ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM LOGO KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MÔN ĐỊA CƠ NỀN MÓNG Đ ề tài THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT VÀ LỰA CHỌN CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG PHỤC ƯỚC Click toVỤ add your textLƯỢNG ĐỘ LÚN CỐ KẾT ỔN ĐỊNH VÀ ĐỘ LÚN CỐ KẾT THEO THỜI GIAN Nhóm thực hiện: Hướng dẫn khoa học: 1.Trần Hữu Thiện 1570052 2.Trần Ngọc Tuấn 1570053 PGS TS Bùi Trường Sơn NỘI DUNG 02/16/16 Thí nghiệm nén cố kết Các đặc trưng biến dạng Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT NỘI DUNG 1.1 Giới thiệu 1.2 Dụng cụ thí nghiệm 1.3 Trình tự thí nghiệm 1.4 Xử lý kết vẽ đường quan hệ e-σ 1.5 Một số lỗi cần tránh làm thí nghiệm 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.1 Sơ tính nén lún cố kết đất Nén lún tượng giảm thể tích đất (do giảm độ rỗng) tác dụng tải trọng 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.1 Sơ tính nén lún cố kết đất Công trình xây dựng đất bão hoà, tải trọng truyền lên nước lỗ rỗng đất trước tiên Nước có xu hướng thoát từ lỗ rỗng →giảm thể tích phần rỗng đất → lún công trình 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.1 Sơ tính nén lún cố kết đất Đất hạt thô Hệ số thấm k lớn Thời gian ngắn Hệ số thấm k nhỏ Thời gian lớn Đất hạt mịn 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.1 Sơ tính nén lún cố kết đất Cố kết tượng nén chặt thoát chậm nước từ lỗ rỗng đất hạt mịn kết việc tăng tải (trọng lượng công trình lên đất nền) Thời gian dài 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.2 Thí nghiệm nén cố kết(Consolidation) - Là thí nghiệm xác định độ lún trình thoát nước lỗ rỗng mẫu đất tải trọng thẳng đứng không bị nở hông 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.2 Thí nghiệm nén cố kết(Consolidation) 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.3 Tiêu chuẩn hành 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 10 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.1 Tổng quan lý thuyết cố kết 2.1.6 Các giai đoạn chịu nén đất dính Giai đoạn nén ban đầu 02/16/16 Giai đoạn nén cố kết Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao Giai đoạn nén thứ cấp 50 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–σ Độ chuyển vị đứng S mặt mẫu: e1 − e S = H1 − H = H1 + e1 Biến dạng đứng mẫu đất thí nghiệm nén cố kết 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 51 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–σ Hệ số nén a: de a=− dσ hay e n − e n +1 a n, n +1 = σn +1 − σn Đường cong nén lún e-σ 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 52 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–σ Module biến dạng tổng quát: + en Eo = β a hay Đường cong nén lún e-σ 02/16/16 β β Eo = = mv ao 2ν m = a = a o Với: β = − , v + en 1− ν Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 53 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–logσ  Áp lực tiền cố kết –Ứng suất ứng với vị trí giao Đường nén lại Đường nén điểm đường nén lại nguyên thủy đường nén nguyên thủy gọi ứng suất tiền cố kết σ’p, Đường nở áp lực tối đa mà mẫu đất chịu đựng khứ Đường cong nén lún e-logσ 02/16/16 –Có hai cách phổ biến xác định σ’p Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 54 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–logσ e  Cách 1: Phương pháp Casagrande Kéo dài phần tínhkính 1.5 Chọn điểm A tuyến có bán đườngkhúc nénbé nguyên thủy (nhánhcong thẳng với ứng đường cốứng kết e-logσ suất lớn), giao điểm ’ Vẽ tiếp tuyến đường điểm A phân đường dvà giác d xác điểmthẳng có ứng Từ điểm A, vẽđịnh đường d” suấtsong tiền cố σ’phoành song vớikết trục d” A α d α d’ σ’p logσ Vẽ đường phân giác d góc hợp hai đường thẳng d’ d” Đường cong nén lún e-logσ 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 55 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–logσ e  Cách 2: Nối dài hai phần tuyến tính đường cong e-logσ, giao điểm hai đường ứng suất tiền cố kết σ’p logσ σ’p Đường cong nén lún e-logσ 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 56 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–logσ  Các hệ số Cr , Cs Cc: Đường nén lại Cr Đường nén nguyên thủy Đường nở Cc Cs −∆e e1 − e Cc = = ' ' ' ∆ ( log σ ) log σ − log σ1 Cs σ'2 H1 log ' Độ lún S: S = + e1 σ1 Đường cong nén lún e-logσ 02/16/16 − ( e r − er1 ) −∆e r C r = Cs = = ' ' ' ∆ ( log σ ) log σ2 − log σ1 Cc σ'2 S= H1 log ' + e1 σ1 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 57 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–logσ  Hệ số cố kết OCR (overconsolidation ratio) OCR = σ'p σ'vo • OCR = 1: đất cố kết thường (ký hiệu NC, normally consolidation) • OCR > 1: đất cố kết trước hay cố kết (ký hiệu OC, overconsolidation) • OCR < 1: đất cố kết chưa đủ trình cố kết trọng lượng lớp bên 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 58 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–logσ  Hệ số cố kết OCR (overconsolidation ratio) – Đất cố kết (σ’p < σ’o) dù tải trọng đất tự lún – Đất cố kết thường (σ’p = σ’o) độ lún xảy có phụ tải ∆σ’ + σ’o > σ’p – Đất cố kết (σ’p > σ’o) tính lún xảy ∆σ’ + σ’o > σ’p Khi ∆σ’ + σ’o ≤ σ’p, nguyên tắc không gây lún thêm Nếu có, tính lún cấp áp lực từ σ’o đến ∆σ’ + σ’o Khi đó, tính lún không lấy số Cc mà lấy số Cr 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 59 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.3 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết theo thời gian 2.3.1 Phương pháp Casagrande t50 Ut = Do a b A D50 a Ut = 50% B 0.197 × h 50 Cv = t 50 b D100 02/16/16 Ut = 100% Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 60 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.3 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết theo thời gian 2.3.2 Phương pháp Taylor t90 Do 0.848 × h 90 Cv = t 90 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 61 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.3 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết theo thời gian 2.3.2 Phương pháp Hypecbon (Hyperbola method) mH C v = 0.3 × D 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 62 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.3 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết theo thời gian 2.3.4 Phương pháp log(t) giai đoạn đầu (Early stage log-t method) t22.4 Do G H 222.4 C v = 0.0385 × t 22.4 F 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 64 [...]... làm thí nghiệm 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 35 CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.1 Tổng quan về lý thuyết cố kết Tổng quan về lý thuyết cố kết Các đặc trưng biến dạng phục vụ tính độ lún cố kết ổn định Các đặc trưng biến dạng phục vụ tính độ lún cố kết theo thời gian 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 36 ... cong nén lún từ các giá trị tính toán theo biến dạng của mẫu ở bước 2 Phải làm lại thí nghiệm ek − e'k > ± 5% ' ek 02/16/16 Vẽ đường cong nén lún từ các hệ số rỗng eo và e’k trước và sau khi thí nghiệm Các hệ số rỗng trung gian phải được xác định từ công thức : e’n=αen Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 33 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.4 XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ VẼ ĐƯỜNG QUAN HỆ e-σ Bước 4:...THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.2 DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 1.2.1 Máy nén cố kết 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 11 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.2 DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 1.2.1 Máy nén cố kết 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 12 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.2.1 Máy nén cố kết a) Hộp nén Floating Ring Consolidation Cell 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 13 THÍ... NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 1.3.2 Tiến hành thí nghiệm Bước 5 : Tiến hành dỡ tải Mục 4.3.8 TCVN 4200:2012 thì thời gian theo dõi biến dạng hồi phục -Đất cát pha và sét pha được phép giảm bớt hai lần so với lúc tăng tải -Đối với đất sét thì tiêu chuẩn ổn định về biến dạng hồi phục cũng được lấy như biến dạng nén lún 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 29 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ... THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.2.1 Máy nén cố kết a) Hộp nén Fixed Ring Consolidation Cell 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 14 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.2.1 Máy nén cố kết b) Đồng hồ đo biến dạng 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 15 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.2.2 Dụng cụ tạo mẫu a) Mẫu đất 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 16 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT... NÉN CỐ KẾT 1.3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 1.3.2 Tiến hành thí nghiệm Bước 1 :Cho dao vòng chứa mẫu đất đã lấy vào hộp nén 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 23 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 1.3.2 Tiến hành thí nghiệm Bước 2 :Đặt hộp nén vào máy nén, điều chỉnh đồng hồ đo lún về vị trí 0 và đổ nước đầy hộp nén 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 24 THÍ... nâng cao 31 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.4 XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ VẼ ĐƯỜNG QUAN HỆ e-σ Bước 2: Tính hệ số rỗng theo biến dạng en đối với mỗi cấp áp lực : Δh n =rn -ro -ΔM n Δh n e n =eo (1+eo ) ho Δh k ek =eo (1+eo ) ho 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 32 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.4 XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ VẼ ĐƯỜNG QUAN HỆ e-σ Bước 3: Kiểm tra, hiệu chỉnh kết quả thí nghiệm: Mục... cao 18 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.2.3 Một số dụng cụ khác 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 19 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 1.3.1 Chuẩn bị mẫu đất Mẫu đất nguyên dạng: tiến hành lấy mẫu đất bằng dao vòng như khi thí nghiệm xác định các đại trưng vật lý của mẫu đất 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 20 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM... cao 24 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 1.3.2 Tiến hành thí nghiệm Bước 3 :Cân bằng cánh tay đòn bằng thước thủy bình 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 25 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 1.3.2 Tiến hành thí nghiệm Bước 4: Đặt tải trọng theo từng cấp áp lực tăng dần và ghi nhận số đọc của đồng hồ đo lún Mục 3.7 TCVN 4200: Trị số các cấp áp lực nén tính... nguyên dạng: lấy mẫu trung bình có khối lượng khoảng 200g từ đất đá được giã sơ bộ, loại bỏ sỏi sạn và tạp chất để chế bị mẫu Lấy khoảng 10g để xác định độ ẩm ban đầu (W) 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 21 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 1.3.2 Tiến hành thí nghiệm Bước 1 Bước 2 Bước 3 Bước 4 02/16/16 Bước 5 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 22 THÍ NGHIỆM ... TRƯNG BIẾN DẠNG 2.1 Tổng quan lý thuyết cố kết Tổng quan lý thuyết cố kết Các đặc trưng biến dạng phục vụ tính độ lún cố kết ổn định Các đặc trưng biến dạng phục vụ tính độ lún cố kết theo thời gian. .. CÁC ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG 2.2 Các đặc trưng biến dạng phục vụ cho việc ước lượng độ lún cố kết ổn định 2.2.1 Dùng đường cong nén lún e–σ Độ chuyển vị đứng S mặt mẫu: e1 − e S = H1 − H = H1 + e1 Biến. .. 10 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.2 DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 1.2.1 Máy nén cố kết 02/16/16 Báo cáo Tiểu luận Địa chất công trình nâng cao 11 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT 1.2 DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 1.2.1 Máy nén cố kết