ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT MỞ ĐẦU Bíc sang thÕ kû 21, ®Êt nớc ta giai đoạn phát triển kinh tế mạnh mẽ Hà Nội trung tâm văn hoá, kinh tế, trị ca đất nớc cần phải khẳng định vai trò đầu tàu kinh tế Chính vậy, việc xây dựng sở hạ tầng để làm sở cho việc phát triển kinh tế việc làm cần thiết Để tiến hành xây dựng công trình nhằm giải nhu cầu thiết trên, cần phải có quy hoạch từ tổng thể đến chi tiết nh khảo sát, thiết kế, thi công xây dựng công trình cụ thể Qua gn năm học tập trường với môn học sở đến chúng em học môn học “ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH CHUN MƠN” Đây mơn học tổng hợp liên quan đến hầu hết mơn học, hệ thống hóa cơng tác nghiên cứu cụ thể cho loại cơng trình, giai đoạn cụ thể Nó mơn học mang tính chun môn, sở để làm tài liệu địa chất cơng trình, cơng việc kỹ sư ĐCCT làm việc, để đảm bảo chất lượng sinh viên củng cố lý thuyết, nhanh chóng áp dung thực tế Bộ mơn địa chất cơng trình có kế hoạch cho chúng em học mơn địa chất cơng trình chun mơn kết hợp với việc làm đồ án môn học với đề tài: “Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình nhà B2 nhà B3 thuộc khu Chung cư phường Kim Giang, Thanh Xuân, Hà Nội Thiết kế khảo sát địa chất cơng trình phục vụ cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật- thi công cơng trình trên.” Nội dung đồ án bao gồm: Mở đầu Các vẽ bảng tiêu lý Chương I : Đánh giá điều kiện ĐCCT khu vực xây dựng Chương II : Dự báo vấn đề ĐCCT Chương III : Thiết kế phương án khảo sát ĐCCT Kết luận SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Chương Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu chung cư phường Kim Giang, Thanh Xuân, Hà Nội Khu nhà chung cư phường Kim Giang, Thanh Xuân, Hà Nội xây dựng diện tích mặt khoảng 29000m Quy mô nhà khác nhau, nhà thấp có quy mơ tầng, nhà cao có quy mô 15 tầng Trong giai đoạn nghiên cứu thiết kế sở, thu thập đầy đủ tài liệu thông tin từ nguồn tài liệu công bố, giai đoạn công tác khảo sát ĐCCT sơ lược khảo sát ĐCCT sơ tiến hành Từ lập sơ tài liệu thực tế khu vực gồm: Sơ đồ bố trí mặt bằng, Tài liệu khoan khảo sát địa chất cơng trình sơ Dựa vào công tác khảo sát thu thập được, tiến hành đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu vực khảo sát sau: 1.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo: Dựa vào sơ đồ tài liệu thực tế khảo sát ĐCCT sơ ta thấy, cơng trình xây dựng thuộc khu Chung cư phường Kim Giang, quận Thanh Xuân, Hà Nội Địa hình khu xây dựng san lấp phẳng, độ chênh cao không đáng kể, dao động khoảng 0,0 đến 0,1 m Cao độ trung bình +6.05m 1.2 Địa tầng tính chất lý đất: Theo kết khoan khảo sát ĐCCT sơ cho biết địa tầng gồm lớp phân bố từ xuống sau: Lớp 1: Đất lấp: SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Lớp đất lấp (1), hình thành trình san lấp tạo mặt xây dựng Phía lớp sét pha, sét lẫn gạch vụn ,phế thải xây dựng, thành phần hỗn tạp trạng thái không đều, chiều dày trung bình lớp 1,4m Lớp phân bố mặt khơng có ý nghĩa mặt xây dựng nên không tiến hành láy mẫu thí nghiệm Lớp 2: sét pha màu nâu, nâu gụ, trạng thái dẻo cứng Lớp nằm phía lớp 1, gặp hố khoan độ sâu 1,5m(HK1), 1,5m(HK2), 1,3m(HK3), 1,4m(HK4) 1,3m(HK5) Bề dày lớp thay đổi từ 2,2 đến 2,9m Thành phần sét pha màu nâu, nâu gụ, trạng thái dẻo cứng Chiều dày trung bình lớp 2.46m Bảng tiêu lí lớp : STT Các tiêu lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị TB % 21,2 Độ ẩm tự nhiên w Khối lượng thể tích tự nhiên γw g/cm3 1,9 10 11 12 13 14 γc Khối lượng thể tích khơ Khối lượng riêng Hệ số rỗng