Bài Tập Địa Chất Cơ Đất

Bài 1: Tính toán và vẽ biểu đồ ứng suất σz do trọng lượng bản thân của một nền đất với các số liệu sau. Nền đất gồm 3 lớp: - Lớp trên cùng là đất cát có chiều dày h1=3m, độ ẩm W1=18%, hệ số rỗng e1=0,62; trọng lượng thể tích hạt γh1=26,5KN/m3. - Lớp thứ 2 là đất cát pha có chiều dày h2=5m, độ ẩm W2=22% (phần đất nằm trên mực nước ngầm), trọng lượng thể tích tự nhiên γ2=19KN/m3; tỷ trọng Δ2=2,70....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài Tập Địa Chất Cơ Đất BÀI TẬP MÔN: ĐỊA CHẤT CƠ ĐẤT I. Phần bài tập về ứng suất: Bài 1: Tính toán và vẽ biểu đồ ứng suất σ z do trọng lượng bản thân của một nền đất với các số liệu sau. Nền đất gồm 3 lớp: - Lớp trên cùng là đất cát có chiều dày h 1=3m, độ ẩm W1=18%, hệ số rỗng e1=0,62; trọng lượng thể tích hạt γh1=26,5KN/m3. - Lớp thứ 2 là đất cát pha có chiều dày h 2=5m, độ ẩm W2=22% (phần đất nằm trên mực nước ngầm), trọng lượng thể tích tự nhiên γ2=19KN/m3; tỷ trọng Δ2=2,70. - Lớp thứ 3 là đất sét pha có chiều dày h 3=4,5m; hệ số rỗng e3=0,72; trọng lượng thể tích hạt γh3=27,5KN/m3. Biết mực nước ngầm ở độ sâu 5m so với mặt đất. Từ kết quả tính được, tính tổng ứng suất tại điểm M (σ zM) ở độ sâu 8m nằm trên trục thẳng đứng đi qua tâm O. Biết trên mặt đất có tải trọng tập trung P=300KN tác dụng, bán kính r=4m. Giải: 1) Tính ứng suất do trọng lượng bản thân gây ra tại các điểm đặc trưng: a) Ứng suất trong lớp thứ nhất: σzbt = γ1.z Trọng lượng thể tích tự nhiên của đất: γ .(1 + W1 ) 26,5.(1 + 0,18) = 19,3( KN / m 3 ) γ 1 = h1 = 1 + e1 1 + 0,62 σ zbt,o = 0 - Ứng suất tại mặt đất (z=0): - Ứng suất tại đáy lớp thứ nhất (z=h1=3m): σ z = 4 m = γ 1 .h1 = 19,3.3 = 57,9( KN / m ) bt 2 σ zbt = γ 1 .h1 + γ 2 .h2 ' b) Ứng suất tại mực nước ngầm: với h’2 = 5 – h1 = 5 – 3 = 2(m). Vậy σzbt = 57,9 + 19.2 = 95,9 (KN/m2) c) Ứng suất tại đáy lớp thứ hai: σz=8mbt = γ1.h1 + γ2.h2’ + γ2đn.(h2 – h2’) ∆ 2 .γ n .(1 + W2 ) 2,7.10.(1 + 0,22 ) - Hệ số rỗng của đất: e 2 = −1= − 1 = 0,734 γ2 19 ( ∆ 2 − 1).γ n ( 2,7 − 1).10 = 9,8( KN / m 3 ) - Trọng lượng thể tích đẩy nổi: γ 2 đn = = 1 + e2 1 + 0,734 Vậy σz=8mbt = 95,9 + 9,8.(5 – 2) = 125,3 (KN/m2) d) Ứng suất tại đáy lớp thứ ba: σz=12,5mbt = γ1.h1 + γ2.h2’ + γ2đn.(h2 – h2’) + γ3đn.h3 γ 27,5 ∆ 3 = h3 = = 2,75 - Tỷ trọng hạt ở lớp thứ 3: γn 10 ( ∆ 3 − 1).γ n ( 2,75 − 1).10 = 10,174( KN / m 3 ) - Trọng lượng thể tích đẩy nổi: γ 3đn = = 1 + e3 1 + 0,72 Vậy σz=12,5mbt = 125,3 + 10,174.4,5 = 171,08 (KN/m2) 2) Vẽ biểu đồ ứng suất. 3) Tính tổng ứng suất tại điểm M: P a) Ứng suất tại điểm M do tải trọng tập trung gây ra: σ z = k . P z2 r4 = = 0,5 . Tra bảng k = 0,2733. Với r = 4m, z = 8m  z8 ( ) 300  σ z = 0,2733. = 1,28 KN / m 2 P 2 8 b) Tổng ứng suất tại M: σzM = σzbt + σzP = 125,3 + 1,28 = 126,58 (KN/m2) Bài 2: Tính toán và vẽ biểu đồ ứng suất σ z do trọng lượng bản thân của một nền đất với các số liệu sau. Nền đất gồm 3 lớp: - Lớp trên cùng là đất cát có chiều dày h1=4m, độ ẩm W1=22%; độ rỗng n1=42%; tỷ trọng Δ1=2,65. - Lớp thứ 2 là đất cát pha có chiều dày h2=4m; độ ẩm W2=24% (phần đất nằm trên mực nước ngầm); hệ số rỗng e2=0,62; tỷ trọng Δ2=2,7. - Lớp thứ 3 là đất sét không thấm nước có chiều dày h 3=3m; độ ẩm W3=32%; trọng lượng thể tích khô γk3=16,7 KN/m3. Biết mực nước ngầm ở độ sâu 6m so với mặt đất. (SV tự giải) p2=200KN/m 2 p1=180KN/m 2 Bài 3: Có 2 công trình A và B đứng cạnh nhau. Móng công trình A có kích thước lxb=30x10m và N 5m M ứng suất dưới đáy móng phân bố đều cường độ z z p1=180KN/m . Móng công trình B có kích thước 2 10m 10m lxb=20x10m, ứng suất dưới đáy móng phân bố A B đều cường độ p2=200KN/m2. Khoảng cách giữa 30m I O1 O2 hai tâm O1O2=13m. Tính ứng suất σz tại M nằm 20m dưới tâm m ...