- 1 PHẠM VI
- 2 ĐƯỜNG BAO SỨC BỀN (STRENGTH ENVELOPES).
- 3 LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ SỨC KHÁNG CẮT.
- 4. CÁC KÝ HIỆU
1 PHẠM VI
Các phương pháp thiết kế trình bày trong tài liệu này đòi hỏi các thông số sức kháng cắt của vật liệu đất gặp phải. Tuy nhiên, các phương pháp đúng đắn để đo hoặc ước tính các thông số sức kháng cắt không được trình bày chi tiết trong các chương tiếp theo. Mục đích của lời mở đầu này là cung cấp cho người thiết kế các gợi ý về cách xác định các thông số cần thiết để thiết kế và phân tích thành công.
Các quy trình được trình bày trong lời mở đầu này là các quy trình được chấp nhận rộng rãi trong thực hành ngành địa kỹ thuật. Có những lý thuyết tiên tiến hơn về ứng xử của đất được trình bày trong nhiều tài liệu địa kỹ thuật khác nhau, nhưng những lý thuyết đó phù hợp hơn với các thiết kế ở mức độ nâng cao hơn so với những gì được trình bày trong tài liệu này.
Lời mở đầu này phân loại đất một cách tổng quát thành đất hạt thô hoặc đất rời, thường được gọi là vật liệu không dính (cohesionless); và đất hạt mịn hoặc vật liệu dính (cohesive). Sự phân biệt này rất hữu ích ở chỗ đất hạt thô không phát sinh áp lực nước lỗ rỗng đáng kể trong quá trình chất tải thi công thông thường, trong khi đất hạt mịn có thể cho thấy áp lực nước lỗ rỗng tăng lên khi chịu tải nén và giảm xuống khi giảm tải hoặc đào đất.
Lời mở đầu này được tổ chức bằng cách trước tiên đề cập đến các yếu tố áp dụng cho cả đất hạt mịn và đất hạt thô, sau đó trình bày cụ thể các phương pháp xác định thông số sức kháng cắt phục vụ thiết kế.
2 ĐƯỜNG BAO SỨC BỀN (STRENGTH ENVELOPES).
2.1 Tiêu Chuẩn Phá Hoại Mohr-Coulomb.
Các quy trình cân bằng giới hạn được mô tả trong tài liệu này, chẳng hạn như sức chịu tải của cọc, sức chịu tải của móng nông, và ổn định của kết cấu chắn giữ, đòi hỏi các thông số sức kháng cắt được xác định theo tiêu chuẩn phá hoại Mohr-Coulomb. Nói ngắn gọn, lý thuyết Mohr-Coulomb liên hệ sức kháng cắt của đất với ứng suất pháp trên mặt phá hoại. Đối với trường hợp sức bền thoát nước hay sức bền hữu hiệu, sức kháng cắt được liên hệ với ứng suất pháp hữu hiệu trên mặt phá hoại. Đối với trường hợp sức bền không thoát nước hay sức bền tổng, sức kháng cắt được liên hệ với ứng suất pháp tổng trên mặt phá hoại. Đối với đất bão hòa, tồn tại một trường hợp đặc biệt trong đó sức bền không thoát nước độc lập với ứng suất trên mặt phá hoại (trường hợp ϕ = 0). Các ví dụ về ba đường bao phá hoại này, với giả thiết đơn giản hóa là đường bao tuyến tính, được thể hiện trong Hình P-1.
Bảng P-1 thể hiện các thông số sức kháng cắt cơ bản của ba đường bao này cùng phương trình tổng quát dùng để tính sức kháng cắt (s) theo hàm của ứng suất pháp. Trong thực hành ngành địa kỹ thuật, ký hiệu phẩy (‘) được dùng để chỉ ứng suất hữu hiệu hoặc các thông số thoát nước. Trong một số tài liệu tham khảo và tài liệu hướng dẫn cũ hơn, một gạch ngang phía trên thông số được dùng thay cho ký hiệu phẩy (ví dụ, \(\overline{\phi}\) và \(\overline{d}\)). Đáng tiếc là nhiều bài báo, tài liệu hướng dẫn và giáo trình không nhất quán trong việc thể hiện rõ ràng các thông số thoát nước hay ứng suất hữu hiệu. Ký hiệu phẩy thường bị bỏ qua mặc dù các thông số sức kháng cắt đó thực chất là các thông số ứng suất hữu hiệu hoặc thoát nước, và người đọc cần lưu ý vấn đề này.
Các phương trình sức bền thể hiện trong Bảng P-1 là các phương trình đường thẳng đơn giản, với các thông số σ và σ’ biểu thị ứng suất pháp tổng và ứng suất pháp hữu hiệu trên mặt phá hoại. Đối với các phân tích cân bằng giới hạn trình bày trong tài liệu này, việc sử dụng các phương trình này thường được lồng ghép ngay trong quá trình suy diễn phương trình cân bằng và không dễ nhận thấy một cách tường minh.
Bảng P-1. Các thông số sức kháng cắt ứng suất hữu hiệu và ứng suất tổng
cùng các phương trình tương ứng để tính toán sức kháng cắt trên mặt phá hoại.
| Trường hợp (S = độ bão hòa) |
Thông sốA | Phương trình sức bền |
|---|---|---|
| Thoát nước \((0 ≤ S ≤ \text{100%})^B\) |
\(\phi′ =\) góc ma sát theo ứng suất hữu hiệu \(c′ =\) lực dính theo ứng suất hữu hiệu |
\(s = c′ + \sigma′ \tan \phi’\) |
| Không thoát nước \((S < \text{100%})\) |
\(\phi =\) góc ma sát theo ứng suất tổng \(c =\) lực dính theo ứng suất tổng |
\(s = c + \sigma \tan \phi\) |
| Không thoát nước \((S = \text{100%})\) |
\(\phi = 0 =\) góc ma sát theo ứng suất tổng \(c =\) lực dính theo ứng suất tổng |
\(s_u = c\) |
|
A “Thoát nước” thường được dùng đồng nghĩa với “ứng suất hữu hiệu”. “Không thoát nước” thường được dùng đồng nghĩa với “ứng suất tổng”. B Các thông số theo ứng suất hữu hiệu hoặc theo điều kiện thoát nước có thể được sử dụng cho mọi độ bão hòa, nhưng trong thực hành thông thường, các thông số này được sử dụng cho áp lực nước lỗ rỗng bằng không hoặc dương. |
||
\(\\\)
2.2 Đường bao Phi tuyến.
Các đường bao trong Hình P-1 là tuyến tính, và các phương trình dùng để tính sức kháng cắt sử dụng hoành độ gốc (c‘ hoặc c) và độ dốc (tan ϕ’ hoặc tan ϕ) để tính sức kháng cắt.¹ Mặc dù các đường bao sức bền của đất thường có dạng phi tuyến, một cặp giá trị duy nhất của hoành độ gốc và độ dốc có thể đủ chính xác để đại diện cho sức bền của đất trong một khoảng áp lực cụ thể. Hình P-2 thể hiện một đường bao cong, cùng với biểu diễn tuyến tính cho khoảng áp lực đã chỉ ra. Đối với khoảng ứng suất pháp thể hiện trong hình, sức kháng cắt tính được từ các giá trị c’ và ϕ’ sẽ đủ chính xác cho các phân tích thiết kế. Tuy nhiên, đối với ứng suất pháp nhỏ hơn hoặc lớn hơn khoảng ứng suất thể hiện, đường bao tuyến tính sẽ dự đoán sức kháng cắt cao hơn thực tế (overpredict). Điều này cần được lưu ý khi sử dụng một quy trình thiết kế hoặc công thức đòi hỏi các giá trị đơn của ϕ’ và c’ (hoặc ϕ và c). Có nhiều cách để xử lý các đường bao phá hoại phi tuyến. Các ví dụ về bốn phương pháp khác nhau được trình bày trong Duncan et al. (2014).
1 Đường bao \(\phi = 0\) được xác định bằng thí nghiệm nén ba trục không cố kết–không thoát nước trên đất sét bão hòa có thể hơi phi tuyến trong một khoảng áp lực buồng lớn, nhưng luôn nên được diễn giải là đường bao tuyến tính nằm ngang đối với đất hạt mịn bão hòa.
2.2.1 Hàm Lũy thừa hai Thông số.
Việc sử dụng hàm lũy thừa hai thông số để mô hình hóa đường bao là một phương pháp có trong một số chương trình ổn định mái dốc theo cân bằng giới hạn, hữu ích để kiểm tra ổn định tổng thể của tường chắn và các kết cấu khác. Thay cho các thông số cường độ chống cắt thông thường là ϕ‘ và c′, có thể sử dụng các thông số thay thế a và b trong phương trình dưới đây:
\[
s = aP_a \left(\frac{\sigma’}{P_a}\right)^b
\tag{P-1}
\]
trong đó:
\(a\) và \(b\) = các thông số sức bền của hàm lũy thừa;
\(P_a\) = áp suất khí quyển.
Mặc dù ít phổ biến hơn, hàm lũy thừa hai thông số cũng có thể được sử dụng để biểu diễn sức kháng cắt không thoát nước. Ví dụ, như thể hiện trong Hình P-3(a), sức bền không thoát nước có thể được liên hệ với ứng suất cố kết hữu hiệu như sau:
\[
s_u = a_u P_a \left(\frac{\sigma’_{1,con}}{P_a}\right)^{b_u}
\tag{P-2}
\]
trong đó:
\(s_u\) = sức kháng cắt không thoát nước;
\(a_u\) và \(b_u\) = các thông số sức bền của hàm lũy thừa.
(a) sức kháng cắt không thoát nước và (b) hàm ba thông số
2.2.2 Hàm Lũy thừa ba Thông số.
Phương trình P-1 không thể mô hình hóa tung độ gốc của sức kháng cắt. Cần sử dụng hàm ba thông số trong các trường hợp cần xét đến tung độ gốc. Jiang và cộng sự (2003) đã đề xuất dạng sau, được vẽ trong Hình P-3(b):
\[
s = aP_a \left(\frac{\sigma}{P_a} + t\right)^b
\tag{P-3}
\]
trong đó:
\(t\) = tung độ kéo chặn \((T)\) được chuẩn hóa theo áp suất khí quyển.
Một phương pháp thay thế, trong đó tung độ lực dính chuẩn hóa nằm ngoài dấu ngoặc, được McGuire và VandenBerge (2017) đưa ra. Trong thực hành, hai dạng này cho kết quả tương đương. Tóm tắt hữu ích về các đường bao phá hoại phi tuyến có trong VandenBerge và cộng sự (2018).
2.2.3 Ứng dụng Hàm Lũy thừa trong Phân tích Địa kỹ thuật.
Để sử dụng hàm lũy thừa trong phân tích, phần mềm máy tính phải được lập trình để nhận các thông số a và b và tính toán chính xác sức kháng cắt. Thông tin chi tiết hơn về việc sử dụng hàm lũy thừa có thể được tìm thấy trong VandenBerge et al. (2018).
Nếu có sẵn các thông số a và b, có thể ước tính ϕ‘ và c‘ cho một khoảng áp lực, như thể hiện trong Hình P-2 đối với đường bao cong. Hình P-4 thể hiện một ví dụ tính toán các thông số sức kháng cắt ϕ‘ và c‘ cho khoảng ứng suất pháp hữu hiệu từ 2000 đến 4000 psf (0.096–0.192 MPa.).
Một số phương pháp phân tích hoặc phần mềm có khả năng xử lý hàm lũy thừa có thể sử dụng các thông số có đơn vị thay vì các thông số đã chuẩn hóa được trình bày trong Phương trình P-1 và P-2. Các thông số tương đương có thể được xác định bằng cách cho hai phương trình bằng nhau và giải ra. Một ví dụ được trình bày trong Hình P-5.
3 LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ SỨC KHÁNG CẮT.
Các thông số sức kháng cắt của các loại đất khác nhau có thể được đo hoặc ước tính bằng một hoặc nhiều phương pháp sau đây:
- Thí nghiệm trong phòng trên mẫu đất xáo trộn, mẫu tái tạo, hoặc mẫu đầm chặt
- Thí nghiệm trong phòng trên mẫu “nguyên dạng” hoặc mẫu đất còn nguyên vẹn
- Thí nghiệm tại hiện trường (in situ) hoặc thí nghiệm hiện trường
- Các tương quan kinh nghiệm (correlations)
Thông tin chi tiết về các phương pháp này có thể được tìm thấy trong DM-7.1. Việc lựa chọn các thông số sức kháng cắt sẽ được trình bày cho hai loại đất tổng quát:
(1) Đất nguyên dạng tại hiện trường (in situ). Đây thường là đất tự nhiên, nhưng cũng có thể bao gồm đất đắp hiện hữu.
(2) Vật liệu đắp có thiết kế kỹ thuật và không có thiết kế kỹ thuật. Loại này bao gồm các khối đắp, đập, đê, đất đắp sau tường chắn, vật liệu nạo vét, v.v.
3.1 Nền Đất Hạt thô Tự nhiên (Cát đến Sỏi Cuội).
Thông số sức kháng cắt phổ biến nhất được sử dụng cho đất hạt thô là góc ma sát thoát nước hay góc ma sát ứng suất hữu hiệu (ϕ’). Mặc dù các vật liệu này có thể có đường bao phá hoại phi tuyến, đặc biệt trên một khoảng ứng suất rộng, nhưng một giá trị đơn của góc ma sát thường được yêu cầu tại một độ sâu cụ thể phục vụ thiết kế.
Các phương pháp để xác định góc ma sát ứng suất hữu hiệu cho nền đất hạt thô tự nhiên được trình bày dựa trên bốn phương pháp đã nêu ở trên.
Bảng P-2. Các phương pháp xác định sức kháng cắt cho nền đất hạt thô tự nhiên
| Phương pháp | Hướng dẫn |
|---|---|
|
Thí nghiệm trong phòng trên mẫu bị xáo trộn, chế bị lại hoặc đầm nén |
Hiếm khi phù hợp Đối với trầm tích cát và sỏi tại hiện trường, thí nghiệm trong phòng trên mẫu chế bị lại hiếm khi hữu ích. Nhiều hiệu ứng hiện trường quan trọng, như sự già hóa, xi măng hóa và OCR, không thể được mô phỏng bằng mẫu trong phòng. |
|
Thí nghiệm trong phòng trên mẫu “không xáo trộn” hoặc mẫu nguyên trạng |
Hiếm khi phù hợp Thường không thể lấy được mẫu nguyên trạng của đất hạt thô. Mặc dù có một số phương pháp phức tạp có thể sử dụng, chẳng hạn như đóng băng nền đất, nhưng các phương pháp này hiếm gặp trong thực hành. |
| Thí nghiệm tại hiện trường |
Rất phù hợp Thí nghiệm tại hiện trường là cách tốt nhất để xác định góc ma sát tại hiện trường của đất hạt thô. Các thí nghiệm này bao gồm thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT), thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) và thí nghiệm xuyên Beck (BPT). Các phương trình tính \(\phi′\) từ số búa SPT và \(q_c\) từ CPT có thể xem trong Chương 8 của DM-7.1. Cả SPT và CPT đều có thể gặp vấn đề khi thí nghiệm trên vật liệu thô hơn cát. BPT đã được sử dụng thành công để thí nghiệm vật liệu trong đất hạt rất thô (Harder và Seed, 1986). |
| Các tương quan |
Thường phù hợp Có nhiều tương quan (correlations) khác nhau để xác định góc ma sát thoát nước (drained friction angle), dựa trên nhiều thông số như phân loại đất, độ cấp phối hạt (gradation), hình dạng hạt (particle shape), v.v. Một tập hợp lớn các tương quan này được trình bày trong Chương 8 của DM-7.1. Tương quan do Mike Duncan phát triển (Duncan và cộng sự, 2014) đặc biệt được ghi chép đầy đủ và có tính ứng dụng cao. Các thông số đầu vào bao gồm: loại đất (SP, SW, hoặc GP), ứng suất pháp tuyến trên mặt phá hoại (normal stress on the failure plane), và độ chặt tương đối theo hệ số rỗng (relative density). Tương quan này có ưu điểm là có xét đến độ cong của đường bao cường độ (curvature of the strength envelope). Một yếu tố then chốt khi áp dụng tương quan này cho đất tại hiện trường (in situ) là việc ước tính độ chặt tương đối theo hệ số rỗng (relative density). Giá trị này có thể được ước tính thông qua thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) hoặc thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT). |
\(\\\)
P-3.2 Nền Đất Hạt thô có Thiết kế kỹ thuật (Engineered Deposit) (Cát đến Sỏi Cuội).
Một lần nữa, thông số sức kháng cắt phổ biến nhất được sử dụng cho các khối đất đắp có thiết kế kỹ thuật (engineered deposit) là góc ma sát thoát nước hay góc ma sát ứng suất hữu hiệu (ϕ‘). Khi cần cung cấp góc ma sát ứng suất tổng (ϕ) cho một phân tích, góc ma sát ứng suất hữu hiệu thường được sử dụng vì đây là các vật liệu thoát nước. Các phương pháp xác định sức kháng cắt của đất hạt thô có thiết kế kỹ thuật (engineered deposit) được tóm tắt trong Bảng P-3.
Bảng P-3 Các Phương pháp Xác định Sức kháng kắt Đối với Đất Hạt thô có Thiết kế kỹ thuật (Engineered)
| Phương pháp | Hướng dẫn |
|---|---|
|
Thí nghiệm trong phòng trên mẫu đất xáo trộn, mẫu tái tạo, hoặc mẫu đầm chặt |
Rất phù hợp Thí nghiệm trong phòng phù hợp với đất hạt thô có thiết kế kỹ thuật, miễn là kích thước hạt lớn nhất của mẫu thí nghiệm nằm trong giới hạn quy định bởi tiêu chuẩn ASTM. Các ví dụ về kết quả thí nghiệm nén ba trục thực hiện trên các cấp phối sỏi thông thường có thể được tìm thấy trong Duncan et al. (2007). Một số thiết bị thí nghiệm cắt trực tiếp đủ lớn để thí nghiệm vật liệu cỡ hạt sỏi. Mẫu thí nghiệm trong phòng nên được đầm chặt đến dung trọng khô thích hợp tương ứng với phương pháp đầm chặt hoặc thi công đắp ngoài hiện trường. Trừ khi đất có hàm lượng hạt mịn đáng kể (> 15%), độ ẩm đầm chặt của mẫu thí nghiệm trong phòng không quan trọng miễn là đạt được dung trọng khô quy định. Mẫu thí nghiệm nên được bão hòa, và có thể tiến hành thí nghiệm thoát nước hoặc không thoát nước (có đo áp lực nước lỗ rỗng). Thí nghiệm trong phòng nên được thực hiện ở một khoảng ứng suất tương tự như khoảng ứng suất dự kiến trong quá trình khai thác của công trình. Ứng suất trên mặt phá hoại của mẫu thí nghiệm trong phòng nên bao trùm (bracket) khoảng ứng suất được tính toán hoặc ước tính cho điều kiện thực tế ngoài hiện trường. |
|
Thí nghiệm trong phòng trên mẫu “nguyên dạng” hoặc mẫu đất còn nguyên vẹn |
Hiếm khi phù hợp Không áp dụng được cho khối đắp mới. Khối đắp hiện hữu có cùng khó khăn trong việc lấy mẫu như đất hạt thô tự nhiên. |
| In situ hoặc thí nghiệm hiện trường |
Phù hợp ở mức hạn chế Không áp dụng được cho khối đắp, ngoại trừ khi được sử dụng cho thí nghiệm QA/QC trên khối đắp. Thí nghiệm xuyên côn động (Dynamic Cone Penetration Test – DCP) có thể được sử dụng để chỉ thị độ chặt của khối đắp, nhưng không có tương quan đáng tin cậy nào giữa DCP và góc ma sát ứng suất hữu hiệu. Nếu khối đắp đã tồn tại trong một thời gian đáng kể, thì có thể áp dụng các phương pháp được nêu cho nền đất tự nhiên (xem Bảng). |
| Các tương quan kinh nghiệm |
Thường phù hợp Bảng và Chương 8 của DM-7.1 trình bày các tương quan để xác định góc ma sát thoát nước. Tương quan của Duncan (Duncan et al. 2014) cũng hữu ích đối với đất hạt rời được đầm chặt. Tương quan này đặc biệt hữu ích đối với đất hạt thô có kích thước hạt lớn nhất vượt quá khả năng của thiết bị thí nghiệm trong phòng thông thường. Độ chặt tương đối theo hệ số rỗng (relative density) cần thiết cho tương quan này có thể được xác định từ các chỉ tiêu đầm chặt hoặc thí nghiệm kiểm soát đầm chặt. |
\(\\\)
3.3 Nền Đất Hạt mịn Tự nhiên.
Đối với nền đất hạt mịn bão hòa tự nhiên, các phương pháp sử dụng phụ thuộc vào việc sức bền thoát nước hay không thoát nước là phù hợp. Sức bền không thoát nước thường quan trọng khi cần xét ổn định cho các điều kiện ngắn hạn, đặc biệt nếu tải trọng của dự án làm tăng áp lực nước lỗ rỗng.
Đối với đất hạt mịn bão hòa một phần, sức bền không thoát nước thường cần thiết cho các vị trí phía trên mặt nước ngầm (phreatic surface). Đặc trưng sức bền không thoát nước phù hợp là một đường bao c-ϕ.² Trong thực hành kỹ thuật, đất thường được đặc trưng bằng một giá trị su ứng với giả thiết điều kiện ϕ = 0. Đây không phải là cách lý tưởng, nhưng miễn là giá trị su được diễn giải theo một phương pháp thiên về an toàn (conservative), thì vẫn có thể chấp nhận được.
² Lý tưởng nhất, các thông số này nên được xác định từ thí nghiệm nén ba trục không cố kết – không thoát nước (Unconsolidated-Undrained) trên mẫu đất còn nguyên vẹn.
Sức bền thoát nước phù hợp cho các điều kiện dài hạn, khi áp lực nước lỗ rỗng có thể đo được, tính toán, hoặc ước tính với độ chính xác hợp lý. Một ví dụ là khi sự tăng hoặc giảm áp lực nước lỗ rỗng do tải trọng của dự án gây ra đã tiêu tán hết, và áp lực nước lỗ rỗng đã trở về điều kiện thủy tĩnh. Một ví dụ khác là khi đã đạt được điều kiện thấm ổn định (steady-state seepage), và áp lực nước lỗ rỗng có thể tính toán được. Thông số sức bền thoát nước thường được gán cho đất bão hòa một phần phía trên mặt nước ngầm.
Hai phần tiếp theo trình bày các phương pháp xác định sức kháng cắt không thoát nước và sức kháng cắt thoát nước của đất hạt mịn, đặc biệt là các loại đất có ứng xử giống sét (clay-like) và được phân loại là sét gầy (lean clay), sét béo (fat clay), hoặc bụi đàn hồi (elastic silt). Bụi không dẻo (nonplastic silt) và bụi có tính dẻo thấp (low plasticity silt) có ứng xử khác và sẽ được trình bày trong phần thứ ba.
3.3.1 Sức kháng cắt Không thoát Nước – Nền Đất Hạt Mịn Tự Nhiên.
Các quy trình thiết kế trong tài liệu này có thể yêu cầu sự phân bố sức bền không thoát nước theo độ sâu đối với các khối đất hạt mịn bão hòa tự nhiên. Sức bền này gắn liền với mô hình sức bền ϕ = 0. Hình P-6 thể hiện một ví dụ về mặt cắt địa tầng và sự phân bố sức kháng cắt. Mục tiêu thường là có đủ số điểm dữ liệu để thể hiện chính xác sự phân bố sức bền. Các phương pháp xác định giá trị sức bền không thoát nước theo độ sâu được tóm tắt trong Bảng P-4.
Bảng P-4 Các phương pháp xác định sức kháng cắt không thoát nước đối với đất hạt mịn tự nhiên (in situ)
| Phương pháp | Hướng dẫn |
|---|---|
|
Thí nghiệm trong phòng trên mẫu đất xáo trộn, mẫu tái tạo, hoặc mẫu đầm chặt |
Phù hợp ở mức hạn chế Giá trị duy nhất của việc thí nghiệm mẫu xáo trộn là để xác định sức bền không thoát nước cho điều kiện cố kết bình thường. Đất có thể được tái tạo (remolded), và sức bền không thoát nước có thể được đo bằng nhiều loại thí nghiệm khác nhau. Các thí nghiệm này bao gồm thí nghiệm cắt cánh mini trong phòng (miniature vane shear test), thí nghiệm côn rơi (fall cone test), thí nghiệm nén ba trục UU, và thí nghiệm cắt trực tiếp đơn giản. Chi tiết về các thí nghiệm này được trình bày trong Chương 3 của DM-7.1. Các thí nghiệm này, thực hiện trên mẫu tái tạo cẩn thận, có thể cho giá trị sức bền không thoát nước theo hướng cận dưới (lower bound). Tuy nhiên, các thí nghiệm này không cho phép xác định chính xác mối quan hệ giữa sức bền không thoát nước và độ sâu ứng với điều kiện tự nhiên tại hiện trường. |
|
Thí nghiệm trong phòng trên mẫu “nguyên dạng” hoặc mẫu đất còn nguyên vẹn |
Rất phù hợp Thí nghiệm trong phòng trên mẫu đất còn nguyên vẹn là một phương pháp phổ biến để xác định sức bền không thoát nước phục vụ thiết kế. Các thí nghiệm áp dụng được trình bày riêng lẻ dưới đây, và được thảo luận chi tiết hơn trong Chương 3 của DM-7.1. Thí nghiệm cắt cánh mini trong phòng (LMVT) – Thí nghiệm LMVT có thể được thực hiện trực tiếp trên mẫu đất hạt mịn còn nguyên vẹn. Kết quả áp dụng phù hợp nhất cho đất hạt mịn bão hòa có sức bền không thoát nước nhỏ hơn khoảng 1400 psf (0.067 MPa). Thí nghiệm này rất phù hợp để đo sức bền của đất yếu (su < 500 psf ~ 0.02394 MPa), là trường hợp mà các phương pháp thí nghiệm khác có thể gặp khó khăn. Thí nghiệm côn rơi (Fall Cone Test – FC) – Không có tiêu chuẩn ASTM riêng cho thí nghiệm côn rơi, nhưng có các tiêu chuẩn được xây dựng tại Na Uy, Đức, và một số quốc gia khác. Thí nghiệm này hiệu quả nhất trên sét mềm. Thí nghiệm nén ba trục không cố kết – không thoát nước (Unconsolidated-Undrained – UU) – Thí nghiệm nén ba trục UU có lẽ là phương pháp thí nghiệm phổ biến nhất để xác định giá trị su cho mẫu đất còn nguyên vẹn. Nên sử dụng một khoảng áp lực buồng, và các áp lực này nên bao trùm (bracket) ứng suất tổng nhỏ nhất tại vị trí lấy mẫu. Với điều kiện mẫu thí nghiệm được bão hòa, nên diễn giải một đường bao nằm ngang từ dữ liệu thu được. Các thí nghiệm nén ba trục khác, chẳng hạn thí nghiệm nén ba trục cố kết – không thoát nước (CU), đã từng được sử dụng trong quá khứ, nhưng giá trị sức bền không thoát nước thu được từ đó thường quá cao. Thí nghiệm cắt trực tiếp đơn giản (Direct Simple Shear Test – DSS) – Thí nghiệm DSS có thể được sử dụng theo nhiều cách khác nhau để xác định su. Phương pháp Bjerrum (Bjerrum 1973) có lẽ là cách đơn giản nhất, trong đó mẫu đất còn nguyên vẹn được cố kết đến ứng suất pháp hữu hiệu thẳng đứng (tại thời điểm lấy mẫu). Mỗi thí nghiệm cho một giá trị sức bền cắt không thoát nước. Một phương pháp phức tạp hơn để sử dụng thí nghiệm DSS được mô tả bởi Ladd và DeGroot (2003). Phương pháp này, được gọi là phương pháp SHANSEP, đòi hỏi kết quả thí nghiệm cố kết để xác định đường cong áp lực tiền cố kết. Một mối quan hệ giữa tỷ số sức bền không thoát nước và tỷ số quá cố kết được xây dựng, và được sử dụng kết hợp với đường cong áp lực tiền cố kết để vẽ biểu đồ sức bền không thoát nước theo độ sâu. |
| In situ hoặc thí nghiệm hiện trường |
Rất phù hợp Thí nghiệm hiện trường rất hữu ích trong việc xác định mối quan hệ giữa sức bền không thoát nước và độ sâu. Đối với các khối đất có sức bền không thoát nước nhỏ hơn khoảng 2000 psf, thí nghiệm cắt cánh hiện trường (Vane Shear Test) có lẽ là phương pháp thí nghiệm tổng thể tốt nhất. Dữ liệu thí nghiệm nên được hiệu chỉnh theo ảnh hưởng của tốc độ biến dạng (strain-rate effects) như được quy định trong tiêu chuẩn ASTM. Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) thường được sử dụng để xác định sự phân bố sức bền không thoát nước. Có nhiều phương pháp khác nhau để xác định sức bền không thoát nước từ các thông số CPT, và các phương pháp này được trình bày trong Chương 2 và Chương 8 của DM-7.1. Các phương pháp dựa vào sức kháng mũi côn (qc hoặc qt) là đáng tin cậy nhất. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) đã từng được sử dụng trong quá khứ, nhưng được xem là không đáng tin cậy. Các phương pháp thí nghiệm hiện trường khác được ghi nhận trong tài liệu địa kỹ thuật, nhưng các phương pháp này không hữu ích bằng VST và CPT. |
| Các tương quan kinh nghiệm |
Đôi khi phù hợp Các tương quan kinh nghiệm có mức độ hữu ích hạn chế trong việc xác định sự phân bố sức bền không thoát nước theo độ sâu. Có nhiều tương quan khác nhau để xác định sức bền không thoát nước hoặc tỷ số sức bền không thoát nước cho sét tái tạo hoặc sét ở trạng thái cố kết bình thường, nhưng những tương quan này có giá trị hạn chế trong thực tế. Có các tương quan khác dựa vào đường cong áp lực tiền cố kết, nếu có sẵn dữ liệu này. Một số phương pháp diễn giải dữ liệu thí nghiệm trong phòng hoặc hiện trường về bản chất là các tương quan đặc thù theo từng công trình (site-specific). Ví dụ bao gồm SHANSEP và các phương pháp khác nhau (Nc, Nk, và Nkt) để liên hệ dữ liệu CPT với sức bền cắt không thoát nước. |
\(\\\)
3.3.2 Sức kháng cắt Thoát nước – Nền Đất Hạt mịn Tự nhiên.
Ba bộ thông số sức kháng cắt thoát nước có thể được đo cho đất hạt mịn. Các thông số này được thể hiện qua kết quả thí nghiệm cắt trực tiếp trong Hình P-7. Nếu đất ban đầu ở trạng thái quá cố kết tự nhiên (in situ), thì khi vẽ đồ thị các giá trị sức kháng cắt đỉnh (peak strength) sẽ thu được một đường bao. Đường bao này được thể hiện là đường bao trên trong Hình P-7, với các thông số sức kháng cắt tương ứng là c’p và ϕ’p.³ Một đường bao sức kháng cắt thứ hai có thể được xác định nếu mẫu thí nghiệm được tái tạo, gia tải đến điều kiện cố kết bình thường, rồi sau đó cắt. Điều này cho ra đường bao mềm hóa hoàn toàn (fully softened), thể hiện với góc ma sát được định nghĩa là ϕ’FS trong Hình P-7. Lực dính ứng suất hữu hiệu cho điều kiện mềm hóa hoàn toàn thường bằng không, hoặc đường bao mềm hóa hoàn toàn có dạng phi tuyến và đi qua gốc tọa độ. Đường bao thứ ba thu được bằng cách cắt mẫu thí nghiệm nguyên dạng hoặc mẫu tái tạo đến chuyển vị rất lớn, và cho ra đường bao sức kháng cắt dư (residual strength), với góc ma sát thoát nước là ϕ’r. Đường bao sức kháng cắt dư được kỳ vọng sẽ đi qua gốc tọa độ.
Các loại công trình khác nhau đòi hỏi sử dụng một trong ba đường bao phá hoại khác nhau. Đường bao sức kháng cắt đỉnh thường được sử dụng cho đất hạt mịn có PI < 20 và LL < 40, tương đối ít nứt nẻ. Các thông số sức kháng cắt đỉnh phụ thuộc vào áp lực tiền cố kết của mẫu thí nghiệm. Hình P-8 cho thấy có một đường bao phù hợp cho đất hạt mịn ở trạng thái cố kết bình thường, nhưng ϕ’ và c’ của các đường bao ứng với trạng thái quá cố kết lại phụ thuộc vào áp lực tiền cố kết.
³ Mặc dù hình vẽ chỉ thể hiện mối quan hệ ứng suất – chuyển vị cho một thí nghiệm duy nhất, cần tối thiểu ba thí nghiệm, ở các ứng suất pháp khác nhau, để xác định bất kỳ đường bao nào trong ba đường bao được trình bày.
Đường bao sức kháng cắt mềm hóa hoàn toàn (fully softened) được sử dụng cho đất có chứa các vết nứt nẻ và có PI > 20 và LL > 40 (Castellanos et al. 2016). Đường bao này đặc biệt phù hợp để đánh giá ổn định cho các khối đất hạt mịn tự nhiên (in situ) tại những nơi ứng suất đã bị giảm do quá trình đào đất. Đường bao mềm hóa hoàn toàn cũng được sử dụng cho sét về cơ bản ở trạng thái cố kết bình thường tự nhiên. Đường bao sức kháng cắt dư (residual) được sử dụng khi đã xảy ra chuyển vị lớn do phá hoại cắt, và điều kiện dư đã đạt được.
Bảng P-5 tóm tắt các phương pháp xác định sức kháng cắt thoát nước của các khối đất hạt mịn tự nhiên (in situ).
Bảng P-5 Các phương pháp xác định sức kháng cắt thoát nước đối với đất hạt mịn tự nhiên (In situ)
| Phương pháp | Hướng dẫn |
|---|---|
| Thí nghiệm trong phòng trên mẫu đất xáo trộn, mẫu tái tạo, hoặc mẫu đầm chặt |
Thường phù hợp Mẫu thí nghiệm chuẩn bị trong phòng hữu ích để xác định sức kháng cắt mềm hóa hoàn toàn và sức kháng cắt dư của đất hạt mịn. Các phương pháp thí nghiệm tốt nhất cho sức kháng cắt mềm hóa hoàn toàn là thí nghiệm cắt trực tiếp và thí nghiệm nén ba trục cố kết – không thoát nước (CU). Phương pháp thí nghiệm tốt nhất cho sức kháng cắt dư là thí nghiệm cắt vòng (ring shear test). Trong cả hai trường hợp, mẫu thí nghiệm được chuẩn bị ở độ ẩm bằng hoặc lớn hơn giới hạn chảy, và được cố kết đến các ứng suất thí nghiệm mong muốn trước khi cắt. |
| Thí nghiệm trong phòng trên mẫu “nguyên dạng” hoặc mẫu đất còn nguyên vẹn |
Thường phù hợp Mẫu đất còn nguyên vẹn là cần thiết để đo sức kháng cắt đỉnh thoát nước của đất hạt mịn. Các phương pháp thí nghiệm tốt nhất là thí nghiệm cắt trực tiếp và thí nghiệm nén ba trục cố kết – không thoát nước (CU). Mẫu thí nghiệm nên được cố kết đến một khoảng ứng suất thí nghiệm sao cho khoảng ứng suất pháp hữu hiệu trên mặt phá hoại tại thời điểm phá hoại bao trùm (bracket) khoảng ứng suất pháp dự kiến trong phân tích. |
| In situ hoặc thí nghiệm hiện trường |
Hiếm khi phù hợp Thí nghiệm hiện trường không hữu ích để xác định sức kháng cắt thoát nước của đất hạt mịn. Việc đo chính xác sức kháng cắt thoát nước đòi hỏi phải biết được áp lực nước lỗ rỗng trong quá trình cắt, điều mà các phương pháp thí nghiệm hiện trường (in situ) không thể xác định chính xác. |
| Các tương quan kinh nghiệm |
Đôi khi phù hợp Các tương quan kinh nghiệm không hữu ích cho sức kháng cắt đỉnh thoát nước của đất hạt mịn do sức kháng cắt phụ thuộc vào áp lực tiền cố kết. Chương 8 của DM-7.1 trình bày nhiều tương quan giữa các chỉ tiêu cơ lý cơ bản (ví dụ, LL, PI, hàm lượng hạt sét) với sức kháng cắt mềm hóa hoàn toàn và sức kháng cắt dư. Các tương quan này hữu ích cho phân tích sơ bộ, để kiểm tra kết quả thí nghiệm trong phòng, và cho các thiết kế hạn chế đối với các điều kiện có hậu quả phá hoại thấp. |
\(\\\)
3.3.3 Nền Đất bụi (silt) Không dẻo hoặc Có tính dẻo thấp ở Tự nhiên.
Các lớp đất bụi (silt) có tính dẻo thấp (tức là PI < 10 và LL < 50) đòi hỏi các phương pháp đặc trưng khác so với đất hạt mịn dạng sét. Các loại bụi (silt) này có tính giãn nở (dilatant) cao và rất dễ bị xáo trộn, khiến chúng cực kỳ khó lấy mẫu và thí nghiệm trong phòng. So với sét có cùng giới hạn chảy, bụi (silt) có xu hướng có sức kháng cắt cao hơn và ít lún hơn nhiều (Brandon et al. 2006). Thí nghiệm cố kết trên bụi (silt) có tính dẻo thấp thường khó diễn giải và cho thấy ảnh hưởng của áp lực tiền cố kết là rất ít, có khả năng do sự xáo trộn trong quá trình lấy mẫu.
Nếu xác định được, hệ số cố kết có thể được sử dụng để xác định ứng xử của bụi (silt) khi chịu tải. Bụi (silt) có hệ số cố kết cv thấp hơn (1 đến 10 ft²/ngày) sẽ giữ áp lực nước lỗ rỗng dư trong một khoảng thời gian đáng kể và ứng xử theo kiểu không thoát nước. Bụi (silt) có giá trị cv cao hơn (lớn hơn 100 ft²/ngày) sẽ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng dư nhanh chóng và ứng xử chủ yếu theo kiểu thoát nước. Bụi (silt) có tính dẻo thấp thường có góc ma sát ứng suất hữu hiệu trong khoảng 35 đến 40 độ với lực dính gần như bằng không hoặc bằng không (Duncan et al. 2014). Điều này cho thấy bụi (silt) có tính dẻo thấp là loại đất tương đối tốt (competent), miễn là ứng suất hông (confining stress) được duy trì. Hướng dẫn xác định các thông số sức kháng cắt phù hợp cho bụi (silt) có tính dẻo thấp được trình bày trong Bảng P-6.
