Tiểu luận địa chất công trình nâng cao chỉ tiêu vật lý của đất các giới hạn atterberg

ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVHD: PGS.TS.BÙI TRƯỜNG SƠN MỤC LỤC TÔ LÊ HƯƠNG HUỲNH KIM LINH 1570160 1570161 Trang ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVHD: PGS.TS.BÙI TRƯỜNG SƠN DANH MỤC HÌNH ẢNH TÔ LÊ HƯƠNG HUỲNH KIM LINH 1570160 1570161 Trang ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVHD: PGS.TS.BÙI TRƯỜNG SƠN DANH MỤC BẢNG BIỂU TÔ LÊ HƯƠNG HUỲNH KIM LINH 1570160 1570161 Trang ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVHD: PGS.TS.BÙI TRƯỜNG SƠN CHƯƠNG MỞ ĐẦU Khi thiết kế móng cho công trình xây dựng, cần thiết phải đánh giá tính chất đất khu vực dành cho Để xác định đất tốt hay xấu mặt xây dựng phải dựa vào đặc trưng thể chất đất mà trước xác định tiêu vật lý đất 1.1 Thành phần cấu trúc đất Đất cấu tạo thành phần (3 pha), là: hạt rắn (pha rắn), dung dịch nước (pha lỏng) chất khí (pha khí) lỗ rỗng Các quan hệ lẫn khối lượng thể tích pha thành phần đóng vai trò quan trọng việc hình thành tính chất lý đất Có thể dùng sơ đồ mô pha đất để làm rõ khái niệm đặt trưng tính chất vật lý đất Haï Hạtt Khí MMv v Mw Nướcc M w Nöôùc M Ma M Khí V Khí Nước Nöôù c V M M M s V a v Vw V wV v Hạt V s Hình 1.1 Sơ đồ thành phần cấu thành đất Trong đó: • • • • • • • Vs: Thể tích phần hạt rắn đất Vw: Thể tích nước lỗ rỗng Va: Thể tích khí lỗ rỗng Vv = Vw+Va: Thể tích lỗ rỗng Ms: Khối lượng hạt đất Mw: Khối lượng nước lỗ rỗng M=Ms+Mw: Khối lượng đất (Xem khối lượng khí Ma = 0) TÔ LÊ HƯƠNG HUỲNH KIM LINH 1570160 1570161 Trang ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO 1.2 GVHD: PGS.TS.BÙI TRƯỜNG SƠN Thống kê thông số địa chất theo TCVN 9362:2012 Hình 1.2 Quy trình thiết lập trị tiêu chuẩn trị tính toán theo TCVN 9362-2012 TÔ LÊ HƯƠNG HUỲNH KIM LINH 1570160 1570161 Trang ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVHD: PGS.TS.BÙI TRƯỜNG SƠN Chú thích: A.9: A.1: A.2 A.10: (với c, φ) A.3: A.11: (với φ) A.4: A.12: c, φ) (với A.5: A.13: (với Rn) A.6: A.7: (với c, φ) A.8: (với Rn, γ) TÔ LÊ HƯƠNG HUỲNH KIM LINH A.14: 1570160 1570161 (với γ) Trang Điều 4.3.6: Xác suất tin cậy ∝ trị tính toán đặc trưng đất lấy bằng: • ∝ = 0.95 tính theo sức chịu tải • ∝ = 0.85 tính theo biến dạng Điều A.4: số lượng thí nghiệm n để thiết lập trị tiêu chuẩn trị tính toán đặc trưng đất Số lượng thí nghiệm n để thiết lập trị tiêu chuẩn trị tính toán đặc trưng đất nói chung phụ thuộc vào mức độ đồng đất nền, độ xác yêu cầu tính toán đặc trưng loại công trình, đồng thời quy định theo chương trình nghiên cứu Số lượng tối thiểu thí nghiệm tiêu đơn nguyên địa chất công trình cần phải đảm bảo Đồng thời để tìm trị tiêu chuẩn trị tính toán φ, c cần phải xác định không nhỏ giá trị τ trị số áp lực pháp tuyến p Số lượng thí nghiệm xác định trị tiêu chuẩn module biến dạng E phương pháp nén tĩnh trường Trường hợp đặc biệt cho phép hạn chế giá trị E giá trị chênh lệch không 25% CHƯƠNG CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT 2.1 Các tiêu vật lý 2.1.1 Các tiêu khối lượng Khối lượng riêng tự nhiên (khối lượng thể tích tự nhiên): khối lượng đơn vị thể tích, ký hiệu ρ, đơn vị tính thường g/cm3, T/m3 Khối lượng riêng khô: khối lượng đơn vị thể tích đất khô hoàn toàn, ký hiệu ρd, đơn vị tính thường g/cm3, T/m3 Khối lượng riêng hạt: khối lượng đơn vị thể tích riêng phần hạt rắn, chủ yếu phụ thuộc vào thành phần khoáng vật đất, ký hiệu ρ s, đơn vị tính g/cm3, T/m3 2.1.2 Các tiêu trọng lượng Trọng lượng riêng tự nhiên: tương tự khối lượng riêng tự nhiên Đơn vị: KN/m3 Trọng lượng riêng khô: tương tự khối lượng riêng khô Đơn vị: KN/m3 Trọng lượng riêng hạt: tương tự khối lượng riêng hạt Đơn vị: KN/m3 Trọng lượng riêng đẩy nổi: trọng lượng riêng đất mực nước ngầm có xét lực đẩy Archimède Đơn vị: KN/m3 2.1.3 Các tiêu tỷ trọng Tỷ trọng đất tự nhiên: tỷ số trọng lượng riêng tự nhiên trọng lượng riêng nước Tỷ trọng đất khô: tỷ số trọng lượng riêng khô trọng lượng riêng nước Tỷ trọng hạt: tỷ số trọng lượng riêng hạt trọng lượng riêng nước Tỷ trọng đẩy nổi: tỷ số trọng lượng riêng đẩy trọng lượng riêng nước 2.1.4 Hệ số rỗng e Là tỷ số thể tích phần lỗ rỗng thể tích phần hạt rắn 2.1.5 Độ rỗng n Là tỷ số thể tích phần lỗ rỗng tổng thể tích toàn đất Độ rỗng nằm khoảng [0-1] 2.1.6 Độ ẩm (độ chứa nước) W Là tỷ số trọng lượng nước với trọng lượng hạt Độ ẩm dao động từ 0% đến 600% (đối với than non) Đơn vị: %, hay số thập phân 2.1.7 Thể tích riêng v Là tỷ số thể tích tự nhiên thể tích phần hạt rắn 2.1.8 Độ bão hòa Sr Là tỷ số thể tích nước thể tích lỗ rỗng Đơn vị: % + Đất bão hòa : Sr ≥ 85% + Đất ẩm : 85% > Sr ≥ 50% + Đất ẩm : Sr < 50% 2.1.9 Độ chứa khí Av Là tỷ số thể tích không khí lỗ rỗng thể tích riêng Chỉ tiêu cần tính Các tiêu biết Gs w (% ) x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ST T γ γd γs e n 3 (kN/m ) (kN/m ) (kN/m3) x x Công thức tính x x x e e e n γ γs γs Sr Sr γd 10 γd 11 γd 12 γsub 13 Bảng 2.1 Công thức tính đổi tiêu vật lý thường dùng CHƯƠNG CÁC GIỚI HẠN ATTERBERG CCLVI Đất rời đất dính có trạng thái khác Đất dính thường đất hạt mịn có hàm lượng hạt sét lớn 3%, thay đổi trạng thái theo độ chứa nước thể tính dẻo Ngoài ra, tính dẻo đất phụ thuộc vào hàm lượng hạt sét mà chứa nên giá trị giới hạn Atterberg thường sử dụng để phân loại đất CCLVII 3.1 Các tiêu trạng thái đất dính CCLVIII Tính chất xây dựng đất dính phụ thuộc đáng kể vào độ ẩm (độ chứa nước) mà cụ thể lớp nước liên kết vật lý thuộc phần vò nước bao quanh hạt đất Có thể tạm chia trạng thái thường gặp đất dính sau: - Trạng thái cứng: Khi đất hoàn toàn khô, độ ẩm không - Trạng thái nửa cứng trạng thái dẻo: Độ ẩm tăng dần ứng với lớp nước hút bám mạnh, lúc thể tích mẫu đất chưa thay đổi, Tuy nhiên đến giai đoạn mà lớp nước hút bám đạt đầy đủ, độ dày vỏ nước tăng lên đẩy hạt đất xa  thể tích đất tăng dần, đất chuyển sang trạng thái nửa cứng Nếu tiếp tục tăng độ ẩm, đất chuyển sang trạng thái dẻo - Trạng thái lỏng: Việc tăng độ ẩm đến làm xuất nước tự đất, đất chuyển sang