Bài giảng Cơ học đất - Chương 3: Ứng suất trong đất

Bài giảng Cơ học đất - Chương 3: Ứng suất trong đất cung cấp cho người học những kiến thức như: Các loại ứng suất trong đất và các giả thiết cơ bản để tính toán Nội Dung; Xác định ứng suất bản thân; Xác định áp suất đáy móng; Ứng suất tăng thêm trong nền công trình. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ học đất - Chương 3: Ứng suất trong đấtCHƯƠNG III: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT (STRESSES IN SOIL)Nội Dung§3.1. Các loại ứng suất trong đất và cácgiả thiết cơ bản để tính toán§3.2. Xác định ứng suất bản thân§3.3. Xác định áp suất đáy móng§3.4. Ứng suất tăng thêm trong nềncông trình 3§3.1. Các loại ứng suất trong đất và các giả thiết cơ bản để tính toánI. Các loại ứng suất trong đất 4I. Các loại ứng suất trong đất 5Trọng lượng bản thân đất Ứng suất trong đấtTải trọng công trình Để xét ổn định về cường độ & biến dạng củanền công trình, khối đắp (đê, đập…) & mái dốccần nghiên cứu & tính toán trạng thái ứng suấtsinh ra trong khối đất trước và sau khi xây dựngcông trìnhI. Các loại ứng suất trong đất 6Phân biệt:Ứng suất bản thân: Ứng suất do trọng lượng bảnthân của đất gây raỨng suất tăng thêm: Ứng suất trong đất do ápsuất đáy móng (tải trọng công trình) gây raChú ý KN áp suất đáy móng: Áp suất tại mặt tiếpgiáp giữa nền & đáy móng do tải trọng công trìnhtruyền xuống thông qua móngỨng suất thấm: Ứng suất trong đất do dòng thấmgây ra gọi là ứng suất thấm (ứng suất thủy động).II. Các giả thiết để tính toán II. Các giả thiết để tính toán 8 Trong cơ học đất, lý thuyết đàn hồi thường đượcdùng để nghiên cứu và tính toán quy luật phân bố ứngsuất trong đất (trừ ứng suất thấm). Do đất là môi trườngrời rạc, phân tán, không liên tục khi dùng lý thuyếtđàn hồi tính toán ứng suất đã đưa vào 1 số giả thiếtsau:+ Coi đất là 1 bán không gian vô hạn biến dạng tuyếntính (vật thể chỉ GH bởi 1 mp) còn vô hạn theo cácphương khác+ Đất là 1 vật thể liên tục, đồng nhất và đẳng hướng(VD sét dẻo hoặc cát chặt thuần nhất)+ Coi trạng thái ứng suất – biến dạng của đất là trạngthái lúc cố kết đã kết thúc§3.2. Xác định ứng suất bản thân 9I. Ứng suất bản thân trong nền đất 10I. Ứng suất bản thân trong nền đất 11Phân tích các giả thiết: Coi đất là 1 vật thể bán không gian vô hạnbiến dạng tuyến tính: khối đất có mặt giới hạn làmặt đất nằm ngang, chiều sâu & bên hông là vôhạn Trên mọi mặt phẳng thẳng đứng & nằm ngang,không tồn tại ứng suất cắt ( = 0), chỉ có thành phầnứng suất pháp (σx; σy; σz). Căn cứ vào tính đồng nhấtcủa nền, xét các TH sau:I. Ứng suất bản thân trong nền đất1. Trường hợp nền đồng chấtXét phân tố đất M cách mặt nền độ sâu z với cácthành phần ứng suất như hình. 12I. Ứng suất bản thân trong nền đất 131. Trường hợp nền đồng chấtσx, σy, σz được tínhnhư sau:σzđ =Trong đó:Ko: hệ số áp lực hông?o: hệ số nở hông M I. Ứng suất bản thân trong nền đất 14 1. Trường hợp nền đồng chấtHình 1: Quy luật phân bố ứng suất bản thân theo chiều sâu (đất nền đồng nhất, không phân lớp)I. Ứng suất bản thân trong nền đất 152. Trường hợp nền nhiều lớpTrong đó:Ko: hệ số áp lực hông?o: hệ số nở hôngI. Ứng suất bản thân trong nền đất 162. Trường hợp nền nhiều lớp Hình 2: Biểu đồ ứng suất bản thân TH nền gồm nhiều lớpI. Ứng suất bản thân trong nền đất 173. Trường hợp có mực nước ngầm trong nền Trong trường hợp đất nền có mực nước ngầm, cáctính toán ứng suất bản thân tương tự như trường hợp nềncó nhiều lớp và trọng lượng riêng của các lớp đất nằm dướimực nước ngầm được tính bằng trọng lượng riêng đẩy nổi(γ γ’ γsat- γwII. Ứng suất bản thân trong công trình đấtII. Ứng suất bản thân trong nền công trình đất 19Đặc điểm: phía hông công trình bị giới hạn với mái thượnglưu & hạ lưu nên biến dạng của mái đập và thân đập khácvới biến dạng của nền đập. Tuy nhiên khi tính toán, để đơngiản vẫn giả thiết ứng suất bản thân tại 1 điểm bất kỳ trongthân đập bằng trọng lượng cột đất phía trên điểm đóVD1 20Một bình chứa đất có khối lượng riêng bão hòa là 2.0 Mg/m3.Tính ứng suất tổng, trung hòa & hiệu quả tại cao trình A khi:(a) mực nước tại cao trình A(b) mực nước dâng lên đến cao trình B. ...