5.2. Trạng thái tới hạn của đất
5.2.1. Trạng thái tới hạn của đất bão hòa Mo hình Cam clay
Tất cả các giao điểm của q và p nằm bên trong mặt dẻo ban đầu (điểm A) dẻo ban đầu (điểm A) đất có các đặc BD ĐH.
Nếu TT US của đất nằm trên mặt mặt dẻo ban đầu (điểm B) đất ở TT dẻo.
Nếu tổ hợp TT US có xu hướng phát triển ra phía ngoài mặt dẻo ban đầu
cho mặt dẻo mở rộng
áp lực tiền cố kết mới tăng.
Phương trình biểu diễn của mặt dẻo elíp đã được đề nghị bởi Schofield và Wroth (1968), Roscoe và Burland (1968) như sau:
' 2 ' c' q22 0 p p p
M =
Mặt dẻo
Trong đó: p’c= áp lực tiền cố kết,
M = độ dốc của đường trạng thái tới hạn (CSL)
• Các thông số của trạng thái tới hạn:
• Ứng suất lệch, q sẽ bằng 0 khi đất trong điều kiện cố kết đẳng hướng.
Do đó, đường cố kết đẳng hướng của đất cố kết bình thường:
Trong đó:
thể tích riêng tại điểm ứng suất quy chiếu của đường cố 5.2.1. Trạng thái tới hạn của đất bão hòa
Các thông số của trạng thái tới hạn
thể tích riêng tại điểm ứng suất quy chiếu của đường cố kết bình thường,
Độ cứng của đất bão hoà mà nó có thể xác định từ cố kết đẳng hướng hoặc thí nghiệm cố kết một hướng,
hệ số đường tăng tải lại/giảm tải hay độ cứng của đất xác định từ thí nghiệm cố kết đẳng hướng hoặc thí nghiệm cố kết một hướng, và
thể tích riêng của đường cố kết thường tại áp lực tiền cố kết, .
• Khi mẫu đất cắt đến phá hoại thì nó sẽ đạt tới trạng thái tới hạn. Các điểm trạng thái tới hạn tìm được nằm trên đường đồng nhất trong mặt (q - v - p'): gọi là đường trạng thái tới hạn (nghĩa là đường CSL trên hình 5.18). Đường trạng thái tới hạn thường được xác định bởi 2 phương trình sau:
5.2.1. Trạng thái tới hạn của đất bão hòa Các thông số của trạng thái tới hạn
Trong đó:
thể tích riêng tại điểm ứng suất quy chiếu của đường tt tới hạn, thể tích riêng tại trạng thái phá hoại, và
ứng suất hiệu quả tại trạng thái phá hoại.
• Phương trình của đường trạng thái tới hạn (CSL) trong hình 5.18(c) có dạng như sau
• Thể tích riêng tại điểm ứng suất quy chiếu của đường trạng thái tới 5.2.1. Trạng thái tới hạn của đất bão hòa
Các thông số của TT tới hạn:
• Thể tích riêng tại điểm ứng suất quy chiếu của đường trạng thái tới hạn:
• Thể tích riêng tại điểm ứng suất quy chiếu của đường trạng thái tới hạn sẽ được dùng để tính áp lực nước lỗ rỗng gia tăng tại điểm phá hoại.
Dự đoán áp lực nước lỗ rỗng của đất cố kết thường, hơi quá cố kết và rất quá cố kết trong điều kiện cắt cố kết không thoát nước:
Phương trình xác định đối với mẫu đất cố kết đẳng hướng:
5.2.1. Trạng thái tới hạn của đất bão hòa
Với: R = hệ số quá cố kết
5.2.1. Trạng thái tới hạn của đất bão hòa
Áp lực nước lỗ rỗng dư tại điểm dẻo:
Sự khác nhau giữa đường ứng suất tổng và đường ứng suất hiệu quả cho ta sự thay đổi về áp lực nước lỗ rỗng. Sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng tại điểm dẻo ban đầu (hình 5.19) có thể tính như sau:
(5.20) Trong đó: = sự thay đổi về áp lực nước lỗ rỗng tại điểm dẻo,
Trong đó: = sự thay đổi về áp lực nước lỗ rỗng tại điểm dẻo,
= ứng suất tổng tại điểm dẻo, và
= ứng suất hiệu quả tại điểm dẻo.
Từ hình 5.19, ứng suất tổng trung bình tại điểm dẻo có thể tính như sau:
(5.21) Thay phương trình (5.21) và (5.19) vào phương trình (5.20), sự thay đổi về áp lực nước lỗ rỗng tại điểm dẻo ban đầu có thể tính như sau:
(5.22)
Áp lực nước lỗ rỗng dư tại điểm phá hoại
• Ứng suất tại điểm phá hoại được xác định là giao điểm giữa
đường ứng suất hiệu quả (sau điểm dẻo ban đầu) và đường trạng thái tới hạn (điểm F trên hình 5.19). Áp lực nước lỗ rỗng gia tăng tại điểm phá hoại có thể được xác định bởi sự khác nhau giữa ứng suất hiệu quả trung bình và ứng suất tổng trung bình:
(5.24)
5.2.1. Trạng thái tới hạn của đất bão hòa
(5.24) Phương trình (5.24) chỉ chứa một thông số chưa biết p’f. Nếu trong thí
nghiệm nén 3 trục cố kết không thoát nước, ∆v=0 thì:
(5.26)
Sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng tại điểm phá hoại được tính như sau:
• (5.27)
Dự đoán áp lực nước lỗ rỗng dư của đất quá cố kết Tại điểm dẻo ban đầu:
Hình dưới trình bày các đường ứng suất lý tưởng hoá từ thí nghiệm nén 3 trục không thoát nước trên mẫu đất quá cố kết
5.2.1. Trạng thái tới hạn của đất bão hòa
Áp lực nước lỗ rỗng gia tăng tại điểm dẻo ban đầu có thể tính như sau:
Ứng suất tổng trung bình tại điểm dẻo ban đầu tính như sau: