Bài giảng ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH - Chương 2 pptx

IiI. ®Êt
 Sù h×nh thµnh ®Êt
118
Đất được hình thành do kết quả của quá trình phong hoá
các loại đá gốc, sau đó được vận chuyển và lắng đọng lại
trong quá trình trầm tích trên bề mặt Trái đất.
Chúng là những mảnh vụn rời rạc chưa được gắn kết với
nhau trong quá trình trầm tích.
Các yếu tố quan trọng trong sự hình thành đất là khí hậu,
vật liệu gốc, địa hình, sinh vật và thời gian.
IiI. ®Êt
119
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:
 Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất tàn tích (eluvi):
gồm các sản phẩm
phong hoá khác nhau
của đá còn lại tại chỗ.
IiI. ®Êt
120
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:
 Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất sườn tích (deluvi):
gồm các sản phẩm
phong hoá khác nhau
được vận chuyển xuống
sườn dốc hoặc chân
sườn dốc do tác dụng
của nước mưa hay tuyết
tan rồi lắng đọng lại.
IiI. ®Êt

121
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:
 Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất bồi tích (aluvi):
gồm các sản phẩm được
thành tạo ở sông.
IiI. ®Êt
122
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:
 Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất lũ tích (proluvi):
gồm những trầm tích
được thành tạo từ dòng
lũ bùn đá của các sông
miền núi hay các dòng
chảy nhất thời.
IiI. ®Êt
123
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:
 Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất hồ tích (lacustrine):
gồm các sản phẩm được
thành tạo trong các hồ
nước.
IiI. ®Êt
124
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:
 Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất phong thành
(aeolian): gồm các sản

phẩm được thành tạo do
hoạt động vận chuyển
và tích tụ của gió.
IiI. ®Êt
125
 Trầm tích vũng vịnh: là dạng đặc biệt của trầm tích thềm lục
địa, bao gồm:
Trầm tích vũng vịnh, trầm tích tam giác châu, trầm tích cửa
sông.
 Trầm tích biển: là những loại đất được thành tạo ở biển.
IiI. ®Êt
 Một số đặc điểm cơ bản của đất
126
 Các thành phần chủ yếu của đất:
• Hạt rắn;
• Nước trong đất;
• Khí trong đất.
IiI. ®Êt
127
 Các thành phần chủ yếu của đất:
• Hạt rắn:
Là những mảnh vụn đá có thành phần khoáng vật, hình
dạng và kích thước khác nhau.
Nó quyết định tính chất xây dựng của đất.
- KV thạch anh và Felspat ít có tác dụng với nước bao quanh;
- KV monmorilonit tác dụng mạnh với nước làm đất trương nở.
- Kích thước hạt quyết định tỷ bề mặt. Hạt càng nhỏ thì tỷ bề
mặt càng lớn. Khi găp nước, lượng nước bao quanh các hạt sẽ
lớn, sự tương tác giữa các hạt với nhau càng nhiều, càng
mạnh hơn.

IiI. ®Êt
128
 Các thành phần chủ yếu của đất:
• Nước trong đất:
Tồn tại trong đất dưới nhiều dạng khác nhau, có thể chia
ra:
- Nước trong khoáng vật của hạt đất: tồn tại trong tinh thể
khoáng vật của hạt đất dưới dạng các ion hay phân tử, không
bị tách ra khỏi đất bằng biện pháp cơ học và ít ảnh hưởng tới
tính chất của đất.
- Nước kết hợp mặt ngoài hạt đất: là loại nước được giữ trên
bề mặt hạt đất do tác dụng hoá học, hoá lý, lực điện phân tử,
tính chất khác nước tự do và không chịu tác dụng của trọng
lực. Theo cường độ lực điện phân tử chia ra:
IiI. ®Êt
129
 Nước hút bám: bám chặt vào mặt ngoài hạt đất;
 Nước kết hợp mạnh: bám rất chắc vào hạt đất;
 Nước kết hợp yếu: bao bọc bên ngoài nước kết hợp
mạnh, không khác nhiều so với nước thường.
- Nước tự do: Là loại nước nằm ngoài phạm vi tác dụng
của lực điện phân tử, chia ra:
 Nước mao dẫn: dâng lên theo các lỗ rỗng nhỏ giữa các
hạt đất, di chuyển trong đất nhờ tác dụng của lực mao dẫn;
 Nước trọng lực: là nước tự nhiên nằm trong các lỗ rỗng
của đất, di chuyển trong đất nhờ tác dụng của trọng lực.
IiI. ®Êt
130
 Các thành phần chủ yếu của đất:
• Khí trong đất:

Tồn tại trong các lỗ rỗng của đất khi đất chưa bão hoà
nước.
Khí từ khí quyển hoặc từ dung nham magma.
Nói chung khí ít ảnh hưởng tới tính chất xây dựng của
đất.
IiI. đất
131
Kin trỳc ca t:

Kiến trúc hạt đơn
: hình thành do sự lắng chìm các hạt tơng đối thô
trong môi trờng nớc. Trọng lợng giữa các hạt lớn hơn lực hút giữa
chúng, nên các hạt sắp xếp theo kiểu hạt nọ đè lên hạt kia.

Kiến trúc tổ ong
: hình thành do sự lắng chìm các hạt tơng đối nhỏ
trong nớc, các hạt ở trạng thái không ổn định, tạo thành nhiều lỗ rỗng
nh tổ ong.

