Giáo trình môn cơ học đất phần 1

GIỚI THIỆU MÔN HỌC CƠ HỌC ĐẤT (SOIL MECHANICS) GIẢNG VIÊN: ThS TRẦN MINH TÙNG 98 NGÔ TẤT TỐ QUẬN BÌNH THẠNH Tp HCM email: tranminhtung@tut.edu.vn BAI GIANG: CO HOC DAT ĐỊNH NGHĨA MÔN HỌC CƠ HỌC ĐẤT LÀ MÔN HỌC NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA ĐẤT ĐỐI VỚI CÁC TÁC DỤNG CƠ HỌC, VẬT LÝ Ü Dự tính độ lún móng công trình Ü Khả chòu tải đất công trình Ü Áp lực đất lên tường chắn Ü Ổn đònh mái đất BAI GIANG: CO HOC DAT DỰ TÍNH ĐỘ LÚN CỦA NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH BAI GIANG: CO HOC DAT KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA NỀN ĐẤT BAI GIANG: CO HOC DAT ÁP LỰC CỦA ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN BAI GIANG: CO HOC DAT ỔN ĐỊNH MÁI ĐẤT BAI GIANG: CO HOC DAT 2 VẤN ĐỀ CẦN PHẢI NGHIÊN CỨU Bản chất vật lý đất Ứng suất môi trường đất BAI GIANG: CO HOC DAT ỨNG SUẤT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT BAI GIANG: CO HOC DAT CÁC YÊU CẦU CỦA MÔN HỌC THAM GIA BÀI GIẢNG ĐẦY ĐỦ THÍ NGHIỆM, BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐẠT YÊU CẦU LÀM BÀI TẬP THI GIỮA HỌC KỲ THI CUỐI HỌC KỲ ĐÁNH GIÁ: tham gia giảng + thi kỳ 30% (có thể kiểm tra 15 phút lúc nào), thi cuối kỳ 70% BAI GIANG: CO HOC DAT TÀI LIỆU THAM KHẢO R.Whitlow, Cơ học đất NXB Giáo dục 1997 (bản dòch tiếng Việt) N.A.Xưtovich, Cơ học đất, dòch tiếng Việt Ngô Văn Đònh, Lê t Hợi, Vũ Công Ngữ, Hà Nội 1969 N.A.Xưtovich, Cơ học đất, (giáo trình rút gọn), dòch tiếng Việt Đỗ Bằng, Nguyễn Công Mẫn, Moscơva 1987 Vũ Công Ngữ – Nguyễn Văn Thông, Bài tập học đất NXB Giáo Dục 1999 BAI GIANG: CO HOC DAT TÀI LIỆU THAM KHẢO 5.JONH ATKINSON (1993) An introduction to the mechanic of soil and foundations – Mc Graw – Hill Book Company 6.DAVID MUIR WOOD (1990) Soil Behavior And Critical State Soil Mechanics - Cambridge University Press A M BRITO, M J GUNN (1987) Critical state soil mechanics via finite elements – Ellis Horwood Limited BAI GIANG: CO HOC DAT Chương BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẤT SỰ HÌNH THÀNH CÁC LOẠI ĐẤT Tất loại đất hình thành trình phong hóa, chuyển dời lắng đọng Tùy vào điều kiện hình thành mà tạo loại đất khác BAI GIANG: CO HOC DAT QUÁ TRÌNH PHONG HÓA ̈ ̈ Là trình lớp đá gốc bò biến đổi thành đất tác dụng tác nhân tự nhiên Các tác nhân tự nhiên tác nhân vật lý, hóa học hóa sinh BAI GIANG: CO HOC DAT QUÁ TRÌNH CHUYỂN DỜI ̈ Đó trình hạt đất chuyển dời từ nơi sang nơi khác tác dụng dòng nước, gió trọng lượng thân … BAI GIANG: CO HOC DAT SOIL AND ROCK CIRCLE BAI GIANG: CO HOC DAT CÁC THÀNH PHẦN CẤU