com Trang 3 Lêi nãi ®Çu §Ó ®¸p øng víi yªu cÇu ®æi míi trong ch−¬ng tr×nh ®µo t¹o cña Tr−êng §¹i Häc B¸ch Khoa ®èi víi c¸c nghµnh X©y dùng CÇu §−êng, X©y dùng D©n dông - C«ng nghiÖp vµ X©y dùng thuû lîi - Thuû ®iÖn thuéc c¸c hÖ ®µo t¹o dµi h¹n vµ võa häc võa lµm, ®ång thêi nh©n kû niÖm 30 n¨m thµnh lËp Tr−êng §¹i Häc B¸ch Khoa §µ N½ng. Bé m«n C¬ së kü thuËt X©y dùng khoa X©y dùng CÇu §−êng Tr−êng §¹i Häc B¸ch Khoa thuéc §¹i Häc §µ N½ng cho xuÊt b¶n Gi¸o tr×nh C¬ häc §Êt. Cuèn s¸ch nµy dïng ®Ó lµm tµi liÖu phôc vô cho c«ng t¸c gi¶ng d¹y vµ häc tËp cña sinh viªn c¸c nghµnh X©y dùng, ®ång thêi cã thÓ lµm tµi liÖu tham kh¶o cho c¸c Kü s− thiÕt kÕ NÒn- Mãng. Ngµy nay, c¸c bµi to¸n C¬ häc §Êt ®· ®−îc nghiªn cøu ph¸t triÓn rÊt nhiÒu, khèi l−îng kiÕn thøc vÒ C¬ häc §Êt rÊt lín.
Khi biªn so¹n cuèn s¸ch nµy, chóng t«i cè g¾ng nªu lªn nh÷ng vÊn ®Ò c¬ b¶n chñ yÕu nhÊt, ®ång thêi b¸m s¸t c¸c tiªu chuÈn hiÖn hµnh ë n−íc ta vµ giíi thiÖu c¸c ph−¬ng ph¸p ®ang ®−îc ¸p dông réng r·i ë c¸c n−íc T©y - ¢u, ®Ó ng−êi ®äc cã thÓ dÔ dµng n¾m b¾t vµ thùc hµnh ®−îc. Chóng t«i mong r»ng ë møc ®é ng¾n gän vµ dÔ dµng, cuèn s¸ch nµy còng sÏ cã Ých cho nh÷ng ng−êi ®· häc C¬ häc ®Êt tr−íc ®©y hoÆc ®ang nghiªn cøu vÒ C¬ häc ®Êt, nã sÏ cñng cè l¹i c¸c kiÕn thøc C¬ häc ®Êt so víi nh÷ng tµi liÖu cò ®· giíi thiÖu. Khi biªn so¹n néi dung ch−¬ng VI, c¸c t¸c gi¶ cã kÕt hîp sö dông chän läc nhiÒu néi dung trong cuèn ( ThÝ nghiÖm ®Êt hiÖn tr−êng vµ øng dông ph©n tÝch NÒn Mãng) cña GS. Vò C«ng Ng÷ - ThS.
NguyÔn Th¸i do Nhµ XuÊt b¶n Khoa häc vµ kü thuËt xuÊt b¶n n¨m 2003. Néi dung c¸c ch−¬ng kh¸c ®−îc tham kh¶o theo nhiÒu gi¸o tr×nh ®−îc liÖt kª t¹i môc c¸c tµi liÖu tham kh¶o. C¸c t¸c gi¶ xin ®−îc gëi g¾m vµo cuèn gi¸o tr×nh nµy lßng biÕt ¬n s©u s¾c ®èi víi c¸c thÇy ®· gióp cho c¸c t¸c gi¶ cã ®−îc thµnh qu¶ ngµy h«m nay: GS. Vò C«ng Ng÷, GS.
Hoµng TruyÒn, TS. §ång thêi c¸c t¸c gi¶ còng xin ch©n thµnh c¶m ¬n tËp thÓ c¸n bé khoa X©y dùng CÇu ®−êng, Tr−êng §¹i Häc B¸ch Khoa - §¹i Häc §µ N½ng ®· giµnh cho c¸c t¸c gi¶ sù quan t©m, gióp ®ì cã hiÖu qu¶ ®Ó cuèn gi¸o tr×nh hoµn thµnh vµ sím ra m¾t b¹n ®äc. Do C¬ häc ®Êt ®· ph¸t triÓn qu¸ nhanh trong thêi gian qua, do kinh nghiÖm vµ kiÕn thøc cã h¹n, nªn ch¾c ch¾n b¶n th©n nh÷ng ng−êi viÕt ®· kh«ng thÓ n¾m ®−îc ®Çy ®ñ nh÷ng diÔn gi¶i hay, nh÷ng kÕt qu¶ tèt cña nã, nªn kh«ng thÓ tr¸nh khái c¸c thiÕu sãt. Mong c¸c b¹n ®ång nghiÖp trong chuyªn nghµnh chØ dÉn cho.
