Báo cáo khoa học: "Một số vấn đề về liên kết kiến trúc và độ bền liên kết kiến trúc với đặc trưng độ bền của đất loại sét"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

89
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Độ bền liên kết kiến trúc ở đất loại sét là một trong những đặc tr-ng quan trọng liên quan đến độ bền của đất. Bài báo phân tích một số vấn đề cơ bản về liên kết kiến trúc và độ bền liên kết kiến trúc với tính biến dạng và sức chống cắt của đất loại sét (đất dính).

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Một số vấn đề về liên kết kiến trúc và độ bền liên kết kiến trúc với đặc trưng độ bền của đất loại sét"

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. kÕt kiÕn tróc víi ®Æc tr−ng ®é bÒn cña ®Êt lo¹i sÐt. B−íc ®Çu nghiªn cøu vÊn ®Ò nµy, bµi viÕt i. ®Æt vÊn ®Ò cßn ®−a ra mét vµi chØ tiªu c¬ lý tõ kÕt qu¶ thÝ §é bÒn cña ®Êt ®¸ nãi chung kh«ng chØ nghiÖm mÉu ®Êt nguyªn tr¹ng vµ chÕ bÞ, ®ã phô thuéc vµo ®é bÒn cña tõng h¹t kho¸ng cã thÓ lµ mét trong sè nh÷ng c¬ së chøng tá vËt, mµ cßn phô thuéc nhiÒu vµo ®é bÒn liªn vai trß cña ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc vµ liªn kÕt kÕt gi÷a chóng - nghÜa lµ mèi liªn kÕt kiÕn kiÕn tróc cÇn ®−îc quan t©m nghiªn cøu. tróc, ®Æc biÖt lµ ®Êt lo¹i sÐt. Sù h×nh thµnh vµ qu¸ tr×nh ph¸t triÓn mèi liªn kÕt kiÕn tróc cña ii. liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt lo¹i ®Êt lo¹i sÐt g¾n chÆt víi qu¸ tr×nh thµnh t¹o sÐt ®Êt. NghÜa lµ, cïng víi viÖc n−íc trong lç rçng tho¸t ra, c¸c h¹t ®Êt ®−îc nÐn chÆt th× mèi liªn 1. B¶n chÊt cña liªn kÕt kiÕn tróc kÕt kiÕn tróc trong ®Êt ®−îc cñng cè vµ ph¸t Liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt ph¸t sinh do triÓn. ChÝnh sù cñng cè mèi liªn kÕt kiÕn tróc kÕt qu¶ t¸c dông qua l¹i gi÷a c¸c ion vµ nµy lµm cho ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc cña ®Êt nguyªn tö cña m¹ng tinh thÓ kho¸ng vËt cÊu ngµy mét t¨ng. §é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc lµ t¹o nªn h¹t ®Êt. Còng nh− gi÷a chóng vµ c¸c mét trong sè nh÷ng yÕu tè cã ý nghÜa quan ion, nguyªn tö vµ ph©n tö cña chÊt g¾n kÕt träng, quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh chÊt x©y dùng cña c¸c h¹t ®Êt. Theo quan ®iÓm vËt lý, nh÷ng liªn ®Êt lo¹i sÐt. kÕt nµy ®−îc t¹o ra bëi c¸c lùc hót ph©n tö §Ó t×m hiÓu vµ trao ®æi thªm vÒ vÊn ®Ò (Van dec van), ion, nguyªn tö vµ tõ, vµ lùc nµy, trªn c¬ së ph©n tÝch b¶n chÊt cña liªn kÕt ®Èy gi÷a c¸c h¹t. §iÒu nµy cho thÊy, chÝnh kiÕn tróc trong ®Êt lo¹i sÐt, t¸c gi¶ ph©n tÝch tÝnh dÝnh cña ®Êt lo¹i sÐt ph¸t sinh lµ kÕt qu¶ quan hÖ gi÷a liªn kÕt kiÕn tróc vµ ®é bÒn liªn t¸c dông qua l¹i trùc tiÕp gi÷a c¸c h¹t, còng
