Bài tập làm tại nhà cố kết và lún của đất pdf

Tại hiện trườngtầng sét này dày H = 2,5m, có vàHãy tính độ lún gây ra bởi tiền cố kết b.. Nếu hệ số cố kết trong phạm vi các áp suất đó là 0,0023cm2/sec, tìm hệ số thấm theo cm/sec của s

Bài 1[5.1]

Cho một mặt cắt địa chất như (H 5.27).

Tính các giá trị của σ, u và σ’ tại các

điểm A, B, C và D Hãy vẽ các đường

biến thiên của σ, u và σ’theo chiều sâu

163,7+6x19,7=281,9

0 0 9,81x5=49,5 49,5+9,81x6=107,91

0 62,9 114,65 173,9

Đáp số

Trước hết cần tính γd(cát) và γsat(sét) rồi tính như ví dụ trên và vẽ.

Bài 5 [6.1]

Cho mặt cắt địachất H.6.29 chịumột tải trọng

phân bố đều trênmặt đất Δσ

Hãy dự tính độlún sơ cấp củatầng sét Cho biết

Bài 6[6.4]

Nếu tầng sét trong bài 1 bị nén với áp suất nén trước bình quân là 80

kN/m2, Cr = 1/5 Cc, hỏi độ lún sơ cấp của tầng sét là bao nhiêu, cho biết:

170kN/m 2 và có Cs = (1/6)Cc

Đáp số: s = 45mm

Kết quả thí nghiệm ơđômet cho trongbảng bên.

a Vẽ đường cong e - logσ’;

b Xác định AS tiền cố kết theo PP Casagrande;

(kN/m2)1,0

0,97

0,85

0,75

20 50 180 320

Bài 10 [6.10]

Kết quả thí nghiệm ơđômet một loại đấtsét cho trong bảng bên Tại hiện trườngtầng sét này dày H = 2,5m, có

vàHãy tính độ lún gây ra bởi tiền cố kết

b Nếu hệ số cố kết trong phạm vi các áp suất đó là 0,0023cm2/sec, tìm

hệ số thấm theo cm/sec của sét đó tương ứng với các hệ số rỗng nêutrên

b Tìm thời gian cần để tầng sét nói trênđạt 65% độ cố kết?

Đáp số: a t field = 386,8 ngày đêm; b t field = 600,6 ngày đêm

Bài 13 [6.17]

Một tầng sét dày 5m cố kết bình thường, thoát nước một phía Khiđặt một tải trọng cho trước,tổng độ nén lún sơ cấp xảy ra là 160mm

a Hỏi độ cố kết trung bình của tầng sét khi độ lún là 50mm?

b Nếu giá trị dộ cố kết trung bình cv ở tải trọng đó là 0,003cm2/sec, hỏi mất bao lâu để độ lún đạt 50% cố kết?

c.Hỏi thời gian cần để tầng đất đạt 50% cố kết nếu thióat nước theohai phía?

Đáp số: a U(%) = 31,3%;b t 50 = 190 ngày đêm, c 47,5 ngày đêm

MN ngầm

Cỏt

H c

Cỏt Sột

0

0 0

log

σ σ

c c f

p

e

H C

0

0 0

′ +

• Nếu chất tải Δ σ ( )p của công trỡnh, sẽ có (đường 2 hỡnh b)

• Vậy nếu đến t2 rỡ tải Δσ(f), rồi xây công trỡnh với tải trọng lâu dài Δσ(p), sẽ không xảy ra lún Cách tỡm t2 và Δσ(f)???à

p v

S

S U

Δ +

′

Δ +

′

=

p

f p

p

f p

p

v U

σ

σ σ

σ σ σ

σ

σ σ

σ

σ

σ σ

1 1

log

1 log log

log

0

0

0 0

0 0 Dưới tác dụng của Δσ(p) + Δσ, độ cố kết tại t(f) 2 sau khi gia tải là:

0

0 0

0

'

' log

v v

c c

e

H C s

σ

σ

σ + Δ +

v f U

σ

σ σ

σ

,

0

TẠI ĐIỂM GIỮA

Độ cố kết tại điểm giữa tầng đất

(Johnson,1970)

H T t

2

( ) (p f)

p

S

S U

Δ +

′

Δ +

′

=

p

f p

p

f p

p U

σ

σ σ

σ σ σ

σ

σ σ

σ

σ

σ σ

1 1

log

1 log log

log

0

0

0 0

0 0

2 Đã biết trước t2

Tỡm Δσ(f) Tính Tv theo biểu thức đã biết

Từ biểu đồ suy ra Uv tại giữa tầng đất Sau đó tỡm tỷ số

Cuối cùng tỡm Δσ(f)

( ) ( )p

f

σ

σ

Δ Δ

t H

c T

dr v

v = 2

Bài 14 [6.21] Cho hình bên để tham khảo

Để xây dựng một sân bay, cần gia cố nén trướcnền để chịu được tải trọng lâu dài là Δσ(p) = 70 kN/m2 Áp suất tầng phủ hiệu quả trên tầng séttrước khi đắp là 95 kN/m2 Cho biết tầng sét cốkết thông thường, thoát nước hai phía, có H = 5m,

Cc = 0,24, e0 = 0,81, và cv = 0,44 m2/tháng

a Xác định độ lún sơ cấp của tầng sét gây ra bởitải trọng tăng thêm thường xuyên là Δσ(p) ;

MN ngầm Cát H

Cát Sét

(p σ f

Δ

) (p f

b Hỏi thời gian cần để đạt 90% độ lún

sơ cấp dưới tải trọng tăng thêm thườngxuyên c) Hỏi tải trọng tạm thời Δσ(f) phải bằngbao nhiêu để loại bỏ hoàn toàn độ lún sơcấp trong 6 tháng bằng cách nén trước

Đáp số: a)S (p) = 159mm; b) t = 12,05 tháng; c) Δσ(F) = 98 kN/m 2

Bài 15 [Ví dụ 6.13]

Tham khảo sơ đồ nêu trong bài tập 14

Khi xây dựng một cái cầu đã dự tính tải trọng thường xuyên trungbình tác dụng lên nền vào khoảng 115 kN/m2 Áp suất hiệu quả tầngphủ trung bình tại giữa tầng sét là 210kN/m2 Cho biết H = 6m, Cc = 0,28, e0 = 0,9, và cv = 0,36 m2/tháng Tầng sét ở trạng thái cố kết

thông thường

a Xác định độ nén lún tổng của cầu khi không nén trước;

b Hỏi siêu tải Δσ(f) nén trước là bao nhiêu để loại trừ toàn bộ độ nénlún sơ cấp trong vòng 6 tháng

Đáp số: a S (p) = 167,7 mm; b Δσ(f) = 207 kN/m 2

Bài 16 [6.26] Cho một tầng sét dày 4m thoát nước hai phía Cho

biết cr = cv = 0,0039m2/ngày đêm, rw = 200mm, và de = 2m

Hãy dự tính độ cố kết của tầng sét gây ra bởi sự thoát nước hướng

tâm và thẳng đứng tại t = 0,2, 0,4, 0,8 và 1 năm theo cả hai phương

pháp tổ hợp cố kết xuyên tâm + cố kết thẳng đứng và phương pháp

0,30,430,600,67

0,0710,1420,2850,356

0,450,700,910,95

0,615 0,829 0,964 0,984

0,2990,5981,1961,495

0,615 0,820 0,960 0,980

Chú ý: kết quả tính theo hai phương pháp hoàn toàn trùng nhau, song

PP cố kết tương đương chỉ phải tra một bảng

2 2

2 4

4235 ,

1

t

t t

2 2

2

4235 ,

1

t

t t

d

C T

e

r

2 2

2

4

981 , 5

t t

t H

C

202 , 4 1 937 , 0

1 2

2

4 3 1 ) (

=

n F d

H e

λ β

981 , 5 4235 ,

1 202 ,

2

4

1 3

n

n n

−

=

Bảng 6.2 Quan hệ Tv ∼Uv%Bảng 6.4 Quan hệ Tr ∼ Ur%theo n = de/dw

Urv = 1- (1 - Ur) (1 - Uv)

Bảng 6.2 Quan hệ Tv ∼Uv%

Bài 17 [6.24] Cho đồ thị của giếng cát

như hình bên Nếu rw = 0,25m, de = 4m,

Tải trọng

MN ngầm

de = 1,05 L - §−êng kÝnh ¶nh h−ëng cña giÕng c¸t

Bài 18 [6.25] Hãy xác định độ cố kết trong

trường hợp bài 17, nhưng gây ra bởi tổ hợp

cả thoát nước xuyên tâm và thẳng đứng

(thát nước hai phía) theo cả hai phương

pháp kinh điển và phương pháp cố kết

tương đương

Đáp số: U vr = 64,9%; U M = 64%

Bài 19 [9.11]

Số liệu như trong hình 8.9 và bài [8.12] Độ ẩm ban đầu của mẫu đất

là 105,7% Theo số liệu trong bảng 9-4 và hình 9.12, tìm (a) Cα (b)

Cα∈ (c) so sánh với kết quả của ví dụ 9.10

Fig 9.12 Modified secondary compression index

versus natural water content

20

• Cách thứ nhất Từ bài 8 -12, giá trị Cc là 1,23 và Cc∈là 0,32.

a Đối với đất San Francisco Bay, lấy giá trị trung bình Cα /Ccbằng 0,5 Từ đó

Cα = 0,05Cc = 0,05(1,23) = 0,062b.Từ công thức 9-16, Cα∈= Cα/1+ep Từ hình 9.10b, ep = 2,372

Do đó:

• Cách thứ 2 Để xác định hệ số nén lún thứ cấp cải biên, dùng hình 9.12, trong đó Cα∈ được vẽ theo độ ẩm tự nhiên

Đối với ví dụ này, độ ẩm ban đầu là 105,7% Từ hình 9.12, lấy được giá trị của Cα∈ khoảng 0,01 (hoặc cao hơn) nếu sử dụng đường nét đứt

c So sánh với các giá trị đã tính toán Từ ví dụ 9.10, Cα = 0,062 và

Cα∈ =0,015 Việc sử dụng các giá trị xấp xỉ có thể chấp nhận được

ở giai đoạn thiết kế ban đầu

018 ,

0 372 , 2 1

062 ,