Đang tải... (xem toàn văn)
cơ học đất là một ngành của cơ học ứng dụng chuyên nghiên cứu về đất. Hầu hết các công trình xây dựng đều đặt trên đất, nghĩa là dùng đất làm nền cho các công trình, số khác các công trình
Chương 4. Lún của nền đất 4.1 Chương 4 BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT VÀ TÍNH TỐN ĐỘ LÚN CỦA NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH 4.1.Biến dạng của đất. Dưới tác dụng của tải trọng cơng trình và trọng lượng bản thân của đất, nền sẽ bị biến dạng và làm cho cơng trình bị lún. Trong nhiều trường hợp tuy tải trọng cơng trình tác dụng chưa đạt đến giới hạn về cường độ nhưng đất nền đã bị biến dạng q lớn làm ảnh hưởng đến sự việc bình thường của nhà và cơng trình. Độ lún của tồn bộ cơng trình mà đều thì khơng gây những ứng suất phụ thêm trong kết cấu của nó, nhưng khi độ lún của từng phần cơng trình mà khác nhau thì sẽ gây ra các ứng suất phụ cho móng và kết cấu bên trên ảnh hương xấu đến độ bền của cơng trình. Vì vậy khi thiết kế cần phải khống chế độ lún tuyệt đối cũng như độ lún khơng đều giữa các bộ phận của cơng trình trong một giới hạn cho phép. Vì đất là một vật thể phức tạp nên biến dạng của nó phụ thuộc vào biến thiên thể tích lỗ rỗng (nén, nở) cũng như sự phụ thuộc vào tính chất biến dạng của bản thân các thành phần hợp thành đất (tính từ biến của cốt đất, tính nén của nước lỗ rỗng và khí). Các loại biến dạng khác nhau của đất và ngun nhân gây ra chúng có thể hệ thống theo bảng 4-1. Trong thực tế cần xác định độ lún của nền đất hoặc móng bao gồm cả biến dạng dư và biến dạng đàn hồi. Tuy nhiên tuỳ từng trường hợp mà hoặc là biến dạng đàn hồi có ý nghĩa chủ yếu (ví dụ khi nền đất chịu tải trọng động), hoặc là biến dạng dư có ý nghĩa chủ yếu (ví dụ như tính móng cứng theo biến dạng của nền). Bảng 4_ 1 Các ngun nhân vật lý chủ yếu của các biến dạng của đất. Loại biến dạng Ngun nhân của biến dạng Biến dạng đàn hồi - Biến dạng thể tích - Thay đổi hình dáng - Lực phân tử đàn hồi của hạt rắn, của nước màng mỏng và của khí - Lực phân tử đàn hồi, thay đổi của dạng liên kết cấu trúc. Biến dạng dư (khơng đàn hồi) - Nén lún - Nở - Từ biến - Biến dạng dư thuần t - Giảm thể tích lỗ rỗng. - Tác dụng của lực điện phân tử. - Sự trượt giữa các hạt. - Sự phá hoại kết cấu Có nhiều ngun nhân làm cho khối đất bị biến dạng ví dụ như sự co ngót do hút nước, sự co khơ khi nước bị bốc hơi, . nhưng trong phạm vi chương này, biến dạng của nền đất là do tác dụng của tải trọng tĩnh gây ra. Trường hợp nền đất đã ổn định về lún dưới tác dụng của trọng lượng bản thân thì chỉ có phần tải trọng tác dụng ngồi làm cho nền bị lún. Trong trường hợp nền đất chưa ổn định về lún thì cả do trọng lượng bản thân và trọng lượng cơng trình đều gây lún. Ứng suất chính gây ra làm cho nền đất bị nén lún được gọi là ứng suất nén lún. Trên thực tế các phương pháp tính tốn độ lún ổn định của nền đất dưới tác dụng của ứng