TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8729 : 2012 ĐẤT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA ĐẤT TẠI HIỆN TRƯỜNG Soils for hydraulic engineering construction - Field test method for determination of volumetric weight of soils Lời nói đầu TCVN 8729 : 2012 chuyển đổi từ Tiêu chuẩn 14 TCN 151 : 2006 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 8729 : 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 Cơng nghệ cơng bố ĐẤT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA ĐẤT TẠI HIỆN TRƯỜNG Soils for hydraulic engineering construction - Field test method for determination of volumetric weight of soils Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định khối lượng thể tích đất trường, dùng xây dựng cơng trình thủy lợi, áp dụng cho loại đất hạt mịn, đất cát, đất sỏi sạn đất cuội dăm có kết cấu tự nhiên đầm chặt (đất đắp), có mặt lớp lộ mặt đất nằm gần mặt đất, đào lấy mẫu thí nghiệm dụng cụ thơ sơ Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này: TCVN 8217 : 2009, Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phân loại TCVN 8732 : 2012, Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Thuật ngữ định nghĩa TCVN 8728 : 2012, Đất xây dựng công trình thủy lợi - Phương pháp xác định độ ẩm đất trường 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 đây: 3.1 Khối lượng thể tích đơn vị (dung trọng) đất tự nhiên đất đắp (natural volumetric weight of soil) Là khối lượng đơn vị thể tích đất trạng thái kết cấu tự nhiên, ký hiệu γw, tính gam centimet khối (g/cm3); 3.2 Khối lượng thể tích đơn vị đất khơ (dung trọng khô) (dry volumetric weight of soil) Là khối lượng khơ phần hạt rắn có đơn vị thể tích đất tự nhiên đất đắp, ký hiệu γc, tính gam centimet khối (g/cm3); Quy định chung 4.1 Mẫu đất thí nghiệm phải đảm bảo đại diện thành phần, kết cấu trạng thái tầng (lớp) đất vị trí nghiên cứu 4.2 Việc xác định khối lượng thể tích đơn vị đất khô đất trường cần tiến hành thơng qua thí nghiệm xác định khối lượng thể tích đơn vị đất ẩm độ ẩm mẫu đất 4.3 Ghi chép Toàn số liệu thí nghiệm cần ghi chép đầy đủ vào bảng ghi chép số liệu thí nghiệm (xem Bảng A.1 Phụ lục A) 4.4 Các hố đào lấy mẫu, sau kết thúc thí nghiệm, cần lấp lại cho đầy hố; hố đào tầng đất đắp hố móng, cần lấp vật liệu đào lên đầm chặt lại cũ Các phương pháp thí nghiệm 5.1 Phương pháp dao vịng cắt mẫu 5.1.1 Phạm vi áp dụng 5.1.1.1 Các loại đất hạt mịn đất cát pha (hoặc lẫn) sét bụi, có lượng chứa khơng q 10% sỏi sạn hạt nhỏ (cỡ hạt từ mm đến mm); 5.1.1.2 Các loại đất hạt mịn đất cát pha (hoặc lẫn) sét bụi, có lượng chứa khơng q 20% sỏi sạn cỡ hạt từ mm đến 10 mm, khơng q 10% vật liệu hạt cỡ từ mm đến 10 mm; 5.1.1.3 Các loại đất hạt mịn đất cát pha (hoặc lẫn) sét bụi, có lượng chứa khơng q 30% sỏi sạn hạt nhỏ đến hạt trung (cỡ hạt từ mm đến 20 mm), khơng q 10% vật liệu hạt cỡ từ 10 mm đến 20 mm 5.1.2 Nguyên tắc Dùng dao vịng có đường kính chiều cao phù hợp loại đất theo quy định để lấy mẫu, tiến hành xác định khối lượng thể tích đơn vị đất ẩm độ ẩm tự nhiên mẫu đất, từ tính tốn xác định khối lượng thể tích đất khơ CHÚ THÍCH Việc lấy mẫu đất vào dao vịng phải đảm bảo có trụ đất đầy đặn dao vịng, khơng có khe rỗng đất mặt dao vịng Nếu khơng đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nêu trên, phải áp dụng phương pháp hố đào, dùng cát tiêu chuẩn chỗ, theo 5.2 Tiêu chuẩn 5.1.3 Thiết bị, dụng cụ 5.1.3.1 Dao vịng hình trụ trịn, thép cứng, khơng có khuyết tật, gia cơng đảm bảo kích thước xác, mặt mặt ngồi có độ bóng cao, đầu vát sắc mép phía thành ngồi để dễ đóng dao vịng vào đất Có cỡ dao vịng thích hợp dùng để thí nghiệm loại đất nêu 5.1.1, sau: a/ Dao vịng cỡ nhỏ, có đường kính (100 ± 0,1) mm, chiều cao từ 130 mm đến 150 mm, thành dao dày khoảng mm, kèm theo ống chụp đầu dao vịng mơ tả 5.1.3.2, dùng thích hợp cho loại đất nêu 5.1.1.1; b/ Dao vịng cỡ trung bình, có đường kính (150 ± 0,1) mm, chiều cao từ 200 mm đến 220 mm, thành dao dày từ mm đến mm, kèm theo ống chụp đầu dao vòng mơ tả 5.1.3.2, dùng thích hợp cho loại đất nêu 5.1.1.2; c/ Dao vòng cỡ lớn, có đường kính (200 ± 0,1) mm, chiều cao từ 200 mm đến 250 mm, thành dao dày từ mm đến mm, kèm theo ống chụp đầu dao vịng mơ tả 5.1.3.2, dùng thích hợp cho loại đất nêu 5.1.1.3 5.1.3.2 Ống chụp đầu dao vịng thép cứng, thân ống hình trụ có đường kính đường kính dao vòng, chiều cao khoảng 30 mm, thành dày khoảng 10 mm, miệng ống khoét vành để lắp khớp với đầu dao vòng; mặt ống chụp gắn thép cứng để làm đế tựa cho cần hướng tạ đóng Xung quanh thành ống chụp, cần khoan thủng từ lỗ đến lỗ có đường kính từ mm đến mm, để khí 5.1.3.3 Quả tạ thép có khối lượng khoảng từ 2,5 kg đến 5,0 kg, dạng hình trụ có đường kính phù hợp để cầm, khoan lỗ xuyên suốt với đường kính lỗ lớn đường kính cần hướng CHÚ THÍCH: cấu dao vịng, ống chụp, cần hướng tạ đóng xem Hình C1 phụ lục C 5.1.3.4 Cân kỹ thuật, gồm loại: - cân có sức cân 100 g, độ xác 0,01 g; - cân có sức cân 1000 g, độ xác g; - cân có sức cân 5000 g, độ xác g cân có sức cân 10000 g, xác đến 10 g 5.1.3.5 Dao lưỡi thẳng, rộng khoảng 30 mm, dài khoảng 250 mm 5.1.3.6 Thanh thép cứng thẳng, dài khoảng 300 mm, rộng 35 mm, dày từ mm đến mm, vát sắc mép 5.1.3.7 Thước kẹp khí, khoảng đo đến 250 mm, độ xác đến 0,1 mm 5.1.3.8 Thiết bị, dụng cụ để xác định độ ẩm đất trường: nêu TCVN 8728 : 2012 5.1.3.9 Các sàng phân tích hạt kích thước lỗ: 2; 5; 20 60 mm 5.1.3.10 Dụng cụ đào đất: thuổng nhỏ lưỡi vịm, mi xúc đất, dao gọt đất, thùng khay đựng đất 5.1.4 Chuẩn bị thí nghiệm 5.1.4.1 Hiệu chỉnh cân kỹ thuật trước sử dụng, phải đảm bảo cân đặt mặt phẳng nằm ngang, có độ nhạy độ xác theo sức cân cân 5.1.4.2 Hiệu chỉnh dao vịng cách dùng khăn khơ lau bề mặt dao, sau dùng thước kẹp khí đo đường kính chiều cao dao vịng xác đến 0,1 mm Tính tốn dung tích dao vịng xác đến 0,1 cm3 cân khối lượng dao vịng xác đến 0,1 g 5.1.5 Trình tự tiến hành 5.1.5.1 Tại vị trí dự định thí nghiệm, dọn san thật bề mặt diện tích đất có đường kính gấp từ lần đến lần đường kính dao vịng sử dụng 5.1.5.2 Dùng khăn tẩm dầu mỡ để bôi trơn mặt dao vòng ống chụp; 5.1.5.3 Đặt dao vịng vào trung tâm vị trí chuẩn bị, hướng đầu vát mép xuống dưới, lắp ống chụp lên đầu dao vòng ấn hai xuống thẳng đứng làm cho dao vòng ngập vào đất khoảng 20 mm đến 30 mm; khó ấn tay lắp cần hướng lên tâm nắp ống chụp dùng tạ để đóng 5.1.5.4 Giữ dao vịng cho thẳng đứng dùng dụng cụ thích hợp để đào, xén đất xung quanh thành ngồi dao vịng gần mép dao vịng dừng lại, ấn tay dùng tạ đóng để làm cho dao vịng ngập sâu vào đất từ 15 mm đến 20 mm; tiếp tục đợt trụ đất dao vịng nhơ cao miệng dao vịng khoảng từ mm đến mm dừng Cần ý theo dõi, đảm bảo bề mặt trụ đất dao vòng cách mặt đáy đệm đầu ống chụp khoảng, để đất không bị nén ép Khi dùng tạ đóng, phải giữ cần hướng thật thẳng đứng, lực đóng búa nên mức cho dao vịng ngập sâu xuống đất khơng q mm không làm phá vỡ kết cấu đất CHÚ THÍCH: Đối với đất cứng, thích hợp đặt dao vòng lên mặt đất chuẩn bị dùng tạ đóng cho dao vịng ngập vào đất khoảng mm để định vị dao vòng; sau đó, dùng thuổng nhỏ dao cắt để đào đất xung quanh thành ngồi dao vịng, tạo thành trụ đất lớn dao vịng với chiều cao khoảng 20 mm, ấn thẳng đứng dao vòng cho ngập vào đất; tiếp tục mức có trụ đất nhơ cao bề mặt dao vòng từ mm đến mm 5.1.5.5 Cẩn thận cắt vát đất mép chân dao vòng lấy dao vòng chứa mẫu lên Lấy ống chụp đầu dao vòng, cắt gạt thật đất hai đầu dao cho sát với miệng dao vịng, lau đất bám dính mặt ngồi dao vịng, dùng cân có sức cân phù hợp nêu 5.1.3.4 để xác định xác khối lượng dao vòng đất dao, m w (g) 5.1.5.6 Tháo đất dao vòng ra, gạt bỏ phần đất có dính mỡ bơi trơn dao vịng, làm vụn đất, trộn đều, lấy mẫu đất đại diện để xác định độ ẩm, theo quy định TCVN 8728 : 2012 CHÚ THÍCH: Đối với loại đất chứa 10 % sạn sỏi, cần nghiền rời mẫu đất khơ sau làm thí nghiệm xác định độ ẩm, sàng đất qua sàng lỗ mm để tách đất thành hai phần (hạt lọt sàng mm hạt sàng mm); Cân khối lượng phần hạt tính hàm lượng phần hạt sàng mm, m (%), theo công thức sau: M   M − Md  m =  s  × 100; m =   × 100 M    M  đó: M khối lượng khô mẫu đất dùng xác định độ ẩm, g; Ms khối lượng khô phần hạt sàng mm mẫu đất dùng xác định độ ẩm, g; Md khối lượng khô phần hạt lọt sàng mm mẫu đất dùng xác định độ ẩm, g 5.1.5.7 Khi kết thúc thí nghiệm, phải tiến hành lấp đất đầy lại hố đào theo quy định 4.3 5.1.6 Tính tốn kết 5.1.6.1 Tính tốn khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên, γw (g/cm3), theo công thức 1: γw = mw − mo Vo (1) đó: mo khối lượng dao vòng, g; mw khối lượng dao vịng đất, g; Vo thể tích dao vịng, cm3 5.1.6.2 Tính khối lượng thể tích đơn vị đất khô (dung trọng khô), γc (g/cm3), theo cơng thức 2: γc = γw + (0,01× W ) (2) đó: γw khối lượng thể tích đất tự nhiên, g/cm3; W độ ẩm đất, %; 5.1.7 Kết thí nghiệm Báo cáo kết xác định khối lượng thể tích đất trường bao gồm thông tin sau: - Tên cơng trình; hạng mục cơng trình, vị trí thí nghiệm; - Phương pháp thí nghiệm, số hiệu mẫu thí nghiệm; - Mô tả mẫu đất: (thành phần hạt, trạng thái, màu sắc, kết cấu, v.v…) - Hàm lượng sỏi sạn đất (nếu có, % khối lượng); - Khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên, γw (g/cm3); - Khối lượng thể tích đơn vị đất khơ, γc (g/cm3); - Độ ẩm đất W, (% khối lượng) - Các thơng tin khác có liên quan: + Ngày… tháng … năm…… thí nghiệm: + Người thí nghiệm, người kiểm tra Kèm theo bảng ghi chép thí nghiệm 5.2 Phương pháp hố đào, dùng cát tiêu chuẩn chỗ 5.2.1 Phạm vi áp dụng 5.2.1.1 Các loại đất hạt mịn đất cát pha (hoặc lẫn) sét bụi, có chứa 30 % hàm lượng sạn sỏi hạt nhỏ đến hạt to không 10 % vật liệu hạt to, cỡ hạt từ 20 mm đến 40 mm; 5.2.1.2 Các loại đất hạt mịn đất cát pha (hoặc lẫn) sét bụi có chứa 30 % hàm lượng sạn sỏi hạt nhỏ đến hạt to, không 10 % vật liệu hạt cỡ từ 20 mm đến 60 mm; đất sạn sỏi hạt nhỏ đến hạt trung pha (hoặc lẫn) bụi sét, có khơng q 10 % vật liệu hạt cỡ từ 20 mm đến 60 mm 5.2.2 Nguyên tắc Đào hố thí nghiệm, lấy hết đất khỏi hố để xác định khối lượng độ ẩm đất đó, dùng cát tiêu chuẩn đổ vào hố chỗ cho đất, qua xác định thể tích hố đào; từ đó, tính tốn xác định khối lượng thể tự nhiên khối lượng thể tích khơ đất 5.2.3 Dụng cụ thiết bị 5.2.3.1 Thiết bị rót cát loại ống đổ nhỏ, thích hợp cho thí nghiệm loại đất nêu 5.2.1.1, gồm phận riêng biệt lắp khớp sử dụng (xem Hình C3 Phụ lục C): a/ Ống rót cát kim loại, tích khoảng từ L đến L, gắn với phễu hình (3) để rót cát; cửa rót cát (2) đỉnh phễu, có đường kính (15 ± 1) mm, đóng mở tùy theo yêu cầu; miệng phễu có đường kính (150 ± 1) mm, đường kính thùng đong chuẩn vòng đệm, đầu miệng có vành trịn mép ngồi để dễ lắp khớp khít lên miệng thùng đong chuẩn b/ Thùng đong chuẩn thép, hình trụ trịn, thành dày từ mm đến mm, mặt đáy có độ bóng cao, có đường kính (150 ± 1) mm (bằng đường kính miệng phễu), sâu (200 ± 1) mm Miệng thùng đong chuẩn có gắn vành thép thành ngoài, mặt phẳng để dễ lắp khớp với miệng phễu lên thùng c/ Vòng đệm kim loại, hình vng với cạnh 200 mm x 200 mm (hoặc hình trịn có đường kính tương đương), dày từ mm đến 4mm, phẳng có lỗ thủng với đường kính 150 mm (bằng đường kính miệng phễu), có kèm theo đinh sắt để đóng vào đất nhằm cố định vị trí vịng đệm đào lỗ 5.2.3.2 Thiết bị rót cát loại ống đổ lớn, thích hợp cho thí nghiệm loại đất nêu 5.2.1.2, gồm phận riêng biệt lắp khớp với sử dụng, tương tự thiết bị rót cát ống đổ nhỏ với kích thước lớn hơn, gồm: a/ Ống rót cát kim loại, tích khoảng 15 L, gắn với phễu hình cơn, đỉnh phễu có cửa rót cát lỗ trịn đường kính (25 ± 1) mm, đóng mở tùy theo yêu cầu, miệng phễu có đường kính (215 ± 1) mm, đầu miệng có vành trịn mép ngồi để dễ lắp khớp khít lên miệng thùng đong chuẩn b/ Thùng đong chuẩn thép, hình trụ trịn, thành dày từ mm đến mm, mặt đáy có độ bóng cao, có đường kính (215 ± 1) mm (bằng đường kính miệng phễu), sâu (250 ± 1) mm Miệng thùng đong chuẩn có gắn vành thép thành ngồi, phẳng cứng, để lắp khớp khít với miệng phễu lên thùng c/ Vịng đệm kim loại, hình vuông với cạnh khoảng 300 mm x 300 mm (hoặc hình trịn có đường kính tương đương), dày từ mm đến mm, phẳng có lỗ thùng với đường kính 215 mm (bằng đường kính miệng phễu), có kèm theo đinh sắt để đóng vào đất nhằm cố định vị trí vịng đệm đào lỗ 5.2.3.3 Cân kỹ thuật, gồm loại: + cân có sức cân 1kg, độ xác g; + cân có sức cân kg, độ xác g; + cân có sức cân 10 kg, độ xác 10 g 5.2.3.4 Thước cặp khí, khoảng đo đến 250 mm, độ xác đến 0,1 mm 5.2.3.5 Thiết bị dụng cụ để xác định độ ẩm đất trường, quy định TCVN 8728 : 2012 5.2.3.6 Vật liệu cát tiêu chuẩn khoảng 50 kg, cát cát thạch anh, hạt Thông thường dùng loại cát hạt lọt mắt sàng mm nằm lại mắt sàng 0,5 mm loại cát lọt mắt sàng 0,5 mm nằm lại mắt sàng 0,25 mm CHÚ THÍCH: Nếu cát thu hồi lại từ hố đào sau thí nghiệm, phải sàng lại, phơi khơ để nguội cất thùng có nắp đậy; trước dùng cho thí nghiệm khác cần phải định chuẩn lại thông số kỹ thuật cát 5.2.3.7 Dụng cụ đào lỗ, muôi xúc đất, thước gạt cứng đủ dài để gạt phẳng diện tích bề mặt đất thí nghiệm, thước nivô dùng để kiểm tra độ phẳng mặt đất thí nghiệm 5.2.3.8 Khay kim loại, đáy phẳng có đường kính khoảng 400 mm, sâu từ 30 mm đến 40 mm; thùng khay có nắp đậy dùng để đựng đất lấy lên từ hố đào dụng cụ thông thường khác 5.2.4 Chuẩn bị thí nghiệm 5.2.4.1 Định chuẩn khối lượng cát rói đầy phễu hình ống đổ lỗ vòng đệm chọn lựa sử dụng phù hợp với loại đất thí nghiệm, tiến hành theo bước sau: a/ Làm vệ sinh ống đổ cát gắn phễu hình cơn, lau khơ cân khối lượng (m 0), xác đến g; b/ Trộn toàn cát sử dụng cho thí nghiệm ngày Khóa cửa rót cát đầu phễu hình đặt thẳng đứng ống đổ có gắn phễu hình lên chỗ phẳng Đổ cát vào ống đổ gần đầy (cách miệng ống khoảng 15 mm) cân xác định khối lượng ống với phễu cát đó, xác đến g, gọi khối lượng ban đầu m 1; c/ Đặt ống đổ cát thẳng đứng lên vòng đệm, miệng phễu trùng khớp với lỗ vịng đệm; sau đó, đặt chúng lên khay hứng, để mặt phẳng ngang, cho mặt vịng đệm sát với mặt khay Mở cửa rót cát đỉnh phễu cho cát chảy xuống phễu vòng đệm, khơng rung động rót cát; cát ngừng chảy (tức cát đầy phễu lỗ vịng đệm), đóng cửa rót cát lại nhẹ nhàng nhắc ống đổ cát có gắn phễu vịng đệm ngồi, cát phễu vòng đệm chảy khay hứng Thu hết toàn khay hứng, xác định khối lượng m2, xác đến 1g Lặp lại phép đo lần để tính trị số trung bình m2 Trị số m2 khối lượng chuẩn cát rót đầy vào phễu hình vịng đệm 5.2.4.2 Định chuẩn khối lượng thể tích đơn vị cát tiêu chuẩn trạng thái khô khơng khí, γs (g/cm3), phương pháp rót cát a/ Xác định thể tích bên thùng đong chuẩn sử dụng, V (cm 3): - Lau thùng đong chuẩn xác định khối lượng nó, m 0, xác đến g; - Dùng thước khí đo đường kính chiều sâu thùng xác đến 0,1 mm (cần đo từ vị trí đến vị trí khác để lấy trị trung bình), tính thể tích thùng đong chuẩn (V) theo cơng thức 3: π ×d2   V =  ×h   (3) đó: d đường kính thùng, cm; h chiều sâu thùng, cm; π số Pi, lấy 3,14 CHÚ THÍCH: Cũng xác định thể tích bên (dung tích) thùng đong chuẩn cách đong thể tích nước dùng đổ đầy thùng đong chuẩn, đong xác đến cm b/ Đặt thùng đong chuẩn lên khay để mặt bàn phẳng ngang, khóa van phễu rót cát đổ cát vào ống đổ cát cho gần đầy Đặt thẳng đứng ống đổ cát lên thùng đong chuẩn cho miệng phễu khớp với miệng thùng đong chuẩn, mở van cho cát chảy vào thùng; cát ngừng chảy khóa van rót cát Nhất ống đổ với phễu ngoài, dùng thước thẳng gạt bề mặt cát thùng đong chuẩn cho sát với miệng thùng; sau đó, cân khối lượng thùng cát (m), xác đến g Lặp lại lần thao tác để lấy trị trung bình m Tính khối lượng cát rót đầy vào ống đong chuẩn, ma (g), theo công thức 4: ma = m - mo (4) đó: mo khối lượng thùng đong chuẩn, g; m khối lượng thùng cát, g c/ Tính khối lượng thể tích đơn vị cát tiêu chuẩn trạng thái khơ khơng khí, rót cát, γs, (g/cm3), theo công thức 5: γs = ma V (5) đó: V thể tích thùng đong chuẩn, cm3; ma khối lượng cát rót đầy thùng đong chuẩn, g 5.2.5 Các bước tiến hành thí nghiệm 5.2.5.1 Tại vị trí dự định thí nghiệm, dọn diện tích khoảng 50 cm x 50 cm, vứt bỏ hết đất đá rời ngoại lai, gạt thật bề mặt, dùng nivo để kiểm tra lại 5.2.5.2 Đặt vịng đệm có đục lỗ cho thật sát với mặt đất san bằng; đóng đinh sắt vào đất xung quanh mép vịng để cố định vị trí vịng Lấy lỗ vòng đệm làm chuẩn để đào lỗ, lấy đất lên cho vào thùng có nắp đậy, đào lỗ tròn đến đạt độ sâu gần với độ sâu thùng đong chuẩn sử dụng dừng CHÚ THÍCH: Trong q trình đào lỗ, khơng để cán thuổng dụng cụ đào tựa vào vách lỗ, không làm biến dạng vách lỗ đáy lỗ Vách lỗ thẳng tốt, loại đất dính nên đào lỗ xoải vách vào để tránh sập vách 5.2.5.3 Vét hết đất vụn hố đào lấy lên cho vào thùng đựng có nắp đậy, dùng cân có sức cân phù hợp để xác định khối lượng toàn đất lấy lên từ hố đào (m w), lấy xác đến g 5.2.5.4 Làm tơi vụn đất, trộn thật lấy mẫu đất đại biểu để thí nghiệm xác định độ ẩm W (%), đất đào lên trường, quy định TCVN 8728 : 2012 5.2.5.5 Khóa van rót cát, đổ cát đầy vào ống đổ mức có khối lượng ống với phễu cát m1 nêu khoản b 5.2.4.1, cẩn thận đặt lên hố đào cho miệng phễu trùng khớp với lỗ vòng đệm sát với bề mặt vòng đệm Mở cửa rót cát đỉnh phễu cát chảy vào hố đào; cát ngừng chảy, đóng cửa rót cát, nhấc ống đổ xác định khối lượng ống đổ với phễu cát lại (m 3), lấy xác đến g CHÚ THÍCH: Khi điều chỉnh vị trí miệng phễu, phải nhấc thẳng đứng ống đổ lên mà không di trượt lên miệng hố làm xê dịch vòng đệm, làm cho đất vụn rơi xuống hố 5.2.5.6 Khi kết thúc thí nghiệm, phải lấy hết cát đổ vào hố, thu hồi cát để sử dụng lại Lấp đầy hố đất xung quanh theo quy định 4.3 5.2.6 Tính tốn biểu thị kết 5.2.6.1 Tính khối lượng cát tiêu chuẩn dùng để đổ đầy vào hố đào, m b (g), theo công thức 6: mb = m1 - m2 - m3 (6) đó: m1 khối lượng ban đầu cát ống với ống đổ phễu, g; xác định theo khoản b 5.2.4.1; m2 khối lượng cát phễu lỗ vòng đệm, g; xác định theo khoản c 5.2.4.2; m3 khối lượng ống đổ với phễu cát lại ống đổ sau đổ cát vào hố đào, g; 5.2.6.2 Tính khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên, γw (g/cm3), theo cơng thức 7: γw = mw × γ s mb (7) đó: mw khối lượng đất đào lên từ hố đào, xác định theo 5.2.5.3, g; mb khối lượng cát tiêu chuẩn dùng để đổ đầy hố đào, xác định theo 5.2.6.1, g; γs khối lượng thể tích đơn vị cát tiêu chuẩn, xác định 5.2.4.2, g/cm 3; 5.2.6.3 Tính khối lượng thể tích đơn vị đất khô (dùng trọng khô), γc (g/cm3), theo công thức 8: γc = γw + (0,01× W ) (8) đó: γw khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên, g/cm3; W độ ẩm đất, % khối lượng; 5.2.7 Báo cáo kết thí nghiệm: Báo cáo kết xác định khối lượng thể tích đất trường gồm thơng tin sau: - Tên cơng trình; hạng mục cơng trình, vị trí thí nghiệm; - Phương pháp thí nghiệm, số hiệu mẫu thí nghiệm; - Mơ tả đất sơ bộ: thành phần, trạng thái, màu sắc, kết cấu… - Hàm lượng sỏi sạn đất (nếu có), %; - Khối lượng thể tích đất tự nhiên, γw (g/cm3); - Độ ẩm đất, W (%); - Khối lượng thể tích đơn vị đất khô, γc (g/cm3); - Bảng ghi chép kết thí nghiệm; - Các thơng tin khác có liên quan 5.3 Phương pháp hố đào, dùng nước chỗ 5.3.1 Phạm vi áp dụng Phương pháp dùng để xác định khối lượng thể tích đất tự nhiên đất đắp trường, áp dụng cho loại đất dính chứa sỏi sạn hạt to cuội (dăm) đất rời có hạt to đến 200 mm 5.3.2 Nguyên tắc Đào hố thí nghiệm, lấy hết đất hố lên để xác định khối lượng độ ẩm đất; sau đó, dùng nilon thích hợp lót vào hố đào, đảm bảo giữ nước (khơng bị rị rỉ) đổ nước vào chỗ đất hố đào lấy lên; qua xác định thể tích hố đào Từ đó, tính tốn xác định khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên khối lượng thể tích đơn vị đất khô đất 5.3.3 Dụng cụ thiết bị 5.3.3.1 Vịng chắn thép, hình trụ, bề mặt gia cơng nhẫn Vịng chắn có cỡ to, nhỏ khác Vịng chắn cỡ nhỏ có chiều cao 100 mm, đường kính thường 500 mm nhỏ ít; vịng chắn cỡ lớn có chiều cao 200 mm đường kính khác nhau, từ 500 mm đến 1500 mm (thông thường đường kính vịng chắn phải lớn lần đường kính hạt lớn đất có độ hạt khơng đồng đều, phải lớn đất có độ hạt tương đối đồng (xem hình C.2 Phụ lục C) 5.3.3.2 Thước gạt, cứng đủ dài để gạt phẳng diện tích bề mặt đất đặt vịng chắn 5.3.3.3 Thước nivo có độ dài thích hợp để kiểm tra độ phẳng diện tích đặt vịng chắn 5.3.3.4 Thiết bị báo kim báo lắp thẳng, đủ dài để đặt ngang qua đường kính vịng chắn; có chân chống đầu đặt ngồi phạm vi vịng chắn Có thể điều chỉnh kim báo thẳng đứng vị trí tâm vòng chắn đặt mức thấp mép vịng chắn Mũi kim để báo mực nước vịng chắn thí nghiệm 5.3.3.5 Thùng đựng nước có dung tích chuẩn, gồm số thùng để đủ nước cung cấp cho thí nghiệm Từng thùng có van ống dẫn, có gắn ống đo mực nước khắc vạch chia số đo cm3 nước thùng đánh số thứ tự rõ ràng, gắn thẳng đứng thành thing 5.3.3.6 Cân loại, gồm - Cân sức cân kg độ xác đến g; - Cân sức cân kg, độ xác đến g; - Cân sức cân 10 kg, độ xác đến 10 g; - Cân sức cân 100 kg, độ xác đến 100 g 5.3.3.7 Thùng đựng có nắp đậy để chứa đất lấy lên từ hố đào 5.3.3.8 Dụng cụ để đào xúc đất từ hố đào lên, như, thuổng, cuốc, xẻng, bàn chải, chổi… 5.3.3.9 Bơm hút nước với ống dẫn để hút nước từ túi nilon đặt hố đào sau kết thúc thí nghiệm (trường hợp khơng có dùng gầu múc nước) 5.3.3.10 Thiết bị trộn vữa gồm xô, chậu, dao trộn… 5.3.3.11 Thiết bị dụng cụ để xác định độ ẩm đất trường: nêu TCVN 8728 : 2012; Thước nivo có độ dài thích hợp để kiểm tra độ phẳng diện tích đất đặt vịng chắn 5.3.3.12 Bộ sàng thí nghiệm thành phần hạt; 5.3.3.13 Các vật liệu khác: + nước sạch; + vữa trát thạch cao; + nilon để lót bên hố đào CHÚ THÍCH: Tấm nilon phải đảm bảo kín nước đủ bền để mảnh dăm, sạn không chọc thủng phải mềm dẻo để dễ áp sát vào vách hố đào; thông thường dùng nilon dày 0,2 mm, diện tích khoảng từ m2 đến m2 thích hợp cho vịng chắn có đường kính 0,5 m; nilon dày 0,3 mm, diện tích khoảng từ m2 đến m2 dùng cho loại vịng chắn 1,5 m 5.3.4 Chuẩn bị thí nghiệm 5.3.4.1 Định chuẩn thùng đựng nước (thùng lắp ống dẫn van) cách đặt thùng lên mặt phẳng, đổ nước vào vạch đo thể tích thùng (mốc số 0) Sau điều chỉnh cho nước chảy mức hạ thấp theo vạch khắc ống đo, hứng nước chảy vào bình xác định thể tích cách cân đong Cứ tiếp tục để xác định thể tích nước tương ứng với vạch khắc ống đo thùng đựng Vẽ đồ thị thể tích nước cộng dồn thùng đựng theo vạch khắc ống đo thùng 5.3.4.2 Lựa chọn vịng chắn có kích thước thích hợp với đường kính hạt lớn đất thí nghiệm (như nêu 5.3.3.1) 5.3.5 Các bước tiến hành 5.3.5.1 Tại vị trí thí nghiệm, dọn mặt có diện tích đủ lớn để đặt vịng chắn, gạt bỏ hết đất đá rời bề mặt dùng thước thẳng để gạt thật bề mặt dùng nivo để kiểm tra 5.3.5.2 Trộn thạch cao với lượng nước phù hợp cho chóng đơng kết để gắn vịng chắn với đất, đánh dấu vị trí vịng chắn chiếm chỗ mặt đất chuẩn bị trải lớp mỏng vữa thạch cao lên chỗ vành vòng chắn đặt lên 5.3.5.4 Đặt vòng chắn thẳng đứng lên lớp vữa trát ấn vòng xuống cho sát với mặt đất thí nghiệm chuẩn bị; dùng đinh chốt nhọn đóng xuống đất xung quanh thành ngồi vịng chắn để cố định vị trí vịng chắn Gạt bỏ hết lớp vữa dư thành vòng chắn 5.3.5.5 Đặt thiết bị báo Đặt chân chống vào vị trí bên ngồi hai bên vịng chắn trục qua tâm vòng, lắp ngang có gắn kim báo lên hai chân chống; điều chỉnh nằm ngang, sau cố định vị trí chân chống đánh dấu điểm đặt ngang giá đỡ; Điều chỉnh kim báo thẳng đứng vị trí tâm vịng chắn; mũi kim nằm thấp mép vịng chắn ít, khóa chặt vị trí với đỡ Phải đảm bảo đỡ lắp kim báo lấy ngồi, lại lắp vào vị trí đặt trước mũi kim báo vị trí định chuẩn 5.3.5.6 Chọn nilon có kích thước thích hợp, kiểm tra chắn khơng bị thủng, phủ nilon lên vịng chắn, áp vào vịng chắn, đảm bảo nilon áp sát vào mặt đất mặt vịng chắn, sau đặt đỡ lắp kim báo vào vị trí định chuẩn 5.3.5.7 Đổ dần nước từ thùng chuẩn vào nilon lót vịng chắn mặt nước vừa chạm đầu kim báo Trong đổ nước cần làm cho nilon giãn đều, áp sát với mặt đất hố đào thành vòng chắn Khi mặt nước chạm đầu mũi kim báo, khóa van cấp nước, quan sát mực nước đầu kim báo vài ba phút xem nước có bị rị rỉ ngồi khơng, nước bị rị rỉ có nguy bị rị rỉ phải hút nước ra, thay nilon khác, đổ nước lại tới mức quy định; ghi lại thể tích nước dùng V1 (L), xác đến 0,1 L V1 thể tích nước vịng chắn định chuẩn 5.3.5.8 Đưa đỡ kim báo lắp ngồi đặt vị trí an tồn; hút lấy nilon ra, cẩn thận để không làm nilon bị rách 5.3.5.9 Đào hố bên vịng chắn, khơng làm xê dịch vịng chắn, khơng kht lõm đất chân vịng chắn Hố đào tròn thẳng đứng tốt, đất rời đặc biệt đất trạng thái ướt phải đào thoải vách vào để tránh sập hố Vét lấy hết đất đào lên cho vào thùng đựng có nắp đậy Trong đào, gặp hịn to phải lấy lên cẩn thận, có đá to nhơ vách để ngun chỗ Dừng đào độ sâu hố gần đường kính vịng chắn Cuối cùng, dọn thật đáy hố, vét lấy hết đất lên cho vào thùng đựng đảm bảo khơng làm tính ngun trạng đất vách đáy hố 5.3.5.10 Cân khối lượng toàn đất lấy lên từ hố đào, mw (kg), xác đến 0,1 kg 5.3.5.11 Lấy mẫu để xác định độ ẩm đất lấy lên từ hố đào cho đảm bảo đại diện, tiến hành thí nghiệm độ ẩm đất trường, theo quy định TCVN 8728 : 2012 5.3.5.12 Chọn nilon có kích thước phù hợp nêu CHÚ THÍCH 3.1.1.3 kiểm tra chắn khơng bị hỏng, bị thủng, phủ nilon lên vịng chắn đặt nhẹ nhàng xuống hố, đảm bảo nilon phủ kín sát đáy vách hố Đặt đỡ có gắn kim báo vào vị trí định chuẩn; sau đó, lắp đặt lại đỡ kim báo vào vị trí chuẩn, thực theo 5.3.5.5 5.3.5.13 Đổ từ từ nước từ thùng chuẩn vào nilon lót hố mặt nước chạm đầu kim báo Trong đổ nước, kéo nhẹ thả chùng dần nilon nước làm áp sát vào vách hố, đáy hố mặt vịng chắn Có thể dừng que đầu bọc sợi nilon mềm để rà cho nilon áp sát đáy vách hố, phải nhẹ nhàng cẩn thận Sau đổ nước, quan sát thấy mực nước đầu kim báo xem nước có bị rị rỉ, hao hụt khơng; nước bị rị rỉ, hao hụt phải hút ra, thay nilon khác đảm bảo không bị thủng đổ nước lại Xác định xác thể tích nước dùng để đổ vào hố, V (L) 5.3.5.14 Tháo đỡ có kim báo lắp cố định đem để vị trí an tồn, hút ra, kéo nilon khỏi hố, kiểm tra xem nước có bị rị rỉ hố thí nghiệm khơng; nước bị rị rỉ phải lặp lại thao tác từ 5.3.5.12 đến 5.3.5.13 để đảm bảo xác định trị số V2 xác 5.3.5.15 Tháo dỡ thiết bị, lấp hố đào thí nghiệm, đảm bảo yêu cầu quy định 4.3 5.3.6 Tính tốn biểu thị kết 5.3.6.1 Tính thể tích hố đào Vh, m3, theo cơng thức 9: Vh = đó: V2 − V1 1000 (9) V1 thể tích nước đổ vào vịng chắn đặt sát mặt đất hố đào thí nghiệm, xác định 5.3.5.7, (L); V2 thể tích nước đổ đầy vào hố đào vòng chắn, xác định 5.3.5.13, (L) 5.3.6.2 Tính khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên, γw (t/m3 g/cm3), theo cơng thức 10: γw = mw 1000 × Vh (10) đó: mw khối lượng tồn đất lấy lên từ hố đào, kg; Vh thể tích hố đào, m3 5.3.6.3 Tính khối lượng thể tích đơn vị đất khô, γc (t/m3 g/cm3), theo công thức 11: γc = γw + (0,01× W ) (11) đó: W độ ẩm đất lấy lên từ hố đào, %; γw khối lượng thể tích tự nhiên đất, t/m 5.3.7 Báo cáo kết thí nghiệm Báo cáo kết xác định khối lượng thể tích đất trường gồm thơng tin sau: - Tên cơng trình; hạng mục cơng trình; vị trí thí nghiệm; - Phương pháp thí nghiệm; số hiệu mẫu thí nghiệm; - Mơ tả mẫu: thành phần, trạng thái, màu sắc, kết cấu, trạng thái… - Khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên γw, g/cm3; - Độ ẩm đất, W (% khối lượng); - Khối lượng thể tích đơn vị đất khơ, γc, g/cm3; - Bảng ghi chép thí nghiệm; - Các thơng tin khác có liên quan Phụ lục A (Quy định) Bảng A.1 - Bảng ghi chép thí nghiệm khối lượng thể tích đất trường theo phương pháp dao vịng cắt mẫu thí nghiệm độ ẩm mẫu đất - Cơng trình Hạng mục: - Số hiệu mẫu: Vị trí lấy mẫu: - Độ sâu lấy mẫu: Đơn vị thí nghiệm: - Phương pháp thí nghiệm áp dụng Ngày, tháng năm thí nghiệm: Số liệu thí nghiệm xác định khối lượng thể tích đất: - Dao vịng số: …….; chiều cao: ……………….(cm); đường kính trong: …………………(cm); - Khối lượng dao vịng, mo = ……………… (g), Thể tích dao vòng: …………………….(cm3); - Khối lượng dao vòng + đất ẩm, mw = …………………… (g); - Khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên: γ w = mw − m0 (g/cm3) V0 Số liệu thí nghiệm xác định độ ẩm đất: - Hộp mẫu độ ẩm số: ……………… ; khối lượng hộp: mh = …………………(g); - Khối lượng hộp + đất ẩm: ………………… (g); Khối lượng hộp + đất khô: ……………….(g); - Khối lượng đất khô: ………………………….(g); Độ ẩm đất: W = ………………………(%); - Khối lượng khô phần vật liệu hạt > 2mm: …………………….(g); - Khối lượng phần vật liệu hạt > 2mm: …………………………(%); - Khối lượng thể tích đơn vị đất khơ, γ c = γw (g/cm3) + (0,01× W ) Bảng A.2 - Bảng ghi chép thí nghiệm khối lượng thể tích đất trường theo phương pháp hố đào, dùng cát chỗ thí nghiệm độ ẩm mẫu đất - Cơng trình Hạng mục: - Số hiệu mẫu: Vị trí lấy mẫu: - Độ sâu lấy mẫu: Đơn vị thí nghiệm: - Phương pháp thí nghiệm áp dụng Ngày, tháng năm thí nghiệm: Hiệu chuẩn ống đổ nhỏ/lớn - Khối lượng cát chứa đầy ống đổ + ống đổ + phễu, m = ………… (g); - Khối lượng trung bình cát cịn lại sau rót cát vào đầy phễu hình nón vịng đệm + khối lượng ống đổ + phễu: ………………….(g); - Khối lượng trung bình cát lấp đầy phễu vịng đệm, m (g); - Thể tích thùng chuẩn, V = …………………., (cm3); - Khối lượng thùng chuẩn, mo = ………., (g); - Khối lượng cát rót vào đầy thùng chuẩn + khối lượng thùng chuẩn, m = , (g); - Khối lượng cát rót đầy thùng chuẩn, ma = m - m0 = ……… (g); - Khối lượng thể tích đơn vị cát, γs = ma / V = ………, (t/m3 g/cm3); Số liệu thí nghiệm xác định khối lượng thể tích đất: - Khối lượng đất ẩm lấy từ hố đào, mw = ……………., (g); - Khối lượng cát + ống đổ + phễu ban đầu, m1 = …………… , (g); - Khối lượng cát lại + ống đổ + phễu sau rót cát vào hố m = ……………, (g); - Khối lượng cát chỗ hố: mb = m1 - m3 - m2 = ……………, (g); - Khối lượng đơn vị thể tích đất tự nhiên: γw = mv / 1000 x Vh = ……… , (t/m3 g/cm3); Số liệu thí nghiệm xác định độ ẩm đất: nêu mục Bảng A1 Khối lượng thể tích đơn vị đất khô, γc = ……………….(t/m3 g/cm3) Bảng A.3 - Bảng ghi chép thí nghiệm khối lượng thể tích đất trường theo phương pháp hố đào, dùng nước chỗ thí nghiệm độ ẩm mẫu đất - Cơng trình Hạng mục: - Số hiệu mẫu: Vị trí lấy mẫu: - Độ sâu lấy mẫu: Đơn vị thí nghiệm: - Phương pháp thí nghiệm áp dụng Ngày, tháng năm thí nghiệm: Số liệu thí nghiệm xác định khối lượng thể tích đất: - Đường kính vịng chắn: …………………………….(m); - Thể tích ban đầu nước vịng chắn định chuẩn phía bề mặt đất chuẩn bị, V (lít); - Khối lượng đất ẩm lấy lên từ hố đào, mw (kg); - Thể tích nước đổ đầy vào hố vịng chắn định chuẩn, V (L); - Thể tích hố đào, Vh = V2 − V1 , m3; 1000 - Khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên: γ w = mw , (t/m3 g/cm3); 1000 × Vh Số liệu thí nghiệm xác định độ ẩm đất: nêu mục Bảng A.1 Khối lượng thể tích đơn vị đất khơ, γc = …………………., (t/m3 g/cm3); Phụ lục B (Quy định) Bảng ghi chép thí nghiệm độ ẩm đất trường Cơng trình Hạng mục: Số hiệu mẫu: Vị trí lấy mẫu: Độ sâu lấy mẫu: Đơn vị thí nghiệm: Phương pháp thí nghiệm áp dụng Ngày, tháng năm thí nghiệm: Phương pháp đốt khô đất cồn: Số hiệu mẫu đất Hộp đựng mẫu Mô tả đất Số hộp Khối lượng (g) Khối lượng (g) Hộp + đất ẩm Hộp + đất khơ Độ ẩm đất Độ ẩm trung bình Phương pháp rang khô đất bếp ga: Số hiệu mẫu đất Mô tả đất Hộp đựng mẫu Số hộp Khối lượng (g) Khối lượng hộp + đất ướt Khối lượng hộp + đất khô Độ ẩm đất W (%) Độ ẩm trung bình Wtb (%) Khối lượng khơ hạt Hàm lượng hạt > mm ,ngày…….tháng…….năm…… Người thí nghiệm Người kiểm tra Trưởng phịng thí nghiệm Phụ lục C (Tham khảo) Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm xác định khối lượng thể tích đất trường CHÚ DẪN Cần dẫn hướng Quả tạ Khoảng trống Ống chụp đầu dao vòng Dao vịng Cạnh vát tơi cứng Hình C.1 - Sơ họa dụng cụ dao vịng cắt mẫu Hình C.2 - Sơ họa hố đào, dùng nước chỗ Hình C.3 - Sơ đồ thiết bị ống đổ cát MỤC LỤC Lời nói đầu TCVN 8729 : 2012 Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phương pháp xác định khối lượng thể tích đất trường 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 dao vòng cắt mẫu 5.2 Phương pháp hố đào, dùng cát tiêu chuẩn chỗ 5.3 Phương pháp hố đào, dùng nước chỗ Phụ lục A Phụ lục B Phụ lục C ... hết đất khỏi hố để xác định khối lượng độ ẩm đất đó, dùng cát tiêu chuẩn đổ vào hố chỗ cho đất, qua xác định thể tích hố đào; từ đó, tính tốn xác định khối lượng thể tự nhiên khối lượng thể tích. .. dùng nước chỗ Hình C.3 - Sơ đồ thiết bị ống đổ cát MỤC LỤC Lời nói đầu TCVN 8729 : 2012 Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phương pháp xác định khối lượng thể tích đất trường Phạm vi áp dụng... thí nghiệm xác định khối lượng thể tích đất: - Đường kính vịng chắn: …………………………….(m); - Thể tích ban đầu nước vịng chắn định chuẩn phía bề mặt đất chuẩn bị, V (lít); - Khối lượng đất ẩm lấy lên