1.16k likes | 1.32k Views
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn. SỨC CHỐNG CẮT LÝ THUYẾT PHÁ HỦY. Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn. mặt trượt trong điều kiện tự nhiên. Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn. Hệ mặt trượt của nền bị phá hủy. các mặt trượt. Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn.
E N D
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn SỨC CHỐNG CẮT LÝ THUYẾT PHÁ HỦY
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn mặt trượt trong điều kiện tự nhiên
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Hệ mặt trượt của nền bị phá hủy các mặt trượt
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Trượt do hạ mực nước trong hồ chứa
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Đập bị phá do hiện tượng xoi mội (renard)
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Nhà bị nghiêng quá giới hạn sử dụng
söùc choáng caét cuûa ñaát Maët tröôït döôùi neàn ñöôøng Maët tröôït talus cuûa ñaäp ñaát Maët tröôït thaønh hoá moùng vaø maùi doác töï nhieân Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn qult Maët tröôït döôùi moùng noâng Qult söùc chòu taûi cöïc haïn phuï thuoäc söùc choáng caét ts treân maët tröôït CÁC DẠNG MẶT TRƯỢT THƯỜNG GẶP
N Phaàn hoäp di ñoäng T Maãu ñaát Phaàn hoäp coá ñònh Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn • Ñònh luaät COULOMB • tg laø heä soá ma saùt vaø goùc laø goùc noäi ma saùt • c laø löïc dính cuûa ñaát (Pa). • öùng suaát phaùp (öùng suaát toång) Xaùc ñònh c vaø töø thí nghieäm caét tröïc tieáp
=280 c =33 Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Moät thí nghieäm caét tröïc tieáp thoâng thöôøng (khoâng kieåm soaùt aùp löïc nöôùc loã roãng) treân moät maãu ñaát caùt phaseùt coù keát quaû trong baûng döôùi:
Ñænh Caùt chaët Caùt rôøi Caùt chaët Ñieåm uoán Caùt rôøi Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Keát quaû thí nghieäm caét tröïc tieáp treân maãu caùt chaët vaø caùt rôøi, vôùi cuøng aùp löïc ñöùng laø 210 kPa.
Ñænh Tôùi haïn Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Keát quaû thí nghieäm caét tröïc tieáp cuûa moät maãu caùt chaët laø: Goùc ma saùt ôû traïng thaùi ñænh laø p = 380 Goùc ma saùt ôû traïng thaùi tôùi haïn laø ’ = 310
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Ñònh luaät COULOMB coù xeùt tính thoaùt nöôùc cuûa maãu ñaát
Baøi giaûng A. Prof. Dr. Chaâu Ngoïc AÅn Thí nghiệm cắt đơn (simple shear) Thí nghieäm caét ñôn (simple shear test), maãu ñaát ñöôïc ñaët trong hoäp caét coù theå bieán baïng theo caùc caïnh, löïc phaùp tuyeán vaø tieáp tuyeán ñeàu ñaët treân maët hoäp. Thí nghieäm caét ñôn ñöôïc söû duïng khaù nhieàu trong phaân tích söùc chòu caét cuûa maùi doác caùc coâng trình ñaát ñaép.
