CHỈ DẪN THIẾT KẾ NỀN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH

- 1.3 1.2 - Nẻn nhà và công trình phải được thiết kế trên cơ sở: a Kết quả khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy vãn và những số liệu vềđiều kiện khí hậu của vùng xây dựng; b Kinh

VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NẾN

VÀ CÔNG TRÌNH NGẦM MANG TÊN N.M GHÉC XÊ VA N ố P

LỜI NÓI ĐẦU

C uốn "C hi d ẫ n t h i ế t k ế n ề n n h à và c ô n g t r ì n h ’ đưỢc p h á t triển trên cơ sở chương "Nền nhà và công tr in h ” của tiêu ch u ẩ n C H uU II.15-74 trong đó có nêu n h ữ n g hướng dẫn đ ể chi tiết hóa n h ữ n g tiêu ch u ẩ n về các m ặ t: tên đ ấ t nền và phương p h á p xác đ ịn h các g iá trị và đặc trư ng của đất; n g u yên tắc thiết k ế nền và d ự báo sự hiến đổi m ức nước ngầm ; vấn đ ề độ sâ u đ ặ t móng; vấn đ ề tín h nền theo biến d ạ n g và theo kh ả

n ă n g ch ịu tải; n h ữ n g đặc điểm th iết k ế nền nhà và công tr in h xây trên các loại đ ấ t đ ịa p h ư ơ n g củng n h ư trên vùng động đ ấ t và v ù n g k h a i thác

mỏ N g o à i n h ữ n g hướng dẫn trên còn kèm theo các th í d ụ tín h toán nền theo các m ặ t đã nêu trong chương tiêu chuản này, tr ừ n h ữ n g vấn đ ề có liên q u a n đ ến đặc đ iểm thiết k ế nền của cột điện, cầu cống.

C hỉ d ẫ n này được soạn thảo ở Viện N ghiên cứu nền và công trin h ngầm (thuộc U B K T C B N N Liên Xô - Gasstrối), với sự tham g ia của: Viện thiết k ế

M óng thuộc Bộ L ắp ráp chuyên d ụn g (M inspetstrôi) L iên X ô - đ ả m n h ận

p h ầ n tư liệu tín h toán khả năng chịu tải của nền và lú n m óng cùng với tài liệu về đặc trư ng của đất; Viện N ghiên cứu niìMHHC (thuộc Gasstrôi) -

đ ả m n h ậ n p h ầ n d ự báo nước ngẩm ; Học viện X ây dự n g D neprôpêtrôpsk (J-IHCH) thuộc Bộ Đ ại học Cộng hòữ Ucraina - chịu trách n h iệm p h ầ n các đặc đ iểm th iế t k ẽ nền trên ưùng đăt êluưi.

C hỉ d ẫ n được biên soạn dưới sự chủ biên của: Giáo sư, Tiến sĩ K hoa học

Kỹ th u ậ t X o ro ttra n E.A, và các phó Tiến sĩ M ikheev Y.V; E phrêm ov M.G,

V rônxki A v

Các đoạn văn của C H un.ỉIJ5-74 dùng ở đãy được lùi vào m ột khoảng so

VỚI đoạn kh ác và các công thức, các điều, bảng, hỉnh vẽ có h ai k ý hiệu số:

thoạt đầu theo chỉ dẫn, sau đó theo CHuĩI Trong trường hợp dù n g lời văn của p h ụ lục C H uĩI th i kèm với s ố hiệu gh i trong ngoặc đơn, có s ố p h ụ lục.

N ếu trong đoạn văn của CHiiỉI có g h i theo điểm nào đó của C H uĩỉ th i đoạn văn g iữ nguyền ký hiệu s ố theo CHuU và đ ế tiện sử dụng, trong ngoặc đơn g h i kèm s ố theo chỉ dẫn.

H y vọng cuốn Chỉ dẫn này sẽ là tài liệu hữu ích p h ụ c vụ cho các cơ quan thiết kế, khảo sát và xăy dựng nhà và công trình công nghiệp, nhà ởy nhà công cộng.

Phẩn 1

QUY ĐỊNH CHUNG

1.1 Chỉ dẫn này được soạn ra nhằm phát triển chương 'T iêu chuẩn thiết k ế nền nhà

vù còiiỵ írình" - C H h ĩI.II-15-74, và dùng để thiết kế nền nhà và các công trình công

nghiệp, nhà ở, nhà công cộng thuộc tất cả các lĩnh vực xâv dựng, trong đó có xây dựng

đó thị nông nghiệp, công nghiệp và giao thông vận tải

c:hi dẫn này không xét những vấn đề thiết kế nền của cột đường dây tải điện cao thế, ncn cẩu cống

- 1 2 ( 1 ! ) - Tiẽu chuẩn này phải được tuân thủ khi thiết kế nền nhà và công trình

Chú thích: Trừ phẩn 2 "Tên đất nén", tiêu chuẩn này không dùng để thiết kế nền của

còng trình thùỵ lợi, cầu đường, sàn bay xây trẽn đất đóng băng vĩnh cửu, cũng như nền móng cọc, trụ sâu và móng máy dưới tải trọng dộng

- 1.3 (1.2) - Nẻn nhà và công trình phải được thiết kế trên cơ sở:

a) Kết quả khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy vãn và những số liệu vềđiều kiện khí hậu của vùng xây dựng;

b) Kinh nghiệm xây nhà và công trình trong các điều kiện địa chất công trình tương tự;

c) Những số liệu đặc trưng cho nhà và còng trình định xây, kết cấu của nó và tải trọng tác dụng lên móng cũng như các điều kiện sử dụng sau này;

d) Điều kiện xây dựng địa phưcfiig;

đ) So sánh tính kinh tế - kỹ thuật của các phương án giải pháp thiết kế để chọn giải pháp tối ưu, nhằm tận dụng dầy đủ nhất các đặc trưng biến dạng và đặc trưng bền cứa đất và các tính chất cơ lý cúa vật liệu làm móng (hoặc các phần ngầm khác của kết cấu), có kèm việc đánh giá các giải pháp theo chi phí quy đồng.-1.4 (1.3) - Nghiên cứu địa chất công trình của đất nền dưới nhà và công trình phải được tiến hành theo đúng yêu cầu của các tiêu chuẩn và quy phạm về xây dựng, vể khảo sát xây dimg và nghiên cứu đất cho xây dựng cũng như phải tính đến đặc điểm kết cấu và đặc điểm sử dụng nhà hoặc công trình

1.5 Công tác khảo sát địa chất công trình và địa chất thủy văn phải được thực hiệntheo dúng yêu cầu của các tiêu chuẩn và quv phạm sau;

a) Nguyên tắc cơ bản về khảo sát cho xây dựng

Hiện nay đã ban hành C H H n.II-9-78 (N.D).

h) "Quy phạm vể kháo sái clio \ày dựng dỏ lliỊ và nòng thỏii" C íl 21 1-Ó2 \'à Quy pliạin vồ kháo sát cho xây dưnu cong nghiệp" CH 223- 62''';

c) Các tiêu chuẩn Nhà nước \'0 thử nghiệm đất:

5181-78 - Đất Phưcmg pháp xác định tý trọng trong phòng thí nghiệm

5182-78 - Đãì Phương pháp xác định dung trọno Irong phòng thí nghiệm

5180-75 - Đất Phương pháp xác định độ ám trong phòng thí nghiệm

12536-67 - Đất Phương pháp xác định thành phan hạt trong phòno thí Ii2liiệm

5183-77 - Đất Phương pháp xác định giới hạn lãn trong phòng thí ngliiệin

10650-72 - Than bùn Phưưiig pliáp xác định mức độ phân hủy

12248-66 - Đất Phương pháp xác dịnh sức chống cắt cúa đất loại cál và loại sót Iion» diéu kiộn cố kết hoàn loàn ớ phòng thí nghiệm

12374-77 - Đất Phương pháp thí nghiệm ngoài trời bằng nén tải trọng tĩnh

17245-71 - Đất Phương pháp xác định sức chống nén tức thời một trục troiig pliòiig ihí nghiệm

19912-74 - Đất Phirơng pháp thí nghiệm ngoài trời bằng xuyên dộng

20069-74 - Đất Phương pháp ihí nghiêm ngoài trời bằng xuyên lĩnh

20276-74 - Đất Phưcmg phap xác định môđun biến dạng ớ ngoài Irò'i hằng nén nj’aiig (proixióniót)

23161-78 - Đất Phươiig pháp xác dịnh các đặc trưng lún ưcýt trong pliòiiii thí nghiệm.20522-75 - Đất Phương pháp xử Iv Ihốiig kẽ các kết CỊuả xác dinh dặc litnitỉ

1.6 Số liệu vể điều kiệii khí hàu của vùng xây dựng phải lấy theo các cliỉ dẫn của quyphạm vé khí liậu xây dựng và clia \'ật lý

1.7 Đê có thẽ sử dụng nhữiiíí kinh nghiệm xây dỊmiĩ, khi thiêì kê nen phìti có nhữiig

sỏ liệu \ ’ề: điều kiện địa chất cónu tiinh CLÌa vùng xây dựng, kết cấu nhà và công trình

định xây lái trọng, loại và kích thước móng, áp lực tác dụng lên đâi liền, độ biến dạng cúa nền và công irình đã được quan trắc

Những số liệu trên sẽ cho phép đánh giá dầy đủ điều kiện địa chất còiig trình cửa công tiinh định thiết kế, trong đó có các đặc trưng của đất cho phép chọn loại và kíeh thước móng hợp lý nhất, chọn chiều sâu đặl mónơ v.v

1.8 Đế có thể tính toán đưọc diéu kiện xây dựng địa phương, phải cỏ đáy đù những

số liệu về khả nãng thi công của tkm vị xây dựng, trang ihiết bị của don \'ị ấy, điểu kiên khí hậu dự kiến trong thời kỳ ihi cõng nền, móng và trong toàn bộ giai doạii xây dựng cot khỏng

Hiện nay dã ban hành CH -225 79 (N.D).

Những sỏ liệu nàv có thế giữ vai trò quvêì dịnh trong việc chọn kiểu móng (ví dụ như cliọn I1CI1 thiên nhiên hay móng cọc), chiều sáu đặt móng, phương pháp gia cố nền v.v 1.9 ũ iá i pháp kết cấu của nhà hoặc công trình định thiết kế và điểu kiện sử dụng sau này là nhữne điều cần tliiêì cho việc chọn kiểu móng và tính toán ảnh hưởng của các kết càu bc-ii trên đến sự làm việc của nen và cũng là cần thiết cho sự hiệu chỉnh những yêu

cáu đũi với độ biến dạng clio phép v v

1.10 Việc so sánh tính kinh tế - kỹ thuật các phương án của các giải pháp thiết kế ncn và inóna là cần thiếl dê cliọn dược giái pháp thiết kế tin cậy và kinh tế nhất, trừ trường liọp sau này phải hiệu chỉnh trong quá trình xây dựng với những chi phí bổ sung kliôii2 thê’ tránh khỏi vê vật iư ihiếl bị và ihời gian

- 1.11 (1.4) Kết quả nghiên cứu địa chất công trình đất nền phải gồm các số liệucần cho việc giải quyết các vân đề

- Chọn kiêu nền và móng, xác định chiều sâu đặt móng và kích thước móng có

dự kiến đếii những thiỉy đối có the xảy ra (trong quá trình xây dựng và sử dụng) vé điéu kiện địa cliâì cõng trình và địa chất thủy văn, trong đó kể cả tính chất của dất

- Chọn các phương pháp cái tạo tính chất của đất nền (trong trường hợp cần thiết)

- Quy định dạng và khối lượng các biện pháp thi công

- 1.12 ( 1.5) Không cho phép thiết kế ncn nhà và còng trình mà không có - hoặc cónhưng khổng đầy đủ - căn cứ địa chất công trình tương ứng để giải quyết cácvấn đề nẽu ớ điểu 1.11 ( 1.4) của Chí dản này

1.13 Kêì quả nghiên cứu địa chất công trình và địa chất thủy văn trình bày trong báo cáo kỹ thuật khảo sát phải bao gồm:

u) Những số liệu vể vị trí vùng dự kiến xây dựng, điều kiện khí hậu và động đất của vùng ấy, cóng tác nghiên cứu đất và nước ngầm đã tiến hành trước đây;

b) Những số liệu vể cấu tạo địa chất công trình và thành phần thạch học của các lớpđất, những hiện tượng địa chất vật lý, địa cliất công trình và những hiện tượng bất lợikhác quan trắc được (cactơ, trượt lở, lún ướt và trương nở của đất, khai thác mỏ v.v

c) Những số liệu về điểu kiện địa chất thủy văn có nêu rõ độ cao xuất hiện và ổn định của mực nước ngầm, biên độ dao động mực nước và lưu lượng nước, quan hệ thủy lực giữa các tầng chứa nước với nhau và giữa nước ngầm với các dòng và khối nước mặt nằm gần nhcĩt, độ ãn mòn của nước đối với vật liệu kết cấu móng;

d) Những số liệu vể đất ở khu vực xây dựng gồm: thứ tự địa tầng của các lófp đất bị nén dưới nển, hình dạng thế nằm của các lớp đất, kích thước của chúng theo diện và theo chicu sâu tuổi, nguồn gốc và tên gọi, thành phần và trạng thái của các dạng đất khác nhau; đặc trưng cơ lý của các lớp đất đã phân chia

Tùy thuộc vào dạng đất đá, đặc trimg cơ lý cần phải xác định là:

- Tỷ trọng, dung trọng và độ ẩm đối với tất cả các dạng đất và đá;

- Hộ số rỗng đối với đất không phải là đá;

- TTiành phần hạt đối với đất vụn hòn iớn và đất loại cát;

- Chỉ số dẻo, độ sệt và sức chống xuyên đơn vị đối với đất loại sét;

- Góc ma sát trong, lực dính đơn \'ị và môđun biến dạng đối với tất cả các dạng đấit;

- Hệ số thấm;

- Hệ sô' cố kết đối với đất loại sét no nước khi độ sệt I, > 0,5, đối với đất than bùn và biùn;

- Sức chống nén tức thời một trục, hệ số hóa mềm và độ phong hóa đối với đá;

- Độ lún ướt tương đối, áp lực lún ướt ban đầu và độ ẩm tới hạn ban đầu đối ' ới đất lún ướt;

- Độ trương nở iưong đối, áp lực trương nở và độ co ngót tuyến tính đối \ới clấi trương nở;

- Hệ số phong hóa đối với đất éluvi hòn lớn;

- Thành phần muối (định tính và định lượng) đối với đất nhiễm muối (muối hóas

- Hàm lượng tàn tích thực vật đối với đất không thuộc loại đá (mức độ than bùn Ịnóa)

và mức độ phân hủy của đất ihan bùn

Trong báo cáo kỹ thuật khảo sát, bắt buộc phải nêu rõ phương pháp xác định cic đặc trưng của đất ở ngoài trời và irong phòng thí nghiệm đã áp dụng

Kèm theo báo cáo kỹ thuật khảo sát, phải có các biểu, bảng tổng hợp các chỉ tiêiu cơ

lý của đất, sơ đồ các thiết bị đã sử dụng khi thử nghiệm ở ngoài trời, cột trụ địa tầag các còng trình thărn dò và các mặl cắi địa chấl công trình Trên các mặt cắt địa chấ' c:òiig trình, phải chỉ rõ tất cả các vị trí đã lấy mẫu đất và đã thí nghiệm đất ở ngoài trời

e) Bản dự báo sự thay đổi điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn cLa khu vực xây dựng, trong quá trình xây dựng và sử dụng nhà và công trình

Các đặc trưng của đất phải được biểu thị bởi các trị tiêu chuẩn; còn với lực dírh đem

vị góc ma sát trong, dung trọng và sức chống nén tức thời khi nén một trục của đái thì phải có thêm cả trị tính toán Nguyên tắc tính các trị tiêu chuẩn và trị tính toán trìrh bày

1.14 Việc dự đoán khả nãng thay đổi điều kiện địa chất thủy văn trong quá trìr h xày dựng được thực hiện theo các chỉ dẫn nêu ở các điều 3.105 -ỉ- 3.112 (3.17 3.20) riiêngviệc tính toán khả.năng thay đổi các tính chất xây dựng của đất được tiến hành th;o c;íc

chỉ dẫn nêu ở điều 3.98 ^ 3.103.

Phần 2

TÊN ĐẤT NÊN

- 2 ì (2.1) Khi thuyết minh kết quả khảo sát và thiết kế nền, móng và các phần

khác nằm dưới mặt đất của nhà, công trình, phải nêu tên đất nền theo những quy định của phần này

Kèm theo tên đất, phải có tuổi địa chất và nguồn gốc của chúng

Trong trường hợp cần thiết, cho phép đưa thêm vào các tên gọi và đặc trưng phụkhác (thành phần hạt của đất loại sét, mức độ và tính chất của đất nhiễm muối, dạng đá đã hình thành đất êluvi; mức độ bị phong hóa khí quyển khi chúng lộ ra ngoài mặt đất, độ cứng khi khai đào v.v ), tính đến loại và đặc điểm xây dựng cũng như các điều kiện địa chất tại chỗ Tên gọi và đặc trưng phụ không được mâu thuẫn với tên đất được quy định ớ phần này

2:2 Khi thuyết minh kết quá khảo sát, dùng để lập thiết kế nền và móng của tất cả

các dạng nhà và công trình, cần sử dụng một hệ thống tên đất thống nhất

Việc gọi đúng tên đất và xác định tất cả các đặc trưng trạng thái của đất là rất cần thiết cho việc giải quyết những vấn đổ sau: chọn loại móng kinh tế nhất, chọn phươngpháp cải tạo tính chất đất nền và phương pháp thi công nền, móng v.v

Hệ thống tên đất thống nhât và thuật ngư thông nhát dùng khi mỏ lả trạng thái đất chcì phép có thể sử dụng một cách đầy đủ nhất những tài liệu lưu trữ về các kết quả khảo sát trước đây, nhờ đó giảm khối lượiig công tác khảo sát ngoài trời, đồng thời có thể tiến hành hệ thống hóa bằng phương pháp thống kê để lập bảng tổng hợp các đặc trưng đất.2.3 Danh mục tên đất chỉ phản ánh những phân vị đất quan trọng nhất và những đặc trưng quyết định nhất về trạng thái của đất dưới tác dụng của tải trọng

Trong trường hợp cần thiết, cho phép đưa thêm vào danh mục các phân vị đất và đặc trưng phụ khác, nhưng không được mâu thuẫn với những quy định của phần này Những phùn vị và đặc trưng phụ đó có kể đến loại và đặc điểm xây dựng và được nêu trong các t|uv phạm thiết k ế các loại nhà và công trình tương ứng

T h í dụ Khi chia đất loại sét thành những dạng khác nhau thì trong danh mục này (lùng chí số dẻo, và chia ra thành ba dạng sau: á cát, á sét và sét, Theo "Chỉ dẫn thiết k ế nền đường sắt và đường bộ" (CH 449 - 72), đất loại sét được chia thêm thành những

r i o ; i p a 3 ; i e j i e H n e t r o n g n g u y ê n b ả n

phân dạng khác nhau bằng cách, cìme với chỉ số dco, phải sử dụng cà nluTnc sô liêu phân tích thành phần hạt (xem bân” 2 1).

Chú thích: Đối với á cát nhẹ thỏ thi tính ca hàm lượng các hạt có kích thước 2 - 0,25mm.

Chí dẫn này đã nhấn mạnh rằiiii, trong trường hợp có sự sai khác vé dạng đất, xác định theo hàm lượng hạt cát và theo chí sô' (lẻo thì phải nhận tên đất xác dịnli Ihco chi

sô dco

Trong tiêu chuấn này đã bao gổin cả cách phân loại đất nhiỗm muối theo độ nhiổm muối (có xét đến đặc tính của nó \v mạt định tính) Phân loại này áp dụng cho việc xày dựng đường và đã tính tới những dặc điếm củíì loại xây dựng này

2.4 Khi mô tả đất, trong báo cáo kỹ thuật khảo sát địa chất công trình phải có nhữiig

số liệu vé tuổi địa chất và nguồn gỏc liình thành của đất Những sô' liệu nàv rất cầii thiết cho việc sử dụng các bảng chỉ liêu về độ bền và biến dạng [xem các bảng 3.12 (1 pliụ lục 2) 3.14 (3 phụ lục 2)]

- Đât loại cát là loại đát tơi, ở trạng Ihái khỏ chứa dưới 30% hạt lớn hơn 2mm theo trọng Urợng \'à không có tính dẻo (đất không lãn được thành sợi có đường kính 3inin hoặc chỉ số dẻo của nó lj < 0,01);

- Đất loại sét là loại đất dính có chi số dẻo Ij > 0 ,0 1

hai trạng thái cú a đất: ở giới hạn nhão và ờ giới hạn lãn W j

2.6 Đá và đất rất khác nhau về tính chất Đá thực tế coi như khòng bị nén nhỏ lại ở tât ca (.'ác cấp tải trọng thường gặp trong xây dựng nhà, công trình công nghiệp dân dụng Vì vậy, khi xây dựng trên nền đá, chỉ cần tiến hành tính toán cho trạng thái tới hạn thứ nhài theo khả nãng chịu lải của nền (độ bền)

- Đát, ngược lại, do yếu và bị nén nhò lại nhiều hơn nên việc tính toán nền chủ yếu tión hành theo trạng thái tới hạn thứ hai - theo độ biến dạng; trong nhiều trường hợp, như tiêu chuẩn thiếl kế đã quy định, còn phải tính toán kiếm tra cả khả năng chịu tải cua ncn

( 'riieo độ phong hóa KpỊ^

- K hòng phong hóa (nguyên khối) - Đá nằm Ihàiih từng khối liên tục: Kph = 1

Phong hóa yếu (bị nứt né) - ỉ)á nằm thành lừng tảng, không bị dịch chuyến:

l>Kph>0,9 Pliong hóa - Đá nằm ihàiih từng đám bị nứt né: 0.9 > Kp|,>0,8

- Phong hóa mạnh (đá inác - nơ) - Đá nằm ihành từng đống vụn rời: K|,(, < 0,8

2.7 (2.3) - Đá được chia ra thành từng dạng khác nhau, theo báng 2.2 (1), tùy thuộc vào:

Sức chốnơ nén tức thời một trục ớ trạng thái no nước R„;

- Hệ số hóa mềm Kp, (tý số giữa sức chống nén tức thời một trục ở trạng ihai 110

nước và ở trạng thái hong khô);

- Độ phong hóa Kpi, (tỷ sò' aiửa trọng lượng thể tích của mẫu đã bị phong hóa \ ới trọng lượng thể tích cùa mầu chưa bị phong hóa của cùng đá ấy)

Đối với đá có khả năng hòa tan trong nước (muối mỏ, thạch cao, đá vôi V.V ), cần phải xác định cả độ hòa tan của nó

2.8 Dựa theo nguồn gốc sinh thành, đá được chia ra các loại: phún xuất (mácma), biến chất và trầm tích (bảng 2.3)

2.9 Độ bền của đá, được đăc trưng bằng sức chống nén tức thời một trục R„, thay đối trong một phạm vi rộng và phu thuộc vào điểu kiện thành tạo đá, thành phần khoáng vật của đá và thành phần chất gắn kết (ximãng) cũng như độ phong hóa Dựa theo sức chống nén tức thời một trục ở Irạng thái no nước, đá được chia ra các dạng khác nhau theo bảng 2.2 ( 1)

Báng 2.3

- Macma (phún xuất) Graniu cĩiôrit, xiénịt, gabrố, liparit, trakhit, andêzit, pooc-phia, poíx:phi;u‘ii,

điabaz hayiiii tuf dăin kết tuf, v.v

- Biến chất Gímíii quaczit dá phiến kết linh, dá phiến sét filit (đá là séỉ inica) dã

sừng - đố hoa ngọc bích v v

- 'lYám tích ^ Kí! (ximung lìóa); cuội kcì, clãni kcu cát kêĩ bội kôì, SCI kết iufu.

B Hóa học và sinli hóa: đảii bạch (gezơ), điatỏinit (đá táo cát), clá vôi đôlòinii đá pliấn, sct vôi thạch cao anhyđrit, m u ố i mỏ v v

2.10 Để đặc trưng cho mức đỏ eiảm đ ộ bền của đá khi no nước, cần phải xác định hệ

số hóa mềm của đá ở trong nước K,„ bằng cách thí nghiệm các mẫu đá ở 2 trạng thái là

hong khô và no nước

Thuộc vào loại đá rất dề bị líiám dộ bền khi no nước (giảm đến 2 - 3 lần) gồm có: (lá phiến sét cát kết có chất gắn kết là sét, bột kết, sét kết, sét vôi, đá phấn Chúng thuộc loại đá nửa cứng

2.11 Đối với đá bị hòa tan trong nước, cần phải xác định độ hòa tan của nó Độ hòa tan của đá phụ thuộc vào thành phần hạt khoáng và thành phần ximăng gắn kết Đá macma, đá biến chất và đá trầm tích được gắn kết bằng ximăng silic (cuội kết chứa silic, dãm kết, cát kết, đá vôi và đản bạch), không hoà tan trong nước Những loại đá sau đây thuộc loại bị hòa tan và được liêt kê theo độ hòa tan tăng dần:

này đạt từ vài chục đến vài trăm milisam trong một lít nước;

- H(>a lan vửii: thạch cao, anhvcli il, cuội kết chứa thạch cao Độ hòa tan cùa nhửntỉ đá

này dat lới \'ài earn trong một lít nước;

- Dc hòa lan: niuối inỏ, có dộ hòa tan hơn lOOg trons inộl lít nước.

Do nước thăm qua nhúiití khc nứt cLia loại đá bị hòa tan trong nước nên có thể tạo thành nhũìig hang dộim cacíơ

2.12 Chịu tác dụng cúa nhữim quá tiinh phong hóa tự nhiên, đá không còn đặc xít và

n,!iu\ cn khối mà bị nứt né sau dó bị phá húy \'ỡ vụn thành những hòn, mánh to nhó khác

nhau Khoáim cách giũa các hòn, mánh đó được lấp dáy bằii2 những \'ật liệu có cỡ hạt

nho !n)H ÜO phona hóa, lính chãi cúa đá bị xâu di.

Đánh uiá đá theo độ phong hóa Kpi, bàng cách so sánh trọng lượng thế tích của mẫu d.i t!ã bị p h o n g h ó a ớ d i c u k iệ n thi ên n h i ê n Yi với t r ọ n g l ư ợ n a Ihê t í ch c ủ a m ẫ u đ á c h ư a

bi phoni! hóa (ngLiyéii khối) 7,,, Đôi \'ới đá macma, trọng lượng ihể tích có thể lấy

baiiiz trọng luọìm riêng của nó \'à tham kháo trong các SÜ tay hướng dẫn chu yên mồn.

i 'h í du: Khi kháo sát tại một \'ị trí xây dựna, ớ độ sâu 8m dưới lớp phú đệ tứ, đã phát hicii dá \'ôi iLiổi cacbon Phán trẽn đá vòi bị phoiiH hóa inạnli hơn sau đó chuven sane daiiíz khối dá nứt né và cuối cìins là dạna đá neuvẽn khối, không phong hóa Trong ba dói ko trẽn đéu đã làv mầu tic xác định sức chốim nén lức thời một trục \’à trọno lượng llio lícli O lứp đá vôi trên cùn2, bị phon» lióa mạnh nhât, đã lấy 9 mầu đá dể xác định tiọnu lượnti Ihẽ lích \'à thu được kếi t|uá Iiliư sau:

2.13 Đối vứi những loại đất đá nằm ở ranh giới phân cliia giữa đá và đất (ví dụ đá

nứa CÚÍ11Z \ ’à đất sét cứiig bổn \ữno) cho phép dựa vào kinh nahiệiTi địa phương khi nghiên cứu và xàv dựng ớ liên nhữim đất ấy mà quyếì định vấn clé xếp chún g vào một irono nliũTiíi nhóm đất kế Iiên.

- 2.14 (2.4) Đàì hòn lớn \'à đất loại cát, tùv ihuộc ihành phần hạt được chia thànhnliững dạng khác nhau theo bàn« 2.4 (2)

Ten dấl hòn ló’n \'à dất loại cát quy dịnh theo báim 2.4 (2) Cẩn bổ sung thêm độkhốiiti dồnu nliất cúa thàiih phán hạt IJ, xác định theo công thức:

- Cuội (khi nhiều hạt sắc

cạnh ihl gọi là dăm)

- Sỏi (khi nhiều hạt sắc

- lYọne ỉượng các hạt lớn hơn 0.1 mm

chiếm 75% hoặc hơn.

- lY ọns ỉượns các hạt ỉớn hơn 0.1 mm chiếm dưới 75%.

Tên đất ỉấy theo chỉ ĨÌÕLI dáti tiên được thỏa mãiì trong ihi'r

tự lòn gọi ớ bảng 2.4(2).

Khi trong đất hòn lớn có chất lấp nhét là cát chiếm trên 40% - hoặc chất lấp nhét

là sél chiếm irên 30% - tống Irọng lượng của đất hong khô, thì trong tên gọi của

đất hòn lớn phải ghi cả tên của chất lấp nhét và phải nêu đặc trưng trạng thái cúa

nó Dạng của chất lấp nhét phai định theo bảng 2.4 (2) hoặc bảng 2.12 (6 ) sau khi

đã tách các hat lớn hơn 2min khỏi mẫu đấl hòn lớn

2.15 Để xác định thành phần hạt của mẫu đất, người ta dùng sàng để sàng Đối với đất cát, thành phần hạt được xác định theo các Tiêu chuẩn nhà nước hiện hành Đối với đất hòn lớn, cũng dùng phương pháp tương tự, nhưng trọng lượng mẫu đất phải iấy tăng lên (tến 2 - 4 kg và sử dụng bộ sàng có lỗ lớn hơn.

1 rong thực tế khảo sát địa chất công trình, thường sử dụng tên hạt đất theo bảng 2.5, tùy thuộc vào độ thô của chúng

Để định tên đất, sau khi phân tích mẫu phải cộng dồn phần trăm hàm lượng hạt có độ thô khác nhau Thí dụ: Đối với đất cát thu được kết quả phân tích thành phần hạt trình bày ớ bảng 2.6

Bảng 2.5

Táng lăn (khi hạt sắc cạnh, gọi là khối đá)

Cuội (khi hạt sắc cạnh, gọi là dăm)

Sỏi (khi hạt sác cạnh, g ọi là sạn)

Cát

Bụi

Séi

d >200 200> d >10

1 0 > d > 2

2 > d > 0.05 0.05 > d > 0,005

d < 0,005

Báng 2.6

Cỡ hạt (mni) > 10 1 0 -5 5 - 2 2 - 1 1 -0 ,5 0,5 - 0,23 0 ,2 5 -0 ,1 0 0,1 0 -0 ,0 5 0,0 5-0 ,0 1 0 ,0 1 -0 ,0 0 5 < 0 ,0 0 5 lliàn h phần

hạt (%)

0 1

Vì tổng thành phần hạt lớn hơn 2mm chiếm 0%, nên đó không phải là sỏi

Vì tống thành phần hạt lớn hcm 0,5mni chiếm 14,9%, nên đó không phải là cát thô

ở đây, tổng thành phần hạt lớn hơn 0,25mm chiếm 55,1%, tức là chiếm trên 50%,

v ậ y đất thuộc loại cát trung

2.16 Để xác định độ không đồng nhất của đất hòn lớn v à đất cát, phải dựng đường cong tích phân thành phấn hạt, có trục hoành biểu thị đường kính hạt, tính bằng mm (để giảm bớt kích thước đồ thị, trên irục hoành nên dùng tỉ lệ lôgarít), và trục tung biểu thị tổng hàm lượng hạt, tính bằng phần trăm, được cộng dần từ hạt có kích thước nhỏ nhất (hình 2 1)

Việc xác định giá trị u theo lilnh tự bắt buộc là cần thiết cho thiết k ế các công trình thúy lợi và đường

T h í d ụ : Hình 2.1 là ducờiìu coim lích pliãii \'õ ihco số liệu cùa bánii 2.6 Bang cách VC

2 đường tháng nằm n g a n s Iưdnu ứnu \'ó'i hàm lượn« 109; \'à 609r cho lới khi cãl duừno

cong ớ 2 điếm, la c ổ d,() = 0.(W = 0.3inm Vậy u = 3.3 Do dó cát được coi là kliôim ctổnỵ nhài (vì u > 3).

100 %

90 80 70 60 50 40 30

2.17 Đấí hòn lớii chứa clial lap ỉìlìél có cỡ hạl nhò hơn 2iTim 'Fính châì cùa đấl lìòn

ló’n phụ Ihuộc râì nlìicu \'àio cliat lap nhói (cái hoặc sét) hàm liío’im phán irãm của chal

lấp nlìct \ à đặc Iriíng trạng lliiíi ciia nó.

Dang cliâì láp nhcl \'à c.lặc irưiig Iraiig itìái cùa nỏ phãi dươc ulii rò nêu như chãi lap

nhél là cál ciiièin Ircn 40% \à là sót khi chiciìì trcii 30^.'^ Lúc xác định áp lực tính toán

lác dụng \cn nen càu lạo btởi dat hòn lớii du'ọ'c phép xác dịnh đạc irưng độ bcn (C’ \'à (p)

3.1(S7 (3.,S4) Khi chât lâp nhcl co hàm lưọìie ít h()'n, lính chất của dất hòiì ló‘n phai dUo'c xác cỉịiih chuny cho cá inảu (lai Đc dịiìli dạim chất lấp nhcl, phải lách những hạt lóìì h()'n 2inm ra khói mẫu đãt vụn lìùii ló'n Niiưòi la xác dịiih nhữnR đặc irưim sau dày của cliâì lấp nhcl; dộ ám, irọno lưọìm ihc lícli và hệ số rỗna Rìêns đối với chái lấp nhcl là (tàì sét còn phái xác định tliôni chi số clco \'à clii số sêt

Đẽ’ xác định Irọnu lưọìim llìc tícli hệ số rốnii \'iì các đặc Iruiiíz c và (p CLUI chái líip iilìét, phai lấy mảu đất ncu y êii dane lừ nìỏt chất lấp nhcl Nhơnm đê xác định c \'à (p ciia

chấl lấp nhél là đấl cát mà khônu ihc la\ được mau dáì ncLiyên dang l!iì dưực plióp lao Iiìẫu lìhán tạo có cùim độ chai \'à dỏ am

- 2.18 (2.5) Đấl hòi i lo'!i bi pluìim lìóa Ironií cấc quá trình lự nhiên \'à chứa uvn

10% hại có kích Ihước bé hơn 2inm được chia theo bánc 2.7 (3) dựa \ầ o Irị cua

hù số phon<z hóa KpỊ^.Ị

Bảng 2.7 (3)

'ĩên đáì hòn lón theo mức độ phong hóa Hệ số phong hóa Kph J

K , - như trẽn, ứng với trước khi mài mòn

Chú thích: Trị sổ K„ dạc trưng cho độ phân hủy tự nhièn của đất hòn lớn.

2.19 Hệ số phong hóa Kphd phải xác định cho đất hòn lớn êluvi có chứa chất lấp nhét khónt! ít hơn 10% tính theo trọng lượng (hạt có kích thước bé hcfn 2mm) Do vậy, phải lay mẫu khỏng ngiivên dạng (xáo động) của đất hòn lớn với Irọng lượng mẫu 2 - 2,5kg Mảu dược thử nghiệm mài mòn trong tròng quay với số vòng quay trong khoảng 50 - 70

\'òng/phút (liình 2 2 )

Thử nghiệm được tiến hành theo những chu kỳ quay trống 2 phút Mỗi lần như vậy, đcii dùng sàng có đường kính mắt sàng là 2mm đê’ xác định trọng lượng của các hạt nhỏ hơn 2mm (g|) và trọng lượng của các hạt có kích thước lớn hơn 2mm (g2)

Trong trường hợp sau 2 chu kỳ quay đầu tiên mà các hạt bé hơn 2mm lọt ra không

quá Ị0% trọng lưọTip toàn bộ mẫu thí nghiệm, nhữhg mảnh vụn được đánh giá là rất bền

vững và không tiến hành thí nghiệm mài mòn tiếp tục nữa Khi đó, đất được xếp vào loại khỏng phong hóa (Kph^, < 0,5) Nếu sau 2 chu kỳ quay đầu tiên mà hàm lượng cát hạt bé

hơn 2mm lọt ra nằm trong khoảng 11 - 25% thì độ phân hủy tự nhiên K() lấy là tỷ số giữa

gi và g, sau bốn phút thí nghiệm đất trong trống Nhưng, khi các hạt bé hoìi 2mm sau hai cliu kỳ quay đầu tiên lọt ra tới hơn 25%, thì độ phân hủy tự nhiên K() được lấy là giá trị \ác định vào trước lúc bắt đầu thí nghiệm quay trong trống

Thí nghiệm mài mòn đất, ở trường hợp thứ hai và thứ ba, phải được thực hiện tiếp tục

c ho tới khi hàm lượng hạt bé hơn 2mm lọt ra - sau từng chu kỳ quay 2 phút - không nhỏ hơn hoặc bằng 1% trọng lượng ban đầu của mẫu đất thí nghiệm (ứng với điểm kết thúc bào mòn) Phụ thuộc vào thành phần khoáng vật và thành phần hạt, thí nghiệm mài mòn thườna kết Ihúc sau 8 - 1 2 chu kỳ quay (tính cả 2 chu kỳ đầu tiên)

b}

H ỉ n h 2 2 T r ô n g q u a y d e x á c ííị lili Ih'’ s.) I -’hon i; lióơ í lia d û t vụn h ò n Uïn:

a ) Toủii càiìl: íliié't bị: bl Mặl cal ndiiiỊ:

1- bản lé; 2- vỏ; 3- thép goc 'SOx.ĩOx.-ĩ; 4- Ilià.ih btl-n; 5- sườn cứng: 6- ống bọc.

2.2Ü Hệ sô' phong hóa cùa đất hòn lớĩi, hình Ihàiih do kẽì quả của quá trình phong hóa đá trầm tích (sét kết, bột kết, sét vôi \'à phiến thạcli sét), dưực phép xác định bàng cách nghiên cứu sự thay đổi thành phần hat dấi khi bị phong hóa bổ sung trong thời gian ngấn (ở ngoài trời hoặc trong phòng thí nghiệm), bằng phươiiíi pháp luân phiên làin ẩin

và sấy khò đất: 3 - 4 lượt Trị của các hệ số K| và K(| - trong cóng thức (2.2) (2) xác định bằng phương pháp sàng - được lấy như sau: K| là trị xác dịnh sau khi làm ẩm và sấy khô, K(| là trị tương ứng với trước lúc bắr; đầu thí nghiệm phong hóa thời gian ngắn

2.21 Được phép đánh giá sơ bộ, một cách gán đúng, độ phong hóa của đất hòn lớn

êlũvi, thành tạo từ đá macma và đá liầm tích, dựa vào thành phần hạt của chúng

Khối đá và đất dăm được coi là không bị phoniz hóa nếu như trọng lượng của các hạt

cỡ lớn hơn lOmm chiếm trên 50%, trọn« lượne của các hạt cỡ bé hơn 0,1 mm chiếm dưới

5% trọng lượng mẫu đất, và các mảnh vụn không bị mém hóa trong nước, không bị vỡ ra

klii dùng tay bóp Đất được coi là bị phong hóa yếu nếu trọng lượng của các hạt cỡ lớn hơn lOmin chiếm ít hơn 50% và trọng lượng của các hạt cỡ bé hơn 0,1 inm chiếm từ 5 đốn 10%, các mảnh vụn bị mềm hóa một phần trong nước, nhưng không bị vỡ ra khi dìing tay bóp Đất được coi là bị phong hóa mạnh nếu trọng lượng hạt cỡ lớn hơn 2mm cliiốm hơn 50% và trọng lượng hạt cỡ bé hơn 0,1 mm chiếm hơn 10%; các mảnh vụn dễ

hi mềm trong nước, dễ bị mài mòn và bị bẻ vỡ bằng tay

- 2.22 (2.6) Đất hòn lớn và đất cát được chia theo độ no nước G (phần nước chứa trong thể tích rỗng của đất), ghi trong bảng 2.8 (4)

(2.3K3)

Trong đó:

w - độ ẩni lự nhiên cúii dâì lính bầng số thập phân;

y, - trọng lượng riêng của đất;

- trọng lượng riêng của nước, lấy bằng 1;

e - hệ số rỗng cùa đất ớ trạng thái và độ ẩm tự nhiên

Xác định độ ấm tự nhiên của đất hòn krti w bằng cách thí nghiệm mẫu mà không tách các mảnh vụn hòn lớn ra khỏi chất lấp nhét, hoặc thí nghiệm riêng cho mảnhvụn hòn lớn và cho chất lấp nhét

Trong trưòfnc hợp thí nghiệm riêng, độ ấm của đất hòn lớn xác định theo công thức:

w = w , - n (1 - V , ) (W, - W 2) (2.4)(4)Trong đó;

W| và XVt - lần lượt là độ ẩm của phần đất lấp nhét và độ ẩm của phần các mảnh vụn hòn lớn (hạt lớn hơn 2mm);

ì] - lượng mảnh vụn hòn lớn tính bằng số thập phân;

- Iiệ số phong hóa, xác định theo điều 2.18 (2.5) của Chỉ dẫn này.

2.23 Dựa vào cõng thức v2 3)<3 ) có tliiế tính được độ ám của đất hòn lớn, đất cát và đất sét.

Trọng lượng riêng của dất cit và ciất sé t được xác định theo các tiêu chuẩn nhà nưác hiện hành Trị gần đúng của tnjiie lưí.Tna riêng của đất cát và đất sét, không chứa muối hòa tan trong nước và các tàn tích thưc vật cho ở bảng 2.9

Trọng lượng riêng cùa đất hỏn lcfn thiưòTig được xác định bằng cách thí nghiệm dùng

tỷ trọng kế, hoặc bằng cách tính t oá.n dựa vào dung trọng của các mảnh vụn và châì lấp nhét và hàm lượng phâii Irăm cùa chúng chứa Irong mẫu đấí Trọng lượng riêng của các mảnh vụn và chất lấp nhét xác địn;h Ibằing thí nghiệm

Còng thức tính một số đạc trưriig vậi Iv c ủa đất cho ờ báng 2.10

kết (và kể cả g ắ n kết), dung trẹưiỊg (đuíợc xác dịnh ớ điều k iện n goài trời, bằng phưííng

pháp "hố đào nông" hoặc phương phíáp đíTms VỊ phóng xạ

2.25 Độ ẩm của đất cát và điấl sét đuĩợc xác định theo các tiêu chuẩn nhà nước hiện hành Độ ẩm của đất hòn lớn, inó)i cchiun g có thể xác định bằng phương pháp sấy khỏ

mẫu đất c ó trọng lượng 2 - 3kạ Nóii c:huine dược phép xác định độ ẩm của đất hòn lớn

theo còng thức (2.4) (4) sau khi xác định được độ ẩm của các mảnh vụn hòn lớn và của chất lấp nhét Độ ẩm của các mảnh vụn hòn lớn được xác định bằng cách sấy khô mẫu đất gcm toàn các mảnh vụn Độ ẩm của chất lấp nhét được xác định như sau: tách bỏ những mảnh vụn lón ra và lấy mẫu đất gồm chủ yếu là chất lấp nhét xác định độ ẩm của mẫu dất này bằng phương pháp sấy khô; sau đó đem đất này sàng qua sàng có lỗ 2mm

và xác định hàm lượng hạt có kích thước hơn 2mm Độ ẩm của chất lấp nhét W | được tính theo công thức:

c Theo sức chống xuyên động quy ước Pj, (kG/m^)

- Cá thô và cát trung (không phụ thuộc độ ẩm) P j > 1 2 5 1 2 5 > P j > 3 5 Pj < 35

Chú thích:

1 Không cho phép dùng xuyên động để xác định độ chặt của cát bụi no nước

2 Khi xuyên đất, dùng mũi xuyên hình nón, có góc ở đỉnh là 60° và đưòrng kính là 36mm

- cho xuvên tĩnh, 74mm - cho xuyên động

C u n g lliiív ( 2 4 ) (4) CI'I xci Jen díộ Ịilumy hỏa cùa các máiih vụii hòn lớn, qiiyèì dịnh kliá n à n g liúl nirớc c ú a ( ai ináiili niày : klii các mà nh vụn k h ò n g bị p h o n g h ó a , Kphj = 0.

- 2.26 (2.7) Cát đươc chia llnc(j dộ chặl, nêu ở bảng 2.11 (5), tùy thuộc vào hộ số rồng e; hệ số nàv dirợc xác điịnln ỏ' phòna ihí nghiệm dựa vào mẫu đất nguyên dạng lioặc tùy thuộc \'ào kèl quá xiiiv'ên dáì níioài hiện trường

2.27 Khi c ó đủ luân chứ.ng, dlưực phép SỪ dụng độ chặt, xác định bằng so sánh hệ số

róiig cúa đất cát tự nhiên vó':i liẹ số laiiti cúa cliính đất ấy ớ trạng thái chặt tối đa và xốp

lối đa, như một đặc li im» bỏ SLI11Ị2 củ a độ chặt cúa đất cát Nhưng, trong m ọi trường họp,

đéu phái định tên đất cái Ihco độ chiặt dựa \ ào hệ số rỗng cho ớ bảng 2.11 (5)

Còng tác lấy mẫu cál niauyên dạmg tiến hành theo tiêu chuẩn nhà nước hiện hành

T h í d ụ ; Trong niột lóp cát truing,, lấy 12 mẫu nguyên dạng để xác định hệ số rỗng

và có kết quả như sau: 0,52;, ũ,5>4;, 0 ,53; 0.55; 0,57; 0,58; 0,57; 0,58; 0,60, 0,60; 0,61

và 0.61 Trong dãy số liệu n;àv, có miột phẩn các trị số xếp cát vào chặt, một phần khác lại xếp cát vào loại chát vùra V ậv nếu điéu này không liên quan đến việc hiện diện trong lứp cát một tháu ki'nh, th)i pihải tính hệ số rỗng trung bình e và cho kêì quả là0,.‘S7 Do đó, phải xếp lớp cá.t này v'ào loại cái chặt vừa

2.28 Công tác xuyên điộrr.g và xwy(ên tĩnh trong đất cát, để xác định dộ chặt, được tiếnhành theo các tiêu chuấn n.hàtnưóvc Ihiên hành

Khi đ ồ n g thời xác dịuih đ(ộ chĩat (Củ:a dất Ciíl bãn» phưcmg pháp xuyên và phương pháp lấy mẫu cát nguyên dạng, các g i i I.1Ị p, \’à p,| cho ứ bảng 2.11 (5) c ó thể được xác địiili

chính xác thêm đối với đâì ớ cùng k:hoảnh ẩy,

- 2.29(2.8) Đấl loiìii sét điưực chia Ihàiili những dạng khác nhau dựa vào chi sốdéo cho ớ hàng 2 121(6 )

2 Khi các hạt l'Ợni hiơn 2imm c:hitếiĩ:i trên 50'^/( trọng lượng đấl thì xếp vào loại đất vụn hòn lớn (điéu 2.5 ciủa Cỉhỉ *dẩn mày’)-

2.30 Chỉ số dẻo ì]j >củ,a cđấlí loại sél r.ính tlieo còng Ihức:

Trong đó:

- độ ẩm ở giới hạn nhão, tính bằng sỏ thập phán;

W^I - độ ẩm ở giới hạn lăn, tính bãiig số thập phân.

Đ ộ ẩm của đất loại sét, ỏ giới han nhão và giới hạn lãn, được xác định theo các tiêu

cliLián nhà nước hiện hành

Riêng đất sét, phải được xác địnli Iheo trị tiêu chuẩn, lức là theo trị trung bình số học

hiệii diện trong lớp đất sét pha mộl thấu kính đất sét thì phái dùng toàn bộ tài liệu thí

nahiệm đê tính giá trị trung bìnli Ij \'à CỈKI kẽt quả 1,1 = 0,15 Vậy lóp đất này lluiộc vào danạ á sét

2.31 Các đặc trưng dẻo W^I, w,| và chi số déo 1,1 thay đổi trong một phạm vi rộng, luy \'ậy, giữa 3 đặc trưng này có quan hệ cliặt chõ với nhau ở chỗ nếu một đặc trưng lãiig Ihì các đặc trưng khác cũng tâng ilieo, Quan hệ giữa chỉ số dẻo và giới hạn niião (chiiy) càng chặt chẽ hơn Hình 2,3 trìiih bày sự phụ thuộc tương ứng = r (W„|,) cúa một \ài nhóm đất sét có cùng nguồn gốc tliành lạo \'à có thế dùng làm sỏ liệu tham khảo 0 đây, sai số trung phưíĩiig

irung bình của chỉ số dẻo « những đổ

thị này chỉ là 0 ,0 2 - 0 , 0 3

Chỉ số dẻo cũng nói lên quan hệ cá

với hệ số rổng của đất loại sét Nhìn

chung, chỉ số dẻo tăng thì hệ số rỗng

cúa đất loại sét cũng có khuynh hướng

tang theo Hộ số rỗng của đất loại sét

tliưòìiíỉ thay đổi trong phạm vi sau đâv,

lũy thii()c \ ’ào dạng đất: á cát;

0,30-0,85; á sét: 0,45 - 1,15; sét: 0,60 - 1.80

2.32 Đối với loại đất sét có chứa

hon 15% mảnh vụn hòn lớn (hạt có

kích thước lớn hơn 2mm), pliái ghi

them phần nàv vào tên gọi của nó

1- aluvi; 2- đêluvi; 3- bồi tích - hồ;

4- bans tích; 5- ẽluvi; 6- Jura.

Hàm lượng các m ảnh V ụn hòm lớn nliiểu sẽ ánh hường tới tính chất của đất loại sét Sự

có mặt của các mảnh vụn hiòn lcln phải được tính đến khi chọn phương pháp nghiên cứu đất cũng như phương pháp đ;à(ì k.hi ihi còng móng

- 2.33 (2.9) Đất loạ: S ié t đurợc chia theo chỉ số sệt I, như ở bảng 2.13 (7)

p - lực thẳng đứnis truyền lên mũi xuvên hình nón, tính bằng kg;

h - độ lún sâu cua mũi xuyên hình nón tính bằng cm

Bảng 2.14 (8)

Tên đất sét theo sức chống xuyên đơn vị Sức chống xuyên đơn vị (kG/cm")

Rất bền Bền Bền vừa Yếu

Phương pháp xuyên có thể được dùng để:

- Đánh giá độ bền cấu trúc (độ nhậy) của đất loại sét Đó là tỷ số giữa sức chống xuyên đơn vị của mẫu đất nguyên dạng và mẫu không nguyên dạng, có cùng độ ẩm

và độ chặt;

- Đánh giá mức giảm độ bền của đất loại sét không no nước sau khi làm no nước;

- Đánh giá khả nãng tăng độ bền xúc biến cùa đất sét, theo thời gian, sau khi phá hủy

cơ học câu Irúc của đấl

Những thí nghiệm kể trên được tiến hành trong những trường hợp cần thiết theo nhiệm vụ đặc biệt

Khi xuyên, thường sử dụng mũi xuyên hình nón, có góc ở đỉnh là 30° Nên sử dụng mũi hình nón nặng 300g Chiều cao mẫu đất không được nhỏ hơn 3cm Tải trọng được tăng theo từng cấp và dựa vào chỉ số sệt của đất để chọn cho phù hợp ớ mỗi cấp tải irọng, phải kéo dài thí nghiệm cho tới khi đo thấy biến dạng đạt được trong trạng thái ổn dịnh quy ước (số đo không tăng hoặc tăng thêm không quá 0,1 mm trong 30 giây) Chiều sâu lún chìm của mũi xuyên hình nón phải xác định đạt độ chính xác đến 0,1 mm Trị

cùa sức chống xuyên đơn vị cho mỗi mẫu đất là giá trị trung bình của các trị Px tính

được cho từng cấp tải trọng

- 2.36 (2.11) Trong đất loại sét, còn phải chia ra bùn [các điều 2.37 (2.12) - 2.39],đất lún ướt [điều 2.40 (2.13) - 2.44] và đất trưcfng nở [điều 2.15 - 2.16 của Tiêu chuẩn, (2.15 - 2.49) của Chỉ dẫn]

- 2.37 (2.12) Bùn là đất loại sét ớ aiai đoạn đầu hình thành, được tạo ra như trầmtích cấu trúc trong nước khi có các quá trình vi sinh vật và, ở kết cấu tự nhiên,

có độ ẩm vượt quá đô ẩm ớ giiới han nhão \’à hẹ sò rống \'ưm quá các ti ị sô' ghi

ở bảng 2.15 (9) tùy theo dạmịg bùn đưưc xác địiih llico chi số dẻo nêu ớ đicu 2.29 (2.8) của Chỉ dẫn nàv

in.g 2.15 (9)

Dạng bùn Bùn á cát Bùn á sét Bùn sét

Giống như đất loại sét, các d.ạng bùin (được xác định theo chí số dẻo ghi ở bảng 2.12 (6 )

Ngoài ra, còn phải bổ sung thêm h ộ S.Ố irỗmg ghi ở báng 2.15 (9) Vì vậy, chi xếp đất loại sét vào dạng bùn khi nó có chi sỏ' sệt ỉ, > 1 và hệ số rỗng vưcTt quá trị số nêu ớ báno 2.15 (9) Một dấu hiệu khác biệt của bùn lià Siự có mãt cua các vật chất hữu cơ nằm dưới dạng mùn (các tàn tích thực vậi, có thé cái đỉộng vật bị phân hủy hoàn toàn) \’ới hàm lượng thường không vượt quá 10%

2.39 Khác với bùn khoáng 'Tit, bùin nước ntíọt (bùn thối) phải xếp vào nhổm đặc biệl

Đặc điểm cúa bùn thối là c ó hàm luç'fng lớn vậi chát hữu cơ dưới dạng mùn và tàn tích

Ihực vật (bùn hữu cơ) Bùn hữu cơ (bùm thối) được chia ihco bảng 2.16, lùv thuộc vào

Rang 2.16

Dạng bùn Ihối (bìm ỉiĩru c:ơ) llàin lirợiig tươiig dối cua vật chất hữu cơ

e - he so r6ng ciia dat a ket cau va do am lu nhien;

- he so r6ng ciia dat ihig \ oi dp aim a gi6i han nhao W„h, xac dinh theo cong thiic:

Ys

Y

(2 10) ( 8 )

\v

Trong do: va da iieu trong cong thuc (2.3) (3)

Chi so S, xac dinh theo cong thiic (2.9) (7), chi dCing de xep so bo dat vao nhom dat hin LTol Do bien dang lun phai dugc tinh den khi do liin udl tuong doi 5^ > 0,01

Cac gia tri ciia chi so S, neu 6 bang 2.17 (10), doi voi mot so viing c6 the' can phai chinh xac hoa bang cach chinh ly thong ke nhieu so lieu nghien ciJu

2.41 ViC>' phan chia dat lun c6 the’ duoc thuc hien ngay a ngoai trdi, dua viio ket

qua xuyen tinh, neu nhu da xac dinh so bo duoc quan he g iia so lieu xuyen vii so lieu thi nghiem triJc tiep dat liin udft trong may nen

De diinh gia dat liin udt theo ket qua xuyen tinh phai xac dinh he so giam do ben ciia dat khi tham uat K,, tinh theo cong thiic:

K , - ' iP,„

(2.11)Trong do:

Pi - sue chong xuyen tinh ciia dat o d o dim tu nhien;

P,n - sue chong xuyen tinh cua dat 6 trang thai no nuoc khi tham uot dat.

Dua vao ket qua xuyen tinh, c6 the xep dat dang lot \'ao dat lun uot neu he so giam do b6n K,, ciia no Ion lion cac gia tri cho o bang 2.18

Bang 2.18

Ap luc clLiiig (to’ xik' dinh dp liln irai tirong doi, linh bang kg/cnr i 2 3

Gia tri K, ciia dat dang lot, cho a bang 2.18, doi v6i mot so VLing c 6 the duoc chinh Xiic hoa lai, nhung doi \ ai dat lot va dat set phii [theo dieu 2.40 (2.13)J thi phai duo’c xac

định trên c ơ sở chỉnh 1> thôing ké c á c kết quả thí nshiệm song song bằng xuyên tĩnh và

thí nghiệm nén ở các cấp iip lực khiác nhau.

Khi đồng thời xác định c;hi sê s v;à Kj, đất phài được xếp vào loại lún ướt nếu như dùchỉ một trong hai chỉ sô' trên thỏa mãia l;à dất lún irớl

2.42 (2.14) Đất lún ưcTi được điặc irưng bằng độ lún ướt tương đối và áp lực lún ướt ban đầu

Độ lún ướt tưcmg đối c ủa dit xáic (định theo còng thức:

(2.12) (9)h„

Trong đó:

h' - chiểu cao mẫu đất c ó idộ ẩm tự nhiên, chịu nén không thể nở hông, dưới áp lực p bằng áp 1 ực tác dụing ờ độ sâu nghiên cứu (gồm trọng lượng bản thân của đất và tải trọns ưên mfjriig hoặc chỉ bằng trọng lượng của đất tùy thuộc vào loại biến dạng định nghúêiii Ciứu là hoặc S C nêu ở điểu 4.2 của Chí dẫn này).h„ - chiều cao, cũng cúa miẫui đất ấy, sau khi làm ướt đến hoàn toàn no nước và giữ ở áp lực P;

h,i - chiều cao, cũng của mâu đâít ám tự nliiên ấy, chịu nén không thể nở hông bởi

áp lực bằng áp lực do ưọing; lượng bản thán của đất g â y ra ở độ sâu đan g xét.

2.43 (2.14) Áp lực lúii: ướt ban đẩu là áp lực bé nhất mà dưới áp iực này, trong

đ iề u k iện hoàn tOfiii n(j nưcK', đất ihé hiện tính chất lún ướt.

Áp lực lún ướt ban đầu là á,p 1 ực ứiia vcíi:

- Khi thí nghiệm dáì ti ona phòng thí nghiệm ử máy nén - là áp lực gây ra độ lún ướt tưcmg đối ô, = 0 ,0 1

- Khi thí nghiệm ỏ nsoiài trời buưig dế néii có thấm ướt đất trước - là áp lực ở giới hạn tỷ lệ thuận trên bi ểu dồ độ lún của đế nén - tải trọng

- Khi thấm ướt đất trong hô thí rnghiủm - là áp lực tự nhiên ở độ sâu mà bắt đầu từđấy, dưới trọng lượng biin th.àii cùa đất, dãì bị lún ướt

Trên các hình 2.4 - 2.6 irình bàv nhữne ví dụ xác định áp lực lún ướt ban đầu ở trongphòng thí nghiệm và ngoài trời

2.44 Độ ẩm lún ưót ban đầu w., lả độ ẩm mà ớ đó dưới trạng thái ứng suất của tải trọng ngoài hoặc trọng lượng bàn thân, đất bắt đầu bộc lộ các tính chất lún ướt

Độ ẩm lún ướt ban đầu là độ ẩm ứng với:

- Khi thí nghiệm nén - độ Lún ướt turơng đối ô, = 0,01 (hình 2.7);

- Khi thí nghiệm bằng đế nén - áp lực giới hạn tỷ lệ thuận mà với áp lực đó thì phanén chặt bình thưòfng chuyến sane pna lún (hình 2.8)

a ) T h e o p h ư ơ n g p h á p h a i dườiiíi coiiịỊ; h) T h eo p h ư ơiií’ p h á p đ ơ n íỊÌảii:

- n é n đ áì ẩ m tự n h iê n ; 2 - n é n đất ở irang ihái n o nướ c; 3 - đàì lún; 4 - g i á trị n é n đ ấ t n g o a i s u y

a) Đất tlìấm ướt iriiYrc: hi Theo phương pháp đơìì gián

I- n é n đất ấ m tự n h iê n ; 2 - n é n đất ờ trạng thái n o nướ c: 3 - đất lú n; 4 - g i á trị l ú n n g o ạ i s u y

Độ ám lún ướt ban đầu, đối với áp lực cho trước tác dụng lên đất, được xác định theo biểu đồ = f(P), (hình 2.7b và 2.8b), lập theo kết quả thí nghiệm đất ở phòng thí nglìiệm hoặc ngoài trời

Phương pháp xác định các đặc trưng của đất lún ưól trình bày trong "Hướng dẫn thí nghiệm đâì lún ướt bằng tái trọno lĩnh" (Matxcơ\'a Nhà xuất bản Xây dựng, 1974) và

"Hướng dản xác định các đặc Irưn» biến dạng và dộ bền của đất lún ướt ở ohónf’ thí ngliiêm" (MatxccA'a, Nhà xuất bán Xâv dựng, 1975)

H ỉ n h 2 J X á c địỉilì đ ộ ẩ m lún ướĩ bciìì đ ầ u kh i ílìí iì^ìììệm ỉìcn:

a ) Quciỉì h ệ g iữ a dộ ỉién tươỉìg đ ố i ổ vá cĩp lực p ở ccic đ ộ ẩ m w kììcic nlìuiỉ.

1 - W | = 0 I 2 : 2 - W 2 : = 0 1 6 ;

3-W3 = 0.ìS:4-\V4 - 0.20;

5 - W5 = 0 2 2

h ) Q u a n hệ '^iữa \v^ \'(ỉ p

Hỉnh 2.8 Xác định độ ẩm lúìì ỉớn hun dim khi ỉlìí nsịhiệm đ ấ t bằng đ ế nén:

a) Quan lìệ giữa (tộ ÌÍ U Ì C ỉ i u s và Ú Ị ) lực p ở cúc độ ẩm w khác nhau:

1 - W |= 0 Ỉ 3 : 2 - W = 0,17: 3 -W 3 = 0.21; 4 -W 4 = 0.23.

h ì Q uan hệ giữa v v , vc) p.

2.45 (2.15) Đất sét được quy vào đấl Irương nở nếu khi bị Ihấm nước hoặc Ihấincác dung dịch hóa học thì thể ttVli của nó tăng lèn và, trong điểu kiện trương nờ

tự do (không có tải trọng), có dỏ nờ lương đối ồ|n > 0,4.

ũ ộ trương nở tương đối của dất ô,„, irong diều kiện Irương nở lự do, xác định theo

IiIn

'IVoiig đó;

do thấm ướt cho đến khi hoàn toàn no nước;

h - chiều cao ban đầu của mẫu đất ấm tự nhiên

Khi đánh giá sơ bộ, người ta quy các dạng đất sét vào loại trương nở nếu chúng có chỉ

Trưưníỉ nó' yếu, nếu: 0,04 < ô|„ < 0.08

Trương nớ vừa, nếu: 0,08 < <0,12

Trưưng nớ mạnh, nếu: ò,„ > 0 , 12

Dựa vào giá trị imcfiis nờ tưoTig đối cùia đa;t irona diềi kiện nương nớ tự do đế qu>'é:

định phưcmg pháp nghiên cứu Iront; phòmg \ à [lííoài tròi nỉiằm xác định các đặc trưiig

cùa đất trương nở (xem pliẩn 5)

Đê’ tính biến dạng trươiia nứ của nền phái xác dịnh độ trưong nớ-tương đối ô|„ ở Ciíc cấp áp lực khác nhau ô,n = f(p)

- 2 4 7 (2.16) Đất trương nở được đ.ặc trưn2 bằris trị số áp lực nở Pip, độ ẩm trirơiig

nở w,n và độ co tương đối khi khó ồ,

Áp lực trương nớ p,n là áp lực Irên mẫu dát Ihâm ưól \ à nén không thế’ nở hòng và

có biến dạng trương nờ bằng khòna

Độ ẩm trương nở w,„ là độ ấm cúa mẫu đất sau khi kết thúc trương nở, khi bị nén

k h ô n g thể nở h ô n g dưới áp lực ch o trước.

Độ co tương đối khi đất khô được xác định bâng công thức:

hpTrong đó:

hp - chiều cao của inảu đất khi nén khỏng thó IKÍ hòng, dưới áp lực p;

hp^, - chiểu cao cúa mầu đất cũng ớ áp lực này sau khi giảm độ ẩm của đạt do khô.2.48 Các đặc trưng thí nghiệm của đất trương nò (ò„„ Pin, W|„ và phải được xác định bằng phương pháp mộl đường cong Trong mot số trường hợp dế’ tính sơ bộ, có lliể

dùng phương pháp hcii đường cong.

Phương pháp x á c định các dặc trưng cùa đáì ÍILIOÍAÍZ nớ (ổ,n p,„ và w ,n ) ở p h ò n g tlií

nghiệm được trình bày tixìim ' Cliỉ dẫn xac định các đặc trưng của đất trương nở bằng phương pháp trong phòng thí nũhiệin" (Matxcova, Nlià xuất bản Xây dựng, 1974)

Độ co tương đối của đất trưoìig nớ được xác d| nh như sau:

1 Đưa mẫu đất nguyên dạne \'ào máy nén và xác định độ irưưng nở tương đối ở áp lực cho trước

2 Xác định độ co trên chính mầu đất ày và cũno à cấp áp lực ấy Để thực hiện việc

này, sau khi mẫu đất đã đạt được độ trươne nở cực dai thì ngừng cấp nước Ghi số chí ớ đồng hổ đo và coi đó là chiều cao ban đầu

3 Khi mẫu đất hơi khô (sau 1 - 2 ngày), phái thay pit-tỏng và đáy tiêu chuấn bâng pít-tông và đáy có lỗ hổns, lớn hơn (l,5min) đế cho mẫu đất khô nhanh hơn Bản vẽ của đáy dùng để thay đăns trong "Khảo sát xâ>' dựng" N"3 (Matxcơ\'a, Nhà xuất bản Xây dựng, 1975)

Để quá trình co kết thúc nhanh được phép sâ\ đéu mảu đất ớ inọi phía dưới nhiệt độ

40 - 50°c

4 Mẫu được coi là không co nữa nếu như số đọc ở đồng hồ đo ngừng thay đổi Sau

đó, dùng pan-me hoặc thước cặp có du xích để đo kích thước mẫu đất (đường kính và chiều cao) Tính độ co chiều dài (chiều Câo) và độ co thể tích vì đã biết chiều dài và thể tích ban đầu của mẫu đất

5. Để xác định độ co của đất ở nhiệt độ 50 - 100°c (không có tải trọng), phải dùng thiết bị xác định độ trưcỉng nở của đất Để thực hiện điều đó, sau khi đã xác định được

độ trương nở tự do của mẫu đất bằng thiết bị này thì ngừng cấp nước và đưa toàn bộ thiết

bị vào tủ sấy để sấy khô mẫu đất ở nhiệt độ cho trước Sau khi số đọc ở đồng hồ đo ngừng thay đổi, xác định độ co chiều dài và độ co thể tích của mẫu đất

Để tính chuyển sang chỉ số của máy nén, người ta nhân trị số co thu được trên thiết bị này với hệ sô' 0,5

2.49 ở ngoài hiện trường, độ trương nở tưcmg đối của đất được xác định bằng cách thấm ướt đất ở hố thí nghiệm hoặc ở nền của móng thí nghiệm

Khi thấm ướt đất ở hố thí nghiệm (có kích thước không nhỏ hcfn lOxlOm), phải xác định độ dâng của mặt đáy hố và của các lớp đất bằng cách bố trí nhiều mốc chuẩn đặt ở những độ sâu cách nhau 1,0 - l,5m Để quá trình trương nở của đất chóng kết thúc, cần khoan những hố khoan tiêu nước, có đường kính 100 - 200mm, cách nhau 2 - 3m và được lấp đầy bằng sỏi hoặc đá dăm

Để xác định độ trương nở tương đối ở vùng bị nén dưới móng thí nghiệm có kích thước khóng nhỏ hơn I x l m , phải bô' trí những mốc chuẩn đo sâu, cách nhau 0,6 - Im

Áp lực ở dưới đáy móng thí nghiệm thường từ 1 đến 2 kg/cm l

2.50 (2.17) Trong loại đá nửa cứng, và tất cả các loại đất, cần tách riêng các loại đất đá nhiễm muối (muối hỏà)

Đất muối hóa là loại đất mà tổng hàm lượng muối dễ hòa tan, và hòa tan vừa, không bé hcm trị số ghi ở bảng 2.19 (11)

Bảng 2.19 (11)

Tên đất muối hóa

Tổng hàm lượng tối thiểu của muối dẻ hòa tan và hòa tan vừa so với trọng lượng đất hong khô tuyệt đối (%)

1 (hoặc 0,3 nếu chỉ có muối dễ hòa tan)

Các m uối dễ hòa tan gồm có: NaCl,

KQ, CaQa, MgQ^

NaHCO,, Ca(HC 0 3 ) 2 MgCHCO,),;

Đất muối hóa phải đựợc phân thành nhóm đặc biệt, do khi bị ướt lâu dài nó có thể

gây lún xói ngầm vì các muối chứa trong đất bị rửa lũa mất Đất sét muối hóa khi bị irớl

thì trương nở, do đó cần phải được nghiên cứu như là đất trương nở

2.51 Hàm lượng muọi dễ hòa tan được xác định bằng chiết nước, còn hàm lượng muối hòa tan vừa được xác định bằng chiết axit clohyđric

Việc chiết nước hay chiết axit clohyđric được thực hiện trên những mẫu đất được đưa

về trạng thái khô tuyệt đối Vì vậy, để xác định độ muối hóa không cần phải giữ độ ẩm

tự nhiên của mẫu đất

Dưới đây trình bày những quy tắc chủ yếu của phương pháp chiết nước và chiết axit clohyđric

Chiết nước Lấy một mẫu đất trung bình (300 - 500g), tán nhỏ niẫu đất ấy và sàng

qua sàng có mắt Imm Xác định độ hút ẩm của đất Lấy một mẫu phân tích trung bình(50 hoặc lOOg tùy thuộc vào mẫu để định tính hay định lượng c r và SO4 ) Cho nước cất đã khử hết CO2 vào mẫu phân tích theo tỷ lệ 1 đất/5 nước (nếu trong đất có chứa nhiều muối Na2S04 thì tỷ lệ tốt nhất là 1 đất/10 nước) Khuấy hỗn hợp đất - nước trong thời gian 5 phút Sau đó, dùng giấy lọc dầy để lọc cho hết nước triệt

(hoàn toàn khô, tính theo trọng lượng) để phàn tích Dùng axit clohyđric đặc để phân hủy các muối cacbonat (theo tỷ lệ 1:1) Dùng 125cm^ axit clohyđric, nồng độ 0,2n, thấm ướt mảu phân tích (tỉ lệ đất và axit là 1:50) Khuấy cẩn thận, rồi để yên trong 12 giờ Sau

đó, đem lọc dung dịch vào bình đo hình cầu (250ml) Sau khi lọc đem rửa chất cặn cònlại bằng axit clohyđric nộng độ 0,2n để tách các ion và SO4" Đem nung bộ phậnlọc với chất lắng trong chén nung và xác định lượng muối silicat của đất Đổ thêm nước cất vào phần lọc ở trong bình cầu đến vạch đo và dùng để xác định tiếp tục

Phân tích nước chiết được tiến hành theo những phương pháp thông thường để xác

đ ịn h c ặ n k h ô , p H v à h à m lư ợ n g c á c io n C O3" , H C O 3 , c r , S0 4 ~ , Ca^*, Na* tín hbằng miligam đưcmg lượng trong lOOg đất đá, hoặc phần trăm so với trọng lượng đâì đá

Để sư bộ có thành phần định tính và định lượng các muối dễ hòa tan, kết quả phân tích thành phần ion nước chiết có thể chuyển sang muối giả định

Dựa vào kết quả phân tích axit clohyđric chiết, xác định được hàm lượng của các ion: sunfat, canxi và manhê, tính bằng phần trăm so với trọng lượng đất khô tuyệt đối tức !à cho phép xác định được các muối hòa tan vừa (thạch cao, anhyđrit)

2.52 Những tính chất vật lý của đất muối hóa phải được xác định bằng các phương pháp có tính đến đậc điểm của những tính cliất ấy Khối lượng riêng của đất muối hóa được xác định bằng cách sử dụng chất iỏng trơ (dùng dầu hỏa thay cho nước cất) và phươiig pháp chân không (thay cho phương pháp đun sôi)

Khi xác định thành phần hạt, phải dưng nước để rửa sạch các muối hòa tan trong nước, loại muối gây hiện tượng đỏng tụ ở trong dất muối hóa, hoặc dùng dung dịch nước

có 5%

Na2P207-Độ ẩm của đất thạch cao hóa (chứa nước kết tinh) phải xác định theo các tiêu chuẩn nlià nước hiện hành

2.53 (2.18)"’

- 2 ‘)4 (2.19) Tài liệu nghiên cứu đất loại cát và đất loại sét phải gồm các số

liệu về tàn tích thực vật nếu hàm lượiig tương đối của nó tính theo trọng lượng

q < 0,03 đối với đất loại cát và q > 0,05 đối với đất loại sét

Hàm lượng tương đối các tàn tích thực vật trong đất (độ than bùn hóa) là tỷ số trọng lượng của tàn tích thực vật trong mẫu đất sấy ở nhiệt độ 100 - 105°c với trọng lượng của mẫu đất

Tùv theo đại lượng q mà đất có tên gọi phụ như ở bảng 2.20 (12)

Đât than bùn hóa còn được đặc trưng bằng mức độ phân hủy, biểu hiện bằng hàm lượng các sản phẩm phân hủy của các mỏ thực vật trong tổng thể tích mẫu đất than bùn hóa

Chú thích: Tên các loại đất cát và đất sét có chứa tàn tích thực vật quy định ở các điều

2.14 và 2.29 của Chỉ dẫn này là dựa vào phần khoáng của đất sau khi đã loại bỏ các tàn tích thực vật

2.55 Hàm lượng tàn tích thực vật ở trong đất được xác định bằng cách dùng kẹp hoặc dùng đũa êbônit nạp điện để lấy và bằng cách để lắng trong ống có nước cất

Được phép sử dụng phưong pháp nung trong lò nung cách lửa, ở nhiệt độ 440 - 450°c

(I ) Liên quan đến đất đóng băng Căn cứ điều kiện Việt Nam, chúng tỏi lược bỏ (N D ).

2.56 Đất than bùn hóa được chia ra làm hai dạng dựa theo độ phân thủy tàn tích thực vậtRph: I)R p h < 3 0 % ; i n Rph > 30%.

Độ phân hủy được đặc trung bằng tỷ số giữa phần các vật chất hữu cơ (chất mùn) được phân hủy hoàn toàn và phần không bị phân hủy (tàn tích thực vật) và được xác định theo các tiêu chuẩn nhà nước hiện hành

Than bùn, theo th ế nằm, còn chia ra: loại hở (trũng, cao) chôn ngầm và chôn ngầm nhân tạo

2.57 (2.20) Trong các loại đất lại tách ra đất có nguồn tốc nhân tạo (hoặc đất mượn)

Đất có nguồn gốc nhân tạo (hoặc đất mượn) là các loại đất đắp, đất được gia cốhoặc lèn chặt từ đất có nguồn gốc tự nhiên bằng các phưcíng pháp khác nhau

2.58 (2.21) Đất đắp được chia ra như nêu ở bảng 2.21 (13)

1 Đât tự nhiẽn: đât hòn lớiì, đâì loại cát và đất loại sét.

2 Phế liệu sản xuất: xi, tro, đất làm khuôn, vật thải của nhà m áy làm giầu nguyẽn liệu v.v

3 Rác rưởi sinh hoat

D T heo độ lún chặt

bằng trọng lượng bản

thân

1 Đã được lèn chặt - quá trình nén chặt bằng trọng lượng bản thân đã kết thúc.

2 Chưa được lèn chặt - quá trình nén chặt bằng trọng lượng bản thân vẫn còn tiếpdiền.

2.59 Đất đắp theo kế hoạch xây dựng là loại đất đắp khô hoặc đắp ướt, từ đất tự nhiên đồng nhất, theo đề án được thiết kế lừ trước, đạt tới độ chặt dự kiến để san nền khu đất và sừ dụng nó cho xây dựng

Đất đắp theo k ế hoạch xây dựng là loại đất trước khi đắp phải được chuẩn bị bề mặt đầy đủ, gồm: san bằng một phần hoặc toàn bộ, hớt bỏ lớp thực vật, thu dọn rác rưởi và các chất thải có nguồn gốc hữu cơ v.v

2.60 Bãi thải đất là nơi đổ các loại đất khác nhau khi đào hố móng, bóc và san nền khu đất, đào các công trình ngầm v.v ,

Bãi thải các phế liệu sản xuất là nơi chứa các chất thải như: xỉ, tro, đất làm khuôn, chất thải khi tuyển quặng V V chứa tạp chất hữu cơ không quá 5%.

2.61 Bãi đất đánh đống, phế liệu sản xuất và rác sinh hoạt là nơi tích tụ một cách hỗn độn các vật liệu khác nhau và thường có đặc điểm là hàm lượng các tạp chất hữu cơ lớn

hơn 5%.

2.62 Thời gian áng chừng cần thiết để đất đắp tự lèn chật, dưới trọng lượng bản Jhân,

là thời gian cần thiết đ ể c ó th ể xếp đất vào loại đã được nén chặt và c h o ở b ản g 2 2 2

- 2.63 (2.22) Đất gia cố được chia ra các loại khác nhau dựa vào phương pháp gia

cố để tăng độ bền, giảm tính nén lún và khả năng thấm nước của đất (silicat hóa, nhựa hóa, ximăng hóa bitum hóa, sét hóa, gia cố bằng nhiệt v.v )

Đất gia cố, tùy thuộc mục đích gia cố, được đặc trưng bởi độ bền, tính nén lún và khả năng thấm của nó sau khi gia cố khác nhau

Đất lèn chặt được chia ra thành các loại khác nhau theo phương pháp làm chặt (lèn, đầm, nổ m ìn ) và được đặc trưng bới độ chặt cấu trúc sau khi làm chặt

Tên gọi của đất gia cố và đất lèn chặt phải gồm cả tên gọi của đất ở cấu trúc tự nhiên theo bảng 2.4 (2) hoặc 2.12 (6 ), có ghi rõ phương pháp gia cố hoặc lèn chặt

2.64 Gia cố đất, được áp dụng để làm tăng khả năng chịu tải của nền, giảm tính nén lún, loại trừ các tính chất lún ướt, tăng cường nền móng nhà và công trình hiện có, tạo rnàn chống thấm

Để xác định khả nàng gia cò dấl và chon pliưtma pháp gia cô thì ngoài việc xác dịiih tên đất theo những chỉ dẫn của phần này còn việc xác định những chỉ tiêư sau; thành phần hạt, hệ số rỗng, hệ số thấm (dùng ống Kamen.xki), độ cacbonat, thành phần hóa học của nước chiết, thành phần hóa học của nước Iigầni.

Để có được những số liệu cần thiết cho thiết kế, phải tiến hành thí nghiệm đất gia cỏ

để xác định: giới hạn bền nén, tính chịu nước và cả các tính chất thấm khi cần thiết

Độ bền của đất gia cố phụ thuộc vào loại đất \’à hệ số thấm, có thể tham kliảo ớ bảng 2.23

Đâì lún ướt (đát iớt) 0.1 - 2 15 - 10

Gia cố bằng dung dịch silicái bt^tông C'át trung và cát tliô 5 - 50 x ’ > 5

Gia cố bằng dung dịch xiniảng sét c at thò và cát sạn 80 1 - 0 5

t ’ - Sức chống c ắ t tớ i hạn, tính bằiia kG/crir.

2.65 Lèn chặt đất được áp dụng nhằm mục đích tăng khả năng chịu tải của đất, giảm tính nén co, loại trừ tính chất Uin ướt, tăng nhanh quá trình cố kết đất loại sét yếu, bão hòa nước

Đất lèn chặt được phân chia theo các phương pháp lèn, trong đó có thể kể: lãn, đẩm, rung, nổ mìn, chất tải (trong đó có kể cả việc dùng kèm phưcíng pháp thoát nước đệm cát).Loại đất và đặc trưng trạng thái của nó trước khi lèn được xác định theo danh mục tên đất ở chỉ dẫn Những số lièu này được dùng để chọn phưoìig pháp lèn và loại máy lèn chặt đất

Đất lèn chặt được đặc trưng bởi độ chặt cấu trúc sau khi lèn, còn trong những trường hợp cần thiết thì kể cả các đặc trưng bền và biến dạng

Độ chiẶt cấu trúc của đất lèn chặt được xác địnli bằng các phương pháp; lấy mẫu nguyên dạng của đất lèn chăt xuyên và đồng vị phóna xạ

- 3.2 (3.2) Việc thiết kế nển (theo các yẽu cầu của điều 1.2)(điều 1.2 của Chỉ dẫn)phái dựa vào kết quả tính toán để chọn;

- Kiểu nển (tự nhiên, lèn chặt Iihân lạo gia cố hóa học hoặc 2Ìa cố bằng nhiệt v.v,

- Kiếu, kết cấu, kích thước và vật liệu làm móníí (móng băng, bản trụ, bêtông cốt thép, bêtông bêtông đá hộc v.v móng nông hoặc sâu móng cọc, trụ sâu v.v )

- Các biện pháp nêu ở các điéi! 3.83 - 3.89 của Tiêu chuẩn này (các điều 3.322 - 3.339 của chi dẫn) được áp dụnií khi cần pliải giiim ảnh hướng của biến dạng nền đến \ iệc sử dụng bình thường nhà \'à cỏiiị; tiình

3.3 rhiếi kế nền là inột bộ phạn kliòiig lliế lách loi cùa việc ihiết k ế nhà và côn g irình nói chưng.

Sơ đồ tĩnh học của ngôi nhà (cónt’ trình), giải pháp kết cấu và giải pháp quy hoạch khối, sự liên hệ mặt bằng và chiểu cao cua nó cần được giải quyết có xél đến những điều kiẹn địa chất công trình của diện tích xàv dưng và những giải pháp kỹ thuật có thể của các móng

- 3.4 (3.3) Nển phải được tính theo 2 nhóm trạng thái giới hạn:

- Nhóm thứ nhất: theo khả năng chịu tải;

- Nhóm thứ hai: theo biến dạne (độ lún độ võng v.v ) gâv cản trở việc sử dụng bình thường các nhà và công trình

Nền dược tính theo khả nàng chịu tải trong những trường hợp được chỉ dẫn ở điều3.4 của Tiêu chuẩn này (điéu 3.289 ciia Chỉ dẫn), và được tính theo biến dạng khi nền khône phải là đá

Khi tính theo các trạnẹ Ihái giới hạn, biến dạng dự lính và sức chịu tải của nền dược so sánh \’ới biến dạiiíi »iới hạn cho phép và sức chịu tải bé nhất cần thiết, có

xét đến đặc điểm kết cấu của nhà và còni: trình, phương pháp xây dựng và các yêu

tố khác

3.5 Nền thuộc về nhóm thứ nhất của các trạng thái oiới hạn:

- Mất ổn định hình dạng và vị trí;

- Phá hoại ròn, nhớt hoặc theo những đặc trưng khác;

- Phá hoại dưới sự tác động đồng thời của các yếu tố lực và các yếu tố không thuận lợi của hoàn cảnh ngoại lai;

- Có những dao động cộng hưởng;

- Có những biến dạng dẻo quá mức hoặc biến dạng từ biến

Những trạng thái gây trở ngại đến việc sử dụng bình thường các kết cấu, hoặc làm giảm độ bền lâu dài của chúng do sự xuất hiện những biến dạng không cho phép (độ võng, độ lún, góc xoay), dao động và vết nứt không cho phép v.v thuộc nhóm thứ hai của trạng thái giới hạn của nền

3.6 Bảo đảm khả năng chịu tải và hạn chế sự phát triển biến dạng dẻo quá mức của nền, có xét đến những điều kiện làrn việc không thuận lợi của nền có thể có trong thời

kỳ xây dựng và sử dụng ngói nhà và công trình, là mục tiêu của việc tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất

Hạn chế biến dạng hoặc dịch chuyển (trong đó có cả dao động) của kết cấu và nền nhà, với mục đích bảo đảm việc sử dụng bình thường ngôi nhà và công trình, là mục tiêu của việc tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai

3.7 Công trình và nền của nó phái được xeni nhu một ihể thống nhất, bởi vì nền chí

g iá n tiếp ảnh h ư ở n g đ ến điều kiện sử dụriií côníỉ trình nhờ n h ữ n g kết cấu đặt trên nó,

trạng thái của nền được xem là tới hạn chỉ trorm trường hợp nếu như nó gây cho các kết cấu công trình tới một trong các trani’ thái giới hạn

3.8 Khi thiết kế, cần phải tính rằng sự mất khả năng chịu lực của nền sẽ đưa các kết cấu công trình đến trạng thái giới hạn thứ nhất Khi ấy, các trạng thái giới hạn của nền

và của kết cấu là trùng hợp với nhau Những biến dạng của nền có thể dẫn kết cấu công trình đến trạng thái giới hạn thứ nhất hoặc thứ hai Vì vậy, những biến dạng của nền cần được hạn chế bởi độ bền, sự ổn định, độ bền chông nứt của các kết cấu cũng như các yêu

cầu kiến trúc và c ô n g nghệ, những yêu cầu đối \ ới còng trình hoặc đối với những thiết bị

đặt trong công trình

- 3.9 (3.3) Trong tính toán nền, ở các trường hợp cần thiết, phải xét đến tác dụng

đ ồn g thời của các yếu tố lực và nhữns ảnh liướng kh ôn g thuận lợi của môi

trưòĩig bên ngoài (thí dụ ảnh hưởng của nưóc khí quyển và nước trong đất đối với các đặc trưng vật Iv cơ học của đất \'.v )

N goài ra, cò n cần phải xét đến ảnh hưửno CLÌa sự thay đổi c h ế độ nhiệt của đất do tác dụng khí hậu, tác dụng của cá c nguồn nhiệt v v đến tính chất của đất Các loại đất lún ướt, đất trưoìig nở, đất nhiễm muối rất nhậv đối với sự thay đổi c h ế đ ộ ẩm, cò n các loại đất trương nở và đất dễ phồng thì nhậy đỏì với sự thay đổi của c h ế đ ộ nhiệt.

- 3.10 (3.5) Sơ đồ tính toán của hệ còng trình - nền hoặc móng - nền, phải được chọn có kể đến các yếu tố quan trọng nhất quyết định trạng thái ứng suất và biến dạng của nền và của kết cấu cóng trình (sơ đổ tĩnh học của công trình, đặc trưng thành lóp và các tính chất của đất nền, đặc điểm xây dựng v.v ) Trong những trường hợp cần thiết, phải kê đến sự làm việc không gian của kết cấu, tính phi tuyến hình học và vật lý tính, không đẳng hướng, các tính chất dẻo và lưu biến của vật liệu và đất, cũng như khả năng thay đổi các tính chất này trong quá trình xây dựng và sử dụuo còng trình

3.11 Khi lựa chọn sơ đồ tính toán cúa hệ công trình - nền, hoặc móng - nền (tức là sự

tổ iiọp những giả thiết đơn giản, một cách tưcnig đối, của sơ đồ hình học của kết cấu, các lính chất của vật liệu và đất, các đặc trirng tác dụng tương hỗ giữa kết cấu và nền, kể cả

\'iẹc sơ đổ hóa những trạng thái giới han có thể) cần phải tính đến những yếu tố quan trọng nhất có ảnh hưởng đến sự làm \'iệc đồng ihời của công trình, móng và nền

Đối với cùng một công trình, sơ đổ tính toán có thể thay đổi theo loại trạng thái giới hạn, mục đích của tính toán, loại tác động xét tới, các phương pháp tính toán đã được nghiên cứu v.v

C ik ' ílii d ụ c h ọ n s ơ đ ồ tín h to á n CÒ/IÍỊ tà n h - nền.

Đối với nhà khung - panen cao tầne được thiết kế để xâv dựng trong những điều kiện dịa chất mà vùng phía trên của nền là cát bụi và á sét, với môđun biến dạng E = 150 - 200kG/cm% tựa trên đá vôi có môđun biến dạng E = 1200kG/cm^, móng được chọn với dạng tấm bètông cốt thép hình hộp (hình 3 la)

Khi lính toán các kết cấu chịu lực của ngổi nhà với tải trọng gió, trong trường hợp nói irên, sơ đồ tính toán thường được sử dụng là khung nhiều tầng, các cột của nó có ngàm cứng ở trên mật của bản mỏng (tron" trường hợp này, kiến nghị kể đến tính dễ biến dạng của nền theo sự xoay) Khi xác định ứng lực trong kết cấu, sơ đồ tính toán lấy theo dạng bản có độ cứng hữu hạn trên lớp biến dạng tuyến tính, có độ dày hữu hạn Khi xác định (lộ imhiêng của bản, độ cứng có thể lấv là vô cùng Khi xác định độ lún trung bình của bản, độ lún của từng điểm riêng biệt của bản, cũng như khi tính toán khả năng chịu lực của nền, cho phép bỏ qua độ cứng của bán \ à xem tải trọng trên nền là phân bố đều theo quy luật tuyến tính

Đế tính toán các kết cấu nhà ở panen cỡ lớn và có chiều dài lớn, nền phân lớp và thể hiện rõ ràng tính nén không đều (hình 3 ,lb ), người la thường sử dụng sơ đồ tính toán ở dạng dầm có độ cứng hữu hạn mans lủi dều trên nền, có hệ số thay đổi về độ cứng (xem

"Chí dẫn thiết kế kết cấu các nhà ỡ panen tấm lớn" CH 321 - 65 Matxcơva, Nhà xuất bản Xây dựng, 1966)

H ì n h 3 1 c íĩc so' ein n h ữ n g iiíỊỏi n h à và >nặt cắt cíịa c h ấ t

c lé c h o n S O ' d ồ lí iìlì toái:- h ệ t l ì ố i ì g " l ìl i à - n é n " :

t h e o c h i c a s á u : h) NíỊỏi n hu (lài lìióim, hình kăng, trẽn Iicn c ó rínli Iiéii ìliax (lôi ¡lii'o ìuựt hằiií^.

không gian cúa các ngôi nhà và các côn« trình cứng tronti mối tác dụng tương quan với nền nén được, đặc biệt, klii có biến dạng khóng dổu lứn, dự kiến sẽ xấy ra đối với Iiển loại I và loại II [điều 3.16'^ (3.44)] Trona trường hỢ|) uy cho phép dùng những phưcíiig pháp đơn giản, trong cló, nói riéng, các mónc; của cóng trình dược xeni như là nhữna gối tựa riêng biệt biến claníí ptii tuyến Sự phu lỊlUỘí củíl độ lún, eủil nền vù nhữna soi tựa

ấy, với áp lực p cho phép lcĩv dirới dang:

Sp

-^PKh~ri)p (pgh~p)piTrong đó:

S| - độ lún tính toán của nền, \ ó'i áp lực p khôns vượt quá áp lực tính toán trên nền các điểu 3.178 - 3.217 (3.50 - 3.62)], được xác định theo nhữn^ chì dẫn của các điều 3.226 - 3.246 (1- 10 phụ lục ?);

Pj,h- áp lực trên nền ứna với sự mất khả nãng chịu tải của nền [điều 3.292 G.73)].Việc tính toán các nhà và còna trình, có sự liẽii quan đến nển biến dạng, phi tuyến, cấn được thực hiện với việc ứnc duno máy tính điện tử

3.13 T heo nguyên tắc, cần phải xét đến sư phái trien biến dạng cúa đất nền theo thời

gian (nén ép cố kết, từ biến), cũng như tính kihòns đắnc hướim của những đặc trưng bền

và biến dạng của đất khi tíiih toán nén đặt trên đất ihan bùn bão hòa nước hoặc bùn (xcm

các phần 6 và 7 của Chỉ dẫn nà\ )