Đáp án đề thi cuối học kỳ II năm học 2019-2020 môn Cơ học đất - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Đáp án đề thi cuối học kỳ II năm học 2019-2020 môn Cơ học đất cung cấp cho người đọc nội dung đề thi và bài giải chi tiết 3 câu hỏi trong đề thi. Đề thi giúp cho các bạn sinh viên nắm bắt được cấu trúc đề thi, dạng đề thi chính để có kế hoạch ôn thi một cách tốt hơn.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG - ĐÁP ÁN CUỐI KỲ HỌC KỲ NĂM HỌC 2019-2020 Môn: CƠ HỌC ĐẤT Mã môn học: SOME240118 Đề số/Mã đề:02 Đề thi có 02 trang Thời gian: 90 phút Được phép sử dụng tài liệu Câu 1: (2.0 điểm) a Calculate the water content Calculate the void ratio from the dry unit weight d  (1.00đ) (0.50đ) Gs G 2.65  10  w  e  s w 1    0.646 d 1 e 16.1 (0.50đ) Calculate the water content S r e  wGs  w  S r e 0.3  0.646   7.3% Gs 2.65 b Xác định tên đất trạng thái đất: (1.00đ) Đất có số dẻo PI = 0.082, theo TCVN 9362-2012, đất có PI nằm khoảng từ 0.070.17 Do vậy, tên đất Á sét (0.50đ) Đất có số độ sệt LI = 0.32, theo TCVN 9362-2012, đất có LI nằm khoảng 0.250.5, nên đất có trạng thái dẻo cứng (0.50đ) Kết luận: Đất Á sét, trạng thái dẻo cứng Câu 2: (4.0 điểm) a Xác định áp lực tiêu chuẩn đất RII theo TCVN 9362-2012 Biết hệ số m1 = m2 = ktc = tiêu lý đất thuộc trạng thái giới hạn II (1.50đ) Trường hợp mực nước ngầm sâu: mm RII   Ab II  BD f  *II  cII D   II ho  ktc 11 RII   0.780  1 17  4.119  1.5  17  15  6.675    218.4kPa Từ φ=25° tra bảng thu hệ số A = 0.780; B = 4.119; D = 6.675 (0.50đ) kN/m³ dung đất đáy móng; kN/m³ (0.25đ) dung đất đáy móng Vì khơng có tầng hầm nên ho = Trường hợp mực nước ngầm -3m cách mặt đất tự nhiên: Nhận xét: Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên -3m tức sâu đáy móng d = 1.5m Xác định dung trọng đất bên đáy móng:  25    kb  b  tg  45o    1 tg  45o    1.57 m (0.25đ) 2    Nhận thấy độ sâu mực nước ngầm cách đáy móng d = 1.5m < kb = 1.57m nên trọng lượng riêng đất bên đáy móng chịu ảnh hưởng đẩy xác định sau: Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/4 d    sat   w   kb 1.5   20  10   17   20  10    16.69kN / m3  1.57 Suy ra:  II    sat   w   RII  (0.25đ) m1m2  Ab II  BD f  *II cII D   II ho  ktc (0.25đ) 11 RII   0.780   16.69  4.119  1.5  17  15  6.675    218.2kPa b Kiểm tra ổn định đất đáy móng theo TCVN 9362-2012 mực nước ngầm độ sâu -3m Sức chịu tải đất đáy móng: RII  (1.50đ) m1m2  Ab II  BD f  *II cII D   II ho  ktc (0.50đ) 11 RII   0.780   16.69  4.119  1.5  17  15  6.675    218.2kPa Áp lực đáy móng: p tc  N tc 500   tb D f   22  1.5  283  kN / m  F 1 (0.50đ) Nhận xét: p tc  283  kN / m   RII  218.4  kN / m  đất đáy móng khơng thỏa điều kiện ổn định (0.50đ) c Tính lún cho lớp phân tố dày 0.5m nằm sâu đáy móng 0.5m (1.00đ) Áp lực gây lún tâm đáy móng: p gl  p tc   D f  283  17  1.5  257.5  kN / m  Tại vị trí (z=0 m, đáy móng): Ứng suất thân điểm 0:  bt0   D f  17  1.5  25.5  kN / m ²  Tại vị trí (z = -0.5 m): Ứng suất thân điểm 1:  bt1   bt0   h  25.5  17  0.5  34  kN / m ²  Ứng suất gây lún điểm 1:  1gl  ko   gl  0.800  257.5  206  kN / m²  Trong đó: z/b=0.5; l/b=2 tra bảng thu ko=0.800 (0.25đ) Tại vị trí (z = -1.0 m): Ứng suất thân điểm 2:  bt2   bt1   h  34  17  0.5  42.5  kN / m ²  Ứng suất gây lún điểm 2:  gl2  ko   gl  0.481 257.5  123.9  kN / m²  Trong