Với R là cờng độ tính toán của nền, chính là áp lực lên nền ứng với khi vùng biến dạng dẻo dới mép móng phát triển đến độ sâu 0,25b.. Tính độ lún tại tâm móng theo phơng pháp cộng lún cá
Trang 1Trờng Đại học Kiến trúc Hà Nội
Khoa xây dựng
Lớp: 05XN
bài tập lớn cơ học đất ………
Bài 1.
Móng đơn kích thớc đáy móng lxb, độ sâu chôn móng h Từ mặt đất thiên nhiên trở xuống có 5 lớp
đất:
- Lớp 1 là cát bụi có : h1= 3m, γW = 18 kN/m3, W = 28% , ∆= 2,62 , ϕ = 15o, c=18 kPa, E0 = 10 MPa
- Lớp 2 là sét pha có : h2= 4m, γW = 17,6 kN/m3, W = 42% , ∆= 2,68 , ϕ = 7o, c=10 kPa, E0 = 4,5 MPa
- Lớp 3 là cát trung có : h3= 7m, γW = 19,1 kN/m3, W = 19% , ∆= 2,7 , ϕ = 25o, c=4 kPa, E0 = 18 MPa
- Lớp 4 là sét có : h4= 2m, γW = 18,3 kN/m3, W = 19% , ∆= 2,66 , ϕ = 12o, c=20 kPa, E0 = 12 MPa
- Lớp 5 là cuội sỏi có : h5= 6m, γW = 19,3 kN/m3, W = 15% , ∆= 2,71 , ϕ = 32o, c=2 kPa, E0 = 25 MPa Mực nớc ngầm nằm cao hơn đáy móng 0,3b
áp lực trung bình tại đáy móng p =R
Với R là cờng độ tính toán của nền, chính là áp lực lên nền ứng với khi vùng biến dạng dẻo dới mép móng phát triển đến độ sâu 0,25b
1.1 Kiểm tra hệ số an toàn về cờng độ của đất nền (k= pgh/p) biết [k] = 3 Nêu phơng hớng xử lý khi k
< 3 (áp lực giới hạn lên nền pgh tính theo Terzaghi cho bài toán phẳng biết với ϕ = 15o có Nγ= 2,32 , Nq
= 3,94 , Nc = 11)
1.2 Tính (lập bảng) và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất đứng bản thân (ứng suất tổng và hiệu quả) và áp
lực nớc lỗ rỗng
1.3 Tính độ lún tại tâm móng theo phơng pháp cộng lún các lớp phân tố (lấy β=0,8) khi:
a Xác định ứng suất gây lún theo hệ số k0 (tra bảng)
b Xác định ứng suất gây lún với quan niệm ứng suất dới đáy móng phân bố với góc mở rộng 300
1.4 Do khai thác nớc ngầm, mực nớc ngầm hạ xuống 2m và ổn định ở đó Biết lớp sét pha có e0 = 0,62 , k = 4,5x10-10m/s Giả thiết là thời gian mực nớc ngầm hạ xuống không đáng kể Vẽ biểu đồ phân
bố ứng suất hữu hiệu trong lớp sét pha sau thời gian 100, 200, 300 ngày kể từ khi mực n ớc ngầm hạ xuống và tính độ lún của móng tại các thời điểm ấy do việc hạ mực nớc ngầm gây ra (coi rằng độ lún của các lớp đất rời kết thúc sau 60 ngày)
Câu 2.
Tờng chắn cao 9m, bề rộng chân tờng b Đất sau lng tờng bên phải, từ đỉnh tờng trở xuống gồm 5 lớp đất với các chỉ tiêu cơ lý và chiều dày nh trong Bài tập 1 Mặt đất phía lng tờng bên trái bị đào xuống 5m Mực nớc ngầm nằm cao hơn chân tờng 3m áp lực trung bình tại chân tờng xuống nền p=R (khi xác định R nếu chiều cao khối đất 2 bên hông chênh lệch thì lấy trị số nhỏ hơn)
2.1 Kiểm tra điểm A nằm trên trục qua mép chân tờng ở độ sâu 0,25b (so với chân tờng) có bị biến
dạng dẻo không khi:
a Bỏ qua trọng lợng bản thân của đất
b Kể đến trọng lợng bản thân của đất
2.2 Xác định sức chịu tải của nền theo công thức Xôcôlôvxki, biết tải trọng tác dụng lên tờng dới góc
nghiêng δ=150 (cho phép tra bảng)
2.3 Nêu các giả thiết, vẽ biểu đồ cờng độ, tính trị số và xác định điểm đặt của áp lực đất chủ động, bị
động và áp lực thuỷ tĩnh lên tờng
2.4 Câu hỏi nh 2.3 nhng khi mặt đất phía lng tờng bên phải bị gia tải trọng phủ kín khắp phân bố đều
q=20kPa
2.5 Tính độ lún tại tâm móng bằng phơng pháp cộng lún các lớp phân tố (lấy β=0,8 không dùng bảng
tra)
2.6 Tính độ lún ổn định của tờng (theo phơng pháp tầng tơng đơng với hệ số Aωm = 2,09) và độ lún sau thời gian 100, 200, 300 ngày kể từ khi tờng xây xong Biết lớp sét có e0 = 0,62 , k = 3,5x10-9 m/s Giả thiết là thời gian xây dựng không đáng kể
câu 3.
Một công trờng cải tạo đất, lớp đất đắp là cát pha (γW = 18,7 kN/m3) dày 3m đợc trải ở trên lớp sét yếu đã có dày 4m (γW = 18,4 kN/m3, W = 28% , ∆= 2,62 , k=1x10-6 m/s) Phía dới là lớp cát hạt trung dày Mực nớc ngầm ở bề mặt lớp sét yếu
Thí nghiệm nén không nở hông cho một mẫu đất lấy ở độ sâu giữa lớp sét yếu, số đọc ghi trên đồng hồ
đo:
Số đo đồng hồ đo lún (0,01 mm) 0 158 228 270 310 340
Diện tích của mẫu đất F=50 cm2, chiều cao ban đầu h= 22 mm Sau khi nén đem mẫu sấy khô, cân lại
đợc Qh = 1,355 N và xác định đợc tỷ trọng hạt ∆=2,71
Trang 23.1 Tính các trị số e ứng với mỗi cấp áp lực nén
3.2 Xác định hệ số nén a và mô đun biến dạng E0 ứng với khoảng áp lực nén từ trị số ban đầu bằng ứng suất bản thân của đất ở độ sâu lấy mẫu, đến trị số bằng tổng của ứng suất bản thân và lợng ứng suất tăng lên do đắp đất gây ra tại độ sâu đó Biết β = 0,8
3.3 Giả thiết thời gian đắp đất không đáng kể Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất hữu hiệu trong lớp đất sét
ở thời điểm t=1năm sau khi đắp đất và độ lún của nền tại thời điểm đó
3.4 Nếu thời gian đắp đất là 1 tháng và tải trọng đợc tăng tuyến tính theo thời gian, tính toán thời gian
cần thiết để 90% độ lún cố kết của lớp sét xảy ra
bảng số liệu tính toán
Chú ý:
R=A.b.γ + B.h.γ' + D.c
Với:
2 cot
25 , 0
π ϕ ϕ
π
− +
=
g
2 cot
1
π ϕ ϕ
π
− +
+
=
g
2 cot
cot
π ϕ ϕ
ϕ π
− +
=
g
g D
γ : Trọng lợng riêng hiệu quả của đất tại đáy móng
γ': Trọng lợng riêng hiệu quả trung bình của đất từ đáy móng trở lên
