Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8718:2012 ĐẤT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG TAN RÃ CỦA ĐẤT TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM Soils for hydraulic engineering construction - Laboratory test method for determination of the disintegration characteristics of soil Lời nói đầu TCVN 8718:2012 chuyển đổi từ Tiêu chuẩn 14 TCN 132:2005 theo quy định khoản Điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a khoản Điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật TCVN 8718:2012 Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố ĐẤT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG TAN RÃ CỦA ĐẤT TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM Soils for hydraulic engineering construction - Laboratory test method for determination of the disintegration characteristics of soil Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho loại đất hạt mịn (đất sét, đất bụi, đất cát pha sét) không chứa chứa hạt sỏi sạn nhỏ với hàm lượng không 10%, dùng cho xây dựng công trình thủy lợi Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này: TCVN 8217:2009, Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phân loại TCVN 8732:2012, Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Thuật ngữ định nghĩa TCVN 2683:2012, Đất xây dựng - Phương pháp lấy, bao gói, vận chuyển bảo quản mẫu TCVN 4196:2012, Đất xây dựng - Phương pháp xác định độ ẩm độ hút ẩm phịng thí nghiệm Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu, đơn vị đo nêu TCVN 8217:2009, TCVN 8732:2012 thuật ngữ, định nghĩa sau: 3.1 Sự tan rã đất (the disintegration of soil) Là trình đất bị phá vỡ kết cấu ngâm nước 3.2 Độ tan rã đất (degree of disintegration of soil) Là mức độ kết cấu đất bị phá hủy ngâm nước, ký hiệu Dtr, biểu thị phần trăm (%); đất có độ tan rã lớn ổn định nước 3.3 Tốc độ tan rã đất (disintegration rate of soil) Là mức độ kết cấu đất bị phá hủy ngâm nước theo thời gian tương ứng 3.4 Hình thức tan rã đất (form of disintegration of soil) Là cách thức kết cấu đất bị phá hủy ngâm nước, là: bị vỡ vụn dần từ ngồi vào trong; bị nứt vỡ dần thành mảnh, cục nhỏ; bị nhão thành vữa lọt qua lưới quang treo; bị nứt vỡ thành số cục to nằm lại lưới quang treo Quy định chung 4.1 Mẫu đất lấy dùng cho thí nghiệm tan rã phải đảm bảo yêu cầu chất lượng theo quy định TCVN 2683:2012 Mẫu thí nghiệm chuẩn bị từ mẫu đất nguyên trạng, từ mẫu đất bị phá hoại kết cấu sau chế bị đầm chặt lại đạt khối lượng thể tích khơ đơn vị độ ẩm yêu cầu LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 4.2 Mẫu thí nghiệm có dạng hình hộp, kích thước mẫu nhỏ: cm x cm x cm mẫu lớn: cm x cm x cm; thơng thường hay áp dụng loại mẫu có hình trụ trịn với đường kính chiều cao tương đương để thuận tiện lấy chế bị mẫu Đối với đất không chứa sạn sỏi hạt nhỏ (cỡ hạt từ mm đến mm), áp dụng mẫu nhỏ; đất có chứa (khơng q 10%) sạn sỏi hạt nhỏ thì, áp dụng mẫu lớn 4.3 Khi thí nghiệm tan rã phải theo dõi, mơ tả hình thức tan rã đất đọc số đo ngấn nước phao từ ban đầu mẫu đất khơng cịn biểu tan rã (hình thái đất số đo ngấn nước cán phao khơng đổi sau 3h liên tiếp) CHÚ THÍCH: Đối với mẫu đất chế bị, nghiên cứu dùng để đắp thân cơng trình theo phương pháp đầm nén, cần đặt mẫu vào bình giữ ẩm để dưỡng ẩm (dưỡng cấu trúc) cho mẫu thời gian ngày, tiến hành thí nghiệm tan rã Phương pháp thí nghiệm - Phương pháp phao đo (phương pháp chuẩn) 5.1 Nguyên tắc Đặt mẫu đất thí nghiệm thiết bị thí nghiệm tan rã kiểu phao đo chuyên dụng, thả vào nước; sau quan sát, mơ tả hình thức tan rã xác định tỉ lệ tan rã mẫu đất theo thời gian 5.2 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm 5.2.1 Phao chuyên dụng có gắn quang treo (xem Hình A.1 Phụ lục A), gồm chi tiết: - Phao rỗng ruột, kín nước, gồm có: bầu phao dạng hình chóp, cán phao khắc vạch chia (mm) từ số (ở đầu cán) đến số 100 (ở gần cổ phao) CHÚ THÍCH: Phải đảm bảo, thả phao quang treo chưa có mẫu đất vào bình chứa nước, vạch khắc số 100 cán phao phải ngang với mặt nước - Lưới có lỗ vng cm2 để đặt mẫu gắn bầu phao 5.2.2 Bình thủy tinh suốt, có đường kính khoảng từ 150 mm đến 200 mm, cao khoảng 700 mm, để chứa nước đảm bảo thả phao vào dễ dàng dễ quan sát 5.2.3 Các thiết bị, dụng cụ khác: - Thiết bị, dụng cụ xác định độ ẩm đất, theo quy định TCVN 4196:2012 - Bình giữ ẩm có nắp đậy kín, - Cân kỹ thuật có độ xác đến 0,1 g Thước cặp khí có độ xác đến 0,01 mm; - Dao vịng lấy mẫu, có dạng trụ trịn, làm thép khơng gỉ, có kích thước theo quy định 4.2, vát sắc mép đầu; - Dao gọt đất, khay đựng đất; - Dụng cụ đầm chặt để chế bị mẫu thí nghiệm đất bị phá hoại kết cấu, với khn mẫu (cối) có kích thước kích thước tương ứng dao vịng lấy mẫu (xem Hình C.1 Phụ lục C); - Nước cất nước khử khống 5.3 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 5.3.1 Rửa bình thủy tinh, đổ nước cất nước khử khoáng vào khoảng 50cm chiều cao; Rửa phao quang treo, từ từ thả phao quang treo vào bình chứa nước Quan sát, kiểm tra, phải đảm bảo phao khơng bị rị thủng, thẳng đứng nước, ngắn nước cán phao ngang với vạch khắc số 100; không đảm bảo yêu cầu phải xử lý hiệu chuẩn lại phao 5.3.2 Rửa dao vòng lấy mẫu, lau khơ, cân khối lượng dao vịng (m0) xác đến 0,1 g; đo chiều cao đường kính dao vịng xác đến 0,1 mm, tính tốn dung tích dao vịng (V 0) xác đến 0,1 cm3; Sau đó, bơi trơn mặt dao vòng mỡ dầu luyn 5.3.3 Lau phận dụng cụ chế bị mẫu, đo chiều cao đường kính khn mẫu xác đến 0,1 mm, tính tốn dung tích khn mẫu (V 0) xác đến 0,1 cm3 5.4 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 5.4.1 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm từ mẫu đất nguyên trạng - Ghi số hiệu mẫu đất số hiệu dao vịng lấy mẫu thí nghiệm vào sổ thí nghiệm; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn - Cẩn thận bóc lớp bọc hộp bọc mẫu, lấy mẫu đất nguyên trạng; - Cắt bỏ khoảng từ mm đến mm đất đầu mẫu, đặt thẳng đứng mẫu đất cho đầu lại lên trên; - Đặt thẳng đứng dao vòng lấy mẫu lên trung tâm bề mặt mẫu đất (cho đầu dao vịng vát sắc mép ngồi xuống dưới) Một tay giữ dao vòng, tay dùng dao gọt vát dần đất xung quanh bên ngồi thành dao vịng (khơng gọt lõm đất vào phía dao vịng); ấn dao vòng ngập vào đất đợt một, khoảng từ mm đến mm, tùy theo đất cứng hay mềm Cứ tiếp tục trụ đất nhô cao bề mặt dao vòng khoảng mm, gọt đất thừa mép dao vòng dùng dao lưỡi thẳng để gạt phẳng mặt đất dao vòng cho sát ngang với miệng dao vòng; - Cắt đất đầu dao vòng lấy mẫu, tách dao vòng chứa mẫu khỏi mẫu đất, dùng dao gọt dao lưỡi thẳng để gạt phẳng mặt đất dao vòng cho sát ngang với bề mặt dao vòng; - Lau mặt ngồi xung quanh dao vịng, cân khối lượng dao vịng đất (m1) xác đến 0,1g; lấy mẫu đại biểu để xác định độ ẩm đất theo TCVN 4196:2012; - Dùng pittong đẩy mẫu đất khỏi dao vòng (phải nhẹ nhàng cẩn thận, đảm bảo mẫu đất nguyên vẹn) để làm mẫu thí nghiệm - Đem phần mẫu đất cịn lại đặt vào bình giữ ẩm để sử dụng cho thí nghiệm khác 5.4.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm từ mẫu đất khơng ngun trạng (đất bị phá hoại kết cấu) Lấy phần đại biểu mẫu đất dùng cho chế bị mẫu thí nghiệm, đem phơi khơ gió phịng, dùng chày gỗ chày cao su nghiền rời đất Sàng đất qua sàng lỗ mm, đảm bảo hạt nằm lại sàng hết hạt mịn bám dính Trộn phần đất lọt qua sàng, lấy mẫu xác định độ ẩm khơ gió đất (Wkg) theo TCVN 4196:2012 Sau đó, tính tốn để lấy lượng đất lượng nước cho chế bị mẫu thí nghiệm có độ chặt độ ẩm theo u cầu, tiến hành dẫn phụ lục C tiêu chuẩn 5.5 Các bước tiến hành thí nghiệm 5.5.1 Đặt mẫu thí nghiệm vào trung tâm lưới quang treo phao, cầm cán phao thẳng đứng thả nhẹ nhàng vào bình chứa nước, đồng thời bấm đồng hồ giây theo dõi, ghi chép số liệu theo 5.6.2 5.5.2 Đọc ghi lại số đo mực nước cán phao sau thả phao có mẫu vào nước thời điểm: 0; 15; 30 s (giây), 1; 2; 5; 10; 20; 30 (phút), 1; 2; 3; h (giờ); sau đó, h đọc số đo lần đất chấm dứt tan rã (như quy định 4.3); lần đọc số đo cán phao đồng thời phải ghi chép mơ tả hình thức tan rã đất nêu 3.4 5.5.3 Sau đất chấm dứt tan rã, kết thúc thí nghiệm làm vệ sinh thiết bị 5.6 Tính tốn biểu thị kết 5.6.1 Tập hợp, rà soát số liệu ghi chép thí nghiệm 5.6.2 Tính tốn khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên, γ w (g/cm3), theo cơng thức 1: (1) Trong đó: g1 khối lượng dao vòng đất dao vòng (g), xác định 5.4.1; g0 V0, khối lượng dao vòng (g) dung tích dao vịng (cm 3), xác định 5.3.3 5.6.3 Tính tốn khối lượng thể tích đơn vị đất khô đất, γ c (g/cm3), theo công thức 2: (2) Trong đó: W độ ẩm tự nhiên đất (% khối lượng), xác định 5.4.1; γ w CHÚ THÍCH: Đối với mẫu đất chế bị, độ ẩm khối lượng thể tích đơn vị đất khô theo yêu cầu, thể LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn tính tốn chế bị mẫu thí nghiệm 5.6.4 Tính độ tan rã đất thời gian quan trắc theo công thức 3: DTr = x 100 (3) Trong đó: DTr độ tan rã đất sau thời gian t, % kết cấu đất bị phá hủy; Rt số đọc ngấn nước cán phao sau thời gian t, kể từ thả phao có mẫu đất vào nước, mm; R0 số đọc ngấn nước cán phao thời điểm sau thả phao có mẫu vào nước (t = 0), mm Ghi kết tính tốn hình thức tan rã tương ứng đất vào bảng ghi chép thí nghiệm (xem tham khảo bảng B.1 Phụ lục B) 5.6.5 Vẽ biểu đồ quan hệ độ tan rã DTr thời gian t, với trục tung biểu thị độ tan rã, trục hoành biểu thị thời gian (xem Hình B.1, Phụ lục B); từ biểu đồ, xác định độ tan rã cuối đất thời gian tương ứng 5.7 Báo cáo kết thí nghiệm Báo cáo kết thí nghiệm gồm thơng tin sau: - Tên cơng trình, số hiệu mẫu đất, vị trí độ sâu lấy mẫu; - Phương pháp thí nghiệm áp dụng; - Đặc điểm mẫu đất: Thành phần, cấu trúc, trạng thái, chất lẫn, khối lượng thể tích đơn vị (γ w, γ w) độ ẩm ban đầu đất (W); - Kích thước mẫu thí nghiệm; - Độ tan rã cuối thời gian tan rã tương ứng, hình thức tan rã đất; - Các thơng tin khác có liên quan Phụ lục A (Quy định) Sơ đồ thiết bị thí nghiệm xác định đặc trưng tan rã đất CHÚ DẪN: Phao Lưới đặt mẫu Bình thủy tinh Mẫu đất LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình A.1 - Thiết bị thí nghiệm tan rã kiểu phao đo Phụ lục B Bảng ghi chép thí nghiệm tan rã biểu đồ (Quy định) B.1 Bảng ghi chép thí nghiệm tan rã - Cơng trình: - Số hiệu hố thăm dò: Số hiệu mẫu trường: - Độ sâu lấy mẫu: Số hiệu mẫu phòng TN: - Kích thước mẫu: Độ ẩm: - Khối lượng thể tích: - Điều kiện mẫu thí nghiệm (nguyên trạng/ chế bị): - Mô tả mẫu: (mô tả đặc điểm, kết cấu, trạng thái, màu sắc, thành phần hạt, v.v ) - Ngày, tháng năm thí nghiệm: Bắt đầu: Kết thúc: STT Thời gian kinh qua 0s 15 s 30 s min 10 20 30 10 1h 11 2h 12 3h 13 4h 14 7h 15 10 h Số đọc cán phao Rt (mm) Độ tan rã DTr (%) Mơ tả hình thức tan rã ……… ……… Hình B.1 - Biểu đồ quan hệ độ tan rã đất DTr thời gian t LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Phụ lục C (Quy định) Phương pháp chế bị mẫu thí nghiệm từ đất khơng ngun trạng C.1 Thiết bị, dụng cụ - Một cao su có chiều dày khoảng từ mm đến 10 mm, diện tích từ m2 đến 1,5 m2; - Chày gỗ, cối sứ đồng chày bọc cao su; - Sàng (rây) có lỗ cỡ mm mm; - Các loại cân kỹ thuật có độ xác đến 0,1; g; - Cối chế bị mẫu, gồm phận: Đế; Khuôn; Vòng chụp mẫu; Đe đầm; Cần dẫn hướng; Quả tạ (xem Hình C.1); - Thiết bị dụng cụ xác định độ ẩm đất, quy định TCVN 4196:2012; - Nước cất nước khử khống; - Bình giữ ẩm có nắp đậy kín; - Bình phun nước; - Dao trộn, dao lưỡi thẳng, khay bát đựng đất C.2 Các bước tiến hành C.2.1 Chuẩn bị đất C.2.1.1 Đem phần đất mẫu không nguyên trạng (mẫu phá hủy kết cấu) rải lên cao su sạch, dùng chày gỗ để đập nhẹ, lăn nghiền làm vụn rời đất (chú ý không đập, nghiền vỡ hạt đất) cho đất vào cối dùng chày đầu bọc cao su để nghiền rời đất Nếu đất ẩm, dẻo đem phơi khơ gió phịng sấy từ h đến h tủ sấy nhiệt độ từ 40 oC đến 50oC (tuyệt đối không phơi đất trời nắng nóng sấy khơ đất q mức quy định); sau đó, tiến hành làm phân tán đất C.2.1.2 Sàng đất làm phân tán qua sàng mm, đảm bảo sau sàng khơng cịn hạt bụi, hạt sét bám dính vào hạt sỏi sạn nằm lại sàng; C.2.1.3 Lấy phần đất sàng đất lọt sàng đựng vào khay chứa riêng: - Sấy khô phần đất nằm sàng, cân khối lượng xác đến g (để tính tốn hàm lượng nó, cần); - Cân khối lượng phần đất lọt sàng, xác đến g, trộn đều, lấy mẫu đại biểu để xác định độ ẩm khơ gió đất, theo TCVN 4196:2012; phần đất cịn lại đựng vào thùng có nắp đậy kín, dùng để chế bị mẫu thí nghiệm C.2.2 Tính tốn chế bị mẫu C.2.2.1 Tính khối lượng đất khơ gió cần lấy để chế bị mẫu thí nghiệm có khối lượng thể tích đơn vị đất khơ u cầu, theo cơng thức C1: mđ.kg = γ c.γ c x V x (1+0,01Wkg) (C.1) Trong đó: mđ.kg khối lượng đất khơ gió cần có để chế bị mẫu thí nghiệm, g; γ c.γ c khối lượng thể tích đơn vị đất khô yêu cầu mẫu chế bị, g/cm3; V thể tích khn chế bị, cm3; Wkg độ ẩm khơ gió đất, % khối lượng C.2.2.2 Tính lượng nước cần thêm vào đất để chế bị mẫu thí nghiệm có độ ẩm u cầu, theo cơng thức C2: mn = 0.01 x (Wγ c - Wkg) x γ c.γ c x V (C.2) Trong mn lượng nước cần thêm vào mẫu đất khơ gió, g; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Wγ c độ ẩm yêu cầu đất chế bị, % khối lượng; Các ký hiệu khác C.2.3 Chế bị mẫu C.2.3.1 Trộn lại thật phần đất lọt sàng mm chuẩn bị, cân lấy khối lượng mdw xác đến 0,1 g cho vào bát đựng Lấy lượng (m n) nước cất nước khử khoáng, tưới phun vào mẫu đất bát, trộn đất đặt vào bình giữ ẩm đậy kín nắp bình để ủ ẩm qua đêm sau đem chế bị mẫu (với đất chứa nhiều hạt thơ rút ngắn thời gian ủ ẩm, khoảng từ h đến h) C.2.3.2 Lắp ráp khuôn chế bị: Lau phận cối chế bị mẫu, dùng mỡ bôi trơn mặt khuôn mẫu, lắp ráp cố định khuôn mẫu với đế ống chụp, sau đặt thiết bị lên cứng phẳng; C.2.3.3 Lấy mẫu đất ủ ẩm bình giữ ẩm, trộn đều, cho vào khn mẫu san bề mặt; sau đặt nén vào cắm cần dẫn hướng, dùng tạ để đầm bề mặt nén ngang với ống chụp, để mẫu đất đầy đặn khuôn mẫu; C.2.3.4 Nhấc tạ cần dẫn hướng ra, tháo ống chụp, cẩn thận lấy khuôn chứa mẫu dùng pit tông để đẩy mẫu khỏi khn; cẩn thận đặt mẫu đất vào hộp có nắp đậy, để bảo vệ mẫu, thời gian chờ tiến hành thí nghiệm CHÚ THÍCH: Việc chế bị mẫu thí nghiệm phải đảm bảo đất có độ ẩm độ chặt đồng đều, sai số cho phép khối lượng thể tích đơn vị đất khơ khơng q 0,01g/cm3 độ ẩm không 1% so với yêu cầu Khn chế bị mẫu có kích thước phù hợp với đất thí nghiệm, theo quy định điều Nên chế bị dư mẫu để dự phịng cần thí nghiệm bổ sung CHÚ DẪN Đế Khuôn mẫu h - chiều cao D - đường kính Ống chụp Tấm nén Cần dẫn hướng Quả tạ Bu lơng Hình C.1 - Sơ họa cối chế bị mẫu đất MỤC LỤC Lời nói đầu TCVN 8718:2012 Đất xây dựng cơng trình Thủy lợi - Phương pháp xác định đặc trưng tan rã đất phịng thí nghiệm Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Quy định chung Phương pháp thí nghiệm - Phương pháp phao đo (phương pháp chuẩn) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê 5.1 Nguyên tắc 5.2 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm 5.3 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 5.4 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 5.5 Các bước tiến hành thí nghiệm 5.6 Tính tốn biểu thị kết 5.7 Báo cáo kết thí nghiệm Phụ lục A Phụ lục B Phụ lục C LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 www.luatminhkhue.vn