Thống kê địa chất

Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 1.1 XỬ LÝ VÀ THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT ĐỂ TÍNH TỐN NỀN MĨNG: Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế móng có số lượng hố khoan nhiều số lượng mẫu đất lớp đất lớn Vấn đề đặt lớp đất ta phải chọn tiêu đại diện cho Ban đầu khoan lấy mẫu dựa vào quan sát thay đổi màu, hạt độ mà ta phân chia thành lớp đất Theo QPXD 45-78 gọi lớp địa chất công trình tập hợp giá trị có đặc trưng -lý phải có hệ số biến động  đủ nhỏ Vì ta phải loại trừ mẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho đơn nguyên địa chất Vậy thống kê địa chất việc làm quan trọng tính toán móng 1.2 PHÂN CHIA ĐƠN NGUYÊN ĐỊA CHẤT 1.2.1 Hệ số biến động Chúng ta dựa vào hệ số biến động  phân chia đơn nguyên Hệ số biến động  có dạng sau: giá trị trung bình đặc trưng: độ lệch toàn phương trung bình: với: Ai giá trị riêng đặc trưng từ thí nghiệm riêng n số lần thí nghiệm 1.2.2 Qui tắc loại trừ sai số Trong tập hợp mẫu lớp đất có hệ số biến động   [] đạt ngược lại ta phải loại trừ số liệu có sai số lớn Trong []: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng QPXD 45-78 tuỳ thuộc vào loại đặc trưng Đặc trưng đất Hệ số biến động [] Tỷ trọng hạt 0.01 Trọng lượng riêng 0.05 Độ ẩm tự nhiên 0.15 Giới hạn Atterberg 0.15 Module biến dạng 0.30 Chỉ tiêu sức chống cắt 0.30 Cường độ nén trục 0.40 Kiểm tra thống kê, loại trừ số lớn A i theo công thức sau: ước lượng độ lệch n  25 lấy CM =  1.3 ĐẶC TRƯNG TIÊU CHUẨN Giá trị tiêu chuẩn tất đặc trưng đất giá trị trung bình cộng kết thí nghiệm riêng lẻ , (trừ lực dính đơn vị c góc ma sát  ) Các giá trị tiêu chuẩn lực dính đơn vị góc ma sát thực theo phương pháp bình phương cực tiểu quan hệ tuyến tính ứng suất pháp i ứng suất tiếp cực hạn i thí nghiệm cắt tương đương,  = .tg+c Lực dính đơn vị tiêu chuẩn c tc góc ma sát tiêu chuẩn tc xác định theo công thức sau: ctc = tgtc = với  = 1.4 ĐẶC TRƯNG TÍNH TOÁN Nhằm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định chịu tải, số tính toán ổn định tiến hành với đặc trưng tính toán Trong QPXD 45-78, đặc trưng tính toán đất xác định theo công thức sau : Atr = Trong đó: Arc giá trị đặc trưng xét kd hệ số an toàn đất - Với lực dính(c), góc ma sát trong(), trọng lượng đơn vị() cường độ chịu nén trục tức thời có hệ số an toàn đất xác định sau : kd = Trong :  số độ xác xác định sau: Vơi lực dính (c) hệ số ma sát (tg), ta có:  = t Để tính toán  giá trị độ lệch toàn phương trung bình xác định sau: c =  ; tg =  - Với trọng lượng riêng  cường độ chịu nén trục Rc = cậy  Trong đó: t hệ số phụ thuộc vào xác suất tin  Khi tính theo biến dạng  = 0.85  sau: Khi tính theo cường độ  = 0.95 -ÝÙ nghóa hệ số độ tin cậy  hiểu  Các đặc trưng tính toán theo TTGH I TTGH II có giá trị nằm khoảng Att =AtcA Tùy theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) dấu (-) để đảm bảo an toàn  Khi tính toán theo cường độ ổn đinh ta lấy đặc trưng tính toán TTGH I(nằm khoảng lớn  = 0.95)  Khi tính toán theo biến dạng ta lấy đặc trưng tính toán theo TTGH II(nằm khoảng nhỏ  = 0.85) THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT: 2.1 TÍNH TỐN KẾT QUẢ: 2.1.1 Lớp 1: Đất san lấp (Khơng tính tốn) Lớp mặt, gặp hố khoan, bên bêtông hữu dày khoảng 0.35m, bên đất san lấp Độ sâu đáy lớp thay đổi từ 0.5m (hố khoan HK4) đến 1.0m ( hố khoan HK3) Bề dày trung bình 0.8m Thành phần chủ yếu đất bêtông, sạn sỏi, cát, sét màu nâu đen, vàng 2.1.2 Lớp 2: Sét dẻo mềm Lớp xuất hố khoan, lớp Độ sâu đáy lớp thay đổi từ 2.1m (hố khoan HK1) đến 2.4m (hố khoan HK3) Bề dày trung bình 1.5m Thành phần chủ yếu đất sét, bột xám màu đen, trạng thái dẻo mềm Kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn cho giá trị N=4 Áp lực tính tốn quy ước lớp R0=100.0 kN/m2 2.1.2.1 Thống kê dung trọng tự nhiên đất γw (kN/m3): STT Số hiệu mẫu ND1-1 ND3-1 Tổng Trung bình a Kiểm tra thống kê: = = = γw (kN/m3) 16.3 15.9 32.2 16.1 (γwi – γwtb)2 0.04 0.04 0.08 = 0.2828 = 0.0176 < [] = 0.05 (Theo QPVN 45-78 dung trọng có [ν]=0.05) Vậy tập hợp mẫu chọn b Giá trị tiêu chuẩn: = = 16.1 (kN/m3) (Vì số mẫu n=2 [] = 0.3 Trong : tgtc = 0.097 tg = 0.059  c= = = 0.524957 > [] = 0.3 Trong : ctc = 12.167 c = 6.387 Mẫu có νtgφ, νc > [ν] = 0.3, loại mẫu ND1-1 giá trị mẫu xa đường hồi quy Ta thống kê lại cho mẫu ND3-1  Bảng tính: Mẫu ND3-1  (kN/m2) 14.3  (kN/m2) 50 tgφtc = 0.138 Ctc = 12.567 17.9 19.9 100 150  Biểu đồ: tg =0.015 0.9883 84.515 95.22 c=1.6241 =1.0614 1.1267  Kiểm tra thống kê: tg = = =0.109 < [] = 0.3 Trong : tgtc = 0.138 tg = 0.015  c= = = 0.129 < [] = 0.3 Trong : ctc = 12.567 c = 1.6214 Mẫu có νtgφ, νc < [ν] = 0.3, tập hợp mẫu lại chọn d Giá trị tiêu chuẩn: tgφtc = 0.138 => φ = 7.860 ctc = 12.567 (kN/m2) (Khơng tính theo TTGH số lượng mẫu n=1) Bảng tổng hợp lớp đất thứ sau loại mẫu ND1-1 Lớp đất Kí hiệu Giá trị Ghi tg tg tg Kiểm tra thống kê Lớp 0.015 0.109 [] 0.3 c c Lực dính c Góc ma sát Giá trị tiêu chuẩn Lực dính 2.1.3 Lớp 3: Sét chứa dăm sạn, cứng 1.6214 0.129 [] 0.3 tgtc tc ctc(kN/m2) 0.138 7.860 12.567   [] Tập hợp mẫu chọn   [] Tập hợp mẫu chọn Lớp xuất hố khoan, lớp Độ sâu đáy lớp thay đổi từ 4.3m ( hố khoan HK3 HK4) đến 5.5m ( hố khoan HK2) Bề dày trung bình 2.4m Thành phần chủ yếu đất sét, bột màu xám đen, trạng thái cứng Kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn cho giá trị N=11 Áp lực tính tốn quy ước lớp R0 = 300 kN/m2 2.1.3.1 Thống kê dung trọng tự nhiên đất γw (kN/m3): STT Số hiệu mẫu ND1-2 ND2-2 ND3-2 ND4-2 Tổng Trung bình a Kiểm tra thống kê: n tc   (  i ) =  n  i 1 =  = A γw (kN/m3) 20.8 19.5 19.8 20.5 80.6 20.15 = 0.602771 = 0.0299212 < [] = 0.05 (Theo QPVN 45-78 dung trọng có [ν]=0.05) Vậy tập hợp mẫu chọn (γwi – γwtb)2 0.4225 0.4225 0.1225 0.1225 1.09 b Giá trị tiêu chuẩn: n tc    n i = = 20.15 (kN/m3) (Vì số mẫu n=4 φ = 20.20 ctc = 45.483 kN/m2 e Giá trị tính toán theo TTGH I: Theo TTGH I, xác suất tin cậy α=0.95 n=12 => n-2=10 tra bảng tα= 1.81 ... tính toán theo biến dạng ta lấy đặc trưng tính toán theo TTGH II(nằm khoảng nhỏ  = 0.85) THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT: 2.1 TÍNH TỐN KẾT QUẢ: 2.1.1 Lớp 1: Đất san lấp (Khơng tính tốn) Lớp mặt, gặp hố khoan,... tính toán quy ước lớp R0=100.0 kN/m2 2.1.2.1 Thống kê dung trọng tự nhiên đất γw (kN/m3): STT Số hiệu mẫu ND1-1 ND3-1 Tổng Trung bình a Kiểm tra thống kê: = = = γw (kN/m3) 16.3 15.9 32.2 16.1 (γwi... mẫu chọn b Giá trị tiêu chuẩn: = = 16.1 (kN/m3) (Vì số mẫu n=2