TCVN 9153:2012 Đất xây dựng - Phương pháp chỉnh lý kết quả thí nghiệm mẫu đất

Tóm tắt nội dung chính của TCVN 9153:2012:

1. Phạm vi áp dụng
Áp dụng cho các loại đất dùng trong xây dựng, nhằm xác định các chỉ tiêu cơ lý như: độ ẩm, khối lượng thể tích, giới hạn Atterberg (dẻo - chảy), thành phần hạt, dung trọng khô lớn nhất - nhỏ nhất, độ chặt, sức chịu tải, hệ số thấm, v.v.

2. Cơ sở của việc chỉnh lý

Việc chỉnh lý kết quả thí nghiệm dựa trên các cơ sở sau:

• Đặc điểm địa chất công trình tại khu vực khảo sát.

• Tài liệu mô tả địa tầng, phân lớp đất.

• Phân bố không gian của các kết quả thí nghiệm.

• Sự tương quan giữa các chỉ tiêu cơ lý.

• Kinh nghiệm thực tiễn và tiêu chuẩn hiện hành khác (TCVN 9362, 8720, 8217…).

3. Quy trình chỉnh lý kết quả thí nghiệm

Quy trình được chia thành các bước cơ bản sau:

3.1. Phân loại và sắp xếp số liệu

• Các kết quả được phân loại theo:

  • Loại đất (sét, cát, á sét…).

  • Lớp địa chất (phân lớp theo lỗ khoan).

  • Chiều sâu thí nghiệm.

• Tập hợp và sắp xếp số liệu theo bảng, đồ thị để dễ quan sát quy luật biến đổi.

3.2. Loại bỏ số liệu không hợp lý

• Loại bỏ các giá trị thí nghiệm có sai lệch lớn bất thường so với phân bố chung.

• So sánh với dữ liệu lý thuyết, tài liệu kinh nghiệm.

• Kiểm tra điều kiện thí nghiệm, lỗi thao tác, thiết bị.

3.3. Tính toán giá trị đại diện

• Với mỗi chỉ tiêu cơ lý, tính:

  • Giá trị trung bình (mean).

  • Độ lệch chuẩn (standard deviation).

  • Giá trị đặc trưng thiết kế (như trị số đặc trưng Pk).

• Trường hợp yêu cầu độ an toàn cao, nên dùng trị số đặc trưng thấp (percentile 10–20%) cho các chỉ tiêu như c, φ, E…

3.4. Trình bày kết quả chỉnh lý

• Lập bảng kết quả chỉnh lý kèm ghi chú rõ:

  • Giá trị loại bỏ.

  • Căn cứ lựa chọn trị số thiết kế.

  • Mối liên hệ với phân lớp địa chất.

• Đưa ra đề xuất thông số tính toán thiết kế cho từng lớp đất.

4. Nguyên tắc khi chỉnh lý từng chỉ tiêu thí nghiệm

Dưới đây là một số nguyên tắc chỉnh lý riêng cho từng nhóm chỉ tiêu quan trọng:

🔸 Độ ẩm tự nhiên (W)

• So sánh với độ ẩm bão hòa lý thuyết.

• Loại bỏ kết quả bất thường do mẫu lấy sai, bảo quản kém.

🔸 Khối lượng thể tích (γ), khối lượng riêng (ρ)

• Kiểm tra với mật độ tiêu chuẩn của từng loại đất.

• So sánh với mẫu tương tự tại cùng độ sâu.

🔸 Giới hạn Atterberg (WL, WP)

• Phân tích chỉ số dẻo (PI = WL – WP) → nếu thấp bất thường cần kiểm tra lại quy trình làm mẫu.

🔸 Mô đun biến dạng (E), hệ số thấm (k)

• Có thể sử dụng biểu đồ phân bố (boxplot, histogram).

• Lấy giá trị đặc trưng phù hợp với điều kiện sử dụng (thiết kế móng nông/sâu, xử lý nền yếu...).

🔸 Các chỉ tiêu sức kháng cắt (c, φ)

• Cần loại bỏ giá trị quá cao (vượt quá thực tế) do mẫu quá khô hoặc quá chặt nhân tạo.

• Dùng trị số trung bình thấp hoặc trị số đặc trưng với hệ số tin cậy cao.

5. Các yếu tố cần lưu ý khi chỉnh lý

• Phân lớp địa chất là yếu tố nền tảng, các chỉ tiêu cơ lý phải gắn với lớp cụ thể.

• Kết quả thí nghiệm phải đi đôi với mô tả hiện trường (trạng thái, màu sắc, độ ẩm…).

• Trong nhiều trường hợp, nên kết hợp giữa phân tích thống kê và kinh nghiệm thực tế.

• Kết quả chỉnh lý sẽ là đầu vào cho các tiêu chuẩn thiết kế khác như:

  • TCVN 8217: Xử lý nền đất yếu.

  • TCVN 10304: Thiết kế móng cọc.

  • TCVN 9362: Nền móng nhà và công trình.

6. Trình bày trong hồ sơ khảo sát

Sau khi chỉnh lý, phải trình bày:

• Bảng thống kê các kết quả thí nghiệm theo từng lớp đất.

• Giải thích lý do chỉnh lý, loại trừ dữ liệu và lựa chọn giá trị tính toán.

• Bản vẽ mặt cắt địa chất kèm chỉ tiêu cơ lý đã chỉnh lý.

• Báo cáo tổng hợp, kiến nghị giá trị đưa vào thiết kế.

7. Ý nghĩa và vai trò trong thiết kế công trình

• Giúp nâng cao độ tin cậy của thông số đất nền.

• Tránh thiết kế sai lệch, tính toán sai sức chịu tải, gây mất an toàn hoặc lãng phí.

• Là bước quan trọng trong hồ sơ khảo sát địa kỹ thuật công trình thủy lợi.

Kết luận

TCVN 9153:2012 là một tiêu chuẩn kỹ thuật không thể thiếu trong công tác khảo sát địa chất thủy lợi. Việc chỉnh lý đúng và hợp lý các kết quả thí nghiệm giúp đảm bảo thiết kế nền móng an toàn, chính xác và hiệu quả. Các kỹ sư địa kỹ thuật, tư vấn thiết kế, và nhà thầu cần nắm vững quy trình này để thực hiện đúng kỹ thuật và tiết kiệm chi phí đầu tư.