CHƯƠNG 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG NGHIÊN CỨU
3.3. Các đặc trưng vật lý của đất
Mẫu nghiên cứu đã được trình bày chi tiết trên bảng 3.2. Chỉ tiêu cơ lý của đất loại sét yếu Holocen được tác giả thực hiện tại các phịng thí nghiệm: Địa kỹ thuật thuộc Trường Đại học Khoa học Huế và Phân hiệu Đại học Huế tại Quảng Trị. Tác giả còn phối hợp thực hiện cùng với các công ty: Cổ phần tư vấn xây dựng giao thông Huế, Cổ phần tư vấn xây dựng Quảng Trị và Viện Thủy công - Viện khoa học Thủy lợi thuộc Bộ nơng nghiệp và phát triển nơng thơn. Ngồi ra, tác giả còn tham khảo, thu thập tổng hợp số liệu từ hàng trăm hố khoan khảo sát ĐCCT, ĐCTV trên địa bàn nghiên cứu. Các thí nghiệm TCCL chẳng những được thực hiện trong phòng mà tác giả còn phối hợp thực hiện cùng các đơn vị khảo sát như Viện thủy công, Công ty cổ phần tư vấn xây dựng Giao thông Huế, Công ty cổ phần tư vấn xây dựng Quảng Trị, Cơng ty TNHH Tồn Chính thực hiện tại hiện trường các thí nghiệm SPT, cắt cánh nhằm khẳng định tính đúng đắn của các số liệu thí nghiệm.
Tác giả tập trung nghiên cứu chuyên sâu về TCCL tĩnh học cho các đất như đã trình bày ở trên. Kết quả nghiên cứu được thể hiện ở phụ lục 17, 18 và tổng hợp ở các bảng 3.7, 3.8, 3.9 và 3.10.
Bảng 3.7. Các đặc trưng vật lý của đất Loại đất Loại đất Vị trí lấy mẫu Tổng số mẫu thí nghiệm bổ sung Thành phần hạt, % Độ ẩm tự nhiên, W, % Khối lượng thể tích khơ γc, g/cm3 Khối lượng riêng γs, g/cm3 Hệ số rỗng tự nhiên e0 Giới hạn chảy WL, % Giới hạn dẻo WP, % Chỉ số dẻo Ip, % Nhóm hạt sạn Nhóm hạt cát Nhóm hạt bụi Nhóm hạt sét Bùn á sét - ambQ12−2pb
Đường Phú Mỹ đi Thuận An 8 0,0 53,2 23,0 23,8 52,4 1,03 2,58 1,499 48,3 31,3 16,99
Bến đò Thanh Tiên - Phú Vang 10 0,0 40,6 32,1 22,7 47,5 1,07 2,58 1,409 45,2 30,2 14,95
Bến Vĩnh Tu-Quảng Điền 10 0,0 50,2 27,4 22,4 50,8 1,05 2,61 1,476 48,0 31,7 16,36
Đường tránh lũ - Quảng Điền 22 0,0 38,5 39,5 22,0 40,2 1,18 2,58 1,187 37,9 22,0 15,91
Phong Bình - Phong Điền 14 0,0 34,8 43,9 21,3 50,7 1,20 2,57 1,143 45,8 28,4 17,48
Phú Hội - Tp Huế 8 3,5 39,9 40,0 16,6 46,4 1,12 2,62 1,340 44,2 30,1 14,10
Khách sạn Presiden-Tp Huế 12 0,0 40,6 24,5 23,2 53,7 1,02 2,62 1,565 50,6 36,0 14,60
Thị Trấn Lăng Cô - Phú Lộc 11 0,1 53,8 27,3 18,9 44,7 1,12 2,64 1,358 43,1 29,5 13,53
An Mô -Triệu Phong 7 1,9 35,3 42,1 20,6 38,4 1,17 2,60 1,224 37,2 25,8 11,35
Cầu Cửa Việt 5 0,0 37,0 42,0 21,0 41,8 1,14 2,61 1,390 39,4 21,7 17,72
Hải Thiện - Hải Lăng 8 0,0 41,3 33,6 25,1 43,5 1,24 2,61 1,210 38,0 22,7 17,50
Bùn sét -
ambQ1 2pb
2
−
Quảng Thành- Q. Điền 7 0,0 50,4 29,2 20,5 51,1 1,04 2,61 1,512 50,1 30,8 24,50
Dưỡng Mong - Phú Vang 9 0,0 46,4 16,2 37,4 61,5 0,94 2,61 1,785 54,5 31,3 19,21
Nước khống nóng Tân Mỹ 15 0,1 47,4 17,3 35,2 55,8 1,03 2,61 1,533 52,9 35,2 23,21
Đường Chợ Mai đi Tân Mỹ 20 0,0 40,6 17,7 32,1 57,8 1,03 2,66 1,576 51,8 33,9 1,19
Hải Thọ-Hải Lăng 5 0,0 22,0 45,5 32,5 61,3 0,95 2,61 1,745 57,5 40,1 17,87
Đập ngăn mặn S. Hiếu 20 0,0 33,9 23,6 42,6 60,5 0,99 2,61 1,635 57,2 38,6 17,36
Sông Hiếu - Tuyến 1 35 0,0 20,0 36,5 43,5 56,9 0,99 2,64 1,672 55,8 37,2 18,55
Đông Lễ - Đông Lương 5 0,0 20,0 36,5 43,5 59,9 0,98 2,62 1,668 57,5 36,4 18,60
Bùn á sét -
ambQ22−3pv
Đường Chợ Mai đi Tân Mỹ 8 0,8 54,7 18,8 25,8 51,8 1,01 2,62 1,594 50,2 39,8 21,10
Khách sạn Century 8 0,0 50,5 24,5 25,0 45,1 1,20 2,62 1,183 44,3 28,8 18,4
Đại Giang -Hương Thủy 9 0,0 58,9 16,1 25,0 49,1 1,07 2,61 1,435 45,3 35,7 10,47
Cầu Cửa Việt 5 0,2 17,7 58,2 24,0 45,8 1,11 2,63 1,368 40,3 25,2 14,45
Đông Nam - Quảng Trị 25 0,0 14,4 43,4 20,5 53,5 1,07 2,62 1,439 47,3 30,8 14,45
Thị trấn Phú Lộc 6 0,0 12,3 60,0 27,7 62,0 0,97 2,64 1,730 56,8 36,6 16,50
Bùn sét -
ambQ2 3pv
2
−
Đường An Vân Dương 10 0,0 48,9 19,9 31,2 58,5 1,01 2,61 1,580 53,2 35,0 20,20
Hải Thành - Hải Lăng 6 0,0 29,6 52,5 31,6 60,0 0,98 2,64 1,690 54,5 32,1 16,2
Đông Nam - Quảng Trị 15 0,0 32,3 33,1 34,5 66,5 1,06 2,63 1,230 60,5 38,4 15,3
Từ các kết quả chỉ ra ở bảng 3.7 cho phép rút ra nhận xét:
- Cả hai hệ tầng các đất nghiên cứu phổ biến đều thuộc loại sét yếu (bùn sét và bùn á sét).
- Đất khá đồng nhất. Từ phụ lục 17 có thể nhận thấy: tất cả các đặc trưng về thành phần hạt, các chỉ tiêu vật lý, tính dẻo đều biến đổi trong phạm vi hẹp (hệ số biến đổi nhỏ).
- Đất có khối lượng thể tích tự nhiên (γw) thấp, độ ẩm (W) cao, hệ số rỗng tự nhiên (e0) lớn. Điều đó chứng tỏ, đây là các trầm tích trẻ, mới được thành tạo, chưa được nén chặt hoặc nén chặt thấp. Hoàn toàn phù hợp với điều kiện thế nằm tự nhiên của chúng là nằm lộ ngay trên mặt hoặc bị phủ bởi lớp phủ mỏng; thường xuyên bão hòa nước hoặc bị ngập nước.
- Các độ ẩm giới hạn có giá trị đều cao. Kết quả này khá phù hợp với kết quả phân tích khống vật của các đất (sự có mặt với hàm lượng đáng kể các nhóm khống vật illit và monmotmorilonit). Cụ thể:
+) Đối với hệ tầng Phú Bài ambQ21−2pb
Đất bùn á sét: hàm lượng nhóm hạt sét thay đổi từ 18-25%, nhóm hạt bụi khá
cao, có gần 50% vị trí nghiên cứu có hàm lượng nhóm hạt bụi cao hơn nhóm hạt cát. Tính dẻo ít biến đổi; khối lượng thể tích tự nhiên (γw) thấp, dao động 1,56 đến 1,63 g/cm3; (W) cao, dao động từ 38-53%. e0 lớn, thay đổi từ >1,2 đến xấp xỉ 1,5.
Đất bùn sét: hàm lượng nhóm hạt sét khơng cao, thường biến đổi từ 33-43%; hàm lượng nhóm hạt bột thay đổi trong phạm vi rộng, từ 17-45%, có tới 4/10 vị trí lấy mẫu nghiên cứu có hàm lượng nhóm hạt bột lớn hơn nhóm hạt cát. Tính dẻo cao, ít biến đổi, giới hạn chảy (WL) dao động từ 49 đến 58%; khối lượng thể tích tự nhiên thấp (γw) dao động 1,51 đến 1,63 g/cm3; độ ẩm (W) cao, dao động từ 38-53%; hệ số rỗng (e0) lớn, thay đổi từ >1,55 đến xấp xỉ 1,69.
+) Đối với hệ tầng Phú Vang ambQ22−3pv
từ 20,5-27,7%; hàm lượng cao, 50% vị trí nghiên cứu có hàm lượng nhóm hạt bột cao hơn nhóm hạt cát. Tính dẻo cao, biến đổi trong phạm vi rộng, WL thay đổi từ 40,3 đến 56,8%; γw thấp, dao động 1,57 đến 1,65 g/cm3; W cao, dao động từ 42 đến 69 %; e0 lớn, thay đổi từ >1,36 đến 1,73, lớn hơn ở bùn á sét hệ tầng Phú Bài.
Đất bùn sét: hàm lượng nhóm hạt sét khơng cao, khá đồng nhất ở các điểm nghiên
cứu, thay đổi từ 31,2- 34,5%; hàm lượng nhóm hạt bột cao hơn nhóm hạt cát, thay đổi trong phạm vi từ 33-55,5% (ở điểm lấy mẫu đường An Vân Dương, do xử lý số liệu chưa chuẩn nên hàm lượng nhóm hạt bột và nhóm hạt sét có mâu thuẫn với WL). Tính dẻo cao, WL dao động từ 53,2 đến 67,5%; γw dao động 1,51 đến 1,60 g/cm3; W cao, dao động từ 58,5-74,2 %; e0 lớn, thay đổi từ >1,51 đên 2,00. Dự báo: đất sét hệ tầng này yếu hơn so với đất sét hệ tầng Phú Bài.
- Để làm sáng tỏ thêm sự biến đổi tính chất xây dựng của đất theo chiều sâu, tác giả đã chọn hai đặc trưng là tính dẻo (WL) và độ chặt (khối lượng thể tích khơ γc), hàm lượng nhóm hạt sét để lập đồ thị. Đây là các chỉ tiêu quyết định đến trạng thái của đất do đó quyết định đến các đặc trưng cơ học của đất. Từ các số liệu (phụ lục 17) thí nghiệm của 45 mẫu bùn sét, 15 mẫu bùn á sét thuộc hệ tầng Phú Bài (Tân Mỹ, Phú Vang); 21 mẫu bùn sét, 14 mẫu bùn á sét hệ tầng Phú Vang (Đông Nam, Quảng Trị), tác giả đã lập được các biểu đồ như ở hình 3.10, 3.11.
Hình 3.11. Sự thay đổi hàm lượng nhóm hạt sét theo độ sâu Từ các biểu đồ ở các hình 3.7, 3.10 và 3.11 rút ra nhận xét: Từ các biểu đồ ở các hình 3.7, 3.10 và 3.11 rút ra nhận xét: Theo chiều sâu:
- Hàm lượng hữu cơ trong đất giảm dần;
- Độ ẩm giới hạn chảy của đất có xu hướng giảm; - Khối lượng thể tích khơ của đất có xu hướng tăng lên;
- Hàm lượng nhóm hạt sét theo chiều sâu thay đổi không rõ rệt;
Điều này được giải thích: WL của đất có xu hướng giảm chủ yếu phụ thuộc vào lượng chứa hữu cơ và mức độ phân hủy của nó. Theo chiều sâu, lượng hữu cơ giảm do vậy tính dẻo của đất giảm. Độ chặt của đất tăng theo chiều sâu chủ yếu do càng xuống sâu, đất được cố kết nhiều hơn.
Từ kết quả nghiên cứu hàm lượng hữu cơ trong đất cho thấy càng gần về phía biển hàm lượng vật chất hữu cơ càng tăng và càng xuống sâu hàm lượng hữu cơ trong đất giảm, điều này làm ảnh hưởng tới các tính chất cơ lý của đất nhất là độ chặt của đất γc. Độ ẩm giới hạn chảy theo chiều sâu giảm dần do hàm lượng hữu cơ và độ chặt của đất giảm.