TIÊU CHUẨN NGÀNH 14 TCN 123:2002 VỀ ĐẤT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI – PHÂN LOẠI

TIÊU CHUẨN NGÀNH

14 TCN 123:2002

ĐẤT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI – PHÂN LOẠI

Soil classification for hydraulic engineering

1. QUY ĐỊNH CHUNG

1.1. Tiêu chuẩn này quy định việc phân loại các đất gặp phổ biến trong tự nhiên được sử dụng trong xây dựng công trình thủy lợi. Tiêu chuẩn này không đề cập đến việc phân loại đá trong xây dựng công trình thuỷ lợi.

1.2. Tiêu chuẩn này áp dụng trong khảo sát, thiết kế, thi công, nghiên cứu địa chất công trình phục vụ cho quy hoạch, thiết kế, xây dựng mới, cải tạo sửa chữa hoặc nâng cấp các công trình thủy lợi.

1.3. Các tiêu chuẩn có liên quan:

– 14 TCN 125-2002: Đất xây dựng công trình thuỷ lợi – Phương pháp xác định độ ẩm của đất trong phòng thí nghiệm;

– 14 TCN 126-2002: Đất xây dựng công trình thuỷ lợi – Ph­ương pháp xác định khối lượng thể tích của đất trong phòng thí nghiệm;

– 14 TCN 127-2002: Đất xây dựng công trình thuỷ lợi – Phương pháp xác định khối lượng riêng của đất trong phòng thí nghiệm;

– 14 TCN 128-2002: Đất xây dựng công trình thuỷ lợi – Phương pháp xác định giới hạn chảy và giới hạn dẻo của đất trong phòng thí nghiệm;

– 14 TCN 129-2002: Đất xây dựng công trình thuỷ lợi – Phương pháp phân tích thành phần hạt của đất trong phòng thí nghiệm.

2. NGUYÊN TẮC PHÂN LOẠI ĐẤT

2.1. Việc phân loại đất dựa vào thành phần vật liệu rắn tạo đất, đặc trưng cấp phối hạt, tính dẻo của đất, đặc trưng phụ trợ của thành phần thứ yếu tạo đất, tính chất đặc biệt của đất v.v… trên cơ sở các kết quả các thí nghiệm mẫu đất ở trong phòng thí nghiệm.

2.2. Phân loại đất ở 14 TCN 123 – 2002 đi từ tổng quát đến chi tiết dần, theo sơ đồ hệ thống: Chủng loại – nhóm – phụ nhóm – các loại đất và biến thể của chúng.

3. PHÂN LOẠI ĐẤT (CLASSIFICATION OF SOILS)

3.1. Phân loại hạt đất: Quy định ở bảng 3.1; 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 C_b: Kích thước từ 60 đến 200mm;

– Nhóm sỏi (hoặc sạn) (Gravel), ký hiệu bằng chữ G: Kích thước từ 2 đến 60mm;

– Nhóm hạt cát (Sand), ký hiệu bằng chữ S: Kích thước từ 0,05 đến 2mm;

– Nhóm hạt bụi (Silt), ký hiệu bằng chữ M: Kích thước từ 0,005 đến 0,050mm;

– Nhóm hạt sét (Clay), ký hiệu bằng chữ C: Kích thước nhỏ hơn 0,005mm, trong đó: Sét hạt thô: Từ 0,005 đến 0,002mm; sét hạt nhỏ: Nhỏ hơn 0,002mm;

Ghi chú

1. Từ dăm, sạn để trong ngoặc đơn dùng để thay thế cho cỡ hạt có cùng kích thước nhưng có hình dạng góc cạnh.

2. Các cỡ hạt lớn hơn 0,1mm được xếp vào tổ hạt thô (Coarse grains); Các cỡ hạt nhỏ hơn 0,1mm được xếp vào tổ hạt mịn (Fine grains), ký hiệu bằng chữ F;

(Tách biệt hạt thô với hạt mịn của đất bằng cách làm phân tán đất rồi sàng đất qua sàng cỡ mắt sàng 0,1mm hoặc sàng số N_­0 170 của Mỹ – lỗ sàng 0,09mm)

Bảng 3.1. Bảng phân loại hạt đất theo kích thước

Ghi chú: Đường kính hạt theo bảng 3.1. được quy ước theo đường kính lỗ sàng thí nghiệm.

3.2. Phân loại đất tổng quát

Dựa vào hàm lượng chất hữu cơ có trong thành phần vật chất tạo đất, đất có trong tự nhiên được phân thành hai chủng loại:

3.2.1. Đất vô cơ (Inorganic soils): Nếu có hàm lượng hữu cơ ít hơn 3% khối lượng khô – đối với đất hạt thô, hoặt ít hơn 5% – đối với đất hạt mịn.

Dựa vào hàm lượng của hạt nhỏ hơn 0,1mm, đất vô cơ được phân thành hai nhóm đất chính:

a) Nhóm đất hạt thô (Coarse soils): Gồm các đất có hàm lượng của cỡ hạt nhỏ hơn 0,1mm ít hơn 50% khối lượng khô;

b) Nhóm đất hạt mịn (Fine soils): Gồm các đất có hàm lượng của cỡ hạt nhỏ hơn 0,1mm bằng hoặc nhiều hơn 50% khối lượng khô.

Ghi chú: Các đất hạt thô có hàm lượng hữu cơ từ 3% đến dưới 10% được cho là nhiễm hữu cơ; Các đất hạt mịn có hàm lượng hữu cơ từ 5% đến dưới 10% được cho là nhiễm hữu cơ.

3.2.2. Đất chứa hữu cơ (Organic soils): Nếu có hàm lượng hữu cơ bằng hoặc hơn 10% khối lượng khô.

Dựa vào hàm lượng của hữu cơ, đất chứa hữu cơ được phân thành hai nhóm đất chính:

a) Nhóm đất hữu cơ (còn gọi là đất bị than bùn hóa hoặc đất than bùn): Gồm các đất có hàm lượng hữu cơ từ 10% đến dưới 50% khối lượng khô;

b) Nhóm than bùn (Peat): Gồm các đất có hàm lượng hữu cơ bằng hoặc nhiều hơn 50% khối lượng khô.

3.3. Phân loại đất chi tiết

3.3.1. Phân loại đất vô cơ (Classification of inorganic soils)

3.3.1.1. Phân loại nhóm đất hạt thô: Theo bảng 3.3.

1. Dựa vào hàm lượng loại hạt thô trong thành phần tạo đất, đất hạt thô được phân thành 4 phụ nhóm:

a) Phụ nhóm đất đá tảng: Đất hạt thô có hàm lượng vật liệu cỡ lớn hơn 200mm (đá tảng) chiếm bằng hoặc hơn 50% khối lượng khô.

Dựa vào cấp phối hạt, thành phần hạt mịn và giới hạn chảy của vật liệu lấp nhét (VLLN), phụ nhóm đất đá tảng được phân nhỏ thành các loại đất 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 0,1mm) và có cấp phối tốt (hoặc xấu) theo điểm 1 ghi chú ở bảng 3.3;

– 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) theo điểm 2 ghi chú ở bảng 3.3;

– Đất đá tảng chứa nhiều bụi, lẫn sét, VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): Đất đá tảng có 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 chứa nhiều sét, lẫn bụi, VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): Đất đá tảng 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).

b) Phụ nhóm đất cuội (hoặc dăm): Đất hạt thô có hàm lượng vật liệu cỡ từ 60 đến 200mm (cuội, dăm) chiếm bằng hoặc hơn 50% khối lượng khô.

Theo phương pháp phân loại đất như đối với phụ nhóm đất đá tảng, 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 hạt mịn (hạt nhỏ hơn 0,1mm) và có cấp phối tốt (hoặc xấu) theo điểm 1 ghi chú ở bảng 3.3;

– 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) theo điểm 2 ghi chú ở bảng 3.3;

– Đất cuội (hoặc dăm) chứa nhiều bụi, lẫn sét, VLLN có giới hạn chảy thấp, (hoặc trung bình, cao, rất cao): Đất cuội (dăm) có 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 cuội (hoặc dăm) chứa nhiều sét, lẫn bụi, VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): Đất cuội (dăm) 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).

c) Phụ nhóm đất sỏi (hoặc sạn): Đất hạt thô có hàm lượng vật liệu cỡ từ 2 đến 60mm (sỏi, sạn) chiếm bằng hoặc hơn 50% khối lượng khô.

Theo phương pháp phân loại đất như đối với phụ nhóm đất đá tảng, phụ nhóm đất sỏi (hoặc 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 0,1mm) và có cấp phối tốt (hoặc xấu) theo điểm 1 ghi chú ở bảng 3.3;

– Đất sỏi (hoặc sạn) lẫn một ít hạn mịn, cấp phối tốt (hoặc xấu), VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): Đất sỏi (hoặc sạn) 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) theo điểm 2 ghi chú ở bảng 3.3;

– Đất sỏi (hoặc sạn) chứa nhiều bụi, lẫn sét, VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): Đất sỏi (hoặc sạn) có 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 sỏi (hoặc sạn) chứa nhiều sét, lẫn bụi, VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao): Đất sỏi (hoặc sạn) 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).

Ghi chú: Các phụ nhóm có thể được phân loại rõ thêm dựa vào một số đặc trưng sau đây:

1. Theo thang độ lớn của sỏi (hoặc sạn) ở bảng 3.1 và theo hàm lượng cộng dồn của sỏi (hoặc sạn) từ cỡ to nhất đến các cỡ nhỏ hơn, đất sỏi (hoặc sạn) các loại được xếp loại rõ thêm về độ lớn của thành phần cấu tạo như sau:

– Đất sỏi (hoặc sạn) hạt to: Đất sỏi (hoặc sạn) có hàm lượng hạt lớn hơn 20mm chiếm hơn 50% khối lượng khô;

– Đất sỏi (hoặc sạn) hạt trung: Đất sỏi (hoặc sạn) có hàm lượng hạt lớn hơn 5mm chiếm hơn 50% khối lượng khô;

– Đất sỏi (hoặc sạn) hạt nhỏ: Đất sỏi (hoặc sạn) có hàm lượng hạt lớn hơn 2mm chiếm hơn 50% khối lượng khô;

2. Đối với các vật liệu sỏi (hoặc sạn), cuội (hoặc dăm) và đá tảng, cần được chỉ ra hoặc mô tả về thành phần thạch học và các đặc điểm về hình dạng, bề mặt, cấu trúc và độ cứng chắc hoặc mức độ phong hóa của chúng;

3. Đất đá tảng, đất cuội (hoặc dăm) và đất sỏi (hoặc sạn) được xếp loại là nhiễm muối hòa tan, nếu có tổng hàm lượng các muối hòa tan vừa và dễ hòa tan (P_m% theo khối lượng, ở phụ lục A) quy định như sau:

– P_m ³ 2% – đối với đất có vật liệu lấp nhét là cát chiếm hàm lượng ít hơn 40% hoặc là bụi và sét chiếm hàm lượng ít hơn 30%;

– P_m ³ 0,5% – đối với đất có vật liệu lấp nhét là cát chiếm hàm lượng 40% hoặc hơn;

– P_m ³ 5% – đối với đất có vật liệu lấp nhét là bụi và sét chiếm hàm lượng 30% hoặc hơn;

4. Các đất đá tảng, đất cuội (dăm) và đất sỏi (sạn), đất cát và đất bụi, đất sét các loại, được xếp loại về mức độ ẩm dựa vào hệ số bão hòa nước (S_r , theo phụ lục A) như sau:

– Đất ít ẩm : 0 < S_r £ 0,50;

– Đất ẩm vừa : 0,50 < S_r £ 0,85;

– Đất bão hòa nước: 0,85 < S_r £ 1.

d) Phụ nhóm đất cát: Đất hạt thô có hàm lượng vật liệu cỡ từ 0,05 đến 2mm 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 0,1mm) và có cấp phối tốt (hoặc xấu) theo điểm 1 ghi chú ở bảng 3.3;

– Đất cát lẫn một ít hạt mịn, cấp phối tốt (hoặc xấu), vật liệu hạt nhỏ hơn 0,5mm 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) theo điểm 2 ghi chú ở bảng 3.3;

– Đất cát chứa nhiều bụi, lẫn sét, vật liệu hạt nhỏ hơn 0,5mm 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 hơn của hạt sét, và VLLN có giới hạn chảy thấp (hoặc trung bình, cao, rất cao);

– Đất cát chứa nhiều sét, lẫn bụi, vật liệu hạt nhỏ hơn 0,5mm 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).

Ghi chú: Phụ nhóm đất cát có thể được phân loại rõ thêm dựa vào một số đặc trưng sau đây:

1. Theo thang độ lớn của cát ở bảng 3.1 và theo hàm lượng cộng dồn của cát từ cỡ lớn nhất đến các cỡ nhỏ hơn, đất cát các loại được xếp loại rõ thêm về độ lớn của thành phần cấu tạo như sau:

– Đất cát sỏi: Đất cát có hàm lượng hạt lớn hơn 2mm chiếm hơn 25% khối lượng khô;

– Đất cát hạt thô: Đất cát có hàm lượng hạt lớn hơn 0,5mm chiếm hơn 50% khối lượng khô;

– Đất cát hạt trung: Đất cát có hàm lượng hạt lớn hơn 0,25mm chiếm hơn 50% khối lượng khô;

– Đất cát hạt nhỏ: Đất cát có hàm lượng hạt lớn hơn 0,1mm chiếm hơn 75% khối lượng khô;

– Đất cát hạn mịn: Đất cát có hàm lượng hạt lớn hơn 0,1mm chiếm ít hơn 75% khối lượng khô;

2. Đất cát các loại được cho là nhiễm muối hòa tan (phụ lục A), nếu có tổng hàm lượng các muối hòa tan vừa và dễ tan chiếm bằng hoặc lơn hơn 0,5%;

3. Theo hệ số rỗng (e), đất cát các loại được xếp loại về độ chặt như sau:

– Đối với đất cát sỏi, đất cát hạt thô và đất cát hạt trung:

+ Chặt: e £ 0,55

+ Chặt vừa: 0,55 < e £ 0,70

+ Kém chặt: e > 0,70

– Đối với đất cát hạt nhỏ:

+ Chặt: e £ 0,60

+ Chặt vừa: 0,60 < e £ 0,75

+ Kém chặt: e > 0,75

– Đối với đất cát hạt mịn:

+ Chặt: e £ 0,60

+ Chặt vừa: 0,60 < e £ 0,80

+ Kém chặt: e > 0,80

4. Đất được xếp loại là bùn đất cát, đối với đất cát chứa nhiều bụi lẫn sét và đất cát chứa nhiều sét lẫn bụi có chỉ số chảy I_L > 1 và hệ số rỗng e > 0,9 (phụ lục A).

2. Để ký hiệu tên đất, sử dụng cụm các chữ cái viết hoa tiếng Anh viết tắt (bảng 3.2) theo thứ tự sau:

– Chữ cái đầu tiên, ký hiệu tên đất;

– Chữ cái thứ hai viết kề liền sau chữ cái thứ nhất, ký hiệu cấp phối hạt hoặc cấp của giới hạn chảy;

– Chữ cái thứ ba viết kề liền sau chữ cái thứ hai, ký hiệu thành phần phụ có nhiều (pha);

– Chữ cái thứ tư viết sau dấu gạch ngang (-) sau chữ cái thứؠba, kýؠhiệu thành phầnؠthứ yếu có ít nhưng đáng kể (lẫn).

Ví dụ: G₂Wؠ- F : Đất sỏi hạt trungؠcấp phối tốt, lẫnؠít hẑt mịn.

S₁H C – M: Đất cát hạt mịn chứaؠnhiều sét (phaؠsét), lẫn bụi, giớiؠhạn chảy cao;

S₄L M – C: Đất cát hạt thô, pha bụi, lẫn sét giới hạn chảy thấp v.v…

3.3.1.2. Phân loại nhóm đất hạt mịn: Theo bảng 3.4.

1. Dựa vào hàm lượng hạt sét có trong đất, nhóm đất hạt mịn được phân thành hai phụ nhóm sau:

a) Phụ nhóm đất bụi: Gồm các đất hạt mịn có hàm lượng hạt 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 0,1mm) 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%.

b) Phụ nhóm đất sét: Gồm các 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%.

Bảng 3.2. Danh từ và các chữ cái dùng để ký hiệu nhóm đất, cấp phối và các đặc trưng về tính dẻo

Bảng 3.3. Phân loại đất vô cơ, nhóm đất hạt thô

 (ít hơn 50% vật liệu cỡ nhỏ hơn 0,10mm)

Ghi chú:

1. Cuội, sỏi có cấp phối tốt: Hệ số không đồng nhất C_u > 4 và hệ số đường cong phân bố thành phần hạt: 1 < C_C < 3;

– Cuội, sỏi có cấp phối xấu: C_u hoặc C_c không thỏa mãn điều kiện trên;

– Cát có cấp phối tốt: Hệ số không đồng nhất C_u > 6 và hệ số đường cong phân bố thành phần hạt: 1 < C_C < 3;

– Cát có cấp phối xấu: C_u hoặc C_c không thỏa mãn điều kiện trên;

2. Thang độ lớn giới hạn chảy (W_L) của vật liệu lấp nhét hạt nhỏ hơn 0,5mm (VLLN) và tính dẻo tương ứng:

– Dẻo thấp                     : W_L < 35%, ký hiệu bằng chữ L;

– Dẻo trung bình             : W_L = 35 ¸ 50 ; ký hiệu bằng chữ I;

– Dẻo cao                      : W_L = 50 ¸ 70% ; ký hiệu bằng chữ H;

– Dẻo rất cao                 : W_L > 70% ; ký hiệu bằng chữ V.

2. Các 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:

a) 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 của cát; và ngược lại, là pha cát, lẫn sỏi (hoặc sạn);

b) 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 nặng thuần túy, nếu đất đó có hàm lượng hạt thô ít hơn 15%.

3. Có thể sử dụng giá trị của chỉ số dẻo I_P để nhận biết các loại đất của đất hạn mịn và đất cát pha sét khi chưa có tài liệu phân tích riêng thành phần hạt mịn (hạt < 0,1mm) của đất như sau:

– Đất cát pha sét            : 6 £ I_P < 10;

– Đất bụi bình thường    : 10 £ I_P £ 15;

– Đất bụi nặng               : 15 < I_P £ 20;

– Đất sét bình thường    : 20 < I_P̠£ 25;

– Đất sét nặng               : I_P̠>̠25.

4. Đất bụi các loại được xếp loại là bùn đất bụi: Nếu có độ sệt I_L>1 và hệ số rỗng e > 1 (phụ lục A);

Đất sét các loại được xếp loại là bùn đất sét: Nếu có độ sệt I_L>1 và hệ số rỗng e > 1,5 (phụ lục A)

Ghi chú:

1. Xếp loại về trạng thái của đất bụi và đất sét, dựa vào độ sệt (I_L) của đất như sau:

– Đất trạng thái cứng                   : I_L < 0 ;

– Đất trạng thái nửa cứng            : 0 £ I_L £ 0,25;

– Đất trạng thái dẻo cứng            : 0,25 < I_L £ 0,50;

– Đất trạng thái dẻo mềm            : 0,50 < I_L £ 0,75;

– Đất trạng thái dẻo chảy            : 0,75 < I_L £ 1;

– Đất trạng thái chảy                   : I_L > 1.

2. Đất bụi và đất sét các loại, được xếp loại là nhiễm muối: Nếu có tổng hàm lượng các muối hòa tan vừa và dễ tan P_m bằng hoặc lớn hơn 5% (phụ lục A);

3. Đất bụi nặng và đất sét nặng các loại, được xếp loại về tính trương nở dựa vào độ trương nở tương đối D_tr.n (phụ lục A) như sau:

– Đất không có tính trương nở     : D_tr.n £ 0,04;

– Đất có tính trương nở yếu          : 0,04 < D_tr.n £ 0,08;

– Đất có tính trương nở trung bình: 0,08 < D_tr.n £ 0,12;

– Đất có tính trương nở mạnh      : D_tr.n > 0,12.

4. Đất bụi và đất sét các loại, được xếp loại về tình lún ướt dựa vào hệ số lún ướt tương đối a_m (phụ lục A), như sau:

– Đất không có tính lún ướt         : a_m < 0,01;

– Đất có tính lún ướt                   : a_m ³ 0,01.

5. Để ký hiệu tên đất, sử dụng cụm các chữ cái viết hoa của tiếng Anh viết tắt (bảng 3.2) theo mục 2 Điều 3.3.1.1.

Bảng 3.4. Bảng phân loại nhóm đất hạt mịn

(Đất có hơn 50% vật liệu hạt nhỏ hơn 0,10mm)

Ghi chú:

1. Chỉ số dẻo, I_P, được tính toán từ giới hạn chảy (W_L) và giới hạn dẻo được xác định theo 14 TCN128 – 2002;

2. Thang độ lớn của giới hạn chảy W_L và tính dẻo tương ứng của đất:

3. Ký hiệu quy ước:       M₁ – đất bụi bình thường ; M₂ – đất bụi nặng;

                                     C₁ – đất sét bình thường; C₂ – đất sét nặng.

3.3.2. Phân loại đất chứa hữu cơ (Classification of organic soils)

Theo hàm lượng hữu cơ có trong đất, đất chứa hữu cơ được phân thành hai nhóm chính sau:

3.3.2.1. 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% hữu cơ.

Dựa vào hàm lượng của chất hữu cơ, nhóm đất hữu cơ được phân 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 hơn 25% đến 40%;

– Đất có hàm lượng hữu cơ cao: Hàm lượng hữu cơ từ hơn 40% đến dưới 50%.

3.3.2.2. Nhóm than bùn (Peat): Gồm các đất có hàm lượng hữu cơ bằng hoặc lớn hơn 50%.

Dựa vào độ phân hủy của vật chất hữu cơ D_hc (phụ lục A), than bùn được phân nhỏ thành các loại (phụ nhóm) sau:

– Than bùn có vật chất hữu cơ phân hủy thấp                 : D_hc £ 20%;

– Than bùn có vật chất hữu cơ phân hủy trung bình         : 20 < D_hc £ 45%;

– Than bùn có vật chất hữu cơ phân hủy cao                  : D_hc > 45%.

Ghi chú:

1. Đất chứa hữu cơ, nói chung là những trầm tích hồ, hồ – đầm lầy, đầm lầy, chủ yếu là các đất hạt mịn hoặc đất cát pha sét có chứa di tích thực – động vật đã bị phân hủy ở mức độ khác nhau. Các di tích thực vật và các vi – sinh vật yếm khí đã bị phân hủy hoàn toàn làm cho đất có đặc trưng rất dễ nhận biết, đó là: Đất khi ẩm thì có mùi hôi và có màu xám nâu đen, xám xanh đen, xám đen; các di tích thực vật chưa bị phân hủy hoàn toàn thì có cấu trúc dạng sợi hoặc xơ xốp;

2. Các đất hữu cơ còn được phân loại theo thành phần hạt sau khi đã loại trừ hữu cơ ra theo Điều 3.3.1.1, tùy theo thành phần hạt tương ứng; Tên đất kèm theo cụm từ “chứa ….. % hữu cơ”, ký hiệu tên đất có chữ O vào sau; Ví dụ: Đất sét pha cát, giới hạn chảy cao, chứa 18% hữu cơ – CHOS; Đất bụi pha cát, giới hạn chảy thấp, chứa 26% hữu cơ – MLOS v.v….;

3. Các đất hữu cơ được xếp loại là bùn hữu cơ: Nếu độ sệt I_L lớn và hệ số rỗng (e) lớn, theo Điều 3.3.1.2, tùy theo loại đất.

PHỤ LỤC A

MỘT SỐ THUẬT NGỮ THƯỜNG DÙNG

1. Đất (soils): Là vật thể mềm rời, được tạo thành bởi các phần tử hạt rắn (vô cơ) và có thể có ít đến nhiều vật chất hữu cơ, tùy thuộc vào nguồn gốc và điều kiện thành tạo của đất, giữa các hạt đơn lẻ không có liên kết cứng (liên kết kết tinh).

2. Kết cấu của đất: Là đặc trưng phản ảnh về ba đặc điểm của đất:

– Độ lớn, hình dạng và đặc điểm mặt ngoài của các hạt; rắn, đặc biệt là các hạt thô;

– Sự sắp xếp và quan hệ lẫn nhau giữa các hạt rắn, nghĩa là: Mức độ phá huỷ cấu tạo của đất, mức độ nén chặt và độ ẩm tự nhiên của đất.

– Mức độ liên kết và tính chất của sự liên kết giữa các hạt rắn.

3. Cấu tạo của đất: Là đặc trưng phản ánh sự sắp xếp trong không gian giữa các hạt rắn tạo đất, đặc điểm và chiều dầy phân bố của lớp đất ở trong không gian.

4. Đất rời (non – cohesive soils): Là những đất mà khi ẩm ướt không xuất hiện sự dính bám giữa các hạt rắn đơn lẻ và bị rời rạc khi khô; Còn gọi là đất không dính.

5. Đất dính (cohesive soils): Là những đất khi ẩm ướt thì xuất hiện sự dính bám giữa các hạt rắn đơn lẻ, có thể nhồi nặn được thành các hình dạng tùy ý, khi khô thì giữ nguyên được hình thể đã có và có độ cứng chắc nhất định. Được hiểu theo nghĩa rộng, đất dính là tất cả các đất bụi, đất sét và các đất hạt thô có chứa hàm lượng hạt bụi và hạt sét bằng 10% hoặc hơn.

6. Đất bùn (Mud): Gồm các đất sét, đất bụi, đất cát pha sét không chứa hoặc có chứa hữu cơ, thuộc các trầm tích trẻ trong môi trường ngập nước, sự cố kết tự nhiên rất khó khăn. Đặc trưng của bùn là có hệ số rỗng lớn và chỉ số chảy lớn, mềm nhão, sức chịu tải không đáng kể.

7. Vật chất hữu cơ: Có trong đất bao gồm các di tích thực – động vật đã bị phân hủy hoàn toàn hoặc chưa hoàn toàn. Vật chất hữu cơ đã bị phân hủy hoàn toàn thì tạo thành mùn và các hợp chất có kiến trúc vi – ẩn tinh; Vật chất hữu cơ chưa phân hủy hoàn toàn có dạng sợi, dạng xơ xốp. Vật chất hữu cơ có ít hoặc nhiều trong đất thổ nhưỡng và trong các đất có nguồn gốc trầm tích hồ, hồ – đầm lầy, đầm lầy.

Khi phân loại đất, cần xét về hai thông số quan trọng của vật chất hữu cơ, đó là hàm lượng hữu cơ và độ phân hủy của vật chất hữu cơ.

– Hàm lượng hữu cơ, ký hiệu P_HC , là tỷ số giữa khối lượng của vật chất hữu cơ có trong đất và khối lượng khô của mẫu đất đó;

– Độ phân hủy của vật chất hữu cơ, D_hc , là tỷ số giữa khối lượng của vật chất hữu cơ đã bị phân hủy hoàn toàn thành mùn và tổng khối lượng của vật chất hữu cơ.

8. Các muối hòa tan vừa và dễ hòa tan hay gặp trong đất: Các sunphat canxi và các clorua, sunphát, cacbonat natri, kali, canxi, magiê (CaSO₄. 2H₂O, anhydrit – CaSO₄, halit – NaCI, KCl, CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, Na₂SO₄, Na₂CO₃ v.v…).

Tổng hàm lượng các muối hòa tan vừa và dễ hoà tan, P_m , tính bằng % so với tổng khối lượng của mẫu đất sấy khô ở nhiệt độ 105⁰C ± 5⁰C.

9. Hàm lượng hạt: Của cỡ hạt nào đó là số % khối lượng khô của nó so với tổng khối lượng khô của mẫu đất.

10. Kích thích hạt: Theo nghĩa tương đối là “đường kính quy đổi” của hạt, tính bằng mm.

11. Hệ số không đồng nhất, C_u: Là đại lượng chỉ mức độ không đồng đều của thành phần hạt; C_u = D₆₀/D₁₀, trong đó: D₁₀ – đường kính hạt mà lượng chứa các hạt nhỏ hơn nó chiếm 10% khối lượng khô của đất, còn gọi là đường kính có hiệu hoặc đường kính tác dụng; D₆₀– đường kính hạt mà lượng chứa các hạt nhỏ hơn nó chiếm 60% khối lượng khô của đất, còn gọi là đường kính kiểm tra.

12. Hệ số đường cong phân bố thành phần hạt: Là đại lượng đặc trưng cho dạng đường cong phân bố thành phần hạt của đất, được ký hiệu là C_C :

C_C = ( D₃₀ ) ² / ( D₆₀ x D₁₀ ), trong đó: D₃₀ – đường kính hạt mà lượng chứa các hạt nhỏ hơn nó chiếm 30% khối lượng của đất; D₁₀ và D₆₀ như trên.

13. Cấp phối hạt (Graded): Đại lượng phản ánh khả năng có thể sắp xếp tốt hay xấu (chặt chẽ hay xốp) giữa các hạt của đất hạt thô, được quyết định đồng thời bởi hệ số không đồng nhất (C_u) và hệ số đường cong phân bố thành phần hạt (C_C).

14. Tính trương nở của đất (expansive): Của đất loại sét được đánh giá bằng độ trương nở tương đối. Độ trương nở tương đối của đất, D_tr.n , là tỷ số giữa thể tích tăng thêm do trương nở một hướng của mẫu đất được thí nghiệm trong điều kiện không có nở hông và không có tải trọng tác dụng, với thể tích ban đầu của mẫu đất. D_tr.n = Dh/h , trong đó Dh – chiều cao tăng thêm do nở của mẫu đất, h – chiều cao ban đầu của mẫu đất.

15. Tính lún ướt (Collapsipble): Của đất dính được đánh giá theo hệ số lún ướt tương đối, a_m . Hệ số lún ướt tương đối là tỷ số giữa lượng lún tăng thêm của mẫu đất thí nghiệm đã ổn định lún dưới tải trọng do đất bị nước làm ướt cũng dưới tải trọng đang xét đó và chiều cao ban đầu của mẫu đất. a_m = Dh/h, trong đó Dh – lượng lún tăng thêm của mẫu đất dưới tải trọng đang xét, do đất bị nước làm ướt, h – chiều cao ban đầu của mẫu đất.

16. Độ ẩm của đất: Thường được tính theo % khối lượng, ký hiệu W, là tỷ số giữa khối lượng của nước chứa trong đất và khối lượng khô của đất.

– Độ ẩm bão hòa, còn gọi là độ ẩm toàn phần, W_bh, là độ ẩm của đất ứng với khi nước lấp đầy tất cả các lỗ rỗng của đất, được tính toán theo công thức: