Thí nghiệm đất hiện trường và ứng dụng trong phân tích nền móng – Vũ Công Ngữ (KCNM0007)

Thí nghiệm đất hiện trường và ứng dụng trong phân tích nền móng, Tóm tắt nội dung:

Chương 1: Tóm tắt kiến thức địa lý kỹ thuật cơ bản

1.1.    CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ

1.1.1.  Tính chất vật lý

1.1.2.  Tính nén lún

1.1.2.1.         Độ lún cố kết thấm ổn định

1.1.2.2.         Độ lún cố kết thấm theo thời gian

1.1.2.3.         Độ lún tức thời

1.1.2.4.         Độ lún từ biến

1.1.2.5.         Hệ số nền

1.1.3.  Hệ số áp lực ngang tĩnh Ko

1.1.4.  Sức chống cắt của đất

1.1.4.1. Sức chống cắt của đất sét

1.1.4.2. Sức chống cắt của đất cát

1.1.5.  Tỷ số ứng suất chu trình (kháng chấn)

1.2.    TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT

1.2.1.  Tương quan giữa chỉ số dẻo PI với sức kháng cắt Su

1.2.2.  Tương quan với tính biến dạng của đất

1.2.2.1.         Tương quan giữa hệ số Poisson (nở hông) và (p, PI)

1.2.2.2.         Môđun không thoát nước của sét

1.2.2.3.         Chỉ số nén

1.2.3.  Hệ số áp lực ngang tĩnh Ko và hệ số quá cố kết OCR

1.2.3.1.         Hệ số quá cố kết OCR cùa cát

1.2.3.2.         Hệ số áp lực ngang’ tĩnh Ko và hệ số quá cố kết OCR cùa đất sét

1.2.3.3.         Nhận xét về giá trị Ko

1.2.4. Sức kháng cắt của đất

1.2.4.1.         Góc ma sát trong ọ của đất cát

1.2.4.2.         Sức kháng cắt của đất sét

1.3. TÓM TẮT SÚC CHỊU TẢI DỌC CỦA CỌC ĐƠN

1.3.1.  Thiết kế cọc theo ứng suất (hay sức chịu tải) cho phép

1.3.2.  Thiết kế cọc theo hệ số thành phần (LRFD – Load and Resistant Factor Design)

Chương 2: Thí nghiệm xuyên côn CPT (Thí nghiệm đất hiện trường)

2.1.    GIỚI THIỆU

2.1.1.  Nguyên lý

2.1.2.  Lịch sử CPT

2.2.    NỘI DUNG THÍ NGHIỆM CPT

2.2.1.  Các thành phần của thiết bị

2.2.2.  Chọn độ sâu mà xuyên có thể làm việc

2.2.3.  Thí nghiệm xuyên côn đo bằng cơ học (MCPT – Mechanical Cone Penetration Test)

2.2.4.  Thí nghiêm xuyên côn đo bằng điện ECPT (Electric Cone Penetration Test)

2.2.4.1.         Bão hoà vòng đá thấm trong CPTU

2.2.4.2.         Hiệu chỉnh sức kháng mũi trong CPTU

2.2.5.  Chuẩn hoá số đọc

2.2.6.  So sánh MCPT và ECPT

2.3.    UỚC TÍNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT DỰA TRÊN KẾT QUẢ CPT

2.3.1.  Các tính chất vật lý dựa trên kết quả CPT

2.3.1.1.         Phân loại đất dựa trên kết quả CPT

2.3.1.2.         Đánh giá trạng thái của đất dựa trên kết quả CPT

2.3.2.  Đánh giá tính thấm của đất dựa trên kết quả CPT

2.3.3.  Đánh giá tính biến dạng của đất dựa trên kết quả CPT

2.3.3.1.         Đánh giá môđun biến dạng cùa cát dựa trên kết quả CPT

2.3.3.2.         Đánh giá môđun đàn hồi (tức thời) của sét dựa trên kết quả CPT

2.3.3.3.         Đánh giá môđun biên dạng của sét dựa trên kết quả CPT

2.3.3.4.         Đánh giá môđun cắt dựa trên kết quả CPT

2.3.4.  Đánh giá hệ số áp lực ngang tĩnh Kovà hệ số quá cố kết OCR

2.3.4.1.         Đánh giá hệ số Ko của đất cát dựa trên kết quả CPT

2.3.4.2.         Đánh giá hệ số Ko và OCR của đất sét dựa trên kết quả CPT

2.3.5.  Đánh giá sức kháng cắt của đất dựa trên kết quả CPT

2.3.5.1.         Đánh giá sức kháng cắt của đất cát dựa trên kết quả CPT

2.3.5.2.         Đánh giá sức kháng cắt của đất sét dựa trên kết quả CPT

2.3.6.  Đánh giá tính biến loãng của đất cát dựa trên kết quả CPT

2.4.    ÚNG DỤNG TRỰC TIẾP KẾT QUẢ CPT VÀO THĨÊT KẾ MÓNG NÔNG

2.4.1.  Dự báo sức chịu tải của nền dựa trên kết quả CPT

2.4.1.1. Cách tính cùa Schmertmann (1978)

2.4.1.2.         Cách tính của Schmertmann dựa trên Terzaghi cho nền cát

2.4.1.3.         Cách tính của Meyerhof (1956) cho nền cát

2.4.1.4.         Cách tính của Tand, Funegard và Briaud (1986) cho nền sét

2.4.2.  Dự báo độ lún ổn định của móng dựa trên kết quả CPT

2.4.2.1.         Cách tính của Meyerhof cho nền cát

2.4.2.2.         Cách tính của Schmertmann cho nền cát

2.4.2.3.         Cách tính cùa Buisman và DeBeer cho nền cát

2.5.    ỨNG DỤNG KẾT QUẢ CPT VÀO DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI DỌC CỦA CỌC

2.5.1.  Cách tính của LCPC cho mọi loại cọc

2.5.1.1.         Cách tính LCPC cũ (1982) (TCXD 205-1998)

2.5.1.2.         Cách tính LCPC mới (1983-1992)

2.5.2.  Cách tính của Schmertmann CPT cho cọc chế sẵn

2.5.3.  Cách tính của De Ruĩter và Beringen cho cọc chế sẵn

2.5.4.  Cách tính Alsamman (1995) cho cọc nhồi

2.6.    VÍ DỤ TÍNH TOÁN

2.6.1.  Ví dụ 1: Đặc trưng cơ lý

2.6.1. 1. Phân loại đất

2.6.1.2.  Đánh giá trạng thái

2.6.1.3. Đánh giá sức kháng cắt

2.6.1.4. Đánh giá hệ số Ko, OCR

2.6.1.5.  Đánh giá rnôđun biến dạng (kể cả yếu tố từ biến)

2.6.1.6.  Đánh giá hệ số Poisson

2.6.2.  Ví dụ 2: Móng nông

2.6.2.1. Dự báo sức chịu tải

2.6.2.2. Dự báo độ lún

2.6.3.  Ví dụ 3: Sức chịu tải của móng cọc

2.6.3.1.         Cách tính De Ruiter và Beringen

2.6.3.2.         Cách tính Schmertmann:

2.6.3.3.         Cách tính LCPC mới

2.7.    TRÌNH BÀY KẾT QUẢ

2.8.    ĐỘ TĨN CẬY CỦA THÍ NGHIỆM CPT

2.9.   GIÁ THÀNH

2.10.   NHŨNG CẢI TIẾN MỚI VỚI THÍ NGHIỆM CPT

2.11.   TÓM TẮT THÍ NGHIỆM CP

Chương 3: Thí nghiệm xuyên côn tiêu chuẩn SPT (Thí nghiệm đất hiện trường)

3.1.    GIỚI THIỆU

3.1.1.  Nguyên lý

3.1.2.  Lịch sử SPT

3.2.    NỘI DUNG THÍ NGHIỆM SPT

3.2.1.  Các thành phần của thiết bị

3.2.2.  Trình tự thí nghiệm

3.2.3.  Chuẩn hoá số đọc

3.3.    ƯỚC TÍNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT DỰA TRÊN KẾT QUẢ SPT

