Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 151:2006 về đất xây dựng công trình thủy lợi – Phương pháp xác định khối lượng thể tích của đất tại hiện trường

TIÊU CHUẨN NGÀNH

rnrn

14 TCN 151 : 2006

rnrn

ĐẤT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNHrnKHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA ĐẤT TẠI HIỆN TRƯỜNG

rnrn

Fieldrntest method for determination of density of soils

rnrn

1. QUY ĐỊNHrnCHUNG

rnrn

1.1. Tiêu chuẩn này đưa rarnphương pháp xác định khối lượng thể tích của đất tự nhiên hoặc đất đắp tại hiệnrntrường, áp dụng trong khảo sát địa chất cho xây dựng công trình thủy lợi.

rnrn

1.2. Tiêu chuẩn này áp dụngrncho các loại đất hạt mịn và đất hạt thô có mặt lớp lộ ra trên mặt đất hoặc gầnrnmặt đất, có thể dùng các dụng cụ thô sơ để đào lấy mẫu nguyên trạng hoặc đào hốrnthí nghiệm tại hiện trường mà không phải dùng thiết bị cơ giới.

rnrn

1.3. Thuật ngữ

rnrn

1.3.1. Khối lượng thể tíchrnđơn vị của đất tự nhiên, ký hiệu g_w,rnlà khối lượng của một đơn vị thể tích đất ở trạng thái và kết cấu tự nhiên,rnbiểu diễn bằng Mg/m³ (mêgagam trên mét khối, tức là tấn trên métrnkhối, tương đương với g/cm³).

rnrn

1.3.2. Khối lượng thể tíchrnđơn vị đất khô (còn gọi là khối lượng thể tích cốt đất), ký hiệu g_d, là khối lượng của phần thể rắnrn(pha rắn) có trong một đơn vị thể tích đất tự nhiên, được biểu diễn bằng Mg/m³.

rnrn

1.3.3. Độ ẩm của đất, kýrnhiệu W, là tỷ số của khối lượng nước có trong đất với khối lượng thể rắn củarnđất, được biểu diễn bằng phần trăm (%).

rnrn

1.4. Các phương pháp

rnrn

Có nhiều phương pháp xác định khốirnlượng thể tích đất tự nhiên tại hiện trường, song thông dụng và đơn giản là cácrnphương pháp sau đây:

rnrn

1. Phương pháp dao vòng cắt mẫu.

rnrn

2. Phương pháp hố đào và dùng cátrnthế chỗ.

rnrn

3. Phương pháp hố đào và dùng nướcrnthế chỗ.

rnrn

Phạm vi áp dụng của từng phươngrnpháp được quy định ở điều 2 của tiêu chuẩn.

rnrn

1.5. Xử lý hố đào lấy mẫu: saurnkhi kết thúc thí nghiệm phải lấp hố đảm bảo chất lượng, an toàn cho công trình.

rnrn

2. CÁC PHƯƠNGrnPHÁP

rnrn

2.1. Phươngrnpháp dao vòng cắt mẫu

rnrn

2.1.1. Giới thiệu

rnrn

Phương pháp này xác định khối lượngrnthể tích của đất tự nhiên hoặc đất đắp tại hiện trường, áp dụng cho các loạirnđất dính và đất cát có thể lấy được mẫu vào dao vòng đảm bảo nguyên trạng vàrnđầy đặn; thường gồm các loại đất sau:

rnrn

2.1.1.1. Các loại đất hạtrnmịn và đất cát chứa không quá 10% sỏi sạn hạt nhỏ (hạt 2mm đến 5mm).

rnrn

2.1.1.2. Các loại đất hạtrnmịn và đất cát pha hoặc lẫn vật liệu hạt sét, hạt bụi, chứa hơn 10% sỏi sạn cỡrnhạt từ 2mm đến 10mm nhưng không quá 10% các hạt 5mm đến 10mm.

rnrn

2.1.1.3. Các loại đất hạtrnmịn và đất cát pha hoặc lẫn vật liên hạt sét, hạt bụi, chứa hơn 10% sỏi sạn hạtrnnhỏ đến hạt trung (cỡ hạt 2mm đến 20mm) nhưng không quá 10% các hạt cỡ 10mm đếnrn20mm.

rnrn

2.1.2. Thiết bị, dụng cụ

rnrn

2.1.2.1. Dao vòng hình trụ,rnbằng thép cứng, không có khuyết tật, được gia công đảm bảo kích thước chính xácrnvà mặt trong, mặt ngoài có độ bóng cao, một đầu được vát sắc mép thành ngoài đểrndễ đóng dao vòng vào đất. Có 3 cỡ dao vòng thích hợp để thí nghiệm đối với đấtrnnói ở trên như sau:

rnrn

1. Dao vòng cỡ nhỏ, có đường kínhrntrong 100mm ± 1mm, chiều dài 130 mm đến 150mm, thành dày khoảng 3mm; kèm theorncó ống chụp đầu dao vòng được mô tả ở điều 2.1.2.2. Dao vòng cỡ nhỏ áp dụngrnthích hợp đối với đất mới ở điều 2.1.1.1.

rnrn

2. Dao vòng cỡ trung có đường kínhrntrong 150mm ± 1mm, chiều cao 200mm, thành dày 3mm đến 4mm; kèm theo có ống chụprnđầu dao vòng được mô tả ở 2.1.2.2. Dao vòng cỡ trung áp dụng thích hợp cho cácrnloại đất nói ở điều 2.1.1.2.

rnrn

3. Dao vòng cỡ lớn có đường kínhrntrong 200mm ± 1mm, chiều cao 200mm đến 250mm, thành dày 4mm đến 5mm; kèm theorncó ống chụp đầu dao vòng được mô tả ở điều 2.1.2.2. Dao vòng lớn áp dụng thíchrnhợp cho các loại đất mới ở điều 2.1.1.3.

rnrn

2.1.2.2. Ống chụp đầu daornvòng, bằng thép cứng, thân ống hình trụ có đường kính trong bằng đường kínhrntrong của dao vòng (tuyệt đối không được nhỏ hơn), chiều cao khoảng 30mm, thànhrndày khoảng 10mm; miệng ống được khoét vành để lắp khớp lên đầu trên của daornvòng, còn đầu trên được gắn tấm thép cứng để làm đế tựa cho cần hướng đóng tạ.rnXung quanh thành ống chụp được khoan thủng 3 – 4 lỗ đường kính 5 đến 6mm đểrnthoát khí khi đóng mẫu.

rnrn

2.1.2.3. Quả tạ bằng thép,rncó khối lượng khoảng 2,5 đến 5kg, dạng hình trụ có đường kính phù hợp để dễrncầm, ở giữa được khoan lỗ xuyên suốt có đường kính lớn hơn đường kính của cầnrndẫn hướng.

rnrn

Ghi chú: Cơ cấurndao vòng, ống chụp, cần hướng và quả tạ để tiến hành lấy mẫu xem ở hình 1, phụrnlục A.

rnrn

2.1.2.4 Cân kỹ thuật gồm cácrnloại: sức cân 100g, chính xác đến 0,01g; sức cân 1kg chính xác đến 1g; sức cânrn5kg, chính xác đến 5g; sức cân 10kg; chính xác đến 100g.

rnrn

2.1.2.5. Dao bài lưỡi thẳng,rnbản rộng khoảng 30mm, dài khoảng 250mm.

rnrn

2.1.2.6. Thanh thép cứng vàrnthẳng, dài khoảng 300m, bản rộng khoảng 35mm, dày 4mm đến 5mm, được vát sắc mộtrnmép.

rnrn

2.1.2.7. Thước cặp cơ khí,rnkhoảng đo được đến 250mm, độ chính xác đến 0,1mm.

rnrn

2.1.2.8 Thiết bị, dụng cụ đểrnxác định độ ẩm của đất tại hiện trường, như nơi ở tiêu chuẩn 14TCN 150 : 2006.

rnrn

2.1.2.9. Các sàng phân tíchrnhạt loại mắt sàng 2mm; 5mm; 20mm và 60mm.

rnrn

2.1.2.10. Dụng cụ đào đất:rnthuồng nhỏ, muôi xúc, dao gọt đất, các thùng hoặc khay để dựng đất; và các dụngrncụ thông thường khác như khăn lau,v.v..

rnrn

2.1.3. Quy trình

rnrn

2.1.3.1. Tùy theo đặc điểmrnthành phần độ hạt của đất mà lựa chọn sử dụng loại dao vòng phù hợp như đã nóirnở điều 2.1.2.1. Lau sạch dao vòng, rồi dùng cân có sức cân phù hợp để xác địnhrnchính xác khối lượng của dao vòng m, (g). Dùng thước cặp cơ khí để đo đườngrnkính trong và chiều cao của dao vòng chính xác đến 0,1 mm (cần đo ở 3 ÷ 4 vịrntrí khác nhau, lấy tự trung bình), rồi tính toán thể tích trong của dao vòng V,rn(cm³). Dùng mỡ bôi trơn mặt trong của dao vòng trước khi dùng để lấyrnmẫu.

rnrn

2.1.3.2. Tại vị trí dự địnhrnthí nghiệm, dọn sạch một diện tích đất có đường kính gấp 3 – 4 lần đường kínhrndao vòng sử dụng và san thật bằng bề mặt. Đặt dao vòng lên trung tâm vị trí đấtrnđã chuẩn bị, hướng đầu vát mép xuống dưới. Lắp ống chụp lên đầu dao vòng, rồirnấn cả hai xuống thẳng đứng làm cho dao vòng ngập đều vào đất khoảng 20mm đếnrn30mm: nếu khó ấn bằng tay thì lắp cần hướng lên tâm nắp ống chụp và dùng tạ đểrnđóng. Tiếp theo, vừa giữ dao vòng cho thẳng đứng vừa dùng dụng cụ thích hợp đểrnđào xén lấy ra đất ở xung quanh thành ngoài dao vòng tới khi gần đến mép dướirndao vòng thì dừng, rồi ấn bằng tay hoặc dùng tạ đóng để làm cho dao vòng ngậprnsâu vào đất 20 đến 30 mm. Cứ tiếp tục như vậy cho đến khi được trụ đất trong rndao vòng nhô cao hơn miệng dao vòng 5 – 7 mm thì dừng. Cần chú ý theo dõi, đảmrnbảo bề mặt trụ đất trong dao vòng còn cách mặt đáy tấm đệm ở đầu ống chụp mộtrnkhoảng để đất không bị ép. Khi dùng tạ để đóng, phải giữ cần hướng thẳng đứng,rnlực đóng mỗi búa nên ở mức làm cho dao vòng ngập sâu xuống đất không quá 5mm đểrnkhông làm phá vỡ kết cấu của đất.

rnrn

Ghi chú: Đối vớirnđất cứng, thích hợp hơn cả là bằng cách đặt dao vòng lên mặt đất đã được chuẩnrnbị. Sau đó, dùng thuồng nhỏ và dao cắt để đào đất xung quanh thành ngoài daornvòng, tạo thành trụ đất lớn hơn dao vòng một ít, với chiều cao dần dần từng mứcrnmột khoảng 20mm để dễ ấn đều dao vòng xuống và lấy được mẫu đất và dao vòng đảmrnbảo nguyên trạng và đầy đặn. Cứ tiếp tục như vậy cho đến khi được trụ đất nhôrncao hơn bề mặt dao vòng 5 – 7mm.

rnrn

2.1.3.3. Cẩn thận cắt vátrnđất dưới mép dao vòng và lấy dao vòng chứa mẫu trong đó lên. Cắt gạt thật bằngrnmặt đất ở 2 đầu dao vòng cho sát với miệng dao vòng. Lau sạch đất bám trên mặtrnngoài dao vòng. Dùng cân có sức cân phù hợp (xem điều 2.1.2.4) để xác địnhrnchính xác khối lượng của dao vòng và mẫu đất trong đó, m_w (g).

rnrn

2.1.3.4. Tháo đất trong daornvòng ra, gạt bỏ phần đất có dính mỡ bôi trơn dao vòng, làm vụn đất, trộn đều,rnrồi lấy mẫu đại biểu để xác định độ ẩm của đất tại hiện trường theo chỉ dẫn ởrntiêu chuẩn 14TCN 150 : 2006.

