Bai 7 - Các hiện tượng địa chất công trình potx

Các hiện tượng đòa chất công trình Ths. Hà Quốc Đông 05/2006 Nội dung  1. Hiện tượng cát chảy  2. Hiện tượng xói ngầm  3. Hiện tượng kastơ  4. Hiện tượng trượt đất I. Hiện tượng cát chảy  Nội dung  1. Khái niệm  2. Nguyên nhân  3. Bản chất của quá trình  4. Dấu hiệu và phân loại  5. Biện pháp xử lý cát chảy 1. Khái niệm - Là hiện tượng đất mềm rời bảo hoà nước chảy vào công trình đào cắt qua nó như một dịch thể dẻo nhớt.  - Trong thành phần của đất cát chảy có nhiều chất hữu cơ, hạt keo và hạt phân tán nhỏ. 2. Nguyên nhân  - Nguyên nhân xảy ra hiện tượng này là do áp lực thuỷ tĩnh và thuỷ động của dòng nước  - Ví dụ về khả năng đẩy nổi của nước Áp lực thuỷ tĩnh  Chính là khối lượng thể tích phần đất chìm dưới nước.  γ ’ : khối lượng phần đất bị đẩy nổi, hay dung trọng đẩy nổi:  γ’ = (γ s – γ n )(1 – n)  Đất sẽ bị mất trọng lượng khi chìm trong nước VD  Đất có tỷ trọng γ s =2,65t/m 3 , độ rỗng n = 0,4, γ n = 1,0t/m 3 , ta tính được:  Dung trọng khô γ d = (1-n).γ s =1,6t/m 3  Dung trọng đẩy nổi γ’ = (γ s – γ n )(1 – n) = 1,0t/m 3 .  Dung trọng tự nhiên γ = γ d + γ n .n = 2 t/m 3  Trọng lượng đất bị giảm một nữa so với điều kiện tự nhiên. Áp lực thuỷ động  Khi nước vận động, ngoài tác dụng của áp lực thuỷ tĩnh, còn có áp lực thuỷ động tác dụng lên các hạt đất.  Công thức: D tđ = γ n .I – (γ n /g).(dq/dt)  Nước dưới đất vận động với vận tốc thấp, nên bỏ qua vế sau của phương trình  Nên D tđ = γ n .I 3. Bản chất của quá trình:  TN của Terzaghi - 1933  Ứng suất toàn phần ở độ sâu (H + z)  σ = σ’ + u  Áp lực nước lỗ rỗng  U = (H + z).γ n  Ứng suất có hiệu truyền lên cốt đất  σ’ = z.γ’  Dâng cột nước trong ống đo áp (h), nước có chiều hướng đi lên, xuất hiện áp lực thuỷ động (Dtđ = γ n.I)  D tđ = γ’.(h + z + H)/z  Áp lực thuỷ động sẽ làm giảm ứng suất có hiệu một giá trị bằng Dtđ  σ’ = z.γ’ - D tđ [...]... Dùng pp đơng lạnh, nhiệt độ -2 0oC Làm lớp đệm thốt nước dưới móng cơng trình đặt trên nền cát chảy II Hiện tượng xói ngầm  1 Khái niệm  2 Điều kiện phát sinh và phát triển  3 Đánh giá khả năng xói ngầm theo cơng thức kinh nghiệm  4 Ngăn ngừa và xử lý 1 Khái niệm  Hiện tượng địa chất tự nhiên do dòng thấm nước dưới đất cuốn trơi các hạt đất hoặc bào xói, rữa lũa các chất lấp nhét ở khe nứt, hốc... giữa các hạt đất đá III Kastơ 1 Khái niệm 2 Các loại hình kastơ 3 Điều kiện thành tạo 4 Giải pháp xây dựng vùng kastơ 1 Khái niệm Là hiện tượng do nước mặt, nước dưới đất hồ tan và cuốn trơi đất đá dễ hồ tan (đá vơi, dolơmit, thạch cao, muối mỏ,…) tạo thành các khe rãnh, hang hốc trong tầng đá và dạng địa hình đặc trưng trên mặt đất 2 Các loại hình kastơ Kastơ mặt:   Gờ rãnh: là những dạng địa hình... 0.5n  Phạm vi sử dụng  γs = 2,65 – 2 ,7; n = 0,3 – 0,5 4 Ngăn ngừa và xử lý - Ngăn nước mặt khơng thấm xuống nơi có xảy ra xói ngầm, thiết lập hệ thống thốt nước ngầm để giảm gradien thuỷ lực - Làm hệ thống lọc ngược nơi xuất lộ mạch nước có xói ngầm - Làm cọc ván hoặc màn chống thấm, tường chống thấm trong thân đập, đê nhằm kéo dài đường thấm, giảm gradien thuỷ lực - Bơm vữa ximăng, thạch anh lỏng, nhằm... kết quả của quá trình đòa chất, được biểu hiện ở sự dòch chuyển ngang những khối đất đá khi đã mất ổn đònh, tức là mất cân bằng 2 Hình dạng  Trượt phẳng  Trượt gãy khúc  Trượt cung tròn  Trượt xoắn 2 Hình dạng(tt)  Trượt có thể có một hoặc nhiều mặt trượt và do sự tồn tại nhiều mặt trượt đó mà cấu trúc - kiến trúc khối trượt càng phức tạp 3 Dấu hiệu  Phát sinh trượt chủ yếu nơi địa hình có độ... + Dtđ 4.Phân loại - dấu hiệu nhận biết  Cát chảy thật:     Còn gọi là chảy xúc biến, có lẫn chất hữu cơ, hạt keo và hạt phân tán nhỏ (tt’ hồ, đầm lầy, ) Khi ngừng bơm nước thì cát dẫn chảy, nước chảy vào cơng trình là đục Chảy tựa dịch thể dẻo nhớt, sau khi nước tách ra, hình dạng như cái bánh đa (hình) Khi bị hong khơ, tạo thành đất dính khá cứng, sáng màu hơn ban đầu, tạo các tấm dòn dễ vở Cát... luống và ngọn kế tiếp nhau, tạo nên bề mặt lộ trần của đá, hồ tan có chọn lọc Phễu: địa hình tiêu biểu, gặp ở những nơi lộ trần đá đang bị kastơ hố, những nơi có lớp phủ mỏng, kích thước rất khác nhau phân bố thành từng nhóm hoặc đứng riêng lẽ Gờ rãnh Kastơ 2 Các loại hình kastơ(tt)  Kastơ ngầm:   Động kastơ, sơng ngầm (các động kastơ nối liền, thơng thương nhau) Vùng trũng và thung lũng kastơ là thành... đất đá 2 Điều kiện phát sinh – phát triển Đất đá khơng đồng nhất, có hệ số khơng đồng nhất Ku (Cu) = D60/d10 >=20, các hạt nhỏ hơn bị moi chuyển đi và dịch chuyển giữa các hạt lớn hơn    Có gradien thuỷ lực đủ lớn I>5 hay áp lực thuỷ động đủ gây xói ngầm Tồn tại miền xả và tiêu thốt các hạt nhỏ khỏi đất đá Tại ranh giới tiếp giáp, hệ số thấm lớp trước . Các hiện tượng đòa chất công trình Ths. Hà Quốc Đông 05/2006 Nội dung  1. Hiện tượng cát chảy  2. Hiện tượng xói ngầm  3. Hiện tượng kastơ  4. Hiện tượng trượt đất I. Hiện tượng cát. niệm  2. Nguyên nhân  3. Bản chất của quá trình  4. Dấu hiệu và phân loại  5. Biện pháp xử lý cát chảy 1. Khái niệm - Là hiện tượng đất mềm rời bảo hoà nước chảy vào công trình đào cắt qua nó như. kinh nghim 4. Ngn nga v x lý 1. Khái niệm  Hiện tượng địa chất tự nhiên do dòng thấm nước dưới đất cuốn trôi các hạt đất hoặc bào xói, rữa lũa các chất lấp nhét ở khe nứt, hốc kastơ, làm giảm