4. Kết quả đạt được
2.3. Cơ sở khoa học trong nghiờn cứu thấm qua đờ trong trường hợp ngõm lũ
Trong truờng hợp ngõm lũ, ỏp lực khe rỗng ảnh hưởng cả tải trọng và cường độ đất nờn việc phõn tớch ổn đớnh mỏi đờ là rất quan trọng để nắm rừ sự biến đổi ỏp lực khe rỗng bờn trong thõn đờ, kố. Cú thể phỏt sinh ỏp lực khe rỗng dưới điều kiện cú hoặc khụng cú dũng chảy nước ngầm. Dũng chảy ngầm cú thể phõn thành dũng ngầm tĩnh tại (khụng thay đổi theo thời gian) và dũng ngầm khụng tĩnh tại (thay đổi về tốc độ dũng chảy). Dũng ngầm xuất hiện do ảnh hưởng khỏc nhau về đầu nước giữa hai phõn tố đất cạnh nhau. Vớ dụ tại vị trớ trước và sau mỏi đờ sụng trong thời kỳ nước cao ở trong sụng hay khi đầu nước ỏp lực của nước biển biến đổi đối với đờ biển (hỡnh 2-13).
42
Biến đổi ỏp lực khe rỗng trong đất cú thể trệch với ỏp lực thủy tĩnh theo 3 nguyờn nhõn khỏc nhau như sau:
a. Dũng chảy ngấm do chờnh đầu nước (hay thế năng) giữa 2 vị trớ. Trong trường hợp đối với đờ, cỏc điều kiện biờn thủy lực biến đổi ở phớa sụng hay phớa biển ( do thay đổi triều, súng do giú và tàu thuyền, mực nước sụng) cũn ở phớa trong đồng khụng thay đổi làm tăng dũng chảy ngầm.
b. Dũng này cú thể là dũng tĩnh tại hoặc khụng tĩnh tại (cú liờn quan đến độ cố kết của đất) với kết quả là làm giảm dung tớch do một lượng gia tăng tải trọng ngoài khụng thể xảy ra vỡ nước khe rỗng đỏng phải bị trục xuất ra lại bị trễ do độ thấm nhỏ của đất và do tải trọng ngoài được truyền nhờ ỏp lực khe rỗng gia tăng tạm thời. Hiện tượng này đặc biệt thường xuất hiện với đất ớt thấm như đất sột.
c. Thay đổi dung tớch do ứng suất cắt. Vấn đề này cú thể quan trọng khi trong đất cú bọc cỏt hạt rời và đất sột nhẹ sẽ cú thể dẫn đến ỏp lực khe rỗng vượt trội làm giảm tức thỡ ứng suất hiệu quả và ứng suất cắt. Với đất cỏt rời cú thể xuất hiện hiện tượng húa lỏng trong trường hợp tới hạn.
d. Dũng chảy ngầm và độ thấm
Như đó đề cập ở trờn dũng chảy ngầm là do chờnh đầu nước giữa 2 vị trớ (hỡnh 2-13). Đầu nước chờnh là h, khoảng cỏch giữa hai vị trớ ∆s. Khỏc nhau về ỏp lực khe rỗng là u = (h-z) γRwR.
Cường độ dũng chảy ngầm cú thể ỏp dụng định luật Darcy: q = k.i
Trong đú:
q : lưu lượng đơn vị hay tốc độ dũng chảy riờng (m/s). k : hệ số thấm (m/s).
i : gradient thủy lực.
Đối với tốc độ dũng chảy riờng, hệ số thấm k là quan trọng vỡ cỏc thụng số về đất biến đổi rất lớn. Đất sột k trong khoảng 10P
-7 P m/s đến 10P -10 Pm/s, cũn đối với đất cỏt k trong khoảng 10P -3 P m/s đến 10P -5
P m/s. Vật liệu hạt như cuội sỏi cú độ thấm lớn hơn nhiều nhưng định luật Darcy khụng cũn giỏ trị để ỏp dụng.
43