Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 2: Tính chất cơ học của đất

Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 2 Tính chất cơ học của đất, cung cấp cho người học những kiến thức như: tính thấm của đất; tính nén lún của đất; tính chống cắt của đất. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 2: Tính chất cơ học của đất CHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁTCHÖÔNG MÔÛ ÑAÀUCHÖÔNG 1: TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ CUÛA ÑAÁTCHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁTCHÖÔNG 3: PHAÂN BOÁ ÖÙNG SUAÁT TRONG ÑAÁTCHÖÔNG 4: BIEÁN DAÏNG VAØ ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN ÑAÁTCHÖÔNG 5: SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA NEÀN ÑAÁT VAØ OÅN ÑÒNH MAÙI DOÁC ÑAÁTCHÖÔNG 6: AÙP LÖÏC ÑAÁT LEÂN TÖÔØNG CHAÉN, LEÂN OÁNG CHOÂNCHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁT 2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.2. TÍNH NEÙN LUÙN (TÍNH BIEÁN DAÏNG) CUÛA ÑAÁT 2.3. TÍNH CHOÁNG CAÉT CUÛA ÑAÁTCHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁT Ñeå xaây döïng coâng trình treân neàn ñaát ta caàn phaûi döï baùo ñöôïcnhöõng bieán ñoåi xaûy ra trong ñaát döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng vaøcaùc taùc ñoäng trong loøng ñaát, cuõng nhö töông taùc giöõa ñaát vaø coângtrình. Ñaát laø vaät lieäu nhieàu pha sai khaùc raát nhieàu so vôùi caùc vaät lieäutrong caùc lí thuyeát. Söï khaùc nhau ñoù theå hieän ôû moät soá hieän töôïngcô hoïc ñaëc thuø nhö tính thaám vaø tính neùn luùn cuûa ñaát. Keát hôïp vôùi thöïc nghieäm, thí nghieäm tìm ra nhöõng yeáu toá aûnhhöôûng tôùi caùc tính chaát cô hoïc cuûa ñaát vaø quy luaät bieán ñoåi cuûachuùng Tìm ra nhöõng keát quaû vaø bieåu thöùc tính toaùn öùng duïngvaøo thöïc teá.2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT2.1.1. AÙp löïc hieäu duïng vaø aùp löïc nöôùc loã roãng trong ñaátKhi taûi troïng ngoaøi taùc duïng leân ñaát ⇒ phaân ra thaønh 2 phaàn: + Moät phaàn truyeàn leân coát ñaát gaây ra söï neùn chaët ñaát goïilaø “aùp löïc hieäu duïng pz” ⇒ öùng suaát höõu hieäu σ’ + Moät phaàn truyeàn leân nöôùc loã roãng gaây ra söï thaám nöôùctrong ñaát goïi laø “aùp löïc nöôùc loã roãng pw“ ⇒ öùng suaát truyeàn daãnbôûi nöôùc u. AÙp löïc toång: p = pz + pw ÖÙng suaát toång: σ = σ’+ u2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT2.1.2. Khaùi nieäm veà doøng thaám trong ñaát Tính thaám cuûa ñaát laø tính chaát ñeå cho nöôùc chaûy qua caùc loãroãng cuûa noù. Doøng nöôùc chaûy qua ñaát goïi laø doøng thaám. Tính thaám cuûa ñaát laø 1 ñaëc tính quan troïng cuûa ñaát caàn ñöôïcchuù yù khi nghieân cöùu caùc tính chaát cô hoïc cuûa noù. Noù aûnh höôûngtôùi quaù trình luùn theo thôøi gian cuûa ñaát vaø khi nöôùc thaám qua ñaátcoøn xuaát hieän aùp löïc thuyû ñoäng, gaây ra hieän töôïng xoùi ñuøn ñaátneàn, suït lôû maùi doác, vôõ ñeâ, ñaäp .2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT2.1.2. Khaùi nieäm veà doøng thaám trong ñaátTrong ñaát coù chuyeån ñoäng cuûa caùc daïng nöôùc khaùc nhau nhö:- Chuyeån ñoäng cuûa hôi nöôùc phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi nhieät ñoä- Chuyeån ñoäng cuûa maøng nöôùc lieân keát yeáu döôùi taùc duïng cuûa caùcaùp löïc khaùc nhau- Chuyeån ñoäng cuûa nöôùc mao daãn döôùi taùc duïng cuûa aùp löïc maodaãn.- Chuyeån ñoäng cuûa nöôùc troïng löïc döôùi taùc duïng cuûa aùp löïc thuûytónh. 2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.2. Khaùi nieäm veà doøng thaám trong ñaát • Löu löôïng nöôùc thaám thöïc teá q qua phaàn theå tích loã roãng cuûa maët caét vuoâng goùc vôùi doøng chaûy xaùc ñònh theo bieåu thöùc: •q = Ar.vt •q = A.vvt = löu toác thaám thöïc teá cuûa ñaát v laø löu toác thaám trung bìnhAr = dieän tích phaàn loã roãng maët caét A = dieän tích toaøn boä maët caét Ar ⋅ vt = A ⋅ v Ar ⇒ v = ⋅ vt = n ⋅ vt A2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT2.1.3. Ñònh luaät thaám Vôùi haàu heát caùc loaïi ñaát doøng thaám trong ñaát laø doøng chaûy taàng. Naêm 1885- Coät aùp löïc nöôùc: aa’, bb’, cc’ Darcy ñaõ tieán haønh nhieàu thí nghieäm- Theá naêng thuûy tónh: Δh thaám vôùi ñaát caùt. a’- Ñoä toån thaát coät aùp nöôùc: h- AÙp löïc nöôùc loã roãng gia taêng: c’ h u = γ0.h b’ A C B- Grañient aùp löïc thuûy tónh: u γ 0h Ip = = b l l- Grañient thuûy löïc: c Δh hIp I= = a γ0 l l2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT2.1.3. Ñònh luaät thaám- Vaän toác thaám trung bình: a’ K v= Ip ...