GIÁO TRÌNH CƠ HỌC ĐẤT, ĐẠI HỌC CÔNG NGHÊ GTVT

197 594 0
GIÁO TRÌNH CƠ HỌC ĐẤT, ĐẠI HỌC CÔNG NGHÊ GTVT

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

MC LC Trang M u MC LC I M U CHNG 1: CC TNH CHT VT Lí CA T CHNG NG SUT TRONG T .34 CHNG 3: BIN DNG CA T NNNN T 59 CHNG CNG CHNG CT CA T 113 CHNG N NH CA T NN V MI DC 131 CHNG P LC T LấN TNG CHN .162 TI LIU THAM KHO 194 MC LC I M U CHNG 1: CC TNH CHT VT Lí CA T 1.1.THNH PHN CU TO CA T THNH PHN CU TO T 1.1.1 HT THt t 1.1.2.NC TRONG T 12 1.1.3.PHA KH TRONG T 15 1.2.CC TNH CHT VT Lí CA T .15 1.2.1.TRNG LNG TH TCH CA T 15 1.2.2. M V BO HềA NC CA T 18 1.2.3. RNG V H S RNG CA T 19 1.3.CC CH TIấU TRNG THI CA T .21 1.3.1. CHT CA T RI 21 1.3.2. ST CA T 23 1.3.3.PHNG PHP XC NH M GII HN DO V M GII HN CHY .26 1.4.PHN LOI T 27 1.4.1.PHN LOI T THEO TIấU CHUN VIT NAM TCVN 5747 - 1993 27 1.4.2.PHN LOI T THEO TCXD 45 - 78 31 CHNG NG SUT TRONG T .34 2.1.NG SUT TRONG MễI TRNG T 34 2.1.1.CC LOI NG SUT TRONG T V CC GI THIT C BN .34 2.1.2.KHI NIM NG SUT Cể HIU V P LC NC L RNG 34 2.1.3.CC LOI NG SUT TRONG T V CC GI THIT C BN .36 i 2.2.NG SUT DO TRNG LNG BN THN CA T 36 2.2.1.NG SUT TNG 36 2.2.2.NG SUT Cể HIU 37 2.3.1.TC DNG CA LC TP TRUNG 39 2.3.2.PHN B NG SUT TRONG TRNG HP BI TON KHễNG GIAN 42 2.3.3.PHN B NG SUT TRONG TRNG HP BI TON PHNG 49 2.4.NG SUT TIP XC DI Y MểNG 56 2.4.1.KHI NIM 56 2.4.2.PHNG PHP N GIN TNH NG SUT DI Y MểNG CNG 56 CHNG 3: BIN DNG CA T NNNN T 59 3.1.KHI NIM TNH THM CA T 59 3.1.1.KHI NIM TNH THM CA T 59 3.1.2.XC NH H S THM (K) TRONG PHềNG TH NGHIM .61 3.2.KHI NIM V BIN DNG CA T NNCC THNH PHN LN CA NN T .64 3.3.LN N HI Se 65 3.3.1.NG SUT TIP XC V MT CT LN 65 3.3.2. LN N HI Se 67 3.4.LN C KT S CP .69 3.4.1.KHI NIM C KT 69 3.4.2.TH NGHIM C KT MT CHIU 72 3.4.3. C KT CA T NN 82 3.4.4.GIA TI TRC 91 3.4.5.P DNG Lí THUYT C KT GII BI TON THC T 96 3.5.LN C KT TH CP 102 3.6.BI TON TNH LN MT MểNG CễNG TRèNH 102 3.6.1.TI TRNG PHN B U RNG KHP 103 3.6.2.TI TRNG PHN B CC B 103 3.7.TNH CHT M NẫN CA T P .108 3.7.1.TH NGHIM PROCTOR 108 3.7.2.TH NGHIM CBR 110 CHNG CNG CHNG CT CA T 113 4.1.KHI NIM 113 4.2.Lí THUYT CNG CHNG CT THEO COULOMB V IU KIN BN MOHR-COULOMB 114 4.2.1.Lí THUYT CNG CHNG CT THEO COUMLOMB .114 4.2.2.IU KIN BN MOHR COULOMB 115 4.3.TH NGHIM XC NH CNG CHNG CT 117 4.3.1.TH NGHIM CT TRC TIP 117 4.3.2.TH NGHIM CT BNG MY NẫN TRC 120 4.3.3.TH NGHIM NẫN N HễNG 125 CHNG N NH CA T NN V MI DC 131 5.1 N NH CA T NN 131 5.1.1.CC HèNH THC PH HOI CA T NN KHI TNG TI 131 ii 5.1.2.TNH TON SC CHU TI CA MểNG NễNG THEO TERZAGHI 133 5.1.3.H S AN TON 138 5.1.4.TI TRNG GII HN CHO MểNG NễNG CHU TI TRNG LCH TM THEO MEYERHOF .139 5.1.5.TNH TON SC CHU TI CA MểNG SU THEO TERZAGHI .141 5.2.KHI NIM CHUNG V N NH MI DC 142 5.2.1.KHI NIM V MI DC 142 5.2.2.CC HèNH THC PH HOI MI DC 142 5.2.3.CC PHNG PHP TNH TON N NH MI DC 143 5.2.4.TNH TON N NH MI DC TRT PHNG 144 5.2.5.PHN TCH N NH MI DC Vễ HN VI CUNG TRT TRềN 149 5.2.6.TNH TON N NH CA MI T DNH NG NHT 150 5.2.7.V TR CUNG TRT NGUY HIM NHT 151 5.2.8.TNH TON N NH CA MI DC BNG PHNG PHP PHN MNH 155 5.2.9.TNH TON N NH CA MI DC TRONG T Cể CT 159 CHNG P LC T LấN TNG CHN .162 6.1.KHI NIM CHUNG V PHN LOI P LC T LấN TNG CHN .162 6.1.1.KHI NIM 162 6.1.2.PHN LOI TNG CHN T 163 6.1.3.CC LOI P LC TC NG LấN TNG CHN 166 6.2.XC NH P LC T LấN TNG CHN 168 6.2.1.PHNG PHP XC NH P LC TNH CA T LấN TNG CHN 168 6.2.2.XC NH P LC T CH NG 169 6.2.3.XC NH P LC T B NG 180 TI LIU THAM KHO 194 iii M U nh ngha v i tng nghiờn cu C hc t l mt ngnh ca c hc ng dng chuyờn nghiờn cu v t Hu ht cỏc cụng trỡnh xõy dng u t trờn t, ngha l dựng t lm nn cho cỏc cụng trỡnh, s khỏc cỏc cụng trỡnh nh nn ng, ờ, p t thỡ li dựng t lm vt liu xõy dng Vỡ vy, mun cho cỏc cụng trỡnh c tt, ngha l cụng trỡnh n nh, bn lõu v tit kim thỡ nht thit phi nm rừ cỏc tớnh cht ca t dựng nú lm vt liu xõy dng hay lm nn cho cỏc cụng trỡnh xõy dng Nh vy i tng nghiờn cu ca c hc t l cỏc loi t thiờn nhiờn, l sn phm ca quỏ trỡnh phong húa cỏc ỏ gc lp trờn cựng ca v qu t Mi loi phong húa cú tỏc dng phỏ hy ỏ gc khỏc v nú to cỏc loi t khỏc c im c bn ca t l mt vt th gm nhiu ht rn riờng r khụng gn vi hoc gn kt vi bng cỏc liờn kt cú sc bn nh hn nhiu ln so vi sc bn ca bn thõn ht t Do quỏ trỡnh hỡnh thnh t m chỳng tn ti rng t v rng ny li cú kh nng thay i di nh hng ca tỏc ng bờn ngoi Ngoi trờn b mt ht t cú nng lng, chỳng gõy cỏc hin tng vt lý v húa lý phc tp, dn n lm thay i cỏc tớnh cht vt lý v c hc ca t Vỡ vy nghiờn cu t phi nghiờn cu n ngun gc hỡnh thnh v cỏc iu kin t nhiờn m t tn ti c im v ni dung ca mụn hc C hc t l mụn hc cn dng cỏc hiu bit v t t cỏc mụn khoa hc khỏc cú liờn quan nh a cht cụng trỡnh, th cht hc V ng thi dng cỏc kt qu ca cỏc ngnh c hc khỏc nh c hc cỏc vt th bin dng (lý thuyt n hi, lý thuyt do, lý thuyt t bin) Trờn c s ca cỏc lý thuyt ny, C hc t ó xõy dng c cỏc lý thuyt riờng phự hp vi cỏc quỏ trỡnh c hc xy i vi t Tuy vy ngoi cỏc nghiờn cu lý thuyt, cỏc nghiờn cu thc nghim v cỏc quan trc thc t cng úng vai trũ quyt nh nghiờn cu s dng t xõy dng T cỏc nghiờn cu lý thuyt v cỏc nghiờn cu thc nghim, c hc t trung gii quyt cỏc nhim v v ni dung c bn sau: - Xỏc lp cỏc quy lut c bn v cỏc quỏ trỡnh c hc xy i vi t, ng thi xỏc nh c cỏc c trng tớnh toỏn ng vi cỏc quỏ trỡnh xy ú - Nghiờn cu s phõn b ng sut t, quan h gia ng sut v bin dng di tỏc dng ca ngoi lc - Gii quyt cỏc bi toỏn v bin dng, v cng , v n nh cỏc nn t, v mỏi dc cng nh bi toỏn ỏp lc t tỏc dng lờn tng chn S lc lch s phỏt trin ca mụn hc C hc t l mụn hc c hỡnh thnh chm hn nhiu so vi cỏc mụn hc ng dng khỏc, nhng t lõu loi ngi ó cú nhng nghiờn cu v t, nhiờn xó hi lc hu nờn cỏc kin thc v t xõy dng ch nm mc nhn thc cm tớnh, cha c nõng cao thnh nhn thc lý lun Nhiu nh khoa hc ó cú nhng cng hin to ln v ó cú cụng xõy dng nờn mụn Cc hc t ngy õy ch gii thiu hai nh bỏc hc ó cú cụng lao ln n s phỏt trin ca c hc t Cụng trỡnh khoa hc u tiờn ca C hc t l ca C.A Coulomb (1736 -1806) thiu tỏ k s cụng binh, vin s vin khoa hc Phỏp, nm 1773 ó a lý thuyt ni ting v cng chng ct ca t v cng l ngi u tiờn xõy dng c phng phỏp xỏc nh ỏp lc t lờn vt chn Tri qua hai th k v cho n ngy nay, cỏc phng phỏp ca ụng c s dng rng rói S hỡnh thnh ca c hc t nh mt mụn khoa hc c lp vi h thng hon chnh v cỏc phng phỏp riờng bit ca nú c xem nh bt u t nm 1925, K.Terzaghi(1883-1963) cho xut bn cun C hc t trờn c s vt lý ca t Nm 1963 Hi ngh khoa hc quc t v C hc t - Nn múng hp ln th nht v sau ú c nm hp mt ln Hi ngh C hc t - Nn múng v cỏc hi tho khoa hc liờn quan cng c t chc nhiu nc v khu vc n nay, C hc t ó tr thnh mt mụn khoa hc vi nhiu ni dung phong phỳ, gm nhiu lnh vc khỏc nhm ỏp ng s phỏt trin mnh m ca cụng nghip, xõy dng Vit Nam, C hc t c bt u nghiờn cu t nm 1956 n i ng nhng ngi lm cụng tỏc nghiờn cu C hc t ó trng thnh c v cht lng v s lung, sc gii quyt cỏc bi toỏn a dng v phc thc t xõy dng cỏc cụng trỡnh Tuy vy iu kin kinh t v xó hi cũn hn ch nờn trang thit b chuyờn nghnh u t cha y v ng b, vỡ vy vic phỏt trin kin thc v cụng ngh v C hc t cn ũi hi nhng n lc ln hn Chng 1: CC TNH CHT VT Lí CA T 1.1 THNH PHN CU TO CA T THNH PHN CU TO T t l sn phm ca s phong húa ỏ gc thnh cỏc ht t, cỏc ht t t sp xp to thnh khung ct t cú nhiu l rng, cỏc l rng cú cha cỏc nc v khụng khớ Nh vy t gm ba thnh phn (ba pha): + Ht t (pha rn); + Nc t (pha lng); + Khớ t (pha khớ) - Tớnh cht ca t c xỏc nh bi cỏc yu t: + Tớnh cht ca cỏc pha hp thnh t + T l v s lng gia cỏc pha + Cỏc tỏc dng a phõn t, tỏc dng húa lý, tỏc dng c hc gia cỏc pha vi v gia cỏc pha vi v gia cỏc nhúm ht 1.1.1 HT THt t Pha rn ca t bao gm cỏc ht t (ht khoỏng vt) cú kớch thc khỏc chim phn ln th tớch t, to thnh khung ct t Cú ba yu t ca pha rn nh hng n nhng tớnh cht ca t l: Kớch thc, thnh phn khoỏng vt v hỡnh dng ht t 1.1.1.1 Tờn gi cỏc ht t Cỏch gi tờn cỏc ht t tu thuc vo quy nh mi nc Theo Tiờu chun Vit Nam TCVN 5747:1993 v TCXD 45-78, tờn gi cho cỏc ht t nh Bng Bng 1.1 Bng tờn gi cỏc ht t a)TCVN 5747:1993 Tờn ht t ỏ tng b)TCXD45-78 Kớch thc (mm) > 30 0Cui v dm 150 ữ 300Si v sn 2ữ 150Ht cỏt 0,06 ữ Ht bi 0,002 ữ 0,06 Ht sột 20 0Ht cui 200ữ 10 Ht s i Ht cỏt10 ữ 2 ữ 0,1 Ht bi 0,1 ữ 0,005 Ht sột < 0,005 Cỏch gi tờn cỏc ht t ca cỏc nc cú cỏc h thng tiờu chun khỏc thng khỏc Vớ d theo h thng phõn loi t thng nht ca Nht Bn tiờu chun k thut cụng trỡnh v thit b cng Nht Bn 1980, thỡ gi tờn ht t theo Bng Bng 1.2 : Bng tờn gi cỏc ht t- Tiờu chun Nht Bn 1àm 5àm 74àm 0,42mm 2,0mm 5,0mm 20,0mm Ht keo Ht sột Ht bi Cỏt nh Cỏt to Si nh Si trung Si to bỡnh Cỏt 75mm 30mm Cui ỏ tng Si Vt liu t Vt liu ỏ 1.1.1.2 Hỡnh dng ht t t cú kớch thc ht ln (cỏc loi cỏt, cui si, ỏ dm) thng cỏc ht cú dng hỡnh khi, hỡnh cu trn nhn, hỡnh gúc cnh Cỏc hỡnh dng ny nh hng nhiu n tớnh cht ca t, c bit tớnh chng ct t cú kớch thc ht nh (cỏc loi sột) thng cỏc ht cú dng hỡnh phin, hỡnh kim Cỏc hỡnh dng ny ớt nh hng n tớnh cht ca t 1.1.1.3 Thnh phn khoỏng vt ca t t l sn phm ca s phong húa ỏ gc vy thnh phn khoỏng vt ca t ph thuc ch yu vo thnh phn ỏ gc v tỏc dng phong húa ỏ Thnh phn khoỏng vt ca ht t cú th chia thnh ba loi: Khoỏng vt nguyờn sinh, khoỏng vt th sinh (hai loi ny l khoỏng vt vụ c) v cht húa hp hu c Khoỏng vt nguyờn sinh thng gp l fenspat, thch anh v mica Cỏc ht t cú thnh phn khoỏng vt nguyờn sinh thng cú kớch thc ln, ln hn 0,002 mm Cỏc khoỏng vt th sinh chia lm hai loi: + Khoỏng vt khụng hũa tan nc, thng gp l kaolinit, silic v monmorilonit, chỳng l thnh phn ch yu ca cỏc ht sột t nờn cũn gi l khoỏng vt sột + Khoỏng vt hũa tan nc thng gp l can xớt, dolomite, mica trng, thch cao, mui m Cỏc khoỏng vt th sinh thng cú kớch thc rt nh, nh hn 0,002mm Cht húa hp hu c l sn phm c to t di tớch thc vt v ng vt, giai on phỏ hy hon ton, sn phm ny c gi l mựn hu c nh hng ca thnh phn khoỏng vt n cỏc tớnh cht ca t cú th thy: + Vi t cú kớch thc ht ln: Thnh phn khoỏng vt khụng nh hng nhiu n tớnh cht ca t + Vi t cú kớch thc ht nh: Thnh phn khoỏng vt nh hng nhiu n tớnh cht ca t vỡ chỳng nh hng n hot tớnh b mt ht t dn n nh hng ti lp nc kt hp mt ngoi ht t 1.1.1.4 Mt s c tớnh khoỏng vt sột Tớnh l kh nng to v trỡ hỡnh dng mi ộp hay nn Tớnh cht ny quyt nh bi kớch thc v bn cht ca ht khoỏng sột cng nh ca lp hp ph Tớnh cao t cú t din tớch b mt ln Tớnh dớnh l st ca hn hp sột/nc thay i rừ rt theo m Khi m thp, nc ch yu lp hp ph, vỡ th gia cỏc ht sột lc hp dn mnh hn Tỏc ng dớnh kt ny hay to mt dng ng sut trong, gi l tớnh dớnh Khi m tng thỡ hiu qu hỳt kộm i v tớnh dớnh gim Tớnh trng n ca t l kh nng tng th tớch ca t quỏ trỡnh tỏc dng tng h vi nc hay dung dch Trng n ca t sột l mt quỏ trỡnh hoỏ-lý phc tp, theo B.V Rebinder cho rng, trng n xy di tỏc dng thỏo nờm ca mng mng nc liờn kt bao quanh cỏc ht sột v hp th ca chỳng Tuy nhiờn, t sột luụn tn ti lc dớnh kt, tr s lc dớnh ph thuc nhiu vo kiu tip xỳc kin trỳc gia cỏc ht Chớnh lc dớnh ny cú tỏc dng chng li ỏp lc thỏo nờm ca mng mng nc liờn kt Khi lc dớnh t ln hn lc thỏo nờm ca h t sột + H2O thỡ s khụng xy trng n; ngc li s xy trng n Cỏc yu t nh hng n tớnh trng n ca t: Thnh phn hoỏ hc v khoỏng vt ca t, thnh phn hoỏ hc v nng dung dch tỏc dng tng h vi t, yu t bờn ngoi nh ỏp lc ngoi v liờn kt kin trỳc t Kh nng trng n ca t dớnh c c trng bng cỏc ch tiờu sau: * trng n tng i (Rh): Rh = Vh Vo h h 100% = h o 100 Vo ho (1.1) tTtrong ú: Vh, h : th tớch, chiu cao mu t sau trng n; V0, h0: th tớch, chiu cao ban u ca mu t * m trng n (Wh): bng phn trm, ng vi trng thỏi m ú quỏ trỡnh hp th nc hay dung dch lng khỏc ca t ngng li Wh = mh ms 100% ms (1.2) Tttrong ú: mh: lng mu t sau trng n; mS: lng mu t khụ tuyt i * p lc trng n (P h): l ỏp lc phỏt sinh quỏ trỡnh trng n, ỏp lc trng n c o bng ỏp lc ngoi, m ú h t sột+H2O khụng trng n Theo tr s Rh v Ph phõn t cỏc loi sau (bng 3) Bng 1.3: Phõn chia t trng n theo SNiP II-15-74 (TCN 45-78) Loi t Rh (%) Ph (MPa) Khụng trng n Trng n yu 15 > 0,.25 Tớnh co ngút ca t l s gim th tớch t kt qu mt (tỏch) nc hong khụ hay xut hin cỏc quỏ trỡnh hoỏ-lý (co vỡ mt nc, thm thu), c gi l co ngút ca t Co ngút vỡ mt nc l hin tng ngc li vi trng n Co ngút l mt quỏ trỡnh hoỏ-lý phc tp, lm thay i tớnh liờn kt kin trỳc gia cỏc yu t kin trỳc, phõn b li thnh phn hoỏ hc ó c ho tan bng nc l rng t trc ú Kh nng co ngút vỡ mt nc ca t c c trng bi: * Tr s co ngút th tớch (bV) hay co ngút tuyn tớnh (bL) hay co ngút th tớch (bV) bV = V0 VL 100% V0 ; bL = L0 LL 100% L0 (1.3) tTtrong ú: VL, LL: th tớch, chiu di mu t sau co ngút; V0, L0: th tớch, chiu di ban u ca mu t * H s co ngút th tớch (V): l gim th tớch tng i ca t thay i m V = bV (W0 WL ) bV W0 (1.4) tTtrong ú: WL: m ca mu t sau co ngút; W0 : m ban u ca mu t 1.1.1.5 Cp phi ht ca t Cỏc khỏi nim: Nhúm ht: L hp cỏc ht t cú kớch thc nm mt phm vi nht nh Cp phi ht ca t: Lng cha tng i ca cỏc nhúm ht t tớnh bng phn trm tng lng t khụ 6.2.3 XC NH P LC T B NG Xột mt tng chn t vi chiu cao tng l h, t sau lng tng l t ri ng nht (hỡnh 22) Xột cỏc lc tỏc dng lờn lng th ABC, gm cú: + Trng lng lng th trt W + Phn lc ca t cũn li l R lờn lng th trt ABC + Phn lc ca mt phng lng tng E lờn lng th trt ABC trng thỏi cõn bng gii hn thỡ ba lcW, R, E s ng qui ti mt im (im K) v to thnh tam giỏc lc khộp kớn Theo h thc lng tam giỏc thng, ta cú: E W = sin ( + ') sin [180 ( + + ') ] E= ú: W sin ( + ') W sin ( + ') = sin[180 ( + + ') ] sin ( + + ') (6.30) = 90o - + C + R W E 180-(+ + ) h W R E =90+ X Hỡnh 6.22: S cỏc lc tỏc dng lờn trt ABC Bng li gii tng t nh trng hp ỏp lc ch ng, cho kt qu nh sau: (6.31) E p = K p h 2 ú: Kp - l h s ỏp lc t ch ng, tớnh nh sau: * Khi ; ; Kp = cos ( '+ ) sin ( '+ ) sin ( '+ ) cos cos( ) cos( ) cos( ) * Khi = = = (6.32) (6.33) ' K p = tg 45 o + 180 z h pp(z)=.p.z z0=h/3 E p = 1/2.pp(h).h p =.Kp.h p(h) Hỡnh 6.23 Biu phõn b ỏp lc t b ng theo chiu sõu Cng ỏp lc t, chiu theo phng ngang (Hỡnh 6.23), ti chiu sõu(z) s l: (6.34) d K p z dE p = K z pp = = p dz dz Mt cỏch n gin v d nh hn l cú th s dng cụng thc ỏp lc ch ng tớnh ỏp lc t b ng bng cỏch cụng thc ỏp lc t ch ng ch no cú du (-) s c thay bng du (+) Mt cỏch tng quỏt chỳng ta cú cỏc cụng thc tớnh cng ỏp lc t theo chiu sõu z ca ỏp lc t b ng (trng hp cỏc gúc = = = 0) nh sau: (6.35) p p = K p z + qK p + C0 c ú: ' C0 = 2tg 450 + = K p V D MINH HO V D 6.1 V biu phõn b ỏp lc t ch ng lờn lng tng chn Tớnh tr s ỏp lc t ch ng v xỏc nh im t Trờn mt t cú ti trng ri u kớn khp vi cng q=15kN/m2 Bit lng tng nhn, thng ng, mt t sau lng tng nm ngang (hỡnh v) (tc l cỏc gúc = = = 0o) q =15kN/m2 5m =19kN/m3 =24o c =10 kN/m2 Bi gii: V biu ỏp lc t ch ng sau lng tng (hỡnh 24) Cng ỏp lc theo chiu sõu z: pa = K a z + q.K a C0 c (vi z = ữ h) 181 24 2 H s ỏp lc ch ng: K a = tg 45 = tg 45 = 0,422 2 C = K a = * 0,422 = 1,3 - Ti z = p a = q.K a C0 c = 15 * 0,422 1,3 *10 = 6,67 kN / m - Ti z = h pa1 = pa + K a h = 6,67 + 19 * 0,422 * = 33,42kN / m 2 Tớnh tr s ỏp lc t sau lng tng v im t: * Tr s ỏp lc t sau lng tng chớnh bng din tớch phn biu mang du (+) - Nu gi khong cỏch t mt t n im m ti ú pa = l h0 , thỡ ta cú: hc C q.K a 6,67 = = 0,832m K a 19 * 0,422 h-hc - Tr s ỏp lc t c tớnh nh sau: h h0 = pao

Ngày đăng: 07/10/2017, 09:45

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Tờn ht t

  • Kớch thc (mm)

  • ỏ tng

  • > 20

  • 0Ht cui

  • 200 10

  • Ht cỏt10 2

  • 2 0,1

  • Ht bi

  • 0,1 0,005

  • Ht sột

  • < 0,005

  • Hỡnh 1.3. Phng phỏp bỡnh t trng

    • Tờn t

    • Khong giỏ tr (kN/m3)

    • Cỏt

    • Sột

    • Than bựn

    • 18

    • 16 ữ 22

    • 15

    • Khong giỏ tr bh

    • (tTr bựn v than bựn)

    • 19 ữ 22 (kN/m3)

    • Khong giỏ tr n

    • (tTr bựn v than bựn)

    • 9 ữ 12 (kN/m3)

    • Tờn t

    • Khong giỏ tr k

    • (kN/m3)

    • Cỏt

    • Sột

    • Than bựn

    • 14ữ18

    • 10 ữ 20

    • 3ữ10,2

    • Khong giỏ tr h

    • (tTr bựn v than bựn)

    • 26 ữ 30 (kN/m3)

    • Tờn t

    • Khong giỏ tr W(%)

    • Cỏt

    • Bi

    • Sột na cng n cng

    • Sột yu

    • Bựn, than bựn

    • 2.0ữ15

    • 10 ữ 30

    • 25ữ50

    • 50ữ100

    • 80ữ300

  • Hỡnh 2.3. Biu z nn ng nht

  • V D 2.2

    • im

    • A

    • B

    • C

    • D

    • E

    • F

    • G

    • sõu z(m)

    • 0

    • 1

    • 2

    • 3

    • 4

    • 5

    • 6

    • uZ,t (kN/m3)

    • 0

    • 13,.4

    • 23.,22

    • 26,.82

    • 23,.22

    • 13,.4

    • 0

  • MC LC

  • M U

    • 1. nh ngha v i tng nghiờn cu

      • C hc t l mt ngnh ca c hc ng dng chuyờn nghiờn cu v t. Hu ht cỏc cụng trỡnh xõy dng u t trờn t, ngha l dựng t lm nn cho cỏc cụng trỡnh, s khỏc cỏc cụng trỡnh nh nn ng, ờ, p t thỡ li dựng t lm vt liu xõy dng. Vỡ vy, mun cho cỏc cụng trỡnh c tt, ngha l cụng trỡnh n nh, bn lõu v tit kim thỡ nht thit phi nm rừ cỏc tớnh cht ca t khi dựng nú lm vt liu xõy dng hay lm nn cho cỏc cụng trỡnh xõy dng.

      • Nh vy i tng nghiờn cu ca c hc t l cỏc loi t thiờn nhiờn, l sn phm ca quỏ trỡnh phong húa cỏc ỏ gc lp trờn cựng ca v qu t. Mi loi phong húa cú tỏc dng phỏ hy ỏ gc khỏc nhau v nú to ra cỏc loi t khỏc nhau. c im c bn ca t l mt vt th gm nhiu ht rn riờng r khụng gn vi nhau hoc gn kt vi nhau bng cỏc liờn kt cú sc bn nh hn nhiu ln so vi sc bn ca bn thõn ht t. Do quỏ trỡnh hỡnh thnh t m chỳng tn ti rng trong t v rng ny li cú kh nng thay i di nh hng ca tỏc ng bờn ngoi. Ngoi ra trờn b mt ht t cú nng lng, chỳng gõy ra cỏc hin tng vt lý v húa lý phc tp, dn n lm thay i cỏc tớnh cht vt lý v c hc ca t. Vỡ vy khi nghiờn cu t phi nghiờn cu n ngun gc hỡnh thnh v cỏc iu kin t nhiờn m t tn ti.

    • 2. c im v ni dung ca mụn hc

      • C hc t l mụn hc cn vn dng cỏc hiu bit v t t cỏc mụn khoa hc khỏc cú liờn quan nh a cht cụng trỡnh, th cht hc... V ng thi vn dng cỏc kt qu ca cỏc ngnh c hc khỏc nh c hc cỏc vt th bin dng (lý thuyt n hi, lý thuyt do, lý thuyt t bin). Trờn c s ca cỏc lý thuyt ny, C hc t ó xõy dng c cỏc lý thuyt riờng phự hp vi cỏc quỏ trỡnh c hc xy ra i vi t. Tuy vy ngoi cỏc nghiờn cu lý thuyt, cỏc nghiờn cu thc nghim v cỏc quan trc thc t cng úng vai trũ quyt nh trong nghiờn cu s dng t trong xõy dng.

      • T cỏc nghiờn cu lý thuyt v cỏc nghiờn cu thc nghim, c hc t tp trung gii quyt cỏc nhim v v ni dung c bn sau:

      • - Xỏc lp cỏc quy lut c bn v cỏc quỏ trỡnh c hc xy ra i vi t, ng thi xỏc nh c cỏc c trng tớnh toỏn ng vi cỏc quỏ trỡnh xy ra ú.

      • - Nghiờn cu s phõn b ng sut trong t, quan h gia ng sut v bin dng di tỏc dng ca ngoi lc.

      • - Gii quyt cỏc bi toỏn v bin dng, v cng , v n nh cỏc nn t, v mỏi dc cng nh bi toỏn ỏp lc t tỏc dng lờn tng chn.

    • 3. S lc lch s phỏt trin ca mụn hc

      • C hc t l mụn hc c hỡnh thnh chm hn nhiu so vi cỏc mụn hc ng dng khỏc, nhng t lõu loi ngi ó cú nhng nghiờn cu v t, tuy nhiờn do xó hi lc hu nờn cỏc kin thc v t xõy dng ch nm mc nhn thc cm tớnh, cha c nõng cao thnh nhn thc lý lun. Nhiu nh khoa hc ó cú nhng cng hin to ln v ó cú cụng xõy dng nờn mụn Cc hc t ngy nay. õy ch gii thiu hai nh bỏc hc ó cú cụng lao ln n s phỏt trin ca c hc t.

      • Cụng trỡnh khoa hc u tiờn ca C hc t l ca C.A Coulomb (1736 -1806) thiu tỏ k s cụng binh, vin s vin khoa hc Phỏp, nm 1773 ó a ra lý thuyt ni ting v cng chng ct ca t v cng l ngi u tiờn xõy dng c phng phỏp xỏc nh ỏp lc t lờn vt chn. Tri qua hai th k v cho n ngy nay, cỏc phng phỏp ca ụng vn c s dng rng rói.

      • S hỡnh thnh ca c hc t nh mt mụn khoa hc c lp vi h thng hon chnh v cỏc phng phỏp riờng bit ca nú c xem nh bt u t nm 1925, khi K.Terzaghi(1883-1963) cho xut bn cun C hc t trờn c s vt lý ca t.

      • Nm 1963 Hi ngh khoa hc quc t v C hc t - Nn múng hp ln th nht v sau ú c 4 nm hp mt ln. Hi ngh C hc t - Nn múng v cỏc hi tho khoa hc liờn quan cng c t chc nhiu nc v khu vc.

      • n nay, C hc t ó tr thnh mt mụn khoa hc vi nhiu ni dung phong phỳ, gm nhiu lnh vc khỏc nhau nhm ỏp ng s phỏt trin mnh m ca cụng nghip, xõy dng.

      • Vit Nam, C hc t c bt u nghiờn cu t nm 1956. n nay i ng nhng ngi lm cụng tỏc nghiờn cu C hc t ó trng thnh c v cht lng v s lung, sc gii quyt cỏc bi toỏn a dng v phc tp do thc t xõy dng cỏc cụng trỡnh ra. Tuy vy do iu kin kinh t v xó hi cũn hn ch nờn trang thit b chuyờn nghnh u t cha y v ng b, vỡ vy vic phỏt trin kin thc v cụng ngh v C hc t cn ũi hi nhng n lc ln hn.

  • Chng 1: CC TNH CHT VT Lí CA T

    • 1.1. THNH PHN CU TO CA T

      • THNH PHN CU TO T

        • + Ht t (pha rn);

        • + Nc trong t (pha lng);

        • + Khớ trong t (pha khớ).

        • Tớnh cht ca t c xỏc nh bi cỏc yu t:

        • + Tớnh cht ca cỏc pha hp thnh t.

        • + T l v s lng gia cỏc pha.

        • + Cỏc tỏc dng a phõn t, tỏc dng húa lý, tỏc dng c hc gia cỏc pha vi nhau v gia cỏc pha vi nhau v gia cỏc nhúm ht.

      • 1.1.1. HT THt t

        • Pha rn ca t bao gm cỏc ht t (ht khoỏng vt) cú kớch thc khỏc nhau chim phn ln th tớch khi t, to thnh khung ct t. Cú ba yu t ca pha rn nh hng n nhng tớnh cht ca t l: Kớch thc, thnh phn khoỏng vt v hỡnh dng ht t.

        • 1.1.1.1. Tờn gi cỏc ht t

          • Cỏch gi tờn cỏc ht t tu thuc vo quy nh mi nc. Theo Tiờu chun Vit Nam TCVN 5747:1993 v TCXD 45-78, tờn gi cho cỏc ht t nh Bng .1.

            • Bng 1.1. Bng tờn gi cỏc ht t

        • a)TCVN 5747:1993 b)TCXD45-78

          • Tờn ht t

          • Kớch thc (mm)

          • ỏ tng

          • > 30

          • 0Cui v dm

          • 150

          • 300Si v sn

          • 2

          • 150Ht cỏt

          • 0,06 2

          • Ht bi

          • 0,002 0,06

          • Ht sột

          • <0,002

          • Cỏch gi tờn cỏc ht t ca cỏc nc cú cỏc h thng tiờu chun khỏc nhau thng

          • khỏc nhau. Vớ d theo h thng phõn loi t thng nht ca Nht Bn tiờu chun k thut cụng trỡnh v thit b cng Nht Bn 1980, thỡ gi tờn ht t theo Bng .2.

            • Bng 1.2. : Bng tờn gi cỏc ht t- Tiờu chun Nht Bn

              • 1m

              • 5m

              • 74m

              • 0,42mm

              • 2,0mm

              • 5,0mm

              • 20,0mm

              • 75mm

              • 30mm

              • Ht keo

              • Ht

              • sột

              • Ht

              • bi

              • Cỏt nh

              • Cỏt to

              • Si nh

              • Si trung bỡnh

              • Si to

              • Cui

              • ỏ tng

              • Cỏt

              • Si

              • Vt liu t

              • Vt liu ỏ

        • 1.1.1.2. Hỡnh dng ht t

          • t cú kớch thc ht ln (cỏc loi cỏt, cui si, ỏ dm) thng cỏc ht cú dng hỡnh khi, hỡnh cu trn nhn, hỡnh gúc cnh. Cỏc hỡnh dng ny nh hng nhiu n tớnh cht ca t, c bit tớnh chng ct.

          • t cú kớch thc ht nh (cỏc loi sột) thng cỏc ht cú dng hỡnh phin, hỡnh kim. Cỏc hỡnh dng ny ớt nh hng n tớnh cht ca t.

        • 1.1.1.3. Thnh phn khoỏng vt ca t

          • t l sn phm ca s phong húa ỏ gc do vy thnh phn khoỏng vt ca t ph thuc ch yu vo thnh phn ỏ gc v tỏc dng phong húa ỏ. Thnh phn khoỏng vt ca ht t cú th chia thnh ba loi: Khoỏng vt nguyờn sinh, khoỏng vt th sinh (hai loi ny l khoỏng vt vụ c) v cht húa hp hu c.

          • Khoỏng vt nguyờn sinh thng gp l fenspat, thch anh v mica. Cỏc ht t cú thnh phn khoỏng vt nguyờn sinh thng cú kớch thc ln, ln hn 0,002 mm. Cỏc khoỏng vt th sinh chia lm hai loi:

          • + Khoỏng vt khụng hũa tan trong nc, thng gp l kaolinit, silic v monmorilonit, chỳng l thnh phn ch yu ca cỏc ht sột trong t nờn cũn gi l khoỏng vt sột.

          • + Khoỏng vt hũa tan trong nc thng gp l can xớt, dolomite, mica trng, thch cao, mui m

          • Cỏc khoỏng vt th sinh thng cú kớch thc rt nh, nh hn 0,002mm.

          • Cht húa hp hu c l sn phm c to ra t di tớch thc vt v ng vt, giai on phỏ hy hon ton, sn phm ny c gi l mựn hu c.

          • nh hng ca thnh phn khoỏng vt n cỏc tớnh cht ca t cú th thy:

          • + Vi t cú kớch thc ht ln: Thnh phn khoỏng vt khụng nh hng nhiu n tớnh cht ca t.

          • + Vi t cú kớch thc ht nh: Thnh phn khoỏng vt nh hng nhiu n tớnh cht ca t vỡ chỳng nh hng n hot tớnh b mt ht t dn n nh hng ti lp nc kt hp mt ngoi ht t.

        • 1.1.1.4. Mt s c tớnh khoỏng vt sột

          • Tớnh do l kh nng to v duy trỡ hỡnh dng mi khi ộp hay nn. Tớnh cht ny quyt nh bi kớch thc v bn cht ca ht khoỏng sột cng nh ca lp hp ph. Tớnh do cao khi t cú t din tớch b mt ln.

          • Tớnh dớnh l st ca hn hp sột/nc thay i rừ rt theo m. Khi m thp, nc ch yu trong lp hp ph, vỡ th gia cỏc ht sột lc hp dn nhau mnh hn. Tỏc ng dớnh kt ny hay to ra mt dng ng sut trong, gi l tớnh dớnh. Khi m tng thỡ hiu qu hỳt kộm i v tớnh dớnh gim.

          • Tớnh trng n ca t l kh nng tng th tớch ca t trong quỏ trỡnh tỏc dng tng h vi nc hay dung dch. Trng n ca t sột l mt quỏ trỡnh hoỏ-lý phc tp, theo B.V. Rebinder cho rng, trng n xy ra di tỏc dng thỏo nờm ca mng mng nc liờn kt bao quanh cỏc ht sột v hp th ca chỳng.

          • Tuy nhiờn, trong t sột luụn tn ti lc dớnh kt, tr s lc dớnh ph thuc nhiu vo kiu tip xỳc kin trỳc gia cỏc ht. Chớnh lc dớnh ny cú tỏc dng chng li ỏp lc thỏo nờm ca mng mng nc liờn kt. Khi lc dớnh trong t ln hn lc thỏo nờm ca h t sột + H2O thỡ s khụng xy ra trng n; ngc li s xy ra trng n.

          • Cỏc yu t nh hng n tớnh trng n ca t: Thnh phn hoỏ hc v khoỏng vt ca t, thnh phn hoỏ hc v nng dung dch tỏc dng tng h vi t, yu t bờn ngoi nh ỏp lc ngoi v liờn kt kin trỳc trong t.

          • Kh nng trng n ca t dớnh c c trng bng cỏc ch tiờu sau:

          • * trng n tng i (Rh):

          • (1.1)

          • tTtrong ú:

          • Vh, h : th tớch, chiu cao mu t sau khi trng n;

          • V0, h0: th tớch, chiu cao ban u ca mu t.

          • * m trng n (Wh): bng phn trm, ng vi trng thỏi m ú quỏ trỡnh hp th nc hay dung dch lng khỏc ca t ngng li.

          • (1.2)

          • Tttrong ú:

          • mh: khi lng mu t sau khi trng n;

          • mS: khi lng mu t khụ tuyt i.

          • * p lc trng n (Ph): l ỏp lc phỏt sinh trong quỏ trỡnh trng n, ỏp lc trng n c o bng ỏp lc ngoi, m ú h t sột+H2O khụng trng n.

          • Theo tr s Rh v Ph phõn t ra cỏc loi sau (bng .3)

            • Bng 1.3: Phõn chia t trng n theo SNiP II-15-74 (TCN 45-78)

              • Loi t

              • Rh (%)

              • Ph (MPa)

              • Khụng trng n

              • < 4

              • < 0,.025

              • Trng n yu

              • 4 10

              • 0,.025 0.,1

              • Trng n trung bỡnh

              • 10 15

              • 0,.1 0,.25

              • Trng n mnh

              • > 15

              • > 0,.25

          • Tớnh co ngút ca t l s gim th tớch t do kt qu mt (tỏch) nc khi hong khụ hay xut hin cỏc quỏ trỡnh hoỏ-lý (co vỡ mt nc, thm thu), c gi l co ngút ca t. Co ngút vỡ mt nc l hin tng ngc li vi trng n. Co ngút l mt quỏ trỡnh hoỏ-lý phc tp, lm thay i tớnh liờn kt kin trỳc gia cỏc yu t kin trỳc, phõn b li thnh phn hoỏ hc ó c ho tan bng nc l rng trong t trc ú.

          • Kh nng co ngút vỡ mt nc ca t c c trng bi:

          • * Tr s co ngút th tớch (bV) hay co ngút tuyn tớnh (bL) hay co ngút th tớch (bV)

          • (1.3)

          • tTtrong ú:

          • VL, LL: th tớch, chiu di mu t sau khi co ngút;

          • V0, L0: th tớch, chiu di ban u ca mu t.

          • * H s co ngút th tớch (V): l gim th tớch tng i ca t khi thay i m.

          • (1.4)

          • tTtrong ú:

          • WL: m ca mu t sau khi co ngút;

          • W0 : m ban u ca mu t.

        • 1.1.1.5. Cp phi ht ca t

          • Cỏc khỏi nim:

          • Nhúm ht: L tp hp cỏc ht trong t cú kớch thc nm trong mt phm vi nht nh.

          • Cp phi ht ca t: Lng cha tng i ca cỏc nhúm ht trong t tớnh bng phn trm tng lng t khụ.

          • ng cong cp phi l th biu din hm lng cỏc nhúm ht cú trong mu t. Đường cong cấp phối là đồ thị biểu diễn hàm lượng các nhóm hạt có trong mẫu đất. ng cong cp phi ht ca t c xỏc nh t thớ nghim phõn tớch thnh phn ht. Mc ớch ca thớ nghim ny l xỏc nh phm vi kớch thc c ht trong t v phn trm cỏc ht ca mi nhúm kớch thc. Cỏc phng phỏp thớ nghim thng dựng l phng phỏp sng vi t ht thụ v phng phỏp t trng k vi t ht mn.

          • Phng phỏp sng

          • t thớ nghim c sy khụ, gió nh, vi cỏc ht cú ng kớnh d 0,1 mm dựng phng phỏp sng.

            • M

            • (AASHTO)

            • Anh

            • (BS)

            • Quc t

            • (Metric)

            • Liờn xụ (c)

            • v Vit Nam

            • No

            • D (mm)

            • No

            • D (mm)

            • No

            • D (mm)

            • No - D(mm)

            • 4

            • 6

            • 10

            • 20

            • 40

            • 60

            • 100

            • 200

            • 4,76

            • 3,36

            • 2,00

            • 0,84

            • 0,42

            • 0,25

            • 0,149

            • 0,074

            • 5

            • 8

            • 12

            • 18

            • 25

            • 36

            • 60

            • 100

            • 200

            • 3,36

            • 2,06

            • 1,41

            • 0,85

            • 0,60

            • 0,42

            • 0,25

            • 0,15

            • 0,076

            • 5000

            • 3000

            • 2000

            • 1500

            • 1000

            • 500

            • 300

            • 150

            • 75

            • 5,00

            • 3,00

            • 2,00

            • 1,50

            • 1,00

            • 0,50

            • 0,30

            • 0,15

            • 0,075

            • 10,00

            • 5,00

            • 2,00

            • 1,00

            • 0,50

            • 0,25

            • 0,10

          • Ly khong 300g 500g t i din sau khi ó sy khụ, cõn ly khi lng chớnh xỏc.

          • Dựng b sng tiờu chun (Hỡnh .1). lng t thớ nghim vo sng trờn cựng ri ty np kớn. t b sng lờn mỏy rung cú b phn kp cht. Cho mỏy rung trong khong 5 phỳt.

          • Thỏo b sng v cõn phn ht cũn li trờn cỏc ngn riờng r ta xỏc nh c t l cỏc ht cú ng kớnh ln hn ng kớnh no ú chim bao nhiờu phn trm tng s xỏc nh cp phi ht.

          • Phng phỏp t trng k

          • Thnh phn cp phi ht ca t ht mn (bi v sột) thng c xỏc nh bng phng phỏp t trng k. n gin, gi thit cỏc ht t cú dng hỡnh cu, tc lng chỡm ca cỏc ht t cng tuõn theo nh lut Stokes, ph thuc trng lng v kớch thc ht, trng lng th tớch v nht ca nc (hỡnh .3):

            • (1.5)

          • xỏc nh thnh phn ht ca t dớnh dựng t trng k.

          • Dng c thớ nghim gm ng nghim thy tinh hỡnh tr th tớch 1000cm3 cú vch chia mm dc theo chiu cao ng, t trng k chia , rõy cú l d=0,.1mm, cõn k thut, ci s v chy, t sy,

          • * Trỡnh t thớ nghim:

          • (1) t dớnh, sau khi sy khụ, cõn c m(g), em nghin bng chy bc cao su v ci s cho cỏc ht ri nhau. em rõy qua rõy cú l d=0,.1mm,. Phn trờn sng dựng nc ra m bo lt ht phn ht nh xung phõn tớch ht. Sau ú sy khụ v cõn c lng nm trờn rõy l m1 (g).

          • (2) Phn lt qua sng, cựng vi nc ra t núi trờn, cho vo ng, cho thờm nc vo v mt ớt cht n nh cho 1000cm3.

          • (3) Khuy u dung dch, ri t t trng k vo. c ch s R (ch chỡm ca t trng k) v xỏc nh HR (khong cỏch t tõm bu t trng n mt nc) cỏc thi im: 30, 1, 2, 5, 15, 30, 1h, 2h, 4h, 24h, 48h Mi ln c xong li ly t trng k ra, khi o li nhỳng vo mt cỏch nh nhng.

          • * Kt qu thớ nghim:

          • ng kớnh cỏc ht ó lng dt thi im t , t cụng thc (1.5) ta cú:

          • (1.6)

          • tTtrong ú:

          • : nht ca dung dch;

          • g: gia tc trng trng (9,.81 m/s2);

          • t: thi im o;

          • h: khi lng riờng ca ht;

          • n: khi lng riờng ca nc.

          • Khi lng th tớch ca dung dch thi im t:

          • (1.7)

          • Thnh phn ht cú ng kớnh d dt s l:

          • (1.8)

          • Thnh phn ht cú ng kớnh d> dt s l:

          • (1.9)

          • Thnh phn ht cú ng kớnh d>0.1mm s l:

          • (1.10)

          • Tttrong ú:

          • V: th tớch dung dch;

          • do: khi lng th tớch ban u ca dung dch (o ngay sau khi khuy).

          • Sau khi lm thớ nghim phõn tớch ht, cp phi ht c biu din bng ng cong cp phi trong ta bỏn na lLLogarit nh hỡnh .4. H trc bỏn logarit c dựng nhm thu gn h trc v ni bt cỏc ht cú ng kớnh nh. Trc honh l logarit c s 10 ca cỏc giỏ tr ng kớnh ht t d. Trc tung l phn trm khi lng nhúm ht cú kớch thc nh hn d.

          • Thụng qua ng cong cp phi, xỏc nh tớnh cht cp phi ca t v tờn ca t ri (c trỡnh by trong phn 1.4). Ba im trờn ng cong cp phi (hỡnh .4) thng c dựng ỏnh giỏ cp phi ca t l:

          • d10: ng kớnh ht cú % khi lng lt sng nh hn v gn 10% nht thng c gi l ng kớnh hiu qu ca t;

          • d30: ng kớnh ht cú % khi lng lt sng nh hn v gn 30% nht;

          • d60: ng kớnh ht cú % khi lng lt sng nh hn v gn 60% nht.

          • T ng cong cp phi xỏc nh c:

          • H s ng u: (1.11)

          • H s cp phi : (1.12)

          • H s Cu cng ln thỡ ng cong cp phi cng xthoi, t khụng u ht (cp phi tt), ngc li nu h s Cu nh thỡ t u ht (cp phi xu).

          • Khi Cu < 3 biu th c ht ng u (cp phi xu) v Cu > 5 t sột cú cp phi tt, cũn t cỏt cú cp phi tt khi Cu > 3.

          • Cc = 0,.5 -ữ 2,.0 biu th t cú cp phi tt, ng cong thnh phn ht ch yu ngang , thoi hay lừm chỳt ớt; cho giỏ tr.

          • i vi t si sch cú cp phi tt khi Cu > 4 v Cc = 1ữ~3; i vi cỏt sch cú cp phi tt khi Cu > 6 v Cc = 1ữ~3.

          • Theo ng cong cp phi Hỡnh 1.4 ta cú:

          • Vi ng (I) cú d10 = 0,0046mm, d60 = 0,041mm v Cu=9, thỡ t ú l t cp phi tt (ng cong cp phi thoi).

          • Vi ng (II) cú d10 = 0,17mm, d60 = 0,4mm v Cu=2,35; thỡ t ú l t cp phi xu (ng cong cp phi dc).

          • Vớ d 1.1 : Mt mu t dớnh khụ cú khi lng 300g. Phõn tớch thnh phn ht bng phng phỏp sng c kt qu nh Bng 1.3, v bng phng phỏp t trng k c kt qu nh bng .4. Hóy v ng cong cp phi, ỏnh giỏ tớnh cht cp phi ca t.

            • Bng 1.4. Kt qu phõn tớch bng phng phỏp sng

              • ng kớnh sng (mm)

              • Khi lng(g)

              • 2

              • 15

              • 1

              • 15

              • 0,5

              • 30

              • 0,25

              • 60

              • 0,1

              • 120

              • ỏy hng

              • 60

          • Cỏc ht cú ng kớnh d <0,1 mm cú khi lng l 60g (Bng .4). Tip tc lm thớ nghim t trng k xỏc nh thnh phn ht theo bng .5.

            • Bng 1.5. Kt qu phõn tớch thnh phn ht bng t trng k

              • ng kớnh ht d(mm)

              • Khi lng(g)

              • 0,05 <d 0,1

              • 30

              • 0,01 <d 0,05

              • 15

              • 0,005 <d 0,01

              • 9

              • d 0,005

              • 6

          • Bi gii:

          • Lp bng tớnh phn trm lng sút sng riờng bit x%=mi.100/M, lng lt sng tớch ly X% :

            • d(mm)

            • >2

            • 2ữ1

            • 1ữ0,5

            • 0,5ữ0,25

            • 0,25ữ0,1

            • 0,1ữ0,05

            • 0,05ữ0,01

            • 0,01ữ0,005

            • < 0,005

            • mi(g)

            • 15

            • 15

            • 30

            • 60

            • 120

            • 30

            • 15

            • 9

            • 6

            • x%

            • 5

            • 5

            • 10

            • 20

            • 40

            • 10

            • 5

            • 3

            • 2

            • X%

            • 95

            • 90

            • 80

            • 60

            • 20

            • 10

            • 5

          • V ng cong cp phi theo trỡnh t nh sau:

          • K trc tung vi t l chn theo phn trm cp phi tớch ly.

          • K hai trc honh, mt trc lgd v mt trc d.

          • Kt qu nhn c ng cong cp phi nh Hỡnh .5.

          • Nhn xột: lg10 =1; lg 1 = 0; lg0,1 = -1; lg 0,01 = -2; lg 0,001 =-3. Sau khi lg thỡ kt qu u nhau. Vỡ vy trc lgd s giỳp h tr xỏc nh v trớ ng kớnh ht.

          • Lg2 =0,3; lg0,5=-0,3; lg0,25=-0,6; lg0,05 = -1,3

          • T ng cong cp phi ta cú d10 = 0,05mm, d60 = 0,25

            • =>

          • Vy t cú cp phi tt.

      • 1.1.2. NC TRONG T

        • t trong t nhiờn luụn tn ti mt lng nc nht nh v nhng dng khỏc nhau. Nc tỏc dng mnh vi nhng ht khoỏng vt, c bit l nhng ht nh cú kớch thc ht keo to nờn hot tớnh b mt ht t. Cn c vo tỏc dng ca nc i vi ht t (Hỡnh.6), nc trong t c chia thnh cỏc loi sau :

        • - Nc trong ht khoỏng vt.

        • - Nc kt hp mt ngoi ht t gm cú:

        • + Nc hỳt bỏm.

        • + Nc mng mng kt hp mnh.

        • + Nc mng mng kt hp yu.

        • - Nc t do gm cú:

        • + Nc mao dn.

        • + Nc trng lc.

        • 1.1.2.1. Nc trong ht khoỏng vt ca t

          • L loi nc trong mng tinh th ca ht t, tn ti di dng phõn t H2O hoc dng ion H+ hay OH-. Theo quan im xõy dng nc ny c coi l mt b phn ca ht khoỏng vt.

        • 1.1.2.2. Nc kt hp mt ngoi ca t.

          • Nc kt hp mt ngoi tn ti di dng tỏc dng ca lc hỳt in trng nờn cỏc phõn t nc v nhng ion dng b hỳt vo b mt ht t v c sp xp mt cỏch cht ch, cú nh hng. Cng cỏch xa b mt ht t, lc hỳt cng yu nờn s sp xp ú kộm cht ch v thiu quy tc hn. Do vy tớnh cht ca nc kt hp mt ngoi rt khỏc so vi tớnh cht ca nc thụng thng.

          • Nc hỳt bỏm: Cú tớnh cht gn lin vi th rn, khụng cú kh nng di chuyn, khụng truyn ỏp lc thy tnh, t trng 1,5. nhit -780C nc hỳt bỏm mi úng bng. Khi t sột ch cha nc hỳt bỏm s trng thỏi rn.

          • Nc mng mng kt hp mnh: Cú kh nng di chuyn theo hng bt k t ch mng nc dy sang ch mng nc mng, nhng s dch chuyn khụng liờn quan n tỏc dng ca trng lc. Khi t sột cha nc kt hp mnh, t s trng thỏi na rn.

          • Nc mng mng kt hp yu: Cú tớnh cht gn ging vi nc thụng thng. Khi t sột cha nc lp nc mng mng kt hp yu v kt cu t b phỏ hoi thỡ t th hin tớnh do.

        • 1.1.2.3. Nc t do

          • Nc t do l nc ngoi phm vi ca lc hỳt tnh in. Nc t do c chia thnh nc trng lc v nc mao dn.

          • * Nc trng lc: Nc trng lc tn ti trong cỏc l rng ca t, chu s chi phi ca trng lc v tuõn theo nh lut Darcy. Cn quan tõm n cỏc vn sau õy ca nc trng lc.

          • Kh nng hũa tan v phõn gii ca nc.

          • nh hng ca ỏp lc thy tnh i vi t v cụng trỡnh.

          • nh hng ca lc thm.

          • * Nc mao dn: L loi nc b kộo lờn trong cỏc ng dn nh trong t, bờn trờn mc nc ngm, do sc cng b mt ca nc. Hin tng ny cú th mụ t v gii thớch tng t hin tng mao dn trong ng thy tinh nh nh Hỡnh .7.

          • cao mao dn cú th xỏc nh t iu kin cõn bng gia tng lc cng b mt (cũn gi l lc nõng mao dn) v tng trng lng ca ct nc dõng lờn trong ng:

            • => (1.13)

          • Tttrong ú:

          • Hk: cao mao dn;

          • n: trng lng riờng ca nc;

          • dD: ng kớnh ca ng thy tinh;

          • T: Sc cng b mt, ly gn ỳng T = 0,075.10-3kN/m;

          • : Gúc nghiờng ca sc cng b mt vi thnh ng.

          • T iu kin cõn bng (1.13) cú th rỳt ra tr s ỏp lc mao dn Pk l:

            • (1.14)

          • p lc mao dn Pk cú tỏc dng nh mt lc dớnh kt nớu cht cỏc ht t vo nhau. iu ny trỏi ngc vi bn thõn ỏp lc nc l rng v cú th coi ỏp lc mao dn l ỏp lc nc l rng õm.

            • Pk= w.hk = -u (1.15)

          • Trong xõy dng cn chỳ ý hin tng mao dn, cao mao dn hk v tc dõng lờn ca nc mao dn. Nc mao dn s lm cho t m t khin sc chu ti ca nn v tớnh n nh ca mỏi dc gim. i vi nhng cụng trỡnh nn v trớ thp gn mc nc ngm cn chỳ ý hin tng mao dn.

      • 1.1.3. PHA KH TRONG T

        • Nu cỏc l rng ca t khụng cha y nc thỡ khớ (thng l khụng khớ) s chim nhng ch cũn li. Cn c nh hng ca khớ i vi tớnh cht c hc, cú th phõn th khớ trong t thnh hai loi:

        • Loi thụng vi khớ quyn;

        • Loi khụng thụng vi khớ quyn.

        • Khớ thụng vi khớ quyn nờn nh hng khụng ỏng k i vi tớnh cht ca t, khi m cht khớ ny s thoỏt ra ngoi.

        • Khớ khụng thụng vi khớ quyn (bc khớ-tỳi khớ) thng thy trong cỏc loi t sột. Loi khớ ny cú nhiu nh hng n tớnh cht ca t, c bit l tớnh thm v tớnh m cht ca t.

    • 1.2. CC TNH CHT VT Lí CA T

      • Thụng thng t cú ba thnh phn to nờn l rn - lng - khớ. Tớnh cht vt lý ca t ph thuc vo tớnh cht ca ba pha v t l v trng lng, th tớch ca ba pha ú.

      • biu th nh lng v trng lng v th tớch ca ba pha, t c mụ hỡnh hoỏ thnh 3 thnh phn riờng r nh hỡnh .8.

      • Vk, Vn, Vh, Vr,V: L th tớch khớ, nc, ht rn, l rng, v th tớch ca ton b mu t ú;

      • Qk, Qn, Qh, Q: l trng lng phn khớ, nc, ht rn v ton b mu t.

      • Ta cú: Q = Qh+ Qn+Qk Qh+ Qn (do khớ rt nh nờn b qua Qk).

      • V= Vh+ Vn+ Vk= Vh+ Vr

      • 1.2.1. TRNG LNG TH TCH CA T

        • Trng lng th tớch (trng lng n v) l trng lng ca mt n v th tớch t. Mi liờn h gia trng lng th tớch v khi lng th tớch c xỏc nh theo cụng thc sau:

          • (1.16)

        • tTtrong ú:

        • : trng lng th tớch (kN/m3);

        • : khi lng th tớch (T/m3);

        • g: gia tc trng trng, bng 9,81(m/s2).

        • 1.2.1.1. Trng lng th tớch t nhiờn ca t

          • Trng lng th tớch t nhiờn ca t (dung trng) l trng lng ca mt n v th tớch t trng thỏi t nhiờn.

            • ( kN/ m3) (1.17)

          • xỏc nh tr s ca t hin nay thng dựng cỏc phng phỏp dao vũng, phng phỏp bc sỏp v phng phỏp phu rút cỏt.

          • Phng phỏp dao vũng

          • Mt s loi t nh sột, ht nh dớnh kt, d ct ngi ta thng dựng phng phỏp dao vũng: Ly mt on ng thộp cú th tớch nht nh, mt u mi sc. Dng c ny gi l dao vũng (Hỡnh .9a).

          • Khi thớ nghim: o ng kớnh D, chiu cao H v cõn khi lng dao vũng l mdv ca dao vũng. Sau ú dựng tay n dao vũng vo ch t mun xỏc nh trng lng th tớch. Dựng dao ct t tha mt trờn v di dao vũng. Sau ú em cõn c dao ln t c m1.

          • Trng lng th tớch t nhiờn tớnh theo cụng thc:

            • ( kN/m3) (1.18)

          • Phng phỏp rút cỏt

          • Ngoi thc a trong iu kin nht nh ta cú th o h, dựng phng phỏp phu rút cỏt xỏc nh trng lng th tớch t nhiờn ca t.

          • Trc tiờn o mt h nh cú ng kớnh khong 100mm v sõu khụng ln hn 150mm. t o lờn cõn c khi lng l m.

          • Dựng mt ng tr rút cỏt (hỡnh b). Xỏc nh th tớch h bng cỏch rút cỏt t ng tr vo trong h. Cõn ng tr rút cỏt trc v sau khi rút s xỏc nh c cỏt lp y h l mt v mc. Vỡ ó bit trc trng lng th tớch ca cỏt l c, s xỏc nh th tớch ca h, v do vy tớnh c trng lng th tớch t nhiờn ca t.

          • Phng phỏp bc sỏp

          • t vn to, t cha si, cui khụng ct c bng dao vũng thỡ ta nờn dựng phng phỏp bc sỏp: Mu t c cõn cho khi lng m, sau khi bc sỏp cõn li c m1, sau ú th vo thựng cha nc y cú ng xiphụng dn nc ra ngoi v o th tớch nc b chim ch l V1.

          • Nu t trng ca sỏp l s thỡ kt qu c tớnh nh sau:

          • Th tớch ca t: V = V1 VS

          • Th tớch ca sỏp:

          • Trng lng th tớch ca t: (kN/m3) (1.19)

        • 1.2.1.2. Trng lng th tớch bóo hũa ca t

          • L trng lng ca mt n v th tớch t trng thỏi bóo hũa (trng thỏi ca l rngg u c lp y bi nc). t ch cú hai thnh phn l ht t v nc.

            • ( kN/m3) (1.20)

          • Tttrong ú:

          • Q'n : Trng lng nc lp y l rng.

        • 1.2.1.3. Trng lng th tớch y ni ca t

          • L trng lng mt n v th tớch t nm di mt nc. Trong trng thỏi ny t chu tỏc dng ca lc y Ascimet.

            • (kN/m3) (1.21)

            • n = 1 (g/cm3) = 1(T/m3) n = 9,81 (kN/m3)

        • 1.2.1.4. Trng lng th tớch khụ ca t

          • L trng lng ca ht t trong mt n v th tớch t trng thỏi khụ, l mt ch tiờu biu th cht ca t.

            • ( kN/ m3) (1.22)

          • Vi mt loi t cú thnh phn ht nh nhau, trng thỏi khỏc nhau thỡ:

            • nn bh > > k > n

        • 1.2.1.5. Trng lng riờng ht ca t

          • L trng lng ca mt n v th tớch ht (khụng cú l rng)

            • ( kN/m3) (1.23)

          • Trng lng riờng ht t c xỏc nh ch yu bng phng phỏp t trng. Trong tớnh toỏn, ụi khi ngi ta cũn dựng khỏi nim t trng ht h (). T trng ht l t s gia trng lng ca mt n v th tớch ht so vi trng lng ca mt n v th tớch nc.

            • (1.24)

          • T trng ca t khỏc vi trng lng riờng ht t l, nú l i lng khụng th nguyờn.

      • 1.2.2. M V BO HềA NC CA T

        • 1.2.2.1. m ca t

          • L t s gia trng lng (khi lng) nc trong mu t vi trng lng (khi lng) phn ht ca mu, n v l phn trm.

            • (%) (1.25)

          • m t nhiờn ca t l mt c trng quan trng nh hng n nhiu tớnh cht ca t. c bit tớnh cht ca t sột bin i mnh theo giỏ tr ca m. m tng, cng , n nh ca t gim, tớnh cht bin dng tng.

          • xỏc nh m t nhiờn ca t ngi ta lm thớ nghim trong phũng bng phng phỏp cõn sy nh sau:

          • Cõn mt lng t nht nh cn xỏc nh m. Cho t vo hp nhụm ó bit khi lng l mư1, cõn c hp c m2. Sau ú em t hp vo t sy nhit 100ữ1050C. Thi gian sy tu thuc vo tng loi t. Trong quỏ trỡnh sy thnh thong em cõn khi no thy trng lng t v hp khụng i thỡ coi nh t ó khụ. Khi ú cõn c khi lng m3.

            • (1.26)

          • Ngoi thc a tit kim thi gian, cú th dựng phng phỏp t cn, b mu t vo hp, nh cn cho ti bóo hũa ri t, theo kinh nghim t chng ba ln thỡ kt qu gn ging nh phng phỏp cõn sy khụ. Phng phỏp ny khụng ỏp dng cho t cú cha cht hu c.

        • 1.2.2.2. bóo ho nc Sr

          • bóo ho l t s gia th tớch nc trong 1 mt khi t v th tớch l rng trong khi t ú.

            • (1.27)

          • Khi Sr = 0 chng t t khụ. Khi 0 < Sr <1 t trng thỏi 3 pha: ht + nc+ khớ. Khi Sr = 1 nc lp y l rng, ta gi l bóo hũa nc, t gm 2 pha: ht v nc.

      • 1.2.3. RNG V H S RNG CA T

        • 1.2.3.1. rng n

          • L t s gia th tớch phn rng so vi th tớch ton b mu t, n v l phn trm.

            • (%) (1.28)

          • rng l ch tiờu c trng cho mc cha l rng ca t t nhiờn. Hu ht cỏc loi t cú rng n = 0,3 ữ 0,45. t cú rng nh hn gi l t cú mt ht dy, t cú rng ln hn gi l t cú mt ht tha. Khi cú ti trng tỏc dng, th tớch l rng thay i dn n th tớch khi t thay i nờn khú ỏnh giỏ rng ca t. Vỡ vy, trong trng hp ny ngi ta dựng ch tiờu h s rng e.

        • 1.2.3.2. H s rng e

          • L t s gia th tớch phn rng so vi th tớch phn ht ca mu.

            • (1.29)

          • t cú h s rng cng ln thỡ cng ca t cng nh v bin dng ln. Vỡ vy khi nghiờn cu h s rng ta cng cú th bit s b tớnh cht ca t.Vớ d:

          • e < 0,5: l h s rng nh;

          • e = 0,5 0,7: l h s rng thng gp;

          • e > 0,7: l h s rng ln, t yu.

        • 1.2.3.3. Mi liờn h h gia cỏc ch tiờu

          • Gia cỏc ch tiờu tớnh cht ca t cú nhng liờn h v s lng. T cỏc ch tiờu c bn c xỏc nh trc tip t thớ nghim nh trng lng th tớch t nhiờn , m Ww, trng lng riờng ht h ta cú th suy ra cỏc ch tiờu khỏc theo Bng .6.

            • Bng 1.6. Mi liờn h gia cỏc ch tiờu vt lý ca t

              • STT

              • Ch tiờu cn xỏc nh

              • Cụng thc

              • 1

              • H s rng (e)

              • 2

              • rng (n)

              • 3

              • bóo hũa (Sr)

              • 4

              • Trng lng th tớch khụ(k)

              • 5

              • Trng lng th tớch y ni((n)

              • n = bh - n

              • 6

              • Trng lng th tớch ht(h)

              • h = . n

          • Ghi chỳ: Cỏc i lng cú n v phn trm phi chuyn sang s thp phõn trc khi a vo cụng thc tớnh toỏn.

          • V D MINH HO:

          • Chỳ ý cú th i cỏc n v tớnh nh sau:

          • 1 kg =

          • 9,.81 N

          • 1 g/cm3 = 1 T/m3 =

          • 9,.81 kN/m3

          • 1 tn =

          • 9,.81 kN

          • V D 1.2

          • Mt mu t c thớ nghim trong phũng cho cỏc s liu sau:

          • Khi lng mu t m: m1 = 148,6g

          • Khi lng mu t khụ: m2 = 125,6g

          • Th tớch ca mu t m: V = 80cm3

          • T trng ht t: = 2,68

          • Hóy xỏc nh: m;

          • Trng lng th tớch t nhiờn v trng lng th tớch khụ;

          • H s rng v rng;

          • bóo hũa;

          • Bi gii

          • m c xỏc nh theo cụng thc:

          • Trng lng th tớch t nhiờn v trng lng th tớch khụ:

            • (kN/m3)

            • (kN/m3)

          • H s rng v rng:

          • bóo ho:

          • V D 1.3

          • Tin hnh thớ nghim thay th bng cỏt xỏc nh trng lng th tớch t nhiờn ti ch ca mt loi t. T cỏc s liu thu thp di õy:

          • Khi lng t o t h l 2764g;

          • Khi lng tng ban u ca ng tr rút cỏt l 5724g;

          • Khi lng tng cui cựng ca ng tr rút cỏt l 3172g;

          • Th tớch cỏt cũn li trong ng tr rút cỏt l 248cm3;

          • Khi lng th tớch ca cỏt c rút l 1,56g/cm3.

          • Bi gii:

          • * Tớnh khi lng ca cỏt chy khi ng tr:

          • * Tớnh khi lng cỏt trong nún ca ng tr:

          • * Khi lng cỏt chy y h:

          • * Th tớch ca h o:

          • * Trng lng th tớch t nhiờn ca t ti ch:

    • 1.3. CC CH TIấU TRNG THI CA T

      • 1.3.1. CHT CA T RI

        • 1.3.1.1. cht tng i Dr ( Id)

          • cht tng i ca cỏt Dr ph thuc vo trng thỏi nộn cht, h s rng thc t ca t nm giỏ tr no ú gia tr s cú kh nng ln nht emax v nh nht emin, c xỏc nh theo cụng thc sau:

            • (1.30)

          • Tttrong ú:

          • e: h s rng t nhiờn ca t;

          • emax : h s rng ca t trng thỏi xp nht;

          • emin : h s rng ca t trng thỏi cht nht.

          • Thớ nghim xỏc nh emax v emin

          • ng thộp cú chiu cao 125mm, ng kớnh 76mm. Qu cõn bng gang cú ng kớnh 71mm, chiu cao 15mm. Phu rút cỏt v thanh gừ.

          • Trỡnh t thớ nghim:

          • Xỏc nh emax

          • Cõn khi lng ca ng (2) l m1 , th tớch ca ng l V. Ly 1000 ữ- 1200g t cỏt sy khụ. t ó sy qua phu vo ng (2). Khi t ó y thỡ dựng dao gt t cho bng v cõn li c m2.

          • Kt qu emax tớnh nh sau:

            • vi

          • Xỏc nh emin

          • Tip theo t qu cõn (3) lờn trờn v dựng thanh gừ (4) p vo thnh ng trong 1 phỳt, ln lt lờn trờn ri li xung di, xung quanh ng (2). Sau ú, o lỳn ca mt t trong ng (2). Tip tc gừ ba ln na, mi ln 30 giõy v o lỳn ca qu cõn. Nu thy lỳn khụng tng thờm tc l t ó nộn cht v cú rng nh nht.

          • Kt qu emin tớnh nh sau:

            • vi

          • Vi: (h chiu cao t trong ng b lỳn do qu nng; F din tớch ca ng).

          • Thụng qua cht tng i Dr ỏnh giỏ trng thỏi ca t ri theo Bng .7

            • Bng 1.7. Quy nh trng thỏi ca t cỏt

              • Loi t

              • cht

              • t cỏt cht.

              • 1,00 Dr > 0,67

              • t cỏt cht va

              • 0,67 Dr > 0,33

              • t cỏt ri rc

              • 0,33 Dr 0,00

          • Vic xỏc nh cht ca t cỏt bng thớ nghim trong phũng vn cũn nhiu nhc im do bin phỏp thc hin trng thỏi xp nht, cht nht khú m bo chớnh xỏc. Hn na h s rng t nhiờn ca cỏt cng khú xỏc nh c vỡ khụng ly c mu t nguyờn trng. Trong thc t thng dựng cỏc phng phỏp thớ nghim xuyờn tnh , xuyờn tiờu chun xỏc nh cht ca t cỏt theo Bng .8 v Bng .9.

            • Bng 1.8. Phõn loi cht ca cỏt theo kt qu xuyờn tnh (CPT)

              • Loi cỏt

              • Tr s qc (kG/cm2), trng thỏi v mụun E0 (kG/cm2)

              • Cht

              • Cht va

              • Xp

              • Theo loi t

              • Cỏt thụ, cỏt trung

              • (khụng ph thuc vo m)

              • 150

              • 150ữ~50

              • 50

              • t cỏt

              • E0 = 2,.5qc

              • Cỏt nh (khụng ph thuc vo m)

              • 120

              • 120ữ~40

              • 40

              • Cỏt pha

              • E0 = 2,.6qc

              • Cỏt bi: - ớt m

              • 100

              • 100ữ~30

              • 30

              • Sột pha

              • E0 = 5,.5qc

              • - No nc

              • 70

              • 70ữ~20

              • 20

              • t sột

              • E0 = 7,.0qc

            • Bng 1.9. Phõn loi cht ca cỏt theo giỏ tr SPT

              • Tr s N

              • Dr

              • Trng thỏi

              • Gúc ()

              • qc (kG/cm2)

              • 0 4

              • 0,.2

              • Rt ri rc

              • 30

              • 20

              • 4 10

              • 0.,2 0.,4

              • Ri rc

              • 30 35

              • 20 40

              • 10 30

              • 0.,4 0.,6

              • Cht va

              • 35 40

              • 40 120

              • 30 50

              • 0.,6 0.,8

              • Cht

              • 40 45

              • 120 200

              • > 50

              • > 0.,8

              • Rt cht

              • > 45

              • > 200

        • 1.3.1.2. H s rng e

          • ỏnh giỏ cht ca t mt cỏch n gin hn ngi ta cũn cn c vo h s rng e. Theo qui trỡnh TCN(45-78), t cỏt c phõn chia theo cht kt cu nh trong bng .10.

            • Bng 1.10. ỏnh giỏ cht theo h s rng e

              • Loi t

              • cht

              • Cht

              • Cht va

              • Xp

              • Cỏt si, cỏt thụ, cỏt trung

              • e < 0,5

              • 0,5 e 0,7

              • e > 0,7

              • Cỏt nh

              • e < 0,6

              • 0,6 e 0,75

              • e > 0,75

              • Cỏt bt

              • e < 0,6

              • 0,6 e 0,8

              • e >0,8

      • 1.3.2. ST CA T

        • S trng thỏi ca t khi m thay i (Hỡnh .11)

        • m gii hn co (Wc): m tng ng vi trng thỏi t bt u cú th tớch n hoc co li.

        • m gii hn do (Wp): hay m gii hn di ca trng thỏi do, l m ti ú t dớnh kt cu phỏ hoi chuyn t trng thỏi na cng sang trng thỏi do

        • m gii gin chy (WL): hay m gii hn trờn ca trng thỏi do, l m ti ú t chuyn t trng thỏi do sang trng thỏi chy.

        • Cỏc m WC, Wp, WL ó c nh khoa hc Atterberg phỏt hin vo nm 1911 v c gi l cỏc gii hn Atterberg.

        • Hai gii hn quan trng nht l m gii hn chy v m gii hn do biu th tng ng biờn trờn v biờn di ca trng thỏi do. Phm vi trng thỏi do xỏc nh bi s khỏc nhau ny, gi l ch s do Ip(A).

          • Ip = WL WP (1.31)

        • Ch s do Ip ỏnh giỏ tớnh do ca t, Ip cng ln thỡ tớnh do cng cao v ngc li. Trong h thng phõn loi t theo tiờu chun AnhASTM. Trờn hỡnh .12 ng A l ng phõn chia quy c gia bi v sột, cũn cỏc phõn khu thng ng (ca phn trm gii hn chy) xỏc nh rừ nm mc do.

        • Tớnh do

        • m gii hn chy WL (%)

        • Thp

        • < 35%

        • Trung bỡnh

        • 35 ữ 50%

        • Cao

        • 50 ữ 70%

        • Rt cao

        • 70 ữ 90%

        • Cc cao

        • > 90%

        • st IL (B) ca t dớnh l ch tiờu núi lờn mc cng hay mm ca t dớnh ng vi mt m nht nh. Khi m ca t thay i thỡ st cng thay i theo v t chuyn t trng thỏi ny sang trng thỏi khỏc.

          • (1.32)

        • Tttrong ú:

        • W : m t nhiờn ca t;

        • WP, WL : m tng ng gii hn do v gii hn chy ca t.

        • Cn c vo st IL xỏc nh trng thỏi ca t dớnh theo Bng .11

          • Bng 1.11. ỏnh giỏ trng thỏi theo st IL

            • IL

            • Trng thỏi

            • IL 0

            • Cng

            • 0 < IL 0,25

            • Na cng

            • 0,25 < IL 0,5

            • Do cng

            • 0,5 < IL 0,75

            • Do mm

            • 0,75 < IL 1

            • Do chy

            • IL > 1

            • Chy

      • 1.3.3. PHNG PHP XC NH M GII HN DO V M GII HN CHY

        • 1.3.3.1. Phng phỏp xỏc nh m gii hn do Wp

          • Phng phỏp vờ giun: ngi ta ly t ln thnh nhng que t nh Hỡnh .13. Nu n khi que cú ng kớnh D= 3mm m bt u xut hin cỏc vt nt ngang trờn b mt que thỡ ly nhng que t ny lm thớ nghim m. m ca t khi ú l Wp.

        • 1.3.3.2. Phng phỏp xỏc nh m gii hn chy WL

          • Phng phỏp Casagrande:

          • Đĩa thép (hoặc nhôm) được đặt lên một đế cứng (dụng cụ gây va đập). Khi quay tay quay thì đĩa bị nâng lên rồi rơi xuống tự do ở độ cao khoảng 5mm (hình .14).

          • Trỡnh t thớ nghim:

          • (1) Ly mt phn t c chia sau khi sng (hoc c chun b nh thớ nghim xỏc nh WP), cho thờm nc ct ri trn o u. Ly t ny cho vo a. Dng thanh chun ca b thit b to róúnh tit din hỡnh thang khong cỏch hai mộp rónh l 10mm chia t thnh hai na nh nhau.

          • (2) Sau khi quay 25 ln (a va p vo ỏy 25 ln) nu hai phn mộp vch ca hai na mu t chp vo nhau thỡ t cú th coi l m gii hn chy. Nu cn nhiu ln hn l t khụ quỏ, ớt ln hn l t nhóo quỏ.

          • (3) Xỏc nh m ca 20-30g t sau khi th t yờu cu s cú WL.

          • Thc t, lm nhiu ln mu t vi cỏc m khỏc nhau, sau ú v th quan h gia m - W v s ln p - n. Xỏc nh WL trờn biu tng ng vi n=25, hỡnh .16.

          • * Phng phỏp qu di Vvasiliev:

          • Dựng qu di nng 76 g cú u hỡnh chúp nún mi nhn = 300, cao h=25mm nh (Hỡnh 01.1415). t mi qu di sỏt mt t, sau ú th tay cho lỳn t do vo trong t. Nu sau 10 giõy m qu di lỳn vo trong t c 10 mm thỡ m ca t c coi l m gii hn chy. em xỏc nh m ca t ú c WL.

          • Hai thớ nghim trờn cho kt qu gii hn chy hi khỏc nhau. Hin cú mt s cụng thc tớnh i ca cỏc tỏc gi khỏc nhau. Theo G.Stephavov thỡ:

          • WưLVa = 0.69 WưLCa +5.1% (1.33)

          • Ttrong ú:

          • WưLVa: m gii hn chy xỏc nh theo phng phỏp qu di Vvasiliev;

          • WưLCa: m gii hn chy xỏc nh theo phng phỏp Casagrande.

    • 1.4. PHN LOI T

      • Mc ớch: Lm c s la chn phng phỏp nghiờn cu, cú phng phỏp s dng ỳng n cho cỏc loi t vi mc ớch xõy dng v thng nht tờn gi cho t.

      • Cỏc nc khỏc nhau cú cỏch phõn loi khỏc nhau. V ngay trong mt nc, cỏc ngnh khỏc nhau - do mc ớch s dng khỏc nhau cỏch phõn loi cng khỏc nhau.

      • Cn c phõn loi t: bao gm cỏc yu t nh hng chớnh n tớnh cht xõy dng ca t: Cp phi ht ca t;

      • Gii hn Atterberg.

      • 1.4.1. PHN LOI T THEO TIấU CHUN VIT NAM TCVN 5747 - 1993

        • Tiờu chun ny phõn loi t da theo thnh phn ht ca t. Trỡnh t phõn loi c thc hin nh sau:

        • Da trờn thnh phn kớch thc ht chim u th trong t phõn chia thnh hai nhúm ln l ht thụ v ht mn.

        • Da trờn hm lng cỏc ht phõn chia nhúm t ht thụ thnh cỏc nhúm ph.

        • Da trờn cỏc tr gii hn chy, gii hn do, ch s do phõn chia nhúm t ht mn thnh cỏc nhúm ph.

        • 1.4.1.1. i vi t ht thụ

          • t ht thụ c phõn loi t cỏc kt qu thớ nghim phõn tớch ht trong phũng thớ nghim.

          • t ht thụ c chia thnh t si sn ký hiu (G) v cỏt ký hiu (S). t cui si v t cỏt c chia thnh cỏc nhúm ph c ký hiu bng 2 ch cỏi: Ch cỏi u tiờn mụ t tờn cỏc loi t, ch cỏi sau mụ t c tớnh ca cỏc loi t . Cỏc loi t ht thụ l GW, GP, SW, SP, GC, GM, SM, SC, c th theo Bng.12.

          • (trong ú: G l l cui (Gravel); W l cp phi tt (Well); P l cp phi xu (Poor), M l hHt mn khụng do (Mud) , C l ht mn do (Clay)).

          • Vớ d: GW c l cui si cú cp phi tt, cn kt hp vi h s Cu, Cc phõn bit.

            • Bng 1.12. Phõn loi t ht thụ

            • Hn 50% trng lng ca t l cỏc ht cú kớch thc 0,08 mm

              • nh ngha

              • Kớ hiu

              • iu kin nhn bit

              • Tờn gi

              • t

              • cui

              • si

              • Hn 50% trng lng thnh phn ht thụ cú kớch thc > 2mm

              • t si sn sch

              • Trng lng ht cú kớch thc < 0,08mm ớt hn 5%

              • GW

              • v

              • gia 1 v 3

              • t si, sn

              • Cp phi tt

              • GP

              • Mt trong hai iu kin ca GW khụng tho món

              • t si sn, cp phi kộm

              • t si sn cú ln ht mn

              • Trng lng ht cú kớch thc < 0,08mm nhiu hn 12%

              • GM

              • Gii hn Atterberg nm di ng A (xem biu 3.1) hay

              • Si ln bi. Hn hp si - cỏt - bi cp phi kộm

              • GC

              • Gii hn Atterberg nm trờn ng A (xem biu 3.1) vi

              • Si ln sột. Hn hp si ln cỏt - sột, cp phi kộm

              • t

              • cỏt

              • Hn 50% trng lng thnh phn ht thụ cú kớch thc < 2mm

              • Cỏt sch

              • Trng lng ht cú kớch thc < 0,08mm ớt hn 5%

              • SW

              • v

              • gia 1 v 3

              • Cỏt cp phi tt, cỏt ln si ớt hoc khụng cú ht mn

              • SP

              • Mt trong hai iu kin ca SW khụng tho món

              • Cỏt cp phi kộm, cỏt ln si cú ớt hoc khụng cú ht mn

              • SM

              • Gii hn Atterberg nm di ng A (xem biu 3.1) hoc

              • Cỏt ln sột, hn hp cỏt - sột cp phi kộm.

              • Cỏt cú ln ht mn

              • Trng lng ht cú kớch thc < 0,08mm nhiu hn 12%

              • SC

              • Gii hn Atterberg nm trờn ng A (xem biu 3.1) hoc

              • Cỏt ln sột, hn hp cỏt - sột cp phi kộm.

          • Phõn loi nhanh t ht thụ: Cỏc t ht thụ c phõn loi nhanh hin trng, theo mụ t trong Bng .13 Da trờn cỏch nhn dng cỏc ht t hin trng bng mt v kinh nghim

            • Bng 1.13. Bng phõn loi nhanh t ht thụ

              • Phng phỏp nhn dng loi thụ cú kớch thc > 60 mm, da trờn trng lng c lng ca cỏc loi ht

              • Kớ hiu

              • Tờn gi

              • Hn 50% trng

              • Lng t cú kớch thc ht > 0,08mm (Kớch thc 0,08mm l kớch thc nh nht cú th nhn thy c bng mt

              • thng)

              • t si

              • sn hn 50% trng lng phn cỏt thụ cú

              • kớch thc >2mm

              • Sch khụng cú hoc cú ớt thnh phn ht mn

              • Cú tt c cỏc loi kớch thc ht v khụng cú loi ht no chim u th v hm lng

              • t si, sn cp phi tt

              • Cú mt loi ht chim u th v hm lng

              • t si, sn cp phi kộm

              • Cú thnh phn ht mn

              • Cú cha thnh phn ht mn, khụng cú tớnh do

              • t si, sn cp phi tt ln bi

              • Cú cha thnh phn ht mn, cú tớnh do

              • t si, sn ln sột

              • t si sn hn

              • 50% trng lng phn cỏt

              • thụ cú kớch thc < 2mm

              • Sch khụng cú

              • hoc cú ớt thnh phn ht mn

              • Cú tt c cỏc loi kớch thc ht no chim u th v hm lng

              • t cỏt sch cp phi tt

              • Cú mt loi ht chim u th v hm lng

              • t cỏt cp phi kộm

              • Cú thnh phn ht mn

              • Cú cha thnh phn ht mn, khụng cú tớnh do

              • t cỏt ln bi

              • Cú cha thnh phn ht mn, cú tớnh do

              • t cỏt ln sột

        • 1.4.1.2. i vi t ht mn

          • a) t ht mn c phõn loi da trờn kt qu thớ nghim xỏc nh gii hn chy WL v gii hn do Wp; da vo biu do (Hỡnh .17).

            • t ht mn chia thnh t bi ký hiu (M) v t sột ký hiu (C), t hu c ký hiu (O). Cỏc nhúm ph c ký hiu bng 2 ch cỏi: Ch cỏi u tiờn mụ t tờn gi ca t, ch cỏi sau mụ t tớnh nộn ca t. Cỏc loi t ht mn l ML, CL, OL, MH, CH, OH, c th theo Bng .14.

            • (trong ú: M l bi (Mo ting Thy in, Silt); C l sột (Clay); O l hu c (Organic); H l tớnh nộn cao (High compressibility); L l tớnh nộn thp (Low compressibility)

              • Do L

              • Do thp nu WL < 50%

              • Do H

              • Do cao nu WL > 50%

          • a) Phõn loi nhanh t ht mn (Bng .14) : t ht mn c phõn loi nhanh hin trng da theo cỏc th nghim c lng sau:

            • Sc bn ca t trng thỏi khụ khi b búp v c ỏnh giỏ theo cm tớnh;

            • bn ca t- c tin hnh ging nh thớ nghim xỏc nh gii hn do, nhng khụng nhm xỏc nh giỏ tr m ca t, m ỏnh giỏ bn ca t lõn cn gii hn do.

            • S ng x ca t di tỏc ng rung, nhm xỏc nh kh nng xut hin v bin mt ca nc khi nho nn v p mt ming t do trong lũng bn tay;

            • Mu sc v mựi v ca t- c bit quan trng vi t hu c.

              • Bng 1.14. Phõn loi nhanh t ht mn

              • Hn 50% trng lng ca t l cỏc ht cú kớch thc < 0,08 mm

                • Nhn dng t qua thnh phn cỏc ht cú kớch thc < 0,5 mm

                • Ký hiu

                • Sc bn ca t trng thỏi khụ khi b búp v

                • bn ca t ( st lõn cn gii hn do)

                • ng x ca t di tỏc ng rung

                • Wl<50%

                • Bng khụng hoc gn bng khụng

                • Khụng cú

                • T nhanh n rt chm

                • ML

                • t bi do

                • T trung bỡnh n ln

                • Trung bỡnh

                • T khụng n rt chm

                • CL

                • t sột ớt do

                • T nh n trung bỡnh

                • Yu

                • Chm

                • OL

                • t bi v sột hu c ớt do

                • Wl>50%

                • T nh n trung bỡnh

                • T yu n trung bỡnh

                • T chm n khụng

                • MH

                • t bi rt do

                • T ln n rt ln

                • Ln

                • Khụng

                • CH

                • t sột rt do

                • T trung bỡnh n ln

                • T yu n trung bỡnh

                • T khụng n chm

                • OH

                • t bi v sột hu c rt do

                • Thnh phn ch yu l hu c

                • Cú mựi phõn bit, mu ti, vt en cú tn tớch thc vt, si, nh, m

                • Pt

                • Than bựn hay t cụng trỡnh cú hm lng hu c ln

          • b) Phõn loi nhanh t ht mn (Bng .14) : t ht mn c phõn loi nhanh hin trng da theo cỏc th nghim c lng sau:

            • Sc bn ca t trng thỏi khụ khi b búp v c ỏnh giỏ theo cm tớnh;

            • bn ca t- c tin hnh ging nh thớ nghim xỏc nh gii hn do, nhng khụng nhm xỏc nh giỏ tr m ca t, m ỏnh giỏ bn ca t lõn cn gii hn do.

            • S ng x ca t di tỏc ng rung, nhm xỏc nh kh nng xut hin v bin mt ca nc khi nho nn v p mt ming t do trong lũng bn tay;

            • Mu sc v mựi v ca t- c bit quan trng vi t hu c.

      • 1.4.2. PHN LOI T THEO TCXD 45 - 78

        • 1.4.2.1. Phõn loi t dớnh theo TCXD 45-78

          • t dớnh c phõn loi theo ch s do Ip (hoc A)

          • Vi quy inhnh:

          • Dựng b sng tiờu chun ca Liờn Xụ c.

          • Gii hn chy WL c xỏc nh theo phng phỏp Vasxiliev vi t ch b, ht qua sng 0,1mm.

          • Tựy theo ch s do, t dớnh c phõn loi theo Bng .15

            • Bng 1.15. Phõn loi t dớnh

              • Tờn t dớnh

              • Ch s do (A)

              • cỏt

              • 1< Ip 7

              • sột

              • 7< Ip 17

              • Sột

              • Ip 17

          • Chỳ thớch bng:

          • Khi t dớnh cú cha nhng ht > 2mm thỡ tờn t trong bng.15 c lm rừ nh sau:

            • Nu lng cha t 12ữ-25% khi lng thỡ thờm t cú

            • cỏt cú cui (dm), cú si (sn)

            • sột cú cui (dm), cú si (sn)

            • Sột cú cui (dm), cú si (sn)

            • Nu lng cha t 25ữ-50% khi lng thỡ thờm t pha

            • cỏt pha cui (dm), pha si (sn)

            • sột pha cui (dm), pha si (sn)

            • Sột pha cui (dm), pha si (sn)

          • Khi t cha trờn 50% khi lng nhng ht > 2mm thỡ t c xp vo loi t ht thụ (bng phõn loi t ri)

          • t dớnh cũn bao gm: t bựn, t lỳn t v t trng n. t lỳn t v t trng n c xp vo loi t c bit.

            • Trng thỏi ca t dớnh c xỏc nh thụng qua st ca t ghi trong bng .16.

              • Bng 1.16. Bng st t dớnh

                • st ca t dớnh

                • st tng i B

                • t ỏ cỏt

                • Cng

                • B < 0

                • Do

                • 0 B 1

                • Lng

                • B > 1

                • t ỏ sột v sột

                • Cng

                • B < 0

                • Na cng

                • 0 B 0,25

                • Do cng

                • 0,25 B 0,5

                • Do mm

                • 0,50 B 0,75

                • Do nhóo

                • 0,75 B 1,0

                • Lng

                • B > 1

        • 1.4.2.2. Phõn loi t ri theo TCXD 45-78 (nn nh v cụng trỡnh)

          • t ri c phõn thnh: t ht thụ v t cỏt. Mi loi c phõn thnh tng loi theo ch dn ca Bng .17.

