Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 1
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
BÀI TẬP LỚN CƠ HỌC ĐẤT Đề số 60
I/ SỐ LIỆU :
1. Công trình :
Tải trọng tính toán chân công trình tại cốt mặt đất :
N
o
= 64.8 [T] M
o
= 8.5 [Tm]
2. Nền đất :
Đề
số
Số liệu địa chất của các lớp
MNN(từ
mặt
đất) (m)
Tải trọng tính
toán chân cột
(cốt mặt đất )
Lớp 1
Lớp 2
Lớp 3
Số
hiệu
Dày
(m)
Số
hiệu
Dày
(m)
Số
hiệu
N
o
(T)
M
o
(Tm)
60
52
2.4
79
3.5
65
3.7
64.8
8.5
3. Các lớp đất
a. Lớp đất số 1
Số
hiệu
Độ ẩm
tự nhiên
W %
Giới
hạn
nhão
W
nh %
Giới
hạn
dẻo
W
d %
Dung
trọng tự
nhiên
(T/m
3
)
Tỷ
trọng
hạt
Góc ma
sát trong
(độ)
Lực dính c
Kg/cm
2
52
22.8
28.5
21.7
1.89
2.68
20
o
15
0.21
Kết quả thí nghiệm
nén ép e-p với áp lực nén p (Kpa)
Kết quả
xuyên tĩnh
qc
(MPa)
Kết quả
xuyên tiêu
chuẩn
N
50
100
200
400
0.709
0.688
0.670
0.654
3.17
22
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 2
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
b. Lớp đất số 2
Số
hiệu
Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt
Hạt sỏi
Hạt cát
Hạt bụi
Hạt
sét
Thô
To
Vừa
Nhỏ
Mịn
Đường kính cỡ hạt (mm)
>10
10-5
5-2
2-1
1-
0.5
0.5-
0.25
0.25-
0.1
0.1-
0.05
0.05-
0.01
0.01-
0.002
<
0.002
79
4
11.5
16
37.5
16
7.5
4
3.5
Độ ẩm
tự nhiên
W %
Dung
trọng tự
nhiên
(T/m
3
)
Tỷ trọng
hạt
Góc ma
sát trong
(độ)
Sức
kháng
xuyên tĩnh
qc
(MPa)
Kết quả
xuyên tiêu
chuẩn
N
17.8
1.82
2.63
31
o
30
6.5
21
c. Lớp đất số 3
Số
hiệu
Độ ẩm
tự
nhiên
W %
Giới
hạn
nhão
W
nh %
Giới
hạn
dẻo
W
d %
Dung
trọng tự
nhiên ɣ
T/m
3
Tỷ
trọng
hạt
Góc ma
sát
trong
(độ)
Lực dính c
Kg/cm
2
65
24.5
37.4
29.6
1.93
2.69
19
o
55
0.33
Kết quả thí nghiệm
nén ép e-p với áp lực nén p (Kpa)
Kết quả
xuyên tĩnh
qc
(MPa)
Kết quả
xuyên tiêu
chuẩn
N
50
100
200
400
0.707
0.689
0.673
0.66
5.56
25
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 3
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
II/ Yêu cầu:
1. Lập trụ địa chất ( xác định tên và trạng thái đất),chọn chiều sâu đặt móng
a. Một số tiêu chuẩn của đất
Tiêu chuẩn và độ chặt của đất cát
Loại cát
Độ chặt
Chặt
Chặt vừa
Xốp
Cát sỏi ,cát to,cát vừa
e < 0.55
0.5 ≤ e ≤ 0.7
e > 0.70
Cát nhỏ
e < 0.60
0.60 ≤ e ≤ 0.75
e > 0.75
Cát bụi
e < 0.60
0.60 ≤ e ≤ 0.8
e > 0.80
Phân loại đất rời theo cấp khối: Phân loại đất theo quy phạm Việt
Nam TCVN 9362: 2012
Số thứ tự
Tên đất
Căn cứ để phân loại
Đất rời
Hàm lượng cỡ hạt
1
Tảng lăn
Cát hạt có d > 200mm chiếm trên 50%
2
Dăm cuội
Cát hạt có d > 10mm chiếm trên 50%
3
Sỏi sạn
Cát hạt có d > 2mm chiếm trên 50%
4
Cát sạn
Cát hạt có d > 2mm chiếm trên 25%
5
Cát thô
Cát hạt có d > 0.5mm chiếm trên 50%
6
Cát vừa
Cát hạt có d > 0.25mm chiếm trên 50%
7
Cát nhỏ
Cát hạt có d > 0.1mm chiếm trên 75%
8
Cát bụi
Cát hạt có d > 0.1mm chiếm ít hơn 75%
Tiêu chuẩn đánh giá trạng thái của đất dính
Tên đất và trạng thái của nó
Độ sệt B
Á cát
Rắn
B < 0
Dẻo
1≥ B ≥ 0
Chảy
B > 1
Á sét và sét
Rắn
B < 0
Nửa rắn
0.25 ≥ B ≥ 0
Dẻo
0.5 ≥ B ≥ 0.25
Dẻo mềm
0.75 ≥ B ≥ 0.5
Dẻo chảy
1 ≥ B ≥ 0.75
Chảy
B > 1
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 4
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
Bảng phân loại độ chặt của cát theo thí nghiệm SPT
Trị số N
theo SPT
Độ chặt
tương đối
Trạng thái
của cát
Góc
o
q
c
(kG/cm
2
)
0 -4
0.2
Rất rời
30
20
4 -10
0.2 - 0.4
Rời
30 -35
20 -40
10 - 30
0.4 - 0.6
Chặt vừa
35 - 40
40 - 120
30 -50
0.6 - 0.8
Chặt
40 - 45
120 - 200
50
0.8
Rất chặt
45
200
BẢNG TRA HỆ SỐ Ko
l/b
2z /b
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
0.4
0.960
0.968
0.972
0.974
0.975
0.976
0.8
0.800
0.830
0.848
0.859
0.866
0.870
1.2
0.606
0.652
0.682
0.703
0.717
0.727
1.6
0.499
0.496
0.532
0.558
0.578
0.593
2
0.336
0.379
0.414
0.441
0.463
0.481
2.4
0.257
0.294
0.325
0.352
0.374
0.392
2.8
0.201
0.232
0.260
0.284
0.304
0.321
3.2
0.160
0.187
0.210
0.232
0.251
0.267
3.6
0.130
0.153
0.173
0.192
0.209
0.224
4
0.108
0.127
0.145
0.161
0.176
0.190
4.4
0.091
0.107
0.122
0.137
0.150
0.163
4.8
0.077
0.092
0.105
0.118
0.130
0.141
5.2
0.066
0.079
0.091
0.102
0.112
0.123
5.6
0.058
0.069
0.079
0.089
0.099
0.108
6
0.051
0.060
0.07
0.078
0.087
0.095
6.4
0.045
0.053
0.062
0.070
0.077
0.085
Tiêu chuẩn phân loại đất dính
Tên đất
Chỉ số dẻo
Lượng chứa nhóm hạt sét (%)
Đất sét
A >17
Lớn hơn 30
Á sét
17 ≥ A>7
30 ÷ 10
Á cát
7 ≥ A> 1
10 ÷ 3
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 5
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
b. Xác định tên và trạng thái đất
Lớp đất số 1
Số
hiệu
Độ ẩm
tự nhiên
W %
Giới
hạn
nhão
W
nh %
Giới
hạn
dẻo
W
d %
Dung
trọng tự
nhiên
(T/m
3
)
Tỷ
trọng
hạt
Góc ma
sát trong
(độ)
Lực dính c
Kg/cm
2
52
22.8
28.5
21.7
1.89
2.68
20
o
15
0.21
+ Chỉ số dẻo A = W
nh
- W
d
= 28.5- 21.7 = 6.8 (%)
Theo tiêu chuẩn phân loại đất dính, A = 6.8% < 7% => Đất cát pha ( á cát)
+ Độ sệt B =
WW
22.8 21.7
W W 28.5 21.7
d
nh d
0.162
Theo tiêu chuẩn đánh giá trạng thái của đất dính
0 < B < 1 . Đất ở trạng thái dẻo
+ Hệ số rỗng
.(1 w)
2.68 1 (1 0.228)
1 1 0.74
1.89
n
xx
e
Kết quả xuyên tĩnh qc = 3.17(MPa) > 0.5 (MPa)
Kết quả xuyên tiêu chuẩn N =22 > 4 Đất tốt
Góc ma sát trong (độ) = 20
o
15 >10
o
Kết luận : Đất cát pha ( á cát) ở trạng thái dẻo, đất tốt
Kết quả thí nghiệm
nén ép e-p với áp lực nén p (Kpa)
Kết quả
xuyên tĩnh
qc
(MPa)
Kết quả
xuyên tiêu
chuẩn
N
50
100
200
400
0.709
0.688
0.670
0.654
3.17
22
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 6
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
Lớp đất số 2
Số
hiệu
Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt
Hạt sỏi
Hạt cát
Hạt bụi
Hạt
sét
Thô
To
Vừa
Nhỏ
Mịn
Đường kính cỡ hạt (mm)
>10
10-
5
5-
2
2-1
1-
0.5
0.5-
0.25
0.25-
0.1
0.1-
0.05
0.05-
0.01
0.01-
0.002
<
0.002
79
4
11.5
16
37.5
16
7.5
4
3.5
Độ ẩm tự
nhiên W %
Dung trọng
tự nhiên
(T/m
3
)
Tỷ trọng
hạt
Góc ma sát
trong (độ)
Sức kháng
xuyên tĩnh
qc (MPa)
Kết quả
xuyên tiêu
chuẩn N
17.8
1.82
2.63
31
o
30
6.5
21
Đường kính
hạt (mm)
>1
> 0.5
> 0.25
> 0.1
> 0.05
> 0.01
> 0.002
< 0.002
Hàm lượng
cỡ hạt (%)
4
15.5
31.5
69
85
92.5
96.5
100
+ Các hạt có đường kính d > 0.1 mm chiếm 31.3+37.5 = 69 %
-Tra bảng phân loại đất rời theo cấp khối
Ta có d > 0.1 chiếm 69 % < 75%, kết luận Cát bụi
- Theo kết quả của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT và thí nghiệm xuyên tĩnh CPT
ta có :
00
10 21 30
40 65 120
31 30 10
c
N
q
Đất cát ở trạng thái chặt vừa, đất tốt
+ Hệ số rỗng
.(1 w)
2.63 1 (1 0.178)
1 1 0.702
1.82
n
e
Kết luận : Cát bụi ở trạng thái chặt vừa, đất tốt.
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 7
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
Lớp đất số 3
Số
hiệu
Độ ẩm
tự
nhiên
W %
Giới
hạn
nhão
W
nh %
Giới
hạn
dẻo
W
d %
Dung
trọng tự
nhiên ɣ
T/m
3
Tỷ
trọng
hạt
Góc ma
sát
trong
(độ)
Lực dính c
Kg/cm
2
65
24.5
37.4
29.6
1.93
2.69
19
o
55
0.33
Kết quả thí nghiệm
nén ép e-p với áp lực nén p (Kpa)
Kết quả
xuyên tĩnh
qc
(MPa)
Kết quả
xuyên tiêu
chuẩn
N
50
100
200
400
0.707
0.689
0.673
0.66
5.56
25
+ Chỉ số dẻo A = W
nh
- W
d
= 37.4 – 29.6 = 7.8 (%)
Theo tiêu chuẩn phân loại đất dính
17% > A = 7.8% > 7% => Đất sét pha ( á sét)
+ Độ sệt B =
WW
24.5 29.6
W W 37.4 29.6
d
nh d
-0.654
Theo tiêu chuẩn đánh giá trạng thái của đất dính
B = -0.654 < 0 => Đất ở trạng thái rắn ( cứng )
+ Hệ số rỗng
.(1 w)
2.69 1 (1 0.245)
1 1 0.735
1.93
n
e
Kết quả xuyên tĩnh qc = 5.56 (MPa) > 0.5(MPa)
Kết quả xuyên tiêu chuẩn N =25 > 4 Đất tốt
Góc ma sát trong (độ) = 19
o
55 >10
o
Kết luận : Đất sét pha ( á sét) ở trạng thái rắn ( cứng ),là đất tốt.
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 8
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
c. Nhận xét đất nền :
Đất nền gồm 3 lớp đất, đều là đất tốt
- Lớp 1: Đất cát pha ( á cát) ở trạng thái dẻo
- Lớp 2: Cát bụi ở trạng thái chặt vừa
- Lớp 3: Đất sét pha ( á sét) ở trạng thái rắn ( cứng )
d. Chọn chiều sâu đặt móng
Qua kết quả phân loại đất và trạng thái của 3 lớp đất trên, móng thiết kế là móng
nông , ta thấy lớp đất 1 là Đất cát pha ( á cát) ở trạng thái dẻo, đất tốt có chiều dày là 2.4m
là lớp đất tốt nên ta chọn chiều sâu móng là 1.5m lớp ớ đấp này.
HÌNH TRỤ ĐỊA CHẤT
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 9
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
2. Xác định kích thước đáy móng (bxl ) theo điều kiện p
tp
≤
[p]
Từ kết quả thí nghiện CPT và SPT
c là lực dính , c = 0.21 Kg/cm
2
= 2.1 T/m
2
, ɣ
1
= 1.89 T/m
3
Với
tc
= 20
o
15 , Ta nội suy được các giá trị A,B,D như sau :
Trị số tiêu chuẩn
góc ma sát trong
tc
A
B
D
20
0.51
3.05
5.66
20
o
15
0.523
3.099
5.708
22
0.61
3.44
6.04
Chọn b = 1.7
Chiều sâu chôn móng là h
m
= 1.5 (m)
Theo TCXD 9362-2012 ,cho phép tính toán trị số áp lực tiêu chuẩn của nền đất
khi vùng biến dạng dẻo phát sinh đến độ sâu bằng ¼ bề rộng móng b.
Biểu thức tính toán theo tiêu chuẩn TCXD 9362-2012
R
tc
=
12
. ].[
tc
m m Ab Bh D c
k
Trong đó R
tc
là cường đọ tiêu chuẩn của đất nền
- m
1
,m
2
là hệ số điều kiện làm việc của đất nền và công trình, chọn
m
1
= 1.2, m
2
= 1
- k
tc
: hệ số tin cậy các chỉ tiêu cơ lý của đất( k
tc
= 1 nếu thí nghiệm
thực hiện trên nguyên dạng, k
tc
= 1,1 nếu thí nghiệm lấy theo thống
kê). Ta chọn k
tc
= 1
- A,B,D là các hệ số phụ thuộc vào trị số góc nội ma sát trong
tc
A = 0.523 , B = 3.099 , D = 5.708
Cường độ tiêu chuẩn
R
tc
= m
1
[(Ab + Bh)
1
+ D.c
]
= 1.2[( 0.523x1.7+3.099x1.5)x1.89 + 5.708x2.1] = 26.9545 (T/m
2
)
Diện tích đáy móng
22
1
64.8
. 2.687( )
. 26.9545 1.89 1.5
o
tc m
N
F b m
Rh
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 10
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
Với b = 1.7, chọn α=l/b= 1.15 , ta kiểm tra các điều kiện
Kiểm tra với điều kiện α [1+e ÷ 1+2e)
Với e =
M
N
, M = M
0
= 85 Tm
0
64.8 2.687 2 1.5 72.861(T)
tb m
N N F h
e =
M
N
= 0.117 1+ e = 1.117 , 1+2e = 1.234
Vậy 1.110 < = 1.15 < 1.234
Chọn K
F
= 1.2, K
F
= 1.1÷1.5
1.2 2.687
1.67(m)
1.15
F
KF
b
Vậy chọn bề rộng móng là b = 1.7 (m) , l= 2 (m)
Kiểm tra điều kiện
2
1.2
yc
F b F
Với F =b.l = 3.4 (m
2
) , R
tc
= [p] = 26.9545
2
0
64.8
2.705( )
26.9545 2 1.5
yc
tb m
N
Fm
Rh
Thỏa điều kiện.
Do móng chịu tải trọng lệch tâm nên kích thước đáy móng phải thảo mãn hai
điều kiện sau đây :
Ứng suất trung bình tại đáy móng phải nhơ hơn hoặc bằng cường độ áp
lực tiêu chuẩn của nền đất.
p
tb
≤ R
tc
1 2 1
. [( ) ]
.
Om
tb m
tc
N m m Ab Bh Dc
h
bxl k
64.8/(1.7x2) + 2x1.5 = 22.0588 ≤ 26.9545
Trị số ứng suất lớn nhất tại đáy móng phải nhỏ hơn hoặc bằng 1.2 lần
cường độ áp lực tiêu chuẩn của nền đất.
p
max
≤ 1.2 R
tc
1.2
W
tc
NM
R
F
+ M = M
0
= 8.5 (Tm) , W = b.l
2
/6 = 1.133 (m
3
) , F =l.b=3.4 (m
2
)
+
0
64.8 1.7 2 2 1.5 75(T)
tb m
N N F h
p
max
= 29.561( T/m
2
)
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 11
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
+ R
tc
= 26.9545 (T/m
2
)
Vậy p
max
= 29.561 ( T/m
2
) ≤ 1.2R
tc
= 32.3454 ( T/m
2
)
Kiểm tra điều kiện p
min
> 0
2
min
75 8.5
14.5566(T/ )
W 3.4 1.133
NM
pm
F
> 0
Điều kiện về kinh tế
max
1.2
5% 10%
1.2
tc
tc
Rp
R
max
1.2
1.2 26.9545 29.561
0.08608 8.608%
1.2 1.2 26.9545
tc
tc
Rp
R
3. Tính và vẽ biểu đồ ứng suất hữu hiệu phân bố trong nền do tải trọng bản thân
và tải trọng ngoài gây ra.
a. Tính toán ứng suất hữu hiệu phân bố trong nền do tải trọng bản thân
Tại mặt đất z = 0 =>
z
= 0
Tại lớp đất 1: Đất cát pha ở trạng thái dẻo, là loại đất tốt
+ Tại đáy móng z
1
= 1.5
z1
= ɣ
1
.h
1
= 1.5x1.89 = 2.835 ( T/m
2
)
+ Tại độ sâu z
2
= 2.4
z2
=
z1
+ ɣ
1
.h
2
= 2.835+ 0.9x1.89 = 4.536 ( T/m
2
)
Tại lớp đất 2: Cát bụi ở trạng thái chặt vừa , là loại đất tốt
+ Tại độ sau z
3
= 3.7
z3
=
z2
+ ɣ
2
.h
3
= 4.536 + 1.82x1.3 = 6.902 ( T/m
2
)
+ Tại độ sâu z
4
= 5.9 . Mực nước ngầm nằm tại vị trí z
3
=3.7(m). Ứng
suất hữu hiệu tại độ sâu này bị ảnh hưởng của mực nước ngầm vì lớp đất
này là đất cát bụi.
3
22
2
2.63 0.702
1.958( / )
1 0.702 1
bh
e
Tm
e
z4
=
z3
+ ɣ
bh
.h
4
= 6.902 + (1.958 -1)x2.2 = 9.0096 ( T/m
2
)
Tại lớp đất 3: Đất sét pha ở trạng thái chặt rắn cứng nên không ảnh
hưởng bởi mực nước ngầm.
Dự kiến phạm vi ảnh hưởng lún 3b=5.1 (m) nên ta chỉ cần tính toán ứng
suất hữu hiệu phân bố trong nền do tải trọng bản thân đến độ sâu z
5
=6.6(m).
+ Tại độ sâu z
5
= 6.6 ( lớp đất 3)
z5
=
z4
+ ɣ
3
.h
5
= 9.0096 + 0.7x1.93 = 10.361 ( T/m
2
)
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 12
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
b. Tính toán ứng suất do tải trọng ngoài
Ứng suất gây lún tại tâm đáy móng
22
648
. 20 1.5 22.0588( / ) 22.0588(T/ m )
3.4
o
tb tb m
N
p h kN m
F
Ứng suất gây lún của các điểm nằm trên trục O được tính với ứng suất gây lún
ở đáy móng phân bố đều bằng p
gl
= p
tb
-
1
.h
m
=22.0588 -2.835=19.224 (T/m
2
)
Phân chia các lớp phân tố
Ta chia chiều cao nền đất thành các lớp nhỏ, mỗi lớp có chiều cao thỏa
mãn 0.25b ≤ h
i
≤ 0.4b 0.425 ≤ h
i
≤ 0.68
Ở lớp đất 1dày 2.4m, chiều sâu chôn móng là 1.5m ,còn lại 0.9m .ta chia
thành 3 lớp nhỏ có chiều dày là h
1
= h
2
= h
3
= 0.3(m)
Ở lớp thứ 2, chiều dày là 3.5m, ta chia thành 6 lớp nhỏ, 4 lớp dày 0.325(m)
và 4 lớp dày 0.55(m)
Ở lớp thứ 3, do xét vùng lún có chiều dày 3b = 5.1(m) tính từ đáy móng ,
nên ta coi như lớp thứ 3 được xét ở độ sâu h =5.1+1.5- (2.4+3.5) = 0.7m . Ta
lấy 1 lớp phân tố dày 0.7m.
Dùng hệ số K
o
để tính ứng suất gây lún ,ta có bảng:
Điểm
Độ sâu h
từ đáy
móng(m)
Độ sâu z
từ mặt đất
(m)
l/b
2.z/b
ɣ
(T/m
2
)
K
0
bt
(T/m
2
)
∆
gl
=K
0
xp
0
0
1.5
1.15
0.000
ɣ
1
=1.89
1.000
2.835
19.224
1
0.3
1.8
1.15
0.353
0.978
3.402
18.800
2
0.6
2.1
1.15
0.706
0.858
3.969
16.501
3
0.9
2.4
1.15
1.059
0.706
4.536
13.566
4
1.225
2.725
1.15
1.441
ɣ
2
=1.82
0.547
5.128
10.513
5
1.55
3.05
1.15
1.824
0.427
5.719
8.208
6
1.875
3.375
1.15
2.206
0.328
6.311
6.300
7
2.2
3.7
1.15
2.588
0.227
6.902
4.370
8
2.75
4.25
1.15
3.235
ɣ
đn
=0.958
0.175
7.429
3.371
9
3.3
4.8
1.15
3.882
0.132
7.956
2.530
10
3.85
5.35
1.15
4.529
0.098
8.483
1.888
11
4.4
5.9
1.15
5.176
0.078
9.010
1.497
12
5.1
6.6
1.15
6.000
ɣ
3
= 1.93
0.058
10.361
1.110
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 13
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
Đối với đất thường, móng được xem là tắt lún ở độ sâu z khi:
0.2
zz
gl bt
pp
Ở lớp phân tố thứ 11, có ∆
gl
=1.497 < 0.2
bt
= p
bt
1.802
Do đó tắt lún ở phân tố có độ sâu h= 5.9 (m) tính từ mặt đất, vậy nên ta
tính độ lún đến lớp phân tố thứ 11.
c. Biểu đồ ứng suất gây lún :
4. Dự báo độ lún ổn định tại tâm móng
Ta sử dụng phương pháp cộng lún cho lớp đất có thí nghiệm p-e :
Công thức tính lún:
12
11
1
1
nn
ii
ii
ii
i
ee
S S h
e
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 14
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
Trong đó: e
1i
là hệ số rỗng của đất tại điểm giữa lớp đang xét, ứng với
ứng suất do trọng lượng bản thân.
e
2i
là hệ số rỗng của đất tại điểm giữa lớp đang xét, ứng với
ứng suất do trọng lượng bản thân và tải trọng ngoài.
Các hệ số e
1i
, e
2i
được tính dựa trên biểu đồ nén ép e-p ở lớp 1 ,điều
kiện tắt lún tại cuối phân tố 11, nên phân tố 12 ở lớp 3 không tính lún.
Từ lớp phân tố thứ 4 đến lớp phân tố thứ 11, độ lún được tính bằng :
1i
ii
osi
Sh
E
Trong đó :
- Chọn = 0.8, vì lớp 2 là lớp đất cát bụi có q
c
= 6.5(MPa) > 2.0
(MPa) => chọn α = 2.5
- E
osi
= α.p
c
=> E
osi
= 2.5x650 = 1625 (T/m
2
)
E = 5x10
-5
P
2
- 0.0039P + 0.7253
0.65
0.66
0.67
0.68
0.69
0.7
0.71
0.72
0 10 20 30 40 50
Hệ số rỗng e
Áp lực p( T/m
2
)
Đường cong p-e nén lún lớp đất 1
Kết quả thí nghiệm nén ép e-p với
áp lực nén p (T/m
2
) của lớp đất 1
5
10
20
40
0.709
0.688
0.670
0.654
Bài tập lớn Cơ Học Đất GVHD : Nguyễn Sỹ Hùng
Trang 15
SVTH : Lê Đức Tuấn MSSV: 12149328
Bảng tính lún :
Lớp
phân
tố
Chiều
dày
lớp
phân
tố
h
i
Độ sâu
z
1i
(m)(tính
từ đáy
móng
đến đáy
lớp
phân
tố)
Ứng
suất do
trọng
lượng
bản
thân tại
đáy lớp
phân tố
Z0i
(T/m
2
)
Ứng
suất
tăng
thêm
tại đáy
lớp
phân tố
∆
i
=
K
0i
.p
gl
(T/m
2
)
Ứng
suất
tăng
thêm
tại tâm
lớp
phân tố
∆
1i
(T/m
2
)
Ứng
suất do
trọng
lượng
bản
thân tại
tâm
lớp
phân tố
p
1i
(T/m
2
)
Ứng
suất
tổng
tại tâm
lớp
phân tố
p
2i
=p
1i
+
∆
1i
(T/m
2
)
Hệ số
rỗng
e
1i
(tương
ứng
p
1i
)
Hệ số
rỗng
e
2i
(tương
ứng
p
2i
)
Độ
lún s
i
(m)
0
2.835
19.224
1
0.3
0.3
3.402
18.800
19.012
3.119
22.130
0.7136
0.6635
0.0088
2
0.3
0.6
3.969
16.501
17.651
3.686
21.336
0.7116
0.6649
0.0082
3
0.3
0.9
4.536
13.566
15.034
4.253
19.286
0.7096
0.6687
0.0072
4
0.325
1.225
5.128
10.513
12.040
4.832
16.872
0.0019
5
0.325
1.55
5.719
8.208
9.361
5.423
14.784
0.0015
6
0.325
1.875
6.311
6.300
7.254
6.015
13.269
0.0012
7
0.325
2.2
6.902
4.370
5.335
6.606
11.941
0.0009
8
0.55
2.75
7.429
3.371
3.870
7.165
11.036
0.0010
9
0.55
3.3
7.956
2.530
2.951
7.692
10.643
0.0008
10
0.55
3.85
8.483
1.888
2.209
8.219
10.429
0.0006
11
0.55
4.4
9.010
1.497
1.693
8.746
10.439
0.0005
Vậy tổng độ lún tổng cộng tại tâm móng là: S = 0.032 (m)=3.2 (cm) < S
gh
= 8 (cm)
=> Thỏa mãn điều kiện độ lún giới hạn của móng đơn
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………