9 de cuong on tap CO HOC DAT

Đề cơng ôn thi môn học đất Đề cơng ôn thi học đất Chơng I: Các tính chất vật lý đất Câu 1: Sự hình thành đât, loại trầm tích đất? Câu 2: Nêu cấu tạo đất Câu 3: Các tiêu tính chất vật lý (trực tiếp gián tiếp) đất Cách xác định? Câu 4: Chỉ tiêu đánh giá trạng thái đất (đất rời đất dính) Câu 5: Các độ ẩm giới hạn đất Cách xác định ý nghĩa Câu 6: Cách xây dựng đờng cong cấp phối đất ý nghĩa Câu 7: Phân loại đất theo quy trình thiết kế cầu cống 22TCN 18-1979 Và theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5747-1993 Chơng II: Các tính chất học đất Câu 1: Tính thấm đất (Định luật Darcy, tiêu đặc trng phơng pháp xác định ) Câu 2: Trình bày thí nghiệm nén đất trờng Các đặc điểm biến dạng kết thu đợc từ thí nghiệm Câu 3: Trình bày thí nghiệm nén đất phòng Độ lún mẫu đất chịu nén không nở ngang? Các tiêu đặc trng cho tính chất biến dạng đất Các nhân tố ảnh hởng tới tính chất biến dạng đất Câu 4: Cờng độ chống cắt đất Trình bày thí nghiệm cắt đất trực tiếp gián tiếp để xác định tiêu đặc trng? nhân tố ảnh hởng tới cờng độ chống cắt đất? Câu 5: Các dạng biểu diễn điều kiện cân giới hạn điểm ý nghĩa Cách xác định vị trí mặt trợt Câu 6: Mô hình cố kết thấm Terzaghi Thiết lập phơng trình vi phân cố kết thấm chiều Terzaghi Câu 7: Cách đánh giá chất lợng đầm nén đất đắp đờng Chơng III: Phân bố ứng suất đất Câu 1: Phân bố ứng suất đất trọng lợng thân đất? Câu 2: Phân bố ứng suất đất chuyển vị do tải trọng tập trung thẳng đứng bề mặt đất (Bài toán Bút-xi-nét) Phạm vi ứng dụng kết Câu 3: Phân bố ứng suất đất tải trọng phân bố đều, tải trọng phân bố dạng tam giác diện tích hình chữ nhật? Nêu phơng pháp điểm góc lấy ví dụ minh họa Câu Phân bố ứng suất tải trọng đờng thẳng (Bài toán Flamăng) Môn Cơ học đất Đề cơng ôn thi môn học đất Câu Phân bố ứng suất đất tải trọng phân bố đều, phân bố dạng tam giác, phân bố hình thang diện tích hình băng Nêu nhận xét Trình bày phơng pháp dùng bảng tra Câu 6: Nêu nhân tố ảnh hởng tới phân bố ứng suất dới đáy móng Trình bày phơng pháp để xác định phân bố ứng suất dới đáy móng Chơng IV: Biến dạng lún đất Câu 1: Tải trọng tính lún? Trình bày cách tính độ lún ổn định phơng pháp cộng lún lớp Câu 2: Nêu phơng pháp tính độ lún ổn định cách sử dụng công thức tính lún toán Bút-xi-nét Trờng hợp có nhiều lớp? Câu 3: Trình bày cách tính độ lún ổn định phơng pháp lớp đất tơng đơng Trờng hợp nhiều lớp? Câu 4: Tính độ lún theo thời gian đất Các sơ đồ tính lún theo thời gian? Cách xác định độ lún theo thời gian phơng pháp dùng bảng tra (Nêu sơ đồ; nêu cách tra bảng) Chơng V: Sức chịu tải đất Câu 1: Nêu giai đoạn làm việc đất dới đáy móng Câu 2: Xác định Pgh1 phơng pháp hạn chế vùng biến dạng dẻo cho trờng hợp tải trọng hình băng Câu 3: Lập hệ phơng trình vi phân để xác định Pgh2 Nêu kết lời giải Prant, Tezaghi, Berezanxev cho trờng hợp móng nông hình băng Sự khác lời giải gì? Câu 4: Xác định sức chịu tải đất theo quy trình 1979 Chơng VI: áp lực đất lên tờng chắn Câu 1: Trình bày loại áp lực đất lên tờng chắn? Nêu biện pháp làm giảm áp lực đất lên tờng chắn Câu 2: Nguyên lý tính toán áp lực đất chủ động Coulomb cho trờng hợp đất sau lng tờng đất rời đồng nhất, có tải trọng rải cờng độ q, đất sau lng tờng đất dính đồng Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất lên lng tờng Câu 3: Trình bày cách xác định áp lực đất chủ động cho trờng hợp đất sau lng tờng gồm nhiều lớp theo phơng pháp Coulomb Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất lên lng tờng Câu 4: Trình bày cách xác định áp lực đất chủ động theo phơng pháp Coulomb cho trờng hợp lng tờng gãy khúc? Mục đích sử dụng lng tờng gãy khúc để làm gì? Môn Cơ học đất Đề cơng ôn thi môn học đất Câu 5: Nguyên lý tính toán áp lực đất bị động Coulomb cho trờng hợp đất sau lng tờng đất rời đồng nhất? Chơng VII: ổn định mái đất Câu 1: Đánh giá độ ổn định mái đất theo phơng pháp phân mảnh cổ điển (Fellenius), phơng pháp phân mảnh Bishop đơn giản Câu 2: Đánh giá độ ổn định mái đất rời Câu 3: Các phơng pháp nâng cao độ ổn định mái