Giáo trình nền móng 2 doc

Đ
Đ
ộ
ộ
c
c
ố
ố
k
k
ế
ế
t
t
trung
trung
b
b
ì
ì
nh
nh
Độ lún cố kết
Độ lún cố kết
cuối cùng
Độ cố kết trung bình
M
M
ố
ố

i
i
quan
quan
h
h
ệ
ệ
gi
gi
ữ
ữ
a
a
Uv
Uv
v
v
à
à
Tv
Tv
Phạm vi kết quả
nhận được từ cách
giải bằng máy tính
Nghiệm rút gọn
Hình 12.10: Đường đậm là đường biểu diễn hàm giữa Uv và Tv cho phân tích cố kết thấm một chiều.
Vùng tô bóng cho phạm vi giá trị nhận được từ cách giải bằng máy tính chính xác hơn
Lý
Lý

thuy
thuy
ế
ế
t
t
c
c
ố
ố
k
k
ế
ế
t
t
hư
hư
ớ
ớ
ng
ng
tâm
tâm
C
h
là hệ số cố kết theo phương ngang
Đối với dòng chảy đứng và hướng tâm kết hợp
C
C

ố
ố
k
k
ế
ế
t
t
do
do
dòng
dòng
ch
ch
ả
ả
y
y
đ
đ
ứ
ứ
ng
ng
v
v
à
à
hư
hư

ớ
ớ
ng
ng
tâm
tâm
k
k
ế
ế
t
t
h
h
ợ
ợ
p
p
Phương
Phương
tr
tr
ì
ì
nh
nh
Carillo
Carillo
Trong
Trong

th
th
ự
ự
c
c
t
t
ế
ế
,
,
t
t
ỉ
ỉ
s
s
ố
ố
á
á
p
p
l
l
ự
ự
c
c

nư
nư
ớ
ớ
c
c
l
l
ỗ
ỗ
r
r
ỗ
ỗ
ng
ng
u
u
e
e
/u
/u
o
o
đư
đư
ợ
ợ
c
c

t
t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
riêng
riêng
bi
bi
ệ
ệ
t
t
d
d
ự
ự
a
a
trên
trên
dòng
dòng

ch
ch
ả
ả
y
y
đ
đ
ứ
ứ
ng
ng
v
v
à
à
dòng
dòng
ch
ch
ả
ả
y
y
hư
hư
ớ
ớ
ng
ng

tâm
tâm
sau
sau
đ
đ
ó
ó
đư
đư
ợ
ợ
c
c
k
k
ế
ế
t
t
h
h
ợ
ợ
p
p
b
b
ằ
ằ

ng
ng
c
c
á
á
ch
ch
s
s
ử
ử
d
d
ụ
ụ
ng
ng
phương
phương
tr
tr
ì
ì
nh
nh
Carillo
Carillo
Tại một điểm
Giá trị trung bình

Lý
Lý
thuy
thuy
ế
ế
t
t
tho
tho
á
á
t
t
nư
nư
ớ
ớ
c
c
hư
hư
ớ
ớ
ng
ng
tâm
tâm
thu
thu

ầ
ầ
n
n
t
t
ú
ú
y
y
c
c
ủ
ủ
a
a
Barron
Barron
M
M
ộ
ộ
t
t
công
công
th
th
ứ
ứ

c
c
kh
kh
á
á
c
c
(
(
Terzaghi
Terzaghi
, Peck &
, Peck &
Mesri
Mesri
(1996))
(1996))
Phương trình 1.9 và 1.11 là tương tự nhau
T
T
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n

n
d
d
e
e
Đư
Đư
ờ
ờ
ng
ng
k
k
í
í
nh
nh
c
c
ủ
ủ
a
a
h
h
ì
ì
nh
nh
tr

tr
ụ
ụ
đ
đ
ấ
ấ
t
t
s
s
é
é
t
t
tương
tương
đương
đương
đ
đ
ố
ố
i
i
v
v
ớ
ớ
i

i
m
m
ộ
ộ
t
t
l
l
ỗ
ỗ
tho
tho
á
á
t
t
nư
nư
ớ
ớ
c
c
đ
đ
ứ
ứ
ng
ng
đư

đư
ợ
ợ
c
c
t
t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
d
d
ự
ự
a
a
trên
trên
di
di
ệ
ệ
n

n
t
t
í
í
ch
ch
m
m
ặ
ặ
t
t
c
c
ắ
ắ
t
t
ngang
ngang
tương
tương
đương
đương
.
.
N
N
ế

ế
u
u
c
c
á
á
c
c
v
v
ậ
ậ
t
t
tho
tho
á
á
t
t
nư
nư
ớ
ớ
c
c
đ
đ
ứ

ứ
ng
ng
đư
đư
ợ
ợ
c
c
l
l
ắ
ắ
p
p
đ
đ
ặ
ặ
t
t
theo
theo
lư
lư
ớ
ớ
i
i
h

h
ì
ì
nh
nh
vuông
vuông
th
th
ì
ì
đư
đư
ờ
ờ
ng
ng
k
k
í
í
nh
nh
tho
tho
á
á
t
t
nư

nư
ớ
ớ
c
c
tương
tương
đương
đương
đư
đư
ợ
ợ
c
c
t
t
í
í
nh
nh
như
như
sau
sau
:
:
Lưới hình vuông: S
2
= d

e
2
/4 Vậy: d
e
= 1.128 x S (1.12)
N
N
ế
ế
u
u
c
c
á
á
c
c
v
v
ậ
ậ
t
t
tho
tho
á
á
t
t
nư

nư
ớ
ớ
c
c
đ
đ
ứ
ứ
ng
ng
đư
đư
ợ
ợ
c
c
l
l
ắ
ắ
p
p
đ
đ
ặ
ặ
t
t
theo

theo
ô
ô
lư
lư
ớ
ớ
i
i
tam
tam
gi
gi
á
á
c
c
th
th
ì
ì
đư
đư
ờ
ờ
ng
ng
k
k
í

í
nh
nh
tho
tho
á
á
t
t
nư
nư
ớ
ớ
c
c
tương
tương
đương
đương
l
l
à
à
:
:
Lư
Lư
ớ
ớ
i

i
tam
tam
gi
gi
á
á
c
c
:
: S
2
x sin60
o
= d
e
2
/4 Vậy: d
e
= 1.05 x S (1.13)
Dạng hình vuông Dạng tam giác
Dòng chảy đứng
Dòng chảy ngang
Các hệ số thời gian T
v
và T
h
U
v
và U

h
Hình 1.3 Cách giải cho các phương trình (1.3) và (1.9)
Bảng tính toán cho dòng chảy đứng và ngang kết hợp
Trong đó
Hình 1.4
Cách giải cho
trường hợp
thoát nước
kết hợp
Theo Bo et al
(2003)
C
v
= hệ số cố kết (dòng chảy đứng)
C
h
= hệ số cố kết (dòng chảy ngang)
H = chiều dài lớn nhất của đường thoát nước đứng
(Chú ý:  = 0 nếu không có sự thoát nước theo
phương ngang)
d
e
= 1.13s với lưới ô vuông
1.05s với lưới tam giác
S = khoảng cách ống thoát
d
w
= đường kính ống thoát
Chú ý:  = 0 cho các trường hợp không có các ống
thoát nước đứng hoặc lớp thoát nước nằm ngang

V
V
í
í
d
d
ụ
ụ
1
1
L
L
ớ
ớ
p
p
đ
đ
ấ
ấ
t
t
s
s
é
é
t
t
bão
bão

hòa
hòa
nư
nư
ớ
ớ
c
c
d
d
à
à
y
y
8m,
8m,
t
t
ầ
ầ
ng
ng
đ
đ
ấ
ấ
t
t
ph
ph

í
í
a
a
dư
dư
ớ
ớ
i
i
không
không
th
th
ấ
ấ
m
m
nư
nư
ớ
ớ
c
c
C
C
á
á
c
c

v
v
ậ
ậ
t
t
tho
tho
á
á
t
t
nư
nư
ớ
ớ
c
c
đ
đ
ứ
ứ
ng
ng
ch
ch
ế
ế
t
t

ạ
ạ
o
o
s
s
ẵ
ẵ
n
n
đư
đư
ờ
ờ
ng
ng
k
k
í
í
nh
nh
70mm
70mm
đ
đ
ặ
ặ
t
t

c
c
á
á
ch
ch
nhau
nhau
2m,
2m,
theo
theo
lư
lư
ớ
ớ
i
i
ô
ô
vuông
vuông
,
,
C
C
v
v
= 2.0m
= 2.0m

2
2
/
/
năm
năm
, C
, C
h
h
= 3.0m
= 3.0m
2
2
/
/
năm
năm
T
T
ì
ì
m
m
th
th
ờ
ờ
i
i

gian
gian
c
c
ầ
ầ
n
n
đ
đ
ể
ể
đ
đ
ộ
ộ
c
c
ố
ố
k
k
ế
ế
t
t
c
c
ủ
ủ

a
a
l
l
ớ
ớ
p
p
đ
đ
ấ
ấ
t
t
s
s
é
é
t
t
đ
đ
ạ
ạ
t
t
90%
90%
L
L

ờ
ờ
i
i
gi
gi
ả
ả
i
i
: d
: d
e
e
= 1.13 x 2m = 2.26m
= 1.13 x 2m = 2.26m
n = 2.26m/0.07m = 32.3
n = 2.26m/0.07m = 32.3
F(n
F(n
)
)


ln(32.3)
ln(32.3)
–
–
0.75 = 2.73
0.75 = 2.73



= (8/2.73) x (3/2.26
= (8/2.73) x (3/2.26
2
2
)/(2/8
)/(2/8
2
2
) = 55 (
) = 55 (
s
s
ử
ử
d
d
ụ
ụ
ng
ng
phương
phương
tr
tr
ì
ì
nh
nh



ở
ở
trên
trên
)
)
Tra
Tra
bi
bi
ể
ể
u
u
đ
đ
ồ
ồ
v
v
ớ
ớ
i
i


= 55
= 55

v
v
à
à
U
U
vh
vh
= 90%
= 90%
đư
đư
ợ
ợ
c
c
T
T
v
v
= 0.038.
= 0.038.
Th
Th
ờ
ờ
i
i
gian
gian

c
c
ầ
ầ
n
n
t
t
ì
ì
m
m
l
l
à
à
: t = T
: t = T
v
v
H
H
2
2
/c
/c
v
v
= 1.2
= 1.2

năm
năm
.
.
V
V
í
í
d
d
ụ
ụ
1
1
Trong ví dụ 1, nếu H = 20m
 = (8/2.73)x(3/2.26
2
)/(2/20
2
) = 344
T
v
= 0.006 thì t =
T
T
v
v
H
H
2

2
/c
/c
v
v
= 0.006x20
= 0.006x20
2
2
/2 = 1.2
/2 = 1.2
năm
năm
V
V
ì
ì
th
th
ế
ế
s
s
ự
ự
tho
tho
á
á
t

t
nư
nư
ớ
ớ
c
c
hư
hư
ớ
ớ
ng
ng
tâm
tâm
ki
ki
ể
ể
m
m
so
so
á
á
t
t
,
,
khi

khi
l
l
ớ
ớ
p
p
đ
đ
ấ
ấ
t
t
s
s
é
é
t
t
d
d
à
à
y
y
M
M
ộ
ộ
t

t
c
c
á
á
ch
ch
kh
kh
á
á
c
c
l
l
à
à
t
t
í
í
nh
nh
U
U
v
v
v
v
à

à
U
U
h
h
b
b
ằ
ằ
ng
ng
c
c
á
á
ch
ch
s
s
ử
ử
d
d
ụ
ụ
ng
ng
c
c
á

á
c
c
phương
phương
tr
tr
ì
ì
nh
nh
(1.3), (1.8
(1.3), (1.8
-
-
1.10)
1.10)
ho
ho
ặ
ặ
c
c
bi
bi
ể
ể
u
u
đ

đ
ồ
ồ
h
h
ì
ì
nh
nh
1.3.
1.3.
Tuy
Tuy
nhiên
nhiên
,
,
c
c
á
á
ch
ch
gi
gi
ả
ả
i
i
đư

đư
ợ
ợ
c
c
th
th
ự
ự
c
c
hi
hi
ệ
ệ
n
n
b
b
ằ
ằ
ng
ng
phương
phương
ph
ph
á
á
p

p
th
th
ử
ử
v
v
à
à
sai
sai
.
.
V
V
í
í
d
d
ụ
ụ
,
,
ta
ta
gi
gi
ả
ả
s

s
ử
ử
t = 1
t = 1
năm
năm
,
,
t
t
í
í
nh
nh
U
U
v
v
, U
, U
h
h
v
v
à
à
U
U
vh

vh
.
.
N
N
ế
ế
u
u
U
U
vh
vh
í
í
t
t
hơn
hơn
90%
90%
th
th
ì
ì
tăng
tăng
t
t
v

v
à
à
t
t
í
í
nh
nh
l
l
ạ
ạ
i
i
.
.
Đi
Đi
ề
ề
u
u
n
n
à
à
y
y
đư

đư
ợ
ợ
c
c
minh
minh
h
h
ọ
ọ
a
a
b
b
ằ
ằ
ng
ng
th
th
í
í
d
d
ụ
ụ
ti
ti
ế

ế
p
p
theo
theo
.
.
V
V
í
í
d
d
ụ
ụ
2
2
Như trong ví dụ 1, cho c
v
= 2.0m
2
/năm, c
h
= 3.0m
2
/năm, H = 8m,
PVD 104 x 5 mm đặt cách nhau 2m theo lưới ô vuông. Tính toán
độ cố kết đạt được trong 1 năm.
Thi
Thi

ế
ế
t
t
k
k
ế
ế
l
l
ỗ
ỗ
tho
tho
á
á
t
t
nư
nư
ớ
ớ
c
c
đ
đ
ứ
ứ
ng
ng

c
c
ó
ó
khu
khu
v
v
ự
ự
c
c
x
x
á
á
o
o
đ
đ
ộ
ộ
ng
ng
Ống thoát
nước đứng
Khu vực xáo động
Đất sét
nguyên dạng
Hi

Hi
ệ
ệ
u
u
ứ
ứ
ng
ng
x
x
á
á
o
o
đ
đ
ộ
ộ
ng
ng
Vành đất sét xáo động bao quanh ống thoát
nước. Trong vành có đường kính d
s
này, đất có
hệ số thấm k
s
thấp hơn hệ số k
h
của đất sét

nguyên dạng
1.15
Ở đây: s = d
s
/d
w
Điều kiện biên mới giữa khu vực nguyên dạng và vành đai xáo động ảnh hưởng đến cách xác định U
h
ở trên bằng
việc thay đổi hệ số F(n):
)ln()(75.0)ln()( s
k
k
s
n
nF
s
h
s

   








 1ln75.0ln)(

s
h
s
k
k
snnF
Hay, tương đương với
Phương trình đầu tiên trở thành








)(
8
exp1
nF
T
U
s
h
h
Ở đây s = d
s
/d
w
Hai tham số thêm vào s và k

h
/k
s
là khó dự đoán
V
V
í
í
d
d
ụ
ụ
3
3
Như trong ví dụ 1, cho c
v
= 2.0m
2
/năm, c
h
= 3.0m
2
/năm, H = 8m, PVD
104 x 5 mm đặt cách nhau 2m theo lưới ô vuông. Tính toán độ cố kết
đạt được trong một năm. Giả thiết rằng độ thấm trong khu vực xáo
động bằng ½ so với lớp đất sét nguyên dạng và đường kính vùng xáo
động gấp 2 lần đường kính lỗ thoát nước
T
T
Ổ

Ổ
NG K
NG K
Ế
Ế
T
T
(1) Thoát nước thẳng đứng
(2) Thoát nước hướng tâm
Với F(n)  ln(n) – 0.75 Cho trường hợp không có sự xáo động và không có well resistance
Cho trường hợp xáo động
n = d
e
/d
w
s = d
s
/d
w
d
w
= 2(a+b)/n
d
e
= 1.128 x khoảng cách với lưới ô vuông
d
e
= 1.05 x khoảng cách với lưới tam giác
ds = đường kính ngoài của vành đai vùng xáo động
(3) Phương trình Carillo:

1
1
-
-
3
3
L
L
ắ
ắ
p
p
d
d
ự
ự
ng
ng
L
L
ắ
ắ
p
p
d
d
ự
ự
ng
ng

PVD
PVD
Thiết bị lắp đặt Dẫn động lõi
Tách lõi
Cắt
C
C
á
á
c
c
lo
lo
ạ
ạ
i
i
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
l
l

ắ
ắ
p
p
đ
đ
ặ
ặ
t
t
ố
ố
ng
ng
tho
tho
á
á
t
t
nư
nư
ớ
ớ
c
c
đ
đ
ứ
ứ

ng
ng