Nghiên cứu sự thay dổi các thông số sức chống cắt của đất không bão hòa đầm nén (khu vực phía nam) ở chung quanh vùng độ ẩm tối thuận

Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - VÕ VĂN QUỐC NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI CÁC THÔNG SỐ SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT KHÔNG BÃO HÒA ĐẦM NÉN (KHU VỰC PHÍA NAM) Ở CHUNG QUANH VÙNG ĐỘ ẨM TỐI THUẬN Chuyên ngành : CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU Mã số ngành : 31.10.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2007 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học 1: TS TRÀ THANH PHƯƠNG Cán chấm nhận xét 1: TS TRẦN XUÂN THỌ Cán chấm nhận xét 2: TS TÔ VĂN LẬN Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày _ tháng năm 2007 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng 03 năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: VÕ VĂN QUỐC Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 08 – 08 - 1975 Nơi sinh : huyện Hồng Ngự - Đồng Tháp Chun ngành : Cơng trình đất yếu MSHV: 00903229 I- TÊN ĐỀ TÀI: nghiên cứu thay đổi thông số sức chống cắt đất không bão hòa đầm nén (khu vực phía Nam) theo thay đổi độ ẩm chung quanh độ ẩm tối thuận II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU CHƯƠNG II: TỔNG QUAN CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM CHƯƠNG V: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 5- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TIEÁN SĨ TRÀ THANH PHƯƠNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thơng qua TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH Ngày tháng 03 năm 2007 TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu chương trình đào tạo Thạc só ngành công trình đất yếu thuộc trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Nay hoàn thành với luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ Môn Địa Cơ Nền Móng – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng trực tiếp giảng dạy cung cấp nguồn tài liệu thời gian học tập Tôi xin trân trọng cảm ơn Phòng Đào Tạo Sau Đại Học – Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, tạo điều kiện thuận lợi suốt khoá học Sự kính trọng biết ơn cao đến thầy TS Trà Thanh Phương tận tình bảo hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Lê Thanh Phong - phòng Thí Nghiệm Địa kỹ thuật bạn đồng nghiệp, thầy, cô giúp đỡ suốt trình thực luận văn Cuối xin trân trọng cảm ơn người thân gia đình, động viên giúp đỡ tinh thần vật chất để hoàn thành chương trình học tập Với khả hiểu biết giới hạn, chắn không tránh khỏi sai sót định, xin quý thầy, cô đọc giả bỏ qua dẫn cho việc hoàn thiện kiến thức Xin trân trọng cảm ơn! ABSTRACT This master topic concentrates to research the change of angle of internal friction  and force of adhesion c of tamped soil which isn't saturated around the optimum water content We research how the  and c change when the water content on left branch and right branch of the Proctor chart with the same compactly-tamped-ratio Research is carried out with K=0,90 ; K=0,95 ; K=0,98 and K=1,00 in the laboratory The first step, we did the experiences to determine the fleck content, and plastic index Ip, to classify the sort and the standard Proctor Test to draw the relationship curls between the water content version … The second step, we based on the Proctor chart to determine the water content with differences compactly- tamped ratio K such as: K = 0,90; K = 0,95; K = 0,98 and K = 1,00 The last experience, to determine the shear strength of soil The purpose of these experimences were to examine the change of internal friction parameter and the change of force of adhesion parameter regard to the difference water content of soil Finally, with the same compactly-tamped ratio K, we recommended to choose the water content on the left branch, or the water content on right branch of Proctor chart when determined the shear strength of soil TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài tập trung nghiên cứu thay đổi củagóc ma sát  lực dính c đất không bão hòa đầm nén chung quanh độ ẩm tối thuận Tức nghiên cứu  c thay đổi độ ẩm bên nhánh trái bên nhánh phải đường đầm nén Proctor với hệ số đầm chặt Nghiên cứu với độ đầm chặt K=0,90 ; K=0,95 ; K=0,98 K=1,00 phòng thí nghiệm Công việc tiến hành với thí nghiệm xác định thành phần hạt, xác định số dẻo Ip nhằm phân loại đất thí nghiệm Proctor tiêu chuẩn để vẽ đường cong quan hệ độ ẩm dung trọng khô Tiếp theo, dựa vào đường đầm nén Proctor xác định độ ẩm ứng với K=0,90; K=0,95; K=0,98 K=1,00 Kế đến thí nghiệm cắt nhanh để xác định sức chống cắt đất, nghiên cứu biến đổi thông số góc ma sát  lực dính c theo độ ẩm (với công đầm hay hệ số rổng không thay đổi) loại đất Sau cùng, kết luận nên chọn độ ẩm bên nhánh trái bên nhánh phải đường đầm nén Proctor hệ số đầm chặt xét đến sức chống cắt đất MỤC LỤC Mục lục .1 Chương 1: Mở đầu Cơ sở hình thành đề tài Mục đích đề tài .4 Noäi dung phạm vi nghiên cứu 4 nghóa khoa học thực tiễn đề tài chương 2: tổng quan Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN-211-93 Đề tài nghiên cứu cấp nhà nước KC10.05 – Dương Học Hải chủ trì Nghiên cứu GS TSKH Nguyễn Văn Thơ TS Trần Thị Thanh 10 3.1 Nghiên cứu độ ẩm thích hợp đất đầm nén .10 3-2 Tính nén lún đất đỏ Bazan có cấu trúc nhân tạo (đất đắp) tính lún ướt đất đắp khô có dung trọng thấp 11 3.3 Những thông số kỹ thuật hợp lý để đầm nén đất đắp đập tỉnh phía nam 14 Nghiên cứu Trà Thanh Phương đặc điểm đất lún sụt (loess) khu vực Thủ Đức TP.HCM 24 4.1 Khái niệm 24 4.2 Kết nghiên cứu 25 Chương 3: Cơ sở lý thuyết 28 Chỉ số dẻo Ip .28 Độ ẩm đất 28 Đầm chặt đất 29 Sức chống cắt đất 29 4.1 Lý thuyết tính toán sức chống cắt đất 29 4.2 Lý thuyết nghiên cứu biến đổi sức chống cắt theo độ ẩm hệ số rổng đất .30 4.3 Các thí nghiệm xác định thông số chống cắt đất 38 4.4 Các phương pháp thí nghiệm xác định sức chống cắt đất 38 4.5 ng dụng phương pháp thí nghiệm khác để tính sức chống cắt sức chịu tải đất 39 Chương 4: Nghiên cứu phòng thí nghiệm .41 Thí nghiệm xác định Ip 41 1.1 Mô tả thí nghiệm 41 1.2 Tieán hành thí nghiệm 42 1.3 Kết thí nghiệm 46 Thí nghiệm xác định thành phần hạt 47 Thí nghiệm xác định đường đầm nén proctor 51 3.1 Dụng cụ thí nghiệm 51 3.2 Chuẩn bị mẫu thử .52 3.3 Tiến hành thử – tính toán kết .52 3.4 Biểu đồ quan hệ w - c 55 3.5 Tính toán độ ẩm chế bị mẫu cho thí nghiệm cắt .57 Thí nghiệm xác định thông số chống cắt đất 59 4.1 Dụng cụ thí nghieäm 59 4.2 Chuẩn bị mẫu thử .60 4.3 Tieán hành thử 65 4.4 Biểu đồ lực cắt 70 chương 5: phân tích kết 85 nghiên cứu 85 Tổng hợp kết 85 1.1 Bảng số liệu tổng hợp 85 1.2 Xác định hệ số điều chỉnh thành phần sức chống cắt đất không bão hòa đầm nén 91 Kết luận kiến nghị 94 2.1 Kết luận .94 2.2 Kiến nghị 98 Tài liệu tham khảo 100 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI Đề tài: nghiên cứu thay đổi thông số sức chống cắt đất không bão hòa đầm nén (khu vực phía Nam) chung quanh vùng độ ẩm tối thuận Đề tài xuất phát từ mối quan tâm: độ ẩm yếu tố quan trọng chịu tải đất, đặc biệt sức chống cắt biến dạng đất Trong giai đoạn đất nước ta phát triển, ngày có nhiều công trình sử dụng vật liệu đất như: đê, đập, đường, hồ chứa, san gọi chung công trình đất việc nghiên cứu thay đổi sức chống cắt đất đầm nén theo độ ẩm cần thiết Yêu cầu chung công trình đất là: Thứ nhất: Phải đảm bảo luôn ổn định toàn khối: tức kích thước hình học hình dạng công trình đất hoàn cảnh không bị phá hoại biến dạng, ảnh hưởng đến mục đích sử dụng công trình Các tượng ổn định toàn khối chủ yếu trượt lở mái taluy đào đắp; trượt trồi, lún sụp đất yếu; trượt phần đắp sườn dốc Thứ hai : phải đảm bảo đủ cường độ định: tức đủ độ bền chịu cắt trượt không bị biến dạng nhiều tải trọng công trình Hai yêu cầu bị ảnh hưởng lớn hai yếu tố : trạng thái độ ẩm độ đầm chặt đất Hiệu trình đầm chặt phụ thuộc vào yếu tố sau: Bản chất loại đất (thành phần cỡ hạt, giới hạn Atterberg ); Độ ẩm vào lúc đầm nén (W); Điều kiện thời tiết để công tưới nước (hay phơi) cho đất công đầm cho hiệu nhất; Loại thiết bị đầm chặt dùng (năng lượng đầm chặt) Công tác đầm chặt đất trọng đến mục tiêu sau: Giảm hệ số rổng dẫn đến việc giảm hệ số thấm đất, tăng dung trọng tự nhiên; Tăng độ bền chống cắt đất tăng sức chịu tải đất; Làm cho đất nhạy cảm với thay đổi thể tích khuynh hướng bị lún tải trọng hay ảnh hưởng rung động bị giảm Như việc chọn độ ẩm để đầm nén cho đạt hiệu quả, thỏa mãn mục tiêu trên, lý hình thành đề tài luận văn MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu tổng quan công trình đập đất, đặc điểm khí hậu, loại vật liệu đất đắp điều kiện thi công có ảnh hưởng đến chất lượng đầm nén công trình đất tỉnh phía Nam Tìm hiểu nghiên cứu có trước có liên quan với đề tài: độ đầm chặt đầm nén, ảnh hưởng việc thay đổi độ ẩm đến cường độ biến dạng đất, Kết luận loại đất nghiên cứu đề tài nên chọn độ ẩm cho thích hợp (độ ẩm nhánh bên trái hay bên phải đường Proctor tiêu chuẩn hệ số đầm chặt K) xét đến sức chống cắt đất NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu: ... Cơng trình đất yếu MSHV: 00903229 I- TÊN ĐỀ TÀI: nghiên cứu thay đổi thông số sức chống cắt đất không bão hòa đầm nén (khu vực phía Nam) theo thay đổi độ ẩm chung quanh độ ẩm tối thuận II- NHIỆM... 100 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI Đề tài: nghiên cứu thay đổi thông số sức chống cắt đất không bão hòa đầm nén (khu vực phía Nam) chung quanh vùng độ ẩm tối thuận Đề tài xuất phát... hệ số đầm chặt K) xét đến sức chống cắt đất NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu thay đổi của? ??góc ma sát  lực dính c đất không bão hòa đầm nén chung quanh độ ẩm tối thuận