Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 5: Sức chịu tải của nền đất và ổn định mái dốc đất

Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 5: Sức chịu tải của nền đất và ổn định mái dốc đất, cung cấp cho người học những kiến thức như: các giai đoạn làm việc của nền; phương pháp vi phân cân bằng giới hạn; xác định sức chịu tải của nền đất; ổn định của mái dốc đất. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 5: Sức chịu tải của nền đất và ổn định mái dốc đấtCHÖÔNG 5: SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA NEÀN ÑAÁT VAØ OÅN ÑÒNH MAÙI DOÁC 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 5: SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA NEÀN ÑAÁT VAØ OÅN ÑÒNH MAÙI DOÁC ÑAÁT 5.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG 5.2. CAÙC GIAI ÑOAÏN LAØM VIEÄC CUÛA NEÀN 5.3. PHÖÔNG TRÌNH VI PHAÂN CAÂN BAÈNG GIÔÙI HAÏN 5.4. XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA NEÀN ÑAÁT 5.5. OÅN ÑÒNH CUÛA MAÙI DOÁC ÑAÁT5.1. KHAÙI NIEÄM CHUNGTraïng thaùi öùng suaát giôùi haïn vaø Söùc chòu taûi cuûa ñaát• Khi tính toaùn vaø thieát keá coâng trình, caàn phaûi phaân bieät ñöôïc hai traïngthaùi giôùi haïn: + Traïng thaùi giôùi haïn veà bieán daïng + Traïng thaùi giôùi haïn veà cöôøng ñoä vaø oån ñònh cuûa neàn. Bieán daïng tröôït: Xuaát hieän döôùi taùcduïng cuûa thaønh phaàn öùng suaát tieáptuyeán do troïng löôïng baûn thaân cuûa ñaátcuõng nhö do troïng löôïng cuûa coâng trìnhgaây ra. “Cöôøng ñoä taûi troïng ngoaøi ñaët treânneàn ñaát sao cho traïng thaùi öùng suaáttrong ñaát khoâng daãn ñeán tình traïng bieándaïng tröôït phaù hoûng neàn ñaát goïi laøcöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát, hay coøn goïilaø söùc chòu taûi cuûa ñaát”.5.1. KHAÙI NIEÄM CHUNGTraïng thaùi öùng suaát giôùi haïn vaø Söùc chòu taûi cuûa ñaát• Noäi dung chuû yeáu cuûa vaán ñeà cöôøng ñoä chòu taûi laø gì?Khoái ñaát bò tröôït laø do taïi maët tröôït öùng suaát caét τ ñaõ vöôït quaù söùc choángcaét S cuûa ñaát, nhö vaäy roõ raøng caàn phaûi xeùt ñeán hai yeáu toá: + Söùc choáng caét cuûa ñaát + ÖÙng suaát tieáp tuyeán cuûa ñaát do taûi troïng ngoaøi gaây raTöø ñoù ruùt ra cöôøng ñoä taûi troïng ngoaøi cho pheùp taùc duïng treân neàn ñaát.• Cô sôû lyù luaän khi nghieân cöùu bieán daïng tröôït laø lyù thuyeát ñaøn hoài-deûo,hay noùi moät caùch chính xaùc hôn laø lyù thuyeát caân baèng giôùi haïn. Theo lyùthuyeát naøy, söï phaù huûy ñoä oån ñònh cuûa khoái ñaát laø do söï phaùt trieån caùcbieán daïng tröôït trong phaïm vi moät vuøng nhaát ñònh goïi laø vuøng bieándaïng deûo, coøn söï maát oån ñònh cuûa ñaát taïi moät ñieåm laø söï xuaát hieän bieándaïng tröôït hay bieán daïng deûo taïi ñieåm ñoù thoâi.5.2. CAÙC GIAI ÑOAÏN LAØM VIEÄC CUÛA NEÀN5.2.1. Thí nghieäm baøn neùn Caùc giai ñoaïn laøm vieäc cuûa neàn: Giai ñoaïn 1 (Ñoaïn OA): S - p gaàn nhö laø tuyeán tính, bieándaïng neùn chaët p=pIgh, xuaát hieän bieán daïng cuïcboä ôû meùp moùng Giai ñoaïn II (Ñoaïn AB): S – p coù tính phi tuyeán roõ reät Vuøng tröôït cuïc boä phaùt trieån saâu vaø roäng trong neàn ⇒ taïo thaønh maëttröôït lieân tuïc p=pIIgh, moùng bò luùn maïnh,neàn ñaát maát oån ñònh, pIIgh= pgh = pult5.2. CAÙC GIAI ÑOAÏN LAØM VIEÄC CUÛA NEÀN5.2.1. Thí nghieäm baøn neùn Khi p ≤ pIgh, taûi troïng an toaøn, pat. Khi pIgh < p ≤ pIIgh, taûi troïng cho pheùp, pcp. Khi p > pIIgh troïng phaù hoaïi, pph pgh Tìm pgh töø ñoù xaùc ñònh taûi troïng cho pheùp: [ p] = k Coù nhieàu phöông phaùp tính SCT nhö: Phöông phaùp haïn cheá vuøngphaùt trieån bieán daïng deûo; phöông phaùp döïa treân giaû thieát maët tröôïtbeân döôùi ñaùy moùng; phöông phaùp caân baèng giôùi haïn ñieåm trongphaïm vi neàn ñaát ngay saùt döôùi ñaùy moùng; phöông phaùp phaàn töû höõuhaïn vôùi nhieàu moâ hình öùng xöû cuûa ñaát khaùc hôn Mohr – Coulomb5.2. CAÙC GIAI ÑOAÏN LAØM VIEÄC CUÛA NEÀN5.2.2. Nhöõng maët tröôïtKhi neàn ñaát ôû traïng thaùi caân baèng giôùi haïn tuøy thuoäc vaøo chieàu saâuñaët moùng vaø ñoä chaët cuûa ñaát maø hình thaønh maët tröôït ôû caùc daïngkhaùc nhau:1- Moùng noâng (h/b5.2. CAÙC GIAI ÑOAÏN LAØM VIEÄC CUÛA NEÀN5.2.3. Quan heä bieán daïng cuûa ñaát theo thôøi gian trong pha tröôït- Ñoaïn 1: öùng vôùi hieän töôïng töø bieán khoâng coù hoaëc khoâng xaùc ñònh- Ñoaïn 2: toác ñoä bieán daïng laø ds/dt=const coù hieän töôïng töø bieándaïng chaûy deûo- Ñoaïn 3: toác ñoä bieán daïng laø ds/dt=∞ ñaát bò chaûy nhaõo5.3. PHÖÔNG TRÌNH VI PHAÂN CAÂN BAÈNGGIÔÙI HAÏN CUÛA ÑAÁT5.3.1. Goùc leäch θmax τ Xeùt TTÖS taïi ñieåm M: tgθ = σ τ ’+c ’ p σ ’t gϕ s= θmax σ τ τ σ‘3f σ ...