Dự tính tỷ số áp lực nước lỗ rỗng dư do động đất của cát bão hõa từ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn, áp dụng cho khu kinh tế Nhơn Hội

Bài báo "Dự tính tỷ số áp lực nước lỗ rỗng dư do động đất của cát bão hõa từ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn, áp dụng cho khu kinh tế Nhơn Hội" giới thiệu đặc điểm gia tăng Ru trong đất bão hòa khi chịu động đất; đồng thời phân tích, tổng hợp các kết quả nghiên cứu đã có để đề xuất phương pháp dự tính Ru từ kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho cát bão hòa. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dự tính tỷ số áp lực nước lỗ rỗng dư do động đất của cát bão hõa từ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn, áp dụng cho khu kinh tế Nhơn Hội 76 DỰ TÍNH TỶ SỐ ÁP LỰC NƢỚC LỖ RỖNG DƢ DO ĐỘNG ĐẤT CỦA CÁT BÃO HÕA TỪ THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN, ÁP DỤNG CHO KHU KINH TẾ NHƠN HỘI Nguyễn Văn Phóng1,*, Nguyễn Tấn Sơn2, Thái Bá Ngọc3 1 r n Đại học Mỏ - Địa chất, 2Công ty TNHH Nam Miền Trung 3 Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh Tóm tắt Khi xảy r n ất, sự rung l c củ n tr n v ất n n làm cho áp lự nư c lỗ rỗng trong ất ão ò tăn P ần áp lự nư c lỗ rỗn tăn ư c gọi là áp lự nư c lỗ rỗn ư (U), ư n t n qua tỷ số áp lự nư c lỗ rỗng (Ru) ây l t n số quan trọn tron n giá hóa lỏng và ổn ịnh của n n m n n tr n tron v n n ất. Bài báo gi i thiệu ặc ểm tăn Ru tron ất bão hòa khi chịu n ất; ồng thời phân tích, tổng h p các k t quả nghiên cứu ã ể xuất p ư n p p ự tính Ru t k t quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) cho cát bão hòa. K t quả áp dụng ở khu kinh t N n H i cho thấy: v n ất cấp 7, tỷ số áp lự nư c lỗ rỗng Ru = 0,10 - 0,11 trong l p cát hạt nhỏ lẫn bụi trạng thái chặt v a và Ru = 0,05 - 0,08 trong l p cát hạt nhỏ trạng thái chặt. Từ khóa: Áp lực n ớc lỗ rỗn d ; tỷ số áp lực n ớc lỗ rỗng; hệ số bền; xuyên tiêu chuẩn. 1. Mở đầu Việt N m l nư c nằm gần v n lửa, nhi u khu vự ườn n ất l n T ng củ n ất làm phát sinh áp lự nư c lỗ rỗn ư tron ất bão hòa dẫn t i làm giảm b n, ổn ịnh, th m chí gây hóa lỏng n n ất. Việc dự báo áp lự nư c lỗ rỗn ư o n ất ý n ĩ quan trọng trong tính toán ổn ịnh n n móng công trình chịu n ất hoặc tải trọn ng khác. Trên th gi i, nhi u nhà khoa họ ã qu n tâm n n ứu sự tăn p lự nư c lỗ rỗng tron ất bão hòa khi xảy r n ất. Hầu h t các nghiên cứu u dự tr n p ư n p p t í nghiệm ba trụ ng v i tải trọng mô phỏn n ất. Các k t quả nghiên cứu thực nghiệm ã chỉ ra mứ tăn p lự nư c lỗ rỗng phụ thu v o ườn n ất, loạ ất, ặ ểm thành phần hạt, mứ bi n dạn n v u kiện ứng suất. Dựa trên k t quả thực nghiệm, m t số nhà khoa họ ã t t l p ư c mối liên hệ giữa tỷ số áp lự nư c lỗ rỗng (Ru) v i mứ bi n dạn ng, giữa tỷ số áp lự nư c lỗ rỗng Ru v i hệ số an toàn kháng hóa lỏng (FSL), làm sở dự báo sự tăn p lự nư c lỗ rỗn o n ất tron ất bão hòa. Ở nư c ta, những nghiên cứu v vấn này còn ít. M t số k t quả nghiên cứu n ầu ư c thực hiện trên thi t bị ba trụ ng (Nguyễn Văn P n , 2016, 2020) ã x ịn ư c mứ tăn tỷ số áp lực nư c lỗng rỗn tron ất cát mịn phân bố ở Hà N v S Trăn Võ P n v N uyễn ức Huy (2016) ũn ã c p n việ x ịnh Ru theo liên hệ thực nghiệm tron n sức chịu tải của n n t ư i móng bè. Nhìn chung, có h n m p ư n p p ư c sử dụn ể x ịnh Ru l p ư n p p t í n ệm trực ti p v p ư n p p l n ệ thực nghiệm. N i dung bài báo này dựa trên k t quả tổng h p, phân tích các k t quả nghiên cứu ã ể xuất p ư n p p ự tính Ru t k t quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT), ồng thời áp dụng cho cát bão hòa phân bố ở Khu kinh t N n H i. * Ngày nhận bài: 22/02/2022; Ngày phản biện: 31/3/2022; Ngày chấp nhận n : / / * Tác giả liên hệ: Email: nguyenvanphong.dcct@humg.edu.vn . 77 2. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu 2.1. Sự gia tăng áp lực nước lỗ rỗng và giảm độ bền trong đất bão hòa khi chịu tải động n ất là m t trong những nguồn gây ra tải trọn ng. Tải trọn ng làm phát sinh áp lự nư c lỗ rỗn ư U tron ất ão ò T ng của U n b n và khả năn lỏng củ ất bão hòa không những phụ thu c vào loạ ất mà còn phụ thu v o u kiện ứng suất. Do v y, tron tín to n n ườ t t ường sử dụng tỷ số áp lự nư c lỗ rỗng (Ru) là tỷ số giữa U v i ứng suất nén hiệu quả n ầu (‟c), Ru = U/‟ K ịu tác dụng của tải trọn ng, U có thể tăn n trị số bằng ‟, tức là Ru = 100% ở thờ ểm ất bị phá hủy (Seed H. B., 1971). V ất t, b n củ ất chỉ có lực ma sát nên ở thờ ểm này, ứng suất hiệu quả bằng không và cát bị hóa lỏng hoàn toàn. Mứ tăn Ru phụ thu c vào tải trọng và loạ ất Cườn của tải trọn ng càng l n thì gây ra bi n dạn ng và Ru càng l n. Theo k t quả nghiên cứu của nhi u tác giả (hình 1), khi bi n dạng bằng 0,5% b t ầu có sự tăn n kể áp lự nư c lỗ rỗng; ở khoảng bi n dạn ng bằng 1 - 2%, Ru tăn n giá trị cự ại. Ru Ru C t ặt: Số u kỳ Số u kỳ: 10 tv tv a) a b) a Hình 1. Biến đổi Ru theo biến dạng của đất sét bão hòa (a) và đất cát bão hòa (b) (Ishihara K., 2003) Sự xuất hiện của áp lự nư c lỗ rỗn ư tron t ão ò l m b n củ ất giảm t b n n ầu () n (red), t biểu thứ ịnh lu t Coulomb: o = 'tg     red = ('-U)tg (2) Mứ suy giảm b n củ ấ ...