Mực nước ngầm tại độ sâu 2m kể từ mặt nền thiên nhiên... Bài 6: Dự báo độ lún của móng đơn dưới cột, áp lực tiêu chuẩn trung bình tại mức đáy móng 120kPa, kích thước móng 3x3m, chôn s
Trang 1Bμi tập: Cơ học đất – 60t
Bài 1:
Mẫu đất đem thí nghiệm nén bằng máy nén một trục, diện tích của mẫu đất F = 50cm2, chiều cao h = 20,5mm Số đọc ghi trên đồng hồ đo:
áp lực nén p, N/cm2 0 5 10 20 30 40
Số đo đồng hồ đo lún (0,01mm)
0 17 31 53 70 83
Sau khi nén đem mẫu sấy khô, cân lại được QS = 1,55N và xác định được tỷ trọng hạt Δ = 2,7 Tính các trị số e ứng với mỗi cấp áp lực nén Xác địng hệ số nén lún a và mô
đun biến dạng E ứng với khoảng áp lực nén từ 20 đến 30 N/cm2 Biết β = 0,8
Bài 2:
Xác định các chỉ tiêu c, ϕ của một mẫu đất dính Biết khi cắt mẫu đất này bằng máy cắt trực tiếp được các kết quả như sau:
áp lực thẳng đứng σ (kG/cm2) Sức chống cắt τ (kG/cm2)
1
2
3
0,9245 1,3489 1,7734
Bài 3:
Thí nghiệm cắt đất gián tiếp trên máy nén 3 trục với 3 mẫu đất cùng loại Kết quả
có các thành phần ứng suất chính khi mẫu phá hoại như bảng:
Mẫu đất áp lực thẳng đứng σ
1 (N/cm2) Sức chống cắt σ2 (N/cm2)
1
2
3
19,45 28,92 42,19
3,0 8,0 15,0 Xác định các chỉ tiêu c, ϕ của mẫu đất dính này và xác định góc nghiêng của mặt trượt
khi mẫu đất bị phá hoại
Bài 4:
Nền đất bằng phẳng trong phạm vi chiều sâu 14m kể từ nền thiên nhiên gồm lần lượt 3 lớp đất: cát hạt trung (H = 4m, γ = 19,2 kN/m3, W = 18%, Δ = 2,65), sét pha (H = 7m, γbh= 18,5 kN/m3), cát pha (H = 3m, γbh = 19 kN/m3) Hãy tính (lập bảng) và vẽ biểu
đồ phân bố ứng suất bảng thân (ứng suất tổng và hiệu quả) và áp lực nước lỗ rỗng Mực nước ngầm tại độ sâu 2m kể từ mặt nền thiên nhiên
Trang 2Bài 5:
Móng đơn đáy có tiết diện vuông 2x2m, áp lực tiêu chuẩn trung bình ở ngang mức đáy móng 110 kPa, móng đặt ở độ sâu 2m Nền đất gồm hai lớp Lớp trên là á sét dày 3m có: γ = 18kN/m3, μ = 0,3, phương trình đường cong nén ei = 0,94 - 0,065ln ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ 10
i
p
Lớp dưới cũng là á sét có chiều dày lớn có: γ = 17,5kN/m3, μ = 0,3, phương trình đường cong nén ei = 0,91 - 0,058ln ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ 10
i
p
Tính độ lún tại tâm móng theo phương pháp tầng
tương đương Biết với μ = 0,3, l/b = 1 có Aω0 = 1,37 Đơn vị của pi là kPa
Bài 6:
Dự báo độ lún của móng đơn dưới cột, áp lực tiêu chuẩn trung bình tại mức đáy móng 120kPa, kích thước móng 3x3m, chôn sâu 2m từ mặt nền thiên nhiên Nền đất là cát dày 12m tương đối đồng nhất, có γ = 18kN/m3, γbh = 20kN/m3, E = 18MPa, β = 0,8 Nước ngầm tại độ sâu 1,2 m Có thể coi gần đúng ứng suất dưới móng phân bố với góc
mở rộng 300 từ cạnh đáy móng
Bài 7:
Móng băng chiều rộng móng b = 4m, chiều sâu chôn móng h = 2m, áp lực tiêu chuẩn trung bình dưới đáy móng 90kPa Từ mặt đất đến độ sâu 5m là lớp cát pha có γ = 20,5kN/m3, E = 18MPa, dưới độ sâu 5m là lớp sét pha có γ = 18,5kN/m3, E = 10MPa chiều dày chưa xác định Tính độ lún của móng băng bằng phương pháp cộng lún các lớp phân tố (lấy β = 0,8 chung cho các loại đất, không dùng bảng tra)
Bài 8:
Nền cấu tạo gồm lần lượt 3 lớp đất: lớp cát pha dày 6m, lớp sét pha dày 5m, lớp cát hạt trung chiều dày chưa xác định Mực nước ngầm sâu 1,0 m kể từ mặt nền thiên nhiên Cát pha trên mực nước ngầm có γ = 18kN/m3, W = 30%, Δ = 2,72 Do khai thác mực nước ngầm mực nước ngầm hạ xuống mức 4,0m kể từ mặt đất và ổn định ở đó Biết lớp sét pha có a = 0,0008kPa-1, e = 0,65, k = 1x10-10m/s Giả thiết là thời gian mực nước ngầm hạ xuống là không đáng kể
a) Tính độ lún của lớp sét pha sau thời gian 100, 200, 300 ngày kể từ khi mực nước ngầm hạ xuống
b) Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất hữu hiệu trong lớp sét pha tại t = 100 ngày kể từ khi mực nước ngầm hạ xuống
Bài 9:
Nền cấu tạo gồm lần lượt 3 lớp đất: lớp cát pha dày 3,5m, lớp sét pha dày 3m, lớp cát hạt trung chiều dày chưa xác định Mực nước ngầm sâu 1,0 m kể từ mặt nền thiên nhiên Móng băng rộng 2m chôn sâu 1,5m, áp lực tiêu chuẩn trung bình dưới đáy móng 110kPa Lớp cát pha có γ = 18kN/m3, γbh = 20kN/m3 Lớp sét pha có a = 0,0008kPa-1, e = 0,6, k = 3x10-10m/s Giả thiết là thời gian xây dựng công trình không đáng kể Tính độ lún của lớp sét pha sau thời gian 100, 200, 300 ngày kể từ khi công trình xây dựng xong
Bài 10:
Trên một công trường cải tạo đất, lớp đất đắp là cát pha γ = 18kN/m3, dày 2,5m
được trải ở trên lớp sét bùn đã có dày 4m (a = 0,0005kPa-1, e = 0,6, k = 1x10-10m/s) Phía dưới là lớp cát to hạt Mực nước ngầm ở bề mặt lớp sét bùn Giả thiết là thời gian đắp đất
là không đáng kể
a) Tính độ lún của lớp sét bùn sau thời gian 100, 200, 300 ngày sau khi đắp đất
2
Trang 3b) Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất hữu hiệu trong lớp sét bùn tại t = 100 ngày sau khi đắp
đất
Bài 11:
Móng băng rộng 2m, được đặt trên một lớp sét pha bão hoà nước Chiều sâu chôn móng h = 1,2m Dưới móng trải một lớp cát mỏng chiều dày không đáng kể áp lực tiêu chuẩn trung bình dưới đáy móng 120kPa Mực nước ngầm nằm tại bề mặt đáy móng Lớp sét pha có a = 0,0006kPa-1, e = 0,67, k = 3x10-10m/s, γ = 18,5kN/m3 Giả thiết thời gian xây dựng công trình không đáng kể Tính độ lún ổn định (theo phương pháp tầng tương đương) và độ lún sau thời gian 100, 200, 300 ngày của lớp sét pha kể từ khi công trình xây dựng xong Biết Aωm = 2,09
Trang 4Bài 12:
Nền đồng nhất có γ = 18 kN/m3, ϕ = 220, c = 20kPa Trên mặt đất tác dụng tải trọng hình băng phân bố đều, bề rộng tải trọng b = 4m, cường độ tác dụng p = 130kPa Mực nước ngầm ở rất sâu so với mặt nền Kiểm tra xem điểm A nằm trên trục qua mép móng ở độ sâu z = 1m so với mặt nền có bị biến dạng dẻo không khi:
a Bỏ qua trọng lượng bản thân của đất
b Kể đến trọng lượng bản thân của đất
c Có thể rút ra nhận xét gì từ hai trường hợp trên
Biết ứng với z/b= 0,25; y/b= 0,5 có kz = 0,5; ky = 0,35; kyz = 0,3
Bài 13:
Nền đất đồng nhất có ϕ = 14o, c = 40 kPa Trên mặt nền tác dụng tải trọng hình băng phân bố đều, bề rộng b = 4m, cường độ p=200 kPa Kiểm tra xem các điểm ở độ sâu z = 1m so với mặt nền, nằm trên trục qua mép móng (điểm A), trục giữa cạnh móng (điểm B) có bị biến dạng dẻo không (bỏ qua trọng lượng bản thân của đất)
Bài 14:
Móng đơn dưới cột kích thước móng 2,5x2,5, chôn sâu 1,5m kể từ mặt nền thiên nhiên Trị số ứng suất tiếp xúc trung bình ở ngang mức đáy móng 350 kPa Nền đất
đồng nhất, bằng phẳng có γ = 20,5kN/m3, W = 15%, Δ = 2,66, ϕ = 250, c = 20kPa
a) Kiểm tra hệ số an toàn về cường độ của đất nền (k = pgh/p) biết [k] = 3 khi:
- Mực nước ngầm ở ngang mặt đất
- Mực nước ngầm ở ngang mức đáy móng
b) Nêu phương pháp xử lý khi k < 3
(Tính theo Terzaghi biết với ϕ = 250 có Nγ = 10,4; Nq = 10,7, Nc = 20,7)
Bài 15:
Móng tường chắn có bề rộng b = 5m, độ sâu đặt móng h = 1,5m đặt trên nền cát
có γ = 18,2 kN/m3, W = 30%, Δ = 2,67, ϕ = 300, c = 5kPa Tải trọng tác dụng lên tường dưới góc nghiêng δ = 100 Xác định sức chịu tải của nền đất (tính theo Xôcôlôpvxki) khi:
a) Mực nước ngầm ở ngang mặt nền thiên nhiên
b) Mực nước ngầm ở ngang mức đáy móng
c) Nhận xét về ảnh hưởng của nước ngầm đến sức chịu tải của nền đất
Trang 5Bài 16:
Nêu các giả thiết và vẽ biểu đồ cường độ, tính trị số, xác định điểm đặt của áp lực chủ động tác dụng lên tường chắn cứng cao 7m, lưng tường thẳng đứng Nền đất sau tường là đất sét pha đồng nhất nằm ngang có γ = 18,5kN/m3, ϕ = 160, c = 10kPa Mực nước ngầm nằm dưới chân tường, bỏ qua ma sát đất - tường
Bài 17:
Nêu các giả thiết và vẽ biểu đồ cường độ, tính trị số, xác định điểm đặt của áp lực chủ động tác dụng lên tường chắn cứng cao 6m, lưng tường thẳng đứng Nền đất sau tường là cát đồng nhất nằm ngang có γ = 18,5kN/m3, ϕ = 280 Mực nước ngầm nằm dưới chân tường Tải trọng phân bố đều trên đất sau lưng tường có giá trị q =10kPa Bỏ qua
ma sát đất - tường
Bài 18:
Nêu các giả thiết và vẽ biểu đồ cường độ, tính trị số, xác định điểm đặt của áp lực chủ động và áp lực thuỷ tĩnh của nước lên tường chắn cứng cao 6m, lưng tường thẳng
đứng Nền đất sau tường là cát đồng nhất nằm ngang có γ = 20,1kN/m3, W = 16%, Δ = 2,64, ϕ = 380 Mực nước ngầm nằm ở độ sâu 2m so với đỉnh tường Bỏ qua ma sát đất - tường
Bài 19:
Nêu các giả thiết và vẽ biểu đồ cường độ, tính trị số, xác định điểm đặt của áp lực chủ động tác dụng lên tường chắn cứng cao 8m, lưng tường thẳng đứng Khối đất sau tường gồm hai lớp nằm ngang:
Lớp trên có γ = 18 kN/m3, ϕ = 280, bề dày 5m
Lớp dưới có γ = 20 kN/m3, ϕ = 350
Mực nước ngầm nằm dưới chân tường, bỏ qua ma sát đất - tường