MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C TÓM TẮT LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1- BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT 1.1. CÁC LO I TR M TÍCH VÀ Đ C ĐI M C A NÓ 1.1.1 Tàn tích: Sau khi bị phong hóa, đ t nằm nguyên t i ch , các h t của nó đều có góc c nh và thành phần hóa học không thay đổi so v i đá g c. 1.1.2 S ờn tích: S n phẩm phong hóa bị n chừng hoặc chân d c rồi lắng đọng đó. c m a, tuyết cu n từ trên núi cao xu ng l ng 1.1.3 Tr m tích: Các s n phẩm phong hóa sẽ đ ợc n c, gió cu n đi nên có đặc điểm h t tròn, c nh… và thành phần hóa học có sự thay đổi l n so v i đá g c. Tàn tích S n tích Trầm tích Hình 1.1 Mô t các dạng trầm tích của đ t 1.2. CÁC PHA T O THÀNH Đ T VÀ TÁC D NG L N NHAU GI A CHÚNG Đ t là lo i vật thể r i, phân tán, không liên tục nh các vật li u khác. tr ng thái tự nhiên đ t là m t h th ng phức t p bao gồm các h t khoáng vật bé có kích th c khác nhau hợp thành. Các h t này t o thành khung kết c u có nhiều l r ng, trong đó chứa n c và khí. Có thể xem đ t gồm 3 thể (3 pha) t o thành: - Pha rắn: H t đ t - Pha l ng: N c trong đ t - Pha khí: Khí trong đ t T raïn g th aùi tö ï n h ieân K hí N öôùc K hí R aén R aén R aén B aûo h o øa m o ät p h aàn B aûo h o øa h o aøn to aøn K h o â h o aøn to a øn N öôùc Hình 1.2 Mô hình đ t 3 pha GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 1 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C 1.2.1 Pha rắn: Chiếm phần l n thể tích của đ t và nh h ng đến tính ch t cơ lý của đ t, gồm các h t khoáng vật (h t đ t) có kích th c từ vài cm đến vài phần 100 hay vài/1000 mm. Tính ch t c a đ t ph thuộc vào: Ü Thành phần khoáng Ü Thành phần h t Thành ph n khoáng: gồm các h t nguyên sinh và thứ sinh: • • Nguyên sinh: Mica; th ch anh, fenfat… Thứ sinh: khoáng vật sét, mica trắng, th ch cao… Thành ph n h t: • • Kích th ớc: Tên h t đ t đ ợc phân theo từng nhóm tùy thu c vào kích th TÊN H T Đ T Đá lăn H t cu i H ts i H t cát H t bụi H t sét KÍCH TH C H T D (mm) >100 100 ÷ 10 10 ÷ 2 2 ÷ 0.1 0.1 ÷ 0.005 <0.005 Thành ph n c p ph i c a một m u đ t đ Đ ng C p Ph i H t là đ ph ơng pháp để xác định. c của nó. c xác định t đ ờng cong c p ph i h t ng biểu di n t l % các nhóm h t khác nhau trong đ t, có 2 - Ph ơng pháp rây sàng: Dùng cho h t có D > 0,074 mm, cho các h t lọt qua các sàng v i mắt l i đã đ ợc xác định tr c kích th c (thí nghi m rây sàng). Tính % trọng l ợng nh hơn (kh i l ợng đ t lọt qua rây có đ ng kính D / kh i l ợng tổng c ng của mẫu đ t). - Ph ơng pháp lắng đọng: D < 0,074 mm, dựa vào định luật Stockes cho vật thể hình cầu rơi trong m t ch t l ng phụ thu c vào đ ng kính D, t trọng h t, t trọng dung dịch và đ nh t dung dịch (thí nghi m lắng đọng). % trọng l ng mịn h n Cở rây / s hi u 2 3 1 log D Hình 1.3 Các dạng đường cong c p phối hạt Có 3 d ng c p ph i chính: _ D ng thoai tho i (1): c p ph i t t _ D ng d c đứng (2): c p ph i x u _ D ng bậc thang (3): c p ph i trung bình GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 2 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C • Hình d ng h t đ t: Có nhiều d ng: đơn, cầu, hình góc c nh, hình phiến, lá, que, kim … Hạt thô: Phiến, lá 1.2.2 Pha l ng: Là n Hạt mịn: kim, que c trong các l r ng của đ t, bao gồm: a/ N ớc trong h t khoáng v t: là lo i n c trong m ng tinh thể của đ t tồn t i d ng phân tử H2O hoặc d ng ion. N c này ch có thể tách r i h t khoáng vật nhi t đ cao hoặc áp su t l n. Lo i n c này không nh h ng nhiều đến tính ổn định và biến d ng của đ t nền. b/ N ớc liên kết m t ngoài: gồm 2 lo i • • N c hút bám: là lo i n c bám r t chặt vào mặt ngoài h t đ t. Lo i n c này không có kh năng hòa tan trong mu i, không có kh năng dịch chuyển từ h t này sang h t khác, không truyền áp lực thủy tĩnh. N c màng m ng: gồm n c liên kết m nh và n c liên kết yếu o N c liên kết m nh: bám t ơng đ i chặt vào các h t khoáng vật, không có kh năng hòa tan trong mu i, không truyền áp lực thủy tĩnh nh ng có kh năng dịch chuyển từ h t này sang h t khác. nh n o N c liên kết yếu: là l p n c thể l ng thông th ng. c/ N ớc tự do: bao gồm n • • c mao dẫn và n c ngoài cùng của h t đ t có tính ch t gi ng c trọng lực N c mao dẫn: phát sinh do trong đ t có lổ r ng, d chúng tồn t i trong các l r ng chằng chịt đó. N i lực căng mặt ngoài mà c trọng lực: tồn t i do quá trình chênh l ch c t áp. N c này có tính ch t nh n c thể l ng tr ng thái th ng. D i tác dụng của t i trọng ngoài, n c này sẽ thoát ra ngoài gây nên đ lún đáng kể của nền công trình. Các công ngh xử lý nền hi n nay nh giếng cát, b c th m… kết hợp v i gia t i tr c v i mục đích làm cho n c tự do thoát ra tr c khi xây dựng công trình nhằm gi m đ lún của nền. Nöôùc töï do (trong loã roãng) Nöôùc trong haït khoaùng vaät Haït khoaùng vaät Nöôùc lieân keát yeáu Nöôùc lieân keát maïnh Nöôùc maøng moûng Nöôùc huùt baùm Hình 1.4 Các dạng nước trong hạt khoáng vật GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 3 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C 1.2.3 Pha khí: tồn t i bên trong l r ng, có thể hòa tan trong n • • c hoặc không, gồm Khí kín: không thông v i khí quyển bên ngoài. Nó nh h ng rõ r t đến tính biến d ng của đ t nền, t o nên tính nén và tăng tính đàn hồi của đ t. Khí h : thông v i khí quyển, khi chịu t i trọng khí này sẽ thoát ra ngoài gây nên đ lún của đ t nền. 1.3. CÁC CH TIÊU TÍNH CH T VÀ TR NG THÁI C A Đ T Vw Va Vv Raén Vs Vv = Va + Vw Qw Qa V V = Va + Vw + Vs Nöôùc Q Q = Qa + Qw + Qs Khoâng khí Qs 1.3.1 Các ch tiêu tính ch t c a đ t 1.3.1.1 Trọng l ng riêng (dung trọng): đơn vị kN/m3, T/m3, G/cm3 . Đây là m t ch tiêu quan trọng ph n ánh đ chặt của đ t, đ ợc sử dụng nhiều trong tính toán.. đ t Ü Trọng l ng riêng (dung trọng) tự nhiên : là trọng l ợng m t đơn vị thể tích tr ng thái tự nhiên (đ t t) γ= Đ t t t: Q V γ > 19 kN/m3 Trung bình: γ = 17 ÷ 19 kN/m3 Yếu: γ < 17 kN/m3 Bùn yếu: γ = 14 ÷ 16 kN/m3 Cách xác định γ : Đ i v i đ t dính, h t mịn: dùng dao vòng đã biết thể tích V để l y mẫu, cân trọng l m u Q, từ đó xác định đ ợc γ. ng Đ i v i đ t dính, có h t s i s n: mẫu đ t, sau khi cân trọng l ợng Q, đ ợc nhúng vào parafin nóng ch y để bọc kín rồi nhúng vào n c xác định thể tích V Ngoài ra ta có thể dùng các thí nghi m nón cát, túi n l ợng riêng tự nhiên. c hoặc phóng x để xác định kh i Ü Trọng l ng riêng (dung trọng) khô : là trọng l ợng m t đơn vị thể tích đ t tr ng thái hoàn toàn khô, nghĩa là trọng l ợng h t rắn trong m t đơn vị thể tích đ t. γd = Qs V Cách xác định γd : có thể xác định trực tiếp nh dung trọng tự nhiên v i Qs là kh i l ợng h t đ t đã s y khô hoàn toàn (1050C, trong 24h) hoặc gián tiếp qua các công thức tính đổi. Ü Trọng l ng riêng (dung trọng) h t : là trọng l ợng m t đơn vị thể tích đ t tr ng thái hoàn toàn chặt khô, nghĩa là trọng l ợng h t rắn trong m t đơn vị thể tích h t. GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 4 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C γs = Qs Vs Cách xác định γs : v i Qs là kh i l ợng h t đ t đã s y khô hoàn toàn (1050C, trong 24h) và xác định Vs theo nguyên tắc: cho mẫu đ t đã s y khô vào m t bình n c đã biết thể tích, đo thể tích n c do các h t chiếm ch , sau đó lo i b các bọt khí bằng cách hút chân không hoặc đun nóng đ t Ü Trọng l ng riêng (dung trọng) no n ớc : là trọng l ợng m t đơn vị thể tích tr ng thái no n c (bão hòa, các l r ng của đ t chứa đầy n c). γ sat = v i Qw là kh i l ợng của n mực n c khi n Qs + Qw V c l p đầy các l r ng Ü Trọng l ng riêng (dung trọng) đ y nổi : là trọng l ợng riêng của đ t nằn d c ngầm có xét đến lực đẩy Archimède. γ'= i Q s − Qw Q s − V s γ w = V V Nếu mẫu đ t hoàn toàn bão hòa thì γ ' = γ sat − γ w V i γw là trọng l ợng riêng (dung trọng) của n c - th ng l y γw = 10 kN/m3 1.3.1.2 Tỷ trọng: là tỷ s giữa trọng l ợng riêng h t và trọng l ợng riêng n Gs = T trọng Gs phụ thu c vào từng lo i đ t: γs γw c Gs = 2,65 ÷ 2,67 Cát Gs = 2,67 ÷ 2,70 Cát pha bụi (silt) Gs = 2,70 ÷ 2,80 Sét Đ t chứa nhiều mica và sắt Gs = 2,65 ÷ 2,67 Đ t hữu cơ Gs < 2,0 1.3.1.3 Độ m (độ ch a n ớc): là tỷ s giữa trọng l ợng n l ợng h t Qs , đơn vị tính % W= Qw x100 Qs c trong l r ng Qw và trọng (%) Đ t càng yếu thì có đ ẩm càng l n. Đ t t ơng đ i t t có W < 30%, đ t bùn có W > 50%. 1.3.1.4 Độ bão hòa (độ no n ớc): là phân l ợng n c chứa trong l r ng của đ t, đ ợc định nghĩa là tỷ s giữa thể tích n c Vw và thể tích l r ng Vv, đơn vị tính % Sr = Vw x100 Vv (%) Sr ≤ 50% : đ t ít ẩm 50% < Sr ≤ 85% : đ t hơi ẩm Sr > 85% : đ t bão hòa. GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 5 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C 1.3.1.5 Độ rỗng: là tỷ s giữa thể tích l r ng Vv và thể tích mẫu đ t V, đơn vị tính theo % hoặc s thập phân. n= Vv V 1.3.1.6 H s rỗng: là tỷ s giữa thể tích l r ng Vv và thể tích h t Vs, đơn vị tính theo % hoặc s thập phân. e= Vv Vs Đ t càng yếu thì h s r ng càng l n. e < 1 đ t khá chặt e > 1 đ t r i, x p Raén Dùng mô hình thể t ích rắn đơn vị (Vs = 1), ta có: V w Va Vv = e V = 1+e Qw Q a Khoâng khí Qs 1.3.1.7 Độ ch a không khí Av : là tỷ s giữa giữa thể tích không khí trong l r ng Va và thể tích riêng của đ t ν V= 1+e ; Vw= Sr . e ⇒ Va = Vv − Vw = e − Sr e = e(1 − Sr ) ⇒ Av = Vs = 1 Q Nöôùc Va e(1 − S r ) = = n(1 − S r ) 1+ e V Các công th c qui đổi: dựa vào sơ đồ 3 pha và ý nghĩa vật lý của các ch tiêu, ta chứng minh đ ợc các công thức sau: (W, n tính theo đơn vị %) e= Gs γ w (1 + 0,01 W) 1) 2) Sr = γ e= γs −1 γd e= 0.01WGs Gsγ .0.01W (%) ; S r = (%) e Gsγ w (1 + 0.01W ) − γ 3) γ s = Gs γ w γs = 4) γ d = γ s (1 − 0, 01 n) (G −1) γ w 5) γ ' = s 1+ e e (%) n= 1 + e 6) 1.3.2 −1 n 100 − n γd 1 − 0,01n γd = γ 1 + 0,01 W Các ch tiêu tr ng thái c a đ t 1.3.2.1 Các ch tiêu tr ng thái c a đ t dính (sét, sét pha, cát pha) Tùy theo đ ẩm mà đ t h t mịn có thể các tr ng thái của đ t theo quan h W – V GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T những tr ng thái khác nhau. Ta có thể biểu di n 6 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C Theå tích V Ñoä aåm töï nhieân W T.thaùi raén T.thaùi nöõa raén Wco T.thaùi nhaõo T.thaùi deûo Wp WL Ñoä aåm W% Hình 1.5 Trạng thái của đ t theo quan h W – V Ü Gi i h n co: Wc= WS Ü Gi i h n d o: Wd = Wp Ü Gi i h n nhão: Wnh = WL Xác định ch s d o: Ip = A = WL - Wd Xác định đ s t: IL = B = Các ph W − WP IP ng pháp xác định giới h n nhão Ü Dùng ch m c u Casagrande: _ Duøng khoaûng 100 g ñaát ñaõ ñöôïc saáy khoâ, nghieàn nhoû cho qua raây No.40. Troän ñaát vôùi nöôùc vöøa ñuû nhaõo treân kính phaúng (hoaëc trong cheùn söù) vaø uû ñaát toái thieåu trong khoaûng thôøi gian laø 2 giôø. Treùt ñaát vaøo choûm caàu Duøng dao caét raõnh vaïch 1 ñöôøng Ñaát kheùp laïi sau khi quay 2mm _ Cho ñaát vaøo khoaûng 2/3 ñóa khum, traùnh taïo boït khí trong ñaát, ñeå moät khoaûng troáng ôû phaàn treân choã tieáp xuùc vôùi moùc treo chöøng 1/3 ñöôøng kính ñóa, ñaûm baûo ñoä daøy cuûa lôùp ñaát khoâng nhoû hôn 10 mm. _ Duøng dao caét raõnh chia ñaát ra laøm 2 phaàn theo phöông vuoâng goùc vôùi truïc quay. _ Quay ñeàu caàn quay vôùi vaän toác khoaûng 2 voøng/sec, ñeám soá laàn rôi N cho ñeán khi ñaát trong ñóa kheùp laïi moät ñoaïn daøi 12,7mm (1/2 inch). _ Laáy khoaûng 10g – 20g ñaát ôû vuøng xung quanh raõnh kheùp ñeå xaùc ñònh ñoä aåm (caân maãu ñaát å ñem saáy khoâ å caân maãu ñaát khoâ å xaùc ñònh ñöôïc ñoä aåm). _ Taêng hoaëc giaûm ñoä aåm cuûa maãu ñaát vaø thöïc hieän laïi thí nghieäm nhö treân khoaûng 3 laàn sao cho soá laàn rôi cuûa laàn thí nghieäm thöù nhaát khoaûng 10 đếnđ20; laàn hai khoaûng 20 đến 30; laàn ba khoaûng 30 đến 40. GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 7 MÔN: CƠ H C Đ T Ñoä aåm W % TÀI LI U ÔN THI CAO H C (W2, N2) (W1, N1) WL (W3, N3) N = 25 log N Hình 1.6 Bieåu ñoà xaùc ñònh giôùi haïn nhaõo Ü Xaùc ñònh giôùi haïn deûo WP : _ Laáy phaàn ñaát dö ôû thí nghieäm xaùc ñònh giôùi haïn nhaõo, ñeå khoâ cho gaàn ñeán giôùi haïn deûo (caàm naém khoâng dính tay nhöng vaãn coøn tính deûo). _ Duøng 4 ñaàu ngoùn tay ñeå laên ñaát treân kính môø cho ñeán khi treân thaân caùc daây ñaát coù D ≈ 3mm xuaát hieän caùc veát nöùt maø khoaûng caùch giöõa caùc veát nöùt khoaûng10mm. o Neáu vôùi ñöôøng kính ñoù, que ñaát vaãn chöa nöùt thì ñem veâ noù thaønh hoøn vaø tieáp tuïc laên ñeán chöøng naøo ñaït ñöôïc keát quaû nhö treân. o Neáu treân daây ñaát coù D>3mm maø ñaõ xuaát hieän veát nöùt thì ta theâm nöôùc vaøo, se laïi. Laáy nhöõng daây ñaát ñaït ñöôïc ñieàu kieän nhö treân ñem xaùc ñònh ñoä aåm. Ñoä aåm naøy chính laø giôùi haïn deûo cuûa ñaát. Xác định tr ng thái c a đ t dựa vào độ s t: TÊN Đ T VÀ TR NG THÁI Cát pha Rắn IL < 0 D o 0 ≤ IL ≤1 Nhão IL > 1 Rắn IL < 0 Nữa rắn Sét pha, sét 0 < IL ≤ 0.25 D o cứng 0.25 < IL ≤ 0.5 D o mềm 0. 5 < IL ≤ 0.75 D o nhão 0. 75 < IL ≤ 1 Nhão GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T Đ S T IL IL > 1 8 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C Phân lo i tr ng thái theo ASTM Tr ng thái của đ t dính đ ợc phân thành 3 tr ng thái chính IL < 0 0 ≤ IL ≤ 1 IL > 1 : Cứng : D o : Ch y Phân lo i tr ng thái theo kết qu c a thí nghi m SPT Phân lo i đ t dính và đ t r i dựa vào s N của SPT Đ t dính N <2 2÷4 5÷8 9 ÷ 15 16 ÷ 30 > 30 > 50 Đ t rời Tr ng thái Nhão (r t mềm) D o nhão (mềm) D o mềm (rắn vừa) D o cứng (rắn) Nửa cứng (r t rắn) Cứng R t cứng N <4 4 ÷ 10 11 ÷ 30 31 ÷ 50 > 50 Tr ng thái B ir i R i Chặt vừa Chặt R t chặt 1.3.2.2 Các ch tiêu tr ng thái c a đ t rời (cát, đ t hòn lớn): Ta xác định tr ng thái đ t r i dựa vào h s rỗng: e = γs −1 γd LO I Đ T CH T CH T V A X P Cát s i, thô, vừa e < 0.55 0.55 ≤ e ≤0.70 e > 0.70 Cát nh e < 0.60 0.60 ≤ e ≤ 0.75 e > 0.75 Cát b t e < 0.60 0.60 ≤ e ≤ 0.80 e > 0.80 Ngoài h s r ng, ta còn xác định tr ng thái đ t r i bằng độ ch t t Dr = V i : e0 : h s r ng của đ t ng đ i: emax _ e0 emax _ emin tr ng thái tự nhiên emax : h s r ng của đ t tr ng thái r i r c nh t emin : h s r ng của đ t tr ng thái chặt nh t Theo ASTM xác đ nh trạng thái của đ t dựa vào Dr Dr = Cách xác định Dr: γ d − γ d . min γ d . max γ d . max − γ d . min γ d • emax : S y khô mẫu đ t rồi cho nh nhàng vào bình khắc đ từ đó xách định đ ợc V, sau đó cho vào bình chứa n c để xác định Vs , từ đó xác định đ ợc emax. GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 9 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C • emin : Dùng ch n đ ng để nén chặt mẫu đ t đến m t thể tích không đổi trong bình có khắc đ , từ đó xác định V, cho n c vào thì xác định đ ợc Vs, xác định đ ợc emin. Ph ơng pháp này còn h n chế vì do nh h sự chính xác. ng của cách thực hi n xác định emax , emin ch a thực Dr 0 ≤ Dr < 0,33 0,33 ≤ Dr < 0,67 0,67 ≤ Dr ≤ 1,0 Tr ng thái của đ t X p Chặt vừa Chặt 1.4. TÍNH Đ M CH T C A Đ T 1.4.1 Định nghĩa v đ m ch t Đầm chặt đ t là cho t i trọng đ ng lập đi lập l i nhiều lần để làm cho nền đ t đ ợc đặc chắc nh t, sau đó có thể xây dựng công trình lên trên. Quá trình đầm chặt làm tăng dung trọng của đ t là do thể tích l r ng gi m, tức là n c và khí sẽ nhanh chóng thoát ra ngoài. Đầm chặt th ng đ ợc thực hi n bằng cách cơ học nh đần lăn, đầm n n hoặc rung đ t. 1.4.2 M c tiêu c a vi c đ m ch t Gi m h s r ng å gi m h s th m của đ t. Tăng đ bền ch ng cắt, do đó, tăng sức chịu t i của đ t. Làm gi m đ lún của công trình. 1.4.3 Thí nghi m đ m ch t Ü Dụng cụ: _ Khuoân ñaàm Proctor tieâu chuaån, coù theå tích V = 944cm3 , troïng löôïng khuoân vaø ñaùy khuoân Q = 4250g (ñoái vôùi thieát bò taïi boä moân đñòa cô neàn moùng ÑHBK) _ Buùa ñaàm coù troïng löôïng 2,5kg ; chieàu cao rôi 30,48 cm Ü Trình töï : _ Duøng khoaûng 3 å 5 kg ñaát ñaõ saáy hoaëc phôi khoâ, duøng chaøy laøm tôi ñaát vaø cho qua raây No.4 (4,76mm). _ Theâm nöôùc vaøo ñaát khoâ ñeå taïo ñoä aåm ban ñaàu cho maãu ñaát, troän ñeàu. Neáu khoái löôïng ñaát bò haïn cheá cho pheùp söû duïng laïi ñaát sau laàn laøm thí nghieäm ñaàu tieân ñeå cheá bò maãu cho laàn laøm thí nghieäm tieáp theo. Ñoä aåm yeâu caàu cho laàn thí nghieäm ñaàu tieân ñoái vôùi caùt laø khoaûng 5%; ñoái vôùi ñaát seùt laø khoaûng10%. Nhöõng laàn tieáp theo ñoä aåm seõ taêng leân 2-3%. _ Cho ñaát vaøo khuoân vaø tieán haønh ñaàm laøm 3 lôùp. Tuøy theo moãi loaïi ñaát maø soá buùa ñaàm treân moãi lôùp nhö sau: GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 10 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C Loaïi ñaát Soá buùa ñaàm Ñaát caùt vaø aù caùt 25 30 ÷ 40 Ñaát aù seùt vaø ñaát seùt coù IP < 30 40 ÷ 50 Ñaát seùt coù IP > 30 Khi ñaàm lôùp thöù 3 coá gaéng sao cho sau khi ñaàm thì ñaát nhoâ cao hôn maët khuoân moät lôp khoâng lôùn hôn 2 - 5mm. Baûng: Soá buùa ñaàm öùng vôùi töøng loaïi ñaát _ Thaùo coå khuoân vaø duøng dao gaït baèng maët. _ Caân ñaát öôùt vaø khuoân ñeå xaùc ñònh khoái löôïng rieâng ñaát aåm. Duøng moät ít ñaát trong khuoân sau khi caân ñeå xaùc ñònh ñoä aåm (caân maãu ñaát å ñem saáy khoâ å caân maãu ñaát khoâ å xaùc ñònh ñöôïc ñoä aåm). _ Laëp laïi thí nghieäm vôùi ñoä aåm taêng daàn khoaûng 4 – 6 laàn cho ñeán khi khoái löôïng theå tích giaûm. Ü Tính toaùn : 1./ Xaùc ñònh khoái löôïng theå tích ñaát aåm: γ w = P V Vôùi P (g): khoái löôïng ñaát aåm. V (cm3): theå tích ñaát = theå tích khuoân ñaàm. 2./ Xaùc ñònh khoái löôïng theå tích ñaát khoâ: γ d = γw 1 + 0.01.W 3./ Qua caùc ñieåm naøy veõ bieåu ñoà quan heä W – γd ( ñöôøng cong ñaàm chaët). å Xaùc ñònh caùc giaù trò dung troïng khoâ lôùn nhaát γdmax vaø ñoä aåm toát nhaát Wopt. 4./ Ñöôøng baõo hoøa ñöôïc thieát laäp theo coâng thöùc: γ d = Trong ñoù: ρ ρ 1 + 0,01.W . ρw × (1 − N ) γ - troïng löôïng rieâng haït, g/cm3. γw – troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc. W – ñoä aåm (%). N – Tyû leä phaàn loã roãng (khoâng coù chöùa nöôùc) trong ñaát. 5./ Ñoä roãng cuûa ñaát: γ d max = Gs × (1 − Av ) 1 + 0,01.WGs 1.4.4 Quan h gi a dung trọng khô và độ m GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 11 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C S=0.8 S=1 Troïng löôïng rieâng khoâ (g/cm³) γ d max Ñöôøng cong ñaàm chaët Ñöôøng baõo hoøa Wopt Ñoä aåm W % Hình 1.7 Biểu đồ thí nghi m đầm chặt - Ñoä aåm cuûa ñaát : coâng ñaàm seõ ñaït ñöôïc hieäu quaû cao nhaát khi maãu ñaát ñaït ñeán moät ñoä aåm thích hôïp nhaát ñoái vôi loaïi ñaát ñoù ñoä aåm ñoù goïi laø ñoä aåm toát nhaát (Wopt). Ñoä aåm toát nhaát (Wopt) laø löôïng ngaäm nöôùc thích hôïp ñeå ñaït ñöôïc khoái löôïng theå tích khoâ lôùn nhaát öùng vôùi moät coâng ñaàm tieâu chuaån naøo ñoù. Giaûi Thích Hieän Töôïng Treân: - Khi ñoä aåm cuaû maãu ñaát coøn nhoû ma saùt giöõa caùc haït raát lôùn laøm cho caùc haït khoù di chuyeån döôùi taùc duïng cuûa coâng ñaàm do ñoù dung troïng khoâ cuûa ñaát cuõng chöa lôùn. - Khi ñoä aåm cuaû maãu ñaát ñaït ñeán ñoä aåm thích hôïp nhaát (Wopt) thì xung quanh caùc haït ñaát xuaát hieän nöôùc lieân keát maët ngoaøi laøm cho caùc haït ñaát deã daøng dòch chuyeån döôùi taùc duïng cuûa coâng ñaàm töø ñoù caùc haït saép xeáp chaët laïi γd dung troïng khoâ cuûa ñaát ñaït ñöôïc dung troïng khoâ lôùn nhaát. - Khi ñoä aåm cuaû maãu ñaát taêng leân nöõa thì dung troïng khoâ cuûa ñaát seõ giaûm xuoáng do coâng ñaàm chæ truyeàn leân phaàn aùp löïc nöôùc loã roång trong ñaát laøm cho öùng suaát coù hieäu giaûm. - Xác định h s đầm chặt k: k= γ d (site ) γ d .max (lab ) V i: γd,max : dung trọng khô l n nh t, xác định bằng ph ơng pháp thí nghi m Proctor trong phòng thí nghi m. γd,(site) : dung trọng khô tác định t i hi n tr dao vòng, nón cát, túi n c… ng, đ ợc xác định bằng ph ơng pháp 1.5. PHÂN LO I Đ T 1.5.1- Phân lo i đ t theo TCVN Đ t dính CH S D O IP IP > 17 7 ≤ IP ≤ 17 IP < 7 GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T TÊN Đ T Sét Sét pha Cát pha 12 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C Đ t rời Lo i đ t Đ t hòn l n Đ t cát Tên đ t Phân ph i h t theo đ l n tính bằng % kl đ t khô Đá dăm, đá cu i S is n Cát s i Cát thô Cát vừa Cát nh Cát b t KL h t có d > 10 mm 2 mm 2 mm 0,5 mm 0,25 mm 0,1 mm 0,1 mm > 50 % > 50 % > 25 % > 50 % > 50 % > 75 % < 75 % Đ t bùn Bùn sét IL > 1 WL > W e > 1.5 IP > 17 Bùn á sét IL > 1 WL > W e > 1.1 7 ≤ IP ≤17 Bùn á cát IL > 1 WL > W e > 0.9 IP < 7 L u ý: Theo TCVN, gi i h n nhão WL sẽ đ ợc xác định từ thí nghi m chùy xuyên Vaxiliev, v n cho giá trị sai l ch đôi chút v i ph ơng pháp thí nghi m dùng ch m cầu Casagrand. Nếu dùng dụng cụ Casagrande để xác định gi i h n nhão, mu n phân lo i đ t theo TCVN, ta có thể chuyển đổi : = a wLCasa − b wVaxi L wLvaxi , wLCasa là các gi i h n ch y theo Vaxiliev và Casagrande; v i a = 0,73 và b=6,47% ứng v i đ t có gi i h n ch y từ 20% ÷ 100% 1.5.2- Phân lo i theo ASTM Đ t h t thô: khi có ≥50% h t trên rây #200 (0,074 mm) Đ t h t mịn: khi có ≥50% h t d ới rây #200 S i, s n (G) : ≥ 50% là h t thô (trên rây #200; 0,074 mm) và >50% trên rây #4 (4,76 mm). å W (well) khi Cu ≥4 và 1 ≤ Cg ≤3 å P (poor) ng ợc l i => GW => GP Cát (S) : ≥50% là h t thô (trên rây #200) và > 50% trên rây #4 å W (well) khi Cu ≥ 6 và 1 ≤ Cg ≤3 å P (poor) ng ợc l i => SW => SP å khi C hay M chứa trên 12% là đ t h t mịn và căn cứ vào đ ng Aå GC hay GM å khi C hay M chứa kho ng 5 % - 12% dùng kí hi u kép: GW-GC, GP-GC Sét (C) : > 50% là h t mịn (lọt qua rây #200) và trên đ B i (silt) (M) : > 50 % là h t mịn (lọt qua rây #200) và d ới đ å H (high) khi wL ≥ 50% å L (low) khi wL < 50% GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T ng A (gi n đồ Casagrande) ng A => CH hay MH => CL hay ML 13 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C Lo i đ t Đá lăn (Boulfer) Cu i (Cobble) S i (Gravel) Cát (Sand) Kí hi u B Co G S Bụi (Silt) M Sét (Clay) C Hữu cơ (Organic) Bùn, than bùn (Peat) O Pt Phân lo i C p ph i t t (Well-graded) C p ph i x u (Poor-graded) Pha bụi Pha sét Tính d o th p (Low Plasticity) Đ d o cao (High Plasticity) Kí hi u W P M C L H Phân lọai đ t dính Ch s d o IP 60 Đ t sét r t d o CH 50 IP = 0,73(WL-20) 40 Đ t sét ít d o CL 30 Đ t hữu cơ r t d o MH 20 CL-ML 0 10 20 Đ t hữu cơ r t d o OH Đ t bụi ML và đ t hữu cơ r t d o 10 30 40 50 60 70 80 90 100 Gi i h n ch y wL Hình 1.8 Gi n đồ Casagrande để xác đ nh tên và trạng thái của đ t dính Các công th c qui đổi Dựa vào định nghĩa và sơ đồ 3 pha chúng ta có các công thức qui đổi sau: e= 1. 2. e= n= 3. GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T Gs γ w (1 + 0,01 W) γs −1 γd γ −1 e (%) 1+ e 14 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C 4. e= 5. γ s = Gs γ w 6. Sr = 7. Sr = n 100 − n Gs γ 0,01W (%) Gs γ w (1 + 0,01W ) − γ 0,01W Gs (%) e γd γs = 8. 1 − 0,01n γ d = γ s (1− 0,01n) 9. γd = 10. γ 1 + 0,01 W γ ' = γ sat − γ w (đ i v i đ t b o hòa toàn) 11. γ'= 12. (Gs −1) γ w 1+ e * Ch ng minh các công th c qui đổi: e= 1. e= 2. e= γ (Q + Qs ) Gs γ w Vv V − Vs Qγ s G γ (1 + 0,01W ) Q/γ = = −1 = −1 = w −1 = s w −1 Vs Vs Qs / γ s Qs γ Qs γ γ γs −1 γd γd = 4. −1 γs γ Vv V − Vs V V = = −1 = −1 = −1 = s −1 Vs Vs Vs Qs / γ s Qs / V γd e (%) n= 1+ e V e 1 1 n= v = = = V V + 1 V s v +1 1+ e e Vv e= 3. Gs γ w (1 + 0,01 W) γ 1 + 0,01 W GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 15 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C γd = Qs Q Q γ γ γ = s = s = = V Q /γ Q (Qs + Qn ) / Qs 1 + 0,01W (Gs −1) γ w 1+ e Gs − γ w Vs γ s Vs − γ w Vs (γ s − γ w ) Vs (Gs γ w − γ w ) Vs (Gs − 1) γ w (G − 1) γ w = γ'= = = = = s V V V Vs + Vv Vs / Vs +V v/ Vs 1+ e 5. γ'= 6. Sr = 7. 0,01W Gs (%) e Qw γ s V V /V Q / γ γ Q 0,01W Gs Sr = w = w s = w w = w s = Vv Vv / Vs Qs / γ s e e e Gs γ 0,01W Sr = (%) Gs γ w (1 + 0,01W ) − γ Theo 1 & 6 ta có: 0,01W Gs 0,01W Gs 0,01W Gsγ Sr = = = G ( 1 0 , 01 W ) + − γ γ e Gsγ w (1 + 0,01W ) − γ s w γ GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 16 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C TOÙM TAÉT CHÖÔNG 1 1. THAØNH PHAÀN VAÄT CHAÁT TAÏO THAØNH ÑAÁT Ñaát tröôùc heát do caùc haït ñaát taïo neân, caùc haït ñaát töï saép xeáp taïo thaønh khung coát ñaát coù nhieàu loã roãng, trong loã roãng thöôøng chöùa nöôùc vaø khí. Nhö vaäy, ñaát goàm ba thaønh phaàn vaät chaát hôïp thaønh: theå raén (goàm caùc haït ñaát) laø chuû theå, theå loûng (nöôùc) vaø theå khí (khoâng khí). 1.1- Theå raén Theå raén - Thaønh phaàn khoaùng vaät cuûa ñaát - Khoaùng vaät nguyeân sinh - Khoaùng vaät thöù sinh - Khoâng hoøa tan trong nöôùc - Hoøa tan trong nöôùc - Thaønh phaàn haït cuûa ñaát (caáp phoái haït) - Hình daïng haït ñaát 1.2- Theå loûng cuûa ñaát - Nöôùc trong haït khoaùng vaät Nöôùc trong ñaát -Nöôùc keát hôïp maët ngoaøi haït ñaát - Nöôùc töï do - Nöôùc huùt baùm - Nöôùc keát hôïp maïnh - Nöôùc keát hôïp yeáu - Nöôùc mao daãn - Nöôùc troïng löïc 1.3- Theå khí cuûa ñaát Thaønh phaàn khí - Khí thoâng vôùi khí trôøi - Khí töï do - Khí khoâng thoâng vôùi khí trôøi (khí kín) - Khí hoøa tan trong nöôùc GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 17 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C 3. Troïng löôïng rieâng haït: γs = Qs Vs 4. Tyû troïng haït: Qs γ wVs Gs = 5. Troïng löôïng rieâng baûo hoøa: γsat = hoặc Gs = γs γw Qs + Qw Qs + Qw = Vv + Vs V Qs − γ wVs V 6. Troïng löôïng rieâng ñaåy noåi: γ’ = 7. Ñoä aåm cuûa ñaát: W= Qw .100% Qs 8. Ñoä baõo hoøa cuûa ñaát: Sr = Vw Va 9. Ñoä roãng cuûa ñaát: n= Vv .100% V 10.Heä soá roãng cuûa ñaát: e= Vv Vs 11.Ñoä chaët töông ñoái cuûa caùt: D= 12.Chæ soá deûo cuûa ñaát dính: Ip = A = WL – Wp 13.Ñoä seät cuûa ñaát dính: IL = B = emax − e0 emax − emin W − Wp WL − W p Gi i h n co : Wc = Ws Gi i h n d o : Wd = W p Gi i h n nhão : Wnh = WL GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T V w Va Vv = e V = 1+e Raén Nöôùc Q Q 2. Troïng löôïng rieâng khoâ: γd = s V Khoâng khí Vs = 1 Qs + Qw V Qw Q a 1. Troïng löôïng rieâng öôùt: γ = Qs 2. CHÆ TIEÂU TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ CUÛA ÑAÁT = W − Wp A 18 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C Caùc coâng thöùc tính ñoåi caùc chæ tieâu thöôøng duøng STT 1 Chæ tieâu caàn xaùc ñònh Heä soá roãng Coâng thöùc G γ (1 + 0,01 W) −1 e= s w e= γs −1 γd γ n 1− n e n= 1+ e e= 2 Ñoä roãng Gs .γ .0,01W Gs .γ w .(1 + 0,01W ) − γ 0,01.W .Gs .γ d Sr = Gs .γ w − γ d 0,01W .Gs Sr = e Sr = 3 4 Ñoä baõo hoøa Troïng löôïng rieâng haït γs = γd 1− 0,01n γs = Gs .γw 5 6 Troïng löôïng rieâng khoâ Troïng löôïng rieâng ñaåy noåi GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T γw 1 + 0,01W γd = γs.(1 - 0,01n) γd = (Gs −1) γ w 1+ e ’ γ = γsat – γw γ'= 19 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C BÀI T P CH NG 1 Bài 1.1- Xác định trọng l ợng riêng t của m t l p đ t cát nằm d i mực n c ngầm, biết tỷ trọng h t của cát là Gs=2,65; đ r ng n=35%. G γ (1 + 0.01W ) Sr e n ; e= Hướng dẫn: γ = s w ;W= 0,01Gs 100 − n 1+ e Bài 1.2- M t mẫu đ t có các ch tiêu tính ch t vật lý sau: tỷ trọng h t của cát là Gs=2,74; trọng l ợng t 18,6kN/m3 , đ ẩm tự nhiên 8%, gi i h n d o 10%, gi i h n nhão 18%. Xác định h s r ng, đ r ng, đ no n c(đ b o hòa), tên đ t và tr nh thái đ t nêu trên. G γ (1 + 0.01W ) e W − WL ; Ip= WL – WP ; IL = Hướng dẫn: e = s w −1; n = γ 1+ e IP Bài 1.3- M t l p đ t sét pha có m t nửa trên mực n c ngầm, m t nửa nằm d i mực n c ngầm. Có các ch tiêu tính ch t vật lý của đ t cát nằm trên mực n c ngầm nh sau: Trọng l ợng riêng t 18kN/m3, tỷ trọng h t Gs=2,65; đ ẩm tự nhiên 30%. Hãy xác định h s r ng, đ ẩm, trọng l ợng riêng đẩy nổi, trọng l ợng riêng no n c của phần đ t d i mực ngầm. (G − 1) γ w G γ (1 + 0.01W ) Sr e ; γ'= s −1; W = ,; γsat = γ’+ γw Hướng dẫn: e = s w γ 0,01Gs 1+ e Bài 1.4- Xác định trọng l ợng riêng no n c của m t l p đ t cát nằm d i mực n c ngầm, biết tỷ trọng h t của cát là Gs=2,65; h s r ng e=0,6. (G −1) γ w Hướng dẫn: γ ' = s , γsat = γ’+ γw 1+ e Bài 1.5- M t mẫu đ t có đ ẩm tự nhiên 35%, gi i h n d o 20%, gi i h n nhão 55%. Xác định tên đ t và tr nh thái đ t nêu trên. W − WL Hướng dẫn: Ip= WL – WP ; IL = IP Bài 1.6- M t l p đ t sét d i mực n c ngầm. Có tỷ trọng h t Gs=2,74; h s r ng e=0,8. Hãy xác định trọng l ợng riêng t, trọng l ợng riêng đẩy nổi của mẫu đ t. (G −1) γ w G .γ (1 + 0.01W ) Sr e ; γ= s w Hướng dẫn: W = ; γ'= s 0,01Gs 1+ e 1+ e Bài 1.7 - M t mẫu đ t có đ r ng 45%, tỷ trọng h t Gs=2,68; đ b o hòa 0.85. Hãy xác định trọng l ợng riêng khô, trọng l ợng riêng no n c của mẫu đ t. γw n Sr e G .γ (1 + 0.01W ) ;W= ; γ= s w Hướng dẫn: e = ; γd = 100 − n 0,01Gs 1+ e 1+ 0,01W (G −1) γ w γ'= s ; γsat = γ’+ γw 1+ e Bài 1.8 - M t mẫu đ t có đ ẩm 25%, tỷ trọng h t Gs=2,7; h s rổng 0,87. Hãy xác định trọng l ợng riêng t và đ b o hòa của mẫu đ t. Trọng l ợng riêng t và h s rổng m i, nếu mẫu đ t bị nén không thóat n c cho đến khi nó vừa b o hòa. G .γ (1 + 0.01W ) 0,001.W .Gr Hướng dẫn: γ = s w ; ; Sr = 1+ e e (Gs −1) γ w ; γsat = γ’+ γw 1+ e Khi nén không thóat n c mẫu đ t cho đến lúc b o hòa(Sr=1) có nghĩa là đ ẩm G .γ (1 + 0.01W ) G γ (1 + 0.01W ) không thay đổi. H s r ng: e2 = s w −1; γ 2 = s w γ 1 + e2 γ'= GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 20 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C Bài t p 1.9- Cho m t mẫu đ t sét, tr ng thái d o cứng, bão hòa hoàn toàn, có chiều cao 4 cm và đ ng kính d = 6.4cm, cân nặng 235g. Kh i l ợng h t sau khi s y khô là 175g. Tỷ trọng h t Gs = 2.68. L y trọng l ợng riêng của n c là γw = 10kN/m3. Xác định các đặc tr ng sau của mẫu đ t trên: a. Trọng l ợng riêng tự nhiên γ(kN/m3) b. Đ ẩm W% c. H s r ng e d. Trọng l ợng riêng khô γd (kN/m3) H ớng d n: ng riêng tự nhiên γ(kN/m3) πd2 3.14 x6.42 _ Thể tích của mẫu đ t: V = h= x 4 = 128.6144(cm3 ) 4 4 235 Q = 1.827( g / cm3 ) _ Kh i l ợng riêng của mẫu đ t: ρ = = V 128.6144 _ Trọng l ợng riêng tự nhiên của mẫu đ t: γ = ρ .g = 1.827 x10 = 18.27(kN / m3 ) b. Độ m W% Q 235 − 175 _ Đ ẩm của mẫu đ t: W = w = x100% = 34.28% Qd 175 c. H s rỗng e Đ t bão hòa hoàn toàn å Sr = 100% = 1 G .W 2.68*34.28 = 0.92 _ H s r ng: e = s = Sr 100 d. Trọng l ng riêng khô γd (kN/m3) 18.27 γ = = 13.606(kN / m3 ) _ Trọng l ợng riêng khô của mẫu đ t: γ d = 1 + W 1 + 0.3428 Bài t p 1.10-M t mẫu đ t tr ng thái tự nhiên có đ ng kính 6.3cm và chiều cao 10.2cm, cân nặng 590g. L y 14.64g đ t trên đem s y khô hoàn toàn, đem cân l i đ ợc 12.29g. Gi i h n nhão WL = 25.0%, gi i h n d o Wp = 15.0%. Tỷ trọng h t Gs = 2.67. L y trọng l ợng riêng của n c là γw = 10kN/m3. Xác định các đặc trung sau của mẫu đ t trên: a. Trọng l a. H s r ng e tr ng thái tự nhiên của mẫu đ t. b. Đ bão hòa Sr c. Đ r ng n (%) d. Trọng l ợng riêng đẩy nổi γ’ (kN/m3) e. Xác định tên và tr ng thái của đ t theo TCVN, ASTM f. Cần thêm vào mẫu đ t m t l ợng n c bao nhiêu (ml) để mẫu đ t bão hòa hoàn toàn? g. Xác định trọng l ợng riêng bão hòa khi Sr = 1? H ớng d n: H s rỗng e ở tr ng thái tự nhiên c a m u đ t V _ H s r ng: e = v Vs a. _ Thể tích của mẫu đ t: V = πd2 4 _ Thể tích phần r ng: Vv = V - Vs GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T h= 3.14 x6.32 x10.2 = 317.8(cm3 ) 4 21 MÔN: CƠ H C Đ T TÀI LI U ÔN THI CAO H C _ Trọng l ợng riêng tự nhiên của mẫu đ t: γ = ρ .g = _ Đ ẩm của mẫu đ t: W = 590 x10 = 18.56(kN / m3 ) 317.8 Qw 14.64 − 12.29 = x100% = 19.12% Qd 12.29 _ Trọng l ợng riêng h t: γ s = Gs .γ w = 2.67 x10 = 26.7(kN / m3 ) 590 x12.29 = 495.3( g ) _ Kh i l ợng riêng khô (ứng v i toàn mẫu): Qs = 14.64 Q 495.3( g ) _ Thể tích h t: Vs = s = = 185.5(cm3 ) γ s 2.67( g / cm3 ) Vv = V − Vs = 317.8 − 185.5 = 132.3(cm3 ) V 132.3 e= v = = 0.71 Vs 185.5 b. Độ bão hòa Sr _ Kh i l ợng n c (ứng v i toàn mẫu): Qw = 590 − 495.3 = 94.7( g ) → Vw = 94.7(cm3 ) V 94.7 x100% = 71.58% _ Đ bão hòa: S r = w = Vv 132.3 c. Độ rỗng n 0.71 e = x100% = 41.52% _ Đ r ng n: n = 1 + e 1 + 0.71 d. Trọng l ng riêng đ y nổi γ’ G −1 2.67 − 1 _ Trọng l ợng riêng đẩy nổi: γ ' = s x10 = 9.76kN / m3 γw = 1+ e 1 + 0.71 e. Xác định tên và tr ng thái c a đ t theo TCVN, ASTM I p = WL − WP = 25 − 15 = 10% ⎫ ⎪ ⎬ W − WP 19.12 − 15 IL = = = 0.412 ⎪ Ip 10 ⎭ - Theo TCVN: 7≤Ip ≤17 ;0.25<IL <0.5å đ t sét pha, tr ng thái d o cứng. Theo ASTM: WL=15% ; IL=0.412 å CL (đ t sét pha, tr ng thái cứng) Bài t p 1.11- Cho m t mẫu đ t có đ ng kính 7cm, cao 5cm. khi đem cân có trọng l ợng 365g. Sau khi s y khô, mẫu đ t cân nặng 300g. Đem mẫu đ t làm thí nghi m nhão – d o ta đ ợc gi i h n nhão là 27% và gi i h n d o là 13%. Thí nghi m t trọng h t ta đ ợc 2.66. Hãy xác định: a. Trọng l ợng riêng (dung trọng) tự nhiên của mẫu đ t. b. Đ ẩm c. Trọng l ợng riêng (dung trọng) khô của mẫu đ t. d. H s r ng e e. Đ r ng n (%) f. Đ bão hòa Sr g. Tên đ t h. Tr ng thái của đ t theo TCVN, ASTM Bài t p 1.12- Cho kh i l ợng thể tích tự nhiên m t mẫu đ t là ρ=1860kg/m3, kh i l ợng thể tích h t là ρs=2650kg/m3, và đ ẩm W = 15%. Hãy tính: a. H s r ng e GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 22 TÀI LI U ÔN THI CAO H C b. Đ r ng n (%) c. Đ bão hòa Sr MÔN: CƠ H C Đ T Bài t p1.13-Cho m t mẫu đ t sét cứng, bão hòa hoàn toàn (Sr = 100%) có chiều cao là 14 cm, đ ng kính 8 cm, cân nặng 1200 g, t trọng h t Gs = 2.65. Cho γw = 10 kN/m3. Tính các đ i l ợng: a. Trọng l ợng riêng của mẫu đ t γ (kN/m3) b. Đ ẩm W (%) c. H s r ng e d. Trọng l ợng riêng khô γd (kN/m3) Bài t p1.14-Cho m t mẫu đ t tự nhiên có đ ng kính 6 cm, chiều cao 10 cm, cân nặng 500 g. L y 20 g đ t trên để s y khô hoàn toàn thì đ ợc 15.2 g. Thí nghi m gi i h n d o, nhão ta đ ợc WL = 40%, WP = 25%. T trọng h t Gs = 2,65. Cho γw = 10 kN/m3. Xác định: a. H s r ng e của mẫu đ t tự nhiên b. Đ bão hòa Sr c. Xác định tên đ t d. Xác định tr ng thái của đ t. Bài t p1.15-Thí nghi m m t mẫu đ t cát trên mực n c ngầm có w = 15%, γ = 19 kN/m3, Gs= 2.65. Đem thí nghi m mẫu đ t khô ta đ ợc γmin = 0,5 và γmax = 0,9. Tính đ b o hòa Sr và đ chặt t ơng đ i D. Bài t p1.16-Cho kh i l ợng thể tích tự nhiên m t mẫu đ t là ρ = 1860 kg/m3, kh i l ợng thể tích h t ρs = 2650 kg/m3 và đ ẩm w = 15%. Hãy tính: a/ Kh i l ợng thể tích đ t khô γd b/ H s r ng e c/ Đ r ng n d/ Đ b o hòa Sr Bài t p1.17-M t mẫu đ t sét cứng tr ng thái tự nhiên cân nặng 129 g và có thể tích là 56,4 cm3. Sau khi s y khô mẫu cân nặng 118 g. Kh i l ợng thể tích h t γs = 2700 kg/m3. Hãy xác định: a/ Đ chứa n c của mẫu đ t b/ H s r ng c/ Đ r ng d/ Đ no n c của mẫu đ t GV: ThS.NCS. LÊ HOÀNG VI T 23