Chương 1: Bản chất của đất 1.1
Chương 1
BẢN CHẤT CỦA ĐẤT
(SỰ HÌNH THÀNH VÀ CÁC TÍNH CHẤT
VẬT LÝ CỦA ĐẤT)
1.1. Quá trình hình thành đất
Đất thiên nhiên được thành tạo do quá trình phong hoá từ đá gốc; trừ các trầm tích
trẻ nói chung các loại đất có quá trình thành tạo hàng triệu năm ví dụ như đối với đất sét
Campơri là gần 500 triệu năm. Trong thời gian tồn tại lâu dài như vậy đất không ngừng
bị biến đổi: có thể nó bị nén lún do những tầng đất bên trên, có thể ngập nước hoặc bị
nước, gió, băng hà ...vận chuyển t
ừ nơi này sang nơi khác. Các quá trình tự nhiên này làm
cho đất có cấu tạo đa dạng và mang nhiều tính chất vật lý và cơ học khác nhau. Như vậy
cần phải phân loại đất theo nguồn gốc thành tạo để tiến hành nghiên cứu chúng. Đất có
thể thuộc một trong các loại trầm tích sau:
1.1.1. Trầm tích lục địa bao gồm
1) 1. Tầng trầm tích (eluvi) là trầm tích nằm ngay tại chõ phong hoá đá gốc, nó có
kích thước không đều, sắc cạnh và mang nhiều tính chất của đá gốc.
2) 2. Tầng sườn tích (deluvi) là trầm tích nằm ở sườn và chân dốc do nước vận
chuyển các sản phẩm phong hoá đến.
3) 3. Tầng sung tích (aluvi) là trầm tích do nước vận chuyển các sản phẩm phong
hoá đi xa tạo thành, nó thường có chiều dày lớn.
4)
4. Trầm tích băng hà là trầm tích được tạo thành do sự phá huỷ đá khi băng tan.
5) 5. Phong tích là trầm tích được hình thành do gió vận chuyển các hạt có kích
thước bé đi xa.
1.1.2. Trầm tích biển và sông biển
Là trầm tích được hình thành do lắng đọng các hạt đất ở biển hoặc ở cửa sông.

của đất. Ví dụ: khoáng thạch anh thì không tác dụng với nước. Bởi vậy khi xem xét tính
chất vật lý của đất cần phải xem xét thành phần khoáng vật của nó.
Dựa vào thành phần hạt (kích thước và hàm lượng) Quy phạ
m phân chia đất rời
thành các loại như trong bảng 1-1.
Bảng 1- 1 Bảng phân loại đất rời theo thành phần hạt (TCXD 45-78)
Loại đất** Chỉ tiêu phân loại*
Đất hạt thô
Đá lăn, đá tảng
Cuội, dăm
Đất sỏi, sạn
Đất cát
Đất cát lẫn sỏi
Đất cát thô
Đất cát vừa
Đất cát nhỏ
Đất cát mịn (cát bụi)

Lượng chứa hạt lớn hơn 200mm trên 50%
Lượng chứa hạt lớn hơn 10mm trên 50%
Lượng chứa hạt lớn hơn 2mm trên 50%

Lượng chứa hạt lớn hơn 2mm trên 25%
Lượng chứa hạt lớn h
ơn 0,5mm trên 50%
Lượng chứa hạt lớn hơn 0,25mm trên 50%
Lượng chứa hạt lớn hơn 0,1mm
≥
75%
Lượng chứa hạt lớn hơn 0,1mm dưới 75%
1.3
- Nước liên kết yếu: là màng nước bọc ngoài nước liên kết chặt; nó chịu lực hút điện
phân tử nhỏ hơn so với nước liên kết chặt nên chỉ cần những áp lực không lớn lắm
(chừng khoảng 1Mpa) là có thể tách được nó ra khỏi hạt.
1.2.2.2. Nước tự do
Là nước nằm giữa các hạt. Do không chịu tác dụng của lực hút phân tử nên nước tự
do có thể chuyển dịch ở trạng thái lỏng dưới tác dụng của ngoại lực; áp lực thuỷ tĩnh và
áp lực mao dẫn.
1.2.3. Khí trong đất
Trong đất luôn chứa một lượng khí gồm không khí, hơi nước và các loại hơi khác
tồn tại ở các dạng sau đây:
- Dạng kín: là những bong bóng khí nằm trong các lỗ rỗng giữa các hạt khoáng, tiếp
xúc với những màng nước liên kết.
- Dạng tự do: là khí thông với khí quyển.
- Dạng hoà tan: là khí tan trong nước lỗ rỗng.
Trong ba dạng trên thì khí kín và khí hào tan trong nước lỗ rỗng có ảnh hưởng rất
lớn đến đặc điểm biế
n dạng của đất.
1.3. Những liên kết cấu tạo trong đất
Cấu trúc của đất được xác định bởi sự sắp xếp các hạt và nhóm các hạt khoáng, độ
rỗng cũng như mối liên hệ giữa các hạt. Cấu trúc tự nhiên của đất là một yếu tố quyết
định đến tính chất cơ lý của các loại đất. Đất rời có cấu trúc các hạt ở trạng thái r
ời, còn
các loại đất dính có cấu trúc rất phức tạp.
Theo kết quả nghiên cứu của cá nhà khoa học như Maxlov, Denhixi v.v... thì trong
đất dính có các dạng liên kết chính sau đây:
- Liên kết keo: thể hiện bởi những lực hút điện phân tử giữa các hạt khoáng vật
cũng như các màng nước liên kết và các hoạt tính keo của các hạt khoáng. Độ

mỗi thể thì phân lượng của các thể trong đất thay đổi cũng làm thay đổi tính chất của đất.

Hình 1- 1 Sơ đồ ba thể của đất.

Trong đó:
_,,,, VVVVV
rhnk
lần lượt là thể tích khí, nước, hạt rắn, lỗ rỗng và thể tích của toàn
bộ mẫu đất.
_,,,, QQQQQ
rhnk
lần lượt là trọng lượng của phần khí, nước, hạt rắn, lỗ rỗng và
trọng lượng của toàn bộ mẫu đất.
1.4.1.1. Dung trọng tự nhiên
Là trọng lượng của một đơn vị thể tích của đất ở trạng thái tự nhiên (ký hiệu
W
γ
).
V
QQ
hn
W
+
=
γ
(N/cm
3
, KN/m
3
) (1-1)

γ
γ
−
=
(1-3)
Chương 1: Bản chất của đất 1.5
1.4.1.4. Dung trọng khô
Là trọng lượng của hạt đất trong một đơn vị thể tích đất.
V
Q
h
k
=
γ
(1-4)
1.4.1.5. Dung trọng hạt và tỷ trọng hạt
* Dung trọng hạt: là trọng lượng riêng của một đơn vị thể tích hạt đất. Dung trọng
hạt có đơn vị giống dung trọng tự nhiên, điều đáng chú ý là nó thay đổi trong
phạm vi hẹp từ 26
÷
28 KN/m
3
.
h
h
h
V

≤
0,50;
- Đất ẩm khi 0,50
≤
G
≤
0,80;
- Đất bão hoà khi G > 0,80.
1.4.1.8. Độ rỗng và hệ số rỗng.
* Độ rỗng
Là thể tích lỗ rỗng trong một đơn vị thể tích đất.
%100.
V
V
n
r
=
(1-9)
* Hệ số rỗng
Là thể tích lỗ rỗng trong một đơn vị thể tích đất.
h
r
V
V
=
ε
(1-10)
1.4.1.9. Công thức tính đổi các chỉ tiêu thường dùng khác