1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THỦY TÍNH CỦA ĐẤT ĐÁ pptx

19 668 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 19
Dung lượng 668,5 KB

Nội dung

CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THỦY TÍNH CỦA ĐẤT ĐÁ Nền đất đá được xem là 1 hệ được cấu thành từ 3 pha : Rắn hạt đất, đá lỏng nước, khí lổ rỗng... 2.2 Thủy tính của đất đá :2.2.2 Tính m

Trang 1

CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THỦY TÍNH CỦA

ĐẤT ĐÁ

Nền đất đá được xem là 1 hệ được cấu thành từ 3 pha :

Rắn (hạt đất, đá) lỏng (nước), khí (lổ rỗng).

V

V a

V w

V s

Q a

Q w

Q s

Q

Thể tích Khối lượng

khí lỏng

rắn

Trang 2

2.1 Tính chất vật lý :

2.1.1 Độ lổ rỗng và nứt nẻ của đất đá :

Cần phân biệt lổ rỗng và khe nứt : Khe nứt là khoảng trống phát triển theo phương định hướng nào đó còn lổ hổng thì không.

Trong đá cứng, sự có mặt các khe nứt sẽ làm mất đi tính liền khối của đá, các lổ hổng thì thường được bịt

kín.

Trong đất mềm rời, ít bắt gặp sự có mặt của khe nứt

mà thường là các lổ hổng do các hạt đất đá tạo nên.

Trang 3

2.1 Tính chất vật lý :

2.1.1 Độ lổ rỗng và nứt nẻ của đất đá :

* Độ rỗng : n = Thông thường, n được tính bằng đơn vị %, và thay đổi từ 0-100

* Hệ số rỗng : ε =

Hệ số rỗng của đất thông thường thay đổi từ 0-1, trường hợp đất đặc biệt như bùn sét, hệ số rông có thể >1

V

Va

s

a

V V

Trang 4

2.1 Tính chất vật lý :

2.1.1 Độ lổ rỗng và nứt nẻ của đất đá :

Trong thực tế, đối với đất rời (cát), còn sử dụng chỉ tiêu tương đối để đánh giá độ chặt chẽ của đất

D =

D ≤ 0.33 : Đất ở trạng thái rời xốp 0.33 < D ≤ 0.66 : Đất ở trạng thái chặt vừa

D > 0.66 : Đất ở trạng thái chặt chẽ

min max

max

ε ε

ε

ε

Trang 5

2.1 Tính chất vật lý :

2.1.1 Độ lổ rỗng và nứt nẻ của đất đá :

Để biểu thị phương phát

triển của khe nứt, trong thực

tế hay sử dụng đồ thị hình

tròn khe nứt 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0; 360 10

20 30 40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350

Trang 6

2.1 Tính chất vật lý :

2.1.1 Độ lổ rỗng và nứt nẻ của đất đá :

Trong thực tế, để đánh giá mức độ nứt nẻ của đá cứng, thường hay sử dụng hệ số khe hở Kk :

Kk = với : Fn : Diện tích bề mặt của ke nứt

F : Diện tích bề mặt đá xác định Fn thông thường F = (4-8) m2

Kk ≤ 0.02 : Nứt nẻ yếu 0.02 < Kk ≤ 0.05 : Nứt nẻ trung bình 0.05 < Kk ≤ 0.1 : Nứt nẻ mạnh

0.1 < Kk ≤ 0.2 : Nứt nẻ rất mạnh

Kk > 0.2 : Nứt nẻ hoàn toàn (đặc biệt mạnh)

n

F F

Trang 7

2.1 Tính chất vật lý :

2.1.2 Dung trọng :

* Dung trọng hạt :

* Tỷ trọng :

* Dung trọng tự nhiên :

* Dụng trọng đẩy nổi : γđn = (γs - γn)(1-n)

* Dung trọng khô :

s

s s

V

Q

= γ

n s

s

V

Q

γ

=

V

Q

w = γ

V

Qs

k = γ

Trang 8

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.1 Độ ẩm : W =

Trong đất dính, thường sử dụng các độ ẩm giới hạn tương ứng

với trạng thái của đất

w

s

Q Q

W

(Giới hạn co) (Giới hạn dẻo) (Giới hạn chảy) (Giới hạn lỏng)

* Chỉ số dẻo : Id = Wch - Wd

* Độ sệt :

d

d I

W W

B = −

Trang 9

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.1 Độ ẩm :

Đối với đất cát, thường sử dụng độ bão hòa (độ ẩm tương đối) để đánh giá trạng thái của đất

G = với Wbh : Độ ẩm bão hòa của đất

0 < G ≤ 0.5 : Đất hơi ẩm 0.5 < G ≤ 0.8 : Đất ẩm 0.8 < G ≤ 1 : Đất bão hòa

bh

W W

Trang 10

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.2 Tính mao dẫn :

Trong đất đá, lổ rỗng do các hạt đất đá tạo ra thường nhỏ do

đó, với ảnh hưởng sức căng bề mặt của nước dưới đất, có thể tạo dòng thấm ngược với phương trọng lực (nước mao dẫn)

n

md

g r

H

γ

θ

σ

.

cos 2

=

Khi đất đá xem như bị thấm ướt hòan toàn

(θ=00) thì Hmd có thể tính gần đúng :

d r

Hmd = 0 . 15 = 0 . 3

nước

Trang 11

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.2 Tính thấm nước :

Nước thấm qua các lổ hổng, khe nứt của đất đá, tính thấm nước được đặc trưng bằng hệ số thấm (K) là vận tốc thấm của nước dưới đất trong đất đá khi gradien thủy lực bằng 1 đơn vị

Thấm yếu

Cát trung đến sỏi 5 - 200

Trang 12

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.3 Tính ngậm nước :

Là khả năng đất đá hấp phụ, giữ lại một lượng nước nhất định khi nước đó vẫn có khả năng vận động tự do dưới tác dụng của thế năng trọng lực

Lượng nước được giữ lại có thể do mao dẫn, nước liên kết vật lý của đất đá còn gọi là lượng ngậm nước phân tử cực đại

Trang 13

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.4 Tính nhả nước :

Là khả năng nước trong đất đá được phóng thích bằng cách chảy tự do dưới tác dụng của thế năng trọng lực

Khả năng này được biểu thị bằng hệ số nhả nước (µ) là tỷ số giữa thể tích nước tự do chảy ra khỏi đất đá bão hòa với thể tich toàn bộ đất đá

Trang 14

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.4 Tính hóa mềm :

Là khả năng nước trong đất đá được phóng thích bằng cách chảy tự do dưới tác dụng của thế năng trọng lực

Khả năng này được biểu thị bằng hệ số nhả nước (µ) là tỷ số giữa thể tích nước tự do chảy ra khỏi đất đá bão hòa với thể tich toàn bộ đất đá

Trang 15

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.4 Tính trương nở- co ngót :

Khi tiếp xúc với nước, đất dính thường trương nở do bề dày màng nước liên kết vật lý của các hạt tăng lên, khoảng cách giữa hạt càng rời xa nhau, ngược lại, khi nhả nước thì đất dính sẽ co ngót

Để đánh giá khả năng trương nở, thường sử dụng hệ số trương nở (Rn) và áp lực trương nở (Pn)

H

H

H V

V

V

n

=

=

V,H,Vn,Hn : Thể tích, chiều cao của mẫu đất trước và sau khi

trương nở

Trang 16

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.4 Tính trương nở- co ngót :

Loại đất Rn (%) Pn (mPa)

Không trương nở < 4 < 0.25 Trương nở yếu [4 – 10) [0.25 – 1) Trương nở trung bình [10 – 15) [1 – 2.5) Trương nở mạnh ≥ 15 ≥ 2.5

Trang 17

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.5 Tính hóa mềm :

Đối với đá cứng, khi tiếp xúc với nước có thể không bị trương

nở mà cường độ của chúng bị giảm đi,

Để đánh giá khả năng đó, thực tế thường sử dụng hệ số hóa mềm (Khm):

k n

bh n hm

R

R

k n

bh

R , : Cường độ kháng nén của mẫu đá khi bão hòa

nước và khi khô ráo

Khm = (1-0.9] : Khả năng hóa mềm yếu.

Khm = (0.9 – 0.75) : Khả năng hóa mềm trung bình.

Khm ≤ 0.75 : Khả năng hóa mềm mạnh

Trang 18

2.2 Thủy tính của đất đá :

2.2.6 Tính tan rã :

Một số loại đất đá (nhất là đất xốp rời), khi tiếp xúc với nước, mối liên kết giữa các hạt bị giảm sút là đất đá bị rã đi một phần hay hoàn toàn

Để đánh giá khả năng này, thường xác định thời gian tan rã

và mô tả đặc tính tan rã

Khả năng tan rã ngoài phụ thuộc vào từng loại đất mà còn phụ thuộc rất nhiều lượng muối có trong đất

Trang 19

CHƯƠNG 2- TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THỦ TÍNH CỦA ĐẤT ĐÁ

YÊU CẦU CHƯƠNG 2 :

+ Nắm được các đặc điểm vật lý, thủy tính của đất đá và các thông số biểu thị.

+ Nắm được mối liên quan giữa các đặc điểm vật lý-thủy

tính của đất đá, các công thức chuyển đổi để biểu thị mối

liên quan này.

+ Nắm được các nhân tố ảnh hưởng đến các đặc điểm vật lý- thủy tính của đất đá.

Ngày đăng: 02/08/2014, 01:20

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w