suất nén lún đều dựa trên ngun lý biến dạng tuyến tính của nền đất. Do đó tải Chng 4. Lỳn ca nn t 4.2 trng tỏc dng lờn nn cn c khng ch t nn lm vic trong giai on tuyn tớnh gia ng sut v bin dng. Khi tớnh nn theo bin dng TCXD 45-78 quy nh phi khụng ch ti trng tỏc dng khụng c ln hn tr s ỏp lc tiờu chun lờn nn ly Rtc ly bng P1/4 cú a thờm vo mt h s tớnh toỏn. Ngoi ra, di tỏc dng ca ti trng, lỳn ca nn t khụng t ngay giỏ tr n nh cui cựng m phi tri qua mt thi gian di hay ngn tu thuc theo tng loi t. Vỡ vy ngoi vic tớnh toỏn lỳn n nh cũn cn phi xỏc nh din bin ca lỳn theo thi gian, c bit l i vi nn t dớnh. 4.2.Xỏc inh lỳn n hi ca nn t. 4.2.1. Khỏi nim Nh ó trỡnh by trờn, t nn khụng phi l mt vt th hon ton n hi. Ngoi bin dng n hi cũn cú bin dng d nhng lý thuyt bin dng n hi vn cú th c ỏp dng cho nn t khi ti trng tỏc dng lờn nn khụng ln lm. Song do c im bin dng ca t l phc tp nờn khụng cú mt mụ hỡnh no hon thin phn ỏnh y c im bin dng ca t. Hin ti xỏc nh lỳn n hi cú cỏc phng phỏp sau:Phng phỏp bin dng n hi tng quỏt: phng phỏp ny tớnh n khụng nhng cỏc chuyn v n hi ca nhng im thuc phm vi chu ti m cũn ca c cỏc im nm ngoi nú. - Phng phỏp bin dng n hi cc b: ch tớnh n bin dng ca t ch t ti trng. - Phng phỏp bin dng n hi hn hp: xột n c bin dng n hi chung v bin dng n hi cc b. Trong cỏc phng phỏp nờu trờn, phng phỏp bin dng n hi tng quỏt c xõy dng trờn li gii cht ch ca lý thuyt n hi vi bỏn khụng gian n hi v tng n hi hu hn nm trờn nn khụng nộn. Tuy nhiờn xột n c dim bin dng ca t, tc l cú k n bin dng d, ngi ta thay mụ un n hi E bng mụ un bin dng E0 ca t. Sau õy chỳng ta xem xột vic tớnh toỏn lỳn n nh ca nn cụng trỡnh theo phng phỏp bin dng n hi tng quỏt l phng phỏp thng dựng trong thc t. 4.2.2. Xỏc nh lỳn n nh ca nn t cú chiu dy vụ hn Trong bi toỏn xỏc nh ng sut di tỏc dng ca lc tp trung t trờn mt t, J.Boussinet ó a ra cụng thc xỏc nh chuyn v thng ng ca nhng im nm trờn mt nn t (Z = 0) di tỏc dng ca lc tp trung P l: RCPWz = (4-1) Trong ú: _C l h s n hi ca bỏn khụng gian, i vi nn t thỡ C c xỏc nh theo cụng thc sau: 2001à=EC (4-2) Trong ú: Chương 4. Lún của nền đất 4.3 _0E mô đun biến dạng; _0µ hệ số nở hông của đất. Khi có tải trọng cục bộ phân bố đều với cường độ p trên diện tích F thì trị số độ lún tại một điểm bất kỳ trên mặt đất được xác định theo công thức: ∫∫−+−−=FyxyxddpES22020),()()( .1ηξηξπµ (4-3) Dựa vào biểu thức (4-3) có thể xác định được các biểu thức tính toán độ lún của các điểm đặc trưng (ở tâm, ở góc) cũng như độ lún trung bình đối với mỗi loại diện tích chịu tải cụ thể (hình chữ nhật, hình tròn, .). Hình 4_ 1 Sơ đồ tác dụng của tải trọng cục bộ. Phân tích các biểu thức tìm được đồng thời so sánh với kết quả thí nghiệm bàn nén có kích thước, hình dạng và độ cứng khác nhau trên mô hình và hiện trường, người ta biến đổi đưa ra công thức xác định độ lún ổn định của móng như sau: 020)1.( EbpSµω−= (4-4) Trong đó: _b chiều rộng của móng chữ nhật, đường kính móng tròn; _p cường độ tải trọng phân bố đều; _ω là hệ số đặc trưng cho hình dạng và độ cứng của móng được lập thành bảng, trong đó 0ω ứng với độ lún ở tâm móng, cω ứng với độ lún ở góc còn mω là hệ số độ lún trung bình với các móng mềm và constω ứng với độ lún của móng cứng tuyệt đối. Nếu từ biểu thức 4-4 mà đi tìm 0E ta có: Chng 4. Lỳn ca nn t 4.4 0200)1.( SbpEà= (4-5) Trong ú: _0S l lỳn trong quan h tuyn tớnh lỳn ti trng. Cụng thc 4-5 thng dựng xỏc nh tr s mụun bin dng 0E t thớ nghim bn nộn ngoi hin trng. 4.2.3. Xỏc nh lỳn n nh ca nn t cú chiu dy gii hn Hỡnh 4_ 2 S nn cú chiu dy hu hn. Khi múng mt sõu no ú xut hin lp ỏ cng (hỡnh 4-2) thỡ biu thc tớnh lỳn 4-4 s khụng cũn phự hp na bi vỡ biu thc ny c thnh lp da trờn gi thuyt nn t l bỏn khụng gian ng nht. Vn xỏc nh lỳn n nh ca lp t cú chiu dy gii hn c nhiu ngi nghiờn cu. M.I.Govbunov Paxadov sau khi gii bi toỏn ny bng phng phỏp tớnh tớch phõn gn ỳng cỏc phng trỡnh bin dng ó ngh thay cỏc h s 0 v m trong biu thc 4-4 bng cỏc h s oh v mh. T s ca cỏc h s ny ph thuc vo hỡnh dng din chu ti t s b1= (i vi múng ch nht, múng bng) v t s 1bh (_h chiu dy lp t, _1b na chiu rng múng ch nht hoc bỏn kớnh hỡnh trũn), tra bng. Bng 4_ 2 Nhng giỏ tr ca h s i vi bỏn khụng gian mh i vi tng t cú chiu dy hu hn, vi bh/ Quan h gia cỏc cnh b/1= c 0 m const 0,25 0,5 1 2 5 1 (trũn) 0,64 1,00 0,85 0,79 0,22 0,38 0,58 0,70 0,78 1 (vuụng) 1/20 1,12 0,95 0,88 0,22 0,39 0,62 0,77 0,87 2 1/20 1,53 1,30 1,22 0,24 0,43 0,70 0,96 1,16 3 1/20 1,78 1,53 1,44 0,24 0,44 0,73 1,04 1,31 Chương 4. Lún của nền đất 4.5 4 1/20ω 1,96 1,70 1,61 - - - - - 5 1/20ω 2,1 1,89 1,72 - - - - - 10 1/20ω 2,53 2,25 2,12 0,25 0,46 0,77 1,15 1,62 KE Egorov đã đề nghị biểu thức tính toán độ lún dưới đế móng tuyệt đối cứng có chiều dày giới hạn như sau: KEbpS020)1(µ−= (4-6) Trong đó: _b chiều rộng móng chữ nhật, đường kính móng tròn; _K hệ số phụ thuộc vào bl=α và tỷ số bh. Công thức (4-6) sử dụng với nền đồng nhất có chiều dày hữu hạn. Khi nền đất gồm nhiều lớp có tính chất cơ lý khác nhau, Egorov đã đề nghị phương pháp tính toán gần đúng bằng cách đổi nền nhiều lớp thành nền đồng nhất. Độ lún của nền nhiều lớp sẽ là: )(1 11020−−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=∑iinkkEpbSµ (4-7) Trong đó: _p cường độ của tải trọng phân bố đều; _b bề rộng móng chữ nhật hay đường kính móng tròn; _,00iiEµhệ số nở hông, môđun biến dạng của lớp đất thứ i; _,1−iikkhệ số tương ứng với độ sâu Zi của đáy và độ sâu Zi-1 của mặt lớp thứ i được tra bảng cũng như hệ số k của công thức (4-6). Khi xét đến hiện tượng tập trung ứng suất do có lớp đá cứng, Egorov đã đưa thêm vào công thức (4-7) hệ số hiệu chỉnh M: MkkEpbSiin.)(1 11020⎥⎦⎤⎢⎣⎡−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=−∑µ (4-8) M phụ thuộc vào tỷ số h/b 4.3. Phương pháp công lún các lớp phân tố 4.3.1. Bài toán lún một chiều Chương 4. Lún của nền đất 4.6 a) Sơ đồ tải trọng b) Đường cong nén lún. Hình 4_ 3 Sơ đồ nén của tâng đất chiều dày giới hạn dưới tải trọng phân bố liên tục. Xét một lớp đất có chiều dày hữu hạn chịu tải trọng phân bố đều và vô hạn trên bề mặt (hình 4-3a), tầng đất sẽ chị nén mà không có khả năng nở hông giống như mẫu đất ở trong hộp nén của thí nghiệm nén lún một chiều. Lúc đầu lớp đất chỉ chịu tải trọng p1 tương ứng nó có chiều dày h và hệ số rỗng e1. Khi gia tăng tải trọng p lên lớp đất, lớp đất sẽ chịu tải p2, trong đó p2 = p1 + p tương ứng với chiều dày của lớp đất sẽ là h’ và hệ số rỗng là e2. Dưới tác dụng của tải trọng gây lún, lớp đất có độ lún là S = h – h’. Ta có thể tính độ lún này bằng 3 cách: 4.3.1.1.Cách thứ nhất Tính độ lún bằng cách sử dụng trực tiếp kết quả nén lún trong phòng qua đường cong nén lún (hình 4-3b). Từ kết quả của chương I ta có thể tích hạt rắn trong một đơn vị thể tích đất sẽ là: em+=11 (4-9) Từ giả thiết phần thể tích hạt rắn trước và sau khi lún là không đổi, ta có: 2111'11eheh+=+ (4-10) Tức là: 1211'eehh++= (4-11) Từ đó ta tìm được độ lún của lớp đất nén lún một chiều là: 12112111'eeeheehhhhS+−=++−=−= (4-12) Nếu dùng hệ số nén lún tương đối a0 ta có: phaS 0= (4-13) 4.3.1.2.Cách thứ hai Tính lún dựa vào kết quả thí nghiệm bàn nén ở hiện trường hay nói cách khác là tính lún thông qua chỉ tiêu biến dạng E0. Trong điều kiện bài toán nén đất một chiều ta có biến dạng tương đối theo phương Z là: Chng 4. Lỳn ca nn t 4.7 )21(000à=Ezz (4-14) t 0021à=, chỳ ý pz= (ỏp lc gõy lỳn) ta cú: hpEhSz .0== (4-15) 4.3.1.3.Cỏch th ba Ngoi hai cỏch tớnh trờn ngi ta cũn tớnh toỏn lỳn ca lp t theo quan h ng cong nộn lỳn trong h to na logarit ca ỏp lc (e ~ lnp) nh ó xột trong chng II. 1221.ln.ppceec= (4-16) Cỏc kớ hiu e1, e2, p1, p2 nh ó gii thớch trờn, cũn cc l h s ca ng cong nộn lỳn (e~lnp) c gi l ch s nộn. Thay 21ee t biu thc 4-16 vo 4-12, ta cú lỳn tớnh theo ch s nộn cc nh sau: 121ln 1pphecSc+= (4-17) 4.3.2. Phng phỏp cng lỳn tng lp phõn t khi ch xột n ng sut nộn thng ng Ni dung c bn ca phng phỏp ny l em chia nn t thnh tng lp mng cú chung tớnh cht (ng nht) bi nhng mt phng nm ngang sao cho biu ng sut nộn lỳn do ỏp lc gõy lỳn gõy lờn thay i khụng ỏng k trong phm vi mt lp. Cũn khi xỏc nh lỳn ca tng lp c chia ra trong iu kin khụng n hụng v ch tớnh n ng sut nộn thng ng z. Hỡnh 4_ 4 S tớnh toỏn lỳn theo phng phỏp cng lỳn tng lp. lỳn ca ton b nn t s bng tng lỳn ca cỏc lp nh c chia. Tc l: Chương 4. Lún của nền đất 4.8 ∑==niiSS1 (4-18) Trong đó: _S độ lún của toàn bộ nền đất; _iS độ lún của lớp đất phân tố thứ i. _n số lớp phân tố được chia ra trong phạm vi chịu lún của nền đất (hình 4-4). Độ lún iS của các lớp phân tố được tính toán theo các công thức 4-12, 4-13, 4-15, 4-17. Quy phạm xây dựng TCXD 45-78 quy định sử dụng phương pháp này để tính lún cho nền móng công trình dân dụng và công nghiệp bởi vì theo các số liệu quan trắc thực tế người ta thấy kết quả gần sát với thực tế. Việc vận dụng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố này được tiến hành theo trình tự sau: 4.3.2.1. Xác định áp lực gây lún Áp lực gây lún là áp lực phụ thêm do tải trọng tiêu chuẩn của công trình truyền qua móng xuống nền. Khi đào hố móng, đất nền được giảm tải một phần là trọng lượng cột đất đào móng. Do đó áp lực gây lún sẽ là: hpp.0γ−= (4-19) Trong đó: _p áp lực gây lún; _0páp lực trung bình dưới đế móng; _γ trọng lượng riêng của đất từ đáy hố móng đến mặt đất; _h chiều sâu chôn móng. 4.3.2.2. Xác định ứng suất gây lún và ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra Để vẽ được biểu đồ ứng suất gây lún và biểu đồ ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra ta chia nền thành nhiều lớp nhỏ có chiều dày bhi.4,0≤ (_bchiều rộng đáy móng). Khi nền đất gồm nhiều lớp đất có chỉ tiêu cơ lý khác nhau thì các lớp đất nhỏ được chia trong phạm vi của từng lớp đất. Từ độ sâu trung bình của từng lớp đất chia ra, xác định trị số ứng suất gây lún glzσ và ứng suất do trọng lượng bản thân btzσ như đã trình bày trong chương III. 4.3.2.3. Xác định chiều sâu vùng chịu nén H Việc xác định chiều sâu vùng chịu nén có ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả tính toán độ lún. Khi dưới đế móng không sâu có một tầng cứng không lún thì trị số H được lấy từ đáy móng đến lớp cứng. Nếu nền không có lớp cứng thì TCXD 45-78 quy định chiều sâu vùng chịu nén đến độ sâu thoả mãn điều kiện: .2,0=glzσbtzσ (4-20) Chng 4. Lỳn ca nn t 4.9 Khi nn t di sõu xỏc nh theo iu kin trờn l nn t yu thỡ cn kộo di thờm chiu sõu chu nộn n sõu cú: .1,0=glzbtz (4-21) 4.3.2.4. lỳn n nh ca múng trong trng hp ny c tớnh nh sau: ==niziiihES10 (4-22) Trong tớnh toỏn thc t cú th ly 8,0= cho mi loi t, cũn iziiEh0,, ln lt l chiu dy, ng sut gõy lỳn v mụun bin dng ca lp t th i c chia ra. 4.3.3. Tớnh n nhng thnh phn ng sut phỏp Phng phỏp tớnh lỳn trờn ó b qua nh hng n hụng ca t, trong cụng thc tớnh lỳn trờn ta mi ch xột n ng sut thng ng pz=. Nu tớnh n cỏc thnh phn ng sut phỏp v xột n nh hng ca n hụng ca t thỡ kt qu s phự hp vi thc t hn. Nh ó bit, bin dng tng i theo phng trc z trong trng hp chung s l: [])(100yxzzEà+= (4-23) Mt khỏc ta cú: =++zyx (4-24) Tng ng sut ó c lp cỏc bng tra sn nh ó nờu trong chng III. Thay (4-24) vo (4-23) tc l cho zyx=+ ta c: àà00001EEzz+= (4-25) Vỡ bin dng tng i hSz= nờn lỳn cỏc lp phõn t ih s l: +=iiiziiiiiEEhSàà00001 (4-26) Ngoi biu thc 4-26, ngi ta cũn thit lp cụng thc tớnh lỳn ca lp t th i s dng trc tip kt qu thớ nghim nộn khụng n hụng trong phũng nh sau: iiiiiziiiiiheeeS1210001121++=ààà (4-27) Trong ú: _1ie h s rng tng ng vi tng ng suti1; _2ie h s rng tng ng vi tng ng suti2; Chương 4. Lún của nền đất 4.10Để xác định iiee21, dùng đường cong nén lún e~p nhưng phải tính đổi θ ra p như sau: ie1 ứng với 1θ cùng với btzpσ=1 không cần tính; ie1 ứng với 1θ xác định trên đường cong nén lún ứng với 2p; được xác định như sau: 02221ξθ+=p (4-28) 4.4. Phương pháp tầng tương đương. Phương pháp tầng tương đương cũng như các phương pháp khác đều dựa vào lý thuyết nền biến dạng tuyến tính. Nội dung của phương pháp này là thay việc tính toán độ lún của nền đất phân bố đều trên diện chịu tải giới hạn (trong điều kiện có nở hông) bằng việc tính toán độ lún của nền đấtđó dưới tác dụng của tải trọng có cùng trị số nhưng phân bố đều kín trên bề mặt (nền đất bị lún theo điều kiện bài toán nén đất 1 chiều). Đối với nền đồng nhất trị số lún của nền đất tính theo phương pháp lớp tương đương khá chính xác, còn đối với nền nhiều lớp thì trị số này thường lớn hơn phương pháp cộng lún từng lớp. 4.4.1. Trường hợp nền đồng nhất Người ta định nghĩa tầng tương đương là tầng mà độ lún của nó dưới tác dụng của tải trọng phân bố đều kín khắp bằng độ lún của móng có kích thước hữu hạn chịu tác dụng của tải trọng có cùng cường độ trên nền bán không gian vô hạn tuyến tính (hình 4-5). Hình 4_ 5 Sơ đồ tính toán độ lún theo phương pháp tầng tương đương. Dựa vào định nghĩa này, chiều dày tầng tương đương sh được xác định theo điều kiện sau: 21SS= (4-29) Trong đó: _1Sđộ lún của tần tương đương dưới tác dụng của tải trọng p đều kín khắp; _2Sđộ lún của móng dưới tác dụng của tải trọng cục bộ. Trị số 1S được xác định theo công thức (4-15): [...]... 0,71 0, 84 1,00 1,18 1 ,40 1,69 2,09 2,80 0, 84 0,95 1,10 1, 24 1 ,42 1, 64 1,93 2,35 3,17 0,32 0 ,42 0, 54 0,69 0,88 1,08 1,36 1,77 2, 54 0,50 0 ,49 0,79 0, 24 0,50 ∞ ∞ ∞ Đối với các sơ đồ 0-1 và 0-2 độ cố kết U có thể dựa vào biểu thức sau: - Đối với sơ đồ 0-1 , tìm được 10− N theo cơng thức: jNNNN ).( 01010 −+= − ( 4- 6 4) - Đối với sơ đồ 0-2 , tìm được 20− N theo cơng thức:... 0 ,45 7 9 12 15 20 0,30 0,25 0,20 0,17 0,13 1,0 0,0 5,0 0,39 4. 6.2.5. Hai bài toán thường gặp: 1).Bài toán thứ nhất: Chương 4. Lún của nền đất 4. 11 ss hp E hp E S .) 1 2 1( 1 0 2 0 00 1 µ µ β − −== ( 4- 3 0) Cịn trị số 2 S được xác định theo cơng thức ( 4- 4 ): 0 2 0 2 )1.( E bp S µω − = ( 4- 3 1) Thay ( 4- 3 0) và ( 4- 3 1) vào ( 4- 2 9) ta rút ra: bh s 21 )1( 0 2 0 ω µ µ − − = ( 4- 3 2)... z H kq ∂ ∂ −= ( 4- 4 2) Trong đó: _H cột nước áp lực lỗ rỗng ở độ sâu z nên: n p H γ ω = hoặc n z pp H γ − = vì z ppp += ω ( 4- 4 3) Trong đó: _k hệ số thấm; _, z pp ω lần lượt là áp lực lỗ rỗng và áp lực có hiệu; _ n γ trọng lượng riêng của nước. Từ biểu thức 4- 4 2 ta có: 2 2 z H k z q ∂ ∂ −= ∂ ∂ ( 4- 4 4) Chương 4. Lún của nền đất 4. 18 Khi ∞<< t0 và hz = thì 0= ∂ ∂ z p ω ( 4- 5 2)... biểu thức xác định độ cố kết như sau: rz MMU .1−= ( 4- 9 1) Trong đó: );( 1 zz TfM = Chương 4. Lún của nền đất 4. 20 Biểu thức 4- 6 2 cũng được lập bảng để thuận tiện trong tính toán. So sánh các biểu thức ( 4- 6 0), ( 4- 6 1), ( 4- 6 2) ta tìm được mối liên hệ độ cố kết giữa các sơ đồ 0, sơ đồ 1, sơ đồ 2 như sau: 102 2 UUU −= ( 4- 6 3) Biểu thức 4- 6 3 cho phép xác định độ cố kết của sơ đồ 2 thông qua... [] )( 1 0 0 yxzz E σσµσλ +−= ( 4- 2 3) Mặt khác ta có: θσσσ =++ zyx ( 4- 2 4) Tổng ứng suất θ đã được lập các bảng tra sẵn như đã nêu trong chương III. Thay ( 4- 2 4) vào ( 4- 2 3) tức là cho zyx σθσσ −=+ ta được: θ µ σ µ λ 0 0 0 0 1 EE zz − + = ( 4- 2 5) Vì biến dạng tương đối h S z = λ nên độ lún các lớp phân tố i h sẽ là: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − + = i i i zi i i ii EE hS θ µ σ µ 0 0 0 0 1 ( 4- 2 6) Ngồi biểu thức 4- 2 6, người... nhật III, IV. 4. 6. Tính tốn độ lún theo thời gian, theo lý thuyết cố kết thấm. 4. 6.1. Khái niệm Quá trình lún của nền đất dưới đáy móng cơng trình theo thời gian (gọi tắt là lún theo thời gian) xảy ra tuỳ theo q trình thốt nước lỗ hổng của đất (cố kết thấm) và quá trình từ biến của cốt đất (cố kết từ biến). Chương 4. Lún của nền đất 4. 5 4 1/2 0 ω 1,96 1,70 1,61 - - - - - 5 1/2 0 ω ... đối. Nếu từ biểu thức 4- 4 mà đi tìm 0 E ta có: Chương 4. Lún của nền đất 4. 4 0 2 0 0 )1.( S bp E µω − = ( 4- 5 ) Trong đó: _ 0 S là độ lún trong quan hệ tuyến tính độ lún tải trọng. Cơng thức 4- 5 thường dùng để xác định trị số môđun biến dạng 0 E từ thí nghiệm bàn nén ngồi hiện trường. 4. 2.3. Xác định độ lún ổn định của nền đất có chiều dày giới hạn Hình 4_ 2 Sơ đồ nền có chiều... [] ∫ −= h t dztzppaS 0 0 .),( ω ( 4- 5 7) Độ lún ổn định ứng với ∞=t sẽ là: ∫ = h dzpaS 0 0 . ( 4- 5 8) Thay 4- 5 7 và 4- 5 8 vào biểu thức 4- 5 5 ta có độ cố kết: ∫ ∫ −= h h dzp dztzp U 0 0 . ).,( 1 ω ( 4- 5 9) Từ biểu thức 4- 5 9, chúng ta thấy rằng độ cố kết phụ thuộc vào N xác định theo công thức 4- 5 4 và phụ thuộc vào biểu đồ ứng suất tăng lên trong nền. Để tính lún cho các trường hợp thường gặp,... đây: - Đối với sơ đồ cố kết 0: ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ++−= −− ) 9 1 .(. 8 1 9 2 0 NN t eeBphaS π ( 4- 7 0) - Đối với sơ đồ cố kết 1: ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −−−= − ) 27 1 .(. 32 1 2 1 9 3 0 NN t eeBphaS π ( 4- 7 1) - Đối với sơ đồ cố kết 2: ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ +++−−= −− )). 2 1.( 9 1 ). 2 1( 16 1 2 1 9 2 0 NN t eeBphaS πππ ( 4- 7 2) Trong đó: t h C N v 2 .4 . π = ( 4- 7 3) n v a Bk C γ β . 0 0 = ( 4- 7 4) ... c ω 0 ω m ω const ω 0,25 0,5 1 2 5 1 (tròn) 0, 64 1,00 0,85 0,79 0,22 0,38 0,58 0,70 0,78 1 (vuông) 1/2 0 ω 1,12 0,95 0,88 0,22 0,39 0,62 0,77 0,87 2 1/2 0 ω 1,53 1,30 1,22 0, 24 0 ,43 0,70 0,96 1,16 3 1/2 0 ω 1,78 1,53 1 ,44 0, 24 0 ,44 0,73 1, 04 1,31 Chương 4. Lún của nền đất 4. 21 Cho biết thời gian t sau khi xây dựng cơng trình; u cầu tìm độ lún t S đối với thời gian sau . 1,22 0, 24 0 ,43 0,70 0,96 1,16 3 1/20 1,78 1,53 1 ,44 0, 24 0 ,44 0,73 1, 04 1,31 Chương 4. Lún của nền đất 4. 5 4 1/20ω 1,96 1,70 1,61 - - - - - 5 1/20ω. lún ta có: zpazez∂∂−=∂∂ ( 4- 4 8) Trong đó: _ahệ số nén; _ehệ số rỗng. Từ 4- 4 7 và 4- 4 8 ta có: zpeatnztb∂∂+−=∂∂1 ( 4- 4 9) Thay 4- 4 5 và 4- 4 9 vào biểu thức và rút