Bài tập Địa chất công trình - Phân tích mẫu đất và tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật | Trường đại học kiến trúc Hà Nội

lOMoARcPSD| 58854646
Bài tập Câu 1:
Một mẫu đất có độ ẩm tự nhiên w = 35.8%; giới hạn chảy wL = 36.5%; giới hạn dẻo wp =
21.4%; khối lượng thể tích tự nhiên o = 1.64g/cm3; khối lượng riêng s = 2.69g/cm3. Hãy: a)
Xác định tên và trạng thái của đất?
b) Tính hệ số rỗng tự nhiên (eo) và độ bão hòa (Sr) của đất?
c) Xác định khối lượng thể tích bão hoà ( sat) và trọng lượng thể tích của đất khi ở dưới nước ( )? Câu 2:
Một mẫu đất nguyên dạng có thể tích là 120cm3, khối lượng của đất ẩm là 0.188kg. Mẫu đất
này sau khi được sấy khô bằng tủ sấy ở nhiệt độ 105 C thì khối còn lại là 0.138kg. Kết quả thí
nghiệm các chỉ tiêu khác của đất như sau: Khối lượng riêng của đất s = 2.71g/cm3; Giới hạn
chảy WL = 40.3%; Giới hạn dẻo WP = 25.6%. Xác định: a) Tên và trạng thái của mẫu đất thí nghiệm?
b) Nếu đem mẫu đất trên làm thí nghiệm nén chặt sao cho đất đạt tới khối lượng thể tích khô
d = 1.32g/cm3. Hỏi khi đó độ lỗ rỗng của đất giảm đi một lượng bằng bao nhiêu? Câu 3:
Một mẫu đất có khối lượng riêng s = 2.71g/cm3, độ lỗ rỗng n = 48%, và độ ẩm tự nhiên w = 25%.
a) Xác định hệ số rỗng tự nhiên (eo) và khối lượng thể tích tự nhiên ( o) của đất?
b) Hỏi cần thêm vào 12m3 mẫu đất này một lượng nước là bao nhiêu để đất đạt trạng thái bão
hòa hoàn toàn? Câu 4:
Kết quả thí nghiệm của một mẫu đất như sau: Độ ẩm tự nhiên w = 26.3%; khối lượng thể tích
tự nhiên o = 1.86g/cm3; khối lượng riêng s = 2.69g/cm3; giới hạn chảy wL = 25.1%, giới hạn
dẻo wP = 19.6%. Hãy xác định:
a) Gọi tên và xác định trạng thái của đất?
b) Khối lượng thể tích khô ( d) và hệ số số rỗng (eo)của đất?
b) Độ bão hoà (Sr) và khối lượng thể tích bão hoà ( sat) của đất? Câu 5:
Lấy một mẫu đất ở trạng thái tự nhiên có thể tích V = 80cm3 đem cân được khối lượng m =
158g. Sau khi sấy khô hoàn toàn mẫu đất và đem cân lại được khối lượng 128g. Biết khối lượng
riêng của đất s = 2.71g/cm3. Hãy xác định: lOMoARcPSD| 58854646
a) Độ ẩm tự nhiên (w) và độ bão hòa (Sr) của đất?
b) Khối lượng thể tích tự nhiên ( o) và khối lượng thể tích khô ( d) của mẫu đất?
b) Độ lỗ rỗng (n) và hệ số rỗng ban đầu (eo) của đất? Câu 6:
Để đánh giá độ chặt tương đối của một mẫu đất cát người ta dùng khuôn đầm nén tiêu chuẩn
có thể tích V = 1000cm3, khối lượng mẫu đất m = 3255g, kết quả thí nghiệm như sau: -
Khối lượng khi cát ở trạng thái chặt nhất (khuôn + cát + nước) là 5000g tương ứng với độ ẩm 15.5%; -
Khối lượng khi cát ở trạng thái xốp nhất (khuôn + cát + nước) là 4765g tương ứng với độ ẩm 20.6%;
Hãy xác định độ chặt tương đối (ID) của mẫu đất cát trên? Biết cát có hệ số rỗng tự nhiên eo
= 0.788 và khối lượng riêng s = 2.67g/cm3. Câu 7:
Thể tích của một mẫu đất cát ở trạng thái tự nhiên là 82cm3, ở trạng thái xốp nhất là 99cm3 và
chặt nhất là 72cm3. Biết rằng khối lượng của mẫu đất sau khi đã sấy khô là 100g và khối lượng
riêng của cát là s = 2.69g/cm3. Hãy:
a) Xác định hệ số rỗng tự nhiên (eo) của đất?
b) Xác định độ chặt tương đối (ID) của đất? Câu 8:
Một mẫu đất sét có chiều cao ban đầu Ho = 3.0cm, diện tích tiết diện ngang F = 45cm2. Khối
lượng riêng của đất s = 2.71g/cm3. Tiến hành thí nghiệm nén một trục không nở hông với các
cấp áp lực nén lần lượt là P1 = 1.0 kG/cm2, P2 = 2.0 kG/cm2 và P3 = 3.0 kG/cm2 mẫu đất bị biến
dạng tương ứng là h1 = 1.76mm, h2 = 2.72mm và h3 = 3.13mm. Mẫu đất sau thi nén xong
được đem sấy khô và cân được 177g. Hãy:
a) Xác định hệ số rỗng tự nhiên (eo) và các hệ số rỗng tương ứng các cấp áp lực nén? (1.75 đ)
b) Xác định hệ số nén lún và mô đun biến dạng của mẫu đất ở cấp áp lực nén từ 1.5 đến 2.5
kG/cm2? Lấy mk = 1, = 0.40. (1.25 đ) Câu 9:
a) Thí nghiệm mẫu đất sét cho kết quả: khối lượng thể tích tự nhiên o = 1.88g/cm3; khối
lượng riêng s = 2.71g/cm3, độ ẩm tự nhiên w = 21.5%. Xác định khối lượng thể tích khô ( d)
và hệ số rỗng tự nhiên (eo) của đất?
b) Kết quả thí nghiệm nén một trục không nở hông mẫu đất trên như sau: Áp lực nén P (kPa) 100 200 300
Biến dạng thẳng đứng h (cm) 0.173 0.204 0.224 lOMoARcPSD| 58854646
Hãy xác định hệ số rỗng của đất tương ứng với từng cấp áp lực nén? Hệ số nén lún và mô
đun biến dạng của đất khi nén mẫu đất ở cấp áp lực từ 100 đến 200kPa? Biết chiều cao ban đầu
của mẫu đất là Ho = 2.5cm, lấy mk = 1; = 0.40. Câu 10:
Kết quả thí nghiệm cắt phẳng trực tiếp trên máy cắt ứng biến một mẫu đất với 3 cấp áp lực nén như sau: -
P1 = 1.0kG/cm2 cho lực cắt lớn nhất T1 = 21.4kG; -
P2 = 2.0kG/cm2 cho áp lực cắt lớn nhất T2 = 35.7kG; - P3 =
3.0kG/cm2 cho áp lực cắt lớn nhất T3 = 44.6kG. Biết đường kính của mẫu
đất khi cắt 6.18cm. Hãy:
a) Vẽ đường biểu diễn sức chống cắt của đất?
b) Xác định các chỉ tiêu đặc trưng cho sức chống cắt của đất? Câu 11:
Một tầng chứa nước là lớp cát hạt mịn dày 7.0m, có mực nước ổn định ở cao trình + 0.0m.
