intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 1: Các tính chất vật lý của đất

Chia sẻ: True Or False | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:37

125
lượt xem
11
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 1 trình bày những nội dung cụ thể sau: Sự hình thành của đất, các thành phần chủ yếu của đất, các chỉ tiêu tính chất của đất, các chỉ tiêu trạng thái của đất, đường cong cấp phối của đất, phân loại đất.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 1: Các tính chất vật lý của đất

Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br /> <br /> Ch−¬ng I:<br /> <br /> ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br /> <br /> C¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br /> <br /> Bμi 1:<br /> <br /> sù h×nh thμnh cña ®Êt<br /> <br /> 1. Qu¸ tr×nh h×nh thµnh ®Êt:<br /> D−íi t¸c dông cña nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau nh− sù thay ®æi nhiÖt ®é, sù ®«ng<br /> cøng vμ tan r· cña n−íc, sù ¨n mßn ho¸ häc ... c¸c líp ®¸ gèc bÞ ph¸ ho¹i t¹o ra c¸c h¹t cã<br /> kÝch th−íc to, nhá kh¸c nhau gäi lμ qu¸ tr×nh phong ho¸. Sau ®ã d−íi sù t¸c ®éng cña giã,<br /> n−íc, b¨ng tr«i ... c¸c h¹t ®ã di chuyÓn vμ l¾ng ®äng l¹i t¹o thμnh c¸c líp ®Êt kh¸c nhau<br /> gäi lμ qu¸ tr×nh trÇm tÝch.<br /> VËy ta cã thÓ nãi:<br /> - §Êt cã nguån gèc tõ c¸c ®¸ gèc (§¸ magma, ®¸ trÇm tÝch, ®¸ biÕn chÊt).<br /> - §Êt ®−îc h×nh thμnh th«ng qua qu¸ tr×nh phong ho¸ ®¸ gèc ®Ó t¹o thμnh c¸c s¶n<br /> phÈm phong ho¸ (c¸c h¹t cã kÝch cì kh¸c nhau) vμ qu¸ tr×nh di chuyÓn, trÇm tÝch c¸c s¶n<br /> phÈm nμy.<br /> Chóng ta cã thÓ miªu t¶ qu¸ tr×nh h×nh thμnh ®Êt b»ng s¬ ®å sau:<br /> Qu¸ tr×nh phong ho¸<br /> <br /> §¸ gèc<br /> <br /> Qu¸ tr×nh trÇm tÝch<br /> <br /> H¹t ®Êt<br /> T¸c nh©n g©y phong ho¸<br /> (NhiÖt ®é, n−íc, kh«ng<br /> khÝ, sinh vËt ...)<br /> <br /> §Êt trÇm tÝch<br /> T¸c ®éng g©y trÇm tÝch<br /> (Giã, dßng n−íc, b¨ng<br /> tr«i ...)<br /> <br /> Ta thÊy r»ng ®Êt ®−îc t¹o ra th«ng qu¸ 2 tr×nh phong ho¸ vμ trÇm tÝch. B©y giê ta sÏ<br /> nghiªn cøu kü h¬n hai qu¸ tr×nh nμy.<br /> a. Qu¸ tr×nh phong ho¸:<br /> - Qu¸ tr×nh phong ho¸ lμ qu¸ tr×nh ph¸ hñy ®¸ gèc d−íi t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè cã ë<br /> m«i tr−êng khÝ, m«i tr−êng n−íc hoÆc t¸c ®éng cña sinh vËt.<br /> - S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ phô thuéc vμo tõng lo¹i phong ho¸ cã thÓ lμ dung<br /> dÞch hoμ tan hoÆc c¸c m¶nh vôn cã kÝch th−íc kh¸c nhau.<br /> - Tuú thuéc vμo b¶n chÊt cña t¸c ®éng ph¸ ho¹i mμ ng−êi ta ph©n chia qu¸ tr×nh phong<br /> ho¸ lμm 3 läai kh¸c nhau ®ã lμ phong ho¸ vËt lý, phong ho¸ ho¸ häc vμ phong ho¸ sinh<br /> häc:<br /> */ Phong ho¸ vËt lý:<br /> - Lμ c¸c t¸c ®éng mang tÝnh c¬ häc cña m«i tr−êng xung quanh ®Õn c¸c tÇng ®¸ gèc do<br /> sù thay ®æi nhiÖt ®é, sù ®«ng cøng vμ tan r· cña n−íc, sù kÕt tinh cña c¸c tinh thÓ muèi<br /> trong c¸c khe nøt cã s½n...<br /> - S¶n phÈm phong ho¸ vËt lý: D−íi sù t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè trªn ®¸ sÏ bÞ nøt nÎ, vì<br /> vôn t¹o thμnh c¸c h¹t cã kÝch th−íc kh¸c nhau vμ cã gãc c¹nh.<br /> Bé m«n §Þa Kü ThuËt<br /> <br /> Trang 1<br /> <br /> Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br /> <br /> ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br /> <br /> + KÝch th−íc c¸c h¹t lín (d>0,002mm), kh¸c nhau nh− h¹t bôi, c¸t, sái, cuéi, ®¸<br /> d¨m...<br /> + Thμnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu vÉn lμ nh÷ng kho¸ng vËt cña ®¸ gèc ch−a bÞ biÕn<br /> ®æi nh− fenspat, th¹ch anh, mica gäi lμ kho¸ng vËt nguyªn sinh.<br /> => S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ vËt lý th−êng lμ c¸c lo¹i ®Êt rêi nh− ®Êt c¸t.<br /> */ Phong ho¸ ho¸ häc:<br /> - Lμ c¸c t¸c ®éng cña c¸c hîp chÊt hoÆc c¸c nguyªn tè ho¸ häc cã trong kh«ng khÝ vμ<br /> n−íc lªn c¸c hîp chÊt vμ kho¸ng vËt cña ®¸ gèc.<br /> - S¶n phÈm phong ho¸: D−íi c¸c t¸c ®éng ho¸ häc nh− trªn ®¸ gèc bÞ ¨n mßn. Mét phÇn<br /> t¹o thμnh dung dÞch, phÇn cßn l¹i bÞ vì vôn t¹o thμnh c¸c h¹t cã kÝch th−íc nhá, cã tÝnh<br /> chÊt kh¸c h¼n víi ®¸ gèc.<br /> + KÝch th−íc c¸c h¹t t¹o thμnh nhá (d S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ ho¸ häc th−êng lμ c¸c lo¹i ®Êt dÝnh nh− ®Êt<br /> c¸t pha, sÐt pha, ®Êt sÐt...<br /> */ Phong ho¸ sinh häc:<br /> - Lμ qu¸ tr×nh ph¸ ho¹i c¸c tÇng líp ®¸ gèc do c¸c lo¹i ®éng, thùc vËt g©y ra nh− sù ®μo<br /> bíi hang hèc lμm chç ë hay kiÕm thøc ¨n cña c¸c läai ®éng vËt lμm n¸t vôn c¸c lo¹i ®¸<br /> yÕu, thùc vËt mäc trong c¸c khe ®¸ trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn, lín lªn vμ tiªu huû còng<br /> sinh ra nh÷ng ho¸ chÊt lμm ¨n mßn ®¸ hoÆc lμm nøt nÎ ®¸.<br /> - S¶n phÈm phong ho¸: S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ sinh häc bao gåm c¶ s¶n<br /> phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ vËt lý vμ ho¸ häc.<br /> b. Qu¸ tr×nh trÇm tÝch<br /> - Lμ qu¸ tr×nh di chuyÓn, l¾ng ®äng, s¾p xÕp l¹i c¸c h¹t ®Êt ®−îc t¹o ra tõ qu¸ tr×nh<br /> phong ho¸ d−íi sù t¸c ®éng cña giã hoÆc dßng n−íc.<br /> - Tuú thuéc vμo c¸c. ®iÒu kiÖn nh− c¸ch di chuyÓn vμ l¾ng ®äng kh¸c nhau mμ ta cã c¸c<br /> s¶n phÈm trÇm tÝch kh¸c nhau nh− sau:<br /> */ §Êt tμn tÝch (eluvi):<br /> - §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc h×nh thμnh do qu¸ tr×nh trÇm tÝch t¹i chç c¸c tμn d− cña qu¸ tr×nh<br /> phong ho¸ ®¸ gèc ch−a bÞ di chuyÓn ®i n¬Ý kh¸c.<br /> - Thμnh phÇn cña ®Êt tμn tÝch gåm ®Êt sÐt, ®Êt lo¹i sÐt hay ®Êt rêi xèp nh− c¸t, d¨m,<br /> s¹n…ChiÒu dμy cña líp tμn tÝch th−êng hay biÕn ®æi.<br /> */ §Êt s−ên tÝch (deluvi):<br /> - §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc trÇm tÝch t¹i c¸c s−ên dèc, c¸c kho¶ng thÊp s¸t ®−êng ph©n thuû<br /> do n−íc m−a hay tuyÕt tan röa tr«i c¸c s¶n phÈm phong ho¸.<br /> - Thμnh phÇn chñ yÕu lμ c¸c líp sÐt, sÐt pha hä¨c c¸t pha.<br /> Bé m«n §Þa Kü ThuËt<br /> <br /> Trang 2<br /> <br /> Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br /> <br /> ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br /> <br /> */§Êt båi tÝch (aluvi):<br /> - §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc h×nh thμnh do qu¸ tr×nh trÇm tÝch d−íi sù t¸c ®éng cña dßng<br /> n−íc s«ng.<br /> - C¸c tÇng trªn cïng cña tÇng båi tÝch th−êng lμ ®Êt lo¹i sÐt vμ c¸t h¹t mÞn. C¸c tÇng bªn<br /> d−íi th−êng ®−îc cÊu t¹o bëi c¸t lÉn Ýt sái vμ cuéi.<br /> */§Êt lò tÝch (proluvi):<br /> - §Êt lò tÝch lμ nh÷ng trÇm tÝch ®−îc t¹o ra bëi c¸c dßng bïn ®¸ cña c¸c s«ng miÒn nói<br /> hay c¸c dßng ch¶y nhÊt thêi ph¸t sinh trong thêi kú m−a nhiÒu.<br /> - Lò tÝch cã thμnh phÇn rÊt ®a d¹ng gåm cuéi, c¸t, c¸c t¶ng ®¸ s¾c vμ trßn c¹nh, ®Êt lo¹i<br /> sÐt.<br /> */§Êt hå tÝch :<br /> - Lμ lo¹i ®Êt ®−îc trÇm tÝch trong c¸c hå.<br /> - Thμnh phÇn cña trÇm tÝch hå rÊt ®a d¹ng nã phô thuéc vμo vÞ trÝ, hÝch th−íc vμ chiÒu<br /> s©u hå. Chóng cã chiÒu dμy thay ®æi.<br /> */ TrÇm tÝch giã:<br /> - §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc h×nh thμnh do qu¸ tr×nh trÇm tÝch d−íi sù t¸c ®éng cña giã.<br /> - D−íi t¸c dông cña giã c¸c h¹t ®Êt ®−îc di chuyÓn ®Õn n¬i kh¸c. C¸c h¹t nhá nh− bôi<br /> vμ c¸t ®−îc di chuyÓn ®i xa, c¸c h¹t cã kÝch th−íc lín h¬n nh− cuéi, sái th× ®Ó l¹i.<br /> + C¸c h¹t c¸t l¨n trªn nhau hoÆc nh¶y cãc tõng qu·ng trong kh«ng khÝ råi chÊt<br /> ®èng lªn nhau t¹o thμnh c¸c ®ôn c¸t.<br /> + C¸c h¹t bôi ®−îc thæi ®i xa h¬n råi trÇm tÝch l¹i t¹o thμnh hoμng thæ.<br /> <br /> Bμi 2:<br /> <br /> C¸c thμnh phÇn chñ yÕu cña ®Êt<br /> <br /> Ta biÕt r»ng ®Êt ®−îc t¹o thμnh do c¸c h¹t ®Êt cã kÝch th−íc, h×nh d¹ng kh¸c nhau s¾p<br /> xÕp l¹i víi nhau theo mét trËt tù nμo ®ã. ChÝnh v× kÝch th−íc vμ h×nh d¹ng cña c¸c h¹t ®Êt<br /> kh¸c nhau nªn khi chóng s¾p xÕp l¹i víi nhau dï cã chÆt ®Õn ®©u vÉn tån t¹i c¸c lç rçng<br /> gi÷a c¸c h¹t. Trong c¸c lç rçng ®ã cã thÓ cã n−íc hoÆc khÝ. VËy ®Êt cã 3 thμnh phÇn chñ<br /> yÕu lμ h¹t ®Êt, n−íc vμ khÝ, theo nh− ng«n ng÷ chuyªn dïng trong C¬ Häc §Êt ta th−êng<br /> gäi ®Êt lμ vËt thÓ 3 pha (3 thÓ):<br /> -<br /> <br /> Pha cøng gåm c¸c h¹t ®Êt.<br /> <br /> -<br /> <br /> Pha láng lμ n−íc trong lç rçng.<br /> <br /> -<br /> <br /> Pha khÝ lμ khÝ trong lç rçng.<br /> <br /> Bé m«n §Þa Kü ThuËt<br /> <br /> Trang 3<br /> <br /> Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br /> <br /> ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br /> <br /> Lç rçng<br /> <br /> H¹t ®Êt<br /> <br /> H×nh 1.2.1: CÊu t¹o ®Êt<br /> <br /> *) NÕu ®Êt kh« kh«ng chøa n−íc lóc ®ã ®Êt cã 2 pha: pha cøng vμ pha khÝ.<br /> *) NÕu ®Êt b·o hoμ n−íc tøc lμ n−íc lÊp ®Çy lç rçng lóc ®ã ®Êt cã 2 pha: pha cøng vμ pha<br /> láng.<br /> *) NÕu ®Êt ë tr¹ng th¸i Èm −ít, ch−a bo· hoμ lóc ®ã ®Êt cã ®ñ 3 pha: pha cøng, pha láng vμ<br /> pha khÝ.<br /> C¶ 3 pha cøng, láng vμ khÝ ®Òu cã ý nghÜa rÊt lín ®Õn tÝnh chÊt cña tõng lo¹i ®Êt. V× vËy<br /> ta sÏ ®i nghiªn cøu kü tõng thμnh phÇn cña ®Êt:<br /> 1. Pha cøng cña ®Êt<br /> - Pha cøng cña ®Êt gåm c¸c h¹t ®Êt cã h×nh d¹ng kh¸c nhau, kÝch th−íc tõ vμi micromet<br /> hoÆc nhá h¬n ®Õn vμi chôc centimet. Nã lμ thμnh phÇn chÞu lùc chÝnh cña ®Êt v× vËy mμ<br /> ng−êi ta gäi pha cøng lμ khung cèt cña ®Êt.<br /> */Tªn gäi h¹t ®Êt:<br /> §Ó ph©n lo¹i ®Êt ta th−êng dùa vμo tû lÖ c¸c h¹t chiÕm ®a sè trong ®Êt ®Ó ®Æt tªn. Nh− vËy<br /> muèn ®Æt tªn ®Êt tr−íc hÕt ta ph¶i biÕt tªn h¹t ®Êt.<br /> + Dùa vμo kÝch th−íc c¸c h¹t mμ mçi n−íc cã c¸ch gäi tªn h¹t kh¸c nhau. Do c¸c<br /> h¹t cã h×nh d¹ng rÊt phøc t¹p, ®Ó thèng nhÊt c¸ch gäi kÝch th−íc h¹t ta sö dông kh¸i niÖm<br /> ®−êng kÝnh trung b×nh cña h¹t. §ã lμ ®−êng kÝnh cña vßng trßn bao quanh tiÕt diÖn lín<br /> nhÊt cña h¹t ®Êt ®ã.<br /> B¶ng 1.2-1: Tªn gäi c¸c h¹t ®Êt<br /> Tªn h¹t ®Êt<br /> <br /> KÝch th−íc h¹t (mm)<br /> QT 79<br /> <br /> TCVN 5747-1993<br /> <br /> §¸ t¶ng<br /> <br /> >200<br /> <br /> >300<br /> <br /> H¹t cuéi, d¨m<br /> <br /> 200-10<br /> <br /> 300-150<br /> <br /> H¹t sái, s¹n<br /> <br /> 10-2<br /> <br /> 150-2<br /> <br /> H¹t c¸t<br /> <br /> 2-0,1<br /> <br /> 2-0,06<br /> <br /> H¹t bôi<br /> <br /> 0,1-0,005<br /> <br /> 0,06-0,002<br /> <br /> Bé m«n §Þa Kü ThuËt<br /> <br /> Trang 4<br /> <br /> Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br /> <br /> ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br /> <br /> H¹t sÐt<br /> <br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2