trạng thái lỏng - Trạng thái huyền phù: Nếu nhiều nước, đất sang trạng thái huyền phù CCLIX Trạng thái đất dính theo độ ẩm thể Hình 3.6 Hình 3.6 Trạng thái đất dính theo độ ẩm CCLX Các giới hạn Atterberg nhà khoa học người Thụy Điển Albert Atterberg đưa vào năm 1911 Hiện nay, lĩnh vực Địa kỹ thuật, có giới hạn đặc trưng, là: - Giới hạn nhão (Liquid limit) - Giới hạn dẻo (Plastic limit) - Giới hạn co (Shrinkage limit) CCLXI Các giới hạn chất độ ẩm mẫu đất vùng biên giới chuyển tiếp từ trạng thái sang trạng thái khác đất dính Cụ thể: - Giới hạn chảy (Liquid limit): tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng chảy Ký hiệu: W L LL - Giới hạn dẻo (Plastic limit): tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái cứng sang trạng thái dẻo Ký hiệu: W P PL - Giới hạn co (Shrinkage Limit): độ chứa nước ứng với biên giới trạng thái cứng nửa cứng Ký hiệu: WS SL CCLXII Việc tìm giới hạn thực thông qua thí nghiệm trình bày tiếp sau CCLXIII 3.2 Các phương pháp thí nghiệm xác định Giới hạn Atterberg: CCLXIV CCLXV 3.2.1 Thí nghiệm xác định Giới hạn chảy (WL LL): Việc xác định giới hạn chảy có phương pháp phổ biến: - Thí nghiệm chùy xuyên Vaxiliev - Thí nghiệm côn rơi (Cone penetrometer) - Thí nghiệm chỏm cầu Casagrande  Thí nghiệm chùy xuyên Vaxiliev (TCVN 4197-2012) [7] Ghi chú: Đế gỗ Khuôn Mẫu đất Dụng cụ hình nón Quả cầu thăng Tay cầm Vạch dấu Hình 3.2 Quả dọi thăng để xác định giới hạn chảy CCLXVI Tóm tắt thí nghiệm: CCLXVII Chuẩn bị mẫu: o Lấy khoảng 300g đất hong khô 150 cm³ đất ẩm tự nhiên, cho vào bát, nhào trộn với nước thật kĩ Loại bỏ tàn tích thực vật hạt lớn 1mm Đặt mẫu vào bình thủy tinh đậy kín 2h trước thí nghiệm o Dùng dao nhào kỹ lại lấy cho vào khuôn hình trụ Trong trình cho vào khuôn nên chia đất thành lớp gõ nhẹ khuôn lên mặt đàn hồi để tránh phát sinh vữa đất hốc nhỏ chứa không khí Sau nhồi đầy đất vào khuôn, dùng dao gạt mặt mẫu đất với mép khuôn (không gạt nhiều lần qua lại) CCLXVIII Trình tự thí nghiệm: o Đặt khuôn đựng mẫu đất lên giá gỗ đưa dọi thăng hình nón (đã lau bôi lớp mỡ vadơlin mỏng) lên mặt mẫu đất đựng khuôn, cho mũi nhọn hình nón vừa chạm bề mặt mẫu đất; thả dụng cụ hình nón để tự lún vào đất tác dụng trọng lượng thân o Nếu sau 10 s mà hình nón lún vào vữa đất 10 mm (mặt tiếp xúc đất ngang với vạch khắc dọi hình nón), độ ẩm đất đạt đến giới hạn chảy o Lấy dọi thăng gạt bỏ phần đất dính vadơlin khuôn.Dùng dao lấy khuôn khối lượng đất không 10 g cho vào hộp nhôm cốc thuỷ tinh có nắp để xác định độ ẩm CCLXIX CCLXX Tính toán kết thí nghiệm: o Giới hạn chảy tính theo công thức: CCLXXI CCLXXII Trong đó: CCLXXIII WL giới hạn chảy đất, tính phần trăm (%) CCLXXIV m1 khối lượng đất ẩm hộp nhôm cốc thuỷ tinh có nắp (g) CCLXXV m2 khối lượng đất khô hộp nhôm cốc thuỷ tinh có nắp (g) CCLXXVI m khối lượng hộp nhôm cốc thuỷ tinh có nắp (g) o Kết tính xác đến 0,1% Đối với mẫu đất tiến hành không lần thí nghiệm song song Sai số lần xác định song song không lớn 2% o Lấy trị số trung bình cộng kết lần xác định song song làm giới hạn chảy mẫu đất  Thí nghiệm côn rơi (Falling Cone Method) (BS 1377: part2: 1990) [8] CCLXXVII Tóm tắt thí nghiệm: Ghi chú: Thanh trượt Kim vạch đo Thang đo Côn thép Khuôn Giá giữ Hình 3.7 Cấu tạo dụng cụ thí nghiệm theo phương pháp Côn rơi CCLXXVIII Chuẩn bị mẫu: - Một côn thép không rỉ có góc đỉnh 300 dài 35mm, trọng lượng côn (cả thân) 80g, lắp giá giữ Hình 3.7 - Đất thí nghiệm chuẩn bị trên, cho vào lon chứa mẫu cho không lẫn bọt khí CCLXXIX Trình tự thí nghiệm: - Đặt lon vào vị trí côn rơi, chỉnh cho mũi côn rơi xuống tiếp xúc với mặt đất lon; chỉnh đồng hồ đo chuyển dịch đứng côn - Nhả khớp côn để côn xuyên vào đất giây - Khóa khớp giữ yên côn; đọc độ xuyên côn vào đất, độ xác đến 0,1mm (s1) Nhẹ nhàng rút côn ra, lau - Lấy đất ẩm, trét lại vào khuôn, thực lại thí nghiệm, đọc độ xuyên côn lần (s2) - Số đọc s1 s2 không chênh 0,5mm chấp nhận kết thí nghiệm trung bình cộng hai giá trị - Lấy mẫu đất nhỏ lon lúc nảy để xác định độ ẩm - Tiến hành nhiều lần với độ ẩm mẫu khác CCLXXX Tính toán kết thí nghiệm: - Vẽ kết thí nghiệm lên hệ trục tọa độ với trục tung độ xuyên côn (penetration of cone), trục hoành độ ẩm (moisture content) - Xác định giá trị độ ẩm ứng với độ xuyên côn 2cm, giới hạn lỏng cần tìm CCLXXXI CCLXXXII côn rơi Hình 3.8 Kết thí nghiệm xác định giới hạn chảy theo phương pháp CCLXXXIII CCLXXXIV CCLXXXV CCLXXXVI CCLXXXVII CCLXXXVIII  Thí nghiệm chỏm cầu Casarande [7] [9] CCLXXXIX Tóm tắt thí nghiệm: CCXC Chuẩn bị mẫu: o Dùng khoảng 100 g đất sấy khô, nghiền nhỏ cho qua rây No.40 o Trộn đất với nước vừa đủ nhão kính phẳng (hoặc cốc sứ) ủ đất tối thiểu khoảng thời gian CCXCI Trình tự thí nghiệm: o Cho đất vào khoảng 2/3 chỏm cầu, tránh tạo bọt khí đất, để Hình 3.9 Thí nghiệm giới hạn lỏng chỏm cầu Casagrande CCXCII khoảng trống phần tiếp xúc với móc treo chừng 1/3 đường kính dĩa, đảm bảo độ dày lớp đất không nhỏ 10mm o Dùng dao cắt rãnh chia đất làm phần theo phương vuông góc với trục quay o Quay cần quay với vận tốc khoảng vòng/sec, đếm số lần rơi N đất đĩa khép lại đoạn dài 12,7 mm (1/2 inch) o Lấy khoảng 10g – 20g đất vùng xung quanh rãnh khép để xác định độ ẩm o Giảm độ ẩm mẫu đất thực lại thí nghiệm khoảng lần cho số lần rơi lần thí nghiệm thứ khoản 10-20; lần hai khoảng 20-30; lần ba khoảng 30-40 Tính toán kết thí nghiệm o Vẽ kết thí nghiệm lên hệ trục tọa độ bán logarit với trục tung độ ẩm mẫu, trục hoành số lần quay chỏm cầu o Xác định giá trị độ ẩm ứng với số lần quay chỏm cầu la 25, giới hạn lỏng cần tìm CCXCIII 3.2.2 Thí nghiệm xác định Giới hạn dẻo (WP PL) [7]: CCXCIV Việc xác định giới hạn dẻo dùng phương pháp lăn sợi tay CCXCV Tóm tắt thí nghiệm CCXCVI Chuẩn bị mẫu: o Lấy khoảng 40-50g đất dư từ thí nghiệm giới hạn chảy, trải mỏng lên kính nhám để đất nhanh khô Đến đất chạm vào không dính tay đủ dẻo để vê thành viên CCXCVII Trình tự thí nghiệm: o Dùng đầu ngón tay để lăn đất kính mờ dây đất đạt đường kính d3mm, thân dây đất có vết răn nứt đứt thành đoạn, với khoảng cách vết nứt (hay độ dài đoạn) khoảng 310mm o Nếu với đường kính đó, que đất chưa nứt đem vê thành tiếp tục đến chừng đạt kết o Nếu dây đất có d>3mm mà xuất vết nứt ta thêm nước vào, lăn lại Hình 3.6 Biểu đồ xác định giới hạn chảy WL o Lấy dây đất đạt điều kiện đem xác định độ ẩm Mỗi mẫu đất tiến hành không hai lần thí nghiệm song song Mỗi mẫu lon độ ẩm phải Hình 3.10 Thí nghiệm xác định giới hạn dẻo đất chứa tối thiểu 10g đất Sai lệch cho phép độ ẩm lần thí nghiệm song song 2% CCXCVIII Tính toán kết thí nghiệm o Lấy giá trị trung bình cộng kết lần thí nghiệm song song làm giới hạn dẻo đất CCXCIX 3.2.3 Thí nghiệm xác định Giới hạn co (Ws SL): CCC Giới hạn co (Shrinkage limit) xác định theo ASTM D427 [10] CCCITóm tắt thí nghiệm: Bình đong thể tích Dao trộn CCCIII Lấy khoảng 30 g đất qua rây No.40, nhào trộnsứ với nước cất để tạo hỗn Chén Cốcthí đonghiệm theo chỏm cầu hợp đất nhão, mức độ nhão đạt khoảng N = 104.(nếu lon mẫu Casagrande) độ xuyên côn hình nón5.làKhuôn/ 25-28 mm (Thí nghiệm côn Miếng thủy tinh CCCII Chuẩn bị mẫu: Hình 3.11 Bộ dụng cụ thí nghiệm xác định giới hạn co đất rơi) CCCIV Trình tự thí nghiệm: - Lon đựng mẫu khô chuẩn bi sẵn Cân khối lượng lon mẫu (m2) Sau đặt lon mẫu vào chén sứ, đổ đầy thủy ngân vào lòng lon mẫu, dùng thủy tinh với chốt tay cầm áp lên miệng lon chứa mẫu, gạt nhẹ để thủy ngân thừa rớt vào chén sứ đảm bảo bọt khí chiếm chỗ thủy ngân lon mẫu - Nhẹ nhàng nhấc lon mẫu chứa thủy ngân ngoài, đổ phần thủy ngân thừa vào bình chứa Đổ phẩn thủy ngân lon mẫu vào bình đong để đo thể tích lon mẫu thể tích mẫu đất ẩm trước sấy (V 1) Sau ghi nhận số liệu đổ thủy ngân vào bình chứa - Quét lớp dầu mỏng bên lon mẫu để ngăn không cho đất dính vào khuôn Cho đất chuẩn bị vào đầy khoảng 1/3 lon mẫu Đập nhẹ khuôn lên mặt bàn để đất tự dàn khuôn Thao tác để tránh tồn bọt khí nhỏ đất Tiếp tục cho đất lặp lại thao tác đến đầy khuôn làm phẳng mặt Lau đất thừa bám xung quanh lon mẫu - Ngay sau bước trên, cân khối lượng lon mẫu đất ẩm, m Tính khối lượng đất ẩm (m1): CCCV m1 = m3 - m - Để mẫu đất lon khô tự nhiên vài giờ, sau cho vào lò sấy nhiệt độ 105-110 oC, sấy đến khối lượng không đổi - Mẫu sau sấy để nguội từ từ đến mẫu ấm, cầm tay tiến hành cân khối lượng lon+mẫu đất khô (m 4) Từ số liệu tính khối lượng đất khô (md): CCCVI md = m – m2 - Cẩn thận gỡ mẫu đất khô khỏi khuôn để đảm bảo mẫu nguyên vẹn, không vỡ nát Đặt cốc đo vào chén sứ, đổ đầy thủy ngân vào cốc đo Sau dùng miếng thủy tinh để gạt phần thủy ngân thừa vào chén sứ, trút phần thủy ngân thừa chén sứ vào bình chứa Đặt cốc đo chứa đầy thủy ngân vào chén sứ - Nhẹ nhàng đặt mẫu đất sấy khô tháo khuôn vào cốc đo chứa thủy ngân, mẫu đất bề mặt Dùng miếng thủy tinh phẳng áp chặt để nhấn chìm mẫu đất vào cốc đo, phần thủy ngân bị mẫu đất chiếm chỗ tràn rớt vào chén sứ Cẩn thận gạt bỏ thủy ngân bám dính quanh cốc đo Đổ thủy ngân chén sứ vào bình đong thể tích để đo thể tích mẫu đất sau sấy khô (Vd) CCCVII CCCVIII Hình 3.12 Cấu tạo dụng cụ thí nghiệm xác định giới hạn co đất Tính toán kết thí nghiệm: - Tính độ ẩm ban đầu mẫu đất, w1: CCCIX CCCX Với CCCXI m1 – khối lượng mẫu đất ẩm md – khối lượng mẫu đất sấy khô - Độ ẩm trình co ngót,w2: CCCXII CCCXIII Với md – khối lượng mẫu đất sấy khô – Khối lượng riêng nước V1 – Thể tích mẫu đất trước sấy = thể tích lòng khuôn Vd – Thể tích mẫu đất sau sấy, đo thể tích chiểm chỗ thủy ngân - Giới hạn co ngót (Ws hay SL) mẫu đất tính sau: CCCXIV (%) - Một thông số khác Mức độ co ngót (Shrinkage Ratio hay R S) tính sau: CCCXV CCCXVI CCCXVII Giới hạn co thí nghiệm sử dụng thủy ngân CCCXVIII 2.3 Chỉ số dẻo Ip Chỉ số chảy IL (hay Độ sệt B): CCCXIX Chỉ số dẻo Ip Chỉ số chảy IL dùng để xác định tên trạng thái đất dính CCCXX Cách tính số dẻo Ip: CCCXXI CCCXXII Cách tính số chảy IL: CCCXXIII CCCXXIV Trong đó: CCCXXV WL: Độ ẩm giới hạn chảy , % CCCXXVI WP: Độ ẩm giới hạn dẻo, % CCCXXVIIW: Độ ẩm ban đầu đất (độ ẩm tự nhiên) CCCXXVIII Sau thực thí nghiệm xác định giới hạn chảy, giới hạn dẻo, tùy theo phương pháp thí nghiệm giới hạn chảy mà tra bảng phù hợp để tìm tên trạng thái đất dính Cụ thể: CCCXXIX Thí nghiệm xác định giới hạn chảy theo phương pháp côn rơi chỏm cầu Casagrande  tra Giản đồ Casagrande (Hình 3.13) CCCXXX Thí nghiệm xác định giới hạn chảy theo phương pháp chùy xuyên Vaxiliev  tra bảng giá trị phân loại đất theo Ip, IL (Bảng 3.5 Bảng 3.6) CCCXXXI Ghi chú: CCCXXXIITheo TCVN 4197:2012, Phụ lục A, mục A.1: CCCXXXIII Giới hạn chảy đất xác định theo phương pháp Casagrande ( lớn giới hạn chảy đất xác định bằng dọi thăng ( Quan hệ thiết lập theo công thức: CCCXXXIV CCCXXXVTrong đó: • a, b hệ số phụ thuộc vào loại đất Đối với đất có giới hạn chảy từ 20%-100% lấy a = 0,73% b = 6,47 % • giới hạn chảy đất , tính %, xác định pp Vaxiliev • giới hạn chảy đất , tính %, xác định pp Casagrande CCCXXXVI Bảng 3.5 Phân loại đất theo trị số IP CCCXXXVII Cát pha sét CCCXXXVIII CCCXXXIX Sét pha cát CCCXL CCCXLI CCCXLII Sét CCCXLIII CCCXLIV CCCXLV Bảng 3.6 Trạng thái đất theo độ sệt IL Tên đất trạng thái đất CCCXLVI CCCXLVII Cát pha sét CCCXLVIII CCCXLIX + Nửa cứng CCCL CCCLI + Dẻo CCCLII CCCLIII + Nhão (chảy) CCCLIV CCCLV CCCLVI CCCLVII Sét pha sét CCCLVIII CCCLIX + Cứng CCCLX CCCLXI + Nửa cứng CCCLXII CCCLXIII + Dẻo cứng CCCLXIV CCCLXV + Dẻo mềm CCCLXVI CCCLXVII + Dẻo chảy CCCLXVIII CCCLXIX CCCLXX + Chảy Độ sệt IL CCCLXXI CCCLXXII CCCLXXIII CCCLXXIV CCCLXXV CCCLXXVI Hình 3.13 Giản đồ Casagrande đê xác định tên trạng thái đất dính Ghi cho Hình 3.13: CCCLXXVII C: Đất sét (Clay) CCCLXXVIII M: Đất bụi (Silt) CCCLXXIX O: Đất có lẫn hữu (Organic) CCCLXXX L: tính dẻo thấp (Low plasticity) CCCLXXXI H: tính dẻo cao (High plasticity) CCCLXXXII CCCLXXXIII CCCLXXXIV TÀI LIỆU THAM KHẢO CCCLXXXV CCCLXXXVI CCCLXXXVII [1] nghiệm" "TCVN 4202-2012 Phương pháp xác định khối lượng thể tích phòng thí CCCLXXXVIII CCCLXXXIX "ASTM D1556 - Standard Test Method for Density and Unit Weight of Soil in Place [2] by Sand-Cone Method" CCCXC CCCXCI "TCVN 4195:2012 - Đất xây dựng - Phương pháp xác định khối lượng riêng phòng thí [3] nghiệm" CCCXCII CCCXCIII "TCVN 4196:2012 - Đất xây dựng - Phương pháp xác định độ ẩm, độ hút ẩm [4] phòng thí nghiệm." CCCXCIV CCCXCV"ASTM C127 - Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption [5] of Coarse Aggregate" CCCXCVI CCCXCVII "ASTM D854 - Standard Test Methods for Specific Gravity of Soil Solids by Water [6] Pycnometer" CCCXCVIII CCCXCIX "TCVN 4197-2012 Đất xây dựng - Phương pháp xác định giới hạn dẻo giới hạn [7] chảy phòng thí nghiệm" CD [CDI "BS 1377: Part 2: 1990 - Classification Tests" ] CDII CDIII "ASTM D4318 - Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of [9] Soils" CDIVCDV [10] "ASTM D427 Test Method for Shrinkage Factors of Soils by the Mercury Method" CDVICDVII [11] Edward.E.Bauer, "Hystory and Development of the Atterberg Limits tests," 1959 CDVIII CDIX K.H.Head, Manual of soil Laboratory Testing, Vol.1 Soil Classification and Compaction Tests, [12] vol I, 2006 CDX CDXI [13] Châu Ngọc Ẩn, CƠ HỌC ĐẤT, NXB ĐHQG TPHCM, 2012 CDXIICDXIII Bùi Trường Sơn, Địa Chất Công Trình, NXB ĐHQG TPHCM, 2013 [14] CDXIV CDXV PGS.TS.Võ Phán and ThS Phan Lưu Minh Phượng, CƠ HỌC ĐẤT, NXB Xây Dựng, 2010 [15] CDXVI CDXVII Nguyễn Văn Qúy;Lê Qúy An; Nguyễn Công Mẫn; , CƠ HỌC ĐẤT [16] CDXVIII CDXIX [...]... ra, tính dẻo của đất phụ thuộc vào hàm lượng hạt sét mà nó chứa nên các giá trị giới hạn Atterberg thường được sử dụng để phân loại đất CCLVII 3.1 Các chỉ tiêu trạng thái đất dính CCLVIII Tính chất xây dựng của đất dính phụ thuộc đáng kể vào độ ẩm (độ chứa nước) mà cụ thể là các lớp nước liên kết vật lý thuộc phần vò nước bao quanh các hạt đất Có thể tạm chia các trạng thái thường gặp trong đất dính như... là: - Giới hạn nhão (Liquid limit) - Giới hạn dẻo (Plastic limit) - Giới hạn co (Shrinkage limit) CCLXI Các giới hạn này bản chất là độ ẩm của mẫu đất ở vùng biên giới chuyển tiếp từ trạng thái này sang trạng thái khác của đất dính Cụ thể: - Giới hạn chảy (Liquid limit): tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng chảy Ký hiệu: W L hoặc LL - Giới hạn. .. CCCXXXIII Giới hạn chảy của đất xác định theo phương pháp Casagrande ( lớn hơn giới hạn chảy của đất xác định bằng bằng quả dọi thăng bằng ( Quan hệ giữa và được thiết lập theo công thức: CCCXXXIV CCCXXXVTrong đó: • a, b là các hệ số phụ thuộc vào loại đất Đối với đất có giới hạn chảy từ 20%-100% có thể lấy a = 0,73% và b = 6,47 % • là giới hạn chảy của đất , tính bằng %, xác định bằng pp Vaxiliev • là giới. .. CCCXVII Giới hạn co ít được thí nghiệm vì sử dụng thủy ngân CCCXVIII 2.3 Chỉ số dẻo Ip và Chỉ số chảy IL (hay Độ sệt B): CCCXIX Chỉ số dẻo Ip và Chỉ số chảy IL được dùng để xác định tên và trạng thái đất dính CCCXX Cách tính chỉ số dẻo Ip: CCCXXI CCCXXII Cách tính chỉ số chảy IL: CCCXXIII CCCXXIV Trong đó: CCCXXV WL: Độ ẩm giới hạn chảy , % CCCXXVI WP: Độ ẩm giới hạn dẻo, % CCCXXVIIW: Độ ẩm ban đầu của đất. .. Mỗi mẫu đất tiến hành không ít hơn hai lần thí nghiệm song song Mỗi mẫu lon độ ẩm phải Hình 3.10 Thí nghiệm xác định giới hạn dẻo của đất chứa tối thiểu 10g đất Sai lệch cho phép về độ ẩm của 2 lần thí nghiệm song song là 2% CCXCVIII Tính toán kết quả thí nghiệm o Lấy giá trị trung bình cộng kết quả các lần thí nghiệm song song làm giới hạn dẻo của đất CCXCIX 3.2.3 Thí nghiệm xác định Giới hạn co (Ws... tự do trong đất, đất sẽ chuyển sang trạng thái lỏng - Trạng thái huyền phù: Nếu khi quá nhiều nước, đất sang trạng thái huyền phù CCLIX Trạng thái đất dính theo độ ẩm được thể hiện trong Hình 3.6 Hình 3.6 Trạng thái đất dính theo độ ẩm CCLX Các giới hạn Atterberg được nhà khoa học người Thụy Điển Albert Atterberg đưa ra vào năm 1911 Hiện nay, trong lĩnh vực Địa kỹ thuật, hiện có 3 giới hạn đặc trưng,... ban đầu của mẫu đất, w1: CCCIX CCCX Với CCCXI m1 – khối lượng mẫu đất ẩm md – khối lượng mẫu đất sấy khô - Độ ẩm mất đi trong quá trình co ngót,w2: CCCXII CCCXIII Với md – khối lượng mẫu đất sấy khô – Khối lượng riêng của nước V1 – Thể tích mẫu đất trước khi sấy = thể tích lòng khuôn Vd – Thể tích mẫu đất sau khi sấy, đo bằng thể tích chiểm chỗ thủy ngân - Giới hạn co ngót (Ws hay SL) của mẫu đất được... với đất loại sét đồng nhất XX + dtrong≥50 mm đối với đất cát bụi và đất cát mịn XXI sạn + dtrong≥100 mm đối với đất cát thô và đất lẫn sỏi  Chiều dày thành dao: XXII + t = 1,50 – 2,00 mm đối với đất cát bụi, đất cát mịn, đất cát thô, đất lẫn sỏi sạn XXIII + t = 0,04 mm đối với đất loại sét đồng nhất XXIVTrình tự thí nghiệm như sau: XXV Bước 1: dùng thước kẹp đo đường kính trong (d) và chiều cao (h) của. .. với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái cứng sang trạng thái dẻo Ký hiệu: W P hoặc PL - Giới hạn co (Shrinkage Limit): là độ chứa nước ứng với biên giới giữa trạng thái cứng và nửa cứng Ký hiệu: WS hoặc SL CCLXII Việc đi tìm các giới hạn này được thực hiện thông qua các thí nghiệm trình bày tiếp sau đây CCLXIII 3.2 Các phương pháp thí nghiệm xác định Giới hạn Atterberg: ... nghiệm xác định giới hạn chảy, giới hạn dẻo, tùy theo phương pháp thí nghiệm giới hạn chảy mà tra bảng phù hợp để tìm ra tên và trạng thái đất dính Cụ thể: CCCXXIX Thí nghiệm xác định giới hạn chảy theo phương pháp côn rơi hoặc chỏm cầu Casagrande  tra Giản đồ Casagrande (Hình 3.13) CCCXXX Thí nghiệm xác định giới hạn chảy theo phương pháp chùy xuyên Vaxiliev  tra bảng giá trị phân loại đất theo Ip, ... kỹ thuật, có giới hạn đặc trưng, là: - Giới hạn nhão (Liquid limit) - Giới hạn dẻo (Plastic limit) - Giới hạn co (Shrinkage limit) CCLXI Các giới hạn chất độ ẩm mẫu đất vùng biên giới chuyển tiếp... trị tiêu chuẩn module biến dạng E phương pháp nén tĩnh trường Trường hợp đặc biệt cho phép hạn chế giá trị E giá trị chênh lệch không 25% CHƯƠNG CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA ĐẤT 2.1 Các tiêu vật lý. ..ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVHD: PGS.TS.BÙI TRƯỜNG SƠN DANH MỤC HÌNH ẢNH TÔ LÊ HƯƠNG HUỲNH KIM LINH 1570160 1570161 Trang ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVHD: PGS.TS.BÙI