Bài tập địa chất công trình

Chöông 2 Đường phương Bài tập 2.3 Đường phương vị hướng dốc Từ hình vẽ trên ta có góc phương vị hướng dốc b = 3150 Góc dốc a: tga = Dh/L = (hH – hA)/AH = Þ a = 13027’ Bài tập 2.4 500 Đường phương vị hướng dốc 530 330 Góc dốc a: 100 Bài tập 2.5 660 700 Góc dốc a: Độ sâu lớp đá tại C là: 1040 – 1028.3 = 11.7m Bài tập 2.1 Đứt gãy nghịch Bài tập 2.2 Đứt gãy nghịch (B) Đứt gãy thuận (A) Chöông 4 Bài tập 4.6 xi là % khối lượng đất giữ lại cộng dồn trên rây thứ i ai là khối lượng đất giữ lại cộng dồn trên rây thứ i A khối lượng đất làm TN = 910 + 514.9 = 1424.9g xi = ai/A*100% % khối lượng đất lọt qua rây thứ i: yi% = 100% - xi% Ta có bảng kết quả TN RÂY KHÔ Số hiệu rây m giữ lại cộng dồn (g) xi (%) yi (%) ½ inch 0 0.00 100.00 3/8 inch 128.5 9.02 90.98 #4 370.8 26.02 73.98 #10 910 63.86 36.14 TN RÂY RỬA #20 22.43 0.08 99.92 #40 36.84 0.13 99.87 #100 51.75 0.19 99.81 #200 59.84 0.22 99.78 TN RÂY RỬA #20 xi = (22.43/100)*(514.9/1424.9) Bài tập 4.7 với RC viết theo cách rút gọn Tra bảng ta có h = 0.00836 g/cm.s Rc = 1 + R*0.001+0.0004+0.0018 (*) Rc số đọc đã được hiệu chỉnh Ta có bảng kết quả Thời gian R RC =((*)-1)x1000 (viết theo cách rút gọn) HR d (mm)  30’’ 15 17.2 13.613 0.064  45’’ 14.2 16.4 13.827 0.053  1’ 13.6 15.8 13.987 0.046  2’ 12 14.2 14.413 0.033  5’ 11.5 13.7 14.547 0.021  15’ 10 12.2 14.947 0.012  30’ 9 11.2 15.213 0.009  1h 8 10.2 15.480 0.006  2h 7 9.2 15.747 0.004  4h 6.5 8.7 15.880 0.003  8h 6 8.2 16.013 0.002  24h 5.5 7.7 16.147 0.001 Bài tập 4.9 Độ ẩm của đất: Khối lượng thể tích mẫu đất: Bài tập 4.10 Độ ẩm của đất: Do đất bão hòa Þ e = WGs Ta có bảng kết quả Gs W e rd (g/cm3)  2.658 0.434 1.154 1.234 Bài tập 4.11 Độ ẩm của đất: Ta có bảng kết quả Giới hạn nhão Giới hạn dẻo m đất ẩm và lon (1) 20.8 22.2 20.9 20.5 21.9 m đất khô và lon (2) 16 17.1 16 18.1 19 Lon số A15 A28 A93 B39 C45 m lon (3) 7.2 8.3 7.9 8 7 Số lần rơi N 36 26 17 Độ ẩm W(%) 54.5 58.0 60.5 23.8 24.2 Áp dụng pp bình phương cực tiểu dạng tuyến tính, nội suy ứng với N = 25 Þ WL = 58.1% WL = 0.5*(23.8 + 24.2) = 24% Độ sệt của mẫu đất: Bài tập 4.12 Mẫu đất 1 WL = 75.3%, chỉ số dẻo IP = WL – WP = 75.3 – 37.7 = 37.6% Tra bảng 4.24 Þ đất bột rất dẻo Mẫu đất 1 WL = 41.3%, chỉ số dẻo IP = WL – WP = 41.3 – 18.9 = 22.4% Tra bảng 4.24 Þ đất sét ít dẻo CL Bài tập 4.13 Ta có Sre = WGs Þ Wmax khi Sr = 1 Þ Wmax = 0.91/2.66*100 = 34.2% Bài tập 4.14 Áp dụng công thức Ta có bảng kết quả Dh (0.01 mm)   Tải (N) ei (%)  Ai (cm2) si (KPa)  0 0 0.000 11.341 0.000 50 21.98 0.658 11.416 19.253 100 28.18 1.316 11.492 24.521 150 32.69 1.974 11.569 28.255 200 33.82 2.632 11.648 29.036 250 36.08 3.289 11.727 30.767 300 38.33 3.947 11.807 32.463 350 40.58 4.605 11.889 34.133 400 41.71 5.263 11.971 34.842 450 43.97 5.921 12.055 36.475 500 45.09 6.579 12.140 37.142 550 47.35 7.237 12.226 38.729 600 49.6 7.895 12.313 40.282 650 51.86 8.553 12.402 41.816 700 54.11 9.211 12.492 43.317 750 55.24 9.868 12.583 43.901 800 55.24 10.526 12.675 43.580 850 53.55 11.184 12.769 41.937 900 51.29 11.842 12.865 39.869 e(%) s(KPa) Từ biểu đồ ta có qu = 43.901KPa Bài tập 4.15 Áp dụng công thức Ta có bảng kết quả s (KG/cm2) Dhi (0.01 mm) e a (cm2/KG) E0 (KG/cm2) 0.1 54 2.537 0.679 3.872 0.25 110 2.435 0.785 3.250 0.5 218 2.239 0.483 4.977 1 351 1.997 0.274 8.112 2 502 1.723 0.145 13.910 4 662 1.432 0.018 99.394 2 642 1.468 0.035 53.095 1 623 1.503 0.084 22.237 0.5 600 1.545 0.204 9.286 0.25 572 1.595 Log(p) e p tính bằng KPa Từ hình vẽ ta có Log(pc) = 1.375 Þ pc = 23.7KPa Bài tập 4.17 Áp dụng công thức Ta có bảng kết quả s (KG/cm2) Dhi (0.01 mm) e a (cm2/KG) E0 (KG/cm2) 1 72 0.620 0.021 57.289 2 97 0.599 Bài tập 4.20 Ta có mối quan hệ: Áp dụng pp bình phương cực tiều ta có: Mẫu 1: c = 0.0945KPa, tgj = 0.115 Þ j = 6033’Þ đất bùn sét Mẫu 2: c = 0.0243KPa, tgj = 0.5815 Þ j = 30010’ Þ đất cát Bài tập 4.22 Ta có mối quan hệ: Từ KQ TN ta có: a = 1.0325, b = 30.425 Bài tập 4.24 Trọng lượng riêng bão hòa: Trọng lượng riêng khô: Độ ẩm của đất: Do đất bão hòa nước nên Bài tập 4.26 Cường độ sức kháng nén đơn: Bài tập 4.27 Tính ETB Tính Kiểm tra điều kiện: (*) Với g0 = 2.47 (bảng 4.17) Ta có bảng kết quả STT Eoi (KG/cm2) Etb (KG/cm2) Sth KT Điều kiện (*) 1 66.7 64.8 1.864 3.473 4.60 thỏa 2 61.2 3.636 13.223 thỏa 3 68.5 3.664 13.422 thỏa 4 60.1 4.736 22.433 thỏa 5 57.8 7.036 49.510 thỏa 6 69.3 4.464 19.924 thỏa 7 64.4 0.436 0.190 thỏa 8 67.2 2.364 5.587 thỏa 9 58.5 6.336 40.150 thỏa 10 72.6 7.764 60.274 thỏa 11 66.9 2.064 4.259 thỏa Tính Hệ số biến thiên: , a = 0.85 Þ ta = 1.1, Trị tính toán: Ta có bảng kết quả S V d  Ett- Ett+ 4.821 0.074 0.025 63.2 66.4 Bài tập 4.28 Cường độ sức kháng nén đơn: Mà lực đặt tại chân cột với h là chiều cao cột đá Þ hmax khi p = Pmax Biến dạng của cột đá: Bài tập 4.29 Tương tự bài 4.28 ta có Biến dạng của cột đất: Chöông 5 Bài tập 5.2 Để cho hố móng không bị bục là trọng lượng của tầng cách nước ³ áp lức đẩy ngược của nước áp lực Vậy chiều sâu tối đa của hố đào là: 1.5 + 1 = 2.5m Bài tập 5.3 Xét tại điểm A trọng lượng của tầng cách nước: ((-1.5)-(4))*15.5 = 38.75 KPa áp lức đẩy ngược của nước áp lực Vào mùa khô: 10*(0-(-4)) = 40 KPa Vào mùa lũ: 10*(2-(-4)) = 60 KPa Do áp lức đẩy ngược của nước ³ trọng lượng của tầng cách nước Þ bục đáy hố móng Để cho hố móng không bị bục là trọng lượng của tầng cách nước ³ áp lức đẩy ngược của nước áp lực Bài tập 5.4 Áp dụng công thức: Ta có bảng kết quả Độ sâu z (m)  s (KPa) 0 0 6 109.2 11 240.2 Bài tập 5.5 Áp dụng công thức: Ta có bảng kết quả Độ sâu z (m)   s (KPa) u (KPa)    s’ (KPa) 0 0 0 0 2 36.4 20 16.4 5 (lớp cát) 94.3 50 44.3 5 (lớp sét) 94.3 0 94.3 10 195.3 0 195.3 12 235.7 0 235.7 Bài tập 5.6 Tương tự bài 5.5 Ta có bảng kết quả Độ sâu z (m)   s (KPa) u (KPa)    s’ (KPa) 0 0 0 0 6 (lớp bùn sét) 91.2 60 31.2 6 (lớp sét) 91.2 0 91.2 9 (lớp sét) 147 0 147 9 (lớp cát) 147 80 67 13 (lớp cát) 225.4 120 105.4 13 (lớp sét) 225.4 0 225.4 15 (lớp sét) 268.2 0 268.2 15 (lớp cát) 268.2 190 78.2 22 400.5 260 140.5 Chöông 6 Bài tập 6.1 a. Lưu lượng đơn vị của dòng thấm: (m3/ngày đêm) b. Chiều cao mực áp lực Hx Bài tập 6.2 a. Lưu lượng đơn vị của dòng thấm: (m3/ngày đêm) b. Chiều cao mực áp lực hx Bài tập 6.3 Ta có h1 = 11.1 – 4.1 = 7m h2 = 9.8 – 4.1 = 5.7m (m/ngày đêm) a. Lưu lượng đơn vị của dòng thấm: (m3/ngày đêm) b. Chiều cao mực áp lực h3 Bài tập 6.4 a. Lưu lượng Q của giếng bơm khi bơm hút ổn định: (m3/ngày đêm) b. Độ hạ thấp mực nước S2 Bài tập 6.5 a. Lưu lượng Q của giếng bơm khi bơm hút ổn định: (m3/ngày đêm) b. Độ hạ thấp mực nước S2 Bài tập 6.6 a. Hệ số thấm của tầng chứa nước: (m/ngày đêm) b. Độ hạ thấp mực nước Shk c. Bán kính ảnh hưởng của giếng bơm Bài tập 6.7 a. Hệ số thấm của tầng chứa nước: (m/ngày đêm) b. Độ hạ thấp mực nước Shk c. Bán kính ảnh hưởng của giếng bơm Bài tập 6.8 a. Bán kính tương đương: b. Bán kính tổng tác dụng của giếng bơm Bài tập 6.12 a. Hệ số thấm của lớp chứa nước: (m/ngày đêm) b. Độ hạ thấp mực áp lực tại A: c. Độ sâu đào tối đa: Để cho hố móng không bị bục là trọng lượng của tầng cách nước ³ áp lức đẩy ngược của nước áp lực Bài tập 6.13 a. Lưu lượng đơn vị dòng thấm: (m2/ngày đêm) (m/ngày đêm) b. Lưu lượng đơn vị dòng thấm: (m/ngày đêm) Độ giảm lượng mất nước: Bài tập 6.14 Áp dụng công thức: (m/ngày đêm) Chöông 7 Bài tập 7.1 Hệ số động đất Kc: Bài tập 7.2 Xét tại điểm A: Ứng suất tổng: Áp lực nước lỗ rỗng: Cát trong bình sôi lên khi s’ = 0 Bài tập 7.4 Bán kính tương đương: Lưu lượng khi tháo khô hoàn toàn: (m3/ngày đêm) Gradient tới hạn: Gradient thực tế trong điều kiện an toàn nhất: ở đây r có thể là ro hay a hay b, nhưng ta chọn b để imax (nguy hiểm nhất) Bài tập 7.5 Bán kính tương đương: Lưu lượng khi tháo khô hoàn toàn: (m3/ngày đêm) Gradient tới hạn: Gradient thực tế trong điều kiện an toàn nhất: Bài tập 7.6 Tra bảng 7.11 ta có vận tốc trung bình cho phép không xói của đất dính Vox = 1.1m/s V = 1.2m/s > Vox = 1.1m/s Þ đáy sông bị xói mòn Bài tập 7.7 Tra bảng 7.10 ta có vận tốc trung bình cho phép không xói của đất cát Bài tập 7.8 Độ dốc sơ bộ của mái taluy: Chöông 8 Bài tập 8.2 Sức kháng cắt không thoát nước của đất: Bài tập 8.3 Modun biến dạng của đất nền: Độ lún của móng có bề rộng Bf = 2m Bài tập 8.4 Kích thước móng: