CHƯƠNG 2 CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT KHI XÕY DỰNG CỤNG TRỠNH TRỜN NỀ...

2.3.1. Thớ nghiệm cắt trực tiếp:

2

T

Để xỏc định cường độ chống

1

cắt của đất, hiện nay người ta hay

3

dựng mỏy cắt trực tiếp cú sơ đồ

như hỡnh 2-8

4

Mẫu đất (1) được đặt trong

hộp cứng bằng kim loại gồm phần

trờn (2) và phần dưới (3), hai phần Hỡnh 2.8

này cú thể trượt lờn nhau. Hộp cắt được đặt trờn đỏy (4). Trờn mặt mẫu đất cú bản nộn

(5)

Thao tỏc thớ nghiệm như sau:

Đầu tiờn người ta tỏc dụng lờn mẫu nộn một lực nộn N, như vậy ỏp suất trờn mặt

mẫu là:

N

p =

F

F : Diện tớch tiết diện ngang của mẫu

ứng suất nộn theo phương thẳng gúc với mặt chịu cắt là :  = P

Đợi cho mặt nộn ngừng lỳn, người ta tỏc dụng 2 lực ngang trỏi chiều T tạo ra ứng

suất cắt ở mặt phẳng chịu cắt là:

 =

Lực T được tăng dần cho đến khi hai phần (2) và (3) trượt lờn nhau chứng tỏ mẫu

đất đó bị cắt. Cú nghĩa ứng suất cắt đó bằng cường độ chống cắt của đất  =S

Người ta thấy rằng khi thay đổi ứng suất nộn  thỡ cường độ chống cắt S cũng thay

đổi.

a, Cường độ chống cắt của đất rời:

Làm thớ nghiệm cắt với mẫu đất cỏt dưới tỏc dụng cỏc ứng suất nộn khỏc nhau sẽ

thu được cỏc cường độ chống cắt tương ứng. Thớ dụ:

1

= 0,5 daN/cm

2

: S

1

S

2

= 1,0 daN/cm

2

: S

2

3

= 2,0 daN/cm

2

: S

3

S

4

4

= 3,0 daN/cm

2

: S

4

S

3

Dựng cỏc số liệu trờn vẽ thành

S

2

biểu đồ quan hệ “ - S”, đú là một

S

1

đường thẳng đi qua gốc tọa độ như

 

2

3

4

o

hỡnh 2-9

1

Hỡnh 2.9

Nếu gọi gúc nghiờng của đường thẳng là  , ta cú thể viết phương trỡnh đường

thẳng này như sau:

S =  . tg (2.13)

b, Cường độ chống cắt của đất dớnh

Làm thớ nghiệm cắt trực tiếp với một loại đất dớnh nào đú, ta sẽ thu được kết quả

như hỡnh 2-10

Qua hỡnh 2-10, ta thấy đường

cường độ chống cắt của đất dớnh phụ

S

3

thuộc vào ứng suất nộn  khụng đi

qua gốc toạ độ mà cắt ở trục tung S

ở một điểm cú giỏ trị đỳng bằng lực

dớnh đơn vị của đất c.

c

Nếu gọi gúc nghiờng của đường

thẳng là , ta cú phương trỡnh:

o  

2

3

Hỡnh 2-10

S =  . tg + c (2.14)

Người ta cho rằng tg biểu hiện sự ma sỏt. Nờn gúc nghiờng  gọi là gúc ma sỏt

trong. Với tg = f (hệ số ma sỏt trượt)

c : biểu hiện sự liờn kết giữa cỏc hạt, nghĩa là khi biến dạng cũn rất nhỏ đất dớnh đó

cú một cường độ chống cắt nhất định.