bài tập cơ đất

Bài tập lớn học đất TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM KHOA XÂY DỰNG – BỘ MÔN: NỀN MÓNG - BÀI TẬP LỚN Môn học: CƠ HỌC ĐẤT A DỮ LIỆU Cho móng đơn cột trụ hố khoan gồm lớp hình vẽ: Mặt đất tự nhiên: code ±0.00 Mực nước ngầm code -1.00(m) B YÊU CẦU Phân loại đất (xác định tên trạng thái đất theo tiêu chuẩn Việt Nam tiêu chuẩn khác (nếu thấy cần thiết)) Chọn chiều sâu chôn móng Df Vẽ đường cong nén e – p, e – logp, xác định: a, ao, Cc, Cs cho lớp đất Trang Bài tập lớn học đất Xác định sơ kích thước đáy móng (axb) theo điều kiện: 3.1 Điều kiện cường độ tiêu chuẩn: ptctb ≤ Rtc p tbtt ≤ [ p ] = 3.2 Điều kiện ứng suất cho phép: p ult FS , FS = Xác định ứng suất đáy móng Tính vẽ biểu đồ ứng suất tổng, ứng suất hữu hiệu áp lực nước lỗ rỗng phân bố tải trọng thân tải trọng gây theo phương thẳng đứng Mực nước ngầm ổn định code -1.00m so với mặt đất tự nhiên Tính độ lún ổn định tâm móng (điểm O), trung điểm hai cạnh bề rộng móng (điểm A, B) theo biểu đồ e – p e – logp Từ đó, xác định độ nghiêng móng Tính độ lún tâm móng theo phương pháp khác (ít phương pháp ) so sánh với kết tính lún tâm móng câu Tính độ lún theo thời gian (thời gian sinh viên tự chọn) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ĐÀO NGUYÊN VŨ Trang Bài tập lớn học đất C BÀI LÀM BÀI TẬP LỚN CƠ HỌC ĐẤT Sinh viên : Nguyễn Phi Thòn Số thứ tự : 63 Lớp : XD10A1 BẢNG SỐ LIỆU N0 (T) M0 (Tm) 69 8,7 Lớp Số hiệu Chiều dày h1 76 Lớp Số hiệu 4,3 Chiều dày h2 Lớp Số hiệu 4,8 15 Phân loại đất Chọn chiều sâu chôn móng Df 1.1 Phân loại đất Theo đề cho, móng móng nông đặt đất gồm lớp Ta phân loại lớp đất dựa vào đặc trưng cấp phối, tiêu trạng thái Atterberg 1.1.1 Phân loại lớp Ta có bảng số liệu lớp đất thứ một: ST T 76 Độ ẩm tự nhiên w (%) Giới hạn lỏng wL (%) Giới hạn dẻo wP (%) Dung trọng tự nhiên (T/m3) 21,4 26,6 19,8 1,88 Tỷ trọn g hạt Gs Góc ma sát ϕ ( Kết Lực dính xuyên c tĩnh qc (kG/cm2) (Mpa) Kết xuyên tiêu chuẩn N 0,21 23 độ) 2,66 17020’ 4,46 Phân loại theo TCXD 45-78 Đây lớp đất dính, ta phân loại dựa vào giới hạn Atterberg I p = w L − w p = 26, − 19,8 = 6,8% + Chỉ số dẻo đất: IL = + Chỉ số lỏng đất : w − w P 21, − 19,8 = = 0, 235 IP 26, − 19,8 Trang Bài tập lớn học đất Theo TCXD 45-78, ta có: 1% < I P = 6,8% < 7% → ≤ I L = 0, 235 ≤ → Đây lớp đất pha cát (á cát) Đất trạng thái dẻo  Như vậy, lớp đất pha cát (á cát) trạng thái dẻo Phân loại lớp theo USCS-ASTM ta có: Căn vào sơ đồ Casagrande ( trang 55 Sách Cơ học đất, tác giả Châu Ngọc Ẩn) Ta có → đất thuộc vùng CL-ML nằm đường A thuộc đất dẻo thấp, bụi lẫn sét Bổ sung tính chất lý lớp 1: − Dung trọng bão hòa lớp 1: γ 1sat = − ( Gs + e ) γ w = ( 2, 66 + 0, 718 ) × 10 = 19, 66 1+ e + 0, 718 ( kN / m ) Dung trọng đẩy lớp 1: γ 1' = γ 1sat − γ w = 19, 66 − 10 = 9, 66 ( kN / m3 ) 1.1.2 Phân loại lớp Ta có bảng số liệu lớp đất thứ nhất: Thành phần hạt (%) tương ứng cỡ hạt Hạt sỏi STT Hạt cát Thô To Hạt bụi Hạt sét Độ ẩm Tỷ Sức Kết trọng kháng Vừa Nhỏ Mịn Đường kính hạt (mm) >10 10-5 5-2 2-1 1-0.5 10,5 34 0.5- 0.25- 0.1- 0.05- 0.01< 0.002 0.25 0.1 0.05 0.01 0.002 29,5 11 6 24,2 2.63 7,6 20 Phân loại theo TCXD 45-78: Trang Bài tập lớn học đất Hàm lượng cỡ hạt cho bảng sau: Đường kính hạt (mm) Hàm lượng cỡ hạt (%) 10,5 − − 44,5 74 85 91 97 99 Mẫu đất có hàm lượng hạt có chiếm 50% nên thuộc loại cát vừa Theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT thí nghiệm xuyên tĩnh CPT, ta có: 10 < N = 20 < 30  ⇒>   30 < qc = 76 < 100 ( kG / cm )  Đất cát trạng thái chặt vừa ( Theo bảng tra trang 15 - sách Bài tập học đất, Vũ Công Ngữ - Nguyễn Văn Thông)  Như vậy, lớp đất cát vừa trạng thái chặt vừa Bổ sung tính chất lý lớp 2: − − Từ kết thí nghiệm CPT SPT, sử dụng bảng tra (I-6 trang 15 – tập Cơ học đất – tác giả: Vũ Công Ngữ - Nguyễn Văn Thông) suy tiêu lý lớp đất 1: qc = 76 kG/cm2; N = 20  Góc nội ma sát φ = 37030’ Cát vừa trạng thái chặt vừa  Hệ số rỗng 0,55 ≤ e ≤ 0, 70  Giả thiết e = 0,65 Dung trọng tự nhiên lớp 2: γ2 = Gsγ w (1 + w) 2, 63 ×10 × (1 + 0, 242) = = 19,8 ( kN / m3 ) 1+ e + 0, 65 Dung trọng bão hòa lớp 2: γ sat = ( Gs + e ) γ w = ( 2, 63 + 0, 65) ×10 = 19,88 1+ e + 0, 65 ( kN / m ) Dung trọng đẩy lớp 2: γ 2' = γ sat − γ w = 19,88 − 10 = 9,88 ( kN / m3 ) 1.1.3 Phân loại lớp Ta có bảng số liệu lớp đất thứ ba: Trang Bài tập lớn học đất Thành phần hạt (%) tương ứng cỡ hạt Hạt sỏi Hạt cát Hạt bụi Hạt sét Độ ẩm Tỷ Sức Kết tự trọng kháng Thô To Vừa Nhỏ Mịn STT Đường kính hạt (mm) >10 10-5 5-2 2-1 15 11 1- 0.5- 0.25- 0.1- 0.05- 0.01< 0.002 0.5 0.25 0.1 0.05 0.01 0.002 21,5 38 20 3,5 14,5 2,65 10,2 26 Phân loại theo TCXD 45-78: Hàm lượng cỡ hạt cho bảng sau: Đường kính hạt (mm) ≥2 Hàm lượng cỡ hạt (%) 11 ≥ 0,5≥ 0,25 ≥1 32,5 70,5 90,5 91 96,5 100 D ≥ 0,5mm Mẫu đất có hàm lượng hạt có chiếm 50% nên thuộc loại cát thô − Theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT thí nghiệm xuyên tĩnh CPT, ta có: − 10 < N = 26 < 30  ⇒    40 < qc = 102 < 120 ( kG / cm )  Đất cát trạng thái chặt vừa ( Theo bảng tra trang 15 - sách Bài tập học đất, Vũ Công Ngữ - Nguyễn Văn Thông)  Như vậy, lớp đất cát thô trạng thái chặt vừa Bổ sung tính chất lý lớp 3: 0,55 < e < 0, 70 − − Cát thô trạng thái chặt vừa có hệ số rỗng Dung trọng tự nhiên lớp 3: γ3 =  Giả thiết e = 0,6 Gsγ w (1 + w) 2, 65 × 10 × (1 + 0.145) = = 18,96 ( kN / m3 ) 1+ e + 0, − Dung trọng bão hòa lớp 3: Trang Bài tập lớn học đất γ 3sat = − ( Gs + e ) γ w = ( 2, 65 + 0, ) ×10 = 20,31 1+ e + 0, ( kN / m ) Dung trọng đẩy lớp 3: γ 3' = γ 3sat − γ w = 20,31 − 10 = 10,31 ( kN / m3 ) 1.2 Chọn chiều sâu chôn móng: Qua kết phân loại đất trạng thái lớp đất trên, móng thiết kế móng nông , ta thấy lớp đất lớp đất pha cát trạng thái dẻo ít, lớp đất cát pha trạng thái chặt vừa, lớp lớp cát thô trạng thái chặt vừa Ta dặt móng từ lớp đất thứ Vậy ta chọn chiều sâu chôn móng Df = 1,5 m (nằm lớp đất thứ nhất) Vẽ đường cong nén e-p, e-log p, xách định a, ao, Cc, Cs 2.1 Vẽ đường cong nén e – p; e – logp Ta vẽ đường cong nén ép e-p, e-logp cho lớp đất số (Số hiệu 76) − Độ rỗng tự nhiên đất chưa có tải trọng tác dụng: e0 = G γ (1+ w ) 2, 66 ×1× ( + 0, 214 ) γs −1 = s w −1 = − = 0, 718 γd γ 1,88 Kết thí nghiệm nén ép e-p với tải trọng nén p (kPa) Cấp tải trọng 100 200 300 400 Hệ số rỗng e 0,718 0,701 0,69 0,685 0,682 2.301 2.474 2.602 logp Căn vào bảng kết thí nghiệm trên, ta vẽ đường cong nén lún sau: Trang Bài tập lớn học đất Biểu đồ e – p Biểu đồ e – logp Từ đồ thị e-logp, ta ước lượng áp lực tiền cố kết theo phương pháp Casagrande: ứng với độ rỗng 2.2 Xác định a, ao, Cc, Cs cho lớp đất Chỉ số nén: Chỉ số nở : Trang Bài tập lớn học đất Ta xác định hệ số nén a ao theo công thức sau: Lớp đất Cấp tải trọng (kPa) 100 100 Lớp 200 200 300 300 400 ei Hệ số nén (cm2/kN) Hệ số nén tương đối aoi (cm2/kN) - 0,017 1,7 - 0,011 1,1 0,65 - 0,005 0,5 0,3 - 0,003 0,3 0,18 �ei = ei+1 - ei 0,71 0,70 0,70 0,69 0,69 0,68 0,69 0,68 Xác định sơ kích thước đáy móng: Giả thiết tỷ lệ kích thước chiều dài chiều rộng ban đầu móng là: tỉ lệ này, ta tính toán kích thước móng với điều kiện sau đây: a = 1, b Dựa 3.1 Theo điều kiện cường độ tiêu chuẩn: 3.1.1 Tính giá trị Rtc − Móng đặt lớp đất thứ (Số hiệu 76) + Dung trọng tự nhiên lớp 1: γ = 18,8 ( kN / m3 ) Trang Bài tập lớn học đất + Dung trọng bão hòa lớp đất 1: + Dung trọng đẩy lớp 1: − γ 1sat = 19, 66 ( kN / m3 ) γ 1' = 9, 66 ( kN / m3 ) Sức chịu tải đất đáy móng xác định theo TCXD 45-78 có dạng: Từ giá trị , tính hệ số A, B, D (1) theo công thức: − − kG/= 21kN/ Đáy móng chôn sâu 1,5m, mực nước ngầm có code - 1,00m đất pha cát L ≤ 1,5 ⇒ H bụi lẫn sét Giả sử kích thước công trình m1 = 1,1; m2=1,2; ktc=1,1 (Tra bảng 4.8 trang 317 sách Cơ học đất - Châu Ngọc Ẩn) − Cường độ tiêu chuẩn (Thay số vào công thức 1): RIItc = 1,1×1, × ( 0, 405 × b × 9, 66 + 2, 62 × 23, 625 + 5,19 × 21) = 4, 69b + 205 1,1 3.1.2 Xác định kích thước móng − Ta có điều kiện cường độ tiêu chuẩn cho móng : Trong đó: − Ứng suất tiêu chuẩn cực đại cực tiểu đáy móng tính theo công thức: Với: • : dung trọng trung bình bêtông đất đắp móng, phép lấy Trang 10 Bài tập lớn học đất ∑S Tổng độ lún tâm O tính theo biểu đồ e logp: o = 1,525 + 0, 431 = 1,956(cm) TÍNH LÚN TẠI A DỰA VÀO BIỂU ĐỒ E – P Lớp phân tố Lớp Chiều dày (cm) 70 70 70 70 z’ (tính từ mặt đất tự nhiênm) σ bt kN/m2) 1,5 23,63 2,2 30,39 2,2 30,39 2,9 37,15 2,9 37,15 3,6 43,92 3,6 43,92 4,3 50,68 ( p1i (kN/m2) 27,01 33,77 40,56 47,30 σ A gl (kN/m2) 21,89 21,56 21,56 19,75 19,75 16,19 16,19 13,33 σ tb gl p2i Si = e1i e2i (kN/m2) (kN/m2) 21,73 48,74 0,713 0,71 0,123 20,67 54,54 0,712 0,709 0,123 17,97 58,53 0,711 0,708 0,123 14,76 62,06 0,710 0,707 0,123 (cm) Tổng 0,492 Trang 25 e1i − e2i hi + e1i Bài tập lớn học đất TÍNH LÚN TẠI A DỰA VÀO BIỂU ĐỒ E – LOG(P) Lớp phân tố Lớp Chiều dày (cm) 70 70 70 70 z’ (tính từ mặt đất tự nhiênm) σ bt N/m2) 1,5 23,63 2,2 30,39 2,2 30,39 2,9 37,15 2,9 37,15 3,6 43,92 3,6 43,92 4,3 50,68 (k p1i (kN/m2) 27,01 33,77 40,56 47,30 σ A gl (kN/m2) 21,89 21,56 21,56 19,75 19,75 16,19 16,19 13,33 σ tb gl p2i Si = e1i C (kN/m2) (kN/m2) 21,73 48,74 0,713 0,026 0,273 20,67 54,54 0,712 0,026 0,218 17,97 58,53 0,711 0,026 0,169 14,76 62,06 0,710 0,026 0,128 Tổng 0,788 (cm) Trang 26 p  C log  2i ÷hi + e1i  pi  Bài tập lớn học đất Lớp Lớp phân tố Chiều dày (cm) 70 70 70 70 70 70 60 σ glO σ gltb 2 z’ (tính từ mặt đất tự nhiên- m) (kN/m ) 4,3 13,33 11,44 11,44 5,7 9,14 5,7 9,14 6,4 7,74 6,4 7,74 7,1 6,59 7,1 6,59 7,8 5,51 7,8 5,51 8,5 4,72 8,5 4,72 9,1 4,21 β Si = E (kN/m2) (kN/m ) (cm) 12,39 0,76 22800 0,027 10,29 0,76 22800 0,023 8,44 0,76 22800 0,019 7,19 0,76 22800 0,016 6,05 0,76 22800 0,013 5,12 0,76 22800 0,011 4,47 0,76 22800 0,009 Tổng Tổng độ lún tâm A tính theo biểu đồ e-p: ∑S o = 0, 492 + 0,118 = 0, 61(cm) Trang 27 0,118 β σ z hi E Bài tập lớn học đất ∑S Tổng độ lún tâm A tính theo biểu đồ e logp: o = 0, 788 + 0,118 = 0,906(cm) TÍNH LÚN TẠI B DỰA VÀO BIỂU ĐỒ E – P Lớp phân tố Lớp Chiều dày (cm) 70 70 70 70 z’ (tính từ mặt đất tự nhiênm) σ bt kN/m2) 1,5 23,63 2,2 30,39 2,2 30,39 2,9 37,15 2,9 37,15 3,6 43,92 3,6 43,92 4,3 50,68 ( p1i (kN/m2) 27,01 33,77 40,56 47,30 σ B gl (kN/m2) 30,11 27,37 27,37 24,44 24,44 20,29 20,29 16,57 σ tb gl p2i Si = e1i e2i (kN/m2) (kN/m2) 28,74 55,75 0,713 0,709 0,163 25,91 59,68 0,712 0,708 0,164 22,37 62,93 0,711 0,707 0,164 18,43 65,73 0,710 0,707 0,123 (cm) Tổng 0,614 Trang 28 e1i − e2i hi + e1i Bài tập lớn học đất TÍNH LÚN TẠI B DỰA VÀO BIỂU ĐỒ E – LOG(P) Lớp phân tố Lớp Chiều dày (cm) 70 70 70 70 z’ (tính từ mặt đất tự nhiênm) σ bt N/m2) 1,5 23,63 2,2 30,39 2,2 30,39 2,9 37,15 2,9 37,15 3,6 43,92 3,6 43,92 4,3 50,68 (k p1i (kN/m2) 27,01 33,77 40,56 47,30 σ B gl (kN/m2) 30,11 27,37 27,37 24,44 24,44 20,29 20,29 16,57 σ tb gl p2i Si = e1i C (kN/m2) (kN/m2) 28,74 55,75 0,713 0,026 0,334 25,91 59,68 0,712 0,026 0,263 22,37 62,93 0,711 0,026 0,203 18,43 65,73 0,710 0,026 0,154 Tổng 0,954 (cm) Trang 29 p  C log  2i ÷hi + e1i  pi  Bài tập lớn học đất Lớp Lớp phân tố Chiều dày (cm) 70 70 70 70 70 70 60 σ glO σ gltb 2 z’ (tính từ mặt đất tự nhiên- m) (kN/m ) 4,3 13,33 11,44 11,44 5,7 9,14 5,7 9,14 6,4 7,74 6,4 7,74 7,1 6,59 7,1 6,59 7,8 5,51 7,8 5,51 8,5 4,72 8,5 4,72 9,1 4,21 β Si = E (kN/m2) (kN/m ) (cm) 12,39 0,76 22800 0,027 10,29 0,76 22800 0,023 8,44 0,76 22800 0,019 7,19 0,76 22800 0,016 6,05 0,76 22800 0,013 5,12 0,76 22800 0,011 4,47 0,76 22800 0,009 Tổng Tổng độ lún tâm B tính theo biểu đồ e-p: ∑S o = 0, 492 + 0,118 = 0, 61(cm) Trang 30 0,118 β σ z hi E Bài tập lớn học đất Tổng độ lún tâm B tính theo biểu đồ e logp: ∑S o = 0, 674 + 0,118 = 0,792(cm) Trang 31 Bài tập lớn học đất Trang 32 Bài tập lớn học đất Trang 33 Bài tập lớn học đất − Như bảng số liệu trình bày Thiên an toàn ta lấy độ lún theo cách tính dựa vào biểu đồ e–logp: − Biểu đồ lún đáy móng có dạng cong: Trên đây, tính lún ta không tính đến độ cứng móng Thực ra, độ cứng thân lớn móng phân bố lại độ lún Ta điều chỉnh gần sau: theo điều kiện đảm bảo diện tích biểu đồ lún không đổi, ta xem móng lún theo đường thẳng (đường nét liền hình) 5.3 Xác định độ nghiêng móng: − Góc nghiêng móng là: − Tính độ lún tâm móng theo phương pháp khác: 6.1 Tính độ lún tâm móng theo phương pháp lớp tương đương: − Trước hết ta tìm chiều dày lớp tương đương Vì lớp cát nằm đáy móng, thiên an toàn ta chọn μ = 0.25 μ = 0,25 , theo bảng tra IV-2a, sách BT học đất, tác giả Vũ Aω0 = 1.426 Công Ngữ Nguyễn Văn Thông trang 201 ta nội suy : Vậy hs = Aω0 b = 1.426 × = 2.852m chiều dài lớp tương đương − Biểu đồ phân bố ứng suất gây lún đế móng theo phương pháp lớp tương đương xem phân bố tam giác, tương đương với diện tích p.h s, tam giác có đáy , chiều cao 2hs Phạm vi chịu lún 2hs = × 2.852 = 5.704 m − Ứng suất gây lún tâm móng − Trong phạm vi 5.704 m, tầng đất chiếm lớp dày 3.1m, tầng chiếm lớp dày 2.604m − Với l = 1.4 b Trang 34 Bài tập lớn học đất −  Biểu đồ ứng suất gây lún trình bày hình sau: Lớp 1: Theo biểu đồ ứng suất − Độ lún tính theo công thức: Trong đó: • • : hệ số tính từ hệ số poison đất, lấy gần với cát =0.76 E: modun biến dạng đất Theo TCXD 45-78, đất cát: sức kháng mũi thí nghiệm CPT • •  h: chiều dài lớp đất xét : ứng suất tải trọng gây điểm lớp xét Lớp 2: Theo biểu đồ ứng suất: → − Theo đường cong nén lún e-p, ứng với áp lực nén ta có: Trang 35 Bài tập lớn học đất − Độ lún tính theo công thức : Vậy 6.2 Tính độ lún tâm móng theo phương pháp bán không gian đàn hồi lớp đàn hồi:  Đối với lớp 1: − Do lớp cát (lớp 1) thoát nước nhanh nên độ lún diễn gần tức khắc tính lún phương pháp bán không gian đàn hồi phương pháp lớp đàn hồi + PP bán không gian đàn hồi: • • • • + Áp lực gây lún đáy móng p = 126.516 Lấy Từ l = 1.4 → α m = 1.11 b PP lớp đàn hồi Theo TCXD 45-78: • • Nếu chấp nhận sai số móng có kích thước b < 10m 2h × 3.1 = = 3.1 → M = 0.75 b (chiều dày lớp lún H = 3.1m) Áp lực trung bình đầy đủ đáy móng không trừ áp lực đất tự nhiên: Theo SNIP 2.02.01-83: • • • Vì b = 2m < 10m E = 18 Mpa → km = 1.0 2H = 3,1 → kc = 1.1 b l 2z × 3.1 = 1.4 = = 3.1 → k1 = 0.626; k o = b b Trang 36 Bài tập lớn học đất  Đối với lớp 2: (á sét) tính lún đến độ sâu h = 6.5m → chiều dày lớp đất chịu nén lún l = 1.9 m − Vì lớp sét pha cố kết trước OC nên độ lún cố kết áp dụng công thức: Trong đó: • Cs: số nở Cs = 0.073 • Ho: chiều dày lớp đất chịu lún ban đầu Ho = 1.9m • po: ứng suất đầu điểm xét • p1: ứng suất cấp điểm lớp xét • Ứng suất tải trọng gây lớp đất xét có chiều sâu tính từ đáy móng z = 4.05m • eo: hệ số rỗng ban đầu (ứng với po = 61.712 kN/m2)→ eo = 0.8254 Vậy tổng độ lún: S = S1 + S2 − − PP bán không gian đàn hồi: S = 1.463 + 0.843 = 2.306 cm PP lớp đàn hồi: Theo TCVN 45-78: S = 0.781 + 0.843 = 1.624 cm Theo SNIP 2.02.01-83: S = 1.145 + 0.843= 1.988cm 6.3 Nhận xét kết tính lún từ phương pháp khác nhau: Kết tính lún theo phương pháp PP tổng phân tố : Theo biểu đồ e - p: S = 1.524 cm Theo biểu đồ e - logp: S = 1.865 cm − PP lớp tương đương: S = 1.963 cm − PP bán không gian đàn hồi: S = 2.306 cm − PP lớp đàn hồi: Theo TCVN 45-78: S = 0.781 + 0.843 = 1.624 cm Theo SNIP 2.02.01-83: S = 1.145 + 0.843= 1.988cm − Nhận xét: Kết tính lún từ phương pháp khác chênh lệch không lớn Tính theo phương pháp tổng phân tố dựa biểu đồ e – p cho kết độ lún nhỏ nhất: S = 1.524 cm, tính theo phương pháp bán không gian đàn hồi lại cho kết lớn nhất: S = 2.306 cm Kết có tính ổn định ta lấy S = 1,865 cm Tính lún theo thời gian: Trang 37 Bài tập lớn học đất Độ lún lớp đất rời xảy nhanh, thí nghiệm thấy 95% biến dạng xảy phút đầu tiên, biến dạng đất dính phức tạp kéo dài lâu − Trong vùng nén lún, lớp lún tức thời, ta tính lún theo thời gian cho lớp − Nhận xét: Biên lớp cát thoát nước tốt, biên lớp sét thoát nước kém, toán thuộc loại cố kết thấm chiều, thoát nước biên + H = 1.9m − α= + σ ' z 28.087 = = 2.238 σ "z 12.55 + Với đất sét pha, ta lấy hệ số thấm K = 5.10 -5 m/ngày = 1.825 cm/năm (Theo tài liệu địa chất thủy văn - Nguyễn Uyên) Hệ số rỗng