Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Đề cơng ôn thi cơ học đất
Chơng I: Các tính chất vật lý của đất
Câu 1: Sự hình thành đât, các loại trầm tích đất?
Câu 2: Nêu cấu tạo của đất.
Câu 3: Các chỉ tiêu tính chất vật lý (trực tiếp và gián tiếp) của đất. Cách xác định?
Câu 4: Chỉ tiêu đánh giá trạng thái đất (đất rời và đất dính).
Câu 5: Các độ ẩm giới hạn của đất. Cách xác định và ý nghĩa của nó.
Câu 6: Cách xây dựng đờng cong cấp phối của đất. ý nghĩa của nó.
Câu 7: Phân loại đất theo quy trình thiết kế cầu cống 22TCN 18-1979.
Và theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5747-1993.
Chơng II: Các tính chất cơ học của đất
Câu 1: Tính thấm của đất (Định luật Darcy, chỉ tiêu đặc trng phơng pháp xác định )
Câu 2: Trình bày thí nghiệm nén đất hiện trờng. Các đặc điểm biến dạng và kết quả
chính thu đợc từ thí nghiệm này.
Câu 3: Trình bày thí nghiệm nén đất trong phòng. Độ lún của mẫu đất chịu nén
không nở ngang? Các chỉ tiêu đặc trng cho tính chất biến dạng của đất. Các
nhân tố ảnh hởng tới tính chất biến dạng của đất.
Câu 4: Cờng độ chống cắt của đất. Trình bày thí nghiệm cắt đất trực tiếp và gián tiếp
để xác định các chỉ tiêu đặc trng? những nhân tố ảnh hởng tới cờng độ chống
cắt của đất?
Câu 5: Các dạng biểu diễn điều kiện cân bằng giới hạn tại một điểm. ý nghĩa của nó.
Cách xác định vị trí của mặt trợt.
Câu 6: Mô hình cố kết thấm của Terzaghi. Thiết lập phơng trình vi phân cố kết thấm
một chiều của Terzaghi.
Câu 7: Cách đánh giá chất lợng đầm nén của đất đắp nền đờng.
Chơng III: Phân bố ứng suất trong đất
Câu 1: Phân bố ứng suất trong đất do trọng lợng bản thân của đất?
Câu 2: Phân bố ứng suất trong đất và chuyển vị do do tải trọng tập trung thẳng đứng
trên bề mặt đất (Bài toán Bút-xi-nét). Phạm vi ứng dụng của kết quả này.
Câu 3: Phân bố ứng suất trong đất do tải trọng phân bố đều, tải trọng phân bố dạng
tam giác trên diện tích hình chữ nhật? Nêu phơng pháp điểm góc và lấy ví dụ
minh họa.
Câu 4 Phân bố ứng suất do tải trọng đờng thẳng (Bài toán Flamăng).
Câu 5 Phân bố ứng suất trong đất do tải trọng phân bố đều, phân bố dạng tam giác,
phân bố hình thang trên diện tích hình băng. Nêu nhận xét. Trình bày phơng
pháp dùng bảng tra.
Câu 6: Nêu các nhân tố ảnh hởng tới sự phân bố ứng suất dới đáy móng. Trình bày
các phơng pháp để xác định phân bố ứng suất dới đáy móng.
Chơng IV: Biến dạng lún của nền đất
Câu 1: Tải trọng tính lún? Trình bày cách tính độ lún ổn định của nền bằng phơng
pháp cộng lún từng lớp.
Câu 2: Nêu phơng pháp tính độ lún ổn định của nền bằng cách sử dụng công thức
tính lún của bài toán Bút-xi-nét. Trờng hợp nền có nhiều lớp?
Môn Cơ học đất 1
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Câu 3: Trình bày cách tính độ lún ổn định của nền bằng phơng pháp lớp đất tơng đ-
ơng. Trờng hợp nền nhiều lớp?
Câu 4: Tính độ lún theo thời gian của nền đất. Các sơ đồ tính lún theo thời gian?
Cách xác định độ lún theo thời gian bằng phơng pháp dùng bảng tra. (Nêu các
sơ đồ; nêu cách tra bảng).
Chơng V: Sức chịu tải của nền đất
Câu 1: Nêu các giai đoạn làm việc của nền đất dới đáy móng.
Câu 2: Xác định Pgh1 bằng phơng pháp hạn chế vùng biến dạng dẻo cho trờng hợp
tải trọng hình băng.
Câu 3: Lập hệ phơng trình vi phân để xác định Pgh2. Nêu kết quả lời giải của Prant,
Tezaghi, Berezanxev cho trờng hợp móng nông hình băng. Sự khác nhau giữa
các lời giải là gì?
Câu 4: Xác định sức chịu tải của nền đất theo quy trình 1979.
Chơng VI: áp lực đất lên tờng chắn
Câu 1: Trình bày các loại áp lực đất lên tờng chắn? Nêu các biện pháp làm giảm áp
lực đất lên tờng chắn.
Câu 2: Nguyên lý tính toán áp lực đất chủ động của Coulomb cho trờng hợp đất sau
lng tờng là đất rời đồng nhất, và có tải trọng rải đều cờng độ q, đất sau lng t-
ờng là đất dính đồng nhất. Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất lên lng tờng.
Câu 3: Trình bày cách xác định áp lực đất chủ động cho trờng hợp đất sau lng tờng
gồm nhiều lớp theo phơng pháp của Coulomb. Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất
lên lng tờng.
Câu 4: Trình bày cách xác định áp lực đất chủ động theo phơng pháp của Coulomb
cho trờng hợp lng tờng gãy khúc? Mục đích sử dụng lng tờng gãy khúc để
làm gì?
Câu 5: Nguyên lý tính toán áp lực đất bị động của Coulomb cho trờng hợp đất sau l-
ng tờng là đất rời đồng nhất?
Chơng VII: ổn định của mái đất
Câu 1: Đánh giá độ ổn định của mái đất theo phơng pháp phân mảnh cổ điển
(Fellenius), phơng pháp phân mảnh Bishop đơn giản.
Câu 2: Đánh giá độ ổn định của mái đất rời.
Câu 3: Các phơng pháp nâng cao độ ổn định của mái đất.
Chơng I: Các tính chất vật lý của đất
Bài 1: Một mẫu đất đợc thí nghiệm trong phòng cho các số liệu sau:
Khối lợng mẫu đất ẩm: M
1
= 138,8g.
Khối lợng mẫu đất khô: M
2
= 101,2g.
Thể tích của mẫu ẩm: V = 80,2cm
3
.
Tỷ trọng hạt đất: (G
s
) = 2,70.
Hãy xác định:
a) Độ ẩm.
b) Trọng lợng thể tích và trọng lợng thể tích khô.
c) Hệ số rỗng và độ rỗng.
Môn Cơ học đất 2
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
d) Độ bão hòa.
Bài 2: Khối lợng thể tích của một loại cát ở điều kiện thoát nớc nằm trên mực nớc
ngầm tìm đợc là 1,96Mg/m
3
và độ ẩm là 17%. Giả thiết tỷ trọng hạt là 2,70,
hãy tính:
a) Trọng lợng thể tích ở điều kiện thoát nớc.
b) Trọng lợng thể tích và độ ẩm của loại cát đó ở điều kiện ngập nớc (nằm
dới mực nớc ngầm).
Bài 3: Một mẫu đất sét rắn chắc có hình dạng bất kỳ đợc cắt ra từ một hố thăm dò và
gửi đi thí nghiệm ở trong phòng. Để xác định trọng lợng thể tích, mẫu đất đợc
bọc bằng sáp parapin và xác định thể tích bằng cách chiếm chỗ trong nớc. Các
số liệu tập hợp đợc nh sau:
Khối lợng đất khi nhận là 920,0g;
Khối lợng đất sau khi bọc sáp là 1054,4g;
Thể tích nớc thay thế là 505,2ml; Biết bỷ trọng của sáp là 0,9. Hãy xác
định trọng lợng thể tích của đất.