đất Chơng I: Các tính chất vật lý đất Bài 1: Một mẫu đất đợc thí nghiệm phòng cho số liệu sau: Khối lợng mẫu đất ẩm: M1 = 138,8g Khối lợng mẫu đất khô: M2 = 101,2g Thể tích mẫu ẩm: V = 80,2cm3 Tỷ trọng hạt đất: (Gs) = 2,70 Hãy xác định: a) Độ ẩm b) Trọng lợng thể tích trọng lợng thể tích khô c) Hệ số rỗng độ rỗng d) Độ bão hòa Bài 2: Khối lợng thể tích loại cát điều kiện thoát nớc nằm mực nớc ngầm tìm đợc 1,96Mg/m3 độ ẩm 17% Giả thiết tỷ trọng hạt 2,70, tính: a) Trọng lợng thể tích điều kiện thoát nớc b) Trọng lợng thể tích độ ẩm loại cát điều kiện ngập nớc (nằm dới mực nớc ngầm) Bài 3: Một mẫu đất sét rắn có hình dạng đợc cắt từ hố thăm dò gửi thí nghiệm phòng Để xác định trọng lợng thể tích, mẫu đất đợc bọc sáp parapin xác định thể tích cách chiếm chỗ nớc Các số liệu tập hợp đợc nh sau: Khối lợng đất nhận 920,0g; Khối lợng đất sau bọc sáp 1054,4g; Thể tích nớc thay 505,2ml; Biết tỷ trọng sáp 0,9 Hãy xác định trọng lợng thể tích đất Bài Một loại cát thạch anh xác định đợc khối lợng thể tích khô 1,58Mg/m3 tỷ trọng hạt 2,64 Hãy tính trọng lợng thể tích độ ẩm đất tơng ứng với trạng thái bão hòa có thể tích Bài 5: Chỉ tiêu hai loại đất A B cho bảng dới Những nhận xét sau hay sai: a) Đất A chứa hàm lợng sét cao đất B Môn Cơ học đất Đề cơng ôn thi môn học đất b) c) d) Độ Độ Độ Tỷ Độ Đất A có trọng lợng thể tích lớn đất B Đất A co trọng lợng thể tích khô lớn đất B Đất A có hệ số rỗng lớn đất B Chỉ tiêu Đất A Đất B ẩm giới hạn chảy (%) 33,00 20,00 ẩm giới hạn dẻo (%) 16,00 12,00 ẩm (%) 22,00 14,00 trọng hạt 2,65 2,62 bão hòa(%) 100 100 Bài 6: Một loại đất đợc đầm chặt có trọng lợng thể tích 19,5kN/m 3, độ ẩm 16,5%, tỷ trọng 2,7 Xác định trọng lợng thể tích khô, hệ số rỗng, độ bão hòa độ rỗng đất Có thể đầm chặt loại đất với độ ẩm 15% đến trọng lợng thể tích khô 19,5 kN/m3 đợc không? Bài 7: Một loại đất rời đợc mang thí nghiệm phòng tìm đợc hệ số rỗng trạng thái xốp chặt tơng ứng 0,72 0,41 Tỷ trọng hạt 2,65 Cũng loại cát trờng xác định đợc độ ẩm 12% trọng lợng thể tích 18,64 kN/m3 Hãy đánh giá trạng thái đất Bài 8: Một đất cát ngập nớc có trọng lợng thể tích bão hòa 18,6 kN/m3, tỷ trọng 2,65 Hệ số rỗng trạng thái xốp chặt 0,75 0,60 Hãy đánh giá trạng thái đất Bài 9: Một loại đất rời có = 16,50 kN/m3; độ chặt tơng đối ID = 0,78; w = 13% = 2,66 Đối với loại đất này, hệ số rỗng trạng thái chặt 0,48, hệ số rỗng trạng thái xốp bao nhiêu? Xác định trọng lợng thể tích khô đất tơng ứng với trạng thái xốp Chơng II: Các tính chất học đất Bài 1: Tiến hành thí nghiệm thấm kế với cột nớc không đổi cho loại đất rời thu đợc số liệu nh bảng sau Hãy xác định hệ số thấm trung bình đất Biết đờng kính mẫu 150mm, khoảng cách điểm gắn áp kế 200mm Lu lợng nớc thu đợc phút (ml) 535 513 509 489 Độ chênh mực nớc hai áp kế 74 70 66 62 (mm) Bài 2: Thí nghiệm thấm cột nớc giảm dần cho mẫu đất có đờng kính 4.5cm Đờng kính ống đo áp 2.2mm Chiều dài mẫu đất 7.5cm Trong thời gian phút, cột nớc giảm từ 300cm xuống 150cm Hãy tính hệ số thấm k đất Môn Cơ học đất Đề cơng ôn thi môn học đất Bài 3: 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 nh sau: Cấp áp lực nén 10 20 30 40 (N/cm ) Độ lún mẫu 15 28 49 67 76 (vạch) Sau nén, đem mẫu sấy khô, cân đợc 149,0g Tỷ trọng hạt đất 2,650 hệ số = 0,8 Hãy xác định hệ số nén lún môđun biến dạng đất ứng với khoảng áp lực nén từ 10N/cm đến 30N/cm2 Bài 4: Thí nghiệm nén máy nén trục không nở ngang phòng thí nghiệm mẫu đất có chiều cao 25,5mm Số đọc đồng hồ đo độ lún ghi lại nh sau: Cấp áp lực nén, z 10 20 30 40 (N/cm ) Độ lún mẫu (vạch) 114 162 201 225 Hãy xác định biến dạng tơng đối z trị số áp lực ngang x cấp áp lực thẳng đứng z, biết hệ số nở ngang 0,35 Bài 5: Kết thí nghiệm cắt trực tiếp loại đất máy cắt ứng biến ghi lại nh sau: Cấp áp lực nén, z (N/cm2) 10 20 30 Số đọc đồng hồ đo biến 115 163 201 dạng (vạch) Mẫu đất có diện tích 30cm2, hệ số vòng ứng biến C = 50540 N/cm Hãy xác định đặc trng cờng độ chống cắt đất Bài 6: Thí nghiệm nén trục thoát nớc với mẫu loại đất Khi mẫu bị phá hoại ngời ta ghi lại kết qủa nh sau: ứng suất Mẫu Mẫu Mẫu 3 (N/cm2) 100 200 300 (N/cm ) 300 618 924 Hãy xác định đặc trng cờng độ chống cắt đất góc nghiêng mặt trợt so với phơng ứng suất lớn 1? Bài 7: Trong thí nghiệm đầm chặt cho loại đất dùng để đắp đờng, số liệu sau đợc ghi chép: Môn Cơ học đất Đề cơng ôn thi môn học đất Khối lợng đất (kg) Độ ẩm (%) 2,010 12,8 2,092 14,5 2,114 15,6 2,100 16,8 2,055 19,2 Thể tích khuôn 1000,0 cm3 Hãy vẽ đờng cong quan hệ trọng lợng thể tích khô-độ ẩm, từ xác định trọng lợng thể tích khô độ ẩm tốt cho loại đất nói sức chống cắt đất Bài 8: Các kết sau ghi nhận đợc từ thí nghiệm cố kết - không thoát nớc cho mẫu đất sét cố kết bình thờng bão `hoà: áp lực buồng (kN/m2) 100 200 300 Độ lệch ứng suất cực hạn (kN/m ) 137 210 283 áp lực nớc lỗ rỗng cực hạn (kN/m2) 28 86 147 Hãy xác định: a) Các thông số ứng suất hiệu c, b) Các thông số độ bền thoát nớc biểu kiến ccu, cu Bài 9: Trong thí nghiệm ba trục cố kết - không thoát nớc cho mẫu đất sét cố kết bình thờng áp lực buồng 150 kN/m2, độ lệch ứng suất cực hạn 260 kN/m2 áp lực nớc lỗ rỗng cực hạn 50 kN/m2 Hãy vẽ đờng bao độ bền chống cắt thích đáng xác định thông số tơng ứng khác khi: a) u= b) c= Bài 10: Các thông số độ bền chống cắt đất sét cố kết bình th- ờng tìm đợc c=0 = 26 Thí nghiệm ba trục tiến hành cho mẫu đất là: a) TN1: Mẫu đất đợc cố kết dới ứng suất đẳng hớng 200 kN/m2 giai đoạn đặt tải trọng dọc trục không thoát nớc Hãy xác định độ lệch ứng suất cực hạn áp lực nớc lỗ rỗng cuối đo đợc 50 kN/m2 b) TN2: Mẫu đợc cố kết dới ứng suất đẳng hớng 200 kN/m2 giai đoạn đặt tải trọng dọc trục cho thoát nớc với áp lực lùi lại giữ không Hãy tính độ lệch ứng suất cực hạn c) TN3: Cả hai giai đoạn thoát nớc Hãy xác định áp lực nớc lỗ rỗng mẫu đạt độ lệch ứng suất giới hạn 148 kN/m Giả thiết mẫu bão hoà Bài 11: Các thông số độ bền chống cắt đất biết c= 18 kN/m2, = 30 Hãy tính độ bền chống cắt bên khối đất bão hoà mặt có ứng suất pháp tổng 278 kN/m2 áp lực nớc lỗ rỗng 94 kN/m2 Môn Cơ học đất Đề cơng ôn thi môn học đất Bài 12: Một mẫu đất dính xác định đợc thông số độ bền chống cắt không thoát nớc cu= 35 kN/m2, u= 17 a) Trong thí nghiệm ba trục không thoát nớc, mẫu đất bị phá hoại ứng suất dọc trục đo đợc 360 kN/m2 Xác định áp lực buồng dùng b) Xác định độ bền chống cắt không thoát nớc thí nghiệm nén trục có nở hông Bài 13: Một số thí nghiệm nén ba trục không cố kết- không thoát nớc đất sét bão hoà nớc cho kết mẫu bị phá hoại nh sau: áp lực buồng (kN/m2) 200 400 600 Độ lệch ứng suất 222 218 220 (kN/m ) Hãy xác định đặc trng cờng độ chống cắt đất Bài 14: Các đặc trng chống cắt loại đất sét bão hoà biểu diễn theo ứng suất có hiệu c= 15 kN/m2, = 29 Trong thí nghiệm nén ba trục không cố kết- không thoát nớc cho mẫu đất tơng tự với áp lực buồng 250 kN/m2 độ lệch ứng suất dọc mẫu phá hoại 134 kN/m2 Hãy xác định giá trị áp lực nớc lỗ rỗng mẫu đất bị phá hoại Bài 15: Thí nghiệm cắt đất trực tiếp cho loại cát khô kết ghi lại nh sau: Diện tích mẫu 5,1ì 5,1 (cm2) Lực pháp tuyến Lực cắt phá hoại (N) (N) 222,5 198,5 489,3 424,8 667,2 587,1 Hãy vẽ biểu đồ thể mối quan hệ ứng suất cắt phá hoại với ứng suất pháp tuyến xác định góc ma sát đất Bài 16:Thí nghiệm nén ba trục mẫu đất sét bão hoà nớc có đờng kính ban đầu 38 mm chiều cao ban đầu 76 mm Hãy xác định tiêu chống cắt c, Kết thí nghiệm cho bảng sau áp suất nén nớc (kN/m2) Biến dạng dọc trục (mm) Tải trọng dọc trục giới hạn (N) Biến dạng thể tích (ml) 200 7,22 480 400 8,36 895 600 9,41 1300 5,25 7,40 9,30 Bài 17: Một loạt thí nghiệm nén ba trục đợc tiến hành mẫu đất sét bão hoà, áp lực buồng thí nghiệm không đổi 200 kN/m2 Các thông số độ bền chống cắt tìm đợc là: c= 0, = 24 Môn Cơ học đất Đề cơng ôn thi môn học đất a) Trong thí nghiệm không thoát nớc áp lực nớc lỗ rỗng phá hoại 125 kN/m2 Xác định độ lệch ứng suất cực hạn b) Trong thí nghiệm cố kết- không thoát nớc, độ lệch ứng suất tối đa 160 kN/m2 Xác định áp lực nớc lỗ rỗng cực hạn c) Xác định độ lệch ứng suất cực hạn thí nghiệm thoát nớc áp lực buồng nén lùi lại 80 kN/m2 giữ không thay đổi Bài 18: Thí nghiệm nén ba trục mẫu đất sét bão hoà nớc có chiều cao ban đầu 76 mm, đờng kính ban đầu 38 mm Xác định sức chống cắt trờng hợp sau đây: a) ứng suất tổng (cắt nhanh) b) ứng suất có hiệu (cắt chậm) Phơng áp suất pháp thí nén nghiệm nớc (kN/m2) 200 400 Cắt 600 nhanh 200 Cắt chậm 400 600 Lợng gia tải dọc trục giới hạn (N) 222 215 226 467 848 1265 Biến dạng Lợng thay dọc trục đổi thể (mm) tích (ml) 9,83 10,06 10,28 10,81 12,26 14,17 6,6 8,2 9,5 Bài 19: (Olympic 2001) a) Tại mẫu đất bị phá hoại (hình vẽ) mặt trợt lại không trùng với mặt phẳng có ứng suất cắt cực đại? Chứng minh b) Trong trờng hợp hai mặt trùng nhau? Giải thích t tr mặ ợt Bài 20: (Olympic 2003) Xác định đặc trng kháng cắt lớp đất sét bão hoà cách thí nghiệm nén trục cho mẫu đất lấy từ lớp đất đá Các mẫu đất đợc cho cố kết từ áp lực buồng 200 400 kPa sau chịu tải trọng dọc trục gia tăng phá hoại điều kiện thể tích không đổi có đo áp lực nớc lỗ rỗng Kết thí nghiệm: Mấu (kPa) (kPa) u (kPa) 200 150 140 400 300 280 Hãy tìm đặc trng chống cắt đất nhận xét đất thuộc loại cố kết hay cố kết thông thờng Môn Cơ học đất Đề cơng ôn thi môn học đất Chơng III: Phân bố ứng suất đất Bài 1: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất tính ứng suất điểm M trọng lợng thân đất gây (Hình vẽ) H1 H1 =2m H2 =3m H3 =3m =16,5kN/m3 MNN Cát H2 H3 đn =9,4kN/m3 Sét M =17,5kN/m3 Bài 2: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất tính ứng suất điểm M trọng lợng thân đất gây (Hình vẽ) MN Hn Hn =1.5m H1 =4m H2 =2m Cát đn =10,2kN/m H1 H2 M Sét =19,5kN/m3 Bài 3: Dùng phơng pháp điểm góc xác định ứng suất điểm M(zM=2m) tải trọng phân bố hai móng hình chữ nhật gây (Hình vẽ) p1 p2 p1 =400kN/m p2 =200kN/m2 2m 3m 3m 5m 1m 3m 2m Môn Cơ học đất Đề cơng ôn thi môn học đất Bài 4: Dùng phơng pháp điểm góc xác định ứng suất điểm M(zM=2m) tải trọng hình thang diện tích hình chữ nhật (Hình vẽ) p2 =400 kPa p1 =150 kPa 3m M 3m 8m Bài 5: Xác định ứng suất M tải trọng phân bố băng (Hình vẽ) Có thể dùng công thức trực tiếp 4m p1 =300 kPa 2m 4m p1 =150 kPa 4m M z z Bài 6: Xác định ứng suất M, N tải trọng phân bố hình thang băng b =8m p2 =500 kPa p1 =250 kPa x O N(3,3) z M(0,5) Bài 7: Xác định ứng suất M tải trọng phân bố hình thang băng (Hình vẽ) Môn Cơ học đất 10 Đề cơng ôn thi môn học đất p p 8m 16m Sơđồ A Sơđồ B Bài 12 (OL2000) Lớp sét dày m nằm hai lớp cát, lớp cát có chiều dày m; mực nớc ngầm độ sâu m (xem hình vẽ) Lớp cát dới chứa nớc có áp, cột nớc áp mặt đất m Do bơm hút nớc lớp cột áp hạ xuống m sau thời gian hút nớc tháng Cho biết hệ số nén thể tích sét mv = 0,94.10 m / kN ; hệ số cố kết sét C v = 1,4 m2/năm; n = 9,81kN / m Tính độ lún lớp sét sau năm kể từ bắt đầu bơm hút nớc (xem nh thời điểm bắt đầu cố kết kể từ thời gian hút nớc) Nếu có lớp cát mỏng thoát nớc tự nằm cách đáy lớp sét 2m độ lún tính theo câu a bao nhiêu? (Hình vẽ ) Bài 13 (OL2001) Dùng biện pháp phủ kín kín khắp lớp cát dày 3m có trọng lợng đơn 3m vị cát =16,66 kN/m3 để nén trớc lớp sét 6m bão hoà nớc dày m nằm tầng đá cứng nứt nẻ thoát nớc tốt ( hình vẽ ) Đất sét có hệ số rỗng 0=1,40, hệ số nén lún a=12cm2/kN, hệ số MNN 2m 4m-7 cm/s thấm k=10 Sau phủ cát thời gian t công trình đợc khởi p cát công xây dựng, lúc đól ớxác định đợc giá trị áp lực nớc lỗ rỗng (ứng suất trung hoà )do trọng lợng lớp cát gây điểm tầng sét nh bảng sau:8 m lớ p1 h=3m 6m l p s ét B C 2mD lớ E 13,4 23,2 26,8 Điểm A Độ sâu z(m) uz,t (kN/m3) l p cát p2 h=1m F G 23,2 13,4 Yêu cầu: 1- Xác định độ lún thời gian t tầng sét độ cố kết Qt tơng ứng Môn Cơ học đất 14 Đề cơng ôn thi môn học đất 2- Nếu cần đợi để tầng sét lún xong khởi công xây dựng công trình cần đợi thời gian ? Cho biết trọng lợng đơn vị nớc n =10 kN/m3 3m Lớp cát A B C D E F G 6m Tầng sét bão hoà nớc Tầng đá cứng nứt nẻ thoát nớc tốt Bài 14 (OL2001) chiều Hai công trình A B cố kết thấm Yêu cầu: 1- Xác định độ lún cuối 2- Xác định thời gian cần thiết để độ lún đạt cm Cho biết: - Chỉ tiêu lý đát sét hai giống e0=0.8, a=0.0025 cm2/năm - Biểu đồ ứng suất tải trọng công trình gây hai nh - Có thể bỏ qua độ lún lớp cát B nhỏ - Độ cố kết hai trờng hợp cố kết TH-3 TH-4 tính theo công thức Qt = Môn Cơ học đất 2Qt + (1 ).Qt1 1+ 15 Đề cơng ôn thi môn học đất 30N/m2 30N/m2 Mặt thoát nớc 6m Sét 3,2m Tầng sét bão hoà nớc Cát thoát nớc tốt 1.2m 6m Sét Tầng cứng 12 N/cm không thấm Nền A 12 N/cm Nền B Bài 15 (OL2002) Một công trình xây dựng cát hạt trung trạng thái chặt, có kẹp lớp sét dẻo mềm bão hoà nớc dày m Lớp sét có tiêu =30%; =2,7, a=0.02cm2/N; k=2.10-9cm/s Biểu đồ ứng suất tải trọng công trình gây nh hình vẽ Yêu cầu: Xác định thời gian cần thiét để lớp sét lún gần xong (tơng ứng với Qt=0,96) Nếu giả sử dới đáy lớp sét lớp cứng không thấm thời gian để lớp sét lún xong ? Giả thiết biểu đồ ứng suất không thay đổi Nhận xét kết tính toán Khi tính toán cho phép bỏ qua độ lún lớp cát chặt nhỏ không đáng kể Cho biết giá trị Qt N bảng dới đây: TH TH TH TH 0-1 TH 0-2 Qt N Môn Cơ học đất 16 Đề cơng ôn thi môn học đất TH = 0,6 = 0,8 = 1,0 = 2,0 0,89 0,86 0,92 0,88 0,89 0,90 0,90 0,96 0,95 0,97 0,96 0,96 0,96 0,96 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 Chú thích: Qt -độ cố kết; N-nhân tố thời gian; = 18 N/cm2 Cát chặt Sét dẻo mềm 2m 10N/cm2 Cát chặt Bài 16(OL2003) Có lớp sét mềm bão hoà nớc nằm lớp đá cứng nh hình vẽ Tải trọng đắp mặt lớp đất có bề rộng lớn so với bề dày lớp đất Ngời ta quan trắc lún thấy luôn có SA= SB Hệ số thấm lớp B, k B phải để có kết (luôn SB= 2SA) Nếu lớp đất B nằm lớp cuội sỏi k B phải để có kết S B= 2SA ? giá trị CVA, CVB bao nhiêu? Bài 17(OL-2004) Ngời ta đổ cát tải trọng nén trớc p=100kN/m2 lớp sét dày 5m, phía dới tầng cát dầy Do độ lún tầng sét sau tháng 100mm; sau tháng 139.4 mm Yêu cầu: Xác định độ lún ổn định lớp đất sét Môn Cơ học đất 17 Đề cơng ôn thi môn học đất Xác định hệ số thấm k lớp đất sét Bài 18 (XD-2003) Kết khảo sát địa chất công trình cho biết lớp sét dày m nằm dới lớp cát mịn dày m Lớp cuối cát hạt trung chặt vừa Mực nớc ngầm mặt đất Kết thí nghiệm ban đầu nh sau: Lớp cát mịn: =2.64; =20.5 kN/m3; W=20% Lớp sét : =2.69; =19.1 kN/m3; W=32% Mẫu đất nguyên dạng đợc lấy độ sâu m Kết thí nghiệm nén oeđômet mẫu có chiều cao ban đầu h=20 mm nh sau: p (kPa) 12,5 25 50 100 200 400 800 1600 S (mm) 0,376 0,473 0,634 0,870 1,343 1,838 2,386 2,945 a Hãy cho biết trạng thái cố kết đất b Xác định độ ẩm trọng lợng riêng mẫu kết thúc thí nghiệm c Nếu công trình dự kiến xây dựng làm tăng ứng suất hữu hiệu đỉnh lớp sét lên 80 kPa đáy lên 40 kPa độ lún lớp sét d Hệ số cố kết đất dới mức tải trọng 100ữ 200 (kPa) CV=0.334*10-6 m2/s Tìm hệ số thấm trung bình đất dới áp lực dự báo thời gian độ lún (ở câu c ) đạt 50 % Bài 19(XD1999) Ngời ta dự kiến xây dựng đập rộng 6m cao 2.8 m đất sét pha đầm chặt có =17.8 kN/m3 chạy ngang qua thung lũng rộng Kết khảo sát địa tầng thung lũng cho thấy đất gồm lớp sét bão hoà nớc dày 4,5 m nằm tầng đá phong hoá Các tiêu lý mẫu đất nguyên dạng lấy độ sâu lớp sét nh sau: =19.5 kN/m3; =2.71; W=32.4% cu=12.8 kN/m3; Cc=0.103; Cv=1.34*10-3cm2/s a) Có thể tiến hành thi công đợc không biện pháp Môn Cơ học đất 18 Đề cơng ôn thi môn học đất xử lí đợc thực hiện? Hệ số an toàn đất cờng độ trờng hợp bao nhiêu? b) Để đảm bảo hệ số an toàn 2.0 biện pháp gia cố bệ phản áp đợc áp dụng Hãy xác định chiều cao bề rộng tối thiểu bệ phản áp c) Sau năm xây dựng theo phơng án nêu mục b, độ lún bao nhiêu? Thay đắp trực tiếp lên đất ngời ta cho đắp lớp cát hạt trung dày 0,8 m trớc đắp đất độ lún sau năm bao nhiêu? Bài 20(CH-2001) Một tầng đất sét trầm tích ổn định dày 6m,ở trạng thái bão hoà nớc, nằm tầng cứng không thấm (hình vẽ) Tầng sét có tiêu lý sau: Hệ số rỗng tự nhiên 0= 0,83 ; Hệ số thấm kA=2,0cm/năm ; Hệ số nén lún a=0.0025cm 2/N Biểu đồ ứng suất nén lún tải trọng công trình gây tầng sét nh hình vẽ Yêu cầu: Xác định độ lún cuối tầng sét Xác định độ lún tầng sét sau 200 ngày kể từ chịu tải trọng công trình (giả thiết tải trọng tác dụng lần tức thời) Nếu dới tầng sét lớp cuội sỏi thoát nớc tốt sau 200 ngày độ lún tầng sét bao nhiêu? Bỏ qua không xét độ lún lớp cuội sỏi Cho phép dùng bảng tra giá