GIÁO TRÌNH nền MÓNG CÔNG TRÌNH châu ngọc ẩn

C õng việc tính toán nền m óng là nhằm chọn được một loại nền m óng công trình đảm báo các điểu kiện sau: - C ông trình phải tuyệt đối an toàn không bị sụp đổ do nến m óng, đảm bảo công

NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH

(T á i b ả n )

NHÀ XUẤT B Ả N XÂY DỰ NG

HÀ N Ộ I - 2 0 1 3

LỜI MỞ ĐẦU

Trong giai đoạn đẩy nhanh p h á i triển công nghiệp hóa ■ hiện đ ại hóa dất nước Việt Nam, chúng la đã, đang và s ẽ xây dựng rất nhiều công trình ngày càng cao hơn, sâu hơn, lớn hơn và nặng hơn H àng loạt các phương thức xây dựng nền m óng m ới được đưa vào Việt N a m từ thập niên 90 vừa qua như: m óng barrette, cọc nhồi đường kính lớn, gia lài kết hợp với bấc thấm, vài địa kỹ thuật, gia tài bằng hút chân không, cọc đ ất trộn vôi ■

xi măng, cọc cái được tạo trong nền đất bảng đầm rung nén đất và tạo lỗ đ ể nhồi đá hoặc cát, Đ ã có không ít tài liệu m ới giới thiệu nguyên lý tính toán cũng n hư các biện pháp thi công cho các k ỹ thuật nền m óng m ới này.

K hông ít công trình nền m óng h ư hòng trong quá trình thi công hoặc khai thác sử dụng, vấn đ é nén m óng luôn làm khó k ỹ s ư công trình đ ã thúc đẩy chúng lôi viết quyển sách này M ặt khác, trong giai đoạn hiện nay, các k ỹ sư có th ề tham khảo các quy

ph ạ m x â y dựng V iệt N am cùng khá nhiều q u y ph ạ m của các nước tiên tiến đ ề tính toán nển m óng C ác quy ph ạ m ra d ờ i vảo các thời điểm kh á c nhau, tương ứng với các mức

độ p h á i triển lý thuyết và công nghệ xâ y dựng kh á c nhau nên có nhiều đ iểm không tương đồng đ ã g â y khó khăn không ít cho các k ỹ s ư công trinh làm công tác th iết k ế nền m óng Thêm vào đó, N ền m óng lã m ôn học bán thực nghiệm nên có rấ t nhiều b ổ sung thực nghiệm từ tổng hợp các kết q u ả th í nghiệm , từ tổng kết kinh nghiệm cùa nhiều công ty x ă y dựng hàng đầu trên t h ế giới và của nhiều quốc gia, nên m ỗ i cách lính thường có dấu ấn của từng quốc gia rìẽng b iệt đó lại là đặc điểm p h ong p h ú của ngành nền m óng công trình.

T ro n g quyển sách n à y chúng tôi đ ã tham khảo và sử dụ n g nhiều thí dụ cùa các tác

p h ẩ m đ i trước nhằm tạo s ự n ối tiếp theo q u á trìn h p h á t triển của ngành nền m óng còng trình.

Đ iều m ong m òi cùa chúng tôi lá giúp cho các k ỹ sư, các nhà nghiên cứu về nén m óng công trình và các sinh viên ngành công trình có thêm m ột tài liệu nhỏ đ ề tham khảo, nhưng kiến thức có hạn m ong được sự lượng th ứ khi có những sa i SÓI trong quyển sách này và xin tiếp thu tất cả các ỷ kiến góp ỷ theo đ ịa c h i : Bộ môn Đ ịa c ơ nền m óng -

K hoa K ỹ thuật Xây dựng ■ Đ ại học Bách khoa - Đ ại học Q uốc gia Tp H C M , s ố 268 dường L ỷ T h ư ờ n g Kiệt, Q uận 10, Tp H ồ C hí M inh.

T ác giả

a av m 2/kN hệ số nén

c uu c u kPa lực dính đom vị trong thí nghiệm nén ba trục khổng c ố kết

không thoát nước

sau khi đ ể cọc nghỉ nhằm Iránh hiện tượng chối giá

đẩu thí nghiệm

ly m 4 m om ent qu án tính của tiết d iện T3 đối với trục y đi qua

trọ n g tâm của cả nhóm cọc

trọng tâm của cà nhóm cọc chi số sệt hay độ sệt chì số déo

hiệu suãì cơ học cùa búa đóng cọc

m /s hệ số thấm Darcy trung bình phương ngang

kN /m 3 hệ số nén

V/ Ki,|' k.i hệ số áp lực chú động của đất nghiêng liên quan đèn ánh

hướng trọng lượng đất, ánh hướng phụ tái hông, ảnh hướng của lực dính

kpT k|x| k|v hệ số áp lực bị động của dãt nghiêng liên quan đến ánh

hướng Irọng lượng đất, ánh hưởng phụ tải hông, ánh hướng của lực dính

K.,y K u| K.1C hệ số áp lực chủ động của đát iheo phương pháp tuyến cúa

lưng tường, liên quan đốn ảnh hướng trọng lượng dâì, ánh hướng phụ tài hông, ảnh hướng cúa lực dính

lưng tường, liên quan đến ánh hướng trọng lượng đấl ảnh hường phụ tải hông, ảnh hưởng cúa lực dính

và 3d bên dưới m ũi cọc

T v nhân tố thời gian

<Pcu đ ộ góc m a sát trong diều kiện có c ố kết - khống thoát nước

r| độ nhớt của nước hoặc đôi khi lả hệ số nhóm cọc

Ex ey ez các biến dạng tương đối pháp tuyến theo Irục X, V r Ihắng

&m kPa ứng suất hữu hiệu thẳng dứng d o trọng luợng bán Ihân đất

ơp kPa ứng suất hữu hiệu c ố kết trước chính là ứng suất hữu hiệu

thẳng dứng tối da dã tác dộng trong quá khứ

ơ x ơ y ơ z kPa các úng suất pháp tuyến theo trục X, y, 2 thắng góc bất kỳ

TỔNG QUAN VÊ NỂN m ó n g

1.1 V Ấ N Đ Ể C ơ B Ả N V Ể N Ê N - M Ó N G

Nền m óng là phán công trình làm việc chung với lớp đất bên dưới, trực tiếp gánh đỡ tái trọng bên trên truyền xuống Phần bên dưới của công trình, thường được gọi là m óng được cấu tạo bới những vật liệu xây dựng cứng hơn đất nền như: m óng các còng trình dân dụng và công nghiệp, m óng cầu, m óng cảng, m óng giàn khoan R iêng các cóng Iiình đất đắp như: đường, dê, đập đất, đập đá, mái dốc, sườn dốc, có phần nền m óng không được phàn chia rõ ràng như các công trình kể irên

C õng việc tính toán nền m óng là nhằm chọn được một loại nền m óng công trình đảm báo các điểu kiện sau:

- C ông trình phải tuyệt đối an toàn không bị sụp đổ do nến m óng, đảm bảo công năng

(Sianclari P enetration Test), thí nghiệm xuyên tĩnh CPT (Cune P enetration T est) hoặc thí

nghiệm xuyên tĩnh có đo áp lực nưốc lổ rỗng CPTU, thí nghiệm nén ép n gang trong hô'

khoan (pressiom eter o /M én a rd ); thí nhiệm cất cánh (vane lest); tiến h àn h các thí nghiệm

trong phòng các m ẫu đất nguyên dạng và xáo trộn để xác định các đặc trưng vật lý, hóa học và cơ học cùa đất nền Đ ôi khi, để biết chính xác hơn các dặc tín h củ a đất nền cẩn tiến hành thêm các thí nghiệm hiện trường độc lập như: thí nghiệm bàn nén, thí nghiệm bàn kéo Sau khi có được các chỉ tiêu riêng của từng mẫu đất hoặc từng đ iểm riêng biệt, liến hành tính toán các chí tiêu chung của từng lớp đất hoặc tùng đơn nguyên riêng lé của đất nển bằng các phép tính toán thống kê

- Lựa chọn các tái Irọng và tác động m à công [rình phái gánh đ ỡ suốt quá trình tồn tại T ố hựp các tải trọng cóng trình đám bào an toàn cho cõng trình và nền m óng, thí dụ

của m óng hay của công trình thì chọn tổ hợp có m oment lớn nhất có thế, .

- Phân tích tính toán các loại m óng hoặc biện pháp gia cố đất nền thích hợp cho công trình, đám bào bển vững và tính năng sử dụng còng trình khổng bị ánh hướng bới lún hay lún lệch cúa các m óng với nhau

- Mặl khác, loại nển m óng được chọn còn phải rẻ tiền nhất và thời gian thi công không kéo dài quá lâu làm chậm trẻ còng việc dưa công trình vào sử dụng

C ác loại m óng:

*M ó n g n ó n g là phần m ở rộng của chân cột hoặc đáy công trình nhầm có được một

diện tích tiếp xúc thích hợp để đất nền có thể gánh chịu được áp lực đáy m óng, loại

m óng này không xét lực m a sát xung quanh thành m óng với đất khi tính toán khả năng gánh đỡ của đất M óng nông thường được chia thành móng đơn chịu tải đúng tàm, móng đơn chịu tải lệch tâm lớn (m óng chân vịt), m óng phôi hợp (m óng kép), m óng băng,

m óng bè Đặc điểm cơ bán cúa m óng nông là khi xem xél sức chịu tải cúa nền không xét thành phần ma sát giữa đất và mặt bên cùa móng

H ình 1.1: Thi công móng bè có độ dầy thay dổi

* M ó n g sâu khi độ sâu chôn m óng lớn hơn chiều sâu tới hạn Dc, từ độ sâu này sức

chịu tái của đất nền không tăng tuyến tính theo chiểu sâu nữa m à đạt giá trị không dổi,

và Ihành phần ma sát giữa đất với thành m óng được xét đến trong sức chịu tải cúa đất nển, gồm các loại m óng trụ, m óng cọc, m óng barrette

- Móng trụ gồm các cột lớn chôn sâu gánh đ ỡ các công trình cầu, càng, giàn khoan ngoài biển, Nếu chọn phương pháp thi công hạ vào lòng đất từng đoạn trụ giống như thi còng giếng nên có khi được gọi là m óng giếng chìm

ta câu tạo thành nhiểu thanh có kích thước bé hơn trụ, được gọi là cọc hay cừ Loại này lãì đa dạng như: cọc gỗ, cọc thép, cọc bẽ tông, cọc phối hợp hai loại vật liệu Cọc bẽ tông có loại chẽ tạo sẵn và loại nhồi bè tông vào trong lỏ tạo trước trong lòng đất.

H inh 1.2: Thi công dài móng cọc

* M ó n g n ử a sá u khi độ sâu chôn m óng nhỏ hơn chiều sâu tới hạn Dc, nhung không

phái là m óng nông như: m óng cọc ngắn, m óng trụ ngắn và phần lớn m óng caisson

Hình 1.3: Lắp dặc móng nữa sâu

Ngoài ra, còn có các loại m óng đặc biệt để sủa chữa gia cường nền - m óng cho các cõng trình xưa hoặc nâng cấp các công trình cũ Có thể kề đến cấy ihẽm m óng nông, cọc

dỏ lãng khả năng chịu đựng cho nền một m óng cũ hoặc cấy cọc và mở rộng m óng,

C ách xác định chiều sâu tới hạn Dc được giới thiệu trong chương m óng nông

C á c loại nền:

- N én tự nhiért: là nền gồm các lớp đất có kết cấu tự nhiên, nằm ngay sát bẽn dưới

m óng, chịu đựng trực tiếp tải trọng còng trình do m óng truyền sang

với kết cấu tự nhiên, cần phải áp dụng các biện pháp nhằm nâng cao khả nãng chịu lực cùa nó như:

a) Cài lạo kết cấu của khung hại đ ất nhằm gia lăng sức chịu tài và giảm độ biến dạng lún của nên đất:

- Đệm vật liệu rời như đệm cát, đệm đá thay thế phần đất yếu ngay sát dưới đáy m óng

để nền có thể chịu được tải công trình

- G ia tải trước là biện pháp cải tạo khả nâng chịu tải của nền dất, nhằm làm giảm hệ sô' rỗng của khung hạt đ ất bằng cách tác động tải ngoài trẽn m ặt nền đất

- G ia tải truớc phối hợp với biộn pháp tăng tốc độ thoát nước bằng các thiết bị thoát nước như giếng cát hoặc bấc thấm nhằm rút ngắn thời gian, giảm thể tích lỗ rỗng đối với đất yếu có độ thấm nước kém

- Cột vật liệu rời như: cột cát, cột đá nhằm làm giảm hệ sô' rỗng của khung hạt đất cát rời có độ thấm nước tốt hoặc thay th ế đất yếu bằng các cột vật liệu rời có đặc tính tốt hom đất nển tự nhiên, nhằm tăng khả năng chống cắt dọc các m ặt có khả nãng bị trượt

Q uen thuộc hcm trong tiếng Viột xin tạm gọi cột vật liệu rời là “cọc vật liộu rời”

- Cọc đất trộn vôi hoặc trộn xi m ãng, m ột số loại thiết bị “khoan trộn” đặc biệt cho phép trộn đất yếu với vôi hoặc xi m ăng hình thảnh các cọc đất trộn vôi và đất trộn xi

m ãng nhằm chịu những tài trọng tương đối bé như nền kho, gia cường các m ái dốc, đường qua đất yếu

- Phương pháp điộn thấm nhằm giảm hệ số rỗng cùa nền đất bằng cách hút nước ra khỏi các giếng là cực âm của m ột hệ thống lưới các thanh điện cục âm - dương của dòng diện một chiều được đóng vào lớp đất cẩn cải tạo

- Phụt vữa xi m ăng hoặc vật liệu liên kết vào vùng nển chịu lục dể tảng lực dính giữa các hạt đất và giảm thể tích các lỗ rỗng

b) Tăng cường các VỘI liệu chịu kéo cho nền đ ấ t còn được gọi là đ ấ t có cốt như:

- Sợi hoặc vải địa kỹ thuật, dược trải m ột hoặc nhiều lóp trong nền các cống trình đất

đắp hoặc trong các lốp đệm vật liệu rời dể tăng cường khả năng chịu kéo và giảm đ ộ lún cùa đất nẻn

- Thanh hoặc vài địa kỹ thuật, được trải từ 3 đến 5 lớp dưới các m óng băng chịu tải trọng lớn hoậc trong các mái dốc đắp cao, nhằm tăng khả năng chịu lực và giảm độ lún

m ột cách đáng kể cho đất nền

- Thanh neo được dùng để giữ ổn định các tưòng chắn hoặc vách tầng hầm

Sau khi đã tính toán các phương án nền m óng đạt yêu cầu an toàn cho công trình và tất cả các công trình xung quanh trong suốt quá trình thi công cóng trình đang thiết kế, người thiết k ế công trình cán phải phân tích điều kiện và khả năng thi công dựa vào thứ

dần đến khu vực lân cận Từ đây, sẽ tính toán được giá thành dự kiến của từng phương

án, theo đó có thể chọn ra phương án nển m óng hợp lý nhất cho cả hai phương diện kỹ thuật và kinh tế

Hình 1.4: Phụt vật liệu liên kết gia cường nền

1.2 C Á C P H Ư O N G P H Á P T ÍN H N Ê N M Ó N G

Có nhiều phương pháp tính toán nền m óng công trình nhưng tựu trung có hai nhóm

cơ bản:

- N hóm 1: tính toán ổn định đất nền nhằm chống trượt hoặc lật công trình

- N hóm 2: Hạn ch ế độ lún và độ lún lệch của móng nhằm đảm bảo cho công trìnhluôn vận hành tốt

T rong đó có thể chia các phương pháp tính hiện hành như sau:

1 T ín h to á n nền th eo tr ạ n g th á i ứ n g s u ấ t ch o ph ép

Trước thập niên 70, hẩu hết các quy phạm tính toán nền móng công trình xây dựng đều theo phương pháp trạng thái ứng suất cho phép Phuơng pháp này dựa trên việc tính toán sức chịu tải cực hạn của đất nển theo công thức Terzaghi hoặc các hiệu chỉnh sau

dó Giai đoạn này, hẩu hết đều tính theo phương pháp tổng ứng suất và các đặc trưng chông cắt của thí nghiệm cắt trực tiếp hoặc sức chống cắt không thoát nước c u suy từ thí nghiệm nén một trục Sức chịu tải cho phép được định nghĩa bằng với sức chịu tải cựchạn chia cho hệ số an toàn FS, được lấy từ 2 đến 3

p - ~Er~ = -

Á p lực đáy m óng p phải nhỏ hơn sức chịu tải cho phép Nếu áp lực đáy m óng được

tính với tổ hợp cơ bản các tải thì hộ s ố an toàn được chọn là FS = 3 Nếu áp lực đáy

m óng được tính với tổ hợp đặc biệt các tải thì hệ sổ an toàn được chọn là FS = 2.Sau đó, kể từ thập niên 70, súc chịu tải dược tính toán rõ ràng hơn C ho đất dính thoát

nước chậm , tính sức chịu tải tức thời (sho rt term ) với đặc trưng chống cắt khổng thoát

nưóe c u và (pu còn sức chịu tải trong g iai đoạn sau lún ổn định được tín h với đặc trưng chống cắt có thoát nước c' và cp' C ho nền cát thì chỉ tính súc chịu tải có thoát nước với

c ’ và (p’ vì khả nàng thoát nước nhanh của đất cát N hưng cát lại rất d ễ hóa lỏng khi chịu tải trọng dộng

2 Tính toán nền theo trạng thái giới hạn vể biến d ạn g (trạng thái II)

Xuất phát từ trạng thái giới hạn các điều kiện sử dụng và sự ổn định cùa công trình, phương pháp tính toán nẻn m óng theo trạng thái giới hạn theo điểu kiện biến dạng còn gọi là trạng thái giới hạn thứ 2, khống c h ế đ ộ lún cùa m óng và độ lún lệch cùa các m óng không được vượt quá các giá trị giới hạn Phương pháp này tính toán độ biến dạng cúa

m óng theo lý thuyết đất là vật thể đàn hồi tuyến tính Cơ sờ của phương pháp dựa trên sự phát triển vùng biến dạng dẻo trong nền đủ nhỏ để nền đất còn tuân theo quy luật dàn hổi Từ dây sử dụng các kết q u ả lý thuyết Boussinesq và đặc trưng nén của đất dể tính dộ lún của m óng riêng lẻ hoặc độ lún có xét đến ảnh hưởng của các m óng lân cận, suy độ lún lệch giữa các m óng hoặc góc xoay cù a m ột m óng

Vì vậy d iều k iện c ầ n của phưcmg pháp là khống c h ế áp lực đáy m óng dể nền đất còn làm việc trong giai đoạn đàn hổi theo quan điểm cùa phương pháp phát triển vùng biến dạng dẻo của Florich

- Với m óng chịu tải đứng đú n g tâm

P < R 1C = m ( A b y + B hy + D c ) th e o Q P X D 45-70

p < R|J = — —— (A bY n + B h y |( + D c n - y | | h 0 ) th e o Q P X D 45-78

k|C

- v ỏ i m óng chịu tải đứng lệch tâm, ngoài điều kiện trên còn cần có pmin > 0, khi các

m óng dẻ lật điểu kiện này trở thành pmin/pmax ằ 0,25 và p max < R lc hoặc R ||

V à đ iều k iện đ ủ là dộ Lún tính dược, phải thỏa các diều kiện sau:

s < s 8h

AS < ASgh

i í S i ghTrong đó: s và - độ lún và độ lún giới hạn;

i và iph -góc xoay và góc xoay giới hạn.

