BÀI TẬP CƠ HỌC ĐÁT 2015

Bài 1: Kết thí nghiệm phân tích hạt mẫu cát cho bảng sau: Kích thước lỗ rây (mm) Trọng lượng đất rây (Gr) 10 40 80 200 280 0,5 600 0,25 440 0,1 280 ≤ 0,1 80 Hãy vẽ đường cong thành phần hạt đất Xác định hàm lượng riêng nhóm hạt có kích thước từ 0,2mm đến 4mm Xác định hệ số đồng hệ số độ cong đất Xác định tên đất Xác định trạng thái đất hệ số rỗng đất eo = 0,58 Bài 2: Phân tích mẫu đất phòng có số liệu ban đầu sau: Thể tích dao vòng V = 60cm3 Trọng lượng dao vòng Qd = 44,12Gr Trọng lượng đất ướt (kể dao vòng) Q1 = 152,7Gr Trọng lượng đất sau sấy khô (kể dao vòng) Q2 = 130,98Gr Tỷ trọng hạt đất  = 2,71 Độ ẩm giới hạn chảy Wch = 38%, độ ẩm giới hạn dẻo Wd = 20% Hãy xác định tiêu vật lý, tên trạng thái đất Bài 3: Người ta dùng loại đất làm vật liệu đắp đường có tiêu vật lý sau: trọng lượng riêng tự nhiên w = 18,4kN/m3; độ ẩm tự nhiên W = 16%, độ ẩm giới hạn chảy Wch = 30%, độ ẩm giới hạn dẻo Wd = 14%, độ ẩm đầm nén tốt Wopt = 20% Hãy xác định tên trạng thái đất dùng đắp đường Xác định lượng nước tưới thêm vào 1m3 đất tự nhiên để có độ ẩm tốt Bài 4: Kết thí nghiệm thấm cột nước không đổi có số liệu sau: Lượng nước sau 10 phút Q (ml) 500 600 53 60 Chênh cao cột nước H (mm) Hãy xác định hệ số thấm đất Biết đường kích mẫu D = 100mm, khoảng cách hai ống đo L =150mm Bài 5: Kết thí nghiệm thấm cột nước không đổi có số liệu sau: TT Chênh cao cột nước H(mm) Thời gian thấm t(s) Lượng nước Q (ml) 52 120 500 68 90 500 Hãy xác định hệ số thấm đất Biết đường kích mẫu D = 100mm, khoảng cách hai ống đo L =150mm Bài 6: Kết thí nghiệm thấm cột nước thay đổi có số liệu sau: Chiều cao cột nước ống (mm) Khoảng Đường kính ống đo TT thời gian (t2 áp (mm) Ban đầu h1(mm) Cuối h2(mm) – t1) 1000 800 120 800 600 150 1200 900 420 10 900 750 270 Hãy xác định hệ số thấm trung bình đất Biết đường kích mẫu D = 100mm, chiều cao mẫu 150mm Bài 7: Kết thí nghiệm nén không nở ngang mẫu đất sau: 12,5 25 50 100 200 400 Ứng suất nén  (kPa) Độ lún S (mm) 0,97 1,50 2,04 2,69 3,22 3,55 Chiều cao ban đầu mẫu 20mm a) Vẽ đường cong nén e = f() xác định hệ số nén đất ứng suất nén thay đổi từ 150 ÷ 250kPa Biết tiêu vật lý mẫu trước thí nghiệm tiêu vật lý mẫu:  = 18,2kN/m3;  = 2,73; W = 24% b) Vẽ đường cong nén e = f(lg) xác định số nén đất Sau nén đất đến cấp tải cuối thí nghiệm xác định tiêu vật lý mẫu:  = 18,7kN/m3;  = 2,6; W = 18% Bài 8: Địa tầng khu vực gồm lớp sét bão hòa nước dày 8m có trọng lượng riêng  = 16,9kN/m3 nằm tầng đá gốc Người ta tiến hành san lấp khu vực lớp cát có  = 18,4kN/m3, chiều cao san lấp 3m Thí nghiệm mẫu đất lớp sét có hệ số rỗng ban đầu eo = 0,98; a = 0,1cm2/kG; kv = 2x10-7(cm/s) a) Hãy xác định thời gian để đất có độ cố kết U = 50% b) Hãy xác định thời gian để đất có độ cố kết U = 90% Biết thời gian đắp đất không đáng kể, đá gốc không thấm nước Bài 9: Xác định đặc trưng kháng cắt đất từ số liệu kết thí nghiệm cắt đất trực tiếp mẫu đất cho bảng sau Biết đường kính mẫu d = 61,8mm Tải trọng thẳng đứng P(N) 300 600 900 1200 Tải trọng ngang giới hạn T(N) 156 216 306 366 Bài 10: Kết thí nghiệm cố kết không thoát nước đất sét bão hòa cố kết bình thường sau: Áp lực buồng (kPa) 100 200 300 Độ lệch ứng suất cực đại (kPa) 137 210 283 Áp lực nước lỗ rỗng cực đại (kPa) 28 86 147 Hãy xác định đặc trưng chống cắt đất Bài 11: Cho biết kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn sau: Độ sâu 1,5 4,5 10 12 14 16 18 20 22 24 26 (m) N 11 11 10 12 26 27 26 28 Hãy diễn dịch kết xuyên tiêu chuẩn Biết lớp đất phạm vi khảo sát bùn sét có số dẻo A = 20%,  = 17(kN/m3); sét pha có A = 12%,  = 18,4(kN/m3) cát thô có  = 18,6(kN/m3)) Bài 12: Kết thí nghiệm xuyên tĩnh sau: Độ sâu (m) 10 11 12 qc(kG/cm ) 3,4 3,5 3,3 3,6 17,2 17,4 17,9 17,7 18,2 63,8 64,5 64,1 Hãy diễn dịch kết xuyên tĩnh (xác định cấu trúc địa tầng đặc trưng – lý lớp đất) Biết lớp đất bùn sét; cát pha dẻo cát vừa Bài 13: Kết thí nghiệm bàn nén vuông kích thước 70,7 x 70,7 (cm2) sau: Tải trọng nén P(kN) 12,5 25 37,5 50 62,5 75 87,5 100 Độ lún S (mm) 3,5 9,3 17,8 31,7 58,6 104,8 176,2 275,5 Hãy xác định mô đun biến dạng đất ứng với tải trọng dự kiến tác dụng lên p = 150 (kPa) Biết hệ số biến dạng ngang đất o = 0,3 Bài 14: Địa tầng phạm vi khảo sát gồm lớp sau: - Lớp 1: cát pha dày 3m có trọng lượng riêng 17,8kN/m3 - Lớp 2: cát nhỏ dày 5m có trọng lượng riêng mực nước ngầm 18,3kN/m3; trọng lượng riêng mực nước ngầm 19,8kN/m3 - Lớp 3: sét có trọng lượng riêng 20,1kN/m3 Ban đầu mực nước ngầm độ sâu 5m kể từ mặt đất Do khai thác nước ngầm, mực nước hạ xuống độ sâu 10m kể từ mặt đất ổn định Hãy vẽ biểu đồ ứng suất tổng, ứng suất hữu hiệu trọng lượng thân đất gây trước sau hạ mực nước ngầm Bài 15: Nền đất gồm lớp đất, mực nước ngầm bề mặt đất: - Lớp 1: đất sét cố kết chậm dày 3m có bh = 19,8kN/m3; - Lớp 2: cát mịn có bh = 20,1kN/m3 Người ta đắp nhanh lên khu vực xây dựng lớp đất có bh = 20,5kN/m3, cao 3m Hãy vẽ biểu đồ ứng suất hữu hiệu lớp đất vừa đắp xong đắp ổn định Bài 16: Hai tải trọng tập trung thẳng đứng P1 = 200kN, P2 = 400kN tác động mặt đất điểm 01, 02 cách 4m a) Hãy xác định ứng suất nén thẳng đứng điểm hai tải trọng độ sâu 2m b) Hãy xác định ứng suất nén thẳng đứng điểm đường thẳng đứng qua điểm đặt tải trọng độ sâu 1m Bài 17: Một móng đơn BTCT có kích thước đáy móng 1,8x1,2(m2) đặt độ sâu 1m Hãy xác định vẽ biểu đồ ứng suất tải trọng trọng lượng thân gây điểm trục thẳng đứng qua tâm móng độ sâu 0,6; 1,2; 1,8; 2,4; 3,6; 4,2m kể từ đáy móng Biết đất đồng có  =18kN/m3 Biết tải trọng mức mặt đất 480kN Bài 18: Một móng băng có bề rộng đáy móng 1,0m, chôn sâu 1m đất cát có  = 18,2kN/m3, áp lực đáy móng 2(kG/cm2) Hãy xác định vẽ biểu đồ ứng suất tải trọng trọng lượng thân gây điểm trục thẳng đứng qua băng độ sâu 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 4m kể từ đáy móng Bài 19: Cho móng đơn BTCT có kích thước đáy móng 1,8x1,5(m2), đặt độ sâu 1,5m; để tiếp nhận tải trọng mức mặt đất 750 kN Biết đất cát vừa đồng có  = 18,5(kN/m3), kết thí nghiệm xuyên tĩnh CPT cho qc = 8,8(MPa), hệ số biến dạng ngang o = 0,27 Hãy dự báo độ lún móng cho Bài 20: Cho móng băng BTCT có bề rộng đáy móng 1,2m; móng chôn sâu 1,5m chịu tải trọng mức mặt đất 180kN/m Nền đất gồm lớp: Lớp 1: cát pha dẻo chảy dày 1,3m có  = 1,78T/m3; Eo = 1300kPa; o = 0,28 Lớp 2: sét có  = 1,82T/m3; Eo = 6800kPa; o = 0,3 Hãy dự báo độ lún ổn định móng cho Bài 21: Xác định độ lún ổn định lớp đất sét dày 8m chịu tải trọng phân bố phủ khắp bề mặt p = 10(T/m2) nằm tầng đá gốc Trọng lượng riêng lớp sét 18kN/m3 Kết thí nghiệm nén chiều không nở ngang mẫu đất lấy lớp đất câu a Bài 22: Một móng đơn BTCT có kích thước đáy móng lxb = 2,0 x 1,6(m2) truyền tải trọng lên đất độ sâu 1,5m với pmin = 100(kPa), pmax = 154(kPa) Biết đất sét pha đồng có tiêu – lý sau: trọng lượng riêng  = 18,2(kN/m3) Kết thí nghiệm nén chiều không nở ngang mẫu đất câu a Hãy dự báo độ lún lớp phân tố dày 0,4m (cách đáy móng từ độ sâu 1,2m đến 1,6m) Bài 23: Kiểm tra trạng thái cân điểm M1 M2 toán phẳng sau, biết tải trọng phân bố có cường độ p = 180(kN/m2) đặt độ sâu 1,0m Nền đất cát pha đồng có trọng lượng riêng  = 18,2kN/m3,  = 24, c = 16(kPa), hệ số áp lực ngang  = 0,42 b = 2m h = 1m p 1m M1 1m M2 z Bài 24: Một móng băng BTCT rộng b = 1,8m, chôn sâu 1,5m, chịu tải trọng mức đáy móng 250kN/m Nền sét pha đồng nhất, phẳng có  = 18,1(kN/m3),  = 18, c = 22kPa Hỏi bề rộng móng có lợp lý không với hệ số an toàn Fs = 2,5 Bài 25: Một móng đơn BTCT cột kích thước lxb = 2x1,5(m2) đặt độ sâu 1,0m Biết sét đồng có  = 18,2kN/m3,  = 16, c = 22kPa Móng tiếp nhận tải trọng tính toán Po mức mặt đất tối đa với hệ số an toàn Fs = 2,5 Bài 26: Cho móng đơn BTCT cột kích thước lxb = 1,2x1,2(m), chôn sâu 1,5m, biết tải đáy móng phân bố có cường độ 240kN/m2 Biết đất cát pha có  = 18,4kN/m3,  = 22, c = 16(kPa) Hãy cho biết hệ số an toàn sức chịu tải đất Bài 27: Một đường đất đắp nhanh đất sét pha có đ = 18,2kN/m3, bề rộng đường 24m; chiều cao đắp 4m đất tự nhiên đất sét bão hòa nước  = 17,9kN/m3, cu = 12kN/m2 Nền đất có khả bị trượt hay không hệ số an toàn sức chịu tải 1,5 Bài 28: Một lớp đất đắp loại đất dính có  = 17,4kN/m3, cu = 12kN/m2 ổn định với chiều cao đắp thẳng đứng? Bài 29: Móng chữ nhật có kích thước đáy móng 1,8x1,5(m2), chôn sâu 1,0m, đặt sét dẻo cứng có  = 16, lực dính đơn vị c = 0,22kG/cm2, trọng lượng riêng 18,5kN/m3 Hãy xác định sức chịu tải mực nước ngầm mặt đất Nếu MNN độ sâu 2,5m sức chịu tải thay đổi nào? Bài 30: Vẽ biểu đồ cường độ cường độ áp lực đất tĩnh lên tường chắn cứng, thẳng đứng, lưng tường nhẵn, cao 8m Cho biết đất sau tường nằm ngang gồm lớp Lớp 1: cát pha dày 3m,  = 18,2kN/m3, c = 16kPa;  = 22, o = 0,28 Lớp 2: cát vừa  = 18,3kN/m3,  = 34, o = 0,26 Bài 31: Xác định vẽ biểu đồ cường độ áp lực chủ động lên tường chắn cứng, thẳng đứng, lưng tường nhẵn cao 9m, mặt đất sau lưng tường nằm ngang Đất sau lưng tường gồm lớp: - Lớp 1: cát nhỏ dày 4m;  = 18,2 kN/m3;  = 32 - Lớp 2: cát vừa có  = 18,5kN/m3;  = 34 Bài 32: Vẽ biểu đồ áp lực xác định áp lực đất lên tường cứng, thẳng đứng, lưng tường nhẵn cao 6m Mặt đất sau tường phẳng, nằm ngang Biết đất sau tường cát pha đồng có  = 18,2kN/m3,  = 20, c = 18kPa Tường chuyển vị khối đất, chuyển vị ngang  > 0,5%H Bài 33: Xác định cường độ áp lực bị động lên tường chắn cứng độ sâu cách đỉnh tường 3m Biết tường cao 6m, lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm ngang bỏ qua ma sát đất tường Đất sau lưng tường cát nhỏ có  = 32, mực nước ngầm có trọng lượng riêng 18,2kN/m3, mực nước ngầm có trọng lượng riêng 20,1kN/m3 Mực nước ngầm độ sâu 4m Bài 34: Vẽ biểu đồ cường đồ cường độ áp lực xác định áp lực đất lên tường cứng, thẳng đứng cao 6m, bỏ qua ma sát đất tường Mặt đất sau nằm ngang chịu tác động tải trọng phân bố kín khắp q = 36kN/m2 Biết đất sau tường cát bụi đồng có  = 18kN/m3,  = 32 Tường bị đẩy phía khối đất, chuyển vị ngang  > 3%H