CƠ HỌC ĐẤT
THÍ NGHỆM NÉN CỐ KẾT
TCVN 4200 - 1995
Consolidation Test
30/10/2009
NỘI DUNG
LÝ THUYẾT THÍ
NGHIỆM
THIẾT BỊ THÍ
NGHIỆM
TRÌNH TỰ THÍ
NGHIỆM
TÍNH TOÁN KẾT
QUẢ THÍ NGHIỆM
VẼ BIỂU ĐỒ
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM
Quy định chung
- Tính nén lún của đất là khả năng giảm thể tích của
nó (giảm độ rỗng, biểu hiện ở sự giảm chiều cao)
dưới tác dụng của tải trọng ngoài.
- Công việc bao gồm: tìm hệ số nén lún a (cm2/kG),
mô đun tổng biến dạng E (kG/cm2), hệ số cố kết (Cv) -
cm2/s, của đất có kết cấu nguyên hoặc chế bị, ở độ
ẩm tự nhiên hoặc hoàn toàn bảo hoà nước.
- Mẫu đất thí nghiệm có hình trụ tròn, với tỷ lệ đường
kính và chiều cao khoảng 3/4.
- Tải trọng tác dụng theo từng cấp và phải bảo đảm
thẳng đứng. Sai số cho phép của mỗi cấp áp dụng
trong thời gian thí nghiệm ≤ 3%;
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM
Quy định chung (tt)
- Khi đặt lực phải nhẹ nhàng,
không được vượt quá 3 giây;
- Nên lấy áp lực tự nhiên, cho
lần đặt tải ban đầu;
- Cấp tải sau nên lớn 02 lần
cấp tải trước;
- Áp lực lớn nhất, đối với mẫu
nguyên trạng lớn hơn 15% so
với tổng áp lực công trình; đối
với mẫu không nguyên trạng
thí phải lớn hơn áp lực công
trình 1- 2.105N;
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM
Quy định chung (tt)
- Trị số các cấp áp lực nén thí nghiệm như sau:
Đối với đất loại sét ở trạng thái dẻo chảy và chảy,
sử dụng các cấp: 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 kG/cm2;
Đối với đất sét, sét pha ở trạng thái dẻo mềm và
dẻo cứng dùng các cấp: 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0
kG/cm2;
Đối với đất cứng và nữa cứng, dùng các cấp: 0,5;
1,0; 2,0; 4,0 ;6,0 kG/cm2;
- Số lượng cấp áp lực cho mỗi mẫu nén ≥ 5;
- Thời gian cho mỗi cấp áp lực lớn hơn 30 phút cho mẫu
cát; 3 giờ cho mẫu cát pha và 12 giờ cho mẫu sét pha
và mẫu sét có Id < 30;
THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
Máy nén bao gồm:
- Hộp nén;
- Bàn máy;
- Bộ phận tăng tải với hệ thống
cánh tay đòn;
- Thiết bị đo biến dạng (đồng hồ
đo)
Thiết bị khác:
- Dao gọt đất; Dao dây
- Dụng cụ ấn mẫu vào dao
vòng;
- Tủ sấy;
- Cân kỹ thuật;
- Đồng hồ đo biến dạng có khắc
vạch đến 0,01mm.
THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
Hộp nén bao gồm:
- Hai đá thấm;
- Dao vòng;
- Nắp đậy;
- Thanh cứng giữ đồng hồ đo
biến dạng;
- Hộp lớn chứa mẫu và các
bộ phận giữ thăng bằng cho
mẫu, đá thấm;
- nắp đậy
THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
Cánh tay đòn và tay xoay Bộ phận nâng tải và các
hiệu chỉnh tấm tải: 0.319; 0.637;
1.275; 2.55; 5.1kg
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
- Lấy mẫu đất bằng dao vòng, gạt bằng mặt trên
và dưới của mẫu;
- Lau sạch, đem cân để xác định khối lượng thể
tích mẫu;
- Đặt mẫu đá bọt, đã ngâm nước vào đáy hộp và
đổ nước lên cao khỏi bề mặt đá;
- Đặt mẫu thử vào, đặt vòng cao su, đá bọt lên trên
mẫu đất;
- Đặt nắp đậy lên phía trên đá thấm, điều chỉnh
cân bằng mẫu.
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
- Đặt hộp chứa mẫu vào máy;
- Hiệu chỉnh đồng hồ đo biến dạng về 0;
- Cân bằng cánh tay đòn
- Đặt cấp tải đầu tiên, tuỳ thuộc vào loại đất,
sau đó bắt đầu đọc thời gian và biến
dạng;
- Thời gian đọc biến dạng 15s, 30s, 1, 2, 4,
8, 15, 30 phút; 1, 2, 3, 6,12, 24 giờ kể từ lúc
bắt đầu thí nghiệm đến lúc đạt ổn định quy
ước;
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
Tải trọng cần thiết tác dụng lên mẫu ở mỗi cấp
áp lực P, tính theo công thức:
Trong đó:
- mc khối lượng của tấm nén, hòn bi, và viên đá
thấm lên mẫu, kg;
- F diện tích mẫu, cm2;
- σ áp lực tác dụng lên mẫu, tính bằng 105N/m2;
- f tỷ lệ cánh tay đòn của hệ thống truyền lực;
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
Bảo hoà mẫu: (nếu mẫu trong tự nhiên là bảo hoà)
>=10 phút đối với cát;
6 giờ đối với cát pha và sét pha có chỉ số dẻo
Id TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
- Sau khi đã đạt ổn định lún ở cấp cuối cùng
thì thấm và hút hết nước trong hộp nén, lấy
dao vòng có mẫu đất đem cân để xác định
khối lượng thể tích và độ ẩm; sau đó sấy khô
toàn bộ mẫu để xác định khối lượng khô.
- Xác định biến dạng khôi phục của đất, sau
khi mẫu đã ổn định với cấp tải cuối cùng, ta
dỡ tải từng cấp và lấy số đọc trên đồng hồ
đo biến dạng;
TÍNH TOÁN KẾT QUẢ
TÍNH TOÁN KẾT QUẢ
TÍNH TOÁN KẾT QUẢ
TÍNH TOÁN KẾT QUẢ
VẼ BIỂU ĐỒ
Copyright by webtailieu.net