Nghiên cứu khả năng hoá lỏng của cát hệ tầng thái bình (aq23tb) ở khu vực hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HĨA LỎNG CỦA CÁT HỆ TẦNG THÁI BÌNH (aQ23tb) Ở KHU VỰC HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HÓA LỎNG CỦA CÁT HỆ TẦNG THÁI BÌNH (aQ23tb) Ở KHU VỰC HÀ NỘI Ngành: Kỹ thuật địa chất Mã số: 60520501 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Lê Trọng Thắng HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu sử dụng luận văn tác giả thực thí nghiệm mà có Các số liệu chưa công bố tác giả khác Chúng hoàn toàn trung thực, khách quan Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2014 Tác giả Bùi Văn Bình MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 11 1.1 Tình hình nghiên cứu Thế Giới 11 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 14 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC HÀ NỘI 16 2.1 Các thành tạo địa chất đệ tứ khu vực nghiên cứu 16 2.2 Đặc điểm Địa chất cơng trình thành tạo trầm tích đệ tứ khu vực Hà Nội 19 2.3 Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực Hà Nội 40 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU HÓA LỎNG 42 3.1 Khái niệm tượng hóa lỏng 42 3.2 Cơ chế tượng hóa lỏng 43 3.3 Các phương pháp đánh giá hóa lỏng 44 3.3.1 Phương pháp đánh giá dựa vào ứng suất cắt động 45 3.3.2 Phương pháp dựa vào biến dạng biến dạng cắt động 50 3.4 Phương pháp nghiên cứu hóa lỏng thí nghiệm nén trục với tải trọng động 51 3.4.1 Thiết bị thí nghiệm 51 3.4.2 Phương pháp chế bị mẫu 53 3.4.3 Đặc điểm tải trọng động 55 3.4.4 Phương pháp thí nghiệm nén trục với tải trọng động 56 CHƯƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 60 4.1 Kết thí nghiệm 60 4.2 Đánh giá nguy hóa lỏng dựa vào kết thí nghiệm 66 4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả hóa lỏng 68 4.3.1 Ảnh hưởng ứng suất cố kết hữu hiệu 69 4.3.2 Ảnh hưởng biên độ ứng suất cắt 71 4.3.3 Ảnh hưởng tần số 72 KẾT LUẬN 73 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT amax Gia tốc lớn theo phương ngang gây động đất B Hệ số áp lực nước lỗ rỗng CSR Tỷ số ứng suất cắt chu kỳ CRR Tỷ số sức kháng cắt động D Đường kính mẫu, mm Dr Độ chặt e Hệ số rỗng mẫu cát thí nghiệm emax Hệ số rỗng lớn emin Hệ số rỗng nhỏ f Tần số, Hz G Modulus cắt H Chiều cao mẫu, mm N Số chu kỳ p′ Ứng suất trung bình, kPa p Độ lệch ứng suất, kPa u Áp lực nước lỗ rỗng, kPa ru Hệ số áp lực nước lỗ rỗng γ Biến dạng cắt, % γw Khối lượng thể tích, KN/Cm3 τcyc Ứng suất cắt chu kỳ, kPa τmax Ứng suất cắt lớn nhất, kPa σ′c Áp lực cố kết hữu hiệu, kPa σd Biên độ ứng suất dọc trục, kPa σ1 Áp lực buồng, kPa σ3 Áp lực ngược, kPa ∆u Độ tăng áp lực nước lỗ rỗng DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.2 Chỉ tiêu lý lớp …………… ……………….………… 21 Bảng 2.3 Chỉ tiêu lý lớp …………… ………………………… 22 Bảng 2.4 Chỉ tiêu lý lớp …………… …………………….… 24 Bảng 2.5 Chỉ tiêu lý lớp …………… …………………….…… 25 Bảng 2.6 Chỉ tiêu lý lớp …………… ………………………… 26 Bảng 2.7 Chỉ tiêu lý lớp …………… ……………….………… 28 Bảng 2.8 Chỉ tiêu lý lớp …………… ………………… ……… 29 Bảng 2.9 Chỉ tiêu lý lớp 10 …………… ……………….……… 29 Bảng 2.10 Chỉ tiêu lý lớp 13 ……… …… …………………… 31 Bảng 2.11 Chỉ tiêu lý lớp 14 ……… …… …………………… 31 Bảng 2.12 Chỉ tiêu lý lớp 15 ………… … ……………………… 33 Bảng 2.14 Chỉ tiêu lý lớp 16 ……………….…………………… 35 Bảng 2.15 Chỉ tiêu lý lớp 17 …………… ……………………… Bảng 2.16 Chỉ tiêu lý lớp 18 ……………….……………………… 36 Bảng 2.17 Chỉ tiêu lý lớp 19 ……………….……………………… 37 Bảng 2.18 Chỉ tiêu lý lớp 20 ………….…………………………… 37 Bảng 2.19 Chỉ tiêu lý lớp 21 ………….…………………………… 39 Bảng 2.20 Chỉ tiêu lý lớp 22 ……………………………………… 39 Bảng 4.1 Chỉ tiêu lý mẫu cát chế bị……………………………… 60 Bảng 4.2 Bảng tổng hợp mẫu thí nghiệm…………………………… 62 Bảng 4.3 Thí nghiệm trục động với thay đổi biên độ ứng suất cắt 66 Bảng 4.4 Thí nghiệm trục động với thay đổi tần số lực tác dụng 66 Bảng 4.5 Thí nghiệm với thay đổi ứng suất cố kết hữu hiệu………… 66 Bảng 4.6 Phân bố ứng suất cắt động đất gây theo độ sâu………… 69 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 3.1 Ứng suất tác dụng vào phân tố đất ……………………………………… 44 Hình 3.2 Mơ hình phân tố đất để tính CSR 46 Hình 3.3 Mơ hình quy đổi sóng chấn động………………………………………… 47 Hình 3.4 Quan hệ hệ số suy giảm ứng suất với độ sâu ……………………… 48 Hình 3.5 Số chu kỳ ứng suất quy đổi gây hóa lỏng tương ứng với cấp động đất 49 Hình 3.6 Quan hệ hệ số áp lực nước lỗ rỗng biến dạng cắt động (Idriss, 51 1999)……………………………………………………………………… Hình 3.7 Thiết bị thí nghiệm trục động chu kỳ…………………………………… 53 Hình 3.8 Phương pháp chế bị mẫu………………………………………………… 54 Hình 3.9 Hình ảnh mẫu chế bị……………………………………………………… 55 Hình 3.10 Ảnh mẫu cát thí nghiệm…………………………………………………… 56 Hình 3.11 Phân loại tải trọng động tĩnh…………………………………………… 56 Hình 3.12 Điều kiện ứng suất tác dụng vào phân tố đất thời điểm khác (A, 57 B, C, D) (Kramer, 1996)………………………………………………… Hình 3.13 Các ứng suất tác dụng vào phân tố đất thí nghiệm trục động 59 (Ishihara,1996)……………………………………………………… Hình 4.1 Biểu đồ thành phần hạt mẫu thí nghiệm …………………………… 61 Hình 4.2 Kết thí nghiệm trục động mẫu C4 (σ′c = 100kPa, f = 2Hz, σd = 63 50kPa, Dr = 53,8%)……………………………………………….……… Hình 4.3 Kết thí nghiệm trục động mẫu C7 (σ′c = 100kPa, f = 2Hz, σd = 64 30kPa, Dr = 51,7%)……………………………………………………… Hình 4.4 Quan hệ ứng suất cắt biến dạng cắt đơn mẫu C4, C22…… 65 Hình 4.5 Hình ảnh mẫu thí nghiệm trước sau thí nghiệm…………………… 65 Hình 4.6 Mặt cắt giả thiết tính tốn………………………………………………… 68 Hình 4.7 Ảnh hưởng biên độ ứng suất cắt với chu kỳ cần thiết gây hóa lỏng Hình 4.9 Quan hệ tần số số chu kỳ gây hóa lỏng………………………… Hình 4.10 Mẫu C4: Dr = 53.8%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 100 kPa……………… 74 79 Hình 4.11 Mẫu C5: Dr = 53.1%, σd = 40 kPa, f = 2Hz, σ′c = 100 kPa……………… 80 Hình 4.12 Mẫu C6: Dr = 54.5%, σd = 45 kPa, f = 2Hz, σ′c = 100 kPa……………… 81 Hình 4.13 Mẫu C7: Dr = 51.7%, σd = 30 kPa, f = 2Hz, σ′c = 100 kPa……………… 82 Hình 4.14 Mẫu C8: Dr = 53.1%, σd = 35 kPa, f = 2Hz, σ′c = 100 kPa…………….… 83 Hình 4.15 Mẫu C9: Dr = 53.8%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 200 kPa……………… 84 Hình 4.16 Mẫu C11: Dr = 52.4%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 140 kPa………… … 85 Hình 4.18 Mẫu C13: Dr = 52.4%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 80 kPa……………… 87 Hình 4.19 Mẫu C14: Dr = 53.1%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 50 kPa……………… 88 Hình 4.20 Mẫu C15: Dr = 52.7%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 150 kPa…… ……… 89 Hình 4.21 Mẫu C16: Dr = 53.3%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 130 kPa……… …… 90 Hình 4.22 Mẫu C18: Dr = 48.2%, σd = 50 kPa, f = 1Hz, σ′c = 100 kPa…… ……… 91 Hình 4.23 Mẫu C19: Dr = 47.5%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 100 kPa……… …… 92 Hình 4.24 Mẫu C20: Dr = 47.5%, σd = 50 kPa, f = Hz, σ′c = 100 kPa……… …… 93 Hình 4.25 Mẫu C21: Dr = 46.8%, σd = 50 kPa, f =3 Hz, σ′c = 100 kPa…………… 94 Hình 4.26 Mẫu C22: Dr = 51.3%, σd = 50 kPa, f = Hz, σ′c = 200 kPa…………… 95 Hình 4.27 Mẫu C23: Dr = 46.8%, σd = 50 kPa, f = 1.5 Hz, σ′c = 200 kPa………… 96 Hình 4.28 Diện phân bố lớp trầm tích aQ23tb khu vực Hà Nội……………… 97 Hình 4.29 Mặt cắt Địa chất cơng trình tuyến VII – VII…………………………… 97 Hình 4.30 Mặt cắt Địa chất cơng trình tuyến V –V………………………………… 98 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hà Nội trung tâm văn hóa, trị nước nơi có tốc độ thị hóa mạnh mẽ, với hàng loạt cơng trình nhà cửa, đường sá, đê điều xây dựng Nhiều