Chương 5 — Tính thấm¶

5.1 Định luật Darcy¶

Nước chảy qua đất dưới một gradient thủy lực \(i = \Delta h / L\). Định luật Darcy phát biểu:

\[v = k i\]

trong đó \(v\) là vận tốc thấm (discharge velocity) và \(k\) là hệ số thấm. Vận tốc thực trong lỗ rỗng là \(v / n\), với \(n\) là độ rỗng.

5.2 Điều gì chi phối tính thấm¶

Tính thấm phụ thuộc:

cỡ hạt và cấp phối — đất thô hơn, cấp phối tốt hơn thì thấm hơn;
hệ số rỗng — nhiều lỗ rỗng, chảy nhiều;
độ bão hòa — đất không bão hòa thấm thấp hơn nhiều;
cấu trúc đất — khe nứt và phân lớp có thể chi phối.

Dải giá trị trải mười bậc độ lớn: sỏi (\(10^{-2}\) m/s) xuống sét (\(10^{-10}\) m/s). Dải rộng lớn này là lý do tính thấm là thông số khó ước lượng đáng tin nhất.

5.3 Đo tính thấm¶

Thí nghiệm cột nước không đổi — cho đất thô, thấm mạnh.
Thí nghiệm cột nước giảm dần — cho đất mịn.
Thí nghiệm hiện trường — thí nghiệm bơm hút, thí nghiệm hố khoan và thí nghiệm phản ứng áp kế đo giá trị tại chỗ, có thể khác xa giá trị phòng do cấu trúc và phân lớp.

5.4 Đất phân lớp¶

Khi đất phân lớp, dòng chảy dị hướng:

Dòng ngang do các lớp thấm nhất chi phối (theo trọng số chiều dày).
Dòng đứng do các lớp ít thấm nhất chi phối (theo trọng số nghịch đảo).

Kết quả thường là \(k_h > k_v\), đôi khi một bậc độ lớn, ảnh hưởng tốc độ cố kết và thấm.

5.5 Các điểm then chốt cần ghi nhớ¶

Định luật Darcy: \(v = ki\) — dòng tỷ lệ với gradient.
Tính thấm trải mười bậc độ lớn — thông số khó xác định nhất.
Đo tại hiện trường nơi cấu trúc và phân lớp quan trọng.
Đất phân lớp dị hướng: \(k_h > k_v\).
Tính thấm chi phối thấm, tốc độ cố kết và thiết kế thoát nước.