Bài tập nước trong đất Địa kĩ thuật Xây dựng

BÀI TẬP CHƯƠNG 5 – NƯỚC TRONG ĐẤT 1. Cho mô hình như hình vẽ. Mực nước trong các ống đo thể hiện trong hình khi dòng chảy đạt trạng thái ổn định. Hãy xác định: a. Cột áp thế năng, áp năng, vận tốc và cột áp tổng tại A và B b. Tổn thất cột áp giữa A và B (Đáp số: 0.74 m) c. Gradient thủy lực giữa A và B (Đáp số: 0.0037) 2. Xylanh có vạch chia hứng nước ở trong hình hứng được 892 ml nước trong thời gian 112 giây. Cho biết: Đường kính mẫu đất: 18 cm Cao độ của mực nước trong piezometer trên cùng là 181 cm Cao độ của mực nước trong piezometer dưới cùng là 116.6 cm Đầu của 2 piezometer kế nhau gắn vào mẫu đất cách nhau một đoạn là 16.7 cm Hãy xác định hệ số thấm k của đất. (Đáp số: 0.2 cms) 3. Một lớp đất cát pha bụi cắt vào một phía của bồn chứa như trong hình. Lớp đất này có hệ số thấm là 0.04 cms và trải rộng 1000 m theo chiều dài của bồn chứa. Một giếng quan trắc được lắp vào lớp đất này và mực nước đo được như trong hình. Hãy tính lưu lượng nước rò rỉ từ bồn chứa ra ngoài qua lớp đất này. (Đáp số: 30,000 m3mon) 4. Nước vận động trong đất từ điểm A đến điểm B có gradient thủy lực là 0.002. Hệ số thấm của đất là 9105 ms. Cho hệ số rỗng là 0.85. Hãy tính vận tốc thực của nước trong đất. (Đáp số: 0.00152 mhr) 5. Cho lưới thấm của dòng chảy quanh một hàng sheet pile trong lớp đất thấm như hình sau đây. Cho hệ số thấm theo các phương là như nhau kx = kz = k = 4.2103 cms. Hãy xác định: a. Mực nước dâng lên trong ống nếu đặt ống đo áp piezometer tại a, b, c và d b. Lưu lượng nước thấm qua ống dòng II trên một đơn vị chiều dài Bài 5 Bài 6 6. Cho H1 = 6 m, D = 3 m; H2 = 1.5 m, D1 = 6 m. Hãy vẽ lưới thấm và tính lượng nước rò rỉ trên một đơn vị chiều dài của sheet pile. 7. Trong mô hình thí nghiệm cột nước không đổi: L = 30 cm, diện tích mặt cắt ngang mẫu A = 177 cm2, h = 50 cm, thể tích nước thu được trong 5 phút = 350 cm3. Hãy xác định hệ số thấm k (cms) Bài 7 Bài 8 8. Hãy tính lưu lượng trên 1 m chiều dài (m3sm) chảy qua mặt phẳng vuông góc với hướng dòng chảy qua một lớp đất thấm nước. Cho biết H = 8 m, H1 = 3 m, h = 4 m, L = 50 m,  = 8o, và k = 0,08 cms. 9. Người ta xây bồn để lắp đặt máy bơm dưới đất như trong hình vẽ. Trong quá trình xây dựng, người ta tiến hành hạ mực nước ngầm nhưng sau khi xây xong thì nước khôi phục trở về mực nước ngầm tự nhiên với mực nước cao nhất được thể hiện trong hình. Bồn được xây bằng bê tông cốt thép có khả năng chống thấm rất tốt để nước không thấm vào. Bồn và đất phía trên nó có khối lượng là 30,000 kg (không kể đáy bể ngầm). Trọng lượng của bồn và đất bên trên nó phải đủ để chống lại lực đẩy nổi tác động lên đáy bồn, với hệ số an toàn nhỏ nhất là 1.5 (nghĩa là trọng lượng bồn + đất phải ít nhất bằng 1.5 lần tổng lực đẩy nổi). Hãy viết công thức tính lực đẩy nổi và xác định bề dày đáy bồn t. Bỏ qua trọng lượng máy bơm và lực ma sát giữa bồn với đất xung quanh. Cho biết bê tông = 2,400 kgm3. (Đáp số: 200 mm)

