Bài giảng cơ học đất chương 6 xác định độ lún của nền công trình

“Remember Yesterday, Dream about Tomorrow but Live Today”CHƯƠNG VI XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN CỦA NỀN CÔNG TRÌNH Settlement in Soil... Xác định độ lún ổn định của nền đất theo phương pháp cộng lún

“Remember Yesterday, Dream about Tomorrow but Live Today”

CHƯƠNG VI

XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN CỦA NỀN CÔNG

TRÌNH

(Settlement in Soil)

§6.1 Mở đầu

NỘI DUNG

§6.2 Xác định độ lún cố kết

§6.4 Tốc độ cố kết của đất

§6.3 Xác định độ lún ổn định của nền đất theo phương pháp cộng lún từng lớp

§6.5 Đánh giá quá trình lún thứ cấp

§6.1 Mở đầu

Đất là môi trường rời rạc, có tính rỗng cao, khi chịu tải trọng gây lún (tải trọng do công trình & trọng lượng bản thân đất) gây ra, nền sẽ bị ép co & biến dạng ⇒ Mặt nền bị

hạ thấp ⇒ Sự hạ thấp đáy móng công trình so với vị trí ban đầu

Độ lún của khối đất là phần chuyển vị thẳng đứng của nó

Lún trong đất

5

Nguyên nhân gây lún ? ??

Foundation

Settlement

Cả tải trọng ngoài và

trọng lượng bản thân

Tải trọng ngoài

1 Với đất quá cố kết hoặc đất

cố kết bình thường?

2 Với đất chưa cố kết

Thời gian lún

Với đất, dưới tác dụng của tải trọng, phải mất 1 thời gian dài mới kết thúc biến dạng Vì vậy phải xét biến dạng lún theo thời gian

Khoảng thời gian lún dài hay ngắn phụ thuộc:

1.Quá trình phá vỡ liên kết của đất,

2.Quá trình dịch chuyển của các hạt & thu hẹp lỗ rỗng,

3.Quá trình thoát nước lỗ rỗng… nhanh hay chậm

Mở đầu

Phân loại lún theo thời gian:

1.Lún ổn định: Độ lún của nền lúc quá trình lún kết thúc

2.Lún theo thời gian: Lún ở 1 thời điểm nào đó trong quá trình

nền đất đang lún (độ lún chưa ổn định)

Độ lún tổng của đất nền (S)

gồm 3 thành phần:

Độ lún tức thời (độ lún đàn

hồi)

Độ lún cố kết (cố kết sơ cấp)

Độ lún từ biến (cố kết thứ

cấp)

ST = SC + SS + SE

§6.2 Xác định độ lún cố kết ổn định

1 Tính độ lún cố kết ổn định

Nền đất cố kết 1 hướng (chịu nén không nở hông):

 Mặt nền chịu tải trọng phân bố đều rải ra vô hạn  Ứng suất tăng thêm 𝜎z sẽ phân bố dọc theo chiều sâu, đất nền chỉ chuyển vị thẳng đứng chứ không có chuyển vị ngang

I Tính toán lún cố kết một hướng

Theo quan hệ giữa các pha của đất, sau khi kết thúc cố

kết, thể tích phần hạt rắn vẫn không đổi, thể tích phần rỗng giảm 1 lượng e, nếu dùng kết quả thí nghiệm nén không

nở hông:

Dựa vào quan hệ giữa ứng suất tác dụng & biến đổi hệ số rỗng, có thể lập các công thức tính lún:

Dùng hệ số ép co (nén lún) a v

∆e = av ∆σ’v

I Tính toán lún cố kết một hướng

Dựa vào quan hệ giữa ứng suất tác dụng & biến đổi hệ số rỗng,

có thể lập các công thức tính lún:

Dùng chỉ số nén C c

' 1

, 2

log



o

o c

c

e

H C

s





Dựa vào quan hệ giữa ứng suất tác dụng & biến đổi hệ số rỗng, có thể lập các công thức tính lún:

Dùng chỉ số nén cải biến C c𝜀

2 Tính lún cố kết ổn định cho đất cố kết bình thường

I Tính toán lún cố kết một hướng

Đất cố kết bình thường

𝜎’1: giá trị ứng suất lớp phủ thẳng đứng đang tồn tại 𝜎’vo

𝜎’2: bao gồm cả ứng suất lớp phủ thẳng đứng đang tồn tại 𝜎’vo và ứng suất tăng thêm 𝛥𝜎’v do công trình

'

,

log

v vo

o

o c

c

e

H C

s





  





,

, log

vo

v

vo o

c

c C H

s









Ta mới chỉ nghiên cứu cách tính lún với đất cố kết thường Điều gì sẽ xảy ra nếu đất là quá cố kết ? Thực

tế xây dựng, ta thường gặp đất quá cố kết nhiều hơn

so với đất cố kết thường

Kiểm tra loại cố kết như thế nào?

thẳng đứng hiện tại ’vo (hệ số quá cố kết OCR)

3 Tính lún cố kết cho đất quá cố kết

I Tính toán lún cố kết một hướng

a Trường hợp ’vo+ v  ’p

'

,

log

v vo

o

o r

c

e

H C

s









,

,

log

vo

v

vo o

r

c C H

s









b Trường hợp ’vo+ v > ’p

Trường hợp này, PT tính lún

bao gồm 2 phần:

+ Sự thay đổi hệ số rỗng hay

biến dạng trên đường cong

nén lại từ điều kiện hiện trường

ban đầu (eo; ’vo) hay (εvo, ’vo).

+ Sự thay đổi hệ số rỗng hay

biến dạng trên đường cong

nén nguyên sơ từ giá trị ’p tới

các giá trị cuối cùng của (ef,

’vf) hoặc (εvf, ’vf)

I Tính toán lún cố kết một hướng

Vậy

'

' '

' '

' '

'

log 1

log

p v

vo p

o

o c

vo

vo p

vo o

o r

H C

e

H C

s





























Rút gọn ta được:

'

' '

'

log 1

log

v vo

o

o c

vo

p o

o r

c

e

H C

e

H C

s

















Thực tế rất ít gặp đất nền chịu nén không nở hông Chỉ trong TH tải trọng công trình tương đối bé, kích thước móng tương đối lớn và chiều dày chịu nén của nền tương đối mỏng thì mới có thể coi gần đúng nền bị nén không nở hông Khi mặt nền chịu tải trọng công trình,1 điểm bất kỳ trong nền sẽ chịu 3 thành phần ứng suất tăng thêm pháp tuyến x, y, z có tác dụng gây biến dạng 3 hướng: biến dạng thẳng đứng & biến dạng nở hông