rnrn

Ghi chú: Đối vớirncác loại đất chứa hơn 10% sỏi sạn, nghiền rời mẫu đất khô sau khi đã xác địnhrnđộ ẩm, rồi dùng sàng để sàng tách đất ra thành hai phần: phần hạt lọt sàng 2mmrnvà phần hạt trên sàng 2mm. Cân khối lượng của từng phần, rồi tính hàm lượng m%rncủa phần hạt trên sàng 2mm của đất theo công thức sau:

rnrn

hoặc ;

rnrn

Ở đây:

rnrn

M – Khối lượng khô của mẫu đấtrnxác định độ ẩm, (g);

rnrn

M_s – Khối lượng khôrncủa phần hạt trên sàng 2mm của mẫu đất sau khi đã xác định độ ẩm, (g);

rnrn

M_d – Khối lượng khôrncủa phần hạt lọt sàng 2mm của mẫu đất sau khi đã xác định độ ẩm, (g).

rnrn

2.1.3.5. Lấp hố đào: Sau khirnđào lấy mẫu xong phải lấp đất cho đầy hố. Đối với hố đào lấy mẫu trong đất đắprnphải lấp hố bằng vật liệu đất ở xung quanh và đầm chặt trả lại như trước.

rnrn

2.1.4. Tính kết quả

rnrn

2.1.4.1. Ghi chép toàn bộ sốrnliệu thí nghiệm vào bảng ghi chép thí nghiệm.

rnrn

2.1.4.2. Tính toán khốirnlượng thể tích đơn vị của đất tự nhiên, g_wrn(Mg/m³) theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Ở đây:

rnrn

m_o – Khối lượng của daornvòng (g);

rnrn

V_o – Thể tích bên trongrncủa dao vòng, (cm³);

rnrn

m_w – Khối lượng của daornvòng và mẫu đất ẩm ở trong đó (g).

rnrn

2.1.4.3. Tính toán khốirnlượng thể tích đơn vị đất khô, g_drn(Mg/m³) theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Ở đây:

rnrn

W – độ ẩm của đất %;

rnrn

g_wrn– Khối lượng thể tích đơn vị của đất ẩm, (Mg/m³).

rnrn

2.1.5. Báo cáo thí nghiệm

rnrn

Báo cáo cần nêu thí nghiệm đã đượcrntiến hành theo chỉ dẫn của tiêu chuẩn này và phải có các thông tin sau:

rnrn

– Tên công trình: Hạng mục côngrntrình. Vị trí thí nghiệm.

rnrn

– Ngày, tháng, năm thí nghiệm.rnNgười thí nghiệm, người kiểm tra.

rnrn

– Phương pháp thí nghiệm;

rnrn

– Số hiệu mẫu đất thí nghiệm;

rnrn

– Đặc điểm thành phần và trạng tháirncủa đất.

rnrn

– Hàm lượng sỏi sạn của đất (nếurncó), %;

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị củarnđất tự nhiên, g_w (Mg/m³).

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị đấtrnkhô, g_d (Mg/m³);

rnrn

– Độ ẩm của đất, W (%);

rnrn

– Các thông tin khác có liên quan;

rnrn

– Kèm theo có bảng ghi chép thírnnghiệm.

rnrn

2.2. Phươngrnpháp hố đào, dùng cát thế chỗ

rnrn

2.2.1. Giới thiệu

rnrn

Phương pháp này xác định khối lượngrnthể tích của đất tự nhiên hoặc đất đắp tại hiện trường, bằng cách đào hố thírnnghiệm và dùng cát thế chỗ để xác định thể tích hố đào, áp dụng thích hợp đốirnvới các loại đất dính có chứa nhiều sỏi hạt nhỏ đến hạt trung và một ít sỏi sạnrnhạt hạt to, gồm:

rnrn

2.2.1.1. Các loại đất dínhrncó chứa hơn 10% các hạt nằm lại trên sàng 2mm nhưng không quá 10% các hạt to cỡrn20mm đến 40mm.

rnrn

2.2.1.2. Các loại đất dínhrncó chứa hơn 10% các hạt nằm lại trên sàng 2mm nhưng không quá 10% các hạt to cỡrn20mm đến 60mm.

rnrn

2.2.2. Thiết bị dụng cụ, vậtrntư

rnrn

2.2.2.1. Thiết bị rót cátrnloại ống đổ nhỏ, thích hợp cho thí nghiệm đối với các loại đất nói ở điềurn2.2.1.1 gồm các bộ phận riêng biệt có thể lắp khớp nhau khi sử dụng (xem hìnhrn2, phụ lục A) gồm:

rnrn

1. Ống rót cát, bằng kim loại, córnthể tích khoảng 7 – 8 lít, gắn với phễu hình côn để rót cát. Cửa rót cát ở đỉnhrnphễu có đường kính 15mm ± 1mm, có thể đóng hoặc mở tùy theo yêu cầu. Miệng phễurncó đường kính trong 150mm ± 1mm, đầu miệng có vành tròn đường kính ngoài bằngrn200mm, lắp khớp được lên miệng thùng đong chuẩn.

rnrn

2. Thùng đong chuẩn, bằng thép,rnhình trục tròn, thành dày 3 – 4mm, mặt trong và đáy có độ bóng cao, được giarncông chính xác có đường kính trong 150mm ± 1mm (bằng đường kính miệng phễu) vàrnsâu 200mm ± 1mm. Miệng thùng đong chuẩn có gắn vành thép ở thành ngoài, phẳngrnvà cứng, có gờ để lắp khớp với miệng phễu lên thùng.

rnrn

3. Vòng đệm bằng kim loại, kíchrnthước 200mm x 200mm (hoặc hình tròn có đường kính tương đương), đáy 3mm đếnrn4mm, phẳng và có lỗ thủng ở giữa với đường kính 150mm (bằng đường kính miệngrnphễu) kèm theo có các đinh sắt dùng đóng vào đất để cố định vị trí của khay khirnđào lỗ.

rnrn

2.2.2.2. Thiết bị rót cátrnloại ống đổ lớn: thích hợp cho thí nghiệm đối với các loại đất nói ở điềurn2.2.1.2, gồm các bộ phận riêng biệt có thể lắp khớp với nhau khi sử dụng, tươngrntự như thiết bị rót cát ống đổ nhỏ nhưng với kích thước lớn hơn, gồm:

rnrn

1. Ống rót cát có thể tích khoảngrn15 lít, gắn với phễu hình côn, ở đỉnh phễu có cửa rót cát lỗ tròn có đường kínhrn25mm ± 1mm, có thể đóng mở tùy theo yêu cầu. Miệng phễu có đường kính trong 215rnmm ± 1mm, đầu miệng có vành tròn đường kính ngoài bằng 300mm, lắp khớp được lênrnmiệng thùng đong chuẩn.

rnrn

2. Thùng đong chuẩn, bằng thép,rnhình trụ tròn, mặt trong và đáy có độ bóng cao, được gia công chính xác córnđường kính trong 215 mm ± 1mm (bằng đường kính miệng phễu) và sâu 250mm ± 1mm,rnthành dày 3 – 4mm. Miệng thùng đong chuẩn có gắn vành thép ở thành ngoài, cứngrnvà phẳng, có gờ để lắp khớp miệng phễu lên thùng.

rnrn

3. Vòng đệm bằng kim loại, kíchrnthước 300mm x 300mm (hoặc hình tròn có đường kính tương đương), dày 3 – 4 mm,rnphẳng và có lỗ thủng ở giữa với đường kính 215mm (bằng đường kính của miệngrnphễu), kèm theo có các đinh sắt dùng đóng xuống đất để cố định vị trí của nórnkhi đào lỗ.

rnrn

2.2.2.3. Cân kỹ thuật gồmrncác loại: sức cân 1kg, độ chính xác đến 1g; sức cân 5kg, độ chính xác đến 5g;rnsức cân 10kg, độ chính xác đến 100g.

rnrn

2.2.2.4. Thước cặp cơ khí,rnkhoảng đo được đến 250mm, độ chính xác đến 0,1mm.

rnrn

2.2.2.5. Thiết bị dụng cụ đểrnxác định độ ẩm của đất tại hiện trường, như ở tiêu chuẩn 14TCN 150 : 2006.

rnrn

2.2.2.6. Vật liệu cát khoảngrn50kg. Cát dùng để thế chỗ trong hố đào thí nghiệm phải là loại cát thạch anh,rncấp phối hẹp để có khối lượng thể tích xốp của cát khô trong không khí tươngrnđối ổn định. Thường được dùng là cát lọt mắt sàng 2 mm và nằm lại trên mắt sàngrn1 mm hoặc là cát lọt mắt sàng 0,5 mm và nằm lại trên mắt sàng 0,25 mm. Trongrncát không có các hạt dẹt, hạt sét, hạt bụi và vụn hữu cơ. Cát phải được phơirnkhô hoặc sấy khô rồi để nguội trong không khí, cất trong thùng có nắp đậy.

rnrn

Ghi chú: Nếu cátrnthu hồi lại từ hố đào thí nghiệm, thì phải sàng lại, phơi khô, để nguội và cấtrngiữ trong thùng trước khi dùng cho các thí nghiệm khác.

rnrn

2.2.2.7. Dụng cụ đào lỗ; muôirnxúc đất; thước gạt cứng và đủ dài để gạt phẳng diện tích bề mặt đất thí nghiệm;rnthước nivô dùng kiểm tra độ bằng phẳng của mặt đất thí nghiệm.

rnrn

2.2.2.8. Khay bằng kim loại,rnđáy phẳng, có đường kính khoảng 400mm, sâu 30 đến 40mm. Các thùng hoặc khay có nắprnđậy dùng để đựng đất lấy lên từ hố đào và các dụng cụ thông thường khác.

rnrn

2.2.3. Quy trình

rnrn

2.2.3.1. Định chuẩn khốirnlượng cát trong phễu hình côn của ống đổ cát và trong lỗ của vòng đệm sử dụngrnđược chọn lựa phù hợp với đất thí nghiệm.

rnrn

1. Làm vệ sinh ống đổ cát đã gắnrnphễu hình côn.

rnrn

– Trộn đều toàn bộ cát sử dụng chorncác thí nghiệm trong ngày. Khóa cửa rót cát ở đầu phễu hình côn, rồi đặt thẳngrnđứng ống đổ có gắn phễu hình côn lên chỗ bằng phẳng.

rnrn

– Đổ cát vào ống đổ cho đến gần đầyrn(cách miệng ống khoảng 15mm), rồi cẩn thận xác định khối lượng của cả ống cùngrnvới phễu và cát trong đó (m₁) chính xác đến 1g; m₁ gọi làrnkhối lượng ban đầu; luôn sử dụng khối lượng m₁ ban đầu này cho mọirnphép đo chuẩn.

rnrn

2. Đặt ống đổ cát thẳng đứng lênrnvòng đệm sao cho miệng phễu trùng khớp với lỗ của vòng đệm. Sau đó, đặt chúngrnlên khay hứng để trên mặt phẳng ngang sao cho vòng đệm sát với mặt khay. Mở cửarnrót cát ở đỉnh phễu cho cát chảy xuống, không được rung ống trong khi rót cát.rnKhi cát đã ngừng chảy, tức là cát đã đầy phễu và lỗ của vòng đệm, đóng cửa rótrncát lại và nhẹ nhàng nhắc ống đổ cát có gắn phễu và vòng đệm ra ngoài, cátrntrong phễu sẽ chảy ra ở khay hứng.

rnrn

Thu hết toàn bộ cát trong khayrnhứng, đó là số cát đã lấp đầy phễu hình côn của ống đổ và lỗ của vòng đệm, xácrnđịnh khối lượng của nó, m₂, chính xác đến 1g.

rnrn

Lặp lại phép đo này ít nhất là 3rnlần để tính trị số trung bình của m₂.

rnrn

2.2.3.2. Xác định khối lượngrnthể tích đơn vị của cát, g_srn(Mg/m³):

rnrn

1. Xác định thể tích bên trong củarnthùng đong chuẩn sử dụng, V (cm³):

rnrn

– Lau sạch thùng đong chuẩn;

rnrn

– Dùng thước cơ khí đo đường kínhrntrong và chiều sâu của thùng chính xác đến 0,1mm (cần đo ở 3 – 4 vị trí khácrnnhau để lấy trị trung bình), rồi tính thể tích thùng đong chuẩn (v) theo côngrnthức.

rnrn

rnrn

Ở đây:

rnrn

d – đường kính trong của thùngrn(cm);

rnrn

h – chiều sâu của thùng, (cm)

rnrn

Ghi chú: Cũng córnthể xác định thể tích bên trong của thùng đong chuẩn bằng cách đong thể tíchrnnước sạch đã dùng đổ đầy thùng đong chuẩn, đong chính xác đến 1cm³.

rnrn

2. Lau khô thùng đong chuẩn, rồirnxác định khối lượng của nó, m_o, chính xác đến 1g.

rnrn

– Đặt thùng đong chuẩn lên khay đểrntrên mặt bàn phẳng ngang. Khóa van phễu rót cát, rồi đổ cát vào ống đổ cát chorngần đầy. Đặt thẳng đứng ống đổ cát lên thùng đong chuẩn, rồi mở van cho cátrnchảy vào thùng, khi cát ngừng chảy thì khóa van rót cát. Nhắc ống đổ cùng vớirnphễu ra ngoài. Dùng thước gạt bằng bề mặt cát trong ống chuẩn cho sát với miệngrnthùng. Sau đó, cân khối lượng của thùng và cát trong đó, m, chính xác đến 1g.rnLặp lại 3 lần thao tác này để lấy trị trung bình của m.

rnrn

Tính khối lượng của cát rót đầy vàornống đong chuẩn, m_a (g), theo công thức sau:

rnrn

m_arn= m – m_o

rnrn

Ở đây: m_olà khối lượng của ống đong chuẩn (g), m là khối lượngrncủa thùng và cát (g).

rnrn

3. Tính khối lượng thể tích đơn vịrncủa cát xốp ở trạng thái khô trong không khí g_srn(Mg/m³), theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Ở đây:

rnrn

V – thể tích của thùng đong chuẩnrn(cm³);

rnrn

m₁ – khối lượng của cátrnđể đổ đầy thùng đong chuẩn (g).

rnrn

2.2.3.3. Tiến hành thírnnghiệm (sử dụng ống đổ cát, vòng đệm có đục lỗ ở giữa và thùng đong chuẩn phùrnhợp với đất thí nghiệm và đã được định chuẩn).

rnrn

1. Tại vị trí dự định thí nghiệm,rndọn sạch một diện tích khoảng 40cm x 40cm, vứt bỏ hết đất đá rời ngoại lai, gạtrnthật bằng bề mặt, dùng nivô để kiểm tra.

rnrn

2. Đặt vòng đệm có đục lỗ ở giữarnlên mặt đất đã được san bằng, đóng các đinh sắt vào đất ở xung quanh mép ngoàirnvòng để cố định vị trí của vòng. Lấy lỗ ở giữa vòng đệm làm chuẩn và đào lỗ,rnlấy đất lên cho vào thùng đựng có nắp đậy. Đào lỗ tròn đến khi đạt độ sâu tươngrnđương với độ sâu của thùng đong chuẩn sử dụng thì dừng. Trong quá trình đào lỗ,rnkhông tựa cán thuổng hoặc các dụng cụ đào vào vách lỗ, không làm biến dạng váchrnlỗ và đáy lỗ. Vách lỗ càng thẳng đứng càng tốt, nhưng đối với các đất kém dínhrnvà ướt nước, thì nên đào lỗ hơi xoải vách vào trong lỗ để tránh sập vách.

rnrn

Vét sạch hết đất vụn trong hố đàornvà lấy lên cho vào thùng đựng có nắp đậy. Xác định khối lượng của toàn bộ đấtrnlấy lên từ hố đào, m_w, lấy chính xác đến 1g;

rnrn

3. Lấy mẫu để xác định độ ẩm củarnđất đào lên sao cho đảm bảo đại diện. Khối lượng mẫu phải lấy phụ thuộc vàornthành phần độ hạt của đất và tiến hành thí nghiệm độ ẩm của đất w (%) ngay tạirnhiện trường theo chỉ dẫn ở tiêu chuẩn 14TCN 150 : 2006.

rnrn

Ghi chú: Xem ghirnchú ở điều 2.1.3.4.

rnrn

4. Đổ cát đầy vào ống đổ cát chorntới mức có khối lượng của cả ống đổ cùng với phễu, và cát bằng m₁,rnlà khối lượng ban đầu như đã nói ở khoản 1 điều 2.2.3.1, rồi cẩn thận đặt nórnlên hố đào sao cho miệng phễu trùng khớp với lỗ vòng đệm (cũng là miệng hố) vàrnsát với bề mặt vòng đệm. Lưu ý khi điều chỉnh vị trí miệng phễu, phải nhắcrnthẳng đứng ống đổ lên, mà không được di trượt lên miệng hố làm xê dịch vòngrnđệm, làm cho đất vụn rơi xuống hố. Mở cửa rót cát ở đỉnh phễu để cho cát chảyrnvào hố đào. Khi cát ngừng chảy, đóng cửa rót cát, nhắc ống đổ ra và xác địnhrnkhối lượng của ống đổ cùng với phễu và cát còn lại trong đó, m₃, lấyrnchính xác đến 1g.

rnrn

5. Lấp hố kết thúc thí nghiệm. Phảirnlấy ra hết cát đã đổ vào hố, có thể thu hồi lại để sử dụng, và lấp đầy hố bằngrnđất ở xung quanh. Đối với hố đào thí nghiệm trong đất đắp, cần phải đầm chặtrnđất trả lại như trước.

rnrn

2.2.4. Tính kết quả

rnrn

2.2.4.1. Tính khối lượng củarncát đã dùng để đổ đầy vào hố đào, m_b (g), theo công thức sau:

rnrn

m_brn= m₁ – m₃ – m₂

rnrn

Ở đây:

rnrn

m₁ – khối lượng ban đầurncủa ống đổ cát cùng với cát chứa đầy trong đó và phễu (như khoản 1 điềurn2.2.3.1), g;

rnrn

m₂ – Khối lượng của cátrntrong phễu hình côn và trong lỗ của vòng đệm (như khoản 2 điều 2.2.3.1), g;

rnrn

m₃ – Khối lượng của ốngrnđổ cùng với phễu và cát còn lại trong ống đổ sau khi đổ cát vào hố đào, (g).

rnrn

2.2.4.2. Tính khối lượng thểrntích đơn vị của đất tự nhiên, g_wrn(Mg/m³), theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Ở đây:

rnrn

m_w – Khối lượng của đấtrnđào lên từ hố đào, (g);

rnrn

m_b – Khối lượng của cátrnđã dùng để đổ đầy hố đào, (g);

rnrn

g_srn- Khối lượng thể tích đơn vị của cát, xác định ở điều 2.2.3.2 (Mg/m³).

rnrn

2.2.4.3. Tính khối lượng thểrntích đơn vị đất khô, g_drn(Mg/m³), theo công thức:

rnrn

rnrn

Ở đây:

rnrn

W – độ ẩm của đất (%);

rnrn

g_wrn- Khối lượng thể tich đơn vị của đất tự nhiên (Mg/m³).

rnrn

2.2.5. Báo cáo thí nghiệm

rnrn

Báo cáo cần nêu thí nghiệm đã đượcrntiến hành theo chỉ dẫn của tiêu chuẩn này và phải có các thông tin sau đây:

rnrn

– Tên công trình: Hạng mục côngrntrình. Vị trí thí nghiệm.

rnrn

– Ngày, tháng, năm thí nghiệm.rnNgười thí nghiệm, người kiểm tra.

rnrn

– Phương pháp thí nghiệm;

rnrn

– Đặc điểm thành phần độ hạt vàrntrạng thái của đất; hàm lượng hạt lớn hơn 2mm;

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị đất ẩm,rng_w (Mg/m³);

rnrn

– Độ ẩm của đất, W (%);

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị đấtrnkhô, g_d (Mg/m³);

rnrn

– Các thông tin khác có liên quan;

rnrn

– Bảng ghi chép thí nghiệm kèmrntheo.

rnrn

2.3. Phươngrnpháp hố đào, dùng nước thế chỗ

rnrn

2.3.1. Giới thiệu

rnrn

Phương pháp này xác định khối lượngrnthể tích của đất tự nhiên hoặc đất đắp tại hiện trường, bằng cách sử dụng vòngrnchắn làm chuẩn để đào hố thí nghiệm và dùng một tấm nilon giữ nước khi đổ vàornthế chỗ trong hố đào để xác định thể tích hố đào, áp dụng cho các loại đất dínhrnchứa sỏi (sạn) hạt to, hạt cuội (dăm) và các đất rời có hạt to đến 100mm, khirnmà các phương pháp theo quy định ở điều 2.1 đến điều 2.2 không thể thực hiệnrnđược.

rnrn

Hố đào thí nghiệm thường là dừng ởrnđộ sâu bằng đường kính vòng chắn sử dụng, nhưng cũng có thể sâu hơn, tùy theornyêu cầu.

rnrn

Khi cần nghiên cứu sự biến đổi củarnkhối lượng thể tích của đất theo chiều sâu, thì tiến hành các thí nghiệm liênrntiếp trong quá trình hố đào được đào sâu dần.

rnrn

3.3.2. Thiết bị, dụng cụ,rnvật tư: Kích cỡ của các thiết bị dụng cụ có thể thay đổi tùy thuộc vào thànhrnphần độ hạt của đất thí nghiệm.

rnrn

2.3.2.1. Vòng chắn bằngrnthép, hình trụ, các bề mặt được gia công nhẵn. Vòng chắn có các cỡ to, nhỏ khácrnnhau. Vòng chắn cỡ nhỏ có chiều cao 100mm, đường kính trong bằng 500mm hoặc nhỏrnhơn. Các vòng chắn cỡ lớn có cùng chiều cao bằng 200mm, nhưng đường kính trongrnkhác nhau: từ hơn 500mm đến 2,5m. Nói chung, vòng chắn phải phù hợp với đất thírnnghiệm, thông thường thì đường kính trong của vòng chắn phải lớn hơn ít nhất làrn5 lần đường kính hạt lớn nhất khi đất có độ hạt không đồng nhất, và sẽ phải lớnrnhơn khi đất có độ hạt đồng nhất.

rnrn

2.3.2.2. Thước gạt cứng vàrnđủ dài để gạt phẳng diện tích bề mặt đất đặt vòng chắn.

rnrn

2.3.2.3. Thước nivô có độrndài thích hợp để kiểm tra độ bằng phẳng của diện tích đất đặt vòng chắn.

rnrn

2.3.2.4. Thiết bị chỉ báo làrnmột kim chỉ báo được lắp trên một thanh thẳng, đủ dài để đặt ngang qua đườngrnkính vòng chắn. Thanh này có chân chống ở 2 đầu được đặt ngoài phạm vi vòngrnchắn. Có thể điều chỉnh kim chỉ báo thẳng đứng ở vị trí chính tâm vòng chắn vàrnđặt ở mức thấp hơn mép trên của vòng chắn một ít. Mũi kim để chỉ báo mực nướcrntrong vòng chắn khi thí nghiệm.

rnrn

2.3.2.5. Thùng đựng nước córndung tích chuẩn, có thể gồm một số thùng để đủ nước cung cấp cho thí nghiệm.rnTừng thùng có van và ống dẫn, có gắn ống đo được khắc vạch chia đều và đánh sốrnthứ tự rõ ràng.

rnrn

2.3.2.6. Cân, gồm các loại:rnsức cân 1 kg, độ chính xác đến 1g; sức cân 5kg, độ chính xác đến 5g; sức cânrn10kg, độ chính xác đến 10g; sức cân 50g, độ chính xác đến 100g.

rnrn

2.3.2.7. Thùng đựng có nắprnđậy để chứa đất lấy lên từ hố đào;

rnrn

2.3.2.8. Dụng cụ để đào vàrnxúc đất từ hố đào lên, như thuổng, cuốc, xẻng, bàn chải, chổi v.v…

rnrn

2.3.2.9. Bơm hút nước cùngrnvới ống dẫn để hút nước từ trong túi nilon sau khi thí nghiệm.

rnrn

2.3.2.10. Thiết bị trộn vữa,rngồm xô, chậu, dao trộn v.v…

rnrn

2.3.2.11. Thiết bị dụng cụrnđể xác định độ ẩm của đất tại hiện trường, như nói ở tiêu chuẩn 14 TCN 150 :rn2006;

rnrn

2.3.2.12. Bộ sàng thí nghiệmrnthành phần hạt, nếu cần.

rnrn

2.3.2.13. Vật liệu

rnrn

– Nước sạch;

rnrn

– Vữa trát bằng thạch cao;

rnrn

……………………..

rnrn

vào tấm nilon tốt, đổ nước lại tớirnmức quy định; ghi lại thể tích nước đã dùng, V₁, chính xác đến 0,1rnlít.

rnrn

Thể tích nước này là số đo đầurntiên, V₁, biểu thị bằng lít.

rnrn

8. Đưa thanh đỡ cùng kim chỉ báo đãrnlắp trên đó ra ngoài và đặt ở một vị trí an toàn. Hút hết nước và lấy tấm nilonrnra, cẩn thận để không làm nilon bị rách.

rnrn

9. Đào hố bên trong vòng chắn,rnkhông được làm xê dịch vòng chắn, không được khoét lỏm đất dưới chân vòng chắn.rnHố đào càng tròn, càng thẳng đứng càng tốt, nhưng đối với đất rời và đặc biệtrnlà ở trạng thái ướt, thì phải đào xoải vách vào trong để tránh sập hố. Vét hếtrnđất đã đào lên và bỏ vào thùng đựng có nắp đậy. Trong khi đào, nếu gặp hòn tornthì phải lấy lên cẩn thận, nếu có đá to nhô ra ở vách hố thì cứ để nguyên nórntại chỗ như vậy.

rnrn

Dừng đào khi độ sâu hố bằng xấp xỉrnđường kính vòng chắn, trừ khi đã được quy định trước.

rnrn

Cuối cùng, dọn thật sạch đáy hố,rnvét lấy hết đất lên cho vào thùng đựng, và đảm bảo không làm mất nguyên trạngrnđất ở vách và đáy hố.

rnrn

10. Cân khối lượng của toàn bộ đấtrnlấy lên từ hố đào, m_w (g).

rnrn

Chú ý: Phải sửrndụng cân có sức cân phù hợp với khối lượng của đất và đọc số đọc chính xác đếnrnđộ chính xác của cân.

rnrn

11. Lấy mẫu xác định độ ẩm của đấtrnlấy lên từ hố đào sao cho đảm bảo đại diện, khối lượng mẫu phải lấy tùy thuộcrnvào thành phần độ hạt của đất, rồi tiến hành thí nghiệm độ ẩm của đất, W (%),rnngay tại hiện trường theo chỉ dẫn ở tiêu chuẩn 14TCN 150 : 2006.

rnrn

Ghi chú: Xem ghirnchú ở điều 2.1.3.4.

rnrn

12. Chọn một tấm nilon có kíchrnthước phù hợp và kiểm tra chắc chắn là nó không bị hỏng, bị thủng. Phủ tấmrnnilon lên vòng chắn và đặt nhẹ nhàng xuống hố, đảm bảo nilon phủ kín đáy vàrnvách hố. Đặt thanh đỡ có gắn kim chỉ báo vào vị trí đã được định chuẩn.

rnrn

13. Đổ nước từ thùng chuẩn vàorntrong tấm nilon lót trong hố cho tới khi mặt nước chạm đầu kim chỉ báo. Trongrnkhi đổ nước, kéo nhẹ và thả chùng từ từ tấm nilon để cho nước làm nó áp sát vàornvách hố, đáy hố và mặt trong của vòng chắn. Có thể dùng que đầu bằng và đượcrnbọc túi bằng sợi nilon mềm để rà cho tấm nilon áp sát với đáy và vách hố, nhưngrnphải nhẹ nhàng và cẩn thận.

rnrn

Sau khi đổ nước, quan sát mực nướcrntại đầu kim chỉ báo trong vài ba phút để kiểm tra xem nước có bị rò rỉ đirnkhông. Nếu mặt nước bị hạ thấp, tức là nước bị rò rỉ, thì phải hút hết nước ra.rnThay tấm nilon khác đảm bảo không bị thủng và đổ nước lại. Xác định chính xácrnthể tích nước đã dùng đổ vào hố. Thể tích này sẽ là số đo cuối cùng (V₂)rnvà được tính bằng lít.

rnrn

14. Tháo thanh đỡ có kim chỉ báornđược lắp cố định ở trên đó đem ra để tại một vị trí an toàn. Hút hết nước ra,rnkéo tấm nilon ra khỏi hố, kiểm tra xem nước có rò rỉ ra hố thí nghiệm hayrnkhông. Nếu nước bị rò rỉ ra, thì phải lặp lại khoản 12 đến 13 điều 2.3.3.2 đểrnxác định được trị số V₂ đảm bảo chính xác.

rnrn

15. Tháo dỡ thiết bị, rồi lấp hốrnđảm bảo yêu cầu như ở điều 2.1.3.5.

rnrn

2.3.4. Tính kết quả

rnrn

2.3.4.1. Tính thể tích củarnhố đào, V_a (m³), theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Ở đây:

rnrn

V₁ – Thể tích nước đổrnvào vòng chắn đặt sát trên mặt đất hố đào thí nghiệm, xác định theo khoản 7rnđiều 2.3.3.2, (lít);

rnrn

V₂ – Thể tích nước đổrnđầy vào hố đào và vòng chắn, xác định theo khoản 13 điều 2.3.3.2, (lít).

rnrn

2.3.4.2. Tính khối lượng thểrntích đơn vị của đất tự nhiên, g_wrn(Mg/m³) theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Ở đây:

rnrn

m_w – Khối lượng của toànrnbộ đất lấy lên từ hố đào, (kg);

rnrn

V_h – Thể tích hố đào, (m³)

rnrn

2.3.4.3. Tính khối lượng thểrntích đơn vị đất khô, g_drn(Mg/m³) theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Ở đây:

rnrn

W – độ ẩm của đất lấy lên từ hốrnđào, (%);

rnrn

g_wrnnhư ở điều 2.3.4.2

rnrn

2.3.5. Báo cáo thí nghiệm

rnrn

Báo cáo cần nêu thí nghiệm đã đượcrntiến hành theo chỉ dẫn của tiêu chuẩn này và gồm các thông tin sau đây:

rnrn

– Tên công trình: Hạng mục công trình.rnVị trí thí nghiệm.

rnrn

– Ngày, tháng, năm thí nghiệm:rnNgười thí nghiệm, người kiểm tra.

rnrn

– Phương pháp thí nghiệm;

rnrn

– Số liệu mẫu đất thí nghiệm.

rnrn

– Đặc điểm thành phần độ hạt vàrntrạng thái của đất.

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị đất tựrnnhiên g_w (Mg/m³).

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị đấtrnkhô, g_d (Mg/m³);

rnrn

– Độ ẩm của đất, w (%);

rnrn

– Các thông tin khác có liên quan;

rnrn

– Kèm theo có bảng ghi chép thírnnghiệm.

rnrn

rnrn

Phụ lục A

rnrn

Bảng ghi chép thí nghiệm khối lượng thể tích đấtrntại hiện trường

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

Mô tảrnđất……………………………………………………………………………………………………

rnrn

……………………………………………………………………………………………………………….

rnrn

* Phương pháp dao vòng cắt mẫu

rnrn

a) Dao vòng số:…………; chiềurncao………….(cm): đường kính trong ……………… (cm):

rnrn

– Khối lượng dao vòng, m_orn=…………(g); thể tích V = ……………………(cm³)

rnrn

– Khối lượng (dao vòng + đất ẩm), m_orn= …………..(g); khối lượng đất ẩm, m = m₁ – m_o = ……(g)

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị đất tựrnnhiên, g_w = m_w/vrn= ……………..(mg/m³);

rnrn

b) Hộp (thùng) mẫu đất ẩm:rnsố:……………….., khối lượng hộp, m_h = …………..(g).

rnrn

– Khối lượng hộp + đất ẩm…………………..,rn(g);

rnrn

– Khối lượng hộp + đất khô………………….(g).rnKhối lượng đất khô: m_d = ………………(g);

rnrn

– Độ ẩm của đất, W = ………………, (g);

rnrn

– Khối lượng khô phần vật liệu hạtrn> 2mm, m_G = ………., (g);

rnrn

– Hàm lượng phần vật liệu hạt >rn2mm, m = m_G / m_d = ……………………….., (%)

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị đấtrnkhô, g_d = g_w/ (1 + 0,01 W) = …………………….,rn(Mg/m³).

rnrn

* Phương pháp hố đào, dùng cátrnthế chỗ

rnrn

a) Hiệu chuẩn ống đổ nhỏ/lớn

rnrn

– Khối lượng của cát chứa đầy trongrnống đổ + ống đổ + phễu, m₁ = …………, (g);

rnrn

– Khối lượng trung bình của cát cònrnlại sau khi rót cát vào đầy phễu hình nón và vòng đệm + (khối lượng ống đổ +rnphễu); …………………., (g).

rnrn

– Khối lượng trung bình của cát lấprnđầy trong phễu và vòng đệm, m₂ = ….., (g);

rnrn

– Thể tích thùng chuẩn, V =rn…………………, (cm³).

rnrn

– Khối lượng ban đầu của cát chứarnđầy trong ống đổ + ống đổ + phễu, m₁ = …………, (g);

rnrn

– Khối lượng của cát còn lại saurnkhi rót cát vào đầy thùng chuẩn + (khối lượng ống đổ + phễu); m₃ =rn…………………., (g).

rnrn

– Khối lượng của cát lấp đầy thùngrnchuẩn, m_a = m₁ – m₃ – m₂ = ……………,rn(g);

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị củarncát, r_s = m_a/V =rn…………………….., (Mg/m³). Số hiệu thí nghiệm;

rnrn

– Khối lượng đất ẩm lấy từ hố đào,rnm_w = ………………………(g);

rnrn

– Khối lượng cát + (ống đổ + phễu)rnban đầu, m₁ …………….(g);

rnrn

– Khối lượng cát + (ống đổ + phễu)rnsau khi rót cát vào hố, m₄ = ………………, (g);

rnrn

– Khối lượng cát trong hố, m_brn= m₁ – m₄ – m₂ = ……………(g);

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị đất tựrnnhiên, r_srn= ………….(Mg/m³);

rnrn

b) (như mục b ở phương pháp daornvòng cắt mẫu)

rnrn

* Phương pháp hố đào, dùng nướcrnthế chỗ

rnrn

a) Đường kính vòng chắn:………………..

rnrn

– Thể tích ban đầu của nước trong vòngrnchắn định chuẩn ở phía trên bề mặt đất đã chuẩn bị V₁ (lít)

rnrn

– Khối lượng đất ẩm lấy lên từ hốrnđào, m_w (kg);

rnrn

– Thể tích nước cuối cùng đổ đầyrnvào hố và vòng chắn định chuẩn, V₂ (lít).

rnrn

– Khối lượng thể tích đơn vị củarnđất tự nhiên, g_w = m_w/1000.rnV = …………..(Mg/m³);

rnrn

b) (như mục b ở phương pháp daornvòng cắt mẫu)

rnrn

rnrn

Hìnhrn1. – Sơ họa dụng cụ dao vòng cắt mẫu

rnrn

rnrn

Hìnhrn2. Sơ họa thiết bị ống đổ cát

rnrn

a.rnKết cấu của thiết bị

rnrn

b.rnHố đào thí nghiệm

rnrn

rnrn

Sơrnhọa hố đào, dùng nước thế chỗ

rnrn