BÀI TẬP LỚN CƠ HỌC ĐẤT LỚP 2005XN ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

Bài tập lớn cơ học đất
Bài tập lớn cơ học đất
Sinh viên: Trần Thị Khánh
Lớp: 2005XN
Bài 1:
Số liệu:
Lớp
h(m) (rad) c(kPa) Eo(MPa) W

w
(/m3)
đn
(kN/m3)
1 3 0.262 2.62 18 10 0.28 18 8.695
2 4 0.122 2.68 10 4.5 0.42 17.6 7.770
3 7 0.436 2.7 4 18 0.19 19.1 10.106
4 2 0.209 2.66 20 12 0.19 18.3 9.597
5 6 0.558 2.71 2 25 0.15 19.3 10.59
Mực nớc ngầm cao hơn đáy móng là 0.3b = 0.93(m)
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
h(m) l(m) b(m)
1.3 4 3.1
1
Bài tập lớn cơ học đất
1.1. Kiểm tra hệ số an toàn về cờng độ của đất nền
cNhN
b
NP
cqgh

2

,
++=



)/(695,8
3
mkN
dn
==

)/(34,11
3.1
.93,0).93,01(
2
11
,
mkN
dnw
=
+
=


)(35,28718.1134,11.3,1.94,3
2
1,3
.695,8.32,2 kPaP

gh
=++=
324,0
2
262,015cot
14,3.25,0
2
cot
25,0
=
+
=
+
=



o
gg
A
31,2
2
262,015cot
14,3
1
2
cot
1 =
+
+=

+
+=



o
gg
B
84,4
2
262,015cot
14,3.25,0
2
cot
cot
=
+
=
+
=



o
gg
g
D
p= 0,324.3,1.8,695+2,31.4.11,34+4,84.18=129,92(kPa)
21,2
92,129

35,287
===
p
P
k
gh
[ ]
321,2 =<= kk
Biện pháp xử lý: - Hạ mực nớc ngầm
- Nâng cao độ sâu chôn móng
- Tăng bề rộng đáy móng
- Gia cố nền
- Tăng chất tải hông.
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
2
Bài tập lớn cơ học đất
1.2.Bảng phân bố ứng suất đứng bản thân (ứng suất tổng và hiệu quả) và áp lực
nớc lỗ rỗng.
điểm

z
(KN/m
2
) '
z
(KN/m
2
)
U

z
(KN/m
2
)
a 0 0 0
b 6.66 6.66 0
c 55.828 29.528 26.3
d 126.907 60.607 66.3
e 267.647 131.347 136.3
f 306.841 150.541 156.3
g 430.380 214.080 216.3
Vẽ biểu đồ ứng suất.
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
3
Bài tập lớn cơ học đất
1.3.Tính lún tại tâm móng theo phơng pháp cộng lún các lớp phân tố.
1.3.1. Xác định ứng suất gây lún theo hệ số k
o
(tra bảng).
áp lực trung bình tại đáy móng:
p=R=Ab+Bh +Dc
Với : trọng lợng riêng hiệu quả của đất tại đáy móng

,

: trọng lợng riêng hiệu quả trung bình của đất từ đáy móng
trở nên đến cốt tự nhiên.
)/(695,8
3

mkN
dn
==

)/(34,11
3.1
.93,0).93,01(
2
11
,
mkN
dnw
=
+
=


324,0
2
262,015cot
14,3.25,0
2
cot
25,0
=
+
=
+
=

o
gg
A
31,2
2
262,015cot
14,3
1
2
cot
1 =
+
+=
+
+=



o
gg
B
84,4
2
262,015cot
14,3.25,0
2
cot
cot

=
+
=
+
=



o
gg
g
D
p= 0,324.3,1.8,695+2,31.4.11,34+4,84.18=129,92(kPa)
ứng suất bản thân tại đáy móng:
)/(75,14695,8.93,018.37,0.93,0).93,01(
211
3,1
mkN
dnw
bt
hz
=+=+=
==


áp lực gây lún tại đáy móng:
)/(17,11575,1492,129
2
mkNPP
bt

hz
gl
===
=

gl
o
gl
Pk .=

Chia lớp, chiều dày lớp h=0,2b=0,2.3,1=0,62(m)

SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
4
Bài tập lớn cơ học đất
Bảng
độ sâu từ
cốt đất tự nhiên
độ sâu từ
đáy móng

K
o

gl
0.2
bt

bt

1.3 0
1.29
0
1
115.171
2.949 14.746
1.92 0.62 0.4 0.970
111.738
4.027
20.137
2.54 1.24 0.8 0.840
96.729
5.106
25.528
3 1.7 1.097 0.679
78.201
5.906
29.528
3.16 1.86 1.2 0.669
77.090
6.154
30.771
3.78 2.48 1.6 0.516
59.399
7.118
35.588
4.4 3.1 2 0.406
46.797
8.081
40.406

5.02 3.72 2.4 0.311
35.818
9.045
45.223
5.64 4.34 2.8 0.247
28.488
10.008
50.040
6.26 4.96 3.2 0.200
22.990
10.971
54.857
6.88 5.58 3.6 0.164
18.884
11.935
59.674
7 5.7 3.677
0.159
18.280
12.121
60.607
7.5 6.2 4 0.137
15.764
13.132
65.660
8.12 6.82 4.4 0.115
13.271
14.38
5
71.925

8.74 7.44 4.8 0.099
11.417
15.638
78.191
Tại z=6,82m so với đáy móng thì có
btgl
z

2,0
nên có thể coi là ổn
định(tắt lún).
Tính độ lún:
i
gl
z
oi
i
i
h
E
SS .
3
1


==

=
với = 0,8
Ta có bảng tính lún cho từng lớp và tổng độ lún:

SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
Lớp n h
i
(m) E
0
(kPa)
2
)1()(
gl
itb
gl
itb
gl
tb
+
+
=


S
in
(m)
1 0.62 10000 113.455 8.51E-05
0.62 10000 104.234 0.00037
0.46 10000 87.465 0.00034
2 0.16 4500 77.646 0.0022
0.62 4500 68.245 0.0075
0.62 4500 53.098 0.00585
0.62 4500 41.307 0.00455

0.62 4500 32.153 0.00354
0.62 4500 25.739 0.00284
0.62 4500 20.937 0.00231
0.12 4500 18.582 0.0004
3 0.5 18000 17.022 3.28E-06
0.62 18000 14.517 3.47E-06
S=S
in
0.03003
5
Bài tập lớn cơ học đất
1.3.2.Xác định ứng suất gây lún với quan điểm ứng suất dới đáy móng
phân bố với góc mở rộng là 30
o
.
)/(17,115
2
2
)2)(2(

2
mkNP
ztglL
ztgbB
ztglztgb
blP
gl
gl
gl
=

+=
+=
++
=




Bảng:
Độ sâu từ
đáy
móng(z)
2ztga B L

gl
0.2
gl

gl
0 0.000 3.100 4.000 115.171 14.747 2.949
0.62 0.716 3.816 4.716 79.360 20.138 4.028
1.24 1.432 4.532 5.432 58.016 25.528 5.106
1.7 1.963 5.063 5.963 47.304 29.528 5.906
1.86 2.148 5.248 6.148 44.267 30.919 6.184
2.48 2.864 5.964 6.864 34.889 36.310 7.262
3.1 3.580 6.680 7.580 28.208 41.701 8.340
3.72 4.296 7.396 8.296 23.279 47.092 9.419
4.34 5.011 8.111 9.011 19.538 52.483 10.497
4.96 5.727 8.827 9.727 16.632 57.874 11.575
5.58 6.443 9.543 10.443 14.330 63.265 12.653

5.7 6.582 9.682 10.582 13.940 64.309 12.862
6.2 7.159 10.259 11.159 12.475 68.656 13.731
6.82 7.875 10.975 11.875 10.958 74.047 14.809
Tính độ lún:
i
gl
z
oi
i
i
h
E
SS .
3
1


==

=
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
6
Bài tập lớn cơ học đất
Ta có bảng tính lún cho từng lớp và tổng độ lún:
Lớp n h
i
E
0
(kPa)

2
)1()(
gl
itb
gl
itb
gl
tb
+
+
=


S
in
1 0.62 10000
97.266
0.0048
0.62 10000
68.688
0.0034
0.46 10000
52.660
0.0019
2 0.16 4500
45.785
0.0013
0.62 4500
39.578
0.0044

0.62 4500
31.549
0.0035
0.62 4500
25.743
0.0028
0.62 4500
21.408
0.0024
0.62 4500
18.085
0.0020
0.62 4500
15.481
0.0017
0.12 4500
14.135
0.0003
3 0.5 18000
13.207
0.0003
S=S
in
0.0288
1.4.Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất hữu hiệu trong lớp sét pha sau thời
gian t từ khi mực nớc ngầm hạ xuống 2m và tính độ lún của móng tại các
thời điểm ấy do hạ mực nớc ngầm gây ra.
a.Tính lún: Thoát nớc hai chiều, ta có sơ đồ cố kết thấm 0
SUS
mhPaS

eU
m
h
h
t
h
C
N
sm
a
ek
C
E
eaa
mkNhP
tt
set
gl
N
t
set
v
n
v
dnw
gl
.
)(01323,04.61,18.
4500
8,0

8
1
)(2
2
4
2
4
.
)/(10.531,2
10.10.88,2
)62,01(10.5,4
.
)1(
10.88,262,1.
4500
8,0
)62,01()1(
)/(61,18)695.818.(2)(
0
0
2
0
2
2
27
4
10
0
4

02
00
211
=
===
=
===
=
=
+
=
+
=
==+=+=
===










Ta có bảng tính lún sau thời gian t:
t(ngày) N
t
U
0t

S=U
0t
.S
100 1.3477 0.7904
0.0178
200 2.6954 0.9458
0.0357
300 4.0431 0.9860
0.0535
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
7
Bài tập lớn cơ học đất
b.Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất hữu hiệu
'
),( tz

trong lớp sét pha sau thời
gian t kể từ khi mực nớc ngầm hạ.
h
z
e
P
U
mkNP
U
N
gl
tz
gl

tz
tztz
tz
2
.
sin
4
)/(61,18
,
2
,
,,
),(
'





=
==
=
Ta có bảng:
t(ngày) Z(m)
N
e

h
z
2

.
sin

tz
U
,

'
,tz

t=100 0.5 0.2583 0.3825 2.3426 16.2674
1 0.7068 4.3289 14.2811
1.5 0.9237 5.6568 12.9532
2 1.0000 6.1244 12.4856
t=200 0.5 0.0667 0.3825 0.6052 18.0048
1 0.7068 1.1183 17.4917
1.5 0.9237 1.4614 17.1486
2 1.0000 1.5822 17.0278
t=300 0.5 0.0172 0.3825 0.1563 18.4537
1 0.7068 0.2889 18.3211
1.5 0.9237 0.3775 18.2325
2 1.0000 0.4087 18.2013
Vẽ biểu đồ:
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
8
Bài tập lớn cơ học đất
Bài 2.
áp lực trung bình tại chân tờng xuống nền.

)/(369,11
4
2.1.1.
)/(11,10
3
322
,
33
,
mkN
mkN
DcBhAbRp
dndnw
dn
=
++
=
==
++==




SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
9
Bài tập lớn cơ học đất
776,0
2
436,025cot

14,3.25,0
2
cot
25,0
=
+
=
+
=



o
gg
A
11,4
2
436,025cot
14,3
1
2
cot
1 =
+
+=
+
+=

o
gg
B
65.6
2
436,025cot
14,3.14,2
2
cot
cot
=
+
=
+
=



o
gg
g
D
)(83,2374.65,6369,11.4.11,411,10.1,3.776,0
,
kPaDcBhAbRp =++=++==

2.1.Kiểm tra điểm A ở độ sâu z=0.25b có bị biến dạng dẻo hay không.
a.Bỏ qua trọng lợng bản thân đất.
00
0

21
21
2
1
2,1
322
258,32
65,0
25
4.2
2477,142
2477,142
2
sin
)(24)97,0362,1(22,61
)(77,142)97,0362,1(22,61
)(22,61
14,3
24,192
97,0sin
362,1
25,0
)sin(
)(24,192)2.11,1077,76,17(83,237)2.1.1.(
>=
=
++

=
++

=
==
=+=
==
=
==
=
=++=++==














tg
tg
c
kPa
kPa
kPa
p

b
b
actg
p
kPappp
gl
gl
dndnw
btgl
Với là góc lệch ứng suất.
Vậy A mất ổn định.
b.Kể đến trọng lợng cuả đất.
Giả sử A bị biến dạng dẻo.(giả thiết: thi công dài hạn không nở hông)
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
10
Bài tập lớn cơ học đất
ttbt
2,12,12,1

+=
)sin{
2,1



=
gl
tt
p

)(24)97,0362,1(22,61
)(77,142)97,0362,1(22,61
2
1
kPa
kPa
tt
tt
==
=+=


)(43,5311,10.775,011,10.21.77,71.6,17
2,1
kPah
ii
bt
=+++==


)(43,7743,5324
)(2,19643,5377,142
2
1
kPa
kPa
=+=
=+=

00
0
21
21
252,22
408,0
25
4.2
43,772,196
43,772,196
2
sin
<=
=
++

=
++

=





tg
tg
c
Kết luận: giả thiết sai vậy điểm A ổn định.
2.2.Xác đinh sức chịu tải của nền theo công thức Xocolovxki với tải trọng

tác dụng lên tờng dới góc nghiêng là
0
15=

Có:
cNhNNxP
cq
gh
x

,
++=


cNhNP
cq
gh
x

,
0
+=
=

cNhNNbP
cq
gh
bx

,

++=
=


Tổng lực giới hạn:
2
)(
0
b
PPP
gh
bx
gh
x
gh
==
+=
)(2,804
2
3,2
).8,37553,323(
)(8,37525,2.11,10.3,253,323
)(53,3234.116,45.13,6
)(6,454.396,11.
25,2
11
13,6
15,25
0
0

,
00
kPaP
kPaNbPP
kPaP
kPahq
N
N
N
gh
ghgh
bx
gh
x
c
q
=+=
=+=+=
=+=
===
=
=
=
==
=
=

SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
11
Bài tập lớn cơ học đất
2.3.Nêu các giả thiết, vẽ biểu đồ cờng độ, tính trị số và xác định điểm
đặt của áp lực đất chủ động, bị động của áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên t-
ờng.
a.Các giả thiết:
- Tờng tuyệt đối cứng
- Mặt đất sau lng tờng phẳng
- Bỏ qua ma sát đất t ờng
- Quan niệm đất sau lng tờng ở trạng thái cân bằng giới hạn
b.Tính toán và vẽ biểu đồ
Tính trị số và xác định điểm đặt cho áp lực đất chủ động.
)
2
45(
02

= tgk
c
589,0)
2
15
45(
2.
0
02)1(
1,

==
=
tgk
kckP
c
cczc

783,0)
2
7
45(
0
02)2(
== tgk
c
406,0)
2
25
45(
0
02)3(
== tgk
c
áp lực đất tại đỉnh tờng: z=0
)(63,27589,018.22
)1()1(
0,
kPakcP
czc
===

=
áp lực đất tại hết lớp 1 phía trên: z=3m
)(176,4589,018.218.3.589,02.
)1()1()1(
3,
kPakckP
czczc
===
=

áp lực đất tại hết lớp 1 phía dới: z=3m
)(58,24783,010.218.3.783,02.
)2()2()2(
3,
kPakckP
czczc
===
=

SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
12
Bài tập lớn cơ học đất
áp lực đất tại mực nớc ngầm: z=6m
)(93,65783,010.2)6,17.318.3.(783,02.
)2()2()2(
6,
kPakckP
czczc
=+==

=

áp lực đất tại hết lớp 2 phía trên: z=7m
)(72783,010.2)77,7.16,17.318.3.(783,02.
)2()2()2(
7,
kPakckP
czczc
=++==
=

áp lực đất tại hết lớp 2 phía dới: z=7m
)(4,41406,04.2)77,7.16,17.318.3.(406,02.
)3()3()3(
7,
kPakckP
czczc
=++==
=

áp lực đất tại chân tờng: z=9m
)(63,49406,04.2)11,10.277,7.16,17.318.3.(406,02.
)3()3()3(
9,
kPakckP
czczc
=+++==
=

Xác định vị trí:

0
,
=
zc
P
)(6,2
589.0.18
18.22
)1(1
)1(
m
k
c
h
cw
c
===

Tổng áp lực đất chủ động tác dụng lên tờng trên 1m dài:
)/(84,0
2
176,4.4,0
1
mkNE
c
==
điểm đặt: e
1
=6,13(m)
)/(74,7358,24.3

2
mkNE
c
==
điểm đặt: e
2
=4,63(m)
)/(03,62
2
)58,2493,65.(3
3
mkNE
c
=

=
điểm đặt: e
3
=4(m)
)/(93,6593,65.1
4
mkNE
c
==
điểm đặt: e
4
=2.5(m)
)/(035,3
2
)93,6572.(1

5
mkNE
c
=

=
điểm đặt: e
5
=2,33(m)
)/(8,824,41.2
6
mkNE
c
==
điểm đặt: e
6
=1(m)
)/(23,8
2
)4,4163,49.(2
7
mkNE
c
=

=
điểm đặt: e
7
=2/3(m)
)/(61,29623,88,82035,393,6503,6274,7384,0

7
1
mkNEE
i
cic
=++++++==

=
)(88,2
61,296
3/2.23,81.8,8233,2.035,35,2.93,654.03,6263,4.74,7313,6.84,0
.
7
1
m
E
eE
e
c
i
ici
c
=
++++++
==

=
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
13

Bài tập lớn cơ học đất
Biểu đồ áp lực đất chủ động tác dụng lên tờng.
Tính trị số và xác định điểm đặt cho áp lực đất bị động.
c
b
k
tgk
1
)
2
45(
02
=+=

7,1
589,0
1
2.
)1(
1,
==
+=
b
bbzb
k
kckP

277,1
783,0
1

)2(
==
b
k
46,2
406,0
1
)3(
==
b
k
áp lực đất tại mặt đất: z=0m
)(6,22277,110.22
)2()2(
0,
kPakcP
bzb
===
=
áp lực đất tại mực nớc ngầm: z=1m
)(08,456,221.6,17.277,12.
)2()2()2(
1,
kPakckP
bzbzb
=+=+=
=

áp lực đất tại hết lớp 2 phía trên: z=2m
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc

Thắng
14
Bài tập lớn cơ học đất
)(556,22)77,7.16,17.1.(277,12.
)2()2()2(
2,
kPakckP
bzbzb
=++=+=
=

áp lực đất tại hết lớp 2 phía dới: z=2m
)(7546,2.4.2)77,7.16,17.1.(46,22.
)3()3()3(
2,
kPakckP
bzbzb
=++=+=
=

áp lực đất tại chân tờng: z=4m
)(7,12446,2.4.2)11.10.277,7.16,17.1.(46,22.
)3()3()3(
4,
kPakckP
bzbzb
=+++=+=
=

Trị số và điểm đặt áp lực đất bị động tác dụng lên tờng trên 1m dài:
)/(6,221.6,22
1
mkNE
b
==
điểm đặt: e
1
=3,5(m)
)/(24,11
2
)6,2208,45.(1
2
mkNE
b
=

=
điểm đặt: e
2
=3,33(m)
)/(08,451.08,45
3
mkNE
b
==
điểm đặt: e
3
=2,5(m)
)/(96,4

2
)08,4555.(1
4
mkNE
b
=

=
điểm đặt: e
4
=2,33(m)
)/(1502.75
5
mkNE
b
==
điểm đặt: e
5
=1(m)
)/(7,49
2
)757,124.(2
6
mkNE
b
=

=
điểm đặt: e
6

=2/3(m)
)/(58,2837,4915096,408,4548,226,22
6
1
mkNEE
i
bib
=+++++==

=
)(5,1
58,283
3/2.7,491.15033,2.96,45,2.08,4533,3.24,115,3.6,22
.
6
1
m
E
eE
e
b
i
ici
b
=
+++++
==

=
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc

Thắng
15
Bài tập lớn cơ học đất

Biểu đồ áp lực đất bị động tác dụng lên tờng.
2.4. Khi mặt đất phía lng tờng bên phải có tải trọng phân bố đều
q=20kPa.
áp lực đất chủ động chỉ do tải phân bố khắp bề mặt gây ra là:
)(12,820.406,0.
)(66,1520.783,0.
)(78,1120.589,0.
.
)3()3(
)2()2(
)1()1(
kPaqkp
kPaqkp
kPaqkp
qkp
chc
hchc
chc
chc
===
===
===
=
)(83,41022,11461,296
)(22,1142.12,84.66,153.78,11
)(61,296

21
2
1
kPaPPP
kPaP
kPaP
ccc
c
c
=+=+=
=++=
=
Với: P
1c
là tổng áp lực đất chủ động khi cha có tải trọng q.
P
2c
là tổng áp lực đất chủ động chỉ do tải trọng q gây ra.
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
16
Bài tập lớn cơ học đất
Điểm đặt tổng áp lực đất chủ động do P
1c
và P
2c
gây ra:
( ) ( )
)(37,3
83,410

1.2.12,8224.66,155,163.78,1188,2.61,296
mh =
+++++
=
xác định vị trí điểm có:
( )
m
q
k
c
zkcqzkP
w
cw
cwcc
495,1
18
20
589,0.18
18.22
020
1
)1(1
)1(
1
1)1(
====+=

Biểu đồ áp lực đất chủ động khi có thêm tải trọng phân
bố đều q tác dụng lên tờng.
Biểu đồ áp lực đất bị động và áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên tờng
không đổi.
2.5. Tính độ lún tại tâm móng bằng phơng pháp cộng lún các lớp phân tố
(=0,8 và không tra bảng).
áp lực tính toán của nền là :
)(25,1924.396,1183,237.
,
kPahpp
gl
===

Chia nền thành các lớp phân tố có chiều dày h
i
=1m
Bài toán móng băng: Tính lún qua tâm móng nên ứng suất theo phơng
đứng chính là ứng suất chính :
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
17
Bài tập lớn cơ học đất
)sin(



+=
gl
z
p

Độ lún của lớp thứ i là :
i
tb
z
i
i
h
E
S


=
Ta có bảng:
z

sin


+sin


gl
gl
tb

0
E

S
i

1 0.9978 0.8403 1.8381 112.5414
2 0.6593 0.6126 1.2719 77.8724 95.2069 4.44E-05 0.00423
3 0.4769 0.4590 0.9359 57.3023 67.5873 0.00300
4 0.3697 0.3613 0.7310 44.7566 51.0294 0.00227
5
0.3006 0.2961 0.5967 36.5339 40.6453

0.00181
6 0.2528 0.2501 0.5029 30.7923 33.6631 6.67E-05 0.00224
7
0.2179 0.2162 0.4341 26.5785 28.6854

0.00191
8 0.1914 0.1902 0.3816 23.3634 24.9709 3.20E-05 0.00080
9 0.1705 0.1697 0.3403 20.8336 22.0985 0.00071
10 0.1538 0.1532 0.3069 18.7932 19.8134 0.00063
11 0.1400 0.1395 0.2795 17.1138 17.9535 0.00057
12 0.1285 0.1281 0.2566 15.7080 16.4109 0.00053
13 0.1187 0.1184 0.2371 14.5144 15.1112 0.00048
0,0192
Vậy tổng độ lún:

=
=
13
1
)(0192,0
i
i
mS

2.6. Tính độ lún ổn định của tờng, theo phơng pháp tầng tơng đơng với
hệ số A
m
=2,09 và độ lún sau thời gian t=100,200,300 ngày kể từ khi
xây tờng xong. Biết lớp sét có e
0
=0,62; k=3,5.10
-9
(m/s), giả thiết thời
gian xây tờng không đáng kể.
Độ sâu vùng chịu nén :
H=2h
s
=2.A
m
.b=2.2,09.3,1=12,96m
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
18
Bài tập lớn cơ học đất
)(41,8825,192.
96,12
96,5
)(1,11825,192.
96,12
96,7
2
1
kPa
kPa

gl
gl
==
==


Độ lún ổn định của móng tại tâm là:
cmm
EE
p
E
S
glglglgl
67,50567,0
96,5.
2
041,88
25000
8.0
2.
2
41,881,118
12000
8,0
5.
2
1,11825,192
18000
8,0
96,5.

2
0
2.
2
5.
2
2
5
21
4
1
3
==






+
+






+
+

+
=
=








+
+








+
+

+
=






Độ lún ổn định của lớp sét.
)(014,02.
2
41,881,118
12000
8,0
2.
2
21
4
m
E
S
glgl
set
=

+
=








+
=


Tính độ lún theo thời gian của lớp sét:
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
19
Bài tập lớn cơ học đất
settt
N
t
set
v

n
v
SUS
eU
m
h
h
tt
h
C
N
sm
a
ek
C
E
eaa
t
.
8
1
)(1
2
2
2
1.4
10.25,5.14,3
4
.
)/(10.25,5

10.10.08,1
)62,01(10.5,3
.
)1(
10.08,1)62,01.(
12000
8,0
)62,01()1(
0
2
0
2
62
2
2
26
4
9
0
4
04
00
=
=
===
==
=
+
=
+

=
=+=+=+=










Ta có bảng tính lún sau thời gian t:
t(ngày) N
t
U
0t
S=U
0t
.S
set
100 111.808 1.0000
0,014
200 223.616 1.0000
0,014
300 335.424 1.0000
0,014
Bài 3.
p(N/cm
2

) 0 5 10 20 30 40
s
i
(0,1cm)
0 0.158 0.228 0.27 0.31 0.34
3.1.Tính các trị số e tơng ứng với mỗi cấp áp lực nén.

h
=
n
. = 10.2,71=27.1(kN/m
3
) = 2,71(N/cm
2
)
h
s
=
)(01,0
1.27.10.50
10.355,1
.
4
3
m
F
Q
h
h
==

= 1(cm)
s
si
i
h
hsh
e

=
)(
0
h
i
= h
0
-
si
Chiều cao mẫu đất ở cấp áp lực i
h
0
: Chiều cao ban đầu của mẫu đất
h
s
: Chiều cao hạt

si
: độ lún tổng cộng của mẫu đất ở cấp áp lực i

Hệ số rỗng của mẫu đất ở mỗi cấp áp lực nén là:
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
20
Bài tập lớn cơ học đất
2,1
1
12,2
0
=

=e
042,1
1
1158,02,2
1
=

=e
972,0
1
1228,02,2
2
=

=e
93,0
1
127,02,2
3

=

=e
89,0
1
131,02,2
4
=

=e
86,0
1
134,02,2
5
=

=e
3.2.Xác định hệ số nén a và môđun biến dạng E
0
ứng với khoảng áp lực
nén từ trị số ban đầu là ứng suất bản thân của đất ở độ sâu lấy mẫu đến
trị số bằng tổng của ứng suất bản thân và lợng ứng suất tăng thêm do
đắp đất gây ra tại độ sâu đó.
Lớp sét pha có:
)/(07,9
)28,01.(71,2
4,18).171,2(
)1(
)1(
3

mkN
W
w
dn
=
+

=
+

=


Tại độ sâu lấy mẫu có:

)/(14,1807,9.2.
2
mkNh
dn
bt
z
===

=1,814(N/cm
2
)
Lợng ứng suất tăng thêm do đắp đất gây ra:
)/(424,7)/(24,7414,181,56
)/(1,567,18.3.
22

21
1
cmNmkNp
mkNhp
bt
z
w
==+=+
===


Với áp lực nén p
1
=1,814(N/cm
2
) có e
1
=
143,1)0814,1.(
5
042,12,1
2,1 =


Với áp lực nén p
2
=7,424(N/cm
2
) có e
2

=
008,1)5424,7.(
5
972,0042,1
042,1 =


Hệ số nén:
024,0
814,1424,7
008,1143,1
12
21
=


=


=
pp
ee
a
(cm
2
/N)=0,0024(m
2
/N)
Môđun biến dạng: E=
)/(43,718,0.

024,0
143,11
.
1
2
1
cmN
a
e
=
+
=
+

=714,3(kN/m
2
)
3.3.Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất hữu hiệu trong lớp sét tại thời điểm 1
năm sau khi đắp đất, tính lún tại thời điểm đó.
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
21
Bài tập lớn cơ học đất
a. Tính lún: Sơ đồ cố kết thấm 0, chiều dài đờng thấm h=4/2=2m.
Theo 3.2 có:
076,1
2
008,1143,1
2
21

=
+
=
+
=
ee
e
tb
t=1 năm=365.24.3600=3153600(s)

=

=
n
i
N
gl
Ni
gl
tz
h
z
e
P
h
iz
e
P
U
3,1

,
2
sin
4
2
sin
4
2






Độ lún ổn định:

Độ lún sau thời gian 1 năm:

b. Vẽ biểu đồ ứng suất hiệu quả tại thời điểm 1 năm:
Ta có bảng:
Z(m) 0 1 2
U
z,t
(kN/m
2
) 0 10.2 14.43
zzz
U=

,

56.1 45.9 41.67
3.4.Nếu thời gian đất đắp là 1 tháng và tải trọng đợc tăng tuyến tính theo
thời gian tính toán thời gian cần thiết để 90% độ lún cố kết của lớp sét ấy
xảy ra.
Độ cố kết :
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc
Thắng
22
Bài tập lớn cơ học đất
0936.2123,0
8
14.3
1,0
8
.1,09.0.
8
1
22
2
======

Neeu
NN


Ta có
)(3,10936.2.6,1 namttN ===
Thời gian cần thiết để nền lún đợc 90% độ lún ổn định là
t=1.3x12+1=16,6 (tháng)
SV: Trần Thị Khánh_05XN GV:Phạm Ngọc

Thắng
23