THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT CƠ LÍ CỦA ĐẤT TRONG PHÒNG THÍ NGHI M Ệ.... ự• Lấy mẫu đất để tiến hành những thí nghiệm trong phòng nhằm xác định các ch ỉ tiêu cơ lý của đất.. - Nhi m v kh
MỤC ĐÍCH KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THU T CÔNG TRÌNH Ậ
- Mục đích của khảo sát địa ch t công trình: ấ
• Nghiên c u v c u tứ ề ấ ạo đị ầa t ng tại vị trí xây d ng ự
• Nghiên cứu điều ki n thệ ủy văn tạ ịi v trí xây d ng ự
• Lấy mẫu đất đểtiến hành những thí nghiệm trong phòng nhằm xác định các ch ỉ tiêu cơ lý của đất
• Kiến nghị, để đưa ra giải pháp nền móng hợp lý
• Xác định sự phân bố của các các lớp đất đá theo diện và chiều sâu;
• Xác định đặc tính cơ lý của các lớp đất, mực nước dưới đất và đánh giá sơ bộ về khả năng ăn mòn của nước;
• Đánh giá sơ bộ khả năng chịu tải, tính nén lún của các lớp đất đá nghiên cứu;
• Đánh giá sơ bộ các hiện tượng địa chất bất lợi ảnh hưởng đến công tác thi công hố đào sâu và ki n ngh ế ị các phương án chống đỡ
KTX Trường Sư Phạm Kỹ Thuật, 1 Lê Văn Chí, Phường Linh Trung, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
- Điều kiện địa ch t chung t i khu v c kh o s t: ấ ạ ự ả á
+ Địa hình và địa mạo:
Khu vực đường Lê Văn Chí Phường Linh Trung Quận 9 có địa hình đa dạng v i ph n l n là ớ ầ ớ phần trũng đất thấp và phần đồi núi Phần trũng bao gồm đất bùn sét, đất phù sa và đất trầm tích, thường xuyên bị ng p l t khi ậ ụ có mưa to Nếu không xây dựng các công trình th y lợi như kênh ủ đào, đập thì phần trũng này có nguy cơ bị ngập nước cao
Phần đồi có độ cao trung bình khoảng 30 - 50m so với mực nước biển và được hình thành từ các loại đá như đá granit, đá phiến, đá vôi
Khu v c cự ủa đường Lê Văn Chí Phường Linh Trung Qu n 9 n m gậ ằ ần sông Sài Gòn và đồng bằng sông Sài Gòn nên đất chứa nhiều khoáng chất và dinh dưỡng Trong đó, phần trũng chiếm tỷ l lệ ớn hơn đồi.
PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT
- Mô t ả phương pháp khoan lấy m u: ẫ
• Chuẩn b dị ụng c : Khoan lụ ấy mẫu bao gồm các dụng cụ như máy khoan, bộ ấy mẫu, l stinger, v ệ sinh đường ống và túi đựng m u ẫ
• Vận hành máy khoan: Máy khoan được vận hành để khoan lỗ trên nền đất, cần chú ý đến tốc độ khoan và tải trọng khoan để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho quá trình lấy mẫu
• Lấy mẫu: Sau khi khoan đạt đến độ sâu cần thiết, bộ lấy mẫu được đưa xuống để ấy mẫu l đất xung quanh Cần đảm bảo b l y mộ ấ ẫu đượ ạch và khô trước khi đưa vào khoan đểc s tránh gây m t mùi và ô nhiấ ễm.
• Đánh dấu, đóng gói mẫu: Sau khi lấy được mẫu, cần đánh dấu đầy đủ thông tin về vị trí lấy m u và thẫ ời điểm l y mấ ẫu Sau đó, mẫu được đóng gói kín trong túi đựng m u và v n ẫ ậ chuyển đến phòng thí nghiệm để tiến hành phân tích
- Mô t ả phương pháp th nghi m SPT: í ệ
Thí nghi m xuyên tiêu chu n (SPT) là thí nghiệ ẩ ệm được thi t k cung c p thông tin v ế ế để ấ ề các đặc tính địa kỹ thuật của nền đất Thí nghiệm cung cấp các mẫu cho mục đích phân loại đất và cung cấp các thông số có thể được s d ng cho các mử ụ ục đích thi t k nế ế ền móng, đặc bi t là s c chệ ứ ịu tải c a nủ ền đất
Thí nghi m s d ng mệ ử ụ ột ống m u thành m ng vẫ ỏ ới đường kính ngoài 51 mm, đường kính trong
35 mm, và chi u dài 650 mm ng mề Ố ẫu này được đưa đến đáy lỗ khoan sau đó dùng búa trượt có khối lượng 63,5 kg cho rơi tự do từ khoảng cách 760 mm Việc đóng ống mẫu được chia làm ba nhịp, mỗi nhịp đóng sâu 150 mm tổng cộng 450 mm, người ta sẽ tính số búa trong mỗi nh p và ị chỉ ghi nh n t ng s búa trong hai nh p cu i và hay g i s này là "giá tr N" ậ ổ ố ị ố ọ ố ị
Trong trường hợp sau 50 búa đầu mà ống mẫu chưa cắm hết 150 mm thì người ta chỉ ghi nhận
50 giá tr này S búa ph n ị ố ả ảnh độchặ ủt c a nền đất và được dùng để tính toán trong địa k thu ỹ ật. Trình t thí nghi m ự ệ SPT:
• Khoan t o l ạ ỗ đến độ sâu d nh thí nghi m, vét sự đị ệ ạch đáy, ạ ố h ng m u SPT và lẫ ắp đặt đế nện, cần, tạ…
• Vạch lên cần đóng 3 khoảng, mỗi khoảng 15cm (tổng chiều sâu đóng 45cm).
• Cho t ạ rơi tự do ở độ cao 76cm, đếm và ghi s tố ạ đóng cho từng kho ng 15cm ả
• Lấy ch sỉ ố tạ đóng của 30cm cuối cùng làm ch sỉ ố SPT
Khoảng cách thí nghiệm SPT thông thường từ 1 – 3m, tùy theo độ đồng nhất của đấ ền t n
Các d ng c chính c a máy khoan: ụ ụ ủ
• Côn ma sát để đóng mở máy
• Hộp số nhiều cấp để điều ch nh tỉ ốc độ quay khi khoan và kéo thả cần
• Tời, sức kéo của t i phờ ải tương ứng v i tớ ải trọng l n nhớ ất của cột cần khoan hay ốn chống c a l khoan và hệ th ng ròng rủ ỗ ố ọc được dùng
• Đường kính l khoan l n nhỗ ớ ất ban đầu 110mm
• Đường kính l khoan sau cùng 75mm ỗ
• Đường kính ng khoan 42mm ố
• Công su t cấ ủa động cơ diesel: 8.8KW
• Tốc độ quay: 1800 vòng/phút
• Lực khoan xuống tối đa: 15KN
Là m t b ph n c a c m thi t b khoan, nó là m t công trình g m tháp khoan và nhà khoan ộ ộ ậ ủ ụ ế ị ộ ồ Cấu t o g m 3 chân b ng thép cao kho ng 7m - ạ ồ ằ ả 8m, dùng để ữ gi ròng r c, dây cáp và t i dùng ọ ờ để nâng h d ng c ạ ụ ụ
Cần khoan là nh ng ng thép rữ ố ỗng, hai đầu có ren để ố n i vào nhau và nối vào mũi khoan Cần khoan có nhi u lo i v i chi u dài khác nhau ề ạ ớ ề
Có nhi u loề ại mũi khoan đượ ử ục s d ng cho các loại địa ch t c n khoan khác nhau ấ ầ
• Dùng để lấy các mẫu không nguyên dạng
• Chiều dài 457mm (18 in) và 610mm (24 in) Đường kính trong thay đổi từ 38.1mm (1.5 in) đến 89mm (3.5 in)
• Dùng để lấy mẫu nguyên dạng
• Chiều dài ống lấy mẫu thành mỏng 900mm
• Đường kính ngoài 76mm (3.071 in)
• Đường kính trong là 73mm (2.875 in)
III K T QU THÍ NGHI M HI Ế Ả Ệ ỆN TRƯỜ NG – NH ẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ
IV THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊ NH TÍNH CH ẤT CƠ LÍ CỦA ĐẤ T TRONG PHÒNG THÍ NGHI M Ệ
1 Thí nghi m dung trệ ọng t nhiên ự
1.1 Khái niệm và cơ sở đo lường
Khái ni m dung tr ng t nhiên cệ ọ ự ủa đất:
Dung tr ng cọ ủa đất là trọng lượng của đất trên 1 đơn vịthể tích của đất
Trong đó: W - trọng lượng mẫu đất thí nghiệm (kN)
- V thể tích mẫu đất thí nghi m (ệ 𝑚 3 )
Các phương pháp xác định thể tích của đất:
(1) Phương pháp tạo hình bằng dao vòng
(3) Phương pháp đo thể tích bằng dầu hỏa
Phương pháp dao vòng áp dụng cho đất dễ cắt bằng dao, không bị vỡ mẫu giữ nguyên nhờ hộp cứng không b v , mị ỡ ẫu giữ nguyên nh hờ ộp cứng
Phương pháp bọc sáp: áp dụng cho loại đất có cỡ hạt >5mm, đất khó cắt bằng dao vòng, cắt dễ b ị vỡ vụn, đất có thể giữ nguyên dạng không cần h p cộ ứng
Phương pháp đo thể tích: áp dụng cho đất dính, than bùn, khó lấy mẫu theo 2 phương pháp trên 1.2 D ng c thí nghiụ ụ ệm
+ Dùng thước kẹp, đo đường kính trong, R và chiều cao dao vòng, h (đến số lẻ thứ 2) + Xác định diện tích dao vòng: V = 𝑅 2
+ Xác định thể tích dao vòng: V = h 𝑅 2
+ Dùng cân điện tử đo khối lượng dao vòng (chính xác đến 0.01g) [ 𝑚0 ]
- Các bước làm thí nghiệm:
1) Dùng dao dây cung, c t mắ ẫu đấ ớt v i chi u cao > chi u cao dao vòng 1cm ề ề
2) Dùng dao th ng g t b ng mẳ ọ ằ ẫu đất, đặt đầu s c dao vòng lên m u ắ ẫ
3) Đặt lên trên mặt dao vòng một tấm kính phẳng ấn nhẹ dao vòng vào mẫu đất theo chiều thẳng đứng một đoạn khoảng 2/3 chi u cao c a dao vòng ề ủ
4) Dùng dao ph ng g t b phẳ ọ ỏ ần đất th a ừ
5) Dùng vòng đệm đặt lên dao vòng và tiếp tục ấn dao vòng vào trong mẫu đất cho đến khi dao vòng ng p sâu trong mậ ẫu đất một đoạn khoảng 0.2cm đến 0.5cm
6) G t phọ ần đất th a xung quanh và nhô lên trên mi ng dao vòng ừ ệ
7) Cân dao vòng chứa đất [m]
1.4 Tính toán k t qu thí nghi m và nh n xét: ế ả ệ ậ
- Sai s tính toán là 0.82 %, sai s r t nh nên thí nghiố ố ấ ỏ ệm được th c hi n m t cách chính xác ự ệ ộ
- Qua k t qu thí nghi m, cho thế ả ệ ấy đất được dùng là đất tương đố ốt.i t
Số lần đo Lần 1 Lần 2 Trung bình
Dao vòng s ố 1 2 Đường kính (cm) 6.18 6.17 6.18
Khối lượng dao vòng + đất m (g) 184.18 183.27
Dung tr ng cọ ủa đất
2 Xác định độ ẩ m tự nhiên trong phòng thí nghiệm
2.1 Khái niệm và cơ sở đo lường
- Khái niệm độ ẩ m t nhiên cự ủa đất: Độ ẩ m của đất là tỷ ố ữ s gi a khối lượng nước chứa trong l r ng c a t và khỗ ỗ ủ đấ ối lượng hạt đất ở trạng thái khô
Trong đó: Mw - Khối lượng nước của mẫu đất thí nghiệm (g)
Ms Khối lượ- ng hạt đấ ủt c a mẫu đất thí nghi m (g) ệ
- Phương pháp xác định khối lượng nước trong đất
Tiến hành s y khô mẫu đất ở nhiấ ệt độ (105 đến 110 ° 𝑐) và thời gian s y ph thu c vào loấ ụ ộ ại đất Thông thường phải sấy ít nhất hai lần cho đến khi khối lượng không đổi
Sấy lần đầu trong th i gian: ờ
- 5 h đố ới đấi v t sét và sét pha;
- 3 h đố ới đấi v t cát và cát pha;
- 8 h đố ới đấi v t ch a thứ ạch cao và đất chứa hàm lượng hữu cơ lớn hơn 5 %
- 2 h đố ới đất sét, sét pha và đấi v t ch a th ch cao ho c t p ch t hứ ạ ặ ạ ấ ữu cơ;
- 1 h đố ới đấi v t cát và cát pha
Kết quả tính toán độ ẩm được biểu diễn với độ chính xác đến 0.1 % Lấy giá tr trung bình cị ộng kết quả tính toán các lần xác định song song làm độ ẩm của mẫu đất Nếu kết quả của hai lần xác định song song chênh lệch nhau hơn 10 % giá trịđộẩm trung bình tính được, thì phải tăng số lần xác định đến ba hoặc hơn nữa
2) Cho mẫu đất vào c c nhôm có khố ối lượng ( 𝑚0), đã được đánh số
3) Đem cân trên cân điệ ử, xác địn t nh khối lượng của cốc nhôm với mẫu đất ẩm ( 𝑚 𝑎 ).
4) Sấy khô đến khối lượng không đổi trong lò s y nhiấ ở ệt độ105 ° 𝑐
5) L y c c ra kh i t sấ ố ỏ ủ ấy, đậy n p ngay lắ ại Đất không d o có th nguẻ ể để ội ở phòng ẩm; đấ ẻt d o nên để nguội trong bình hút ẩm từ 45-60 phút để làm nguội mẫu thử
6) Cân c c có m u th ố ẫ ử đã sấy khô trên cân điện
2.4 Tính toán k t qu thí nghi m và nh n xét ế ả ệ ậ
Số l n thí nghi m ầ ệ Lần 1 Lần 2
Kl nước chứa trong đất
Kl hạt đất (𝑚𝑠,𝑔) 29.74 28.47 Độ ẩ m của đấ ở l n thí t ầ nghiệm thứ i 18.16 19.57 Độ ẩ m trung bình của đất 18.87
- Sai s gi a 2 l n thí nghi m là 7.78 % ố ữ ầ ệ không vượt quá 10 % nên ch p nhấ ận được.
Nguyên nhân gây ra sai s có th là do sai s t d ng c ố ể ố ừ ụ ụ đo, quá trình đo đạc cũng như tính toán số liệu
- Đất làm thí nghiệm là đất sét pha
3 Thí nghiệm xác định LL, PL
3.1 Khái niệm và cơ sở đo lường
Mối tương quan giữa thể tích đất và độ ẩm
- Khái ni m gi i h n nhão cệ ớ ạ ủa đất: Độ ẩ m giới hạn nhão WL (độẩm giới h n chạ ảy) là độẩm ranh giới gi a trạng thái d o với tr ng ữ ẻ ạ thái nhão của đất lo i sét ạ
THÍ NGHI ỆM XÁC ĐỊ NH TÍNH CH ẤT CƠ LÍ CỦA ĐẤT TRONG PHÒNG THÍ NGHI M Ệ
Thí nghi m dung tr ệ ọng tự nhiên
1.1 Khái niệm và cơ sở đo lường
Khái ni m dung tr ng t nhiên cệ ọ ự ủa đất:
Dung tr ng cọ ủa đất là trọng lượng của đất trên 1 đơn vịthể tích của đất
Trong đó: W - trọng lượng mẫu đất thí nghiệm (kN)
- V thể tích mẫu đất thí nghi m (ệ 𝑚 3 )
Các phương pháp xác định thể tích của đất:
(1) Phương pháp tạo hình bằng dao vòng
(3) Phương pháp đo thể tích bằng dầu hỏa
Phương pháp dao vòng áp dụng cho đất dễ cắt bằng dao, không bị vỡ mẫu giữ nguyên nhờ hộp cứng không b v , mị ỡ ẫu giữ nguyên nh hờ ộp cứng
Phương pháp bọc sáp: áp dụng cho loại đất có cỡ hạt >5mm, đất khó cắt bằng dao vòng, cắt dễ b ị vỡ vụn, đất có thể giữ nguyên dạng không cần h p cộ ứng
Phương pháp đo thể tích: áp dụng cho đất dính, than bùn, khó lấy mẫu theo 2 phương pháp trên 1.2 D ng c thí nghiụ ụ ệm
+ Dùng thước kẹp, đo đường kính trong, R và chiều cao dao vòng, h (đến số lẻ thứ 2) + Xác định diện tích dao vòng: V = 𝑅 2
+ Xác định thể tích dao vòng: V = h 𝑅 2
+ Dùng cân điện tử đo khối lượng dao vòng (chính xác đến 0.01g) [ 𝑚0 ]
- Các bước làm thí nghiệm:
1) Dùng dao dây cung, c t mắ ẫu đấ ớt v i chi u cao > chi u cao dao vòng 1cm ề ề
2) Dùng dao th ng g t b ng mẳ ọ ằ ẫu đất, đặt đầu s c dao vòng lên m u ắ ẫ
3) Đặt lên trên mặt dao vòng một tấm kính phẳng ấn nhẹ dao vòng vào mẫu đất theo chiều thẳng đứng một đoạn khoảng 2/3 chi u cao c a dao vòng ề ủ
4) Dùng dao ph ng g t b phẳ ọ ỏ ần đất th a ừ
5) Dùng vòng đệm đặt lên dao vòng và tiếp tục ấn dao vòng vào trong mẫu đất cho đến khi dao vòng ng p sâu trong mậ ẫu đất một đoạn khoảng 0.2cm đến 0.5cm
6) G t phọ ần đất th a xung quanh và nhô lên trên mi ng dao vòng ừ ệ
7) Cân dao vòng chứa đất [m]
1.4 Tính toán k t qu thí nghi m và nh n xét: ế ả ệ ậ
- Sai s tính toán là 0.82 %, sai s r t nh nên thí nghiố ố ấ ỏ ệm được th c hi n m t cách chính xác ự ệ ộ
- Qua k t qu thí nghi m, cho thế ả ệ ấy đất được dùng là đất tương đố ốt.i t
Số lần đo Lần 1 Lần 2 Trung bình
Dao vòng s ố 1 2 Đường kính (cm) 6.18 6.17 6.18
Khối lượng dao vòng + đất m (g) 184.18 183.27
Dung tr ng cọ ủa đất
2 Xác định độ ẩ m tự nhiên trong phòng thí nghiệm
2.1 Khái niệm và cơ sở đo lường
- Khái niệm độ ẩ m t nhiên cự ủa đất: Độ ẩ m của đất là tỷ ố ữ s gi a khối lượng nước chứa trong l r ng c a t và khỗ ỗ ủ đấ ối lượng hạt đất ở trạng thái khô
Trong đó: Mw - Khối lượng nước của mẫu đất thí nghiệm (g)
Ms Khối lượ- ng hạt đấ ủt c a mẫu đất thí nghi m (g) ệ
- Phương pháp xác định khối lượng nước trong đất
Tiến hành s y khô mẫu đất ở nhiấ ệt độ (105 đến 110 ° 𝑐) và thời gian s y ph thu c vào loấ ụ ộ ại đất Thông thường phải sấy ít nhất hai lần cho đến khi khối lượng không đổi
Sấy lần đầu trong th i gian: ờ
- 5 h đố ới đấi v t sét và sét pha;
- 3 h đố ới đấi v t cát và cát pha;
- 8 h đố ới đấi v t ch a thứ ạch cao và đất chứa hàm lượng hữu cơ lớn hơn 5 %
- 2 h đố ới đất sét, sét pha và đấi v t ch a th ch cao ho c t p ch t hứ ạ ặ ạ ấ ữu cơ;
- 1 h đố ới đấi v t cát và cát pha
Kết quả tính toán độ ẩm được biểu diễn với độ chính xác đến 0.1 % Lấy giá tr trung bình cị ộng kết quả tính toán các lần xác định song song làm độ ẩm của mẫu đất Nếu kết quả của hai lần xác định song song chênh lệch nhau hơn 10 % giá trịđộẩm trung bình tính được, thì phải tăng số lần xác định đến ba hoặc hơn nữa
2) Cho mẫu đất vào c c nhôm có khố ối lượng ( 𝑚0), đã được đánh số
3) Đem cân trên cân điệ ử, xác địn t nh khối lượng của cốc nhôm với mẫu đất ẩm ( 𝑚 𝑎 ).
4) Sấy khô đến khối lượng không đổi trong lò s y nhiấ ở ệt độ105 ° 𝑐
5) L y c c ra kh i t sấ ố ỏ ủ ấy, đậy n p ngay lắ ại Đất không d o có th nguẻ ể để ội ở phòng ẩm; đấ ẻt d o nên để nguội trong bình hút ẩm từ 45-60 phút để làm nguội mẫu thử
6) Cân c c có m u th ố ẫ ử đã sấy khô trên cân điện
2.4 Tính toán k t qu thí nghi m và nh n xét ế ả ệ ậ
Số l n thí nghi m ầ ệ Lần 1 Lần 2
Kl nước chứa trong đất
Kl hạt đất (𝑚𝑠,𝑔) 29.74 28.47 Độ ẩ m của đấ ở l n thí t ầ nghiệm thứ i 18.16 19.57 Độ ẩ m trung bình của đất 18.87
- Sai s gi a 2 l n thí nghi m là 7.78 % ố ữ ầ ệ không vượt quá 10 % nên ch p nhấ ận được.
Nguyên nhân gây ra sai s có th là do sai s t d ng c ố ể ố ừ ụ ụ đo, quá trình đo đạc cũng như tính toán số liệu
- Đất làm thí nghiệm là đất sét pha
3 Thí nghiệm xác định LL, PL
3.1 Khái niệm và cơ sở đo lường
Mối tương quan giữa thể tích đất và độ ẩm
- Khái ni m gi i h n nhão cệ ớ ạ ủa đất: Độ ẩ m giới hạn nhão WL (độẩm giới h n chạ ảy) là độẩm ranh giới gi a trạng thái d o với tr ng ữ ẻ ạ thái nhão của đất lo i sét ạ
- Quy ướ Độ ẩc: m gi i hớ ạn nhão WL theo phương pháp Casagrande được đặc trưng bằng độ ẩm của mẫu đất khi rãnh đất được khít lại một đoạn gần 13 mm (0,5 inch = 12,7 mm) sau 25 nhát đập m gi i h Độ ẩ ớ ạn nhão WL theo phương pháp chuỳ xuyên Vaxiliev được đặc trưng bằng độ ẩm của mẫu đất mà ở đó quả ọi thăng bằ d ng hình nón (chuỳ xuyên Vaxiliev) dưới tác dụng của trọng lượng bản thân sau 10 giây ngập vào trong đất 10 (mm) Chuỳ xuyên có trọng lượng 76 (gram) v i góc nh 30° có chi u cao 25 (mm) ớ ở đỉ ề
- K t qu thí nghiế ả ệm: Căn cứ vào s u thí nghi m, v quan h gi a s lốliệ ệ ẽ đồthị ệ ữ ố ần đập và độ ẩm tương ứng của đất trên toạ độ nửa logarit Để vẽ, trên trục hoành logarit biểu diễn số lần đập, còn trục tung bi u diể ễn độ ẩm tính theo phần trăm (%) Quan hệ ủa chúng được xem như là một c đường th ng trong kho ng s lẳ ả ố ần đập Độ ẩm đặc trưng cho giới hạn ch y của đất theo phương ả pháp Casagrande đượ ấy tương ức l ng với số lần đập 25 trên đồ thị, với độ chính xác đến 0.1 %
- Khái ni m gi i h n d o cệ ớ ạ ẻ ủa đất: Độ ẩ m giới h n dạ ẻo Wp là độẩm ranh giới gi a tr ng thái c ng với tr ng thái d o cữ ạ ứ ạ ẻ ủa đất loại sét
- Qui ướ Độ ẩc: m gi i h n d o Wp ớ ạ ẻ được đặc trưng bằng độ ẩm khi lăn mẫu đất thành que có đường kính 3 (mm) thì trên que đấ ắt đầt b u rạn nứt và đứt thành từng đoạn ngắn có chiều dài 3 –
- K t qu thí nghi m: L y giá tr trung bình c ng c a các k t qu ế ả ệ ấ ị ộ ủ ế ả xác định song song làm giới hạn dẻo c a mủ ẫu đất Sai l ch cho phép v m trong các lệ ề độ ẩ ần xác định song song không được lớn hơn 2 % Kết quả giới hạn dẻo của đất (%) chính xác tới 0.01 (%)
• Rây kích thước lỗ 0.5 mm
1) Phơi khô đất, dùng chày gi t nh ra trên khay ả đấ ỏ
2) Sàng qua rây 5mm lo i b nh ng phạ ỏ ữ ần đấ ằt n m trên rây
3) Dùng phương pháp chia tư lấy khoảng 150g đất
4) Đem đất đã nghiền nh ỏ cho vào bát, rót nước cất vào bát đựng đất, dùng dao con trộn đều cho thậ ỹt k sao cho đất đạt trạng thái như hồđặc
5) Sau đó đặt m u thí nghi m vào bình thẫ ệ ủy tinh, đậy kín trong kho ng thả ời gian 2h trước khi đem thí nghiệm
3.4 Các bước làm thí nghiệm
- Quy trình làm thí nghiệm xác định gi i h n nhão: ớ ạ
1) Cho thêm 1 lượng nhỏ nước vào bát đựng đất trộn đều, chờ 15 – 20 phút cho mẫu đất trộn se mặt (chú ý ước chừng không cho mẫu quá ẩm)
2) Lau ướt chỏm cầu bằng khăn ước, trét đất đã trộn vào chỏm cầu Tránh không để xuất hiện bọt khí trong đất, đảm bảo độ dày của cả lớp đất > 10mm và chỉ trét đất vào khoảng 2/3 chỏm cầu (để h 1/3 chở ỏm cầu phía trên )
3) Dùng dao c t rãnh v ch mắ ạ ột đường thẳng t trên xu ng ừ ố Giữ dao v ch th ng góc v i mạ ẳ ớ ặt chỏm cầu (đuôi dao làm tâm) Dao cắt rãnh này chia đất thành 2 phần cách xa nhau dưới đáy là 2mm, phía trên là 11mm và b ề dày đất ở hai bên rãnh là 8mm
4) Quay đều cần quay với tốc độ 2 vòng/1s; phần đất ở hai bên sụp xuống và từ từ khép lại dài 12.7mm thì ngừng quay Đếm s lố ần đập c n thiầ ết để phần dướ ủa rãnh đấi c t khép l i mạ ột đoạn dài 12.7mm Rãnh đất được khép lại phải do đất chảy ra khi quay đập chứ không phải do sự trượt của đấ ới đáy đĩa.t v
Thí nghi ệm xác đị nh s ức chố ng c ắt của đấ t
6.1 Khái niệm và cơ sở đo lường
- Để đánh giá kh ả năng chị ựu l c của đấ ềt n n, c n d a vào các ch tiêu s c ch ng c t cầ ự ỉ ứ ố ắ ủa đất, là góc ma sát trong và l c dính c ự Để xác định các ch tiêu này có th ỉ ể dùng các phương pháp thí nghiệm sau đây
• Nén đơn (unconfined compression): áp dụng cho các loại đất có lực dính
• Cắt tr c ti p (direct shear test): có th th c hi n cho c t có lực dính và không có l c ự ế ể ự ệ ả đấ ự dính
• Nén ba chi u (Triaxal compression test): Thí nghi m này có th áp dề ệ ể ụng được cho c 2 ả loại đất trên
- Quan h gi a s c ch ng cệ ữ ứ ố ắt τ và áp lực thẳng đứng trên m t ph ng c t ặ ẳ ắ
𝜑 : góc ma sát trong của đất c : lực dính đơn vị ủ c a loại đất sét, hay thông s tuy n tính c a loố ế ủ ại đất cát
- Nguyên lí cắt đất tr c ti p: ự ế
6.3 Quy trình th c hi n thí nghi m ự ệ ệ
1) Đặt tấm đá thấm vào trong hộp cắt, bên trên đá thấm là tấm giấy lọc (đã được thấm nước)
2) Vặn chốt để ắn 2 phần của hộp cắt lại g
3) Đặt dao vòng lên trên h p cộ ắt Dùng mi ng m c g ế ộ ỗ (tamper), đóng thẳng cho đất trên dao vòng đi xuống, vào hộp cắt
4) Sau đó đặt miếng giấy lọc (đã được thấm nước) và miếng đá thấm lên trên mẫu đất bên trong h p c t ộ ắ
- Các bước làm thí nghiệm:
1) Đặt hộp cắt vào v trí trong máy cị ắt
2) Đặt cần chất tải đứng lên trên mẫu
3) Chất tải tạo ứng lực đứng Chú ý: cần chất tải nhẹ nhàng, không tạo sự rung động mạnh
4) Lượng tải đặt vào phụ thuộc vào cánh tay đòn của máy cắt
5) Chỉnh lại số đọc ở đồng hồ đo biến dạng của vòng ứng biến về 0
6) Chỉnh lại số vòng quay trên máy trước khi khởi động motor
7) Mở chốt khóa hộp cắt.Tác dụng lực cắt lên mẫu
6.4 Tính toán s u thí nghiốliệ ệm:
STT Thông s thí nghi m ố ệ Thí nghi m 1 ệ Thí nghi m 2 ệ Thí nghi m 3 ệ
1 Kích thước cạnh hộp cắt, A, cm 6 6 6
3 Khối lượng treo trên giá, C kg 1 2 4
4 Số đọc vòng đo lực, D mm 0.114 0.271 0.417
7 Ứng suấ ắt c t, = T/B, kG/cm 2 0.475 1.129 1.738 y = 1.4565x + 0.1697 R² = 0.9564
0.0 0.5 1.0 1.5 Ứng suất cắt, (kG/cm)2 Áp lực nén, (kG/cm ) 2
BIỂU ĐỒ GIỮA ÁP LỰC NÉN VÀ ỨNG SUẤT CẮT
- Xác định góc ma sát trong, 𝜑(độ) và l c dính c (kPa) d a vào biự ự ểu đồ và theo công th c: ứ
+ Theo công th c ta có: ứ tg = 1,457 => 56 o c = 0.169 kG/cm = 16.9 kPa 2
+ Theo biểu đồ ta có: tg = 1,457 => 56 o c = 0.169 kG/cm = 16.97 kPa 2
6.5 Nhận xét k t qu thí nghi m, k t lu n v khế ả ệ ế ậ ề ả năng chịu c t c a loắ ủ ại đất thí nghi m ệ
- K t qu cho thế ả ấy được:
• Loại đất được xác định qua = tg = 1,457 và = 56 , d a vào b ng sau: o ự ả