Giáo trình Cơ học đất - Trường Đại học Lâm nghiệp

- 
- 
0.00 
0.05 
0.13 
0.16 
0.15 
0.14 
0.11 
0.10 
0.06 
0.03 
- 
- 
- 
0.00 
0.00 
0.02 
0.04 
0.07 
0.10 
0.13 
0.14 
0.13 
0.12 
0.11 
0.10 
- 
0.00 
0.07 
0.12 
0.14 
0.13 
0.12 
0.09 
0.07 
0.03 
0.02 
- 
- 
- 
0.00 
0.01 
0.04 
0.07 
0.10 
0.10 
0.10 
0.10 
0.07 
0.05 
- 
- 
- 
0.00 
0.00 
0.00 
0.02 
0.03 
0.04 
0.07 
0.08 
0.10 
0.10 
0.09 
- 
- 
0.00 
0.04 
0.07 
0.10 
0.13 
0.11 
0.09 
0.08 
0.04 
0.03 
- 
- 
- 
0.00 
0.00 
0.02 
0.04 
0.05 
0.07 
0.08 
0.08 
0.07 
0.05 
- 
- 
- 
b
z b
x
b
z b
x
198 
Bảng 3.7. Bảng giá trị hệ số k1t dùng cho tải trọng hình băng phân bố tam giác 
-1.5 
-1.0 
-0.5 
0 
0.25 
0.50 
0.75 
1.0 
1.5 
2.0 
2.5 
0 
0.25 
0.50 
0.75 
1.00 
1.5 
2 
3 
4 
5 
6 
0 
- 
0.002 
0.006 
0.014 
0.020 
0.032 
0.050 
0.051 
0.047 
0.041 
0 
- 
0.003 
0.016 
0.025 
0.048 
0.061 
0.064 
0.060 
0.052 
0.041 
0 
0.001 
0.023 
0.042 
0.061 
0.096 
0.092 
0.080 
0.067 
0.057 
0.050 
0 
0.075 
0.127 
0.153 
0.159 
0.145 
0.127 
0.096 
0.075 
0.059 
0.051 
0.250 
0.256 
0.263 
0.248 
0.223 
0.178 
0.146 
0.103 
0.078 
0.062 
0.052 
0.500 
0.480 
0.410 
0.335 
0.275 
0.200 
0.155 
0.104 
0.085 
0.063 
0.053 
0.075 
0.643 
0.477 
0.361 
0.279 
0.202 
0.163 
0.108 
0.082 
0.063 
0.053 
0.500 
0.424 
0.353 
0.293 
0.241 
0.185 
0.153 
0.104 
0.075 
0.065 
0.053 
0 
0.015 
0.056 
0.108 
0.129 
0.124 
0.108 
0.090 
0.073 
0.061 
0.050 
0 
0.003 
0.017 
0.024 
0.045 
0.062 
0.069 
0.071 
0.060 
0.051 
0.050 
0 
0 
0.003 
0.009 
0.013 
0.014 
0.050 
0.050 
0.049 
0.047 
0.045 
Bảng 3.8. Bảng tra giá trị hệ số k2t và k3t dùng cho tải trọng hình băng phân bố tam giác 
-1.00 
-0.75 
-0.50 
-0.25 
0.00 
0.25 
0.50 
0.75 
0.00 
K2t 
K3t 
0.006 
0.000 
0.015 
-0.001 
0.467 
-0.313 
0.718 
0.009 
0.487 
0.010 
0.249 
0.010 
0.026 
0.005 
0.005 
0.000 
0.1 
K2t 
K3t 
0.054 
-0.008 
0.132 
-0.034 
0.321 
-0.272 
0.452 
0.040 
0.37 
0.075 
0.233 
0.078 
0.116 
0.014 
0.049 
0.008 
0.2 
K2t 
K3t 
0.097 
-0.028 
0.0186 
-0.091 
0.230 
-0.231 
0.259 
0.016 
0.0269 
0.108 
0.219 
0.129 
0.146 
0.075 
0.084 
0.025 
0.4 
K2t 
K3t 
0.128 
-0.071 
0.160 
-0.139 
0.127 
-0.167 
0.099 
-0.020 
0.130 
0.104 
0.148 
0.138 
0.142 
0.108 
0.114 
0.060 
0.6 
K2t 
K3t 
0.116 
-0.093 
0.0112 
-0.132 
0.074 
-0.122 
0.046 
-0.025 
0.065 
0.077 
0.096 
0.123 
0.114 
0.112 
0.108 
0.080 
x
b
b
z
b
x
b
z
199 
Bảng 5.1. Bảng giá trị hệ số  
Hình dáng móng 
Lún tại chu 
vi 
Lún tại tâm 
Lún bình 
quân 
Lún của 
móng tuyệt 
đối cứng 
c 0 m CONST 
Hình tròn 0.64 1.00 0.85 0.79 
Hình vuông (L/B = 1) 1/20 1.12 0.95 0.88 
Hình chữ nhật với (L/B 
=)1.5 
2.0 
3.0 
4.0 
5.0 
6.0 
7.0 
8.0 
9.0 
10 
20 
30 
40 
50 
100 
1/20 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
1.36 
1.53 
1.78 
1.96 
2.10 
2.23 
2.33 
2.42 
2.49 
2.53 
2.95 
3.23 
3.42 
3.54 
4.00 
1.15 
1.30 
1.53 
1.70 
1.83 
1.96 
2.04 
2.12 
2.19 
2.25 
2.64 
2.88 
3.07 
3.22 
3.69 
1.08 
1.22 
1.44 
1.61 
1.72 
- 
- 
- 
- 
2.12 
- 
- 
- 
- 
- 
200 
Bảng 5.2. Bảng giá trị hệ số k trong công thức Iêgorov (= 0.3) 
b
z
Trị số K 
Móng vuông 5.1
b
L
 2.0
L
b
 3.0
L
b
 5.0
L
b
 
Móng hình 
băng 
0.0 
0.1 
0.2 
0.3 
0.4 
0.5 
0.6 
0.7 
0.8 
0.9 
1.0 
1.1 
1.2 
1.3 
1.4 
1.5 
1.6 
1.7 
1.8 
1.9 
2.0 
2.5 
0.000 
0.050 
0.100 
0.150 
0.200 
0.250 
0.299 
0.342 
0.381 
0.415 
0.446 
0.474 
0.499 
0.522 
0.542 
0.560 
0.577 
0.592 
0.606 
0.618 
0.630 
0.67 
0.000 
0.050 
0.100 
0.150 
0.200 
0.250 
0.299 
0.349 
0.395 
0.437 
0.476 
0.511 
0.543 
0.573 
0.601 
0.625 
0.647 
0.668 
0.688 
0.706 
0.722 
0.78 
0.000 
0.050 
0.100 
0.150 
0.200 
0.250 
0.299 
0.349 
0.397 
0.442 
0.484 
0.524 
0.561 
0.595 
0.626 
0.655 
0.682 
0.707 
0.730 
0.752 
0.773 
0.85 
0.000 
0.050 
0.100 
0.150 
0.200 
0.250 
0.299 
0.349 
0.397 
0.442 
0.484 
0.525 
0.566 
0.604 
0.640 
0.674 
0.706 
0.736 
0.764 
0.791 
0.816 
0.92 
0.000 
0.050 
0.100 
0.150 
0.200 
0.250 
0.299 
0.349 
0.397 
0.442 
0.484 
0.525 
0.566 
0.604 
0.640 
0.674 
0.708 
0.741 
0.722 
0.804 
0.830 
0.95 
0.000 
0.052 
0.104 
0.156 
0.208 
0.260 
0.311 
0.362 
0.442 
0.462 
0.511 
0.560 
0.605 
0.643 
0.687 
0.756 
0.763 
0.798 
0.831 
0.862 
0.900 
1.0 
201 
Bảng 5.3. Bảng giá trị Qt khi tra theo N 
Qt 
Trị số N ứng với 
Qt 
Trị số N ứng với 
Sơ đồ 0 Sơ đồ 1 Sơ đồ 2 Sơ đồ 0 Sơ đồ 1 Sơ đồ 2 
0.05 
0.10 
0.15 
0.20 
0.25 
0.30 
0.35 
0.40 
0.45 
0.50 
0.005 
0.02 
0.04 
0.08 
0.12 
0.17 
0.24 
0.31 
0.39 
0.49 
0.06 
0.12 
0.18 
0.25 
0.31 
0.39 
0.47 
0.55 
0.63 
0.73 
0.002 
0.005 
0.01 
0.02 
0.04 
0.06 
0.09 
0.13 
0.18 
0.29 
0.55 
0.60 
0.65 
0.70 
0.75 
0.80 
0.85 
0.90 
0.95 
1.00 
0.59 
0.71 
0.84 
1.00 
1.18 
1.40 
1.69 
2.09 
2.80 
0.84 
0.95 
1.10 
1.24 
1.42 
1.64 
1.93 
2.35 
3.17 
0.32 
0.42 
0.54 
0.69 
0.88 
1.08 
1.36 
1.77 
2.54 
Bảng 5.. Bảng giá trị J và J: 
Trường hợp 0 – 1 Trường hợp 0 - 2 
 J  J’ 
0 
0.1 
0.2 
0.3 
0.4 
0.5 
0.6 
0.7 
0.8 
0.9 
1.0 
1.00 
0.84 
0.69 
0.56 
0.46 
0.36 
0.27 
0.19 
0.12 
0.06 
0.00 
1.0 
1.5 
2.0 
3.0 
4.0 
5.0 
6.0 
7.0 
8.0 
9.0 
10 
1.00 
0.83 
0.71 
0.55 
0.45 
0.39 
0.30 
0.25 
0.20 
0.17 
0.13 
202 
Bảng 6.1. Bảng tra giá trị pT trong công thức Xôcôlovxki 
TX

 5 10 15 20 25 30 35 40 
- 0.0 
- 0.5 
- 1.0 
- 1.5 
- 2.0 
- 2.5 
- 3.0 
- 3.5 
- 4.0 
- 4.5 
- 5.0 
- 5.5 
- 6.0 
6.49 
6.73 
6.95 
7.17 
7.38 
7.56 
7.77 
7.96 
8.15 
8.33 
8.50 
8.67 
8.84 
8.34 
9.02 
9.64 
10.20 
10.80 
11.30 
11.80 
12.30 
12.80 
13.32 
13.70 
14.10 
14.50 
11.0 
12.5 
13.8 
15.1 
16.2 
17.3 
18.4 
19.4 
20.5 
21.4 
22.4 
23.3 
24.3 
14.8 
17.9 
20.6 
23.1 
25.4 
27.7 
29.8 
31.9 
34.0 
36.0 
38.0 
39.9 
41.8 
20.7 
27.0 
32.3 
37.3 
41.9 
46.4 
50.8 
55.0 
59.2 
63.8 
67.3 
71.3 
75.3 
30.1 
43.0 
53.9 
64.0 
73.6 
85.9 
91.8 
101 
109 
118 
127 
135 
143 
46.1 
73.8 
97.1 
119 
140 
160 
179 
199 
218 
337 
256 
275 
293 
73.3 
139 
193 
243 
292 
339 
386 
342 
478 
523 
568 
613 
658 
203 
Bảng 6.2. Bảng giá trị A0, B0, C0 
 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 
A0 
B0 
C0 
1.7 
1.4 
11.7 
2.3 
5.3 
13.2 
3.0 
6.5 
15.1 
3.8 
8.0 
17.2 
4.9 
9.8 
19.8 
6.8 
12.3 
23.2 
8.0 
15.0 
25.8 
10.8 
19.3 
31.5 
14.3 
24.7 
38.0 
19.8 
32.6 
47.0 
26.2 
41.5 
55.7 
37.4 
54.8 
70.0 
50.1 
72.0 
84.7 
77.3 
98.7 
108.8 
140.3 
137.2 
141.2 
159.6 
195.0 
187.5 
Bảng 6.3. Bảng giá trị AK, BK, CK 
 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 
AK 
BK 
CK 
4.1 
4.5 
12.8 
5.7 
6.5 
16.8 
7.3 
8.5 
20.9 
9.9 
10.8 
24.6 
14.0 
14.1 
29.9 
18.0 
18.6 
36.4 
25.3 
24.8 
45.0 
34.6 
32.8 
55.4 
48.8 
45.5 
71.5 
69.2 
64.0 
93.6 
97.0 
87.6 
120 
142 
127 
161 
216 
185 
219 
203
204 
Bảng 6.4. Bảng giá trị N , Nq , Nc 
’ NC Nq N ’ NC Nq N ’ NC Nq N 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
5.14 
5.38 
5.63 
5.90 
6.19 
6.49 
6.81 
7.16 
7.53 
7.92 
8.34 
8.80 
9.28 
9.81 
10.4 
11.0 
11.6 
1.00 
1.09 
1.20 
1.31 
1.43 
1.57 
1.72 
1.88 
2.06 
2.25 
2.47 
2.71 
2.97 
3.26 
3.59 
3.94 
4.34 
0.00 
0.00 
0.01 
0.03 
0.05 
0.09 
0.14 
0.19 
0.27 
0.36 
0.47 
0.60 
0.76 
0.94 
1.16 
1.42 
1.72 
17 
18 
19 
20 
21 
22 
23 
24 
25 
26 
27 
28 
29 
30 
31 
32 
33 
12.3 
13.1 
13.9 
14.8 
15.8 
16.9 
18.1 
19.3 
20.7 
22.3 
23.9 
25.8 
27.9 
30.1 
32.7 
35.5 
38.6 
4.77 
5.26 
5.80 
6.40 
7.07 
7.82 
8.66 
9.60 
10.7 
11.9 
13.2 
14.7 
16.4 
18.4 
20.6 
23.2 
26.1 
2.08 
2.49 
2.97 
3.54 
4.19 
4.96 
5.85 
6.89 
8.11 
9.53 
11.2 
13.1 
15.4 
18.1 
21.2 
24.9 
29.3 
34 
35 
36 
37 
38 
39 
40 
41 
42 
43 
44 
45 
46 
47 
48 
49 
50 
42.2 
46.1 
50.6 
55.6 
61.4 
67.9 
75.3 
83.9 
93.7 
105 
118 
134 
152 
174 
199 
230 
267 
29.4 
33.3 
37.8 
42.9 
48.9 
56.0 
64.2 
73.9 
85.4 
99.0 
115 
135 
159 
187 
222 
266 
319 
34.5 
40.7 
48.1 
56.9 
67.4 
80.1 
95.5 
114 
137 
165 
199 
241 
294 
359 
442 
548 
682 
205 
MỤC LỤC 
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................ 3 
Chương 1. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT ............................................. 5 
1.1. Sự hình thành và những đặc điểm chủ yếu của đất ........................................ 5 
1.1.2. Quá trình trầm tích và đặc điểm của đất trầm tích ................................................ 6 
1.1.3. Hoạt động phát triển của con người và sự hình thành một số loại đất đặc biệt .. 8 
1.2. Thành phần vật chất tạo thành đất.................................................................. 8 
1.3. Kết cấu và liên kết kết cấu của đất ............................................................... 15 
1.4. Các chỉ tiêu tính chất của đất ....................................................................... 17 
1.4.1. Trọng lượng thể tích ............................................................................................... 17 
1.4.2. Độ rỗng và hệ số rỗng ............................................................................................ 22 
1.4.3. Độ ẩm và độ bão hòa của đất ................................................................................ 22 
1.4.4. Một số công thức liên hệ ......................................................................................... 23 
1.5. Các chỉ tiêu trạng thái của đất ...................................................................... 23 
1.5.1. Độ chặt của đất rời (ID) .......................................................................................... 23 
1.5.2. Độ sệt của đất dính ................................................................................................. 26 
1.6. Đường cong cấp phối của đất ....................................................................... 27 
