TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT

Khi i = 1 thì v = k, điều đó chứng tỏ k là vận tốc thấm khi độ dốc thủy lực bằng

đơn vị. k là vận tốc thấm biểu thị tính thấm mạnh yếu, có đơn vị cm/s, cùng đơn vị với

vậ tốc.

Như vậy, vận tốc thấm của nước trong đất được hiểu là lưu lượng nước thấm

qua một đơn vị diện tích tiết diện vuông góc với dòng thấm.

Quan hệ tuyến tính giữa vận tốc thấm v và độ dốc thủy lực i đã được thực tế

chứng minh. Đó là định luật thấm cơ bản của nước thấm trong đất, gọi là định luật

Darcy.

Cần lưu ý rằng vì nước chỉ thấm qua diện tích các lỗ rỗng chứ không phải thấm

qua toàn bộ diện tích mặt cắt ngang của đất, do đó vận tốc thấm thực tế lớn hơn vận

tốc thấm tính theo công thức (3.1). Tuy nhiên, để đơn giản và thuận tiện, trong thiết kế

công trình thường vẫn dùng vận tốc v để tính toán.

* Phạm vi ứng dụng của định luật Darcy

Nhiều kết quả nghiên cứu thí nghiệm cho thấy với đất hạt thô (đất cuội sỏi, cát

hạt thô,…) vận tốc thấm sẽ tăng lên. Nếu khi vượt quá trị số vận tốc giới hạn (v gh) thì v

và i có quan hệ phi tuyến, biểu thị quy luật thấm chảy rối (hình 3.1). Lúc đó định luật

thấm chảy tầng không áp dụng được nữa.

Với đất cát và đất sét kém chặt, quy luật thấm rất phù hợp với định luật Darcy

như đường a trên hình 3.2.



Hình 3.1: Định luật Darcy đối với

đất hạt thô



Hình 3.2: Định luật Darcy đối với

đất loại sét



Còn với đất sét chặt, do sự cản trở của nước màng bao quanh hạt khiến quy luật

thấm đổi khác so với định luật thấm Darcy như đường b trên hình 3.2. Từ đó thấy rằng

khi độ dốc thủy lực còn bé quan hệ giữa v và i không phải là đường thẳng, thậm chí

khi i còn quá bé sự thấm không xuất hiện. Chỉ khi độ dốc thủy lực đủ lớn đạt trị số i bđ

đủ khả năng khắc phục sự cản trở của nước màng mỏng thì sự thấm mới xảy ra, i bđ gọi

là độ dốc thủy lực ban đầu. Để đơn giản tính toán thường coi gần đúng quy luật thấm



26



của đất dính vừa nêu có quan hệ đường thẳng như đường c trên hình 3.2 và có thể viết

phương trình đường thẳng đó như sau:

v = k(i − i bd )



(3.3)

3.1.2. Phương pháp xác định hệ số thấm của đất

Hệ số thấm là một trong những chỉ tiêu cơ học thường dùng để tính toán thấm

qua công trình. Hệ số thấm của đất có thể xác định bằng thí nghiệm trong phòng hoặc

ngoài trời. Công tác thí nghiệm ngoài trời được trình bày trong môn Khảo sát địa chất

công trình. Trong nội dung môn học này chỉ giới thiệu nguyên lý và phương pháp xác

định hệ số thấm trong phòng bằng thiết bị thí nghiệm thấm với cột nước không đổi và

cột nước thay đổi.

Thí nghiệm thấm với cột nước không đổi dùng cho đất có tính thấm lớn (k > 10 -3

cm/s) ví dụ đất cát, còn với cột nước thay đổi dùng cho đất có tính thấm bé (k < 10 -3

cm/s) ví dụ đất bụi, sét.

3.1.2.1. Thí nghiệm thấm với cột nước không đổi

Sơ đồ thí nghiệm với cột nước không đổi

trình bày trên hình 3.3. Trong đó mẫu đất thí

nghiệm có chiều dài L và diện tích mặt cắt F.

Trong quá trình thi nghiệm cột nước h giữ không

đổi. Muốn xác định hệ số thấm k, khi thí nghiệm

tiến hành đô thể tích nước thấm qua mẫu đất Q

trong thời gian t sau đó dùng định luật Darcy để

tính ra hệ số thấm k như sau:

k=



v Q Q L

=

= .

i Fti Ft h



(3.4)



3.1.2.2. Thí nghiệm thấm với cột nước thay đổi

Đất sét có tính thấm rất bé do đó lượng nước

thấm qua mẫu đất rất bé và khó xác định chính

xác. Muốn có lượng nước thấm qua mẫu đất lớn

đòi hỏi thời gian phải rất dài. Do vậy, với đất sét

cần tiến hành thí nghiệm thấm với cột nước thay

đổi mới thích hợp. Sơ đồ thí nghiệm thấm với cột

nước thay đổi được thể hiện ở hình 3.4.



Hình 3.3: Sơ đồ thí nghiệm thấm

với cột nước không đổi



Trong quá trình thí nghiệm cột nước sẽ thay đổi theo thời gian. Ở thời điểm t cột

nước là h. Sau một khoảng thời gian dt thể tích nước thấm qua mẫu đất là dQ ứng với

cột nước trong ống (có tiết diện s) hạ thấp xuống một đoạn là dh, ta có:

dQ = −adh



(3.5)



Dấu âm ( - ) trong công thức biểu thị thể tích nước thấm qua mẫu đất dQ tăng lên

khi cột nước h hạ thấp. Ở thời điểm t cột nước là h, độ dốc thủy lực lúc đó là i =



h

.

L



27



Hình 3.4: Sơ đồ thí nghiệm thấm với cột nước thay đổi



Mặt khác, theo định luật Darcy ta có:

dQ = kiFdt = k



h

Fdt

L



(3.6)



Từ (3.5) và (3.6), suy ra:

dt = −



aLdh

kFh



t2



h



aL 2 dh

dt = − ∫

∫

kF h1 h

t1



Kết quả t 2 − t1 =



aL  h1 

ln  ÷

kF  h 2 



Từ đó suy ra hệ số thấm của đất là:

k=



hoặc



h 

aL

ln  1 ÷

F(t 2 − t1 )  h 2 



k = 2,3



h 

aL

lg  1 ÷

F(t 2 − t1 )  h 2 



(3.7)

(3.8)



Hệ số thấm vừa là tiêu chuẩn để phân biệt tính thấm mạnh yếu của đất nền vừa là

căn cứ để chọn đất đắp đập. Hệ số thấm của các loại đất thường gặp (bảng 3.1)

Căn cứ hệ số thấm thường chia đất thành 3 loại:

- Đất nền thấm mạnh khi k > 10-2 cm/s.

- Đất nền thấm trung bình khi k = 10-3 ÷ 10-5 cm/s.

- Đất nền thấm yếu hoặc không thấm khi k < 10-6 cm/s.

28



Bảng 3.1: Hệ số thấm của các đất thường gặp



Loại đất

Hệ số thấm k (cm/s)

Sét

< 6.10-6

Sét pha

6.10-6 ÷ 1.10-4

Sét pha nhẹ

1.10-4 ÷ 6.10-4

Cát bụi

6.10-4 ÷ 1.10-3

Cát nhỏ

1.10-3 ÷ 6.10-3

Cát trung

6.10-3 ÷ 2.10-2

Cát thô

2.10-2 ÷ 6.10-2

Dăm

6.10-2 ÷ 1.10-1

Sỏi

1.10-1 ÷ 6.10-1

3.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến hệ số thấm của đất

Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến hệ số thấm

của đất. Sau đây là những nhân tố chủ yếu.

3.1.3.1. Kích thước và cấp phối hạt

Kích thước hạt và cấp phối hạt có ảnh hưởng lớn đến hệ số thấm của đất. Chẳng

hạn hàm lượng hạt sét và hạt bụi trong đất cát nhiều lên sẽ làm giảm hệ số thấm rõ rệt

(hình 3.5).



Hình 3.5: Ảnh hưởng của hạt bụi và hạt sét đối với hệ số thấm của đất cát



Theo kinh nghiệm, hệ số thấm của đất cát sỏi có đường kính hạt trong phạm vi

2

0,1 ÷ 3 mm tỷ lệ với bình phương của đường kính có hiệu quả: k = c1d10 (3.9)



29



Trong đó:



c - hằng số thay đổi từ 100 ÷ 150.

k - hệ số thấm của cát (cm/s).

d10 - đường kính có hiệu quả (cm).



3.1.3.2. Hệ số rỗng

Hệ số rỗng của đất là nhân tố ảnh hưởng có tính chất quyết định đến hệ số thấm

của đất. Độ chặt của đất tăng tức là hệ số rỗng của đất giảm, hệ số thấm của đất sẽ bé.

3.1.3.3. Nước kết hợp mặt ngoài hạt đất

Sự tồn tại dạng nước màng bao quanh hạt đất khiến lỗ rỗng bị thu hẹp làm giảm

tính thấm của đất. Ảnh hưởng này rất rõ rệt trong trường hợp đất dính.

3.1.3.4. Bọc khí kín trong đất

Trong đất có tồn tại những bọc khí kín không thông với khí trời. Những bọc khí

đó gây tắc nghẽn đường rỗng trong đất làm cho nước khó thấm qua. Bọc khí càng

nhiều, tính thấm nước càng giảm, hệ số thấm càng bé. Hệ số thấm thay đổi theo hàm

lượng bọc khí kín tồn tại trong đất.

Ngoài những nhân tố trên, hệ số nhớt của nước, sự tồn tại của chất hữu cơ, các

hạt keo trong đất đều gây ảnh hưởng đến hệ số thấm,…

3.2. TÍNH NÉN LÚN CỦA ĐẤT

Biến dạng là sự thay đổi thể tích hoặc hình dạng của khối đất dưới tác dụng của

tải trọng công trình và trọng lượng bản thân đất. Do cấu tạo đặc trưng của khối đất,

biến dạng chủ yếu xuất phát từ sự thay đổi thể tích các lỗ rỗng và một phần là sự sắp

xếp lại các vị trí các hạt đất. Do đặc điểm của tải trọng công trình lên đất (hình 3.6),

biến dạng của đất chủ yếu là biến dạng nén gây chuyển vị đứng và hậu quả là công

trình có thể bị lún quá mức dẫn đến không thể sử dụng được bình thường, thậm chí

gây phá hoại công trình hoặc bộ phận công trình (hình 3.7). Do đó, thường khi nói đến

biến dạng của đất ta thường nói đến biến dạng lún, nói đến đặc tính biến dạng của đất

cũng chủ yếu nói đến tính nén lún của đất.



Hình 3.7: Ảnh hưởng của hiện tượng lún

đối với công trình xây dựng



Hình 3.6: Đường ứng suất nén lún dưới

móng công trình xây dựng



30



Các biến dạng dẫn đến chuyển vị ngang ít gặp trong thực tế hơn sẽ được đề cập

riêng khi có nguy cơ xuất hiện.

Tính nén lún của đất được nghiên cứu hoặc trong phòng thí nghiệm thông qua

các thí nghiệm nén thực hiện với các mẫu đất nguyên dạng (thí nghiệm nén một trục

không nở hông) hoặc các nghiên cứu hiện trường bằng các thiết bị chuyên dụng (thí

nghiệm nén tĩnh bằng bàng nén).

Trong thực tế, hiện tượng lún của đất nền không xảy ra tức thời mà xảy ra trong

một khoảng thời gian sau đó mới kết thúc. Độ lún của nền lúc quá trình lún kết thúc

gọi là độ lún ổn định hay độ lún hoàn toàn, còn độ lún ở một thời điểm nào đó trong

quá trình nền đất đang lún gọi là độ lún chưa ổn định hay độ lún theo thời gian.

Nguyên nhân nền đất lún kéo dài khi chịu nén là do các hiện tượng vật lý gây nên

lún xảy ra chậm rãi và kéo dài. Ví dụ hiện tượng phá vỡ liên kết của đất, quá trình dịch

chuyển các hạt và thu hẹp lỗ rỗng, quá trình cố kết của đất,… tất cả đều diễn ra trong

một thời gian chứ không phải xảy ra tức thời.

Hiện tượng lún xảy ra nhanh hay chậm, quá trình lún kết thúc sớm hay muộn tùy

thuộc tính chất đất nền và tải trọng công trình. Với nền đất dính, hiện tượng lún xảy ra

chậm và kéo dài. Nói chung, khi thi công xong công trình, độ lún của nền đất dính chỉ

đạt 50 ÷ 60% độ lún ổn định, sau đó lún còn kéo dài. Với nền đất rời, hiện tượng lún

xảy ra nhanh hơn và kết thúc sớm, thường kết thúc khi công trình vừa thi công xong.

