là bài báo cáo cơ học đất file word dễ chỉnh sửa cho các bạn..chúc các bạn học tập tốt..thankssbáo cáo thực hành cơ học đấtbáo cáo thực hành cơ học đấtĐH MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHCơ học đất là một nhánh liên ngành của cơ học ứng dụng, địa chất công trình nghiên cứu các tính chất vật lý, cơ học của đất để áp dụng vào mục đích xây dựng, các nguyên nhân quyết định các đặc trưng đó, nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của đất, cường độ chống cắt, áp lực hông của đất (tường chắn), sức chịu tải của nền móng, độ lún của nền đất, và sự ổn định của mái dốc. Karl von Terzaghi, cha đẻ của cơ học đất, đã có những đóng góp to lớn trong ngành địa chất thế giới.
BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT GVHD : TRẦN THANH DANH BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT HỌ VÀ TÊN : VÕ MINH HIẾU NHÓM : XD63 II.2 MSSV : 1651020064 SĐT : 0975480745 EMAIL : hieub4123@gmail.com TP.HỒ CHÍ MINH – THÁNG NĂM 2018 Lời mở đầu SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Cơ học đất nhánh liên ngành học ứng dụng, địa chất cơng trình nghiên cứu tính chất vật lý, học đất để áp dụng vào mục đích xây dựng, nguyên nhân định đặc trưng đó, nghiên cứu trạng thái ứng suất - biến dạng đất, cường độ chống cắt, áp lực hông đất (tường chắn), sức chịu tải móng, độ lún đất, ổn định mái dốc Karl von Terzaghi, cha đẻ học đất, có đóng góp to lớn ngành địa chất giới Đối tượng nghiên cứu có học đất đất thiên nhiên hình thành phong hóa, trầm tích sau hình thành lại biến đổi tác động môi trường xung quanh Đất thường dùng làm nền, làm vật liệu môi trường xây dựng Những nội dung Cơ học đất gồm vấn đề sau: - Tính chất vật lý học đất, xác định tính chất xây dựng phù hợp với cơng trình riêng biệt - Đưa mơ hình tính chất đất ngơn ngữ học hay toán học - Dự báo điều kiện kỹ thuật (biến dạng lún, sức chịu tải, độ ổn định ) có kể đến ảnh hưởng thời gian, phương pháp thi công, vật liệu, thiết bị - Đưa giải pháp cơng trình bao gồm giải pháp nền, móng Để giúp sinh viên nắm bắt hiểu rõ vấn đề môn Cơ học đất, trường Đại học Mở TP Hồ Chí Minh tạo buổi thực hành học đất với hướng dẫn giảng viên Trần Thanh Danh, tạo tiền đề cho sinh viên trở thành kỹ sư xây dựng tương lai Đó buổi thực hành thú vị có ích, giúp sinh viên chúng tơi có them kiến thức mới, rèn dũa kiến thức cũ Xin chân thành cảm ơn nhà trường giảng viên Mục lục SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT THÍ NGHIỆM 1: Xác định khối lượng riêng, trọng lượng riêng đất .3 I – MỤC ĐÍCH II - DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM .3 III – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM .4 IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM .4 V – NHẬN XÉT: .5 THÍ NGHIỆM 2: Xác định độ ẩm đất I - MỤC ĐÍCH II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM III- TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM V – NHẬN XÉT: .8 THÍ NGHIỆM 3: Thí nghiệm cắt trực tiếp .9 I – MỤC ĐÍCH II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM III – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 10 IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 10 V – NHẬN XÉT: .11 THÍ NGHIỆM 4: Thí nghiệm rây sàng ( D > 0,075mm ) 12 I – MỤC ĐÍCH .12 