Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6861:2001 về Chất lượng đất - Xác định áp suất nước trong lỗ hổng của đất - Phương pháp dùng căng kế qui định các phương pháp xác định áp suất nước trong lỗ hổng của cả hai loại đất bão hoà và không bão hoà bằng căng kế.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 6861: 2001 ISO 11276 : 1995 CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT NƯỚC TRONG LỖ HỔNG CỦA ĐẤT - PHƯƠNG PHÁP DÙNG CĂNG KẾ (TENSIOMETER) Soil quality - Determination of pore water pressure - Tensiometer method Lời nói đầu TCVN 6861 : 2001 hoàn toàn tương đương với ISO 11276 : 1997 TCVN 6861 : 2001 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC190 Chất lượng đất biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trường ban hành CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT NƯỚC TRONG LỖ HỔNG CỦA ĐẤT PHƯƠNG PHÁP DÙNG CĂNG KẾ (TENSIOMETER) Soil quality- Determination of pore water pressure - Tensiometer method Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định phương pháp xác định áp suất nước lỗ hổng hai loại đất bão hồ khơng bão hồ căng kế Các phương pháp áp dụng phép đo áp suất nước lỗ hổng trường, để quan trắc áp suất nước lỗ hổng, ví dụ chậu lõi đất sử dụng trình thực nghiệm áp suất khơng khí bình thường, nghĩa khoảng 100 kPa, việc áp dụng phương pháp bị hạn chế dãy áp suất hạ xuống thấp khoảng - 85 kPa Dãy đo giảm áp suất khí thấp Các căng kế không hoạt động nhiệt độ nhỏ 0oC độ sâu đo Độ xác phương pháp bị ảnh hưởng dao động nhiệt độ đất khơng khí Căng kế đáp ứng khoảng thời gian dao động từ vài giây đến nhiều ngày Để thu số liệu đo tin cậy điều kiện đồng ruộng, căng kế phải dùng thường xuyên Các căng kế cung cấp phép đo điểm áp suất nước lỗ hổng Để đo áp suất nước lỗ hổng độ sâu khác nhau, cần có nhiều căng kế ngồi đồng, cho phép dùng dụng cụ giống có thay đổi khơng gian vị trí lấy mẫu Định nghĩa Trong tiêu chuẩn này, áp dụng định nghĩa sau đây: Chú thích - Các định nghĩa bổ sung E.2 có giá trị tham khảo 2.1 áp suất nước lỗ hổng (pore water pressure): Tổng áp suất khí mặt phân cách Chú thích: áp suất nước lỗ hổng coi áp suất sức căng áp suất nước lỗ hổng biểu thị tổng áp suất lực mặt phân cách nước, khơng khí thể rắn đất (áp suất mặt phân cách), phần khối lượng vật liệu nằm bên không khung đất mang tải mang tải áp suất nước đất (áp suất tải; áp suất thường coi phần áp suất mặt phân cách) áp suất khí chỗ đất (áp suất khí) hầu hết tình huống, áp suất tải áp suất khí 2.2 áp suất mặt phân cách (matric pressure): Tổng số công phải thực để vận chuyển cách thuận nghịch đẳng nhiệt lượng nước vơ nhỏ, có thành phần đồng với nước đất, từ vùng nước độ cao định áp suất khí bên điểm xem xét, đến nước đất điểm xem xét, chia cho thể tích nước vận chuyển 2.3 áp suất khí (pneumatic pressure): Tổng số công phải thực để vận chuyển cách thuận nghịch đẳng nhiệt lượng nước vô nhỏ, có thành phần đồng với nước đất, từ vùng nước áp suất khí độ cao điểm xem xét, đến vùng nước tương tự áp suất khí bên ngồi điểm xem xét, chia cho thể tích nước vận chuyển Chú thích - áp suất nước phải xem áp suất tương đương nước đất Tương tự áp dụng với cột nước đất, cột tương đương với nước đất Tương quan chúng là: đó: nước đất, tính jun kilơgam sở khối lượng; p áp suất tương đương nước đất, tính jun mét khối sở khối lượng (1 J/m3 = N/ m2 = Pa); h cột tương đương nước đất, tính jun newton sở lực (1J/N = m); ρw khối lượng riêng nước, tính kilơgam mét khối; g gia tốc trọng trường, tính mét giây bình phương Trong tiêu chuẩn tương đương áp suất nước đất sử dụng Đơn vị tương ứng phép đo Pascan (Pa) Bảng cung cấp chuyển đổi nước đất áp suất tương đương cột Bảng - Các chuyển đổi nước đất áp suất tương đương cột Các thông số cần chuyển đổi Tương đương áp suất Tương đương cột Thế M J/kg 0,102 x 10-3 10-3 9,807 0,102 Pa Tương đương áp suất (Pa) Tương đương cột (m) Thế (J/kg) 807 10 Chú thích Chuyển đổi từ tương đương chiều thẳng đứng thứ đến tương đương khác năng, nhân với yếu tố cho, ví dụ: J/kg có áp suất tương đương 103 Pa cột tương đương 0,1020 m Gia tốc trọng trường = 9,807 m/s2 Khối lượng riêng nước = 000 kg/m3 Nguyên tắc Một căng kế gồm cốc xốp thấm nước nối với dụng cụ đo áp suất Các lỗ hổng thành cốc đủ nhỏ để ngăn khơng khí qua bị ướt Cốc xốp chứa đầy nước Khi đặt cốc vào đất, nước bên căng kế chảy qua thành xốp vào đất, nước đất chảy vào căng kế, áp suất nước hai phía thành xốp Khi cân đạt được, áp suất nước bên căng kế đo, sau hiệu chỉnh khác độ cao cảm biến áp suất (sensor) cốc xốp áp suất nước lỗ hổng nước đất vị trí cốc xốp Thiết bị, dụng cụ 4.1 Căng kế, thường gồm cốc xốp, ống nối và/hoặc thân ống, cảm biến áp suất (sensor) phận để đuổi khơng khí tích luỹ căng kế Các chi tiết thiết kế phụ thuộc trước hết vào việc dụng cụ định cho sử dụng phòng hay ngồi đồng loại cảm biến áp suất (sensor) dùng Các ví dụ hình Phụ lục B cung cấp thơng tin vật liệu để thiết kế căng kế cấu tạo chúng 4.1.1 Cốc xốp, làm từ vật liệu xốp cho khơng khí qua (nghĩa áp suất cần có để cưỡng khơng khí qua cốc nước) lớn độ lớn so với áp suất nước lỗ hổng thấp nhất, phải đo độ dẫn thuỷ lực biết trước Vật liệu phải cứng khơng bị thối hố đất, loại sứ không tráng men thường sử dụng; lựa chọn khác mô tả phụ lục B 4.1.2 ống nối thân ống, làm từ vật liệu thích hợp có tính thấm nước khí thấp nối với cút nối kín Các ống cứng bán cứng sử dụng để nối căng kế với cảm biến áp suất (xem phụ lục B) Chức ống nối có thể, phần toàn bộ, thân ống phục vụ Thân ống thường làm đầy lỗ bên bên cốc căng kế sau đưa vào đất Đó ống cứng với đường kính phía ngồi cốc xốp Trong vài thiết kế, đổ đầy nước, khác tạo thành vỏ bọc cho ống nhỏ nối với cốc xốp và/hoặc dây dẫn đính vào chuyển đổi áp suất nằm cốc 4.1.3 Bộ cảm biến áp suất (sensor) Nhiều loại căng kế sử dụng, phổ biến áp kế thủy ngân, kiểu Bourdon chuyển đổi áp điện Cho phép sử dụng loại áp kế khác Độ xác cảm biến áp suất định áp suất nước căng kế đo xác tới mức Phụ lục A trình bày chi tiết cấu tạo sử dụng áp kế thuỷ ngân việc sử dụng căng kế Những cảm biến áp suất khác mô tả phụ lục C Độ xác kiểu Bourdon căng kế chuyển đổi áp suất kiểm tra trước lắp đặt sau năm lần Chú thích - Độ xác dụng cụ sử dụng ngồi đồng trắc nghiệm với mốc quy chiếu áp kế thủy ngân Bộ căng kế hồn chỉnh thử nghiệm đồng cách đặt mẫu chữ "T" vào ống nối Khi cần thiết, ống nối khác có để đính vào để nối với áp kế thủy ngân Độ xác đòi hỏi lớn cho mục đích phòng thí nghiệm, lại đặc biệt cần thiết cho thiết bị thử 4.2 Cấu tạo căng kế Các chi tiết vật liệu để cấu tạo căng kế cấu tạo chúng đưa phục lục B Do có phần bên căng kế lắp đặt đất khơng bão hồ điều kiện chân khơng phần, nên điều cần thiết tất điểm liên kết phải làm an toàn tốt Số lượng mối nối hệ thống tốt Các mối nối thiết kế cho khơng có khơng gian trống phận hoàn toàn lấp đầy Các mối nối nằm chỗ khớp kín hai loại vật liệu, ví dụ nút, cần có kích thước xác, với diện tích tiếp xúc lớn tốt Hệ thống sử dụng môi trường ẩm ướt Tất vật liệu phải chọn cho chống ẩm Điều đặt biệt áp dụng keo dính, số chúng mềm nở trương (dẫn đến sai số phần bị xi măng hoá) điều kiện ẩm ướt Nếu căng kế có thiết kế vật liệu chưa thử nghiệm đem sử dụng, thử nghiệm rò rỉ áp suất và/hoặc điều kiện chân không trước lắp đặt Quá trình khuyến cáo cho lắp đặt Cách tiến hành 5.1 Lắp đặt căng kế Căng kế lắp đặt theo chiều thẳng đứng, nằm ngang cho phù hợp với mục đích yêu cầu Đặt căng kế cho trung tâm cốc xốp độ sâu mà phép đo qui định Đảm bảo nhiễu tối thiểu với đất xung quanh căng kế, đất mặt sâu Cực đại hoá tiếp xúc cốc xốp đất giảm thiểu đất bơi bẩn quanh cốc Chú thích - Thơng thường, lỗ có đường kính căng kế khoan cẩn thận căng kế lắp đặt vào Các chi tiết thao tác khác để chuẩn bị lỗ mà căng kế đưa vào ngồi đồng phụ lục D Các phương pháp tương tự vấn đề mô tả phụ lục D, giảm nhẹ hơn, thường chọn lắp đặt căng kế chậu cây, lõi đất, dụng cụ đo thấm lọc Cần ý bảo vệ hệ thống căng kế khỏi biến đổi nhiệt độ Những biến đổi gây lan truyền nhiệt co lại phần hệ thống nước bên trong, ảnh hưởng đến việc đo áp suất Ngồi đồng, tất phần nhơ căng kế, phải che chắn khỏi xạ nhiệt mặt trời (Điều làm giảm nhiễu loạn nhiệt việc đọc căng kế kéo dài tuổi thọ hợp chất) Những phòng ngừa cần tiến hành để ngăn chặn thấm lọc nước mưa nước tưới xuống phía căng cốc Mọi thiết bị diện tích quanh căng kế phải bảo vệ khỏi gây hại chuột động vật khác 5.2 Chuẩn bị căng kế để sử dụng 5.2.1 Chuẩn bị nước loại khơng khí Loại bỏ khơng khí hồ tan khỏi tất nước sử dụng căng kế, cách đun sôi với hệ thống chân khơng Bảo quản nước loại khơng khí cho khơng có khơng khí tiếp xúc với Rót cẩn thận từ từ nước loại khơng khí để giảm thiểu tiếp xúc với khơng khí 5.2.2 Làm đầy nước vào hệ thống Điều cần thiết là, rót nước loại khơng khí vào hệ căng kế lắp ráp, tránh khơng khí bị bẫy bên điều kiện ngồi đồng, hệ thống căng kế áp kế thủy ngân chảy mạch mơ tả phụ lục A Chú thích - điều kiện thực nghiệm phòng thí nghiệm, tốt khơng rửa hệ thống vòi phun, gây ảnh hưởng đến cân nước lõi đất Có thể loại khơng khí khỏi hệ thống đồng ruộng cách trang bị kiểu Bourdon chuyển đổi áp suất điện, việc sử dụng bơm chân khơng Điều gây cho khơng khí hệ thống phát rộng sủi bọt Thay không khí nước chân khơng nhả Đơi cần thiết để loại tất khơng khí 5.3 Cách đọc trị số căng kế Điều quan trọng phải chờ căng kế đạt đến cân thủy lực trước đọc trị số Chú thích: Trong đất ướt, thơ, việc đọc trị số tin cậy đạt vòng tính từ lúc bắt đầu, đất khơ hơn, phải cần nhiều ngày Khoảng thời gian nên tốt 16 ể tạo điều kiện cho bọt khí nơỉ lên cách tự Nếu bẫy khơng khí sử dụng, chiều dài ống trụ phải cho căng kế đưa vào đất, đáy bẫy khí gần với bề mặt đất có khả giảm đến tối thiểu thay đổi đọc trị số thay đổi nhiệt độ khơng khí Đối với thiết kế định, đặc biệt mục đích phòng thí nghiệm, ống trụ khơng đòi hỏi ống nối dẫn trực tiếp đến cốc xốp B.3 Cấu tạo bẫy khơng khí Một bẫy khơng khí liên kết với ống trụ hình thành tồn vẹn với (xem hình B.1) Mục đích tóm bắt tất bọt khí sinh bên căng kế, cho phép kiểm tra mắt để phát khơng khí bên căng kế tạo thuận lợi cho việc loại bỏ lượng khơng khí thừa Nó làm từ vật liệu rắn, tốt từ chất dẻo suốt ống acrylic Chiều dài tối thiểu 30 mm Nếu căng kế để thực nghiệm sương giá, độ dày thành bẫy khí phải đủ để chịu đựng áp suất nước giá lạnh Nếu bẫy khơng khí ống acrylic độ dày thành khuyến cáo mm Bẫy khơng khí đậy nút, mũ vặn kín khí van Nếu nút sử dụng đồng ruộng, làm từ cao su tổng hợp neopren cao su silicon, cao su tự nhiên khơng tồn lâu ngồi trời B.4 Cấu tạo ống nối ống nối để nối cảm biến áp suất với căng kế Định dạng xác phụ thuộc vào cảm biến áp suất chọn nhiều tình huống, khơng u cầu Nó nối với trụ căng kế qua nhánh phía bên việc đóng bẫy khí (xem B.1) Nếu nhánh bên sử dụng, xếp cho khơng khí khơng thu vào nó, mà lại hướng vào bẫy khí Một cách lựa chọn là, ống nối nối trực tiếp với cốc xốp, trường hợp đó, mục đích đồng ruộng, hệ thống làm khơng khí cốc qui định Vật liệu có độ thấm nước khí thấp sử dụng cho ống nối Các chất dẻo (polyamid 12, polyamit 66; hai nilon) kim loại ( ví dụ đồng) ống thủy tinh thích hợp Các vật liệu chất dẻo cần phải cứng bán cứng ống cần thu hẹp với đường kính bên khơng lớn mm Nếu vật liệu chất dẻo sức bền với xạ tia cực tím, cần che chắn, ví dụ với ống có sức bền xạ tia cực tím, trang bị đồng ruộng Nếu trình vi sinh vật gây cản trở phải thay ống Hai vật liệu nilon (polyamid 12 polyamid 66) thích cho ống áp kế, ống nối ống áp kế phận liên tục Hình B.1 - Bẫy khơng khí khác xếp ống nối Phụ lục C (tham khảo) Các ví dụ cảm biến áp suất (sensor) khác với áp kế thủy ngân C.1 Các áp kế khác Những chất lỏng nặng khác khơng trộn lẫn với nước thay cho thuỷ ngân áp kế; cấu tạo hoạt động áp kế tương tự mô tả áp kế thủy ngân Hầu hết chất lỏng nặng chất hữu bay và/hoặc có hệ số giãn nở nhiệt cao, làm cho khó khăn sử dụng chúng (và lại độc hại) Tuy nhiên, chúng đậm đặc so với thủy ngân việc sử dụng chúng để chế tạo áp kế nhạy Các áp kế chứa nước sử dụng thực tế cao (0 kPa đến khoảng -15 kPa) tình mà áp kế phải lắp đặt mức cốc xốp; ví dụ ổ sử dụng phòng thí nghiệm Độ xác khoảng 0,05 kPa đạt với áp kế chứa nước điều kiện nhiệt độ không đổi C.2 Máy đo áp suất Bourdon Để áp dụng ngồi đồng ruộng nơi mà độ xác cao khơng u cầu, ví dụ sơ đồ tưới, căng kế máy đo áp suất Bourdon thường thích hợp nhiều trường hợp so với căng kế áp kế thủy ngân Độ xác chúng tốt kPa đến kPa, chúng khơng sử dụng cho cơng việc đòi hỏi xác, cho trường hợp gradien thủy lực nhỏ cần phải xác định Có nhiều căng kế kiểu máy đo Bourdon sản xuất mang tính thương mại, dụng cụ đồ nghề bảo quản chúng có sẵn Các máy đo điều chỉnh cho trị số đọc tương đối so với mức đối chiếu mua Nếu loại không sử dụng, điều cần thiết xác định độ cao máy đo mức đối chiếu căng kế cho phép để đo mục đích tính tốn áp suất nước lỗ hổng (xem 6.1) Cơ chế máy đo Bourdon tương đối nhạy cảm Điều khơng nảy sinh vấn đề lớn hầu hết mơi trường áp dụng, chế bị hư hại nghiêm trọng giá rét Điều không khuyến cáo căng kế dùng máy đo để sử dụng ứng dụng nơi có nhiệt độ khơng thấp 3oC Việc tiếp cận với thấp so với mà máy đo thiết kế cú sốc học nguyên nhân khác gây tổn hại cho máy đo C.3 Bộ chuyển đổi áp điện Các chuyển đổi áp điện phối hợp nhiều thuận tiện máy đo áp suất Bourdon với việc xác hố tốt so với máy đo áp kế thủy ngân Hầu hết chuyển đổi áp suất có độ xác khoảng 0,1 kPa cộng với sai số khoảng 0,5% hiệu ứng nhiệt Các mẫu thu nhận sai số khoảng 0,06 kPa, cộng với hiệu ứng nhiệt độ khoảng 0,2% Thêm vào đó, chuyển đổi áp suát thường có dung tích làm việc nhỏ, làm thời gian cân căng kế nhanh nhiều so với dụng cụ sử dụng cảm biến áp suất khác Chúng có ưu việt số đọc ghi chép cách tự động Một số vị trí đặt chuyển đổi áp suất vào thân ống liền phía sau cốc xốp Ngồi đồng ruộng, cho phép đo áp suất nước lỗ hổng độ sâu lớn nhiều so với trường hợp cột nước liên tục đến bề mặt cảm biến áp suất sử dụng Ngồi đồng ruộng, vị trí chuyển đổi áp suất (phía sau cốc hay bề mặt), chế loại bỏ khơng khí khỏi căng kế hợp Những nhược điểm trước hết chuyển đổi áp suất giá thành, đồng ruộng, khả bị hư hại giá lạnh chúng lắp đặt gần với mặt đất, hư hại chuyển đổi áp suất tiếp cận với độ ẩm khí Một số chuyển đổi bền vững với điều kiện nước, số khác bảo vệ cách quạt chúng qua tác nhân gây khơ, ví dụ silicagen Phụ lục D (tham khảo) Lắp đặt căng kế đồng ruộng D.1 Lắp đặt Đặt thẳng đứng, mô tả D.2 D.3 phù hợp với căng độ sâu khoảng m, thích hợp đặt căng kế nơng (< m) góc thẳng đứng để cải thiện ổn định học chúng Đối với độ sâu lớn hơn, thường thích hợp với cách đặt căng kế theo phương nằm ngang từ bề mặt hố đào đất, hình D.1 Đối với số mục đích, việc lắp đặt theo phương nằm ngang từ hố nơng thích hợp việc lắp đặt thẳng đứng nơi việc xếp theo phương nằm ngang theo yêu cầu, căng kế đặt xa khỏi bề mặt hố Nếu căng kế trang bị với bẫy khơng khí, chúng đặt nghiêng 10o so với phương nằm ngang để đảm bảo bọt khí lên mặt Phụ thuộc vào loại căng kế sử dụng, việc tiếp cận sau với hố để bảo quản căng kế lấy trị số đọc cần khơng cần nơi việc đánh giá khơng u cầu, hố lấp lại Mặt khác, hố che đậy mưa rơi lên mái che định hướng cho chảy thực tiễn đất bên căng kế Những phòng ngừa an toàn để ngăn chặn vách khỏi đổ, người động vật lấp đất vào hố, cần thiết Hình D.1 - Căng kế lắp đặt độ sâu từ phía bên cạnh hố D.2 Các hố kín Căng kế lắp đặt vào hố kín, mơ tả hình D.2a Điều có giá trị gây nên rối loạn tối thiểu đất Hố đào việc sử dụng khoan xốy kích thước, nhỏ chút, so với cốc căng kế Độ sâu hố cần phải cho tâm điểm cốc độ sâu mong muốn phép đo Cần ý đào hố, cho thân căng kế vừa để gọn vào khơng có chỗ rỗng dọc theo vách thân ống để nước chảy vào mưa to Một làm lệch nhỏ quanh đỉnh thân căng kế, dẫn hình D.2a), sử dụng để dẫn nước chảy khỏi điểm tiếp xúc với mặt đất Điều có hiệu điều kiện mà cường độ mưa nhỏ khả thấm lọc đất Phương pháp không khuyến cáo đất cao có đá, khó đảm bảo khơng có lỗ trống sinh quanh thân ống D.3 Những hố gia cố Một phương pháp lựa chọn việc lắp đặt minh hoạ hình D.2b, thích hợp với tất loại đất khuyến cáo cho đất trương có lẫn đá Một hố có đường kính lớn đường kính thân căng kế đào vào đất Nó gia cố vừa với ống kết thúc khoảng 0,2 m bên mức dự kiến cốc căng kế Bất kỳ nước chảy vào khe trống ống bên đất sau khơng chảy tiếp vào đáy bên ngồi ống Phần sâu 0,2 m hố có đường kính đường kính cốc căng kế, mơ tả D.2 Trong đất có lẫn đá, khơng thể đào hố có kích thước cốc căng kế, độ sâu tổng thể khoan với đường kính rộng hơn, sau đất độ sâu 0,2 m sàng lại để loại đá, đưa lại đất vào hố, đầm chặt tạo hố có kích thước cốc căng kế khoan qua căng kế đặt vừa vào [xem hình D.2c)] Trong đất trương lún, tiếp xúc liên tục cốc đất khó đạt được, đặc biệt đất khơ Trong tình vậy, khuyến cáo ấn cốc vào lượng nhỏ đất thịt trộn với cát cao lanh để trì tiếp xúc Trong loại đất này, vấn đề xảy việc lắp đặt thực đất ướt, cần phải ý để ngăn ngừa dính bẩn Một cách khác để chuẩn bị hố này, lắp đặt căng kế hố rộng không gia cố (ngoại trừ đáy 0,2 m) lấp khoảng trống thân căng kế đất vữa lỏng không thấm nước D.4 Hố lấp lại Khi căng kế khơng có thân ống sử dụng [xem hình D.2 d)], trình sau khuyến cáo Khoan hố với đường kính cốc xốp Cắm căng kế vào sau lấp hố lại cẩn thận với đất từ độ sâu tương ứng, sàng để loại bỏ đá lẫn cần thiết Nhồi đất xuống sau thêm lớp hố lấp đầy đến bề mặt Điều khuyến cáo là, đưa lớp vữa lỏng khơng thấm nước lên cốc xốp ít, hố lấp đầy, để ngăn ngừa chuyển động ưu nước đất qua hố lấp lại cốc xốp Điều không khuyến cáo hố có đường kính lớn bị lấp đất lại nguy nước có ưu chảy qua đất lấp lại, gây phép đo căng kế khơng đại diện Hình D.2 - Các phương pháp lắp đặt căng kế Phụ lục E (tham khảo) Mối liên quan áp suất nước lỗ hổng áp suất thủy lực tính tốn từ phép đo căng kế E.1 Mối liên quan áp suất nước lỗ hổng áp suất thủy lực áp suất nước lỗ hổng đất, tổ hợp với áp suất trọng trường thẩm thấu, ảnh hưởng đến tình trạng chuyển động dung dịch nước đất Tác động thực chúng đặc trưng áp suất tổng nước đất mà định nghĩa E.2 áp suất tổng tổng áp suất nước lỗ hổng, áp suất trọng trường áp suất thẩm thấu áp suất trọng trường biểu thị công cần thiết để di chuyển nước từ điểm cho đất đến mức đối chiếu; thường bề mặt đất dùng làm mức đối chiếu áp suất thẩm thấu hợp phần áp suất nước đất biểu thị công cần thiết để di chuyển nước nguyên chất đến dung dịch đồng thành phần với dung dịch nước đất, (áp suất thẩm thấm không đo căng kế mô tả tiêu chuẩn này) Các định nghĩa thuật ngữ đưa E.2 Tổng áp suất mang áp suất trọng trường gọi áp suất thuỷ lực đất áp suất thủy lực,Ph, tương ứng với mức đối chiếu chọn thu sau: Ph = Pp - ρw g z Pp , ρw , g z có ý nghĩa 6.1 A.6 Trong hầu hết tình huống, áp suất thủy lực đo căng kế, gần với áp suất tổng dung dịch nước đất E.2 Định nghĩa Trong phụ lục này, áp dụng định nghĩa sau E.2.1 áp suất tổng (total pressure): Tổng số công phải thực để vận chuyển cách thuận nghịch đẳng nhiệt lượng nước nguyên chất vô nhỏ từ bể chứa nước độ cao đặc trưng áp suất khí quyển, đến nước đất điểm xem xét, chia cho thể tích nước vận chuyển E.2.2 áp suất thủy lực (hydraulic pressure): Tổng áp suất trọng trường áp suất mang E.2.3 áp suất thẩm thấu (osmotic pressure): Tổng số công phải thực để vận chuyển cách thuận nghịch đẳng nhiệt lượng nước nguyên chất vô nhỏ từ bể chứa độ cao áp suất khí bên điểm xem xét, đến bể chứa nước tương tự, có thành phần đồng với nước đất, chia cho thể tích nước vận chuyển E.2.4 áp suất trọng trường (gravitational pressure): Tổng số công phải thực để vận chuyển thuận nghịch đẳng nhiệt lượng nước nguyên chất vô nhỏ, có thành phần đồng với nước đất, từ bể chứa, độ cao đặc trưng tương ứng áp suất khí quyển, đến bể chứa tương tự độ cao điểm xem xét, chia cho thể tích nước vận chuyển E.3 Những ví dụ cách tính tốn Những ví dụ sau minh hoạ cách tính tốn áp suất nước lỗ hổng áp suất thủy lực từ phép đo căng kế Ví dụ Căng kế lắp đặt với máy đo áp suất Bourdon Theo hình 2.a) 6.1 để giải thích ký hiệu Giả định căng kế lắp đặt cho a = 0,8 m z = 0,6 m Nếu trị số đọc phận chân không -10 000 Pa, Px = - 10 000 Pa Pp = Px + (ρw.g.a) (Pa) = - 10 000 + (1 000 x 9,81 x 0,8) = - 10 000 + 848 = - 152 Pa = - 2,15 kPa Ph = Pp - (ρw.g.z) (Pa) = - 152 - (1 000 x 9,81 x 0,6) = - 038 Pa = - 8,04 kPa Ví dụ Căng kế lắp đặt với cảm biến áp suất với áp kế thủy ngân Theo hình A.2, 6.1 A.6 để giải thích ký hiệu Giả định căng kế lắp đặt cho độ sâu nó, z, mức đối chiếu 0,8 m Nếu độ cao, b, cột thủy ngân vị trí phần lại cân với mức đối chiếu 0,500 m, Pp = [( ρHg - ρw ).g.b] +( ρw g z ) (Pa) = [(13 600 - 000) x 9,81 x 0,500] + (1 000 x 8,91 x 0,8) = - 61 803 + 848 = - 53 955 Pa = - 54,0 kPa Ph = Pp - (ρw.g.z) (Pa) = - 53 955 - (1 000 x 9,81 x 0,8) = - 53 955 - 848 = - 61 803 Pa = - 61,8 kPa Phụ lục F (tham khảo) Tài liệu tham khảo 29 ... khơng -1 0 000 Pa, Px = - 10 000 Pa Pp = Px + (ρw.g.a) (Pa) = - 10 000 + (1 000 x 9,81 x 0,8) = - 10 000 + 848 = - 152 Pa = - 2,15 kPa Ph = Pp - (ρw.g.z) (Pa) = - 152 - (1 000 x 9,81 x 0,6) = - 038... Pp = [( ρHg - ρw ).g.b] +( ρw g z ) (Pa) = [(13 600 - 000) x 9,81 x 0,500] + (1 000 x 8,91 x 0,8) = - 61 803 + 848 = - 53 955 Pa = - 54,0 kPa Ph = Pp - (ρw.g.z) (Pa) = - 53 955 - (1 000 x 9,81... 955 Pa = - 54,0 kPa Ph = Pp - (ρw.g.z) (Pa) = - 53 955 - (1 000 x 9,81 x 0,8) = - 53 955 - 848 = - 61 803 Pa = - 61,8 kPa Phụ lục F (tham khảo) Tài liệu tham khảo 29