Chuong 2 thuy tinh cua dat da chua nuoc

Nước tự do tàng trữ trong đất loại cát khi lỗ rỗng trong đất có độ lớn thích hợp.. Sự tích tụ nước tự do phụ thuộc vào độ hạt của đất loại cát.. ĐỘ HẠT Dựa vào độ lớn, đất loại cát được

CHƯƠNG 2:

THỦY TÍNH CỦA ĐẤT ĐÁ CHỨA NƯỚC

KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT ĐÁ CHỨA NƯỚC

Đất đá chứa nước: là đất đá có khả năng tàng trữ, dẫn, thoát nước tự do

Nước tự do tàng trữ trong đất loại cát khi lỗ rỗng trong đất có độ lớn thích hợp

Sự tích tụ nước tự do phụ thuộc vào độ hạt của đất loại cát

Ngược lại, trong đá cứng, đá nửa cứng

chỉ phụ thuộc vào độ lớn khe nứt

I ĐỘ HẠT

Dựa vào độ lớn, đất loại cát được chia

ra các nhóm hạt Theo TCVN, các nhóm hạt được chia như sau:

0.05

- 0.005

< 0.005

Cát sạn sỏi 10-50 50-90 0-10 Hạt >10mm chiếm <25% Cát to 88-100 0-10 0-2 Hạt >0.5mm chiếm >50% Cát trung 88-100 0-10 0-2 Hạt >0.25mm chiếm >50% Cát nhỏ 88-100 0-10 0-2 Hạt >0.25mm chiếm <50%

Bảng phân loại các nhóm hạt

I ĐỘ HẠT

4 Cho lần lượt các cỡ hạt đọng lại trên các rây và ở đáy hứng của bộ rây vào chén đã biết trọng lượng và cân trên cân kỹ thuật

5 Tính hàm lượng của mỗi nhóm hạt:

I ĐỘ HẠT

THÍ NGHIỆM THÀNH PHẦN HẠT

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0.01 0.1

1 10

I ĐỘ HẠT

7 Tính hệ số không đồng nhất:

Nếu Cu > 3: Đất không đồng nhất

024

3 125

0

387

0 10



d d

C u

I ĐỘ HẠT

Kết quả phân tích thành phần hạt bằng phương pháp rây

Khối lượng mẫu đất đem phân tích hạt: M = 150g

Đại lượng xác định Đường kính các nhóm hạt đất (mm)

nhóm hạt (g) 3.78 3.15 3.30 28.05 65.39 42.45 3.86 Hàm lượng từng

nhóm hạt (%) 2.52 2.10 2.20 18.70 43.59 28.30 2.57Hàm lượng

cộng dồn (%) 100 97.46 95.36 93.16 74.46 30.87 2.57

II ĐỘ RỖNG

Đất đá trong tự nhiên, ở một chừng mực nào đó đều có lỗ rỗng do khoảng trống giữa các hạt tạo thành

Theo tính chất của lỗ rỗng có thể chia

ra làm hai loại: lỗ rỗng hở và lỗ rỗng kín

Độ lớn của lỗ rỗng có ảnh hưởng đến tính thấm nước của đất đá

Để đánh giá định lượng mức độ rỗng của đất đá thường dùng độ rỗng

II ĐỘ RỖNG

Độ rỗng phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, sự sắp xếp và mức độ không đồng nhất của các hạt

% 100

II ĐỘ RỖNG

Khi các hạt hình cầu có cùng kích thước, độ rỗng thay đổi theo cách sắp xếp của các hạt

n = 47.60% n = 39.54% n = 26.18%

II ĐỘ RỖNG

Độ rỗng: thường được xác định theo 2 phương pháp:

Phương pháp tính toán:

Phương pháp bão hòa: 100 %

d s

II ĐỘ RỖNG

* Phương pháp tính toán:

s

d s

d s

II ĐỘ RỖNG

* Phương pháp bão hòa

II ĐỘ RỖNG

Trình tự thí nghiệm:

