Khi nền đất khụng chịu nổi tõc dụng của tải trọng cụng trỡnh truyền xuống sẽ xảy ra hiện tượng phõ hoại mặt đất bớn cạnh cụng trỡnh bị nứt nẻ, một phần bị đẩy trồi lớn, vă một khối đất đờ bị trượt. Sự trượt của khối đất chớnh lă do cõc ứng suất cắt ụ gđy ra. Vỡ vậy muốn đảm bảo cho nền đất an toăn, khi thiết kế sao cho ứng suất cắt của mọi điểm trong nền đất luụn nhỏ hơn cường độ chống cắt của nền đất.
S f = <τ τ (23-1) Trong đú: ụ : ứng suất cắt của nền đất τf ; S: sức chống cắt của nền đất
• Khõi niệm về độ bền chống cắt của đất: bằng giõ trị ứng suất chống cắt tối đa hay giới hạn mă đất cú thể tạo ra bớn trong khối đất trước khi nú bị chảy.
Trong điều kiện xõc định, chảy sẽ dẫn tới sự hỡnh thănh mặt trượt cắt, trớn đú cú thể xảy ra sự di chuyển trượt tương đối lớn như trượt đất, mõi dốc trượt xoay vă phõ hoại múng.
• Lý thuyết Coulomb về độ bền chống cắt của đất:
Với một loại đất đờ cho, lực dớnh khõng cắt được giả thiết lă hằng số vă khụng phụ thuộc văo ứng suất tõc dụng, trong khi sức cản ma sõt biến đổi trực tiếp với độ lớn của ứng suất tõc dụng, trong khi sức cản ma sõt biến đổi trực tiếp với độ lớn của ứng suất biểu lộ trớn bề mặt trượt cắt. Phương trỡnh đường thẳng ứng suất cắt giới hạn cú dạng:
c tg n f =σ ϕ+ τ . (23-2) Trong đú: c : lực dớnh đơn vị. ỳn : ứng suất phõp trớn mặt trượt. ử : gúc ma sõt trong.
Trong thực tế thừa nhận rằng, độ bền chống cắt liớn hệ với ứng suất hiệu quả, vỡ vậy biểu thức trớn được viết lại lă:
' . 'ntg c f =σ ϕ+ τ (23-3) Trong đú:
c’ : lực dớnh đơn vị tạo bởi ứng suất hiệu quả. ỳ’n : ứng suất phõp hiệu quả trớn mặt trượt.
u 'n=σn − σ
u : õp lực nước lỗ rỗng tõc động lớn mặt trượt.ử’ : gúc ma sõt trong tạo bởi ứng suất hiệu quả. ử’ : gúc ma sõt trong tạo bởi ứng suất hiệu quả.
Với một loại đất đờ cho, cõc thụng số độ bền chống cắt c’vă ử’ cú giõ trị lă hằng số.