CO HOC DAT-CHUONG 3.ppt [Read-Only] [Compatibility Mode]

CHƯƠNG CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT VÀ TÍNH TỐN ĐỘ LÚN NỀN III.1 Các tính chất học đất III.1/Tính thấm đất Vì đất tồn lỗ rỗng chứa nước, nên tác dụng tải trọng ngoài, nước đất thấm qua lỗ rỗng đất Tính thấm nhiều hay ít, lưu tốc lớn hay nhỏ ảnh hưởng đến độ lún a) Định luật thấm Darcy Đối với đất có kích thước hạt cát trở lên dịng thấm tn theo quy luật chảy tầng định luật thấm tuân theo định luật Darcy: Q = k.i.F.t= v.F.t v=k.i Gradient i = ∆H/∆L ∆H i= ∆L i : Gradient thủy lực ∆H : độ chênh cột áp q chiều dài dòng thấm ∆H H1 A H2 Dòng thấm ∆L q Hệ số thấm k : đặc trưng quan trọng để đánh giá tính thấm đất, phụ thuộc vào loại đất : Đất cát Đất cát pha sét Đất sét pha cát Bụi Đất sét k = 1.10-1 ÷ 1.10-4 cm/s k = 1.10-3 ÷ 1.10-6 cm/s k = 1.10-5 ÷ 1.10-8 cm/s k = 1.10-6 ÷ 1.10-8 cm/s k = 1.10-7 ÷ 1.10-10 cm/s b) Gradient thuỷ lực ban đầu đất sét Vì đất sét có lượng nước kết hợp lớn nên qui luật thấm xãy phức tạp cát Nguyên nhân: nước kết hợp có tính nhớt cao nên cản trở tính thấm Do vậy, ậ gradient thủy ủ lực ự đất đấ sét lớn giá trị định tượng thấm xãy gradient thủy lực gọi gradient thủy lực ban đầu V I II i0 i' i Đường 1: quan hệ v- i đất cát theo định luật Darcy: v = ki Đường 2: quan hệ V- i đất sét, chia thành giai đoạn •Giai đoạn (0 1): biểu thị gradient thủy lực ban đầu i0 , i≤io v~0 tượng thấm không xãy 2): biểu thị gradient thủy lực vượt qua i’ , •Giai đoạn (1 tượng thấm xãy i>i’ •Giai đoạn (2 3): Trong tính tốn ta thay 0-1-2-3 = 0-1’-2-3 v= k ( i-i’) III.2) Định luật nén lún - Hệ số nén lún – module biến dạng đất a/ Định luật nén lún: Trong phạm vi thay đổi không lớn cấp áp lực, quan hệ e-p tuyến tính (đường thẳng), áp lực tăng e giảm Hệ số nén lún : e1 − e2 a ≈ tan α = p2 − p1 cm2/kG ; m2/kN a tăng đất yếu lún nhiều e0 Đường cong nén lún e1 e2 a ≈ tanα α p1 p2 p Hệ số nén tương đối hay hệ số nén thể tích : Hệ số nén thể tích biểu thị mức độ thay đổi thể tích mẫu đất tích đơn vị chịu áp lực tăng thêm đơn vị áp suất a cm2/kG mv = ao = 2/kN m 1+ e Module biến dạng đất : Đối với đất sét cứng: E0 = β ∂z λz s λz = h S h E /Đối với đất sét mềm, đất rời: ( n −1, n ) 2µ2 β =1− 1− µ p=σz + en −1 =β a n −1, n III.3 Cơng thức tính lún cho mẫu đất nén khơng nở hơng phịng thí nghiệm: Xét mẫu đất đem nén khơng nở hơng: •Lúc đầu: chiều cao h1, diện tích mặt cắt ngang mẫu A1, thể tích V1, hệ số rỗng ban đầu e1 •Sau nén: h2, A2, V2, e2 S h1 h2 Ta có A1 = A2 S = h1 – h2 Vs Vs V = = ⇒ Vs = V1 Vw + Vs + e1 + e1 Trước nén: Sau nén: V2 Vs = + e2 Mà Thể tích hạt Vs không đổi: + e2 ⇒ h2 = h1 + e1 V1 V2 A1.h1 A2 h2 h1 h2 = ⇒ = = = + e1 + e2 + e1 + e2 + e1 + e2 + e2 S = h1 − h2 = h1 − h1 + e1 Công thức tính lún e1 − e2 S= h1 + e1 a ( p2 − p1 ) a S= h= ∆p.h = a0 ∆p.h + e1 + e1 S= β Eo p.h ... giảm Hệ số nén lún : e1 − e2 a ≈ tan α = p2 − p1 cm2/kG ; m2/kN a tăng đất yếu lún nhiều e0 Đường cong nén lún e1 e2 a ≈ tanα α p1 p2 p Hệ số nén tương đối hay hệ số nén thể tích : Hệ số nén thể