Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 2: Các tính chất cơ học của đất

37 3 0

Vn Doc 2 Gửi tin nhắn Báo tài liệu vi phạm

Tải lên: 57,242 tài liệu

  • Loading ...
1/37 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 11/02/2020, 15:52

Ta biết rằng tất cả các công trình đều được đặt trên các lớp đất, đá. Toàn bộ lực tác dụng lên công trình đều đ ược truyền xuống nền thông qua móng công trình. Vậy một công trình muốn ổn định, an toàn thì trước hết nền móng công trình đó phải đủ khả năng chịu lực. Xuất phát từ yêu cầu trên trước khi xây dựng mỗi công trình chúng ta phải xác định được sức chịu tải của nền đất, đá. Chương này sẽ tìm hiểu về các tính chất cơ học của đất đá. Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Chơng II: Các tính chất học đất Ta biết tất công trình đợc đặt lớp đất, đá Ton lực tác dụng lên công trình đợc truyền xuống thông qua móng công trình Vậy công trình muốn ổn định, an ton trớc hết móng công trình phải đủ khả chịu lực Xuất phát từ yêu cầu trớc xây dựng công trình phải xác định đợc sức chịu tải đất, đá Muốn phải nghiên cứu tính chất học đất nh tính chịu nén, tính thấm, khả chịu cắt cđa ®Êt nỊn Trong thùc tÕ chóng ta th−êng gặp hai tợng sau: + Hiện tợng lún: L tợng biến dạng theo phơng đứng lm giảm thể tích đất Nếu độ lún nhỏ, công trình sử dụng đợc, nhng độ lún lớn, không gây tợng nứt, phá hoại công trình + Hiện tợng nghiêng đổ công trình: Đó l phá hoại đất lm công trình tiếp tục khai thác đợc Hai tợng đặc trng cho hai vấn đề chịu lực đất l vấn đề biến dạng (lún) v vấn đề cờng ®é hay ỉn ®Þnh Bμi 1: TÝnh chÊt nÐn lón đất Nh chơng I nghiên cứu đất đợc cấu tạo từ hạt đất xếp cách tự nhiên tạo pha rắn, lỏng v khí Dới tác dụng tải trọng công trình truyền xuống lm phá vỡ liên kết tự nhiên hạt, chúng bị dịch chuyển lèn chặt vo lm giảm lỗ rỗng, giảm thể tích lμ tÝnh nÐn lón cđa ®Êt Do ®Êt cã tÝnh nén lún nên dới tác dụng tải trọng công trình đất bị thay đổi hình dạng, thay đổi thể tích ta gọi đất có tính biến dạng I Thí nghiƯm nÐn ®Êt ë hiƯn tr−êng: Dơng thÝ nghiệm: - Bn nén gang, thép hay bêtông có diện tích khoảng 0,5m2 1m2 hình tròn hình vuông - Giá truyền tải trọng có khắc vạch đến 0,1mm - Bn đặt tải đặt giá truyền - Kim để xác định độ lún K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Hình 2.1-1: Thí nghiệm nén đất trờng Trình tự thí nghiệm: - Đo hố đo đến vị trí đặt móng - Đặt máy ®o xuèng hè nh− h×nh 2.1-1 - Sau bè trí máy xong ta đặt tải trọng P (tĩnh tải) theo cấp tăng dần Mỗi cấp tải trọng khoảng 20-50kN/m2 tuỳ theo loại đất - Đối với cấp tải trọng ta đo độ lún thời điểm khác t=30giây, 1, 2, 3, 5, 15, 30, 45, 60, 90, 120phút Nếu hai lần đo liên tiếp m độ lún không vợt 0,1mm ta tiếp tục tác dụng cấp tải trọng - Cứ tiếp tục tác dụng tải trọng tăng dần cấp nh độ lún bn nén tăng đột ngột, đất xung quanh bn nén nứt nẻ hay đất trồi lên bên bn nén Kết thí nghiệm v đặc điểm biến dạng: a) Biểu đồ ®é lón - thêi gian“: - KÕt qu¶ thÝ nghiƯm: Lấy số liệu đo đợc từ thí nghiệm nén, theo cấp ta vẽ đợc biểu đồ quan hệ độ lún v thời gian nh sau: t S K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Hình 2.1.2: Biểu đồ độ lún - thời gian - Đặc điểm biến dạng: Qua biểu đồ ta thấy ứng với cấp tải trọng P S = a * p * H (2.1-14) II Các đặc trng biến dạng đất: Các tiêu đặc trng cho tính chất biến dạng đất: a) Hệ số nén lún (a) m2/kN: Đã trình by b) Mô đun biến dạng (E0): - ë thÝ nghiƯm nÐn ®Êt ngoμi hiƯn tr−êng ta còng xác định đợc mô đun biến dạng E0 nh CT 2.1-2 - Ta xác định đợc mô đun biến dạng E0 từ thí nghiệm phòng nh− sau: XÐt mÉu ®Êt cã chiỊu cao H MÉu chịu nén lực giải p mặt Trong trạng thái ép không nở hông ta có biến dạng ngang tơng đối: x =y = K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 10 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học cđa ®Êt τ0 τ0 τ0 = ϕ+c σt g = σt τ I ταtr a) σ σ1 ϕ σ3 σ 2α c c ϕ ϕ τ c gϕ+ 0' σ3 2α tr σαtr C b) σ1 σ Hình 2.3-4: Vòng tròn ứng suất (Vòng tròn Mohr) a) Vòng Mohr trạng thái cân bền b) Vòng Mohr trạng thái cân giới hạn - Điều kiện cân giới hạn điểm l = Khi mặt trợt tạo với phơng ứng suất nhỏ góc tr Theo định luật Coulomb cờng độ chống cắt đất ta có: αtr = τ = σ αtr tgϕ + c (2.3-6) - Theo 2.3-5 ta tìm đợc điểm I vòng tròn Mohr có toạ độ tr , αtr nh− sau: σ αtr = τ αtr - σ1 +σ3 − σ1 −σ3 2 σ1 −σ3 sin 2α tr = cos 2α tr (2.3-7) Tõ 2.3-6 vμ 2.3-7 ta thÊy ®iĨm I lμ ®iĨm nhÊt võa nằm vòng tròn Mohr vừa nằm đờng thẳng Coulomb, vËy I lμ tiÕp ®iĨm cđa hai ®−êng nμy Ta thÊy αtr = 45+ϕ/2 - Tõ ΔCIO’ ta cã: (σ − σ ) σ1 −σ IC sin ϕ = = = ( σ + σ ) σ + σ + 2c cot gϕ O 'C + c cot gϕ => σ = σ 2.3-8 + sin ϕ cos ϕ + 2c − sin ϕ − sin ϕ Ta cã: + sin ϕ sin 90 + sin ϕ = = tg ( 45 + ϕ / ) − sin ϕ sin 90 − sin ϕ sin(90 − ϕ ) cos ϕ = = tg ( 45 + ϕ / ) − sin ϕ sin 90 sin K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 23 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Vậy = σ 3tg ( 45 + ϕ / ) + 2ctg ( 45 + ϕ / ) (2.3-9) Đối với đất cát c=0 ta cã: σ = σ 3tg ( 45 + ϕ / ) (2.3-10) C«ng thøc 2.3-9 vμ 2.3-10 l điều kiện cân giới hạn Mohr-Coulomb Ngoi điều kiện cân giới hạn biểu diễn thông qua quan hệ ứng suất thnh phần theo hệ trục xoy no đó: σ 1,3 = σz +σx ⎛σ −σ x ⎞ ± ⎜ z ⎟ + τ xz ⎠ Thay vo 2.3-8 ta đợc: sin = (σ x − σ y ) + 4τ xy (σ x + σ y + 2c cot g ) (2.3-11) Đối với đất cát c=0 ta cã: sin ϕ = 2 (σ x − σ y ) + 4τ xy (σ x + σ y ) (2.3-12) ý nghÜa: NÕu mét ®iĨm đất trạng thái cân giới hạn trị số ứng suất điểm thoả mãn đẳng thức từ 2.3-8 đến 2.3-12 Ngợc lại, điểm no có ứng suất thoả mãn điều kiện điểm trạng thái cân giới hạn IV Thí nghiệm cắt máy nén ba trục Thiết bị thí nghiệm: Để thực thí nghiƯm nμy ta sư dơng m¸y nÐn trơc nh− hình Máy gồm phận sau: - Mng cao su bọc mẫu đất (1) - ống hình trơ b»ng thủ tinh hay nhùa (2) - BƯ máy (3), chóp mũ (4) - Thiết bị truyền tải thẳng đứng (5) - Bn nén (6) - Đá xốp thoát nớc (7) - Van xả khí (8) - ống vμ van b¬m n−íc vμo (9) - èng vμ van thoát nớc từ mẫu đất (10) - ống v van dùng để đo áp lực nớc lỗ rỗng (11) K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 24 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Hình 2.3-5: Máy nén trục Trình tự thí nghiệm: Cũng giống nh phơng pháp cắt trực tiếp thí nghiệm ny ta tiến hnh cắt đất theo phơng pháp: C¾t nhanh, c¾t chËm vμ cè kÕt c¾t nhanh a) Phơng pháp cắt nhanh: - Mẫu đất sau sử lý (cắt, gọt) đợc bọc mng cao su v đặt vo buồng áp lực - Mở van (9) v bơm nớc vo buồng áp lực đồng thời mở van (8) để xả hết khí bình - Van (10) v van (11) đợc đóng suốt trình thí nghiệm - Tăng tải trọng nén cách đột ngột để mẫu bị phá huỷ b) Phơng pháp cắt chậm: - Mẫu đất sau sử lý (cắt, gọt) đợc bọc mng cao su v đặt vo buồng ¸p lùc - Më van (9) vμ b¬m n−íc vμo buồng áp lực đồng thời mở van (8) để xả hết khí bình để tạo áp lực nén tứ phía lên mẫu đất với giá trị - Më van (10) vμ (11) - Khi mÉu ®Êt ®· cè kÕt vμ tho¸t n−íc hoμn toμn d−íi ¸p lực ta đóng van (10) lại - Tải trọng nén dọc trục đợc tăng lên cấp Đối với cấp tải trọng phải mẫu đất cố kết với thoát nớc hon ton - Lặp lại bớc ny đến mẫu bị phá hoại K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 25 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất c) Phơng pháp cắt nhanh cố kết: - Mẫu đất sau sử lý (cắt, gọt) đợc bọc mng cao su v đặt vo buồng ¸p lùc - Më van (9) vμ b¬m n−íc vμo buồng áp lực đồng thời mở van (8) để xả hết khí bình để tạo áp lực nén tứ phía lên mẫu đất với giá trị - Më van (10) vμ (11) - Khi mÉu ®Êt ®· cè kÕt vμ tho¸t n−íc hoμn toμn d−íi ¸p lực ta đóng van (10) lại - Tải trọng nén dọc trục đợc tăng lên đột ngột đảm bảo mẫu bị phá hoại m áp lực nớc lỗ rỗng mẫu không đổi Kết thí nghiệm: Thí nghiệm lần lợt với mẫu đất giống với giá trị khác - Nhờ thiết bị đo ta xác định đợc ứng suất däc trơc giíi h¹n lμ σ1 vμ øng st giíi hạn theo phơng ngang - Dựa vo giá trị ứng suất v qua lần thí nghiệm ta vẽ đợc vòng tròn Mohr nh SBVL - VÏ ®−êng tiÕp tun víi ®−êng tròn ta đợc đờng biểu thị cờng độ chống cắt mẫu đất nh sau: = * tg + c V Các nhân tố ảnh hởng đến cờng độ chống cắt đất Từ biểu thức tính cờng độ chống cắt đất =tg+c ta thấy cờng độ chống cắt l hm biÕn øng suÊt ph¸p, gãc ma s¸t vμ lùc dÝnh cđa ®Êt Mét biÕn nμy thay đổi ảnh hởng đến cờng độ chống cắt đất ta nghiên cứu nhân tố lm thay đổi biến ứng suất pháp: Khi ta tăng tải trọng tác dụng lên đất (tăng ứng suất pháp) lm cho hạt xít lại gần hơn, lực ma sát hạt tăng lên lm tăng cờng độ chống cắt đất Ma sát hạt (đối với đất cát): Ma sát hạt phụ thuộc vo nhân tố sau: - Kích thớc, hình dạng hạt - Thnh phần cấp phối hạt - Độ chặt ban đầu: Đối với đất cát chặt lực ma sát v lực hóc hạt lớn cờng độ chống cắt lớn đất cát rời ngợc lại K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 26 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Lực dính đất (®èi víi ®Êt dÝnh): Lùc dÝnh cđa ®Êt phơ thc vo nhân tố sau: - Thnh phần khoáng vật đất: thnh phần khoáng vật định chiều dy vμ ®é nhít cđa líp n−íc mμng máng xung quanh hạt ảnh hởng đến lực dính ®Êt - §é Èm cđa ®Êt: Khi ®é Èm cμng lín, chiỊu dμy cđa líp n−íc mμng máng cμng lín, độ chặt nh lực dính hạt giảm xuống K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 27 Bi giảng học đất Bi 4: chơng II: tính chất học đất cố kết đất dính bão ho nớc Hiện tợng cố kết: Ta biết cấu tạo đất gồm hạt đất v lỗ rỗng hạt Trong lỗ rỗng chứa đầy nớc (đất bão ho nớc), chứa nớc khô hon ton Trong trờng hợp đất chứa nớc khô chịu nén trớc hết cốt đất bị biến dạng đn hồi tức thời, sau liên kết hạt bị phá vỡ v hạt di chuyển v dịch sát vo lm cho lỗ rỗng bị thu hẹp lại v đất dần chặt lại Đối với trờng hợp đất bão ho nớc chịu nén xảy tợng nh nhng lỗ rỗng chứa đầy nớc nên hạt đất muốn dịch chuyển sát vo nớc lỗ rỗng phải bị ép ngoi Hiện tợng nén lún đất bão ho nớc gắn với trình thoát nớc lỗ rỗng đợc gäi lμ hiƯn t−ỵng cè kÕt thÊm VËy ta cã thể định nghĩa tợng cố kết thấm nh sau: HiƯn t−ỵng cè kÕt thÊm lμ hiƯn t−ỵng nÐn lón đất dính bão ho nớc kèm theo trình thoát nớc lỗ rỗng ngoi Tốc độ cố kết phụ thuộc vo tốc độ thoát nớc lỗ rỗng ngoμi v× vËy nã phơ thc vμo hƯ sè thÊm K Đối với đất rời có hệ số thấm lớn nên trình cố kết thấm xảy nhanh v kết thúc sớm Thông thờng công trình xây dựng đất rời sau thi công xong độ lún kết thúc luôn, nghiên cứu trình cố kết thấm đất rời thờng ý nghĩa Ngợc lại hệ số thấm đất dính bé trình cố kết thấm kéo di v phức tạp nghiên cứu trình cố kết thấm đất dính bão ho nớc có ý nghĩa thực tế Mô hình cố kết thấm: Năm 1923, Terzaghi đè suất mô hình học đơn giản để mô cho mẫu đất bão ho nớc v dùng lm công cụ để giải thích trình cố kết thấm đất dới tác dụng tải trọng ngoi Mô hình gồm phận chính: - Một bình đựng đầy nớc - Một lò xo đặt thẳng đứng bình - Một nắp dạng píttông có đục lỗ đợc gắn với đầu lò xo K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 28 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Trong mô hình ny lò xo đặc trng cho khung cốt đất, nớc bình đặc trng cho nớc tự chiếm đầy lỗ rỗng đất, lỗ đục nắp đặc trng cho lỗ rỗng đất liên thông ngoi Nắp có đục lỗ Bình đựng nớc Nớc Lò xo Hình 2.3-6: Mô hình cố kết thÊm Trong lý thut cè kÕt thÊm, ¸p lùc n−íc lỗ hổng gọi l áp lực nớc trung tính u, cò áp lực tác dụng lên lò xo gọi l áp lực nơc có hiệu Dựa vo mô hình ny ta lm rõ khái niệm hai loại áp lực ny v chuyển hoá hai loại ứng suất nh sau: - Khi tác dụng áp lực p lên nắp bình, bịt kín lỗ đục nớc không thoát ngoi đợc bị nén áp lực nén nớc chịu l áp lực nớc lỗ rỗng u có giá trị u=nh với h l chiều cao cột nớc dâng lên ống đo áp nớc bị ép Mặc dù bị nén nhng không bị lún lực p không truyền đợc vo lò xo để lm lò xo biến dạng Tức l đất có chứa nớc lỗ rỗng áp lực nớc lỗ rỗng xuất v gây cản trở cho nén lún đất nên áp lực nớc lỗ rỗng u gọi l áp lực không hiệu hay ứng suất trung ho - Khi mở lỗ đục: + Tại t=0 u = γnh = p, σ = ¸p lùc p hon ton nớc lỗ rỗng chịu hình 2.3-7 a + Tại t>0 nớc thoát qua lỗ đục, mực nớc ống đo áp hạ, nắp bình hạ xuống lm biến dạng lò xo u = nh1 = p1 < p, σ = p – u nh− h×nh 2.3-7 b Lóc nμy øng st σ cã t¸c dơng nén chặt đất lại nên đợc gọi l ứng suất có hiệu + Tại t= nớc đất ngừng thoát (nớc đất cần thoát thoát hết) cờng độ chịu nén lò xo cân b»ng víi ¸p lùc nÐn p (σ = p),¸p lùc nớc lỗ rỗng u = 0, trình cố kết thấm kết thúc (hình 2.3-7c) K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 29 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất h=p/γn t=0 t=∞ 0v= γ n ∂z γ n ∂z (2.3-14) Trong đó: v Lu tốc thấm u - áp lực nớc lỗ rỗng n Trọng lợng riêng n−íc k – HƯ sè thÊm Tõ 2.3-13 vμ 2.3-14 ta cã: − ∂q k ∂ 2u dz = − dxdydz ∂z γ n ∂z (2.3-15) Ta cã thÓ tích lỗ rỗng phân tố l: dV r = e 1+e dV = e 1+e dxdydz => L−ỵng thay đổi thể tích lỗ rỗng khoảng thời gian dt lμ: ∂(dV r ) ∂e = dxdydz ∂t ∂t + e K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật (2.3-16) Trang 31 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Mặt khác lợng thay đổi nớc lỗ rỗng khối đất phân tố thời gian dt lợng thay đổi thĨ tÝch cđa khèi ®Êt cïng thêi gian ®ã Tõ 2.3-15 vμ 2.3-16 ta cã: ∂e k∂ 2u dxdydz = dxdydz ∂t + e γ n ∂z (2.3-17) k∂ 2u ∂e = γ n ∂z t + e (2.3-18) Trong phạm vi tải trọng không lớn xem lợng giảm hệ số rỗng e tỉ lệ thuận với lợng tăng ¸p lùc cã hiƯu σ ∂e = −a∂σ Ta l¹i cã σ = p – u => ∂σ = ∂( p − u ) = −∂u VËy ∂e = a∂u (2.3-19) k∂ u a ∂u = + e ∂t γ n ∂z (2.3-20) Tõ 2.3-18 vμ 2.3-19 ta đợc: Đặt C v = k (1 + e ) ta đợc: na Cv 2u u = z t (2.3-21) Đây l phơng trình vi phân bi toán cố kết thấm chiều Terzaghi Nếu biến dạng đất nh trình thoát nớc lỗ rỗng không diễn theo chiều trục z m theo trục x,y ta có bi toán cố kết phẳng v bi toán cố kết không gian - Đối với bi toán cố kết phẳng lập luận tơng tự nh bi toán chiều ta rút đợc phơng trình sau ứng với tải trọng ngoi không thay ®ỉi theo thêi gian: ⎡ ∂ 2u ∂ 2u ⎤ ∂u C 'v ⎢ + ⎥ = ∂z ⎦ ∂t ⎣ ∂x (2.3-22) Trong ®ã: C 'v = k (1 + e )(1 + μ ) 1+ μ Cv = 2γ n a μ - HÖ số nén hông đất - Đối với bi toán cố kết không gian Renđulic rút phơng trình vi phân cố kết có dạng nh sau: K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 32 Bi giảng học đất chơng II: tính chất häc cđa ®Êt ⎡ ∂ 2u ∂u ⎤ ∂u ∂ 2u =C r ⎢ + + C r r ∂r ⎥⎦ ∂t ∂z ⎣ ∂z (2.3-23) Trong đó: r Khoảng cách từ điểm xét đến trục z Cr – HƯ sè cè kÕt theo chiỊu xuyªn t©m, C r = k r (1 + e ) γ na Cz – HƯ sè cè kÕt theo chiỊu thẳng đứng, C z = k z (1 + e ) γ na Kr vμ Kz – HÖ sè thÊm theo chiều xuyên tâm v chiều thẳng đứng K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 33 Bi giảng học đất Bi 5: chơng II: tính chất học đất Tính chất đầm chặt đất đắp Trong thực tế có nhiều công trình đợc tạo đất đắp nh đờng, đê, đậpĐể đảm bảo cho công trình ny ổn định, chịu lực tốt trình khai thác phải tìm cách lèn chặt đất, giảm tối thiểu lỗ rỗng Đối với loại đất trầm tích tự nhiên đất tự cố kết, tự lèn chặt thời gian di dới tác dụng tải trọng thân v lớp đất đè xuống Đối với công trình sử dụng đất đắp thờng phải xây dựng thời gian ngắn với yêu cầu độ lèn chặt cao, m thực tế sử dụng tác động học để lm chặt đất nh lu lèn, đầm Qua nhiều kết nghiên cøu còng nh− kinh nghiƯm thùc tÕ th× ng−êi ta thấy độ chặt đất phụ thuộc chủ yếu vo yếu tố sau: - Công đầm lèn đất: Năng lợng đầm lèn cng lớn độc hặt cng lớn - Độ ẩm đất: Với công đầm nén nh nhng với độ ẩm khác ta có độ chặt khác Độ ẩm đất để đầm chặt ứng với công đầm nén nhơ gọi l độ ẩm hợp lý Wtn Để xác định đợc độ ẩm tốt ta sử dụng thí nghiệm đầm nén Hiện có nhiều thiểt bị đầm nén khác nhau, dới ta trình by thí nghiệm đầm nén theo TCVN 4201-86 hay gọi l thí nghiệm Proctor tiêu chuẩn: Thí nghiƯm Proctor tiªu chn (theo TCVN 4201-86) a) Dơng thÝ nghiƯm: §Ĩ thùc hiƯn thÝ nghiƯm nμy ta sư dụng cối đầm với thông số sau: - Thể tÝch cèi V=1000cm3 - ChiỊu cao cèi h=12,7cm - §−êng kính cối: d1=10cm - Khối lợng búa đập Q=2,5kG Ngoi ta cần sử dụng thiết bị khác để xác định độ ẩm tự nhiên đất nh thí nghiệm xác định độ ẩm m ta trình by K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 34 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Hình 2.4-1: Cối đầm nén tiêu chuẩn b) Trình tự thí nghiệm: - Chọn khoảng 15kg đất sau nghiền nát cho qua sμng 5mm råi chia lμm phÇn b»ng - Cho mẫu đất vo khay phun nớc để tạo độ ẩm từ 5-30% + Đối với đất loại cát: Lần thí nghiệm độ ẩm 5%, lần thí nghiệm sau tăng lên từ 1-2% + Đối với đất loại sét: Lần thí nghiệm độ ẩm 10%, lần thí nghiệm sau tăng lên từ 2-5% - Lấy đất chuẩn bị khay cho vo cối đầm lm lớp, lớp chiếm khoảng 1/3 thĨ tÝch khèi Dïng bóa nỈng 2,5 kG cho rơi tự độ cao 30cm để đầm riêng cho lớp + Đối với đất cát v cát pha đập 25 búa + Đối với sét pha v sét có IL 30 ®Ëp 50 bóa - Tháo cối khỏi đế đem cân đất với cối để xác định trọng lợng thể tích đất sau tiến hnh thí nghiệm xác định ®é Èm cđa ®Êt lu«n - TiÕp tơc thÝ nghiƯm nh với mẫu đất chuẩn bị c) Kết thí nghiệm: - Khối lợng thể tích khô đất đợc tính theo CT sau k = n + ,01W (2.4-1) Trong ®ã: γk – Khèi lợng thể tích đất khô (g/cm3) n Khối lợng thể tích đất ẩm (g/cm3) K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 35 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất W - Độ ẩm đất (%) - Dựa vo số liệu thí nghiệm ta vẽ đợc đờng cong quan hệ độ ẩm v khối lợng thể tích khô lên giấy - Dựa vo đờng quan hệ độ ẩm khối lợng thể tích khô ta xác định đợc trọng lợng khô lớn (đỉnh ®−êng cong quan hƯ) Víi γkmax ®ã ta sÏ t×m đợc độ ẩm tơng ứng l độ ẩm tèt nhÊt Wtn γk (kN/m3) γkmax Wtn W(%) H×nh 2.4-2: Đồ thị đờng cong đầm nén - Kết nghiên cøu thÝ nghiƯm cho biÕt ®é Èm tèt nhÊt Wtn v độ chặt tốt tơng ứng kmax số loại đất nh sau: Bảng 2.4-1: Độ ẩm tốt v độ chặt lớn đất thờng gặp Loại đất Wtn (%) kmax (kN/m3) Đất cát 12 18 18,8 Đất sét 15 18,5 – 20,8 §Êt sÐt 19 – 23 15,8 – 17,0 Ngoμi thÝ nghiƯm Proctor tiªu chn hiªnh ng−êi ta sử dụng thí nghiệm đầm chặt khác nh thí nghiệm Proctor bình thờng, thí nghiệm Proctor cải tiến hay thí nghiệm CBRchúng ta tham khảo thêm sách thí nghiệm Cơ học đất Mục đích, ý nghÜa cđa thÝ nghiƯm - Mơc ®Ých cđa thÝ nghiƯm l tìm giải pháp đầm nén tốt nhất, tốn công đầm nén Tức l tìm độ ẩm tốt để có dung trọng khô lớn đất chặt v có khả chịu lùc tèt nhÊt - Dùa vμo thÝ nghiƯm nμy t×m đợc độ chặt tốt có độ ẩm tốt Đây l yếu tố để đánh giá độ chặt đất ngoi trờng nh định công đầm nèn cần thiêt K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 36 Bi giảng học đất - chơng II: tính chất học đất Trong thực tế ta có đợc độ Èm tèt nhÊt nh− phßng thÝ nghiƯm vËy dung trọng khô thực tế nhỏ dung trọng khô lớn phòng thí nghiệm Vì để đánh chất lợng đầm nén đất đắp đờng ta phải dùng hệ số đầm chặt K K = γk γ k max (2.4-2) Trong ®ã: γk – Träng lợng thể tích khô thực tế ngoi hiênh trờng sau đầm nén (g/cm3) kmax Trọng lợng thể tích khô lớn xác định đợc phòng thí nghiệm (g/cm3) Trong thực tế K=0,95 0,98 Để đảm bảo đắp đảm bảo chất lợng theo yêu cầu thiết kế đơn vị thi công phải tiến hnh thí nghiệm sau: - Thí nghiệm xác định kmax phòng loại đất đắp - Thí nghiệm xác định k loại đất sau lu lèn ngoi trờng - Xác định hệ số đầm lèn K - Sau thí nghiệm nén bn nén để xác định mô đun biến dạng E0 v mô đun đn hồi đất xem đạt yêu cầu biến dạng cha K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 37 ... Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật (2. 1-4 ) Trang Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất II Thí nghiệm nén đất phòng: (Thí nghiệm xác định tính nén lún điều kiện không nở hông phòng thí nghiệm - Theo... K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất Vhi - Thể tích hạt đất mẫu đất sau chịu tác dụng cấp tải trọng pi Vi - Thể tích mẫu đất sau chịu tác dụng... cong quan hệ S-P hình 2. 1-1 4 ta thấy biến dạng đất khác ta tăng tải, dỡ tải v nén lại K.s Đặng Hồng Lam- Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 11 Bi giảng học đất chơng II: tính chất học đất - ảnh hởng tốc
- Xem thêm -

Xem thêm: Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 2: Các tính chất cơ học của đất, Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 2: Các tính chất cơ học của đất

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn