thi nghiem

37
I. XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA ĐẤT I.1. Bài I: Xác định khối lượng riêng của đất 1. Mục đích - ý nghĩa: của đất s (g/cm 3 ; t/m 3 ) là khối lượng trong một đơn vị thể tích của các hạt đất. s = , (g/cm 3 ; t/m 3 ) s chỉ phụ thuộc vào thành phần khoáng vật của đất, không phụ thuộc và độ ẩm, độ rỗng, càng nhiều khoáng vật nặng (sẫm mầu) khối lượng riêng càng lớn. s là chỉ tiêu gián tiếp xác định n, e, G.... 2. Dụng cụ thí nghiệm: Bình tỷ trọng loại 50 cm 3 hoặc 100 cm 3 . Sàng d = 2mm. cối sứ, chày cao su, cân kỹ thuật, bếp cát, nước cất nhiệt kế.

Upload: ho-xuan-nam

Post on 25-Jun-2015

560 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: THi nghiem

I. XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA ĐẤT

I.1. Bài I: Xác định khối lượng riêng của đất

1. Mục đích - ý nghĩa:

của đất s (g/cm3; t/m3) là khối lượng trong một đơn vị thể tích của các hạt đất.

s = , (g/cm3; t/m3)

s chỉ phụ thuộc vào thành phần khoáng vật của đất, không phụ thuộc và độ ẩm, độ rỗng, càng nhiều khoáng vật nặng (sẫm mầu) khối lượng riêng càng lớn. s là chỉ tiêu gián tiếp xác định n, e, G....

2. Dụng cụ thí nghiệm:

Bình tỷ trọng loại 50 cm3 hoặc 100 cm3. Sàng d = 2mm. cối sứ, chày cao su, cân kỹ thuật, bếp cát, nước cất nhiệt kế.

Page 2: THi nghiem

3. Trình tự thí nghiệm:

Lấy 100 - 200 g đất đã sấy khô cho vào cối sứ rồi nghiền bằng chày cao su. Sàng đất qua sàng 2mm, lấy phần đất dưới sàng 2mm thí nghiệm. Dùng phương pháp chia tư, lấy khoảng 15 - 20 g cho vào bình tỷ trọng đã biết

khối lượng là m0 (g). Cân khối lượng bình và đất được m1 (g). Vậy khối lượng đất trong bình là m2 = m1 - m0.

Đổ nước cất vào bình tỷ trọng (1/3 - 1/4 V bình), giữ bình trong tay, lắc đều rồi đặt lên bếp cát đun sôi. Thời gian đun: 30 phút đối với đất cát và cát pha. 1 tiếng đối với sét và sét pha (sinh viên xác tên đất TN qua chỉ số dẻo ở bài 6)

Trong thời gian đun không được để đất sôi trào ra khỏi miệng bình. Nếu sôi tạo nhiều bọt quá phải hạ nhiệt độ của bếp.

Lấy bình tỷ trọng ra khỏi bếp, Đo nhiệt độ của huyền phù trong bình tỷ trọng chính xác tới 0.5 0c. Đổ nước cất vào bình cho tới vạch chuẩn hoặc đến cổ bình rồi đậy nút có mao dẫn để nước theo ống mao dẫn tràn ra ngoài. Nghiêng bình xem khí trong bình đã thoát hết chưa, nếu còn thì cho thêm nước vào bình rồi đậy nút lại. Lau khô bình tỷ trọng cân được m3 (g).

Đổ huyền phù, rửa sạch và cho nước cất đã đun sôi vào bình và làm nguội đến nhiệt độ của huyền phù (nước trong bình đầy đến vạch chuẩn). Cân khối lượng bình và nước cất được m4.

4. Tính toán kết quả.

s = n (g/cm3 )

m2+ m4 - m3 khối lượng nước chênh ra (m n) do đất chiếm chỗ trong bình; biết n

; m n V nước = V hạt đất cần xác định.

Yêu cầu:Cân lấy kết quả chính xác đến 0,01g. Mỗi mẫu đất phải thí nghiệm song song bằng 2 bình, sai số giữa hai bình không được vượt quá 0,02 g/cm3. Lấy trị số trung bình giữa 2 lần thí nghiệm song song làm khối lượng riêng của mẫu đất

Câu hỏi:1. Nêu mục đích và ý nghĩa thí nghiệm xác định khối lượng riêng của đất (s)?2. Nêu trình tự thí nghiệm xác định khối lượng riêng của đất (s)?

Page 3: THi nghiem

3. Khi thí nghiệm xác định (s) cho mỗi mẫu đất cần phải tiến hành ít nhất là mấy bình tỷ trọng? sai số cho phép cho mỗi lần thử là bao nhiêu?4. Tại sao khi thí nghiệm xác định (s) cần phải sấy khô đất trước khi thí nghiệm?5. Thời gian đun dung dịch huyền phù cho mỗi loại đất là bao nhiêu?

I.2. Bài II: Xác định khối lượng thể tích tự nhiên của đất.

1. Mục đích - ý nghĩa:

Khối lượng thể tích tự nhiên của đất là khối lượng trong một đơn vị thể tích đất ở trạng thái tự nhiên (mẫu ở trạng thái nguyên dạng). Nó được biểu thị theo công thức:

w = = , (g/cm3; t/m3)

Khối lượng thể tích tự nhiên của đất phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, độ rỗng và độ ẩm của đất. Như vậy, khối lượng thể tích tự nhiên của đất được coi như là một chỉ tiêu về trạng thái đất.

Khối lượng thể tích tự nhiên của đất được dùng trong:- Tính toán các khối lượng thể tích khô của đất, độ lỗ rỗng và hệ số rỗng. - Tính toán áp lực đất lên tường chắn- Tính ổn định mái đốc. Tính lún nền đất dưới công trình- Tính sự phân bố ứng suất trong nền đất

- Xác định khối lượng đất đắp....

Căn cứ vào thành phần và trạng thái của đất mà chọn một trong các phương pháp sau:- Phương pháp dao vòng: Được tiến hành nhờ dao vòng kim loại không gỉ, áp

dụng cho đất dính dễ cắt bằng dao, khi cắt không bị vỡ và trong các trường hợp thể tích và hình dạng của mẫu chỉ có thể được giữ nguyên nhờ hộp cứng. Đối với đất cát có kết cấu không bị phá hoại và độ ẩm tự nhiên tại hiện trường, cũng có thể xác định bằng phương pháp dao vòng.

Page 4: THi nghiem

- Phương pháp bọc sáp dùng để xác định đối với đất dính có cỡ hạt không lớn hơn 5mm, khó cắt bằng dao vòng, khi cắt bằng dao thì vỡ vụn, nhưng có thể giữ được nguyên dạng mà không cần hộp cứng.

- Phương pháp đo thể tích bằng dầu hoả: dùng để xác định khối lượng thể tích cho các loại đất dính, đất than bùn, đất có chứa nhiều tàn tích thực vật chưa phân huỷ hoặc với đất khó lấy bằng hai phương pháp trên. Phương pháp này gồm việc xác định thể tích của mẫu đất có khối lượng đã biết trong môi trường chất lỏng nhờ dụng cụ đo dung tích.

Trong buổi thực tập tại phòng thí nghiệm yêu cầu sinh viên thực hiện theo phương pháp dao vòng.

2. Dụng cụ thí nghiệm:

Dao vòng làm bằng kim loại không rỉ, có mép sắc, thể tích không nhỏ hơn 50cm3.

Cân kỹ thuật có độ chính xác tới 0,01g. Dao cắt đất, thước cặp.

3. Trình tự thí nghiệm:

Xác định thể tích của dao vòng:

V=.d2.

