Phương Nam Co LTD
Thi công xây dựng phần thô
© 29/3/2024 - Vietnam12h.com Application
 Đánh giá phân loại kết cấu của đất cho thiết kế xây dựng móng nhà ở

Kết cấu của đất (Soil structure) là khái niệm về sự sắp xếp hạt đất trong khối đất. Tuỳ theo hình dạng hạt và môi trường thành tạo - tồn tại, có nhiều loại kết cấu của đất. Hạt đất hạt đất đóng vai trò phần tử tạo kết cấu của đất. Cốt đất, còn gọi là xương đất (Soil Sk leton) là kết cấu của đất. Giá trị của kết cấu của đất hoặc cốt đất trong thiết kế xây dựng móng nhà ở là phần tử tạo thành kết cấu (hạt đất hay chùm hạt) và liên kết giữa các phần tử, tức liên kết kết cấu của đất. Có thể đưa ra định nghĩa của kết cấu đất theo dạng công thức định nghĩa như sau:

Cốt đất = Hạt đất+ Liên kết giữa các hạt

Giá trị kết cấu của đất thô cho thiết kế xây dựng móng nhà ở

Đất hạt thô thường ở thể rời. Sau khi chìm lắng các hạt đơn chồng lên nhau tạo nên kết cấu hạt trơn (hoặc kết cấu rời) của đất.

Trong kết cấu hạt rời, các hạt đất tựa, đè lên nhau qua điểm tiếp xúc hoặc diện tiếp xúc. Thực nhiệm chứng tỏ rẳng diện tích của diên tiếp xúc rất nhỏ so với đường kính của hạt (tính bàg phần vạn). Do vậy, có thế coi đất hạt thô là môi trường rời có tiếp xúc điểm. Khi cốt đất hịu lưc. nội lực trong đất phát sinh và truyển từ hạt này sang hạt khác qua các điểm tiếp xúi Các lực nàv tạo nên lực ma sát giữa các hạt và do đó kết cấu hạt rời có thêm khả năng chu lực cắt. Một sàng có lỗ đủ lớn để các hạt rời lọt qua dễ dàng, có thể giữ được một đống đi rời. Điểm này được giải thích: các hạt đất đã tạo nên kết cấu vòm tự nhiên và chịu lực theo nguyên lí đã biết trong môn kết cấu. Trong trường hợp này, các hạt đất rời rạc tạo nên kết cấu vòm chịu nén mà hạt đất lại chịu nén rất tốt nên các vòm này chịu lự nén rất tốt nhưng chịu lực xô ngang rất kém. Hạt đất rời hình dẹt và hình nêm cài "răng lực" vào nhau làm cho đất có khả nãng chống cắt (trượt). Dưới tác dụng của lực nén các góc cạnh của hạt dễ bị vỡ vụn và làm cho kết cấu đất có tính biến dạng lớn.

Đánh giá kết cấu của đất hạt mịn cho thiết kế xây dựng móng nhà ở

Kết cấu của đất hạt mịn phức tạp hơn nhiều so với đất hạt thô, do hình dạng và đặc tính mang điện của hạt khoáng vật sét.

Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng các hạt khoáng vật sét, hình vảy, mang điện tích âm trên bề mặt và điện tích dương ở mép cạnh của vảy (hình 1.3). Trong quá trình trầm tích trong nước, các hạt sét lơ lửng trong nước, tham gia vào chuyển động hỗn loạn (chuyển động Brown) dưới tác dụng của những lực hút phân tử Van der Waals (Verwey và Overbeek - 1948; Lambe - 1953) và những lực tĩnh điện. Trong chuyển động Brown có những sự đụng chạm giữa các hạt do quán tính theo các kiểu khác nhau nhưng có thể phân làm hai kiểu va chạm điển hình giữa hai hạt sét: một là, cạnh hạt này đụng vào mặt hạt kia; hai là, mặt hạt này xáp mặt hạt kia.

Kiểu va chạm "cạnh với hạt", các hạt không thể dội lui lại được do lực hút Van der Waals và lực hút tĩnh điện âm dương giữ chặt hai hạt với nhau theo ba dạng thường gặp tạo nên hạt kép (hình 1.4).

 

Các hạt kép này chưa đủ nặng để chìm lắng được nên vẫn tham gia vào chuyển động Brown và sẽ chịu những va chạm khác. Cuối cùng chùm hạt (hình 1.5) được hình thành và khối lượng chùm hạt đủ lớn để chìm lắng để tạo nên kết cấu bông. Kết cấu bông còn gọi là kết cấu rối (turbulent).

Kết cấu phân tán còn gọi là kết cấu tầng (laminar).

Ngoai hai loại kết cấu điển hình đã nêu còn có những dạng kế cấu trung gian do tác dụng Xáo động nào đó. Các loại kết cấu trung gian còn gọi là kết cấu xáo động (remolded stnictun).

Sự liện diện của các hạt bụi. hạ cát mịn không làm thay đa dạng kết cấu điển hình của đất sét.

Kết cấu được hình thành trong quá trình trầm tích tạo đất được gọi là kết cấu nguyên sinh. Dưới tác dụng của áp lực nén và cắt, kết cấu nguyên sinh bị thay đổi. Khi chịu nén các hạt được ép sít lại với nhau làm cho đất chắc hơn. Khi chịu nén và cắt, kết cấu phân tán của đất hình thành ở mặt trượt làm cho đất sét có cường độ chống cắt giảm đến trị số nhỏ nhất cường độ chống cắt dư (Residual Shear Strength). Trong hình 1.8 (theo Atkinson - 1993) nhận thấy kết cấu bông và kết cấu phân tán ứng với lúc đất có cường độ chống cắt cao nhất và thấp nhất.

Chừng nào lực hút tĩnh điện giữa cạnh - mặt hạt sét được duy trì thì cường độ chống cắt của đất vẫn duy trì ở trị số lớn nhất - trị số đỉnh (Peak Shear Strength). Kết cấu bông của đất sét nguyên dạng sẽ chuyển thành kết cấu phân tán làm cho trạng thái của đất thay đổi.


Link Đọc file PDF hoặc tải file pdf về máy tính
XDKT