THÀNH PHẦN cấu TRÚC và một số TÍNH CHẤT cơ lý của đất đá (địa CHẤT CÔNG TRÌNH SLIDE)

CHƯƠNG THÀNH PHẦN CẤU TRÚC VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐÁ THÀNH PHẦN CẤU TRÚC VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐÁ 2.1 THÀNH PHẦN KẾT CẤU CỦA ĐẤT ĐÁ Đất đá cấu tạo thành phần (3 pha): hạt rắn (pha rắn), dung dịch nước (pha lỏng) chất khí (pha khí) 2.1.1 Phần hạt rắn (pha rắn) Đối với đá cứng nửa cứng - thành phần khống vật tính chất liên kết đóng vai trị quan trọng việc xác định tính chất lý Đối với đất - thành phần hạt, hình dạng, mức độ chặt sít,… Các thành phần cấu trúc đất tinh thể riêng rẽ, mảnh vụn đất đá tạo thành pha rắn thể thơng qua đặc trưng kích thước, hình dạng, đặc điểm bề mặt hạt rắn hàm lượng chúng Kích thước hạt (theo tiêu chuẩn) Thành phần hạt phân loại đất (theo tiêu chuẩn) Thành phần hạt đất hàm lượng nhóm hạt có độ lớn khác đất, biểu diễn tỷ lệ phần trăm so với khối lượng mẫu đất khô tuyệt đối (sấy 105oC) lấy để phân tích 100 90 20 80 30 70 40 60 50 50 60 40 70 30 80 20 90 10 100 100 10 Đườ ng kính cỡhạt mm 0.1 0.01 HẠT CÁ T TÊ N CỢ ĐẤ T Đườ ng kính cỡhạt (mm) Thà nh phầ n cỡhạt (%) HẠT SỎ I SẠN >10 10 - 0.001 HẠT BỤI Cá t nhỏ C.thậ t nhỏ Cá t bụi Bụi to Bụi nhỏ HẠT sé t Cá t to Caù t trung 5- 2- 1- 0.5 0.5-0.25 0.25-0.1 0.1-0.05 3.0 5.0 11.0 21.0 33.0 14.0 7.0 2.0 4.0 8.0 30.0 7.0 55.0 0.05-0.01 0.01-0.005 đất không đồng (cấp phối tốt) Đất cấp phối tốt có Cg = 0,5 – 2,0 Tỷ diện tích tỷ lệ diện tích mặt ngồi vật liệu với khối lượng thể tích vật liệu Tỷ diện tích: Ss  m Ví dụ: đất đỏ nâu bazan (Tây Nguyên) – 12,6 m2/100g; đất vàng đỏ granite – 9,44 m2/100g Mẫu cát mịn lẫn bột có hệ số rỗng e = 0,850 Mẫu cát thơ có hệ số rỗng e = 0,650 Mẫu bùn sét có hệ số rỗng e = 2,050 Hệ số thấm mẫu đất lớn nhất, nhỏ nhất, sao? Giá trị  tăng theo mức độ phân tán, độ tăng góc cạnh độ nhám bề mặt Giá trị  thay đổi phạm vi rộng: cát:  = 0,001  0,1 m2/g; cát pha sét pha:  = 0,1  10 m2/g; sét:  = 10  100 m2/g; đất phân tán cao (sét nặng):  = 100  800 m2/g 2.1.2 Nước lỗ rỗng đất đá (pha lỏng) Dựa vào mối liên kết nước với hạt đất đá chia ra: -Nước khoáng vật đất đá -Nước kết hợp mặt ngoài: giữ lại bề mặt hạt sét tác dụng hóa học, hóa – lý điện phân tử H+ + H+ O2- - Hạt đất + + - Sơ đồ biểu thị phân cực nước Tùy theo mức độ kết hợp mạnh yếu khác nhau, nước kết hợp mặt hạt đất chia nước hút bám nước màng mỏng: a) Nước hút bám: Tỷ trọng lớn Đối với đất cát 0,5%, đất sét pha - 7%và đất sét 10 - 20% Khi đất sét có nước hút bám đất trạng thái cứng b) Nước màng mỏng: chia nước liên kết chặt nước liên kết yếu - Nước liên kết chặt bám tương đối chặt xung quanh hạt đất, độ ẩm tương ứng với bề dày lớn nước hút bám nước liên kết chặt gọi lượng chứa nước phân tử lớn đất Khi đất có nước liên kết chặt đất trạng thái nửa cứng - Nước liên kết yếu phần bao ngồi nước màng mỏng Khi đất có chứa loại nước đất trạng thái dẻo Sự có mặt nước kết hợp làm cho đất có tính dẻo; cịn có tác dụng bịt kín lỗ hổng hạt đất làm cho tính thấm giảm chí khơng thấm -Nước tự nước nằm ảnh hưởng lực hút phía hạt gồm: Nước mao dẫn tồn lỗ rỗng, khe nứt nhỏ đất đá (bề rộng