Êt x y dùng - Ph n lo¹i

Transcription

1 Êt x y dùng - Ph n lo¹i Soil lassification for civil engineering 1. Quy Þnh chung 1.1. Tiªu chuèn Êt x y dùng - Ph n lo¹i cã ký hiöu lµ TVN 5747: 1993, îc p dông cho x y dùng d n dông vµ c«ng nghiöp, giao th«ng, thuû lîi, c c lünh vùc sö dông Êt víi môc Ých x y dùng c«ng tr nh.tuy nhiªn, èi víi tõng ngµnh cã thó x y dùng nh ng tiªu chuèn riªng cho phï hîp víi nh ng Æc ióm riªng cña m nh Tiªu chuèn nµy îc p dông cho c c lo¹i Êt cã thó lµm nòn, m«i tr êng Ó ph n bè c«ng tr nh, hoæc vët liöu Ó x y dùng c«ng tr nh Tiªu chuèn îc dïng Ó s¾p xõp Êt x y dùng thµnh nh ng nhãm cã týnh chêt t ng tù, nh»m Þnh h íng c c vên Ò vµ Æc týnh cña Êt cçn ph i nghiªn cøu Tiªu chuèn nµy ch a hò Ò cëp Õn vµ c c lo¹i Êt Æc biöt; còng ch a hò Ò cëp Õn viöc ph n lo¹i Êt theo c c thý nghiöm hiön tr êng nh xuyªn tünh, xuyªn éng, c¾t c nh, v.v Ph n lo¹i Êt theo c c thý nghiöm kó trªn îc nªu trong c c tiªu chuèn t ng øng. Ph n lo¹i vµ c c Êt Æc biöt sï îc so¹n th o vµ ban hµnh sau. 2. Nguyªn t¾c ph n lo¹i 2.1. HÖ ph n lo¹i nªu trong Tiªu chuèn nµy dùa trªn thµnh phçn h¹t cña Êt. Tr nh tù ph n lo¹i îc thùc hiön lçn l ît nh sau: - Dùa trªn thµnh phçn kých th íc h¹t chiõm u thõ trong Êt Ó ph n chia nã thµnh hai nhãm lín lµ h¹t kh«vµ h¹t mþn; - Dùa trªn hµm l îng c c h¹t Ó ph n chia nhãm Êt h¹t kh«thµnh c c phô nhãm; - Dùa trªn c c trþ giíi h¹n ch y, giíi h¹n dîo, chø sè dîo Ó ph n chia nhãm Êt h¹t mþn thµnh c c phô nhãm c thuët ng vµ ký hiöu tªn Êt, thµnh phçn tr¹ng th i îc dïng thèng nhêt theo quy íc quèc tõ. 3. Ph n lo¹i 3.1. Þnh nghüa vµ ký hiöu quy íc Þnh nghüa + Êt x y dùng: lµ mäi Êt hoæc, kó c Êt trång vµ nh ng vët chêt phõ th i cña s n xuêt vµ êi sèng, vèn lµ mét hö nhiòu thµnh phçn, biõn æi theo thêi gian, îc sö dông lµm nòn, m«i tr êng ph n bè c«ng tr nh hoæc vët liöu Ó x y dùng c«ng tr nh. + t ng: cã kých th íc lín h n 300mm; + uéi vµ d m; cã kých th íc tõ 300 Õn 150mm; + Sái vµ s¹n: cã kých th íc tõ 150 Õn 2 mm + H¹t c t: cã kých th íc tõ 2 Õn 0,06 mm + H¹t bôi: cã kých th íc tõ 0,06 Õn 0,02 mm + H¹t sðt: cã kých th íc tõ < 0,002 mm

2 + H¹t mþn: tëp hîp cña c c h¹t bôi vµ h¹t sðt; + H¹t th«: c c h¹t cã kých th íc êng kýnh lín h n h¹t bôi + Êt h u c : Êt cã lén di tých thùc vët vµ éng vët; + Êt h¹t mþn: Êt, gåm h n 50% träng l îng lµ nh ng h¹t cã kých th íc nhá h n 0,08 mm; + Êt cuéi sái: Êt h¹t th«, trong ã thµnh phçn chñ yõu lµ c c cuéi sái; + Êt c t: Êt h¹t th«, trong ã thµnh phçn chñ yõu lµ h¹t c t + Êt bôi: Êt h¹t mþn, trong ã hµm l îng Êt sðt chiõm Ýt h n 20% träng l îng cña thµnh phçn h¹t mþn; + Êt sðt: Êt h¹t mþn, trong ã hµm l îng sðt chiõm h n 20% träng l îng cña thµnh phçn h¹t mþn; + Êt rêi: Êt trong ã é bòn chèng c¾t chñ yõu phô thuéc vµo lùc ma s t gi a c c h¹t; + Êt dýnh: Êt, trong ã é bòn chèng c¾t gåm lùc ma s t gi a c c h¹t vµ lùc dýnh gi a c c h¹t; + TÝnh dîo: týnh chêt cña vët liöu cã kh n ng chþu îc nh ng biõn d¹ng tøc thêi kh«ng µn håi, cã biõn d¹ng thó tých kh«ng ng kó vµ kh«ng bþ r¹n nøt; + TÝnh nðn: kh n ng biõn d¹ng cña Êt d íi t c éng cña lùc nðn; + Giíi h¹n ch y: hµm l îng n íc ë ranh giíi quy íc gi a tr¹ng th i dîo vµ tr¹ng th i ch y cña Êt; + Giíi h¹n dîo: hµm l îng n íc ë ranh giíi quy íc gi a tr¹ng th i dîo vµ tr¹ng th i cøng cña Êt; KÝ hiöu quy íc c ký hiöu trong Tiªu chuèn nµy îc sö dông theo quy íc quèc tõ: Tªn Êt Tªn gäi quèc tõ th«ng dông (tiõng Anh) KÝ hiöu T ng l n uéi (d m) Sái (s¹n) t Bôi SÐt H u c Than bïn Êp phèi tèt Êp phèi kðm TÝnh nðn cao TÝnh nðn thêp Boulfer obble Gravel Sand Silt (Mo, Mjala, tiõng Thuþ ión) lay Organic Peat Well gradede Poorly gradede High compressibility Low compressibility B o G S M O Pt W P H L - u - HÖ sè ång nhêt = D60/D10

3 - c - HÖ sè êng cong = (D30)2/(D60 x Dl0) - Dn - KÝch th íc êng kýnh h¹t mµ l îng chøa c c cì nhá h n nã chiõm n%. - D10 - KÝch th íc êng kýnh h¹t mµ l îng chøa c c cì nhá h n nã chiõm 10% cßn gäi lµ êng kýnh cã hiöu; - W1 - Giíi h¹n ch y (%); - Wp - Giíi h¹n dîo (% ); - Ip hø sè dîo (% ) Ph n lo¹i Êt h¹t th« c Êt h¹t th«îc ph n lo¹i tõ c c kõt qu thý nghiöm ph n tých h¹t trong phßng thý nghiöm. Mçi phô nhãm trong Êt h¹t th«îc ký hiöu b»ng hai ch c i. h Çu tiªn m«t tªn cña lo¹i Êt, ch sau m«t Æc týnh cña Êt. ý nghüa cña c c nhãm ch îc bióu hiön nh sau; a. Êt sái s¹n: Êt, gåm phçn lín lµ c c h¹t sái s¹n, îc ký hiöu b»ng ch G. b. Êt c t: Êt, gåm phçn lín lµ c c h¹t c t, îc ký hiöu b»ng ch S. Êt cuéi sái vµ Êt c t îc chia thµnh 4 phô nhãm: (xem c c b ng 3.l vµ 3.2) 1. Êt chøa Ýt hoæc kh«ng chøa h¹t mþn, kh«ng cã lo¹i h¹t nµo chiõm u thõ vò hµm l îng; cêp phèi tèt, îc ký hiöu b»ng ch W. KÕt hîp víi hai ch c i cña tªn Êt, cã GW vµ SW; 2. Êt chøa Ýt hoæc kh«ng chøa h¹t mþn, cã mét lo¹i h¹t chiõm u thõ vò hµm l îng; cêp phèi kðm, îc ký hiöu b»ng ch P. KÕt hîp víi c c ch cña tªn Êt cã GP vµ SP. 3. Êt h¹t th«cã chøa mét l îng ng kó h¹t mþn, (chñ yõu lµ h¹t bôi) kh«ng cã týnh dîo, îc ký hiöu b»ng ch M. KÕt hîp víi chø c i cña tªn Êt cã GM vµ SM 4. Êt h¹t th«cã mét l îng ng kó h¹t sðt îc ký hiöu b»ng ch. KÕt hîp víi c c ch c i tªn Êt, cã G vµ S. B ng 3.1. Ph n lo¹i Êt h¹t th«êt cué i sái H n 50% träng l îng thµnh phçn h¹t th«cã kých th íc >2mm H n 50% träng l îng cña Êt lµ c c h¹t cã kých th íc 0,08 mm Þnh nghüa Êt sái s¹n s¹ch Träng l îng h¹t cã kých th íc < 0,08mm Ýt h n 5% KÝ hiöu GW iòu kiön nhën biõt u D D D30 c D10.D gi a 1 vµ 3 4vµ 2 80 Tªn gäi Êt sái, s¹n Êp phèi tèt

4 GP Mét trong hai iòu kiön cña GW kh«ng tho m n Êt sái, s¹n cêp phèi kðm Êt c t H n 50% träng l îng thµnh phçn h¹t th«cã kých th íc <2mm Êt sái s¹n cã lén h¹t mþn t s¹ch t cã lén h¹t mþn Träng l îng h¹t cã kých th íc < 0,08mm GM Giíi h¹n Atterberg n»m d íi êng A (xem bióu å 3.1) hay I p < 4 nhiòu h n 12% G Giíi h¹n Atterberg n»m trªn êng A (xem bióu å 3.1) hay I p > 7 Träng l îng h¹t cã kých th íc < 0,08mm Ýt h n 5% Träng l îng h¹t cã kých th íc < 0,08mm nhiòu h n 12% SW SP u c D D D D 6vµ.D60 gi a 1 vµ 3 Mét trong hai iòu kiön cña SW kh«ng tho m n SM Giíi h¹n Atterberg n»m d íi êng A (xem bióu å 3.1) hay I p < 5 S Giíi h¹n Atterberg n»m d íi êng A (xem bióu å 3.1) hay I p > Sái lén bôi. Hçn hîp sái lén c t- sðt, cêp phèi kðm Sái lén sðt. Hçn hîp sái lén c t sðt, cêp phèi kðm t cêp phèi tèt, c t lén sái Ýt hoæc kh«ng cã h¹t mþn t cêp phèi kðm, c t lén sái cã Ýt hoæc kh«ng cã h¹t mþn t lén sðt, hçn hîp c t sðt cêp phèi kðm t lén sðt, hçn hîp c t sðt cêp phèi kðm

5 B ng 3.2. B ng ph n lo¹i nhanh Êt h¹t th«ph ng ph p nhën d¹ng Lo¹i th«cã kých th íc > 60 mm, dùa trªn träng l îng íc l îng cña c c lo¹i h¹t H n 50% träng l îng Êt cã kých th íc h¹t > 0,08m m (KÝch th íc 0,08m m lµ kých th íc nhá nhêt cã thó nhën thêy îc b»ng mæt th ên g) Êt s¹n sái Hín S¹ch kh«ng cã 50% träng hoæc cã Ýt l îng thµnh phçn phçn c t th«cã kých th íc >2mm ã thµnh phçn h¹t mþn Êt sái s¹n Hín 50% träng l îng phçn c t th«cã kých th íc < 2mm ã têt c c c lo¹i kých th íc h¹t vµ kh«ng cã lo¹i h¹t nµo chióm u thõ vò hµm l îng h¹t mþn ã mét lo¹i h¹t chiõm u thõ vò hµm l îng S¹ch kh«ng cã hoæc cã Ýt thµnh phçn h¹t mþn ã thµnh phçn h¹t mþn ã chøa thµnh phçn h¹t mþn, kh«ng cã týnh dîo ã chøa thµnh phçn h¹t mþn, cã týnh dîo ã têt c c c lo¹i kých th íc h¹t nµo chióm u thõ vò hµm l îng ã mét lo¹i h¹t chiõm u thõ vò hµm l îng ã chøa thµnh phçn h¹t mþn, kh«ng cã týnh dîo ã chøa thµnh phçn h¹t mþn, cã týnh dîo KÝ hiöu GW GP GM G SW SP SM S Tªn gäi Êt sái, s¹n cêp phèi tèt Êt sái, s¹n cêp phèi kðm Êt sái, s¹n cêp phèi tèt lén bôi Êt sái, s¹n lén sðt Êt c t s¹ch cêp phèi tèt Êt c t cêp phèi kðm Êt c t lén bôi Êt c t lén sðt Nhãm Êt GW vµ SW thuéc lo¹i Êt h¹t th«cã cêp phèi tèt, c c gi trþ cña u > 4 vµ c = l - 3 Hµm l îng h¹t mþn chiõm Ýt h n 5% tæng trong l îng Êt Nhãm Êt GP vµ SP lµ c c lo¹i Êt trong ã cã mét lo¹i h¹t chiõm u thõ vò hµm l îng, thiõu c c lo¹i h¹t cã kých th íc kh c. c nhãm Êt nµy cã u < 4 vµ c = l- 3, hµm l îng h¹t mþn cã Ýt h n 5%. Tæng träng l îng Êt Nhãm Êt GM vµ SM lµ c c lo¹i Êt cã chøa c c h¹t mþn. Hµm l îng h¹t mþn chiõm h n 12% tæng träng l îng Êt Nhãm G vµ S cã hµm l îng h¹t mþn chiõm h n 12% tæng träng l îng Êt. c h¹t mþn cã týnh dîo thay æi tõ trung b nh Õn rêt dîo. hø sè dîo cña phçn h¹t mþn > èi víi Êt h¹t th«cã l îng h¹t mþn chiõm tõ 5% Õn 12%, Ó ph n lo¹i cã thó sö dông ký hiöu kðp: ThÝ dô: GP - G chø ra r»ng y lµ mét lo¹i sái s¹n cã cêp phèi kðm, cã chøa tõ 5 Õn 12% c c h¹t sðt èi víi Êt h¹t th«kh«ng thuéc h¼n nhãm nµo, còng cçn ph i sö dông ký hiöu kðp VÝ dô: GW - SW, cã nghüa y lµ lo¹i sái, s¹n - c t cã cêp phèi tèt, hµm

6 l îng h¹t mþn chiõm Ýt h n 5% tæng träng l îng Êt; träng l îng cña sái s¹n vµ c t lµ nh nhau B ng 3.l m«t c ch ph n lo¹i Êt h¹t th«, iòu kiön nhën biõt c c nhãm Êt c Êt h¹t th«îc ph n lo¹i nhanh ë hiön tr êng, theo m«t trong b ng 3.2, dùa trªn c ch nhën d¹ng c c h¹t Êt ë hiön tr êng b»ng m¾t vµ kinh nghiöm Ph n lo¹i Êt h¹t mþn Êt h¹t mþn îc ph n lo¹i dùa trªn kõt qu thý nghiöm x c Þnh giíi h¹n ch y (W 1 ) vµ giíi h¹n dîo (W p ); dùa vµo bióu å dîo trong h nh 3.1, sï x c Þnh îc lo¹i Êt BiÓu thøc cã thó sö dông îc Ó chuyón gi trþ giíi h¹n ch y x c Þnh theo ph ng ph p Vaxiliev sang gi trþ giíi h¹n ch y x c Þnh theo ph ng ph p asagrande lµ: W L = 1 (W v L + b) a Trong ã: a, b - c c hö sè, phô thuéc vµo c c lo¹i Êt; èi víi Êt cã W 1 > 20%, a = 0,73; b = 6,47%; W v L - giíi h¹n ch y x c Þnh theo ph ng ph p Vaxiliev Mçi phô nhãm trong Êt h¹t mþn îc ký hiöu b»ng hai ch c i; ch c i Çu lµ tªn gäi cña Êt, ch c i sau m«t týnh nðn cña Êt. Sau y lµ ý nghüa cña c c ký hiöu: a) Êt bôi îc ký hiöu b»ng ch M; b) Êt sðt îc ký hiöu b»ng ch ; c) Êt h u c îc ký hiöu b»ng ch O. Mçi lo¹i Êt Æc tr ng kó trªn îc ph n chia thµnh 2 phô nhãm dùa theo gi trþ giíi h¹n ch y W 1. NÕu W 1 < 50%, Êt cã týnh nðn tõ thêp Õn trung b nh, îc ký hiöu b»ng ch L. KÕt hîp víi c c tªn Êt, se cã 3 phô nhãm: L, ML vµ OL. Khi W 1 > 50%, Êt cã týnh nðn cao, îc ký hiöu b»ng ch H. Ba phô nhãm t ng øng lµ H, MH vµ OH Nhãm Êt L vµ H bao gåm c c sðt v«c. Nhãm L n»m ë vïng trªn cña êng th¼ng "A", îc x c Þnh bëi c c gi trþ W 1 nhá h n 50% vµ Ip > 7%. Nhãm H còng n»m trªn êng th¼ng A", îc x c Þnh bëi gi trþ W 1 > 50% Nhãm Êt ML vµ MH. Nhãm ML n»m ë vïng d íi êng th¼ng A", cã gi trþ W 1 < 50% vµ cã I p < 4. Nhãm MH t ng øng víi vïng n»m d íi êng th¼ng A cã W 1 > 50%. Nhãm Êt nµy bao gåm c c Êt bôi v«c vµ bôi sðt. c Êt hoµng thæ cã gi trþ 25% < W 1 < 35% cïng n»m ë trong nhãm nµy. Nh ng Êt h¹t mþn n»m trªn êng th¼ng A" víi gi trþ 4% < I p < 7% îc coi lµ tr êng hîp biªn vµ îc m«t t b»ng ký hiöu kðp L- ML Nhãm OL vµ OH ph n bè gçn trïng víi hai nhãm ML vµ MH; khi trong c c Êt nµy cã chøa mét hµm l îng h u c, chóng n»m gçn s t víi êng th¼ng A Nhãm P 1 cã gi trþ W 1 tõ 300 Õn 500% vµ Ip tõ 100 Õn 200%, kh«ng n»m trong bióu å dîo.

7 Êt h¹t mþn îc ph n lo¹i nhanh ë hiön tr êng dùa theo c c thö nghiöm íc l îng sau: - Søc bòn cña Êt ë tr¹ng th i kh«khi bþ bãp vì îc nh gi theo c m týnh; - é bòn cña Êt - îc tiõn hµnh gièng nh thý nghiöm x c Þnh giíi h¹n dîo, nh ng kh«ng nh»m x c Þnh gi trþ é Èm cña Êt, mµ nh gi é bòn cña Êt ë l n cën giíi h¹n dîo; - Sù øng xö cña Êt d íi t c éng rung, nh»m x c Þnh kh n ng xuêt hiön vµ biõn mêt cña n íc khi nhµo næn vµ Ëp mét miõng Êt dîo trong lßng bµn tay; - Mµu s¾c vµ mïi vþ cña Êt - Æc biöt quan träng èi víi Êt h u c. H nh 3.1. Ph n lo¹i Êt h¹t mþn trong phßng thý nghiöm BiÓu å dîo. B ng 3.3. Ph n lo¹i nhanh nhêt Êt h¹t mþn W 1 < 50% W 1 >50% H n 50% träng l îng cña Êt lµ c c lo¹i cã kých th íc < 0,08mm NhËn d¹ng Êt qua thµnh phçn c c h¹t cã kých th íc < 0,5 mm Søc bòn cña Êt ë tr¹ng th i kh«khi bþ bãp vì B»ng kh«ng hoæc gçn b»ng kh«ng Tõ trung b nh Õn lín Tõ nhá Õn trung b nh Tõ nhá Õn trung b nh Tõ lín Õn rêt lín é bòn cña Êt ( é söt l n cën giíi h¹n dîo)0 Kh«ng cã Trung b nh øng xö cña Êt d íi t c éng rung Tõ nhanh Õn rêt chëm Tõ kh«ng Õn rêt chëm KÝ hiöu M L L Êt bôi dîo Êt sðt Ýt dîo YÕu hëm OL Êt bôi vµ sðt h u c Ýt dîo Tõ yõu Õn trung b nh Lín Tõ chëm Õn kh«ng Tõ kh«ng Õn rêt chëm M H H Êt bôi rêt dîo Êt sðt rêt dîo

8 Thµnh phçn chñ yõu lµ h u c Tõ trung b nh Õn lín Tõ yõu Õn trung b nh Tõ kh«ng Õn chëm ã mïi ph n biöt, mµu tèi, vöt en cã tµn tých thùc vët sîi, nhñ, Èm O N Pt Êt bôi vµ sðt h u c rêt dîo Than bïn hay Êt cã hµm l îng h u c lín Phô lôc 1 KÝch th íc r y sö dông trªn thõ giíi N Mü D (mm) 4,76 3,36 2,00 0,84 0,42 0,25 0,149 0,074 N Anh D (mm) 3,36 2,06 1,41 0,85 0,60 0,42 0,25 0,15 0,076 Metric (Quèc tõ) N D (mm) 5,00 3,00 2,00 1,50 1,00 0,50 0,30 0,15 0,075 N 0 Liªn X«cò 10,00 5,00 2,00 1,00 0,50 0,25 0,10 D (mm) Phô lôc 3 X c Þnh giíi h¹n ch y theo ph ng ph p asagrande Giíi h¹n ch y îc x c Þnh cho phên Êt i qua r y cã kých th íc lµ 0,5mm (N 0 40 = 0,42mm). Êt îc ph i kh«trong kh«ng khý, sau ã cã thó dïng chµy cã Çu bäc cao su Ó nghiòn Êt, t ch c c h¹t cã êng kýnh < 0,5mm. 1. c dông cô cçn thiõt a) Dông cô abagrande; b) Çn cã é chýnh x c 0,0lg; c) Tñ sêy. 2. c b íc tiõn hµnh. 1. LÊy 100 g Êt îc chuèn bþ, cho n íc cêt vµo, trén cho Õn khi cã mét hçn hîp Òu vµ dîo. 2. ho méu Êt vµo b t cña dông cô asagrande, t¹o thµnh mét líp cã chiòu dµy kho ng lcm, dïng dao Ó r¹ch, t¹o r nh ë gi a b t Êt (theo quy Þnh riªng). 3. Quay thiõt bþ sao cho b t r i víi tèc é 2 lçn trong l gi y. Õm sè lên r i cho Õn khi ë phçn gi a r nh Êt khðp l¹i mét kho ng b»ng l,27 cm (0,5 inch). 4. LËp l¹i qu tr nh 2 vµ 3 hai lên n a cïng méu Êt ë tr¹ng th i ã, nõu sè lçn r i Ó khðp r nh ë 3 lçn Òu trïng nhau. NÕu mét trong hai lçn thý nghiöm sau, sè l- ît r i chªnh löch lín, cçn ph i thùc hiön lçn thø 4. Nh vëy, sï nhën îc gi

9 trþ sè lçn r i t ng øng víi mét é Èm cña Êt (sè lên r i cña hai thý nghiöm kh«ng chªnh nhau qu l). 5. LÊy kho ng l0g Êt ë phçn khðp l¹i cña r nh Êt Ó x c Þnh gi trþ é Èm t ng øng. 6. LËp l¹i éng t c tõ 2 Õn 5 èi víi nh ng gi trþ é Èm kh c nhau, b»ng c ch lµm kh«hoæc thªm n íc. Çn chó ý lµ sè lên r i t ng øng víi c c gi trþ é Èm ph i n»m trong kho ng tõ 6 Õn 35, ph i x c Þnh sè lçn gi trþ r i t ng øng Ýt nhêt víi 4 é Èm kh c nhau. 7. VÏ bióu å quan hö gi a é Èm (W) vµ sè lçn r i trªn hö täa é b n logarit (lgn) - lµ mét êng th¼ng øng víi c c gi trþ tõ 6 Õn 35 lçn r i. Gi trþ é Èm t ng øng víi 25 lçn r i lµ giíi h¹n ch y cña Êt.

10 Phô lôc 4