3.3.1.  Đánh giá các tính chất vật lý dựa trên kết quả SPT

3.3.1.1.         Đánh giá độ chặt tương đối của đất rời dựa trên kết quả SPT

3.3.1.2.         Đánh giá trạng thái của đất dính dựa trên kết quả SPT

3.3.2.  Đánh giá tính biến dạng của đất dựa trên kết quả SPT

3.3.2.1.         Đánh giá môđun biến dạng của cát dựa trên kết quả SPT

3.3.2.2.         Đánh gỉá môđun đàn hồi tức thời của sét dựa trên kết quả SPT

3.3.2.3.         Đánh giá môđun biến dạng của sét dựa trên kết quả SPT

3.3.2.4.         Đánh giá môđun cắt của đất dựa trên kết quả SPT

3.3.3.  Đánh giá hệ số Ko và OCR của đất dựa trên kết quả SPT

3.3.3.1.         Đánh giá hệ số Ko và OCR đất cát dựa trên kết quả SPT

3.3.3.2.         Đánh giá hệ số Ko và OCR đất sét dựa trên kết quả SPT

3.3.4.  Đánh giá sức kháng cắt của đất dựa trên kết quả SPT

3.3.4.1.         Đánh giá sức kháng cắt của đất cát dựa trên kết quả SPT

3.3.4.2.         Đánh giá sức kháng cắt của đất sét dựa trên kết quả SPT

3.3.5.  Đánh giá khả năng biến loãng của đất dựa trên kết quả SPT

3.4.    ÚNG DỤNG TRỰC TIẾP KẾT QUẢ SPT VÀO THIẾT KẾ MÓNG NÔNG

3.4.1.  Đánh giá sức chịu tải của nền dựa trên kết quả SPT

3.4.2.  Dự báo độ lún dựa trên kết quả SPT

3.4.2.1.         Cách tính của Burland và Burbridge; móng trên nền đất hạt thô

3.4.2.2.         Cách tính của D’Appolonia; móng trên nền đất hạt thô

3.4.2.3.         Cách tính của Hough; móng trên nền đất hạt thô

3.4.2.4.         Cách tính của Peck và Bazaraa

3.4.2.5.         Nghiên cứu của FHWA về độ tin cậy của các cách tính

3.5.    ỨNG DỰNG VÀO DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

3.5.1.  Cách tính của Meyerhof (đất rời) cho cọc chế sẫn và cọc nhồi

3.5.1.1.         Sức kháng bên

3.5.1.2.         Sức kháng mũi

3.5.2.  Cách tính của Schmertmann SPT cho cọc chế sẵn

3.5.2.1.         Sức kháng bên

3.5.2.2.         Sức kháng mũi

3.5.2.3.         Chiều sâu ngàm đủ

3.6.    QUAN HỆ GIỮA CPT VÀ SPT

3.7.    VÍ DỰ TÍNH TOÁN

3.7.1.  Ví dụ 1: Xác định tính chất cơ học của đất

3.7.2.  Ví dụ 2: Sức chịu tải của cọc theo cách tính Schmertmann

3.7.2.1.         Sức kháng bên chưa hiệu chỉnh

3.7.2.2.         Sức kháng mũi chưa hiệu chỉnh

3.7.2.3.         Hiệu chỉnh sức kháng

3.8.    TRÌNH BÀY KẾT QUẢ

3.9.    ĐỘ TIN CẬY CỦA THÍ NGHIỆM SPT

3.10.   NHŨNG CẢI TIẾN MỚI VỚI THÍ NGHIỆM SPT

3.11.   TÓM TẮT THÍ NGHIỆM SPT

Chương 4: Thí nghiệm nén ngang DMT (Thí nghiệm đất hiện trường)

4.1.    GIỚI THIỆU

4.1.1.  Nguyên lý

4.1.2.  Lịch sử của thí nghiệm DMT

4.2.    NỘI DUNG THÍ NGHIỆM DMT

4.2.1.  Các thành phần của thiết bị

4.2.1.1.         Mũi xuyên phẳng

4.2.1.2.         Hộp điều khiển

4.2.1.3.         Bình khí nén

4.2.2.  Thu thập số đọc hiệu chỉnh

4.2.2.1.         Định nghĩa AA và AB

4.2.2.2.         Xác định AA và AB

4.2.3.  Quy trình đọc A, B, C

4.2.3.1.         Chuẩn bị thí nghiệm

4.2.3.2.         Thí nghiệm

4.2.4.  Thí nghiêm tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng (đất dính)

4.2.4.1.         Phương pháp tiêu tán DMT-A

4.2.4.2.         Phương pháp tiêu tán DMT-A2

4.3.    ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA DMT

4.4.    ƯỚC TÍNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ DỰA TRÊN KÊT QUẢ DMT