Bài 4. Một loại cát thạch anh xác định đợc khối lợng thể tích khô là 1,58Mg/m
3
và tỷ
trọng hạt là 2,64. Hãy tính trọng lợng thể tích và độ ẩm của đất tơng ứng với
trạng thái bão hòa có cùng thể tích.
Bài 5: Chỉ tiêu của hai loại đất A và B cho ở bảng dới. Những nhận xét sau đây là
đúng hay sai:
a) Đất A chứa hàm lợng sét cao hơn đất B.
b) Đất A có trọng lợng thể tích lớn hơn đất B.
c) Đất A co trọng lợng thể tích khô lớn hơn đất B.
d) Đất A có hệ số rỗng lớn hơn đất B.
Chỉ tiêu Đất A Đất B
Độ ẩm giới hạn chảy (%) 33,00 20,00
Độ ẩm giới hạn dẻo (%) 16,00 12,00
Độ ẩm (%) 22,00 14,00
Tỷ trọng hạt 2,65 2,62
Độ bão hòa(%) 100 100
Bài 6: Một loại đất đợc đầm chặt có trọng lợng thể tích là 19,5kN/m
3
, độ ẩm 16,5%,
tỷ trọng 2,7. Xác định trọng lợng thể tích khô, hệ số rỗng, độ bão hòa và độ
rỗng của đất đó. Có thể đầm chặt loại đất trên với độ ẩm 15% đến trọng lợng
thể tích khô 19,5 kN/m
3
đợc không?
Bài 7: Một loại đất rời đợc mang về thí nghiệm trong phòng và tìm đợc hệ số rỗng ở
trạng thái xốp nhất và chặt nhất tơng ứng là 0,72 và 0,41. Tỷ trọng hạt là 2,65.
Cũng loại cát đó ở hiện trờng xác định đợc độ ẩm là 12% và trọng lợng thể
tích 18,64 kN/m
3
. Hãy đánh giá trạng thái của đất đó.
Bài 8: Một nền đất cát ngập nớc có trọng lợng thể tích bão hòa là 18,6 kN/m
3
, tỷ
trọng 2,65. Hệ số rỗng ở trạng thái xốp nhất và chặt nhất là 0,75 và 0,60. Hãy
đánh giá trạng thái của đất đó.
Bài 9: Một loại đất rời có = 16,50 kN/m
3
; độ chặt tơng đối I
D
= 0,78; w = 13% và =
2,66. Đối với loại đất này, nếu hệ số rỗng ở trạng thái chặt nhất là 0,48, thì hệ
số rỗng ở trạng thái xốp nhất sẽ là bao nhiêu? Xác định trọng lợng thể tích khô
của đất tơng ứng với trạng thái xốp nhất.
Chơng II: Các tính chất cơ học của đất
Môn Cơ học đất 3
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Bài 1: Tiến hành thí nghiệm bằng thấm kế với cột nớc không đổi cho một loại đất rời
thu đợc các số liệu nh bảng sau. Hãy xác định hệ số thấm trung bình của đất.
Biết rằng đờng kính của mẫu là 150mm, khoảng cách giữa các điểm gắn áp kế
là 200mm.
Lu lợng nớc thu đợc trong 2 phút (ml) 535 513 509 489
Độ chênh mực nớc của hai áp kế (mm) 74 70 66 62
Bài 2: Thí nghiệm thấm bằng cột nớc giảm dần cho một mẫu đất có đờng kính trong
4.5cm. Đờng kính trong của ống đo áp là 2.2mm. Chiều dài mẫu đất là 7.5cm.
Trong thời gian 6 phút, cột nớc giảm từ 300cm xuống còn 150cm. Hãy tính hệ
số thấm k của đất.
Bài 3: Thí nghiệm nén bằng máy nén một trục không nở ngang trong phòng thí
nghiệm một mẫu đất có diện tích 50cm
2
, chiều cao 25,5mm. Số đọc trên đồng
hồ đo độ lún ghi lại nh sau:
Cấp áp lực nén
(N/cm
2
)
0 5 10 20 30 40
Độ lún của mẫu (vạch) 0 15 28 49 67 76
Sau khi nén, đem mẫu sấy khô, cân đợc 149,0g. Tỷ trọng hạt đất là 2,650 và hệ
số = 0,8. Hãy xác định hệ số nén lún và môđun biến dạng của đất ứng với
khoảng áp lực nén từ 10N/cm
2
đến 30N/cm
2
.
Bài 4: Thí nghiệm nén bằng máy nén một trục không nở ngang trong phòng thí
nghiệm một mẫu đất có chiều cao 25,5mm. Số đọc trên đồng hồ đo độ lún ghi
lại nh sau:
Cấp áp lực nén,
z
(N/cm
2
)
0 10 20 30 40
Độ lún của mẫu (vạch) 0 114 162 201 225
Hãy xác định biến dạng tơng đối
z
và trị số áp lực ngang
x
ở mỗi cấp áp lực
thẳng đứng
z
, biết hệ số nở ngang là 0,35.
Bài 5: Kết quả thí nghiệm cắt trực tiếp một loại đất trên máy cắt ứng biến ghi lại nh
sau:
Cấp áp lực nén,
z
(N/cm
2
)
10 20 30
Số đọc trên đồng hồ đo biến dạng
(vạch)
115 163 201
Mẫu đất có diện tích 30cm
2
, hệ số vòng ứng biến C = 50540 N/cm. Hãy xác
định các đặc trng cờng độ chống cắt của đất.
Bài 6: Thí nghiệm nén 3 trục thoát nớc với 3 mẫu của cùng một loại đất. Khi mẫu bị
phá hoại ngời ta ghi lại kết qủa nh sau:
ứng suất Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
3
(N/cm
2
)
100 200 300
1
(N/cm
2
)
300 618 924
Hãy xác định các đặc trng cờng độ chống cắt của đất và góc nghiêng của mặt
trợt so với phơng của ứng suất chính lớn nhất
1
?
Bài 7: Trong một thí nghiệm đầm chặt cho một loại đất dùng để đắp nền đờng, các số
liệu sau đã đợc ghi chép:
Khối lợng đất (kg) 2,010 2,092 2,114 2,100 2,055
Độ ẩm (%) 12,8 14,5 15,6 16,8 19,2
Môn Cơ học đất 4
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Thể tích của khuôn là 1000,0 cm
3
.
Hãy vẽ đờng cong quan hệ trọng lợng thể tích khô-độ ẩm, từ đó xác định
trọng lợng thể tích khô và độ ẩm tốt nhất cho loại đất nói trên.
sức chống cắt của đất
Bài 8: Các kết quả sau đây ghi nhận đợc từ thí nghiệm cố kết - không thoát nớc cho
mẫu đất sét cố kết bình thờng bão `hoà:
áp lực buồng (kN/m
2
) 100 200 300
Độ lệch ứng suất cực hạn (kN/m
2
) 137 210 283
áp lực nớc lỗ rỗng cực hạn (kN/m
2
) 28 86 147
Hãy xác định:
a) Các thông số của ứng suất hiệu quả c,
b) Các thông số độ bền thoát nớc biểu kiến c
cu
,
cu
Bài 9: Trong một thí nghiệm ba trục cố kết - không thoát nớc cho một mẫu đất sét cố
kết bình thờng tại áp lực buồng 150 kN/m
2
, độ lệch ứng suất cực hạn là 260 kN/m
2
và áp lực nớc lỗ rỗng cực hạn là 50 kN/m
2
.
Hãy vẽ đờng bao độ bền chống cắt thích đáng và xác định các thông số tơng ứng
khác khi:
a)
u
= 0 b) c= 0
Bài 10: Các thông số độ bền chống cắt của một đất sét cố kết bình thờng tìm đợc là
c=0 và = 26. Thí nghiệm ba trục đã tiến hành cho 3 mẫu đất là:
a) TN1: Mẫu đất đợc cố kết dới một ứng suất đẳng hớng là 200 kN/m
2
và giai đoạn
đặt tải trọng dọc trục thì không thoát nớc. Hãy xác định độ lệch ứng suất cực hạn
nếu áp lực nớc lỗ rỗng cuối cùng đo đợc là 50 kN/m
2
.
b) TN2: Mẫu đợc cố kết dới một ứng suất đẳng hớng là 200 kN/m
2
và giai đoạn đặt
tải trọng dọc trục thì cho thoát nớc với áp lực lùi lại giữ bằng không. Hãy tính độ
lệch ứng suất cực hạn.
c) TN3: Cả hai giai đoạn đều thoát nớc. Hãy xác định áp lực nớc lỗ rỗng khi mẫu đạt
độ lệch ứng suất giới hạn là 148 kN/m
2
. Giả thiết mẫu luôn bão hoà.
Bài 11: Các thông số độ bền chống cắt của đất đã biết c= 18 kN/m
2
, = 30. Hãy tính
độ bền chống cắt bên trong khối đất bão hoà trên một mặt có ứng suất pháp tổng là
278 kN/m
2
và áp lực nớc lỗ rỗng là 94 kN/m
2
.
Bài 12: Một mẫu đất dính đã xác định đợc các thông số độ bền chống cắt không thoát
nớc c
u
= 35 kN/m
2
,
u
= 17.
a) Trong thí nghiệm ba trục không thoát nớc, khi mẫu đất bị phá hoại ứng suất dọc
trục đo đợc là 360 kN/m
2
. Xác định áp lực buồng đã dùng.
b) Xác định độ bền chống cắt không thoát nớc trong thí nghiệm nén một trục có nở
hông.
Bài 13: Một số thí nghiệm nén ba trục không cố kết- không thoát nớc trên đất sét bão
hoà nớc cho kết quả khi mẫu bị phá hoại nh sau:
á áp lực buồng (kN/m
2
) 200 400 600
Độ lệch ứng suất (kN/m
2
) 222 218 220
Hãy xác định đặc trng cờng độ chống cắt của đất.
Bài 14: Các đặc trng chống cắt của một loại đất sét bão hoà biểu diễn theo ứng suất có
Môn Cơ học đất 5
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
hiệu là c= 15 kN/m
2
, = 29. Trong thí nghiệm nén ba trục không cố kết- không
thoát nớc cho một mẫu đất tơng tự với áp lực buồng 250 kN/m
2
và độ lệch ứng suất
dọc mẫu khi phá hoại là 134 kN/m
2
.
Hãy xác định giá trị áp lực nớc lỗ rỗng trong mẫu đất khi nó bị phá hoại.
Bài 15: Thí nghiệm cắt đất trực tiếp cho một loại cát khô kết quả ghi lại nh sau:
Diện tích mẫu 5,1ì5,1 (cm
2
)
Lực pháp tuyến (N) Lực cắt phá hoại (N)
222,5 198,5
489,3 424,8
667,2 587,1
Hãy vẽ biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa ứng suất cắt khi phá hoại với ứng suất
pháp tuyến và xác định góc ma sát trong của đất.
Bài 16:Thí nghiệm nén ba trục của mẫu đất sét bão hoà nớc có đờng kính ban đầu là
38 mm và chiều cao ban đầu là 76 mm.
Hãy xác định các chỉ tiêu chống cắt c, . Kết quả thí nghiệm cho ở bảng sau.
áp suất nén của nớc (kN/m
2
) 200 400 600
Biến dạng dọc trục (mm) 7,22 8,36 9,41
Tải trọng dọc trục giới hạn (N) 480 895 1300
Biến dạng thể tích (ml) 5,25 7,40 9,30
Bài 17: Một loạt thí nghiệm nén ba trục đợc tiến hành trên các mẫu của một đất sét
bão hoà, áp lực buồng ở mỗi thí nghiệm là không đổi và bằng 200 kN/m
2
. Các thông
số độ bền chống cắt tìm đợc là: c= 0, = 24.
a) Trong thí nghiệm không thoát nớc áp lực nớc lỗ rỗng khi phá hoại là 125 kN/m
2
.
Xác định độ lệch ứng suất cực hạn.
b) Trong thí nghiệm cố kết- không thoát nớc, độ lệch ứng suất tối đa là 160 kN/m
2
.
Xác định áp lực nớc lỗ rỗng cực hạn.
c) Xác định độ lệch ứng suất cực hạn trong thí nghiệm thoát nớc nếu áp lực buồng
nén lùi lại 80 kN/m
2
và giữ không thay đổi.
Bài 18: Thí nghiệm nén ba trục mẫu đất sét bão hoà nớc có chiều cao ban đầu là 76
mm, đờng kính ban đầu là 38 mm. Xác định sức chống cắt trong các trờng hợp sau
đây: a) ứng suất tổng (cắt nhanh) b) ứng suất có hiệu (cắt chậm)
Phơng
pháp thí
nghiệm
áp suất nén
của nớc
(kN/m
2
)
Lợng gia
tải dọc trục
giới hạn
(N)
Biến dạng
dọc trục
(mm)
Lợng thay
đổi thể tích
(ml)
Cắt nhanh
200 222 9,83
400 215 10,06
600 226 10,28
Cắt chậm
200 467 10,81 6,6
400 848 12,26 8,2
600 1265 14,17 9,5
Môn Cơ học đất 6
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Bài 19: (Olympic 2001)
a) Tại sao khi mẫu đất bị phá hoại (hình vẽ) mặt trợt
lại không trùng với mặt phẳng có ứng suất cắt cực
đại? Chứng minh.
b) Trong trờng hợp nào hai mặt đó sẽ trùng nhau?
Giải thích.
3
m
ặ
t
t
r
ợ
t
1
1
3
Bài 20: (Olympic 2003)
Xác định đặc trng kháng cắt của một lớp đất sét bão hoà bằng cách thí nghiệm nén 3
trục cho mẫu đất lấy từ lớp đất đá đó. Các mẫu đất đợc cho cố kết từ áp lực buồng
200 và 400 kPa sau đó chịu tải trọng dọc trục gia tăng cho tới khi phá hoại trong điều
kiện thể tích không đổi có đo áp lực nớc lỗ rỗng. Kết quả thí nghiệm:
Mấu
3
(kPa) (kPa) u (kPa)
1 200 150 140
2 400 300 280
Hãy tìm các đặc trng chống cắt của đất và nhận xét đất này thuộc loại quá cố kết hay
cố kết thông thờng.
Chơng III: Phân bố ứng suất trong đất
Bài 1: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất và tính ứng suất tại điểm M do trọng lợng bản
thân của đất gây ra (Hình vẽ).
MNN
= 16,5kN/m
3
đn
= 9,4kN/m
3
= 17,5kN/m
3
H
1
H
2
H
3
H
1
= 2m
H
2
= 3m
H
3
= 3m
M
Cát
Sét
Bài 2: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất và tính ứng suất tại điểm M do trọng lợng bản
thân của đất gây ra (Hình vẽ).
MN
Cát
đn
= 10,2kN/m
Sét
= 19,5kN/m
3
H
n
H
1
H
2
H
n
= 1.5m
H
1
= 4m
H
2
= 2m
M
Môn Cơ học đất 7
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Bài 3: Dùng phơng pháp điểm góc xác định ứng suất tại điểm M do tải trọng phân bố
đều trên hai móng hình chữ nhật gây ra (Hình vẽ).
5m
p
1
p
2
3m
3m
1m
2m
3m
2m
p
1
= 400kN/m
2
p
2
= 200kN/m
2
Bài 4: Dùng phơng pháp điểm góc xác định ứng suất tại điểm M do tải trọng hình
thang trên diện tích hình chữ nhật (Hình vẽ).
p
1
= 150 kPa
p
2
= 400 kPa
M
8m
3m
3m
Bài 5: Xác định ứng suất tại M do tải trọng phân bố đều trên băng (Hình vẽ). Có thể
dùng công thức trực tiếp.
4m
4m
2m
4m
p
1
= 300 kPa
p
1
= 150 kPa
M
z
z
Bài 6: Xác định ứng suất tại M, N do tải trọng phân bố hình thang trên băng.
p
1
= 250 kPa
p
2
= 500 kPa
b = 8m
M(0,5)
N(3,3)
z
x
O
Môn Cơ học đất 8
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Bài 7: Xác định ứng suất tại M do tải trọng phân bố hình thang trên băng (Hình vẽ).
3m
3m
8m
z
M
= 5m
M
z
x
p =120
kPa
Bài 8: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất dói
đáy móng cứng. Duyệt cờng độ đất
nền tại đáy móng. Biết Rtc của nền
dới đáy móng là 150kN/m2, hệ số
k1=0.1 và k2=2, dung trọng tự
nhiên của đất dới đáy móng
=17kN/m3.
e = 0,35m
h
m
= 2m
5m
3m
N = 2700kN
Chơng IV: biến dạng lún của nền đất
Bài 1: Tính lún của móng tuyệt đối cứng theo phơng pháp lớp đất tơng đơng. Biết tải
trọng thẳng đứng tại trọng tâm đáy móng P = 5000kN; tiết diện móng b xl =
3m x 6m; chiều sâu chôn móng H
m
= 2m.
Nền cát pha đồng nhất có hệ số nén lún a = 0,005 cm
2
/N; hệ số rỗng e = 0,8; hệ
số nở hông à = 0,3; trọng lợng thể tích = 17,5kN/m
3
.
Bài 2: Tính lún của móng cứng tuyệt đối cứng theo phơng pháp sử dụng kết qủa của
bài toán Bút-xi-nét. Biết diện tích đáy móng b x l = 2m x 4m; H
m
= 2,5m. Tải
trọng tại trọng tâm đáy móng P = 4500kN. Nền đất đồng nhất có = 18kN/m
3
;
mô đun biến dạng E
o
= 18000 kN/m
2
; hệ số nở hông à = 0,3.
Bài 6: (WL245) Trên một công trờng cải tạo đất rộng lớn, mực nớc ngầm bằng mặt
đất, có một lớp hạt cát thô dày 4m nằm trên lớp sét yếu dày 5 m. Lớp đất dày 3 m
phủ trên toàn bộ công trờng. Các số liệu sau đây xác định đợc: Trọng lợng đơn vị:
đất đắp là 21 KN/m
3
; đất cát là 20 KN/m
3
; đất sét là 18 KN/m
3
; Hệ số nén thể
tích của đất sét là: 0.22 m
2
/MN .
a) Tính ứng suất hiệu qủa thẳng đứng tại tâm lớp sét trớc và sau khi đắp đất .
b) Tính độ lún cuối cùng đợc dự kiến do cố kết của lớp sét .
Môn Cơ học đất 9
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Bài 7: (WL245) Móng của một công trình lớn đặt tại độ sâu 2,5 m trong một lớp cát
chặt . Từ mặt đất, lớp cát dày 5,5 m rồi tới lớp sét dày 6 m, dới nữa là lớp phiến sét
rắn chắc . Mực nớc ngầm nằm sâu 3,6 m . Đã tính đợc rằng tải trọng móng sẽ làm
tăng ứng suất hiệu quả thẳng đứng là 140 kN/m
2
tại nóc lớp sét và 75 kN/m
2
tại
đáy lớp sét . Kết quả thí nghiệm nén và các thí nghiệm khác cho ở dới đây . Hăy
tính độ lún cuối cùng dự kiến do cố kết của lớp sét .
ứng suất
hiệu quả
25 50 100 200 400
800
Hệ số rỗng 0.892 0.884 0.866 0.834 0.800 0.766
Trọng lợng đơn vị: cát là 21 2 kN/m
3
(bão hòa); và 19.6 kN/m
3
(thoát nớc); đất sét
là 19.5 kN/m
3
Bài 8: (WL246) Một lớp đất sét dày 4,4 m chịu độ tăng ứng suất hiệu quả phân bố
đều là 180 kN/m
2
a) Cho hệ số nén thể tích
v
m
là 0.25m
2
/MN, hãy tính độ lún cuối cùng dự kiến do
cố kết gây ra.
b) Cho hệ số thấm k của đất là 5 mm/năm và hệ số thời gian T cho cố kết hoàn
toàn là 2,0. Tính thời gian cần để đạt độ lún cuối cùng ( giả thiết thoát nớc hai
phía )
Bài 9 (WL246) Một lớp sét dày 5,8 m, nằm dới là một lớp đá phiến sét không thấm
nớc, còn nằm trên là một lớp cát thấm trung bình .
Tải trọng nh vậy sẽ làm tăng đồng đều ứng suất hiệu quả trong toàn bộ bề dày của
lớp sét trên một vùng rộng lớn . Trong thí nghiệm nén trong phòng, một mẫu đất
sét có chiều dày 20mm chịu cùng độ tăng ứng suất hiệu quả, thấy rằng hệ số rỗng
thay đổi từ 0,827 xuống 0,806 . Cũng quan trắc đợc rằng, 65% cố kết đã xảy ra sau
thời gian 30 phút .
a) Tính độ lún cuối cùng dự kiến do cố kết
b) Tính thời gian cần để đạt: 1). Nửa độ lún cuối cùng 2). 3/4 độ lún cuối
cùng
Bài 10 (OL1998) Xác định độ lún của nền đất qua các thời gian 1 năm, 2 năm và 5
năm kể từ khi đặt tải xong. Đất nền là lớp đất sét dày h=5 m nằm trên tầng đá cứng
không thấm chịu tải trọng phân bố đều phủ khắp bề mặt là 2 kg/cm
2
(hình vẽ ).
Nền đất có các chỉ tiêu sau:
Hệ số nén tơng đối là
kgcma /01.0
2
0
=
Hệ số thấm là k= 1.10
-8
cm/s
Cho biết bảng giá trị hàm
x
e
x
x
e
x
x
e
x
x
e
0,1 0,905 1,0 0,368 2,5 0,082
0,2 0,819 1,1 0,333 2,6 0,074
0,3 0,741 1,2 0,301 2,7 0,067
Môn Cơ học đất 10
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
0,4 0,670 1,3 0,273 2,8 0,061
0,5 0,607 1,4 0,247 2,9 0,055
0.6 0,549 1,5 0,223 3,3 0,050
Bài 11 (OL1999) Một lớp đất sét dày 8 m nằm trên nền đá cứng không thấm nớc
nh sơ đồ A trên hình . Hệ số rỗng ban đầu của đất
4.1
0
=e
; hệ số nén lún a=
0.144cm
2
/kg; hệ số thấm
scmk
A
/10*2,1
8
=
. Bề mặt lớp sét chịu gia tải đều vô hạn
với cờng độ p=100kPa. Sau 72 ngày kể từ khi gia tải độ lún nền đạt tới 24 cm . Hãy
xác định thời gian để nền đất sét dày 16 m trong trờng hợp sơ đồ B đạt tới độ lún 48
cm. Biết rằng hệ số thấm của đất trong sơ đồ B
scmk
B
/10*4,2
8
=
các chỉ tiêu cơ lí
của đất sét ở hai sơ đồ là nh nhau và không thay đổi trong qúa trình cố kết .(Hình
vẽ)
p
Sơ đồ B
16m
p
Sơ đồ A
8 m
Bài 12 (OL2000) Lớp sét dày 8 m nằm giữa hai lớp cát, lớp cát ở trên có chiều dày
4 m; mực nớc ngầm ở độ sâu 2 m (xem hình vẽ). Lớp cát dới chứa nớc có áp, cột nớc
áp trên mặt đất là 6 m. Do bơm hút nớc ở lớp này cột áp hạ xuống 3 m sau thời gian
hút nớc 6 tháng. Cho biết hệ số nén thể tích của sét
kNmm
v
/10.94,0
23
=
; hệ số cố
kết của sét
4,1=
v
C
m
2
/năm;
3
/81,9 mkN
n
=
1. Tính độ lún của lớp sét sau 3 năm kể từ khi bắt đầu bơm hút nớc (xem nh thời
điểm bắt đầu cố kết kể từ giữa thời gian hút nớc).
2. Nếu có một lớp cát mỏng thoát nớc tự do nằm trên cách đáy lớp sét 2m thì độ
lún tính theo câu a là bao nhiêu?
Môn Cơ học đất 11
p=2kg/cm
2
5 m
Lớp không thấm
Sét
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Bài 13 (OL2001) Dùng biện pháp phủ đều kín kín khắp một lớp cát dày 3m có
trọng lợng đơn vị
cát
=16,66 kN/m
3
để nén trớc một lớp sét bão hoà nớc dày 6 m
nằm trên tầng đá cứng nứt nẻ thoát nớc tốt ( hình vẽ ). Đất sét có hệ số rỗng
0
=1,40, hệ số nén lún a=12cm
2
/kN, hệ số thấm k=10
-7
cm/s. Sau khi phủ cát một
thời gian t công trình đợc khởi công xây dựng, lúc đó xác định đợc giá trị áp lực n-
ớc lỗ rỗng (ứng suất trung hoà )do trọng lợng lớp cát gây ra tại các điểm trong tầng
sét nh bảng sau:
Yêu cầu: 1- Xác định độ lún ở thời gian t của tầng sét và độ cố kết Q
t
tơng ứng
2- Nếu cần đợi để tầng sét lún xong mới khởi công xây dựng công trình
thì cần đợi bao nhiêu thời gian ?
Cho biết trọng lợng đơn vị của nớc
n
=10 kN/m
3
Bài 14 (OL2001) Hai nền công trình A và B đều cố kết thấm một chiều
Yêu cầu: 1- Xác định độ lún cuối cùng của mỗi nền
2- Xác định thời gian cần thiết để độ lún của mỗi nền đạt 7 cm.
Cho biết: - Chỉ tiêu cơ lý của đát sét ở hai nền đều giống nhau
Môn Cơ học đất 12
(Hình vẽ )
8 m
3m
6m
lớp sét
lớp cát
MNN
lớp cát
4m
2m
lớp 2
h=3m
lớp 1
6m
2m
h=1m
6m
Tầng sét bão
hoà n ớc
Lớp cát
Tầng đá cứng nứt nẻ thoát n ớc tốt
A
B
C
D
E
F
G
3m
Điểm A B C D E F G
Độ sâu z(m) 0 1 2 3 4 5 6
u
z,t
(kN/m
3
) 0 13,4 23,22 26,82 23,22 13,4 0
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
e
0
=0.8, a=0.0025 cm2/năm
- Biểu đồ ứng suất do tải trọng công trình gây ra ở hai nền nh nhau.
- Có thể bỏ qua độ lún của lớp cát ở nền B vì quá nhỏ.
- Độ cố kết của hai trờng hợp cố kết TH-3 và TH-4 có thể tính theo công thức
+
+
=
1
).1(2
10 tt
t
QQ
Q
Bài 15 (OL2002)
Một công trình xây dựng trên nền cát hạt trung ở trạng thái chặt, có kẹp một lớp sét
dẻo mềm bão hoà nớc dày 2 m . Lớp sét có các chỉ tiêu =30%; =2,7,
a=0.02cm
2
/N;
k=2.10
-9
cm/s . Biểu đồ ứng suất do tải trọng công trình gây ra nh hình vẽ. Yêu cầu:
1. Xác định thời gian cần thiét để lớp sét lún gần xong (tơng ứng với Q
t
=0,96)
2. Nếu giả sử dới đáy lớp sét là lớp cứng không thấm thì thời gian để lớp sét
Môn Cơ học đất 13
Tầng cứng
không thấm
Tầng sét
bão hoà n ớc
6m
30N/m
2
12 N/cm
30N/m
2
6m
Sét
12 N/cm
Mặt thoát n ớc
Cát thoát n ớc tốt
Sét
3,2m
Nền A
Nền B
1.2m
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
lún xong là bao nhiêu ? Giả thiết biểu đồ ứng suất vẫn không thay đổi .
3. Nhận xét các kết quả tính toán
Khi tính toán cho phép bỏ qua độ lún của lớp cát chặt vì quá nhỏ không đáng kể .
Cho biết giá trị Q
t
N ở bảng dới đây:
TH 0
TH 1 TH 2 TH 0-1 TH 0-2
6,0=
8,0=
0,1=
0,2=
2 0,89 0,86 0,92 0,88 0,89 0,90 0,90
3 0,96 0,95 0,97 0,96 0,96 0,96 0,96
5 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99
Chú thích: Q
t
-độ cố kết; N-nhân tố thời gian;
=
Bài 16(OL2003) Có 2 lớp sét mềm bão hoà nớc nằm trên lớp đá cứng nh hình vẽ
Tải trọng đắp trên mặt lớp đất có bề rộng rất lớn so với bề dày lớp đất . Ngời ta
quan trắc lún và thấy luôn luôn có 2 S
A
= S
B
.
1. Hệ số thấm của lớp B, k
B
phải bằng bao nhiêu để có kết quả trên (luôn luôn
S
B
= 2S
A
)
2. Nếu lớp đất B nằm trên một lớp cuội sỏi thì khi ấy k
B
phải bằng bao nhiêu
để vẫn có kết quả S
B
= 2S
A
? giá trị C
VA
, C
VB
khi ấy bằng bao nhiêu?
Bài 17(OL-2004) Ngời ta đổ cát và cũng là tải trọng nén trớc p=100kN/m
2
trên lớp
sét dày 5m, phía dới là tầng cát khá dầy. Do độ lún của tầng sét sau 1 tháng là
100mm; sau 2 tháng là 139.4 mm. Yêu cầu:
Môn Cơ học đất 14
Cát chặt
2m
Sét dẻo mềm
Cát chặt
18 N/cm
2
10N/cm
2
TH
N
Q
t
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
3. Xác định độ lún ổn định của lớp đất sét
4. Xác định hệ số thấm k của lớp đất sét
Bài 18 (XD-2003) Kết quả khảo sát địa chất công trình cho biết lớp á sét dày 8 m
nằm dới lớp cát mịn dày 3 m. Lớp cuối cùng là cát hạt trung chặt vừa. Mực nớc
ngầm ở mặt đất. Kết quả thí nghiệm ban đầu nh sau:
Lớp cát mịn: =2.64;
=20.5 kN/m
3
; W=20%
Lớp á sét : =2.69;
=19.1 kN/m
3
; W=32%
Mẫu đất nguyên dạng đợc lấy ở độ sâu 7 m. Kết quả thí nghiệm nén oeđômet mẫu
có chiều cao ban đầu h=20 mm nh sau:
p (kPa) 12,5 25 50 100 200 400 800 1600
S
(mm)
0,376 0,473 0,634 0,870 1,343 1,838 2,386 2,945
a. Hãy cho biết trạng thái cố kết của đất
b. Xác định độ ẩm và trọng lợng riêng của mẫu khi kết thúc thí nghiệm
c. Nếu một công trình dự kiến xây dựng sẽ làm tăng ứng suất hữu hiệu ở đỉnh
lớp á sét lên 80 kPa và đáy lên 40 kPa thì độ lún của lớp á sét sẽ là bao nhiêu
d. Hệ số cố kết của đất dới mức tải trọng 100ữ200 (kPa) là C
V
=0.334*10
-6
m
2
/s
Tìm hệ số thấm trung bình của đất dới áp lực đó và dự báo thời gian độ lún của nền
(ở câu c ) đạt 50 %.
Bài 19(XD1999) Ngời ta dự kiến sẽ xây dựng một con đập rộng 6m cao 2.8 m bằng
đất sét pha đầm chặt có =17.8 kN/m
3
chạy ngang qua một thung lũng rộng. Kết
quả khảo sát địa tầng ở thung lũng cho thấy đất nền gồm lớp sét bão hoà nớc dày
4,5 m nằm trên tầng đá phong hoá. Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của mẫu đất nguyên
dạng lấy ở độ sâu giữa lớp sét nh sau:
=19.5 kN/m
3
; =2.71; W=32.4%
c
u
=12.8 kN/m
3
; C
c
=0.103; C
v
=1.34*10
-3
cm
2
/s
a) Có thể tiến hành thi công đợc không nếu không có bất kì biện pháp xử lí nền nào
đợc thực hiện? Hệ số an toàn của đất nền về cờng độ trong trờng hợp này
là bao nhiêu?
b) Để đảm bảo hệ số an toàn bằng 2.0 biện pháp gia cố bằng bệ phản áp đợc áp
dụng . Hãy xác định chiều cao và bề rộng tối thiểu của bệ phản áp.
c) Sau 1 năm xây dựng theo phơng án nêu ở mục b, độ lún của nền là bao nhiêu?
Thay vì đắp trực tiếp lên đất nền ngời ta cho đắp một lớp cát hạt trung dày 0,8 m tr-
ớc khi đắp đất thì độ lún của nền sau 1 năm là bao nhiêu?
Môn Cơ học đất 15
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Bài 20(CH-2001) Một tầng đất sét trầm tích đã ổn định dày 6m,ở trạng thái bão
hoà nớc, nằm trên tầng cứng không thấm (hình vẽ). Tầng sét có các chỉ tiêu cơ lý
sau: Hệ số rỗng tự nhiên
0
= 0,83 ; Hệ số thấm k
A
=2,0cm/năm ; Hệ số nén lún
a=0.0025cm
2
/N . Biểu đồ ứng suất nén lún do tải trọng công trình gây ra trong tầng
sét nh hình vẽ. Yêu cầu:
1. Xác định độ lún cuối cùng của tầng sét
2. Xác định độ lún của tầng sét sau 200 ngày kể từ khi chịu tải trọng công trình
(giả thiết tải trọng tác dụng một lần tức thời)
3. Nếu dới tầng sét là lớp cuội sỏi thoát nớc tốt thì sau 200 ngày độ lún của tầng
sét là bao nhiêu? Bỏ qua không xét độ lún của lớp cuội sỏi.
Cho phép dùng bảng tra giá trị NQ
t,
dới đây
N TH-0 TH-1 TH-2
TH-01 và TH-02
0,8 1,0 3 5
0,5 0,51 0,38 0,64 0,50 0,51 0,58 0.60
0,55 0,53 0,41 0,65 0.52 0,53 0,59 0,61
0,6 0,56 0,44 0,68 0.55 0,56 0,62 0,64
1,00 0,7 0,62 0,78 0,69 0,70 0,74 0,75
2,00 0,89 0,86 0,92 0,89 0,90 0,91 0,91
3,00 0,95 0,95 0,97 0,96 0,96 0,96 0,97
Bài 21(CH-2002) Cho một nền đất sét bão hoà nớc, dẻo mềm, nằm trực tiếp trên
lớp cát hạt trung có tính thấm nớc tốt, trên mặt đất ngời ta tôn cao bởi một lớp cát
san lấp trên một phạm vi rất rộng, có thể xem là vô hạn . Sau hai năm đầu số liệu
quan trắc lún đo đợc là 80mm . Kết quả tính toán độ lún cuối cùng cho độ lún S
=320mm. Hãy tính:
1) Thời gian cần thiết để nền đạt độ lún 50% độ lún cuối cùng ?
2) Độ lún dự kiến sau 20 năm kể từ sau khi san lấp? Giả thiết rằng trong thời
gian lún đó bỏ qua sự biến đổi trị số a,k, . Và cho phép tính độ cố kết với số
hạng chuỗi sau: Q
t
=1-
N
e
.
8
2
Bài 22(CH-2003) Cho lớp đất sét dẻo mềm dày 4 m, nằm trên một lớp cát hạt thô .
Tải trọng nén phân bố đều vô hạn trên mặt với cờn độ là p =25 N/cm
2
. Biết chỉ tiêu
cơ lý của lớp đất sét là: =2,7;
=18 kN/m
3
; W=30%; e
0
=0.880;
Môn Cơ học đất 16
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Hệ số nén lún: a
(0-2.5)
=0.00060cm
2
/N . Hệ số thấm k =1.10
-8
cm/s;
n
=10 kN/m
3
Ngời ta quan trắc lún và ở thời điểm t nào đó ngời ta khoan lấy mẫu dới nền thí
nghiệm nén xác định đợc hệ số rỗng e=0.790.
Hãy tính độ lún cuối cùng, độ lún ở thời điểm t và độ cố kết đạt đợc tơng ứng, và
thời gian t là mấy năm?
Bài 23 (CH-2004) Cho hai sơ đồ A và B là những lớp sét bão hoà có đặc điểm sau:
Sơ đồ A: Lớp sét dày h
A
=4m, hệ số rỗng
0A
= 1.200, hệ số nén lún a
A
=0.110cm
2
/KG,
hệ số thấm k
A
=1.10
-8
cm/s;
Sơ đồ B: Lớp sét dày h
B
=8m, hệ số rỗng
0B
= 1,000, hệ số nén lún a
B
=0.100cm
2
/KG
Các lớp sét ở hai sơ đồ đều nằm trên nền đá cứng không thấm nớc và chịu tải trọng
phân bố đều trên bề mặt đất có cờng độ p =100KPa. Hai nền luôn có cùng độ cố kết
ở mọi thời gian bất kỳ. Giả thiết rằng các giá trị hệ số rỗng, hệ số nén lún và hệ số
thấm là không thay đổi trong quá trình cố kết .
1. Hãy tìm hệ số thấm k
B
của đất sét ở sơ đồ B?
2. Hãy tính độ lún, mức độ cố kết của mỗi nền sau 1 năm?
Bài 24 Một lớp sét dày 8 m phủ bởi lớp cát dày 10 m và dới lớp sét lại là tầng cát.
Lớp sét có
kNmm
v
/83,0
2
=
; hệ số cố kết thấm 4,4 m
2
/năm. Mực nớc ngầm ngang
mức mặt đất nhng bị hạ thấp 4 m trong vòng 40 tuần . Xác định độ lún cố kết giới
hạn của lớp sét . Giả thiết trọng lợng riêng của cát là không đổi.
Xác định độ lún sau 2 năm kể từ khi bắt đầu hạ mực nớc ngầm.
Chơng V: Sức chịu tải của nền đất
Bài 1: Ngời ta đắp một nền đờng trên đất sét dẻo mềm có tham số sức chống cắt là:
= 14
o
, c = 0,27.10
5
N/m
2
. Đất đắp đất á cát có = 18kN/m
3
.
4m
4m
8m
6m
4m
3m
M
Xác định xem điểm M có nằm trong vùng biến dạng dẻo hay không, tại sao?