đó: z/b=1; l/b=2 tra bảng thu ko=0.481 (0.25đ) Ứng suất lớp: p1    bt p2  p1  bt  34  42.5  38.25  kN / m ²   1gl   gl2  38.25  Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV 206  123.9  203.2  kN / m²  Trang: 2/4 Nội suy hệ số rỗng: Từ p1=38.25 kN/m² tra bảng kết hợp nội suy thu e1=0.812 (0.25đ) Từ p2=203.2 kN/m² tra bảng kết hợp nội suy thu e2=0.786 Suy độ lún tâm O móng: S (0.25đ)  0.812  0.786   0.5  0.0072 m  0.72 cm e1  e2 h       e1 1  0.812  Câu 3: (4.0 điểm) a Tính độ lớn vẽ áp lực chủ động tác dụng lên lưng tường 02 lớp đất phía sau lưng gây ra: (1.50đ) Lớp đất 1: Hệ số áp lực đất chủ động lớp 1:   23.5    ka1  tg  45    tg  45    0.43 2    Áp lực đất chủ động tác dụng A (xét 1m ngang): (0.25đ) (0.125đ)  'aA   zka1  2c1 ka1   10.1 0.43  13.24  kN / m² / m  Độ sâu mà áp lực đất chủ động zD  2c  10.1   1.6  m   ka1 19.2 0.43 Áp lực đất chủ động tác dụng B (xét 1m ngang): (0.125đ)  'aB   zka1  2c1 ka1  19.2   0.43  10.1 0.43  19.78  kN / m² / m  Lớp đất 2: Hệ số áp lực đất chủ động lớp 2: (0.25đ)   26.5    ka  tg  45    tg  45    0.383 2    Qui lớp đất thành tải trọng tác dụng lên lớp đất 2, có giá trị trọng lượng thân lớp đất 1: q1   1h  19.2   76.8  kN / m  Áp lực đất chủ động tác dụng B (xét 1m ngang): (0.125đ)  'aB  q1ka  76.8  0.383  29.41 kN / m² / m  Áp lực đất chủ động tác dụng C (xét 1m ngang): (0.125đ)  'aC   'aB   zka  29.41  20   0.383  67.71 kN / m² / m  Hình vẽ áp lực đất chủ động tác dụng lên tường (xét 1m ngang): Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV (0.50đ) Trang: 3/4 b Tính độ lớn xác định điểm đặt tổng áp lực chủ động tác dụng lên lưng tường 02 lớp đất phía sau lưng tường gây ra: (1.50đ) Tổng áp lực đất chủ động lớp tác dụng lên tường chắn đoạn AB: (0.50đ) Ea1  0.5  19.78  2.4  23.74  kN / m / m  Điểm đặt Ea1 cách chân tường đoạn z1 = 5.8m Tổng áp lực đất chủ động lớp đất tác dụng lên tường chắn đoạn BC: (0.25đ) (0.25đ) Ea  29.41   147.05  kN / m / m   67.71  29.41   95.75  kN / m / m  Điểm đặt Ea2 cách chân tường đoạn z2 = 2.5m (0.25đ) Điểm đặt Ea3 cách chân tường đoạn z4 = 1.67m (0.25đ) c Xác định giá trị bề rộng tường B để tường không bị trượt với hệ số an toàn FS=2 (1.00đ) Trọng lượng tường trọng lực xét 1m bề rộng (0.25đ) Ea  W   bt 1 B  H  25 1 B   225B  kN / m  Tổng lực gây trượt cho tường (0.25đ) Ftruot  Ea1  Ea  Ea  23.74  147.05  95.75  266.54  kN / m  Tổng lực chống trượt cho tường ma sát chân tường (bỏ qua ảnh hưởng đất trước tường (0.25đ) Fms  Wtg    225B  tg  26.5  112.2B  kN / m  Với hệ số an tồn chống trượt FS=2 ta có: FS= (0.25đ) Fms  Fms  FS  Ftruot   266.54  533.08  kN / m  Ftruot  225B  533.08  B  2.37 m Kết luận: Để tường khơng bị trượt cần bề rộng tường B  2.37m Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 4/4 ... định đất đáy móng theo TCVN 936 2-2 012 mực nước ngầm độ sâu -3 m Sức chịu tải đất đáy móng: RII  (1.50đ) m1m2  Ab II  BD f  *II cII D   II ho  ktc (0.50đ) 11 RII   0.780   16.69  4.119...  II    sat   w   RII  (0.25đ) m1m2  Ab II  BD f  *II cII D   II ho  ktc (0.25đ) 11 RII   0.780   16.69  4.119  1.5  17  15  6.675    218.2kPa b Kiểm tra ổn định đất. .. lên lưng tường 02 lớp đất phía sau lưng gây ra: (1.50đ) Lớp đất 1: Hệ số áp lực đất chủ động lớp 1:   23.5    ka1  tg  45    tg  45    0.43 2    Áp lực đất chủ động tác dụng