Đang tải... (xem toàn văn)
Trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa như hiện nay, việc xây dựng cơ sở hạ tầng đường giao thông đang từng bước phát triển mạnh. Thái Bình cũng như các tỉnh ,thành phố khác trong cả nước từng bước tiến hành quy hoạch và mở rộng đô thị, cùng với đó là việc xây dựng và mở rộng nhiều khu công nghiệp để phát triển kinh tế. Tỉnh Thái Bình đã đạt được nhiều thành tựu trên mọi lĩnh vực và đang vươn mình để trở thành trung tâm kinh tế chính trị , văn hóa , và du lịch của cả nước. Tuy nhiên kéo theo đó là sự cần thiết của các tuyến đường giao thông huyết mạch để kết nối,giao lưu kinh tế,văn hóa.chính trị với các tỉnh thành khác là một điều rất quan trọng và cấp bách. Trong điều kiện kinh tế đất nước ta như hiện nay việc xây dựng,nâng cấp,cải các quốc lộ, tuyến đường trọng điểm là một việc rất cần thiết. Quốc lộ 10 đi qua địa phận tỉnh Thái Bình là 1 quốc lộ rất quan trọng trong việc kết nối giao thông với các tỉnh lân cận phía Bắc như Hải Phòng,Quảng Ninh,Nam Định…Để đáp ứng yêu cầu trên , điều quan trọng là khi xây dựng các công trình chúng ta phải hiểu và khai thác triệt để việc sử dụng các điều kiện tự nhiên. Cần phải có đánh giá đúng đắn về điều kiện tự nhiên như : điều kiện khí hậu. khí tượng thủy văn, địa chất thủy văn, địa hình địa mạo, các quá trình và hiện tượng địa chất,tính chất của đất nền ảnh hưởng đến sự ổn đình và làm việc của công trình. Do đó đòi hỏi đội ngũ cán bộ kỹ sư có năng lực trình độ để giải quyết những vấn đề liên quan đến ngành địa chất công trình. Thực hiện phương châm “ Học đi đôi với hành , ký thuyết đi đôi với thực tế”. Vì vậy để cung cố kiến thức cho môn học “ địa chât công trình chuyên môn” tôi dã được giao đề tài đồ án môn học ‘Đánh giá điều kiện địa chất công trình đoạn :Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 đi qua địa phận tỉnh Thái Bình.Thiết kế khảo sát địa chất công trình phục vụ cho thiết kế kĩ thuật đoạn tuyến trên’ Qua đó giúp cho sinh viên : Cũng cố kiến thức môn học về khoa học ĐCCT và những môn học khác Nắm được các bước cũng như cách bố trí quy hoạch luận chứng các công các khảo sát cho các giai đoạn thiết kế Làm cơ sở để cho sinh viên làm đồ án tốt nghiệp sau này đạt kết quả tốt nhất. Sau 3 tháng làm đồ án với nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của Th.S Bùi Văn Bìnhhướng dẫn tôi đã hoàn thành đồ án với nội dung như sau: CHƯƠNG 1:Đánh giá điều kiện địa chất công trình đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 đi qua địa phận tỉnh Thái Bình; CHƯƠNG 2 : Dự báo các vấn đề địa chất công trình của đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 đi qua địa phận tỉnh Thái Bình; CHƯƠNG 3: Thiết kế phương án khảo sát địa chất công trình phục vụ cho thiết kế kĩ thuật; KẾT LUẬN CÁC PHỤ LỤC KÈM THEO Phụ lục 1: Bản vẽ mặt bằng sơ đồ tài liệu thực tế khảo sát ĐCCT sơ bộ đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520quốc lộ 10 Phụ lục 2: Mặt cắt địa chất công trình đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 đi qua địa phận tỉnh Thái Bình; Phục lục 3:Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 đi qua địa phận tỉnh Thái Bình.
1 MỞ ĐẦU Trong thời kì cơng nghiệp hóa đại hóa nay, việc xây dựng sở hạ tầng đường giao thông bước phát triển mạnh Thái Bình tỉnh ,thành phố khác nước bước tiến hành quy hoạch mở rộng thị, với việc xây dựng mở rộng nhiều khu công nghiệp để phát triển kinh tế Tỉnh Thái Bình đạt nhiều thành tựu lĩnh vực vươn để trở thành trung tâm kinh tế trị , văn hóa , du lịch nước Tuy nhiên kéo theo cần thiết tuyến đường giao thông huyết mạch để kết nối,giao lưu kinh tế,văn hóa.chính trị với tỉnh thành khác điều quan trọng cấp bách Trong điều kiện kinh tế đất nước ta việc xây dựng,nâng cấp,cải quốc lộ, tuyến đường trọng điểm việc cần thiết Quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình quốc lộ quan trọng việc kết nối giao thông với tỉnh lân cận phía Bắc Hải Phịng,Quảng Ninh,Nam Định…Để đáp ứng yêu cầu , điều quan trọng xây dựng cơng trình phải hiểu khai thác triệt để việc sử dụng điều kiện tự nhiên Cần phải có đánh giá đắn điều kiện tự nhiên : điều kiện khí hậu khí tượng thủy văn, địa chất thủy văn, địa hình địa mạo, trình tượng địa chất,tính chất đất ảnh hưởng đến ổn đình làm việc cơng trình Do địi hỏi đội ngũ cán kỹ sư có lực trình độ để giải vấn đề liên quan đến ngành địa chất cơng trình Thực phương châm “ Học đôi với hành , ký thuyết đơi với thực tế” Vì để cung cố kiến thức cho mơn học “ địa chât cơng trình chuyên môn” dã giao đề tài đồ án mơn học ‘Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình đoạn :Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình.Thiết kế khảo sát địa chất cơng trình phục vụ cho thiết kế kĩ thuật đoạn tuyến trên’ Qua giúp cho sinh viên : | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 -Cũng cố kiến thức môn học khoa học ĐCCT môn học khác -Nắm bước cách bố trí quy hoạch luận chứng cơng khảo sát cho giai đoạn thiết kế -Làm sở sinh viên làm đồ án tốt nghiệp sau đạt kết tốt Sau tháng làm đồ án với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình Th.S Bùi Văn Bình hướng dẫn tơi hồn thành đồ án với nội dung sau: CHƯƠNG 1:Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình; CHƯƠNG : Dự báo vấn đề địa chất cơng trình đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình; CHƯƠNG 3: Thiết kế phương án khảo sát địa chất cơng trình phục vụ cho thiết kế kĩ thuật; KẾT LUẬN CÁC PHỤ LỤC KÈM THEO Phụ lục 1: Bản vẽ mặt sơ đồ tài liệu thực tế khảo sát ĐCCT sơ đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520-quốc lộ 10 Phụ lục 2: Mặt cắt địa chất cơng trình đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình; Phục lục 3:Bảng tổng hợp tiêu lý đoạn tuyến Km 17+410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình CHƯƠNG | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH ĐOẠN KM 17+410 ĐẾN KM 18+520 THUỘC QUỐC LỘ 10 ĐI QUA ĐỊA PHẬN TỈNH THÁI BÌNH Điều kiện Địa chất cơng trình tổng hợp yếu tố địa chất tự nhiên ảnh hưởng đến công tác thiết kế, xây dựng sử dụng cơng trình Các yếu tố điều kiện địa chất cơng trình bao gồm : Yếu tố địa hình địa mạo; Yếu tố địa tầng vào tính chất lý loại đất đá; Yếu tố cấu tạo địa chất đặc điểm kiến tạo ; Yếu tố địa chất thủy văn; Yếu tố trình tượng địa chất động lực cơng trình ; Yếu tố vật liệu xây dựng khoáng tự nhiên; - Tuyến đường Km 17+410 đến Km 18+520 quốc lộ 10 thuộc tỉnh Thái Bình Đoạn tuyến nằm khu vực huyện Đơng Hưng tỉnh Thái Bình Dựa sở tài liệu khảo sát địa chất công trình giai đoạn sơ bộ: Tài liệu địa hình địa mạo; địa chất thủy văn; lỗ khoan khảo sát LK9, LK10, LK11 với mẫu thí nghiệm xác định tiêu lý phòng; Giá trị xuyên tiêu chuẩn (SPT) trường Chúng tiến hành đánh giá điều kiện ĐCCT khu vực xây dựng sau: 1.1 Đặc điểm địa hình địa mạo Cơng trình : Đoạn Km 17+410 đến Km 18 +520 quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình nằm kiểu đồng tích tụ, cấu tạo đá trầm tích có nguồn gốc sơng với thành phần sét, sét pha, cát, cát pha, cuội sỏi,….Cao độ địa hình thay đổi từ +4.6m đến +5.8m Mặt vị trí khu vực khảo sát tương đối phẳng, thuận lợi cho công tác vận chuyển máy móc, thiết bị cơng tác khảo sát ngồi trường 1.2 Địa tầng tính chất lí lớp đất đá | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 Các tiêu E0, R0 tính sau: Đối với đất dính: +Mơ đun tổng biến dạng tính theo cơng thức (TCVN 4200 : 2012) E0= (1-1) Trong đó: - hệ số phụ thuộc vào hệ số biến dạng ngang lấy theo loại đất: - β = 0,43 sét - =0,62 sét pha - =0.74 cát pha - =0.8 cát + e0: Là hệ số rỗng tự nhiên đất + a1-2: Hệ số nén lún lớp đất xác định theo đường cong nén lún với áp lực tương ứng P = 1-2 kG/cm2 +mK: Hệ số chuyển đổi từ điều kiện khơng nở hơng phịng sang nở hơng ngồi thực địa.Tra bảng phụ thuộc vào hệ số rỗng e0 độ sệt Is: + Với đất có trạng thái dẻo chảy đến chảy ( Is =>0,75) mk =1 +Khi Is < 0,75 lấy theo bảng 1.1 Bảng 1.2 Hệ số mk ứng với e0 loại đất Loại đất Cát pha 0.45 e0.55 4.0 4.0 Hệ số lỗ rỗng e0 0.65 0.75 0.85 3.5 | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 3.0 2.0 0.95 1.05 - - Sét pha 5.0 5.0 4.5 4.0 3.0 2.5 2.0 Sét - - 6.0 6.0 5.5 5.5 4.5 +Sức chịu tải quy ước tính theo công thức (TCVN 9362:2012): R0 = m [( A.b + B.h).γ +D.C ] (1-2) Trong R0: sức chịu tải quy ước A, B, D hệ số khơng thứ ngun phụ thuộc vào góc ma sát đất, tra bảng theo quy phạm m : Hệ số điều kiện làm việc, m = 1; b: Chiều rộng móng quy ước, b = m; h: Chiều sâu móng quy ước, h = m; : Khối lượng thể tích tự nhiên đất(g/cm3 ) ; w c: Là lực dính kết(kG/cm2 ) Đối với đất rời: + Mơ đun tổng biến dạng E0 tính theo công thức: E0 = a + c.( σ + N ) ( kG/cm2) Trong đó: Hệ số a = 40 N >15 a = N 50 Rất chặt Bảng 3.11 Phân chia trạng thái đất loại sét theo N Số búa N30 Trạng thái Độ bền nén trục qu, (kG/cm2) 30 Cứng 3.2.6.2 Thí nghiệm cắt cánh trường 62 | SV: Hồng Hùng Anh- 1221020227 4÷8 63 Mục đích Theo tiêu chuẩn ngành 22 TCN 355-06 thí nghiệm cắt cánh trường xác định sức kháng cắt khơng nước đất,được sử dụng cho loại đất dính mềm yếu,bão hịa nước.Thí nghiệm khơng áp dụng cho loại đất có khả nước nhanh(như đất loại cát,đất to,đất trương nở,đất lẫn nhiều mãnh đất,vỏ sò.Trước tiến hành thí nghiệm cần tìm hiểu thơng tin đất Cơng trình đoạn Km17+410 đến Km18+520 thuộc quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình khoan thăm dị khảo sát sơ có lớp bùn sét pha lẫn hữu nên thí nghiệm cắt cánh trường cần thiết để xác định sức kháng cắt đất Sơ đồ thí nghiệm Hình 3.9 : Sơ đồ thí nghiệm cắt cánh Nguyên tắc tiến hành 63 | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 64 Theo tiêu chuẩn ngành 22 TCN 355-06 thí nghiệm cắt cánh trường thực cách ấn cánh cắt ngập vào đất,quay tạo momen cắt từ mặt đất để xác định lực cắt gây phá hủy đất.Mặt phá hủy đất có dạng trụ trịn xoay Sức kháng cắt khơng nước đất tính từ lực cắt gây phá hủy đất.Lực tính từ momen xác định thí nghiệm.Ma sát cần thiết bị với đất xác định ghi tách riêng với momen cắt q trình thí nghiệm Trình tự thí nghiệm -Kiểm tra hiệu chỉnh thiết bị theo dẫn kĩ thuật dẫn sử dụng nhà sản xuất trước đưa trường.Máy cắt cánh cần phải có chứng kiểm định quan tổ chức có thẩm quyền cấp -Lắp cắt cánh vào cần nối,lắp cần nối vào phận tạo vào ghi momen,kiểm tra hệ thiết bị bảo đảm cần cánh cắt thẳng đứng trước ấn vào đất -Ấn cánh cắt từ đáy lỗ thí nghiệm từ vị trí áo bảo vệ lần lien tục đến điểm cắt.Trong trình khơng gây momen xoắn -Khi cắt cánh vị trí điểm cắt,tác dụng momen lên cánh cắt với tốc độ không 0,1độ/giây.Yêu cầu đòi hỏi thời gian phá hủy đất(thời gian cắt phá hủy từ 2-5 phút).Trừ trường hợp đất mềm thời gian phá hủy từ 10-15 phút.Trong trính cắt.cao độ cánh cắt phải giữ cố định -Tại thời điểm đất bắt đầu bị phá hoại.ghi số momen cắt lớn nhất-momen cắt trạng thái nguyên dạng đất Tu Tiếp tục quay nhanh cánh cắt 10 vịng thời gian khơng phút,ghi momen cắt nhỏ nhất-momen cắt trạng thái phá hủy đất Td.Với thiết bị có phận gia tải tự động,nên ghi trị số momen theo chu kì 15s 64 | SV: Hồng Hùng Anh- 1221020227 65 -Tính tốn viết báo cáo thí nghiệm Khối lượng Theo quy trình cắt cánh trường 22 TCN 355-06 thực thí nghiệm cắt cánh với cự ly điểm cắt khơng nhỏ 1m,khoảng cách thí nghiệm thay đổi theo thay đổi kĩ sư chịu trách nhiệm thi công công tác khảo sát địa kĩ thuật.Chính ta chọn lỗ khoan HK3 HK10 với 2m cắt cánh lần,tổng cộng 16 lần 3.2.7 Công tác chỉnh lý tái liệu viết báo cáo 3.2.7.1 Mục đích Cơng tác chỉnh lý tài liệu tài liệu nhằm mục đích hệ thống hố hồn chỉnh tồn tài liệu thu nhận q trình khảo sát thí nghiệm, làm sở cho việc lập báo cáo khảo sát địa chất cơng trình 3.2.7.2 Nội dung chỉnh lý tài liệu viết báo cáo Nội dung chỉnh lý Chỉnh lý tài liệu trắc địa: Kiểm tra số liệu, lập hồ sơ bố trí cơng trình thăm dị Chỉnh lý tài liệu khoan: Chỉnh lý nhật ký lập hình trụ hố khoan, kiểm tra tài liệu mơ tả, theo dõi khoan Chỉnh lý tài liệu xuyên (xuyên tiêu chuẩn SPT): Tiến hành chỉnh lý nhật ký xuyên, sau với tài liệu thí nghiệm phịng phân chia lớp đất Tài liệu thí nghiệm phòng: Tiến hành chỉnh lý theo tiêu chuẩn hành, kết hợp với tài liệu khác để xác định ranh giới lớp đất nền, lập 65 | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 66 bảng tiêu lý đưa giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn cho lớp đất Đối với mẫu nước tiến hành gọi tên nước, đánh giá khả ăn mòn vật liệu xây dựng 3.2.8.3 Nội dung báo cáo địa chất cơng trình: Theo TCVN 9363-2012 nội dung báo cáo gồm phần sau: Mở đầu: - Nêu mục đích yêu cầu nhiệm vụ công tác khảo sát; - Các phục vụ công tác khảo sát; - Khái quát điều kiện mặt bằng, đặc trưng kết cấu, tải trọng,thông số kĩ thuật yêu cầu đặc biệt khác Phương án khảo sát - Khối lượng, tiến độ công việc khảo sát, thí nghiệm; - Bố trí điểm thăm dị; - Các phương pháp khảo sát: nêu rõ tiêu chuẩn sở áp dụng để thực phương pháp khảo sát thí nghiệm Điều kiện địa kỹ thuật đất - Phân biệt, phân chia mô tả đất, đá theo thứ tự địa tầng đề cập đến diện phân bố, nằm qua kết khảo sát; - Nước đất vấn đề liên quan đến thi công ăn mịn, xâm thực đến vật liệu móng cơng trình; - Tổng hợp tính chất lý lớp đất đá theo loại thí nghiệm lựa chọn giá trị đại diện phục vụ tính tốn thiết kế móng; 66 | SV: Hồng Hùng Anh- 1221020227 67 - Kết quan trắc địa kỹ thuật (nếu có) Đánh giá điều kiện địa kỹ thuật phục vụ xây dựng cơng trình - Trình bày rõ địa tầng, tính chất lý đất nền, đánh giá định tính định lượng mức độ đồng lớp đất, đặc trưng độ bền tính biến dạng đất nền; - Chỉ rõ tượng địa chất bất lợi có, phân tích ổn định đất tác dụng tải trọng; - Đánh giá ảnh hưởng điều kiện địa chất thuỷ văn công tác thi cơng móng, đánh giá ổn định mái dốc, độ ăn mịn nước bê tơng bê tông cốt thép, đồng thời đưa phương án dự phịng; - Nên có phân tích, khuyến cáo sử dụng hợp lý môi trường địa chất cho mục đích xây dựng cơng trình; - Đánh giá ảnh hưởng cơng trình xây dựng với cơng trình lân cận Kết luận chung kiến nghị Phần phụ lục Phần phụ lục báo cáo gồm đồ, mặt cắt, vẽ, bảng tính, biểu đồ Các phụ lục cần thiết phải có: - Mặt bố trí điểm thăm dị; - Các trụ địa tầng hố khoan; - Mặt cắt địa kỹ thuật: mặt cắt dọc, ngang thể thứ tự tên gọi lớp, số hiệu lớp, ký hiệu đất, đá, nước đất, biểu đồ thí nghiệm, giá trị lý đại diện ; - Bảng tổng hợp tính chất lý theo lớp; 67 | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 68 - Các biểu đồ thí nghiệm trường phòng; - Các biểu bảng khác liên quan đến kết khảo sát; - Tài liệu tham khảo 68 | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 69 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, làm việc tích cực kiến thức học, cố gắng lôc lực thân với hướng dẫn tận tình thầy Ths Bùi Văn Bình với góp ý bạn bè nhóm, đến đồ án mơn học “ địa chất cơng trình chun mơn” em hoàn thành theo thời hạn quy định yêu cầu đề Qua thời gian làm đồ án giúp em tiếp xúc với công việc thực tế người kĩ sư địa chất tích lũy them vốn kiến thức quý báu áp dụng lí thuyết để giải công việc thực tế cụ thể Tuy nhiên địa chất cơng trình lĩnh vực rộng lớn phức tạp đòi hỏi người thiết kế cần phải nghiên cứu tỉ mỉ cà có nhiều kinh nghiệm thực tế nên với vốn kiến thức hạn chế nên đồ án e chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận phê bình góp ý thầy môn để giúp e nhận hạn chế cần phải sửa chữa Đây kinh nghiệm quý báu giúp em làm tốt đồ án tốt nghiệp sau Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy Ths Bùi Văn Bình tận tình hướng dẫn bảo giúp đỡ em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày ……tháng……năm 2016 Sinh viên: 69 | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Lê Trọng Thắng Các phương pháp nghiên cứu khảo sát địa chất cơng trình Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội, 2003 PGS TS Đỗ Minh Tồn Giáo trình Đất đá xây dựng Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Tiêu chuẩn 22TCN 355-06 “ Quy trình cắt cánh trường ’’ Tiêu chuẩn 22TCN 262-2000 “ Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đất yếu ’’ TCVN: 9351-2012 Tiêu chuẩn “ Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm trường – Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)’’ TCVN 9352-2012 Tiêu chuẩn “ Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm xuyên tĩnh ’’ TCVN 9437-2012 Tiêu chuẩn “ Khoan thăm dị địa chất cơng trình ’’ TCXD 112-1984 Tiêu chuẩn “ Hướng dẫn thực hành khảo sát đất đá xây dựng thiết bị sử dụng tài liệu vào thiết kế công trình’’ TCVN 4419-1987 Tiêu chuẩn “ Khảo sát xây dựng – nguyên tắc ’’ 10.TCVN 2683-2012 Tiêu chuẩn “ Đất xây dựng – lấy mẫu, bảo gói, vận chuyển bảo quản mẫu ’’ 70 | SV: Hoàng Hùng Anh- 1221020227 ... 1 :Đánh giá đi? ??u kiện địa chất cơng trình đoạn tuyến Km 17+ 410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình; CHƯƠNG : Dự báo vấn đề địa chất cơng trình đoạn tuyến Km 17+ 410 đến Km. .. thực tế khảo sát ĐCCT sơ đoạn tuyến Km 17+ 410 đến Km 18+520- quốc lộ 10 Phụ lục 2: Mặt cắt địa chất cơng trình đoạn tuyến Km 17+ 410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình; Phục. .. lý đoạn tuyến Km 17+ 410 đến Km 18+520 thuộc quốc lộ 10 qua địa phận tỉnh Thái Bình CHƯƠNG | SV: Hoàng Hùng Anh- 12 2102 0227 ĐÁNH GIÁ ĐI? ??U KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH ĐOẠN KM 17+ 410 ĐẾN KM 18+520 THUỘC