Bài giảng vật lý

Chia sẻ: Trinh Hoang Yen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

0
190
lượt xem
28
download

Bài giảng vật lý

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo về bài giảng vật lý

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng vật lý

  1. I. XÁC ð NH CÁC TÍNH CH T V T LÍ C A ð T I.1. Bài I: Xác ñ nh kh i lư ng riêng c a ñ t 1. M c ñích - ý nghĩa: c a ñ t ρs (g/cm3; t/m3) là kh i lư ng trong m t ñơn v th tích c a các h t ñ t. ms ρs = , (g/cm3; t/m3) Vs ρs ch ph thu c vào thành ph n khoáng v t c a ñ t, không ph thu c và ñ m, ñ r ng, càng nhi u khoáng v t n ng (s m m u) kh i lư ng riêng càng l n. ρs là ch tiêu gián ti p xác ñ nh n, e, G.... 2. D ng c thí nghi m: Bình t tr ng lo i 50 cm3 ho c 100 cm3. Sàng d = 2mm. c i s , chày cao su, cân k thu t, b p cát, nư c c t nhi t k .
  2. 3. Trình t thí nghi m: L y 100 - 200 g ñ t ñã s y khô cho vào c i s r i nghi n b ng chày cao su. Sàng ñ t qua sàng 2mm, l y ph n ñ t dư i sàng 2mm thí nghi m. Dùng phương pháp chia tư, l y kho ng 15 - 20 g cho vào bình t tr ng ñã bi t kh i lư ng là m0 (g). Cân kh i lư ng bình và ñ t ñư c m1 (g). V y kh i lư ng ñ t trong bình là m2 = m1 - m0. ð nư c c t vào bình t tr ng (1/3 - 1/4 V bình), gi bình trong tay, l c ñ u r i ñ t lên b p cát ñun sôi. Th i gian ñun: 30 phút ñ i v i ñ t cát và cát pha. 1 ti ng ñ i v i sét và sét pha (sinh viên xác tên ñ t TN qua ch s d o bài 6) Trong th i gian ñun không ñư c ñ ñ t sôi trào ra kh i mi ng bình. N u sôi t o nhi u b t quá ph i h nhi t ñ c a b p. L y bình t tr ng ra kh i b p, ðo nhi t ñ c a huy n phù trong bình t tr ng chính xác t i 0.5 0c. ð nư c c t vào bình cho t i v ch chu n ho c ñ n c bình r i ñ y nút có mao d n ñ nư c theo ng mao d n tràn ra ngoài. Nghiêng bình xem khí trong bình ñã thoát h t chưa, n u còn thì cho thêm nư c vào bình r i ñ y nút l i. Lau khô bình t tr ng cân ñư c m3 (g). ð huy n phù, r a s ch và cho nư c c t ñã ñun sôi vào bình và làm ngu i ñ n nhi t ñ c a huy n phù (nư c trong bình ñ y ñ n v ch chu n). Cân kh i lư ng bình và nư c c t ñư c m4. 4. Tính toán k t qu . m2 ρs = ρn (g/cm3 ) m 2 + m 4 − m3 m2+ m4 - m3 ⇒ kh i lư ng nư c chênh ra (m n) do ñ t chi m ch trong bình; bi t ρn ; m n ⇒ V nư c = V h t ñ t c n xác ñ nh. Yêu c u: Cân l y k t qu chính xác ñ n 0,01g. M i m u ñ t ph i thí nghi m song song b ng 2 bình, sai s gi a hai bình không ñư c vư t quá 0,02 g/cm3. L y tr s trung bình gi a 2 l n thí nghi m song song làm kh i lư ng riêng c a m u ñ t Câu h i: 1. Nêu m c ñích và ý nghĩa thí nghi m xác ñ nh kh i lư ng riêng c a ñ t (ρs)?
  3. 2. Nêu trình t thí nghi m xác ñ nh kh i lư ng riêng c a ñ t (ρs)? 3. Khi thí nghi m xác ñ nh (ρs) cho m i m u ñ t c n ph i ti n hành ít nh t là m y bình t tr ng? sai s cho phép cho m i l n th là bao nhiêu? 4. T i sao khi thí nghi m xác ñ nh (ρs) c n ph i s y khô ñ t trư c khi thí nghi m? 5. Th i gian ñun dung d ch huy n phù cho m i lo i ñ t là bao nhiêu? I.2. Bài II: Xác ñ nh kh i lư ng th tích t nhiên c a ñ t. 1. M c ñích - ý nghĩa: Kh i lư ng th tích t nhiên c a ñ t là kh i lư ng trong m t ñơn v th tích ñ t tr ng thái t nhiên (m u tr ng thái nguyên d ng). Nó ñư c bi u th theo công th c: m mw + ms ρw = = , (g/cm3; t/m3) V Vr + V s Kh i lư ng th tích t nhiên c a ñ t ph thu c vào thành ph n khoáng v t, ñ r ng và ñ m c a ñ t. Như v y, kh i lư ng th tích t nhiên c a ñ t ñư c coi như là m t ch tiêu v tr ng thái ñ t. Kh i lư ng th tích t nhiên c a ñ t ñư c dùng trong: - Tính toán các kh i lư ng th tích khô c a ñ t, ñ l r ng và h s r ng. - Tính toán áp l c ñ t lên tư ng ch n - Tính n ñ nh mái ñ c. Tính lún n n ñ t dư i công trình - Tính s phân b ng su t trong n n ñ t - Xác ñ nh kh i lư ng ñ t ñ p.... Căn c vào thành ph n và tr ng thái c a ñ t mà ch n m t trong các phương pháp sau: - Phương pháp dao vòng: ðư c ti n hành nh dao vòng kim lo i không g , áp d ng cho ñ t dính d c t b ng dao, khi c t không b v và trong các trư ng h p th tích và hình d ng c a m u ch có th ñư c gi nguyên nh h p c ng. ð i v i ñ t cát có k t c u không b phá ho i và ñ m t nhiên t i hi n trư ng, cũng có th xác ñ nh b ng phương pháp dao vòng.
  4. - Phương pháp b c sáp dùng ñ xác ñ nh ñ i v i ñ t dính có c h t không l n hơn 5mm, khó c t b ng dao vòng, khi c t b ng dao thì v v n, nhưng có th gi ñư c nguyên d ng mà không c n h p c ng. - Phương pháp ño th tích b ng d u ho : dùng ñ xác ñ nh kh i lư ng th tích cho các lo i ñ t dính, ñ t than bùn, ñ t có ch a nhi u tàn tích th c v t chưa phân hu ho c v i ñ t khó l y b ng hai phương pháp trên. Phương pháp này g m vi c xác ñ nh th tích c a m u ñ t có kh i lư ng ñã bi t trong môi trư ng ch t l ng nh d ng c ño dung tích. Trong bu i th c t p t i phòng thí nghi m yêu c u sinh viên th c hi n theo phương pháp dao vòng. 2. D ng c thí nghi m: Dao vòng làm b ng kim lo i không r , có mép s c, th tích không nh hơn 50cm3. Cân k thu t có ñ chính xác t i 0,01g. Dao c t ñ t, thư c c p. 3. Trình t thí nghi m: Xác ñ nh th tích c a dao vòng: h V=π.d2. 4 Cân kh i lư ng dao vòng và các t m kính ñ y: m1 (g), ñ chính xác t i 0,01g. Gi dao vòng tay trái c t m u thí nghi m thành khoanh có chi u cao cao hơn dao vòng 1cm. n nh dao vòng vào tr ñ t theo chi u th ng ñ ng (tuy t ñ i không ñư c nghiêng l ch dao vòng). Ti p t c g t kh i ñ t và n dao vòng cho t i khi dao vòng hoàn toàn ñ y ñ t. Dùng dao g t b ph n ñ t dư th a hai ñ u dao vòng, g t t xung quanh vào gi a m t ñáy dao vòng, ñ m b o m t ñ t 2 ñ u dao vòng th t ph ng. G t xong m t m t l y t m kính ñ y lên, l t ngư c l i ti p t c g t m t kia, xong l i ñ y t m kính lên trên m t m u. ñ t dao vòng m u lên cân, ta xác ñ nh ñư c kh i lư ng dao vòng và ñ t m2 (g). Gi m u trong bình gi m ñ làm bài xác ñ nh tính nén lún c a ñ t 4. Tính toán k t qu Kh i lư ng th tích t nhiên c a ñ t ñư c tính theo công th c: m2 − m1 ρw = , (g/cm3; t/m3) V Yêu c u:
  5. Cân l y k t qu chính xác ñ n 0,01g. M i m u ñ t ph i thí nghi m song song b ng 2 dao vòng, sai s gi a hai dao vòng không ñư c vư t quá 0,02 g/cm3. L y tr s trung bình gi a 2 l n thí nghi m song song làm kh i lư ng th tích t nhiên c a m uñ t Câu h i: 1. Nêu m c ñích và ý nghĩa thí nghi m xác ñ nh kh i lư ng th tích r nhiên c a ñ t (ρw)? 2. Nêu trình t thí nghi m xác ñ nh kh i lư ng th tích r nhiên c a ñ t (ρw)? 3. Khi thí nghi m xác ñ nh kh i lư ng th tích t nhiên c a ñ t, c n ph i ti n hành ít nh t là m y l n? sai s cho phép cho m i l n th là bao nhiêu? 4. Có m y phương pháp xác ñ nh kh i lư ng th tích t nhiên c a ñ t? I.3. Bài III: Xác ñ nh ñ m t nhiên c a ñ t 1. M c ñích - ý nghĩa: ð m t nhiên c a ñ t (W) là t s ph n trăm gi a kh i lư ng nư c ch a trong ñ t (kh i lư ng nư c thoát ra kh i m u ñ t khi s y khô ñ t nhi t ñ t 105-1100 C) và kh i lư ng h t c a ñ t, ñư c xác ñ nh theo công th c: mw W= 100(%) ms ð m t nhiên c a ñ t là m t ñ c trưng quan tr ng chi ph i m t lo t các tính ch t c a ñ t. ð c bi t các tính ch t c a ñ t sét bi n ñ i r t m nh theo giá tr c a ñ m t nhiên. Xác ñ nh ñ m t nhiên c a ñ t giúp ta tính toán ñư c các ch tiêu khác như: G, B, ρs, ρw... 2. D ng c thí nghi m. T s y có ñi u ch nh nhi t ñ ñ n 3000C, cân k thu t có ñ chính xác t i 0,01g, h p nhôm có n p, dao c t ñ t. 3. Trình t thí nghi m Cân kh i lư ng h p nhôm ñã s y khô (m 0) Dùng dao c t m t lư ng ñ t kho ng 400 - 800g tr ng thái t nhiên cho vào h p nhôm, ñ y n p l i dùng cân k thu t cân ñư c kh i lư ng (m1)
  6. ðưa h p ñ t m n p vào t s y. S y ñ t nhi t ñ t=105 - 1100C trong th i gian như sau: ∗ S y khô l n ñ u: - 3h v i ñ t cát và cát pha. - 5h ñ i v i ñ t sét và sét pha. - 8h ñ i v i ñ t chúa th ch cao và ñ t ch a h u cơ ( Qhc> 5%). ∗ S y l i trong th i gian: - 1h cát và cát pha - 2h ñ i v i các lo i ñ t khác Sau khi ñã s y ñ th i gian, l y m u ra kh i t s y, ñ y ngay h p m u l i r i ñ ngu i trong bình hút m có canxi clorua t 45 phút ÷ 1 gi cho ñ n khi m u ngu i hoàn toàn. Cân kh i lư ng h p và ñ t khô ñư c m2 (g) Xác ñ nh ñ m t nhiên c a ñ t theo công th c: m1 − m2 W= .100 (%) m2 − m0 Yêu c u: Cân l y k t qu chính xác ñ n 0,01g. M i m u ñ t ph i thí nghi m song song ít nh t 2 h p, chênh l ch 2 l n th ≤0.02g. L y giá tr trung bình c ng k t qu tính toán các l n xác ñ nh, làm ñ m c a m u ñ t. L y tr s trung bình gi a 2 l n thí nghi m song song làm ñ m t nhiên c a ñ t. Câu h i 1. Nêu m c ñích, ý nghĩa thí nghi m xác ñ nh ñ m t nhiên c a ñ t (W)? 2. Nêu trình t thí nghi m xác ñ nh ñ m t nhiên c a ñ t (W)? 3. Nhi t ñ s d ng ñ s y ñ t khi thí nghi m xác ñ nh ñ m t nhiên là bao nhiêu? 4. Khi thí nghi m xác ñ nh ñ m t nhiên c a ñ t, c n ph i ti n hành ít nh t là m y l n? sai s cho phép cho m i l n th là bao nhiêu?
  7. I.4. Bài IV: Xác ñ nh ñ m gi i h n ch y và ñ m gi i h n d o M c ñích - ý nghĩa: Xác ñ nh ñ m gi i h n ch y (Wl) và ñ m gi i h n d o (Wd) ñ xác ñ nh ch s d o Ip = Wl - Wd ⇒ Phân lo i ñ t dính. W − Wd B= ⇒ ðánh giá tr ng thái c a ñ t. Id
  8. A. Xác ñ nh ñ m gi i h n d o (Wd). ð m gi i h n d o c a ñ t tương ng v i ñ m mà ñ t lo i sét có k t c u b phá ho i chuy n t tr ng thái c ng sang d o. Wd ñư c ñ c trưng b ng ñ m (%) c a ñ t sau khi ñã nhào tr n ñ u v i nư c và lăn thành nh ng que ñ t có ñư ng kính 3mm, thì que ñ t b t ñ u r n n t và ñ t ra thành t ng ño n có chi u dài t 3 ÷ 10 mm. 1. D ng c thí nghi m: Sàng có ñư ng kính d = 1mm, c i s , chày s , t s y, cân k thu t, t m kính nhám , v i khô, ch o thép , h p nhôm, nư c c t, dao tr n ñ t. 2. Trình t thí nghi m: Ch n m u ñ t, hong khô gió (không ñư c s y nhi t ñ >600) Dùng phương pháp chia tư, l y kho ng 300 g ñ t giã nh r i cho qua sàng 1mm. ðem ñ t l t qua sàng cho vào bát v a cho nư c vào v a tr n ñ u, nh t b các h t và tàn tích th c v t ≥ 1mm. Sau ñó ñ t m u vào bình gi m trong kho ng 2 gi trư c khi ñem th . L y m t ít ñ t và dùng m t ph ng lòng bàn tay lăn trên kính nhám cho ñ n khi que ñ t có ñư ng kính 3mm thì ñ t ra t ng ño n có chi u dài t 3 ñ n 10mm, nh t nh ng que ñ t ñó cho vào h p nhôm ñã bi t kh i lư ng (m0) cân lên ñư c kh i lư ng h p và ñ t ư t (m2). Trình t ti p theo tương t bài xác ñ nh W, ta s xác m1 − m2 ñ nh ñư c kh i lư ng h p và ñ t khô (m2) ⇒ Wd = .100 (%) m2 − m0 N u que ñ t d =3mm chưa xu t hi n v t n t thì vê l i thành viên tròn r i l y gi khô th m khô b t nư c và ngư c l i d>3mm que ñ t ñã n t thì ph i cho thêm nư c vào ñ t tr n lai và ti p t c lăn ñ n khi ñ t yêu c u. B. Xác ñ nh ñ m gi i h n ch y (Wl): ð m gi i h n ch y c a ñ t tương ng v i ñ m mà ñ t lo i sét có k t c u b phá ho i chuy n t tr ng thái d o sang ch y. ð m gi i h n ch y c a ñ t ñư c ñ c trưng b ng ñ m (%) c a b t ñ t nhào v i nư c mà ñó qu d i thăng b ng hình nón (Vaxiliep có kh i lư ng ± 76g) dư i tác d ng c a tr ng lư ng b n thân (tương ñương v i s c kháng xuyên ñơn v Rx = 0.076kG/cm2)sau 10 giây s lún sâu 10mm. 1. D ng c thí nghi m: Sàng có ñư ng kính d = 1mm, c i s , chày s , t s y, cân k thu t, d ng c thí nghi m Vaxiliep, v i khô, ch o thép , h p nhôm, nư c c t, dao tr n ñ t. 2. Trình t thí nghi m:
  9. - Ch n m u ñ t, hong khô gió (không ñư c s y nhi t ñ >600) - Dùng phương pháp chia tư, l y kho ng 300 g ñ t giã nh r i cho qua sàng 1mm. ðem ñ t l t qua sàng cho vào bát v a cho nư c vào v a tr n ñ u,nh t b các h t và tàn tích th c v t ≥ 1mm. Sau ñó ñ t m u vào bình gi m trong kho ng 2 gi trư c khi ñem th . - Dùng dao tr n k ñ t, l y m t ít cho vào khuôn hình tr . Trong quá trình cho vào khuôn, nên cho t ng l p m ng và gõ nh lên m t ñàn h i ñ tránh phát sinh trong v a ñ t nh ng h c nh ch a không khí. - ð t khuôn m u lên giá g và ñưa qu d i thăng b ng lên m t m u ñ t sao cho mũi nh n hình nón v a ch m b m t m u ñ t: Th d ng c hình nón ñ nó t lún vào trong ñ t dư i tác d ng c a tr ng lư ng b n thân. Trong 10 giây mà hình nón t lún ñư c 10mm thì l y ñ t ñó ñi xác ñ nh ñ m tương t như xác ñ nh ñ m t nhiên. N u trong 10 giây mà hình nón t lún quá 10mm thì ph i vét ñ t trong khuôn tr ra ñ vào bát ñ t , nhào tr n k l i, ñ cho khô b t nư c r i làm l i theo các bư c như trên. Yêu c u: Cân l y k t qu chính xác ñ n 0,01g. M i m u ñ t ph i thí nghi m song song ít nh t 2 h p, chênh l ch 2 l n th ≤0.02g. L y giá tr trung bình c ng k t qu tính toán các l n xác ñ nh làm ñ m c a m u ñ t. C. Xác ñ nh gi i h n ch y c a ñ t theo phương pháp Casagrande Gi i h n ch y c a ñ t theo phương pháp Casagrande là ñ m c a b t ñ t nhào v i nư c, ñư c xác ñ nh b ng d ng c quay ñ p Casagrande, khi rãnh ñ t ñư c khít l i m t ño n g n 13mm sau 25 nhát ñ p. 1. D ng c thí nghi m: - M t b d ng c thí nghi m Casagrande g m 1 khum băng ñ ng ñ ng m u ñ t có kh i lư ng 200g, ñư c g n v i tr c quay và m t ñ ñ m cao su. - M t que g t ñ t o rãnh ñ t có chi u sâu 8mm, r ng 2mm ph n dư i và 11mm ph n trên. 2. Trình t thí nghi m: - Chu n b ñ t tương t như ph n trên. - ð t d ng c Casagrande trên m t v trí cân b ng v ng ch c. Dùng dao cho t t ñ t ñã nhào tr n vào khum ñ tránh b t khí b lưu gi trong m u. Cho m u ñ t vào ñĩa ñ ñ m b o ñ dày c a l p ñ t không nh hơn 10mm và không cho ñ y ñĩa mà ñ m t kho ng tr ng ph n trên ch ti p xúc v i móc treo ch ng 1/3 ñư ng kính c a ñĩa. - Dùng que g t ñ r ch ñ t trong ñĩa thành m t rãnh dài kho ng 40mm, vuông góc v i tr c quay. - Quay ñ p v i t c ñ 2 vòng/1giây và ñ m s l n ñ p ñ cho ph n dư i c a rãnh ñ t khít vào m t ño n dài 13mm..
  10. - L y ñ t trong ñĩa ra nhào l i v i ñ t còn l i trong bát. Sau ñó l p l i như các bư c ñã làm. Gi a ba l n s l n ñ p không ñư c khác nhau quá 1. N u 3 l n th có s l n ñ p khác nhau nhi u, thì ph i ti n hành thêm l n th th 4 ñ l y k t qu c a nh ng l n gi ng nhau. - L y kho ng 10g ñ t vùng xung quanh rãnh ñã khép kín cho vào h p nhôm ñ xác ñ nh ñ m . Ti p t c làm như v y v i lư ng nư c thay ñ i theo chi u tăng lên. Xác ñ nh ít nh t 4 giá tr c a ñ m ng v i s l n ñ p c n thi t trong kho ng t 12÷35 ñ rãnh khép l i. - Căn c vào s li u thí nghi m, v ñ th quan h gi a s l n ñ p và ñ m tương ng trên to ñ n a logarit. ð m ñ c trưng cho gi i h n ch y c a ñ t theo phương pháp Casagrande ñư c l y tương ng v i s l n ñ p 25 trên ñ th , v i ñ chính xác 0,1%. - Gi i h n ch y c a ñ t làm theo qu d i thăng b ng có th tính ñư c t k t qu thí nghi m Casagrande theo công th c: Wl = aWc - b Trong ñó: a, b là h s ph thu c vào lo i ñ t. ð i v i ñ t có gi i h n ch y t 20 ñ n 100% có th l y a = 0,73 và b = 6,47% Wc ñ m gi i h n ch y xác ñ nh b ng d ng c Casagrande Wl ñ m gi i h n ch y xác ñ nh b ng d ng c chuỳ Vaxiliep. Câu h i: 1. Nêu m c ñích, ý nghĩa thí nghi m xác ñ nh ñ m gi i h n ch y (Wc) ? 2. Nêu m c ñích, ý nghĩa thí nghi m xác ñ nh ñ m gi i h n gi o (Wd)? 3. Nêu trình t thí nghi m xác ñ nh ñ m gi i h n ch y? 4. Nêu trình t thí nghi m xác ñ nh ñ m gi i h n ch y? 5. Hãy l y ví d b ng s ch ng t ñ t thí nghi m là ñ t: a - sét pha, tr ng thái d o m m b - sét, tr ng thái c ng c- cát pha, tr ng thái d o 6. M t m u ñ t sét thí nghi m trong phòng có các s li u sau ñây ñã ñư c t p h p: Kh i lư ng c a m u ñ t m: M1 = 89 g Kh i lư ng c a m u ñ t khô: M2 = 61.5 g Kh i lư ng riêng : γs = 2.70 g/cm3 Hãy xác ñ nh: a - ð m t nhiên c a ñ t. b - Kh i lư ng th tích t nhiên và kh i lư ng th tích khô c a ñ t. c - ð l r ng và h s r ng d - ð bão hoà
  11. I.5 Bài V: Xác ñ nh thành ph n c h t c a ñ t. 1. M c ñích - ý nghĩa: ð t trong t nhiên g m h n h p c a các h t có ñư ng kính, hình d ng và thành ph n khoáng hoá khác nhau. Kích thư c c a chúng thay ñ i t vài nghìn mm ñ n ph n nghìn, ph n tri u mm như kích thư c c a các h t keo sét. Thành ph n h t c a ñ t là m t trong nh ng y u t quan tr ng quy t ñ nh ñ n tính ch t c a ñ t như: Tính d o, ñ r ng, tính nén lún, ñ bi n d ng... Thành ph n h t c a ñ t là hàm lư ng các nhóm h t có ñư ng kính khác nhau trong ñ t, ñư c bi u di n b ng ph n trăm so v i kh i lư ng c a m u ñ t khô tuy t ñ i ñã ñem ñi phân tích. Xác ñ nh thành ph n c h t c a ñ t là phân chia ñ t thành nh ng nhóm h t có ñư ng kính g n b ng nhau và xác ñ nh hàm lư ng ph n trăm c a chúng. K t qu thí nghi m ñ v ñ th quan h gi a ñư ng kính các nhóm h t ñ t và hàm lư ng ph n trăm tích lu , xác ñ nh h s không ñ ng nh t Cu và phân lo i ñ t. Dùng phương pháp: - Rây khô v i các h t t 10 ñ n 0.5 mm. - Rây ư t v i các h t t 10 ñ n 0.1 mm. - T tr ng k v i các h t t 0,1 ñ n 0.002 mm. 2. D ng c thí nghi m: - Cân k thu t có ñ chính xác ñ n 0.01g - B sàng tiêu chu n có kích thư c 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 0.25, 0.1mm - C i s , chày b c ñàu cao su - T s y.
  12. 3. Trình t thí nghi m: Thí nghi m ñư c ti n hành v i phương pháp rây khô: ∗ Dùng phương pháp chia tư l y kh i lư ng m u như sau: - 100 - 200g ñ i v i ñ t không ch a các h t có kích thư c l n hơn 2 - 300 - 900g ñ i v i ñ t ch a 10% các h t có kích thư c l n hơn 2 - 1000 - 2000g ñ i v i ñ t ch a 10% ñ n 30% các h t có kích thư c l n hơn 2 - 2000 - 5000g ñ i v i ñ t ch a > 30%các h t có kích thư c l n hơn 2. ∗ L p b sàng theo th t t l n t i nh . ð m u ñ t vào rây trên cùng, ñ y n p và l c b ng tay. T ng nhóm h t còn sót l i b t ñ u t rây trên cùng cho vào c i s và nghi n b ng chày cao su, sau ñó l i rây l i cho ñ n khi ñ t yêu c u. ∗ Cân riêng t ng nhóm h t còn l i trên các rây. L y t ng kh i lư ng các h t trên rây và lư ng sót ñáy n u sai l ch so v i kh i lư ng ban ñ u quá 1% thì ph i phân tích l i. 4. X lý k t qu thí nghi m: K t qu thí nghi m ñư c ghi theo b ng ð i lư ng xác ðư ng kính các nhóm h t (mm) ñ nh >10 10-5 5 -2 2-1 1 - 0.5 0.5 - 0.25 0.25 -0.1 ≤ 0.1 Kh i lư ng nhóm h t (%) hàm lư ng nhóm h t (%) hàm lư ng c ng d n (%) Yêu c u: 1. K t qu l y chính xác ñ n 0.1%. D a vào k t qu phân tích m u b ng trên ñ v ñ th ñư ng cong c p ph i h t. ðư ng cong ñư c l p theo hàm lư ng c ng d n các nhóm h t b t ñ u t nhóm h t bé nh t trong m u ñ t. 2. D a vào bi u ñ ñư ng cong c p ph i h t ñ tìm ñư ng kính d60 và d10 và xác d 60 ñ nh h s không ñ ng nh t Cu = d10 3. d60 - ðư ng kính mà các h t có ñư ng kính b ng và nh hơn nó chi m 60%hàm lư ng m u ñem phân tích 4. d10 - ðư ng kính mà các h t có ñư ng kính b ng và nh hơn nó chi m 10% hàm lư ng m u ñem phân tích 5. Khi Cu >3 (ñ i v i ñ t r i), >5 (ñ i v i ñ t dính) ⇒ m u ñ t không ñ ng nh t. 6. Xác ñ nh tên m u ñ t ñã thí nghi m. Câu h i: 1. Nêu m c ñích, ý nghĩa thí nghi m xác ñ nh thành ph n c h t ñ t. 2. Nêu trình t thí nghi m xác ñ nh thành ph n h t. 3. Nêu kích thư c các c rây ñã dùng trong thí nghi m xác ñ nh thành ph n h t.
  13. 4. Hãy v ñư ng cong c p ph i h t c a ñ t a. Cát h t trung, ñ ng nh t b. Cát h t to, không ñ ng nh t. 5. Cách v ñư ng cong c p ph i h t I.6. Bài VI: Xác ñ nh ñ ch t l n nh t và ñ m t t nh t c a ñ t 1. M c ñích - ý nghĩa: - Khi thi t k và thi công n n ñ t ñ p ho c gia c ñ t, nhi m v quan tr ng là ñ m b o ñ n ñ nh và ñ b n c a n n ñ t ñ p. ð m ñ t ñ tăng ñ ch t c a ñ t ⇔ ñ b n tăng, ñ bi n d ng gi m và ñ l r ng gi m. - Thí nghi m xác ñ nh ñ ch t l n nh t và ñ m t t nh t nh m xác ñ nh giá tr ρcmax và Wtn ⇒ tính ch s ñ m ch t K - ð ch t l n nh t c a ñ t là kh i lư ng th tích khô l n nh t c a m u khi ñư c ñ m n n trong ñi u ki n tiêu chu n. - ng v i ñ ch t l n nh t c a ñ t thì có m t lư ng ng m nư c thích h p. Như v y, ñ m t t nh t c a ñ t là lư ng ng m nư c thích h p cho s nén ch t ñ t ñ ñ t ñ t t i ρcmax mà tiêu t n công ñ m nh nh t. 2. D ng c thí nghi m: ∗ C i ñ m n n và c n d n búa b ng kim lo i có các thông s như sau: - Chi u cao c i: 12.7cm - ðư ng kính trong c a c i: 10 cm - búa n ng 2.5kg - chi u cao rơi búa: 30cm ∗ Sàng có d = 5mm, c i chày b t ñ u cao su, cân ñĩa, h p nhôm, t s y, khay nhôm... 3. Trình t thí nghi m: M u ñ t ñã ñư c làm khô gió. Ch n 15 kg ñ t ñã qua sàng 5mm, chia ra 5 khay, r i phun các lư ng nư c q khác nhau ñ ñ t có ñ m t 5 - 30%. Có th dùng l i ñ t sau l n th ñ u tiên ñ d ch cho các l n th ti p sau. (ñ i v i ñ t Bazan, ñ t sét có tính d o cao không ñư c s d ng l i)
  14. Tính lư ng nư c thêm vào theo công th c: m q= (w - w1) 1 + w1 Trong ñó: - q: Lư ng nư c ti p thêm (g) - m: Lư ng ñ t c n tr n thêm nư c (g) - w1 : ð m c a ñ t trư c khi thêm m - w1 : ð m c a ñ t d ch . ð i v i ñ t cát: l n th ñ u tiên c a ñ t l y W = 5%, các l n sau tăng t 1 ñ n 2% cho m i l n th . M u ñ t sau khi tr n nư c ph i trong bình kín 1 gi , các l n ti p theo th i gian trong bình kín ≥ 15 phút. ð i v i ñ t sét: l n th ñ u tiên c a ñ t l y W = 10%, các l n sau tăng t 2% (ñ i v i cát pha) ñ n 5% (ñ i v i ñ t sét) cho m i l n th . M u ñ t sau khi tr n nư c ph i trong bình kín 15 gi , các l n ti p theo th i gian trong bình kín ≥ 15 phút. ð t c i trên nên ph ng, c ng. L y ñ t ñã chu n b cho vào c i, m i l n chi m kho ng 1/3 V c i. Dùng chày có búa n ng 2.5 kg cho rơi t do 30cm ñ ñ m. S l nñ m ð t cát và cát pha: 25 búa ð t sét có Ip 30: 50 búa ð m xong l p nào khía b m t l p ñó ñ cho các l p ti p xúc t t v i nhau. Sau khi ñã ñ m xong l p th 3 thì m u th ch ñư c cao hơn mép c i 0.5 cm. Tháo vòng ñ m bên trên ra, dùng dao g t ph ng, không ñ l i lõm. Tháo c i ra kh i ñ , ñem cân chính xác ñ n 1g. Xác ñ nh kh i lư ng th tích c a ñ t m ρw. Sau ñó l y ñ t γw gi a c i ñi xác ñ nh ñ m c a m i l n th . Xác ñ nh ρc = 1+W Ti p t c làm như v y ít nh t cho 5 c i ñ t ñã chu n b , n u th y kh i lư ng th tích ñ t m tăng sau ñó gi m d n thì thôi. N u không thì ph i xác ñ nh thêm ho c làm la t ñ u. Tính hàm lư ng ph n trăm h t ñ t có ñư ng kính > 5mm theo công th c m p (1 + W0 ) P= 100(%) M (1 + W p ) Trong ñó: mp: kh i lư ng h t có d>5mm M: t ng toàn b m u thí nghi m W0: ñ m toàn b m u th Wp: ð m c a h t có d>5mm. N u hàm lư ng h t có d>5mm chi m trên 3% thì dùng công th c hi u ch nh: ρc ρs ρ'c = ρ s − p( ρ s − ρ c ) Trong ñó:
  15. γ'c: Kh i lư ng th tích ñ t khô có ch a h t d>5 mm (g/cm3) γc: Kh i lư ng th tích ñ t khô có ch a h t d≤ 5 mm (g/cm3) γs: Kh i lư ng riêng ph n h t có d>5 mm (g/cm3) Dùng k t qu tính toán ñư c v ñ th quan h gi a ñ ch t và ñ m c a ñ t, quan h gi a ñ ch t và công ñ m ch t. Qua ñây xác ñ nh ñư c ρcmax, ñ m thích h p Wth và công ñ m ch t h p lý A. Xác ñ nh ch s ñ m ch t: γc K= γ c max Trong ñó: ρc: Kh i lư ng th tích khô c a ñ t t i hi n trư ng(g/cm3) ρcmax: Kh i lư ng th tích khô c a ñ t xác ñ nh qua thí nghi m ñ m ch t tiêu chu n. Câu h i: 1. Hãy nêu m c ñích và ý nghĩa thí nghi m xác ñ nh ñ ch t l n nh t và ñ m t t nh t c a ñ t? 2. Các m c tiêu chính c a vi c ñ m ch t ñ t? 3. Hi u qu c a vi c ñ m ñ t ph thu c vào các y u t nào? 4. M t thí nghi m trong phòng: M u ñ t ñư c ñ m ch t trong khuôn có th tích 1000 cm3. Kh i lư ng ñ m và ñ t trong khuôn là 2456g, kh i lư ng ñ m là 500g. ð m xác ñ nh là 13.5%, γs = 2.70 g/cm3. Hãy tính: a - kh i lư ng th tích t nhiên và kh i lư ng th tích khô b - H s r ng và ñ l r ng c - ð bão hoà 5. Trong thí nghi m ñ m ch t theo tiêu chu n VN, các s li u như sau Th tích khuôn là 1000cm3, Kh i lư ng ñ t m 1.79 1.93 2.03 2.05 2.02 1.98 ð m 8.4 10.6 12.6 14.3 16.4 18.5 6. V ñư ng cong quan h kh i lư ng th tích khô và ñ m , xác ñ nh γc max và ñ m t t nh t Hãy tính lư ng nư c c n phun vào 3 kg ñ t có ñ m là 8%, tăng lên 10%, 12%. 7. Hãy mô t thi t b thí nghi m s d ng xác ñ nh kh năng ñ m ch t c a ñ t?
  16. II. XÁC ð NH CÁC TÍNH CH T CƠ H C C A ð T II.1. Bài VII: Xác ñ nh tính nén lún trong ñi u ki n không n ngang c a ñ t 1. M c ñích - ý nghĩa: Xác ñ nh tính nén lún c a ñ t (gi m th tích l r ng, bi u hi n s gi m chi u cao c a m u ñ t) dư i tác d ng c a t i tr ng th ng ñ ng theo t ng c p áp l c (σ). K t qu thí nghi m l p ñư c m i quan h e=f(σ); S =f(t); tính h s nén lún ⇒ ñánh giá tính nén lún c a ñ t ; tính mô ñun t ng bi n d ng; h s c k t Cv .. 2. D ng c thí nghi m: Máy nén hi n trư ng Livinop, ñ ng h ño bi n d ng, dao c t, gi y th m, máy s y, cân k thu t...
  17. 3. Trình t thí nghi m: - L y m u nguyên d ng gi ng bài 2 (n u còn m u bài 2 thì s d ng m u ñó ñi thí nghi m). L p m u vào h p nén, l p cánh tay ñòn gia t i th ng ñ ng, l p ñ ng h ño bi n d ng, ch nh ñ ng h v 0. Gia t i tr ng th ng ñ ng theo t ng c p b ng cách treo t ng qu cân quang treo t i tr ng và theo giõi trên ñ ng h ño bi n d ng và ghi s ñ c ngay khi th i gian 15 giây, 30 giây,1, 2, 4,5, 15 phút... cho t i khi m u ñ t n ñ nh qui ư c lún (ñ lún ≤ 0,01mm trong 30 phút ñ i v i ñ t cát; 3 gi ñ i v i cát pha; 12 gi ñ i v i sét pha và sét có Ip30). - N u nén nhanh thì m i c p nén t i 2 gi nhưng c p cu i cùng ph i ñ t n ñ nh qui ư c lún. - T i tr ng tác d ng lên m u ñ t theo t ng c p ph i ñ m b o th ng ñ ng, khi ñ t t i ph i nh nhàng, tránh rung và không quá 3 giây. Theo tiêu chu n TCVN 4200 - 1995: C p t i ñ u tiên nên l y b ng ho c nh hơn áp l c t nhiên tác d ng lên m u. (n u m u ñ ng nh t và trên m c nư c ng m thì σtn =0,1.H.ρw; N u m u ñ t n m dư i m c nư c ng m thì σtn =0,1.[(H-H1).(ρw-1) -H1ρw]. Trong ñó H; ð sâu l y m u; H1: ñ sâu m c nư c ng m tính t m t ñ t (m). áp l c cu i cùng ≥15% so v i t ng áp l c do công trình và áp l c t nhiên ñ sâu l y m u. Thông thư ng ñ i v i ñ t sét tr ng thái ch y, d o ch y thì các c p nén :0,1; 0,25; 0,50; 1,0; 2,0 kG/cm2. ð i v i ñ t sét tr ng d o m m, d o c ng thì các c p nén : 0,25; 0,50; 1,0; 2,0; 4 kG/cm2. ð i v i ñ t c ng và n a c ng thì các c p nén : 0,50; 1,0; 2,0; 4; 6 kG/cm2. δ .F − mc T i tr ng nén ñư c tính theo công th c: P = (kG/cm2). trong ñó f mc: kh i lư ng c a t m nén, ñá th m viên bi (kg). F : di n tích m u (cm2) δ : l c tác d ng lên m u (kG/cm2) f: t l cánh tay ñòn c a h th ng truy n l c. - Sau khi k t thúc c p t i tr ng cu i cùng, ti n hành gi t i theo t ng c p b ng cách l y b t s qu cân trên quang treo, m i l n b ng 25% t i tr ng cu i cùng. Ghi s ñ c th i ñi m 1, 2, 5, 10, 20 phút. - Thí nghi m xong l y m u ra kh i h p nén ti n hành xác ñ nh giá tr ñ m và ρw 4. Tính toán k t qu Tính h s r ng ban ñ u ρ e0 = s (1 +W) -1 ρ w- Tính bi n d ng c a m u∆Si (ð lún c a m u ñ t do c p t i tr ng σi gây ra) ∆Si = ri -r0 -∆ Mi.
  18. trong ñó ∆Si là bi n d ng c a m u ñ t c p t i tr ng th i (mm) ri s ñ c c p t i tr ng th i r0 s ñ c ban ñ u ∆ Mi Bi n d ng c a máy c p t i tr ng th i (mm) Tính ñư ng cong gia t i: ∆Si ei = e0 - (1 + e0 ) ho Tính ñư ng cong d t i: ∆hi ei' = en - (1 + e0 ) ho Trong ñó: ei : h s r ng tương ng v i c p t i tr ng σi ei' : h s r ng tương ng v i c p gi t i tr ng Qi h0: Chi u cao ban ñ u c a m u ∆Si : ð lún c a m u ñ t do c p t i tr ng σi gây ra ∆ hi : ð ph c h i c a m u ñ t do c p t i tr ng Qi gây ra. Tính h s nén lún c a ñ t ei −1 − ei ai-1 = (cm2/kG) δ i − δ i −1 Tính mô ñun t ng bi n d ng: 1 + e0 E1-2 = β (kG/cm2) a1− 2 yêu c u: V ñư ng cong quan h e =f(σ); tính a1-2, ñánh giá tính nén lún c a ñ t theo giá tr a1-2; tính E1-2. Khi a
  19. Th i gian ñ c P = 1kG/cm2 P = 2kG/cm2 P = 3kG/cm2 P = 4kG/cm2 nén s ñ c s ñ c s ñ c s ñ c 1 phút 470 1030 1400 1700 10 phút 640 2 gi 870 1300 1610 1860 24 gi 1890 Hãy v bi u ñ e = f(δ) Tính a1-2 và E1-2. 4. ý nghĩa thí nghi m nén? II.2. Bài VIII: Thí nghi m xác ñ nh s c kháng c t c a ñ t trên máy c t ph ng 1. M c ñích - ý nghĩa: S c ch ng c t c a ñ t ñ c trưng cho ñ b n c a ñ t lo i cát và ñ t lo i sét, là kh năng ch ng l i s phá ho i c a l c ngoài ho c tr ng lư ng b n thân c a chúng. S phá ho i ñư c th hi n tính m t liên t c c a ñ t do k t qu c a s d ch chuy n (trư t) c a ph n ñ t lên m t hay m t s m t trư t d c ñ i trư t. S phá ho i này x y ra khi ng su t ti p vư t quá các l c ch ng l i bên trong c a ñ t. Thí nghi m xác ñ nh s c kháng c t c a ñ t trên máy c t ph ng v i m c ñích xác ñ nh cư ng ñ ch ng trư t t i h n τth dư i tác d ng c a áp l c nén σ, t ñó xác ñ nh góc ma sát trong và l c dính k t c a ñ t. 2. D ng c thí nghi m: Máy c t hi n trư ng Livinop, ñ ng h ño bi n d ng, dao c t ñ t, gi y th m, máy s y, cân k thu t...
  20. 3. Trình t thí nghi m: - L y ít nh t 3 m u nguyên d ng gi ng bài 2. L p m u vào h p nén, l p cánh tay ñòn gia t i th ng ñ ng (σ1), gia t i tr ng th ng ñ ng b ng cách treo qu cân quang treo t i tr ng (sơ ñ nén tương t bài VII). L p ñ ng h ño bi n d ng ngang, ch nh ñ ng h v 0. L p cánh tay ñòn gia t i tr ng ngang, gia t i l c c t theo thành t ng c p: - Khi c t ch m: m i l n gia t i b ng 1/10 t i tr ng nén, theo giõi trên ñ ng h ño bi n d ng ngang, n u kim ñ ng h tăng sau ñó d ng l i (không vư t quá 0,01mm/phút) thì ti p t c gia t i. Làm như v y cho t i khi kim ñ ng h quay liên t c ho c t ng s vòng quay là 5 vòng thì d ng l i. ð m t ng s qu cân cánh tay ñòn gia t i tr ng ngang (Q1). - Ti p t c làm như v y v i các m u khác ñ i v i các áp l c nén khác nhau. K t qu thu ñư c v bi u ñ quan h gi a τ vàσ 4. Tính toán k t qu thí nghi m Q Tính τ = (kG/Cm2). α .F Trong ñó: α ; : t s cánh tay ñòn truy n l c c t Q: T ng l c c t truy n lên m u (kG) F: di n tích m t c t (cm2) Các thông s tgϕ và C tính theo các công th c sau:
Đồng bộ tài khoản