TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS LÊ THÁI BÌNH SINH VIÊN THỰC HIỆN: Hoàng Văn Hà MÃ SỐ SINH VIÊN: LỚP: 1381630027 D9XDCT Hà Nội – 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ThS Lê Thái Bình BÀI TẬP ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH PHẦN CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT ĐÁ Bài Một loại đất có γ S = 2, 65 g / cm3 , γ W = 1, 75 g / cm3 W = 23% Hãy tính e n đất Giải: Ta có Khối lượng thể tích khô là: 1,42 () Độ rỗng đất : n== 0,4631=46,31% Hệ số rỗng đất : e =0,8625 Bài Hãy tính giá trị e, n, γ K , Id , B, G theo số liệu ghi bảng số Wch Wd W, % γ W , g / cm3 γ S , g / cm3 29,9 1,92 2,75 48,8 33,6 28,7 1,91 2,72 34,1 25,2 36,4 1,82 2,68 32,3 26,0 43,0 1,73 2,67 40,5 30,9 Mẫu No (WL) (WP) Giải Mẫu :0,8 => =0,4444=44,44% 1,48 (),0,99=99% , =-0,24 Mẫu2 :0,83 => 45,35% 1,48 (), 0,939=93,9% , Mẫu :1, => =0,5=50% 1,33 (), 0,97=97% , Mẫu :1,2, => =0,55=55% 1,21 (), 0,95=95% , g / cm3 Bài Một mẫu đất xác định được: Khối lượng riêng 2,73 , độ bão hòa 0,89, độ rỗng 38,6%, độ ẩm giới hạn hạn dẻo 27,6% độ ẩm giới hạn chảy 48,4% Hãy xác định: Khối lượng thể tích đất tự nhiên dung lượng khô, Độ ẩm tự nhiên, Hệ sô rỗng, Tên đất trạng thái đất Giải: Khối lượng thể tích khô :2,73.(1-0,386) = 1,68() Ta lại có : (1) (2) Thế (1) vào (2) ta => = = 0,2045=20,45% Thế W vào (1) ta () Hệ sô rỗng đất : e =0,63 G=0,89 => đất ẩm gồm pha Độ ẩm giới hạn dẻo =>đây đất sét Chỉ số dẻo : => Trạng thái đất cứng Bài Thí nghiệm mẫu đất tự nhiên có: độ ẩm 21,38%, khối lượng thể tích đất 2,02 g / cm3 g / cm3 , khối lượng riêng 2,72 , độ ẩm giới hạn dẻo 17,13%, độ ẩm giới hạn chảy 34,13% Hãy tìm: Hệ số rỗng độ rỗng, Độ bão hòa, Khối lượng thể tích khô, Tên đất trạng thái Giải: Ta có Hệ số rỗng đất là: e = =0,634  Độ rỗng đất : n==0,3882 = 38,82% Độ bão hòa : G=0,92 Khối lượng thể tích khô :1,664() Đất ẩm gồm ba pha rắn lỏng khí Độ ẩm giới hạn dẻo => đất sét Chỉ số dẻo : => Trạng thái đất nửa cứng Bài Lấy mẫu đất sét mực nước ngầm, tích 60 107g, sau sấy khô đất (ở nhiệt độ 105 ~ 1100 C cm3 , khối lượng ) đến khối lượng không đổi 91,8g g / cm3 Khối lượng riêng đất 2,76 Hãy tìm dung trọng đẩy nổi, độ rỗng hệ số rỗng đất Giải: Ta có: Khối lượng thể tích tự nhiên cuả đất :1,78() g / cm3 Khối lượng riêng đất là2,76 Khối lượng thể tích khô :1,53) Hệ số rỗng đất : e=0,8039 Độ rỗng n==44,57% Trọng dung đẩy đất : 1,475() Trong Bài 6.Thí nghiệm đất đầm chặt tiêu chuẩn (Proctor), khuân tích 964 cm3 Khối lượng đất khuôn 1975g, có độ ẩm 13% khối lượng riêng đất 2,71 g / cm3 Hãy xác định: Khối lượng thể tích đất ẩm, dung trọng khô, Độ rỗng hệ số rỗng, Độ bão hòa, Hệ số rỗng không khí đất Giải : eK Ta có : Khối lượng thể tích tự nhiên : Độ ẩm W=13%, Dung trọng khô : Độ rỗng : Hệ số rỗng Độ bão hòa đất : Hệ số rỗng không khí đấtlà : Bài Một ống trụ có đường kính 100mm, dài 125mm đùng để lấy mẫu cát hố đào thăm dò Sau gạt đầu, cân cát ống 3508g, khối lượng ống trụ g / cm3 1525g, đất sấy khô cân 1633g Khối lượng riêng đất 2,71 Hãy xác định khối lượng thể tích đất tự nhiên, dung trọng khô, độ ẩm, hệ số rỗng hệ số rỗng không khí mẫu đất Giải: Thể tích ống trụ = Khối lượng đất tự nhiên : M=3508-1525=1983 (g) Khối lượng thể tích tự nhiên Khối lượng thể tích khô : Độ ẩm tự nhiên : Hệ số rỗng đất : Độ rỗng đất : Độ bão hòa : Hệ số rỗng không khí : Bài Sau thí nghiệm nén không nở ngang mẫu đất sét no nước, hình trụ đường kính 75mm, cao 18,75mm cân 155,1g, độ ẩm đất 34,4% Hãy tìm khối lượng thể tích đất hệ số rỗng mẫu đất Nếu chiều cao ban đầu mẫu 19,84mm hệ số rỗng ban đầu ? Biết khối lượng riêng đất γ S = 2, 71g / cm3 Giải Thể tích ống trụ Độ ẩm W= 34,4%, Khối lượng riêng: Khối lượng thể tích đất tự nhiên là: Khối lượng thể tích khô : Hệ số rỗng :0,95 Nếu chiều cao ban đầu 19,84mm thể tích trụ 87,606 cm khối lượng thể tích tự nhiên giảm xuống 1,77 (g/cm3 ) dẫn đến hệ số rỗng Bài Thí nghiệm dầm chặt mẫu đất có γ S = 2, 68 g / cm3 khuân hình trụ có đường kính 104mm Lúc kết thúc thí nghiệm mẫu có độ ẩm 16% lượng lỗ rỗng không khí 5% Hãy xác định: a) Hệ số rỗng, dung trọng khô mẫu; b) Lượng đất khô nước cần để hỗn hợp với tạo mẫu 125mm Giải Ta có: độ rỗng n=5% , độ ẩm W=16%, khối lượng riêng Hệ số rỗng Dung trọng khô mẫu đất : Gọi khối lượng đất khô nước => Thể tích ống => => γ S = 2, 68 g / cm3 Bài 10 Thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn TCVN 4201-95 thu kết nghiệm ghi bảng số Dung trọng khô cát xác định trường γ c.h.tr = 1, 617 g / cm3 K d = 0,95 Độ chặt cát có đạt yêu cầu thiết kế không, thiết kế đề ? Cho biết cối tiêu chuẩn có V=1000cm khối lượng cối m0 = 2,85kg Bảng số Biểu ghi kết lần đầm chặt Số thí nghiệm N0 4,508 4,603 4,693 4,784 4,804 4,802 6,3 9,2 11,9 14,7 16,3 18,8 1753 1,753 1,605 1843 1,843 1,647 1934 1,934 1,686 1954 1,954 1,680 1952 1,952 1,643 Chỉ tiêu Khối lượng cối + cát M(kg) Độ ẩm cát W(%) Giải Từ giả thiết toán ta có V=1000 cm3 , Khối lượng cát = Khối lượng thể tích tự nhiên Khối lượng thể tích khô Số TN Chỉ tiêu Klcát 1658 1,658 1,560 Dựa vào bảng kết ta thấy =>hệ số đầm chặt >0,95 Độ chặt cát đạt yêu cầu thiết kế Bài 11 Thí nghiệm phương pháp rót cát vào hố đào thu số liệu sau: Lượng đất đào khỏi hố 1,914 kg, khối lượng đất sau sấy khô 1,664kg, khối lượng tổng ban đầu (ống trụ rót cát + cát): 3,426kg Khối lượng tổng (cát + ống trụ ) sau g / cm3 rót cát vào hố lại 1,594kg Biết dung trọng cát rót 1,62 Khối lương cát nón ống trụ rót cát 0,248kg.Hãy xác định khối lượng thể tích tự nhiên đất hố Giải Khối lượng cát rót vào hố : m=3,426-1,594-0,248=1,584(kg) Thể tích hố đào : V=0,9778 Khối lượng thể tích tự nhiên cuả đất là: =1,957 (g/cm3) γW γK Khối lượng thể tích khô : =1,7 Bài 12 Thí nghiệm đầm chặt theo tiêu chuẩn Anh số liệu sau: Bảng số Kết thí nghiệm đầm chặt Khối lượng đất khuôn, kg Độ ẩm tương ứng, % 1,791 1,937 2,038 2,050 2,022 1,985 Khuôn có V γ s , g / cm3 8,4 10,6 12,9 14,4 16,6 18,6 945cm2 2,71 a) Vẽ đường cong quan hệ γK γ K ,max =f(W) từ xác định W0 cho đất đầm chặt; b) Trên hệ trục vẽ đường cong quan hệ γK =f(W) lỗ rỗng không khí 0% 5% từ tìm hệ số rỗng không khí đất độ ẩm tốt (W0) Giải Từ bảng kết thí nghiệm ta có : 1,9 2,05 2,16 2,17 2,14 2,1 1,75 1,85 1,92 1,89 1,83 1,77 W(%) 8,4 10,6 12,9 14,4 16,6 18,6 Dựa vào đồ thị ta thấy Hệ số rỗng không khí (1) Độ rỗng Độ bão hòa Thay n G vào (1) ta g/ 1,92 1,89 1,83 1,85 1,77 1,75 % O8,410,6 12,9 14,4 16,6 18,6 Đồ thị Bài 13 Thí nghiệm đầm chặt theo tiêu chuẩn Anh số liệu bảng số Bảng số Khối lượng thể tích đất ẩm, g/cm3 1,866 2,019 2,112 2,105 2,065 9,4 11,5 13,5 17,1 19,9 Độ ẩm tương ứng đất, W(%) a) Vẽ đường cong quan hệ γK =f(W), xác định dung trọng khô lớn độ ẩm tốt nhất; b) Tìm hệ số rỗng không khí, hệ số rỗng, độ bão hòa đất W0 Biết = 2,70g/cm3 c) Trong điều kiện đầm chặt trời, hệ số rỗng không khí độ ẩm tốt thay đổi tới tối đa Giải ±2% Do vậy, tính giới hạn trời dung trọng khô W(%) 1,71 9,4 1,81 11,5 1,86 13,5 Dung trọng khô lớn : Độ ẩm tốt nhât Hệ số rỗng= Độ rỗng Độ bão hòa Hệ số rỗng không khí 1,86 1,81 1,79 1,71 O 9,411,513,5 17,1 19,9% Đồ thị 1,79 17,1 1,72 19,9 Bài 14.Một mẫu đất cát có độ rỗng 38% khối lượng riêng 2,90g/cm Hãy xác định: a) Hệ số rỗng b) Khối lượng thể tích đất khô c) Dung trọng bão hòa d) Khối lượng thể tích độ ẩm 27% Giải Ta có n=38% , Khối lượng riêng 2,90g/cm3 => Hệ số rỗng : 0,61 Khối lượng thể tích đất khô : 2,9.(1- 0,38)=1,798 g/cm3 Dung trọng bão hòa Khối lượng thể tích W= 27% Bài 15 Một mẫu đất thí nghiệm xác định được: Khối lượng mẫu đất chưa sấy 115,2g tích 60cm3, khối lượng riêng 2,71g/cm3; khối lượng mẫu đất sau sấy khô tuyệt đối nhiệt độ 105 – 1100C 94,4g Độ ẩm giới hạn dẻo: 18,63%, độ ẩm giới hạn chảy: 25,67% Hãy xác định: 1) Độ rỗng hệ số rỗng đất 2) Độ ẩm tự nhiên 3) Dung trọng tự nhiên dung trọng khô mẫu 4) Độ ẩm bão hòa 5) Tên đất trạng thái đất thí nghiệm Giải: Ta có : Khối lượng thể tích tự nhiên đất :1,92 g/cm3 Khối lượng riêng 2,71g/cm3 Khối lượng thể tích khô :1,57 g/cm3 Độ rỗngcủa đất :0,4207 = 42,07% Hệ số rỗng đất : 0,726 Độ ẩm tự nhiên đất là: 0,2229=22,29% Độ bão hòa = 83%() Độ ẩm giới hạn dẻo => Đất sét pha Chỉ số dẻo => đất dẻo mềm