®ång thêi nhê t¸c dông cña c¸c qu¸ tr×nh ®Þa nh− bëi c¸c chÊt kh¸c khi g¾n kÕt c¸c h¹t. ho¸ lµm kÕt tinh c¸c thµnh t¹o kho¸ng vËt míi Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu cña Deryagin tõ trong dung dÞch qu¸ b·o hoµ. §iÒu nµy dÉn (1934-1956), Nerpin (1967) vµ mét sè t¸c gi¶ ®Õn thµnh phÇn ban ®Çu cña trÇm tÝch bÞ biÕn kh¸c cho thÊy; khi c¸c h¹t dÞch l¹i s¸t nhau sÏ ®æi vµ lµm ph¸t triÓn nh÷ng liªn kÕt kiÕn tróc ph¸t sinh c¸c lùc chèng nÐn, chèng c¾t vµ bÒn, cøng h¬n. Theo Rebin®er (1950), c¸c chèng kÐo ®µn håi ph©n tö. NÕu ngoµi c¸c lùc liªn kÕt kiÕn tróc ®ã gäi lµ liªn kÕt kiÕn tróc ph©n tö ®ã, trªn bÒ mÆt c¸c h¹t cßn cã t¸c ng−ng tô kÕt tinh (ion, tõ, nguyªn tö vµ ph©n dông cña c¸c lùc kh¸c th× chóng cã thÓ lµm tö). §ång thêi víi qu¸ tr×nh h×nh thµnh vµ ph¸t t¨ng c−êng hoÆc yÕu ®i sù t¸c dông qua l¹i triÓn liªn kÕt g¾n kÕt lµm cho ®Êt lo¹i sÐt mÊt cña c¸c h¹t. Lùc hót vµ lùc ®Èy bÞ biÕn ®æi dÇn tÝnh xóc biÕn. 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 Sù h×nh thµnh c¸c liªn kÕt kiÕn tróc ®−îc phô thuéc vµo cÊu tróc « m¹ng tinh thÓ ph¸t sinh vµ ph¸t triÓn dÇn ®ång thêi víi qu¸ kho¸ng vËt cña c¸c h¹t, thµnh phÇn vµ ®é tr×nh thµnh t¹o ®Êt ®¸ trÇm tÝch lo¹i sÐt. Nãi kho¸ng ho¸ cña m«i tr−êng bao quanh chóng. c¸ch kh¸c, b¶n chÊt vËt lý cña sù h×nh thµnh liªn kÕt kiÕn tróc trong trÇm tÝch sÐt lµ qu¸ Trong tù nhiªn, sù h×nh thµnh lùc dÝnh kÕt tr×nh t−¬ng t¸c – t¸c dông lùc hót vµ lùc ®Èy gi÷a c¸c h¹t ®Êt lµ do t¸c dông ®ång thêi cña gi÷a c¸c h¹t kho¸ng ®Ó lµm thay ®æi tr¹ng th¸i c¸c lùc ph©n tö, ion, nguyªn tö vµ tõ. Song vai vµ thµnh phÇn vËt chÊt cña chóng. ChÝnh yÕu trß t−¬ng ®èi cña mçi lùc nµy cã thÓ kh¸c tè m«i tr−êng trÇm tÝch (®é pH, l−îng muèi nhau tuú thuéc vµo lo¹i ®Êt sÐt ®ang nghiªn trong ®Êt...) còng ®· t¸c ®éng rÊt nhiÒu ®Õn cøu còng nh− tr¹ng th¸i cña nã. qu¸ tr×nh h×nh thµnh liªn kÕt kiÕn tróc cña ®Êt. 2. Sù h×nh thµnh liªn kÕt kiÕn tróc NhiÒu nghiªn cøu ®· chøng minh, liªn kÕt trong qu¸ tr×nh thµnh t¹o ®Êt ®¸ lo¹i sÐt kiÕn tróc trong ®Êt lo¹i sÐt chØ do lùc ph©n tö Theo L«mta®ze vµ mét sè t¸c gi¶ kh¸c, g©y nªn sÏ kh«ng t¹o thµnh c¸c hîp thÓ, vi c¸c trÇm tÝch míi l¾ng ®äng (bïn sÐt ë tr¹ng hîp thÓ lín vµ æn ®Þnh trong n−íc. Tøc lµ sù th¸i ch¶y, láng) vÉn ph¸t sinh liªn kÕt kiÕn t¨ng ®é bÒn vµ ®é chÞu n−íc cña c¸c hîp thÓ tróc, chóng chi phèi c¶ khèi trÇm tÝch (®ã lµ do phÇn chÝnh lµ do qu¸ tr×nh d¸n dÝnh vµ g¾n kÕt c¸c h¹t sÐt l¬ löng, khi chuyÓn ®éng sÏ va c¸c h¹t kho¸ng bëi nh÷ng hîp chÊt ho¸ häc ch¹m nhau, dÝnh l¹i víi nhau nhê t¸c dông vµ keo – Tøc lµ do lùc ho¸ häc (ion, céng ho¸ cña lùc bÒ mÆt). Song nh÷ng liªn kÕt kiÕn tróc trÞ vµ hy®r«) vµ lùc tõ. ë d¹ng nµy cã ®é bÒn kh«ng lín, dÔ bÞ ph¸ Nh− vËy, liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt lo¹i huû. Rebin®er (1950) gäi lo¹i liªn kÕt nµy lµ sÐt ®−îc t¹o thµnh do sù b¸m dÝnh gi¶n ®¬n ng−ng keo xóc biÕn (v× ë giai ®o¹n ®Çu nµy, cña c¸c kho¸ng vËt víi nhau, hoÆc do sù g¾n trÇm tÝch cã ®Æc ®iÓm lµ chuyÓn ho¸ xóc biÕn). kÕt chóng b»ng c¸c chÊt kho¸ng hoÆc chÊt Trong qu¸ tr×nh nÐn chÆt, theo møc ®é h÷u c¬ míi (®−îc hÊp thô trªn bÒ mÆt c¸c h¹t nÐn chÆt trÇm tÝch sÐt (kÌm theo sù mÊt n−íc kho¸ng hoÆc lÊp ®Çy trong c¸c lç rçng). Tõ vµ biÕn ®æi m¹nh mÏ cña c¸c qu¸ tr×nh ®Þa ®Æc ®iÓm vÒ liªn kÕt kiÕn tróc cho thÊy, ®é ho¸), diÖn tÝch tiÕp xóc cña c¸c h¹t trong mét bÒn liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt ®¸ lo¹i sÐt ®¬n vÞ thÓ tÝch t¨ng lªn, lµm cho t¸c dông qua ®−îc quyÕt ®Þnh bëi c¸c yÕu tè nh−: Thµnh l¹i c¸c h¹t m¹nh thªm vµ liªn kÕt kiÕn tróc phÇn kho¸ng vËt, møc ®é ph©n t¸n, ®é Èm, ®é ®−îc t¨ng c−êng. Khi bÞ mÊt n−íc dÇn, c¸c chÆt, thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt cña chÊt g¾n h¹t vµ mµng keo sÐt g¾n kÕt trÇm tÝch l¹i, kÕt.
biÕn d¹ng d− S1 (biÕn d¹ng kh«ng thuËn III. ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc víi tÝnh nghÞch). chÊt biÕn d¹ng cña ®Êt lo¹i sÐt BiÕn d¹ng d− xuÊt hiÖn do sù gi¶m lç 1. §¸nh gi¸ chung rçng, t¨ng ®é chÆt cña ®Êt – chÝnh lµ hËu qu¶ D−íi t¸c dông cña t¶i träng ngoµi, ®Êt bÞ cña sù ph¸ ho¹i liªn kÕt kiÕn tróc vµ sù biÕn d¹ng (nÐn chÆt), tøc lµ bÞ nÐn lón. Khi chuyÓn vÞ cña c¸c h¹t ®Êt. BiÕn d¹ng nµy gäi nÐn chÆt, ®é rçng cña ®Êt gi¶m, ®é chÆt vµ lµ biÕn d¹ng kiÕn tróc (§ªnix«v, 1951). søc chèng c¾t t¨ng. ViÖc nÐn chÆt ®ång thêi BiÕn d¹ng ®µn håi lµ do lùc ®µn håi cña cã tho¸t n−íc trong lç rçng cña ®Êt b·o hoµ c¸c h¹t kho¸ng vËt, cña mµng n−íc hÊp phô gäi lµ cè kÕt. bao quanh h¹t, cña bãng n−íc, khÝ vµ h¬i Qu¸ tr×nh nÐn ®Êt ®−îc biÓu diÔn trªn giam h·m trong lç rçng. §èi víi ®Êt lo¹i sÐt biÓu ®å quan hÖ vÒ sù thay ®æi gi÷a hÖ sè nãi riªng, lo¹i biÕn d¹ng nµy lµ kh«ng ®¸ng rçng cña ®Êt (e) vµ t¶i träng t¸c dông (σ) kÓ. MÆt kh¸c khi gi¶m t¶i, hoÆc khi cho n−íc (h×nh 1). vµo trong ®Êt lùc hÊp phô cã thÓ v−ît qu¸ øng suÊt trong c¸c liªn kÕt kiÕn tróc, khi ®ã chiÒu [1] ®−êng nÐn (t¨ng t¶i) dµy cña vá hy®rat sÏ t¨ng lªn vµ sÏ lµm cho [2] ®−êng në (dì t¶i) ®Êt në ra (håi phôc l¹i). ë mét sè lo¹i ®Êt sÐt, e 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 1 d¹ng hÊp phô kiÕn tróc (theo §ªnixov). M1 e1 M2 e2 A 2. Cè kÕt vµ qu¸ tr×nh cè kÕt cña ®Êt 2α trong tù nhiªn σ kPa σ1 σ2 Theo lý thuyÕt thÊm cña K. Terzaghi, N. 0 M Gerxevanop cè kÕt thÊm cña ®Êt x¶y ra khi a - §−êng cong nÐn lón cã ngo¹i lùc t¸c dông, hoÆc do träng l−îng c¸c líp ®Êt n»m trªn lµm cho ®Êt bÞ nÐn chÆt e vµ cã kÌm theo n−íc trong lç rçng ®−îc tho¸t 0,8 ra (cè kÕt). Trong tù nhiªn, d−íi t¸c dông cña ¸p lùc 0,6 s1 ®Þa tÇng vµ ¸p lùc cña n−íc trªn mÆt, ®Êt ®−îc S nÐn chÆt l¹i (liªn kÕt kiÕn tróc ®−îc cñng cè vµ 0,4 s2 ph¸t triÓn) - ®Êt ®−îc cè kÕt. Cµng xuèng s©u, σch ¸p lùc ®Þa tÇng (over burden pressure - po) 0,2 ds 0 1.0 2.0 3.0 4.0 σ kPa cµng t¨ng, t¹o ®iÒu kiÖn cho møc ®é cè kÕt cµng cao. Song kh¶ n¨ng cè kÕt cña ®Êt cßn b - §−êng cong nÐn cã vßng trÔ. phô thuéc vµo thµnh phÇn vËt chÊt, ®é chÆt, H×nh 1. §−êng cong nÐn lón kh¶ n¨ng tho¸t n−íc, ¸p lùc t¸c dông lªn, lÞch Trªn mçi ®−êng cong nÐn lón cã hai sö chÞu t¶i, ®iÒu kiÖn tån t¹i còng nh− thêi gian nh¸nh - ®−êng cong nÐn chÆt vµ ®−êng cong thµnh t¹o cña nã... Do ®ã, møc ®é cè kÕt cña në khi dì t¶i. Khi nÐn chÆt ®Êt d−íi mét t¶i ®Êt trong tù nhiªn kh«ng ph¶i sÏ lu«n t¨ng träng, biÕn d¹ng toµn phÇn S lµ tæng cña biÕn theo chiÒu s©u. Ch¼ng h¹n, víi mét tÇng ®Êt d¹ng ®µn håi S2 (biÕn d¹ng thuËn nghÞch) vµ
bïn yÕu, chøa nhiÒu h÷u c¬ cã thÓ n»m s©u ngoµi, sù thay ®æi cña ¸p lùc n−íc lç rçng võa nh−ng ch−a cè kÕt xong do kh¶ n¨ng tho¸t phô thuéc vµo ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc, võa n−íc lç rçng kÐm. 