Đề thi học kì 1 môn Cơ học đất nâng cao năm 2003-2004 - Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

Nhằm phục vụ quá trình học tập cũng như chuẩn bị cho kì thi học kì sắp đến. TaiLieu.VN gửi đến các bạn tài liệu “Đề thi học kì 1 môn Cơ học đất nâng cao năm 2003-2004 - Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM”. Đây sẽ là tài liệu ôn tập hữu ích, giúp các bạn hệ thống lại kiến thức đã học đồng thời rèn luyện kỹ năng giải đề. Mời các bạn cùng tham khảo.

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MƠN CƠ ĐẤT NỀN MĨNG KIỂM: Thi cuối học kỳ 1, Năm học 2003-2004 Môn thi: Cơ Học Đất Nâng Cao Thời gian: 180ph Giảng viên: Trần Quang Hộ Ghi chú: SV làm mở tài liệu Bài a) Chứng minh đất sét q cố kết lộ trình ứng suất có hiệu thí nghiệm khơng nước song song với trục q trước gặp đường cong dẻo ban đầu ( initial yield locus ) b) Mơ hình sét Cam mơ hình chảy dẻo kết hợp ( associated flow ) chứng minh đường cong dẻo mô hình sét Cam có phương trình sau:  p  q  Mp  ln  o   p  với p’0 áp lực tiền cố kết; có phương trình sau:  p  q  ln    Mp   p x  với p’x hoành độ đỉnh đường cong dẻo ban đầu c) Sự tiêu hao lượng biến dạng dẻo qua ma sát mơ hình sét Cam diễn tả qua phương trình sau đây: p d  vp  qd  sp  M p d  sp Địng nghĩa: d  vp   d  sp Suy ra:   M    Gọi g (p’,q, p’0) = phương trình mặt dẻo ( plastic potential ) Hãy chứng minh rằng:  p    g  q  M p  ln   p  0 Bài a) Một mẫu sét kaolin bão hòa nước (Gs=2,61) chịu nén cố kết thí nghiệm ba trục với áp lực bình 200kPa Vào lúc thể tích mẫu 86x103mm3 độ ẩm mẫu 61,28% Ap lực bình tăng đến 400kPa thể tích nước thoát từ mẫu đất 5956 mm3 Sau áp lực bình giảm đến 300kPa thể tích mẫu tăng thêm 476mm3 Dùng số liệu thí nghiệm để tính thơng số sét Cam:,  và b) Sau giảm áp lực bình tới 300 kPa khoá tất van thoát nước tiến hành nén mẫu điều kiện khơng nước theo thí nghiệm ba trục chuẩn Sử dụng mơ hình sét Cam với M = 1,02 tìm giá trị qy p’y lúc mẫu chảy dẻo tìm q c p’c p’0c lúc mẫu đạt đến trạng thái tới hạn từ vẽ lộ trình ứng suất tổng có hiệu q,p’; q, p lộ trình trạng thái v, lnp’ suốt trình thí nghiệm c) Một mẫu đất sét kaolin loại xử lý tương tự mẫu tiến hành nén mẫu điều kịện thoát nước thử lại giá trị q y lúc chảy dẻo 70 kPa xác định p’y lúc mẫu chảy dẻo tìm qc p’c lúc mẫu đạt đến trạng thái tới hạn; so sánh cho nhận xét khác từ hai thí nghiệm d) Hãy giãi thích mơ hình sét Cam tiên đốn khơng tốt kết thí nghiệm cho mẫu giỡ tải 50 kPa trước làm thí nghiệm Bài Lấy hai mẫu ký hiệu A B từ loại đất sét có M = 0,91,  = 0,16;  = 0,062;  = 2,656 Đem hai mẫu A B nén cố kết đẳng hướng thí nghiệm ba trục lên đến áp lực p’ = 200 kPa với u = Sau mẫu A với điều kiện thoát nước ( u = ) tăng tải cho ứng suất tổng theo phương dọc trục tăng đến a = 220 kPa ứng suất theo phương bán kính r = const; mẫu B với điều kiện khơng nước ( v = ) tăng tải cho ứng suất tổng theo phương dọc trục tăng đến a = 220 kPa ứng suất r = const Hãy vận dụng lý thuyết mơ hình sét Cam tính biến dạng thể tích tương đối, biến dạng trượt tương đối thay đổi áp lực lổ rỗng hai mẫu Bài Có hai mẫu sét cố kết thường bão hịa nước giống hoàn toàn nén cố kết đẳng hướng thí nghiệm ba trục sau nén hai mẫu điều kiện khơng nước Mẫu A nén theo trục đứng (AC), áp lực bình giữ không thay đổi, mẫu phá hoại Mẫu B cho nở ngang (LE) với áp lực bình giảm dần lúc mẫu phá hoại ứng suất trục đứng khơng đổi Số liệu thí nghiệm A cho bảng 1) Tính tốn vẽ đường quan hệ ứng suất biến dạng, áp lực lỗ rỗng biến dạng thí nghiệm mẫu A (theo giá trị chuẩn hóa) 2) Vẽ lộ trình ứng suất tổng TSP và lộ trình ứng suất có hiệu ESP hệ trục q,p’ q, p ( vẽ biểu đồ) theo cách mơ tả lộ trình ứng suất Lame cho hai thí nghiệm 3) Xác định ’ vàT cho hai thí nghiệm 4) Chứng tỏ đường cong ứng biến hai thí nghiệm hoàn toàn giống 5) Xác định số liệu áp lực lổ rỗng theo biến dạng thí nghiệm mẫu B từ đường ứng suất mẫu thí nghiệm LE 6) Tính hệ số áp lực lỗ rỗng A cho hai thí nghiệm Kết thí nghiệm AC (%) /’c u/’c 10 12 0,35 0,45 0,52 0,54 0,56 0,57 0,58 0,19 0,29 0,41 0,47 0,51 0,53 0,55 Ghi chú: : Độ gia tăng ứng suất theo phương dọc trục thí nghiệm AC độ giảm ứng suất theo phương bán kính thí nghiệm LE Lưu ý  = 1 - 3 ’c : Ứng suất có hiệu mẫu sau cố kết  ... rỗng A cho hai thí nghiệm Kết thí nghiệm AC (%) /’c u/’c 10 12 0,35 0,45 0,52 0,54 0,56 0,57 0,58 0 ,19 0,29 0, 41 0,47 0, 51 0,53 0,55 Ghi chú: : Độ gia tăng ứng suất theo phương dọc trục... nghiệm cho mẫu giỡ tải 50 kPa trước làm thí nghiệm Bài Lấy hai mẫu ký hiệu A B từ loại đất sét có M = 0, 91,  = 0 ,16 ;  = 0,062;  = 2,656 Đem hai mẫu A B nén cố kết đẳng hướng thí nghiệm ba trục... phương dọc trục thí nghiệm AC độ giảm ứng suất theo phương bán kính thí nghiệm LE Lưu ý  = ? ?1 - 3 ’c : Ứng suất có hiệu mẫu sau cố kết