Ảnh hưởng của hàm lượng hạt mịn đến mức độ xói bên trong đối với đất có cỡ hạt bị nhỡ và đất có cấp phối liên tục

Bài viết Ảnh hưởng của hàm lượng hạt mịn đến mức độ xói bên trong đối với đất có cỡ hạt bị nhỡ và đất có cấp phối liên tục được nghiên cứu với mục tiêu là nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm về ảnh hưởng của hàm lượng mịn đến mức độ xói hạt mịn đối với hai loại đất trên.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, ĐHXDHN, 2022, 16 (2V): 103–112 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG HẠT MỊN ĐẾN MỨC ĐỘ XÓI BÊN TRONG ĐỐI VỚI ĐẤT CÓ CỠ HẠT BỊ NHỠ VÀ ĐẤT CÓ CẤP PHỐI LIÊN TỤC Trần Đình Minha,∗ a Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng, 54 Nguyễn Lương Bằng, quận Liên Chiểu, Đà Nẵng, Việt Nam Nhận ngày 07/11/2021, Sửa xong 02/3/2022, Chấp nhận đăng 04/5/2022 Tóm tắt Xói hạt mịn (suffusion) xói có chọn lọc, hạt mịn bị xói qua lỗ rỗng hạt thơ dịng chảy thấm gây Do đó, hàm lượng hạt mịn hạt thơ có ảnh hướng lớn đến mức độ xói đất Vì vậy, mục đích báo thực thí nghiệm xói đất có cỡ hạt bị nhỡ (gap-graded soils) với hàm lượng mịn từ 15% đến 45% đất cấp có cấp phối liên tục (well-graded soils) với hàm lượng mịn từ 15% đến 25% để nghiên cứu vai trò hạt mịn mức độ xói bên sử dụng gradient thủy lực nhiều giai đoạn để khảo sát phân loại xói dựa phương pháp lượng Kết có hai xu hướng liên quan đến hàm lượng hạt mịn Đối với đất có cỡ hạt bị nhỡ, số kháng xói tăng lên với hàm lượng hạt mịn tăng từ 15% đến 35% xu hướng ngược lại hàm lượng hạt mịn 35% Trong hàm lượng hạt mịn đạt mức độ xói lớn đất có cấp phối liên tục 20% với hàm lượng này, số kháng xói đất đạt giá trị nhỏ Từ khố: xói hạt mịn; hàm lượng hạt mịn; mức độ xói bên trong; số kháng xói; đất có hạt bị nhỡ có cấp phối liên tục EFFECT OF FINE CONTENT TO INTERNAL EROSION SUSCEPTIBILITY FOR GAP-GRADED AND WELL-GRADED SOILS Abstract Suffusion is a selective erosion in which fine particles pass through voids of coarse particles due to a seepage flow Thus, the fines content have a great impact on erosion susceptibility The main purpose of this paper performed suffusion tests for gap-graded soils with the fine content from 15% to 45% and well-graded soils with the fine content from 15% to 25% to study the role of fine particles on internal erosion susceptibility and using the multi-stage hydraulic gradient to investigate erosion classification based on the energy-based method Results indicated that there were two trends related to fine content For gap-graded soils, suffusion susceptibility increased with a fine particle content of 15% to 35% and the opposite trend when fine content is more than 35% Whereas the critical value of the percentage of fine particles for well-graded soils is 20% then the value of the erosion resistance index of soils is equal to the lowest Keywords: suffusion; fine content; internal erosion susceptibility; erosion resistance index; gap-graded and well-graded soils https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2022-16(2V)-09 © 2022 Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (ĐHXDHN) ∗ Tác giả đại diện Địa e-mail: tdminh@dut.udn.vn (Minh, T Đ.) 103 Minh, T Đ / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Giới thiệu Xói bên trong nguyên nhân phổ biến gây thiệt hại cho cơng trình đập đất tập trung nghiên cứu lâu dài nhiều năm [1–6] Foster cs nghiên cứu 1192 đập đất, 136 đập bị hỏng chức có đến 46% xói bên gây [2] Nhìn chung, xói bên phân loại thành bốn loại xói chính: xói rị rỉ tập trung (concentrated leak erosion), xói kéo theo (backward erosion), xói tiếp xúc (contact erosion), xói hạt mịn (suffusion) [7, 8] Bài báo tập trung vào xói hạt mịn Xói hạt mịn tượng xói bên tượng xói mà hạt mịn bên lỗ rỗng hạt thô bị đẩy khỏi lỗ rỗng chúng tác dụng dịng chảy thấm [9–12] Ngồi ra, xói hạt mịn tượng phức tạp tác động đồng thời ba trình: tách rời, vận chuyển bị kẹt lại [4, 13] Các hạt mịn tách di chuyển phía hạ lưu theo dịng chảy thấm q trình có số hạt xói bị giữ lại vị trí lỗ rỗng khác hạt thơ gây tắc nghẽn dẫn đến việc giảm độ dẫn thủy lực việc tắc nghẽn gây [14] Theo nghiên cứu Phong cs ứng suất tổng hạt bê tông nhẹ chịu nén giảm nhanh có tham gia hạt cốt liệu nhẹ ứng suất tương tác hạt cốt liệu nhẹ nặng chủ yếu hàm lượng cốt liệu nhẹ vượt qua 30% [15] Mặc khác, Taha cs xây dựng mơ hình số cách sử dụng phương pháp phần tử rời rạc (DEM) để điều tra tương tác hạt mịn hạt thô hàm lượng hạt mịn khác kết cấu đất đất có cỡ hạt bị nhỡ, cho thấy phạm vi với hàm lượng hạt mịn nhỏ 30% ứng suất hữu hiệu không tác dụng lên hạt mịn mà tác dụng lên hạt thô [16] Tuy nhiên, trường hợp hàm lượng hạt mịn lớn 30% hạt mịn tham gia chịu ứng suất hữu hiệu hàm lượng lớn tham gia chịu ứng suất hữu hiệu lớn Điều cho thấy vai trị quan trọng hạt mịn tính chất học đất Kenney Lau làm thực nghiệm để kiểm tra đề xuất biểu đồ đường cong kích thước hạt H-F để xác định tính khơng ổn định bên đất Từ đó, tác giả có biện luận giả thuyết rằng, đất có cỡ hạt bị nhỡ, hàm lượng hạt mịn tối đa khoảng 30% lấp đầy lỗ rỗng hạt thô tỷ lệ hạt mịn bị xói tối đa xảy với hàm lượng hạt mịn [1] Trong đó, đất có cấp phối liên tục, hàm lượng hạt mịn tối đa đạt 20% mức độ xói hạt mịn đạt tối đa Wan Fell nghiên cứu phân loại đặc điểm xói bên đất thí nghiệm hai loại đất nhận thấy hạt mịn với đường kính khơng vượt q 0,075 mm ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ xói [3] Chang Zhang đưa khuyến nghị tiêu chí ổn định bên mở rộng cách sử dụng kết nhà nghiên cứu trước dựa hiểu biết vật lý cấu trúc vi mô đất Chỉ hàm lượng hạt mịn lớn 35% đất có cỡ hạt bị nhỡ hàm lượng hạt mịn lớn 20% đất có cấp phối liên tục hạt thơ ma trận hạt mịn dẫn đến ổn định bên đất [5] Ngoài ra, Seghir cs nghiên cứu bắt đầu