b) Khi có thiết bị thoát nước.
A.2.2 Các hệ số tính toán.
Các hệ số an toàn được dùng trong tính toán nền và kết cấu công trình theo trạng thái giới hạn là hệ số đồng nhất, hệ số điều kiện làm việc, hệ số chính xác và hệ số vượt tải.
Hệ số đồng nhất nói chung - kí hiệu là k - xét tới khả năng thay đổi của cường độ vật liệu và những đặc trưng khác của vật liệu và của đất, thiên về mặt bất lợi so với giá trị tiêu chuẩn của chúng, do thay đổi về tính chất cơ học gây ra.
Trong tính toán nền theo trạng thái giới hạn, các đặc trưng của đất nền cũng được phân làm hai loại là đặc trưng tiêu chuẩn và đặc trưng tính toán.
Đặc trưng tiêu chuẩn của một loại đất (vật liệu) nào đó lấy bằng trị số trung bình số học của các giá trị đặc trưng đó, xác định được bằng thí nghiệm với số lượng mẫu đất đủ để thống kê. Nhưng vì đất là một loại sản vật "tự nhiên lịch sử", do đó thường không đồng nhất, mặt khác khi xác định các đặc trưng cảu đất bằng thí nghiệm không tránh khỏi sai sót xảy ra do chế bị mẫu hoặc thao tác, cho nên đặc trưng tiêu chuẩn không phản ánh được mức độ biến đổi của các đặc trưng đó. Ví dụ cho kết quả thí nghiệm một đặc trưng nào đó của hai loại đất - hệ số chống cắt tgψ1 - nêu trong bảng A.7.
Bảng A.7 Đặc trưng cục bộ Đặc trưng trung bình số học tiêu chuẩn Mức độ biến đổi 0,525 0,510 0,530 0,520 0,510 0,520 0,515 0,525 0,505 0,520 0,518 0,505÷0,530 0,525 0,550 0,540 0,500 0,505 0,530 0,510 0,520 0,545 0,505 0,518 0,500÷0,550 Kết quả tính toán cho biết hai loại đất trên có cùng đặc trưng tiêu chuẩn của hệ số chống cắt tg
tc
1
ψ = 0,510 - nhưng loại đất thứ nhất có mức độ biến đổi của các giá trị tgψ1 ít hơn loại đất thứ hai, do đó có mức độ đồng nhất hơn.
Vậy trong tính toán nền công trình, nhiều khi cần phải xét tới mức độ biến đổi của các đặc trưng của đất như đã nêu trên, có như vậy mới bảo đảm cho công trình tính toán được an toàn, do đó chỉ dùng đặc trưng tiêu chuẩn chưa đủ mà còn phải dùng đặc trưng tính toán.
Để xét tới mức độ đồng nhất của đất, người ta đưa vào khái niệm về hệ số đồng nhất của đất k theo định nghĩa nêu trên. Trong tính toán, đặc trưng tính toán được lấy bằng tích của đặc trưng tiêu chuẩn với hệ số đồng nhất k:
tc A k =1− σ
(A.23) Trong đó:
σ - sai số bình phương trung bình, có giá trị tính theo biểu thức: 1 2 − − Σ = σ n ) A A ( tc i (A.24) Trong đó: Ai - đặc trưng cục bộ của đất; Atc - đặc trưng tiêu chuẩn của đất; n - số mẫu đất thí nghiệm.
Nếu gọi Att là đặc trưng tính toán thì sẽ có:
Att = Atck = Atc - σ; (A.25)
Từ biểu thức (A.24) và (A.25) thấy rằng, nếu đất càng đồng nhất, σ càng nhỏ (dần tới không), do đó Att càng dần tới Atc.
Kết quả thực tế cho biết rằng, không giống các vật liệu nhân tạo khác như bê tông, thép v.v…, trị số sai số bình phương trung bình của đất lớn, do đó hệ số đồng nhất k nhỏ, tức là mức độ đồng nhất của đất kém.
Hệ số điều kiện làm việc, m quy định tại QCVN 04-05:2012/BNNPTNT