TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT CƠ SỞ ĐÀO TẠO THÁI NGUN THỰC TẬP THÍ NGHIỆM ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Giảng viên: Đồn Xn Sơn Bộ mơn: Cơ sở Hệ đào tạo: Đại học quy Cao đẳng quy Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật xây dưng GIỚI THIỆU MƠN HỌC TÀI LIỆU THAM KHẢO: – [1] Trường Đại học Cơng nghệ GTVT, Bài giảng thí nghiệm ĐCCT – [2] Nguyễn Thị Bích Hạnh, Phạm Thái Bình, Lê Văn Hiệp (2014), Địa chất cơng trình, NXB Giao thơng Vận tải – [3] GS.TS Vũ Công Ngũ – Ths Nguyễn Thái, Thí nghiệm đất trường ứng dụng phân tích móng, NXB KH KT – [4] Trần Văn Việt, Cẩm nang dùng cho kỹ sư Địa kỹ thuật, NXB XD THỜI GIAN HỌC (30 GIỜ): PHẦN 1: NHẬN BIẾT KHỐNG VẬT CHÍNH, CÁC LOẠI ĐẤT, ĐÁ DÙNG TRONG XÂY DỰNG (3 GIỜ) PHẦN 2: SỬ DỤNG BẢN ĐỒ ĐỊA CHẤT, ĐỊA HÌNH TRONG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH (3 GIỜ) PHẦN 3: KHẢO SÁT, LẬP BẢN VẼ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH (24 GIỜ) ĐÁNH GIÁ THEO THANG ĐIỂM 10: + ĐIỂM BÁO CÁO + CHUYÊN CẦN: 30% + ĐIỂM KIỂM TRA KẾT THÚC HỌC PHẦN (VẤN ĐÁP): 70% NỘI DUNG BÁO CÁO THỰC TẬP THÍ NGHIỆM ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH PHẦN 1: LÝ THUYẾT Trình bày hiểu biết vấn đề lý thuyết Địa chất công trình học hay giới thiệu mơn học theo yêu cầu PHẦN 2: HÌNH TRỤ HỐ KHOAN Cho số liệu ghi chép trường thí nghiệm SPT hố khoan cơng trình u cầu vẽ hình trụ hố khoan theo số liệu cho (Vẽ tay giấy A4) PHẦN 3: MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Cho mặt định vị hố khoan hình trụ hố khoan cơng trình u cầu vẽ mặt cắt địa chất cơng trình (Vẽ tay giấy A3) TRÌNH BÀY BÁO CÁO + Báo cáo viết tay giấy A4 vẽ tay giấy A4 A3 (Không chấp nhận báo cáo đánh máy, vẽ máy) + Báo cáo đóng thành theo thứ tự nội dung sau: - Phần 1: LÝ THUYẾT Gồm trang lót khơng giới hạn số trang lý thuyết - Phần 2: HÌNH TRỤ HỐ KHOAN Gồm trang: trang lót, trang số liệu ghi chép trường SPT (photo lại) vẽ A4 hình trụ hố khoan (vẽ tay) - Phần 3: MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Gồm trang (1 trang lót, trang mặt định vị hố khoan (photo lại), trang số liệu hình trụ hố khoan (photo lại) vẽ A3 mặt cắt địa chất cơng trình (Vẽ tay) + Mỗi sinh viên viết báo cáo theo số liệu phân cơng + Báo cáo trình bày sạch, đẹp đầy đủ nội dung theo thứ tự Bản vẽ trình bày theo mẫu, tỷ lệ sạch, đẹp + Hạn nộp báo cáo trước ngày thi (vấn đáp) tuần Không nộp nộp muộn không thi phải học lại PHẦN 1: NHẬN BIẾT KHỐNG VẬT CHÍNH, CÁC LOẠI ĐẤT ĐÁ DÙNG TRONG XÂY DỰNG 1.1 KHOÁNG VẬT 1.1.1 Khái niệm khoáng vật Khoáng vật đơn chất hay hợp chất nguyên tố hóa học tự nhiên hay nguyên tố tự sinh đƣợc hình thành q trình hố lý khác vỏ Trái Đất hay mặt đất - Kích thƣớc khoáng vật khác - Khoáng vật tồn thể khí, thể lỏng phần lớn thể rắn có trạng thái kết tinh - Có 2500 khống vật, có 450 khống vật thƣờng gặp tự nhiên Trong thành phần đất đá thƣờng gặp khoảng 50 khống vật - Khống vật có giá trị thực dụng to lớn - Thành phấn khống vật định tính chất khác tính xây dựng đất đá 1.1.2 Đặc tính khoáng vật 1.1.2.1 Trạng thái vật lý: a) Khoáng vật kết tinh: có hình dạng bên ngồi định, có tính chất đẳng hƣớng hay dị hƣớng tùy theo cấu tạo mạng khơng gian Khống vật Kim cương Khống vật Graphit b) Khống vật vơ định hình: khơng có hình dạng bên ngồi định, có tính chất đẳng hƣớng Khống vật opal 1.1.2.2 Hình dạng tinh thể Theo hình dạng phát triển khống vật khơng gian, chia thành loại: a) Loại hình phát triển theo phương: tinh thể có hình trụ, hình que, hình kim… b) Loại hình phát triển theo hai phương: Tính thể có dạng vẩy lá… c) Loại hình phát triển theo ba phương: Tinh thể có dạng hạt, cục… Thạch anh Mica Halit 1.1.2.3 Màu vết vạch + Màu khoáng vật thành phần hoá học tạp chất định - Khống vật chứa nhiều Fe, Mg thƣờng có màu sẫm khống vật chứa nhiều Si, Al có màu sáng - Khi lẫn tạp chất, khống vật có màu khác nhƣ thạch anh khống vật có nhiều màu: khơng màu, trắng sữa, hồng, tím, đen, vàng… + Vết vạch vạch khoáng vật lên sứ nhám, chúng để lại vết vạch có màu đặc trƣng cho bột khoáng vật - Màu vết vạch màu khống vật giống (manhetit có màu đen, thần sa có màu đỏ…) khác (hematit có màu vàng xám vết vạch có màu đỏ, pritit màu vàng thau vết vạch có màu đen…) 1.1.2.4 Độ suốt ánh + Độ suốt khoáng vật khả cho ánh sáng xuyên qua khoáng vật Độ suốt khoáng vật đƣợc chia loại: Trong suốt (thạch anh…), bán suốt (calcite…) không suốt (graphit…) kv Vv Vk Trong đó: Vv, Vk: thể tích đá trạng thái vụn, nguyên khối 3.3.2.3 Các tính chất học khối đá Khối đá phần cấu trúc riêng biệt vỏ Trái Đất nằm phạm vi tác động cơng trình, đƣợc nghiên cứu để lập điều kiện thi cơng cơng trình sử dụng chúng Khối đá nguyên trạng giữ đƣợc trạng thái ban đầu, quan hệ với khối đá vây quanh nên xác định, tính chất phản ánh tồn cấu trúc khối đá, số liệu thu đƣợc khác xa với mẫu đá nhƣng lại đáng tin cậy thiết kế thi công công trình liên quan đến đá Ở điều kiện tự nhiên, khối đá thể rõ tính khơng đồng nhất, tính dị hƣớng tính gián đoạn Nên việc nghiên cứu tính chất khối đá phức tạp tốn nhiều so với mẫu đá a) Mức độ phong hóa Phong hóa tƣợng đất đá bị vỡ vụn, biến đổi thành phần, trạng thái, tính chất khí dƣới tác dụng thay đổi nhiệt độ, nƣớc, chất hòa tan hay hoạt động sinh vật Mức độ phong hoá đƣợc đánh giá hệ số phong hoá kph, tỷ số trọng lƣợng thể tích mẫu đá bị phong hóa trọng lƣợng thể tích đá chƣa bị phong hóa loại đá k ph ph Đánh giá mức độ phong hóa thơng qua hệ số phong hóa kph STT Hệ số phong hóa, kph Mức độ phong hóa Đá khơng phong hoá 0,9 0,8 Đá phong hoá nhẹ 0,9 Đá phong hoá vừa < 0,8 Đá phong hoá mạnh b) Tính chất nứt nẻ Nứt nẻ phá huỷ nhiều nguyên nhân khác (tự nhiên, kiến tạo, phong hóa, trƣợt…) làm tính liên tục đá Đá luôn bị nứt nẻ, thể khe nứt có kích thƣớc khác nhau, nằm song song gần song song với tạo thành hệ thống khe nứt xếp hỗn loạn không theo quy luật định Tùy theo mức độ nứt nẻ mà khối đá có nhiều khe nứt - Mật độ khe nứt số lƣợng trung bình khe nứt hệ thống khe nứt đơn vị chiều dài đƣờng vng góc với khe nứt Nghịch đảo mật độ khe nứt khoảng cách trung bình khe nứt Khoảng cách lớn đá nứt nẻ Mức độ nứt nẻ khối đá theo khoảng cách khe nứt Khoảng cách trung bình khe STT Mức độ nứt nẻ khối đá nứt, cm > 200 Rất 60 200 Ít 20 60 Vừa 20 Mạnh 30 :Cøng Ký hiƯu mẫu: M D C :Mẫu nguyên dạng :Mẫu phá huỷ :Mẫu đá Trạng thái đất rời theo số búa SPT - N: 0-4 :RÊt rêi 4-8 :Rêi 8-15 :ChỈt võa 15-30 :Chặt > 30 :Rất chặt Trạng thái đất dính theo sè bóa SPT - N: 0-2 2-4 4-8 :Ch¶y :Dẻo chảy :Dẻo mềm 8-15 :Dẻo cứng 15-30 :Nửa cứng > 30 :Cøng Bước 1: Chọn tỷ lệ vẽ, thƣớc tỷ lệ chọn đƣờng sở (đƣờng giới hạn dƣới) +193.00 +192.00 +191.00 +190.00 +189.00 +188.00 +187.00 +186.00 +185.00 +184.00 +183.00 +182.00 +181.00 +180.00 +179.00 +178.00 +177.00 +176.00 +175.00 Ký HIƯU CAO §é (M) HK6 193.22 HK4 189.78 60.00 K CÁCH (M) SV THùC HIƯN GV H¦íNG DÉN NGUYễN HảI NAM ĐOàN XUÂN SƠN C: 1/100 Tỷ Lệ BảN Vẽ D: 1/250 MặT CắT ĐịA CHấT TRƯờNG ĐạI HọC CÔNG NGHệ GIAO THÔNG VậN TảI LớP 63DCCD01 Đề Sè 11 Bước 2: Vẽ trục hố khoan đến chiều sâu thăm dò HK6 +193.00 +192.00 +191.00 HK4 +190.00 +189.00 +188.00 +187.00 +186.00 +185.00 +184.00 +183.00 +182.00 +181.00 +180.00 +179.00 +178.00 +177.00 +176.00 +175.00 Ký HIƯU CAO §é (M) HK6 193.22 HK4 189.78 60.00 K CÁCH (M) SV THùC HIÖN NGUYễN HảI NAM GV HƯớNG DẫN ĐOàN XUÂN SƠN C: 1/100 Tỷ Lệ BảN Vẽ D: 1/250 MặT CắT ĐịA CHấT TRƯờNG ĐạI HọC CÔNG NGHệ GIAO THÔNG VậN TảI LíP 63DCCD01 §Ị Sè 11 Bước 3: Trên trục hố khoan dùng nét gạch nhỏ nằm ngang thể ranh giới tầng đá theo chiều sâu Ghi cao độ chiều sâu lớp đất đá HK4 193.22 0.0 +193.00 +192.00 191.82 1.4 +191.00 190.92 2.3 +190.00 189.78 HK4 0.0 188.28 1.5 187.58 2.2 184.68 5.1 181.58 8.2 175.78 14.0 +189.00 +188.00 188.12 5.1 +187.00 +186.00 +185.00 184.92 8.3 +184.00 +183.00 +182.00 +181.00 +180.00 179.22 14.0 +179.00 +178.00 +177.00 +176.00 +175.00 Ký HIƯU CAO §é (M) HK6 193.22 HK4 189.78 60.00 K CÁCH (M) SV THùC HIÖN GV HƯớNG DẫN NGUYễN HảI NAM ĐOàN XUÂN SƠN C: 1/100 Tỷ Lệ BảN Vẽ D: 1/250 MặT CắT ĐịA CHấT TRƯờNG ĐạI HọC CÔNG NGHệ GIAO THÔNG VậN TảI LớP 63DCCD01 §Ị Sè 11 Bước 4: Vẽ ranh giới tầng đất đá mặt cắt cách nối lớp đất đá có thành phần, tuổi nguồn gốc hố khoan cạnh HK4 193.22 0.0 +193.00 +192.00 191.82 1.4 +191.00 190.92 2.3 +190.00 189.78 HK4 0.0 188.28 1.5 187.58 2.2 184.68 5.1 181.58 8.2 175.78 14.0 +189.00 +188.00 188.12 5.1 +187.00 +186.00 +185.00 184.92 8.3 +184.00 +183.00 +182.00 +181.00 +180.00 179.22 14.0 +179.00 +178.00 +177.00 +176.00 +175.00 Ký HIƯU CAO §é (M) HK6 193.22 HK4 189.78 60.00 K CCH (M) SV THựC HIệN NGUYễN HảI NAM GV HƯớNG DẫN ĐOàN XUÂN SƠN C: 1/100 Tỷ Lệ BảN Vẽ D: 1/250 MặT CắT ĐịA CHấT TRƯờNG ĐạI HọC CÔNG NGHệ GIAO THÔNG VậN TảI LớP 63DCCD01 Đề Số 11 Bước 5: Dùng kí hiệu thành phần đất đá theo quy ƣớc để thể lớp đất đá mặt cắt HK4 193.22 0.0 +193.00 +192.00 191.82 1.4 +191.00 190.92 2.3 +190.00 189.78 HK4 0.0 188.28 1.5 187.58 2.2 184.68 5.1 181.58 8.2 175.78 14.0 +189.00 +188.00 188.12 5.1 +187.00 +186.00 +185.00 184.92 8.3 +184.00 +183.00 +182.00 +181.00 +180.00 179.22 14.0 +179.00 +178.00 +177.00 +176.00 +175.00 Ký HIƯU CAO §é (M) HK4 HK6 193.22 189.78 60.00 K CÁCH (M) SV THùC HIƯN GV H¦íNG DẫN NGUYễN HảI NAM ĐOàN XUÂN SƠN C: 1/100 Tỷ Lệ BảN Vẽ D: 1/250 MặT CắT ĐịA CHấT TRƯờNG ĐạI HọC CÔNG NGHệ GIAO THÔNG VậN TảI LớP 63DCCD01 §Ò Sè 11 Bước 6: Lập bảng ký hiệu thạch học ghi tiêu đề vẽ HK4 193.22 0.0 MặT CắT ĐịA CHấT CÔNG TRìNH HK6 - HK4 +193.00 +192.00 191.82 1.4 +191.00 190.92 2.3 +190.00 189.78 HK4 0.0 188.28 1.5 187.58 2.2 184.68 5.1 181.58 8.2 175.78 14.0 +189.00 188.12 +188.00 5.1 +187.00 +186.00 184.92 +185.00 8.3 +184.00 +183.00 +182.00 +181.00 +180.00 179.22 14.0 +179.00 +178.00 +177.00 +176.00 +175.00 Ký HIÖU HK6 CAO §é (M) HK4 193.22 189.78 60.00 K CÁCH (M) Ký HIệU ĐịA CHấT Đất lấp đất trồng trọt, sét pha lẫn sản sỏi, kết cấu chặt Cát, sạn, sỏi nhỏ, xám đen kết cấu chặt vừa Cuội tảng, sỏi sạn, cát màu xám đen, kết cấu chặt Đá vôi cứng chắc, xen kẹp bột GV HƯớNG DẫN kết phong hóa mạnh thành sét Tỷ Lệ BảN Vẽ pha, trạng nửa cứng SV THựC HIệN Đá vôi, cấu tạo liền khối, màu xám xanh, trắng, cứng NGUYễN HảI NAM ĐOàN XUÂN SƠN C: 1/100 D: 1/250 Ranh giới địa chất xác định Ranh giới địa chất giả định MặT CắT ĐịA CHấT TRƯờNG ĐạI HọC CÔNG NGHệ GIAO THÔNG VậN TảI LớP 63DCCD01 Đề Sè 11 Lưu ý: - Nếu lớp đất đá có hố khoan, khơng phát hố khoan bên cạnh vẽ chúng vát mỏng dần tới khoảng cách hai hố khoan 191.82 1.4 - Thể cao trình mực nƣớc dƣới đất (mực nƣớc xuất ổn định) 190.92 2.3 trục hố khoan Sau vẽ đƣờng mực nƣớc ngầm hay mực nƣớc áp lực 188.12 5.1 mặt cắt - Ở mặt cắt địa chất địa chất cơng trình cần ghi đặc 184.92 8.3 trƣng vật lý, học chủ yếu tầng đất đá thí nghiệm vào chữ nhật đóng khung - Dùng kí hiệu thể hiện tƣợng địa chất (karst, cát chảy, xói ngầm…) độ sâu phát đƣợc 169.51 3.7 164.81 8.4 159.71 13.5 179.22 14.0 ... BẢN VẼ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH (24 GIỜ) ĐÁNH GIÁ THEO THANG ĐIỂM 10: + ĐIỂM BÁO CÁO + CHUYÊN CẦN: 30% + ĐIỂM KIỂM TRA KẾT THÚC HỌC PHẦN (VẤN ĐÁP): 70% NỘI DUNG BÁO CÁO THỰC TẬP THÍ NGHIỆM ĐỊA CHẤT... Bài giảng thí nghiệm ĐCCT – [2] Nguyễn Thị Bích Hạnh, Phạm Thái Bình, Lê Văn Hiệp (2014), Địa chất cơng trình, NXB Giao thông Vận tải – [3] GS.TS Vũ Công Ngũ – Ths Nguyễn Thái, Thí nghiệm đất... cơng trình u cầu vẽ hình trụ hố khoan theo số liệu cho (Vẽ tay giấy A4) PHẦN 3: MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Cho mặt định vị hố khoan hình trụ hố khoan cơng trình u cầu vẽ mặt cắt địa chất cơng trình