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn MAÃU BÒ TRÖÔÏT BUOÀNG NEÙN BA TRUÏC
Tests to measure soil strength 1. The Triaxial Test Deviator load Confining cylinder Cell water Rubber membrane O-ring seals Soil Porous filter disc Cell pressure Pore pressure and volume change
CAÙC BÖÔÙC THÍ NGHIEÄM NEÙN BA TRUÏC Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Naêm 1776, Coulomb ñaõ ñöa ra moät coâng thöùc tính söùc khaùng tröôït cuûa ñaát goàm hai thaønh phaàn: - moät thaønh phaàn phuï thuoäc vaøo öùng suaát phaùp goïi laø thaønh phaàn ma saùt, kyù hieäu laø tg (Pa), laø goùc ma saùt trong cuûa ñaát. - thaønh phaàn coøn laïi khoâng phuï thuoäc öùng suaát phaùp coù teân laø löïc dính kyù hieäu laø c (Pa). Ñeå thuaän tieän söû duïng Coulomb ñaõ ñöa ra coâng thöùc choáng caét daïng ñôn giaûn nhö sau : s = f = tg + c Vaøo ñaàu theá kyû 20, (1900), Mohr ñaõ phaùt bieåu raèng: “Vôùi nhöõng vaät lieäu thöïc teá tieâu chuaån phaù hoaïi tuøy thuoäc öùng suaát choáng caét taùc ñoäng leân maët tröôït vaøo luùc tröôït, noù chæ phuï thuoäc duy nhaát vaøo öùng suaát phaùp taùc ñoäng leân maët naøy”. Tieâu chuaån naøy coù theå vieát döôùi daïng sau s = ff = f (ff) = f tg + c chæ soá f ñaàu chæ maët phaúng maø öùng suaát taùc ñoäng, chæ soá f sau coù nghóa “giôùi haïn suïp ñoå” ff chæ söùc khaùng caét cuûa vaät lieäu
s = tg+c Ñöôøng bao choáng caét Mohr c Ñöôøng Mohr-Coulomb Ñöôøng bao choáng caét Mohr Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn TN COÁ KEÁT – THOAÙT NÖÔÙC (CONSOLIDATED-DRAINED TEST)CD test Trong phöông phaùp thí nghieäm coù coá keát - coù thoaùt nöôùc (CD), sau khi bôm nöôùc vaøo buoàng neùn vaø taêng aùp taïo öùng suaát ñaúng höôùng c leân maãu ñaát, aùp löïc nöôùc trong maãu ñaát seõ taêng leân moät löôïng baèng vôùi c, neáu maãu ñaát laø meàm vaø baõo hoøa nöôùc hoaøn toaøn. Giöõ yeân aùp löïc trong buoàng neùn cho ñeán luùc aùp löïc nöôùc loå roãng thaëng dö beân trong maãu phaân taùn heát (coù coá keát), luùc naøy öùng suaát höõu hieäu trong maãu ñaát theo moïi phöông nhö nhau vaø baèng vôùi aùp löïc buoàng neùn. ’1 = ’2 = ’3 = c Sau ñoù, tieáp tuïc giöõ yeân aùp löïc buoàng neùn, gia taêng thaät chaäm öùng suaát thaúng ñöùng 1, vôùi van thoaùt nöôùc cuûa maãu luoân ñöôïc môû trong suoát quaù trình thí nghieäm, ñeå khoâng coù söï hieän dieän cuûa aùp löïc nöôùc loå roãng thaëng dö trong suoát quaù trình caét. Töùc laø moïi söï gia taêng aùp löïc ñöùng ñeàu ñöôïc truyeàn leân haït.
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Ñöôøng Mohr - Coulomb thí nghieäm CD Kết quả thí nghiệm CD laø caëp c’ vaø ’ söû duïng ñeå tính toaùn oån ñònh neàn moùng hoaëc coâng trình ñaép sau khi ñaõ luùn coá keát xong.
