Bài giảng Cơ học đất - Chương 4

CHƯƠNG 4:ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT.
$1 kh¸I niÖm chung :
+dưới tác dụng của p
( ứng suất (ƯS)
+ứng suất lún(S) cho nền
+ứng suất sức chịu tải,
độ ổn định của nền.
+đất là 1 vật liệu phức tạp
sự phân bố ƯS cũng phức tạp
chấp nhận một số giả thiết sau:
GT1:-coi đất như 1 vật thể liên
tục , đồng nhất.
- coi nền đất là 1 bán không
gian vô hạn,biến dạng tuyến
tính ,có thể sử dụng các
phương trình toán học của lý
thuyết đàn hồi(LTĐH).
y
z
bán không gian nền đất
GT2:kết quả tính ƯS trong
đất là ứng với tr. thái đất đã
hoàn toàn đạt độ lún ổn định.
GT3:giá trị ƯS tại một điểm
được hiểu là giá trị ƯS trung
bình tại điểm đó.
x

hm
M

N
No
Qo Mo
o
z
M:
- ở trạng thái sau(sau khi
XD công trình):
+xét điểm M ở độ sâu z:
-ở trạng thái ban đầu(chưa
XDcông trình):điểm M chịu
ƯS do các lớp đất nằm trên
nó gây ra- gọi là ƯS do trọng
lượng bản thân-ký hiệu:
M
gl
M
bt
M
σσσ
+=
bt
z
σ
US gây lún

$2:ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra:
1-Trường hợp nền đồng nhất, không có mực NN
bt
z

σ
h.
γ
z.
γ
mặt đất o
z
h
z
0
;
1
.
.
0
=
−
=
==
=
=⇒=
τ
µ
µ
ξ
σξσσ
γσ
σσ
o
o

z
yx
z
z
h
u

2-Trường hợp nền không đồng nhất, không có
mực nước ngầm:
1
.
1
h
γ
1
,
1
h
γ
'
2
,
2
h
γ
'
2
.
2
h

γ
bt
z
σ
h
u
σσ
=⇒=0
'
2
.
21
.
1
hh
γγσ
+=

3-Trường hợp nền không đồng nhất, có mực nước ngầm:
'
2
h
1
.
1
..
0:
1
h
h

uhz
γσσ
==
⇒==
⇒
−+=
=−=⇒
+=
≠=
+=
2
').
2
(
1
.
1
.......
'
2
.
21
.
1
0
'
2
.
:
'

21
h
n
bh
h
u
h
h
bh
h
h
n
u
hhz
γγγ
σσ
γγσ
γ
1
.
1
h
γ
'
2
.h
n
γ
'
2

.
2
h
bh
γ
σ
h
σ
'
2
.
21
.
1
h
dn
h
h
γγσ
+=
MNN
u
z
1
2
h1
'
2
.
21

.
1
h
dn
h
γγ
+


Lưu ý: Lực đẩy nổi không có tác dụng đối với
các lớp sét chặt mà thực tế có thể coi là không
thấm nước, vậy trong lớp đó vẫn
dùng , đồng thời trên mặt lớp đó áp lực
có bước nhảy bằng chiều cao cột nước trên
đó.
w


ứng suất theo phương ngang:

ứ/ suất phương ngang: x=y=.z
Xác định : phụ thuộc lịch sử, điều kiện
hình thành
+ Với đất trầm tích bình thường :
x ; y thường < z
= 0,4 0,5
+ Nếu đất quá cố kết : chịu áp lực đứng lớn
đất bị bào mòn x , y có thể còn lớn
hơn z có khi đến 2;3.

$3-ỨNG SUẤT tiÕp xóc d­íi ®¸y mãng:
I-Khái niệm:
•
Bài toán ƯS tiếp
xúc(tìm quy luật
phân bố và
giá trị của
ƯS tiếp xúc.)
tx
p
M
gl
σ
mặt đất
hm
M
N
No
Qo
Mo
o
z
M:
đáy móng

ngứ suất tiếp d­íi mãng c«ng tr×nh phô
thuéc:
•
Móng: - độ cứng
- vật liệu, hình dạng

Đất nền: - tên, trạng thái đất,W,kt,...
*Căn cứ vào độ cứng của móng ,có 3 loại:
(1)-Móng cứng tuyệt đối: móng có biến dạng rất nhỏ:
coi=0.
(2)-Móng mềm tuyệt đối:có biến dạng cùng cấp với cấp
của nền.
(3)-Móng cứng hữu hạn: có biến dạng đáng kể, không
thể bỏ qua.
*Trong thực hành tính toán, trong đa số các trường
hợp người ta đưa về móng cứng tuyệt đối hay mềm
tuyệt đối.
∈
tx
p

1-Bài toán ứng suất tiếp xúc dưới đáy móng
cứng tuyệt đối ( pp gÇn ®óng ):
a-Móng chịu tải đúng
tâm:
3
/20
./
/
mkN
tb
m
h
tb
FmNo
FmN

tb
tx
p
=
+=
=
γ
γ
tb
tx
p
No
N
Mặt đất
hm

b-Móng chịu tải trọng lệch tâm:
)(
)(
)..(
maxmin,
QoM
NoMMoM
FmhmNoN
Wm
M
Fm
N
p
tb

tx
+
+=
+=
±=
γ
min
tx
p
max
tx
p
No
N
Qo
Mo
M
hm