Đang tải... (xem toàn văn)
chng 1 c¬ häc ®Êt Ch¬ng 1 b¶n chÊt vµ tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt chương 1 các tính chất vật lý của đất Bài 1 điều kiện lịch sử tự nhiên của Sự hình thành đất I Sự hình thành đất 1 Nguồn gốc và cách thức hình thành đất Khái niệm Đất tự nhiên được tạo nên do kết quả phong hoá vật lý và hoá học của đá gốc Trong quá trình hình thành và trong những điều kiện tồn tại tiếp theo, tuỳ thuộc điều kiện bên ngoài mà các tính chất của đất được hình thành Trong thời gian tồn tại lâu dài của đất, điều kiện tự.
cơ học đất Chơng : chất tính chÊt vËt lý cđa ®Êt chương tính chất vật lý đất Bài điều kiện lịch sử tự nhiên Sự hình thành đất I Sự hình thành đất Nguồn gốc cách thức hình thành đất - Khái niệm: Đất tự nhiên tạo nên kết phong hoá vật lý hoá học đá gốc Trong trình hình thành điều kiện tồn tiếp theo, tuỳ thuộc điều kiện bên ngồi mà tính chất đất hình thành Trong thời gian tồn lâu dài đất, điều kiện tự nhiên có nhiều lần thay đổi: tái trầm tích nhiều lần, làm chặt tác dụng trọng lượng trầm tích phủ trên, giảm nén trầm tích bị xói mịn; đơi ngập nước tháo khơ có tượng nâng kiến tạo v.v… Một số loại đất bị sức ép lớp băng dày lục địa, bị chuyển dời băng, nước dịng khơng khí v.v tất tạo nên điều kiện hình thành đất tự nhiên, chúng quuyết định đặc điểm tính chất vật lý loại đất - Quá trình đá cứng biến đổi thành đất diễn mặt đất hay gần mặt đất chịu ảnh hưởng yếu tố sau đây: (1) Bản chất thành phần đá gốc (2) Điều kiện khí hậu, đặc biệt nhiệt độ độ ẩm (3) Điều kiện địa hình điều kiện chung vùng đất, chẳng hạn mức độ phủ kín hay xuất lộ, mật độ loại thực vật… (4) Khoảng thời gian liên quan với điều kiện đặc biệt chiếm ưu (5) Sự can thiệp yếu tố khác bão, tai biến lớn, động đất, hoạt động người… (6) Cách thức điều kiện vận chuyển Các tác nhân phong hoá * Khái niệm phong hoá: thuật ngữ chung để số trình tự nhiên mặt đất, hoạt động riêng lẻ hay phối hợp yếu tố gió, mưa, đóng băng, thay đổi nhiệt độ trọng lực, hay tác động q trình hố học, v.v… a) Phong hố vật lý: diễn mạnh mẽ phụ thuộc vào khí hậu mức độ thay đổi lớn nhiệt độ Quá trình đóng băng tan băng làm rộng thêm vết nứt Quá trình thay đổi nhiệt độ lớn, ngày đêm, khu vực hoang mạc làm đất đá nở ra, co lại liên tục, tạo nứt tách phân rã - (292) Nước khoảng rỗng đá, nở thể tích đóng băng làm nứt vỡ đá Vụn đá sinh cách sắc có góc cạnh học đất Chơng : chất tÝnh chÊt vËt lý cđa ®Êt - Hoạt động gió có tác dụng ngược lại, hạt thường trịn cạnh bị cọ mòn Đặc điểm: đá bị nát vụn nhiều mảnh có kích thước khác có góc cạnh, thường có kích thước to khống vật mang thành phần đá mẹ gọi khoáng vật nguyên sinh b) Phong hoá hoá học: tác động hợp chất nguyên tố hố học có khơng khí nước lên hợp chất khoáng vật tạo đá dẫn đến khống vật bị thay đổi làm hồ tan vật liệu đá Sự biến đổi khoáng vật bị tác động chủ yếu q trình ơxi hố, q trình thuỷ hố q trình cácbonát hố Dung dịch hồ tan nước chứa axit bazơ Kết từ khối đá cứng với khoáng vật thành tạo, biến đổi vật chất ban đầu thành vật chất khác mềm yếu Phong hoá hoá học gây biến đổi hoàn toàn, thành phần vật liệu cấu tạo kiến trúc hình thành ban đầu Sản phẩm cuối tạo đất tàn tích Đặc điểm: sản phẩm sau q trình phong hố hố học có tính chất khác hẳn đá gốc, gọi khống vật thứ sinh Kích thước hạt thường nhỏ nhỏ, có tính chất đồng so với phong hoá vật lý c) Phong hoá sinh vật: trình phá hoại tầng lớp đá tác động cỏ, động vật người đóng vai trị quan trọng vào q trình tách vỡ, phân huỷ, chuyển hố đất đá Quá trình diễn mạnh mẽ chuyển hoá đất đá ban đầu thành đất Đặc điểm: sản phẩm phong hố mang tính chất trung gian hai loại II q trình trầm tích loại đất trầm tích Khái niệm: q trình sản phẩm phong hố tác dụng dịng nước, băng trơi, gió hạt đất đá bị nơi khác Tuỳ kích thước hạt to, nhỏ mà trình di chuyển chúng lắng đọng rơi xuống tạo thành tầng lớp đất khác 3/4 lục địa bao phủ lớp trầm tích Đất tàn tích: Đất khơng bị di rời giữ nguyên đá gốc Loại đất thành tạo nơi q trình phong hố hố học ưu phong hoá vật lý, vùng địa hình phẳng nhiệt đới… Đất sườn tích: sản phẩm phong hố vận chuyển tới lưng chừng dốc (do trọng lượng thân), có tính chất không đồng không ổn định, dễ bị sạt lở vào mùa mưa Trầm tích thung lũng: có bề dày lớn, có tính phân lớp chiều dày lớp thay đổi nhanh không đồng Khi xây dựng cơng trình ý đến vấn đề lún lún khơng ổn định cơng trình Trầm tích châu thổ: hình thành lưu vực sơng, có tính phân lớp có chiều dày lớn, thường có độ rỗng lớn Lượng bùn cát vận chuyển sông, suối phụ thuộc nhiều vào vận tốc dòng chảy thượng lưu vận tốc cao vận chuyển hịn đá lớn Tuy nhiờn (292) học đất Chơng : chất tính chất vật lý đất sụng chảy xuôi biển, vận tốc giảm dần trầm đọng diễn sau: vùng trung lưu: hạt cuội đến cát thô hạt trung cuối vùng châu thổ hay cửa sơng cát mịn bụi Trong q trình vận chuyển hạt bị mài mòn đụng trạm với đáy sơng với hạt khác hạt có hình dạng trịn hay gần trịn Trầm tích biển: hình thành dịng nước biển cửa sơng Thường có lẫn xác động thực vật hạt tròn trĩnh bị mài mịn mạnh, có chiều dày lớn độ rỗng lớn Trầm tích gió: hình thành gió hình thành nên cồn cát, có tính đồng nhất, xốp tính chịu nén mạnh… Hình 1-1 : Q trình trầm tích vận chuyển dịng nước III thuật ngữ đất xây dựng Đất xây dựng: loại đất đá, vốn hệ nhiều thành phần, mà ta tiến hành xây dựng hay bên dùng để xây dựng Đất hữu cơ: Đó hỗn hợp hạt khoáng vật vật chất hữu cơ, chủ yếu có nguồn gốc thực vật, giai đoạn phân huỷ khác Nhiều loại đất hữu có nguồn gốc hồ, vũng vịnh, cửa sơng, cửa biển, hồ chứa nước…đất sờ trơn, có mầu sẫm có mùi dễ cảm nhận Than bùn: tạo vật chất hữu cơ, xốp, nén lún mạnh có khả đốt cháy cao Than bùn có hệ số độ rỗng, độ ẩm lớn, khả nén lún mạnh đơi có tính axít Đất tàn tích: tàn dư đá bị phong hố chưa bị di chuyển Thường cát hay cuội, hàm lượng xít cao q trình rửa đất xảy ra, đất laterit, đất sét làm đồ sứ (292) học đất Chơng : chất tính chất vật lý đất t bi (aluvi): vật liệu cát, cuội,… trầm đọng từ sông suối Đặc trưng tuyển lựa (cỡ hạn) tốt thường hình thành tầng khơng liên tục bất thường Đất dính: đất chứa hạt sét hay bụi vừa đủ để tạo rõ tính dính dẻo Đất khơng dính: đất, cát, cuội, bao gồm hạt tròn hay góc cạnh (khơng có dạng tấm), khơng biểu tính dẻo hay tính dính Đất trầm tích mới: trầm tích mặt cịn mới, chưa cố kết đất bồi, đất sét chứa đá tảng nguồn gốc sơng băng, cát gió, hồng thổ… Bài Cấu trúc đất Thành phần chủ yếu đất hạt đất tạo thành trình phong hoá, gồm ba pha: rắn (hạt đất), lỏng (nước lỗ rỗng hạt đất), khí (tồn lỗ rỗng khơng có nước) I pha rắn (hạt đất) Khái niệm Hạt đất thành phần chịu lực đất hay gọi khung cốt đất, gồm nhiều kích cỡ khác Khi gọi tên đất vào tỷ lệ loại hạt chiếm đa số đất Tên gọi hạt đất: (1) Theo TCN 22 TCN-1979 Tên hạt đất (292) Kích thước (mm) (2) Theo TCVN 5747-1993 Tên hạt đất Kớch thc (mm) học đất Chơng : chất tính chất vật lý đất ỏ tng > 200 Đá tảng > 300 Hạt cuội 200 – 10 Cuội dăm 300 – 150 Hạt sỏi 10 – Sỏi sạn 150 – Hạt cát – 0.1 Hạt cát – 0.06 Hạt bụi 0.1 – 0.005 Hạt bụi 0.06 – 0.002 Hạt sét < 0.005 Hạt sét < 0.002 ( 3) Theo “ Tiêu chuẩn kỹ thuật cơng trình Nhật Bản” – 1990 1 Hạt keo 5 Hạt sét 74 Hạt bụi 0.42mm Cát nhỏ Cát to 20 Sỏi nhỏ Sỏi trung bình Cát 75 300 Sỏi to Cuội Đá tảng Sỏi Vật liệu đất Vật liệu đá (4) Theo Tiêu chuẩn Anh (BS) Mịn Thô Sét Bụi Keo mịn Cát trung thô mịn 20 60 Cuội sỏi trung 200 thô mịn 600 (292) Đá thô đá cuội 20 (5) Theo AASHTO – Mỹ (xem phân loại đất xây dựng ) (1) Chỉ số độ tròn - Ktr trung m Các số đặc trưng Rất thơ 200 60 mm đá tảng c¬ học đất Chơng : chất tính chất vËt lý cđa ®Êt r2 r K tr R (12-1) n R r1 Trong đó: r : bán kính góc R : bán kính vịng trịn nội tiếp lớn n : số góc hạt Hình 1-2 : Chỉ số độ trịn (2) Chỉ số hình cầu - Kc Kc Dd Dc (12-2) De Trong đó: Dd : đk hình trịn có diện tích diện tích hình chiếu hạt nằm mặt phẳng Dc : đk vòng tròn ngoại tiếp nhỏ Hình 1-3 : Chỉ số hình cầu Chỉ số Ktr Kc lớn chứng tỏ hạt trịn nhẵn gần dạng hình cầu Các hạt đất có kích thước lớn thường có dạng gần giống hình cầu, hạt nhỏ hạt sét, hạt keo lại có dạng vẩy dạng hình kim, dạng mỏng Thành phần khoáng vật hạt đất - Khoáng vật hợp thành hạt đất chia làm loại: khoáng vật nguyên sinh, khoáng vật thứ sinh vật chất hố học hữu Các hạt kích thước lớn thành phần khoáng vật giống với đá gốc gọi khống vật ngun sinh Các hạt có kích thước nhỏ thành phần khống vật bị biến chất gọi khoáng vật thứ sinh - Khoáng vật thứ sinh chia làm loại: (1) Loại khơng hồ tan nước gồm: kaolinit, ilit, montmorilonit (2) Loại hoà tan nước gồm: can xít, mica trắng, thạch cao muối mỏ - Đất gồm hạt kích thước lớn thành phần khống vật khơng ảnh hưởng nhiều đến tính chất đất, đất gồm hạt nhỏ (< 0.005mm – cỡ hạt sét) thành phần khống vật lại ảnh hưởng lớn đến tính chất vật lý học đất Các tính chất quan trọng khống vật sét a) T din tớch b mt (292) học đất - Chơng : chất tính chất vật lý cđa ®Êt KN: Tỷ diện tích bề mặt tỷ số diện tích bề mặt đơn vị khối lượng (g/cm 3) Khi đất gồm nhiều hạt nhỏ tỷ diện tích bề mặt lớn, điều