Lời nói đầu tcvn 9153: 2012 được chuyển đổi từ 20 tcn 74-87

Phân tích các chỉ tiêu tính chất của đất trong mỗi đơn nguyên địa chất công trình đã sơ bộ phận chia, xác định những giá trị quá khác biệt, loại bỏ chúng nếu là do thí nghiệm sai hoặc khoanh vùng chúng nếu thuộc một đơn nguyên địa chất công trình khác.

CHÚ THÍCH:

1) Đối với công trình dẫn nước dài, công trình đầu mối có các hạng mục nằm cách xa nhau được thể hiện kết quả khảo sát bằng các mặt cắt địa chất công trình khác nhau, nếu xét thấy có cùng loại, cùng nguồn gốc, thành phần và trạng thái thỏa mãn định nghĩa nêu tại 2.1 thì có thể đưa vào thành một đơn nguyên địa chất công trình, cùng một ký hiệu.

2) Đối với các bãi vật liệu xây dựng thiên nhiên nằm cách xa nhau, cho dù đất có các đặc điểm nêu trong 4.2.1.2 thì cũng phải xếp thành những đơn nguyên địa chất công trình riêng biệt.

4.1.2 Để phân chia chính xác ranh giới các đơn nguyên địa chất công trình, cần tiến hành đánh giá quy luật biến đổi không gian các chỉ tiêu tính chất của đất trong phạm vi đơn nguyên địa chất công trình đã sơ bộ phân chia xem chúng có biến đổi ngẫu nhiên hay có quy luật theo một hướng nào đó (thường là theo độ sâu).

Tùy thuộc vào số lượng mẫu của đơn nguyên địa chất công trình mà có thể thực hiện theo các cách sau:

- Đưa kết quả thí nghiệm trực tiếp lên mặt cắt địa chất công trình nếu số lượng mẫu ít hơn 10;

- Vẽ biểu đồ điểm (hay biểu đồ phân tán) của các chỉ tiêu theo độ sâu nếu số lượng mẫu từ 10 đến 30;

- Vẽ biểu đồ mật độ phân phối nếu số lượng mẫu nhiều hơn 30.

+ Biểu đồ điểm (biểu đồ phân tán) có trục tung biểu thị độ sâu lấy mẫu, trục hoành biểu thị giá trị của chỉ tiêu thí nghiệm. Biểu đồ mẫu được thể hiện trong Phụ lục B.

+ Biểu đồ mật độ phân phối biểu diễn quan hệ giữa hàm (x) theo x. Hàm (x) gọi là hàm mật độ phân phối xác suất của đại lượng ngẫu nhiên x, được xác định theo công thức:

(x_i) = (1)

trong đó, k_i = , gọi là tần suất xuất hiện của một giá trị chỉ tiêu thí nghiệm, n_i là tần số xuất hiện của giá trị đó; n là tổng số thí nghiệm trong đơn nguyên địa chất công trình đang xét.

Biểu đồ mẫu mật độ phân phối được thể hiện trong Phụ lục C.

+ Đối với đất hòn lớn vẽ biểu đồ thành phần hạt, độ ẩm chung và độ ẩm vật chất lấp nhét. Đối với cát thì vẽ biểu đồ thành phần hạt, hệ số rỗng; nếu là cát bụi thì vẽ thêm biểu đồ của chỉ tiêu độ ẩm. Đối với đất dính thì vẽ biểu đồ của các chỉ tiêu chỉ số dẻo, độ sệt và hệ số rỗng.

+ Đối với các công trình có diện phân bố rộng hoặc kéo dài (kênh mương, đường hầm, các bãi vật liệu rộng…) ngoài việc lập biểu đồ điểm, biểu đồ mật độ phân phối theo độ sâu để phân chia lớp theo độ sâu, phải lập biểu đồ điểm, biểu đồ mật độ phân phối theo tuyến công trình hoặc theo hướng dự đoán có sự biến đổi thành phần và tính chất của đất để kiểm tra tính đồng nhất theo không gian, phân chia tiếp đơn nguyên địa chất công trình để đảm bảo tính đồng nhất.

Có thể chấp nhận là một đơn nguyên địa chất công trình khi các phần lớn mỏng hoặc thấu kính đất khác nhau có chiều dày nhỏ hơn 20 cm nằm xem kẹp nhau. Các phân lớp và thấu kính cấu tạo bởi cát rời, đất loại sét có độ sệt lớn hơn 0,75 và bùn, đất than bùn, than bùn phải được coi là những đơn nguyên địa chất công trình riêng biệt, không phụ thuộc vào chiều dày của chúng.

V < V_gh (2)

Trong đó, V là hệ số biến thiên của chỉ tiêu thí nghiệm, được xác định theo công thức:

V = (3)

Trong đó, S là độ lệch bình phương trung bình của chỉ tiêu, xác định theo công thức:

S = (4)

X_tc là giá trị tiêu chuẩn của chỉ tiêu, xác định theo công thức:

X_tc = = (5)

trong đó

là giá trị trung bình cộng của chỉ tiêu;

X₁ là giá trị thí nghiệm riêng biệt;

n là số lần thí nghiệm.

Hệ số biến thiên giới hạn (hay cho phép) V_gh bằng 0,15 đối với các chỉ tiêu vật lý (hệ số rỗng, độ ẩm…) và bằng 0,30 đối với các chỉ tiêu cơ học (modun biến dạng, sức chống cắt ứng với cùng một trị số áp lực pháp tuyến…)

- Sự thay đổi rõ rệt các chỉ tiêu của đất;

- Độ sâu mực nước ngầm;

- Sự có mặt của các khu đất có tính lún ướt, trương nở, nhiễm muối, nhiễm mặn, chứa hữu cơ, có độ sệt khác nhau và đất lẫn nhiều sỏi, cuội, dăm v.v…

- Các đới có mức độ phong hóa khác nhau.

4.1.6 Đối với hai đơn nguyên địa chất công trình kề nhau, có nguồn gốc đất đá khác nhau, không cùng tên gọi, có thể kiểm tra khả năng hợp nhất thành một đơn nguyên địa chất công trình hay cần thiết phải phân chia tiếp đơn nguyên chất địa chất công trình theo chỉ dẫn dưới đây:

- Kiểm tra sự cần thiết phải phân chia tiếp đơn nguyên địa chất công trình bằng tiêu chuẩn t theo công thức:

trong đó

S₁ và S₂ là độ lệch bình phương trung bình tương ứng;

n₁ và n₂ là số lần thí nghiệm xác định các chỉ tiêu trong đơn nguyên địa chất công trình mới phân chia.

Điều kiện phải phân chia tiếp đơn nguyên địa chất công trình nếu t  t_; giá trị t_ lấy theo Bảng 1 với độ tin cậy hai phía  = 0,95 và số bậc tự do K = n₁ + n₂ - 2.

- Kiểm tra khả năng hợp nhất hai đơn nguyên địa chất công trình thành một đơn nguyên địa chất công trình bằng tiêu chuẩn F và t theo công thức (6) và (7):

F = (7)

Trong đó, tử số là giá trị lớn nhất trong S₁ và S₂.

Điều kiện hợp nhất hai đơn nguyên địa chất công trình nếu F < F_ và t < t_

Giá trị F_ lấy theo bảng 2 với độ tin cậy hai phía  = 0,95 và số bậc tự do K₁ = n₁ -1 và K₂ = n₂ -1.

Giá trị t_ lấy theo bảng 1 với độ tin cậy hai phía  = 0,95 và số bậc tự do K = n₁ + n₂ - 2.

4.1.7 Để sử dụng hiệu quả kết quả thí nghiệm mẫu đất trong tính toán lún, ổn định trượt, ổn định thấm…, tùy đặc điểm công trình mà phải phân chia các đơn nguyên địa chất công trình như sau:

- Đối với đập: đất dọc nền đập nên chia thành 3 đơn nguyên địa chất công trình ở lòng sông và hai vai đập.

- Đối với cống lấy nước: nên chia ra 3 đơn nguyên địa chất công trình ở cửa lấy nước, nền tháp cống và nền sau cống.

- Đối với tuyến áp lực và nhà máy thủy điện nên chia ra 3 đơn nguyên địa chất công trình ở cửa lấy nước, nền nhà máy và phần tuyến còn lại;

- Đối với tràn nên phân ra 3 đơn nguyên địa chất công trình ở nền ngưỡng tràn, nền đoạn tuyến tràn và sân tiêu năng;

- Đối với các công trình dẫn nước dài như kênh mương và các hạng mục có chiều dài lớn, thì phải căn cứ vào đặc điểm điều kiện địa chất công trình để phân chia thành các đoạn mà khả năng người thiết kế sẽ phân chia sơ đồ để tính toán (lún, ổn định trượt, ổn định thấm).