Nghiên cứu trạng thái ứng suất giới hạn trong nền đất tự nhiên dưới tác dụng của tải trọng nền đường đắp và bệ phản áp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

NGUYỄN MINH KHOA

NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT GIỚI HẠN

TRONG NỀN ĐẤT TỰ NHIÊN DƢỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG

NỀN ĐƢỜNG ĐẮP VÀ BỆ PHẢN ÁP

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

Mã số: 62 58 02 05

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. Hoàng Đình Đạm

HÀ NỘI - 2013

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,

kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ

công trình nào khác.

Tác giả luận án

Nguyễn Minh Khoa

ii

LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới

GS.TSKH Hà Huy Cương và TS Hoàng Đình Đạm đã tận tình hướng dẫn về

khoa học, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập,

nghiên cứu và thực hiện hoàn thành luận án.

Tác giả xin chân thành cám ơn các Giáo sư, phó Giáo sư, Tiến sỹ, các

Chuyên gia, các Nhà khoa học trong và ngoài Học viện Kỹ thuật Quân sự đã

tạo có nhiều ý kiến đóng góp và chỉ dẫn quý báu cho luận án.

Tác giả xin trân trọng cám ơn các cán bộ, giảng viên của Bộ môn Cầu

Đường Sân bay, Viện Kỹ thuật công trình đặc biệt, Phòng Sau đại học - Học

viện Kỹ thuật Quân sự đã tạo điều kiện, giúp đỡ cho tác giả trong quá trình

học tập và nghiên cứu tại Học viện.

Tác giả xin trân trọng cám ơn Ban Giám hiệu, Khoa Công trình, Bộ môn

Đường bộ - Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải, nơi tác giả đang

công tác, đã tạo điều kiện về kinh phí cũng như thời gian để tác giả có thể

hoàn thành được bản luận án.

Cuối cùng, tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn đối với những người thân

trong gia đình đã động viên khích lệ và chia sẻ khó khăn với tác giả trong suốt

thời gian thực hiện luận án.

Tác giả luận án

Nguyễn Minh Khoa

iii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1

1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1

2. Mục đích nghiên cứu..................................................................................... 3

3. Phạm vi nghiên cứu....................................................................................... 3

4. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 3

5. Nội dung nghiên cứu..................................................................................... 3

6. Bố cục của luận án ........................................................................................ 4

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ TẢI

TRỌNG GIỚI HẠN CỦA NỀN ĐẤT TỰ NHIÊN DƢỚI TÁC DỤNG

CỦA TẢI TRỌNG NỀN ĐƢỜNG ĐẮP ....................................................... 6

1.1. Nền đường đắp ........................................................................................... 6

1.2. Nền đất yếu................................................................................................. 7

1.2.1. Khái niệm đất yếu ............................................................................... 7

1.2.2. Nền đất yếu ở Việt Nam...................................................................... 8

1.2.3. Hiện tượng mất ổn định của nền đường đắp trên đất yếu................... 9

1.3. Tải trọng của nền đường đắp tác dụng lên nền đất tự nhiên.................... 10

1.4. Trạng thái ứng suất và tải trọng giới hạn của nền đất.............................. 11

1.4.1. Cân bằng đàn hồi và cân bằng dẻo.................................................... 11

1.4.1.1. Đất là vật liệu đàn - dẻo lý tưởng............................................... 11

1.4.1.2. Đất là vật liệu cứng - dẻo lý tưởng ............................................ 13

1.4.2. Lý thuyết biến dạng tuyến tính ......................................................... 14

1.4.3. Lý thuyết cân bằng giới hạn.............................................................. 20

1.4.3.1.Cơ sở của lý thuyết cân bằng giới hạn........................................ 20

1.4.3.2. Hệ phương trình cơ bản ............................................................. 20

1.4.3.3. Các lời giải của hệ phương trình cơ bản .................................... 21

iv

1.4.4. Lý thuyết đàn - dẻo dùng cho khối đất ............................................ 23

1.4.4.1. Tải trọng giới hạn đàn hồi.......................................................... 23

1.4.4.2. Bài toán hỗn hợp đàn - dẻo về khối đất ..................................... 24

1.4.4.3. Lý thuyết Cam - Clay................................................................. 25

1.4.5. Các phương pháp dùng mặt trượt giả định ....................................... 25

1.4.5.1.Phương pháp mặt trượt giả định mặt phẳng................................ 25

1.4.5.2.Phương pháp mặt trượt trụ tròn................................................... 26

1.4.5.3. Phương pháp mặt trượt theo lý luận cân bằng với nền đồng nhất ....26

1.4.6. Phương pháp phân tích giới hạn ....................................................... 29

1.4.7. Phương pháp xác định ứng suất theo điều kiện ứng suất tiếp lớn nhất

đạt giá trị nhỏ nhất trong nền đất ................................................................ 30

1.5. Giải pháp tăng cường sức chịu tải (tải trọng giới hạn) của nền đất yếu .. 31

1.6. Kết luận .................................................................................................... 34

CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT TRONG NỀN

ĐẤT TỰ NHIÊN DƢỚI TÁC DỤNG CỦA TRỌNG LƢỢNG BẢN

THÂN VÀ TẢI TRỌNG NỀN ĐƢỜNG ĐẮP............................................ 37

2.1. Đặt vấn đề................................................................................................. 37

2.2. Xây dựng bài toán trạng thái ứng suất trong nền đất tự nhiên dưới tải

trọng của nền đường đắp................................................................................. 39

2.2.1. Bài toán trạng thái ứng suất trong nền đất ........................................ 39

2.2.2. Bài toán trạng thái ứng suất trong nền đất tự nhiên dưới tải trọng của

nền đường đắp ............................................................................................. 46

2.3. Phương pháp giải bài toán trạng thái ứng suất trong nền đất tự nhiên dưới

tải trọng của nền đường đắp............................................................................ 49

2.3.1. Phương pháp giải bài toán bằng sai phân hữu hạn ........................... 49

2.3.2. Phương pháp giải bài toán quy hoạch phi tuyến............................... 53

2.3.3. Lập chương trình giải bài toán bằng ngôn ngữ Matlab..................... 54

v

2.4. Trạng thái ứng suất trong nền đất tự nhiên .............................................. 56

2.4.1. Trạng thái ứng suất trong nền đất tự nhiên chịu trọng lượng bản thân....56

2.4.2. Trạng thái ứng suất trong nền đất tự nhiên dưới tải trọng của nền

đường đắp.................................................................................................... 62

2.4.3. Khảo sát sự xuất hiện và phát triển vùng biến dạng dẻo .................. 63

2.5. Kết quả và bàn luận.................................................................................. 65

CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT GIỚI HẠN

TRONG NỀN ĐẤT TỰ NHIÊN DƢỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG

NỀN ĐƢỜNG ĐẮP VÀ BỆ PHẢN ÁP....................................................... 67

3.1. Nghiên cứu trạng thái ứng suất trong nền đất tự nhiên dưới tác dụng của

tải trọng nền đường đắp và bệ phản áp ........................................................... 67

3.1.1. Xây dựng bài toán ............................................................................. 67

3.1.2. Xây dựng phương pháp giải bài toán................................................ 70

3.1.2.1. Phương pháp giải bài toán bằng sai phân hữu hạn .................... 70

3.1.2.2. Lập chương trình giải bài toán bằng ngôn ngữ Matlab ............. 72

3.1.3. Trạng thái ứng suất và sự phát triển của vùng biến dạng dẻo........... 74

3.1.3.1. Trạng thái ứng suất .................................................................... 74

3.1.3.2. Sự phát triển của vùng biến dạng dẻo........................................ 75

3.2. Nghiên cứu trạng thái ứng suất giới hạn trong nền đất tự nhiên dưới tác

dụng của tải trọng nền đường đắp và bệ phản áp............................................ 77

3.2.1. Đặt vấn đề.......................................................................................... 77

3.2.2. Xây dựng bài toán trạng thái ứng suất giới hạn................................ 77

3.2.3. Phương pháp giải bài toán trạng thái ứng suất giới hạn ................... 79

3.2.3.1. Phương pháp giải bài toán bằng sai phân hữu hạn .................... 79

3.2.3.2. Lập chương trình giải bài toán bằng ngôn ngữ Matlab ............. 80

3.3. Trạng thái ứng suất giới hạn trong nền đất tự nhiên dưới tác dụng của tải

trọng nền đường đắp và bệ phản áp ................................................................ 81

vi

3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của lưới sai phân hữu hạn đến tải trọng giới hạn ....81

3.3.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của kích thước ô lưới sai phân.................. 81

3.3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của kích thước lưới sai phân hữu hạn....... 81

3.3.2. Khảo sát đánh giá kết quả bài toán trạng thái ứng suất giới hạn ...... 82

3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của chiều rộng tải trọng nền đắp đến tải trọng

giới hạn........................................................................................................ 86

3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của trọng lượng nền đất đến tải trọng giới hạn87

3.3.5. Khảo sát đường đẳng bền và vùng biến dạng dẻo ............................ 88

3.3.6. Khảo sát ảnh hưởng của tải trọng bệ phản áp đến vùng biến dạng dẻo...95

3.4. Kết quả và bàn luận.................................................................................. 97

CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU BỆ PHẢN ÁP ĐỂ LÀM TĂNG TẢI

TRỌNG GIỚI HẠN CỦA NỀN ĐẤT YẾU DƢỚI TẢI TRỌNG NỀN

ĐƢỜNG ĐẮP .............................................................................................. 101

4.1. Đặt vấn đề............................................................................................... 101

4.2. Khảo sát quan hệ giữa tải trọng giới hạn của nền đất yếu với tải trọng bệ

phản áp .......................................................................................................... 103

4.2.1. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn và chiều rộng tải trọng bệ phản áp. 103

4.2.2. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn với cường độ tải trọng bệ phản áp.. 105

4.3. Nghiên cứu tải trọng bệ phản áp làm tăng tải trọng giới hạn của nền đất

yếu dưới tải trọng nền đường đắp ................................................................. 107

4.3.1. Trường hợp không xét góc ma sát trong của đất yếu..................... 107

4.3.1.1. Xây dựng toán đồ thiết kế bệ phản áp...................................... 107

4.3.1.2. Nghiên cứu tải trọng bệ phản áp hợp lý................................... 110

4.3.2. Trường hợp xét góc ma sát trong của nền đất yếu.......................... 115

4.4. Nghiên cứu bệ phản áp rộng vô hạn để làm tăng tải trọng giới hạn của

nền đất yếu dưới nền đường đắp ................................................................... 118

vii

4.4.1. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn của nền đất yếu và cường độ tải trọng

bệ phản áp rộng vô hạn ............................................................................. 118

4.4.2. Xây dựng toán đồ thiết kế bệ phản áp rộng vô hạn ........................ 119

4.5. Kết quả và bàn luận................................................................................ 121

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 123

Kết luận chung .............................................................................................. 123

Kiến nghị....................................................................................................... 125

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ ...... CT-1

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... TL-1

PHỤ LỤC...................................................................................................PL-1

viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CƠ BẢN

b - chiều rộng tải trọng nền đường đắp

bd - chiều rộng lớn nhất vùng biến dạng dẻo trong nền đất

B và H - chiều rộng và chiều cao nền đường đắp

c - lực dính đơn vị của đất nền

cu - lực dính đơn vị theo kết quả cắt nhanh không thoát nước của đất nền

e - hệ số rỗng của đất nền

f( ) - hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ma sát trong của đất nền

f(k) - giá trị bền theo điều kiện Morh - Coulomb

G - mô đun trượt của đất nền

h - chiều cao của bệ phản áp

hd - chiều sâu lớn nhất vùng biến dạng dẻo trong nền đất

hhl - chiều cao hợp lý của bệ phản áp

i, j - thứ tự hàng và cột trong lưới sai phân hữu hạn

k - hệ số áp lực ngang của nền đất

L - chiều rộng tải trọng bệ phản áp

Lhl - chiều rộng hợp lý của tải trọng bệ phản áp

N - hệ số sức chịu tải theo trọng lượng thể tích

Nc - hệ số sức chịu tải theo lực dính đơn vị

Nq - hệ số sức chịu tải theo tải trọng bên

n0 - điểm giữa của lưới sai phân hữu hạn tại hàng trên (tại mặt thoáng)

na và ma - số nút lưới sai phân hữu hạn theo trục x và z

p - cường độ tải trọng của nền đường đắp

pgh - tải trọng giới hạn của nền đất

q - cường độ tải trọng của bệ phản áp

qhl - cường độ hợp lý của tải trọng bệ phản áp

ix

u - áp lực nước lỗ rỗng đối với đất bão hòa nước

ua, un và u - áp lực khí lỗ rỗng, áp lực nước lỗ rỗng và áp lực lỗ rỗng đối với

đất không bão hòa nước

u và v - các chuyển vị ảo theo phương x và z

V - miền lấy tích phân

za - chiều sâu khu vực tác dụng của tải trọng xe cộ

ZG - lượng cưỡng bức theo phương pháp nguyên lý cực trị Gauss

- góc ma sát trong của đất nền

- trọng lượng thể tích của đất nền

- hệ số nở hông của đất nền

- biến phân

x, z và xz - các ứng suất tổng trong hệ trục x0z

’

o

x, ’

o

z và ’

o

xz - các ứng suất hữu hiệu do trọng lượng bản thân nền đất

’x, ’z và ’xz - các ứng suất hữu hiệu trong hệ trục x0z

1 và 2 - các ứng suất chính lớn nhất và bé nhất trong nền đất

đ và b - trọng lượng thể tích của đất đắp nền đường và bệ phản áp

max - ứng suất tiếp lớn nhất

s - cường độ chống cắt của đất nền

và - ứng suất tiếp và ứng suất pháp trên mặt đang xét

x và z - kích thước ô lưới sai phân hữu hạn theo trục x và z

x, z và xz - các biến dạng ảo tương đối trong hệ trục x0z

- thế năng biến dạng cực tiểu

x

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Tác dụng, ưu và nhược điểm của giải pháp bệ phản áp ................. 32

Bảng 2.1. Ứng suất hữu hiệu ’x, ’z, ’xz và hệ số áp lực ngang k ............... 57

Bảng 2.2. Ứng suất hữu hiệu ’x, ’z, ’xz và hệ số áp lực ngang k ............... 58

Bảng 2.3. Ứng suất hữu hiệu ’x, ’z, ’xz và hệ số áp lực ngang k ............... 60

Bảng 3.1. Tải trọng giới hạn theo kích thước ô lưới sai phân hữu hạn .......... 81

Bảng 3.2. Tải trọng giới hạn theo kích thước lưới sai phân hữu hạn ............. 82

Bảng 3.3. Tải trọng giới hạn theo tải trọng bên .............................................. 84

Bảng 3.4. Tải trọng giới hạn theo góc ma sát trong của nền đất .................... 84

Bảng 3.5. Tải trọng giới hạn (pgh/c) khi thay đổi chiều rộng tải trọng nền đắp......86

Bảng 3.6. Tải trọng giới hạn (pgh/c) khi thay đổi trọng lượng thể tích nền đất ......87

Bảng 3.7. Tổng hợp tải trọng giới hạn và kích thước vùng biến dạng dẻo..... 94

Bảng 3.8. Quan hệ giữa chiều rộng tải trọng bệ phản áp với vùng biến dạng dẻo 95

Bảng 3.9. Quan hệ giữa cường độ tải trọng bệ phản áp với vùng biến dạng dẻo96

Bảng 4.1. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn (pgh/c) với chiều rộng tải trọng bệ

phản áp .......................................................................................................... 104

Bảng 4.2. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn (pgh/c) với cường độ tải trọng bệ

phản áp .......................................................................................................... 105

Bảng 4.3. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn (pgh/c) với tải trọng bệ phản áp.. 108

Bảng 4.4. Chiều rộng và cường độ hợp lý của tải trọng bệ phản áp............. 110

Bảng 4.5. Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ma sát trong, f( ).................... 116

Bảng 4.6. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn (pgh/c) với cường độ của tải trọng

bệ phản áp rộng vô hạn ................................................................................. 118

Bảng 4.7. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn (pgh/c) với cường độ của tải trọng

bệ phản áp rộng vô hạn (q/c) và góc ma sát trong ( ).................................. 119

xi

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Trắc ngang của nền đường đắp ......................................................... 6

Hình 1.2. Các dạng mất ổn định của nền đường đắp trên nền đất yếu ............. 9

Hình 1.3. Mô hình đàn - dẻo lý tưởng............................................................. 11

Hình 1.4. Ứng suất tác dụng trên phân tố đất ................................................. 12

Hình 1.5. Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng ............................................... 14

Hình 1.6. Sơ đồ tính toán của bài toán phẳng ................................................. 15

Hình 1.7. Các quy định về mức độ phát triển của vùng biến dạng dẻo .......... 18

Hình 1.8. Vòng Mohr ứng suất tiếp xúc với đường Coulomb....................... 21

Hình 1.9. Sơ đồ các vùng cân bằng giới hạn và các mặt trượt ....................... 22

Hình 1.10. Sơ đồ các vùng cân bằng giới hạn và các mặt trượt theo đề nghị

của Berezansev cho đất có trọng lượng .......................................................... 27

Hình 1.11. Các dạng bệ phản áp ..................................................................... 32

Hình 1.12. Vùng biến dạng dẻo dưới nền đường đắp..................................... 34

Hình 2.1. Ứng suất tác dụng trên phân tố đất ................................................. 39

Hình 2.2. Ứng suất tiếp max.............................................................................. 43

Hình 2.3. Bài toán phẳng................................................................................. 47

Hình 2.4. Khối đất có mặt thoáng nằm ngang ................................................ 48

Hình 2.5. Sơ đồ lưới sai phân hữu hạn............................................................ 49

Hình 2.6. Ô lưới sai phân ................................................................................ 50

Hình 2.7. Mô đun trượt ................................................................................... 50

Hình 2.8. Điều kiện biên của khối đất............................................................. 53

Hình 2.9. Lưới sai phân hữu hạn..................................................................... 55

Hình 2.10. Sơ đồ ẩn tính toán ......................................................................... 55

Hình 2.11. Biểu đồ ứng suất và giá trị bền ..................................................... 58

Hình 2.12. Biểu đồ ứng suất và giá trị bền ..................................................... 59

xii

Hình 2.13. Biểu đồ ứng suất và giá trị bền ..................................................... 61

Hình 2.14. Biểu đồ ứng suất ’z và ’x........................................................... 62

Hình 2.15. Đường đẳng bền f(k)..................................................................... 63

Hình 2.16. Sơ đồ các điểm chảy dẻo trên lưới sai phân.................................. 64

Hình 3.1. Bài toán phẳng................................................................................. 67

Hình 3.2. Khối đất có mặt thoáng nằm ngang ................................................ 70

Hình 3.3. Sơ đồ lưới sai phân hữu hạn............................................................ 71

Hình 3.4. Điều kiện biên của khối đất............................................................. 72

Hình 3.5. Lưới sai phân................................................................................... 73

Hình 3.6. Sơ đồ ẩn của bài toán ...................................................................... 73

Hình 3.7. Biểu đồ ứng suất ’z và ’x............................................................. 75

Hình 3.8. Đồ thị đường đẳng bền f(k)............................................................. 76

Hình 3.9. Sơ đồ các điểm chảy dẻo trên lưới sai phân.................................... 76

Hình 3.10. Biểu đồ ứng suất ’z và ’x........................................................... 83

Hình 3.11. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 83

Hình 3.12. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn với góc ma sát trong của nền đất85

Hình 3.13. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn với chiều rộng tải trọng nền đắp 86

Hình 3.14. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn với trọng lượng thể tích của

nền đất ............................................................................................................. 88

Hình 3.15. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 89

Hình 3.16. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 89

Hình 3.17. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 90

Hình 3.18. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 90

Hình 3.19. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 91

Hình 3.20. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 91

Hình 3.21. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 92

Hình 3.22. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 93

xiii

Hình 3.23. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 93

Hình 3.24. Đồ thị đường đẳng bền f(k)........................................................... 94

Hình 3.25. Quan hệ giữa chiều rộng tải trọng bệ phản áp với vùng biến

dạng dẻo .......................................................................................................... 96

Hình 3.26. Quan hệ giữa cường độ tải trọng bệ phản áp với vùng biến

dạng dẻo .......................................................................................................... 97

Hình 4.1. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn với chiều rộng tải trọng bệ

phản áp ....................................................................................................... 104

Hình 4.2. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn với cường độ tải trọng bệ

phản áp .......................................................................................................... 106

Hình 4.3. Toán đồ xác định tải trọng giới hạn của nền đất yếu .................... 109

Hình 4.4. Quan hệ giữa chiều rộng và cường độ hợp lý của tải trọng bệ

phản áp .......................................................................................................... 111

Hình 4.5. Đường chiều rộng và cường độ hợp lý của tải trọng bệ phản áp.. 113

Hình 4.6. Quan hệ giữa tải trọng giới hạn với tải trọng bệ phản áp rộng

vô hạn ............................................................................................................ 119

Hình 4.7. Toán đồ xác định tải trọng giới hạn của nền đất yếu .................... 120

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của đất nước, mạng

lưới đường giao thông được đầu tư xây dựng rất lớn.

Nước ta có nhiều vùng lãnh thổ thành tạo từ đất yếu, đặc biệt là các vùng

đồng bằng của sông Hồng, sông Cửu Long và ven biển miền Trung. Ở miền

núi và trung du, đất yếu nằm trong dải trũng rộng, vùng hồ cạn, bãi thềm và

vùng trũng dưới chân núi. Những vùng này dân cư đông đúc và chiếm một vị

trí quan trọng.

Sự mất ổn định gây hư hỏng nền đường đắp vẫn xảy ra trên những vùng

đất yếu này, rõ ràng nguyên nhân chủ yếu từ nền đất yếu. Có thể nói rằng sự

hiểu biết chưa đầy đủ về nền đất yếu là nguyên nhân thiết kế nền đường đắp

bị mất ổn định hoặc gây lãng phí tốn kém. Nghiên cứu về nền đất yếu nói

riêng hay nền đất nói chung, xác định trạng thái ứng suất và tải trọng giới hạn

là vấn đề đầu tiên quan trọng.

Lý thuyết tính toán hiện nay thường giả thiết đất là vật liệu đàn hồi, đàn

- dẻo, cứng - dẻo để dựa vào lời giải các bài toán đàn hồi, đàn - dẻo hoặc dựa

theo lý thuyết cân bằng giới hạn với lời giải không xét trọng lượng nền đất đối

với tải trọng móng cứng của L. Prandtl và các phương pháp gần đúng

(phương pháp mặt trượt giả định) xét tới trọng lượng nền đất. Các lý thuyết

này đã giải quyết được nhiều vấn đề cụ thể mà thực tế đặt ra nhưng vẫn còn

những hạn chế.

Tuy vậy, giả thiết đất là một vật liệu mang các tính chất của môi trường

hạt rời là tương đối phù hợp và sử dụng phương pháp đã có xem nền đất ổn

định theo điều kiện ứng suất tiếp lớn nhất đạt giá trị nhỏ nhất, xét được trọng