TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8722:2012 ĐẤT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG LÚN ƯỚT CỦA ĐẤT TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM Soil for hydraulic engineering construction - Laboratory test method for determination of collapsed compression characteristics of soil Lời nói đầu TCVN 8722:2012 chuyển đổi từ Tiêu chuẩn 14 TCN 138:2005 theo quy định khoản Điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a khoản Điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật TCVN 8722:2012 Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố ĐẤT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG LÚN ƯỚT CỦA ĐẤT TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM Soil for hydraulic engineering construction - Laboratory test method for determination of collapsed compression characteristics of soil Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định đặc trưng lún ướt đất phịng thí nghiệm, dùng cho xây dựng cơng trình thủy lợi, áp dụng cho đất hạt mịn (đất sét đất bụi) đất cát pha sét bụi, khơng chứa sạn sỏi, có kết cấu ngun trạng, bị phá hoại sau đầm chặt với độ chặt độ ẩm yêu cầu Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn TCVN 8217:2009, Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phân loại TCVN 8732:2012, Đất xây dựng công trình thủy lợi - Thuật ngữ định nghĩa TCVN 2683:2012, Đất xây dựng - Phương pháp lấy, bao gói, vận chuyển bảo quản mẫu TCVN 4196:2012, Đất xây dựng - Phương pháp xác định độ ẩm độ hút ẩm phịng thí nghiệm TCVN 4202:2012, Đất xây dựng - Phương pháp xác định khối lượng thể tích phịng thí nghiệm TCVN 4200:2012, Đất xây dựng - Phương pháp xác định tính nén lún phịng thí nghiệm Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đơn vị đo Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đơn vị đo nêu TCVN 8217:2009, TCVN 8732:2012 thuật ngữ, định nghĩa sau: 3.1 Lún ướt (collapsed compression) Là tượng lún đặc biệt, hiểu lún thêm đáng kể đất xảy mau lẹ, đất bị làm ướt (bão hòa nước) tải trọng giữ nguyên; vậy, cịn gọi "lún sập" 3.2 Hệ số lún ướt tương đối đất (coefficient of relative collapsed compression of soil) Tỉ số lượng lún lún ướt mẫu đất thí nghiệm tải trọng nén chiều cao ban đầu mẫu đất, ký hiệu am, biểu thị số thập phân lấy xác đến 0,001 Với đất có trị số am ≥ 0,01 tải trọng đó, coi đất có tính lún ướt tải trọng Quy định chung 4.1 Mẫu đất lấy dùng cho thí nghiệm phải đảm bảo đại biểu cho đất nghiên cứu yêu cầu chất lượng theo quy định TCVN 2683:2012 Mẫu thí nghiệm lấy từ mẫu đất nguyên trạng, từ mẫu đất không nguyên trạng (kết cấu bị phá hoại) sau đầm chặt đồng đạt khối lượng thể tích đơn vị đất khô độ ẩm theo yêu cầu 4.2 Nước dùng cho thí nghiệm phải nước khử khống, nước máy 4.3 Có hai phương pháp xác định đặc trưng lún ướt đất; phương pháp thí nghiệm đường cong nén phương pháp thí nghiệm hai đường cong nén; áp dụng phương pháp tùy theo yêu cầu cụ thể 4.4 Việc thí nghiệm phải đảm bảo áp dụng tiến hành theo quy định tiêu chuẩn Toàn số liệu kết thí nghiệm phải ghi chép đầy đủ vào bảng sổ ghi chép thí nghiệm (xem bảng A.1 Phụ lục A) CHÚ THÍCH: Đối với đất có trạng thái từ dẻo mềm trở lên (độ sệt lL > 0.5) có độ bão hịa nước St ≥ 0.85, khơng cần u cầu xác định đặc trưng lún ướt Các phương pháp thí nghiệm 5.1 Phương pháp thí nghiệm đường cong nén (quy định) 5.1.1 Nguyên tắc Phương pháp áp dụng có yêu cầu xác định hệ số lún ướt tương đối đất trị số áp lực nén (cấp áp lực nén) cụ thể: - Mỗi mẫu đất, tiến hành thí nghiệm nén lún mẫu, cấp đến cấp áp lực nén, có cấp đến cấp áp lực, có trị số lớn trị số áp lực nén yêu cầu xác định hệ số lún ướt (thông thường áp dụng cấp áp lực nén 50; 100; 200; 300 400 KPa - Tiến hành thí nghiệm nén lún mẫu đất điều kiện không nở hông, theo phương pháp nén lún ổn định, cấp áp lực nén nhỏ đến cấp áp lực nén yêu cầu xác định hệ số lún ướt tương đối; cấp áp lực này, sau lún ổn định ghi lại lượng lún đất đồng hồ đo lún, giữ nguyên áp lực nén, dùng nước máy nước khử khoáng chế vào hộp chứa mẫu đất thí nghiệm mặt nước gần ngang với bề mặt mẫu đất để làm cho đất ướt nước hoàn toàn, tiếp tục quan trắc lún theo định kỳ độ lún đạt đến ổn định, ghi lại lượng lún đất đồng hồ đo lún, tiếp tục nén mẫu cấp áp lực lại - Tính tốn kết biểu diễn quan hệ hệ số rỗng đất áp lực nén tương ứng (đường quan hệ e - P) đường cong nén (xem hình a Hình B.1 Phụ lục B) 5.1.2 Thiết bị, dụng cụ 5.1.2.1 Thiết bị thí nghiệm nén lún chiều (xem hình A.1 Phụ lục A) thiết bị, dụng cụ thí nghiệm độ ẩm khối lượng thể tích đất nêu tiêu chuẩn viện dẫn nêu điều 5.1.2.2 Cối chế bị mẫu thí nghiệm từ đất bị phá hoại kết cấu (xem Hình A.2 Phụ lục A) nước máy nước khử khoáng 5.1.3 Các bước tiến hành 5.1.3.1 Hiệu chuẩn thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 5.1.3.1.1 Máy nén dụng cụ thí nghiệm phải hiệu chỉnh định kỳ theo quy định phịng thí nghiệm (6 tháng năm/một lần) Trước sử dụng phải kiểm tra, hiệu chuẩn máy nén: đảm bảo bàn máy nằm ngang, hệ thống đòn bẩy gia tải trạng thái thăng bằng, chi tiết hộp nén lắp ráp chúng dễ dàng, dao vịng chứa mẫu đất thí nghiệm đảm bảo trịn trĩnh khơng bị xước, viên đá xốp thấm nước tốt, đồng hồ đo biến dạng lún nhạy cảm có độ xác đến 0,01 mm, có bảng hiệu chỉnh biến dạng máy cấp áp lực nén sử dụng 5.1.3.1.2 Lau dao vịng lấy mẫu, đo đường kính chiều cao dao vịng xác đến 0,1 mm, cân khối lượng dao vịng (mo) xác đến 0,1 g, tính dung tích dao vịng xác đến 0,1 cm3 Lau khn chế bị mẫu thí nghiệm, đo đường kính chiều cao khn xác đến 0,1 mm; phải đảm bảo kích thước khn kích thước dao vịng lấy mẫu 5.1.3.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 5.1.3.2.1 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm từ mẫu đất có kết cấu nguyên trạng, tiến hành theo trình tự: - Cẩn thận bóc bỏ lớp bọc mẫu, lấy mẫu đất đặt thẳng đứng cho đầu lên trên; - Ghi số hiệu mẫu đất mơ tả đất tóm tắt vào sổ thí nghiệm; - Ghi số hiệu mẫu thí nghiệm, số dao vịng số hiệu máy nén vào sổ thí nghiệm; - Cắt bỏ từ đến mm đất đầu mẫu, gạt bề mặt; dùng mỡ dầu để bơi trơn mặt dao vịng, đặt dao vịng có đầu vát sắc mép lên trung tâm mặt mẫu Sau đó, gọt dần đất thừa xung quanh dao vòng, ấn dao vòng cho ngập vào đất khoảng mm đến mm; tiếp tục trụ đất nhô cao dao vòng mm đến mm, đảm bảo đầy đặn; - Gọt gạt bề mặt hai đầu mẫu đất dao vòng cho sát ngang với bề mặt dao vịng; - Lau mặt ngồi dao vịng, cân khối lượng dao vòng mẫu đất xác đến 0,1 g; đồng thời lấy mẫu đại biểu để xác định độ ẩm đất, theo quy định 14 TCN 125 2002 5.1.3.2.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm từ mẫu đất bị phá hủy kết cấu, tiến hành theo trình tự sau: - Đem phơi khơ gió đất phịng, dùng chày gỗ dụng cụ thích hợp để nghiền rời, làm phân tán đất; - Sàng đất qua sàng lỗ mm, đảm bảo sau sàng, hạt sàng cịn lại (nếu có) hết hạt bụi bám dính; - Đựng đất lọt sàng vào khay để sử dụng thí nghiệm Trộn đất thật lấy mẫu xác định độ ẩm khơ gió đất, theo quy định 14 TCN 125 - 2002 đậy nắp khay đựng đất chờ đợi kết xác định độ ẩm khơ gió; - Cân lấy lượng md (g) đất khơ gió chuẩn bị, cho vào hộp đựng thích hợp có nắp đậy, dùng để chế tạo mẫu có khối lượng thể tích khơ theo yêu cầu; lượng đất m d (g), tính theo công thức 1: md = γc,yc x V (1 + 0,01Wkg) (1) đó: γc,yc khối lượng thể tích đơn vị đất khô yêu cầu chế tạo mẫu thí nghiệm, g/cm 3; V dung tích khn chế bị mẫu, thể tích dao vịng chứa mẫu thí nghiệm, cm 3; Wkg độ ẩm khơ gió đất, % khối lượng - Lấy lượng mn (cm3) nước máy nước khử khoáng chế vào mẫu đất làm cho đất có độ ẩm yêu cầu; lượng nước mn tính theo cơng thức 2: mn = γc,yc x V x W yc − Wkg 100 (2) đó: Wyc độ ẩm yêu cầu chế bị mẫu thí nghiệm, % khối lượng; Wkg độ ẩm khơ gió đất, % khối lượng; Các kí hiệu khác: - Trộn mẫu đất với nước hộp đựng, đặt vào bình giữ ẩm để ủ ẩm cho đất qua đêm sau h đến 10 h đem chế tạo mẫu; - Dùng mỡ dầu luyn bôi trơn mặt khuôn mẫu, lắp ráp cối chế bị mẫu (xem hình A.2 Phụ lục A); - Lấy mẫu đất ủ ẩm, trộn lại cho đều, cho đất vào khuôn đầm chặt tạo mẫu khuôn, cần đảm bảo mẫu đất đầm chặt đồng đều; - Dùng pit tông đẩy mẫu khỏi khn, lắp mẫu đất vào dao vịng thí nghiệm nén 5.1.3.3 Tiến hành nén mẫu thí nghiệm, theo dõi ghi chép số liệu 5.1.3.3.1 Lắp dao vòng chứa mẫu vào hộp nén: lắp vòng bảo vệ (2) vào hộp (1); đặt đá xốp thấm nước vào cho sát với đáy hộp ngoài; đặt lên bề mặt đầu mẫu đất tờ giấy thấm nước tẩm ướt, lắp dao vòng chứa mẫu vào vòng bảo vệ (2); lắp vòng chụp định hướng (4) lên vòng bảo vệ (2); đặt đá xốp thấm nước lên bề mặt mẫu đất, đặt nén (6) lên nén (xem Hình A.1 Phụ lục A) Sau đó, đặt hộp nén vào vị trí làm việc cho đỉnh đầu bi nén tiếp xúc tâm với dầm khung truyền tải CHÚ THÍCH: Việc lắp mẫu chi tiết hộp nén phải đảm bảo bề mặt chúng tiếp xúc với hoàn toàn, viên đá thấm bên với tờ giấy thấm nén nằm lọt bề mặt mẫu đất 5.1.3.3.2 Lắp đặt phận gây áp lực nén thẳng đứng theo trình tự; đặt khung truyền tải lên đỉnh đầu bi nén, điều chỉnh cho đòn bẩy nằm ngang cách dịch chuyển đối trọng đến vị trí thích hợp Sau đó, đặt cân khoảng 100g lên đầu mút đòn bẩy để làm cho mẫu đất, đá thấm, nén chi tiết phận gia tải đảm bảo tiếp xúc hoàn toàn với nhau; cắm cọc dẫn đo lún (7) lên đầu bi nén 5.1.3.3.3 Lắp thẳng đứng đồng hồ đo lún vào giá đỡ, điều chỉnh cho đuôi đồng hồ đặt lên tâm bề mặt cọc dẫn (7) dịch chuyển với cọc dẫn khoảng từ mm đến mm đất bị lún Sau đó, chỉnh cho kim đồng hồ vào số không (0) 5.1.3.3.4 Nhẹ nhàng đặt tải trọng cấp áp lực nén thứ vào quang chất tải, lấy cân 100 g dùng cân chỉnh máy trước đó, đồng thời bấm đồng hồ giây theo dõi, ghi lại lượng lún mẫu đất theo thời gian sau: 10; 20; 30; 40; 50 s (giây); 1; 2; 4; 8; 15; 30 (phút); 1; 2; 3; 4; 8; 12 24 h (giờ) kể từ chất tải, kết thúc thí nghiệm cấp áp lực Sau đó, nén mẫu cấp áp lực tiếp theo, theo 5.1.3.3.5 CHÚ THÍCH: Trong thời gian nén mẫu, tuyệt đối không đụng chạm vào phận hộp mẫu, đồng hồ đo lún phận gia tải; khơng có chấn động, dù nhẹ, có ảnh hưởng đến thí nghiệm mẫu 5.1.3.3.5 Thí nghiệm nén mẫu cấp áp lực thứ hai, cấp áp lực cấp áp lực cần phải xác định hệ số lún ướt tương đối đất Thời gian thí nghiệm cấp 24 h quan trắc định kỳ nêu 5.1.3.3.4; 5.1.3.3.6 Sau quan trắc độ lún ổn định mẫu cấp áp lực cần xác định hệ số lún ướt tương đối, giữ nguyên tải trọng nén, dùng nước máy nước khử khoáng chế vào hộp chứa mẫu gần ngang bề mặt mẫu đất, theo dõi ghi chép lượng lún mẫu đất theo thời gian trên, sau 24 h, kể từ đất bị làm ướt nước (tương tự quan trắc lún mẫu đất cấp áp lực nén tác dụng); 5.1.3.3.7 Tăng tải trọng cấp áp lực nén quan trắc lún mẫu đất nêu 5.1.3.3.4 Tiếp tục cấp áp lực cịn lại CHÚ THÍCH: Tồn số liệu thu bước nêu từ 5.1.3.3.4 đến 5.1.3.3.7 cần điền đầy đủ vào sổ ghi chép thí nghiệm (xem Bảng A.1 Phụ lục B) 5.1.3.3.8 Kết thúc thí nghiệm: hút hộp chứa mẫu, dỡ tải trọng, tháo dỡ đồng hồ đo lún, dỡ khung chất tải khỏi hộp nén, tháo mẫu đất dao vòng lấy mẫu đại biểu để xác định độ ẩm đất, làm vệ sinh thiết bị 5.1.3.4 Chỉnh lý số liệu tính tốn kết 5.1.3.4.1 Tính tốn hiệu chỉnh lượng lún ổn định tích lũy mẫu đất thí nghiệm độ ẩm tự nhiên chế bị, cấp áp lực nén Pi cấp áp lực xác định hệ số lún ướt chưa làm cho đất ướt nước, ∆hi (mm), theo công thức 3: ∆hi = Σ ∆Hi - Yi (3) đó: ∆hi lượng lún ổn định tích lũy hiệu chỉnh mẫu đất độ ẩm tự nhiên chế bị, cấp áp lực nén Pi đó, mm; Σ ∆Hi tổng lượng lún ổn định tích lũy mẫu đất độ ẩm tự nhiên chế bị, cấp áp lực nén Pi xét, đọc đồng hồ đo lún, mm; Yi lượng biến dạng máy cấp áp lực nén Pi xét, mm; Và cách trên, tính tốn hiệu chỉnh lượng lún ổn định tích lũy mẫu đất sau bị làm ướt nước cấp áp lực nén xác định hệ số lún ướt cấp áp lực nén tiếp tục sau đó, theo cơng thức 3', nghĩa là: ∆hi' = Σ ∆Hi' - Yi (3') đó: ∆hi' lượng lún ổn định tích lũy (đã hiệu chỉnh) mẫu đất cấp áp lực nén P i đó, sau đất bị làm ướt nước, mm; Σ ∆Hi' tổng lượng lún ổn định tích lũy mẫu đất cấp áp lực nén Pi đó, sau đất bị làm ướt nước, đọc đồng hồ đo lún, mm; Yi lượng biến dạng máy cấp áp lực nén P i xét, mm 5.1.3.4.2 Tính độ ẩm tự nhiên, W0 (% khối lượng) mẫu đất thí nghiệm chuẩn bị từ mẫu nguyên trạng, theo công thức 4: W0 = m1 − m2 × 100 m2 − m3 đó: m1 khối lượng hộp đất ẩm, g; m2 khối lượng hộp đất ẩm sau sấy khô, g; (4) m3 khối lượng hộp, g CHÚ THÍCH: Độ ẩm mẫu đất, sau kết thúc thí nghiệm nén, sử dụng cơng thức để tính 5.1.3.4.3 Tính khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên, γw (g/cm3) khối lượng thể tích đơn vị đất khơ, γc (g/cm3) mẫu thí nghiệm chuẩn bị từ mẫu nguyên trạng, theo công thức 6: γw = γ c = m1 − m2 V (5) γw + (0,01 × W0 ) (6) đó: m1 khối lượng dao vòng đất ẩm, g; m2 khối lượng dao vòng, g; V dung tích dao vịng (chính thể tích mẫu thí nghiệm), cm 3; W0 độ ẩm đất, xác định 5.1.3.2.1 CHÚ THÍCH: Đối với mẫu đất chế bị, trị số độ ẩm khối lượng thể tích khơ ấn định chuẩn bị mẫu, theo yêu cầu 5.1.3.4.4 Tính hệ số rỗng ban đầu, e0, mẫu đất thí nghiệm, theo cơng thức 7: e0 = ρs − γ c γc (7) đó: ρs khối lượng riêng đất, g/cm3; γc khối lượng thể tích đơn vị đất khơ, xác định 5.1.3.4.3, g/cm 5.1.3.4.5 Tính độ bão hịa nước ban đầu, Sr, mẫu đất thí nghiệm, theo cơng thức 8: Sr = ρ s × W0 e0 (8) đó: kí hiệu 5.1.3.4.6 Tính hệ số rỗng ei mẫu đất sau lún ổn định cấp áp lực nén P i đất chưa bị làm ướt nước, theo công thức 9: ei = e0 − (1 + e0 ) × ∆hi h0 (9) đó: e0 hệ số rỗng ban đầu mẫu đất thí nghiệm; h0 chiều cao ban đầu mẫu đất thí nghiệm, mm; ∆hi lượng lún ổn định tích lũy hiệu chỉnh mẫu đất độ ẩm tự nhiên chế bị, sau lún ổn định cấp áp lực nén Pi xét, mm; 5.1.3.4.7 Tính hệ số rỗng ei mẫu đất sau lún ổn định, đất bị làm ướt nước cấp áp lực xác định hệ số lún ướt cấp áp lực nén tiếp tục sau đó, theo cơng thức 9': ei ' = e − (1 + e ) × ∆h i ' h0 (9') đó: ∆hi' lượng lún ổn định tích lũy hiệu chỉnh mẫu đất sau bị làm ướt nước cấp áp lực xác định hệ số lún ướt cấp áp lực tiếp tục sau đó, mm; Các kí hiệu khác: trước CHÚ THÍCH: Như vậy, cấp áp lực xác định hệ số lún ướt, mẫu đất thí nghiệm có hai trị số hệ số rỗng: trị số hệ số rỗng ei, ứng với lượng lún ổn định mẫu đất độ ẩm tự nhiên chế bị số trị số rỗng ei', ứng với lượng lún ổn định mẫu đất bị làm ướt nước áp lực nén giữ nguyên 5.1.3.4.8 Tính hệ số lún ướt tương đối am đất, cấp áp lực nén xét, theo công thức 10: am = ∆h i '− ∆h i h0 (10) đó: ∆hi lượng lún ổn định tích lũy hiệu chỉnh mẫu đất độ ẩm tự nhiêm chế bị, cấp áp lực nén xác định hệ số lún ướt, mm; ∆hi' lượng lún ổn định tích lũy hiệu chỉnh mẫu đất thí nghiệm, sau đất bị làm ướt nước nhân tạo áp lực nén giữ nguyên, mm; Biểu thị trị số hệ số lún ướt tương đối am xác đến 0,001 Nếu đất có hệ số lún ướt a m ≥ 0,01, đất coi có tính lún ướt tải trọng xét; 5.1.3.4.9 Vẽ biểu đồ nén lún ướt đất, trục tung biểu thị hệ số rỗng e, trục hoành biểu thị áp lực nén P (xem hình a Hình B.1 phụ lục B) 5.1.4 Báo cáo kết thí nghiệm Báo cáo kết thí nghiệm gồm thơng tin sau: - Tên cơng trình: hạng mục cơng trình; - Số hiệu hố thăm dò (hố khoan, hố đào); - Số hiệu mẫu đất vị trí lấy mẫu Ngày, tháng, năm lấy mẫu; - Đặc điểm đất (mơ tả tóm tắt nguồn gốc, loại đất, màu sắc, kết cấu, thành phần, chất lẫn…); - Phương pháp thí nghiệm áp dụng; - Mẫu đất thí nghiệm số:……….kích thước……… , kết cấu (nguyên trạng chế bị); - Hệ số lún ướt tương đối am đất cấp áp lực nén xét, am = ……………… - Các bảng, biểu ghi chép thí nghiệm, kèm theo biểu đồ biểu diễn đường cong nén lún; - Các thơng tin khác có liên quan (thành phần hạt, độ ẩm khối lượng thể tích ban đầu, khối lượng riêng, độ bão hòa, số dẻo) 5.2 Phương pháp thí nghiệm hai đường cong nén 5.2.1 Nguyên tắc Đối với mẫu đất nguyên trạng chế bị, phải chuẩn bị đồng thời hai mẫu thí nghiệm đảm bảo có thành phần, kết cấu độ ẩm Áp dụng phương pháp nén lún ổn định, theo quy định TCVN 4200:2012, để thí nghiệm mẫu; đó, mẫu thí nghiệm với đất độ ẩm ban đầu (tự nhiên chế bị), cịn mẫu thứ hai thí nghiệm với đất làm bão hịa nước hồn tồn Cả hai mẫu thí nghiệm nén lún với cấp áp lực thẳng đứng có trị số thường 50; 100; 200; 300 400 KPa Biểu diễn hai đường cong nén lún đất (đường cong nén lún đất độ ẩm tự nhiên chế bị đường cong nén lún đất bão hòa nước) biểu đồ (xem hình b Hình B.1 Phụ lục B) 5.2.2 Thiết bị, dụng cụ Như quy định 5.1.2 5.2.3 Các bước tiến hành 5.2.3.1 Hiệu chuẩn thiết bị, dụng cụ thí nghiệm Như nêu 5.1.3.1 5.2.3.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 5.2.3.2.1 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm từ mẫu đất có kết cấu nguyên trạng: theo 5.1.3.2.1 để chuẩn bị đồng thời hai mẫu thí nghiệm Sau đó, làm bão hịa nước cho mẫu, đảm bảo kìm hãm hồn tồn trương nở đất; cịn mẫu giữ ngun độ ẩm ban đầu 5.2.3.2.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm từ mẫu đất bị phá hủy kết cấu: theo 5.1.3.2.2 để chuẩn bị đồng thời hai mẫu thí nghiệm Sau đó, làm bão hịa nước cho mẫu, đảm bảo kìm hãm hồn tồn trương nở đất; cịn mẫu giữ nguyên độ ẩm ban đầu 5.2.3.3 Tiến hành thí nghiệm 5.2.3.3.1 Đối với mẫu đất chuẩn bị có độ ẩm tự nhiên chế bị theo u cầu, trình tự bước thí nghiệm sau: 5.2.3.3.1.1 Lắp ráp mẫu đất thí nghiệm vào thiết bị thí nghiệm nén lún, theo nêu từ 5.1.3.3.1 đến 5.1.3.3.3; 5.2.3.3.1.2 Tiến hành thí nghiệm nén mẫu quan trắc lún, từ cấp áp lực cấp áp lực cuối cùng, theo nêu 5.1.3.3.4 CHÚ THÍCH: Cần dùng khăn ẩm phủ xung quanh mặt hộp chứa mẫu để tránh cho mẫu đất khơng bị bốc nước q trình thí nghiệm 5.2.3.3.2 Đối với mẫu đất chuẩn bị có độ ẩm tự nhiên chế bị theo yêu cầu, sau làm bão hịa nước hồn tồn trước thí nghiệm, trình tự bước thí nghiệm theo nêu 5.2.3.3.1.1 5.2.3.3.1.2 CHÚ THÍCH: Sau chất tải cấp áp lực thứ nhất, chế nước vào hộp chứa mẫu gần ngang với bề mặt mẫu đất 5.2.3.4 Chỉnh lý số liệu tính tốn kết 5.2.3.4.1 Chỉnh lý số liệu tính tốn kết thí nghiệm mẫu đất độ ẩm tự nhiên chế bị 5.2.3.4.1.1 Tính tốn hiệu chỉnh lượng lún ổn định tích lũy ∆hi (mm) mẫu đất độ ẩm tự nhiên chế bị, cấp áp lực nén Pi đó, theo cơng thức nêu 5.1.3.4.1; 5.2.3.4.1.2 Tính độ ẩm tự nhiên W0 (% khối lượng) mẫu đất thí nghiệm chuẩn bị từ mẫu nguyên trạng, theo cơng thức nêu 5.1.3.4.2; 5.2.3.4.1.3 Tính khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên γw (g/cm3) khối lượng thể tích đơn vị đất khơ γc (g/cm3) mẫu đất thí nghiệm chuẩn bị từ mẫu đất nguyên trạng, theo công thức nêu 5.1.3.4.3; CHÚ THÍCH: Đối với mẫu đất chế bị, độ ẩm khối lượng thể tích đất khơ lấy theo u cầu 5.2.3.4.1.4 Tính hệ số rỗng ban đầu e0, mẫu đất thí nghiệm, theo cơng thức nêu 5.1.3.4.4; 5.2.3.4.1.5 Tính độ bão hịa nước ban đầu mẫu thí nghiệm, S r, theo công thức nêu 5.1.3.4.5; 5.2.3.4.1.6 Tính hệ số rỗng ei mẫu đất thí nghiệm, sau nén lún ổn định cấp áp lực Pi đó, theo cơng thức nêu 5.1.3.4.6; 5.2.3.4.1.7 Vẽ biểu đồ nén lún, đường cong quan hệ hệ số rỗng e áp lực nén P (1) mẫu đất thí nghiệm độ ẩm tự nhiên chế bị (xem hình b Hình B.1 Phụ lục B) 5.2.3.4.2 Chỉnh lý số liệu tính tốn kết thí nghiệm mẫu đất độ ẩm bão hịa Tính tốn theo trình tự tương tự từ 5.2.3.4.1.1 đến 5.2.3.4.1.7, với số liệu thí nghiệm mẫu đất độ ẩm bão hòa, vẽ biểu đồ quan hệ hệ số rỗng e áp lực nén P (xem hình b Hình B.1 Phụ lục B) 5.2.3.4.3 Tính tốn hệ số lún ướt tương đối đất Hệ số lún ướt tương đối đất ứng với cấp áp lực nén P i đó, tính theo cơng thức 11: ami = ∆hi '− ∆hi h0 (11) đó: ∆hi' lượng lún ổn định tích lũy mẫu đất thí nghiệm độ ẩm bão hòa, áp lực nén P i, mm; ∆hi lượng lún ổn định tích lũy mẫu đất thí nghiệm độ ẩm tự nhiên chế bị, áp lực nén Pi xét, mm; h0 chiều cao ban đầu mẫu đất thí nghiệm, mm; Biểu thị trị số ami xác đến 0,001 Nếu đất có trị số ami ≥ 0,01 bắt đầu cấp áp lực nào, coi đất có tính lún ướt từ cấp áp lực trở 5.2.3.5 Báo cáo kết thí nghiệm Báo cáo kết thí nghiệm gồm thơng tin sau: - Tên cơng trình, hạng mục cơng trình; - Số hiệu hố thăm dò (hố khoan, hố đào); - Số hiệu mẫu đất vị trí lấy mẫu Ngày, tháng, năm lấy mẫu; - Đặc điểm đất (mô tả tóm tắt nguồn gốc, loại đất, màu sắc, kết cấu, thành phần, chất lẫn); - Phương pháp thí nghiệm áp dụng; - Mẫu đất thí nghiệm số………., kích thước…………., kết cấu (nguyên trạng chế bị); - Hệ số lún ướt tương đối đất ứng với cấp áp lực nén áp dụng; - Các bảng biểu ghi chép thí nghiệm, kèm theo biểu đồ biểu kiến đường cong nén lún; - Các thông tin khác có liên quan (thành phần hạt, độ ẩm khối lượng thể tích ban đầu, khối lượng riêng, độ bão hòa, số dẻo) Phụ lục A (Tham khảo) Thiết bị thí nghiệm CHÚ DẪN Hộp ngồi Tấm (mũ) đặt tải Vòng bảo vệ Cọc dẫn đo lún Dao vòng chứa mẫu Giá lắp đồng hồ Vòng chụp định hướng Đồng hồ đo lún Đá thấm nước 10 Mẫu đất Hình A1 - Hộp nén - thiết bị nén lún chiều CHÚ DẪN Đế Khuôn mẫu h - chiều cao D - đường kính Ống chụp Tấm nén Cần dẫn hướng Quả tạ Bu lơng Hình A2 - Sơ họa cối chế bị mẫu đất Phụ lục B (Quy định) Bảng B.1 Bảng ghi chép thí nghiệm nén lún ướt - Phương pháp đường cong nén Số hiệu mẫu đất:……………Cơng trình……………….Hố khoan……………………… Vị trí mẫu đất:…………………………………… Ngày lấy mẫu………………………… Mẫu thí nghiệm số……………………… Khối lượng riêng ρ Đường kính mẫu (mm)………………… Chiều cao mẫu (mm)…………………… Ghi (g/cm ) Hệ số rỗng e Diện tích tiết diện ngang (cm )………… Độ bão hòa SR (%) Kết cấu mẫu (nguyên trạng/chế bị)…… Giới hạn chảy WL (% khối lượng)…… Độ ẩm ban đầu W, % khối lượng……… Giới hạn dẻo WP (% khối lượng)…… Khối lượng thể tích ẩm γw, (g/cm3) ……… Chỉ số dẻo IP (%) Khối lượng thể tích khô γc (g/cm3)…… Chỉ số chảy (độ sệt) IL……………… Áp lực nén P, KPa P1 (KPa) Biến dạng lún (mm) P2 (KPa) Biến dạng lún (mm) P3 (KPa) Biến dạng lún (mm) Nén WTN Đã làm ướt nước P4 (KPa) Biến dạng lún (mm) Thời Số Lượng Thời Số Lượng Thời Số Lượng Thời Số Lượng Thời Số Lượng gian t đọc lún gian t đọc lún gian t đọc lún gian t đọc lún gian t đọc lún (phút) độ tích (phút) độ tích (phút) độ tích (phút) độ tích (phút) độ tích lũy lún lũy (đã lún lũy (đã lún lũy (đã lún lũy (đã lún (đã trừ trừ trừ trừ trừ biến đồng biến đồng biến đồng biến đồng biến đồng dạng hồ dạng hồ dạng hồ dạng hồ dạng hồ máy) (mm) máy) (mm) máy) (mm) máy) (mm) máy) (mm) ∆h ∆h ∆h ∆h ∆h (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Ngày…………tháng……… năm………… Người thí nghiệm: ………………… CHÚ THÍCH: Người kiểm tra: …………………… Theo phương pháp hai đường cong nén, bảng ghi chép thí nghiệm có phần chung tương tự trên; phần thứ hai lập cho hai trường hợp: trường hợp thí nghiệm nén với mẫu đất có độ ẩm tự nhiên độ ẩm chế bị, trường hợp thí nghiệm với mẫu đất làm bão hịa nước hồn tồn Cả hai trường hợp nén lún ổn định áp lực nén áp dụng Biểu đồ quan hệ hệ số rỗng đất (e) áp lực nén lún (P) CHÚ DẪN a Biểu đồ thí nghiệm theo phương pháp đường cong nén b Biểu đồ thí nghiệm theo phương pháp hai đường cong nén Em lượng giảm hệ số rỗng đất bị làm ướt nước cấp áp lực nén xét Hình B1 - Các đường cong nén lún ướt đất MỤC LỤC Lời nói đầu TCVN 8722:2012, Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phương pháp xác định đặc trưng lún ướt đất phịng thí nghiệm Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đơn vị đo Quy định chung Các phương pháp thí nghiệm 5.1 Phương pháp thí nghiệm đường cong nén (quy định) 5.2 Phương pháp thí nghiệm hai đường cong nén Phụ lục A Phụ lục B ... lực nén xét Hình B1 - Các đường cong nén lún ướt đất MỤC LỤC Lời nói đầu TCVN 8722:2012, Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phương pháp xác định đặc trưng lún ướt đất phịng thí nghiệm Phạm vi áp... vị đất khơ độ ẩm theo yêu cầu 4.2 Nước dùng cho thí nghiệm phải nước khử khoáng, nước máy 4.3 Có hai phương pháp xác định đặc trưng lún ướt đất; phương pháp thí nghiệm đường cong nén phương pháp. .. liệu viện dẫn Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đơn vị đo Quy định chung Các phương pháp thí nghiệm 5.1 Phương pháp thí nghiệm đường cong nén (quy định) 5.2 Phương pháp thí nghiệm hai đường cong nén