6. Đúng gúp mới của luận ỏn
3.1. Trạng thỏi ứng suất tự nhiờn của nền đất trong nửa khụng gian vụ hạn
Để xỏc định thụng số rất quan trọng trong địa kỹ thuật là hệ số ỏp lực ngang
của đất, tỏc giả nghiờn cứu bài toỏn trạng thỏi ứng suất tự nhiờn của nền đất trong nửa khụng gian vụ hạn do trọng lượng bản thõn gõy ra.
Bài toỏn xỏc định trạng thỏi ứng suất trong nền thiờn nhiờn là bài toỏn (2.10)
với cỏc ràng buộc (2.16), (2.19), (2.20), (2.21). Sai phõn húa cho biểu thức của
(2.10) ta được hệ (2.25) và (2.26). Sơ đồ giải bài toỏn tương tự như hỡnh 2.8, chỉ
thay hàm mục tiờu (2.27) thành (2.26) và điều kiện biờn (2.17) thành (2.19). Tỏc giả viết chương trỡnh Dothang3 để giải bài toỏn.
Số liệu tớnh toỏn: Đất nền cú =17 kN/m3, kớch thước ụ lưới sai phõn
x=y=1m.
Kết quả tớnh toỏn ứng suất nộn x và y tại cỏc điểm nỳt tớnh toỏn của cỏc cột
đất theo chiều sõu được trỡnh bày trờn hỡnh 3.1a và hỡnh 3.1b.
Từ hỡnh 3.1a và hỡnh 3.1b ta thấy, giỏ trị ứng suất nộn x, y tại cỏc cột đất là bằng nhau, tăng tuyến tớnh theo chiều sõu với quy luật x= y= .y
Giỏ trị ứng suất tiếp xy tại cỏc nỳt tớnh toỏn xấp xỉ bằng khụng.
Nhận xột
- Quy luật thay đổi giỏ trị của ứng suất nộn x và y theo chiều sõu do tỏc dụng của trọng lượng bản thõn trong nửa khụng gian vụ hạn là x= y= .y. Hệ số ỏp lực ngang tớnh toỏn ở trạng thỏi tự nhiờn (hệ số ỏp lực đất tĩnh) K 1
y x 0 .
- Trạng thỏi ứng suất của nền đất trong trường hợp này là x= y= .y, xy = yx = 0. Kết quả này trựng với nghiệm riờng của hệ (2.15) trong trường hợp đất ổn
định nhất (bài toỏn nhận được từ phộp tớnh biến phõn).
- Trạng thỏi ứng suất x= y= .y, xy = yx = 0 là trạng thỏi ứng suất nộn hai chiều. Từ kết luận trờn cho ta nhận định rằng khi xỏc định cỏc chỉ tiờu cơ lý của đất nờn dựng thớ nghiệm nộn ba trục với ỏp lực nộn ban đầu tỏc dụng theo ba phương cú giỏ trị bằng ỏp lực khi mẫu ở trong đất là .h (h là chiều sõu lấy mẫu đất).
- Ứng suất tiếp xy tại cỏc nỳt tớnh toỏn đều gần như bằng khụng, cỏc giỏ trị này phự hợp với điều kiện đất ổn định và tớnh chất vụ hạn của bài toỏn (đất trong bỏn khụng gian vụ hạn nờn bất kỳ mặt phẳng thẳng đứng nào cũng được coi là mặt phẳng đối xứng, trờn mặt phẳng đối xứng ứng suất tiếp bằng khụng).