đề cương địa chất công trình

Câu : Điều kiện địa chất công trình: Địa hình, địa mạo: thể hiện ở đặc điểm hình dạng, kích thước, độ cao, mức độ phân cắt, nguồn gốc tạo thành và xu thế phát triển của địa hình nơi xây dựng công trình. Địa tầng (Cấu tạo và cấu trúc địa chất): sự phân bố, thành phần, tính chất xây dựng của đất đá (cường độ chịu lực, độ ổn định, khả năng thấm nước,…) và các biến động địa chất như: uốn nếp, nứt nẻ, đứt gãy… Các tác dụng địa chất: Các hiện tượng địa chất như: động đất, trượt lở, cactơ, xói ngầm, xói mòn đã hoặc có khả năng xảy ra trong vùng khi chưa có và sau khi có công trình. Địa chất thủy văn: nghiên cứu độ sâu, độ cao, độ chênh cao mực NDĐ và các đặc điểm vận động của nước (lưu lượng, vận tốc, gradient thủy lực) cũng như thành phần hóa học của nước. Điều kiện vật liệu xây dựng và điều kiện thi công - Điều kiện vật liệu xây dựng: nghiên cứu thành phần, tính chất; đánh giá thành phần, tính chất, trữ lượng, điều kiện khai thác, điều kiện ảnh hưởng đến hình dáng, kết cấu, đế tiến độ thi công, giá thành khai thác. - Điều kiện thi công: nghiên cứu mặt bằng thi công, mặt bằng để tập kết vật liệu, mặt bằng bố trí nhà xưởng, chổ ở cho công nhân… Câu 2: khi xd và sử dụng công trình có những vấn đề cần quan tâm đối với người kỹ thuật là: - Công trình nhà dân dụng và công nghiệp: ổn định nền đất, cung cấp nước, nước chảy vào hố móng khi thi công… - Công trình giao thông: ổn định trượt của nền đường, biến dạng lún của nền đường, ổn định của mái dốc đường đắp, đường đào - Công trình ngầm: ổn định đất đá xung quanh hầm, nước chảy vào hầm, ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, khí độc Câu ; Các dạng biến vị của đất đá a. Thế nằm ngang: thế nằm ban đầu của đất đá. Thế nằm ngang thường gặp ở những miền mà các chuyển động kiến tạo của VTĐ yếu hoặc lớp đá chưa trải qua các quá trình chuyển động kiến tạo nào đáng kể. b. Thế nằm nghiêng: thế nằm nghiêng của lớp đá có thể là thế nằm nguyên sinh (được hình thành ngay từ ban đầu theo địa hình dốc). Để thể hiện vị trí của một lớp đá nằm nghiêng, cần xác định các yếu tố thế nằm của lớp đó. Các yếu tố thế nằm lớp đá - Đường phương - Góc phương vị đường phương - Đường dốc - Đường hướng dốc - Góc phương vị đường hướng dốc - Góc dốc y c. Thế nằm uốn nếp của lớp đá Nếp uốn là những dạng uốn cong của các lớp đá chủ yếu sinh ra do Biến dạng dẻo dưới tác dụng của các lực kiến tạo. Nếp uốn được chia làm 2 dạng chính: uốn nếp lồi và uốn nếp lõm Uốn nếp lồi là dạng uốn cong của các lớp đất đá, hướng loiif lên phía trên. Vì thế ở phần trong, tức là ở nhân của nếp uốn lồi có các đá cổ nhất,đây là đặc điểm chính của uốn nếp lồi. ngược lại là uốn nếp lõm d. Thế nằm đứt gãy Đứt gãy hay biến vị hoặc đoạn tầng là một hiện tượng địa chất liên quan tới các quá trình kiến tạo trong VTĐ, trong đó xuất hiện các ứng suất vượt quá giới hạn độ bền làm cho các đá bị biến dạng phá hủy dòn hoặc dẻo. Trường hợp các đá bị nứt và bị dịch chuyển các mặt nứt gọi là hiện tượng đứt gãy, và các lớp đá hai bên mặt nứt có thế nằm đứt gãy. Đứt gãy chia làm nhiều loại: Đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch, đứt gãy ngang Ý NGHĨA: Ảnh hưởng của tác dụng kiến tạo đối với xây dựng - Ảnh hưởng của lớp đất đá nằm nghiêng Tầng đất đá nằm nghiêng dễ xảy ra hiện tượng trượt, thấm mất nước của lớp đá nằm trên . Khi lớp đá nằm nghiêng bề dày lớp đá mỏng và có xen kẽ các lớp đá khác nhau nên dễ xảy ra hiện tượng lún không đều ở các bộ phận khác nhau của công trình. - Ảnh hưởng của khe nứt, đứt gãy kiến tạo Gây ra hiện tượng thấm mất nước, trượt lở và kém ổn định đối với nền đập, mái đường, mái kênh. Khi xây dựng tuyến đường, đường hầm cần bố trí vuông góc hoặc chéo với đường phương của mặt đứt gãy thì việc xử lý nền yếu ở khu vực mặt đứt gãy ít, nếu bố trí song song hoặc trùng với mặt đứt gãy thì vần đề xử lý nền móng và thi công rất khó khăn. - Ảnh hưởng của nếp uốn Khi xây dựng các công trình ngầm cắm vào cấu trúc của nếp lõm thì tạo đó áp lực đất, áp lực nước lớn gây khó khăn cho thiết kế thi công. Khi công trình ngầm cắm vào cấu trúc của nếp lồi thì tại đó áp lực đất, áp lực nước bé thuận lợi cho việc thiết kế và thi công, nhưng phần nóc của công trình thường xuất hiện nhiều khe nứt làm sạt lở phần nóc. Khi xây dựng hồ chứa nếu xây trên cấu trúc của nếp lồi thì gây ra hiện tượng mất nước, do đó nên xây dựng trên cấu trúc của nếp lõm vì tại đó nước tập trung lớn. Câu: mẫu đất trong phòng thí nghiệm: Mẫu đất cho thí nghiệm trong phòng Mẫu đất cho các thí nghiệm trong phòng được lấy từ các độ sâu khác nhau trong các địa tầng có mặt trong khu vực khảo sát khi khoan hoặc đào. - Mẫu nguyên trạng - Mẫu không nguyên trạng Đa số các chỉ tiêu tính chất cơ lý của đất yêu cầu phải thí nghiệm trên mẫu nguyên trạng. Mẫu đất lấy được trong các hố khoan thường có hình trụ, đường kính 80-100mm, dài 200mm. Mẫu đất sẽ được bọc vải tẩm paraffin, tránh mất nước trong quá trình vận chuyển, lưu giữ chờ thí nghiệm. Thí nghiệm trong phòng Thí nghiệm trong phòng là phương pháp phổ biến nhất và có thể xác định được hầu hết các đặc trưng tính chất cơ lý của đất. Các đặc trưng tính chất cơ lý cơ bản yêu cầu được thí nghiệm trên mẫu đất nguyên trạng: độ ẩm, khối lượng thể tích tự nhiên, độ biến dạng, độ bền. Các đặc trưng tính chất cơ lý cơ bản có thể xác định được trên mẫu đất không nguyên trạng: thành phần hạt, khối lượng thể tích hạt rắn, các độ ẩm giới hạn. Thí nghiệm ngoài trời Các thí nghiệm ngoài trời thường được sử dụng: - Để xác định giá trị của các chỉ tiêu tính chất cơ học quan trọng (modun biến dạng, sức kháng cắt không thoát nước, góc ma sát trong, lực dính…) - Trong các phân vị địa tầng khó hoặc không có thể lấy được mẫu nguyên trạng (đất bùn, đất rời…) Câu 5: khi nghiên cứu nước dưới đất càn quan tâm đến tính chất cơ học và tính chất vật lý: VÌ: NDĐ có ảnh hưởng rất mạnh đến tính chất vật lý và cơ học của đất đá: - Làm thay đổi trạng thái, độ bền và tính biến dạng, tính ổn định của khối đất - Gây ra các tác dụng hòa tan, ăn mòn hoặc cuốn trôi các hạt đất theo dòng thấm - Là một trong những nguyên nhân quan trọng gây ra hiện tượng lún, trượt lở đất đá ở mái dốc, hiện tượng cát chảy, xói ngầm… - Gây khó khăn cho việc thi công hố móng, làm mất ổn định nền móng công trình. CÂU: hiện tượng trượt đất, nguyên nhân và biện pháp phòng chống: Hiện tượng trượt là sự chuyển dời các khối đất đá ở sườn dốc hoặc mái dốc xuống phía dưới dưới tác dụng của trọng lực Nguyên nhân: Các nguyên nhân thành tạo trượt có thể là sự kết hợp các yếu tố tự nhiên và nhân tạo khác nhau, bao gồm: - Địa mạo của sườn dốc (độ cao, độ dốc, hình thái), cấu tạo địa chất sườn dốc (thế nằm và thành phần đất đá). - Tăng cao độ dốc của mái dốc hay sườn dốc: Do cắt xén chân sườn dốc, mái dốc, xói lở chân dốc. - Làm giảm độ bền của đất đá: Do biến đổi trạng thái vật lý như ẩm ướt, trương nở, giảm độ chặt,v.v… - Gây tải trọng phụ lên sườn dốc, mái dốc: Áp lực thủy tĩnh, thủy động, nổ mìn, chất tải,v.v… PHÒNG CHỐNG: * Phòng trượt (tránh tạo điều kiện cho trượt phát triển): - Điều tiết dòng chảy mặt, cấm chặt cây, phá bỏ lớp phủ thực vật ở sườn dốc, mái dốc để chống xói mòn và rửa trôi các hạt đất đá; - Không cắt xén sườn dốc, mái dốc để tránh tăng cao độ dốc; - Cải thiện tính chất cơ lý đất đá bằng các phương pháp nhân tạo nhằm tăng cường độ đất đá; * Chống trượt (không cho trượt xảy ra bằng các công trình chắn giữ): Đánh bậc mái dốc; bệ phản áp; cọc chắn; tường chắn,v.v…