CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG 2016

CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 1: Khi xác định trọng lượng thể tích đất sét phương pháp dao vòng số liệu sau: Thể tích dao vòng V=60cm3; Khối lượng đất dao vòng m = 116,45g; Khối lượng đất sau sấy khô mh=102,11g; Tỷ trọng hạt đất ∆=2,65 Hãy tính: Độ ẩm, trọng lượng thể tích tự nhiên, trọng lượng thể tích khô, hệ số rỗng, độ rỗng, độ bão hoà đất đó? Bài tập 2: Một mẫu đất có tiêu tính chất vật lý sau: Trọng lượng thể tích tự nhiên γ=18,6kN/m3; tỷ trọng hạt cát ∆=2,74; độ ẩm tự nhiên W= 8%; độ ẩm giới hạn dẻo WP=10%; độ ẩm giới hạn chảy WL=18% Hãy xác định hệ số rỗng e, độ rỗng n, trọng lượng thể tích khô, độ bão hòa, trọng lượng thể tích bão hòa, trọng lượng thể tích đẩy nổi, tên trạng thái đất đó? Bài tập 3: Một mẫu đất có tiêu tính chất vật lý sau: Khối lượng đất sau sấy khô mh =105 g; thể tích đất trạng thái chặt V min=45 cm3; thể tích đất trạng -1- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG thái xốp Vmax=65 cm3 Khối lượng thể tích tự nhiên ρ =1,86 g/cm3; tỷ trọng hạt cát ∆=2,63 ; độ ẩm tự nhiên W= 8% Hãy xác định hệ số rỗng, độ rỗng, trạng thái đất đó? Bài tập 4: Một mẫu đất sét nặng 500g, có khối lượng thể tích 2,1g/cm 3, tỷ trọng hạt 2,7, độ ẩm tự nhiên 26% Muốn tăng độ ẩm toàn mẫu đất lên tới 35% phải đổ thêm lượng nước bao nhiêu? Bài tập 5: Muốn chế bị loại đất có hệ số rỗng 0,65; độ ẩm 25% cho dao vòng đất thể tích 500cm3 cần phải dùng lượng đất khô bao nhiêu, lượng nước đổ vào bao nhiêu, biết đất có tỷ trọng hạt 2,7 -2- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 6: Mẫu đất có ∆=2,68, độ ẩm W= 24%, số dẻo Ip=12%, độ sệt IL=0,4, độ bão hòa Sr=0,8 Hãy xác định trọng lượng thể tích tự nhiên, giới hạn chảy, giới hạn dẻo đất đó? Bài tập 7: Một loại đất có khối lượng thể tích 1,98g/cm 3, độ ẩm 12,5%, trọng lượng riêng hạt 26,5kN/m3 Hãy xác định: + Hệ số rỗng độ bão hòa đất đó; + Trọng lượng thể tích độ ẩm đất bão hòa hoàn toàn hệ số rỗng không thay đổi -3- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 8: Kết thí nghiệm đầm nện tiêu chuẩn thu mẫu đất có khối lượng 450 gam, độ ẩm mẫu đất xác định 26,7% Biết thể tích cối đầm 200cm3 Hãy xác định: trọng lượng thể tích mẫu đất sau đầm trọng lượng thể tích khô mẫu đất đó? Bài tập 9: Cho mẫu đất có hệ số rỗng 0,64, độ ẩm 16,5%, khối lượng riêng hạt 2,7 t/m3 Hãy xác định: + Trọng lượng thể tích khô, trọng lượng thể tích tự nhiên; + Xác định độ ẩm trọng lượng thể tích bão hòa độ bão hòa 1,0? -4- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 10: Một mẫu đất ẩm có độ rỗng 40%, tỷ trọng hạt 2,71 độ bão hòa 0,8 Hãy xác định: Hệ số rỗng; Dung trọng tự nhiên dung trọng khô; Độ ẩm; Dung trọng tự nhiên bão hòa (giả thiết không xảy trương nở) Bài tập 11: Cho mặt cắt địa chất công trình sau: Từ ÷ 3m: sét pha có γ = 17kN/m3 Từ ÷ 6,5m: cát pha có γ = 17,2kN/m3, γbh = 18,6kN/m3 Từ 6,5m đến 10m: sét bão hòa nước có γbh = 19,2kN/m3 MNN độ sâu 4m so với mặt đất Hãy tính vẽ biểu đồ ứng suất tổng ứng suất có hiệu theo độ sâu từ ÷ 10m? -5- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 12: Trên công trường cải tạo đất rộng lớn, mực nước ngầm mặt đất, có lớp cát hạt thô dày 3m, nằm lớp sét yếu dày 4,5m, lớp đất dày 5m phủ toàn công trường Biết, đất đắp có γ=21kN/m3; cát thô: γ=18,1kN/m3; γbh = 19,4kN/m3 đất sét γ=17,8kN/m3; γbh = 19kN/m3 Tính vẽ biểu đồ ứng suất hiệu thẳng đứng tâm lớp sét trước sau đắp đất? -6- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 13: Xác định vẽ biểu đồ ứng suất trọng lượng thân đất tải trọng rải p=0,5MPa O γ1 =18,2 kN/m γ2 =18,7 kN/m cho hình vẽ ? γ3 =19,1 kN/m z/b ℓ/b 1,5 0,25 0,5 1,5 0,69 0,38 0,19 0,11 0,898 0,058 6 4 0,71 0,904 0,428 0,257 0,157 0,076 0,73 0,18 0,908 0,470 0,288 0,108 -7- +1,25 toàn móng điểm nằm trục Oz Bảng tra hệ số k0 A +2,25 B C z y O 3.0 -0,25 -2,25 x 2.0 x CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 14: Xác định vẽ biểu đồ ứng suất nén σz trọng lượng thân đất tải trọng hình băng phân bố toàn móng điểm nằm trục Oz cho hình vẽ? Bảng tra hệ số k1 z/b x/b 0,5 1,5 3.0 p=0,45MPa γ =18,2 kN/m O A γ =18,7 kN/m B +2,25 +1,25 -0,25 γ =19,1 kN/m ,40 1,0 0,3 0,21 0,82 0,55 1,0 0,7 0,3 0,25 0,51 0,38 0,21 1 0,4 0,5 0,05 0,48 0,33 0,28 0,20 C z -8- -2,25 x CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 15: Một móng hình chữ nhật có kích thước lxb=7,2x3 m chịu tải trọng phân bố cường độ p= 200kN/m2 Tính vẽ ứng suất σz tải trọng gây điểm A, B, C, hình vẽ Bảng tra hệ số kg: l/b z/b 0,4 0,6 0,8 1,0 p = 200kN/m2 0.5m A B 1,8 2,0 2,4 0,2437 0,2324 0,2165 0,1981 0,2439 0,2329 0,2176 0,1999 0,2441 0,2335 0,2188 0,2020 C γ = 16 kN/m -2m γ = 16 kN/m -3m γ = 16 kN/m -4.5m z -9- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 16: Xác định vẽ biểu đồ ứng suất nén σz trọng lượng thân đất tải trọng hình băng phân bố toàn móng điểm nằm trục Oz cho hình vẽ? Bảng tra hệ số k1 z/b 0,5 1,5 x/b 1,0 0,3 0,82 0,55 0,40 0,21 1,0 0,7 0,3 0,3 0,25 0,51 0,21 41 0,5 0,05 0,48 0,3 0,28 0,20 3m +0,25 x -2,75 q = 450 kN/m o A -3,50 B -8,00 C z -10- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 20: Thí nghiệm nén máy nén trục không nở ngang phòng thí nghiệm mẫu đất có diện tích 50cm 2, chiều cao 25,5mm Số đọc đồng hồ đo độ lún ghi lại sau: Cấp áp lực nén (kN/m2) 50 100 200 300 400 Độ lún mẫu (mm) 0,15 0,28 0,49 0,67 0,76 Biết mẫu đất khô có khối lượng 189g, tỷ trọng hạt đất 2,65 hệ số β=0,65 Hãy xác định hệ số nén lún tương đối mô đun biến dạng tương ứng với khoảng áp lực nén từ 200kN/m2 đến 300kN/m2 ? -14- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 21: Trên công trường cải tạo đất rộng lớn, mực nước ngầm mặt đất, có lớp cát hạt thô dày 4m nằm lớp sét yếu dày 5m Lớp đất dày 3m phủ toàn công trường Các số liệu sau xác định được: trọng lượng thể tích đất đắp 21kN/m3, đất cát 20kN/m3, đất sét 18kN/m3 Hệ số nén thể tích đất sét 0,22m2/MN a Tính ứng suất hiệu thẳng đứng tâm lớp sét trước sau đắp đất? a Tính độ lún cuối dự kiến cố kết lớp sét? -15- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 22: Tính toán sức chịu tải tới hạn sức chịu tải cho phép với mặt phá hoại tổng quát móng liên tục có bề rộng B =5m chiều sâu D f=1m hình vẽ trường hợp sau: cho hệ số an toàn Fs = a b c d MNN nằm đáy móng; Khi mực nước ngầm; MNN nằm mặt đất; MNN mặt đất có dòng thấm hướng lên với i = 0,15; e MNN mặt đất có dòng thấm hướng xuống với i = 0,15? Df =1m B=5m Biết, đất có γ =18 kN/m3; γbh =19,6 kN/m3; c=10kNm2; φ=180 -16- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 23: Một móng vuông có kích thước mặt 1,5m x 1,5m Đất có góc ma sát ϕ=200, c=15,2 kN/m2 Trọng lượng đơn vị đất γ =17,8 kN/m Hãy xác định tổng tải trọng cho phép móng với hệ số an toàn FS = Cho độ sâu đặt móng (D f) 2m xảy phá hoại cắt tổng thể đất -17- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 24: Một móng vuông có bề rộng 3,5m xây dựng lớp cát trầm tích độ sâu 1,2m chịu tải trọng thiết kế 6000kN với hệ số an toàn 2,5 Mực nước ngầm nằm mặt đất Biết, cát có γ bh = 21kN/m3; φ=340 Kiểm tra khả chịu tải móng? Nếu đất không đủ khả chịu tải, cần phải tăng độ sâu chôn móng lên để đảm bảo khả chịu tải giữ nguyên bề rộng móng? -18- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 25: Một móng băng thiết kế để chịu tải trọng 800kN/m độ sâu 1m đất cứng có trọng lượng thể tích 18,2kN/m 3, cường độ lực dính c = 16kN/m 2, góc ma sát 300 Xác định bề rộng cần thiết móng với yêu cầu hệ số an toàn 2,5 Biết sức chịu tải móng xác định theo Terzaghi với hệ số tính theo công thức: ' N q = eπ tgϕ tg (450 + ϕ' ) ; Nc = (Nq – 1).cotgφ’; Nγ = 1,8(Nq - 1)tgφ’ Bài tập 26: Cho tường chắn đất cao H=4m chôn sâu đất h=0,7m, mặt đất nằm ngang, lưng tường thẳng đứng, ma sát đất lưng tường coi Hãy vẽ biểu đồ cường độ, xác định điểm đặt áp lực chủ động áp lực đất bị động đất lên tường chắn trường hợp sau: a Đất đắp sau lưng tường đất cát có trọng lượng thể tích γ =17,5KkN/m3, góc ma sát ϕ = 300, lực dính đơn vị c=0; q=18KN/m2 H=4m h=0.7m -19- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 26: b Đất đắp sau lưng tường đất sét pha có trọng lượng thể tích γ =18,5 kN/m3, góc ma sát ϕ=160, lực dính c=12kN/m2; q=18KN/m2 H=4m h=0.7m -20- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 26: c Đất đắp sau lưng tường đất cát trường hợp a mặt đất sau lưng tường có tải trọng phân bố cường độ q=18 kN/m2; q=18KN/m2 H=4m h=0.7m -21- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 26: d Đất đắp sau lưng tường đất cát pha trường hợp b mặt đất sau lưng tường có tải trọng phân bố cường độ q=18 kN/m2 q=18KN/m2 H=4m h=0.7m -22- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 27: Tính trị số, vẽ biểu đồ phân bố xác định điểm đặt áp lực đất chủ động bị động lên tường chắn? Biết: Tường chắn đất cao H=3,2m, chôn sâu đất h=1,0m, có α=β=δ=0 Đất đắp sau lưng tường đất dính có γ=17,6 kN/m3; ϕ =160; c=14kN/m2 Trên mặt đất sau lưng tường có tải trọng phân bố cường độ q=20kN/m q=20KN/m2 3.2m 1.0m -23- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG Bài tập 28: Tường chắn đất có lưng tường nhẵn, chắn khối đất sau lưng tường gồm hai lớp (hình vẽ) Các đặc trưng đất sau lưng tường sau: Lớp có lực dính đơn vị c 1=0; góc ma sát ϕ1=300; trọng lượng thể tích γ1=16,5kN/m3 Lớp hai có lực dính đơn vị c 2=0; góc ma sát ϕ2=280; trọng lượng thể tích γ2 =18kN/m3 Tính trị số, vẽ biểu đồ phân bố xác định điểm đặt áp lực đất chủ động lên tường chắn? -24- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG 3m 4m γ1 ϕ1 c1 γ2 ϕ2 c2 Bài tập 29 Tường chắn đất có lưng tường nhẵn, chắn khối đất sau lưng tường gồm hai lớp (hình vẽ) Các đặc trưng đất sau lưng tường sau: a, Lớp 1: c1 =15kN/m2; ϕ1=160; γ1= 16,5kN/m3 Lớp 2: c2 =10kN/m2; ϕ2 = 200; γ2 = 18kN/m3; Tính trị số, vẽ biểu đồ phân bố xác định điểm đặt áp lực chủ động lên tường chắn: -25- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG q = 15kN/m 4m γ1 ϕ1 c1 4m γ2 ϕ2 c2 Bài tập 29 b, Lớp 1: c1 =12kN/m2; ϕ1=160; γ1= 16,5kN/m3 Lớp 2: c2 = 0kN/m2; ϕ2 = 280; γ2 = 19kN/m3; Tính trị số, vẽ biểu đồ phân bố xác định điểm đặt áp lực chủ động lên tường chắn: -26- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG q = 15kN/m 4m γ1 ϕ1 c1 4m γ2 ϕ2 c2 Bài tập 29 c, Lớp 1: c1 = 0kN/m2; ϕ1= 280; γ1= 18kN/m3 Lớp 2: c2 = kN/m2; ϕ2 = 320; γ2 = 19kN/m3; Tính trị số, vẽ biểu đồ phân bố xác định điểm đặt áp lực chủ động lên tường chắn: -27- CƠ HỌC ĐẤT ĐỀ CƯƠNG ÔN THI ĐẦU VÀO LIÊN THÔNG q = 15kN/m 4m γ1 ϕ1 c1 4m γ2 ϕ2 c2 -28-