Ôn tập lý thuyết môn địa chất công trình chương 1, chương 2, chương 3, chương 4, chương 5, chương 6 , chương 7, chương 8 và bài tập sptu ctu sadasdasdalskdnasdnlasndasdkl,ándijasdisadsaodsaidjsaodjasp
CÂU HỎI ÔN TẬP MƠN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH PHẦN I: CÁC CÂU HỎI LÝ THUYẾT Chương 1: Introduction 1.1 Nguyên lý/định nghĩa Địa chất cơng trình gì? Hãy liệt kê lĩnh vực địa chất cơng trình - Tất cơng trình xây dựng nằm mặt đất Khả ổn định làm việc cơng trình khơng phụ thuộc vào độ bền kết cấu thân mà phụ thuộc nhiều vào tính chất đất đá, tượng địa chất,…Địa chất cơng trình nghiên cứu đánh giá điều kiện địa chất ảnh hưởng đến khả ổn định điều kiện khai thác, sử dụng cơng trình cách bình thường - Địa chất cơng trình khoa học đia chất chuyên nghiên cứu điều kiện địa chất để làm nền, làm môi trường làm vật liệu xây dựng - Các lĩnh vực địa chất cơng trình: Địa chất động lực cơng trình Địa chất cơng trình chun mơn Địa chất cơng trình mỏ khống sản Thạch luận cơng trình Chương 2: Fundamentals of geology 2.1 Lý thuyết mảng kiến tạo (Plate tectonics) miêu tả/giải thích tượng vỏ trái đất? Vỏ trái đất có mảng lớn? - Lý thuyết mảng kiến tạo miêu tả giải thích tượng chuyển động biến đổi vỏ TD Theo thuyết TD chia thành số lớp vỏ riêng việt, gọi mảng kiến tạo hay biển kiến tạo, mảng di chuyển bề mặt TD - TD có mảng kiến tạo lớn - Các mảng kiến tạo nhẹ lên lớp vật chất quánh dẻo chúg không đứng im mà chuyển động cách tương đối Các mảng kiến tạo chuyển động cách tương đối trình đẩy sườn, kéo phiến hoạt động đối lưu manti 2.2 Tâm chấn trận động đất thường nằm đâu sao? Các núi lửa thường xảy đâu sao? - Tâm chấn thường nằm ranh giới nơi hai mảng kiến tạo gặp - Những mảng kiến tạo khổng lồ va vào đè lên nhau, lực ma sát sinh từ vụ va chạm tạo lượng dọc vết nứt gãy Cuối khiến chúng bất ổn định vỡ giải phóng nguồn sóng xung kích Năng lượng đc giải phóng trận động đất - Có địa điểm mà núi lửa xảy ra: Tại rặng núi đại dương Tại vùng hút chìm nơi va chạm mảng lục địa mảng đại dương Tại điểm nóng nằm mảng kiến tạo - Do hoạt động kiến tạo địa tầng chuyển động nưh va chạm mảng kiến tạo lớp vỏ TD Các đới hút chìm xảy ra, lớp vỏ mảng đại dương bị kéo sâu vào TD, cuối tan chảy để tạo magma trồi lên bề mặt thông qua núi lửa 2.3 Giải thích kiểu núi chế hình thành núi kiểu - Núi hình thành chủ yếu di chuyển mảnh thạch quyển, chuyển động tạo núi chuyển động trồi nén ép Các lực nén, ép, nâng đẳng tĩnh, lực vật liệu xâm nhập khiến bề mặt đá nâng lên, giúp tạo dạng địa hình cao xung quanh - Các kiểu núi: Núi khối tảng: tạo khu vực rộng lớn bị tách theo đứt gãy có chuyển động theo phương thẳng Núi uốn nếp: lực nén ép va chạm lục địa gây khu vực bị nén ép khiến chúng trở nên dày hơn, tạo nếp uốn Núi lửa: hình thành mảng bị hút chìm bên mảng khác hay hình thành sống nũi đại dương điểm nóng Đá bị nung chảy tạo thành magma tràn lên bề mặt từ tạo thành núi lửa Chương 3: Các trình bề mặt 3.1 Định nghĩa q trình phong hóa (weathering process), q trình xói mịn (erosion process), q trình trầm tích (deposition process) - Phong hóa q trình phá hủy đất đá khống vật đó, tác dụng thời tiết, chủ yếu không khí nước Phong hóa gây nước, khơng khí, hóa học, thực vật động vât - Q trình xói mịn trình di chuyển loại bỏ tảng đất, đá vật liệu khác từ vị trí địa lý đến nơi khác tác động yếu tố nước, gió, băng tuyết va chạm hạt vật lí Quá trình diễn thời gian dài tạo thay đổi lớn mơi trường địa lí - Q trình trầm tích q trình mà hạt bùn, cát, sỏi tảng đất vật liệu rời khác kết tủa đặt xuống vị trí vụ thể mơi trường tự nhiên Quá trình thường xảy lực tác động lên hạt khơng cịn đủ mạnh để dy trì chúng trạng thái nâng lên di chuyển xa 3.2 Trầm tích băng (glacial deposits) hình thành nào? - Trầm tích băng hình thành hoạt động băng tuyết trình di chuyển hoàn trả Tạo băng tuyết Di chuyển băng Thu thập trầm tích Hoàn trả chuyển đổi (tan chảy, bốc hơi,…_) 3.3 Trầm tích núi lửa (volcanic deposits) hình thành nào? - Magma, khí tro bị giải phóng từ lịng đất khỏi khí - Magma bị vỡ thành hạt nhỏ giãn nở khí tiếp xúc với nước - Quá trình lắng đọng tạo lớp trầm tích núi lửa - Q trình nguội Chương 4: Công tác khoan lấy mẫu 4.1 Kể tên số giàn máy sở (drill rig) phục vụ công tác khoan đất đá? - Giàn máy quay ( Rotary Drill Rigs) sử dụng để khoan vào thành tạo đất đá Chúng linh hoạt sử dụng cho ứng dụng khác thăm dị khống sản, khoan giếng nước điều tra địa kỹ thuật - Giàn máy gõ ( percussion Drill Rigs) sử dụng lực gõ thông qua công cụ khoan để phá vỡ chiết xuất đá đất - Dàn khoan dầu ( Oil and Gas Drilling Equipment ) dành riêng cho việc khai thác dầu khí tự nhiên 4.2 Kích thước cần khoan ống casing qui định tiêu chuẩn nào? W-series X- series (vẽ hình minh hoạ) miêu tả đặc tính cần khoan ống casing? - Kích thước cần khoan ống casing quy định tiêu chuẩn ASTM 2113-08 - W-series X-series miêu tả đặc tính vỏ cần khoan ống casing W-series (vỏ khớp nối phẳng, ren bên trong): cần khoan thiết kế để chịu lực uốn nén cao X-series (vỏ ghép phẳng, có ren lẫn ren ngồi): ống casing có độ bền cao, chịu lực nén uốn tốt, thích hợp cho điều kiện khoan khắc nhiệt 4.3 Để ống mẫu thành mỏng, tỷ số Ci, C Ct phải thảo mãn tiêu chí nào? Các tiêu chí quy định đâu? Được quy định tiêu chuẩn ASTM D6169 Tỷ số độ mở Ci: phân theo loại đất Đối với đất không dẻo Ci nằm khoảng 0,5 đến 1%; đất có độ dẻo trung gian từ 1-2%; đất dẻo từ 2-3% Tỷ lệ diện tích thành ống C α bé 15% Tỷ lệ độ dày thành ống Ct bé 2,5% 4.4 Mẫu đất thu ống thành mỏng dùng để làm thí nghiệm nào? Tương tự cho mẫu thu ống mẫu thành dày Chương Laboratory tests 5.1 Thí nghiệm cắt trực triếp (direct shear test) dùng để làm gì? Trình bày cách xác định giá trị c đất - Thí nghiệm dùng để xác định cường độ chống cắt đất sét đất cát có kết cấu nguyên dạng chế bị, không áp dụng cho đất cát thô, đất lẫn sỏi sạn đất sét trạng thái chảy bị chảy áp lực thnawgr đứng nhỏ 100kPa điều kiện nở hông 5.2 Trong thực hành có loại thí nghiệm ba trục hay thực hiện? Thông số đạt loại thí nghiệm? - Thí nghiệm khơng cố kết, khơng nước (UU) Thơng số cường độ chống cắt thu với trường hợp ứng suất tổng lực dính khơng nước cu góc ma sát phi u=0 - Thí nghiệm cố kết, khơng thoát nước, đo áp lực nước lỗ rỗng (CU) Với trường hợp ứng suất tổng: thông số cường độ chống cắt thu ccu φcu Với trường hợp ứng suất có hiệu: thơng số cường độ chống cắt thu ccu’ φcu’ - Thí nghiệm cố kết, nước (CD) Đặc trưng cường độ chống cắt nhận được, theo sơ đồ thí nghiệm, trạng thái ứng suất có hiệu với thơng số c’ φ’ 5.3 Thí nghiệm cố kết (consolidation test) dùng để làm gì? Nếu thơng số biến dạng đạt từ thí nghiệm nén cố kết Để nghiên cứu độ lún cố kết sơ cấp đất (nén không nở hông) Từ thí nghiệm nén cố kết, thơng số biến dạng bạn xác định bao gồm: Hệ số nén (a): Hệ số thể mức độ biến dạng mẫu đất chịu tải Chỉ số nén (Cc): Chỉ số thể khả nén lún ban đầu đất tải lên đất tăng từ áp suất tiền cố kết trở lên: Cc e lg( p2 / p1) Chỉ số nén lại hay nở (Cs): Chỉ số diễn tả khả nén lại (hoặc phân hủy) đất tải đất giảm từ áp suất tiền cố kết xuống: Cs es lg( p2 / p1) Áp suất tiền cố kết (Pc): Áp suất áp suất tác động lên đất trước thực thí nghiệm Module tổng biến dạng (Eo): Đây module đàn hồi tổng hợp trình biến dạng nén cố kết Hệ số cố kết (Cv): Hệ số thể tốc độ nén cố kết theo thời gian: C k(1 e v 0) k ( m2 ) na mvn nam Chương Cone penetration test 6.1 Một cách tổng quát, liệt kê ứng dụng kết CPTu khảo sát phân tích đất? Kết từ thí nghiệm (CPTu) cung cấp thơng tin quan trọng tính chất đất đai mặt đất Dưới số ứng dụng kết CPTu khảo sát phân tích đất: *Đánh giá Tải Trọng Cơ Học: Xác định sức kháng cắt đất, bao gồm góc ma sát nội độ bám dính *Phân Tích Tổng Hợp Cơ Học: Sử dụng thông số sức kháng cắt đặc trưng biến dạng để xây dựng mơ hình học đất dự đoán biến dạng đất tình khác *Kiểm Tra Điều Kiện Đất: Sử dụng CPTu để kiểm tra điều kiện đất đai dự án xây dựng, đặc biệt việc xây dựng đường hầm, cầu, sở hạ tầng quan trọng khác *Đánh Giá Môi Trường: Đo lường áp suất nén nước với thơng tin đặc tính đất sử dụng để đánh giá tác động hoá chất ô nhiễm môi trường lên đất đai vvv * Ứng dụng máy - Ứng Dụng thiết bị xuyên tĩnh: Dùng để đo sức kháng xuyên đầu mũi; ma sát thành bên; áp lực nước lỗ rỗng (với đầu côn xuyên điện tử CPTu); vận tốc sóng nén sóng cắt (với đầu xuyên kết hợp đo địa chấn ) 6.2 Phân loại đất theo Eslami and Fellenius (1997)? qE MPa qt u2 Chương Standard penetration test (SPT) 7.1 Mẫu đất thu từ ống mẫu SPT dùng để làm gì? - Mẫu đất thu từ ống mẫu SPT (Standard Penetration Test) sử dụng để thực phân tích đánh giá tính chất học đất Các ứng dụng mẫu đất SPT bao gồm: Xác định số SPT Phân loại xác định tính chất học Đánh giá khả chịu tải đất Nghiên cứu khoa học - Tóm lại, mẫu đất thu từ ống mẫu SPT nguyên liệu quan trọng để phân tích tính chất học lớp đất xác định khả chịu tải móng thiết kế xây dựng cơng trình 7.2 Nêu phương trình xác định giá trị SPT hiệu chỉnh (N60) Xác định khoảng giá trị thông số hiệu chỉnh - Trong thí nghiệm đánh giá tính chất lý đất, giá trị SPT hiệu chỉnh (N60) tính dựa số lần đập máy đếm q trình đóng đoạn SPT Phương trình xác định giá trị N60 sau: N60 = C E C B C S C R N meas (giá trị hiệu chỉnh hoàn toàn) Cr : rod length correction : hiệu chỉnh chiều dài Cs: split spoon liner correction : hiệu chỉnh lớp lót thìa chia Cb : borehole diameter correction : hiệu chỉnh dường kính lỗ khoan Ce: energy correction : hiệu chỉnh lượng Nmeas : giá trị đo thực tế độ rung đất Khoảng giá trị thơng số hiệu chỉnh thường có báo cáo nghiên cứu tùy thuộc vào điều kiện địa chất cụ thể Tuy nhiên, để tham khảo, thông thường giá trị thông số hiệu chỉnh có khoảng giá trị sau: +)CR: có giá trị từ 0,5 đến +) C S : có giá trị từ 0,8 đến +) C E : khơng có giá trị cụ thể giá trị C E phụ thuộc vào lượng máy đo rung đất sử dụng trình đo Mỗi loại máy đo rung đất có hiệu suất lượng khác nhau, đó, giá trị C E khác +) C B : giá trị cụ thể giá trị C Bphụ thuộc vào đường kính lỗ khoan sử dụng trình đo độ rung đất Khi đường kính lỗ khoan tăng lên, độ rung đất xung quanh lỗ khoan bị giảm Lưu ý khoảng giá trị thay đổi tùy thuộc vào loại đất cụ thể điều kiện địa chất khu vực nghiên cứu Thông tin chi tiết thông số hiệu chỉnh nên lấy từ nguồn tham khảo xác từ báo cáo thí nghiệm cụ thể Chương Field van test Trong thiết kế, phải hiệu chỉnh giá trị su đạt trường Tại lại phải hiệu chỉnh trước sử dụng Giá trị su loại đất từ nhiều loại thí nghiệm cho hay khác nhau, sao? - Sức kháng cắt khơng nước cực đại từ phịng thí nghiệm cắt cánh trường cần nhân với hệ số hiệu chỉnh cắt cánh (µ) để đưa giá trị sức kháng cắt huy động phân tích địa kỹ thuật Sumobilized = µ*Su Trong đó: µ hệ số hiệu chỉnh( theo Bjerum) xét đến ảnh hưởng bất đẳng hướng đất, tốc độ cắt tính tốn phá hoạt liên tiếp đất yếu phụ thuộc vào số dẻo PI: Ip 10 20 30 40 50 60 70 µ 1,09 1,0 0,925 0,86 0,8 0,75 0,7 ( Nội suy bậc khoảng bảng) Chỉ khơng có cách có thiết bị thí nghiệm cắt cánh trường dùng đặc trưng sức chống cắt theo kết thí nghiệm cắt nhanh khơng nước phịng thí nghiệm - Đối với điều kiện khác áp lực, môi trường, hay điều kiện thí nghiệm cho Su khác Chương Groundwater 9.1 Trong thực tế, có loại loại piezometer phổ biến, phân loại sao? - Trong thực tế, có nhiều loại piezometer phổ biến, phân loại dựa cách họ hoạt động thiết kế cụ thể Dưới số loại piezometer phổ biến: 1.Loại dây rung thường dùng để đo áp lực nước lỗ rỗng đất Chúng thường chôn lỗ khoan đặt lớp đất phủ treo giếng 2.Loại khí nén :Piezometer khí nén thiết bị đo áp lực sử dụng để đo áp lực chất lỏng khí vùng khác cơng trình xây dựng Nó sử dụng để theo dõi áp suất nước vùng ngập úng, hệ thống thoát nước cơng trình khác Ngồi cịn có loại kể tên : -Piezometer dây rung -Piezometer ống đôi -Piezometer ống xả