Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5747:1993 về Đất xây dựng - Phân loại áp dụng cho xây dựng dân dụng và công nghiệp, giao thông, thủy lợi, các lĩnh vực sử dụng đất với mục đích xây dựng công trình. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 5747: 1993 ĐẤT XÂY DỰNG - PHÂN LOẠI Soil – Classification for civil engineering Quy định chung 1.1 Tiêu chuẩn “Đất xây dựng - Phân loại” có kí hiệu TCVN 5747: 1993, áp dụng cho xây dựng dân dụng công nghiệp, giao thông, thuỷ lợi, lĩnh vực sử dụng đất với mục đích xây dựng cơng trình.Tuy nhiên, ngành xây dựng tiêu chuẩn riêng cho phù hợp với đặc điểm riêng 1.2 Tiêu chuẩn áp dụng cho loại đất làm nền, mơi trường để phân bố cơng trình, vật liệu để xây dựng cơng trình 1.3 Tiêu chuẩn dùng để xếp đất xây dựng thành nhóm có tính chất tương tự, nhằm định hướng vấn đề đặc tính đất cần phải nghiên cứu 1.4 Tiêu chuẩn chưa đề cập đến đá loại đất đặc biệt; chưa đề cập đến việc phân loại đất theo thí nghiệm trường xuyên tĩnh, xuyên động, cắt cánh, v.v… Phân loại đất theo thí nghiệm kể nêu tiêu chuẩn tương ứng Phân loại đá đất đặc biệt soạn thảo ban hành sau Nguyên tắc phân loại 2.1 Hệ phân loại nêu Tiêu chuẩn dựa thành phần hạt đất Trình tự phân loại thực sau: - Dựa thành phần kích thước hạt chiếm ưu đất để phân chia thành hai nhóm lớn hạt khô hạt mịn; - Dựa hàm lượng hạt để phân chia nhóm đất hạt khơ thành phụ nhóm; - Dựa trị giới hạn chảy, giới hạn dẻo, số dẻo để phân chia nhóm đất hạt mịn thành phụ nhóm 2.2 Các thuật ngữ kí hiệu tên đất, thành phần trạng thái dùng thống theo quy ước quốc tế Phân loại 3.1 Định nghĩa kí hiệu quy ước 3.1.1 Định nghĩa + Đất xây dựng: đất đá đá, kể đất trồng vật chất phế thải sản xuất đời sống, vốn hệ nhiều thành phần, biến đổi theo thời gian, sử dụng làm nền, môi trường phân bố cơng trình vật liệu để xây dựng cơng trình + Đá tảng: có kích thước lớn 300mm; + Cuội dăm; có kích thước từ 300 đến 150mm; + Sỏi sạn: có kích thước từ 150 đến mm + Hạt cát: có kích thước từ đến 0,06 mm + Hạt bụi: có kích thước từ 0,06 đến 0,02 mm + Hạt sét: có kích thước từ < 0,002 mm + Hạt mịn: tập hợp hạt bụi hạt sét; + Hạt thơ: hạt có kích thước đường kính lớn hạt bụi + Đất hữu cơ: đất có lẫn di tích thực vật động vật; + Đất hạt mịn: đất, gồm 50% trọng lượng hạt có kích thước nhỏ 0,08 mm; + Đất cuội sỏi: đất hạt thơ, thành phần chủ yếu cuội sỏi; + Đất cát: đất hạt thô, thành phần chủ yếu hạt cát + Đất bụi: phần hạt mịn; đất hạt mịn, hàm lượng đất sét chiếm 20% trọng lượng thành + Đất sét: mịn; đất hạt mịn, hàm lượng sét chiếm 20% trọng lượng thành phần hạt + Đất rời: đất độ bền chống cắt chủ yếu phụ thuộc vào lực ma sát hạt; + Đất dính: hạt; đất, độ bền chống cắt gồm lực ma sát hạt lực dính + Tính dẻo: tính chất vật liệu có khả chịu biến dạng tức thời khơng đàn hồi, có biến dạng thể tích khơng đáng kể khơng bị rạn nứt; + Tính nén: khả biến dạng đất tác động lực nén; + Giới hạn chảy: hàm lượng nước ranh giới quy ước trạng thái dẻo trạng thái chảy đất; + Giới hạn dẻo: hàm lượng nước ranh giới quy ước trạng thái dẻo trạng thái cứng đất; 3.1.2 Kí hiệu quy ước Các kí hiệu Tiêu chuẩn sử dụng theo quy ước quốc tế: Tên đất Tên gọi quốc tế thơng dụng (tiếng Anh) Kí hiệu Tảng lăn Boulfer B Cuội (dăm) Cobble Co Sỏi (sạn) Gravel G Cát Sand S Bụi Silt (Mo, Mjala, tiếng Thuỵ Điển) M Sét Clay C Hữu Organic O Than bùn Peat Pt Cấp phối tốt Well gradede Cấp phối Poorly gradede Tính nén cao High compressibility Tính nén thấp Low compressibility - Cu - Hệ số đồng = D60/D10 - Cc - Hệ số đường cong = (D30)2/(D60 x Dl0) - Dn - Kích thước đường kính hạt mà lượng chứa cỡ nhỏ chiếm n% - D10 - Kích thước đường kính hạt mà lượng chứa cỡ nhỏ chiếm 10% gọi đường kính có hiệu; - W1 - Giới hạn chảy (%); - Wp - Giới hạn dẻo (% ); - Ip – Chỉ số dẻo (% ) WPH L 3.2 Phân loại đất hạt thô 3.2.1 Các đất hạt thô phân loại từ kết thí nghiệm phân tích hạt phòng thí nghiệm Mỗi phụ nhóm đất hạt thơ kí hiệu hai chữ Chữ mô tả tên loại đất, chữ sau mơ tả đặc tính đất ý nghĩa nhóm chữ biểu sau; a Đất sỏi sạn: đất, gồm phần lớn hạt sỏi sạn, kí hiệu chữ G b Đất cát: đất, gồm phần lớn hạt cát, kí hiệu chữ S Đất cuội sỏi đất cát chia thành phụ nhóm: (xem bảng 3.1 3.2) Đất chứa khơng chứa hạt mịn, khơng có loại hạt chiếm ưu hàm lượng; cấp phối tốt, kí hiệu chữ W Kết hợp với hai chữ tên đất, có GW SW; Đất chứa khơng chứa hạt mịn, có loại hạt chiếm ưu hàm lượng; cấp phối kém, kí hiệu chữ P Kết hợp với chữ tên đất có GP SP Đất hạt thơ có chứa lượng đáng kể hạt mịn, (chủ yếu hạt bụi) khơng có tính dẻo, kí hiệu chữ M Kết hợp với tên đất có GM SM Đất hạt thơ có lượng đáng kể hạt sét kí hiệu chữ C Kết hợp với chữ tên đất, có GC SC Bảng 3.1 Phân loại đất hạt thô Hơn 50% trọng lượng đất hạt có kích thước 0,08 mm Định nghĩa Đất Hơn 50% Đất sỏi sạn cuội trọng lượng sỏi thành phần hạt thơ có kích thước >2mm Kí hiệu Trọng lượng hạt GW có kích thước < 0,08mm 5% Điều kiện nhận biết Cu D60 D10 Cc D30 D10 D80 Tên gọi Đất sỏi, sạn Cấp phối tốt Đất sỏi sạn có lẫn hạt mịn Đất cát Hơn 50% Cát trọng lượng thành phần hạt thơ có kích thước lẫn cát – sét, cấp phối Trọng lượng hạt SW có kích thước < 0,08mm 5% Cu D60 D10 Cc D30 D10 D60 10 Cát cấp