BÀI GIẢNG CƠ HỌC ĐẤT

CHƯƠNG 1: BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT
§1. Sự hình thành đất – Phân loại đất theo nguồn gốc
hình thành
Sự hình thành đất:
Sự

hình

thành

đất:
Phong hoá Di chuyển, tích tụ
ố
ẩ
ấ
Đág
ố
c → Sảnph
ẩ
m phong hóa →Đ
ấ
t
+Quátrìnhtạorahạt đất: quá trình phong hóa (PH).
+ Quá trình di chuyểnvàtíchtụ: quá trình trầmtích.
Hai
quá
trình
trên
diễn
ra
xen

kẽ
lẫn
lộn
→
hình
thành
đất
Hai
quá
trình
trên
diễn
ra
xen
kẽ
,
lẫn
lộn
→
hình
thành
đất
.
1
1.
Q
uá trình
p
hon
g

hóa
* Định nghĩa: là quá trình phá hoại và làm thay đổi thành
ầ
ố
ẩ
Qpg
ph
ầ
n đág
ố
c tạoracácsảnph
ẩ
mPHdướitácdụng vậtlý,
hóa học, sinh học.
*
Phân
loại
:
-
Phong
hóa
vật
lý
Phân
loại
:
Phong
hóa
vật
lý

- Phong hóa hóa học
Ph
hó
ih
h
-
Ph
ong
hó
as
i
n
h
h
ọc
Theo quan điểmXD:chỉ nghiên cứuPHvậtlývàPHhóa
học.
2
a. Phong hóa vật lý
- Định nghĩa: PH vậtlýlàPHdosự thay đổi độtngộtvề nhiệt
đ
ộ,
á
p
su
ấ
t
,
và s
ự

va ch
ạ
m
g
â
y
ra
,
làm cho đá
gố
cb
ị
p
há ho
ạ
i
ộ,
p
,
ự
ạ
gy
,
g
ị
p
ạ
và vỡ vụntạorasảnphẩmPHvậtlý.
-
Đặc

điểm
của
sản
phẩm
PH
vật
lý
:
Đặc
điểm
của
sản
phẩm
PH
vật
lý
:
+bề mặt góc cạnh, gồ ghề;
+
kí h
th ớ
t
hỏ
khô
đề
+
kí
c
h
th

ư
ớ
c
t
on
hỏ
khô
ng
đề
u;
+ thành phần khoáng vậtvàhóahọc không thay đổihoặc
ổ
ố
ít thay đ
ổ
isovới đág
ố
c;
+ khôn
g
có khả năn
g
k
ế
t dính.
g
g
→đượcgọilàcác hạt đấtrời – là thành phần chính của đất
rời,
đại

diện
là
cát
.
3
rời,
đại
diện
là
cát
.
b. Phong hóa hóa học
- Định nghĩa: PH hóa họclàPHdo các tác động hóa học gây
ra
Yếu
tố
gây
ra
PH
hóa
học
:
nước
ôxy
axit
cacbonic
trong
ra
.
Yếu

tố
gây
ra
PH
hóa
học
:
nước
,
ôxy
,
axit
cacbonic
trong
không khí.
Tá
độ
hó
h
ả
tê
bề
ặt
tiế
ú
iữ
h t
đất
Tá
c

độ
ng
hó
a
h
ọcx
ả
yra
t
r
ê
n
bề
m
ặt
tiế
px
ú
cg
iữ
a
h
ạ
t
đất
và môi trường → biến đổi thành phần khoáng vậtgốccủahạt
đá
bị
ỡ
thà h

h t
ất
hỏ
→
đá
bị
v
ỡ
vụn
thà
n
h
h
ạ
t
r
ất
n
hỏ
.
Hạtcàngbé→ diệntíchbề mặtS/1đơnvị khốilượng
càng lớn → tác động hóa họcxảyracàngmạnh → các hạt
càng dễ bị chia nhỏ.
Monmorilonit: 800m
2
/g;
Ilit
:
80
m

2
/g
;
4
Ilit
:
80
m
/g
;
Kaolinit: 10m
2
/g.
- Đặc điểmcủasảnphẩmPHhóahọc:
+
bề
mặt
“
nhẵn
nhụi
”
;
+
bề
mặt
nhẵn
nhụi
;
+kíchthướchạtnhỏ,thường có kích thướchạtkeo(nhỏ
hơn

2
micron)
;
hơn
2
micron)
;
+ thành phần khoáng và hóa họcthayđổi nhiềusovới đá
ố
g
ố
c;
+cókhả năng liên kếtvới phân tử nướctạonêntínhnhớt
ế
và có khả năng tự liên k
ế
tcáchạtvới nhau.
→ nhữn
g
h
ạ
tkíchthướcr
ấ
tbécótínhdính
gọ
ilàcác h
ạ
t đ
ấ
t

g
ạ
gọ
ạ
dính (hạtsét)– đạidiệnlàsét.
Thực
tế
:
các
hạt
đất
rời
và
các
hạt
đất
dính
thường
lẫn
Thực
tế
:
các
hạt
đất
rời
và
các
hạt
đất

dính
thường
lẫn
lỗn nhau, hạtnàochiếm ưuthế thì gọi tên theo loại đó.
5
Phân loạitheonguồngốc phong hóa
Phân

loại

theo

nguồn

gốc

phong

hóa
Đấtrời: đádăm, cuộisỏi, các loại cát.
ể
Đặc đi
ể
m: kích thướchạtto.
2lo
ạ
irờir
ạ
c
,

khôn
g
dính.
ạ
ạ ,
g
tính thấmlớn, hút nướcít.
Đất
dính
:
các
loại
đất
sét
Đất
dính
:
các
loại
đất
sét
.
Đặc điểm: kích thướchạtnhỏ,mịn.
ẩ
khô: cứng;
ẩ
m: dẻo.
tính th
ấ
m bé, hút nướclớn.

Đất pha trộn: cátcóítsét :cát pha
sét
có
ít
cát
:
sét
pha
6
sét
có
ít
cát
:
sét
pha
.
2- Quá trình tr
ầ
m tích
Quá
trình
trầm
tích
bao
gồm
sự
di
chuyển
và

tích
tụ
.
Sự
Quá
trình
trầm
tích
bao
gồm
sự
di
chuyển
và
tích
tụ
.
Sự
di chuyểndotrọng lượng bảnthânhạt đất, do nước, do gió,
băng
tuyết

băng
tuyết

a. Di chuyểndotrọng lượng bảnthânhạt đất
D
ới
tá
d

t
l ợ
bả
thâ
á
h t
đất
ó
thể
-
D
ư
ới
tá
c
d
ụng
t
rọng
l
ư
ợ
ng
bả
n
thâ
n, c
á
c
h

ạ
t
đất
c
ó
thể
+nằm nguyên tạichỗ: đấttàntích;
+lăntừ chỗ cao xuống chỗ thấphơn, dễổn định hơntheo
các sườndốc: đấtsườntích.
- Đặc điểmcủa2loại trên:
+
không
phân
lớp
hoặc
chiều
dày
lớp
đất
không
đều
;
+
không
phân
lớp
hoặc
chiều
dày
lớp

đất
không
đều
;
+ thành phầnvàkíchthướchạtlộnxộn, không đều;
i
ấ
à
á
ố
ó
ặ
â
á
iê
C
7
+g
i
ữa đ
ấ
tv
à
đ
á
g
ố
cc
ó
m

ặ
tph
â
nc
á
ch ngh
iê
ng →
C
TXD
trên khu vựcnàydễ mất ổn định.
b. Di chuyểndonướccuốntrôi(bồi tích, sa tích)
Cá
h t
đất
d
ớ
ố
tôi
bị
à
l
hâ
hi
th
-
Cá
c
h
ạ

t
đất
d
onư
ớ
ccu
ố
n
t
r
ôi
bị
s
à
ng
l
ọc, p
hâ
nc
hi
a
th
eo
kích thướctùythuộc vào vậntốcdòngchảy.
ể
- Đặc đi
ể
m:
+cótính
p

hân lớ
p
đ
ề
u đ
ặ
nv
ề
thành
p
h
ầ
nvàkíchthước;
p
p
ặ
p
+chiềudàylớpthường lớnvàrấtlớn;
+
các
lớp
có
kích
cỡ
hạt
khác
nhau
thường
xen
kẽ

nhau
và
+
các
lớp
có
kích
cỡ
hạt
khác
nhau
thường
xen
kẽ
nhau
và
chủ yếulànằm ngang hoặcgầnnằm ngang.
+
tí h
hất
ủ
đất
t
từ
lớ
ít
th
đổi
h
h

+
tí
n
h
c
hất
c
ủ
a
đất
t
rong
từ
ng
lớ
p
ít
th
ay
đổi
n
h
ưng ran
h
giớigiữacáclớp đấtthường khó phân biệtrõrệt.
ấ
ầ
ế
-Khixâydựng CT trên các loại đ
ấ

tnàyc
ầ
n quan tâm đ
ế
n
biếndạng, đặcbiệtlàbiếndạng không đều do các dị lớp.
8
c. Các loạitrầm tích khác
*
Trầm
tích
gió
(phong
tích)
:
gió
vận
chuyển
các
sản
phẩm
Trầm
tích
gió
(phong
tích)
:
gió
vận
chuyển

các
sản
phẩm
PH rấtnhỏđếncácnơi xa.
Đặ
điể
-
Đặ
c
điể
m:
+cótínhrờixốp;
+cótínhđồng nhấtvề thành phầnhạt.
*
Trầm
tích
biển
:
đất
được
hình
thành
do
tác
dụng
vận
Trầm
tích
biển
:

đất
được
hình
thành
do
tác
dụng
vận
chuyểncủadòngnướcbiển. Trầmtíchbiển(chủ yếulàsétvà
bùn)
có
tính
chất
rất
khác
nhau
.
bùn)
có
tính
chất
rất
khác
nhau
.
9
§2. Các thành phần của đất
Đấ
á
h

đấ
lỗ
ỗ
( ớ
khí)
Đấ
t=c
á
c
h
ạt
đấ
t+
lỗ
r
ỗ
ng
(
nư
ớ
c,
khí)
.
-Trường hợp thông thường: đấtgồm 3 pha
-Trường hợp đặcbiệt: đấtgồm 2 pha
+
đất
khô
hoàn
toàn

:
hạt
đất
và
khí
+
đất
khô
hoàn
toàn
:
hạt
đất
và
khí
+ đất bão hoà: hạt đấtvànước.
Cá
à
ầ
ấ
ớ
í
ó
á
ộ
i
Cá
cth
à
nh ph

ầ
nhạt đ
ấ
t–nư
ớ
c–kh
í
c
ó
t
á
c đ
ộ
ng qua lạ
i
lẫn nhau và ảnh hưởng đếntínhchất chung củacả tậphợp
( ứ
à
ủ
ấ )
(
t
ứ
cl
à
c
ủ
a đ
ấ
t

)
.
10
I
Hạt
đất
:
I
.
Hạt
đất
:
*Hạt đất là thành phầnchủ yếucủa đất, tạo thành khung kết
ấ
ấ
ố
ấ
c
ấ
ucủa đ
ấ
t(c
ố
t đ
ấ
t).
-H
ạ
t đ
ấ

tcóđ
ặ
ctrưn
g
c
ơ
bản: kích thướch
ạ
t
(
đ
ộ
lớn
),
hình
ạ
ặ
g
ạ
( ộ
),
dạng hạt và thành phần khoáng.
-
Hạt
đất
thường
có
kích
thước
từ

vài
centimet
đến
vài
phần
Hạt
đất
thường
có
kích
thước
từ
vài
centimet
đến
vài
phần
trămhoặc vài phần nghìn milimet.
11
1. Kích thướchạt đất
a
Định
nghĩa
kích
thước
hạt
đất
(mang
tính
quy

ước
vì
hạt
D
ôi
tỷ
t
Δ
độ
a
.
Định
nghĩa
kích
thước
hạt
đất
(mang
tính
quy
ước
vì
hạt
đấtcókíchthướcvàhìnhdạng đadạng, bấtkỳ)
-
D
ung m
ôi
:
tỷ

t
rọng
Δ
o
,
độ
nhớt μ
o
.
H t
đất
h
ìh
d
bất
kỳ
tỷ
-
H
ạ
t
đất
:
h
ì
n
h
d
ạng
bất

kỳ
,
tỷ
trọng Δ,chìmlắng trong dung
ôi
ậ
tố
V
V
đ
V
c
Quả c
ầ
u
Hạt đất
m
ôi
v
ậ
n
tố
c
V
đ
.
-Quả cầu: đường kính d, tỷ
t
bằ
tỷ

t
h t
đất
Δ
đ
c
Hạt

đất
t
rọng
bằ
ng
tỷ
t
rọng
h
ạ
t
đất
Δ
,
chìm lắng trong dung môi vận
tố
V
Dung môi
tố
c
V
c

.
*Quyước: V
đ
=V
c
thìdgọilà
đờ
kí h
thủ
l
ủ
h t
12
đ
ư
ờ
ng
kí
n
h
thủ
y
l
ựcc
ủ
a
h
ạ
t
đất(gọitắtlàđường kính hạt).

*Nhómhạt: là tậphợp các hạt đấtcókíchthướcthayđổitrong
m
ộ
t
p
h
ạ
mvinàođó.
ộ
p ạ
VD: Hạtcókíchthước d
1
<d≤ d
2
: nhóm hạtkíchthước (d
1
,d
2
].
*
Hàm
lượng
nhóm
hạt
p(d
1
d
2
]
:

là
phần
trăm
theo
trọng
Hàm
lượng
nhóm
hạt
p(d
1
,
d
2
]
:
là
phần
trăm
theo
trọng
lượng của nhóm hạt đótrongloại đấtnghiêncứu (tính theo
phần
trăm
trong
tổng
trọng
lượng
khô)
.

phần
trăm
trong
tổng
trọng
lượng
khô)
.
]
(
d
d
Q
Q(d
d
]
:
trọng
lượng
nhóm
hạt
;
%100
]
,
(
],(
21
21
Σ

=
Q
d
d
Q
ddp
Q(d
1
,
d
2
]
:
trọng
lượng
nhóm
hạt
;
Q
Σ
:tổng trọng lượng củamẫu
đất
Σ
Q
* Thành phầncấpphối (thành phầnhạt) của1loại đất: là tập
ấ
ấ
ấ
đất
.

hợp hàm lượn
g
t
ấ
tcả các c
ỡ
hạtchứatron
g
đ
ấ
t
ấy
.
* Hàm lư
ợ
n
g
tích lũ
y
đ
ế
n đườn
g
kính d, k
ý
hi
ệ
u
p
d

(%): là hàm
13
ợ g
y
g
ý
ệ
p
d
lượng của 1 nhóm hạtcóđường kính nhỏ hơnhoặcbằng đường
kính d nào đó.
-Căn cứ vào giá trị d có các tên gọi khác nhau của các loại
hạt đất: đásỏicáttocátvừacátnhỏ bụisét
hạt

đất:

đá

sỏi
,
cát

to
,
cát

vừa
,
cát

nhỏ
,
bụi
,
sét
.
Phân loại và đặt tên nhóm hạt theo d (TCVN):
Kích thước hạt d(mm) Tên nhóm hạt
10 < d ≤ 100 Hạt cuội
2
10
ỏi
2
< d ≤
10
Hạt s
ỏi
005<d
≤ 2
Hạtcát
0
,
05

<

d

≤

2
Hạt

cát
0,005 < d ≤ 0,05 Hạt bụi
d ≤ 0,005 Hạt sét
14
b. Thí nghiệm thành phầnhạt (TN phân tích hạt)
*
M
đíh
Để
tá h
iê
hó
h t
bất
kỳ
á
đị h
hà
*
M
ục
đí
c
h
:
Để

tá
c
h
r
iê
ng n
hó
m
h
ạ
t
bất
kỳ
,x
á
c
đị
n
h
hà
m
lượng của nhóm hạt đó, từđó xác định cấpphốihạtcủa đất.
ẩ
*Dụng cụ th
í
nghiệm: Bộ rây tiêu chu
ẩ
n
- Theo Tiêu chuẩnN
g

a: 10–5–2–1–0,5–0,25–0,1
(
mm
)
g
()
- Theo ASTM: N°4, N°8, N°12, N°20, N°40, N°70, N°100,
N
°
120
,
N
°
200
.
N
120
,
N
200
.
Rây số N°4 có d = 4,76mm;
Râ
ố
N
°
200
ó
d
0

074
Râ
ys
ố
N
°
200
c
ó
d
=
0
,
074
mm.
Số rây
N
°
4
N
°
8
N
°
12
N
°
20
N
°

40
N
°
70
N
°
100
N
°
120
N
°
200
Số

rây
N
4
N
8
N
12
N
20
N
40
N
70
N
100

N
120
N
200
d(mm) 4,76 2,38 1,68 0,84 0,42 0,21 0,149 0,105 0,074
15
*
Cách
thí
nghiệm
:
*
Cách
thí
nghiệm
:
-Phơi khô mẫu đất.
ổ
ầ
-Cânmẫu xác định t
ổ
ng trọng lượng ban đ
ầ
u Q
Σ
.
-Chomẫu đ
ấ
t
q

ua b
ộ
râ
y
TN
,
sau đól
ắ
cho
ặ
crun
g
cho h
ạ
t
q
ộ
y
,
ặ
g
ạ
có kích thướcnhỏ hơnrơixuống dưới.
-
Cân
lượng
đất
trên
từng
rây

và
ở
ngăn
đáy
được
Q
i
→
Cân
lượng
đất
trên
từng
rây
và
ở
ngăn
đáy
được
Q
i
→
chính là trọng lượng nhóm hạt Q(d1, d2].
Phần
lọt
qua
rây
cuối
cùng
được

phân
tích
tiếp
bằng
-
Phần
lọt
qua
rây
cuối
cùng
được
phân
tích
tiếp
bằng
phương pháp thủylực(phương pháp tỷ trọng dựavàođịnh
luật
Stock
kết
hợp
với
nguyên
lý
tỷ
trọng
kế)
luật
Stock
kết

hợp
với
nguyên
lý
tỷ
trọng
kế)
16
Nguyên lý TN
+ Lấy đất TN cho vào bình chứa nước;
+ Khu
ấy
đ
ề
u dun
g
d
ị
ch
,
theo dõi s
ự
chìm
y g ị , ự
lắng của các hạt đất trong bình;
+ á
p
d
ụ
n

g
: - n
g
u
y
ên l
ý
t
ỷ
tr
ọ
n
g
k
ế
p ụ g
gy ýỷ ọ g
- định luật Stock:
(*)
18
.
2
μ
o
dv
Δ
−
Δ
=
Số đọc Roi

Sau các thời gian:
t
→
v
=L
/t
→
từ (*)
→ d
18
μ
L
i
t
i
→
v
i
=

L
i
/t
i
→
từ

(*)

→

d
i
.
- Theo dõi cho đến khi các hạt trong bình
lắng hết
lắng

hết
- Xác định:
%100
)
1
(
% Hi
d
R
Q
p
Δ
Δ
=
R
Hi
= R
oi
+ c
i
+m
i

ố ấ
)
.
1
(
o
Q
−
Δ
Trọng tâm bầu tỷ trọng kế
17
Q
o
: kh
ố
i lượng đ
ấ
t TN; Δ tỷ trọng hạt của
đất; Δ
o
: tỷ trọng của dung dịch.
Hà l hó h t
(%)
Kết quả thí nghiệm
Hà
m
l
ượng n
hó
m

h
ạ
t
p
i
(%)

2-0,5
0,5-
025
0,25-
01
0,1-
005
0,05-
001
0,01-
0005
<0,005
0
,
25
0
,
1
0
,
05
0
,

01
0
,
005
2% 6 10 28 22 21 11
11%
32
32
54
82
92
98
18
100%
Hàm lượng tích luỹ các hạtcóđường kính nhỏ
18
hơnc
ỡ
d xác định (p
d
(%))
Kết quả TN phân tích hạt
Đường cong cấpphốihạt (tích lũyhạt)
p
(%)
Đường

cong

cấp

phối

hạt

(tích

lũy

hạt)
100
i
P' (%)
p
d
(%)
90
80
60
70
50
40
20
40
30
20
10
19
10 5 1 0.5 0.1
log d

0.010.050.25
d
60 30
dd
10
lgd
d
60
d
30
d
10
Ứng dụng của TN phân tích hạt
*
Xác
định
được
hàm
lượng
tích
lũy
*
Xác
định
được
hàm
lượng
tích
lũy
của đường kính d

A
bấtkỳ p
dA
,hàm
lượng
nhóm
hạt
bất
kỳ
p(d
d
]
;
p
d
(%)
lượng
nhóm
hạt
bất
kỳ
p(d
A
,
d
B
]
;
* Xác định hệ số C
u

, C
c
:
60
d
30
10
60
d
d
C
u
=
-Hệ sốđồng đều
C
u
>
4
:
cấp
phối
tốt
30
10
2
30
d
d
d
C

c
=
-Hệ sốđộcong
C
u
4
:
cấp
phối
tốt
lgd
d
30
d
60
d
10
1060
.
d
d
C
c
= [1, 3]: phân phối đều đặn.
Quy ước: đấtcóC
u
>4,C
c
= [1, 3]: đượccoilàcócấpphối
t

ố
t
,
thí
c
hh
ợp
c
h
o
sử
dụ
n
g
làm
vậ
tli
ệu
XD
.
20
ố
,
c
ợp
co
sử
dụ g
vậ
ệu

.
*Phânloạichitiết đấtrời (xem bài 6).
2. Hình dạng hạt đất
Hì h
d
h t
đất
ất
đ
d
à
ả h
h ở
tới
tí h
hất
-
Hì
n
h
d
ạng
h
ạ
t
đất
r
ất
đ
a

d
ạng v
à
ả
n
h
h
ư
ở
ng
tới
tí
n
h
c
hất
của đất.
Có
3
d
hí h
+
d
khối
3
hiề
-
Có
3
d

ạng c
hí
n
h
:
+
d
ạng
khối
3
c
hiề
u;
+dạng tấm (dạng phiến)2chiều;
ề
+dạng thanh (dạng kim) 1 chi
ề
u;
-Hạtkíchthướclớn: hình dạng hạt đất ảnh hưởng nhiều đến
ấ
ấ
tính ch
ấ
tcủa đ
ấ
t.
VD:cùng1loạicátnhưng hạtcóhìnhdạng góc cạnh sắc
ộ
nhọn, nh
ờ

có sự xen kẽ vàonhaumàcócường đ
ộ
lớnhơnhạt
có kích thướctương tự nhưng dạng tròn nhẵn.
í
ớ
ỏ
ấ
ì
í
-Hạtk
í
ch thư
ớ
cnh
ỏ
: dạng t
ấ
mhoặc thanh. H
ì
nh dạng hạt
í
t
ảnh hưởng đếntínhchấtXDcủa đất.
ấ
ời
ối
ấ
í
ấ

ặ
21
- Đ
ấ
tr
ời
: dạng kh
ối
; đ
ấ
td
í
nh: dạng t
ấ
mho
ặ
c thanh.
3. Thành phần khoáng củahạt đất
*
ầ
ấ
ấ
*
Thành ph
ầ
n khoáng của đ
ấ
tr
ấ
t đadạng phụ thuộc vào

- thành
p
h
ầ
n đá
gố
c;
p
g
-tácdụng phong hóa;
lịch
sử
tồn
tại
-
lịch
sử
tồn
tại
Vớicùng1loại đágốcnhưng tác dụng PH khác nhau thì
thà h
hầ
kh á
ẽ
khá
h
thà
n
h
p

hầ
n
kh
o
á
ng s
ẽ
khá
cn
h
au.
* Khoáng nguyên sinh: thành phần khoáng không thay đổi
ổ
ố
hoặcítthayđ
ổ
isovới đág
ố
c(doPHvật lý gây ra).
-thường gặp: fenpat, mica, thạch anh
- Đặc điểm: +kíchthướclớn
+
góc
cạnh
rời
rạc
22
+
góc
cạnh

,
rời
rạc
.
*Khoángthứ sinh: thành phần khoáng thay đổisovới đágốc
(do
PH
hóa
học
gây
ra)
.
(do
PH
hóa
học
gây
ra)
.
-thường gặp: khoáng thứ sinh không hòa tan trong nước:
Kaolinit
Ilit Montmorilonit
;
khoáng
thứ
sinh
hòa
tan
trong
Kaolinit

,
Ilit
,
Montmorilonit
;
khoáng
thứ
sinh
hòa
tan
trong
nước: Canxit, mica trắng, thạch cao, muốimỏ…
Đặ
điể
kí h
th ớ
ất
hỏ
-
Đặ
c
điể
m:-
kí
c
h
th
ư
ớ
cr

ất
n
hỏ
-cócấutrúcdạng lướilớp(dạng phiến), bề
mặtmangđiệntíchâm(còngọi là khoáng vậtsét).
*Hợpchấthữucơ
*Hạtcókíchthướclớn, thành
p
h
ầ
n khoán
g
ít ảnh hưởn
g
đ
ế
n
+
=
−
=
4
2
0
Si
p
g
g
tính chấtcơ –lýcủa đất; hạtcó
kích thướcnhỏ thành

p
h
ầ
n
23
p
khoáng đóng vai trò quyết định
tính ch
ấ
tc
ơ
–l
ý
của đ
ấ
t.
II. Nướctrongđất
* Nướctrongđấttồntạidưới nhiềudạng, tùy theo dạng tồn
t i
à
tá
d
khá
h
đế
tí h
hất
ủ
đất
t

ạ
i
m
à
tá
c
d
ụng
khá
cn
h
au
đế
n
tí
n
h
c
hất
c
ủ
a
đất
.
* V. A. Priklonxki (1955) kiếnnghị:nướctrongbảnthânhạt
ấ
ấ
đ
ấ
tvànước ngoài hạt đ

ấ
t.
-Nướctron
g
bảnthânh
ạ
t đ
ấ
t: có d
ạ
n
g
tinh thể
,
có thể coi là
g
ạ
ạ g
,
1bộ phậncủahạt khoáng → ít ảnh hưởng đếntínhchấtcủa
đ
ấ
t.
-Nước ngoài hạt đất: gồm nước liên kếtvànướctự do.
Vậy
nói
đến
nước
trong
đất

chính
là
nói
nước
ngoài
hạt
đất
Vậy
,
nói
đến
nước
trong
đất
chính
là
nói
nước
ngoài
hạt
đất
.
24
* Xét tương tác giữa hạt sét – nước
Nước tự do
1/4 Hạt sét
NướcLK yếu
Nước LK mạnh
25
Nước liên kết

1. Nước liên kết
-Nướcliênkết là nướcchịu ảnh hưởng củalực hút điện
p
hân tử→nước liên k
ế
tchỉ t
ồ
nt
ạ
i trên b
ề
m
ặ
th
ạ
tm
ị
n.
p
ạ
ặ
ạ
ị
-Dựa vào mức độ hút bám chia nướcliênkếtlàm3loại:
nước
màng
nước
liên
kết
mạnh

nước
liên
kết
yếu
nước
màng
,
nước
liên
kết
mạnh
,
nước
liên
kết
yếu
.
a. Nướcmàng(nước hút bám): bám rấtchặt ngay ngoài hạt
đất
và
được
coi
là
1
phần
của
hạt
đất
không
tách

ra
được
ít
đất
và
được
coi
là
1
phần
của
hạt
đất
,
không
tách
ra
được
,
ít
ảnh hưởng đếntínhchấtcủa đất. Đấtsétchỉ có nướcmàng
thì
nó
ở
trạng
thái
rắn
thì
nó
ở

trạng
thái
rắn
.
26
b. Nướcliênkếtmạnh: bám tương đốichặt xung quanh hạt
đ
ấ
t
,
ch
ị
u ảnh hưởn
g
lớncủal
ự
c hút đi
ệ
n. Nước liên k
ế
tm
ạ
nh
,
ị
g
ự
ệ
ạ
ảnh hưởng nhiều đến tính dính của đất.

*
Đặc
điểm
:
-
khác
nước
thông
thường
:
Đặc
điểm
:
khác
nước
thông
thường
:
- tỷ trọng = 1,2-1,4; nhiệt độ sôi = 105 °C.
Đất
hỉ
ó
ớ
LK
h
thì
ó
ở
t
thái

ử
ắ
h
Đất
c
hỉ
c
ó
nư
ớ
c
LK
mạn
h
thì
n
ó
ở
t
rạng
thái
n
ử
ar
ắ
n, c
h
ưa
thể hiệntínhdẻo
ể

- Độ nhớt cao; không di chuy
ể
ndướitácdụng củaáplực.
c. Nước liên k
ế
t
yế
u: ch
ị
u ảnh hưởn
g
yế
ucủal
ự
c hút đi
ệ
n.
y
ị
g
y
ự
ệ
* Đặc điểm: -Cótínhchấtgầngiống nước thông thường:
tỷ
trọng
=
1
-
tỷ

trọng
=
1
Tính dẻocủa đấtxuấthiện khi có đủ nướcliênkếtyếuvàkết
ấ
bị
há
h i
Độ
ẩ
ủ
đất
khi
ó
đủ
ớ
liê
kết
ế
27
c
ấ
u
bị
p
há
h
oạ
i
.

Độ
ẩ
mc
ủ
a
đất
khi
c
ó
đủ
nư
ớ
c
liê
n
kết
y
ế
u
gọilàđộ ẩm phân tử tối đahayđộ ẩmgiớihạndẻo.
2. Nướctự do
ằ
*Nướctự do là nướcn
ằ
m ngoài phạmvicủalực hút điện.
-Nướct
ự
do có tính ch
ấ
tnhư nướcthôn

g
thườn
g,
di chu
y
ển
ự
g
g,
y
trong đấtdotrọng lượng bảnthânhoặcdolực hút dính (lực
mao dẫn
)
.
)
a. Nướctrọng lực: nước di chuyểndotrọng lượng bảnthân
(do
có
áp
lực)
.
(do
có
áp
lực)
.
b. Nướcmaodẫn: nước di chuyểndolựcmaodẫn(dotrong
đất
có
nhiều

lỗ
rỗng
nối
với
nhau)
đất
có
nhiều
lỗ
rỗng
nối
với
nhau)
*Có3vấn đề cần quan tâm:
ấ
+Khả năng hòa tan và phân giảicủa đ
ấ
t
+ Ảnh hưởn
g
củaá
p
l
ự
cthủ
y
tĩnh đ
ố
ivới đ
ấ

tvàCT.
28
g
p
ự
y
+ Ảnh hưởng củalựcthấm đốivớisựổn định của đất.
III. Khí trong đất
*Nếucáclỗ rỗng không chứa đầynước thì khí sẽ chiếmchỗ.
*
Khí
t
đất
ó
2
ồ
*
Khí
t
rong
đất
c
ó
2
ngu
ồ
n:
-Khítự nhiên (khí trời): chiếmchủ yếutrongđất;
- Khí gas: chiếmphầnnhỏ
*

Có
2l
oạ
ikh
í
t
r
o
n
g
đất
Có
oạ
tog
đất
-Khíhở: khí liên thông vớimôitrường bên ngoài.
Khí
kín
:
khí
không
liên
thông
ới
môi
trường
bên
ngoài
-
Khí

kín
:
khí
không
liên
thông
v
ới
môi
trường
bên
ngoài
.
*Khíkínảnh hưởng nhiều đếntínhchấtcủa đất, đặcbiệtlà
ế
ấ
tính bi
ế
ndạng (nén lún) và tính th
ấ
m.
Khí kín làm tăng tính đàn hồi, làm giảmtínhthấm.
29
§4 - Các chỉ tiêu vật lý của đất
*Kháiniệm:
C ỉ
iê
ậ
ý
à

i
ô
ả
ệ
ề
ề
-
C
h
ỉ
t
iê
uv
ậ
tl
ý
l
à
đạ
i
lượng m
ô
t
ả
quan h
ệ
v
ề
trọng lượng, v
ề

thể tích giữa các thành phầncủa đất.
-Chiacácchỉ tiêu vật lý thành 2 nhóm:
+Các chỉ tiêu v
ậ
tl
ý
xác đ
ị
nh b
ằ
n
g
TN b
ắ
tbu
ộ
c
(
các chỉ tiêu
ậ
ý
ị
g
ộ
(
cơ bản): biểudiễnbảnchấtcủa đất.
+
Các
chỉ
tiêu

vật
lý
tính
đổi
(tính
toán
được
từ
các
chỉ
tiêu
+
Các
chỉ
tiêu
vật
lý
tính
đổi
(tính
toán
được
từ
các
chỉ
tiêu
TN): nhấnmạnh 1 tính chấtnàođó.
Để
nghiên
cứu

tính
chất
vật
lý
của
đất
người
ta
dùng
sơ
đồ
-
Để
nghiên
cứu
tính
chất
vật
lý
của
đất
,
người
ta
dùng
sơ
đồ
3 pha để mô tả các khối đất.
30
Mô hình 3 pha

Thể tích
Trọng lượng
V
k
V
Q
k
= 0
khí
V
n
V
r
V
Q
nước
Q
n
V
h
Q
h
Q
hạt
V=V
+V
+V
Q=Q
+Q
+Q

V

=

V
k
+

V
n
+

V
h
Q

=

Q
k
+

Q
n
+

Q
h
V = V
r

+ V
h
Q = Q
n
+ Q
h
31
V
r
= V
k
+ V
n
I. Các chỉ tiêu vật lý thí nghiệm
1
Trọng
lượng
riêng
tự
nhiên
của
đất
(t
l ợ
1
.
Trọng
lượng
riêng
tự

nhiên
của
đất
(t
rọng
l
ư
ợ
ng
riêng ướt hay trọng lượng thể tích đấttự nhiên) γ
w
(kN/m
3
;
N/cm
3
)
.
N/cm
)
.
* ĐN: là trọng lượng củamột đơnvị thể tích đấttự nhiên.
Q
*
CT:
V
Q
w
=
γ

CT:
Q: trọng lượng mẫu đất; V: thể tích mẫu đất.
γ
=
13
÷
22
(kN/m
3
)
γ
w
13
÷
22
(kN/m
)
*TN:-MẫuTNlà mẫu nguyên dạng, kếtcấu đượcbảotoàn,
độ
ẩm
được
giữ
đúng
độ
ẩm
được
giữ
đúng
.

-CáchTN: Lấymẫutự nhiên xác định thể tích V (bằng
d
ò
h ặ
thả
t
ớ )
32
d
ao v
ò
ng
h
o
ặ
c
thả
t
rong nư
ớ
c
)
.
Cân xác định trọng lượng mẫuQ.
Phương pháp dao vòng
*
Dụng
cụ
TN
:

Dao
vòng
;
Cân
kỹ
thuật
độ
chính
xác
0
,
01
g
Dụng
cụ
TN
:
Dao
vòng
;
Cân
kỹ
thuật
độ
chính
xác
0
,
01
g

*CáchTN: - Cân dao vòng xđ trọng lượng Q
o
;
Xác
định
thể
tích
dao
vòng
V
;
-
Xác
định
thể
tích
dao
vòng
V
;
-Lấymẫu đất vào dao vòng, gạtphẳng;
ẫ
-Cânm
ẫ
u và dao vòng được Q
1
;
→ Trọng lượng mẫu Q=Q
1
–Q

o
.
Phương pháp bọc paraphin
*
Dụng
cụ
TN
:
paraphin,
cân
thủy
tĩnh
Dụng
cụ
TN
:
paraphin,
cân
thủy
tĩnh
*CáchTN: -Cânmẫu xác định trọng lượng Q;
Nhúng
mẫu
vào
sáp
đã
nóng
chảy
;
-

Nhúng
mẫu
vào
sáp
đã
nóng
chảy
;
-Cânmẫu đãbọc sáp trong nướcbằng cân thủytĩnh Q
1
.
ể
ẫ
33
Dựavàonguyên lý Acsimet: th
ể
tích củam
ẫ
u đãbọcsáp=
thể tích phầnnướcmàđấtchiếmchỗ→thể tích đất V.
2. Độ ẩmtự nhiên của đất W (thường biểuthị bằng %)
* ĐN: là tỷ số giữatrọng lượng nướcchứatronglỗ rỗng của
đ
ấ
tvớitr
ọ
n
g
lư
ợ

n
g
h
ạ
tr
ắ
n.
ọ g
ợ g
ạ
%
100
n
Q
W
=
*
CT:
Q
n
: tr
ọ
n
g
lư
ợ
n
g
nước tron
g

lỗ rỗn
g;
*
%
100
h
Q
W
=

CT:
Q
n
ọ g ợ g g g;
Q
h
: trọng lượng hạt đất.
*
TN:
-MẫuTNphải đượcgiữđúng độ ẩm.
-CáchTN:
+
Cân
xác
định
trọng
lượng
mẫu
Q
=

Q
+
Q
h
+
Cân
xác
định
trọng
lượng
mẫu
Q
Q
n
+
Q
h
.
+Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 105 °C ÷ 110 °C đếnkhốilượng
không
đổi
34
không
đổi
.
+ Cân xác định trọng lượng hạtrắn Q
h
.
3. Trọng lượng riêng hạt γ
h

- Tỷ trọng hạt Δ.
*
ĐN
t
l
iê
h t
là
t
l
ủ
1
đ
ị
thể
*
ĐN
:
t
rọng
l
ượng r
iê
ng
h
ạ
t
là
t
rọng

l
ượng c
ủ
a
1
đ
ơnv
ị
thể
tích hạt đất.
ố
Tỷ trọng hạt là tỷ s
ố
giữatrọng lượng riêng hạtvớitrọng
lượng riêng củanước ởđiềukiệntiêuchuẩn.
h
h
V
Q
=
γ
hh
γ
γ
γ
γ
==Δ
* CT:
h
h

V
no
γ
γ
Q
:
trọng
lượng
hạt
đất
;
V
:
thể
tích
hạt
đất
;
γ
(
γ
)
:
trọng
Q
h
:
trọng
lượng
hạt

đất
;
V
h
:
thể
tích
hạt
đất
;
γ
o
(
γ
n
)
:
trọng
lượng riêng củanước, γ
o
≈ 10 (kN/m
3
).
*
TN
Sấ
khô
ẫ
â
á

đị h
Q
*
TN
: -
Sấ
y
khô
m
ẫ
uc
â
nx
á
c
đị
n
h
Q
h
;
-Xácđịnh thể tích V
h
.
35
* ĐấtcátΔ =2,6÷ 2,67; ĐấtsétΔ =2,65÷ 2,74.
II. Các chỉ tiêu vậtlýtínhđổi
1. Trọng lượng riêng khô (γ
k
):làtrọng lượng củamột đơnvị

hể
íh
đấ
ở
hái
hà
à
khô
(
l
ủ
h
t
hể
t
í
c
h
đấ
t
ở
trạng t
hái
h
o
à
nto
à
n
khô

(
trọng
l
ượng c
ủ
a
h
ạt
rắntrong1đơnvị thể tích đất.
ấ
ể
ể
2. Độ rỗng của đ
ấ
t (n):làth
ể
tích lỗ rỗng trong 1 đơnvị th
ể
tích đất(biểudiễnbằng phầntrămhoặcthập phân).
3. Độ hạt(độ đặc) của đất (m):làthể tích hạt đấttrong1đơn
v
ị
thể tích đ
ấ
t.
ị
4. Hệ số rỗng của đất (e):làtỷ số giữathể tích lỗ rỗng vớithể
tích
hạt
rắn

của
đất
.
tích
hạt
rắn
của
đất
.
36
II. Các chỉ tiêu vậtlýtínhđổi (tiếp)
ẩ
ầ
ẩ
ẩ
5. Độ
ẩ
m toàn ph
ầ
n(độ
ẩ
m bão hòa) (W
tp
,W
bh
):làđộ
ẩ
mcủa
đất bão hòa.
6. Độ bão hòa của đất(độ no nước, mức bão hòa) (S, G):làtỷ

s
ố
g
iữathể tích nướcvàthể tích lỗ rỗn
g
.
g
g
7. Trọng lượng riêng bão hòa (trọng lượng riêng no nước)
(
γ
bh
,
γ
)
:
là
trọng
lượng
của
1
đơn
vị
thể
tích
đất
ở
trạng
thái
(

γ
bh
,
γ
nn
)
:
là
trọng
lượng
của
1
đơn
vị
thể
tích
đất
ở
trạng
thái
bão hòa (các lỗ rỗng chứa đầynước).
8
Trọng
lượng
riêng
đẩy
nổi
(
γ
)

(trọng
lượng
riêng
của
đất
8
.
Trọng
lượng
riêng
đẩy
nổi
(
γ
đn
)
(trọng
lượng
riêng
của
đất
nằmdướimựcnướcngầm): là trọng lượng của1đơnvị thể
tích
đất
khi
bị
ngập
nước
tích
đất

khi
bị
ngập
nước
.
*Lưuý:Cùng 1 loại đất: γ
bh
> γ
w
> γ
k
> γ
đn
.
37
Các chỉ tiêu tính đổi
Công thức định nghĩa
Công thức tính toán
Công

thức

định

nghĩa
Công

thức

tính

toán
1. Trọng lượng riêng khô:
Q
)
01
0
1
(
w
γ
V
h
Q
k
=
γ
)
01
,
0
1
(
01,01
n
h
W
w
k
−=

+
=
γ
γ
γ
2. Trọng lượng riêng bão hòa
V
k
bh
Q
Q
Q
+
h
m
o
n
bh
γ
γ
γ
+
=
3T l iê đẩ ổi
V
n
Q
h
Q
V

bh
Q
bh
+
==
γ
h
m
o
n
bh
γ
γ
γ
+
3
.
T
rọng
l
ượng r
iê
ng
đẩ
y n
ổi
o
h
V
h

Q
γ
γ
.−
=
e
o
o
bhđn
+
−Δ
=−=
1
).1(
γ
γγγ
4. Độ ẩm toàn phần(độ ẩm bão hòa)
V
đn
γ
=
e
+
1
e
γ
38
4.

Độ

ẩm

toàn

phần

(độ

ẩm

bão

hòa)
%100.
h
Q
bh
n
Q
bh
W
=
h
o
e
bh
W
γ
γ

.
=
II. Các chỉ tiêu tính đổi
Công thức định nghĩa
Công thức tính toán
Công

thức

định

nghĩa
Công

thức

tính

toán
1. Trọng lượng riêng khô:
Q
)
01
0
1
(
w
γ
V
h

Q
k
=
γ
)
01
,
0
1
(
01,01
n
h
W
w
k
−
=
+
=
γ
γ
γ
2. Trọng lượng riêng bão hòa
V
k
bh
Q
Q
Q

+
h
n
o
n
bh
γ
γ
γ
+
=
3T l iê đẩ ổi
V
n
Q
h
Q
V
bh
Q
bh
+
==
γ
h
n
o
n
bh
γ

γ
γ
+
3
.
T
rọng
l
ượng r
iê
ng
đẩ
y n
ổi
o
h
V
h
Q
γ
γ
.−
=
e
o
o
bhđn
+
−
Δ

=−=
1
).1(
γ
γγγ
4. Độ ẩm toàn phần
V
đn
γ
=
e
+
1
bh
Q
e
γ
39
4.

Độ

ẩm

toàn

phần
%100.
h
Q

n
Q
bh
W =
h
o
e
bh
W
γ
γ
.
=
Công thức định nghĩa
Công thức tính toán
ỗ ấ
e
5. Độ r
ỗ
ng của đ
ấ
t
%100.
V
r
V
n=
m
e
e

n −=
+
= 1
1
6. Độ hạtcủa đất
V
V
1
1
V
h
V
m =
n
e
m −=
+
=
1
1
1
7. Hệ số rỗng
V
Vr
e
=
)01,01.(. +Δ
W
h
γ

γ
Vh
e
=
11 −=−=
w
o
k
h
e
γγ
8. Độ bão hòa
n
V
G
S
)
(
W
G
S
Δ
=
.01,0
)
(
40
r
V
n

G
S
=
)
(
e
G
S
)
(
§5. Trạng thái của đất – Các chỉ tiêu đánh giá trạng
thái của đất
thái

của

đất
Khái niệmtrạng thái của đấtgắnliềnvớiphẩmchấtXDcủa
đất.
Tr
ạ
n
g
thái của đ
ấ
t đư
ợ
cmôtả theo 3 khả năn
g
đánh

g
iá
ạ g
ợ
g
g
phẩmchấtXDcủa đất: Tốt-Vừa-Xấu.
Chỉ
tiêu
trạng
thái
là
chỉ
tiêu
dùng
để
đánh
giá
trạng
thái
của
Chỉ
tiêu
trạng
thái
là
chỉ
tiêu
dùng
để

đánh
giá
trạng
thái
của
đất
41
I. Trạng thái của đấtrời
ấ
1. Trạn
g
thái độ chặt của đ
ấ
t cát
Theo độ chặt, đấtrờicó3trạng thái:
Chặt
–
Chặtvừa
–
Rời
Theo

độ

chặt,

đất

rời

có

3

trạng

thái:

Chặt

Chặt

vừa

Rời

(xốp) tương ứng với phẩm chất XD: Tốt – Vừa – Xấu.
a Đánh giá theo hệ số rỗng e
a
.
Đánh

giá

theo

hệ

số

rỗng

e
e = [e
min
, e
max
]
ấ
ố
ấ
ấ
Nhậnxét: enhỏ: đ
ấ
tt
ố
telớn: đ
ấ
tx
ấ
u
→ chia đoạn [e
min
,e
max
] ra làm 3 đoạn đều nhau.
min
max
Biểudiễn trên trụcsố
Chặt

Chặt ừ
Rời( ố )
e
e
min
e
max
Chặt
Chặt
v
ừ
a
Rời

(
x
ố
p
)
42
min
max
Vớicátthạch anh, trạng thái được đánh giá theo bảng sau:
Bảng phân loại trạng thái của cát thạch anh theo hệ số rỗng
Lo
ạ
i đ
ấ
t
Hệ số rỗng

e
ứng vớitrạng thái
ạ
Hệ

số

rỗng
e
ứng

với

trạng

thái
ChặtChặt vừaRời (xốp)
Cát
thô
(át
t)
át
ừ
055
055
≤
≤
07
07
Cát

thô
(
c
át
t
o
)
,c
át
v
ừ
ae <
0
,
55
0
,
55

≤
e
≤
0
,
7
e >
0
,
7
Cát

nhỏ
e < 0,60
0,60
≤
e
≤
0,75
e > 0,75
Cát
nhỏ
e

<

0,60
0,60

≤
e

≤
0,75
e

>

0,75
Cát bột(bụi, mịn) e < 0,60
0,60 ≤ e ≤ 0,8
e > 0,8

43
b. Đánh giá theo độ chặttương đốiD:
max
ee
D
−
=
min
max
ee −
e
:
hệ
số
rỗng
tự
nhiên
của
đất
;
e
:
hệ
số
rỗng
tự
nhiên
của
đất
;

e
min
:hệ số rỗng nhỏ nhấttương ứng vớitrạng thái chặtnhất;
ố
ỗ
ấ
ố
e
max
:hệ s
ố
r
ỗ
ng lớnnh
ấ
ttương ứng vớitrạng thái rờix
ố
p
nhất;
Nhậnxét: khi e = e
min
→ D = 1; khi e = e
max
→ D=0
⇒
D
∈
[0, 1]
.Trongđoạn [0, 1] chia giá trị Dralàm3đoạn:
⇒

D

∈
[0,

1]
.

Trong

đoạn

[0,

1]

chia

giá

trị

D

ra

làm

3

đoạn:
0 ≤ D ≤ 1/3: trạng thái rời (xốp);
1/3
<D
≤
2/3
t thái hặt ừ
44
1/3

<

D

≤
2/3
:
t
rạng
thái
c
hặt
v
ừ
a;
2/3 < D ≤ 1: trạng thái chặt.
Thí nghiệm xác định e
max
, e
min

Δ
γ
Ta có:
ể
ể
ấ
1−
Δ
=
k
o
e
γ
γ
→đ
ể
có e
max
phảicóγ
kmin
, đ
ể
có e
min
phảicóγ
kmax
→ thựcch
ấ
tTNphải
tạoraγ

kmax
, γ
kmin
.
TN
á
đị h
Sấ
khô
át
â
ẫ
á
đị h
t
l
Q
TN
x
á
c
đị
n
h
e
max
: -
Sấ
y
khô

c
át
,c
â
nm
ẫ
ux
á
c
đị
n
h
t
rọng
l
ượng
Q
h
;
-Rótnhẹ vào ống đothể tích sao cho đất ở trạng thái xốpnhất →
ta
có
V
ta
có
V
xn
.
TN xác định e
min

: -Choống nghiệmchứamẫu trên lên bàn rung để nén
chặt
cát
đến
thể
tích
không
đổi
→
ta
có
V
chặt
cát
đến
thể
tích
không
đổi
→
ta
có
V
cn
.
1
max
−
Δ
=

o
e
γ
h
k
V
Q
=
min
γ
min
max
k
γ
Δ
γ
h
Q
γ
xn
k
V
min
γ
45
1
max
min
−
Δ

=
k
o
e
γ
γ
cn
h
k
V
=
max
γ
c. Đánh giá theo kết quả xuyên tĩnh (CPT): q
c
(III.4 – 124)
Giá trị q
c
(MPa) ứng với trạng thái
Loại đất
Rời (xốp) Chặt vừaChặt
Cát thô, cát vừa q
c
< 5
5 ≤ q
c
≤ 15
q
c
> 15

Cát nhỏ q
c
< 4
4 ≤ q
c
≤ 12
q
c
> 12
ẩ ẩ
Cát bụi: -ít
ẩ
m,
ẩ
m
-no nước
q
c
< 3
q
c
< 2
3 ≤ q
c
≤ 10
2 ≤
q
c
≤ 7
q

c
> 10
q
c
> 7
q
c
q
c
q
c
46
d. Đánh giá theo k
ế
tquả xuyêntiêuchu
ẩ
nSPT:N (III.2 –
117)
NTrạng thái
Góc ϕ
0 – 4 Rất rời < 30
4 - 10 Rời 30 - 35
10
-
30
Chặtvừa
35
-
40
10

-
30
Chặt

vừa
35

-
40
30 - 50 Ch
ặ
t 40 - 45
ặ
>50 Rất chặt > 45
47
2. Trạng thái độ ẩmcủacát
Trạng thái độ ẩm của cát được đánh giá qua S(G):
0<S
≤
05
át ít ẩ
0

<

S

≤
0

,
5
: c
át

ít

ẩ
m
0
,
5 < S ≤ 0
,
8: cát rất ẩm
,
,
0,8 < S ≤ 1,0: cát bão hòa
(S 1 0
ábã hò hà à
)
(S
=
1
,
0
: c
á
t
bã
o

hò
a
h
o
à
n to
à
n
)
48
II. Trạng thái của đấtdính
1. Khái niệm
* Với đ
ấ
tdínhtácđ
ộ
n
g
tươn
g
hỗ
g
iữah
ạ
tsétvànướccóảnh
ộ g
g
g
ạ
hưởng quan trọng đếntínhchấtcủa đất → dùng độ ẩm để

đánh giá trạng thái đất dính. Tùy lượng nướcmàđất ở trạng
hái
Cứ
( ắ )
Dẻ
Chả
(hã)
t
hái
:
Cứ
ng
(
r
ắ
n
)
–
Dẻ
o–
Chả
y
(
n
hã
o
)
.
-Dẻo: ta có thể tạohìnhtừ mẫu đấtmàvẫngiữ nguyên hình
d

(
hì h
à
khô
biế
hì h)
d
ạng
(
tạo
hì
n
h
m
à
khô
ng
biế
n
hì
n
h)
;
-Chảy (nhão): ta tạo hình mà không giữ nguyên đượchình
d
d
ạng;
- Cứng: khi khô cứng, đấtcóthể bị bóp vỡ mà không tạohình
đ
đ

ược.
49
Khảo sát tính chất của đất sét khi ta thay đổi độ ẩm
Độ
ẩ
hỏ
đất
ét
thể
hiệ
tí h
ứ
( ắ )
Tốt
-
Độ
ẩ
mn
hỏ
:
đất
s
ét
thể
hiệ
n
tí
n
h
c

ứ
ng
(
r
ắ
n
)
–
Tốt
- Độ ẩm cao: đất ở trạng thái chảy(nhão)–Xấu
ẩ
ấ
- Độ
ẩ
m trung gian: đ
ấ
t
ở
trạng thái dẻo–Vừa
* Độ ẩmgiớihạn: độ ẩmranhgiớigiữacáctrạng thái.
- Độ ẩmgiớihạndẻoW
d
(PL – Plastic limit): độ ẩmranhgiới
giữatrạng thái cứng và trạng thái dẻo;
- Độ ẩmgiớihạnchảyW
ch
(W
nh
) (LL – Liquid limit): độ ẩm
ranh giớigiữatrạng thái dẻovàtrạng thái chảy;

-W
d
,W
ch
: các giớihạn Atterberg.
*Biểudiễn độ ẩm trên trụcsố
Cứng (rắn) Dẻo
Chảy (nhão)Cứng (rắn)
Dẻo
Chảy (nhão)
50
W
ch
0
W
d
W
ch
0
W
d
W%
*Kếthợp độ ẩmtự nhiên W vớicácgiớihạn Atterberg để
phân
loại
trạng
thái
đất
dính
như

sau
:
phân
loại
trạng
thái
đất
dính
như
sau
:
W<W
d
: trạng thái cứng (rắn);
W
≤
W
≤
W
:
trạng
thái
dẻo
;
W
d
≤
W
≤
W

ch
:
trạng
thái
dẻo
;
W>W
ch
(W
nh
):trạng thái chảy (nhão).
*
Khi
độ
ẩ
ủ
đấ
dí h
ở
iữ
iới
h
hả
à
iới
h
*
Khi
độ
ẩ

mc
ủ
a
đấ
t
dí
n
h
ở
g
iữ
ag
iới
h
ạnc
hả
yv
à
g
iới
h
ạn
dẻo →đấtcótínhdẻo.
ế
ẩ
ấ
-Phạmvibi
ế
nthiênđộ
ẩ

mtrongđó đ
ấ
tcótínhdẻogọilàchỉ
số dẻo A (PI – Plastic Index): A=W
ch
–W
d
-Mỗiloại đất có A khác nhau→ dùng A xác định tên đấtdính
*
Độ
sệt
B
(xác
định
trạng
thái
đất
dính)
d
W
W
B
−
=
Độ
sệt
B
(xác
định
trạng

thái
đất
dính)
51
d
W
ch
W
B
−
Trạng thái của đất dính theo độ sệt B
Loại đất Độ sệt B Trạng thái
Cát pha B < 0
0
≤
B
≤
1
Cứng (rắn)
Dẻo
0

≤
B

≤
1
B > 1
Dẻo
Chảy (nhão)

Sét h ét
B<0
Cứ ( ắ )
Sét
p
h
a, s
ét
B

<

0
0 ≤ B ≤ 0,25
Cứ
ng
(
r
ắ
n
)
Nửa cứng (nửa rắn)
0,25 < B ≤ 0,5
0,5
<
B
≤
0,75
Dẻo cứng
Dẻomềm

0,5

B

≤
0,75
0,75 < B ≤ 1,0
B>1
Dẻo

mềm
Dẻo chảy (dẻo nhão)
Chả (hã)
52
B

>

1

Chả
y
(
n
hã
o
)

2
.

Các
thí
nghiệm
xác
định
giới
hạn
Atterberg
:
2
.
Các
thí
nghiệm
xác
định
giới
hạn
Atterberg
:
* Các TN này là TN xác định độ ẩmcủa đất ở các trạng thái
giớihạn (TTGH).
- TN xác định các giớihạn Atterberg thường mang tính quy
ước.
*TN
gồ
m 2
g
iai đo
ạ

n:
g
g
ạ
-Giaiđoạn1:tạomẫu đếnTTGHdẻo(hoặcchảy)
Giai
đoạn
2
:
xác
định
độ
ẩm
của
đất
ở
TTGH
-
Giai
đoạn
2
:
xác
định
độ
ẩm
của
đất
ở
TTGH

.
53
Cách TN
-Giaiđoạn1:
+tạomẫu đếnTTGHdẻo;
+
lăn
mẫu
đất
TN
bằng
mu
bàn
tay
+
lăn
mẫu
đất
TN
bằng
mu
bàn
tay
trên tấm kính nhám đến khi tạo
thành
que
đất
có
d
=

3
mm
đồng
thành
que
đất
có
d
3
mm
,
đồng
thời trên thân que có xuấthiện
những
vết
nứt
chân
chim
,
khi
đó
những
vết
nứt
chân
chim
,
khi
đó
đất đã đạttớiTTGHdẻo.

Giai
đoạn
2
:
xác
định
độ
ẩm
của
-
Giai
đoạn
2
:
xác
định
độ
ẩm
của
những que đất đã đạttớiTTGH
dẻo
54
dẻo
.
Que đất ở TTGH dẻo
b. TN xác định W
ch
(W
nh
)

PP chùy xuyên Vaxilliev:
* Cách TN:
Chùy Vaxilliev nặng 76g
- Giai đoạn 1: tạo mẫu đến
TTGH chảy:
mẫu đất
TTGH

chảy:
+ cho đất TN vào khuôn,
gạtphẳng thả chùy
gạt

phẳng
,
thả

chùy
+ theo dõi: nếu sau khi thả
10 hù ậ à ẫ đất
10
s, c
hù
y ng
ậ
p v
à
o m
ẫ
u

đất

1cm, khi đó đất đã đạt đến
TTGH hả
TTGH
c
hả
y.
- Giai đoạn 2: xác định độ
ẩ ấ
chù
y
xu
y
ên hình nón
55
ẩ
m của đ
ấ
t ở TTGH chảy.
yy
quả cầu thăng bằng
Phương pháp Casagrande
*Dụng cụ TN:
-Cácdụng cụ xác định độ ẩm
-
Dụng
cụ
Casagrande
Dụng

cụ
Casagrande
*CáchTN: -Chomẫu vào đĩa
khum
với
độ
dày
8
mm
khum
với
độ
dày
8
mm
- Dùng que gạtrạch đôi đất trong đĩa
thành
2
phần
(rạch
vuông
góc
trục
tay
thành
2
phần
(rạch
vuông
góc

trục
tay
quay), rãnh đấtcókhehởởđáy rộng
2mm
,
dài 40mm.
11mm
,
-Quaytayquayvớivậntốc2vòng/s
đến khi khe h
ở
khé
p
l
ạ
i. Nếu2
p
hần
2mm
11mm
p
ạ
p
đấtchập vào nhau 1 đoạn L=13mm
sau N = 25 nhát đập → đất đạt TTGH
8mm
đấtTN
56
chảy.Đem mẫu đất đó đi xác định độ
ẩm được độ ẩmgiớihạnchảyW

ch
.
đất

TN
§6. Phân loại đất
*Mục đích: dựavàocácdấuhiệu đặctrưng (chỉ tiêu vậtlý)
để
á
tê
à
t
thái
h
ỗi
l i
đất
ó
hữ
hì h
để
g
á
n
tê
nv
à
t
rạng
thái

c
h
om
ỗi
l
oạ
i
đất
→ c
ó
n
hữ
ng
hì
n
h
dung ban đầuvề phẩmchấtXDcủa đất.
ố
*Cáchệ th
ố
ng phân loạihiệnnaydựa vào:
-Cấpphốihạt;
- Các giớihạn Atterberg.
*
Có
2
hệ
thống
lớn
được

sử
dụng
trên
thế
giới
để
phân
loại
Có
2
hệ
thống
lớn
được
sử
dụng
trên
thế
giới
để
phân
loại
-TiêuchuẩnNgahiệnnay(TiêuchuẩnLiênXôcũ);
ệ
ố
â
i
ố
ấ
SCS

-H
ệ
th
ố
ng ph
â
nloạ
i
th
ố
ng nh
ấ
tU
SCS
trong quy phạmMỹ
(do Casagrande đề nghị)
57
I. Phân loại theo tiêu chuẩnNga
* Đất chia làm 2 nhóm lớn: đấtrời và đấtdính. Không có quy
định
chặt
chẽ
mà
chủ
yếu
dựa
vào
:
định
chặt

chẽ
mà
chủ
yếu
dựa
vào
:
-nhậnbiếttrựctiếpbằng mắthoặcbằng tay (vê đất);
A
0
đất
dí h
-
A
≠
0
→
đất
dí
n
h
.
1. Đấtdính= {sét, sét pha (á sét), cát pha (á cát)}
Phân loại đất dính theo chỉ số dẻo A = W
ch
–W
d
.
ấ
Tên đ

ấ
tA
Cát pha (á cát)
A
≤
7%
Cát

pha

(á

cát)

Sét pha (á sét)
Sét
A

≤
7%
7% < A ≤ 17%
A 17%
58
Sét
A
>
17%
2. Phân loại đất rời
*
Phâ

l i
đất
ời
d
th
hà
l
h t
ó
đờ
kí h
*
Phâ
n
l
oạ
i
đất
r
ời
d
ựa
th
eo
hà
m
l
ượng
h
ạ

t
c
ó
đ
ư
ờ
ng
kí
n
h
lớnhơn1cỡ hạt đặctrưng.
Tên đấtCăn cứ để phân loại
Tả
lă
Cá h t ó d > 200 hiế t ê 50%
Tả
ng
lă
n
Cá
c
h
ạ
t
c
ó

d

>

200
mm c
hiế
m
t
r
ê
n
50%

Dămcuội Các hạt có d > 10mm chiếm trên 50%
Sỏisạn(sỏi) Các hạt có d > 2mm chiếm trên 50%
Cát
sỏi
(cát
sạn)
Các hạt có d > 2mm chiếm trên 25%
Cát
sỏi
(cát
sạn)
Các

hạt

có

d

>

2mm

chiếm

trên

25%

Cát thô (cát to) Các hạt có d > 0,5 chiếm trên 50%
ế
Cát vừa (cát trung) Các hạt có d > 0,25 chi
ế
m trên 50%
Cát nhỏ Các h
ạ
t có d > 0
,
1 chi
ế
m trên 75%
59
ạ ,
Cát bụi(bột, mịn) Các hạt có d > 0,1 chiếm dưới 75%
3. Đất bùn và bùn hữu cơ
-
khi W
>
W

ch
,e
>
1,1 :
bùn á cát (bùn cát pha);
khi

W

W
ch
,

e

1,1

:

bùn

á

cát

(bùn

cát

pha);

- khi W > W
ch
, e > 1,5 : bùn á sét (bùn sét pha), bùn sét;
Bù hiễ áh hấthữ đ ilàbù hữ
-
Bù
n n
hiễ
m c
á
c
h
ợp c
hất

hữ
u cơ
đ
ược gọ
i

là

bù
n
hữ
u cơ.
Khi hàm lượng hữu cơ chiếm:
< 30%: đất nhiễm hữu cơ
=30

-
60%:
đất than bùn
=

30

-
60%:

đất

than

bùn
> 60%: than bùn
60
II. Phân loại theo hệ thống thống nhất USCS:
ấ
* 2 nhóm lớn: đ
ấ
thạtthô
đ
ấ
th
ạ
tm
ị
n
ạ

ị
*Phânloạidựatheokếtquả TN phân tích hạttheobộ rây
của
ASTM
.
của
ASTM
.
*Tênđất: gồm2chữ cái:(I.7–41)
Chữ
đầ
tê
thà h
hầ
h t
bả
-
Chữ
đầ
u:
tê
n
thà
n
h
p
hầ
n
h
ạ

t
c
ơ
bả
n;
-Chữ sau: tên thành phầnhạtlẫnhaytínhchấtcơ bảncủa
ấ
loại đ
ấ
t.
*D
ự
a vào hàm lư
ợ
n
g
trên râ
y
N°200 để
p
hân bi
ệ
t đ
ấ
th
ạ
tthô
ự
ợ g
y

p
ệ
ạ
hay đấthạtmịn:
-
Nếu
p(d
>
0
,
074
mm
↔
N
°
200
)
>
50
%
:
đất
hạt
thô
61
Nếu
p(d
0
,
074

mm
↔
N
200
)
50
%
:
đất
hạt
thô
-Nếu p(d > 0,074mm ↔ N°200) < 50%: đấthạtmịn
1. Đấthạtthô
*
Đất
hạt
thô
có
2
nhóm
:
cuội
sỏi
và
cát
Dựa
vào
hàm
lượng
Đất

hạt
thô
có
2
nhóm
:
cuội
sỏi
và
cát
.
Dựa
vào
hàm
lượng
trên rây N°4 để phân biệt:
Nếu
p(d
>
4
76
mm
↔
N
°
4
)
>
50
%

:
cuội
sỏi
(chữ
thứ
nhất
G
)
-
Nếu
p(d
>
4
,
76
mm
↔
N
°
4
)
>
50
%
:
cuội
sỏi
(chữ
thứ
nhất

G
)
-Nếu p(d > 4,76mm ↔ N°4) < 50%:cát(chữ thứ nhất S)
ế
ể
ấ
*K
ế
thợpvới hàm lượng dướirâyN°200 đ
ể
phân biệt đ
ấ
t
sạch hay lẫnhạtmịn:
-Nếu p(d ≤ 0,074mm) < 5%:hạtmịncoilàsạch;
-
Nếu
p(d
≤
0
,
074
mm)
>
12
%
:
hạt
mịn
coi

là
lẫn
hạt
mịn
;
Nếu
p(d
≤
0
,
074
mm)
>
12
%
:
hạt
mịn
coi
là
lẫn
hạt
mịn
;
+Với đấtsạch: chữ thứ 2tùythuộc vào tính chấtcấpphối:
ấ
hối
tốt
là
W

ấ
hối
ấ
là
P
Dù
C
C
đáh
iá
c
ấ
pp
hối
tốt
là
W
;c
ấ
pp
hối
x
ấ
u
là
P
.
Dù
ng
C

u
,
C
c
đá
n
h
g
iá
cấpphối;
ấ
ẫ
62
+Với đ
ấ
tl
ẫ
nhạtmịn: chữ thứ 2tùythuộc vào tên vậtliệu
lẫn: hạtbụilàM;hạtsétlàC;hữucơ là O;
2. Đấthạtmịn
*
Chữ
thứ
hất
tù
th ộ
à
l i
h t
bả

h t
b i
là
M
*
Chữ
thứ
n
hất
tù
y
th
u
ộ
cv
à
o
l
oạ
i
h
ạ
t
c
ơ
bả
n:
h
ạ
t

b
ụ
i
là
M
;
hạtsétlàC;hữucơ là O.
*Chữ thứ 2tùythuộc vào tính dẻo:
-làL n
ế
u đ
ấ
tcótính dẻoth
ấp
:W
ch
< 50%
;
p
ch
;
-làH nếu đấtcótính dẻo cao: W
ch
> 50%.
Ví
dụ
:
CH
:
đất

sét
có
tính
dẻo
cao
;
Ví
dụ
:
CH
:
đất
sét
có
tính
dẻo
cao
;
CL: đất sét có tính dẻothấp;
63
Biểu đồ tính dẻo LL - PI (W
ch
-A)
PI(A)
CH
đường A:PI=0,73(LL-20)
40
30
CH
CL

20
10
OH và MH
ML
10
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ML
OL
LL
(
W
ch
)
* Tên đất hạt mịn: ab
hỉ tê l ih t ơ bả
C
ét
M
b i
O
h thữ ơ
10

20
30
40
50
60
70
80
90
(
ch
)
a: c
hỉ

tê
n
l
oạ
i

h
ạ
t
c
ơ

bả
n:
C
-s

ét
;
M
-
b
ụ
i
;
O
-
h
ạ
t

hữ
u c
ơ
b: chỉ tính dẻo của đất: H- tính dẻo cao; L- tính dẻo thấp
64
Ví dụ: CL - sét tính dẻo cao
CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT
*Kháiniệm:
-
Các
tính
chất
cơ
học
của
đất

chịu
ảnh
hưởng
nhiều
của
Các
tính
chất
cơ
học
của
đất
chịu
ảnh
hưởng
nhiều
của
nướctronglỗ rỗng và khả năng giải phóng nướcrakhỏi
lỗ
rỗng
→
khi
nghiên
cứu
cần
chú
ý
đến
sự
vận

hành
lỗ
rỗng
khi
nghiên
cứu
cần
chú
ý
đến
sự
vận
hành
củanước(sự thay đổilượng nước → thay đổitínhchất
của
đất)
.
của
đất)
.
*Tínhchấtcơ họccủa đất
-
Tính
cường
độ
-
tính
bền
(tính
chống

cắt)
:
cho
biết
khả
-
Tính
cường
độ
-
tính
bền
(tính
chống
cắt)
:
cho
biết
khả
năng tiếpnhậntảitrọng;
Tính
biến
dạng
:
lún
và
lún
theo
thời
gian

;
-
Tính
biến
dạng
:
lún
và
lún
theo
thời
gian
;
-Tínhthấm (tính chất đặcthùcủa đất). Tính thấmsẽ
ả h
h ở
đế
íh
biế
d
à
íh
ờ
độ
ả
n
h
h
ư
ở

ng
đế
nt
í
n
h
biế
n
d
ạng v
à
t
í
n
h
cư
ờ
ng
độ
.
- Ngoài 3 tính chấtkể trên, đấtcòncótính đầmchặt
ấ
ế
(phù hợpvớicảitạo đ
ấ
t); tính nhạy; tính từ bi
ế
n; tính
biến loãng và cát chảy…
* Các tính chấtcơ họccủa đất được đánh giá định lượng

b
ằ
n
g
các đ
ặ
ctrưn
g
c
ơ
h
ọ
c
(
xác đ
ị
nh b
ằ
n
g
TN
)
:
g
ặ
g
ọ
(
ị
g

)
-TNtrongphòng(Test in – lab): phân tích mẫuphụcvụ
cho
việc
nghiên
cứu
CHĐ
theo
mô
hình
cơ
bản
;
cho
việc
nghiên
cứu
CHĐ
theo
mô
hình
cơ
bản
;
-TNhiệntrường (Test in – situ)
§1. Tính thấmcủa đất
I
Cá
đị h
hĩ

I
.
Cá
c
đị
n
h
n
ghĩ
a
1. Tính thấm
củ
a
đ
ất
củ
đ
*Tínhthấmcủa đất là tính chấtcủa đất cho phép dòng
nước
chảy
qua
trong
một
điều
kiện
thuận
lợi
nào
đó
nước

chảy
qua
trong
một
điều
kiện
thuận
lợi
nào
đó
.
-Dòngnướcchảy qua đấtgọilàdòng thấm.
ấ
ồ
ỗ
ỗ
ề
ấ
ấ
-Trongđ
ấ
tt
ồ
ntạicácl
ỗ
r
ỗ
ng n
ề
nt

ấ
tcả các loại đ
ấ
t
trong thiên nhiên ít nhiều đềuthấmnước.
-Tínhthấmcủa đấtphụ thuộc vào:
+Kíchthướclỗ rỗn
g
(
đi
ề
uki
ệ
nbêntron
g)
;
g
(
ệ
g)
;
+Áplựcdòngthấm (điềukiện bên ngoài).
Kích
thước
lỗ
rỗng
lớn
áp
lực
dòng

thấm
lớn
nước
Kích
thước
lỗ
rỗng
lớn
,
áp
lực
dòng
thấm
lớn
→
nước
càng dễ thấm qua đất, và ngượclại.
2. Cộtnướcáp,chiềucaocộtnướcáp,áplực
nước
tại
một
điểm
nước
tại
một
điểm
* Khảosátmộtnền đấtnhư sau
I
AB
= ΔH

AB
/L
AB
Ố
Mặt đấttự nhiên
Ố
ng đoáp
MNN
ΔH
AB
h
pA
h
B
h
pB
h
A
L
AB
h
B
B
Mặtchuẩn (MSS)
h
zA
h
zB
A
- ĐặtvàođiểmA,B(dưới MNN) trong đấtcácống đoáp

→ nước dâng lên trong ống. Có 2 khả năng: nướctrong
ống bằng MNN và nướctrongống cao hơnMNN.
+Cộtnướctrongống đogọilàcộtnướcáplực.
+
Chiều
cao
từ
điểm
đo
đến
mặt
nước
trong
ống
gọi
là
+
Chiều
cao
từ
điểm
đo
đến
mặt
nước
trong
ống
gọi
là
chiềucaocộtnướcáp,kýhiệu h

p
.Chiềucaonàyphụ
thuộc
vào
áp
lực
nước
p
tại
điểm
đo
:
thuộc
vào
áp
lực
nước
p
tại
điểm
đo
:
p
h
=
A
p
h
o
p

h
γ
=
o
pA
h
γ
=
γ
o
:trọng lượng riêng củanước, γ
o
≈ 10 (kN/m
3
);
p
A
:
áp
lực
nước
tại
điểm
A
;
p
A
:
áp
lực

nước
tại
điểm
A
;
h
pA
:chiềucaocộtnướcáptại điểmA.
3. Cộtnướcthế,cộtnướctổng và chênh cao cột
nước
giữa
hai
điểm
nước
giữa
hai
điểm
-Kéodàiống đo đếnmộtmặtchuẩnnàođó → cộtnước
trong
ống
đo
gọi
là
cột
nước
tổng
trong
ống
đo
gọi

là
cột
nước
tổng
.
-Chiềucaotừ mặtchuẩn đếnmặtnước trong ống gọilà
c
hi
ều
c
a
o
cộ
tn
ước
t
ổ
n
g
,
k
ý
hi
ệu
h
.
c ều
co
cộ
ước

ổ g
,
ý
ệu
.
-Cộtnướcvàchiềucaocộtnướctừ vị trí điểm đo đếnmặt
chuẩn
gọ
ilàc
ộ
tnướcvàchiềucaoc
ộ
tnướcthế năn
g
,k
ý
hi
ệ
u
gọ
ộ
ộ
g
ý
ệ
h
z
.
Ta có biểuthức quan hệ sau: h=h
z

+h
p
ΔH
AB
: chênh cao cộtnướcgiữa2điểmAvàB.
ΔH
AB
=(h
A
–h
B
)
* Điềukiệncần để có dòng chảygiữahaiđiểmAvàBlà
ΔH
AB
≠ 0:
ế
ế
-N
ế
u ΔH
AB
>0dòng chảytheohướng từ A đ
ế
nB;
-Nếu ΔH
AB
<0dòng chảytheohướng từ B đếnA.
4. Gradient thủylựcI
ổ

* Gradient thủylực là cường độ trung bình sự thay đ
ổ
i
chiềucaocộtnướctổng trên một đơnvị chiềudài.
L
H
I
Δ
=
L
ΔH: độ chênh cộtnướctổng giữa2điểm đang xét;
L
kh ả
áh
iữ
2
điể
đ
ét
L
:
kh
o
ả
ng c
á
c
h
g
iữ

a
2
điể
m
đ
ang x
ét
.
*Trường hợptổng quát viếtdướidạng vi phân:
dL
Hd
I
Δ
=
dL
Khi L → 0 thì gradient thủylực trung bình I dầntớigiá
trị
gradient
thủy
lực
tại
một
điểm
i(x)
x
dh
)
(
trị
gradient

thủy
lực
tại
một
điểm
i(x)
dx
x
dh
xi
)
(
)(
=
II. Định luật Darcy
*
Vậ
tố
thấ
ủ
ớ
t
đất
l
l
ớ
*
Vậ
n
tố

c
thấ
mc
ủ
anư
ớ
c
t
rong
đất
v:
l
ưu
l
ượng nư
ớ
c
thấm qua 1 đ.vị diệntíchtiếtdiệnvuônggócvớidòng
thấ
/A
Q/A
t
thấ
m: v=q
/A
=
Q/A
.
t
q: lưu lượng nước thấm qua diện tích tiết diện; Q: lượng

ấ ế
nước th
ấ
m qua diện tích ti
ế
t diện trong thời gian t;
t:thời
g
ian th
ấ
m
(
s
)
;
A:di
ệ
ntíchti
ế
tdi
ệ
ndòn
g
th
ấ
m.
g
()
;
ệ

ệ
g
- Đấtcóv bé → dòng thấmtrongđấtlàdòngchảytầng
→
tuân
theo
quy
luật
Darcy
về
quan
hệ
giữa
vận
tốc
→
tuân
theo
quy
luật
Darcy
về
quan
hệ
giữa
vận
tốc
thấm và gradient thủylực: v=k.I
k
:

hệ
số
tỷ
lệ
hệ
số
thấm
(cm/s
;
mm/s)
k
xác
định
bằng
k
:
hệ
số
tỷ
lệ
-
hệ
số
thấm
(cm/s
;
mm/s)
,
k
xác

định
bằng
TN;
L ý
Diệ tí h thấ
A
b ồ ả ốt đất
>
L
ưu
ý
:
Diệ
n
tí
c
h

thấ
m
A
b
ao g
ồ
m c
ả
c
ốt

đất

: v
thực
>
v
Do nước chỉ thấm qua lỗ rỗng: v
thực
= v/n = v(1 + e)/e
III. Thí nghiệm xác định hệ số thấm
Hệ
ố
thấ
k
á
đị h
bằ
TN
thấ
ới
ậ
tố
thấ
Hệ
s
ố
thấ
m
k
x
á
c

đị
n
h
bằ
ng
TN
thấ
mv
ới
v
ậ
n
tố
c
thấ
m
qua mẫu đấtdướimột gradient thủylực khác 0.
ấ
ổ
1. TN th
ấ
mcộtnước khôn
g
đ
ổ
i
*
TN
thấm
cột

nước
không
đổi
thích
hợp
cho
các
loại
đất
TN
thấm
cột
nước
không
đổi
thích
hợp
cho
các
loại
đất
có tính thấmcao-đấtrời.
*
Cách
TN
:
Mở
van
K
K

;
điều
chỉnh
K
sao
cho
*
Cách
TN
:
-
Mở
van
K
1
,
K
2
;
điều
chỉnh
K
2
sao
cho
lưulượng ra q = const.
Đ
hê h
ột
ớ

Δ
H
h
h
-
Đ
oc
hê
n
h
cao c
ột
nư
ớ
c
Δ
H
=
h
1
–
h
2
.
*Kếtquả TN: Kếtquả TN là cặpgiátrị {ΔH, Q} hay
ố
ấ
{ΔH, q}.Hệ s
ố
th

ấ
m xác định theo công thức:
LQLqv
k
HAtHAI
k
Δ
=
Δ
==
Sơ đồ thí nghiệm thấm cột nước không đổi
ấ
Nước c
ấ
p
Mựcnướccố định
Mực

nước

cố

định
Nước tràn
K
1
K
3
ΔH
3

L
Mẫu
đất
đất
q
K
2
q
2. Thí nghiệmthấmcộtnướcthayđổi
*
TN
thấ
ột
ớ
th
đổi
á
d
h
l i
đất
ó
*
TN
thấ
mc
ột
nư
ớ
c

th
ay
đổi
á
p
d
ụng c
h
o
l
oạ
i
đất
c
ó
tính thấmnhỏ - đất dính (do khó xác định đượclưu
lượng
nước
ra)
lượng
nước
ra)
.
a
Các
ố
n
g
đo
g

Nước cấp vào ống đo
h
h
h
2
h
1
L
Tràn
L
ố
Mực nước c
ố
định
-Khimở 1cặpvanbấtkỳ→cộtnướctrongống đo
cũn
g
là n
g
u
ồ
nc
ấp
nướcth
ấ
m
q
ua mẫu.
g
g

p
q
-Caotrìnhmựcnước ra không đổi → gradient thủylực
giảm
dần
.
giảm
dần
.
-Chiềucaocộtnướctạithời điểmtbấtkỳ là h(t),
gradient
thủy
lực
của
dòng
thấm
qua
mẫu
là
:
gradient
thủy
lực
của
dòng
thấm
qua
mẫu
là
:

i(t) = h(t)/L
ố
ấ
-Vậnt
ố
cdòngth
ấ
m, theo định luật Darcy sẽ là:
v
(
t
)
=
k
.i
(
t
)
=
k
.h
(
t
)
/L
()
()
()
-Sauthờigiandt,lượng nướcthấm qua mẫulà:
dQ

=
v(t)
A
i(t)
dQ
=
v(t)
.
A
.
i(t)
-Lượng nước này chính là tổnhaocộtnướctrong
kh ả
thời
i
đó
dQ
dh
kh
o
ả
ng
thời
g
i
an
đó
:
dQ
=-a.

dh
-Cânbằng lượng nướctacó:v(t).A.i(t) = -a.dh
ha
y
.
.
.
)( dh
a
Ak
dh
a
dt
A
th
k
−
=
⇒
−=
y
)(
.
.
t
h
a
L
dh
a

dt
A
L
k
⇒
Lấy
tích
phân
2
vế
:
∫
∫
22
.
ht
dh
a
dt
A
k
Lấy
tích
phân
2
vế
:
∫
∫
−=

11
)(
ht
th
a
dt
L
⎟
⎞
⎜
⎛
h
A
k
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=−
1
2
12
ln.)(
.
h
h

a
t
t
L
A
k
⎠
⎝
1
*CáchTN:Đochiềucaocộtnướctạicácthời điểmkhác
nhau t
1
,t
2
.
*Kếtquả TN: cặpsố liệu(h
1
,h
2
)làchiềucaocộtnước
trong ống đotạithời điểmt
1
,t
2
.
-Hệ số thấm xác định theo công thức:
h
h
⎞
⎛

⎞
⎛
lg 3,2ln
2
1
2
1
h
h
La
h
h
La
k
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛

)()(
12
2
12
2
ttAttA
k
−
⎠
⎝
=
−
⎠
⎝
=
L:chiềudàicủamẫu thí nghiệm;
A
:
diện
tích
tiết
diện
của
mẫu
đất
;
A
:
diện
tích

tiết
diện
của
mẫu
đất
;
a:diệntíchtiếtdiệncủa ống đo;
ầ
ề
ố
h
1
,h
2
:l
ầ
nlượtlàchi
ề
ucaocộtnướctrong
ố
ng đotại
thời điểm t
1
,t
2
.
III. Bảng giá trị k trung bình củamộtsố loại đất
ấ
ố ấ
Tên đ

ấ
t
Hệ s
ố
th
ấ
mk(cm/s)
C ội ỏi h (khô ó h thỏ)
10
100
C
u
ội
s
ỏi
sạc
h

(khô
ng c
ó

h
ạ
t
n
hỏ)
10
-
100

Cát to cát vừacátnhỏ sạch
10
-3
-
10
Cát

to
,
cát

vừa
,
cát

nhỏ

sạch
10
-
10
Cát b
ụ
i
,
cát
p
ha 10
-5

-10
-3
ụ ,p
Sét pha 10
-7
-10
-5
Sét < 10
-7
IV. Gradient thủylựcbanđầu–Điềukiệncầnvà
đủ
của
dòng
thấm
đủ
của
dòng
thấm
1. Gradient thủ
y
l
ự
cbanđầu
y
ự
*Từ các TN thấmchothấy:
Đối
với
đất
hạt

thô
(đất
rời)
:
I
>
0
là
xuất
hiện
dòng
-
Đối
với
đất
hạt
thô
(đất
rời)
:
I
>
0
là
xuất
hiện
dòng
thấm.
Đối
ới

đất
h t
ị
(đất
dí h)
I
hải
lớ
h
I*
à
-
Đối
v
ới
đất
h
ạ
t
m
ị
n
(đất
dí
n
h)
:
I
p
hải

lớ
n
h
ơn
I*
n
à
o
đómớixuấthiệndòngthấm. I* gọilàgradient thủylực
b
đầ
ủ
đất
b
an
đầ
uc
ủ
a
đất
.
- Tuy nhiên, rất khó xác định I* nên thựctế khi tính
ằ
toán, thay đườngcong0–1–2-3b
ằ
ng đường0–1’–2
–3,với1’làgiaocủa đường3-2vớitrục hoành.
-Gọi I
o
: gradient thủylựcbanđầu quy ước.

Biểu đồ quan hệ giữa vận tốc thấm và gradient thủy lực
v
Đất hạt thô
Đấth t ị
3
Đất

h
ạ
t
m
ị
n
1
1’
2
I
0
I* I
o
I’
1
1’
- Định luật Darcy viếtlại: v=k.(I–I
o
).
ề
ể
ấ
ấ

o
* Đi
ề
ukiện đủ đ
ể
xu
ấ
thiệndòngth
ấ
m: I>I
o
.
V. Hệ số thấmtương đương củanền nhiềulớp
1Thấm song song vớicáclớp đất (thấm ngang)
1
.
Thấm

song

song

với

các

lớp

đất

(thấm

ngang)
Lớ thứ ióhiề dà
-Giả sử n lớp đất có tổng chiều dày H.
ΔH
-
Lớ
p
thứ

i
c
ó
c
hiề
u
dà
y
h
i
, hệ số thấm ngang k
hi
.
)
(
nn
bh
v
q

q
∑
∑
=
=
h
1
, k
h1
- I = I
i
= const
)
(
11
i
i
i
i
i
bh
v
q
q
∑
∑
==
=
=
h

i
, k
hi
nn
h
k
i
i
hii
i
hi
hkbIbhIkq
∑∑
==
==
11
)(
n
∑
=
===
n
i
ihi
tđ
t
đ
hk
q
v

k
1
h
n
,
k
hn
∑
=
=
n
i
i
hH
1
∑
=
n
i
i
t
đ
h
I
H
b
I
k
1

2. Thấm vuông góc vớicáclớp đất (vuông góc)
Lớpthứ icóchiềudày
h
hệ số thấm đứng
k
i
vi
h
h
k
Δ
-
Lớp

thứ

i

có

chiều

dày

h
i
,
hệ

số

thấm

đứng

k
vi
.
- Đảm bảo tính liên tục dòng chảy:v
i
= v = k
vi
.I
i
=
i
h
Δ
H
Δ
h
Δ
H
Δ
h
i
Δ
h
:
tổnthấtcộtnước

h
1
, k
v1
Δ
h
i
:

tổn

thất

cột

nước

khi qua lớp thứ I;
ổ ấ ộ ớ
h
i
, k
vi
ΔH: t
ổ
n th
ấ
t c
ộ
t nư

ớ
c
trên toàn bộ chiều dày
á ớ ấ
c
á
c l
ớ
p đ
ấ
t.
h
n
, k
vn
2. Thấm vuông góc vớicáclớp đất (vuông góc)
Vậntốcthấm trung bình tính qua hệ số thấmtương
Δ
H
n
i
h
∑
-
Vận

tốc

thấm

trung

bình

tính

qua

hệ

số

thấm

tương

đương:
∑
Δ
==
n
tđtbtđ
h
H
k
I
k
v
t
đ

i
i
k
vH
∑
=
=Δ⇒
1
∑
=i
i
h
1
t
đ
nn
h
∑∑
=
=
=Δ=Δ
i
vi
i
i
i
k
h
vhH
11

Mặt khác:
∑
n
i
h
vi
V
ậy
:
∑
∑
=
=
n
i
i
i
t đ
h
k
1
ậy
∑
=i
vi
i
k
1
VI. Áp lựcdòngthấmlênđất
1Áplựcthấm

1
.
Áp

lực

thấm
Nước bổ sung
Mực nước cố định
OO
ΔH
A
A
K
m
A
A
Mẫ đất
n
g thấ
m
J
L
Mẫ
u
đất
Dò
n
J
1. Áp lựcthấm

Mở
van
K
:
do
chênh
cao
cột
nước
→
nước
thấm
qua
-
Mở
van
K
:
do
chênh
cao
cột
nước
→
nước
thấm
qua
mẫu. LựcthấmJhướng lên tác động lên các hạt đất.
Đó
K

ớ
dâ
lê
đế
ứ
O
O
à
ổ
đị h
-
Đó
ng van
K
:nư
ớ
c
dâ
ng
lê
n
đế
nm
ứ
c
O
–
O
v
à

ổ
n
đị
n
h
.
Dòng thấm không còn chứng tỏ áp lựccộtnướccân
bằ
l
thấ
J
Δ
H
A
bằ
ng
l
ực
thấ
m:
J
=
Δ
H
.
A
.γ
o
A: diệntíchtiếtdiện ngang củamẫu.
- Áp lựcthấmjlà lựcthấm trên một đơnvị diệntích

A
H
J
γ
.
.
Δ
o
o
I
AL
A
H
V
J
j
γ
γ
.
.
.
.
=
Δ
==
2. Gradient thủylựctớihạn
Nếu
gradient
thủy
lực

I
tăng
áp
lực
thấm
j
tăng
đến
-
Nếu
gradient
thủy
lực
I
tăng
,
áp
lực
thấm
j
tăng
đến
thắng đượctrọng lượng bảnthâncáchạt → các hạtbị
đẩy
nổi
lơ
lửng
:
hiện
tượng

“đất
sôi”
đẩy
nổi
lơ
lửng
:
hiện
tượng
“đất
sôi”
.
- Gradient thủylựcgiớihạnxuấthiệnhiệntượng đấtsôi
(
j)
i
là
di t
thủ
l
tới
h
i
đnobh
i
γ
γ
γ
=
−

=
(
γ
đn
=
j)
gọ
i
là
gra
di
en
t
thủ
y
l
ực
tới
h
ạn
i
c
:
oo
c
i
γγ
=
=
3. Điềukiện xói ngầm

ầ
tường cừ
a. Hiệntượng xói ng
ầ
m:
Khi
Q
≤ J → đ
ấ
tb
ị
m
ấ
t ổn
MN trên
tường

cừ
Q
ị
định → xói ngầm
b
.
Thiết
lập
điều
kiện
xói
ới
ΔH

b
.
Thiết
lập
điều
kiện
xói
ngầm:
Xét
khối
đất
hình
trụ
MNIK
M N
L
MN dư
ới
Q
h
-
Xét
khối
đất
hình
trụ
MNIK
Hiệntượng xói ngầmxảyra
khi
Q

≤
J
h
V
≤
j
V
Cát
Q
h
c
I
K
khi
:
Q
≤
J
h
ay γ
đn
.
V
≤
j
.
V
→ γ
đn
≤ j

Cát
J
γ
γ
-Hệ số an toàn xói ngầmFs:
*
Xảy
ra
xói
ngầm
:
Fs
≤
[Fs]
o
đnđn
I
j
Fs
γ
γ
γ
.
==
Xảy
ra
xói
ngầm
:
Fs

≤
[Fs]
[Fs]: hệ số an toàn cho phép.
o
j
γ
§2. Tính biếndạng của đất
*Kháiniệm
-
Khi
tải
trọng
tác
dụng
→
nền
đất
bị
biến
dạng
(BD)
-
Khi
tải
trọng
tác
dụng
→
nền
đất

bị
biến
dạng
(BD)
.
BD nén gây ra chuyểnvịđứng (BD lún) là phổ biếnhơn
ả
BD
ủ
đất

Lú
c
ả
→
BD
c
ủ
a
đất

≡
Lú
n.
-BDcủa đất = chuyểnvịđứng do BD hạt đất+BDcủa
ỗ
ỗ
ỗ
ỗ
nướctrongl

ỗ
r
ỗ
ng + BD củal
ỗ
r
ỗ
ng.
+Dotảitrọng CT thường nhỏ→(BD hạt đất+BDcủa
nướctronglỗ rỗng) là không đáng kể→bỏ qua.
Giả thi
ế
tc
ơ
bản: BD của đ
ấ
tchủ
yế
ulàdo
g
iảmthể tích
y
g
lỗ rỗng (↓V
r
)vàcoiV
h
= const.
I. TN bàn nén tạihiệntrường. Các đặc điểmbiến
dạng

của
đất
dạng
của
đất
1. TN bàn nén hiệntrường
ề
ấ
a. Nguyên lý th
í
nghiệm: Trên n
ề
n đ
ấ
t
ở
độ sâu nghiên
cứu đặt1bànnénđủ cứng. Qua bàn nén truyềntải
ầ
ấ
ề
ấ
ế
trọng tăng d
ầ
ntheotừng c
ấ
plênn
ề
n đ

ấ
tchođ
ế
n khi
đạt đượcmục đích, đồng thờitheodõiđộ lún củabàn
nén.
P
h
m
Bàn nén
b. Sơđồvà thiếtbị thí nghiệm
*
Sơ
đồ
TN
:
Kích thủy lực
Hệ dầm đỡ
*
Sơ
đồ
TN
:
Đồng hồ
đo c.v
ị
Hố đà
ị
Bàn nén
Hệ neo

(cọc neo)
Hố

đà
o
*
Thiết
bị
TN
ồ
bà
é
(tấ
é)
bộ
hậ
i
tải
Bàn

nén
*
Thiết
bị
TN
g
ồ
m:
bà
nn

é
n
(tấ
mn
é
n
)
;
bộ
p
hậ
ng
i
a
tải
;
thiếtbịđo lún.
-Bànnén(tấmnén):là1tấmphẳng (bằng thép hoặc
BT
)
có đ
ộ
cứn
g
đủ lớnnh
ằ
m đảmbảo: bàn nén khôn
g
b
ị

)
ộ
g
g
ị
BD do phảnlực đấtnềngâyra;để bàn nén luôn tiếpxúc
với đ
ấ
tn
ề
n
;
tảitr
ọ
n
g
tác d
ụ
n
g
lên đ
ấ
t
p
hân b
ố
b
ậ
cnh
ấ

t.
;
ọ g
ụ g
p
ậ
+Hìnhdạng: hình tròn hoặc hình vuông;
+
Diện
tích
bàn
nén
:
A
=
5000
cm
2
(bàn
nén
tròn)
;
+
Diện
tích
bàn
nén
:
A
=

5000
cm
2
(bàn
nén
tròn)
;
A = 10000cm
2
(bàn nén vuông).
ồ
ố
-Hệ gia tảig
ồ
m: kích thủylựcvàđ
ố
itrọng:
+Kíchthủ
y
l
ự
c: năn
g
l
ự
c=
(
1
,
5 ÷ 2

,
0
)
tảid
ự
ki
ế
nsử
y
ự
g
ự
(
,
,
)
ự
dụng.
+
Đối
trọng
:
dầm
đỡ
gắn
chặt
vào
neo
xoắn
.

Số
lượng
+
Đối
trọng
:
dầm
đỡ
gắn
chặt
vào
neo
xoắn
.
Số
lượng
dầmvàneotùythuộc vào tảitrọng.
Đồng
hồ
đo
lún
:
có
độ
chính
xác
0
01
mm
;

bố
trí
tối
-
Đồng
hồ
đo
lún
:
có
độ
chính
xác
0
,
01
mm
;
bố
trí
tối
thiểu2chiếc đốixứng qua bàn nén.
c. Cách thí nghiệm
-
Tải
tăng
dần
(hoặc
giảm
dần)

từng
cấp
Mỗi
cấp
tải
-
Tải
tăng
dần
(hoặc
giảm
dần)
từng
cấp
.
Mỗi
cấp
tải
đượcgiữ không đổi. Tảithẳng đứng P
i
→ áp lựcnénp
i
:
P
A
P
p
i
i
=

A: diệntíchcủabànnén
+p
i
→ S
i
= f(t).
-Thời
g
ian t đủ lớn
(
t=∞
)
:S
i
→ S
i
∞
(
d
ầ
n ổn đ
ị
nh
)
:tăn
g
g
(
)
i

i
∞
(
ị )
g
tải; hoặctăng không ngừng: dừng TN.
-
Ở
mỗi
cấp
duy
trì
tải
đến
khi
đạt
ổn
định
lún
quy
ước
:
-
Ở
mỗi
cấp
,
duy
trì
tải

đến
khi
đạt
ổn
định
lún
quy
ước
:
độ lún củabànnén≤ 0,01mm sau khoảng thờigian1h
với
c
át
;
2
h
với
sét
với
c
át
;
2
h
với
sét
.
-Tăng tải p đến khi nềnbị phá hoại hay S quá lớn.
Số
i

ỗi
ấ
đấ
ế
20
25
(kN/
2
)
h
(kP )
-
Số
g
i
am
ỗi
c
ấ
p:+
đấ
ty
ế
u:
20
-
25
(kN/
m
2

)
h
ay
(kP
a
)
+ đấttốt: mỗicấp: 40 - 50 (kN/m
2
)
d. Kếtquả TN:
-Mỗic
ấp
ta thu đư
ợ
cc
ặp
s
ố
li
ệ
u
(p
i
,
S
i
)
.Vẽ các biểu đ
ồ
p

ợ
ặp
ệ
(p
i
,
i
)
quan hệ (p, t); (S, t); (p, S).
(kP )
p
(kP
a
)
p
n
p(kPa)p
1
p
gh
0
p
1
p
i
0
S
1
S
i

t Đường
cong nén
0
i
S
n
S
S
Biểu đồ quan hệ (p, t); (S, t) Biểu đồ quan hệ (p, S)
e. Diễndịch kếtquả
Xác
định
môđun
biến
dạng
của
đất
E
ứng
với
một
cấp
Xác
định
môđun
biến
dạng
của
đất
E

o
ứng
với
một
cấp
tảinàođó:
)
1
(
2
μ
S
pbE
o
o
)
1
(
μ
ω
−
=
p: cấptảitrọng tác dụng lên nền;
S
:
độ
lún
của
đất
(khi

TN)
tương
ứng
với
cấp
tải
p
;
S
:
độ
lún
của
đất
(khi
TN)
tương
ứng
với
cấp
tải
p
;
b: cạnh của bàn nén vuông hoặc đường kính củabàn
nén
tròn
;
nén
tròn
;

ω:hệ số hình dạng: ω =0,88(bàn nén vuông); ω =0,79
(bà
é
ò)
(bà
nn
é
ntr
ò
n
)
;
μ
o
:hệ số biếndạng ngang (hệ số nở ngang) = f(loại đất).
e. Diễndịch kếtquả (tiếp)
*
Kết
quả
TN
bàn
nén
còn
dùng
để
dự
báo
tải
trọng
giới

*
Kết
quả
TN
bàn
nén
còn
dùng
để
dự
báo
tải
trọng
giới
hạntácdụng lên nềndựavàosự thay đổitốc độ lún
trong
1
khoảng
thời
gian
đặc
trưng
lựa
chọn
Tải
trọng
trong
1
khoảng
thời

gian
đặc
trưng
lựa
chọn
.
Tải
trọng
ứng vớisự thay đổi độtngộttốc độ lún đượccoilàtải
trọng
giới
hạn
p
Tải
trọng
cho
phép
tác
dụng
lên
nền
trọng
giới
hạn
p
cd
.
Tải
trọng
cho

phép
tác
dụng
lên
nền
lấybằng (0,7 ÷ 0,8)p
cd
.
f
Ư
h
điể
f
.
Ư
un
h
ược
điể
m:
* Ưu điểm: Phảnánhtương đối phù hợptìnhhìnhlàm
ấ
ề
việccủa đ
ấ
tn
ề
ndướitácdụng củacácloạitảitrọng.
*H
ạ

nch
ế
: -Ph
ạ
mviá
p
d
ụ
n
g
ít
p
hổ bi
ế
n do TN khó
ạ
ạ
p
ụ g
p
áp dụng khi nghiên cứucáclớp đất ở sâu.
-
Kích
thước
đáy
bàn
nén
sai
khác
nhiều

Kích
thước
đáy
bàn
nén
sai
khác
nhiều
so vớikíchthướcthậtcủa móng.
2. Các đặc điểmbiếndạng
(kP )
*Lúnkhôngxảyratức
thời mà phát triểndần
p
(kP
a
)
p
n
theo thờigian.
-Khitảitr
ọ
n
g
nhỏ
,
đ
ộ
p
1

p
i
p
n
ọ g
,
ộ
lún củanềntắtdầntheo
thời
g
ian và đ
ạ
t đ
ế
n
g
iá
S
1
S
t
g
ạ
g
trịổn định.
-
Khi
tải
trọng
lớn,

độ
lún
S
i
S
n
Khi
tải
trọng
lớn,
độ
lún
củanềncóthể không tắt
dần
mà
phát
triển
liên
S
n
dần
mà
phát
triển
liên
tục, có thể nói rằng nền
đất
dưới
đáy
bàn

nén
đã
Biểu đồ quan hệ (p, t); (S, t)
đất
dưới
đáy
bàn
nén
đã
bị chảydẻo.
2. Các đặc điểmbiếndạng (tiếp)
*Lúncủanềntăng theo
ườ
độ
ủ
tải
t
é
p(kPa)p
1
p
gh
c
ườ
ng
độ
c
ủ
a
tải

t
rọng n
é
n
theo 2 giai đoạn:
-Khitảitrọng nhỏ, quan hệ
giữa độ lún và tảitrọng gần
ế
Đường
cong nén
như tuy
ế
n tính.
-Khitảitrọng đủ lớn, quan
hệ giữa độ lún và tảitrọng
gần là phi tuyến.
S
Biểu đồ quan hệ (p, S)
2. Các đặc điểmbiếndạng (tiếp)
*TNnén–dỡ: Đường
nén và đườn
g
d
ỡ
khôn
g
Nén từ 0 → p
1
D
ỡ

từ
p
1
→ 0
g
g
trùng nhau → biếndạng
của đ
ấ
t
gồ
m2
p
h
ầ
n:
p
p
1
p
1
g
p
-Phầnphụchồilại được
khi
dỡ
tải
:
biến
dạng

đàn
S
khi
dỡ
tải
:
biến
dạng
đàn
hồi(S
đh
).
-
Phần
không
phục
hồi
lại
S
dư
S
Đường
con
g
nén
-
Phần
không
phục
hồi

lại
đượckhidỡ tải: biến
dạng
dư
(S
)
S
đh
g
Đường dỡ
dạng
dư
(S
d
ư
)
.
- Thông thường:
S
S
dư
>> S
đh
TN nén – d
ỡ
2. Các đặc điểmbiếndạng (tiếp)
* TN nén trùng phục:TNnén
đấtdướitảitrọng p
1
,rồidỡ tải,

ề
ầ
Nén từ 0 → p
1
.
Dỡ từ p
1
→ 0
lặplại quá trình đó nhi
ề
ul
ầ
nvới
tảip
1
không đổi thì quan hệ (p,
⇒ 1 chu kỳ nén – d
ỡ
p
1
p
2
p
S) có dạng như bên.
-BDdư và BD đàn h
ồ
i đ
ề
u
g

iảm
p
1
p
2
p
g
nhưng BD dư giảm nhanh hơn.
-
Số
lần
nén
–
dỡ
đủ
lớn,
cuối
Số
lần
nén
dỡ
đủ
lớn,
cuối
cùng chỉ còn DB đàn hồi → đất
đạt
TTGH
nén
chặt
dưới

tải
p
1
.
đạt
TTGH
nén
chặt
dưới
tải
p
1
.
-Khitảivượt quá p
1
,BDdư lại
xuất
hiện
và
làm
tương
tự
→
đất
S
xuất
hiện
và
làm
tương

tự
→
đất
đạttới TTGH nén chặtmới.
TN trùng phục
S