Đề cương địa chất công trình. . Đặc điểm của đá magma. Nêu 1 số đá thuộc nhóm đá magma? .Đặc điểm của đá trầm tích. Nêu 1 số loại đá trầm tích? .Đặc điểm của đá biến chất. Nêu 1 số đá biến chất thường gặp? . Nguồn gốc hình thành đất? Các đặc điểm về thành phần, kiến trúc và cấu tạo của đất? . Trình bày các tầng nước dưới đất và các chỉ tiêu đánh giá tính chất của nước dưới đất? . Các dạng chuyển động kiến tạo? Các dạng biến vị vủa đất ở vỏ trái đất do chuyển động kiến tạo? . Các đặc trưng của động đất và ảnh hưởng của lực động đất đối với ctr xây dựng? Biện pháp xd trong vùng có động đất?
Trang 1Đề cương địa chất công trình.
4 Đặc điểm của đá magma Nêu 1 số đá thuộc nhóm đá magma?
5.Đặc điểm của đá trầm tích Nêu 1 số loại đá trầm tích?
6.Đặc điểm của đá biến chất Nêu 1 số đá biến chất thường gặp?
7 Nguồn gốc hình thành đất? Các đặc điểm về thành phần, kiến trúc và cấu tạo của đất?
18 Trình bày các tầng nước dưới đất và các chỉ tiêu đánh giá tính chất của nước dưới đất?
20 Các dạng chuyển động kiến tạo? Các dạng biến vị vủa đất ở vỏ trái đất do chuyển động kiến tạo?
21 Các đặc trưng của động đất và ảnh hưởng của lực động đất đối với ctr xây dựng? Biện pháp xd trong vùng có động đất?
22 các các phân cấp độ mạnh của động đất và ảnh hưởng của lực động đất đối với ctr xây dựng? Biện pháp xd trong vùng có động đất?
23 Các kiểu phong hóa đất, sự phân đới của vỏ phong hóa? Nghiên cứu và xử lý phong hóa khi xd công trình?
24 Hoạt động địa chất của dòng song? Nêu đặc điểm các loại trầm tích song?
25.Các hình thái Kasrt, điều kiện phát sinh và phát triển kasrt,biện pháp xử lý trong xd? Câu 26; Đk phát sinh cát chay, các loại cát chảy,xử lý cát chảy trong xây dựng?
Phần trả lời:
Câu 4: Đặc điểm đá Magma, phân loại?
Trl:
1 Sự hình thành:
-hình thành so sự đông nguội dung nham(magma).Dung nham là dung dịch silicat nóng chảy, các khí khác nhau và hơi nc có nhiệt độ 1000-1500 C, từ Manti vận chuyển lên vỏ trái đất -Khi dòng dung nham nóng chảy đông đăc dưois sâu tạo nên đá Mm xâm nhập, trái lại khi đông nguội trên mặt đất tạo nên đá magma phún xuất( phun trào)
-Đá xâm nhập tạo thành trong đk áp suất cao, đông cứng từ từ nên các khoáng vật có thể kết tinh tạo nên đã kết tinh hoàn toàn, ở dạnh khối chặt xít
- Đá phun trào đc tạo thành trong điều kiện nhiệt độ áp suất thấp nên ko thuân lợi cho viêc kết tinh của cá khoáng vật, do vậy đã thường ở dạng vô định hình, có nhiều lỗ rỗng
-Đá magma có tuổi trên 300 triệu năm gọi là đá magma cổ, còn ngl lại là đá trẻ
2 Đặc điểm:
a.Thành phần khoáng vật:felspat 60%, amphibol, pyroxene,olivine 17%, thạch anh 12%,
mica 4% Các đá magma đều có các khoáng vật silicat khác nhau nhưng % khác nhau nên tên đá khác nhau
Dựa và hàm lượng SiO2 người ta chia 4 nhóm:
-Magma axit SiO2>65%:Granit,Liparit
-Magma trung tính 55-65% :Điorit,syenit…
-Magma bazo: 45-55%: Gabro, bazan
-Magma siêu bazo: <45%: đunit, peridotit….
Các khoáng vật silicat đều chứa SiO2 trong thành phần Nếu có nhiều SiO2 độ nhớt cao khó phân tán nhanh đc , nếu đá nhiều SiO2 màu sang hơn, nhẹ hơn và có nhiệt độ nóng chảy lớn hơn Trong đã magma tỷ lệ giữa các kv tối màu và sẫm màu quyết định màu chung của đá, chúng chính là chỉ tiêu phân loại đá Đá Mm axit thường có màu sang, mm bazo và siêu bazo thường có màu sẫm vừa và quá sẫm
Trang 2b Kiến trúc của đá magma: xác định bằng mức độ kết tinh, kích thước và mức độ đồng đều
của hạt
+ Theo mức độ kết tinh:
-Kiến trúc toàn tinh: tinh thể lớn nhìn rõ bằng mắt thường
-Kiến trúc Porphyr: trên nền đã gồm nhừng tinh thể mà mắt thường ko nhìn thấy đc, nổi lên
trên những tinh thể lớn: granit porphyr
-Kiến trúc ẩn tinh: đá gồm những tinh thể rất nhỏ chỉ nhìn thấy dưới kính hiển vi: diabas, bazan -Kiến trúc thủy tinh: mức độ kết tinh bằng 0.
+Theo kích thước hạt:
-Kiến trúc hạt lớn, đường kinh> 5mm
-Kiến trúc hạt vừa:d= 2-5mm
-Nhỏ 0.2-2mm
-Mịn<0,2mm
+Theo mức độ đồng đều hạt:
-Đều: khi kích thước các hạt đều như nhau.
