chuong 2 P1(MAC)SV

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT  Tính chất cơ học của đất bao gồm :  Tính thấm của đất  Tính biến dạng của đất  Tính chống cắt của đất tính bền  Tính đầm chặt của đất  Nhiệm vụ

Trang 1

CHƯƠNG 2:

TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT

 Tính chất cơ học của đất bao gồm :

 Tính thấm của đất

 Tính biến dạng của đất

 Tính chống cắt của đất (tính bền)

 Tính đầm chặt của đất

 Nhiệm vụ :

 Xác định được các đặc trưng biến dạng Tính được lún

 Xác định được các đặc trưng chống cắt

BÀI 1: TÍNH THẤM CỦA ĐẤT

1 Các định nghĩa

2 Định luật Darcy

3 Điều kiện đủ của dòng thấm

4 Thí nghiệm xác định hệ số thấm

5 Hệ số thấm của một số loại đất

6 Áp lực dòng thấm lên đất

BÀI 1 TÍNH THẤM CỦA ĐẤT

Điều kiện thuận lợi :

 Lỗ rỗng đủ lớn ( điều kiện bên trong)

 Áp lực đủ lớn (điều kiện bên ngoài)

Hạt Đất

Khối Đất

Lỗ rỗng

Dòng nước đi qua

BÀI 1: TÍNH THẤM CỦA ĐẤT

1.1 Các khái niệm cơ bản:

Tính thấm: tính chất của đất cho

phép dòng nước đi qua dưới một

điều kiện thuận lợi nào đó

Cột nước tổng (H):

tổng chiều cao cột nước kể từ mức so sánh đến mặt nước dâng:

Mức so sánh

hpA

HA

hz A

Ống đo cột nước

Cột nước áp :cột nước trong ống

Chiều cao cột nước áp (hp):

chiều cao cột nước dâng lên :

từ điểm đặt (A)  mặt nước

Chiều cao cột nước thế (hz):

chiều cao cột nước kể từ điểm đặt (A) đến mặt chuẩn so sánh nào đó được chọn;

Trang 2

Mức so sánh

h pA

H A

h zA A

B

h pB

H B

h zB

HAB

Gradient thủy lực tại một điểm:

Gradient thủy lực (độ dốc thủy lực):là cường độ thay đổi cột nước tổng trên một đơn vị chiều dài dòng chảy,

kí hiệu I:

h(x) :hàm cột nước tổng thay đổi theo hướng dòng chảy

L AB – khoảng cách giữa hai điểm A và B

• v: Vận tốc thấm, (m/s)lưu lượng nước thấm qua một

đơn vị diện tích vuông góc dòng thấm

1.2 Định luật Darcy

• k : hệ số thấm (cm/s) : đặc trưng cho tính thấm của đất

o Đơn vị vận tốc

o Thể hiện nước chảy trong đất thế nào

o Biến thiên rất lớn với mỗi loại đất

o Xác định bằng thí nghiệm

1.2 Định luật Darcy (tiếp)

Diện tích thấm A bao gồm cả cốt đất: vthực> v Lưu ý:

Do nước chỉ thấm qua lỗ rỗng: vthực= v/n = v(1 + e)/e

I

Biểu diễn sự biến thiên

của gradient thủy lực

và vận tốc thấm

Quan hệ : v - i

I 0

I* Io I’

1 1’ 2

3 Đất hạt thô Đất hạt mịn

Trang 3

1.3 Thí nghiệm xác định hệ số thấm

Lưu lượng q thấm qua 1 mẫu đất bão hòa

Cột nước áp h sinh ra dòng thấm

Sử dụng định luật Darcy

 Nguyên tắc :

Thí nghiệm với cột nước không đổi

Thí nghiệm với cột nước thay đổi

 Phân loại:

1.3.1 Thí nghiệm với cột nước không đổi

Mẫu tiết diện A

Khóa K1 Đường tràn Cấp nước vào bể

Khóa K2

Q

Lưới lọc

Mức so sánh

h A hB

DH

L

Ống đo áp

Trình tự thí nghiệm:

o Đo chênh cao cột nước

o Kết quả thí nghiệm là cặp giá trị {DH, Q} hay {DH, q}.

Hệ số thấm xác định theo công thức:

o Đo lưu lượng nước ra q:

q = Q/t

1.5 Hệ số thấm của một số loại đất:

Loại đất Hệ số thấm, k, (cm/s) Cuội sỏi sạch

Cát sạch Cát bụi, cát pha sét Sét pha cát Sét

10 ÷ 100

10-3÷ 10

10-5÷ 10-3

10-5÷ 10-7

< 10-7

Giá trị k thay đổi trong phạm vi rất lớn và phụ thuộc vào: kích thước, hình dạng hạt đất, kết cấu và độ chặt

của đất, lỗ rỗng của đất (chú ý đến lỗ rỗng kín và hở).

1.5 Thấm qua nền nhiều lớp

• Nền tương đương của nền nhiều lớp là nềnmột lớpcó

chiều dày bằngtổng chiều dàycác lớp đang xét và có lưu

lượng thấm qua không đổi

• Hệ số thấm tương đương là hệ số thấm của nền tương

đương





n

i i

h H

1

h i

k hn

k h1

1.5.1 Thấm ngang:

 Gradient thủy lực các lớp là như nhau :I

 Lưu lượng tổng = tổng lưu

lượng mỗi lớp

L

D

1

n i i





Trang 4

1 1

i

i vi i n i i

tđ tđ n

i i

h

v k const v h h H

v k k L h





  

D

 



1.5.2 Thấm đứng:

 Lưu lượng tổng = lưu lượng mỗi lớp

 Vận tốc thấm các lớp là như nhau

 Cột nước tổng = tổng các cột nước mỗi

i

i i

Q v A

A



Q

A

1.6 Áp lực dòng thấm

Lực thấm trong một đơn

vị thể tích đất, kí hiệu j, (áp lực thấm)

0

j  I g

Khi trong đất có dòng thấm  Dòng thấm sinh ra lực tác dụng lên các hạt đất

z

H n

g

gbh

gbh g

Dòng thấm

0

j  I g

0

Định dạng
Số trang	4
Dung lượng	1 MB