Bài giảng môn học địa kỹ thuật phần 2 = geotechnical engineering part

THUYLOI UNIVERSITY Division of Geotechnical Engineering Geotechnical Engineering GV : PHAN KHÁNH LINH ADD : P 416 - A1 – ĐHTL MOBI : EMAIL : phankhanhlinh@tlu.edu.vn Hanoi - 2020 CHƯƠNG II: TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT (mechanical properties of soil) I never learn anything talking I only learn things when I ask questions Lou Holtz C2: TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT Đất VL rời, phân biệt với VL rắn khác có tính liên tục BT, thép…  Hợp thành pha  Có tính rời, rỗng  Cường độ L.kết hạt nhỏ nhiều so với cường độ thân hạt  Dưới tác dụng tải trọng, tính rỗng đất thay đổi → tính chất học đất thay đổi theo C2 TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT T1 Tính thấm nước đất T2 Tính ép co biến dạng đất T3 Cường độ chống cắt đất T4 Tính đầm chặt đất T1 TÍNH THẤM NƢỚC CỦA ĐẤT I Khái niệm dòng thấm đất Đất MT phân tán có tính rỗng, td chênh lệch cột nước, nước xuyên qua lỗ rỗng đất & c.động từ nơi có MN cao tới nơi có MN thấp Hạt đất, nước, khí I Khái niệm dòng thấm đất Hiện tượng td chênh lệch cột nước, nước có khả c.động xuyên qua lỗ rỗng liên thông đất gọi tượng thấm đất Tính chất bị nc thấm qua gọi tính thấm đất II Ý nghĩa việc nghiên cứu dòng thấm Ảnh hƣởng thấm  Giảm hiệu tích nước hồ chứa  Ảh đến thi công nước chảy vào hố móng Ảnh hƣởng lực thấm J = w.i  Gây xói ngầm học đáy CT  Chảy đất, mạch đùn, mạch sủi chỗ dòng thấm thoát gradien thấm đạt giá trị giới hạn igh  Làm ổn định mái dốc thấm ngược III Tính tốn dịng thấm đất PT Bernoulli – Năng lƣợng dòng thấm: Tổng lượng dòng thấm điểm gồm  Động năng: Do vận tốc  Áp lực nƣớc lỗ rỗng  Thế năng: Do chênh cao với mặt chuẩn hA  u  Cột áp v2  Z 2g Cột tốc độ Cột cao độ III Tính tốn dòng thấm đất PT Bernoulli – Năng lƣợng dòng thấm: Do d.chảy đất, vân tốc bé 𝑪ộ𝒕 𝒏𝒄 𝒍ư𝒖 𝒕ố𝒄 + Tổng cột nc = 𝑪ộ𝒕 𝒏𝒄 á𝒑 𝒍ự𝒄 + 𝑪ộ𝒕 𝒏𝒄 𝒄𝒂𝒐 độ 𝒖 𝑯= +𝒁 𝜸𝒘 Tổng cột nc = Cột nc áp lực + cột nước cao độ 𝑢 𝐻 = +𝑧 𝛾 10 Độ xác K.quả phụ thuộc vào người TN & người vẽ đường cong Nối điểm đường cong bậc (trong Excel) 29 Vậy đường cong đầm nén lại có hình dạng đặc trưng trên? ??? ? 30 Quy luật chung tính đầm nện TH độ ẩm đất nhỏ, cho thêm nc vào đất kích thước lớp màng nc bao quanh hạt đất tăng dần ⇒ kích thước hạt đất ↑, có màng nc bôi trơn nên hạt đất dễ dàng di chuyển & xếp lại ⇒ mẫu đất chặt Tuy nhiên, tới độ ẩm đó, nc bắt đầu thay vị trí đất cối đầm Do ρw ɣdmax 2% ? 2% Wopt w(%) 38 Đánh giá hiệu đầm trường Dùng công thức sau để tính độ chặt tương đối cho đất rời 𝑒𝑚𝑎𝑥 − 𝑒0 𝐷𝑟 = 𝑒𝑚𝑎𝑥 − 𝑒𝑚𝑖𝑛 Trong đó: emax: Hệ số rỗng đất trạng thái xốp emin: Hệ số rỗng đất trạng thái chặt eo : Hệ số rỗng đất điều kiện tự nhiên (Dr = – 1; Dr ≥ 95 %) 39 Ví dụ Độ ẩm tự nhiên đất bãi vật liệu 10%; luong rieng tu nhien la 18 kN/m3 Giả thiết 6000 g đất ướt dùng thí nghiệm đầm chặt phịng Tính lượng nước cần thêm vào mẫu để làm độ ẩm mẫu tăng thành 13%; 20%, 28% 40 II Các nhân tố ảnh hưởng tới tính đầm chặt đất 41 III Các nhân tố ảh tới tính đầm chặt đất: - Đặc tính máy đầm: + Khối lượng, kích thước + Tần số làm việc phạm vi thay đổi tần số - Đặc tính đất đầm chặt: + Dung trọng ban đầu + Kích thước hình dạng hạt + Độ ẩm - Quy trình thi cơng: + Số lần đầm + Chiều dày lớp đất + Tần suất lv động + Tốc độ di chuyển 42 III Các nhân tố ảh tới tính đầm chặt đất: Chú ý Các đặc tính máy đầm ah tới độ lớn ứs & chiều sâu phạm vi làm việc lực rung, dung trọng ban đầu tác động lớn tới hiệu đầm chặt Sau chọn đc máy đầm, quy trình thi cơng nhân tố định hiệu đầm chặt (BS7) 43 ... cm/s) 23 IV Hệ số thấm phƣơng pháp xác định Thí nghiệm cột nƣớc giảm dần VD2 TN cột nc giảm dần tiến hành với cát lẫn sỏi thu đc KQ sau: a = 6 .25 cm2; h1 = 160 .2 cm; A = 10.73 cm2; h2 = 80.1... ’v ’vc2 ’vc3 ’vc (kPa) c H s (s ~’vc) 15 Kết thí nghiệm Từ cơng thức (2. 1) & (2. 2) ∆