phối tốt, cát lẫn sỏi khơng có hạt mịn SP Một hai điều kiện Cát cấp phối SW không thoả mãn kém, cát lẫn sỏi có khơng có hạt mịn Cát có lẫn hạt mịn Trọng lượng hạt SM có kích thước < 0,08mm nhiều 12% Giới hạn Atterberg nằm Cát lẫn sét, đường A (xem biểu hỗn hợp cát – đồ 3.1) hay Ip < sét cấp phối SC Giới hạn Atterberg nằm Cát lẫn sét, đường A (xem biểu hỗn hợp cát – đồ 3.1) hay Ip > sét cấp phối Bảng 3.2 Bảng phân loại nhanh đất hạt thô Phương pháp nhận dạng Kí hiệu Tên gọi Loại thơ có kích thước > 60 mm, dựa trọng lượng ước lượng loại hạt Hơn Đất sỏi sạn Sạch khơng Có tất loại kích thước 50% Hớn 50% có có hạt khơng có loại hạt trọng trọng lượng thành phần chiểm ưu hàm lượng lượng phần cát thơ hạt mịn Có loại hạt chiếm ưu đất có có kích hàm lượng kích thước >2mm thước Có thành Có chứa thành phần hạt mịn, hạt > phần hạt mịn khơng có tính dẻo 0,08m m Có chứa thành phần hạt mịn, (Kích có tính dẻo thước 0,08m m Đất sỏi sạn Sạch khơng Có tất loại kích thước kích Hớn 50% có có hạt chiểm ưu hàm thước trọng lượng thành phần lượng nhỏ phần cát thơ hạt mịn Có loại hạt chiếm ưu có kích hàm lượng nhận thước < thấy 2mm Có thành Có chứa thành phần hạt mịn, phần hạt mịn khơng có tính dẻo Có chứa thành phần hạt mịn, mặt có tính dẻo thườn g) GW Đất sỏi, sạn cấp phối tốt GP Đất sỏi, sạn cấp phối GM Đất sỏi, sạn cấp phối tốt lẫn bụi GC Đất sỏi, sạn lẫn sét SW Đất cát cấp phối tốt SP Đất cát cấp phối SM Đất cát lẫn bụi SC Đất cát lẫn sét 3.2.1.1 Nhóm đất GW SW thuộc loại đất hạt thơ có cấp phối tốt, giá trị C u > Cc = - Hàm lượng hạt mịn chiếm 5% tổng lượng đất.3.2.1.2 3.2.1.2 Nhóm đất GP SP loại đất có loại hạt chiếm ưu hàm lượng, thiếu loại hạt có kích thước khác Các nhóm đất có Cu < Cc = 1- 3, hàm lượng hạt mịn có 5% Tổng trọng lượng đất 3.2.1.3 Nhóm đất GM SM loại đất có chứa căc hạt mịn Hàm lượng hạt mịn chiếm 12% tổng trọng lượng đất 3.2.1.4 Nhóm GC SC có hàm lượng hạt mịn chiếm 12% tổng trọng lượng đất Các hạt mịn có tính dẻo thay đổi từ trung bình đến dẻo Chỉ số dẻo phần hạt mịn > 3.2.1.5 Đối với đất hạt thơ có lượng hạt mịn chiếm từ 5% đến 12%, để phân loại sử dụng kí hiệu kép: Thí dụ: GP - GC loại sỏi sạn có cấp phối kém, có chứa từ đến 12% hạt sét 3.2.1.6 Đối với đất hạt thô không thuộc hẳn nhóm nào, cần phải sử dụng kí hiệu kép Ví dụ: GW SW, có nghĩa loại sỏi, sạn - cát có cấp phối tốt, hàm lượng hạt mịn chiếm 5% tổng trọng lượng đất; trọng lượng sỏi sạn cát 3.2.2 Bảng 3.1 mô tả cách phân loại đất hạt thơ, điều kiện nhận biết nhóm đất 3.2.3 Các đất hạt thô phân loại nhanh trường, theo mô tả bảng 3.2, dựa cách nhận dạng hạt đất trường mắt kinh nghiệm 3.3 Phân loại đất hạt mịn 3.3.1 Đất hạt mịn phân loại dựa kết thí nghiệm xác định giới hạn chảy (W 1) giới hạn dẻo (Wp); dựa vào biểu đồ dẻo hình 3.1, xác định loại đất 3.3.2 Biểu thức sử dụng để chuyển giá trị giới hạn chảy xác định theo phương pháp Vaxiliev sang giá trị giới hạn chảy xác định theo phương pháp Casagrande là: Trong đó: a, b - hệ số, phụ thuộc vào loại đất; đất có W1 > 20% , a = 0,73; b = 6,47%; WVL - giới hạn chảy xác định theo phương pháp Vaxiliev 3.3.3 Mỗi phụ nhóm đất hạt mịn kí hiệu hai chữ cái; chữ đầu tên gọi đất, chữ sau mơ tả tính nén đất Sau ý nghĩa kí hiệu: a) Đất bụi kí hiệu chữ M; b) Đất sét kí hiệu chữ C; c) Đất hữu kí hiệu chữ O Mỗi loại đất đặc trưng kể phân chia thành phụ nhóm dựa theo giá trị giới hạn chảy W1 Nếu W1 < 50% , đất có tính nén từ thấp đến trung bình, kí hiệu chữ L Kết hợp với tên đất, se có phụ nhóm: CL, ML OL Khi W1 > 50%, đất có tính nén cao, kí hiệu chữ H Ba phụ nhóm tương ứng CH, MH OH 3.3.3.1 Nhóm đất CL CH bao gồm sét vơ Nhóm CL nằm vùng đường thẳng "A", xác định giá trị W1 nhỏ 50% Ip > 7% Nhóm CH nằm đường thẳng “A", xác định giá trị W1 > 50% 3.3.3.2 Nhóm đất ML MH Nhóm ML nằm vùng đường thẳng “A", có giá trị W1 < 50% có Ip < Nhóm MH tương ứng với vùng nằm đường thẳng “A” có W1 > 50% Nhóm đất bao gồm đất bụi vô bụi sét Các đất hồng thổ có giá trị 25% < W1 < 35% nằm nhóm Những đất hạt mịn nằm đường thẳng “A" với giá trị 4% < Ip < 7% coi trường hợp biên mơt tả kí hiệu kép CL- ML 3.3.3.3 Nhóm OL OH phân bố gần trùng với hai nhóm ML MH; đất có chứa hàm lượng hữu cơ, chúng nằm gần sát với đường thẳng “A” 3.3.3.4 Nhóm P1 có giá trị W1 từ 300 đến 500% Ip từ 100 đến 200%, không nằm biểu đồ dẻo 3.3.3.5 Đất hạt mịn phân loại nhanh trường dựa theo thử nghiệm ước lượng sau: - Sức bền đất trạng thái khơ bị bóp vỡ đánh giá theo cảm tính; - Độ bền đất - tiến hành giống thí nghiệm xác định giới hạn dẻo, không nhằm xác định giá trị độ ẩm đất, mà đánh giá độ bền đất lân cận giới hạn dẻo; - Sự ứng xử đất tác động rung, nhằm xác định khả xuất biến nước nhào nặn đập miếng đất dẻo lòng bàn tay; - Màu sắc mùi vị đất - đặc biệt quan trọng đất hữu Hình 3.1 Phân loại đất hạt mịn phòng thí nghiệm – Biểu đồ dẻo Bảng 3.3 –Phân loại nhanh đất hạt mịn Hơn 50% trọng lượng đất loại có kích thước < 0,08mm Nhận dạng đất qua thành phần hạt có kích thước < Kí hiệu 0,5 mm W1< 50% W1 >50% Sức bền đất Độ bền đất trạng thái khơ (độ sệt lân cận bị bóp vỡ giới hạn dẻo)0 ứng xử đất tác động rung Bằng khơng Khơng có gần khơng Từ nhanh đến chậm M L Đất bụi dẻo Từ trung bình đến Trung bình lớn Từ khơng đến chậm CL Đất sét dẻo Từ nhỏ đến trung Yếu bình Chậm OL Đất bụi sét hữu dẻo Từ nhỏ đến trung Từ yếu đến trung Từ chậm đến bình bình khơng M H Đất bụi dẻo Từ lớn đến lớn Lớn C H Đất sét dẻo Từ không đến chậm Từ trung bình đến Từ yếu đến trung Từ khơng đến lớn bình chậm Thành phần chủ Có mùi phân biệt, màu tối, vệt đen có tàn tích thực vật yếu hữu sợi, nhẹ, ẩm O N Đất bụi sét hữu dẻo Pt Than bùn hay đất có hàm lượng hữu lớn Phụ lục Kích thước rây sử dụng giới Mỹ Anh D (mm) Metric (Quốc tế) D (mm) 4,76 3,36 5000 5,00 10,00 3,36 2,06 3000 3,00 5,00 10 2,00 12 1,41 2000 2,00 2,00 20 0,84 18 0,85 1500 1,50 1,00 40 0,42 25 0,60 1000 1,00 0,50 60 0,25 36 0,42 500 0,50 0,25 100 0,149 60 0,25 300 0,30 0,10 200 0,074 100 0,15 150 0,15 200 0,076 75 0,075 N N Liên Xô cũ N D (mm) N D (mm) Phụ lục Xác định giới hạn chảy theo phương pháp Casagrande Giới hạn chảy xác định cho phấn đất qua rây có kích thước 0,5mm (N 040 = 0,42mm) Đất phơi khô không khí, sau dùng chày có đầu bọc cao su để nghiền đất, tách hạt có đường kính < 0,5mm Các dụng cụ cần thiết a) Dụng cụ CaBagrande; b) Cần có độ xác 0,0lg; c) Tủ sấy Các bước tiến hành Lấy 100 g đất chuẩn bị, cho nước cất vào, trộn có hỗn hợp dẻo Cho mẫu đất vào bát dụng cụ Casagrande, tạo thành lớp có chiều dày khoảng lcm, dùng dao để rạch, tạo rãnh bát đất (theo quy định riêng) Quay thiết bị cho bát rơi với tốc độ lần giây Đếm số lấn rơi phần rãnh đất khép lại khoảng l,27 cm (0,5 inch) Lập lại trình hai lấn mẫu đất trạng thái đó, số lần rơi để khép rãnh lần trùng Nếu hai lần thí nghiệm sau, số 1- ượt rơi chênh lệch lớn, cần phải thực lần thứ Như vậy, nhận giá trị số lần rơi tương ứng với độ ẩm đất (số lấn rơi hai thí nghiệm không chênh l) Lấy khoảng l0g đất phần khép lại rãnh đất để xác định giá trị độ ẩm tương ứng Lập lại động tác từ đến giá trị độ ẩm khác nhau, cách làm khô thêm nước Cần ý số lấn rơi tương ứng với giá trị độ ẩm phải nằm khoảng từ đến 35, phải xác định số lần giá trị rơi tương ứng với độ ẩm khác Vẽ biểu đồ quan hệ độ ẩm (W) số lần rơi hệ tọa độ bán logarit (lgN) - đường thẳng ứng với giá trị từ đến 35 lần rơi Giá trị độ ẩm tương ứng với 25 lần rơi giới hạn chảy đất Phụ lục ... nước ranh giới quy ước trạng thái dẻo trạng thái cứng đất; 3.1.2 Kí hiệu quy ước Các kí hiệu Tiêu chuẩn sử dụng theo quy ước quốc tế: Tên đất Tên gọi quốc tế thông dụng (tiếng Anh) Kí hiệu Tảng... thiết a) Dụng cụ CaBagrande; b) Cần có độ xác 0,0lg; c) Tủ sấy Các bước tiến hành Lấy 100 g đất chuẩn bị, cho nước cất vào, trộn có hỗn hợp dẻo Cho mẫu đất vào bát dụng cụ Casagrande, tạo thành