Cân khối lượng dao vòng và các tấm kính đậy: m1 (g), độ chính xác tới 0,01g. Giữ dao vòng ở tay trái cắt mẫu thí nghiệm thành khoanh có chiều cao cao

hơn dao vòng 1cm. ấn nhẹ dao vòng vào trụ đất theo chiều thẳng đứng (tuyệt đối không được nghiêng lệch dao vòng). Tiếp tục gọt khối đất và ấn dao vòng cho tới khi dao vòng hoàn toàn đầy đất. Dùng dao gọt bỏ phần đất dư thừa ở hai đầu dao vòng, gọt từ xung quanh vào giữa mặt đáy dao vòng, đảm bảo mặt đất 2 đầu dao vòng thật phẳng. Gọt xong một mặt lấy tấm kính đậy lên, lật ngược lại tiếp tục gọt mặt kia, xong lại đậy tấm kính lên trên mặt mẫu.

đặt dao vòng mẫu lên cân, ta xác định được khối lượng dao vòng và đất m2

(g).Giữ mẫu trong bình giữ ẩm để làm bài xác định tính nén lún của đất

4. Tính toán kết quả

Khối lượng thể tích tự nhiên của đất được tính theo công thức:

w = , (g/cm3; t/m3)

Yêu cầu:

Page 5: THi nghiem

Cân lấy kết quả chính xác đến 0,01g. Mỗi mẫu đất phải thí nghiệm song song bằng 2 dao vòng, sai số giữa hai dao vòng không được vượt quá 0,02 g/cm 3. Lấy trị số trung bình giữa 2 lần thí nghiệm song song làm khối lượng thể tích tự nhiên của mẫu đất

Câu hỏi:1. Nêu mục đích và ý nghĩa thí nghiệm xác định khối lượng thể tích rự nhiên của đất (w)?2. Nêu trình tự thí nghiệm xác định khối lượng thể tích rự nhiên của đất (w)?3. Khi thí nghiệm xác định khối lượng thể tích tự nhiên của đất, cần phải tiến hành ít nhất là mấy lần? sai số cho phép cho mỗi lần thử là bao nhiêu?4. Có mấy phương pháp xác định khối lượng thể tích tự nhiên của đất?

I.3. Bài III: Xác định độ ẩm tự nhiên của đất

1. Mục đích - ý nghĩa:

Độ ẩm tự nhiên của đất (W) là tỷ số phần trăm giữa khối lượng nước chứa trong đất (khối lượng nước thoát ra khỏi mẫu đất khi sấy khô đất ở nhiệt độ từ 105-110 0

C) và khối lượng hạt của đất, được xác định theo công thức:

W=

Độ ẩm tự nhiên của đất là một đặc trưng quan trọng chi phối một loạt các tính chất của đất. Đặc biệt các tính chất của đất sét biến đổi rất mạnh theo giá trị của độ ẩm tự nhiên. Xác định độ ẩm tự nhiên của đất giúp ta tính toán được các chỉ tiêu khác như: G, B, s, w...

2. Dụng cụ thí nghiệm.

Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ đến 3000C, cân kỹ thuất có độ chính xác tới 0,01g, hộp nhôm có nắp, dao cắt đất.

3. Trình tự thí nghiệm

Cân khối lượng hộp nhôm đã sấy khô (m 0) Dùng dao cắt một lượng đất khoảng 400 - 800g ở trạng thái tự nhiên cho vào

hộp nhôm, đậy nắp lại dùng cân kỹ thuật cân được khối lượng (m1)

Page 6: THi nghiem

Đưa hộp đất mở nắp vào tủ sấy. Sấy đất ở nhiệt độ t=105 - 1100C trong thời gian như sau: Sấy khô lần đầu:

- 3h với đất cát và cát pha. - 5h đối với đất sét và sét pha. - 8h đối với đất chúa thạch cao và đất chứa hữu cơ ( Qhc> 5%).

Sấy lại trong thời gian:- 1h cát và cát pha - 2h đối với các loại đất khác

Sau khi đã sấy đủ thời gian, lấy mẫu ra khỏi tủ sấy, đậy ngay hộp mẫu lại rồi để nguội trong bình hút ẩm có canxi clorua từ 45 phút 1 giờ cho đến khi mẫu nguội hoàn toàn. Cân khối lượng hộp và đất khô được m2 (g)

Xác định độ ẩm tự nhiên của đất theo công thức:

W= (%)

Yêu cầu:

Cân lấy kết quả chính xác đến 0,01g. Mỗi mẫu đất phải thí nghiệm song song ít nhất 2 hộp, chênh lệch 2 lần thử 0.02g. Lấy giá trị trung bình cộng kết quả tính toán các lần xác định, làm độ ẩm của mẫu đất. Lấy trị số trung bình giữa 2 lần thí nghiệm song song làm độ ẩm tự nhiên của đất.Câu hỏi

1. Nêu mục đích, ý nghĩa thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của đất (W)?2. Nêu trình tự thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của đất (W)?3. Nhiệt độ sử dụng để sấy đất khi thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên là bao nhiêu?4. Khi thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của đất, cần phải tiến hành ít nhất là mấy lần? sai số cho phép cho mỗi lần thử là bao nhiêu?

Page 7: THi nghiem

I.4. Bài IV: Xác định độ ẩm giới hạn chảy và độ ẩm giới hạn dẻo

Mục đích - ý nghĩa:

Xác định độ ẩm giới hạn chảy (Wl) và độ ẩm giới hạn dẻo (Wd) để xác định chỉ số dẻo Ip = Wl - Wd Phân loại đất dính.

B = Đánh giá trạng thái của đất.

Page 8: THi nghiem

A. Xác định độ ẩm giới hạn dẻo (Wd).

Độ ẩm giới hạn dẻo của đất tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái cứng sang dẻo. Wd được đặc trưng bằng độ ẩm (%) của đất sau khi đã nhào trộn đều với nước và lăn thành những que đất có đường kính 3mm, thì que đất bắt đầu rạn nứt và đứt ra thành từng đoạn có chiều dài từ 3 10 mm.

1. Dụng cụ thí nghiệm:

Sàng có đường kính d = 1mm, cối sứ, chày sứ, tủ sấy, cân kỹ thuật, tấm kính nhám , vải khô, chảo thép , hộp nhôm, nước cất, dao trộn đất.

2. Trình tự thí nghiệm: Chọn mẫu đất, hong khô gió (không được sấy ở nhiệt độ >600) Dùng phương pháp chia tư, lấy khoảng 300 g đất giã nhỏ rồi cho qua sàng 1mm.

Đem đất lọt qua sàng cho vào bát vừa cho nước vào vừa trộn đều, nhặt bỏ các hạt và tàn tích thực vật 1mm. Sau đó đặt mẫu vào bình giữ ẩm trong khoảng 2 giờ trước khi đem thử.

Lấy một ít đất và dùng mặt phẳng lòng bàn tay lăn trên kính nhám cho đến khi que đất có đường kính 3mm thì đứt ra từng đoạn có chiều dài từ 3 đến 10mm, nhặt những que đất đó cho vào hộp nhôm đã biết khối lượng (m0) cân lên được khối lượng hộp và đất ướt (m2). Trình tự tiếp theo tương tự bài xác định W, ta sẽ xác định được khối lượng hộp và đất khô (m2) Wd =

(%)

Nếu que đất d =3mm chưa xuất hiện vết nứt thì vê lại thành viên tròn rồi lấy giẻ khô thấm khô bớt nước và ngược lại d>3mm que đất đã nứt thì phải cho thêm nước vào đất trộn lai và tiếp tục lăn đến khi đạt yêu cầu.

B. Xác định độ ẩm giới hạn chảy (Wl):

Độ ẩm giới hạn chảy của đất tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái dẻo sang chảy. Độ ẩm giới hạn chảy của đất được đặc trưng bằng độ ẩm (%) của bột đất nhào với nước mà ở đó quả dọi thăng bằng hình nón (Vaxiliep có khối lượng 76g) dưới tác dụng của trọng lượng bản thân (tương đương với sức kháng xuyên đơn vị Rx = 0.076kG/cm2)sau 10 giây sẽ lún sâu 10mm.

1. Dụng cụ thí nghiệm:

Sàng có đường kính d = 1mm, cối sứ, chày sứ, tủ sấy, cân kỹ thuật, dụng cụ thí nghiệm Vaxiliep, vải khô, chảo thép , hộp nhôm, nước cất, dao trộn đất.

2. Trình tự thí nghiệm:

Page 9: THi nghiem

- Chọn mẫu đất, hong khô gió (không được sấy ở nhiệt độ >600)- Dùng phương pháp chia tư, lấy khoảng 300 g đất giã nhỏ rồi cho qua sàng 1mm.

Đem đất lọt qua sàng cho vào bát vừa cho nước vào vừa trộn đều,nhặt bỏ các hạt và tàn tích thực vật 1mm. Sau đó đặt mẫu vào bình giữ ẩm trong khoảng 2 giờ trước khi đem thử.

- Dùng dao trộn kỹ đất, lấy một ít cho vào khuôn hình trụ. Trong quá trình cho vào khuôn, nên cho từng lớp mỏng và gõ nhẹ lên mặt đàn hồi để tránh phát sinh trong vữa đất những hốc nhỏ chứa không khí.

- Đặt khuôn mẫu lên giá gỗ và đưa quả dọi thăng bằng lên mặt mẫu đất sao cho mũi nhọn hình nón vừa chạm bề mặt mẫu đất: Thả dụng cụ hình nón để nó tự lún vào trong đất dưới tác dụng của trọng lượng bản thân. Trong 10 giây mà hình nón tự lún được 10mm thì lấy đất đó đi xác định độ ẩm tương tự như xác định độ ẩm tự nhiên. Nếu trong 10 giây mà hình nón tự lún quá 10mm thì phải vét đất trong khuôn trụ ra đổ vào bát đất , nhào trộn kỹ lại, để cho khô bớt nước rồi làm lại theo các bước như trên.Yêu cầu:Cân lấy kết quả chính xác đến 0,01g. Mỗi mẫu đất phải thí nghiệm song song ít nhất 2 hộp, chênh lệch 2 lần thử 0.02g. Lấy giá trị trung bình cộng kết quả tính toán các lần xác định làm độ ẩm của mẫu đất.

C. Xác định giới hạn chảy của đất theo phương pháp Casagrande

Giới hạn chảy của đất theo phương pháp Casagrande là độ ẩm của bột đất nhào với nước, được xác định bằng dụng cụ quay đập Casagrande, khi rãnh đất được khít lại một đoạn gần 13mm sau 25 nhát đập.

1. Dụng cụ thí nghiệm:

- Một bộ dụng cụ thí nghiệm Casagrande gồm 1 khum băng đồng đựng mẫu đất có khối lượng 200g, được gắn với trục quay và một đế đệm cao su.

- Một que gạt để tạo rãnh đất có chiều sâu 8mm, rộng 2mm ở phần dưới và 11mm ở phần trên.

2. Trình tự thí nghiệm:

- Chuẩn bị đất tương tự như phần trên.- Đặt dụng cụ Casagrande trên một vị trí cân bằng vững chắc. Dùng dao cho từ từ đất

đã nhào trộn vào khum để tránh bọt khí bị lưu giữ trong mẫu. Cho mẫu đất vào đĩa để đảm bảo độ dày của lớp đất không nhỏ hơn 10mm và không cho đầy đĩa mà để một khoảng trống ở phần trên chỗ tiếp xúc với móc treo chừng 1/3 đường kính của đĩa.

- Dùng que gạt để rạch đất trong đĩa thành một rãnh dài khoảng 40mm, vuông góc với trục quay.

- Quay đập với tốc độ 2 vòng/1giây và đếm số lần đập để cho phần dưới của rãnh đất khít vào một đoạn dài 13mm..

Page 10: THi nghiem

- Lấy đất trong đĩa ra nhào lại với đất còn lại trong bát. Sau đó lặp lại như các bước đã làm. Giữa ba lần số lần đập không được khác nhau quá 1. Nếu 3 lần thử có số lần đập khác nhau nhiều, thì phải tiến hành thêm lần thử thứ 4 để lấy kết quả của những lần giống nhau.

- Lấy khoảng 10g đất ở vùng xung quanh rãnh đã khép kín cho vào hộp nhôm để xác định độ ẩm . Tiếp tục làm như vậy với lượng nước thay đổi theo chiều tăng lên. Xác định ít nhất 4 giá trị của độ ẩm ứng với số lần đập cần thiết trong khoảng từ 1235 để rãnh khép lại.

- Căn cứ vào số liệu thí nghiệm, vẽ đồ thị quan hệ giữa số lần đập và độ ẩm tương ứng trên toạ độ nửa logarit. Độ ẩm đặc trưng cho giới hạn chảy của đất theo phương pháp Casagrande được lấy tương ứng với số lần đập 25 trên đồ thị, với độ chính xác 0,1%.

- Giới hạn chảy của đất làm theo quả dọi thăng bằng có thể tính được từ kết quả thí nghiệm Casagrande theo công thức:

Wl = aWc - bTrong đó: a, b là hệ số phụ thuộc vào loại đất. Đối với đất có giới hạn chảy tử 20 đến 100% có thể lấy a = 0,73 và b = 6,47%Wc độ ẩm giới hạn chảy xác định bằng dụng cụ CasagrandeWl độ ẩm giới hạn chảy xác định bằng dụng cụ chuỳ Vaxiliep.

Câu hỏi:1. Nêu mục đích, ý nghĩa thí nghiệm xác định độ ẩm giới hạn chảy (Wc) ? 2. Nêu mục đích, ý nghĩa thí nghiệm xác định độ ẩm giới hạn giẻo (Wd)?3. Nêu trình tự thí nghiệm xác định độ ẩm giới hạn chảy?4. Nêu trình tự thí nghiệm xác định độ ẩm giới hạn chảy?5. Hãy lấy ví dụ bằng số chứng tỏ đất thí nghiệm là đất:

a - sét pha, trạng thái dẻo mềmb - sét, trạng thái cứngc- cát pha, trạng thái dẻo

6. Một mẫu đất sét thí nghiệm ở trong phòng có các số liệu sau đây đã được tập hợp:Khối lượng của mẫu đất ẩm: M1 = 89 gKhối lượng của mẫu đất khô: M2 = 61.5 gKhối lượng riêng : s = 2.70 g/cm3

Hãy xác định:a - Độ ẩm tự nhiên của đất.b - Khối lượng thể tích tự nhiên và khối lượng thể tích khô của đất.c - Độ lỗ rỗng và hệ số rỗngd - Độ bão hoà

Page 11: THi nghiem

I.5 Bài V: Xác định thành phần cỡ hạt của đất.

1. Mục đích - ý nghĩa:

Đất trong tự nhiên gồm hỗn hợp của các hạt có đường kính, hình dạng và thành phần khoáng hoá khác nhau. Kích thước của chúng thay đổi từ vài nghìn mm đến phần nghìn, phần triệu mm như kích thước của các hạt keo sét.

Thành phần hạt của đất là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến tính chất của đất như: Tính dẻo, độ rỗng, tính nén lún, độ biến dạng...

Thành phần hạt của đất là hàm lượng các nhóm hạt có đường kính khác nhau trong đất, được biểu diễn bằng phần trăm so với khối lượng của mẫu đất khô tuyệt đối đã đem đi phân tích.

