TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12662:2019

(ISO 17313:2004)

CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH HỆ SỐ THẤM THỦY LỰC CỦA VẬT LIỆU XỐP BÃO HÒA SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐỘ THẤM MÀNG ĐÀN HỒI

Soil quality - Determination of hydraulic conductivity of saturated porous materials using a flexible wall permeameter

Lời nói đầu

TCVN 12662:2019 hoàn toàn tương đương ISO 17313:2004.

TCVN 12662:2019 do Viện Vật liệu Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH HỆ SỐ THẤM THỦY LỰC CỦA VẬT LIỆU XỐP BÃO HÒA SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐỘ THẤM MÀNG ĐÀN HỒI

Soil quality - Determination of hydraulic conductivity of saturated porous materials using a flexible wall permeameter

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử trong phòng thí nghiệm xác định hệ số thấm thủy lực của vật liệu xốp bão hòa nước sử dụng thiết bị đo độ thấm màng đàn hồi.

Tiêu chuẩn áp dụng cho các mẫu ở dạng nguyên trạng hoặc đầm nén có hệ số thấm thủy lực trong khoảng từ 1 x 10^-5 m/s (1 x 10^-3 cm/s) đến 1 x 10^-11 m/s (1 x 10^-9 cm/s). Các loại đất điển hình trong trường hợp này là đất sét, sét lẫn cát, phù sa, than bùn, bùn...

2  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

2.1

Hệ số thấm thủy lực (Hydraulic conductivity)

k

Tốc độ của dòng nước chảy tầng qua một đơn vị diện tích mặt cắt ngang của khối vật liệu xốp, dưới một đơn vị gradient thủy lực và điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn (thường ở 20 °C).

2.2

Thể tích rỗng của dòng chảy (Pore volume of flow)

Lượng tích lũy dòng chảy vào mẫu thử chia cho thể tích rỗng của mẫu.

2.3

Gradient thủy lực (Hydraulic gradient)

Sự thay đổi áp suất thủy lực của nước trên một đơn vị chiều dài của dòng chảy.

3  Ý nghĩa và ứng dụng

Phương pháp thử này áp dụng cho dòng nước chảy tầng, một chiều từ đáy lên tới đỉnh của khối vật liệu xốp, ví dụ như đất và đá.

Hệ số thấm thủy lực của vật liệu xốp nói chung sẽ giảm khi tăng lượng không khí trong các lỗ rỗng của vật liệu. Phương pháp thử áp dụng cho vật liệu xốp bão hòa nước chứa rất ít không khí.

Phương pháp thử xác định tính thấm nước của vật liệu xốp với nước. Có thể xác định tính thấm với các loại chất lỏng khác, ví dụ chất thải hóa học, với quy trình thử nghiệm tương tự phương pháp thử trên. Tuy nhiên, phương pháp thử này chỉ sử dụng dịch thấm là nước.

Giả định rằng Định luật Darcy có giá trị và hệ số thấm thủy lực không bị ảnh hưởng bởi gradient thủy lực. Định luật Darcy có giá trị áp dụng khi đo hệ số thấm thủy lực của mẫu thử tại ba giá trị gradient thủy lực và các hệ số thấm thủy lực đo được là tương đương nhau (nằm trong khoảng 25 %). Tuy nhiên khi gradient thủy lực tác động lên mẫu thử thay đổi, ứng suất trong mẫu thử sẽ thay đổi, và nếu mẫu thử có thể nén được, thể tích của mẫu thử sẽ thay đổi. Do đó ngay cả hệ số thấm thủy lực tuân theo định luật Darcy, hệ số thấm thủy lực có thể thay đổi khi gradient thủy lực thay đổi.

Thông thường, hệ số thấm thủy lực được đo trong phòng thí nghiệm sẽ khác với hệ số thẩm thủy lực đo khi thử nghiệm hiện trường với quy mô lớn. Nguyên nhân do các mẫu với kích thước được mô tả trong tiêu chuẩn này đại diện cho mẫu đất đồng nhất, ít khi sử dụng mẫu đất không đồng nhất, bị nứt hoặc phân tầng. Vì vậy để