Địa kỹ thuật: bài tập và câu hỏi ôn thi

Cơ học đất cho kỹ sư xây dựng: tính chất đất, ứng suất trong nền đất, áp suất nước lỗ rỗng và ứng suất hữu hiệu.

Luyện tập môn học này miễn phíLuyện tập môn học nàyLàm đề thi thử5 bài miễn phí mỗi ngày. Không cần thẻ.

Gói ôn nước rút (PDF)Bảng công thức, các bước phương pháp và bài tập có lời giải đầy đủ, sẵn sàng để in.

Các chủ đề trong môn học này

  1. Ứng suất hữu hiệu trong đấtmực nước ngầm ở mặt đất · mực nước ngầm trong lớp đất · hai lớp đấtbài tính toán
  2. Lún cố kếtsét cố kết thường · sét quá cố kết · thời gian cố kếtbài tính toán
  3. Lực thủy tĩnhtường thẳng đứng · cửa van ngập nước · tâm áp lựcbài tính toán

Mẹo làm bài thi Địa kỹ thuật

  • Ứng suất hữu hiệu = ứng suất toàn phần − áp suất nước lỗ rỗng.
  • Dưới mực nước ngầm, dùng trọng lượng riêng bão hòa để tính ứng suất toàn phần.
  • Vẽ mặt cắt đất với mọi lớp và mực nước ngầm trước khi tính.

Ví dụ có lời giải

Ứng suất hữu hiệu trong đấtDễ
cátγsat​ = 20 kN/m³11 mmực nước ngầmXz = 8 m

Với mặt cắt đất như hình, tìm ứng suất toàn phần theo phương thẳng đứng σ tại điểm X.

z = 8 mzw = 0 mγw = 9,81 kN/m³cát: γsat = 20 kN/m³

Tìm σ (kPa)

Hiện các gợi ý
  1. Ứng suất hữu hiệu = ứng suất toàn phần − áp suất nước lỗ rỗng.
  2. Dùng trọng lượng riêng khô phía trên mực nước ngầm và trọng lượng riêng bão hòa phía dưới.
  3. σ = 160 kPa.
Hiện đáp án và lời giải từng bước

Ứng suất hữu hiệu (Terzaghi): khung hạt đất chịu σ′ = σ − u. Ứng suất toàn phần σ là trọng lượng của mọi thứ phía trên điểm đó, Σγ·h, dùng trọng lượng riêng khô phía trên mực nước ngầm và trọng lượng riêng bão hòa phía dưới. Dưới mực nước ngầm, áp suất nước lỗ rỗng là thủy tĩnh: u = γw·(độ sâu dưới mực nước ngầm).

Ứng suất toàn phần

Cộng trọng lượng của từng lớp đất phía trên X. Phía trên mực nước ngầm dùng trọng lượng riêng khô, phía dưới dùng trọng lượng riêng bão hòa.

σ = γsat·z = 20·8 = 160 kPa

Đáp số

σ = 160 kPa
Lún cố kếtTrung bình
Δσ = 230 kPacátsétCc​ = 0,5, Cr​ = 0,02e0​ = 1,2σ′0​ = 50 kPaσ′p​ = 150 kPa2 mmực nước ngầm

Một lớp sét quá cố kết dày 2 m có Cc = 0,5, Cr = 0,02 và e₀ = 1,2. Ở độ sâu giữa lớp, ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng là 50 kPa và áp lực tiền cố kết là 150 kPa. Một tòa nhà mới thêm 230 kPa ứng suất thẳng đứng ở độ sâu giữa lớp. Tìm độ lún cố kết sơ cấp S theo mm.

H = 2 mCc = 0,5Cr = 0,02e0 = 1,2σ′0 = 50 kPaσ′p = 150 kPaΔσ = 230 kPa

Tìm S (mm)

Hiện các gợi ý
  1. So sánh ứng suất cuối σ′₀ + Δσ với áp lực tiền cố kết.
  2. σ′f = 50 + 230 = 280 kPa > σ′p = 150 kPa.
  3. Chia khoảng ứng suất tại σ′p: Cr từ σ′₀ đến σ′p, rồi Cc từ σ′p đến σ′f.
Hiện đáp án và lời giải từng bước

Cố kết sơ cấp của một lớp sét dày H, dùng ứng suất hữu hiệu ở giữa lớp: σ′f = σ′0 + Δσ. Sét cố kết thông thường: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Sét quá cố kết nén lại theo Cr đến áp lực tiền cố kết σ′p và chỉ theo Cc sau đó. Thời gian: t = Tv·Hdr²/cv, trong đó đường thoát nước Hdr là H/2 khi nước có thể thoát ở trên và dưới, và H khi chỉ một phía thoát nước.

So sánh với áp lực tiền cố kết

σ′f = 50 + 230 = 280 kPa > 150 kPa

Độ lún

Nén lại đến σ′p, nén nguyên sinh sau đó.

S = 0,02·2/(1 + 1,2)·log₁₀(150/50) + 0,5·2/(1 + 1,2)·log₁₀(280/150)
S = 8,675 + 123,2 = 131,9 mm

Đáp số

S = 131,9 mm

Cách luyện tập hoạt động

  • “Luyện tập môn học này” trộn các bài từ mọi chủ đề của nó, giống một kỳ thi thật.
  • Mỗi bài tập có số liệu mới, nên bạn học phương pháp chứ không học thuộc đáp án.
  • Bí rồi? Hãy mở một gợi ý nhỏ trước, và chỉ xem giải thích đầy đủ khi cần.
  • Đề thi thử có tính giờ và không có gợi ý, và bạn nhận được điểm số cùng phần xem lại đầy đủ ở cuối.

Máy tính cho môn học này

Máy tính độ lún cố kếtMáy tính khối lượng riêng (khối lượng, thể tích và khối lượng riêng)

Các môn học liên quan

Luyện thi FE Xây dựngKỹ thuật thủy lựcCơ học chất lưuVật lý cho kỹ sưPhân tích kết cấu
Luyện tập môn học này miễn phíLuyện tập môn học nàyLàm đề thi thử5 bài miễn phí mỗi ngày. Không cần thẻ.