Vũ Lâm Chí Đức 1) Xác đònh tên và trạng thái của các lớp đất theo tiêu chuẩn Việt Nam và USCS a) Theo tiêu chuẩn Việt Nam: Lớp 1 17303565 >=−=−= dnh WWA Vậy lớp 1 là đất sét. 116,1 30 37 3565 3572 >== − − = − − = dnh d WW WW B Vậy trạng thái đất sét là sệt Lớp 2 Ta thấy số hạt lọt qua rây 0,074 là 17%,vậy là ta thấy thoả điều kiện các hạt d> 0,10 mm chiếm trên 75%.Vậy lớp 2 là Cát nhỏ 33,026,0 15,0 04,0 67,082,0 78,082,0 minmax max <== − − = − − = εε εε D Vậy trạng thái của Cát là xốp(rời). b) Theo tiêu chuẩn USCS Lớp 1 Ta có ở rây 0,074 có 81% lọt qua đây là đất hạt mòn.Ở đây ta chọn vô cơ, ta có LL= 65>50, tới đây ta dựa vào đường A. 30,65 == pnh IW Ta thấy trên biểu đồ thì điểm có tọa độ (65,30) nằm dưới đường A. Vậy lớp đất có tên là MH-OH. Lớp 2 Ta thấy ở rây 0,074 có 17% lọt qua đây là đất hạt thô, ta có 100% hạt lọt qua rây 4,76 vậy % cát > % cuội, ta có 17% hạt lọt qua rây 0,074 vậy đây là Cát. 2) Tính và vẽ biểu đồ ứng suất tổng cộng Ta có ứng suất dưới đáy móng 2 2 min 2 · 2 /93,37 /65,35 /21,40 5,4.6,2 6.20 5,4.6,2 163 2,1.20. mKNP mKNP mKNP W M F N hP tb m tbo = = = ±+=±+= γ Lớp 1 có hệ số rỗng 96,1 1 1,15 26).72,01( 1 ).1( = − + = − + = γ γ h o W e 1 3 26,66 6 39,64 5 35 4 23,42 2 1 14,24 20,72 18,02 O 8,40 6,91 12,30 15,92 19,39 22,31 23,69 Vũ Lâm Chí Đức 2 /4,5 96,11 1026 1 mKN nh dn = + − = + − = ε γγ γ lớp 2 có hệ số rỗng: 2 /27,9 78,01 105,26 1 78,01 8,18 5,26).26,01( ).1( mKN W nh dn h o = + − = + − = =− + = + = ε γγ γ γ γ ε Ứng suất gây lún đáy móng 2 minmax 2 min 2 max /69,23 2 41,2197,25 2 /41,21)4,5.4,01,15.8,0(65,35 /97,25)4,5.4,01,15.8,0(21,40 mKN PP P mKNP mKNP tb = + = + = =+−= =+−= Điểm Độ sâu L/b Z/b g K tbggl PK 4= σ bt σ 0 0 1,73 0 0,25 23,69 14,24 1 0,7 - 0,54 0,2355 22,31 18,02 2 1,2 - 0,92 0,2046 19,39 20,72 3 1,7 - 1,31 0,1680 15,92 23,42 4 2,3 - 1,77 0,1298 12,30 26,66 5 3,2 - 2,46 0,0887 8,40 35,00 6 3,7 - 2,84 0,0729 6,91 39,64 Biểu đồ ứng suất tổng Trục qua tâm móng bt σ gl σ 3) Kiểm tra ứng suất tác dụng: 2 Vũ Lâm Chí Đức Ứng suất tác dụng lên lớp đất 1 2 1 /93,3724,1469,23 mKN btgl =+=+= σσσ Ứng suất tác dụng lên lớp đất 2 2 2 /96,383,1266,26 mKN btgl =+=+= σσσ p lực tiêu chuẩn tác dụng lên lớp 1: Lớp 1 0 5,4= ϕ C = 9 , A = 0,07 , B = 1,285 , D = 3,56 )9.56,34,5.2,1.285,1 2,1 4,5.4,01,15.8,0 6,2.07,0( 1 1.1,1 ) ' ( . 2.1 ++ + ××=++×= cDhBbA K mm R tc γγ 2 /93,3777,46 mKN>= p lực tiêu chuẩn tác dụng lên lớp 2: KNhFNN tbm tc tc 8,44320.2,1.5,4.6,2163 0 =+=+= γ maaFb m bl a m N F yy gl tc y 13,595,095,008,36 95,0 2 6,25,4 2 08,36 3,12 8,443 22 2 =−+=−+= = − = − = === σ Lớp 2 0 26= ϕ C = 2 , A = 0,84 , B = 4,37 , D = 6,9 Ta có 3 21 2211 /62,7 5,3 7,2.4,51,15.8,0 ' mKN hh hh = + = + + = γγ γ 2 21 /96,3826,207 )2.9,627,9.5,3.37,462,7.13,5.84,0( 1 1.1,1 ) ' ( . mKN cDhBbA K mm R ytc >= ++×=++×= γγ Vậy có thể xác đònh độ lún của nền đất bằng những phương pháp thường dùng. 4) Xác đònh độ lún của móng theo các phương pháp : cộng lún từng lớp, lớp tương đương,Iegorov.So sánh kết quả đã dự đoán được và cho nhận xét Lớp đất Lớp phân tố 2 /( mKNP i i β 2 /( mKNE oi )(cmS i I 1(0,7m) 23 0,46 1.500 3 10.94,4 − 2(0,5m) 20,85 - - 3 10.2,3 − 3(0,5m) 17,65 - - 3 10.71,2 − 4(0,6m) 14,11 - - 3 10.59,2 − II 5(0,9m) 10,35 0,83 40.000 3 10.19,0 − 6(0,5m) 7,65 0,83 - 3 10.08,0 − 1,371 Tính lún bằng phương pháp lớp tương đương 3 Vũ Lâm Chí Đức Ta có : Ncm E a Ncm E a /10.075,2 4000 83,0 /10.066,3 150 46,0 24 02 2 02 23 01 1 01 − − === === β β Vì lớp 1 nằm ngay dưới đế móng tiếp thu phần lớn ứng suất gây lún ta chọn cmbAh A b l S 6716,2.58,2. 58,2 73,1 4,0 0 0 === = = = ω ω µ Từ hình vẽ ta có 2 2 2 1 /98,0,/16,2 cmNPcmNP == cmphaphaS 75,198,0.1112.10.075,216,2.230.10.066,3 43 22021101 =+=+= −− Tính lún theo phương pháp Iegorov Ta sẽ có Ứng với bề mặt lớp 1 z = 0 Ứng với đáy lớp 1 z = 2,3m Ứng với bề mặt lớp 2 z = 2,3m Ứng với đáy lớp 2 z = 3,7m Vì Iegorov chỉ thành lập bảng giá trò K trường hợp µ = 0,3 Lớp 1 Ứng với bề mặt 73,1= b l , 0= b z , 0 1 = z K Ứng với đáy 73,1= b l , 88,0 6,2 3,2 == b z , 430,0 2 = z K Lớp 2 Ứng bề mặt 4 M1 P' P''' O M2 P" 21,41 25,97 23,69 Vũ Lâm Chí Đức 430,0 3 = z K Ứng với đáy 73,1= b l , 42,1 6,2 7,3 == b z , 618,0 4 = z K 66,4266 25,01 4000 1 57,178 4,01 150 1 22 2 02 2 22 1 01 1 = − = − = = − = − = µ µ E C E C p dụng công thức: cm C KK C KK bPS zz zz tb 51,1 ) 66,4266 430,0618,0 57,178 043,0 (260.369,2)(. 2 34 1 12 = − + − = − + − = Trong 3 phương pháp ta thấy phương pháp cộng lún từng lớp là chính xác nhất sau đến lá phương pháp Iegorov và cuối cùng là phương pháp lớp tương đương vì lớp tương đương lấy độ sâu tính lún theo nội suy nên không chính xác bằng cộng lún từng lớp,còn Iegorov lấy µ=0,3 cho tất cả các lớp trong nội suy K nên không chính xác. 5) Tính độ nghiêng của móng Điể m Z(m ) 46,3 3,1 5,4 == b l b z g K max'' 2 PK gp = σ min' 2 PK gp = σ 0 0 3,46 0 0,25 12,98 10,7 1 0,7 - 0,5 4 0,237 6 12,34 10,17 2 1,2 - 0,9 2 0,210 2 10,92 9 3 1,7 - 1,3 1 0,179 1 9,3 7,67 4 2,3 - 1,7 7 0,146 5 7,61 6,27 5 3,2 - 2,4 0,110 5,76 4,75 5 26,66 4,98 4,33 6,58 7,95 35 23,42 9,44 10,45 M1 10,7 14,24 20,72 18,02 O 8,40 6,91 12,30 15,92 4,75 9,02 7,3 5,53 19,39 22,31 23,69 10,48 12,06 12,98 M2 Vũ Lâm Chí Đức 6 9 6 3,7 - 2,8 4 0,095 9 4,98 4,1 Điểm Z b l b z T K '''P σ 1M σ 2M σ 0 0 0,28 0 0,25 2,28 10,7 12,98 1 0,7 - 0,15 0,207 1,89 10,45 12,06 2 1,4 - 0,31 0,163 1,48 9,44 10,48 3 1,7 - 0,37 0,148 1,35 7,95 9,02 4 2,3 - 0,51 0,113 1,03 6,58 7,3 5 3,2 - 0,71 0,086 0,78 4,98 5,53 6 3,7 - 0,82 0,071 0,65 4,33 4,75 Lớp đất Lớp phân tố i P 1 i P 2 i β i E 0 i S 1 i S 2 I 1(0,7m) 10,57 12,52 0,46 1500 3 10.27,2 − 3 10.69,2 − 2(0,5m) 9,94 11,27 - - 3 10.52,1 − 3 10.73,1 − 3(0,5m) 8,69 9,75 - - 3 10.33,1 − 3 10.49,1 − 4(0,6m) 7,26 8,16 - - 3 10.33,1 − 3 10.50,1 − II 5(0,9m) 5,78 6,41 0,83 40.000 3 10.108,0 − 3 10.120,0 − 6(0,5m) 4,65 5,14 - - 3 10.048,0 − 3 10.053,0 − 0,661cm 0,758cm Độ nghiêng của móng radian SS tg 4 12 10.15,2 450 661,0758,0 450 − = − = − = θ 6 Vũ Lâm Chí Đức 6) Tính độ lún theo thời gian và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất hữu hiệu: Khi tính lún theo thời gian ta nhận xét rằng, vì lớp đất thứ hai có hệ số thấm khá lớn cho nên có thể tin rằng sau thời gian thi công thì độ lún của lớp hai sẽ hoàn thành . Khi cố kết, lớp đất này có thể thoát nước xuống lớp đất bên dưới( có hệ số thấm lớn hơn) lại có thể thoát nước lên lớp dưới đáy móng.Vì vậy ta sẽ xem như nó thuộc trường hợp “ O” của bài toán cố kết thấm 1 chiều. Các đại lượng tính toán: - Hệ số thấm namcmK cmK /10.3 sec/10.1 1 8 − − = = - Hệ số nén Ncma /10.066,3 23 01 − = - Trọng lượng riêng của nước 33 /01,0/10 cmNmKN n == γ Hằng số cố kết của đất 73,9784 01,0.10.066,3 3,0 . 3 01 === − n v a K C γ Thừa số thời gian ttt h C N V 82,1 230 73,9784.14,3 . .4 . 2 2 2 2 === π t Q 0,558 0,67 0,86 )(. 1 cmQSS tt ∞ = 0,85 1.02 1,31 N 0,61 0,91 1,82 t(năm) 1/3 1/2 1 )( 2 1 cmSSS tt += 1,08 1,25 1,54 Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất hữu hiệu trong lớp 1 tại những thời điểm 1 t = 4 tháng, 2 t = 6 tháng, 3 t = 12 tháng Ta có biểu thức [ ] ∑ ∞ = +− + + = 0 22 )12(exp 2 .).12( sin )12( 14 . n V Tn h zn n pu π π π Thay các giá trò vào vàlần lượt thay n = 0,1,2… 7 O năm năm O1 năm Vũ Lâm Chí Đức −−−= −−− 460 5 sin. 5 1 460 3 sin. 3 1 . 460 . sin. 4 . 82,1.2582,1.982,1 ttt e zi e z e z pu πππ π Ở đây ta tính u với một số hạng đầu, ta có: t e z pu 82,1 . 460 . sin. 4 − = π π Thay p=23,69 KN/m 2 t e z u 82,1 . 460 .14,3 sin18,30 − = z(cm) 460 .z π sin 460 .z π 3 1 =t năm 2 1 =t năm 1 = t năm t e 82,1− u t e 82,1− u t e 82,1− u 0 0 0 0,543 0 0,402 0 0,162 0 50 46 5. π 0,3349 5,49 4,06 1,64 100 46 10. π 0,6311 10,34 7,65 3,08 115 46 5,11. π 0,7071 11,58 8,58 3,45 Biểu đồ phân bố ứng suất hữu hiệu 8 . 1.500 3 10.94,4 − 2(0,5m) 20,85 - - 3 10.2,3 − 3(0,5m) 17,65 - - 3 10.71,2 − 4(0,6m) 14,11 - - 3 10.59,2 − II 5(0,9m) 10,35 0,83 40.000 3 10.19,0 − 6(0,5m) 7,65 0,83 - 3 10.08,0 − 1,371 Tính lún. 23,69 14,24 1 0,7 - 0,54 0,2355 22,31 18,02 2 1,2 - 0,92 0,2046 19,39 20,72 3 1,7 - 1,31 0,1680 15,92 23,42 4 2,3 - 1,77 0,1298 12,30 26,66 5 3,2 - 2,46 0,0887 8,40 35,00 6 3,7 - 2,84 0,0729 6,91. 1500 3 10.27,2 − 3 10.69,2 − 2(0,5m) 9,94 11,27 - - 3 10.52,1 − 3 10.73,1 − 3(0,5m) 8,69 9,75 - - 3 10.33,1 − 3 10.49,1 − 4(0,6m) 7,26 8,16 - - 3 10.33,1 − 3 10.50,1 − II 5(0,9m) 5,78 6,41 0,83