Bài 2: Cho móng băng nh hình vẽ.
p
1
gh
b = 5m
h
m
= 2m
Đất nền có = 19kN/m
3
, c = 0,25.10
5
N/m
2
, = 15
o
và ở trạng thái dẻo cứng.
Môn Cơ học đất 17
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
1. Xác định sức chịu tải của đất nền theo Berezanxev. Xác định p
1
gh
theo
Maxlov. So sánh hai giá trị.
2. Xác định sức chịu tải của đất nền theo Terzaghi. Xác định p
1
gh
theo Pur-
zievxky. So sánh sức chịu tải và p
1
gh
.
3. Xác định p
2
gh
theo Prant. Kiểm tra lại với tải trọng vừa tính đợc xem điểm M
nằm trên đờng qua mép móng và ở độ sâu 2m so với đáy móng có ở trạng
thái biến dạng dẻo hay không.
Bài 3 (OL- 2002) Một móng băng có chiều rộng b=2 m, đặt trên nền đất đồng nhất có các
chỉ tiêu =20 kN/m
3
;
=30
0
; c=12.8 kN/m
2
. Móng chịu tải trọng thẳng đứng phân bố
đều p và tải trọng bên q=30 KN/m
2
. Yêu cầu:
a) Lập công thức xác định tải trọng p theo chiều sâu vùng biến dạng dẻo z
max
Cho biết phơng trình đờng ranh giới phạm vi vùng biến dạng dẻo nh sau:
g
cpqp
z cot.2
sin
2sin
.
)(
=
2
: là góc nhìn từ điểm đang xét đến hai mép móng
b) Xác định p khi vùng biến dạng dẻo có điểm cân bằng sâu nhất z
max
ở trên trục đứng đi
qua mép móng A.
c) Xác định độ sâu lớn nhất z
max
cực đại (max z
max
) của vùng biến dạng dẻo có thể đạt đợc
và giá trị tải trọng p tơng ứng (Hình vẽ).
Bài 4 (OL- 2003) Có một móng băng rộng b=5m, chôn sâu h=1m, tải trọng đáy móng
p=280 KN/m
2
, đặt trên nền đất có =20 kN/m
3
;
=20
0
; c=25,5 kN/m
3
. Chấp nhận lời
giải đàn hồi của Micheld
( )
2sin2.
3,1
=
p
a) Khảo sát sự ổn định của các điểm M
1
(x=0 ; z=1,25m) ; M
2
(x=0,28 ; z=1,25m)
b) Phân tích để xác định vị trí điểm M
1
và M
2
so với vùng biến dạng dẻo phát triển trong
nền
c) Nhận xét về tính hợp lý, xác thực của việc xác định vùng biến dạng dẻo theo cách làm
trên. (Hình vẽ)
Bài 5(WL-320) Cho móng băng có bề rộng 2.4 m, đặt tại độ sâu 2.8 m trong đất có các
đặc trng sau đây:
=19 kN/m
3
;
=20
0
; c=12 kN/m
3
. Xác định:
1. Sức chịu tải giới hạn thực
Môn Cơ học đất 18
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
2. Sức chịu tải an toàn, lấy hệ số an toàn là 3.0.
Bài 6 (WL-320) Một móng băng hình vuông bề rộng b=3m, xây dựng trong hố móng có
vòng vây ngăn nớc, móng đặt sâu dới mức mặt đất là 1.8 m. Đất nền có các chỉ tiêu
nn
=20 kN/m
3
;
'
=32
0
; c=0. Xác định sức chịu tải giới hạn của móng. Biết mực nớc cao
1.5 m trên mức mặt đất và có dòng chảy vào hố móng từ đáy (dòng thấm đi lên thẳng
đứng) với garadien thuỷ lực i=0,25.
Bài 7 Một móng vuông rộng 2,5 m và đợc chôn sâu vào trong nền cát có
nn
=20 kN/m
3
;
=17 kN/m
3
;
'
=40
0
; c=0.
Hãy xác định sức chịu tải của nền dới đáy móngkhi sử dụng các công thức xác định sức
chịu tải của Terzaghi với
4,100=
N
;
8,81=
q
N
; Trong các trờng hợp sau:
1. Mực nớc ngầm 5 m dới mặt đất
2. Mực nớc ngầm 1 m dới mặt đất
3. Mực nớc ngầm ngang mức dới mặt đất và có dòng thấm thẳng đứng từ dới lên
với gradient thuỷ lực là i=0,2.
Bài 8 (WL321) Xác định bề rộng của móng băng cần chuyển một tải trọng phân bố đều
là 600 KN/m trong các trờng hợp sau (Mực nớc ngầm sâu dới đáy móng, lấy hệ số an
toàn phá hoại cắt là 3,0) .
a) Độ sâu đặt móng là 0,5 m; =18 kN/m
3
;
u
=0; c
u
=80 kN/m
3
b) Độ sâu đặt móng là 4,5 m; =18 kN/m
3
;
u
=0; c
u
=80 kN/m
3
c) Độ sâu đặt móng là 0,5 m; =20 kN/m
3
;
'
=30
0
; c= 0
d) Độ sâu đặt móng là 4,5 m; =20 kN/m
3
;
'
=30
0
; c=0
Bài 9 (WL321) Một móng HCN 10 x 5 m, đợc thiết kế với hệ số an toàn là 3,0 truyền tải
trọng đồng đều là 86,6 MN/m
2
. Trong điều kiện thoát nớc hoàn toàn vào lớp đất có các
đặc trng sau đây: =20 kN/m
3
;
'
=35
0
; c= 0;
nn
=22 kN/m
3
a) Xác định chiều sâu đặt móng thích hợp
b) Xác định độ giảm tính ra phần trăm của khả năng truyền tải trọng do mực nớc
ngầm dâng lên tới:
- Phía dới móng
- Mặt đất
c) Tính hệ số an toàn nếu tải trọng là 86,6 MN và xảy ra điều kiện nh ở câu b
Bài 10 (CH -2002) Cho móng băng đặt tại độ sâu h=1m cần phải truyền tải trọng ngoài
tác dụng theo phơng thẳng đứng là P=220 KN/m trên nền cát pha có các chỉ tiêu nh sau:
=20
0
; c=12;
bh
=20 kN/m
3
. Mực nớc ngầm nằm ngang mặt đất, cho khối lợng riêng
Môn Cơ học đất 19
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
của nớc là
n
=9,81 kN/m
3
. Hệ số an toàn
3=
s
F
. Xác định chiều rộng móng ?
Biết rằng với
=20
0
theo bảng tra của Berezanzep:
6=
N
;
5,6=
q
N
;
1,15=
c
N
Bài 11 (CH -2004) Cho công thức tính sức chịu tải giới hạn móng đặt sâu h=2m trên nền
cát có chiều rộng b=3.0m nh sau.
qgh
NhbNP
2
1
+=
Biết
=20
0
; c=12;
bh
=20 kN/m
3
.
Với với
=20
0
ta đợc:
9,24=
N
;
2,23=
q
N
;
35=
c
N
Hãy tính các điều kiện sau đây:
a) Khi mực nớc nằm ngang đáy móng
b) Khi mực nớc nằm ngang mặt đất
c) Khi dòng thấm đi lên với gradien i=0,4
d) Khi mực nớc ngầm nằm sâu 10m dới đất; với đất có =1,8 T/m
3
Bài 12 (OL-2000) Một móng băng đặt độ sâu 3 m trong nền đất có mực nớc ngầm nằm
ngang mặt đất . Móng chịu tải trọng thẳng đứng đúng tâm P=1400 KN.m Đất có các chỉ
tiêu sau: c=25 kN/m
2
;
bh
=21kN/m
3
;
5,7=
N
;
10=
q
N
;
20=
c
N
.
Yêu cầu: Xác định bề rộng móng hợp lý và sức chịu tải của nền tơng ứng với hệ số an
toàn =2,5 trong trờng hợp thi công bơm hút nớc để hạ thấp nớc ngầm xuống ngang đáy
móng tạo dòng thấm ngợc lên với gradient thửy lực I=0,2 . Cho phép dùng công thức của
Terzaghi để tính tải trọng giới hạn của nền . Trọng lợng riêng đất nền 2 bên móng có thể
dùng
bh
hoặc
dn
.
Bài 13 Biết biểu thức xác định sức chịu tải giới hạn cho móng băng
cqgh
NcNhbNP
2
1
++=
a) Với cùng tải trọng công trình trên một nền đất cho trớc vì yêu cầu cấu tạo phải giứ
nguyên b thì phải làm thế nào để tăng sức chịu tải lên 1.,5 lần .
b) Cho móng băng rộng 2m, chôn sâu 1m trong đất cát có trọng lợng thể tích đất trên
mực nớc ngầm 17 kN/m
3
, đất bão hoà
bh
=20 kN/m
3
, chỉ tiêu kháng cắt của cát là
=40
0
;
100=
N
;
81=
q
N
;
Xác định sức chịu tải của nền khi mực nớc ngầm nầm ngang mặt đất và do bơm hút do
thi công có dòng thấm ngợc từ dới lên với gradient thửy lực I=0.2.
Bài 14 (XD- 2002)
Một móng hình vuông BTCT kích thớc 2,5 m đặt sâu 1 m trong nền cát đồng nhất có góc
ma sát trong
=32
0
và =17 kN/m
3
. Sử dụng mô hình của Terzaghi hãy xác định sức
chịu tải giới hạn của nền trong các trờng hợp sau:
a) Khi mực nớc ngầm cách mặt đất 1m
b) Khi mực nớc ngầm cách mặt đất 6,5m
c) Khi mực nớc ngầm ở mức mặt đât, đồng thời có dòng thấm dới đất trong phạm vi
đáy móng hớng lên nghiêng một góc 20
0
so với phơng ngang với Gradient i=0,4
Biết rằng khi ngập nớc, trọng lợng thể tích đơn vị của đất
bh
=20 kN/m
3
.
Môn Cơ học đất 20
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Hệ số ảnh hởng (
80=
N
;
61;50 ==
cq
NN
)
Bài 15 (OL- 2004)
Nền đờng đắp cao 6 m với bề rộng tính toán là 20m . Trọng lợng đơn vị thể tích đất
đắp là
đ
=18 kN/m
3
. Đất ngay dới khối đắp là sét dẻo mềm boã hoà nớc, dày hơn 25
m có
=19 kN/m
3
. Kết quả thí nghiệm cắt theo chế độ UU(không cố kết, không thoát
nớc)và CD(cố kết, thoát nớc)mẫu đất nguyên dạng lấy từ lớp sét dẻo mềm nh sau:
Hãy đánh giá mức độ ổn định tổng thể của nền dới tải trọng đắp với hệ số an toàn
1,5 đối với 2 phơng án thi công đắp đất nh sau:
a) Đắp đất nhanh (tải trọng đắp đợc xem là
gia tải tức thời lên nền, nớc trong đất nền
không thoát đợc ra ). Nếu hệ số an toàn cần
thiết cho thi công là 1,5 không đợc đảm bảo
thì chiều cao bệ phản áp là bao nhiêu ?
b) Đắp rất chậm (tải trọng đắp tăng dần, nớc trong đất nền thoát ra đợc phần
lớn)
Cho phép xác định hệ số sức chịu tải giới hạn của nền theo các công thức sau (hàm
của 0 ):
')1(8,1;'cot)1();
2
'
45(.
02'
tgNNgNNtgeN
qqc
tg
q
==+=
Trong trờng hợp = 0, cho phép xác định sức chịu tải giới hạn của nền theo công
thức
ugh
cP ).2( +=
Chơng VI: áp lực đất lên tờng chắn
Bài 1: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn. Tính trị số áp lực
đất chủ động và xác định điểm đặt. Biết = = 0
o
, mặt đất sau lng tờng nằm
ngang.
2m
3m
1
= 16,5kN/m
3
1
= 30
o
2
= 19.5kN/m
3
2
= 30
o
Bài 2: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn. Tính trị số áp lực
đất chủ động và xác định điểm đặt. Biết = = 0
o
, mặt đất sau lng tờng nằm
ngang.
Môn Cơ học đất 21
Chế độ thí
nghiệm
'
(độ)
c(kPa)
UU 0
25=
u
c
CD 10
c=30
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
3m
3m
1
= 16kN/m
3
1
= 30
o
2
= 14,5kN/m
3
2
= 30
o
Bài 3: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn. Tính trị số áp lực
đất chủ động và xác định điểm đặt. Biết = = = 0
o
, sau lng tờng có tải
trọng rải đều kín khắp q = 21kN/m
2
.
2,5m
1
= 17kN/m
3
1
= 30
o
2
= 15.5kN/m
3
2
= 30
o
q = 18kN/m
2
2m
Bài 4: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn. Tính trị số áp lực
đất chủ động và xác định điểm đặt. Biết = = = 0
o
, sau lng tờng có tải
trọng rải đều kín khắp q = 30kN/m
2
.
6m
= 16.5kN/m
3
= 25
o
c = 15 kN/m
2
q = 30kN/m
2
Bài 5: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn. Tính trị số áp lực
đất chủ động và xác định điểm đặt. Biết = = 0
o
, mặt đất sau lng tờng nằm
ngang.
2m
3m
1
= 15,5kN/m
3
1
= 28
o
2
= 15,5kN/m
3
2
= 20
o
Bài 6: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn. Tính trị số áp lực
đất chủ động và xác định điểm đặt. Biết = = = 0
o
, sau lng tờng có tải
trọng rải đều kín khắp q = 15kN/m
2
.
Môn Cơ học đất 22
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
2m
1
= 15,5kN/m
3
1
= 22
o
2
= 17kN/m
3
2
= 26
o
q = 30kN/m
2
2m
Bài 7: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn. Tính trị số áp lực
đất chủ động và xác định điểm đặt. Biết = = = 0
o
.
3m
1
= 15,5kN/m
3
1
= 30
o
, c
1
= 3kN/m
2
2
= 18kN/m
3
2
= 30
o
, c
2
= 0
3m
Bài 8: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn. Tính trị số áp lực
đất chủ động và xác định điểm đặt. Biết = = 0
o
,
1
= 15
o
,
2
= 0
o
.
3m
= 16.5kN/m
3
= 25
o
4m
1
Bài 9: Vẽ biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên lng tờng chắn. Tính trị số áp lực
đất chủ động và xác định điểm đặt. Biết = = = 0
o
, sau lng tờng có tải
trọng rải đều kín khắp q = 15kN/m
2
.
3m
1
= 15,5kN/m
3
= 24
o
bh
= 19,5kN/m
3
q = 25kN/m
2
4m
MN
Chơng VII: Sức chịu tải của nền đất
Bài 1: Xác định chiều cao thẳng đứng của mái đất dính mà không cần gia cố. Biết đất
có những chỉ tiêu cơ lý nh sau: = 17,5kN/m
3
, = 16
o
, c = 0,6.10
5
N/m
2
Môn Cơ học đất 23
Đề cơng ôn thi môn cơ học đất
Bài 2: Một đống cát có dạng hình nón với thể tích V = 120m
3
. Giả thiết cát khô hoàn
toàn có
= 30
o
. Tính toán diện tích đáy đống cát là bao nhiêu? Diện tích đáy
đống cát thay đổi nh thế nào trong trờng hợp cát bão hòa nớc, cát ẩm?
Môn Cơ học đất 24