ĐỊA KỸ THUẬT TS Kiều Lê Thủy Chung BÀI TẬP CHƯƠNG – NƯỚC TRONG ĐẤT Cho mô hình vẽ Mực nước ống đo thể hình dòng chảy đạt trạng thái ổn định Hãy xác định: a Cột áp năng, áp năng, vận tốc cột áp tổng A B b Tổn thất cột áp A B (Đáp số: 0.74 m) c Gradient thủy lực A B (Đáp số: 0.0037) Xylanh có vạch chia hứng nước hình hứng 892 ml nước thời gian 112 giây Cho biết: - Đường kính mẫu đất: 18 cm - Cao độ mực nước piezometer 181 cm - Cao độ mực nước piezometer 116.6 cm - Đầu piezometer kế gắn vào mẫu đất cách đoạn 16.7 cm Hãy xác định hệ số thấm k đất (Đáp số: 0.2 cm/s) ĐỊA KỸ THUẬT TS Kiều Lê Thủy Chung Một lớp đất cát pha bụi cắt vào phía bồn chứa hình Lớp đất có hệ số thấm 0.04 cm/s trải rộng 1000 m theo chiều dài bồn chứa Một giếng quan trắc lắp vào lớp đất mực nước đo hình Hãy tính lưu lượng nước rò rỉ từ bồn chứa ngồi qua lớp đất (Đáp số: 30,000 m3/mon) Nước vận động đất từ điểm A đến điểm B có gradient thủy lực 0.002 Hệ số thấm đất 9×10-5 m/s Cho hệ số rỗng 0.85 Hãy tính vận tốc thực nước đất (Đáp số: 0.00152 m/hr) Cho lưới thấm dòng chảy quanh hàng sheet pile lớp đất thấm hình sau Cho hệ số thấm theo phương kx = kz = k = 4.2×10-3 cm/s Hãy xác định: a Mực nước dâng lên ống đặt ống đo áp piezometer a, b, c d b Lưu lượng nước thấm qua ống dòng II đơn vị chiều dài Bài Bài ĐỊA KỸ THUẬT TS Kiều Lê Thủy Chung Cho H1 = m, D = m; H2 = 1.5 m, D1 = m Hãy vẽ lưới thấm tính lượng nước rò rỉ đơn vị chiều dài sheet pile Trong mơ hình thí nghiệm cột nước khơng đổi: L = 30 cm, diện tích mặt cắt ngang mẫu A = 177 cm 2, h = 50 cm, thể tích nước thu phút = 350 cm3 Hãy xác định hệ số thấm k (cm/s) Bài Bài 8 Hãy tính lưu lượng m chiều dài (m3/s/m) chảy qua mặt phẳng vng góc với hướng dòng chảy qua lớp đất thấm nước Cho biết H = m, H1 = m, h = m, L = 50 m, α = 8o, k = 0,08 cm/s Người ta xây bồn để lắp đặt máy bơm đất hình vẽ Trong trình xây dựng, người ta tiến hành hạ mực nước ngầm sau xây xong nước khôi phục trở mực nước ngầm tự nhiên với mực nước cao thể hình Bồn xây bê tơng cốt thép có khả chống thấm tốt để nước không thấm vào Bồn đất phía có khối lượng 30,000 kg (không kể đáy bể ngầm) Trọng lượng bồn đất bên phải đủ để chống lại lực đẩy tác động lên đáy bồn, với hệ số an toàn nhỏ 1.5 (nghĩa trọng lượng bồn + đất phải 1.5 lần tổng lực đẩy nổi) Hãy viết cơng thức tính lực đẩy xác định bề dày đáy bồn t Bỏ qua trọng lượng máy bơm lực ma sát bồn với đất xung quanh Cho biết ρbê tông = 2,400 kg/m3 (Đáp số: 200 mm) ĐỊA KỸ THUẬT TS Kiều Lê Thủy Chung ... lớp đất thấm nước Cho biết H = m, H1 = m, h = m, L = 50 m, α = 8o, k = 0,08 cm/s Người ta xây bồn để lắp đặt máy bơm đất hình vẽ Trong trình xây dựng, người ta tiến hành hạ mực nước ngầm sau xây. .. vào lớp đất mực nước đo hình Hãy tính lưu lượng nước rò rỉ từ bồn chứa ngồi qua lớp đất (Đáp số: 30,000 m3/mon) Nước vận động đất từ điểm A đến điểm B có gradient thủy lực 0.002 Hệ số thấm đất 9×10-5... b, c d b Lưu lượng nước thấm qua ống dòng II đơn vị chiều dài Bài Bài ĐỊA KỸ THUẬT TS Kiều Lê Thủy Chung Cho H1 = m, D = m; H2 = 1.5 m, D1 = m Hãy vẽ lưới thấm tính lượng nước rò rỉ đơn vị chiều