Tài liệu cơ học đấtphan1

CHƯƠNG 1: TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT CHƯƠNG 3: PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT CHƯƠNG 4: BIẾN DẠNG VÀ ĐỘ LÚN CỦA NỀN ĐẤT CHƯƠNG 5: SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN ĐẤT VÀ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC ĐẤT CHƯƠNG 6: ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN, LÊN ỐNG CHÔN CHƯƠNG 1: TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT 1.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT 1.3 CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT 1.4 CÁC CHỈ TIÊU TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT 1.5 PHÂN LOẠI ĐẤT 1.6 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ THƯỜNG XẢY RA 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT Đá gốc Phong hoá Thời gian Đất tàn tích Chuyển dời Và lắng đọng Đất trầm tích 1.1.1 Phong hoá Là thuật ngữ chung để mô tả số trình tự nhiên mặt đất, hoạt động riêng lẻ hay phối hợp yếu tố gió, mưa bão, thay đổi nhiệt độ, thay đổi trọng lực, hoạt động hoá học xảy mặt lòng đất đá Có hai loại phong hoá: Phong hoá vật lý phong hoá hoá học 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT 1.1.1 Phong hoá a Phong hoá vật lý Là phong hoá tác nhân Vật lý gây mà yếu tố thay đổi nhiệt độ, làm đá gốc bò nứt, vụn Ỉ Hạt đất rời Hạt có góc cạnh có kích thước lớn Thành phần khoáng giống đá gốc 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT 1.1.1 Phong hoá b Phong hoá hoá học Là phong hoá tác nhân Hoá học gây mà yếu tố nước muối, axít hoà tan nước Các chất tương tác mãnh liệt với thành phần khoáng đá gốc Kích thước nhỏ Ỉ Hạt sét Tích điện âm bề mặt Thành phần khoáng khác với đá gốc 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT 1.1.2 Đất tàn tích Là sản phẩm phong hoá hình thành nên nằm chỗ, không bò chuyển dời Thành phần đất loại khoáng vật kích thước hạt biến đổi mạnh phạm vi rộng 1.1.3 Đất trầm tích Là sản phẩm phong hoá hình thành nên bò nước, gió, trọng lực vận chuyển xa lắng đọng lại Sự chuyển dời làm đất có đặc điểm : Chiều dày lớp đất tương đối đều; cỡ hạt tương đối đều, Hạt tròn cạnh 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT 1.1.3 Đất trầm tích a Trầm tích tàn tích (eluvian) b Trầm tích sườn tích (deluvian) c Trầm tích bồi tích (aluvian) d Trầm tích tam giác trâu hồ sừng trâu e Trầm tích biển 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT Đá gốc Phong hoá Thời gian Đất tàn tích Chuyển dời Và lắng đọng Đất trầm tích Tóm lại, hình thành đất bao gồm trình phong hoá, chuyển dời trầm tích Quá trình tạo thành đất phụ thuộc vào yếu tố: chất đá gốc, điều kiện phong hoá, đòa hình, đòa mạo cách thức vận chuyển 1.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT Mô hình pha đất Phần lớn thể tích đất hạt rắn, phần thể tích lại lỗ rỗng, lỗ rỗng chứa nước khí Ỉ Mô hình đất gồm pha: rắn (hạt), lỏng (nước) khí 1.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT 1.2.1 Pha rắn Hạt rắn chiếm phần lớn thể tích đất, cốt chòu lực, tạo thành khung chòu lực đất Người ta đánh giá đất chủ yếu dựa vào pha hạt rắn a Thành phần hạt đất Dựa kích thước, chia thành hai nhóm chính: - hạt thô : đá tảng, cuội, sỏi, cát… - hạt mòn : sét, keo… Tên hạt đất phân theo nhóm tuỳ thuộc vào kích thước Tuy nhiên ranh giới để phân biệt loại hạt quy ước khác theo quy phạm khác Bảng 1.1 1.4 CÁC CHỈ TIÊU TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT 1.4.2 Các tiêu trạng thái đất dính 1.4 CÁC CHỈ TIÊU TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT 1.4.2 Các tiêu trạng thái đất dính Thí nghiệm xác đònh Wnh - Phương pháp chỏm cầu rơi Casagrande Các bước thí nghiệm: chọn mẫu đất sấy khô, tách rời hạt chày cao su, (tránh làm hạt), rây qua sàng số 40 có đường kính hạt nhỏ họn 0,425mm, trộn nước đến trạng thái lỏng, đặït vào bình kín khí 24 để nước bao quanh hạt đầy đủ Trục xoay Điểm nâng Tay quay chỏm cầu Bản đế Hướng quay 1.4 CÁC CHỈ TIÊU TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT 1.4.2 Các tiêu trạng thái đất dính Thí nghiệm xác đònh Wnh - Phương pháp chỏm cầu rơi Casagrande 1.4 CÁC CHỈ TIÊU TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT 1.4.2 Các tiêu trạng thái đất dính Thí nghiệm xác đònh Wnh - Phương pháp dùng chùy tiêu chuẩn + Thả chuỳ tiêu chuẩn nặng 76gam, đầu nhọn 300 + Thời gian: giây + Mũi chùy lún sâu vào đất 10mm 1.4 CÁC CHỈ TIÊU TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT 1.4.2 Các tiêu trạng thái đất dính Thí nghiệm xác đònh Wd 1.4 CÁC CHỈ TIÊU TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT 1.4.2 Các tiêu trạng thái đất dính Chỉ số dẻo: I d = Wnh − Wd Độ sệt: W − Wd W − Wd B= = Id Wnh − Wd - Theo quy phạm đất dính phụ thuộc vào độ sệt B mà có trạng thái sau: Bảng 1.8 - Trạng thái đất dính xác đònh phương pháp xuyên tónh trường: Bảng 1.9 1.5 PHÂN LOẠI ĐẤT 1.5.1 Ý nghóa Là phương tiện để giao tiếp, giúp có hình dung phán đoán ban đầu đất Cho phép áp dụng kinh nghiệm, đònh tính khả xây dựng đất có dự kiến giải pháp công trình Các tên gọi thường gắn liền với quy đònh, quy ước mà thoả thuận sữ dụng phạm vi Nó “ngôn ngữ” thông tin đất xây dựng công trình 1.5.2 Tiêu chuẩn phân loại Cấp phối hạt đất Các giới hạn Atterberg đất 1.5 PHÂN LOẠI ĐẤT 1.5.3 Phân loại đất theo QPXD 45 -78 a Đất rời Căn vào hàm lượng cỡ hạt Độ lớn thành phần cấp phối hạt có khả phản ánh đầy đủ tính chất học đất b Đất dính Căn vào số dẻo Id phản ánh tương đối toàn diện nhân tố ảnh hưởng tới tính chất đất dính Bảng 1.10 1.5 PHÂN LOẠI ĐẤT 1.5.4 Phân loại đất theo USCS – ASTM D.2487 Bảng 1.11 – 1.13 1.5.5 Phân loại đất theo AASHTO M-145 Bảng 1.14 Đối với nước khác có phân loại khác nhau, nước, nghành khác - có mục đích sử dụng khác nhau- có cách phân loại khác 1.6 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ THƯỜNG XẢY RA 1.6.1 Tính dính đất - Đònh nghóa: Tính dính khả chòu lực kéo (dù lực nhỏ) loại đất dính - Phân loại: + Lực dính lực hút phân tử gây ra: có khả phục hồi, có tính đàn hồi tính dẻo nhớt + Lực dính liên kết ximăng liên kết tinh hạt: khả phục hồi, có tính chất cứng, giòn 1.6 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ THƯỜNG XẢY RA 1.6.2 Tính co nở đất - Đònh nghóa: tính co khả giảm thể tích trình bốc nước, tính nở khả tăng thể tích đất dính ngậm nước - Nhân tố ảnh hưởng: Thành phần khoáng vật, thành phần hạt, thành phần hóa học nồng độ ion dung dòch, kết cấu, đặc điểm mối liên kết hạt độ rỗng đất 1.6 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ THƯỜNG XẢY RA 1.6.3 Tính tan rã đất - Đònh nghóa: Tính chất tan rã đất tính chất đất bỏ vào nước phát sinh tượng hết tính dính trở thành khối rời rạc - Nhân tố ảnh hưởng: tương tự tượng trương nở - Chỉ tiêu đánh giá: + Thời gian tan rã: thời gian tan rã hoàn toàn mẫu đất đònh + Đặc điểm tượng xảy trình tan rã + Tốc độ tan rã, tính hàm lượng phần trăm phần đất bò tan rã so với mẫu đất ban đầu để đơn vò thời gian 1.6 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ THƯỜNG XẢY RA 1.6.4 Hiện tượng Tikxotrofia đất - Đònh nghóa: ảnh hưởng tác dụng tải trọng động, số đất sét đất bùn chuyển sang trạng thái chảy nhão biến thành dung dòch, lúc đất hoàn toàn hết lực dính kết cấu, để sau thời gian không tác dụng tải trọng động nữa, đất lại hoàn toàn phục hồi đặc tính cũ kết cấu, độ sệt, độ rỗng, v.v - Điều kiện tạo thành: + Đất chứa nhiều hạt phân tán nhỏ hạt keo, đặc biệt chứa nhiều Bentônít hay nói rõ chứa nhiều loại khoáng vật Mônmôrilônit + Đất phải bão hòa nước + Đất chòu tác dụng tải trọng động 1.6 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ THƯỜNG XẢY RA 1.6.5 Hiện tượng biến loãng đất cát - Đònh nghóa: Hiện tượng biến loãng (chảy lỏng) đất cát gặp đất cát nhỏ no nước, chòu tải trọng rung điều kiện đònh - Biện pháp khắc phục: + Giảm bớt cường độ tải trọng động + Làm tăng độ chặt đất cát + Tăng cường khả thoát nước đất cát + Cải thiện tình hình phân bố ứng suất đất 1.6 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ THƯỜNG XẢY RA 1.6.6 Tính đầm chặt đất - Đònh nghóa: tác động học rung, nén, nện hạt đất dòch chuyển tạo thành kết cấu chặt - Nhân tố ảnh hưởng: + Cấp phối đất + Độ ẩm đất + Công đầm neùn ... bão, thay đổi nhiệt độ, thay đổi trọng lực, hoạt động hoá học xảy mặt lòng đất đá Có hai loại phong hoá: Phong hoá vật lý phong hoá hoá học 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT 1.1.1 Phong hoá... giống đá gốc 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT 1.1.1 Phong hoá b Phong hoá hoá học Là phong hoá tác nhân Hoá học gây mà yếu tố nước muối, axít hoà tan nước Các chất tương tác mãnh liệt với thành... chất học đất, đặc biệt lả với đất dính b Khí hở : Là khí có thông thương với khí bên Khí hở ảnh hưởng đáng kể đến tính chất đất Ảnh hưởng khí tính chất đất không đáng kể khó tính toán Ỉ Trong học