Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI PHÚC TRÌNH ,THỰC tập cơ học đất, đại học cần thơ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT XÂY DỰNG ********* BÀI PHÚC TRÌNH THỰC TẬP CƠ HỌC ĐẤT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CHÂU MINH KHẢI SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN MINH TRỌNG MSSV: 1090643 NĂM HỌC: 2010 – 2011 BÀI 1: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC GIỚI HẠN ATTERBERG (Giới hạn nhảo và giới hạn dẻo) I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: • Xác định giới hạn nhão Wnh , giới hạn dẻo Wd . • Xác định chỉ số dẻo IP , chỉ số nhão IL (Độ sệt B). II. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: • Dụng cụ casagrande. • Dao cắt rãnh. • Kính phẳng 50 x 50 cm2. • Cân kỹ thuật (nhạy 0,01). • Tủ sấy (< 1100C). • Dao trộn (2 cái: 1 cái lớn và 1 cái nhỏ). • Búa đầu bọc cao su. • Cối. • Rây No.40 (0,42mm). III. CÁC BƯỚC THỤC HIỆN: A. XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN NHÃO: Bước 1: Lấy khoảng 100g đất được sấy khô, đâm nhuyễn bằng búa sau đó cho qua rây No.40, trộn với một lượng nước vừa đủ nhão. Cần phải trộn đều để đất có độ ẩm thật đồng đều. Bước 2: Lao chổm cầu bằng chùi giẻ ướt, sau đó trét đất đã trộn vào chổm cầu 1 lớp dầy khoảng 1cm. Bước 3: Dùng dao cắt rãnh vạch 1 đường thẳng đứng từ trên xuống. Dao phải luôn vuông góc với chổm cầu. Dao cắt chia đất làm 2 phần cách nhau 2mm và bề dầy đất ở 2 bên rảnh là 8mm. Bước 4: Quây đều cần quây với tốc độ 2 vòng/giây, chổm cầu được nâng lên hạ xuống làm cho đất ở 2 bên từ từ khép lại. Đến khi nào chiều dài khép kín này dài 1,27mm thì ngưng. Ghi số lần rơi N của chổm cầu (ở đây N từ 14 – 25). Bước 5: Lấy phần đất (khoảng 10g) chổ khép kín vào lon đem sấy khô, để tìm độ ẩm. Bước 6: Lập lại các bước 2,3,4 và 5. Làm đi làm lại 6 lần như vậy. B. XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN DẺO: Bước 1: Trộn 15g đất khô lọt qua rây No.40 với nước vừa đủ dẻo; (hay dùng phần đất còn lại của thí nghiêm trên). Bước 2: Se trên tấm kính phẳng bằng 4 đầu ngón tay và se đến khi nào đường kính đạt 3mm thì vừa rạn nứt và gẩy thành nhiều đoạn. (nếu không đạt thì nhập đôi phần đât se đó và tiếp tục se, nếu đất cứng thì đất sẽ rạn nứt trước khi đạt đường kính 3mm thì ta thêm nước vào và se lại). Bước 3: Lấy các mẫu vừa se cho vào lon đem sấy khô (ở đây dùng 2 lon) để xác định độ ẩm. IV. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: THÍ NGHIỆM GIỚI HẠN NHÃO Lần thí nghiệm 1 2 Lon 1 2 TL Lon 47,99 49,27 TL Lon + Đất ẩm 64,88 62,67 TL Lon + Đất khô 60,62 59,39 TL đất khô Mk 12,63 10,12 TL nước Mn 4,26 3,28 Độ ẩm W (%) 34,22% 32,85% Số lần rơi N 28 20 V. BIỂU ĐỒ: 3 3 49,31 63,46 59,79 10,48 3,67 31,98% 16 4 4 45,09 57,51 54,37 9,28 3,14 37,75% 25 BIỂU ĐỒ GIỚI HẠN NHÃO % N WN = W 25 0 ,121 ; W = 33,75% W25 = 33,75% = Wnh Wd = 20,88% Độ sệt B: B= W − Wd 33,75 − 20,88 = =1 Wnh − Wd 33,75 − 20,88 Chỉ số dẻo IP: IP = Wnh – Wd =33,75 – 20,88 = 12,87 GIỚI HẠN DẺO 5 6 5 6 45,37 48,94 57,11 63,49 55,12 60,93 9,75 11,99 1,99 2,56 20,41% 21,35% VI. ỨNG DỤNG: Xác định IP dùng để phân loại đất: 1 < IP < 7 : cát pha. 7 < IP < 17 : sét pha. IP > 17 : đất sét. Xác định B để đánh giá trạng thái của đất. Cát pha: B P1= 2kg δ2 = 0,16 => P2= 4kg ; δ3 = 0,24 => P3= 6kg τ= Q , F Q = k.số đọc đồng hồ đo lực k: hệ số vòng lực = 1,2 kg/vạch. BIỂU ĐỒ: ỨNG SUẤT TIẾP kg/cm2 XVI. XVII. ỨNG DỤNG: - Xác định tải trọng giới hạn tác dụng lên đất nền. (tải trọng an toàn P 0, tải trọng cho phép Pch, áp lực tiêu chuẩn Rtc và tải trọng giới hạn Pgh….). - Tính chiều cao ổn định tự nhiên của mái dốc cấu tạo từ đất dính: hc = 4C Nϕ γ π π N ϕ = tg 2 + 4 2 Ta thấy φ và C lớn thì hc sẽ lớn BÀI 5: THÍ NGHIỆM NÉN LÚN (CONSOLIDATION TEST) XVIII. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: - Xác định các đặt trưng biến dạng của đất nền: • Hệ số nén lún a, hệ số nén lún tương đối a0 (mv). • Hệ số cố kết Cv, hệ số thấm Kv. • Chỉ số nén Cc, chỉ số nở Cs, chỉ số nén lại Cr. • Áp lực tiền cố kết Pc. • Môdun biến dạng E0. Dự đoán độ lún của nền đất, nhịp độ lún. - Dựa vào đường cong nén lún e – p: e1 + e2 ×h 1 + e1 S = a 0 × ∆p × h β S= × ∆p × h E0 S= - Dựa vào đường cong nén lún e – logp: + Đất cố kết thường: S= P + ∆P CC × h × log 0 1 + e0 P0 n S =∑ i =1 P + ∆Pi C C × hi × log 0i 1 + e0 i P0i + Đất cố kết trước nhẹ: P0 + ∆ P < PC S= P + ∆P CS × h × log 0 1+ e P0 + Đất cố kết trước nặng: P0 + ∆ P > PC S= P CS × h × log C 1+ e P0 C C × h P0 + ∆P + log 1+ e P0 Trong đó: CC: chỉ số nén CS: chỉ số nở P0i: ứng suất hữu hiệu trung bình ban đầu của lớp thứ i ( ứng suất bản thân p0i = σ tb = p1). ∆P I = σ i: gia tăng ứng suất thẳng đứng của lớp thứ i ( ứng suất gây lún) Pc: áp lực tiền cố kết e0: hệ số rỗng ứng với thời điểm trước khi xây dựng công trình, t ức ứng với ứng suất bản thân p0i. h: bề dày lớp đất. XIX. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: • Máy nén: hộp nén, bàn nén, bộ phận tăng tải với hệ thống cánh tay đòn, thiết bị đo biến dạng. • Dụng cụ nén dần. (khuôn và dàn nén). • Dụng cụ gọt mẫu đất và phụ tùng bao gồm: hộp chứa mẫu, cưa dây, dao • Dụng cụ đặt mẫu thử và hợp chứa. • Cân (độ nạy 0,01g và 0,1g). • Tủ sấy. • Đồng hồ bấm giây và đồng hồ báo giờ. • Hộp nung. • Thước, dĩa bốc hơi, dao vòng. - Hộp chứa mẫu có 2 loại: + Hộp có vòng cố định: mọi chuyển dịch tương đối của mẫu thử đối với hộp chứa đề theo 1 chiều đi xuống. + Hộp có vòng nối: sức nén xảy ra từ trên và d ưới h ướng về phía giữa. trong hộp loại này, sự ma sát giữa thành hộp và mẫu đất rất nhỏ. XX. CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM: 1. CHUẨN BỊ MẪU: 1. Đối với mẫu đất nguyên trạng, khi chuẩn b ị mẫu thí nghi ệm c ần hạn chế đến mức thấp nhất sự tổn thất do bốc hơi cũng như các va chạm. Sau khi lấy mẫu vào dao vòng, phải gạt bằng mặt trên theo mép dao ho ặc cưa dây. Nhũng chỗ lõm trên mặt phải được lấp đầy bằng đất d ư của mẫu (chú ý không lấy đất có sỏi sạn). lao sạch dao vòng có mẫu đ ất r ồi đem cân trên cân kỹ thuật với độ chính xác đến 0,01g để xác định khối lượng th ể tích và đ ộ ẩm cuẩ đất trước khi nén. 2. Đối với đất không nguyên trạng thì lấy mẫu trung bình có khối lượng khoảng 200g từ đất đã được nghiền sơ bộ (nếu gặp đất ẩm thì lấy tay làm tơi, nhặt bỏ sỏi sạn và tạp chất khác) để chế b ị mẫu và kho ảng 10g để xác định độ ẩm ban đầu W1. - Khối lượng (m0) của đất ở độ ẩm khống chế ( W0) được tính bằng gam, theo công thức: m0 = W1 × m1 W1 Trong đó: W0 (%): Độ ẩm khống chế W1 (%): Độ ẩm ban đầu m1 (g): Khối lượng mẫu đất lấy để chế bị - Nếu độ ẩm ban đầu của đất thấp hơn hoặc cao hơn độ ẩm khống chế, thì thêm nước hoặc hong khô đất trong không khí để mẫu đạt đ ược đ ộ ẩm cần thiết. Khối lượng nước cần thêm vào hay giảm đi bằng hi ệu s ố của m1 và m0. Sau khi thêm nước hoặc hong khô, phải nhào trộn lại đ ất c ẩn thận. - Nhồi đất vào dao vòng theo độ chặt và độ ẩm khống chế. Khối l ượng đất cần thiết để nhồi đầy vào dao vòng được tính theo công thức: m = V ×γW0 Trong đó: m: Khối lượng đất cần thiết để nhồi đầy vào dao vòng (g) V: Thể tích dao vòng (cm3) γ W 0 : Khối lượng của đất cần khống chế ở độ ẩm W0 (g/cm3). - Khi nhồi đất vào dao vòng, phải đầm chặt từng lớp một. Khi c ần ch ế bị số lớn mẫu đất có cùng độ chặt và độ ẩm thì cho phép nén đ ất trong cối có dung tích lớn hơn tổng thể tích tất cả các mẫu. Để nén đ ất trong c ối, có th ể dùng kích hoặc dụng cụ đầm chặt tiêu chuẩn. - Sau khi nhồi đầy đất vào dao vòng, cần g ọt phần đ ất th ừa ở 2 đ ầu cho bằng với mép dao, rồi lau sạch và cân trên cân k ỹ thuật với độ chính xác đ ến 0,01g để xác định thể tích và độ ẩm ban đầu của mẫu đất. Độ ẩm ban đ ầu được xác định bằng hiệu số giữa khối lượng đất trước và sau khi thí nghi ệm nén. Chú thích: Có thể lấy đất còn thừa sau khi cho vào dao vòng để xác định độ ẩm của đất trước khi thí nghiệm 2. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM: Bước 1: Lấy hộp nén ra khỏi bàn máy và lấy mẫu vào. Trước khi l ắp mẫu, phải bôi 1 lớp dầu máy hoặc vadơlin ở mặt ngoài dao vòng và thành hộp nén. Trên 2 mặt mẫu đất phải đặt 2 tờ giấy thấm đã đ ược làm ẩm tr ước. Mẫu được đặt ở giữa, tấm đá thấm ướt trước và phía trên cùng là nắp truy ền lực. Bước 2: Đặt hộp nén đã lắp xong mẫu lên bàn nén, cân bằng h ệ thống tăng tải bằng đối trọng và đặt hộp đúng vào điểm truyền lực, lắp đồng hồ đo biến dạng và điều chỉnh kim về vị trí số 0. Bước 3: Tăng tải trọng và theo dõi biến dạng của mẫu. Tác dụng lực để có cường độ áp suất 0,5 KG/cm 2 trên mẫu thử và khở sự đọc thời gian và biến dạng thẳng đứng. Trị số nén có thể được ghi ở các kho ảng th ời gian: 5”, 15”, 30”, 1’, 2’, 5’, 10’, 30’, 1h, 2h, 4h, 6h, 12h, 24h. (Cho đ ến khi sau 24h độ biến dạng thẳng đứng không quá 0,01mm). Cho đ ến khi đ ộ c ố k ết U đạt được 90%. Khi không cần đo tốc độ lún, thì có th ể đ ọc bi ến d ạng nén ứng với mỗi cấp tải trọng ở các thời điểm 10’, 20’, 30’, 1h, 2h, 3h, 4h. cho đ ến khi đạt ổn định quy ước. Bước 4: Lúc cuối của thời gian 24h đọc chỉ số nén thêm 1 l ần và sau đó tăng áp lực nén lên 1KG/cm 2. Sau đó đọc số liệu theo cách thức giống như trên. - Tải trọng cần thiết để tác dụng lên mẫu ở mỗi cấp áp lực, được tính bằng N (KG) theo cong thức: P= σ × F − mC f Trong đó: mC: Khối lượng của tấm nén, hòn bi và viên đá thấm trên mẫu (kg) F: Diện tích mẫu (cm2) σ : Áp lực tác dụng lên mẫu (KG/cm2) f : Tỉ lệ cánh tay đòn của hệ thống truyền lực. Bước 5: Ở nhữngs ngày kế tiếp, tác dụng lực 2; 3; 4 và 8 KG/cm 2. Sau khi tác dụng cấp tải trọng cuối cùng 24 giờ, áp lực đ ược gi ảm xu ống dần mỗi lần 2 KG/cm2. Mỗi lần giảm tải duy trì trong thời gian 4 giờ không cần đọc thời gian lúc giảm tải. Bước 6: Trong suốt thời gian thí nghiệm, hộp chứa mẫu luôn luôn được giữ đầy nước. Mục đích là ngăn nước khỏi bị khô đi và cung c ấp nước cho đất lúc nở lại. Bước 7: Sau khi đọc lần cuối ở cấp áp lực 1,1 KG/cm 2, tháo nhanh dụng cụ lau khô nước ở mặt mẫu đất thử và cân. Sấy khô mẫu đất đ ể xác định độ ẩm. Nhận xét: Chiều cao mẫu đất thí nghiệm càng nhỏ thì thời gian nén d ần càng nhanh. Vì chiều dài đường thấm của nước thoát ra càng ngắn. Chiều cao mẫu đất càng bé thì ma sát thành bên càng nhỏ. Mẫu đất có kích thước (tiết diện và chiều cao) càng lớn thì k ết qu ả thí nghiệm càng gần vơi điều kiện thực tế của đất nền. XXI. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: Bảng 1: Áp lực nén P Hệ số rỗng Log P Độ lún ∆H (cm) 2 (kg/cm ) e 0 0 2.4706 0.1 0,125 0,075 2.3405 0.4 0,25 0,13 2.245 0.7 0,5 0,232 2.068 1 1 0,367 1.8337 1.3 2 0,512 1.5821 1.6 4 0,66 1.3253 1.3 2 0,64 1.36 1 1 0,621 1.3929 0.7 0,5 0,598 1.4329 0.4 0,25 0,57 1.4815 0.1 0,125 0,541 1.5318 + Chiều cao mẫu: H0 = 2cm + Đường kính mẫu: D0 = 7,1cm + Diện tích: A0 = 39,5919cm2 + Thể tích mẫu: V0 = 79,1838cm3 + Khối lượng mẫu: M0 = 114,8g + Tỷ trọng ∆ = 2,59 + Độ ẩm: W = 94,3% e0 = ei = e0 − ∆H i × (1 + e0 ) 2 ∆ × γ n × (1 + w) −1; γ γ = Q = 1,45 g / cm 3 ; V Áp lực Hệ nén P số a 2 (kg/cm rỗng (cm2/kg) ) e 2.470 0 6 2.340 0,125 5 1.0408 2.340 0.125 5 0,25 2.245 0.764 0.25 2.245 0.5 2.068 0.708 0.5 2.068 1.833 1 7 0.4686 1.833 1 7 1.582 2 1 0.2516 1.582 2 1 1.325 4 3 0.1284 1.325 4 3 2 1.36 0.01735 2 1.36 0.0329 1 1.392 t50 (phút) H50 (cm) Cv (cm/phút) Kv (cm/s) mv (cm2/kg) E0 (kg/cm2) 0.3 2.934 0.23 3.998 0.22 4.314 0.153 6.518 0.089 12.139 0.05 23.786 0.0075 0.014 176.03 92.831 1 0.5 0.5 0.25 0.25 0.125 9 1.392 9 1.432 9 1.432 9 1.481 5 1.481 5 1.531 8 0.08 0.033 38.177 0.1944 0.08 15.710 0.4024 0.162 7.589 Bảng 2: a= e1 − e2 = 0.764cm 2 / kg P2 − P1 a 0 = mv = ε a E − Ett tgα max − tgα min = 0.22cm 2 / kg ; µ = y = td = = 0.2165 1 + e1 εZ 2 E td 2tgα max 2µ 2 β = 1− = 0.88 1− µ β (1 + e0 ) E0 = a 0.197 × H 50 CV = t 50 H 50 = H 0 − ∆H 0.125 − D50 2 Kv = Cv.a0.γn XXII. t 0.1 0.25 0.5 1 2 4 8 15 30 60 120 180 360 720 1440 BIỂU ĐỒ: ΔH (mm) 0.14 0.16 0.185 0.23 0.29 0.37 0.45 0.53 0.61 0.66 0.69 0.705 0.721 0.74 0.75 PC = 0.4 kg/cm2 CC = 0.318 Cs = 0.318 BIỂU ĐỒ NÉN LÚN THEO THỜI GIAN 0 – 0.125 0.16mm; t2 t 0.1 0.25 0.5 1 2 4 8 15 30 60 120 180 360 720 1440 = 1’ =>ΔH2 = 0.23mm; t1 = 15” = ΔH1 = a = ΔH2 - ΔH1 = 0.07mm ΔH (mm) 0.79 0.81 0.83 0.855 0.895 0.95 1.025 1.095 1.17 1.22 1.25 1.26 1.28 1.29 1.3 t1 = 15” => ΔH1 = 0.81mm t2 = 1’ => ΔH2 = 0.855mm a = ΔH2 - ΔH1 = 0.045mm t 0.1 0.25 0.5 1 2 4 8 15 30 60 120 180 360 720 1440 ΔH (mm) 1.37 1.39 1.42 1.47 1.53 1.62 1.74 1.86 2.01 2.13 2.21 2.24 2.28 2.3 2.32 t1 = 15” => ΔH1 = 1.39mm t2 = 1’ => ΔH2 = 1.47mm a = ΔH2 - ΔH1 = 0.08mm t 0.1 0.25 0.5 1 2 4 8 15 30 60 120 180 360 720 1440 ΔH (mm) 2.39 2.42 2.46 2.52 2.6 2.71 2.85 3.02 3.19 3.35 3.48 3.54 3.61 3.65 3.67 t1 = 15” => ΔH1 = 2.42mm t2 = 1’ => ΔH2 = 2.52mm a = ΔH2 - ΔH1 = 0.1mm t 0.1 0.25 0.5 1 2 4 8 15 30 60 120 180 360 720 1440 ΔH (mm) 3.75 3.79 3.83 3.88 3.97 4.08 4.22 4.38 4.55 4.71 4.86 4.93 5.03 5.09 5.12 t1 = 15” => ΔH1 = 3.79mm t2 = 1’ => ΔH2 = 3.88mm a = ΔH2 - ΔH1 = 0.09mm t ΔH (mm) 0.1 0.25 0.5 1 2 4 8 15 30 60 120 180 360 720 1440 ΔH1 = 5.24mm t2 = 1’ => ΔH2 = 5.32mm t1 = 15” => a = ΔH2 - ΔH1 = 0.08mm XXIII. ỨNG DỤNG: 1. Chỉ số nén CC dùng để tính độ nén của lớp đất có chiều dày H 0 chịu áp lực phân bố điều p theo chiều sâu theo công thức: ε = H0 CC P + ∆P log10 1+ ε0 P Có thể tính CC theo công thức: CC =0,009(ωd – 10%) Với điều kiện là đất sét không bị nén trước, với độ nhạy thấp hay vừa phải. 2. E0 và a dùng để tính lún theo công thức: S = a0.ph và S = β0 ph E 3. Hệ số nén dần Cv dùng để tính thời gian lún: Từ hệ thức đặc trưng thời gian: TV = Ta có: t= CV × t h2 TV 2 h CV Với đất cùng loại: CV = hằng số. TV = hệ số đặc trưng thời gian là hằng số nên tỉ lệ với h2. t phòng thí nghiêm h 2 phòng thí nghiêm = t công trình h 2 công trình Thí vụ: t phòng thí nghiệm = 9 phút h trong phòng thí nghiệm = 2cm = 0,02m h công trường = 12m 9 2 Vậy t công trường = 0,02 2 12 = 3240000 phút = 6 năm 60 ngày. ĐỘ SÂU (m) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2 8.4 8.6 8.8 9 9.2 9.4 9.6 9.8 10 10.2 10.4 10.6 10.8 11 11.2 11.4 11.6 11.8 Ival (Kgf) III val (Kgf) Ft (Kgf) FP (Kgf) FL (Kgf) RP (Kg/cm2) RL (Kg/cm2) 1.25 0.2 1.25 1.25 0.2 1.25 1.25 1 0.75 0.6 0.6 0.5 0.5 0.4 0.35 0.25 0.4 0.25 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.3 0.4 0.3 0.25 0.2 0.2 0.3 0.25 0.25 0.25 0.25 0.4 0.4 0.5 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.4 0.6 0.75 0.6 0.6 0.7 0.8 2 0.5 2 2 0.5 2 2 1.6 1.4 1 0.75 0.75 0.6 0.5 0.5 0.4 0.5 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.4 0.45 0.4 0.5 0.5 0.4 0.3 0.4 0.4 0.5 0.4 0.3 0.5 0.6 0.5 0.75 0.75 0.75 1 0.8 1 1 0.75 1.25 0.9 1 1.75 1.25 1.5 41.1 