lớp đất trình cố kết: + Hệ số nén: + → Hệ số cố kết: Với t = tháng → N = 1.938 t = tháng → N = 3.867 t = năm → N = 7.751 Tra bảng ta có: N Qt − − 1.938 0.9014 2.867 0.9745 7.751 1.0 Lớp lún tức thời S1 = 0,977 cm Lớp lún theo thời gian St = Sc2 × Qt = 0.888 × Qt Tổng độ lún theo thời gian: S = S1 + St Trang 38 Bài tập lớn học đất Thời gian Qt St (cm) S1 (cm) tháng 0.9014 0.801 0.977 tháng 0.9745 0.865 0.977 năm 1.0 0.888 0.977 (cm) 1.778 1.842 1.865 Kết luận: Sau năm đất cố kết thấm hoàn toàn Trang 39 [...]... Tổng độ lún tại tâm B tính theo biểu đồ e-p: ∑S o = 0, 492 + 0,118 = 0, 61(cm) Trang 30 0,118 β σ z hi E Bài tập lớn cơ học đất Tổng độ lún tại tâm B tính theo biểu đồ e logp: ∑S o = 0, 674 + 0,118 = 0,792(cm) Trang 31 Bài tập lớn cơ học đất Trang 32 Bài tập lớn cơ học đất Trang 33 Bài tập lớn cơ học đất − Như bảng số liệu đã trình bày ở trên Thiên về an toàn ta lấy độ lún theo cách tính dựa vào biểu... 16 Bài tập lớn cơ học đất 4.2 Biểu đồ ứng suất tổng, ứng suất hữu hiệu và áp lực nước lỗ rỗng trong nền do trọng lượng bản thân: (Đơn vị kN/m 2) Trang 17 Bài tập lớn cơ học đất Trang 18 Bài tập lớn cơ học đất 5 Tính độ lún ổn định theo biểu đồ e – p và e – lgp Xác định độ nghiêng của móng 5.1 Kiểm tra điều kiện: Như đã biết, các phương pháp tính toán độ lún (biến dạng) của nền đất thường dựa trên cơ. .. poison của đất, có thể lấy gần đúng với cát ß= 0,76 • E: modun biến dạng của đất Theo TCXD 45-78, đối với đất cát: Trang 20 Bài tập lớn cơ học đất • hi: chiều dày lớp đất phân bố đang xét • + Đối với các phân tố lớp 1 tính theo công thức: Dựa vào biểu đồ e-p Trong đó: • e1: hệ số rỗng của đất tại điểm giữa lớp đang xét, ứng với ứng suất do trọng lượng bản thân đất P1i = • e2: hệ số rỗng của đất cũng... 19 Bài tập lớn cơ học đất thỏa điều kiện − Lớp thứ ba (số hiệu 15): Ứng suất tác dụng lên bề mặt lớp 3 bằng tổng ứng suất bản thân của lớp 2 truyền xuống, cộng với ứng suất gây lún tại điểm có độ sâu 9,1m (kể từ mặt đất) : Cường độ tiêu chuẩn lớp 3: + Từ kết quả thí nghiệm CPT và SPT, sử dụng bảng tra (I-6 trang 15 - bài tập cơ học đất tác giả: Vũ Công Ngữ - Nguyễn Văn Thông) suy ra các chỉ tiêu cơ. .. 4,3m (kể từ mặt đất) : + Cường độ tiêu chuẩn lớp 2: Từ kết quả thí nghiệm CPT và SPT, sử dụng bảng tra (I-6 trang 15 - bài tập cơ học đất - tác giả: Vũ Công Ngữ - Nguyễn Văn Thông) suy ra các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất 2: qc = 76 kG/cm2; N= 20→ góc nội ma sát37o30’ Tra bảng ta được: A = 1,9596; B = 8,735; D = 10,238 Các hệ số: m1 =1,4 ; m2= 1,4; ktc=1,1 (Tra bảng 4.8 trang 317 sách Cơ học đất - Châu Ngọc... lượng bản thân đất và do tải trọng ngoài Dựa vào biểu đồ e-logp Trong đó: • e1i: hệ số rỗng của đất tại điểm giữa lớp đang xét, ứng với ứng suất do trọng lượng bản thân đất P1i = • p2i: tổng ứng suất do trọng lượng bản thân đất và do tải trọng ngoài: • Lấy C = Cs = 0,026 khi p1i, p2i < C = Cc = 0,034 khi p1i, p2i > n S = ∑ Si + Độ lún tổng của nền: i =1 Trang 21 Bài tập lớn cơ học đất TÍNH LÚN TẠI... Trong đó: Trang 12 Bài tập lớn cơ học đất − Ứng suất gây lún tại đế móng có trị số: − Để tính ứng suất do tải trọng ngoài trên trục qua tâm móng: Ta chia diện chịu tải làm 4 phần (như hình vẽ), tính toán cho mỗi phần và cộng tác dụng (Dùng hệ số kg) Ứng suất gây lún ở đáy móng phân bố đều bằng • Ứng suất gây lún tại O : • Tỷ lệ diện tích: l 2,1 = = 1, 4 b 1, 5 Trang 13 Bài tập lớn cơ học đất Để tính ứng... Trong phạm vi 5.704 m, tầng đất 1 chiếm lớp dày 3.1m, tầng 2 chiếm lớp dày 2.604m − Với l = 1.4 b Trang 34 Bài tập lớn cơ học đất −  Biểu đồ ứng suất gây lún trình bày ở hình sau: Lớp 1: Theo biểu đồ ứng suất − Độ lún tính theo công thức: Trong đó: • • : hệ số tính từ hệ số poison của đất, có thể lấy gần đúng với cát =0.76 E: modun biến dạng của đất Theo TCXD 45-78, đối với đất cát: sức kháng mũi của... 0,0987 20,53 7 92,2 2,333 0,0885 18,41 7, 6 98,1 0 2,533 0,0793 16,49 σ bt = 98,1 Ta thấy tại độ sâu z’ = 9,2m, đây hầu như lớp đất này không lún 5σ glo = 16, 49 kN/m2 > kN/m2 nên tại Trang 15 Bài tập lớn cơ học đất ỨNG SUẤT DO TẢI TRỌNG NGOÀI TRÊN TRỤC ĐI QUA A VÀ B Lớp đất Ứng suất tổng Điểm z l/b (kN/m3) z/b K'T KT l/b z/b Kg 0 0 0 0,2500 8,220 0 0.2500 21,890 21,89 30,11 0,167 0,0192 0,631 0,1960... suất do tải trọng phân bố tam giác gây ra Các giá trị tính toán: ỨNG SUẤT BẢN THÂN VÀ ỨNG SUẤT DO TẢI TRỌNG NGOÀI Trang 14 Bài tập lớn cơ học đất TRÊN TRỤC ĐI QUA TÂM O Gọi : Ứng suất bản thân tại O cũng như tại M1 và M2 z’, z: lần lượt là độ sâu từ mặt đất và từ đáy móng Lớ p đất 1 Điể m 1 0 2 0, 5 3 1 4 5 6 7 8 9 10 11 2 z’ 12 13 14 15 1, 5 2, 2 2, 9 3, 6 4, 3 5 5, 7 6, 4 7, 1 7, 8 8, 5 9, 2 z (kN/m3 ... hi E Bài tập lớn học đất Tổng độ lún tâm B tính theo biểu đồ e logp: ∑S o = 0, 674 + 0,118 = 0,792(cm) Trang 31 Bài tập lớn học đất Trang 32 Bài tập lớn học đất Trang 33 Bài tập lớn học đất −... Trang 16 Bài tập lớn học đất 4.2 Biểu đồ ứng suất tổng, ứng suất hữu hiệu áp lực nước lỗ rỗng trọng lượng thân: (Đơn vị kN/m 2) Trang 17 Bài tập lớn học đất Trang 18 Bài tập lớn học đất Tính... sinh viên tự chọn) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ĐÀO NGUYÊN VŨ Trang Bài tập lớn học đất C BÀI LÀM BÀI TẬP LỚN CƠ HỌC ĐẤT Sinh viên : Nguyễn Phi Thòn Số thứ tự : 63 Lớp : XD10A1 BẢNG SỐ LIỆU N0 (T) M0 (Tm)