Xác định thành phần cỡ hạt của đất là phân chia đất thành những nhóm hạt có đường kính gần bằng nhau và xác định hàm lượng phần trăm của chúng.

Kết quả thí nghiệm để vẽ đồ thị quan hệ giữa đường kính các nhóm hạt đất và hàm lượng phần trăm tích luỹ, xác định hệ số không đồng nhất Cu và phân loại đất.

Dùng phương pháp:- Rây khô với các hạt từ 10 đến 0.5 mm.- Rây ướt với các hạt từ 10 đến 0.1 mm.- Tỷ trọng kế với các hạt từ 0,1 đến 0.002 mm.

2. Dụng cụ thí nghiệm:

- Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0.01g- Bộ sàng tiêu chuẩn có kích thước 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 0.25, 0.1mm - Cối sứ, chày bọc đàu cao su

- Tủ sấy.

Page 12: THi nghiem

3. Trình tự thí nghiệm:

Thí nghiệm được tiến hành với phương pháp rây khô: Dùng phương pháp chia tư lấy khối lượng mẫu như sau:

- 100 - 200g đối với đất không chứa các hạt có kích thước lớn hơn 2- 300 - 900g đối với đất chứa 10% các hạt có kích thước lớn hơn 2- 1000 - 2000g đối với đất chứa 10% đến 30% các hạt có kích thước lớn hơn

2- 2000 - 5000g đối với đất chứa > 30%các hạt có kích thước lớn hơn 2.

Lắp bộ sàng theo thứ tự từ lớn tới nhỏ. Đổ mẫu đất vào rây trên cùng, đậy nắp và lắc bằng tay. Từng nhóm hạt còn sót lại bắt đầu từ rây trên cùng cho vào cối sứ và nghiền bằng chày cao su, sau đó lại rây lại cho đến khi đạt yêu cầu.

Cân riêng từng nhóm hạt còn lại trên các rây. Lấy tổng khối lượng các hạt trên rây và lượng sót đáy nếu sai lệch so với khối lượng ban đầu quá 1% thì phải phân tích lại.

4. Xử lý kết quả thí nghiệm:

Kết quả thí nghiệm được ghi theo bảngĐại lượng xác định

Đường kính các nhóm hạt (mm)

>10 10-5 5 -2 2 - 1 1 - 0.5 0.5 - 0.25 0.25 -0.1 0.1Khối lượng nhóm hạt (%)hàm lượng nhóm hạt (%)hàm lượng cộng dồn (%)

Yêu cầu:1. Kết quả lấy chính xác đến 0.1%. Dựa vào kết quả phân tích mẫu ở bảng trên để

vẽ đồ thị đường cong cấp phối hạt. Đường cong được lập theo hàm lượng cộng dồn các nhóm hạt bắt đầu từ nhóm hạt bé nhất trong mẫu đất.

2. Dựa vào biểu đồ đường cong cấp phối hạt để tìm đường kính d60 và d10 và xác

định hệ số không đồng nhất Cu =

3. d60 - Đường kính mà các hạt có đường kính bằng và nhỏ hơn nó chiếm 60%hàm lượng mẫu đem phân tích

4. d10 - Đường kính mà các hạt có đường kính bằng và nhỏ hơn nó chiếm 10% hàm lượng mẫu đem phân tích

5. Khi Cu >3 (đối với đất rời), >5 (đối với đất dính) mẫu đất không đồng nhất.6. Xác định tên mẫu đất đã thí nghiệm.

Câu hỏi:1. Nêu mục đích, ý nghĩa thí nghiệm xác định thành phần cỡ hạt đất.2. Nêu trình tự thí nghiệm xác định thành phần hạt.

Page 13: THi nghiem

3. Nêu kích thước các cỡ rây đã dùng trong thí nghiệm xác định thành phần hạt.4. Hãy vẽ đường cong cấp phối hạt của đất a. Cát hạt trung, đồng nhất b. Cát hạt to, không đồng nhất.5. Cách vẽ đường cong cấp phối hạt

I.6. Bài VI: Xác định độ chặt lớn nhất và độ ẩm tốt nhất của đất

1. Mục đích - ý nghĩa:

- Khi thiết kế và thi công nền đất đắp hoặc gia cố đất, nhiệm vụ quan trọng là đảm bảo độ ổn định và độ bền của nền đất đắp. Đầm đất để tăng độ chặt của đất độ bền tăng, độ biến dạng giảm và độ lỗ rỗng giảm.

- Thí nghiệm xác định độ chặt lớn nhất và độ ẩm tốt nhất nhằm xác định giá trị cmax

và Wtn tính chỉ số đầm chặt K - Độ chặt lớn nhất của đất là khối lượng thể tích khô lớn nhất của mẫu khi được đầm

nện trong điều kiện tiêu chuẩn.- ứng với độ chặt lớn nhất của đất thì có một lượng ngậm nước thích hợp. Như vậy,

độ ẩm tốt nhất của đất là lượng ngậm nước thích hợp cho sự nén chặt đất để đất đạt tới cmax mà tiêu tốn công đầm nhỏ nhất.

2. Dụng cụ thí nghiệm:

Cối đầm nện và cần dẫn búa bằng kim loại có các thông số như sau:- Chiều cao cối: 12.7cm- Đường kính trong của cối: 10 cm- búa nặng 2.5kg- chiều cao rơi búa: 30cm

Sàng có d = 5mm, cối chày bịt đầu cao su, cân đĩa, hộp nhôm, tủ sấy, khay nhôm...

3. Trình tự thí nghiệm:

Mẫu đất đã được làm khô gió. Chọn 15 kg đất đã qua sàng 5mm, chia ra 5 khay, rồi phun các lượng nước q khác nhau để đất có độ ẩm từ 5 - 30%. Có thể dùng lại đất sau lần thử đầu tiên để dự chế cho các lần thử tiếp sau. (đối với đất Bazan, đất sét có tính dẻo cao không được sử dụng lại)

Page 14: THi nghiem

Tính lượng nước thêm vào theo công thức:

q= (w - w1)

Trong đó:- q: Lượng nước tiếp thêm (g)- m: Lượng đất cần trộn thêm nước (g)- w1 : Độ ẩm của đất trước khi thêm ẩm- w1 : Độ ẩm của đất dự chế.

Đối với đất cát: lần thử đầu tiên của đất lấy W = 5%, các lần sau tăng từ 1 đến 2% cho mỗi lần thử. Mẫu đất sau khi trộn nước phải ủ trong bình kín 1 giờ, các lần tiếp theo thời gian ủ trong bình kín 15 phút.

Đối với đất sét: lần thử đầu tiên của đất lấy W = 10%, các lần sau tăng từ 2% (đối với cát pha) đến 5% (đối với đất sét) cho mỗi lần thử. Mẫu đất sau khi trộn nước phải ủ trong bình kín 15 giờ, các lần tiếp theo thời gian ủ trong bình kín 15 phút.Đặt cối trên nên phẳng, cứng. Lấy đất đã chuẩn bị cho vào cối, mỗi lần chiếm khoảng 1/3 V cối. Dùng chày có búa nặng 2.5 kg cho rơi tự do ở 30cm để đầm. Số lần đầm

Đất cát và cát pha: 25 búaĐất sét có Ip <30 và sét pha: 40 búaĐất sét có Ip > 30: 50 búa

Đầm xong lớp nào khía bề mặt lớp đó để cho các lớp tiếp xúc tốt với nhau. Sau khi đã đầm xong lớp thứ 3 thì mẫu thử chỉ được cao hơn mép cối 0.5 cm. Tháo vòng đệm bên trên ra, dùng dao gọt phẳng, không để lồi lõm. Tháo cối ra khỏi đế, đem cân chính xác đến 1g. Xác định khối lượng thể tích của đất ẩm w. Sau đó lấy đất ở

giữa cối đi xác định độ ẩm của mỗi lần thử. Xác định c =

Tiếp tục làm như vậy ít nhất cho 5 cối đất đã chuẩn bị, nếu thấy khối lượng thể tích đất ẩm tăng sau đó giảm dần thì thôi. Nếu không thì phải xác định thêm hoặc làm laị từ đầu.

Tính hàm lượng phần trăm hạt đất có đường kính > 5mm theo công thức

P =

Trong đó:mp: khối lượng hạt có d>5mmM: tổng toàn bộ mẫu thí nghiệmW0: độ ẩm toàn bộ mẫu thửWp: Độ ẩm của hạt có d>5mm.Nếu hàm lượng hạt có d>5mm chiếm trên 3% thì dùng công thức hiệu chỉnh:

'c =

Trong đó:

Page 15: THi nghiem

'c: Khối lượng thể tích đất khô có chứa hạt d>5 mm (g/cm3)c: Khối lượng thể tích đất khô có chứa hạt d 5 mm (g/cm3)s: Khối lượng riêng phần hạt có d>5 mm (g/cm3)

Dùng kết quả tính toán được vẽ đồ thị quan hệ giữa độ chặt và độ ẩm của đất, quan hệ giữa độ chặt và công đầm chặt. Qua đây xác định được cmax, độ ẩm thích hợp Wth và công đầm chặt hợp lý A.

Xác định chỉ số đầm chặt:

K =

Trong đó:

c: Khối lượng thể tích khô của đất tại hiện trường(g/cm3)cmax: Khối lượng thể tích khô của đất xác định qua thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn.

Câu hỏi:1. Hãy nêu mục đích và ý nghĩa thí nghiệm xác định độ chặt lớn nhất và độ ẩm

tốt nhất của đất?2. Các mục tiêu chính của việc đầm chặt đất?3. Hiệu quả của việc đầm đất phụ thuộc vào các yếu tố nào?4. Một thí nghiệm trong phòng: Mẫu đất được đầm chặt trong khuôn có thể

tích 1000 cm3. Khối lượng đầm và đất trong khuôn là 2456g, khối lượng đầm là 500g. Độ ẩm xác định là 13.5%, s = 2.70 g/cm3.Hãy tính:a - khối lượng thể tích tự nhiên và khối lượng thể tích khôb - Hệ số rỗng và độ lỗ rỗngc - Độ bão hoà

5. Trong thí nghiệm đầm chặt theo tiêu chuẩn VN, các số liệu như sauThể tích khuôn là 1000cm3,

Khối lượng đất ẩm 1.79 1.93 2.03 2.05 2.02 1.98

Độ ẩm 8.4 10.6 12.6 14.3 16.4 18.56. Vẽ đường cong quan hệ khối lượng thể tích khô và độ ẩm , xác định c max

và độ ẩm tốt nhấtHãy tính lượng nước cần phun vào 3 kg đất có độ ẩm là 8%, tăng lên 10%, 12%.

7. Hãy mô tả thiết bị thí nghiệm sử dụng xác định khả năng đầm chặt của đất?

Page 16: THi nghiem

II. XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT

II.1. Bài VII: Xác định tính nén lún trong điều kiện không nở ngang của đất

1. Mục đích - ý nghĩa:

Xác định tính nén lún của đất (giảm thể tích lỗ rỗng, biểu hiện ở sự giảm chiều cao của mẫu đất) dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng theo từng cấp áp lực (). Kết

quả thí nghiệm lập được mối quan hệ e=f(); S =f(t); tính hệ số nén lún đánh giá tính nén lún của đất ; tính mô đun tổng biến dạng; hệ số cố kết Cv ..

2. Dụng cụ thí nghiệm:

Máy nén hiện trường Livinop, đồng hồ đo biến dạng, dao cắt, giấy thấm, máy sấy, cân kỹ thuật...

Page 17: THi nghiem

3. Trình tự thí nghiệm:

- Lấy mẫu nguyên dạng giống bài 2 (nếu còn mẫu ở bài 2 thì sử dụng mẫu đó đi thí nghiệm). Lắp mẫu vào hộp nén, lắp cánh tay đòn gia tải thẳng đứng, lắp đồng hồ đo biến dạng, chỉnh đồng hồ về 0. Gia tải trọng thẳng đứng theo từng cấp bằng cách treo từng quả cân ở quang treo tải trọng và theo giõi trên đồng hồ đo biến dạng và ghi số đọc ngay khi ở thời gian 15 giây, 30 giây,1, 2, 4,5, 15 phút... cho tới khi mẫu đạt ổn định qui ước lún (độ lún 0,01mm trong 30 phút đối với đất cát; 3 giờ đối với cát pha; 12 giờ đối với sét pha và sét có Ip<30; 24 giờ đối với đất có Ip>30).

- Nếu nén nhanh thì mỗi cấp nén tới 2 giờ nhưng cấp cuối cùng phải đạt ổn định qui ước lún.

- Tải trọng tác dụng lên mẫu đất theo từng cấp phải đảm bảo thẳng đứng, khi đặt tải phải nhẹ nhàng, tránh rung và không quá 3 giây. Theo tiêu chuẩn TCVN 4200 -1995: Cấp tải đầu tiên nên lấy bằng hoặc nhỏ hơn áp lực tự nhiên tác dụng lên mẫu.

(nếu mẫu đồng nhất và ở trên mực nước ngầm thì tn =0,1.H.w; Nếu mẫu đất nằm dưới mực nước ngầm thì tn =0,1.(H-H1).(w-1) -H1w. Trong đó H; Độ sâu lấy mẫu; H1: độ sâu mực nước ngầm tính từ mặt đất (m). áp lực cuối cùng 15% so với tổng áp lực do công trình và áp lực tự nhiên ở độ sâu lấy mẫu.

Thông thường đối với đất sét ở trạng thái chảy, dẻo chảy thì các cấp nén :0,1; 0,25; 0,50; 1,0; 2,0 kG/cm2. Đối với đất sét ở trạng dẻo mềm, dẻo cứng thì các cấp nén : 0,25; 0,50; 1,0; 2,0; 4 kG/cm2. Đối với đất cứng và nửa cứng thì các cấp nén : 0,50; 1,0; 2,0; 4; 6 kG/cm2.

Tải trọng nén được tính theo công thức: P = (kG/cm2). trong đó

mc: khối lượng của tấm nén, đá thấm viên bi (kg). F : diện tích mẫu (cm2) : lực tác dụng lên mẫu (kG/cm2) f: tỷ lệ cánh tay đòn của hệ thống truyền lực. - Sau khi kết thúc cấp tải trọng cuối cùng, tiến hành giỡ tải theo từng cấp bằng cách

lấy bớt số quả cân trên quang treo, mỗi lần bằng 25% tải trọng cuối cùng. Ghi số đọc ở thời điểm 1, 2, 5, 10, 20 phút.

- Thí nghiệm xong lấy mẫu ra khỏi hộp nén tiến hành xác định giá trị độ ẩm và w

4. Tính toán kết quả

Tính hệ số rỗng ban đầu

e0 = (1 +W) -1

Tính biến dạng của mẫuSi (Độ lún của mẫu đất do cấp tải trọng i gây ra) Si = ri -r0 - Mi.

trong đó Si là biến dạng của mẫu đất ở cấp tải trọng thứ i (mm) ri số đọc ở cấp tải trọng thứ i r0 số đọc ban đầu

Page 18: THi nghiem

Mi Biến dạng của máy ở cấp tải trọng thứ i (mm) Tính đường cong gia tải:

ei = e0 -

Tính đường cong dỡ tải:

ei' = en -

Trong đó:ei : hệ số rỗng tương ứng với cấp tải trọng i

ei' : hệ số rỗng tương ứng với cấp giỡ tải trọng Qi h0: Chiều cao ban đầu của mẫuSi : Độ lún của mẫu đất do cấp tải trọng i gây ra hi : Độ phục hồi của mẫu đất do cấp tải trọng Qi gây ra.

Tính hệ số nén lún của đất

ai-1 = (cm2/kG)

Tính mô đun tổng biến dạng:

E1-2 = (kG/cm2)

yêu cầu: Vẽ đường cong quan hệ e =f(); tính a1-2, đánh giá tính nén lún của đất theo giá trị a1-2; tính E1-2.Khi a<0.001cm2/kG - Đất không có tính nén lún 0.001 a <0.01cm2/kG - Đất có tính nén lún yếu 0,01 a <0.05cm2/kG - Đất có tính nén lún trung bình a 0.05cm2/kG - Đất có tính nén lún mạnh hệ số phụ thuộc vào loại đất: đất cát: = 0.76; cát pha = 0.72; sét pha = 0.57;

sét = 0.43.Chú ý: Sau khi thí nghiệm xong tháo dụng cụ thí nghiệm ra, rửa sạch và lau khô máy, xếp dụng cụ vào hộp.

Câu hỏi:1. nêu trình tự thí nghiệm xác định tính nén lún trong điều kiện không nở ngang của

đất?2. Hãy viết công thức tính hệ số rỗng ei sau khi nén chặt mẫu đất ở cấp tải trọng Pi 3. Kết quả thí nghiệm một mẫu đất :

eo = 0.975BẢNG GHI THÍ NGHIỆM

Thời gian đọc nén

P = 1kG/cm2 P = 2kG/cm2 P = 3kG/cm2 P = 4kG/cm2

số đọc số đọc số đọc số đọc1 phút 470 1030 1400 1700

Page 19: THi nghiem

10 phút 6402 giờ 870 1300 1610 186024 giờ 1890

Hãy vẽ biểu đồ e = f()Tính a1-2 và E1-2.

4. ý nghĩa thí nghiệm nén?

II.2. Bài VIII: Thí nghiệm xác định sức kháng cắt của đất trên máy cắt phẳng

1. Mục đích - ý nghĩa:Sức chống cắt của đất đặc trưng cho độ bền của đất loại cát và đất loại sét, là khả năng chống lại sự phá hoại của lực ngoài hoặc trọng lượng bản thân của chúng. Sự phá hoại được thể hiện ở tính mất liên tục của đất do kết quả của sự dịch chuyển (trượt) của phần đất lên một hay một số mặt trượt dọc đới trượt. Sự phá hoại này xảy ra khi ứng suất tiếp vượt quá các lực chống lại bên trong của đất.

Thí nghiệm xác định sức kháng cắt của đất trên máy cắt phẳng với mục đích xác định cường độ chống trượt tới hạn th dưới tác dụng của áp lực nén , từ đó xác định góc ma sát trong và lực dính kết của đất.

2. Dụng cụ thí nghiệm:

Máy cắt hiện trường Livinop, đồng hồ đo biến dạng, dao cắt đất, giấy thấm, máy sấy, cân kỹ thuật...

Page 20: THi nghiem

3. Trình tự thí nghiệm:

- Lấy ít nhất 3 mẫu nguyên dạng giống bài 2. Lắp mẫu vào hộp nén, lắp cánh tay đòn gia tải thẳng đứng (1), gia tải trọng thẳng đứng bằng cách treo quả cân ở quang treo tải trọng (sơ đồ nén tương tự bài VII). Lắp đồng hồ đo biến dạng ngang, chỉnh đồng hồ về 0. Lắp cánh tay đòn gia tải trọng ngang, gia tải lực cắt theo thành từng cấp:

- Khi cắt chậm: mỗi lần gia tải bằng 1/10 tải trọng nén, theo giõi trên đồng hồ đo biến dạng ngang, nếu kim đồng hồ tăng sau đó dừng lại (không vượt quá 0,01mm/phút) thì tiếp tục gia tải. Làm như vậy cho tới khi kim đồng hồ quay liên tục hoặc tổng số vòng quay là 5 vòng thì dừng lại. Đếm tổng số quả cân ở cánh tay đòn gia tải trọng ngang (Q1).

- Tiếp tục làm như vậy với các mẫu khác đối với các áp lực nén khác nhau. Kết quả thu được vẽ biểu đồ quan hệ giữa và

4. Tính toán kết quả thí nghiệm

Tính = (kG/Cm2).

Trong đó:: tỉ số cánh tay đòn truyền lực cắt

Q: Tổng lực cắt truyền lên mẫu (kG)F: diện tích mặt cắt (cm2)

Các thông số tg và C tính theo các công thức sau:

Page 21: THi nghiem

tg =

C =

Trong đó: n số lần xác định : Góc ma sát trong của đất (tra bảng tg)ii là giá trị riêng biệt của sức chống cắt và áp lực thẳng đứngC là lực dính kết của đất.Trong trường hợp số mẫu thí nghiệm ít và các đường biểu diễn kết quả thí nghiệm nằm gần trên một đường thẳng thì cho phép xác định các thông số sức chống cắt

bằng cách lập biểu đồ liên hệ - . Tính tg =

Chú ý: Sau khi thí nghiệm xong tháo dụng cụ thí nghiệm ra, rửa sạch và lau khô máy, xếp dụng cụ vào hộp.

Câu hỏi:

III. Nhận biết mẫu khoángvật- mẫu đá và vẽ mặt cắt địa chất công trình

III.I Nhận biết mẫu khoángvật- mẫu đá

I. Nhận biết mẫu khoángvậtKhoáng vật là hợp chất của một, hai hay nhiều nguyên tố hoá học, là thành phần cơ bản cấu tạo lên đá và quặng.Nghiên cứu khoáng vật để nhận biết khoáng vật và đá, sử dụng những đặc tính quí báu, các ưu điểm của chúng vào trong cuộc sống.Để nhận biết khoáng vật người ta thường nhận biết thông qua các tính chất vật lý của nó hay con gọi là các dấu hiệu nhận biết. Dựa vào một vài đặc tính, bằng phương pháp lựa chọn so sánh và loại trừ dần, có thể nhận biết được khoáng vật qua các bước sau:1. ánh: ánh của khoáng vật là một trong những tính chất ổn định và dễ quan sát nhất của khoáng vật, nó được tạo bởi ánh sáng phản xạ từ bề mặt khoáng vật. + ánh kim loại: Khó mô tả nhưng nhận biết đơn giản. Các khoáng vật có ánh kim thường cản quang, bột có màu đen hoặc sẫm màu hơn so với chính khối khoáng vật đó (pirit, galenit, chancopirit...)

Page 22: THi nghiem

+ ánh phi kim: Phức tạp hơn và khó mô tả hơn. Các khoáng vật trong suốt , khúc xạ ánh sáng và phản xạ ánh sáng mạnh có ánh kim cương (sfalerit, kim cương...)Nhóm kháng vật trong suốt hoặc nửa trong suốt khúc xạ ánh sáng trung bình có ánh thuỷ tinh (thạch anh) Một số khoáng vật trong suốt cấu tạo là những lớp kẹp mỏng có phản xạ từ bên trong tạo lên những vân sắc thì có ánh xà cừ (brotit, muscovit)Các khoáng vật trong suốt hoặc nửa trong suốt được cấu tạo bằng những sợi mảnh thì có ánh tơ (atbet). Ngoài ra khoáng vật còn có ánh nhựa, ánh sáp, ánh mỡ...+ Màu của khoáng vật:Màu của khoáng vật là một trong những đặc trưng quan trọng nhất, nó phản ánh thành phần hoá học và cấu trúc mạng tinh thể của khoáng vật. Màu của khoáng vật do bản chất hoá học bên trong nó quyết định gọi là tự màu, ví dụ như Manhetit có màu đen, pyrit màu vàng thau, thần sa màu đỏ son, clorit màu lục. Khi màu của khoáng vật do chất xâm tán phân bố không đều có mang màu gây ra gọi là màu mượn hay ngoại màu.Thông thường xác định màu của khoáng vật là màu vết vạch hay màu bột bằng cách miết nó lên mảnh gốm không tráng men+ Tính cát khai: khả năng khoáng vật tách ra theo những mặt phẳng song song khi bị đập được gọi là tính cát khai. Người ta chia tính cát khai thành bốn loại:

Cát khai rất hoàn toàn như MicaCát khai hoàn toàn như CanxitCát khai không hoàn toàn như ChancopiritKhông có tính cát khai như Thạch anh, Pirit.

+ Độ cứng:Là khả năng chống lại lực cơ học (khắc, vạch) tác dụng lên bề mặt khoáng vật. độ cứng của khoáng vật phụ thuộc vào kiểu liên kết kiến trúc (kiến trúc mạng tinh thể) và độ bền vững mối liên kết giữa các nguyên tử, phân tử hoặc ion. ở trong phòng thí nghiệm độ cứng của khoáng vật được đo bằng máy đo độ cứng - đó là độ cứng tuyệt đối. ở ngoài trời độ cứng thường được xác định qua sự so sánh giữa hai khoáng vật khi chúng cọ sát với nhau. Thang độ cứng tương đối Mohs gồm 10 khoáng vật. Mỗi khoáng vật được nhận một con số với giá trị từ 1 (mềm nhất) đến 10 (cứng nhất).

Ngoài ra thực tế còn sử dụng: móng tay có độ cứng 2 2.5; đồng xu có độ cứng 3 4.5; lưỡi dao 5.5 6.+ Khối lượng riêng của khoáng vật:Các khoáng vật có khối lượng riêng biến đổi rất rộng từ 0.8 2.1 g/cm2; có thể phân thành 4 nhóm: nhẹs < 2.5; trung bình s = 2.5 3.3; nặng s = 3.4 6; rất nặng s > 6.II. Nhận biết mẫu đáTrong tự nhiên các đá được chia ra thành 3 nhóm đá chính: Mácma, trầm tích và biến chất. Sự khác nhau giữa ba nhóm đá này được thể hiện qua các dấu hiệu sau:- Thế nằm: Đó là những đặc điểm về hình dạng, kích thước hay sự phân bố không gian của đá ở bên trong hoặc bên trên bề mặt trái đất.

Page 23: THi nghiem

- Cấu tạo: Là sự sắp xếp và phân bố không gian gữa các thành phần vật chất tạo lên đá theo mọi phương. Nó đặc trưng cho sự đồng nhất hoặc không đồng nhất theo một phương nào đó.- Kiến trúc: Đó là những đặc điểm qui định về trình độ kết tinh của khoáng vật hoặc kích thước hình dạng của tinh thể khoáng vật hay các hạt vật chất, mảnh vụn các đá trong mối quan hệ giữa chúng với nhau.- Thành phần khoáng vật: Đó là những khoáng vật, vật chất chủ yếu tạo nên đá có thể nhận biết được qua các dấu hiệu nhận biết đã nói ở phần I.II.1. Nhận biết đá mácmaĐá mácma được thành tạo do kết quả nguội lạnh và đông cứng dung dịch macma (thể silicát) nóng chảy. Theo điều kiện thành tạo (nhiệt độ, áp suất) chia ra thành đá macsma xâm nhập và đá macma phun trào.Mácma xâm nhập được thành tạo trong điều kiện áp suất và nhiệt độ lớn, các khối macma đông cứng một cách từ từ, đều đặn nên các thành tạo các đá đặc xít, kết tinh một cách đầy đủ, như các đá Granit, Diorit, Gabro... Đá mácma phun trào được thành trong điều kiện áp suất và nhiệt độ nhỏ hơn, khí trong nó toả ra mạnh và nhanh. Do vậy, nó tạo thành các đá 1. Cấu tạo:+ Dạng khối đặc xít: các khoáng vật tạo đá phân bố đều và chặt+ dạng dải: các khoáng vật có thành phần hoặc kiến trúc giống nhau phân bố theo những dải riêng rẽ.+ Cấu tạo lỗ rỗng: Đặc trưng cho đá phún xuất.

2. Kiến trúc: Kiến trúc hạt: Các đá xâm nhập sâu thường có kiến trúc kết tinh hạt lớn, hạt đều và tự hình. Tất cả các hạt đều nhìn rõ bằng mắt thường, có đầy đủ các mặt giới hạnCác đá xâm nhập nông và các đá phun trào thường thường có kiến trúc kết tinh hạt nhỏ, ẩn tinh, hạt không đều (kiến trúc pocfia) hoặc kiến trúc thuỷ tinh3. Các khoáng vật chủ yếu:-Olivin: Trong đá macsma thường có dạng bầu dục kích thước từ 2 - 5mm có màu xanh đến xanh lục.Loại Olivin giàu manhê thường có màu lục sẫm, phổ biến trong các đá gabro, bazan...loại Olivin giàu sắt thường có màu lục nhạt, phổ biến trong các đá granit, Sienit...- Piroxen: khoáng vật chủ yếu trong đá macma chiếm tỷ lệ 12% trọng lượng đá mácma. Piroxen có màu đen hoặc xanh đen, hình que rất phổ biến trong đá Gabro, granit.- Hocblen: Màu xanh đen, xám xanh,hình dạng đẳng thước, trên bề mặt thường có vết cắt khai rõ. Phổ bến trong các đá Granit, Pecmatit, Sienit.- Mica: Tên gọi chung của hai laoij khoáng vật Muscovit màu trắng, trắng xám và biotit có màu đen nâu, nâu xám, mica ở dạng vẩy phổ biến trong đá Granit Pecmatit.- Thạch anh: Phổ biến trong đá macsma axit, trung tính như Granit, Pecmatit..-Plagiocla: Mầu trắng đến xám hồng. Tinh thể đẳng thước, trên bề mặt có mặt cát khai rõ tựa như vết rạn.II.2. Nhận biết đá trầm tích:

Page 24: THi nghiem

Đá trầm tích được thành tạo do kết quả tích tụ và biến đổi tiếp theo của các trầm tích có nguồn gốc khác nhau.1. Cấu tạo:Đa số các đá trầm tích có cấu tạo lớp, tính phân nhịp, thay đổi thành phần hạt theo độ sâu do các quá trình phân dị trầm tích cơ học và phân dị trầm tích hoá học tạo nên. Trong quá trình hình thành mỗi lớp đều bị ảnh hưởng nhiều các yếu tố tự nhiên như gió, sóng, dòng chảy...do vậy, khi hình thành trong mỗi lớp đều giữ lại được ít nhiều các dấu ấn tự nhiên trên bề mặt hoặc trong các lớp.- Cấu tạo khối đồng nhất: Đó là cấu tạo có thành phần vật chất đồng nhất và phân bố đề trong toàn lớp.- Cấu tạo phân lớp: Được hình thành do sự thay đổi chu kỳ của môi trường trầm tích (nguồn vật liệu, khí hậu, vận động của vỏ trái đất...). Sự phân lớp được thể hiện qua sự thay đổi hình dáng, kích thước, thành phần, màu sắc của vật liệu trầm tích.2. Kiến trúc:Quan sát hình dạng, độ lớn, độ mài tròn của các hạt. Lượng hạt vụn và xi măng gắn kết các hạt. Đối với đá trầm tích sinh hoá, kiến trúc của đá thể hiện ở hình dáng hạt.3. Thành phần khoáng vật: Thành phần khoáng vật của đá trầm tích bao gồm hai loại:- Khoáng vật tha sinh: là những khoáng vật bền vững trong quá trình phong hoá được vận chuyển và lắng đọng cùng các vật liệu khác như: thạch anh, fenpast, mica, apatit...- Khoáng vật tự sinh: được thành tạo từ dung dịch thật hoặc dung dịch keo hay do kết quả của quá trình biến đổi, thay thế sau khi thành đá, là thành phần chính trong trầm tích sinh hoá và là xi măng gắn kết trong trầm tích vụn cơ học. Ngoài ra còn có các di tích hữu cơ và các vật liệu núi lửa (đá trầm tích tro núi lửa)Đặc điểm dễ nhận biết của đá trầm tích đó là thành phần khoáng vật đơn giản, có hoá đá, đá có cấu tạo lớp, đá có kiểu kiến trúc xi măng gắn kết các hạt hoặc là kiến trúc kết tinhII.3. Đá biến chất:đá biến chất được hình thành do tác động của quá trình nội sinh (áp suất cao, nhiệt độ lớn, các hoat chất hoá học) xảy ra ở những độ sâu khác nhau trong vỏ quả đất, làm biến đổi các đá nguyên thuỷ về thành phần khoáng vật, kiến trúc hoặc cấu tạo. 1.Cấu tạo: Đá biến chất thường có cấu tạo phân phiến: gồm các phiến rất mỏng, mặt phiến nhẵn bóng đặc trưng cho đá biến chất động lực (các loại đá phiến, Filonit). - Cấu tạo phiến kết tinh: Là cấu tạo gồm nhiều tinh thể khoáng vật nằm định hướng trên mặt phân phiến đặc trưng cho đá biêns chất nhiệt động.- Cấu tạo Gơnai (cấu tạo mắt): Là cấu tạo do những khoáng vật cùng loại sắp xếp định hướng gần song song tạo nên những dải mẫu xen kẽ nhau trong toàn bộ khối đá.2. Kiến trúc:- Kiến trúc sót: là các kiến trúc của đá nguyên thuỷ còn giữ lại trong đá biến chất như kiến trúc hạt, Poocpia.- Kiến trúc cà nát: Là kiến trúc bao gồm những mảnh đá không tròn cạnh có kích thước khác nhau đặc trưng cho đá biến chất động lực.

Page 25: THi nghiem

- Kiến trúc biến tinh: Là kiến trúc có sự thay đổi các khoáng vật trong đá thành những khoáng vật mới (hạt, que, vảy, tấm biến tinh, chủ yếu dạng tha hình). 3. Thành phần khoáng vật:Thành phần khoáng vật gần giống đá nguyên thuỷ, tuy nhiên, nó cũng có những khoáng vật chỉ có trong đá biến chất như: granat, xerixit, tan, đisten, anđalaxit,...Câu hỏi:1. Những dấu hiệu nhận biết khoáng vật?2. Muốn nhận biết nguồn gốc các đá, phải nhận biết qua các dấu hiệu gì?3. Dấu hiệu nhận biết đá mácmac?4. Dấu hiệu nhận biết đá trầm tích?5. Dấu hiệu nhận biết đá biến chất?6. Sự khác nhau cơ bản giữa ba nhóm đá chính?7. Sự khác nhau cơ bản giữa đá và khoáng vật?

III.II. Bản đồ và mặt cắt Địa chất Công trìnhI. Bản đồ ĐCCT:I.1. bản đồ địa chất:Bản đồ địa chất là bản đò trên đó thể hiện các nội dung chính sau:- Phân bố đất đá có tuổi và nguồn gốc khác nhau ở khu vực nhiên cứu.- Các yếu tố địa chất: Thế nằm, đường ranh giới giữa các đá có tuổi khác nhau, thành phần chính của các đá, nếp uốn, nếp lồi...- Các yếu tố kiến tạo: đứt gãy, cánh nâng, cánh hạ, ranh giới bất chỉnh hợp giữa các đá có tuổi khác nhau.Tất cả các nội dung trên thể hiện trên bản đồ địa hình có cùng tỷ lệ đã được lược bớt một số chi tiết như làng mạc, sông, suối...Tuỳ theo mục đích và đối tượng nghiên cứu người ta chia ra nhiều loại bản đồ như: Bản đồ địa chất, Bản đồ địa chất kiến tạo, Bản đồ địa chất thuỷ văn, Bản đồ địa chất công trình,...I.2. Bản đồ địa chất công trình:Bản đồ địa chất công trình được thành lập dựa trên bản đồ địa hình có cùng tỷ lệ, trên đó dùng đường nét, ký hiệu, màu sắc để thể hiện các điều kiện địa chất công trình (tính chất cơ lý, độ rỗng...) của các tầng đất đá khác nhau trong khu vực nghiên cứu.II. Mặt cắt Địa chất công trình:Nếu như bản đồ ĐCCT thể hiện mối quan hệ giữa các đất đá có tuổi khác nhau, các yếu tố dịa chất, yếu tố kiến tạo, điều kiện DDCCT phân bố trên bề mặt trái đất thì mặt cắt ĐCCT lại thể hiện mối quan hệ của các yêú tố theo chiều sâu trong vỏ trái đất.Như vậy, mặt cắt địa chất công trình là bản vẽ thể hiện một phần cấu trúc của vỏ quả đất theo một hướng nào đó trên bản đồ ĐCCT. Hướng đường cắt để thành lập mặt cắt địa chất công trình là một đường thẳng hoặc đường gấp khúc tuỳ thuộc vào mục đích thể hiện cấu trúc của vỏ quả đất trong khu vực nghiên cứu.+ Cách thành lập mặt cắt địa chất công trình.Bước 1: Lập mặt cắt địa hình:

Page 26: THi nghiem

Để thành lập mặt cắt địa chất công trình trước tiên phải thành lập mặt cắt địa chất địa hình. Mặt cắt địa hình được lập trên giấy kẻ ly. Tỷ lệ đứng và tỷ lệ ngang được chọn cùng tỷ lệ với bản đồ địa chất.Bước 2: Xác định vị trí các hố khoan hoặc các công trình thăm dò trên bản đồ, để đưa lên mặt cắtBước 3:Dựa vào tài liệu các hố khoan thăm dò hoặc các công trình thăm dò, xác định đáy các lớp đất đá tại vị trí nghiên cứu.Bước 4:Liên kết các lớp đất đá có cùng tuổi, nguồn gốc và điều kiện địa chất công trình.Bước 5:Vẽ ký hiệu các lớp đất đá (theo ký hiệu thạch học).Bước 6:Viết chú thích các ký hiệu đã dùng trong mặt cắt.Câu hỏi:1. Các nội dung thể hiện trên mặt cắt địa chất?2. Các nội dung thể hiện trên mặt cắt địa chất công trình?3. Sự khác nhau giữa bản đồ địa chất công trình và mặt cắt địa chất công trình?4.Cách thành lập mặt cắt địa chất công trình?

CÁC BƯỚC HỎI BẢO VỆ THỰC TẬP ĐCCTGọi sinh viên nộp báp cáo thực tập, những sinh viên không đủ bài thí nghiệm không đủ điều kiện dự thi.Chia nhóm bảo vệ, mỗi nhóm khoảng 7 đến 8 sinh viênGọi từng nhóm vàoPhát đề cho sinh viên chuẩn bị trong 10 phút sau đó gọi từng sinh viên lên hỏi.Điểm dựa vào kết quả trả lời của sinh viên, báo cáo thực tập và ý thức thực tập.