            • Bng 1.17. Bng phõn loi t ri

              • Tờn t **

              • Ch tiờu phõn loi *

              • t ht thụ

              • ỏ ln, ỏ tng

              • Lng cha ht ln hn 200mm trờn 50%

              • Cui dm

              • Lng cha ht ln hn 10mm trờn 50%

              • t si, sn

              • Lng cha ht ln hn 2mm trờn 50%

              • t cỏt

              • t cỏt ln si

              • Lng cha ht ln hn 20mm trờn 25%

              • t cỏt thụ

              • Lng cha ht ln hn 0,5mm trờn 50%

              • t cỏt va

              • Lng cha ht ln hn 0,25mm trờn 50%

              • t cỏt nh

              • Lng cha ht ln hn 0,10mm bng v trờn 75%

              • t cỏt mn (cỏt bi)

              • Lng cha ht ln hn 0,10mm di 75%

              • * Dựng b sng tiờu chun Liờn Xụ: 0,10; 0,25; 0,50; 2,0; 5,0; 10mm

              • ** Tờn t c la chn theo th t loi dn t trờn xung

  • Chng 2 . NG SUT TRONG T

    • 2.1. NG SUT TRONG MễI TRNG T

      • 2.1.1. CC LOI NG SUT TRONG T V CC GI THIT C BN

        • 2.1.1.1. Cỏc loi ng sut trong t

          • Mun nghiờn cu tớnh n nh, cng v bin dng ca t nn cng nh tớnh toỏn múng v cỏc cụng trỡnh xõy dng trong t cn phi bit trng thỏi ng sut trong t.

          • Theo tớnh cht ti trng tỏc dng trờn t, ng sut c chia thnh:

          • ng sut do trng lng bn thõn t gõy nờn (ng sut vn cú).

          • ng sut do ti trng ngoi gõy lờn (ng sut ph thờm). ng sut tip xỳc: p lc do ti trng ngoi tỏc dng lờn t nn chiu sõu ỏy múng.

          • t v c bn khụng chu kộo, thun tiờn trong tớnh toỏn, ng sut nộn trong t quy c l du dng (+), ng sut kộo quy c l du õm (-)

        • 2.1.1.2. Cỏc gi thit tớnh toỏn

          • Trong c hc t, thng dựng lý thuyt n hi nghiờn cu v tớnh toỏn quy lut phõn b ng sut trong t (tr ng sut thm). Vỡ t l mụi trng ri rc, phõn tỏn, khụng liờn tc cho nờn khi dựng lý thuyt n hi tớnh ng sut trong t a vo mt s gi thit sau õy:

          • Coi nn t l mt vt th bỏn khụng gian vụ hn bin dng tuyn tớnh. iu ny cú th xem l tha món nu khng ch ti trng p khụng vt quỏ ti trng gii hn tuyn tớnh p0 (p < p0).

          • t l mt vt th liờn tc ng nht ng hng. iu ny cú th xem l tha món i vi t sột do hoc t cỏt cht thun cht.

          • Coi trng thỏi ng sut bin dng ca t l trng thỏi lỳc c kt ó kt thỳc, tc tr s ng sut õy l ng sut tng ó hon ton truyn vo ct t, tc ng sut cú hiu khi quỏ trỡnh c kt ó hon thnh (c kt hon ton).

      • 2.1.2. KHI NIM NG SUT Cể HIU V P LC NC L RNG

        • Terzaghi ó a ra mụ hỡnh lý thuyt gii thớch s khỏc nhau gia ng sut cú hiu v ỏp lc nc l rng nh sau:

        • Ban u mu t chu tỏc dng ỏp lc (Hỡnh 2.1a), bng cỏch t lờn mu t mt tm chỡ nng. p lc ca chỡ truyn qua cỏc ht t xung ỏy bỡnh lm cho mu t b lỳn; h s rng ca t gim t e0 ti e1,... p lc gõy ra s thay i cht ca t c quy c gi l ng sut cú hiu, ký hiu l .

        • Thay tm chỡ v y nc vo bỡnh cú chiu cao hn vi hn=/n (Hỡnh 2.1b). ng sut trờn mt ct ngang ca mu tng thờm mt lng . p lc nc thụng qua nc l rng trong t truyn trc tip xung ỏy bỡnh nờn khụng lm thay i cht ca t. Do ú, ỏp lc sinh ra do ỏp lc nc trong l rng c gi l ỏp lc nc l rng, ký hiu u, c xỏc nh nh sau:

          • u = n . hưn (2.1)

        • Tttrong ú:

        • hn: chiu cao ct nc thy tnh;

        • n: trng lng th tớch nc.

        • Nh vy, ng sut tng ti bt c im no trờn mt ct ca t bóo hũa nc gm hai thnh phn: Thnh phn ỏp lc nc l rng u, xỏc nh theo (2.1), tỏc dng lờn t theo mi hng vi ln bng nhau; thnh phn ng sut cũn li tỏc dng vo pha rn ca t (cỏc ht t), c gi l ng sut cú hiu . Vy, ng sut cú hiu cú giỏ tr bng ng sut tng tr i ỏp lc nc l rng u:

          • = - u (2.2)

        • Khỏi nim ng sut cú hiu rt quan trng vỡ nú xỏc nh trng thỏi bin dng ca t. ng sut cú hiu tỏc dng ti cỏc im tip xỳc gia cỏc ht t lm cho chỳng b trt v quay.

        • T (2.2) ta c:

          • = + u (2.3)

        • Phng trỡnh (2.3) l nguyờn lý ng sut cú hiu ca Terzaghi. Nguyờn lý ú l ng sut tng bng ng sut cú hiu cng vi ỏp lc nc l rng, c biu din nh hỡnh .2.

      • 2.1.3. CC LOI NG SUT TRONG T V CC GI THIT C BN

        • 2.1.3.1. Cỏc loi ng sut trong t

          • Mun nghiờn cu tớnh n nh, cng chu ti v bin dng ca t nn cng nh tớnh toỏn múng v cỏc cụng trỡnh xõy dng trong t cn phi bit trng thỏi ng sut trong t.

          • Theo tớnh cht ti trng tỏc dng trờn t, ng sut c chia thnh:

          • ng sut do trng lng bn thõn t gõy nờn (ng sut vn cú).

          • ng sut do ti trng ngoi gõy lờn (ng sut ph thờm). ng sut tip xỳc: p lc do ti trng ngoi tỏc dng lờn t nn chiu sõu ỏy múng.

          • t v c bn khụng chu kộo, thun tiờn trong tớnh toỏn, ng sut nộn trong t quy c l du dng (+), ng sut kộo quy c l du õm (-)

        • 2.1.3.2. Cỏc gi thit tớnh toỏn

          • Trong c hc t, thng dựng lý thuyt n hi nghiờn cu v tớnh toỏn quy lut phõn b ng sut trong t (tr ng sut thm). Vỡ t l mụi trng ri rc, phõn tỏn, khụng liờn tc cho nờn khi dựng lý thuyt n hi tớnh ng sut trong t a vo mt s gi thit sau õy:

          • Coi nn t l mt vt th bỏn khụng gian vụ hn bin dng tuyn tớnh. iu ny cú th xem l tha món nu khng ch ti trng p khụng vt quỏ ti trng gii hn tuyn tớnh p0 (p < p0).

          • t l mt vt th liờn tc ng nht ng hng. iu ny cú th xem l tha món i vi t sột do hoc t cỏt cht thun cht.

          • Coi trng thỏi ng sut bin dng ca t l trng thỏi lỳc c kt ó kt thỳc, tc tr s ng sut õy l ng sut tng ó hon ton truyn vo ct t, tc ng sut cú hiu khi quỏ trỡnh c kt ó hon thnh (c kt hon ton).

    • 2.2. NG SUT DO TRNG LNG BN THN CA T

      • 2.2.1. NG SUT TNG

        • Xột trng hp tng quỏt t nn nm ngang thỡ Gi thit mt t l mt mt phng nm ngang, t trng thỏi cõn bng tnh. Xộtti im M bt k cỏch mt t mt chiu sõu bng z (hỡnh .3), ng sut nộn theo phng thng ng ti M l:

          • z = (2.4)

        • Tttrong ú:

        • (z): ư- tTrng lng riờng ca t thiờn nhiờn thay i theo chiu sõu z;

        • : - hH s ỏp lc ngang.

        • Vỡ t c coi l mt vt th bỏn vụ hn cho nờn bt k mt phng thng ng no cng l mt phng i xng. Trờn mt phng ú khụng cú ng sut tip nờn:

          • xy = yz = zx = 0

        • t nn ng nht ==const. Khi ú ng sut nộn theo phng thng ng ti M c tớnh theo cỏc biu thc c suy ra t (2.4):

          • z= = (2.5)

          • x = y = . .z ; = 0

        • Biu phõn b ng sut nộn theo phng thng ng trng hp t nn ng nht c biu din nh Hỡnh 2.3.

        • t nn cú nhiu lp

        • Xột mt ct a cht nh Hỡnh 2.4

        • ng sut nộn z ti A theo (2.24) l:

          • zA = 1h1

        • Theo phng phỏp cng tỏc dng, ng sut nộn z ti B:

          • zB = 1h1 + 2h2

        • Tng t nhn c ng sut nộn theo phng thng ng ti M:

          • zM= 1h1 + 2h2+3h

        • Vy trong trng hp t nn cú n lp thỡ ng sut nộn theo phng thng ng z do trng lng bn thõn gõy ra c tớnh theo cụng thc sau:

          • z = 1h1+2h2++nhn = (2.6)

          • x = y = . z ;

          • = 0.

        • Tttrong ú:

        • i, hi: l trng lng th tớch v chiu dy ca lp t th i;

        • n: - s lp t.

        • Trng lng th tớch ca t ti cỏc lp khỏc nhau nờn biu ng sut z do trng lng bn thõn l ng góy khỳc (Hỡnh 2.4).

      • 2.2.2. NG SUT Cể HIU

        • Xột trng hp trong t cú nc ngm tn ti trng thỏi tnh (khụng cú dũng thm), t di nc ngm trng thỏi bóo ho (Hỡnh .5a). Terzaghi (1943) ó ch ra rng, vi t bóo ho, ng sut cú hiu xỏc nh theo (2.2). Vỡ vy xỏc nh ng sut nộn cú hiu cn phi xỏc nh ng sut tng v ỏp lc nc l rng.

        • Theo (2.6) ng sut tng ti A l: zA = h1.1 + h2.bh

        • p lc nc l rng ti A theo (2.1) l uA=n.h2

        • ng sut cú hiu ti im A theo (2.2) l:

        • zA = zA uA= h1.1 + h2.bh - n.h2 = h1.1 + h2.dn (2.7)

        • T biu thc (2.7) cho thy khi t di mc nc ngm tnh nm ngang thỡ dựng n tớnh toỏn ng sut nộn z. Biu ng sut tng, ỏp lc nc l rng v ng sut cú hiu z t mt t n im A c biu din nh Hỡnh .5.

        • Trong trng hp mc nc trờn mt t (Hỡnh .6a), b qua nh hng ca lc mao dn, ng sut cú hiu ti A theo (2.7) l:

          • zA = zA uA= h1.n + h2.bh - h1.n(h1+h2) = h2.dn

        • Biu ng sut cú hiu z t mt t n im A c biu din nh Hỡnh .6b.

        • V D MINH HO

        • V D 2.1

        • Mt ct a cht ca mt cụng trỡnh xõy dng (Hỡnh .7) cú:

        • 04m cỏt cha cui (bh = 20kN/m3; = 19,.2kN/m3)

        • 49m t sột ( = 18.,0kN/m3)

        • Mc nc ngm nm cỏch nh lp sột 1m

        • V s ng sut cú hiu;ng sut tng t 09m.

        • Bi gii:

        • T hỡnh .7:

        • Trờn mc nc ngm lp cỏt cha cui si cú b dy 3m v = 19,.2kN/m3

        • Di mc nc ngm lp cỏt cha cui si cú b dy 1m v bh = 20kN/m3

        • Di mc nc ngm lp sột cú b dy 5m v = 18,.0kN/m3.

        • Cỏc tớnh toỏn c xp vo trong bng di õy:

          • sõu (m)

          • B dy

          • (m)

          • ng sut (kN/m2)

          • ng sut tng

          • p lc nc l rng

          • ng sut cú hiu

          • i.hi

          • z

          • uz

          • z = z - uz

          • 0

          • 3

          • 4

          • 9

          • 0

          • 3

          • 1

          • 5

          • 0

          • 19,.2x3 = 57,.6

          • 20,.0x1 = 20,.0

          • 18,.0x5 = 90,.0

          • 0

          • 57,.6

          • 77,.6

          • 167,.6

          • 0

          • 0

          • 9,.81x1 = 9,.81

          • 9,.81x6 = 58,.86

          • 0

          • 57,.6

          • 67,79.8

          • 108,.874

      • 2.3.1. TC DNG CA LC TP TRUNG

        • Bi toỏn ng sut trong t di tỏc dng ca lc tp trung cú ý ngha v mt lý thuyt (vỡ trong thc t ti trng bao gi cng tỏc dng nờn t nn thụng qua mt din tớch nht nh) v l c s gii quyt cỏc bi toỏn tớnh ng sut khi ti trng phõn b trờn nhng din tớch theo cỏc trng hp khỏc nhau.

        • Bi toỏn xỏc nh ng sut v chuyn v trong t khi trờn mt na khụng gian bin dng tuyn tớnh cú mt lc tp trung thng ng P (Hỡnh 2.8) ó c nh khoa hc Phỏp J.Boussinesq gii quyt v rỳt ra cụng thc tớnh t nm 1885.

        • Xột mt im M trong t, xỏc nh bi bỏn kớnh R v gúc trong h ta cc, cú cc l im t O ca lc P, hoc ta cỏc M(x,y,z), trc Oz hng theo chiu trng lc.

        • Cụng thc tớnh ng sut ti nộn theo phng thng ng ti im M do P gõy ra l:

          • (2.8)

        • Tttrong ú:; x,y,z l ta ca im ang xột.

        • tin li cú th vit ưztheo (2.7) c vit di dng sau:

          • (2.9)

        • vi:

        • Xột cỏc im nm trờn trc thng ng i qua trc z

        • Khi ú r = 0 ; R = z , cụng thc (2.8) cú dng :

        • Nu z = 0 z =

        • Nu z = z = 0

        • Biu ng sut z cú dng gim dn theo chiu sõu nh Hỡnh 2.9. Di tỏc dng ca ti trng (ti trng cụng trỡnh, ti trng thi cụng), biu ng sut z theo chiu sõu cú hỡnh dng nh biu Hỡnh 2.9. Biu ny l c s la chn chiu dy lp lu lốn.

        • Xột cỏc im nm trờn trc oz cỏch mt t chiu sõu z trong phm vi chu nh hng ca ti trng.

        • Khi ú cỏc im cú chiu sõu z l nh nhau. Vi z = hng s, r cng ln theo (2.9) thỡ k cng nh nờn cỏc im cng xa im t lc thỡ ng sut cng gim.

        • Nu tỡm tr s z ti nhiu im trong t cú cựng chiu sõu z xột s nh hng ca ti trng theo phng ngang ta c biu nh Hỡnh 2..

        • Nu cú nhiu lc tp trung P1, P2, P3, tỏc dng trờn mt t (Hỡnh 2.10)

        • Dựng nguyờn lý cng tỏc dng

        • (2.10)

        • vi: ki tớnh toỏn t .9

      • 2.3.2. PHN B NG SUT TRONG TRNG HP BI TON KHễNG GIAN

        • 2.3.2.1. Trng hp ti trng phõn b u trờn tit din hỡnh ch nht.

          • Xột ti trng phõn b u cng p trờn din tớch hỡnh ch nht nh (Hỡnh 2.12), xỏc nh ng sut ti mt im M cú ta x0, y0, z0 trong nn t nh sau:

          • Ly mt din tớch chu ti vụ cựng nh dF = dxdy v xem ti trng tỏc dng trờn ú nh mt lc tp trung dp = p.dxdy. p dng cụng thc Boussinesq tớnh ng sut z do dp gõy ra, ri tớch phõn trờn ton din tớch F s thu c biu thc tớnh ng sut do tỏc dng ca ton b ti trng hỡnh ch nht:

          • (2.11)

          • i vi cỏc im nm trờn trc thng ng i qua tõm din tớch chu ti:

          • (2.12)

          • i vi cỏc im nm trờn trc thng ng i qua gúc din tớch chu ti:

          • (2.13)

          • vi b1=b/2; l1=l/2

          • tin cho vic tớnh toỏn, cỏc cụng thc (2.11), (2.12) cú dng tng ng nh sau:

          • - i vi cỏc im nm trờn trc thng ng i qua tõm din tớch chu ti:

            • z0 = k0.P (2.14)

          • - i vi cỏc im nm trờn trc thng ng i qua gúc din tớch chu ti:

            • zg = kg.P (2.15)

          • H s k0 tra Bng .1, h s kg tra bng .3 ph thuc t s v ;

          • Vitrong ú :

          • l: cCnh di tit din;

          • b: cCnh ngn tit din;

          • tớnh ng sut ti im bt k trong vựng chu ti ta dựng phng phỏp da vo ng sut ca nhng im nm trờn trc i qua gúc din tớch chu ti hỡnh ch nht gi l phng phỏp " im gúc".

          • Ni dung ca phng phỏp "im gúc": a im ang xột thnh gúc ca nhiu hỡnh ch nht nh, tớnh h s kg cho tng hỡnh, kg ca hỡnh ln bng tng i s cỏc kg ca cỏc hỡnh nh.

          • Cú 2 trng hp c bn sau õy:

          • Trng hp 1: im ang xột nm trong phm vi ca hỡnh ch nht.

          • ng sut ti im M c tớnh bng tng ng sut gúc do ti trng tỏc dng lờn bn din chu ti Mhde, Mfae, Mfbg v Mgch nh hỡnh .13 ta cú:

          • : cỏc h s gúc tra bng tng ng vi cỏc hỡnh ch nht MHDE, MFAE, MFBG v MGCH, c xỏc nh theo Bng .2

          • Trng hp 2. im M ang xột nm ngoi chu vi hỡnh ch nht

          • Khi im M nm ngoi din chu ti hỡnh ch nht ABCD, thỡ cn gi nh cú nhng din tớch chu ti o nh trong Hỡnh 2.14.

          • : cỏc h s gúc tra bng tng ng vi cỏc hỡnh ch nht MEAF, MEDG, MHBF v MHCG.

            • Bng 2.1. H s K0 tớnh ng sut z trờn trc i qua tõm hỡnh ch nht

              • 1

              • 1,5

              • 2

              • 3

              • 6

              • 10

              • 20

              • Bi toỏn phng

              • 0,00

              • 0,25

              • 0,5

              • 1

              • 1,5

              • 2

              • 3

              • 5

              • 1,000

              • 0,898

              • 0,696

              • 0,386

              • 0,194

              • 0,114

              • 0,058

              • 0,008

              • 1,000

              • 0,904

              • 0,716

              • 0,428

              • 0,257

              • 0,157

              • 0,076

              • 0,025

              • 1,000

              • 0,908

              • 0,734

              • 0,470

              • 0,288

              • 0,188

              • 0,108

              • 0,040

              • 1,000

              • 0,912

              • 0,762

              • 0,500

              • 0,348

              • 0,240

              • 0,147

              • 0,076

              • 1,000

              • 0,934

              • 0,789

              • 0,518

              • 0,360

              • 0,268

              • 0,180

              • 0,096

              • 1,000

              • 0,940

              • 0,792

              • 0,522

              • 0,373

              • 0,279

              • 0,188

              • 0,106

              • 1,000

              • 0,960

              • 0,820

              • 0,549

              • 0,397

              • 0,308

              • 0,209

              • 0,129

              • 1,00

              • 0,96

              • 0,82

              • 0,55

              • 0,40

              • 0,31

              • 0,21

              • 0,13

            • Bng 2.2. H s Kg tớnh ng sut z trờn trc i qua gúc hỡnh ch nht

              • l/b

              • z/b

              • 1

              • 1,2

              • 1,4

              • 1,6

              • 1,8

              • 2,0

              • 2,4

              • 2,8

              • 3,2

              • 3,6

              • 4,0

              • 5

              • 6

              • 10

              • 0

              • 0,2500

              • 0,2500

              • 0,2500

              • 2,500

              • 0,2500

              • 2,500

              • 0,2500

              • 0,2500

              • 0,2500

              • 0,2500

              • 0,2500

              • 0,2500

              • 0,2500

              • 0,2500

              • 0,2

              • 0,2186

              • 0,2189

              • 0,2190

              • 0,2491

              • 0,2491

              • 0,2491

              • 0,2492

              • 0,2492

              • 0,2492

              • 0,2492

              • 0,2492

              • 0,2492

              • 0,2492

              • 0,2492

              • 0,4

              • 0,2401

              • 0,2120

              • 0,2429

              • 0,2431

              • 0,2437

              • 0,2139

              • 0,2441

              • 0,2442

              • 0,2442

              • 0,2443

              • 0,2443

              • 0,2443

              • 0,2443

              • 0,2443

              • 0,6

              • 0,2229

              • 0,2275

              • 0,2300

              • 0,2315

              • 0,2324

              • 0,2329

              • 0,2335

              • 0,2338

              • 0,2338

              • 0,2341

              • 0,2341

              • 0,2312

              • 0,2342

              • 0,2312

              • 0,8

              • 0,1999

              • 0,2075

              • 0,2120

              • 0,2117

              • 0,2165

              • 0,2176

              • 0,2188

              • 0,2191

              • 0,2191

              • 0,2199

              • 0,2200

              • 0,2202

              • 0,2202

              • 0,2202

              • 1,0

              • 0,1752

              • 0,1851

              • 0,1911

              • 0,1955

              • 0,1981

              • 0,1999

              • 0,2020

              • 0,2031

              • 0,2031

              • 0,2040

              • 0,2042

              • 0,2041

              • 0,2015

              • 0,2016

              • 1,2

              • 0,1516

              • 0,1626

              • 0,1705

              • 0,1758

              • 0,1793

              • 0,1818

              • 0,1849

              • 0,1865

              • 0,1865

              • 0,1878

              • 0,1882

              • 0,1885

              • 0,1887

              • 0,1888

              • 1,4

              • 0,1308

              • 0,1423

              • 0,1508

              • 0,1589

              • 0,1613

              • 0,1611

              • 0,1685

              • 0,1705

              • 0,1705

              • 0,1725

              • 0,1730

              • 0,1736

              • 0,1738

              • 0,1740

              • 1,6

              • 0,1123

              • 0,1211

              • 0,1329

              • 0,1396

              • 0,1446

              • 0,1182

              • 0,1530

              • 0,1557

              • 0,1557

              • 0,1584

              • 0,1590

              • 0,1598

              • 0,1601

              • 0,1601

              • 1,8

              • 0,0969

              • 0,1083

              • 0,1172

              • 0,1241

              • 0,1291

              • 0,1331

              • 0,1389

              • 0,1423

              • 0,1423

              • 0,1455

              • 0,1163

              • 0,1474

              • 0,1178

              • 0,1182

              • 2,0

              • 0,0840

              • 0,0947

              • 0,1031

              • 0,1103

              • 0,1158

              • 0,1202

              • 0,1263

              • 0,1300

              • 0,1300

              • 0,1339

              • 0,1350

              • 0,1363

              • 0,1368

              • 0,1374

              • 2,2

              • 0,0732

              • 0,0832

              • 0,0917

              • 0,0984

              • 0,1039

              • 0,1084

              • 0,1119

              • 0,1191

              • 0,1191

              • 0,1236

              • 0,1248

              • 0,1264

              • 0,1271

              • 0,1277

              • 2,4

              • 0,0642

              • 0,0734

              • 0,0813

              • 0,0879

              • 0,0934

              • 0,0979

              • 0,1047

              • 0,1092

              • 0,1092

              • 0,1142

              • 0,1156

              • 0,1175

              • 0,1181

              • 0,1192

              • 2,6

              • 0,0566

              • 0,0651

              • 0,0725

              • 0,0788

              • 0,0842

              • 0,0887

              • 0,0955

              • 0,1003

              • 0,1003

              • 0,1058

              • 0,1073

              • 0,1095

              • 0,1106

              • 0,1116

              • 2,8

              • 0,0502

              • 0,0580

              • 0,0619

              • 0,0709

              • 0,0764

              • 0,0805

              • 0,0875

              • 0,0923

              • 0,0923

              • 0,0982

              • 0,0999

              • 0,1021

              • 0,1036

              • 0,1018

              • 3,0

              • 0,0117

              • 0,0519

              • 0,0583

              • 0,0640

              • 0,0690

              • 0,0732

              • 0,0801

              • 0,0851

              • 0,0851

              • 0,0913

              • 0,0931

              • 0,0959

              • 0,0973

              • 0,0987

              • 3,2

              • 0,0401

              • 0,0167

              • 0,0526

              • 0,0580

              • 0,0627

              • 0,0668

              • 0,0705

              • 0,0786

              • 0,0786

              • 0,0860

              • 0,0870

              • 0,0900

              • 0,0916

              • 0,0933

              • 3,4

              • 0,0361

              • 0,0121

              • 0,0477

              • 0,0527

              • 0,0571

              • 0,0611

              • 0,0677

              • 0,0727

              • 0,0727

              • 0,0793

              • 0,0814

              • 0,0817

              • 0,0861

              • 0,0882

              • 3,6

              • 0,0326

              • 0,0382

              • 0,0433

              • 0,0180

              • 0,0523

              • 0,0561

              • 0,0624

              • 0,0674

              • 0,0674

              • 0,0711

              • 0,0763

              • 0,0799

              • 0,0816

              • 0,0837

              • 3,8

              • 0,0296

              • 0,0348

              • 0,0395

              • 0,0139

              • 0,0479

              • 0,0516

              • 0,0577

              • 0,0626

              • 0,0626

              • 0,0694

              • 0,0717

              • 0,0753

              • 0,0773

              • 0,0796

              • 4,0

              • 0,0270

              • 0,0318

              • 0,0362

              • 0,0103

              • 0,0441

              • 0,0171

              • 0,0535

              • 0,0588

              • 0,0588

              • 0,0660

              • 0,0074

              • 0,0712

              • 0,0733

              • 0,0758

              • 4,2

              • 0,0247

              • 0,0291

              • 0,0333

              • 0,0371

              • 0,0107

              • 0,0139

              • 0,0196

              • 0,0543

              • 0,0543

              • 0,0610

              • 0,0631

              • 0,0674

              • 0,0696

              • 0,0724

              • 4,4

              • 0,0227

              • 0,0268

              • 0,0300

              • 0,0343

              • 0,0376

              • 0,0107

              • 0,0462

              • 0,0507

              • 0,0507

              • 0,0671

              • 0,0597

              • 0,,0630

              • 0,0662

              • 0,0692

              • 4,6

              • 0,0209

              • 0,0247

              • 0,0283

              • 0,0317

              • 0,0348

              • 0,0378

              • 0,0136

              • 0,0474

              • 0,0474

              • 0,0540

              • 0,0561

              • 0,0606

              • 0,0630

              • 0,0663

              • 4,8

              • 0,0193

              • 0,0229

              • 0,0262

              • 0,0291

              • 0,0324

              • 0,0352

              • 0,0102

              • 0,0111

              • 0,0111

              • 0,0509

              • 0,0533

              • 0,0576

              • 0,0601

              • 0,0635

              • 5

              • 0,0179

              • 0,0212

              • 0,0243

              • 0,0274

              • 0,0302

              • 0,0328

              • 0,0376

              • 0,0417

              • 0,0417

              • 0,0480

              • 0,0504

              • 0,0547

              • 0,0573

              • 0,0610

              • 6

              • 0,0127

              • 0,0151

              • 0,0174

              • 0,0196

              • 0,0218

              • 0,0238

              • 0,0276

              • 0,0310

              • 0,0310

              • 0,0368

              • 0,0388

              • 0,0131

              • 0,0160

              • 0,0506

              • 7

              • 0,0094

              • 0,0112

              • 0,0130

              • 0,0147

              • 0,0164

              • 0,0180

              • 0,0210

              • 0,0238

              • 0,0238

              • 0,0286

              • 0,0306

              • 0,0316

              • 0,0376

              • 0,0128

              • 8

              • 0,0073

              • 0,0087

              • 0,101

              • 0,0111

              • 0,0127

              • 0,0110

              • 0,0165

              • 0,0187

              • 0,0187

              • 0,0228

              • 0,0216

              • 0,0283

              • 0,0311

              • 0,0367

              • 9

              • 0,0058

              • 0,0069

              • 0,0080

              • 0,0091

              • 0,0102

              • 0,0112

              • 0,0132

              • 0,0152

              • 0,0152

              • 0,0186

              • 0,0202

              • 0,0236

              • 0,0262

              • 0,0119

              • 10

              • 0,0047

              • 0,0058

              • 0,0065

              • 0,0074

              • 0,0083

              • 0,0092

              • 0,0109

              • 0,0125

              • 0,0125

              • 0,0154

              • 0,0167

              • 0,0198

              • 0,0222

              • 0,0289

        • 2.3.2.1. Ti trng phõn b tam giỏc trờn din tớch hỡnh ch

          • Cho mt mt ti trng phõn b tam giỏc trờn mt t theo hỡnh ch nht ABCD, cú cng ln nht l p. Tớnh ng sut ti im M nm trong t cú to M(xo, yo , zo) do ti trng ny gõy ra, gi s ký hiu l z (hỡnh .15).

          • Tớnh ng sut nộn theo phng OZ, cú tỡm ng sut ti M trờn c s bi toỏn Boussinesq. Ly vi phõn mt din tớch ti trng vụ cựng nh l dF=dx.dy , vi phõn dF cú to l (x, y). Vỡ din tớch vi phõn dF l vụ cựng nh, nờn ta cú th coi ti trng phõn b trờn dF l mt lc tp trung cú giỏ tr l:

            • (2.16)

          • p dng kt qu bi toỏn Boussinesq, tớnh c ng sut nộn nh sau:

            • (2.17)

            • (2.18)

          • Trong thc t tớnh toỏn cú th tớnh giỏ tr ng sut z ( tỡm ng sut t giỏ tr ln nht) theo cụng thc sau:

          • i vi cỏc im nm di trc cú p=pmax

            • (2.19)

          • i vi cỏc im nm di cỏc trc cú p=0:

            • (2.20)

          • Trong ú:

          • kT v kT: - l cỏc h s tớnh ng sut, tra bng (.3) v (.4) ph thuc vo t l (l/b v z/b).

            • Bng 2.3. Bng giỏ tr h s kT

              • l/b

              • z/b

              • 0,00

              • 0,25

              • 0,50

              • 1,00

              • 1,50

              • 2,0

              • 3,0

              • 5,0

              • 0,15

              • 0,250

              • 0,136

              • 0,101

              • 0,025

              • 0,012

              • 0,008

              • 0,005

              • 0,001

              • 0,30

              • 0,250

              • 0,186

              • 0,146

              • 0,051

              • 0,026

              • 0,017

              • 0,010

              • 0,004

              • 0,60

              • 0,250

              • 0,206

              • 0,160

              • 0,085

              • 0,050

              • 0,031

              • 0,016

              • 0,007

              • 1,00

              • 0,250

              • 0,209

              • 0,170

              • 0,108

              • 0,069

              • 0,045

              • 0,024

              • 0,009

              • 1,50

              • 0,250

              • 0,210

              • 0,173

              • 0,113

              • 0,080

              • 0,056

              • 0,033

              • 0,014

              • 2,00

              • 0,250

              • 0,211

              • 0,175

              • 0,117

              • 0,087

              • 0,064

              • 0,041

              • 0,019

              • 3,00

              • 0,250

              • 0,211

              • 0,175

              • 0,119

              • 0,090

              • 0,071

              • 0,047

              • 0,025

              • 6,00

              • 0,250

              • 0,211

              • 0,176

              • 0,120

              • 0,092

              • 0,075

              • 0,051

              • 0,029

              • 10,00

              • 0,250

              • 0,212

              • 0,177

              • 0,121

              • 0,093

              • 0,076

              • 0,052

              • 0,032

              • 20,00

              • 0,250

              • 0,212

              • 0,177

              • 0,121

              • 0,093

              • 0,076

              • 0,052

              • 0,033

            • Bng 2.4. Bng giỏ tr h s kT

              • l/b

              • z/b

              • 0,00

              • 0,25

              • 0,50

              • 1,00

              • 1,50

              • 2,0

              • 3,0

              • 5,0

              • 0,15

              • 0,000

              • 0,020

              • 0,021

              • 0,015

              • 0,010

              • 0,007

              • 0,004

              • 0,001

              • 0,30

              • 0,000

              • 0,031

              • 0,037

              • 0,028

              • 0,020

              • 0,013

              • 0,007

              • 0,003

              • 0,60

              • 0,000

              • 0,035

              • 0,053

              • 0,051

              • 0,039

              • 0,029

              • 0,015

              • 0,006

              • 1,00

              • 0,000

              • 0,036

              • 0,060

              • 0,068

              • 0,053

              • 0,039

              • 0,022

              • 0,009

              • 1,50

              • 0,000

              • 0,037

              • 0,061

              • 0,075

              • 0,063

              • 0,049

              • 0,029

              • 0,012

              • 2,00

              • 0,000

              • 0,037

              • 0,062

              • 0,078

              • 0,068

              • 0,055

              • 0,035

              • 0,017

              • 3,00

              • 0,000

              • 0,037

              • 0,063

              • 0,078

              • 0,071

              • 0,059

              • 0,041

              • 0,022

              • 6,00

              • 0,000

              • 0,037

              • 0,063

              • 0,079

              • 0,071

              • 0,062

              • 0,046

              • 0,026

              • 10,00

              • 0,000

              • 0,038

              • 0,064

              • 0,080

              • 0,072

              • 0,063

              • 0,047

              • 0,028

              • 20,00

              • 0,000

              • 0,038

              • 0,064

              • 0,080

              • 0,072

              • 0,063

              • 0,048

              • 0,030

          • V D MINH HO

          • Tớnh ng sut z ti M, N do ti trng tp trung thng ng trờn b mt t (Hỡnh v .16).

          • Bi gii:

          • 1. Tớnh trc tip theo cụng thc (2.8)

          • * Ti im M: kN/m2

          • * Ti im N:

          • kN/m2

          • V D 2.3

          • Xỏc nh ng sut z ti im M nm di trng tõm ca tam giỏc u ABC do cỏc lc tp trung thng ng tỏc dng ti cỏc nh ca tam giỏc (hỡnh .17). im M nm sõu zM = 2m.

          • Bi gii:

          • Ta nhn thy rng khong cỏch t trng tõm ca tam giỏc u n 3 nh ca nú l bng nhau, iu ny cú ngha l khong cỏch t trc i qua cỏc lc n im M u bng nhau (r1 = r2 = r3), do ú ng sut ti M cú th c cng tỏc dng t (2.9):

          • t l

          • K=0,11789

          • V D 2.4

          • Dựng phưng phỏp im gúc xỏc nh ng sut z ti im M (vi chiu sõu ca im M l ZM = 2m) do ti trng phõn b u trờn hai múng hỡnh ch nht gõy ra (Hỡnh v .18).

          • Bi gii:

          • Nhn xột thy rng, im M ó cho nm ti trung im cch BC. S dng phng phỏp im gúc tớnh ng sut ti M do ti trng phõn b u trờn 2 hỡnh ch nht gõy nờn, ng sut tng cng ti im M s l tng ng sut cỏc hỡnh ch nht thnh phõn gõy nờn. tin tớnh toỏn, t tờn cỏc im nh hỡnh v (hỡnh .18).

          • ng sut ti M do hỡnh ch nht ABCD

          • Do M nm trờn cnh BC nờn qua M k ng thng // AB ct AD ti N. Lỳc ny M nm ti gúc ca hai hỡnh ch nht thnh phn ABMN v CDNM, chỳ ý ti tớnh cht i xng ca ti trng cú th tớnh ng sut ti M nh sau:

          • tra Kg(ABMN) phi da vo cỏc t l ca hỡnh ABMN nh sau:

            • v

          • Tra Bng .2 vi cỏc t l trờn c KM(ABMN) = 0,20355. Vy ng sut ti M do hỡnh ABCD s l:

          • (kN/m2)

          • ng sut ti M do hỡnh ch nht EFGH

          • Do M nm ngoi hỡnh EFGH nờn tng tng ti trng hỡnh ny kộo di ti M (chỳ ý ti trng o th hin bng nột t). Bõy gi M s nm trờn cnh BC nờn qua M k ng thng // FG ct EF ti I v GH ti K. Lỳc ny M nm ti gúc ca hai hỡnh ch nht thnh phn MBGK v MCHK. Nhng do cú phn ti trng o nờn phi tr i ng sut ca hai hỡnh MBFI v MCEI, chỳ ý ti tớnh cht i xng ca ti trng cú th tớnh ng sut ti M nh sau:

          • tra Kg(MBGK) phi da vo cỏc t l ca hỡnh MBGK nh sau:

            • v .

          • Tra Bng .2 vi cỏc t l trờn c Kg(MBGK) = 0,20355.

          • tra Kg(MBFI) phi da vo cỏc t l ca hỡnh MBFI nh sau:

          • v .

          • Tra Bng .2 vi cỏc t l trờn c Kg(MBFI) = 0,1752.

          • Vy ng sut ti M do hỡnh EFGH s l:

          • (kN/m2)

          • Tng ng sut ti M do 2 hỡnh ch nht ABCD v EFGH s l

          • (kN/m2)

      • 2.3.3. PHN B NG SUT TRONG TRNG HP BI TON PHNG

        • Nu ti trng l mt bng di vụ hn (vớ d theo phng y) cũn theo chiu trc x thỡ phõn b bt k. Khi ú, trng thỏi ng sut trờn cỏc mt phng vuụng gúc vi trc y khụng cũn ph thuc v trớ ca chỳng, núi cỏch khỏc, ti cỏc im tng ng trờn cỏc mt phng vuụng gúc vi trc y, ng sut cú giỏ tr bng nhau v khụng ph thuc vo mt phng ang xột (trng thỏi ng sut, bin dng ch ph thuc 2 to x, z). Trng hp tớnh toỏn nh th gi l bi toỏn phng.

        • Trong thc t, khi chiu di chu ti ln hn chiu rng rt nhiu (l (7 10)b) ca cỏc cụng trỡnh giao thụng nh tng chn, ờ p, nn ng v.v thỡ bi toỏn phõn b ng sut cú th coi l thuc bi toỏn phng. Lỳc ú ch cn xột mt on (thng l bng mt n v chiu di) ca cụng trỡnh cng bit trng thỏi ng sut ca nn t di ton b cụng trỡnh núi chung.

        • 2.3.3.1. Ti trng ng thng

          • Gi s Ttrờn mt t cú tỏc dng mt ti trng tp trung thng ng phõn b u trờn ng thng (Hỡnh .19). Xột mt on vụ cựng nh dy trờn trc phõn b ti trng. Lc tỏc dng trờn ú l q.dy coi l mt lc tp trung ỏp dng cụng thc Boussinet tỡm ng sut do q.dy gõy ra ti mt im M(x0,y,z0) ri tớch phõn t - dn +.

          • Bi toỏn phng ny ó c Flamng Flamant gii nm 1892 v a n cỏc cụng thc tớnh ng sut cú dng

            • (2.21)

          • Tng t nh võy, cỏc ng sut cũn li c xỏc nh theo cụng thc sau:

            • (2.22)

            • (2.23)

        • 2.3.3.2. Ti trng phõn b u hỡnh bng

          • Cú mt din ti trng hỡnh bng phõn b u trờn b rng b. Xỏc nh ng sut im M nm trong t cú to l (x0,0,z0). Cú th tỡm cỏc ng sut ca im M trờn c s bi toỏn Flamant. Ly mt vi phõn ti trng vụ cựng nh l dx, cỏch tõm O mt on l x, ti trng phõn b u trờn dx s c coi nh mt ti trng ng cú cng l dp=pdx, ỏp dng kt qu bi toỏn Flamant, tớnh c ng sut z nh sau:

            • (2.24)

          • Chỳ ý rng:

          • Thay cỏc giỏ tr trờn vo cụng thc (2.24) ta c:

            • (2.25)

          • Chỳ ý rng khi dx chy t mộp ny n mộp kia ca ti trng thỡ giỏ tr gúc s thay i t 1 v 2. Vy ng sut z ti M s c tớnh nh sau:

            • (2.26)

            • (2.27)

            • (2.28)

          • Trong thc t tớnh toỏn cú th tớnh giỏ tr cỏc ng sut theo cụng thc sau:

            • ; ; (2.29)

          • trong ú: k1, k2, k3 ph thuc v , c tra bng .5;

          • x, z :- to im ang xột;

          • b :- b rng ti trng.

            • Bng 2.5. Bng tr s k1, k2, k3 cho trng hp ti trng hỡnh bng phõn b u

              • z/b

              • x/b

              • 0

              • 0,2525

              • 0,5

              • k1

              • k2

              • k3

              • k1

              • k2

              • k3

              • k1

              • k2

              • k3

              • 0,00

              • 1,00

              • 1,00

              • 0,00

              • 1,00

              • 1,00

              • 0,00

              • 0,50

              • 0,50

              • 0,32

              • 0,10

              • 1,00

              • 0,75

              • 0,00

              • 0,99

              • 0,69

              • 0,04

              • 0,50

              • 0,44

              • 0,31

              • 0,25

              • 0,96

              • 0,45

              • 0,00

              • 0,90

              • 0,39

              • 0,13

              • 0,50

              • 0,35

              • 0,30

              • 0,35

              • 0,91

              • 0,31

              • 0,00

              • 0,83

              • 0,29

              • 0,15

              • 0,49

              • 0,29

              • 0,28

              • 0,50

              • 0,82

              • 0,18

              • 0,00

              • 0,74

              • 0,19

              • 0,16

              • 0,48

              • 0,23

              • 0,26

              • 0,75

              • 0,67

              • 0,08

              • 0,00

              • 0,61

              • 0,10

              • 0,13

              • 0,45

              • 0,14

              • 0,20

              • 1,00

              • 0,55

              • 0,04

              • 0,00

              • 0,51

              • 0,05

              • 0,10

              • 0,41

              • 0,09

              • 0,16

              • 1,25

              • 0,46

              • 0,02

              • 0,00

              • 0,44

              • 0,03

              • 0,07

              • 0,37

              • 0,06

              • 0,12

              • 1,50

              • 0,40

              • 0,01

              • 0,00

              • 0,38

              • 0,02

              • 0,06

              • 0,33

              • 0,04

              • 0,10

              • 1,75

              • 0,35

              • -

              • 0,00

              • 0,34

              • 0,01

              • 0,04

              • 0,30

              • 0,03

              • 0,08

              • 2,00

              • 0,31

              • -

              • 0,00

              • 0,31

              • -

              • 0,03

              • 0,28

              • 0,02

              • 0,06

              • 3,00

              • 0,21

              • -

              • 0,00

              • 0,21

              • -

              • 0,02

              • 0,20

              • 0,01

              • 0,03

              • 4,00

              • 0,16

              • -

              • 0,00

              • 0,16

              • -

              • 0,01

              • 0,15

              • -

              • 0,02

              • 5,00

              • 0,13

              • -

              • 0,00

              • 0,13

              • -

              • -

              • 0,12

              • -

              • -

              • 6,00

              • 0,11

              • -

              • 0,00

              • 0,10

              • -

              • -

              • 0,10

              • -

              • -

              • z/b

              • x/b

              • 1,0

              • 1,5

              • 2,0

              • k1

              • k2

              • k3

              • k1

              • k2

              • k3

              • k1

              • k2

              • k3

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,10

              • 0,01

              • 0,08

              • 0,02

              • 0,00

              • 0,03

              • 0,00

              • 0,00

              • 0,02

              • 0,00

              • 0,25

              • 0,02

              • 0,17

              • 0,05

              • 0,00

              • 0,07

              • 0,01

              • 0,00

              • 0,04

              • 0,00

              • 0,35

              • 0,04

              • 0,20

              • 0,08

              • 0,01

              • 0,10

              • 0,02

              • 0,00

              • 0,05

              • 0,01

              • 0,50

              • 0,08

              • 0,21

              • 0,13

              • 0,02

              • 0,12

              • 0,04

              • 0,00

              • 0,07

              • 0,02

              • 0,75

              • 0,15

              • 0,22

              • 0,16

              • 0,04

              • 0,14

              • 0,07

              • 0,02

              • 0,10

              • 0,04

              • 1,00

              • 0,19

              • 0,15

              • 0,16

              • 0,07

              • 0,14

              • 0,10

              • 0,03

              • 0,13

              • 0,05

              • 1,25

              • 0,20

              • 0,11

              • 0,14

              • 0,10

              • 0,12

              • 0,10

              • 0,04

              • 0,11

              • 0,07

              • 1,50

              • 0,21

              • 0,08

              • 0,13

              • 0,11

              • 0,10

              • 0,10

              • 0,06

              • 0,10

              • 0,07

              • 1,75

              • 0,21

              • 0,06

              • 0,11

              • 0,13

              • 0,09

              • 0,10

              • 0,07

              • 0,09

              • 0,08

              • 2,00

              • 0,20

              • 0,05

              • 0,10

              • 0,14

              • 0,07

              • 0,10

              • 0,08

              • 0,08

              • 0,08

              • 3,00

              • 0,17

              • 0,02

              • 0,06

              • 0,13

              • 0,03

              • 0,07

              • 0,10

              • 0,04

              • 0,07

              • 4,00

              • 0,14

              • 0,01

              • 0,03

              • 0,12

              • 0,02

              • 0,05

              • 0,10

              • 0,03

              • 0,05

              • 5,00

              • 0,12

              • -

              • -

              • 0,11

              • -

              • -

              • 0,09

              • -

              • -

              • 6,00

              • 0,10

              • -

              • -

              • 0,10

              • -

              • -

              • -

              • -

              • -

        • 2.3.3.3. Ti trng hỡnh bng phõn b tam giỏc

          • Cú mt din ti trng hỡnh bng phõn b theo qui lut tam giỏc trờn b rng b. Xỏc nh ng sut ca im M nm trong t cú to l (xo ,0,zo), Hỡnh .21.

          • Cỏch gii bi toỏn cng tng t nh trng hp ti trng hỡnh bng phõn b u, ỏp dng kt qu bi toỏn PlamantFlamant, tớnh c ng sut nh sau:

          • (2.30)

          • (2.31)

          • (2.32)

          • Trong thc t tớnh toỏn cú th tớnh giỏ tr ng sut theo cụng thc sau:

          • (2.33)

          • trong ú: k1t , k2t , k3t: l cỏc h s tớnh ng sut, tra bng (.6) v bng (.7), hỡnh .22, hỡnh .23, ph thuc vo t l (x/b v z/b).

            • Bng 2.6:. Bng giỏ tr K1t dựng cho trng hp ti trng hỡnh bng phõn b theo hỡnh tam giỏc

              • x/b

              • z/b

              • -1,5

              • -1,0

              • -0,5

              • 0

              • 0,25

              • 0,5

              • 0,75

              • 1,0

              • 1,5

              • 2,0

              • 2,5

              • 0

              • 0,000

              • 0,000

              • 0,000

              • 0,000

              • 0,250

              • 0,500

              • 0,750

              • 0,50

              • 0,000

              • 0,000

              • 0,000

              • 0,25

              • -

              • -

              • 0,001

              • 0,075

              • 0,256

              • 0,480

              • 0,643

              • 0,421

              • 0,015

              • 0,003

              • 0,000

              • 0,50

              • 0,002

              • 0,003

              • 0,023

              • 0,127

              • 0,263

              • 0,410

              • 0,477

              • 0,353

              • 0,056

              • 0,017

              • 0,003

              • 0,75

              • 0,006

              • 0,016

              • 0,042

              • 0,153

              • 0,248

              • 0,335

              • 0,361

              • 0,293

              • 0,108

              • 0,024

              • 0,009

              • 1,00

              • 0,014

              • 0,025

              • 0,061

              • 0,159

              • 0,223

              • 0,275

              • 0,279

              • 0,241

              • 0,129

              • 0,045

              • 0,013

              • 1,50

              • 0,020

              • 0,048

              • 0,096

              • 0,145

              • 0,178

              • 0,200

              • 0,202

              • 0,185

              • 0,124

              • 0,062

              • 0,041

              • 2,00

              • 0,033

              • 0,061

              • 0,092

              • 0,127

              • 0,146

              • 0,155

              • 0,163

              • 0,153

              • 0,108

              • 0,069

              • 0,050

              • 3,00

              • 0,050

              • 0,064

              • 0,080

              • 0,096

              • 0,103

              • 0,104

              • 0,108

              • 0,104

              • 0,090

              • 0,071

              • 0,050

              • 4,00

              • 0,051

              • 0,060

              • 0,067

              • 0,075

              • 0,078

              • 0,085

              • 0,082

              • 0,075

              • 0,073

              • 0,060

              • 0,049

              • 5,00

              • 0,047

              • 0,052

              • 0,057

              • 0,059

              • 0,062

              • 0,063

              • 0,068

              • 0,065

              • 0,061

              • 0,051

              • 0,047

              • 6,00

              • 0,041

              • 0,041

              • 0,050

              • 0,051

              • 0,052

              • 0,053

              • 0,053

              • 0,053

              • 0,050

              • 0,050

              • 0,045

            • Bng 2.7:. Bng giỏ tr K2t v K3t dựng cho trng hp ti trng hỡnh bng phõn b theo hỡnh tam giỏc

              • x/b

              • z/b

              • -1,00

              • -0,75

              • -0,5

              • -0,25

              • 0,00

              • +0,25

              • +0,5

              • +0,75

              • 0,01

              • K2t

              • 0,006

              • 0,015

              • 0,467

              • 0,718

              • 0,487

              • 0,249

              • 0,026

              • 0,005

              • K3t

              • 0,000

              • -0,001

              • -0,313

              • 0,009

              • 0,010

              • 0,010

              • 0,005

              • 0,000

              • 0,1

              • K2t

              • 0,054

              • 0,132

              • 0,321

              • 0,452

              • 0,376

              • 0,233

              • 0,116

              • 0,049

              • K3t

              • -0,008

              • -0,034

              • -0,272

              • 0,040

              • 0,075

              • 0,078

              • 0,044

              • 0,008

              • 0,2

              • K2t

              • 0,097

              • 0,186

              • 0,230

              • 0,259

              • 0,269

              • 0,219

              • 0,146

              • 0,084

              • K3t

              • -0,028

              • -0,091

              • -0,231

              • 0,016

              • 0,108

              • 0,129

              • 0,075

              • 0,025

              • 0,4

              • K2t

              • 0,128

              • 0,160

              • 0,127

              • 0,099

              • 0,130

              • 0,148

              • 0,142

              • 0,114

              • K3t

              • -0,071

              • -0,139

              • -0,167

              • -0,020

              • 0,104

              • 0,138

              • 0,108

              • 0,060

              • 0,6

              • K2t

              • 0,116

              • 0,112

              • 0,074

              • 0,046

              • 0,065

              • 0,095

              • 0,114

              • 0,108

              • K3t

              • -0,093

              • -0,132

              • -0,122

              • -0,025

              • 0,077

              • 0,123

              • 0,112

              • 0,080

              • 0,8

              • K2t

              • 0,093

              • 0,077

              • 0,046

              • 0,025

              • 0,035

              • 0,062

              • 0,085

              • 0,091

              • K3t

              • -0,096

              • -0,112

              • -0,090

              • -0,021

              • 0,056

              • 0,100

              • 0,104

              • 0,085

              • 1,0

              • K2t

              • 0,072

              • 0,053

              • 0,029

              • 0,013

              • 0,020

              • 0,041

              • 0,061

              • 0,074

              • K3t

              • -0,089

              • -0,092

              • -0,068

              • -0,017

              • 0,040

              • 0,079

              • 0,091

              • 0,083

              • 1,2

              • K2t

              • 0,048

              • 0,038

              • 0,020

              • 0,009

              • 0,013

              • 0,028

              • 0,047

              • 0,058

              • K3t

              • -0,080

              • -0,076

              • -0,053

              • -0,014

              • 0,030

              • 0,065

              • 0,081

              • 0,077

    • 2.4. NG SUT TIP XC DI Y MểNG

      • 2.4.1. KHI NIM

      • 2.4.2. PHNG PHP N GIN TNH NG SUT DI Y MểNG CNG.

        • 2.4.2.1. Trng hp ti trng thng ng lch tõm theo hai phng.

        • 2.4.2.2. Trng hp ti trng thng ng lch tõm theo mt phng

  • Chng 3: BIN DNG CA T NNNN T

    • 3.1. KHI NIM TNH THM CA T

      • 3.1.1. KHI NIM TNH THM CA T

        • Thm l s vn ng ca nc trng lc trong mụi trng l rng ca t ỏ. Trong t luụn luụn tn ti l rng, do ú tt c cỏc loi t ớt nhiu u cú tớnh thm nc. Cú loi t thm nc ớt (t dớnh), cú loi thm nc nhiu nh t ri (cỏt, si sn) v kh nng thm ca 2 loi t khỏc xa nhau rt nhiu.

        • Tớnh thm nc l mt c trng quan trng ca t, liờn quan ti tớnh c hc ca t. Tu theo kh nng t thm nc nhiu hay ớt, lu tc thm ln hay nh m bin dng ca t xy ra nhanh hay chm.

        • 3.1.1.1. nh lut thm Darcy

          • i vi cỏc loi t ri cú kớch thc nh ht cỏt v nh hn thỡ cỏc thớ nghim ca Darcy, Jucovxki, Pavlovxkicho thy chuyn ng ca nc t do trong cỏc l rng l thuc loi chy tng. Vỡ th, i vi cỏc loi t ny, nghiờm cu hin tng thm, cú th ỏp dng nh lut thm Darcy.

          • Ni dung nh lut thm Darcy:

          • Lng nc thm t l vi din tớch mt ct ngang dũng thm, vi gradien thu lc v vi thi gian thm (hỡnh .1).

            • Q = k. F. i. t ( m3 ) (3.1)

          • trong ú:

          • Q: Lng nc thm qua mt ct F trong thi gian t (m3);

          • F: Din tớch mt ct vuụng gúc vi dũng thm (m2);

          • t: Thi gian nc thm (s);

          • k: H s thm ca t, (m/s);

          • i: Gradien thu lc, bng t s gia tn tht ct nc v chiu di ng thm.;

          • (3.2)

          • * í ngha ca h s thm k

          • Nu ký hiu lu tc thm tc l lng nc thm trờn mụt n v din tớch v trong mt n v thiỡ gian l v = Q /F.t, thỡ theo cụng thc (3.1) ta cú:

            • (3.3)

          • õy chớnh l biu thc toỏn hc ca nh lut thm, cho thy rng, khi quỏ trỡnh thm nc trong t din ra theo quy lut chy tng, thỡ lu tc thm t l thun vi gradien thu lc.

          • T cụng thc (3.3) ta thy h s thm k chớnh l lu tc thm khi gradien thu lc i = 1. Vỡ i l mt i lng khụng cú th nguyờn nờn h s thm k cú n v cựng vi n v ca lu tc thm, (cm/s, m/ng.,..).

          • H s thm k l mt c trng quan trng ỏnh giỏ tớnh thm ca t, chu nh hng ca mt s yu t chớnh sau: rng ca t, s phõn b thnh phn ht, hỡnh dng v nh hng ca ht, mt khớ trong t, nht ca t v loi t, nht ca nc trong t.

            • Bng 3.1: H s thm k ca cỏc loi t khỏc nhau

              • Loi t

              • k(cm/s)

              • Tớnh cht

              • Cui sch

              • 100ữ 1,0

              • Thoỏt nc rt tt

              • Cỏt thụ

              • 1,0 ữ 0,01

              • Thoỏt nc tt

              • Cỏt mn

              • 0,01 ữ 0,001

              • Bựn sột

              • 0,001 ữ 0,00001

              • Thoỏt nc kộm

              • Sột

              • < 0,000001

              • Coi nh khụng thoỏt nc

        • 3.1.1.2. Gradien thy lc ban u trong t sột

          • H s thm k l mt c trng quan trng ỏnh giỏ tớnh thm ca t, chu nh hng ca mt s yu t chớnh sau: rng ca t, s phõn b thnh phn ht, v hỡnh dng v nh hng ca ht, mt khớ trong t, nht ca t v loi t, nht ca nc trong t.

          • Bng 3.2:. H s thm k ca cỏc loi t khỏc nhau

          • Loi t

          • k(cm/s)

          • Tớnh cht

          • Cui sch

          • 100ữ 1,0

          • Thoỏt nc rt tt

          • Cỏt thụ

          • 1,0 ữ 0,01

          • Thoỏt nc tt

          • Cỏt mn

          • 0,01 ữ 0,001

          • Bựn sột

          • 0,001 ữ 0,00001

          • Thoỏt nc kộm

          • Sột

          • < 0,000001

          • Coi nh khụng thoỏt nc

          • trong ú: ibd l Gradien thy lc ban õu trong t sột. H s thm k cú th xỏc nh bng thớ nghim trong phũng hay hin trng.

      • 3.1.2. XC NH H S THM (K) TRONG PHềNG TH NGHIM

        • Thớ nghim ct nc c nh c dựng xỏc nh h s thm (k) ca t ht thụ nh cui v cỏt cú giỏ tr ln hn

        • 10-4m2 cm/s.

        • * B trớ thớ nghim: Thit b c dựng gi l thm k vi ct nc c nh cú s nh hỡnh .2. Mu t c t trong mt ng tr, cú li thộp si v lp ỏ thm phớa trờn v di. Nc thm qua mu t c cp t thựng hay b nc vi thit k duy trỡ c ct nc c nh, cũn lu lng o theo lng nc ng ong.

        • * Tin hnh thớ nghim:

        • Tin hnh cung cp nc vo mu cho ti khi mu bóo ho nc. iu chnh lng nc vo sao cho chờnh cao ct ỏp phn nc vo v ra l c nh. Sau khi lng nc vo v ra n nh thỡ tin hnh o lu lng nc Q thu c trong thi gian t. Phi tin hnh thớ nghim vi cỏc vn tc thm v ct nc khỏc nhau tớnh giỏ tr k trung bỡnh

        • * Kt qu thớ nghim:

        • Theo cụng thc ca nh lut Darcy:

          • (cm3) (3.4)

        • Do vy, h s thm ca t l::

          • (cm/s) (3.5)

        • trong ú:

        • k: h s thm ca t (cm/s);

        • i: gradien thu lc; ;

        • F: din tớch mt ct ngang ca mu t (cm2);

        • L (hoc L): l chiu di mu t (cm);

        • Q: l lu lng thm (cm3);

        • h (hoc h): l chờnh ct nc (cm);

        • t: l thi gian lm thớ nghim (s).

        • Thớ nghim thm vi ct nc gim dn dựng xỏc nh h s thm ca t ht mn nh: cỏt mn, bi v t sột cú h s thm k nm trong khong t (10-4 ữ 10-7 m/s). Vi cỏc loi t ny, vn tc ca dũng thm qua chỳng quỏ nh, khụng cú kh nng o chớnh xỏc c bng thm k vi ct nc c nh. S thớ nghim nh hỡnh .3

        • * B trớ thớ nghim: Mu t nguyờn dng c t trong ng tr, thng cú ng kớnh 100mm. Mu cú th chun b bng cỏch ch b trong mt khuụn ỳc tiờu chun. Li thộp si v lp cui lc c t nh v ỏy ca mu. nh ng tr ni tip vi mt ng o ỏp bng thu tinh ó bit ng kớnh.

        • * Tin hnh thớ nghim: Thớ nghim tin hnh vi vic lm y cỏc ng o ỏp bng nc khụng cha khụng khớ v cho thm qua mu t.

        • Trong lỳc thớ nghim, sau cỏc khong thi gian, ghi li chiu cao ca nc trong ng o ỏp. Thớ nghim lp li vi cỏc ng o ỏp cú ng kớnh khỏc nhau. Theo kt qu thớ nghim, tớnh toỏn xỏc nh giỏ tr (k) trung bỡnh.

        • * Kt qu thớ nghim:

        • Xut phỏt t nh lut Darcy, ta cú:

        • (3.6)

        • Gi chiu cao ban u l h1 (thi im t1), thi im t2 mc nc h xung v trớ h2. Nu trong khong thi gian dt m lng nc trong ng o ỏp gim i khong dh thỡ lu lng nc l:

          • (3.7)

        • Cõn bng (3.6) v (3.7) ta c:

        • (3.8)

        • Vit li v tớch phõn c:

        • (3.9)

        • (3.10)

        • trong ú:

        • a: din tớch mt ct ngang ng o ỏp (cm2);

        • F: din tớch mt ct ngang ca mu t (cm2);

        • L: l chiu di mu t (cm);

        • h1, h2: ln lt l chiu cao ct nc ti thi im t1, t2.

        • V D 3.1

        • Tin hnh thớ nghim bng thm k vi ct nc khụng i cho mt loi t ri thu c cỏc s liu nh bng sau:

          • Lu lng nc thu c trong 10 phỳt (cm3)

          • 590

          • 574

          • 550

          • 545

          • chờnh mc nc ca hai ỏp k (mm)

          • 58

          • 56

          • 55

          • 54

        • Bit rng ng kớnh ca mu l 80mm, khong cỏch gia cỏc im gn ỏp k l 200mm.

        • Hóy xỏc nh h s thm trung bỡnh ca t.

        • Bi gii:

        • * Din tớch tit din ngang ca mu:

        • * Tớnh h s thm t cụng thc v ghi vo dũng th 3 trong bng s liukt qu tớnh toỏn c ghi trong bng sau:

          • Lu lng nc thu c trong 10 phỳt (cm3)

          • 590

          • 574

          • 550

          • 545

          • chờnh mc nc ca hai ỏp k (mm)

          • 58

          • 56

          • 55

          • 54

          • H s thm (cm/phỳt)

          • 4,05

          • 4,08

          • 3,98

          • 4,02

        • * H s thm trung bỡnh:

        • V D 3.2

        • Thớ nghim thm vi ct nc gim dn thu c s liu: ng kớnh tit din ngang ca mu 75mm, chiu di mu 150mm; ng kớnh trong ca ng o ỏp l 5,.2mm, mc nc ban u trong ng o ỏp l 750mm, mc nc sau 10 phỳt trong ng o ỏp l 250mm. Hóy tớnh h s thm.

        • Bi gii:

        • * Din tớch tit din ngang ca mu:

        • * Din tớch ca ng o ỏp:

        • * Tớnh h s thm t cụng thc:

    • 3.2. KHI NIM V BIN DNG CA T NNCC THNH PHN LN CA NN T

      • ng sut tng do vic xõy dng múng hoc cỏc ti trng gõy nờn bin dng trong cỏc lp t. S nộn lỳn (bin dng) ny gõy ra bi (a) s thoỏt ra ca nc hoc khớ trong cỏc l rng (b) s sp xp li ca cỏc ht t v (c) bin dng ca cỏc ht t. Thụng thng, lỳn ca t gõy ra bi ti trng cú th c phõn chia thnh ba loi:

      • Lỳn n hi (hoc lỳn tc thi), gõy ra do bin dng n hi ca t khụ hoc t v t bóo ho m khụng lm thay i m. Tớnh toỏn lỳn n hi thụng thng c da vo phng trỡnh c suy ra t lý thuyt n hi.

      • Lỳn c kt s cp, l kt qu ca s thay i th tớch trong t dớnh bóo ho nc bi vỡ nc trong cỏc l rng b y ra.

      • Lỳn c kt th cp, c quan sỏt thy t dớnh bóo ho v l kt qu ca s iu chnh tớnh do ca kt cu t. ú l mt dng thờm ca tớnh nộn xy ra ng sut cú hiu khụng i.

      • Chng ny trỡnh by v nguyờn lý c bn tớnh toỏn lỳn n hi v lỳn c kt ca t nn di ti trng.

      • lỳn tng ca t nn cú th c vit nh sau

      • ST = Se + Sc + Ss

      • (3.11)

      • trong Trong ú:

      • ST: lỳn tng;

      • Se: lỳn n hi;

      • Sc: lỳn c kt s cp;

      • Ss: lỳn c kt th cp.

      • i vi t ht mn: ST = Se + Sc + Ss

      • i vi t ht thụ: ST = Se

      • lỳn ca tng loi t v tớnh quan trng ca cỏc loi t c th hin theo Bng .3.

        • Bng 3.3:. lỳn v tớnh cn thit phi tớnh lỳn Si ca cỏc loi t

          • Loi t

          • Thnh phn lỳn tng

          • Se

          • Sc

          • Ss

          • Cỏt

          • Rt cn thit

          • Xột chung vi SuSe

          • Khụng cn

          • Sột

          • Cn thit

          • Rt cn thit

          • Cn thit

    • 3.3. LN N HI Se

      • 3.3.1. NG SUT TIP XC V MT CT LN

        • Lỳn n hi hoc lỳn tc thi ca t nn (Se) xy ra trc tip ngay sau khi tỏc dng ti trng m khụng cú s thay i m ca t. ln v s phõn b ca lỳn n hi (mt ct lỳn) v phõn b ng sut tip xỳc s ph thuc vo cng ca múng v cng ca t nn.

        • Quan h xỏc nh ng sut tng thờm (gõy ra lỳn n hi) do tỏc dng ca ti trng ng, ti trng bng, ti trng nn ng, ti trng phõn b din tớch hỡnh trũn, v ti trng trờn din tớch hỡnh ch nht ó c da trờn cỏc gi thit sau õy:

        • Ti trng c tỏc dng ti mt t;

        • Din tớch ti trng phõn b liờn tc;

        • t l ng nht, n hi, ng hng, v phõn b n chiu sõu ln.

        • Thụng thng, múng khụng hon ton mm v c chụn mt sõu nht nh di mt t truyn ti trng. Tuy nhiờn, ỏnh giỏ s phõn b ca ti trng tip xỳc di chiu di múng vi mt ct lỳn trong iu kin lý tng. Hỡnh .5a th hin mt múng mm hon ton nm trờn vt liu n hi vớ d nh t sột bóo ho. Nu múng chu tỏc dng ca mt ti trng phõn b u, ng sut tip xỳc s phõn b u v mt ct ca múng s lừm xung. Mt khỏc, nu ta coi múng l tuyt i cng nm trờn t nn cú cựng iu kin a cht, cựng chu tỏc dng ca ti trng phõn b u, ng sut tip xỳc v mt ct lỳn ca múng s nh trong Hỡnh .5b: múng s xy ra lỳn u v ng sut tip xỳc s c phõn b li.

        • Mt ct lỳn v phõn b ng sut tip xỳc ó mụ t ỳng cho t vi mụ un n hi l hu nh khụng thay i theo sõu. Trong trng hp t ri (cỏt), mụ un n hi tng theo sõu. Ngoi ra, thiu lc gi ngang ngoi mộp ca múng mt t. Cỏt mộp múng mm c y ra ngoi, v ng cong lỳn ca múng tr thnh hỡnh dng lừm xung. S phõn b li ca ng sut tip xỳc v mt ct lỳn ca múng mm v múng cng trờn cỏt khi chu tỏc dng ca ti trng phõn b u c th hin tng ng trong hỡnh .6a v .6b.

      • 3.3.2. LN N HI Se

        • lỳn tc thi l khi nc cha kp thoỏt i, t bin dng nh vt th n hi. Lỳn tc thi l lỳn xy ra ngay sau khi t ti trng v nú cú bin dng tng i nh, tuy nhiờn cú khi khụng phi l nh quỏ nh cú th b qua. Trong mt s trng hp chỳng cú th chim ti 10% lỳn tng. lỳn tc thi c tớnh (t lỳc bt u gia ti n khi nc l rng bt u thoỏt ra) qua mụun n hi E (hay cũn gi mụun n hi tc thi), c th nh sau:

        • 3.3.2.1. Khi nn l ng nht v cú chiu sõu vụ hn (ỏp dng khi h/b>2):

          • - Cụng thc ca Giroud:

          • (3.12)

          • trong trong ú:

          • p: cng ỏp lc tip xỳc;

          • b: chiu rng ca múng;

          • : h s poisson;

          • Eu: mụdun n hi;

          • Cf: h s nh hng ph thuc loi múng v hỡnh dng múng (Bng .4).

            • Bng 3.4:. H s Cf khi tớnh lỳn n hi cho lp t cú chiu dy vụ hn.

              • Hỡnh dng

              • Múng mm

              • Múng cng

              • Tõm

              • Gúc

              • Trung bỡnh

              • Trũn

              • 1,.000

              • 0,.640

              • 0,.850

              • 0,.790

              • Ch nht

              • 1,.0

              • 1,.5

              • 2,.0

              • 3,.0

              • 4,.0

              • 5,.0

              • 10,.0

              • 100,.0

              • 1,.122

              • 1,.358

              • 1,.532

              • 1,.783

              • 1,.964

              • 2,.105

              • 2,.540

              • 4,.010

              • 0,.561

              • 0,.679

              • 0,.766

              • 0,.892

              • 0,.982

              • 1,.052

              • 1,.270

              • 2,.005

              • 0,.946

              • 1,.148

              • 1,.300

              • 1,.527

              • 1,.694

              • 1,.826

              • 2,.246

              • 3,.693

              • 0,.820

              • 1,.060

              • 1,.200

              • 1,.420

              • 1,.580

              • 1,.700

              • 2,.100

              • 3,.470

        • 3.3.2.2. Khi nn l ng nht v cú chiu sõu hn ch: (khi h/b<2)

          • Cụng thc Janbu v ng nghip (1956) a ra tớnh lỳn n hi cho trng hp 0,.5 nh sau:

          • (3.13)

          • trong Trong ú:

          • Eu: mụdun n hi khụng thoỏt nc;

          • o, 1: h s ph thuc vo chiu rng, chiu sõu t múng cng nh chiu dy lp t di ỏy múng (tra biu hỡnh .7a v hỡnh .7b).

    • 3.4. LN C KT S CP

      • 3.4.1. KHI NIM C KT

        • Trong t bóo hũa nc, theo thi gian, di tỏc dng ca ti trng cụng trỡnh, hin tng lỳn ca t ch xy ra khi nc trong cỏc l rng phi ng thi c thoỏt ra ngoi nn t v c gi l quỏ trỡnh c kt thm.

        • Quỏ trỡnh c kt l quỏ trỡnh bin dng theo thi gian ca t nn do nc l rng trong t dớnh bóo hũa thoỏt ra v di tỏc dng ca ti trng khụng i.

        • Tựy theo nc thm my phng m ngi ta gi t c kt theo mt chiu, hai chiu hay ba chiu.

        • lm rừ s chuyn húa ng sut trong quỏ trỡnh c kt thm ca t dớnh bóo hũa nc khi chu ti trng. Nm 1923, Terzaghi ó xut mụ hỡnh c hc mụ phng cho t dớnh bóo hũa nc di tỏc dng ca ti trng ngoi (Hỡnh .9) gm cú:

        • Mt bỡnh thy tinh cha y nc (nc trong bỡnh tng trng cho nc t do lp y cỏc l rng trong t).

        • Mt pistong cú van x (kớch thc van x ph thuc vo h s thm ca t).

        • Mt lũ xo t ng trong bỡnh (mụ hỡnh húa khung ct t), mt u c gn vi ỏy bỡnh, mt u c gn vi ỏy pistong.

        • u tiờn cho y nc vo bỡnh ri khúa van, t ti P lờn trờn pistong (P = const), nc trong bỡnh khụng th thoỏt ra c mc dự b nộn ộp, ỏp lc nc l rng u= (vi=p/F).

        • M van tng ng vi thi im t = 0, nc trong xilanh bỡnh bt u thoỏt ra ngoi pistong lỳn xung, lũ xo co li. Nu t tng, nc thoỏt nhiu ỏp lc nc l rng u gim, ng sut cú hiu tng lờn, pistong cng h xung, lũ xo bin dng cng ln.

        • Nu t = , nc khụng thoỏt ra na ỏp lc nc l rng u =0, lũ xo dng lỳn. Khi ú, ton b lc P t lờn lũ xo, cng chu nộn ca lũ xo cõn bng vi ỏp lc nộn P.

        • Nh vy, bn cht ca quỏ trỡnh c kt thm trong t dớnh no nc l quỏ trỡnh bin dng ca nn t do nc trong l rng thoỏt ra tng ng vi s chuyn húa u sang (Hỡnh .8). S suy gim ca u v s gia tng ca lm cho t nn cht li. Thi gian din ra nhanh hay chm l tựy thuc vo loi t (kớch thc ca van). Nu theo t m lũ xo li tip tc lỳn do mi thỡ c gi l quỏ trỡnh nộn th cp (c kt th cp secondary consolidation).

        • Vớ d, t nn cú nh v ỏy l lp cỏt chu tỏc dng ca ti trng ri u rng khp nh Hỡnh .10a. Quỏ trỡnh c kt ca t nn theo thi gian c biu din nh trờn Hỡnh .10b n Hỡnh .10d.

      • 3.4.2. TH NGHIM C KT MT CHIU

        • lỳn c kt ca t c nghiờn cu gn ỳng thụng qua thớ nghim nộn t mt chiu (nộn khụng n hụng).

        • 3.4.2.1. Tin hnh thớ nghim

          • Thit b thớ nghim (Hỡnh .11). u tiờn t viờn ỏ xp ó c bóo ho nc vo ỏy hp nộn. Sau ú t mu t trong dao vũng vo trong hp nộn. t tip ỏ thm bóo ho nc lờn trờn mt mu t. Cui cựng t h thng truyn lc nộn lờn trờn ỏ thm.

          • - Ti trng P tỏc dng lờn mu cho n khi mu thoỏt nc v lỳn hon ton (c kt hon ton), ng sut cú hiu tỏc dng theo phng thng ng lờn mu l:

          • vi F: tit din ngang ca mu t thớ nghim

          • Tỏc dng lc nộn lờn mu theo tng cp: 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 daN/cm2. Cp ỏp lc cui cựng phi cao hn cp ti trng thit k 12 daN/cm2.

          • mi cp ti trng theo dừi bin dng lỳn ca mu trờn ng h o bin dng ngay 15 giõy sau khi gia ti vo cỏc thi im 1, 2, 4, 8, 15, 30 v 1h, 2h, 23h, v 24h cho ti khi t n nh qui c v lỳn.

          • Sau khi kt thỳc cp ti trng cui cựng, tin hnh d ti theo tng cp mi ln bng 25% cp ti trng cui cựng.

          • X lý kt qu:

          • thun tin cho tớnh toỏn, cỏc s c trờn ng h o lỳn (Si) c chuyn thnh h s rng tng ng (ei). Tp hp kt qu thớ nghim, ta v c ng cong nộn mt chiu khi tng ti v dr ti (Hỡnh .12).

          • * Xỏc nh h s rng e t lỳn tng ng S ca ng cong tng ti

          • - H s rng ban u e0

            • (3.14)

          • Xỏc nh h s rng ca t di tỏc dng ca cp ti trng th i

            • (3.15)

          • trong Trong ú:

          • ei: h s rng tng ng vi cp ti trng (pi);

          • Si: lỳn tng ca mu t n cp ti trng (pi) (mm);

          • H: cChiu cao ban u ca mu t (mm).

        • 3.4.2.2. Cỏc kt qu xỏc nh t thớ nghim

          • a) H s nộn lỳn a theo ng cong nộn e

          • Gi s di tỏc dng ti trng 1 tng ng cú e1, khi tng ti 2 (khụng ln hn 1 nhiu) tng ng cú e2, on th e=f() biu din qỳaỳa trỡnh tng ti trng t 1 n 2 c coi l cú quan h tuyn tớnh (Hỡnh .13). H s nộn lỳn a c dựng ỏnh giỏ tớnh nộn lỳn ca t, xỏc nh nh sau:

            • (3.16)

          • trong ú:

          • a1-2: h s nộn lỳn tng ng vi ti trng t 1 n 2, cm2/daN;

          • e1 , 1: h s rng v cp ti trng tng ng vi cp ti trng 1 ;

          • e2, 2: h s rng tng ng viv cp ti trng 2.tng ng.

          • Tng quỏt khi tng gia ti t cp ỏp lc i-1 n cp ỏp lc i ta cú:

          • trong Trong ú:

          • ei-1: h s rng ng vi cp ti trng i-1;

          • ei: h s rng ng vi cp ti trng i.

          • H s nộn lỳn a cng ln chng t t bin dng cng nhiu v ngc li (Bng .5).

            • Bng 3.5:. ỏnh giỏ tớnh nộn lỳn ca t theo a

              • H s nộn lỳn a, (cm2/daN)

              • ỏnh giỏ

              • a < 0,.001

              • 0.,001 a 0.,01

              • 0.,01 a 0.,05

              • 0.,05 a 0.,1

              • 0.,10 a

              • t khụng cú tớnh nộn lỳn.

              • t cú tớnh nộn lỳn yu.

              • t cú tớnh nộn lỳn trung bỡnh.

              • t cú tớnh nộn lỳn ln.

              • t cú tớnh nộn lỳn rt ln.

          • b) H s nộn th tớch mv (h s nộn lỳn tng i a0)

          • H s nộn th tớch biu th giỏ tr bin i th tớch n v gõy ra do tng n v ca ng sut cú hiu c xỏc nh theo cụng thc:

            • a0 = mv = (cm2/daN) (3.17a)

          • c) Xỏc nh mụdun bin dng (E0) theo ng cong nộn e

          • Di tỏc dng ca ti trngT hỡnh .12a cho thy ng tng ti v ng gim ti khụng trựng nhau iu ú chng t, bin dng ca t gm hai phn l bin dng n hi v bin dng d. Mụun bin dng ca t l mt i lng c bn c trng cho bin dng ton phn ca t (bao gm bin dng n hi v bin dng d). V mt ý ngha E0 ngc vi a, E0 núi lờn kh nng ca t chng li tỏc dng nộn lỳn ca ti trng, c xỏc nh nh sau:

          • Trong Mu thớ nghim trong iu kin nộn khụng n hụng nờn x = y = 0 v x = y.

          • Theo lý thuyt n hi:

          • Khi ú ta cú mụun bin dng c tớnh theo cụng thc:

            • (3.18)

          • trong ú: : l h s n ngang (h s Poissson), c tra theo Bng .6.

            • Bng 3.6. H s Poisson ca mt s loi t.

              • Loi t

              • H s Poisson,

              • t vn thụ

              • t cỏt v cỏt pha

              • t sột pha

              • t sột

              • 0.,27

              • 0.,30

              • 0.,35

              • 0.,42

          • d) Ch s n Cs v ch s nộn lỳn (Cc) theo ng cong e ~ log()

          • - Ch s n Cs l dc trung bỡnh ca ng cong n - nộnhoc ng nộn li thng c gi l ch s n,;

          • - Cch s nộn lỳn CcC l dc ca ng cong c kt (Hỡnh .14) thng c gi l ch s nộn.

          • Vi t c kt bỡnh thng thỡ lỳn cng tng khi ch s CC cng ln. Cỏc khong giỏ tr ca CC c ỏnh giỏ mc nộn lỳn ca t cú th tham kho Bng .8

            • Bng 3.7. ỏnh giỏ tớnh nộn lỳn ca t theo CC

              • Ch s nộn, CC

              • ỏnh giỏ

              • CC < 0,020

              • 0,020 < CC < 0,050

              • 0,050 < CC < 0,100

              • 0,100 < CC < 0,200

              • 0,200 < CC < 0,300

              • 0,300 < CC < 0,500

              • 0,500 < CC

              • t hu nh khụng nộn lỳn

              • t nộn lỳn rt ớt

              • t nộn lỳn ớt

              • t nộn lỳn trung bỡnh

              • t nộn lỳn khỏ mnh

              • t nộn lỳn mnh

              • t nộn lỳn rt mnh

          • Ngoi ra t kt qu thớ nghim, Terzaghi v Peck (1967) ó chng minh mt quan h gn ỳng gia ch s nộn Cc v gii hn chy WL ca t sột c kt bỡnh thng.

            • Cc = 0,009 (WL 10)

          • Ch s Cs v Cc, c xỏc nh theo cụng thc sau:

            • (3.19)

            • (3.20)

          • Vi t c kt bỡnh thng thỡ lỳn cng tng khi ch s CC cng ln. Cỏc khong giỏ tr ca CC c ỏnh giỏ mc nộn lỳn ca t cú th tham kho Bng .8

            • Bng 3.8. ỏnh giỏ tớnh nộn lỳn ca t theo CC

              • Ch s nộn, CC

              • ỏnh giỏ

              • CC < 0.020

              • 0.020 < CC < 0.050

              • 0.050 < CC < 0.100

              • 0.100 < CC < 0.200

              • 0.200 < CC < 0.300

              • 0.300 < CC < 0.500

              • 0.500 < CC

              • t hu nh khụng nộn lỳn

              • t nộn lỳn rt ớt

              • t nộn lỳn ớt

              • t nộn lỳn trung bỡnh

              • t nộn lỳn khỏ mnh

              • t nộn lỳn mnh

              • t nộn lỳn rt mnh

          • Ngoi ra t kt qu thớ nghim, Terzaghi v Peck (1967) ó chng minh mt quan h gn ỳng gia ch s nộn Cc v gii hn chy WL ca t sột c kt bỡnh thng.

            • Cc = 0,009 (WL 10)

          • e) Ch s n (Cs) theo ng cong e ~ log()

          • Ch s n (Cs) l dc ca ng d ti theo ng cong e ~ log() (Hỡnh .12)

          • Thụng thng t s gia : .

          • f) p lc tin c kt (P)

          • p lc tin c kt l ỏp lc ti a m lp t ó chu nộn c kt trong lch s hỡnh thnh. Thụng thng, kt qa thớ nghim th hin trờn ng cong c kt e ~ log() c phõn thnh hai nhỏnh riờng bit, ỏp lc tin c kt c xỏc nh trờn biu ng cong Hỡnh 3.120.8b.

          • Giỏ tr ỏp lc tin c kt P cú th ỏnh giỏ mc c kt ca t nn, c xỏc nh t Hỡnh .12 theo phng phỏp Casagrande (1936) gm cỏc bc nh sau:

          • + Chn im P l im cong nht trờn ng cong e ~ log()

          • + V ng tip tuyn vi im P

          • + V ng song song vi trc honh ti P

          • + V ng phõn giỏc ca gúc hp bi hai ng ca bc 2 v 3

          • + Kộo di phn ng thng cú dc Cc, giao im ca ng ny vi ng phõn giỏc xỏc nh c im cú ỏp lc tin c kt P.

          • sõu ang xột, thụng qua vic so sỏnh vi ỏp lc ct t ti ú l 0, bng t s c kt c xỏc nh nh sau (Hỡnh .15):

            • (3.22)

          • p > 0 OCR > 1 t quỏ c kt (OC).

          • p = 0 OCR = 1 t c kt bỡnh thng (NC).

          • p < 0 OCR < 1 t di c kt (UC).

          • p lc tin c kt l ỏp lc ca mu t sõu no ú ó chu mt ỏp lc c kt p thi gian a cht trc khi xõy dng. Lý do cú th l t ó b nộn ộp di ỏp lc ln ca chuyn ng a cht; hoc ó b c kt di b dy t ln hn nhiu ln so vi chiu sõu hin ti, ri b bo mũn to nờn iu kin hin ti. Khi ly mu lờn mt t l tr v ỏp lc nộn = 0. Khi thớ nghim, cỏc cp ỏp lc t 0 n 0 (ỏp lc ct t) mi l tr li ỏp lc nộn n iu kin t nhiờn hin ti. Nộn n P (ỏp lc tin c kt) mi ch l tr li ỏp lc nộn n ỏp lc xy ra trc õy. Do ú:

          • Vi t di c kt (p < 0) ta thy dự khụng cú ph ti thỡ t cng s t lỳn.

          • t c kt bỡnh thng (p= 0) lỳn xy ra khi cú thờm ph ti vỡ (+0 > p).

          • Khi (+0<p) v nguyờn tc l khụng gõy ra lỳn thờm. Nu cú, õy ch tớnh lỳn cp ỏp lc t +0 p. Khi ú, tớnh lỳn khụng ly ch s CC m ly ch s CRCs.

        • 3.4.2.3. Tớnh lỳn ca mu t

          • Ti thi im t1 tng ng vi cp ỏp lc 1 chiu cao mu t l H1 h s rng ca mu l e1.

          • Ti thi im t2 tng ng vi cp ỏp lc 2 chiu cao mu t l H2 h s rng ca mu l e2.

          • Vy lỳn ca mu t s l:

            • (3.23)

          • lỳn ca mu t l s gim th tớch l rng, cũn cỏc ht t coi nh khụng bin dng. Vỡ vy, th tớch ht mi thi im coi nh khụng thay i, nờn ta cú:

            • (3.24)

            • (3.25)

          • Thay biu thc (3.25) vo (3.23) ta c:

            • (3.26)

            • (3.27)

          • Tớnh lỳn c kt s cp ca mu t theo ng cong e

          • Theo biu thc xỏc nh h s nộn lỳn (3.16) ta cú th vit:

          • (3.28)

          • Thay biu thc (3.28) vo biu thc (3.27), c kt qu:

            • (3.29)

          • V chỳ ý n quan h nu ly H1 = H thỡ 1= 0 (khi cha gia ti) v 2 = p (cp ti trng cui cựng). Kt qu cụng thc tớnh lỳn cui cựng s l:

            • (3.30)

          • Tớnh lỳn c kt s cp ca mu t theo ng cong e log()

          • Thay (3.21) vo (3.27) ta cú biu thc tớnh lỳn:

          • (3.31)

          • Tớnh lỳn S ca lp t cú b dy H1 khi ng sut ph thờm phỏp tuyn tỏc dng t cp 1 n 2. Biu thc (3.31) c dựng khi (1 > P).

          • n gin xột ng cong quan h e log() (hỡnh .16) gm cú 2 on: on 1 l on thng cú dc nh gi l Cs, on 2 l ng thng cú dc ln Cc. Da vo ng cong c kt ta cú th xỏc nh c ỏp lc tin c kt ca t.

          • Vi t c kt bỡnh thng (OCR =1, = 1), lỳn ca nn xy ra khi cú thờm ph ti vỡ v c xỏc nh theo cụng thc:

            • (3.32)

          • Vi t quỏ c kt (OCR >1), ta xột 2 trng hp:

          • Khi t c kt nng thỡ:

            • (3.33)

          • Khi t c kt nh thỡ:

            • (3.34)

          • Trong ú:

          • z: s gia tng ng sut cú hiu do ti trng gõy lỳn gõy ra ti im gia lp t;

          • p: ỏp lc tin c kt (xỏc nh theo phng phỏp th ca Casagrande);

          • 0: thnh phn ng sut cú hiu do trng lng bn thõn ca t, xỏc nh ti im gia ca lp t;

          • e1: h s rng tng ng vi thnh phn ng sut cú hiu do trng lng bn thõn ca t;

          • CRCS: ch s n, l dc trung bỡnh ca ng cong n - nộn: ;

          • Cc: ch s nộn, c xỏc nh nh sau:

          • (3.35)

        • 3.4.2.4. Xỏc nh h s c kt Cv t thớ nghim nộn mt chiu

          • Kt qu thớ nghim nộn mt chiu cũn c biu din qua mi liờn h gia lỳn v thi gian mu t lỳn n nh (thi gian c kt) di tỏc dng ca cp ti trng ú. Mc c kt ca t c c trng bi h s c kt CV c xỏc nh theo hai cu trỳc: Cu trỳc Casagrande theo ng cong chuyn v ~ thi gian (S ~ log(t)); Cu trỳc Taylor theo ng cong chuyn v ~ thi gian ( S ~ ).

          • a) Cu trỳc casagrande (quan h S ~ log(t))

          • Cu trỳc Casagrande khỏ thụng dng v vic xỏc nh CV nh sau:

          • Xỏc nh 100% c kt s cp l giao im A ca hai ng tip tuyn ca phn ng cong lỳn s cp v phn ng cong lỳn th cp (Hỡnh .17). T giao im A, k song song vi trc log(t) xỏc nh c giỏ tr lỳn H100.

          • T giỏ tr H100 v H0 xỏc nh c giỏ tr H50.

          • T giỏ tr H50 k ng song song vi log(t) ct ng cong lỳn ti v trớ B.

          • T v trớ B k ng song song vi trc h, ct trc log(t) ta xỏc nh c t50.

          • H s c kt CV c tớnh theo biu thc sau:

          • (3.36)

          • trong ú:

          • CV: h s c kt, tớnh bng (cm2/s);

          • H: chiu dy mu t (dao vũng), tớnh bng (cm);

          • t50: thi gian tng ng c kt 50%, tớnh bng (s).

          • b) Cu trỳc Taylor (quan h S ~

          • Cu trỳc Taylor xỏc nh CV nh sau: V biu quan h (Hỡnh .18); trong ú h tớnh bng mm; t tớnh bng phỳt.

          • V ng tip tuyn trựng vi on thng ban u ca ng cong nộn c kt. Kộo di ng tip tuyn s ct trc tung ti A.

          • T A v ng thng th hai cú honh bng 1.15 honh ca ng tip tuyn u.

          • Giao im B ca tip tuyn th hai vi ng cong c kt l im ng vi 90% c kt s cp.

          • H s c kt CV c tớnh theo cụng thc:

          •  

          • (3.37)

          • trong Trong ú:

          • CV: h s c kt, tớnh bng (cm2/s);

          • H: chiu dy mu t (dao vũng), tớnh bng (cm);

          • t90: thi gian tng ng c kt 90%, tớnh bng (phỳt).

          • V D 3.3

          • Thớ nghim nộn bng mỏy nộn mt trc khụng n hụng trong phũng thớ nghim mt mu t cú din tớch 50cm2, chiu cao 20mm. S c trờn ng h o lỳn ghi li nh sau:

            • Cp ỏp lc nộn (daN/cm2)

            • 0

            • 0,.50

            • 1,.0

            • 2,.0

            • 3,.0

            • 4,.0

            • lỳn o c (mm)

            • 0

            • 0,.25

            • 0,.40

            • 0.,58

            • 0,.65

            • 0,.73

          • Sy khụ mu t v cõn c 158g. Bit t trng ht t l 2,7 v h s = 0,63.

          • Hóy v ng cong nộn lỳn v xỏc nh h s nộn lỳn, h s nộn lỳn tng i (h s nộn th tớch) v mụun bin dng ca t ng vi khong ỏp lc nộn t 1daN/cm2 n 2daN/cm2.

          • Bi gii:

          • * Th tớch ca mu: (cm3)

          • * Khi lng th tớch khụ ca t: (g/cm3)

          • * H s rng ban u ca t:

          • * H s rng cỏc cp ỏp lc c tớnh theo cụng thc: (trong ú Si l lỳn tng ca mu t n cp ỏp lc (i), kt qu c ghi trong bng sau:

            • Cp ỏp lc nộn (daN/cm2)

            • 0

            • 0,.50

            • 1,.0

            • 2,.0

            • 3,.0

            • 4,.0

            • H s rng (ei)

            • 0,.709

            • 0,.685

            • 0,.671

            • 0,.656

            • 0,.647

            • 0,.640

          • * ng cong nộn lỳn c th hin trờn hỡnh VD4.13.19.

      • 3.4.3. C KT CA T NN

        • 3.4.3.1. Phng trỡnh vi phõn c kt thm mt chiu

          • lỳn tng do lỳn c kt s cp gõy ra l kt qu t vic tng ng sut cú hiu trờn mt lp t, cú th c tớnh bng cỏch s dng cỏc cụng thc trong thớ nghim nộn c kt 1 chiu. Terzaghi (1925) xut lý thuyt u tiờn xột n thi gian c kt thm 1 chiu cho t sột bóo ho da vo cỏc gi thit sau:

          • + Ti trng tỏc dng mt ln tc thi (khụng i trong sut quỏ trỡnh c kt);

          • + t nn ng nht v bóo hũa nc;

          • + Nc v cỏc ht t coi nh khụng thay i th tớch khi chu nộn;

          • + Bin dng ca t cng nh quỏ trỡnh thoỏt nc l rng ch xy ra theo chiu thng ng (1 chiu);

          • + Tc nộn lỳn ca t ch ph thuc tc thoỏt nc trong t. Tớnh thm nc ca t tuõn theo nh lut Darcy;

          • + H s thm k v h s nộn lỳn a ca t chu nộn l hng s trong quỏ trỡnh c kt thm.

          • Xột trng hp nh Hỡnh .20. Trong quỏ trỡnh c kt, nc ch thoỏt ra mt trờn theo phng thng ng t di lờn trờn. Xột 1 phõn t t ti sõu Z cú th tớch 1x1xdz, lu lng nc thm qua l qq. Trong khong thi gian dt th tớch nc i vo mt di ca phõn t v ra khi mt trờn ca phõn t chờnh nhau mt lng l:

            • (3.38a)

          • Theo inh lut Darcy: v = k.i vi

          • chờnh ct nc ỏp h l do ỏp lc u sinh ra cú th coi l:

          • Vy:

          • trong ú:

          • h: ct nc ỏp lc;

          • u: ỏp lc nc l rng;

          • n: trng lng riờng ca nc.

          • Nờn: (.38b)

          • Thay vn tc thm v theo (3.384.27b) vo (3.384.27a) ta c:

            • (.38c)

          • Mt khỏc, chỳ ý rng lng thay i nc l rng ca khi t phõn t trong thi gian dt bng lng thay i th tớch ca khi t trong cựng thi gian ú, ta vit c:

            • (.38d)

          • Lp ng thc gia hai v phi ca (4.27c3.38c) v (3.38d4.27d), ta c:

            • - (.38e)

          • Theo (43.16), trong phm vi nhng ti trng khụng ln, cú th xem lng gim h s rng e l t l thun vi lng tng ỏp lc cú hiu , do ú:

          • trong ú:

          • Ta cú: (.38f)

          • Kt hp gia (3.384.27e) v (3.384.27f), ta vit c:

          • t , Cv c gi l h s c kt, nờn ta c:

            • (3.39)

          • trong ú:

          • Cv: h s c kt (cm2/ nm);

          • k: h s thm (cm/ nm);

          • a: h s nộn lỳn (cm2/N);

          • e0: h s rng t nhiờn;

          • n: trng lng riờng ca nc (0,01N9,81kN/ cm3).

          • Cv l h s c trng cho mc c kt ca t. t cng khú thm (t cú h s thm k cng nh) h s c kt cng bộ, quỏ trỡnh c kt cng lõu v ngc li. Kt qu nghiờn cu cho thy phm vi bin thiờn ca Cv nh sau:

          • t sột cú tớnh do thp: Cv = 1.105 ữ 6.104 cm2/nm.

          • t sột cú tớnh do va: Cv = 6.104 ữ 3.104 cm2/nm.

          • t sột cú tớnh do cao: Cv = 3.104 ữ 6.103 cm2/nm.

          • H s c kt Cv c xỏc nh t kt qu thớ nghim nộn mt chiu theo theo cu trỳc Casagrander (cụng thc (3.36)) v theo cu trỳc Taylor (cụng thc (3.37)).

          • Biu thc (3.39) thng c bit di tờn l phng trỡnh vi phõn c kt thm mt chiu ca Terzaghi. Kt hp iu kin ban u v iu kin biờn ca bi toỏn s tỡm c nghim riờng ỏp lc nc l rng u thi im bt k ti sõu z bt k.

        • 3.4.3.2. Tớnh lỳn theo thi gian

          • a) c kt Ut

            • c kt (Ut ) l t s gia lỳn t c thi im t v lỳn cui cựng.

              • (3.40)

            • trong Trong ú:

            • St: - lỳn thi im t;

            • Sc: - lỳn s cp ( lỳn cui cựng).

            • Nu bit c c kt Ut thi im t thỡ cú th tớnh c lỳn ti thi im t.

              • St = Ut . Sc (3.41)

            • tớnh UQt cú th gii quyt bi toỏn sau õy (S 0 Hỡnh .21)

            • c kt UQt ph thuc vo iu kin a cht v ti trng tỏc dng trờn t nn. Xột bi toỏn c bn sau.

            • Ti thi im t lỳn ca mt phõn t t kớch thc dF=1*1 cú chiu dy dz, sõu z s l:

            • (3.42)

            • trong Trong ú: (z,t) : s thay i ng sut cú hiu chiu sõu z ti thi im t.

            • lỳn ca ton b lp t chiu dy h ti thi im t s l:

            • Ttrong ú: t: din tớch biu ng sut cú hiu ti thi im t.

            • (3.43)

            • i vi lỳn c kt s cp ( lỳn n nh), lỳc ú u=0 v =. Do ú, lỳn c kt s cp c tớnh theo ng sut tng nh sau:

            • tTrong ú: : din tớch biu ng sut tng.

            • (3.44)

            • Theo lý thuyt c kt thm ca Terzaghi, thỡ ti mi thi im luụn cú v thay cỏc biu thc (3.43) v (3.44) vo (3.40) ta c:

            • Hay vit mt cỏch khỏc:

            • (3.45a)

            • (.45b)

            • ttrong ú:

            • u(z,t): din tớch biu ỏp lc nc l rng nh Hỡnh .21;

            • t: din tớch biu ng sut cú hiu nh Hỡnh .21;

            • : din tớch biu ng sut tng nh Hỡnh .21.

            • T biu thc (3.45a) cú th nhn thy:

            • Ti thi im t = 0 thỡ u(z,t) = = p Ut = 0;

            • Ti thi im 0 < t < , u(z,t) gim dn v Ut tng lờn cho n khi thi im kt thỳc giai on c kt s cp (cú ngha l nc l rng thoỏt ra ht);

            • Ti thi im t = thỡ u(z,t) = 0 Ut = 1.

            • Nh vy giỏ tr Ut s thay i t 0 1, v trong biu thc (3.45a) xỏc nh c giỏ tr Ut thỡ chỳng ta phi bit c giỏ tr hm u(z,t), do ú phi xỏc nh c hm u(z,t). Xỏc nh hm u(z,t) nh vic gii phng trỡnh vi phõn c kt thm mt chiu ca Terzaghi:

            • (3.46)

            • Phõn tớch quỏ trỡnh thoỏt nc xỏc nh c cỏc iu kin biờn nh sau:

            • Khi t = 0 v 0 z h u(z,t) =

            • Mt t (z=0) l ni thoỏt nc v ti mt tng cng (z=h) khụng thoỏt nc, ta cú cỏc iu kin biờn sau:

            • Khi 0 < t <

            • Khi t = v 0 z h u(z,t) = 0

            • S dng cỏc iu kin biờn trờn v gii phng trỡnh vi phõn (3.39), c kt qu:

            • (3.47a)

            • (3.474.36b)

            • Ttrong ú:

            • n: s nguyờn dng v l s chn;

            • TV, N: Nhõn t thi gian.

            • (3.48)

            • (3.49)

            • ttrong ú:

            • d: chiu di ng thm;

            • h: chiu dy lp t c kt, trong iu kin thoỏt nc 1 chiu cú d = h;

            • t: thi gian cn xỏc nh c kt.

            • Thay biu thc (3.47b) (3.38a) vo biu thc (3.45a)(3.39) gii ra c c kt Ut nh sau:

                • Bng 3.9. S thay i ca Tv vi Ut

                  • Ut

                  • Tv

                  • Ut

                  • Tv

                  • Ut

                  • Tv

                  • Ut

                  • Tv

                  • 0,00

                  • 0

                  • 0,26

                  • 0,0531

                  • 0,52

                  • 0,212

                  • 0,78

                  • 0,529

                  • 0,01

                  • 0,00008

                  • 0,27

                  • 0,0572

                  • 0,53

                  • 0,221

                  • 0,79

                  • 0,547

                  • 0,02

                  • 0,0003

                  • 0,28

                  • 0,0615

                  • 0,54

                  • 0,230

                  • 0,80

                  • 0,567

                  • 0,03

                  • 0,00071

                  • 0,29

                  • 0,0660

                  • 0,55

                  • 0,239

                  • 0,81

                  • 0,588

                  • 0,04

                  • 0,00126

                  • 0,30

                  • 0,0707

                  • 0,56

                  • 0,248

                  • 0,82

                  • 0,610

                  • 0,05

                  • 0,00196

                  • 0,31

                  • 0,0754

                  • 0,57

                  • 0,257

                  • 0,83

                  • 0,633

                  • 0,06

                  • 0,00283

                  • 0,32

                  • 0,0803

                  • 0,58

                  • 0,267

                  • 0,84

                  • 0,658

                  • 0,07

                  • 0,00385

                  • 0,33

                  • 0,0855

                  • 0,59

                  • 0,276

                  • 0,85

                  • 0,684

                  • 0,08

                  • 0,00502

                  • 0,34

                  • 0,0907

                  • 0,60

                  • 0,286

                  • 0,86

                  • 0,712

                  • 0,09

                  • 0,00636

                  • 0,35

                  • 0,0962

                  • 0,61

                  • 0,297

                  • 0,87

                  • 0,742

                  • 0,10

                  • 0,00785

                  • 0,36

                  • 0,102

                  • 0,62

                  • 0,307

                  • 0,88

                  • 0,774

                  • 0,11

                  • 0,0095

                  • 0,37

                  • 0,107

                  • 0,63

                  • 0,318

                  • 0,89

                  • 0,809

                  • 0,12

                  • 0,0113

                  • 0,38

                  • 0,113

                  • 0,64

                  • 0,329

                  • 0,90

                  • 0,848

                  • 0,13

                  • 0,0133

                  • 0,39

                  • 0,119

                  • 0,65

                  • 0,304

                  • 0,91

                  • 0,891

                  • 0,14

                  • 0,0154

                  • 0,40

                  • 0,126

                  • 0,66

                  • 0,352

                  • 0,92

                  • 0,938

                  • 0,15

                  • 0,0177

                  • 0,41

                  • 0,132

                  • 0,67

                  • 0,364

                  • 0,93

                  • 0,993

                  • 0,16

                  • 0,0201

                  • 0,42

                  • 0,138

                  • 0,68

                  • 0,377

                  • 0,94

                  • 1,055

                  • 0,17

                  • 0,0227

                  • 0,43

                  • 0,145

                  • 0,69

                  • 0,390

                  • 0,95

                  • 1,129

                  • 0,18

                  • 0,0254

                  • 0,44

                  • 0,152

                  • 0,70

                  • 0,403

                  • 0,96

                  • 1,219

                  • 0,19

                  • 0,0283

                  • 0,45

                  • 0,159

                  • 0,71

                  • 0,417

                  • 0,97

                  • 1,336

                  • 0,20

                  • 0,0314

                  • 0,46

                  • 0,166

                  • 0,72

                  • 0,431

                  • 0,98

                  • 1,500

                  • 0,21

                  • 0,0346

                  • 0,47

                  • 0,173

                  • 0,73

                  • 0,446

                  • 0,99

                  • 1,781

                  • 0,22

                  • 0,0380

                  • 0,48

                  • 0,181

                  • 0,74

                  • 0,461

                  • 1

                  • 0,23

                  • 0,0415

                  • 0,49

                  • 0,188

                  • 0,75

                  • 0,477

                  • 0,24

                  • 0,0452

                  • 0,50

                  • 0,197

                  • 0,76

                  • 0,493

                  • 0,25

                  • 0,0491

                  • 0,51

                  • 0,204

                  • 0,77

                  • 0,511

            • b) Cỏc trng hp v s thng gp

            • Trờn c s phõn tớch tớnh cht v iu kin thoỏt nc ca t nn, c im ca ti trng gõy lỳn v tỡnh hỡnh phõn b ng sut trong t cú th phõn ra cỏc trng hp c kt (Hỡnh .22):

              • Bng 3.10. Cỏc s c kt.

                • S 0

                • C kt do ti trng ri u kớn khp trờn mt t (biu phõn b ng sut khụng thay i theo chiu sõu).

                • * Hm Ut cú dng: (3.51)

                • S 1

                • C kt do trng lng bn thõn ca t (biu ng sut tng tuyn tớnh theo chiu sõu).

                • *Hm Ut cú dng: (3.52)

                • S 2

                • C kt do ti trng phõn b cc b trờn mt t (biu ng sut gim tuyn tớnh theo chiu sõu).

                • *Hm Ut cú dng: (3.53)

                • S 0-1

                • Khi ng sut cú hiu thay i dng hỡnh thang tng tuyn tớnh theo chiu sõu. Hm Ut cú th tớnh da vo tra bng .11 khi bit cỏc giỏ tr N:

                • (3.54)

                • S 0-2

                • Khi ng sut cú hiu thay i dng hỡnh thang gim tuyn tớnh theo chiu sõu. Hm Ut cú th tớnh da vo tra bng .11 khi bit cỏc giỏ tr N:

                • (3.55)

            • ttrong ú:

            • J, J: l cỏc h s ni suy v tra Bng .12 da vo t l ;

            • : l thnh phn ng sut cú hiu gia tng ti biờn thm;

            • : l thnh phn ng sut cú hiu gia tng ti biờn khụng thm.

            • tin tớnh toỏn, ngi ta lp sn cỏc bng tra giỏ tr Ut theo N (hoc TV) nh Bng .11 di õy:

              • Bng 3.11.: Bng giỏ tr Ut khi tra theo N

                • Ut

                • Tr s N ng vi

                • Ut

                • Tr s N ng vi

                • S 0

                • S 1

                • S 2

                • S 0

                • S 1

                • S 2

                • 0,.05

                • 0,.10

                • 0,.15

                • 0,.20

                • 0,.25

                • 0,.30

                • 0,.35

                • 0,.40

                • 0,.45

                • 0,.50

                • 0,.005

                • 0,.02

                • 0,.04

                • 0,.08

                • 0,.12

                • 0,.17

                • 0,.24

                • 0,.31

                • 0,.39

                • 0,.49

                • 0,.06

                • 0,.12

                • 0,.18

                • 0,.25

                • 0,.31

                • 0,.39

                • 0,.47

                • 0,.55

                • 0,.63

                • 0,.73

                • 0,.002

                • 0,.005

                • 0,.01

                • 0,.02

                • 0,.04

                • 0,.06

                • 0,.09

                • 0,.13

                • 0,.18

                • 0,.29

                • 0,.55

                • 0,.60

                • 0,.65

                • 0,.70

                • 0,.75

                • 0,.80

                • 0,.85

                • 0,.90

                • 0,.95

                • 1,.00

                • 0,.59

                • 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

              • Bng 3.12.: Bng giỏ tr J v J

                • Trng hp 0 1

                • Trng hp 0 2

                • J

                • J

                • 0

                • 0,.1

                • 0,.2

                • 0,.3

                • 0,.4

                • 0,.5

                • 0,.6

                • 0,.7

                • 0,.8

                • 0,.9

                • 1,.0

                • 1,.00

                • 0,.84

                • 0,.69

                • 0,.56

                • 0,.46

                • 0,.36

                • 0,.27

                • 0,.19

                • 0,.12

                • 0,.06

                • 0,.00

                • 1,.0

                • 1,.5

                • 2,.0

                • 3,.0

                • 4,.0

                • 5,.0

                • 6,.0

                • 7,.0

                • 8,.0

                • 9,.0

                • 10

                • 1,.00

                • 0,.83

                • 0,.71

                • 0,.55

                • 0,.45

                • 0,.39

                • 0,.30

                • 0,.25

                • 0,.20

                • 0,.17

                • 0,.13

            • Ngoi ra, vi cỏc s 0-1 v 0-2 cú th xỏc nh c kt theo cụng thc sau:

            • (3.56)

            • Nu trng hp thoỏt nc 02 mt thỡ bt c s no cng cú th a v s 0 tớnh (min l phõn b ng sut dng ng thng).

            • Trờn (Hỡnh .23) l biu phõn b ng sut ACFH thoỏt nc 2 mt. Nhn thy, bin dng v thoỏt nc tam giỏc BCD s tng ng vi tam giỏc DEF. Vy khi tớnh toỏn cho phộp thay th bng biu ng sut phõn b u ABEH vi chiu di ng thm d=h/2.

            • c) Bi toỏn c kt phng v c kt khụng gian

            • Nu bin dng ca t cng nh quỏ trỡnh thoỏt nc l rng khụng ch din ra theo chiu trc z m cũn theo chiu trc x v trc y thỡ ta s cú bi toỏn c kt phng. Tớnh toỏn lỳn theo thi gian trong iu kin bi toỏn phng v bi toỏn khụng gian s phc tp hn so vi bi toỏn mt chiu. i vi trng hp bi toỏn c kt phng, bng nhng lp lun tng t nh trong bi toỏn mt chiu, cú th rỳt ra phng trỡnh sau õy, ng vi ti trng ngoi khụng thay i theo thi gian.

              • (3.57)

            • trong ú:

              • (3.58)

            • vi : h s n hụng.

            • i vi bi khụng gian, cú ý ngha hn c i vi thc t l bi toỏn c kt i xng trc, khi trong t cú mt dũng thm ng thng theo chiu trc z v cỏc dũng thm phng xuyờn tõm i qua trc ú (vớ d trong x lý nn t yu bng ging cỏt nh Hỡnh .24)

            • i vi trng hp ny, Rendulic ó rỳt ra phng trỡnh vi phõn c kt cú dng nh sau:

              • (3.59)

            • Ttrong ú:

            • r: khong cỏch n trc z;

            • cr: h s c kt theo chiu xuyờn tõm v

            • cz: h s c kt theo chiu thng ng v

            • kr v kz: h s thm ca t theo chiu xuyờn tõm v theo chiu thng ng (hay chớnh l h s thm theo phng ngang kh v phng thng ng kv c xỏc nh trong chng 3).

            • c kt trong bi toỏn thoỏt nc theo phng thng ng v xuyờn tõm l

              • (3.60)

            • Ttrong ú:

            • Ur: c kt trung bỡnh thoỏt nc xuyờn tõm;

            • Uv: c kt thoỏt nc theo phng thng ng.

      • 3.4.4. GIA TI TRC

        • Vi lp t sột c kt bỡnh thng cú tớnh nộn ln nm mt sõu gii hn, khi xõy dng cụng trỡnh nh ca, nn ng hoc p thỡ t s b lỳn ln. Do ú gia ti trc cú th c s dng gim lỳn sau khi xõy dng. Nguyờn lý ca gia ti trc c gii thớch theo Hỡnh .25. õy, giỏ tr ca ti trng cụng trỡnh trờn mt n v din tớch l (p) v chiu dy ca lp sột xy ra c kt l Hc. Giỏ tr lỳn c kờt s cp ln nht gõy ra do ti trng ca cụng trỡnh l.

          • (3.61)

        • Quan h lỳn-thi gian di tỏc dng ca ti trng cụng trỡnh s ging nh trong Hỡnh .25b. Tuy nhiờn, nu ti trng gia ti tng thờm mt lng (f) tng ti trng tỏc dng lờn nn t l (p) + (f), lỳn c kt s cp s l

          • (3.62)

        • Quan h lỳn-thi gian di tỏc dng ca ti trng gia ti (p) + (f) cng c th hin trong Hỡnh .25b. Chỳ ý rng, lỳn tng Sc(p) s xy ra thi gian t2 nh hn lỳn tng Sc(p) thi gian t1. Do ú mt tng ti trng tm thi (p) + (f) c tỏc dng lờn nn t trong thi gian t2, lỳn s bng Sc(p). Trong thi gian ú, nu ti trng ngoi c d i v mt cụng trỡnh vi ti trng lõu di c xõy dng trờn mt n v din tớch vi ti trng l (p), lỳn s khụng xut hin. Trỡnh t nờu trờn c gi l gia ti trc. Tng ti trng (p) + (f) c s dng gi l ti trng p tm thi.

        • Biu thc suy ra t c (f) v t2

        • Hỡnh .25b th hin, di tỏc dng ti trng (p) + (f), c kt ti thi im t2 sau khi tỏc dng ti trng l:

          • (3.63)

        • Thay biu thc (3.61) v (3.62) vo biu thc (3.63):

        • (3.64)

        • Hỡnh .26 biu din ln ca U vi thay i kt hp ca (p)/0 v (f)/ (p). c kt tham kho theo biu thc (3.64) thc t l giỏ tr c kt trung bỡnh ti thi im t2, cng c biu din trong Hỡnh .25b. Tuy nhiờn, nu c kt trung bỡnh c s dng xỏc nh t2, cỏc vn xõy dng cú th xy ra. Lý do l, sau khi d ti trng v thay th bng ti trng kt cu, t l t sột gn b mt thoỏt nc s tip tc trng n, v phn chớnh gia s tip tc lỳn (xem Hỡnh .27). Trong mt s trng hp, lỳn thc tip tc xy ra. Mt cỏch tip cn bo ton cú th gii quyt bi toỏn; gi s rng c kt trong biu thc (3.64) l c kt ca phn chớnh gia (Johnson, 1970a). Bõy gi, t biu thc (3.65)

        • U=f(Tv) (3.65)

        • trong trong ú:

        • Tv: nhõn t thi gian = Cvt2/H2;

        • Cv: h s c kt;

        • t2: thi gian;

        • H: chiu di ng thoỏt nc ln nht (=Hc/2 cho trng hp thoỏt nc 2 mt v = Hc cho trng hp thoỏt nc mt mt).

        • S thay i ca c kt U ( c kt phn chớnh gia) vi Tv c th hin trong Hỡnh .28 hoc quan h gia Tv v c kt Ut cú th c tra theo Bng .9.

        • Trỡnh t nhn c thụng s gia ti trc

        • Hai vn k s cú th gp trong quỏ trỡnh cụng vic gia ti trc ngoi hin trng:

        • Giỏ tr ca (f) c bit, nhng t2 phi cú c. Trong trng hp ny, t c 0, (p), v gii cho giỏ tr U, s dng phng trỡnh (3.64) hoc dựng Hỡnh .26. Vi giỏ tr ny ca U, nhn c Tv t Hỡnh .28 sau ú

          • (3.66)

        • Cho mt giỏ tr c th ca t2, (f) phi t c. Trong trng hp ny, tớnh toỏn Tv. Sau ú s dng Hỡnh .28 t c c kt ca phn gia, U. Vi giỏ tr c tớnh U, dựng Hỡnh .26 tỡm giỏ tr yờu cu ca (f)/ (p), sau ú tớnh toỏn (f).

        • Mt vi kinh nghim lch s thnh cụng v cụng ngh gia ti trc cho ci thin t yu c trỡnh by trong ti liu ny (vớ d, Johnson 1970a).

        • Vớ d 3.4.

        • Kim tra hỡnh .25. Trong quỏ trỡnh xõy dng cu ng b, ti trng trung bỡnh lõu di trờn lp sột c mong i tng khong 115kN/m2. p lc ban u 0 gia lp sột l 210kN/m2. õy, Hc=6 m, Cc=0,28, e0=0,9; v Cv=0,36m2/thỏng. Lp sột c kt bỡnh thng. Xỏc nh.

        • lỳn tng cng ca c kt s cp ca t nn khi khụng gia ti trc.

        • Ti trng thờm (f) cn thit loi b ton b lỳn s cp trong 9 thỏng bng gia ti trc.

        • Li gii:

        • lỳn tng cng ca c kt s cp cú th c tớnh toỏn t cụng thc (3.61)4.49

        • =0,1677m=167,7mm

        • Ta cú:

        • trong ú: Cv=0,36m2/thỏng

        • H=3m (thoỏt nc hai mt)

        • t2 = 9 thỏng

        • Do ú:

        • Theo hỡnh .28, vi Tv=0,36, giỏ tr ca U l 47%.

        • Ta cú: (p)=115kN/m2 v 0=210kN/m2

        • Do ú:

        • Theo hỡnh .26, vi U=47% v (p)/0=0,548; (f)/ (p)=1,8

        • Do ú: (f)=1,8x115 = 207 kN/m2

      • 3.4.5. P DNG Lí THUYT C KT GII BI TON THC T

        • T cụng thc (3.49) ta cú thi gian yờu cu (cn thit) cho c kt l , thi gian c kt t t l bỡnh phng vi khong cỏch thoỏt nc ln nht d. Do ú, phng phỏp hiu qu nht gim thi gian c kt l gim khong cỏch thoỏt nc. Phng phỏp s dng cỏch tip cn ny l phng phỏp tng nhanh tc c kt.

        • Hỡnh .29 biu din trng hp trong ú cỏc ging cỏt c khoan vo mt lp sột dy vi iu kin thoỏt nc mt chiu. Khi khụng cú ging cỏt, c kt ch xy ra bng thm thng ng lờn trờn nh lp sột úng vai trũ nh mt lp thoỏt nc. Tuy nhiờn, khi cú cỏc ging cỏt, khong cỏch Hd c gim mt cỏch ỏng k nh thc thm ti cỏc ging cỏt. Cỏc ging cỏt cú th c thi cụng theo s hỡnh ch nht hoc hỡnh tam giỏc nh hỡnh v .30.

        • Khong cỏch hu hiu de c tớnh theo phõn tớch lý thuyt l:

        • de = 1,.13d i vi s ch nht.

        • de = 1,.05d i vi s tam giỏc.

        • Ngoi ra tớnh toỏn de, cn bit kh nng thoỏt nc l rng ca vt liu thoỏt nc. c gi l kh nng thoỏt nc.

        • Trng hp hỡnh .29, gi s ng kớnh ca ging cỏt l dw = 0,.4 m v de = 2,.0 m, khi ú Ch=Cv, (Cv l h s c kt thm ngang), trng hp ny c hiu bng cỏch n gin c ch ca c kt, Hd=(de-dw)/2.

        • Thi gian c kt cú ging cỏt l: .

        • Thi gian cn thit cho c kt so vi thi gian c kt cú cc ging cỏt tcc tgc theo s hỡnh .29 l:

        • Thi gian cn thit cho c kt khi cú ging cỏt (theo s hỡnh 4.20a) l bng 0,.0016 ln so sỏnh vi trng hp khi khụng cú ging cỏt. iu ny cú ngha l nu mt 30 nm t c kt QtUt=80% trong trng hp khụng cú ging cỏt, thỡ cc cỏt s lm tng nhanh c kt v t c kt Qt Ut =80% ch 18 ngy nh trong trng hp d ỏn m rng sõn bay Haneda (Nht Bn).

        • V D MINH HA

        • Trong thc t thit k thng gp 2 dng bi toỏn sau õy khi tớnh toỏn lỳn ca nn theo thi gian

        • Bi toỏn 1: Cho bit thi gian t, yờu cu tớnh Qt Ut v St.

        • Cỏc bc tớnh toỏn nh sau:

        • + Tớnh h s c kt Cv theo cụng thc

        • + Tớnh nhõn t thi gian N theo cụng thc (3.49)

        • + Xỏc nh trng hp c kt c bn hoc tr s ;

        • + Tớnh Qt Ut theo cụng thc hoc tra bng thụng qua giỏ tr N v ;

        • + Tớnh lỳn St theo cụng thc (3.41).

        • Bi toỏn 2: Cho Qt Ut hoc St yờu cu xỏc nh t cn thit t t c kt hoc lỳn núi trờn

        • Cỏc bc tớnh toỏn nh sau:

        • + Tớnh Cv ;

        • + Xỏc nh trng hp c kt c bn: ;

        • + Tra bng xỏc nh N thụng qua QtUt, ;

        • + Tớnh thi gian t da vo cụng thc (3.49) .

        • Vớ d 3.5.

        • Mt lp t sột dy 4,.4 m chu tng ng sut hiu qu phõn b u l 180 kN/m2 .

        • Cho h s nộn th tớch = 0,.25*10-3m2/kN, hóy tớnh lỳn cui cựng d kin do c kt gõy ra.

        • Cho h s thm k ca t l 5 mm/nm v h s thi gian TV cho c kt hon ton l 2,.0. Tớnh thi gian cn t lỳn cui cựng (gi thit cú hai mt thoỏt nc ).

        • Bi gii:

        • a) lỳn cui cựng do lp sột gõy ra l:

        • b) Tớnh thi gian cn t lỳn cui cựng

        • * H s thi gian tớnh theo cụng thc:

        • * Chiu di ng thm (chiu di ng thoỏt nc ln nht), vỡ thoỏt nc 2 phớa nờn:

        • * H s c kt :

        • (m2/nm)

        • Theo bi ra ta cú:

        • (nm) Vy thi gian t lỳn cui cựng l 4,75 nm.

        • Vớ d 3.6.

        • Cho mt nn t sột bóo ho nc, do mm, nm trc tip trờn lp cỏt ht trung cú tớnh thm nc tt, trờn mt t ngi ta tụn cao bi mt lp cỏt san lp trờn mt phm vi rt rng, cú th xem l vụ hn. Sau hai nm u s liu quan trc lỳn o c l 80mm. Kt qu tớnh toỏn lỳn cui cựng cho lỳn S =320mm. Hóy tớnh:

        • Thi gian cn thit nn t lỳn 50% lỳn cui cựng ?

        • lỳn d kin sau 20 nm k t sau khi san lp? Gi thit rng trong thi gian lỳn ú b qua s bin i tr s a, k, e.

        • Cho phộp tớnh c kt vi s hng chui sau:

        • Bi gii:

        • Thi gian cn thit nn t lỳn cui cựng

        • * Sau 2 nm lỳn o c l 80 mm, vy c kt tng ng l:

        • Do ú:

        • Do cỏc h s k, a, e khụng i nờn cú th vit:

        • t:

        • * Thi gian cn thit nn t lỳn 50% lỳn cui cựng, tc l Ut=0,.5

        • T cụng thc:

        • (nm)

        • lỳn d kin sau 20 nm k t sau khi san lp

        • Ta cú:

        • * lỳn d kin sau 20 nm k t sau khi san lp l:

        • Vớ d 3.7.

        • Cho lp t sột do mm dy 4 m, nm trờn mt lp cỏt ht thụ. Ti trng nộn phõn b u vụ hn trờn mt vi cng p = 25 N/cm2. Bit ch tiờu c lý ca lp t sột l: =2,7; ư =18 kN/m3; W = 30%; e0= 0,880; H s nộn lỳn: a(0-2.5)=0,.006cm2/N . H s thm k=1.10-8cm/s; n=10 kN/m3. Ngi ta quan trc lỳn v thi im t no ú ngi ta khoan ly mu di nn thớ nghim nộn xỏc nh c h s rng e=0,.790.

        • Hóy tớnh lỳn cui cựng S, lỳn thi im t - St ; c kt t c tng ng Ut , v thi gian t l my nm?

        • Bi gii:

        • * lỳn cui cựng ca nn

        • * lỳn ti thi im (t), ỏp dng kt qu bi toỏn nộn t mt chiu:

        • * c kt thi im (t) l:

        • * Xỏc nh thi gian lỳn (t):

        • (m2/nm)

        • trong ú: (nm)

        • Vy thi gian t l: 0,32 nm.

        • Vớ d 3.8.

        • Dựng bin phỏp ph u kớn khp mt lp cỏt dy 3m cú trng lng n v ưcỏt =16,.66kN/m3 nộn trc mt lp sột bóo ho nc dy 6 m nm trờn tng ỏ cng nt n thoỏt nc tt (hỡnh .31). t sột cú h s rng e0=1,40, h s nộn lỳn a=12cm2/kN, h s thm k=10-7cm/s. Sau khi ph cỏt mt thi gian t cụng trỡnh c khi cụng xõy dng, lỳc ú xỏc nh c giỏ tr ỏp lc nc l rng do trng lng lp cỏt gõy ra ti cỏc im trong tng sột nh bng sau:

        • Yờu cu:

        • 1 - Xỏc nh lỳn thi gian t ca tng sột v c kt Qt Ut tng ng?

        • 2 - Nu cn i tng sột lỳn xong mi khi cụng xõy dng cụng trỡnh thỡ cn i bao nhiờu thi gian?

        • Cho bit trng lng th tớch ca nc ưn =10 kN/m3

        • Bi gii:

        • a) Lp sột c kt theo s 0 do thoỏt nc 2 mt.

        • * lỳn n nh ca lp sột l:

        • Ti trng gõy lỳn do lp cỏt gõy ra l: ư= 16,66.3 = 50 kN/m2

        • * Xỏc nh biu ng sut cú hiu ti cỏc im A, B, C, D, E, F, G theo cụng thc v cho kt qu vo bng:

          • im

          • A

          • B

          • C

          • D

          • E

          • F

          • G

          • 50

          • 36.6

          • 26.78

          • 23.18

          • 26.78

          • 36.6

          • 50

        • * lỳn ti thi im t l:

        • Trong ú: l din tớch biu ng sut cú hiu, do tớnh i xng nờn ch vic tớnh mt na ri nhõn kt qu lờn hai ln:

        • kN/m

        • * c kt ca lp sột thi gian t l:

        • b) Thi gian cn thit lp sột lỳn xong

        • Trong thc t cụng trỡnh thi gian cn thit tng sột lỳn xong thng l hu hn.

        • Gi s ly c kt Ut= 0,99 v tớnh theo s 0, (chỳ ý i n = 10kN/m3 = 10-5 kN/cm3), ta cú:

        • N=4,395

        • trong ú: d: chiu di ng thm (thoỏt nc mt mt), d = 3m.

        • cm2/s=6,31m2/nm

        • Thay vo ta cú:

        • (nm)

    • 3.5. LN C KT TH CP

      • Theo lý thuyt ca Terzaghi, mt mụ hỡnh hon ho ca trng thỏi c kt thỡ sau khi ỏp lc nc l rng d ó hon ton trit tiờu, t s khụng nộn thờm na. Vic nghiờn cu cỏc ng cong in hỡnh e-log thi gian ch ra rừ rng l khụng xy ra nh vy. Phn cui ca ng cong e~log thi gian tỡm c thng dc v gn nh tuyn tớnh. ú l giai on c kt th cp (nộn th cp) v thng l kt qu ca mt s dng ca c ch t bin liờn quan vi cu trỳc ca t. Cụng thc xỏc nh nh sau:

      • (3.67)

      • Ttrong ú:

      • t: thi im xỏc nh lỳn th cp;

      • tp: thi im kt thỳc quỏ trỡnh c kt s cp;

      • C - h s nộn th cp (s thay i b dy n v cho mi log chu k ca thi gian sau khi c kt U = 1.0 1,0 ó b vt, ly thseo = (0,.025 0,.1).

      • Cỏc giỏ tr C sp xp cú giỏ tr gn ỳng nh sau:

      • + t sột quỏ c kt: C 0,.005

      • + t sột c kt thụng thng: C = 0,.005 ữ~ 0,.05

      • + t hu c: C = 0,.05 ữ~ 0,.5

      • Mt s yu t cú nh hng n ln v tc c kt th cp nh lch s ng sut, b dy lp, t s ng sut chớnh (1/3), tc gia tng ti trng v nhit xung quanh.

    • 3.6. BI TON TNH LN MT MểNG CễNG TRèNH

      • 3.6.1. TI TRNG PHN B U RNG KHP

        • Trng hp lp t chu mt ti trng phõn b u khp trờn b mt, mt t khụng cú chuyn v ngang m ch cú chuyn v thng ng (Hỡnh .32)

        • Trong thc t, nu ti trng tỏc dng trờn mt t khụng phõn b u, nhng cú din phõn b ti trng rt ln, ng thi chiu dy lp t chu nộn nh thỡ ta cú th xem biu ỏp lc gõy lỳn thay i khụng ỏng k v cú th xem nh bi toỏn nộn t 1 chiu.

        • Khi ú ỏp dng kt qu t thớ nghim nộn c kt ta tớnh lỳn theo cụng thc:

          • (3.68)

        • trong ú: e1, e2: h s rng ca t ng vi ỏp lc p1 v p2. Tra theo biu thớ nghim nộn c kt e ~ p.

        • ng sut hu hiu do trng lng bn thõn ti v trớ chớnh gia lp t cn tớnh lỳn

          • (3.69)

        • ng sut gõy lỳn bng tng ng sut hu hiu do trng lng bn thõn v ng sut gõy lỳn ti v trớ chớnh gia lp t cn tớnh lỳn:

        • (3.70)

        • Ngoi ra, cú th tớnh lỳn theo cụng thc: (3.71)

      • 3.6.2. TI TRNG PHN B CC B

        • Xột mt múng cụng trỡnh t trờn nn t nh Hỡnh .33, tớnh lỳn ca t nn ti trng tõm ca múng do ti trng cụng trỡnh gõy ra.

        • p lc do ti trng ngoi tỏc dng lờn nn t ti ỏy múng:

          • (3.72)

        • ng sut gõy lỳn do ti trng ngoi gõy ra ti ỏy múng:

          • (3.73)

        • trong ú:

        • Ntc : ti trng tiờu chun truyn xung múng;

        • F = BxL: din tớch ỏy múng;

        • Df: chiu sõu chụn múng;

        • tb: trng lng n v th tớch trung bỡnh ca bờ tụng v t trờn ỏy múng, ly 2022kN/m3;

        • *: trng lng th tớch ca lp t bờn trờn ỏy múng.

        • Trng hp t nm di mc nc ngm thỡ tớnh vi trng lng th tớch y ni.

        • Ni dung ca phng phỏp ny l chia nn t thnh nhng lp mng sao cho biu phõn b ng sut do ti trng ngoi gõy ra trong mi lp nh, khụng thay i nhiu v c ly trung bỡnh ti im chớnh gia lp phõn t.

        • Cỏc bc tớnh toỏn:

        • + V biu ng sut cú hiu do trng lng bn thõn cỏc lp t gõy ra vi

        • trong ú:

        • : ng sut tng do trng lng bn thõn cỏc lp t gõy ra;

        • u: l ỏp lc nc l rng.

        • V biu s gia tng ng sut tng do ti trng múng gõy ra (Hỡnh .34)

        • vi:

        • ;

        • : l h s tra bng ph thuc vo .

        • Xỏc nh chiu sõu tớnh lỳn Hn: l sõu tớnh t ỏy múng n sõu m ú giỏ tr ng sut cú hiu ln hn hoc bng 5 ln ng sut tng do ti trng múng gõy ra. Tc l :

        • Vi cỏc t yu thỡ:

        • Chia cỏc lp t trong phm vi Hn thnh cỏc lp t hi, v thụng thng thỡ hi c la chn nh sau: hoc . Chỳ ý rng khi chia thỡ mt chia phi trựng vi mt phõn lp v mc nc ngm, b dy lp chia hi cng sỏt mt t thỡ lp chia cng nh, cng xung sõu thỡ b dy lp chia cú th ly ln hn vỡ biu ng sut do ti trng gõy lỳn tt dn theo chiu sõu.

        • Xỏc nh ng sut gõy lỳn trung bỡnh ca tng lp phõn t

        • (3.74)

        • ng sut gõy lỳn bng tng ng sut hu hiu do trng lng bn thõn v ng sut gõy lỳn ti v trớ chớnh gia lp t cn tớnh lỳn:

        • (3.75)

        • T p1i v p2i ta xỏc nh c e1i v e2i da vo ng cong e~p.

        • Xỏc nh lỳn n nh ca mt phõn t. T ú, tớnh lỳn n nh cho ton b vựng t nn cn tớnh lỳn. p dng kt qu bi toỏn nộn t mt chiu cho mi lp t ó chia, thỡ lỳn tng cng xỏc nh theo cụng thc:

        • (3.76)

        • T p1i v p2i ta xỏc nh c e1i v e2i da vo ng cong e ~ p.

        • Xỏc nh lỳn n nh ca mt phõn t. T ú, tớnh lỳn n nh cho ton b vựng t nn cn tớnh lỳn. p dng kt qu bi toỏn nộn t mt chiu cho mi lp t ó chia, thỡ lỳn tng cng xỏc nh theo cụng thc:

          • (3.77)

        • V D MINH HO

        • V D 3.9.

        • Ngi ta tin hnh san lp bng cỏt mt chic h din tớch ln cú chiu sõu nh hỡnh .35. D tớnh lỳn n nh ca nn cỏt pha ỏy h, bit rng lp cỏt lp phớa trờn coi nh khụng lỳn.

        • Lp cỏt pha ỏy h cú h s rng e = 0,.85; h s nộn lỳn a= 0,.0015m2/kN;

        • Bi gii:

        • Vỡ mt h rng nờn cú th coi ti trng cỏt lp mt h l ti trng ri u kớn khp, vỡ vy cú th tớnh lỳn n nh lp cỏt pha ỏy h do ti trng p gõy ra theo cụng thc bi toỏn nộn t mt chiu.

        • Ti trng cỏt p gõy lỳn l: kN/m2

        • Vy lỳn ca lp cỏt pha ỏy h s l:

        • V D 3.10.

        • Trờn mt cụng trng ci to t rng ln (hỡnh .36), mc nc ngm bng mt t, cú mt lp ht cỏt thụ dy 4m nm trờn lp sột yu dy 5 m. Lp t dy 3 m ph trờn ton b cụng trng. Cỏc s liu sau õy c xỏc nh: Trng lng n v: t p l 21KN/m3 ; t cỏt l 20KN/m3 ; t sột l 18KN/m3; H s nộn lỳn tng i ca t sột l: a0 (mV) = 0,22.10-3m2/kN. Hóy xỏc nh:

        • Tớnh ng sut cú hiu thng ng ti tõm lp sột trc v sau khi p t .

        • Tớnh lỳn cui cựng c d kin do c kt ca lp sột .

        • Bi gii:

        • a) Tớnh ng sut hiu qa thng ng ti tõm lp sột trc v sau khi p t

        • * ng sut cú hiu ti tõm lp sột trc khi p t l:

        • (20 9,81).4 + (18 9.81).2,5

        • = 61,235 kN/m2

        • * Sau khi p t tng ca ng sut cú hiu l:

        • kN/m2

        • * ng sut cú hiu ti tõm lp sột sau khi p t:

        • = 61,635 + 63 = 124,235 kN/m2

        • b) Tớnh lỳn cui cựng c d kin do c kt ca lp sột

        • V D 3.11.

        • Múng ca mt cụng trỡnh ln t ti sõu 2,5 m trong mt lp cỏt cht (hỡnh .37) . T mt t, lp cỏt dy 5,5m ri ti lp sột dy 6m, di na l lp ỏ phin sột rn chc. Mc nc ngm nm sõu 3,6m. ó tớnh c rng ti trng múng s lm tng ng sut hiu qu thng ng ti nh lp sột l 140kN/m2, v ti ỏy lp sột l 75kN/m2. Trng lng n v: cỏt l 21,2kN/m3 (bóo hũa) v 19,6kN/m3 (thoỏt nc); t sột l 19,5kN/m3. Kt qu thớ nghim nộn v cỏc thớ nghim khỏc cho di õy .

          • ng sut cú hiu

          • 25

          • 50

          • 100

          • 200

          • 400

          • 800

          • H s rng

          • 0,892

          • 0,884

          • 0,866

          • 0,834

          • 0,800

          • 0,766

        • Hy tớnh lỳn cui cựng d kin do c kt ca lp sột .

        • Bi gii:

        • lỳn n nh ca múng tớnh theo cụng thc:

        • trong ú:

        • - lỳn cui cựng;

        • - h s nộn lỳn tng i (mV);

        • - tng ng sut cú hiu ti gia lp sột;

        • - chiu dy lp sột cn tớnh lỳn;

        • * tng ng sut cú hiu thng ng ti gia lp sột l:

        • kN/m2

        • Ban u, ng sut cú hiu ti tõm lp sột l:

        • kN/m2

        • ng sut cú hiu ti gia lp sột khi cú ti trng múng l:

        • kN/m2

        • Tra bng v ni suy xỏc nh c h s rng ban u e1 tng ng vi e1=0,86

        • Tng t h s rng sau khi cú ti trng cụng trỡnh e2 tng ng vi e2=0,83

        • Do ú ta cú: m2/kN

        • Vy lỳn cui cựng ca lp sột l:

    • 3.7. TNH CHT M NẫN CA T P

      • 3.7.1. TH NGHIM PROCTOR

        • Vi cỏc cụng trỡnh xõy dng c p bng t nh ờ, p, ng sỏ, m bo yờu cu chu lc phi lm sao cho t c lốn cht, gim ti thiu rng v m bo mt ht t cao nht. Mc ớch ca vic m cht nhm gia cng cỏc tớnh cht k thut ca t nh tng n nh ca nn, ngn nga hoc gim thiu lỳn.

        • Tớnh m cht l quỏ trỡnh nộn cht ca t di tỏc dng ca cỏc lc c hc. Qua nghiờn cu cng nh kt qu thớ nghim thc t, ngi ta thy rng cht ca t p ph thuc ch yu vo cp phi ca t, m ca t, cụng m lốn t. Ngoi yu t t trờn ngi ta cng thy nu cho thờm nc vo t thỡ d m cht hn. Vỡ nc lm gim ma sỏt gia cỏc ht v gim liờn kt dớnh gia chỳng. Nhng ch n mt giỏ tr nht nh ca m, nu quỏ gii hn ny lng nc trong l rng s cn tr vic chốn cht ca cỏc ht. m ca t cú th m lốn cht nht gi l m tt nht Wtn (Wopt).

        • * Phng phỏp thớ nghim Prostor xỏc nh m tt nht Wtn

        • - Dựng dng c theo ngh ca Prostor Tiờu chun (t cú kớch thc ht 4,.75mm). Gm mt ng cú th tớch 943cm3 Hỡnh .39.

        • - t dựng p cho vo ng chia lm ba lp, mi lp 1/3 chiu cao ng.

        • - Dựng qu m nng 2,.5(kg) nõng cao 305mm cho ri xung t trong ci. Mi lp 25 ln p.

        • - Sau ú b ng dn, thỏo vũng ph, gt bng mt t em cõn ly trng lng ng v t. Trng lng th tớch ca t (kg/cm3).

        • - Xỏc nh m ca t W(%).

        • - Xỏc nh trng lng th tớch khụ:

        • Lm thớ nghim tng dn lng nc ta thy k tng dn. n khi no k bt u gim thỡ dng thớ nghim. Xỏc nh m tng ng vi kmax . m ny gi l m tt nht Wtn.

        • Kt qu thớ nghim c biu din trờn th cú trc tung biu th k = f(W), trc honh biu th W% (Hỡnh .38). Theo ú ta xỏc nh c m m nộn tt nht ng vi mt cụng m nộn xỏc nh. Nu thay i cụng m nộn ta thy: Khi tng cụng m nộn lờn thỡ m tt nht nh i mt chỳt (im cc tr dch v bờn trỏi), tt c cỏc ng cong k = f(W) u tim cn mt ng thng gi l ng bóo hũa.

        • Da vo nguyờn lý thớ nghim m cht ó nờu trờn, sau ny ngi ta ó ci bin i, nờn cỏc nc khỏc nhau cú quy nh khỏc nhau v thớ nghim m cht. Hin nay cú cỏc thớ nghim sau: Thớ nghim Prostor tiờu chun, thớ nghim Prostor thụng thng, thớ nghim Prostor ci tin, Thớ nghim Prostor do cụng binh M ci tin.

        • * cht ca nn t p thng c thi cụng bng cỏc loi mỏy lu lốn vi s ln i li thớch hp t c cht hp lý. lu lốn ca mỏy thi cụng hin trng khú lốn cht t bng cỏc kt qu thớ nghim trong phũng. Trong thi cụng t thng yờu cu n v thi cụng p t phi t h s m cht:

          • (3.78)

        • Ttrong ú:

        • K: h s m cht;

        • k: trng lng th tớch khụ xỏc nh sau khi m lốn hin trng;

        • kmax: trng lng th tớch khụ xỏc nh trong phũng thớ nghim bng ci Prostor.

        • * Cỏc nhõn t nh hng n tớnh m cht ca t.

        • Ngoi nh hng ca cụng m v m nh ó núi trờn, loi t cng l mt nhõn t quan trng nh hng ti tớnh m cht ca t.

          • Loi t

          • Wopt (%)

          • ưdmax (kN/m3)

          • t cỏt

          • 8 ữ 12

          • 18ữ 18,8

          • t ỏ sột

          • 9 ữ 15

          • 18,5 ữ 20,8

          • t sột

          • 19ữ 23

          • 15,8 ữ 17

        • Núi chung, t cỏt m t trng lng riờng khụ ln so vi t dớnh. Trong iu kin Vit Nam thng gp t cú trng lng ht sột ln v m cao, nhng trong nhiu trng hp phi dựng p p do ú khú t trng lng riờng khụ ln, nu thit k khụng linh hot, d a ti giỏ thnh cụng trỡnh cao.

        • Vi cựng mt loi t, cp phi ca nú cng nh hng n tớnh m cht, c bit l vi t ri. Núi chung, vi mt cụng m n v nh nhau, ng cong m cht ca loi cỏt cú cp phi tt s v trớ cao v dc hn ng cong m cht ca loi cỏt ht u.

        • Trong t cú ln nhiu cht mựn hu c thỡ khú m t trng lng riờng khụ cao, vỡ cht ny cú tớnh n hi ln, tớnh hỳt nc cao, ng thi cú tỏc dng lm cho ht t liờn kt li. Hn na, sau ny cht mc nỏt cũn cú th b phõn gii, lm cho tớnh cht c hc ca t gim i.

        • Khong thi gian di hay ngn sau khi nho trn t, vt liu cú dựng li hay khụng, nhit lỳc m cht u cú nh hng nht nh n tớnh m cht ca t.

      • 3.7.2. TH NGHIM CBR

        • M v mt s nc, trong xõy dng ng ụ tụ, sc chu ti ca t nn sau khi m cht c ỏnh giỏ bng ch s CBR (vit tt ca tờn California Bearing Ratio). Ch s CBR l t s biu th bng phn trm gia ỏp lc to s xuyờn ngp mt tr xuyờn trong t ta xột vi ỏp lc to s xuyờn ngp nh th trong vt liu tiờu chun. Kớch thc tr xuyờn, tc v sõu xuyờn c chun húa.

        • Dng c thớ nghim (Hỡnh .40): Thit b gia ti to ra lc, ng h o bin dng, ci (khuụn) CBR, chy m, dng c o trng n, tm gia ti, b ngõm mu, t sy, cõn, sng,

        • Ch b mu: Ch b 03 mu thớ nghim bng 03 khuụn cú kớch thc: thõn ci bng thộp hỡnh tr rng, ng kớnh trong 152,40 0,66 mm; chiu cao 177,80 0,46 mm; 03 mu m nộn theo quy inh: mu 1: 65 chy/lp; mu 2: 30 chy/lp; mu 3: 10 chy/lp.

        • Ngõm mu thớ nghim: Cho mu vo trong b nc ngõm mu. Duy trỡ mc nc trong b luụn cao hn mt mu 25mm. Thụng thng thi gian ngõm mu l 96 gi.

        • * Tin hnh thớ nghim:

        • - t cỏc tm gia ti lờn mu t. Duy trỡ lc nộn tỏc dng lờn mu l 44kN, lp ng h o bin dng, tin hnh iu chnh s c ca ng h o lc v ng h o bin dng v im 0.

        • - Gia ti bt mỏy cho u nộn xuyờn vo mu vi tc quy nh 1,27 mm/phỳt (0,05 in/phỳt). Trong qua trỡnh mỏy chy, tin hnh ghi chộp giỏ tr lc nộn ti cỏc thi im u nộn xuyờn vo mu: 0,64; 1,27; 1,91; 2,54; 3,75; 5,08 v 7,62 mm (0,025; 0,05; 0,075; 0,1; 0,15; 0,2; v 0,3 in). Nu cn thit cú th ghi thờm giỏ tr lc nộn ti thi im u nộn xuyờn vo mu l:10,16 mm v 12,7 mm (0,4 v 0,5 in), sau ú tt mỏy, thỏo mu.

        • d) Kt qu thớ nghim:

        • V th quan h ỏp lc nộn - chiu sõu ộp lỳn (Hỡnh .41)

        • Da trờn th quan h ỏp lc nộn - chiu sõu ộp lỳn, xỏc nh cỏc giỏ tr ỏp lc nộn ng vi chiu sõu ộp lỳn 2,54 mm (ký hiu l P1) v 5,08 mm (ký hiu l P2).

        • Tớnh cỏc giỏ tr CBR theo cụng thc sau (lm trũn n 1 ch s sau du phy).

          • (3.79)

          • (3.80)

        • trong ú:

        • CBR1 l giỏ tr CBR tớnh vi chiu sõu ộp lỳn 2,54 mm (0,1 in), %;

        • CBR2 l giỏ tr CBR tớnh vi chiu sõu ộp lỳn 5,08 mm (0,2 in), %;

        • P1 l ỏp lc nộn trờn mu thớ nghim ng vi chiu sõu ộp lỳn 2,54 mm (0,1 in), daN/cm2;

        • P2 l ỏp lc nộn trờn mu thớ nghim ng vi chiu sõu ộp lỳn 5,08 mm (0,2 in), daN/cm2;

        • 69 l ỏp lc nộn tiờu chun ng vi chiu sõu ộp lỳn 2,54 mm (0,1 in), daN/cm2;

        • 103 l ỏp lc nộn tiờu chun ng vi chiu sõu ộp lỳn 5,08 mm (0,2 in), daN/cm2.

        • Xỏc nh CBR ca mu thớ nghim: giỏ tr thớ nghim CBR1 c chn lm CBR ca mu khi CBR1 CBR2. Nu CBR2 > CBR1 thỡ phi lm li thớ nghim, nu kt qu thớ nghim vn tng t thỡ chn CBR2 lm CBR ca mu thớ nghim.

        • Vớ d 3.12.

        • Trong mt thớ nghim m cht cho mt loi t dựng p nn ng, cỏc s liu thớ nghim cho trong bng sau v bit th tớch ca khuụn l 1000cm3.

          • Mu s

          • 1

          • 2

          • 3

          • 4

          • 5

          • 6

          • Khi lng t (kg)

          • 1,.80

          • 1,.95

          • 2,.04

          • 2,.10

          • 2.,02

          • 1.,93

          • m (%)

          • 19

          • 20

          • 21

          • 22

          • 23

          • 24

        • Hóy v ng cong quan h khi lng th tớch khụ- m, t ú xỏc nh trng lng th tớch khụ v m tt nht cho loi t núi trờn. nu cho bit khi lng th tớch khụ ca t ngoi hin trng, hóy tớnh h s m cht ca loi t ny.

        • Bi gii:

        • * V biu quan h w~k

        • v c th gia k (k) vi w thỡ cn phi tớnh khi lng th tớch khụ, kt qu c ghi trong bng. (chỳ ý khi lng nờn i thnh (g).

        • Cụng thc tớnh: ; Biu quan h th hin trờn hỡnh .42.

          • Mu s

          • 1

          • 2

          • 3

          • 4

          • 5

          • 6

          • Khi lng t (g)

          • 1820

          • 1950

          • 2060

          • 2100

          • 2020

          • 1910

          • m w (%)

          • 19

          • 20

          • 21

          • 22

          • 23

          • 24

          • k (g/cm3)

          • 1,.53

          • 1,.63

          • 1,.70

          • 1,.72

          • 1,.64

          • 1,.54

        • Trờn biu ta thy khi w = 21,.55% thỡ khi lng th tớch khụ t giỏ tr ln nht kmax=1,.73 g/cm3.

        • * H s m cht c tớnh theo cụng thc:

  • Chng 4. CNG CHNG CT CA T

    • 4.1. KHI NIM

      • Khung ct chu lc ca t l cỏc ht t, gia cỏc ht t cú cỏc lc liờn kt, cỏc lc liờn kt ny nh hn nhiu so vi cng chung ca ht t. Khi nn t chu ti qỳa ln, mi liờn kt gia cỏc ht t b phỏ hy, trong nn t hỡnh thnh mt trt, gõy ra bin dng chung ca c khi t. Trờn mt t s xy ra hin tng phỏ hoi nh bờn cnh cụng trỡnh b nt n, mt phn b y tri lờn v mt khi t ó b trt (Hỡnh .1). S trt ca khi t xy ra trờn mt mt no ú trong khi t v l do cỏc ng sut tip(do ti trng ngoi gõy ra) ti cỏc im trờn mt ú quỏ ln, ln bng cng chng ct . Vỡ vy mun m bo cho nn t n nh, khi thit k sao cho ng sut tip ca mi im trong nn t luụn nh hn cng chng ct ca nn t.

      • (4.1)

      • Trong ú:

      • : ng sut tip tỏc dng trờn mt ct ti mt im;

      • : Cng chng ct ti mt im trờn mt ct ú.

      • Cng chng ct ca t l giỏ tr ng sut tip gii hn m t cú th to ra bờn trong khi t trc khi nú b phỏ hoi. Trong iu kin xỏc nh s dn ti s hỡnh thnh mt trt ct, trờn ú cú th xy ra s di chuyn trt tng i ln nh trt t, mỏi dc trt xoay v phỏ hoi múng nh Hỡnh .1.

      • t tuy l mụi trng ri rc phõn tỏn cú nhiu l rng nhng cú kh nng chng ct nht nh do cỏc yu t sau õy to thnh:

      • Gia cỏc ht cú ma sỏt b mt to nờn lc ma sỏt;

      • Gia cỏc ht cú cht liờn kt to nờn lc liờn kt;

      • Cỏc ht sp xp xen ci vo nhau to nờn lc cn khi b ct.

      • Cng chng ct trc ht ph thuc vo ng sut phỏp (do ti trng ngoi gõy ra) tỏc dng ti mt trt. Ngoi ra, cng chng ct cũn ph thuc cng ma sỏt b mt , lc dớnh kt, lc cn gia cỏc ht t. Cỏc yu t ny li ph thuc vo loi t v tớnh cht c lý ca chỳng nh:

      • + Kớch thc v hỡnh dng ht t;

      • + Thnh phn khoỏng vt v thnh phn cp phi ht;

      • + cht v m ca t;

      • + Tc tng ti v iu kin thoỏt nc,

      • Do ph thuc vo nhiu yu t nờn vic xỏc nh cng chng ct rt khú chớnh xỏc, vic x lý v chn dựng hp lý kt qu thớ nghim gp nhiu khú khn.

    • 4.2. Lí THUYT CNG CHNG CT THEO COULOMB V IU KIN BN MOHR-COULOMB

      • 4.2.1. Lí THUYT CNG CHNG CT THEO COUMLOMB

        • Nm 1776, nh bỏc hc A. Coulomb ó a ra phng trỡnh ỏnh giỏ bn vt liu nh sau:

        • (4.2)

        • ttrong ú:

        • : ng sut phỏp tỏc dng trờn mt trt, kN/m2;

        • : gGúc ma sỏt trong, ;

        • c: lLc dớnh n v, kN/m2.

        • Vi mt loi t, lc dớnh n v c gi thit l hng s v khụng ph thuc vo ng sut tỏc dng, trong khi sc cn ma sỏt bin i trc tip vi ln ca ng sut nộn vuụng gúc vi mt trt.

        • Trong thc t tha nhn rng, trong t bóo ho nc, ng sut do cỏc ht t tip nhn l ng sut cú hiu (), cũn do nc tip nhn l ỏp lc nc l rng (u). bn chng ct liờn h vi ng sut cú hiu, vỡ vy biu thc (4.2) c vit li l:

        • (4.3)

        • Trong trong ú:

        • : ng sut phỏp cú hiu tỏc dng trờn mt trt, kN/m2;

        • u: - ỏp lc nc l rng tỏc dng trờn mt trt, kN/m2;

        • : -Ggúc ma sỏt trong to bi ng sut cú hiu, ;

        • c: - Llc dớnh n v to bi ng sut cú hiu, kN/m2.

        • Vi mt loi t ó cho, cỏc thụng s bn chng ct c v cú giỏ tr l hng s. Cỏc dng ng cng chng ct (ng bao phỏ hoi) thng gp cho cỏc loi t khỏc nhau th hin trờn hỡnh .2.

        • - Trong iu kin khụng thoỏt nc, t bóo hũa. Lc dớnh trong trng hp ú c gi l lc dớnh khụng thoỏt nc ký hiu l cu, gúc ma sỏt trong khụng thoỏt nc u = 0. Giỏ tr ca cu tng ng vi mt m c th, vi mt m khỏc s cú mt giỏ tr cu khỏc. Lỳc ú, ng bao cng chng ct song song vi trc honh nh hỡnh .2a.

        • - i vi t sột c kt thụng thng (t sột ch b bao gm c t sột vựng lõn cn b mt trt bin dng ln) v t cỏt thỡ giỏ tr ca c = 0. ng bao cng chng ct c th hin nh trong hỡnh .2b.

        • - i vi t sột quỏ c kt thỡ giỏ tr ca c > 0. Biu ng bao cng chng ct c th hin nh trong hỡnh .2c.

        • i vi t cỏt, thụng thng giỏ tr gúc ma sỏt trong ca cỏt nm trong khong giỏ tr 260 n 450 [8]. i vi t dớnh, lc dớnh ca t dớnh nm trong khong t 5 kPa n 50 kPa, v gúc ma sỏt trong t 150 n 300[8].

      • 4.2.2. IU KIN BN MOHR COULOMB

        • Nh ó bit t mụn Sc bn vt liu, khi ng sut tip theo tt c cỏc phng cũn nh < thỡ t trng thỏi n nh. Vũng trũn Morh ng sut im ú nm di ng cng chng ct. Nu cú mt im trong nn, ng sut tip ó gõy ra trt theo mt phng no ú, cú ngha =thỡ vũng trũn Mohr ng sut s tip xỳc vi ng cng chng ct ti mt im. Khi ú t iu kin cõn bng gii hn. Xột mt im M trong nn t, gi s õy bt u cú hin tng trt ngha l =, vũng trũn Morh tip xỳc vi ng ti im D nh Hỡnh 4.3.

        • T Hỡnh 4.3, ta cú:

        • (4.4)

        • Khi c = 0 (t cỏt) thỡ cụng thc (4.4) vit li thnh:

        • (4.5)

        • Biu thc (4.4) l iu kin cõn bng gii hn Mohr-Coulomb ca mt im biu din qua nhng ng sut chớnh tỏc dng ti im ú trong t. Cú ngha l, nu cỏc ng sut chớnh ti mt im no ú tho món iu kin (4.4) thỡ im ú cú hin tng t bt u b trt.

        • Cụng thc (4.4) cú th vit thnh:

        • (4.6)

        • iu kin cõn bng gii hn cũn c biu din qua quan h gia cỏc ng sut thnh phn theo mt trc to (xoy). Nh ó bit, cỏc ng sut chớnh c tớnh theo ng sut trc nh sau:

        • (4.7)

        • Thay (4.7) vo (4.4) ta c:

        • (5.8)

        • xỏc nh phng ca mt trt, ni im B vi D thỡ theo phng phỏp ca Morh õy l phng ca ng sut phỏp tỏc dng vuụng gúc vi mt trt v hp vi phng ca ng sut chớnh ln nht 1 mt gúc =. Vỡ ng sut phỏp vuụng gúc vi ng sut tip trờn mt trt v ng sut chớnh 1 cú phng vuụng gúc vi ng sut chớnh (Hỡnh 4.3.2b) nờn mt trt hp vi ng sut chớnh nh nht mt gúc =. Do i xng nờn cú hai mt trt hp vi phng ng sut chớnh nh nht cỏc gúc .

    • 4.3. TH NGHIM XC NH CNG CHNG CT

      • Tựy theo cỏc iu kin lm vic ca t nn tin hnh thớ nghim theo cỏc s ct khỏc nhau nhm xỏc nh cỏc thụng s cng chng ct trng thỏi ng sut tng hay cú hiu, c th l:

      • - S khụng c kt, khụng thoỏt nc, ký hiu UU (s ct nhanh Unconsolidate-Undrain ): c xem nh ct t trng thỏi khụng c kt, khụng thoỏt nc, cung cp thụng s cng chng ct trng thỏi ng sut tng. Cỏc thụng s ny c dựng tớnh toỏn n nh trt ca nn ng c xõy dng p nhanh trờn lp trm tớch sột yu v p t xõy dng nhanh khi t khụng thay i m.

      • - S c kt, khụng thoỏt nc (s ct nhanh, c kt CU, Consolidate- Undrain): c xem nh ct trng thỏi c kt nhng khụng thoỏt nc, tuy rng khụng th o c ỏp lc nc l rng. Cỏc thụng s ny c dựng tớnh toỏn n nh trt ca nn ng c xõy dng p nhanh trờn lp trm tớch sột yu; tớnh toỏn n nh trt ca p do vic h thp mc nc nhanh sau p t v tớnh toỏn n nh ca nn ng c xõy dng nhanh mt trờn mỏi dc t nhiờn.

      • - S c kt, thoỏt nc (s ct chm, c kt CD, Consolidate-Drain): c xem nh ct t trng thỏi c kt, thoỏt nc, cung cp thụng s ng sut cú hiu. Cỏc thụng s ny c dựng tớnh toỏn n nh trt khi xõy dng nn ng rt chm, thnh tng lp trờn lp trm tớch sột yu; tớnh toỏn n nh trt ca p t vi trng thỏi thm n nh v o trong t sột hoc n nh mỏi dc nhõn to trong t sột.

      • 4.3.1. TH NGHIM CT TRC TIP

        • Thớ nghim ct trc tip c thc hin trờn c s gi nh trc mt trt trờn mu t, di tỏc dng ca cỏc cp ỏp lc nộn khỏc nhau v t s b ct bi cp ngu lc tỏc dng theo phng ngang. Thớ nghim ny c s dng xỏc nh cng chng ct ca t sột v t cỏt cú kt cu nguyờn dng hoc c ch b, khụng ỏp dng cho t cỏt thụ, t ln si sn hoc t sột trng thỏi chy hoc b chy di ỏp lc thng ng nh hn hoc bng 1 daN/cm2 trong iu kin n hụng.

        • 4.3.1.1. Thit b v nguyờn lý tin hnh thớ nghim

          • * Thit b thớ nghim (Hỡnh .4)

          • Hp ct bao gm hai tht trờn v di, hỡnh vuụng hoc trũn, cú ng kớnh t 60ữ 80 mm v chiu cao khong 20 mm, c t trờn khung cú th chuyn ng t do trờn bi trt. Tht ct bờn trờn gn vi h o lc ct T bng vũng ng bin cú ng h o ng sut ct. Mu thớ nghim c chun b bng cỏch n mt dao vũng vo mu t nguyờn dng hoc ch b. Ly mu t trong dao vũng t vo hp ct vi hai bn ỏ thm xp m trờn v di. Thit b tng ti (P), cht ti bng qu cõn.

          • * Nguyờn lý tin hnh thớ nghim

          • - Thớ nghim s khụng c kt, khụng thoỏt nc (UU)

          • Sau khi mu thớ nghim t vo hp ct, tỏc dng lc thng ng (P) xỏc nh ỏp lc (ng sut) phỏp tuyn (F l din tớch mt ct ngang ca mu t). Cho hp ct ngp nc v kim tra cỏc thit b o.

          • Tỏc ng lc ct ngang (T) xỏc nh ng sut tip . Lc T tng dn cho n khi tht ct trờn v tht ct di ca hp ct b trt, khi ú mu t b phỏ hoi, ng sut tip bng vi cng chng ct ( = f).

          • Phng phỏp tin hnh tng t nh trờn cho 3 mu t thớ nghim vi cỏc cp ỏp lc phỏp tuyn khỏc nhau. Vic la chn cỏc cp ỏp lc phỏp tuyn () tu thuc vn cn gii quyt. Thụng thng ngi ta la chn: 1=0 (ỏp lc ct t), 2=2.0 v 3=3.0.

          • - Thớ nghim s c kt, khụng thoỏt nc (CU )

          • Ton b quỏ trỡnh t chun b n thớ nghim ct lm tng t nh theo s UU, ngoi tr cỏc dao vũng mu thớ nghim cho c kt theo tng cp ỏp lc phỏp tuyn d kin trc khi tin hnh ct. Trong quỏ trỡnh c kt cú th tin hnh o bin i chiu cao mu t theo tng khong thi gian, nh thớ nghim nộn c kt.

          • - Thớ nghim s c kt, thoỏt nc (CD)

          • Thớ nghim c tin hnh cho cỏc bc chun b nh thớ nghim c kt, ct nhanh. Riờng trong quỏ trỡnh thao tỏc ct t cn tin hnh chm nc cú th thoỏt ra. Tu theo loi t v kh nng ca thit b m chn vn tc ct cho phự hp.

          • Vi cỏc loi t ri (t cỏt) cú kh nng thoỏt nc tt thỡ ct trc tip luụn theo s c kt, thoỏt nc.

        • 4.3.1.2. Kt qu thớ nghim

          • Kt qu thớ nghim ct trc tip c th hin di hai dng biu :

          • - Biu bin thiờn cng chng ct theo chuyn v tng cp ỏp lc phỏp tuyn khụng i (Hỡnh .5). Giỏ tr cng chng ct trờn ng cong l giỏ tr tng ng vi cp ỏp lc phỏp tuyn ú. t nht 3 mu t cn tin hnh cho mt thớ nghim v khi ú ta cú ba cp giỏ tr tng ng: (, ), (, ), (, ).

          • Qua ng Coulomb - (Hỡnh 4.5) tn ti hai ng bao phỏ hoi l ng bao bn nh v ng bao bn cc hn. Kt qu thớ nghim t bao bn cc hn c dựng khi xột n hin tng t bin trong t. Trong tớnh toỏn thụng thng, cn c vo ng bao bn nh xỏc nh cỏc thụng s c trng cng chng ct c, vi:

            • v c =

          • (4.8)

          • Cỏc thụng s sc cng chng ct c thớ nghim theo cỏc s ct trng thỏi ng sut tng hay cú hiu, c th nh sau:

          • - Vi s ct nhanh (UU) cho ta thụng s cu v u;

          • - Vi s ct nhanh, c kt (CU) cho ta thụng s ccu v cu;

          • - Vi s ct chm, c kt (CD) cho ta thụng s c v .

        • 4.3.1.3. u v nhc im ca phng phỏp

          • *u im

          • - Chun b mu v thớ nghim n gin, nht l vi t ri trng thỏi ng sut cú hiu;

          • - Trong trng hp c bit cú th ct trc tip vi t si sn, khi ú cú th s dng dao vũng ct hỡnh vuụng kớch thc ln (> 150 mm), m thớ nghim 3 trc khú cú th thc hin;

          • - Cú th ct liờn tc mt khong chuyn v ngang rt rng xỏc nh c sc khỏng ct trng thỏi xỏo ng (t ó phỏ hng).

          • * Nhc im

          • - Khú kim soỏt c quỏ trỡnh thoỏt nc trong quỏ trỡnh thớ nghim, dn n khú kim soỏt c cỏc thụng s sc khỏng ct hot ng ỳng vi trng thỏi lm vic ca t nn;

          • - Khụng xỏc nh c ỏp lc nc l rng;

          • - Mt trt ct c n nh trc m khụng ct theo trng thỏi t nhiờn ca t (khụng theo mt yu nht ca mu t). Hn na, ng sut phõn b trong t khụng ng u nh trng thỏi t nhiờn.

      • 4.3.2. TH NGHIM CT BNG MY NẫN 3 TRC

        • Thớ nghim 3 trc c tin hnh da trờn c s t s b ct theo mt mt yu nht khụng nh trc, cỏc ỏp lc ngang khụng i tỏc dng trờn ton b mu t, cp ỏp lc thng ng tng dn cho n khi mu b ct. Thớ nghim xỏc nh cng chng ct khụng c kt- khụng thoỏt nc, c kt- khụng thoỏt nc v c kt-thoỏt nc ca t dớnh.

        • 4.3.2.1. Thit b v nguyờn lý tin hnh thớ nghim

          • * Thit b thớ nghim: S thit b thớ nghim nộn 3 trc c biu din trờn hỡnh .6. Mu t sau khi c ch b t mu t nguyờn dng hỡnh tr trũn cú ng kớnh t 35ữ100 mm, chiu cao bng 2 ln ng kớnh (mu t thng dựng cú ng kớnh 38mm), c bc kớn bng mng cao su mng n hi v mt (hoc c hai u) cú cỏc m ỏ thm, ri lp t vo trong hp nộn 3 trc. Hp nộn 3 trc c bm y nc v cú thit b iu chnh to ra mt ỏp lc nc 3.

          • Mt khỏc mu t cũn c tỏc dng mt ỏp lc thng ng thụng qua thit b pittụng to ra ti tỏc dng P. Thit b o lc l vũng ng bin vi thiờn võn phõn k.

          • Chuyn v thng ng ca mu t c o bng thiờn võn phõn k gn vi pittụng nộn. Khúa R cho phộp úng hoc m ng thoỏt nc l rng t trong mu qua ỏ thm, tựy theo s thớ nghim. Cng qua khúa R cho phộp o ỏp lc nc l rng ca t bóo hũa nc, khi lp ng h o. Khi khúa R m cú th o c lng nc thoỏt ra. Khi cn o ỏp lc nc l rng trong quỏ trỡnh thớ nghim thỡ cỏc thit b phi cho bóo hũa nc.

        • 4.3.2.2. Cỏc s thớ nghim ct bng mỏy nộn 3 trc

          • * Thớ nghim khụng c kt, khụng thoỏt nc (UU)

          • õy l s thớ nghim n gin, vn hnh nhanh, giỏ thnh r v thụng dng nht ca thớ nghim nộn ba trc.

          • Mu t c bc kớn bng mng cao su, t vo b nộn trong hp nộn, y lờn cho tip xỳc trc to lc. Bm y nc vo hp nộn n ỏp lc d kin (3) bng mỏy nộn khớ hoc ct thy ngõn. Tỏc ng lc thng ng P y pittụng xung n khi chm mt trờn thi mu bng quay tay hoc ng c. Sau khi gia ti bung ỏp lc, tin hnh thớ nghim bng cỏch gia ti t ngt, tng nhanh (trong khong 10ữ~15 phỳt) chờnh lch ng sut lm cho nc khụng kp thoỏt ra v khụng o ỏp lc nc l rng.

          • ng sut chớnh thng ng 1 c tớnh toỏn theo cụng thc:

          • (4.9)

          • Ttrong ú:

          • Pi: lc thng ng gõy ra ng sut lch;

          • Fi: tit din bin i theo tng khong bin dng tng i;

          • 3i: ỏp lc bung nộn;

          • : lch ng sut cc hn.

          • - ng sut chớnh nm ngang 3i c xỏc nh bng ng h ỏp lc bung nộn.

          • Vic la chn ỏp lc bung nộn 3 ph thuc vo loi t, c bit l ch phõn tớch. Giỏ tr i din thng c chn l mt giỏ tr 3(1) = 0; 3(2) = 0+100 (kN/m2) v 3(3) = 0+ 200 (kN/m2), (trong ú 3 l ỏp lc ct t chiu sõu ly mu).

          • Xỏc nh bin dng tng i (), c 1% bin dng tng i () c mt ln cho ti khi lừi t b phỏ hng, hoc cho ti khi tng bin dng tng i () t ti 20%. Tit din thi mu cn c tớnh toỏn tng khong bin dng tng i ghi c theo biu thc:

          • (4.10)

          • Ttrong ú:

          • Fi: tit din bin i theo tng khong bin dng;

          • F0: tit din thi mu ban u;

          • : bin dng tng i ;

          • L: l chuyn v thi t khi nộn;

          • L: l chiu cao ban u ca thi t.

          • -Kt qu thớ nghim:

          • Tin hnh thớ nghim cho 3 mu t sột bóo hũa theo s khụng c kt khụng thoỏt nc ta c biu nh hỡnh .7.S dng vũng trũn Mohr ng sut biu din ba trng thỏi ng sut trờn th. ng cng chng ct l ng thng tip xỳc vi c ba vũng trũn Mohr ng sut. Trong trng hp ny, kt qu nhn c ng cng chng ct l ng thng nm ngang .

          • Thụng s cng chng ct thu c vi trng hp ng sut tng l lc dớnh khụng thoỏt nc cu v gúc ma sỏt trong u =0.

          • * Thớ nghim c kt, khụng thoỏt nc, o ỏp lc nc l rng (CU)

          • Cỏc quỏ trỡnh t chun b mu, lp t v thớ nghim v nguyờn tc tng t nh s UU trờn. Trc tiờn gia ti cho bung ỏp lc ti mt giỏ tr xỏc nh 3 cho mu c c kt v nc c thoỏt ra hon ton. Khi ỏp lc nc l rng b tiờu tan tỏn hon ton tr li giỏ tr ban u thỡ úng van thoỏt nc ng thi tng ng sut chớnh 1. Bõy gi cú th o ỏp lc nc l rng qua ng ni ỏy bung ỏp lc. Cỏc thao tỏc c th nh sau:

          • - Khi mu t lp t vo bung nộn, tỏc dng ỏp lc bung nộn 3 v cho mu c kt v m van R nc thoỏt ra. Trong quỏ trỡnh i thi mu c kt cn tin hnh o mc c kt theo thi gian tng t nh nộn mt trc.

          • - Di tỏc dngc ca ỏp lc nộn 3, mu t c c kt hon ton. Sau ú, lp thit b o ỏp lc l rng vo v trớ van khoỏ R, tng ng sut nộn 1 thỡ nc l rng trong mu t thoỏt ra c o õy. Thớ nghim c tin hnh bỡnh thng nh s trờn v cú o thờm ỏp lc nc l rng.

          • - Kt qu nhn c theo s ny l sc khỏng ct theo hai trng thỏi l ng sut tng v ng sut cú hiu:

          • + Kt qu thớ nghim theo ng sut tng

          • + Kt qu thớ nghim theo ng sut cú hiu

          • Tng t nh thớ nghim UU, tin hnh thớ nghim cho 3 mu t vi ng sut tng c biu nh hỡnh .8 vi ng sut cú hiu c biu nh hỡnh .9. S dng vũng trũn Mohr ng sut biu din ba trng thỏi ng sut trờn th. ng cng chng ct l ng thng tip xỳc vi c ba vũng trũn Mohr ng sut. Trong trng hp ny, kt qu nhn c ng cng chng ct l ng thng .

          • - Vi trng hp ng sut tng: Thụng s cng chng ct thu c l ccu v cu

          • - Vi trng hp ng sut cú hiu: Thụng s cng chng ct thu c l ccu v cu

          • * Thớ nghim c kt, thoỏt nc (CD Consolidate-drain)

          • Mu t c chun b tng t nh s thớ nghim CU. Tin hnh gia ti cho bung ỏp lc ti mt giỏ tr no ú, tng tr s ng sut chớnh thng ng 1 nc trong l rng thoỏt ra hon ton, trong iu kin gi sao cho ỏp lc nc l rng luụn khụng i. C th mt s im khỏc bit so vi s CU nh sau:

          • - Khi c kt xong, trc khi thớ nghim, van R c m nc thoỏt ra trong quỏ trỡnh thớ nghim.

          • - Vn tc ct phi chm nc l rng cú th thoỏt ra trong qỳa trỡnh ct. Vn tc ny ly da vo vn tc bin dng tng i theo kinh nghim tu thuc loi t.

          • - c trng sc khỏng ct nhn c, theo s thớ nghim ny, trng thỏi ng sut hu hiu vi cỏc thụng s: c v .

          • Trc khi tng ng sut chớnh dc trc 1 v sau khi c kt, din tớch tit din ngang ca mu xỏc nh theo cụng thc:

          • (4.11)

          • Khi thớ nghim khụng thoỏt nc thỡ V = 0, nờn ta cú:

          • (4.12)

          • Trong ú:

          • v

          • F0: din tớch tit din ban u ca mu;

          • V0, L0: th tớch v chiu cao ban u ca mu;

          • V, L: gim th tớch v chiu cao ca mu.

          • Kt qu thớ nghim

          • Theo kt qu Hỡnh .10, i vi t sột c kt bỡnh thng (normally consolidated clay) thỡ ng bao sc chng ct l ng phớa di (i qua gc ta c=0), i vi t sột quỏ c kt (over consolidated clay) l ng phớa trờn (c >0).

          • - Trong s CD, u =0 do ú ng sut tng bng ng sut cú hiu = . Do ú, cỏc thụng s cng chng ct trong trng hp ng sut tng v ng sut cú hiu bng nhau c = c v = .

        • 4.3.2.3. u nhc im ca phng phỏp

          • * u im

          • - Thớ nghim ba trc a nng hn thớ nghim ct trc tip, ta cú th kim soỏt s thoỏt nc khỏ tt v khụng b xoay. S tp trung ng sut vn tn ti nhng nh hn nhiu so vi trong thớ nghim ct trc tip;

          • - t b ct trt, phỏ hy theo mt mt yu nht v cú th xut hin ti bt c v trớ no, iu ny phự hp hn vi tỡnh hỡnh lm vic thc t ca nn t;

          • - Cú th thc hin ỳng cỏc s ct khỏc nhau v cú th o c ỏp lc nc l rng.

          • * Nhc im

          • - Thit b phc tp, thao tỏc khú khn, nhõn viờn k thut phi cú tay ngh cao cú th cú mt kt qu chớnh xỏc;

          • - Khi lng mu t tin hnh thớ nghim ũi hi phi nhiu hn;

          • - Chi phớ thớ nghim t hn nhiu so vi thớ nghim ct trc tip.

      • 4.3.3. TH NGHIM NẫN N HễNG

        • Thớ nghim nộn n hụng l mt trong cỏc phng phỏp n gin v l mt trng hp c bit ca trng hp nộn khụng c kt-khụng thoỏt nc ca thớ nghim nộn ba trc trong ú ỏp lc hụng 3 = 0, xỏc nh cng chng ct ca loi t dớnh. Theo nguyờn lý, mt ti trng dc trc c tỏc dng nhanh vo mu thi mu n hụng t do cho n khi phỏ hng trong mt thi gian ngn m bo nc khụng th vo hoc ra khi mu, giỏ tr cng chng ct thu c trng thỏi ng sut tng. Thớ nghim nộn n hụng ch c dựng vi cỏc mu t dớnh (t sột) khụng nt n.

        • 4.3.3.1. Thit b v nguyờn lý tin hnh thớ nghim

          • * Thit b thớ nghim

          • S nguyờn lý ca thit b thớ nghim nộn n hụng c th hin nh Hỡnh .11:

          • * Nguyờn lý tin hnh thớ nghim

          • Nguyờn lý thớ nghim nộn n hụng tng i n gin, thi mu c ly t hp mu nguyờn dng, c ch b bng mt ng ct mu cú chiu cao bng hai ln ng kớnh, vi ng kớnh quy c khong 35 ữ 38 mm, hai u thi mu c ct phng.

          • - Thi mMu sau khi ch b s c lp t vo m di ca thit b, iu chnh cho lừi mu lờn gn sỏt m trờn. Chun b v chnh ng h thớ nghim.

          • - Tỏc ng lc thng ng t t lờn thi mu mu b nộn xung, vi vn tc t 1,5 n 2 mm/phỳt, cho n khi mu b phỏ hng. Thi gian thớ nghim din ra trong khong 5 n 20 phỳt.

          • - o v ghi lc nộn P tỏc dng lờn mu ng thi vi o chuyn v thng ng (lỳn) ca lừi mu.

          • Kt qu thớ nghim

          • Kt qu thớ nghim c th hin di dng biu quan h qu ư , trong ú qưu l cng nộn khụng n hụng v chuyn v tng i =h/h (Hỡnh .14). Khi phỏ hoi, ng sut tng chớnh nh nht 3 = 0 v ng sut tng chớnh ln nht l 1 = qu nh hỡnh .12.

          • - Cng nộn khụng n hụng qu, c tớnh toỏn theo biu thc:

          • (4.13)

          • - Sc khỏng ct khụng thoỏt nc c xỏc nh:

              • Bng 4.1. Quan h gia st v cng nộn n hụng ca t sột [theo M.Das 20098]

                • st

                • Cng nộn n hụng qu (kN/m2)

                • Rt mm

                • 025

                • Mm

                • 2550

                • Trung bỡnh

                • 50100

                • Cng

                • 100200

                • Rt cng

                • 200400

        • 4.3.3.2. u v nhc im ca phng phỏp

          • * u im:

          • - Thit b thớ nghim v thao tỏc tin hnh thớ nghim tng i n gin, chi phớ thớ nghim r;

          • - Cú th tin hnh thớ nghim trờn hai loi mu l nguyờn trng v khụng nguyờn trng (mu ch b).

          • * Nhc im:

          • - Thớ nghim nộn n hụng ch c dựng vi t dớnh bóo hũa nc v mu t khụng b nt n.

          • V D MINH HO

          • V D 4.1.

          • Trong mt thớ nghim ba trc c kt - khụng thoỏt nc cho mt mu t sột c kt bỡnh thng ti ỏp lc bung 150 kN/m2, lch ng sut cc hn l 260 kN/m2 v ỏp lc nc l rng cc hn l 50 kN/m2.

          • Hóy v ng bao cng chng ct v xỏc nh cỏc thụng s tng ng khỏc khi:

          • a) u= 0 b) c= 0

          • Bi gii:

          • Trng hp u= 0: theo u bi, ta cú: 3 = 150 kN/m2 ; v = 260 kN/m2

          • Vy: 1 = 3+ = 410 kN/m2

          • ng chng ct trong trng hp u= 0 l mt ng nm ngang, do ú cú th tớnh c cu: cu = = 130 kN/m2

          • Trng hp c= 0, theo kt qu t phn trờn, cú th tớnh cỏc ng sut hiu qu:

          • 3 = 3 u = 150 50 = 100 kN/m2

          • 1 = 1 u = 410 50 = 360 kN/m2

          • Theo iu kin cõn bng gii hn Mohr - Coulomb:

          • 1 = 3tg2(45+) + 2ctg(45+ )

          • 360 = 100 tg2(45+ ) rỳt ra c = 34

          • V D 4.2.

          • Cỏc thụng s bn chng ct ca mt t sột c kt bỡnh thng tỡm c l c= 0 v = 26. Thớ nghim ba trc tin hnh cho 3 mu t cho kt qu nh sau:

          • Thớ nghim 1: Mu t c c kt di mt ng sut ng hng l 200 kN/m2 v giai on t ti trng dc trc thỡ khụng thoỏt nc. Hóy xỏc nh lch ng sut cc hn nu ỏp lc nc l rng cui cựng o c l 50 kN/m2.

          • Thớ nghim 2: Mu c c kt di mt ng sut ng hng l 200 kN/m2 v giai on t ti trng dc trc thỡ cho thoỏt nc vi ỏp lc lựi li gi bng khụng. Hóy tớnh lch ng sut cc hn.

          • Thớ nghim 3: C hai giai on u thoỏt nc. Hóy xỏc nh ỏp lc nc l rng khi mu t lch ng sut gii hn l 148 kN/m2. Gi thit mu luụn bóo ho.

          • Bi gii:

          • Trng hp thớ nghim 1: bit 3 = 200 kN/m2 ; u = 50 kN/m2

          • Vy: 3 = 3 u = 200 50 = 150 kN/m2

          • Theo iu kin cõn bng gii hn Mohr - Mohr - Coulomb v chỳ ý iu kin c = 0:

          • 1 = 3tg2(45 + ) 1= 150*tg2(45 +) = 384 kN/m2

          • lch ng sut cc hn: = 1- 3 = 384 150 = 234 kN/m2

          • Trng hp thớ nghim 2: bit 3 = 200 kN/m2 ; u = 0 kN/m2

          • Vy: 3 = 3 = 200 kN/m2

          • Theo iu kin cõn bng gii hn Mohr - Mohr - Coulomb:

          • 1 = 3tg2(45 + ) 1= 200*tg2(45 +) = 512 kN/m2

          • lch ng sut cc hn: = 1 - 3 = 512 200 = 312 kN/m2

          • Trng hp thớ nghim 3: bit = 148 kN/m2

          • Theo iu kin cõn bng gii hn Mohr - Coulomb:

          • 1= 3tg2(45+ ) 1= 3tg2(45 +) = 3tg258 (1)

          • Mt khỏc: 1 = 3 + = 3+ 148 (2)

          • T (1) v (2) gii ra c: 3+ 148 = 3tg258 3 95 kN/m2

          • Vy ỏp lc nc l rng l: u = 3 - 3 = 200 945= 105 kN/m2

          • V D 4.3.

          • Mt s thớ nghim nộn ba trc khụng c kt- khụng thoỏt nc trờn t sột bóo ho nc cho kt qu khi mu b phỏ hoi bng sau. Hóy xỏc nh c trng cng chng ct ca t.

            • MU S

            • 1

            • 2

            • 3

            • p lc bung 3 (kN/m2)

            • 200

            • 400

            • 600

            • lch ng sut (kN/m2)

            • 222

            • 218

            • 220

          • Bi gii:

          • Cú th tớnh ng sut chớnh 1 theo cụng thc: 1 = 3 + v c ghi vo bng sau:

            • MU S

            • 1

            • 2

            • 3

            • ng sut 1 (kN/m2)

            • 422

            • 618

            • 820

          • ng sc chng ct c v nh hỡnh .16. Nhn thy giỏ tr ca 3 mu t gn nh bng nhau nờn tip tuyn chung ca 3 ng trũn song song vi ng . Do ú:

          • u = 0

          • v: cu = = 110 kN/m2

          • V D 4.4.

          • Thớ nghim nộn ba trc ca mu t sột bóo ho nc cú ng kớnh ban u l 38 mm v chiu cao ban u l 76 mm. Kt qu thớ nghim cho bng sau.

          • Hóy xỏc nh cỏc ch tiờu chng ct c, .

            • p sut nộn ca nc 3 (kN/m2)

            • 200

            • 400

            • 600

            • Bin dng dc trc L (mm)

            • 7,.22

            • 8.,36

            • 9.,41

            • Ti trng dc trc gii hn P (N)

            • 480

            • 895

            • 1300

            • Bin dng th tớch V (ml)

            • 5.,25

            • 7.,40

            • 9.,30

          • Bi gii:

          • Din tớch mt ct ngang ca mu khi b phỏ hoi: F = Fo.

          • Trong ú: (mm2) l din tớch mt ct ngang ban u ca mu t. l bin dng th tớch tng i; l bin dng di tng i

          • Th tớch ban u ca mu t: (mm2). Lp bng kt qu:

            • 3

            • (kN/m2)

            • F

            • (mm2)

            • (kN/m2)

            • 1

            • (kN/m2)

            • 200

            • 0.,095

            • 0.,061

            • 1176

            • 408

            • 608

            • 400

            • 0.,110

            • 0.,086

            • 1164

            • 769

            • 1169

            • 600

            • 0.,124

            • 0.,108

            • 1154

            • 1127

            • 1727

          • sin12 = 0,.474

          • sin13 = 0.,473

          • sin23 = 0.,472

          • Chn = sin-10.,473= 28

          • Theo iu kin cõn bng gii hn Mohr - Coulomb:

          • 1 = 3tg2(45+) + 2ctg(45+) c= 16 kN/m2

  • Chng 5. N NH CA T NN V MI DC

    • 5.1. N NH CA T NN

      • Khi xõy dng cỏc cụng trỡnh trờn nn t, nu khụng tớnh toỏn thit k nn múng hp lý, rt d xy ra hin tng mt n nh nn v cng , vớ d trt, lt v/hoc mt n nh v bin dng, vớ d lỳn, chờnh lch lỳn quỏ nhiu. Vỡ vy, m bo n nh nn, cn tớnh toỏn ỏp sut ỏy múng ln nht do tỏc dng ca ti trng ngoi m nn t phớa di múng cú th chu c trc khi b phỏ hoi. Núi cỏch khỏc, cn phi tớnh toỏn sc chu ti ca nn thit k an ton.

      • 5.1.1. CC HèNH THC PH HOI CA T NN KHI TNG TI

        • Xột mt múng bng cú chiu rng B nm trờn b mt mt lp cỏt cht hoc t sột cng, c biu din nh Hỡnh .1a. Bõy gi, nu ti trng c tỏc dng t t lờn múng, lỳn s tng. S thay i ca ti trng trờn n v din tớch múng (q) vi lỳn ca múng c biu din nh Hỡnh .1a. cỏc im c nh - khi ti trng trờn n v din tớch bng qu mt phỏ hoi t ngt trong t di múng xy ra, v b mt phỏ hoi trong t s kộo di n b mt t. Ti trng trờn n v din tớch ny, qu thng c coi nh l ti sc chu ti gii hn ca múng. Khi phỏ hoi t ngt ny din ra ú c gi l phỏ hoi ct tng quỏt.

        • Nu múng nm trờn cỏt hoc t sột m tng i cht (Hỡnh .1b), mt ti trng tỏc dng lờn múng thỡ lỳn ca múng cng tng theo. Tuy nhiờn, trong trng hp ny b mt phỏ hoi trong t s kộo di t múng, nh biu din bng nột m trong Hỡnh .1.b. Khi ti trng trờn n v din tớch múng bng qu(1), s dch chuyn ca múng s kốm theo rung ng t ngt. Mt s dch chuyn ỏng k ca múng thỡ gõy ra phỏ hoi b mt trong t kộo di b mt t (nh ng nột t trong Hỡnh .1b). Ti trng trờn n v din tớch múng m xy ra ú l ti trng gii hn qu. Qua im ú, ti trng tng s lm tng lỳn ca múng tng nhanh. Ti trng trờn n v din tớch múng qu(1), c coi nh ti trng phỏ hoi u tiờn (Vesic, 1963). Chỳ ý rng, trong loi phỏ hoi ny khụng cú nh phỏ hoi, v loi phỏ hoi ny c coi l phỏ hoi ct cc b trong t.

        • Nu múng nm trờn lp t tng i ri, biu ti trng lỳn s ging nh trong Hỡnh .1c. Trong trng hp ny, phỏ hoi b mt trong t s khụng kộo di n mt t. khi vt quỏ ti trng phỏ hoi gii hn, qu, ng ti trng lỳn s dc ng v thc t thng. Loi phỏ hoi ny c gi l phỏ hoi ct xuyờn ngp

        • Cỏc kt qu thớ nghim cho thy hỡnh thc phỏ hoi tng quỏt cú nhng c im sau õy:

        • + Hỡnh thc phỏ hoi tng quỏt cũn gi l phỏ hoi hon ton, xy ra khi múng t trờn nn cỏt cht, t dớnh cng Cu >100 kPa. Phỏ hoi tng quỏt kốm theo bin dng nh (<5%), t nn cú cỏc ch tiờu c lý >360 v ch s N ln (N>30), t cỏt vi cht tng i (Id Dr > 67%).

        • + Cỏc mt trt phỏt trin liờn tc trong nn t, mt phỏ hoi phỏt trin gia mộp múng v mt t;

        • + Quan sỏt thy trt tri liờn tc trờn b mt;

        • + Phỏ hoi kốm theo múng b nghiờng;

        • + Phỏ hoi xy ra t ngt v ln. Biu ng sut - lỳn cú im cc i;

        • + Chiu di khu vc xỏo trn trờn múng ln;.

        • + Trng thỏi gii hn do phỏt trin mộp múng dn m rng xung di v sang phớa bờn.

        • Phỏ hoi ct cc b cú nhng c im sau õy:

        • + Xy ra vi múng t trờn cỏt cú cht trung bỡnh (30% < Id Dr <67%) hoc sột yu gúc ma sỏt nh < 280 v giỏ tr N thp (N<5) v Cu<50 kPa.;

        • + Mt trt phỏt trin sõu di nn nhng cú on khụng liờn tc n b mt t;.

        • + t nn b y tri ớt hn so vi trng hp phỏ hoi ct tng quỏt, phỏ hoi khụng t ngt v múng khụng nghiờng;.

        • + Khi xy xy ra phỏ hoi thỡ nn t cú lỳn ỏng k. Biu ng sut lỳn khụng cú im cc i.;

        • Phỏ hoi ct xuyờn ngp cú nhng c im sau õy:

        • + Múng t trờn nn t tng i xp (Dr I <30%) hoc sột yu gúc ma sỏt nh < 280 v giỏ tr N thp (N<5) v Cu<50 kPa thỡ d xy ra ct xuyờn ngp;.

        • + Mt trt phỏt trin sõu di nn. t nn ch yu b lỳn, khụng b y tri;.

        • + Biu ng sut lỳn khụng cú im cc i.

          • Bng 5.1.: Sso sỏnh s khỏc nhau gia phỏ hoi ct tng quỏt v phỏ hoi ct cc b

          • (ct xuyờn ngp)

            • Phỏ hoi ct tng quỏt

            • Phỏ hoi ct cc b/xuyờn ngp

            • Xy ra i vi t cht/t cng

            • >36o, N>30, IDDr >67%, Cu>100 kPa

            • Xy ra i vi t ri rc/t yu

            • <28o, N<5, IDDr < 30%, Cu<50 kPa

            • Bin dng nh (<5%)

            • Bin dng ln (>20%)

            • Mụ hỡnh phỏ hoi xỏc nh rừ rng

            • Mụ hỡnh phỏ hoi xỏc nh khụng rừ rng

            • Xỏc nh c im cc i ca ng cong P-S

            • Khụng cú im cc i trờn ng cong P-S

            • Trt tri xut hin phn gn múng ca mt t

            • Khụng quan sỏt c trt tri gn múng

            • Kộo di theo phng ngang v lm xỏo trn ln trờn b mt

            • Kộo di theo phng ngang v lm xỏo trn nh trờn b mt

            • Quan sỏt c múng nụng

            • Quan sỏt c múng sõu

            • Phỏ hoi t ngt v mónh lit

            • Phỏ hoi phỏt trin dn dn

            • Lỳn ớt nhng quan sỏt cú phỏ hoi nghiờng

            • Quan sỏt thy lỳn ỏng k ca múng

        • Trong phn ny ta ch xột n trng hp phỏ hoi tng quỏt.

    • 5.1.2. TNH TON SC CHU TI CA MểNG NễNG THEO TERZAGHI

      • Mt mMúng truyn ti trng t kt cu n t nn v múng bao gm hai loi l múng nụng v múng sõu. Múng nụng l múng cú t s gia chiu sõu t múng v b rng múng Df/B 1.

      • Sc chu ti l kh nng ca t nn chu tỏc dng ca ti trng ca kt cu phn trờn khụng cú phỏ hoi ct v lỳn nhiu xy ra. t nn di múng l mt phn ca nn m chu tỏc dng ng sut thờm khi múng v kt cu phn trờn xõy dng trờn t nn.

      • Nm 1921, Prandtl ó xut bn kt qu nghiờn cu ca ụng v xuyờn ca mt vt th cng (vớ d nh xuyờn ngp ca kim loi) vo mt vt liu mm. Nm 1943 Terzaghi kộo di vựng phỏ hoi bin dng do ca Prandtl ỏnh giỏ sc chu ti ca t cho múng bng. Trong thc t, mt múng tng di (t s gia chiu di v chiu rng ln hn 5) cú th c l múng bng. Theo Terzaghi, mt múng cú th c nh ngha l múng nụng nu t s Df/B 1 (B l chiu rng múng v Df l sõu t múng). ễng gi thit rng, i vi tớnh toỏn sc chu ti gii hn, trng lng phn t trờn múng c thay th bng mt ti trng ri u q = Df (Hỡnh .2)

      • C ch phỏ hoi c Terzaghi gi thit xỏc nh sc chu ti gii hn (phỏ hoi ct tng quỏt) cho múng bng thụ t sõu Df nh trong Hỡnh .2. Vựng ABJ (vựng I) l vựng n hi. Hai on AJ v BJ to mt gúc so vi phng ngang. Vựng II (AJE v BJD) l vựng phỏ hoi ct ta trũn, v vựng III l vựng b ng Rankine. ng JD v JE l ng cung logarit, v DF v EG l ng thng. AE, BD, EG v DF to mt gúc 45-/2 so vi phng ngang. Phng trỡnh cung logarit JD v JE cú th c cho nh sau:

        • (5.1)

      • Nu ti trng ri u qu tỏc dng lờn múng v phỏ hoi ct tng quỏt xy ra, lc b ng Pp tỏc dng lờn mi mt ca mnh ABJ. Khỏi nim ny d dng hiu nu ta tng tng rng AJ v BJ l hai tng m ang y cỏc khi t tng ng AJEG v BJDF gõy ra phỏ hoi b ng. Pp b nghiờng mt gúc (gúc ma sỏt ca tng) vi hng vuụng gúc vi b mt ca khi t (hai b mt ú l AJ v BJ). Trong trng hp ny, bng gúc ma sỏt trong ca t . Do AJ v BJ nghiờng gúc vi phng ngang, hng ca Pp l hng thng ng.

      • Xột khi ABJ c th hin trong Hỡnh .2. Xột n v chiu di múng, ta cú

        • (5.2)

      • Ttrong ú:

      • b=B/2;

      • W: trng lng ca khi ABJ = b2tan;

      • C: lc dớnh dc theo cỏc mt AJ v BJ, c tớnh bng lc dớnh nhõn vi chiu di ca mt trt = cb/(cos).

      • Do ú: 2bqu=2Pp + 2bctan - b2tan (5.3)

      • (5.4)

      • p lc b ng trong cụng thc (5.3) l tng ca trng lng ca t , lc dớnh c, v ti trng hụng q cú th c vit nh sau:

        • (5.5)

      • trong ú K, Kc, Kq l cỏc h s ỏp lc t l hm ca gúc ma sỏt trong .

      • Kt hp phng trỡnh (5.4) v (5.5) ta cú

        • (5.6)

      • Ttrong ú:

      • Nc = tan (Kc + 1) (5.7)

        • Nq = Kq tan (5.8)

        • N = ẵ tan (Ktan -1) (5.9)

      • Cỏc giỏ trgiỏ tr Nc, Nq, v N tng ng l h s thnh phn ca lc dớnh, ti trng v ca trng lng bn thõn ca t nn n sc chu ti. tin cho vic tớnh toỏn ta cú th tra cỏc giỏ tr ca cỏc h s Nc , Nq, N theo Bng .2a.

        • Bng 5.2a:. H s sc chu ti Nc, Nq v N - trong biu thc (5.6), (5.10) v (5.11)

        • theo Terzaghi

          • Nc

          • Nq

          • N

          • Nc

          • Nq

          • N

          • 0

          • 5,.7

          • 1

          • 0

          • 26

          • 27.,09

          • 14.,21

          • 9.,84

          • 1

          • 6

          • 1.,1

          • 0.,01

          • 27

          • 29.,24

          • 15.,9

          • 11.,6

          • 2

          • 6.,3

          • 1.,22

          • 0.,04

          • 28

          • 31.,61

          • 17.,81

          • 13.,7

          • 3

          • 6.,62

          • 1.,35

          • 0.,06

          • 29

          • 34.,24

          • 19.,98

          • 16.,18

          • 4

          • 6.,97

          • 1.,49

          • 0.,1

          • 30

          • 37.,16

          • 22.,46

          • 19.,13

          • 5

          • 7.,34

          • 1.,64

          • 0,.14

          • 31

          • 40.,41

          • 25.,28

          • 22.,65

          • 6

          • 7.,73

          • 1.,81

          • 0.,2

          • 32

          • 44.,04

          • 28.,52

          • 26.,87

          • 7

          • 8.,15

          • 2

          • 0.,27

          • 33

          • 48.,09

          • 32.,23

          • 31.,94

          • 8

          • 8.,6

          • 2.,21

          • 0.,35

          • 34

          • 52.,64

          • 36.,5

          • 38.,04

          • 9

          • 9.,09

          • 2.,44

          • 0.,44

          • 35

          • 57.,75

          • 41.,44

          • 45.,41

          • 10

          • 9.,61

          • 2.,69

          • 0.,56

          • 36

          • 63.,53

          • 47.,16

          • 54.,36

          • 11

          • 10.,16

          • 2.,98

          • 0.,69

          • 37

          • 70.,01

          • 53.,8

          • 65.,27

          • 12

          • 10.,76

          • 3.,29

          • 0.,85

          • 38

          • 77.,5

          • 61.,55

          • 78.,61

          • 13

          • 11.,41

          • 3.,63

          • 1.,04

          • 39

          • 85.,97

          • 70.,61

          • 95.,03

          • 14

          • 12.,11

          • 4.,02

          • 1.,26

          • 40

          • 95.,66

          • 81.,27

          • 115.,31

          • 15

          • 12.,86

          • 4.,45

          • 1.,52

          • 41

          • 106.,81

          • 93.,85

          • 140.,51

          • 16

          • 13.,68

          • 4.,92

          • 1.,82

          • 42

          • 119.,67

          • 108.,75

          • 171.,99

          • 17

          • 14.,6

          • 5.,45

          • 2.,18

          • 43

          • 134.,58

          • 126.,5

          • 211.,56

          • 18

          • 15.,12

          • 6.,04

          • 2.,59

          • 44

          • 151.,95

          • 147.,74

          • 261.,6

          • 19

          • 16.,56

          • 6.,7

          • 3.,07

          • 45

          • 172.,28

          • 173.,28

          • 325.,34

          • 20

          • 17.,69

          • 7.,44

          • 3.,64

          • 46

          • 196.,22

          • 204.,19

          • 407.,11

          • 21

          • 18.,92

          • 8.,26

          • 4.,31

          • 47

          • 224.,55

          • 241.,8

          • 512.,84

          • 22

          • 20.,27

          • 9.,19

          • 5.,09

          • 48

          • 258.,28

          • 287.,85

          • 650.,67

          • 23

          • 21.,75

          • 10.,23

          • 6

          • 49

          • 298.,71

          • 344.,63

          • 831.,99

          • 24

          • 23.,36

          • 11.,4

          • 7.,08

          • 50

          • 347.,5

          • 415.,14

          • 1072.,8

          • 25

          • 25.,13

          • 12.,72

          • 8.,34

      • Tuy nhiờn, sau s phỏt trin cụng thc sc chu ti ca Terzaghi, mt s tỏc gi (nh Meyerhof 1951 v 1963, Vesic 1973,) ó a ra cỏc h s sc chu ti Nc, N, Nq cú k n h s hỡnh dng v h s sõu ca múng cng nh a ra gi thit khỏc v hỡnh dng ca nờm di múng. Do ú, giỏ tr ca h s N cú sai khỏc, cũn giỏ tr ca Nc v Nq khụng thay i nhiu. Trong ú, cỏc h s ny c tớnh toỏn theo cỏc cụng thc sau:

        • Nc

        • Nq

        • N

        • Nc

        • Nq

        • N

        • 0

        • 5,14

        • 1,00

        • 0

        • 26

        • 22,25

        • 11,85

        • 8,002

        • 1

        • 5,38

        • 1,09

        • 0,002

        • 27

        • 23,94

        • 13,20

        • 9,463

        • 2

        • 5,63

        • 1,20

        • 0,010

        • 28

        • 25,80

        • 14,72

        • 11,190

        • 3

        • 5,90

        • 1,31

        • 0,023

        • 29

        • 27,86

        • 16,44

        • 13,236

        • 4

        • 6,19

        • 1,43

        • 0,042

        • 30

        • 30,14

        • 18,40

        • 15,668

        • 5

        • 6,49

        • 1,57

        • 0,070

        • 31

        • 32,67

        • 20,63

        • 18,564

        • 6

        • 6,81

        • 1,72

        • 0,106

        • 32

        • 35,49

        • 23,18

        • 22,022

        • 7

        • 7,16

        • 1,88

        • 0,152

        • 33

        • 38,64

        • 26,09

        • 26,166

        • 8

        • 7,53

        • 2,06

        • 0,209

        • 34

        • 42,16

        • 29,44

        • 31,145

        • 9

        • 7,92

        • 2,25

        • 0,280

        • 35

        • 46,12

        • 33,30

        • 37,152

        • 10

        • 8,35

        • 2,47

        • 0,367

        • 36

        • 50,59

        • 37,75

        • 44,426

        • 11

        • 8,80

        • 2,71

        • 0,471

        • 37

        • 55,63

        • 42,92

        • 53,270

        • 12

        • 9,28

        • 2,97

        • 0,596

        • 38

        • 61,35

        • 48,93

        • 64,073

        • 13

        • 9,81

        • 3,26

        • 0,744

        • 39

        • 67,87

        • 55,96

        • 77,332

        • 14

        • 10,37

        • 3,59

        • 0,921

        • 40

        • 75,31

        • 64,20

        • 93,690

        • 15

        • 10,98

        • 3,94

        • 1,129

        • 41

        • 83,86

        • 73,90

        • 113,985

        • 16

        • 11,63

        • 4,34

        • 1,375

        • 42

        • 93,71

        • 85,38

        • 139,316

        • 17

        • 12,34

        • 4,77

        • 1,664

        • 43

        • 105,11

        • 99,02

        • 171,141

        • 18

        • 13,10

        • 5,26

        • 2,009

        • 44

        • 118,37

        • 115,31

        • 211,406

        • 19

        • 13,93

        • 5,80

        • 2,403

        • 45

        • 133,88

        • 134,88

        • 262,739

        • 20

        • 14,83

        • 6,40

        • 2,871

        • 46

        • 152,10

        • 158,51

        • 328,728

        • 21

        • 15,82

        • 7,07

        • 3,421

        • 47

        • 173,64

        • 187,21

        • 414,322

        • 22

        • 16,88

        • 7,82

        • 4,066

        • 48

        • 199,26

        • 222,31

        • 526,444

        • 23

        • 18,05

        • 8,66

        • 4,824

        • 49

        • 229,93

        • 265,51

        • 674,908

        • 24

        • 19,32

        • 9,60

        • 5,716

        • 50

        • 266,89

        • 319,07

        • 25

        • 20,72

        • 10,66

        • 6,765

      • i vi múng vuụng v múng trũn. Terzaghi xut phng trỡnh sc chu ti gii hn.

      • Múng vuụng (5.10)

      • Múng trũn (5.11)

      • trong ú B: ng kớnh ca múng.

      • Vớ d 5.1. Tớnh toỏn sc chu ti ti hn vi mt phỏ hoi tng quỏt ca múng liờn tc cú b rng B =5m v chiu sõu Df=1m nh trong Hỡnh .3. Ly trng lng n v ca t l =18 kN/m3, lc dớnh c = 10 kN/m2 v gúc ma sỏt trong l = 300

      • Li gii: t bng .2, h s sc chu ti ti hn theo cụng Terzaghi l

      • Nc =37.,2;, N = 20.,0, ; Nq = 22.,5

      • Ly qs = * Df, sc chu ti ti hn c tớnh theo cụng thc 65.6 nh sau

      • = 1 677kN/m2

      • Trong phỏt trin phng trỡnh sc chu ti cho phn trc ta gi s mc nc ngm nm sõu ln hn chiu rng múng B. Tuy nhiờn, nu mc nc ngm nm gn múng, cú s thay i trong thnh phn qNq v 1/2 BN. Ba iu kin khỏc nhau v nh hng v trớ ca mc nc ngm c th hin trong Hỡnh .45.5

      • Trng hp I (Hỡnh .4a) nu mc nc ngm nm khong cỏch D trờn ỏy múng, ln ca q trong thnh phn qNq ca cụng thc sc chu ti c tớnh toỏn nh sau:

      • (5.12)

      • trong ú : n = bh - n : trng lng th tớch y ni ca t. V trng lng th tớch ca t di ỏy múng trong thnh phn 1/2 BN c ly theo giỏ tr ca trng lng th tớch y ni n.

      • Trng hp II (Hỡnh .4b) Nu mc nc ngm nm ỏy múng, ln ca q=Df. Tuy nhiờn, trng lng th tớch t di ỏy múng trong thnh phn 1/2 BN c ly theo giỏ tr ca trng lng th tớch y ni n

      • Trng hp III (Hỡnh .4c) Khi mc nc ngm nm sõu di dỏy múng thỡ q=Df. ln ca trng lng th tớch t di ỏy múng c ly nh sau:

      • (5.13)

    • 5.1.3. H S AN TON

      • * Sc chu ti gii hn (qu): Giỏ tr cng ti trng m ti ú t b phỏ hoi do trt.

      • * Sc chu ti gii hn thc (qn): Giỏ tr cng ti trng thc phi thờm ti ỏy múng do cụng trỡnh mi, k c cụng tỏc t: qn = qu - .Df (vi Df l chiu sõu chụn múng)

      • * Sc chu ti cho phộp (qa): Cng ti trng cho phộp ln nht ti ỏy múng ca cụng trỡnh. Vi mt múng xỏc nh trong mt nn t ó cho, sc chu ti cho phộp c xỏc nh nh sau:

      • (5.14)

      • Giỏ tr tớnh toỏn qu da trờn bin i thc t v ng sut. Vic o lp ph ti sõu h, gõy ra gim ng sut bng q=. Df. Giỏ tr sc chu ti cho phộp do vy l tng tng cho phộp v ỏp lc lp ph ban u . Df. Nu tớnh n yu t ny thỡ cụng thc (5.14) c vit li l:

        • (5.15)

      • Do ú h s an ton v ng sut di ỏy múng s l:

        • (5.16)

    • 5.1.4. TI TRNG GII HN CHO MểNG NễNG CHU TI TRNG LCH TM THEO MEYERHOF

      • 5.1.4.1. Lch tõm mt phng

      • Gi s múng nụng chu tỏc dng ca ti trng lch tõm Q nh hỡnh v .5

      • tớnh toỏn sc chu ti ca múng nụng chu ti trng lch tõm, Meyerhof (1953) gii thiu khỏi nim din tớch cú hiu. Khỏi nim ny cú th c gii thớch theo Hỡnh .5, múng cú chiu di l L v chiu rng l B chu tỏc dng ca ti trng lch tõm Q vi lch tõm e. Sau õy l trỡnh t cỏc bc xỏc nh ti trng gii hn m t cú th chu v h s an ton chng phỏ hoi v sc chu ti.

      • Xỏc nh kớch thc cú hiu ca múng

        • B = B 2e

        • L = L

      • Chỳ ý rng, nu lch tõm theo phng chiu di múng, giỏ tr L= L 2e; v giỏ tr ca B= B.

      • Cnh nh hn trong hai kớch thc (L v B) ú l chiu rng ca múng.

      • Xỏc nh sc chiu ti gii hn qu

      • Tng ti trng gii hn m múng cú th chng c l

        • Qult = qu * A = qu . (B) (L) (5.17)

      • trong ú A: l din tớch cú hiu

      • H s an ton v phỏ hoi do sc chu ti l

        • (5.18)

      • 5.1.4.2. Lch tõm hai phng

      • Xột trng hp trong ú mt múng chu tỏc dng ca ti trng Q v mụ men M nh trong nờu trong Hỡnh .6a. Trong trng hp ny, cỏc thnh phn mụ men M theo cỏc trc x v y cú th c xỏc nh theo th t l Mx v My (xem Hỡnh .6b). iu kin ny tng ng vi mt ti trng Q t lch tõm trờn múng vi x = eB v y = eL (Hỡnh .6c).

      • trong ú:

      • (5.19)

      • Khi ú

      • (5.20)

      • V din tớch cú hiu A= B. L

      • Sc chu ti gii hn Qult = qu A

    • 5.1.5. TNH TON SC CHU TI CA MểNG SU THEO TERZAGHI

      • Mt múng c gi l múng sõu khi c xõy dng mt sõu m t s gia chiu sõu múng v chiu rng múng ln (thng Df/B5). i vi múng sõu, cc thng c dựng truyn ti trng t kt cu xung lp t tt khi kt cu khụng th c chng b lp t yu gn mt t. Cú ba phng phỏp thi cụng cc:

      • Trong phn ny ch cp n sc chu ti ca cc n theo iu kin t nn.

      • Terzaghi tỡm thy rngTheo Terzaghi sc chu ti ti hn ca cc n c xỏc nh t tng sc khỏng mi Qtư v sc khỏng ma sỏt xung quanh cc Qs (Hỡnh .7) v c cho bi cụng thc

      • Q = Qpt + Qs = qpt Apt + fs As (5.21)

      • Trong ú:

      • Qqpt : sc chu ti ti hn mi cc (sc khỏng ny c xỏc nh bng cỏch tớnh toỏn sc chu ti ti hn ca mt múng nụng);.

      • Apt : din tớch mt ct ngang ca mi cc;

      • fs: sc khỏng b mt ca cc trờn mt n v din tớch;

      • As : dDin tớch xung quanh cc.

      • Nu mt nn t cú lỳn nhiu sau khi úng cc, lm xut hin mt lc ma sỏt hng xung phỏt trin trờn cc. Lc ma sỏt hng xung ny c gi l ma sỏt õm. nh hng ca ma sỏt õm thỡ c bit quan trng i vi t yu lỳn nhiu xung quanh cc.

    • 5.2. KHI NIM CHUNG V N NH MI DC

      • 5.2.1. KHI NIM V MI DC

        • Mỏi dc l mt khi t cú mt mt gii hn l mt dc (). Mỏi dc c hỡnh thnh hoc do tỏc dng t nhiờn (sn nỳi, b sụng, b h, v.v...) hoc do tỏc dng nhõn to (ta luy nn ng t o, t p, h múng, kờnh o, thõn p t, ờ, v.v...).

        • Mt ct ngang ca mt mỏi t ng nht n gin c trỡnh by nh Hỡnh .9. Theo phng vuụng gúc vi mt ct ú, chiu di ca mỏi dc thng ln hn rt nhiu so vi chiu ngang, do ú bi toỏn mỏi dc thng l bi toỏn phng.

      • 5.2.2. CC HèNH THC PH HOI MI DC

        • Mt b dc l b mt (khụng c bo v) hp vi phng ngang mt gúc nghiờng c gi l b dc khụng kim soỏt. B dc cú th l nhõn to hoc t nhiờn. Cú th b phỏ hoi theo cỏc hỡnh thc khỏc nhau. Cruden v Varnes (1996) ó phõn loi phỏ hoi b dc thnh cỏc loi chớnh c th hin nh trong Hỡnh .10.

      • 5.2.3. CC PHNG PHP TNH TON N NH MI DC

        • V c s lý lun m núi thỡ bi toỏn n nh ca mỏi t thuc cựng mt loi vi cỏc bi toỏn sc chu ti ca nn t v ỏp lc t lờn tng chn. Vỡ vy, xột s n nh ca cỏc mỏi dc, cỏc tỏc gi cng dựng nhng phng phỏp tng t nh cỏc phng phỏp c dựng gii quyt hai bi toỏn trờn, cỏc phng phỏp ny bao gm hai nhúm:

        • Nhúm phng phỏp cõn bng gii hn: cú th nờu mt s vớ d t nhng phng phỏp n gin nh: Fellenius, Bishop, Spencer, Janbu, Morgenstern-Price, n nhng phng phỏp s ca Chen. c im chung ca cỏc phng phỏp cõn bng gii hn l ch xột s lm vic ca kt cu trong trng thỏi gii hn m khụng quan tõm n quan h ng sut - bin dng theo quỏ trỡnh tỏc dng ca ti trng. Do ú nhng phng phỏp ny khỏ n gin v yờu cu cỏc tham s u vo khi tớnh toỏn thng l trng lng th tớch, lc dớnh, gúc ma sỏt trong ca t cú th c xỏc nh bng nhng thớ nghim kinh in trong c hc t). Cỏc phn mm tớnh toỏn n nh mỏi dc s dng phng phỏp cõn bng gii hn nh Geoslope v mụ un Slide trong phn mm Rockscience ca Canada v mt s phn mm khỏc.

        • Nhúm phng phỏp phõn tớch trng thỏi ng sut-bin dng: cú th k n nh phng phỏp phn t hu hn Sloan, phng phỏp s. Cú th núi phng phỏp ny cho kt qu khỏ tt v quan h gia ng sut v bin dng trong sut quỏ trỡnh chu ti ca kt cu cho n khi t trng thỏi gii hn. Tuy nhiờn, yờu cu cỏc tham s u vo khi tớnh toỏn li khỏ phc tp nh: Mụ un n hi, h s poisson (cn nhng thớ nghim chuyờn dng kt hp phõn tớch, tớnh toỏn xỏc nh), bờn cnh ú l khi lng tớnh toỏn ln nhiu khi dn ti sai s tớnh toỏn tớch ly ỏng k. Do vy, ngy nay, cỏc phng phỏp cõn bng gii hn vn c ng dng khỏ ph bin trong vic gii quyt cỏc bi toỏn n nh mỏi dc, sc chu ti, ỏp lc t. Cỏc phn mm tớnh toỏn n nh mỏi dc s dng nhm phng phỏp phõn tớch trng thỏi ng sut bin dng, c th l s dng phng phõn phn t hu hn nh phn mm Plaxis ca H Lan v mụ un Phase2 trong phn mm Rockscience ca Canada cng nh mt s phn mm khỏc.

        • Trong nhúm cỏc phng phỏp cõn bng gii hn thng gi nh cỏc mt trt l mt phng, hoc tr trũn. Lng th trt cú th c coi nh l mt c th hoc cng cú th c chia nh thnh cỏc mnh (khi) vi mt ỏy ca khi l mt trt, mt gia cỏc mnh l thng ng, iu kin trt ch tha món trờn mt ỏy ca mi mnh (khi).

      • 5.2.4. TNH TON N NH MI DC TRT PHNG

        • Khụng phi tt c cỏc mt t u bng phng ging nh bin hoc h. c im (tớnh cht ) a hỡnh nh nỳi hoc thung lng nh hng n b mt t. Nh yu t (c im) a hỡnh gi cu trỳc ca nú bi vỡ t cú cng chng ct trong khi cht lng (ging nh nc) thỡ khụng cú. Cng ca t cú th cng chng li lc trng trng (lc m gõy ra s thay i hỡnh dỏng b mt t). Tuy nhiờn, mt mỏi dc cú th sp (h hng) sau nhng trn ma ln hoc sau mt trn ng t.

        • Mt sS h hng mt trng thỏi cõn bng ca lc gia trng lng ca t trờn mt trt v cng khỏng ct ca mt trt cú th dn ti phỏ hoi mỏi dc. Hin tng ny cú th c hiu t hin tng vt lý c bn bng cỏch s dng mt khi rn nm trờn mt phng nghiờng trn nhn th hin cho t (Hỡnh .11) nm trờn mt mt trt . Nu khi rn nm yờn, sau údo ú khụng cú lc tnglc tht no tỏc dng lờn khi v khi rn nm yờn trờn mt nghiờng.

        • 

        • S dng nh lut 1 Newton, chỳng ta cú th coi n nh ca khi rn cú trng lng m nm trờn dc (mt phng nghiờng) cú gúc nh trờn Hỡnh .11.

        • S cõn bng vi yờu cu rng khụng cú lc no tỏc dng lờn khi rn. S dng h trc ta x-y dc theo mt phng nghiờng, tng lc tỏc dng lờn khi rn theo phng x ()

        • T mg sin = 0 (5.22)

        • T = mg sin (5.23)

        • Trong ú T l lc ma sỏt tnh gia khi rn v dc.

        • Tng lc vuụng gúc vi dc (theo phng y () cho kt qu l:

        • N mg cos = 0 (5.24)

        • N = mg cos (5.25)

        • Trong ú N l phn lc ca b dc lờn khi rn. Khi b dc n nh, lc ma sỏt T lờn quan vi phn lc N bng cụng thc.

        • T àN ( = àmg cos) (5.26)

        • Trong úVi à l h s ma sỏt tnh. Cho n khi giỏ tr (mg sin ) nh hn T, khi rn s nm trờn dc, s khụng cú hin tng trt xy ra.

        • Bõy gi chỳng ta s thay khi rn bng khi t v mỏi dc (mt phng nghiờng) l mt mt trt (Hỡnh .12) nghiờn cu n nh ca lp t bỏn vụ hn nghiờng gúc so vi mt phng ngang, vi chiu dy l l H v trng lng n v ca t l . ng sut phỏp v lc ct tỏc ng lờn mt trt c th hin theo cụng thc sau:.

        • (5.27)

        • (5.28)

        • Bõy gi sSo sỏnh sc khỏng ct ca t f vi cng khỏng phỏt trin trờn mt trt . Khi f , mt trt n nh.

        • H s n nh Fs ca mỏi dc c tớnh toỏn bng cỏch s dng t s gia cng khỏng ct ca t f v cng gõy ct . Biu thc ca h s n nh nh sau:.

        • (5.29)

        • B dc n nh khi h s Fs ln hn 1, bi vỡ tha món iu kin f

        • Cng khỏng ct ca t cú th c tớnh toỏn bng tiờu chun phỏ hoi Coulomb nh sau:

        • (5.30)

        • Cng khỏng ct fT phỏt trin trong t t t c bng cỏch thay biu thc (5.27) vo biu thc (5.30). Tta cú:

        • (5.31)

        • Khi ú h s an ton Fs c xỏc nh bng cỏch thay biu thc (5.28) v biu thc (5.31) vo biu thc (5.29): ta cú

        • (5.32)

        • i vi t cỏt thỡ lc dớnh c =0 kN/m2, khi ú h s an ton tr thnh:.

          • (5.33)

        • Khi mỏi dc bỏn vụ hn trong iu kin bóo hũa, ỏp lc nc u phỏt trin trong mt t c vit bng cụng thc.:

          • u= n H cos2 (5.34)

        • Trong ú:, n l trng lng riờng nc.

        • Lỳc ú ta cú ng sut cú hiu ( = u) c cho bi biu thc:.

          • (5.35)

        • Do ú, h s an ton ca mỏi dc bỏn vụ hn trong iu kin bóo hũa l:

          • (5.36)

        • Vi t cỏt lc dớnh c = 0 kN/m2, ta cú:h s an ton l.

          • (5.37)

        • Vớ d 5.3:

        • Trong mt mỏi dc thng ng bng t sột phỏt trin mt mt trt hp vi phng ngang mt gúc nh trong Hỡnh .13. Gúc ma sỏt trong l 00. Tớnh toỏn h s an ton cho b dc.

        • Li gii:

        • T Hỡnh .13, trng lng W ca khi t (ABC) c gii hn bi mt trt l:

        • Trong ú l trng lng th tớch ca t.

        • Lc gõy trt sinh ra do trng lng ca khi t (ABC) dc theo mt trt c xỏc inh bi:

        • i vi t sột vi gúc ma sỏt trong bng 00, lc khỏng trờn ton b mt trt do lc dớnh ca b mt trt l

        • Do ú, h s an ton Fs l

        • Vớ d 5.4:

        • (Olympic 2006) Mt mỏi dc phng vụ hn cú dc =200 (Hỡnh VD7.2). Lp cỏt chiu dy 3m cú =18kN/m3.

        • Hóy kim tra n nh trt phng theo b mt lp sột vi h s an ton Fs=1.,5. Bit rng sột cú c=10kN/m2 v =200.

        • Hỡnh 5.14

        • Nu mỏi dc ngp nc vi dũng thm n nh song song t mt lp cỏt thỡ mỏi dc cú n nh khụng? Bit rng cỏt bóo ho cú bh=20.,5kN/m3, cũn lp sột cú c=0 v =200.

        • Bi gii:

        • a) Kkim tra n nh trt phng

        • xem xột xột n nh trt ca mỏi dc phng vụ hn, ta xem xột s n nh v trt ca lng th t cú b rng b nh Hỡnh .14.

        • Cỏc lc tỏc dng lờn lng th trt gm cú:

        • * Trng lng ca lng th:

        • Phn lc phỏp tuyn lờn mt trt:

        • Lc tip tuyn hng xung mỏi dc:

        • * Lc khỏng ct chng li s trt:

        • * Cỏc ni lc E1 v E2 bng nhau v ngc chiu nờn trit tiờu nhau.

        • H s n nh v trt:

        • Thay s vi: =18kN/m3, =200, =200, c=10kN/m2, z=3m, ta cú:

          • > [FS] = 1,.5

        • Vy mỏi dc n nh theo yờu cu.

        • b) Kim tra n nh mỏi dc khi cú dũng thm song song

        • Cỏc lc tỏc dng lờn lng th gm cú:

        • * Trng lng ca lng th:

        • Phn lc phỏp tuyn lờn mt trt:

        • Lc tip tuyn hng xung mỏi dc:

        • * p lc nc l rng lờn mt trt:

        • * Lc khỏng ct chng li s trt:

        • Trong ú: c=0; N = N - U

        • H s n nh v trt:

        • Rỳt gn, ta c:

        • Thay s vi: bh=20.,5kN/m3, =200, =200 , ta cú:

        • < 1

        • Mỏi t khụng n nh khi gp nc.

      • 5.2.5. PHN TCH N NH MI DC Vễ HN VI CUNG TRT TRềN

        • Cỏc mụ hỡnh phỏ hoi:

        • Trong trng hp tng quỏt, phỏ hoi ca mỏi dc vụ hn cú th xy ra mt trong cỏc dng sau (Hỡnh .15)

        • Khi phỏ hoi xy ra m mt trt ct qua mỏi dc chõn hoc trờn chõn, thỡ c gi l trt sn (Hỡnh .15a). Trt cung trũn c xem nh l trt chõn nu nú i qua chõn dc v cng nh nú i qua phn trờn chõn dc. Trong trng hp no ú, trt b dc nụng cú th xy ra, nh trờn Hỡnh .15b.

        • Khi phỏ hoi xy ra m mt trt nm di chõn dc mt on, thỡ c gi l trt nn (Hỡnh .15c). Cung trt trong trng hp ny c gi l cung trt gia.

        • Trỡnh t cỏc phng phỏp phõn tớch n nh

        • Cú nhiu phng phỏp phõn tớch n nh mỏi dc, tng quỏt cú th phõn thnh hai phng phỏp chớnh:

        • Phng phỏp khi: Trong trng hp ny, khi t trờn b mt trt c coi nh mt n v. Phng phỏp ny phự hp khi b dc c coi l ng nht, mc dự õy khụng phi l trng hp ch yu ca b dc t nhiờn.

        • Phng phỏp phõn mnh: Trong phng phỏp ny, phn t trờn mt trt c chia thnh cỏc mnh thng ng. n nh ca cỏc mnh c c tớnh toỏn riờng bit nhau. õy l k thut a nng ỏp dng c cho nn t khụng ng nht v cú xt n ỏp lc nc. Phng phỏp ny cng tớnh c s thay i ng sut phỏp dc theo mt phỏ hoi tim tng. Phn phõn tớch c bn ca hai phng phỏp ny s c trỡnh by trong phn sau.

      • 5.2.6. TNH TON N NH CA MI T DNH NG NHT

        • W1 = din tớch (FBAE) x

        • Mgt = W1x l1 W2 x l2

        • Mct = cu . r2 .

        • (5.38)

      • 5.2.7. V TR CUNG TRT NGUY HIM NHT

        • Cung trt nguy him nht l mt cung trt cú h s an ton thp nh nht. H s an ton ti thiu l tiờu chun yờu cu cho thit k. Bi toỏn v v trớ cung trt nguy him nht cú th thc hin bng mt trong hai cỏch sau õy:

        • Bng mt quỏ trỡnh th v sai s, dựng mt s hp lý cỏc cung th v mt cỏch thc tỡm kim cú ch ớch;

        • Bng cỏch dựng quy tc kinh nghim ch nh mt cung th cc hn gi nh, ng thi a ra h s an ton gii hn ln d phũng s cha hon thin ca quy tc.

        • Trong cỏch th sai v sai s, phng phỏp phi thay i ba thụng s hỡnh hc: v trớ ca tõm, bỏn kớnh v khong cỏch ct trc chõn mỏi dc. tin cy chp nhn c, phi v rt nhiu cung th. Vic dựng mỏy tớnh ó lm cho phng phỏp ny kh thi hn nhiu v cng tin cy hn.

        • Ngay c khi dựng phng phỏp thc hin mt s lng th ln, s rt hu ớch nu a ra c s ỏnh giỏ ỳng giỏ tr u tiờn. c thỏiV trớ ca cung trt khụng hon ton bt k, m trỏi li cú th quan sỏt c trc mt s hỡnh dng xỏc nh.

        • i vi mỏi dc cú 530, cung trt nguy him nht luụn qua chõn. V trớ ca tõm cung trt cú th tỡm c da vo Hỡnh ..

        • Vi mỏi dc < 530, cung trt nguy him nht cú th qua chõn, sn, hoc trt nn, ph thuc vo v trớ ca lp t tt (ỏ gc). Nú c gi l hm sõu c nh ngha nh sau:

        • D=

        • K/c t nh mỏi dc n lp t tt

        • Chiu cao mỏi dc

        • Khi cung trt nguy him nht l cung trt nn (hay núi cỏch khỏc mt trt tip tuyn vi lp t tt (ỏ gc)); v trớ ca cung trt nguy him nht cú th c xỏc nh da vo Hỡnh .18.

        • Giỏ tr ln nht cú th ca h s n nh cho phỏ hoi mỏi dc trt nn l 0,181.

        • Vi 530 tt c cỏc cung trt qua chõn dc.

        • Vi < 530

        • (b)

          • Bng 5.3. V trớ tõm cung trt chõn ( < 530)

            • n

            • ()

            • 1()

            • 2()

            • 1,0

            • 45

            • 28

            • 37

            • 1,5

            • 33,68

            • 26

            • 35

            • 2,0

            • 26,57

            • 25

            • 35

            • 3,0

            • 18,43

            • 25

            • 35

            • 5,0

            • 11,32

            • 25

            • 37

        • Chỳ ý: cỏc ký hiu n; , 1 v 2 trong bng xem trong Hỡnh .19

        • Fellenius (1927) cng ó tỡm ra trng hp ca mỏi dc cú cung trt nguy him nht qua chõn vi < 530. V trớ ca cung trt cú th xỏc nh c bng cỏch s dng Hỡnh .19 v Bng .3.

        • Trong iu kin ng nht khụng thoỏt nc, tõm th u tiờn c tỡm bng biu Hỡnh 9.17 [(trong sỏch Whitlow tp 211]) Giỏ tr Yc/H v Xc/H c c tng ng vi gúc nghiờng mỏi dc , trong ú:.

        • Xc Khong cỏch ngang t chõn mỏi dc ti tõm cung th;

        • Yc Khong cỏch ng t chõn mỏi dc ti tõm cung th.

        • Ri ly tõm th u tiờn lm tõm ca nhúm chớn cung th u tiờn. Sau khi ỏnh giỏ h s an ton, khụn khộo chn cỏc tõm mi theo chiu hng t giỏ tr thp nht. Vic thay i bỏn kớnh cú th hp nht trong tớnh toỏn. K thut v ng ng mc v phõn li n gin thng c quen dựng khoanh v trớ cung trt nguy him nht.

      • 5.2.8. TNH TON N NH CA MI DC BNG PHNG PHP PHN MNH

        • Trong thc t (trong thi cụng) khi nn t gm nhiu lp hoc cn tớnh h s an ton chng trt chớnh xỏc hn, mt khi trt c chia thnh nhiu mnh khi phõn tớch n nh mỏi dc. Phng phỏp phõn mnh c s dng bng cỏch quan tõm n iu kin cõn bng ca mi mnh. Bc u tiờn trong phõn tớch n nh khi s dng phng phỏp phõn mnh l xỏc nh hỡnh dng ca mt trt. T quan sỏt thc t, mt trt cú th l phng hoc mt cung trũn hoc dng kt hp (dng phc tp). n gin, s dng mt trt tr trũn trong quỏ trỡnh phõn tớch. Xột phng phỏp n gin Fellenius cho phõn tớch n nh s dng cho mt cung trũn.

        • Phng phỏp n gin c chia ra thnh cỏc thi (mnh) thng ng (lng th trt). Mụ men sc khỏng ca cng chng ct ca mt trt c tớnh toỏn bng cỏch xột tõm ca cung trũn. T s ca mụ men khỏng trt (chng trt) vi mụ men gõy trt (da vo lng th trt) c ly nh l h s an ton (Fs = mụ men chng trt / mụ men gõy trt). Trong phng phỏp n gin ny, lc ngang v lc thng ng gia cỏc mnh c gi thit l bng nhau. Mc dự, gi thit ny trỏi vi thc t, gi thit ny c s dng rng rói hin nay bi vỡ thun tin cho vic tớnh toỏn.

        • Bõy gi xột cõn bng lc cho mt mnh nh trong Hỡnh .20

        • Theo phng phỏp n gin ca Fellenius.

        • Bi vỡ phng phỏp n gin gi thit rng lc gia cỏc mnh l bng v ngc nhau. Do ú ta cú

          • Hn Hn+1=0 (5.39)

          • Vn Vn+1=0 (5.40)

        • Mụ men trt ca mt mnh l:

          • MD =r W sin + r E cos (5.41)

        • Trong ú, r l bỏn kớnh ca cung trt trũn v (E = En+1 En) l chờnh lch ỏp lc nc gia cỏc mnh . Do ú mụ men trt cho tt c cỏc mnh ca lng th trt MD l

          • (5.42)

        • S dng tiờu chun phỏ hoi Coulomb ( v xột ng sut cú hiu (, cng khỏng ct phỏt trin b mt trt ca mi mnh l:

          • (5.43)

        • Ly chiu di ca mi phõn t l l, phng trỡnh (5.43) tr thnh

          • (5.44)

        • Trong ú,

        • N = W cos - E sin (5.45)

        • U = u l (5.46)

        • õy u l ỏp lc nc l rng gia cỏc mnh v l l chiu di mt trt, nhõn biu thc (5.44) vi bỏn kớnh cung trt, mụ men chng trt ca mi mnh.

        • (5.47)

        • Tng mụ men khỏng trt cho tt c cỏc mnh ca lng th trt MR c vit nh sau.

        • (5.48)

        • T biu thc (5.42) v (5.48), h s an ton Fs c xỏc nh bng mi quan h (Fs=mụ men chng trt/mụ men gõy trt) v c vit nh sau:

        • (5.49)

        • Nu (E = 0) thỡ biu thc (5.44) c gi l phng phỏp n gin. H s an ton vi phng phỏp n gin nh sau.

        • (5.50)

        • Nu: Fs < 1 : Mỏi dc mt n nh.

        • Fs = 1 : Mỏi dc trng thỏi cõn bng gii hn.

        • Fs > 1 : Mỏi dc n nh.

        • Tu theo tm quan trng, tỡnh hỡnh chu ti khỏc nhau ca mỏi dc, xột n sai s trong quỏ trỡnh tớnh toỏn (nh gi thit trc mt trt), cng nh sai s khi thớ nghim cú cỏc tham s , c, ,nờn h s an ton v n nh (Fs) cú th ly t 1,1 1,5.

        • Theo Bishop.

        • Bishop ó gi thit rng lc thng ng gia cỏc mnh cng trng thỏi cõn bng v c tớnh vo. ễng ó xut biu thc sau khi phõn tớch n nh mt cung trt trũn bng phng phỏp phõn mnh chng li mt iu kin vt quỏ, lm bi toỏn vụ nh bng biu thc.

        • (5.51)

        • (5.52)

        • Nh chỳng ta thy cụng thc trờn, Fs xut hin c hai v ca phng trỡnh trong phõn tớch n nh ca Bishop. Do ú, phng phỏp lp ó c s dng tớnh toỏn cho ti khi t c giỏ tr hi t ca Fs thc cho mt cung th ó cho. ú l cỏch lm thụng dng trong cỏc phn mm thit k bng mỏy tớnh. Theo 22TCN-262-2000, khi tớnh toỏn h s n nh cho nn ng ụ tụ p trờn t yu thỡ h s n nh ly theo phng phỏp Bishop l Fsmin=1,40.

        • Vớ d 5.5: Tớnh toỏn h s n nh Fs cho mt mỏi dc cú gúc nghiờng 450 so vi mt phng ngang nh Hỡnh .21a, bng cỏch s dng phng phỏp phõn mnh v gi thit mt trt cung trũn. Trng lng n v ca t l = 18kN/m3, lc dớnh l 10kN/m2 v gúc ma sỏt trong ca t l 200.

        • Li gii: õy, mỏi dc c chia thnh 6 mnh nh Hỡnh .21b

        • Chiu di ca cung trt

        • H s an ton c tớnh theo Bng .4. v s dng cụng thc (5.50).

        • Thay vo ta cú:

            • Bng 5.4. Kt qu ca phng phỏp phõn mnh

        • Vớ d 5.6:

        • S dng phng phỏp phõn mnh ca Fellenius xỏc nh h s an ton khi tớnh vi thnh phn ng sut cú hiu, ca mỏi dc cho trờn Hỡnh .22. Bit trng lng th tớch ca t c phớa trờn v di mc nc ngm l 20kN/m3, cng chng ct cú hiu c=10kN/m2, gúc ni ma sỏt = 290.

        • Bi gii:

        • * Trng lng mi mnh trt (tớnh cho 1m di):

        • (kN/m)

        • * Chiu cao h c xỏc nh theo ng tim ca mi mnh trt v xỏc nh trờn Hỡnh .22 da vo hỡnh hc ca mi mnh. Do ú:

        • * p lc nc l rng ti tõm ca mi mnh s l , õy zn l khng cỏch theo phng ng t MNN n im gia v trớ ỏy mnh (hỡnh v). Mt cỏch chớnh xỏc thỡ ỏp lc nc l rng s c tớnh , trong ú ze l khong cỏch tớnh trờn ng vuụng gúc vi cung trt ti im tõm (hỡnh v), õy cng l mt trong nhng sai s thiờn v khớa cnh an ton.

        • * Tng chiu di cung trt c tớnh La=14.,35m. Kt qu c ghi trong Bng .5.

          • Bng 5.5:. Kt qu tớnh toỏn

            • Mnh trt th

            • h

            • h.cos

            • h.sin

            • u

            • L

            • u.L

            • (0)

            • (m)

            • (m)

            • (m)

            • (kN/m2)

            • (m)

            • (kN/m)

            • 1

            • 2

            • 3

            • 4

            • 5

            • 6

            • 7

            • 8

            • 11.,31

            • 3.,18

            • 8.,43

            • 17.,10

            • 26.,90

            • 37.,16

            • 49,.82

            • 59.,93

            • 0.,765

            • 1.,80

            • 2.,73

            • 3.,40

            • 3.,87

            • 3.,89

            • 2.,94

            • 1.,10

            • 0.,75

            • 1.,80

            • 2.,70

            • 3.,25

            • 3.,45

            • 3.,10

            • 1.,90

            • 0.,55

            • -0.,15

            • -0.,10

            • 0.,40

            • 1.,00

            • 1.,75

            • 2.,35

            • 2.,25

            • 0.,95

            • 5.,9

            • 11.,8

            • 16.,2

            • 18.,1

            • 17.,1

            • 11.,3

            • 0

            • 0

            • 1.,55

            • 1.,50

            • 1.,55

            • 1.,60

            • 1.,70

            • 1.,95

            • 2.,35

            • 2.,15

            • 9.,1

            • 17.,7

            • 25.,1

            • 29.,0

            • 29.,1

            • 22.,0

            • 0

            • 0

            • Tng

            • 17.,5

            • 8.,45

            • 14.,35

            • 132.,0

        • T bng .5 ta cú:

          • kN/m

          • kN/m

          • kN/m

        • * H s an ton c tớnh theo cụng thc ca Fellenius:

      • 5.2.9. TNH TON N NH CA MI DC TRONG T Cể CT

        • Gia c cú th c s dng tng n nh ca mỏi dc v nn ng, lm cú kh nng xõy dng b dc v nn ng tng bc v cao hn. Gia c ó c s dng cho 4 trng hp ng dng khỏc nhau:

        • Tng cng mỏi dc. nhiu lp gia c cỏc cao khỏc nhau trong t p tng h s n nh cho mt trt m ct qua phn gia c, lm cho kh nng xõy dng ca mỏi dc cao hn khi khụng cú gia c.

        • Gia c nn ng trờn t yu:Gia c ỏy ca nn ng trờn nn t yu cú th tng h s n nh cho mt trt qua nn ng, lm tng kh nng p cao nn ng hn so vi trng hp khụng cú gia c.

        • Tng gia c t hoc n nh c hc tng t. Cỏc h thng c quyn khỏc nhau ó phỏt trin cỏc loi tng t gia c m c s dng nh cỏc loi tng chn t thụng thng.

        • Tng neo. Tng cc chng ng hoc tng bờ tụng chng thm cú th c ging-nepneo hoc neo mt hoc nhiu v trớ chng cho vic o hoc p. Tng neo c s dng trong c trng hp tm thi v lõu di.

        • H s an ton trng hp cú lc gia c v cng ca t

        • Cú hai phng phỏp c s dng cho phõn tớch cõn bng gii hn ca mỏi dc cú gia c.

        • Phng phỏp A: Lc gia c dựng trong phõn tớch l lc cho phộp v khụng c chia bi h sú an ton c tớnh toỏn trong phõn tớch n nh mỏi dc. Ch cú cng ca t c chia bi h s an ton khi phõn tớch n nh mỏi dc.

        • Phng phỏp B: Lc gia c s dng trong phõn tớch l lc ti hn, v c chia bi h s n nh tớnh toỏn trong phõn tớch n nh mỏi dc. C lc tng cng v cng t c chia bi h s an ton khi tớnh ton phõn tớch n nh mỏi dc.

        • Phng phỏp A thỡ hp lý hn, bi vỡ cng ca t v lc tng cng xut phỏt t cỏc ngun bt nh khỏc nhau, v do ú liờn quan cỏc s lng bt nh khỏc nhau. Phõn tỏch chỳng riờng r lm cú kh nng phn ỏnh nhng s khỏc nhau ny.

        • Khi mt chng trỡnh mỏy tớnh c s dng phõn tớch mỏi dc gia c, cn thit phi hiu phng phỏp no c s dng trong chng trỡnh, do ú phng phỏp xỏc nh lc tng cng thớch hp (lc cho phộp hoc lc ti hn) cú th c xỏc nh rừ trong u vo cho phõn tớch.

        • Nu d liu ca chng trỡnh mỏy tớnh khụng xỏc nh rừ lc tng cng l lc cho phộp hay lc ti hn, thỡ cú th suy ra t phng trỡnh c dựng tớnh h s an ton.

        • Biu thc ca phng phỏp A

        • Nu h s an ton ca mt trt cung trũn c xỏc nh bng mụt biu thc dng sau

        • F=

        • Mụ men sc khỏng ca t

        • Mụ men gõy trt mụ men lc tng cng

        • Hoc thụng thng, nu h s an ton c xỏc nh bng biu thc dng

        • F=

        • Lc khỏng ca t

        • ng sut ct khi cõn bng lc tng cng

        • Chng trỡnh s dng phng phỏp A, v lc tng cng xỏc nh u vo l lc cho phộp, c ký hiu l Pall

        • Biu thc phng phỏp B

        • Nu h s an ton ca mt trt cung trũn c xỏc nh bng mụt biu thc dng sau

        • F=

        • Mụ men sc khỏng ca t + mụ men lc tng cng

        • Mụ men gõy trt

        • Hoc thụng thng, nu h s an ton c xỏc nh bng biu thc dng

        • F=

        • Lc khỏng ca t + lc tng cng

        • ng sut ct khi cõn bng

        • Chng trỡnh s dng phng phỏp B, v lc tng cng c xỏc nh l kh nng chu ti lõu di khụng h s, c ký hiu l Plim

        • Cỏc kiu gia cng (gia c)

        • Nguyờn lý cỏc kiu gia c vt liu ó c s dng cho mỏi dc v nn ng l vi a k thut, khung a k thut, li thộp, v thộp cng cao.

        • Lc gia cng

        • Sc chu ti lõu di ca lc gia cng, ký hiu Tlim, ph thuc vo cỏc h s sau

        • Cng chu kộo. i vi thộp, cng chu kộo l cng chy. i vi vi a k thut, cng kộo ng o bng thớ nghim kộo nhanh mt tm vi.

        • c tớnh co ngút. Thộp thỡ khụng co ngút, nhng vt liu a k thut thỡ cú. Ti trng kộo s dng cho thit k ca tng vi hoc li a k thut phi gim n giỏ tr nh hn giỏ tr trong thớ nghim kộo, vi ng sut m nh hn m ớt co ngút hoc khụng cú co ngút xut hin trong tui th lm vic ca kt cu.

  • CHNG 6. P LC T LấN TNG CHN

    • 6.1. KHI NIM CHUNG V PHN LOI P LC T LấN TNG CHN

      • 6.1.1. KHI NIM

        • Tng chn l mt kt cu chu lc gi cho khi t sau tng c n nh. Trong xõy dng cụng trỡnh, cỏc kt cu nh m cu, kố ng, tng cc vỏn c gi l tng chn.

      • 6.1.2. PHN LOI TNG CHN T

        • 6.1.2.1. Phõn loi theo cng

          • Bin dng ca bn thõn tng chn t lm thay i iu kin tip xỳc gia lng tng chn vi khi t p sau lng tng, do ú lm thay i tr s ỏp lc t tỏc dng lờn lng tng v cng lm thay i dng biu phõn b ỏp lc t theo chiu cao tng. Thớ nghim ca G.A. ubrova ó chng t khi tng b bin dng do chu ỏp lc t cng cong v cng ỏp lc t phn trờn tng lờn. Nu chõn tng cú chuyn v v phớa trc thỡ phn trờn tng tng lờn rt nhiu, cú khi n 2.5 ln so vi ỏp lc ban u, cũn cng ỏp lc phn di tng thỡ li gim.

          • Theo cỏch phõn loi ny, tng c phõn thnh hai loi: tng cng v tng mm.

          • Tng cng: l tng khụng cú bin dng un khi chu ỏp lc t m ch cú chuyn v tnh tin v xoay.

          • Nu tng cng xoay quanh mộp di, ngha l nh tng cú xu hng tỏch ri khi khi t p v chuyn v v phớa trc thỡ nhiu thớ nghim ó chng t l biu phõn b ỏp lc ca t ri cú dng ng thng v cú tr s cng ln nht chõn tng. i vi t p sau lng tng l t dớnh, theo kt qu thớ nghim ca B.L. Taraxop thỡ biu phõn b ỏp lc t cú dng hi cong v cng cú tr s cng ln nht ti chõn tng.

          • Nu tng cng xoay quanh mộp trờn, ngha l chõn tng ri khi khi t p v chuyn v v phớa trc thỡ theo kt qu thớ nghim ca nhiu tỏc gi (K. Terzaghi, G.A ubrụva, I.V. Yarụpụnxki, I.P. Prụkụfiep) biu phõn b ỏp lc t (t ri cng nh t dớnh) cú dng cong, tr s ln nht ph thuc vo mc chuyn v ca tng v vo khong phn gia lng tng.

          • Tng cng thng l cỏc khi bờ tụng, bờ tụng ỏ hc, gch ỏ xõy nờn cũn gi l tng khi. Tng chn bng bờ tụng ct thộp cú dng tm hoc bn nhng to vi cỏc b phn khỏc ca cụng trỡnh thnh nhng khung hoc hp cng cng c xp vo loi tng cng.

          • Tng cng quay quanh mộp di - t sau lng tng l t ri.

          • Tng cng quay quanh mộp di - t sau lng tng l t dớnh.

          • Tng cng quay quanh mộp trờn.

          • Tng mm: l loi tng m bn thõn tng cú bin dng.

        • 6.1.2.2. Phõn loi theo nguyờn tc lm vic

          • Tng chn t l loi cụng trỡnh thng xuyờn chu lc y ngang (ỏp lc t), do ú tớnh n nh chng trt chim mt v trớ quan trng i vi tớnh n nh núi chung ca tng. Theo quan im ny tng chn c phõn lm my loi sau õy:

          • Tng trng lc: n nh c m bo ch yu do trng lng bn thõn tng. Cỏc loi tng cng u thuc loi tng trng lc.

          • Tng na trng lc: n nh c m bo khụng nhng do trng lng bn thõn tng v bn múng m cũn do trng lng ca khi t p nm trờn bn múng. Loi tng ny thng lm bng bờ tụng ct thộp nhng chiu dy ca tng cng khỏ ln (do ú cong gi l tng dy)

          • Tng bn gúc: n nh c m bo ch yu do trng lng khi t p ố lờn bn múng. Tng v múng l nhng bn, tm bờ tụng ct thộp mng nờn trng lng ca bn thõn tng v múng khụng ln. Tng bn gúc cú dng ch L nờn cũn gi l tng ch L.

          • Tng mng: s n nh ca loi tng ny c m bo bng cỏch chụn chõn tng vo trong nn. Do ú loi tng ny cũn gi l tng cc v tng c. gim bt chụn sõu trong t ca tng v tng cng ca tng ngi ta thng dựng neo.

        • 6.1.2.3. Phõn loi theo chiu cao

          • Chiu cao ca tng thay i trong mt phm vi khỏ ln tu theo yờu cu thit k. Hin nay chiu cao tng chn t ó t n 40m (tng chn t nh mỏy thu in trờn song sụng Vonga). Theo chiu cao, tng thng c phõn lm 3 loi:

          • Tng thp: cú chiu cao < 10m.

          • Tng trung bỡnh: loi tng chn cú chiu cao khong trung gian ca hai loi trờn (tc l t 10 ữ~ 20m)

          • Tng cao: cú chiu cao > 20m.

          • Theo quy phm QP-23-65 ca Vit Nam thỡ ly gii hn phõn chia ba loi tng thp < 5m, tng trung bỡnh: 5~10m, tng cao >10m.

        • 6.1.2.4. Phõn loi theo gúc nghiờng ca lng tng

          • Theo cỏch phõn loi ny, tng c phõn thnh tng dc v tng thoi:

          • Tng dc: li phõn ra tng dc thun v tng dc nghch. Trong trng hp ca tng dc khi t trt cú mt mt gii hn trựng vi lng tng.

          • Tng thoi: nu gúc nghiờng ca lng tng ln quỏ mt mc no ú, thỡ khi t trt sau lng tng khụng lan n lng tng.

          • Nguyờn lý tớnh toỏn ỏp lc t lờn lng tng dc v lng tng thoi khỏc nhau.

        • 6.1.2.5. Phõn loi theo kt cu

          • V mt kt cu, tng chn c phõn loi thnh tng lin khi v tng lp ghộp.

          • Tng lin khi: lm bng bờ tụng ỏ hc, gch xõy, ỏ xõy hay bng bờ tụng ct thộp. Tng lin khi c xõy hoc bờ tụng mt cỏch trc tip.

          • (2) Tng lp ghộp: gm cỏc cu kin bng bờ tụng ct thộp ỳc sn lp ghộp li vi nhau theo nhng s kt cu nh sn. Cu kin ỳc sn thng l nhng thanh hoc nhng tm khụng ln (thng di 3m) tin vic vn chuyn.

          • Tu theo s kt cu lp ghộp, thng cú my kiu nh Hỡnh 6.5.

          • Tng kiu ch L: gm nhng khi v tm bờ tụng ghộp li.

          • Tng kiu hng ro: gm nhiu thanh bờ tụng ct thộp lm tr ng hay tr chng v cỏc bn ghộp li.

          • Tng kiu hp: gm mt tng hay hai tng, trong hp y cỏt si.

          • Tng kiu chung: gm nhiu thanh t dc ngang xen k nhau, trong chung cỏt si.

          • Ngoi ra cũn cú cỏc kiu tng chn sau õy:

          • Tng r ỏ: gm cỏc r ỏ ni ghộp li vi nhau. R ỏ bng li st hoc li pụlyme c xp tng lp, kt ni vi nhau ri xp dỏ hc vo trong tng r. t ht mn ca t nn v t p khụng xõm nhp vo ỏ hc trong r, thng mt lp vi a k thut ngn cỏch ỏy tng v lng tng vi t nn v t p. u im ni ni bt ca tng r ỏ l chu lỳn ca nn rt tt v k thut lm tng n gin. Hin nay cỏc nh khoa hc ang nghiờn cu bin phỏp cng nh vt liu tng tui th ca r.

          • Tng t cú ct: l dng tng hin i m nn t c gia cng bng cỏc vt liu a k thut. Tng mt phớa ngoi lm bng cỏc tm bờ tụng ct thộp, v c ni vi cỏc di kim loi hay pụlyme chụn tng lp trong t p sau tng. t p tỏc dng v y tng ra khi t, nhng ng thi trng lng ca t p cú tỏc dng to nờn lc ma sỏt gia t v ct neo mt tng li. Tng t cú ct cú nhiu u im: nh, chu lỳn tt nờn cú th thớch ng vi cỏc loi t nn khụng tt.

      • 6.1.3. CC LOI P LC TC NG LấN TNG CHN

        • Nh chỳng ta ó bit, tng chn t l mt kt cu cụng trỡnh dựng gi cho khi t sau tng c cõn bng, khi b . Khi cú tng chn t, do trng lng ca khi t sau tng v ti trng trờn b mt khi t ú (nu cú), cho nờn s sinh ra mt ỏp lc t tỏc dng lờn lng tng, tựy theo hỡnh thc chuyn v ca tng m trng thỏi ng sut ca khi t sau tng s khỏc nhau, do ú tr s ca ỏp lc t lờn tng cng khỏc nhau. Vỡ vy, trc khi xột n vn tớnh toỏn ỏp lc t, cn phi bit iu kin sn sinh ra chỳng.

        • Da trờn c s thớ nghim nghiờn cu tng tỏc gia t v tng, vi t sau tng l cỏt ht va. K.Terzaghi ó cho bit rng, di nh hng ca trng lc, khi t sau lng tng luụn luụn cú xu hng chuyn dch v khi gp sc phn khỏng ca tng thỡ s to ra ỏp lc tỏc dng lờn tng. p lc ny ph thuc vo tớnh cht c lý ca t, kớch thc hỡnh hc ca tng v nú ph thuc rt nhiu vo chuyn v ca tng.

        • 6.1.3.1. p lc ch ng.

          • Khi tng chuyn dch v phớa trc hoc quay vi mt gúc rt nh quanh mộp trc ca chõn tng (Hỡnh .6.), thỡ khi t sau lng tng s dón ra, ỏp lc t lờn tng s gim dn khi chuyn dch ca tng tng. Khi chuyn dch t n giỏ tr nht nh (theo K Terzaghi giỏ tr ny l =0,10,5%H, H: chiu cao ca tng) thỡ xut hin cỏc vt nt trong t, khi t sau tng s b trt xung theo cỏc vt nt, ngi ta gi l mt trt ch ng. Cui cựng t v tng ri vo trng thỏi cõn bng mi: cõn bng ch ng. p lc nh nht tỏc dng lờn lng tng khi ú l ỏp lc ch ng

          • Vy ỏp lc ch ng l ỏp lc nh nht tỏc dng lờn tng khi tng tnh tin v phớa trc hoc nghiờng v phớa trc ký hiu Ea.

        • 6.1.3.2. p lc b ng.

          • Ngc li nu do tỏc dng ca lc ngoi tng chuyn dch ngang hoc nghiờng v phớa sau (Hỡnh .7.) thỡ khi t sau tng s b ộp li, do ú m ỏp lc t lờn tng s tng dn lờn khi chuyn dch ca tng tng. Khi chuyn dch ln (khong =15%H) trong t xut hin vt nt v khi t sau tng b y trt lờn trờn ngi ta gi l mt trt b ng. t v tng ri vo trng thỏi cõn bng mi: Trng thỏi cõn bng b ng. p lc ln nht tỏc dng lờn lng tng khi ú l ỏp lc b ng

          • p lc b ng l ỏp lc ln nht tỏc dng lờn tng khi tng dch chuyn hoc nghiờng v phớa mỏi t, ký hiu Ep ( hoc Eb).

        • 6.1.3.3. p lc tnh:

          • Nu tng tuyt i cng, v hon ton khụng chuyn v t sau tng n nh, thỡ khi t sau tng trng thỏi cõn bng tnh, ỏp lc t tỏc dng lờn lng tng lỳc ny gi l ỏp lc tnh v ký hiu bng Et

          • So sỏnh tr s ca ba loi ỏp lc t ta thy:

          • Ea < ET < Ep

          • Nm 1934, K.Terzaghi ó lm thớ nghim mụ hỡnh tng chn cao 2.18m vi t sau tng l cỏt ht va nghiờn cu vn ỏp lc t lờn tng chn. ễng ó ln lt cho tng chuyn v v phớa trc v v phớa sau, ng thi quan sỏt s bin thiờn ca tr s ỏp lc t trong quỏ trỡnh thớ nghim. Kt qu cho thy rng, tr s ca ỏp lc t thay i tựy theo tỡnh hỡnh chuyn v ca tng. Trong quỏ trỡnh tng chuyn v v phớa trc thỡ ỏp lc t t ti tr s nh nht tng ng vi ỏp lc t ch ng biu th bi im B trờn (Hỡnh 6.8). Theo kt qu thớ nghim nn t p sau lng tng l t cỏt cht thỡ nú b nt khi khong cỏch chuyn v phớa trc bng 0.05% chiu cao tng, cũn nu t ú l cỏt ri thỡ hin tng nt xut hin khi khong cỏch ú ln hn. Nu cho tng chuyn v v phớa t, thỡ ỏp lc t tng lờn v khi khi t sp b trt thỡ ỏp lc y t tr s ln nht, tng ng vi ỏp lc t b ng biu th bi im C trờn (Hỡnh 6.8). Khi tng khụng cú chuyn v no thỡ ỏp lc t cú tr s trung gian gia ỏp lc t ch ng v b ng v l ỏp lc t tnh biu th bi im A trờn (Hỡnh 6.8).

    • 6.2. XC NH P LC T LấN TNG CHN

      • 6.2.1. PHNG PHP XC NH P LC TNH CA T LấN TNG CHN

        • Xột bi toỏn mt t sau tng phng, nm ngang, t sau tng ng nht nm trong trng thỏi cõn bng bn, lng tng phng thng ng. vi gi thit s cú mt ca tng khụng lm thay i iu kin lm vic ca t. khi ú ỏp lc ca t tỏc dng lờn mt phng lng tng chớnh l ỏp lc hụng trờn mt phng ú trong nn khi khụng cú tng. do khi t trng thỏi cõn bng tnh nờn ỏp lc ú gi l ỏp lc tnh.

        • tớnh ỏp lc tnh cú th dựng lý lun n hi, tng t nh xột trng thỏi ng sut ca phõn t t trong hp nộn cú thnh cng ó trỡnh by chng 2.

        • Trng thỏi ng sut ca t trong iu kin nộn khụng n ngang ti im M trờn lng tng sõu z bt k so vi mt t c trỡnh by trờn Hỡnh .9a. ng sut bn thõn ca t bt = z úng vai trũ l ng sut chớnh nh nht. Vỡ t trng thỏi cõn bng n hi, nờn vũng trũn Morh nm di ng biu th cng chng ct ca t (Hỡnh .9b)

        • Cng ỏp lc t tnh (ng sut tnh o) c tớnh theo cụng thc sau :

        • PT =o= .. Z (6.1)

        • trong ú:

        • : trng lng riờng n v ca t sau tng;

        • z: sõu ca im cn tớnh ỏp lc;

        • : h s nộn ngang (ỏp lc ngang) ph thuc vo tng loi t. :

        • + H s ny cú th xỏc nh Theo lý thuyt n hi thỡ vi l h s poisson, c trỡnh by theo Bng 6.1;

        • + bng thớ nghim hoc nh theo cỏc cụng thc sauTheo Jaky(1944) thỡ :

          • Bng 6.1: H s ỏp lc ngang

            • Tờn t

            • Cỏt

            • sột nh

            • sột

            • Sột

            • H s

            • 0,430,54

            • 0,540,67

            • 0,670,82

            • 0,821,00

        • Vy biu ỏp lc t tnh tỏc dng lờn tng cú dng hỡnh tam giỏc v tng ỏp lc t tnh bng

        • (6.2)

        • v im t cỏch chõn tng 1/3H

      • 6.2.2. XC NH P LC T CH NG

        • * Cỏc gi thit c bn.

        • Theo phng phỏp ca Coulomb, xỏc nh c ỏp lc t cn a ra mt s gi thit nh sau:

        • + Tng chn tuyt i cng, khụng bin dng

        • + Mt trt trong t l mt phng v i qua chõn tng

        • + Khi trt l vt rn tuyt i, ch nhng im trờn mt trt tha món iu kin cõn bng gii hn.

        • * Nguyờn lý tớnh toỏn.

        • Trc tiờn, Coulomb gi thit mt mt trt bt k, sau ú da vo iu kin cõn bng ca khi trt, t ú tỡm ra tng giỏ tr, phng chiu v v trớ ca ỏp lc t gi thit.

        • p lc t ch ng Ec l giỏ tr ln nht ca cỏc lc y gi thit tỏc dng lờn tng v ỏp lc t b ng l giỏ tr nh nht ca cỏc lc chng gi thit tỏc dng lờn tng.

        • 6.2.2.1. Trng hp t sau lng tng l t ri ng nht.

          • Xột mt tng chn t cú chiu cao tng l h, t sau lng tng l t ri ng nht (hỡnh .10)

          • Cỏc ký hiu c qui nh nh sau:

          • : Gúc ca mt phng lng tng so vi phng thng ng.

          • : Gúc mỏi dc ca t sau lng tng so vi phng nm ngang.

          • : Gúc ma sỏt ngoi (gia t v mt phng lng tng)

          • : Gúc ma sỏt cú hiu ca t.

          • : Gúc ca mt trt BC so vi phng ngang.

          • : Gúc ca mt phng lng tng so vi phng ngang (ti im B)

          • Xột lng th trt ABC (hỡnh .11), cỏc lc tỏc dng lờn lng th trt ABC gm:

          • Trng lng lng th trt W .

          • Phn lc ca khi t cũn li l R lờn lng th trt ABC. Phn lc ny cú th phõn ra thnh 2 thnh phn l N1 v T1 v cú phng lm vi phỏp tuyn mt trt BC mt gúc l .

          • Phn lc ca mt phng lng tng E lờn lng th trt ABC. Phn lc ny cú th phõn ra thnh 2 thnh phn l N2 v T2 v cú phng lm vi phỏp tuyn mt AB mt gúc l . Vỡ lng tng c nh nờn phng ca E khụng i.

          • Khi khi t sau lng tng trng thỏi cõn bng gii hn thỡ ba lc trờn (W, R, E) s ng qui ti mt im (im K) v to thnh tam giỏc lc khộp kớn. Theo h thc lng trong tam giỏc thng, cú th rỳt ra:

            • (6.3)

          • Vi = 90o - - . T biu thc (6.3), khi mt trt BC thay i, tc l gúc thay i v do ú E cng thay i theo, d dng nhn thy: Khi = thỡ W = 0 E = 0. v cng cú khi = thỡ ( - ) = 0 E = 0. Vy khi bin thiờn trong khong thỡ cú lỳc no ú E s t n giỏ tr ln nht. Tr s ú ng vi ỏp lc t ch ng, ký hiu l Ea, mt trt tng ng vi Ea l mt trt nguy him nht (mt trt tớnh toỏn).

          • tỡm ỏp lc t ch ng cú th dựng phng phỏp gii tớch sau õy.

          • Phng phỏp gii tớch

          • T quan h hỡnh hc d dng nhn thy E cú th tớnh c da vo chiu cao tng h v cỏc gúc. Nh vy E s l mt hm ca gúc , tc l: E = f(). Mun tỡm cc tr, theo gii tớch, ch vic o hm . T kt qu o hm s tỡm c gúc = o o hm f()=0. Sau ú thay giỏ tr o va tỡm c tr li phng trỡnh (8.3) ta nhn c biu thc tớnh Ea nh sau:

          • (6.4)

          • trong ú:

          • Ka: - l h s ỏp lc t ch ng, tớnh nh sau:

          • Khi 0 ; 0 ; 0

          • Khi 0 ; = = 0

          • Khi = = = 0

          • (6.5)

          • (6.6)

          • (6.7)

          • Gúc ma sỏt ngoi trong cụng thc trờn cú th xỏc nh bng thc nghim. Khi lng tng bng bờ tụng hoc bng gch, cú th chn theo Bng .2 (theo qui phm tm thi thit k tng chn t QP- 23-65) sau õy:

            • Bng 6.2: Bng tra giỏ tri gúc ma sỏt ngoi .

              • - 0

              • 0

              • 0 +

              • Ghi chỳ

              • < 90 -

              • 90 - 90 - /2

              • 90 - /2 90 + /2

              • 90 + /2 90 +

              • > 90 +

              • 0

              • 0

              • /4

              • /3

              • /2

              • 0

              • /4

              • /2

              • /3

              • /4

              • 0

              • /2

              • 2/3

              • 3/4

              • Gúc ly du dng khi mt t p nm cao hn mt nm ngang i qua nh tng v ly du õm nu ngc li.

          • Nu gi l gúc gia mt trt BC v phng thng ng (Hỡnh 6.12), thỡ theo h thc lng trong tam giỏc thng:

          • (a)

          • (b)

          • (c)

          • a (b) v (c) vo (a) ta cú

          • (d)

          • Gii v bin i (d) , cui cựng ta c: (6.8)

          • Tc l mt trt to vi phng thng ng (phng ca W) mt gúc = 45o - /2. tin tớnh toỏn, ngi ta lp sn bng tra Ka theo ; ; v .

          • Cng ỏp lc t, chiu theo phng ngang, ti chiu sõu z s l:

          • Do ú, ti z = h thỡ :

          • (6.9)

        • 6.2.2.2. Trng hp t sau lng tng l t dớnh ng nht

          • Xột mt tng chn t vi chiu cao tng l h, t sau lng tng l t dớnh ng nht (Hỡnh .14). Xột cỏc lc tỏc dng lờn khi trt ABC, vn bao gm cỏc lc W, R, E nh trờn. Ngoi ra cũn cú lc dớnh trờn mt trt BC l cú xu hng cn tr li s trt v to vi phng thng ng mt gúc = 90 - . trng thỏi cõn bng gii hn cỏc lc trờn to thnh mt a giỏc lc khộp kớn (Hỡnh .14). Trong trng hp ny, tr s ỏp lc t ch ng c tớnh nh sau:

          • (6.10)

          • Trong ú: Er (hay Ew) - ỏp lc t khi coi t sau lng tng l t ri ng nht.

          • Ec - phn giỏ tr ỏp lc t b gim do lc dớnh trờn mt BC.

          • tớnh giỏ tr Ec , xột tam giỏc DHF, xỏc nh c cỏc gúc nh Hỡnh .14. Theo h thc lng trong tam giỏc thng DHF, ta cú:

          • (6.11)

          • V do ú, t (8.3) v (8.11) thay vo (8.10), ta cú:

          • Vi giỏ tr lc dớnh trờn mt trt BC.

          • Cng lm tng t theo phng phỏp gii tớch, kt qu ta c:

          • (6.12)

          • Cng ỏp lc t, chiu theo phng ngang, ti chiu sõu z s l:

          • (6.13)

          • Trng hp = =0 ; 0

            • v

          • Trng hp = =0 = = 0

            • v

          • (6.14)

          • (6.15)

          • Lỳc ny giỏ tr Ea c tớnh nh sau:

            • (6.16)

          • Chiu sõu (hc) m ti ú pa = 0 c tớnh nh sau:

          • (6.17)

          • im t ca Ea chiu sõu ngang vi trng tõm din tớch biu pa, cỏch chõn tng mt on:

          • .

        • 6.2.2.3. Trng hp sau lng tng cú ti trng ri u kớn khp (q)

          • a. Trng hp t sau lng tng l t ri ng nht

            • Xột mt tng chn t vi chiu cao tng l h, t sau lng tng l t ri ng nht (Hỡnh 6.16). Trờn mt t cú mt ti trng ri u kớn khp vi cng phõn b l q. T Hỡnh 6.16, ta cú th nhn thy trong trng hp ny ỏp lc ch ng c tớnh nh sau:

            • (6.18)

            • T tam giỏc lc ng dng trờn Hỡnh 6.16, ta cú:

              • hay

            • (6.19)

            • Tớnh t s , ta cú:

            • (1)

              • (2)

            • Ta li cú: BN = ABcos(-) vi

            • (3)

            • Thay (3) vo (2) ta c:

              • (4)

            • T (1) v (4) Ly t s , ta cú:

              • (5)

            • Bin i lng giỏc biu thc (5), v thay biu thc (5) tỡm c vo biu thc (8.18), ta c:

              • (6.20)

            • Cng phõn b theo chiu sõu:

            • (6.21)

            • Trng hp c bit, khi = = = 0, ta cú:

              • (6.22)

              • (6.23)

            • Biu phõn b ỏp lc t, chiu theo phng ngang, ti chiu sõu z nh sau:

          • b. Trng hp t sau lng tng l t dớnh ng nht

            • Xột mt tng chn t vi chiu cao tng l h, t sau lng tng l t dớnh ng nht (Hỡnh 6.18). Trờn mt t cú mt ti trng ri u kớn khp vi cng phõn b l q.

            • Theo a giỏc lc trờn Hỡnh 6.18, tng t nh trng hp trờn, ỏp lc t ch ng c tớnh nh sau:

            • (6.24)

            • V theo cỏch lm tng t, cui cựng c kt qu:

              • (6.25)

            • Cng ỏp lc t, chiu theo phng ngang, ti chiu sõu z s l:

              • (6.26)

            • Trng hp c bit, khi = = =0, cỏc biu thc trờn s thnh:

              • (6.27)

              • (6.28)

            • Chiu sõu (hc) m ti ú biu pa = 0 s l:

            • (6.29)

            • trong ú: v

            • Biu phõn b ỏp lc t, chiu theo phng ngang, chiu sõu z, nh Hỡnh 6.19 di õy:

        • 6.2.2.4. Trng hp sau lng tng gm nhiu lp t

          • Xột mt tng chn t vi chiu cao tng l h, t sau lng tng l t ri ng nht gm hai lp t cú cỏc ch tiờu ln lt l 1, 1 v 2, 2 , v chiu dy l h1 v h2. Xột trng hp n gin mt t sau lng tng nm ngang. (cỏc thụng s khỏc ===0).

          • a. Trng hp hai lp t cú 1 = 2 = v 1 2

            • S dng lý thuyt lng tng góy khỳc v, chỳng ta c cỏc dng biu sau:

            • Khi 1 < 2 Ka1 > Ka2 : dng biu ging nh trng hp lng tng góy khỳc (Hỡnh 6.20a).

            • Khi 1 > 2 Ka1 < Ka2: biu cú bc nhy ra ti im B, th hin trờn Hỡnh 6.20b.

          • b. Trng hp hai lp t cú 1 2 v 1 = 2 =

            • S dng lý thuyt lng tng góy khỳc v, chng minh c rng nu 1 = 2 = thỡ: Ka1 = Ka2 = Ka . Ti im B biu khụng cú bc nhy.

            • Cỏc giỏ tr cng phõn b ti ỏy ca on AB bng giỏ tr ti nh ca on BC. Tc l:.

            • Khi 1 > 2 Ka1 = Ka2: dng biu khụng cú bc nhy, v l mt ng góy khỳc vo phớa trong (Hỡnh 6.21a).

            • Khi 1 < 2 Ka1 = Ka2: dng biu khụng cú bc nhy, v l mt ng góy khỳc ra phớa ngoi (Hỡnh 6.21b).

      • 6.2.3. XC NH P LC T B NG

        • Xột mt tng chn t vi chiu cao tng l h, t sau lng tng l t ri ng nht (hỡnh .22). Xột cỏc lc tỏc dng lờn lng th ABC, gm cú:

        • + Trng lng lng th trt W.

        • + Phn lc ca khi t cũn li l R lờn lng th trt ABC.

        • + Phn lc ca mt phng lng tng E lờn lng th trt ABC.

        • trng thỏi cõn bng gii hn thỡ ba lcW, R, E s ng qui ti mt im (im K) v to thnh tam giỏc lc khộp kớn. Theo h thc lng trong tam giỏc thng, ta cú:

          • (6.30)

        • trong ú: = 90o - +

        • Bng li gii tng t nh trng hp ỏp lc ch ng, cho kt qu nh sau:

        • (6.31)

        • trong ú: Kp - l h s ỏp lc t ch ng, tớnh nh sau:

        • * Khi 0 ; 0 ; 0

        • * Khi = = = 0

        • (6.32)

        • (6.33)

        • Cng ỏp lc t, chiu theo phng ngang (Hỡnh 6.23), ti chiu sõu(z) s l:

          • (6.34)

        • Mt cỏch n gin v d nh hn l cú th s dng cụng thc ỏp lc ch ng tớnh ỏp lc t b ng bng cỏch trong cụng thc ỏp lc t ch ng ch no cú du (-) s c thay bng du (+).

        • Mt cỏch tng quỏt chỳng ta cú cỏc cụng thc tớnh cng ỏp lc t theo chiu sõu z ca ỏp lc t b ng (trng hp khi cỏc gúc = = = 0) nh sau:

        • (6.35)

        • trong ú:

        • V D MINH HO

        • V D 6.1

        • V biu phõn b ỏp lc t ch ng lờn lng tng chn. Tớnh tr s ỏp lc t ch ng v xỏc nh im t. Trờn mt t cú ti trng ri u kớn khp vi cng q=15kN/m2. Bit lng tng nhn, thng ng, mt t sau lng tng nm ngang (hỡnh v). (tc l cỏc gúc = = = 0o).

        • Bi gii:

        • 1. V biu ỏp lc t ch ng sau lng tng (hỡnh .24)

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi

        • H s ỏp lc ch ng:

        • - Ti z = 0

        • - Ti z = h

        • 2. Tớnh tr s ỏp lc t sau lng tng v im t:

        • * Tr s ỏp lc t sau lng tng chớnh bng din tớch phn biu mang du (+).

        • - Nu gi khong cỏch t mt t n im m ti ú pa = 0 l h0 , thỡ ta cú:

        • - Tr s ỏp lc t c tớnh nh sau:

        • * im t tr s Ea cỏch chõn tng mt on:

        • V D 6.2

        • V biu phõn b ỏp lc t ch ng lờn lng tng chn. Tớnh tr s ỏp lc t ch ng v xỏc nh im t. Bit lng tng nhn, thng ng, mt t sau lng tng nm ngang, (hỡnh v). (cỏc gúc = = = 0o).

        • Bi gii:

        • 1. V biu ỏp lc t ch ng sau lng tng (hỡnh .25).

        • * Biu ca lp 1:

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi

        • H s ỏp lc ch ng:

        • - Ti z = 0

        • - Ti z = h1

        • * Biu ca lp 2:

        • Khi v biu lp 2 cú th coi ton b trng lng bn thõn lp 1 l ti trng ri u trờn mt lp 2 vi cng , vy:

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi , v chỳ ý khi z = 0 thỡ s tng ng ti im nh lp 2)

        • H s ỏp lc ch ng:

        • - Ti z = 0

        • (nh vy ti cựng mt chiu sõu z=3m cú giỏ tr cng pa1 = pa2)

        • - Ti z = h1

        • 2. Tớnh tr s ỏp lc t sau lng tng:

        • Tng tr s ỏp lc t : (1)

        • Vy:

        • 3. Xỏc nh im t ca biu ỏp lc t

        • Tr s ỏp lc t Ea cỏch chõn tng mt on theo thc sau:

        • (2)

        • vi :

        • V D 6.3

        • V biu phõn b ỏp lc t ch ng lờn lng tng chn. Trờn mt t cú ti trng ri u kớn khp vi cng q=10kN/m2. Tớnh tr s ỏp lc t ch ng v xỏc nh im t. Bit lng tng nhn, thng ng, mt t sau lng tng nm ngang. (tc l cỏc gúc = = = 0o).

        • Bài giải:

        • 1. V biu ỏp lc t ch ng sau lng tng (hỡnh .26):

        • * Biu ca lp 1:

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi

        • H s ỏp lc ch ng:

        • - Ti z = 0

        • - Ti z = h1

        • * Biu ca lp 2:

        • Khi v biu lp 2 cú th coi ti trng ri u (q) v ton b trng lng bn thõn lp 1 l ti trng ri u trờn mt lp 2 vi cng :

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi )

        • H s ỏp lc ch ng:

        • Hỡnh 6.26.

        • - Ti z = 0

        • (Nh vy ti cựng mt chiu sõu z=2m cú giỏ tr cng pa1 =20,.02 pa2=11,.33, biu cú bc nhy vo trong)

        • - Ti z = h1

        • 2. Tớnh tr s ỏp lc t sau lng tng:

        • Tng tr s ỏp lc t : (1)

        • Vy:

        • 3. Xỏc nh im t ca biu ỏp lc t

        • Tr s ỏp lc t Ea cỏch chõn tng mt on theo thc sau:

        • (2)

        • Vi :

        • V D 6.4

        • V biu phõn b ỏp lc t ch ng lờn lng tng chn. Tớnh tr s ỏp lc t ch ng v xỏc nh im t. Bit lng tng nhn, thng ng, mt t sau lng tng nm ngang, (hỡnh v). (tc l cỏc gúc = = = 0o).

        • Bi gii:

        • 1. V biu ỏp lc t ch ng sau lng tng (hỡnh .27).

        • * Biu ca lp 1:

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi

        • H s ỏp lc ch ng:

        • - Ti z = 0

        • - Ti z = h1

        • * Biu ca lp 2:

        • Khi v biu lp 2 cú th coi ton b trng lng bn thõn lp 1 l ti trng ri u trờn mt lp 2 vi cng :

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi )

        • H s ỏp lc ch ng:

        • - Ti z = 0

        • (Nh vy ti cựng mt chiu sõu z=2m cú giỏ tr cng pa1 =12,.67 pa2=14,.82, biu cú bc nhy ra ngoi)

        • - Ti z = h1 .

        • 2. Tớnh tr s ỏp lc t sau lng tng:

        • Tng tr s ỏp lc t : (1)

        • Vy:

        • 3. Xỏc nh im t ca biu ỏp lc t

        • Tr s ỏp lc t Ea cỏch chõn tng mt on theo thc sau:

        • (2)

        • Vi :

        • V D 6.5

        • V biu phõn b ỏp lc t ch ng lờn lng tng chn. Tớnh tr s ỏp lc t ch ng v xỏc nh im t. Bit lng tng nhn, thng ng, mt t sau lng tng nm ngang, (hỡnh v). (tc l cỏc gúc = = = 0o).

        • Bi gii:

        • 1. V biu ỏp lc t ch ng sau lng tng (hỡnh .28)

        • * Biu ca lp 1:

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi )

        • H s ỏp lc ch ng:

        • - Ti z = 0

        • - Ti z = h1

        • * Biu ca lp 2:

        • Khi v biu lp 2 cú th coi ton b trng lng bn thõn lp 1 l ti trng ri u trờn mt lp 2 vi cng , vy:

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi )

        • H s ỏp lc ch ng:

        • - Ti z = 0

        • (Ti cựng mt chiu sõu z=3m cú giỏ tr cng (pa1 =12.46) (pa2=18), biu cú bc nhy ra ngoi)

        • - Ti z = h1

        • 2. Tớnh tr s ỏp lc t sau lng tng

        • Tng tr s ỏp lc t : (1)

        • Vi

        • Vy:

        • 3. Xỏc nh im t ca biu ỏp lc t

        • Tr s ỏp lc t Ea cỏch chõn tng mt on theo thc sau:

        • (2)

        • Vi :

        • V D 6.6

        • V biu phõn b ỏp lc t ch ng lờn lng tng chn. Tớnh tr s ỏp lc t ch ng v xỏc nh im t. Bit lng tng nhn, thng ng, mt t sau lng tng nm ngang. Trờn mt t cú ti trng ri u kớn khp vi cng q=12kN/m2, v mc nc ngm cỏch mt t 2m. ( = = = 0o).

        • Bi gii:

        • 1. V biu ỏp lc t ch ng sau lng tng (hỡnh .29).

        • * Biu ca lp 1:

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi

        • H s ỏp lc ch ng:

        • - Ti z = 0

        • - Ti z = h1

        • * Biu ca lp 2:

        • Khi v biu lp 2 cú th coi ti trng ri u (q) v ton b trng lng bn thõn lp 1 l ti trng ri u trờn mt lp 2 vi cng , vy:

        • Cng ỏp lc theo chiu sõu z: (vi )

        • Do nm di MNN nờn phi thay

        • H s ỏp lc ch ng:

        • (coi nh lp cỏt phớa di MNN khụng thay i gúc ma sỏt trong)

        • - Ti z = 0

        • (Ti cựng mt chiu sõu z=2m cú giỏ tr cng (pa1 = pa2=16), biu khụng cú bc nhy)

        • - Ti z = h1

        • Ngoi ra phn tng trong phm vi lp th 2 cũn chu ỏp lc nc tnh vi cng ỏp lc nc ti chõn tng l:

        • 2. Tớnh tr s ỏp lc t sau lng tng:

        • Tng tr s ỏp lc t : (1)

        • Vy:

        • 3. Xỏc nh im t ca biu ỏp lc t

        • Tr s ỏp lc t Ea cỏch chõn tng mt on theo thc sau:

        • (2)

        • Vi :

        • V D 6.7

  • TI LIU THAM KHO

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan