Đang tải... (xem toàn văn)
Để xác định các đặc trưng trương nở trong đó có các đặc trưng trương nở ngang ta có thể thực hiện các thí nghiệm trên thiết bị trương nở ngang. Các đặc trưng này góp phần vào việc nhận định một cách toàn diện hơn về đất trương nở. Các đặc tính trương nở ngang và đứng của đất phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện độ ẩm, độ chặt ban đầu1, 4. Các kết quả thí nghiệm cho thấy áp lực trương nở ngang tăng nhanh đến giá trị đỉnh khi bão hòa, sau đó giảm tới một trạng thái cân bằng
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2006 2007 NGHIÊN CứU CáC ĐặC TRƯNG TRƯƠNG Nở NGANG CủA ĐấT LOạI SéT THUộC KHU VựC MIềN TRUNG RESEARCHING HORIZONTAL SWELLING CHARACTERISTICS ON COHESIVE SOIL IN THE CENTRAL OF VIETNAM PGS TS Trần Thị Thanh VIN KHOA HC THY LỢI MIỀN NAM ThS NCS Ngun Ngäc Phóc TRƯỜNG CAO NG XY DNG S Tóm tắt Để xác định đặc trng trơng nở có đặc trng trơng nở ngang ta thực thí nghiệm thiết bị trơng nở ngang Các đặc trng góp phần vào việc nhận định cách toàn diện đất trơng nở Các đặc tính trơng nở ngang đứng đất phụ thuộc nhiều vào điều kiện độ ẩm, độ chặt ban đầu[1], [4] Các kết thí nghiệm cho thấy áp lực trơng nở ngang tăng nhanh đến giá trị đỉnh bÃo hòa, sau giảm tới trạng thái cân b»ng Abstract Swelling characteristics in which Horizontal swelling can be determinate by special machine Depending on these characteristics we can recognize about swelling of cohesive soil clearly Swelling characteristics depend on density and initial moisture [1], [4] Horizontal swelling pressure increases to the top value rapidly and then reaches to constant value when be saturated by water δz dz dz + z I CáC ĐặC TRƯNG TRƯƠNG Nở NGANG Và PHƯƠNG PHáP THí NGHIệM I.1 Thí nghiệm trơng nở tự theo hai phơng Mục đích thí nghiệm Nhằm xác định thành phần biến dạng trơng nở theo hai phơng ox oz(x z), tức ma trận biến dạng []0 Đây sở để xác định hệ số trơng nở đại lợng biến dạng trơng nở thể tích: v = x + z Thí nghiệm đợc thực cách cho mẫu trơng nở ngang đứng cách tự trình thấm Hình 1: Sơ đồ trơng nở tự nớc Mẫu đất đợc đặt thiết bị có mặt thoáng chất x theo hai phơng dx lỏng đạt đến vị trí đỉnh mẫu Quan sát dx + x - Trong suốt trình thí nghiệm, số đo giá trị biến dạng trơng nở tuyệt đối đợc đọc đồng hồ đo biến dạng đứng đồng hồ đo biến dạng ngang Thời gian đọc ghi sè liÖu nh sau: 0p; 1p, 2p, 3p, 4, 5p; 10p; 15p; 30p; 60p; 2h; 3h; … - ThÝ nghiệm đợc xem thực xong mẫu đất không khả xuất biến dạng trơng nở (khi số đọc đồng hồ đo biến dạng không vợt 0.01 mm sau 24h) VIEN KHOA HOẽC THUY LI MIỀN NAM 149 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2006 – 2007 - ThÝ nghiƯm thùc mẫu chế bị với hệ số đầm chặt K khác nhau: =0.95cmax ; =0.90cmax ; =0.85cmax ; Hình 3: Sơ đồ thí nghiệm xác định hệ số trơng nở ngang áp lực ngang x dx dx + δx dz I.2 ThÝ nghiƯm tr¬ng në ngang tù (thí nghiệm Kox) Mục đích thí nghiệm nhằm xác định hệ số trơng nở ngang Kox đem so sánh với hệ số trơng nở đứng Koz (hệ số trơng RN) Thí nghiệm đợc thực cách cho mẫu trơng nở ngang cách tự do, khống chế không cho trơng nở đứng Thí nghiệm đợc thực mẫu chế bị với hệ số đầm chặt K khác nhau: γ=0.95γcmax ; γ=0.90γcmax ; γ=0.85γcmax ; dz a/ b/ H×nh 2: ThÝ nghiƯm tr¬ng në tù theo hai ph¬ng Hình 4: Sơ đồ thí nghiệm xác định áp lực trơng nở ngang I.3 Thí nghiệm xác định áp lực trơng nở x dx ngang Px Mục đích thí nghiệm nhằm dx + x xác định áp lực trơng nở theo phơng ngang Pxvà so sánh với áp lực trơng nở theo phơng đứng Pz Thí nghiệm đợc thực cách khống chế không cho xuất biến dạng trơng nở theo phơng đứng, gia tải theo phơng ngang áp lực trơng nở ngang Px áp lực tác dụng theo phơng ngang mà không xuất biến dạng trơng nở theo phơng ngang Giá trị áp lực ngang thay đổi theo cấp tải nh sau: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 1,0 vµ 2,0 (kG/cm2) 150 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2006 – 2007 a/ b/ H×nh 5: ThÝ nghiệm xác định áp lực trơng nở ngang dz + z dz z áp lực đứng I.4 Thí nghiệm nở ngang tự có áp lực đứng Mục đích thí nghiệm xây dựng ma trận biến dạng []p có áp lực đứng so với ma trận biến dạng []0 trơng nở tự nhóm thí nghiệm thứ I Thí nghiệm đợc thực cách gia tải theo phơng đứng với nhiều cấp áp lực khác Quan trắc biến dạng theo phơng đứng Hình 6: Sơ đồ thí nghiệm trơng nở ngang phơng ngang theo áp lực đứng x dx áp lực đứng đợc thay đổi theo cấp dx + x tải: 0,25; 0,5; 1,0 2,0 kG/cm2 Thí nghiệm đợc thực mẫu chế bị tơng ứng với độ ẩm chế bị (Wop) ®é Èm tr¬ng në WN dz dz + δ z z I.5 Thí nghiệm xác định áp lực trơng nở ngang có áp lực đứng Mục đích thí nghiệm nhằm áp lực đứng xây dựng ma trận ứng suất [] (áp lực trơng nở) áp lực ngang khống chế biến dạng trơng nở theo hai phơng Thí nghiệm đợc thực cách gia tải theo phơng đứng phơng ngang với nhiều cấp áp lực khác áp lực đứng đợc thay đổi theo cấp tải: 0,25; 0,5; 1,0 2,0 kG/cm2.áp lực theo phơng ngang đặt theo cấp tải khác cho cấp tải theo phơng đứng Thí nghiệm đợc thực mẫu Hình 7: Sơ đồ xác định áp lực trơng nở chế bị tơng ứng với độ ẩm chế bị (Wop) độ ngang theo áp lực đứng ẩm trơng nở WN x dx dx + δx VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 151 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2006 2007 Ii Các đặc trng trơng nở ngang ®Êt lo¹i sÐt thc khu vùc miỊn trung II.1 Lo¹i đất đợc dùng thí nghiệm phơng pháp tạo mẫu thí nghiệm Trong thí nghiệm đà dùng loại đất mỏ vật liệu dùng để đắp đập Hồ Thuận Ninh tỉnh Bình Định Đây loại đất có tính trơng nở mạnh Chỉ tiêu tính chất vật lí kết đầm nện Proctor tiêu chuẩn nhóm đất dùng thí nghiệm đợc ghi bảng Bảng 1: Các tiêu vật lí đất Thuận Ninh tỉnh Bình Định 10-5 5.9 5-2 13.3 2-1 9.2 Thành phần h¹t (%) mm 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.1 0.1-0.05 0.05-0.01 0.01-0.005 15.5 6.1 10.0 11.7 5.4 4.4 Wl(%) 48.89 WP(%) 22.19 γcmax 17.50 Wop 15