phát triển xói bên đất hỗn hợp cát mịn hai loại đất trên, nhận thấy sức kháng xói đất tăng lên hàm lượng mịn tăng [17] Mặc dù nỗ lực nghiên cứu trước thực hiện, nhiên ảnh hưởng hàm lượng hạt mịn mức độ xói hạt mịn đất có cỡ hạt bị nhỡ đất có cấp phối liên tục đưa giả thiết chưa giải rõ ràng [1, 3, 5, 17] Đặc biệt hiểu biết ảnh hưởng hàm lượng hạt mịn xói bên thơng qua thực nghiệm phịng thí nghiệm cịn giới hạn Do đó, mục tiêu báo nghiên cứu thực nghiệm phịng thí nghiệm ảnh hưởng hàm lượng mịn đến mức độ xói hạt mịn hai loại đất Trong đó, đất cấp phối liên tục tác giả kết hợp với liệu kết thực nghiệm Le [18] 104 Minh, T Đ / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Nghiên cứu thí nghiệm 2.1 Thiết bị thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm xói bao gồm ống nhựa acrylic hình trụ trịn để chứa vật liệu đất thí nghiệm cố định hai khung thẳng đứng với hai kẹp để giữ cố định Đỉnh đầu ống nhựa liên kết với hệ thống nén tĩnh hệ thống cấp nước Phía ống nhựa liên kết với hệ thống thu gom đất xói Thiết bị kết nối với hệ thống thu thập liệu đồng thời thiết kế phép dòng chảy theo hướng thẳng đứng từ đỉnh ống nhựa đến đáy Hệ thống nén tĩnh sử dụng để tạo ứng suất dọc trục lên mẫu thí nghiệm thơng qua piston khí nén di chuyển lên xuống Thiết bị cho phép nước di chuyển vào, giữ lại bể chứa nước thoát, đồng thời thu giữ hạt mịn xói tách khỏi kết cấu đất mẫu thí nghiệm Hệ thống thu gom đất xói gồm túi vải lanh chứa cốc sử dụng để thu thập hạt mịn xói từ mẫu thí nghiệm Cuối cùng, hệ thống thu thập liệu sử dụng phần mềm chuyên dụng cho phép theo dõi diễn biến thời gian độ dẫn thủy lực, gradient thủy lực, khối lượng nước thải, gradient áp suất tốc độ dịng chảy suốt q trình thực thí nghiệm Mơ tả chi tiết cấu tạo thiết bị xói xem báo Marot cs [19] 2.2 Đất thí nghiệm Đối với đập đất, phần vỏ thường sử dụng đất có cở hạt bị nhỡ đất có cấp phối liên tục sử dụng cho phần lõi [20] Do đó, hai loại đất lựa chọn để nghiên cứu Đất có cỡ hạt bị nhỡ có 04 mẫu đất có cấp phối liên tục có 03 mẫu với độ kết dính thấp khơng có độ kết dính sử dụng thí nghiệm chúng tơi để nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng hạt mịn đến mức độ xói hạt mịn Đối với đất có cỡ hạt bị nhỡ, mẫu đất tạo cách trộn vật liệu cát S1 sỏi G3 cung cấp công ty Sablière Palvadeau (Pháp) Một máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser sử dụng để đo đường cong thành phần hạt mẫu đất thí nghiệm (xem Hình Hình 2) Đất thí nghiệm A, B, D E có hàm lượng cát hạt mịn S1 15%, 25%, 35% 45% Đất thí nghiệm B giống tương tự mẫu đất thí nghiệm Le [18] (bao gồm: tên đất thí nghiệm, loại vật liệu, phần trăm hạt mịn, dung trọng khơ, độ ẩm quy trình thí nghiệm) để so sánh kết Hình Đường cong thành phần hạt đất có cỡ hạt bị nhỡ 105 Minh, T Đ / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Đối với đất có cấp phối liên tục, mẫu đất thí nghiệm bao gồm cát hạt mịn S1 sỏi DR từ đập đất Pháp [18, 19] Đất thí nghiệm R3, R4 R5 có hàm lượng hạt mịn S1 25%, 20% 15% Ngồi ra, đường kính hạt cao 6,3 mm đất có cỡ hạt bị nhỡ 5,0 mm đất có cấp phối liên tục Theo tiêu chí dựa kích thước hạt Kenney Lau đề xuất, 07 đất thí nghiệm A, B, D, E, R3, R4 R5 không ổn định xói tỉ lệ (H/F)min nhỏ 1,0 Đối với đất có cỡ hạt bị nhỡ A, B, D E, giá trị P nhỏ 10% tỷ lệ khe hở Gr nhỏ Do đó, theo tiêu chí Chang Zhang’s 04 đất A, B, D E ổn định xói Vì giá trị P nhỏ 5% (H/F)min nhỏ 1,0 đất có cấp phối liên tục R3, R4 R5, 03 loại đất khơng ổn định xói theo tiêu chí Chang Zhang’s Theo Wan Fell, tiêu chí mà họ đề xuất dường khơng áp dụng cho loại đất có cỡ hạt bị nhỡ hàm lượng hạt mịn lớn 15% Do vậy, tiêu chí phù hợp với đất R3, R4 R5, phân loại ổn định xói Hình Đường cong thành phần hạt đất có cấp phối liên tục Bảng trình bày chi tiết thơng số mức độ xói tiềm 07 loại đất thí nghiệm theo tiêu chí Kenney Lau, Wan and Fell Chang Zhang Bảng Mức độ xói tiềm 07 loại đất thí nghiệm Mức độ xói tiềm Tên mẫu đất thí nghiệm Finer KL (%) P (%) Gr (H/F)min Tiêu chí Kenney & Lau Tiêu chí Wan & Fell Tiêu chí Chang & Zhang A B D E R3 R4 R5 15 25 35 45 25 20 15 0,92 1,60 2,15 2,76 1,64 1,32 0,99 2,5 2,5 2,5 2,5 1,0 1,0 1,0 0,036 0,035 0,028 0,022 0,29 0,24 0,20 Không ổn định Không ổn định Không ổn định Không ổn định Không ổn định Không ổn định Không ổn định / / / / Ổn định Ổn định Ổn định Ổn định Ổn định Ổn định Ổn định Không ổn định Không ổn định Khơng ổn định Chú thích: Finer KL kí hiệu phần trăm hạt mịn theo Kenney Lau; (H/F)min tỉ lệ nhỏ 106 Minh, T Đ / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng theo Kenny Lau; P phần trăm hạt mịn có đường kính nhỏ 0,063 mm; Gr = dmax /dmin (dmax dmin kích thước hạt lớn nhỏ đoạn bị nhỡ đường cong cấp phối) 2.3 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm Với mục tiêu nghiên cứu thí nghiệm xói hạt mịn dựa hàm lượng hạt mịn khác Mỗi mẫu thí nghiệm có chiều cao 35cm nén tĩnh chặt đầm nén để hạn chế phân tách đất mẫu đất thí nghiệm có độ ẩm 7,8% Việc chuẩn bị mẫu thí nghiệm thực hộp gỗ (xem Hình 3) Mẫu thí nghiệm đươc tạo nhờ hộp gỗ chia thành hai khoang nhờ xốp màu trắng Một khoang chứa đất thí nghiệm có chiều dày 35 cm tích lớn khoang khác chứa lớp cát dày cm Đất thí nghiệm tiến hành đầm nén tĩnh khoang với lớp cao cm để đạt độ đồng Sau đất lấp đầy đạt trọng lượng riêng mong muốn, phủ đặt vào vị trí hộp Để tạo mẫu thí nghiệm giống lấy mẫu trường, mẫu thí nghiệm tạo từ hình trụ thép có chứa ống nhựa acrylic hình trụ trịn máy nén Hình Mơ tả hình ảnh tạo mẫu thí nghiệm hộp gỗ Mơ tả tính tốn xác định mức độ xói Từ kết thử nghiệm xói [21], Marot cs đề xuất phương pháp dựa lượng phụ thuộc vào lượng tiêu thụ dịng thấm để ước tính mức độ xói đất thực q trính xói hạt mịn Tải trọng thủy lực đề xuất công suất dòng chảy tiêu thụ xác định sau: Pflow = (γw ∆z + ∆P) Q (1) ∆z = 35 cm độ cao hai vị trí đỉnh đáy mẫu thí nghiệm, ∆P độ giảm áp suất hai vị trí đỉnh đáy mẫu thí nghiệm Q lưu lượng nước tốc độ dịng chảy Khi xói hạt mịn có xu hướng giảm dần gradien thủy lực có xu hướng ổn định xem trạng thái ổn định tính số kháng xói (Iα) Giá trị số kháng xói (Iα) phụ thuộc vào trọng lượng khơ tích lũy hạt mịn xói lượng tiêu hao (Eflow ) tích lũy Năng lượng tiêu hao tích lũy xác định cách tích phân theo thời gian công suất tức thời bị tiêu tán dòng nước chảy thấm Iα = − log Trọng lượng khơ tích lũy hạt mịn xói Eflow 107 (2) Minh, T Đ / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Sáu loại mức độ xói đất đề xuất phụ thuộc vào số kháng xói sau: xói cao Iα < 2; xói thơng thường ≤ Iα < 3; xói vừa phải ≤ Iα < 4; kháng xói vừa phải ≤ Iα < 5; kháng xói thơng thường ≤ Iα < 6; kháng xói cao Iα ≥ [21] Phân tích kết thảo luận 3.1 Đất có cỡ hạt bị nhỡ Hình thể trọng lượng khơ tích lũy hạt mịn xói so với lượng tiêu hao tích lũy Đối với thí nghiệm này, phạm vi lượng tiêu hao cuối từ 111 J (đất E) đến 925 J (đất B) phạm vi tương ứng với trọng lượng khô tích lũy hạt mịn bị xói cuối từ 14,8 g (đất E) đến 228 g (đất D) Chỉ số chống xói tính tốn kết thúc thí nghiệm tương ứng thời điểm ổn định độ dẫn thủy lực giảm mức độ xói Bảng trình bày thơng số vật lý số kháng xói 04 đất thí nghiệm có cỡ hạt bị nhỡ Giá trị số kháng xói 4,30 đất A; 3,77 đất B; 3,29 đất D 3,88 đất E Bảng Tổng hợp thông số vật lý số kháng xói đất có cỡ hạt bị nhỡ Số thứ tự Tên mẫu đất thí nghiệm Dung trọng khơ γk (kN/m3 ) Finer KL (%) (H/F)min Chỉ số kháng xói (Iα) A B E D 17,39 17,39 17,39 17,39 15 25 35 45 0,036 0,035 0,028 0,022 4,30 3,77 3,29 3,88 Hình Mơ tả trọng lượng khơ tích lũy hạt mịn xói so với lượng tiêu hao tích lũy đất có cỡ hạt bị nhỡ Dựa kết chi số kháng xói mức độ xói hạt mịn tương ứng đất B, D E đất xói vừa phải đất A có khả kháng xói vừa phải [21] Trong đó, mức độ xói hạt mịn đất B cho kết giống với kết Le [18] Kết cho thấy độ lặp lại việc 108 Minh, T Đ / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng chuẩn bị mẫu tốt Ngoài ra, kết thí nghiệm cho thấy số kháng xói giảm tăng hàm lượng hạt mịn từ 15% đến 35% lại tăng tăng hàm lượng hạt mịn từ 35% lên 45% (xem bảng 2) Đồng thời mức độ xói lớn hàm lượng hạt mịn khoảng 35% kết giống với giả thiết Kenny Lau, Chang Zhang đất có cỡ hạt bị nhỡ [1, 5] Đối với đất có cỡ hạt bị nhỡ, Taha cs thực quy mơ dạng hạt thí nghiệm nén ba trục phương pháp phần tử rời rạc (DEM) [16], cho thấy hạt mịn nhỏ 30%, hạt mịn nằm lỗ rỗng hạt thô không bị ảnh hưởng ứng suất hữu hiệu hạt mịn lấp đầy lỗ rỗng hạt thô đạt giá trị 30% Tuy nhiên, trường hợp hàm lượng mịn lớn 30% hạt mịn tham gia chịu ứng suất hữu hiệu Theo Wan Fell [22], xói hạt mịn xảy hội đủ điều kiện: hàm lượng hạt mịn đủ nhiều, số hạt mịn lỗ rỗng hạt thô không tham gia chịu ứng suất hữu hiệu tốc độ dòng chảy phải đủ lớn Từ kết thí nghiệm kết luận nghiên cứu tác giả nhận định hàm lượng hạt mịn từ 30% đến 35% đất có cỡ hạt bị nhỡ cho mức độ xói lớn Ngồi ra, giá trị cụ thể hàm lượng hạt mịn phụ thuộc vào dung trọng khơ (γk ) giải thích rõ mục 3.2 3.2 Đất có cấp phối liên tục Hình thể trọng lượng khơ tích lũy hạt mịn bị xói so với lượng tiêu hao tích lũy đất có cấp phối liên tục Giá trị số kháng xói đất R3, R4, R5 4,34, 4,21 4,30 Do đó, mức độ xói hạt mịn tương ứng loại đất kháng xói mức độ trung bình [21] Ngồi ra, kết cho thấy số chống xói đất R4 nhỏ chút ứng với hàm lượng hạt mịn 20% Hình Mơ tả trọng lượng khơ tích lũy hạt mịn bị xói so với lượng tiêu hao tích lũy đất có cấp phối liên tục Đối với đất có cấp phối liên tục, Le V.T thực 10 thí ngiệm xói hạt mịn với hàm lượng hạt mịn khác (3-T-1, 3-T-2, CH-5, CH-10, R1, R2-90a, R2-90b, R2-97b, R2-97d CD) [18] Kết cho thấy số kháng xói có xu hướng tăng khi hàm lượng hạt mịn tăng từ 25% đến 76,46% xu hướng giảm hạt mịn từ 15,3% đến 25%, xem giá trị số kháng xói Bảng 109 Minh, T Đ / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng Tổng hợp thông số vật lý số kháng xói đất có cấp phối liên tục từ tác giả (03 mẫu thí nghiệm) Le V.T (10 mẫu thí nghiệm) Số thứ tự Tên mẫu đất thí nghiệm Dung trọng khơ γk (kN/m3 ) Finer KL (%) (H/F)min Chỉ số kháng xói (Iα) 10 11 12 13 3-T-1 3-T-2 CH-5 CH-10 R1 R2-90a R2-90b R2-97b R2-97d CD R5 R4 R3 17,0 15,5 16,54 18,9 17,39 17,39 17,39 18.74 18,74 19,14 18,66 18,66 18,66 51,84 51,84 60,01 40,61 15,26 25,04 25,04 25,04 25,04 76,46 15 20 25 0,45 0,45 0,41 0,44 0,59 0,2 0,2 0,2 0,2 0,11 0,29 0,24 0,2 4,73 2,95 4,71 5,49 5,13 2,67 2,98 3,52 3,29 5,70 4,30 4,21 4,34 Hình Biểu diễn mối quan hệ khơng tuyến tính số kháng xói Iα, hàm lượng hạt mịn Finer KL trọng lượng riêng khô đất cấp phối liên tục (13 mẫu đất thí nghiệm) Hình biểu diễn mối quan hệ khơng tuyến tính số kháng xói Iα, hàm lượng hạt mịn Finer KL dung trọng khô (γk ) đất cấp phối liên tục từ kết thí nghiệm xói hạt mịn chúng tơi (03 mẫu thí nghiệm) Le (10 mẫu thí nghiệm), số kháng xói giảm hàm lượng hạt mịn tăng dần lên 20% tăng hàm lượng hạt mịn vượt qua 20% Mức độ xói lớn hàm lượng hạt mịn khoảng 20% kết giống với giả thiết Kenny Lau, Chang Zhang đất có cấp phối liên tục [1, 5] Hàm lượng hạt mịn đất có cấp phối liên tục để gây mức độ xói tối đa có giá trị nhỏ đất có cỡ hạt bị nhỡ kích cỡ lỗ rỗng hạt thơ nhỏ [1], dẫn đến hàm lượng hạt mịn tối đa lấp đầy lỗ rỗng hạt thơ 110 Minh, T Đ / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Đồng thời kết cho thấy số kháng xói bị ảnh hưởng hàm lượng hạt mịn dung trọng khơ (xem Hình 6) Cùng hàm lượng hạt mịn, dung trọng khô tăng lên số kháng xói tăng lên Trong đó, giá trị dung trọng khơ số kháng xói xuất hai xu hướng theo hàm lượng hạt mịn Chỉ số kháng xói có xu hướng giảm hàm lượng hạt mịn nhỏ 20% xu hướng tăng hàm lượng hạt mịn lớn 20% Tương tự, kết giống với giả thiết Kenny Lau, Chang Zhang đất có cấp phối liên tục [1, 5] Do đó, số kháng xói nhỏ hàm lượng hạt mịn khoảng 20% Ngoài ra, giá trị hàm lượng hạt mịn thay đổi không đáng kể tùy thuộc vào trọng lượng riêng khơ (xem Hình 6) Kết luận Chỉ số kháng xói (Iα) tính tốn dựa trọng lượng khơ tích lũy hạt mịn bị xói lượng tiêu hao trạng thái ổn định (tức độ dẫn thủy lực có xu hướng ổn định tốc độ xói có xu hướng giảm) Nhờ giá trị Iα, chúng tơi xác định mức độ xói hạt mịn Đối với đất có cỡ hạt bị nhỡ, mức độ xói hạt mịn đạt tối đa với hàm lượng mịn khoảng 35% Khi vượt q 35% sức kháng xói đất tăng lên hạt thô ma trận hạt mịn Đối với đất có cấp phối liên tục, ảnh hưởng hàm lượng hạt mịn với mức độ xói có xu hướng giống với đất có cỡ hạt bị nhỡ hàm lượng hạt mịn khoảng 20% đạt mức độ xói tối đa Dựa sở liệu từ kết thí nghiệm Le [18], kết cho thấy sức kháng xói đất gia tăng theo dung trọng khơ (γk ) Ngoài ra, số lượng hạt mịn bị xói tăng lên giảm mật độ ban đầu xói hạt mịn gây thay đổi cục mật độ xếp lại cục hạt thô đất [23] Do đó, hàm lượng hạt mịn để mức độ xói đạt tối đa cịn liên quan đến dung trọng khơ cần xem xét nghiên cứu thêm để đưa kết luận xác Tài liệu tham khảo [1] Kenney, T C., Lau, D (1985) Internal stability of granular filters Canadian Geotechnical Journal, 22 (2):215–225 [2] Foster, M., Fell, R., Spannagle, M (2000) The statistics of embankment dam failures and accidents Canadian Geotechnical Journal, 37(5):1000–1024 [3] Wan, C F., Fell, R (2004) Investigation of rate of erosion of soils in embankment dams Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 130(4):373–380 [4] Fry, J (2012) Introduction to the process of internal erosion in hydraulic structures: embankment dams and dikes Wiley [5] Chang, D S., Zhang, L M (2013) Extended internal stability criteria for soils under seepage Soils and Foundations, 53(4):569–583 [6] Ke, L., Takahashi, A (2014) Experimental investigations on suffusion characteristics and its mechanical consequences on saturated cohesionless soil Soils and Foundations, 54(4):713–730 [7] Le, V T., Vu, H C (2018) Đánh giá khả xói hạt mịn số đất đắp đập, đê dựa vào tiêu chuẩn cở hạt Tạp chí khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trường, 60:27–32 [8] Richards, K S., Reddy, K R (2007) Critical appraisal of piping phenomena in earth dams Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 66(4):381–402 [9] Kézdi, A (1979) Soil physics: Selected topics Elsevier Scientific Pub Co [10] Kovács, G (1981) Seepage hydraulics Elsevier Scientific Pub Co [11] Moffat, R., Fannin, R J., Garner, S J (2011) Spatial and temporal progression of internal erosion in cohesionless soil Canadian Geotechnical Journal, 48(3):399–412 [12] Fannin, R J., Slangen, P., Mehdizadeh, A., Disfani, M M., Arulrajah, A., Evans, R (2015) Discussion: On the distinct phenomena of suffusion and suffosion Géotechnique Letters, 5(3):129–130 111 Minh, T Đ / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng [13] Sato, M., Kuwano, R (2015) Suffusion and clogging by one-dimensional seepage tests on cohesive soil Soils and Foundations, 55(6):1427–1440 [14] Chaney, R C., Demars, K R., Reddi, L N., Lee, I.-M., Bonala, M V S (2000) Comparison of Internal and Surface Erosion Using Flow Pump Tests on a Sand-Kaolinite Mixture Geotechnical Testing Journal, 23(1):116 [15] Phong, H V N., Trung, V T., Minh, T D., My, N V., Lo, V T (2022) Effects of lightweight particle content on the mechanical strength of cylindrical aggregates Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE) - HUCE, 16(2):117–127 [16] Taha, H., Nguyen, N.-S., Marot, D., Hijazi, A., Abou-Saleh, K (2019) Micro-scale investigation of the role of finer grains in the behavior of bidisperse granular materials Granular Matter, 21(2) [17] Seghir, A., Benamar, A., Wang, H (2014) Effects of fine particles on the suffusion of cohesionless soils Experiments and modeling Transport in Porous Media, 103(2):233–247 [18] Le, V T., Marot, D., Rochim, A., Bendahmane, F., Nguyen, H H (2018) Suffusion susceptibility investigation by energy-based method and statistical analysis Canadian Geotechnical Journal, 55(1):57–68 [19] Marot, D., Tran, D M., Bendahmane, F., Le, V T (2020) Multidirectional flow apparatus for assessing soil internal erosion susceptibility Geotechnical Testing Journal, 43(6):20190254 [20] Chang, D., Zhang, L., Cheuk, J (2014) Mechanical consequences of internal soil erosion HKIE Transactions, 21(4):198–208 [21] Marot, D., Rochim, A., Nguyen, H.-H., Bendahmane, F., Sibille, L (2016) Assessing the susceptibility of gap-graded soils to internal erosion: proposition of a new experimental methodology Natural Hazards, 83(1):365–388 [22] Wan, C F., Fell, R (2008) Assessing the potential of internal instability and suffusion in embankment dams and their foundations Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 134(3):401– 407 [23] Hosn, R., Benahmed, N., Nguyen, C D., Andò, E., Sibille L., P., Chareyre B., P (2019) Internal Erosion in Earthdams, Dikes and Levees 112 ... định mức độ xói hạt mịn Đối với đất có cỡ hạt bị nhỡ, mức độ xói hạt mịn đạt tối đa với hàm lượng mịn khoảng 35% Khi vượt q 35% sức kháng xói đất tăng lên hạt thô ma trận hạt mịn Đối với đất có cấp. .. có cấp phối liên tục có 03 mẫu với độ kết dính thấp khơng có độ kết dính sử dụng thí nghiệm chúng tơi để nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng hạt mịn đến mức độ xói hạt mịn Đối với đất có cỡ hạt bị nhỡ, ... hạt mịn Đối với đất có cấp phối liên tục, ảnh hưởng hàm lượng hạt mịn với mức độ xói có xu hướng giống với đất có cỡ hạt bị nhỡ hàm lượng hạt mịn khoảng 20% đạt mức độ xói tối đa Dựa sở liệu từ