TẠO CHÍNH CỦA ĐẤT ̈ Bọt khí ̈ ̈ Hạt khoáng rắn Nước Khí Hạt khoáng Nước BAI GIANG: CO HOC DAT CÁC HẠT KHOÁNG Đất rời ̈ Đất lớn (cuội, dăm sỏi) đất có lượng hạt có đường kính d ≥ mm chiếm 50% khối lượng BAI GIANG: CO HOC DAT CÁC HẠT KHOÁNG ̈ Đất cát a) Cát sỏi: đất có lượng hạt có đường kính d ≥ mm chiếm 25% khối lượng khô b) Cát thô: đất có lượng hạt có đường kính d ≥ 0,5mm chiếm 50% khối lượng khô BAI GIANG: CO HOC DAT CÁC HẠT KHOÁNG c) Cát trung: đất có lượng hạt có đường kính d ≥ 0,25mm chiếm 50% khối lượng khô d) Cát mòn: đất có lượng hạt có đường kính d ≥ 0,1mm chiếm 75% khối lượng khô e) Cát bụi: đất có lượng hạt có đường kính d ≥ 0,1mm chiếm 75% khối lượng khô BAI GIANG: CO HOC DAT TÊN GỌI CÁC HẠT ĐẤT ̈ ̈ ̈ Những hạt có đường kính d từ mm đến 0,05 mm gọi hạt cát Những hạt có đường kính d từ 0,05 mm đến 0,005 mm gọi bụi Những hạt có đường kính d nhỏ 0,005 mm gọi hạt sét BAI GIANG: CO HOC DAT 2.Đất dính Khi hàm lượng hạt sét chiếm 3% khối lượng hạt thô đất có tính dẻo dính Đó loại đất cát pha sét, sét pha cát đất sét Môi trường đất môi trường rời, tính dính kết hạt có tính dính kết yếu BAI GIANG: CO HOC DAT ĐƯỜNG CONG TÍCH LŨY THÀNH PHẦN HẠT Đường cong tích lũy thành phần hạt (đường cong cấp phối) đất đường biểu diễn quan hệ đường kính hạt đất phần trăm khối lượng chúng mẫu đất BAI GIANG: CO HOC DAT BAI GIANG: CO HOC DAT P% Cuội Sỏi Cát Bụi Sét 100908070605040302010D100 = 10 D60 = 0.22 0.1 D30= 0.04 0.01 D10 = 0,005 0.001 D (mm) BAI GIANG: CO HOC DAT HỆ SỐ KHÔNG ĐỒNG ĐỀU d K = 60 d10 Coefficien t of curvature Cc = ( D 30 ) ( D10 )( D 60 ) d60 đường kính cỡ hạt mà hạt nhỏ chúng chiếm 60% trọng lượng hạt ê d30 đường kính cỡ hạt mà hạt nhỏ chúng chiếm 30% trọng lượng hạt ê d10 đường kính cỡ hạt mà hạt nhỏ chúng chiếm 10% trọng lượng hạt ê BAI GIANG: CO HOC DAT Ý NGHĨA CỦA HỆ SỐ KHÔNG ĐỒNG ĐỀU K Khi hệ số không đồng K lớn đất không đồng ngược lại ê ê Khi K < (3 ÷ 4): đất có hạt đồng Khi K > (3 ÷ 4): đất có hạt không đồng ê Well − graded soil < Cc < and K ≥ ( for gravels) < Cc < and K ≥ ( for sands ) BAI GIANG: CO HOC DAT MỘT SỐ NHẬN XÉT VỀ ĐƯỜNG CONG CẤP PHỐI CCP dốc đất đồng ngược lại CCP thoải đất không đồng K lớn đất không đồng đất dễ đầm chặt Dựa vào CCP ta xác đònh thông số d60, d30, d10 Từ thông số ta suy số tiêu tính chất vật lý đất khả đầm chặt, khả xảy tượng cát chảy, hệ số thấm, tính bi n d ng v.v BAI GIANG: CO HOC DAT BAI GIANG: CO HOC DAT NƯỚC TRONG ĐẤT Trong đất tồn hai loại nước có đặc điểm, tính chất khác nhau: NƯỚC TRONG ĐẤT NƯỚC MÀNG MỎNG NƯỚC TỰ DO (NƯỚC LỖ RỖNG) BAI GIANG: CO HOC DAT HAI LOẠI NƯỚC TRONG ĐẤT Nước màng mỏng: Là nước bao bọc quanh hạt khoáng, nước có đặc điểm không hoàn toàn chuyển động tác dụng gradien thủy lực Nước tự do: Là nước nằm khe rỗng đất Có ảnh hưởng lớn đến tính chất học, vật lý đất đặc biệt loại đất dính ê Nước tự chuyển động tác dụng gradien thủy lực chuyển động tạo dòng thấm ê Nước tự đất có hai dạng nước mao dẫn nước bão hòa ngập đất BAI GIANG: CO HOC DAT 10 DUNG TRỌNG CỦA ĐẤT Công thức tính: γ = G V G - Trọng lượng mẫu đất: G = Gh + Gn + Gk Gk ≈ G = Gh + Gn V - Thể tích mẫu đất: V = Vh + Vr Gh + Gn Vh + Vr γ = BAI GIANG: CO HOC DAT DUNG TRỌNG HẠT KHOÁNG Công thức tính: γ h = Gh Vh Dung trọng hạt γh có giá trò thay đổi phạm vi từ 2,6 đến 2,8 T/m3 BAI GIANG: CO HOC DAT ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT Công thức tính: W = Gn 100% Gh BAI GIANG: CO HOC DAT 12 TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ PHÂN LOẠI ĐẤT ĐỘ RỖNG, ĐỘ ĐẶC, HỆ SỐ RỖNG: Độ rỗng: • n = Vr V Vh V V n • Hệ số rỗng:e = r = Vh m • Độ đặc: m = n Lỗ rỗng m Hạt rắn BAI GIANG: CO HOC DAT MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU Ý •m+n =1 • Đối với đất cát thông thường e = 0,3 ÷ 0,8 • Đối với đất sét thông thường e = 0,3 ÷ • Đối với bùn non, than bùn e = ÷ 10 e Lỗ rỗng Hạt rắn Có thể tính m,n,e biết W, γh, γ 1+e ? BAI GIANG: CO HOC DAT TÍNH m, n, e THEO γh, W, γ G γ = n = W γh Gh = W 100 100 Gn + Gh γ = Vh + Vr m = h 1+ e + , 01 W γ 1+ e h e Lỗ rỗng Hạt rắn → e = 1+e γ h (1 + , 01 W ) −1 γ n =1− m =1− 1+ e BAI GIANG: CO HOC DAT 13 DUNG TRỌNG KHÔ, DUNG TRỌNG BÃO HÒA VÀ DUNG TRONG ĐẨY NỔI •Dung trọng khô đất “γkh” dung trọng đất độ ẩm đất W = % e Lỗ rỗng Hạt rắn γ Gh Vh + Vr (G n = ) γ 1+e = kh γ = kh h + er BAI GIANG: CO HOC DAT DUNG TRỌNG KHÔ, DUNG TRỌNG BÃO HÒA VÀ DUNG TRONG ĐẨY NỔI •Khi tất lỗ rỗng đất chiếm chỗ bỡi nước đất trạng thái bão hòa, dung trọng đất lúc đạt đến giá trò dung trọng bão hòa γ = bh γ G h + G nbh = Vr + Vh bh G n bh = γ nV r γ + eγ 1+ e h ? n BAI GIANG: CO HOC DAT DUNG TRỌNG KHÔ, DUNG TRỌNG BÃO HÒA VÀ DUNG TRONG ĐẨY NỔI •Khi mẫu đất đặt nước mẫu đất chòu tác dụng lực đẩy Acsimet, làm cho dung trọng đất giảm Dung trọng gọi dung trọng đẩy đất γ dn = γ h + eγ γ dn = G h + G n − F dn Vr + Vh Fđn = (Vh +Vr)γn γ −γ n − γ n (1 + e ) = h 1+ e 1+ e ? n BAI GIANG: CO HOC DAT 14 4.ĐỘ BÃO HÒA Mẫu đất chưa bão hòa Độ bão hòa ‘Gbh‘ tỷ số trọng lượng nước chứa lỗ rỗng đất trọng lượng nước lỗ rỗng đất đất trạng thái bão hòa W G bh = Khí W bh Nước Nước Hạt đất Hạt đất Mẫu đất bão hòa nước BAI GIANG: CO HOC DAT ĐỘ BÃO HÒA e Lỗ rỗng Hạt rắn G bh = 1+e Wγh γn ×e • Gbh thay đổi từ đến + Gbh = → đất không bão hòa nước + Gbh = → đất bão hòa nước hoàn toàn • Độ bão hòa nước có liên quan đến số tính chất học đất đặc biệt đất cát BAI GIANG: CO HOC DAT ĐỘ BÃO HÒA CỦA ĐẤT CÁT Khô Gbh = Ít ẩm Gbh = ÷0,5 m Gbh = 0,5 ÷0,8 Bão hòa Gbh = 0,8 ÷1 BAI GIANG: CO HOC DAT 15 ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT RỜI: Độ chặt đất rời có ảnh hưởng lớn đến tính chất học đất Dựa vào hệ số rỗng e đất rời người ta phân loại đất rời thành loại sau: CHẶT ĐẤT CÁT CHẶT VỪA XỐP BỜI RỜI BAI GIANG: CO HOC DAT ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT RỜI HỆ SỐ RỖNG e LOẠI CÁT Cát hạt thô, hạt trung, sỏi Cát hạt nhỏ Cát bụi Chặt Chặt vừa Xốp (bời rời) < 0,55 0,55 ÷ 0,70 > 0,70 < 0,60 0,60 ÷ 0,75 < 0,60 0,60 ÷ 0,80 > 0,75 > 0,80 BAI GIANG: CO HOC DAT ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT RỜI ĐỘ CHẶT TƯƠNG ĐỐI CỦA ĐẤT RỜI : D = e Max − e e Max − e e - hệ số rỗng đất trạng thái xem xét eMax, emin - hệ số rỗng đất trạng thái xốp nhất, chặt xác đònh thí nghiệm theo quy trình đònh BAI GIANG: CO HOC DAT 16 ĐỘ CHẶT TƯƠNG ĐỐI CỦA ĐẤT RỜI e = eMax → D = 0: đất trạng thái xốp e = emin → D = 1: đất trạng thái chặt * * * * Cát Cát Cát Cát xốp: D = 0,33 ÷ trạng thái chặt vừa: D = 0,67 ÷ 0,33 trạng thái chặt: D = 0,67 ÷ 1,0 trạng thái chặt: D > 1,0 BAI GIANG: CO HOC DAT ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT RỜI Độ chặt đất cát e (trạng thái tự nhiên) Mẫu đất cát nguyên dạng ? Ở độ sâu lớn khó lấy mẫu đất cát nguyên dạng Xác đònh độ chặt đất cát thí nghiệm trường Thí nghiệm xuyên động SPT , Thí nghiệm xuyên tónh CPT… BAI GIANG: CO HOC DAT PHƯƠNG PHÁP LÈN CHẶT ĐẤT ̈ ̈ ̈ Khi đất đầm chặt, khả chòu tải đất tăng lên, khả nén chặt đất giảm, hệ số thấm đất giảm xây dựng móng người ta thường dùng phương pháp đầm để cải thiện đất Hiệu đầm chặt đất đánh giá thông qua dung trọng khô đạt đất sau đầm Khi dung trọng khô đất đạt lớn hiệu đầm chặt công tác đầm chặt cao BAI GIANG: CO HOC DAT 17 PHƯƠNG PHÁP LÈN CHẶT ĐẤT Để đánh giá hiệu đầm chặt người ta dùng tiêu gọi hệ số đầm chặt: γk – dung trọng khô đất sau dầm chặt trường k = γk γ kMax γkMax – dung trọng khô đất sau đầm chặt điều kiện tiêu chuẩn (ở phòng thí nghiệm) BAI GIANG: CO HOC DAT PHƯƠNG PHÁP LÈN CHẶT ĐẤT ̇Đối với loại đất có giá trò độ ẩm gọi độ ẩm tối ưu Ứng với độ ẩm đầm đất cho dung trọng khô lớn ̇Giá trò độ ẩm tối ưu lọai đất xác đònh thí nghiệm đầm chặt đất phòng thí nghiệm ̇Việc lựa chọn máy đầm hợp lý yếu tố quan trọng làm tăng hiệu đầm chặt đất BAI GIANG: CO HOC DAT ĐẦM LĂN BÁNH LÁNG (SMOOTH WHEELED ROLLER) ̇Bộ phần đầm bao gồm bánh tròn thép rỗng ruột Để thay đổi lượng đầm người ta dùng cát nước bơm đầy vào hai bánh Trọng lượng đầm từ 2000-54000kg ̇Sử dụng để đầm tất loại đất trừ đất loại đất cát, cát bụi có độ đồng cao ̇Cường độ tải trọng xác đònh 1m bề rông bánh lăng loại đầm 1.7-17T/m BAI GIANG: CO HOC DAT 18 ĐẦM LĂN BÁNH LÁNG (SMOOTH WHEELED ROLLER) BAI GIANG: CO HOC DAT ĐẦM LĂN KẾT HP RUNG SMOOTH WHEELED VIBRATORY ROLLER ̇Là loại đầm máy, lượng từ 270 đến 5000kg Hiệu đầm chặt cải thiện đáng kể nhờ tác động rung ̇Có tác dụng đầm chặt tốt loại đất sét nặng loại đất lớn đặc biệt tần số rung bánh lăng 2200-2400vòng/phút ̇Đối với loại đất sét pha cát pha hiệu đầm chặt đất tăng lên lần Chiều dày tối tối ưu lớp đất đầm 200 mm BAI GIANG: CO HOC DAT ĐẦM LĂN KẾT HP RUNG SMOOTH WHEELED VIBRATORY ROLLER BAI GIANG: CO HOC DAT 19 ĐẦM BÁNH HƠI PNEUMATIC – TYRED ROLLER ̇Loại đầm có hai trục bánh xe, trục có từ đến bánh, trọng lượng loại đầm có trọng lượng thay đổi từ 1000 đến 12000kg ̇Có thể thay đổi lượng đầm cách chèn vật nặng vào thùng xe ̇Hiệu đầm chặt loại đầm điều chỉnh cách bơm vào bánh lăn Loại đầm có tác dụng đầm hiệu loại đất đặc biệt hiệu loại đất dính ẩm ướt BAI GIANG: CO HOC DAT ĐẦM BÁNH HƠI PNEUMATIC – TYRED ROLLER BAI GIANG: CO HOC DAT ĐẦM CHÂN CỪU (SHEEPSFOOT ROLLER) ̇Giống đầm lăng bánh láng trống lăn người ta chế tạo thêm các chân thép ̇Có hai loại đầm dạng loại tự vận hành loại vận hành dùng xe kéo ̇Các chân thép có dạng hình tháp kích thước 100*75mm, với số lượng 64-88 chân thép/500kg Loại đầm dùng phù hợp để đầm loại đất dính điều kiện độ ẩm thấp BAI GIANG: CO HOC DAT 20 ĐẦM CHÂN CỪU (SHEEPSFOOT ROLLER) BAI GIANG: CO HOC DAT ĐẦM CHÂN CỪU (SHEEPSFOOT ROLLER) BAI GIANG: CO HOC DAT CÁC LOẠI ĐẦM RUNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY (RAMMER AND VIBRATORS) ̇Có kích thước nhỏ, nhẹ (khoảng 100kg) nên dùng điều kiện chật hẹp ̇Bao gồm phân tạo rung máy Để đầm phải có công nhân kéo di chuyển ̇Loại đầm thích hợp loại đất rời ẩm BAI GIANG: CO HOC DAT 21 CÁC LOẠI ĐẦM RUNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY (RAMMER AND VIBRATORS) BAI GIANG: CO HOC DAT THÍ NGHIỆM SPT Khoan đến độ sâu lớp đất cần thí nghiệm SPT Lắp đặt ống mẫu chuẩn vào cần khoan Đặt ống mẫu chạm vào đáy hố khoan Đóng ống mẫu chuẩn xuyên vào đất 15 cm búa tiêu chuẩn Dùng búa tiêu chuẩn (trọng lượng 63,5 Kg, chiều cao rơi 76 cm) đóng vào đất đếm số lần đập búa N để ống mẫu xuyên thêm vào đất 30 cm Trò số N lớn đất chặt ngược lại BAI GIANG: CO HOC DAT XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT CÁT DỰA VÀO CHỈ SỐ SPT N D (ID) Trạng thái chặt cát 1÷4 5÷9 10 ÷ 20 30 ÷ 50 > 50 ≤ 0,2 0,20 ÷ 0,33 0,33 ÷ 0,67 0,67 ÷ 1,0 ≥1 Rất xốp Xốp Chặt vừa Chặt Quá chặt BAI GIANG: CO HOC DAT 22 THÍ NHIỆM XUYÊN TĨNH Dùng lực tónh ấn chùy xuyên kim loại ngập sâu từ từ vào đất Đo lực ép P tính sức kháng mũi xuyên theo công thức: q = P (KG) P F 2r F = π r2 (Thường F = 10 cm2 ÷ 20 cm2) •q lớn đất cát thí nghiệm chặt ngược lại BAI GIANG: CO HOC DAT PHÂN LOẠI ĐẤT THEO GIÁ TRỊ CỦA SỨC KHÁNG XUYÊN MŨI q (kG/CM2): Cát hạt thô Độ xuyên sâu (m) Chặt 10 ≥ 15 ≥ 22 Cát hạt trung Chặt vừa Chặt vừa Chặt 10 ÷ 15 ≥ 10 10 ÷ 22 ÷ 15 ≥ 15 15 ÷ Cát hạt mòn Chặt Chặt vừa ≥6 ≥9 6÷3 9÷4 BAI GIANG: CO HOC DAT TÊN VÀ TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT DÍNH Xác đònh trạng thái đất dính dựa vào số dẻo IP (Plastic Index), độ sệt B B = (W – Wd)/Ip IP = Wnh – Wd trạng tháicứng trạng thái dẻo W d IP trạng tháinhão W nh W (%) Độ sệt B BAI GIANG: CO HOC DAT 23 TÊN VÀ TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT DÍNH + Khi Wd ≤ W ≤ Wnh → đất trạng thái dẻo + Khi W ≥ Wnh → đất trạng thái chảy + Khi W ≤ Wd → đất trạng thái cứng + Khi IP lớn → đất dẻo ngược lại Người ta dùng số IP để đònh tên đất + Đất sét IP ≥ 17 + Đất sét (sét pha) IP = 17 ÷ + Đối với đất cát pha sét Ip ≤ BAI GIANG: CO HOC DAT TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT DÍNH ĐỘ SỆT B (IL) - Đối với đất cát pha sét: + Khi B < → đất trạng thái cứng + Khi B = ÷1 → đất trạng thái dẻo + Khi B > → đất trạng thái nhão - Đối với đất sét đất sét pha cát: + Khi ≤ B ≤ 0,25 → đất trạng thái nửa cứng + Khi 0,25 < B ≤ 0,50 → đất trạng thái dẻo cứng + Khi 0,50 < B ≤ 0,75 → đất trạng thái dẻo mềm + Khi 0,75 < B ≤ 1,0 → đất trạng thái dẻo nhão + Khi 1,0 < B →GIANG: đấCOt HOC trạ BAI DAT ng thái nhão BÀI TẬP CHƯƠNG Bài 1: Cho mẫu đất có tiêu theo bảng sau: Mẫu số γ (kN/m3) γh (g/cm3) Độ ẩm W (%) 17,0 20,0 18,0 19,8 2,66 2,77 2,72 2,67 12,0 23,0 42,0 19,0 Yêu cầu: Tính hệ số rỗng “e”, độ rỗng “n” độ bão hòa “Gbh” dung trọng khô “γk” BAI GIANG: CO HOC DAT 24 BÀI TẬP CHƯƠNG Bài 2: Cho mẫu đất có tiêu theo bảng sau: Mẫu số Hệ số rỗng e 0,93 0,85 0,95 γh (g/cm3) Độ bão hòa Gbh 2,72 0,90 2,66 2,77 0,75 0,85 Yêu cầu: Xác đònh độ ẩm tự nhiên “W”, dung trọng tự nhiên γ BAI GIANG: CO HOC DAT BÀI TẬP CHƯƠNG Bài 3: Cho mẫu đất có tiêu theo bảng sau: Mẫu Độ ẩm giới hạn Độ ẩm giới hạn số dẻo Wd (%) nhão Wnh (%) 15,1 31,2 19,6 25,4 34,5 38,5 19,8 54,2 Độ ẩm tự nhiên W (%) 12,5 23,0 42,0 55,6 Yêu cầu: Xác đònh tên trạng thái đất BAI GIANG: CO HOC DAT BAI GIANG: CO HOC DAT 25 Do ngoc tu pham cong nguyen dinh hanh pham ngoc bao pham van huan pham ba linh cao van dung to qui thao bui hoang phuong BAI GIANG: CO HOC DAT 26 [...]