TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO:
THÍ NGHIỆM ĐỊA KỸ THUẬT
GVHD: PHÙ NHẬT TRUYỀN
Nhóm 3-A04
1. Trần Khương Huy
2. Huỳnh Văn Thạo
3. Huỳnh Bảo Minh

1511295
1513107
1511969

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2017


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

MỤC LỤC

PHỤ LỤC 1-DANH SÁCH HÌNH.................................................................................. 5
PHỤ LỤC 2-DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................... 6
PHỤ LỤC 3: DANH MỤC BIỂU ĐỒ ............................................................................ 6
BÀI THỰC HÀNH 1 (TCVN 4196:2012) ...................................................................... 7
ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM VÀ ĐỘ HÚT ẨM
TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM .................................................................................... 7
I.

Mục đích thí nghiệm: ............................................................................................ 7

I.

Mục đích thí nghiệm: .......................................................................................... 24

II. Cơ sở lí thuyết: .................................................................................................... 24
III. Thiết bị, dụng cụ và vật liệu:............................................................................... 24
2|Page


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

IV. Các bước tiến hành: ............................................................................................ 25
V. Báo cáo kết quả thí nghiệm ................................................................................. 28
BÀI THỰC HÀNH 5 (4198:2014) ................................................................................ 30
ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT TRONG
PHÒNG THÍ NGHIỆM ................................................................................................. 30
I.

Mục đích thí nghiệm: .......................................................................................... 30

II. Cơ sở lí thuyết: .................................................................................................... 30
III. Thiết bị, dung cu và tài liệu: ............................................................................... 30
IV. Các bước tiến hành. ............................................................................................ 32
V. Báo cáo kết quả thí nghiệm: ................................................................................ 36
BÀI THỰC HÀNH 6 ( TCVN 4201:2012) ................................................................... 43
ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẶT TIÊU CHUẨN
TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM .................................................................................. 43
I.

Mục đích thí nghiệm: .......................................................................................... 43


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

I.

Mục đích thí nghiệm: .......................................................................................... 60

II. Cơ sở lí thuyết: .................................................................................................... 60
III. Thiết bị thí nghiệm: ............................................................................................. 60
IV. Trình tự thí nghiệm: ............................................................................................ 61
V. Kết quả thí nghiệm: ............................................................................................. 62

4|Page


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

PHỤ LỤC 1-DANH SÁCH HÌNH

Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

6:Cắt hạt lựu để xác định độ ẩm................................................................ 15
7:Lấy mẫu đất. ........................................................................................... 16
8: Cân khối lượng của mẫu. ...................................................................... 16
9: Ngâm mẫu vào sáp. ............................................................................... 17
10: Cân mẫu bọc sáp. ................................................................................ 17
11: Xác định khối lượng mẫu bọc sáp trong nước. ................................... 18
12: Ngiền sơ bộ đất. .................................................................................. 21
13: Cân đất. ............................................................................................... 22
14: Thêm nước vào bình. .......................................................................... 22
15: Hút chân không mẫu đất trong bình. ................................................... 22
16: Dụng cụ xác định giớ hạn dẻo ............................................................ 24
17:Mẫu đạt khi đất vừa chạm khất ............................................................ 26
18:Lăn đất thành những que có đường kính khoảng 3mm ....................... 27
19:Nhào đất với lượng nước vừa đủ. ........................................................ 27
20: Một số dụng cụ khác. .......................................................................... 31
21:Lắc rây khoảng 10p để các hạt rơi đểu. Tránh để các hạt rơi ra ngoài 32
22: Lọc đất qua rây .................................................................................... 34
23: Cối đầm. .............................................................................................. 43
24: Đầm đất bằng búa ............................................................................... 44
25: Rạch bề mặt đất trước khi thêm lớp tiếp theo. .................................... 45
26: Mẫu đất dầm nện xong đem gọt. ......................................................... 45
27: Điều chỉnh đồng hồ đo về 0 ................................................................ 49
28: Đặt tải trọng theo từng cấp khác nhau. ............................................... 50
29: Lấy mẫu đất vào dao vòng. ................................................................. 55
30: Cho mẫu vào hộp cắt. .......................................................................... 56
31: Mẫu lắp vào máy cắt phẳng . .............................................................. 56
32: Mẫu đất sau khi thí nghiệm xong ........................................................ 57
33:Máy nén một trục và máy cắt mẫu ....................................................... 60
34: Đồng hồ đo. ......................................................................................... 61
35: Mẫu sau khi nén. ................................................................................. 61

Bảng 23: Ứng suất pháp và ứng suất tiếp ........................................................... 59
Bảng 24: Kết quả thí nghiệm nén đơn................................................................. 62
PHỤ LỤC 3: DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1: Đường cong thành phần hạt theo phương pháp rây. ......................... 40
Biểu đồ 2: Biểu đồ thành phần hạt theo phương pháp tỷ trọng kế. .................... 42
Biểu đồ 3: Đường cong độ ẩm. ........................................................................... 47
Biểu đồ 4: Biểu đồ nén lún. ................................................................................. 53
Biểu đồ 5: Mối quan hệ giữa USP và UST. ........................................................ 59
Biểu đồ 6: Biểu đồ mối quan hệ giữa sức kháng nén và biến dạng. ................... 63

6|Page


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

BÀI THỰC HÀNH 1 (TCVN 4196:2012)
ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM VÀ ĐỘ HÚT ẨM
TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
I.
Mục đích thí nghiệm:
- Xác định độ ẩm và độ hút ẩm của đất loại sét và loại đất cát trong phòng
thí nghiệm dùng cho xây dựng.
II.
Cơ sở lý thuyết:
1. Độ ẩm của đất (Moisture) (W): Lượng nước chứa trong đất, được tính
bằng phần trăm so với khối lượng đất khô. Độ ẩm của đất phải được xác
định ở trạng thái tự nhiên.
- Độ ẩm của đất (w) được tính bằng phần trăm (%) theo công thức (1):
W

m0 là khối lượng của đất đã được sấy khô đến khối lượng không đổi và cốc

nhỏ có nắp, tính bằng gam (g);
m2 là khối lượng của đất ở trạng thái khô gió và cốc có nắp, tính bằng gam

(g).
Kết quả tính toán độ hút ẩm được biểu diễn với độ chính xác tới 0,01 %.
Độ chênh lệch của các lần xác định song song không được lớn hơn 0,1 %.
Lấy trị số trung bình cộng của kết quả các lần xác định song song làm độ
hút ẩm của đất.
7|Page


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

III.

Thiết bị, dụng cụ và vật liệu:
Để xác định độ ẩm và độ hút ẩm của đất, cần những thiết bị và dụng cụ sau
đây:
- Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ đến 300 °C;
- Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01 g;
- Cốc nhỏ bằng thuỷ tinh hoặc hộp nhôm có nắp, thể tích lớn hơn hay bằng
30 cm3;
- Rây có đường kính lỗ 1 mm;
- Cốc sứ và chày sứ có đầu bọc cao su;
- Khay men để phơi đất;

IV.


(hoặc hộp) ra khỏi tủ sấy, khi nguội mẫu, rồi đem cân cốc (hoặc hộp) có
đựng mẫu đã nguội trên cân kỹ thuật.
B4: Lấy khối lượng nhỏ nhất của cốc (hoặc hộp) có đựng mẫu trong các
lần cân của quá trình sấy khô đến khối lượng không đổi làm kết quả cân.
CHÚ THÍCH:
Nếu khi sấy và cân lại các đất có chứa tạp chất hữu cơ (di tích thực vật...)
thấy khối lượng tăng lên thì cũng lấy khối lượng nhỏ nhất làm kết quả cân.

3. Xác định độ hút ẩm của mẫu đất:
- B1: Chọn mẫu thí nghiệm từ trong mẫu đất ở trạng thái khô gió (phơi khô
trong không khí) đã được nghiền nhỏ trong cối sứ và cho qua rây có đường
kính lỗ 1 mm. Sau đó, bằng phương pháp chia tư, rải mẫu đất thành một
lớp trên tờ giấy dày hoặc trên một tấm gỗ mỏng; dùng dao rạch 2 đường
vuông góc với nhau chia bề mặt lớp đất ra thành bốn phần tương đương;
lấy mẫu thí nghiệm trong 2 phần đối xứng nhau sau khi đã trộn đều.
B2: Lấy khoảng hơn 15 g đất từ mẫu trung bình đã qua phương pháp chia
tư cho vào cốc nhỏ bằng thuỷ tinh hoặc hộp nhôm có nắp, rồi tiến hành
cân và sấy khô.
Báo cáo kết quả thí nghiệm:
-

V.

1. Mô tả loại đất thí nghiệm:
-

Mẫu đất ẩm: cát pha, xám xanh, dẻo cứng

-


16.32
3y

27.83

25.57

12.07

16.74

9|Page


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

Tính toán sai số:
Điều kiện kết quả 2 lần đo: ∆𝑥 =
∆𝑥 =

|15.89−16.74|
16.32

|𝑥1 −𝑥2 |
𝑥𝑡𝑏

∗ 100 ≤ 10%

= 5.2% < 10% => Thỏa mãn điều kiện



0.132

Giá trị độ
ẩm TB(%)

0.196
x15

25

24.96

9.43

0.26

Tính toán sai số:
Sai số kết quả 2 lần đo: ∆𝑥 ≤ 0.1% = 0.1%
x 

0.26  0.132
 0.064% => Thỏa mãn điều kiện
2

Biểu thị kết quả: 𝑊ℎ = 0.196 ± 0.064 (%)

10 | P a g e



nhưng đất có thể tự giữ nguyên được hình dáng mà không cần hộp cứng.
- Phương pháp đo thể tích bằng dầu hoả dùng để xác định khối lượng thể tích
cho các loại đất dính, đất than bùn, đất có chứa nhiều tàn tích thực vật ít phân
huỷ hoặc khó lấy mẫu theo hai phương pháp trên. Phương pháp này bao gồm
việc xác định thể tích của mẫu đất có khối lượng đã biết trong môi trường chất
lỏng (dầu hoả) nhờ dụng cụ đo dung tích.
- Phép cân để xác định khối lượng đất ẩm và đất khô được tiến hành với độ
chính xác đến 0,1 % khối lượng của mẫu thí nghiệm ở trạng thái ẩm.
- Số lần xác định song song khối lượng thể tích cho mỗi mẫu đất nguyên trạng
được quy định tùy thuộc vào mức độ không đồng nhất của loại đất, nhưng
trong mọi trường hợp không được ít hơn hai. Sai lệch kết quả giữa các lần xác
định song song đối với đất đồng nhất không được lớn hơn 0,03 g/cm³. Trường
hợp đất bão hòa và đất không đồng nhất thì sự chênh lệch này cho phép vượt
-

II.

11 | P a g e


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

-

-

-

quá 0,03 g/cm³, nhưng khi thuyết minh giá trị trung bình cộng phải viết kèm
theo các giá trị biên.

-

Đối với các loại đất không thay đổi thể tích khi sấy khô, thì có thể xác định
trực tiếp khối lượng thể tích khô bằng cách cân mẫu đất khô tuyệt đối (sấy ở
100 °°C đến 105 °C đến khối lượng không đổi). Đối với đất bị co ngót khi
sấy khô thì khối lượng thể tích khô được tính toán theo công thức (2):

𝛾𝑐 =

𝛾𝑤
1 + 0.01𝑊

12 | P a g e


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

Trong đó:
 c là khối lượng thể tích khô của đất, tính bằng gam trên xentimet khối

(g/cm3);
W là độ ẩm của đất, tính bằng phần trăm (%);
 w là khối lượng thể tích của đất ẩm, tính bằng gam trên xentimet khối
(g/cm3);
Trong thí nghiệm:

𝛾𝑤 =

𝜌𝑛 𝜌𝑝 𝑚
𝜌𝑝 (𝑚1 − 𝑚2 ) − 𝜌𝑛 (𝑚1 − 𝑚)

- Cân thuỷ tĩnh hoặc cân kĩ thuật có giá đỡ, độ chính xác 0,01 g;
13 | P a g e


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

- Cốc thuỷ tinh đựng nước có dung tích 500 cm³;
- Sáp (thường là parafin) trắng nguyên chất và dụng cụ để nấu sáp;
- Kim, chỉ, giấy thấm, dao cắt gọt đất;
- Dụng cụ xác định độ ẩm.
IV.

Thực hiện thí nghiệm:
1. Phương pháp dao vòng:
- B1: Dùng thước kẹp đo đường kính trong (d) và chiều cao (h) của dao vòng:
tính toán thể tích của dao vòng bằng xentimet khối (cm³) với độ chính xác
đến chữ số thập phân thứ hai, sau dấu phẩy.

Hình 2: Đo đường kính và chiều cao dao vòng
-

B2: Cân để xác định khối lượng (m2) của dao vòng với độ chính xác đến 0,1
% khối lượng.

Hình 3: Đo khối lượng dao vòng.

-

B3: Dùng dao thẳng gọt bằng mặt mẫu đất và đặt đầu sắc của dao vòng lên
chỗ lấy mẫu. Giữ dao vòng bằng tay trái sau đó ấn nhẹ dao vòng vào trụ đất

Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

Phương pháp bọc sáp (phương pháp cân thuỷ tĩnh)
-

B1: Mở mẫu đất nguyên trạng và dùng dao cắt lấy mẫu đất thí nghiệm có tính
chất điển hình cho toàn khối

Hình 7:Lấy mẫu đất.
-

B2: Cắt gọt các góc cạnh của mẫu đất thí nghiệm để nó có hình bầu dục với
cấu trúc nguyên trạng và độ ẩm tự nhiên, với thể tích không nhỏ hơn 30 cm³
B3: Cân để xác định khối lượng của mẫu đất trong không khí, với độ chính
xác đến 0,1 % khối lượng

Hình 8: Cân khối lượng của mẫu.
-

B4: Sau khi đã nấu chảy sáp, bắt đầu bọc một lớp sáp lên mẫu đất (bằng cách
dùng chỉ buộc mẫu và nhúng nó vào sáp nóng chảy ở nhiệt độ từ 57 °C đến
60 °C trong khoảng thời gian từ 1 s đến 2 s: lúc đầu, nhúng một phía, sau đó
lật phía khác). Phải dùng sáp trắng nguyên chất và đã kiểm tra để biết trước
khối lượng thể tích.
16 | P a g e


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

Hình 9: Ngâm mẫu vào sáp.

+Bọc sáp: màu nâu gựu, cứng, đễ vỡ
2. Phương pháp thử đã sử dụng: Phương pháp bọc sáp và phương pháp dao
vòng
3. Số phép thử thí nghiệm: 6
4. Các giá trị đo xác định trong quá trình thử nghiệm;
5. Kết quả khối lượng thể tích tính bằng gam trên xentimet khối (g/cm³),
chính xác tới 0,01 g/cm³.
6. Kết quả khối lượng thể tích khô (nếu có), tính bằng gam trên xentimet
khối (g/cm³), chính xác tới 0,01 g/cm³.
-

V.

Các giá trị được ghi vào bảng sau:
Bảng 3: Xác định độ ẩm của đất.
Xác định độ ẩm của đất

STT

Số hiệu cốc

Khối lượng đất
ướt (g)

Khối lượng
đất khô (g)

Khối
lượng cốc


Khối lượng(g)

Số hiệu
dao vòng

Thể tích
dao vòng
(cm3)

Dao vòng

Dao vòng
+ đất

22

57.53

42.58

158.16

Khối lượng
thể
tích(g/cm3)

Khối lượng
thể tích
trung
bình(g/cm3)

𝜌𝑝 (𝑚1 − 𝑚2 ) − 𝜌𝑛 (𝑚1 − 𝑚)

Ta có kết quả như sau:
Bảng 5:Xác định khối lượng thể tích bằng phương pháp bọc sáp
Khối lượng(g)
Khối lượng thể
tích((g/cm3)

STT

Mẫu đất
trước khi bọc
sáp

Mẫu đất
bọc sáp

Mẫu đất bọc
sáp cân trong
nước

1

27.97

28.90

14.74

2.13

Phạm vi áp dụng:
- Xác định khối lượng riêng của đất loại cát và đất loại sét trong phòng thí
nghiệm dùng cho xây dựng.
Cơ sở lí thuyết:
- Khối lượng riêng của đất (Density) (ρ)
- Khối lượng của một đơn vị thể tích phần hạt cứng, khô tuyệt đối, xếp chặt sít
không lỗ rỗng.
- Khối lượng riêng bằng tỷ số giữa khối lượng phần hạt cứng của mẫu đất sấy
khô đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ từ 100 °C đến 105 °C với thể tích
của chính phần hạt cứng đó, được xác định theo công thức (2):
ρ = mh/Vh

(2)

Trong đó:
mh là khối lượng phần hạt cứng của mẫu, tính bằng gam (g);
Vh là thể tích phần hạt cứng của mẫu, tính bằng centimét khối (cm³).
Xác định khối lượng riêng của đất không chứa muối
-

Khối lượng riêng của đất (r), tính bằng gam trên centimét khối (g/cm³), được
tính toán theo công thức (3) sau đây:


n m0

 m0  m3  m2 

(3)


- Tỷ trọng kế;
- Phễu nhỏ;
- Thiết bị ổn nhiệt;
- Cốc nhỏ hoặc hộp nhôm có nắp.

IV.

Thực hiện thí nghiệm:
1. Xác định khối lượng riêng của đất không chứa muối
- B1: Đất để thí nghiệm được hong khô gió rồi đem nghiền sơ bộ cho tơi vụn.
Bằng phương pháp chia tư, lấy khoảng 100 g đến 200 g đất cho vào cối sứ
hoặc cối đồng và dùng chày sứ hoặc chày đồng (đối với đất chứa dăm sạn),
nghiền nhỏ. Đem đất đã nghiền cho qua rây N°2; phần còn lại trên rây tiếp
tục làm như trên.

Hình 12: Ngiền sơ bộ đất.
-

B2: Sau khi tất cả đất đã lọt qua rây N°2, lấy khoảng 15 g, dùng phễu nhỏ cho
vào bình tỷ trọng có dung tích 100 cm³, đã biết trước khối lượng và đã được
sấy khô, để xác định khối lượng riêng. Đồng thời, cũng lấy đất dưới rây cho
vào hai cốc nhỏ để xác định độ hút ẩm của đất.
21 | P a g e


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

Hình 13: Cân đất.
-


tính toán theo công thức (3) sau đây:


n m0

 m0  m3  m2 

(3)

m0 là Khối lượng của đất khô tuyệt đối trong bình, tính bằng gam (g);
m0 

m1
1  0.01Wn

Bảng 6: Xác định độ ẩm của đất

STT

Số hiệu
hộp

Khối
lượng đất
ướt +
hộp(g)

Khối
lượng đất
khô +

(g)

Khối
lương
bình +
đất +
nút +
nút(g)

Khối
lượng Nhiệt
Giá trị khối
bình + độ thí
Giá trị
lượng
nước nghiệm
TB(g/cm3)
riêng(g/cm3)
+
độ C
nút(g)

STT

Số
hiệu
bình

1


23 | P a g e


Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

BÀI THỰC HÀNH 4 (4197:2012)
ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN CHẢY VÀ GIỚI
HẠN DẺO TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
I.
Mục đích thí nghiệm:
- Xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy của các loại đất sét và cát dùng trong
xây dựng được thực hiện trong thí nghiệm.
II.
Cơ sở lí thuyết:
1. Giới hạn dẻo của đất (Plastic limit of soil) (Wp)
- Tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng
thái cứng sang trạng thái dẻo. Giới hạn dẻo (WP) được đặc trưng bằng độ ẩm,
tính bằng phần trăm (%) của đất sau khi đã nhào trộn đều với nước và lăn
thành que có đường kính 3 mm, thì que đất bắt đầu rạn nứt và đứt thành những
đoạn ngắn có chiều dài khoảng từ 3 mm đến 10 mm.
2. Giới hạn chảy của đất (Liquid limit of soil) (WL)
- Tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng
thái dẻo sang trạng chảy. Giới hạn chảy (WL) được đặc trưng bằng độ ẩm,
tính bằng phần trăm (%) của bột đất nhào với nước mà ở đó quả dọi thăng
bằng hình nón dưới tác dụng của trọng lượng bản thân sau 10 s sẽ lún sâu hơn
10 mm.
III.
Thiết bị, dụng cụ và vật liệu:
Xác định giới hạn chảy và dẻo cần những dụng cụ sau:


-

-

Các bước tiến hành:
1. Chuẩn bị mẫu
Nếu mẫu đất đã được hong khô trong điều kiện tự nhiên, dùng phương pháp
chia tư để lấy khoảng 300 g đất, loại bỏ các di tích thực vật lớn hơn 1 mm rồi
cho vào cối sứ và dùng chày có đầu bọc cao su để nghiền nhỏ. Cho đất đã
nghiền qua rây 1 mm và loại bỏ phần ở trên rây. Đưa đất lọt qua rây đựng vào
bát, rót nước cất (hoặc nước ngầm ở nơi lấy mẫu) vào bát đựng đất, dùng dao
con trộn đều cho đến trạng thái như hồ đặc. Sau đó, đặt mẫu thí nghiệm vào
bình thuỷ tinh, đậy kín trong khoảng thời gian không ít hơn 2 h trước khi đem
thí nghiệm.
Nếu là đất ẩm ướt tự nhiên, lấy khoảng 150 cm³ cho vào bát, nhào kĩ. Có thể
dùng tay nhặt bỏ phần hạt và tàn tích thực vật có đường kính lớn hơn 1 mm
hoặc dùng rây 1 mm để loại trừ (có thể thêm ít nước cất vào nếu thấy cần).
Sau đó, đặt mẫu đất vào bình thuỷ tinh đậy kín trong khoảng thời gian không
ít hơn 2 h trước khi đem thí nghiệm.
2. Xác định giới hạn chảy:

-

B1: Dùng dao nhào kỹ lại và lấy một ít cho vào khuôn hình trụ. Trong quá
trình cho vào khuôn nên chia đất thành từng lớp và gõ nhẹ khuôn lên một mặt
đàn hồi để tránh phát sinh trong vữa đất những hốc nhỏ chứa không khí. Sau
khi nhồi đầy đất vào khuôn, dùng dao gạt bằng mặt mẫu đất với mép khuôn
(không gạt nhiều lần qua lại).

-