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 trong tù nhiªn cã thÓ chia lµm ba ®Êt cè kÕt ®−îc, th× lùc ngoµi ph¶i th¾ng ®−îc d¹ng c¬ b¶n sau: §Êt ch−a cè kÕt (under ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc cña ®Êt vµ ¸p lùc consolidation), ®Êt cè kÕt b×nh th−êng (normal n−íc lç rçng ph¶i th¾ng ®−îc søc c¶n nhít consolidation) vµ ®Êt qu¸ cè kÕt (over cña n−íc bªn trong lç rçng. consolidation). Víi c¸c lo¹i ®Êt kh¸c nhau trong tù nhiªn, §Êt ch−a cè kÕt, hiÖn t¹i qu¸ tr×nh cè kÕt ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc kh¸c nhau - t¶i träng vÉn ®ang x¶y ra, mÆt ®Êt vÉn ®ang lón xuèng, cã hiÖu kh«ng gièng nhau. §é bÒn liªn kÕt n−íc vÉn tho¸t ra. §Êt ch−a cè kÕt cã ¸p lùc kiÕn tróc (t¶i träng cã hiÖu) vµ tæng møc biÕn ®Þa tÇng (Po) lín h¬n ¸p lùc cè kÕt d¹ng lón ®Òu lµ kÕt qu¶ cña nhiÒu yÕu tè liªn (consolidation pressure - Pc). Thuéc lo¹i ®Êt quan ®Õn lÞch sö thµnh t¹o vµ tån t¹i cña ®Êt nµy bao gåm cã c¸c trÇm tÝch ë giai ®o¹n l¾ng ®¸ ë vá tr¸i ®Êt. Tõ nh÷ng ®Æc ®iÓm nµy dÉn ®äng (bïn ®¸y s«ng, biÓn, hå), c¸c tÇng ®Êt ®Õn sù ®a d¹ng vÒ ®Æc ®iÓm cña c¸c ®−êng yÕu chøa h÷u c¬ tho¸t n−íc kÐm, c¸c tÇng ®Êt cong nÐn lón cña c¸c lo¹i ®Êt, vÝ dô (h×nh 2). chÞu ¶nh h−ëng cña sù h¹ thÊp mùc n−íc d−íi e e ®Êt (Po > Pc). 0,8 0,6 §Êt cè kÕt b×nh th−êng, ë lo¹i ®Êt nµy 0,6 0,4 qu¸ tr×nh cè kÕt ®· kÕt thóc d−íi t¸c dông cña σ ch σch 0,4 0,2 3 σ kPa 0 σkPa ¸p lùc tù nhiªn ®¹ng t¸c dông, n−íc kh«ng 0 1 2 1 2 3 a) b) tho¸t ra n÷a. §Êt cè kÕt b×nh th−êng cã Po = Pc. e §Êt qu¸ cè kÕt lµ lo¹i ®Êt ®· tõng chÞu t¸c 1,2 dông cña t¶i träng lín, sau ®ã mét phÇn t¶i bÞ dì ®i. Tøc lµ ®Êt cã Po < Pc. Víi lo¹i ®Êt nµy, 0,8 σch = 0 khi t¶i träng t¸c dông v−ît qu¸ t¶i träng ®· 0,6 σkPa tõng chÞu tr−íc ®©y ®Êt míi bÞ biÕn d¹ng. 1 0 2 3 c) Thuéc lo¹i nµy, lµ ®Êt ®¸ ë n¬i cã bÒ mÆt bÞ (KÝ hiÖu ch - cã hiÖu) bãc mßn hoÆc b¨ng tan. H×nh 2. §−êng cong nÐn lón cña ®Êt lo¹i sÐt 3. §−êng cong nÐn lón víi ®é bÒn liªn cã møc ®é cè kÕt kh¸c nhau kÕt kiÕn tróc a - §Êt cè kÕt b×nh th−êng (Pc = Po); Khi nÐn chÆt ®Êt, nÕu t¶i träng ngoµi bÐ b - §Êt qu¸ cè kÕt (Pc > Po) h¬n t¶i träng cã hiÖu (®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc) th× biÕn d¹ng rÊt bÐ, khi ®ã coi ®Êt lµ vËt c - §Êt ch−a cè kÕt (Pc < Po) thÓ gÇn nh− r¾n. Sù b¾t ®Çu lón cña ®Êt chØ Tõ c¸c ®−êng cong nÐn lón cho thÊy, b¾t ®Çu tõ khi t¶i träng ngoµi v−ît qu¸ t¶i chÝnh ®o¹n n»m ngang trªn ®−êng thÝ nghiÖm träng cã hiÖu (Pc - σch). khi míi t¨ng t¶i, tr−íc khi ®Êt bÞ lón (biÕn NhiÒu kÕt qu¶ nghiªn cøu ®· chøng tá, d¹ng) chÝnh lµ ®o¹n ®−êng biÓu thÞ ®é bÒn liªn biÕn d¹ng cña ®Êt g¾n liÒn víi sù ph©n bè lùc kÕt kiÕn tróc cña ®Êt.
τ = c + σ.f Thùc tÕ qu¸ tr×nh cè kÕt cña ®Êt lo¹i sÐt phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè, song theo t¸c gi¶ trong ®ã: ϕ, c, f lµ c¸c tham sè chØ tiªu ®Þnh quan träng h¬n c¶ lµ ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc l−îng vÒ ®é bÒn cña ®Êt. 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 v. KÕt qu¶ nghiªn cøu mét sè chØ ra), kh¶ n¨ng tho¸t n−íc vµ ®é nhít cña n−íc trong ®Êt. Theo Maxlov møc ®é nÐn chÆt cña tiªu c¬ lý cña mÉu ®Êt bïn chÕ bÞ ®Êt dÝnh cã møc ®é t¹o ®¸ cao th× bÞ h¹n chÕ vμ nguyªn tr¹ng bëi c¸c liªn kÕt kiÕn tróc bÒn vµ cã ®é chÆt §Êt bïn lµ mét trong sè nh÷ng lo¹i ®Êt cã lín. Tèc ®é nÐn chÆt cña ®Êt lo¹i sÐt ë møc ®é thµnh phÇn tr¹ng th¸i vµ tÝnh chÊt ®Æc biÖt, t¹o ®¸ thÊp - cã liªn kÕt ph©n tö (ng−ng keo viÖc ph¶i x¸c ®Þnh c¸c ®Æc tr−ng ®Þa kü thuËt xóc biÕn) th× phô thuéc vµo ®é nhít, tèc ®é tõ mÉu nguyªn tr¹ng ë trong phßng lµ rÊt cÇn thÊm n−íc vµ trÞ sè t¶i träng t¸c dông lªn nã. thiÕt vµ quan träng. Tuy nhiªn, viÖc lÊy mÉu ®Êt bïn nguyªn tr¹ng ngoµi hiÖn tr−êng l¹i rÊt iv. §é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc víi søc khã kh¨n, ®Æc biÖt víi lo¹i bïn ch¶y. chèng c¾t cña ®Êt §Ó t×m hiÓu vÊn ®Ò nµy, chóng t«i ®· tiÕn Søc chèng c¾t lµ kh¶ n¨ng chèng l¹i sù hµnh chÕ bÞ mÉu bïn nguyªn d¹ng trong ph¸ ho¹i cña ®Êt khi cã t¶i träng t¸c dông. §é phßng tõ c¸c mÉu ph¸ huû lÊy ngoµi hiÖn bÒn chèng c¾t cña ®Êt lo¹i sÐt ®−îc ®Æc tr−ng tr−êng. C¬ së chÕ bÞ mÉu gåm: 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 - ChÕ bÞ t−¬ng øng tr¹ng th¸i ®é Èm cña sè ma s¸t trong cña ®Êt; vµ thµnh phÇn lùc ®Êt ngoµi hiÖn tr−êng. dÝnh kÕt gi÷a c¸c h¹t, ®©y chÝnh lµ lùc cña c¸c - T¶i träng nÐn chÕ bÞ trong phßng t−¬ng liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt. C−êng ®é lùc dÝnh øng víi ¸p lùc ®Þa tÇng cña mÉu ®Êt t¹i hiÖn kÕt nµy cßn ®−îc dïng ®Ó biÓu thÞ ®Þnh l−îng tr−êng. ®é bÒn cña c¸c liªn kÕt kiÕn tróc t¸c dông trong mét ®¬n vÞ thÓ tÝch ®Êt, ë mÆt tr−ît hoÆc - Thêi gian nÐn chÕ bÞ 96 giê. trong ph¹m vi ®íi tr−ît. KÕt qu¶ nghiªn cøu trªn hai mÉu chÕ bÞ Lùc dÝnh kÕt ®¬n vÞ chñ yÕu ®Æc thï cho vµ hai mÉu ®Êt nguyªn tr¹ng cïng vÞ trÝ lÊy ®Êt lo¹i sÐt (®Êt dÝnh). Lùc nµy ®−îc sinh ra mÉu ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng 1. 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 KÕt qu¶ thÝ nghiÖm cho thÊy, viÖc chÕ bÞ c¸c h¹t vµ c¸c hîp thÓ t¹o thµnh ®Êt. C¸c liªn mÉu cã thÓ thùc hiÖn ®−îc víi mét vµi chØ tiªu kÕt nµy cã thÓ lµ ng−ng keo xóc biÕn vµ vËt lý nhÊt ®Þnh, song viÖc kÕt luËn cô thÓ cÇn ng−ng tô kÕt tinh (xi m¨ng), kh«ng bÒn (dÎo), ph¶i ®−îc nghiªn cøu kü, sè l−îng mÉu thùc bÒn (cøng), ®µn håi, æn ®Þnh ®èi víi n−íc hoÆc hiÖu ®ñ nhiÒu vµ ph¶i ®Ò cÆp ®Õn c¸c yÕu tè kh«ng æn ®Þnh ®èi víi n−íc. Tuú theo b¶n chÊt ¶nh h−ëng kh¸c nh− l−îng muèi hoµ tan, ®é vµ ®Æc tr−ng cña c¸c liªn kÕt kiÕn tróc mµ ®Êt pH cña n−íc, ®iÒu kiÖn thµnh t¹o cña ®Êt ...., lo¹i sÐt cã mét gi¸ trÞ ®é bÒn nµo ®ã. ®Æc biÖt ph¶i quan t©m ®Õn liªn kÕt kiÕn tróc §é bÒn cña ®Êt lo¹i sÐt ®−îc biÓu thÞ vµ ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc. b»ng ph−¬ng tr×nh tæng qu¸t Coulomb:
B¶ng 1. KÕt qu¶ x¸c ®Þnh mét sè ®Æc tr−ng c¬ lý cña mÉu ®Êt chÕ bÞ vμ nguyªn tr¹ng M1 - NT M1 - CB Sè thø tù KÝ hiÖu M2 - NT M2 - CB §¬n vÞ Bïn sÐt Bïn sÐt ChØ tiªu Bïn sÐt Bïn sÐt lÉn h÷u lÉn h÷u pha pha c¬ c¬ 1 Hµm l−îng h¹t bôi % 45.00 42.25 54.00 52.18 2 Hµm l−îng h¹t sÐt % 33.00 34.10 12.50 12.00 3 Giíi h¹n ch¶y WL % 53.51 52.98 33.78 33.35 4 Giíi h¹n dÎo Wp % 28.29 27.55 19.93 17.85 5 ChØ sè dÎo IP % 25.22 25.43 13.85 15.50 6 §é Èm W % 58.05 58.68 40.58 39.65 7 §é sÖt IL 1.180 1.224 1.491 1.406 γ kN/m3 8 Träng l−îng thÓ tÝch 16.30 16.12 18.00 18.05 γk kN/m3 9 Träng l−îng thÓ tÝch kh« 10.30 10.159 12.80 12.925 γo kN/m3 10 Träng l−îng riªng 26.20 26.21 27.00 27.05 11 HÖ sè rçng e 1.544 1.580 1.109 1.093 12 §é b·o hoµ Sr % 98.50 97.34 98.80 98.14 ϕ 1o 19’ 1o 05’ 1o 51’ 2o 37’ 13 Gãc ma s¸t trong ®é 14 Lùc dÝnh ®¬n vÞ c kPa 8.6 7.0 6.8 4.2 KPa-1 15 HÖ sè nÐn lón a1-2 102.0 109.6 78.0 69.3 ®é biÕn d¹ng còng nh− ®é bÒn cña ®Êt lo¹i sÐt nãi riªng. vi. NhËn xÐt Khi nghiªn cøu tÝnh chÊt x©y dùng cña Nh− vËy, cïng víi sù lµm chÆt ®Êt lo¹i ®Êt ®¸ nãi chung, ®Æc biÖt víi ®Êt lo¹i sÐt cÇn sÐt – qu¸ tr×nh thµnh t¹o ®Êt ®¸ lo¹i sÐt, th× ph¶i ®Ò cÆp ®Õn liªn kÕt kiÕn tróc vµ ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt ®−îc ®−îc ph¸t liªn kÕt kiÕn tróc cña nã. CÇn quan t©m b¶n triÓn vµ cñng cè dÇn. C¸c liªn kÕt kiÕn tróc chÊt cña liªn kÕt kiÕn tróc (ph©n tö, ion, céng nµy ®−îc h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn ngay tõ khi ho¸ trÞ, hy®r«, tõ), vÒ d¹ng (ng−ng keo xóc l¾ng ®äng trÇm tÝch - liªn kÕt ph©n tö (ng−ng biÕn, ng−ng tô kÕt tinh), thêi gian thµnh t¹o keo xóc biÕn), dÇn cñng cè vµ ph¸t triÓn thµnh (®ång sinh, nguyªn sinh, hËu sinh, thø sinh), liªn kÕt cã ®é bÒn v÷ng cao - liªn kÕt ng−ng tô ®é chÞu n−íc (chÞu ®−îc n−íc, kh«ng chÞu kÕt tinh (ion, tõ - xi m¨ng). C¸c liªn kÕt nµy ®−îc n−íc), ®é bÒn c¬ häc (bÒn, cøng, ®µn chÝnh lµ sù t¸c dông qua l¹i cña c¸c lùc bÒ håi, kh«ng bÒn, dÎo)… Song, thùc tÕ vÊn ®Ò mÆt c¸c h¹t víi nhau, hoÆc gi÷a c¸c h¹t víi nµy ë viÖt nam ch−a ®−îc chó ý nhiÒu, víi chÊt g¾n kÕt gi÷a c¸c h¹t. Cïng víi sù cñng b¶n chÊt cña liªn kÕt kiÕn tróc vµ ®é bÒn liªn cè liªn kÕt kiÕn tróc trong ®Êt khi nÐn chÆt th× kÕt kiÕn tróc cßn cã nhiÒu ý kiÕn rÊt kh¸c ®é bÒn cña liªn kÕt kiÕn tróc ngµy cµng t¨ng. nhau. V× vËy, cÇn ph¶i tiÕn hµnh nghiªn cøu §é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc cña mçi lo¹i ®Êt nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan ®Õn b¶n chÊt cña liªn kh¸c nhau lµ kh¸c nhau, nã phô thuéc vµo kÕt kiÕn tróc vµ ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc víi b¶n chÊt cña ®Êt, ®iÒu kiÖn thµnh t¹o vµ tån c¸c ®Æc tr−ng ®Þa kü thuËt cña ®Êt mét c¸ch t¹i cña nã ë vá vµ trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt… MÆt cã hÖ thèng, b»ng ®Þnh l−îng cô thÓ. kh¸c, chÝnh ®é bÒn liªn kÕt kiÕn tróc lµ nh©n tè cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®Õn kh¶ n¨ng, møc
Tµi liÖu tham kh¶o [1]. V.§ L«mtadze, 1978. §Þa chÊt c«ng tr×nh - Th¹ch luËn c«ng tr×nh. NXB §H vµ THCN. Hµ néi. [2]. R. Whitlow, 1999. C¬ häc ®Êt - TËp 1, 2. NXB Gi¸o dôc. Hµ néi. [3]. Terzaghi K., Peck R.B. and Mesri G., 1996. Soil Mechanics in engineering Practice. Third edition. John Wiley & Sons. Inc. 549p. [4]. Lampe T.W. and Whitman R.V., 1969. Soil Mechanics. Third edition. John Wiley & Sons. Inc. 553p. [5]. TrÇn V¨n ViÖt, 2004. CÈm nang dïng cho kü s− §Þa kü thuËt. NXB X©y dùng. Hµ néi. [6]. Negami T., Onitsuka K. and Lu Jiang, 2004. Influence of diatom remains and salt contents of pore water an microstructure of clay soil. TuyÓn tËp héi th¶o khoa häc ®Þa kü thuËt vµ ®Þa kü thuËt m«i tr−êng ViÖt nam - NhËt b¶n. Hµ néi. [7]. Ph©n héi khoa häc kü thuËt chuyªn ngµnh ®Þa chÊt c«ng tr×nh ViÖt nam, 1984. Nh÷ng vÊn ®Ò ®Þa chÊt c«ng tr×nh - TËp 1. NXB X©y dùng. Hµ néi. [8]. NguyÔn ViÕt T×nh, Ph¹m V¨n Tþ, 2004. VÊn ®Ò cè kÕt vµ ¸p lùc b¾t ®Çu cè kÕt thÊm cña ®Êt yÕu. T¹p chÝ khoa häc ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ m«i tr−êng, sè 1 th¸ng 7. NXB X©y dùng. Hµ néi. Trang 27 - 35♦