ĐỀ CƯƠNG ÔN THI MÔN HỌC CƠ HỌC ĐẤT

ĐỀ CƯƠNG ÔN THI MÔN HỌC CƠ HỌC ĐẤTChương 1 CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT Bài 1: Một mẫu đất được thí nghiệm trong phòng cho các số liệu sau: Khối lượng mẫu đất ẩm: M1 = 138,8g.. Xác định

Trang 1

ĐỀ CƯƠNG ÔN THI MÔN HỌC CƠ HỌC ĐẤT

Chương 1 CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT Bài 1: Một mẫu đất được thí nghiệm trong phòng cho các số liệu sau:

Khối lượng mẫu đất ẩm: M1 = 138,8g

Khối lượng mẫu đất khô: M2 = 101,2g

Thể tích của mẫu ẩm: V = 80,2cm3

Tỷ trọng hạt đất: ∆ (Gs) = 2,70

Hãy xác định:

a) Độ ẩm

b) Trọng lượng thể tích và trọng lượng thể tích khô

c) Hệ số rỗng và độ rỗng

d) Độ bão hòa

Bài 2: Khối lượng thể tích của một loại cát ở điều kiện thoát nước nằm trên mực nước

ngầm tìm được là 1,96 g/cm3 và độ ẩm là 17% Giả thiết tỷ trọng hạt là 2,70, hãy tính:

a, Trọng lượng thể tích ở điều kiện thoát nước

b, Trọng lượng thể tích và độ ẩm của loại cát đó ở điều kiện ngập nước (nằm dưới mực nước ngầm)

Bài 3: Một mẫu đất sét rắn chắc có hình dạng bất kỳ được cắt ra từ một hố thăm dò và

gửi đi thí nghiệm ở trong phòng Để xác định trọng lượng thể tích, mẫu đất được bọc bằng sáp parapin và xác định thể tích bằng cách chiếm chỗ trong nước Các số liệu tập hợp được như sau:

• Khối lượng đất khi nhận là 920,0g;

• Khối lượng đất sau khi bọc sáp là 1054,4g;

• Thể tích nước thay thế là 505,2ml; Biết bỷ trọng của sáp là 0,9 Hãy xác định trọng lượng thể tích của đất

Bài 4 Một loại cát thạch anh xác định được khối lượng thể tích khô là 1,58 g/cm3 và

tỷ trọng hạt là 2,64 Hãy tính trọng lượng thể tích và độ ẩm của đất tương ứng với trạng thái bão hòa có cùng thể tích

Bài 5: Chỉ tiêu của hai loại đất A và B cho ở bảng dưới Những nhận xét sau đây là

đúng hay sai:

a) Đất A chứa hàm lượng sét cao hơn đất B

b) Đất A có trọng lượng thể tích lớn hơn đất B

c) Đất A có trọng lượng thể tích khô lớn hơn đất B

d) Đất A có hệ số rỗng lớn hơn đất B

Trang 2

Bài 6: Một loại đất được đầm chặt có trọng lượng thể tích là 19,5kN/m3, độ ẩm 16,5%,

tỷ trọng 2,7 Xác định trọng lượng thể tích khô, hệ số rỗng, độ bão hòa và độ rỗng của đất đó Có thể đầm chặt loại đất trên với độ ẩm 15% đến trọng lượng thể tích khô 19,5 kN/m3 được không?

Bài 7: Một loại đất rời được mang về thí nghiệm trong phòng và tìm được hệ số rỗng ở

trạng thái xốp nhất và chặt nhất tương ứng là 0,72 và 0,41 Tỷ trọng hạt là 2,65 Cũng loại cát đó ở hiện trường xác định được độ ẩm là 12% và trọng lượng thể tích 18,64 kN/m3 Hãy đánh giá trạng thái của đất đó

Bài 8: Một nền đất cát ngập nước có trọng lượng thể tích bão hòa là 18,6 kN/m3, tỷ trọng 2,65 Hệ số rỗng ở trạng thái xốp nhất và chặt nhất là 0,87 và 0,75 Hãy đánh giá trạng thái của đất đó

Bài 9: Một loại đất rời có γ = 17,50 kN/m3; độ chặt tương đối ID = 0,78; w = 13% và ∆

= 2,68 Đối với loại đất này, nếu hệ số rỗng ở trạng thái chặt nhất là 0,48, thì hệ số rỗng ở trạng thái xốp nhất sẽ là bao nhiêu? Xác định trọng lượng thể tích khô của đất tương ứng với trạng thái xốp nhất

Chương 2 PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT Bài 1: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất có hiệu và tính ứng suất có hiệu tại điểm M do

trọng lượng bản thân của đất gây ra (Hình vẽ) (không xét hiên tượng mao dẫn)

Bài 2: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất và tính ứng suất có hiệu tại điểm M do trọng

lượng bản thân của đất gây ra (Hình vẽ)

Trang 3

Bài 3: Dùng phương pháp điểm góc xác định ứng suất tại điểm M ở độ sâu z=2m do

tải trọng phân bố đều trên hai móng hình chữ nhật gây ra (Hình vẽ)

5m

1m

2m

3m 2m

p1 = 400kN/m 2

p2 = 200kN/m 2

Bài 4: Xác định ứng suất tại M do tải trọng phân bố đều trên băng (Hình vẽ) Có thể

dùng công thức trực tiếp

4m

4m 2m

4m

M

Chương 3 BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT Bài 1: Thí nghiệm nén bằng máy nén một trục không nở ngang trong phòng thí

nghiệm một mẫu đất có diện tích 50cm2, chiều cao 25,5mm Số đọc trên đồng hồ đo độ lún ghi lại như sau:

Cấp áp lực nén

(N/cm2)

Đem mẫu sấy khô, cân được 149,0g Tỷ trọng hạt đất là 2,650 và hệ số β = 0,8 Hãy xác định hệ số nén lún và môđun biến dạng của đất ứng với khoảng áp lực nén từ 10N/cm2 đến 30N/cm2

Bài 2: Trên một công trường cải tạo nền đất yếu để xây dựng nền đường, lớp đất gia

tải trên diện rộng là cấp phối cát sỏi ( 3

22,0kN m/

γ = ) dày 2,5m, được đầm chặt trên lớp sét bụi là nền tự nhiên ( 3

18,0 /

γ = ) dày 3,0m, phía dưới lớp sét bụi là lớp cát chặt vừa (γ =bh 20,0kN m/ 3) dày 2,0m và dưới cùng là tầng đá gốc Giả thiết mực nước ngầm (MNN) ở bề mặt lớp sét Hãy:

a) Xác định thành phần ứng suất có hiệu (σ'z) tại giữa lớp sét bụi tại các thời điểm sau

đây:

Trang 4

- Trước khi đắp đất

- Ngay sau khi đắp đất

- Nhiều năm sau khi đắp đất

b) Dự tính lùn của lớp sét bụi sau 11 tháng kể từ khi đắp đất (giả thiết rằng việc đắp đất được thực hiện rất nhanh) Các đặc trưng tính lún của lớp sét bụi cho như sau: ao = 0,94m2/MN, Cv = 1,393 m2/năm

Bài 3: Trên một công trường cải tạo đất rộng lớn, mực nước ngầm bằng mặt đất, có

một lớp hạt cát thô dày 4m nằm trên lớp sét yếu dày 5 m Lớp đất dày 3 m phủ trên toàn bộ công trường Các số liệu sau đây xác định được: Trọng lượng đơn vị: đất đắp

là 21 KN/m3 ; đất cát là 20 KN/m3 ; đất sét là 18 KN/m3; Hệ số nén thể tích của đất sét là: 0.22 m2/MN

a) Tính ứng suất hiệu qủa thẳng đứng tại tâm lớp sét trước và sau khi đắp đất

b) Tính độ lún cuối cùng được dự kiến do cố kết của lớp sét

Bài 4: Móng của một công trình lớn đặt tại độ sâu 2,5 m trong một lớp cát chặt Từ

mặt đất, lớp cát dày 5,5 m rồi tới lớp sét dày 6 m, dưới nữa là lớp phiến sét rắn chắc Mực nước ngầm nằm sâu 3,6 m Đã tính được rằng tải trọng móng sẽ làm tăng ứng suất có hiệu thẳng đứng là 140 kN/m2 tại nóc lớp sét và 75 kN/m2 tại đáy lớp sét Kết quả thí nghiệm nén và các thí nghiệm khác cho ở dưới đây Hãy tính độ lún cuối cùng

dự kiến do cố kết của lớp sét

Trọng lượng đơn vị: cát là 21.2 kN/m3 (bão hòa); và 19.6 kN/m3 (thoát nước); đất sét là 19.5 kN/m3

Bài 5 Một lớp sét dày 5,8 m, nằm dưới là một lớp đá phiến sét không thấm nước, còn

nằm trên là một lớp cát thấm trung bình

Tải trọng như vậy sẽ làm tăng đồng đều ứng suất có hiệu trong toàn bộ bề dày của lớp sét trên một vùng rộng lớn Trong thí nghiệm nén trong phòng, một mẫu đất sét có chiều dày 20mm chịu cùng độ tăng ứng suất có hiệu, thấy rằng hệ số rỗng thay đổi từ 0,827 xuống 0,806 Cũng quan trắc được rằng, 65% cố kết đã xảy ra sau thời gian 30 phút

a) Tính độ lún cuối cùng dự kiến do cố kết

b) Tính thời gian cần để đạt: 1) Nửa độ lún cuối cùng 2) 3/4 độ lún cuối cùng

Bài 6: Một lớp đất sét dày 4,4 m chịu độ tăng ứng suất có hiệu phân bố đều là 180

kN/m2

a) Cho hệ số nén thể tích m vlà 0.25m2/MN, hãy tính độ lún cuối cùng dự kiến do cố kết gây ra

b) Cho hệ số thấm k của đất là 5 mm/năm và hệ số thời gian T cho cố kết hoàn toàn là 2,0 Tính thời gian cần để đạt độ lún cuối cùng (giả thiết thoát nước hai phía)

Trang 5

Chương 4 CƯỜNG ĐỘ CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT Bài 1: Thí nghiệm cắt đất trực tiếp cho một loại cát khô kết quả ghi lại như sau:

Diện tích mẫu 5,1×5,1 (cm2)

Lực pháp tuyến (N) Lực cắt phá hoại (N)

Hãy vẽ biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa ứng suất cắt khi phá hoại với ứng suất pháp tuyến và xác định góc ma sát trong của đất

Bài 2: Thí nghiệm nén 3 trục thoát nước với 3 mẫu của cùng một loại đất Khi mẫu bị

phá hoại người ta ghi lại kết qủa như sau:

Hãy xác định các đặc trưng cường độ chống cắt của đất và góc nghiêng của mặt trượt

so với phương của ứng suất chính nhỏ nhất σ3?

Bài 3 : Các kết quả sau đây ghi nhận được từ thí nghiệm cố kết - không thoát nước cho

mẫu đất sét cố kết bình thường bão `hoà:

Độ lệch ứng suất cực hạn (kN/m2) 137 210 283

Áp lực nước lỗ rỗng cực hạn (kN/m2) 28 86 147

Hãy xác định:

a) Các thông số của ứng suất có hiệu c’,ϕ’

b) Các thông số độ bền thoát nước biểu kiến ccu, ϕcu.

Bài 4: Các thông số độ bền chống cắt của đất đã biết c’= 18 kN/m2, ϕ’= 30° Hãy tính

độ bền chống cắt bên trong khối đất bão hoà trên một mặt có ứng suất pháp tổng là

278 kN/m2 và áp lực nước lỗ rỗng là 94 kN/m2

Bài 5: Xác định đặc trưng kháng cắt của một lớp đất sét bão hoà bằng cách thí nghiệm

nén 3 trục cho mẫu đất lấy từ lớp đất đá đó Các mẫu đất được cho cố kết từ áp lực buồng 200 và 400 kPa sau đó chịu tải trọng dọc trục gia tăng cho tới khi phá hoại trong điều kiện thể tích không đổi có đo áp lực nước lỗ rỗng Kết quả thí nghiệm:

Mấu σ3 (kPa) ∆σ (kPa) ∆u (kPa)

Hãy tìm các đặc trưng chống cắt của đất và nhận xét đất này thuộc loại quá cố kết hay

cố kết thông thường

Chương 5 SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN

Trang 6

Bài 1: Cho móng băng như hình vẽ.

p1 gh

b = 5m

hm = 2m

Đất nền có γ = 19kN/m3, c = 0,25.105N/m2, ϕ = 15o và ở trạng thái dẻo cứng

Xác định sức chịu tải của đất nền theo Terzaghi

Bài 2 Cho móng băng có bề rộng 2.4 m, đặt tại độ sâu 2.8 m trong đất có các đặc

trưng sau đây: γ =19 kN/m3; ϕ =200; c=12 kN/m3 Xác định:

a) Sức chịu tải giới hạn thực

b) Sức chịu tải an toàn, lấy hệ số an toàn là 3.0

Bài 3: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất dưới

đáy móng cứng Duyệt cường độ đất nền tại

đáy móng Biết sức chịu tải của đất nền

được tính toán theo lời giải của Terzaghi là

R=550kN/m2; độ lệch tâm e của tải trọng

trong hai trường hợp:

a.Trường hợp 1: e=0.35m

b.Trường hợp 2: e=0.55m

e

h m = 2m

5m

3m

P = 2700kN

Chương 6

ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN Bài 1 : Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lưng tường chắn Tính trị số áp lực

đất chủ động và xác định điểm đặt Biết α = β = δ = 0o, sau lưng tường có tải trọng rải đều kín khắp q = 30kN/m2

4m

γ = 1 7.5kN/m 3

ϕ = 30 o

c = 0

q = 30kN/m 2

Bài 2 : Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lưng tường chắn Tính trị số áp lực

Trang 7

6m

γ = 16.5kN/m3

ϕ = 25o

c = 15 kN/m2

q = 40kN/m2

Bài 3: Cho một tường chắn đất cao H = 4 m chôn sâu trong đất h = 0.7 m, Biết α = β =

δ = 0o, sau lưng tường có tải trọng rải đều kín khắp q = 18kN/m2 Hãy vẽ biểu đồ cường độ, tính trị số, xác định điểm đặt của áp lực chủ động và áp lực đất bị động của đất lên tường chắn trong các trường hợp sau:

a) Đất đắp sau lưng tường là đất cát có trọng lượng đơn vị γ = 17,5 kN/ m3, góc ma sát trong ϕ = 300, lực dính C = 0

b) Đất đắp sau lưng tường là đất cát pha có trọng lượng đơn vị γ = 18,5 kN/m3, góc ma sát trong ϕ = 160, lực dính C = 20kN/m2

đất chủ động và xác định điểm đặt Biết α = δ = 0o, mặt đất sau lưng tường nằm ngang

2m

3m

γ1 = 16,5kN/m3

ϕ1 = 30o

γ2 = 19.5kN/m3

ϕ2 = 30o

đất chủ động và xác định điểm đặt Biết α = β = δ = 0o, sau lưng tường có tải trọng rải đều kín khắp q = 18 kN/m2

h=0.7 m

H=4 m q=18KN/m2

Trang 8

γ1 = 17kN/m3

ϕ1 = 30o

γ2 = 15.5kN/m3

ϕ2 = 30o

q = 18kN/m 2m

3m

γ 1 = 15,5kN/m 3

ϕ = 24 o

γ bh = 19,5kN/m 3

q = 25kN/m 2 4m

MN

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	422,5 KB