TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO
Bộ môn Công nghệ kỹ thuật xây dựng công trình
GIÁO TRÌNH
THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT
(Lưu hành nội bộ)
Biên Soạn: ThS. Nguyễn Hữu Sà
Vũng Tàu tháng 05 năm 2021
1
PHỤ LỤC
Phụ lục…………………………………………………………………………………………...1
Lời nói đầu……………………………………………………………………………………... 4
CHƯƠNG I. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH……………………………………...5
1. Phạm vi áp dụng……………………………………………………………………….5
2. Thuật ngữ và định nghĩa…………………………………………………………….…5
3. Quy định chung…………………………………………………………………...……5
4. Phương pháp thử…………………………………………………………..…………..6
4.1 Phương pháp dao vòng………………………………………………………….……6
4.1.1 Thiết bị và dụng cụ………………………………………………………………….6
4.1.2 Chuẩn bị mẫu thử………………………………………………………..………….7
4.1.3 Cách tiến hành…………………………………………………………..………….8
4.1.4 Biểu thị kết quả………………………………………………………………….….8
4.2 Phương pháp bọc sáp (Phương pháp cân thủy tĩnh)…………………………………..8
4.2.1 Thiết bị và dụng cụ…………………………………………………………………8
4.2.2 Chuẩn bị mẫu thử…………………………………………………………….……..9
4.2.3 Cách tiến hành………………………………………………………………………9
4.2.4 Biểu thị kết quả………………………………………………………………..… ..10
4.3 Phương pháp đ theể tích bằng dầu hỏa…………………………… …….…………..10
4.3.1 Thiết bị và dụng cụ……………………………………………… ………………..10
4.3.2 Chuẩn bị mẫu thử……………………………………………… …………………10
4.3.3 Cách tiến hành…………………………………………………… ……….………12
4.3.4 Biểu thị kết quả…………………………………………………… ………………12
4.4 báo cáo thử nghiệm…………………………………………….……………………12
CHƯƠNG II. XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM VÀ ĐỘ HÚT ẨM…………………………….…………17
1. Phạm vi áp dụng………………………………………………………………..……..17
2. Thuật ngữ và định nghĩa……………………………………………………..……….17
3. Quy định chung………………………………………………………………….……17
4. Phương pháp thử………………………………………………………………..…….17
4.1 Thiết bị, dụng cụ và vật liệu………………………………………………………….17
4.2 Chuẩn bị mẫu thử……………………………………………………………...…….19
4.2.1 Xác định độ ẩm của đất……………………………………………………………19
4.2.2 Xác định độ hút ẩm của đất…………………………………………………..……20
4.3 Cách tiến hành……………………………………………………………….………20
4.3.1 Xác định độ ẩm của đất……………………………………………………..……..20
4.3.2 Xác định độ hút ẩm của đất………………………………………………………..20
4.4 Biểu thị kết quả………………………………………………………………...……20
4.4.1 Xác định độ ẩm của đất…………………………………………………..……….20
2
4.4.2 Xác định độ hút ẩm của đất………………………………………………...………21
4.5 Báo cáo thử nghiệm………………………………………………………………….21
CHƯƠNG III. XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN DẺO VÀ GIỚI HẠN CHẢY……………………..23
1. Phạm vi áp dụng………………………………………………………………………23
2. Thuật ngữ và định nghĩa………………………………………………………………23
3. Quy định chung……………………………………………………………………….23
4. Phương pháp xác định giới hạn dẻo của đất………………………………………….26
5. Phương pháp xác định giới hạn chảy của đất bằng quả dọi thăng bằng………..……..27
6. Báo cáo thử nghiệm…………………………………………………………..………28
CHƯƠNG IV. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT CỦA ĐẤT………………………………33
1. Phạm vi áp dụng………………………………………………………………………33
2. Thuật ngữ và định nghĩa………………………………………………………………33
3. Quy định chung……………………………………………………………………….33
4. Các phương pháp thí nghiệm………………………………………………………….34
4.1 Phương pháp sàng khô……………………………………..………………………..34
4.1.1 Nguyên tắc……………………………………………………………...…………34
4.1.2 Thiết bị, dụng cụ và vật liệu…………………………………………….…………34
4.1.3 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm………………………………………………………….36
4.1.4 Các bước tiến hành………………………………………………………………..36
4.1.5 Biểu thị kết quả……………………………………………………………………37
4.2 Phương pháp sàng ướt………………………………………………………………38
4.2.1 Nguyên tắc…………………………………………………………...……………38
4.2.2 Thiết bị, dụng cụ và vật liệu……………………………………..………………..38
4.2.3 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm…………………………………………….……………38
4.2.4 Các bước tiến hành………………………………………………………..……….39
4.2.5 Biểu thị kết quả…………………………………………………..………………..39
4.3 Phương pháp tỷ trọng kế…………………………………………….………………39
4.3.1 Nguyên tắc…………………………………………………………….…………..39
4.3.2 Thiết bị, dụng cụ và vật liệu……………………………………….………………40
4.3.3 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm………………………………………….………………40
4.3.4 Các bước tiến hành……………………………………………………...…………41
4.3.5 Biểu thị kết quả………………………………………………………..…………..42
5. Báo cáo kết quả thí nghiệm…………………………………………………..……….44
CHƯƠNG V. XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẶT TIÊU CHUẨN………………………………………56
1. Phạm vi áp dụng………………………………………………………………………56
2. Thuật ngữ và định nghĩa……………………………………………………….……..56
3. Phương pháp thử………………………………………………………………..…….56
3.1 Thiết bị và dụng cụ…………………………………………………………….……56
3
3.2 Các dụng cụ khác…………………………………………………………..………..56
3.3 Chuẩn bị mẫu…………………………………………………………………….….57
3.4 Cách tiến hành……………………………………………………………………….59
3.5 Biểu thị kết quả………………………………………………………………….…..60
3.6 Báo cáo thử nghiệm……………………………………………………………..…..62
CHƯƠNG VI. XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮT…………………………………………….65
1. Quy định chung……………………………………………………………………….65
2. Thiết bị thí nghiệm…………………………………………………….……………..68
3. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm……………………………………………………………..70
4. Tiến hành thí nghiệm…………………………………………………………………72
4
GIÁO TRÌNH THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT
LỜI NÓI ĐẦU
Thí nghiệm cơ học đất là môn học kỹ thuật cơ sở không thể thiếu đối với các sinh viên ngành
xây dựng, và là kiến thức cơ bản của các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật thiết kế, khảo sát hoặc quản lý
xây dựng các công trình dân dụng, thủy lợi, giao thông… cần phải hiểu về cấu tạo, tính chất vật
lý và tính chất cơ học của đất để giải quyết bài toán về biến dạng của đất dưới tác dụng của nội
lực, ngoại lực và liên quan đến độ bền của đất.
Thí nghiệm cơ học đất nghiên cứu các đặc tính cơ lý của đất. Nắm vững được các kiến thức về
tính chất của đất, để thực hiện việc thiết kế, khảo sát hoặc quản lý trong xây dựng các công trình
dân dụng, thủy lợi, giao thông. Từ kết quả thí nghiệm của mẫu đất, có thể tính được độ lún cũng
như sự chênh lệch độ lún lớn nhất của đất nền, mức độ biến dạng và nứt nẻ của khối đất đắp,
biến dạng do thấm và mức độ gây mất ổn định của nền. Ngoài ra, có thể dự báo mức độ và quy
luật suy giảm độ bền của đất do biến đổi hoàn cảnh và môi trường sau khi xây dựng công trình,
từ đó đề ra các biện pháp gia cố dự phòng cũng như có thể thay đổi phương án thiết kế, thi công
và khai thác công trình, để thích ứng với quy luật và mức độ suy giảm chất lượng đất trong tương
lai, đảm bảo an toàn cho công trình.
Giáo trình thí nghiệm cơ học đất dùng để thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, xác
định các chỉ tiêu cần đưa vào tính toán cho việc thiết kế các công trình xây dựng trong và trên
nền đất. Các thí nghiệm này được viết dựa theo tiêu chuẩn Quốc gia - TCVN mới nhất đang sử
dụng tại Việt Nam.
Tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Ban lãnh đạo Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng
Tàu; Đồng thời cũng chân thành cảm ơn những đóng góp quí báu của TS. Nguyễn Tuấn Anh,
TS. Lưu Sơn Tùng, ThS Nguyễn Văn Tuấn, ThS. Tô Huy, ThS. Đinh Văn Phong và các thầy
cô đồng nghiệp… cho nội dung giáo trình.
Giáo trình biên soạn lần đầu nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được
những góp ý, phê bình để nội dung giáo trình được hoàn thiện hơn.
Tác giả