Bảng P-6 Các phương pháp xác định sức kháng cắt đối với Bụi (Silt) Không Dẻo và Có Tính Dẻo Thấp ở tự nhiên
| Phương pháp | Hướng dẫn |
|---|---|
| Thí nghiệm trong phòng trên mẫu đất xáo trộn, mẫu tái tạo, hoặc mẫu đầm chặt |
Thường phù hợp Không thoát nước – Sức kháng cắt không thoát nước có thể được đo bằng thí nghiệm nén ba trục cố kết – không thoát nước (CU). Xu hướng giãn nở (dilative) trong quá trình cắt có thể tạo ra áp lực nước lỗ rỗng dư âm lớn. Để tránh hiện tượng khí hóa (cavitation), áp lực ngược (back pressure) phải cao hơn đáng kể so với mức cần thiết để bão hòa mẫu. Tiêu chuẩn phá hoại sẽ có ảnh hưởng lớn đến giá trị sức kháng cắt không thoát nước đo được. Điểm mà tại đó áp lực nước lỗ rỗng dư bằng không (tức là Āf = 0) được khuyến nghị sử dụng. Thoát nước – Sức kháng cắt thoát nước có thể được đo bằng thí nghiệm nén ba trục cố kết – không thoát nước (CU). Ảnh hưởng của sự xáo trộn ít rõ rệt hơn đối với sức kháng cắt thoát nước. Ngoài ra, tiêu chuẩn phá hoại có ảnh hưởng ít hơn đến giá trị ϕ’ đo được. |
| Thí nghiệm trong phòng trên mẫu “nguyên dạng” hoặc mẫu đất còn nguyên vẹn |
Phù hợp ở mức hạn chế Mặc dù về mặt lý thuyết có thể thực hiện các thí nghiệm này, nhưng việc lấy được mẫu chất lượng cao, còn nguyên vẹn của bụi (silt) có tính dẻo thấp là cực kỳ khó khăn. Không khuyến nghị sử dụng thí nghiệm nén ba trục không cố kết – không thoát nước (UU) vì sự xáo trộn tạo ra độ phân tán (scatter) đáng kể. Xem hàng phía trên để biết thêm hướng dẫn. |
| In situ hoặc thí nghiệm hiện trường |
Hiếm khi phù hợp Do có giá trị cv ở mức trung gian, khó xác định được bụi (silt) có tính dẻo thấp ứng xử theo kiểu thoát nước, không thoát nước, hay ở trạng thái trung gian trong quá trình thí nghiệm hiện trường (in situ). Điều này khiến kết quả thí nghiệm hiện trường khó diễn giải đối với sức kháng cắt. Các tương quan được xây dựng cho cát và sét đã được chứng minh là không đáng tin cậy đối với bụi (silt) có tính dẻo thấp. |
| Các tương quan kinh nghiệm |
Phù hợp ở mức hạn chế Không có sẵn các tương quan đã công bố cho bụi (silt) có tính dẻo thấp. Tuy nhiên, các giá trị điển hình của tỷ số không thoát nước (Undrained Strength Ratio, USR = su / σ’vc) đôi khi có thể được sử dụng để ước tính sức kháng cắt không thoát nước. Giả thiết áp lực nước lỗ rỗng dư bằng không tại thời điểm phá hoại và c’ = 0, USR cho các dạng phá hoại khác nhau có thể được tính như sau:
|
3.4 Nền Đất Hạt Mịn Có Thiết Kế Kỹ Thuật (Engineered Deposit).
Đất hạt mịn được sử dụng làm vật liệu đắp có thiết kế kỹ thuật trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm các khối đắp, đập và đê, và các lớp chắn thấm (seepage barriers). Về nhiều mặt, các xem xét về sức kháng cắt tương tự như đối với các lớp đất hạt mịn tự nhiên. Các trường hợp chính đòi hỏi sức kháng cắt không thoát nước cho vật liệu đắp hạt mịn có thiết kế kỹ thuật là điều kiện cuối giai đoạn thi công (end-of-construction, EOC), hạ mực nước nhanh (rapid drawdown, RDD), và phân tích động đất. Sức kháng cắt thoát nước được sử dụng cho các điều kiện dài hạn, với sức kháng cắt đỉnh phù hợp cho đất hạt mịn đầm chặt có PI < 20 và LL < 40. Đối với đất có LL hoặc PI cao hơn, nên xem xét sử dụng sức kháng cắt mềm hóa hoàn toàn cho mái dốc đầm chặt (Kayyal và Wright 1991) và tường chắn (Wright 2005). Các phương pháp xác định sức kháng cắt không thoát nước và sức kháng cắt thoát nước của các lớp đất hạt mịn có thiết kế kỹ thuật được tóm tắt trong Bảng P-7 và Bảng P-8.
Bảng P-7 Các phương pháp xác định sức kháng cắt không thoát nước đối với đất hạt mịn có thiết kế kỹ thuật
| Phương pháp | Hướng dẫn |
|---|---|
| Thí nghiệm trong phòng trên mẫu đất xáo trộn, mẫu tái tạo, hoặc mẫu đầm chặt |
Rất phù hợp Sức kháng cắt không thoát nước có thể được đo trên mẫu được đầm chặt tương ứng với điều kiện đầm chặt ngoài hiện trường. Ngoài ra, có thể sử dụng phương pháp 15 điểm (15-point method) (xem Chương 2) để đánh giá sự biến thiên của các thông số sức kháng cắt trên mặt phẳng đầm chặt (compaction plane). Cuối giai đoạn thi công (End-of-Construction) – Nên thực hiện tối thiểu ba thí nghiệm nén ba trục không cố kết – không thoát nước (UU) cho mỗi tổ hợp độ ẩm và dung trọng khô đầm chặt. Kết quả có thể được diễn giải thành các đường bao c-ϕ cho mỗi trạng thái đầm chặt. Sự biến thiên của c và ϕ có thể được vẽ cùng với các đường cong Proctor để đánh giá các chỉ tiêu đầm chặt phù hợp. RDD và Động Đất – Các tình huống thiết kế này đòi hỏi sức kháng cắt không thoát nước của đất đầm chặt sau khi cố kết đến điều kiện dài hạn. Vì lý do này, các giá trị sức kháng cắt không thoát nước này được đo bằng thí nghiệm nén ba trục cố kết – không thoát nước (CU). Mẫu thí nghiệm phải được bão hòa trước khi cố kết. Mức độ trương nở (swelling) cho phép trong quá trình bão hòa có ảnh hưởng đáng kể đến sức kháng cắt không thoát nước đo được. Việc diễn giải dữ liệu thí nghiệm cho các điều kiện này phụ thuộc vào phương pháp phân tích cụ thể. |
| Thí nghiệm trong phòng trên mẫu “nguyên dạng” hoặc mẫu đất còn nguyên vẹn |
Thường phù hợp Mặc dù tương đối hiếm gặp trong thực tế, mẫu đất còn nguyên vẹn có thể được lấy từ khối đắp hạt mịn có thiết kế kỹ thuật trong hoặc sau khi thi công. Các mẫu này có thể được thí nghiệm bằng các phương pháp mô tả trong Bảng P-4, đặc biệt là thí nghiệm nén ba trục không cố kết – không thoát nước (UU), để xác định các thông số sức kháng cắt cho điều kiện cuối giai đoạn thi công (EOC). |
| In situ hoặc thí nghiệm hiện trường |
Hiếm khi phù hợp
Không áp dụng được, ngoại trừ có thể dùng cho QA/QC trong quá trình thi công khối đắp. |
| Các tương quan kinh nghiệm |
Phù hợp ở mức hạn chế
Các tương quan đã công bố không hữu ích đối với vật liệu đắp hạt mịn đầm chặt. Có thể xây dựng các tương quan mang tính khu vực hoặc đặc thù theo từng loại đất giữa sức kháng cắt không thoát nước và độ chặt tương đối (relative compaction). Phương pháp 15 điểm là một ví dụ về tương quan đặc thù theo vật liệu. Các tương quan khác có thể hữu ích đối với vật liệu đắp hạt mịn không có thiết kế kỹ thuật, đặc biệt là các loại được đắp ở trạng thái cố kết bình thường, chẳng hạn như một số loại vật liệu nạo vét (dredge spoils) hoặc đuôi quặng (mine tailings). |
\(\\\)
Bảng P-8 Các phương pháp xác định sức kháng cắt thoát nước đối với đất hạt mịn có thiết kế kỹ thuật
| Phương pháp | Hướng dẫn |
|---|---|
| Thí nghiệm trong phòng trên mẫu đất xáo trộn, mẫu tái tạo, hoặc mẫu đầm chặt |
Rất phù hợp
Mẫu đầm chặt có thể được thí nghiệm để xác định sức kháng cắt đỉnh thoát nước. Thí nghiệm cắt trực tiếp và thí nghiệm nén ba trục cố kết – không thoát nước (CU) là phù hợp nhất cho mục đích này. Mẫu thí nghiệm phải được bão hòa và cho phép đạt trạng thái cân bằng ở một khoảng ứng suất cố kết. Các thông số sức kháng cắt thoát nước của đất hạt mịn đầm chặt có xu hướng tương đối ít nhạy cảm với trạng thái đầm chặt. Nếu cần, sức kháng cắt mềm hóa hoàn toàn và sức kháng cắt dư của đất hạt mịn đầm chặt có thể được xác định theo mô tả trong Bảng P-5. |
| Thí nghiệm trong phòng trên mẫu “nguyên dạng” hoặc mẫu đất còn nguyên vẹn |
Thường phù hợp
Mặc dù tương đối hiếm gặp trong thực tế, mẫu đất còn nguyên vẹn có thể được lấy từ khối đắp hạt mịn có thiết kế kỹ thuật trong hoặc sau khi thi công. Các mẫu này có thể được thí nghiệm bằng thí nghiệm cắt trực tiếp hoặc thí nghiệm nén ba trục cố kết – không thoát nước (CU) để xác định các thông số sức kháng cắt thoát nước. |
| In situ hoặc thí nghiệm hiện trường |
Hiếm khi phù hợp
Không áp dụng được cho đất hạt mịn đầm chặt. |
| Các tương quan kinh nghiệm |
Đôi khi phù hợp
Các tương quan không hữu ích đối với sức kháng cắt đỉnh thoát nước của đất hạt mịn đầm chặt. Như đã nêu trong Bảng P-5, trong một số trường hợp có thể sử dụng các tương quan để ước tính các thông số sức kháng cắt mềm hóa hoàn toàn và sức kháng cắt dư. |
\(\\\)
4. CÁC KÝ HIỆU
| Biến số | Định nghĩa |
|---|---|
| a |
Power function strength parameter defining the steepness of the curve Thông số cường độ của hàm lũy thừa xác định độ dốc của đường cong |
| A |
Power function strength parameter for three-parameter function Thông số cường độ của hàm lũy thừa cho hàm ba tham số |
| \(\bar{A_f}\) |
Skempton’s pore pressure parameter at failure Hệ số áp lực nước lỗ rỗng của Skempton tại trạng thái phá hoại |
| au |
Power function strength parameter Thông số cường độ của hàm lũy thừa |
| b |
Power function strength parameter defining the amount of curvature Thông số cường độ của hàm lũy thừa xác định độ cong của đường cong |
| B |
Power function strength parameter for three-parameter function Thông số cường độ của hàm lũy thừa cho hàm ba tham số |
| bu |
Power function strength parameter Thông số cường độ của hàm lũy thừa |
| c |
Total stress or undrained cohesion intercept Tung độ lực dính theo ứng suất tổng hoặc điều kiện không thoát nước |
| c′ |
Drained or effective stress cohesion intercept Tung độ lực dính theo điều kiện thoát nước hoặc theo ứng suất hữu hiệu |
| c̄ |
Effective stress or drained cohesion intercept Tung độ lực dính theo ứng suất hữu hiệu hoặc theo điều kiện thoát nước |
| c′p |
Peak drained or effective stress cohesion intercept Tung độ lực dính đỉnh theo điều kiện thoát nước hoặc theo ứng suất hữu hiệu |
| cv |
Coefficient of consolidation Hệ số cố kết |
| \(N_c \ , N_k \ , N_{kt}\) |
Bearing capacity factors for cone penetration interpretation of undrained strength Hệ số sức chịu tải dùng trong diễn giải cường độ không thoát nước từ thí nghiệm xuyên côn |
| qc |
Cone penetrometer tip resistance Sức kháng mũi côn |
| s |
Shear strength Cường độ chống cắt |
| S |
Degree of saturation Độ bão hòa |
| su |
Undrained shear strength for φ = 0 envelope Cường độ chống cắt không thoát nước cho đường bao φ = 0 |
| t |
Tensile intercept normalized by atmospheric pressure Tung độ kéo chuẩn hóa theo áp suất khí quyển |
| T |
Tensile strength or attraction Cường độ kéo hoặc lực hút |
| USR |
Undrained strength ratio Tỷ số cường độ không thoát nước |
| \(\phi\) |
Total stress or undrained friction angle Góc ma sát theo ứng suất tổng hoặc điều kiện không thoát nước |
| \(\phi’\) |
Effective stress or drained friction angle Góc ma sát theo ứng suất hữu hiệu hoặc điều kiện thoát nước |
| \(\bar{\phi}\) |
Effective stress or drained friction angle Góc ma sát theo ứng suất hữu hiệu hoặc điều kiện thoát nước |
| \(\phi’_{EQ}\) |
Equivalent friction angle Góc ma sát tương đương |
| \(\phi’_{FS}\) |
Fully softened friction angle Góc ma sát ở trạng thái mềm hóa hoàn toàn |
| \(\phi’_{OC}\) |
Drained or effective stress friction angle for portion of strength envelope where the specimen is overconsolidated at failure Góc ma sát theo điều kiện thoát nước hoặc theo ứng suất hữu hiệu của phần đường bao cường độ mà tại thời điểm phá hoại mẫu ở trạng thái quá cố kết |
| \(\phi’_{P}\) |
Peak drained or effective stress friction angle Góc ma sát đỉnh theo điều kiện thoát nước hoặc theo ứng suất hữu hiệu |
| \(\phi’_{R}\) |
Residual friction angle Góc ma sát dư |
| σ |
Total normal stress Ứng suất pháp tổng |
| σ′ |
Effective normal stress Ứng suất pháp hữu hiệu |
| σ′0 |
Vertical consolidation stress Ứng suất cố kết thẳng đứng |
| σ′1,con |
Major effective consolidation stress Ứng suất cố kết hữu hiệu chính lớn |
Hỗ trợ duy trì trang:
Tôi xây dựng trang này để chia sẻ các tài liệu kỹ thuật cốt lõi trong thiết kế hạ tầng giao thông.
Nếu bạn thấy nội dung hữu ích và muốn góp phần duy trì trang hoạt động bền vững, tôi rất trân trọng mọi sự ủng hộ.