Bài giảng Địa kỹ thuật - Chương II: Tính chất vật lý của đất - Trường Đại học Thủy Lợi

Tóm tắt Bài giảng Địa kỹ thuật - Chương II: Tính chất vật lý của đất - Trường Đại học Thủy Lợi: ...ước 8/3/2015 7 Căn cứ cường độ lực hút điện phân tử của bề mặt hạt khoáng vật, chia nước kết hợp mặt ngoài thành 3 lớp: 1)Nước hút bám: lớp nước bám chặt vào mặt ngoài hạt do sức hút điện phân tử rất mạnh gây ra. Đất sét chứa nước hút bám sẽ ở trạng thái rắn 2)Nước kết hợp mạnh: lớp nước liề...au, gọi là sự già hóa keo. Đặc điểm: Liên kết cứng chắc, khi bị mất đi thì nó không phục hồi lại ngay được. 8/3/2015 10 II.3. CÁC CHỈ TIÊU TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TRẠNG THÁI VẬT LÝ CỦA ĐẤT Đất là sản phẩm của quá trình phong hóa, nó gồm 3 pha vật chất: rắn, lỏng và khí. Tính chất vật lý của đấ...keo, do đó trạng thái vật lý của đất dính không những chỉ có quan hệ tới lượng chứa tương đối giữa các thể trong đất mà còn có quan hệ tới tác dụng giữa các hạt đất & nước. Đất dính thường ở các trạng thái: rắn (cứng); nửa rắn (cứng); dẻo; chảy Với đất dính thì chỉ tiêu độ chặt & độ ẩm không th...

pdf19 trang | Chia sẻ: Tài Phú | Ngày: 20/02/2024 | Lượt xem: 59 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Địa kỹ thuật - Chương II: Tính chất vật lý của đất - Trường Đại học Thủy Lợi, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
t cấu, liên kết kết cấu và cấu 
tạo của đất
3. Các chỉ tiêu tính chất vật lý của 
đất
4. Phân loại đất
Nội Dung:
II.1. Các pha hợp thành đất & tác dụng tương hỗ giữa chúng
Đất thường là sản phẩm của quá trình phong hóa đá
gốc, gồm 3 thành phần vật chất:
1) Pha rắn (hạt đất)
2) Pha lỏng (nước trong đất)
3) Pha khí (khí trong đất)
Hình 1: Ba thể hợp thành đất
8/3/2015
2
I.1.1. PHA RẮN (HẠT ĐẤT)
Gồm các hạt đất có kích thước khác nhau,
chiếm phần lớn thể tích khối đất tạo thành khung
cốt đất. Có 3 yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của
đất là:
 Thành phần khoáng vật của hạt đất
 Kích thước hạt đất
 Hình dạng hạt đất
1. THÀNH PHẦN KHOÁNG VẬT HẠT ĐẤT (TPKV)
TPKV phụ thuộc chủ yếu vào TPKV tạo đá & hình
thức phong hóa đá. Các hình thức phong hóa khác nhau 
sản sinh các khoáng vật khác nhau
a) Khoáng vật nguyên sinh: felspar; thạch anh & mica. Đất có
TPKV nguyên sinh thường có kích thước > 0.005 mm.
b) Khoáng vật thứ sinh: chia ra 2 loại
Khoáng vật không hòa tan trong nước: kaolinite; ilitechúng
là thành phần chủ yếu của các hạt sét trong đất → gọi là
khoáng vật sét
Khoáng vật hòa tan trong nước, VD: canxite; dolomit;
muscovite, ..
Các khoáng vật thứ sinh thường có kích thước < 0.005mm
c) Chất hóa hợp hữu cơ là sản phẩm được tạo ra từ di tích
động, thực vật ở giai đoạn phá hủy hoàn toàn (mùn hữu cơ)
TPKV là yếu tố quan trọng khi đánh giá tính chất
đất. Kích thước hạt đất có quan hệ mật thiết với
TPKV
Hạt đất > hạt cát (2mm) có TPKV tương tự đá gốc
Hạt cát (2- 0.05mm) do khoáng vật nguyên sinh tạo
thành
Hạt bụi (0.05 – 0.005mm) chủ yếu do khoáng vật
nguyên sinh đã ổn định về hóa học như thạch anh,
felspartạo thành
Hạt sét (< 0.005mm) chủ yếu do khoáng vật thứ sinh
tạo thành
Đất trong thiên nhiên gồm vô số hạt đất có kích
thước khác nhau tổ hợp thành → không thể xác định
được kích thước riêng biệt của từng hạt→ phân thành
các nhóm hạt → “cấp phối hạt” của đất
+ Nhóm hạt: Tập hợp các hạt trong đất có kích thước
nằm trong một phạm vi nhất định.
+ Cấp phối hạt: Lượng chứa tương đối của các nhóm
hạt trong đất (% tổng lượng đất khô).
+ Quan hệ đường kính hạt ~ lượng chứa tương đối
→ đường cong cấp phối hạt
Xác định đường cong cấp phối hạt như thế nào?
2. THÀNH PHẦN CẤP PHỐI HẠT CỦA ĐẤT
8/3/2015
3
Xác định đường cong cấp phối hạt
Phân chia nhóm hạt & tính lượng chứa % của mỗi
nhóm trong mẫu đất dùng thí nghiệm phân tích hạt.
+ Phương pháp sàng (rây): dùng với đất hạt thô (d > 0.1mm)
+ Phương pháp tỷ trọng kế (phương pháp lắng): dùng cho đất
hạt mịn (d ≤0.1mm)
a. Phương pháp rây (sàng)
Dùng với hạt có đường kính d > 0.1 mm,
phương pháp này dùng hệ thống sàng có kích thước
mắt sàng khác nhau “bộ rây tiêu chuẩn”
Sấy khô đất/ giã
tơi/ đổ vào rây/
lắc đều/ cân
lượng sót trên
các sàng và tính
%.
b. Phương pháp tỷ trọng kế
Dùng với hạt có đường
kính d ≤ 0.1 mm, phương pháp
này dựa trên nguyên lý lắng
chìm Stokes: các hạt có đường
kính khác nhau khi lắng chìm
trong nước sẽ lắng đọng với tốc
độ khác nhau
Từ giá trị đo khoảng cách chìm
lắng, thời gian chìm lắng, tính
được đường kính tương ứng d
của nhóm hạt & lượng chứa
của các hạt < d tính = % trọng
lượng mẫu đất
8/3/2015
4
Phương pháp tỷ trọng kế
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐƯỜNG CONG CẤP PHỐI HẠT
Đường cong cấp phối hạt thoải hay dốc thì tốt?
Để đánh giá mức độ không đều hạt của đất, trong xây dựng
dùng hệ số không đều hạt Cu & hệ số đường cong cấp phối Cc
Cu = D60/D10 &
D60: đường kính cỡ hạt mà trọng lượng của tất cả các hạt nhỏ hơn và
bằng đường kính đó chiếm 60% trọng lượng mẫu đất khô.
D10 gọi là đường kính hiệu quả, D60 gọi là đường kính chi phối
Cu càng lớn thì đường cong cấp phối càng thoải, đất không đều hạt,
ngược lại Cu càng nhỏ thì đất càng đều hạt (cấp phối xấu).
Đất được gọi là có cấp phối tốt với Cu > 4 – 6; Cc = 1 - 3. Nếu Cu = 1
thì đất được gọi là cấp phối xấu
1060
2
30
.DD
DCc 
8/3/2015
5
Đánh giá chất lượng đường cong cấp phối hạt
Cấp phối tốt Cấp phối trung bình Cấp phối kém
ĐƯỜNG CONG CẤP PHỐI HẠT DÙNG ĐỂ LÀM GÌ?
Ứng dụng của đường cong cấp phối:
Xác định được cấp phối của đất (TCXD 45 –
78)
Xác định tên đất rời (TCXD 45 – 78)
Xác định Cu và Cc
3. HÌNH DẠNG HẠT ĐẤT
Hình dạng các hạt đất khác nhau có ảnh hưởng
nhất định đến tính chất của đất
Nhóm hạt có kích thước nhỏ từ hạt sét trở
xuống thường có dạng phiến mỏng hoặc dạng hình
kim mảnh. Trường hợp này hình dạng hạt đất không
ảnh hưởng gì rõ rệt đến tính chất của đất.
Nhóm hạt có kích thước lớn từ hạt lớn (cát,
cuội, sỏi), thường các hạt có dạng hình khối cầu trơn
nhẵn, hình góc cạnh. Các hình dạng này có ảnh
hưởng lớn tới tính chất của đất, đặc biệt là tính
chống cắt.
8/3/2015
6
Hạt có tính góc cạnh lớn → ma sát giữa các hạt cao
Hạt tròn → ma sát bé
II.1.2. PHA LỎNG (NƯỚC TRONG ĐẤT)
Đất trong tự nhiên luôn tồn tại 1 lượng nước nhất
định & ở những dạng khác nhau. Nước tác dụng mạnh với
các hạt khoáng vật, đặc biệt là những hạt nhỏ có kích
thước hạt keo để tạo nên hoạt tính bề mặt hạt đất. Theo
quan điểm xây dựng
1. NƯỚC TRONG CÁC HẠT KHOÁNG VẬT
Là nước trong mạng tinh thể của khoáng
vật, nó tồn tại dưới dạng phân tử nước H2O
hoặc dạng ion H+, OH-. Loại nước này chỉ
tách ra khỏi khoáng vật khi ở to cao ( >
105oC). Trong xây dựng, coi nó là 1 bộ phận
của hạt khoáng vật & không ảnh hưởng gì tới
tính chất xây dựng của đất.
2. NƯỚC KẾT HỢP MẶT NGOÀI HẠT ĐẤT
Thực nghiệm cho thấy, các hạt khoáng vật của
đất thường mang điện tích âm, trong khi đó, nước là
phân tử lưỡng cực → những lực tác dụng tương hỗ
điện phân tử xuất hiện khi các hạt đất tiếp xúc với
nước→ hút các phân tử nước lưỡng cực bằng 1 lực rất
lớn. Lượng nước kết hợp mặt ngoài do 3 yếu tố quyết
định:
1.Tính ưa nước của khoáng vật
2.Độ lớn của tỷ diện tích mặt ngoài hữu hiệu (là tổng
diện tích bề mặt của các hạt đất/1g đất)
3.Thành phần của nước trong đất, ion trong nước
8/3/2015
7
Căn cứ cường độ lực hút điện phân tử của bề mặt
hạt khoáng vật, chia nước kết hợp mặt ngoài thành 3 lớp:
1)Nước hút bám: lớp nước bám chặt vào mặt ngoài hạt
do sức hút điện phân tử rất mạnh gây ra. Đất sét chứa
nước hút bám sẽ ở trạng thái rắn
2)Nước kết hợp mạnh: lớp nước liền kề nước hút bám
do lực hút điện phân tử tương đối mạnh tạo nên. Đất sét
chứa nước kết hợp mạnh sẽ ở trạng thái nửa rắn
3)Nước kết hợp yếu: lớp nước ngoài cùng do lực hút
điện phân tử tương đối yếu tạo thành, đất sét chứa nước
kết hợp yếu & kết cấu đất bị phá hoại thì nó thể hiện tính
dẻo.
Các loại nước kết hợp mặt 
ngoài của hạt đất
3. NƯỚC TỰ DO
Loại nước nằm ngoài lực hút điện trường, chia
làm 2 loại:
a) Nước mao dẫn: loại nước bị kéo lên trong các ống
dẫn nhỏ trong đất bên trên mực nước ngầm do sức
căng mặt ngoài của nước. Trong xây dựng, nước mao
dẫn làm cho đất ẩm ướt làm sức chịu tải của nền &
tính ổn định của mái dốc giảm
b) Nước trọng lực: Tồn tại trong các lỗ rỗng của đất,
chịu sự chi phối của trọng lực và tuân theo định luật
Darcy.
1. Khả năng hòa tan và phân giải của nước
2. Ảnh hưởng của áp lực thủy tĩnh với đất và công trình
3. Ảnh hưởng của lực thấm
II.1.3. PHA KHÍ TRONG ĐẤT
Thể khí trong đất phân thành 2
loại:
+ Loại thông với khí quyển: không có
ảnh hưởng gì đáng kể đối với tính
chất của đất, khi đầm chặt, khí này
thoát ra ngoài
+ Loại không thông với khí quyển
(bọc khí- túi khí) thường thấy trong
các loại đất sét. Sự tồn tại của các
bọc khí trong đất làm giảm tính thấm
của đất, tăng tính đàn hồi và có ảnh
hưởng tới quá trình ép co của đất
dưới tác dụng của lực ngoài.
8/3/2015
8
II.2. KẾT CẤU, CẤU TẠO VÀ LIÊN KẾT KẾT CẤU CỦA ĐẤT
II.2.1. Kết cấu của đất
Kết cấu của đất là sự sắp xếp có quy luật của các
hạt hoặc các đám hạt có độ lớn và hình dạng khác
nhau trong quá trình trầm tích.
Kết cấu của đất hình thành do tác dụng lực điện
phân tử giữa các hạt với nhau, giữa các hạt với nước
và tương quan giữa các lực đó với trọng lượng của hạt
Căn cứ vào nguyên nhân hình thành các kết cấu
của đất, thường phân chúng ra 3 loại kết cấu cơ bản
a) Kết cấu hạt đơn
b) Kết cấu tổ ong
c) Kết cấu bông
1. Kết cấu hạt đơn
Hình thành do sự chìm lắng
của các hạt tương đối to trong môi
trường nước.
Kết cấu này tạo nên từ các
hạt có đường kính lớn, hạt này xếp
chồng lên hạt kia ở 1 vị trí ổn định
nhất, những hạt nhỏ chui vào lỗ rỗng
của những hạt lớn hơn
2. Kết cấu tổ ong
Hình thành do sự lắng
chìm các hạt tương đối nhỏ
trong nước. Do trọng lượng các
hạt không đủ thắng lực dính
giữa chúng với nhau tại chỗ
tiếp xúc nên chúng không thể
tiếp tục lắng chìm xuống mà
dừng lại ngay tại chỗ tiếp xúc
đầu tiên ở thế không ổn định
3. Kết cấu bông
Hình thành từ những hạt
có đường kính rất nhỏ (hạt
keo)  trạng thái lơ lửng. Nếu
trong môi trường đó có 1 chất
điện giải, các hạt sẽ xích lại với
nhau → các đám hạt & đủ
trọng lượng để chìm xuống →
Kết cấu bông
8/3/2015
9
II.2.2. Cấu tạo của đất
-Cấu tạo lớp
-Cấu tạo porphyre
-Cấu tạo tổ ong
-Cấu tạo khối
Các tính chất cơ lý (tính thấm, tính chống cắt,
tính đàn hồi) khác nhau theo các phương
(cấu tạo lớp)
Các liên kết nội tại gắn liền các hạt hoặc các đám
hạt với nhau gọi là liên kết kết cấu. Sự tồn tại các liên kết
kết cấu trong đất cũng như độ cứng, tính đàn hồi, cường
độ và các đặc điểm khác của các liên kết kết cấu đó là
những yếu tố rất quan trọng quyết định tính chất của đất
dùng làm nền, làm môi trường và làm VLXD. Theo thời
gian hình thành, có 2 loại liên kết kết cấu
a)Liên kết ban đầu
b)Liên kết sinh sau
II.2.3. Liên kết kết cấu
a.) Liên kết ban đầu
Tạo ra do lực hút điện phân tử giữa các hạt khoáng
vật với nhau cũng như giữa chúng với nước
Đặc điểm:
- Có tính đàn hồi & tính dẻo nhớt – còn gọi là liên kết “keo
nước”
b) Liên kết sinh sau
Do trong nước có các tạp chất, khi đó hạt đất vừa
hút nước, vừa hút các tạp chất trong nước → 1 lớp keo
bao quanh hạt đất; chính lớp keo này có tác dụng liên kết
các hạt lại với nhau, gọi là sự già hóa keo.
Đặc điểm:
Liên kết cứng chắc, khi bị mất đi thì nó không phục
hồi lại ngay được.
8/3/2015
10
II.3. CÁC CHỈ TIÊU TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TRẠNG THÁI 
VẬT LÝ CỦA ĐẤT
Đất là sản phẩm của quá trình phong hóa, nó gồm 3
pha vật chất: rắn, lỏng và khí. Tính chất vật lý của đất phục
thuộc vào tính chất của 3 pha vật chất & tỷ lệ định lượng giữa
3 pha này. Để biểu thị lượng tỷ phần của 3 pha vật chất này,
dùng sơ đồ 3 thể:
Hình. Sơ đồ 3 pha vật chất tạo thành đất
Các chỉ tiêu tính chất vật lý của đất được chia làm 2 nhóm:
1. Chỉ tiêu trực tiếp:
 Khối lượng riêng tự nhiên của đất ρ
 Độ ẩm W;
 Tỷ trọng hạt của đất Gs
2. Chỉ tiêu gián tiếp (ߩd; ߩs; ߩsat; ߩ’; e, n, S)
 Khối lượng riêng khô, hạt, bão hòa: ߩd; ߩs; ߩsat
 Hệ số rỗng của đất e;
 Độ rỗng của đất n
 Độ bão hòa S
II.3.1. NHÓM CÁC CHỈ TIÊU TÍNH CHẤT VẬT LÝ TRỰC TiẾP
Các chỉ tiêu được xác định trực tiếp từ các thí nghiệm trong
phòng.
1. Khối lượng riêng tự nhiên của đất ߩ
T
T
V
M (Kg/m3)
Mt: Khối lượng tổng cộng của mẫu đất (kg).
Vt: Thể tích tổng cộng của mẫu đất (m3).
Xác định bằng cách
dùng dao vòng cắt đất.
Trong phòng TN:
V
MM 12 
2. Độ ẩm của đất W: là tỷ số giữa khối lượng nước và khối lượng
hạt trong một mẫu đất
s
W
M
M
W  (%)
Xác độ ẩm trong phòng TN
100.
M
MMW
2
21 
8/3/2015
11
3. Tỷ trọng hạt đất Gs:
ws
s
s .V
MG 
Cách xác định: cân hạt khô để xác định Ms, cho hạt đất khô
vào nước để xác định thể tích hạt nhờ thể tích nước dâng lên
trong bình.
Ρw = 1000 kg/m3
ߩw: khối lượng riêng của nước
II.3.2 NHÓM CÁC CHỈ TIÊU TÍNH CHẤT VẬT LÝ GIÁN TiẾP
1. Khối lượng riêng khô của đất ߩd ሺKg/m3ሻ
Các chỉ tiêu gián tiếp là các chỉ tiêu tính được thông
qua các chỉ tiêu trực tiếp bằng các công thức tính đổi hoặc
các liên hệ thông qua mô hình 3 pha vật chất
t
s
d V
M
wd  1

2. Khối lượng riêng hạt của đất ߩs (Kg/m3)
s
s
s V
M
3. Hệ số rỗng e
s
v
V
Ve  1e
d
s 

4. Độ rỗng của đất (n)
(%)100
t
v
V
Vn
e
en  1
5. Khối lượng riêng bão hòa ߩsat
Khối lượng riêng của đất khi các lỗ rỗng trong đất chứa
đầy nước
t
ws
sat V
MM 
là khối lượng nước chứa đầy trong lỗ rỗng của đấtwM
wd
t
wv
d
t
w
t
s
t
ws
sat .nV
.V
V
M
V
M
V
MM 
6. Khối lượng riêng đẩy nổi
7. Độ bão hòa của đất S
t
sws
V
V.M 
e1
).1G( ws


v
w
V
VS 
e
w.GS s
8/3/2015
12
II.3.3 CÁC CHỈ TIÊU TRẠNG THÁI VẬT LÝ CỦA ĐẤT
Trong xây dựng, nếu chỉ căn cứ các chỉ tiêu
vật lý kể trên thì chưa thể nhận biết đầy đủ 1 loại
đất nào đó, vì tính chất của đất không phải phải
chỉ do lượng chứa tương đối giữa các thể quyết
định mà còn do tác dụng lẫn nhau giữa chúng
quyết định, nhất là đối với đất dính.
Mặt khác, các chỉ tiêu tính chất vật lý chỉ cho
khái niệm về quan hệ giữa lượng chứa của các
thể trong đất mà chưa nói lên trạng thái của đất
(cứng, mềm, chặt, xốp), vì vậy cần nghiên cứu
trạng thái vật lý của đất
1. Trạng thái và các chỉ tiêu trạng thái vật lý của đất rời
Trạng thái của đất rời phân ra: Trạng thái về độ chặt và
trạng thái độ ẩm
- Các chỉ tiêu đánh giá độ chặt
a) Dùng hệ số rỗng e: sau khi tính ra e, so sánh chỉ tiêu quy định
của quy phạm → trạng thái của loại đất rời đang xét.
Theo thực nghiệm:
b) Dùng chỉ tiêu độ chặt tương đối Dr:
emax: Hệ số rỗng của loại đất rời đang xét ở trạng thái xốp 
nhất.
emin : Hệ số rỗng của loại đất rời đang xét ở trạng thái chặt 
nhất.
eo : Hệ số rỗng của đất ở trạng thái tự nhiên.
Dr = từ 0 → 1, thể hiện sự thay đổi trạng thái độ chặt của đất 
rời từ xốp nhất → chặt nhất. 
Đất cát chặt: 1> Dr > 0,67Đất cát chặt vừa: 0,67  Dr  0,33Đất cát xốp: 0 < Dr < 0,33
Dùng độ bão hòa S để đánh giá độ ẩm của đất rời
- Các chỉ tiêu đánh giá độ ẩm
S > 0,8 Đất bão hòa
0,5 < S ≤ 0,8 Đất ẩm
S ≤ 0,5 Đất hơi ẩm
8/3/2015
13
2. Trạng thái & các chỉ tiêu trạng thái vật lý của đất dính
- Trạng thái vật lý của đất dính
Đất dính thường chứa phần lớn hạt có kích thước cỡ hạt
keo, do đó trạng thái vật lý của đất dính không những chỉ có
quan hệ tới lượng chứa tương đối giữa các thể trong đất mà còn
có quan hệ tới tác dụng giữa các hạt đất & nước.
Đất dính thường ở các trạng thái: rắn (cứng); nửa rắn (cứng);
dẻo; chảy
Với đất dính thì chỉ tiêu độ chặt & độ ẩm không thể tách rời
nhau:
-Khi độ ẩm tăng thì thể tích cũng tăng lên,
-Sự thay đổi độ ẩm quyết định đến sự thay đổi trạng thái của đất
dính
Hình. Kết quả thí nghiệm khi thay đổi độ ẩm của đất dính
- Giới hạn Atterberg và chỉ số dẻo
Giới hạn Atterberg là những độ ẩm quá độ khi đất
chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác. Atterberg phân
biệt 3 loại độ ẩm quá độ là: giới hạn chảy (LL), giới hạn dẻo (PL)
và giới hạn co (SL).
+ Giới hạn chảy (LL): độ ẩm quá độ khi đất chuyển từ trạng thái
dẻo sang trạng thái chảy
+ Giới hạn dẻo (PL): độ ẩm quá độ khi đất chuyển từ trạng thái
nửa rắn sang trạng thái dẻo
+ Giới hạn co (SL): độ ẩm quá độ khi đất chuyển từ trạng thái
rắn sang nửa rắn
Trong 3 loại giới hạn trên thì LL và PL được dùng phổ biến.
Thí nghiệm xác định giới hạn dẻo PL
PL thường xác định bằng phương pháp lăn đất.
Lấy đất ở trạng thái dẻo đem lăn trên mặt kính nhám
chuẩn bằng mu bàn tay. Nếu lăn đất thành con giun
dài với đường kính đúng 3mm thấy giun bắt đầu xuất
hiện các vết nứt và đứt ra thành từng đoạn dài 8 –
10mm thì khi đó đất có độ ẩm đúng bằng giới hạn dẻo
8/3/2015
14
(Holtz and Kovacs, 1981)
Thí nghiệm xác định Giới hạn chảy LL
a) Dùng phương pháp Vaxiliep: đặt chùy nhọn xuyên
lên mặt mẫu ở trạng thái sệt & thả rơi tự do, nếu sau
5’ chùy xuyên ngập sâu vào đất đúng 10mm thì độ ẩm
của đất khi đó chính là giới hạn chảy.
b) Phương pháp Casagrande: cho đất ở trạng thái sệt
vào 1 đĩa, gạt bằng mặt đất ở đĩa và vạch một rãnh có
bề rộng và độ sâu theo đúng tiêu chuẩn. Sau khi gõ
đúng 25 lần nếu 2 mép rãnh vừa vặn khít lại thì độ ẩm
của đất đó chính bằng giới hạn chảy.
Phương pháp dùng chùy 
Vaxiliep
8/3/2015
15
Phương pháp 
Casagrande
- Chỉ số dẻo PI (plastic index)
Khi độ ẩm của đất biến thiên trong phạm vi PL và LL
thì đất thể hiện tính dẻo. Tính dẻo là 1 đặc trưng quan
trọng của đất dính, để biểu thị nó người ta dùng chỉ số dẻo,
PI = LL – PL
- Chỉ số sệt LI (liquid index)
PLLL
PLWLI 

Trong đó: W: Độ ẩm của đất ở trạng thái tự nhiên.
LI > 1 Đất ở trạng thái chảy.
0 ≤ LI ≤ 1 Đất ở trạng thái dẻo.
LI < 0 Đất ở trạng thái rắn
8/3/2015
16
T.1.4 PHÂN LOẠI ĐẤT
I. Mục đích, vai trò của phân loại đất
 Làm cơ sở lựa chọn phương pháp nghiên cứu.
 Có PP sử dụng đúng đắn các loại đất với mục đích XD
 Thống nhất tên gọi cho đất.
II. Một số tiêu chuẩn phân loại đất hiện hành
 Hệ thống phân loại đất thông nhất (Unified Soil
Classification System)
 Hệ thống phân loại đất theo AASHTO
 Hệ thống phân loại đất theo TCVN
II.3.4. ph©n lo¹i ®Êt
1. Hệ thống phân loại đất thống nhất
USCS(1952)
Đất được chia làm 3 nhóm:
Đất hạt thô: cuội sỏi; cát
Đất hạt mịn: bụi, sét
Đất hữu cơ: bụi hữu cơ hoặc sét hữu cơ
BẢNG PHÂN LOẠI ĐẤT RỜI
8/3/2015
17
1.1 Cuội sỏi và cát
> 5% lọt qua sàng số 200 (0.074mm) thì có thể là GW;
GP, SW, SP
G là cuội (gravel); S là cát (sand)
W là cấp phối tốt (well); P là cấp phối xấu (Poor)
Cần kết hợp với hệ số Cu; Cc để phân biệt
> 12% lọt qua sàng 200 thì có thể là: GC; GM; SM; SC
M(silt): bụi; C (Clay): sét
H: high plasticity; L: low plasticity
Cần dựa vào chỉ số dẻo ở biểu đồ dẻo để phân biệt
1.2 Đối với đất hạt mịn
LL < 50% → ML; CL; OL
LL > 50% → MH; CH; OH
2. Hệ thống phân loại đất theo AASHTO
Có 7 nhóm phân loại chính từ A-1 đến A-7. Đất nằm trong 1
nhóm sẽ có tính chất tương tự nhau.
Nhóm từ A-1 đến A-3 là nhóm hạt thô
Từ A-4 đến A-7 là nhóm hạt mịn
Phân loại theo AASHTO dựa trên kết quả phân tích hạt
qua các sàng số 200, 40, 10 & của các thí nghiệm chảy - dẻo.
Sự khác biệt giữa các nhóm hạt từ A-1 đến A-7 thể hiện bằng
chỉ số GI
GI = (F-35)[0,2+0,005(LL-40)] +0,01(F-15)(PI-10)
Trong đó F = % lọt qua sàng 200
Chất lượng chung của các lớp đất thông qua chỉ số nhóm như sau:
GI = 0 Câp phối rất tốt.
GI = 0÷1 Cấp phối tốt.
GI = 2÷4 Cấp phối trung bình.
GI = 5÷9 Cấp phối xấu.
GI = 10÷20 Cấp phối rất xấu.
8/3/2015
18
So sánh tương quan các nhóm hạt giữa AASHTO và USCS
Theo Liu (1970) 
So sánh tương quan các nhóm hạt giữa AASHTO và USCS
Theo Liu (1970) 
3. Hệ thống phân loại đất theo TCVN
Ở Việt Nam đang có 2 tiêu chuẩn phân loại đất:
1.TCXD 45-78 (TCVN 9362-2012)
2.TCVN 5747-1993
Các giáo trình hiện hành phần lớn dùng TCXD 45-
78 để phân loại đất
8/3/2015
19
a. TCXD 45-78 (TCVN 9362-2012) : Đất chia ra
thành đất dính & đất rời.
+ Với đất dính: Phân loại đất theo chỉ số dẻo Ip (A)
A = WL - Wp
a. TCXD 45-78
Trạng thái đất dính còn được phân loại theo độ sệt LI(B)
Độ sệt của đất dính Độ sệt tương đối B
Đất á cát
cứng B < 0
dẻo 0 ≤ B ≤ 1
Chảy B > 1
Đất á sét và sét
cứng B < 0
nửa cứng 0≤ B ≤ 0,25
dẻo cứng 0,25 ≤ B ≤ 0,50
dẻo mềm 0,50 ≤ B ≤ 0,75
dẻo chảy 0,75 ≤ B ≤ 1,0
Chảy B>1
+ Với đất rời: phân thành đất hạt thô & đất cát
Tên đất** Chỉ tiêu phân loại*
Đất hạt thô
đá lăn, đá tảng Lượng chứa hạt > 200mm trên 50%
cuội, dăm Lượng chứa hạt > 10mm trên 50%
đất sỏi, sạn Lượng chứa hạt > 2mm trên 50%
Đất cát
đất cát lẫn sỏi Lượng chứa hạt > 2mm trên 25%
đất cát thô Lượng chứa hạt > 0,5mm trên 50%
đất cát vừa Lượng chứa hạt > 0,25mm trên 50%
đất cát nhỏ Lượng chứa hạt > 0,10mm bằng và trên 75% (75%)
đất cát mịn (cát bụi) Lượng chứa hạt > 0,10mm dưới 75% (<75%)
* Dùng bộ rây tiêu chuẩn Liên Xô: 0,10; 0,25; 0,50; 2,0; 5,0; 10mm.
** Tên đất được chọn theo thứ tự loại dần từ trên xuống dưới.
Tính chất xây dựng của đất rời phụ thuộc vào
độ chặt, cấp phối và độ ẩm của đất. Do vậy, đối với
đất rời, ngoài tên đất, cần xác định độ ẩm, độ chặt &
cấp phối của đất.
Độ bão hòa S* Mức độ ẩm
O < Sr ≤ 0,50 Ẩm ít
0,50 < Sr ≤ 0,80 Rất ẩm
0,80 < Sr ≤ 1,0 No nước (bão hòa nước)
Mức độ ẩm của đất rời được xác định theo

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_dia_ky_thuat_chuong_ii_tinh_chat_vat_ly_cua_dat_tr.pdf
Ebook liên quan