tự nhiên Độ lỗ rỗng Độ bão hoà Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số dẻo Độ sệt Lực dính kết Góc ma sát Hệ số nén lún SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN γs eo n G Wl Wp Ip IS C φ a 1-2 3 g/cm g/cm3 kG/ cm2 1,6 2,7 0,690 40 82,6 30 16,6 13,5 0,34 0,227 độ cm2/kG 15026’ 0,031 % % % % % LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT 1+ ε E0 = β a × m k , 1−2 *Mô đun tổng biến dạng: Với β = 0,62 ; mk = 4,25 thay số ta có: E0 = 143,65 (KG/cm2) *Sức chịu tải qui ước : R0 = m[(A.b + B.h ) γ + Dc], Quy ước lấy m =1 ; b = ; h = ; với φ = 150 26’ A = 0,28 ; B = 2,4 ; D = 4,8; Thay số ta có: R0 = 1,6(kG/cm2) Lớp 3: Sét pha màu xám nâu, xám ghi, trạng thái dẻo mềm Lớp nằm phía lớp 2, nằm độ sâu 4,1m(HK1), 3,7m(HK2), 4,2m(HK3), 3,7m(HK4), 3,6m(HK5) Bề dày lớp thay đổi từ 2,3 đến 5,5m Thành phần sét pha màu xám nâu, xám ghi, trạng thái dẻo mềm Chiều dày trung bình lớp : 3,58m Bảng tiêu lí lớp : STT Các tiêu lý Khối lượng thể tích khơ Khối lượng riêng Hệ số rỗng tự nhiên Độ lỗ rỗng Độ bão hoà 10 11 12 Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số dẻo Độ sệt Lực dính kết 13 14 Góc ma sát Hệ số nén lún *Mô đun tổng biến dạng: SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN Đơn vị Giá trị TB W Độ ẩm tự nhiên Khối lượng thể tích tự nhiên Ký hiệu % g/cm3 29,9 1,8 g/cm3 g/cm3 1,4 2,7 0,960 49 83,4 γw γc γs eo n G % % Wl Wp Ip IS C φ a 1-2 % % % kG/ cm2 độ cm2/kG 34,9 21,7 13,2 0,6 0,2 10048’ 0,04 1+ ε E0 = β a × m k , 1−2 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC Với β = 0,62 ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT mk = 2,5 thay số ta có: E0 = 74,1 (kG/cm2) *Sức chịu tải qui ước : R0 = m[(A.b + B.h ) γ + Dc], Quy ước lấy m =1 ; b = ; h = ; với φ = 100 48’ A = 0,21 ; B = 1,90 ; D = 4,31; Thay số ta có: R0 = 1,2(kG/cm2) Lớp 4: Sét pha màu nâu xám, nâu gụ, trạng thái dẻo chảy Lớp nằm phía lớp 3, gặp hố khoan độ sâu 6m(HK4), 6,5m(HK5) Bề dày lớp thay đổi từ 1,4 đến 2,2m Thành phần sét pha màu nâu xám, nâu gụ, trạng thái dẻo chảy Chiều dày trung bình lớp 2,2m Bảng tiêu lí lớp : STT Các tiêu lý Khối lượng thể tích khơ Khối lượng riêng Hệ số rỗng tự nhiên Độ lỗ rỗng Độ bão hoà Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số dẻo Độ sệt Lực dính kết 13 14 Góc ma sát Hệ số nén lún Giá trị TB % g/cm3 33,1 1,7 g/cm3 g/cm3 kG/ cm2 1,3 2,7 1,075 51,8 82,2 34,8 24,2 10,1 0,84 0,13 độ cm2/kG 8025’ 0,059 γw γc γs eo n G Wl Wp Ip IS C φ a 1-2 *Mô đun tổng biến dạng: Với β = 0,62 Đơn vị W Độ ẩm tự nhiên Khối lượng thể tích tự nhiên 10 11 12 Ký hiệu % % % % % 1+ ε E0 = β a × m k , 1−2 mk = thay số ta có: E0 = 21,8 (kG/cm2) *Sức chịu tải qui ước : R0 = m[(A.b + B.h ) γ + Dc] SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Quy ước lấy m =1 ; b = ; h = ; với φ = 80 25’ A = 0,15 ; B = 1,58 ; D = 3,95; Thay số ta có: R0 = 0,81(kG/cm2) Lớp 5: Bùn sét pha lẫn hữu màu xám ghi, xám đen Lớp nằm phía lớp 4, nằm độ sâu 8m(HK1), 9,2m(HK2), 7,5m(HK3), 8,2m(HK4), 7,9m(HK5) Bề dày lớp thay đổi từ 30,3 đến 33,6m Thành phần bùn sét pha lẫn hữu màu xám ghi, xám đen Chiều dày trung bình lớp: 32,52 Bảng tiêu lí lớp : STT Các tiêu lý Ký hiệu 10 11 12 Khối lượng thể tích khơ Khối lượng riêng Hệ số rỗng tự nhiên Độ lỗ rỗng Độ bão hoà Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số dẻo Độ sệt Lực dính kết 13 14 Góc ma sát Hệ số nén lún % g/cm3 44 1,62 g/cm3 g/cm3 kG/ cm2 1,1 2,66 1,383 57,8 86,3 43,7 29,5 14,3 1,02 0,088 độ cm2/kG 5006’ 0,098 γw γc γs eo n G Wl Wp Ip IS C φ a 1-2 *Mô đun tổng biến dạng: Với β = 0,43 Giá trị TB W Độ ẩm tự nhiên Khối lượng thể tích tự nhiên Đơn vị % % % % % 1+ ε E0 = β a × m k , 1−2 mk = thay số ta có: E0 = 10,4 (kG/cm2) *Sức chịu tải qui ước : R0 = m[(A.b + B.h ) γ + Dc], Quy ước lấy m =1 ; b = ; h = ; với φ = 50 06’ SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN A = 0,08 ; B = 1,32 ; D = 3,61; LỚP ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Thay số ta có: R0 = 0,54(kG/cm2) Lớp 6: Sét màu nâu vàng, đỏ, xám xanh loang lổ, trạng thái dẻo cứng Lớp nằm phía lớp 5, nằm độ sâu 41m(HK1), 39,5m(HK2), 40,2m(HK3), 41,2m(HK4), 41,5m(HK5) Bề dày thay đổi từ 1,2 đến 1,8m Thành phần sét màu nâu vàng, đỏ, xám xanh loang lổ, trạng thái dẻo cứng Chiều dày trung bình lớp : 1,65m Bảng tiêu lí lớp : Độ ẩm tự nhiên Khối lượng thể tích tự nhiên W 10 11 12 Khối lượng thể tích khô Khối lượng riêng Hệ số rỗng tự nhiên Độ lỗ rỗng Độ bão hoà Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số dẻo Độ sệt Lực dính kết γc 13 14 Góc ma sát Hệ số nén lún Với β = 0,43 32,9 2,7 g/cm3 g/cm3 kG/ cm2 2,0 2,7 0.95 25 93 46,7 27,2 19,5 0,3 0,217 độ cm2/kG 14025’ 0,032 γw γs eo n G Wl Wp Ip IS C φ a 1-2 *Mô đun tổng biến dạng: % g/cm3 % % % % % 1+ ε E = β a × mk , 1−2 mk = thay số ta có: E0 = 107,23 (kG/cm2) *Sức chịu tải qui ước : R0 = m[(A.b + B.h ) γ + Dc], Quy ước lấy m =1 ; b = ; h = ; với φ = 140 25’ A = 0,26 ; B = 2,17 ; D = 4,69; Thay số ta có: R0 = 1,67 (kG/cm2) SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Lớp 7: Cát hạt nhỏ màu nâu xám xanh, trạng thái chặt Lớp nằm phía lớp 6, nằm độ sâu 42,2m(HK1), 42m(HK2), 41,6m(HK3), 42,6m(HK4), 43,3m(HK5) Bề dày lớp thay đổi từ 0,5 đến 2,2m Thành phần cát hạt nhỏ màu nâu xám xanh, trạng thái chặt Chiều dày trung bình lớp: 1,28m Bảng tiêu lí lớp : THÀNH PHẦN HẠT Khối lượng rieng Hàm lượng phần trăm nhóm hạt ( mm) 1,02,0 0,51,0 0,250,5 0,10,25 0,050,1 % % % % % 100 94,4 86,8 34,1 (γs) g/cm3 6,4 2,65 Goc masat Môđun tổng biến dạng (φ) Độ 36 Sức chịu tải quy ước (E)o Ro kG/cm2 kG/cm2 380 2,8 Lớp 8: Cuội sỏi lẫn cát màu xám vàng, nâu, trạng thái chặt Lớp nằm phía lớp 7, nằm độ sâu 43,2m(HK1), 43,5m(HK2), 43,8m(HK3), 43,8m(HK4), 43,8m(HK5) Bề dày lớp thay đổi từ 6,2 đến 7,8m Thành phần cuội sỏi lẫn cát màu xám vàng, nâu, trạng thái chặt Chiều dày trung bình lớp: 6,58m SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Bảng tiêu lí lớp : THÀNH PHẦN HẠT Khối 20 % 1-2 % % tổng chịu riêng biến tải qui 0,05 (γs) 0,5- 0,25 0,1- 10 % 2-5 Sức dạng 10- 5- Modun lượng ma Hàm lượng phần trăm nhóm hạt (mm) -0,5 % % sát (E)o ước Ro 0,25 -0,1 % Góc (φ) g/cm3 Độ % KG/cm2 KG/c m2 100 48,4 40,3 30,4 25,8 19,1 9,5 2,66 40 500 2.3 Đặc điểm địa chất thuỷ văn : Mực nước đất tồn lớp đất lấp Mực nước nằm nông, cách mặt đất từ 1,0 đến 1,2m.Ngoài ra, nước đất tồn phong phú lớp đất rời Nguồn cung cấp nước mưa, nước mặt nước sinh hoạt Trong giai đoạn khảo sát sơ chưa lấy mẫu nước để phân tích thành phần hố học nước 2.4 Các tượng địa chất động lực cơng trình: 2.4.1 Hiện tượng sụt lún mặt đất SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Khu vực thành phố Hà Nội nơi bơm hút nước sử dụng sinh hoạt tương đối lớn, điều sễ dẫn đến phát triển trình tượng địa chất khác Trong tương lai dẫn đến tượng hạ thấp mực nước ngầm, làm tăng chiều dày đới thơng khí ,đất biến đổi dần trạng thái vật lý chúng, làm đất cố kết nhanh cuối bị sụt lún mặt đất Vì phải có biện pháp khai thác nguồn nước quan trắc thường xuyên để đảm bảo ổn định nguồn nước 2.4.2.Hiện tượng trượt Do đất cấu tạo lớp đất yếu, bên cạnh đặc trưng kỹ thuật lớp đất lại khác nhau, biến đổi chiều dày nên tồn mặt trượt Vì xảy trượt sâu Nhận xét: Từ đánh giá ĐCCT cho thấy cấu trúc đất vị trí xây dựng cơng trình có đặc điểm chủ yếu sau: - Lớp đất lấp có thành phần trạng thái không đồng - Lớp lớp đất tốt, có sức chịu tải lớn, biến dạng nhỏ chiều dày nhỏ, cần ý phải chọn giải pháp móng cơng trình - Lớp 4, có sức chịu tải biến dạng trung bình, phù hợp với cơng trình có tải trọng vừa nhỏ - Lớp lớp đất yếu, chiều dày lớn, có sức chịu tải nhỏ, biến dạng lớn khơng phù hợp với cơng trình có tải trọng vừa lớn - Lớp lớp đất tốt, có sức chịu tải lớn, biến dạng nhỏ chiều dày nhỏ - Lớp lớp cát hạt nhỏ, trạng thái chặt, chiều dày nhỏ - Lớp lớp cuội sỏi lẫn cát, trạng thái chặt, phù hợp với cơng trình lớn SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN 10 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT nhau, mức độ nông sâu phụ thuộc vào địa tầng vị trí đó, ngồi cịn bố trí hố khoan sâu để khống chế địa tầng Khi chiều sâu khoan : H = hqư+ hs +(3-5 m) Trong : hqư - Độ sâu từ mặt đất đến đáy móng khối quy ước; hqư = 50m hs - Chiều sâu vùng hoạt động nén ép; Do : H ≥ 50m b) Khối lượng cơng tác khoan Khối lượng cơng tác khoan trình bày theo bảng sau: T T Dạng Số hiệu khảo hố sát Hố khoan khoan kỹ KT1B Chiều Mục đích nghiên cứu sâu(m) Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí 54 nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT) thuật KT2B 54 KT3B Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí 54 nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT) Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT) SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN 30 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí KT4B 54 nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT) Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí KT5B 54 KT6B KT7B 54 KT8B Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí 54 nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT) 54 nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT) Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT) Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT) Tổng số : Hố khoan tiêu chuẩn 432 m c) Chọn phương pháp khoan- thiết bị khoan: + Phương pháp khoan Dùng phương pháp khoan xoay lấy mẫu, bơm rửa dung dịch sét bentơnít + Thiết bị khoan Sử dụng máy khoan XY-1A 100 Trung Quốc Loại máy có đặc tính kỹ thuật trình bày bảng II - 2: Bảng II - Đặc tính kỹ thuật máy khoan TT Tên dụng cụ Máy nổ, máy Đặc tính kỹ thuật Chiều sâu khoan, tối đa 100m, tời có sức nâng 10 bơm, tời Dây cáp tấn, bơm rủa dung dịch φ 14mm, l = 15÷20m Cần khoan φ 24mm, loại 1m; 2m; 3m;5m SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN 31 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Tháp khoan Lưỡi khoan Tháp chân, cao 5m Lưỡi khoan hợp kim có φ 110, dài 0,5m; ống chống lỗ khoan nịng đơi φ 110 dài 1,8m φ 127 mm dài ÷ 4m ống mẫu ND φ 110mm, φ 91mm, dài 0,6m Gọng ô Dùng để tháo mũi, cần vica Khố vịng Dùng để giữ cần, tháo lấp cần khoan 10 Khố vịng Dùng để mở khoan, ống khoan 11 Khố xích Để mở ống chống tháo ống khoan loại 12 Tạ Khối lượng 63,5 kg, chiều cao rơi tự l 76 cm d, Cấu trúc hố khoan điển hình Dua vào tài liệu khảo sỏt giai đoạn trước ta thiết kế sơ cấu trỳc hố khoan điển hỡnh sau: SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN 32 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Độ sâu đáy lớp (m) 1.3 3.6 2.3 6.5 2.9 7.9 1.4 Lớp đất Chiều dày Cấu tróc hè khoan líp (m) 127 1.3 146 110 M« tả địa tầng Đất lấp Sét pha màu nâu gụ, trạng thái dẻo cứng Sét pha màu xám nâu, xám ghi, trạng thái dẻo mềm Sét pha màu nâu xám, nâu gụ, trạng thái dẻo chảy Bùn sét pha lẫn hữu màu xám ghi, xám đen 41.5 33.6 43.3 1.8 43.8 0.5 51 8.2 91 Sét màu nâu vàng, đỏ, xám xanh, trang thái dẻo cứng Cát hạt vừa màu nâu, xám xanh, trạng thái chặt Cuội sỏi màu xám vàng, nâu, trạng thái chỈt e, Quy trình kỹ thuật khoan +, Cơng tác chuẩn bị Trước khoan phải tiến hành công tác chuẩn bị, xác định vị trí xác lỗ khoan, làm phẳng để lắp máy khoan, chuẩn bị kiểm tra đầy đủ dụng cụ khoan, dựng tháp khoan chắn, tâm tháp trùng với tâm hố khoan theo phương thẳng đứng +, Công tác khoan SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN 33 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Trình tự khoan tiến hành sau: -Khi khoan mở lỗ phải điều chỉnh định hướng, tránh khoan xiên -Tốc độ khoan, áp lực hợp lý tuỳ theo địa tầng Chiều dài hiệp phụ thuộc vào chiều dài ống khoan Chiều dài lấy mẫu không vượt 0,5 m Trước lấy mẫu phải thổi rửa đáy hố khoan, sau thả dụng cụ lấy mẫu xuống Mẫu lấy vị trí tăng cường cần thiết f, Nội dung theo dõi, mô tả chỉnh lý tài liệu khoan + Nội dung theo dõi : Trong q trình khoan, cán kỹ thuật phải ln có mặt để theo dõi mơ tả khoan: - Cần xác định xác chiều sâu khoan, xác định chiều sâu mặt lớp, đáy lớp - Phải xác định xác độ sâu lấy mẫu thí nghiệm, thí nghiệm SPT, thí ngiệm cắt cánh - Đo mực nước tĩnh, mực nước hồi phục, + Nội dung mô tả : Tiến hành mô tả chi tiết đặc điểm thành phần, màu sắc, trạng thái, tính chất, đặc điểm kiến trúc, cấu tạo lớp đất đá khoan qua Nhật ký khoan ghi chép sau: Đơn vị khảo sát Cao trình miệng lỗ khoan Tên cơng trình Độ sâu hố khoan Vi trí hố khoan Ngày khởi công Ký hiệu hố khoan Mực nước xuất SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN Ngày kết thúc Người theo dõi 34 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Chỉnh lý tài liệu khoan : Sau kết thúc khoan phải dựa vào tài liệu mô tả theo dõi khoan sơ chỉnh lý để phân chia lớp đất nền, sơ lập hình trụ hố khoan theo sơ đồ sau Độ sâu (m) Bề dày Trụ hố Mô tả (m) khoan đất đá Độ sâu lấy mẫu Giá trị xuyên Biểu đồ tiêu chuẩn SPT N (m) N N SPT Cơng tác lấy mẫu thí nghiệm a, Mục đích ý nghĩa: - Mẫu đất dùng để thí nghiệm phịng bao gồm xác định tiêu lý đất - Mẫu lưu trữ dùng để đối chiếu kiểm tra cần - Mẫu nước nhằm xác định thành phần hóa học từ cho phép đánh giá khả ăn mịn bêtơng Cơng tác lấy mẫu có ý nghĩa quan trọng cho phép ta đánh giá định lượng tính chất lý đất nền, khả ăn mòn nước đất cơng trình Trong q trình lấy mẫu, cần ý đảm bảo tính đại diện cao cho lớp Số lượng mẫu phải đủ tin cậy để xác định giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn b, Các loại mẫu, cách lấy bảo quản + Mẫu lưu trữ * Mục đích: Để lưu trữ địa tầng q trình xây dựng sử dụng cơng trình, có cố xảy lấy làm sở xem xét, kiểm tra lại tài liệu địa chất Sau xây dựng từ đến năm, cơng trình hoạt động bình thường bỏ mẫu lưu trữ SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN 35 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT * Số lượng - vị trí phương pháp lấy mẫu: gåm líp, chiỊu s©u nghien cứu ®Êt nỊn dù định khoan lµ 54m cho hè Đối với lớp có chiều dày l 5m ta lÊy mét mÉu, c¸c líp cã l > 5m ta lấy mẫu lu trữ Trong khu vực xây Theo TCN 259 : 2000 lớp phải lấy mẫu lu trữ Mau lu trữ phải đại diện cho đoạn lấy mẫu, khu vực xây dựng ta khoan đến lớp thứ Dựa vào chiều dày trung bình lớp đà thống kê đợc từ hố khoan giai đoạn khảo sát sơ đến lớp có lớp có chiều dày l < 5m lớp 2, 3, 4, 6, 7, lớp Số mẫu lu trữ cho hè khoan lµ : + = mÉu Nh vËy sè mÉu lu tr÷ cđa hè khoan giai đoạn * = 64 mẫu Mẫu lấy lên cho vào hộp lấy mẫu lu trữ Hộp lấy mẫu lu trữ có kích thớc 10ì50ì50cm, đợc chia thành 65 ngăn 10 50 nhỏ, ngăn có kích thớc 10ì5ì5cm, mẫu lấy đợc phải bảo quản vải có tẩm paraphin 50 Hình I 5: Hộp đựng mẫu đất lu trữ + Mẫu đất thí nghiệm * Mc ớch: Công tác lấy mẫu đất thí nghiệm nhằm mục đích phục vụ thí nghiệm phòng * S lượng - vị trí phương pháp lấy mẫu: ë lấy mẫu nguyên trạng đất dính mẫu xáo động (không nguyên dạng) đất rời SINH VIấN : TRỊNH VĂN HỒN 36 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - A K THUT Nguyên tắc lấy mẫu số lợng mẫu: Mẫu đất nguyên dạng đợc lấy với đờng kính 90, chiều dài từ 20 22cm, mẫu đất thí nghiệm nén trục chiều dài mẫu l = 500 700mm, mẫu không nguyên dạng đợc lấy ống mẫu SPT Mẫu lấy phải có tính đại diện, phản ánh đợc nhiều tiêu biểu thành phần hạt, trạng thái vật lý tính chất khác mẫu Số lợng mẫu đất lấy đơn nguyên địa chất công trình phải đủ để chỉnh lý kết thí nghiệm theo thống kê toán học để cung cấp tài liệu cho thiết kế Số mẫu lấy đơn nguyên địa chất công trình phải mẫu Mẫu đợc lấy tất lớp hố khoan Khối lợng mẫu lấy đợc tiến hành theo quy phạm theo kinh nghiệm với nguyên tắc Theo tiêu chuẩn TCN 259 2000, tiến hành khảo sát địa chất công trình, hố khoan, lớp phải lấy mẫu Đối với lớp đất có chiều dày 2m 2m lấy mẫu nguyên dạng (đối với đất loại sét) không nguyên dạng (đối với đất loại cát, đất sỏi cuội) Nếu địa tầng có lớp kẹp dù lớp kẹp có mỏng phải lấy mẫu thí nghiệm giai đoạn nµy cø 2m lÊy mét mÉu, tỉng sè mÐt khoan hố khoan giai đoạn 432m, ®ã sè mÉu dù kiÕn lÊy c¶ líp ®Êt lấp 432 : = 216 mẫu Căn vào tài liệu giai đoạn khảo sát sơ lớp 2, 3, 4, 5, ta lấy đợc mẫu nguyên dạng v từ lớp trở không lấy đ ợc mẫu nguyên dạng Chiều dày trung bình lớp lấy đợc mẫu nguyên dạng (đến 54m) là: 54 1,28 6,58 = 46,1m Giả sử giai đoạn thiết kế kỹ thuật tổng chiều dày lớp lấy đợc mẫu nguyên dạng hố khoan 46 m Nh tổng số mét khoan vào đất lấy đợc mẫu nguyên dạng 46 * = 368 m Do ®ã tỉng sè mét khoan vào đất đá lấy đợc mẫu không nguyên dạng là: 432 368 = 64m Vậy: Tổng số mẫu không nguyên dạng : 64 ữ = 32 mẫu Tổng số mẫu nguyên dạng : 368 ữ = 184 mẫu * Yêu cầu kỹ thuật bảo quản Khi khoan đến độ sâu cần lấy mẫu, dừng khoan, vệ sinh hố khoan, thả dụng cụ lấy mẫu xuống, đóng ấn cho ống ngập sâu vào đất chiều sâu đóng ép toàn dụng cụ lấy mẫu cần tính toán cho phù hợp, tr¸nh trSINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN 37 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT êng hỵp mÉu bị ép chặt thiếu mẫu, sau đa mẫu lên cho vào hộp đựng mẫu Khi cho mẫu vào hộp ta cắt hai đầu, đánh dấu đầu mẫu, đầu dới cách cho thẻ mẫu vào đầu mẫu Đóng nắp hộp mẫu lại, dán hộp thẻ mẫu khác, bọc vải màn, tráng paraphin giữ ẩm Nội dung thẻ mẫu: Tên công trình Số liệu hố khoan Số hiệu mẫu Độ sâu lấy mẫu Mô tả sơ lợc: - Màu sắc - Trạng thái - Kết cấu - Dấu hiệu khác Ngày lấy mẫu Ngời lấy mẫu Mẫu lấy xong cho vào thùng đựng mẫu, chèn cẩn thận chuyển phòng thí nghiƯm Thêi gian b¶o qu¶n mÉu cho phÐp phơ thc vào loại đất + Mu nc: * Mục đích Mẫu nớc đợc lấy dùng để xác định thành phần hóa học đánh giá khả ăn mòn bê tông vật liệu xây dựng * Phơng pháp lấy mẫu, khối lợng bảo quản Cú th c lấy hố khoan, hố đào hay điểm lộ tự nhiên Khi khảo sát ĐCCT số mẫu cần lấy cho đơn vị chứa nước, mẫu thường từ 2-3 mẫu, mẫu cần lấy chai, chai cho khoảng 5g bột CaCO để xác định lượng CO2 ăn mòn Trước lấy mẫu nước hố khoan cần phải hút hay múc nước hố khoan, chờ cho phục hồi lại sau lấy.Trường hợp khoan qua nhiều tầng chứa nước phải có biện pháp cách nước tầng khác lấy mẫu nước tầng SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN 38 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Trong đồ án này, tài liệu cơng trình khơng đề cập tới lấy mẫu nước nên khơng đưa Cơng tác thí nghiệm phịng a Mẫu đất ngun dạng : +Mục đích : Nhằm xác định tiêu lý, thành phần hạt hệ số thấm đất *Các tiêu lý thí nghiệm: TT Tên tiêu Ký hiệu Đơn vị Phương pháp xác định Thành phần hạt Độ ẩm tự nhiên Khối lượng riêng Khối lượng thể tích tự nhiên Độ ẩm giới hạn dẻo P W γs γw Wd % % g/cm3 g/cm3 % Dùng rây tỷ trọng kế Sấy khơ 105oC Bình tỷ trọng kế Phương pháp dao vịng Lăn đất tay kính mờ Độ ẩm giới hạn chảy Wch % Lực dính kết c kG/cm2 Xác định dụng cụ kim vica Cắt mẫu thí nghiệm theo mặt định trước với cấp áp lực khác Góc ma sát Hệ số nén lún φ a độ cm2/kG Xác định phương pháp nén trục với cấp tải trọng sau lớn gấp lần cấp tải trọng trước *Các tiêu tính tốn: TT Tên tiêu Ký hiệu Đơn vị Khối lượng thể tích khơ γc Hệ số rỗng e Độ lỗ rỗng n % Độ bão hòa Chỉ số dẻo G IP % % SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN g/cm 39 Cơng thức tính tốn γw 1+ 0.01W ∆ ε = −1 γc ε n= 1+ ε γc = IP=WL-WP LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Độ sệt Is % IS = Môđun tổng biến dạng Eo kg/cm áp lực tính tốn quy –ước Ro kg/cm2 W −Wp mk ⋅ β ⋅ Ip 1+ e a 1− Ro=m(Ab+Bh) γw +c.D Công tác thí nghiệm ngồi trời Trong giai đoạn khảo sát này, dựa vào tính chất đất quy mơ cơng trình xây dựng, tơi dự kiến dạng cơng tác thí nghiệm ngồi trời gồm: - Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn - Thí nghiệm xuyên tĩnh - Thí nghiệm nén tĩnh Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT): a- Mục đích: Xuyên tiêu chuẩn SPT tiến hành đồng thời với cơng tác khoan thăm dị để xác định độ chặt đất loại cát, trạng thái đất loại sét Kết hợp với tài liệu khoan, xuyên tĩnh để phân chia địa tầng b- Thiết bị thí nghiệm Tiêu chuẩn thiết bị - ống mẫu φ 36 mm, dài 813 mm, chiều dài buồng mẫu 635 mm - Tạ đóng 63,5 kg - Chiều cao tạ rơi 76 cm Phần đầu nối Mũi xuyên Rãnh thoát nước E D C G SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN Phần thân A B F 40 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 Viên bi ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Hình : Sơ đồ cấu tạo mũi xuyên (SPT) c- Nguyên tắc bố trí khối lượng thí nghiệm Thí nghiệm SPT bố trí tất hố khoan, 1,5m đến 2m tiến hành thí nghiệm SPT lần hết độ sâu cần thí nghiệm Khối lượng thí nghiệm SPT dự kiến trình bày bảng d-Phương pháp tiến hành : Khi khoan đến độ sâu cần thí nghiệm dừng khoan, vét đáy lỗ khoan, thả dụng cụ thí nghiệm xuống đánh dấu đoạn cần khoan, đoạn 15cm kể từ miệng lỗ khoan Dùng búa nặng 63,5 kg rơi từ độ cao 76cm, để ống lấy mẫu đóng sâu vào đất khoảng 45cm, ghi số nhát búa N lần cuối N2 / 15 , N3 / 15 = N / 30cm Số nhát búa coi sức kháng xuyên tiêu chuẩn e- Chỉnh lý tài liệu xuyên tiêu chuẩn (SPT) Từ kết thí nghiệm xuyên SPT, vẽ biểu đồ xuyên kết hợp với tài liệu khoan, xuyên tĩnh để phân chia địa tầng Theo chiều sâu, trọng lượng cần tăng, lượng búa truyền xuống mũi xuyên bị tổn hao, nên ta phải hiệu chỉnh độ cao Trị số hiệu chỉnh trình bày bảng : Bảng trị số hiệu chỉnh xuyên tiêu chuẩn(SPT) Độ sâu 0-5 SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HOÀN -10 10 - 15 41 15 - 20 20 – 25 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Số hiệu chỉnh ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT 1.0 0,8 0,6 0,5 0,45 Trường hợp bùn, cát hạt mịn cát chứa bụi nằm mực nước ngầm giá trị N khác thường nên giá trị N hiệu chỉnh sau: Nếu N > 15 Nhc = 15 + 0,5 ( N - 15) Nếu N < 15 giá trị tiêu chuẩn ngồi thực tế ( số búa/30cm) Giá trị N hiệu chỉnh dùng để đánh giá độ chặt tương đối đất loại cát, trạng thái đất loại sét Công tác chỉnh lý tài liệu viết báo cáo a Mục đích Cơng tác chỉnh lý tài liệu viết báo cáo nhằm thu thập tổng hợp tấc tài liệu, phát chổ bất hợp lý để bổ xung kịp thời Từ kết đó, viết báo cáo đánh giá ĐCCT khu vực nghiên cứu b Nội dung, khối lượng công tác tiến hành Tiến hành chỉnh lý phòng từ tài liệu thu thập ngồi trường, tài liệu thí nghiệm phịng ngồi trời, lập hình trụ hố khoan, vẽ mặt cắt ĐCCT theo tuyến khảo sát, xác định giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn đặt trưng lý đất c Yêu cầu nội dung báo cáo: Mở đầu - Khối lượng cơng tác hồn thành - Những tồn cần giải SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN 42 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Đánh giá điều kiện ĐCCT khu nhà khảo sát - Đặc điểm, vị trí địa hình địa mạo khu vực nghiên cứu - Địa tầng đặc trưng lý đất - Đặc điểm địa chất thủy văn Kết luận kiến nghị Phụ lục kèm theo gồm: - Sơ đồ bố trí cơng trình thăm dị - Các mặt cắt ĐCCT theo tuyến - Bảng tổng hợp tiêu lý lớp đất - Hình trụ hố khoan Kết luận Sau thời gian tiến hành nghiên cứu, làm việc khẩn trương, tích cực kiến thức học trường nỗ lực thân với hướng dẫn tận tình thầy giáo Thạc.Sỹ Phạm Minh Tuấn bạn bè lớp đến đồ án “Địa Chất Cơng Trình Chun Mơn” em hồn thành thời hạn qui định yêu cầu đề SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN 43 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Trong thời gian làm đồ án em làm quen với công việc thực tế kỹ sư Địa Chất Cơng Trình Vì địa chất cơng trình lĩnh vực phức tạp, địi hỏi người khảo sát thiết kế cần nghiên cứu tỉ mỉ, có kinh nghiệm thực tế Nhưng kiến thức học hạn chế cộng với kinh nghiệm thực tế cịn sơ sài thời gian thực khơng nhiều đan xen với việc học trường, đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy mơn bạn tham khảo, góp ý giúp em nhận khuyết điểm để sửa chữa, rút kinh nghiệm Đặc biệt kinh nghiệm quí báu cho kỳ làm đồ án tốt nghiệp sau em Nhân em xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo Thạc.Sỹ Phạm Minh Tuấn thầy cô giáo mơn ĐCCT tồn thể bạn lớp hướng dẫn giúp đỡ em thời gian thực đồ án Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2011 Sinh viên Trịnh Văn Hoàn Tài liệu tham khảo Nguyễn Huy Phương Tạ Đức Thịnh “ Cơ Học Đất” NXB Xây Dựng – Hà Nội 2002 Đỗ Minh Toàn- “Đất Đá Xây Dựng” – Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Hà Nội.năm 2003 SINH VIÊN : TRỊNH VĂN HỒN 44 LỚP ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - K52 .. . MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA KỸ THUẬT Chương Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu chung cư phường Kim Giang, Thanh Xn, Hà Nội Khu nhà chung cư phường Kim Giang, Thanh Xuân, Hà Nội xây .. . Cơng trình : Nhà B2 nhà B3 thuộc khu chung cư phường Kim Giang, Thanh Xuân, Hà Nội với quy mô 15 tầng (780 T/trụ) tiến hành khảo sát địa chất giai đoạn sơ với hố khoan Theo kết đánh giá ĐCCT khu. .. tiến hành đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu vực khảo sát sau: 1.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo: Dựa vào sơ đồ tài liệu thực tế khảo sát ĐCCT sơ ta thấy, cơng trình xây dựng thuộc khu Chung