1.6.1. Thí nghiệm phân tích thành phần hạt .................................................................... 27 
1.6.2. Đường cong cấp phối ............................................................................................. 31 
1.7. Phân loại đất xây dựng ................................................................................. 34 
1.7.1. Phân loại đất theo TCVN 5747-1993 .................................................................... 34 
1.7.2. Phân loại đất theo các qui trình Liên Xô (cũ). ...................................................... 39 
Chương 2. CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT ................................. 45 
2.1. Tính chất chịu nén của đất ........................................................................... 45 
2.1.1. Thí nghiệm nén đất ở hiện trường (PBT - Plate Bearing Test) ........................... 45 
2.1.2.1. Trình tự thí nghiệm: ............................................................................................. 46 
2.2. Tính thấm nước của đất ................................................................................ 50 
2.2.1. Khái niệm................................................................................................................. 50 
2.2.2. Định luật thầm H.Darcy và phạm vi ứng dụng .................................................... 51 
2.2.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến tính thấm .................................................................. 53 
206 
2.2.4. Xác định hệ số thấm trong phòng .......................................................................... 54 
2.2.5. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi ....................................................................... 58 
2.3. Sức chống cắt của đất ................................................................................... 60 
2.3.1. Định luật A.Coulomb về sức chống cắt ................................................................. 60 
2.3.2. Thí nghiệm cắt trực tiếp (DST-Direct Shear Test) ................................................ 62 
2.3.3. Thí nghiệm cắt bằng máy nén ba trục (TCT - Triaxial Compression Test) ... 63 
2.3.4. Điều kiện cân bằng Morh – Rankine ..................................................................... 65 
2.3.5. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ chống cắt của đất ................................... 67 
2.3.6. Các phương pháp thí nghiệm và lựa chọn chỉ tiêu cường độ chống cắt của đất .. 68 
2.4. Tính đầm chặt của đất .................................................................................. 71 
2.4.1. Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn và quy luật chung của tính đầm chặt đất ......... 72 
2.4.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới tính đầm chặt đất và vài đặc điểm của đất đầm 
chặt ..................................................................................................................................... 76 
2.4.3. Hệ số đầm chặt đất ................................................................................................. 77 
Chương 3. XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT..........................................83 
3.1. Khái niệm chung .......................................................................................... 81 
3.2. Tính ứng suất trong đất do trọng lượng bản thân gây ra .............................. 82 
3.3. Phân bố ứng suất do tải trọng ngoài gây nên trong nền đồng nhất .............. 84 
3.3.1. Tác dụng của lực tập trung thẳng đứng ................................................................ 84 
3.3.2. Phân bố ứng suất trong trường hợp bài toán không gian .................................... 89 
3.3.3. Phân bố ứng suất trong trường hợp bài toán phẳng................................96 
Chương 4. DÒNG THẤM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN ỔN ĐỊNH 
KHỐI TRƯỢT ....................................................................................... 103 
4.1. Ứng suất trong đất khi có dòng thấm ......................................................... 103 
4.1.1. Ứng suất trung hòa và ứng suất hiệu quả trong đất trong điều kiện thủy tĩnh . 103 
4.1.2. Ứng suất hiệu quả do tác dụng của dòng thấm gây ra ...................................... 104 
4.1.2.1. Tác dụng của dòng thấm hướng xuống ............................................................ 104 
4.2. Lực thấm và biến hình thấm ....................................................................... 105 
4.2.1. Lực thấm ................................................................................................................ 105 
4.2.2. Biến hình thấm ...................................................................................................... 106 
207 
4.2.3. Những dạng biến hình thấm cơ bản .................................................................... 107 
4.2.4. Độ dốc thủy lực giới hạn ...................................................................................... 108 
4.3. Lưới thấm và ứng dụng để tính toán ổn định thấm .................................... 109 
4.3.1. Phương trình Laplace biểu diễn dòng thấm ổn định .......................................... 110 
4.3.2. Vẽ lưới thấm .......................................................................................................... 113 
4.3.3. Sử dụng lưới thấm để tính toán ổn định thấm của khối đất ............................... 118 
Chương 5. XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN CỦA NỀN CÔNG TRÌNH .................. 119 
5.1. Khái niệm chung ........................................................................................ 119 
5.2. Xác định độ lún ổn định của nền đất .......................................................... 121 
5.2.1. Phương pháp áp dụng trực tiếp ........................................................................... 121 
5.2.2. Phương pháp cộng lún từng lớp .......................................................................... 121 
5.2.3. Tính lún theo kết quả của lý thuyết đàn hồi ......................................................... 125 
5.3. Dự tính độ lún theo thời gian ..................................................................... 129 
5.3.1. Độ cố kết - QT (UT) ................................................................................................ 129 
5.3.2. Các trường hợp và sơ đồ thường gặp .................................................................. 131 
Chương 6. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN ĐẤT ...................... 137 
6.1. Khái niệm chung ........................................................................................ 137 
6.1.1. Các giai đoạn làm việc của nền đất ..................................................................... 137 
6.1.2. Định nghĩa về sức chịu tải .................................................................................... 138 
6.2. Xác định P0 theo lý thuyết hạn chế vùng biến dạng dẻo ............................ 139 
6.2.1. Thành lập công thức ............................................................................................. 139 
6.2.2. Lời giải của một số tác giả ................................................................................... 140 
6.3. Xác định Pgh theo lý luận cân bằng giời hạn .............................................. 142 
6.3.1. Thành lập hệ phương trình cơ bản ...................................................................... 142 
6.3.2. Lời giải của một số tác giả ................................................................................... 143 
Chương 7. ỔN ĐỊNH MÁI DỐC ............................................................ 152 
7.1. Vấn đề chung về ổn định mái dốc .............................................................. 152 
7.1.1. Phân loại các hiện tượng mất ổn định mái dốc .................................................. 152 
7.1.2. Nguyên nhân chung làm mất ổn định mái dốc ................................................... 154 
7.1.3. Các biện pháp nâng cao ổn định mái dốc ........................................................... 157 
208 
7.2. Tính toán ổn định mái đất........................................................................... 159 
7.2.1. Giới thiệu ............................................................................................................... 159 
7.2.2. Phân tích cho trường hợp đất có U = 0 ............................................................. 163 
7.2.3. Phương pháp phân mảnh ..................................................................................... 165 
Chương 8. ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN .................................... 171 
8.1. Các khái niệm cơ bản về tường chắn và áp lực đất lên tường chắn ........... 171 
8.1.1. Tường chắn đất ..................................................................................................... 171 
8.1.2. Khái niệm về áp lực đất ........................................................................................ 177 
8.2. Cân bằng dẻo và lý thuyết Rankine về áp lực đất ...................................... 180 
8.2.1. Lý thuyết Rankine về áp lực đất....183 
8.2.2. Đất dính thoát nước và không thoát nước..186 
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................191 
PHỤ LỤC BẢNG TRA .......................................................................... 192