II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM .12 III – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 13 IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 13 V – NHẬN XÉT: .14 THÍ NGHIỆM 5: Các trạng thái đất dính .15 I – MỤC ĐÍCH .15 II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM .15 III – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 16 1: Xác định giới hạn nhão 16 2: Xác định giới hạn dẻo 17 IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 19 V – NHẬN XÉT: .19 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Thí Nghiệm 1: Xác định khối lượng riêng, trọng lượng riêng đất I – MỤC ĐÍCH Dung trọng tự nhiên đất trọng lượng đơn vị thể tích đất tự nhiên Đặc trưng vật lý ký hiệu γ tính theo g/cm3 Về trị số,dung trọng tính tỉ số khối lượng đất thể tích chúng Có nhiều phương pháp xác định dung trọng đất, phương pháp dao vòng đơn giản nhanh chóng cho loại đất hạt mịn II - DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM Dao vòng cắt đất kim loại khơng gỉ tích chứa đất V Thước kẹp Dao cắt gọt đất Cân điện tử có độ xác (0.01-0.1)g III – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Dùng thước kẹp xác định thể tích chứa đất dao vòng Dùng cân xác định trọng lượng dao vòng Dùng dao vòng khẽ ấn ngập vào mẫu đất , dùng dao gọt đất xung quanh dao vòng Trong ấn ý ln giữ cho dao vòng thăng Khi dao vòng ngập hết vào mẫu đất , cắt bỏ phần đất dư thừa mặt dao vòng cho ngang với cạnh dao, sau lấy kính đậy lên Cắt ngang mẫu đất phía dao vòng tương tự phía , sau lật ngược dao vòng lại dùng kính đậy lên Lau dao vòng , đem cân trọng lượng mẩu đất có dao vòng (trọng lượng dao vòng xác định trước), xác định trọng lượng mẫu đất , từ tính dung trọng mẫu đất Mỗi mẫu đất cần tiến hành thí nghiệm tối thiểu lần song song ,sau lấy giá trị trung bình IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Khối lượng vòng nhơm: Đường kính ống nhơm: Chiều cao vòng nhơm: h = (cm) V= = Khối lượng đất vòng nhơm là: Khối lượng đất: = SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Khối lượng đất: ) Trọng lượng riêng đất: V – NHẬN XÉT: Trọng lượng riêng đất tiêu quan trọng phản ánh độ chặt đất ,được sử dụng nhiều tính tốn Với khối lượng riêng tính > 19 nên loại đất tốt,có độ chặt tốt SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Thí Nghiệm 2: Xác định độ ẩm đất I - MỤC ĐÍCH Độ ẩm đất, ký hiệu W,biểu thị tỷ số phần trăm (%) khối lượng nước khỏi mẫu đất sấy khơ nhiệt độ 150 oC khối lượng hật đất mẫu đất đem sấy khô Độ ẩm đất tiêu thông dụng dễ xác định Số lượng đất lấy để xác định độ chứa nước tùy thuộc vào loại đất.Tuy nhiên,càng lấy nhiều mẫu độ xác cao.Mỗi mẫu đất cần tiến hành thí nghiệm tối thiểu lần song song với nhau,sau lấy giá trị trung bình Độ chứa nước tính theo biểu thức sau: Trong đó: mo – trọng lượng lon chứa đất m1 - trọng lượng lon chứa + đất chưa sấy m2 - trọng lượng lon chứa + đất sấy khô Giá trị W thể lượng nước chứa đất, giúp cho việc đánh giá trạng thái đất II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM Dao vòng cắt đất kim loại không gỉ SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Dao cắt gọt đất Lon nhơm có nắp đậy chứa mẫu đất Cân điện tử có độ xác (0.01-0.1)g Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ đến 300 oC Khay phơi mẫu đất sau sấy khô Thước kẹp III- TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM Xác định trọng lượng hộp nhôm sấy khô (mo) Dùng dao lấy mẫu đất có trọng lượng 40-80g trạng thái tự nhiên cho vào hộp nhôm Dùng cân xác định trọng lượng đất hộp nhôm (m1) Mẫu đất sau cân, đem sấy nhiệt độ 105 oC.Thời gian sấy tùy thuộc vào loại đất,số lượng dạng mẫu dùng.Thời gian sấy thường chia làm lần: Sấy lần đầu thời gian : - đất sét sét pha; đất cát cát pha ; đất chứa thạch cao đất chứa hàm lượng hữu lớn 5% Sấy lại thời gian : - đất cát cát pha ; - đất sét sét pha , đất chứa thạch cao tạp chất hữu Lấy mẫu đất tủ sấy nên để nguội sau đem cân để xác định trọng lượng sau sấy khô kể hộp nhôm (m2) Đất khơng dẻo để nguội phòng ẩm , đất dẻo nên để nguội bình hút ẩm canxi clorua CaCl2 cân.Khơng nên cân lúc nóng,trước hết q nóng mà ta đặt hộp chứa mạnh tay ,hoặc sức nóng ngăn cản xác đòn cân IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Xác định độ ẩm đất = 14.32 g (1) SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT (2) (3) = 13.56 % V – NHẬN XÉT: Độ ẩm tỷ số trọng lượng nước lỗ rỗng trọng lượng hat,đơn vị tính % Đất yếu độ ẩm cao Đất tương đối tốt có độ ẩm W < 30% ,đất bùn có độ ẩm W>50% Mẫu đất lấy thí nghiệm loại đất tốt,do có W = 13.56 % SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT THÍ NGHIỆM 3: Thí nghiệm cắt trực tiếp I – MỤC ĐÍCH Thí nghiệm cắt trực tiếp dùng để xác định tiêu sức chống cắt góc nột ma sát lực dính c đất Thí nghiệm thực hai loại đất có lực dính đất khơng có lực dính Thí nghiệm thực theo cách khơng nước – khơng cố kết, có nghĩa sau đặt áp lực thẳng đứng, sức căng đặt nhanh để có nước mẫu đất khơng có thời gian II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM Máy cắt trực tiếp kiểu truyền lực qua vòng ứng biến cánh tay đòn Hộp Casagrande chứa mẫu đất Dao vòng cắt đất kim loại không gỉ Dao cắt gọt đất Đá nhám Vòng đo áp lực 10 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT III – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM Lấy đất không xáo trộn từ ống lấy mẫu đất( mẫu thử có độ ẩm tự nhiên) Dùng dao vòng khẽ ấn ngập vào mẫu đất, dùng dao gọt đất xung quanh dao vòng Khi dao vòng ngập hết vào mẫu đất, dùng dao cắt bỏ phần dư thừa mặt doa vòng cho ngang với cạnh dao Cho đá nhám vào hộp Casagrande cách để dao vòng miệng hộp Casagrande dùng đá nhám để ấn nhẹ mẫu đất vào hộp Khóa hộp Casagrande hai chốt khóa, giữ cho phần hộp Casagrande thẳng trục không bị xê dịch Đặt hộp Casagrande vào máy cắt trực tiếp, kiểm tra tiếp xúc hộp cắt vòng đo áp lực Đặt áp lực thẳng vào đá nhám với áp suất 0,25 kg/cm2 0,5 kg/cm2 11 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Tác động lực cắt cách quay vòng áp lực với vận tốc ½ vòng/ giây Đọc trị số vòng ghi áp lực lúc mẫu bị cắt đứt ( trị số cực đại vòng ghi áp lực), phải theo dõi trị số sau qua trị số cực đại sức chịu cắt đất giảm tức IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Ứng suất pháp: Ứng suất tiếp: Trong đó: P: Lực tạ A: Diện tích mặt cắt ngang đất T: lực cắt làm mẫu đất bị phá hoại Hệ số k = 10.85 = 138.3 N = 266.7 12 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT = 553.4 Lần thí nghiệm Áp lực nén (N) 138.3 266.7 553.4 Diện tích mặt cắt A ( 30,19 30,19 30,19 Lực cắt Q (N) Ứng suất tiếp (N/ Ứng suất cắt 275 336 594 4.58 8.83 18.33 9.108 11.1 19.647 thí nghiệm 25 LỰC CẮT 20 15 f(x) = 0.03x + 4.94 R² = 0.98 thí nghiệm Linear (thí nghiệm) 10 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 ÁP LỰC NÉN V – NHẬN XÉT: Đây thí nghiệm đơn giản để xác định sức chống cắt : cách chuẩn bị mẫu đơn giản , khơng đòi hỏi máy móc phức tạp Thí nghiệm áp dụng rộng rãi Nhìn vào biểu đồ ta thấy c= 4.9374kPa chứng tỏ đất có sức chống cắt yếu 13 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT THÍ NGHIỆM 4: Thí nghiệm rây sàng ( D > 0,075mm ) I – MỤC ĐÍCH Thí nghiệm phân tích cỡ hạt đất phương pháp rây sang dùng để tách rời cỡ hạt đất qua mắt lưới để: Xác định độ lớn cỡ hạt Tính phân bố cỡ hạt Xếp hạng đất theo cỡ hạt II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM Bộ rây sàng mắt lưới tròn Kính thước rây Chày bọc cao su để tách rời hạt đất Cân điện tử độ xác ( 0,01- 0,1) g Bàn chải dùng để quét hạt đất bám vào rây 14 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT III – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM Mẫu đất đại diện phơi khơ ngồi trời hay sấy khơ lò sấy Dùng chày cao su hay bóp tay để tách hạt đất dính với nhau, tránh khơng đập mạnh để làm vỡ hạt đất Nếu mẫu đất lớn trọng lượng cần sử dụng, ta phải dùng phương pháp chia để đảm bảo tính đại diện chung Xếp rây theo thứ tự đáy rây, sau đến rây có cỡ lớn nhất, cuối nắp rây Cho đất vào rây, sang tay với động tác lắc tròn ngang 10 phút Cân đất cộng dồn rây, xác ta cân trọng lượng đất rây sau trừ trọng lượng rây cân trước để tính trọng lượng đất 15 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM a) Tính % khối lượng hạt tích lũy: % khối lượng hạt tích lũy rây thứ i: (%) = 100 % : Tổng khối lượng hạt từ ray i trở lên M: khối lượng tổng ( 350 g ) 16 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT - Đường cong cấp phối hạt: 17 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Đường cấp phối 120% 100% 100% 100% 100% 100% 96% 81% 80% 60% 42% 40% 20% 0% 13% 20 10 0.5 0.25 0.1 7% 0.08 0% → D60 =0.375 ��� =0.2 D10 =0.09 → �� = = 4.167 → �ỡ ℎạ� �ươ�� đố� �ℎô�� đề� → �� = = 1.85 → đườ�� �ấ� �ℎố� �ốt V – NHẬN XÉT: Đất có cỡ hạt tương đối khơng đều, có đường cấp phối tốt 18 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT THÍ NGHIỆM 5: Các trạng thái đất dính I – MỤC ĐÍCH Tùy theo độ chứa nước tùy theo loại đất đó, đất trạng thái sau: Trạng thái cứng Trạng thái nửa cứng Trạng thái dẻo Trạng thái nhão Độ chứa nước trung gian trạng thái cho ta giới hạn gọi giới hạn Atterberg Giới hạn dẻo ( WP ): độ chứa nước trung gian trạng thái nửa cứng trạng thái dẻo Giới hạn nhão( WL): độ chứa nước trung gian trạng thái dẻo trạng thái nhão ( lỏng) 19 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM Dụng cụ giới hạn nhão( gọi dụng cụ casagrande) Bộ phận cắt rãnh hay dao cắt rãnh Kính phẳng 50x50 cm dùng cho giới hạn dẻo Cân điện tử độ xác ( 0,01- 0,1) g Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ đến 3000C Dao trộn đất ( lớn nhỏ) III – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 1: Xác định giới hạn nhão Sử dụng dụng cụ Casagrande dùng để xác định giới hạn nhão cách quay cần nhỏ để đưa chỏm cầu lên cao 1cm rơi tự xuống mặt đế cao 20 