4.4.1.  Chuẩn hoá số đọc

4.4.2.  Đánh giá các tính chất vật lý dựa trên kết quả DMT

4.4.2.1.         Phân loại đất dựa trên kết quả DMT

4.4.2.2.         Đánh giá trạng thái của đất dựa trên kết quả DMT

4.4.3.  Đánh giá tính thấm của đất dựa trên kết quả DMT

4.4.3.1.         Xác định mực nước ngầm dựa trên kết quả DMT

4.4.3.2.         Đánh giá hệ số cố kết phương ngang Ch theo kết quả DMT

4.4.4.  Đánh giá tính biến dạng của đất dựa trên kết quả DMT

4.4.4.1.         Đánh giá môđun đàn hồi tức thời của sét dựa trên kết quả DMT

4.4.4.2.         Đánh giá môđun biến dạng của cát và sét dựa trên kết quả DMT

4.4.4.3.         Đánh giá môđun cắt dựa trên kết quả DMT

4.4.4.4.         Đánh giá hệ số nền dựa trên kết quả DMT

4.4.5.  Đánh giá hệ số Ko và OCR cùa đất dựa trên kết quả DMT

4.4.5.1.         Đánh giá hệ số Ko và OCR của đất sét dựa trên kết quả DMT

4.4.5.2.         Đánh giá hệ số Ko và OCR của đất cát dựa trên kết quả DMT

4.4.6.  Đánh giá sức kháng cắt của đất dựa trên kết quả DMT

4.4.6.1.         Đánh giá góc (p của đất cát dựa trên kết quả DMT

4.4.6.2.         Đánh giá sức kháng cắt Sucủa đất sết dựa trên kết quả DMT

4.4.7.  Đánh giá khả năng biến loãng của đất dựa ưên kết quả DMT

4.5.    ỨNG DỤNG KẾT QUẢ DMT VÀO DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

4.5.1.  Cách tính sức chịu tải nén dọc trục của cọc đúc sẵn trong đất sét của Powell (2001b)

4.5.2.  Tính toán cọc chịu tải trọng ngang

4.5.2.1.         Giới thiệu về phương pháp đường cong P-y

4.5.2.2.         Cách xây dựng đường cong p-y của Robertson và cộng sự (1989

4.5.2.3.         Cách xây dựng đường cong P-y của Gabr và Borden (1988) cho cọc trong đất rời

4.6.    TRÌNH BÀY KẾT QƯẢ

4.7.    ĐỘ TIN CẬY CỦA THÍ NGHIỆM DMT

4.8.    GIÁ THÀNH THÍ NGHIỆM DMT

4.9.    NHŨNG CẢI TIẾN MỚI VỚI THÍ NGHIỆM DMT

4.10.   TƯƠNG QUAN VỚI CÁC THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG KHÁC

4.10.1.          Tương quan với PMT

4.10.2.          Tương quan với CPT

4.11.   TÓM TẮT THÍ NGHIỆM DMT

Chương 5: Thí nghiệm nén ngang PMT (Thí nghiệm đất hiện trường)

5.1. GIỚI THIỆU

5.1.1.  Nguyên lý

5.1.2.  Lịch sử của thí nghiêm PMT

5.2.    NỘI DUNG THÍ NGHIỆM PMT

5.2.1.  Các thành phần của thiết bị

5.2.2.  Chuẩn bị thiết bị

5.2.2.1.         Làm bão hoà hộp điều khiển

5.2.2.2.         Làm bão hoà đồng hồ áp lực (không cần với Pencel)

5.2.2.3.         Làm bão hoà bụồng PMT

5.2.4.4.         Kiểm tra độ bão hoà

5.2.3.  Chuẩn hoá thiết bị

5.2.3.1.         Hiệu chỉnh áp lực

5.2.3.2.         Hiệu chỉnh thể tích

5.2.4.  Tiến hành thí nghiệm

5.2.5.  Chuẩn hoá số đọc

5.3.    ƯỚC TÍNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ DỰA TRÊN KẾT QUẢ PMT

5.3.1.  Dự báo môđun biến dạng của đất dựa trên kết quả PMT

5.3.2.  Dự báo hệ số OCR và Ko của đất sét dựa trên kết quả PMT

5.4.    DỰ BÁO ĐỘ LÚN CỦA MÓNG NÔNG DỰA TRÊN KẾT QUẢ PMT

5.5.    ĐỘ TIN CẬY CỦA THÍ NGHIỆM PMT

5.6.    TÓM TẮT THÍ NGHIỆM PMT

Chương 6: Các thí nghiệm khác

6.1.    THÍ NGHIỆM CẮT CÁNH (VST)

6.1.1.  Nguyên lý thí nghiêm

6.1.2.  Thiết bị và cách thí nghiệm

6.1.3.  Hiệu chỉnh s„ đo được từ thí nghiêm cắt cánh

6.1.4.  Dự báo hê số OCR từ kết quả thí nghiêm cắt cánh

6.1.5.  Độ tin cây của thí nghiêm cắt cánh

6.2.    THÍ NGHIỆM NÉN NGANG MŨI XUYÊN BẬC (STEPPED BLADE)

6.3.    THÍ NGHIỆM CẮT TRONG HỐ IOWA

6.4.    CÁC THÍ NGHIỆM ĐỊA VẬT LÝ

PHỤ LỤC I: VÀI KHÁI NIỆM THỐNG KÊ

PHỤ LỤC II: TÓM TẮT CÁC THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG

PHỤ LỤC III: TÓM TẮT CÁC ĐẶC TRƯNG VÀ ỨNG DỤNG

PHỤ LỤC IV: CÁCH XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG E-LOG (P)

PHỤ LỤC V: THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC