[Xây Dựng] Giáo Trình Cơ Học Ứng Dụng - Cơ Học Đất (Lê Xuân Mai) phần 4

Chúng tôi mong rằng ở mức độ ngắn gọn và dễ dàng, cuốn sách này cũng sẽ có ích cho những người đã học Cơ học đất trước đây hoặc đang nghiên cứu về Cơ học đất, nó sẽ củng cố lại các kiến thức Cơ học đất so với những tài liệu cũ đã giới thiệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
[Xây Dựng] Giáo Trình Cơ Học Ứng Dụng - Cơ Học Đất (Lê Xuân Mai) phần 4 Söïoøng thaámöùng suaát trong loøng ñaát D phaân boá ÖÙng suaát ñòa tónh CHÖÔNG 3 §1. ÖÙNG SUAÁT ÑÒA TÓNH VAØ SÖÏ PHAÂN BOÁ ÖÙNG SUAÁT TRONG LOØNG ÑAÁT Muïc tieâu cuûa chöông naøy: Bieát coù 3 loaïi öùng suaát trong loøng ñaát: ÖÙng suaát do Troïng löôïng baûn thaân, do - taûi troïng ngoaøi, vaø loaïi öùng suaát phaùt sinh khi coù doøng thaám. Moãi loaïi öùng suaát ñeàu coù thaønh phaàn thaúng ñöùng vaø thaønh phaàn naèm ngang. Rieâng ñoái vôùi öùng suaát gaây ra do taûi troïng ngoaøi thaúng ñöùng, tính (tra baûng) thaønh phaàn thaúng ñöùng theo coâng thöùc, sau ñoù suy ra thaønh phaàn naèm ngang theo heä soá aùp löïc ngang (tuyø theo loaïi ñaát). Hieåu roõ coù söï khaùc nhau veà qui luaät phaân boá öùng suaát caùc loaïi ñeå tuøy tröôøng - hôïp cuï theå maø söû duïng trong caùc tính toaùn kieåm tra neàn, tính luùn (lieân heä ñeán caùc thoâng soá neùn luùn) vaø phaïm vi giôùi haïn cuûa neàn döôùi moùng. Thaønh phaàn naèm ngang cuûa öùng suaát trong ñaát caàn ñöôïc xeùt qua öùng suaát höõu hieäu (chöù khoâng phaûi öùng suaát toång coäng). Phaân bieät heä soá aùp löïc ngang traïng thaùi nghæ (khi khoâng coù chuyeån vò ngang trong ñaát) vaø khoâng thuoäc traïng thaùi nghæ (heä soá aùp löïc chuû ñoäng vaø heä soá aùp löïc bò ñoäng baét ñaàu coù chuyeån vò ngang trong ñaát) Laøm ñöôïc gì sau khi hoïc chöông naøy ? - Veõ ñöôïc chính xaùc ñöôøng phaân boá öùng suaát trong ñaát do troïng löôïng baûn thaân, do taûi ngoaøi vaø do doøng thaám. Ñoù seõ laø nhöõng cô sôû quan troïng trong caùc tính toaùn söùc chòu taûi cuûa neàn, tính toaùn ñoä luùn tuyeät ñoái (ñoù laø ñoä luùn sau khi hoaøn taát coá keát cô sôû), vaø aùp löïc ngang cuûa ñaát leân caùc caáu truùc chaén ñaát veà sau. 1. Caùc thaønh phaàn öùng suaát trong ñaát ÖÙng suaát taïi moät ñæeåm trong khoái ñaát ñöôïc phaân chia thaønh 2 loaïi chính: - ÖÙng suaát ñòa tónh (geostatic stress) --- coù theå hieåu laø aùp löïc tính töø troïng löôïng baûn thaân. - ÖÙng suaát phuï theâm ------ Do taûi troïng ngoaøi cuûa coâng trình Nhöõng öùng suaát trong ñaát phaûi thoûa maõn 3 tieâu chí sau: - Ñieàu kieän caân baèng - Tính töông thích giöõa bieán daïng vaø dòch chuyeån - Quan heä öùng suaát bieán daïng Vì quan heä öùng suaát bieán daïng trong ñaát raát phöùc taïp, neân caùc giaû thieát veà öùng xöû ñaøn hoài tuyeán tính laø gaàn ñuùng ñaàu tieân laáy laøm neàn taûng ñeå giaûi caùc baøi toaùn phaân boá öùng suaát trong ñaát. Cuï theå laø lôøi giaûi Boussinesque vaø Flamant ñaõ ñaùp öùng hai tieâu chí ñaàu (töùc ñieàu kieän caân baèng vaø töông thích) nhöng ñaõ boû qua moät soá ñaëc tröng cuûa ñaát,thí duï söï taêng ñoä cöùng theo ñoä saâu… Chuùng ta seõ thaáy sau ñaây laø, öùng suaát trong ñaát phaân boá theo qui luaät thuûy tónh, theo ñoù öùng suaát theo moïi phöông phaûi baèng nhau, nhöng thöïc teá caùc pheùp ño thöïc nghieäm khoâng phaûn aûnh ñieàu ñoù: ÖÙng suaát thaúng ñöùng sai khaùc so vôùi öùng suaát naèm ngang qua heä soá aùp löïc ngang traïng thaùi nghæ. 1.1 ÖÙng suaát ñòa tónh : Söïoøng thaámöùng suaát trong loøng ñaát D phaân boá ÖÙng suaát ñòa tónh Do troïng löôïng baûn thaân cuûa ñaát. Gia taêng theo ñoä saâu. 1.1.1 ÖÙng suaát thaúng ñöùng Coù ba loaïi * ÖÙng suaát toång coäng, σ * ÖÙng suaát höõu hieäu, seff, (hay theo caùch vieát thoâng thöôøng σ ' ) * Aùp löïc nöôùc trong loã roãng cuûa ñaát, u Ta coù moái quan heä cuûa ba loaïi öùng suaát thaúng ñöùng treân nhö sau: ÖÙng suaát toång = ÖÙng suaát höõu hieäu + Aùp löïc nöôùc trong loã roãng cuûa ñaát σ= σ‘+u (3-1) Khi löïc doøng thaám = 0 ; töùc laø H γdn – σ’ = 0 Tröôøng hôïp naøy ñöôïc goïi laø ñieàu kieän hoùa loûng cuûa ñaát hay ‘ñaát soâi’ γbh. = γ - γn H σH = Ko. σ’V σV= γbh.H Hình 3.1 Caùc thaønh phaàn öùng suaát trong neàn baõo hoøa nöôùc σH Coù hai tröôøng hôïp doøng thaám gaây aûnh höôûng leân öùng suaát höõu hieäu nhö sau: ∆h ∆h γñn. = γ - γn γñn = γ - γn H H σV= γbh.H σ‘ = H.γ dn + γ.∆h σV= γbh.H σ‘ = H.γ dn - γ.∆h σH σH Chieàu doøng thaám Chieàu doøng thaám ...