Nghiên cứu tính chất cơ lý đất nền và đề xuất phương án nền móng hợp lý phục vụ xây dựng công trình dân dụng tại các quận nội thành thành phố Hải Phòng( Nghiên cứu khoa học XD)

90 12 0
  • Loading ...
1/90 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 09/06/2018, 14:04

Nghiên cứu tính chất cơ lý đất nền và đề xuất phương án nền móng hợp lý phục vụ xây dựng công trình dân dụng tại các quận nội thành thành phố Hải Phòng( Nghiên cứu khoa học XD)Nghiên cứu tính chất cơ lý đất nền và đề xuất phương án nền móng hợp lý phục vụ xây dựng công trình dân dụng tại các quận nội thành thành phố Hải Phòng( Nghiên cứu khoa học XD)Nghiên cứu tính chất cơ lý đất nền và đề xuất phương án nền móng hợp lý phục vụ xây dựng công trình dân dụng tại các quận nội thành thành phố Hải Phòng( Nghiên cứu khoa học XD) BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001 : 2008 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐẤT NỀN ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN NỀN MÓNG HỢP PHỤC VỤ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG TẠI CÁC QUẬN NỘI THÀNH TP HẢI PHÒNG Chủ nhiệm đề tài: ThS Nguyễn Đình Đức HẢI PHÕNG, 2012 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HÀI PHÕNG ISO 9001 : 2008 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐẤT NỀN ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN NỀN MÓNG HỢP PHỤC VỤ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG TẠI CÁC QUẬN NỘI THÀNH TP HẢI PHÒNG CHUYÊN NGÀNH: HỌC ĐẤT - NỀN MÓNG Chủ nhiệm đề tài: ThS Nguyễn Đình Đức Các thành viên: - KS Trần Trọng Bính - KS Đào Hữu Đồng HẢI PHÕNG, 2012 LỜI CAM ĐOAN: Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu đề tài trung thực, kết nghiên cứu chủ nhiệm đề tài ngƣời tham gia thực hiện, tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn đầy đủ LỜI CẢM ƠN: Tôi xin chân thành cám ơn: - GS.TS NGƢT Trần Hữu Nghị - Hiệu trƣởng trƣờng đại học Dân Lập Hải Phòng tạo điều kiện kinh phí, thời gian cổ đơng viên để nhóm nghiên cứu thực thành cơng đề tài - KS Nguyễn Đức Nghinh, TS Đoàn Văn Duẩn Tập thể cán GV khoa xây dựng - đại học Dân Lập Hải Phòng - nhiều góp ý q báo cho nơi dung nghiên cứu đề tài Hải Phòng, tháng 11 năm 2012 Chủ nhiệm đề tài ký ghi rõ họ tên ThS Nguyễn Đình Đức I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hải Phòng thành phố lớn nƣớc, tam giác tăng trƣởng kinh tế vùng duyên hải Bắc Bộ Trong thập kỷ đầu kỷ 21, đặc biệt năm đầu hội nhập gần đây, trình xây dựng phát triển đô thị thành phố diễn mạnh mẽ Hàng loạt cơng trình kiến trúc cao tầng nhƣ nhà ở, trung tâm thƣơng mại, văn phòng đại diện, khách sạn, nhà máy, xí nghiệp đua mọc lên Tầm vóc, diện mạo thành phố thay da đổi thịt ngày Điều làm cho ngành xây dựng thành phố đứng trƣớc hội mới, hội tham gia sản xuất sản phẩm đặc biệt, cơng trình xây dựng quy mơ lớn, cao tầng, hội tiếp cận đến thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến giới lĩnh vực thiết kế, thi công Trong lĩnh vực đầu tƣ phát triển, việc bỏ vốn đầu tƣ xây dựng cơng trình tiết kiệm đạt hiệu cao mục tiêu hàng đầu Đảng, nhà nƣớc ta Vấn đề tiết kiệm chi phí lĩnh vực đầu tƣ xây dựng cơng trình đƣợc chủ đầu tƣ quan tâm hàng đầu, chất lƣợng cơng tác khảo sát thiết kế ý nghĩa định chất lƣợng giá thành cơng trình Trong cơng tác thiết kế cơng trình xây dựng, giải pháp thiết kế xử móng cơng trình chiếm vai trò quan trọng, ý nghĩa định đến độ bền vững, tuổi thọ giá thành cơng trình, đặc biệt cơng trình cao tầng đặt đất yếu Trong cơng trình xây dựng, chi phí cho phần móng thƣờng chiếm tới 20% đến 30 %, chí lên tới 40% giá thành cơng trình xây dựng đất yếu địa chất phức tạp Vì lựa chọn giải pháp móng hợp vấn đề quan tâm hàng đầu nhà thiết kế Hải phòng nằm vùng đất bồi đắp đồng bắc bộ, mặt cắt đất phức tạp, khả chịu tải đất yếu, đòi hỏi phải xử gia cố trƣớc đặt tải cơng trình Để lựa chọn giải pháp thiết móng hợp vấn đề không đơn giản, phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm kỹ sƣ kết cấu công trình Song với đất Hải Phòng chƣa tài liệu tổng kết ghi chép cụ thể cấu tạo mặt cắt địa chất nó, nhƣ chƣa tài liệu dẫn định hƣớng cho ngƣời kỹ sƣ thiết kế chọn giải pháp xử móng theo loại quy mơ cơng trình cách hợp tin cậy nhằm giảm bớt chi phí thời gian, cơng sức việc thực lựa chọn phƣơng án kỹ thuật thiết kế nhƣ giảm chi phí cho phần móng, tức giảm chi phí cơng trình Ta biết rằng, việc lựa chọn giải pháp móng cơng trình phụ thuộc quy mơ, số tầng cao cơng trình Cơng trình thấp tầng, tải trọng nhẹ dùng móng nơng, móng gia cố cọc tre, cơng trình chiều cao vừa phải dùng móng cọc ép, cọc đóng, cao dùng cọc khoan nhồi Ta biết rằng, giá thành cho chịu tải móng gia cố cọc tre, cọc ép, cọc đóng, cọc khoan nhồi khác Vấn đề đặt là, với đặc thù địa chất Hải Phòng, móng nơng đặt gia cố cọc tre dùng cho cơng trình quy mơ, số tầng là tối ƣu, điều đặt với móng cọc ép, cọc khoan nhồi, hay nói cách khác, với quy mô số tầng cho trƣớc, lựa chon giải pháp móng để cơng trình đảm bảo an toàn tiết kiệm Để giải đƣợc vấn đề đặt nhóm nghiên cứu thu thập nhiều hố sơ thiết kế cơng trình triển khai xây dựng thành phố Hải Phòng, thu thập tiến hành cơng tác khảo sát địa chất cơng trình nhiều vị trí địa bàn thành phố Hải Phòng Qua dựng lên tranh cấu tạo địa tầng, địa chất địa bàn Hải Phòng tính tốn cho nhiều giải pháp móng khác cơng trình xây dựng số tầng khác Từ lựa chọn giải pháp hợp cho móng cơng trình II MỤC TIÊU ĐỀ TÀI : Làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất phân chia dạng mơ hình tự nhiên khu vực nghiên cứu Đánh giá hiệu kỹ thuật mốt số giải pháp móng áp dụng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đề xuất giải pháp móng hợp cho cơng trình dân dụng quy mơ khác xây dựng khu vực điều kiện địa chất khác quận trung tâm đô thị thành phố Hải Phòng Sau đề tài hồn thành, với kết từ đề tài, lập dự án đầu tƣ lập thiết kế sở, thiết kế kỹ thuật, thiết kế vẽ thi công, biết quy mô cơng trình, ngƣời kỹ sƣ thiết kế lựa chọn giải pháp thiết kế móng cọc hợp nhất, khả thi nhất, đảm bảo điều kiện kỹ thuật nhƣ vệ sinh môi trƣờng đặc biệt giá thành hợp (rẻ ) thể khẳng định, với kết từ đề tài, nhà thiết kế lựa chọn giải pháp móng bƣớc thiết kế sở khái tốn mức đầu tƣ cho phần móng cọc cách tƣơng đối xác Khi số liệu khảo sát chi tiết bƣớc thiết kế kỹ thuật, ngƣời kỹ sƣ thiết kế cần tính tốn số liệu chi tiết định xác thơng số móng III PHẠM VI NGHIÊN CỨU Khu vực đất phạm vi quận nội thành thanhg phố Hải Phòng Độ sâu nghiên cứu từ mặt đất tự nhiên đến độ sâu độ sâu 60 m Nghiên cứu giải pháp móng cơng trình dân dung ( nhà ở, văn phòng làm việc) quy mô mức tải trọng từ đến 21 tầng dạng kết cấu khung, dầm sàn bê tơng cốt thép đổ chỗ, lƣới cột bƣớc nhịp phạm vi từ đến 7m IV PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để giải mục tiêu nội dung nghiên cứu trên, đề tài sử dụng phối hợp phƣơng pháp nghiên cứu sau: Phƣơng pháp thu thập, kế thừa, phân tích tổng hợp chọn lọc thơng tin kết nghiên cứu Trong q trình nghiên cứu sử dụng chọn lọc kết thừa kết nghiên cứu đặc điểm điều kiện địa chất cơng trình nhằm giảm đƣợc thời gian, cơng sức tiết kiệm chi phí q trình nghiên cứu Phƣơng pháp địa chất: Nghiên cứu hình thành điều kiện địa chất cơng trình, đặc điểm địa mạo, đặc điểm địa chất thuỷ văn Phƣơng pháp thực nghiệm: Tiến hành thí nghiệm phòng nhằm xác định tính chất lý, thành phần đất đá Phƣơng pháp tính tốn thuyết Tính tốn định lƣợng q trình địa chất, giải pháp móng Phƣơng pháp tƣơng tự địa chất Đây phƣơng pháp tính chất kinh nghiệm Dùng tài liệu địa chất khu vực nghiên cứu đầy đủ cho vùng điều kiện địa chất tƣơng tự Từ giảm nhẹ đƣợc khối lƣợng khảo sát cho vùng, khu vực nghiên cứu nhằm rút ngắn thời gian chi phí khảo sát Phƣơng pháp xác suất thống kê toán học ứng dụng công nghệ thông tin: Phƣơng pháp đƣợc áp dung để tính tốn, xử kết thí nghiệm tính chất đất đá, tính tốn sức chịu tải, độ lún Phƣơng pháp kế thừa: Đề tài sử dụng kết tính tốn tải trọng cơng trình thiết kế đƣợc thẩm định cấp phép xây dựng khu vực nghiên cứu, để từ xác định mức tải đƣa vào tính tốn, Khuyến nghị phƣơng án xử móng xây dựng cơng trình V NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu phân chia dạng tự nhiên khu vực nghiên cứu Tìm hiểu số giải pháp móng áp dụng khu vực nghiên cứu thời gian vừa qua, phân tích hiệu đánh giá hiệu kỹ thuật giải pháp móng Các giải pháp móng gồm: Móng nơng, móng sâu (móng cọc ống, móng cọc bê tơng cốt thép, móng cọc khoan nhồi) Tính tốn khả chịu tải giải pháp móng cọc bê tơng cốt thép, cọc khoan nhồi, cọc ống Nghiên cứu khuyến nghị giải pháp móng phục vụ xây dựng cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp quy mơ khác xây dựng dạng tự nhiên khu vực nghiên cứu Các giải pháp móng gồm: Móng nơng, móng sâu (móng cọc ống, móng cọc bê tơng cốt thép, móng cọc khoan nhồi) Để giảm bớt khối lƣợng việc tính tốn mà đảm bảo tính thực tế cao, phạm vi nội dung nghiên cứu đề tài khơng sâu vào tính tốn, tổ hợp chi tiết tải trọng phía bên cơng trình, mà tải cơng trình đƣa vào xem xét phƣơng án móng đƣợc xác định sở tham khảo hồ sơ thiết kế kỹ thuật cơng trình quy mơ khác đƣợc sở xây dựng Hải Phòng thẩm định cấp phép xây dựng khu vực nghiên cứu CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH KHU VỰC THÀNH PHỐ HẢI PHÕNG Đặc điểm điều kiện địa chất cơng trình khu vực thành phố Hải Phòng 1.1 V ị trí địa Đặc điểm địa hình Vị trí địa lý: Thành phố Hải Phòng toạ độ địa từ 20030’ đến 21001’ vĩ độ Bắc; 106025’ đến 107010’ kinh độ Đông, cách thủ Hà Nội 102km phía Đơng Nam Diện tích tự nhiên thành phố 1.519km2 1.677.000 ngƣời gồm quận Nội Thành huyện, huyện đảo Trung tâm thị thành phố phát triển chủ yếu dọc theo hai bên sông Cấm, sông Lạch Tray, sông Tam Bạc Đặc điểm địa hình: Hải Phòng thành phố ven biển đƣợc hình thành từ đồng sơng Thái Bình, địa hình đa dạng, chủ yếu đồng xen đồi núi thấp, núi đá vôi, đá cát kết bãi ngập triều 1.2 Đặc điểm địa tầng Khu vực nghiên cứu đƣợc cấu tạo trầm tích hệ thứ Tƣ phủ lên đá gốc trầm tích tuổi khác nhƣ Neogen, Carbon, Devon, Jura 1.2.1 Đất, đá trầm tích thuộc hệ Đệ tứ Đặc điểm trầm tích hệ thứ Tƣ bề dày lớn biến đổi mạnh từ phía Đơng sang phía Tây Nam thành phố Các lớp đất phía thƣờng đất thành phần tính chất đặc biệt Đây lớp đất yếu bất lợi xây dựng cơng trình Hệ thứ Tƣ khu vực thành phố Hải Phòng mặt trầm tích sau: - Tàn - sƣờn tích khơng phân chia (e - dQ) - Hệ tầng Thái Bình, gồm: Trầm tích sông - biến - đầm lầy (amb QIV3 tb2); Trầm tích sơng biển (am QIV3 tb1) - Hệ tầng Hải Hƣng, gồm: Trầm tích biển (m QIV1-2 hh2); Trầm tích biển - đầm lấy (mb QIV1-2 hh1) - Hệ tầng Vĩnh Phúc chủ yếu trầm tích sơng - biển (am QIII2 vp) thành phần gồm: Đất dính (am QIII2 vp2); Đất rời (am QIII2 vp1) - Hệ tầng Hà Nội, gồm: Trầm tích sơng (a QII-III1 hn) ; Trầm tích sơng - biển (am QII-III1 hn) 1.2.2 Đá gốc trầm tích thuộc hệ trước hệ thứ tư Nằm phía dƣới trầm tích hệ thứ tƣ đá gốc trầm tích Đặc điểm đá gốc khu vực nghiên cứu tạo nhiều loại đá thuộc hệ tầng khác tuổi khác gồm: - Hệ tầng Đồ Sơn (D3 đs) - Hệ tầng Hà Cối (J1-2 hc) - Hệ tầng Cát Bà (C1cb) 1.3 Tính chất Tính chất loại đất đá thuộc hệ tầng đƣợc trình bày bảng 1; 2; 3; 1.4 Đặc điểm địa chất thủy văn Trong khu vực nghiên cứu nƣớc ngầm tồn loại đất đá nguồn gốc tuổi khác Loại thứ nƣớc tồn lỗ hổng đất sét pha, cát pha hệ tầng Thái Bình trầm tích cát hạt nhỏ đến hạt trung thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc, lớp cuội, sạn hệ tầng Hà Nội Loại thứ hai nƣớc nằm hệ thống khe nứt đới vỏ phong hoá vật đá cát kết, sạn kết, cuội kết, hệ thống hang động Karster đá vôi hệ tầng Cát Bà, hệ tầng Đồ Sơn Phân chia dạng mơ hình tự nhiên khu vực thành phố Hải Phòng Trên sở kết nghiên cứu đặc điểm phân bố, tính chất lý, đặc điểm địa chất thuỷ văn loại đất đá thuộc hệ tầng mặt đất khu vực thành phố Hải Phòng Khu vực nghiên cứu đƣợc phân chia đất thành mơ hình tự nhiên Để phục vụ thiết kế móng, đất phạm vi cơng trình cần đƣợc mơ hình hố thành mơ hình học phù hợp với phƣơng pháp tính tốn Độ sâu nghiên cứu đất phải đƣợc trải sâu tới độ sâu ảnh hƣởng tải trọng cơng trình Thành phố Hải Phòng, nhƣ trình bày, đƣợc cấu thành từ đất khác thành phần, nguồn gốc đƣơng nhiên chất ứng xử học khác nhƣ phân bố khác theo diện theo chiều sâu.Vấn đề chỗ phải nghiên cứu phát loại hố đƣợc dạng mơ hình mặt khu vực nghiên cứu quy luật phân bố khơng gian chúng Sau sở mơ hình cụ thể đƣợc phát loại hóa, tính tốn cần thiết phục vụ tính tốn thiết kế định hƣớng móng Tồn khu vực thành phố Hải Phòng phân chia thành dạng mơ hình (bảng 5) Bảng 1.1 Tính chất đá hệ tầng Thái Bình hệ tầng Hải Hưng Các tiêu Bùn cát pha Bùn sét Bùn sét pha Bùn sét (amb QIV3 pha (m QIV1-2 (mb QIV1-2 tb2) (am QIV3 hh2) hh1) 44,7 52,7 1,72 1,68 1,17 1,10 tb1) Độ ẩm tự nhiên, W, % 40,5 42,7 1,75 1,75 1,26 1,23 Khối lƣợng riêng, , g/cm2 2,68 2,69 2,69 2,70 Hệ số rỗng tự nhiên, e 1,176 1,19 1,329 1,45 Độ rỗng, n, % 52,9 54,22 56,5 59,12 Độ bão hòa, G, % 91,7 95,97 93,5 98,31 37,1 40,37 45,3 51,87 Độ ẩm giới hạn dẻo, Wd, % 23,4 24,50 27,4 28,23 Chỉ số dẻo, Ip, % 13,7 15,87 16,6 23,60 Độ sệt, B 1,27 1,21 1,21 1,03 Lực dính kết, C, kG/cm2 0,079 0,037 0,061 0,020 Góc ma sát trong, , độ 7012’ 6033’ 4027’ 2000’ Hệ số nén lún, a1-2, cm2/kG 0,078 0,079 0,093 0,110 0,53 0,41 0,41 0,26 24,5 15,66 35,3 10,4 4,41 3,48 2,78 1 Khối lƣợng thể tích, w, g/cm3 Khối lƣợng thể tích khơ, c, g/cm3 Độ ẩm giới hạn chảy, Wch, % Sức chịu tải qui ƣớc, R0, kG/cm2 Mô đun biến dạng, E0, kG/cm2 Hệ số cố kết, Cv, cm2/s (n.10-4) Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30 10 0,60 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HÀI PHÕNG ISO 9001 : 2008 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ LÝ ĐẤT NỀN VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN NỀN MĨNG HỢP LÝ PHỤC VỤ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG TẠI... phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đề xuất giải pháp móng hợp lý cho cơng trình dân dụng có quy mơ khác xây dựng khu vực có điều kiện địa chất khác quận trung tâm đô thị thành phố Hải Phòng Sau đề tài... khu vực nghiên cứu, để từ xác định mức tải đƣa vào tính tốn, Khuyến nghị phƣơng án xử lý móng xây dựng cơng trình V NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu phân chia dạng tự nhiên khu vực nghiên cứu Tìm
- Xem thêm -

Xem thêm: Nghiên cứu tính chất cơ lý đất nền và đề xuất phương án nền móng hợp lý phục vụ xây dựng công trình dân dụng tại các quận nội thành thành phố Hải Phòng( Nghiên cứu khoa học XD), Nghiên cứu tính chất cơ lý đất nền và đề xuất phương án nền móng hợp lý phục vụ xây dựng công trình dân dụng tại các quận nội thành thành phố Hải Phòng( Nghiên cứu khoa học XD)

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay