Chương 3: TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐÁ
3.1 Tính chất vật lý:
V
V
k
V
w
V
h
Q
k
Qn
Q
h
Q
Thể tích Khối lượng
khí
nước
hạt3.1.1. Độ lỗ rỗng của đất đá, n
Độ rỗng n của đất đá : là tỷ số giữa thể tích lỗ rỗng trong đất đá và thể
tích toàn bộ mẫu đất đá.
Hệ số rỗng : là tỷ số giữa thể tích lổ rỗng (Vr) với thể tích phần hạt rắn
Vh.
Trị số thay đổi từ 0 đến 1 đối với đất đá thông thường. Đối với sét nhão,
bùn sét, bùn hữu cơ thì trị số e có thể lớn hơn 1
%100.

)1(.
−
+∆
=
tn
n
W
γ
γ
ε
1
−=
k
h
γ
γ
εTrong thực tế, đối với đất rời xốp và đất mềm dính, độ rỗng và hệ số rỗng
chưa đủ để thể hiện trạng thái lổ rỗng của đất mà còn phải sử dụng các
chỉ tiêu “ độ chặt tương đối” :
Đối với đất cát thường phải xác định độ chặt tương đối D:
Dựa vào độ chặt tương đối, người ta chia cát ra các trạng thái sau:
0<D≤0.33 : trạng thái rời xốp
0.33<D≤0.67 : trạng thái chặt vừa
0.67<D≤0.1 :trạng thái chặt nhất
minmax
max
εε

Mức độ nứt nẽ Kk (%) . Tính chất khe nứt
Nứt nẽ yếu <2 Trong đá phát triển mảnh dạng sợi tóc, chiều rộng
phổ biến (1-2)mm, các khe nứt lớn và vừa hiếm có
Nứt nẽ vừa 2 – 5 Bên cạnh các khe nứt mảnh có xuất hiện các khe
nứt với bề rộng (2-5)mm, cá biệt đến (5-20)mm
Nứt nẽ mạnh 5 – 10 . Bên cạnh các khe nứt nhỏ, có các khe nứt lớn với
chiều rộng khoảng (20-100)mm.
Nứt nẽ rất mạnh 10 – 20 Bên cạnh những khe nứt nhỏ còn có những khe nứt
lớn và rất lớn có bề rộng có thể > (20-100)mm
Nứt nẽ hoàn toàn >20 Đá ở đới cà nát, đá trượt, đá đổ . 10 20 30 40 80706050 90
0; 360
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160

V
Q
=
γ
nh
h
n
h
V
Q
γγ
γ
.
==∆Dung trọng tự nhiên của đất đá: là trọng lượng của 1 đơn vị thể tích đất
đá ở trạng thái tự nhiên. T/m3; g/cm
3

Dung trọng bão hòa nước (gbh) của đất: là dung trọng tự nhiên lớn
nhất của đất đó. T/m
3
; g/cm
3Dung trọng khô của đất đá: là trọng lượng khô của 1 đơn vị thể tích đất
đá tự nhiên . T/m
3

+
=
1
γ
γ
∆
−∆
=
)1(
k
đn
γ
γ3.2. Thủy tính của đất đá
3.2.1 Độ ẩm của đất đá
Độ ẩm của đất đá là tỷ số giữa trọng lượng nước có trong đất đá và
trọng lượng đất đá đã sấy khô (thường sấy ở 105độ C, đơn vị độ ẩm
được biểu thị %)
Trong đất dính, thường sử dụng các độ ẩm giới hạn tương ứng với
trạng thái của đất
%100.
h
n
Q
Q
W
=
Cứng Nữa cứng


3.2.2.Độ bão hoà
Là tỉ số giữa độ ẩm thực tế và độ ẩm tối đa có thể có (độ ẩm bão hoà).
Đối với đất cát, có thể căn cứ độ bão hòa có thể đánh giá trạng thái của
đất như sau
- Đất ít ẩm : 0 <G O 0.5; Đất ẩm : 0.5 <G O 0.8; Đất bão hòa: G>0.8
3.2.3. Độ nhả nước
Là khả năng đất đá bão hòa nước giải phóng một lượng nước bằng
cách tự chảy tự do dưới tác dụng của trọng lực
bh
W
W
G
=
ftbh
WW −=
µ3.2.4. Tính mao dẫn
Trong đất đá, lổ rỗng do các hạt đất đá tạo ra thường nhỏ do đó, với
ảnh hưởng sức căng bề mặt của nước dưới đất, có thể tạo dòng thấm
ngược với phương trọng lực (nước mao dẫn).
Khi đất đá xem như bị thấm ướt hòan toàn (θ=00)
thì Hmd có thể tính gần đúng :
n
md
gr
H
γ

của đất đá.
Chỉ tiêu để đánh giá mức độ hóa mềm là độ hóa mềm (hệ số hóa mềm) :
Dựa vào hệ số hóa mềm có thể chia đất đá ra làm 3 loại :
- Hóa mềm yếu : ηhm = 1 I0.9
- Hóa mềm trung bình : ηhm = 0.9 I0.75
- Hóa mềm mạnh : ηhm < 0.75
k
n
bh
n
hm
σ
σ
η
=b. Tính tan rã
- Thời gian tan rã : Là khoảng thời gian mà ở trong nước mẫu đất đá
mất tính dính kết và phân rã thành các phân tố có kích thước khác nhau.
- Đặc điểm tan rã : Phản ảnh hình thức tan rã của đất đá.
3.2.7.Tính trương nở và co ngót.
Khi tiếp xúc với nước, đất dính thường trương nở do bề dày màng nước
liên kết vật lý của các hạt tăng lên, khoảng cách giữa hạt càng rời xa
nhau, ngược lại, khi nhả nước thì đất dính sẽ co ngót.