hệ thống ct cơ học đất

Hệ thống công thức học đất Cauduongonline.com.vn Hệ thống công thức học đất Li núi u C hc đất môn sở quan trọng ngành xây dựng cơng trình.Lý thuyết học đất rộng,cần nhiều thời gian đọc tài liệu hiểu rõ chất vấn đề.Ở tài liệu tổng hợp cơng thức cần thiết từ giáo trình học đất mà tham khảo để giúp bạn sinh viên dễ dàng vận dụng làm tập.Trong có nhiều công thức nâng cao nhằm phục vụ cho bạn có nhu cầu ơn thi Olympic học tồn quốc Với gần 200 cơng thức,nên có nhiều ký hiệu,mà trường đại học,mỗi tiêu chuẩn,quy trình xây dựng lại có hệ thống ký hiệu khác chẳng hạn độ cố kết trường ĐHGTVT ký hiệu Qt ,độ bão hòa ký hiệu Sr bên đại học Xây Dựng lại ký hiệu U t G học đất tập Whitlow liệt kê tất ký hiệu học đất thường dùng ( từ trang 14 – trang 20 ) bạn tham khảo thêm đó.Trong tài liệu sử dụng ký hiệu mà hội học toàn quốc hay dùng để đề thi Olympic.Để cho bạn khỏi nhầm lẫn,sau cơng thức giải thích tất ký hiệu Ở nêu hệ thống công thức,muốn hiểu rõ chất công thức bạn phải tham khảo giáo trình học đất hành.Mình đọc qua nhiều giáo trình nhận thấy giảng học đất thầy Nguyễn Đình Dũng dễ hiểu nhất,có nhiều ví dụ sinh động nhất.Các bạn tải link sau : http://www.mediafire.com/?kbw0oa65m83mdqn Để nhớ công thức cách nhanh lâu quên phải làm thật nhiều tập.Tiện xin giới thiệu tài liệu hay cần thiết bạn có ý định tham gia thi Olympic học toàn quốc Bộ đề thi hướng dẫn giải Olympic học đất toàn quốc 1997 – 2008 Link : http://www.mediafire.com/view/?emxq3l05ddj0gqf Cơ học đất – Whitlow ( tiếng Việt) Tập : http://www.mediafire.com/view/?lw9j1w29myt96nn Tập : http://www.mediafire.com/view/?3ub13preaqjpq84 Chúc bạn học tht tt ! Nguyễn xuân đạt xuân hòa cầu đờng A k48 Chơng i tÝnh chÊt vËt lý cđa ®Êt 1.1 Các tiêu tớnh cht ca t 1.1.1 Trọng lợng thể tích Để tiện so sánh tính toán, kí hiệu Vn Vk sau đợc hiểu là: - khối lợng Vr Q n thĨ tÝch (g/cm3 ; T/m3) vµ γ - trọng lợng thể tích (N/cm3 ; kN/m3), hai đại Q Q h Vh V lợng tính chuyển đổi lẫn Tơng quan trọng lợng thể tích mẫu đất xem hình = Q V = m.g = .g (kN/m3) (1) Hình : Tơng quan trọng lợng thể V tích mẫu đất ( Q = Qh + Qn ), cßn khÝ lỗ rỗng có trọng lợng (Qk) nhỏ nên bỏ qua 1.1.2 Trọng lợng thể tích bóo hòa sat =γ bh Qh + γ = nVr V Qh + Qn = V (kN/m3) (2) 1.1.3 Träng l−ỵng thĨ tÝch ®Èy nỉi γ '= γ dn = 1.1.4 Träng l−ỵng thĨ tÝch kh« =γ γd k Qh −Vh γ (kN/m3) (3) n V = Qh V (kN/m3) (4) 1.1.5 Träng lợng thể tích hạt S= h = Qh Vh = (kN/m3) (5) n Trong tỷ trọng hạt đất 1.2 Độ rỗng hệ số rỗng 1.2.1 Độ rỗng (n) Độ rỗng tỷ số thể tích phần rỗng so với thể tích toàn mẫu đất n= Vr V 100% (6) 1.2.2 Hệ số rỗng (e) Hệ số rỗng tỷ số thể tích phần rỗng so với thể tích phần hạt mẫu đất V e = r 100% (7) Vh e= Công thức liên hệ hai tiêu: n 1n n= e (8) 1+ e Đất rỗng cờng độ chịu lực nhỏ biến dạng lớn Có thể nhận biết sơ tính chất đất nh sau: e < 0.5 đất rỗng e = 0.5 ữ 0.7 đất rỗng trung bình e > 0.7 đất rỗng nhiều, đất yếu 1.3 Độ ẩm độ bóo hòa đất 1.3.1.Độ ẩm W= Qn mn 100% = 100% (9) Qh mh 1.3.2 §é bóo hoà (Sr) Độ bÃo hoà tỷ số thể tích nớc đất so với thể tích phần rỗng đất S= R - Khi Sr = Vn V (10) r đất khô hoàn toàn, gồm: hạt + khÝ - Khi < Sr < ®Êt cha bÃo hòa, gồm: hạt + nớc + khí - Khi Sr = đất bÃo hòa, gồm: hạt + nớc Đối với đất cát loại đất rời rạc gồm hạt lớn nớc có khả lấp đầy lỗ rỗng Sr = Với đất dính gồm nhiều hạt nhỏ nh hạt sét, hạt keo nớc khó chiếm đầy thể tích lỗ rỗng, nên coi đất bÃo hoà Sr 0.67 Đất cát chặt vừa 0.67 Id > 0.33 Đất cát rời rạc 0.33 Id 1.4.2 Độ dẻo độ sệt đất Sơ đồ trạng thái đất độ ẩm thay đổi Trạng thái cứng W= Trạng thái dẻo Co nở nửa cứng Wc dẻo cứng Trạng thái chảy dẻo mềm dẻo chảy Wp Chỉ sè dỴo (IP) : W WL IP = W L W P (20) Bảng 3: Gọi tên đất theo số dẻo IP Tên đất Chỉ số dẻo - IP Đất cát pha 17  ChØ sè ®é sƯt (I ) : L I = L W − WP WL − WP W W =P (21) IP Bảng : Phân loại đất theo độ sệt IL Đất sét sét pha Cøng IL < Nưa cøng IL = ÷ 0.25 Dẻo cứng IL = 0.25 ữ 0.50 Dẻo mềm IL = 0.5 ữ 0.75 Dẻo chảy IL = 0.75 ữ 1.0 Chảy IL > 1.0 Đất cát pha Cứng Dẻo Chảy IL < 0 IL IL > 1.5 Hàm lợng khí A= Vk V 100% = n.(1 − Sr) γ k = γ A.(1 − n A) + 0, 01.W ∆ (22) (23) Chơng II tính chất học đất 2.1 TÝnh nÐn lón biÕn d¹ng P (kG/cm2) - ThÝ nghiƯm nén đất phòng ( tham khảo giáo trình học đất) e 0.5 Hình : Biểu đồ đờng cong nén lún e~ - Đờng cong gia tải: e1 = eo (1+ eo (24) ) Si ho - Đờng cong giảm t¶i: ei = e0 + (1 + eo (25) ) hi ho Trong đó: ei - hệ số rỗng tơng ứng với cấp tải trọng (pi), dỡ tải (qi) e0 - hệ số rỗng ứng với cấp tải trọng ci cïng (pn) ∆Si - ®é lón cđa mÉu ®Êt cấp tải trọng (pi) gây (mm) hi - ®é phơc håi mÉu ®Êt dì t¶i cÊp (qi) gây (mm) Xác định hệ số nén lún (a) a = ei−1 − ei (cm2/kG) (26) i−1,i pi − p i−1 Trong ®ã: ei , pi - hƯ số rỗng cấp áp lực tơng ứng thứ (i) E= W sin(ε − ϕ ') sin[180 − (Ψ + ε − = ϕ')] (Víi ψ = 90o - α - δ.) W sin(ε − ϕ ') sin(Ψ + ') (155) Theo phơng pháp giải tích,áp lực đất chủ động đợc tính theo công thức : E= a (156) γK h2 a Trong ®ã: Ka - hệ số áp lực đất chủ động, tính nh− sau:  Khi α ≠ ; β ≠ ; δ ≠ cos α cos(α + δ cos2 (ϕ'−α ) (157) Ka =  )   sin  'sin'   1 cos   cos       cos Khi α ≠ ; β = δ = cos (ϕ'−α ) K = a cosα (cosα + sin ϕ ')   45 + ϕ'−α      = ϕ α '+ 2  cosα cos 45 −     Khi α = β = δ = K a = tg  o 45  ' (158) Cờng độ áp lực đất, chiếu theo phơng ngang, chiều sâu z lµ: 1  a dE d 2.γ K z     p = a = = γ K z a a dz dz 6.1.2 Sau l−ng t−êng đất dính đồng Trị số áp lực đất tác dụng lên tờng chắn : (159) E= a γK h2 − a C0ch + D c (160) Cờng độ áp lực đất, chiếu theo phơng ngang, chiều sâu z là: pa = Ka z − C0 c  Tr−êng hỵp β = δ =0 ; α ≠ (161) C0 = ϕα  cos cos 45 − + ϕ '      D = 0C 2Ka vµ (162)  Tr−êng hỵp β = δ =0 = α = C0 (163) 2.tg 450 − ϕ '  = Ka  = 2 vµ D = C= 2K a Lúc giá trị Ea đợc tính nh sau: Ea = 2c γKa h − 2c Ka h + (164) Chiều sâu (hc) mà pa = ®−ỵc tÝnh nh− sau: C c hc = γK0 (165) a Điểm đặt Ea chiều sâu ngang với trọng tâm diện tích biểu đồ pa, cách chân tờng h hc h = (166) đoạn: hc z p = .Ka.h-C c a(h) z0 =( hhc )/ Hình 25 : Biểu đồ phân bố áp lực đất Nguyễn xuân đạt xuân hòa 77 cầu đờng A k48 6.1.3.Đất sau lng tờng có tải trọng rải kín khắp 6.1.3.a.Sau lng tờng đất rời đồng E= a K h2 + a qKa h (1+ tgαtgβ (166) ) h Nguyễn xuân đạt xuân hòa 78 cầu đờng A k48 Cờng độ phân bố theo chiều sâu: p=  a  (167) K (1+ tgαtgβ ) a dz R q dEa = γK z + a W N2 E T2 W Trờng hợpN đặc biệt, = β = δ = 0, ta cã: T1 E R pa = γKa z + qKa E= a γK (168) a h + qK ah (169) Biểu đồ phân bố áp lực đất, chiếu theo phơng ngang, chiều sâu z nh sau: z h Hình 26: Biểu đồ áp lực đất 6.1.3.b.Đất sau lng tờng đất dính đồng E= a γK 2 a h + qKa h −C0ch (1+ tgtg (170) ) Cờng độ áp lực đất, chiếu theo phơng ngang, chiều sâu z là: p= K z + Nguyễn xuân đạt xuân hòa a a qKa 79 (1+ tgtg ) cầu đờng A k48 C0c (171) Trờng hợp đặc biệt, = = =0, biểu thức sÏ thµnh: -Co.c pa(z)=a.z  C0.c Ea  pa(h).(h-hc) Ngun xuân đạt xuân hòa 80 cầu đờng A – k48 p = .Ka.h+q.Ka-Co.c a(h) E= pa(z)=a.z  q.KaC0.c Ea  pa(h).(h-hc) a γ K h + qK h − C ch 2 a a (172) pa = γ Ka z + qKa − C0 c (173) Chiều sâu (hc) mà biểu đồ pa = sÏ lµ: c h= C0c − qKa γK (174) a Ka = tg  45  Trong ®ã:  ϕ'  ϕ'  2tg 45 −  = 2Ka C =   vµ 2 (175) Biểu đồ phân bố áp lực đất, chiếu theo phơng ngang, chiều sâu z, nh hình 27 dới đây: q pa(0)=(q.Ka-C0.c)>0 pa(0)=(q.Ka-C0.c)