Construction soil - Field Vane Shear Test in Cohesive Soil
Lời nói đầu
TCVN 10184:2021 do Tổng cục Đường bộ Việt Nam biên soạn, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
ĐẤT XÂY DỰNG - THÍ NGHIỆM CẮT CÁNH HIỆN TRƯỜNG CHO ĐẤT DÍNH
Construction soil - Field Vane Shear Test in Cohesive Soil
1. Phạm vị áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định sức chống cắt không thoát nước của đất dính bằng thí nghiệm cắt cánh hiện trường.
CHÚ THÍCH: Thí nghiệm cắt cánh hiện trường có thể thực hiện độc lập hoặc kết hợp với công tác khoan thăm dò địa chất công trình tùy thuộc vào thiết bị sử dụng.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 9437:2012 Khoan thăm dò địa chất công trình.
TCVN 4419:1987 Khảo sát cho xây dựng - Nguyên tắc cơ bản.
3 Thuật ngữ và định nghĩa
Trong tiêu chuẩn này, sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:
3.1 Sức chống cắt không thoát nước (Undrained shear strength - Su)
Phản lực lớn nhất của đất đối với ngoại lực ứng với lúc bắt đầu bị phá hoại và trượt lên nhau khi cắt đất ở điều kiện không thoát nước, đặc trưng cho đất dính bão hòa nước.
3.2 Độ nhạy (Sensitivity - S)
Tỷ số giữa sức chống cắt không thoát nước của đất nguyên trạng và sức chống cắt không thoát nước của đất khi bị phá hủy.
3.3 Vị trí thí nghiệm (Testing location)
Một vị trí trên mặt bằng, được xác định bởi các tọa độ X, Y (tương đối hoặc tuyệt đối), mà tại đó tiến hành các điểm cắt ở các độ sâu khác nhau.
3.4 Điểm cắt (Testing point)
Nơi thí nghiệm cắt ở một độ sâu hay một cao độ xác định.
3.5 Cánh cắt (Vane)
Bộ phận để cắt đất. Cánh cắt gồm bốn lưỡi cắt gắn với nhau dạng chữ thập và một đoạn cần có chiều dài theo quy định bằng 10 lần đường kính cánh cắt để nối với các cần nối (Hình 1).
3.6 Lưỡi cắt (Bladed vane)
Một trong bốn tấm thép của cánh cắt (Hình 1), có cấu tạo và kích thước theo quy định.
3.7 Cần nối (Torque rods)
Các đoạn cần được chế tạo bằng thép, có cấu tạo và kích thước theo quy định, cần nối có tác dụng liên kết cánh cắt với bộ phận tạo mô men cắt (Hình 1).
4 Quy định chung
4.1 Với đất sét nhạy, đất bùn lẫn nhiều hữu cơ, đất than bùn hóa, than bùn, hay đất bùn lỏng, khi gặp khó khăn trong việc lấy mẫu đất nguyên trạng nên tiến hành thí nghiệm cắt cánh hiện trường để xác định sức chống cắt của đất.
4.2 Thông thường, thí nghiệm cắt cánh hiện trường được kết hợp cùng với công tác khoan thăm dò địa chất công trình như qui định trong TCVN 9437:2012 để phục vụ thiết kế xây dựng nhà và công trình.
4.3 Thí nghiệm cắt cánh hiện trường cho đất dính là một nội dung của công tác khảo sát địa chất công trình (khảo sát địa kỹ thuật) và tuân thủ các quy định chung đã trình bày trong TCVN 4419:1987 và các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành khác có liên quan.
4.4 Thí nghiệm cắt cánh hiện trường được thực hiện bằng cách ấn một cánh cắt ngập vào trong đất và quay nó. Dựa vào sự cân bằng giữa mô men quay (đo được) và mô men cản (tính được theo sức chống cắt của đất), sẽ xác định được sức chống cắt của đất.
4.5 Sức chống cắt không thoát nước của đất được tính từ lực cắt gây ra sự phá hủy đất. Lực cắt này thường được tính từ mô men cắt xác định trong khi thí nghiệm. Ma sát cần và thiết bị với đất được xác định và ghi tách riêng với mô men cắt trong quá trình thí nghiệm.
4.6 Ma sát cần được xác định trong điều kiện không tải (dùng áo bảo vệ cánh cắt, hoặc tách rời cần và cánh cắt) với một mô men tác dụng cân bằng, không gây ép sang hai bên (nếu gây ép sang hai bên sẽ làm tăng ma sát trong quá trình thí nghiệm). Gia số ma sát này chưa được ghi trong số đọc không tài ban đầu nên sẽ làm cho kết quả thí nghiệm chung không chính xác. Trong quá trình thí nghiệm, mô men cắt cũng phải tác dụng cân bằng tương tự; không nên sử dụng những thiết bị có khả năng gây ép sang hai bên trong quá trình thí nghiệm, cần nối phải có đủ độ cứng để không bị xoắn trong suốt quá trình thí nghiệm. Trong trường hợp cần nối bị xoắn, cần hiệu chỉnh đường cong quan hệ giữa mô men cắt với góc cắt (xem chú thích tại 5.3).
4.7 Trong quá trình thí nghiệm, mô men cắt được ghi bằng các phương thức khác nhau - tự động hoặc cơ học, trực tiếp hoặc gián tiếp tuỳ thuộc từng loại máy.
5 Thiết bị, dụng cụ
5.1 Thiết bị cắt cánh hiện trường cho đất dính gồm các bộ phận chính sau (Hình 1):
Bộ phận tạo mô men cắt và ghi số liệu;
- Giá đỡ;
- Cần nối;
- Cánh cắt.
NHẤN TẢI XUỐNG ĐỂ XEM BẢN ĐẦY ĐỦ
