§1.2. NHỮNG TÍNH CHẤT KỸ THUẬT CỦA ĐẤT VÀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ

ĐẾN KỸ THUẬT THI CÔNG ĐẤT

1.2.1. Khái niệm

Đất là vật thể rất phức tạp về nhiều phương diện, có rất nhiều tính chất (cơ, lý,

hóa...) đã được nói đến trong Cơ học đất. Trong giới hạn chương trình ta chỉ đề cập đến

một số tính chất của đất ảnh hưởng nhiều đến kỹ thuật thi công đất. Những tính chất

này gọi là tính chất kỹ thuật của đất như : Trong lượng riêng, Độ ẩm, Độ dốc tự nhiên,

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC KỸ THUẬT THI CÔNG I

6

Độ tơi xốp, Lưu tốc cho phép...

1. Trọng lượng riêng của đất

* Định nghĩa

Trọng lượng riêng (TLR) là trọng lượng của một đơn vị thể tích đất, ký hiệu là γ

* Công thức xác định

ganma=G/V

V

G (T/m3, Kg/cm3...)

G: là trọng lượng của mẫu đất thí nghiệm (T, kg...).

V: thể tích của mẫu đất thí nghiệm (m3, cm3...).

* Tính chất

Trọng lượng riêng của đất thể hiện sự đặc chắc của đất. Đất có TLR càng lớn thì

càng khó thi công, công lao động chi phí để thi công càng cao.

2. Độ ẩm của đất

* Định nghĩa

Độ ẩm của đất là tỷ lệ phần trăm (%) của trọng lượng nước chứa trong đất trên

trọng lượng hạt của đất, ký hiệu là W.

* Công thức xác định

W =G nước/G khô x100 (%)

Hay W =(Gw-G khô)/G khô x100 (%)

G

G G

khô

w − khô

Gnước: là trọng lượng nước chứa trong mẫu đất thí nghiệm.

GW: là trọng lượng tự nhiên của mẫu đất thí nghiệm.

Gkhô: là trọng lượng khô của mẫu đất thí nghiệm.

* Tính chất

+ Độ ẩm ảnh hưởng đến công lao động làm đất rất lớn. Đất ướt quá hay khô quá

đều làm cho thi công khó khăn .

3. Độ dốc tự nhiên của mái đất

* Định nghĩa

Độ dốc tự nhiên của mái đất là góc lớn nhất của mái đất khi đào hay khi đắp mà

không gây sụt lở đất, ký hiệu là i.

đất có góc dốc α so với mặt phẳng nằm ngang (α

B

i = tgα = H/B Trong đó:

α: góc của mặt trượt

H: chiều sâu hố đào

B: chiều rộng chân mái dốc

Ngược lại với độ dốc, ta có độ soải mái dốc hay hệ số mái dốc:

m=1/i =B/H = cot gα

* Tính chất

+ Độ dốc tự nhiên của đất phụ thuộc vào:

- Góc ma sát trong của đất.

- Độ dính của những hạt đất.

- Tải trọng tác dụng lên mặt đất.

4. Độ tơi xốp

* Định nghĩa

Độ tơi xốp là tính chất thay đổi thể tích của đất trước và sau khi đào, ký hiệu là ρ.

* Công thức xác định

p=(V-Vo)/Vo x 100%

VO: thể tích đất nguyên thể.

V: thể tích của đất sau khi đào lên.

* Tính chất

+ Có hai hệ số tơi xốp:

- Độ tơi xốp ban đầu ρo: là độ tơi xốp của đất mà khi đào lên chưa đầm nén.

po=(Vo cđ-Vng.thể)/ V ng,thể

- Độ tơi xốp cuối cùng ρe: là độ tơi xốp của đất mà khi đào lên đất đã được

đầm nén chặt.

pe=(Vđ-V ng,thể)/Vng,thể

Trong đó:Vcđ, Vđ, Vng.thổ là thể tích đất đào lên chưa đầm, đã đầm, nguyên thổ.

+ Đất càng rắn chắc thì độ tơi xốp càng lớn do đó thi công càng khó khăn.

+ Đất xốp rỗng độ tơi xốp nhỏ, có trường hợp độ tơi xốp có giá trị âm.

5. Lưu tốc cho phép

* Định nghĩa: Lưu tốc cho phép là tốc độ tối đa của dòng chảy mà không gây xói lở

đất.

* Tính chất

+ Đất có lưu tốc cho phép càng lớn thì khả năng chống xói mòn càng cao.

+ Đối với các công trình bằng đất tiếp xúc trực tiếp với dòng chảy như đập, kênh,

mương... ta cần phải quan tâm đến tính chất này khi chọn đất để thi công. Đối với nền

công trình cần quan tâm đến tính chất này để có các biện pháp phòng chống sự cuốn

trôi của đất khi có dòng chảy chảy qua.

+ Muốn chống xói lở thì lưu tốc dòng chảy không được lớn hơn một giá trị mà tại

đó các hạt đất bắt đầu bị cuốn theo dòng chảy. Mỗi một loại đất khác nhau sẽ có một

lưu tốc cho phép khác nhau, sau đây là lưu tốc cho phép của một số loại đất:

- Đất cát có độ lưu tốc cho phép vcp = 0,45 - 0,8 (m/s).

- Đất thịt chắc có độ lưu tốc cho phép vcp = 0,8 - 1,8 (m/s).

- Đất đá có độ lưu tốc cho phép vcp = 2,0 - 3,5 (m/s).

+ Khi thi công các công trình gặp dòng chảy có lưu tốc lớn hơn lưu tốc cho phép

ta phải tìm cách giảm lưu tốc dòng chảy để bảo vệ công trình hoặc không cho dòng

chảy tác dụng trực tiếp lên công trình (bằng cách chia nhỏ dòng chảy, giảm độ dốc của

mặt đất, đắp bờ đê, chuyển hướng dòng chảy... ).