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT su cứng Để đảm bảo độ rơi chỏm cầu 1cm ( 0,394 in) ta cần điều chỉnh độ rơi trước thí nghiệm Lấy khoảng 100g đất sấy khô lot qua rây N40 ( 0,42 mm) trộn với lượng nước vừa đủ nhão kính phẳng Cần phải trộn thật kỹ ủ để đất hồn tồn bão hòa Lau ướt chỏm cầu khan ướt, sau trét phần đất trộn vào chỏm cầu Khi trét, tránh khơng để bọt khí diện đất, bề dày lớp đất đáy chỏm cầu khoảng cm Dùng dao cắt rảnh vạch đường thẳng từ xuống Khi vạch luôn phải giữ dao vạch thẳng góc với mặt chỏm cầu Dao cắt rảnh chia đất làm hai phần cách xa đáy mm bề dày hai bên rãnh mm Quay cần quay với vận tốc vòng/giây, chỏm cầu nâng lên rơi xuống, va chạm chỏm cầu đế làm cho phần đất hai bên sụp xuống từ từ khép lại,đến chiều dài rãnh khép kín khoảng 1,27 cm ( ½ in) ngừng quay Ghi số lần quay N ( số lần rơi) Nhanh chóng dùng dao nhỏ lấy phần đất ( khoảng 10g) chỗ khép kín để xác địng độ chứa nước tương ứng Lấy phần đất nhão từ chỏm cầu, lau chỏm cầu, nhập chung với phần đất cũ kính, trộn cho khơ bớt nước, làm lại thí nghiệm lần thứ hai giống lần trước Trong thí nghiệm xác định giới hạn nhão, ta phải thực tối thiểu lần 100g đất trộn với nước từ trạng thái nhão đến trạng thái dẻo Với độ chứa nước W số lần rơi tương ứng N chỏm cầu định hệ trục bán logarit đường thẳng ( trục tung độ chứa nước, trục hoành hệ logarithms) biểu diễn số lần rơi N Theo Casagrande, đường thẳng gọi đường cong chảy giới hạn nhão W L định giãn đồ trị số ( nội suy) ứng với lần rơi thứ 25 2: Xác định giới hạn dẻo Trộn khoảng 15 g đất khô lọt qua rây N 40 với lượng nước vừa đủ dẻo( hay dùng phần đất lại thí nghiệm tìm giới hạn nhão) 21 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Se đất kính phẳng ngón tay se đến đất vừa đạt đến đường kính 3mm ( 1/8 inch) vừa rạn nứt gãy thành nhiều đoạn có chiều dài sợi đất khoảng 1-2 cm Xác định độ chứa nước lúc này, ta có giới hạn dẻo đất Cần thực lần để lấy giá trị trung bình, sai khác hai lần thí nghiệm khơng q % Nếu dẻo, đất khơng nứt đạt đến đường kính mm, nhập đôi lại tiếp tục se Nếu đất cứng đất khơng nứt đạt đến đường kính mm, cần them nước vào se lại 22 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT IV – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM - Xác định giới hạn nhão = 17 42% = 26 38% = 32 33% Biểu đồ quan hệ độ ẩm với số lần đập 12% 11% 10% 8% 6% 5% 4% 4% 2% 0% 13 26 33 →WL=6.67% →Giới hạn dẻo WP=% Chỉ số dẻo: lP=WL-WP=36.54-30=6.54 Với W= (Số liệu thí nghiệm 2) Độ sệt B= = 6.1 → Thuộc loại đất dẻo chảy Ip=6,54 → Thuộc loại đất sét pha cát 23 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT V – NHẬN XÉT: 24 SVTH : VÕ MINH HIẾU ...BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Cơ học đất nhánh liên ngành học ứng dụng, địa chất cơng trình nghiên cứu tính chất vật lý, học đất để áp dụng vào mục đích xây dựng,... lượng tổng ( 350 g ) 16 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT - Đường cong cấp phối hạt: 17 SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Đường cấp phối 120% 100% 100% 100% 100%... Khối lượng đất vòng nhơm là: Khối lượng đất: = SVTH : VÕ MINH HIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH CƠ HỌC ĐẤT Khối lượng đất: ) Trọng lượng riêng đất: V – NHẬN XÉT: Trọng lượng riêng đất tiêu quan