3.2.1. Thí nghiệm nén một trục không nở hông

Trong nội dung môn học này chỉ trình bày thí nghiệm nén đất trong phòng là thí

nghiệm nén một trục không nở hông thực hiện trên máy nén Tam Liên (Trung Quốc),

thí nghiệm nén đất ngoài hiện trường sẽ được trình bày cụ thể trong môn Khảo sát Địa

chất công trình.

Thiết bị thí nghiệm nén một trục làm việc theo sơ đồ như trên hình 3.8. Tải trọng

một chiều phân bố đều trên mẫu gây ra chuyển vị thẳng đứng và được đo bằng đồng

hồ biến dạng gắn trực tiếp lên nắp gia tải.

Tải trọng nén thí nghiệm P được tăng dần theo từng cấp. Tùy thuộc vào loại đất,

độ sâu lấy mẫu, cấp tải trọng đầu tiên ứng với ứng suất nén σ 0 , cấp sau gấp đôi cấp

trước đó.

Dưới mỗi cấp tải trọng, độ lún được theo dõi cho đến khi đạt tới sự ổn định quy

ước - thường sau 24h lún không quá 0,01mm là được. Sự thay đổi độ lún theo thời

gian S = f(t) được thu thập ở những khoảng thời gian khác nhau sẽ được sử dụng để

tính toán kết quả thí nghiệm.

Như vậy, số liệu thu thập được từ thí nghiệm nén là tổng độ lún S i ứng với mỗi

cấp ứng suất nén σi =



Pi

, trong đó Pi là tải trọng nén và A là diện tích tiết diện ngang

A



của mẫu. Kết quả thí nghiệm nén thường biểu diễn bằng đồ thị quan hệ giữa ứng suất

nén với hệ số rỗng của đất theo dạng: e = f(σ) (hình 3.9).

31



Hình 3.8: Mô hình hộp nén và thí nghiệm nén một trục không nở hông



Hình 3.9: Đồ thị đường cong nén lún e = f(σ)



Đồ thị hình 3.9 còn được gọi là đường cong nén lún, trong đó e được tính đổi từ

độ lún S với giả thiết trong quá trình lún thể tích các hạt đất không thay đổi:

e = e0 −



S

(1 + e0 )

h0



(3.9)



e0 là hệ số rỗng ban đầu của đất khi tải trọng nén bằng không (σ = 0)

Trong tự nhiên, để tránh nhầm lẫn giữa hệ số rỗng tự nhiên và hệ số rỗng ban đầu

nên tính hệ số rỗng ei ứng với từng cấp tải trọng nén theo trình tự ngược lại: sau khi

nén đến cấp tải trọng cuối cùng, mẫu được thí nghiệm xác định lại γ w , γc và W, Δs sau

đó sử dụng các quan hệ thông thường để xác định hệ số rỗng en .

en =



∆S

∆ (1 + 0, 01W)

−1 = S

−1

γC

γW



(3.10)



Hệ số rỗng ứng với các cấp tải trọng trước đó được xác định theo công thức:



32



Si − Si −1

(1 + ei −1 )

h 0 − Si −1



(3.11)



Si − Si −1

h 0 − Si −1

ei −1 =

S − Si−1

1− i

h 0 − Si −1



(3.12)



ei = ei −1 −



ei +



Giải theo ei-1 ta có:



Trong thực tế làm việc, sự thay đổi của ứng suất trong đất trước và sau khi có tác

động của công trình thường không lớn do đó người ta sử dụng độ dốc trung bình của

đường cong trên một khoảng thay đổi nào đó của ứng suất làm đặc trưng biến dạng

của đất, ký hiệu a và được gọi là hệ số nén lún trong khoảng thay đổi của ứng suất nén

từ σ1 đến σ2 :



a1−2 = −



∆e e1 − e 2

=

∆σ σ2 − σ1



(3.13)



Khi Δσ → 0 thì giá trị của a dần tới giới hạn xác định hệ số nén lún tại một ứng

suất nén nào đó và được dung trong nghiên cứu các bài toán lý thuyết biến dạng của

đất:

 ∂e 

a = − ÷

 ∂σ 



(3.14)



Hệ số nén lún a được sử dụng làm đại lượng đặc trưng cho tính nén lún của đất.

Đất có hệ số nén lún càng lớn thì tính biến dạng càng cao và ngược lại. Tuy vây, cần

lưu ý rằng, đối với một loại đất nào đó a không phải là hằng số mà còn phụ thuộc vào

khoảng thay đổi của ứng suất: a = f (đất, σ1 , Δσ)

Khái niệm a luôn được phát biểu gắn liền với khoảng thay đổi ứng suất.

3.2.2. Các nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến biến dạng lún của đất

3.2.2.1. Độ chặt ban đầu của đất

Độ chặt ban đầu của đất có quan hệ chặt chẽ với độ bền vững của khung kết cấu.

Đất càng chặt thì khung kết cấu càng vững chắc và tính lún càng bé. Vì thế, đối với

các loại đất có độ rỗng lớn, trước khi xây dựng công trình, người ta thường sử dụng

phương pháp nén trước để giảm độ rỗng ban đầu của đất, làm cho công trình xây dựng

lên sau đó ít bị lún.

3.2.2.2. Tình trạng kết cấu của đất

Kết cấu của đất càng bị xáo trộn thì cường độ liên kết giữa các hạt càng yếu đi,

do đó tính nén lún của đất càng tăng. Thực tế đã cho thấy rằng, cùng một loại đất,

nhưng nếu kết cấu bị xáo động hay phá hoại thì đất sẽ lún nhiều hơn so với khi kết cấu

còn nguyên dạng. Vì vậy, khi đào hố móng công trình cần chú ý hết sức bảo vệ sao

cho đất dưới đáy hố móng khỏi bị phá hoại kết cấu.

33



3.2.2.3. Lịch sử chịu nén

Các đất mà trong lịch sử chưa từng chịu áp lực lớn hơn tải trọng thiết kế hiện

nay, thì gọi là đất nén chặt bình thường. Ngược lại, nếu đã bị nén dưới những tải trọng

lớn hơn thế gọi là đất quá nén. Đất quá nén thường có độ lún rất bé, sức chịu tải tốt.

3.2.2.4. Tình hình tăng tải

Tình hình tăng tải bào gồm độ lớn của cấp tải trọng, loạt tải trọng và khoảng

thời gian giữa 2 lần tăng tải. Cấp gia tải càng lớn và tốc độ gia tải càng nhanh thì kết

cấu của đất càng dễ bị phá hoại và khả năng lún của đất càng lớn. Đồng thời với cùng

giá trị cấp gia tải, tốc độ gia tải càng lớn thì khả năng biến dạng sẽ càng lớn. Vì vậy, để

đánh giá được đúng đắn các số liệu thí nghiệm, cần nén các mẫu đất theo đúng các quy

định về độ lớn cấp tải trọng và tốc độ tăng tải có ghi trong các quy trình về thí nghiệm

đất. Tải trọng động làm cho đất cát nén chặt nhanh hơn so với đất dính và ngược lại

dưới tác dụng của tải trọng tĩnh tính nén lún của đất cát rất yếu so với đất sét.

3.3. TÍNH CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT

Trên phương diện tổng quát, đất cũng là một loại vật liệu xây dựng tham gia vào

việc hình thành nên công trình. Nếu nền đất bị phá hoại thì công trình cũng bị phá

hoại, do đó việc nghiên cứu tính bền của đất khi tham gia vào công trình là một trong

những nhiệm vụ quan trọng mà Cơ học đất phải giải quyết nhằm tìm cách tránh những

thiệt hại cho toàn bộ công trình có nguyên nhân từ đất nền.

Trong các dạng mất ổn định công trình, biểu hiện chung là sự đổ vỡ hoặc

nghiêng lệch của công trình bên trên kèm theo sự trượt của một khối đất gắn liền với

công trình trên phần nền còn lại. Một số trường hợp không phát hiện thấy sự trượt của

đất biểu hiện ra ngoài nhưng độ lún tăng nhanh tạo ra độ lún lệch lớn làm cho công

trình bị phá hoại (hình 3.10).



Hình 3.10: Các dạng mất ổn định công trình



34



Sự phá hoại của đất còn được gọi là sự phá hoại trượt. Cơ chế của sự phá hoại

trượt có thể được nhìn nhận rõ thông qua khảo sát mô hình thí nghiệm nén một trục nở

hông tự do sau đây: Một mẫu đất sét cứng hình trụ có tỉ lệ chiều cao/đường kính là

(1,5 - 2,0) chịu tải trọng nén dọc trục trên đỉnh với cường độ P (hình 3.11).



Hình 3.11: Sơ đồ thí nghiệm nén một trục nở hông tự do



Khi cường độ của tải trọng tăng dần, mẫu bị biến dạng cả theo phương đứng và

phương ngang, thể tích của mẫu thay đổi. Dưới tải trọng đủ lớn, trên mẫu xuất hiện vết

nứt nghiêng và hai phần của mẫu sẽ trượt lên nhau theo mặt nghiêng tương ứng. Tại

các vị trí của vết trượt, ứng suất cắt đạt tới giá trị vượt quá khả năng chống lại của đất

do đó đã xảy ra hiện tượng trượt kể trên.

Việc nghiên cứu độ bền và sự phá hoại của đất liên quan đến hiện tượng trượt

dựa vào các lý thuyết được gọi là các thuyết bền. Trong đó, thuyết bền Mohr –

Coulomb mô tả quan hệ giữa ứng suất cắt và sức kháng cắt tại một điểm là phổ biến

hơn cả và được ứng dụng rộng rãi trong phân tích các khái niệm cơ bản. Thuyết bền

Mohr - Coulomb được Terzaghi cải tiến bằng cách đưa khái niệm ứng suất hữu hiệu

vào hiệu ứng ma sát của đất để hình thành nguyên lý ứng suất hữu hiệu hiện là thuyết

bền được áp dụng phổ biến trong thực tế.

3.3.1. Thuyết bền Mohr - Coulomb về sức chống cắt của đất

Lực ma sát của đất: Sức chống cắt của đất được định nghĩa bằng giá trị ứng suất

chống cắt tối đa hay giới hạn mà đất có thể tạo ra bên trong khối đất trước khi nó bị

chảy. Trong hoàn cảnh xác định, chảy sẽ dẫn tới tạo thành mặt trượt cắt, trên đó có thể

xảy ra sự di chuyển trượt tương đối lớn như trượt đất, mái dốc trượt xoay và phá hoại

hố móng. Việc đánh giá các thông số của sức chống cắt là một phần cần thiết của trình

tự phân tích và thiết kế có liên quan đến nền móng công trình, tường chắn và mái đất.

Sức kháng cắt ở bên trong khối đất chủ yếu là do sự phát triển của lực ma sát giữa các

hạt kề nhau và vì thế việc phân tích chủ yếu dựa trên mô hình ma sát.

Lực truyền giữa hai vật thể tại chỗ tiếp xúc tĩnh (hình 3.12) có thể phân tích

thành 2 thành phần: thành phần pháp tuyến σ vuông góc với bề mặt giao tiếp và thành

35



phần tiếp tuyến T song song với bề mặt giao tiếp. Khi sự di chuyển trượt cắt xảy ra

dọc theo bề mặt này, tỉ số T/σ sẽ đạt tới một giá trị giới hạn là hệ số ma sát f ms :

T = f ms .σ



(3.15)



Nếu giả thiết giá trị trung bình của T/σ là hằng số với một vật liệu đã cho, giá trị

giới hạn của T có thể viết như sau:

T =σ.tgφ



(3.16)



Hình 3.12: Mô hình ma sát



Lực dính của đất: Các hạt đất có thể gắn kết với nhau. Sự gắn kết này làm cho

chúng có khả năng chống lại lực kéo trực tiếp tách rời chúng ra, được gọi là lực dính.

Nói chung, lực dính phụ thuộc vào các loại đất và có thể chấp nhận bằng nhau tại mọi

điểm và theo mọi hướng. Lực dính trên một đơn vị diện tích được gọi là lực dính đơn

vị, ký hiệu c (hay còn gọi là lực dính kết c).

Biểu thức Coulomb (Định luật Coulomb): Sức kháng cắt của đất trên một diện

nào đó là khả năng của đất chống lại ứng lực cắt theo diện đó trên một đơn vị diện

tích, ký hiệu là τ. Theo Coulomb, sức kháng cắt τ là tổng của lực ma sát đơn vị với lực

dính đơn vị:

τ = T + c = σtgϕ + c



(3.17)



Trong đó, φ,c là các đặc trưng sức kháng cắt của đất, φ, c được xác định bằng thí

nghiệm; σ là ứng suất nén tạo ra ma sát đơn vị, σ do tải trọng gây ra và phụ thuộc vào

điểm khảo sát.

Đồ thị mô tả mối quan hệ τ = f(σ) theo (3.17) có dạng các đường thẳng như trên

hình 3.13 phân biệt cho các loại đất khác nhau.



Hình 3.13: Góc ma sát trong của đất



36