Bài giảng môn địa CHẤT CÔNG TRÌNH chương 5 phần 3

 Phương pháp hút nước thí nghiệm dùng trong tầng đất đá bão hoà nước..  Phương pháp ép nước thí nghiệm tiến hành trong tầng đất đá không chứa nước hoặc nưới dưới đất nằm sâu, hút nước

2.4.7 MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN

Nước dưới đất ảnh hưởng rất lớn tới việc thiết kế thi công nền móng công

trình Trong thực tế sản xuất, người ta thường xác định áp lực nước lỗ rỗng, hệ

số thấm và chất lượng nước dưới đất.

 Áp lực nước lỗ rỗng và mực nước dưới đất: đo bằng dụng cụ đo áp lực nước gọi là piezometer, được đặt trong các giếng quan trắc theo những quy

định riêng.

 Hệ số thấm k : được xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau, tuỳ

theo từng điều kiện cụ thể của tầng chứa nước.

 Phương pháp hút nước thí nghiệm dùng trong tầng đất đá bão hoà nước.

 Phương pháp ép nước thí nghiệm tiến hành trong tầng đất đá không chứa

nước hoặc nưới dưới đất nằm sâu, hút nước khó khăn.

 Phương pháp đổ nước thí nghiệm tiến hành trong các giếng khoan hay hố

đào, tiến hành khi không có tầng nước ngầm ở gần đáy hố đào, không có tầng xen kẹp không thấm nước, tính thấm ít thay đổi theo phương thẳng đứng.

MỤC 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT ĐCCT

Piezometer khí nén

Piezometer rung động

Sơ đồ lắp đặt Piezometer

Bộ thiết bị Piezometer

Các thí nghiệm Địa chất thủy văn

1 Thí nghiệm hút nước hố khoan

r

R Q

K



 Q

2 Thí nghiệm ép nước hố khoan

2 Thí nghiệm ép nước hố khoan

Q q

.



P l

P

R Q

K

.

lg

lg 37

Q

K  0 , 159

l

 F: Diện tích đáy hố thí nghiệm cm2

K 

Thí nghiệm đổ nước

 Ftr : Diện tích tiết diện vòng trong

 Phạm vi áp dụng:

10cm

tr

F Q

K 

Thí nghiệm đổ nước

MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG

 Tiến hành thí nghiệm cơ, lý, hóa trên các

mẫu đất, đá, nước dưới đất đem về từ hiện trường.

 Thí nghiệm thành phần hạt

 Thí nghiệm xác định chỉ tiêu vật lý: dung trọng ,

tỷ trọng , độ ẩm W, giới hạn chảy Wch, giới hạn dẻo Wd,…

 Thí nghiệm nén: e, p, a

 Thí nghiệm cắt: c, 

 Thí nghiệm đầm nện: cmax, Wtư

Thí nghiệm trong phòng

 Ưu điểm:

Thí nghiệm trong phòng

Kích thước mắt rây theo các tiêu chuẩn có sự khác nhau.

ống

đựng huyền phù

Tỷ trọng kế

* Kết quả thí nghiệm: Được biểu thị trên biểu đồ

thành phần hạt (biểu đồ cấp phối hạt) trong hệ

toạ độ nửa logarít.

* ứng dụng:

- Xác định hệ số đồng nhất

- Xác định hệ số đường cong

- Phân loại đất trong xây dựng

- Xác định hệ số thấm của đất

Theo Hazen: K = C k (D 10 ) 2

Trong đó: C k là hệ số thực nghiệm, thay đổi

từ 0,010 đến 0,015.

Chi tiết về các bước và quy trình xác định thành phần

hạt có thể tham khảo các tiêu chuẩn: TCVN 4198-95;

ASTM D421 và D422; AASHTO T88, BS 1377:1990.

Vs

W Đất cấp phối tốt (Well graded )

U Đất đồng nhát (Uniform)

P Đất cấp phối kém (Poorly graded)

C Đất cấp phối tốt lẫn sét (Well graded with some clay)

60 10

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 0

20 40 60 80 100

2 Khối lượng thể tích tự nhiên của đất

* Khái niệm: Khối lượng thể tích tự nhiên của đất là khối lượng của một đơn vị thể tích đất ở trạng

* Phương pháp xác định:

- Phương pháp dao vòng:

Dùng cho đất dính dễ cắt bằng dao, khi cắt không

bị vỡ; hoặc dùng cho đất cát có kết cấu không bị

phá huỷ ở ngoài hiện trường.

- Phương pháp bọc sáp:

Dùng cho đất dính có lẫn hạt thô, đất khó cắt và

tạo phẳng bằng dao, dễ bị vỡ vụn khi cắt, nhưng

đất có thể tự giữ nguyên hình dáng mà không cần

hộp cứng.

- Phương pháp đo thể tích bằng dầu hoả:

Dùng cho đất dính, than bùn, đất chứa nhiều tàn tích

thực vật hoặc khó thí nghiệm theo 2 phương pháp trên.

- Ngoài hiện trường: Dùng các phương pháp như dao

vòng, rót cát, bóng cao su, hạt nhân (phương pháp gama).

Chi tiết về các bước và quy trình xác định khối lượng

thể tích tự nhiên của đất có thể tham khảo các tiêu chuẩn:

3 Khối lượng riêng của đất

* Khái niệm: Khối lượng riêng của đất là khối lượng của một đơn vị thể tích phần hạt rắn của đất.

(g/cm 3 )

* Phương pháp xác định:

- Phương pháp bình tỷ trọng:

Cân mẫu đất đã được sấy khô, lắc trong bình tỷ trọng

có thể tích không đổi nhằm xác định khối lượng của

nước hay dầu hoả bị đất thay thế.

Chi tiết về các bước và quy trình xác định khối lượng

riêng của đất có thể tham khảo các tiêu chuẩn:

Xác định khối lượng mẫu đất ở trạng thái tự nhiên và

Khối lượng mẫu sau khi đã sấy khô đến khối lượng không

đổi trong tủ sấy tiêu chuẩn.

Chi tiết về các bước và quy trình xác định độ ẩm của đất

có thể tham khảo các tiêu chuẩn: TCVN 4196-95;

AASHTO T265; ASTM D2216 và BS 1377:1990.

Vs

% 100

ms

mw

W 

Phương pháp sấy Hộp nhôm

Tủ sấy

THÍ NGHIỆM TRONG PHềNG

5 Các giới hạn Atterberg của đất

* Khái niệm:

Các giới hạn Atterberg là đặc trưng vật lý của đất dính.

- Giới hạn dẻo (W P ): là độ ẩm mà khi vượt qua nó, đất dính

có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái cứng sang dẻo.

- Giới hạn chảy (W L ): là độ ẩm mà khi vượt qua nó, đất dính

có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái dẻo sang chảy.

Chi tiết về các bước và quy trình xác định giới hạn dẻo

và chảy của đất có thể tham khảo các tiêu chuẩn: TCVN 4197-95;

AASHTO T89 và T90; ASTM D4318 và BS 1377:1990.

Phương pháp Casagrande Phương pháp chuỳ xuyên Vaxiliev

THÍ NGHIỆM TRONG PHềNG

* Quan hệ về giá trị của W L xác định theo 2 phương pháp:

Xét trường hợp W L Є (20% - 100%)

- Theo TCVN 4195-95: W L (Vaxiliev) = 0,73W L (Casagrande) – 6,47

- Theo Skopek (1971): W L (Vaxiliev) = 0,71W L (Casagrande) + 6,90

…

* Chỉ số dẻo và độ sệt của đất dính:

- Chỉ số dẻo (I P ):

+ Khái niệm: Chỉ số dẻo là khoảng độ

ẩm đất thể hiện tính dẻo.

WP WL

WP W IL

dẻo mềm

dẻo chảy

- Thí nghiệm nén đất ngoài hiện trường.

- Thí nghiệm nén đất trong phòng: nén một trục hay ba trục, không nở hông hay có nở hông.

* Thí nghiệm nén một trục (OCT - One dimensional Compression Test):

- Nén nhanh: giữ mỗi cấp tải trọng trong thời gian 2h;

- Nén cố kết: giữ mỗi cấp tải trọng đến khi đạt giá trị ổn định biến dạng nén.

- (còn nữa)

-THÍ NGHIỆM TRONG PHềNG