Bài giảng Địa kỹ thuật - Chương 6: Xác định độ lún của nền công trình

, sau khi kết thúc cố kết, thể
tích phần hạt rắn vẫn ko đổi, thể tích phần rỗng giảm 1 lượng
𝛥e, nếu dùng KQ TN nén ko nở hông:
Δ𝐻
𝐻𝑜
=
𝑠
𝐻𝑜
=
Δ𝑒
1 + 𝑒𝑜
𝑠 =
Δ𝑒
1 + 𝑒𝑜
𝐻𝑜 = 𝜀𝑣𝐻𝑜
1. Tính độ lún ổn định cố kết một hướng
9
4/8/2018
4
Như vậy: từ c.thức:
Nhưng XĐ Δe ntn?
Để tính độ lún
cố kết ổn định
chỉ cần xác
định Δe hoặc
εv
𝑠 =
Δ𝑒
1 + 𝑒𝑜
𝐻𝑜 = 𝜀𝑣𝐻𝑜
10
1. Tính độ lún ổn định cố kết một hướng
Dựa vào quan hệ giữa ưs td & biến đổi hệ số rỗng, có
thể lập các ct tính lún:
Dùng hệ số ép co av
∆e = av ∆𝜎’v
1. Tính độ lún ổn định cố kết một hướng
11
Dựa vào quan hệ giữa ưs td & biến đổi hệ số rỗng, có thể
lập các ct tính lún:
Dùng chỉ số nén Cc
'
1
,
2log
1 

o
o
cc
e
H
Cs


1. Tính độ lún ổn định cố kết một hướng
12
(6.3)
4/8/2018
5
Dựa vào quan hệ giữa ưs td & biến đổi hệ số rỗng, có thể
lập các ct tính lún:
Dùng chỉ số nén cải
biến Cc𝜀
(6.4)
13
1. Tính độ lún ổn định cố kết một hướng
2. Tính lún cố kết ổn định cho đất cố kết bình thường
Đất cố kết bình thường,
𝜎’1: giá trị ưs lớp phủ thẳng đứng đang tồn tại 𝜎’vo
𝜎’2: Gồm cả ưs lớp phủ thẳng đứng đang tồn tại 𝜎’vo
và ưs tăng thêm 𝛥𝜎’v do công trình.
Công thức (6-3) và (6-4) sẽ trở thành:
'
,
log
1
vo
vvo
o
o
cc
e
H
Cs

 


,
,
log
vo
vvo
occ HCs





(6.5)
(6.6)
14
I. Tính toán lún cố kết một hướng
VD1: Một tầng đất sét yếu, cố kết bình thường có
chiều dày 10m, độ ẩm tự nhiên là 45%. Tầng sét có
trọng lượng riêng bão hòa là 18 kN/m3, Gs = 2.68.
Dưới tác dụng của tải trọng bề mặt, độ tăng ứng
suất thẳng đứng tại giữa tầng đất có giá trị 28
kN/m2. Xác định độ lún của tầng sét nói trên biết
rằng mực nước ngầm nằm ngang bề mặt đất. Đất
sét có Cc = 0.49.
15
4/8/2018
6
VD2
Một tầng đất sét yếu, cố kết bình thường có chiều
dày 10m, độ rỗng n = 0.5; Tầng sét có trọng lượng
riêng bão hòa là 20 kN/m3, Gs=2.7, giới hạn chảy là
70%. Dưới tác dụng của tải trọng bề mặt, độ tăng
ứng suất thẳng đứng tại giữa tầng đất có giá trị 15
kN/m2. Xác định độ lún của tầng đất sét nói trên,
biết rằng mực nước ngầm nằm ngang bề mặt đất.
Cho biết với sét cố kết bình thường:
Cc=0.009 (LL-10).
16
2. Tính lún cố kết ổn định cho đất cố kết bình thường
I. Tính toán lún cố kết một hướng
Khi các tính chất cố kết hay hệ số rỗng biến đổi lớn
theo chiều sâu hoặc có sự khác biệt rõ rệt giữa các
lớp đất thì độ lún cố kết tổng sẽ là tổng của độ lớn
các lớp đất thành phần
17
I. Tính toán lún cố kết một hướng
Thực tế XD, thường gặp đất quá cố kết nhiều hơn
so với đất cố kết thường
So sánh áp lực tiền cố kết 𝜎’p với ứs hiệu quả
thẳng đứng hiện tại 𝜎’vo
Kiểm tra loại cố kết ntn?
18
4/8/2018
7
3. Tính lún cô kết ổn định cho đất quá cố kết
I. Tính toán lún cố kết một hướng
a. Khi
’vo+ v  ’p
TH này có thể dùng cả PT (6.3) &
(6.4) nhưng dùng chỉ số nén lại Cr
hoặc Crε để thay cho Cc & Ccε
'
,
log
1
vo
vvo
o
o
rc
e
H
Cs

 


,
,
log
vo
vvo
orc HCs





(6.7)
(6.8)
19
3. Tính lún cô kết ổn định
cho đất quá cố kết
I. Tính toán lún cố kết một hướng
b. Khi
’vo+ v > ’p
TH này, PT tính lún gồm 2 phần:
+ Sự thay đổi b.dạng trên đường
cong nén lại từ đk hiện trường
ban đầu
+ Sự thay đổi b.dạng trên đường
cong nén nguyên sơ từ giá trị ’p
tới các giá trị cuối cùng của (ef,
’vf) hoặc (εvf, ’vf)
3. Tính lún cô kết ổn định cho đất quá cố kết
I. Tính toán lún cố kết một hướng
b. Khi
’vo+ v > ’p
Vậy
   
'
'''
'
'''
log
1
log
1
p
pvvop
o
o
c
vo
vopvo
o
o
rc
e
H
C
e
H
Cs



 





Rút gọn ta được:
'
'
'
'
log
1
log
1
p
vvo
o
o
c
vo
p
o
o
rc
e
H
C
e
H
Cs



 




21
4/8/2018
8
Thực tế, ít gặp đất nền chịu nén ko nở hông. Khi mặt
nền chịu tải trọng Ctr, 1 điểm bất kỳ trong nền sẽ chịu 3
t.phần ƯS tăng thêm pháp tuyến x, y, z có td gây
biến dạng 3 hướng: thẳng đứng & hông
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
22
Theo ĐL Hooke, biến dạng tương đối theo các
phương của phân tố đất có kích thước dx, dy, dz do 3
thành phần ứs tăng thêm pháp tuyến x, y, z gây ra là:
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
23
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
Biến dạng thể tích tương đối
 = x + y + z , gọi là tổng ứng suất tăng thêm
Trong Ch.II, khi xét mẫu đất bị ép co do thu hẹp lỗ rỗng là 
chủ yếu thì
Biến dạng theo phương đứng
24
4/8/2018
9
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
Lớp đất có chiều dày H, độ lún sẽ là: S = ezH, hay
(6.14)
(6.14) là C.thức tính độ lún ổn định của 1 lớp đất nền có
chiều dày H trong đk b.dạng 3 hướng (bài toán ko gian)
Để tính lún theo công thức (6.14), cần có giá trị e2 XĐ từ
TN nén có nở hông. Tuy nhiên TN này khá phức tạp, nên
thường vẫn dùng KQ TN nén ko nở hông để xác định e2;
25
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
p1 = zđ
Vậy tính hệ số rỗng theo
𝑃2 = 𝜎𝑧đ + 𝜎𝑧
Xét KQ TN nén ko nở hông
𝜎𝑥 = 𝜎𝑦 = 𝐾𝑜𝜎𝑧 =
𝜇𝑜
1 − 𝜇𝑜
𝜎𝑧
26
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
Trong TH b.dạng 2 hướng (bài toán b.dạng phẳng) ex 
0, ez  0 và ey = 0, độ lún ổn định S của đất nền chiều
dày H:
Trong đó ’ = x + z
(6.16)
27
4/8/2018
10
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
Bài toán biến dạng phẳng
Ta lại có
(6.15)
(6.17)
Kết hợp (6.15) và (6.17)
z = (1- 0)’ 
28
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
Xác định hệ số rỗng từ TN nén không nở hông:
p1 = zđ
p2 = zđ + (1- 0)’
e1; e2
29
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
TH đất nền có chiều dày lớn, đất nền thành lớp thì cần áp
dụng p.pháp tổng cộng lún từng lớp để T” độ lún ổn định
của nền. Độ lún của mỗi lớp XĐ theo công thức sau
TH biến dạng 3 hướng
TH biến dạng 2 hướng
30
4/8/2018
11
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
Trình tự tính lún khi nền nhiều lớp: Trình tự tính toán gồm
