Cách xác định góc ma sát trong của đất và phân loại đất cát dùng trong xây dựng

Trong xây dựng, nền móng là yếu tố quyết định tuổi thọ và độ an toàn của công trình. Một trong những thông số kỹ thuật quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực của đất chính là “góc ma sát trong” (hay còn gọi là góc nội ma sát). 

Việc xác định chính xác giá trị này giúp kỹ sư đưa ra giải pháp thiết kế móng hợp lý, hạn chế tối đa rủi ro lún, nứt và mất ổn định công trình.

>>> Xem thêm: Hướng dẫn cách xác định tâm nhà chính xác, đúng phong thủy 

Góc ma sát trong của đất là gì?

Góc ma sát trong (ký hiệu φ) thể hiện lực kháng cắt của đất theo ứng suất pháp hữu hiệu, đồng thời phản ánh mối quan hệ giữa ứng suất nén và ứng suất cắt trong vật liệu đất.

Với đất rời hoặc cát, lực chống cắt thường tỷ lệ thuận với ứng suất nén thẳng đứng. Dù lực ma sát có lớn đến đâu, khoảng cách dịch chuyển giữa các hạt đất khi quan sát bằng mắt thường gần như bằng 0.

Việc hiểu rõ góc ma sát trong giúp kỹ sư dự đoán khả năng chịu tải của nền đất và đưa ra biện pháp xử lý nền phù hợp.

Cách xác định góc ma sát trong của đất

Để xác định giá trị φ, người kỹ sư cần dựa trên hai thông số chính:

• Lực pháp tuyến (N): lực tác dụng vuông góc với mặt trượt của đất.
• Lực cắt (S): lực tác dụng song song với mặt trượt.

Từ kết quả thí nghiệm, ta tính lực kết quả (R) và dựa vào tỷ số giữa S và N để tìm hệ số ma sát trượt. Góc φ được xác định thông qua giá trị tiếp tuyến của tỷ số này.

Các chỉ số trên thường được đo đạc qua thí nghiệm cắt phẳng hoặc thí nghiệm nén 3 trục trong phòng thí nghiệm địa kỹ thuật. Dữ liệu thu được là cơ sở để thiết kế móng và lựa chọn phương án thi công an toàn.

Xác định góc ma sát trong chính xác giúp tối ưu hóa thiết kế và giảm thiểu sự cố liên quan đến độ lún, độ cứng hoặc độ mềm của nền đất.

>>> Xem thêm: Cách xác định hướng nhà bằng la bàn điện thoại chính xác nhất 

Các loại đất cát phổ biến trong xây dựng

Trong thực tế thi công, tùy vào mục đích sử dụng, kỹ sư sẽ lựa chọn các loại đất cát khác nhau:

Đất cát san lấp

• Thường là cát đen mịn có độ cứng tốt, được dùng để lấp các khu vực trũng hoặc đất quá mềm nhằm giảm độ lún cho nền móng.
• Thường được trải thành lớp mỏng phía trên nền đã san lấp để tạo mặt bằng phẳng, thuận lợi cho các bước tiếp theo.

Đất cát xây dựng

• Phổ biến nhất là cát vàng, hạt to, độ cứng cao, thích hợp cho các kết cấu cần chịu lực như đổ bê tông hoặc làm nền cho khu vực tầng 1 có độ ẩm cao.
• Hạn chế dùng cát vàng cho trát tường do bề mặt dễ bị gồ ghề.

Đất cát xây tô

• Là loại cát trắng hoặc vàng nhạt, hạt mịn, sạch và ít tạp chất, đảm bảo bề mặt trát nhẵn mịn, thẩm mỹ.
• Giá thành cao, thường chỉ dùng cho các vị trí cần độ hoàn thiện cao như trát tường, lấp mạch gạch.

Ngoài ra, ở một số khu vực gần sông hoặc biển, cát nâu sẫm hoặc cát đen phù sa cũng được sử dụng, giá rẻ hơn cát vàng nhưng tính chất cơ học khác nhau, cần lựa chọn phù hợp với đặc điểm địa chất công trình.

Việc chọn đúng loại cát cho từng hạng mục giúp nâng cao độ bền, tính thẩm mỹ và tiết kiệm chi phí xây dựng.

>>> Xem thêm: Hướng nhà và hướng cửa khác nhau thế nào? Cách xác định chuẩn phong thủy và lưu ý quan trọng 

Trong mọi công trình, khảo sát chính xác góc ma sát trong và lựa chọn loại đất cát phù hợp không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn đảm bảo an toàn, tuổi thọ công trình. Gia chủ nên làm việc với các đơn vị khảo sát – thi công uy tín để có giải pháp nền móng tối ưu.

Nguồn: hbcg

*Để lại thông tin trong box dưới đây, Happynest sẽ giúp bạn kết nối đơn vị thiết kế - thi công phù hợp và nhanh chóng nhất.