Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 4: Biến dạng và độ lún của nền đất

Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 4: Biến dạng và độ lún của nền đất, cung cấp cho người học những kiến thức như: xác định độ lún đàn hồi của nền đất; phương pháp cộng lún các lớp phân tố; phương pháp tầng tương đương; tính toán độ lún ảnh hưởng; tính toán độ lún theo thời gian theo lý thuyết cố kết thấm;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 4: Biến dạng và độ lún của nền đấtCHÖÔNG 4: BIEÁN DAÏNG VAØ ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN ÑAÁT CHÖÔNG MÔÛ ÑAÀU CHÖÔNG 1: TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ CUÛA ÑAÁT CHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁT CHÖÔNG 3: PHAÂN BOÁ ÖÙNG SUAÁT TRONG ÑAÁT CHÖÔNG 4: BIEÁN DAÏNG VAØ ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN ÑAÁT CHÖÔNG 5: SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA NEÀN ÑAÁT VAØ OÅN ÑÒNH MAÙI DOÁC ÑAÁT CHÖÔNG 6: AÙP LÖÏC ÑAÁT LEÂN TÖÔØNG CHAÉN, LEÂN OÁNG CHOÂNCHÖÔNG 4: BIEÁN DAÏNG VAØ ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN ÑAÁT • 4.1. KHAÙI NIEÄM • 4.2. XAÙC ÑÒNH ÑOÄ LUÙN ÑAØN HOÀI CUÛA NEÀN ÑAÁT • 4.3. PHÖÔNG PHAÙP COÄNG LUÙN CAÙC LÔÙP PHAÂN TOÁ • 4.4. PHÖÔNG PHAÙP TAÀNG TÖÔNG ÑÖÔNG • 4.5. TÍNH TOAÙN ÑOÄ LUÙN AÛNH HÖÔÛNG • 4.6. TÍNH TOAÙN ÑOÄ LUÙN THEO THÔØI GIAN THEO LYÙ THUYEÁT COÁ KEÁT THAÁM • 4.7. TÍNH TOAÙN ÑOÄ LUÙN THEO THÔØI GIAN THEO LYÙ THUYEÁT TÖØ BIEÁN 4.1. KHAÙI NIEÄM 4.1.1. Nguyeân lyù bieán daïng tuyeán tính + Bieán daïng ñaøn hoài + Bieán daïng dö Khi phaân tích quan heä giöõa bieándaïng vaø öùng suaát caàn phaân bieät ñoáivôùi loaïi ñaát: + Ñaát rôøi + Ñaát dính 4.1. KHAÙI NIEÄM4.1.1. Nguyeân lyù bieán daïng tuyeán tínhNguyeân nhaân gaây neân bieán daïng dö:- Khaû naêng cuûa ñaát khoâng theå khoâi phuïc laïi keát caáu ban ñaàu sau khi caát taûi.- Moái lieân keát keát caáu cuûa ñaát vaø cuûa caùc haït khoaùng vaät bò phaù huûy.- Moät phaàn khoâng khí vaø nöôùc thoaùt ra khoûi loã roãng cuûa ñaát döôùi taùc duïngcuûa taûi troïng ngoaøi.Nguyeân nhaân gaây neân bieán daïng ñaøn hoài:- Khaû naêng khoâi phuïc laïi hình daïng ban ñaàu cuûa coát ñaát vaø baûn thaân haït ñaát.- Khaû naêng khoâi phuïc cuûa lôùp nöôùc maøng moûng xung quanh haït ñaát.- Khaû naêng khoâi phuïc laïi hình daïng cuûa caùc boïc khí kín trong ñaát. 4.1. KHAÙI NIEÄM4.1.1. Nguyeân lyù bieán daïng tuyeán tínhGiaùo sö N.M. Gerxevanov (1931) ñaõ chöùng minh raèng: + Söï phuï thuoäc giöõa toång bieán daïng vaø öùng suaát laø söï phuï thuoäctuyeán tính thì khi xaùc ñònh öùng suaát trong ñaát hoaøn toaøn coù cô sôû söû duïng caùcphöông trình cuûa lyù thuyeát ñaøn hoài + Khi xaùc ñònh toång bieán daïng cuûa ñaát phaûi theâm ñieàu kieän söï phuïthuoäc cuûa heä soá roãng ñoái vôùi aùp löïc, thay moâñun ñaøn hoài (E) baèng moâñuntoång bieán daïng (E0) vaø heä soá aùp löïc hoâng (μ) baèng heä soá nôû hoâng (μ0).4.1. KHAÙI NIEÄM4.1.2. Ñoä luùn cuûa neàn ñaát Bieán daïng theo phöông thaúng ñöùng cuûa neàn ñaát ñöôïc goïi laø ñoä luùncuûa neàn ñaát. AÛnh höôûng leân coâng trình xaây döïng Laøm hö hoûng caùc coâng trình kyõ thuaät haï taàng, caùc heä thoáng thieát bòkyõ thuaät coâng trình bò giaûm tính naêng hoaëc maát tính naêng söû duïng Luùn leäch gaây neân öùng löïc phuï trong keát caáu beân treân laøm nöùt gaõy keátcaáu, giaûm tính beàn vöõng, oån ñònh cuûa coâng trình. Gaây neân taâm traïng hoang mang cuûa ngöôøi söû duïng coâng trình.4.1. KHAÙI NIEÄM4.1.2. Ñoä luùn cuûa neàn ñaát t100 t t Caùc daïng luùn cuûa neàn ñaát: Si Ñoä luùn töùc thôøi Si Sc Ñoä luùn coá keát Sc Ñoä luùn töø bieán Ss Ss St S4.1. KHAÙI NIEÄM4.1.2. Ñoä luùn cuûa neàn ñaát•Caùc yeáu toá gaây ra ñoä luùn cuûa coâng trình Ñoä luùn do haï MNN ñeå chuaån bò thi coâng ñaøo hoá moùng Ñoä nôû cuûa ñaát do ñaøo hoá moùng Ñoä luùn do thi coâng moùng vaø coâng trình Ñoä nôû do daâng MNN trôû laïi khi ngöøng bôm haï MNN Ñoä luùn do ñaøn hoài cuûa neàn ñaát Ñoä luùn do coá keát sô caáp cuûa neàn ñaát döôùi taûi toaøn boä cuûa coâng trình Ñoä luùn do coá keát thöù caáp cuûa neàn ñaát döôùi taûi toaøn boä cuûa coâng trình4.1. KHAÙI NIEÄM4.1.3. Khaùi nieäm veà aùp löïc gaây luùnAÙp löïc gaây luùn laø aùp löïc phuï theâm do taûi troïng cuûa coâng trình truyeànqua moùng xuoáng ñaát neàn gaây ra luùn. σ gl = p − γ ⋅ hmTrong ñoù: σgl : goïi laø aùp löïc gaây luùn; γ : dung troïng cuûa ñaát töø ñaùy moùng trôû leân; hm : ñoä saâu ñaët moùng.4.1. KHAÙI NIEÄM4.1.4. Chieàu saâu vuøng chòu neùn Ha:Moät trong nhöõng yeáu toá quan troïng coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán keát quaûtính toaùn ñoä luùn laø vieäc xaùc ñònh chieàu saâu vuøng chòu neùn Ha. Neáu trongneàn ñaát döôùi ñeá moùng ôû moät ñoä saâu trong vuøng chòu neùn coù moät taàngcöùng (ñaù) thì trò soá Ha laáy baèng toaøn boä chieàu daøy lôùp ñaát, keå töø ñaùymoùng ñeán taàng cöùng aáy. Coøn caùc tröôøng hôïp khaùc, chieàu saâu vuøng hoaïtñoäng chòu neùn ñöôïc choïn theo ñieàu kieän sau: σz ≤ 0.2 σzbt – vôùi ñaát coù Module bieán daïng E0≥ 5MPa σz ≤ 0.1 σzbt – vôùi ñaát coù Module bieán daïng E0≤ 5MPaTrong ñoù σz - öùng suaát phuï theâ ...