riêng biệt và sử dụng nguyên lý mở rộng từ lý thuyết cơ học đất bão hòa cho đất không bão hòa.
• Alonso và nnk (1990) đã thiết lập mô hình đàn dẻo với bốn biến trạng thái: ứng suất thực trung bình, p, độ lệch ứng suất, q, độ hút dính, s và thể tích riêng, v, và thể tích riêng của nước.
Lý thuyết của mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
• Đặc trưng của đất không bão hòa có thể được mô tả bởi 5 biến trạng thái, đó là: ứng suất thực trung bình, p ; độ lệch ứng suất, q ; độ hút dính, s ; thể tích riêng, v và thể tích riêng của nước, vw, như sau:
(5.33)
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Với: p = ứng suất thực trung bình, s1,s2,s3= các ứng suất chính tổng, ua = áp lực khí lỗ rỗng, q= độ lệch ứng suất,
s = độ hút dính của đất, uw= áp lực nước lỗ rỗng, v = thể tích riêng, e= hệ số lỗ rỗng,
vw = thể tích riêng của nước, và S= độ bão hòa.
Lý thuyết của mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Biến thiên thể tích và biến thiên về biến dạng cắt có thể lần lượt tính theo công thức:
Trong đó: d1 và d3 : biến thiên biến dạng chính.
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Trong đó: d1 và d3 : biến thiên biến dạng chính.
Tổng biến thiên về biến dạng có thể được biểu diễn theo biểu thức sau:
Lý thuyết của mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa Trong đó:
= biến thiên về biến dạng đàn hồi thể tích sinh ra do sự thay đổi về ứng suất thực trung bình,
= biến thiên về biến dạng đàn hồi thể tích tạo nên do sự thay đổi của độ hút dính,
= biến thiên về biến dạng dẻo thể tích tạo nên do sự thay đổi về ứng suất thực trung bình,
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
về ứng suất thực trung bình,
= biến thiên về biến dạng dẻo thể tích tạo nên do sự thay đổi độ hút dính,
= biến thiên về biến dạng cắt đàn hồi, và
= biến thiên về biến dạng cắt dẻo.
Đường bao dẻo
Hình 5.21 trình bày đường cong cố kết lý tưởng hóa trong mặt (v – s – ln p).
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Đường bao dẻo
Lý tưởng hóa quan hệ giữa thể tích riêng với biến trạng thái ứng suất trên mặt (v – ln s) được thể hiện trên hình 5.22.
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Đường bao dẻo
Phương trình elíp bao dẻo cho các mặt không bão hòa có dạng (Alonso nnk 1990):
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Hình.5.23
Đường bao biến dạng dẻo tại các mặt có độ hút dính khác nhau
Khi trạng thái ứng suất chuyển từ điểm A (tại trạng thái đất bão hòa) tới 1 điểm mới C theo đường nhánh đàn hồi ABC (hình 5.24), xuất hiện sự thay đổi thể tích riêng, , có thể liên quan tới sự thay đổi của ứng suất thực trung bình và độ hút dính bằng các thông số độ cứng đàn hồi tương ứng, , và . Sự tăng của các ứng suất (lực hút dính hoặc ứng suất thực trung bình) phát triển ra ngoài mặt dẻo sẽ tạo nên sự thay đổi về thể tích riêng.
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Sự thay đổi đó liên quan đến sự thay đổi về ứng suất thực trung thay đổi về ứng suất thực trung bình và lực hút dính bằng các thông số tương ứng về độ cứng dẻo, , và .
Hình.5.24 Đường ứng suất trong vùng biến dạng đàn hồi trên mặt (s – ln p)
Phương trình đường bao dẻo trên mặt (s – lnp):
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Xác định ứng suất thực trung bình và ứng suất lệch tại điểm dẻo bđầu:
Phương trình biểu thị đường ứng suất cho thí nghiệm nén 3 trục thoát nước và với độ ẩm không đổi:
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Độ lệch ứng suất tại điểm dẻo ban đầu:
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Xác định các thông số cho mô hình tính
Hình 5.26 trình bày đường cong đặc trưng đất nước dưới dạng chuẩn hóa độ ẩm thể tích:
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Chuẩn hóa độ ẩm thể tích có thể tính như sau:
Xác định các thông số cho mô hình tính
Hình 5.26 trình bày đường cong đặc trưng đất nước dưới dạng chuẩn hóa độ ẩm thể tích:
5.2.2. Mô hình đàn dẻo cho đất không bão hòa
Chuẩn hóa độ ẩm thể tích có thể tính như sau: