1. Vẽ dường cong cấp phối hạt 2. Xác định hàm lượng riêng của nhóm hạt 3. Xác định hệ số đồng đều, hệ số độ cong 4. Vẽ quan hệ W = f(t) 5. Xác định hệ số thấm trung bình 6. Xác định tỷ số của hệ số hệ số thấm đứng thấm ngang 7. Hệ số an toàn đáy hố móng
Bi giải đất bi tập chơng 1: Bài 1: A Vẽ đờng cong cấp phối hạt loại đất đó: Tổng khối lợng đất: 200g + Xác định hàm lợng riêng nhóm hạt Ví dụ: Nhóm hạt cột thứ 4, nhóm có: d 10 [10,4) 7.5 [4,2) 10 [2,1) 15 [1,0.5) 25 [0.5,0.25) 30 [0.25,0.1) 10mm chiếm 5% không thoả mãn loại Các hạt có d > 2mm chiếm (5 +7.5 + 10) = 22.5% không toả mãn loại Các hạt có d > 0.5mm chiếm (22.5 + 15 +25) = 62.5% Thoả mãn yêu cầu đất loại 5: Đất cát thô Ví dụ 5: A= Wnh-Wd = 34-15=19 (A=19) > 17 Vậy đất thuộc loại đất sét Bài 9: a, Mẫu thứ (đờng1): Bớc1: Lợng hạt qua rây No200 3% hay rây No200 97% Nh đất thuộc loại đất hạt thô Bớc 2: Lợng hạt qua rây No4 88% hay rây No4 12% Nh đất cát, chữ ký hiệu S Bớc 3: Lợng hạt qua rây No200 3% d10 (d30 )2 = (0.35)2 d 60 d10 0.85 x0.2 = 0.72 Cu < nhng Cc khoảng(1-3) đất có cấp phối xấu Ký hiệu chữ thứ P Kết luận Mẫu1: Cát lẫn hạt mịn, cấp phối xấu Tên đất ký hiệu SP a, Mẫu thứ (đờng1): Bớc1: có 57% lợng hạt qua rây No200 (0.074mm) hay 43% rây No200 Nh đất hạt mịn Bớc 2: Wnh = 47% < 50% đất có tính dẻo thấp Chữ thứ hai ký hiệu tên đất L Bớc 3: Chỉ số dẻo IP = Wnh-Wd = 47-24= 23 Tính dẻo thuộc loại trung bình Bớc 4; Trên biểu đồ tính dẻo, điểm đặc trng (47,23) nằm vùng CL Vậy đất ký hiệu CL: Đất sét vô có lẫn cát, tính dẻo trung bình bi tập chơng 2: Bài 1: Xác định hệ số thấm trung bình: Diện tích tiết diện ngang mẫu: = D2/4 = 3.14 x 1002 /4 = 7854 mm2 Lu lợng thấm: Q = 541(ml) x 103 (mm3) Thời gian thấm: t= x 60 s = 120s QL 5541x103 150 = = 1.13mm / s Hệ số thấm: kt = 7854 x120 76 hAt Tơng tự kết nh sau: Lu lợng thấm 541 Q(ml) Chênh lệch cột nớc 76 H(mm) Hệ số thấm,k(mm/s) 1.13 Hệ số thấm trung bình: k= 1.15mm/s 503 509 479 72 68 65 1.11 1.19 1.16 Bài II: Xác định tỉ số hệ số hệ số thấm đứng ngang đất nền: + Hệ số thấm ngang đôi: ( k1h1+ k2h2+ .+ knhn) H 6500 x150 + 2.5 x1800 kntđ = x10 = 502.3x10 mm / s 150 + 1800 kntđ = + Hệ số thấm đứng đôi: kđtđ = kđtđ = H vH = h1 h2 h h + + + n k1 k2 kn 150 + 1800 x10 = 2.7 x10 mm / s 150 1800 + 6500 2.5 + Tỷ số hai hệ số thấm: kđtđ / kntđ = 2.7/502.3 = 0.005 Bài III: Tính hệ số an toàn cho đáy hố móng; F= dn U th = dn I n đn Trọng lợng riêng mép tờng đáy hố móng Uth áp lực thuỷ động lên phân tố mép tờng đáy hố móng đn = bh-n = 20.4Kn/m3 - 10kn/m3 = 10.4 I= 7.5 7.5 = = 0.68 + + 11 áp lực thấm: Uth = I x n= 0.68 x 10 = 6.8 Kn/m3 Hệ số an toàn xói ngầm: F= dn U th = dn 10.4 = = 1.53 Nếu lấy hệ số an toàn = đất đáy bị xói ngầm 6.8 I n ôn tập v bI tập ôn tập v bI tập Ví dụ V.1 Một móng đơn BTCT kích thớc x 3(m), đặt sâu 1m đất cát mịn đồng để tiếp nhận tải trọng từ công trình N0 = 1100 kN (ở mức mặt đất) Các đặc trng lí đất nh sau: = 18 kN/m3; = 0.28 Kết thí nghiệm SPT đến độ sâu 10 cho Ntb = 22 Hãy dự báo độ lún tải trọng gây Giải: Kết thí nghiệm SPT đến độ sâu 10m cho Ntb = 22 chứng tỏ phạm vi ảnh hởng công trình, đất đồng tính biến dạng Dự báo lún móng đợc tiến hành theo phơng pháp áp dụng trực tiếp lí thuyết đàn hồi với đặc trng biến dạng đất E0 Xác định mô đun biến dạng đất, E0, dựa vào kết SPT (xem Chơng III): E0 = C1 + C2N sE Theo bảng III.3 với cát mịn , ta có C1 = 52 kG/cm2; C2 = 3.3 kG/cm2 sE = 19.3 kG/cm2 đó, E0 = 52 + 3.3*22 19.3 = 124.6 19.3 (kG/cm2) = 12460 1930 kPa Thiên an toàn, chọn E0 = 12460 + 1930 = 10530 kPa Tải trọng gây lún mức đáy móng xác định theo công thức IV.26: Tải trọng mức đáy móng N = N0 + Fhm = 1100 + (3*2*1)*20 = 1220 kN pgl = N 1220 h m = 18 * = 185.3 kN/m2 (= 185.3 kPa) F Độ lún dự báo theo công thức V.5: S = const p gl b(1 02 ) 185.3 * * (1 0.282 ) = 0.035 (m) = 1.08 10530 E0 S = 35 mm Ví dụ V.2 Một lớp đất tôn đợc đầm chặt có chiều dày h = 3m Kết thí nghiệm kiểm tra cho biết đất có = 17 kN/m3 đờng cong nén nh hình V.3 Hãy dự báo độ lún lớp đất bãi đợc dùng làm kho chứa hàng dự kiến tải trọng tơng đơng 8.5 T/m2 e 0.8 0.67 0.6 0.49 0.4 0.5 1.0 1.5 2.0 (kG/cm2) Hình V.3 Đờng cong nén Giải: Bãi chứa có diện tích rộng, lún lớp đất tôn đợc coi nh trờng hợp toán chiều nêu Tải trọng gây lún, p = 8.5 T/m2 = 85 kPa Lớp tôn có chiều dày h = 3.0m, = 17 kN/m3 Ưng suất nén thẳng đứng trớc chất hàng độ sâu lớp, z = 1.5m trọng lợng thân đất gây ra: = h = 17*3.0/2 = 25.5 kPa ( = 0.225 kG/cm2) Ưng suât gây lún độ sâu z = 1.5m tải trọng hàng hóa gây ra: = p = 85 kPa Ưng suất nén thẳng đứng độ sâu z = 1.5m sau chất hàng: = + = 25.5 + 85 = 110.5 kPa ( = 1.105 kG/cm2) Hệ số rỗng đất trớc sau có tải: e0 = 0.67 e1 = 0.49 Lún xác định theo công thức V.8: S= 0.67 0.49 * = 0.323 m ( = 32.3 cm) + 0.67 Ví dụ V.3 Một móng đơn BTCT kích thớc 2.5 x 4.0 (m) truyền tải trọng lên đất độ sâu 1.5m nh hình V.3 Kết khảo sát địa chất công trình đợc tóm tắt hình Kết thí nghiệm nén mẫu đại diện cho đồ thị hình V.4 Mực nớc ngầm độ sâu 4m (kể từ mặt đất) Hãy dự báo độ lún điểm tâm (giữa) móng Giải: Tải trọng phân bố bậc hình chữ nhật a x b = 4.0 x 2.5 (m) Tỉ số hai cạnh, = a/b = 4/2.5 = 1.6 Tại điểm móng, cờng độ phân bố ứng suất tiếp xúc ptb = (pmax + pmin)/2 = (270 + 150)/2 = 210 kPa Tải trọng gây lún tơng ứng pgl = ptb - hm = 210 - 1.5*17 = 184.5 kPa Địa chất công trình Để vẽ đợc đờng cong nén cách đầy đủ cần xác định thêm giá trị hệ số rỗng đất ứng với ứng suất nén thí nghiệm z = Giá trị xác định ứng với tiêu vật lí mẫu theo công thức I.13a: e= (1 + 0.01W) Đối với lớp I: e0 = 0.97 Đối với lớp II: e0 = 0.65 Chiều dày (m) (kN/m3) Kết thí nghiệm nén W (%) e1 e2 e3 e4 0.755 Lớp I: sét 17 2.68 25 0.85 0.80 0.77 Lớp II: cát - 20 2.65 - 0.55 0.51 0.495 0.480 pmin = 150kPa pmax = 270 kPa e 0.9 1.5m 4m 0.8 0.7 0.6 2.5m 0.5 0.4 4.0m Hình V.4 Sơ đồ mô tả ví dụ V.3 Với bề rộng móng b = 2.5m, dự kiến phạm vi ảnh hởng móng đến độ sâu 7.5m ( 3b ), chiều dày trung bình lớp phân tố dới đáy móng đến độ sâu b chọn hi = 0.5m, phần lại lấy hi = 1.0m Để tiện tính toán sau, ta xác định giá trị ứng suất độ sâu tơng ứng zi tơng ứng, kể từ đáy móng Ưng suất trớc có tải trọng, 0(z) trọng lợng thân đất gây ra, độ sâu zi: zi 2.5m: đất thuộc lớp thứ nhất, 0i = 1(zi + hm) z0 = 0, 00 = 1.5*17 = 25.5 kPa 5 z1 = 0.5, 01 = 17*(1.5 + 0.5) = 34.4 kPa z5 = 2.5, 05 = 17*(1.5 + 2.5) = 68.0 kPa zi > 2.5: đất thuộc lớp thứ hai, 0i = 05 + (2 - 0)*(zi - 2.5) z6 = 3.5, 06 = 68.0 + 1.0*(20 - 10) = 78.0 kPa z7 = 4.5, 07 = 68 + 2.0*(20 -10) = 88.0 kPa Kết tính 0i cho bảng sau zi (m) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 0i (kPa) 25.5 34.0 42.5 51.0 59.5 68.0 78.0 88.0 98.0 108 118 Ưng suất gây lún tải trọng công trình gây xác định trục đứng qua tâm móng, (z), xác định theo công thức IV.15 z0 = 0, z/b = 0, k = f(a/b; z/b) = f(1.6; 0) = 1.000 (tra bảng IV.2) = kpgl = 1.000*184.5 = 184.5 kPa z1 = 0.5, z/b = 0.2, k = f(1.6; 0.2) = 0.9737; = 0.9737*184.5 = 179.6 Tơng tự, độ sâu z, kết tính ứng suất gây lún đợc ghi lại bảng sau zi 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 z/b 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 k0 1.000 0.974 0.859 0.703 0.558 0.441 0.284 0.192 0.137 0.102 0.078 184.5 179.7 158.5 129.7 103.0 210 213.7 201 81.4 52.4 35.4 25.3 18.8 14.4 180.7 162.5 149.4 130.4 123.4 123.3 126.8 132.4 Biểu đồ phân bố ứng suất theo độ sâu sơ đồ phân lớp tính lún thể hình V.5 đờng (zi) = (zi)+ (zi) 50 100 150 200 250 Hình V.5 Biểu đồ ứng suất (kPa) Lớp phân tố thứ nhất, dày 0.5m (từ z = đến z = 0.5m) có giá trị ứng suất nén trớc sau có công trình lần lợt 01 = 25.5 + 34.0 = 29.8 kPa = 210.0 + 213.7 = 211.8 kPa Hệ số rỗng đất trớc sau có công trình lần lợt là: e01 = 0.93 e11 = 0.79 Độ lún riêng lớp phân tố thứ nhất: s1 = 0.93 0.79 * 0.5 = 0.036 (m) + 0.93 Tơng tự, độ lún riêng lớp đợc tính toán ghi lại bảng sau: i 0i(kPa) 29.75 38.25 46.75 55.25 63.75 10 73 83 93 103 113 i(kPa) 211.8 207.3 190.8 171.6 156.0 139.9 126.8 123.4 125.0 129.6 e0i 0.93 0.92 e1i 0.79 0.795 0.800 0.806 0.810 0.530 0.535 0.540 0.540 0.537 hi (cm) 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 si (cm) 3.6 3.3 2.9 2.5 2.1 2.9 1.6 1.0 0.3 0.2 0.91 0.90 Tổng độ lún nền: 10 S= s i =1 i = 20.4 cm 0.89 0.575 0.560 0.555 0.545 0.540 [...]...ôn tập v bI tập Ví dụ V.1 Một móng đơn BTCT kích thớc 2 x 3(m), đặt sâu 1m trong nền đất cát mịn đồng nhất để tiếp nhận tải trọng từ công trình N0 = 1100 kN (ở mức mặt đất) Các đặc trng cơ lí của đất nh sau: = 18 kN/m3; 0 = 0.28 Kết quả thí nghiệm SPT đến độ sâu 10 cho Ntb = 22 Hãy dự báo độ lún của... mm Ví dụ V.2 Một lớp đất tôn nền đã đợc đầm chặt có chiều dày h = 3m Kết quả thí nghiệm kiểm tra cho biết đất có = 17 kN/m3 và đờng cong nén nh trên hình V.3 Hãy dự báo độ lún của lớp đất đó khi bãi đợc dùng làm kho chứa hàng dự kiến tải trọng tơng đơng 8.5 T/m2 e 0.8 0.67 0.6 0.49 0.4 0.5 1.0 1.5 2.0 (kG/cm2) Hình V.3 Đờng cong nén Giải: Bãi chứa có diện tích rộng, lún của lớp đất tôn nền có thể đợc... Kết quả thí nghiệm SPT đến độ sâu 10m cho Ntb = 22 chứng tỏ trong phạm vi ảnh hởng của công trình, nền đất đồng nhất về tính biến dạng Dự báo lún của móng sẽ đợc tiến hành theo phơng pháp áp dụng trực tiếp lí thuyết đàn hồi với các đặc trng biến dạng của đất E0 và 0 Xác định mô đun biến dạng của đất, E0, dựa vào kết quả SPT (xem Chơng III): E0 = C1 + C2N sE Theo bảng III.3 với nền cát mịn , ta có... cong nén Giải: Bãi chứa có diện tích rộng, lún của lớp đất tôn nền có thể đợc coi nh trờng hợp bài toán một chiều cơ bản đã nêu Tải trọng gây lún, p = 8.5 T/m2 = 85 kPa Lớp tôn nền có chiều dày h = 3.0m, = 17 kN/m3 Ưng suất nén thẳng đứng trớc khi chất hàng ở độ sâu giữa lớp, z = 1.5m chỉ do trọng lợng bản thân đất gây ra: 0 = h = 17*3.0/2 = 25.5 kPa ( = 0.225 kG/cm2) 2 Ưng suât gây lún ở độ sâu z = 1.5m... ứng zi tơng ứng, kể từ đáy móng Ưng suất trớc khi có tải trọng, 0(z) chỉ do trọng lợng bản thân đất gây ra, ở các độ sâu zi: zi 2.5m: đất thuộc lớp thứ nhất, 0i = 1(zi + hm) z0 = 0, 00 = 1.5*17 = 25.5 kPa 5 4 5 z1 = 0.5, 01 = 17*(1.5 + 0.5) = 34.4 kPa z5 = 2.5, 05 = 17*(1.5 + 2.5) = 68.0 kPa zi > 2.5: đất thuộc lớp thứ hai, 0i = 05 + (2 - 0)*(zi - 2.5) z6 = 3.5, 06 = 68.0 + 1.0*(20 - 10) = 78.0 kPa... z = 1.5m sau khi chất hàng: = 0 + = 25.5 + 85 = 110.5 kPa ( = 1.105 kG/cm2) Hệ số rỗng của đất trớc và sau khi có tải: e0 = 0.67 e1 = 0.49 Lún của nền xác định theo công thức V.8: S= 0.67 0.49 * 3 = 0.323 m ( = 32.3 cm) 1 + 0.67 Ví dụ V.3 Một móng đơn BTCT kích thớc 2.5 x 4.0 (m) truyền tải trọng lên nền đất ở độ sâu 1.5m nh trên hình V.3 Kết quả khảo sát địa chất công trình cũng đợc tóm tắt trên... pmin)/2 = (270 + 150)/2 = 210 kPa Tải trọng gây lún tơng ứng pgl = ptb - hm = 210 - 1.5*17 = 184.5 kPa Địa chất công trình Để vẽ đợc đờng cong nén một cách đầy đủ cần xác định thêm giá trị hệ số rỗng của đất ứng với ứng suất nén thí nghiệm z = 0 Giá trị này xác định ứng với các chỉ tiêu vật lí của mẫu theo công thức I.13a: 4 e= 0 (1 + 0.01W) 1 Đối với lớp I: e0 = 0.97 Đối với lớp II: e0 = 0.65 Chiều... đất ở độ sâu 1.5m nh trên hình V.3 Kết quả khảo sát địa chất công trình cũng đợc tóm tắt trên hình Kết quả thí nghiệm nén mẫu đại diện cho trên đồ thị trên hình V.4 Mực nớc ngầm ở độ sâu 4m (kể từ mặt đất) Hãy dự báo độ lún tại điểm tâm (giữa) móng Giải: Tải trọng phân bố bậc nhất trên hình chữ nhật a x b = 4.0 x 2.5 (m) Tỉ số giữa hai cạnh, = a/b = 4/2.5 = 1.6 Tại điểm giữa móng, cờng độ phân bố... Lớp phân tố thứ nhất, dày 0.5m (từ z = 0 đến z = 0.5m) có các giá trị ứng suất nén trớc và sau khi có công trình lần lợt là 01 = 25.5 + 34.0 = 29.8 kPa 2 1 = 210.0 + 213.7 = 211.8 kPa 2 Hệ số rỗng của đất trớc và sau khi có công trình lần lợt là: e01 = 0.93 e11 = 0.79 Độ lún riêng của lớp phân tố thứ nhất: s1 = 0.93 0.79 * 0.5 = 0.036 (m) 1 + 0.93 7 Tơng tự, độ lún riêng của các lớp và của nền đợc