-Không đều: khi các hạt có kích thước khác nhau.
c Cấu tạo đá Mm: Cấu tạo là những đặc điểm về sự sắp xếp trong không gian của các phần
tạo đã và mức độ lien tục của chúng,
+Theo sự định hướng của kv:
-Ct khối: các kv phân bố đều đặn trên toàn bộ khối đá
-Ct dải: khi kv trong đá tập hợp thành từng dải theo phương dịch chuyển cảu dòng dung nham -Ct cầu: kv sắp xếp theo những lớp đồng tâm, đồng thời nhiều kv có vị trí tỏa tia.
-Ct dị li: +Theo mức độ lien tục:
-Ct chặt xít: ko có lỗ rỗng
-Ct lỗ rỗng; tạo thành do thoát hơi nước và các khí khi đông đặc.
-Ct hạnh nhân: khi các lỗ rỗn đc lấp đầy bởi các kv thứ sinh.
c.Khe nứt nguyên sinh và khối nứt nguyên sinh: do ảnh hưởng của sức căng phát sinh khí
mag ma đông đặc và nhiều nguyên nhân khác , trong đá vừa thành tạo đã sinh rã những khe nứt chia đã thành những khối gọi là những khối nứt nguyên ssinh, khác với khe nứt thông thường, các khe nứt nguyên sinh ko phá hoại sự lien kết giữa các khối đá mà chỉ coi như các mặt làm giảm độ bền đất đá
d.Thế nằm của đá mm: là một yếu tố quan trọng phản ánh dk thành tạo đá, khối đá mm khi
xuyên lên mặt đất hoặc khi nguội lạnh trong long đất tạo thành các đá mm có hình dáng khác nhau
+Thế nằm của đá magma xâm nhập:
-Dạng nền:khối mm rất lớn không có hình dạng nhất định và thường ko xd được đáy của nó -Dạng Nấm: là khối đá giống hình cái nấm, có khi có cả chân xuyên vào các lớp đá khác.
- Dạng mạch, magma xâm nhập theo các khe nứt và lấp đầy chúng
-Dạng chậu
+Thế nằm của đá mm phún xuất:
-Dạng lớp phủ: Magma phủ lên trên các lớp trầm tích Đk hình thành: địa hình bằng phẳng,
%SiO2 nhỏ, thời gian đông chậm lại
-Dạng vòm phủ: Dung nham quá đặc đông đặc nhanh ko chảy tràn trên diện rộng đc, địa hình
bằng phẳng
-Dạng dòng chảy: dung nham chảy lấp đầy khe rãnh, thung lũng rồi đông đặc lại.
3 Phân Loại:
Một số loại đá mm chính:
Trang 3a.Nhóm đá mm axit:
-Granit(đá xâm nhập): cấu tạo khối, tpkv chủ yếu: orthoclaz, plagioclaz, thạch anh.biotit… -Porphyr thạch anh và Liparit(phun trào)
b.Nhóm Magma trung tính:
-Xâm nhập: Đá Syenit,cấu tạo khối, kiến trúc toàn tinh,tpkv phelspat , amphibol, biotit Đá diorit: tpkv: plazoclas, horblend, cấu tạo khối, kiến trúc toàn tinh
-Phun trào:porphyry orthoclaz và trachit cùng thành phần như Syenit, kiến trúc porphyr Còn Porphyrit và andesit là đá phun trào tương ứng của diorite, tpkv tương ứng có kiến trúc porphyr
c.Nhóm đá MM bazo
-Gabro:đá xâm nhập có tpkv:plazoclas bazo, olivine, pyroxen kiến trúc toàn tinh, hạt vừa đến thô, cấu tạo khối
d.Nhóm siêu bazo:
-Peridoit tpkv chính: augit, olivine và một số quặng, kiến trúc toàn tinh
-Đunit, tpkv chủ yếu là olivine , kiến trúc hạt,cấu tạo khối
4.Sử dụng đá mm làm nền ctr hoặc vlxd:
-Các loại đá magma xâm nhập ít bị biến đổi, có độ bền lớn và khả năng chống thấm nước cao thích hợp cho việc xây dựng các hồ chức, đường hầm
-Các loại đã mm phun trào chịu lực kém hơn , dễ thấm nước hơn, nên ko thích hợp cho việc làm nền các hồ chưa hay xây dựng các đường hầm
-Trong đá mm có các khe nứt nguyên sinh, làm tăng mức độ phong hóa, giảm độ bền tăng tính biến dạng, tăng tính thấm nước, vì vậy dùng đá mm làm nền công trình phỉa xem xét đên mức
độ nứt nẻ, mức độ phong hóa của đá để tránh những sự cố có thể xảy ra
- Nói chung đá mm thường có độ bền cao, dễ khai thác , dễ gia công nên đc sd rộng rãi làm vlxd, vl chịu lửa, chịu axit
Câu 5: Đá Trầm tích?
1.Sự hình thành đá trầm tích
- đá trầm tích chỉ chiếm 5% tổng khối lượng vỏ trái đất nhưng nó bao ohur tới 75% diện tích bề mặt hình thành do sự nén chặt và gắn kết các vl vụn( đá tt cơ học), hoặc do kết tủa từ dung dịch hóa học(đá tt hóa học) , hoặc do xác đông thực vật( đá trt hữu cơ)
2 Đặc điểm:
a.Thành phần:đá tt hóa học và hữu cơ có tp đơn khoáng, đá trt cơ học có tp phức tạp gồm: -Cốt liệu: các mảnh vỡ đá có hình dạng và kích thước rất khác nhau, có thể tròn cạnh hoặc sắc
cạnh, cốt liệu thô là các kv nguyên sinh như thạch anh, felspat, mica.Cốt liệu mịn là các kv thứ sinh như kv sét, calcite, thạch cao
-Chất gắn kết: Các kv thứ sinh gắn kết các mảnh vụn rời với nhau tạo thành đá trầm tích, thành
phần gắn kết có ah rất lớn tới tính chất cơ học của đá.Nguồn gốc của chất gắn kết là tự sinh, sự lắng đọng từ dung dịch thật hay do sự ngưng keo , chất gắn kết phổ biến là silic, cacbon, sulfat, hydroxyt sắt, sét…
Tùy theo kiểu gắn kết có thể chia :+ Gắn kết cơ sở: chất gắn kết tràn đầy trong khối đá làm các
hạt vụn không tiếp xúc với nhau và trầm tích đồng thời với hạt vụn , đá gắn kết chắc nhưng dễ
bị phong hóa.+Gắn kết tiếp xúc: Chất gắn kết chỉ có nơi tiếp xúc giữa các hạt, đá gắn kết yếu
có nhiều lỗ rỗng nên có thể chứa nước.+Gắn kết lấp đầy: chất gắn kết lấp đầy lỗ rỗng giữa các
hạt, đá gắn kết chắc tốt hơn nếu cốt liệu sắc cạnh
b Kiến trúc của đá trầm tích:
-Đá trầm tích đc phân thành các lớp có thành phần tính chất và màu sắc khác nhau.Ranh giới giữa các lớp gọi là mặt phân lớp, các lớp có chiều dày khác nhau, chiều dày là kc giữa mái và
Trang 4đáy lớp, mái là ranh giới trên và đáy là ranh giới dưới Độ sâu chon vùi là khoảng cách từ mặt đất đến mái của lớp
c Thế nằm của đá trầm tích:
-Đá trầm tích hóa học và đá tt hữu cơ thường ko có thế nằm riêng, khi hình thành chúng lấp đầy các khoảng trống của vỏ TD
-Đá trt cơ học:Ban đầu lớp vỏ nằm ngang, khi vỏ TD biến dạng do các hoạt động kiến tạo đá biến đổi thế nằm lớp nghiêg ( đơn nghiêng hoặc nếp uốn)
d Hóa thạch trong lớp đá trầm tích:
-Là những di tích động thực vật đã bị hóa đá giữ đc hình dạng trong các lớp đá trầm tích khác nhau, đá trầm tích cơ học chứa hóa thạnh trong đk thành tạo Đây là dấu hiệu xác định tuổi của các lớp đá trầm tích chứa chúng và để phân biệt đá trầm tích với các đá khác,
e.Cấu tạo Đá trầm tích cơ học có cấu tạo lớn điển hình, các lớp khác nhau thì khác nhau ở tất
cả các đặc điểm thạch họa, mặt phân cách giữa các lớp có lien kết yếu hoặc là mặt nứt nẻ Đá trầm tích có độ rỗng rất lớn( đá vôi 0,6-33%, dolomit 2.5-33%), trong cùng một điều kiện độ bền của đá trầm tích giảm đi rất nhiều so với đá magma
3 Một số loại đá trầm tích:
a Đá trầm tích cơ học:
- Cuội kết:các hạt cuội được gắn kết, cuội là các hạt tròn cạnh kích thước lớn hơn 2mm, thành
phần kv nguyên sinh như thạch anh, felspat, mica… chất gắn kết thường là carbonat, sét hay silic
-Dăm kết: các mảnh dăm gắn kết, thường có cốt liệu và ximang cùng thành phần khoáng vật -Cát kết: thành tạo do sự gắn kết các hạt cát có kích thước khác nhau bằng các chất gắn kết
khác nhau Theo thành phần khoáng vật chiếm ưu thế mà ta chia: cát kết thạch anh, ck mica, ck amphibol…Theo kích thước các hạt chiếm ưu thế mà ta chia: hạt thô, hạt vừa, hạt mịn…Theo chất gắn kết chia: cát kết sét, cát kết vôi, cát kết silic
-Bột kết: thành tạo trong các trầm tích lục địa do cát pha, set pha kết lại, là đá trung gian giữa
cát kết và sét kết
-Sét kết: đất sét đc nén chặt và hóa đá, nếu đc gắn kết bằng silic thì độ bền khá cao, tính chất
xây dựng tùy thuộc mức độ sinh đã dễ bị hóa mềm, phong hóa
b Đá trầm tích hóa học:tạo thành do lắng đọng các chất hóa học đã kết tủa từ các dung dịch
hóa học
-Đá vôi: Thành phần chính là CaCO3 thường gặp dưới dạng calcite, trong đá vôi còn lẫn đất
sét, đolomit, oxit sylic
+Đá vôi hóa học: tạo thành do lắng đọng các chất kết tủa cacbonat từ dung dịch
+Đá vôi hữu cơ: Thành tạo do sự tích tụ các di tích hưũ cơ, phổ biến nhất là đá vôi vỏ sò +đá vôi vụn:Các mảnh vụn đá vôi với chất gắn kết là calcit
+đá vôi hôn hợp:
-Đôlomit, hình thành từ kv dolomit và các tạp chất như thạch cao, calcit
-Thạch cao(CaSO4.2H2O)
-Anhydrit: là thạch cao ko chưa nước, nó gặp nước biến thành thạch cao
-Muối mỏ: thường gặp ở dạng Halit(NaCl) hoặc sivil( KCl)
c Đá trầm tích hữu cơ: tích tụ các di tích động vật thực vật.
-Điatomit: thành tạo ở biển hồ, có độ rỗng cao độ bền và trọng lượng thể tích thấp
-Trepel: thành phần như điatomit nhưng ko chứa di tích hữu cơ , xốp nhẹ và gắn kết yếu
-Than đá: thành tạo từ xác thực vật.
3, Sử dụng đá trầm tích làm nền hoặc vlxd:
Trang 5-Đá trt phân bố rộng nên có ý nghĩa lớn trong việc xd công trình, đá trt cơ học có khả năng chịu lực lớn, tuy nhiên nó phân lớp và bên trong thường có khe nứt sinh ra do sự vận động của Trái đất, do tác dụng của phong hóa, làm ảnh hưởng đến sức chịu tải của đá,vì vậy khi sử dụng cần phải nghiên cứu trạng thái kiến trúc và cấu tạo của đá
-Đá trầm tích cơ học có độ bền cơ học cao thích hợp làm nền công trình, nhưng một số đá có tính chất hòa tan nứt nẻ,hang hốc do hoạt động kasrt nên khi xd công trình phải chú ý đến sự hình thành và ptr của kasrt trong qtr xd và khai thác ctr
-làm vật liệu xd có đá vôi, đá cát kết,bột kết, sét kết, một số đá hóa học và hữu cơ đc khai thác
và sử dụng như khoáng sản: thạch cao, muối mỏ, diatomit, than đá
Câu 5: Đá Biến chất?
1.Sự hình thành:
-tạo thành do sự biến đổi sâu sắc đá magma, trầm tích dưới tác dụng của nhiệt độ cao, áp suất lớn và các chất có hoạt tính hóa học
-dựa trên các nhân tố tác động chủ yếu, người ta chia: +biến chất tiếp xúc xảy ra ở khu vực tiếp giáp giữa khối magma nóng chảy và đá vây quanh.+biến chất động lực xảy ra dưới tác
động của áp lực cao do trọng lượng của các lớp đất đá nằm trên và do áp lực sinh ra trong hoạt động tạo sơn của các quá trình kiến tạo kèm theo sự tăng cao nhiệt độ làm thay đổi thành phần
và kiến trúc tạo đá.+ Biến chất khu vực xảy ra dưới sâu do tác dụng đồng thời của nhiệt độ cao
áp suất lớn
2.Đặc điểm của đá biến chất:
-Thành phần khoáng vật:gần giống thành phần đá magma gồm các kv phổ biến như: thạch
anh, felspat, mica,pyxoren, và một số kv chỉ có trong đá bc như clorit, disthen,granat…nhìn chung ko ổn định với phong hóa
-Kiến trúc đá bc: sau khi chịu tác dụng của biến chất, trong đá đã có tái kết tinh ổn định hơn
nên kiến trúc của đá bc có một số loại như sau:+Kiến trúc biến tinh:Khi nhiệt độ cao, trong đá
xh các vùng nóng chảy cục bộ rồi kết tinh lại gọi là tái kết tinh.+kiến trúc milonit: do tác động của áp lực, đá bị cà nát sau đo các kv đc gắn chặt với nhau, và tạo thành kiến trúc cà nát,kiến trúc này đặc trưng cho đá biến chất động lực.+kiến trúc vảy đặc trưng cho các đá gồm các kv dạng vảy nhử talc, clorit,mica… khi bị biến chất các vảy kv đc định hướng theo 1 phương nào đó+ kiến trúc tàn dư kiến trúc sót là những đá còn giữ lại những dấu vết kiến trúc của đã ban đầu
-Cấu tạo đá BC:
+cấu tạo khối tương tự như cấu tạo ban đầu của đá magma:đá hoa…
+cấu tạo genis(dải) các kv đc sắp xếp thành từng dải, các dải có chiều dày màu sắc và thành
phần khoáng vật khác nhau
+Cấu tạo phiến: tạo thành do sự định hướng của kv dưới sự tác động của áp lực thủy tĩnh trong quá trình tái kết tinh, các kv giống hệt nhau có thể tách ra khỏi nhau dễ dàng
-thế nằm: đá biến chất có thế nằm giống hệt đá ban đầu( dạng lớp,mạch, nấm)
3.một số đá bc chính:
-Đá cấu tạo khối:+quarzit: do cát kết thạch anh bị biến chất tạo thành, dùng làm nền ctr tốt.+
Đá hoa: do đá vôi có lần dolomite tái kết tinh tạo thành.
-Đá có cấu tạo Genis: đá genis thành phần kv: một dải kv sang màu gồm thạch anh, felspat đến
một dải sẫm màu gồm biotit, horblend
Trang 6-Đá có cấu tạo phiến:+Đá phiến kết tinh đc gọi theo tên kv nào chiếm ưu thế tr đó, ví dụ: đá
phiến mica, đá phiến thạch anh + Phylit: do đá sét bị biến chất tạo thành, thành phần kv gồm mica.clorit, thạch anh cấu tạo chặt xít
4.Sử dụng đá bc làm nền ctr:
Đá biến chất có cường độ đủ cao đáp ứng yc xây dựng, cá đá biến chất ko phân phiến có tính chất tương tự đá magma xâm nhập, các đá phân phiến thì như đá trầm tích cơ học Khả năng ổn định của khối đá biến chất phụ thuộc vào mức độ phong hóa và mức độ nứt nẻ
Câu 7 Nguồn gốc hình thành đất? Các đặc điểm về thành phần, kiến trúc và cấu tạo của đất?
Trl:
1.Nguồn gốc hình thành đất: đất đc hình thành do kết quả của quá trình phong hóa các loại đá
gốc, sau đó đc vận chuyển và lắng đọng lại tr quá trình trầm tích trên bề mặt trd Các yếu tố quan trọng t rong quá trình hình thành đất là khí hậu, vật liệu gốc, địa hình, thời gian
Theo nguồn gốc chia ra dất do phong hóa, đất do trầm tích( trầm tích lục địa, trt ven bờ, trt biển) đất do hoạt động của con người
2.Đặc điểm cơ bản:
a.Thành phần chủ yếu: (3pha)
- Pha rắn:những mảnh vỡ đá khác nhau về hình dạng và kích thước, thành phần l\kv của nó
quyết định tính chất của đất Hạt thô là hạt nguyên sinh, hạt mịn là hạt sét Kích thước hạt quyết định tỷ bề mặt, là tổng diện tích toàn phần của các hạt trong một đơn vị thể tích Tỷ diện tích
bề mặt càng lớn thì khi gặp nước lượng nước bao quanh hạt sẽ càng lớn, sự tương tác giữa các hạt càng mạnh hơn
+Với đất do phong hóa, các kv tạo pha rắn chủ yếu là :
Fe2O3.nH2O;Al2O3.nH2O;SiO2.nH2O;Na2O.nH2O; K2O ;Na2O…Màu đỏ nâu
+Với đất do trầm tích: Thạch anh, octoclaz, plazoclaz,mica trắng, cauluvit, 3-5% hữu cơ Màu
xám đen
+Thành phần hạt( cơ học ) đất là 1 hệ phân tán gồm nhiều cỡ hạt có đường kính khác nhau (d=1/100-1/1000mm) Căn cứ vào d phần đinh các hạt cốt liệu:Hạt tảng(>=200), cuội,dăm(20-200); sỏi sạn (2-20), cát 0,05-2;bụi 0.002-0.05,sét<0.002
-Pha lỏng:nước trong đất, tồn tại trong đất dưới nhiều dạng khác nhau.Theo lebecleep có 5 loại
H2O:
+nước kết tinh trong môi trường ít ánh sang.
+nước thể rắn, đóng băng trong các lỗ rỗng pha rắn
+nước liên kết vật lý, liên kết với bề mặt phân tử rắn, đk xảy ra :hệ phân tán mịn,
d<0,002mm.Chủ yếu là Al4(Si4O10) bề mặt tĩnh điện - hút các phân tử nước +, tạo ra một lớp liên kết rất chặt khó biến đổi, một lớp thứ 2 là lớp nước màng mỏng liên kết ngoài,ko chặt nhưng ko bị phá vỡ, nó gây biến dạng đàn hồi lớn(cao su hóa) Lớp liên kết vật lý tăng độ dẻo của đất nhưng làm giảm tính thấm nước
+Nước ở thể hơi:hơi nước nằm trong lỗ rỗng của các hạt, tăng độ ẩm đất, giảm cường độ liên
kết,độ bền
+nước trọng lực(nc mao dẫn): di chuyển từ dưới lên trên nhờ ống mao dẫn trọng lực, gây áp
lực mao dẫn cho đáy nền ,giảm độ bền nền ctr.Ảnh hưởng rất lớn tới sự ôd của nền đất và gây các áp lực xói mòn trong nền đất
-Pha khí: CH4,H2S,O2.
b.Kiến trúc:
Trang 7*Cấu trúc
-Hạt đơn: hạt phân tán thô ko liên kết bề mặt,trọng lượng các hạt lớn hơn lực hút giữa chúng,
độ bền phụ thuộc hình dang cốt liệu, mức độ đồng nhất, thành phần cấp phối
-Tổ ong: Các hạt ở trạng thái ko ổn định, tạo thành nhiều lỗ rỗng hình dạng như tổ ong
-Dạng bông, hình thành từ hạt có kich thước nhỏ, gắn với nhau tạo thành đám hạt nhỏ có độ rỗng rất lớn, đặc biệt kém bền
*Cấu tạo:
+Cấu tạo lớp: gồm các lớp có chiều dày,thành phần vật chất, màu sắc khác nhau, nằm ngang hoặc nghiêng kéo dài theo phương nào đó
+cấu tạo khối:Khi các hạt sắp xếp hỗn độn theo các phương tạo khối đẳng hướng
+cấu tạo phức tạp: porphyry, tổ ong
*Thế nằm:tùy theo đk thành tạo có thể nằm như các lớp phủ, các tầng lớp, thấu kính, lớp
kẹp.nằm ngang, xiên, vát nhọn…
Câu 18 Trình bày các tầng nước dưới đất và các chỉ tiêu đánh giá tính chất của nước dưới đất?
Trl:
*Căn cứ vào đk phân bố trong không gian chia ra các tầng nước:
1.Tầng nước thượng tầng: là tầng nước trong đới thông khí, phân bố trên thấu kính cách
nước,do nước mưa, nước mặt thấm xuống hoặc nước ngầm dâng lên bị giữ lại Trữ lượng thay đổi theo mùa, trữ lượng ít bị nhiễm bẩn nên ko có giá trị khai thác sử dụng Trong quá trình xd, nước ở tầng này thường chảy vào ngập úng hố móng, gây ra hiện tượng xói ngầm cát chảy khi
xd móng và công trình ngầm, gây khó khăn cho thi công và khảo sát địa chất thủy văn
2.Tầng nước ngầm, là tầng nước ko áp thứ nhất tính từ mặt đất,phía trên ko có lớp cách nước,
phía dưới là lớp cách nước phân bố liên tục, ngăn nước ngầm vói tầng nước áp lực giữa
tầng.Diện tích,nhiệt độ, trữ lượng của nước ngầm phụ thuộc đk địa lý, địa hình địa mạo khu vực Diện tích thường lớn còn chiều dày thường nhỏ từ vài mét đến dưới 10 m, trữ lượng thay đổi theo mùa.Tầng nước ngầm gần mặt đất, chất lượng tốt(độ khoáng hóa nhỏ, ít tạp chất) nên
đc khai thác sử dụng trong nông nghiệp và kĩ thuật Trong xdct, nước ngầm có thể chảy và hố móng, ctr ngầm gây cản trở thi công và quan trắc khảo sát địa chất thủy văn
3.Tầng nước giữa tầng( tầng nước có áp) Là tầng nước nằm kẹp ở giữa 2 tầng cách nước, chảy
có áp lực Các động thái của tầng nước: lưu lượng chiều cao áp lực nhiệt độ và tp hóa học ít bị biến đổi Trữ lượng lớn và chất lượng tốt nên đc sd cung cấp cho khu đô thị và công nghiệp Tầng nước này có khả năng chảy vào ctr ngầm hoặc gây áp lực lớn cho đáy móng công trình khi thi công nên cần đặc biệt chú ý
4.tầng nước khe nứt:Nước trong khe nứt của đá cứng(magma, trầm tích,biến chất) Chế độ
thủy lực:ko áp Động thái tầng nước phụ thuộc vào đc kiện khí tượng thủy văn bên ngoài Trữ lượng nhỏ ko có ý nghĩa trong dân dụng và cn Trong xd nó có tác hại nếu chảy vào ctr đường hầm
5 Tầng nước kasto: Tầng nước chứa trong các hang động do hiện tượng kasto thành tạo Đặc
trưng thủy lực: chế độ chảy thủy lực vô cùng phức tạp, chảy tầng chảy rối xen kẽ Động thái của tầng nước Q,t,h phụ thuộc điều kiện khí tượng thủy văn mặt đất Tầng nước này có chất lượng tốt, lưu lượng lớn, có thể sd cung cấp nước cho dân dụng và cn Trong xd tầng nước này cản trở thi công hố móng các ctr xd và gầy mất nước của các hồ chứa
*Các chỉ tiêu đánh giá tính chất của nước dưới đất:
-Nước sinh hoạt:Chât lượng nước sinh hoạt đc qui định theo từng quốc gia Thường gọi là
nước uống, nếu để dùng thì phải là nước nhạt Nước uống phải trong suốt, ko màu, ko mùi , ko
vị, nếu có vị thì phải dễ chịu Độ khoáng<1g/l,nồng độ ion Cl-,SO4—khống chế, ko chứa các
Trang 8nguyên tố vi lượng độc hại như As, Pb Độ cứng<7mg/l(lượng Ca2+ và Mg2+ trên 1 lít) ko chứa các vi khuẩn gây bệnh
-Đánh giá khả năg ăn mòn:
+Nước dưới đất có khả năng ăn mòn đất đá và kết cấu ctr, dẫn đến gây mất ổn định Trong đất
đá có halit, thạch cao, canxit… công trình có cốt thép, bêtoong, đều có thể bị hòa tan bởi nước dưới đất Quá trình ăn mòn xảy ra nếu có 2 đk: có sự tiếp xúc với nước, nồng độ ion của nước đạt một ngưỡng yêu cầu nào đó Nếu nước có vận động, càng làm tăn diện tích tiếp xúc và nồng
độ ion, tăng cường ăn mòn.Các loại ăn mòn: ăn mòn sulfat khi SO4 >250mg/l ăn mòn
cacbonic khi CO2>80mg/l, ăn mòn axit khi pH<5,2 Ăn mòn magie khi Mg2+> 1000mg/l
Câu 20 Các dạng chuyển động kiến tạo? Các dạng biến vị của đất ở vỏ trái đất do chuyển động kiến tạo?
Trl:
a.Kn: Dưới tác dụng của các yếu tố nội lực, tác dụng làm phần vỏ trd bị bị dạng lớn, tạo nên
những uốn nếp, nứt gãy chia cắt các khối đất đã hoặc làm phát triển cơ bản bề mặt địa hình,tạo núi cao, vực sâu,đại dương, lục địa Gọi các hiện tượng đó là kiến tạo của trd
b.Các dạng chuyển động kiến tạo:Tùy theo phương nội lực td, chia ra 2 dạng:
-Chuyển động thăng trầm của vỏ trd(chuyển động thẳng đứng), do nội lực tác dụng theo
phương thẳng đứng làm cho các địa khối đc nâng lên,hạ xuống với một vận tốc ko đều Đia khối có thể tích lớn nhô lên khỏi mặt nước tạo thành lục địa, địa khối chuyển động chậm, gần như đứng im hình thành đại dương.Đặc điểm của quá trình này là các lớp đất đá chỉ biến đổi độ cáo cong chưa biến dạng
-Chuyển động uốn nếp(cd ngang, cd tạo sơn) là chuyển động do cường độ nội lực lớn tác
động theo phương ngang Nếu lực tác động nhỏ và thời gian lâu dài,làm cho thế nằm ngang của đất đá ban đầu bị uốn cong nhưng ko mất tính liên tục tạo nên nếp uốn Nếu lực lớn và đột ngột, vượt quá độ bền của đất đá, tầng đá sẽ bị nứt dịch chuyển tạo nên các khe nứt,đứt gãy Có 2 kiểu uốn nếp:đối xứng(lực tác dụng đều) và đảo lộn( nglai)
c.Các dạng biến vị ở vỏ trd do chuyển động kiến tạo (hiện tượng biết dạng thế nằm ban đầu) -Nếp uốn: làm cho tầng đá ban đầu bị cong nghiêng đảo đi, nhưgn ko mất tính liên tục, là kết
quả của cd kiến tạo theo phương ngang, áp lực nhỏ ko vượt quá độ bền của đất đá, quá trình tác động kéo dài, các dạng biến vị nếp uốn gồm:
+đơn nghiêng(đơn tà):lực tác dụng ko đối xứng, đất đá chỉ bị đổ về một fia, hình thành các
tầng đá nằm nghiêng
+nếp uốn: do các thành phần ứng suất kéo nén, làm cho lớp đá bị cong Cong lên gọi là nếp
lồi(bối tà) các lơp đất đá gần mặt trục bị bào mòn, cong xuống gọi là nếp lõm(hướng tà), các lớp đất đá xa mặt trục bị bào mòn Nếp uống thường có biên độ từ vài m đến vài chuc m.Các
yếu tố của nếp uốn: *Nhân: là phần trung tâm*Cánh: Hai bên rìa*Vòm: phần cong chuyển tiếp
2 cánh *Mặt trục: mặt giả thiết chia nếp uốn thành 2 phần =nhau.* trục:giao mặt trục và mp
nằm ngang
+nếp oằn: là nếp uốn chưa hoàn chỉnh
-Đứt gãy kiến tạo: Các khe nứt dài và sâu của vỏ trd, cắt qua nhiều tầng đá và có thể kèm theo
hoạt động magma và sự dịch chuyển tươg đối giữa các phần đất đá với nhau Nguyên nhân do chuyển động kiến tạo theo phương ngang, áp lực lớn hơn độ bền của đất đá, làm cho mất tính
liên túc, gây phá hủy quy mô nhỏ(khe nứt,phá) đến lớn (đứt gãy) Có các loại đứt gãy: +đứt gãy thuận, mặt đứt gãy chỉ về phía cánh hạ;hv +đứt gãy nghịch,mặt đứt gãy chỉ về phía cánh
nâng;hv+Địa hào: hợp bởi 2 hay nhiều đứt gãy nằm cạnh nhau cùng chung 1 cánh hạ.hv +Địa lũy:hai hya nhiều đứt gãy nằm cạnh nhau cùng chung 1 cánh nâng.hv
Trang 9-Khe nứt kiến tạo: là sản phẩm biến dạng phá hủy ko có dịch chuyển trong các lớp đất đá: +khe nứt sinh ra kèm do uốn nếp, xuất hiện ở đỉnh uốn nếp.hv+khe nứt xh kèm khi nứt gãy,
dịch chuyển các khối đất đá tạo ma sát lớn tại mặt đứt gãy,tạo nên ứng suất tiếp lớn gây lực cắt lớn hơn lực liên kết đất đá, phân tách các lớp ra mà ko có sự chuyển dịch, hình thành hệ thống khe nứt phân bố như hv
d Ảnh hưởng kiến tạo tới xd:
-Ảnh hưởng tới quy hoạch vị trí xd các ctr như cầu, cảng, sân bay Tuyến đường phải đặt song song với trục của các nếp uốn
-Ảnh hưởng tới sự ổn định ctr: làm đá giảm cường độ, tăng tính thấm, giảm tính đồng nhất Cụ thể:
+nếu đất đá nằm ngang, chiều dày lớn, thành phần đồng nhất thuận lợi cho xdct
+nếu đất đá nằm nghiêng hoặc bị uốn nết, nền ctr đặt trên nhiều loại đá khác nhau sẽ bị lún ko đếu
+khe nứt làm cho taluy đường, nền đập mất ổn định, công trình bị mất nước(hồ chứa)
+khu vực uốn nếp đá bị nứt nẻ nhiều, thấm nước ko thuân lợi cho xd, trên đỉnh nếp lồi và đáy nếp lõm, đất đá bị nứt nẻ, thiết kế đường hầm dễ bị lún sụt, lở, thấm nước Như vậy thiết kế các công trình ngầm ổn định hơn, ko phải tăng chiều dày vỏ hầm( tiết kiệm), chốg nước chảy, đặt ở
2 cánh của nếp uốn là hợp lý nhất.Cũng như vậy,khi thiết kế đập chắn nước,để nền đập ổn định, nước thượng lưu chảy qua nền ít, đặt ở vtri cánh nếp uốn
+Khu vực có đứt gãy , ko đc đặt ctr
Câu 21 Các đặc trưng của động đất và ảnh hưởng của lực động đất đối với ctr xây dựng? Biện pháp xd trong vùng có động đất?
Trl:
1.Các đặc trưng của động đất:
-Động đất là một cd đặc biệt của thạch quyển đc biểu hiện bằng những dao động song đàn hồi của các chất đất đá trong vỏ trd,làm cho mặt đất biến dạng, làm cho những công trình xd ở sâu
và trên vỏ trd cũng d động theo và sập đổ
-nguyên nhân: đất sụt, hoạt động của núi lửa, chuyển động kiến tạo, hoạt động của con ng
Đặc trưng:
-Tâm động đất
:
+Nội chấn tâm(tâm trong, chấn tiêu) là điểm nằm trong long đất nơi phát sinh ra động đất
Tâm trong thường nằm ở độ sâu của manti trên, tâm trong nằm càng sâu thì phạm vị ảnh hưởng càng rộng nhưng cường độ biểu hiện trên mặt đất và mức độ phá hủy giảm Tùy độ sâu mà phân ra: động đất trên mặt đất: khi chấn tiêu cách mặt đất < 70km; động đất ở độ sâu trung bình,10-250km, động đất dưới sâu, kkhi chấn tiêu cách mặt đất >250km
+Ngoại chấn tâm(tâm ngoài) là điểm trên mặt đất gần tâm trong nhất, có sóng động đất đến
sớm nhất, ngoại chấn tâm là hình chiếu theo phương bán kính trd của chấn tiêu tới mặt đất
-Sóng động đất( sóng địa chấn) +sóng dọc truyền từ chấn tiêu, gây ra sự co giãn của đất đá
theo phương truyền sóng, sóng dọc có biên độ nhỏ, chu kì ngắn, vận tốc tương đối lớn tùy thuộc
đặc tính đàn hồi và mật độ của đất đá.+sóng ngang truyền từ chấn tiêu gây ra sự trượt các chất
điểm đất đá vuông góc với phương truyền sóng, có biên độ lớn, có chu kì lớn, tốc độ châm hơn sóng dọc 2-3 lần, sóng ko truyền trong chất lỏng nên nếu đất đá có chứa nhiều nước thì chấn
động gây ra sẽ rất phức tạp nguy hiểm cho xd công trình.+sóng mặt:truyền từ ngoại chấn
tấm,tốc độ chậm nhất, chu kì và biên độ lớn, gây ra phá huỷ công trình trên mặt đất,
Trang 10-gia tốc động đất:Sóng động đất là các sóng dao động đàn hồi, chất điểm đất đá khi dao động
có quỹ đạo biểu diễn bằng phương trình: T
t
γ = s in2
gia tốc động đất là đạo hàm bậc 2 của quỹ đạo chất điểm: a= T
t A T
π
π s in2 2
2 4
−
, thông thường lấy a=giá trị lớn nhất= T 2 A
2
4 π
Gia tốc càng lớn thì động đất càng mạnh,nhưng ko vượt quá gia tốc trọng trươg
-Vận tốc sóng động đất:sóng dọc: γ
E
d= 1,2.
; sóng ngang γ
E
n= 0,4.
Với E là mondun đàn hồi trung bình của đá;γ trl thể tích của đá
-Năng lượng động đất:động đất là 1 hoạt động giải phóng năng lượng trái đất, năng lượng này
rất lớn 2 ( )2
T
A
E π ρν
,E,năng lượng động đất(erg);v,vận tốc truyền sóng đ đất(cm/s);A:biên độ sóng dọc(cm);T: chu kì sóng dọc(s);ρkhôi lượng thể tích đất đá phía trên chấn tiêu(g/cm3)
-Cường độ đ đất, là trị số lgE, cường độ càng lớn thì Đ Đ càng mạnh, nó còn là cơ sở phân cấp
theo richter
2 Tác dụng của động đất lên công trình xây dựng.
a.Công trình dân dụng: đ đ gây lực đẩy ngang cho ctr, nếu lực ngang lớn có thể lật ctr.Lực
đẩy ngang T=aP/g=k s P; P: tổng tải trọng công trình;ks=a/g là hệ số địa chấn;a, gia tốc động đất lấy a max
b.Công trình tường chắn đất: động đất làm tăng áp lực đất đá lên tường chắn.
+khi chưa có lực động đất, áp lực chủ động của đất đá: (45 2)
2 2 5 ,
−
a E
;H, chiều cao tường chắn thiết kế; γ trọng lượng thể tích của đất, φ góc ma sát trong của đất.
+khi có lực động đất: 0 , 5 2 2( 45 φ2δ )
a
E ; δ góc địa chấn=arctgks
c.Công trình mái dốc:thiết kế góc dốc tự nhiên β phải giảm để ổn định: φ
φ β
tg S S tg tg
+
−
=
1
d Công trình đập chắn nước: chịu áp lực phụ thêm do lực động đất.
3 Các biện pháp xây dựng:
a.Quy hoạch:+chọn địa hình tương đối bằng phẳng, ít kênh rạch+tầng đất đá làm nền là tầng đá
cứng,đất mềm rời thì tầng đất phải dầy+ chọn nơi mực nước ngầm sâu hơn 20m
b.Giải pháp kĩ thuật:
-Kết cấu ctr:
+chiều cao công trình ko lớn, nhằm hạ thấp trọng tâm
+kết cấu công trình đối xứng
+phân bố đều trọng lượng trên toàn bộ móng
+gia cố móng:móng nông dùng móng khối hoặc móng đơn.Móng sâu đóng cọc, ống, cọc khoan nhồi…
+vật liệu xd ctr nhẹ, có tính đàn hồi cao
-Kiểm toán ổn định dao động ctr: ctr cần thiết kế có chu kì dao động riêng khác với chu kì
động đất để tránh cộng hưởng
T EJg
ql
K
ct
4
=
; q trọng lượng 1 đvi dài kcấu ;E môdun đàn hồi vật liệu móng ctr;J momen quán tính;g gia tốc trọng trường ;K hệ số nền móng K=0,25,đất dính;K=0,42, đất rời K=1,12; đá bán cứng; K=1,175; đá cứng
23 Các kiểu phong hóa đất, sự phân đới của vỏ phong hóa? Nghiên cứu và xử lý phong hóa khi xd công trình?
Trl:
Phong hóa là một hiện tượng địa chất tự nhiên làm biết đổi về thành phần hình dáng cấu tạo
sắp xếp lại vật chất của các đá có trước, dưới tác dụng của các tác nhân như: nhiệt độ thay đổi