cach-tinh-gia-tri-do-dinh-hat-dat-xay-dung-phan-tho-11102019
Cách tính giá trị độ dính hạt đất xây dựng phần thô
Thí nghiệm xuyên côn tĩnh (Static Cone Penetration Test - S-CPT) xác định giá trị độ chặt của đất hạt mịn cho xây dựng phần thô nhà ở.
Độ chắc của đất dính (đất hạt mịn) có thể xác định được từ sức kháng xuyên côn tĩnh ở hiện trường.
Hiện nay thường dùng thiết bị xuyên côn (Cone penetrometer) có hình dạng và kích thước như sau (hình 1.25).
Góc mũi côn: 60°
Đường kính: 3,57 - 3,60cm để có diện tích hình chiếu bằng của cồn là 10cm2.
Thiết bị xuyên côn này thường gọi là xuyên côn Hà Lan.
Nén lên đầu cần xuyên một lực để mũi côn được ấn sâu vào đất 80mm với tốc độ 20 mm/s. Tỉ số cường độ lực nén (kG) với diện tích đáy (cm2) cho giá trị số sức kháng xuyên côn tĩnh qc (Cone Penetration resistance). Đất càng chắc trị số kháng xuyên cỏn tĩnh qc càng lớn.
Căn cứ vào sức kháng xuyên côn tĩnh độ chắc của đất hạt mịn (đất dính) dược phần như ở bảng 1.27 (theo N. A. Tsylovich - 1973). Và từ bảng giá trị này Phương Nam có thể thiết kế móng cho các công trình nhà phố, biệt thự trên phần đất này từ đó xác định đơn giá thi công xây dựng phần thô được chính xác hơn
Bảng l.27
Sức kháng xuyên côn tinh qc (kG/cm2) --> Độ chắc của đất hạt mịn (đất dính)
> 100 --> Cứng
100-50 --> Nửa cứng
50-20 --> Dẻo cứng
20- 10 --> Dẻo mềm
< 10 --> Dẻo chảy
Theo trường phải cơ học đất Xô viết, thí nghiệm xuyên côn động (Dynamic Cone Penetration Test D-CPT) đối với đất dính cho kết quả không đáng tin cậy. Ngược lại đối với đất hạt thô thì phương pháp S-CPT, D-CPT đều đáng tin cậy. Đối với đất cát, độ chắc của đâì được phân loại theo bảng 1.28 (theo G. I. Chevesova - Matxcơva 1991).
Loại đất cát: Đất cát * Thô và vừa , (không phụ thuộc độ ẩm)
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : qc> 15 --> Chặt
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : 15 ≥ qc > 5 --> Chặt vừa
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : qc<5 --> Tơi xốp
Loại đất cát: * Nhỏ (không phụ thuộc độ ẩm)
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : qc > 12 --> Chặt
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : 12 ≥ qc >4 --> Chặt vừa
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : qc <4 --> Tơi xốp
Đất cát chứa bụi; * Ẩm ít và ẩm (chưa bão hoà nước
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : qc > 10 --> Chặt
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : 10 ≥ qc ≥ 3 --> Chặt vừa
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : qc <3 --> Tơi xốp
Bão hoà
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : qc > 7 --> Chặt
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : 7 ≥ qc ≥ 2 --> Chặt vừa
Sức kháng xuyên côn tĩnh qc (MPa) : qc <2 --> Tơi xốpNén một hướng để xác định độ chắc của đất dính
Lực dính của đất cho phép tạo được mẫu đất dạng hình trụ để thí nghiệm nén một hướng. Mẫu đất có chiều cao từ 1,5 lần đến hai lần đường kính. Nén một hướng là nén nở hông tự do, là trường hợp đặc biệt của nén ba hướng với máy ba trục. Thường dùng máy nén một trục để thí nghiệm (hình 1.26). Tốc độ tăng áp lực nén được khống chế sao cho tốc độ biến dạng dọc trục vào khoảng 0,5 đến 2% chiều cao mẫu trong một phút. Như vậy một thí nghiệm kéo dài trong khoảng 5 đến 20 phút. Có quy trình hướng dẫn thí nghiệm này.
K. Terzaghi, trên cơ sở số liệu nén một trục và chỉ thị nhận biết ỏ hiện trường đưa ra thang độ chắc của đất dính (bảng 1.29). Thang độ chắc này cũng được dùng ở Pháp.
Cường độ chống nén một trục (kPa) --> Chỉ thị nhận biết ở hiện trường --> Thang độ chắc của đất dính
<25 --> Có thể ấn nắm tay vào đất nhiều cm dễ dàng --> Rất mềm
25-50 --> Có thể ấn ngón tay cái vào đất nhiều cm dễ dàng --> Mềm
50 - 100 --> Có thể ấn ngón tay cái vào đất nhiều cm với lực vừa phải --> Trung bình (cứng vừa)
100 - 200 --> Đê lại dấu ngón tay cái ấn vào đất với lực ỉớn --> Cứng
200 - 400 --> Dễ dàng vạch với móng ngón tay cái --> Rất cứng
400 - 800 --> Khó vạch với móng tay ngón cái --> Rắn chắc
>800 --> --> Rất rắn chắc
Với kết quả nén một hướng, Tiêu chuẩn thí nghiệm Hoa Kỳ cho thang độ chắc như sau (bảng 150).
Cường độ chống nén một trục (pound/ft2)* --> Độ chắc
<500 --> Rất mềm
500- 1000 --> Mềm
1000 - 2000 --> Trung bình
2000 - 4000 --> Chắc
4000 - 8000 --> Rất chắc
> 8000 --> Rắn
1 pound = 454g
1 fit = 30,48cm
1 pound/ft2 ≈ 0,05kPa
Cần lưu ý rằng mẫu đất thí nghiệm phải là đất nguyên trạng. Sự xáo động mẫu đất làm liên kếtcết cấu của đất, chủ yếu là liên kết tĩnh điện (+) ở cạnh và (-) ở mép trong kết cấu bông vìliên kết thứ sinh bị phá hoại và do đó độ bển chắc của đất kém đi. Để đánh giá sự sụt kérmày thường dùng độ nhạv (sensitivity) với công thức định nghĩa như sau:
Độ nhạy = Sức chịu nén nở hông tự do mẫu nguyên dạng / Sức chịu nén nở hông tự do mẫu chế bị
Độ nạy của đất dính đều lớn hơn 1 nhưng ít trường hợp lớn hơn 8. Đất có độ nhạy lớn hơn 4 1 đất nhạy, lớn hơn 8 là cực nhạy. Bình thường đất có độ nhạy khoảng 2-4. Đấtnguyên trạng với liên kết kết cấu không bị phá hoại có độ ẩm tự nhiên lớn hơn giới hạn dẻo hoặc lớn hơn giới hạn chảy nhưng không thể hiện tính dẻo hoặc tính chảy. Đất như vậy gọi là đất dẻo ngầm hoặc chảy ngầm. Sau khi nhào nặn, đất này thể hiện tính dẻo hoặc tính chảy rõ ràng do kết cấu bông trở thành kết cấu phân tán, đồng thời một phần nước hút bám trở thành nước tự do.