Bài giảng Địa chất công trình: Chương 4 - Nguyễn Trung Kiên

Bài giảng "Tính chất cơ lý của đất" thuộc môn học Địa chất công trình, được biên soạn bởi Kien Nguyen từ Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Đại học Bách khoa TP.HCM, trình bày các nội dung chính sau: thành phần cấu trúc của đất (các pha của đất, phân tích rây sàng và tỷ trọng kế), tính chất vật lý của đất (khối lượng riêng, độ ẩm, độ rỗng, độ bão hòa, các giới hạn Atterberg), tính chất cơ học của đất (ứng suất-biến dạng, thí nghiệm nén cố kết, thí nghiệm nén ba trục), và thống kê địa chất để xác định trị tiêu chuẩn và trị tính toán của các thông số cơ lý.

Sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng, địa kỹ thuật và các kỹ sư, chuyên gia trong lĩnh vực xây dựng công trình.

Bài giảng này cung cấp kiến thức về các tính chất cơ lý của đất, bao gồm:

1. **Thành phần cấu trúc:** Đất được xem là vật liệu ba pha (rắn, lỏng, khí). Thành phần hạt được xác định bằng phương pháp rây sàng (cho hạt > 0.074mm) và tỷ trọng kế (cho hạt < 0.074mm). Đường cong thành phần hạt và các hệ số đồng nhất, hệ số hình dạng (cấp phối) được sử dụng để phân loại đất.

2. **Tính chất vật lý:** Các thông số vật lý quan trọng bao gồm khối lượng riêng (tự nhiên, khô, hạt, đẩy nổi), độ ẩm, độ bão hòa, độ rỗng và hệ số rỗng. Các công thức liên hệ giữa các thông số này được trình bày. Giới hạn Atterberg (giới hạn co, dẻo, nhão) được xác định bằng các phương pháp như chỏm cầu Casagrande và côn rơi, từ đó tính chỉ số dẻo.

3. **Tính chất cơ học:** Trình bày thí nghiệm nén nở hông (nén một trục) để xác định cường độ sức kháng nén đơn và module đàn hồi. Phân biệt ứng suất tổng và ứng suất hữu hiệu. Thí nghiệm nén cố kết được sử dụng để xác định các thông số cố kết phục vụ phân tích lún. Thí nghiệm cắt trực tiếp để xác định lực dính c và góc nội ma sát φ, các thông số quan trọng để tính sức chịu tải của móng.

4. **Thống kê địa chất:** Trình bày quy trình thống kê địa chất để kiểm tra, phân loại các lớp đất và xác định trị tiêu chuẩn, trị tính toán của các thông số cơ lý. Quy trình bao gồm tính giá trị trung bình, độ lệch quân phương, loại trừ sai số, và xác định chỉ số độ tin cậy để chọn giá trị tính toán phù hợp theo khuynh hướng an toàn.

Nội dung bài giảng cung cấp kiến thức nền tảng cho sinh viên ngành xây dựng và địa kỹ thuật trong việc đánh giá và sử dụng đất làm vật liệu xây dựng.