SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT

BAỉI GIANG Dr CHAU NGOẽC AN

Các dạng mặt trượt
q
ultimate
q
ult
sức chòu tải cực hạn
phụ thuộc sức chống cắt t
s
trên mặt trượt
Mặt trượt dưới móng nông
Mặt trượt dưới nền đường
Mặt trượt talus của đập đất
Mặt trượt thành hố móng và mái dốc tự nhiên
τ sức chống cắt của đất
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
τ
τ
τ

ctgs
n
+×=
ϕσ
SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT
Đònh luật MORH-COULOMB

ϕ
góc ma sát trong của đất

c lực dính
Thành phần ma sát của đất
σ
tg
ϕ
gồm:
Ma sát trượt khi các hạt trượt lên nhau phụ
thuộc vào ứng suất pháp tuyến
Ma sát lăn khi các hạt lăn tròn lên nhau
Ma sát gài móc giữa các hạt do có góc cạnh
hoặc sắp xếp chèn móc trong khung hạt. Loại
ma sát này phụ thuộc vào dạng hạt, dạng cấu
trúc khung hạt, …
Thành phần lực dính c giữa các hạt gồm lực
dính hồi phục do tính nhớt của màng nước liên
kết; do lực dính điện hoá giữa các ion khác dấu
điện tích và lực dính không hồi phục do liên
kết xi măng tự nhiên giữa các hạt sét ít ẩm
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN

Thực tế, cho đến ngày nay sau vô số nghiên
cứu về sức chống cắt của đất cho thấặc trưng
chống cắt
ϕ
, c, phụ thuộc vào rất nhiều thông
số như: cấu trúc hạt, hình dạng hạt, áp lực nước
lỗ rỗng, lòch sử chòu tải, quá trình cố kết,
Terzaghi đã chứng minh rằng sức chống cắt
của đất phụ thuộc vào ứng suất pháp hữu
hiệu chứ không phải là ứng suất pháp tổng

''' ctgs
+×=
ϕσ
[ ]
'' ct gus
+×−=
ϕσ
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
σ’ là ứng suất hữu hiệu
ϕ’ góc ma sát nội tại của đất (intrinsic friction
angle)
c’ là lực dính (giao tuyến của đường s và trục
tung)
Hoặc:

BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
Đo góc ma sát của cát

BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
α
α
P
α
Pcosα
Psinα
Pcosαtgϕ
Khi hạt các cân bằng trên mặt dốc tự nhiên
ứng với góc nghỉ α. Trạng thái cân bằng
giới hạn có thể viết:
Psinα = Pcosα × tgϕ


tgα = tgϕ
α = ϕ
Góc nghỉ bằng với góc ma sát (chưa có ảnh
hưởng gài móc hạt)
Đo góc ma sát của cát

Phần hộp cố đònh
Phần hộp di động
F
σ
τ
Mẫu đất
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
H
THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP
Hộp cắt Casagrande

BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM CẮT
TRỰC TIẾP

BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP

BAỉI GIANG Dr CHAU NGOẽC AN

BAỉI GIANG Dr CHAU NGOẽC AN
TEST
(KPA) (KPA)

1 15 18
2 30 25
3 45 32
=26
0
; c = 11(kPa)

test F (N) H (N)
1 250 320
2 500 460
3 750 610
A=36cm
2
=29
0
; c = 55(kPa)
BAỉI GIANG Dr CHAU NGOẽC AN

Cát chặt
Cát chặt
Cát rời
Cát rời
Chuyển vò ngang
Chuyển vò ngang
Chuyển vò đứng
T
y
û

s

o
á

(
τ
/
σ
)
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
đỉnh

BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
Đất cát rời khi bò cắt trực tiếp thể
tích lỗ rỗng co lại đến khi bò trượt
thể tích không đổi. ng suất chống
cắt tăng dần rồi tiệm cận giá trò cực
đại
Đất cát chặt khi bò cắt trực tiếp thể
tích lỗ rỗng nở ra đến khi bò trượt
thể tích không đổi. ng suất chống
cắt tăng dần đạt cực đại ở đỉnh rồi
giảm dần tiệm cận trên với giá trò
tới hạn

BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN
Cát chặt
Cát rời

Vòng ứng suất MOHR
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN

BAỉI GIANG Dr CHAU NGOẽC AN

TÍNH CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT
Từ A (σ
y
, τ
xy
) trên vòng Mohr vẽ
đường song song với mặt mà σ
y
,
τ
xy
tác động cắt vòng Mohr tại
điểm P là CỰC.
Để tìm ứng suất tác động trên
mặt hợp với mặt ngang một góc
θ, từ Cực P vẽ đường song song
với mặt θcắt vòng Mohr tại M,
tọa độ của M là cặp ứng suất σ

, τ
tác dộng lên mặt θ
Tương tự như trên để tìm
ứng suất chính lớn nhất σ
1

và ứng suất chính bé nhất
σ

3
(hình bên cạnh)
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN

Thí dụ
Thí dụ
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN

Tìm phương và giá trò của các ứng suất chính
Tính ứng suất trên mặt nghiêng α
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN

TÍNH CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT
Thí dụ
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN

BUỒNG NÉN BA TRỤC
MẪU ĐẤT MỀM
KHI BỊ TRƯT
CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC
MẪU ĐẤT CỨNG
KHI BỊ TRƯT
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN

THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC
KHAI THÁC KẾT QUẢ BẰNG LỘ TRÌNH ỨNG SUẤT
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN

BAỉI GIANG Dr CHAU NGOẽC AN

CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC
TÍNH CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT
BÀI GIẢNG Dr CHÂU NGỌC ẨN