Phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa - Natalia Perez
Luận án phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa. Nghiên cứu shear strength và volume change behavior sử dụng axis-translation test methods.
Arizona State University
Kỹ thuật địa kỹ thuật
Luan An
Luận án
Năm xuất bản
Số trang
425
Thời gian đọc
1 giờ 4 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
60 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I. Tổng Quan Đất Không Bão Hòa Và Tính Chất
Đất không bão hòa là loại đất có lỗ rỗng chứa cả nước và không khí. Nghiên cứu về đất không bão hòa đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật địa kỹ thuật hiện đại. Tài liệu trình bày quy trình đánh giá toàn diện các tính chất của đất không bão hòa.
Nghiên cứu tập trung vào hai khía cạnh chính: cường độ chống cắt và biến dạng thể tích. Các thí nghiệm được thực hiện trên nhiều loại đất khác nhau. Ứng suất pháp tuyến ròng dao động từ 20 đến 250 kPa. Độ hút nước đất được kiểm tra từ 20 đến 700 kPa.
Phương pháp thí nghiệm sử dụng kỹ thuật chuyển trục tiên tiến. Thiết bị thí nghiệm được thiết kế để đo chính xác biến đổi thể tích. Dữ liệu thu được bổ sung đáng kể vào cơ sở dữ liệu hiện có về tính chất đất không bão hòa.
Kết quả nghiên cứu cung cấp hiểu biết sâu sắc về hành vi cơ học của đất. Các phát hiện có ứng dụng thực tiễn trong thiết kế nền móng và công trình đất. Quy trình đánh giá được phát triển giúp tối ưu hóa quá trình thí nghiệm và phân tích dữ liệu.
1.1. Định Nghĩa Đất Không Bão Hòa
Đất không bão hòa là vật liệu ba pha gồm hạt rắn, nước và không khí. Pha nước và không khí cùng tồn tại trong lỗ rỗng giữa các hạt đất. Áp suất nước lỗ rỗng âm là đặc trưng quan trọng của loại đất này.
Độ hút nước đất được định nghĩa là hiệu số giữa áp suất không khí và áp suất nước. Giá trị này ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ và độ cứng của đất. Độ ẩm thể tích thay đổi theo độ hút và điều kiện tải trọng.
1.2. Tầm Quan Trọng Trong Kỹ Thuật
Phần lớn đất trong tự nhiên tồn tại ở trạng thái không bão hòa. Vùng khí hậu khô hạn và bán khô hạn đặc biệt có nhiều đất không bão hòa. Hiểu biết về tính chất thủy lực đất giúp dự báo chính xác hành vi công trình.
Các vấn đề như lún nền, sụt trượt đất thường liên quan đến thay đổi độ ẩm. Đánh giá đúng tính chất đất không bão hòa giúp thiết kế an toàn và kinh tế hơn.
1.3. Phạm Vi Nghiên Cứu
Nghiên cứu thực hiện thí nghiệm trên nhiều loại đất từ sét đến cát. Khoảng ứng suất và độ hút được chọn phù hợp với điều kiện thực tế công trình. Thiết bị thí nghiệm tiên tiến đảm bảo độ chính xác cao trong đo đạc.
Dữ liệu thu được được phân tích bằng các mô hình toán học phù hợp. Kết quả cung cấp cơ sở cho việc xây dựng quy trình đánh giá chuẩn.
II. Cường Độ Chống Cắt Đất Không Bão Hòa
Cường độ chống cắt là tính chất cơ học quan trọng nhất của đất không bão hòa. Nghiên cứu sử dụng phương trình Mohr-Coulomb mở rộng do Fredlund đề xuất năm 1978. Phương trình này tính đến ảnh hưởng của độ hút nước đất.
Thí nghiệm ba trục được thực hiện với điều kiện kiểm soát chặt chẽ. Ứng suất pháp tuyến ròng thay đổi từ 20 đến 250 kPa. Độ hút nước đất được áp dụng từ 20 đến 700 kPa. Các mẫu đất được chuẩn bị đồng nhất và đại diện.
Kết quả cho thấy cường độ chống cắt tăng khi độ hút tăng. Tuy nhiên, mối quan hệ này không tuyến tính. Đường cong hyperbolic được sử dụng để mô tả quan hệ giữa góc ma sát và độ hút.
Nghiên cứu phát triển tương quan giữa thông số đường cong và chỉ số đất. Tương quan này cho phép ước tính cường độ từ các thí nghiệm đơn giản. Phương pháp này tiết kiệm thời gian và chi phí đáng kể.
Dữ liệu thí nghiệm được so sánh với các nghiên cứu trước đây. Sự phù hợp tốt xác nhận độ tin cậy của quy trình thí nghiệm. Kết quả mở rộng đáng kể cơ sở dữ liệu về tính chất đất không bão hòa.
2.1. Phương Trình Mohr Coulomb Mở Rộng
Phương trình Mohr-Coulomb cổ điển chỉ áp dụng cho đất bão hòa. Fredlund và cộng sự mở rộng phương trình cho đất không bão hòa. Phương trình mới bao gồm hai biến ứng suất độc lập.
Biến thứ nhất là ứng suất pháp tuyến ròng. Biến thứ hai là độ hút nước đất. Hai góc ma sát tương ứng được xác định từ thí nghiệm. Phương trình này được chấp nhận rộng rãi trong cộng đồng kỹ thuật.
2.2. Thí Nghiệm Ba Trục Với Chuyển Trục
Kỹ thuật chuyển trục cho phép kiểm soát độ hút trong phòng thí nghiệm. Áp suất không khí được nâng lên cao hơn áp suất khí quyển. Áp suất nước được kiểm soát độc lập để tạo độ hút mong muốn.
Thiết bị ba trục được trang bị đĩa áp lực có giá trị đầu vào không khí cao. Đĩa này cho phép nước thoát nhưng giữ không khí. Thể tích nước thoát ra được đo chính xác để tính biến dạng.
2.3. Mối Quan Hệ Phi Tuyến Cường Độ Độ Hút
Cường độ chống cắt tăng nhanh ở độ hút thấp. Tốc độ tăng giảm dần khi độ hút tăng cao. Đường cong hyperbolic mô tả tốt hành vi này.
Hai thông số của đường cong hyperbolic có ý nghĩa vật lý. Thông số đầu liên quan đến cường độ tối đa. Thông số thứ hai phản ánh tốc độ tăng cường độ theo độ hút. Các thông số này tương quan với chỉ số dẻo và độ hạt của đất.
III. Biến Dạng Thể Tích Đất Không Bão Hòa
Biến dạng thể tích của đất không bão hòa phụ thuộc vào độ hút và ứng suất. Nghiên cứu xác định mối quan hệ giữa các yếu tố này thông qua thí nghiệm chi tiết. Thiết bị được thiết kế đặc biệt để đo chính xác thay đổi thể tích.
Kết quả cho thấy xu hướng giãn nở tăng khi độ hút tăng. Ở cùng một độ hút, đất có xu hướng giãn nở nhiều hơn trong quá trình cắt. Hiện tượng này quan trọng trong phân tích ổn định mái dốc và nền đường.
Ngược lại, biến dạng nén tăng khi ứng suất pháp tuyến ròng tăng. Kết quả này phù hợp với lý thuyết cơ học đất cổ điển. Tuy nhiên, độ hút làm giảm đáng kể biến dạng nén.
Mối quan hệ giữa biến dạng thể tích và độ hút được thiết lập cho từng loại đất. Các mối quan hệ này hữu ích trong dự báo lún và nở của nền đất. Dữ liệu cung cấp cơ sở cho mô hình số về hành vi đất không bão hòa.
Độ ẩm thể tích thay đổi đáng kể trong quá trình thí nghiệm. Sự thay đổi này được theo dõi liên tục để hiểu cơ chế biến dạng. Kết quả giúp cải thiện mô hình dự báo hành vi đất trong điều kiện thay đổi độ ẩm.
3.1. Ảnh Hưởng Độ Hút Đến Giãn Nở
Đất có xu hướng giãn nở khi bị cắt ở độ hút cao. Hiện tượng này do áp suất nước lỗ rỗng âm tạo lực hút giữa các hạt. Lực hút này làm tăng độ cứng và giảm khả năng nén chặt.
Mức độ giãn nở tăng tuyến tính với độ hút trong khoảng thí nghiệm. Đất sét thể hiện xu hướng giãn nở mạnh hơn đất cát. Kết quả này liên quan đến cấu trúc vi mô và diện tích bề mặt riêng.
3.2. Ảnh Hưởng Ứng Suất Đến Biến Dạng Nén
Ứng suất pháp tuyến ròng cao gây biến dạng nén lớn hơn. Mối quan hệ này tuân theo quy luật nén cổ điển của cơ học đất. Tuy nhiên, độ hút làm tăng khả năng chống nén của đất.
Ở cùng một ứng suất, đất có độ hút cao biến dạng ít hơn. Hiệu ứng này đặc biệt rõ ở đất sét và á sét. Kết quả quan trọng cho thiết kế nền móng trên đất không bão hòa.
3.3. Đo Đạc Thể Tích Chính Xác
Thiết bị thí nghiệm được trang bị hệ thống đo thể tích tiên tiến. Thể tích nước thoát ra được đo bằng burette chính xác cao. Biến dạng dọc trục được đo bằng cảm biến điện tử.
Hai phép đo này kết hợp để tính biến dạng thể tích tổng. Độ chính xác đạt 0.01% thể tích mẫu. Độ chính xác cao này cần thiết để phát hiện biến dạng nhỏ ở độ hút cao.
IV. Đường Cong Đặc Trưng Nước Đất SWCC
Đường cong đặc trưng nước đất (SWCC) mô tả quan hệ giữa độ ẩm và độ hút. Đây là hàm cơ bản nhất trong cơ học đất không bão hòa. SWCC cần thiết để dự báo hàm dẫn thủy lực không bão hòa và các tính chất khác.
Nghiên cứu đánh giá thiết bị oedometer mới để xác định SWCC. Thiết bị này có nhiều ưu điểm so với phương pháp truyền thống. Cho phép áp dụng ứng suất tải trọng lên mẫu trong quá trình thí nghiệm.
Thể tích mẫu được đo liên tục khi độ hút và tải trọng thay đổi. Một mẫu duy nhất có thể được sử dụng cho toàn bộ đường cong. Điều này giảm sai số do biến động giữa các mẫu khác nhau.
Thiết bị được thử nghiệm trên nhiều loại đất khác nhau. Kết quả cho thấy độ tin cậy cao đến độ hút 1500 kPa. Các vấn đề về kiểm soát nhiệt độ và khuếch tán không khí được nghiên cứu kỹ lưỡng.
Nghiên cứu cũng xác định các nguồn sai số trong xác định hàm lượng nước. Khuyến nghị cụ thể được đưa ra để hiệu chỉnh dữ liệu SWCC. Các khuyến nghị này áp dụng cho thiết bị sử dụng kỹ thuật chuyển trục và đĩa áp lực.
4.1. Thiết Bị Oedometer Mới
Thiết bị oedometer mới kết hợp khả năng áp tải và kiểm soát độ hút. Mẫu đất được đặt trong vòng kim loại cứng. Đĩa áp lực với giá trị đầu vào không khí cao được đặt ở đáy.
Áp suất không khí và nước được kiểm soát độc lập. Tải trọng đứng được áp dụng thông qua đòn bẩy hoặc khí nén. Biến dạng đứng được đo bằng cảm biến chính xác. Nước thoát ra được đo để tính thay đổi độ ẩm.
4.2. Ưu Điểm So Với Phương Pháp Truyền Thống
Phương pháp đĩa áp lực truyền thống sử dụng nhiều mẫu riêng biệt. Mỗi mẫu được thí nghiệm ở một độ hút khác nhau. Biến động giữa các mẫu gây sai số đáng kể.
Thiết bị mới chỉ cần một mẫu cho toàn bộ đường cong. Điều này giảm sai số và tiết kiệm thời gian. Khả năng áp tải cho phép mô phỏng điều kiện hiện trường thực tế. Kết quả SWCC phản ánh đúng hơn hành vi đất trong công trình.
4.3. Kiểm Soát Nhiệt Độ Và Khuếch Tán Không Khí
Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ hút và tính chất nước. Thí nghiệm được thực hiện trong phòng có kiểm soát nhiệt độ. Nhiệt độ được duy trì ổn định trong khoảng ±1°C.
Khuếch tán không khí qua đĩa áp lực là vấn đề tiềm ẩn. Không khí khuếch tán làm sai lệch đo thể tích nước. Nghiên cứu đề xuất phương pháp hiệu chỉnh cho hiệu ứng này. Thí nghiệm đĩa áp lực cần được theo dõi lâu dài để phát hiện khuếch tán.
V. Mô Hình Toán Học Cho Tính Chất Đất
Mô hình toán học giúp mô tả và dự báo tính chất đất không bão hòa. Hai mô hình phổ biến nhất là Van Genuchten và Brooks-Corey. Các mô hình này mô tả đường cong đặc trưng nước đất bằng phương trình toán học.
Mô hình Van Genuchten sử dụng hàm số liên tục và trơn. Mô hình có ba hoặc bốn tham số cần xác định từ dữ liệu thí nghiệm. Phương trình này phù hợp tốt với hầu hết các loại đất.
Mô hình Brooks-Corey đơn giản hơn với ít tham số hơn. Mô hình này giả định có giá trị đầu vào không khí rõ ràng. Phù hợp tốt với đất có phân bố kích thước hạt đồng đều.
Nghiên cứu so sánh hiệu quả của các mô hình khác nhau. Kết quả cho thấy Van Genuchten thường cho độ khớp tốt hơn. Tuy nhiên, Brooks-Corey đơn giản hơn cho một số ứng dụng.
Các tham số mô hình được tương quan với chỉ số đất cơ bản. Tương quan này cho phép ước tính SWCC từ thí nghiệm đơn giản. Phương pháp ước tính hữu ích trong giai đoạn khảo sát sơ bộ.
5.1. Mô Hình Van Genuchten
Mô hình Van Genuchten được phát triển năm 1980. Phương trình mô tả độ bão hòa hiệu quả theo độ hút. Bốn tham số chính là độ ẩm bão hòa, độ ẩm dư, và hai tham số hình dạng.
Tham số alpha liên quan đến giá trị đầu vào không khí. Tham số n kiểm soát độ dốc của đường cong. Mô hình linh hoạt và phù hợp với nhiều loại đất. Được sử dụng rộng rãi trong phần mềm phân tích thấm và ổn định.
5.2. Mô Hình Brooks Corey
Mô hình Brooks-Corey được đề xuất năm 1964. Phương trình có dạng luật lũy thừa đơn giản. Ba tham số chính là độ ẩm bão hòa, giá trị đầu vào không khí, và chỉ số phân bố lỗ rỗng.
Mô hình giả định độ bão hòa bằng 1 đến giá trị đầu vào không khí. Sau đó giảm theo hàm lũy thừa của độ hút. Phù hợp tốt với cát và đất có phân bố hạt hẹp.
5.3. Tương Quan Với Chỉ Số Đất
Các tham số mô hình liên quan đến tính chất vật lý của đất. Giới hạn Atterberg, phân bố hạt, và khối lượng riêng ảnh hưởng tham số. Nghiên cứu phát triển phương trình hồi quy đa biến.
Tương quan cho phép ước tính SWCC từ thí nghiệm phân loại đất. Độ chính xác đủ cho thiết kế sơ bộ. Tuy nhiên, thí nghiệm trực tiếp vẫn cần cho thiết kế chi tiết. Phương pháp ước tính tiết kiệm thời gian và chi phí đáng kể.
VI. Quy Trình Đánh Giá Và Khuyến Nghị
Nghiên cứu phát triển quy trình toàn diện để đánh giá tính chất đất không bão hòa. Quy trình bao gồm lựa chọn thí nghiệm, chuẩn bị mẫu, và phân tích dữ liệu. Khuyến nghị cụ thể được đưa ra cho từng bước.
Lựa chọn phương pháp thí nghiệm phụ thuộc vào mục đích sử dụng. Thí nghiệm đơn giản phù hợp cho khảo sát sơ bộ. Thí nghiệm chi tiết cần thiết cho thiết kế quan trọng.
Chuẩn bị mẫu ảnh hưởng lớn đến kết quả thí nghiệm. Mẫu cần đại diện cho điều kiện hiện trường. Độ ẩm và khối lượng riêng ban đầu phải được kiểm soát chặt chẽ.
Phân tích dữ liệu cần xem xét các nguồn sai số. Hiệu chỉnh cho khuếch tán không khí và thay đổi nhiệt độ là cần thiết. Phần mềm chuyên dụng giúp phân tích nhanh và chính xác.
Khuyến nghị cho việc sử dụng thiết bị oedometer mới được tóm tắt. Kiểm soát nhiệt độ trong khoảng ±1°C là quan trọng. Thời gian cân bằng đầy đủ cần được đảm bảo ở mỗi bước độ hút.
Hiệu chỉnh cho sai số hệ thống trong đo hàm lượng nước được mô tả chi tiết. Các hiệu chỉnh này cải thiện đáng kể độ chính xác SWCC. Áp dụng các khuyến nghị này đảm bảo dữ liệu đáng tin cậy cho thiết kế.
6.1. Lựa Chọn Phương Pháp Thí Nghiệm
Phương pháp thí nghiệm được chọn dựa trên yêu cầu dự án. Thí nghiệm phân loại đất và ước tính từ tương quan phù hợp giai đoạn đầu. Thí nghiệm SWCC bằng đĩa áp lực cần cho thiết kế chi tiết.
Thí nghiệm ba trục không bão hòa cần cho dự án quan trọng. Phương pháp này tốn kém nhưng cho kết quả chính xác nhất. Cân bằng giữa chi phí và độ chính xác cần được xem xét.
6.2. Chuẩn Bị Mẫu Và Kiểm Soát Chất Lượng
Mẫu đất cần được lấy và bảo quản cẩn thận. Tránh thay đổi độ ẩm và cấu trúc tự nhiên. Mẫu tái tạo phải được đầm chặt đến khối lượng riêng mục tiêu.
Kiểm tra đồng nhất của mẫu trước khi thí nghiệm. Đo độ ẩm ban đầu chính xác. Ghi chép đầy đủ các điều kiện ban đầu. Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đảm bảo kết quả đáng tin cậy.
6.3. Hiệu Chỉnh Và Phân Tích Dữ Liệu
Dữ liệu thô cần được hiệu chỉnh cho các sai số hệ thống. Khuếch tán không khí qua đĩa áp lực cần được tính đến. Thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng độ hút và cần hiệu chỉnh.
Phần mềm chuyên dụng giúp khớp mô hình với dữ liệu. Kiểm tra độ phù hợp bằng các chỉ số thống kê. So sánh kết quả với dữ liệu văn hiến để xác nhận tính hợp lý. Báo cáo đầy đủ phương pháp và giả thiết sử dụng.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (425 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộDEVELOPMENT OF A PROTOCOL FOR THE ASSESSMENT OF UNSATURATED SOIL PROPERTIES by Natalia Perez A Dissertation Presented in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree Doctor of Philosophy ARIZONA STATE UNIVERSITY December 2006 UMI Number: 3241336 INFORMATION TO USERS The quality of this reproduction is dependent upon the quality of the copy submitted. Broken or indistinct print, colored or poor quality illustrations and photographs, print bleed-through, substandard margins, and improper alignment can adversely affect reproduction. In the unlikely event that the author did not send a complete manuscript and there are missing pages, these will be noted. Also, if unauthorized copyright material had to be removed, a note will indicate the deletion.
® UMI UMI Microform 3241336 Copyright 2007 by ProQuest Information and Learning Company. All rights reserved. This microform edition is protected against unauthorized copying under Title 17, United States Code. ProQuest Information and Learning Company 300 North Zeeb Road P.
Box 1346 Ann Arbor, MI 48106-1346 DEVELOPMENT OF A PROTOCOL FOR THE ASSESSMENT OF UNSATURATED SOIL PROPERTIES by Natalia Perez has been approved November 2006 APPROVED: SS LZ. Lb a<< $— _ Chair VLIW We x— 2⁄2 auclis ££ “| pa h0 Supervisory Committee. Department Chair Deasinison of Graduate Studies ABSTRACT In this study, shear strength and volume change behavior of unsaturated soils 1s evaluated using axis-translation test methods and advanced testing equipment designed to provide accurate volume change determination during specimen shearing. Tests were performed on a wide range of soil types with net normal stress from 20 to 250 kPa and matric suction from 20 to 700 kPa.
This data set adds significantly to the existing database of unsaturated soil properties. The triaxial test data was analyzed using the extended Mohr-Coulomb equation proposed by Fredlund et al (1978). A hyperbolic curve was fit to the o° versus suction relationship, and a correlation between the hyperbolic curve parameters and soil index properties was developed. Volume change behavior for the soils was related to soil suction, and it was found that for a given suction, the test soils exhibited greater tendency to dilate as soil suction is increased.
For a given suction, soils exhibited higher compressive strains as the net normal stress was increased, as expected. A new oedometer device for soil water characteristic curve (SWCC) determination was evaluated by testing a wide range of soil types, and recommendations for best practices for use of this device have been made. The new device allows application of overburden stress to the specimen, measurement of specimen volume change due to suction and overburden pressure changes, and the use of a single specimen for determination of the SWCC. The evaluation includes issues of temperature control, overburden stress, air diffusion through high air entry disks, and a study of potential sources of error in water content determination for SWCC’s.
It was concluded that the new oedometer device can be used to obtain accurate SWCC determinations on a single 11 specimen up to 1500 kPa. General recommendations for appropriate corrections to SWCC data obtained using axis translation pressure plate-type devices are made. 1V DEDICATION To my family and husband ACKNOWLEDGEMENTS This work was supported by the National Science Foundation under the grant No. The author is truly indebted to Dr.
Sandra Houston and Dr. Houston who contributed so much to the completion of this dissertation, most the ideas that were followed during the testing came from them. The innumerably meetings and phone conversations in which they spent so much time explaining the advantages and disadvantages of using different testing procedures and data analysis will never be forgotten. Acknowledgements are given to Dr.
Delwyn Fredlund who has given so many ideas during the development of this research project. The author also appreciates the time that he took to answer some of her questions even when he was traveling overseas. Acknowledgments are also for Dr. Claudia Zapata who is always willing to share her knowledge of unsaturated soil mechanics and data analysis.
This research work was also greatly supported by Dr. Manuel Padilla, Dr. Lawrence, and Peter Goguen, no words exist to show them the appreciation for their help. Thanks are also given to the Mexican Transport Institute that provided support to the author to continue studying postgraduate studies.
vi TABLE OF CONTENTS Page ¡0/9002. EEE EOE XV NOMENCLATURE. ccccccc cece eee ene E EERE EEE TERETE ES XXVI ò.- 2c nhu 1 1tr CHAPTER 1 INTRODUCTIƠN.a 1 CHAPTER 2_ HIERARCHICAL APPROACH TO UNSATURATED SOIL I›);19)2)5701A@.2 Unsaturated soil property functions .3 Assessment ofunsaturated soil property funcfIO'S. an Level côn.
16 CHAPTER 3 SHEAR STRENGTH AND VOLUME CHANGE OF UNSATURATED 10. 20 cm eo Š ees.2_ Shear strength equations for saturated and unsaturated SOIÌS.3 Models for the shear strength prediCtion.1 se 23 Models for the shear strength prediction using SWCC.2 Shear strength prediction based on empirical models.4 Historical review on the volume change measurements and negative pore water pressure on unsaturated SOIÏS.--c-creererererrierrrrrtrrtrrrrtrrrtrrrrree 38 CHAPTER 4 EXPERIMENTAL PROGRAM, EQUIPMENT AND PROCEDURES. 81 "Ho on Š naaaa 81 .3 Soil water characteristic CUIVe tEStING .1 Pressure plate apparafUS. Tempe celÌ testing.3 Testing ofthe specimen.
Traditional syst€mS.1 Pore wafter controÌ mneasuremenI-. nh nhe nh .2 Pore air controÏ meaSurem€nt.3 De-airing the high air entry stone.4 Compaction of the specimen.5 Setting up the sample in the system.-re 98 hhnhhhhhritm cà nền 4.6 Shearing of specimen. ‹ 99 he hen Hong .3 Advanced triaxial sySf€ITS.- ch HH thư 100 «+ ch 4.1 Triaxial system and modIfications.2 Modifñed triax1al celÏ. hy nh 101 nh nh nh kh.
he nhe HH 104 cà cà nen.3 Total volume change cOrr€CfIOPS.4 Pore-water controÏ sySf€m. - 106 nh nhe nh nh nhớ sec sàn nh nh .5 Pore air contro] sySfem. -- 108 nh nh khe Hinh nhe «+ 4.6 Volume change measuremenf sysfem.8 Electronic software and hardWar€. ngng ng Ki Ki kh th nón Bà th ng 114 4.4 Testing procedure for advanced triaxial sySt€IS.1 Preparation of specimen for saturated and unsaturated I E .2 De-airing of the system and saturation of the high air entry ceramic mẻ AEE REESE 114 4.3 Compaction of specimen outside of the triaxial 1 EO OEOOCESEEOOSOOOS 115 hé nhnheh 117 4.1 — Suction control testing sDeCImeH.2 ----: 117 Pre-equilibrated sample or suction adjustmeni.3 Specimen compacted at a desired water content which corresponds to a desired matric suction VAÌU©.
no SH HT n nh n Kế BH nh nh cá nh ch 120 4.4 Assembling and filling the pressure ceÌÏ. HH» nh nh BE ng km hà Khen kề kn n th kh bu 122 nh nh nh nh kh nhe 4.6 Isotropic consolidation SfaØ€.1 Specimens tested under sucfion control.2 Pre-equilibrated specImens.3 Specimen compacted at a desired water content which corresponds to a đesired matric suctlon vaÏUe.« «cà cà se 124 ch nh nh nh nh HH kh te 125 4. nen kề nh kh nhe hinh 126 4.8 Reliability of the resuÏfS.-- cà ieeHhee 128 CHAPTER 5 DESCRIPTION OF TEST SOILS.---cc ho on e6 .2 Án * nh nh HH 0 1H k3 tt Index DTOP€FẨI€S.6- 129 CHAPTER6 SOIL WATER CHARACTERISTIC CURVE TESTING.1 cọ nh nh nh n kh HH nh nh 135 Introduction.2_ Initial observations when performing SWCC testing.1 Evaluation of moisture content losses during direct water content determination and impact on degree of saturation. Evaluation of leaks from the SWCC system.
Temperature control during SWCC testing.4 Recommendation for correction to SWCC.àc che 159 Page 6.3 Other important aspects for determination of soil water characteristic curves 162 6. Correction of the soil water characteristic curve for 100 % saturation.2 Measurement ofmatric suction at very low vaÌues. Tmportance ofmatching ceramic stone to suction range/soil type. Diffused air through the high air entry ceramic stones during SWCC (505207.5 Effect of overburden pressure on the SWCC.6 Shrinkage during suction appliCatiOn.7 Effect of contact between the specimen and ceramic stone.4 Final soil water charaCf€TISẨICS.
uc ng HH Hi it 193 6.5 Correlation of air entry value with basic soil properties. cesses 202 CHAPTER 7 TRIAXIAL TESTING. SATURATED AND UNSATURATED SHEAR S126. Sensitivity ofthe $° at low matric suction.2 ASU east soil (SM|.
SH Hà HH Hàn HH HH tà Hà th 221 7.2 Unsaturated shear strength (Traditional triaxial system)-ASU east soil.3 Unsaturated shear strength (Advanced triaxial system) —ASU east soil. Price Club soil (CL-ML). HH nhau the 237 7.4 Sheely soil r€SUÏ(S. cà nh HH.1 cuc nhìn nh.
nh tk ng 245 HH nàn kh bề kh nh .2 co HH HH Unsaturated t€StInE. kh HH k HH 245 nh nh nh.5 cv Volume change m€aSUT€Tm€TS. HH Hi ha nhi .1 «cà Calibration ofthe double walled cell.2 Volume change measurements for ASU east soil (SM). Price Club soil -Volume change measurernens.4 +: 262 Sheely soil -Volume change measuremenfS.6 Comparison of suction control procedure, “pre-equilibrated” procedure and specimen compacted at a đesired wafer content/suction vaÌue.-- 265 CHAPTER 8 MODEL FOR THE PREDICTION OF ð? VALUE .2 Hyperbolic fit to the ©” VerSUS (Wg-Uw) CULVES.3 Published literature on shear strength for unsaturated solls.1 Data from literature and placed into hyperbolic ¡10 278 CHAPTER 9 CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS.1 Conclusions with respect to soil water characteristic curve testing.2 Unsaturated triaxial testing COMCIUSIONS.cssseseresreeteeteeeeeteeeeseneretereenees 293 PS NN:(cuou oi ae.ỐỐ 299 APPENDIX A OPERATING PROCEDURES FOR THE ADVANCED TRIAXIAL SYSTEMS ¬.
319 xH Page CHARACTERISTICS OF SAMPLES FOR SOIL WATER CHARACTERISTIC CURVE TESTING. HH HH HH KH TH HH HH HH nhiệt 342 UNSATURATED SHEAR STRENGTH RESULTS FOR YUMA SAND. TRADITIONAL TRIAXLAL SYSTEM. che 344 UNSATURATED SHEAR STRENGTH RESULTS FOR ASU EAST SOIL.
TRADITIONAL TRIAXLAL SYSTEM.-- St nnehhhhiHrhreree 351 UNSATURATED SHEAR STRENGTH AND VOLUME CHANGE FOR ASU EAST SOIL. PRE EQUILIBRATED SAMPLES. ADVANCED TRIAXIAL SQYSTEMS. ung Ho HH Hư TH KH HH g0 1011101510111 101801001110 357 UNSATURATED SHEAR STRENGTH RESULTS FOR PRICE CLUB SOIL.
TRADITIONAL TRIAXIAL SYSTEM. cà chui 375 UNSATURATED SHEAR STRENGTH RESULTS FOR PRICE CLUB SOIL. TRADITIONAL TRIAXIAL SYSTEM. ceccccescesesseessesecseeeteenessesneeneeeenaeees 381 UNSATURATED SHEAR STRENGTH RESULTS FOR SHEELY SOIL.
ADVANCED TRIAXIAL SYSTEM.cccccescesseeeseessecseeseeeesssesssessessessenees 392 xII LIST OF TABLES Table Page 2.1 Properties needed at level 1 of the hierarchical level .2 Hierarchy of laboratory testing for unsaturated soil properties.1 Summary of indeX DTOP€Fi€S. HH0 11101 HH HH TH TH ưu 130 5.3 Gradation Of SOI SapÏ€S. th nh ng nryếu 131 6.1 Selection OÝ C€TaTnIC SỈOTIS. th TH TT HT TT ng no 172 6.2 Soils to be used in the air entry value correlation.1 Summary of shear strength at failure for Yuma sand and corresponding o° 214 7.2 Computation of o° based upon the total cohesion intercepfs .3 Characteristics of samples tested under saturated conditions.4 o° values for ASU east SOiL .5 Computations of 6° based upon the total cohesion InferCepfsS.6 Water content of samples after shearing (samples tested on modified triaxial SYSCOM) oo.1 Summary of soils for which a and b parameters were obtained.2 Summary of a and Ð paTaIn€f€FS.
TT ng ng. tren 286 XIV LIST OF FIGURES Figure Page 2.1 Approaches that can be used to determine unsaturated soil property functions (From Fredlund, Houston and Houston, 2002) 2.2 Predicted SWCC based on the Dạo and wPI (Zapata, 1999).3 Comparison of a soil water characteristic curve obtained in laboratory versus soil water characteristic curve predicted with Zapata”s mođel. se cs se srsea 14 2.4 Yuma sand soil water characteristic curves versus predicted curve.5 Flow chart for hierarchical approach (From Fredlund, Houston, and Houston, 2002). HH11111111 TH HH HH Họ ty 18 3.1 Typical relationship between the shear strength and matric suction (From Gan et al 1988, cited by Khalili and Kabbaz 1988) .2 Definition for a and b parameters .3 Small volume of soil considered to derive the equation (From Brahtz, Zanger and Bruggeman, 1939) oo csscssssesssesssssssesscscscesscsvscssssecsesscsssceseevaceeavevsvarscacseseas 39 3.4 Layout of the apparatus for triaxial compression tests with pressure measurement (HHHẾ, 1956).
HH Han HH HH Hiệp 41 3.5 Layout of the apparatus for the direct measurement of pore water pressure using null indicator (Bishop et al, 1960) .6 Modification of triaxial cell to surround membrane with mercury (Bishop and Donald, 1 96 Ï) .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Từ khóa và chủ đề nghiên cứu
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa. Nghiên cứu shear strength và volume change behavior sử dụng axis-translation test methods.
Luận án "Phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Arizona State University. Năm bảo vệ: 2006.
Luận án "Phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật địa kỹ thuật. Danh mục: Kỹ Thuật Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp.
Luận án "Phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa" có bao nhiêu trang?
Luận án "Phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa" có 425 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Phát triển quy trình đánh giá tính chất đất không bão hòa" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.