Đồ án tốt nghiệp: Đánh giá điều kiện Địa chất công trình cho nhà chung cư cao tầng B4 Kim Liên Đống Đa Hà Nội. Thiết kế phương án khảo sát Địa chất công trình.

Để đáp ứng nhu cầu nhà ở của nhân dân ngày càng tập trung về nội thành là 1 công việc khó khăn.Với vị thế là thủ đô của đất nước, trong thời kỳ mở cửa công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước,Hà Nội là nơi tập trung dân cư đông đúc nên nhu cầu nhà ở là cấp thiềt và rộng lớn. Tuy nhiên, để giải quyết vấn đề này thật tốt thì đòi hỏi phải có sự nghiên cứu địa chất công trình (ĐCCT) một cách tỉ mỉ chính xác để đảm bảo về mặt kinh tế và kỹ thuật cũng như độ bền của công trình, hạn chế đến mức tối đa những sai sót kỹ thuật có thể xảy ra khi xây dựng và sử dụng công trình.Trong điều kiện kinh tế đất nước ta hiện nay, việc xây dựng các khu chung cư cao tầng được coi là giải pháp phù hợp và hiệu quả nhất.

Trang 1

Mở Đầu

Để đáp ứng nhu cầu nhà ở của nhân dân ngày càng tập trung về nộithành là 1 công việc khó khăn.Với vị thế là thủ đô của đất nớc, trong thời kỳ

mở cửa công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc,Hà Nội là nơi tập trung dân c

đông đúc nên nhu cầu nhà ở là cấp thiềt và rộng lớn Tuy nhiên, để giải quyếtvấn đề này thật tốt thì đòi hỏi phải có sự nghiên cứu địa chất công trình(ĐCCT) một cách tỉ mỉ chính xác để đảm bảo về mặt kinh tế và kỹ thuậtcũng nh độ bền của công trình, hạn chế đến mức tối đa những sai sót kỹ thuật

có thể xảy ra khi xây dựng và sử dụng công trình

Trong điều kiện kinh tế đất nớc ta hiện nay, việc xây dựng các khu chung

c cao tầng đợc coi là giải pháp phù hợp và hiệu quả nhất

Với mục đích giúp sinh viên năm cuối nắm vững thêm những kiến thức

đã học và làm quen những công việc cụ thể của thực tế, tôi đã l m đồ án tốàm đồ án tố tnghiệp với đề tài nh sau:

Đánh giá điều kiện Địa chất công trình cho nhà chung c

“Đánh giá điều kiện Địa chất công trình cho nhà chung c cao tầng B4 Kim Liên- Đống Đa -Hà Nội Thiết kế phơng án khảo sát Địa chất công trình chi tiết phục vụ cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật và lập bản vẽ thi công cho công trình Thời gian thi công là 2 tháng ”

Với sự nỗ lực của bản thân cùng sự hớng dẫn, chỉ bảo tận tình của Th.STrần Thơng Bình, đồ án tốt nghiệp của tôi đã đợc hoàn thành Tuy nhiên docòn hạn chế về kiến thức cũng nh kinh nghiệm thực tế nên nội dung đồ ánkhông tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tôi kính mong nhận đợc sự chỉ bảocủa các thầy cô và sự đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp để bản đồ án

Thành phố Hà Nội là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá của nớc

Đây là một thành phố nằm ven sông Hồng gần nh nằm giữa đồng bằng Bắc

Trang 2

Bộ Hà Nội đợc giới hạn bởi các toạ độ địa lý:

1050 16’30’’ đến 106001’00’’ kinh độ Đông

20054’30’’ đến 21025’00’’ vĩ độ Bắc

Hà Nội có 9 quận nội thành, 4 huyện ngoại thành, có ranh giới giữacác tỉnh là:

- Phía bắc giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Thái Nguyên

- Phía Đông, Đông Nam giáp các tỉnh Bắc Ninh, Hng Yên

- Phía Tây, Tây Nam giáp tỉnh Hà Tây

I.2 Đặc điểm địa hình

Đại bộ phõn diện tớch Hà Nội nằm trong vựng đồng bằng chõu thổsụng Hồng Địa hỡnh thấp dần từ bắc xuống nam và từ tõy sang đụng đượcphản ỏnh rừ nột qua hướng dũng chảy tự nhiờn của cỏc dũng sụng chớnh chảyqua Hà Nội như sụng Hồng, sụng Nhuệ Địa hỡnh Hà Nội mang tớnh phõn bậckhỏ rừ rệt, bao gồm địa hỡnh đồi và nỳi thấp, địa hỡnh đồng bằng - đồi và địahỡnh đồng bằng

Thủ đô Hà Nội nằm trên đồng bằng ven sông Hồng, bề mặt địa hìnhnghiêng thoải từ Tây Bắc xuống Đông Nam, cao độ địa hình thay đổi từ 5 - 7m.Nhiều nơi dọc theo sông Hồng có các hồ móng ngựa nh hồ Tây, hồ Trúc Bạch

Địa hình khu vực Hà Nội thuộc kiểu đồng bằng tích tụ Để phục vụ việc thoát nớccho thành phố còn có nhiều hệ thống sông đào nh sông Tô Lịch, sông Nhuệ Nhìnchung bề mặt địa hình của khu vực Hà Nội đã bị con ngời cải tạo nhiều

Trang 3

4 25

2

35 PH Mg

Ca

SO HCO

Kiểu hình hoá học của nớc là bicabont - Sunfat - canxi - manhê

I.3.3 Hồ Tây

Hồ Tây là một hồ lớn nằm ở quận Tây Hồ, đây là hồ móng ngựa, dosông Hồng tạo nên Hồ có chu vi 12,5km, độ sâu trung bình 2 - 3m Hồ quanhnăm chứa đầy nớc nên có tác động rất tốt đến khí hậu và cảnh quan của thànhphố Theo tài liệu của bộ xây dựng, thành phần hoá học của nớc Hồ Tây nhsau:

Độ cứng tạm thời: 3,96mgd/l

Độ cứng vĩnh cửu: 3,42mgd/l

I.4 Đặc điểm khí hậu

Hà Nội có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm ma nhiều Mùa khôlạnh kéo dài từ từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, mùa ma kéo dài từ tháng 4

đến tháng 10

I.4.1 Nhiệt độ

Vào mừa ma nhiệt độ trung bình 290C, cao nhất có khi đạt tới 350

-400C.Mùa khô nhiệt độ trung bình 160C thấp nhất xuống tới 5 - 70C Thống kêtrong 5năm (từ 1988 - 1993) nhiệt độ trung bình vào các tháng trong năm đợctrình bày trong bảng (1-1)

Bảng (1-1): Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm

Trang 4

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 NămTrung

22,3

26,

28,2

27,5

26,0

25,6

24,0

17,

5 22,0

I.4.2 Lợng ma

Hà Nội có lợng ma trung bình 1 năm khoảng 1600mm nhng phân bố

không đều vào các tháng trong năm Vào mùa ma lợng ma chiếm 80 - 90% ợng ma cả năm Thống kê lợng ma trung bình các tháng trong năm và trung

Lợng bốc hơi trung bình của thành phố vào khoảng 800 mm, có năm

l-ợng bốc hơi trung bình các tháng trong năm lớn hơn ll-ợng ma Ll-ợng bốc hơitrung bình các tháng trong năm và trung bình năm trong 5 năm (1988 - 1993)

Độ ẩm trung bình hàng năm từ 81 đến 89%, cao nhất vào tháng 3 là 89%,

thấp nhất vào tháng 11 và tháng 12, trung bình 81%

Độ ẩm trong năm tơng đối cao, chênh lệch của các tháng trong nhiều

năm rất ít

I.5 Đặc điểm dân c, kinh tế, giao thông

I.5.1 Dân c, kinh tế

I.5.1.1 Dân c

Hà Nội là thủ đô của cả nớc, ở đây tập trung dân số rất đông Theo tài

liệu thông kê năm 1990 thì dân số Hà Nội là 3,5 triệu ngời, trong đó khu vựcnội thành khoảng 1,5 triệu ngời Mật độ dân số trung bình là 1295 ngời/km2,

Trang 5

chủ yếu là dân tộc Kinh Mật độ dân số phân bố không đều, tập trung đông ởkhu vực nội thành và giảm ở khu vực ngoại thành.

I.5.1.2 Văn hoá - giáo dục

Hà Nội là trung tâm văn hoá và khoa học kỹ thuật của cả nớc Hệthống văn hoá, giáo dục khá hoà chỉnh và phát triển ở đây tập trung nhiều tr-ờng học Đại học, Cao đẳng và Trung học chuyên nghiệp, các viện nghiên cứuKhoa học của Trung ơng Ngoài ra, Hà Nội còn là nơi rất nhiều công trình vănhoá, trung tâm dịch vụ, nhiều khu di tích lịch sử, Viện bảo tàng và các danhlam thắng cảnh nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nhân dân thủ đô vànhân dân cả nớc

I.5.1.3 Kinh tế

Hà Nội là một trong hai thành phố có nền kinh tế phát triển bậc nhấtcủa cả nớc Các nền kinh tế ở đây phát triển khá cân bằng Các ngành côngnghiệp, nông nghiệp, thơng nghiệp và thủ công nghiệp đều đợc nhà nớc quantâm và mở rộng

I.3.2 Giao Thông

Hà nội là trung tâm kinh tế là đầu mối giao thông của cả nớc, từ đây

có thể đi mọi miền của đất nớc và các quốc gia trên thế giới bằng đờng sắt, ờng bộ, đờng thuỷ, đờng không

đ Đờng sắt quan trọng nhất là tuyến Bắc Nam từ Hà Nội đi thành phố

Hồ Chí Minh dài 1730km Ngoài ra còn có tuyến Hà Nội - Lạng Sơn - BắcNinh, Hà Nội - Hải Phòng

- Đờng bộ gồm các tuyến chính sau:

Quốc lộ 1: Lạng Sơn - HàNội - Thành phố Hồ Chí Minh

Quốc lộ 5: Hà Nội - Hải Phòng

Quốc lộ 2: Hà Nội - Tuyên Quang

Quốc lộ 6: Hà Nội - Điện Biên

- Đờng thuỷ gồm:

Hà Nội - Thái Bình - Nam Định

Hà Nội - Hải Dơng - Hải Phòng

Trang 6

của một số nhà địa chất, địa tầng vùng Hà Nội có mặt hầu hết các loại đất đátuổi Proterozoi đến Kainozoi Trong đó, trầm tích đệ tứ có các thành tạo:

1.Phụ thống Pleistoxen dới, hệ tầng Lệ Chi:

Hệ tầng Lệ Chi thuộc phụ thống Pleistoxen dới hầu hết nằm trên cáctrầm tích Neogen, không lộ ra ở vùng nghiên cứu vì bị các trầm tích trẻ phủlên trên, chỉ quan sát thấy trong các hố khoan ở độ sâu trung bình 45 - 69mtrên các tuyến cắt qua nội thành về phía Nhổn và phát triển về phía Nam ĐôngNam thành phố Hệ tầng Lệ Chi gồm 3 tập:

+ Tập dới: Thành phần là cuội sỏi, thạch anh, silic, đá hoá lẫn ít cátbột sét màu nâu Kích thớc cuội trung bình từ 3 - 5cm, thuộc tớng lòng sôngmiền núi và chuyển tiếp, độ mài tròn tốt, chiều dày của tập 30m

+ Tập giữa: Thành phần là cát hạt nhỏ, cát bột màu xám, xám vàng.Thành phần khoáng vật khá đơn giản, thạch anh chiếm 90 - 97%, độ mài mòn

và chọn lọc tốt, thuộc tớng lòng sông Chiều dày của tập là 3 - 5 m

+ Tập trên: Thành phần là bột sét, cát màu xám, xám đen, độ mài tròn

và chọn lọc kém Thuộc tớng bãi bồi chiều dày tập thay đổi từ 0,2 - 1,5 m

Hệ tầng Lệ Chi nằm ngay dới tầng cuội thô, độ mài tròn kém hơn của

hệ tầng Hà Nội Trong tầng còn có sự phân nhịp đều đặn từ hạt thô đến hạtmịn, thể hiện rõ tính chu kỳ aluvi Đây là tầng chứa nớc phong phú, tổngchiều dài hệ tầng Lệ Chi từ 2,5 - 24,5m

2 Phụ thống Pleistoxen giữa trên, hệ tầng Hà Nội ( a Q II- III hn)

Hệ tầng Hà Nội chỉ gặp ở phía Đông Nam thành phố, có nguồn gốctích tụ sông lũ hỗn hợp và gặp trong hai dạng mặt cắt khác nhau

- Mặt cắt ở vùng phủ: Quan sát thấy ở phía đông nam thành phố, ở độsâu 40 - 41m bao gồm 3 tập:

+ Tập dới: Thành phần thạch học gồm cuội lẫn tảng, sản sỏi và ít cátbột sét xen kẽ Cuội chủ yếu là thạch anh, silic Độ mài mòn từ kém đến trungbình, chọn lọc từ trung bình đến kém, đặc trng cho tớng lòng sông miền

Trang 7

núi.Chiều dày của tập từ 10 - 34m.

+ Tập trên: Thành phần là bột cát, bột sét lẫn ít cát hạt nhỏ màu vàng

sẫm, xám nâu và thấu kính sét bột màu xám đen chứa mùn thực vật, đặc trngcho tớng bãi bồi Chiều dày của tập là 4m, tổng chiều dày tầng Hà Nội ở vùngphủ là 34m

Mặt cắt ở vùng lộ: Phạm vi phân bố của vùng này tơng đối hẹp chỉ gặp

ở phía Tây thành phố Vùng lộ hệ tầng Hà Nội có thế chia ra 2 tập, giữa haitập này này vẫn cha rõ ràng

+ Tập dới: Thành phần là cuội, cuội tảng lẫn sỏi sạn, cát màu nâu

vàng Cuội chủ yếu là thạch anh lẫm ít đá phun trào, silic, độ mài tròn và chọnlọc kém

+ Tập trên: Gồm cát bột và ít sét màu vàng, tổng chiều dày vùng lộ

khoảng 4m

Hệ tầng Hà Nội nằm ngay dới tầng cuội sỏi Vĩnh Phúc và phủ khôngchỉnh hợp lên các đá Lệ Chi

3 Phụ thống Pleistoxen trên, hệ tầngVĩnh Phúc (aQ II 2 vp)

Hệ tầng này chỉ gặp ở phần trung tâm và phía đông nam thành phố,qua các hố khoan ở độ sâu từ 12 - 26,5m Nó bao gồm có 4 tập

+ Tập 1: Gồm cuội, sỏi nhỏ, cát lẫn ít bột sét màu xám vàng Thànhphần khoáng vật chủ yếu là thạch anh (90%) còn lại là mảnh đá khác, cấu tạophân lớp đồng hớng xiên chéo Độ mài tròn và chọn lọc của cuội sỏi trungbình thuộc tớng lòng sông miền núi, chiều dày của tập 3 -10m

+ Tập 2: Gồm cát bột có lẫn ít sét đôi khi gặp thấu kính sỏi nhỏ màuxám vàng, thành phần chủ yếu là thạch anh Độ mài tròn và chọn lọc của sỏi

từ trung bình đến tốt, đặc trng với aQIII2vp2; chiều dày tập 33m

+ Tập 3: Gồm sét cao lanh màu màu xám trắng, sét bột màu xámvàng, khoảng vật bao gồm hydromica, caolinit, clorit Có sự xen kẽ nhauthành từng nhóm của cát bột, bột sét, sét và cát hạt mịn Đặc trng cho trầmtích dạng hồ tơng ứng với aQIII2vp Chiều dày tập từ 2 - 10m

+ Tập 4: Gồm sét màu đen, bột sét màu nâu đen lẫn bùn thực vật, bột

sét màu xám vàng và có hàm lợng sét từ 12,9 - 45% Một số nơi gặp thấu kínhthan bùn, khoáng vật sét đặc trng là hydromica và caonili Chiều dày của tập

từ 2-8m và tơng ứng với lbQIII2vp3

Các trầm tích tầng Vĩnh Phúc có đặc điểm là bị latrit hoá, có màuloang lỗ, chịu quá trình xâm thực mạnh, có sự chuyển đổi nhanh về thành

Trang 8

phần thạch học theo chiều ngang Hệ tầng Vĩnh Phúc nằm ngay dới thành tạoHoloxen, hệ tầng Hải Hng và hệ tầng Thái Bình, phủ không chỉnh hợp trêncác trầm tích Hà Nội và các đá cổ hơn Tổng chiều dày của tập này 37m.

II Thống Holoxen

1 Phụ thống Holoxen dới và giữa, hệ tầng Hải Hng (mb- Q IV 1-2 hh)

Hệ tầng Hải Hng phân bố chủ yếu ở phía Đông Nam ngoài ra cũngkhá phổ biến ở phía Tây, Tây Bắc thành phố, gồm có 2 phụ tầng

- Phụ tầng dới: Bao gồm các trầm tích có nguồn gốc hồ đầm lầy(lbQIV1-2hh), thành tạo vào thời kỳ biển tiến Thành phần chủ yếu là sét, sét bộtchứa hữu cơ màu đen, xám đen Nhiều nơi phần trên của trầm tích có lớp thanbùn dày từ 1-2m Các trầm tích của phụ tầng này phân bố trực tiếp trên bề mặtbào mòn bị phong hoá loang lỗ của hệ tầng Vĩnh Phúc Bề dày của phụ hệtầng thay đổi mạnh mẽ Phía trên bề mặt của phụ hệ tầng đợc các trầm tích trẻhơn phủ trực tiếp, bề dày của phụ hệ tầng biến đổi từ 2 - 6m đến 20m

- Phụ tầng trên: Gồm các trầm tích nguồn gốc biển hồ lục địa (mlQIV1-2hh2).+ Trầm tích biển: Phân bố ở phía Nam, Đông nam thành phố, gồm sétmịn, sét bột màu xám xanh có lẫn mùn thực vật Khoáng vật chủ yếu làhydromica và clorit, phụ hệ tầng Hải Hng giữa nhìn chung bị phủ bởi các trầmtích Thái Bình và phủ trên các trầm tích Hải Hng dới nhiều nơi còn phủ trêncác trầm tích Vĩnh Phúc Chiều dày của phụ tầng từ 0,5 - 40m

+ Trầm tích hồ lục địa: Phân bố hạn chế và thờng bị phủ, gồm sét bộtmàu xám vàng, xám xanh lơ, dẻo mềm, đáy lẫn ít sỏi nhỏ, cát bột kết Chiềudày trầm tích khoảng 1m

2 Phụ thống Holoxen trên, hệ tầng Thái Bình (aQ IV 3 tb)

Đây là trầm tích đợc thành tạo trẻ nhất có diện tích phân bố rộng đợcphân chia thành các phụ tầng sau:

- Phụ hệ tầng Thái Bình dới (aQIV3tb1): Có diện phân bố rộng rãi từPhúc Thọ trải về phía Nam, Tây Nam và Đông Nam thành phố Trầm tích này

có chiều dày khoảng 30m Gồm có 3 tập

+ Tập dới: Gồm cuội nhỏ, sỏi, cát lẫn ít bột sét màu xanh nhạt nằm trên

bề mặt bóc mòn của trầm tích Vĩnh Phúc, chiều dày tập thay đổi từ 1 - 9m

+ Tập giữa: Thành phần chủ yếu là cát bột màu xám nhạt lẫn ít mùn

thực vật, chiều sâu phân bố từ 9 - 19m Chiều dày trầm tích từ 3 - 18m

+ Tập trên: Thành phần gồm sét, cát, bột cát màu nâu xám lẫn ít mùnthực vật Chiều dày của tập 1 - 3m

Trang 9

- Phụ hệ tầng Thái Bình trên (aQIV3tb2): Đây là trầm tích aluvi ngoài đêsông Hồng và các nhánh sông, chiều sâu phân bố từ 4 - 10m Thành phầnthạch học gồm cát, sét pha màu xám nâu, xám tro Chiều dày trầm tíchkhoảng 25m, chia làm 2 tập.

+ Tập dới: Gồm cuội sỏi, cát lẫn ít bột sét màu xám nâu nhạt, chiều

dày 3 - 10m

+ Tập trên: Gồm bột sét màu nâu nhạt lẫn ít vỏ ốc, hến trai nớc ngọt vàmùn thực vật Tổng phụ hệ tầng dới 15m

iii Địa chất thủy văn

Theo tài liệu bản đồ Địa Chất Thủy Văn, tỷ lệ 1: 50000 vùng Hà Nội do

Đoàn Địa Chất 64 thành lập, Hà Nội có nguồn nớc ngầm khá phong phú Cụthể đặc điểm của các tầng chứa nớc nh sau:

III.1 Các tầng chứa nước

Trong các thành tạo trầm tích Đệ tứ có 3 đơn vị chứa nớc sau:

III.1.1 Tầng chứa nước lỗ hổng không áp Holoxen (qh)

Thành phần chủ yếu của đất đá chứa nớc là cát pha, cát hạt nhỏ, cácthành tạo này thuộc hệ tầng Thái Bình có nguồn gốc aluvi Mái của tầng chứanớc là lớp cách nớc có thành phần sét pha là phần trên của tầng Thái Bình, đáycách nớc có thành phần là sét, sét pha, bùn sét thuộc trầm tích tầng Hải Hng.Tầng chứa nớc Holoxen phân bố rộng rãi trong khu vực nghiên cứu Bề dàytầng chứa nớc biến đổi mạnh từ 3 - 29m, bề dày trung bình là 14m Mực nớcngầm ở trung tâm 4 - 6m, vùng ven rìa gần sông có thể từ 2 - 4m Nguồncung cấp nớc chính cho tầng này là nớc ma, nớc sông hồ Bởi vậy, động tháimực nớc của tầng phụ thuộc khá nhiều vào yếu tố khí tợng thủy văn Kết qủaphân tích thành phần hóa học của nớc trong tầng này biểu diễn dới dạng côngthức Cuốclốp nh sau:

25

7.2 Ca

57Tên nớc: Bicacbonnat-clorua-canxi-magie

Độ cứng toàn phần: 6,5 mgđl/l

Độ cứng vĩnh cửu: 1,57 mgđl/l

Hàm lợng CO2 tự do: 0,16g/l

Trang 10

Hàm lợng CO2 ăn mòn: 0,0139g/l.

III.1.2 Tầng chứa nước lỗ hổng có áp Pleistoxen trên, tầng Vĩnh Phúc (qh 2 )

Tầng chứa nớc này phân bố dới tầng chứa nớc Holoxen và phía trêntầng Pleistoxen dới (qh1) Thành phần chủ yếu của đất đá chứa nớc là cát pha,cát hạt vừa, phần dới hay gặp sạn, sỏi nhỏ Các thành tạo này thuộc tầng VĩnhPhúc có nguồn gốc aluvi Tầng chứa nớc này gặp ở hầu hết mọi nơi trong khuvực Hà Nội Chúng phân bố nông hơn ở vùng ven rìa và sâu hơn ở vùng trungtâm Bề dày tầng chứa nớc thay đổi từ 3m- 36m Bề dày trung bình khoảng12m Đặc tính thủy lực của tầng chứa nớc là có áp Mực nớc vùng trung tâm

có thể thay đổi từ 7m-8m có khi đến 12m Nguồn cung cấp chủ yếu cho tầngnày là nớc ma, nớc sông hồ và một phần là do nớc tầng trên cung cấp Kết qủaphân tích thành phần hóa học của nớc trong tầng này biểu diễn dới dạng côngthức Cuôclốp nh sau:

To25C

7 PH 30 Ca 65 K (Na,

42 CL 3 53 HCO 0,64 M

Tên nớc là Bicacbonat - Clorua - Natri– Canxi

Độ tổng khoáng hoá M = 0,1- 1,0 mg/l

Tổng độ cứng 1-5 D

III.1.3 Tầng chứa nước lỗ hổng có áp trong tầng trầm tích Pleitoxen dưới

- giữa, hệ tầng H N à N ội v L à N ệ Chi (qp 1 )

Thành phần đất đá chứa nớc chủ yếu là cuội, sỏi, sạn có nguồn gốc aluvi proluvi Cuội, sỏi của tầng chứa nớc này có thành phần chủ yếu là thạch anh, silíc,một số cuội có thành phần là đá vôi, đá phun trào Bề dày tầng chứa nớc thay đổi từ3m - 40m Nguồn cung cấp nớc chủ yếu cho tầng này là từ sông Hồng và các tầngchứa nớc trên thấm xuống Kết qủa phân tích thành phần hóa học của nớc trongtầng này đợc biểu diễn dới dạng công thức Cuôclốp nh sau:

To24C

34 Ca 38 K (Na,

25 CL HCO 0.64

M

26 )

3 07

0

Mg CO

Tên nớc là Bicacbonat - Clorua - Natri -Canxi- Magiê

Theo kết qủa nghiên cứu của đoàn 204: Đây là tầng chứa nớc phongphú nhất, nớc trong tầng này chất lợng tốt, trữ lợng lớn Hiện nay thành phố

Hà Nội đang khai thác phục vụ cho sinh hoạt và công nghiệp

III.2.Các lớp cách nước hoặc thấm nước yếu

III.2.1 Lớp cách nước trầm tích Holoxen (C 3 )

Trang 11

Đõy là lớp đất cỏch nước thứ nhất tớnh từ mặt đất Lớp này phõn bố rộngrói trong khu vực nghiờn cứu,trải dài ven sụng và một vài khoảnh nhỏ Đấtcấu thành gồm sột ,sột – cỏt, sột bột,bựn sột màu xỏm nõu,xỏm hồng, đến xỏmđen của tầng trầm tớch aQ3

IVtb Chiều dày lớp cỏch nước từ 2,5 – 34,5 m Giỏtrị hệ số thấm trung bỡnh của lớp là 0,049mg/ng

III.2.2 Lớp cỏch nước trầm tớch Pleistoxen trờn (C 2 )

Lớp này nằm dưới tầng chứa nước qh và nằm trờn tầng chứa nước qp2.Đất đỏ gồm sột,sột pha màu loang lổ,cú nơi là bựn sột,bựn lẫn tàn tớch thực vậtmàu xỏm đen Lớp cú diện phõn bố rộng Trờn mặt cắt chỉ vắng mặt cỏc đớiven sụng,ở phớa bắc sụng Hồng chỳng lộ ngay trờn mặt và được xếp vào lớpcỏch nứơc trờn Lớp này cú chiều dày giao động 3 -37,3m Kết quả đổ nướcthớ nghiệm trong hố khoan đó xỏc định được hệ số thấm từ 0,0036-0,065m/ng

III.2.3 Lớp thấm nước yếu trầm tớch Pleistoxen giữa – trờn (C 1 )

Lớp này nằm dưới tầng chứa nước qh2 và nằm trờn tầng chứa nước qh1,phõn bố khụng đều liờn tục tạo thành cỏc thấu kớnh Chiều dày của lớp thayđổi từ 0,5 – 10,1 m ,trung bỡnh là 5,54m Kết quả hỳt nước trong lớp đạt lưulượng từ 0,002 – 0,0621/s Điều đú khẳng định là lớp thấm nước yếu

IV Đặc điểm hiện tợng địa chất động lực công trình Hà Nội

Trong khu vực nghiên cứu chủ yếu phát sinh các hiện tợng địa chất độnglực công trình sau :

IV.1 Hiện tợng xói lở bờ sông

Hiện tợng xảy ra do quá trình xâm thực của sông Dới tác dụng của dòngchảy phát sinh hiện tợng bên lở, bên bồi

Sông Hồng là con sông lớn nhất chảy qua địa phận Hà Nội, dòng sông uốn

l-ợn quanh co, sông đã bớc vào thời kỳ già nua, xâm thực ngang là chủ yếu.Dòng sông vào mùa ma lũ, do tốc độ dòng chảy mạnh nên thờng gây xói lởhai bên bờ, làm ảnh hởng tới mọi hoạt động của con ngời và các công trìnhxây dựng bên cạnh

Trang 12

Hiện tợng xói lở bờ sông phát triển mạnh tại các khu vực lòng sông tiếnsát vào bờ, mái dốc dựng đứng nh: Liên Mạc, Phú Thợng Lơng Yên, LãngYên, Yên Mỹ ở bờ hữu sông Hồng và ở Võng La, Xuân Canh, Bát Tràng ở bờtả sông Hồng Đặc biệt vào mùa ma do việc tăng mực nớc, lu lợng và tốc độdòng chẩy rất lớn làm hiện tợng xói lở rất phát triển Nếu nh thành phần vàtrạng thái của đất đá tạo nên lòng và hai bờ sông là đất đá dễ tan rã và rửa xóithì quá trình rửa xói càng đợc thể hiện rõ Sau khi nớc lũ rút đi mực nớc sônghạ thấp, nớc ngầm đổi chiều vận động cung cấp nớc cho nớc sông Mực nớcngầm ở vùng gần bờ bị hạ xuống tơng đối đột ngột làm tăng áp lực thuỷ động

ở ven bờ, quá trình sạt lở diễn ra mạnh hơn Nguyên nhân có thể là do các lớpsét pha- sét và sét pha bãi bồi thềm bậc I và bậc II bền vững hơn cả nếu so vềquan hệ tác dụng với nớc Tỷ lệ chiều dầy các lớp xen kẹp (cát pha, cát) vớichiều dầy chung của bờ sông càng lớn thì khả năng sạt lở bờ sông càng tăng.Một tác nhân nữa có thể kể đến là sự hình thành các đới ảnh hởng của các đứtgẫy kiến tạo hoạt động dới sâu, mà bản chất của nó là sự hình thành trong cáclớp đất bề mặt nằm trên đứt gẫy kiến tạo hoạt động các vùng dị thờng ứng suấtpháp Trong đới ảnh hởng của các đứt gẫy kiến tạo, đất đá rất nhạy cảm vớitác động bên ngoài, đó là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các quá trình

địa chất động lực, có thể cũng vì lý do đó ta thấy nhiều đoạn sông ở khu vực

Hà Nội phải kè lại nhiều lần mà bờ sông vẫn bị sạt lở Tốc độ phá hủy bờ sông

ở một số nơi lên tới 23m/năm(Liêm Mạc, Phú Gia) Hiện tợng này làm thay

đổi địa hình, gây ảnh hởng lớn tới các công trình xây dựng hai bên bờ sông,

đặc biệt là các công trình cầu cống, các công trình thủy lợi liên quan tới dòngchảy

Nh vậy, tham gia vào vào qúa trình sạt lở bờ sông gồm rất nhiều yếu tốkhác nhau, chúng ta thay đổi trong phạm vi nghiên cứu và có mối quan hệnhân quả từng cặp một Mỗi yếu tố tham gia với một “Đánh giá điều kiện Địa chất công trình cho nhà chung ctải trọng” khác nhaucủa mình Tổ hợp chung các yếu tố đó tại mỗi điểm, sẽ quyết định mức độphát triển quá trình sạt lở bờ tại điểm đó

Để giải quyết đợc các vấn đề do hiện tợng xói lở bờ sông gây ra, cầnnghiên cứu kỹ các yếu tố khu vực nh điều kiện Địa chất thủy văn, cấu trúc địachất thung lũng sông, thành phần và trạng thái đất đá hai bên bờ sông

IV.2 Hiện tợng lầy úng

Hiện tợng này là kết qủa tác động của nớc mặt và nớc dới đất ở nhữngnơi trũng thấp có mực nớc ngầm nằm nông nh: Giảng Võ, Thành Công, Kim

Trang 13

Mã thờng xảy ra lầy úng gây nhiều khó khăn cho công tác xây dựng Muốnxây dựng công trình trên đó cần phải có biện pháp cải tạo bóc bỏ lớp đất yếu,hoặc phải có biện pháp đặc biệt nh móng cọc, móng bè Tuy nhiên, hiện tợngnày ở Hà Nội mang tính chất cục bộ Nhờ hệ thống đê điều thoát nớc mà hiệntợng này dần đợc thu hẹp

IV.3 Hiện tợng cát chảy

Đây là hiện tợng khá phổ biến trong khu vực nghiên cứu Hiện tợng nàythờng xảy ra ở những vị trí cắt vào tầng cát bụi, cát mịn, khi đào hố móng cáccông trình chúng bị bóc lộ ra Nguyên nhân là do khi khai đào hố móng côngtrình gây lên sự chênh lệch áp lực giữa đáy và thành hố móng, cát bụi bão hòanớc tự chẩy làm cho cát chảy vào hố móng và gây khó khăn cho công tác thicông công trình

IV.4 Hiện tợng lún và lún không đều

Hiện tợng này phát sinh sau một thời gian sử dụng công trình Nguyên

nhân là do nền đất có lớp đất yếu quá dầy, bề dầy lớp đất thay đổi mạnh, hoặc trong khu vực có nhiều lớp đất yếu, đặc biệt là lớp đất bùn và than bùn thuộc

hệ tầng Hải Hng và Thái Bình nên khi có tải trọng công trình tác dụng gây nênhiện tợng lún không đều Hiện tợng này đã xẩy ra ở các khu vực nh : Giảng

Võ, Thành Công Theo kết qủa điều tra của Sở Xây dựng Hà Nội tại 47 công trình năm 1990 nhận thấy: có rất nhiều công trình bị lún nứt, biến dạng nặng

nh nhà ở 5 tầng B2 Ngọc Khánh, nhà A1 Mai Dịch, nhà A8 nghĩa Đô, nhà K7,B7, G6 Thành Công I, nhà A1 và trờng Amstecđam Giảng Võ

IV.5 Hiện tợng động đất

Qua tài liệu quan trắc trong nhiều năm (1930 – 1989), khu vực Hà Nộithuộc trung tâm động đất và chịu ảnh hởng nhiều của tâm động đất lãnh thổ.Theo thống kê đo đạc đợc, thì Hà Nội thuộc vùng động đất cấp 6-7 Vì vậy, để

đảm bảo cho các công trình hoạt động bình thờng thì khi thiết kế xây dựngcần có các biện pháp kết cấu công trình thích hợp, tránh các ảnh hởng của

động đất Trên cơ sở nghiên cứu độ cứng đất đá và nhiễu vi chấn viện vật lý

Địa cầu – Trung tâm KHTN – CNQG đã xếp Hà Nội vào vùng dự báo động

đất cấp 7 và 8, trong đó dải đất ngoài đê thuộc phụ cấp 8b

IV.6 Hiện tợng sụt lún mặt đất do khai thác nớc ngầm

Trong khu vực nghiên cứu, ngoài các hiện tợng Địa chất động lực công

trình nêu trên, gần đây theo tài liệu quan trắc của các nhà chuyên môn còn cóhiện tợng lún mặt đất với tốc độ từ 1cm-2cm/năm Nguyên nhân của hiện tợng

Trang 14

này là do khai thác nớc ngầm (theo thông kê hiện nay Hà Nội khai tháckhoảng hơn 500.000m3/ngày không kể các giếng gia đình) Khi khai thác nớcngầm, mực nớc dới đất bị hạ thấp, trạng thái kết cấu của đất bị thay đổi, nên

áp lực nớc lỗ rỗng bị giảm và áp lực hữu hiệu tăng lên, gây nên hiện tợng lúnmặt đất Hiện tợng này xảy ra khá phổ biến trong thành phố, trong nhiều năm

có nơi lún gần 1m nh ở Yên Sở, Hoàng Cầu, Thành Công

Chơng II Đánh giá điều kiện địa chất công trình

khu vực xây dựng

Điều kiện địa chất cụng trỡnh là tổng hợp cỏc yếu tố địa chất tự nhiờn ảnhhưởng đến cụng tỏc thiết kế, xõy dựng và sử dụng cụng trỡnh Để thỏa móncỏc nhiệm vụ thiết kế, điều kiện địa chất được đỏnh giỏ qua cỏc yếu tố sau :

- Địa hỡnh, địa mạo

- Đia tầng và tớnh chất cơ lý của đất đỏ

- Cấu tạo địa chất và đặc điểm kiến tạo

- Địa chất thuỷ văn

- Cỏc hiện tượng địa chất động lực cụng trỡnh

Căn cứ vào tài liệu khảo sỏt địa hỡnh cho nhà chung cư cao tầng tại KimLiờn- Đống Đa_Tp Hà Nội cú quy mụ là hai khối nhà cao 21, 24 tầng và cỏccụng trỡnh phụ trợ khỏc

Điều kiện ĐCCT của khu vực nghiờn cứu được đỏnh giỏ như sau:

II.1 Địa hỡnh, địa mạo

Cụng trỡnh “ Xõy mới nhà chung cư cao tầng tại Kim Liờn đường PhạmNgọc Thạch- P.Kim Liờn- Q Đống Đa- Tp Hà Nội cú vị trớ giới hạn như sau:Phớa Tõy Bắc giỏp với đường Phạm Ngọc Thạch

Phớa Đụng Bắc giỏp với phố Đào Duy Anh

Phớa Đụng Nam- Tõy Nam giỏp với Đường nội bộ

Khu đất xõy dựng vốn là khu dõn cư đó xuống cấp,hiện tại đó được giải

Trang 15

phóng mặt bằng.

Trong báo cáo thu thập được, cao độ các hố khoan lấy theo cao độ trênmặt bằng hiện trạng Nhìn chung bề mặt địa hình khu vực xây dựng tương đốibằng phẳng,cốt cao địa hình dao động xung quanh cao độ 5,8m thuận lợi chocông tác khảo sát ĐCCT

II.2 Địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất đá

Căn cứ vào tài liệu của lỗ khoan khảo sát KB-1 và KB-2 trong quá trìnhkhảo sát địa chất công trình ngoài thực địa, kết hợp với các kết quả thí nghiệmtrong phòng, thí nghiệm SPT, có thể phân chia cấu trúc nền của khu vực khảosát khối chung cư cao tầng theo các lớp từ trên xuống dưới được mô tả nhưsau:

Lớp1 Đất lấp: Sét pha, cát, lẫn vật liệu xây dựng, thành phần và trạng

thái không đồng nhất.

Lớp này được phủ trên toàn bộ bề mặt khu vực khảo sát Lớp có bề dày

dao động từ 2.6m (KB-1) đến 2.8m (KB-2) Lớp được hình thành do quá trình

san lấp tạo mặt bằng Do thành phần và trạng thái không đồng nhất nên khônglấy mẫu đất thí nghiệm ở lớp này

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn tại02 điểm cho kết quả như sau:

khoan

Độsâu(m)

Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT)N/15cm N/15cm N/15cm N/15cm N/30cm Ntb/30cm

Trang 16

Độ sâu đáy lớp biến đổi từ 3.6m(KB-1) đến 4.5m (KB-2).

Bề dày lớp biến đổi từ 1.1m đến 1.7m

Trang 17

Kết quả phõn tớch cỏc chỉ tiờu cơ lý của 02 mẫu nguyờn dạng cho cỏc giỏ trị :

2 1

0 0

1





 (2-1)Trong đó:

- : Hệ số xét đến điều kiện nở hông đợc lấy theo từng loại dất đất, Đất cát:  = 0.89 ; Sét pha;  = 0,62 ;

Sét :  = 0,4 ; Cát pha:  = 0,74 ;

- e0: Hệ số rỗng của đất đá

- a1 –2 : Hệ số nén lún tơng ứng với cấp tải trọng 1 –2 Kg/cm2

- a0,5 –1 : Hệ số nén lún tơng ứng với cấp tải trọng 0,5 –1 Kg/cm2

Trang 18

- mk: Hệ số chuyển đổi từ kết quả tính E theo thí nghiệm nén một trụctrong phòng ra kết quả tính E theo thí nghiệm nén tĩnh nền ngoài trời mk phụthuộc vào loại đất và hệ số rỗng e của đất đó

Với lớp đất thứ 2 là lớp sét pha với e = 0,827 tra bảng 6.1 Giáo trình địachất công trình chuyên môn ta đợc mk =2,76

Thay số vào công thức (2-1) ta đợc E0 = 95(KG/cm2).

* áp lực tính toán quy ớc R0 tính theo công thức (2-2)

R0 = m( A.b + B.h) w +c.D (2-2)Trong đó:

- m: Hệ số điều kiện làm việc lấy m = 1

- b, h: chiều rộng và chiều sâu chôn móng quy ớc b = h = 1

- A, B, D: là các hệ số đợc tra bảng phụ thuộc vào góc ma sát trong

- w : Khối lợng thể tích tự nhiên của lớp đất

Kết quả thớ nghiệm xuyờn tiờu chuẩn(SPT)N/15cm N/15cm N/15cm N/15cm N/30cm Ntb/30cm

5

Lớp3: Đất sột pha, màu xỏm nõu, xỏm ghi, đụi chỗ xen kẹp cỏt, trạng

thỏi dẻo chảy- dẻo mềm.

Độ sõu mặt lớp biến đổi từ 3.6m (KB1)- 4.5m (KB2)

Độ sõu đỏy lớp biến đổi từ 18.0m (KB2)- 20.5m (KB1)

Bề dày lớp biến đổi từ 13.5m – 16.8m

Kết quả phõn tớch cỏc chỉ tiờu cơ lý của m u ẫu đất nguyờn dạng cho cỏc giỏ đất nguyờn dạng cho cỏc giỏt nguyờn d ng cho cỏc giỏạng cho cỏc giỏ

tr :ị:

biến đổi

Trang 19

Mô đun biến dạng đợc tính theo công thức (2-1)

m k

a

e E

2 1

0 0

1

- : Hệ số xét đến điều kiện nở hông đợc lấy theo từng loại dất đất,

Trang 20

Với lớp đất thứ 3 với e = 1,04 tra bảng 6.1 Giáo trình địa chất công trìnhchuyên môn ta đợc mk = 2,66.

R0 = m( A.b + B.h) w +c.DTrong đó:

Độ sõu mặt lớp biến đổi từ 18.0m( KB-2) ữ 20.5m (KB-1)

Độ sõu đỏy lớp biến đổi từ 21.0m ( KB-2) ữ 24.5m (KB-1)

Bề dày lớp biến đổi từ 3.0m ữ 4.0m

Kết quả phõn tớch cỏc chỉ tiờu cơ lý của 02 mẫu đất khụng nguyờn dạng cho cỏc giỏ trị

Trang 21

10 Cường độ chịu tải quy ước R0 kg/cm2 1.5

11 Mụ đun tổng biến dạng cỏc cấp E0 kg/cm2 110

* Sức kháng xuyên tiêu chuẩn SPT (N30): N30=17 (Búa)

* Môđun tổng biến dạng đợc tính theo công thức (2-3)

E0 = a + C(N + 6) (2-3)Trong đó:

- Hệ số a = 40 khi N30>15 và a = 0 khi N30<15

- C là hệ số phụ thuộc loại đất đợc xác định theo bảng 7.22 Giáo trình

địa chất công trình chuyên môn:

Vì N30 = 17, nên lấy a = 40, với cát hạt mịn ta lấy C = 3

Độ sõu mặt lớp biến đổi từ 21.0m( KB-2)ữ24.5m(KB-1)

Độ sõu đỏy lớp biến đổi từ 35.0m ( KB-1)ữ35.8m(KB-2)

B d y l p bi n ề dày lớp biến đổi từ 11.3mữ 14.0m àm đồ án tố ớp biến đổi từ 11.3mữ 14.0m ến đổi từ 11.3mữ 14.0m đổi từ 11.3mữ 14.0m ừ 11.3mữ 14.0m.i t 11.3mữ 14.0m

biến đổi

Trang 22

Lớp6 Đất sét pha lẫn hữu cơ, màu xám ghi, trạng thái dẻo mềm.

Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 35.0m( KB-1)÷35.8m(KB-2)

Độ sâu đáy lớp biến đổi từ 38.5m ( KB-2)÷40.0m(KB-1)

Bề dày lớp biến đổi từ 3.5m÷4.2m

Kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ lý của 03 mẫu nguyên dạng cho các giá trị như sau:

Trang 23

Mô đun biến dạng đợc tính theo công thức (2-1)

m k

a

e E

2 1

0 0

1

- : Hệ số xét đến điều kiện nở hông đợc lấy theo từng loại dất đất,

Với lớp đất thứ 6 với e = 1,05 tra bảng 6.1 Giáo trình địa chất công trìnhchuyên môn ta đợc mk = 2,65

Trang 24

R0 = m( A.b + B.h) w +c.DTrong đó:

10 Mụ đun tổng biến dạng cỏc cấp E0 kg/cm2 180

* Thành phần hạt

Đờng kính nhóm hạt (mm) Hàm lợng (%)

<0,1 2,0

0,25 – 0,1 64,7

Trang 25

0,5 – 0,25 20,3

1- 0,5 11,2

2,0 - 1,0 1,9

*Khối lợng riêng (γs): γs=2,65 (g/cm3)

* Môđun tổng biến dạng đợc tính theo công thức (2-3):

Eo = a + C(N30 +6) , lấy C = 4 Thay số vào ta có :

Trang 26

Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 38.5m (KB-2) ÷ 48.3m (KB-1).

Độ sâu đáy lớp biến đổi từ 40.3m (KB-2) ÷ 50.5m (KB-1)

Bề dày lớp biến đổi từ 1.8m ÷ 2.2m

Kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ lý của 01 mẫu không nguyên dạng cho các giá trị như sau:

Trang 27

3 Cường độ chịu tải quy ước R0 Kg/cm2 3.5

4 Mụ đun tổng biến dạng cỏc cấp E0 Kg/cm2 270

* Sức kháng xuyên tiêu chuẩn SPT (N30): N30>50 (Búa)

* Môđun tổng biến dạng đợc tính theo công thức (2-3):

Eo = a + C(N30 +6), lấy C = 10 Thay số vào ta có :

Độ sõu mặt lớp biến đổi từ 40.3m (KB-2) ữ 50.5m (KB-1)

Độ sõu đỏy lớp và bề dày lớp chưa xỏc định, do cả 02 hố khoan đều kết thỳc trong lớp này Đó khoan sõu nhất vào lớp này là 6.0m (KB-1, KB-2)

Kết quả phõn tớch cỏc chỉ tiờu cơ lý của 01 mẫu khụng nguyờn dạng cho cỏc giỏ trị như sau:

Trang 28

4 Mụ đun tổng biến dạng cỏc cấp E0 Kg/cm2 400

* Môđun tổng biến dạng đợc tính theo công thức (2-3) (với lớpcuội sỏi).Dựa vào bảng 7.22 lấy c = 12 Ta có

E = a + C(N+6) với N>15

Thay số vào ta có E0= 40 +12(24+6) =400 (KG/cm2)

 áp lực tính toán tiêu chuẩn: Tra trong tiêu chuẩn xây dựng 45 -78 ta có: Ro = 4,5 (KG/cm2)

II.3 Địa chất thủy văn

Theo tài liệu ĐCTV Hà Nội và kết quả khảo sát ở giai đoạn thiết kế sơ

bộ khu vực xây dựng có điều kiện ĐCTV nh sau:

-Trong khu vực tồn tại 2 tầng chứa nớc, đó là mực nớc áp lực của tầng chứa nớc cát mịn Hôlôcen nằm trên Tầng chứa nớc này có động thái quan hệ trực tiếp nớc mặt và hệ thống ao hồ, trong đó có hồ Ba Mẫu và Bảy Mẫu

-Nằm dới tầng này là tầng chứa nớc cát cuội sỏi Pleitocen, mực nớc áp lực khoảng 16m

-Tại thời điểm khảo sát chiều sâu mực nớc ngầm đo đợc tại các hốkhoan là 1.5m(KB-1), 1.8m(KB-2)

Hai tầng chứa nớc trên có ảnh hởng trực tiếp đến khả năng thi côngmóng và độ ổn định của công trình đặc biệt là khi mở móng, đề nghịthiết kế lu ý

II.4 Các quá trình địa chất

Khu vực xây dựng có nhiều quá trình địa chất đã và sẽ xảy ra, nhngquan trọng và đáng quan tâm hơn cả là các quá trình địa chất nội sinh liênquan đến chấn động bề mặt

Khu vực dự án nằm trong vùng Hà Nội và lân cận đã từng xảy ra cáctrận

động đất mạnh cờng độ động đất cấp VII – VIII theo thang cờng độMSK xảy

ra vào các năm 1276, 1278, 1285 Mới đây, có hai trận động đất cấpVIII, với chấn động cấp M = 5,5 và 6,8 độ Richter đã xảy ra ở ĐiệnBiên (1935 – 2001), Tuần Giáo (1983), địa điểm cách Hà Nội 400km

về phía Tây Bắc ( theo tài liệu phân vùng động đất của viện Vật lý địa

Trang 29

cầu thuộc viện Khoa Học Việt Nam).

Theo “Đánh giá điều kiện Địa chất công trình cho nhà chung c Bản đồ phân vùng động đất trên lãnh thổ Việt Nam”., HàNội và vùng phụ cận nằm trong vùng động đất cấp VIII theo thang cờng

độ MSK Sự tơng thích giữa thang cờng độ MSK và thang cờng độ MM

đến gia tốc chấn rung, thông số sử dụng cho tính toán thiết kế đợc thựchiện trong bảng dới đây

Tơng thích hệ số gia tốc chấn rung theo thang cờng độ

Thang cờng độ I Cấp VI Cấp VII Cấp VIII Cấp IX

Hệ số gia tốc A(g) theo

Theo tài liệu báo cáo “Đánh giá điều kiện Địa chất công trình cho nhà chung c Phân tích địa kỹ thuật nền móng công trình phục

vụ thiết kế kỹ thuật” do Kỹ s Trần Văn Kiệt viết tháng 2 năm 2009 nh sau:khu vực TP Hà Nội nằm trong vùng có cờng độ động đất cấp VII Phân tíchkết quả khảo sát đất nền và đối chiếu với TCXDVN – 375-2006, cho phépxác định các giá trị đại diện thông số phục vụ thiết kế kháng chấn tổng hợp

Trang 30

<180 cho đất sét dẻo cứng, cát chặt

vừa 10-30m360-800 cho cuội sỏi chặt đến rất chặt

dới 30m Sức kháng SPT, N30 2-8 cho đất yếu nằm trên 10m

8-15 cho đất sét dẻo cứng, cát chặt

vừa 10-3015-100 cho cuội sỏi chặt đến rất chặt

dới 30mSức kháng cát, Cu (kPa) 20-75 cho đất sét yếu nằm trên 10m

75->200 cho đất sét dẻo cứng, cát

chặt vừa 10-20mChu kỳ

* Địa tầng và tính chất cơ lý của đất đá:

+ Lớp 1: là lớp đất lấp nằm ngay trên bề mặt địa hình, lớp này không cógiá trị xây dựng tuy nhiên có bề dày không lớn, không gây nhiều khó khăncho công tác thi công

+ Lớp : 2,3,5,6 v 8 là các lớp sét và sét pha có trạng thái dẻo mềm đếnàm đồ án tốnửa cứng, tính chất cơ lý không cao lắm lên không thể dùng làm lớp đặt móngcho các nhà có

* Yếu tố nớc dới đất: Mực nớc dới đất đợc đo trong quá trình khoan cóchiều sâu dao động trong khoảng 2,60m đến 2,80m.Dựa vào kết quả tổng hợp

điều tra địa chất công trình và kết quả thí nghiệm rút ra một số kết nghị sau:

Kiến nghị:

Điều kiện địa tầng khu vực khảo sát tơng đối phức tạp Do vậy ta phảichọn giải pháp móng hợp lý với quy mô công trình nhằm đạt dợc hiệu quả về

Trang 31

kỹ thuật cũng nh về mặt kinh tế.

Từ các đặc điểm về địa tầng và tính chất cơ lý các lớp đất đá khu vực xâydựmg thu đợc trong giai đoạn khảo sát sơ bộ và với quy mô công trình tôi kiếnnghị lựa chọn giải pháp cọc khoan nhồi, cọc tựa vào lớp 10: Cuội sỏi đa màulẫn cát sạn, trạng thái rất chặt

Tuy nhiên cách đánh giá ở trên chỉ mang tính chất tơng đối mà việc lựachọn giải pháp cụ thể nào phải là sự tổng hợp của các yếu tố khác nh: tínhchất quan trọng của công trình, điều kiện thi công

Chơng III

Dự báo các vấn đề địa chất công trình

Qua việc nghiên cứu và đánh giá các điều kiện địa chất công trình củakhu vực xây dung nhà chung cư cao tầng B4 Kim Liờn cho thấy cấu trúc nền ở

đây không đồng nhất và khá phức tạp Đất nền ở đây gồm 10 lớp Bề dày mỗi lớpthay biến đổi mạnh vì vậy những có các vấn đề địa chất công trình nh :

-Vấn đề sức chịu tải của đất nền

-Vấn đề ổn định lún

Khu vực xây dựng tổ hợp nhà chung c cao tầng B4 Kim Liên- Hà Nội

dự kiến xây dựng các khối nhà:

A1 (21 tầng với tải trọng 1500 tấn/trụ);

A2 (24 tầng với tải trọng 1800 tấn/ trụ)

Nh vậy, để đảm bảo đợc yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế, tiếnhành đánh giá các vấn đề địa chất công trình cho khu cần xây dựng có nộidung nh sau:

a đối với Nhà ở A1: 21 tầng, tải trọng 1500T/cột

I Lựa chọn giải pháp móng

Dựa vào mặt cắt địa chất công trình tuyến KB-1-KB-2 và sơ đồ mặtbằng vị trí nhà A1, chọn địa tầng hố khoan KB-2 làm cơ sở tính toán đánh giácác vấn đề ĐCCT đợc xác định nh sau:

- Lớp số 1 Lớp đất lấp, sét pha,cát lẫn vật liệu xây dựng, thành phần vàtrạng thái không đồng nhất, chiều dày 2,6(m);

- Lớp số 2 Sét pha, màu xám nâu,nâu hồng, trạng thái dẻo cứng, bề dàybiến đổi từ 1,1(m) đến 1,7(m)

- Lớp số 3 Sét pha, xám ghi, xám nâu, đôi chỗ xen kẹp các ổ cát, trạngthái dẻo chảy- dẻo mềm, dày 13,5(m)đến 16,8(m)

Trang 32

- Lớp số 4 Cát hạt mịn, màu xám ghi, trạng thái chặt vừa, bề dày biến

đổi từ 3,0m đến 4,0m

- Lớp số 5 Đất sét pha, màu xám nâu, đôi chỗ kẹp cát, trạng thái dẻomềm, bề dày biến đổi từ 11,3(m) đến 14,0(m);

- Lớp số 6 Đất sét pha lẫn hữu cơ, màu xám ghi, trạng thái dẻo mềm,

bề dày biến đổi từ 3,5(m) đến 4,2(m);

- Lớp số 7 Cát hạt mịn, màu xám trắng, xen kẹp sét, trạng thái chặt vừa

-Lớp 10 Cuội sỏi, đa màu lẫn cát sạn, trạng thái rất chặt

Với điều kiện đất nền ở khu xây dựng này thì phơng án móng cọc

khoan nhồi là hợp lý nhất Vì tải trọng của công trình lớn và nằm trên lớp đấtyếu dày đồng thời khu đất xây dựng thuộc nằm trong thành Hà Nội, lân cận cónhiều công trình nằm trong phạm vi ảnh hởng của chấn động do đó khi thicông cọc khoan nhồi sẽ không làm ảnh hởng nhiều tới các công trình xungquanh Phơng án cọc bê tông cốt thép thi công bằng phơng pháp khoan hốmóng rồi đổ bê tông cốt thép

II Thiết kế sơ bộ móng.

II.1 chọn loại cọc, đài cọc

II.1.1 Chọn độ sâu đặt đáy đài

Dựa vào tài liệu thu thập vào giai đoạn trớc tôi chọn chiều sâu đặt đáy

đài là 2,0(m), đài cọc đợc cấu tạo bằng bê tông cốt thép Kích thớc cuối cùngcủa đài phụ thuộc vào số lợng cọc và sự bố trí cọc trên mặt bằng

II.1.2 Chọn loại cọc, kích thớc cọc

Dựa vào quan hệ tải trọng công trình (1500T/cột) và cấu trúc đất nềnnơi xây dựng tôi chọn lớp tựa cọc là lớp số 10, mũi cọc cắm sâu vào lớp 10 là3,5m, sâu 56,5(m) Để đảm bảo các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật tôi chọn loạicọc bê tông mác 300, tiết diện 100x100cm, thép dọc chịu lực 20 thanh,

 = 18, đầu cọc ngàm vào đài 0,5m

Nh vậy, tổng chiều dài của cọc: L=52,5m

Ưu điểm của cọc khoan nhồi:

- Sức chịu tải cao;

Trang 33

- Khó kiểm tra chất lợng cọc;

- Thiết bị thi công tơng đối phức tạp;

- Công trờng dễ bị bẩn trong quá trình thi công

II.2 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc

II.2.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc.

Cọc bê tông cốt thép, sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc đợc xác

định theo công thức

Pvl = mφ(Rbt.Fbt+ Rct.Fct) (3-1)

Trong đó:

- Pvl Sức chịu tải tính toán của cọc theo vật liệu làm cọc;

- m: Hệ số điều kiện làm việc lấy m =0,85

- Fb: Diện tích tiết diện phần bê tông: Fb =p.r2=3,14.(0,5)2 =0,785(m2);

- Rn: Cờng độ chịu nén của bê tông phụ thuộc vào mác bê tông lấy theophụ lục P11-12 sách nền và móng nhà xuất bản giáo dục thì Rn = 1300(T/m2)

- Fct: Diện tích tiết diện của phần cốt thép: Fct = n .r2 = 20 3,14 (0,009)2 = 5,087.10-3 (m2)

Thay số vào công thức (3-1):

Pvl = 0,85.(1300.0,785+28000.5,087.10-3 ) = 982,97 (Tấn)

II.2.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo đất:

Sức chịu tải tính toán của cọc đợc xác định theo công thức (3-2)

- Pn: Sức chịu tải tính toán của cọc

- m: hệ số điều kiện làm việc của đất dới mũi cọc lấy m =1;

Trang 34

- 1: Hệ số kể đến điều kiện làm việc của đất dới mũi cọc :1 = 1.

- F: Diện tích tiết diện cọc F = 0,785 (m2)

- Ri Cờng độ chịu tải của đất dới mũi cọc:

Ri = 0,75.b(g1d.A k0 + aγ2.L.B0k ) (3-4)Trong đó:

- g1: khối lợng của đất dới mũi cọc, lấy g1= 1,9T;

- γ2: khối lợng thể tích trung bình của các lớp đất nằm trên mũi cọc

d : Đờng kính cọc, d = 1 (m)

l : Chiều dài cọc, l = 52,5(m)

hi : Chiều dày của lớp đất thứ i mà cọc đi qua

Bảng 6.5: Khối lợng thể tích trung bình của các lớp đất nằm trên mũi

Trang 35

đờng kính hay cạnh cọc) Nếu chọn khoảng cách giữa các cọc là 3d thì ứngsuất trung bình dới dáy móng đợc xác định theo công thức:

=109,2 T/m2

Diện tích sơ bộ đáy đài đợc tính theo công thức (3-4)

n h

N n F

tb tb

tc sb

.

- Fsb: Diện tích đáy đài (m2)

- tb: Khối lợng thể tích trung bình của đài và đất đắp tb = 1,92 (T/m3)

1 , 1 2 92 , 1 2 , 109

1500 1 ,



II.2.3 Xác định số lợng cọc trong đài:

Số lợng cọc trong đài đợc tính theo công thức:

 :hệ số kinh nghiệm: lấy  =1,1;

N: tổng tải trọng kể đến cao trình đáy đài;

Trang 36

n = 

97 , 982

36 , 1560 1

Vậy diên tích tính toán của đài là: 10 (m2)

II.3 Kiểm tra về độ an toàn của cọc và đất nền

II.3.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc

Móng chịu tải trọng thẳng đứng đúng tâm, số lợng cọc là 2, để cọc làmviệc bình thờng thì điều kiện sau phải thoả mãn:

P v

n

N

Pmax   (3-8)Trong đó:

- Pmax: Lực nén lớn nhất tác dụng lên cọc

- N: tổng tải trọng tác dụng lên cột đài

N = N tc0 + Qtt d = 1500 + Ftt.γtb.h = 1500 + 10.1,92.2 = 1538,4(T)

Thay số vào công thức (3-6) ta có:

P-max =

2

4 , 1538

= 769,2< 982,97Vậy cọc làm việc bình thờng.

II.3.2 Kiểm tra cờng độ đất nền

Ta coi cọc và phần đất xung quanh là một móng khối quy ớc Kích thớcmóng khói quy ớc phụ thuộc vào góc ma sát mở α và đợc tính theo công thức:

li : Chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua

ji : Góc ma sát trong của lớp đất thứ i mà cọc đi qua

jtb : Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc đi qua

Trang 37

*Móng khối quy ớc có chiều sâu đáy móng là 52,5(m) (tính từ mặt đất

đến mặt phẳng mũi cọc) Diện tích đáy móng khối quy ớc đợc xác định theocông thức:

Fqu = (A1+ 2L.tg)(B1+ 2L.tg) (3.10)

Trong đó:

Fqu: Diện tích đáy móng khối quy ớc (m2);

A1, B1: khoảng cách giữa hai mép ngoài của hai hàng cọc ngoài cùngtheo chiều rộng và chiều dài đáy đài cọc, với nc = 2, A1 = 1m; B1 = d = 4m;

N

 (3-11)

Với N là tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đáy móng khối quy ớc:

N = N0+ Qđ + Qqu = N0 + Fđ.b.hđ+ tb.L.Fqu (3-12)

Trang 38

Trong đó: Fđ- Diện tích đáy đài cọc, Fđ = 10m2

b- Khối lợng thể tích của bê tông, lấy b = 2,5 T/m3

tb- Khối lợng thể tích trung bình của các lớp đất nằm trên

đáy móng khối, lấy tb = 1,79T/m3

RM: Cờng độ tính toán của đất nền ở đáy móng khối quy ớc, T/m2

m: Hệ số điều kiện làm việc, m = 1

b: Chiều rộng móng khối quy ớc, b = A1 + 2.L.tg = 8,77 m

Trang 39

tc = Pqu = 108,99 T/m2 < RM = 1514,7 T/m2

II.3.3 Kiểm tra khả năng chọc thủng đài cọc:

Để đài cọc không bị chọc thủng trong quá trình làm việc thì chiều caolàm việc tổng cộng của đài cọc phải thoả mãn điều kiện sau:

h0 >

  U

U: chu vi tiết diện cọc, U = 2.3.14.1= 6,28 m

Ta có: 130769.6,,228 = 0,94< h0 vậy điều kiện chống chọc thủng đài đợc thoảmãn

II.3.4 Vấn đề biến dạng của nền:

Để xác định độ lún ở đây dùng phơng pháp phân tầng lấy tổng, vùng hoạt động công trình Hs theo TCXD 45 - 78 lấy từ đáy móng quy ớc tới độ sâu

I - dung trọng của lớp đất chứa điểm i : i =1,79 (T/m 3)

zi - chiều sâu từ đáy móng tới điểm i

ứng suất phụ thêm tại các điểm :

zi = Ko.Pgl

Ko- hệ số ứng suất ở tâm móng, tra bảng phụ thuộc l/b và 2z/b

Trang 40

Vậy với giải pháp móng là cọc khoan nhồi (cọc chống), đặt vào lớp cuộisỏi rất chặt, ở độ sâu 52,5m nên biến dạng rất ít, luôn thoả mãn điều kiện biếndạng, do đó việc kiểm tra biến dạng có thể bỏ qua.

Với nhà A2: 24 tầng, tải trọng 1800 T/trụ

I Lựa chọn giải pháp móng

Dựa vào mặt cắt địa chất công trình và sơ đồ bố trí công trình thăm dò ởgiai đoạn khảo sát sơ bộ, tôi chọn địa tầng ở lỗ khoan KB-1 để tính toán.Địa tầng lỗ khoan KB-2 đợc mô tả nh sau:

3 Đất sét pha, màu xám nâu, xám ghi,

đôi chỗ xen kẹp cát, trạng thái dẻo

6 Đất sét pha lẫn hữu cơ, màu xám

ghi, trạng thái dẻo mềm

Định dạng
Số trang	86
Dung lượng	1,25 MB