Nóc của tầng chứa nước là lớp sét cách nước dày 1.2m, cao trình mặt lớp + 2.5m. Đáy của tầng
chứa nước là lớp đá cách nước. Để hạ thấp mực nước ở vị trí A cách tim hố khoan 2.0m người
ta bố trí một giếng khoan hút nước có đường kính 250mm với ống lọc đường kính 250mm, chiều
dài ống lọc là 6.5m, đáy ống lọc cắm sâu vào lớp đá cách nước 0.5m. Biết rằng, tầng chứa nước
có hệ số thấm K = 8m/ng.đ và khi hạ thấp mực nước ở giếng khoan xuống 1.6m thì mực nước ở
A tương ứng là 1.3m.
a) Vẽ hình thể hiện các thông số bài toán?
b) Xác định gần đúng bán kính ảnh hưởng khi mực nước tại A hạ xuống 1.3m?. Câu 12:
Một hố móng hình chữ nhật có chiều rộng a = 1.5m, dài b = 4.8m. Đáy hố móng được đặt
ngay tại bề mặt của lớp đất sét cách nước ở độ sâu 5.2m. Hố móng được đặt hoàn toàn trong lớp
đất cát pha chứa nước, mực nước cách mặt đất 1.8m; hệ số thấm của lớp cát pha K = 6.9m/ng.đ. Hãy:
a) Vẽ hình thể hiện các thông số của bài toán?
b) Xác định lưu lượng (Q) cần phải hút để có thể tháo khô hoàn toàn hố móng? Biết bán kính
ảnh hưởng khi hố móng khi được tháo khô hoàn toàn là R = 7.8m. Câu 13:
Một nền đất gồm 2 lớp: lớp đất sét dày 5.5m và lớp cuội sỏi nằm ngay bên dưới có bề dày
xem như vô hạn. Mực nước dưới đất nằm cách mặt đất 1.5m. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu vật
lý của lớp đất sét như sau: -
Độ ẩm tự nhiên w = 35.5%; - Khối lượng thể tích tự nhiên o = 1.77g/cm3 -
Khối lượng riêng s = 2.71g/cm3 Hãy:
a) Vẽ hình thể hiện các thông số của bài toán? lOMoARcPSD| 58854646
b) Tính khối lượng thể tích của đất khi nó ở trạng thái bão hòa nước và khối lượng thể tích
của đất khi nó nằm bên dưới mực nước dưới đất?
c) Đào một hố đào trong lớp thứ nhất, xác định chiều sâu lớn nhất của hố đào để không
xảy ra hiện tượng bùng nền đáy hố đào? Câu 14:
Địa tầng một khu vực xây dựng như sau: trên cùng là lớp cát hạt mịn dày 12.0m, ngay bên
dưới là tầng đá gốc không thấm nước. Mực nước dưới đất nằm cách mặt đất 2.0m. Để tiến hành
thí nghiệm bơm hút, người ta tiến hành khoan một giếng khoan trung tâm và thực hiện bơm hút
tới lưu lượng ổn định Q = 1.7 103cm3/s. Cách giếng trung tâm một khoảng lần lượt là 4.2m và
9.5m bố trí các giếng quan trắc mực nưới dưới đất có ký hiệu QS1 và QS2. Khi bơm hút tới lưu
lượng ổn định người ta thấy mực nước trong giếng khoan trung tâm hạ thấp một khoảng là 3.5m
thì mực nước tại các giếng quan trắc QS1 và QS2 hạ thấp một khoảng lần lượt là 1.3m và 0.5m. Hãy:
a) Vẽ hình thể hiện các thông số của bài toán?
b) Xác định hệ số thấm (K) của lớp đất cát hạt mịn? Câu 15:
Một lớp sỏi sạn chứa nước áp lực có chiều dày m = 25.8m phân bố ở độ sâu h = 5.0m bên
dưới mặt đất. Lớp sỏi sạn có hệ số thấm K = 66 m/ng.đ. Hãy:
a) Xác định lưu lượng đơn vị (q) của một giếng khoan bơm hút có đường kính d = 0.2m khi
trị số hạ thấp mực nước trong trong giếng s = 4.4m?
b) Để đạt được lưu lượng bơm hút Q = 20l/s thì cần hạ thấp mực nước trong giếng một lượng là bao nhiêu?