Tài liệu Ảnh hưởng của hàm lượng sạn sỏi đến các tính chất cơ lý của đất đỏ bazan dùng trong các đập đất ở Tây Nguyên: ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2018 24
ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG SẠN SỎI ĐẾN
CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐỎ BAZAN
DÙNG TRONG CÁC ĐẬP ĐẤT Ở TÂY NGUYÊN
MAI THỊ HỒNG*, NGUYỄN TRỌNG TƢ**
Effect of gravel content on properties of the rhodic ferralsols used for
earth dams in Tay Nguyen
Abstract: The use of local soils as fill materials in earthfill dam reduces
construction cost significantly. The ferralsol is the most common type of
soil in Tay Nguyen area which is normally selected as fill materials.
However, ferralsol in Tay Nguyen has specific properties such as low dry
density and high optimal water content leading to the difficulty in the
compaction process and decrease the stability of earthfill dam. This paper
presents an optional solution to improve the characteristics of ferralsol
which is used as fill materials. The results of research contribute a
valuable reference to the engineers when implementing the projects to
upgrade or build up a new earthfill dam in Tay ...
7 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 295 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ảnh hưởng của hàm lượng sạn sỏi đến các tính chất cơ lý của đất đỏ bazan dùng trong các đập đất ở Tây Nguyên, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2018 24
ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG SẠN SỎI ĐẾN
CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐỎ BAZAN
DÙNG TRONG CÁC ĐẬP ĐẤT Ở TÂY NGUYÊN
MAI THỊ HỒNG*, NGUYỄN TRỌNG TƢ**
Effect of gravel content on properties of the rhodic ferralsols used for
earth dams in Tay Nguyen
Abstract: The use of local soils as fill materials in earthfill dam reduces
construction cost significantly. The ferralsol is the most common type of
soil in Tay Nguyen area which is normally selected as fill materials.
However, ferralsol in Tay Nguyen has specific properties such as low dry
density and high optimal water content leading to the difficulty in the
compaction process and decrease the stability of earthfill dam. This paper
presents an optional solution to improve the characteristics of ferralsol
which is used as fill materials. The results of research contribute a
valuable reference to the engineers when implementing the projects to
upgrade or build up a new earthfill dam in Tay Nguyen.
Keywords: The ferralsol, gravel content, fill material, earthfill dam.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ *
Với chi phí xây dựng thấp do sử dụng vật
liệu địa phƣơng làm vật liệu đắp, đập đất đƣợc
sử dụng rộng rãi ở Việt Nam và nhiều nƣớc trên
thế giới, phổ biến trong các công trình ngăn
nƣớc đƣợc xây dựng trƣớc năm 2000. Tuy
nhiên, nhƣợc điểm của vật liệu đắp đất tự nhiên
thƣờng có độ bền thấp, dễ bị phá hoại theo thời
gian, thi công bị ảnh hƣởng nhiều bởi điều kiện
thời tiết ... Đặc biệt là đất đỏ bazan khu vực Tây
Nguyên có hàm lƣợng sét bụi lớn, khối lƣợng
riêng khô nhỏ = 1,0 ÷ 1,2 g/cm3, khi đầm nện
tiêu chuẩn khối lƣợng riêng khô lớn nhất đạt
đƣợc không cao (cmax = 1,3 ÷ 1,4 g/cm
3), nếu
tăng số lƣợng công đầm cũng chỉ đạt khoảng 1,5
g/cm
3. Ngoài ra, độ ẩm tự nhiên của đất cao và
thay đổi theo mùa (20 ÷ 40%), đất có tính
* Đại học Hồng Đức
DĐ: 0983851061,
Email: maithihong@hdu.edu.vn
** Đại học Thủy Lợi
175 Tây Sơn - Đống Đa - Hà Nội
DĐ: 0945055455
Email: nguyentrongtu@tlu.edu.vn
trƣơng nở, co ngót và tan rã gây khó khăn trong
công tác thi công đập. Thêm vào đó, với điều
kiện khí hậu hai mùa mƣa nắng rõ rệt, mùa mƣa
kéo dài từ tháng 6 đến tháng 12, cũng là một trở
ngại trong việc sử dụng đất đỏ bazan trong thi
công các đập đất đồng chất ở Tây Nguyên.
Việc sử dụng đất đỏ bazan đã đƣợc nghiên
cứu sử dụng trong đập đất để tận dụng khối
lƣợng lớn vật liệu địa phƣơng [1,2]. Kết quả
nghiên cứu chỉ ra rằng, khi tăng khối lƣợng
riêng khô thì sức chống cắt của đất tăng và tính
nén lún đạt giá trị trung bình [1], vì vậy có thể
sử dụng đất đỏ bazan làm vật liệu đắp đập.
Ngoài ra, một số giải pháp trong kỹ thuật thi
công cũng đƣợc áp dụng nhằm nâng cao chất
lƣợng đập nhƣ đề xuất kết cấu hợp lý [3], lựa
chọn công nghệ đầm nén [4], giải pháp an toàn
chống thấm cho đập [5], phân chia khối đắp và
trình tự thi công [6].
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu các
đặc trƣng cơ lý của đất đỏ bazan đƣợc sử dụng
làm vật liệu đất đắp ở một số đập trong khu vực
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2018 25
Tây Nguyên. Từ đó đề xuất giải pháp cụ thể
nhằm cải thiện tính chất xây dựng của đất bằng
cách pha trộn sạn sỏi với tỷ lệ phù hợp.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ
NGHIỆM
2.1. Vật liệu thí nghiệm
Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu là loại
đất đỏ bazan dùng làm vật liệu đắp trong các
đập Tân Sơn thuộc huyện Chƣ Pah, tỉnh Gia
Lai và đập EaĐrăng thuộc huyện Ea H’leo
tỉnh Đắk Lắk. Việc tiến hành lấy mẫu, bảo
quản và vận chuyển mẫu về phòng thí
nghiệm đƣợc thực hiện theo TCVN 2683-
2012. Công tác thí nghiệm đƣợc tiến hành tại
phòng thí nghiệm Địa kỹ thuật trƣờng Đại
học Thủy lợi.
2.2. Phƣơng pháp thí nghiệm
Các chỉ tiêu vật lý của vật liệu đất đƣợc
nghiên cứu bao gồm: thành phần hạt xác định
theo TCVN 4198:2014; độ ẩm (W) xác định
theo TCVN 4196:2012; giới hạn chảy (WL) và
giới hạn dẻo (WP) xác định theo TCVN
4197:2012.
Các chỉ tiêu cơ học của đất đƣợc nghiên cứu
bao gồm: độ ẩm tối ƣu (Wopt) và khối lƣợng
riêng khô lớn nhất (cmax) xác định theo TCVN
4201:2012; góc ma sát trong () và lực dính đơn
vị (C) xác định theo TCVN 4199-2012; hệ số
nén lún (a) và modul biến dạng (Eo) xác định
theo TCVN 4200-2012; hệ số thấm (K)xác định
theo TCVN 8723-2012; độ co ngót thể tích
(Dc.ng) và độ ẩm giới hạn co ngót (Wc.ng) xác
định theo TCVN 8720-2012; các đặc trƣng tan
rã của đất xác định theo TCVN 8718-2012; đặc
trƣng trƣơng nở của đất xác định theo TCVN
8719-2012.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Các đặc tính ban đầu của đất đỏ
bazan dùng làm vật liệu đắp đập
3.1.1. Các chỉ tiêu vật lý
Các kết quả thí nghiệm xác định thành phần
hạt, độ ẩm tự nhiên, độ ẩm giới hạn Atterberg
và tỷ trọng của các mẫu đất đƣợc trình bày trong
Bảng 1 và Bảng 2. Kết quả phân tích hạt cho
thấy cả hai loại vật liệu đắp đập Tân Sơn và
EaĐrăng đều thuộc loại đất sét pha màu nâu đỏ
không chứa dăm sạn, có các đƣờng kính cỡ hạt
nhƣ sau: D60 = 0,03 ÷ 0,04mm; D30 = 0,005 ÷
0,006mm; D10 = 0,0005 ÷ 0,001mm. Hệ số đồng
đều hạt Cu = 6 ÷ 7 và hệ số cấp phối Cc = 0,5 ÷
1,5. Nhƣ vậy, theo tiêu chuẩn phân loại đất
TCVN 8217-2009 thì vật liệu có chất lƣợng cấp
phối tƣơng đối tốt do chỉ thỏa mãn về hệ số
không đồng nhất nhƣng không thỏa mãn về hệ
số cấp phối.
Kết quả thí nghiệm ở Bảng 2 cho thấy cả hai
loại đất đƣợc nghiên cứu có tính dẻo trung bình
với độ ẩm giới hạn chảy WL=46,59% ÷ 48,27%,
thuộc loại đất bụi bình thƣờng với chỉ số dẻo IP
lần lƣợt là 14,44 và 14,72.
Bảng 1. Thành phần hạt của đất thí nghiệm
Nhóm hạt (%) Sạn sỏi Cát Bụi Sét
Đập Tân Sơn 0,33 36,0 39,32 24,34
Đập EaĐrăng 0,27 39,65 32,28 27,79
Bảng 2. Chỉ tiêu vật lý của đất thí nghiệm
Vị trí Wo (%) Gs WP (%) WL (%) IP
Đập Tân Sơn 34,69 2,71 32,15 46,59 14,44
Đập EaĐrăng 35,67 2,71 33,55 48,27 14,72
Ghi chú: Wo: độ ẩm tự nhiên; Gs: tỷ trọng hạt; WP: độ ẩm giới hạn dẻo; WL: độ ẩm giới hạn
chảy; IP: chỉ số dẻo.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2018 26
3.1.2. Các chỉ tiêu cơ học
Để xác định các chỉ tiêu cơ học của đất, trƣớc
tiên các mẫu đất đƣợc tiến hành đầm nén tiêu
chuẩn, sau đó mẫu đất đƣợc chế bị với độ chặt
K = 0,95 trƣớc khi tiến hành các thí nghiệm cơ
học. Bảng 3 trình bày các chỉ tiêu cơ học của đất
dùng trong nghiên cứu. Kết quả đầm nén tiêu
chuẩn cho thấy cả hai loại đất thí nghiệm có
khối lƣợng riêng khô lớn nhất tƣơng đối nhỏ
(1,40 ÷ 1,42 g/cm
3) và độ ẩm tối ƣu cao (27,89
÷ 30,34%), kết quả này hoàn toàn tƣơng đồng
với các kết quả nghiên cứu của một số tác giả
khác [1, 2]. Từ thí nghiệm cắt đất trực tiếp cho
thấy, đất có tính kháng cắt trung bình với góc
ma sát trong =18o25’ ÷ 19022’ và lực dính
đơn vị C = 0,278 ÷ 0,284 kG/cm2, khả năng
chịu tải và tính biến dạng của đất ở mức độ
trung bình với mô đun biến dạng Eo = 82,37 ÷
97,32 kG/cm
2
và hệ số nén lún a = 0,036 ÷
0,037 cm
2/kG. Hệ số thấm của hai loại đất trên
lần lƣợt là 1,63.10-6 cm/s và 2,21.10-6 cm/s nên
đƣợc phận loại thành đất có tính thấm ít theo
nhƣ quy định trong TCVN 8732-2012.
Bảng 3. Các chỉ tiêu cơ học của mẫu đất thí nghiệm
Vị trí
Thí nghiệm đầm
nén tiêu chuẩn
Thí nghiệm cắt
trực tiếp
Thí nghiệm nén lún
Thí nghiệm
thấm
Wopt
(%)
cmax
(g/cm
3
)
(độ)
C
(kG/cm
2
)
a
(cm
2
/kG)
Eo
(kG/cm
2
)
K
(cm/s)
Đập Tân Sơn 30,34 1,42 18o25’ 0,278 0,036 82,37 1,63.10-6
Đập EaĐrăng 27,89 1,40 19o22’ 0,284 0,037 97,32 2,21.10-6
Ghi chú: Wopt: độ ẩm tối ưu; cmax: khối lượng riêng khô lớn nhất; : góc ma sát trong; C: lực
dính đơn vị ; a: hệ số nén lún; Eo: modul biến dạng; K: hệ số thấm.
3.1.3. Các tính chất đặc biệt
Đất đỏ bazan thƣờng có những tính chất đặc
biệt nhƣ tính co ngót lớn, tính trƣơng nở và tan
rã mạnh, những tính chất này ảnh hƣởng lớn
đến quá trình thi công đập cũng nhƣ chất lƣợng
đập. Vì vậy các thí nghiệm xác định tính co
ngót, trƣơng nở và độ tan rã của đất cũng đƣợc
thực hiện trong nghiên cứu này, kết quả tổng
hợp đƣợc trình bày trong Bảng 4. Kết quả thí
nghiệm cho thấy cả hai loại đất có tính co ngót
trung bình (độ co ngót thể tích Dc.ng = 9,86 -
11,72%), vật liệu thuộc loại không trƣơng nở
(độ trƣơng nở thể tích Dtr.n=0,03 - 0,06%), và
tính tan rã chậm nên có thể sử dụng làm vật
liệu đắp đập.
Bảng 4. Tính co ngót, tính trƣơng nở và độ tan rã của đất
Vị trí
Tính co ngót Tính trƣơng nở Tính tan rã
Dc.ng
(%)
Wc.ng
(%)
Dtr.n
(%)
Wtr.n
(%)
Ptr.n
(kPa)
Dtr% T (s)
Đập Tân Sơn 11,72 8,43 0,03 32,72 3,0 13,33 86400
Đập EaĐrăng 9,86 8,18 0,06 31,96 4,0 29,41 86400
Ghi chú: Dc.ng: độ co ngót thể tích, Wc.ng: độ ẩm giới hạn co ngót, Dtr.n: độ trương nở thể tích,
Wtr.n: độ ẩm trương nở, Ptr.n: áp lực trương nở, Dtr: độ tan rã, t: thời gian tan rã.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2018 27
3.2. Đề xuất giải pháp nhằm tăng cƣờng
tính chất xây dựng của đất đỏ bazan
Kết quả nghiên cứu ở trên cho thấy vật liệu
đắp sử dụng đất đỏ bazan ở đập Tân Sơn và đập
EaĐrăng có các tính chất vật lý, cơ học và tính
chất đặc biệt đều đảm bảo yêu cầu về chất lƣợng
đất đắp. Tuy nhiên loại đất này có khối lƣợng
riêng khô nhỏ với giá trị cmax= 1,40 1,42T/m
3
và độ ẩm tối ƣu tƣơng đối cao Wopt =27,89
30,34%. Với đặc tính này, mặt cắt ngang đập
cần phải đƣợc mở rộng để đảm bảo vấn đề ổn
định trƣợt và đặc biệt gây khó khăn cho qúa
trình thi công đầm nén. Vì vậy, cần có giải pháp
phù hợp để tăng khối lƣợng riêng khô và giảm
độ ẩm tối ƣu để thuận tiện cho quá trình thi
công và giảm chi phí xây dựng đập.
Để tăng khối lƣợng riêng khô, cũng nhƣ
khối lƣợng riêng tự nhiên và giảm độ ẩm tối
ƣu của vật liệu đắp sử dụng đất đỏ bazan,
nhóm nghiên cứu đề xuất giải pháp trộn thêm
sạn sỏi. Nguyên nhân là do các hạt thô không
có đặc tính ƣa nƣớc nên sẽ làm giảm độ ẩm tối
ƣu của vật liệu. Ngoài ra sự có mặt của các hạt
thô sẽ làm cho các hạt mịn dễ dàng chiếm chỗ
lỗ rỗng giữa các hạt thô từ đó làm tăng hiệu
quả đầm chặt. Theo kết quả thí nghiệm phân
tích thành phần hạt, các mẫu đất đỏ bazan
dùng trong nghiên cứu có kích thƣớc hạt lớn
nhất thuộc phạm vi từ 2 5mm, vì vậy đề
xuất bổ sung cỡ hạt sạn sỏi có kích thƣớc từ 5
10mm để đảm bảo chất lƣợng cấp phối cũng
nhƣ không làm ảnh hƣởng nhiều đến tính
thấm của vật liệu đắp. Hàm lƣợng sạn sỏi
đƣợc pha trộn với tỷ lệ là 2%, 4%, 6%, 8%,
10%, 12%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%,
45% và 50% so với khối lƣợng khô của đất.
Rõ ràng, khi trộn sạn sỏi sẽ làm ảnh hƣởng
lớn đến tính thấm, tính kháng cắt và biến dạng
của đất. Vì vậy trong nghiên cứu này, tập
trung làm rõ sự ảnh hƣởng của hàm lƣợng sạn
sỏi đến tính thấm, tính kháng cắt và tính biến
dạng của đất.
3.3. Sự ảnh hƣởng của hàm lƣợng sạn sỏi
đến tính chất xây dựng của đất đỏ bazan
3.3.1. Quy trình chế bị mẫu khi trộn sạn sỏi
Mẫu đất đƣợc lựa chọn thí nghiệm là vật
liệu đắp ở đập Tân Sơn. Sau khi đƣợc chuyển
về phòng thí nghiệm, mẫu đƣợc tán nhỏ và
phơi khô gió. Tiếp đó pha trộn các hạt sạn sỏi
có kích thƣớc từ 5 10mm với các tỷ lệ là 2%,
4%, 6%, 8%, 10%, 12%, 15%, 20%, 25%,
30%, 35%, 40%, 45% và 50% so với khối
lƣợng khô của đất. Sau đó mẫu vật liệu đƣợc
chế bị với độ chặt K = 0,95 tƣơng ứng theo
khối lƣợng riêng khô lớn nhất ở độ ẩm tối ƣu.
Các mẫu sau khi chế bị đƣợc ngâm bão hòa 2
ngày trong hộp Oedometer. Trong quá trình
bão hòa, tác dụng áp lực nén 10kPa để đảm bảo
mẫu không bị trƣơng nở. Sau khi bão hòa, các
mẫu đất đƣợc tiến hành các thí nghiệm cắt
phẳng, ép co và thấm.
3.3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng sạn sỏi lên
khối lượng riêng khô lớn nhất và độ ẩm tối ưu
của đất
Nhƣ đã phân tích ở trên, khi pha trộn sạn sỏi
vào mẫu đất sẽ làm tăng khối lƣợng riêng khô
lớn nhất và suy giảm của độ ẩm tối ƣu. Sự thay
đổi này đƣợc tính toán theo các công thức nêu
trong TCVN 4201:2012. Hình 1a và 1b mô tả
quan hệ giữa hàm lƣợng sạn sỏi (ms) với khối
lƣợng riêng khô lớn nhất (cmax) và độ ẩm tối ƣu
tƣơng ứng (Wopt). Khi hàm lƣợng sạn sỏi tăng,
khối lƣợng riêng khô tăng theo quy luật hàm số
bậc hai trong khi độ ẩm tối ƣu giảm theo quy
luật tuyến tính. Với hàm lƣợng sạn sỏi 25%,
khối lƣợng riêng khô đạt 1,62 g/cm3 và độ ẩm
tối ƣu tƣơng ứng là 22,76%. Khi tăng hàm
lƣợng sạn sỏi lên 50%, khối lƣợng riêng khô
tăng lên 1,88 g/cm3 và độ ẩm tối ƣu giảm xuống
còn 15,17%. Sạn sỏi là vật liệu rời rạc có khối
lƣợng riêng lớn hơn nhiều so với khối lƣợng
riêng của đất đỏ bazan, vì vậy khi trộn thêm sạn
sỏi vào sẽ làm tăng khối lƣợng riêng và giảm độ
ẩm tối ƣu của mẫu.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2018 28
Bảng 5. Quan hệ giữa tỷ lệ sạn sỏi, độ ẩm tối ƣu và khối lƣợng riêng khô lớn nhất
ms (%) 2 4 6 8 10 12 15
cmax (g/cm
3
) 1,434 1,448 1,463 1,478 1,493 1,509 1,532
Wopt (%) 29,73 29,13 28,52 27,91 27,31 26,70 25,79
ms (%) 20 25 30 35 40 45 50
cmax (g/cm
3
) 1,574 1,618 1,664 1,713 1,765 1.821 1,880
Wopt (%) 24,27 22,76 21,24 19,72 18,20 16,69 15,17
(a) (b)
Hình 1. Ảnh hưởng của hàm lượng sạn sỏi lên: a) khối lượng riêng khô lớn nhất, b) độ ẩm tối ưu
3.3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng sạn sỏi lên
khả năng kháng cắt của đất
Ảnh hƣởng của hàm lƣợng sản sỏi lên khả
năng kháng cắt của đất đƣợc thể hiện trên Hình
2a và 2b. Khi hàm lƣợng sản sỏi tăng, góc ma
sát trong () có xu hƣớng tăng theo quy luật
tuyến tính. Khi hàm lƣợng sản sỏi chiếm 20%
thì góc ma sát trong tăng tới 53,8%. Đối với lực
dính đơn vị (C), khi hàm lƣợng hạt thô còn ít
(nhỏ hơn 15%) thì lực dính đơn vị có xu thế
giảm nhẹ nhƣng khi hàm lƣợng hạt thô đủ lớn
(lớn hơn 15%) thì lực dính đơn vị có xu thế
tăng mạnh nhƣng không nhiều nhƣ đối với
góc ma sát trong. Khi hàm lƣợng sản sỏi
chiếm 45% thì lực dính đơn vị mới tăng đƣợc
39,2%. Nhƣ vậy, sự có mặt của sạn sỏi không
chỉ làm tăng ma sát giữa các hạt mà còn làm
tăng khả năng dính kết giữa các hạt của đất đỏ
bazan, từ đó làm tăng đáng kể khả năng kháng
cắt của đất đỏ bazan.
Bảng 6. Quan hệ giữa tỷ lệ sạn sỏi, góc ma sát trong và lực dính đơn vị
ms (%) 2 4 6 8 10 12 15
(độ) 20°19' 21°26' 24°10' 24°47' 22°48' 23°06' 24°04'
C (kG/cm
2
) 0,259 0,233 0,201 0,199 0,257 0,196 0,262
ms (%) 20 25 30 35 40 45 50
(độ) 28°19' 31°30' 35°06' 37°18' 39°10' 39°04' 41°18'
C (kG/cm
2
) 0,238 0,260 0,283 0,310 0,322 0,387 0,458
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2018 29
(a) (b)
Hình 2. Ảnh hưởng của hàm lượng sạn sỏi lên: a) góc ma sát trong, b) lực dính đơn vị
3.3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng sạn sỏi lên
tính biến dạng và tính thấm của đất
Tính biến biến dạng và tính thấm của mẫu
đất phụ thuộc mạnh mẽ vào hàm lƣợng sạn sỏi
nhƣ minh họa ở hình 3a và 3b. Kết quả cho
thấy mô đun biến dạng của vật liệu có xu thế
tăng theo quy luật tuyến tính so với hàm
lƣợng sạn sỏi. Giá trị của mô đun biến dạng
tăng 4,5 lần khi đƣợc trộn thêm 50% hàm
lƣợng sạn sỏi. Nguyên nhân của hiện tƣợng
này là do độ cứng của các hạt sạn lớn gấp
nhiều lần so với các hạt mịn. Mô đun biến
dạng tăng đồng nghĩa với việc đất có tính biến
dạng nhỏ và giảm lún cho khối đắp. Tuy
nhiên, khi hàm lƣợng sạn sỏi tăng thì hệ số
thấm của đất tăng. Ban đầu, khi tăng hàm
lƣợng sạn sỏi còn nhỏ thì hệ số thấm có xu
hƣớng tăng nhẹ. Khi hàm lƣợng hạt thô đủ lớn
(lớn hơn 25%) thì hệ số thấm có xu hƣớng
tăng mạnh. Cụ thể, khi hàm lƣợng sạn sỏi
chiếm 25% thì hệ số thấm tăng 32 lần, nhƣng
khi hàm lƣợng sạn sỏi chiếm 50% thì hệ số
thấm tăng tới 400 lần. Nhƣ vậy, khi tăng hàm
lƣợng sạn sỏi, tính biến dạng của đất giảm đi
nhƣng cũng làm tính thấm của đất tăng lên
đáng kể.
Bảng 7. Quan hệ giữa tỷ lệ sạn sỏi, mô đun biến dạng và hệ số thấm
ms (%) 2 4 6 8 10 12 15
Eo (kG/cm
2
) 85,27 99,76 105,62 136,33 133,02 146,32 162,58
K (cm/s) 3,32e
-6
4,01e
-6
5,36e
-6
6,52e
-6
8,77e
-6
1,23e
-5
1,95e
-5
ms (%) 20 25 30 35 40 45 50
Eo (kG/cm
2
) 182,90 255,72 294,63 307,50 312,16 356,78 377,83
K (cm/s) 3,56e
-5
5,23e
-5
9,93e
-5
1,21e
-4
2,98e
-4
3,87e
-4
6,52e
-4
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2018 30
(a) (b)
Hình 3. Ảnh hưởng của hàm lượng sạn sỏi lên: a) mô đun biến dạng, b) hệ số thấm
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Bài báo đã trình bày kết quả nghiên cứu về
một giải pháp cụ thể nhằm cải thiện tính chất
xây dựng của đất đỏ bazan sử dụng làm vật liệu
đắp đập.Một số kết luận chính đƣợc rút ra từ các
thí nghiệm trong nghiên cứu này là:
1) Khối lƣợng riêng khô nhỏ và độ ẩm tối ƣu
cao là nguyên nhân gây khó khăn trong việc sử
dụng đất đỏ bazan làm vật liệu đắp đập.
2) Pha trộn sạn sỏi với tỷ lệ phù hợp là một
giải pháp có thể áp dụng khi sử dụng đất đỏ
bazan làm vật liệu đắp đập.
3) Khối lƣợng riêng khô tăng, độ ẩm tối ƣu
giảm, khả năng chống cắt và chống biến dạng
tăng, tuy nhiên khả năng chống thấm giảm đáng
kể khi tăng hàm lƣợng sạn sỏi.
4) Kiến nghị tỷ lệ pha trộn sạn sỏi là từ 20-
25%, với tỷ lệ này sẽ phát huy hiệu quả tối đa
tính chất xây dựng của đất đỏ bazan khi sử dụng
làm vật liệu đắp đập.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Văn Thơ, Trần Thị Thanh, "Sử
dụng đất tại chỗ để đắp đập ở Tây Nguyên, Nam
Trung Bộ và Đông Nam Bộ", Nhà xuất bản
Nông nghiệp, 2001.
2. Nguyễn Công Mẫn, "Sự hình thành đất đỏ
Bazan và một số tính chất của nó trong xây
dựng", Tập san Thủy Lợi 9/1978.
3. Hoàng Minh Dũng, “Nghiên cứu hiện
trạng đập vật liệu địa phƣơng miền Trung và đề
xuất kết cấu đập hợp lí”, luận án Tiến sĩ, Đại
học Thủy Lợi, 2000.
4. Lê Quang Thế, “Nghiên cứu lựa chọn công
nghệ đầm nén đập đất trong điều kiện địa chất
môi trƣờng của các tỉnh Tây Nguyên & Trung
Bộ”, luận án Tiến sĩ, Đại học Thủy Lợi, 2000.
5. Nguyễn Quang Hùng, Mai Văn Công,
Nguyễn Văn Mạo, “Nghiên cứu giải pháp đảm
bảo an toàn thấm cho đập đất không đồng chất
đƣợc xây dựng bằng công nghệ đầm nén ở vùng
Tây Nguyên Việt Nam”, Tạp chí Khoa học kỹ
thuật Thủy lợi và Môi trường, số đặc biệt
11/2011, trang 5-11.
6. Nguyễn Hữu Huế, “Một số ứng dụng phân
chia khối đắp và trình tự thi công đập có độ ẩm
cao cho đập Tả Trạch”, Tạp chí Khoa học kỹ
thuật Thủy lợi và Môi trường, số 41, 2013, trang
49-53.
Người phản biện: TS. NGUYỄN VĂN THÌN
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 55_8605_2159815.pdf