Ảnh hưởng của kích thước mẫu thí nghiệm đến cường độ chịu cắt thu được từ thí nghiệm cắt trực tiếp trên đất sét cao lanh đầm chặt

Từ khóa:

Thí nghiệm cắt trực tiếp
đất đầm chặt
cường độ chịu cắt
thông số sức kháng cắt
kích thước mẫu thí nghiệm.

https://doi.org/10.59382/j-ibst.2025.vi.vol2-8

Tóm tắt:

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của kích thước mẫu đến cường độ chịu cắt của đất cao lanh đầm chặt. Các thí nghiệm cắt trực tiếp được thực hiện trên mẫu đất bão hòa nước với các kích thước 10 × 10 × 2 cm và 6 × 6 × 2 cm dưới tác dụng của ứng suất nén là 50, 100 và 200 kPa. Kết quả của nghiên cứu chỉ ra rằng, ở cùng một mức độ ứng suất nén, mẫu đất kích thước lớn hơn có cường độ chịu cắt cao hơn so với mẫu đất có kích thước nhỏ hơn. Thêm vào đó, mẫu đất lớn hơn cho giá trị lực dính lớn hơn, trong khi mẫu đất nhỏ hơn cho giá trị góc ma sát trong cao hơn.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1]  ASTM (D3080-03) (2003), Standard test method for direct shear test of soils under consolidated drained conditions, West Conshohocken, PA.

[2]  A. B. Cerato and A. J. Lutenegger (2006), “Specimen size and scale effects of direct shear box tests of sands,” Geotechnical Testing Journal, vol. 29, no. 6, pp. 507–516.

[3]  F. Christ, W. Lieske, C. Herz, and T. Wichtmann (2002), “Evaluation of the Penetration Behavior of Viscous Fluids into Porous Media in the Context of Volume Determination,” Geotech. Test. J., vol. 45, no. 4, pp. 819–836, Jul. doi: 10.1520/GTJ20210213.

[4]  R. Dadkhah, M. Ghafoori, R. Ajalloeian, and G. R. Lashkaripour (2010), “The effect of Scale Direct Shear Tests on The Strength parameters of Clayey Sand in Isfahan city, Iran,” Journal of Applied Sciences, vol. 18, Accessed: Feb. 06, 2025. [Online]. Available: http://profdoc.um.ac.ir/paper-abstract-1016407.html

[5]           DIN 18127, Soil, Investigation and testting.

[6]   DIN EN ISO 17892-10, “DIN EN ISO 17892–10. Geotechnical investigation and testing—laboratory testing of soil—part 10: direct shear tests; English version EN ISO 17892–10: 2018.” Berlin: Beuth Verlag GmbH, 2018.

[7]   V. Escario and J. Saez (1986), “The shear strength of partly saturated soils,” Geotechnique, vol. 36, no. 3, pp. 453–456.

[8]   D. G. Fredlund, H. Rahardjo, and M. D. Fredlund (2012), “Shear Strength of Unsaturated Soils,” in Unsaturated Soil Mechanics in Engineering Practice, John Wiley & Sons, Ltd, pp. 520–587. doi: 10.1002/9781118280492.ch11.

[9]   V. K. Garga (1988), “Effect of sample size on shear strength of basaltic residual soils,”Can. Geotech. J., vol. 25, no. 3, pp. 478–487, Aug. doi: 10.1139/t88-053.

[10] P. Guo (2008), “Modified Direct Shear Test for Anisotropic Strength of Sand,” J. Geotech. Geoenviron. Eng., vol. 134, no. 9, pp. 1311–1318, Sep. doi: 10.1061/(ASCE)1090-0241(2008)134:9(1311).

[11]G. Heibrock et al (2023)., “Zur Boden-Wasserinteraktion beim Schrumpfen von Kaolin,” in Vorträge der Fachsektionstage Geotechnik - Interdisziplinäres Forum 2023, Congress Centrum Würzburg: Deutsche Gesellschaft für Geotechnik eV (DGGT) German Geotechnical Society, Sep.

[12]D. W. Hight and S. Leroueil (2003), “Characterisation of soils for engineering purposes,” Characterisation and engineering properties of natural soils, vol. 1, pp. 255–360.

[13] V. Kostkanová and I. Herle (2012), “Measurement of wall friction in direct shear tests on soft soil,” Acta Geotechnica, vol. 7, pp. 333–342.

[14] C. M. Le, D. König, Y. Wang, and G. Heibrock (2022), “One-dimensional compressibility and shrinkage behavior of an initially saturated clay,” Science Journal of Architecture and Construction, vol. 46, pp. 31–34.

[15] C. M. Le, D. Sarkar, D. König, M. Goudarzy, and T. Wichtmann (2023), “Small and Intermediate Strain Characteristics of a Partially Saturated Sand–Clay Mixture,” Int. J. Geomech., vol. 23, no. 8, p. 04023115, Aug. doi: 10.1061/IJGNAI.GMENG-8009.

[16] N. R. Morgenstern and J. S. Tchalenko (1967), “Microscopic Structures in Kaolin Subjected to Direct Shear,” Géotechnique, vol. 17, no. 4, pp. 309–328, Dec. doi: 10.1680/geot.1967.17.4.309.

[17] TCVN 4199:1995, Soil – Laboratory method of determination of shear resistance in a shear box apparatus, Vietnam., 1995.

[18] K. Thermann, C. Gau, and J. Tiedemann (2006), “Shear strength parameters from direct shear tests–influencing factors and their significance,” in The Geological Society of London, Citeseer, pp. 112. Accessed: May 21, 2025. [Online]. Available: https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=a57e64476659558b974fd49deb0818245bf0bfe4.

[19] P.-K. Wu, K. Matsushima, and F. Tatsuoka (2008), “Effects of specimen size and some other factors on the strength and deformation of granular soil in direct shear tests,” Geotechnical Testing Journal, vol. 31, no. 1, pp. 45–64.

[20] R. N. Yong and B. P. Warkentin (1966), “Introduction to soil behavior,” Accessed: Jun. 06, 2025. [Online]. Available: https://trid.trb.org/View/124739

[21].Q. Zhou, H. H. Shen, B. T. Helenbrook, and H. Zhang (2009), “Scale dependence of direct shear tests,” Chin. Sci. Bull., vol. 54, no. 23, pp. 4337–4348, Dec. doi: 10.1007/s11434-009-0516-5.

[22]         R. Ziaie Moayed, M. Alibolandi, and A. Alizadeh (2016), “Specimen size effects on direct shear test of silty sands,” International Journal of Geotechnical Engineering, pp. 1–8, Jul. doi: 10.1080/19386362.2016.1205166.