Giáo trình cơ học đất part 8

9.2 chỉ ra giá trị áp lực nước lỗ rỗng dư theo chiều sâu. Chú ý giá trị đó cao hơn áp lực nước thuỷ tĩnh. Trong nhiều trường hợp khác, ta không quan tâm tới điểm đã cho trong lớp đất cố kết như thế nào. Thực tiễn hơn là giá trị trung bình độ cố kết hoặc phần trăm cố kết của toàn bộ lớp đất
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình cơ học đất part 8 Tại z = 3m Uz = 61% u = 39 kPa Tại z = 6m Uz = 46% u = 54 kPa Tại z = 9m Uz = 61% u = 39 kPa Tại z = 12m Uz = 100% u = 0 kPa Hình 9.2 chỉ ra giá trị áp lực nước lỗ rỗng dư theo chiều sâu. Chú ý giá trị đó cao hơn áp lực nước thuỷ tĩnh. Trong nhiều trường hợp khác, ta không quan tâm tới điểm đã cho trong lớp đất cố kết như thế nào. Thực tiễn hơn là giá trị trung bình độ cố kết hoặc phần trăm cố kết của toàn bộ lớp đất. Giá trị đó biểu thị bởi U hoặc Uavg, để biết toàn bộ lớp đất được cố kết là bao nhiêu và điều đó liên quan trực tiếp đến tổng độ lún của lớp đất trong thời gian đã cho sau khi tác dụng tải trọng. Chú ý U có thể biểu thị bằng thập phân hoặc phần trăm. Để xác định được độ cố kết trung bình trên toàn bộ lớp đất tương ứng nhân tố thời gian đã cho ta phải tìm ra vùng phía dưới đường cong T ở hình 9.3 . Hình 9.4 Xác định độ cố kết trung bình Uavg 218 ( Thực tế ta xác định vùng bên ngoài đường cong T ở hình 9.4).Sự tích phân toán học như thế nào được trình bày ở phụ lục B -2. Bảng 9 -1 cho biết kết quả tích phâ n cho trường hợp trong đó đường phân bố áp lực nước lỗ rỗng dư gỉa định tuyến tính. Các kết quả trong bảng 9 -1 được thấy trên đồ thị hình 9.5. Trong hình 9.5a thể hiện mối quan hệ số học, trong hình 9.5b thể hiện mối quan hệ giữa U và T là nửa logarit. Một mối quan hệ kiểu khác được thấy hình 9.5c, trong đó U được vẽ với T . Như đã đề cập ở mục trước, các hình 9.5b và 9.5c cho biết các đặ trưng xác định của quan hệ U – T lý thuyết tốt hơn hình 9.5a. Chú ý T trở nên rất lớn , U tiến sát đên 100%. 219 Hình 9.5 Uavg với T : (a) Tỷ lệ số học ; (b) Tỷ lệ logarit ; (c) tỷ lệ căn bậc 2 Điều đó có nghĩa là, về mặt lý thuyết quá trình cố kết chưa bao giờ dừng lại mà tiếp tục đến vô cùng. Cũng phải chỉ ra lời giải cho U với T là không thứ nguyên và tác dụng đến tất cả các dạng bài toán trong đó = u biến đổi tuyến tính với chiều sâu. Các lời giải cho những trường 220 hợp trong đó phân bố áp lực lỗ rỗng ban đầu là hàm sin, nửa hàm sin và dạng tam giác được Leonards (1962) đễ xuất. Bảng 9.1 Casagrande (1938) và Taylor (1948) cung cấp cách tính toán gần đúng sau đây: Với U < 60% 2 U% 2 T U (9-10) 4 4 100 Với U > 60% T = 1.781 – 0.933.log(100 – U%) (9-11) Ví dụ 9.3 T = 0.05 của đất sét bồi tích chịu nén. Yêu cầu Xác định độ cố kết và phần trăm cố kết trung bình tại giữa lớp và tại z/H = 0.1 Bài giải Từ bảng 9-1 và hình 9.5 , Uavg = 26%. Vậy thì đất có 26% cố kết trung bình. từ hình 9.3 ta có thể thấy ở giữa lớp đất nhỏ hơn 0.5% cố kết, trong khi độ sâu 10% ( z/H = 0.1) cố kết của đất sét là 73% . Nhưng giá trị cố kết trung bình của toàn bộ lớp đất sét là 26% . Gía trị cố kết trung bình có nghĩa thế nào với độ lún ? Uavg được xác định như sau : s(t ) U avg (9-12) sc Trong đó s(t) là độ lún tại thời gian bất kỳ và sc l à độ lún cố kết cuối cùng hay giới hạn lúc t = . 221 Ví dụ 9.4 Cho số liệu như ví dụ 9.3 Yêu cầu : Tìm độ lún khi Uavg = 26% nếu độ lún cố kết cuối cùng là 1m Bài giải Từ công thức 9 -12, do vậy s(t) = Uavg.sc =26%.1m = 0.26m 9.4 Xác định hệ số cố kết cv Câu hỏi được đặt ra là dùng phương pháp nào để xác định hệ số cố kết c v. Hệ số này chỉ là một phần của lời giải phương trình cố kết thấm có xét đến những tính chât của đất có ảnh hưởng đến tốc độ cố kết. Chương 8 đã trình bày phương pháp xác định tính nén lún của đất bằng thí nghiệm cố kết (Oedometer). Trong quá trình thí nghiệm, mỗi cấp tải trọng cần phải được duy trì ở một khoảng thời gian nào đó cho đến khi áp lực nước lỗ rỗng dư tiêu tán hoàn toàn các số đọc. Biến dạng theo thời gian của mẫu đất được ghi chép lại, và được dùng để xác định hệ số cố kết Cv của đất. Những đường cong của các số đọc biến dạng thực tế của mẫu đất theo thời gian ở một số gia tải trọng đã cho thường có hình dạng tương tự những đường co ...