CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ĐẬP ĐẤT 1.1 Đất xây dựng công trình thủy lợi Định nghĩa: Đất xây dựng là mọi đất hoặc đá kể cả đất trồng và những vật chất phế thải của sản xuất, đời sống, vốn là hệ nhiều thành phần, biến đổi theo thời gian, được sử dụng làm nền, môi trường phân bố công trình hoặc vật liệu để xây dựng công trình. Phân loại: Được phân loại theo [1] kích thước, phân loại theo tổng quát, phân loại chi tiết.1 Phân loại hạt đất theo kích thước: Các hạt rắn tạo đất được phân thành các nhóm hạt theo kích thước đường kính hạt quy đổi: - Nhóm đá tảng (Boulder), ký hiệu bằng chữ B: kích thước lớn hơn 200 mm; - Nhóm cuội (hoặc dăm) (Cobble), ký hiệu bằng chữ Cb: kích thước từ 60 mm đến 200 mm; - Nhóm sỏi (hoặc sạn) (Gravel), ký hiệu bằng chữ G: kích thước từ 2 mm đến 60 mm; - Nhóm hạt cát (Sand), ký hiệu bằng chữ S: kích thước từ 0,05 mm đến 2 mm; - Nhóm hạt bụi (Silt), ký hiệu bằng chữ M: kích thước từ 0,005 mm đến 0,05 mm; - Nhóm hạt sét (Clay), ký hiệu bằng chữ C: kích thước nhỏ hơn 0,005 mm, trong đó: Sét hạt thô: từ 0,005 mm đến 0,002 mm; sét hạt nhỏ: nhỏ hơn 0,002 mm.2 Phân loại đất tổng quát : Dựa vào hàm lượng chất hữu cơ có trong đất, đất có trong tự nhiên được chia thành hai chủng loại sau: 1.1 Đất vô cơ : có hàm lượng hữu cơ ít hơn 3 % khối lượng khô đối với đất hạt thô, hoặc ít hơn 5 % đối với đất hạt mịn.Dựa vào hàm lượng của hạt nhỏ hơn 0,1 mm, đất vô cơ được phân thành hai nhóm chính: - Nhóm đất hạt thô: gồm các loại đất có hàm lượng của cỡ hạt nhỏ hơn 0,1 mm ít hơn 50 % khối lượng khô; - Nhóm đất hạt mịn: gồm các loại đất có hàm lượng của cỡ hạt nhỏ hơn 0,1 mm bằng hoặc nhiều hơn 50 % khối lượng khô. Chú thích :Đất được cho là nhiễm hữu cơ khi có từ 3 % đến dưới 10 % đối với đất hạt thô, 5 % đến dưới 10 % đối với đất hạt mịn.2 Đất chứa hữu cơ: có hàm lượng hữu cơ bằng hoặc lớn hơn 10 % khối lượng khô.Dựa vào hàm lượng hữu cơ, đất chứa hữu cơ được chia thành hai nhóm chính: - Nhóm đất hữu cơ: gồm các loại đất có chứa hàm lượng hữu cơ từ 10 % đến 50 % khối lượng khô; - Nhóm than bùn: gồm các loại đất có hàm lượng hữu cơ bằng hoặc nhiều hơn 50 % khối lượng khô.3 Phân loại đất chi tiết : 1.1 Đất vô cơ : * Dựa vào hàm lượng loại hạt thô trong thành phần tạo đất, đất hạt thô được phân thành 4 phụ nhóm: - Phụ nhóm đất đá tảng: đất hạt thô có hàm lượng vật liệu cỡ lớn hơn 200 mm (đá tảng) chiếm 50 % hoặc lớn hơn khối lượng khô.Dựa vào cấp phối hạt, thành phần hạt mịn và giới hạn chẩy của vật liệu lấp nhét (VLLN), phụ nhóm đất đá tảng được phân nhỏ thành các loại sau đây: + Đất đá tảng sạch, cấp phối tốt (hoặc xấu): đất đá tảng có ít hơn 5% vật liệu hạt mịn (hạt nhỏ hơn 0,1 mm) và có cấp phối tốt (hoặc xấu). + Đất đá tảng lẫn một ít hạt mịn, cấp phối tốt (hoặc xấu), VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao).
Đất đá tảng có 5 % đến 15 % vật liệu hạt mịn, có cấp phối tốt (hoặc xấu) và VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao). + Đất đá tảng chứa nhiều bụi, lẫn sét, VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao). Đất đá tảng có nhiều hơn 15 % vật liệu hạt mịn mà trong đó hàm lượng của hạt bụi nhiều hơn của hạt sét, và VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao); + Đất đá tảng có chứa nhiều sét, lẫn bụi, VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao). Đất đá tảng có nhiều hơn 15 % vật liệu hạt mịn mà trong đó hàm lượng của hạt sét nhiều hơn của hạt bụi, và VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao).
- Phụ nhóm đất cuội (hoặc dăm): đất hạt thô có hàm lượng vật liệu cỡ từ 60 mm đến 200 mm (cuội, dăm) chiếm bằng hoặc nhiều hơn 50 % khối lượng khô.Theo phương pháp phân loại đất như đối với phụ nhóm đất đá tản, phụ nhóm đất cuội (hoặc dăm) được phân nhỏ thành các loại đất cuội (dăm) tương ứng: + Đất cuội (hoặc dăm) sạch, cấp phối tốt (hoặc xấu): đất cuội (dăm) có ít hơn 5 % vật liệu mịn (hạt nhỏ hơn 0,1 mm) và có cấp phối tốt (hoặc xấu). + Đất cuội (hoặc dăm) lẫn một ít hạt mịn, cấp phối tốt (hoặc xấu), VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): đất cuội (dăm) có 5% đến 15% vật liệu hạt mịn, có cấp phối tốt (hoặc xấu) và VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao. - Phụ nhóm đất sỏi (hoặc sạn): đất hạt thô có hàm lượng vật liệu cỡ từ 2 mm đến 60 mm (sỏi, sạn) được phân nhỏ thành các loại đất sỏi (hoặc sạn) tương ứng: + Đất sỏi (hoặc sạn) sạch, cấp phối tốt (hoặc xấu): đất sỏi (hoặc sạn) có ít hơn 5 % vật liệu hạt mịn (hạt nhỏ hơn 0,1 mm) và có cấp phối tốt (hoặc xấu). - Phụ nhóm đất cát: đất hạt thô có hàm lượng vật liệu cỡ từ 0,05 mm đến 2 mm chiếm bằng hoặc hơn 50 % khối lượng khô.Theo phương pháp phân loại như đối với phụ nhóm đất đá tảng, phụ nhóm đất cát được phân nhỏ thành các loại đất cát tương ứng: + Đất cát sạch, cấp phối tốt (hoặc xấu): đất cát có ít hơn 5 % vật liệu hạt mịn (hạt nhỏ hơn 0,1 mm) và có cấp phối tốt (hoặc xấu).
+ Đất cát lẫn một ít hạt mịn, cấp phối tốt (hoặc xấu), vật liệu hạt nhỏ hơn 0,5 mm có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): đất cát có 5 % đến 15 % vật liệu hạt mịn, có cấp phối tốt (hoặc xấu) và VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao). + Đất cát chứa nhiều bụi lẫn sét vật liệu hạt nhỏ hơn 0,5 mm có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): đất cát có hơn 15 % vật liệu hạt mịn mà trong đó hàm lượng của hạt bụi nhiều hoen của hạt sét, và VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao); 5 + Đất cát chứa nhiều sét lẫn bụi vật liệu hạt nhỏ hơn 0,5 mm có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): đất cát có hơn 15 % vật liệu hạt mịn mà trong đó hàm lượng của hạt sét nhiều hơn của hạt bụi, và VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao). * Dựa vào hàm lượng hạt sét có trong đất, nhóm đất hạt mịn được phân thành hai phụ nhóm sau: - Phụ nhóm đất bụi: gồm các loại đất hạt mịn có hàm lượng sét ít hơn 30 %, được phân thành đất bụi bình thường và đất bụi nặng dựa vào hàm lượng của hạt sét và hàm lượng của hạt thô: + Đất bụi bình thường: đất bụi có hàm lượng hạt sét ít hơn 15 % và hàm lượng hạt thô (hạt lớn hơn 0,1 mm) bằng hoặc lớn hơn 30 %; + Đất bụi nặng: đất bụi có hàm lượng hạt sét từ 15 % đến dưới 30 % và hàm lượng hạt thô ít hơn 30 %; - Phụ nhóm đất sét: gồm các loại đất hạt mịn có hàm lượng hạt sét bằng hoặc lớn hơn 30 %, được phân thành đất sét bình thường và đất sét nặng dựa vào hàm lượng của hạt sét và hàm lượng của hạt thô: + Đất sét bình thường: đất sét có hàm lượng hạt sét từ 30 % đến 60 %, hàm lượng hạt thô bằng hoặc lớn hơn 30 %; + Đất sét nặng: Đất sét có hàm lượng hạt sét bằng hoặc lớn hơn 60 % và hàm lượng hạt thô ít hơn 30 %. Các loại đất bụi bình thường, đất bụi nặng, đất sét bình thường, đất sét nặng, được phân nhỏ thêm dựa vào tương quan giữa hàm lượng của sỏi (hoặc sạn) và của cát ở trong đất theo quy định sau: - Đất bụi bình thường và đất sét bình thường được xếp loại là pha sỏi , lẫn cát: Nếu trong số hơn 30 % hạt thô thì hàm lượng của sỏi (hoặc sạn) nhiều hơn cát; và ngược lại, là pha cát, lẫn sỏi (hoặc sạn) ; - Đất bụi nặng và đất sét nặng được xếp loại là lẫn sỏi (hoặc sạn): Nếu trong số 15 % đến dưới 30 % hạt thô thì hàm lượng của sỏi (hoặc sạn) nhiều hơn của cát; và ngược lại, là lẫn cát; Và là đất bụi nặng hoặc đất sét thuần túy, nếu đất đó có hàm lượng hạt thô ít hơn 15 %.
Có thể sử dụng giá trị của chỉ số dẻo 𝐼𝑝 để nhận biết các loại đất hạt mịn và đất cát pha sét khi chưa có tài liệu phân tích riêng thành phần hạt mịn (hạt nhỏ hơn 0,1 mm) như sau: - Đất cát pha sét: 6 ≤ Ip < 10 ; - Đất bụi bình thường: 10 ≤ Ip ≤ 15 ; 6 - Đất bụi nặng: 15 < Ip ≤ 20 ; - Đất sét bình thường : 20 < Ip ≤ 25 ; - Đất sét nặng: Ip > 25. Đất bụi các loại được xếp loại là bùn đất bụi: - Nếu có độ sệt B > 1 và hệ số rỗng e > 1; Đất sét các loại được xếp loại là bùn đất sét : - Nếu có độ sệt B > 1 và hệ số rỗng e > 1,5; 1.2 Đất hữu cơ: Theo hàm lượng hữu cơ trong đất, đất chứa hữu cơ được chia thành hai nhóm chính sau: - Nhóm đất hữu cơ (còn được gọi là đất bị than bùn hóa, hoặc đất than bùn) gồm những đất hạt mịn và đất cát pha sét có chứa từ 10 % đến dưới 50 % chất hữu cơ.Dựa vào hàm lượng chất hữu cơ, nhóm đất hữu cơ được chia thành 3 phụ nhóm: + Đất có hàm lượng hữu cơ thấp: hàm lượng hữu cơ từ 10 % đến 25 %; + Đất có hàm lượng hữu cơ trung bình: hàm lượng hữu cơ từ lớn hơn 25 % đến 40 %; + Đất có hàm lượng hữu cơ cao: hàm lượng hữu cơ từ 40 % đến dưới 50 %. - Nhóm than bùn.