Nghiên cứu đánh giá độ cố kết của đất loại sét theo độ lún và mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH KIM LINH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ CỐ KẾT CỦA ĐẤT LOẠI SÉT THEO ĐỘ LÚN VÀ MỨC ĐỘ TIÊU TÁN ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THẶNG DƯ Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số: 60580211 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH - Tháng 01 năm 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Bùi Trường Sơn Cán chấm nhận xét 1: GS TSKH Nguyễn Văn Thơ Cán chấm nhận xét 2: PGS TS Nguyễn Thành Đạt Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 10 tháng 01 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS TS Nguyễn Minh Tâm GS TSKH Nguyễn Văn Thơ PGS TS Nguyễn Thành Đạt PGS TS Tô Văn Lận TS Lê Trọng Nghĩa Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS TS Nguyễn Minh Tâm PGS TS Nguyễn Minh Tâm ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH KIM LINH MSHV: 1570161 Ngày, tháng, năm sinh: 02/07/1992 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 60580211 I TÊN ĐỀ TÀI Nghiên cứu đánh giá độ cố kết đất loại sét theo độ lún mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG - Thí nghiệm đánh giá độ cố kết theo giá trị độ lún áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian Phân tích tổng hợp kết thí nghiệm Chọn lựa lý thuyết cố kết phù hợp tính tốn áp dụng phục vụ phân tích đánh giá III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 16/01/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 04/12/2017 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Bùi Trường Sơn Tp HCM, ngày 10 tháng 01 năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS TS Bùi Trường Sơn PGS TS Lê Bá Vinh TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS TS Nguyễn Minh Tâm LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn thạc sĩ này, trước tiên, tác giả xin gởi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến PGS TS Bùi Trường Sơn, người thầy gợi mở ý tưởng đề tài tận tình hướng dẫn suốt khoảng thời gian từ ngày luận văn hoàn thành Xin gởi lời tri ân đến thầy cô Bộ môn Địa Nền móng, thầy Khoa Kỹ thuật Xây dựng giảng dạy nhiệt tình chu đáo từ tác giả sinh viên đại học đến học viên cao học Xin cám ơn tất bạn, Ban Giám đốc đồng nghiệp Công ty TNHH Structerre Việt Nam tạo điều kiện cho suốt thời gian học tập vừa qua Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 01 năm 2018 Học viên Huỳnh Kim Linh TÓM TẮT LUẬN VĂN Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ CỐ KẾT CỦA ĐẤT LOẠI SÉT THEO ĐỘ LÚN VÀ MỨC ĐỘ TIÊU TÁN ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THẶNG DƯ” Tóm tắt: Độ cố kết theo thí nghiệm giá trị độ lún theo lí thuyết mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư Các thí nghiệm mẫu đất sét mềm thực để đánh giá so sánh độ cố kết Kết thí nghiệm cho thấy áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tiêu tán không đồng thời với độ lún Áp lực nước lỗ rỗng tăng lên sau đặt tải giảm dần sau đạt giá trị lớn nhất, thời gian tiêu tán hoàn toàn xấp xỉ thời gian mẫu đất đạt cố kết 100% Lý thuyết cố kết có xét từ biến cốt đất cho phép mô tả gần mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư Kết nghiên cứu giúp hiểu biết rõ ràng tượng cố kết đất loại sét SUMMARY OF THESIS Title: “STUDY ON CONSOLIDATION DEGREE OF CLAYEY SOIL BASED ON SETTLEMENT AND EXCEED PORE WATER PRESSURE DISSIPATION” Abstract: Consolidation degree from testing is based on settlement and from theoretical predicting is based on exceed pore water pressure dissipation Testing on soft clayey samples is carried out for evaluation and comparison Testing results show that exceed pore water pressure does not dissipate simultaneously with settlement Exceed pore water pressure increases after loading apply and decreases after reaching to the maximum value Time for complete dissipation is approximate to t100 Consolidation theory accounting on rheological skeleton of soil allows description degree of exceed pore water pressure dissipation Research results help to understand the consolidation process in clayey soils clearly LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Học viên Huỳnh Kim Linh i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH iii DANH MỤC CÁC BẢNG vi MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học Chương 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG ĐỘ LÚN THEO THỜI GIAN TRÊN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỐ KẾT 1.1 Các phương pháp ước lượng độ lún 1.1.1 Phương pháp sở lý thuyết biến dạng đàn hồi 1.1.2 Phương pháp lớp tương đương 1.2 Phương pháp xác định độ lún theo thời gian 1.2.1 Ước lượng độ lún theo thời gian điều kiện toán cố kết thấm chiều 1.3 Các toán cố kết chiều việc đánh giá ảnh hưởng nhân tố khác… 11 1.3.1 Việc giải toán cố kết thuộc loại đơn giản lớp đất bão hịa hồn tồn 11 1.3.2 Cố kết có xét ảnh hưởng từ biến cốt đất 19 1.3.3 Cố kết có xét độ bền kết cấu 23 1.3.4 Cố kết có xét thay đổi e k trình cố kết 25 1.3.5 Ảnh hưởng việc xét gradient cột áp ban đầu 26 1.3.6 Xét độ bền kiến trúc biến dạng phi tuyến cốt đất 28 1.3.7 Lý thuyết cố kết chiều với mơ hình đàn nhớt 30 1.4 Nhận xét chương 34 ii Chương 2: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN VÀ TIÊU TÁN ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO THỜI GIAN 36 2.1 Quy trình thí nghiệm nén cố kết theo TCVN 4200:2012 [15] 36 2.1.1 Phương pháp thử 36 2.1.2 Cách tiến hành 37 2.2 Các phương pháp xác định Cv từ thí nghiệm 39 2.2.1 Phương pháp logarit thời gian (Phương pháp Casagrande) 39 2.2.2 Phương pháp bậc hai thời gian (Phương pháp Taylor) 40 2.2.3 Phương pháp giải tích 41 2.2.4 Phương pháp giai đoạn đầu logarit thời gian 42 2.3 Thí nghiệm cố kết có đo u độ lún theo thời gian 44 2.3.1 Mơ hình thí nghiệm 44 2.3.2 Trình tự thí nghiệm 47 2.4 Kết thí nghiệm đánh giá độ lún độ cố kết theo thời gian 48 2.4.1 Kết theo thí nghiệm cố kết cổ điển 49 2.4.2 Kết thí nghiệm nén cố kết chiều có đo u 51 2.5 Nhận xét chương 60 Chương 3: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH TÍNH TỐN SO SÁNH 61 3.1 Cơ sở lý thuyết cố kết có xét từ biến cốt đất 61 3.2 Phân tích so sánh độ lún tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian theo kết thí nghiệm lý thuyết cố kết K Terzaghi 68 3.2.1 Độ lún theo thời gian theo kết thí nghiệm tính tốn mẫu nước phương 68 3.2.2 Độ lún theo thời gian theo kết thí nghiệm tính tốn mẫu đất nước phương có đo u 72 3.3 Phân tích so sánh tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian theo kết thí nghiệm lý thuyết cố kết có xét từ biến cốt đất 77 3.4 Nhận xét chương 81 KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 iii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ tính tốn độ lún theo phương pháp cộng lún lớp phân tố…………….4 Hình 1.2 Biểu đồ quan hệ e-logσ………………………………………………………5 Hình 1.3 Sơ đồ tính tốn phương pháp lớp tương đường………………………….6 Hình 1.4 Các biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng (uw) ứng suất lên cốt đất (’) lớp đất chịu tải trọng phân bố đều………………………………………………………9 Hình 1.5 Các sơ đồ toán cố kết thường gặp……………………………….10 Hình 1.6 Sơ đồ tốn cố kết kết hợp……………………………………………….11 Hình 1.7 Sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng (p) độ lún lớp (S) theo thời gian…………………………………………………………………………………….17 Hình 1.8 Áp lực nước ứng suất cốt đất cố kết lớp đất tác dụng tải trọng phân bố (a), trọng lượng thân đất (b, c) lực thấm (d)……….18 Hình 1.9 Mơ hình học phần tử đất bị cố kết có xét đến từ biến cốt đất……….19 Hình 1.10 Các biểu đồ áp lực nước thời điểm ban đầu quan hệ với tốc độ phát triển biến dạng từ biến (a) thay đổi ứng suất cốt đất theo thời gian (b)…………………………………………………………………………………… 21 Hình 1.11 Sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng độ lún lớp đất theo thời gian không xét (1), có xét (2) (3) từ biến……………………………………………………….22 Hình 1.12 Sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng độ lún lớp đất ba pha xét (1) khơng xét (2) từ biến cốt đất………………………………………………………… 23 Hình 1.13 Biểu đồ áp lực nước lớp đất có độ bền kết cấu (a) quan hệ nén lún tính tốn (b)………………………………………………………………… 23 Hình 1.14 Sự phân bố cột áp nước lớp đất có gradient cột áp ban đầu 27 Hình 1.15 Biểu đồ phân bố áp lực q trình cố kết có xét đến độ bền kiến trúc.29 72 16 36 60 120 240 480 600 1440 30.699 23.004 16.649 9.680 5.227 1.121 0.052 1.094*10^-4 5.036*10^-6 2.205*10^-15 50.0 u (kPa) 40.0 30.0 u mẫu 20.0 10.0 0.0 0.1 1.0 10.0 100.0 log t (min) 1000.0 10000.0 Hình 3.6 Biểu đồ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian tính tốn theo lí thuyết Terzaghi cấp áp lực 50 – 100kPa mẫu M2 3.2.2 Độ lún theo thời gian theo kết thí nghiệm tính tốn mẫu đất nước phương có đo u Đặc trưng vật lí mẫu trình bày Bảng 2.1 Kết thí nghiệm cố kết thoát nước hai phương theo cấp áp lực nén 50 – 100kPa thể Hình 2.9 Từ đường cong cố kết, nhận được: d0 = 2.216 mm  e1  e0  d 1  e0   1.945 h0 73 d100 = 3.71 mm  e2  e0  d100 1  e0   1.698 h0 Chiều cao mẫu đất: h  h  d  17.784 mm Hệ số cố kết: Cv  0.230 103 cm2/s = 1.38 mm2/min Độ lún theo thời gian:  2C v t  2m  12    h  e1  e     1    S t   exp    e1  2 m 1   2m  12 4h       Độ lún theo thời gian cố kết bảng sau: Bảng 3.3 Độ lún theo thời gian từ kết thí nghiệm nén cố kết nước phương có đo u kết tính tốn theo lí thuyết Terzaghi cấp áp lực 50 – 100kPa mẫu M2 Thời gian (min) 0.10 0.25 0.50 0.75 10 15 30 60 120 240 480 720 1440 1800 Độ lún từ thí nghiệm (mm) 2.259 2.278 2.302 2.321 2.340 2.394 2.435 2.502 2.624 2.705 2.859 3.021 3.189 3.348 3.497 3.575 3.710 3.748 Độ lún tính theo lí thuyết Terzaghi (mm) 2.253 2.274 2.297 2.314 2.329 2.375 2.411 2.467 2.570 2.649 2.828 3.077 3.379 3.621 3.705 3.711 3.712 3.712 74 2040 2160 2280 2400 2640 2760 2880 3.761 3.767 3.775 3.778 3.783 3.791 3.794 3.712 3.712 3.712 3.712 3.712 3.712 3.712 Độ lún (mm) 2.0 2.5 Thí nghiệm 3.0 Terzaghi 3.5 4.0 0.1 1.0 10.0 100.0 log t (min) 1000.0 10000.0 Hình 3.7 Biểu đồ độ lún theo thời gian từ kết thí nghiệm nén cố kết có đo u kết tính tốn theo lí thuyết Terzaghi cấp áp lực 50 – 100kPa mẫu M2 Tương tự lí luận mục 3.1.1, tiếp tục xét biến dạng cố kết thứ cấp cho mẫu đất: Với : ef = 1.708; et = 1.684 tf = 857.050 min; C  t = 2880 ef  e t  0.046  t  log    tf  Độ lún theo thời gian giai đoạn cố kết thứ cấp: Stb  t    t hf C log   ef  tf  ;  với t  t f , h f  h  d100 75 Độ lún (mm) 2.0 2.5 Thí nghiệm 3.0 Tính tốn 3.5 4.0 0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0 10000.0 log t (min) Hình 3.8 Biểu đồ độ lún theo thời gian từ kết thí nghiệm nén cố kết có đo u độ lún tính tốn có xét độ lún thứ cấp cấp áp lực 50 – 100kPa mẫu M2 Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian:  2Cv t  2m  12   4p      2m  1 z  ut    sin  4h  2m  1.exp   m1   4h      Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian có kết bảng sau: Bảng 3.4 Tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian từ kết thí nghiệm nén cố kết có đo u kết tính tốn theo lí thuyết Terzaghi cấp áp lực 50 – 100kPa mẫu M2 Thời gian (min) 0.00 0.10 0.25 0.50 0.75 u từ thí u tính theo lí thuyết u tính theo lí thuyết nghiệm Terzaghi đáy Terzaghi (kPa) mẫu(kPa) mẫu(kPa) 0.008 0.827 1.372 2.191 2.463 3.009 4.646 49.438 49.999 50.000 50.000 50.000 50.000 49.992 50.693 50.000 50.000 49.992 49.900 49.628 47.078 u tính theo lí thuyết Terzaghi z/h = 0.1 (kPa) 53.313 45.473 35.780 27.546 23.172 20.376 14.746 76 10 15 30 60 120 240 480 720 1440 1800 2040 2160 2280 2400 2640 2760 2880 5.737 7.373 10.374 12.011 14.738 14.466 10.919 7.373 4.646 4.200 3.100 2.463 2.400 2.191 2.191 1.099 1.099 1.100 1.100 49.900 49.166 45.473 41.649 33.408 23.640 12.368 3.398 0.256 0.019 8.325*10^-6 1.726*10^-7 1.303*10^-8 3.58*10^-9 9.836*10^-10 2.702*10^-10 2.04*10^-11 5.604*10^-12 1.54*10^-12 43.884 38.431 30.130 25.521 18.713 12.828 6.693 1.839 0.139 0.010 4.506*10^-6 9.343*10^-8 7.053*10^-9 1.938*10^-9 5.323*10^-10 1.463*10^-10 1.104*10^-11 3.033*10^-12 8.333*10^-13 12.135 9.459 6.720 5.496 3.888 2.633 1.372 0.377 0.028 2.148*10^-3 9.237*10^-7 1.916*10^-8 1.446*10^-9 3.973*10^-10 1.091*10^-10 2.999*10^-11 2.263*10^-12 6.218*10^-13 1.708*10^-13 50.0 u (kPa) 40.0 30.0 Thí nghiệm u đáy mẫu 20.0 u mẫu 10.0 u z/h=0.1 0.0 0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0 10000.0 log t (min) Hình 3.9 Biểu đồ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian từ kết thí nghiệm nén cố kết có đo u kết tính tốn theo lí thuyết Terzaghi cấp áp lực 50 – 100kPa mẫu M2 77 Độ lún tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư từ thí nghiệm nước phương theo kết dự tính lí thuyết cố kết Terzaghi