dẫn đến tượng hoạt động mặt ngồi hạt lớn, liên kết hạt mạnh Bảng 1-1: Kích cỡ hạt đất Kích thước (mm) Tỷ diện (m2/gam) Bụi 5.10-3 1.10-1 1~2 Kaolinit 1.10-4 1.10-3 10 Ilit 5.10-3 5.10-4 80 Montmorilonit 5.10-6 1.10-5 800 Tên hạt Betonite < 5.10-6 1300 b) Diện tích hấp phụ bề mặt Các ion O2- (OH)- hình thành bề mặt khống vật sét, nên bề mặt mang điện âm Vì phân tử nước lưỡng cực, đầu mang điện âm, đầu mang điện dương, lớp phân tử nước giữ bề mặt khoáng vật liên kết hyđro (H 3O)+ Sát bề mặt khoáng vật, phân tử nước giữ lại dạng lớp dính (hấp phụ), xa bề mặt, liên kết yếu nước trở nên lỏng c) Khả trao đổi Tổng diện tích âm khống vật sét trung hồ nhiều cách: phần cation nội bộ, phần liên kết hyđro nước hấp phụ phần cation lớp hấp phụ Sự cân điện tích âm bề mặt khơng nội thoả mãn gọi khả trao đổi khoáng vật d) Sự kết phân tán Lực kết hợp hai hạt kéo chúng lại gần nhau, thể huyền phù nước, chịu ảnh hưởng nhóm lực: - Lực hấp dẫn hạt lực Van der Waal hay lực liên kết thứ cấp Lực hấp dẫn Van der Waal tăng lên hạt xích lại gần Trong đất, chỗ mà lớp hấp phụ dày, khả đẩy lớn hạt dạng tự hay phân tán - Lực đẩy chất mang điện âm bề mặt hạt lớp hấp phụ Khi lớp hấp phụ đủ mỏng để lực hút chiếm ưu thế, xảy tiếp xúc cạnh với cạnh hình thành nên nhóm hạt; Trong huyền phù, nhóm hạt lắng chìm với nhau, q trình kết bơng đất có tượng gọi đất kết e) Trương nở co ngút (292) học đất Chơng : chất tính chất vật lý đất Lc tng tác hạt lớp hấp phụ đạt cân trao đổi áp lực bao quanh điều kiện nhiệt độ phân tử nước chuyển động vào hay khỏi lớp hấp phụ Bất kỳ thay đổi điều kiện bao quanh độ ẩm biến đổi theo Nếu thêm nước vào, áp lực trương nở tác động làm tăng thể tích Co ngót xảy lớp hấp phụ bị ép, nước thoát nước bốc làm giảm độ ẩm Khả trương nở sét montmorilonit cao, đất kaolinit nhạy cảm Trong khối đất co ngót tự biểu loại vết nứt dạng hình nhiều góc mặt đất lan xuống phía f) Tính dẻo tính dính - Tính dẻo: khả tạo trì hình dạng ép hay nặn Tính chất định kích thước chất hạt khống sét lớp hấp phụ Tính dẻo cao đất có tỷ diện tích bề mặt lớn - Tính dính: độ sệt hỗn hợp sét/nước thay đổi rõ rệt theo độ ẩm Khi độ ẩm thấp, nước chủ yếu lớp hấp phụ, thể hạt sét lực hấp dẫn mạnh Tác động dính kết hay tạo dạng ứng suất trong, gọi tính dính Khi độ ẩm tăng hiệu hút ẩm tính dính giảm II nước đất: Nước tồn đất nhiều dạng khác Mỗi loại có ảnh hưởng định đến tính chất khác đất Thường phân dạng sau: - Nước khoáng vật hạt đất - Nước kết hợp với mặt hạt đất: N í c hót b¸m N í c kết hợ p mạnh N c kết hợ p yÕu H¹t sÐt * Nước màng mỏng: Nước kết hợp mạnh Nước kết hợp yếu - Nước tự do: * Nước mao dẫn * Nước trọng lực Lùc đ iện phâ n tử * Nc hỳt bỏm Khoảng c¸ch Hình 1-4 : Biểu đồ phân bố tương tác lực điện phân tử Nước khoáng vật hạt đất - Là loại nước nằm tinh thể khoáng vật hạt đất, tồn dạng phân tử H 2O, dạng ion H+ OH- Loại nước tách biện pháp học, liên kết chặt chẽ với phần tử ion khác Muốn tách khỏi tinh thể khống vật sấy nhiệt độ 100o n 300o (292) học đất - Chơng : chất tính chất vật lý ®Êt Loại ảnh hưởng đến tính chất xây dựng đất Nước kết hợp mặt Tuỳ vào khoảng cách đền mặt hạt tác dụng lực tĩnh điện, nước chia thành loại sau: (a) Nước hút bám - Các phân tử nước nằm sát mặt hạt đất có liên kết chặt chẽ với hạt Khi đất có nước hút bám trạng thái khơ, khơng thể hồ tan loại muối, tỷ trọng khoảng 1.5, không dẫn nhiệt, không kết tinh - Lượng chứa nước hút bám đất: cát 0.5%, sét pha - 7%, sét 10 - 20% (b) Nước màng mỏng - Nước màng mỏng nằm lớp nước hút bám Đây lớp nước gồm phần tử nước bị tác dụng lực tĩnh điện mặt hạt đất, bị hút chặt vào mặt hạt đất - Lực điện phân tử gần mặt hạt đất lớn, xa mặt hạt nhỏ giảm nhanh, xa mặt hạt bố trí phân tử lộn xộn - Lớp nước màng mỏng phân thành: * Nước kết hợp mạnh: bám tương đối vào mặt hạt Khi đất chứa nước hút bám kết hợp mạnh ta gọi lượng nước phân tử Nước kết hợp mạnh khơng truyền áp lực thuỷ tĩnh hồ tan muối Khi đất có nước kết hợp mạnh trạng thái nửa rắn, chưa thể tính dẻo * Nước kết hợp yếu: lớp nước bao bọc bên nước kết hợp mạnh tính chất khơng khác nhiều so với nước thường Khi đất có chứa nước kết hợp yếu, kết cấu tự nhiên bị phá hoại thường đất trạng thái dẻo Nếu đất có kết cấu tự nhiên đất khơng thể tính dẻo Nước tự Nước tự phạm vi lực hút điện phân tử (a) Nước trọng lực Là nước tự nhiên nằm lỗ rỗng hạt đất, di chuyển từ nơi sang nơi khác tác dụng trọng lực (b) Nước mao dẫn - Là nước dâng lên theo đường lỗ rỗng nhỏ hạt đất Nó dâng cao hàng chục mét từ mực nước ngầm Do tượng mao dẫn, nước dâng cao làm thay đổi tính chất chịu lực lớp đất phía - Nước mao dẫn làm tăng độ ẩm đất, giảm sức chịu tải ảnh hưởng xấu đến vật liệu làm móng nước mang hố chất ăn mũn 10 (292) học đất - Chơng : chất tính chất vật lý đất Nguyờn nhân sinh tượng mao dẫn lực căng mặt ngồi nước, chiều cao mao dẫn tính theo cơng thức sau: 1 Lực căng mặt ngoài: q r1 r q 2 Chiều cao mao dẫn: hk n r n 2 r (12-3a) (12-3b) Trong đó: q: lực căng mặt ngồi chất lỏng : hệ số tỷ lệ (với nước =0.00075 MN/m) r1, r2: bán kính cong theo hai phương vng góc với màng nước hk: chiều cao cột nước mao dẫn n: trọng lượng riêng nước III KHí đất Khí ln có đất với số lượng khác tồn dạng sau: (a) Khí kín: lỗ rỗng đất bao quanh màng nước liên kết, có ảnh hưởng rõ rệt đến tính biến dạng đất, tạo nên tính nén nước lỗ rỗng làm tăng tính đàn hồi đất (b) Khí tự do: thơng với khí quyển, khơng có ý nghĩa đặc biệt học đất, thực tế khơng tham gia vào phân bố ứng suất hạt đất (c) Khí hồ tan nước lỗ rỗng III kết cấu liên kết kiến trúc đất Kết cấu đất * Kết cấu đất: xếp hạt với nhau, ảnh hưởng nhiều tới tính chất vật lý, học chúng Kết cấu đất phụ thuộc vào trình hình thành tồn lâu dài nên đa dạng, gồm: (a) Kết cấu hạt đơn: Là hạt xếp cạnh nhau, chúng khơng có liên kết Trong q trình trầm tích, hạt có trọng lượng thân lớn lực tương tác chúng với rơi xuống hạt tựa lên hạt Các loại đất bao gồm loại hạt lớn từ hạt bụi trở lên, phân thành loại: * Kết cấu xốp: xếp hạt cách rời rạc, thường có lỗ rỗng lớn Loại đất có cường độ yếu v tớnh nộn lỳn mnh 11 (292) học đất Chơng : chất tính chất vật lý cđa ®Êt Z %(d d t ) - (15-4) Thành phần hạt có đường kính d> dt là: Z %(d d t ) - dt V 100% m ( dt ).V 100% m (15-5) Thành phần hạt có đường kính d>0.06mm là: Z %(d 0.06mm) m1 100% m (15-6) Trong đó: V : thể tích ống hay dung dịchộ nhớt dung dịch do : tỷ trọng ban đầu, đo sau quấy II đường cong cấp phối ứng dụng Xây dựng đường cong cấp phối * Từ kết thí nghiệm phân tích thành phần hạt vẽ biểu đồ quan hệ trục % cộng dồn nhóm hạt trục đường kính hạt (hoặc log(d) đường kính hạt bé) Đồ thị gọi Đường cong cấp phối * Đồ thị đường cong cấp phối: Các ứng dụng đường cong cấp phối (1) Lựa chn loi t xõy dng: 30 (292) học đất - Chơng : chất tính chất vật lý cđa ®Êt Để đánh giá tính chất xây dựng đất, người ta dựa vào Hệ số không đồng Hệ số cấp phối, xác định từ đường cong cấp phối * Hệ số không đồng đều: Cu * Hệ số cấp phối: D60 D10 (15-7) Cg ( D30 ) D60 xD10 (15-8) Trong đó: D60, D30, D10 : đường kính có hiệu tương ứng với chiếm 60%, 30% 10% thành phần lượng hạt Khi Cu < biểu thị cỡ hạt đồng Cu > đất có cấp phối tốt Đất có cấp phối tốt có đường cong thành phần hạt chủ yếu ngang thoải hay lóm chút ít; cho giá trị C g = 0.5 2.0 (2) Phân loại đất xây dựng: (Tham khảo phân loại đất xây dựng:) (3) Đánh giá tính thấm đất: - Theo Hazen đề nghị, tính thấm tính theo cơng thức sau: K = Ck (D10)2 Trong đó: Bài (15-9) Ck – hệ số thay đổi từ 0.01 đến 0.015 phân loại đất xây dựng i phân loại mô tả đất đá xây dựng Đất xây dựng mục đích phân loại đất Với mục đích xây dựng, đất xem loại vật liệu thành tạo tổ hợp loại hạt, có nguồn gốc địa chất khác nhau, chúng khai đào thủ cơng thiết bị giới nhẹ mà không cần nổ mìn Với mục đích sử dụng có nhiều loại vật liệu đất mà theo quan niệm địa chất cho đá (ví dụ đá phong đá cấp độ cao) Trong thực tế khó phân biệt, đá phong hoá trở thành đất đất bị nén chặt gắn kết thành đá, nên giới hạn phân chia tương đối Với đất tuý, cần phân biệt hai loại bản: đất trầm tích có vận chuyển đất tàn tích chỗ 31 (292) c¬ học đất Chơng : chất tính chất vËt lý cđa ®Êt Mục đích phần lớn hệ thống phân loại đất định lượng tương đối tính chất loại đất phục vụ xây dựng, thông qua phương pháp khảo sát, mơ tả thí nghiệm đơn giản Hệ phân loại thường sử dụng kết hợp phương pháp thiết kế kinh nghiệm tạo phương thức để giúp cho kỹ sư tiếp nhận kinh nghiệm thực tiễn tích luỹ từ nhiều chuyên gia thơng thạo, thay kinh nghiệm mị mẫm thân Các hệ thống phân loại đất giúp kỹ sư diễn dịch kết loại thí nghiệm tính bền biến dạng phân chia thành loại đất khác phù hợp điều kiện thí nghiệm Có nhiều hệ thống phân loại đất công bố tiêu chuẩn, quy phạm quốc gia tài liệu Địa kỹ thuật Giới thiệu sau hệ phân loại đất thông dụng áp dụng rộng rãi giới Phân loại đất theo nguồn gốc địa chất Theo nguồn gốc địa chất, đất phân loại tổng quát thể bảng 1-8 Bảng 1-8 : Phân loại đất theo nguồn gốc địa chất Phân loại Quá trình hình thành Đất trầm tích Bản chất trầm tích Sản phẩm phong hoá