Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 129:2002 là văn bản kỹ thuật chuyên ngành quy định chi tiết về phương pháp phân tích thành phần hạt của đất trong phòng thí nghiệm, áp dụng riêng cho công tác xây dựng các công trình thủy lợi. Việc xác định thành phần hạt là cơ sở quan trọng để phân loại đất, đánh giá tính chất cơ lý, khả năng thấm và cường độ chịu lực của đất, phục vụ trực tiếp cho công tác khảo sát, thiết kế và thi công nền móng, đập đất, và các công trình thủy lợi khác.

- Phạm vi áp dụng và các quy định chung (Điều 1 - Điều 4)

• Đối tượng áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định thành phần hạt của các loại đất dính và đất không dính dùng trong xây dựng công trình thủy lợi.
• Nguyên tắc phân tích: Tùy thuộc vào kích thước hạt của mẫu đất, tiêu chuẩn hướng dẫn áp dụng các phương pháp phân tích khác nhau bao gồm phương pháp rây (sàng) đối với hạt thô và phương pháp tỷ trọng kế hoặc pipet đối với hạt mịn.
• Yêu cầu về thiết bị: Quy định nghiêm ngặt về độ chính xác của hệ thống rây tiêu chuẩn, cân kỹ thuật, tủ sấy khống chế nhiệt độ, và các dụng cụ đo lường chuyên dụng khác trong phòng thí nghiệm nhằm hạn chế tối đa sai số.
• Chuẩn bị mẫu: Mẫu đất thí nghiệm phải được chuẩn bị theo đúng quy trình, đảm bảo tính đại diện cho toàn bộ lô đất và không làm thay đổi cấu trúc cơ học tự nhiên của các hạt đất khi tiến hành phân tích.

- Phương pháp xác định phần trăm tích luỹ của vật liệu lọt sàng

• Nguyên lý thực hiện: Áp dụng cho phần đất có kích thước hạt lớn hơn 0.1 mm. Sử dụng bộ rây tiêu chuẩn có kích thước mắt rây giảm dần để phân loại các nhóm hạt đất.
• Quy trình thí nghiệm: Mẫu đất sau khi sấy khô được tiến hành sàng qua bộ rây bằng máy lắc hoặc bằng tay. Đối với đất chứa nhiều hạt mịn dính bám vào hạt thô, phải tiến hành phương pháp rây ướt (rửa trôi hạt mịn trước khi sấy và sàng khô).
• Tính toán kết quả: Xác định khối lượng đất còn giữ lại trên từng cỡ rây. Từ đó, tính toán phần trăm tích lũy của lượng vật liệu lọt qua từng cỡ rây so với tổng khối lượng mẫu đất khô ban đầu. Chỉ số này là căn cứ để vẽ nhánh hạt thô trên biểu đồ cấp phối hạt.

- Phương pháp xác định phần trăm khối lượng của hạt nhỏ hơn đường kính d nào đó

• Nguyên lý thực hiện: Áp dụng cho phần đất mịn có kích thước hạt nhỏ hơn 0.1 mm (không thể phân tách bằng phương pháp rây thông thường). Phương pháp này dựa trên định luật Stokes về tốc độ rơi của các hạt hình cầu trong môi trường chất lỏng (nước).
• Chuẩn bị huyền phù: Đất mịn được hòa trộn với nước cất và chất phân tán hóa học (như natri hexametaphotphat) để ngăn ngừa sự keo tụ của các hạt sét, đảm bảo các hạt đất rơi tự do và độc lập.
• Đo đạc bằng tỷ trọng kế hoặc pipet: Tiến hành đo tỷ trọng của huyền phù đất hoặc hút mẫu huyền phù ở các khoảng thời gian và độ sâu xác định.
• Tính toán đường kính hạt (d): Dựa vào các trị số đo được và nhiệt độ của nước, tính toán ra phần trăm khối lượng của các hạt đất có đường kính nhỏ hơn một giá trị d xác định. Kết quả này dùng để vẽ nhánh hạt mịn trên biểu đồ cấp phối.

- Biểu diễn kết quả và ứng dụng thực tế

• Biểu đồ cấp phối hạt: Kết quả tổng hợp từ phương pháp rây và phương pháp đo hạt mịn được biểu diễn trên biểu đồ đường cong tích lũy cấp phối hạt (trục hoành biểu thị đường kính hạt theo thang logarit, trục tung biểu thị phần trăm tích lũy lọt sàng).
• Xác định các thông số đặc trưng: Từ đường cong cấp phối, kỹ sư xác định các đường kính hiệu dụng như d10, d30, d60 để tính toán hệ số đồng nhất (Cu) và hệ số cong (Cc).
• Ý nghĩa kỹ thuật: Các thông số này giúp phân loại đất chính xác theo tiêu chuẩn xây dựng thủy lợi, đánh giá tính thấm, khả năng xảy ra hiện tượng xói ngầm, sụt lún, từ đó đưa ra các giải pháp xử lý nền móng và chọn vật liệu đắp đập tối ưu.