LI NI U
Gio trnh c hc t - a cht c bin son lm c s cho vic ging dy v hc tp mn hc C hc t v a cht cng trnh ca hc vin h trung hc cu ng ca trng Trung hc Cu ng v dy ngh thuc Tng cng ty xy dng Trng Sn. Gio trnh gm 8 chng:
Chng 1. Cc tnh cht vt l ca t Chng 2. Cc tnh cht c hc ca t Chng 3. Phn b ng sut trong t Chng 4. Bin dng ln ca nn Chng 5. Sc chu ti ca t nn Chng 6. n nh ca mi t Chng 7. p lc t ln tng chn Chng 8. Khi nim a cht t nhin v a cht cng trnh Phn ph lc. Th nghim xc nh mt s ch tiu vt l ca t
Khi bin son gio trnh, chng ti da vo tiu chun k thut cng trnh giao thng ng b v cc gio trnh a cht cng trnh, gio trnh c hc t v ang c ging dy ti cc trng chuyn nghip nghnh Giao thng vn ti. Trong qu trnh bin son, chng ti nhn c nhiu kin ng gp qu bu ca cc ng nghip xy dng ni dung cun gio trnh. Song do trnh c hn, nn trong gio trnh khng trnh khi cc thiu st. Rt mong cc ng ch tip tc ng gp cc kin chng ti tu chnh ni dung gio trnh hon chnh hn nhm p ng c yu cu ging dy v hc tp trong nh trng. TC GI
BI M U 1.i tng nghin cu ca mn hc
i tng nghin cu ca mn hc l t thin nhin lp trn cng ca v tri t. i vi nghnh xy dng cc cngtrnh giao thng cn phi nm vng nhng khi nim c bn v a cht cng trnh, qu trnh hnh thnh t to ra nhiu loi t c tnh cht khc nhau. t khng phi l vt th lin tc, m l vt th do nhiu ht khong vt b, c kch thc khc nhau hp thnh. Cc ht ny to thnh mt khung kt cu c nhiu l hng, trong thng cha nc v kh. Trong khung kt cu, cc ht t c th sp xp ri rc hoc c gn kt lin vi nhau bi nhng lin kt yu hn rt nhiu so vi cng bn thn ht. Chnh nhng c im lm cho t c nhng tnh cht khc hn so vi cc vt liu khc, ng thi lm cho cc hin tng c hc xy ra trong t theo nhng quy lut c th ring. s dng t vo xy dng cng trnh giao thng c tt, cn phi xc nh c sc chu ti v bin dng ca t di tc dng ca ti trng v p lc ca n ln cc vt chn. 2. Ni dung v c im ca mn hc C hc t - a cht l mn hc khoa hc nghin cu cc qu trnh a cht t nhin v cc qu trnh c hc xy ra trong t di nh hng ca cc tc dng bn trong vbn ngoi, tm ra cc quy lut tng ng v vn dng cc quy lut gii quyt cc vn c lin quan n vic xy dng cng trnh giao thng. Nhim v ca mn hc l xc nh quy lut hot ng ca cc hin tng a cht t nhin tc dng n cng trnh xy dng. Vic xc nh cc quy lut c bn ca cc qa trnh c hc xy ra trong t v cc c trng tnh ton ca t l mt vt th phn tn phc tp, nghin cu trng thi ng sut bin dng ca t cc giai on bin dng khc nhau, gii quyt cc vn v cng chu ti v n nh ca cc khi t cng nh vn p lc ca t ln vt chn. c im ca mn hc l nghin cu mt i tng rt phc tp, gm nhiu thnh phn vi cc tnh cht khc nhau, ng thi li ph thuc cht ch vi cc iu kin xung quanh. Chnh v vy trong khi nghin cu mn hc th bn cnh vic s dng phng php l thuyt cn phi ht sc coi trng phng php thc nghim trong phng th nghim v ngoi hin trng.
