Phạm vi Phần này của tiêu chuẩn ISO 14.688, cùng với ISO 14.688-1, thiết lập các nguyên tắc cơ bản cho việc xác định và phân loại các loại đất trên cơ sở những đặc tính vật chất và khối
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA ĐỊA CHẤT
*******************************
BÁO CÁO Phân loại đất theo tiêu chuẩn EN ISO 14688-2
Họ và tên : Phạm Duy Tùng
Trang 2Lời mở đầu
ISO (International Organization for Standardization) là cơ quan thiết lập tiêu chuẩn quốc tế bao gồm các đại diện từ các cơ quan tiêu chuẩn quốc gia (cơ quan thành viên của ISO) Các công việc chuẩn bị các tiêu chuẩn quốc tế thường được tiến hành thông qua các ủy ban kỹ thuật ISO Mỗi cá thể thành viên quan tâm đến một chủ đề mà một ủy ban kỹ thuật đã được thành lập có quyền được đại diện trong ủy ban đó Các tổ chức quốc tế, chính phủ và phi chính phủ, trong việc liên hệ với ISO, cũng tham gia vào công việc ISO phối hợp chặt chẽ với Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) về mọi vấn đề tiêu chuẩn hóa kỹ
Tiêu chuẩn quốc tế được soạn thảo theo các quy tắc được đưa ra trong Chỉ thị ISO / IEC
Nhiệm vụ chính của ủy ban kỹ thuật là để chuẩn bị tiêu chuẩn quốc tế Dự thảo tiêu chuẩn quốc tế được thông qua bởi Ủy ban kỹ thuật chuyển tới các cơ quan thành viên biểu quyết Xuất bản như một tiêu chuẩn quốc tế đòi hỏi phải có sự chấp thuận của ít nhất 75% số thành viên bỏ phiếu
Sự chú ý được rút ra cho khả năng rằng một số yếu tố của tài liệu này có thể là đối tượng của quyền sáng chế ISO sẽ không chịu trách nhiệm xác định bất kỳ hoặc tất
cả các quyền sáng chế như vậy
ISO 14.688-2 đã được chuẩn bị bằng kỹ thuật Ủy ban ISO / TC 182, địa kỹ thuật, Tiểu ban SC 1, điều tra địa chất và thử nghiệm
ISO 14.688 bao gồm các phần sau, dưới sự điều tra địa chất tiêu đề chung và thử nghiệm - Xác định và phân loại đất:
- Phần 1: Xác định và mô tả
- Phần 2: Nguyên tắc phân loại
- Phần 3: điện tử trao đổi dữ liệu về nhận dạng và mô tả đất
Trang 3Mục Lục
1 Phạm vi 5
2 Tài liệu viện 5
3 Thuật ngữ và định nghĩa 6
4 Nguyên tắc phân loại đất 7
4.1 Quy định chung 7
4.2 Phân chia 8
4.3 Phân bố kích thước hạt (chấm điểm) 8
4.4 Dẻo 9
4.5 Hàm lượng hữu cơ 10
5 Nguyên tắc khác phù hợp cho phân loại đất 11
5.1 Quy định chung 11
5.2 Mối tương quan của các điều khoản mật độ cho cát và sỏi 11
5.3 Sức kháng cắt không thoát nước của đất tốt 11
5.4 Chỉ số nhất quán 12
5.5 Các thông số thích hợp khác 13
Phụ lục A 14
Phụ lục B 15
Tài liệu tham khảo 18
Trang 5Phần 2:
Nguyên tắc phân loại
1 Phạm vi
Phần này của tiêu chuẩn ISO 14.688, cùng với ISO 14.688-1, thiết lập các nguyên tắc cơ bản cho việc xác định và phân loại các loại đất trên cơ sở những đặc tính vật chất và khối lượng thông dụng nhất cho các loại đất cho các mục đích kỹ thuật Các đặc tính có liên quan có thể thay đổi và do đó, đối với các dự án hoặc các vật liệu đặc biệt, phân khu chi tiết hơn về các điều khoản mô tả và phân loại có thể thích hợp
Xác định và mô tả về đất được bao phủ bởi ISO 14.688-1
Các nguyên tắc phân loại thành lập trong phần này của ISO 14.688 đất cấp phép để được chia lại thành các lớp có các thành phần tương tự và đặc tính kỹ thuật địa chất, tôn trọng để phù hợp của họ cho mục đích kỹ thuật địa chất với, chẳng hạn như nền móng, cải tiến mặt đất, đường, kè, đập, và hệ thống thoát nước
Phần này của tiêu chuẩn ISO 14.688 là áp dụng đối với đất tự nhiên và vật chất nhân tạo tương tự như tại chỗ và redeposited, nhưng nó không phải là một phân loại đất của chính nó
Xác định và mô tả của đá được bao phủ bởi ISO 14.689-1
2 Tài liệu viện
Các tài liệu sau đây được tham chiếu là không thể thiếu cho việc áp dụng các tài liệu này Đối với tài liệu ghi năm chỉ bản được nêu áp dụng Đối với tài liệu tham khảo không ghi ngày tháng, phiên bản mới nhất của tài liệu tham chiếu (bao gồm
cả các sửa đổi) được áp dụng
ISO 3310-1, sàng thử nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và thử nghiệm - Phần 1: Thử nghiệm sàng vải dây kim loại
ISO 3310-2, Test sàng - Yêu cầu kỹ thuật và thử nghiệm - Phần 2: Kiểm tra sàng của tấm kim loại đục lỗ
Trang 6ISO 14.688-1, điều tra địa kỹ thuật và thử nghiệm - Xác định và phân loại đất - Phần 1: Xác định và mô tả
ISO 14.689-1, điều tra địa kỹ thuật và thử nghiệm - Xác định và phân loại của đá - Phần 1: Xác định và mô tả
3 Thuật ngữ và định nghĩa
Đối với các mục đích của tài liệu này, các thuật ngữ và định nghĩa của ISO
14.688-1 và sau đây được áp dụng
3.1 Phân công phân loại đất của đất thành các nhóm đất trên cơ sở đặc điểm nhất
định, tiêu chuẩn và nguồn gốc
3.2 Nhóm đất một bộ sưu tập đặc biệt của loại đất có thành phần tương tự và đặc
tính địa kỹ thuật
3.3 Thống nhất thước đo hệ số CU của hình dạng của đường cong phân loại trong
khoảng từ d10 đến d60 Cu = d60 / d10
LƯU Ý: d10 và d60 là kích thước hạt tương ứng với phối 10% và 60% theo khối lượng của việc thông qua tỷ lệ phần trăm
3.4 Hệ số của độ cong C c
Thước đo của hình dạng của đường cong phân loại trong phạm vi từ 2 / (d10 ⋅ d60) d10, d30 đến d60 Cc = (D30)
3.5 Hàm lượng nước w
khối lượng của nước này có thể được lấy ra từ đất, thường bằng cách làm khô, tính theo phần trăm của khối lượng khô
3.6 Giới hạn chảy W L
Hàm lượng nước mà tại đó một đất tốt chuyển từ thể dẻo sang trạng thái chảy, được xác định bằng cách thử nghiệm giới hạn chảy
3.7 Giới hạn dẻo W P
Hàm lượng nước mà tại đó một đất tốt trở nên quá khô chuyển sang trạng thái dẻo, được xác định bằng cách kiểm tra giới hạn dẻo
Trang 73.8 Chỉ số dẻo
Ip khác biệt số giữa giới hạn chảy và giới hạn dẻo của đất tốt Ip = WL – WP
3.9 Chỉ số chảy
Sự khác biệt số giữa hàm lượng nước tự nhiên và giới hạn dẻo thể hiện như là một
tỷ lệ phần trăm của chỉ số dẻo IL = (w - Wp) / IP.
3.10 Chỉ số nhất quán I C
Sự khác biệt số giữa giới hạn lỏng và hàm lượng nước tự nhiên thể hiện như là một
tỷ lệ phần trăm của chỉ số dẻo IC = (WL - w) / IP
3.11 Chỉ số mật độ I d
<Đất thô (cát, sỏi)> chỉ số phụ thuộc vào tỷ lệ void (e) và tỷ lệ trống tương ứng với mật độ tối thiểu (Emax) và mật độ tối đa (Emin), được đo trong phòng thí nghiệm Id= (Emax - điện tử) / (Emax – Emin)
3.12 Sức kháng cắt không thoát nước
cu là sức kháng cắt của đất trong điều kiện không thoát nước
3.13 Độ lỗ rỗng
Tỷ lệ trống của khối lượng của khoảng trống với khối lượng chất rắn của một đất
3.14 Chỉ số nén C C
4 Nguyên tắc phân loại đất
4.1 Quy định chung
Đất được phân loại vào nhóm đất trên cơ sở bản chất của chúng là thành phần duy nhất, không phân biệt hàm lượng nước của chúng hoặc chặt, có tính đến các đặc điểm sau: phân bố kích thước hạt (chấm điểm); dẻo; hàm lượng hữu cơ; genesis Lưu ý một số nguyên tắc để phân loại đất được đưa ra trong Phụ lục A
Trang 84.2 Phân chia
Đất là một hỗn hợp của các vật liệu có cỡ hạt khác nhau, được chia thành các nhóm phân số như quy định trong tiêu chuẩn ISO 14.688-1
Phân loại đất thô và rất thô là phải dựa vào sự phân bố kích thước hạt một mình (xem 4.3 và Bảng 1)
Bảng 1 — Phân loại đất hạt thô
lượng
Kỳ
5 to 20
> 20
Hàm lượng boulder thấp Hàm lượng boulder trung bình Hàm lượng boulder cao
10 to 20
> 20
Hàm lượng cobbles thấp Hàm lượng cobbles trung bình Hàm lượng cobbles cao
LƯU Ý Việc phân loại đất rất thô đòi hỏi một mẫu rất lớn Nó không phải là có thể phục hồi các mẫu đại diện từ các giếng khoan sử dụng phân loại này
Trong trường hợp của các loại đất bao gồm cả vật chất tốt và thô, phân loại phải được dựa trên cả hai phân bố kích thước dẻo và hạt (xem 4.3 và 4.4)
4.3 Phân bố kích thước hạt (chấm điểm)
Các kích thước hạt và phân phối của họ trong một đất được xác định bằng cách phân tích cơ học thực hiện như sau:
- Việc tách các phân số thô của sàng trên một loạt các sàng chuẩn theo ISO 3310-1 và ISO 3310-2;
Trang 9- Việc xác định các phần mịn hơn bởi một quá trình được chấp nhận (ví dụ trầm tích, phương pháp quang học)
LƯU Ý: Một ví dụ về cách thức này có thể được thực hiện được đưa ra trong Phụ lục B
Kết quả của việc sàng và trầm tích quá trình được vẽ như là một đường cong phân loại
Khi chỉ định các phần thô, một sự phân biệt có thể được rút ra giữa cũng chấm điểm, kém phân loại và phân bố kích thước hạt khoảng cách chấm điểm Trong mối liên hệ này với hệ số độ cong (CC) và hệ số đồng nhất (CU) cung cấp phương tiện định lượng để mô tả hình dạng của đường cong phân loại Nếu kích thước hạt nhất định vắng mặt, khoảng cách chấm điểm hạn được sử dụng d50 trung bình của đường cong phân loại, cùng với CU và CC cũng có thể được sử dụng để chỉ ra sự phân loại kích thước hạt (xem Bảng 2)
Bảng 2 — Hình dạng đường cong phân loại
Hình dạng đường cong phân
loại
4.4 Dẻo
Các phần tốt của đất, đại diện bởi đất sét và phù sa và có chứa các khoáng chất đất sét (xem ISO 14.688-1), cả hai một mình hoặc trong hỗn hợp với vật liệu thô, thường được phân loại theo đặc điểm dẻo của chúng Điều này được thực hiện trên
cơ sở xét nghiệm để xác định giới hạn chảy và giới hạn dẻo WL WP Mức độ dẻo của các loại đất tốt nên được phân loại bằng cách sử dụng từ ngữ dưới đây:
Trang 10a) Phi dẻo;
b) Dẻo thấp;
c) Dẻo trung gian;
d) Dẻo cao
4.5 Hàm lượng hữu cơ
Khi các loại đất có thành phần hữu cơ được phân loại theo hàm lượng hữu của
chúng (xem Bảng 3), sự phân biệt được thực hiện giữa các loại đất hữu cơ và đất khoáng với hàm lượng hữu cơ
Bảng 3 - Phân loại các loại đất có thành phần hữu cơ
Phân loại đất hữu cơ thô và hữu cơ kết hợp tích lũy tại chỗ dựa trên các loại vật
chất hữu cơ và các loại đất hữu cơ, về nguồn gốc di truyền và mức độ phân hủy
của các thành phần hữu cơ
5 Nguyên tắc khác phù hợp cho phân loại đất
5.1 Quy định chung
-
khối lượng khô
Trang 11Có một loạt các điều kiện định lượng có thể được sử dụng để mô tả các loại đất bao gồm mật độ, sức kháng cắt không thoát nước và chỉ số nhất quán
5.2 Mối tương quan của các điều khoản mật độ cho cát và sỏi
Các thuật ngữ sử dụng để phân loại các chỉ số ID mật độ là rất lỏng lẻo, lỏng lẻo, vừa dày đặc, dày đặc và rất dày đặc (xem Bảng 4) chỉ số mật độ có thể được liên quan đến kết quả kiểm tra hiện trường (xem, ví dụ, EN 1997-2) kiểm tra lĩnh vực này là, ví dụ, , Khảo sát động lực (DP) theo tiêu chuẩn ISO 22.476-2, Thí nghiệm xuyên động tiêu chuẩn (SPT) theo tiêu chuẩn ISO 22.476-3, Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) theo tiêu chuẩn ISO 22.476-1 và Nén ngang trong hố khoan (PMT ) theo tiêu chuẩn ISO 22.476-4, ISO 22.476-6 và ISO 22.476-8 Những tài liệu này đang được chuẩn bị
Bảng 4 - Các mối tương quan để phân loại về mật độ
ID
%
5.3 Sức kháng cắt không thoát nước của đất tốt
Các thuật ngữ được sử dụng cho việc chỉ định sức bền kháng cắt không thoát nước theo kết quả xét nghiệm và lĩnh vực được đưa ra trong Bảng 5
Trang 12Bảng 5 – Sức kháng cắt không thoát nước của đất tốt.
Sức kháng cắt không thoát nước của
đất sét
Sức kháng cắt không thoát nước
kPa
Một liệu với sức chống cắt lớn hơn 300 kPa có thể cư xử như đá yếu và cần được mô
tả như là đá theo tiêu chuẩn ISO 14.689-1.
Chú ý: Khi làm kiểm tra ngay lập tức, sức mạnh được ước tính bằng cách kiểm tra bằng tay hoặc đo bằng một cách kiểm tra đơn giản, ví dụ thiết bị xuyên bỏ túi hoặc máy cắt cánh nhỏ
Đất tốt cũng có thể được phân loại theo độ nhạy cảm của chúng, tỷ lệ giữa không
bị xáo trộn và sức kháng cắt không thoát nước của mẫu bị xáo trộn Độ nhạy thấp (<8), trung bình (8-30) hoặc cao (> 30); đất với độ nhạy> 50 được mô tả như đất sét nhanh chóng
5.4 Chỉ số nhất quán
Điều khoản được sử dụng cho việc chỉ định các chỉ số nhất quán (IC) của bùn và đất sét ở nơi thích hợp, được đưa ra trong Bảng 6
Bảng 6 - chỉ số nhất quán IC của bùn và đất sét
Trang 13Các phân khu có thể gần đúng, đặc biệt là trong các tài liệu của dẻo thấp Ngoài ra, sức mạnh của một đất sét có thể không liên tục tại một chỉ số nhất quán nhất định Các chỉ số dẻo có thể được sử dụng như là một thay thế
5.5 Các thông số thích hợp khác
Một số thông số khác có thể được sử dụng để phân loại đất cho các mục đích cụ thể như:
Độ khô;
Sét hoạt hóa;
Khoáng chất thiên nhiên,
Chỉ số bão hòa;
Tính thấm;
Chỉ số nén CC;
Chỉ số trương nở;
Chỉ số cacbonat
Phụ lục A
Nguyên tắc phân loại đất
Trang 14Phương pháp phổ biến nhất để phân loại là để phân chia các loại đất trên cơ sở kích thước hạt phân loại và độ dẻo Việc phân chia được thực hiện trên các phần phân đoạn có kích thước tương đối hiện cho các phần đất thô, xác định trên toàn bộ mẫu,
và trên dẻo của các phân số tốt hơn (ví dụ Bảng A.1)
Các nguyên tắc cho việc thiết lập các phân loại cho phù hợp với điều kiện địa chất đặc biệt hoặc các vấn đề kỹ thuật được đưa ra trong tiêu chuẩn này
Phần mở rộng hoặc khuếch đại của những nguyên tắc này ở cấp quốc gia, dự án có thể xảy ra và một ví dụ được đưa ra trong Bảng A.1
Phân loại đặc biệt thường được dự kiến để xác định số lượng giới hạn hoặc quy tắc
để phân loại
Bảng A.1 - Nguyên tắc phân loại đất
Tiêu chí Nhóm đất Định lượng Tên gọi các nhóm có đặc tính tương tự Phân thêm thích hợp
đất ướt
không dính
vào nhau
hầu hết các hạt
>
200mm
Rất thô
hầu hết các hạt
> 63mm
Yêu cầu xem xét đặc biệt
Thô
hầu hết các hạt
> 2 mm hầu hết các hạt
> 0063 mm
coGr saGr, grSa sasiGr, grsiSa
Sa siGr, clGr siSa, clSa, saclGr
orSa
Kích thước hạt (chấm điểm) Hình dạng của đường cong phân loại Thấm mật độ tương đối (Khoáng vật học)
(hình dạng hạt) đất ướt
dính lại với
nhau
thấp
Dẻo không
saclSi clSi, siCl
orSi, orCl
Tính dẻo Hàm lượng nước
Sức mạnh, sự nhạy cảm Nén, độ cứng
Trang 15giãn (khoáng vật sét) Tối màu,
mật độ thấp
đặc biệt không tự
nhiên
Đất đắp lắng
đọng
tạo
Yêu cầu xem xét đặc biệt
vật liệu tự nhiên lót lại
Đối với đất tự nhiên
Từ khóa
cho các
biểu tượng
Đất
Boulders
cuội sỏi
Cát
Phù sa
Đất sét
Hữu cơ
Đất đắp
Chủ yếu
Bo Co
Gr
Sa
Si
Cl
Or
Mg
Thành phần trung cấp hoặc cao cấp
bo co
gr Gr (gr) và Sa (sa) có thể được chia thành tốt F (f), trung bình M (m) sa hoặc loại thô C (c) si cl hoặc
-x bất kỳ sự kết hợp của các thành phần
Các trường hợp cần đặc biệt nên được phân loại theo yêu cầu của quốc gia hoặc
dự án
Phụ lục B
Ví dụ về phân loại đất, phân loại dựa trên một mình
Hình B.1 và Bảng B.1 cho một ví dụ của một phân loại đất có thể, dựa trên phân loại một mình
Trang 17Hình B.1 - Phân loại đất, dựa trên phân loại riêng Bảng B.1 - Hướng dẫn các giá trị cho các bộ phận của đất khoáng trên cơ sở nội dung của các phần phân đoạn khác nhau
thành phần trong % trọng lượng của vật liệu
u 63 mm
Hàm lượng thành phần trong%
trọng lượng của vật liệu
u 0.063 mm
Tên dất
40>
40
Lẫn đá sỏi
Sỏi
40>
40
Có tính cát
Cát
Bột + sét
(đất tốt)
5 to 15
15 to 40
> 40
< 20 W 20
<
20
W 20
< 10
10 to 20
20 to 40
> 40
Hơi bùn Bùn hơi sét Giống sét Bùn sét
Bột Bột Sét Sét
Trang 18Tài liệu tham khảo
[1] ISO 22476-1, Geotechnical investigation and testing — Field testing — Part 1: Electrical cone and
piezocone penetration tests
[2] ISO 22476-2, Geotechnical investigation and testing — Field testing — Part 2: Dynamic probing
[3] ISO 22476-3, Geotechnical investigation and testing — Field testing — Part 3: Standard
penetration test
[4] ISO 22476-4, Geotechnical investigation and testing — Field testing — Part 4: Menard
pressuremeter test
[5] ISO 22476-6, Geotechnical investigation and testing — Field testing — Part 6: Self-boring
pressuremeter test
[6] ISO 22476-8, Geotechnical investigation and testing — Field testing — Part 8: Full displacement
pressuremeter test
[7] EN 1997-2, Eurocode 7: Geotechnical design — Part 2: Design assisted by laboratory testing