Bàn về phân loại đất xây dựng và Giới thiệu phương pháp mới phân loại đất xây dựng. [21/3/09]

Bàn về phân loại đất xây dựng &

Giới thiệu phương pháp mới phân loại đất xây dựng

 

KSCC Nguyễn Hựu Ký

1. Mở đầu

Hiện nay đang tồn tại nhiều phương pháp phân loại đất xây dựng khác nhau nhưng  tựu trung lại có thể thấy rằng:

1 - ở tất cả các phương pháp, đất nói chung đều được chia đất thành 2 phạm trù khác nhau là:

a) Đất không tính dính, còn gọi là đất hạt thô hay đất cát sỏi vụn thô và

b) Đất dính, còn gọi là đất hạt mịn hay đất loại sét.

2 - ở đất không tính dính, việc phân loại chi tiết ở mọi phương pháp đều được dựa vào kích thước và hàm lượng các nhóm hạt khác nhau.

3 - ở đất dính, việc phân loại chi tiết ở các phương pháp khác nhau được dựa vào những yếu tố chủ yếu khác nhau tuỳ theo kiểu phân loại. Nhìn một cách tổng quan, có 2 kiểu chính:

a)  Kiểu phân loại thuần tuý theo thành phần hạt

b) Kiểu phân loại theo tính dẻo của phần đất mịn (quy ước là phần đất có cỡ hạt <0,425 mm ở hệ Casagrande, <1,0 mm ở hệ SNiP). Chú ý rằng tính dẻo của đất ở 2 hệ này được xác định theo các điều kiện khác nhau nên chúng có giá trị khác nhau tuy cùng xuất phát từ một loại đất cụ thể nào đó. Do vậy, để tránh nhầm lẫn ta nên phân biệt rõ ràng tên gọi và ký hiệu chỉ tiêu đó thuộc hệ nào. Thí dụ: Chỉ số dẻo của đất ở hệ Vasiliev là Wn, Chỉ số dẻo ở hệ Casagrande là PI.

2. Điểm qua nguyên lý và đặc điểm của các kiểu hiện hành

2.1 Kiểu phân loại đất thuần tuý theo thành phần hạt

Chỉ tiêu hàng đầu để phân loại đất theo kiểu này là thành phần hạt, trong đó thành phần nhóm hạt sét là chủ yếu, do đó khi phân tích thành phần hạt nhất thiết phải dùng phương pháp tỷ trọng kế. Đường kính hạt phân chia giữa cát và sỏi là 2 mm. Điển hình cho hệ phân loại này là bảng phân loại đất của Matxlôp, ô khô chin.

 “ Đất” ở đây được hiểu chỉ là đất thuần, nghĩa là không chứa các hạt sỏi (>2 mm). Có 5 nhóm đất:

 

Mỗi nhóm đất lại được chia tiếp thành vài loại đất. Tên của loại đất là tên của nhóm đất kèm thêm tên phụ tuỳ thuộc vào hàm lượng hạt sét hoặc vào sự so sánh tương đối giữa nhóm hạt bụi với hai nhóm hạt còn lại (sét, cát).

- Nhóm đất sét gồm 4 loại; - nhóm á sét gồm 6 loại; - nhóm á cát gồm 4 loại; - nhóm cát gồm 2 loại; và - nhóm bụi chỉ có 1 loại.
     Tổng cộng có 17 loại đất thuần. Song nếu giả thiết có thêm 2 mức lẫn nhiều sỏi sạn và thêm 7 loại đất hạt thô không dính nữa thì có thể lên tới 58 loại.

Phân loại đất theo kiểu này xuất hiện sớm nhất nhưng ngày nay có lẽ với mục đích dùng trong xây dựng công trình, hiếm còn nơi nào sử dụng nữa. Tuy nhiên Tiêu chuẩn ngành của Bộ NN&PTNT xuất bản năm 2005 về cơ bản là theo kiểu phân loại này!

Các bảng phân loại kiểu trên đây ở các tài liệu tham khảo đều không có chỉ dẫn cách gọi tên đất khi có chứa một hàm lượng đáng kể hạt sỏi (>2 mm). Để phân loại các đất thường gặp trong thực tế thiên nhiên có chứa nhiều sỏi sạn thường  phải sử dụng  bảng phân loại của Xê-cô hoặc các bảng phân loại khác tuỳ tiện xuất hiện sau này, trong đó có bảng phân loại  đất hiện còn được lưu hành tại HEC1.^[1]

2.2 Kiểu phân loại đất theo tính dẻo của phần đất mịn

2.2.1 Hệ phân loại đất của SNiP

Đây là hệ phân loại đất có xuất sứ từ Liên xô (cũ), hiện đang được sử dụng rộng rãi nhất ở nước ta vì nó rất đơn giản và đã được quen dùng từ lâu.

Các chỉ tiêu cần thiết để phân loại theo hệ này gồm: Chỉ số dẻo (Wn) (được xác định theo tiêu chuẩn SNiP) và thành phần hạt tối giản (đối với đất không tính dính: chỉ cần dùng một số mắt sàng tiêu chuẩn thích hợp cho cát và sỏi; đối với đất dính có chứa hạt lớn hơn 2 mm: chỉ cần sử dụng một cỡ sàng duy nhất là 2 mm để biết được tỷ lệ trọng lượng hạt lớn hơn cỡ này là đủ, càng không cần thiết phân tích hạt bằng phương pháp tỷ trọng kế). Đường kính hạt phân chia giữa cát và sỏi là 2 mm.

Đất được chia thành 3 nhóm: 
  (1) Đất vụn thô
  (2) Đất cát
  (3) Đất loại sét (đất dính)

Đất vụn thô và đất cát  thuộc  về đất không tính dính, được chia tiếp với căn cứ duy nhất là thành phần hạt: 
  - Đất vụn thô được phân thành 3 loại (đá hộc, đá cuội, sỏi)
  - Đất cát được phân thành 5 loại (cát lẫn sỏi,.. thô,.. vừa,.. nhỏ và.. lẫn bụi)
  - Đất loại sét (đất dính)  được phân theo bảng dưới đây, dựa chủ yếu vào chỉ số dẻo (Wn), thành:
                   + 3 loại đất thuần (sét, á sét, á cát)
                   + 6 loại đất chứa sỏi sạn với hai mức độ khác nhau (lẫn sỏi sạn và pha sỏi sạn). 

Như vậy, tổng cộng chỉ có 17 loại đất các loại.