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn ÔÛ traïng thaùi caân baèng giôùi haïn tröôït, voøng troøn Mohr öùng suaát tieáp xuùc vôùi ñöôøng choáng caét s = ’tg’ + c’ Caëp öùng suaát (t, ’t) taïi tieáp ñieåm cuûa ñöôøng s vaø voøng Mohr öùng suaát laø öùng suaát treân maët tröôït cuûa maãu ñaát thí nghieäm. Caëp öùng suaát naøy thoûa ñieàu kieän Mohr – Coulomb, nghóa laø t = ’t tg’ + c’ Điểm P laø cöïc voøng Mohr, neân goùc hôïp bôûi maët tröôït vôùi maët ngang laø: = (900 + ’)/2 = (450 + ’/2)
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Ở trạng thái tới hạn (critical state) - Đất cát - Đất sét
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn THÍ NGHIEÄM COÁ KEÁT – KHOÂNG THOAÙT NÖÔÙC (CONSOLIDATED-UNDRAINED TEST).CU test Trong phöông phaùp thí nghieäm coù coá keát – khoâng thoaùt nöôùc (CU), sau khi bôm nöôùc vaøo buoàng neùn vaø taêng aùp taïo öùng suaát ñaúng höôùng c leân maãu ñaát, aùp löïc nöôùc trong maãu ñaát seõ taêng leân moät löôïng baèng vôùi c, neáu maãu ñaát laø meàm vaø baõo hoøa nöôùc hoaøn toaøn. Giöõ yeân aùp löïc trong buoàng neùn cho ñeán luùc aùp löïc nöôùc loå roãng thaëng dö beân trong maãu phaân taùn heát (coù coá keát), luùc naøy öùng suaát höõu hieäu trong maãu ñaát theo moïi phöông nhö nhau vaø baèng vôùi aùp löïc buoàng neùn. ’1 = ’2 = ’3 = c Sau ñoù, tieáp tuïc giöõ yeân aùp löïc buoàng neùn, khoùa van thoaùt nöôùc töùc laø theå tính maãu ñaát baõo hoøa nöôùc khoâng ñoåi theå tích, gia taêng öùng suaát thaúng ñöùng 1 cho ñeán luùc maãu ñaát bò tröôït, ñaït 1f, ño aùp löïc nöôùc loã roãng gia taêng u trong suoát quaù trình taêng taûi. Vaän toác neùn töø 1mm/phuùt ñeán 2mm/phuùt . Trong quaù trình aùp öùng suaát leäch q = = 1 - 3 = 1. Maãu ñaát laø caùt rôøi hoaëc ñaát dính coá keát thöôøng (NC = normally consolidation) coù khuynh höôùng giaûm theå tích khi coù thoaùt nöôùc vaø neáu khoâng coù thoaùt nöôùc (theå tích maãu ñaát khoâng ñoåi) aùp löïc nöôùc loã roãng seõ gia taêng. Maãu ñaát laø caùt chaët hoaëc ñaát dính coá keát tröôùc maïnh (OC = overconsolidation) coù khuynh höôùng taêng theå tích khi coù thoaùt nöôùc vaø neáu khoâng coù thoaùt nöôùc (theå tích maãu ñaát khoâng ñoåi) aùp löïc nöôùc loã roãng seõ giaûm.
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Keát quaû thí nghieäm neùn ba truïc coá keát – khoâng thoaùt nöôùc moät maãu ñaát dính coá keát thöôøng cho trong baûng sau: Lôøi giaûi Veõ keát quaû thí nghieäm treân theo öùng suaát toång 1f vaø3 khi maãu bò tröôït, ñöôïc ba voøng Mohr: - öùng vôùi 1f = 237 kPa vaø3 = 100 kPa - öùng vôùi 1f = 410 kPa vaø3 = 200 kPa - öùng vôùi 1f = 583 kPa vaø3 = 300 kPa Tieáp tuyeán chung cuûa ba voøng Mohr treân laø ñöôøng choáng caét Mohr – Coulomb Cho cu = 160 vaø löïc dính ccu = 24 kPa Veõ keát quaû thí nghieäm treân theo öùng suaát höõu hieäu ’1f vaø’3 khi maãu bò tröôït, ñöôïc ba voøng Mohr: öùng vôùi ’1f = 237-28 = 209 kPa vaø’3 = 100-28 = 72 kPa öùng vôùi ’1f = 410-86=324 kPa vaø3 = 200-86 =194 kPa öùng vôùi 1f = 583- 147= 436 kPa vaø3 = 300-147= 153 kPa Tieáp tuyeán chung cuûa ba voøng Mohr treân laø ñöôøng choáng caét Mohr – Coulomb Cho ’ = 290 vaø löïc dính c’ = 0 kPa
(kPa) cu =160 (kPa) ccu = 24(kPa) (kPa) ’ = 290 ’ (kPa) c’= 0 Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn • Hai ñöôøng Mohr - Coulomb thí nghieäm CU • Kết quả thí nghiệm CU: • caëp c’ vaø ’ söû duïng ñeå tính toaùn oån ñònh neàn moùng hoaëc coâng trình ñaép sau khi ñaõ luùn coá keát xong. • caëp cu vaø u söû duïng ñeå tính toaùn oån ñònh töùc thôøi
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn HEÄ SOÁ A & B CUÛA SKEMPTON Quaù trình thay ñoåi aùp löïc nöôùc loã roãng trong maãu ñaát, khi taùc ñoäng aùp löïc ñaúng höôùng cuõng nhö aùp löïc leäch leân maãu ñaát, phuï thuoäc vaøo ñoä cöùng khung haït ñaát, ñoä baõo hoøa, vaø phöông thöùc taùc ñoäng taûi, … Naêm 1954, Skempton ñaõ ñònh nghóa nhöõng thoâng soá aùp löïc nöôùc loã roãng. Nhöõng thoâng soá naày cho pheùp thieát laäp quan heä tyû soá giöõa gia soá aùp löïc nöôùc loã roãng vaø gia soá öùng suaát toång trong quaù trình gia taûi khoâng thoaùt nöôùc
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Theo lyù thuyeát ñaøn hoài Neáu vieát theo vaø u heä soá neùn theå tích cuûa khung haït laø Csq coù quan heä vôùi module bieán daïng theå tích K nhö sau: Heä soá neùn cuûa nöôùc trong loã roãng Cw ñöôïc ñònh nghóa theo bieåu thöùc: trong quaù trình neùn khoâng thoaùt nöôùc söï thay ñoåi theå tích khung haït baèng vôùi söï thay ñoåi theå tích nöôùc trong loã roãng
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Trong thí nghieäm neùn ba truïc AC, coù theå vieát ñaët
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Ñoâi khi moät heä soá toång quaùt öùng vôùi toång soá thay ñoåi aùp löïc nöôùc loã roãng vaø söï thay ñoåi öùng suaát chínhnhö sau: Caùc thoâng soá cuûa Skempton raát thöôøng ñöôïc söû duïng trong thöïc teá ñeå tính toaùn tröôùc aùp löïc nöôùc loã roãng khi ñaët taûi coâng trình nhanh töông öùng vôùi ñieàu kieän khoâng thoaùt nöôùc
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Heä soá A vaø B thöôøng ñöôïc ño trong thí nghieäm neùn ba truïc theo loä trình AC (axial compression). Ñaàu tieân, taêng aùp löïc trong hoäp chöùa maãu 3ñeán giaù tròbaèng öùng suaát trung bình p ôû theá naèm töï nhieân vaø cho coá keát, giaûm aùp löïc nöôùc loã roãng u ñeán baèng giaù trò u ôû theá naèm töï nhieân. Tieáp theo, taêng aùp löïc hoäp chöùa maãu 3moät löôïng 3maø khoâng cho thoaùt nöôùc, ghi nhaän giaù trò thay ñoåi aùp löïc nöôùc loã roãâng u0. Heä soá B ñöôïc tính töø coâng thöùc: Sau ñoù, taïo moät ñoä leäch öùng suaát (1- 3) vaø ghi nhaän ñoä thay ñoåi aùp löïc nöôùc loã roãngu1 töø ñoù tính tích AB nhö sau:
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Thí duï: Moät maãu ñaát trong thí nghieäm neùn ba truïc, tröôùc tieân coá keát vôùi aùp löïc ñaúng höôùng trong hoäp neùn laø 600kPa, quaù trình thoaùt nöôùc ñöôïc döøng laïi khi aùp löïc nöôùc loã roãng trong maãu laø 300kPa, caùc voøi thoaùt nöôùc ñöôïc ñoùng laïi vaø taêng aùp löïc trong hoäp neùn ñeán 720 kPa, aùp löïc nöôùc loã roãng taêng ñeán 415 kPa. Sau ñoù, taêng löïc doïc truïc ñeå taïo moät öùng suaát leäch (1- 3) laø 550 kPa trong khi vaãn giöõ nguyeân giaù trò aùp löïc trong hoäp neùn, aùp nöôùc loã roãng cuoái cuøng ñaït ñeán 562 kPa. Tính caùc heä soá aùp löïc nöôùc loã roãng A, B vaø Giaûi: Töông öùng vôùi söï gia taêng öùng suaát ñaúng höôùng 3 = 720 –600 =120 kPa aùp löïc nöôùc loã roãng ñaõ gia taêng u0 = 415 – 300 = 115 kPa, do vaäy heä soá B laø: Khi öùng suaát leäch thay ñoåi (1- 3) = 550 kPa keùo theo söï thay ñoåi aùp löïc nöôùc loã roãng u1 = 562 – 415 = 147 kPa cho pheùp tính tích hai heä soá AB: Tính
1 = 0 - u0 ’1 = u0 = + 3 = 0 ’3 = u0 ÖÙùng suaát toång = AÙp löïc nöôùc loã roãng + öùng suaát höõu hieäu Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn TN KHOÂNG COÁ KEÁT - KHOÂNG THOAÙT NÖÔÙC UNCONSOLIDATED-UNDRAINED TESTUU Test Trong thí nghieäm neùn ba truïc vôùi phöông phaùp khoâng coá keát - khoâng thoaùt nöôùc. Trong suoát quaù trình thí nghieäm, ta khoùa van khoâng cho nöôùc thoaùt ra khoûi maãu, nhö vaäy vôùi maãu ñaát baõo hoøa nöôùc seõ khoâng thay ñoåi theå tích töø ñaàu ñeán cuoái thí nghieäm. Thôøi gian tieán haønh thí nghieäm (UU) ñöôïc thöïc hieän trong voøng töø 10 ñeán 20 phuùt cho moät maãu vôùi vaän toác neùn töø 1mm/phuùt ñeán 2mm/phuùt. Xem xeùt moät maãu ñaát baõo hoøa nöôùc ôû döôùi möïc nöôùc ngaàm moät ñoä saâu z, chòu moät öùng suaát höõu hieäu vaø moät aùp löïc nöôùc loã roãng u. Khi laáy maãu leân maët ñaát roài môû maãu trong phoøng thí nghieäm, aùp löïc xung quanh maãu ñaát baèng aùp löïc khoâng khí thöôøng ñöôïc goïi laø baèng khoâng, nhöng beân trong maãu ñaát xuaát hieän aùp löïc nöôùc loã roãng aâm do hieän töôïng mao daãn khi maãu ñaát leân khoûi möïc nöôùc ngaàm.
1f = c + 1f ’1f = c + 1f +u0 -c -A1f u = - u0 + c+A1f = + 3 = c ’3f = c + u0 -c - A1f ÖÙùng suaát toång = AÙp löïc nöôùc loã roãng + öùng suaát höõu hieäu 1 = c u = - u0 + c ’1 = c + u0 - c = + 3 = c ’3 = c + u0 - c ÖÙùng suaát toång = AÙp löïc nöôùc loã roãng + öùng suaát höõu hieäu Khi taêng aùp löïc ñaúng höôùng leân maãu khoâng cho thoaùt nöôùc, aùp löïc nöôùc loã roãng gia taêng u = Bc, vôùi ñaát NC vaø baõo hoøa nöôùc, theo Skempton B = 1. Traïng thaùi öùng suaát trong maãu ñaát nhö trong hình Trong giai ñoaïn aùp öùng suaát leäch, aùp löïc nöôùc loã roãng seõ taêng tyû leä vôùi ñoä leäch öùng suaát, theo heä soá A Skempton, u = A(1 - 3)= A1. Traïng thaùi öùng suaát trong maãu ñaát khi bò tröôït nhö sau:
uu = 0 ’ , ’ c2 ’3= u0 - A1f qf = ’1f -’3f = 1f Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Cuoái giai ñoaïn aùp öùng suaát leäch: ’1f = 1f + u0 -A1f ’3f = u0 - A1f Neân ñoäc laäp vôùi 3 = c Ñöôøng Mohr - Coulomb thí nghieäm UU naèm ngang Kết quả thí nghiệm UU laø caëp cuu vaø uu = 0 söû duïng ñeå tính toaùn oån ñònh neàn moùng hoaëc coâng trình ñaép töùc thôøi. Ñeå tìm goùc ma saùt höõu hieäu ’, caàn cheû doïc maãu ñaát ño goùc maët tröôït roài suy ra ’.
max = cu u = 0 qu Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn THÍ NGHIEÄN NEÙN ÑÔN (UNCONFINED COMPRESSION TEST) Do keát quaû thí nghieäm neùn ba truïc theo phöông phaùp UU cho thaáy cuu khoâng phuï thuoäc vaøo aùp löïc trong buoàng neùn, neân coù theå söû duïng phöông phaùp thí nghieäm neùn ñôn, maãu ñaát ñöôïc neùn thaúng ñöùng khoâng coù aùp löïc xung quanh. Khi maãu ñaát bò tröôït, chæ coù duy nhaát moät voøng Mohr öùng suaát toång. Söùc chòu neùn ñôn hay söùc chòu neùn moät truïc chính laø aùp löïc neùn leân maãu luùc tröôït, ñöôïc kyù hieäu laø qu. Söùc choáng caét khoâng thoaùt nöôùc hoaëc löïc dính khoâng thoaùt nöôùc cu ñöôïc ñònh nghóa laø moät nöûa cuûa söùc chòu neùn ñôn: Theo Terzaghi, neáu boû qua aûnh höôûng cuûa chieàu saâu choân moùng, söùc chòu neùn moät truïc raát gaàn vôùi söùc chòu taûi cho pheùp cuûa töø moùng vuoâng ñeán moùng baêng , neân coù thoùi quen döïa vaøo qu ñeå phaùn ñoaùn kích thöôùcmoùng noâng.
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Skempton ñeà nghò moät coâng thöùc thöïc nghieäm tính löïc dính khoâng thoaùt nöôùc cu theo chæ soá deûo Ip vaø öùng suaát höõu hieäu thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân ’z.
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Moät maãu seùt deûo baõo hoøa ñöôïc laáy leân töø ñoä saâu 8,15m coù troïng löôïng rieâng töï nhieân baõo hoøa = 20,5 kN/m3. Baèng thí nghieäm CU, caùc thoâng soá ñoä beàn choáng caét tìm ñöôïc laø: ccu = 40 kN/m2 ; cu=140 Tính söùc chòu neùn ñôn qucuûa maãu seùt naøy. Giaûi: Söùc chòu neùn ñôn qu = 2cu Ñeå xaùc ñònh söùc choáng caét khoâng thoaùt nöôùc cu töø ccu vaø cu cuûa thí nghieäm CU. Trong caùc voøng Morh öùng suaát toång cuûa thí nghieäm treân choïn voøng coù öùng suaát 3 baèng vôùi öùng suaát höõu hieäu thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân cuûa maãu ñaát caàn xaùc ñònh cu. Trong heä truïc , coù theå thaáy vaán ñeà coøn laïi laø xaùc ñònh öùng suaát höõu hieäu thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân cuûa maãu ñaát caàn xaùc ñònh cu trong baøi thí duï naøy laø: 8,15m (20,5-10) kN/m3= 85,6 kPa löu yù uu=00 k0 = 1
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn • Khai thác kết quả thí nghiệm nén ba trục • cu; u ;c’; ’ • E’, Eu, K’, Ku • G’, Gu • • Lộ trình ứng suất • Đường cố kết thường - normally consolidated line – NCL: v=N - lnp’ trong mặt (v, p’) • Đường trạng thái tới hạn - Critical state line – CSL: q=Mp’ trong mặt (p’, q) và v = - lnp’ trong mặt (v, p’)
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Thí duï: phaân tích caùc heä soá bieán daïng suy ra töø thí nghieäm coá keát. Xem xeùt ñaát tuaân theo quy luaät ñaøn hoài tuyeán tính. Tính toaùn söï thay ñoåi bieán daïng theå tích trong giai ñoaïn chòu öùng suaát ñaúng höôùng? Coù theå ruùt ra keát luaän gì lieân quan ñeán heä soá Poisson? Vaø ñieàu gì xaûy ra khi heä soá Poisson baèng 0,5? Giaûi Trong giai ñoaïn neùn ñaúng höôùng caû ba öùng suaát chính baèng nhau, bieán daïng caùc truïc coù theå vieát: bieán daïng theå tích cuûa maãu neáu maãu bò neùn (öùng suaát döông) maãu giaûm theå tích v < 0 ñieàu kieän caàn laø: trong tröôøng hôïp maãu ñaát khoâng thay ñoåi theå tích khi chòu neùn (khoâng thoaùt nöôùc)
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Thí duï phaân tích caùc heä soá bieán daïng suy ra töø thí nghieäm neùn ba truïc. Xem xeùt ñaát tuaân theo quy luaät ñaøn hoài tuyeán tính. Tính toaùn quan heä module neùn coá keát Eoed vôùi module Young E vaø heä soá Poisson? Giaûi Theo ñònh nghóa, module neùn coá keát Eoed coù theå vieát döôùi daïng Trong thí nghieäm khoâng coù bieán daïng ngang, neân :2 = 3 = 0 vaø 2 = 3 Theo quy luaät ñaøn hoài tuyeán tính coù theå vieát K0 ñöôïc ñònh nghóa nhö heä soá aùp löïc ngang trong moâi tröôøng ñaøn hoài. so vôùi bieåu thöùc Eoed, ta suy ra ñöôïc
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn Thí duï giôùi thieäu caùch ño heä soá Poisson töø thí nghieäm neùn ba truïc. Moät maãu thí nghieäm neùn ba truïc AC chòu moät thay ñoåi nhoû caùc öùng suaát neùn chính: 1 vaø 2 = 3. Giaû thuyeát ñaát hoaït ñoäng trong ñieàu kieän ñaøn hoài tuyeán tính Ño bieán daïng ñöùng 1 = h/h vaø v = V/V nhôø vaøo löôïng nöôùc thoaùt khoûi maãu (thí nghieäm thoaùt nöôùc) Bieán daïng theå tích: thay giaù trò (1/E) töø treân vaøo v :
Baøi giaûng A. Prof. Dr . Chaâu Ngoïc AÅn aùp duïng soá 1: keát quaû thí nghieäm neùn ba truïc loä trình AC cuûa moät maãu caùt rôøi coù ñoä roãng n=0,46; aùp löïc buoàng neùn ôû cuoái giai ñoaïn neùn ñaúng höôùng 3 = 210 kPa; trong giai ñoaïn aùp öùng suaát leäch öùng vôùi bieán daïng doïc truïc beù -1%, bieán daïng theå tích töông öùng -0,45%, ñoä leäch öùng suaát leäch töông öùng laø 1 = 160 kpa, 3 = 0. töø ñoù aùp duïng coâng thöùc: