6. Hiện t-ợng phong hoá
3.1.Các khái niệm cơ bản về bài toán cố kết thấm
Khi có một lớp đất chịu một ứng suất nén, giống nh- quá trình xây dựng công trình, sẽ xảy ra sự sắp xếp lai các hạt và ép n-ớc và không khí ra khỏi các lỗ rỗng của lớp đất đó. Theo Terzaghi (1943): "Giảm một l-ợng n-ớc của
một loại đất bão hoà n-ớc mà không có khả năng thay thế nó bằng không khí, đ-ợc gọi là một quá trình cố kết".
Để làm sáng tỏ quá trình trên ta xét một nền đất có cấu tạo địa chất nh- hình 3.1. H t MNN Cát Sét Cát
Hình 3.1. Mô hình cố kết một chiều của nền đất
Giả sử một tải trọng có giá trị tác dụng lên bề mặt của nền đất sét bão hòa n-ớc, d-ới tác dụng của tải trọng này thì áp lực n-ớc lỗ rỗng hình thành trong đất là U, còn ứng suất hữu hiệu là '. Ta có quan hệ = ' +
U.
Theo thời gian của tải trọng tác dụng ta xác định đ-ợc giá trị của áp lực n-ớc lỗ rỗng và ứng suất hữu hiệu nh- sau: Tại thời điểm t = 0 ta có U = còn vào thời điểm t > 0 có U < , khi t = , U = 0, theo sơ đồ hình 3.2.
H
t
Độ sâu
U
Độ tăng ứng suất trong lơp sét t = 0 Độ sâu t H Độ tăng ứng suất trong lơp sét t > 0 U , , U , , U Độ tăng ứng suất trong lơp sét t = 0 t H Độ sâu a. b. c.
Hình 3.2. Sơ đồ thay đổi áp lực n-ớc lỗ rỗng và ứng suất hữu hiệu trong lớp sét đ-ợc trình bày trong hình 3.1. do quá trình gia tải.
Nh- vậy, một loại đất sét bão hoà n-ớc khi d-ới dạng tải trọng nén của công trình, thì áp lực n-ớc trong lỗ rỗng của nó lập tức tăng lên. Nh-ng do tính thấm của đất sét rất nhỏ, nên quá trình ép tách n-ớc ra khỏi các lỗ rỗng trong đất xảy ra chậm chạp và dẫn tới hiện t-ợng lún xảy ra kéo dài theo thời gian, để tăng tốc độ thoát n-ớc ra khỏi lỗ rỗng của đất sét và tăng nhanh quá trình cố kết của nền đất, nền đất đ-ợc nhanh ổn định, công trình sớm đ-ợc xây dựng và xây dựng một cách đ-ợc an toàn. Với mục đích nh- vậy các nhà khoa học kỹ thuật xây dựng trên thế giới và Việt Nam đã tìm ra lời giải cho các dạng bài toán về cố kết thấm của đất yếu loại sét từ đó làm cơ sở cho việc đề suất ph-ơng án tính toán thiết kế xây dựng công trình nh- bài toán cố kết của nền đất đồng nhất, nền đồng nhất phân lớp.