TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 4199 : 1995

ĐẤT XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Ở MÁY CẮT PHẲNG
Soil - Laboratoy method of determination of shear resistance in a shear box appratus

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định sức chống cắt của đất loại sét và đất loại cát có kết cấu nguyên hoặc được chế bị trong phòng thí nghiệm, ở máy cắt theo một mặt phẳng định trước, dùng cho xây dựng .

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho đất cát thô và đất sỏi sạn, đất loại sét ở trạng thái chảy và bị chảy dưới tác dụng của áp lực thẳng đứng ơ ≤ 1.105 N/m² (1 KG/cm²) trong điều kiện nở hông.

1. Quy định chung

1.1. Sức chống cắt  của đất là phản lực của nó đối với ngoại lực ứng với lúc đất bắt đầu bị phá hoại và trượt lên nhau theo một mặt phẳng nhất định.

1.2. Sức chống cắt của cùng một loại đất sẽ không giống nhau, tùy theo trạng thái vật lí của nó (mức độ phá hoại cấu trúc tự nhiên, độ chặt, độ ẩm), cũng như điều kiện thí nghiệm (phương pháp thí nghiệm, cơ cấu máy móc, kích thước mẫu thí nghiệm, tốc độ cắt v.v…).

1.3. Để nhận được kết quả tin cậy nhất, thí nghiệm xác định sức chống cắt phải được tiến hành trong điều kiện gần giống với điều kiện làm việc của đất dưới công trình hoặc trong thân công trình.

1.4. Sức chống cắt W của mẫu đất là ứng suất tiếp tuyến nhỏ nhất, được tính theo công thức (1):

Với ứng suất này, mẫu đất bị cắt theo một mặt phẳng định trước dưới áp lực thẳng đứng V theo công thức (2):

Trong đó :

P và Q lần lượt là lực pháp tuyến và lực tiếp tuyến với mặt cắt, tính bằng Niutơn;

F – diện tích mặt cắt, tính bằng centimét vuông.

1.5. Quan hệ giữa sức chống cắt W và áp lực thẳng đứng trên mặt phẳng cắt được biểu diễn bằng phương trình (3);

Trong đó :

tgj - tang góc ma sát trong của đất;

C – lực dính đơn vị của đất loại sét, hoặc thông số tuyến tính của đất loại cát, tính bằng Niutơn trên mét vuông hay (KG/cm²)

Để xác định giá trị tgM và C của đất, cần phải tiến hành xác định W ứng với ít nhất là 3 trị số khác nhau của ơ đối với cùng một phương pháp thí nghiệm.

Chú thích : Để tìm giá trị tính toán tgM và C của đất thuộc một lớp, cần phải có ít nhất 6 lần xác định W cho mỗi giá trị V đối với cùng một phương pháp thí nghiệm.

1.6. Các phương pháp xác định sức chống cắt cần phải được quy định trong từng trường hợp cụ thể, phụ thuộc vào :

- Giai đoạn thiết kế và loại công trình;

- Điều kiện làm việc của đất trong quan hệ với công trình;

- Thành phần, đặc điểm cấu trúc, trạng thái và tính chất của đất.

1.7. Tùy theo tương quan giữa tốc độ truyền lực nén và lực cắt, cùng điều kiện thoát nước của mẫu đất khi thí nghiệm, có thể phân biệt các phương pháp (sơ đồ) chính sau đây để xác định sức chống cắt:

- Không nén trước (không thoát nước, không cố kết), đưa cắt nhanh -được gọi là cắt nhanh không cố kết;

- Nén trước đến ổn định (thoát nước, cố kết), rồi cắt chậm - được gọi là cắt chậm cố kết;

- Nén trước đến ổn định (thoát nước, cố kết), rồi cắt nhanh - được gọi là cắt nhanh cố kết.

1.8. Việc làm bão hòa mẫu đất thí nghiệm bằng nước và nén mẫu trước phải được tiến hành phù hợp với điều kiện làm việc của đất dưới công trình hoặc trong thân công trình.