SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT

BAỉI GIANG Dr CHAU NGOẽC AN Các dạng mặt trượt q ultimate q ult sức chòu tải cực hạn phụ thuộc sức chống cắt t s trên mặt trượt Mặt trượt dưới móng nông Mặt trượt dưới nền đường Mặt trượt talus của đập đất Mặt trượt thành hố móng và mái dốc tự nhiên τ sức chống cắt của đất BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN τ τ τ ctgs n +×= ϕσ SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT Đònh luật MORH-COULOMB ϕ góc ma sát trong của đất c lực dính Thành phần ma sát của đất σ tg ϕ gồm: Ma sát trượt khi các hạt trượt lên nhau phụ thuộc vào ứng suất pháp tuyến Ma sát lăn khi các hạt lăn tròn lên nhau Ma sát gài móc giữa các hạt do có góc cạnh hoặc sắp xếp chèn móc trong khung hạt. Loại ma sát này phụ thuộc vào dạng hạt, dạng cấu trúc khung hạt, … Thành phần lực dính c giữa các hạt gồm lực dính hồi phục do tính nhớt của màng nước liên kết; do lực dính điện hoá giữa các ion khác dấu điện tích và lực dính không hồi phục do liên kết xi măng tự nhiên giữa các hạt sét ít ẩm BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN Thực tế, cho đến ngày nay sau vô số nghiên cứu về sức chống cắt của đất cho thấặc trưng chống cắt ϕ , c, phụ thuộc vào rất nhiều thông số như: cấu trúc hạt, hình dạng hạt, áp lực nước lỗ rỗng, lòch sử chòu tải, quá trình cố kết, Terzaghi đã chứng minh rằng sức chống cắt của đất phụ thuộc vào ứng suất pháp hữu hiệu chứ không phải là ứng suất pháp tổng ''' ctgs +×= ϕσ [ ] '' ct gus +×−= ϕσ BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN σ’ là ứng suất hữu hiệu ϕ’ góc ma sát nội tại của đất (intrinsic friction angle) c’ là lực dính (giao tuyến của đường s và trục tung) Hoặc: BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN Đo góc ma sát của cát BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN α α P α Pcosα Psinα Pcosαtgϕ Khi hạt các cân bằng trên mặt dốc tự nhiên ứng với góc nghỉ α. Trạng thái cân bằng giới hạn có thể viết: Psinα = Pcosα × tgϕ  tgα = tgϕ α = ϕ Góc nghỉ bằng với góc ma sát (chưa có ảnh hưởng gài móc hạt) Đo góc ma sát của cát Phần hộp cố đònh Phần hộp di động F σ τ Mẫu đất BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN H THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP Hộp cắt Casagrande BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP BAỉI GIANG Dr CHAU NGOẽC AN [...]... TRỤC TÍNH CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN Thí nghiệm cố kết - có thoát nước (CD) [Consolidated drained test ] - Tăng áp lực buồng nén tạo áp lực nén đẳng hướng σ3 lên mẫu đất, áp lực nước lỗ rỗng bên trong mẫu đất sẽ tăng lên ∆u, tương ứng với σ3 được gọi là áp lực nước lỗ rỗng thặng dư u theo như lý thuyết cố kết của Terzaghi (nếu như mẫu đất bão hòa nước và liên kết giữa các hạt đất không... Chuyển vò ngang Cát chặt Cát rời Chuyển vò ngang BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN Đất cát rời khi bò cắt trực tiếp thể tích lỗ rỗng co lại đến khi bò trượt thể tích không đổi ng suất chống cắt tăng dần rồi tiệm cận giá trò cực đại Đất cát chặt khi bò cắt trực tiếp thể tích lỗ rỗng nở ra đến khi bò trượt thể tích không đổi ng suất chống cắt tăng dần đạt cực đại ở đỉnh rồi giảm dần tiệm cận trên với giá trò tới... ĐẤT BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN Thí dụ Thí dụ BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN Tìm phương và giá trò của các ứng suất chính Tính ứng suất trên mặt nghiêng α BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN Thí dụ TÍNH CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC MẪU ĐẤT MỀM KHI BỊ TRƯT BUỒNG NÉN BA TRỤC MẪU ĐẤT CỨNG KHI BỊ TRƯT BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC KHAI THÁC KẾT QUẢ BẰNG... song song với mặt mà σy , τxy tác động cắt vòng Mohr tại điểm P là CỰC Để tìm ứng suất tác động trên mặt hợp với mặt ngang một góc θ, từ Cực P vẽ đường song song với mặt cắt vòng Mohr tại M, tọa độ của M là cặp ứng suất σ , τ tác dộng lên mặt θ Tương tự như trên để tìm ứng suất chính lớn nhất σ1 và ứng suất chính bé nhất σ3 (hình bên cạnh) TÍNH CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN Thí dụ Thí... các nhà cơ học đất thường nghó tới phương pháp CỐ KẾT-KHÔNG THOÁT NƯỚC (consolidatedundrained test : CU) để xác đònh các đặc trưng chống cắt ứng với giai đoạn biến dạng ổn đònh (long term) Phương pháp thí nghiệm này bao gồm việc cho mẫu đất cố kết hoàn toàn sau khi đặt áp lực xung quanh σ3 Sau đó tác động cắt nhanh và đo áp lực nước lổ rỗng thay đổi, ∆u, trong quá trình cắt Kết quả của thí nghiệm có... áp lực buồng nén σ3 ,tăng áp lực thẳng đứng ∆σ= σ1 - σ3 cho đến lúc mẫu đất bò trượt, ghi nhận ∆σf hoặc σ’1 , biến dạng đứng và biến dạng thể tích của mẫu đất quá trình tăng ứng suất lệch phải thật chậm sao cho áp lực nước lỗ rỗng không thay đổi hay không xuất hiện áp lực nước lỗ rỗng thặng dư Vận tốc phụ thuộc vào hệ số thấm của đất BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN CỐ KẾT-KHÔNG THOÁT NƯỚC (CONSOLIDATED-UNDRAINED... trong vòng từ 10 đến 20 phút với vận tốc từ 1mm/phút đến 2mm/phút.Trong suốt quá trình tăng tải đẵng hướng lẫn tăng tải thẳng đứng tất cả các vòi thoát nước được khóa chặt, tức là nếu mẫu đất bão hòa nước thì mẫu đất sẽ không đổi thể tích Sơ đồ ứng suất trong thí nghiệm nén ba trục không thoát nước, UU Tổng ứng suất, σ = p lực nước lỗ rỗng, u+ ứng suất hữu hiệu, σ’ σ’ vo=ur 0 Ngay sau khi gọt mẫu... σ 3 = const p =1/3(σ 1 +3σ 3 -σ 3)= q/3 + σ 3 , nên khi ứng suất nén ngang được giữ là hằng số, thì độ dốc của lộ trình ứng suất q = f(p) sẽ là 1/3 Trong trường hợp ứng suất nén đứng σ 1 được giữ là hằng số và ứng suất nén ngang σ 3 thay đổi, ta có ∆q = -∆σ 3 và ∆p = 2/3∆σ 3 =-2/3q vậy độ dốc của hai đường lộ trình ứng suất AC và AE là –2/3 BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN ϕ c 0 σ3 Ω σ1f BÀI GIẢNG Dr CHÂU... ϕ σ3 T 2α 900 + ϕ = α σ1f σ σ Ω α sin ϕ = (σ 1 − σ 3 ) 2 = (σ 1 − σ 3 ) (σ 1 + σ 3 ) (σ 1 + σ 3 ) 2 τ stress path lộ trình ứng suất σ τ s σt = g +a α σ Thí nghiệm nén ba trục theo lộ trình AC trên mẫu đất cố kết thường NC, giai đoạn cố kết đẵng hướng đến áp suất trong buồng nén đạt σ 3 =150kPa, kết quả gia đoạn nén AC trong bảng sau: Biến dạng trục, ε% Ứng suất lệch σ1 - σ3 (kPa) Áp lực nước lỗ rỗng . nhiên τ sức chống cắt của đất BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN τ τ τ ctgs n +×= ϕσ SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT Đònh luật MORH-COULOMB ϕ góc ma sát trong của đất c lực dính Thành phần ma sát của đất σ . GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN Thực tế, cho đến ngày nay sau vô số nghiên cứu về sức chống cắt của đất cho thấặc trưng chống cắt ϕ , c, phụ thuộc vào rất nhiều thông số như: cấu trúc hạt, hình dạng. trượt q ultimate q ult sức chòu tải cực hạn phụ thuộc sức chống cắt t s trên mặt trượt Mặt trượt dưới móng nông Mặt trượt dưới nền đường Mặt trượt talus của đập đất Mặt trượt thành hố móng