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

Chia sẻ: Ganuongmuoixa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:69

Thêm vào BST

Báo xấu

66
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ học đất - Chương 1: Tính chất vật lý của đất cung cấp cho người học những kiến thức như: Các thể hợp thành đất và tác dụng tương hỗ giữa chúng; Kết cấu, liên kết kết cấu và cấu tạo của đất; Các chỉ tiêu tính chất vật lý của đất; Phân loại đất. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học đất - Chương 1: Tính chất vật lý của đất

CHƯƠNG I. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT
Nội Dung: 1. Các thể hợp thành đất và tác dụng tương hỗ giữa chúng 2. Kết cấu, liên kết kết cấu và cấu tạo của đất 3. Các chỉ tiêu tính chất vật lý của đất 4. Phân loại đất
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
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; ilite…chúng 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, felspar…tạo thành Hạt sét (< 0.005mm) chủ yếu do khoáng vật thứ sinh tạo thành
2. THÀNH PHẦN CẤP PHỐI HẠT CỦA ĐẤT 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?
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
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 D302 Cu = D60/D10 & Cc  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
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.