triệt để loại sét, phân loại phụ thuộc nhiều vào q trình phong hố (Eluvial- elQ) Phong hoá hoá học đá gốc với phần tử hạt đá khơng dích chuyển dịch chuyển Trầm tích Sông - Biển Alluvial-Marine (aQ - mQ) Vật liệu vận chuyển trầm tích Do tác động nước vận chuyển Đất có hạt biến đổi từ hạt mịn sét đến hạt thô cuội sỏi tảng hộc Đất có đặc điểm bật tính phân lớp Cuội sỏi trầm tích sơng thường tròn cạnh Vật liệu vận chuyển trầm tích trọng trường Bao gồm đá lăn, tảng lăn, đất trượt, trượt sườn đồi, đất sập v.v với thành phần hạt từ sét đến tảng Vật liệu nhìn chung bất động gọi sườn tích Vật liệu vận chuyển trầm tích băng tuyết Là sản phẩm loại trầm tích băng trơi, tuyết lở kéo theo đất mặt Thành phần biến đổi từ hạt sét đến tảng hịn Phân bố kích cỡ hạt từ thô đến mịn tuỳ theo khoảng cách từ nguồn Phân lớp trầm tích nhìn chung khơng đồng Hạt đặc trưng sắc cạnh Vật liệu vận chuyển trầm tích gió Mức độ đồng hạt cao, khơng phân lớp khó phân biệt Cỡ hạt đặc trưng bụi cát mịn song bề mặt phủ lớp sỏi nhỏ Đất loại loess cấu trúc thứ sinh nứt nẻ, khe hổng lỗ rãnh rễ Thành tạo chỗ trình sinh trưởng phân huỷ thực vật Than bùn sản phẩm thường có mầu tối, cấu trúc sợi vơ định hình, độ nén lún cao Hỗn hợp vật liệu với trầm tích mịn tạo thành sét hữu bụ sét hữu (bùn) Residual Soil Sườn tích Colluvial Sản phẩm phong hoá phần đất chứa nhiều đá phong hoá với mức độ phụ thuộc đá gốc Đất rời thường chặt hơn, chứa nhiều đá độ phong hố theo chiều sâu (Delluvial-dlQ) Băng tích Glacial (glQ) Phong tích (Eolian) (eoQ) Tích tụ hữu (Organic) 32 (292) học đất Tớch t nỳi la (Volcanic) Tớch t bay hi Chơng : chất tính chất vật lý đất Tro bi nỳi lửa trầm tích quanh miệng núi lửa Thành tạo dạng bụi lẫn mảnh đá Hạt có đặc trưng sắc cạnh, dạng túi Phong hố tạo sản phẩm có độ dẻo dính cao, thành sét trương nở Sản phẩm phong hoá bị nén chặt thành loại đá xốp nhẹ Vật liệu trầm đọng bay từ dung dịch chứa lượng muối cao Thành tạo nên loại đất gắn kết đá trầm tích mềm, bao gồm trầm tích can-xi nước biển, lắng đọng: Gypse, Anhydrite, đá muối mỏ Potash Bay tạo thành lớp vỏ bề mặt khu vực khô cạn (Evaporitic) Phân loại đất theo hệ U.S (Unified Classification for Soil) a) Theo quan sát trường Phân loại đất theo hệ U.S., thông qua nhận biết mơ tả đất ngồi trường, tn theo dẫn bảng 1-9 sau: Bảng 1-9: Hệ phân loại đất US - Mô tả nhận biết đất trường Nhóm đất (Soil Group) Đất hạt thơ (Gran-ular Soil) Cuội Tảng (Couble & Boulder) Sạn sỏi đất loại sạn sỏi(Gravel & gravelly Soil) Đất hạt mịn (Fine Soil) Cát đất loại cát (Sands & sandy Soil) Đất hạt mịn có độ dẻo thấp (bụi-bột) 33 (292) Mô tả phân loại (Description & Identification) Phụ nhóm đất (Subgroup) Ký hiệu (Symbol) Đất bao gồm tảng (>200 mm) cuội (75-200mm) Nhận biết qua kiểm tra mắt thường Cuội sỏi lẫn đá tảng Đất với hàm lượng sạn sỏi đáng kể (275mm) Hỗn hợp cát-sạn cấp phối tốt, chứa khơng chứa hạt mịn GW Nhìn chung nhận biết dễ dàng mắt thường Hỗn hợp cát-sạn cấp phối tốt, chứa nhiều hạt mịn GC Có sức kháng vừa cao khơ, chứng tỏ diện sét Khi khơ có sức kháng chứng tỏ khơng chứa hạt sét Sạn sỏi đồng chứa không chứa hạt mịn Hỗn hợp cát-sạn cấp phối kém, chứa nhiều hạt mịn Hỗn hợp cát-sạn với lượng lớn hạt mịn Đất với hàm lượng chủ yếu hạt cát (0.06-2mm) Cát-sạn cát-sạn cấp phối tốt, chứa khơng có hạt mịn Phần lớn hạt phân biệt mắt thường Cát cấp phối tốt, chứa nhiều hạt mịn Cảm thấy sạn nhám vê hai ngón tay Cát đồng chứa khơng hạt mịn Khi khơ có sức kháng chứng tỏ có chứa hạt sét Cát cấp phối kém, chứa khơng hạt mịn Cát với lượng lớn hạt mịn Đất dẻo: vê thành sợi ẩm Không cảm thấy khô nhám Hiện tượng thu nhả nước GU GP GF SW SC U SP SF Bụi (khơng hữu cơ), bột đá, cát mịn lẫn bụi, dẻo ML Bụi lẫn sét(không hữu HC) CL học đất Chơng : chất tính chÊt vËt lý cđa ®Êt Bụi chứa hữu cơ, dẻo OL Sét pha bụi sét pha cát (không HC) Đất hạt mịn, có độ dẻo vừa Có thể vê thành sợi ẩm Không thu nhả nước Co ngót nhiều khơ Sét (khơng HC) dẻo vừa CI Sét hữu cơ, dẻo vừa Đất hạt mịn, có độ dẻo cao OL Đất loại mica diatomit có độ nén lún cao Có thể vê thành sợi ẩm Sờ tay thấy dính nhờn Co ngót đáng kể khô Độ nén lún cao Sét (không HC) với độ nén lún cao Sét hữu có độ nén lún cao Đất hữu dạng sợi, với độ nén lún cao Ghi chú: Màu sắc thường nâu đến xám đen Nén lún cao Dễ phân biệt mắt (*)Hiện tượng thu nhả nước (dilatancy) Là mẫu đất bụi ẩm ướt, lắc nhẹ tay thấy nước chảy ngồi, bóp khẽ nước lại chui trở lại mẫu đất Đây đặc điểm để nhận biết đất loại bại so với sét Cát mịn thể thu nhả nước phân biệt cỡ hạt MI MH CH OH Than bùn loại đất than bùn đầm PI lầy Ký hiệu W=Cấp phối tốt G=Sạn sỏi U=Độ đồng S=Cát P=Cấp phối M=Bụi C=Chứa sét C=Sét F=Chứa hạt mịn O=Hữu (cả sét & bụi) L=ít dẻo dính Pt=Than bùn I=Dẻo dính vừa H=Dẻo dính cao b) Theo thí nghiệm phòng Phân loại đất theo hệ US, sử dụng số thí nghiệm phịng, tn theo dẫn bảng 1-10 sau: Bảng 1-10: Hệ phân loại đất US -Theo thí nghiệm phịng Ký hiệu Đất hạt thô: Hơn nửa lượng mẫu thơ to 0.075mm Nhóm đất Tiêu chí phân loại theo thí nghiệm phịng Lượng hạt cuội & tảng nhiều; cỡ hạt lớn 75mm Sạn sỏi: Hơn nửa hàm lượng hạt thô to ho Cát: Hơn nửa hàm lượng hạt mịn 34 (292) 5% lượng mẫu cỡ hạt nhỏ 0.075mm Nhiều 12% lượng mẫu nhỏ 0.075mm 5% lượng mẫu cỡ hạt nhỏ 0.075mm Nhiều 12% lượng mẫu nhỏ 0.075mm U D60 6 D10 S D30 D10 xD60 - 1 GW Khơng gặp u cầu Chủ yếu có cỡ hạt GU Một cỡ hạt không thiếu GP Nằm đường thẳng A, IP>4 Nằm đường A, IP>7 Bên đường A IP=4-7 D U 60 6 D10 Đúng đường A tuỳ theo đất mà lấy ký hiệu S Không gặp yêu cầu Nằm đường A, IP7 D30 GF GC 1 SW Một cỡ hạt không thiếu SU SP D10 xD60 Bên đường A IP=4-7 Đúng đường A tuỳ theo máy mà lấy ký hiệu SF SC Đất hạt mịn: Hơn nửa lượng mẫu mịn nh hn 0.075mm học đất Chơng : chất tính chất vật lý đất t ht mịn phân loại chuẩn theo giản đồ chảy-dẻo sử dụng kết thí nghiệm Atterberg cho hạt nhỏ 0.042mm Ghi chú: 1) D60 60% kích cỡ-Kích cỡ cực đại 60% lượng mẫu D30 D10 định nghĩa tương tự D10 gọi kích cỡ hữu hiệu 2) U hệ số đồng nhất, IP số dẻo 3) Đường biên phân loại đất-Phân chia hai nhóm kết hợp với ký hiệu đất GW-GC gọi hỗn hợp cát-sạn cấp phối tốt chứa sét 4) Phân loại áp dụng cho vật liệu có kích cỡ hạt sạn, cát, bụi sét Cịn kích cỡ hạt lớn cần phân loại theo bảng IV.2 với tỷ lệ hạt ghi riêng Hệ phân loại đất BS (British Classification for Soil) Phân loại đất theo hệ BS, sử dụng số thí nghiệm phòng tuân theo dẫn bảng 1-11sau: Bảng 1-11: Hệ phân loại đất BS Nhóm Đất Sạn sỏi lẫn bụi sét Phụ nhóm G G-F 35 (292) Phân nhóm LL (%) Sạn sỏi cấp phối tốt GW - - Sạn sỏi cấp phối GP Cấp phối GPu Cấp phối GPg Cấp phối tốt GWM Sạn sỏi lẫn bụi G-M Hạt mịn 0.06m m (%) 0-5 5-15 học đất Chơng : chất tính chất vật lý đất Sn sỏi chứa bụi sét Sạn sỏi: Hơn 50% mẫu cỡ hạt sạn Sạn sỏi lẫn sét Cấp phối GPM Cấp phối tốt GWC Cấp phối GPC G-C Sạn sỏi chứa nhiều bụi sét Sạn lẫn nhiều bụi GM Sạn sỏi lẫn nhiều bụi GF GC Cát lẫn bụi hoắc sét S Cát chứa bụi sét Cát cấp phối tốt GW Cát cấp phối GP Cát lẫn bụi Tương tự GC bên Dẻo thấp GCL 90 - - Cấp phối tốt SPu Cấp phối SPg Cấp phối tốt SWM Cấp phối SPM Cấp phối tốt SWC Cấp phối SPC 5-15 Cát lẫn sét S-C Cát chứa nhiều bụi sét Cát lẫn nhiều bụi SM Cát lẫn nhiều sét SF SC Bụi lẫn sạn sét lẫn sạn Sét bụi lẫn sạn, cát (35-65% hạt min) Bụi lẫn cát, sét lẫn cát 36 (292) 0-5 S-M S-F Cát 50% mẫu cỡ hạt cát 15-35 Bụi lẫn sạn FG MG Sét lẫn sạn Như SC (từ SML đến SME) Dẻo thấp SCL Dẻo vừa SCI Dẻo cao SCH Dẻo cao SCV Dẻo cực cao SCE Như CG (từ MLG đến MEG) Dẻo thấp CLG Dẻo vừa CIG Dẻo cao CHG Dẻo cao CVG Dẻo cực cao CEG CG FS Bụi lẫn cát MS Như CG(từ MLS đến MES) Sét lẫn cát CS Như CG(từ CLS đến CES) 15-35 học đất Chơng : chất tính chÊt vËt lý cđa ®Êt Bụi sét Sét bụi F Bụi M Như C(từ CL đến CE) Sét C Dẻo thấp CL 90 Đất hữu cơ: Thay chữ (O) vào nhóm hữu (organic), ví dụ: MHO=Bụi hữu độ dẻo cao Than bùn: Pt=Than bùn loại đất thành phần chủ yếu thực vật phân huỷ (dạng sợi, bất định hình) Ghi chú: 1) Từ lẫn có nghĩa >50% loại hạt Ví dụ: bụi lẫn sạn nghĩa đất loại bụi chứa >50% sạn 2) Chỉ nên phân loại theo nhóm cách rõ ràng dựa sở kết thí nghiệm phịng, mơ tả nhận biết đất 3) Bụi (đất loại bụi), ký hiệu (M) loại vật liệu nằm đường biên A giản đồ chảydẻo (trong bảng IV.3) Đất mịn loại bao gồm đất loại mica diatomit, đất loại tro bụi núi lửa v.v Trong mô tả dùng từ bụi để loại đất không nên lẫn với hạt có kích cỡ bụi 4) Phân loại đất áp dụng cho cỡ hạt loại sạn sỏi, cát, bụi sét Các hạt thô cấn loại trước phân loại riêng 5) Vật liệu xem cấp phối đồng nhất, có hệ số đồng nhỏ Hệ phân loại đất AASHTO/ASTM (USA) Theo hệ phân loại đất AASHTO/ASTM, đất chia thành nhóm sở phân bố kích cỡ hạt số dẻo Việc đánh giá đất nhóm dựa theo số nhóm, giá trị dựa theo công thức kinh nghiệm Việc phân loại đất theo nhóm thuận tiện cho việc xác định tương đối chất lượng đất; đặc biết sử dụng cho kết cấu đất như; đất đắp đường (embankment), đất đường (subgrade), vật liệu lớp móng (subbase) lớp móng (base) cho cơng trình đường giao thơng Phân loại đất theo số nhóm thành lập sở kết thí nghiệm thể dạng bảng (bảng 1-5 1-6) a) Chỉ số nhóm Chỉ số nhóm tính tốn theo cơng thức kinh nghiệm sau: Chỉ số nhóm=(F-35).