MC LC
MC NI DUNG TRANG LI NI U 5 BI M U 6
Chng 1 CC TNH CHT VT L CA T 7
1.1 S hnh thnh t 7 1.2 Cc thnh phn ch yu ca t 7 1.3 Kt cu ca t 9 1.4 Cc ch tiu vt l ca t 101.5 Cc ch tiu trng thi ca t 13 1.6 Phn loi t 15
Cu hi bi tp 15 Chng
2 CC TNH CHT C HC CA T 16
2.1 Tnh cht chu nn ca t 16 2.2 Tnh cht thm ca t 20 2.3 Cng chng ct ca t 21 2.4 Tnh cht m nn ca t p 24
Cu hi bi tp 24 Chng
3 PHN B NG SUT TRONG T 25
3.1 Khi nim 25 3.2 Phn b ng sut do trng lng bn thn t gy ra 25
3.3 Phn b ng sut do ti trng ngoi gy nn trong nn ng nht 26
3.4 Phn b ng sut do ti trng ngoi gy nn trong nn khng ng nht 37
3.5 Phn b ng sut tip xc di y mng 38 Cu hi bi tp 40
Chng 4 BIN DNG LN CA NN 41
4.1 Khi nim 41 4.2 Tnh ln cui cng theo quy phm 22 TCN 18 -79 41 4.3 Tnh ln theo phng php cng ln tng lp 42
Cu hi bi tp 45 Chng
5 SC CHU TI CA T NN 46
5.1 Khi nim 46 5.2 Xc nh ti trng ti do 46
5.3 Xc nh ti trng gii hn 47 5.4 Quy nh sc chu ti ca t nn 51 5.5 Kim ton cng t nn 53
Cu hi bi tp 55 Chng
6 N NH CA MI T 56
6.1 Khi nim 56 6.2 n nh ca mi t dnh 56 6.3 n nh ca mi t ri 59 6.4 Cc bin php phng v chng t trt 61
Cu hi bi tp 64Chng
7 P LC T LN TNG CHN 65
7.1 Khi nim 65 7.2 Xc nh p lc t ln tng chn 66
Cu hi bi tp 73 Chng
8 KHI NIM A CHT T NHIN V A CHT CNG TRNH 74
8.1 Tc dng ca phong ha 748.2 Tc dng a cht ca mng xi 75 8.3 Tc dng a cht ca dng sng 76 8.4 Tc dng a cht ca bin v h 77 8.5 m ly 79 8.6 Hin tng Ks-t 79 8.7 Hin tng ct chy 80 8.8 Hin tng t trt 808.9 Khi nim v kho st a cht cng trnh 81
Cu hi bi tp 82 Hng dn th nghim cc ch tiu c l ca t 85 Ti liu tham kho 91
Chng 1 CC TNH CHT VT L CA T
1.1. S hnh thnh t
Thnh phn ch yu ca t l cc ht t, cc ht t c kch thc to nh khc nhau, chng c to nn do s ph hoi cc tng lp t ban u bi cc tc dng vt l, ho hc, qu trnh ny gi l qu trnh phong ho. Qu trnh phong ho t c phn lm ba loi l: Phong ho vt l, Phong ho ho hc v phong ho sinh hc. Ba loi phong ho trn thng tc dng ng thi trong thi gian di lm cho cc lp trn mt b v vn, sau do tc dng ca dng nc ca gi lm cc ht b cun i ni khc. Tu theo kch thc cc ht to nh m trong qu trnh di chuyn chng sedx lng ng li hoc ri xung to thnh cc tng lp t khc nhau. Qu trnh di chuyn v lng ng sn phm phong ho gi l trm tch, ba phn t b mt lc a c bao ph bi cc lp t trm tch, phn cn li l cc vng cn gi c thnh phn khong cht nh gc hoc thay i t.
Cc ht lng ng chng cht ln nhau, gia chng khng c lc lin kt l cc lp t ct, cui, si, loi ny ni chung l t ri. Cc ht nh vi kch thc vi phn nghn mm thng c tnh keo dnh v tch in, khi lng ng chng lin kt vi nhau thnh cc tng t gi chung l t dnh hoc t st.
1-2. Cc thnh phn ch yu ca t
Thnh phn ch yu ca t l cc ht t, Cc ht t c kch thc v hnh dng khc nhau nn khi sp xp vi nhau s tn ti cc khe rng, cc khe rng ny trong t nhin thng c nc v khng kh. Nc v khng kh trong cc khe rng c nh hng ng k n cc tnh cht ca t v vy khi nghin cu t phi st ti cc phn ny, v vy t l vt th ba pha: Pha cng l ht t, Pha lng l nc trong khe rng, pha kh l kh trong khe rng.
1.2.1. Ht t
Ht t l thnh phn ch yu cia t. Khi chu lc tc dng bn ngoi ln mt t th cc ht t cng chu lc, v vy ngi ta gi tp hp cc ht t l khung ct ca t. Cc ht t c hnh dng v kch thc khc nhau tu thuc vo tc ng ca qu trnh phong ho v qu trnh di chuyn, lng ng.
phn loi v gi tn cc ht t, ngi ta dng khi nim ng knh trung bnh ca ht, y l ng knh ca vng trn bao quanh tit din ln nht ca ht t y (hnh 1-1)
DD D
a, b, c, Hnh 1.1 Theo quy trnh quy phm hin nay tn cc ht t c gi theo bng 1-1
Bng 1-1: Tn ht t gi theo ng knh trung bnh
TN HT T KCH THC HT (MM) tng > 200 Ht cui 200 10 Ht si 10 2 Ht ct 2 0.1 Ht bi 0.1 0.005 Ht st < 0.005
Cc ht t c kch thc cng ln th thnh phn khong vt cng ging gc
cn cc ht c kch thc cng nh th cc thnh phn khong vt b bin cht v c gi l khong vt th sinh.
Nhng ht ln nh ct, cui, si c thnh phn khong vt ging gc, khi sp xp cnh nhau th gia chng khng c lc lin kt loi ny gi chung l t ht ri.
Khi s lng cc ht st v ht keo c mt t l nht nh trong t th c hin tng cc ht dnh kt vi nhau thnh tng lp hoc tng khi, loi ny gi chung l t dnh.
1.2.2. Nc trong t
Nc trong t c nh hng ln n tnh cht chu lc ca t, nc c tn ti trong t di nhiu dng khc nhau, vi mi dng u c nh hng nht nh n cc tnh cht khc nhau ca t ngi ta phn ra lm ba dng sau
a, Nc trong khong vt ca ht t
y l loi nc nm trong tinh th khong vt ca ht t, n tn ti di dng phn t H2O hoc dng i-on H+ v OH-. Loi nc ny t nh hng n tnh cht c hc ca t.
b, Nc kt hp mt ngoi ca t
y l loi nc c gi li trn b mt ht t di tc dng ca cc lc ho l. Tu theo mc kt hp mnh yu khc nhau th c phn thnh 2 loi:
- Nc ht bm: L loi nc bm rt cht vo ngay mt ngoi ht t, n khng th trc tip di chuyn t ht ny sang ht khc m ch di chuyn di dng bay hi.
- Nc mng mng: L loi nc bao pha ngoi nc ht bm. Loi nc ny t nh hng n tnh cht c hc ca t.
c, Nc t do y l loi nc nm ngoi phm vi lc ht phn t, loi ny c phn thnh 2
loi l: Nc trng lc v nc mao dn. - Nc trng lc: L nc t nhin nm trong cc khe hng ca t, n c th di
chuyn t ni ny sang ni khc dic tc dng ca trng lc, thng c gi l nc ngm hoc nc mch. Khi chy qua cc l hng, vi tc thm ln n c th sinh ra p lc thu ng ln cc ht t.
- Nc mao dn: l nc dng ln theo cc ng l hng gia cc ht t di tc dng ca lc mao dn. Nc mao dn lm tng m ca t, lm gim sc chu ti ca nn, lm tng trng lng ring ca t.
Loi nc ny c nh hng ng k n cc tnh cht c hc ca t.
1.2.3. Kh trong t Nu trong cc l hng ca t khng c nc th kh chim ch trong cc l hng
y. trong t c hai loi kh l kh t do v kh ho tan trong nc. Ni chung thnh phn ca kh t nh hng n tnh cht c hc ca t, n ch nh hng n tnh thm nc ca t, cn tr dng thm ca nc.
1.3. Kt cu ca t
Kt cu ca t l s sp xp cc ht t vi nhau, c nh hng ng k ti cc tnh cht vt l v c hc ca t. Kt cu ca t ph thuc vo qu trinhg hnh thnh v tn ti rt lu nn rt a dng. Ngi ta thng phn kt cu ca t thnh ba loi sau:
1.3.1. Kt cu ht n
Loi ny c hnh thnh do s chm lng cc ht tng i ln trong mi trng nc. Nhng ht ny c sp xp cnh nhau, gia chng khng c lc lin kt (hnh 1-2a)
a, b, c, Hnh 1.2 Kt cu ht n thng thy trong cc loi t bi, t ct v cui si. Kt cu ht n cn c phn ra l kt cu xp v kt cu cht - Kt cu xp l s sp xp cc ht mt cch ri rc, gia chng thng c l
hng ln. Loi t ny chu lc yu, gy ln ln.
Q . Vk k
nnQ . V
Q . Vh h
Q.V
rrQ . V
- Kt cu cht l s sp xp cc ht lin kht v c chn cht vi nhau. Loi tny c h s rng nh, sc chu ti ln v t ln.
1.3.2. Kt cu t ong
Cc trm tch gm cc ht tng i nh, khi lng ng trng lng cc ht khng thng c cc lc tc dng tng h gia chng vi nhau, cc ht bm vo nhau khi lng xung to thnh nhiu l hng nh t ong (hnh 1-2b)
1.3.3. Kt cu bng
Cc ht kch thc rt nh( ht st, ht keo) thng l lng trong nc trong mt thi gian nht nh, sau chng kt hp vi snhau ri lng xung to thnh cc m nh bng (hnh 1-2c) 1.4. Cc ch tiu vt l ch yu ca t
t gm c ba phn l ht t, n