cơng trình xây dựng trầm tích đại hệ tầng Thái Bình Theo tài liệu địa chất đệ tứ khu vực, hệ tầng Thái Bình gồm thành tạo trầm tích trẻ nhất, phân bố gần mặt đất Đặc điểm bật thành tạo lớp trầm tích cát hạt nhỏ với hàm lượng hạt mịn tương đối cao, ln bão hịa nước Do đó, loại đất có khả bị hóa lỏng tác dụng tải trọng động chu kỳ Mặt khác, theo nghiên cứu động đất Việt Nam, Hà Nội nằm vùng đứt gãy sông Hồng - sông Chảy, nơi xảy trận động đất mạnh 5,1-7,2 độ Richter, tương ứng với cấp động đất - Với cấp động đất này, gây hóa lỏng số loại đất có khu vực, đặc biệt lớp cát hạt nhỏ hệ tầng Thái Bình Hiện nay, cơng trình nghiên cứu tượng hóa lỏng nước ta cịn hạn chế Các nghiên cứu chủ yếu sử dụng kết thí nghiệm ngồi trời, áp dụng kết nghiên cứu giới để đánh giá khả hóa lỏng số loại đất Hầu hết nghiên cứu nước chưa làm sáng tỏ chế biến đổi số tham số đất bị hóa lỏng Đồng thời chưa có quy trình, quy phạm hướng dẫn đánh giá khả hóa lỏng đất cát Bởi vậy, đề tài: “Nghiên cứu khả hóa lỏng cát hệ tầng Thái Bình (aQ23tb) khu vực Hà Nội” cần thiết có ý nghĩa thực tế Cơ sở tài liệu: - Bản đồ thuyết minh đồ địa chất, địa chất cơng trình khu vực Hà Nội; - Tài liệu khoan khảo sát số cơng trình Hà Nội; - Tài liệu thí nghiệm trục động; - Các báo, cơng trình nghiên cứu hóa lỏng Việt Nam Thế Giới Mục tiêu đề tài Đánh giá khả hóa lỏng cát hệ tầng Thái Bình khu vực Hà Nội phương pháp thí nghiệm phịng máy nén trục động chu kỳ Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: cát hệ tầng Thái Bình (aQ23) - Phạm vi nghiên cứu: khu vực Hà Nội Nội dung đề tài - Tổng quan nghiên cứu hóa lỏng Việt Nam Thế Giới; - Phương pháp luận nghiên cứu số phương pháp đánh giá hóa lỏng; - Nghiên cứu hóa lỏng cát từ kết thí nghiệm trục động chu kỳ Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập, tổng hợp phân tích số liệu; - Phương pháp phân tích hệ thống; - Phương pháp thí nghiệm phịng xác định đặc trưng tính chất đối tượng nghiên cứu Tính khoa học thực tiễn đề tài - Vận dụng lý thuyết để nghiên cứu đặc điểm hóa lỏng cát hệ tầng Thái Bình máy nén trục động chu kỳ; - Ứng dụng kết nghiên cứu để đánh giá khả hóa lỏng cát hệ tầng Thái Bình nhằm phục vụ cho cơng tác thiết kế, xây dựng cơng trình, đồng thời sử dụng làm tài liệu tham khảo để đánh giá cho cát hệ tầng khác khu vực Cấu trúc luận văn Luận văn bao gồm chương: - Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu trình bày trang; - Chương 2: Đặc điểm địa chất cơng trình khu vực Hà Nội trình bày 31 trang với 18 bảng biểu kèm theo; - Chương 3: Phương pháp luận nghiên cứu hóa lỏng trình bày 17 trang với 12 hình vẽ kèm theo; 83 BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT 30 10 -4 -3 -2 -1 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru Ứng suất cắt (τ), kPa 20 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 -30 20 40 Ứng suất cắt, τ (kPa) 10 0 20 40 60 -10 120 80 100 120 20 10 80 90 100 -10 -20 -30 -15 -20 100 30 15 -5 80 40 BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ Độ lệch ứng suất, P (kPa) 20 60 Chu kỳ, N Biến dạng cắt (γ), % -40 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.14 Mẫu C8: Dr = 53.1%, σd = 35 kPa, f = 2Hz, σ′c = 100 kPa 110 84 BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT Ứng suất cắt (τ), kPa 20 10 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru 30 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 -30 20 40 60 80 100 120 210 220 Chu kỳ, N Biến dạng cắt (γ), % 60 BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 20 10 0 20 40 60 -10 -20 -30 80 100 120 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) 30 40 20 160 170 180 190 200 -20 -40 -60 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.15 Mẫu C9: Dr = 53.8%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 200 kPa 85 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ Ứng suất cắt (τ), kPa 20 10 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru 30 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 -30 20 40 10 20 40 60 -10 -20 -30 80 100 120 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) 20 80 120 40 20 120 130 140 -20 -40 -60 Chu kỳ , N 100 60 BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 30 60 Chu kỳ, N Biến dạng cắt (γ), % Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.16 Mẫu C11: Dr = 52.4%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 140 kPa 150 86 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ 30 10 -0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru Ứng suất cắt (τ), kPa 20 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 -30 20 40 Biến dạng cắt (γ), % BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 100 120 50 20 10 0 20 40 60 -10 -20 -30 80 60 80 100 120 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) 30 60 Chu kỳ, N 40 30 20 10 -10 100 110 120 -20 -30 -40 -50 -60 Ứng suất trung bình, P' (kPa) Chu kỳ , N Hình 4.17 Mẫu C24 130 140 87 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ Ứng suất cắt (τ), kPa 20 10 -10 -8 -6 -4 -2 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru 30 0.8 0.6 0.4 0.2 -30 15 60 50 10 12 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 30 25 20 15 10 -5 -10 -15 -20 10 Chu kỳ, N Biến dạng cắt (γ), % 40 30 20 10 -10 40 50 60 -20 -30 -40 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.18 Mẫu C13: Dr = 52.4%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 80 kPa 70 80 88 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ 30 10 -6 -4 -2 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru Ứng suất cắt (τ), kPa 20 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -30 Biến dạng cắt (γ), % BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 40 Ứng suất cắt, τ (kPa) 20 15 10 -5 10 12 -10 14 16 18 20 30 20 10 40 50 60 -10 -20 -30 -15 -20 15 50 Độ lệch ứng suất, P (kPa) 25 10 Chu kỳ, N -40 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.19 Mẫu C14: Dr = 53.1%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 50 kPa 70 89 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ Ứng suất cắt (τ), kPa 20 10 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru 30 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 -0.05 -30 100 200 300 400 500 Chu kỳ, N Biến dạng cắt (γ), % BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 60 20 10 0 50 100 150 -10 -20 -30 200 250 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) 30 40 20 130 140 150 -20 -40 -60 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.20 Mẫu C15: Dr = 52.7%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 150 kPa 160 170 90 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ Ứng suất cắt (τ), kPa 20 10 -4 -2 -10 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru 30 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 -20 0.1 -30 20 40 BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 20 10 0 20 40 60 -10 -20 -30 80 120 80 100 40 20 120 130 140 -20 -40 -60 Chu kỳ , N 100 60 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) 30 60 Chu kỳ, N Biến dạng cắt (γ), % Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.21 Mẫu C16: Dr = 53.3%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 130 kPa 150 91 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ Ứng suất cắt (τ), kPa 20 10 -2 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru 30 -30 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 20 30 25 20 15 10 -5 -10 -15 -20 -25 40 60 80 100 Chu kỳ, N BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 60 50 20 40 60 80 100 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) Biến dạng cắt (γ), % 40 30 20 10 -10 70 80 90 -20 -30 -40 -50 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.22 Mẫu C18: Dr = 48.2%, σd = 50 kPa, f = 1Hz, σ′c = 100 kPa 100 110 92 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ Ứng suất cắt (τ), kPa 20 10 -10 -5 -10 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru 30 0.8 0.6 0.4 -20 0.2 -30 0 Biến dạng cắt (γ), % 60 50 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) Chu kỳ, N BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 30 25 20 15 10 -5 -10 -15 -20 40 30 20 10 -10 60 70 80 90 -20 -30 -40 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.23 Mẫu C19: Dr = 47.5%, σd = 50 kPa, f = 2Hz, σ′c = 100 kPa 100 110 93 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ 30 10 -6 -4 -2 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru Ứng suất cắt (τ), kPa 20 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -30 Biến dạng cắt (γ), % 60 50 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 30 25 20 15 10 -5 -10 -15 -20 Chu kỳ, N 40 30 20 10 -10 70 80 90 -20 -30 -40 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.24 Mẫu C20: Dr = 47.5%, σd = 50 kPa, f = Hz, σ′c = 100 kPa 100 110 94 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ 30 10 -4 -2 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru Ứng suất cắt (τ), kPa 20 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -30 10 60 50 10 12 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 30 25 20 15 10 -5 -10 -15 -20 Chu kỳ, N Biến dạng cắt (γ), % 40 30 20 10 -10 70 80 90 -20 -30 -40 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.25 Mẫu C21: Dr = 46.8%, σd = 50 kPa, f =3 Hz, σ′c = 100 kPa 100 110 95 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ Ứng suất cắt (τ), kPa 20 10 2.4 2.45 2.5 2.55 2.6 2.65 2.7 2.75 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru 30 -30 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 Biến dạng cắt (γ), % BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 20 10 0 10 20 30 -10 -20 -30 10 40 50 40 20 170 180 190 200 210 -20 -40 -60 Chu kỳ , N 60 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) 30 Chu kỳ, N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.26 Mẫu C22: Dr = 51.3%, σd = 50 kPa, f = Hz, σ′c = 200 kPa 220 230 96 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT CẮT VÀ BIẾN DẠNG CẮT BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG THEO CHU KỲ Ứng suất cắt (τ), kPa 20 10 -4 -2 -10 -20 Hệ số áp lực nước lỗ rỗng, ru 30 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -30 10 60 50 10 15 Độ lệch ứng suất, P (kPa) Ứng suất cắt, τ (kPa) BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT CẮT THEO CHU KỲ 30 25 20 15 10 -5 -10 -15 -20 -25 Chu kỳ, N Biến dạng cắt (γ), % 40 30 20 10 -10 70 80 90 -20 -30 -40 -50 Chu kỳ , N Ứng suất trung bình, P' (kPa) Hình 4.27 Mẫu C23: Dr = 46.8%, σd = 50 kPa, f = 1.5 Hz, σ′c = 200 kPa 100 110 97 ... tài: ? ?Nghiên cứu khả hóa lỏng cát hệ tầng Thái Bình (aQ23tb) khu vực Hà Nội? ?? cần thiết có ý nghĩa thực tế Cơ sở tài liệu: - Bản đồ thuyết minh đồ địa chất, địa chất cơng trình khu vực Hà Nội; ... khu vực Hà Nội phương pháp thí nghiệm phòng máy nén trục động chu kỳ Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: cát hệ tầng Thái Bình (aQ23) - Phạm vi nghiên cứu: khu vực Hà Nội Nội... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HĨA LỎNG CỦA CÁT HỆ TẦNG THÁI BÌNH (aQ23tb) Ở KHU VỰC HÀ NỘI Ngành: Kỹ thuật địa chất Mã số: 60520501 LUẬN VĂN THẠC