MỘT SỐ NHẬN XÉT
Từ các kết quả của thí nghiệm nén cố kết, ta nhận thấy quá trình cố kết chính là quá trình thoát nước lỗ rỗng trong đất (tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư). Quá trình này làm giảm thể tích của khối đất, làm giảm hệ số rỗng e. Dựa trên nguyên lý này, chúng ta có thể cải tạo đất bằng phương pháp đầm nén đất. Đây là một trong những phương pháp cải tạo tính chất xây dựng của đất hiệu quả và phổ biến rộng rãi. Kết quả của phương pháp là làm giảm hệ số rỗng, nâng cao module biến dạng và sức chống cắt của đất, làm giảm tính thấm nước (hệ số thấm k), nâng cao tính ổn định, làm giảm chiều cao mao dẫn khi chúng ta làm tăng độ chặt của đất. Bất kỳ một phương pháp nén chặt đất nào thì độ ẩm tối ưu (OMC – Optimum Moisture Content), thành phần cấp phối hạt, thành phần hóa học và thành phần khoáng vật của chúng cũng giữ vai trò quan trọng, nhằm đạt được mức độ nén chặt (độ chặt) và cường độ yêu cầu với mức chi phí thấp nhất.
Đối với đất sét bão hòa nước, là loại đất dễ bị nén chặt dưới tác dụng của tải trọng ngoài, độ biến dạng sau khi kết thúc quá trình cố kết thấm khá lớn. So với toàn bộ độ biến dạng ổn định cuối cùng, mức độ biến dạng ban đầu có thể chiếm từ 20 – 30% hay nhiều hơn so với độ lún ổn định tùy thuộc vào loại đất, trạng thái của chúng. Các đặc trưng cơ lý tương ứng với trạng thái nén chặt của nền đất trong đó bao gồm các đặc trưng biến dạng của đất nền phụ thuộc rất nhiều vào mối tương quan độ chặt – độ ẩm của đất. Do vậy khi tính toán thiết kế, chúng ta phải lựa chọn các chỉ tiêu cơ lý phù hợp với thời điểm tính toán như: tình trạng gia tải, vận tốc cắt, nén, điều kiện thoát nước, đặc trưng thấm và các trạng thái ổn định khác của đất nền. Kết quả thí nghiệm nén đơn và nén ba trục với các tốc độ khác nhau trên cùng một loại đất cho thấy: với vận tốc nén lớn hơn thì giá trị module biến dạng thu nhận được cũng lớn hơn. Giá trị module biến dạng trong điều kiện thí nghiệm không thoát nước lớn hơn giá trị module biến dạng trong điều kiện thí nghiệm thoát nước. Trong thí nghiệm nén cố kết thời gian cho một cấp tải trọng ít hơn, vận tốc nén lớn hơn thì giá trị của module biến dạng cũng lớn hơn.
Chúng ta đã được biết áp lực tiền cố kết là mẫu đất ở độ sâu đó đã chịu một áp lực cố kết pc (c) trong quá khứ trước khi xây
ựng. Lý do đất có thể đã bị nén ép dưới áp lực lớn của chuyển
0), ắc là không gây ra lún thêm.
g, chỉ cần một số hiệu n
n thực tế. Ví dụ như các điều kiện đất đồng ùng ta
ït,
n thí nghiệm đặc trưng nén lún ở điều kiện tự có giá trị cho đất không bão hòa nước nên việc dự báo thời gian cố kết cho loại đất này không thể xác định được qua thí nghiệm.
d
động địa
chất, hoặc đã bị cố kết dưới bề dày đất lớn hơn nhiều lần so với chiều sâu hiện tại rồi lại bị bào mòn tạo nên điều kiện hiện tại. Khi lấy mẫu lên mặt đất là mẫu đã trả về áp lực nén = 0. Khi thí nghiệm, các áp lực từ 0 đến 0 (áp lực cột đất) mới chỉ là trả lại áp lực nén đến điều kiện tự nhiên hiện tại. Nén đến pc (áp lực tiền cố kết) mới chỉ là trả lại áp lực nén đã xảy ra trong quá khứ trước đây. Do đó, đối với đất dưới cố kết (c<0), ta thấy dù không có phụ tải thì đất cũng sẽ tự lún. Đất cố kết thường (c độ lún xảy ra khi có thêm phụ tải vì (+0)>c và đối với đất quá cố kết (c>0) khi tính lún thì độ lún chỉ xảy ra khi (+0)> c. Khi (+0)< c, về nguyên t
Nếu có, ở đây chỉ tính lún từ 0 đến (+0). Khi đó tính lún không lấy chỉ số Cc mà lấy chỉ số CR (hình 7.).
Các thông số tính lún như Cc, mv, hoặc E0 khai thác khá dễ dàng từ các thí nghiệm. Kết quả thực tế cho rằn
chỉnh cho đúng các điều kiện làm việc thì kết quả tính toán độ lú dưới các kết cấu là khá sát với thực tiễn.
Với hệ số cố kết Cv, ta thấy ngay từ cơ sở lý thuyết rất phức tạp. Một số điều kiện giả thiết được áp dụng mà phần lớn trong số đó khó phù hợp ở điều kiệ
nhất, đẳng hướng, thoát nước thẳng đứng là khác xa so với thực tế là trầm tích sông hồ…
Vấn đề trở nên khá phức tạp khi đối với các loại đất mà chu không thể lập đường cố kết thời gian theo lý thuyết vì đất thường có kiến trúc hở và không bão hòa nước. Do đó, khi mẫu thí nghiệm cho ngập trong nước thì cấu trúc đất biến đổi, bị lún su trương nở làm phá vỡ kết cấu đất. Tất cả các vấn đề nêu trên đều nằm ngoài các giả thiết của lý thuyết cố kết Terzaghi. Trong trường hợp này, chúng ta chỉ nên xác định các thông số liên quan đến tính toán độ lún tuyệt đối (Cc, mv hoặc E0). Nê
nhiều mẫu trong nhiều điều kiện khác nhau: trong điều kiện ngập nước và không ngập nước và cho từng cấp áp lực.
Như vậy, ta có thể xác định được
nhiên của đất, đồng thời điều kiện ngập nước ở từng cấp áp lực khác nhau cũng được đánh giá.