Mäi sù gãp ý vÒ néi dung cuèn s¸ch sÏ ®−îc tiÕp nhËn víi lßng biÕt ¬n. §Þa chØ gãp ý göi vÒ: Bé m«n C¬ së kü thuËt X©y dùng khoa X©y dùng CÇu ®−êng. Tr−êng §¹i Häc B¸ch Khoa - §¹i Häc §µ N½ng 54 NguyÔn L−¬ng B»ng - QuËn Liªn ChiÓu - TP §µ N½ng Email: xdcauduong @yahoo.com Trang 4 Môc lôc Trang Lêi nãi ®Çu 3 Môc lôc 4 C¸c thø nguyªn th−êng dïng 7 Më ®Çu 8 Ch−¬ng i: b¶n chÊt vËt lý cña ®Êt vµ ph©n lo¹i ®Êt 3 §1. Sù h×nh thµnh cña ®Êt 3 1.1 Qu¸ tr×nh phong hãa 3 1.2 C¸c d¹ng trÇm tÝch 3 1.3 C¸c ¶nh h−ëng cña m«i tr−êng §Þa - VËt lý ®Õn tÝnh chÊt cña ®Êt.
C¸c thµnh phÇn cÊu t¹o cña ®Êt vµ t¸c dông lÉn nhau gi÷a chóng 5 2. Thµnh phÇn r¾n cøng 5 2. Thµnh phÇn n−íc trong ®Êt 10 2. Thµnh phÇn khÝ trong ®Êt 12 2.
C¸c t¸c dông qua l¹i gi÷a c¸c thµnh phÇn trong ®Êt 13 §3. KÕt cÊu vµ C¬ cÊu cña ®Êt 17 3. KÕt cÊu cña ®Êt 17 3. C¬ cÊu cña ®Êt 18 §4.
C¸c chØ tiªu vËt lý cña ®Êt 20 4. C¸c chØ tiªu vËt lý x¸c ®Þnh b»ng thÝ nghiÖm 20 4. C¸c chØ tiªu vËt lý x¸c ®Þnh b»ng tÝnh to¸n 22 4. C¸c chØ tiªu x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i cña ®Êt 24 §5.
Ph©n lo¹i ®Êt 28 §6. Mét sè tÝnh chÊt c¬ lý th−êng x¶y ra trong ®Êt 32 6. TÝnh dÝnh cña ®Êt 32 6. TÝnh co vµ në cña ®Êt 32 6.
TÝnh tan r· cña ®Êt 33 6. HiÖn t−îng tikxotrofia cña ®Êt 33 6. HiÖn t−îng biÕn lo·ng cña ®Êt c¸t 34 6. TÝnh ®Çm chÆt cña ®Êt 35 6.
TÝnh thÊm cña ®Êt 38 C¸c vÝ dô mÉu 40 ch−¬ng ii: x¸c ®Þnh øng suÊt trong nÒn ®Êt 44 §.2 Ph©n bè øng suÊt do t¶i träng ngoµi g©y ra.1 Bµi to¸n c¬ b¶n - t¸c dông cña lùc tËp trung.2 Ph©n bè øng suÊt trong tr−êng hîp bµi to¸n kh«ng gian.3 Ph©n bè øng suÊt trong tr−êng hîp bµi to¸n ph¼ng.3 Ph©n bè øng suÊt trong nÒn ®Êt cã xÐt ®Õn tÝnh kh«ng ®ång nhÊt vµ tÝnh kh«ng ®¼ng h−íng cña ®Êt 65 3.1 Tr−êng hîp d−íi nÒn ®Êt lµ líp ®Êt cøng.2 Tr−êng hîp nÒn ®Êt gåm hai líp, líp d−íi lµ líp mÒm yÕu.4 Ph©n bè øng suÊt tiÕp xóc d−íi ®¸y mãng.1 Tr−êng hîp bµi to¸n kh«ng gian.2 Tr−êng hîp bµi to¸n ph¼ng.1 Tr−êng hîp mãng cøng h×nh b¨ng chÞu t¶i träng trung t©m.2 Tr−êng hîp mãng cøng h×nh b¨ng chÞu t¶i träng lÖch t©m.5 Ph©n bè øng suÊt do träng l−îng b¶n th©n cña ®Êt g©y nªn.1 Tr−êng hîp ®Êt nÒn ®ång nhÊt.2 Tr−êng hîp ®Êt nÒn gåm nhiÒu líp cã tÝnh chÊt kh¸c nhau.3 Tr−êng hîp ®Êt nÒn cã mùc n−íc ngÇm.4 Tr−êng hîp n−íc cã ¸p. 79 CH¦¥NG III: BIÕN D¹NG Vµ §é LóN CñA NÒN §ÊT 91 §1. Kh¸i niÖm chung. TÝnh biÕn d¹ng cña ®Êt.
C¸c nghiªn cøu vÒ tÝnh chÊt biÕn d¹ng cña ®Êt. C¸c ®Æc ®iÓm biÕn d¹ng cña ®Êt. C¸c nh©n tè chñ yÕu ¶nh h−ëng ®Õn biÕn d¹ng lón cña ®Êt. TÝnh to¸n ®é lón cuèi cïng cña nÒn ®Êt.
Tr−êng hîp c¬ b¶n: §é lón cña ®Êt trong c¸c tr−êng hîp thÝ nghiÖm nÐn. TÝnh to¸n ®é lón cuèi cïng cña nÒn ®Êt d−íi mãng c«ng tr×nh. Lý thuyÕt cè kÕt thÊm vµ tÝnh to¸n ®é lón theo thêi gian. Lý thuyÕt cè kÕt thÊm cña K.Terzaghi vµ ph−¬ng tr×nh vi ph©n cè kÕt thÊm.
TÝnh to¸n ®é lón cña nÒn ®Êt theo thêi gian trong ®iÒu kiÖn bµi to¸n mét chiÒu. TÝnh to¸n ®é lón cña nÒn ®Êt theo thêi gian trong ®iÒu kiÖn bµi to¸n ph¼ng vµ bµi to¸n kh«ng gian. 139 ch−¬ng iV: c−êng ®é vµ æn ®Þnh cña nÒn ®Êt 145 §1. Kh¸i niÖm chung.
Søc chèng c¾t cña ®Êt. Søc chèng c¾t cùc h¹n cña ®Êt, ®Þnh luËt c¾t cña ®Êt. C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn søc chèng c¾t cña ®Êt. Tõ biÕn cña ®Êt sÐt vµ sù ¶nh h−ëng cña nã ®Õn c−êng ®é chèng c¾t.
Tr¹ng th¸i c©n b»ng giíi h¹n t¹i mét ®iÓm trong nÒn ®Êt vµ ®iÒu kiÖn c©n b»ng giíi h¹n mohr - coulomb 159 3.1 Tr¹ng th¸i c©n b»ng bÒn vµ tr¹ng th¸i c©n b»ng giíi h¹n t¹i mét ®iÓm bÊt kú trong nÒn ®Êt.2 §iÒu kiÖn c©n b»ng giíi h¹n Mohr - Coulomb. X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt 162 4. Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n dùa vµo lý luËn nÒn biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh kÕt hîp víi ®iÒu kiÖn c©n b»ng giíi h¹n ( dùa vµo sù ph¸t triÓn cu¶ vïng biÕn d¹ng dÎo).2 Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n dùa vµo lý thuyÕt c©n b»ng giíi h¹n. Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n dùa vµo gi¶ thiÕt mÆt tr−ît tr−íc: 192 §5 æn ®Þnh cña m¸i dèc 194 5.
§iÒu kiÖn æn ®Þnh cña ®Êt trªn m¸i dèc. Ph©n tÝch æn ®Þnh m¸i dèc theo ph−¬ng ph¸p mÆt tr−ît cung trßn h×nh trô. 199 CH¦¥NG 5: tÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt lªn l−ng t−êng ch¾n. Kh¸i niÖm chung.
Ph©n lo¹i t−êng ch¾n ®Êt 211 1. ¸p lùc ®Êt vµ ®iÒu kiÖn s¶n sinh ra ¸p lùc ®Êt. C¸c lý thuyÕt tÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n. Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ¸p lùc tÜnh cña ®Êt lªn t−êng.
Lý thuyÕt ¸p lùc ®Êt cña C. TÝnh to¸n ¸p lùc chñ ®éng lín nhÊt cña ®Êt theo lý thuyÕt C. TÝnh to¸n ¸p lùc bÞ ®éng nhá nhÊt cña ®Êt t¸c dông lªn l−ng t−êng ch¾n. C¸c ph−¬ng ph¸p dùa vµo lý thuyÕt c©n b»ng giíi h¹n.
TÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt theo lý luËn W. TÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt theo lý thuyÕt V. TÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n trong c¸c tr−êng hîp th−êng gÆp. Tr−êng hîp t¶i träng ngoµi t¸c dông lªn mÆt ®Êt.
Tr−êng hîp l−ng t−êng g·y khóc vµ mÆt ®Êt ph¼ng. Tr−êng hîp ®Êt ®¾p sau t−êng gåm nhiÒu líp. Tr−êng hîp ®Êt ®¾p sau t−êng cã n−íc ngÇm. NhËn xÐt ph¹m vi ¸p dông lý thuyÕt ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n.
Mét sè vÊn ®Ò cÇn chó ý khi tÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n. ViÖc chän c¸c chØ tiªu c¬ lý cña ®Êt ®¾p. ¶nh h−ëng cña sù në ®Êt vµ ¸p lùc thñy ®éng. BiÖn ph¸p lµm gi¶m ¸p lùc ®Êt lªn t−êng.
243 Ch−¬ng VI. C¸c thÝ nghiÖm ®Êt hiÖn tr−êng. ThÝ nghiÖm xuyªn tiªu chuÈn (SPT). ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh.3 ThÝ nghiÖm nÐn ngang trong lç khoan (PMT).4 ThÝ nghiÖm nÐn ngang DMT (DILATOMETER).
ThÝ nghiÖm c¾t c¸nh (VST). ThÝ nghiÖm bµn nÐn hiÖn tr−êng. 275 Tµi liÖu tham kh¶o C¸c thø nguyªn th−êng dïng: 100kPa = 100kN/m2 = 1 bar = 1 pa ≈ 1kG/cm2 = 10 t/m2 ≈ 1tsf = 2 ksf CH¦¥NG I share-connect.com Trang 8 Më ®Çu 1. §Þnh nghÜa vµ ®èi t−îng nghiªn cøu: c¬ häc ®Êt lµ mét ngµnh cña c¬ häc øng dông chuyªn nghiªn cøu vÒ ®Êt.
HÇu hÕt c¸c c«ng tr×nh x©y dùng ®Òu ®Æt trªn ®Êt, nghÜa lµ dïng ®Êt lµm nÒn cho c¸c c«ng tr×nh, sè kh¸c c¸c c«ng tr×nh nh− nÒn ®−êng, ®ª, ®Ëp ®Êt th× l¹i dïng ®Êt lµm vËt liÖu x©y dùng. V× vËy, muèn cho c¸c c«ng tr×nh ®−îc tèt, nghÜa lµ c«ng tr×nh æn ®Þnh, bÒn l©u vµ tiÕt kiÖm th× nhÊt thiÕt ph¶i n¾m râ c¸c tÝnh chÊt cña ®Êt khi dïng nã lµm vËt liÖu x©y dùng hay lµm nÒn cho c¸c c«ng tr×nh x©y dùng. Nh− vËy ®èi t−îng nghiÖn cøu cña c¬ häc ®Êt lµ c¸c lo¹i ®Êt thiªn nhiªn, lµ s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong hãa c¸c ®¸ gèc ë líp trªn cïng cña vá qu¶ ®Êt. Mçi lo¹i phong hãa cã t¸c dông ph¸ hñy ®¸ gèc kh¸c nhau vµ nã t¹o ra c¸c lo¹i ®Êt kh¸c nhau.
§Æc ®iÓm c¬ b¶n cña ®Êt lµ mét vËt thÓ gåm nhiÒu h¹t r¾n riªng rÏ kh«ng g¾n víi nhau hoÆc g¾n kÕt víi nhau b»ng c¸c liªn kÕt cã søc bÒn nhá h¬n nhiÒu lÇn so víi søc bÒn cña b¶n th©n h¹t ®Êt. Do qu¸ tr×nh h×nh thµnh ®Êt mµ chóng tån t¹i ®é rçng trong ®Êt vµ ®é rçng nµy l¹i cã kh¶ n¨ng thay ®æi d−íi ¶nh h−ëng cña t¸c ®éng bªn ngoµi.