CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VÀ DVTM THIẾT BỊ MÁY CÔNG TRÌNH HÀ NỘI

Uy tín tạo nên thương hiệu

Thí nghiệm xác định sức kháng cắt của đất trên máy cắt phẳng

1. Căn cứ tiêu chuẩn áp dụng

Thí nghiệm được thực hiện theo:

  • TCVN 4199:2012 – Đất xây dựng – Phương pháp xác định sức kháng cắt trong phòng thí nghiệm bằng máy cắt phẳng.

2. Mục đích thí nghiệm

  • Xác định lực cắt cực hạn của đất
  • Xác định góc ma sát trong (φ)
  • Xác định lực dính kết (c)
  • Phục vụ tính toán ổn định nền móng, mái dốc, tường chắn

3. Thiết bị, dụng cụ

  • Máy cắt phẳng (Direct Shear Apparatus)
  • Hộp cắt mẫu đất (hình vuông hoặc tròn)
  • Thiết bị gia tải thẳng đứng
  • Đồng hồ đo biến dạng ngang và đứng
  • Cân kỹ thuật
  • Dao vòng hoặc khuôn lấy mẫu

Yêu cầu thiết bị:

  • Thiết bị được hiệu chuẩn định kỳ
  • Bề mặt hộp cắt phẳng, sạch
  • Tốc độ cắt theo đúng quy định tiêu chuẩn

4. Chuẩn bị mẫu thử

  • Mẫu đất nguyên dạng hoặc đầm chặt theo yêu cầu
  • Kích thước mẫu theo hộp cắt tiêu chuẩn
  • Bề mặt tiếp xúc phẳng
  • Xác định độ ẩm và khối lượng thể tích của mẫu

5. Trình tự thực hiện

Bước 1: Lắp mẫu vào hộp cắt

  • Đặt mẫu vào hộp cắt
  • Lắp tấm phân bố tải
  • Gắn đồng hồ đo biến dạng

Bước 2: Gia tải thẳng đứng

  • Tác dụng tải trọng thẳng đứng theo các cấp ứng suất pháp khác nhau
  • Giữ ổn định trong thời gian quy định

Thông thường thử với tối thiểu 3 cấp ứng suất pháp.

Bước 3: Tiến hành cắt

  • Tác dụng lực cắt ngang với tốc độ không đổi
  • Ghi nhận lực cắt và biến dạng theo thời gian
  • Tiếp tục đến khi đạt lực cắt cực đại hoặc biến dạng quy định

6. Tính toán kết quả

6.1 Ứng suất cắt

τ=PA\tau = \frac{P}{A}τ=AP​

Trong đó:

  • τ – Ứng suất cắt (kPa)
  • P – Lực cắt tại thời điểm phá hoại
  • A – Diện tích mặt cắt

6.2 Xác định thông số c và φ

Dựa vào quan hệ:τ=c+σtan⁡φ\tau = c + \sigma \tan \varphiτ=c+σtanφ

Trong đó:

  • c – Lực dính kết (kPa)
  • φ – Góc ma sát trong (°)
  • σ – Ứng suất pháp

Vẽ biểu đồ quan hệ τ – σ để xác định c và φ.

7. Báo cáo kết quả

Báo cáo thí nghiệm bao gồm:

  • Thông tin công trình
  • Loại đất và trạng thái mẫu
  • Độ ẩm, khối lượng thể tích
  • Các cấp ứng suất pháp
  • Lực cắt cực đại tương ứng
  • Giá trị c và φ
  • Nhận xét và kết luận

8. Ứng dụng thực tế

Thí nghiệm cắt phẳng được sử dụng trong:

  • Tính toán ổn định mái dốc
  • Thiết kế tường chắn
  • Tính toán sức chịu tải nền móng
  • Đánh giá nền đất yếu

Related News

📞