Kiến trúc bông
: hình thành khi kích thớc hạt tơng đối nhỏ, khi gắn
lại với nhau tạo thành đám hạt nhỏ có lỗ rỗng rất lớn.
Liên kết kiến trúc:
tuỳ thuộc vào thời gian hình thành mà các liên kết
đợc chia thành liên kết nguyên sinh và thứ sinh. Sự phá huỷ đất chính
là sự phá huỷ các lực liên kết kiến trúc của đất chứ không phải phá huỷ
bản thân các hạt tạo nên đất, vì cờng độ chịu lực của các hạt thờng
lớn hơn lực liên kết giữa chúng rất nhiều. Vì vậy, khi thí nghiệm phải
bảo vệ kiến trúc của đất, tránh xáo trộn để giữ trạng thái nguyên trạng
của nó.

IiI. đất
132
Cu to ca t:

Cấu tạo lớp:
gồm các lớp có chiều dày, thành phần vật chất, màu
sắc khác nhau. Nằm ngang hoặc nghiêng, kéo dài theo một phơng
nào đó.

Cấu tạo khối:
khi các hạt sắp xếp hỗn độn theo các phơng tạo
thành một khối.

Cấu tạo phức tạp:
gồm cấu tạo porphyr, tổ ong,
Th nm:
Lớp phủ, các tầng, lớp, thấu kính, các lớp kẹp, Các lớp có thể
nằm ngang, nghiêng, xiên hay vát nhọn,
IiI. đất
133
Các loại đất thờng gặp:
1. Đất rời (đất loại cát)
- Dăm sạn;
- Cuội sỏi;
- Cát:
Đặc điểm: không có tính dính, tính dẻo, độ rỗng lớn, thấm nớc và
thoát nớc tốt; Khi chịu tải đất loại cát bị nén chặt nhanh nhng độ lún
không lớn, nhng khi bị chấn động độ lún của cát tăng lên rõ rệt.
Cát khi bị bão hoà nớc dễ bị hiện tợng cát chảy.
Cát đợc sử dụng phổ biến trong xây dựng.

IiI. đất
134
Các loại đất thờng gặp:
2. Đất dính (đất loại sét)
- Đất cát pha: hàm lợng hạt sét từ 2 - 10%;
- Đất sét pha: hàm lợng hạt sét từ 10 - 30%;
- Đất sét: hàm lợng hạt sét > 30%.
Đặc điểm: có tính dẻo, dính, trơng nở mạnh, tính thấm nớc rất kém
nên thờng đợc dùng làm vật liệu chống thấm; Khi chịu tải trọng, đất
sét bị lún nhiều và lâu ổn định trong suốt thời gian dài.
IiI. đất
135
Các loại đất thờng gặp:
3. Đất có thành phần, trạng thái và tính chất đặc biệt
Bao gồm đất bùn, đất than bùn, đất nhiễm muối, nhiễm phèn, đất
trơng nở và co ngót, đất lún ớt, Khi xây dựng đợc thí nghiệm
riêng và thiết kế biện pháp xử lý đặc biệt.
IV. Một tính chất cơ bản của đất đá
thường dùng trong xây dựng
• 1. Tính chất cơ bản của đất
Mô hình đất 3 pha
136
hạt
nước
khí
V
V
a
V
w

V
s
Q
a
Q
w
Q
s
Q
Thể tích
Khối lượng
khí
nước
hạt
1. Tính chất cơ bản của đất
a. Các chỉ tiêu đặc trưng cho hàm lượng
tương đối các pha trong đất
b. Các chỉ tiêu trạng thái của đất
c. Các tính chất cơ học của đất
137
1. Tính chất cơ bản của đất
Các chỉ tiêu đặc trưng cho hàm lượng
tương đối các pha trong đất
 Trọng lượng thể tích
 Độ rỗng và hệ số rỗng
 Các chỉ tiêu liên quan đến pha lỏng
 Các chỉ tiêu đặc trưng cho pha rắn
138
1. Trọng lượng thể tích tự nhiên của đất (, kN/m
3

)
139
Trọng lượng thể tích của đất
VV
QQ
VV
QQQ
V
Q
h
nh
rh
Knh







(Q
k
 0)
Là trọng lượng của một đơn vị thể tích đất ở trạng thái tự nhiên
(mẫu nguyên trạng có độ ẩm và độ rỗng tự nhiên)
Các phương pháp xác định:
Phương pháp dao vòng
Phương pháp bọc sáp
Phương pháp đo thể tích bằng dầu hỏa
140

Trọng lượng thể tích của đất
2. Trọng lượng thể tích khô của đất (
c
, kN/m
3
)
Là trọng lượng của một đơn vị đất ở trạng thái khô xác định sau khi
sấy ở 105
0
C ± 5
0
C cho tới trọng lượng không đổi.
V
Q
h
c


3. Trọng lượng thể tích no nước (
nn
, kN/m
3
)
141
Trọng lượng thể tích của đất
Là trọng lượng của một đơn vị thể tích đất khi các lỗ rỗng lấp đầy nước
4. Trọng lượng thể tích đẩy nổi (
đn
, kN/m
3

)
Là trọng lượng của một đơn vị thể tích xác định khi đất nằm dưới mặt
nước chịu tác động của lực đẩy Archimede
V
QQ
nh
nn
'



V
VQ
hnh
dn
.




Chú ý: Trong cùng một loại đất

nn
>

>

c
 >


đn
-
142
Độ rỗng và hệ số rỗng
 Độ rỗng (n, %): Là tỷ số giữa thể tích phần rỗng và thể tích toàn bộ
mẫu đất, tính bằng %
 Hệ số rỗng (e): Là tỷ số giữa thể tích phần rỗng và thể tích phần
hạt của mẫu đất.
%100.
V
V
n
r

h
r
V
V
e 
Quan hệ toán học giữa độ rỗng và hệ số rỗng
e
e
n


1
n
n
e



1