phân loại đất theo tính chất 22TCN 260 2000

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA ĐỊA CHẤT BÀI TIỂU LUẬN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Phân loại đất theo tính chất 22TCN 260-2000 SINH VIÊN THỰC HIỆN: Trần Tuấn Linh MÃ SỐ SV: 15004157 LỚP: K60 KTĐC NGÀY SINH: 20/09/1997 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TSKH Trần Mạnh Liểu HÀ NỘI – 11/2016 MỞ ĐẦU Thực mục tiêu nhiệm vụ khảo sát địa chất cơng trình cơng trình thủy bao gồm : - Hệ thống cầu tàu, bến cảng - Luồng lạch, kênh đào khu nước cảng - Các cơng trình bảo vệ: kè bờ, kè chắn sóng, kè chống sa bồi, tường chắn v.v - Các cơng trình ụ, triền đà, bãi đóng tàu - Các cơng trình cảng nhà làm việc; nhà xưởng, cơng trình cấp nước v.v - Hệ thống đường giao thông cảng -Hệ thống phao báo hiệu v.v Các cơng trình thuỷ trước thiết kế, lập dự án, phải thực đủ nội dung, phương pháp khối lượng công tác khảo sát địa chất cơng trình (ĐCCT) quy định theo quy trình khảo sát địa chất coogn trình cơng trình đường thủy theo tiêu chuẩn ngành 22TCN 260:2000 A PHÂN LOẠI ĐẤT ĐÁ Đá: Bao gồm loại đá macma, đá biến chất, đá trầm tích, có xi măng gắn kết hạt rắn chặt chẽ thành dạng khối liên tục hay nứt nẻ chồng lên đá xếp khan Đất to: Là tập hợp loại hạt (hòn) cứng (sản phẩm đá) khơng gắn kết với nhau, có đường kính lớn 2mm chiếm 50% tổng trọng lượng Đất rời (đất loại cát): Khơng có tính dẻo (chỉ số dẻo Ip 1) Đất to, đất rời, đất dính hợp thành nhóm đất khơng mang tính đá Đá phân chia theo cường độ kháng nén tạm thời trạng thái no nước theo độ hoà tan theo hệ số hố mềm Đá gọi bị hố mềm nén theo trục cường độ ném tạm thời trạng thái no nước bé 75% cường độ trạng thái khơ B PHÂN LOẠI ĐẤT ĐÁ THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Tên đất Hàm lượng hạt theo % trọng lượng đất khơ Đất to: • Dăm (khi tròn cạnh cuội) • Trọng lượng hạt có đường kính lớn 20mm chiếm 50% • Sạn (khi tròn cạnh sỏi) • Trọng lượng hạt có đường kính lớn 2mm chiếm 50% Đất rời: • Cát sỏi • Trọng lượng hạt có d > 2mm chiếm 25% • Cát to • Trọng lượng hạt có d > 0,5mm chiếm 50% • Cát trung • Trọng lượng hạt có d > 0,25mm chiếm 50% • Cát nhỏ • Trọng lượng hạt có d > 0,1 mm chiếm 75% • Cát bụi • Trọng lượng hạt có d > 0,1mm chiếm 75% Bảng Tên đất Hàm lượng tính theo phần trăm tổng trọng lượng Nhóm hạt cát - 0,05 Cát Nhẹ pha Nhóm hạt bụi Nhóm hạt sét < mm 0,05 - 0,005 mm 0,005mm Nhóm hạt lớn - 3-6 % - 6-10 % Nhiều hạt cát 3-10 % Chỉ số dẻo 1-7 0,25mm chiếm 50% Nặng Nhóm hạt lớn 0,25mm chiếm 50% Lẫn hạt bụi Sét Nhẹ Nhiều hạt bụi - 10-20 % 7-12 pha Nặng Nhiều hạt bụi - 20-30 % 12-17 Nhẹ lẫn hạt bụi - Nhiều hạt cát 10-20 % 7-12 Nặng lẫn hạt bụi - Nhiều hạt cát 20-30 % 12-17 Lẫn hạt cát Nhiều hạt bui - 30-40 % 17-22 Lẫn bụi - Nhiều hạt cát 30-40 % 17-22 Nửa béo - - 40-60 % 22-27 Béo - - >60 % >27 Sét Bảng Ghi chú: Khi hạt có đường kính lớn 2mm chiếm 20-50% tổng trọng lượng thêm từ sỏi (khi cạnh tròn) sạn (khi cạnh sắc) vào sau tên đất Cát có mức độ khơng đồng > 30 có tên phụ cát khơng đồng đó: d60 = đường kính loại hạt mà tổng trọng lượng hạt bé chiếm 60%; d10 = đường kính loại hạt mà tổng trọng lượng hạt bé chiếm 10% PHƯƠNG PHÁP GIÁM ĐỊNH CÁC LOẠI ĐẤT Ở THỰC ĐỊA BẰNG MẮT Tên đất Cảm giác lăn lòng Dấu hiệu bên bàn tay quan sát mắt Khả vê thành sợi kính lúp Cát hạt to, hạt Rời rạc, khơng có chất liên trung kết, khơng cảm thấy có hạt sét Rời rạc, bở, khơng gắn kết Không vê thành sợi thành khối, không dẻo, khơng dính bết Cát bụi Lắc lắc lòng bàn tay Thấy rõ hạt cát, hạt bụi, Không vê thành sợi để lại nhiều hạt bụi khơ rời rạc, ướt khơng dẻo, khơng dính bết Cát pha nhẹ Cát hạt to chiếm đa số; cục Hạt cát nhiều hạt bụi Không vê thành sợi cát pha nhẹ thơ đất nhỏ dễ bóp vỡ hạt sét Cát pha chứa bụi Cát hạt nhỏ chiếm đa số Hạt cát chiếm từ 20% đến Khi vê thành sợi 50% Không gắn kết, dễ gãy, đứt dễ vỡ, bóp tan vụn qng ngắn có từ 3~5 mm Cát pha nặng Lăn thành cục nhỏ Không thấy hạt Thường khơng vê chứa bụi dễ vỡ cát, hạt bụi nhiều Gắn thành sợi Nếu đặt cục kết yếu Nắm thành cục dễ đất hình cầu rung vỡ Lúc ướt dễ chuyển thành rung chảy xệ cục bột thành dạng bẹp, có nước ứa mặt cục đất Sét pha nhẹ Lăn tay cảm thấy có hạt Thấy rõ hạt cát mặt cục Không vê thành sợi cát Cục nhỏ dễ bóp vỡ đất Đập cục lớn vỡ dài Nhưng vê nhiều cục nhỏ dẻo, dính thành sợi ngắn, đầu sợi tù Khơ có vệt vạch ánh mờ Cát pha nhẹ chứa cát Thấy hạt bụi mịn.Cục bụi Vê thành sợi dài đất không cứng Búa đập vỡ thành cục nhỏ, dẻo, dính bết Sét pha nặng Lúc khô lăn bàn tay Thấy có cát mặt đất Vê thành sợi dài có cảm thấy có cát, cục đất khó Cục đất cứng, ẩm = 1~2mm Nếu ép bóp vỡ dẻo, dính bết cục đất hình cầu nứt thành hai Sét pha nặng Lúc khô lăn bàn tay Thấy hạt bụi mịn Vê thành sợi dài có chứa bụi thường cảm thấy khơng có Cục đất khơ cứng ẩm = 1~2mm ép cục đất cát.Cục đất khó bóp vỡ dẻo dính bết hình cầu nứt thành hai Sét Lúc khơ lăn tay khơng Khối đất sét có dạng mịn Dễ vê thành sợi nhỏ có = cảm thấy có cát Các cục đất đồng Cứng, dùng búa khó bóp vỡ đập vỡ thành mẫu 0,5 mm Dễ lăn thành hình cầu, bóp dẹp hình riêng biệt Lúc ướt dẻo, cầu xuống không bị nứt dính bết, Cắt dao, mặt cắt mịn khơng thấy cát Khi khơ vết vạch có vết bóng Bảng PHÂN LOẠI ĐẤT CÓ HỮU CƠ VÀ BÙN Đất dính (cát pha, sét pha, sét) có độ ẩm thiên nhiên lớn giới hạn chảy (độ sệt IL >1) có hệ số rỗng: - eo ≥ 0,9 cát pha - eo ≥ 1,0 sét pha, - eo ≥ 1,5 sét gọi bùn Tuỳ theo hàm lượng thực vật, đất có tên phụ sau: a Hàm lượng thực vật 10% đất lẫn thực vật b Hàm lượng thực vật 10-60% đất than bùn hoá c Hàm lượng thực vật lớn 60% than bùn PHÂN LOẠI TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT A Xác định trạng thái đất dính theo IL đất rời theo Sr Tên trạng thái đất dính Độ sệt IL Cát pha: • Cứng IL < • Dẻo ≤ IL ≤ • Chảy IL >1 Sét pha sét: • Cứng IL< • Nửa cứng ≤ IL ≤ 0,25 • Dẻo cứng 0,25 1 Bảng Tên trạng thái đất rời Độ bão hồ Sr Cát ẩm Sr ≤ 0,50 Cát ẩm ướt 0,50 < Sr ≤ 0,80 Cát bão hoà nước Sr > 0,80 Bảng Ghi chú: Đất dính (đất loại sét) loại khơng lún ướt phân chia theo độ sệt IL 2 Độ bão hồ nước xác định theo cơng thức: W - Độ ẩm thiên nhiên đất (%) ; Wp - Độ ẩm đất giới hạn dẻo; Ip - Chỉ số dẻo Ip = WL – WP; e - Hệ số rỗng đất; s w - Trọng lượng riêng đất; - Trọng lượng riêng nước (thường lấy w = 1) B Xác định độ chặt đất rời theo e Đất rời Kết cấu đất rời Chặt Chặt vừa Rời rạc Cát bụi trung hạt thơ có sỏi e < 0,55 0,55 ≤ e ≤ 0,70 e > 0,70 Cát nhỏ e < 0,60 0,60 ≤ e ≤ 0,75 e > 0,75 Cát bụi e < 0,60 0,60 ≤ e ≤ 0,80 e > 0,80 Bảng ĐẤT NỞ VÀ ĐẤT LÚN ƯỚT - Đất xếp vào loại trương nở, tiêu trương nở TN ≥ 0,3 lượng trương nở tương đối ọm ≥ 0,04 (Xem TCXD 45-78: "Nền nhà cơng trình") - Đất xếp vào loại lún sập LS nhỏ giá trị tương ứng ghi Bảng Tiêu chuẩn xây dựng mức độ bão hoà Sr < 0,80 Nếu hai tiêu thoả mãn, đất có dấu hiệu lún sập Biến dạng lún sập xét đến, trị lún sập tương đối ọls ≥ 0,01 - Các tiêu TN LS xác định theo công thức: đó: e - Hệ số rỗng thiên nhiên; eL - Hệ số rỗng ứng với giới hạn chảy, xác định theo công thức: WL - Giới hạn chảy tính số thập phân; - Trọng lượng riêng đất, g/cm3; - Trọng lượng riêng nước, lấy g/cm3 Biểu thức cuối TN LS có dạng: Trị lún sập quy định Tiêu chuẩn Xây dựng (TCXD 45-78): Trị số dẻo Ip 0,01 ≤ Ip ≤ 0,100,01 ≤ Ip ≤ 0,14 Chỉ tiêu lún sập 0,10 0,17 0,14 ≤ Ip ≤ 0,22 0,24 XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT TẠI HIỆN TRƯỜNG A Xác định mắt trạng thái đất dính Trạng thái Các dấu hiệu Cứng nửa cứng Đập vỡ cục, bóp tay đất bị vụn rời Dẻo cứng Bẻ thỏi đất cong gẫy Cục đất lớn dùng tay khó nặn thành ý muốn Dẻo mềm Dùng tay nặn thành hình khơng khó Hình nặn giữ nguyên dạng theo thời gian Dẻo chảy Nặn đất dễ dàng Hình nặn dễ bị thay đổi sau nặn Chảy Để lăn mặt phẳng nghiêng đất chảy thành lớp dày (dạng lưỡi) Bảng B Xác định độ chặt đất dính đào hố Độ chặt Sự khó dễ lúc đào hố Rất chặt Không thể ấn xẻng vào đất Muốn đào phải dùng cuốc chim, xà beng Tay khơng thể bóp vụn đất Chặt Khó khăn ấn xẻng vào đất Dùng tay bóp đất vỡ thành cục nhỏ, phải bóp mạnh Chặt vừa ấn lưỡi xẻng vào đất Khi đào đất vỡ thành cục nhỏ có kích thước khác Rời rạc Dùng xẻng xúc đất dễ dàng Khi hất đất từ lưỡi xẻng đất tách cục nhỏ riêng biệt Bảng C Xác định độ ẩm đất rời trường Độ ẩm đất rời Dấu hiệu ẩm ướt đất rời Khơ Nhìn khơng thấy nước, nắm tay mở đất lại rời rạc rơi xuống đất thành hạt Hơi ẩm Nắm tay có cảm giác lạnh, nắm lại mở lắc lắc lòng bàn tay đất vỡ thành cục nhỏ Đặt tờ giấy thấm cục đất giấy khơ sau lúc lâu giấy ẩm ẩm ướt Nắm tay cảm thấy ẩm ướt, sau mở tay hình dạng giữ lại lúc vỡ Đặt tờ giấy thấm cục đất giấy bị ẩm nhanh có vết cáu bẩn Bão hoà nước Thấy nước rõ ràng Lắc lắc lòng bàn tay đất rữa vón lại thành cục tròn Q bão hồ Đất để n tự rời ra, nước nhiều, chảy lỏng Bảng D Xác định độ chặt đất rời khoan Độ chặt Độ sâu mũi khoan Những dấu hiệu độ chặt lúc dộng lắp bê ngập vào cát (cm) Rất chặt Tới 10 Cho lắp bê rơi tự nẩy lên tiếng vang đanh gọn Dộng nhiều lần lắp bê xuống Nếu xoay ống vách xuống chậm Cát khơng nút chặt vào đầu lắp bê Chặt 10 ~ 20 Cho lắp bê rơi tự do, tiếng vang trầm Nếu xoay ống mẫu xuống chậm Cát khơng nút chặt vào đầu lắp bê Chặt vừa 20 ~ 50 Lắp bê rơi tự nghe tiếng êm (đục) Không xoay ống mẫu xuống Cát nút chặt vào đầu lắp bê Xốp Lớn 50 Lắp bê rơi tự khơng có tiếng vang, có cảm giác mềm, mút ống vách tự tụt xuống trước mũi khoan Cát nút chặt vào đầu (rời rạc) lắp bê Bảng 10 PHÂN CẤP ĐẤT ĐÁ THEO ĐỘ KHÓ DỄ KHI KHOAN Cấp Tên đất Loại đất đá đại diện đất Tốc độ khoan (m/giờ) (1) (2) (3) (4) I Đất xốp - Đất trồng trọt khơng có rễ cây; 8,5 mềm - Bùn, than bùn; - Các loại đất bở rời: cát nhỏ, đất pha khơng có sỏi sạn, hoàng thổ II Đất chặt - Đất trồng trọt lẫn rễ lẫn sỏi, cuội nhỏ, 3cm; vừa 4,5 - Cát chảy không áp lực, cát nén chặt; - Đất cát pha sét pha chứa 20% cuội dầm nhỏ, 3cm; - Đất sét chặt vừa III Đất cứng - Đất sét, sét pha cát pha chứa 20% cuội dăm, nhỏ đá mềm bở 2,3 hay 3cm; - Đất sét cứng; - Cát chảy có áp lực, hồng thổ chặt; - Đá sét có nhiều lớp kẹp đá cát gắn kết yếu đá sét vơi (có chiều dầy 5cm); - Đá bột kết, cát kết gắn kết sét vôi không chặt; - Than đá mềm,than nâu; - Thạch cao tinh thể nhỏ, thạch cao bị phong hoá dạng đất; - Quặng măng gan, quặng sắt ơxi hố bở rời manhêdit IV Đá mềm - Sỏi sạn lẫn hạt cuội nhỏ đá trầm tích; - Đá bột kết, chứa sét Đá cát kết chứa sét, đá sét vơi; - Đá vơi có lỗ hổng tuyf; - Đá sét; đá sét chứa cát, đá sét chứa than; - Than đá cứng vừa ; than nâu cứng; cao lanh nguyên sinh; thạch cao kết tinh; - Đu nít Pêriđơtít, phong hố mạnh; - Manhêdít chặt sít 1,5 V Đá rắn - Đất lẫn nhiều dăm cuội; 1,10 - Đá sét, đất sét nén chặt; chặt chứa nhiều cát; - Đá bột kết, đá cát kết gắn kết vôi; - Than đá cứng, ăngtraxít; - Các loại đá phiến có thành phần sét-mica, mica, clorít, clorítsét, xêrixít; - Secpăngtinit; secpăngtinit hoá; - Đunit bị phong hoá VI Đá rắn vừa - Đá sét chặt sít có lớp kẹp đơlơmít xiđêrít; 0,65 - Đá sét silíc hố yếu; - Đá bột kết; đá cát kết phenpát; đá cát kết vơi; - Cuội đá trầm tích; - Đá vơi sét; - Các loại đá phiến thành phần sét-xêrixít; thạch anh - mica, đá phiến mica; - Pocphiarít, babrơ clorít hố phân phiến; - Đunít khơng bị phong hố, pêriđơtít bị phong hố; - Quặng sắt nâu có lỗ hổng lớn VII Đá rắn - Cuội đá mác ma đá biến chất; - Đá cuội có 50% cuội mác ma ximăng cát sét, đá cuội kết có cuội đá trầm tích ximăng vơi; - Đá cát kết thạch anh; - Đơlơmít, đá vơi; - Đá cát kết phenpat đá vơi silic hố; - Đá phiến silíc hố yếu thành phần ămphibơn manhêtít, hocnoblen, clorít honơblen - Pophiarít pophia phân phiến yếu; pophiarít pophia phong hố; - Granít, xiênít, điorít, gabrơ đá mac ma khác có hạt thơ, 0,50 hạt vừa bị phong hoá; - Quặng sắt nâu nhiều lỗ hổng VIII Đá rắn - Đá cuội kết đá mac ma, ximăng vơi; 0,30 - Đơlơmít silíc hố, đá vơi silíc hố; - Các loại đá phiến silíc hố, thành phần thạch anh - clorít, thạch anh-xêrixít, thạch anh - clorít- xêrixít; - Gơ nai, hêmatít- manhêtít; - Badan phong hố; điabaz pophia; - An đê dít; - Điơrít điabaz bị phong hố nhẹ; - Pêriđơtít, granit, xiênít, gabrơ hạt nhỏ bị phong hố hạt vừa thơ bị phong hố nhẹ IX Đá cứng - Đá cuội kết đá mac ma, ximăng silíc; - Đá vơi skanơ Đá cát kết, đá vơi, đơlơmít silíc hố; - Đá phiến silíc Quắc dít manhêtít hêmatít giải mảnh; - Đá sừng ămphipbơn - manhêtít xêrixít hố; - Tra chit, phophia silíc hố Điabaz kết tinh mịn; - Các đá liparít, granít nhỏ, vigannít granít hạt nhỏ, granít-gnai, điơrít, điabaz bị phong hố nhẹ hạt vừa khơng bị phong hố; - Banzan bị phong hố nhẹ 0,20 X Đá - Đá trơi, đá tảng đá mac ma đá biến chất; cứng 0,151 - Cát kết thạch anh rắn chắc; - Quắc dít khơng hạt Thạch anh dạng mạch; - Liparít, riơlit, granít, granít-gnai, granơrít hạt nhỏ; vigranít; pecmatít chặt sít, pocphiarít thạch anh hố sừng hố mạnh; - Quặng manhêtít mac tít chặt sít có kẹp lớp đá cứng; - Quặng sắt nâu silíc hố Ba zan rắn XI Đá đặc - Đá phiến silíc; biệt cứng 0,10 - Quắc dít - Đá sừng chứa sắt cứng; -Thạch anh rắn XII Đá - Ngọc bích, đá sừng, corinđon, quắc dít hồn tồn khơng bị cứng 0,04 phong hố Bảng 11 GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN C, Φ, CỦA ĐẤT LOẠI CÁT [ C daN/cm2; Φ độ; E0 (Mô đun biến dạng) daN/cm2)] Tên loại đất Cát sỏi sạn cát hạt thô Chỉ tiêu Đặc trưng đất hệ số rỗng e 0,45 0,55 0,65 C 0,02 0,01 38 Φ 43 40 300 0,75 Cát trung Cát nhỏ Cát bụi Eo 500 400 C 0,03 0,02 0,01 Φ 40 38 35 Eo 500 400 300 C 0,06 0,04 0,02 Φ 38 36 32 28 Eo 400 380 280 180 C 0,08 0,06 0,04 0,02 Φ 36 34 30 26 Eo 390 230 180 110 Bảng 12 KẾT LUẬN Khảo sát ĐCCT phần việc khảo sát đường thuỷ, công tác phải tiến hành đồng thời với khảo sát địa hình, khí tượng, thuỷ văn nhằm mục đích: - Thu thập, điều tra tài liệu ĐCCT thực địa với tài liệu kinh tế kỹ thuật khác để lập báo cáo nghiên cứu khả thi, nhằm lựa chọn phương án hợp lý mặt kinh tế kỹ thuật; - Xác minh điều kiện thiết kế, xây dựng khai thác cơng trình đảm bảo xác, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập hồ sơ mời thầu Phân loại đất theo tính chất việc khảo sát địa chất cơng chình cơng trình thủy giúp ta xác định đặc điểm đất cung cấp số liệu địa kỹ thuật đất cho thiết kế Để hoàn thành nhiệm vụ này, phải tiến hành công việc sau: - Đo vẽ ĐCCT; - Thăm dò ĐCCT; - Thí nghiệm phòng ngồi trường; - Tổng hợp tài liệu lập hồ sơ khảo sát Khối lượng công việc tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp điều kiện ĐCCT, đặc tính quy mơ cơng trình giai đoạn khảo sát  ... chất công trình (ĐCCT) quy định theo quy trình khảo sát địa chất coogn trình cơng trình đường thủy theo tiêu chuẩn ngành 22TCN 260: 2000 A PHÂN LOẠI ĐẤT ĐÁ Đá: Bao gồm loại đá macma, đá biến chất, ... tổng trọng lượng Đất dính (đất loại sét): Là đất có tính liên kết hạt nhỏ với (chỉ số kẻo Ip >1) Đất to, đất rời, đất dính hợp thành nhóm đất khơng mang tính đá Đá phân chia theo cường độ kháng... PHÂN CẤP ĐẤT ĐÁ THEO ĐỘ KHÓ DỄ KHI KHOAN Cấp Tên đất Loại đất đá đại diện đất Tốc độ khoan (m/giờ) (1) (2) (3) (4) I Đất xốp - Đất trồng trọt khơng có rễ cây; 8,5 mềm - Bùn, than bùn; - Các loại