1 Bài giảng môn học Địa chất công trình Chƣơng 4 CÁC ĐẶC TRƢNG KỸ THUẬT CỦA ĐẤT VÀ ĐÁ Giảng viên Dr Ing Nguyễn Quang Tuấn Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Địa kỹ thuật Nội dung 4 1 Nguồn gốc hình thành[.]
Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Địa kỹ thuật Bài giảng mơn học Địa chất cơng trình Chƣơng CÁC ĐẶC TRƢNG KỸ THUẬT CỦA ĐẤT VÀ ĐÁ Giảng viên: Dr.-Ing Nguyễn Quang Tuấn Nội dung: 4.1 Nguồn gốc hình thành đất 4.2 Các tính chất lý đất Một số tính chất đặc thù đất 4.3 Tính chất lý mẫu đá 4.4 Các hệ thống khe nứt đá ảnh hưởng chúng 4.5 Tính chất lý khối đá 4.6 Phân loại đất đá xây dựng cơng trình Các loại đất đặc biệt vấn đề cần lưu ý khảo sát, thiết kế 4.7 Các vấn đề cần lưu ý khảo sát, đánh giá đá 4.1 NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH ĐẤT Nội dung: Đất tàn tích Đất trầm tích Đất sườn tích, sườn tàn tích Khái qt hình thành loại đất theo nguồn gốc Đá Phong hóa Nằm nguyên chỗ, chưa bị di dời chỗ khác Đất tàn tích (eQ) Vận chuyển dịng tạm thời Tích tụ sườn dốc chân sườn dốc (dQ) Đất trầm tích Đất sườn tích (dQ) Đất tàn tích Nguồn gốc: Được hình thành q trình phong hố đá, phụ thuộc chặt chẽ vào loại thành phần đá gốc ban đầu Đất phong hoá từ đá magma thành phần tính chất Đất phong hố từ đá trầm tích vụn keo kết xen kẹp khơng đồng Đất phong hố từ đá biến chất đồng khơng, phụ thuộc thành phần đá gốc Đặc điểm chung: Trong đất thường chứa nhiều hạt thơ với kích thước hàm lượng tăng dần theo chiều sâu Thành phần tính chất đất biến đổi mạnh theo không gian theo chiều sâu Một số loại đất phong hố thường có tính chất đặc biệt (lún sập, trương nở) Phong hoá hoá học đá magma cho sản phẩm đồng Silicate minerals weather by hydrolysis to form CLAY Feldspar alters to clay (kaolinite) plus dissolved materials (ions) Phong hố khơng lớp đá trầm tích xen kẹp Chú ý: Khi khảo sát, đánh giá cần hiểu biết chất đất, đặc điểm quy luật biến đổi tính chất đất, đặc biệt khảo sát đất làm vật liệu xây dựng, để bố trí hố khoan, lấy mẫu hợp lý 10 Đất trầm tích Nguồn gốc: Được hình thành trầm đọng vật liệu, thường sông, hồ, biển… Đặc điểm chung: • Có tính phân lớp, rõ rệt dần theo hướng ngược chiều dịng chảy • Trầm đọng theo quy luật tuyển lựa theo đường kính hạt • Trong lớp thành phần, tính chất tương đối ổn định so với đất tàn tích • Chiều dày trầm tích sơng mỏng so với đất trầm tích biển 11 Đất sƣờn tích, sƣờn tàn tích Nguồn gốc: Được hình thành vật liệu phong hố bị dịng chảy tạm thời xơ đẩy dịch chuyển xuống sườn dốc, chân dốc tích luỹ lại Đất sườn tích loại trung gian đất trầm tích tàn tích Đặc điểm chung: Khơng có tính phân lớp rõ rệt đất trầm tích Thành phần thường sét pha chứa nhiều dăm sạn, tính chất biến đổi mạnh đất tàn tích Đất thường có độ rỗng cao, hệ số thấm tương đối lớn nén lún mạnh Chiều dày tầng sườn tàn tích biến đổi mạnh Thường chứa nước ngầm, nước ngầm thường thoát chân sườn dốc 12 Chú ý: - Loại đất thường không thuận lợi sử dụng làm nền, làm vật liệu xây dựng - Khi khảo sát, đánh giá đất cho làm xây dựng cơng trình cần ý đến tính nén lún, ổn định trượt tính thấm lớn Khi sử dụng làm vật liệu xây dựng cần ý đến tính khơng đồng thành phần tính chất 13 Yêu cầu học - Các kiểu hình thành đất, đặc điểm địa chất cơng trình (thành phần, tính chất, chiều dày, mức độ đồng ) loại đất - Giải thích mối liên quan đặc điểm với kiểu hình thành đất, ví dụ, đất phong hố từ đá magma đồng từ đá trầm tích keo kết thành phần khơng đồng nhất, hiểu thành phần đất tàn tích phụ thuộc đá gốc cịn thành phần đất trầm tích phụ thuộc q trình tuyển lựa 14 4.2 CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT 15 Nội dung: Thành phần hạt đất Tính chất vật lý đất Tính chất học đất 16 Thành phần hạt đất: Thành phần hạt – hàm lượng nhóm hạt đất Người ta chia làm nhóm: Nhóm hạt Đƣờng kính, mm Nhóm hạt Đƣờng kính, mm đá tảng dăm, cuội sạn, sỏi >200 200÷20 20÷2 cát thơ cát vừa cát nhỏ 2÷0,5 0,5÷0,25 0,25÷0,05 hạt bụi to hạt bụi nhỏ 0,05÷0,01 0,01÷0,005 hạt sét hạt keo 0,005÷0,002 0.1mm Cu: hệ số hạt d60/d10 Cc: hệ số đường cong cấp phối (d30)2/(d10 x d60) 18 Phƣơng pháp tỷ trọng kế: dựa nguyên lý lắng chìm Stoke, áp dụng cho đất có hạt cỡ nhỏ d