Luận văn Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà A thuộc khu văn phòng làm việc và nhà ở của Ủy ban nhân dân quận Hai Bà Trưng, Hà Nội

Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn Mở Đầu Cùng với phát triển, Hà Nội nơi tập trung dân c đông đúc ngày có nhiều ngời tập trung thủ đô sinh sống nên nhu cầu nhà cấp thiết rộng lớn Để đáp ứng nhu cầu nhà nhân dân ngày tập trung nội thành công việc khó khăn.Trong năm gần đây, Hà Nội tập trung xây dựng khu chung c cao tầng cho phù hợp với xu hớng phát triển chung đất nớc Tuy nhiên, để giải vấn đề thật tốt đòi hỏi phải có nghiên cứu địa chất công trình ( ĐCCT ) cách tỉ mỉ xác để đảm bảo mặt kinh tế kỹ thuật nh độ bền công trình, hạn chế ®Õn møc tèi ®a nh÷ng sai sãt kü thuËt cã thể xảy xây dựng sử dụng công trình Sau học xong giáo trình: địa chất công trình chuyên môn, môn học khác Nhằm giúp cho sinh viên củng cố kiến thức đà học đồng thời nắm vững nội dung phơng pháp nghiên cứu ĐCCT nh bớc nội dung cần thiết tiến hành khảo sát ĐCCT công trình cụ thể, môn Địa chất công trình đà giao cho làm đồ án môn học địa chất công trình chuyên môn Với đề tài: Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà A thuộc khu phòng làm vic nhà ca y ban nhân dân qun Hai Bà Trng, Hà Nội Thiết kế khảo sát địa chất công trình phơc vơ cho thiÕt kÕ kü tht - thi c«ng công trình Qua thời gian nghiên cứu, làm việc thân dới hớng dẫn thầy Dơng Văn Bình thầy cô môn, với tham gia, giúp đỡ bạn bè đồng nghiệp đồ án đợc hoàn thành với nội dung sau: Phần Mở đầu Chơng 1: Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực xây dựng Chơng 2: Dự báo vấn đề địa chất công trình khu vực xây dựng Chơng 3: Thiết kế phơng án khảo sát địa chất công trình Phần Kết luận Ngoài có bảng biểu, vẽ kèm theo: Bảng tổng hợp tiêu lý lớp đất Mặt bố trí công trình thăm dò Mặt cắt ĐCCT K1-K2, tuyến K1-K3 Tuy đồ án đà hoàn thành nhng trình độ chuyên môn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi sai sót,rất mong đợc bảo, góp ý thầy cô bạn để đồ án đợc hoàn thiên hơn.Qua em xin chân thành cảm ơn SV: Nguyễn Trọng Trờng -1- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54 Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn thầy giáo hớng dẫn: KS.Dơng Văn Bình, thầy cô môn bạn đà tận tình hớng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 15 tháng 11năm 2013 Sinh viên: Hán Văn Tam Lớp: ĐCCT- ĐKTB- K54 Chơng 1: Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực xây dựng Khu nh A với quy m« tầng cã tải trọng 190 tn/tr a hình khu vc xây dng tng i bng phng, chênh cao khụng k, dao ng khoảng 0,2 đến 0,3 Đ©y khu đất trống c s dng buôn bán vt liu xây dng Cao độ lỗ khoan giả định 0,0 ( m ) Để cã tài liệu địa chất phục vụ cho giai đoạn lập b¸o c¸o khả thi cho khu nhà A thiết kế tầng, cã tải trọng 190 tấn/trụ Người ta tiến hành khoan khảo s¸t địa chất công trình khu vc d kin xây dng Trong phm vi nghiên cu à tin hnh khoan kho sát s b khu vc xây dng ca công trình, c quan kho sát ó tin hnh công tác sau: SV: Nguyễn Trọng Trờng -2- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54 Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn + Đo vẽ đồ địa chất công trình tỷ lệ 1:1000 + Khoan lỗ khoan với tổng chiều sâu 125m + LÊy 12 mÉu thÝ nghiƯm tÝnh chÊt c¬ lý cđa đất đá Điều kiện ĐCCT tổng hợp yếu tố địa chất tự nhiên ảnh hởng đến công tác thiết kế, xây dựng sử dụng công trình Điều kiện ĐCCT bao gồm tổng hợp yếu tố địa chất khác nhau: + Yếu tố địa hình địa mạo + Yếu tố địa tầng tính chất lý loại đất đá + Yếu tố cấu tạo địa chất đặc điểm kiến tạo + Yếu tố địa chất thuỷ văn + Yếu tố trình tợng địa chất động lực công trình + Yếu tố vật liệu xây dựng khoáng tự nhiên Dới số điều kiện ĐCCT khu vực xây dựng: 1.1 Đặc điểm địa hình- địa mạo Khu xây dựng nhà A thuộc khu phòng lm vic v nh ca y ban nhân dân qun Hai B Trng, Hà Nội, với diện tích xây dựng khoảng 4000 m2 Vị trí xây dựng công trình chủ yếu khu đất trống đợc sử dụng để buôn bán vật liệu Nhìn chung địa hình khu xây dựng tơng đối phẳng, độ chênh cao không đáng kể, dao động khoảng 0,2-0,3m Do địa hình đà đợc san lấp nên thuận lợi cho công tác tập kết máy móc, công tác khảo sát địa chất công trình, công tác xây dựng, nh công tác vận chuyển sau 1.2 Đặc điểm địa tầng tính chất lý đất đá 1.2.1 Đặc điểm địa tầng Đất đá điều kiện hàng đầu điều kiện địa chất công trình, tham gia vào cấu trúc địa chất vùng nghiên cứu Kết khảo sát địa chất công trình sơ cho biết địa tầng gồm lớp, phân bố từ xuống dới nh sau: -Lớp 1: Đất lấp có thành phần hỗn tạp -Lớp 2: Sét pha màu vàng nâu, xám vàng, trạng thái dẻo cứng; SV: Nguyễn Trọng Trờng -3- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54 Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn -Lớp 3: Sét pha màu nâu hồng, trạng thái dẻo mềm; -Lớp 4: Bùn sét pha lẫn nhiều hữu có màu xám đen; -Lớp 5: Cát pha lẫn hữu màu xám đen, xám ghi, trạng thái dẻo chảy; -Lớp 6: Cát hạt trung màu xám đen, trạng thái chặt vừa, N30=24 1.2.2.Tính chất lý lớp đất khu vực xây dựng Những tính chất học vật lý đất đá bao gồm tính chất định trạng thái vật lý,quan hệ với nớc quy luật biến đổi độ bền tính chất biến dạng đất đá 1.2.2.1 Những tính chất vật lý Các tiêu đặc trng cho tính chất vật lý đất đợc phân làm loại,đó tiêu đợc xác định trực tiếp thí nghiệm tiêu đợc tính toán dựa vào tiêu thí nghiệm a Các tiêu đợc xác ®Þnh trùc tiÕp b»ng thÝ nghiƯm Q   h h V h (g/cm3) Khối lợng riêng đất phụ + Khối lợng riêng đất thuộc vào thành phần khoáng vật, thay đổi phạm vi hẹp từ 2.65 ®Õn 2.80 g/cm3 Q w  V + Khèi lợng thể tích tự nhiên (g/cm3) Khối lợng thể tích tự nhiên đất phụ thuộc vào thành phần hạt rắn có đất trạng thái đất,đặc trng cho trạng thái đất Q W n Q h (%).Phụ thuộc vào lợng nớc chứa đất độ + Độ ẩm tự nhiên lỗ rỗng đất,đặc trng cho trạng thái đất + Giới hạn chảy WL(%) độ ẩm mà vợc lợng không đáng kể,đất có kết cấu bị phá hoại,chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng thái chảy chảy nhớt + Giới hạn dẻo WP(%) độ ẩm mà vợt qua lợng không đáng kể,đất có kết cấu bị phá hoại,chuyển từ trạng thái nửa cứng sang trạng thái dẻo b Các tiêu xác định tính toán w + Khối lợng thể tích khô k 0.01W (g/cm3) Khối lợng thể tích khô lớn đất chặt Khối lợng thể tích khô đợc dùng để đánh giá mức SV: Nguyễn Trọng Trờng -4- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54 Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn độ chặt xốp đất, đặc trng cho trạng thái đất h + Hệ số rỗng đất e = k -1 k + Độ rỗng đất n =1- h (%) 0.01W h + Độ bÃo hoà G = e.n (%) + ChØ sè dỴo IP =WL-WP (%).Phơ thc vào thành phần hạt,thành phần khoáng vật,đặc điểm môi trờng mà tồn IP đợc dùng để phân loại ®Êt WW P I P Dùa vµo IS ®Ĩ đánh giá trạng thái đất,đối với sét + Độ sệt IS = pha sét cho kết xác 1.2.2.2 Tính chất học đất Các tính chất học đất định khả chúng chịu tác dụng ngoại lực.Nó đợc đặc trng tính biến dạng độ bền Trên sở số liệu tiêu lý lớp đất nền, tính hai tiêu thể khả chịu tải lớp đất mô đun tổng biến dạng (E0, kG/cm2) sức chịu tải quy ớc (R0, kG/cm2) a Với đất loại sét Mô đun tổng biến dạng E0 tính theo công thức: Eo m e1 m a1 k ( kG/cm2 ) (1-1) Trong ®ã:  : HƯ sè xÐt ®Õn ®iỊu kiƯn në hông hạn chế, giá trị đợc lấy tuỳ thuộc vào loại đất Cụ thể lấy theo bảng 1-1 Bảng 1-1: Bảng tra hệ số Tên ®Êt C¸t C¸t pha SÐt pha SÐt  0,8 0,74 0,62 0,4 e1: Hệ số rỗng đất ứng với cÊp ¸p lùc P = 1(kG/cm2) ( Khi tÝnh to¸n lấy giá trị e1 e0 ) e0 : Hệ số rỗng ban đầu đất a1-2: Hệ số nén lún đất ứng với cấp áp lực 1-2 (kG/cm2) SV: Ngun Träng Trêng -5- Líp: §CCT-§KTB - K54 Bé môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn mk: Hệ số chuyển đổi từ kết tính E0 theo thí nghiệm nén trục phòng kết tính E0 theo thí nghiệm nén tĩnh trời Với đất có trạng thái từ dẻo chảy đến chảy (Is > 0,75) mk=1, đất có trạng thái từ dẻo mềm đến cứng mk đợc xác định theo bảng 1-2 Bảng 1-2: Bảng tra giá trị mk Tên đất Cát pha Sét pha Sét 0,45 4,0 5,0 - Giá trị mk ứng với giá trị hệ số rỗng e 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 4,0 3,5 3,0 2,0 5,0 4,5 4,0 3,0 2,5 6,0 6,0 5,5 5,5 1,05 2,0 4,5 Sức chịu tải quy ớc R0 đợc tính theo c«ng thøc: R0= m[(A.b + B.h).w + c.D] ( kG/cm2 ) (1-2) Trong ®ã: m : HƯ sè ®iỊu kiƯn làm việc công trình, lấy m = A, B, D : Hệ số không thứ nguyên, phụ thuộc vào góc ma sát b : ChiỊu réng mãng quy íc, lÊy b»ng 100 cm h : Chiều sâu đặt móng quy ớc, lấy 100 cm c : Lực dính kết đất dới đáy móng (kG/cm2) w : Khối lợng tích tự nhiên đất (g/cm3) b Với đất rời Mô đun tổng biến dạng E0 tính theo công thức: E0 = a + C ( N + ) (kG/cm2) (1- 3) Trong ®ã: HƯ sè a = 40 N >15 vµ a = N