• Phong hóa hóa học : 1.Quá trình phong hóa: là quá trình đá bị biến đổi thành đất dưới tác dụng của các tác nhân vật lý, hóa học • Phong hóa vật lý : Do sự thay đổi nhiệt độ và sự va ch
Trang 1CHƯƠNG 1: BẢN CHẤT VẬT LÍ CỦA ĐẤT
CHƯƠNG 1: BẢN CHẤT VẬT LÍ CỦA ĐẤT
1 Sự hình thành đất - Phân loại đất theo nguồn gốc hình thành
2 Các thành phần của đất
3 Kết cấu và cấu trúc của đất
4 Các chỉ tiêu vật lí của đất
5 Trạng thái và các chỉ tiêu đánh giá trạng thái của đất
6 Phân loại đất - thực hành phân loại đất
2
BÀI 1: SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT
Theo quan điểm địa chất :
Đất có nguồn gốc trực tiếp hay gián tiếp
từ đá cứng:
Đất được hình thành như thế nào?
Quá trình biến đổiĐá Đấtdiễn ra phức tạp và chịu ảnh
hưởng của 2 quá trìnhPHONG HÓA và quá trìnhTRẦM TÍCH
Đất trầm tích
Đất tàn tích Dưới tác động
QT PHONG HÓA
Ở tại chỗ
Chuyển rời
QT TRẦM TÍCH
• đá Macma
• đá Trầm tích
• đá biến chất
• Phong hóa hóa học :
1.Quá trình phong hóa: là quá trình đá bị biến đổi thành đất dưới tác dụng của các tác nhân vật lý, hóa học
• Phong hóa vật lý :
Do sự thay đổi nhiệt độ và sự va chạm
Tạo thành hạt đất:
bề mặtgồ ghề, kích thước không đều, thành phần khoáng vậtgiốngđá gốc, khôngcó khả năng kết dính
Gọi là những hạt đất rời
Do phản ứng hóa học trên bề mặt tiếp xúc giữa hạt với môi trường
Tạo nên các hạt đất:
Nhỏ, bề mặtnhẵn, mịn Thay đổitp khoáng đá gốc
cókhả năng liên kết, có tính
dính
Gọi là những hạt đất dính BÀI 1: SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT
5
6
a Di chuyển do trọng lượng bản thân hạt đất (tàn tích, đất sườn tích)
-Đặc điểm : + không phân lớp hoặc chiều dày lớp đất không đều;
+ thành phần và kích thước hạt không đều;
+ giữa đất và đá gốc có mặt phân cách nghiêng
2.Quá trình trầm tích: là quá trình di chuyển và tích tụ các sản phẩm phong hóa tạo nên các dạng trầm tích BÀI 1: SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT
Trang 2b Di chuyển do nước cuốn trôi (bồi tích, sa tích)
+ phân lớp đều về thành phần và kích thước;
+ chiều dày lớp lớn;
+ các lớp có kích cỡ hạt khác nhau thường xen kẽ
nhau và chủ yếu là nằm ngang
+ tính chất của đất trong từng lớp ít thay đổi, ranh giới
giữa các lớp đất khó phân biệt
c Các loại trầm tích khác
* Trầm tích gió (phong tích)
+ rời xốp;
+ đồng nhất về thành phần hạt
* Trầm tích biển:
BÀI 1: SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT
Đất rời
Theo nguồn gốc phong hóa
Tổng Tổng kếtkết
Đất dính
• VD: đá dăm, cuội sỏi, các loại cát
• Kích thước hạt to,
• Rời rạc, không dính
• Tính thấm lớn, hút nước ít
• Tính chất XD phụ thuộc kích thước hạt và độ chặt
• VD: đất sét, sét pha, cát pha
• Kích thước hạt nhỏ, mịn
• Tính dẻo dính
• Tính thấm nhỏ
• Tính chất XD phụ thuộc trạng thái độ ẩm và thành phần khoáng
BÀI 1: SỰ HÌNH THÀNH CỦA ĐẤT
Đất do các hạt đất tạo nên, các hạt đất tự sắp xếp tạo thành khung cốt đất có nhiều lỗ rỗng, trong lỗ rỗng
có chứa nước và khí
• Đất ẩm ướt không bão hòa nước , 3 pha: rắn, lỏng, khí
Trong tự nhiên, đất thường ở trạng thái ẩm ướt không
bão hòa nước
• Đất khô, (lỗ rỗng không có nước), 2 pha : rắn và khí
• Đất bão hòa nước, (lỗ rỗng chứa đầy nước), 2 pha : rắn
và lỏng
Cấu tạo của đất như thế nào?
Nước
Hạt
đất
Khí
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
1 HẠT ĐẤT Hạt đấtlà thành phần chủ yếu của đất, tạo thành khung kết cấu (cốt đất)
Hạt đất được đặc trưngbởi kích thước, hình dạng và thành phần khoáng vật
a Kích thước hạt đất
Kích thước hạt có ảnh hưởng nhiều tới tính chất cơ lý của đất
• Hạt đất càng to thì lỗ rỗng các hạt càng lớn, tính thấm nước lớn hơn đất hạt nhỏ
• Ngược lại hạt đất càng nhỏ thì diện tích tiếp xúc lớn, tính dính
kết càng phức tạp
Các hạt có hình dạng rất đa dạng (tròn, vuông, ) vậy thì
kích thước hạt được đo như nào?
Nhóm hạt : chỉ một tập hợp các hạt đất
có kích thước thay đổi trong một phạm
vi nhất định và được gọi tên theo
khoảng kích thước
Hạt đất có hình
dạng bất kì có
cùng tỷ trọng D
và cùng vận tốc
chìm lắng v
Hạt đất bất kì
tỉ trọng D
v 2
Hạt tròn,
đg kính d,
tỉ trọng D v 1
Chất lỏng
Nếu v 1 = v 2 ta nói hạt đất có đường kính (qui ước)
là d
Trong mỗi nhóm hạt, tính chất cơ lý gần giống nhau
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
Một số khái niệm
o Hàm lượng một nhóm hạtkí hiệup(d1< d ≤ d2)trong đất
là tỷ lệ phần trăm trọng lượng khô của nhóm đó trên tổng trọng lượng đất khô, kí hiệu p (nhóm) (%)
• Q(d1< d ≤ d2): trọng lượng của nhóm;
• Q: tổng trọng lượng mẫu đất
Q
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
Trang 3 Một số khái niệm (tiếp)
o Hàm lượng tích lũy đến d* kí hiệup(d1< d*) là hàm lượng
các hạt có kích thước ≤ d* (d* được gọi là đường kính
tích lũy)
*
o Thành phần hạt (hay cấp phối hạt)Tập hợp hàm lượng
tất cả các cỡ hạt chứa trong 1 loại đất
Cấp phối hạt biểu diễn dưới dạng bảng hay đường cong
cấp phối
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
-Theo Tiêu chuẩn Nga: 10 – 5 – 2 – 1 – 0,5 – 0,25 – 0,1 (mm)
- Theo ASTM: N4, N8, N12, N20, N40, N70, N100, N120, N200
Rây số N4 có d = 4,76mm;
Rây số N200 có d = 0,074mm
Mục đích: xác định hàm lượng của các nhóm hạt và hàm
lượng tích lũy, từ đó xác định cấp phối của đất.
THÍ NGHIỆM THÀNH PHẦN HẠT
Số rây N4 N8 N12 N20 N40 N70 N100 N120 N200 d(mm) 4,76 2,38 1,68 0,84 0,42 0,21 0,149 0,105 0,074 BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
Bộ rây phân tích hạt
THÍ NGHIỆM THÀNH PHẦN HẠT
Các hạt lọt qua rây được coi là có kích
thước kích thước lỗ rây
Cách thực hiện:
Bước 1: Phơi khô mẫu đất + cân xác định tổng trọng lượng ban đầuQ
Bước 2: Phân tích bằngrây:
• Cho đất qua bộ rây thí nghiệm Lắc hoặc rung cho các hạt đất rơi xuống dưới các rây
• Cân trọng lượng trên từng râyQi hàm lượng nhóm hạtp(d1< d ≤ d2)
Bước 3:Phân tích bằng PPthủy lực(phuơng pháp tỷ trọng dựa vào định luật Stock kết hợp nguyên lý tỷ trọng kế) : phần đất đọng lại ở ngăn hứng gồm các hạt lọt qua rây cuối cùng (có kích thước nhỏ nhất ; <0.1 mm)
Bước 4: vẽ đường cong cấp phối hạt (hoặc bảng cấp phối hạt)
THÍ NGHIỆM THÀNH PHẦN HẠT
ĐƯỜNG CONG CẤP PHỐI HẠT
(%) 100 ) (
)
2
Q
d d
d
Q
d
d
d
*
Q d d Q d d
Kích thước hạt
2-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005
<0,005
Hàm lượng nhóm hạt pi(%) 2% 6% 10% 28% 22% 21% 11% 11%
32%
54%
82%
92%
98%
100%
Hàm lượng tích luỹ các hạt có đường kính < d xác định (p d (%))
Trang 4Kết quả thí nghiệm: Đường cong phân tích hạt
0 10 30 50 70 90 100
0.001 0.01 0.1 1 10
100
d(m m) p(%)
Hạt cuội Hạt sỏi Hạt cát Hạt bụi Hạt sét
Nếu trong đất có cả hạt bụi và hạt sét thì đường cong sẽ được tiếp tục kéo
đến các đường kính nhỏ hơn
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
d60, d10, d30 :đường kính ứng với tích lũy bằng 60%, 10%, 30%
(2) Xác định hệ số đều hạt, C u , và hệ số độ cong (hệ số phân phối), C c
Hệ số đồng đều hạt, Cu, là tỉ số giữa d60với d10
Hệ số độ cong(phân phối):
10
60
d
d
Cu
10 60
2 30
.d d
d
Cc
Ứng dụng kết quả phân tích hạt
(1) Xác định hàm lượng tích luỹ của đường kính d* bất kỳ
p(d1< d*), hàm lượng của một nhóm (d 1 , d 2 ) bất kìp(d1<d≤d2)
Cu> 4: cấp phối tốt
Cc= [1, 3]: phân phối đều đặn
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
b Hình dạng hạt đất
Đa dạng, ảnh hưởng tới tính chất của đất
hạt đất dính có dạng thanh & tấm
Có 3 dạng chính :
Dạng khối 3 chiều
Dạng tấm 2 chiều
Dạng thanh 1 chiều
Thường các hạt to có dạng khối hạt nhỏ có dạng thanh hoặc tấm
Hạt kích thước lớn :
Hình dạng hạt có ảnh hưởng nhiều đến tính chất của đất
Hạt kích thước nhỏ:
Hình dạng hạt ít ảnh hưởng tới tính chất của đất
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
c Thành phần khoáng
Đa dạng, phụ thuộc : Thành phần khoáng vật của đá gốc Môi trường hình thành (tác dụng phong hóa)
Có thể chia làm 3 loại :
Khoáng vật nguyên sinh
(không thay đổi so với đá gốc)
Khoáng vật thứ sinh
(đã thay đổi so với đá gốc)
Hợp chất vô cơ
Hạt kích thước lớn : TP khoángít ảnh hưởngđến tính chất của đất
Hạt kích thước nhỏ: TP khoángcó vai trò quyết địnhtới tính chất của đất
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
2 NƯỚC TRONG ĐẤT
Nước trong đất có ảnh hưởng lớn đến tính chất cơ lý của đất,
đặc biết đối với các loại đất hạt nhỏ
Nước trong đất tồn tại dưới dạng :
Nước
trong đất
Nước trong khoáng vật
Nước liên kết mặt
ngoài hạt đất
Nước tự do
Nước liên kết mạnh
Nước liên kết yếu Nước hút bám
Nước mao dẫn Nước trọng lực
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
+ + + +
+ +
+ +
+ + + + + + +
-Nước tự do Các lớp nước liên kết
Hạt đất sét
Nước tinh thể
-Bề mặt hạt đất sét tích điện âm
Trang 5a Nước liên kết (nước kết hợp mặt ngoài của hạt đất)
Nước chịu ảnh hưởng của lực hút điện phân tử giữa hạt sét
(điện tích “–”) với các phân tử nước có tính chất lưỡng cực
OH+
O-2
-HẠT
-Nước tự do Nước liên kết
Nước liên kết mạnh
Nước liên kết yếu
Nước liên kết gồm 3 loại
Nước hút bám
Ít ảnh hưởng đến tính
chất của đất.
Ảnh hưởng nhiều đến
tính dính của đất
Ảnh hưởng nhiều
đến tính dẻo, tính
dính của đất.
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
b Nước tự do
Nằm ngoài phạm vi tác dụng của lực hút điện trường (lực hút bề mặt)
Có thể di chuyển trong đất
Ảnh hưởng lớn đến tính chất cơ học của đất;
Nước di chuyển do lực mao dẫn gọi lànước mao dẫn
Nước có thể di chuyển do trọng lượng bản thân gọi là nước trọng lực
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
Chủ yếu là khí tự nhiên, một phần là gas sinh học
Khí trong đất lưu thông với bên ngoài (khí hở) vàít có
ảnh hưởng đến tính chất của đất
Khí trong đất khibị “đóng” kíncó thểảnh hưởngđến
tính chất của đất
Khi tương tác với nước trong đất, mặt phân cách khí–
nước có ảnh hưởng lớn đến tính chất của đất (là đối
tượng nghiên cứu củaCơ học đất không bão hòa)
3 KHÍ TRONG ĐẤT
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
4 TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC PHA TRONG ĐẤT
Tương tác giữahạt đấtvớinước
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
Tương tác giữa hạtđất – khí - nước: HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
BÀI 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT
Trang 6 “Kết cấu”của đất: cách sắp xếp cáchạt đấtở “thời
điểm” hình thành Cách sắp xếp này tồn tại cùng với
đất – tạo nên khung “cứng” của đất, khung kết
cấu/khung đất
“Cấu trúc”của đất: cách sắp xếp cáclớp đấtkhác nhau
(được phát hiện tại thời điểm khảo sát), còn gọi là cấu
trúc địa tầng và thường được mô tả trong các báo cáo
khảo sát địa chất công trình
BÀI 3: CẤU TRÚC VÀ KẾT CẤU CỦA ĐẤT
Kết cấu là sự sắp xếp các hạt đất trong quá trình tích tụ
Kết cấu là cấu tạo vi mô trong từng lớp đất
Ba kiểu kết cấu chính
Kết cấu hạt đơn:
Kết cấu tổ ong:
Kết cấu bông:
BÀI 3: CẤU TRÚC VÀ KẾT CẤU CỦA ĐẤT
Các dạng kết cấu của đất
Kết cấu tổ ong Kết cấu bông Kết cấu hạt đơn
D> 1.00
D 1.00 D= 2.60
D > 1.00 BÀI 3: CẤU TRÚC VÀ KẾT CẤU CỦA ĐẤT
Hai kiểu cấu trúc cơ bản:
Cấu trúc phân lớp: có nhiều dạng khác nhau: lớp dày/lớp mỏng/ dải xiên/dải chéo… xen kẽ nhau mà thành
Cấu trúc khối:là sự sắp xếp hỗn độn không theo qui luật với nhiều mức độ khác nhau về độ chặt và sự biến đổi liên kết bên trong
Thường gặp ở các loại đất tàn tích/sườn tích
Hai dạng cấu trúc khối cơ bản là khối chặt và khối rời
3 CẤU TRÚC CỦA ĐẤT Cấu trúc của đất là sự sắp xếp các lớp đất để tạo nên đặc trưng của một nền đất cụ thể Cấu trúc là cấu tạo vi mô của nền – cấu trúc địa tầng
BÀI 3: CẤU TRÚC VÀ KẾT CẤU CỦA ĐẤT
BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
I Khái niệm
• Chỉ tiêu vật lý: là các quan hệ bằng số giữa các thành phần (pha) có trong đất về thể tích, về trọng lượng
• 2 nhóm :
Các chỉ tiêu cơ bản : xác định trực tiếp bằng thí nghiệm Các chỉ tiêu không cần xác định bằng thí nghiệm
• Mục đích :đánh giá sơ bộ tính chất của đất
Hạt đất Nước Khí
Qn, Vn
Qh, Vh
Qk, Vk
VR Q
V
Nước
Hạt đất
Khí
Mô hình 3 pha trong đất
Trang 7Mô hình 3 pha trong đất Đại lượng
Hạt đất
Nước
Khí
V h
Q k
V R
V k
V n
Q n
Q h
0
Q = Qh+ Qn+ Qk= Qh+ Qn;
V = Vh+ Vn+ Vk= Vh+ VR
Q: trọng lượng tổng của đất
Qh: trọng lượng của hạt đất
Qn: trọng lượng của nước
o V: thể tích của đất
o Vh: thể tích của hạt đất
o Vn: thể tích của nước
o Vk: thể tích của khí
o Vr: thể tích lỗ rỗng trong đất BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
38
Hạt đất Nước Khí
V h
V R
V k
V n
Q n
Q h
BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
39
Hạt đất Nước Khí
V h
V R
V k
V n
Q n
Q h
BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
Đối với đất mềm :
oLấy mẫu bằng dao vòng
oCân xác định trọng lượng (mẫu + dao)
Q1 = Q mẫu+ Q dao
oThể tích mẫu = thể tích bên trong dao
V mẫu= V dao
d h
Q mẫu= Q1 - Q dao
III Các chỉ tiêu xác định bằng thí nghiệm :
1 Trọng lượng riêng tự nhiên của đất :
41
Đối với đất cứng :
oCân xác định trọng lượng
mẫu
oBọc mẫu bằng paraphin
Q1 = Q mẫu
oThể tích mẫu = thể tích
nước dâng lên
V mẫu= V nước dâng
Nước
• Độ chính xác yêu cầu: 0.1kN/m3
• Khoảng giá trị g thông thường: 13 ÷ 22 kN/m3
h
BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
III Các chỉ tiêu xác định bằng thí nghiệm
2 Độ ẩm tự nhiên của đất :
• Định nghĩa:tỷ lệ phần trăm giữa trọng lượng nước có trong đất so với trọng lượng hạt đất ở trạng thái ẩm ban đầu
Xác định QnQh
• Cách thí nghiệm: mẫu có độ ẩmchưa thay đổi
4 2
Lấy mẫu (chừng 10 – 15gr), cho vào hộp, cân xác định trọng lượng (đất + hộp)
• Độ chính xác yêu cầu: 0.1%
• Khoảng giá trị w : 0 ÷ vài trăm %
Sấy khô, cân xác định trọng lượng (đất khô + hộp)
Q 1= Qmãu+ Q hộp = Qhạt+ Qnước+ Q hộp
Q 2= Qhạt+ Q hộp BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
Trang 8III Các chỉ tiêu xác định bằng thí nghiệm
3 Trọng lượng riêng hạt đất :
• Định nghĩa: trọng lượng của 1 đơn vị thể tích hạt
gh= Qh/Vh(kN/m3) Xác định Qh,Vh
• Cách thí nghiệm:
Lấy đất khô cho vào bình tỉ trọng, cân xác định trọng
lượng (đất khô + bình)
Đổ nước vào bình, lắc đều, làm thoát khí khỏi đất (bằng
cách đun hoặc hút chân không)
Bổ sung nước đầy bình, cân lại để xác định trọng lượng
[Q1= Qh+ (Vb– Vh)g0]
Làm sạch, đổ nước đầy bình, cân xác định trọng lượng
[Q2= Vb.g0].
43
BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
III Các chỉ tiêu xác định bằng thí nghiệm
3 Trọng lượng riêng hạt đất (tiếp)
• Cách tính:
Q1= Qh+ Vbg0– Vhg0= Qh+ Q2– Vhg0
Vh= (Qh+ Q2– Q1)/g0
• Độ chính xác yêu cầu: 0.1 kN/m3
• Khoảng thông dụng: 26.5 ÷ 27.8
44 BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
IV Các chỉ tiêu không xác định bằng thí nghiệm :
45
BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
IV Các chỉ tiêu không xác định bằng thí nghiệm :
46 BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
IV Các chỉ tiêu không xác định bằng thí nghiệm :
BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
IV Các chỉ tiêu không xác định bằng thí nghiệm :
Trang 949 BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
50
V Ý nghĩa của các chỉ tiêu vật lý
Đánh giá sơ bộ tính chất của đất
Đối tượng nghiên cứu tính chất cơ học của đất, đặc
biệt là tính biến dạng (e)
Phục vụ phân loại đất
giá chất lượng thi công đầm nén (san lấp/ đắp nền
đường…)
Đánh giá trạng thái bão hòa của đất liên quan đến quan
hệ giữa các pha trong đất, đến áp lực nước lỗ rỗng (S)
Đánh giá trạng thái ứng suất ban đầu của đất (g)
51 BÀI 4 : CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT
BÀI 5: TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT
I Khái niệm :
Trạng thái của đất :là khái niệm mô tả tác động qua
lại giữa các thành phần cấu tạo nên đất, đặc biệt là
ảnh hưởng của lỗ rỗng và nước trong lỗ rỗng tới các
hạt đất
53
2 khái niệm cơ bản nói lên trạng thái của đất :
Độ chặtđối với đất rời
Độ sệtđối với đất dính
Ý nghĩaxác định trạng thái của đất :
Liên quan chặt chẽ đếnphẩm chất xây dựngcủa đất
Đất càng chặt/cứng càng tốt và ngược lại
BÀI 5: TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT
II Trạng thái của đất rời :
54
Độ chặt :chặt – chặt vừa – rời
Độ ẩm:bão hòa – rất ẩm – ít ẩm
II.1 Chỉ tiêu đánh giá độ chặt :
Dựa vào hệ số rỗng e :
Vrlớn e lớn Đất rời
Độ chặt thể tích lỗ
rỗng Vr
Vrlớn Đất rời
Vrnhỏ Đất chặt
Vrnhỏ e nhỏ Đất chặt
Vh constant
Trang 10BÀI 5: TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT
Loại cát
Hệ số rỗng, e, ứng với trạng thái
Cát thô,cát vừa e < 0.55 0.55 ≤ e ≤ 0.70 e > 0.70
Cát nhỏ e < 0.60 0.60 ≤ e ≤ 0.75 e > 0.75
Cát bụi e < 0.60 0.60 ≤ e ≤ 0.80 e > 0.80
Bảng 5.1 Đánh giá trạng thái theo hệ số rỗng của cát
thạch anh
Đặt:
Dựa vào độ chặt tương đối D :
emax, min:hệ số rỗng của đất ở trạng thái rời nhất, chặt nhất
56
emax,min: xác định bằng thí nghiệm
D
Rời
Chặt vừa
Chặt
BÀI 5: TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT
Tạo trạng thái xốp nhât/ chặt nhất:
Đổnhẹcát khô, trọng lượng Q vào ống đo
thể tích để tạo trạng tháixốp nhất, đo thể
tích Vmax
Rung/lắccát trong ống để tạo ra trạng thái
chặt nhất, đo thể tích mẫu, Vmin
Tính hệ số rỗng tương ứng emax,emin
0
1
k
g
D
Dựa vào độ chặt tương đối D :
Thí nghiệm xác định emax/emin
1.Que dài có nắp hình côn
2.Phễu cổ dài
1
2 3
4
3.Que lau mặt cát 4.Ống đo thể tích
BÀI 5: TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT
57
Dựa vào kết quả thí nghiệm hiện trường :
BÀI 5: TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT
Xác định hệ emax, min: cảm tính, khó chính xác
58
N-value Độ chặt, D Trạng thái
0 ÷ 4
4 ÷ 10
10 ÷ 30
30 ÷ 50
> 50
0.2 0.2 ÷ 0.4 0.4 ÷ 0.6 0.6 ÷ 0.8
> 0.8
rất rời rời chặt vừa chặt rất chặt
Dựa vào kết quả hiện trường SPT, CPT Tra bảng
Bảng 5.2 Đánh giá trạng thái theo kết quả thí nghiệm SPT
Dựa vào kết quả thí nghiệm hiện trường :
Bảng 5.3 Đánh giá trạng thái theo kết quả thí nghiệm CPT
Loại cát Trị số q c (MPa)
Chặt Chặt vừa Rời Cát thô, cát vừa (không phụ thuộc
Cát nhỏ (không phụ thuộc độ ẩm) >12 12 – 4 <4
Cát bụi ẩm và ít ẩm >10 10 – 3 <3
BÀI 5: TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT
II.2 Chỉ tiêu đánh giá độ ẩm của đất rời :
Đánh giá dựa vào độ bão hòaS
BÀI 5: TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT
Mức bão hòa, S Trạng thái theo độ bão hòa
S < 0.50 0.50 ≤ S ≤ 0.80
S > 0.80
Đất ít ẩm Đất ẩm Đất bão hòa Bảng 5.4 Đánh giá độ ẩm theo độ bão hòa S