3 Tinh toán ncn theo trạng Ihái giới hạn vé cườnỊi dỏ chịu tái (trạng thái I)

Đòi với dát nén khỏng biến dạng như là đâì cứng hoặc là dá cũng như công irình chịu tái chủ yếu lù lái ngang thì độ lún cùa nền không giữ vai Irò quyết dinh sự ổn định của công (rình m à chính sự trưựl ngang của móng hoặc sự phá vỡ kết cấu nén đất sẽ dán (lên hư hại công Irình Với c á t loại cõng trình này chúng ta (hường sử dung phương pháp tính loán nén Ihco giới hạn về cường dộ hay còn được gọi là trung lliiii ỊỊÌỚi hạn thứ nhất.Nội dung phương pháp gổin không ch ế khá năng trucn lặl cùa m óng và khóng cho nền bị phá hoại cắl

Các hệ sỏ' an loàn k hoặc FS cho phép tùy vào quy định cúa các quy phạm xây dựng

và loại công trình

1.3 C Á C D ữ L IỆ U Đ Ể T ÍN H N Ể N m ó n g

I C ác loại tái trọng

Tái trọng tác dụng lẽn m óng và truyền lên nển đất thường dược phân chia thành:

Tái trọng thường xuyên là tải trọng tác động liền [ục khi thi công và SUỐI quá trình sứ

dụng cõng trình như trọng lượng bản thân, áp lực đất, áp lực nước,

Tái irọni( lạm ĩ hời:

- Tải irọng lạm thời ngắn hạn chi xuất hiện trong từng giai đoạn khi thi công hoặc

trong quá liình sử dụng như: tái trọng gió tài irọng do sóng

- Tái irọng tạm thời dài hạn lác động trong mội thời gian tương đối dải khi thi cõng hoác trong quá trinh sứ dụng công Irình như: trọng lượng các dụng cụ và thiết bị tĩnh, tái lác dộng lẽn mái còng trình

Lực chổng Irưựt _ M ómen chống trượtLực gây trực M ốm en gây trượt

a) T ổ liợp chính, gổm tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, và m ột tải

trọng tạm thời ngắn hạn (tải ngắn hạn này có ảnh hưởng nhiểu đến trường ứng suất trong nền thường được chọn là tải trọng gió)

b) T ổ liợp phụ, gồm tải trọng thường xuyên, tài trọng tạm thời dài hạn, và ít nhất là

hai tải trọng lạm thời ngắn hạn

c) T ổ hợp đặc biệt, gồm tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, một sô' tải

trọng tạm thời ngắn hạn vả m ột tải đặc biệt (thường được chọn là tải động đất trong vùng

có dộng dâì)

Ngoài ra tải trọng còn được phàn thành tải tiêu chuẩn và tải tính toán

T ải trọng tiêu chuẩn là tải trọng m à có thể kiểm soát được giá trị của nó trong điều

kiện thi công hoặc sử dụng cồng trình bình thường

Đ ộ sai lệch (lớn hoặc bé) cùa tải trọng vể phía bất lợi cho công trình so với tải tiêu chuẩn, do biến dộng của tải hoặc thay dổi diẻu kiện sử dụng cồng trình, dược xét đến

bằng hệ s ố vượt tải n.

Tài trọng tinh toán được định nghĩa là tài trọng tiêu chuẩn nhân vối hệ số vuợt tải n

Hộ số vượt tải từ 1,1 đến 1,4 tuỳ theo loại tải trọng

Khi tính toán nền theo trạng thái giới hạn biến dạng được tiến hành với tổ hợp chính các tải trọng tiêu chuẩn

Khi tính toán nển theo trạng thái giới hạn cường độ được thực hiện với tổ hợp phụ, tổ hợp đặc biệt các tải trọng tính toán

Khi tính toán nển theo ứng suất cho phép dược thực hiện với tổ hợp phụ, tổ hợp đặc biệt các tải trọng tính toán và các hệ số an toàn thích hợp

Theo phần tính toán địa kỹ thật của Tiêu chuẩn châu Âu (Eurocode - 1994), phân biệt hai trạng thái giới hạn:

- Trạng thái giới hạn sử dụng: (ELS - états lim ites de Service) là trạng thái giới hạn mà

nếu vượt qua thì các tính nãng sừ dụng công trình không đáp ứng được như dự trù Các trạng thái này có do biến dạng hoặc chuyển vị quá mức có thể gây ra những hu hỏng các

rung động gây khó chịu cho người sử dụng công trình.

- T rạng thái giới hạn tối hậu: (ELU - états lim ites ultimes) là nhQng trạng thái gắn với

sự mất ổn định, hoặc các dạng gãy đổ từng bộ phân hay cả công trình gây ra nguy hiểm cho con người xung quanh công trình Với nển móng các trạng thái giới hạn tối hậu vể khả năng gánh đỡ.của nẻn đất, sự lật đổ công trình, sự trượt cùa m óng, sức chống đỡ cùa vật liệu làm m óng, độ lún vượt quá giới hạn chuyển vị

- Các loại tác động theo tiêu chuẩn châu  u (Eurocode - 1994):

- Các tác động thường xuyên G: trọng lượng m óng và các phần liên quan trên móng nhu trọng lượng công trình và các thiết bị thường xuyên; các lực do co ngót, do từ biến; lực do trọng lượng đất và áp lực đất

- Các tác động do nước Fw chủ yếu là lực đẩy A rchimède cho các bài toán tính ứng suấi hữu hiệu; lực thủy động d o các dòng chảy

- Các tác động thay đổi Q (không thường xuyên) như các lực tải xe, lực thắng, trọng lượng vật chứa tạm thời; tải do ảnh hưởng thời tiết như mưa gió,

- Tác động đặc biệt FA với các công trình cẩu đường có thể là va chạm tàu, xe vào công trình, động đất, với các công trình xây dựng dân dụng nhu gió xoáy, va chạm , hỏa hoạn, dộng đất,

Các tác động này gộp lại thành các tổ hợp: tổ hợp cơ bản, tổ hợp đậc biệt, tổ hợp trạng thái giới hạn tối hạu cho các tính toán theo trạng thái tới hạn tối hậu Các tổ hợp thường xuyên, tổ hợp theo năm tái đáo, tổ hợp hiếm xảy ra cho các tính toán theo trạng thái giới hạn sù dụng

Trong quy phạm xây dựng cùa M ỹ (ACI code) lại sử dụng các tổ hợp tải, cho tính toán cho trạng thái giói hạn tối hậu, tương đối dơn giản như sau:

u = 1,4D + 1,7L, với D là tĩnh tải và L là hoạt tải

Khi có xem xét ảnh hưởng của gió tổ hợp tải có dạng:

u = 0,75(1,4D + 1,7L + 1,7W ), với w là lực gió.

Khi không có tĩnh tải xuất hiện thì tổ hợp tải có dạng:

u = 0,9D + 1,3W

1.4 CÁC ĐẶC TRƯNG TIÊU CHUẨN VÀ TÍN H TOÁN CỦA ĐẤT NỂN

1 P hân chia các lớp đất (lớp địa chất công trình)

Một lớp địa chất công trình được xác định bằng quan sát sự thay đổi m àu, hạt độtrong quá trình khoan khảo sát hoặc trên tập hợp các giá trị đặc trưng cơ - lý (từ thínghiệm trong phòng và hiện trường) của lớp đất đó

nó phải có hệ số biến dộng I' dú nhó V có dạng sau:

v = = 100%

A

T rong dó giá trị trung hình cùa một dặc trưng:

và độ lệch loàn phuơng trung binh:

| l ( A , - A )2

ơ ! ¡ r nVới: A, - giá trị riêng cùa dặc trưng tù một thí nghiệm riéng:

2 Đ ạc trưng tiêu chuán

G iá trị tiêu chuẩn của tất cá các dặc trưng cùa dãi là giá irị Irunu hình cộng cùa c á t

kết quá th í nghiệm riêng lé A , (trừ lực dính dơn vị (■ và góc ma sál Irong <p).

Các giá trị tiêu chuẩn cúa lực dính dơn vị và góc nia sái trong dược Ihực hiện theo

phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ luyến tính của ứng suâl pháp ơ, và ứng suất chống cắt cực hạn T j của cúc thí nghiệm CUI Irực tiếp hoặc ciit dơn iưoiig ứng

3 Mậi' Irtriiịỉ tinh loàn

N hăm mục ilícli nàn« ca») độ an loàn cho ổn định cùa nén chịu tái, m ột só tính toán

irong Ự PX D 45-70) tlạc trưng lính toán được xác dinh bằng cách nhân đặc trưng liêu

chuán VỚI he sò tlõng nliál k:

T rong QPXI3 45-78 các đặc trưng tính toán cùa đất được xác định theo công iliức sau:

k | - Ị với cúc ilặc IIưng cú a đ ất ngoại trừ lực d ín h , góc m a sát trong, irọng lượng dơn vị và cư ờng ilộ chịu nén m ội ư ụ c tức thời c ó hệ số an toàn đái dược xác định như sa u :

T = rctịỊ« + a Tính lo an ư và I/ S ỉi o n u y như (p và í'

l)é ilàiig MI} ra ip và ( Ihco các bicu thức sau:

Hình 1.5: Giá trị dặc trưng chống cắt tiêu chuẩn theo pliươtiịỊ pháp bình phương cực tiểu

của các kết quá thí nghiệm cắt trực tiếp

Để tính toán \\ các giá trị độ lệch toàn phương trung bình có dạng như sau:

Tr^ng dó: t hệ sỏ phụ tliuộc vào xác suất tin cậy a (bảng 1.2)

khi tính nền theo biến dạng thì a = 0,85

khi tính nền ilieo arưng độ thì a = 0,95

Trong linh [oán thực tế chúng ta có thê sứ dụng phép tính LINEST trong chương trìnhphán mểm EXCEL, la ghi kết quà ứng suất cắt cực dại Tmax vào cột 1 các ứng suất pháp

ơ tương ứng \ào cột 2 Sau dó chọn một bàng gồm 2 hàng nâm cột, đánh vào lệnh

= lineil(vị Irí dãy số Tnlav dãy sốc 1,1) xong ấn cùng lúc "Shiit+Ctrl"+ Enter.

22

T h i dụ 1.1: T a thống kê kết quả cùa 6 th í nghiệm cắt trực tiếp như sau:

T rong đó ở dòng thứ nhất trong ô kết quả ta có tg(p = 0,656 = 32,25° ô thứ hai là

c = 0,136 kg/cm 2, vì thứ nguyên của ứng suất trong phép tính là kg/cm 2

Dòng thứ hai ta có:

ơ lglp = 0,014 và ơ c = 0,031 kg/cm 2

Tính giá trị c ll và tg<pll, từ xác suất tin cậy a = 0.85 và số bậc tự d o 11 - 2 = 1 8 - 2 = 1 6

lu suy ra hệ số tu = 1,07 và chi số độ chính xác p = vtu , tu suy ra dược:

pc = vct„ = 0.228 X1,07 = 0.244

Pig<p = V p*« = °-02 x l 07 = 0,02 Sau cùng ta có: C || = 0 1 3 6 (l ± 0.224) = |0 ,1 0 6-ỉ-0.166]

tg(pN = 0.656( 1 ± 0.02) = 10.643 + 0.6691

la suy ra hệ số l„ = 1,75 và la suy la được chi so độ chính xác p = VIU:

pc = V l„ = 0.228 X 1.75 = 0 3 9 9

Pigip - 'W '< = °-02 x 1 •7S =Sau cùng lũ có:

c, = 0 n 6 < I ± 0.399)= 10.082 - 0.191

Igip, = 0.656( I ± 0.0.15)= 10.633 4- 0.679]

Ta n h ặn thấy các giá irị lính loán của lực dính dơn vị < và hệ sô m a sál lg(p có mọt khoán giá trị mà lũy vào phép tinh cụ the la chọn giá trị bó Iihât hoặc lớn nhai nhảin lãng lính an loàn cù a cõng trình T hí dụ khi xúc định súc chịu tái của nền dill lu chọn các giá trị bé còn khi lính áp lực dál bị dộng lu ch ọ n lực dính lớn nhái và góc ma sál lớn Iihâl

TÓM TẮT C ơ HỌC ĐẤT

2.1 Đ Ặ C T R Ư N G V Ậ T L Ý C Ủ A Đ Â T

Đất tự nhiên bao gồm hai thành phẩn:

- Khung hạl

- Phân rỗng chứa nước và khí

Hàm lượng cúa từng thành phần ánh hướng rất lớn lên ứng xử của đất Để hiểu dược ứng xứ cúa một mầu đất riêng lẻ, của một lớp đất hoặc quy luật cơ bàn cùa một loại dấtcần phải chuẩn hóa các dặc trưng dưới dạng các chi tiêu cơ bản

Sơ đổ hóa một mẫu đất:

- Phán hạt có khối lượng Ms, thể tích V s

- Phán rỗng có khối lượng M v = M w + Ma, thể tích Vv = V w + Va

Ma - khối lượng khí trong phần rỗng thường rất bé so với hai thành phân kia;

Vw - Ihế tích nước trong phần rỗng;

Va - thể tích khí trong phần rỗng

H ình 2.1: Sơ đố hóa các thành plìán dđĩ

2.1.1 C ác chi tiéu k h ố i lưựng và trọ n g lượng riên g

Khỏi lương n é n g lự nhiên cùa m ột mẫu đâì ký hiệu p hoặc p n xác định bời tỷ số khối

lương M và thể tích V cùa mẫu đất

Các khối lượng riêng có thứ nguyên là kg/cm 3 hoặc T /m 1

B áng giá trị p, c ủ a m ột sô' khoáng thóng dụng

Trọng lượng đơn vị th ể tích cùa đất:

Cũng có thể diễn tả dặc trưng trọng luợng riéng cúa máu dát bén cạnh các giá trị khói lượng riêng như:

Trụng lượng riêng lự nhiên là tý số Irọng luợng mầu w chia cho thế tích mảu đất V

TrọiiỊỊ lươiiíỊ riêniỉ í/íiv nổi ỵ ' là trọng lượng riêng của dâì dưới mực nước ngầm có XÓI

ilcn lực đáy Archim ède có ihẽ lính theo còng Ihức:

T y irọiiịi lun ký liiỌu (7S, dược dịnli nghĩa là tỳ số giữa trọng lượng riêng hại và trọng

lưạiiịỉ riòng nước

Y»

T ý irọiiỊỊ (líĩi lự nhiên ký hiệu G, được định nghĩa là lý số giữa trọng lượng riêng tự

nhiên mầu đất và Irọng lượng riêng nước

7»

T ý trọng tỉấi kh ỏ ký hiệu G j, được định nghĩa là tỷ số giữa trọng lượng riêng khô của

inảu ilúi và trọng lượng riêng nước

y«

7 V IIỌIIỊỊ dẩy n ói ký hiệu G \ được định nghĩa là tý sô' giữa trọng lượng liêng đấv nổi

cua mầu clâì và irọng lượng liêng nước

y ’

y«

2.1.2 Các chi tiêu vé (hô tích dát

T ý sò rỏHỊ! ( vnid ruiin) dói khi gọi là hộ sú rỗng.

T ile lu ll riê n g {sp e c ific v o lu m e ) (V)

The tích riêng ký kiêu là V dược định nghĩa theo cõng thức:

t)ộ chứa kliõm; klii Uiir-voiíls contení) (A, )

Thè lích không khí (rong lổ rỗng là phần thế lích lổ rổng không chúa nước

The tích không khí irong lổ rỗng = Thế lích lổ rỗng - Thế tích nước lỏ rồng

t)ọ hãn liòu (degree tij suiiirariiin)

L)ị> hão hòa kv hiệu s được định nghĩa là tý sỗ giữa (hể tích nước và the lích ròng, linh theo phẩn trăm

Độ ẩm (m oisture) hay độ chứa nước (w ater content), ký hiệu w, được định nghĩa là tỷ

sô' giữa trọng lượng nước W w và trọng lượng hạt W s, tính theo phần trãm

2.1.5 C ác chí tiêu trang thái của đất

Đât rời và đất dính có những trạng thái cơ bản khác nhau, đất dính thường là đất hạt rmn và có một hàm lượng hại sét lớn hơn 3%, nó thay đổi trạng thái theo đ ộ chứa nước

và thể hiện tính dẻo

C hi tiêu trạng Ihát dấl dinh

Đất hal mịn gồm chú yếu là hal m ;n và (rạng thái của nó b| ánh hướng rất lớn vào

độ chứa nước, cụ Ihể là các lớp nước liên kết vậi lý cúa vó nước quanh các hạl đất dạng báng

G iới hạn lỏng (liquid lim it) là độ chứa nuớc ứng vói biên giới giũa irạng thái dẻo và

lỏng, ký hiệu là WL hoặc LL

T heo A tterberg, độ ẩm úng với số lần rơi N = 25 cùa mầu đát trong thí nghiệm chỏm cẩu rơi C asagrande là giới hạn lỏng

Giới hạn dẻo {plastic lim it) là đ ồ chứa nước ứng với biên giới giữa irạng thái dẻo và

nửa cứng, ký hiệu là Wp hoặc PL N ăm 1911, A tterberg đẻ nghị giới hạn dẻo là đ ộ chứa nước củ a que đất đang được se bằng tay, trên m ật kính phẳng, bắt đẩu rạn nút

C h ỉ sô 'd ẻo (plastic index)

Chỉ số dẻo dược định n ghĩa là hiệu s ố củ a giới hạn lỏng và giới hạn dẻo, ký hiệu Ip

G iá trị cùa chì số dẻo là khoảng cách th eo thang d ộ ẩm cùa d ít, nếu khoảng cách nàylớn thì đất có tính dẻo cao N gược lại, đất có tính dẻo thấp Nếu mẳu đất khồng làm thínghiệm giới hạn dèo được nh ư đất cát, thì dược kết luận là không dèo

C ũng có thể dựa vào chì số dẻo để sơ bộ gọi tên m ột mảu đất:

Ip < 1 : đất rời

7 < Ip < 17: đất á sél

17 < Ip : đất sét

Chi xỏ'lỏng huy dộ sệt (liquid index)

Giới hạn lóng, giới hạn déo là các biên của các (rạng (hái lỏng và déo; trạng thái déo

và nửa cứng Hai giới hạn này phụ thuộc vào thành phán khoáng và cỡ hạl mịn của mầuđất Nếu so sánh độ chứa nước !ự nhiên w cúa mảu đâl với hai giới hạn Irẽn có thể biếtđược mảu đất đang ớ Irạng Ihái gì?

I, > I đát ớ irạng thái lóng hay còn được xem là đái yếu

I< I, < 0 dâì ớ trạng thái déo

I| < 0 đái ớ Irạng thái nứa cứng hoặc cứng

Tính déo cúa đất sél phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng hạl sél và loại khoáng sét có

mâi trong dâì sét Tý số giữa chí sỏ déo và hàm lượng hại sét được gọi tên là hoạt tính cúa đ á l (activity o f soil).

Chi liên 11(1 lì g rliái đất rời

Đổi với các loại đấi rời như cát: sỏi: sạn chi có ihé phân biệi các trạng thái chặi hoặc trang thái lời rac Đê đánh giá (rang thái cúa đấl rời có thế sứ dụng "độ chặt tương đối” (/ r/m ii «• i I ciimivì ky liiẽu là D, có cõng Ihức lính sau:

Để xác định tỳ sô' rỗng cực đại, e max, ứng với trạng thái rời rạc nhất, rót cát nhẹ nhàng vào trong một bình chứa đầy nước cho đến đẩy, sau đó cân bình cát nưóc, rồi sấy khô và tính hệ sô' rỗng tương ứng.

Với tỷ sô' rỗng cực tiéu, e min, tương ứng trạng thái đặc chắc nhất, dùng tác động rung

để làm cát Irong bình k h ông đổi thể tích nữa, sau đó xác định e min

Xép loại đất

Có rất nhiều cách gọi tên đất khác nhau, nhưng tựu trung đều dựa theo:

- Hàm lượng các nhóm hạt.

- Đặc tính đường cong cấp phối

- Với đất m ịn, xét thêm các đặc tính dẻo

Biểu d ổ trong hình 2.3 giới thiộu đường A phân chia đất bụi (S ili) ký hiệu M và đất

sét ký hiệu là Clay

LL(%)

H ình 2.3: Biểu đổ phân loại đất theo đặc linh dẻo

Ghi chú: dường A có phương trình IP = 0,73(LL-20)

tính dẻo cao, ký hiệu là H và tính dẻo thấp, ký hiệu là L.

Ký hiộu o dành cho đất hữu cơ

Bén phần đát sét dẻo thấp, trong phạm vi PL từ 4 đến 7 là khu vực đát có tên kép CL-ML Trong một sỏ' quy phạm, đặc tính dẻo của đất dược chia thành 5 khu vục khác nhau:1/ Tính dẻo thấp khi:

2/ Tính dẻo trung bình khi:

3/ Tính dẻo cao khi:

4 / Tính dẻo rất cao khi:

5/ Tính dèo vô cùng cao khi:

C ách xếp loại U nified C lassification được sử dụng khá phổ biến ở nhiểu nước do

C asagrande đề xướng từ năm 1942

H iện nay, phương pháp xếp loại nảy đã được đưa vào ASTM (D-2487)

Cách xếp loại này chia dất làm hai nhóm chính:

Đ ất hạt thô khi có ít hơn 50% qua rây số 200 (d = 0,074m m ).

Đ ất hạt m ịn khi có bằng hoặc nhiều hcm 50% qua rây số 200.

Bảng tên các loại đá (< 50% qua rây số 200 và > 50% qua rây số 4)

GW <5% qua sàng số 200; Cu ằ 4; l s Cg < 3

GP < 5% qua sàng số 200; khống thỏa hai diéu kiện Cu và Cg

GM > 12% qua sàng số 200; điểm IP-LL nằm dưới dường A trong biểu đổ

Casagrande hoỉc Ip < 4

GC >12% qua sàng số 200; điểm IP-LL nẳm trên dường A trong biểu đổ Casagrande hoặc Ip > 7

GC-GM >12% qua sàng số 200; điểm IP-LL nằm trong khu vực tin kép, giới hạn bằng

hai đường đứt nét trong biểu dổ Casagrande

GW-GM 5% < đất qua sàng số 200 < 12%; Cu ằ 4; 1< Cg s 3; điểm IP-LL nằm dưới

đường A trong biểu dồ Casagrande hoặc Ip < 4

GW-GC 5% s đ ít qua sàng số 200 <, 12%; Cu ằ 4; 15 Cg á 3; điểm IP-LL nầm Irên

dường A trong biểu đổ Casagrande hoặc Ip > 7

GP-GM 5% <, dất qua sàng số 200 í 12%; khững thỏa hai điểu kiện Cu và Cg; điểm

IP-LL nẳm dưới dường A trong biểu đổ Casagrande hoặc Ip < 4

GP-GC 5% ¿ đất qua sàng số 200 £12%; không thòa hai điéu kiên Cu và Cg; điểm

IP-LL nằm trên dường A ưong biểu đổ Casagrande hoặc Ip > 7

Tên đ ít Đặc điếm cùa đất

sw < 5% qua sàng sổ 200; Cu ằ 6; l£ Cg <, 3

SP < 5% qua sàng số 200; khổng thỏa hai diỂu kiện Cu và Cg

SM > 12% qua sàng số 200; điểm IP-LL nằm dưới dường A trong biểu đổ Casagrande hoặc IP < 4

s c >12% qua sàng sổ 200; diểm IP-LL nằm trên dường A trong biểu đổ Casagrande hoặc IP > 7

SC-SM >12% qua sàng số 200; diểm IP-LL nằm trong khu vực tên kép, giới hạn bằng

hai dường đứt nét trong biểu đổ Casagrarde

SW-SM 5% < đất qua sàng stí 200 £ 12%; Cu 2: 6; 1 ¿ Cg < 3; điểm IP-LL nằm dưới

đường A ưong biểu đổ Casagrande hoặc Ip < 4

SW-SC 5% i đ ít qua sàng sổ 200 < 12%; Cu ằ 6; lỂ Cg < 3; điểm IP-LL nằm trên

dường A trong biểu đổ Casagrande hoặc IP > 7

SP-SM 5% < đất qua sìng số 200 £ 12%; khổng thỏa hai diểu kiện Cu và Cg; điểm

IP-LL nằm duới dường A trong biểu đổ Casagrande hoâc Ip < 4

SP-SC 5% < đất qua sàng số 200 £ 12%; khổng thỏa hai điéu kiện Cu và Cg; diểm

IP-LL n&m trên dường A trong biểu dổ Casagrande hoậc Ip > 7

Bang tên các loại đất hạt r>in (> 50% qua rây số 200)

OL Chứa hữu ccr, [(LL xácdịnh bằng Sấy)/(LL xác dính khũng sấy)] < 0,75; LL < 50

CH Khống chúa hữu cơ; LL s 50; điểm IP-LL nằm ưên dường A trong biểu đổ Casagrande

MH Khổng chúa hữu cơ; LL > 50; điểm IP-LL nằm dưới dường A trong bif:u dổ Casagrande

OH Chứa hữu cơ; [(LL xácđịnh bằng Sấy)/(LL xác dịnh không síy)] < 0,75; LL > 50CL-ML Khổng chúa hữu cơ; điểm IP-LL nằm trong vùng tên kép trong biểu đổ

Casagrande

Đ ể biết úng suất tại m ột điểm bất kỳ trong vật thể liên tục chì cẩn biết chúi thành phẩn ứng suất trên các m ặt hộ tọa độ trực chuẩn (x,y,z).

|u] là tenseur đơn vị.

T enseur ứng suất cầu diễn là trạng thái ứng suất có cùng giá trị nén theọ mọi hướng, nén đang hướng trong thí nghiộm nén ba trục

T enseur ứng suất lệch diẻn lá sự lệch các ứng suất chính là nguồn gốc phát sinh ứng suấi úcp và gãv trượt

2.2.2 ứ n g su ấ t h ữ u hiçu và ứ n g su ấ t tru n jj hòa

Đặc ilicm cơ bán của đất là cấu thành bới hai phần chính: hạt rắn và lỏ rỗng, trong lỗ rỗng chứa nước và khóng khí Đãi hão hòa hoàn toàn thì lỏ rồng chứa dầy nước là đổi

lượng nghiên cứu của cư học dài Ihóng dụng (c/í/.v.v/c soit nu i luinics), ứng suất tại một

ký hiệu là ơ ’ và ứng suất tác động lên nước trong lỗ rỗng gọi là ứng suất trung hòa (vì không làm thay đổi thể tích lỗ rỗng và cũng không chứa úmg suất tiếp) còn được gọi

là áp lực nước lỗ rỗng ký hiệu là u.

Xét hai bình chứa đất bão hòa hoàn toàn giống nhau:

- Bình bên trái thêm vào trên m ặt lóp dất các hạt thép tạo một áp lực p, mẫu dất bị lún xuống Á p lực p có ảnh hường lên ứng suất khung nên là ứng suất hữu hiệu, ký hiệu là ơ'.

- Bình bên phải thêm nưóe trên m ặt để tạo áp lực p, mẫu đất khỏng lún xuống vì nước thèm vào thông với nưốc trong lỗ rỗng tác động lên đáy bình chứa, p do cột nước không

ảnh hường lên khung hạt (trung hòa)

H ìn h 2.5: Sơ đ ồ minh họa ứng suất hữu hiệu và ứng suúl trung liòa

2.2.3 ứ n g suất do trọng lượng bản thân

Úng suất ơ tại một điểm trong nền đất gổm ứng

suất tác động giữa các hạt hay ứng suất hữu hiệu ơ ’ và

áp lực nước trong lỗ rỗng u,theo định đề Terzaghi

Úng suất tổng ơ và áp lực nước lỗ rỗng u có thể đo

đạc hoăc tính toán được từ những bể dày các lớp đất

bẻn trân đè xuống Trong khi đó ứng suất hữu hiệu ơ ’

chì có thể tính được mà không thể đo được vì tính chất

hết sức phức tạp cùa các vị trí tiếp xúc giữa các hạt

Úng suất tổng do trọng lượng bản thân đất theo

phương thẳng đứng ký hiệu là ơ bl hay ơ v tại m ột điểm

trong m ột lớp đồng nhất có trọng lượng riêng tự nhiên là Ỵ thì:

ơ bt.z = ơ v = yH Nếu có nhiều lớp khác nhau:

IIinh 2.6: Nguyén lý đo áp lực nước 16 rỗng trong đất

(2-38)

n

ơ b.,z = I > i h iI

(2-39)

khảo sát địa chất bằng piezom eter, hoặc tính từ m ặt nước ngẩm gần nhất.

D o tính dối xứng nên các ứng suất tiếp tuyến đểu triệt tiêu

ứ n g suất theo phương nằm ngang do trọng lượng bàn thân

T heo phưcmg nằm ngang thì áp lực nưóe lỗ rỗng cùng giá trị với phương dứng vì là thủy tĩnh nên áp lực theo m ọi phương giống nhau

Nếu đảì trạng thái nén thường hay c ố kết thường, chỉ duy nhất d o trọng lượng bản thân các lớp đất, chưa từng bị nén trước do chất tải: bốc hơi; đóng cọc, bào m òn địa c h ấ t , thì ứng suất theo phương ngang ơ ’h trong khung hạt sẽ là ứng su it chính bé nhất và có quan

hệ với ứng suất thảng đứng ơ ’v theo biéu thức sau:

G iá (I'ị K(, theo Lee và Jin lớn hơn giá Irị theo Alpin

H ìn h 2.7: Su sanh ké! quá linli theo <</< t ó Hí! lliứi lliựi Iitihiệm

và so liệu llii HỊỊliiạn ( liu Sclier:iiHỊer, Iitìni /y y / ¡.<ĨỊ

Đối với đất dính cô kết trước, năm 1966, Schmiílt công bõ cóng thức Ihục ngliiọm ưức lượng hệ sô’ K(, có dạng sau:

(2-47)

m = 0 ,5 4 v

Nàm 1976, M eyerhoft dề nghị giá trị IĨ1 = 0,5

Nẳm 1977, Ladd và các cộng sự công bố, giá trị m khoáng 0.42 cho đái S Ó I déo tháp

và 0.32 cho sét déo cao.

O ẩn dây nhái, năm 1995, Parry đề nghị m = <p' (radian)

Nếu đất sét có O CR = 3 và = 0,643, <p’= 30" = 0.524 T heo Parry

1 ^ 0 0 = 0 ,643 x3°",ỉ4 =1.143

T h í clụ 2.1 Các chi tiết trong hình 2.8 như sau: trẽn mực nước ngầm yN| = l8 k N /m \

dưới mực nước ngầm ys| = 20kN /m 3; YC| = 1 9 k N /m \ Ys, = l9 5 k N /m ’: yc, = 20kN/m'1:

hw = Im ; hs|= 2m; ht | = 4m ; hS2 = 2,5m; hc: = 4m Tính ứng suàì tống theo phương ngang và theo phương đứng tại điểm M ở d ộ sâu 12 ‘>1 11

C ho biết lớp sét c 2 có chi số dẻo Ip = 20

Úng suất lổng theo phương dứng tại M

Úng suâl hữu hiệu Iheo phương ngang lụi M

Hệ số áp lực ngang ờ trạng Ihái (Tnh K„ theo tô n g thức Alpan cùa lớp sét c , là:

Hình 2.8: ứng suất do trọng lượng bân tlìùn klii chi có một mực nước tiỊỊấtn

T hi ilii 2.2 Các chi tiết irong hình 2.9 như sau:

Trẽn mực nước ngầm lớp cái s,: ys| = l8 k N /n r\ (p’| = 30u

Dưới mực nước ngầm lớp cát S |: Ỵ,| = 20kN /m 3: Ytl = l9 k N /in ’ !,>, = 25

Trôn mực nước n g im lớp cát s ,: ys2 = I8,5kN /m 3: ọ ’1=35"

Dưới mực nước ngầm lớp cát s ,: ys2 = l9 5 k N /m ’: yc2 = 2 0 k N /m \ Ip2 = -*•

hW| = li" : I \ |= 2m: hC| = 4m; hW2 = 2m: hs2 = 2.5ni: h(-2 = 4in