[0,2+0,005.(LL-40)]+0,01(F-15).(PI-10) Trong đó: F - phần trăm hạt mịn lọt qua rây 0,075mm (tròn số) LL - giới hạn dẻo 37 (292) học đất Chơng : chất tính chÊt vËt lý cđa ®Êt PI - số dẻo Ghi chú: (1) Khi số nhóm âm tính (2) Chỉ số nhóm liên hệ toàn số Bảng 1-12 : Phân loại đất cho nhóm Phân loại tổng qt Vật liệu rời Vật liệu sét-bụi (35% lọt qua 75m) (hơn 35% lọt qua 75m) Phân loại nhóm A-1 A-3* A-2 A-4 A-5 A-6 A-7 - - - - - - - 0.425mm 50 max 51 - - - - - 0.075mm 25 max 25 max 35 max 36 - - - 40 max 41 40 max 41 max N.P - 10 max 10 max 11 11 Phân tích rây, % lọt: 2.0mm 36 36 36 Hạt lọt qua rây 0.425mm Giới hạn chảy Chỉ số dẻo Đánh giá tổng quát làm đất đường (Subgrade) Tuyệt vời đến tốt Tạm dừng đến Ghi chú: (*) Vị trí A-3 lại nằm trước A-2 cho đánh giá thuận theo q trình, khơng có nghĩa A-3 nằm A-2 b) Cách thức phân loại Với số liệu chuẩn bị ta rà soát từ tráI sang phảI theo bảng IV-5 IV-6 ta xác định nhóm đất cần tìm Nhóm tính từ tráI mà số liệu thí nghiệm tương thích cho they việc phân loại xác Với mục đích phân loại đất, giá trị thí nghiệm cần làm trịn số Chỉ số nhóm xác định cách tổng giá trị thu từ giản đồ, làm tròn số Bảng 1-13: Phân loại đất chi tiết cho nhóm phụ nhóm Vật liệu hạt (35% lọt qua 75m) Phân loại tổng quát Phân loại nhóm A-1a A-1 A-1b A-3 A-2-4 A-2 A-2-5 A-2-6 A-2-7 Vật liệu bui-sét (hơn 35% lọt qua 75m) A-4 A-5 A-6 A-7 A-7-5 A-7-6 Phân loại rây, % lọt 2mm 0.425mm 0.075mm 50 max - 30 max 10 max - - - - - - - - - 50 max 51 - - - - - - - - 36 25 max 10 max 36 41 40 max 41 11 11 35 max 35 max 35 max 35 max 36 36 Hạt lọt 0.425mm Giới hạn chảy Chỉ số dẻo 38 (292) - - max N.P 40 max 41 40 max 41 40 max 10 max 10 max 11 11 10 max 10 max học đất Chơng : chất tính chất vật lý đất (*) Cỏc loại đất thường gặp Đá hạt, sạn sỏi, cát Đánh giá tổng quát làm đất đường (Subgrade) Cát mịn Sạn lẫn bụi, sạn lẫn sét cát Tuyệt vời đến tốt Đất loại bụi Đất loại sét Tạm ding đến Chú ý : (*) PI phụ nhóm A-7-5 (LL-30); PI A-7-6 > (LL-30) c) Phân loại nhóm A-8 Đất chứa lượng hữu cao, than bùn, phân loại vào nhóm A-8 Việc phân loại đất dựa theo nhận biết mô tả mắt thường không phụ thuộc vào thành phần hạt, số dẻo Vật liệu nhóm A-8 sản phẩm phân huỷ thực vật, thành lượng hữu lớn, thường có cấu tạo sợi, màu nâu xám đến xám đen nhận biết thực vật phân huỷ Đất loại khơng thích hợp sử dụng làm đất đắp đất đường d) Mơ tả nhóm đất theo phân loại AASHTO/ASTM Việc phân loại vật liệu thành nhóm khác sử dụng cho hạt lọt qua rây 75 mm Thành phần hạt loại cuội, tảng cần ghi chép riêng dẫn liên quan đến việc sử dụng vật liệu nhóm A-1, A-2 A-3, cho công tác xây dung, cần thông báo hàm lượng cho phép d.1) Vật liệu hạt thơ Nhóm A-1: Là đặc trưng cho loại hốn hợp đá vụn (dăm) sạn sỏi có độ cấp phối tốt, cho loại cát hạt thô đến mịn không dẻo dính dẻo dính Tuy nhiên, nhóm đất tính cho đá vụn, sạn sỏi, cát thơ, xỉ tro núi lửa v.v… khơng có vật liệu dính bám (bụi sét) Phụ nhóm A-1a: Là loại vật liệu chủ yếu đá vụn sỏi sạn, khơng có chất dính bám Phụ nhóm A-1b: Là loại vật liệu chủ yếu cát thơ, có khơng có chất dính bám Nhóm A-3: đặc trưng cho cát biển mịn cát sa mạc khơng có hạt mịn (bụi sét), có lượng hạt bụi khơng dẻo dính Nhóm cịn kể đến hốn hợp trầm tích lịng suối với vật liệu cấp phối kém, loại cát mịn với hàm lượng hatjn chế cát thô sạn Nhóm A-2: Bao gồm dạng khác vật liệu rời nằm giới hạn nhóm nhóm A-1 A-3, vật liệu sét pha bụi nhóm từ A-4 đến A-7 Nó bao gồm vật liệu mịn không lớn 35% có độ dẻo dính q cao, vật liệu có q nhiều hạt mịn nên khơng thể phân vào nhóm A-1 A-3 Phụ nhóm A-2-4 phụ nhóm A-2-5: Bao gồm vật liệu rời khác nhau, thành phần hạt mịn (0.0425mm) có đặc trưng nhóm A-4 A-5 tương ứng Phụ nhóm A-2-6 phụ nhóm A-2-7: Vật liệu tương tự mơ tả phụ nhóm trên, thành phần hạt mịn có đặc trưng nhóm A-6 A-7 tương ứng d.2) Vật liệu bụi sét 39 (292) c¬ häc đất Chơng : chất tính chất vật lý cđa ®Êt Nhóm A-4: Là đặc trưng cho loại đất bụi (bột), khơng dẻo dính dẻo dính thơng thường có lượng phần trăm lớn lọt qua rây 0.075mm Nhóm cịn tính đến hỗn hợp cát mịn lẫn bụi cát lẫn bụi sạn Nhóm A-5: Tương tự mơ tả nhóm A-4, ngoại trừ vật liệu thường Diatoma Mica chúng đàn hồi đặc tính đất có giới hạn chảy cao Nhóm A-6: Là đặc trưng cho đất loại sét, có lượng phần trăm lớn lọt qua rây 0.075mm Nhóm cịn tính đến hỗn hợp đất loại sét với cát sạn mịn Vật liệu nhóm có độ biến đổi thể tích lớn hai trạng thái ẩm ướt khơ Nhóm A-7: Tương tự mơ tả nhóm A-6, ngoại trừ chúng có giới hạn chảy cao, đặc trưng nhóm A-5, chúng đàn hồi thay đổi thể tích trạng thái khơ ướt Phụ nhóm A-7-5: Vật liệu có số dẻo trung bình, liên quan đến giới hạn chảy, có độ đàn hồi cao thay đổi thể tích theo trạng thái Phụ nhóm A-7-6: Vật liệu có số dẻo cao, liên quan đến giới hạn chảy, mức độ thay đổi thể tích cực cao theo trạng thái Nhóm A-8: Bao gồm vật liệu hữu hàm lượng cao Việc phân loại vật liệu dựa sở nhận biết mô tả mắt thường mà không ding tiêu thành phần hạt số dẻo II Phân loại đất theo qui phạm Liên Xơ 22TCN 18-79 Khi xây dựng cơng trình số vị trí cần phải biết loại tính chất Tuy nhiên đất vật chất phức tạp, nguyên nhân hình thành phụ thuộc vào nhiều yếu tố , nên nơi tính chất đất lại khác Mỗi cơng trình lớn địi hỏi phải thăm dị, khảo sát để biết tính chất đất Sau biết tính chất đất cần biết xác định thuộc loại , tính chất xây dựng chúng sao, để có cách xử lý kỹ thuật thích hợp Chính hình thành yêu cầu phân loại đất đặt tên loại để dễ phân biệt Hiện quen dùng cách phân loại đất quy trình Liên Xơ cũ Thí dụ ngành xây dựng cầu đường từ quy trình xây dựng cầu đường sắt , đường CH200-62; ngành xây dựng cơng nghiệp xây dựng dân dụng quy trình SNIP-265-62 Sau Liên Xơ thay đổi, bổ xung nhiều lần Hiện nước ta có quy trình xây dựng cầu cống SNIP 05.03.84 Trong quy trình xây dựng đất đá cần theo Gost 25.100-82 dẫn SNIP2-02.01.83 Dưới cách phân loại theo Gost 25.100-82 Gruntư Klassifikatxia Vỏ trái đất mặt xây dựng chia làm loại lớn đá đất a) Đá phân loại theo độ cứng chịu ép trục, độ mềm hoá nước độ tan rã nước bảng 1-14 Trong bảng 1-14, Rc cường độ chịu ép trục trạng thái bão hoà nước K sảtt hệ số mềm nước tính tỷ số cường độ ép mặt trục trạng thái bão hoà trạng thái khơ ngồi trời 40 (292) c¬ häc đất Chơng : chất tính chất vật lý cđa ®Êt Bảng 1-14 Phân loại đá làm cơng trình xây dựng Loại đá Chỉ tiêu * Theo giới hạn cường độ chịu ép trục trạng thái bão hoà nước Kg/cm2 Mpa Rất cứng Rc > 120 Rc >1200 120 Rc > 50 1200 Rc > 500 Cứng vừa 50 Rc > 15 500 Rc > 150 Cứng 15 Rc > 150 Rc > 50 Rc > 50 Rc > 30 Rc 30 Rc 10 Rc 10 Đá sỏi >2 Sỏi sạn >2 > 25 Cát to > 0,50 > 50 Cát trung > 0,25 > 50 Cát nhỏ > 0,1 > 75 Cát bụi > 0,1 < 75 > 50 Cát: * Ngoài để đánh giá độ chặt loại đất dựa vào hệ số độ rỗng e bảng 116 sau: Bảng 1-16 : Quy định trạng thái chặt đất theo e Loại đất Độ chặt Chặt Chặt vừa Xốp Cát sỏi, cát thô, cát trung e < 0,50 0,55 e 0,70 e > 0,70 Cát nhỏ e < 0,60 0.60 e 0,75 e > 0,75 Cát bột e < 0,60 0,60 e 0,80 e > 0,80 * Đối với loại đất dính quy trình phân loại theo số dẻo Ip Ip = WL - WP Trong đó: WL , WP -Giới hạn chảy giới hạn dẻo đất Kết nghiên cứu thí nghiệm nhiều nhà khoa học cho thấy lượng hạt sét đất có ảnh hưởng nhiều đến giá trị giới hạn chảy giới hạn dẻo Khi lượng hạt sét nhiều giới hạn chảy có giá trị lớn tăng nhanh so với giá trị dẻo Do để phân loại đất dính quy trình dựa số dẻo bảng 1-17: 42 (292) học đất Chơng : chất tÝnh chÊt vËt lý cđa ®Êt Bảng 1-17 : Phân loại đất dính theo số dẻo Tên đất Chỉ số Ip Cát pha Ip Sét pha < Ip 17 Sét Ip > 17 * Trạng thái đất dính gọi tên tuỳ thuộc vào giá trị độ sệt Il bảng 1-18: Bảng 1-18 : Phân loại đất dính theo số độ sệt Il Trạng thái Il Cứng < Il 0,25 Nửa cứng 0,25 < Il 0,50 Dẻo cứng 0,50 < Il 0,75 Dẻo mềm 0,75 < Il 1 < Il Dẻo chảy Chảy * Bảng 1-19 dẫn giá trị trung bình trọng lượng riêng s (g/cm3) loại đất dính Bảng 1-19: Giá trị trung bình trọng lương riêng hạt đất Tên đất Giá trị s (g/cm3) Cát 2,66 Cát pha 2,70 Sét pha 2,71 Sét 2,74 Khi đất dính có độ ẩm lớn độ rỗng lớn trở thành đất bùn Đất bùn đặc trưng độ ẩm lớn giới hạn chảy hệ số độ rỗng e 0,9 * Bảng 1-20 quy định hệ số rỗng loại đất bùn Trong đất bùn thường có tàn tích hữu chiếm không 10 Bảng 1-20 : hệ số độ rỗng loại đất bùn Loại bùn Hệ số rỗng Bùn cát pha e 0,9 Bùn sét pha e1 Bùn sét e 1,5 43 (292) ... 1- 1: Kích cỡ hạt đất Kích thước (mm) Tỷ diện (m2/gam) Bụi 5 .10 -3 1. 10 -1 1~2 Kaolinit 1. 10-4 1. 10-3 10 Ilit 5 .10 -3 5 .10 -4 80 Montmorilonit 5 .10 -6 1. 10-5 800 Tên hạt Betonite < 5 .10 -6 13 00... N.P 40 max 41 40 max 41 40 max 10 max 10 max 11 11 10 max 10 max học đất Chơng : chất tính chất vật lý ®Êt (*) Các loại đất thường gặp Đá hạt, sạn sỏi, cát Đánh giá tổng quát làm đất đường (Subgrade)... 5.00 10 2.00 12 1. 41 2000 2.00 2.00 20 0.84 18 0.85 15 00 1. 50 1. 00 40 0.42 25 0.60 10 00 1. 00 0.50 60 0.25 36 0.42 500 0.50 0.25 10 0 0 .14 9 60 0.25 300 0.30 0 .10 200 0.074 10 0 0 .15 15 0 0 .15 200 0.076