8 bước như sau
1. XĐ tải trọng Ctr, tính & vẽ biểu đồ phân bố AS đáy móng
2. Tính và vẽ biểu đồ phân bố ƯS bản thân zđ dọc theo 
đường thẳng đứng đi qua điểm tính lún (vẽ từ đáy móng).
3. Xác định áp suất gây lún ptl.
Do time đào hố móng để XD Ctr lâu, hố móng của CTTL
luôn bị ngập nước nên đất nền đã bị phình nở khi đào
hố móng. Như vậy AS đáy móng chính là AS gây lún
ptl = p 
31
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
4- Tính và vẽ biểu đồ ứs tăng thêm thẳng đứng z dọc
theo đường thẳng đứng đi qua điểm tính lún.
5. Xác định chiều dày chịu nén của nền Ha.
Theo quy phạm thiết kế nền các công trình thủy lợi chiều
sâu chịu nén là chiều sâu tại đó có
Ha = 0,5Hađ
Ha - chiều dày chịu nén của đất nền
32
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
6. Chia lớp tính toán.
✓ Cần chia chiều dày chịu nén Ha thành nhiều lớp mỏng, mỗi lớp
có chiều dày hi. Khi chia cần tuân thủ các nguyên tắc sau:
✓ Mặt phân lớp hi phải trùng với các mặt ranh giới sau đây: mặt
phân tầng của các lớp đất tự nhiên, mặt nước ngầm, mặt
nước mao dẫn, mặt đáy móng và mặt giới hạn dưới của chiều
dày chịu nén Ha.
✓ Các lớp gần đáy móng có chiều dày hi bé hơn các lớp xa đáy
móng để đảm bảo trong phạm vi mỗi lớp ứng suất z đều
phân bố đường thẳng
✓ Chiều dày mỗi lớp
𝐻𝑖 ≤
𝐻𝑎
10
33
4/8/2018
12
II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông
7. Tính độ lún lớp thứ i (Si)
8. Tính độ lún tổng cộng
34
T3. Xác định độ lún cố kết theo thời gian
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
II. Tính độ lún cố kết theo thời gian
35
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
36
4/8/2018
13
Quá trình cố kết thấm của đất chính là quá trình
chuyển hoá giữa ứs trung hoà và ứs hiệu quả. Để
nc quá trình lún theo thời gian, cần biết 1 trong 2
loại ứs trên (Hiện nay để giải bài toán này thường
tìm ứs trung hoà Un).
Để tìm Un, dựa vào lý luận cố kết thấm của đất.
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
37
Khi lớp đất bão hoà nước chịu nén dưới td của tải
trọng phân bố đều, nằm giữa 2 tầng thoát nước
hoặc nằm giữa 1 tầng thoát nước và 1 tầng ko thoát
nước thì nước trong đất sẽ bị ép thoát ra ngoài chủ
yếu theo phương thẳng đứng. Lớp đất bị ép co trong
đk thoát nước như vậy gọi là cố kết thấm một
hướng.
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
38
Những g.thiết cơ bản lý thuyết cố kết thấm 1 hướng
✓Tải trọng td một lần tức thời .
✓Đất nền đồng chất & bão hoà nước.
✓Trong quá trình cố kết, bản thân nước và hạt đất coi
như ko ép co được.
✓Lớp đất chỉ bị ép co và thoát nước theo phương đứng
✓Tốc độ lún của đất chỉ phụ thuộc tốc độ thoát nước
trong đất.
✓Tính thấm nước của đất tuân theo ĐL Darcy.
✓Hs thấm & hs ép co của đất chịu nén là hằng số trong
quá trình cố kết thấm
39
4/8/2018
14
1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT
Xét 1 phân tố đất tại độ sâu z có thể tích 11dz
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
40
1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT
Vì đất BH nước, nước trong lỗ rỗng & hạt đất ko bị ép co ⇒
V.nước thoát ra khỏi phân tố đất trong khoảng thời gian dt
chính = độ giảm Vv của nó trong khoảng thời gian đó
áp dụng ĐL Darcy và quan hệ giữa các pha trong đất
Với
𝑞 +
𝜕𝑞
𝜕𝑧
𝑑𝑧 𝑑𝑡 − 𝑞𝑑𝑡 =
𝜕𝑉𝑟
𝜕𝑡
𝑑𝑡
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
𝐶𝑣 =
𝐾(1 + 𝑒𝑜)
𝑎𝛾𝑤
𝜕𝑢
𝜕𝑡
= 𝐶𝑣
𝜕2𝑢
𝜕𝑧2
41
1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT
Cv - hệ số cố kết (cm²/năm).
k - hệ số thấm (cm/năm).
a - hệ số ép co (cm²/N).
eo - hệ số rỗng tự nhiên.
w - trọng lượng riêng của nước (0,01 N/cm³).
NX: Cv tỷ lệ thuận với hệ số thấm k và tỷ lệ nghịch với hệ 
số ép co a ⇒ Cv đặc trưng cho mức độ cố kết của đất. Đất 
càng ít thấm, Cv càng bé. 
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
𝐶𝑣 =
𝐾(1 + 𝑒𝑜)
𝑎𝛾𝑤
42
4/8/2018
15
1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT
NX
Đất sét có tính dẻo thấp: Cv = 1*10
5 ÷ 6*104 cm2/năm
Đất sét có tính dẻo vừa : Cv = 6*10
4 ÷ 3*104 cm2/năm
Đất sét có tính dẻo cao : Cv = 3.10
4 ÷ 6*103 cm2/năm
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
𝐶𝑣 =
𝐾(1 + 𝑒𝑜)
𝑎𝛾𝑤
43
1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT
Đây là PT vi phân cố kết thấm 1 hướng của đất BH nước.
Kết hợp đk ban đầu & đk biên của bài toán ⇒ nghiệm riêng
AL nc lỗ rỗng u ở thời điểm t bất kỳ tại độ sâu z bất kỳ.
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
𝜕𝑢
𝜕𝑡
= 𝐶𝑣
𝜕2𝑢
𝜕𝑧2
44
1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT
Đk ban đầu:
Khi t = 0 , tại mọi z: u = p.
Khi t =  , tại mọi z: u = 0
Điều kiện biên:
Tại z = H với mọi t: q = 0
Tại z =0 với mọi t : u = 0
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
𝜕𝑢
𝜕𝑡
= 𝐶𝑣
𝜕2𝑢
𝜕𝑧2
4/8/2018
16
1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT
m - Số nguyên dương lẻ 1,3,5 ...
z - Độ sâu của điểm đang xét.
N - Nhân tố thời gian
H - Kc thoát nước lớn nhất.
➢ TH có 1 mặt thoát nc thì H = chiều dày lớp đất.
➢ TH có 2 mặt thoát nc thì H = 1/2 chiều dày lớp đất
t - Thời gian cố kết.
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
(6.25)
46
Example 1
Một tầng đất sét BH nước dày 5m nằm trên tầng đá ko
thấm. Trên tầng sét là lớp cát mỏng chịu tải trọng thẳng
đứng phân bố đều liên tục p = 200 kN/m². Cho biết chỉ
tiêu cơ lý của tầng sét như sau:
Hệ số thấm k = 1,4 cm/năm; hệ số rỗng ban đầu eo =
0,80; hệ số ép co a = 0,00183 cm²/N.
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
Hãy tính và vẽ biểu đồ phân bố AL nước lỗ rỗng u theo
chiều sâu của tầng sét ở thời điểm sau khi td tải trọng p 6
tháng
Yêu cầu:
47
VD1
Áp lực nước lỗ rỗng U(z,t) tại độ sâu z bất kỳ
(chỉ lấy 1 số hạng đầu của chuỗi, tức là lấy m =1) 
Trong đó: P = 200 kN/m2; H = 5m; 
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
48
4/8/2018
17
VD1
Nhân tố thời gian:
Hệ số cố kết Cv
Trong đó: a = 0,00183 cm²/N = 1,83 cm²/kN.
n = 10 kN/m³ = 10
-5 kN/cm³
k = 1,4 cm/năm
eo = 0.8
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
49
VD1
Nhân tố thời gian:
⇒ áp lực nước lỗ rỗng u(z,t)
Tính với z = 0,00H ; 0,25H ; 0,50H ; 0,75H ; H
z 0,00 0,25H 0,50H 0,75H H
uz,t( kN/m²) 0,00 49,39 91,18 119,17 129,00
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
50
VD1
Trên hình, diện
tích abc là biểu
đồ phân bố AL
nước lỗ rỗng uz,t
và diện tích
aedc là biểu đồ
phân bố áp lực
nén 𝜎’zt
I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi
51
4/8/2018
18
II. Tính độ lún theo thời gian
52
C8. LÚN CỦA NỀN ĐẤT
II. Tính độ lún theo thời gian
1. Độ cố kết của đất nền
Tỷ số giữa độ lún ở thời điểm t nào đó trong quá trình đang
lún (St) và độ lún ở thời điểm quá trình lún đã kết thúc (S),
ký hiệu là Qt.
𝑸𝒕 =
𝑺𝒕
𝑺
𝑺𝒕 = 𝑸𝒕𝑺
Trong đó:
(6.27) (6.28)
(a) (b)
Thay (a) và (b) vào (6.27)
53
1. Độ cố kết của đất nền
(6.29)
Đây là CT cơ bản thường dùng để XĐ độ cố kết của nền đất
Là diện tích của biểu đồ AL nước lỗ rỗng
abc và biểu đồ ứs hiệu quả aedc trên hình
6-12 ở thời điểm t.
Diện tích biểu đồ ứs tổng aedb trên hình 6-12 ở thời
điểm t =  (là thời điểm quá trình cố kết đã chấm dứt).
54
4/8/2018
19
Nhận xét
Qt phụ thuộc tỷ số của diện tích biểu đồ AL nước lỗ rỗng
abc & biểu đồ ứs tổng aedb. Rõ ràng Qt tăng theo t cố kết,
từ Qt = 0 ở thời điểm t = 0 → Qt = 1 ở thời điểm t = 
Vậy Qt biểu thị mức độ hoàn thành quá trình chuyển hoá
AL nước lỗ rỗng thành ứs hiệu quả trong quá trình cố kết
Nếu biết biểu đồ AL nước lỗ rỗng & ứs hiệu quả, đk thoát
nước và tính chất của đất nền thì dễ dàng ⇒ độ cố kết Qt
và nhờ đó sẽ tính được St theo công thức (6.28).
1. Độ cố kết của đất nền
55
Nhận xét
Trong thực tế XD, trên cơ sở phân tích tính chất và
đk thoát nước 1 hướng của đất nền, đặc điểm của
tải trọng CT và tình hình phân bố ứs trong đất có thể
phân ra 5 TH cố kết cơ bản sau đây của bài toán cố
kết 1 hướng.
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
56
2.1 Trường hợp 0 (TH-0)
Đất nền đồng chất đã cố kết
ổn định dưới td của trọng
lượng bản thân, chiều dày
nền đất tương đối mỏng, kích
thước đáy móng CT tương đối
lớn.
Ứs ép co do tải trọng ngoài
gây ra trong đất phân bố đều
theo chiều sâu
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
57
4/8/2018
20
2.1 Trường hợp 0 (TH-0)
Thay (6.25) vào (6.29) rồi lấy
tích phân:
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
Vì chuỗi (6.30) hội tụ nhanh (N
lớn) nên chỉ cần lấy 1 số hạng
đầu cũng đủ chính xác)
(6.30)
Với
(6.31)
(6.26)
𝑄𝑡𝑜 = 1 −
8
𝜋2
𝑒−𝑁
Nhận xét
Từ CT(6-26) ⇒ đk để 2 lớp đất nền đạt độ cố kết như
nhau là nhân tố time N phải bằng nhau:
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
N1 = N2
59
Hay
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
(6.32)
CT (6-32) cho thấy tỷ số thời gian cố kết = bình phương tỷ số
k/c thoát nước max. Với đk thoát nước 1 mặt, kc thoát nc
max H1, H2 cũng chính là chiều dày của lớp đất nền.
60
4/8/2018
21
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
Khi xét tới số mặt thoát nước (hình 6.14c), đất nền thoát
nước hai mặt nên k/cách thoát nước max chỉ bằng H2/2,
do đó (6.32) trở thành:
Rõ ràng thời gian cố kết t2 của lớp đất nền thoát nước 2
mặt chỉ bằng 1/4 thời gian cố kết t1 của đất nền có cùng
chiều dày nhưng chỉ thoát nước 1 mặt.
61
2.2 Trường hợp 1 (TH-1)
Đất nền là loại trầm tích mới chưa
ổn định dưới td của trọng lượng bản
thân. Biểu đồ phân bố ứs ép co
trong nền theo chiều sâu có dạng
tam giác, với cạnh đáy ở mặt ko
thấm
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
Độ cố kết của đất nền đc tính theo:
62
2.3 Trường hợp 2 (TH-2)
Đất nền đã hoàn thành quá trình cố kết
dưới td của trọng lượng bản thân.
Chiều dày lớp đất nền tương đối lớn,
k.thước đáy móng tương đối bé. Phân
bố ứs ép co trong nền do tải trọng
ngoài p gây ra có dạng tam giác giảm
dần theo chiều sâu.
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
Độ cố kết của đất nền
(6.36)
63
4/8/2018
22
NX
Cho phép dùng nguyên lý cộng td các biểu đồ phân bố ứs
ép co để XĐ độ lún của nền trong quá trình cố kết.
Theo nguyên lý đó, xem độ lún St2 ở thời điểm t của TH-2
(hình 6.13c) tương đương với hiệu số độ lún của TH-0 &
TH-1 ở thời điểm đó, tức là: St2 = Sto - St1
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
Qt2 = 2Qto - Qt1 
64
2.4 Trường hợp 3 (TH-3)
Đất nền cố kết chưa hoàn toàn dưới
td của trọng lượng bản thân. Biểu
đồ ưs ép co do tải trọng ngoài gây
ra trong nền phân bố đều hoặc
phân bố hình thang với đáy lớn ở
mặt ko thoát nước, đáy bé ở mặt
thoát nước. Theo nguyên lý cộng td,
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
St3 = Sto + St1
65
Qt3.S3 = Qto.So + Qt1.S1
66
2.4 Trường hợp 3 (TH-3)
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
Qt3.S3 = Qto.So + Qt1.S1
Với
’z _ ứs ép co ở mặt thoát nước.
”z _ ứs ép co ở mặt không thoát nước
4/8/2018
23
2.5 Trường hợp 4 (TH-4)
Đất nền đã cố kết ổn định dưới td của
trọng lượng bản thân. Chiều dày lớp
đất nền ko lớn. Biểu đồ phân bố ứs ép
co do tải trọng ngoài gây ra trong nền
có dạng hình thang với đáy lớn ở mặt
thoát nước, đáy bé ở mặt ko thoát
nước . Theo nguyên lý cộng td:
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
St4 = Sto - St1
67
NX
KQ n.cứu cho thấy Qt là 1 hàm số của nhân tố time N
và . Để tiện T” thường lập bảng trị số N và Qt cho 5
TH cố kết cơ bản ( với các  ≠) để tra cứu. KQ T” cho ở
Bảng 6.1.
Trên đây là những TH cố kết cơ bản trong đk thoát
nước 1 mặt. Nếu gặp TH thoát nước 2 mặt có thể đưa
về trường hợp 0 (TH-0) để T”. Nhưng lúc đó k/cách
thoát nước max chỉ lấy bằng nửa chiều dày lớp đất, tức
là H/2. (Hình 6.15).
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
68
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
TH Khi có hai mặt thoát nước
4/8/2018
24
NX
Trong TH đất nền có 2 lớp I & II 6.16 thì tiến hành T” độ cố kết Qt và độ
lún St cho các lớp riêng rẽ sau đó cộng KQ với nhau. Khi T” cần lưu ý lớp
I là TH thoát nước 1 mặt và thoát ở mặt đáy lớp do đó cần T” theo TH-3.
Còn lớp II là TH thoát nước 2 mặt cần T” theo TH-0.
2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản
Thực tế thường gặp hai dạng bài toán sau khi tính toán
độ lún của nền theo thời gian
Bài toán thứ nhất: Cho biết thời gian t, yêu cầu tính độ
cố kết Qt và độ lún St.
Bài toán thứ 2: Cho biết độ cố kết Qt hoặc độ lún St, yêu
cầu xác định thời gian t cần thiết để đất nền đạt được độ
cố kết hoặc độ lún nói trên.
2. Tính toán độ lún theo thời gian
71
Bài toán thứ nhất: Cho biết thời gian t, yêu cầu tính độ
cố kết Qt và độ lún St.
B1: Tính hệ số cố kết Cv;
B2: Tính nhân tố thời gian N.
B3: Xác định trường hợp cố kết cơ bản hoặc trị số α
B4: Tính Qt theo các công thức tương ứng hoặc tra bảng
theo N và α
B5: Tính độ lún St.
2. Tính toán độ lún theo thời gian
72
4/8/2018
25
Bài toán thứ hai: Cho biết độ cố kết Qt hoặc độ lún St,
yêu cầu xác định thời gian t cần thiết để đất nền đạt
được độ cố kết hoặc độ lún nói trên
B1: Tính độ cố kết Cv
B2: Xác định trường hợp cố kết cơ bản hoặc trị số α
B3: Tra Bảng 6.1 XĐ nhân tố thời gian N nhờ Qt và α
B5: Tính thời gian t từ N tra đc.
2. Tính toán độ lún theo thời gian
73
VD6.6
Nền đất sét BH nước dày 10m nằm trên tầng đá ko thấm nước. 
Mặt nền chịu tải trọng phân bố cục bộ p = 235,4 kN/m², ứs ép co do 
tải trọng p gây ra trong nền có dạng phân bố như hình.
Cho các đặc trưng cơ lý đất nền:
Hệ số rỗng ban đầu e1 = 0,8.
Hệ số ép co a = 0,0025 cm²/N
Hệ số thấm k = 2,0 cm/năm.
Hãy xác định:
1. St sau t = 1 năm td tải trọng p.
2. Thời gian t cần thiết để Qt = 0,75.
3. Nếu tầng dưới cũng là tầng thoát nước, hỏi sau 1 năm St = ?
4. Đổi tầng thoát nước xuống dưới, tính St sau 1 năm đặt tải?
2. Tính toán độ lún theo thời gian
1. Xác định độ lún St
a. Xác định độ lún ổn định S:
2. Tính toán độ lún theo thời gian
Trong đó
75
4/8/2018
26
76
1. Xác định độ lún St
a. Xác định St
2. Tính toán độ lún theo thời gian
Đây là TH-4
Qt XĐ đc nhờ tra bảng 6.1 với N =0,36 &  = 1,5 ⇒ Qt = 0,465
St = Qt.S = 0,46527,3 = 12,7 cm.
1. Xác định độ lún St
b. Tính thời gian t cần thiết để đất nền đạt độ cố kết Qt =
0,75.
2. Tính toán độ lún theo thời gian
a. Xác định N
N xác định nhờ tra bảng 6.1 với Qt = 0,75 và  = 1,5 nhận
được N = 1,13
b. Tính t
77