BÁO cáo THÍ NGHIỆM cơ học đất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM ĐÀO ĐẠO TỪ XA
KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
Số 97 Võ Văn Tần, Phường 6, Quận 3, Tp.HCM

BÁO CÁO THỰC TẬP

THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

LÂM NGỌC TRÀ MY

SINH VIÊN THỰC HIỆN:
LÂM VĂN THÀNH
MSSV:
21110114KH
LỚP:
KH110212
NGÀY THỰC TẬP:
22/09/2012
ĐỊA ĐIỂM HỌC: TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN KHÁNH HÒA

NĂM 2012
BÁO CÁO THỰC TẬP THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT
Trang 1/11


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

BI THC HNH S 01

Xác định độ ẩm của đất
Bằng phơng pháp sấy khô
(Tiờu chun thớ nghim TCVN 4196 : 1995)

1. Mục đích thí nghiệm:
- Lỵng chøa phần nớc trong đất. PPT: sấy khô.
- Độ ẩm tự nhiên của đất là chỉ tiêu tính chất vật lý quan trọng, quyết
định độ bền và ứng xử của đất dới tải trọng công trình, đặc biệt
đối với đất loại sét, khi mà tính chất của chúng thay đổi mạnh phụ
thuộc vào lợng chứa nớc trong đất.
- Độ ẩm còn là chỉ tiêu trực tiếp đợc sử dụng để tính toán nhiều chỉ
tiêu khác nh khối lợng thể tích khô, ®é b·o hoµ, ®é sƯt..
2. Thiết bị thí nghiệm:
- Tđ sấy có thể điều chỉnh nhiệt độ đến 300oC;
- Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01g;
- Bình hút ẩm có clorua Canxi;
- Cốc thuỷ tinh hoặc nhôm có nắp, đờng kính 5 ữ 6 cm, cao 3 ữ 4 cm;
- Rây 1 mm;
- Chầy, cối sứ đầu bọc cao su;
- Khay men phơi đất.
3. Trỡnh t thớ nghim:
- Chọn 2 ữ 3 cốc thuỷ tinh nhỏ hoặc hộp nhôm có nắp đà biết trớc khối
lợng m, lau rửa sạch và sấy khô.
- Chọn cho đại diện một lợng vừa đủ mẫu đất ớt. Đặt mẫu đất ớt vào
cốc thuỷ tinh (hộp nhôm). Đậy nắp và cân trên cân kỹ thuật để xác định
khối lợng của cốc (hộp) cùng mu đất ớt trong cốc (hộp), m1.
Lợng đất ớt lấy thí nghiệm tuỳ theo thành phần hạt có thể tham khảo
nh sau:
Kích thớc hạt lớn nhất
(95 ữ 100% hạt qua r©y)

___________________
N0 4 (4,75 mm)
N0 40 (0,42 mm)
BÁO CÁO THỰC TẬP
MƠN HC: TH NGHIM C HC T

Lợng đát ớt tối thiểu
(tính b»ng g)
___________________
100
10 ÷ 50

Trang 2/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

12,5 mm
50,0 mm

300
1000

- Đặt cốc (hộp) đà mở nắp chứa mu đất ớt vào tủ sấy và sấy khô đất
đến khối lợng không đổi.
- Nhiệt độ sấy đất là 105 2oC đối với đất loại sét và loại cát, 80 2oC
đối với đất chứa thạch cao hoặc vật chất hữu cơ với lợng chứa lớn hơn 5%.
- Sấy khô đất đến khối lợng không đổi có nghĩa là sấy cho đến khi
chênh lệch khối lợng giữa hai lần cân sau cùng là nhỏ, ví dụ không quá 0,02
g.

- Đất phải đợc sấy khô ít nhất hai lần (sấy khô đến khối lợng không
thay đổi. Thời gian sÊy kh« cã thĨ nh sau:
+ 5 giê cho lần 1 và 2 giờ cho sấy lại đối với đất loại sét
+ 3 giờ cho lần 1 và 1 giờ cho sấy lại đối với đất loại cát
+ 8 giờ cho lần 1 và 2 giờ cho sấy lại đối với đất chứa thạch cao
hoặc vật chất hữu cơ.
c, Khi đất đà khô hoàn toàn, lấy cốc (hộp) chứa đất đà sấy ra khỏi tủ sấy,
đậy nắp lại và đặt vào bình hút ẩm để làm nguội mẫu đất chừng 45
phút. Cân trên cân kỹ thuật xác định khối lợng của cốc (hộp) chứa đất khô,
m2.

S LIU THU C V KT QU TNH TON
Bng tớnh s 1

Các thông số

Lần 1

Lần 2

24,44

24,68

Khối lợng hộp nhôm và đất tự nhiên m1
(g)

783,84

809,57

Khối lợng hộp nhôm và đất đà sấy khô
lần 1 m2 (g)

609,04

627,98

Khối lợng hộp nhôm và đất đà sấy khô
lần 2 m3 (g)

609,04

627,98

29,90

30,10

Khối lợng hộp nhôm m (g)

Độ ẩm W (%)

W =

m1 m3
x100
m3 m

Độ ẩm tự nhiên trung bình, W (%)

BO CÁO THỰC TẬP
MƠN HỌC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

30,0
Trang 3/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XÂY DỰNG & ĐIỆN

Nhận xét:
……………W < 30%  Đất tươg i tt






BI THC HNH S 02
xác định giới hạn chảy và giới han dẻo của đất
(Tiờu chun thớ nghim TCVN 4197 : 1995)

1. Mc ớch thớ nghim:
a, Giới hạn chảy, giới hạn dẻo và độ ẩm của đất đợc sử dụng để tính toán
một số chỉ tiêu đánh giá trạng thái (chỉ số dẻo, độ sệt, hoạt tính, ...):
- Chỉ số dẻo là khoảng độ ẩm, trong đó đất thể hiện tính dẻo:
IP = WL - WP,
Trong đó: IP - chỉ số dẻo;
WL - giới hạn chảy;
WP - giới hạn dẻo.

(2.4.1)

- Độ sệt là chỉ tiêu dùng để đánh giá trạng thái của đất tơng ứng so với
hai trạng thái giới hạn chảy và dẻo:
IL = (W - WP)/ (WL - WP)

(2.4.2)

Trong ®ã: IL - ®é sƯt;
W - ®é Èm của đất;
WL, WP - độ ẩm giới hạn chảy và dẻo của đất.
b, Giới hạn chảy, giới hạn dẻo của đất còn đợc sử dụng để phân loại đất:
- Theo tiêu chuẩn Nga, đất đợc phân loại theo số dẻo nh sau:
Tên đất
Số dẻo, IP(%)
Đất sét
17
Đất sét pha
7 ữ < 17
Đất cát pha
1ữ <7
Đất cát
<1
- Theo độ sệt IL, có thể đánh giá trạng thái của đất loại sét nh sau:
BÁO CÁO THỰC TẬP
MƠN HỌC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 4/16

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

Trạng thái
Cứng
Nửa cứng
Dẻo cứng
Dẻo mềm
Dẻo chảy
Chảy

Độ sệt, IL
<0
0 ÷ <0,25
0,25 ÷ < 0,5
0,5 ÷ < 0,75
0,75 ÷ 1
>1

2. Phơng pháp xác định giới hạn chảy bằng dụng cụ Casagrande
và giới hạn dẻo
Nguyên lý của phơng pháp
Theo phơng pháp này, giới hạn chảy của đất là độ ẩm bột đất nhào
nớc, thu đợc trên dụng cụ quay đập Atterberg, khi rÃnh đất đợc khít một
đoạn bng 0,5 inch = 12,7mm sau 25 nhát đập.
Nh vậy, giới hạn chảy của đất xác định theo phơng pháp Atterberg sẽ
tơng ứng với trạng thái của đất, tại đó sức kháng cắt 25 G/cm 2.
3. Thiết bị thí nghiệm:
- Dơng cơ Atterberg gồm môt đĩa khum bằng đồng đựng mẫu có khối
lợng 200g, đợc gắn vào trục tay quay và một đế có đệm cao su (có sức
đàn hồi đẩy Sibol từ 35-40% và có độ cứng bằng 70 theo Shere). Dùng tay

quay có thể nâng và hạ đĩa khum so với tấm đệm cao su. Chiều cao rơi
của đĩa khum đựng mẫu đợc điều chỉnh bằng các vít trên bộ phận điều
chỉnh. Trớc khi tiến hành thí nghiệm, phải đo và khống chế chiều cao rơi
xuống của đĩa khum vừa đúng 10mm (sai số điều chỉnh 2mm).
- Một que gạt chuyên dùng để tạo rÃnh đất có chiều sâu 8mm, chiều
rộng 2mm ở phần dới và 11mm ở phần trên
- Rây 1mm;
- Chầy cối sứ;
- Cân kỹ thuật;
- Dao để nhào trộn đất;
- Các dụng cụ xác định độ ẩm nh tủ sấy, hộp nhôm, bình hút ẩm, ...
- Tấm kính nhám, kích thớc khoảng 40 cm x 60 cm;
- Các dụng cụ xác định độ ẩm nh tủ sấy, hộp nhôm, bình hút ẩm,..
4. Trỡnh t thớ nghim:
a. Chuẩn bị mẫu thử
- Để làm mẫu thí nghiệm, có thể dùng đất thiên nhiên, đất hong gió
tự nhiên, nhng không dùng đất sấy khô ở t0 > 600C.
- Nếu là mẫu đất hong khô tự nhiên, bằng cách chia t, lấy khoảng
300g, loại bỏ các di tích thực vật > 1mm, nghiền nhỏ trong cối sứ bằng
chày có đầu bọc cao su. Rây đất qua rây 1mm và loại bỏ phần trên
BO CO THC TP
MễN HC: TH NGHIM C HC ĐẤT

Trang 5/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

rây. Rót nớc cất vào bát đựng đất, dùng dao con trộn đều cho đến
trạng thái nh hồ đặc. Sau đó đặt mẫu thí nghiệm vào bình thuỷ

tinh, đậy kín trong khoảng thời gian 2h trớc khi đem thí nghiệm.
- Nếu là đất ẩm ớt tự nhiên, lấy khoảng 150cm3 cho vào bát, nhào
kỹ. Dùng tay hoặc dùng rây 1mm loại bỏ phần hạt và tàn tÝch thùc vËt
cã ®êng kÝnh > 1mm . Sau ®ã đặt mẫu đất vào bình thuỷ tinh đậy
kín trong khoảng thêi gian ≥ 2h tríc khi ®em thÝ nghiƯm.
b1. TiÕn hành thử giới hạn chảy.
- Tạo mẫu có độ ẩm thấp hơn giới hạn chảy
- Đặt dụng cụ Casagrande trên một vị trí vững chắc và cân bằng.
Dùng dao cho từ từ đất đà nhào trộn vào đĩa khum để tránh bọt khí bị
lu giữ trong mẫu. Không cho đất vào đầy đĩa mà để một khoảng ở
phần trên chỗ tiÕp xóc víi mãc treo chõng 1/3 ®êng kÝnh cđa đĩa, bảo
đảm độ dày của lớp đất không nhỏ hơn 10mm;
- Dùng que gạt chuyên dùng để rạch đất trong đĩa thành một rÃnh dài
khoảng 40mm, vuông góc với trục quay. Chú ý, khi rạch rÃnh phải giữ cho
que gạt luôn vuông góc với mặt
đáy của đĩa và miết sát đáy đĩa. Có thể gạt từ 2 ữ 3 lần để rÃnh
đợc tạo ra thẳng đứng và sát với đáy;
- Quay đập với tốc độ 2 vòng/ giây và đếm số lần đập cần thiết
để phần dới của rÃnh đất vừa khép lại một đoạn dài 13mm. RÃnh đất phải
đợc khép lại do đất chảy ra khi quay đập, chứ không phải do sự trợt của
đất với đáy đĩa;
- Lấy đất trong đĩa ra, nhào lại với đất còn d trong bát. Lặp lại các
thao tác thêm hai lần nữa. Giữa các lần xác định, số lần đập không đợc
khác nhau quá 1 lấn. Nếu trong 3 lần xác định, số lần đập khác nhau
nhiều, thì phải xác định thêm lần thứ t để lấy kết quả của các lần trùng
nhau;
- Lấy khoảng 10g đất ở vùng xung quanh rÃnh đà khép kín để xác
định độ ẩm;
- Lấy toàn bộ đất còn lại trong đĩa đựng mẫu, cho vào bát đất còn
d, đổ thêm nớc rồi trộn đều để có độ ẩm cao hơn. Tiến hành xác định

lại theo các bớc trên.
- Tiếp tục thí nghiệm nh vậy với lợng nớc tăng dần để có đợc ít nhất 4
giá trị của độ ẩm ứng với số lần đập cần thiết trong khoảng 12 ữ 35 ;
c1. Tính toán kết quả
- Căn cứ vào số liệu thí nghiệm, vẽ đồ thị quan hệ về số lần đập và
độ ẩm tơng ứng của đất trên toạ độ nửa logarit. Trên đồ thị này, trục
hoành biểu diễn số lần đập theo tỷ lệ logarit, trên trục tung biểu diễn
độ ẩm (%). Quan hệ của chúng đợc xem nh là một đờng thẳng trong
khoảng số lần đập đà nêu trên.
- Độ ẩm đặc trng cho giới hạn chảy của đất theo phơng pháp
Atterberg đợc lấy tơng ứng với số lần đập 25 trên đồ thị, với độ chính
xác đến 0,1% (hình 1).
BO CO THC TẬP
MƠN HỌC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 6/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

- Nếu hàm lợng các hạt > 1mm lớn hơn 10% , thì kết quả phải hiệu
chỉnh cho phù hợp với tính chất của đất thiên nhiên tơng tự nh khi xác
định bằng chuỳ Vaxiliev.
Theo đó, cần ¸p dơng mét hƯ sè hiƯu chØnh (K = G/G 1) cho các giá
trị giới hạn tìm đợc từ thí nghiệm (trong đó: G1 khối lợng toàn bộ mẫu,
kể cả phần hạt trên rây 1mm và G là khối lợng phần hạt trên rây). Kết quả
nhận đợc sẽ là giới hạn chảy của đất thiên nhiên.

Hình 1 Biểu đồ "chảy"
b2 Tiến hành thử giới hạn dẻo.

- Nhào kỹ đất với một lợng vừa đủ nớc cất (để có thể lăn đất đợc, ngợc lại, nếu đất ớt quá thì dùng vải sạch thấm khô bớt nớc). Sau đó lấy một
ít đất và lấy mặt phẳng trong lòng bàn tay hoặc các đầu ngón tay lăn
đất nhẹ nhàng trên kính nhám (hoặc vật thể hút nớc) cho đến khi thành
que cã ®êng kÝnh b»ng 3mm;
- NÕu víi ®êng kÝnh ®ã, que đất vẫn còn giữ đợc liên kết và tính
dẻo, thì đem vê nó thành hòn và tiếp tục lăn đến chừng nào que đất
đạt đờng kính 3mm, nhng bắt đầu rạn nứt ngang và tự nó gÃy ra thành
những đoạn nhỏ dài khoảng 3-10mm.
Ghi chú:
Khi lăn, phải nhẹ nhàng, khẽ ấn đều lên que đất và chiều dài của que
đất không đợc vợt quá chiều rộng lòng bàn tay. Nếu đờng kính > 3mm,
que đất đà rạn nứt, độ ẩm của đất còn thấp hơn giới hạn dẻo. Que đất
không đợc rỗng giữa.
- Nhặt và thu thập các đoạn của que đất vừa đứt, sao cho khối lợng
ít nhất là 10g, để xác định độ ẩm với độ chính xác đến 0,1%;
- Đối với mỗi mẫu đất, phải tiến hành không ít hơn 2 lần thí nghiệm
song song .
c2. Tính toán kết quả
- Giới hạn dẻo của đất (WL, %) đợc tính theo công thức xác định độ ẩm:
WL =

m1 − m2
x 100
m2 − m

BÁO CÁO THỰC TẬP
MÔN HỌC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 7/16

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

Trong đó:
m1 khối lợng đất ẩm và hộp nhôm hoặc cốc thuỷ tinh có nắp, g;
m2 khối lợng đất khô và hộp nhôm hoặc cốc thuỷ tinh có nắp, g;
m khối lợng của hộp nhôm hoặc cốc thuỷ tinh có nắp, g.
Kết quả đợc tính chính xác đến 0,1%.
Đối với mỗi mẫu đất tiến hành không ít hơn hai lần thí nghiệm song song
khi xác định giới hạn dẻo. Sai số về độ ẩm giữa hai lần xác định song
song phải 2%. Giới hạn dẻo của đất là trị trung bình cộng của kết quả
hai lần thử song song nói trên.
- Nếu hàm lợng các hạt > 1mm lớn hơn 10% , thì kết quả phải hiệu chỉnh
cho phù hợp với tính chất của đất thiên nhiên.
Để hiệu chỉnh, có thể nhân áp dơng mét hƯ sè hiƯu chØnh (K = G/G 1)
cho các giá trị giới hạn tìm đợc từ thí nghiệm (trong đó: G1 - khối lợng
toàn bộ mẫu, kể cả phần hạt trên rây 1mm và G là khối lợng phần hạt trên
rây). Kết quả nhận đợc sẽ là giới hạn dẻo của đất thiên nhiên.

S LIU THU C V KẾT QUẢ TÍNH TỐN
Giới hạn dẻo
(Wp)

Giới hạn chảy (WL)
Số lần đập
Hộp ẩm số
Khối lượng mẫu đất ướt + hộp
m1 (g)
Khối lượng mẫu đất khô + hộp
sấy lần 1 m2 (g)

Khối lượng mẫu đất khô + hộp
sấy lần 2 m3 (g)

37
1

29
2

22
3

18
4

5

6

35,42

34,16

36,22

37,04

25,41

26,09

30,88

29,39

30,43

30,73

23,76

24,37

30,88

29,39

30,43

30,73

23,76

24,37

Khối lượng hộp - (g) m

14,91

15,11

15,41

15,30

14,75

15,10

Độ ẩm: W (%) = (m1-m3)/(m3m) x 100

28,40

33,40

38,50

40,90

18,30

18,60

Độ ẩm trung bình (%)

W L = 35,3

W P = 18,5
Độ ẩm tự nhiên %
W=

(bảng tính số 1)

30,0

Chỉ số dẻo%
IP = WL - WP

16,9

Độ sệt
IL = (W - WP)/ (WL WP)

0,69

Nhận xét:
………IP = 16,9%  Đất sét pha màu xám tro nhạt đến vàng nhạt
BÁO CÁO THỰC TẬP
MÔN HỌC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 8/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XÂY DỰNG & ĐIỆN

IL = 0,69  Trạng thái dẻo mm

BI THC HNH S 03
xác định khối lợng thể tích cđa ®Êt (DUNG TRäNG)
(Tiêu chuẩn thí nghiệm TCVN 4202:1995)
Mục đích thớ nghim:
- Khối lợng của một đơn vị thể tích đất nguyên trạng. PPT: dao vòng
- Khối lợng thể tích dùng để tính toán hệ số rỗng của đất, dự tính sức
chịu tải của đất
nguyên trạng ...
1.

2. Phơng pháp xác định
- Để xác định khối lợng thể tích của đất, cần xác định 2 thông số là khối
lợng mẫu đất (m) và thể tích của mẫu đất đó, sau đó ®em chia khèi lỵng mÉu ®Êt cho thĨ tÝch cđa mẫu đất ta thu đợc giá trị khối lợng thể
tích của đất.
Cần thí nghiệm song song với ít nhất hai mẫu đất và kết quả của hai lần
thí nghiệm song song không đợc sai khác nhau quá 0,03 g/cm3. Phải làm
lại thí nghiệm nếu yêu cầu này không đợc thoả mÃn.
- Tuỳ theo thành phần và trạng thái của đất có thể sử dụng các phơng
pháp sau đây để xác định khối lợng thể tích của đất.
(1)Phơng pháp dao vòng;

3. Phơng pháp dao vòng
Trong phơng pháp này, thể tích của mẫu đất thí nghiệm đợc xác
định qua các kích thớc hình học của dao vòng và trọng lợng khối đất thí
nghiệm đợc xác định bằng cách cân trực tiếp khối đất trong dao vòng
5. Thit b thớ nghim:
- Các dao vòng bằng kim loại không gỉ có chiều cao không lớn hơn đờng kính và không nhỏ hơn nửa đờng kính;
- Dao thẳng để cắt mẫu có chiều dài lớn hơn đờng kính dao;
- Dây cung thép có < 0,2 mm để cắt gọt đất;

BO CO THC TP
MễN HC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 9/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

-

Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01 g;
Các tấm kính hoặc kim loại nhẵn, phẳng để đậy mẫu;
Cốc thuỷ tinh hoặc nhôm có nắp;
Tủ sấy điều chỉnh đợc nhiệt độ;
Bình hút ẩm.

6. Trỡnh t thớ nghim:
a, Lựa chọn loại dao vòng: Căn cứ vào loại đất mà chọn đờng kính dao cho
thích hợp:
- Đối với đất loại sét dùng dao vòng có đờng kính trong không nhỏ hơn
50mm;
- Đối với đất cát mịn dùng dao vòng có đờng kính trong không nhỏ hơn
70mm;
- Đối với đất cát thô và sỏi sạn dùng dao vòng có đờng kính trong không
nhỏ hơn 100mm.
b, Xác định thể tích dao vòng V (cm3) bằng cách đo xác định các kích thớc
chiều cao h và đờng kính d của dao vòng: V =

ì d2
ìh

4

c, Cân dao vòng trên cân kỹ thuật để xác định khối lợng m2 của dao vòng
(tính bằng gam).
d, Lấy mẫu đất vào dao vòng:
- Dùng dao phẳng gạt bằng mặt khối đất định lấy mẫu và đặt cạnh
sắc của dao lên chỗ lấy mẫu.
- Giữ dao vòng bằng tay trái, tay phải dùng dao thẳng gọt xén đất
xung quanh mép dao (cách mép dao 0,5 ữ 1mm) thành một khối trụ tròn có
chiều cao khoảng 1 ữ 2cm. ấn nhẹ dao vòng vào trong trụ đất theo phơng
đứng. Tuyệt đối không đợc làm lệch dao vòng. TiÕp tơc gät ®Êt råi Ên dao
xng tiÕp cho ®Õn khi trong vòng dao hoàn toàn đầy đất.
- Dùng dao gọt đất thừa ở trên miệng dao vòng, gạt bằng ngang thành
miệng dao và đậy lên trên một tấm kính hoặc kim loại đà cân trớc.
- Cắt đứt mẫu đất cách khoảng 10mm thấp hơn mép dới của dao.
Nếu trong đất cát, dao vòng đà ấn xuống rồi thì dùng dao gọt đất xung
quanh dao vòng rồi dùng xẻng lấy cả phần đất ở phía dới lên. Tiếp tục lật ngợc
dao và gạt bằng mặt và đậy bằng một tấm kính hoặc tấm kim loại biết trớc
khối lợng.

e, Cân dao vòng với đất và các tấm kính hoặc kim loại đậy ở hai mặt với
độ chính xác 0,01g thu đợc giá trị m1 tính bằng gam.
BO CO THC TP
MễN HC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 10/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

f, Mẫu đất trong dao vòng sau khi cân đợc đặt lên đĩa và sấy khô để xác
định khối lợng đất khô.
S LIU THU C V KT QU TNH TON
Các thông số

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Khối lợng dao vòng có mẫu đất và
các nắp đậy m1, g

666

672

658

Khối lợng dao vòng + np m2, g

275

282

268

Thể tích mẫu đất trong dao
vòng, v, cm3

200

200

200

1,955

1,950

1,950

Khối lợng thể tích tự nhiên w ,

w =
g/cm3

m1 m2
v

Khối lợng thể tích tự nhiên trung
bình
w , g/cm3

1,952

Khối lợng thể tích khô k , g/cm3

γc =

γω
1 + w%

1.502

Dung trọng tự nhiên mẫu đất, kN/m3

19,52

Dung trọng khơ mẫu đất, kN/m3

15.02

Nhận xét:
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

BÁO CÁO THỰC TẬP
MƠN HỌC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 11/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

BI THC HNH S 04

Phơng pháp xác định thành phần hạt
(Tiờu chun thớ nghim TCVN 4198:1995)

1. Mc ớch thớ nghim:
- Phân chia đất ra thành từng loại riêng biệt ở các cột địa tầng,
mặt cắt, bản đồ...
- Biết đợc đặc điểm kiến trúc của đất.
- Dự đoán đợc các đặc điểm về điều kiện thành tạo đất và thành
phần khoáng vật của chúng.
- Đánh giá đất để làm vật liệu xây dựng các đập, đê....
- Nhận xét đợc gần đúng các tính chất cơ lý của chúng.
2. Phơng pháp thí nghiệm
Có hai phơng pháp chung để xác định thành phần hạt:
- Phân tích bằng phơng pháp rây.
- Phân tích bằng phơng pháp tỷ trọng kế.
Tuỳ theo thành phần cỡ hạt của đất phân tích mà có thể cần phải
kết hợp cả hai phơng pháp trên.
a, Phơng pháp rây
Phơng pháp này cho phép xác định đợc lợng chứa các cỡ hạt trong
đất có đờng kính > 0,1mm theo hai cách: rây khô và rây ớt.
Trong phòng thí nghiệm, ngời ta dùng bộ rây chuẩn gồm nhiều rây
chồng lên nhau, kích thớc lỗ rây tăng dần từ dới lên trên. Trên thành rây
ghi chỉ số rây hoặc đờng kính lỗ rây. Mỗi nớc có bộ rây tiêu chuẩn
riêng.
- Bộ rây tiêu chuẩn Việt Nam có cỡ rây
0,1mm; 0,25; 0,5 ; 1,0; 2,0; 5,0; 10; 20 mm.
3. ThiÕt bÞ thÝ nghiệm
a, Đối với phơng pháp rây
- Cân kỹ thuật, có độ chính xác đến 0,01g.
- Bộ rây (có đáy) có kích thớc lỗ 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1mm.

- Cối sứ và chày bọc cao su.
- Tủ sấy điều chỉnh đợc nhiệt độ.
- Quả lê bằng cao su (để dồn rửa hạt đất, hút nớc)
- Cân có độ chính xác 1 g.
- Máy sàng lắc.
4. Trỡnh t thớ nghim:
4.1.1 Phân tích hạt bằng phơng pháp rây.
BO CO THC TP
MễN HỌC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 12/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

a, Chuẩn bị mẫu thí nghiệm
- Đa mẫu đất tới trạng thái khô gió.
- Chọn mẫu trung bình từ đất khô gió với khối lợng nh sau:
+ 100 ữ 200g với đất không chứa các hạt có kích thớc lớn hơn
2mm.
+ 300 ữ 900 đối với đất chứa đến 10% (theo khối lợng) các hạt
có kích thớc lớn hơn 2mm.
+ 1000 ữ 2000 g đối với đất chứa 10 đến 30% các hạt có kích
thớc lớn hơn 2mm.
+ 2000 ữ 5000 g đối với đất chứa trên 30% các hạt có kích th ớc
lớn hơn 2mm.
b, Tiến hành phân tích theo phơng pháp rây khô.
Sau khi cân đợc mẫu đại diện đem phân tích, đổ mẫu đất vào
rây trên cùng và lắc bằng tay hoặc bằng máy qua bộ sàng tiêu chuẩn.
Từng nhóm hạt còn lại trên các rây, bắt đầu từ rây trên cùng, đ ợc

đổ vào cối sứ và nghiền thêm bằng chày có đầu bọc cao su, sau đó lại
sàng qua chính rây đó, cho đến khi đạt yêu cầu (rây đất trên tờ giấy
trắng cho đến khi không còn có hạt rơi xuống giấy).
Cân riêng từng nhóm hạt còn lại trên các rây và lọt xuống ngăn đáy.
Lấy tổng khối lợng của tất cả các nhóm hạt và so sánh với khối l ợng của
mẫu đất trung bình lấy để phân tích. Nếu sai lệch của khối lợng quá
1% thì phải phân tích lại. Lợng đất tổn hao khi dùng bộ rây đợc phân
chia cho tất cả các nhóm hạt, theo tỷ lệ khối lợng của chúng.
c, Tiến hành phân tích theo phơng pháp rây ớt
Cho đất vào chén sứ. Dùng nớc làm ẩm đất và nghiền đất bằng
chày có đầu bọc cao su. Sau đó đổ nớc vào đất, khuấy đục huyền phù
và để lắng 10 ữ 15 giây. Đổ nớc có các hạt không lắng (thể vẩn) qua
rây có lỗ 0,1mm.
Cứ tiến hành khuấy đục và đổ lên rây nh vậy cho đến khi nớc bên
trên các hạt lắng xuống hoàn toàn mới thôi.
Sâý đất trong các bát cho đến trạng thái khô gió và cân bát với đất
để tìm khối lợng của đất sau khi dội rửa các hạt qua rây 0,1mm.
Xác định khối lợng các hạt có kích thớc nhỏ hơn 0,1mm theo hiệu số
giữa khối lợng của mẫu trung bình lấy để phân tích và khối l ợng của
đất sau khi đà rửa đi các hạt có kích thớc nhỏ hơn 0,1mm.
Sàng đất đà đợc rửa bỏ các hạt có kích thớc nhỏ hơn 0,1mm qua bộ
rây tiêu chuẩn.
Cân riêng từng nhóm hạt bị giữ lại trên các rây. L ợng đất tổn hao
khi sàng đợc phân chia cho các nhóm hạt theo tỷ lệ khối lợng của chúng.
4.1.2 Tính toán kết quả khi dùng phơng pháp rây.
- Hàm lợng của mỗi nhóm hạt (P), biểu diễn bằng phần trăm, đợc tính
theo công thức:
BO CO THC TP
MễN HC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 13/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XY DNG & IN

P=

mh
m

.100%

Trong đó:
mh - khối lợng nhóm hạt, g;
m - khối lợng của mẫu trung bình lấy để phân tích, g.
Trình bày các kết quả phân tích dới dạng bảng số lợng chứa phần
trăm trong đất của các nhóm hạt có kích thớc lớn hơn 10; 10 ữ 5, 5 ÷ 2, 2
÷ 1, 1 ÷ 0,5 , 0,5 ữ 0,25, 0,25 ữ 0,1mm và nhỏ hơn 0,1mm.
Vẽ đờng quan hệ biểu diễn giữa hàm lợng phần trăm tích luỹ (hàm lợng
phần trăm tích luỹ tại một đờng kính nào đó là tổng hàm lợng phần trăm
của các nhóm hạt nhỏ hơn đờng kính đó) với log của đờng kính hạt

- Xác định các đặc trng thành phần hạt:
+ Đờng kính hiệu quả D 10: là đờng kính mà trong đất có 10% hạt
nhỏ hơn nó.
+ Hệ số ®ång ®Ịu :
CU =
+ HƯ sè cÊp phèi:
CC =

D60
D10

( D30 ) 2
D60 D10

Trong đó:
D30 : là đờng kính mà trong đất có 30% hạt nhỏ hơn nó;
D60: là đờng kính mà trong đất có 60% hạt nhỏ hơn nó.
S LIU THU ĐƯỢC VÀ KẾT QUẢ TÍNH TỐN
** Ph©n tÝch b»ng phơng pháp rây khô
- Hàm lợng của mỗi nhóm hạt (P), biểu diễn bằng phần trăm, đợc tính
theo công thức:
P=

mh
m

.100%

Trong đó:
mh - khối lợng nhóm hạt, g;
m - khối lợng của mẫu trung bình lấy để phân tích, g
Khi lng mẫu thí nghiệm m = 100 (g)
Cỡ sàng (mm)

10

5

2

1

0.5

0.25

0.1

< 0.1

Khối lượng trên
sàng (g) mh

0

12.4

23.4

18.4

12.6

7.2

16.9

9.1

% trên sang P

0.0

12.4

23.4

18.4

12.6

7.2

16.8

9.1

BÁO CÁO THỰC TẬP
MÔN HỌC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 14/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XÂY DỰNG & ĐIỆN

100

% lọt sàng

87.6

64.2

45.8

33.2

26.0

9.1

Biểu đồ thành phần hạt

Cỡ hạt (mm)

<0.1

0.1

0.25

0.5

1

2

5

10

20

40

Hàm lượng (%)

9.1

16.8

7.2

12.6

18.4

23.4

12.4

0.0

0.0

0.0

64.19

(%)

Nhóm hạt

Cát+bụi+sét

Dăm sạn (cuội sỏi ) 35.81 (%)

** Xác định các đặc trng thành phần hạt:
D10 = 0.108
D30 = 0.380
D60 = 1.680
+ HƯ sè ®ång ®Ịu
CU =

D60
D10

= 15.56

+ HÖ sè cÊp phèi:
Cg =

( D30 ) 2
D60 D10

= 0.80

NhËn xÐt:

- Từ % lọt sàng của các cỡ hạt, ta vẽ được đường cong cấp phối hạt của mẫu đất trên, phần trăm
lọt sang của các hàm lượng hạt đi dần từ trái sang phải ta có:
Các hạt có d > 5mm chiếm 12,4%
Các hạt có d > 2mm chiếm 35,8%
Cát hạt có d >1mm chiếm 54,2%
BÁO CÁO THỰC TẬP
MƠN HỌC: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 15/16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH – KHOA XÂY DỰNG & ĐIỆN

Các hạt có d > 0,5mm chiếm 66,8%
Nên hạt có đường kính d > 0,5mm chiếm trên 50%, vậy đất này thuộc loại cát thơ.
CÊp phèi trªn không tốt thành phần sét, hạt bụi ít.
Đất có tính dẻo
Trong sự phân bố kích thớc hạt trên biểu đồ bị thiếu một vài kích thớc
hạt trung gian.
- Dựa vào giá trị của Cu và Cg từ đờng cong cấp phối hạt, ta có kết quả
Cu > 15.56 và
Cg = 0.80,
- Ta đánh giá hệ số của mẫu đất này có cỡ hạt không đều.
-

BO CO THC TP
MễN HC: TH NGHIỆM CƠ HỌC ĐẤT

Trang 16/16