CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.4 Thí nghiệm nén cố kết
2.4.1 Khái niệm
Tính nén lún của đất là khả năng giảm thể tích của nó (do giảm độ rỗng) dưới
31
Quá trình nén lún của đất dưới tác dụng của tải trọng ngồi thực chất là q trình nén chặt đất. Dưới tác dụng của tải trọng ngồi, các hạt rắn sắp xếp lại, thể tích lỗ rỗng trong đất giảm xuống, độ chặt của đất tăng lên. Như vậy, tính nén lún của đất hồn tồn khác nhau tùy thuộc vào từng loại đất và từng trạng thái, và trong từng hoàn cảnh cụ thể đối với một loại đất.
Trong thí nghiệm nén cố kết ta nghiên cứu tính chất nén lún của đất trong điều kiện khơng nở hơng (khơng có biến dạng ngang) và dưới tác dụng của tải trọng tĩnh (khơng đổi).
Khi cơng trình được xây dựng trên đất bão hịa, tải trọng cơng trình được xem như truyền lên nước trong các lỗ rỗng của đất trước tiên. Vì chịu tải nên nước có xu hướng thốt ra từ các lỗ rỗng trong đất (áp lực nước lỗ rỗng phân tán từ nơi có áp lực lớn đến nơi có áp lực bé hơn và áp lực hữu hiệu tăng dần lên), gây ra sự giảm thể tích phần rỗng của đất và lún cơng trình.
Đối với đất có hệ số thấm lớn (đất hạt thơ), q trình này hồn tất trong một khoảng thời gian ngắn và kết quả là hầu như sự lún kết thúc hồn tồn trong khi thi cơng. Tuy nhiên, đối với đất có hệ số thấm nhỏ (đất hạt mịn, đặc biệt là đất loại sét), quá trình này chiếm một khoảng thời gian rất lớn, mức độ biến dạng và độ lún xảy ra rất chậm.
Hiện tượng nén chặt do sự thoát ra rất chậm của nước từ các lỗ rỗng trong đất
hạt mịn như là kết quả của việc tăng tải (trọng lượng của cơng trình lên trên đất nền) được hiểu là cố kết (consolidation).
Áp lực tiền cố kết của mẫu đất pc là áp lực mà bản thân đất nền đã từng chịu
đựng được trong quá khứ do nhiều nguyên nhân khác nhau tạo ra.
2.4.2 Mục đích
Thí nghiệm nén cố kết được tiến hành trong điều kiện đất không nở hơng để xác định độ giảm thể tích của đất khi chịu tải trọng nén khác nhau. Từ kết quả thí nghiệm
32
ta có thể vẽ biểu đồ e – p, e – log, xác định được các hệ số: hệ số nến lún a, hệ số nén thể tích mv, chỉ số nén Cc, chỉ số nở Cs, module biến dạng E, hệ số cố kết Cv, hệ số thấm k, tính tốn độ lún cơng trình.