Bài giảng Cơ học đất - Chương 1: Các tính chất vật lý của đất

- Quá trình phong hoá là quá trình phá hủy đá gốc dưới tác động của các nhân tố có ở môi trường khí, môi trường nước hoặc tác động của sinh vật.

- Sản phẩm của quá trình phong hoá phụ thuộc vào từng loại phong hoá có thể là dung dịch hoà tan hoặc các mảnh vụn có kích thước khác nhau. | - Tuỳ thuộc vào bản chất của tác động phá hoại mà người ta phân chia quá trình phong hoá làm 3 lọai khác nhau đó là phong hoá vật lý, phong hoá hoá học và phong hoá sinh học:

*/ Phong hoá vật lý:

- Là các tác động mang tính cơ học của môi trường xung quanh đến các tầng đá gốc do sự thay đổi nhiệt độ, sự đông cứng và tan rã của nước, sự kết tinh của các tinh thể muối trong các khe nứt có sẵn.

- Sản phẩm phong hoá vật lý: Dưới sự tác động của các nhân tố trên đá sẽ bị nứt nẻ, vỡ vụn tạo thành các hạt có kích thước khác nhau và có góc cạnh.

 

pdf37 trang | Chia sẻ: tieuaka001 | Lượt xem: 1548 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Bài giảng Cơ học đất - Chương 1: Các tính chất vật lý của đất, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ộ sệt của đất dính. - Chỉ tiêu độ sệt (IL): Trong thực tế ta th−ờng sử dụng chỉ tiêu độ sệt IL để đánh trạng thái đất dính. Công thức xác định chỉ tiêu độ sệt: P P PL P I WW WW WW −=− −=LI (1.4-5) Đối với đất sét, sét pha thì phạm vi biến đổi từ giới hạn chảy sang giới hạn dẻo t−ơng đối lớn vì vậy mμ ta th−ờng phân chia trạng thái đất chi tiết hơn nhằm đánh giá chính xác hơn trạng thái của đất. Dựa vμo chỉ tiêu độ sệt ta có bảng đánh giá trạng thái đất nh− sau: Bảng 1.4-5: Tiêu chuẩn đánh giá trạng thái đất dính Loại đất Trạng thái Độ sệt Cát pha (hμm l−ợng sét <10%) Cứng Dẻo Chảy IL < 0 10 ≤≤ LI IL > 1 Sét pha, sét Cứng Nửa cứng Dẻo cứng Dẻo mềm Dẻo chảy Chảy IL < 0 25,00 ≤≤ LI 50,025,0 ≤< LI 75,050,0 ≤< LI 175,0 ≤< LI IL > 1 Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 27 Bμi 5: Đ−ờng cong cấp phối của đất Chúng ta đã biết rằng hạt đất lμ thμnh phần chủ yếu cấu tạo nên đất. Chúng có hình dạng, kích th−ớc, thμnh phần khoáng vật rất khác nhau do quá trình phong hoá vμ trầm tích khác nhau. Trong thiên nhiên đất gồm vô số các hạt đất tạo thμnh, sự pha trộn nhiều loại thμnh phần hạt trong một mẫu đất tạo lên cấp phối hạt của đất. Tính chất của mỗi loại đất phụ thuộc vμo hμm l−ợng hạt chiếm đa số trong đất đó quyết định. Vậy muốn phân loại đ−ợc đất ta phải đi xác định kích th−ớc từng loại hạt có trong đất vμ hμm l−ợng của chúng (tỷ lệ phần trăm) bằng các thí nghiệm phân tích hạt. 1. Thí nghiệm phân tích hạt. a/ Phân tích thμnh phần hạt của đất bằng ph−ơng pháp rây (Theo TCVN 4198-86). Nh− các bμi trên chúng ta đã biết đất rời gồm chủ yếu các hạt có kích th−ớc lớn d>0,002mm. Để phân tích thμnh phần hạt của đất rời hiện nay ta th−ờng dùng ph−ơng pháp rây. Hình 1.5-1: Dụng cụ thí nghiệm phân tích hạt a) Rây dùng để phân tích hạt lớn b) Bình tỷ trọng dùng để phân tích hạt nhỏ - Dụng cụ: + Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01g. + Bộ rây có kích th−ớc lỗ sμng 10; 5; 2;1; 0,5; 0,25 vμ 0,1mm. + Cối sứ vμ chμy bọc cao su. + Tủ sấy điều chỉnh nhiệt độ. Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 28 + Bình hút ẩm có Clorua calci. + Bát đựng đất. + Quả lê bằng cao su để rửa hạt, hút n−ớc. + Dao con. + Máy sμng lắc. - Trình tự thí nghiệm: + Lấy một mẫu đất trung bình vμ cân khối l−ợng của nó. + Đổ mẫu đất lên rây trên cùng vμ sμng nó bằng tay hoặc bằng máy (Nếu mẫu đất có khối l−ợng lớn hơn 1000g thì ta phải đổ đất vμo sμng thμnh 2 đợt). + Lần l−ợt từ sμng trên cùng những nhóm hạt còn lại trên sμng đ−ợc đổ vμo cối sứ để nghiền lại sau đó lại sμng qua chính sμng đó cho đến khi đạt yêu cầu. + Cân riêng từng nhóm hạt bị giữ lại trên các sμng vμ lọt xuống ngăn đáy. Lấy tổng khối l−ợng của tất cả các sμng đem so sánh với khối l−ợng mẫu đất trung bình nếu sai lệch khối l−ợng quá 1% thì phải phân tích lại. - Kết quả thí nghiệm: + Hμm l−ợng của mỗi nhóm hạt đ−ợc biểu diễn bằng phần trăm đ−ợc tính theo công thức: %100* m m P h= (1.5-1) Trong đó: mh : Khối l−ợng nhóm hạt tính bằng (g). m : Khối l−ợng mẫu đem phân tích (g). b. Phân tích thμnh phần hạt bằng ph−ơng pháp tỷ trọng kế. Đối với các hạt có kích th−ớc d<0,1mm ta không thể dùng rây để phân tích thμnh phần hạt đ−ợc khi đó ta sử dụng ph−ơng pháp tỷ trọng kế. - Dụng cụ: Ngoμi các dụng cụ nh− trong ph−ơng pháp rây ta còn cần thêm 1 số dụng cụ sau: + Tỷ trọng kế có vạch chia (Loại A có thang chia 0-60; Loại B có thang chia 0,995-1,030). + Bộ phận đun vμ lμm lạnh bằng n−ớc (Hệ thống ruột gμ). + Các phễu có đ−ờng kính 2-3cm vμ 14cm. + ống đo bằng thuỷ tinh có dung tích 1000cm3 + Nhiệt kế có độ chính xác 0,50C. + Que khuâý. - Trình tự thí nghiệm: Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 29 + Mẫu đất sau khi lọt qua rây 0,1mm đ−ợc cho vμo ống đo. + Dùng que khuâý để khuấy huyền phù trong thời gian 1 phút. Sau khi khuấy xong 20 phút thận trọng thả tỷ trọng kế vμo trong huyền phù. + Đọc số đo trên tỷ trọng kế tại các thời điểm 30 giây, 1 phút, 2 phút vμ 5 phút. + Lấy tỷ trọng kế ra khỏi ống đo vμ cho nó vμo ống đựng n−ớc cất. + Khuấy lại huyền phù lần 2. Cho tỷ trọng kế vμo vμ đọc số đo tại các thời điểm 15 phút, 30 phút, 1,5; 2; 3; 4 giờ. - Xử lý kết quả: Từ chỉ số R đọc đ−ợc trên tỷ trọng kế ta có thể tìm đ−ợc tỷ trọng của dung dịch theo công thức sau: 100).( nh hR ρρ ρ ρ dt −= (1.5-4) Trong đó: ρdt – Khối l−ợng thể tích dung dịch ở thời điểm t R – Chỉ số của tỷ trọng kế ρh – Khối l−ợng thể tích hạt ρn – Khối l−−ọgn thể tích n−ớc Ph−ơng pháp nμy dựa trên nguyên tắc lμ các hạt có kích th−ớc to nhỏ khác nhau sẽ chìm lắng trong n−ớc với tốc độ khác nhau. Dựa vμo tốc độ chìm lắng để phân chia cỡ hạt. Theo định luật Stokes thì tốc độ chìm lắng của một hạt hình cầu đ−ợc tính theo công thức sau: 2 18 )dnη γγ −= h(v (1.5-1) Trong đó: v - Tốc độ chìm lắng của hạt γh - Trọng l−ơng riêng của hạt (kN/m3) γn - Trọng l−ơng riêng của n−ớc (9,81kN/m3) η - Độ nhớt của n−ớc (N.s/m2) d - Đ−ờng kính của hạt hình cầu (cm) Theo công thức trên ta thấy nếu đ−ờng kính hạt cμng lớn thì tốc độ lắng cμng lớn vμ ng−ợc lại. Nếu gọi khoảng cách lắng từ trọng tâm của bầu tỷ trọng kế đến mặt n−ớc lμ HR Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 30 vμ biết đ−ợc thời gian t từ khi bắt đầu ngừng khuâý dung dịch đến lúc đó thì ta có tốc độ lắng đọng trung bình lμ: t H v R= (1.5-2) Từ 2 công thức trên ta có thể tính đ−ợc đ−ờng kính của hạt ứng với khoảng cách chìm lắng HR vμ thời gian chìm lắng t nh− sau: t H nh R )( 18 γγ η d t −= (1.5-3) Nh− vậy đ−ờng kính tìm đ−ợc theo ph−ơng pháp nμy lμ đ−ờng kính t−ơng đ−ơng theo tốc độ chìm lắng. Dù hạt có kích th−ớc, hình dạng thế nμo nh−ng chỉ cần tốc độ chìm lắng nh− nhau thì có thể gán cho chúng cùng loại đ−ờng kính. Tại thời điểm t những hạt có đ−ờng kính lớn hơn dt đã bị lắng xuống. Từ công thức 1.5- 4 ta tìm đ−ợc tỷ trọng của dung dịch tại thời điểm t. Dựa vμo ρdt ta sẽ tính đ−ợc % các hạt có đ−ờng kính nhỏ hơn dt vμ các hạt có đ−ờng kính lớn hơn dt nh−ng nhỏ hơn 0,06mm theo các công thức sau: 100) m ρ dZ%(d dtt V=≤ (1.5-5) 100 ) )06,0 m (ρ ddZ%(d domaxt Vρ mm dt −==≤< (1.5-6) Trong đó: m - Khối l−ợng mẫu đất đem thí nghiệm (kể cả các hạt có đ−ờng kính d>0,06mm) V - Thể tích dung dịch đo (ml) ρdo – Khối l−ợng thể tích dung dịch ban đầu, đo ngay sau khi khuâý. Vậy từ các chỉ số đo tỷ trọng t−ơng ứng với từng thời gian t chúng ta tính ra chỉ số % của các hạt. Từ công thức 1.5-3 ta tính đ−ợc đ−ờng kính hạt tại thời điểm đó. 2. Đ−ờng cong cấp phối hạt. - Trong thực tế đất có thμnh phần cấp phối, rất phức tạp chúng chứa các hạt từ lớn đến nhỏ do vậy để phân tích một mẫu đất ta phải tiến hμnh kết hợp cả hai ph−ơng pháp thí nghiệm cho đất rời vμ đất dính. Sau khi thí nghiệm xong kết quả sẽ đ−ợc biểu thị bằng đ−ờng cong gọi lμ đ−ờng cong cấp phối hạt - Trên đ−ơng cong cấp phối hạt trục tung biểu thị % các hạt có đ−ờng kính nhỏ hơn vμ bằng đ−ờng kính nμo đó. Đối với loại đất chỉ gồm các hạt có đ−ờng kính lớn thì trục hoμnh biểu thị đ−ờng kính hạt d(mm), đối với loại đất có chứa nhiều thμnh phần hạt từ to đến nhỏ thì trục hoμnh dùng giá trị logarit của các giá trị đ−ờng kính hạt vì đ−ờng kính các hạt có thể gấp nhau hμng trăm lần không thể biểu diễn bằng toạ độ bình th−ờng đ−ợc. Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 31 100 50 2 0,05 0,005 0,002 Cuội Hạt sỏi Hạt cát Hạt bụi Hạt sét Hạt keo 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L− ợn g ch ứa c ác h ạt c ó đ− ờn g kí nh lg (cỡ hạt) Đ−ờng cong cấp phối hạt nh ỏ hơ n đ− ờn g kí nh n μo đ ó (% ) Hình 1.5-2: Đ−ờng cong cấp phối điển hình - Để đánh giá chất l−ợng đất ta dựa vμo các đặc tr−ng thμnh phần hạt sau đây: + Hệ số đồng đều: 10 60 D D=uC (1.5-7) + Hệ số cấp phối: 1060 2 30 * )( DD D=cC (1.5-8) Trong đó: D60 - Đ−ờng kính cỡ hạt mμ trọng l−ợng của tất cả các hạt nhỏ hơn vμ bằng đ−ờng kính đó chiếm 60% trọng l−ợng mẫu khô. D30 - Đ−ờng kính cỡ hạt mμ trọng l−ợng của tất cả các hạt nhỏ hơn vμ bằng đ−ờng kính đó chiếm 30% trọng l−ợng mẫu khô. D10 - Đ−ờng kính cỡ hạt mμ trọng l−ợng của tất cả các hạt nhỏ hơn vμ bằng đ−ờng kính đó chiếm 10% trọng l−ợng mẫu khô. D10 gọi lμ đ−ờng kính hiệu quả, D60 gọi lμ đ−ờng kính chi phối. *) ý nghĩa đ−ờng cong cấp phối. - Lựa chọn vμ phân loại đất: Dựa vμo đ−ờng cong cấp phối ta có thể biết đ−ợc các thμnh phần hạt chứa trong đất từ đó xác định đất thuộc loại nμo vμ đánh giá đ−ợc tính chất của đất. - Xác định hệ số thấm: Theo Hazen hệ số thấm đ−ợc tính gần đúng nh− sau: Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 32 2 10 )(k dCk= m/s (1.5-9) Với Ck – Hệ số, thay đổi từ 0,01 đến 0,015 - Đánh giá chất l−ợng đất: Từ đ−ờng cong cấp phối ta xác định đ−ợc các đặc tr−ng thμnh phần hạt nh− hệ số đồng đều Cu vμ hệ số cấp phối Cc. Thông qua các hệ số nμy ta có thể đánh giá đ−ợc chất l−ợng đất: Cu cμng lớn đ−ờng cong cấp phối cμng thoải, đ−ờng kính các hạt không đồng đều, chất l−ợng của đất tốt do các hạt nhỏ lấp vμo khe rỗng giữa các hạt lớn lμm giảm lỗ rỗng tăng c−ờng độ đất. Với Cu nhỏ thì ng−ợc lại. Th−ờng với đất cát có Cu>3 đ−ợc coi lμ không đều vμ đ−ợc gọi lμ đất có cấp phối tốt. nh ỏ hơ n đ− ờn g kí nh n μo đ ó (% ) C lg (cỡ hạt) L− ợn g ch ứa c ác h ạt c ó đ− ờn g kí nh 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Hạt keoHạt sétHạt bụiHạt cátHạt sỏiCuội 0,0020,0050,05250100 B A Hình 1.5-3: Các loại đ−ờng cong cấp phối Trong hình 1.5-3 thể hiện 3 loại đ−ờng cong cấp phối A, B, C. Ta sẽ dựa vμo hình dạng từng đ−ờng cong cấp phối để đánh giá chất l−ợng đất: + Đ−ờng cong cấp phối A không liên tục, bị gián đoạn bởi một đ−ờng thẳng nằm ngang chứng tỏ rằng loại đất A đã thiếu một số loại hạt => chất l−ợng đất không tốt. + Đ−ờng cong cấp phối B có độ cong diễn biến liên tục không bị đứt quãng do đó loại đất nμy có cấp phối hạt bình th−ờng. Tuy nhiên đ−ờng cong B có độ dốc lớn chứng tỏ đất B có chứa các hạt mμ kích th−ớc hạt thay đổi trong phạm vi hẹp, các hạt có kích th−ớc đồng đều, đất có chứa nhiều lỗ rỗng => chất l−ợng đất bình th−ờng. + Đ−ờng cong cấp phối C có độ cong đều, liên tục, thoải chứng tỏ loại đất nμy chứa nhiều thμnh phần hạt, kích th−ớc hạt trải dμi trên phạm vi rộng => Chất l−ợng đất tốt. Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 33 Bμi 6: Phân loại đất 1. Mục đích phân loại đất: Đất đ−ợc hình thμnh trong tự nhiên rất phức tạp vμ đa dạng gồm nhiều loại hạt khác nhau. Để tiện cho công tác xây dựng, nghiên cứu, ứng dụng ta thấy cần thiết phải đặt tên, sắp xếp vμ phân loại đất nhằm mục đích: - Lựa chọn ph−ơng pháp nghiên cứu vμ đánh giá đất phù hợp với thực tế khách quan. Để ứng dụng đúng đắn các loại đất vμo việc xây dựng công trình. - Giúp những ng−ời nghiên cứu đất ở các ngμnh xây dựng khác nhau có những khái niệm, hiểu biết thống nhất để dễ dμng giao l−u trao đổi. 2. Tiêu chuẩn phân loại đất: Qui định tiêu chuẩn để đặt tên đất lμ vấn đề quan trọng nhất trong công tác phân loại đất. Đối với mỗi n−ớc đều có cách đặt tên, phân loại đất khác nhau nh−ng chúng phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Phản ánh đầy đủ, khách quan nhất các đặc điểm, tính chất của đất. - Phù hợp với mục đích sử dụng đất vμo xây dựng công trình. Hiện nay hầu hết các hệ thống phân loại đất đều chia đất lμm 3 nhóm chính: đất rời, đất dính vμ đất hữu cơ. D−ới đây lμ cách phân loại đất theo quy trình tính toán vμ thiết kế cầu cống theo các trạng thái giới hạn 1979 của Bộ GT (quy trình 22-TCN 18-79). a/ Tiêu chuẩn phân loại đất rời: - Đất rời lμ đất chứa chủ yếu các hạt thô lớn hơn hạt bụi (d>0,1mm). Thμnh phần khoáng vật chủ yếu lμ khoáng vật nguyên sinh. - Đối với đất rời thì độ lớn vμ cấp phối hạt có khả năng phản ánh đầy đủ các tính chất cơ học của chúng nh− tính thấm, tính ép co, tính chống tr−ợt ... Vì vậy mμ dùng cách phân loại đất theo độ lớn vμ thμnh phần cấp phối hạt lμ t−ơng đối thích hợp. Bảng 1.5-1: Tiêu chuẩn phân loại đất rời Loại đất Kích th−ớc hạt (mm) Trọng l−ợng hạt chiếm % Đất hòn to: Đá tảng Đá cuội >200 >10 >50 >50 Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 34 Đá sỏi >2 >50 Đất cát: Sỏi sạn Cát to Cát trung Cát nhỏ Cát bụi >2 >0,50 >0,25 >0,10 >0,10 >25 >50 >50 >75 <75 c/ Tiêu chuẩn phân loại đất dính: - Đất dính lμ những đất có chứa chủ yếu các hạt có kích th−ớc nhỏ, các hạt sét (d<0,1mm). Thμnh phần khoáng vật chủ yếu lμ khoáng vật thứ sinh. - Đất dính có tính chất phụ thuộc chủ yếu vμo thμnh phần khoáng vật, tác dụng lẫn nhau giữa các hạt đất vμ giữa các hạt đất với n−ớc. Chính vì vậy mμ phân loại đất dính theo độ lớn vμ thμnh phần cấp phối nh− đất rời lμ không hợp lý. Qua nghiên cứu ta thấy rằng chỉ số dẻo IP phản ánh t−ơng đối đầy đủ các nhân tố ảnh h−ởng đến tính chất của đất dính. Do đó ta phân loại đất dính theo chỉ số dẻo nh− bảng 1.5-2 sau đây: - Chỉ số dẻo (IP): Lμ sự chênh lệch giữa giới hạn chảy vμ giới hạn dẻo. PL wwIP −= (1.4-4) Chỉ số dẻo phản ánh đ−ợc t−ơng đối đầy đủ những nhân tố ảnh h−ởng đến tính chất của đất dính nên nó lμ một chỉ tiêu để phân loại đất dính trong xây dựng. Chỉ số dẻo của đất dính cμng lớn thì tính dẻo của nó cμng cao vμ ng−ợc lại. Chỉ số dẻo phụ thuộc vμo tính phân tán của đất, hình dạng vμ tính đμn hồi của hạt vμ đặc biệt lμ thμnh phần khoáng vật trong đất. Bảng 1.5-2: Tiêu chuẩn phân loại đất dính Tên đất Chỉ số dẻo IP L−ợng chứa nhóm hạt sét (%) Cát pha Sét pha Sét 71 ≤≤ PI 177 ≤< PI 17>PI 3-10 10-30 >30 Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 35 Khi đất dính có độ ẩm lớn vμ độ rỗng lớn thì nó trở thμnh đất bùn. Đất bùn không có khả năng chịu lực vμ th−ờng chứa nhiều tμn tích hữu cơ. Để phân loại đất bùn ta dựa vμo hệ số lỗ rỗng e. Bảng 1.5-3: Tiêu chuẩn phân loại đất bùn Loại bùn Hệ số rỗng Bùn cát pha Bùn sét pha Bùn sét 9,0≥e 1≥e 5,1≥e Ngoμi tiêu chuẩn phân loại theo các quy trình cũ của Liên xô hay quy trình 22TCN 18-79 hiện nay chúng ta còn dùng phân loại đất theo TCVN 574-1993. Các tiêu chuẩn phân loại nμy chúng ta tham khảo thêm trong SGK vμ một số quy trình khác. i. phân loại vμ mô tả đất đá trong xây dựng 1. Đất xây dựng vμ mục đích phân loại đất Với mục đích xây dựng, đất đ−ợc xem lμ một loại vật liệu đ−ợc thμnh tạo bởi tổ hợp các loại hạt, có nguồn gốc địa chất khác nhau, nh−ng chúng có thể đ−ợc khai đμo thủ công hoặc bằng thiết bị cơ giới nhẹ mμ không cần nổ mìn. Với mục đích sử dụng trên thì có nhiều loại vật liệu đất mμ theo quan niệm địa chất cho lμ đá (ví dụ đá phong đá cấp độ cao). Trong thực tế cũng khó phân biệt, vì đá phong hoá trở thμnh đất vμ đất bị nén chặt hoặc gắn kết thμnh đá, nên giới hạn phân chia chỉ lμ t−ơng đối. Với đất thuần tuý, cần phân biệt hai loại cơ bản: đất trầm tích có vận chuyển vμ đất tμn tích tại chỗ. Mục đích cơ bản của phần lớn các hệ thống phân loại đất lμ có thể định l−ợng t−ơng đối tính chất của từng loại đất phục vụ xây dựng, thông qua ph−ơng pháp khảo sát, mô tả hoặc những thí nghiệm đơn giản. Hệ phân loại th−ờng đ−ợc sử dụng kết hợp cùng ph−ơng pháp thiết kế kinh nghiệm vμ tạo một ph−ơng thức để giúp cho các kỹ s− tiếp nhận đ−ợc những kinh nghiệm thực tiễn đã tích luỹ từ nhiều chuyên gia thông thạo, thay vì những kinh nghiệm mò mẫm của bản thân. Các hệ thống phân loại đất còn giúp các kỹ s− diễn dịch kết quả các loại thí nghiệm về tính bền vμ biến dạng khi phân chia thμnh các loại đất khác nhau phù hợp điều kiện thí nghiệm. Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 36 Có nhiều hệ thống phân loại đất đ−ợc công bố trong các tiêu chuẩn, quy phạm quốc gia hoặc tμi liệu Địa kỹ thuật. Giới thiệu sau đây lμ các hệ phân loại đất thông dụng vμ đ−ợc áp dụng rộng rãi trên thế giới. 2. Phân loại đất theo nguồn gốc địa chất Theo nguồn gốc địa chất, đất có thể đ−ợc phân loại tổng quát nh− thể hiện trong bảng 1-8. Bảng 1-8 : Phân loại đất theo nguồn gốc địa chất Phân loại Quá trình hình thμnh Bản chất trầm tích Đất trầm tích Residual Soil (Eluvial- elQ) Phong hoá hoá học của đá gốc với các phần tử hạt đá không dích chuyển hoặc dịch chuyển ít Sản phẩm phong hoá triệt để lμ loại sét, vμ phân loại phụ thuộc nhiều vμo quá trình phong hoá. Sản phẩm phong hoá từng phần lμ đất chứa nhiều đá phong hoá với mức độ phụ thuộc đá gốc. Đất rời nμy th−ờng chặt hơn, chứa nhiều đá hơn vμ độ phong hoá kém hơn theo chiều sâu. Trầm tích Sông - Biển Alluvial-Marine (aQ - mQ) Vật liệu đ−ợc vận chuyển vμ trầm tích. Do tác động của n−ớc vận chuyển. Đất có hạt biến đổi từ hạt mịn nhất lμ sét đến hạt thô nhất của cuội sỏi tảng hộc. Đất có đặc điểm nổi bật lμ tính phân lớp. Cuội sỏi trầm tích sông th−ờng tròn cạnh. S−ờn tích Colluvial (Delluvial-dlQ) Vật liệu đ−ợc vận chuyển vμ trầm tích do trọng tr−ờng. Bao gồm đá lăn, tảng lăn, đất tr−ợt, tr−ợt s−ờn đồi, đất sập v.v... với thμnh phần hạt từ sét đến tảng. Vật liệu nhìn chung bất động nhất gọi lμ s−ờn tích. Băng tích Glacial (glQ) Vật liệu đ−ợc vận chuyển vμ trầm tích do băng tuyết. Lμ sản phẩm các loại trầm tích do băng trôi, tuyết lở kéo theo đất trên mặt. Thμnh phần biến đổi từ hạt sét đến tảng hòn. Phân bố kích cỡ hạt từ thô đến mịn tuỳ theo khoảng cách từ nguồn. Phân lớp trầm tích nhìn chung không đồng đều. Hạt đặc tr−ng sắc cạnh. Phong tích (Eolian) (eoQ) Vật liệu đ−ợc vận chuyển vμ trầm tích do gió. Mức độ đồng nhất của hạt rất cao, không phân lớp hoặc khó phân biệt. Cỡ hạt đặc tr−ng lμ bụi vμ cát mịn song đôi khi bề mặt phủ lớp sỏi nhỏ. Đất loại loess lμ cấu trúc thứ sinh của các nứt nẻ, khe hổng vμ lỗ rãnh rễ cây. Tích tụ hữu cơ (Organic) Thμnh tạo tại chỗ của quá trình sinh tr−ởng vμ phân huỷ của thực vật. Than bùn lμ sản phẩm th−ờng có mầu tối, cấu trúc sợi hoặc vô định hình, độ nén lún cao. Hỗn hợp vật liệu nμy với trầm tích mịn tạo thμnh sét hữu cơ hoặc bụ sét hữu cơ (bùn). Tích tụ núi lửa (Volcanic) Tro bụi núi lửa đ−ợc trầm tích quanh miệng núi lửa. Thμnh tạo dạng bụi lẫn mảnh đá. Hạt có đặc tr−ng sắc cạnh, dạng túi. Phong hoá tạo sản phẩm có độ dẻo dính cao, thỉnh thoảng thμnh sét tr−ơng nở. Sản phẩm phong hoá rồi bị nén chặt thμnh loại đá xốp nhẹ. Tích tụ do bay hơi (Evaporitic) Vật liệu trầm đọng hoặc bay hơi từ dung dịch chứa l−ợng muối cao. Thμnh tạo nên loại đất gắn kết hoặc đá trầm tích mềm, bao gồm cả trầm tích can-xi trong n−ớc biển, lắng đọng: Gypse, Anhydrite, đá muối mỏ vμ Potash. Bay hơi còn tạo thμnh lớp vỏ trên bề mặt ở khu vực khô cạn. Bμi giảng cơ học đất ch−ơng I: các tính chất vật lý của đất Bộ môn Địa Kỹ Thuật Trang 37

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfco_hoc_dat_bm_dia_ki_thuat_1_4832.pdf
Tài liệu liên quan