Bộ môn Địa Kỹ Thuật, WRU
45
CHƯƠNG 4
TỐC ĐỘ CỐ KẾT CỦA ĐẤT
Bài 1: Ví dụ 9.1
Lớp đất sét Chicago dày 12m có hai mặt thoát nước. ( có nghĩa là có lớp thấm nước
tốt ở trên đỉnh và dưới đáy lớp sét này). Hệ số cố kết c
v
= 8.0 x 10
-8
m
2
/s.
Yêu cầu : Tìm độ cố kết hoặc phần trăm cố kết cho lớp đất sau 5năm tác dụng tải
trọng tại độ sâu 2, 6, 9 và 12 m.
Bài giải
Đầu tiên, tính nhân tố thời gian theo công thức 9-5
35.0
6
5101536.3100.8
.
2
78
2


xxxx
H
t
cT
dr

U 1
hoặc u = u
i
.(1 - U
z
)
Bộ môn Địa Kỹ Thuật, WRU
46

Hình 9.2
Theo cách giải ví dụ 9.1 xác định được :
Tại z = 3m U
z
= 61% u = 39 kPa
Tại z = 6m U
z
= 46% u = 54 kPa
Tại z = 9m U
z
= 61% u = 39 kPa
Tại z = 12m U
z
= 100% u = 0 kPa
Bài 3 :Ví dụ 9.5
Cho mặt cắt đất và tính chất của đất theo ví dụ 9.1 và 9.2
Yêu cầu :Tính toán thời gian cần cho lớp đất sét độ lún đạt được 0.25m
Bài giải
Để tính độ cố kết trung bình, trước tiên xác định độ lún cố kết s
c
, như đã thực hiện




Độ cố kết trung bình U
avg
khi lớp đất sét lún 0,25m theo phương trình 9.12 :
48,0
52,0
25,0)(

c
avg
S
ts
U hay 48%
Để nhận được giá trị T sử dụng bảng 9-1 hoặc hình 9.5. Hoặc vì U
avg
< 60% , sử
dụng công thức 9-10 :
182.0)48.0(
4
2


T

Từ công thức 9.5, t = T.H
dr
2
/c

Cho một lớp đất sét dày 10m một mặt thoát nước, độ lún 9cm trong 3.5 năm. Hệ số
cố kết của đất là 0.544x10
-2
cm
2
/s
Yêu cầu
Tính độ lún cuối cùng, và tìm thời gian khi độ lún đạt 90% độ lún cuối cùng.
Bài giải
Từ công thức 9-5 tìm T

Từ bảng 9-1 ta lấy độ cố kết trung bình giữa 0.8 và 0.9. Vì vậy ta có thể sử dụng
công thức 9-11 hoặc hình 9-5a hoặc có thể nội suy từ bảng 9-1. Sử dụng công thức
(9-11) ta có :
0.6 = 1.781 – 0.933log(100 – U%)
1.27 = log (100 – U%)
U = 81,56 %  82%
Nếu độ lún đạt 9cm tương ứng với 82% của tổng độ lún. vậy độ lún cố kết tổng là (
công thức 9-12)

cm
cm
U
ts
s
avg
c
11
82.0
9)(

z
, trong khi vùng bên phải
đường cong T = 0.6 biểu thị U
z
= 18%, hay lượng cố kết diễn ra ( cũng xem hình
9.4).
Bài 7:VÍ DỤ 9.10
Dữ liệu trong bài 8 – 12 cùng với tài liệu về tốc độ cố kết theo thời gian với gia số
tải trọng từ 40 đến 80 kPa. (Số gia tải trọng này đại diện cho tải trọng sẽ xuất hiện
ngoài hiện trường.) Giả thiết độ lún cố kết, s
c
là 30 cm và sẽ xảy ra sau 25 năm.
Chiều dày của lớp chịu nén là 10 m. Hệ số rỗng ban đầu e
o
là 2.855, và chiều cao
ban đầu của mẫu đất thí nghiệm là 25.4 mm, số đọc ban đầu là 12.700 mm
Yêu cầu: Tính toán độ lún thứ cấp có thể xảy ra từ 25 đến 50 năm sau khi xây dựng.
Giả thiết tốc độ biến dạng trong phạm vi tải trọng thí nghiệm gần như diễn ra ở
ngoài hiện trường

Bộ môn Địa Kỹ Thuật, WRU
50

Bài giải
Để giải bài toán này cần đánh giá giá trị

C (CT 9 -15). Vì vậy từ các dữ liệu đã cho,
ta vẽ đường cong quan hệ giữa hệ số rỗng và log t . Chúng ta có thể tính toán hệ số
rỗng tại độ cao hay bề dày bất kỳ của mẫu trong suốt quá trình thí nghiệm cố kết
bằng cách sử dụng phương pháp sau. Theo định nghĩa, e = V

Với số gia tải trọng từ 40 lên 80 kPa, số đọc ban đầu là 11.224; số đọc R
o
ở ngay lúc
đầu của thí nghiệm (tương ứng với chiều cao mẫu là H
o
) là 12.700. Như vậy tại thời
điểm ngay sau khi gia tải này, e theo CT. 9 – 17 là Hình VD 9.10a Với các điều kiện ban đầu, e = e
o
, H = H
o
, và R = R
o
.