Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 4: Dự tính lún nền công trình

Nội dung trình bày trong chương này gồm có: Lý thuyết chung về lún của nền đất, dự tính lún ổn định theo kết quả của bài toán nén lún một chiều, dự tính lún ổn định bằng áp dụng kết quả lý thuyết đàn hồi, dự tính lún ổn định bằng phương pháp lớp tương đương. Mời tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 4: Dự tính lún nền công trìnhBμi gi¶ng C¬ Häc §ÊtCh−¬ng IV:Bμi 1dù tÝnh lón nÒn c«ng tr×nhLý thuyÕt chung vÒ lón cña nÒn ®ÊtI. c¸c d¹ng chuyÓn vÞ cña nÒn ®Êt vμ nguyªn nh©n g©y lón1. NÐn chÆt* KN: NÐn chÆt lμ qu¸ tr×nh c¸c h¹t ®Êt bÞ Ðp chuyÓn sang tr¹ng th¸i lÌn chÆt h¬ncïng víi sù gi¶m t−¬ng øng vÒ thÓ tÝch vμ khÝ tho¸t ra.Nguyªn nh©n cã thÓ do träng l−îng b¶n th©n hoÆc t¶i träng phô trªn mÆt ®Êt sinh ra.Sù dao ®éng do xe cé chuyÓn ®éng, c¸c ho¹t ®éng thi c«ng nh− ®ãng cäc còng g©y ralón do nÐn chÆt. Trong vïng ®éng ®Êt, sãng va chÊn ®éng còng lμ mét nguyªn nh©n.Nh÷ng ®Êt nh¹y c¶m, nhÊt lμ c¸t hay c¸t chøa cuéi rêi, vËt liÖu ®¾p ®Æc biÖt lμ sau khi®æ kh«ng ®−îc lu lÌn hay ®Çm chÆt ®Çy ®ñ.2. Cè kÕt* KN : Qu¸ tr×nh n−íc lç rçng trong ®Êt dÝnh b·o hoμ tho¸t ra do t¶i träng t¸c dôngt¨ng lªn gäi lμ qu¸ tr×nh cè kÕt. ThÓ tÝch gi¶m dÇn dÇn cho tíi khi ¸p lùc n−íc lç rçngë bªn trong ®¹t c©n b»ng, viÖc gi¶m t¶i träng cã thÓ g©y ra tr−¬ng në lμm cho ®Êt duytr× sù b·o hoμ.§Êt nh¹y c¶m nhÊt lμ ®Êt bïn vμ ®Êt sÐt cè kÕt b×nh th−êng. Than bïn vμ ®Êt thanbïn cã tÝnh Ðp co kh¸ cao, kÕt qu¶ lμ, d−íi t¶i träng møc ®é võa ph¶i, bÒ dμy líp thay®æi nhiÒu, cã thÓ ®¹t dÕn 20%.3. BiÕn d¹ng ®μn håi* KN : Khi chÞu t¶i träng th× tÊt c¶ c¸c vËt liÖu r¾n ®Òu biÕn d¹ng. §Êt cã b¶n chÊtriªng biÖt, biÕn d¹ng mét phÇn lμ do nÐn chÆt hay cè kÕt nh− võa ®Ò cËp ë trªn, phÇnkh¸c do biÕn d¹ng ®μn håi. Trong tÊt c¶ c¸c lo¹i ®Êt, biÕn d¹ng ®μn håi x¶y ra hÇunh− ngay sau khi t¶i träng t¸c dông. §é lón g©y bëi qu¸ tr×nh nμy gäi lμ ®é lón tøcthêi.4. ¶nh h−ëng cña viÖc h¹ thÊp mùc n−íc ngÇm1Bμi gi¶ng C¬ Häc §Êt* KN : Khi b¬m n−íc tõ hè mãng hoÆc hót n−íc tõ giÕng khoan, mùc n−íc ë khu ®Êtxung quanh h¹ thÊp xuèng. Lón cã thÓ sinh ra do sù h¹ thÊp mùc n−íc nμy trong®iÒu kiÖn thuû tÜnh bëi hai qu¸ tr×nh.- Thø nhÊt, trong mét sè ®Êt sÐt viÖc gi¶m ®é Èm sÏ sinh ra viÖc gi¶m thÓ tÝch doqu¸ tr×nh co ngãt vμ tr−¬ng në. §Êt ë trªn mùc n−íc ngÇm h¹ thÊp cã thÓ bÞ congãt.- Thø hai, viÖc gi¶m ¸p lùc n−íc lç rçng thuû tÜnh t¹o nªn sù t¨ng øng suÊt hiÖuqu¶ cña líp phñ trªn c¸c líp n»m d−íi.V× vËy, ®Æc biÖt lμ ®Êt h÷u c¬, ®Êt sÐt yÕu n»m d−íi mùc n−íc ngÇm h¹ thÊp cã thÓ cèkÕt do øng suÊt hiÖu qu¶ t¨ng lªn.5. ¶nh h−ëng cña thÊm vμ xãi mßn* KN : trong ®Êt c¸t, nh− c¸t kh« h¹t mÞn vμ hoμng thæ, chuyÓn ®éng cña n−íc cã thÓcuèn tr«i mét sè h¹t nhá.Xãi mßn lμ hiÖn t−îng vËt liÖu ®−îc chuyÓn dêi do n−íc trªn mÆt s«ng suèi, hay x¶yra t¹i n¬i c¸c kªnh tiªu hay ®−êng èng dÉn n−íc bÞ vì. Ë n¬i hè mãng ®μo d−íi mùcn−íc ngÇm n»m bªn trong ®ª quai th× còng t−¬ng tù, dßng thÊm tõ d−íi g©y ra d¹ngmÊt æn ®Þnh gäi lμ m¹ch ®ïn. Trong vïng kh« h¹n, ®Êt cïng lo¹i cã thÓ bÞ xãi mßn doho¹t ®éng cña giã.Trong mét sè ®Êt ®¸ nhÊt ®Þnh, kÕt dÝnh kho¸ng vËt cã thÓ bÞ hoμ tan do n−íc ngÇmvËn ®éng. Sù lón sôt c¸c hang ®éng cã thÓ g©y ra lón trong ph¹m vi lín.II. Lý thuyÕt chung vÒ lónTæng qu¸t th× lón nÒn ®Êt gåm ®é lón ®μn håi vμ ®é lón cè kÕt:S = S i + ( S c + Sα )Trong ®ã:S : ®é lón tæng céngSi : ®é lón tøc thêi (lón do biÕn d¹ng ®μn håi)Sc : ®é lón cè kÕt s¬ cÊpSα: ®é lón cè kÕt thø cÊp1. Lón tøc thêi - Si2(41-1)Bμi gi¶ng C¬ Häc §Êt* KN: lμ ®é lón tøc thêi x¶y ra ngay sau khi ®Æt t¶i träng – biÕn d¹ng cña khèi ®Êt b·ohoμ kh«ng tho¸t n−íc chÞu t¸c dông cña t¶i träng t−¬ng tù tr¹ng th¸i cña vËt thÓ ®μnhåi vμ nã cã biÕn d¹ng t−¬ng ®èi nhá.BiÕn d¹ng kiÓu nμy cho thÊy, thÓ tÝch ®Êt vÉn kh«ng ®æi vμ do ®ã cÇn sö dông th«ng sèbiÕn d¹ng Eu vμ νu.§é lón tøc thêi, (tõ lóc b¾t ®Çu gia t¶i ®Õn khi n−íc lç rçng b¾t ®Çu tho¸t ra), ®−îc tÝnhnh− sau:(a) Khi nÒn lμ ®ång nhÊt vμ cã chiÒu s©u v« h¹n: (¸p dông khi h/b>2)- C«ng thøc cña Giroud:S=()p.b. 1 − ν 2 .C fE(41-2)Trong ®ã:p : c−êng ®é ¸p lùc tiÕp xócb : chiÒu réng cña mãngν : hÖ sè poissonE : m«dun ®μn håiCf : hÖ sè ¶nh h−ëng (tra b¶ng 4-1)B¶ng 4-1 : HÖ sè Cf khi tÝnh lón ®μn håi cho líp ®Êt cã chiÒu dμy v« h¹n.Mãng mÒmH×nh d¹ngMãng cøngT©mGãcTrung b×nh1.0000.6400.8500.7901.01.1220.5610.9460.8201.51.3580.6791.1481.0602.01.5320.7661.3001.2003.01.7830.8921.5271.4204.01.9640.9821.6941.5805.02.1051.0521.8261.70010.02.5401.2702.2462.100100.04.0102.0053.6933.470TrßnCh÷ nhËtLB(b) Khi nÒn lμ ®ång nhÊt vμ cã chiÒu s©u h¹n chÕ: (khi h/b ...