Đối với đất loại sét thì cần xác định:

Thành phần độ hạt

Độ ẩm tự nhiên

Khối lượng thể tích tự nhiên

Khối lượng riêng

Giới hạn chảy

Giới hạn dẻo

Độ bền kháng cắt được đặc trưng bằng lực dính kết ( C)  và góc nội ma sát trong của đất

Hệ số nén lún

Hệ số thấm

Tính trương nở

Tính chất tan rã

Tính mao dẫn

Ngoài chỉ tiêu trực tiếp nêu trên có thể tính toán gián tiếp các chỉ tiêu như: khối

lượng thể tích khô, khối lượng thể tích đẩy nổi, hệ số rỗng, độ lỗ rỗng, độ bão hòa, chỉ số dẻo, độ sệt, modun tổng biến dạng.

. Đối với đá cứng và nữa cứng cần thí nghiệm chỉ tiêu sau:

            Độ ẩm tự nhiên

Khối lượng thể tích tự nhiên

            Khối lượng riêng

            Cường độ kháng nén khô

            Cường độ kháng nén bão hòa

            Hệ số mềm hóa

            Cường độ kháng kéo

            Lực dính kết

Góc ma sát trong

            Hệ số kiến cố

            Mô đun tổng biến dạng

Bảng 6.1: Các phương pháp thí nghiệm hiện trường trong khảo sát xây dựng

Đặc trưng

đất đá

Loại hình

thí nghiệm

Chiều sâu

nghiên cứu  (m)

Điều kiện sử dụng

(loại đất đá)

Tính không đồng nhất về thành phần, trạng thái và tính chất của đất đá

Xuyên tĩnh

< 20

Đất loại cát và loại sét

Xuyên động

< 20

Đất loại cát và loại sét

Xuyên đập rung

< 20

Đất loại cát và loại sét có chứa dưới 40% cuội, sỏi, sạn

Xuyên carota, Vi xuyên

<30, đáy - thành hố đào, vết lộ

Như trên, nhưng dưới 25% đất loại cát và loại sét

Các tính chất biến dạng của

đất đá

Nén tải trọng tĩnh

< 20

Đất hòn lớn, đất loại sét, loại cát

Nén ngang

< 20

Đất loại cát và loại sét

Xuyên tĩnh

< 20

Như trên

Xuyên động

< 20

Như trên

Thí nghiệm tẩm ướt đất ở hố móng

Xác định trong phương án kỹ thuật

Đất trương nở và lún ướt

Các tính chất bền của đất đá

Cắt khối đất

Như trên

Tất cả các loại đất (cát bão hòa nước, đất loại sét chảy)

Nén sập

Như trên

Đất hòn lớn và đất loại sét có trạng thái cứng và nửa cứng

Đẩy ngang

Như trên

Như trên

Cắt quay

Như trên

Đất loại sét, đất than bùn, than bùn và bùn

Cắt quay dưới các cấp áp lực

< 20

Đất loại sét có trạng thái từ nửa cứng tới dẻo mềm

Xuyên tĩnh

< 20

Đất loại cát và loại sét

Xuyên động

< 20

Đất loại cát và loại sét

Trạng thái ứng suất khối đất đá

Dùng phương pháp dỡ tải và bù tải

Xác định trong phương án kỹ thuật

Đá cứng

Áp lực lổ rỗng

Dùng bộ cảm biến để đo

Như trên

Đất loại sét và than bùn bão hòa nước

Sức kháng của đất ở đầu cọc

Thử nghiệm cọc trên nền đất bằng các phương pháp tĩnh và động

< 20

Đất loại cát và loại sét

- Mũi đầu xuyên có 2 loại: loại mũi đầu xuyên di động (kiểu Delf của Hà Lan, hình 5.3a) có đường kính bằng 35,7 mm tiết diện ngang Sc= 10 cm2, góc mở α = 60o và loại mũi xuyên cố định có đường kính bằng 35.7 mm, Sc= 10 cm2, α = 60o, măng sông ma sát có chiều dài lf =133.7mm và diện tích măng sông Sf = 150cm2 .

Bảng 6.2: Đặc tính kỹ thuật một số loại máy xuyên tĩnh

Loại xuyên

Xuyên cơ học

Xuyên tĩnh

Nhãn máy

C979

(Liên Xô cũ)

GOUDA 

(Hà Lan)

PVS

(Pháp)

Thiết bị

Loại mũi đầu xuyên hình nón

Di động

Di động

Cố định

Đường kính mũi xuyên hình nón

35.7mm

35.7mm

45mm

Góc mở mũi  xuyên

60° 

60°

60°

Tiết diện mũi xuyên

Sc = 10cm2

10

15

Đường kính cần ngoài

f = 35.7mm

35.7

45

Đường kính cần trong

f = 18 mm

15

-

Chiều dài cần xoay

l = 103mm

103

1500

Vận tốc xoay vào đất

1-2 cm/s

2

2

Phương thức thí nghiệm

Gián đoạn trong thu thập số liệu

Gián đoạn trong thu thập số liệu

Liên tục trong giai đoạn thu thập số liệu

Thiết bị ghi lực kháng xuyên tĩnh

Áp lực kế

Áp lực kế

Cảm biến điện cơ

Đối tải

Neo

Neo

Tự trọng

Khả năng ấn xuyên (tấn)

10

10

10

***Lực kháng xuyên tĩnh của đất mũi xuyên qc

qc=Rc*Sp/Sc(kG/cm2) 

***

Lực kháng tĩnh ma sát thành đơn vị của măng sông fS

fS =(Rcf-Rc)Sp/Sf

Tỷ lực kháng xuyên Fr

Fr=(fs/qc)*100

Bảng 6.3: Quan hệ giữa độ chặt và lực kháng xuyên đầu mũi

Loại cát

Cát thô

Cát trung

Cát nhỏ, cát bụi

Độ chặt

Chặt

Chặt vừa

Xốp

Chặt

Chặt vừa

Xốp

Chặt

Chặt vừa

Xốp

eo

<0.55

0.55¸0.7

>0.7

<0.55

0.55¸0.7

>0.7

<0.6

0.6¸0.75

>0.75

qc (kG/cm2)

>220

150¸220

<150

>150

150¸50

<50

>100

100¸30

<30

Phân loại đất: Dựa vào các đặc trưng xuyên tĩnh gồm giá trị qc và Fr người ta phân loại đất như trong bảng

Bảng 6.4: Phân loại đất theo các đặc trưng của xuyên tĩnh

qc (kG/cm2)

Fr (%)

Loại đất

<30

<0.1

Cát mới đắp, xốp

>30

<0.61

Cát chứa vỏ sò

>30

0.6¸2

Cát chứa sạn sỏi

15¸30

2¸4

Đất cát pha, sét pha, cát bụi

6¸35

4¸8

Đất sét

<6

<6

Đất bùn hữu cơ

Bảng 6.5: Phân loại đất theo các đặc trưng của xuyên tĩnh

qc (kG/cm2)

Trạng thái

qc (kG/cm2)

Trạng thái

>100

Cứng B<0

20¸10

Dẻo mềm B=0.5¸0.75

100¸50

Nửa cứng B=0.25

<10

Dẻo chảy B=0.75¸1

50¸20

Dẻo cứng B=0.25¸0.5

-

-

Bảng 6.6: Góc nội ma sát của đất rời theo lực kháng xuyên

Loại đất rời

Giá trị j khi qc (kG/cm2)

10

20

40

70

120

200

300

Cát thô

28

30

32

34

36

38

40

Cát vừa

26

28

30

32

34

36

38

Cát nhỏ, cát bụi

22

25

27

29

31

33

35

Lực dính kết không thoát nước Cu của đất loại sét

Cu=(qc-0)10-20 (kG/cm2) 

Bảng 6.7: Ma trận xác định φ và C của đất dính theo lực kháng xuyên

qc (kG/cm2)

j°

C (kG/cm2)

qc (kG/cm2)

j°

C (kG/cm2)

5

16

0.18

40

24

0.08

10

17

0.24

45

25

0.64

15

18

0.30

50

26

0.7

20

19

0.36

55

27

0.76

25

20

0.41

60

28

0.82

30

22

0.17

-

-

-

35

23

0.53

-

-

-