trị N Qt, dới TH-01 TH-02 N TH-0 TH-1 TH-2 0,8 1,0 0,5 0,51 0,38 0,64 0,50 0,51 0,58 0.60 0,55 0,53 0,41 0,65 0.52 0,53 0,59 0,61 0,6 0,56 0,44 0,68 0.55 0,56 0,62 0,64 1,00 0,7 0,62 0,78 0,69 0,70 0,74 0,75 2,00 0,89 0,86 0,92 0,89 0,90 0,91 0,91 3,00 0,95 0,95 0,97 0,96 0,96 0,96 0,97 Bài 21(CH-2002) Môn Cơ học đất Cho đất sét bão hoà nớc, dẻo mềm, nằm 19 Đề cơng ôn thi môn học đất trực tiếp lớp cát hạt trung có tính thấm nớc tốt, mặt đất ngời ta tôn cao lớp cát san lấp phạm vi rộng, xem vô hạn Sau hai năm đầu số liệu quan trắc lún đo đợc 80mm Kết tính toán độ lún cuối cho độ lún S =320mm Hãy tính: 1) Thời gian cần thiết để đạt độ lún 50% độ lún cuối ? 2) Độ lún dự kiến sau 20 năm kể từ sau san lấp? Giả thiết thời gian lún bỏ qua biến đổi trị số a,k, Và cho phép tính độ cố kết với số hạng chuỗi sau: Qt=1- N e Bài 22(CH-2003) Cho lớp đất sét dẻo mềm dày m, nằm lớp cát hạt thô Tải trọng nén phân bố vô hạn mặt với cờn độ p =25 N/cm2 Biết tiêu lý lớp đất sét là: =2,7; =18 kN/m ; W=30%; e0=0.880; Hệ số nén lún: a(0-2.5)=0.00060cm2/N Hệ số thấm k =1.10-8cm/s; n=10 kN/m3 Ngời ta quan trắc lún thời điểm t ngời ta khoan lấy mẫu dới thí nghiệm nén xác định đợc hệ số rỗng e=0.790 Hãy tính độ lún cuối cùng, độ lún thời điểm t độ cố kết đạt đợc tơng ứng, thời gian t năm? Bài 23 (CH-2004) đặc điểm sau: Cho hai sơ đồ A B lớp sét bão hoà có Sơ đồ A: Lớp sét dày hA=4m, hệ số rỗng 0A= 1.200, hệ số nén lún aA=0.110cm2/KG, hệ số thấm kA =1.10-8cm/s; Sơ đồ B: Lớp sét dày hB=8m, hệ số rỗng 0B= 1,000, hệ số nén lún aB=0.100cm2/KG Các lớp sét hai sơ đồ nằm đá cứng không thấm n ớc chịu tải trọng phân bố bề mặt đất có cờng độ p =100KPa Hai có độ cố kết thời gian Giả thiết giá trị hệ số rỗng, hệ số nén lún hệ số thấm không thay đổi trình cố kết Hãy tìm hệ số thấm kB đất sét sơ đồ B? Hãy tính độ lún, mức độ cố kết sau năm? Môn Cơ học đất 20 Đề cơng ôn thi môn học đất Bài 24 Một lớp sét dày m phủ lớp cát dày 10 m dới lớp sét lại tầng cát Lớp sét có mv =0,83m / kN ; hệ số cố kết thấm 4,4 m2/năm Mực nớc ngầm ngang mức mặt đất nhng bị hạ thấp m vòng 40 tuần Xác định độ lún cố kết giới hạn lớp sét Giả thiết trọng lợng riêng cát không đổi Xác định độ lún sau năm kể từ bắt đầu hạ mực nớc ngầm Chơng V: Sức chịu tải đất Bài 1: Ngời ta đắp đờng đất sét dẻo mềm có tham số sức chống cắt là: = 14o, c = 0,27.105 N/m2 Đất đắp đất cát có = 18kN/m3 4m 8m 4m 3m 6m 4m M Xác định xem điểm M có nằm vùng biến dạng dẻo hay không, sao? Bài 2: Cho móng băng nh hình vẽ b =5m p1 gh hm =2m Đất có = 19kN/m3, c = 0,25.105N/m2, = 15o trạng thái dẻo cứng 1.Xác định sức chịu tải đất theo Berezanxev Xác định p1gh theo Maxlov So sánh hai giá trị 2.Xác định sức chịu tải đất theo Terzaghi Xác định p 1gh theo Purzievxky So sánh sức chịu tải p1gh Xác định p2gh theo Prant Kiểm tra lại với tải trọng vừa tính đợc xem điểm M nằm đờng qua mép móng độ sâu 2m so với đáy móng có trạng thái biến dạng dẻo hay không Bài (OL- 2002) Một móng băng có chiều rộng b=2 m, đặt đất đồng có tiêu =20 kN/m3; =300; c=12.8 kN/m2 Móng chịu tải trọng thẳng đứng phân bố p tải trọng bên q=30 KN/m2 Yêu cầu: a) Lập công thức xác định tải trọng p theo chiều sâu vùng biến dạng dẻo zmax Cho biết phơng trình đờng ranh giới phạm vi vùng biến dạng dẻo nh sau: Môn Cơ học đất 21 Đề cơng ôn thi môn học đất z= p c ( p q ) sin cot g sin : góc nhìn từ điểm xét đến hai mép móng b) Xác định p vùng biến dạng dẻo có điểm cân sâu z max trục đứng qua mép móng A c) Xác định độ sâu lớn zmax cực đại (max zmax) vùng biến dạng dẻo đạt đợc giá trị tải trọng p tơng ứng (Hình vẽ) Bài (OL- 2003) Có móng băng rộng b=5m, chôn sâu h=1m, tải trọng đáy móng p=280 KN/m2, đặt đất có =20 kN/m3; =200; c=25,5 kN/m3 Chấp nhận lời giải đàn hồi Micheld 1,3 = p ( sin ) a) Khảo sát ổn định điểm M (x=0 ; z=1,25m) ; M2 (x=0,28 ; z=1,25m) b) Phân tích để xác định vị trí điểm M M2 so với vùng biến dạng dẻo phát triển c) Nhận xét tính hợp lý, xác thực việc xác định vùng biến dạng dẻo theo cách làm (Hình vẽ) Bài 5(WL-320) Cho móng băng có bề rộng 2.4 m, đặt độ sâu 2.8 m đất có đặc trng sau đây: =19 kN/m3; =200; c=12 kN/m3 Xác định: Sức chịu tải giới hạn thực Sức chịu tải an toàn, lấy hệ số an toàn 3.0 Bài (WL-320) Một móng băng hình vuông bề rộng b=3m, xây dựng hố móng có vòng vây ngăn nớc, móng đặt sâu dới mức mặt đất 1.8 m Đất có tiêu nn=20 kN/m3; ' =320; c=0 Xác định sức chịu tải giới hạn móng Biết mực nớc cao 1.5 m mức mặt đất có dòng chảy vào hố móng từ đáy (dòng thấm lên thẳng đứng) với garadien thuỷ lực i=0,25 Môn Cơ học đất 22 Đề cơng ôn thi môn học đất Bài Một móng vuông rộng 2,5 m đợc chôn sâu vào cát có nn=20 kN/m3; =17 kN/m3; ' =400; c=0 Hãy xác định sức chịu tải dới đáy móngkhi sử dụng công thức xác định sức chịu tải Terzaghi với N = 100,4 ; N q = 81,8 ; Trong trờng hợp sau: Mực nớc ngầm m dới mặt đất Mực nớc ngầm m dới mặt đất Mực nớc ngầm ngang mức dới mặt đất có dòng thấm thẳng đứng từ dới lên với gradient thuỷ lực i=0,2 Bài (WL321) Xác định bề rộng móng băng cần chuyển tải trọng phân bố 600 KN/m trờng hợp sau (Mực nớc ngầm sâu dới đáy móng, lấy hệ số an toàn phá hoại cắt 3,0) a) Độ sâu đặt móng 0,5 m; =18 kN/m3; u =0; cu=80 kN/m3 b) Độ sâu đặt móng 4,5 m; =18 kN/m3; u =0; cu=80 kN/m3 c) Độ sâu đặt móng 0,5 m; =20 kN/m3; ' =300; c= d) Độ sâu đặt móng 4,5 m; =20 kN/m3; ' =300; c=0 Bài (WL321) Một móng HCN 10 x m, đợc thiết kế với hệ số an toàn 3,0 truyền tải trọng đồng 86,6 MN/m Trong điều kiện thoát nớc hoàn toàn vào lớp đất có đặc trng sau đây: =20 kN/m3; ' =350; c= 0; nn=22 kN/m3 a) Xác định chiều sâu đặt móng thích hợp b) Xác định độ giảm tính phần trăm khả truyền tải trọng mực nớc ngầm dâng lên tới: - Phía dới móng - Mặt đất c) Tính hệ số an toàn tải trọng 86,6 MN xảy điều kiện nh câu b Bài 10 (CH -2002) Cho móng băng đặt độ sâu h=1m cần phải truyền tải trọng tác dụng theo phơng thẳng đứng P=220 KN/m cát pha có tiêu nh sau: =200; c=12; bh=20 kN/m3 Mực nớc ngầm nằm ngang mặt đất, cho khối lợng riêng nớc n=9,81 kN/m3 Hệ số an toàn Fs = Xác định chiều rộng móng ? Môn Cơ học đất 23 Đề cơng ôn thi môn học đất Biết với =200 theo bảng tra Berezanzep: N = ; N q = 6,5 ; N c = 15,1 Bài 11 (CH -2004) Cho công thức tính sức chịu tải giới hạn móng đặt sâu h=2m cát có chiều rộng b=3.0m nh sau Pgh = N b + h.N q Biết =200; c=12; bh=20 kN/m3 Với với =200 ta đợc: N = 24,9 ; N q = 23,2 ; N c = 35 Hãy tính điều kiện sau đây: a) Khi mực nớc nằm ngang đáy móng b) Khi mực nớc nằm ngang mặt đất c) Khi dòng thấm lên với gradien i=0,4 d) Khi mực nớc ngầm nằm sâu 10m dới đất; với đất có =1,8 T/m3 Bài 12 (OL-2000) Một móng băng đặt độ sâu m đất có mực nớc ngầm nằm ngang mặt đất Móng chịu tải trọng thẳng đứng tâm P=1400 KN.m Đất có tiêu sau: c=25 kN/m 2; bh=21kN/m3; N = 7,5 ; N q = 10 ; N c = 20 Yêu cầu: Xác định bề rộng móng hợp lý sức chịu tải tơng ứng với hệ số an toàn =2,5 trờng hợp thi công bơm hút nớc để hạ thấp nớc ngầm xuống ngang đáy móng tạo dòng thấm ngợc lên với gradient thửy lực I=0,2 Cho phép dùng công thức Terzaghi để tính tải trọng giới hạn Trọng lợng riêng đất bên móng dùng bh dn Bài 13 Biết biểu thức xác định sức chịu tải giới hạn cho móng băng Pgh = N b + h.N q + c.N c a) Với tải trọng công trình đất cho trớc yêu cầu cấu tạo phải giứ nguyên b phải làm để tăng sức chịu tải lên 1.,5 lần b) Cho móng băng rộng 2m, chôn sâu 1m đất cát có trọng lợng thể tích đất mực nớc ngầm 17 kN/m3, đất bão hoà bh=20 kN/m3, tiêu kháng cắt cát =400; N = 100 ; N q = 81 ; Xác định sức chịu tải mực nớc ngầm nầm ngang mặt đất bơm hút thi công có dòng thấm ngợc từ dới lên với gradient thửy lực I=0.2 Bài 14 (XD- 2002) Một móng hình vuông BTCT kích thớc 2,5 m đặt sâu m cát đồng có góc ma sát =320 =17 kN/m3 Sử dụng mô hình Terzaghi xác định sức chịu tải giới hạn trờng hợp Môn Cơ học đất 24 Đề cơng ôn thi môn học đất sau: a) Khi mực nớc ngầm cách mặt đất 1m b) Khi mực nớc ngầm cách mặt đất 6,5m c) Khi mực nớc ngầm mức mặt đât, đồng thời có dòng thấm dới đất phạm vi đáy móng hớng lên nghiêng góc 200 so với phơng ngang với Gradient i=0,4 Biết ngập nớc, trọng lợng thể tích đơn vị đất bh=20 kN/m3 Hệ số ảnh hởng ( N = 80 ; N q = 50; N c = 61 ) Bài 15 (OL- 2004) Nền đờng đắp cao m với bề rộng tính toán 20m Trọng lợng đơn vị thể tích đất đắp đ =18 kN/m3 Đất dới khối đắp sét dẻo mềm boã hoà nớc, dày 25 m có =19 kN/m3 Kết thí nghiệm cắt theo chế độ UU(không cố kết, không thoát nớc)và CD(cố kết, thoát nớc)mẫu đất nguyên dạng lấy từ lớp sét dẻo mềm nh sau: Hãy đánh giá mức độ ổn định tổng thể dới tải trọng đắp với hệ số an toàn 1,5 phơng án thi Chế độ ' c(kPa) công đắp đất nh sau: thí (độ) nghiệm a) Đắp đất nhanh (tải trọng đắp đợc UU xem gia tải tức thời lên nền, nớc cu = 25 đất không thoát đợc ) Nếu hệ số an toàn cần thiết cho thi CD 10 c=30 công 1,5 không đợc đảm bảo chiều cao bệ phản áp ? b) Đắp chậm (tải trọng đắp tăng dần, nớc đất thoát đợc phần lớn) Cho phép xác định hệ số sức chịu tải giới hạn theo công thức sau (hàm ): ' N q = e tg ' tg (45 + ); N c = ( N q 1) cot g ' ; N = 1,8( N q 1)tg ' Trong trờng hợp = 0, cho phép xác định sức chịu tải giới hạn theo công thức Pgh = ( + 2).cu Chơng VI: áp lực đất lên tờng chắn Bài 1: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn Tính trị số áp lực đất chủ động xác định điểm đặt Biết = = 0o, mặt đất sau lng tờng nằm ngang Môn Cơ học đất 25 Đề cơng ôn thi môn học đất 2m =16,5kN/m o =30 3m =19.5kN/m o =30 Bài 2: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn Tính trị số áp lực đất chủ động xác định điểm đặt Biết = = 0o, mặt đất sau lng tờng nằm ngang 3m =16kN/m3 o =30 3m =14,5kN/m3 o =30 Bài 3: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn Tính trị số áp lực đất chủ động xác định điểm đặt Biết = = = 0o, sau lng tờng có tải trọng rải kín khắp q = 21kN/m2 q =18kN/m2 2m 2,5m =17kN/m o =30 =15.5kN/m o =30 Bài 4: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn Tính trị số áp lực đất chủ động xác định điểm đặt Biết = = = 0o, sau lng tờng có tải trọng rải kín khắp q = 30kN/m2 q =30kN/m2 6m =16.5kN/m3 =25o c =15 kN/m2 Bài 5: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn Tính trị số áp lực đất chủ động xác định điểm đặt Biết = = 0o, mặt đất sau lng tờng nằm ngang Môn Cơ học đất 26 Đề cơng ôn thi môn học đất 2m =15,5kN/m3 o =28 3m =15,5kN/m3 o =20 Bài 6: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn Tính trị số áp lực đất chủ động xác định điểm đặt Biết = = = 0o, sau lng tờng có tải trọng rải kín khắp q = 15kN/m2 q =30kN/m2 2m =15,5kN/m3 o =22 2m =17kN/m3 o =26 Bài 7: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn Tính trị số áp lực đất chủ động xác định điểm đặt Biết = = = 0o 3m =15,5kN/m3 o =30 , c1 =3kN/m 3m =18kN/m3 o =30 , c2 =0 Bài 8: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn Tính trị số áp lực đất chủ động xác định điểm đặt Biết = = 0o, = 15o, = 0o 4m 3m =16.5kN/m3 =25o Bài 9: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn Tính trị số áp lực đất chủ động xác định điểm đặt Biết = = = 0o, sau lng tờng có tải trọng rải kín khắp q = 15kN/m2 Môn Cơ học đất 27 Đề cơng ôn thi môn học đất q =25kN/m2 4m 3m =15,5kN/m3 =24o MN bh =19,5kN/m3 Chơng VII: Sức chịu tải đất Bài 1: Xác định chiều cao thẳng đứng mái đất dính mà không cần gia cố Biết đất có tiêu lý nh sau: = 17,5kN/m3, = 16o, c = 0,6.105N/m2 Bài 2: Một đống cát có dạng hình nón với thể tích V = 120m Giả thiết cát khô hoàn toàn có = 30o Tính toán diện tích đáy đống cát bao nhiêu? Diện tích đáy đống cát thay đổi nh trờng hợp cát bão hòa nớc, cát ẩm? Môn Cơ học đất 28 ... môn học đất TH = 0,6 = 0,8 = 1,0 = 2,0 0, 89 0,86 0 ,92 0,88 0, 89 0 ,90 0 ,90 0 ,96 0 ,95 0 ,97 0 ,96 0 ,96 0 ,96 0 ,96 0 ,99 0 ,99 0 ,99 0 ,99 0 ,99 0 ,99 0 ,99 Chú thích: Qt -độ cố kết; N-nhân tố thời gian;... 0,65 0.52 0,53 0, 59 0,61 0,6 0,56 0,44 0,68 0.55 0,56 0,62 0,64 1,00 0,7 0,62 0,78 0, 69 0,70 0,74 0,75 2,00 0, 89 0,86 0 ,92 0, 89 0 ,90 0 ,91 0 ,91 3,00 0 ,95 0 ,95 0 ,97 0 ,96 0 ,96 0 ,96 0 ,97 Bài 21(CH-2002)... ex x ex x ex 0,1 0 ,90 5 1,0 0,368 2,5 0,082 0,2 0,8 19 1,1 0,333 2,6 0,074 0,3 0,741 1,2 0,301 2,7 0,067 0,4 0,670 1,3 0,273 2,8 0,061 0,5 0,607 1,4 0,247 2 ,9 0,055 0.6 0,5 49 1,5 0,223 3,3 0,050