Khối lượng thể tích đất tự nhiên và dung lượng khô, 2.. Hãy tìm dung trọng đẩy nổi, độ rỗng và hệ số rỗng của đất.. Khối lượng thể tích đất ẩm, dung trọng khô, 2... Hãy xác định khối lượ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG
TIỂU LUẬN
MÔN HỌC ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS LÊ THÁI BÌNH SINH VIÊN THỰC HIỆN: Hoàng Văn Hà
MÃ SỐ SINH VIÊN: 1381630027
LỚP: D9XDCT
Hà Nội – 2016
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
ThS Lê Thái Bình
BÀI TẬP ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH PHẦN CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT ĐÁ
Bài 1 Một loại đất có
S g cm W g cm
Hãy tính e và n của đất
Giải:
Ta có
Khối lượng thể tích khô là:
1,42 ()
Độ rỗng của đất là :
n== 0,4631=46,31%
Hệ số rỗng của đất là :
e =0,8625
Bài 2 Hãy tính các giá trị e, n,
,
K I d
γ , B, G theo số liệu ghi ở bảng số 1
Trang 3Mẫu 1 :0,8 => =0,4444=44,44%
1,48 (),0,99=99%
, =-0,24
Mẫu2 :0,83 => 45,35%
1,48 (), 0,939=93,9%
,
Mẫu 3 :1, => =0,5=50%
1,33 (), 0,97=97%
,
Mẫu 4 :1,2, => =0,55=55%
1,21 (), 0,95=95%
,
Bài 3 Một mẫu đất xác định được: Khối lượng riêng là 2,73
3
/
g cm
, độ bão hòa 0,89, độ rỗng 38,6%, độ ẩm giới hạn hạn dẻo 27,6% và độ ẩm giới hạn chảy 48,4% Hãy xác định:
1 Khối lượng thể tích đất tự nhiên và dung lượng khô,
2 Độ ẩm tự nhiên,
3 Hệ sô rỗng,
4 Tên đất và trạng thái của đất
Mẫu
o
N W, % γW , /g cm3 γS, /g cm3 Wch
(WL)
Wd
(WP)
Trang 4Khối lượng thể tích khô là :2,73.(1-0,386) = 1,68()
Ta lại có : (1)
(2) Thế (1) vào (2) ta được
=> = = 0,2045=20,45%
Thế W vào (1) ta được ()
Hệ sô rỗng của đất là : e =0,63
G=0,89 => đất ẩm gồm 3 pha
Độ ẩm giới hạn dẻo =>đây là đất sét
Chỉ số dẻo : => Trạng thái đất là cứng
Bài 4 Thí nghiệm 1 mẫu đất tự nhiên có: độ ẩm là 21,38%, khối lượng thể tích đất 2,02
3
/
g cm
, khối lượng riêng 2,72
3
/
g cm
, độ ẩm giới hạn dẻo 17,13%, độ ẩm giới hạn chảy 34,13% Hãy tìm:
1 Hệ số rỗng và độ rỗng,
2 Độ bão hòa,
3 Khối lượng thể tích khô,
4 Tên đất và trạng thái của nó
Giải:
Ta có
Hệ số rỗng của đất là: e = =0,634
Độ bão hòa là : G=0,92
Khối lượng thể tích khô :1,664()
Đất ẩm gồm ba pha rắn lỏng khí
Trang 5Độ ẩm giới hạn dẻo => đây là đất sét
Chỉ số dẻo : => Trạng thái đất là nửa cứng
Bài 5 Lấy một mẫu đất sét ở dưới mực nước ngầm, có thể tích là 60
3
cm
, khối lượng 107g, sau khi sấy khô đất (ở nhiệt độ 105 ~
0
110 C
) đến khối lượng không đổi là 91,8g Khối lượng riêng của đất 2,76
3
/
g cm
Hãy tìm dung trọng đẩy nổi, độ rỗng và hệ số rỗng của đất
Giải:
Ta có:
Khối lượng thể tích tự nhiên cuả đất là :1,78()
Khối lượng riêng của đất là2,76
3
/
g cm
Khối lượng thể tích khô là :1,53)
Hệ số rỗng của đất là : e=0,8039
Độ rỗng n==44,57%
Trọng dung đẩy nổi của đất là : 1,475()
Trong đó
Bài 6.Thí nghiệm đất bằng đầm chặt tiêu chuẩn (Proctor), khuân có thể tích 964
3
cm
Khối lượng đất trong khuôn 1975g, có độ ẩm 13% và khối lượng riêng của đất là 2,71
3
/
g cm
Hãy xác định:
1 Khối lượng thể tích đất ẩm, dung trọng khô,
2 Độ rỗng và hệ số rỗng,
3 Độ bão hòa,
e
Giải :
Trang 6Ta có : Khối lượng thể tích tự nhiên là :
Độ ẩm W=13%,
Dung trọng khô là :
Độ rỗng :
Hệ số rỗng
Độ bão hòa của đất là :
4 Hệ số rỗng không khí của đấtlà :
Bài 7 Một ống trụ có đường kính trong 100mm, dài 125mm được đùng để lấy mẫu cát ở
hố đào thăm dò Sau khi gạt 2 đầu, cân cả cát và ống được 3508g, khối lượng ống trụ 1525g, đất sấy khô cân được 1633g Khối lượng riêng của đất 2,71
3
/
g cm
Hãy xác định khối lượng thể tích đất tự nhiên, dung trọng khô, độ ẩm, hệ số rỗng và hệ số rỗng không khí của mẫu đất
Giải:
Thể tích ống trụ là =
Khối lượng đất tự nhiên là : M=3508-1525=1983 (g)
Khối lượng thể tích tự nhiên là
Khối lượng thể tích khô là :
Độ ẩm tự nhiên là :
Hệ số rỗng của đất là :
Độ rỗng của đất :
Độ bão hòa :
Hệ số rỗng không khí :
Bài 8 Sau khi thí nghiệm nén không nở ngang được một mẫu đất sét no nước, hình
trụ đường kính 75mm, cao 18,75mm và cân được 155,1g, độ ẩm của đất 34,4% Hãy tìm khối lượng thể tích đất và hệ số rỗng của mẫu đất Nếu chiều cao ban đầu của mẫu là
Trang 719,84mm thì hệ số rỗng ban đầu là bao nhiêu ? Biết khối lượng riêng của đất
3
2, 71 /
S g cm
γ =
Giải
Thể tích ống trụ là
Độ ẩm W= 34,4%, Khối lượng riêng:
Khối lượng thể tích đất tự nhiên là:
Khối lượng thể tích khô :
Hệ số rỗng là :0,95
thể tích tự nhiên sẽ giảm xuống 1,77 (g/cm3 ) dẫn đến hệ số rỗng
Bài 9 Thí nghiệm dầm chặt một mẫu đất có
3
2,68 /
S g cm
γ =
ở trong khuân hình trụ
có đường kính 104mm Lúc kết thúc thí nghiệm mẫu có độ ẩm 16% và lượng lỗ rỗng không khí là 5% Hãy xác định:
a) Hệ số rỗng, dung trọng khô của mẫu;
b) Lượng đất khô và nước cần để hỗn hợp với nhau tạo được mẫu 125mm
Giải
Ta có: độ rỗng n=5% , độ ẩm W=16%, khối lượng riêng
3
2,68 /
S g cm
γ =
Hệ số rỗng
Dung trọng khô của mẫu đất :
Gọi khối lượng đất khô và nước lần lượt là =>
Thể tích ống là
=>
=>
Trang 8Bài 10 Thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn TCVN 4201-95 thu được kết quả
thì nghiệm ghi ở bảng số 2 Dung trọng khô của cát xác định tại hiện trường
3 1, 617 /
c h tr g cm
γ =
Độ chặt của cát có đạt yêu cầu thiết kế không, nếu thiết kế đề ra
0,95
d
2,85
Bảng số 2 Biểu ghi kết quả các lần đầm chặt
Số thí nghiệm
0
N
Khối lượng cối +
Độ ẩm của cát
Giải
Từ giả thiết bài toán ta có V=1000 cm3 ,
Khối lượng cát =
Khối lượng thể tích tự nhiên
Khối lượng thể tích khô
Số TN
Chỉ tiêu
Dựa vào bảng kết quả ta thấy
Trang 9=>hệ số đầm chặt >0,95
Độ chặt của cát đạt yêu cầu thiết kế
Bài 11 Thí nghiệm bằng phương pháp rót cát vào hố đào thu được số liệu sau:
Lượng đất đào khỏi hố 1,914 kg, khối lượng đất sau khi sấy khô 1,664kg, khối lượng tổng ban đầu (ống trụ rót cát + cát): 3,426kg Khối lượng tổng (cát + ống trụ ) sau khi đã rót cát vào hố còn lại 1,594kg Biết dung trọng của cát rót là 1,62
3
/
g cm
Khối lương cát
γ
và K γ
của đất trong hố
Giải
Khối lượng cát rót vào hố là :
m=3,426-1,594-0,248=1,584(kg)
Thể tích hố đào là :
V=0,9778
Khối lượng thể tích tự nhiên cuả đất là:
=1,957 (g/cm3)
Trang 10Khối lượng thể tích khô là :
=1,7
Bài 12 Thí nghiệm đầm chặt theo tiêu chuẩn Anh được số liệu sau:
Bảng số 3 Kết quả thí nghiệm đầm chặt
Khối lượng
đất trong
khuôn, kg
Độ ẩm tương
γ
=f(W) và từ đó xác định
, ax
K m
γ
chặt;
γ
=f(W) khi lỗ rỗng không khí 0% và 5%
và từ đó tìm hệ số rỗng không khí của đất ở độ ẩm tốt nhất (W0)
Giải
Từ bảng kết quả thí nghiệm ta có :
Trang 11W(%) 8,4 10,6 12,9 14,4 16,6 18,6
Dựa vào đồ thị ta thấy
Hệ số rỗng không khí (1)
Độ rỗng
Độ bão hòa
Thay n và G vào (1) ta được
g/
1,92
1,89
1,83
1,85
1,77
1,75
%
O 8,410,6 12,9 14,4 16,6 18,6
Đồ thị
Trang 12Bài 13 Thí nghiệm đầm chặt theo tiêu chuẩn Anh được số liệu ở bảng số 4.
Bảng số 4
Khối lượng thể
tích đất ẩm, g/cm3
Độ ẩm tương ứng
γ
=f(W), xác định dung trọng khô lớn nhất và độ ẩm tốt nhất;
Biết = 2,70g/cm3
c) Trong điều kiện đầm chặt ngoài trời, hệ số rỗng không khí và độ ẩm tốt nhất có thể
Do vậy, hãy tính giới hạn dưới ở ngoài trời của dung trọng khô tối đa
Giải
Trang 131,71 1,81 1,86 1,79 1,72
Dung trọng khô lớn nhất là :
Độ ẩm tốt nhât khi
Độ rỗng
Độ bão hòa
Hệ số rỗng không khí
1,86
1,81
1,79
1,71
O 9,411,513,5 17,1 19,9%
Đồ thị
Trang 14Bài 14.Một mẫu đất cát có độ rỗng 38% và khối lượng riêng là 2,90g/cm3 Hãy xác định:
a) Hệ số rỗng
b) Khối lượng thể tích đất khô
c) Dung trọng bão hòa
d) Khối lượng thể tích tại độ ẩm 27%
Giải
=> Hệ số rỗng là : 0,61
Khối lượng thể tích đất khô là :
2,9.(1- 0,38)=1,798 g/cm3
Dung trọng bão hòa
Khối lượng thể tích tại W= 27% là
Bài 15 Một mẫu đất thí nghiệm xác định được: Khối lượng của mẫu đất chưa sấy
Trang 15khi sấy khô tuyệt đối ở nhiệt độ 1050 – 1100C là 94,4g Độ ẩm giới hạn dẻo: 18,63%, độ
ẩm giới hạn chảy: 25,67% Hãy xác định:
1) Độ rỗng và hệ số rỗng của đất
2) Độ ẩm tự nhiên
3) Dung trọng tự nhiên và dung trọng khô của mẫu
4) Độ ẩm bão hòa
5) Tên đất và trạng thái của đất thí nghiệm
Giải:
Ta có :
Khối lượng thể tích tự nhiên của đất là :1,92 g/cm3
Khối lượng thể tích khô là :1,57 g/cm3
Hệ số rỗng của đất : 0,726
Độ ẩm tự nhiên của đất là: 0,2229=22,29%
Độ bão hòa = 83%()
Độ ẩm giới hạn dẻo => Đất sét pha
Chỉ số dẻo => đất dẻo mềm