11.2 42.2 42.2 12.2 42.2 42.2 35.3 31.3 31.3 31.3 31.3 16.4 14.4 14.4 12.4 14.4 13.5 13.5 15.5 15.5 15.5 14.6 14.6 14.6 16.6 16.6 15.7 16.7 15.7 17.7 17.7 16.8 14.8 16.8 16.8 18.8 17.9 15.9 19.9 21.9 19.9 26 26 26 31 27 32.1 32.1 27.1 37.1 30.1 33.2 48.2 38.2 43.2 26.10 5.20 27.20 27.20 6.20 27.20 27.20 23.30 18.30 23.30 28.30 26.30 14.40 12.40 11.40 9.40 12.40 10.50 9.50 9.50 9.50 9.50 10.60 11.60 11.60 11.60 11.60 12.70 12.70 13.70 15.70 13.70 13.80 12.80 12.80 14.80 13.80 14.90 14.90 14.90 17.90 17.90 21.00 19.00 19.00 23.00 23.00 24.10 24.10 20.10 24.10 27.10 25.20 25.20 27.20 29.20 16.1 7.2 17.2 17.2 8.2 17.2 17.2 15.3 16.3 19.3 19.3 21.3 6.4 6.4 7.4 7.4 6.4 8.5 9.5 11.5 11.5 11.5 10.6 9.6 9.6 11.6 11.6 10.7 11.7 9.7 9.7 11.7 11.8 10.8 12.8 10.8 13.8 12.9 10.9 14.9 13.9 11.9 16 18 18 19 15 20.1 20.1 19.1 25.1 15.1 21.2 36.2 24.2 27.2 2.61 0.52 2.72 2.72 0.62 2.72 2.72 2.33 1.83 2.33 2.83 2.63 1.44 1.24 1.14 0.94 1.24 1.05 0.95 0.95 0.95 0.95 1.06 1.16 1.16 1.16 1.16 1.27 1.27 1.37 1.57 1.37 1.38 1.28 1.28 1.48 1.38 1.49 1.49 1.49 1.79 1.79 2.1 1.9 1.9 2.3 2.3 2.41 2.41 2.01 2.41 2.71 2.52 2.52 2.72 2.92 0.107333333 0.048 0.114666667 0.114666667 0.054666667 0.114666667 0.114666667 0.102 0.108666667 0.128666667 0.128666667 0.142 0.042666667 0.042666667 0.049333333 0.049333333 0.042666667 0.056666667 0.063333333 0.076666667 0.076666667 0.076666667 0.070666667 0.064 0.064 0.077333333 0.077333333 0.071333333 0.078 0.064666667 0.064666667 0.078 0.078666667 0.072 0.085333333 0.072 0.092 0.086 0.072666667 0.099333333 0.092666667 0.079333333 0.106666667 0.12 0.12 0.126666667 0.1 0.134 0.134 0.127333333 0.167333333 0.100666667 0.141333333 0.241333333 0.161333333 0.181333333 Mt (Kg/m) 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 BÀI 7: THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH (Với mũi xuyên Hà Lan) XXIV. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: - Dùng lực đẩy tĩnh để ấn mũi xuyên vào trong lòng đất, b ộ phận m ũi hình côn và ống bên hình trụ để đo sức chịu ở mũi và s ức ma sát thành bên, t ừ đó suy ra sức chịu tải của cọc và cừ đóng vào đất và t ừ k ết qu ả xác đ ịnh s ức ch ịu mũi và ma sát bên. - Xác định các đặc trưng cơ lý của đất một cách trực tiếp và gián tiếp. - Đánh giá sức chịu tải của đất nền. XXV. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: • Mũi xuyên Begemenn – Hà Lan có các đặc điểm sau: - Mũi xuyên: + Đường kĩnh mũi xuyên: 35,6mm + Tiết diện: 10cm2. + Góc côn: 600. - Ống ma sát + Đường kính ống ma sát: 36mm. + Chiều dài: 13cm. • Cần xuyên: - Đường kính ngoài: 36mm. - Đường kính trong: 16mm. • Thanh thép truyền lực: - Đường kính: 14mm. - Chiều dài 1mm. - Trọng lượng: 1100g. XXVI. CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM: Dùng hệ thống thủy lực để nâng thiết bị xuyên và neo hệ thống xuống đất bằng trục xoắn vít dài 6m. Sau đó điều chỉnh hệ thống đúng th ủy bình và tạo lực xuyên thẳng đứng. Sau đó mủi xuyên được nối với ống thép được sửa cho thẳng đứng và tạo lực nén xuống đất bằng thiết bị thủy lực. Tốc độ xuyên khoảng 2cm/s. Các trị số tổng lực kháng mủi và tổng lực kháng bên + m ũi đ ược đ ọc qua m ỗi đoạn cấm sâu 20m. Thiết bị gồm 2 đồng hồ để đọc lực nén, tùy theo loại đ ất: thí d ụ đ ất nền yếu đọc đồng hồ có đu xích và tối đa 1000kg, đ ất c ứng khi t ổng s ức xuyên vượt quá 1000kgf thì đọc đồng hồ đu xích 1kg và tối đa 14000 kgf. XXVII. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: Tổng lực mủi và ống ma sát: Ft = IIIval.20 +ni.Mt Tổng lực nén mũi: FP = Ival.20 + ni.Mt Tổng lực nén ống ma sát: FL = (IIIval – Ival).20 + ni.Mt Ứng suất chịu mủi: RP = FP/10 Ứng suất ma sát bên: RL = FL/150 Khối lượng lổi xuyên: Mt = 1,1kg/m ≈RP = 10,6684239 kg/cm2 Sức chịu tải cho phép của từng lớp đất: Pcho phép = 0,1. ≈RP + 0,25= 1,316842kg/cm2 ≈RL = 89,81933333kg/cm2. Qu = ≈RP.A + n ∑R i =1 Li .U i .Li ĐỘ SÂU (m) Qu(0.25x0.25m) Qu(0.3x0.3m) Qu(0.35x0.35m) 0 0.2 0.4 1226.869 1586.146 1945.423 1226.869 17006.33 32785.79 1226.869 19636.24 38045.61 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 2304.701 2663.978 3023.255 3382.533 3741.81 4101.087 4460.365 4819.642 5178.919 5538.197 5897.474 6256.751 6616.029 6975.306 7334.583 7693.861 8053.138 8412.415 8771.693 9130.97 9490.247 48565.25 64344.71 80124.17 95903.63 111683.1 127462.6 143242 159021.5 174800.9 190580.4 206359.9 222139.3 237918.8 253698.2 269477.7 285257.2 301036.6 316816.1 332595.5 348375 364154.5 56454.98 74864.35 93273.72 111683.1 130092.5 148501.8 166911.2 185320.6 203729.9 222139.3 240548.7 258958.1 277367.4 295776.8 314186.2 332595.5 351004.9 369414.3 387823.7 406233 424642.4 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2 8.4 8.6 8.8 9 9.2 9.4 9.6 9.8 10 10.2 10.4 10.6 10.8 11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6 12.8 13 13.2 13.4 13.6 13.8 14 14.2 14.4 14.6 9849.525 10208.8 10568.08 10927.36 11286.63 11645.91 12005.19 12364.47 12723.74 13083.02 13442.3 13801.58 14160.85 14520.13 14879.41 15238.68 15597.96 15957.24 16316.52 16675.79 17035.07 17394.35 17753.63 18112.9 18472.18 18831.46 19190.74 19550.01 19909.29 20268.57 20627.84 20987.12 21346.4 21705.68 22064.95 22424.23 22783.51 23142.79 23502.06 23861.34 24220.62 24579.9 24939.17 25298.45 25657.73 26017 26376.28 26735.56 27094.84 27454.11 379933.9 395713.4 411492.8 427272.3 443051.8 458831.2 474610.7 490390.1 506169.6 521949.1 537728.5 553508 569287.4 585066.9 600846.4 616625.8 632405.3 648184.7 663964.2 679743.7 695523.1 711302.6 727082.1 742861.5 758641 774420.4 790199.9 805979.4 821758.8 837538.3 853317.7 869097.2 884876.7 900656.1 916435.6 932215 947994.5 963774 979553.4 995332.9 1011112 1026892 1042671 1058451 1074230 1090010 1105789 1121569 1137348 1153127 443051.8 461461.1 479870.5 498279.9 516689.2 535098.6 553508 571917.4 590326.7 608736.1 627145.5 645554.8 663964.2 682373.6 700783 719192.3 737601.7 756011.1 774420.4 792829.8 811239.2 829648.5 848057.9 866467.3 884876.7 903286 921695.4 940104.8 958514.1 976923.5 995332.9 1013742 1032152 1050561 1068970 1087380 1105789 1124198 1142608 1161017 1179427 1197836 1216245 1234655 1253064 1271473 1289883 1308292 1326702 1345111 14.8 15 15.2 15.4 15.6 15.8 16 16.2 16.4 16.6 16.8 17 17.2 17.4 17.6 17.8 18 18.2 18.4 18.6 18.8 19 19.2 19.4 19.6 19.8 20 20.2 20.4 20.6 20.8 21 21.2 21.4 21.6 21.8 22 22.2 22.4 22.6 22.8 23 23.2 23.4 23.6 23.8 24 24.2 24.4 24.6 27813.39 28172.67 28531.95 28891.22 29250.5 29609.78 29969.06 30328.33 30687.61 31046.89 31406.16 31765.44 32124.72 32484 32843.27 33202.55 33561.83 33921.11 34280.38 34639.66 34998.94 35358.22 35717.49 36076.77 36436.05 36795.32 37154.6 37513.88 37873.16 38232.43 38591.71 38950.99 39310.27 39669.54 40028.82 40388.1 40747.38 41106.65 41465.93 41825.21 42184.48 42543.76 42903.04 43262.32 43621.59 43980.87 44340.15 44699.43 45058.7 45417.98 1168907 1184686 1200466 1216245 1232025 1247804 1263584 1279363 1295143 1310922 1326702 1342481 1358260 1374040 1389819 1405599 1421378 1437158 1452937 1468717 1484496 1500276 1516055 1531835 1547614 1563393 1579173 1594952 1610732 1626511 1642291 1658070 1673850 1689629 1705409 1721188 1736968 1752747 1768526 1784306 1800085 1815865 1831644 1847424 1863203 1878983 1894762 1910542 1926321 1942101 1363520 1381930 1400339 1418748 1437158 1455567 1473977 1492386 1510795 1529205 1547614 1566023 1584433 1602842 1621251 1639661 1658070 1676480 1694889 1713298 1731708 1750117 1768526 1786936 1805345 1823755 1842164 1860573 1878983 1897392 1915801 1934211 1952620 1971030 1989439 2007848 2026258 2044667 2063076 2081486 2099895 2118304 2136714 2155123 2173533 2191942 2210351 2228761 2247170 2265579 24.8 25 25.2 25.4 25.6 25.8 26 26.2 26.4 26.6 26.8 27 27.2 27.4 27.6 27.8 28 28.2 28.4 28.6 28.8 29 29.2 29.4 29.6 29.8 30 30.2 30.4 30.6 30.8 31 31.2 31.4 31.6 31.8 32 32.2 32.4 32.6 32.8 33 33.2 33.4 33.6 33.8 34 34.2 34.4 34.6 45777.26 46136.54 46495.81 46855.09 47214.37 47573.64 47932.92 48292.2 48651.48 49010.75 49370.03 49729.31 50088.59 50447.86 50807.14 51166.42 51525.7 51884.97 52244.25 52603.53 52962.8 53322.08 53681.36 54040.64 54399.91 54759.19 55118.47 55477.75 55837.02 56196.3 56555.58 56914.86 57274.13 57633.41 57992.69 58351.96 58711.24 59070.52 59429.8 59789.07 60148.35 60507.63 60866.91 61226.18 61585.46 61944.74 62304.02 62663.29 63022.57 63381.85 1957880 1973659 1989439 2005218 2020998 2036777 2052557 2068336 2084116 2099895 2115675 2131454 2147233 2163013 2178792 2194572 2210351 2226131 2241910 2257690 2273469 2289249 2305028 2320808 2336587 2352366 2368146 2383925 2399705 2415484 2431264 2447043 2462823 2478602 2494382 2510161 2525941 2541720 2557499 2573279 2589058 2604838 2620617 2636397 2652176 2667956 2683735 2699515 2715294 2731074 2283989 2302398 2320808 2339217 2357626 2376036 2394445 2412854 2431264 2449673 2468083 2486492 2504901 2523311 2541720 2560129 2578539 2596948 2615357 2633767 2652176 2670586 2688995 2707404 2725814 2744223 2762632 2781042 2799451 2817861 2836270 2854679 2873089 2891498 2909907 2928317 2946726 2965136 2983545 3001954 3020364 3038773 3057182 3075592 3094001 3112410 3130820 3149229 3167639 3186048 34.8 35 35.2 35.4 35.6 35.8 36 36.2 36.4 36.6 63741.12 64100.4 64459.68 64818.96 65178.23 65537.51 65896.79 66256.07 66615.34 66974.62 2746853 2762632 2778412 2794191 2809971 2825750 2841530 2857309 2873089 2888868 XXVIII. BIỂU ĐỒ: ____ PCP(0.25x0.25) ____PCP(0.3x0.3) 3204457 3222867 3241276 3259685 3278095 3296504 3314914 3333323 3351732 3370142 ___ PCP( 0.35x0.35) [...]... Cassagrand (nơi chứa mẫu đ ất), vòng đo áp lực (đo sức chịu cắt của đất) • Cưa dây hoặc dao gọt • Dao vòng • Thước kẹp, cân XIV CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM: Bước 1: Mẫu đất nguyên dạng từ ống lấy mẫu đất, ấn mạnh hộp cắt đất có cạnh bén vào mẫu đất cho đất tràn ra 2 mặt khuôn cắt Dùng dao hay cưa dây để cắt mặt mẫu đất cho đúng với hộp cắt đất Bước 2: Cho đá thấm vào đáy hộp cassagrande, thoa vaseline vào m... XI.ỨNG DỤNG: ε E − E tt y td - Dùng để tính hệ số poisson µ = ε = 2 E Z td BÀI 4: THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP (Direct Shear Test) XII.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: - Xác định đặc trưng sức chống cắt của đất C, φ - Xác định sức chịu tải của đất nền • Đối với đất rời: C = 0, φ S S = δ.tgφ φ δ • Đối với đất dính: C, φ S S = δ.tgφ + C φ C δ • Đất dính lý tưởng: C, φ = 0 S S=C C Δ XIII DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: • Máy cắt trực... cung c ấp nước cho đất lúc nở lại Bước 7: Sau khi đọc lần cuối ở cấp áp lực 1,1 KG/cm 2, tháo nhanh dụng cụ lau khô nước ở mặt mẫu đất thử và cân Sấy khô mẫu đất đ ể xác định độ ẩm Nhận xét: Chiều cao mẫu đất thí nghiệm càng nhỏ thì thời gian nén d ần càng nhanh Vì chiều dài đường thấm của nước thoát ra càng ngắn Chiều cao mẫu đất càng bé thì ma sát thành bên càng nhỏ Mẫu đất có kích thước (tiết... Khối lượng mẫu đất lấy để chế bị - Nếu độ ẩm ban đầu của đất thấp hơn hoặc cao hơn độ ẩm khống chế, thì thêm nước hoặc hong khô đất trong không khí để mẫu đạt đ ược đ ộ ẩm cần thiết Khối lượng nước cần thêm vào hay giảm đi bằng hi ệu s ố của m1 và m0 Sau khi thêm nước hoặc hong khô, phải nhào trộn lại đ ất c ẩn thận - Nhồi đất vào dao vòng theo độ chặt và độ ẩm khống chế Khối l ượng đất cần thiết để... Sau khi nhồi đầy đất vào dao vòng, cần g ọt phần đ ất th ừa ở 2 đ ầu cho bằng với mép dao, rồi lau sạch và cân trên cân k ỹ thuật với độ chính xác đ ến 0,01g để xác định thể tích và độ ẩm ban đầu của mẫu đất Độ ẩm ban đ ầu được xác định bằng hiệu số giữa khối lượng đất trước và sau khi thí nghi ệm nén Chú thích: Có thể lấy đất còn thừa sau khi cho vào dao vòng để xác định độ ẩm của đất trước khi thí... xác đến 0,01g để xác định khối lượng th ể tích và đ ộ ẩm cuẩ đất trước khi nén 2 Đối với đất không nguyên trạng thì lấy mẫu trung bình có khối lượng khoảng 200g từ đất đã được nghiền sơ bộ (nếu gặp đất ẩm thì lấy tay làm tơi, nhặt bỏ sỏi sạn và tạp chất khác) để chế b ị mẫu và kho ảng 10g để xác định độ ẩm ban đầu W1 - Khối lượng (m0) của đất ở độ ẩm khống chế ( W0) được tính bằng gam, theo công thức:... 1.1 1.1 1.1 1.1 BÀI 7: THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH (Với mũi xuyên Hà Lan) XXIV MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: - Dùng lực đẩy tĩnh để ấn mũi xuyên vào trong lòng đất, b ộ phận m ũi hình côn và ống bên hình trụ để đo sức chịu ở mũi và s ức ma sát thành bên, t ừ đó suy ra sức chịu tải của cọc và cừ đóng vào đất và t ừ k ết qu ả xác đ ịnh s ức ch ịu mũi và ma sát bên - Xác định các đặc trưng cơ lý của đất một cách trực... cần thiết để nhồi đầy vào dao vòng được tính theo công thức: m = V ×γW0 Trong đó: m: Khối lượng đất cần thiết để nhồi đầy vào dao vòng (g) V: Thể tích dao vòng (cm3) γ W 0 : Khối lượng của đất cần khống chế ở độ ẩm W0 (g/cm3) - Khi nhồi đất vào dao vòng, phải đầm chặt từng lớp một Khi c ần ch ế bị số lớn mẫu đất có cùng độ chặt và độ ẩm thì cho phép nén đ ất trong cối có dung tích lớn hơn tổng thể tích... sát giữa thành hộp và mẫu đất rất nhỏ XX CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM: 1 CHUẨN BỊ MẪU: 1 Đối với mẫu đất nguyên trạng, khi chuẩn b ị mẫu thí nghi ệm c ần hạn chế đến mức thấp nhất sự tổn thất do bốc hơi cũng như các va chạm Sau khi lấy mẫu vào dao vòng, phải gạt bằng mặt trên theo mép dao ho ặc cưa dây Nhũng chỗ lõm trên mặt phải được lấp đầy bằng đất d ư của mẫu (chú ý không lấy đất có sỏi sạn) lao sạch dao... giới hạn tác dụng lên đất nền (tải trọng an toàn P 0, tải trọng cho phép Pch, áp lực tiêu chuẩn Rtc và tải trọng giới hạn Pgh….) - Tính chiều cao ổn định tự nhiên của mái dốc cấu tạo từ đất dính: hc = 4C Nϕ γ π π N ϕ = tg 2 + 4 2 Ta thấy φ và C lớn thì hc sẽ lớn BÀI 5: THÍ NGHIỆM NÉN LÚN (CONSOLIDATION TEST) XVIII MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: - Xác định các đặt trưng biến dạng của đất nền: • Hệ số nén ... (chảy) BÀI 2: THÍ NGHIỆM ĐẦM CHẶT ĐẤT (Compaction test) I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: • Làm giảm độ lún công trình tương lai • Làm giảm độ thấm nước qua công trình đất • Làm tăng sức chống cắt đất •... chịu cắt đất) • Cưa dây dao gọt • Dao vòng • Thước kẹp, cân XIV CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM: Bước 1: Mẫu đất nguyên dạng từ ống lấy mẫu đất, ấn mạnh hộp cắt đất có cạnh bén vào mẫu đất cho đất tràn mặt... Đem cân đất khuôn + đế Dung tr ọng m ẫu đ ược xác định: γw = Q V Q: Trọng lượng đất V: Thể tích khuôn Bước 6: Lấy đất lớp cho vào lon đem cân ( trọng lượng lon + đất ẩm) để xác định độ ẩm đất Bước