thể Hình 3.8 3.9 Kết Hình 3.8 cho thấy từ thời điểm mẫu đạt cố kết 50% (t50) trở trước, đồng thời độ lún theo thời gian từ thí nghiệm lý thuyết Terzaghi phù hợp Tuy nhiên, kết dự tính theo lý thuyết Terzaghi cho thấy thời điểm đạt độ lún ổn định (t100) sớm đáng kể so với kết thí nghiệm Như vậy, tỷ lệ t100 theo thí nghiệm t 50 lớn so với kết dự tính theo lý thuyết Ở đây, kết thí nghiệm hầu hết cho tỷ lệ t100 dao động phạm vi từ 7.5 đến 14 (kết Chương 2) t 50 Kết dự tính áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian thí nghiệm (đo u đáy mẫu) thể Hình 3.9 Theo kết dự tính theo lý thuyết thời gian nước lỗ rỗng đáy mẫu tiêu tán 50% lớn thời gian đạt độ cố kết 50% (68 phút so với 41.6 phút) Ở mẫu gần biên thoát nước, mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thời điểm ban đầu nhanh so với đáy mẫu Tuy nhiên, thời gian đạt tiêu tán hồn tồn vj trí khác Ngồi ra, kết thí nghiệm cho thất sau mẫu đất đạt độ lún cố kết hoàn tồn (t100) áp lực nước lỗ rỗng chưa tiêu tán hồn tồn (Hình 2.18, 2.21, 2.24) Áp lực nước lỗ rỗng sau thời điểm t100 theo độ lún cịn mặc việc thí nghiệm đo đạc u trì từ – ngày cấp áp lực nén 3.3 Phân tích so sánh tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian theo kết thí nghiệm lý thuyết cố kết có xét từ biến cốt đất - Xác định mv1: Độ lún cuối cấp áp lực trước: s1 = 2.218 mm (cấp áp lực – 50kPa) 78 Độ lún tức thời cấp áp lực 50 – 100kPa: s2 = 2.259 mm (chọn thời điểm giây cấp áp lực 50 – 100kPa) s  s1  4.611105 m2/kN p  h  s1  m v1  - Xác định mv2: m v2  d100  d0  1.68 103 m2/kN, với d0, d100 xác định từ quan hệ độ p  h  d  lún theo thời gian theo phương pháp Casagrande - Xác định mv3: mv3  C  1.779 104 m2/kN  e0 - Xác định mv: m v  m v1  m v2  1.726 m2/kN - Xác định mw (theo đề nghị Bùi Trường Sơn) [16]: Sr = H = 0.02 (Hệ số Henry) Patm = 100 kPa mw   Sr 1  H    4     1.667 10 m /kN  patm p  patm  - Xác định Aw, Ah: Độ rỗng ban đầu: n  Aw  n  mw  2.523 mv1 Ah  mv3  3.859 mv1 e0  0.698  e0 79 - Hệ số cố kết từ kết thí nghiệm: Cv  1.38 106 m2/min Chiều cao mẫu: h  h  d  0.018 m, với h0 = cm Tại t1 = 0.1 min: T1  Tại thời điểm t: T  Cv t1  8.625 109 4h C v t 4h Áp lực nước lỗ rỗng dự tính cho điểm đáy mẫu: z =h;   c1  z 1 h Ah  1.095  Aw   n 2  Bn     n 1  h 1  A w      ZT   Bn T Bn2 T B3n T   c1   c1  1  c1    c1  1  c1    c1   B4n T  4. c1  1  c1    c1  3  c1    T   B T T Fn  T    w  1   e n    Z  T  T u  ,T    4p     . 2n  1   sin F T         n  n 1  2n       Bảng 3.5 Tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian từ kết thí nghiệm nén cố kết có đo u kết tính tốn theo lý thuyết có xét từ biến cốt đất cấp áp lực 50 – 100kPa mẫu M2 Thời gian (min) 0.00 u từ thí nghiệm (kPa) 0.008 u tính theo lý thuyết có xét nén ép nước lỗ rỗng (kPa) 0.000 80 0.10 0.25 0.50 0.75 10 15 30 60 120 240 480 720 1440 1800 2040 2160 2280 2400 2640 2760 2880 0.827 1.372 2.191 2.463 3.009 4.646 5.737 7.373 10.374 12.011 14.738 14.466 10.919 7.373 4.646 4.200 3.100 2.463 2.400 2.191 2.191 1.099 1.099 1.100 1.100 46.727 48.178 48.627 48.747 48.786 48.735 48.602 48.288 47.454 46.614 44.135 39.416 30.867 16.756 0.369 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 81 50.0 u (kPa) 40.0 Thí nghiệm 30.0 Lý thuyết Terzaghi 20.0 Lý thuyết có xét từ biến cốt đất 10.0 0.0 0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0 10000.0 log t (min) Hình 3.10 Biểu đồ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian từ kết thí nghiệm nén cố kết có đo u kết tính tốn theo lý thuyết có xét từ biến cốt đất cấp áp lực 50 – 100kPa mẫu M2 Kết Hình 3.10 cho thấy đặc điểm thay đổi áp lực nước lỗ rỗng trình cố kết theo lý thuyết cố kết có xét từ biến cốt đất gần tương tự kết đo đạc từ thí nghiệm Tuy nhiên, giá trị thời điểm đạt giá trị lớn có khác biệt đáng kể Trong trường hợp này, áp lực nước lỗ rỗng thặng dư thời điểm ban đầu không đạt giá trị lớn tải trọng theo giả thiết Terzaghi Ở thời điểm ban đầu, áp lực nước lỗ rỗng tăng từ từ đạt giá trị lớn thời điểm đó, sau giảm dần Kết tính tốn theo lý thuyết cố kết có xét từ biến cốt đất cho thấy thời điểm đạt giá trị lớn sớm so với kết đo đạc tiêu tán thời điểm sớm 3.4 Nhận xét chương Kết tính tốn thí nghiệm đánh giá độ cố kết theo độ lún tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư cho phép rút kết luận sau: - Độ lún theo thời gian sở lý thuyết cố kết Terzaghi có xét giai đoạn cố kết thứ cấp phù hợp với kết thí nghiệm cố kết nước hai phương 82 - Đối với thí nghiệm nước phương, tỷ lệ t100 từ thí nghiệm lớn t 50 so với kết dự tính theo lý thuyết Terzaghi - Quy luật tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng dự tính theo lý thuyết cố kết có xét từ biến cốt đất (Xưtơvich Ter-Martirosyan Z.G.) tương tự kết đo đạc khác biệt đáng kể giá trị 83 KẾT LUẬN Từ kết phân tích liệu thí nghiệm cố kết thoát nước chiều kết hợp đo đạc tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư, tính tốn theo lý thuyết cố kết cổ điển Terzaghi có xét đến cố kết thứ cấp theo lý thuyết cố kết có xét đến từ biến cốt đất, kết kết luận luận văn rút sau: Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư ban đầu khơng có giá trị lớn tải trọng tác dụng cốt đất tương ứng thể tích nước lỗ rỗng chưa nén ép đến mức độ cần thiết Sau nén, áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tăng từ từ đến giá trị lớn thời điểm sau tiêu tán hoàn toàn mẫu đất cố kết hoàn toàn Thời gian đạt cố kết hoàn toàn theo độ lún mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng xấp xỉ Độ lún theo thời gian sở lý thuyết cố kết Terzaghi có xét giai đoạn cố kết thứ cấp phù hợp với kết thí nghiệm cố kết nước hai phương Đối với thí nghiệm nước phương, tỷ lệ t100 từ thí nghiệm lớn t 50 so với kết dự tính theo lý thuyết Terzaghi Quy luật tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng dự tính theo lý thuyết cố kết có xét từ biến cốt đất (Xưtôvich Ter-Martirosyan Z.G.) tương tự kết đo đạc khác biệt đáng kể giá trị 84 KIẾN NGHỊ Do việc thí nghiệm lập trình tính tốn sở lý thuyết cố kết chiếm thời gian đáng kể nên số lượng mẫu thí nghiệm cịn hạn chế chưa kể cịn chưa đánh giá hoàn toàn mức độ tin cậy liệu thí nghiệm đo đạc nên hạn chế đề tài Có thể thấy lý thuyết cố kết cổ điển Terzaghi cho phép đánh giá độ lún theo thời gian thời điểm trước t50 phù hợp với kết thí nghiệm nên ta sử dụng tốt để dự báo độ lún theo thời gian Tuy nhiên, thời điểm đạt cố kết hồn tồn (t100) từ thí nghiệm thường có khuynh hướng lớn kết dự tính Điều Xưtơvich Ter-Martirosyan Z.G cho tượng từ biến đất loại sét xảy đồng thời với trình cố kết thấm Ngồi ra, mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư từ thí nghiệm cho thấy thời điểm đạt giá trị lớn thời điểm tiêu tán hoàn toàn trễ so với kết dự tính Điều cần lưu ý ghi nhận phan tích kết quan trắc đất sét mềm bão hòa nước xử lý bấc thấm kết hợp gia tải trước 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Châu Ngọc Ẩn (2015).Cơ học đất Nhà xuất Đại học Quốc Gia – TP Hồ Chí Minh [2] Karl Terzaghi (1943) Theoretical soil Mechanics John Wiler and Sons, inc [3] Braja M Das (2008) Advanced Soil Mechanics (3rd Edition) Taylor and Francis, New York [4] Muni Budhu (2011) Soil mechanics and foundations (3rd Edition) John Wiler and Sons, inc [5] N.A Xưtôvich (1987) Cơ học đất (Bản dịch) Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội [6] Ter-Martirosyan Z.G (1992) Rheological parameters of soils and design of foundations Oxfort and IBS pushlishing Co Pvt Ltd [7] Patrick J Fox (2003) The Civil Engineering Handbook (2nd Edition) CRC Press LLC [8] Rolf Larsson (2003) Settlements and shear strength increase below embankments Swedish Geotechnical Institute [9] Murad Y Abu-Farsakh (2011) Control of Embankment Settlement Field Verification on PCPT Prediction Methods Department of Civil and Environmental Engineering Louisiana State University [10] František Havel (2004) Creep in soft soils Geotechnical Division Department of Civil and Transport Engineering Norwegian University of Science and Technology [11] Bahatin Gündüz (2010) Analysis Of Settlements Of Test Embankments During 50 Years - A Comparison Between Field Measurements and Numerical Analysis Division of Structural Mechanics, LTH, Lund University 86 [12] J.-C Chai, N Miura, H.-H Zhu, Yudhbir (2004) Compression and consolidation characteristics of Structured natural clay Can Geotech J.41: 1250– 1258 [13] L Barden (1965) Consolidation of clay with non-linear viscosity Geotechnique 15, No [14] J.-H Yin, J Graham (1996) Elastic visco-plastic modelling of onedimensional consolidation Geotechnique 46, No [15] Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 4200:2012 Đất xây dựng - phương pháp xác định tính nén lún phịng thí nghiệm [16] Bùi Trường Sơn (20066) Biến dạng tức thời lâu dài đất sét bão hịa nước Tạp Chí Phát Triển KH&CN Tập 9, Số 11 -2006 ... “NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ CỐ KẾT CỦA ĐẤT LOẠI SÉT THEO ĐỘ LÚN VÀ MỨC ĐỘ TIÊU TÁN ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THẶNG DƯ” Tóm tắt: Độ cố kết theo thí nghiệm giá trị độ lún theo lí thuyết mức độ tiêu tán áp. .. TÀI Nghiên cứu đánh giá độ cố kết đất loại sét theo độ lún mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG - Thí nghiệm đánh giá độ cố kết theo giá trị độ lún áp lực nước lỗ. .. sét theo độ lún mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư? ?? đặt nhằm phân tích, đánh giá mức độ phù hợp độ cố kết theo giá trị áp lực nước lỗ rỗng thặng dư độ lún theo thời gian Mục tiêu nghiên