... của đất + Đất sét IP ≥ 17 + Đất á sét (sét pha) IP = 17 ÷ 7 + Đối với đất cát pha sét Ip ≤ 7 BAI GIANG: CO HOC DAT TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT DÍNH ĐỘ SỆT B (IL) - Đối với đất cát pha sét: + Khi B < 0 → đất ở trạng thái cứng + Khi B = 0 1 → đất ở trạng thái dẻo + Khi B > 1 → đất ở trạng thái nhão - Đối với đất sét và đất sét pha cát: + Khi 0 ≤ B ≤ 0,25 → đất ở trạng thái nửa cứng + Khi 0,25 < B ≤ 0,50 → đất. .. đến 1 + Gbh = 0 → đất không bão hòa nước + Gbh = 1 → đất bão hòa nước hoàn toàn • Độ bão hòa nước có liên quan đến một số tính chất cơ học của đất đặc biệt là đối với đất cát BAI GIANG: CO HOC DAT ĐỘ BÃO HÒA CỦA ĐẤT CÁT Khô Gbh = 0 Ít ẩm Gbh = 0 ÷0,5 m Gbh = 0,5 ÷0,8 Bão hòa Gbh = 0,8 1 BAI GIANG: CO HOC DAT 15 5 ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT RỜI: Độ chặt của đất rời có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất cơ học của đất. .. → e = 1+ e γ h (1 + 0 , 01 W ) 1 γ n =1 m =1 1 1+ e BAI GIANG: CO HOC DAT 13 3 DUNG TRỌNG KHÔ, DUNG TRỌNG BÃO HÒA VÀ DUNG TRONG ĐẨY NỔI •Dung trọng khô của đất “γkh” là dung trọng của đất khi độ ẩm của đất W = 0 % e Lỗ rỗng 1 Hạt rắn γ Gh Vh + Vr (G n = 0 ) γ 1+ e = kh γ = kh h 1 + er BAI GIANG: CO HOC DAT 3 DUNG TRỌNG KHÔ, DUNG TRỌNG BÃO HÒA VÀ DUNG TRONG ĐẨY NỔI •Khi tất cả lỗ rỗng trong đất được... Hạt rắn 1 BAI GIANG: CO HOC DAT MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU Ý •m+n =1 • Đối với đất cát thông thường e = 0,3 ÷ 0,8 • Đối với đất sét thông thường e = 0,3 ÷ 2 • Đối với bùn non, than bùn e = 2 ÷ 10 e Lỗ rỗng 1 Hạt rắn Có thể tính m,n,e khi biết W, γh, γ 1+ e ? BAI GIANG: CO HOC DAT TÍNH m, n, e THEO γh, W, γ G γ = n = W γh Gh = W 10 0 10 0 Gn + Gh γ = Vh + Vr m = h 1 1+ e + 0 , 01 W γ 1+ e h e Lỗ rỗng 1 Hạt rắn... r2 (Thường F = 10 cm2 ÷ 20 cm2) •q càng lớn thì đất cát thí nghiệm càng chặt và ngược lại BAI GIANG: CO HOC DAT PHÂN LOẠI ĐẤT THEO GIÁ TRỊ CỦA SỨC KHÁNG XUYÊN MŨI q (kG/CM2): Cát hạt thô Độ xuyên sâu (m) Chặt 5 10 ≥ 15 ≥ 22 Cát hạt trung Chặt vừa Chặt vừa Chặt 10 ÷ 15 ≥ 10 10 ÷ 6 22 ÷ 15 ≥ 15 15 ÷ 9 Cát hạt mòn Chặt Chặt vừa ≥6 ≥9 6÷3 9÷4 BAI GIANG: CO HOC DAT TÊN VÀ TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT DÍNH Xác đònh... +Vr)γn γ −γ n − γ n (1 + e ) = h 1+ e 1+ e ? n BAI GIANG: CO HOC DAT 14 4.ĐỘ BÃO HÒA Mẫu đất chưa bão hòa Độ bão hòa ‘Gbh‘ là tỷ số giữa trọng lượng của nước chứa trong lỗ rỗng của đất và trọng lượng của nước trong lỗ rỗng của đất khi đất ở trạng thái bão hòa W G bh = Khí W bh Nước Nước Hạt đất Hạt đất Mẫu đất bão hòa nước BAI GIANG: CO HOC DAT ĐỘ BÃO HÒA e 1 Lỗ rỗng Hạt rắn G bh = 1+ e Wγh γn ×e • Gbh... đất ở trạng thái dẻo cứng + Khi 0,50 < B ≤ 0,75 → đất ở trạng thái dẻo mềm + Khi 0,75 < B ≤ 1, 0 → đất ở trạng thái dẻo nhão + Khi 1, 0 < B →GIANG: đấCOt HOC ở trạ BAI DAT ng thái nhão BÀI TẬP CHƯƠNG 1 Bài 1: Cho 4 mẫu đất có các chỉ tiêu theo bảng sau: Mẫu số γ (kN/m3) γh (g/cm3) Độ ẩm W (%) 1 2 3 4 17 ,0 20,0 18 ,0 19 ,8 2,66 2,77 2,72 2,67 12 ,0 23,0 42,0 19 ,0 Yêu cầu: Tính hệ số rỗng “e”, độ rỗng “n” độ... TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ PHÂN LOẠI ĐẤT 1 CÁC CH TIÊU VẬT LÝ CƠ SỞ: DUNG TRỌNG CỦA ĐẤT DUNG TRỌNG HẠT KHOÁNG Trọng lượng một đơn vò thể tích của đất Trọng lượng của một đơn vò thể tích hạt rắn ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT Tỷ số giữa trọng lượng nước chứa trong lỗ rỗng và trọng lượng của hạt rắn của đất BAI GIANG: CO HOC DAT 11 DUNG TRỌNG CỦA ĐẤT Công thức tính: γ = G V G - Trọng lượng của mẫu đất: G = Gh + Gn + Gk Gk ≈ 0... TẬP CHƯƠNG 1 Bài 2: Cho 3 mẫu đất có các chỉ tiêu theo bảng sau: Mẫu số Hệ số rỗng e 1 2 0,93 0,85 3 0,95 γh (g/cm3) Độ bão hòa Gbh 2,72 0,90 2,66 2,77 0,75 0,85 Yêu cầu: Xác đònh độ ẩm tự nhiên “W”, và dung trọng tự nhiên γ BAI GIANG: CO HOC DAT BÀI TẬP CHƯƠNG 1 Bài 3: Cho 4 mẫu đất có các chỉ tiêu theo bảng sau: Mẫu Độ ẩm giới hạn Độ ẩm giới hạn số dẻo Wd (%) nhão Wnh (%) 1 15 ,1 31, 2 2 19 ,6 25,4... của đất ở trạng thái xem xét eMax, emin - hệ số rỗng của đất ở trạng thái xốp nhất, chặt nhất xác đònh bằng thí nghiệm theo các quy trình nhất đònh BAI GIANG: CO HOC DAT 16 ĐỘ CHẶT TƯƠNG ĐỐI CỦA ĐẤT RỜI e = eMax → D = 0: đất ở trạng thái xốp nhất e = emin → D = 1: đất ở trạng thái chặt nhất * * * * Cát Cát Cát Cát xốp: D = 0,33 ÷ 0 ở trạng thái chặt vừa: D = 0,67 ÷ 0,33 ở trạng thái chặt: D = 0,67 ÷ 1, 0 ... G γ = n = W γh Gh = W 10 0 10 0 Gn + Gh γ = Vh + Vr m = h 1+ e + , 01 W γ 1+ e h e Lỗ rỗng Hạt rắn → e = 1+ e γ h (1 + , 01 W ) 1 γ n =1 m =1 1+ e BAI GIANG: CO HOC DAT 13 DUNG TRỌNG KHÔ, DUNG... Ngữ, Hà Nội 19 69 N.A.Xưtovich, Cơ học đất, (giáo trình rút gọn), dòch tiếng Việt Đỗ Bằng, Nguyễn Công Mẫn, Moscơva 19 87 Vũ Công Ngữ – Nguyễn Văn Thông, Bài tập học đất NXB Giáo Dục 19 99 BAI GIANG:... Sét 10 0908070605040302 010 D100 = 10 D60 = 0.22 0 .1 D30= 0.04 0. 01 D10 = 0,005 0.0 01 D (mm) BAI GIANG: CO HOC DAT HỆ SỐ KHÔNG ĐỒNG ĐỀU d K = 60 d10 Coefficien t of curvature Cc = ( D 30 ) ( D10