Understanding the Properties and Impact of Groundwater on Civil Engineering, Exercises of Mathematics

Download Understanding the Properties and Impact of Groundwater on Civil Engineering and more Exercises Mathematics in PDF only on Docsity! 9/15/2015 Chuong 5 cic dang tén tai ciia mde 6 trong dit, aa NUGC DUGOI DAT VA ANH HUONG CUA NDP DEN XAY DUNG CONG TRINH i @D cic tang chita nude au @D ic ann nwdng xéu cia nude dui a aT way dang cong Tia Nuéc chita $5.1. TRANG THAI VADANG TON | | Svei0nins TAI CUA NUGOC TRONG DAT DA aAt 44 dwoi mat dat 1. Nuee trang thai hoi, ton tai trong cac 16 2 “Nuc ty do, nude lién két vat ly nim ngoai hat~bt oN nut th “a jor thong Kit day ra khoi dat da khi nung dén 105°C ~ eee nese mao din “Cac loai nude nay 1a thanh phan gay nén d6 4m . r in abt a cha dat da * Nusc trong luce . . ee oo «= Nuse bat done “we ° me va ong cha ctia cac {ai nude nay Loe am thay doi tinh chat xay dung cia dat da 3. Nude lién ket vat ly - duoc hut va gift lai trong oon . . - = an d6 » rome aie a gay nen ca dat da nho luc hut tinh dién va luc hut phan tir “Nuoc trong luc van dong trong dat da gay nen cac 4. Nuc lién két hoa hoc - tham gia vao thanh phan hién tuong dja chat bat Ioi cho xay dung céng hat dudi dang g6c OH" trinh 5. Nuoc két tinh - tham gia vao thanh phan hat dudi dang phan tir nuéc “Nuc két tinh va nude két hop hoa hoc ==) trong hat, ttre 1a tham gia vao thanh phan cia hat dat da. ’Nuéc két tinh tham gia dudi dang phan tir nude, vi du: CaSO,.2H,0, Na;CO3.10H,0, bi day ra khoi hat khi nung dén 250 - 300°C “Nuc két hop hod hoc tham gia vao mang tinh thé Khoang vat ctta dat da dudi dang géc OH, vi du, AL(OH);, Al(OH),SiO,, bi day ra khéi hat khi nung 300 dén 1300°C. Khi 46 mang tinh thé bi pha hay hoan toan 9/15/2015 Chi ¥ Déi voi xay dung céng trinh chung ta quan tam dén nu@c lién két vat ly, nuoéc ty do “Cac loai nuéc tén tai trong dat 44, vi tri (trong hoac ngoai hat) va cach thite tén tai (luc hut tinh dién va phan tt, trong mang tinh thé) “*Hiéu duoc loai nude nao anh huéng dén tinh chat ctta dat, loai nude nao 1a thanh phan 46 am cua dat da, loai nude nao gay nén cac hién tong dia chat bat loi cho xay dung “*Hiéu va nho duoc céc méc nhiét d6 ma cac loai nude bi day ra khoi dat da va giai thich duoc su lién quan gitta ching va cac méc nhiét d6 do § 5.2. CAC TANG CHUA NUOC DUOI DAT Tang chita nuéc - tang dat da chia nu cac tinh chat: “Tinh tham, dc trung béi hé sé thém *Tinh nha nue, ac trung béi hé so nha nuéc “Tinh mao dain, dc trung béi chiéu cao mao dan. i nguce vi tg chita mu Ia tng cach mrde dui dat, c6 cdc thong sé: 4 tham, K m/ngd, mis nha mrée, t= V,/V innuéc, T=Km, miingd truyén mye nude; a=Kh/ju chat thay vin cia tang ruse circ dit Tang nude dui dat - tang phan bé cia nude] Phen biet dai eon dic trim tinh cht cha tang chuta made va thOng 56 di “Dong tham 6n dinh: Cac yéu t6 dic ma 0) dong tham (van téc, luu lvong, muc nude, gradient thay luc...) khéng bién déi theo thoi gian. “Dong tham khéng 6n dinh: Cac yéu té dic trang cia dong tham bién ddi theo thoi gian. “Luu lugng tham Q: luong chat long thim qua tiét dién ust ctta dong tham trong mét don vi thoi gian. “Luu long don vi q: luu lvong qua tiét dién co chiéu réng 1a don vi 1a 1m. ete OF 9/15/2015 “> Ap luc tham Hae ash Y 28 “Gradient ap le gaeht Ax “> Luu luong: Q=vF qzvh “ Duong dong, dudng dang thé “> Tham phang, tham khéng gian (tham hdi tu) ¢ dinh luat tham a. Dinh luat Darcy Dinh luat do nha bac hoc nguéi Phap A.Darcy tim ra vao nam 1856, trén co sé két qua nhiéu lan thue nghiém tham qua cat. Cé thé vide lai piueong trink (1) nine sau : Q= F= 4F: Tiét dién wot cia dong tham ; I= 57! Gratien dp tye. Chink Ta hegng ton thie dp ue (c6t nude ha thap) trén mot don vj chiéu dai dong thd, “J (2) Tie phucong trinh (2), suy raz V=KI (3) i sp. A s rong db: V= toc a6 dong tim Noi dung dink twat: “Téc d6 thim 6} 1é bée nhat véi hé sé tham va gradien dp Ine”. Déi voi dat sét: ° Su tham xay ra khi J2J, do luc nhot) “Su tham xay ra theo quy luat tuyén tinh khi J > J, v=K(-J,,)=K(J-4J,) J, J, : phu thudc loai dat. VD: sét cting : J, = 20 +30 (theo Roza) “°DL Darcy: = Tham tang =Méi trong tham déng nhat: cat déng nhat, cudi séi, da mrt né = Déi voi dat sét, khi J>J,, Jy,=4/3,) “*Khi van téc tham cao > chay r6i > khéng thich hop DL Darcy > Cac dinh luat tham phi tuyén 9/15/2015 v=CvdJ C: Hé sé, phu thuée 46 nhin thanh long din va mét sé diéu kién khac d: ban kinh thity le = dién tich tiet dién/chu vi uot J: gradient thiy luc Céng thire Xezi - Kraxnoponxki Cong thire Proni * —_—_s Tham ting — 2288 Thm réi a, b: théng s6 phy thuée dac tinh, méi truréng 16 héng + Cong thite xézi ©3. Dong tham 6n dinh Ht 3.1. Déng thiéim phang * Nuéde ngam, day cach nude nam ngang + Nude ngam, day cach nude nam nghiéng + Dong tham qua khu dat gitta hai séng co nuéc mua cung cap thuong xuyén + Nude cé ap, chiéu day tang chia nuée kh6ng doi * Méitrudng thém khéng déng nhat + Tinh tham thay déi theo chiéu dong tham + Tinh tham thay déi vuéng géc chiéu dong tham dole uve ni pogo h 4 iL [Ratengiin mat ring teln ding nh ng Widen On dah A ea eT Oy Q=KFI () =-dhidx Tir duh WoGt Darcy: © Gradient ip lye: Din (-) cing 0 theo chidu vin dOng, git ca x ting, gif tr cia b giam Tié dién vot cia ding chay: F =B.h 8) a Thay @) v8 G) vo) dupe ag “Khe => qdx=-Khdh Lay tich phan Fi ha 24? hi-h; ax =-K fhdh >qb= KA qj i qh = KO>>) 2 qe EG) ing arm 2L Tuong ty, xét luu wong don vi tir mat cat 1 dén mat catx 2 pe = qi- Ket =) Kh - hy) oy g = RH) a th, [Bia mal ln oi rg tO O Déng tham én dinh q, 5 =), =const = KU =e) _ KU =n) 2L 7, ex Phutong trinh duimg cong muse mie debi dit cho ding ngim cb déy cach nave nim ngeng Dé bai; Ngudi takhoan 216 khoan hoan chinh bé tri dgc theo chiéu déng tham va trong lop cat déng nhat bao hoa cé hé sé tham K=75 m/ng.d. Dudi lop cat la mét lép sét nam ngang cach nue cé cao trinh +3m. Muc nude do duge 6 LK1 6 dé sau 5m, LK2 6 dé sau 8m. Hai 1d khoan cach nhau 1000m, cao trinh miéng LK‘ la #12, LK2 la +13m. Yéu cau: 4/ Thiét lap céng thtre téng quat tinh Iu lung déng tham? 2! Véi sé ligu da cho, tinh lu lugng cla déng tham do? 9/15/2015 i; Co mét lop cat dong nhat bao hoa ni (9) co chiéu day khong déi la 12m kep gitra 2 tang sét khéng thém nude nam ngang. Lép sét khéng tham nuée phia trén co bé day 25m, Ngudi ta khoan 2 LK quan tréc cach nhau 400m doc theo chiéu dong tham va trong lop cat do dé theo dai van déng cua dong tham. trong LK1 myc nuéc én dinh do duge cach migng LK 1a 4.5m, tuong ung LK2 [a 6.5m. Lép cat 6 hé sé tham K=100ming.d. Thiét lap céng thurc tong quat tinh lwu lugng cua dong tham néi trén? Véi sé ligu da cho, tinh Iu lwong cua déng tham do? Tinh do sau myc nuéc tai mat cat gira 215 khoan? am, day cach nwéc nam nghiéi Wap cach nied NT Lay trung binh chiéu day tang chita nuéc => h= Atte Z m safes = “KAGE at K(h+h,) H,-H, > q= (ningay dé) Luu lvgng don vi tham tir mat cat 1 dén mat cit x <q, - athe) HH TT O Déng tham én dinh q, 5 =), =const 9/15/2015 - Lop 1: 4 =k = “ = : Mat khac, co thé thay ddi tang chtra nude KIN déng nhat bang tang déng nhat tong duong co hé 36 tham K,, va chiéu day bang téng chiéu day cac 164 © Lop 2: y= KK, im Ky, iéu day bang tong chiéu day Pp AH = vt 2 5 AH, © LOp ni v= Kd = Ka "Ter (1) va 2) suy ra: => AH = AH, + AH, +...+ AH, Vi tinh lién tuc ctta dong tham nén téc 46 tham qua mdi lop nhu nhau = AH avy 4 My “ mK, KOK; K, th dm dén giéng (0) (0) ‘ bog “> Giéng don hoan chinh “Mét sé khai niém lién quan dén giéng = Phéu ha thap muc nuoc/ap lve = Dé ha thdp muc nuoclap le = Ban kinh anh huéng * Giéng hoan chinh " Giéng tac dung tuong hé = Giéng nuec ngam/giéng née co ap Dong thiin dén giéng al ging mide ngim; bi géig nude 6 dp ees OY Theo kinh nghiém, lay: Rr =25JHK Tir dinh Iugt Darcy a ou F=2am poh = 0-20 Bs oF. Kren dr dh 2amKS Tich phn 2 vé = O= 2mk 209 2R 2 : gz R of @ - 20K fadh > O(n R- In ry) = 2K (Hi - H2) % To 4 iy 10 9/15/2015 4/Nguéi ta hut nude tir mét giéng don hoan chin trong tang cat chtra nuée ngam. Tang cat déng nhat nam ngang cé hé sé tham K=100m/ng.d, chiéu day tang chtra nude 1a 40m, giéng cé duéng kinh la 270mm. Khi hut dén dng thai én dinh, myc nude ngam ha thap 7.2m. Thiét lap céng thtre téng quat tinh Iwu lugng én dinh ctia giéng néi trén? Voi cac sé ligu da cho, tinh luu lweng ctia giéng do? Xac dinh duéng ha thap myc nude tai vi tri cach giéng 30m? Ban kinh anh hung ctia giéng tinh theo céng thire R=2.S.JHK Nhém giéng tée dung twang hd 9,n® 7 Tir dinh (Dh? - h2 = ‘1 oft 5 [nn . aK uat Darcy == 201 > r Q,In a Q = KFJ (2)h} = h? -— = INéu ca hai giéng cing lam viée, theo phuong phap cong tac dung Wh? o- KW) R Ine Gig ab nce Gigng hut nue 6 gin séng 11 9/15/2015 Ca cau can dat dec * Hiéu duge cac khai niém lién quan dén dong tham dung giai dug bai tap “Nam duge dinh luat Darcy, nhé duge céng thite va gidi han @p dung cita dinh luat IH HUONG CUA NUGC DUGI DAT * Hiéu va,vé duoc hinh cac bai toan eta dong tham phi 2, ee A « dong thim téi giéng, nim durgc cac buée tinh toan dé xac DEN XAY DUNG CONG TRINH dinh lu hrong, chieu cao muc nude dugc cong thite tinh hé_sé tham trung binh cita mii trugng tham khéng dong nhat cho ca hai trréng hop tinh tham thay d6i song song va vuéng géc voi chieu dong tham “ Nhé duoc cac trong hop dic biét thiét lap céng thite tinh uu Iuong khéng bat dau ttr dinh luat Darcy (giéng hit nuéc gan s6ng, giéng tac dung tuong hé) “Nuée chay vo hé méng gay hu qua: + Neap hé mong + Gay hign tuong dat chay vao hé méng + Gay hign tuong xéi ngém lam sut hin + Gay bing nén céng trinh + An mon cae két céu bé t6ng ctta méng va céc c6ng trinh ngam... 12