1 Cân becker được khối lượng mo;

2 Cho cát khô vào becker, xác định thể tích

Vt (cm3)

3 Cân becker đựng cát, được khối lượng m1;

4 Đặt becker có cát trên giá cắm buret, hạ buret vào trong cát, sao cho mút dưới của nó cách đáy becker một khoảng 2-3mm;

II ĐỘ RỖNG

5 Đổ nước vào buret cho đến vạch ngấn, sau đó nới val của buret, bắt đầu làm bão hòa cát từ từ cho đến khi xuất hiện màng nước trên mặt cát;

6 Nâng buret lên trên giá, rút nó ra khỏi cát Đọc số đo trên buret và ghi lại lượng nước Vw(cm3) đã dùng làm bão hòa cát

7 Cân becker có cát đã bão hòa nước, được khối lượng m2

8 Tính toán độ rỗng của cát theo công thức

II ĐỘ RỖNG

Khối lượng becker (g) Thể tích (cm3)

Becker (mo)

Có cát khô (m1)

Có cát bão hòa nước (m2)

Cát (V)

Nước dùng bão hoà cát (v)

II ĐỘ NỨT NẺ

Độ nứt nẻ (n k ):

Đặc trưng cho khoảng trống không gian

trong đá nứt nẻ

Là tỷ số giữa diện tích khe nứt và diện tích đá (kể cả khe nứt) trên một mặt cắt nào đó, tính theo đơn vị (%)

Theo nguyên tắc, độ nứt nẻ phải tính theo tỷ lệ thể tích, nhưng trong thực tế phải tích theo tỷ lệ diện tích để dễ ứng dụng

%

100

F F

n k  n

III ĐỘ BÃO HÒA

Độ bão hòa (G):

Được biểu diễn bằng phần trăm thể tích lỗ rỗng bị nước chiếm chỗ

III ĐỘ BÃO HÒA

Độ bão hòa của đất đá thường được xác định theo công thức sau:

Mức độ ẩm ướt Độ bão hòa G

Đất hơi ẩm Đất ẩm Đất bão hòa

0 < G ≤ 0.5 0.5 < G ≤ 0.8 0.8 < G ≤ 1

V ĐỘ NHẢ NƯỚC

Độ nhả nước:

Là khả năng của đất đá bão hòa nước cho một phần nước thoát ra dưới tác động của trọng lực, được đặc trưng bằng hệ số nhả nước

Hệ số nhả nước là tỷ số giữa thể tích nước thoát ra từ đất đá dưới tác dụng của trọng lực và thể tích của đất đá đó:

t

wV

V





P.A Biecinski (1960):   0 1177 K

V ĐỘ NHẢ NƯỚC

V ĐỘ NHẢ NƯỚC

V





V ĐỘ NHẢ NƯỚC

c định Kết quả xác định hệ số nhả nước

Số hiệu mẫu

Số hiệu ống nghiệm

Thể tích (cm 3 ) Hệ số nhã nước Đất

(Vđ) Nước thoát ra (Vw) Từng mẫu Trung bình HK1.1 1 2 431.75 431.75 105 95 0.22 0.24 0.23

VI ĐỘ THẤM

Độ thấm:

Thể hiện khả năng lưu thông của nước trong đất đá, được đặc trưng bằng một thông số đó là hệ số thấm

Hệ số thấm (K) cũng chính là tốc độ thấm khi gradien thủy lực I = 1;

Nó thể hiện khả năng cho nước thấm qua của đất đá

VI ĐỘ THẤM

Hệ số thấm của đất đá thường được xác định bằng các phương pháp:

Thí nghiệm bơm hút nước (hoặc ép nước) ở hiện trường;

Thí nghiệm thấm trong phòng bằng ống kamenski hoặc hộp thấm Nam Kinh…

Tính toán bằng các công thức kinh nghiệm