Khảo sát địa chất công trình

Khảo sát địa chất công trình

08/12/13 1 GIẢNG VIÊN: THS. TRẦN QUANG HUY ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 1. Những khái niệm cơ bản về khảo sát ĐCCT 2. Các phương pháp khảo sát ĐCCT 3. Bản đồ địa chất PHẦN 6 – KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 08/12/13 2 1. 1. NộiNội dung dung khảokhảo sátsát địađịa chấtchất côngcông trìnhtrình 1.1. Mục đích Khảo sát địa chất công trình nhằm xác định các điều kiện địa chất công trình phục vụ cho việc thiết kế, thi công và quản lý khai thác công trình. Tùy thuộc vào loại công trình, cần thiết phải có biện pháp, phương pháp và loại hình khảo sát phù hợp. Công tác khảo sát thay đổi phụ thuộc vào quy mô của dự án, độ sâu khảo sát, mức độ phức tạp của đất đá và lượng thông tin tham khảo sẵn có. 08/12/13 3 1. 1. NộiNội dung dung khảokhảo sátsát địađịa chấtchất côngcông trìnhtrình 1.2. Nhiệm vụ khảo sát - Xác định các điều kiện địa chất bao gồm: 1 . Vị trí địa lý, tình hình dân cư và kinh tế khu vực xây dựng 2 . Địa hình, địa mạo 3 . Cấu tạo địa chất 4 . Tính chất cơ lý của đất đá (ví dụ các chỉ tiêu , c, , E o ,…): được chọn lựa để tiến hành thí nghiệm và báo cáo tùy theo yêu cầu và mục đích của công tác khảo sát. 5 . Các hiện tượng địa chất 6 . Tình hình vật liệu xây dựng 7 . Điều kiện địa chất thủy văn 1. 1. NộiNội dung dung khảokhảo sátsát địađịa chấtchất côngcông trìnhtrình 1.2. Nhiệm vụ khảo sát - Dự đoán các hiện tượng địa chất có thể xảy ra trong khi thi công và trong khai thác sử dụng. - Đề xuất các biện pháp xử lý các điều kiện địa chất công trình không có lợi. - Thăm dò và đề xuất các biện pháp xử lý vật liệu xây dựng thiên nhiên. - Một khi công trình đã được xây dựng thì sự tồn tại của công trình lại góp phần làm thay đổi các điều kiện địa chất của khu vực xây dựng. Bởi vậy nghiên cứu ảnh hưởng của công trình đến điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng. 08/12/13 4 2. 2. CácCác phươngphương pháppháp khảokhảo sátsát ĐCCTĐCCT Ở nước ta hiện nay chủ yếu có các phương pháp sau:  Phương pháp khoan đào  Phương pháp đo địa vật lý ở trên mặt đất và theo các hố khoan  Phương pháp thí nghiệm trong phòng  Phương pháp thí nghiệm hiện trường  Phương pháp đo vẽ bản đồ ĐCCT 2. 2. CácCác phươngphương pháppháp khảokhảo sátsát ĐCCTĐCCT  Phương pháp khoan đào thăm dò Công tác khoan đào thăm dò dùng để tạo ra các vết lộ địa chất, giúp cho việc tìm hiểu trực tiếp tình hình địa chất ở độ sâu không lớn. Công trình khoan đào thăm dò gồm các loại: - hố đào (thường hình chữ nhật 1.5x2.5m), - hào đào, giếng đào, - hầm thăm dò và - hố khoan thăm dò. 08/12/13 5 08/12/13 6 Hố Khoan thăm dò Công tác khoan thăm dò: bằng tay hoặc máy 08/12/13 7 Hố Khoan thăm dò 08/12/13 8 2. 2. CácCác phươngphương pháppháp khảokhảo sátsát ĐCCTĐCCT  Khối lượng khoan đào thăm dò Khối lượng khoan đào thăm dò như mật độ và độ sâu phụ thuộc vào các yếu tố sau: + Giai đoạn khảo sát; + Tài liệu tham khảo đã có; + Quy mô và tầm quan trọng của công trình; + Tiêu chuẩn, quy phạm khảo sát xây dựng hiện hành cho từng ngành cụ thể 2. 