BÀI TẬ P LỚ N MÔN HỌ C ĐỊ A CHẤ T CÔNG TRÌ NH
(Dành cho sinh viên ngành Xây dự ng - Trư ờ ng ĐH Kiế n Trúc Hà Nộ i)
Giả ng viên: ThS. Phan Tự Hư ớ ng
Yêu cầ u đố i vớ i sinh viên:
- Sinh viên thự c hiệ n bài tậ p theo số tư ơ ng ứ ng thứ tự trong danh sách lớ p.
- Phầ n tính toán các chỉ tiêu cơ
lý thự c hiệ n bằ ng thủ công (không dùng bả ng tính). Các chỉ
tiêu thí nghiệ m trự c tiế p đã có, yêu cầ u tính toán các chỉ tiêu còn lạ i (phầ n ô để trố ng) và gọ i tên
đấ t cùng vớ i trạ ng thái củ a nó.
- Phầ n tính toán và vẽ biể u đồ thành phầ n hạ t, biể u đồ thí nghiệ m nén 1 trụ c, biể u đồ thí
nghiệ m cắ t phẳ ng thự c hiệ n trên Excel (có tài liệ u hư ớ ng dẫ n).
1. Hư ớ ng dẫ n tính sứ c chị u tả i quy ư ớ c:
Sứ c chị u tả i quy ư ớ c là chỉ tiêu rấ t quan trọ ng trong việ c đánh giá về khả năng chị u tả i củ a
đấ t đá. So sánh vớ i tả i trọ ng truyề n xuố ng nề n đấ t và sứ c chị u tả i quy ư ớ c có thể sơ bộ xác
đị nh đư ợ c khả năng ổ n đị nh củ a nề n đấ t dư ớ i tả i trọ ng công trình. Việ c tính toán sứ c chị u tả i
quy ư ớ c R0 thư ờ ng phả i trả i qua nhiề u bư ớ c và dễ gặ p sai sót (chủ yế u do nhầ m lẫ n đơ n vị
tính). Công thứ c tính R0 như sau: R0 = (A.b + B.h).γ + C.D (kG/cm2) Trong đó: b, h
: Chiề u rộ ng, chiề u sâu chôn móng, quy ư ớ c b= h= 1 (m). γ
: Khố i lư ợ ng thể tích tự nhiên củ a đấ t (g/cm3). C
: Lự c dính kế t củ a đấ t (kG/cm2). ϕ
: Góc ma sát trong củ a đấ t (độ ).
A, B, D : Hệ số chuyể n đổ i, tính từ giá trị ma sát trong ϕ. 0.25π A A A = B = 1 + D = 1 + ϕ − 0.25 0.25 Tangϕ 1.57 Tangϕ 1
2. Hư ớ ng dẫ n tính Mô đun tổ ng biế n dạ ng:
Cũng có tầ m quan trọ ng như
sứ c chị u tả i quy ư ớ c, chỉ tiêu môđun tổ ng biế n dạ ng cho phép
đánh giá mứ c độ biế n dạ ng củ a đấ t đá dư ớ i tả i trọ ng củ a công trình. Từ chỉ tiêu này cho phép
tính toán độ lún củ a nề n đấ t dư ớ i tác dụ ng củ a công trình. 1 + e E 0 β 0 = m (kG/cm2) k a1−2 Trong đó: eo
: Hệ số rỗ ng tự nhiên củ a đấ t. β
: Hệ số phụ thuộ c vào biế n dạ ng ngang củ a từ ng loạ i đấ t đá, cụ thể như sau: β = 0.80 đố i vớ i cát.
β = 0.62 đố i vớ i sét pha.
β = 0.74 đố i vớ i cát pha. β = 0.40 đố i vớ i sét. a1-2
: Hệ số nén lún tư ơ ng ứ ng cấ p áp lự c P = 1 và 2 kG/cm2. mk
: Hệ số chuyể n đổ i môđun biế n dạ ng từ
trong phòng sang ngoài trờ i bằ ng cách sử
dụ ng thí nghiệ m nén tĩnh nề n ngoài hiệ n trư ờ ng, tra bả ng phụ thuộ c vào hệ số rỗ ng e0 và
độ sệ t IS. Trư ờ ng hợ p IS < 0.75 thì tra theo bả ng sau: mk Loạ i đấ t e =0.45 e= 0.55 e= 0.65 e= 0.75 e= 0.85 e= 0.95 e= 1.05 Cát pha 4.0 4.0 3.5 3.0 2.0 - - Sét pha 5.0 5.0 4.5 4.0 3.0 2.5 2.0 Sét - - 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5
Ghi chú: - Các giá trị trung gian đư ợ c xác đị nh theo phư ơ ng pháp nộ i suy 1 chiề u.
- Khi IS ≥ 1.00 thì lấ y mk = 1.0.
- Khi IS ≥ 0.75 thì lấ y mk = 1.5 (tôi đề nghị như vậ y).
3. Hư ớ ng dẫ n vẽ biể u đồ thành phầ n hạ t:
Biể u đồ thành phầ n hạ t thể hiệ n phầ n trăm tích luỹ các nhóm hạ t và đư ờ ng kính cỡ hạ t. Trụ c đư ờ ng kính cỡ
hạ t biể u thị bằ ng logarit. Phầ n trăm tích luỹ tính bằ ng phầ n trăm hàm lư ợ ng hạ t
nhỏ hơ n nó (lớ n nhấ t bằ ng 100%, nhỏ nhấ t bằ ng 0%). Chi tiế t phầ n vẽ biể u đồ thành phầ n hạ t
trong bài 5 củ a giáo trình Ứ ng dụ ng Excel trong Đị a chấ t công trình. (Yêu cầ u xây dự ng biể u đồ
và bả ng tính như hình ở dư ớ i). 2
4. Hư ớ ng dẫ n vẽ biể u đồ cắ t phẳ ng:
Biể u đồ cắ t phẳ ng thể hiệ n mố i tư ơ ng quan giữ a áp lự c nén khi cắ t (P) và ứ ng suấ t cắ t (τ). Trên cơ sở
củ a phư ơ ng pháp bình phư ơ ng bé nhấ t, chúng ta xây dự ng đư ợ c phư ơ ng trình
tư ơ ng quan tuyế n tính y = ax + b. Từ
đó yêu cầ u xác đị nh đư ợ c lự c dính kế t C và góc ma sát
trong ϕ bằ ng các hàm có sẵ n trong Excel. Giá trị sứ c kháng cắ t là cơ sở củ a việ c xác đị nh sứ c
chị u tả i quy ư ớ c tạ i mụ c 1. Chi tiế t nộ i dung này trong mụ c c, d (bài 5) củ a giáo trình Ứ ng dụ ng
Excel trong Đị a chấ t công trình. (Yêu cầ u xây dự ng biể u đồ và bả ng tính như hình ở dư ớ i). 3
5. Hư ớ ng dẫ n vẽ biể u đồ nén mộ t trụ c:
Biể u đồ nén mộ t trụ c thể hiệ n mố i quan hệ giữ a áp lự c nén (P) và hệ số rỗ ng (e), giữ a các
điể m đư ợ c nố i bằ ng đư ờ ng cong. Trên cơ sở
đó, chúng ta xác đị nh đư ợ c các hệ số nén lún a
tư ơ ng ứ ng vớ i nhữ ng khoả ng áp lự c. (Yêu cầ u xây dự ng biể u đồ và bả ng tính như hình ở dư ớ i).
Bài giả ng Ứ ng dụ ng Excel trong Đị a chấ t công trình có thể tả i trự c tiế p từ nguồ n tạ i đây:
http: / / www.giaiphapexcel.com/ forum/ showthread.php?3191-Cu% E1% BB% 91n-s% C3% A1ch-
Excel-c% C6% A1-b% E1% BA% A3n-v% C3% A0-% E1% BB% A9ng-d% E1% BB% A5ng-trong-
% C4% 90% E1% BB% 8Ba-ch% E1% BA% A5t-c% C3% B4ng-tr% C3% ACnh-ti% E1% BA% BFng-
Vi% E1% BB% 87t&p= 180892# post180892 4
Document Outline

• 1. Hướng dẫn tính sức chịu tải quy ước:
• 2. Hướng dẫn tính Mô đun tổng biến dạng:
• 3. Hướng dẫn vẽ biểu đồ thành phần hạt:
• 4. Hướng dẫn vẽ biểu đồ cắt phẳng:
• 5. Hướng dẫn vẽ biểu đồ nén một trục: