Bài tập địa chất công trình

33
0
TS BÙI TRƯỜNG SƠN
Chương 2
Bài tập 2.3
Từ hình vẽ trên ta có góc phương vị hướng dốc β = 315
0
Góc dốc α: tgα = ∆h/L = (h
H
– h
A
)/AH =
62 51
0.239
65 2
2
−
=
⇒ α = 13
0
27’
Bài tập 2.4
HVTH: NGUYỄN ĐÌNH PHI (09090910) Trang 1
bêta
H
A
65m65m65m
65m
H K 3(84m )
H K 2(62m )
H K 1(51m )

Đường phương
vị hướng dốc
Đường
phương
C
E
A
D
B
Đường phương
vị hướng dốc
53
0
50
0
70
0
10
0
TS BÙI TRƯỜNG SƠN
Góc dốc α:
0 0
cos( ) 292cos(17 ) (8 ) 12 51.2
cos( )
D A D A
D A
h h h hh
tg h AB DAB tg h tg m
L AD AB DAB
α α

− −∆
= = = ⇒ = + = + =
0 0
cos( ) 178cos(77 ) (8 ) 12 6.4
cos( )
A E A E
E A
h h h hh
tg h AC EAC tg h tg m
L AE AC EAC
α α
− −∆
= = = ⇒ = − + = − + =
,
D B E C
h h h h= =
Bài tập 2.5
Góc dốc α:
0 0
cos( ) 67cos(56 ) (10 ) 1025 1018.4
cos( )
A D A D
D A
h h h hh
tg h AB DAB tg h tg m
L AD AB DAB
α α
− −∆
= = = ⇒ = − + = − + =
0 0

cos( ) 108cos(80 ) (10 ) 1025 1028.3
cos( )
E A E A
E A
h h h hh
tg h AC EAC tg h tg m
L AE AC EAC
α α
− −∆
= = = ⇒ = + = + =
,
D B E C
h h h h= =
Độ sâu lớp đá tại C là: 1040 – 1028.3 = 11.7m
Bài tập 2.1
Đứt gãy nghịch
Bài tập 2.2
Đứt gãy nghịch (B)
Đứt gãy thuận (A)
HVTH: NGUYỄN ĐÌNH PHI (09090910) Trang 2
E
D
C
B
A
66
0
TS BÙI TRƯỜNG SƠN
Chương 4
Bài tập 4.6

x
i
là % khối lượng đất giữ lại cộng dồn trên rây thứ i
a
i
là khối lượng đất giữ lại cộng dồn trên rây thứ i
A khối lượng đất làm TN = 910 + 514.9 = 1424.9g
x
i
= a
i
/A*100%
% khối lượng đất lọt qua rây thứ i: y
i
% = 100% - x
i
%
Ta có bảng kết quả
TN RÂY KHÔ
Số hiệu rây m giữ lại cộng dồn (g)
x
i
(%)
y
i
(%)
½ inch 0 0.00 100.00
3/8 inch 128.5 9.02 90.98
#4 370.8 26.02 73.98
#10 910 63.86 36.14

TN RÂY RỬA
#20 22.43 0.08 99.92
#40 36.84 0.13 99.87
#100 51.75 0.19 99.81
#200 59.84 0.22 99.78
TN RÂY RỬA
#20 x
i
= (22.43/100)*(514.9/1424.9)
Bài tập 4.7
( ) ,
2
o
R C
V
L
H N M a M R
N F
= − + + =
với R
C
viết theo cách rút gọn
1800
( )
R
s w
H
d
g t
η

ρ ρ
=
−
* *100%
1
s
s
R
y
m
ρ
ρ
=
−
Tra bảng ta có
HVTH: NGUYỄN ĐÌNH PHI (09090910) Trang 3
TS BÙI TRƯỜNG SƠN
η = 0.00836 g/cm.s
R
c
= 1 + R*0.001+0.0004+0.0018 (*)
R
c
số đọc đã được hiệu chỉnh
Ta có bảng kết quả
Thời gian R
R
C
=((*)-1)x1000
(viết theo cách rút gọn)

H
R
d
(mm)
30’’ 15 17.2 13.613 0.064
45’’ 14.2 16.4 13.827 0.053
1’ 13.6 15.8 13.987 0.046
2’ 12 14.2 14.413 0.033
5’ 11.5 13.7 14.547 0.021
15’ 10 12.2 14.947 0.012
30’ 9 11.2 15.213 0.009
1h 8 10.2 15.480 0.006
2h 7 9.2 15.747 0.004
4h 6.5 8.7 15.880 0.003
8h 6 8.2 16.013 0.002
24h 5.5 7.7 16.147 0.001
Bài tập 4.9
Độ ẩm của đất:
68.3 44.8
*100% 70.4%
44.8 11.4
w
s
Q
W
Q
−
= = =
−
Khối lượng thể tích mẫu đất:

3
2
187.9 89.8
1.574 /
6.3
* *2
4
Q
g cm
V
ρ
π
−
= = =
3
1.574
0.924 /
1 1 0.704
d
g cm
W
ρ
ρ
= = =
+ +
2.653
1 1 1.871
0.924
s
d

e
ρ
ρ
= − = − =
1.871
*100% 65.2%
1 2.871
e
n
e
= = =
+
0.704*2.653
*100% 99.8%
1.871
s
r
w
W
S
e
ρ
ρ
= = =
HVTH: NGUYỄN ĐÌNH PHI (09090910) Trang 4
TS BÙI TRƯỜNG SƠN
3
1
2.653 1
0.576 /

1 1 1.871
s
sub
g cm
e
ρ
ρ
−
−
= = =
+ +
3
( )
2.653 1.871
1.576 /
1 1 1.871
w s
sat
G e
g cm
e
ρ
ρ
+
+
= = =
+ +
Bài tập 4.10
Độ ẩm của đất:
162 113

*100% 43.4%
113
w
s
Q
W
Q
−
= = =
Do đất bão hòa ⇒ e = WG
s
1
s
d
d
e
ρ
ρ
ρ
= − ⇒
Ta có bảng kết quả
Gs W e
ρ
d
(g/cm
3
)
2.658 0.434 1.154 1.234
Bài tập 4.11
Độ ẩm của đất:

(1) (2)
*100%
(2) (3)
w
s
Q
W
Q
−
= =
−
Ta có bảng kết quả
Giới hạn nhão Giới hạn dẻo
m đất ẩm và lon (1) 20.8 22.2 20.9 20.5 21.9
m đất khô và lon (2) 16 17.1 16 18.1 19
Lon số A15 A28 A93 B39 C45
m lon (3) 7.2 8.3 7.9 8 7
Số lần rơi N 36 26 17
Độ ẩm W(%) 54.5 58.0 60.5 23.8 24.2
Áp dụng pp bình phương cực tiểu dạng tuyến tính, nội suy ứng với N = 25 ⇒ W
L
= 58.1%
W
L
= 0.5*(23.8 + 24.2) = 24%
Độ sệt của mẫu đất:
67.3 24
1.27
58.1 24
P

L
L P
W W
I
W W
−
−
= = =
− −
Bài tập 4.12
HVTH: NGUYỄN ĐÌNH PHI (09090910) Trang 5
TS BÙI TRƯỜNG SƠN
Mẫu đất 1 W
L
= 75.3%, chỉ số dẻo I
P
= W
L
– W
P
= 75.3 – 37.7 = 37.6%
Tra bảng 4.24 ⇒ đất bột rất dẻo
Mẫu đất 1 W
L
= 41.3%, chỉ số dẻo I
P
= W
L
– W
P

= 41.3 – 18.9 = 22.4%
Tra bảng 4.24 ⇒ đất sét ít dẻo CL
Bài tập 4.13
Ta có S
r
e = WG
s
⇒ W
max
khi S
r
= 1 ⇒ W
max
= 0.91/2.66*100 = 34.2%
Bài tập 4.14
Áp dụng công thức
0
*100%, ,
1
i i
i i i
o i i
h A P
A
h A
ε σ
ε
∆
= = =
−

Ta có bảng kết quả
∆h
(0.01 mm)
Tải
(N)
ε
i
(%)
A
i
(cm
2
)
σ
i
(KPa)
0 0 0.000 11.341 0.000
50 21.98 0.658 11.416 19.253
100 28.18 1.316 11.492 24.521
150 32.69 1.974 11.569 28.255
200 33.82 2.632 11.648 29.036
250 36.08 3.289 11.727 30.767
300 38.33 3.947 11.807 32.463
350 40.58 4.605 11.889 34.133
400 41.71 5.263 11.971 34.842
450 43.97 5.921 12.055 36.475
500 45.09 6.579 12.140 37.142
550 47.35 7.237 12.226 38.729
600 49.6 7.895 12.313 40.282
650 51.86 8.553 12.402 41.816

700 54.11 9.211 12.492 43.317
750 55.24 9.868 12.583 43.901
800 55.24 10.526 12.675 43.580
850 53.55 11.184 12.769 41.937
900 51.29 11.842 12.865 39.869
HVTH: NGUYỄN ĐÌNH PHI (09090910) Trang 6
TS BÙI TRƯỜNG SƠN
Từ biểu đồ ta có q
u
= 43.901KPa
19.253
2926
0.658/100
E KPa
σ
ε
∆
= = =
∆
Bài tập 4.15
Áp dụng công thức
2
1 1
0 0 1, 0
1
1
2
*(1 ), , , 1
1
i n n n

i n n
o n n
h e e e
e e e a E
h a
ν
β β
σ σ ν
− −
−
−
∆ − +
= − + = = = −
− −
Ta có bảng kết quả
σ
(KG/cm
2
)
∆h
i
(0.01 mm)
e
a
(cm
2/
KG)
E
0
(KG/cm

2
)
0.1 54 2.537 0.679 3.872
0.25 110 2.435 0.785 3.250
0.5 218 2.239 0.483 4.977
1 351 1.997 0.274 8.112
2 502 1.723 0.145 13.910
4 662 1.432 0.018 99.394
2 642 1.468 0.035 53.095
1 623 1.503 0.084 22.237
0.5 600 1.545 0.204 9.286
0.25 572 1.595
HVTH: NGUYỄN ĐÌNH PHI (09090910) Trang 7
σ(KPa)
ε(%)
TS BÙI TRƯỜNG SƠN
p tính bằng KPa
Từ hình vẽ ta có
2.435 2.239
0.651
log(0.5) log(0.25)
1.595 1.545
0.166
log(0.5) log(0.25)
c
s
C
C
−
= =

−
−
= =
−
Log(p
c
) = 1.375 ⇒ p
c
= 23.7KPa
Bài tập 4.17
Áp dụng công thức
2
1 1
0 0 1, 0
1
1
2
*(1 ), , , 1
1
i n n n
i n n
o n n
h e e e
e e e a E
h a
ν
β β
σ σ ν
− −
−

−
∆ − +
= − + = = = −
− −
Ta có bảng kết quả
σ
(KG/cm
2
)
∆h
i
(0.01 mm)
e
a
(cm
2/
KG)
E
0
(KG/cm
2
)
1 72 0.620 0.021 57.289
2 97 0.599
Bài tập 4.20
HVTH: NGUYỄN ĐÌNH PHI (09090910) Trang 8
e
Log(p)
TS BÙI TRƯỜNG SƠN
Ta có mối quan hệ:

tg c
τ σ ϕ
= +
Áp dụng pp bình phương cực tiều ta có:
Mẫu 1: c = 0.0945KPa, tg
ϕ
= 0.115
⇒

ϕ
= 6
0
33’
⇒
đất bùn sét
Mẫu 2: c = 0.0243KPa, tg
ϕ
= 0.5815
⇒

ϕ
= 30
0
10’
⇒
đất cát
Bài tập 4.22
Ta có mối quan hệ:
2 0 0
1 3

, (45 ), 2 (45 )
2 2
a b a tg b ctg
ϕ ϕ
σ σ
= + = + = +
Từ KQ TN ta có: a = 1.0325, b = 30.425
0 0 0
30.425
14.9
2 2 1.0325
2 ( ) 90 2 ( 1.0325) 90 0.92
b
c KPa
a
artg a artg
ϕ
⇒ = = =
= − = − =
Bài tập 4.24
Trọng lượng riêng bão hòa:
3
2
0.02124
23.8( / )
0.082
*0.169
4
sat
sat

Q
KN m
V
γ
π
= = =
Trọng lượng riêng khô:
3
2
0.02031
22.8( / )
0.082
*0.169
4
d
d
Q
KN m
V
γ
π
= = =
Độ ẩm của đất:
21.24 20.31
*100% 4.6%
20.31
w
s
Q
W

Q
−
= = =
Do đất bão hòa nước nên
HVTH: NGUYỄN ĐÌNH PHI (09090910) Trang 9