2. CácCác phươngphương pháppháp khảokhảo sátsát ĐCCTĐCCT  Khối lượng khoan đào thăm dò Ví dụ: Đối với Nhà cao tầng (lớn hơn 9 tầng) sử dụng TCVN 9363:2012 "Nhà cao tầng - Công tác khảo sát địa kỹ thuật" Ngành giao thông hiện đang sử dụng tiêu chuẩn ngành có mã hiệu 22 TCN 259-2000. Giai đoạn Thiết kế cơ sở: Khoảng cách giữa các điểm khảo sát thường dao động từ 50m đến 200m Theo điều 5.2.4.2 Chiều sâu khoan theo điều 5.2.5: - Nếu gặp đất tốt: khoan sâu đến 10m  15m; - Nếu gặp đá nông: khoan vào đá tươi 1m; 08/12/13 9 2. 2. CácCác phươngphương pháppháp khảokhảo sátsát ĐCCTĐCCT  Phương pháp đo địa vật lý ở trên mặt đất và theo các hố khoan Phương pháp thăm dò địa vật lý chưa được dùng nhiều trong khảo sát địa chất công trình, mới chỉ dùng khi nghiên cứu xây dựng đập cao, cầu lớn, các công trình ngầm tại nơi có điều kiện địa chất công trình phức tạp. Các phương pháp: + Phương pháp đo điện trở suất + Phương pháp chấn động + Phương pháp phóng xạ 2. 2. CácCác phươngphương pháppháp khảokhảo sátsát ĐCCTĐCCT  Phương pháp đo địa vật lý ở trên mặt đất và theo các hố khoan Phương pháp điện trở suất Ở phương pháp này, dòng điện từ một cực đi qua lớp đất đá và tới điện cực kia. Đo cường độ dòng điện giữa các điện cực cấp điện A và B và hiệu điện thế giữa các điện cực M và N cho phép tìm được điện trở của đất đá, sự biến đổi của trị số này theo chiều sâu và từ đó lập được mặt cắt địa chất. 08/12/13 10 2. 2. CácCác phươngphương pháppháp khảokhảo sátsát ĐCCTĐCCT Phương pháp điện trở suất Máy đo điện trở suất của đất (P.A.S.I. EARTH RESISTIVITY METER -16GL) Thiết bị sử dụng phương pháp đo sâu đối xứng để xác định được điện trở, điện trở suất của đất tại vùng khảo sát. Thiết bị được ứng dụng trong việc khảo sát thăm dò khoáng sản, xác định các mạch nước ngầm ở độ sâu nông và trung bình, nghiên cứu khảo cổ học 2. 2. CácCác phươngphương pháppháp khảokhảo sátsát ĐCCTĐCCT  Phương pháp đo địa vật lý ở trên mặt đất và theo các hố khoan Phương pháp chấn động Dựa trên nghiên cứu đặc tính của phương và vận tốc truyền sóng đàn hồi phát sinh do va chạm hay do nổ trong lớp vỏ quả đất  sóng đàn hồi bị phản xạ, khúc xạ hay thay đổi phương truyền sóng khi đi qua các lớp đất đá có tính đàn hồi khác nhau  xác định được độ sâu và hình dạng thế nằm các lớp đất đá ở bên dưới nhờ biết được thời gian phát và trở về của sóng. [...]... đồ trình bày những yếu tố ĐCCT quan trọng nhất trong phạm vi lãnh thổ nghiên cứu, Nó cần thiết cho qui hoạch, thiết kế, xây dựng và khai thác công trình Bản đồ địa ĐCCT cần kết hợp nhiều biện pháp gồm đo vẽ, thăm dò, thí nghiệm và quan trắc dài ngày… Tùy theo công dụng và mức độ tỉ mỉ về nội dung mà bản đồ địa chất có nhiều loại tỷ lệ khác nhau 24 08/12/13 3 Bản đồ địa chất công trình 3 Bản đồ địa chất. .. và trình bày kết quả Độ nhậy của đất là chỉ số thể hiện tỷ số sức kháng của đất ở hai trạng thái nguyên dạng và xáo động Xác định theo biểu thức: St  cu max cu min 23 08/12/13 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Thí nghiệm cắt cánh (VST) Trình bày kết quả Tiêu chuẩn hướng dẫn thí nghiệm: Tiêu chuẩn Việt Nam: 22 TCN 355-2006 Tiêu chuẩn ASTM: D 2573 3 Bản đồ địa chất công trình Bản đồ địa chất công trình. ..08/12/13 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT Phương pháp chấn động Máy ghi địa chấn (P.A.S.I EXPLORATION SEISMOGRAPHS) Sử dụng phương pháp thu nhận tín hiệu khúc xạ để ứng dụng trong việc khảo sát địa chất, tìm kiếm nguồn khoáng sản, mạch nước ngầm dưới lòng đất trong một phạm vi lớn 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Phương pháp đo địa vật lý ở trên mặt đất và theo các hố khoan Phương... trường Hiện nay có rất nhiều loại thí nghiệm hiện trường, dưới đây trình bày 5 loại thí nghiệm phổ biến nhất trong lĩnh lực khảo sát địa chất công trình gồm: Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) Thí nghiệm cắt cánh (VST) Thí nghiệm nén ngang (PMT) Sinh viên tự tìm hiểu Thí nghiệm bằng bàn nén 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) Mục đích: thí nghiệm... phương pháp khảo sát ĐCCT  Phương pháp thí nghiệm trong phòng Trong trường hợp gặp khó khăn hoặc không thể tiến hành thí nghiệm hiện trường thì sẽ tiến hành lấy mẫu đất đá nguyên dạng hoặc không nguyên dạng phục vụ thí nghiệm trong phòng 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Phương pháp thí nghiệm trong phòng Một số thí nghiệm thông dụng xác định các chỉ tiêu cơ lý dùng trong mục đích địa chất công trình như... số đọc sức kháng xuyên tổng (cả mũi côn và ma sát) , Y (kG/cm2) 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) Xử lý và trình bày kết quả Trên cơ sở các số liệu thí nghiệm tại hiện trường, tiến hành tính toán qc và fs ở từng độ sâu thí nghiệm: 19 08/12/13 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) Tiêu chuẩn... trắc dài ngày… Tùy theo công dụng và mức độ tỉ mỉ về nội dung mà bản đồ địa chất có nhiều loại tỷ lệ khác nhau 24 08/12/13 3 Bản đồ địa chất công trình 3 Bản đồ địa chất công trình Mặt cắt địa chất 25 08/12/13 3 Bản đồ địa chất công trình KẾT THÚC 26 ... 08/12/13 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Thí nghiệm cắt cánh (VST) Xử lý và trình bày kết quả Kết quả thí nghiệm cắt cánh được tính toán theo nguyên tắc: nếu gọi lực quay là F, cánh tay đòn là D, thì ta có mô men quay là M = F.d Sức kháng cắt của đất dính trong trường hợp bão hòa nước là  = cu, được xác định theo công thức:   cu  6M M  D D  3H  K 2 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Thí nghiệm... kính ty xuyên: 14mm • Chiều dài cần và ty xuyên: 1000mm 18 08/12/13 2 Các phương pháp khảo sát ĐCCT  Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) Trình tự thí nghiệm: Thông thường tiến hành bằng cách đo gián đoạn và dùng mũi xuyên có măng sông đo ma sát Hành trình thí nghiệm ở từng khoảng đô sâu 20cm Đo sức kháng mũi xuyên (qc) và ma sát thành đơn vị (fs) Tiếp tục tiến hành đo qc và fs ở mỗi độ sâu cách nhau 20cm cho... pháp khảo sát ĐCCT  Thí nghiệm cắt cánh (VST) Trình tự thí nghiệm: Bước 4: quay tiếp cánh cắt khoảng 10 vòng để đất bị cắt hoàn toàn Tiến hành quay thí nghiệm tương tự như trên để xác định ngẫu lực cắt cực tiểu (đất ở trạng thái xáo trộn – cumin) Bước 5: tiếp tục ấn tiếp đến độ sâu tiếp theo và thí nghiệm tương tự Khoảng cách giữa các lần thí nghiệm trong hố khoan từ 1 – 2m, tùy thuộc điều kiện địa chất . dung dung khảokhảo sátsát địa ịa chấtchất côngcông trìnhtrình 1.1. Mục đích Khảo sát địa chất công trình nhằm xác định các điều kiện địa chất công trình phục vụ cho việc thiết kế, thi công và quản. của công tác khảo sát. 5 . Các hiện tượng địa chất 6 . Tình hình vật liệu xây dựng 7 . Điều kiện địa chất thủy văn 1. 1. NộiNội dung dung khảokhảo sátsát địa ịa chấtchất côngcông trìnhtrình 1.2 tin tham khảo sẵn có. 08/12/13 3 1. 1. NộiNội dung dung khảokhảo sátsát địa ịa chấtchất côngcông trìnhtrình 1.2. Nhiệm vụ khảo sát - Xác định các điều kiện địa chất bao gồm: 1 . Vị trí địa lý,