L ời cám ơn
6. Bốc ục của luận án
3.4.2. Cường độ sức chống cắt đất đắp thay đổi theo thời gian
Thông qua thí nghiệm mẫu thửtrên thiết bịmô phỏng sựthay đổi tính chất cơ lý đất đắp đập do tác động dòng thấm theo thời gian ứng với điều kiện thực tếvà điều kiện tăng áp lực thấm, kết quả sức chống cắt thay đổi theo thời gian được thể hiện ở Bảng 3.4 và Bảng 3.5.
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm lực dính đất đắp (Ct) thay đổi theo thời gian (đơn vị: kN/m2)
Thời gian (ngày) 0 5 15 30 45 60 90
Điều kiện thực tế
22,16
21,75 21,30 20,69 20,45 20,15 20,10 Điều kiện tăng áp
lực thấm 21,50 20,00 19,50 19,40 19,15 19,10 Kết quảthí nghiệm ở Bảng 3.4 được biểu diễn trên Hình 3.20.
Hình 3.20. Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi lực dính theo thời gian Lực dính đất đắp (Ct) khi xét đến ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian thay đổi theo quan hệ hồi quy bậc ba với thời gian t, thông số Ct thay đổi như sau:
3 t
2
1E-07t 0,0002t 0,0493t 21,989
C =− + − + , với R2 = 0,9901 (CT 3.2)
Bảng 3.5. Kết quả thí nghiệm góc ma sát trong đất đắp (φt) thay đổi theo thời gian (đơn vị: độ)
Thời gian (ngày) 0 5 15 30 45 60 90
Điều kiện thực tế
15,210
14,975 14,580 14,177 14,050 14,000 14,000 Điều kiện tăng áp
lực thấm 14,830 14,320 13,900 13,780 13,710 13,650 Kết quảthí nghiệm ở Bảng 3.5 được biểu diễn trên Hình 3.21.
Hình 3.21. Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi góc ma sát trong theo thời gian Góc ma sát trong đất đắp (φt) khi xét đến ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian thay đổi theo quan hệ hồi quy bậc ba với thời gian t, thông sốφt thay đổi như sau:
3 t 2 3E-06t 0,0006t 0,0497t 15, 209 − + − + = , với R2 = 0,932 (CT 3.3)
(Xác định hàm hồi quy ở công thức (CT 3.3) được trình bày ở Phụ lục C-3).
Một số nhận xét kết quảthí nghiệm:
- Khi xét đến ảnh hưởng dòng thấm với điều kiện tăng áp lực thấm theo thời gian, sức chống cắt của đất đắp (Ct, φt) thay đổi theo theo hai giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: 2 t1 C =0.003t −0.1776t+22.105, với R2 = 0,9954 3 2 t1 2E-05t 0.0021t 0.0859t 15.209 = − + − + , với R2 =0,9974
+ Giai đoạn 2: Ct 2 =19.682e−4E 04t− , với R2 = 0,8513
3 2
t 2 9E-07t 0.0002t 0.0214t 14.364
= − + − + , với R2 =0,9991
- Sựthay đổi sức chống cắt đất đắp (Ct, φt) có thể được giải thích như sau: Theo thời gian t, cường độ sức chống cắt của đất đắp do ảnh hưởng dòng thấm đều giảm. Như vậy, sự thay đổi sức chống cắt của đất tỷ lệ với lượng hạt mịn cuốn trôi tích lũy theo thời gian. Tương ứng với hai giai đoạn thay đổi dung trọng đất đắp, sức chống cắt của đất cũng thay đổi theo hai giai đoạn (Hình 3.22). Tương ứng với điều kiện tăng áp lực thấm, dưới ảnh hưởng của dòng thấm lên mẫu ởgiai đoạn 1(t = 0÷30 ngày) làm khối lượng đất bị xói tích lũy tăng lên nhanh kéo theo sự thay đổi sức chống cắt lớn. Đến một khoảng thời gian sau (t = 30 ngày), giai đoạn 2, khối lượng xói tích lũy giảm dần và gần như không còn, sức chống cắt của đất đắp gần như không đổi trong giai đoạn này.
Đối với đất dính, yếu tố quyết định đến độ chặt của đất gồm: dung trọng khô (γc), độẩm (W), loại đất (cấp phối, hàm lượng cát hạt sét,...). Từ mối tương quan sức chống cắt của đất tỷ lệ với lượng hạt mịn cuốn trôi tích lũy theo thời gian, có thể nhận xét rằng, sự thay đổi sức chống cắt của đất trong trường hợp này liên quan đến sự thay đổi hàm lượng hạt sét trong vật liệu đắp đập do ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian.
Hình 3.22. Biểu đồ tương quan sự thay đổi giữa dung trọng và sức chống cắt đất đắp theo thời gian
(a) Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi dung trọng theo thời gian
(b) Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi lực dính theo thời gian
(c) Biểu đồ biểu diễn kết quả sựthay đổi góc ma sát trong theo thời gian