THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT docx

Trang/tổng số trang Trường Đại học Mở Tp.HCM Khoa Xây dựng & Điện oOo THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT Tháng/ năm thực hiện Trang/tổng số trang Thông tin về giảng viên: - Học và tên: Phan Trường Sơn. - Học vị: Tiến sỹ. - Chức danh: giảng viên. - Địa chỉ liên hệ: Khoa Xây dựng & Điện, phòng 312, số 97 đường Võ Văn Tần, phường 6, quận 3, tp. HCM. - Điện thoại: 08 9 300 948, đi dộng: 0908 256 174, email: ptson2006@yahoo.com.vn . Thông tin về sinh viên: - Họ và tên: - Mã số sinh viên: Lớp: Nhóm: - Thời gian thực hiện: - Địa điểm thực hiện: Trang/tổng số trang 1. Thông tin về môn học: - Mã môn học: - Thời lượng: - Môn học trước: • Địa chất công trình. • Thực hành địa chất công trình. • Sức bền vật liệu 1. - Môn học tiên quyết: • Cơ học đất. 2. Mô tả môn học: - Mục tiêu • Cụ thể hóa kiến thức mà sinh viên được trang bị trong môn Cơ học đất, đặc biệt về phương diện thí nghiệm, lấy và xử lý số liệu. - Hình thức thực hiện • Giảng viên giới thiệu các thí nghiệm, thao tác thực hiện, lấy số liệu, phân tích và lựa chọn. • Sinh viên tự thực hiện thí nghiệm, lấy số liệu, đánh giá và lực ch ọn. • Sinh viên lập báo cáo (trình bày lý thuyết, tiến trình thí nghiệm, kết quả thí nghiệm và nhận xét, đánh giá). 3. Các tiêu chuẩn sử dụng - Xác định khối lượng riêng (tỷ trọng) TCVN 4195:95 - Xác định độ ẩm và độ hút ẩm TCVN 4196:95 - Xác định giới hạn dẻo, giới hạn chảy TCVN 4197:95 - Xác định thành phần cỡ hạt TCVN 4198:95 - Xác định sức chống cắt trên máy cắt phẳng TCVN 4199:95 - Xác định tính nén lún trong điều kiện không nở hông TCVN 4200:95 - Xác định dộ chặt tiêu chuẩn TCVN 4201:95 - Thí nghiệm sức chịu tải của đất (CBR) – Trong phòng thí nghiệm 22TCN 332-06 Trang/tổng số trang 4. Trình tự các báo cáo thí nghiệm và thang điểm 4.1. Thí nghiệm 1: Xác định độ ẩm a. Mục đích (0,125đ) b. Các bước thực hiện (0,125đ) • Chuẩn bị dụng cụ • Thực hiện • Lấy số liệu c. Xử lý số liệu – trình bày kết quả (0,25đ) d. Nhận xét (0,5đ) 4.2. Thí nghiệm 2: Xác định dung trọng tự nhiên a. Mục đích (0,125đ) b. Các bước th ực hiện (0,125đ) • Chuẩn bị dụng cụ • Thực hiện • Lấy số liệu c. Xử lý số liệu – trình bày kết quả (0,25đ) d. Nhận xét (0,5đ) 4.3. Thí nghiệm 3: Xác định thành phần cỡ hạt a. Mục đích (0,25đ) b. Các bước thực hiện (0,25đ) • Chuẩn bị dụng cụ Trang/tổng số trang • Thực hiện • Lấy số liệu c. Xử lý số liệu – trình bày kết quả (0,5đ) d. Nhận xét (1đ) 4.4. Thí nghiệm 4: Xác định giới hạn dẻo a. Mục đích (0,25đ) b. Các bước thực hiện (0,25đ) • Chuẩn bị dụng cụ • Thực hiện • Lấy số liệu c. Xử lý số liệu – trình bày kết quả (0,5đ) d. Nhậ n xét (1đ) 4.5. Thí nghiệm 5: Xác định giới hạn chảy a. Mục đích (0,25đ) b. Các bước thực hiện (0,25đ) • Chuẩn bị dụng cụ • Thực hiện • Lấy số liệu c. Xử lý số liệu – trình bày kết quả (0,5đ) d. Nhận xét (1đ) 4.6. Thí nghiệm 6: Cắt trực tiếp Trang/tổng số trang a. Mục đích (0,25đ) b. Các bước thực hiện (0,25đ) • Chuẩn bị dụng cụ • Thực hiện • Lấy số liệu c. Xử lý số liệu – trình bày kết quả (0,5đ) d. Nhận xét (1đ) 5. Hướng dẫn thực hiện Bài 1: Xác đònh độ ẩm a. Mục đích Độ ẩm của đất, ký hiệu bằng W, biểu thò bằng tỷ số % của khối lượng nước thoát ra khỏi mẫu đất khi sấy khô ở nhiệt độ 105 o C và khối lượng hạt đất trong mẫu đất đem sấy khô. Độ ẩm của đất là một chỉ tiêu thông dụng và dễ xác đònh. Số lượng đất lấy để xác đònh độ chứa nước tùy thuộc vào loại đất. Tuy nhiên, càng lấy nhiều mẫu thì độ chính xác càng cao. Mỗi mẫu đất cần tiến hành thí nghiệm tối thiểu 2 lần song song nhau, sau đó lấy giá trò trung bình. Độ chứa nước được tính theo biểu thức sau: %100(%) 2 21 × − − = o mm mm W Trong đó: m o - trọng lượng lon chứa đất m 1 - trọng lượng lon chứa + đất chưa sấy m 2 - trọng lượng lon chứa + đất đã sấy khô Trang/tổng số trang Giá trò W thể hiện lượng nước chứa trong đất, giúp cho việc đánh giá trạng thái của đất. b. Dụng cụ thí nghiệm Dao vòng cắt đất bằng kim loại không gỉ Dao cắt gọt đất Lon nhôm có nắp đậy chứa mẫu đất. Cân điện tử độ chính xác (0,01 - 0,1) g Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ đến 300 o C Khay phơi mẫu đất sau khi sấy khô Anh Trinh Trang/tổng số trang c. Trình tự thí nghiệm Xác đònh trọng lượng hộp nhôm đã sấy khô (m o ). Dùng dao lấy một mẫu đất có trọng lượng 40 - 80 g ở trạng thái tự nhiên cho vào hộp nhôm. Dùng cân xác đònh trọng lượng đất và hộp nhôm (m 1 ). Mẫu đất sau khi cân, đem sấy ở nhiệt độ 105 o C. Thời gian sấy tùy thuộc vào loại đất, số lượng và dạng mẫu dùng. Thời gian sấy thường được chia làm ít nhất 2 lần: Sấy lần đầu trong thời gian: 5 giờ - đối với đất sét và sét pha; 3giờ - đối với đất cát và cát pha; 8giờ - đối với đất chứa thạch cao và đất chứa hàm lượng hữu cơ lớn hơn 5%. Sấy lại trong thời gian: 1giờ - đối với đất cát và cát pha; 2 giờ - đối với đất sét, sét pha và đất chứa thạch cao hoặc tạp chất hữu cơ. Lấy mẫu đất ở tủ sấy ra nên để nguội sau đó đem cân để xác đònh trọng lượng sau khi sấy khô kể cả hộp nhôm (m 2 ). Đất không dẻo có thể để nguội ở phòng ẩm, đất dẻo nên để nguội trong bình hút ẩm canxi clorua CaCl2 rồi mới cân. Không nên cân lúc nóng, trước Trang/tổng số trang hết có thể vì quá nóng mà ta đặt hộp chứa mạnh tay, hoặc vì sức nóng có thể ngăn cản sự chính xác của đòn cân. d. Kết quả thí nghiệm Bảng ghi kết quả thí nghiệm xác đònh độ ẩm Số hiệu mẫu đất Số hiệu lon nhôm Trọn g lượng lon nhôm m o (g) Trọn g lượn g lon + đất chưa sấy m 1 (g) Trọn g lượng lon + đất đã sấy khô m 2 (g) Độ ẩm W (%) Giá trò độ ẩm trung bình W tb (%) Bài 2: Xác đònh dung trọng tự nhiên của đất a. Mục đích Dung trọng tự nhiên của đất là trọng lượng của một đơn vò thể tích đất tự nhiên. Đặc trưng vật lý cơ bản này được ký hiệu là γ và được tính theo g/cm 3 . Về trò số, dung trọng được tính bằng tỉ số giữa khối lượng đất và thể tích của chúng. Có nhiều phương pháp xác đònh dung trọng của đất, trong đó phương pháp dao vòng đơn giản và nhanh chóng cho các loại đất hạt mòn. b. Dụng cụ thí nghiệm Dao vòng cắt đất bằng kim loại không gỉ có thể tích chứa đất V A1 15,68 146,56 131,11 I1 18,06 21,9 21,15 I2 16,17 26,31 24,31 Ca1 Ca2 Ca3 17,31 18,81 16,69 26,99 29,58 27,31 24,45 26,94 24,72 Trang/tổng số trang Thước kẹp Dao cắt gọt đất Cân điện tử độ chính xác (0,01 - 0,1) g c. Trình tự thí nghiệm Dùng thước kẹp xác đònh thể tích chứa đất của dao vòng. Dùng cân xác đònh trọng lượng dao vòng. Dùng dao vòng khẽ ấn ngập vào mẫu đất, dùng dao gọt đất xung quanh dao vòng. Trong khi ấn chú ý luôn giữ cho dao vòng thăng bằng. Khi dao vòng ngập hết vào mẫu đất, cắt bỏ phần đất dư thừa trên mặt dao vòng cho ngang bằng với cạnh dao, sau đó lấy tấm kính đậy lên trên. Cắt ngang mẫu đất ở phía dưới dao vòng tương tự như phía trên, sau đó lật ngược dao vòng lại và cũng dùng tấm kính đậy lên trên. Lau sạch dao vòng, đem cân trọng lượng mẫu đất có dao vòng (trọng lượng dao vòng đã xác đònh trước), xác đònh được trọng lượng của mẫu đất, từ đó tính được dung trọng của mẫu đất. Mỗi mẫu đất cần tiến hành thí nghiệm tối thiểu 2 lần song song nhau, sau đó lấy giá trò trung bình. d. Kết quả thí nghiệm Trọng lượng đơn vò thể tích của mẫu đất được tính theo công thức: V mmm w 321 −− = γ Trong đó: m 1 - trọng lượng của mẫu đất có dao vòng m 2 - trọng lượng dao vòng m 3 - trọng lượng tấm kính V - thể tích dao vòng 4 2 D V π = [...]... Loại đất Cát pha sét Sét pha cát Sét 1-7 7 - 17 > 17 Chỉ số dẻo IP Dùng độ sệt B để xác đònh trạng thái vật lý của đất dính Trạng thái đất Độ sệt B Cứng Nửa cứng Dẻo cứng Dẻo mềm Dẻo chảy Chảy 1 Bài 6: Thí nghiệm cắt trực tiếp a Mục đích Thí nghiệm cắt trực tiếp dùng để xác đònh các chỉ tiêu sức chống cắt là góc nội ma sát ϕ và lực dính c của đất Thí nghiệm. .. Dao cắt gọt đất Đá nhám Vòng đo áp lực Trang/tổng số trang c Trình tự thí nghiệm Lấy đất không xáo trộn từ ống lấy mẫu đất (do đó mẫu thử có độ ẩm tự nhiên) Dùng dao vòng khẽ ấn ngập vào mẫu đất, dùng dao gọt đất xung quanh dao vòng Khi dao vòng ngập hết vào mẫu đất, dùng dao cắt bỏ phần đất dư thừa trên mặt dao vòng cho ngang bằng với cạnh dao Cho đá nhám vào dưới hộp Casagrande Cho mẫu đất vào hộp... trên cả hai loại đất có lực dính và đất không có lực dính Thí nghiệm thực hiện theo cách không thoát nước - không cố kết, có nghóa là sau khi đặt áp lực thẳng đứng, sức cắt được đặt nhanh để cho nước trong mẫu đất không có thời gian thoát ra b Dụng cụ thí nghiệm Trang/tổng số trang Máy cắt trực tiếp kiểu truyền lực qua vòng ứng biến và cánh tay đòn Hộp Casagrande chứa mẫu đất Dao vòng cắt đất bằng kim... tách rời các hạt đất Cân điện tử độ chính xác (0,01 - 0,1) g Bàn chải dùng để quét các hạt đất bám vào rây Trang/tổng số trang c Trình tự thí nghiệm Mẫu đất đại diện sẽ được phơi khô ngoài trời hay sấy khô bằng lò sấy Dùng chày cao su hay bóp bằng tay để tách các hạt đất dính với nhau, tránh không đập mạnh để làm vỡ các hạt đất Dùng trọng lượng m (g) tùytheo loại đất như sau: Loại đất Khối lượng (g)... toán với yêu cầu chính xác 0,01 g/cm3 Sai số cho phép của 2 lần thí nghiệm không được lớm hơn 0,03 g/cm3 Bảng ghi kết quả thí nghiệm xác đònh dung trọng Số hiệu Số hiệu Thể Trọng Trọng Trọng Trọng Giá trò mẫu đất dao tích dao lượng lượng lượng lượng trung N1 vòng N2 vòng dao tấm dao đơn vò bình chứa vòng kính m3 vòng, thể tích (g) đất và đất đất V (cm3) m2 (g) tấm kính γw γw (g/cm3) (g/cm3) m1 (g) - -... rơi) Nhanh chóng dùng dao nhỏ lấy một phần đất (khoảng 10 g) ngay chỗ khép kín để xác đònh độ chứa nước tương ứng Lấy đất nhão từ chỏm cầu, lau sạch chỏm cầu, nhập chung với phần đất cũ trên kính, trộn cho khô bớt nước; làm lại thí nghiệm lần thứ hai giống như lần trước Trong thí nghiệm xác đònh giới hạn nhão, ta phải thực hiện tối thiểu 3 lần trên 100 g đất trộn với nước và đi từ trạng thái nhão đến... đònh giới hạn dẻo Trộn 15 g đất khô lọt qua rây N0 40 với nước vừa đủ dẻo (hay có thể dùng phần đất còn lại của thí nghiệm tìm giới hạn nhão) Se đất trên tấm kính phẳng bằng 4 ngón tay và se đến khi nào đất vừa đạt đến đường kính 3 mm (1/8 inch) thì vừa rạn nứt và gãy thành nhiều đoạn có chiều dài sợi đất khoảng (1-2)cm Xác đònh độ chứa nước đúng lúc này, ta có giới hạn dẻo của đất Cần thực hiện 2 lần... của đất là độ ẩm của đất khi se đất đến đường kính 3 mm thì rạn nứt Lấy giá trò trung bình của 2 lần thí nghiệm Chỉ số Atterberg Các so lieu de tinh W lay o bang sxac dinh do am trong TN 1, ki hieu mau lon I1, I2 Chỉ số dẻo Ip : Trang/tổng số trang I P = WL − WP Độ sệt B (theo TCVN về đất xây dựng), một số tài liệu khác ký hiệu là IL: B= W − WP WL − WP Công dụng Dùng chỉ số dẻo Ip để phân loại đất. .. γw γw (g/cm3) (g/cm3) m1 (g) - - 60 42,43 0 173,31 Bài 3: Xác đònh thành phần cỡ hạt a Mục đích Thí nghiệm phân tích của cỡ hạt đất bằng phương pháp rây sàng dùng để tách rời của cỡ hạt của đất qua những mắt lưới để: Xác đònh độ lớn cỡ hạt Tính được sự phân bố cỡ hạt Xếp hạng đất theo cỡ hạt b Dụng cụ thí nghiệm Bộ rây sàng mắt lưới tròn Trang/tổng số trang Kích thước rây Số hiệu rây # Đường kính rây... in) ta cần điều chỉnh độ rơi này trước khi thí nghiệm Lấy khoảng 100 g đất đã được sấy khô lọt qua rây N#40 (0,42 mm) trộn với một lượng nước vừa đủ nhão trên kính phẳng Cần phải trộn thật kỹ và ủ để đất hoàn toàn bão hòa Lau ướt chỏm cầu bằng khăn ướt, sau đó trét phần đất đã trộn vào chỏm cầu Khi trét, tránh không để bọt khí hiện diện trong đất, bề dày lớp đất ngay đáy chỏm cầu khoảng 1 cm Dùng dao . TCVN 4201:95 - Thí nghiệm sức chịu tải của đất (CBR) – Trong phòng thí nghiệm 22TCN 332-06 Trang/tổng số trang 4. Trình tự các báo cáo thí nghiệm và thang điểm 4.1. Thí nghiệm 1: Xác định. môn học: - Mã môn học: - Thời lượng: - Môn học trước: • Địa chất công trình. • Thực hành địa chất công trình. • Sức bền vật liệu 1. - Môn học tiên quyết: • Cơ học đất. 2. Mô tả môn học: . sinh viên được trang bị trong môn Cơ học đất, đặc biệt về phương diện thí nghiệm, lấy và xử lý số liệu. - Hình thức thực hiện • Giảng viên giới thiệu các thí nghiệm, thao tác thực hiện, lấy