Để nghiờn cứu ổn định của đất nền, từ lõu nhiều nhà khoa học đó dựng mụ hỡnh thớ nghiệm hiện trường được gọi là bàn nộn chất tải và dựng phương phỏp chụp
ảnh, rải bột màu thành lớp để tiện quan sỏt mặt trượt trong đất nền khi bị phỏ hoại (nhà khoa học Nga V.I. Kurdumov - 1889, nhà khoa học Mỹ A.R. Jumikis - 1933...). Người ta đó dựng cỏc phương phỏp chất tải:
- Tải trọng thẳng đứng tỏc dụng đỳng tõm. - Tải trọng thẳng đứng tỏc dụng lệch tõm.
- Tải trọng xiờn (gồm tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang).
Cỏc thớ nghiệm thường tiến hành trờn mụ hỡnh đối với bài toỏn phẳng hoặc khụng gian đối xứng trục. Nền đất thớ nghiệm thường là cỏt khụ, điều này cho phộp loại trừđược ảnh hưởng của độ ẩm, lực dớnh kết.
Biểu đồ đường cong nộn lỳn S ~ P cú thể phõn thành 3 giai đoạn biến dạng của nền khi tải trọng tăng dần:
28 P (kN/mm2) S (mm) 0 S - p Po Pgh a b c Nêm chặt đất Vùng biến dạng dẻo Đất nền bị ép trồi Hỡnh 2.2: Kết quả thớ nghiệm bàn nộn hiện trường
a. Giai đoạn biến dạng đường thẳng – Oa: Khi tải trọng chưa lớn (0 < P < Po), quan hệ S ~ P gần nhưđường thẳng. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn nộn chặt.
Tải trọng kết thỳc ở giai đoạn này ký hiệu là Po - gọi là tải trọng giới hạn tuyến tớnh.
b. Giai đoạn biến dạng trượt cục bộ - ab: tải trọng vượt quỏ Po và ở trong phạm vi Po < P < Pgh thỡ quan hệ S ~ P là đường cong.
c. Giai đoạn phỏ hoại trượt nền – bc: tải trọng tiếp tục tăng và khi P ≥ Pgh. Giai
đoạn này gọi là giai đoạn phỏ hoại nền. Tải trọng Pgh gọi là tải trọng giới hạn - tải trọng phỏ hoại.
Tuy nhiờn do điều kiện kinh tế thường khụng cho phộp tăng kớch thước bàn nộn như kớch thước múng thực nờn việc dựa vào kết quả thớ nghiệm bàn nộn kớch thước nhỏ ở hiện trường mà suy ra tải trọng giới hạn của múng thực là khụng chớnh
29
xỏc. Hiện nay ở nước ta, thớ nghiệm bàn nộn đất ngay tại hiện trường chủ yếu để xỏc
định trị số mụ đun biến dạng của đất. Cỏc thớ nghiệm bàn nộn trong phũng thỡ hầu như khụng được chỳ ý vỡ điều kiện mụ hỡnh khú cú thể thực hiện được. Ngày nay, cỏc phương phỏp lý thuyết đó phỏt triển khỏ phong phỳ và đa dạng nhưng nhiều trường hợp từ thớ nghiệm lại cho những kết quả tin cậy hơn và khụng thể thiếu
được, đặc biệt là khi sự phỏ hoại cắt trong nền khụng thể hiện rừ rệt nhưđối với nền cỏt rời xốp hoặc múng đặt sõu... khi đú, lỳn mới là yếu tố chớnh để xỏc định mức độ ổn định của nền. Vỡ vậy, hướng nghiờn cứu tớnh toỏn ổn định của nền bằng thực nghiệm vẫn là phương phỏp nghiờn cứu cú cơ sở khoa học cần duy trỡ và phỏt huy.