Mét sè vÊn ®Ò vÒ liªn kÕt kiÕn tróc
vμ ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc víi ®Æc tr−ng
®é bÒn cña ®Êt lo¹i sÐt
ThS. nguyÔn ®øc m¹nh
Bé m«n §Þa kü thuËt
Khoa C«ng tr×nh - Tr−êng §¹i häc GTVT
Tãm t¾t: §é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc ë ®Êt lo¹i sÐt lμ mét trong nh÷ng ®Æc tr−ng quan träng
liªn quan ®Õn ®é bÒn cña ®Êt. Bμi b¸o ph©n tÝch mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n vÒ liªn kÕt kiÕn tróc vμ
®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc víi tÝnh biÕn d¹ng vμ søc chèng c¾t cña ®Êt lo¹i sÐt (®Êt dÝnh).
Summary: The strength of structural joint is one of the important properties in cohesive
soil, related to strength of soil. The article analyses some basic issues on structural joint and
strength of structural joint with the strain and shear resistance of the cohesive soil.
i. ®Æt vÊn ®Ò
§é bÒn cña ®Êt ®¸ nãi chung kh«ng chØ
phô thuéc vµo ®é bÒn cña tõng h¹t kho¸ng
vËt, mµ cßn phô thuéc nhiÒu vµo ®é bÒn liªn
kÕt gi÷a chóng - nghÜa lµ mèi liªn kÕt kiÕn
tróc, ®Æc biÖt lµ ®Êt lo¹i sÐt. Sù h×nh thµnh vµ
qu¸ tr×nh ph¸t triÓn mèi liªn kÕt kiÕn tróc cña
®Êt lo¹i sÐt g¾n chÆt víi qu¸ tr×nh thµnh t¹o
®Êt. NghÜa lµ, cïng víi viÖc n−íc trong lç rçng
tho¸t ra, c¸c h¹t ®Êt ®−îc nÐn chÆt th× mèi liªn
kÕt kiÕn tróc trong ®Êt ®−îc cñng cè vµ ph¸t
triÓn. ChÝnh sù cñng cè mèi liªn kÕt kiÕn tróc
nµy lµm cho ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc cña ®Êt
ngµy mét t¨ng. §é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc lµ
mét trong sè nh÷ng yÕu tè cã ý nghÜa quan
träng, quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh chÊt x©y dùng cña
®Êt lo¹i sÐt.
§Ó t×m hiÓu vµ trao ®æi thªm vÒ vÊn ®Ò
nµy, trªn c¬ së ph©n tÝch b¶n chÊt cña liªn kÕt
kiÕn tróc trong ®Êt lo¹i sÐt, t¸c gi¶ ph©n tÝch
quan hÖ gi÷a liªn kÕt kiÕn tróc vµ ®é bÒn liªn
kÕt kiÕn tróc víi ®Æc tr−ng ®é bÒn cña ®Êt lo¹i
sÐt. B−íc ®Çu nghiªn cøu vÊn ®Ò nµy, bµi viÕt
cßn ®−a ra mét vµi chØ tiªu c¬ lý tõ kÕt qu¶ thÝ
nghiÖm mÉu ®Êt nguyªn tr¹ng vµ chÕ bÞ, ®ã
cã thÓ lµ mét trong sè nh÷ng c¬ së chøng tá
vai trß cña ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc vµ liªn kÕt
kiÕn tróc cÇn ®−îc quan t©m nghiªn cøu.
ii. liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt lo¹i
sÐt
1. B¶n chÊt cña liªn kÕt kiÕn tróc
Liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt ph¸t sinh do
kÕt qu¶ t¸c dông qua l¹i gi÷a c¸c ion vµ
nguyªn tö cña m¹ng tinh thÓ kho¸ng vËt cÊu
t¹o nªn h¹t ®Êt. Còng nh− gi÷a chóng vµ c¸c
ion, nguyªn tö vµ ph©n tö cña chÊt g¾n kÕt
c¸c h¹t ®Êt. Theo quan ®iÓm vËt lý, nh÷ng liªn
kÕt nµy ®−îc t¹o ra bëi c¸c lùc hót ph©n tö
(Van dec van), ion, nguyªn tö vµ tõ, vµ lùc
®Èy gi÷a c¸c h¹t. §iÒu nµy cho thÊy, chÝnh
tÝnh dÝnh cña ®Êt lo¹i sÐt ph¸t sinh lµ kÕt qu¶
t¸c dông qua l¹i trùc tiÕp gi÷a c¸c h¹t, còng
nh− bëi c¸c chÊt kh¸c khi g¾n kÕt c¸c h¹t.
Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu cña Deryagin
(1934-1956), Nerpin (1967) vµ mét sè t¸c gi
kh¸c cho thÊy; khi c¸c h¹t dÞch l¹i s¸t nhau sÏ
ph¸t sinh c¸c lùc chèng nÐn, chèng c¾t vµ
chèng kÐo ®µn håi ph©n tö. NÕu ngoµi c¸c lùc
ph©n tö ®ã, trªn bÒ mÆt c¸c h¹t cßn cã t¸c
dông cña c¸c lùc kh¸c th× chóng cã thÓ lµm
t¨ng c−êng hoÆc yÕu ®i sù t¸c dông qua l¹i
cña c¸c h¹t. Lùc hót vµ lùc ®Èy bÞ biÕn ®æi
cïng víi sù thay ®æi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c
h¹t. Gi¸ trÞ vµ dÊu cña c¸c lùc trªn bÒ mÆt h¹t
phô thuéc vµo cÊu tróc « m¹ng tinh thÓ
kho¸ng vËt cña c¸c h¹t, thµnh phÇn vµ ®é
kho¸ng ho¸ cña m«i tr−êng bao quanh chóng.
Trong tù nhiªn, sù h×nh thµnh lùc dÝnh kÕt
gi÷a c¸c h¹t ®Êt lµ do t¸c dông ®ång thêi cña
c¸c lùc ph©n tö, ion, nguyªn tö vµ tõ. Song vai
trß t−¬ng ®èi cña mçi lùc nµy cã thÓ kh¸c
nhau tuú thuéc vµo lo¹i ®Êt sÐt ®ang nghiªn
cøu còng nh− tr¹ng th¸i cña nã.
2. Sù h×nh thµnh liªn kÕt kiÕn tróc
trong qu¸ tr×nh thµnh t¹o ®Êt ®¸ lo¹i sÐt
Theo L«mta®ze vµ mét sè t¸c gi¶ kh¸c,
c¸c trÇm tÝch míi l¾ng ®äng (bïn sÐt ë tr¹ng
th¸i ch¶y, láng) vÉn ph¸t sinh liªn kÕt kiÕn
tróc, chóng chi phèi c¶ khèi trÇm tÝch (®ã lµ do
c¸c h¹t sÐt l¬ löng, khi chuyÓn ®éng sÏ va
ch¹m nhau, dÝnh l¹i víi nhau nhê t¸c dông
cña lùc bÒ mÆt). Song nh÷ng liªn kÕt kiÕn tróc
ë d¹ng nµy cã ®é bÒn kh«ng lín, dÔ bÞ ph¸
huû. Rebin®er (1950) gäi lo¹i liªn kÕt nµy lµ
ng−ng keo xóc biÕn (v× ë giai ®o¹n ®Çu nµy,
trÇm tÝch cã ®Æc ®iÓm lµ chuyÓn ho¸ xóc biÕn).
Trong qu¸ tr×nh nÐn chÆt, theo møc ®é
nÐn chÆt trÇm tÝch sÐt (kÌm theo sù mÊt n−íc
vµ biÕn ®æi m¹nh mÏ cña c¸c qu¸ tr×nh ®Þa
ho¸), diÖn tÝch tiÕp xóc cña c¸c h¹t trong mét
®¬n vÞ thÓ tÝch t¨ng lªn, lµm cho t¸c dông qua
l¹i c¸c h¹t m¹nh thªm vµ liªn kÕt kiÕn tróc
®−îc t¨ng c−êng. Khi bÞ mÊt n−íc dÇn, c¸c
h¹t vµ mµng keo sÐt g¾n kÕt trÇm tÝch l¹i,
®ång thêi nhê t¸c dông cña c¸c qu¸ tr×nh ®Þa
ho¸ lµm kÕt tinh c¸c thµnh t¹o kho¸ng vËt míi
tõ trong dung dÞch qu¸ b·o hoµ. §iÒu nµy dÉn
®Õn thµnh phÇn ban ®Çu cña trÇm tÝch bÞ biÕn
®æi vµ lµm ph¸t triÓn nh÷ng liªn kÕt kiÕn tróc
bÒn, cøng h¬n. Theo Rebin®er (1950), c¸c
liªn kÕt kiÕn tróc ®ã gäi lµ liªn kÕt kiÕn tróc
ng−ng tô kÕt tinh (ion, tõ, nguyªn tö vµ ph©n
tö). §ång thêi víi qu¸ tr×nh h×nh thµnh vµ ph¸t
triÓn liªn kÕt g¾n kÕt lµm cho ®Êt lo¹i sÐt mÊt
dÇn tÝnh xóc biÕn.
Sù h×nh thµnh c¸c liªn kÕt kiÕn tróc ®−îc
ph¸t sinh vµ ph¸t triÓn dÇn ®ång thêi víi qu¸
tr×nh thµnh t¹o ®Êt ®¸ trÇm tÝch lo¹i sÐt. Nãi
c¸ch kh¸c, b¶n chÊt vËt lý cña sù h×nh thµnh
liªn kÕt kiÕn tróc trong trÇm tÝch sÐt lµ qu¸
tr×nh t−¬ng t¸c – t¸c dông lùc hót vµ lùc ®Èy
gi÷a c¸c h¹t kho¸ng ®Ó lµm thay ®æi tr¹ng th¸i
vµ thµnh phÇn vËt chÊt cña chóng. ChÝnh yÕu
tè m«i tr−êng trÇm tÝch (®é pH, l−îng muèi
trong ®Êt...) còng ®· t¸c ®éng rÊt nhiÒu ®Õn
qu¸ tr×nh h×nh thµnh liªn kÕt kiÕn tróc cña ®Êt.
NhiÒu nghiªn cøu ®· chøng minh, liªn kÕt
kiÕn tróc trong ®Êt lo¹i sÐt chØ do lùc ph©n tö
g©y nªn sÏ kh«ng t¹o thµnh c¸c hîp thÓ, vi
hîp thÓ lín vµ æn ®Þnh trong n−íc. Tøc lµ sù
t¨ng ®é bÒn vµ ®é chÞu n−íc cña c¸c hîp thÓ
phÇn chÝnh lµ do qu¸ tr×nh d¸n dÝnh vµ g¾n kÕt
c¸c h¹t kho¸ng bëi nh÷ng hîp chÊt ho¸ häc
vµ keo – Tøc lµ do lùc ho¸ häc (ion, céng ho¸
trÞ vµ hy®r«) vµ lùc tõ.
Nh− vËy, liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt lo¹i
sÐt ®−îc t¹o thµnh do sù b¸m dÝnh gi¶n ®¬n
cña c¸c kho¸ng vËt víi nhau, hoÆc do sù g¾n
kÕt chóng b»ng c¸c chÊt kho¸ng hoÆc chÊt
h÷u c¬ míi (®−îc hÊp thô trªn bÒ mÆt c¸c h¹t
kho¸ng hoÆc lÊp ®Çy trong c¸c lç rçng). Tõ
®Æc ®iÓm vÒ liªn kÕt kiÕn tróc cho thÊy, ®é
bÒn liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt ®¸ lo¹i sÐt
®−îc quyÕt ®Þnh bëi c¸c yÕu tè nh−: Thµnh
phÇn kho¸ng vËt, møc ®é ph©n t¸n, ®é Èm, ®é
chÆt, thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt cña chÊt g¾n
kÕt.
III. ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc víi tÝnh
chÊt biÕn d¹ng cña ®Êt lo¹i sÐt
1. §¸nh gi¸ chung
D−íi t¸c dông cña t¶i träng ngoµi, ®Êt bÞ
biÕn d¹ng (nÐn chÆt), tøc lµ bÞ nÐn lón. Khi
nÐn chÆt, ®é rçng cña ®Êt gi¶m, ®é chÆt vµ
søc chèng c¾t t¨ng. ViÖc nÐn chÆt ®ång thêi
cã tho¸t n−íc trong lç rçng cña ®Êt b·o hoµ
gäi lµ cè kÕt.
Qu¸ tr×nh nÐn ®Êt ®−îc biÓu diÔn trªn
biÓu ®å quan hÖ vÒ sù thay ®æi gi÷a hÖ sè
rçng cña ®Êt (e) vµ t¶i träng t¸c dông (σ)
(h×nh 1).
[1] ®−êng nÐn (t¨ng t¶i)
[2] ®−êng në (dì t¶i)
H×nh 1. §−êng cong nÐn lón
Trªn mçi ®−êng cong nÐn lón cã hai
nh¸nh - ®−êng cong nÐn chÆt vµ ®−êng cong
në khi dì t¶i. Khi nÐn chÆt ®Êt d−íi mét t¶i
träng, biÕn d¹ng toµn phÇn S lµ tæng cña biÕn
biÕn d¹ng d− S
d¹ng ®µn håi S2 (biÕn d¹ng thuËn nghÞch) vµ
− xuÊt hiÖn do sù gi¶m lç
rçng
a
c¸c
ña ®Êt
tron
yÕt thÊm cña K. Terzaghi, N.
M G
ù nhiªn, d−íi t¸c dông cña ¸p lùc
®Þa t
1 (biÕn d¹ng kh«ng thuËn
nghÞch).
BiÕn d¹ng d
, t¨ng ®é chÆt cña ®Êt – chÝnh lµ hËu qu¶
cña sù ph¸ ho¹i liªn kÕt kiÕn tróc vµ sù
chuyÓn vÞ cña c¸c h¹t ®Êt. BiÕn d¹ng nµy gäi
lµ biÕn d¹ng kiÕn tróc (§ªnix«v, 1951).
BiÕn d¹ng ®µn håi lµ do lùc ®µn håi cñ
h¹t kho¸ng vËt, cña mµng n−íc hÊp phô
bao quanh h¹t, cña bãng n−íc, khÝ vµ h¬i
giam h·m trong lç rçng. §èi víi ®Êt lo¹i sÐt
nãi riªng, lo¹i biÕn d¹ng nµy lµ kh«ng ®¸ng
kÓ. MÆt kh¸c khi gi¶m t¶i, hoÆc khi cho n−íc
vµo trong ®Êt lùc hÊp phô cã thÓ v−ît qu¸ øng
suÊt trong c¸c liªn kÕt kiÕn tróc, khi ®ã chiÒu
dµy cña vá hy®rat sÏ t¨ng lªn vµ sÏ lµm cho
®Êt në ra (håi phôc l¹i). ë mét sè lo¹i ®Êt sÐt,
biÕn d¹ng ®µn håi nµy cã thÓ ®¹t gi¸ trÞ lín.
BiÕn d¹ng thuËn nghÞch cã liªn quan ®Õn sù
thay ®æi bÒ dµy cña vá hy®rat ®−îc gäi lµ biÕn
d¹ng hÊp phô kiÕn tróc (theo §ªnixov).
2. Cè kÕt vµ qu¸ tr×nh cè kÕt c
e
S
0,4
0,2 0
σ
ch
0,6
0,8
s2
3.0
b - §−êng cong nÐn cã vßng trÔ.
1.0 2.0 4.0
kPa
σ
ds
s1
a - §−êng cong nÐn lón
A
0
e2
e1
2
σ1 σ2
kPa
σ
M1
α
M2
1
e
g tù nhiªn
Theo lý thu
erxevanop cè kÕt thÊm cña ®Êt x¶y ra khi
cã ngo¹i lùc t¸c dông, hoÆc do träng l−îng
c¸c líp ®Êt n»m trªn lµm cho ®Êt bÞ nÐn chÆt
vµ cã kÌm theo n−íc trong lç rçng ®−îc tho¸t
ra (cè kÕt).
Trong t
Çng vµ ¸p lùc cña n−íc trªn mÆt, ®Êt ®−îc
nÐn chÆt l¹i (liªn kÕt kiÕn tróc ®−îc cñng cè vµ
ph¸t triÓn) - ®Êt ®−îc cè kÕt. Cµng xuèng s©u,
¸p lùc ®Þa tÇng (over burden pressure - po)
cµng t¨ng, t¹o ®iÒu kiÖn cho møc ®é cè kÕt
cµng cao. Song kh¶ n¨ng cè kÕt cña ®Êt cßn
phô thuéc vµo thµnh phÇn vËt chÊt, ®é chÆt,
kh¶ n¨ng tho¸t n−íc, ¸p lùc t¸c dông lªn, lÞch
sö chÞu t¶i, ®iÒu kiÖn tån t¹i còng nh− thêi gian
thµnh t¹o cña nã... Do ®ã, møc ®é cè kÕt cña
®Êt trong tù nhiªn kh«ng ph¶i sÏ lu«n t¨ng
theo chiÒu s©u. Ch¼ng h¹n, víi mét tÇng ®Êt
bïn yÕu, chøa nhiÒu h÷u c¬ cã thÓ n»m s©u
nh−ng ch−a cè kÕt xong do kh¶ n¨ng tho¸t
n−íc lç rçng kÐm.
§Êt trong tù nhiªn cã thÓ chia lµm ba
d¹ng
kÕt, hiÖn t¹i qu¸ tr×nh cè kÕt
vÉn
Õt b×nh th−êng, ë lo¹i ®Êt nµy
qu¸
qu¸ cè kÕt lµ lo¹i ®Êt ®· tõng chÞu t¸c
dông
íi ®é bÒn liªn
kÕt k
hÆt ®Êt, nÕu t¶i träng ngoµi bÐ
h¬n
iªn cøu ®· chøng tá,
biÕn
trong tù nhiªn,
®é b
H×nh 2. §−êng cong nÐn lón cña ®Êt lo¹i sÐt
a - §Ê
lón cho thÊy,
chÝn
kPa
σ
c)
ch
1
c¬ b¶n sau: §Êt ch−a cè kÕt (under
consolidation), ®Êt cè kÕt b×nh th−êng (normal
consolidation) vµ ®Êt qu¸ cè kÕt (over
consolidation).
§Êt ch−a cè
®ang x¶y ra, mÆt ®Êt vÉn ®ang lón xuèng,
n−íc vÉn tho¸t ra. §Êt ch−a cè kÕt cã ¸p lùc
®Þa tÇng (Po) lín h¬n ¸p lùc cè kÕt
(consolidation pressure - Pc). Thuéc lo¹i ®Êt
nµy bao gåm cã c¸c trÇm tÝch ë giai ®o¹n l¾ng
®äng (bïn ®¸y s«ng, biÓn, hå), c¸c tÇng ®Êt
yÕu chøa h÷u c¬ tho¸t n−íc kÐm, c¸c tÇng ®Êt
chÞu ¶nh h−ëng cña sù h¹ thÊp mùc n−íc d−íi
®Êt (Po > Pc).
§Êt cè k
tr×nh cè kÕt ®· kÕt thóc d−íi t¸c dông cña
¸p lùc tù nhiªn ®¹ng t¸c dông, n−íc kh«ng
tho¸t ra n÷a. §Êt cè kÕt b×nh th−êng cã
P
o = Pc.
§Êt
cña t¶i träng lín, sau ®ã mét phÇn t¶i bÞ
dì ®i. Tøc lµ ®Êt cã Po < Pc. Víi lo¹i ®Êt nµy,
khi t¶i träng t¸c dông v−ît qu¸ t¶i träng ®·
tõng chÞu tr−íc ®©y ®Êt míi bÞ biÕn d¹ng.
Thuéc lo¹i nµy, lµ ®Êt ®¸ ë n¬i cã bÒ mÆt bÞ
bãc mßn hoÆc b¨ng tan.
3. §−êng cong nÐn lón v
iÕn tróc
Khi nÐn c
t¶i träng cã hiÖu (®é bÒn liªn kÕt kiÕn
tróc) th× biÕn d¹ng rÊt bÐ, khi ®ã coi ®Êt lµ vËt
thÓ gÇn nh− r¾n. Sù b¾t ®Çu lón cña ®Êt chØ
b¾t ®Çu tõ khi t¶i träng ngoµi v−ît qu¸ t¶i
träng cã hiÖu (Pc - σch).
NhiÒu kÕt qu¶ ngh
d¹ng cña ®Êt g¾n liÒn víi sù ph©n bè lùc
ngoµi, sù thay ®æi cña ¸p lùc n−íc lç rçng võa
phô thuéc vµo ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc, võa
phô thuéc vµo kh¶ n¨ng linh ®éng cña n−íc
trong lç rçng, tøc lµ ®Ó n−íc cã thÓ tho¸t ra -
®Êt cè kÕt ®−îc, th× lùc ngoµi ph¶i th¾ng ®−îc
®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc cña ®Êt vµ ¸p lùc
n−íc lç rçng ph¶i th¾ng ®−îc søc c¶n nhít
cña n−íc bªn trong lç rçng.
Víi c¸c lo¹i ®Êt kh¸c nhau
Òn liªn kÕt kiÕn tróc kh¸c nhau - t¶i träng
cã hiÖu kh«ng gièng nhau. §é bÒn liªn kÕt
kiÕn tróc (t¶i träng cã hiÖu) vµ tæng møc biÕn
d¹ng lón ®Òu lµ kÕt qu¶ cña nhiÒu yÕu tè liªn
quan ®Õn lÞch sö thµnh t¹o vµ tån t¹i cña ®Êt
®¸ ë vá tr¸i ®Êt. Tõ nh÷ng ®Æc ®iÓm nµy dÉn
®Õn sù ®a d¹ng vÒ ®Æc ®iÓm cña c¸c ®−êng
cong nÐn lón cña c¸c lo¹i ®Êt, vÝ dô (h×nh 2).
cã møc ®é cè kÕt kh¸c nhau
t cè kÕt b×nh th−êng (Pc = Po);
b - §Êt qu¸ cè kÕt (Pc > Po)
c - §Êt ch−a cè kÕt (Pc < Po)
Tõ c¸c ®−êng cong nÐn
h ®o¹n n»m ngang trªn ®−êng thÝ nghiÖm
khi míi t¨ng t¶i, tr−íc khi ®Êt bÞ lón (biÕn
d¹ng) chÝnh lµ ®o¹n ®−êng biÓu thÞ ®é bÒn liªn
kÕt kiÕn tróc cña ®Êt.
e
0,4 0,2
10
e
ch = 0
0
0,6
σ
0,8
12
3
e
1,2
2
a)
0
kPa
σ
0,6
0,8
0,4
σ
0,6
(KÝ hiÖu ch - cã hiÖu)
3
32
b)
σ
kPa
ch
σ
Thùc tÕ qu¸ tr×nh cè kÕt cña ®Êt lo¹i sÐt
phô
iv. §é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc víi søc
¶ n¨ng chèng l¹i sù
ph¸
chñ yÕu ®Æc thï cho
®Êt
biÓu thÞ
b»ng ph−¬ng tr×nh tæng qu¸t Coulomb:
l−îng vÒ ®é bÒn c
u mét sè chØ
tiªu c¬ lý cña mÉu ®Êt bïn chÕ bÞ
vµ tÝnh chÊt ®Æc biÖt,
viÖc ph¶i x¸c ®Þnh c¸
g trong
phßn
cña mÉu ®Êt t¹i hiÖn
tr−êng.
KÕt qu¶ nghiªn cøu trªn hai mÉu chÕ bÞ
vµ h vÞ trÝ lÊy
mÉu ®
t vµi chØ tiªu
vËt lý nhÊt ®Þ
thuéc vµo nhiÒu yÕu tè, song theo t¸c gi¶
quan träng h¬n c¶ lµ ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc
trong ®Êt (khi c¸c liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt
ch−a bÞ ph¸ ho¹i qu¸ tr×nh cè kÕt ch−a thÓ x¶y
ra), kh¶ n¨ng tho¸t n−íc vµ ®é nhít cña n−íc
trong ®Êt. Theo Maxlov møc ®é nÐn chÆt cña
®Êt dÝnh cã møc ®é t¹o ®¸ cao th× bÞ h¹n chÕ
bëi c¸c liªn kÕt kiÕn tróc bÒn vµ cã ®é chÆt
lín. Tèc ®é nÐn chÆt cña ®Êt lo¹i sÐt ë møc ®é
t¹o ®¸ thÊp - cã liªn kÕt ph©n tö (ng−ng keo
xóc biÕn) th× phô thuéc vµo ®é nhít, tèc ®é
thÊm n−íc vµ trÞ sè t¶i träng t¸c dông lªn nã.
chèng c¾t cña ®Êt
Søc chèng c¾t lµ kh
ho¹i cña ®Êt khi cã t¶i träng t¸c dông. §é
bÒn chèng c¾t cña ®Êt lo¹i sÐt ®−îc ®Æc tr−ng
bëi hai thµnh phÇn lµ: Lùc ma s¸t do sù tr−ît
cña c¸c h¹t trong ®Êt - ®−îc thÓ hiÖn b»ng hÖ
sè ma s¸t trong cña ®Êt; vµ thµnh phÇn lùc
dÝnh kÕt gi÷a c¸c h¹t, ®©y chÝnh lµ lùc cña c¸c
liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt. C−êng ®é lùc dÝnh
kÕt nµy cßn ®−îc dïng ®Ó biÓu thÞ ®Þnh l−îng
®é bÒn cña c¸c liªn kÕt kiÕn tróc t¸c dông
trong mét ®¬n vÞ thÓ tÝch ®Êt, ë mÆt tr−ît hoÆc
trong ph¹m vi ®íi tr−ît.
Lùc dÝnh kÕt ®¬n vÞ
lo¹i sÐt (®Êt dÝnh). Lùc nµy ®−îc sinh ra
bëi t¸c dông cña c¸c liªn kÕt kiÕn tróc (nh−
ph©n tö, ion, céng ho¸ trÞ, hy®r« vµ tõ) gi÷a
c¸c h¹t vµ c¸c hîp thÓ t¹o thµnh ®Êt. C¸c liªn
kÕt nµy cã thÓ lµ ng−ng keo xóc biÕn vµ
ng−ng tô kÕt tinh (xi m¨ng), kh«ng bÒn (dÎo),
bÒn (cøng), ®µn håi, æn ®Þnh ®èi víi n−íc hoÆc
kh«ng æn ®Þnh ®èi víi n−íc. Tuú theo b¶n chÊt
vµ ®Æc tr−ng cña c¸c liªn kÕt kiÕn tróc mµ ®Êt
lo¹i sÐt cã mét gi¸ trÞ ®é bÒn nµo ®ã.
§é bÒn cña ®Êt lo¹i sÐt ®−îc
τ = c + σ.f
trong ®ã: ϕ, c, f lµ c¸c tham sè chØ tiªu ®Þnh
ña ®Êt.
v. KÕt qu¶ nghiªn cø
vμ nguyªn tr¹ng
§Êt bïn lµ mét trong sè nh÷ng lo¹i ®Êt cã
thµnh phÇn tr¹ng th¸i
c ®Æc tr−ng ®Þa kü thuËt
tõ mÉu nguyªn tr¹ng ë trong phßng lµ rÊt cÇn
thiÕt vµ quan träng. Tuy nhiªn, viÖc lÊy mÉu
®Êt bïn nguyªn tr¹ng ngoµi hiÖn tr−êng l¹i rÊt
khã kh¨n, ®Æc biÖt víi lo¹i bïn ch¶y.
§Ó t×m hiÓu vÊn ®Ò nµy, chóng t«i ®· tiÕn
hµnh chÕ bÞ mÉu bïn nguyªn d¹n
g tõ c¸c mÉu ph¸ huû lÊy ngoµi hiÖn
tr−êng. C¬ së chÕ bÞ mÉu gåm:
- ChÕ bÞ t−¬ng øng tr¹ng th¸i ®é Èm cña
®Êt ngoµi hiÖn tr−êng.
- T¶i träng nÐn chÕ bÞ trong phßng t−¬ng
øng víi ¸p lùc ®Þa tÇng
- Thêi gian nÐn chÕ bÞ 96 giê.
ai mÉu ®Êt nguyªn tr¹ng cïng
−îc thÓ hiÖn trong b¶ng 1.
KÕt qu¶ thÝ nghiÖm cho thÊy, viÖc chÕ bÞ
mÉu cã thÓ thùc hiÖn ®−îc víi mé
nh, song viÖc kÕt luËn cô thÓ cÇn
ph¶i ®−îc nghiªn cøu kü, sè l−îng mÉu thùc
hiÖu ®ñ nhiÒu vµ ph¶i ®Ò cÆp ®Õn c¸c yÕu tè
¶nh h−ëng kh¸c nh− l−îng muèi hoµ tan, ®é
pH cña n−íc, ®iÒu kiÖn thµnh t¹o cña ®Êt ....,
®Æc biÖt ph¶i quan t©m ®Õn liªn kÕt kiÕn tróc
vµ ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc.