Ôn thi địa chất công trình

háp khảo sát: nêu rõ tiêu chuẩn hoặc cơ sở áp dụng để thực hiện các phương pháp khảo sát và thí nghiệm. II. Điều kiện địa kỹ thuật của đất nền: - Phân biệt, phân chia và mô tả đất, đá theo thứ tự địa tầng trong đó đề cập đến cả diện phân bố, thế nằm qua kết quả khảo sát; - Nước dưới đất và các vấn đề liên quan đến thi công và ăn mòn, xâm thực đến vật liệu nền móng và công trình; - Tổng hợp tính chất cơ lý các lớp đất đá theo các loại thí nghiệm và lựa chọn giá trị đại diện phục vụ tính toán thiết kế nền móng. - Kết quả quan trắc địa kỹ thuật (nếu có); III. Đánh giá điều kiện địa kỹ thuật phục vụ xây dựng công trình - Trình bày rõ địa tầng, tính chất cơ lý của đất nền, đánh giá định tính và định lượng mức độ đồng đều của các lớp đất, đặc trưng độ bền và tính biến dạng của đất nền; - Chỉ rõ các hiện tượng địa chất bất lợi đang hoặc có thể có, phân tích sự ổn định của đất nền dưới tác dụng của tải trọng; - Đánh giá ảnh hưởng của điều kiện địa chất thuỷ văn đối với công tác thi công nền móng, đánh giá sự ổn định của mái dốc, độ ăn mòn của nước đối với bê tông và bê tông cốt thép, đồng thời đưa ra phương án dự phòng; Doãn Ngọc XB10 11 - Nên có phân tích, khuyến cáo sử dụng hợp lý môi trường địa chất cho mục đích xây dựng công trình; - Đánh giá sự ảnh hưởng công trình xây dựng với các công trình lân cận. IV. Kết luận chung và kiến nghị IV. Phần phụ lục - Phần phụ lục báo cáo gồm các bản đồ, mặt cắt, bản vẽ, bảng tính, biểu đồ. Các phụ lục cần thiết phải có: - Mặt bằng bố trí các điểm thăm dò; - Các trụ địa tầng hố khoan; - Mặt cắt địa kỹ thuật: các mặt cắt dọc, ngang trên đó thể hiện thứ tự tên gọi lớp, số hiệu lớp, ký hiệu đất, đá, nước dưới đất, biểu đồ thí nghiệm, giá trị cơ lý đại diện...; - Bảng tổng hợp tính chất cơ lý theo lớp; - Các biểu đồ thí nghiệm hiện trường và trong phòng; - Các biểu bảng khác liên quan đến kết quả khảo sát; - Tài liệu tham khảo. 14. Nêu tóm tắt nội dung và ý nghĩa các điều kiện địa chất công trình? Các điều kiện địa chất công trình bao gồm: - Đặc điểm địa hình, địa mạo. - Đặc điểm địa chất: địa tầng, tuổi, thế nằm, quy luật phân bố, kiến tạo, của các thành tạo đất đá trong phạm vi khu vực khảo sát, và các vùng lân cận. - Đặc điểm địa chất thủy văn: nước mặt, NDĐ: các tầng chứa nước, động thái và tính chất của tầng chứa nước liên quan đến xây dựng công trình. - Đặc điểm tính chất cơ lý của đất đá: thứ tự từ trên xuống dưới các lớp (các đơn nguyên ĐCCT) trong phạm vi theo diện và theo chiều sâu NC; - Đặc điểm các quá trình địa chất động lực: phong hóa, đất chảy, xói ngầm, động đất, tân kiến tạo… - Vật liệu xây dựng và khoáng sản có ích liên quan. Dựa vào thông tin về các điều kiện địa chất công trình chúng ta có thể: - Đánh giá mức độ thích hợp của địa điểm và môi trường đối với các công trình dự kiến xây dựng. - Thiết kế, lựa chọn giải pháp móng cho công trình dự kiến xây dựng một cách hợp lý và tiết kiệm. - Đề xuất biện pháp thi công hữu hiệu nhất, thấy trước và dự đoán được những khó khăn, trở ngại có thể nảy sinh trong thời gian xây dựng. Doãn Ngọc XB10 12 - Xác định các biến đổi của môi trường địa chất do hoạt động kinh tế – công trình của con người, cũng như ảnh hưởng của các biến đổi đó đối với bản thân công trình và công trình lân cận. - Đánh giá mức độ an toàn của các công trình đang tồn tại, thiết kế cải tạo nâng cấp công trình hiện có và nghiên cứu những trường hợp đã xảy ra gây hư hỏng công trình. 15. Các giai đoạn khảo sát địa chất công trình (điều tra ban đầu, sơ bộ, chi tiết)? - Giai đoạn điều tra ban đầu (Sơ lược): Mục đích: Tương ứng giai đoạn khảo sát phục vụ quy hoạch tổng thể, đề xuất sơ bộ giải pháp móng và bố trí các công trình thích hợp. Tiến hành: Thu thập các tài liệu địa chất công trình hiện có trong vùng và các công trình lân cận. Trong giai đoạn này chỉ khảo sát bằng mắt thường tại hiện trường. - Giai đoạn khảo sát sơ bộ: Mục đích: Phân vùng, tìm vị trí cho các công trình khác nhau trên khu vực, lựa chọn vì giải pháp kết cấu móng… Tiến hành: xác định các lớp đất đá theo diện và chiều sâu, xác định chế độ nước mặt, nước dưới đất, khả năng chiu tải nền… Các phương pháp khảo sát thường dùng trong giai đoạn này: thăm dò địa vật lý (ĐVL), khoan ĐCCT, xác định, động thái NDĐ: các phương pháp xuyên… - Giai đoạn khảo sát chi tiết: - Mục đích: cung cấp chi tiết về tính chất cơ lý của đất đá tại vị trí xây dựng công trình. - Tiến hành: kế thừa giai đoạn khảo sát sơ bộ, nhưng có định hướng về giải pháp móng, móng sâu hay gia cố nền… Các phương pháp khảo sát thường được áp dụng trong giai đoạn này: khoan đào ĐCCT, thí nghiệm trong phòng. Thí nghiệm ngoài trời: xuyên (động, tĩnh, tiêu chuẩn), nén ngang trong hố khoan, hố đào, thí nghiệm nén tĩnh, thí nghiệm cắt cánh, thí nghiệm thấm… 16. Nêu mục đích, ý nghĩa phương pháp khoan thăm dò địa chất công trình và lấy mẫu nguyên dạng trong hố khoan? Mục đích: Phương pháp khoan, đào thăm dò ( trực tiếp – pp mang tính định lượng): để tại ra các vế lộ địa chất, giúp cho việc quan sát, lấy các loại mẫu trực tiếp, nghiên cứu cấu trúc nền dưới sâu (đo vẽ không làm được), tìm hiểu cấu trúc địa chất ở dưới sâu. Gồm các loại hố đào, giếng, hầm thăm dò và hố khoan. Ý nghĩa: khảo sát bằng phương pháp khoan, đào cho kết quả tương đối chính xác vì quan sát, lấy được các loại mẫu trực tiếp, nhìn thấy tận mắt được các loại đất đá.. Cung cấp mẫu thí nghiệm trong Doãn Ngọc XB10 13 phòng và là nơi thực hiện các thí nghiệm ngoài trời như cắt cánh, nén tĩnh, nén sập, nén ngang, thí nghiệm thấm… 17. Trình tự tiến hành và mục đích công tác lấy mẫu cơ lý địa chất công trình và thí nghiệm xuyên động tiêu chuẩn (SPT)? Mục đích công tác lấy mẫu cơ lý địa chất công trình: xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất như độ chát, độ sét, góc ma sát trong, modun biến dạng, sức kháng xuyên … và tính toán sức chịu tải cho phép (đối với móng nông, móng cọc). Trình tự tiến hành: - Khoan lấy mẫu các hố khoan khảo sát. - Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) tại hiện trường. - Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất đá trong phòng. - Thí nghiệm thành phần hóa học của mẫu nước ngầm trong đất. - Lập báo cáo khảo sát địa chất kỹ thuật, tổng hợp – đánh giá tính chất của đất nền và đề xuất một số vấn đề liên quan, (cung cấp các số liệu cần thiết cho nhà thiết kế để tính toán, lựa chọn giải pháp móng phù hợp với điều kiện địa chất công trình nhằm bảo đảm ổn định công trình và đạt hiệu quả kinh tế). Thí nghiệm xuyên động tiêu chuẩn (SPT): là thí nghiệm ngoài trời, xuyên động tại công trình được thiết kế để cung cấp thông tin về đặc tính cơ lý của nền đất (Phân chia địa tầng, phát hiện các lớp kẹp, các thấu kính đất hạt rời, xác định một số chỉ tiêu cơ lý của đất và tính sức chịu tải của một số loại móng sâu). SPT có khả năng tiến hành ở độ sâu lớn và lấy được mẫu lên, điều đó không có ở xuyên tĩnh. Ưu điểm của SPT là giá thành thấp, thao tác đơn giản và kết quả thí nghiệm phản ánh khá chính xác trạng thái của đất nền. Trình tự tiến hành: Thí nghiệm sử dụng một ống mẫu thành mỏng với đường kính ngoài 50 mm, đường kính trong 35 mm, và chiều dài 650 mm. Ống mẫu này được đưa đến đáy lỗ khoan sau đó dùng búa trượt có khối lượng 63,5 kg cho rơi tự do từ khoảng cách 760 mm. Việc đóng ống mẫu được chia làm ba nhịp, mỗi nhịp đóng sâu 150 mm tổng cộng 450 mm, người ta sẽ tính số búa trong mỗi nhịp và chỉ ghi nhận tổng số búa trong hai nhịp cuối và hay gọi số này là "giá trị N". Trong trường hợp sau 50 búa đầu mà ống mẫu chưa cắm hết 150 mm thì người ta chỉ ghi nhận 50 giá trị này. Tổng các nhát búa yêu cầu để xuyên 150mm lần thứ hai và ba được gọi là "sức kháng tiêu chuẩn" hoặc "giá trị N". (Tại Việt Nam giá trị này được kí hiệu là N30). Số búa phản ảnh độ chặt của nền đất và được dùng để tính toán trong địa kỹ thuật. Giá trị N30 thu được từ thí nghiệm SPT thường được sử dụng để tính toán sức chịu tải của móng cọc. 18. Bài tập: Doãn Ngọc XB10 14 1. Viết công thức và tính toán nước chảy vào hố móng. Biết nước có áp, không áp, biết hệ số thấm k, chiều sâu hố móng, số giếng khoan tối thiểu cần thiết, cho biết lưu lượng máy bơm. So: Chiều sâu mực nước ngầm cần hạ thấp tại tâm (m) k: hệ số thấm  F ro  ro: bán kính hố móng, F: diện tích hố móng  Tính Ro: bán kính ảnh hưởng: - Không áp: kHSo .2R o  H: độ cao mực nước ngầm (bề dày tầng chứa nước) - Có áp: kSo10R o   Tính Q: tổng lưu lượng nước cần tháo khô o o o r R SkH ln .. 2Q tông  ( m3/ng)  Số giếng cần thiết kế: ' n Q Qtông  Q ’: năng suất bơm 1 giếng 2. Viết công thức vận động dòng ngầm của NDĐ không áp, (có áp) khu vực ven hoặc giữa hai sông. Biết hệ số thấm K, chiều dày tầng thấm nước, chiều dài đường vận động của nước ngầm, tính lưu lượng dòng thấm, mực nước tại một vị trí.  Tầng nước không áp: W: lượng nước thấm từ trên xuống H So ro Ro hx h2 h1 x L sông Đáy cách nước Doãn Ngọc XB10 15 - Lưu lượng tại mặt cắt x:          x L W L hh 2 . 2 .kW.x qq 2 2 2 1 1x - Lưu lượng tại mặt cắt 1: x = 0 2 . 2 k.q 2 2 2 1 1 LW L hh    - Lưu lượng tại mặt cắt 1: x = L 2 . 2 k.q 2 2 2 1 2 LW L hh    - Mực nước ngầm tại vị trí x:   xxL k W x L hh ...hh 2 2 2 12 1 2 x     Tầng nước có áp: tầng chứa nước không đổi 21 21k.m.q    L HH m: độ dày tầng chứa nước