Kiểm tra trường đất: Tính chất vật lý của đất

Hiểu các tính chất vật lý của đất là rất quan trọng đối với bất kỳ dự án xây dựng, nông nghiệp hoặc môi trường . Thử nghiệm hiện trường cung cấp cho các kỹ sư và nhà khoa học dữ liệu trong thế giới thực về cách đất sẽ hoạt động trong các điều kiện khác nhau. Những đặc tính này, các tính chất, mật độ, kích thước hạt và sức mạnh cắt có thể xác định sự thành công hay thất bại của nền móng, đường, kè và thậm chí tăng trưởng cây trồng. Hãy đào sâu vào các đặc điểm đất chính được thử nghiệm tại chỗ.

Độ ẩm và tác động của nó đối với hành vi của đất

Độ ẩm đóng một vai trò rất lớn trong cách đất phản ứng với tải, nén và thay đổi môi trường. Quá nhiều nước có thể làm suy yếu sức mạnh của đất ¹ , trong khi quá ít có thể khiến nó khó nén ² .

Phương pháp kiểm tra hiện trường:

• Thử nghiệm độ ẩm nhanh chóng (Phương pháp canxi cacbua)
• Phương pháp sấy lò (cho phòng thí nghiệm hiện trường)
• Đầu dò TDR (phép đo phản xạ miền thời gian để đọc tức thì)

Kiểm tra độ ẩm chính xác giúp điều chỉnh các hoạt động thực địa như các nỗ lực nén, các biện pháp ổn định và kế hoạch thoát nước .

Mật độ đất và chất lượng nén

Mật độ của đất sau khi nén xác định khả năng chịu tải ³ và khả năng chống giải quyết . Các thử nghiệm mật độ trường xác nhận nếu đất đáp ứng các thông số kỹ thuật nén cần thiết ⁴ cho dự án.

Phương pháp kiểm tra hiện trường:

• Máy đo mật độ hạt nhân ⁵ (Kết quả nhanh, thời gian thực)
• Thử nghiệm hình nón cát (ASTM D1556)
• Phương pháp xi lanh lái (đối với đất gắn kết)

Đo mật độ đảm bảo sự ổn định của đất, ngăn chặn sự định cư và hỗ trợ tuổi thọ của các cấu trúc.

Phân phối kích thước hạt và phân loại đất

Phân phối kích thước hạt xác định liệu đất hoạt động như cát, phù sa, đất sét hay hỗn hợp . Điều này ảnh hưởng đến tất cả mọi thứ từ thoát nước và sức mạnh đến giải quyết và tiềm năng xói mòn .

Phương pháp kiểm tra hiện trường:

• Phân tích sàng (đối với cát và sỏi)
• Thử nghiệm tỷ trọng kế (đối với silt và đất sét trong phòng thí nghiệm hiện trường)

Các hệ thống phân loại như Hệ thống phân loại đất thống nhất (USCS) hoặc AASHTO được sử dụng để phân loại đất dựa trên kích thước hạt và độ dẻo.

Biết được phân phối kích thước hạt giúp các kỹ sư chọn các loại nền tảng, giải pháp thoát nước và kỹ thuật ổn định .

Sức mạnh và đánh giá ổn định

Sức mạnh cắt xác định mức độ tốt của đất có thể chống trượt hoặc sụp đổ dưới tải. Đó là một tài sản quan trọng cho các sườn dốc, tường chắn, kè và hỗ trợ nền tảng .

Phương pháp kiểm tra hiện trường:

• Trường kiểm tra cắt cánh đồng ⁶ (cho đất sét mềm)
• Máy đo thâm nhập bỏ túi (kiểm tra sức mạnh nhanh chóng cho đất gắn kết)
• Máy đo độ xâm nhập hình nón động (DCP) ⁷ (đối với đất hạt và chất lượng nén)

Đánh giá sức mạnh cắt đúng cách giúp ngăn ngừa lở đất, thất bại và thời gian định cư quá mức, tiền bạc và cuộc sống.

Phần kết luận

Thử nghiệm thực địa các tính chất vật lý của đất không chỉ là một hộp để kiểm tra, đây là nền tảng của việc xây dựng và quản lý đất đai an toàn, thành công và bền vững . Từ độ ẩm đến kích thước hạt, mỗi thử nghiệm cho thấy một cái gì đó cần thiết về cách đất sẽ hoạt động trong thế giới thực. Chúng ta càng hiểu rõ hơn về các thuộc tính này, các thiết kế của chúng ta càng thông minh và mạnh mẽ hơn.