Bài giảng cơ học đất nguyễn tuân

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG YÊU CẦU VÀ CÁCH LÀM VIỆC TRONG LỚP
GHI CHÉP CÁC Ý CHÍNH
KHƠNG NĨI CHUYỆN VÀ LÀM VIỆC RIÊNG ĐIỂM QUÁ TRÌNH (30%)
ĐIỂM DANH: 30%
KIỂM TRA: 30%
BÀI TẬP LỚN: 20%
THÍ NGHIỆM: 20% Khơng thí nghiệm + báo cáo TN: điểm q trình = Giảng viên: Nguyễn Tuân ĐIỂM KẾT THÚC (70%) Bộ mơn: Cơ học đất – Nền móng TRẮC NGHIỆM 30 CÂU, 60 PHÚT, ĐƯỢC SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐỀ BTL + HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM GEO.NUCE.EDU.VN CHƯƠNG MỞ ĐẦU TÀI LIỆU THAM KHẢO MÔN HỌC Phan Hồng Quân, “Cơ học ñất”, nhà xuất Giáo dục 2012 Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông, “Bài tập Cơ học ñất”, R Whitlow “Cơ học ñất” Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 1999 Nguyễn Đình Tiến, “Bài giảng Cơ học đất”, ĐHXD Hà nội CHƯƠNG MỞ ĐẦU Đối tượng nghiên cứu: đất thiên nhiên tạo thành kết phong hóa đá vỏ đất Trong lĩnh vực xây dựng thường dùng đất làm phận “kết cấu” tiếp nhận tải trọng bên truyền xuống Vì với kỹ sư xây dựng, đất nơi tiến hành xây dựng cơng trình
Làm cho cơng trình;
Làm vật liệu XD cho CT (đê đập, đất đắp đường…);
Làm mơi trường XD CT (đào đường hầm, cống ngầm, kênh, mương…) Đã có nhiều cố xây dựng thiếu hiểu biết đánh giá không đất LÚN VÀ LÚN LỆCH Malaysia Thượng Hải, 2009 10 CHƯƠNG MỞ ĐẦU CƠ HỌC ĐẤT LÀ GÌ?: mơn khoa học liên quan đến tương tác tải trọng đất, nước đất, quan hệ ứng suất, biến dạng, cường độ… Giải vấn đề liên quan tới việc sử dụng đất vào mục đích cơng trình Xác định quy luật trình học xảy đất đặc trưng tính tốn tương ứng đất Đưa mơ hình nghiên cứu trạng thái ứng suất - biến dạng đất Nghiên cứu làm việc cơng trình (độ lún, sức chịu tải, ổn định…) & giải pháp cơng trình 11 12 CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG MỞ ĐẦU Phương pháp nghiên cứu Lịch sử phát triển - Xây dựng lý thuyết dựa giả thiết định → lý Coulomb (1736-1806) 1773 thuyết có phạm vi ứng dụng định 1925: Terzaghi → viết học đất sở vật lý đất → - Vận dụng toán học phải lấy điều kiện địa chất làm sở coi đất → mơn độc lập - Thí nghiệm quan trắc thực tiễn VNam: phịng thí nghiệm → 1956 - Coi trọng thực nghiệm: Do đất thay đổi → nên phải chọn biện pháp thử nghiệm thích hợp → chọn tiêu Thí nghiệm gồm: + Thí nghiệm trường + Thí nghiệm phịng + Theo dõi biến dạng ( quan trắc lún)… 13 14 CHƯƠNG 1: Mở đầu Giới thiệu chung Chương Bản chất vật lý đất Chương Tính chất học đất Chương Khảo sát địa chất cơng trình Chương Ứng suất đất Chương Dự báo độ lún đất Chương Sức chịu tải đất Chương Áp lực đất lên tường chắn 15 16 §1 Nguồn gốc hình thành đất §1 Nguồn gốc hình thành đất a Phong hóa vật lý: Đất có nguồn gốc trực tiếp/gián tiếp từ đá gốc: Đá macma, đá trầm tích, đá biến chất Phong hóa Đá gốc Đất tàn tích Thời gian
ðN: Do tác nhân vật lý gây ra: thay ñổi ñột ngột nhiệt ñộ, áp suất, va chạm Chuyển dời Đất trầm tích → làm đá gốc bị nứt, vỡ vụn Lắng đọng 1.1 Phong hóa
Đặc điểm: - Là trình phá hoại làm thay đổi thành phần đá gốc tác dụng vật lý, hóa học, sinh học… - Phân loại: - Góc cạnh, gồ ghề, kích thước lớn + Phong hóa vật lý - Có thành phần khống giống đá gốc - Khơng có tính dính dính,tính thấm lớn → sản phẩm gọi ñất rời - ñại diện cát + Phong hóa hóa học + Phong hóa sinh học 17 18 §1 Nguồn gốc hình thành đất §1 Nguồn gốc hình thành đất b Phong hóa hóa học: c Phong hóa sinh học:
ðN: Do tác nhân hóa học gây ra: tác dụng khống
ðN: loại động thực vật sống mặt ñất phá hoại lớp chất: nước, muốn, axit hòa tan nước – tương tác với ñất, ñá thành phân ñá gốc → ñất hữu cơ, ñất than bùn… → làm ñá gốc bị vỡ vụn 1.2 Q trình trầm tích đặc điểm Q trình trầm tích bao gồm di chuyển tích tụ sản phẩm phong hóa
Đặc điểm: - Bề mặt mịn, kích thước nhỏ d0,1mm) dùng rây để phân nhóm hạt 10,0mm Hàm lượng nhóm hạt p(d1, d2]: Q(d1, d2]: trọng lượng nhóm hạt QΣ Σ: tổng trọng lượng mẫu đất * MỘT SỐ KHÁI NIỆM Với hạt nhỏ (d≤0,1mm) dùng tỷ trọng kế để phân nhóm 5,0 2,0
B1: Phơi khơ mẫu ñất, tán rời ñất chày Hàm lượng nhóm hạt đất (tính theo %) tỷ số trọng lượng cỡ hạt trọng lượng đất khơ
B2: Cân mẫu xác định tổng trọng lượng ban ñầu QΣ 1,0
B3: Cho mẫu ñất qua rây thí nghiệm, sau lắc rung cho hạt có kích thước nhỏ rơi xuống 0,5 Hàm lượng cỡ hạt d (mm) hàm lượng hạt có kích thước ≥ d(mm)
B4: Cân lượng đất rây ngăn đáy Qi → trọng lượng nhóm hạt Q(d1, d2] 0,1 Hàm lượng tích lũy p (%) cỡ hạt d(mm) hàm lượng hạt có kích thước ≤ d(mm) 0,25 Ngăn đáy 27 Cấp phối hạt : loại đất tập hợp hàm lượng tất cỡ hạt chứa loại đất 28 THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH HẠT BẰNG RÂY Dụng cụ thí nghiệm: THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH HẠT BẰNG RÂY Kích thước hạt (mm) 2-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 4, Cc = [1, 3] Đất có cỡ hạt đồng (cấp phối kém) : Cu ≤ 31 32 -tiếp- TN PHÂN TÍCH HẠT BẰNG TỶ TRỌNG KẾ Dụng cụ thí nghiệm b Hình dạng hạt Tỷ trọng kế Hình dạng hạt đất đa dạng ảnh hưởng tới tính chất đất Có dạng chính: dạng khối chiều dạng (dạng phiến) chiều • Lấy đất TN cho vào bình chứa nước •Khuấy dung dịch, theo dõi chìm lắng hạt đất bình
Áp dụng: - Nguyên lý tỷ trọng kế Dung dịch đất + nước TN - ðịnh luật Stock dạng (dạng kim) chiều * Hạt kích thước lớn: hình dạng hạt đất ảnh hưởng nhiều đến tính chất đất * Hạt kích thước nhỏ: hình dạng hạt ảnh hưởng đến tính chất XD đất 34 33 -tiếp- -tiếpc2 Khống thứ sinh: thành phần khoáng thay đổi so với đá gốc (do phong hóa hóa học gây ra) c Thành phần khoáng Thành phần khoáng đất đa dạng phụ thuộc vào:
Thường gặp: khơng hịa tan nước: Kaolinit, Ilit, Montmorilonit; hòa tan nước: Canxit, mica trắng, thạch cao, …
thành phần đá gốc;
tác dụng phong hóa;
Đặc điểm : kích thước nhỏ, góc cạnh, có cấu trúc dạng lưới lớp (dạng phiến), bề mặt mang điện tích âm (cịn gọi khoáng vật sét)
lịch sử tồn c1 Khống ngun sinh: thành phần khống khơng thay đổi thay đổi so với đá gốc (do phong hóa vật lý gây ra) c3 Hợp chất hữu cơ:
Thường gặp: fenpat, mica, thạch anh
Đặc điểm Hạt có kích thước lớn, thành phần khống ảnh hưởng đến tính chất - lý đất; : kích thước lớn, góc cạnh, rời rạc Hạt có kích thước nhỏ thành phần khống đóng vai trị định tính chất - lý đất 35 36 -tiếp- -tiếpa Nước liên kết: 2.2 Thành phần nước ñất
Nước hút bám: Vai trò nước đất quan trọng ??? Bám chặt ngồi hạt đất, khơng tách → xem phần hạt rắn → khơng ảnh hưởng tới tính chất ¼ hạt đất  Nước đất tồn dạng: Nước khoáng vật Nước hút bám Nước đất Nước liên kết sét Nước L.K mạnh
Nước liên kết mạnh: Màng nước LK yếu Màng nước Là lớp nước bám tương đối LK mạnh chặt bề mặt hạt Ảnh Níc liªn kÕt hưởng nhiều đến tính dính đất Nước L.K yếu Nước tự + - Nước mao dẫn Nước trọng lực Níc tù 37 38 -tiếp- -tiếpChiều cao mao dẫn:
Nước liên kết yếu: Là lớp nước liên kết hạt đất → lực hút yếu Ảnh hưởng tới tính chất đất tính dẻo, tính dính…
Vùng từ MNN đến chiều cao hc: ñới bão hòa nước mao dẫn
Độ dâng nước mao dẫn phụ thuộc vào thay đổi mực nước ngầm b Nước tự do: Là loại nước nằm phạm vi tác dụng lực điện phân tử hạt đất, di chuyển đất trọng lượng thân lực hút dính (lực mao dẫn) Áp lực mao dẫn: α T Hạt đất hc d MNN Là áp lực phụ thêm nước mao dẫn gây cho hạt đất đới bão hòa mao dẫn → tăng thêm lượng đất
Nước mao dẫn: Tại bề mặt đới bão hòa: Tồn lỗ rỗng hẹp sức căng bề mặt vật chất có trạng thái vật lý khác (hạt đất - nước) Áp lực mao dẫn yếu tố tạo nên tính dính đất 39 10 40 -tiếp- -tiếp
Nước trọng lực:  Hiện tượng Xiphong mao dẫn đập Tồn lỗ rỗng đất, giống nước thơng thường Nó thấm đất tác dụng trọng lực ®Ønh lâi chèng thÊm hc h MN ®Êt thÊm níc Lâi SÐt Chèng ThÊm Nước trọng lực ảnh hưởng trực tiếp ti tớnh cht c-lý ca t Mặt đất TN
Khả hòa tan phân giải đất Phải thiết kế cho:h>hc
Ảnh hưởng áp lực thủy tĩnh đất cơng trình
Ảnh hưởng lực thấm tới tính ổn định đất  Thực tế: - với cát: hc= vài cm - với sét: hc < 5-6m 41 42 §3 Kết cấu cấu trúc đất 2.3 Thành phần khí đất 3.1 Kết cấu đất Nếu lỗ rỗng không chứa đầy nước khí chiếm chỗ  Khí đất tồn dạng: * Khí hở: khí liên thơng với mơi trường bên ngồi Thường có đất cát, khơng ảnh hưởng đến tính chất đất * Khí kín: khí khơng liên thơng với mơi trường bên ngồi Thường có đất sét đất có đường rỗng chằng chịt kết cấu hạt đơn Khí kín ảnh hưởng nhiều đến tính chất đất, đặc biệt giảm tính thấm tăng tính đàn hồi kết cấu tổ ong kết cấu bơng
Kết cấu đất: xếp hạt đất q trình trầm tích tạo thành khung kết cấu đất Ngày nay, thành phần nghiên cứu kỹ lý thuyết “Cơ học đất khơng bão hịa” 43 11
Phụ thuộc: kích thước hạt, mơi trường chìm lắng 44 §4 Các tiêu vật lý ñất 3.2 Cấu trúc đất ( Cấu trúc địa tầng) Là tổng hợp yếu tố mô tả đất cấu tạo nền, tính chất lý Chỉ tiêu vật lý đại lượng mơ tả quan hệ trọng lượng, thể tích pha đất
Cấu trúc phân lớp: Hình thành lựa chọn kích thước, thành phần khống vật q trình trầm lắng theo dạng: Lớp dày, lớp mỏng, dải xiên, dải chéo… xen kẽ liên tục
Cấu trúc khối: V = Vk + Vn + Vh Trọng lượng Qk V = Vr + Vh • Là xếp hỗn độn, không theo quy luật Vr = V k + V n • Đất có cấu trúc khối chặt: Tính biến dạng thấp, tương đối ổn định Q = Qk + Qn + Qh Thể tích K KHÍ Qk Vk Vr Qn NƯỚC Q = Qn + Qh Qn Vn Q • Đất có cấu trúc khối xốp: Tính biến dạng cao, ổn định Ít có Việt Nam Khối lượng Q V Qh HẠT ĐẤT Qh Vh 45 46 -tiếp- -tiếp- 4.1 Chỉ tiêu vật lý xác ñịnh thí nghiệm * Cách xác định trọng lượng riêng tự nhiên a Trọng lượng riêng, khối lượng riêng trọng lượng (khối lượng) đơn vị thể tích đất Phương pháp dao vịng
Dụng cụ thí nghiệm: Dao vịng; Cân kỹ thuật độ xác 0,01g (kN/m3, t/m3)
Cách thí nghiệm:  Cân dao vịng xác ñịnh trọng lượng Q0;  Xác ñịnh thể tích dao vịng V;  Lấy mẫu đất vào dao vịng, gạt phẳng;  Cân mẫu dao vịng Q1;
Trọng lượng riêng tự nhiên, (ký hiệu γw): trọng lượng riêng đơn vị thể tích đất trạng thái tự nhiên Trọng lượng mẫu Q = Q1 – Qo (kN/m3) 47 12 48 Thí nghiệm dao vịng Mẫu đất tự nhiên -tiếp- Cân kỹ thuật Phương pháp bọc paraphin
Dụng cụ thí nghiệm: paraphin, cân thủy tĩnh
Cách thí nghiệm:  Cân mẫu xác ñịnh trọng lượng Q;  Nhúng mẫu vào sáp ñã nóng chảy;  Cân mẫu bọc sáp nước cân thủy tĩnh Q1
Dựa vào nguyên lý Acsimet: Thể tích mẫu bọc sáp = thể tích phần nước mà đất chiếm chỗ → thể tích ñất V Dao vòng Dao vòng chứa mẫu 49 -tiếp- 50 Dụng cụ TN xác định trọng lượng riêng hạt b,Trọng lượng riêng hạt, (ký hiệu γh ): trọng lượng riêng đơn vị thể tích hạt rắn đất (kN/m3)
Cách thí nghiệm:  Sấy khơ mẫu cân xác định Qh;  Xác định thể tích Vh •Làm rời hạt đất, cho nước đất vào bình có trọng lượng Q0 thể tích V0 ,đun sơi bếp cát •Để nguội, đổ đầy nước vào bình cân được: Q1 =Q0 + Qh +(V0 – Vh).γn Trong đó: γn = 9,81kN/m³ 52 51 13 52 -tiếp- Dụng cụ thí nghiệm xác định W c Độ ẩm tự nhiên (ký hiệu W): Cân kỹ thuật tỷ số trọng lượng nước chứa lỗ rỗng đất trọng lượng hạt đất Ứng với trạng thái khô : W = Ứng với trạng thái bão hòa: W = Wbh Ứng với trạng thái đầm tốt : W = Wopt
Cách thí nghiệm:  Cân xác ñịnh trọng lượng mẫu Q = Qn + Qh  Sấy khơ mẫu nhiệt độ 1000C ÷ 1050 C đến khối lượng khơng đổi  Cân xác ñịnh trọng lượng hạt rắn Qh Tủ sấy Hộp nhôm 53 54 -tiếp- -tiếp- 4.2 Chỉ tiêu vật lý xác định tính tốn c, Trọng lượng riêng ñẩy nổi, (ký hiệu γñn): trọng lượng riêng đất thấm nước nằm mực nước ngầm Lúc đất trạng thái bão hòa nước, trọng lượng riêng đất bao gồm: trọng lượng đẩy đất (có kể đến lực đẩy nước) trọng lượng riêng nước a, Trọng lượng riêng khô, (ký hiệu γk): trọng lượng riêng (khối lượng riêng) đơn vị thể tích đất trạng thái hồn tồn khơ (Vn = 0) (kN/m3) (kN/m3) b, Trọng lượng riêng bão hòa, (ký hiệu γbh, γnn): trọng lượng riêng đơn vị thể tích đất trạng thái bão hòa (các lỗ rỗng đất chứa đầy nước, Vn = Vr) d Tỷ trọng hạt (ký hiệu ∆): tỷ số trọng lượng riêng hạt với trọng lượng riêng nước điều kiện tiêu chuẩn (kN/m3) Ước lượng 55 14 ∆ = 2.60 – 2.65 (Cát) ∆ = 2.66 – 2.80 (Sét) 56 -tiếp- -tiếp- e Độ bão hòa S (G) tỷ số thể tích nước với thể tích lỗ rỗng g Độ rỗng-Porosity, (ký hiệu n): thể tích lỗ rỗng đơn vị thể tích đất n = (G = ÷ 1) Vr V ⇒ n lớn ñất rỗng ngược lại f Hệ số rỗng-Void ratio, (ký hiệu e): tỷ số thể tích rỗng với thể tích hạt rắn đất: h Độ hạt (ký hiệu m): thể tích hạt đất đơn vị thể tích đất ⇒ e lớn đất rỗng ngược lại Ứng với trạng thái chặt emin Ứng với trạng thái xốp emax 58 57 BẢNG TÍNH ĐỔI CƠNG THỨC Ngun tắc chứng minh công thức Dựa vào công thức định nghĩa Sơ đồ đơn vị Da vo mi liờn h thành phần đất (sơ đồ pha hay sơ đồ đơn vị ) Ví dụ: CM cơng thức: 1 n m Theo ĐN: n=Vr/V ; e=Vr/Vh m=Vh/V Lưu ý: Sinh viên tự chứng minh công thức 59 15 60 VÍ DỤ ÁP DỤNG VÍ DỤ ÁP DỤNG Ví dụ 1: Độ rỗng: Một mẫu đất có: w = 15%; γw = 16,5 kN/m3 ; ∆ = 2.7 Xác định đặc trưng vật lý: γk , n , e , G Độ bão hòa: Lời giải: Trọng lượng riêng khô: Trọng lượng riêng đẩy nổi: Hệ số rỗng: Trọng lượng riêng bão hòa: 61 62 VÍ DỤ ÁP DỤNG VÍ DỤ ÁP DỤNG Ví dụ 2: Ví dụ 2: Một mẫu đất sét mực nước ngầm có: e =0,8 ; ∆ = 2.74 Trọng lượng riêng đẩy nổi: Xác định đặc trưng vật lý: γw , γđn , γbh , n W Lời giải: Mẫu sét MNN → trạng thái no nước (G = 1) Trọng lượng riêng bão hòa: Độ ẩm đất: Trọng lượng riêng tự nhiên: Độ rỗng: 63 16 64 -tiếp- §5 Trạng thái tiêu ñánh giá trạng thái ñất 5.1 Đất rời
Trạng thái ñất rời theo hệ số rỗng e 5.1.1 Trạng thái ñộ chặt Hệ số rỗng (e), trạng thái ñất Loại ñất
Trạng thái ñất rời theo ñộ chặt tương ñối D: Cát to, cát vừa Chặt e < 0,55 Cát nhỏ e < 0,60 Chặt vừa Rời (Xốp) 0,55≤ e ≤ 0,70 0,70 < e 0,60≤ e ≤ 0,75 0,75 < e Cát bụi e < 0,60 0,60≤ e ≤ 0,80 0,80 < e ≤ D ≤ 1/3: trạng thái rời (xốp); Cát to (còn gọi cát thô), cát vừa (cát hạt trung) 1/3 < D ≤ 2/3: trạng thái chặt vừa; Nhận xét: 2/3 < D ≤ 1: trạng thái chặt Thực tế, khó xác định hệ số rỗng e từ mẫu nguyên dạng đất cát nên thí nghiệm xuyên tĩnh xuyên tiêu chuẩn dùng để khắc phục khó khăn Ý nghĩa: D nhỏ → trạng thái đất xốp ngược lại 65 -tiếp-
Trạng thái ñất rời theo thí nghiệm CPT
Trạng thái ñất rời theo thí nghiệm SPT Trạng thái Trị số SPT, N60 66 Loại đất Độ chặt tương đối Góc ma sát trong, ϕ Rất rời 0-4 D < 0.2 ≤ 30 Rời - 10 0.2 < D ≤ 1/3 30 < ϕ ≤ 32 Chặt vừa 10 - 30 1/3 < D ≤ 2/3 32 < ϕ ≤ 35 Chặt 30 - 50 2/3 < D ≤ 1.0 35 < ϕ ≤ 38 Rất chặt > 50 D > 1.0 38 < ϕ Giá trị qc (MPa) ứng với trạng thái Rời (xốp) Chặt vừa Chặt qc < qc > 15 qc > 12 Cát nhỏ qc < ≤ qc ≤ 15 ≤ qc ≤ 12 Cát bụi: - ẩm, ẩm qc < 3 ≤ qc ≤ 10 qc > 10 qc < 2 ≤ qc ≤ qc > Cát thô, cát vừa - no nước 5.1.2 Trạng thái ẩm đất cát Độ bão hịa G (S) G 0,8 G= 67 17 Trạng thái ẩm Đất ẩm Đất ẩm Đất bão hòa nước Đất bão hịa hồn tồn 68 §5 Trạng thái tiêu ñánh giá trạng thái ñất ∗Trạng thái ñất dính ñược đánh giá thơng qua: 5.2 Đất dính Độ sệt B -Liquid Index (LI):
Giới hạn dẻo Wd (Plastic Limit PL): Khi ñộ ẩm ñất ñạt ñến giá trị mà đất xuất tính dẻo (các hạt trượt lên mà khơng xuất vết nứt - nặn thành hình thù bất kỳ)
Giới hạn nhão Wnh (Liquid Limit LL): Khi ñộ ẩm ñạt ñến Wnh → đất khơng cịn khả hút ẩm chảy tự trọng lượng thân Wnh Wd A = Wch - Wd Trạng Cứng (Rắn) thái ñất Dẻo W% Chảy (Nhão) Loại ñất Cát pha Độ sệt B Trạng thái B≤0 Cứng (Rắn) Dẻo 01 Sét pha, sét Chảy (nhão) B≤0 < B ≤ 0,25 0,25 < B ≤ 0,50 Cứng Nửa cứng Dẻo cứng 0,50 < B ≤ 0,75 Dẻo mềm 0,75 < B ≤ B> Dẻo chảy Chảy 69 CÁC T.N XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN Atterberg 70 CÁC T.N XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN Atterberg b Xác định độ ẩm giới hạn nhão, Wnh * PP chùy xuyên Vaxilliev: Xác định ñộ ẩm ñất trạng thái giới hạn (TTGH) a Xác định giới hạn dẻo Wd BƯỚC 1: Tạo mẫu tới TT chảy BƯỚC 1: Tạo mẫu tới trạng thái dẻo Cho đất thí nghiệm vào khn, gạt phẳng, thả chùy Lăn mẫu đất TN tay kính nhám → tạo thành que đất có d = 3mm, đồng thời thân que có xuất vết nứt chân chim, đất đạt tới TT dẻo theo dõi: sau thả 10s, chùy ngập vào mẫu đất 1cm, đất đạt đến TT chảy BƯỚC 2: Xác định độ ẩm đất TT chảy BƯỚC 2: Xác định độ ẩm que đất đạt tới TT dẻo Thả chùy 71 18 72 Hiện nay, thực tế người ta làm sau: + TN thả chuỳ nhiều lần + Mỗi lần: - xác định ti để chuỳ ngập vào đất 1cm - xác định Wi tương ứng CÁC T.N XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN Atterberg Ch Vaxiliev nỈng 76g mÉu ®Êt * Phương pháp Casagrande: BƯỚC 1: Cho mẫu vào đĩa khum với độ dày 8mm dơng hình nón cầu thăng t(s)
Kt qu TN Có đợc cặp giá trị (ti-Wi) BC 2: Quay tay quay với vận tốc vịng/s đến khe h khộp li 10 vẽ đồ thị W=f(t) Dựng que gạt rạch đơi đất đĩa thành phần (rạch vng góc trục tay quay), rãnh đất có khe hở ñáy rộng 2mm, dài 40mm Wnh W% Nếu phần đất chập vào ñoạn L = 13mm sau N = 25 nhát đập → ñất ñạt TT nhão ðem mẫu đất xác định độ ẩm ñược ñộ ẩm giới hạn nhão Wnh 73 74 PHÂN LOẠI ĐẤT XÂY DỰNG
+Thực tế, làm sau: - làm TN nhiều lần với mẫu ñất có Wi khác - lần ñếm số nhát ñập Ni ñể rãnh ñất chập lại 13mm , xác ñịnh Wi tương ứng
Kết TN: - có cặp giá trị: (Ni-Wi) - vẽ ñồ thị W=f(lgN) Đất phong phú kích cỡ hạt, hàm lượng hạt, thành phần khống… → tính chất đất khác nhiều → cần phải phân loại: Ý nghĩa việc phân loại đất: W%
Giúp hình dung phán đốn ban đầu đất Cho phép áp dụng kinh nghiệm, định tính khả xây dựng đất có dự kiến giải pháp cơng trình Wnh
Là “ngôn ngữ” thông tin đất xây dựng cơng trình 25 Các lớp đất, loại ñất phải tập hợp ñược tính chất xây dựng tương tự lgN 75 76 19 -tiếp- -tiếpPHÂN LOẠI TÊN ĐẤT RỜI THEO THÀNH PHẦN HẠT TCXD 9362:2012  Tiêu chuẩn Nga: (TCXD 9362:2012);  Hệ thống phân loại thống USCS quy phạm Mỹ (do Casagrande đề nghị) STT 6.2 Phân loại theo Tiêu chuẩn TCXD 9362:2012; Phân làm loại ñất bản: ðất rời đất dính
Phân loại đất rời cần tiến hành thí nghiệm phân tích hạt theo rây ( 200; 10; 2; 0,25; 0,1) xác ñịnh hàm lượng riêng nhóm hạt có đường kính lớn kích thước phân loại từ lớn đến bé Tên ñất Căn phân loại Tảng lăn Hàm lượng hạt d>200 mm chiếm 50% Cuội (dăm) Hàm lượng hạt d>10 mm chiếm 50% Sỏi (sạn) Hàm lượng hạt d>2 mm chiếm 50% Cát sạn Cát thô Hàm lượng hạt d>2 mm chiếm 25% Hàm lượng hạt d>0.5 mm chiếm 50% Cát vừa Hàm lượng hạt d>0.25 mm chiếm 50% Cát nhỏ (mịn) Hàm lượng hạt d>0.1 mm chiếm 75% Cát bụi Hàm lượng hạt d>0.1 mm chiếm 75% 77 78 -tiếp
Đất bùn bùn hữu
Phân loại đất dính dựa vào số dẻo A (Plastic Index - PI): Hiệu số ñộ ẩm giới hạn chảy giới hạn dẻo • Khi W > Wnh, e > 1,1 : bùn cát (bùn cát pha); A = Wch - Wd • Khi W > Wnh, e > 1,5 : bùn sét (bùn sét pha), bùn sét; PHÂN LOẠI TÊN ĐẤT DÍNH THEO CHỈ SỐ DẺO A (TCXD 9362:2012) Tên ñất Chỉ số dẻo A Đất cát pha (á cát) A< Đất sét pha (á sét) ≤ A < 17 A ≥ 17 Đất sét Bùn nhiễm hợp chất hữu gọi bùn hữu Khi hàm lượng hữu chiếm: Lượng chứa hạt sét (%) < 30%: 3% → 10% = 30 - 60%: 10% → 30% > 60%: đất nhiễm hữu đất than bùn than bùn > 30% 79 20 80 ... Chương Bản chất vật lý đất Chương Tính chất học đất Chương Khảo sát địa chất cơng trình Chương Ứng suất đất Chương Dự báo độ lún đất Chương Sức chịu tải đất Chương Áp lực đất lên tường chắn 15... sử dụng đất vào mục đích cơng trình Xác định quy luật trình học xảy đất đặc trưng tính tốn tương ứng đất Đưa mơ hình nghiên cứu trạng thái ứng suất - biến dạng đất Nghiên cứu làm việc cơng trình... thiếu hiểu biết đánh giá không đất LÚN VÀ LÚN LỆCH Malaysia Thượng Hải, 2009 10 CHƯƠNG MỞ ĐẦU CƠ HỌC ĐẤT LÀ GÌ?: mơn khoa học liên quan đến tương tác tải trọng đất, nước đất, quan hệ ứng suất, biến