Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

  • Upload
    dovi01

  • View
    228

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    1/24

    I. XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA ĐẤT

    I.1.  Bài I: Xác định khối lượ ng riêng của đất

    1.  Mục đích - ý ngh ĩ a:

    của đất ρs (g/cm3; t/m3) là khối lượ ng trong một đơ n vị thể tích của các hạt đất.

    ρs = s

     s

    m , (g/cm3; t/m3)

    ρs chỉ phụ thuộc vào thành phần khoáng vật của đất, không phụ thuộc và độ ẩm, độ r ỗng, càng nhiều khoáng vật nặng (sẫm mầu) khối lượ ng riêng càng lớ n. ρs là chỉ tiêu gián tiế p xác định n, e, G....

    2.  Dụng cụ thí nghiệm:

      Bình tỷ tr ọng loại 50 cm3 hoặc 100 cm3.  Sàng d = 2mm.  cối sứ, chày cao su, cân k ỹ thuật, bế p cát, nướ c cất nhiệt k ế.

    3. 

    Trình tự  thí nghiệm:

      Lấy 100 - 200 g đất đã sấy khô cho vào cối sứ r ồi nghiền bằng chày cao su.  Sàng đất qua sàng 2mm, lấy phần đất dướ i sàng 2mm thí nghiệm.  Dùng phươ ng pháp chia tư, lấy khoảng 15 - 20 g cho vào bình tỷ tr ọng đã biết

    khối lượ ng là m0 (g). Cân khối lượ ng bình và đất đượ c m1 (g). Vậy khối lượ ngđất trong bình là m2 = m1 - m0.

      Đổ nướ c cất vào bình tỷ tr ọng (1/3 - 1/4 V bình), giữ bình trong tay, lắc đều r ồiđặt lên bế p cát đun sôi. Thờ i gian đun: 30 phút đối vớ i đất cát và cát pha. 1tiếng đối vớ i sét và sét pha (sinh viên xác tên đất TN qua chỉ số dẻo ở  bài 6)

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    2/24

      Trong thờ i gian đ un không đượ c để  đấ t sôi trào ra khỏi miệng bình. N ế u sôi t ạonhiề u bọt quá phải hạ nhiệt độ của bế  p. 

      Lấy bình tỷ tr ọng ra khỏi bế p, Đo nhiệt độ của huyền phù trong bình tỷ tr ọngchính xác tớ i 0.5 0c. Đổ nướ c cất vào bình cho tớ i vạch chuẩn hoặc đến cổ bìnhr ồi đậy nút có mao dẫn để nướ c theo ống mao dẫn tràn ra ngoài. Nghiêng bìnhxem khí trong bình đã thoát hết chưa, nếu còn thì cho thêm nướ c vào bình r ồiđậy nút lại. Lau khô bình tỷ tr ọng cân đượ c m3 (g).

      Đổ huyền phù, r ửa sạch và cho nướ c cất đã đun sôi vào bình và làm nguội đếnnhiệt độ của huyền phù (nướ c trong bình đầy đến vạch chuẩn). Cân khối lượ ng bình và nướ c cất đượ c m4.

    4.  Tính toán k ết quả.

    ρs =342

    2

    mmm

    m

    −+  ρn  (g/cm

    3 )

    m2+ m4 - m3 ⇒ khối lượ ng nướ c chênh ra (m n) do đất chiếm chỗ trong bình; biếtρn ; m n ⇒ V nướ c = V hạt đất cần xác định.

    Yêu cầu:Cân lấy k ết quả chính xác đến 0,01g. Mỗi mẫu đất phải thí nghiệm song song bằng2 bình, sai số giữa hai bình không đượ c vượ t quá 0,02 g/cm3. Lấy tr ị số trung bìnhgiữa 2 lần thí nghiệm song song làm khối lượ ng riêng của mẫu đất

    Câu hỏi: 1. Nêu mục đích và ý ngh ĩ a thí nghiệm xác định khối lượ ng riêng của đất (ρs)?

    2. Nêu trình tự thí nghiệm xác định khối lượ ng riêng của đất (ρs)?3. Khi thí nghiệm xác định (ρs) cho mỗi mẫu đất cần phải tiến hành ít nhất là mấy bìnhtỷ tr ọng? sai số cho phép cho mỗi lần thử là bao nhiêu?4. Tại sao khi thí nghiệm xác định (ρs) cần phải sấy khô đất tr ướ c khi thí nghiệm?5. Thờ i gian đun dung dịch huyền phù cho mỗi loại đất là bao nhiêu?

    I.2. Bài II: Xác định khối lượ ng thể tích tự  nhiên của đất.

    1.  Mục đích - ý ngh ĩ a:

    Khối lượ ng thể tích tự nhiên của đất là khối lượ ng trong một đơ n vị thể tích đất ở  tr ạng thái tự  nhiên (mẫu ở   tr ạng thái nguyên dạng). Nó đượ c biểu thị  theo côngthức:

    ρw =V 

    m =

     sr 

     sw

    V V 

    mm

    +

    +, (g/cm3; t/m3)

    Khối lượ ng thể tích tự nhiên của đất phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, độ r ỗngvà độ ẩm của đất. Như vậy, khối lượ ng thể  tích tự nhiên của đất đượ c coi như  là

    một chỉ tiêu về tr ạng thái đất.

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    3/24

    Khối lượ ng thể tích tự nhiên của đất đượ c dùng trong:-  Tính toán các khối lượ ng thể tích khô của đất, độ lỗ r ỗng và hệ số r ỗng.-  Tính toán áp lực đất lên tườ ng chắn-  Tính ổn định mái đốc. Tính lún nền đất dướ i công trình-  Tính sự phân bố ứng suất trong nền đất- Xác định khối lượ ng đất đắ p....

    Căn cứ vào thành phần và tr ạng thái của đất mà chọn một trong các phươ ng pháp sau:-  Phươ ng pháp dao vòng: Đượ c tiến hành nhờ  dao vòng kim loại không gỉ, áp

    dụng cho đất dính dễ cắt bằng dao, khi cắt không bị vỡ  và trong các tr ườ ng hợ  pthể tích và hình dạng của mẫu chỉ có thể đượ c giữ nguyên nhờ  hộ p cứng. Đốivớ i đất cát có k ết cấu không bị phá hoại và độ ẩm tự nhiên tại hiện tr ườ ng, cũngcó thể xác định bằng phươ ng pháp dao vòng.

    -  Phươ ng pháp bọc sáp dùng để xác định đối vớ i đất dính có cỡ  hạt không lớ nhơ n 5mm, khó cắt bằng dao vòng, khi cắt bằng dao thì vỡ  vụn, nhưng có thể giữ đượ c nguyên dạng mà không cần hộ p cứng.

    -  Phươ ng pháp đo thể tích bằng dầu hoả: dùng để xác định khối lượ ng thể tíchcho các loại đất dính, đất than bùn, đất có chứa nhiều tàn tích thực vật chưa

     phân huỷ hoặc vớ i đất khó lấy bằng hai phươ ng pháp trên. Phươ ng pháp nàygồm việc xác định thể tích của mẫu đất có khối lượ ng đã biết trong môi tr ườ ngchất lỏng nhờ  dụng cụ đo dung tích.

    Trong buổ i thự c t ậ p t ại phòng thí nghiệm yêu cầu sinh viên thự c hiện theo phươ ng pháp dao vòng.

    2. 

    Dụng cụ thí nghiệm:

      Dao vòng làm bằng kim loại không r ỉ, có mép sắc, thể  tích không nhỏ  hơ n50cm3.

      Cân k ỹ thuật có độ chính xác tớ i 0,01g.  Dao cắt đất, thướ c cặ p.

    3.  Trình tự  thí nghiệm:

      Xác định thể tích của dao vòng:

    V=π.d2.4

      Cân khối lượ ng dao vòng và các tấm kính đậy: m1 (g), độ chính xác tớ i 0,01g.  Giữ dao vòng ở   tay trái cắt mẫu thí nghiệm thành khoanh có chiều cao cao

    hơ n dao vòng 1cm. ấn nhẹ dao vòng vào tr ụ đất theo chiều thẳng đứng (tuyệtđối không đượ c nghiêng lệch dao vòng). Tiế p tục gọt khối đất và ấn dao vòngcho tớ i khi dao vòng hoàn toàn đầy đất. Dùng dao gọt bỏ phần đất dư thừa ở  hai đầu dao vòng, gọt từ xung quanh vào giữa mặt đáy dao vòng, đảm bảomặt đất 2 đầu dao vòng thật phẳng. Gọt xong một mặt lấy tấm kính đậy lên,

    lật ngượ c lại tiế p tục gọt mặt kia, xong lại đậy tấm kính lên trên mặt mẫu.

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    4/24

      đặt dao vòng mẫu lên cân, ta xác định đượ c khối lượ ng dao vòng và đất m2 (g).

    Giữ  mẫ u trong bình giữ  ẩ m để  làm bài xác định tính nén lún của đấ t  

    4.  Tính toán k ết quả 

    Khối lượ ng thể tích tự nhiên của đất đượ c tính theo công thức:

    ρw =V 

    mm 12 − , (g/cm3; t/m3)

    Yêu cầu:

    Cân lấy k ết quả chính xác đến 0,01g. Mỗi mẫu đất phải thí nghiệm song song bằng2 dao vòng, sai số giữa hai dao vòng không đượ c vượ t quá 0,02 g/cm3. Lấy tr ị số trung bình giữa 2 lần thí nghiệm song song làm khối lượ ng thể  tích tự nhiên củamẫu đất

    Câu hỏi:1. Nêu mục đích và ý ngh ĩ a thí nghiệm xác định khối lượ ng thể tích r ự nhiên của đất(ρw)?2. Nêu trình tự thí nghiệm xác định khối lượ ng thể tích r ự nhiên của đất (ρw)?3. Khi thí nghiệm xác định khối lượ ng thể tích tự nhiên của đất, cần phải tiến hành ítnhất là mấy lần? sai số cho phép cho mỗi lần thử là bao nhiêu?4. Có mấy phươ ng pháp xác định khối lượ ng thể tích tự nhiên của đất?

    I.3. Bài III: Xác định độ ẩm tự  nhiên của đất

    1.  Mục đích - ý ngh ĩ a:

    Độ ẩm tự nhiên của đất (W) là tỷ số phần tr ăm giữa khối lượ ng nướ c chứa trongđất (khối lượ ng nướ c thoát ra khỏi mẫu đất khi sấy khô đất ở  nhiệt độ từ 105-1100

    C) và khối lượ ng hạt của đất, đượ c xác định theo công thức:

    W= (%)100 s

    w

    m

    Độ ẩm tự nhiên của đất là một đặc tr ưng quan tr ọng chi phối một loạt các tính chấtcủa đất. Đặc biệt các tính chất của đất sét biến đổi r ất mạnh theo giá tr ị của độ ẩmtự nhiên. Xác định độ ẩm tự nhiên của đất giúp ta tính toán đượ c các chỉ tiêu khácnhư: G, B, ρs, ρw...

    2.  Dụng cụ thí nghiệm.

    Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ đến 3000C, cân k ỹ thuất có độ chính xác tớ i 0,01g,hộ p nhôm có nắ p, dao cắt đất.

    3.  Trình tự  thí nghiệm

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    5/24

       Cân khối lượ ng hộ p nhôm đã sấy khô (m 0)  Dùng dao cắt một lượ ng đất khoảng 400 - 800g ở   tr ạng thái tự nhiên cho vào

    hộ p nhôm, đậy nắ p lại dùng cân k ỹ thuật cân đượ c khối lượ ng (m1)  Đưa hộ p đất mở  nắ p vào tủ  sấy. Sấy đất ở  nhiệt độ  t=105 - 1100C trong thờ i

    gian như sau:∗  Sấy khô lần đầu:

    -  3h vớ i đất cát và cát pha.-  5h đối vớ i đất sét và sét pha.-  8h đối vớ i đất chúa thạch cao và đất chứa hữu cơ  ( Qhc> 5%).

    ∗  Sấy lại trong thờ i gian:-  1h cát và cát pha-  2h đối vớ i các loại đất khác

    Sau khi đã sấy đủ thờ i gian, lấy mẫu ra khỏi tủ sấy, đậy ngay hộ p mẫu lại r ồi để nguội trong bình hút ẩm có canxi clorua từ 45 phút ÷ 1 giờ   cho đến khi mẫunguội hoàn toàn. Cân khối lượ ng hộ p và đất khô đượ c m2 (g)

    Xác định độ ẩm tự nhiên của đất theo công thức:

    W= 100.02

    21

    mm

    mm

    −  (%)

    Yêu cầu:

    Cân lấy k ết quả chính xác đến 0,01g. Mỗi mẫu đất phải thí nghiệm song song ítnhất 2 hộ p, chênh lệch 2 lần thử ≤0.02g. Lấy giá tr ị  trung bình cộng k ết quả tínhtoán các lần xác định, làm độ ẩm của mẫu đất. Lấy tr ị số trung bình giữa 2 lần thínghiệm song song làm độ ẩm tự nhiên của đất.Câu hỏi

    1. Nêu mục đích, ý ngh ĩ a thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của đất (W)?2. Nêu trình tự thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của đất (W)?3. Nhiệt độ sử dụng để sấy đất khi thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên là bao nhiêu?4. Khi thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của đất, cần phải tiến hành ít nhất là mấylần? sai số cho phép cho mỗi lần thử là bao nhiêu?

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    6/24

    I.4. Bài IV: Xác định độ ẩm giớ i hạn chảy và độ ẩm giớ i hạn dẻo

    Mục đích - ý ngh ĩ a:

      Xác định độ ẩm giớ i hạn chảy (Wl) và độ ẩm giớ i hạn dẻo (Wd) để xác định chỉ số dẻo Ip = Wl - Wd ⇒ Phân loại đất dính.

      B =d 

     I 

    W W  − ⇒ Đánh giá tr ạng thái của đất.

    A.  Xác định độ ẩm giớ i hạn dẻo (Wd). 

    Độ ẩm giớ i hạn dẻo của đất tươ ng ứng vớ i độ ẩm mà đất loại sét có k ết cấu bị pháhoại chuyển từ tr ạng thái cứng sang dẻo. Wd đượ c đặc tr ưng bằng độ ẩm (%) củađất sau khi đã nhào tr ộn đều vớ i nướ c và lăn thành những que đất có đườ ng kính3mm, thì que đất bắt đầu r ạn nứt và đứt ra thành từng đoạn có chiều dài từ 3 ÷ 10mm.

    1.  Dụng cụ thí nghiệm:

    Sàng có đườ ng kính d = 1mm, cối sứ, chày sứ, tủ sấy, cân k ỹ thuật, tấm kính nhám, vải khô, chảo thép , hộ p nhôm, nướ c cất, dao tr ộn đất.

    2.  Trình tự  thí nghiệm:  Chọn mẫu đất, hong khô gió (không đượ c sấy ở  nhiệt độ >600)  Dùng phươ ng pháp chia tư, lấy khoảng 300 g đất giã nhỏ r ồi cho qua sàng 1mm.

    Đem đất lọt qua sàng cho vào bát vừa cho nướ c vào vừa tr ộn đều, nhặt bỏ các hạtvà tàn tích thực vật ≥ 1mm. Sau đó đặt mẫu vào bình giữ ẩm trong khoảng 2 giờ  tr ướ c khi đem thử.

      Lấy một ít đất và dùng mặt phẳng lòng bàn tay lăn trên kính nhám cho đến khi queđất có đườ ng kính 3mm thì đứt ra từng đoạn có chiều dài từ  3 đến 10mm, nhặt

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    7/24

    những que đất đó cho vào hộ p nhôm đã biết khối lượ ng (m0) cân lên đượ c khốilượ ng hộ p và đất ướ t (m2). Trình tự  tiế p theo tươ ng tự bài xác định W, ta sẽ xác

    định đượ c khối lượ ng hộ p và đất khô (m2) ⇒ Wd  = 100.02

    21

    mm

    mm

    −  (%)

     N ế u que đấ t d =3mm chư a xuấ t hiện vế t nứ t thì vê l ại thành viên tròn r ồi l ấ  y giẻ khô thấ m khô bớ t nướ c và ng ượ c l ại d>3mm que đấ t đ ã nứ t thì phải cho thêmnướ c vào đấ t tr ộn lai và tiế  p t ục l ăn đế n khi đạt yêu cầu.

    B. Xác định độ ẩm giớ i hạn chảy (Wl): 

    Độ ẩm giớ i hạn chảy của đất tươ ng ứng vớ i độ ẩm mà đất loại sét có k ết cấu bị pháhoại chuyển từ  tr ạng thái dẻo sang chảy. Độ ẩm giớ i hạn chảy của đất đượ c đặctr ưng bằng độ ẩm (%) của bột đất nhào vớ i nướ c mà ở  đó quả dọi thăng bằng hình

    nón (Vaxiliep có khối lượ ng ± 76g) dướ i tác dụng của tr ọng lượ ng bản thân (tươ ngđươ ng vớ i sức kháng xuyên đơ n vị  Rx = 0.076kG/cm2)sau 10 giây sẽ  lún sâu10mm.

    1.  Dụng cụ thí nghiệm:

    Sàng có đườ ng kính d = 1mm, cối sứ, chày sứ, tủ  sấy, cân k ỹ  thuật, dụng cụ  thínghiệm Vaxiliep, vải khô, chảo thép , hộ p nhôm, nướ c cất, dao tr ộn đất.

    2.  Trình tự  thí nghiệm:

    -  Chọn mẫu đất, hong khô gió (không đượ c sấy ở  nhiệt độ >600)-  Dùng phươ ng pháp chia tư, lấy khoảng 300 g đất giã nhỏ r ồi cho qua sàng 1mm.

    Đem đất lọt qua sàng cho vào bát vừa cho nướ c vào vừa tr ộn đều,nhặt bỏ các hạt vàtàn tích thực vật ≥ 1mm. Sau đó đặt mẫu vào bình giữ ẩm trong khoảng 2 giờ  tr ướ ckhi đem thử.

    -  Dùng dao tr ộn k ỹ đất, lấy một ít cho vào khuôn hình tr ụ. Trong quá trình cho vàokhuôn, nên cho từng lớ  p mỏng và gõ nhẹ lên mặt đàn hồi để tránh phát sinh trongvữa đất những hốc nhỏ chứa không khí.

    -  Đặt khuôn mẫu lên giá gỗ và đưa quả dọi thăng bằng lên mặt mẫu đất sao cho mũi

    nhọn hình nón vừa chạm bề mặt mẫu đất: Thả dụng cụ hình nón để nó tự lún vàotrong đất dướ i tác dụng của tr ọng lượ ng bản thân. Trong 10 giây mà hình nón tự lún đượ c 10mm thì lấy đất đó đi xác định độ ẩm tươ ng tự như xác định độ ẩm tự nhiên. Nếu trong 10 giây mà hình nón tự  lún quá 10mm thì phải vét đất trongkhuôn tr ụ ra đổ vào bát đất , nhào tr ộn k ỹ lại, để cho khô bớ t nướ c r ồi làm lại theocác bướ c như trên.Yêu cầu:Cân lấy k ết quả chính xác đến 0,01g. Mỗi mẫu đất phải thí nghiệm song song ítnhất 2 hộ p, chênh lệch 2 lần thử ≤0.02g. Lấy giá tr ị  trung bình cộng k ết quả  tínhtoán các lần xác định làm độ ẩm của mẫu đất.

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    8/24

    C.  Xác định giớ i hạn chảy của đất theo phươ ng pháp Casagrande 

    Giớ i hạn chảy của đất theo phươ ng pháp Casagrande là độ ẩm của bột đất nhào vớ inướ c, đượ c xác định bằng dụng cụ quay đậ p Casagrande, khi rãnh đất đượ c khít lạimột đoạn gần 13mm sau 25 nhát đậ p.

    1.  Dụng cụ thí nghiệm:

    -  Một bộ dụng cụ thí nghiệm Casagrande gồm 1 khum băng đồng đựng mẫu đất cókhối lượ ng 200g, đượ c gắn vớ i tr ục quay và một đế đệm cao su.

    -  Một que gạt để tạo rãnh đất có chiều sâu 8mm, r ộng 2mm ở  phần dướ i và 11mm ở   phần trên.

    2.  Trình tự  thí nghiệm:

    Chuẩn bị đất tươ ng tự như phần trên.-  Đặt dụng cụ Casagrande trên một vị trí cân bằng vững chắc. Dùng dao cho từ từ đất

    đã nhào tr ộn vào khum để tránh bọt khí bị lưu giữ trong mẫu. Cho mẫu đất vào đĩ ađể đảm bảo độ dày của lớ  p đất không nhỏ hơ n 10mm và không cho đầy đĩ a mà để một khoảng tr ống ở  phần trên chỗ tiế p xúc vớ i móc treo chừng 1/3 đườ ng kính củađĩ a.

    -  Dùng que gạt để r ạch đất trong đĩ a thành một rãnh dài khoảng 40mm, vuông gócvớ i tr ục quay.

    -  Quay đậ p vớ i tốc độ 2 vòng/1giây và đếm số lần đậ p để cho phần dướ i của rãnh đấtkhít vào một đoạn dài 13mm..

    Lấy đất trong đĩ a ra nhào lại vớ i đất còn lại trong bát. Sau đó lặ p lại như các bướ cđã làm. Giữa ba lần số lần đậ p không đượ c khác nhau quá 1. Nếu 3 lần thử có số lần đậ p khác nhau nhiều, thì phải tiến hành thêm lần thử thứ 4 để lấy k ết quả củanhững lần giống nhau.

    -  Lấy khoảng 10g đất ở  vùng xung quanh rãnh đã khép kín cho vào hộ p nhôm để xác định độ ẩm . Tiế p tục làm như vậy vớ i lượ ng nướ c thay đổi theo chiều tăng lên.Xác định ít nhất 4 giá tr ị của độ ẩm ứng vớ i số lần đậ p cần thiết trong khoảng từ 12÷35 để rãnh khép lại.

    -  Căn cứ vào số liệu thí nghiệm, vẽ đồ thị quan hệ giữa số lần đậ p và độ ẩm tươ ng

    ứng trên toạ  độ  nửa logarit. Độ  ẩm đặc tr ưng cho giớ i hạn chảy của đất theo phươ ng pháp Casagrande đượ c lấy tươ ng ứng vớ i số lần đậ p 25 trên đồ thị, vớ i độ chính xác 0,1%.

    -  Giớ i hạn chảy của đất làm theo quả dọi thăng bằng có thể tính đượ c từ k ết quả thínghiệm Casagrande theo công thức:

    Wl = aWc - bTrong đó: a, b là hệ số phụ thuộc vào loại đất. Đối vớ i đất có giớ i hạn chảy tử 20 đến 100% có thể lấy a = 0,73 và b = 6,47%Wc độ ẩm giớ i hạn chảy xác định bằng dụng cụ CasagrandeWl độ ẩm giớ i hạn chảy xác định bằng dụng cụ chuỳ Vaxiliep.

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    9/24

    Câu hỏi:1.   Nêu mục đích, ý ngh ĩ a thí nghiệm xác định độ ẩm giớ i hạn chảy (Wc) ?2.   Nêu mục đích, ý ngh ĩ a thí nghiệm xác định độ ẩm giớ i hạn giẻo (Wd)?3.   Nêu trình tự thí nghiệm xác định độ ẩm giớ i hạn chảy?4.   Nêu trình tự thí nghiệm xác định độ ẩm giớ i hạn chảy?5.

     

    Hãy lấy ví dụ bằng số chứng tỏ đất thí nghiệm là đất:a - sét pha, tr ạng thái dẻo mềm

     b - sét, tr ạng thái cứngc- cát pha, tr ạng thái dẻo

    6.  Một mẫu đất sét thí nghiệm ở  trong phòng có các số liệu sau đây đã đượ c tậ p hợ  p:Khối lượ ng của mẫu đất ẩm: M1 = 89 gKhối lượ ng của mẫu đất khô: M2 = 61.5 gKhối lượ ng riêng : γs = 2.70 g/cm

    3

     Hãy xác định:a - Độ ẩm tự nhiên của đất.

     b - Khối lượ ng thể tích tự nhiên và khối lượ ng thể tích khô của đất.c - Độ lỗ r ỗng và hệ số r ỗngd - Độ bão hoà

    I.5 Bài V: Xác định thành phần cỡ  hạt của đất.

    1.  Mục đích - ý ngh ĩ a:

    Đất trong tự  nhiên gồm hỗn hợ  p của các hạt có đườ ng kính, hình dạng và thành phần khoáng hoá khác nhau. Kích thướ c của chúng thay đổi từ vài nghìn mm đến phần nghìn, phần triệu mm như kích thướ c của các hạt keo sét.

    Thành phần hạt của đất là một trong những yếu tố quan tr ọng quyết định đến tínhchất của đất như: Tính dẻo, độ r ỗng, tính nén lún, độ biến dạng...

    Thành phần hạt của đất là hàm lượ ng các nhóm hạt có đườ ng kính khác nhau trongđất, đượ c biểu diễn bằng phần tr ăm so vớ i khối lượ ng của mẫu đất khô tuyệt đối đãđem đi phân tích.

    Xác định thành phần cỡ   hạt của đất là phân chia đất thành những nhóm hạt cóđườ ng kính gần bằng nhau và xác định hàm lượ ng phần tr ăm của chúng.

    K ết quả thí nghiệm để vẽ đồ thị quan hệ giữa đườ ng kính các nhóm hạt đất và hàmlượ ng phần tr ăm tích luỹ, xác định hệ số không đồng nhất Cu và phân loại đất.

    Dùng phươ ng pháp:-  Rây khô vớ i các hạt từ 10 đến 0.5 mm.-  Rây ướ t vớ i các hạt từ 10 đến 0.1 mm.-  Tỷ tr ọng k ế vớ i các hạt từ 0,1 đến 0.002 mm.

    2.  Dụng cụ thí nghiệm:

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    10/24

     -  Cân k ỹ thuật có độ chính xác đến 0.01g-  Bộ sàng tiêu chuẩn có kích thướ c 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 0.25, 0.1mm-  Cối sứ, chày bọc đàu cao su

    -  Tủ sấy.

    3.  Trình tự  thí nghiệm:

    Thí nghiệm đượ c tiến hành vớ i phươ ng pháp rây khô:∗  Dùng phươ ng pháp chia tư lấy khối lượ ng mẫu như sau:

    100 - 200g đối vớ i đất không chứa các hạt có kích thướ c lớ n hơ n 2- 

    300 - 900g đối vớ i đất chứa 10% các hạt có kích thướ c lớ n hơ n 2-  1000 - 2000g đối vớ i đất chứa 10% đến 30% các hạt có kích thướ c lớ n hơ n

    2-  2000 - 5000g đối vớ i đất chứa > 30%các hạt có kích thướ c lớ n hơ n 2.

    ∗  Lắ p bộ sàng theo thứ tự từ lớ n tớ i nhỏ. Đổ mẫu đất vào rây trên cùng, đậy nắ pvà lắc bằng tay. Từng nhóm hạt còn sót lại bắt đầu từ rây trên cùng cho vào cốisứ và nghiền bằng chày cao su, sau đó lại rây lại cho đến khi đạt yêu cầu.

    ∗  Cân riêng từng nhóm hạt còn lại trên các rây. Lấy tổng khối lượ ng các hạt trênrây và lượ ng sót đáy nếu sai lệch so vớ i khối lượ ng ban đầu quá 1% thì phải

     phân tích lại.

    4.  Xử  lý k ết quả thí nghiệm:

    K ết quả thí nghiệm đượ c ghi theo bảngĐườ ng kính các nhóm hạt (mm)Đại lượ ng xác

    định>10 10-5 5 -2 2 - 1 1 - 0.5 0.5 - 0.25 0.25 -0.1 ≤ 0.1

    Khối lượ ngnhóm hạt (%)hàm lượ ngnhóm hạt (%) 

    hàm lượ ng cộngdồn (%)

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    11/24

     Yêu cầu:

    1.  K ết quả lấy chính xác đến 0.1%. Dựa vào k ết quả phân tích mẫu ở  bảng trên để vẽ đồ thị đườ ng cong cấ p phối hạt. Đườ ng cong đượ c lậ p theo hàm lượ ng cộngdồn các nhóm hạt bắt đầu từ nhóm hạt bé nhất trong mẫu đất.

    2. 

    Dựa vào biểu đồ đườ ng cong cấ p phối hạt để tìm đườ ng kính d60 và d10 và xác

    định hệ số không đồng nhất Cu =10

    60

    d  

    3.  d60  - Đườ ng kính mà các hạt có đườ ng kính bằng và nhỏ  hơ n nó chiếm60%hàm lượ ng mẫu đem phân tích

    4.  d10  - Đườ ng kính mà các hạt có đườ ng kính bằng và nhỏ  hơ n nó chiếm 10%hàm lượ ng mẫu đem phân tích

    5.  Khi Cu >3 (đối vớ i đất r ờ i), >5 (đối vớ i đất dính) ⇒ mẫu đất không đồng nhất.6.  Xác định tên mẫu đất đã thí nghiệm.

    Câu hỏi:1.  Nêu mục đích, ý ngh ĩ a thí nghiệm xác định thành phần cỡ  hạt đất.2.  Nêu trình tự thí nghiệm xác định thành phần hạt.3.  Nêu kích thướ c các cỡ  rây đã dùng trong thí nghiệm xác định thành phần hạt.4.  Hãy vẽ đườ ng cong cấ p phối hạt của đất

    a. Cát hạt trung, đồng nhất b. Cát hạt to, không đồng nhất.

    5.  Cách vẽ đườ ng cong cấ p phối hạt

    I.6. Bài VI: Xác định độ chặt lớ n nhất và độ ẩm tốt nhất của đất

    1.  Mục đích - ý ngh ĩ a:

    -  Khi thiết k ế và thi công nền đất đắ p hoặc gia cố đất, nhiệm vụ quan tr ọng là đảm bảo độ ổn định và độ bền của nền đất đắ p. Đầm đất để tăng độ chặt của đất ⇔ độ  bền tăng, độ biến dạng giảm và độ lỗ r ỗng giảm.

    -  Thí nghiệm xác định độ chặt lớ n nhất và độ ẩm tốt nhất nhằm xác định giá tr ị ρcmax và Wtn ⇒ tính chỉ số đầm chặt K

    Độ chặt lớ n nhất của đất là khối lượ ng thể tích khô lớ n nhất của mẫu khi đượ c đầmnện trong điều kiện tiêu chuẩn.

    -  ứng vớ i độ chặt lớ n nhất của đất thì có một lượ ng ngậm nướ c thích hợ  p. Như vậy,độ ẩm tốt nhất của đất là lượ ng ngậm nướ c thích hợ  p cho sự nén chặt đất để đất đạttớ i ρcmax mà tiêu tốn công đầm nhỏ nhất.

    2.  Dụng cụ thí nghiệm:

    ∗  Cối đầm nện và cần dẫn búa bằng kim loại có các thông số như sau:- 

    Chiều cao cối: 12.7cm-  Đườ ng kính trong của cối: 10 cm

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    12/24

    -   búa nặng 2.5kg-  chiều cao r ơ i búa: 30cm

    ∗  Sàng có d = 5mm, cối chày bịt đầu cao su, cân đĩ a, hộ p nhôm, tủ  sấy, khaynhôm...

    3.  Trình tự  thí nghiệm:

    Mẫu đất đã đượ c làm khô gió. Chọn 15 kg đất đã qua sàng 5mm, chia ra 5 khay, r ồi

     phun các lượ ng nướ c q khác nhau để đất có độ ẩm từ 5 - 30%. Có thể  dùng l ại đấ t sau l ần thử  đầu tiên để  d ự  chế  cho các l ần thử  tiế  p sau. ( đố i vớ i đấ t Bazan, đấ t sétcó tính d ẻo cao không đượ c sử  d ụng l ại) 

    Tính lượ ng nướ c thêm vào theo công thức:

    q=11 w

    m

    + (w - w1)

    Trong đó:-  q: Lượ ng nướ c tiế p thêm (g)-  m: Lượ ng đất cần tr ộn thêm nướ c (g)

    w1 : Độ ẩm của đất tr ướ c khi thêm ẩm-  w1 : Độ ẩm của đất dự chế.

    Đối vớ i đất cát: lần thử đầu tiên của đất lấy W = 5%, các lần sau tăng từ 1 đến 2%cho mỗi lần thử. Mẫu đất sau khi tr ộn nướ c phải ủ trong bình kín 1 giờ , các lần tiế ptheo thờ i gian ủ trong bình kín ≥ 15 phút.

    Đối vớ i đất sét: lần thử đầu tiên của đất lấy W = 10%, các lần sau tăng từ 2% (đốivớ i cát pha) đến 5% (đối vớ i đất sét) cho mỗi lần thử. Mẫu đất sau khi tr ộn nướ c

     phải ủ trong bình kín 15 giờ , các lần tiế p theo thờ i gian ủ trong bình kín ≥ 15 phút.Đặt cối trên nên phẳng, cứng. Lấy đất đã chuẩn bị  cho vào cối, mỗi lần chiếmkhoảng 1/3 V cối. Dùng chày có búa nặng 2.5 kg cho r ơ i tự do ở  30cm để đầm. Số lần đầm

    Đất cát và cát pha: 25 búaĐất sét có Ip 30: 50 búa

    Đầm xong lớ  p nào khía bề mặt lớ  p đó để cho các lớ  p tiế p xúc tốt vớ i nhau. Sau khiđã đầm xong lớ  p thứ 3 thì mẫu thử chỉ đượ c cao hơ n mép cối 0.5 cm. Tháo vòngđệm bên trên ra, dùng dao gọt phẳng, không để lồi lõm. Tháo cối ra khỏi đế, đem

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    13/24

    cân chính xác đến 1g. Xác định khối lượ ng thể tích của đất ẩm ρw. Sau đó lấy đất ở  

    giữa cối đi xác định độ ẩm của mỗi lần thử. Xác định ρc =W 

    w

    +1

    γ  

    Tiế p tục làm như vậy ít nhất cho 5 cối đất đã chuẩn bị, nếu thấy khối lượ ng thể tíchđất ẩm tăng sau đó giảm dần thì thôi. Nếu không thì phải xác định thêm hoặc làmlaị từ đầu.

    Tính hàm lượ ng phần tr ăm hạt đất có đườ ng kính > 5mm theo công thức

    P = (%)100)1(

    )1( 0

     p

     p

    W  M 

    W m

    +

    Trong đó:mp: khối lượ ng hạt có d>5mmM: tổng toàn bộ mẫu thí nghiệmW0: độ ẩm toàn bộ mẫu thử 

    Wp: Độ ẩm của hạt có d>5mm. Nếu hàm lượ ng hạt có d>5mm chiếm trên 3% thì dùng công thức hiệu chỉnh:

    ρ'c =)( c s s

     sc

     p   ρ  ρ  ρ 

     ρ  ρ 

    −− 

    Trong đó:γ'c: Khối lượ ng thể tích đất khô có chứa hạt d>5 mm (g/cm

    3)γc: Khối lượ ng thể tích đất khô có chứa hạt d≤ 5 mm (g/cm

    3)γs: Khối lượ ng riêng phần hạt có d>5 mm (g/cm

    3)

    Dùng k ết quả tính toán đượ c vẽ đồ thị quan hệ giữa độ chặt và độ ẩm của đất,quan hệ giữa độ chặt và công đầm chặt. Qua đây xác định đượ c ρcmax, độ ẩmthích hợ  p Wth và công đầm chặt hợ  p lý A.

    Xác định chỉ số đầm chặt:

    K =maxc

    c

    γ 

    γ  

    Trong đó:

    ρc: Khối lượ ng thể tích khô của đất tại hiện tr ườ ng(g/cm3)

    ρcmax: Khối lượ ng thể  tích khô của đất xác định qua thí nghiệm đầm chặt tiêuchuẩn.

    Câu hỏi:1.  Hãy nêu mục đích và ý ngh ĩ a thí nghiệm xác định độ chặt lớ n nhất và độ ẩm

    tốt nhất của đất?2.  Các mục tiêu chính của việc đầm chặt đất?3.  Hiệu quả của việc đầm đất phụ thuộc vào các yếu tố nào?

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    14/24

    4.  Một thí nghiệm trong phòng: Mẫu đất đượ c đầm chặt trong khuôn có thể tích 1000 cm3. Khối lượ ng đầm và đất trong khuôn là 2456g, khối lượ ngđầm là 500g. Độ ẩm xác định là 13.5%, γs = 2.70 g/cm

    3.Hãy tính:a - khối lượ ng thể tích tự nhiên và khối lượ ng thể tích khô

     b - Hệ số r ỗng và độ lỗ r ỗngc - Độ bão hoà

    5.  Trong thí nghiệm đầm chặt theo tiêu chuẩn VN, các số liệu như sauThể tích khuôn là 1000cm3,

    Khối lượ ng đất ẩm 1.79 1.93 2.03 2.05 2.02 1.98

    Độ ẩm 8.4 10.6 12.6 14.3 16.4 18.56.  Vẽ đườ ng cong quan hệ khối lượ ng thể tích khô và độ ẩm , xác định γc max

    và độ ẩm tốt nhấtHãy tính lượ ng nướ c cần phun vào 3 kg đất có độ ẩm là 8%, tăng lên 10%,

    12%.7.  Hãy mô tả thiết bị thí nghiệm sử dụng xác định khả năng đầm chặt của đất?

    II. XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ  HỌC CỦA ĐẤT

    II.1. Bài VII: Xác định tính nén lún trong điều kiện không nở  ngang của đất

    1.  Mục đích - ý ngh ĩ a:

    Xác định tính nén lún của đất (giảm thể tích lỗ r ỗng, biểu hiện ở  sự giảm chiều cao

    của mẫu đất) dướ i tác dụng của tải tr ọng thẳng đứng theo từng cấ p áp lực (σ). K ết

    quả thí nghiệm lậ p đượ c mối quan hệ e=f(σ); S =f(t); tính hệ số nén lún ⇒ đánh giátính nén lún của đất ; tính mô đun tổng biến dạng; hệ số cố k ết Cv ..

    2.  Dụng cụ thí nghiệm:

    Máy nén hiện tr ườ ng Livinop, đồng hồ đo biến dạng, dao cắt, giấy thấm, máy sấy,cân k ỹ thuật...

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    15/24

     3.  Trình tự  thí nghiệm:

    -  Lấy mẫu nguyên dạng giống bài 2 (nếu còn mẫu ở  bài 2 thì sử dụng mẫu đó đi thínghiệm). Lắ p mẫu vào hộ p nén, lắ p cánh tay đòn gia tải thẳng đứng, lắ p đồng hồ đo biến dạng, chỉnh đồng hồ  về  0. Gia tải tr ọng thẳng đứng theo từng cấ p bằngcách treo từng quả  cân ở   quang treo tải tr ọng và theo giõi trên đồng hồ đo biếndạng và ghi số đọc ngay khi ở  thờ i gian 15 giây, 30 giây,1, 2, 4,5, 15 phút... cho tớ ikhi mẫu đạt ổn định qui ướ c lún (độ lún ≤ 0,01mm trong 30 phút đối vớ i đất cát; 3giờ  đối vớ i cát pha; 12 giờ  đối vớ i sét pha và sét có Ip30).

    -   Nếu nén nhanh thì mỗi cấ p nén tớ i 2 giờ  nhưng cấ p cuối cùng phải đạt ổn định quiướ c lún.

    -  T ải tr ọng tác d ụng lên mẫ u đấ t theo t ừ ng cấ  p phải đảm bảo thẳ ng đứ ng, khi đặt t ải phải nhẹ nhàng, tránh rung và không quá 3 giây. Theo tiêu chuẩ n TCVN 4200 -1995: C ấ  p t ải đầu tiên nên l ấ  y bằ ng hoặc nhỏ hơ n áp l ự c t ự  nhiên tác d ụng lênmẫ u.(nế u mẫ u đồng nhấ t và ở  trên mự c nướ c ng ầm thì σ tn =0,1.H. ρ w; N ế u mẫ u đấ t nằ md ướ i mự c nướ c ng ầm thì σ tn =0,1.[  (H-H 1 ).(  ρ w-1) -H 1 ρ w ] . Trong đ ó H;  Độ sâu l ấ  ymẫ u; H 1: độ sâu mự c nướ c ng ầm tính t ừ  mặt đấ t (m). áp l ự c cuố i cùng ≥ 15% so vớ it ổ ng áp l ự c do công trình và áp l ự c t ự  nhiên ở  độ sâu l ấ  y mẫ u.Thông thườ ng đố i vớ i đấ t sét ở  tr ạng thái chả y, d ẻo chả y thì các cấ  p nén :0,1; 0,25;0,50; 1,0; 2,0 kG/cm

    2. Đố i vớ i đấ t sét ở  tr ạng d ẻo mề m, d ẻo cứ ng thì các cấ  p nén :

    0,25; 0,50; 1,0; 2,0; 4 kG/cm2.  Đố i vớ i đấ t cứ ng và nử a cứ ng thì các cấ  p nén :

    0,50; 1,0; 2,0; 4; 6 kG/cm

    2

    .T ải tr ọng nén đượ c tính theo công thứ c: P =

     f 

    m F  c−.δ  (kG/cm2 ). trong đ ó

    mc: khối l ượ ng của t ấ m nén, đ á thấ m viên bi (kg). F : diện tích mẫ u (cm2 )δ  : l ự c tác d ụng lên mẫ u (kG/cm2 )

     f: t  ỷ l ệ cánh tay đ òn của hệ thố ng truyề n l ự c.

    -  Sau khi k ết thúc cấ p tải tr ọng cuối cùng, tiến hành giỡ  tải theo từng cấ p bằng cáchlấy bớ t số quả cân trên quang treo, mỗi lần bằng 25% tải tr ọng cuối cùng. Ghi số 

    đọc ở  thờ i điểm 1, 2, 5, 10, 20 phút.-  Thí nghiệm xong lấy mẫu ra khỏi hộ p nén tiến hành xác định giá tr ị độ ẩm và ρw

    4.  Tính toán k ết quả 

      Tính hệ số r ỗng ban đầu

    e0 =-w

     s

     ρ 

     ρ (1 +W) -1

      Tính biến dạng của mẫuΔSi (Độ lún của mẫu đất do cấ p tải tr ọng σi gây ra)

    ΔSi = ri -r 0 -Δ Mi.trong đó ΔSi là biến dạng của mẫu đất ở  cấ p tải tr ọng thứ i (mm)

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    16/24

      ri số đọc ở  cấ p tải tr ọng thứ ir 0 số đọc ban đầu

    Δ Mi Biến dạng của máy ở  cấ p tải tr ọng thứ i (mm) 

     

    Tính đườ ng cong gia tải:

    ei = e0 - )1( 0eho

    Si+

    Δ 

      Tính đườ ng cong dỡ  tải:

    ei' = en - )1( 0eho

    hi +Δ

     

    Trong đó:ei : hệ số r ỗng tươ ng ứng vớ i cấ p tải tr ọng σi

    ei'

     : hệ số r ỗng tươ ng ứng vớ i cấ p giỡ  tải tr ọng Qih0: Chiều cao ban đầu của mẫuΔSi : Độ lún của mẫu đất do cấ p tải tr ọng σi gây raΔ hi : Độ phục hồi của mẫu đất do cấ p tải tr ọng Qi gây ra.

      Tính hệ số nén lún của đất

    ai-1 =1

    1

    ii

    ii ee

    δ δ (cm2/kG)

      Tính mô đun tổng biến dạng:

    E1-2 =  β 21

    01

    +a

    e (kG/cm2)

    yêu cầu: Vẽ đườ ng cong quan hệ e =f(σ); tính a1-2, đánh giá tính nén lún của đấttheo giá tr ị a1-2; tính E1-2. Khi a

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    17/24

    BẢ NG GHI THÍ NGHIỆM

    P = 1kG/cm2 P = 2kG/cm2 P = 3kG/cm2 P = 4kG/cm2Thờ i gian đọcnén số đọc số đọc số đọc số đọc

    1 phút 470 1030 1400 170010 phút 6402 giờ   870 1300 1610 186024 giờ   1890

    Hãy vẽ biểu đồ e = f(δ)Tính a1-2 và E1-2.

    4. ý ngh ĩ a thí nghiệm nén?

    II.2. Bài VIII: Thí nghiệm xác định sứ c kháng cắt của đất trên máy cắt phẳng

    1.  Mục đích - ý ngh ĩ a:Sức chống cắt của đất đặc tr ưng cho độ bền của đất loại cát và đất loại sét, là khả 

    năng chống lại sự phá hoại của lực ngoài hoặc tr ọng lượ ng bản thân của chúng. Sự  phá hoại đượ c thể hiện ở  tính mất liên tục của đất do k ết quả của sự dịch chuyển(tr ượ t) của phần đất lên một hay một số mặt tr ượ t dọc đớ i tr ượ t. Sự phá hoại nàyxảy ra khi ứng suất tiế p vượ t quá các lực chống lại bên trong của đất.

    Thí nghiệm xác định sức kháng cắt của đất trên máy cắt phẳng vớ i mục đích xácđịnh cườ ng độ chống tr ượ t tớ i hạn τth dướ i tác dụng của áp lực nén σ, từ đó xácđịnh góc ma sát trong và lực dính k ết của đất.

    2.  Dụng cụ thí nghiệm:

    Máy cắt hiện tr ườ ng Livinop, đồng hồ đo biến dạng, dao cắt đất, giấy thấm, máysấy, cân k ỹ thuật...

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    18/24

     

    3.  Trình tự  thí nghiệm:

    -  Lấy ít nhất 3 mẫu nguyên dạng giống bài 2. Lắ p mẫu vào hộ p nén, lắ p cánh tay đòngia tải thẳng đứng (σ1), gia tải tr ọng thẳng đứng bằng cách treo quả cân ở  quangtreo tải tr ọng (sơ  đồ nén tươ ng tự bài VII). Lắ p đồng hồ đo biến dạng ngang, chỉnh

    đồng hồ về 0. Lắ p cánh tay đòn gia tải tr ọng ngang, gia tải lực cắt theo thành từngcấ p:-  Khi cắt chậm: mỗi lần gia tải bằng 1/10 tải tr ọng nén, theo giõi trên đồng hồ đo

     biến dạng ngang, nếu kim đồng hồ  tăng sau đó dừng lại (không vượ t quá0,01mm/phút) thì tiế p tục gia tải. Làm như vậy cho tớ i khi kim đồng hồ quay liêntục hoặc tổng số vòng quay là 5 vòng thì dừng lại. Đếm tổng số quả cân ở  cánh tayđòn gia tải tr ọng ngang (Q1).

    -  Tiế p tục làm như vậy vớ i các mẫu khác đối vớ i các áp lực nén khác nhau. K ết quả thu đượ c vẽ biểu đồ quan hệ giữa τ vàσ  

    4. 

    Tính toán k ết quả thí nghiệmTính τ =

     F 

    Q

    .α  (kG/Cm2).

    Trong đó:;α  : tỉ số cánh tay đòn truyền lực cắt

    Q: Tổng lực cắt truyền lên mẫu (kG)F: diện tích mặt cắt (cm2)

    Các thông số tgϕ và C tính theo các công thức sau:

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    19/24

    tgϕ =

    ∑ ∑

    ∑ ∑ ∑

    n n

    ii

    n n n

    1iiii

    n

    n

    1 1

    22

    1 1

    )(

    )(

    δ δ 

    δ τ δ τ 

     

    C =( )2

    11

    2

    1 11 1

    2

    ⎟ ⎠

     ⎞⎜⎝ 

    ⎛ −

    ∑∑

    ∑ ∑∑ ∑n

    i

    n

    i

    n n

    iii

    n n

    ii

    n   δ δ 

    δ τ δ δ τ 

     

    Trong đó: n số lần xác định τ ϕ : Góc ma sát trong của đất (tra bảng tgϕ)ϕiσi là giá tr ị riêng biệt của sức chống cắt và áp lực thẳng đứngC là lực dính k ết của đất.Trong tr ườ ng hợ  p số  mẫ u thí nghiệm ít và các đườ ng biể u diễ n k ế t quả thí nghiệm

    nằ m g ần trên một đườ ng thẳ ng thì cho phép xác định các thông số  sứ c chố ng cắ tbằ ng cách l ậ p biể u đồ liên hệ τ  - ϕ . Tính tg ϕ =

    12

    12

    δ δ 

    τ τ 

    − 

    Chú ý: Sau khi thí nghiệm xong tháo dụng cụ  thí nghiệm ra, r ửa sạch và lau khômáy, xế p dụng cụ vào hộ p.

    Câu hỏi:

    III. Nhận biết mẫu khoángvật- mẫu đá và vẽ mặt cắt địa chất công trình

    III.I Nhận biết mẫu khoángvật- mẫu đá

    I. Nhận biết mẫu khoángvậtKhoáng vật là hợ  p chất của một, hai hay nhiều nguyên tố hoá học, là thành phần cơ  

     bản cấu tạo lên đá và quặng. Nghiên cứu khoáng vật để nhận biết khoáng vật và đá, sử dụng những đặc tính quí báu, các ưu điểm của chúng vào trong cuộc sống.

    Để nhận biết khoáng vật ngườ i ta thườ ng nhận biết thông qua các tính chất vật lýcủa nó hay con gọi là các dấu hiệu nhận biết. Dựa vào một vài đặc tính, bằng

     phươ ng pháp lựa chọn so sánh và loại tr ừ dần, có thể nhận biết đượ c khoáng vật quacác bướ c sau:1. ánh:ánh của khoáng vật là một trong những tính chất ổn định và dễ quan sát nhất củakhoáng vật, nó đượ c tạo bở i ánh sáng phản xạ từ bề mặt khoáng vật.+ ánh kim loại: Khó mô tả nhưng nhận biết đơ n giản. Các khoáng vật có ánh kimthườ ng cản quang, bột có màu đen hoặc sẫm màu hơ n so vớ i chính khối khoáng vậtđó (pirit, galenit, chancopirit...)+ ánh phi kim: Phức tạ p hơ n và khó mô tả hơ n. Các khoáng vật trong suốt , khúc xạ ánh sáng và phản xạ ánh sáng mạnh có ánh kim cươ ng (sfalerit, kim cươ ng...)

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    20/24

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    21/24

    - Kiến trúc: Đó là những đặc điểm qui định về trình độ k ết tinh của khoáng vật hoặckích thướ c hình dạng của tinh thể khoáng vật hay các hạt vật chất, mảnh vụn các đátrong mối quan hệ giữa chúng vớ i nhau.- Thành phần khoáng vật: Đó là những khoáng vật, vật chất chủ yếu tạo nên đá cóthể nhận biết đượ c qua các dấu hiệu nhận biết đã nói ở  phần I.II.1. Nhận biết đá mácmaĐá mácma đượ c thành tạo do k ết quả nguội lạnh và đông cứng dung dịch macma(thể silicát) nóng chảy. Theo điều kiện thành tạo (nhiệt độ, áp suất) chia ra thành đámacsma xâm nhậ p và đá macma phun trào.Mácma xâm nhậ p đượ c thành tạo trong điều kiện áp suất và nhiệt độ lớ n, các khốimacma đông cứng một cách từ từ, đều đặn nên các thành tạo các đá đặc xít, k ết tinhmột cách đầy đủ, như các đá Granit, Diorit, Gabro... Đá mácma phun trào đượ c thành trong điều kiện áp suất và nhiệt độ nhỏ hơ n, khítrong nó toả ra mạnh và nhanh. Do vậy, nó tạo thành các đá1. Cấu tạo:+ Dạng khối đặc xít: các khoáng vật tạo đá phân bố đều và chặt+ dạng dải: các khoáng vật có thành phần hoặc kiến trúc giống nhau phân bố theonhững dải riêng r ẽ.+ Cấu tạo lỗ r ỗng: Đặc tr ưng cho đá phún xuất.

    2. Kiến trúc:Kiến trúc hạt: Các đá xâm nhậ p sâu thườ ng có kiến trúc k ết tinh hạt lớ n, hạt đều vàtự hình. Tất cả các hạt đều nhìn rõ bằng mắt thườ ng, có đầy đủ các mặt giớ i hạnCác đá xâm nhậ p nông và các đá phun trào thườ ng thườ ng có kiến trúc k ết tinh hạtnhỏ, ẩn tinh, hạt không đều (kiến trúc pocfia) hoặc kiến trúc thuỷ tinh3. Các khoáng vật chủ yếu:-Olivin: Trong đá macsma thườ ng có dạng bầu dục kích thướ c từ 2 - 5mm có màuxanh đến xanh lục.Loại Olivin giàu manhê thườ ng có màu lục sẫm, phổ  biến trong các đá gabro,

     bazan...loại Olivin giàu sắt thườ ng có màu lục nhạt, phổ biến trong các đá granit, Sienit...- Piroxen: khoáng vật chủ yếu trong đá macma chiếm tỷ  lệ ≈ 12% tr ọng lượ ng đámácma. Piroxen có màu đen hoặc xanh đen, hình que r ất phổ biến trong đá Gabro,granit.

    - Hocblen: Màu xanh đen, xám xanh,hình dạng đẳng thướ c, trên bề mặt thườ ng cóvết cắt khai rõ. Phổ bến trong các đá Granit, Pecmatit, Sienit.- Mica: Tên gọi chung của hai laoij khoáng vật Muscovit màu tr ắng, tr ắng xám và

     biotit có màu đen nâu, nâu xám, mica ở   dạng vẩy phổ  biến trong đá GranitPecmatit.- Thạch anh: Phổ biến trong đá macsma axit, trung tính như Granit, Pecmatit..-Plagiocla: Mầu tr ắng đến xám hồng. Tinh thể đẳng thướ c, trên bề mặt có mặt cátkhai rõ tựa như vết r ạn.II.2. Nhận biết đá tr ầm tích:Đá tr ầm tích đượ c thành tạo do k ết quả  tích tụ và biến đổi tiế p theo của các tr ầm

    tích có nguồn gốc khác nhau.1. Cấu tạo:

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    22/24

    Đa số các đá tr ầm tích có cấu tạo lớ  p, tính phân nhị p, thay đổi thành phần hạt theođộ sâu do các quá trình phân dị tr ầm tích cơ  học và phân dị tr ầm tích hoá học tạonên. Trong quá trình hình thành mỗi lớ  p đều bị ảnh hưở ng nhiều các yếu tố tự nhiênnhư gió, sóng, dòng chảy...do vậy, khi hình thành trong mỗi lớ  p đều giữ lại đượ c ítnhiều các dấu ấn tự nhiên trên bề mặt hoặc trong các lớ  p.- Cấu tạo khối đồng nhất: Đó là cấu tạo có thành phần vật chất đồng nhất và phân

     bố đề trong toàn lớ  p.- Cấu tạo phân lớ  p: Đượ c hình thành do sự  thay đổi chu k ỳ  của môi tr ườ ng tr ầmtích (nguồn vật liệu, khí hậu, vận động của vỏ trái đất...). Sự phân lớ  p đượ c thể hiệnqua sự thay đổi hình dáng, kích thướ c, thành phần, màu sắc của vật liệu tr ầm tích.2. Kiến trúc:Quan sát hình dạng, độ lớ n, độ mài tròn của các hạt. Lượ ng hạt vụn và xi măng gắnk ết các hạt. Đối vớ i đá tr ầm tích sinh hoá, kiến trúc của đá thể hiện ở  hình dánghạt.3. Thành phần khoáng vật:Thành phần khoáng vật của đá tr ầm tích bao gồm hai loại:- Khoáng vật tha sinh: là những khoáng vật bền vững trong quá trình phong hoáđượ c vận chuyển và lắng đọng cùng các vật liệu khác như: thạch anh, fenpast, mica,apatit...- Khoáng vật tự sinh: đượ c thành tạo từ dung dịch thật hoặc dung dịch keo hay dok ết quả của quá trình biến đổi, thay thế sau khi thành đá, là thành phần chính trongtr ầm tích sinh hoá và là xi măng gắn k ết trong tr ầm tích vụn cơ  học. Ngoài ra còncó các di tích hữu cơ  và các vật liệu núi lửa (đá tr ầm tích tro núi lửa) Đặc đ iể m d ễ  nhận biế t của đ á tr ầm tích đ ó là thành phần khoáng vật đơ n giản, cóhoá đ á, đ á có cấ u t ạo l ớ  p, đ á có kiể u kiế n trúc xi măng g ắ n k ế t các hạt hoặc là kiế ntrúc k ế t tinhII.3. Đá biến chất:đá biến chất đượ c hình thành do tác động của quá trình nội sinh (áp suất cao, nhiệtđộ lớ n, các hoat chất hoá học) xảy ra ở  những độ sâu khác nhau trong vỏ quả đất,làm biến đổi các đá nguyên thuỷ về thành phần khoáng vật, kiến trúc hoặc cấu tạo.1.Cấu tạo:Đá biến chất thườ ng có cấu tạo phân phiến: gồm các phiến r ất mỏng, mặt phiếnnhẵn bóng đặc tr ưng cho đá biến chất động lực (các loại đá phiến, Filonit).- Cấu tạo phiến k ết tinh: Là cấu tạo gồm nhiều tinh thể khoáng vật nằm định hướ ngtrên mặt phân phiến đặc tr ưng cho đá biêns chất nhiệt động.- Cấu tạo Gơ nai (cấu tạo mắt): Là cấu tạo do những khoáng vật cùng loại sắ p xế pđịnh hướ ng gần song song tạo nên những dải mẫu xen k ẽ nhau trong toàn bộ khốiđá.2. Kiến trúc:- Kiến trúc sót: là các kiến trúc của đá nguyên thuỷ còn giữ lại trong đá biến chấtnhư kiến trúc hạt, Poocpia.- Kiến trúc cà nát: Là kiến trúc bao gồm những mảnh đá không tròn cạnh có kíchthướ c khác nhau đặc tr ưng cho đá biến chất động lực.- Kiến trúc biến tinh: Là kiến trúc có sự  thay đổi các khoáng vật trong đá thành

    những khoáng vật mớ i (hạt, que, vảy, tấm biến tinh, chủ yếu dạng tha hình).3. Thành phần khoáng vật:

    [email protected]

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    23/24

  • 8/15/2019 Xac Dinh Cac Tinh Chat Vat Li Cua Dat

    24/24

    Bướ c 2:Xác định vị trí các hố khoan hoặc các công trình thăm dò trên bản đồ, để đưa lênmặt cắtBướ c 3:Dựa vào tài liệu các hố khoan thăm dò hoặc các công trình thăm dò, xác định đáycác lớ  p đất đá tại vị trí nghiên cứu.Bướ c 4:Liên k ết các lớ  p đất đá có cùng tuổi, nguồn gốc và điều kiện địa chất công trình.Bướ c 5:Vẽ ký hiệu các lớ  p đất đá (theo ký hiệu thạch học).Bướ c 6:Viết chú thích các ký hiệu đã dùng trong mặt cắt.Câu hỏi:1. Các nội dung thể hiện trên mặt cắt địa chất?2. Các nội dung thể hiện trên mặt cắt địa chất công trình?3. Sự khác nhau giữa bản đồ địa chất công trình và mặt cắt địa chất công trình?4.Cách thành lậ p mặt cắt địa chất công trình?

    CÁC BƯỚ C HỎI BẢO VỆ THỰ C TẬP ĐCCTGọi sinh viên nộ p báp cáo thực tậ p, những sinh viên không đủ bài thí nghiệm khôngđủ điều kiện dự thi.Chia nhóm bảo vệ, mỗi nhóm khoảng 7 đến 8 sinh viênGọi từng nhóm vàoPhát đề cho sinh viên chuẩn bị trong 10 phút sau đó gọi từng sinh viên lên hỏi.Điểm dựa vào k ết quả tr ả lờ i của sinh viên, báo cáo thực tậ p và ý thức thực tậ p.