Thiết kế khảo sát địa chất công trình phục vụ cho thiết kế kỹ thuật – thi công công trình trên.

Header Page of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn Mở đầu Trong thời kỳ công nghiệp hoá đại hoá đất nớc nh nay, việc xây dựng sở hạ tầng bớc phát triển mạnh Thnh phố H Nội nh số thnh phố khác nớc bớc tiến hnh quy hoạch v mở rộng đô thị, với l việc xây dựng v mở rộng nhiều khu công nghiệp để phát triển kinh tế.Với vị l thủ đô đất nớc, thời kỳ mở cửa công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc, H Nội đạt đợc nhiều thnh tựu lĩnh vực H Nội dần vơn để trở thnh trung tâm kinh tế, trị, văn hoá v du lịch nớc Tuy nhiên, kèm theo l dân số thủ đô H Nội không ngừng tăng lên gây nhiều vấn đề cấp thiết, vấn đề l vấn đề nh Trong điều kiện kinh tế đất nớc ta việc xây dựng khu chung c cao tầng đợc coi l giải pháp phù hợp v hiệu Để đáp ứng yêu cầu trên, điều quan trọng l xây dựng công trình phải hiểu v khai thác triệt để việc sử dụng hợp lý điều kiện tự nhiên thnh phố Cần phải có đánh giá đắn điều kiện tự nhiên nh: Điều kiện khí hậu, khí tợng thuỷ văn, địa chất thuỷ văn, địa hình địa mạo, trình v tợng địa chất, thnh phần v tính chất đất ảnh hởng đến ổn định v lm việc công trình Do đòi hỏi cần có đội ngũ kỹ s giu lực v trình độ để giải lĩnh vực có liên quan có ngnh địa chất công trình Thực phơng châm Học đôi với hnh, lý thuyết gắn liền với thực tế Vì sau học xong môn học Các phơng pháp nghiêm cứu khảo sát ĐCCT với kiến thức thu nhận đợc sau năm học, đợc môn Địa chất công trình giao cho lm đồ án môn học Kho sỏt a cht cụng trỡnh với đề ti: Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà A1 thuộc tổ hợp Nhà Siêu thị cao tầng Cầu Giấy, Hà Nội Thiết kế khảo sát địa chất công trình phục vụ cho thiết kế kỹ thuật thi công công trình trên. ỏn mụn hc Kho sỏt a cht cụng trỡnh cú vai trũ quan trng nú giỳp cho mi sinh viờn: Cng c nhng kin thc ó hc v khoa hc CCT v nhng mụn hc khỏc, c bit l CCT chuyờn mụn cho cỏc dng cụng tỏc khỏc Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page of 166 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn Nm c cỏc bc, cng nh bit cỏch b trớ, quy hoch, lun chng cỏc cụng tỏc kho sỏt cho cỏc giai on thit k Lm c s sinh viờn vi vic lm ỏn tt nghip sau ny t kt qu tt nht Sau thời gian lm đồ án môn học, với nỗ lực thân với hớng dẫn tận tình, chu đáo thầy giáo: PGS.TS Lê Trọng Thắng, thầy giáo: Ths Bùi Tròng Sơn v thầy cô Bộ môn Địa chất công trình, hon thnh đồ án với nội dung sau: Mở đầu Chơng 1: Đánh giá điều kiện ĐCCT nhà A1 thuộc tổ hợp Nhà Siêu thị cao tầng Chơng 2: Dự báo vấn đề ĐCCT nhà A1 thuộc tổ hợp Nhà Siêu thị cao tầng Chơng 3: Thiết kế phơng án khảo sát ĐCCT nhà A1 thuộc tổ hợp Nhà Siêu thị cao tầng KếT LUậN Các phụ lục kèm theo: Phụ lục 01: Bảng tổng hợp tiêu lý lớp đất khu vực xây dựng Phụ lục 02: Các mặt cắt ĐCCT khu vực xây dựng Phụ lục 03: Sơ đồ bố trí công trình thăm dò khu vực xây dựng Ti liệu tham khảo: Tuy nhiên, kiến thức chuyên môn nh kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đồ án ny khó tránh khỏi thiếu sót, mong đợc góp ý thầy cô v bạn Qua em xin chân thnh cảm ơn thầy giáo: PGS.TS Lê Trọng Thắng, thầy giáo Ths Bùi Trờng Sơn thầy cô Bộ môn Địa chất công trình tận tình hớng dẫn giúp em hon thnh đồ án ny Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page of 166 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn Chơng Đánh giá điều kiện địa chất công trình NH A1 THUộC Tổ HợP NH SIÊU THị CAO TầNG Công trình Tổ hợp nh Siêu thị cao tầng dự kiến xây dựng số 333, Cầu Giấy H Nội dự kiến xây dựng nh với quy mô v tải trọng khác nhau: Khối nh: - Nh A1 (22 tầng) có tải trọng 860 tấn/trụ - Nh A2(9 tầng) có tải trọng 360 tấn/trụ - Nh A3(20 tầng) có tải trọng 750 tấn/trụ - Nh C1 (3 tầng) có tải trọng 18 tấn/mét - Nh C2 (5 tầng) có tải trọng 150 tấn/trụ - Nh C3 (6 tầng) có tải trọng 190 tấn/trụ Trong giai đoạn khảo sát địa chất công trình sơ quan khảo sát tiến hnh công việc sau: Đo vẽ đồ địa hình phạm vi xây dựng tỉ lệ 1/1000 Khoan hố khoan (HK1,HK2,HK3, HK4, HK5) với tổng chiều sâu l 225m Lấy v thí nghiệm mẫu đất Dựa vo ti liệu khảo sát địa chất công trình sơ phục vụ giai đoạn lập dự án khả thi đánh giá địa chất công trình khu vực nh sau: 1.1 Đặc điểm địa hình địa mạo Công trình Tổ hợp nh Siêu thị cao tầng dự kiến xây dựng số 333, Cầu Giấy H Nội Địa hình khu vực dự kiến xây dựng đợc san lấp tơng đối phẳng, độ chênh cao ít, đờng bình độ l 0.0(m, đờng giao thông lại thuận lợi Do việc vận chuyển thiết bị khoan khảo sát địa chất công trình nh công tác xây dựng tơng đối thuận lợi Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page of 166 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn 1.2 Đặc điểm địa tầng v tính chất lý đất 1.2.1 Đặc điểm địa tầng Theo kết khảo sát địa chất công trình sơ bộ, chia đất khu xây dựng thnh 10 lớp theo thứ tự từ xuống dới nh sau: Lớp 1: Đất lấp có thnh phần chủ yếu l cát lẫn phế thải xây dựng Lớp 2: Sét pha, mu nâu hồng, trạng thái dẻo mềm Lớp 3: Sét pha, mu xám ghi, xám đen, đôi chỗ xen kẹp ổ cát nhỏ, trạng thái dẻo chảy Lớp 4: Sét, mu hồng, trạng thái dẻo cứng Lớp 5: Cát hạt nhỏ, mu xám xanh đến xám vng, trạng thái chặt vừa Lớp 6: Cát hạt trung lẫn sỏi, mu xám vng, xám xanh, trạng thái chặt vừa đến chặt Lớp 7: Cát hạt thô lẫn sạn sỏi, mu xám vng, trạng thái chặt Lớp 8: Sạn sỏi lẫn cát, xám vng, trạng thái chặt Lớp 9: Cát hạt trung, mu xám vng, trạng thái chặt Lớp 10: Cuội sỏi, mu xám, xám vng, trạng thái chặt 1.2.2 Tính chất lý lớp đất đá khu vực xây dựng Những tính chất vật lý v học đất bao gồm tính chất định trạng thái vật lý, quan hệ nớc v quy luật biến đổi độ bền v tính chất biến dạng đất 1.2.2.1 Tính chất vật lý Các tiêu đặc trng cho tính chất vật lý đất đợc phân lm hai loại l tiêu đợc xác định trực tiếp thí nghiệm v tiêu đợc tính toán dựa vo tiêu thí nghiệm ắ Các tiêu đợc xác định thí nghiệm: Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page of 166 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn Khối lợng riêng đất s = gs (g/cm3) Khối lợng riêng đất phụ Vs thuộc vo thnh phần khoáng vật đất, thay đổi phạm vi hẹp từ 2.65 đến 2.71g/cm3 Khối lợng thể tích tự nhiên W = G (g/cm3) Khối lợng thể tích tự nhiên V đất phụ thuộc vo thnh phần hạt rắn có đất v trạng thái đất, đặc trng cho trạng thái đất Độ ẩm tự nhiên W = gW (%) Phụ thuộc lợng nớc chứa đất v độ lỗ gc rỗng đất, đặc trng cho trạng thái đất Giới hạn chảy WL l độ ẩm m vợt qua lợng không đáng kể, đất có kết cấu bị phá hoại chuyển từ dẻo sang trạng thái chảy v trở thnh chảy nhớt Giới hạn dẻo WP l độ ẩm m vợt qua lợng không đáng kể, đất có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái nửa cứng sang trạng thái dẻo ắ Các tiêu đợc xác định từ tính toán: Khối lợng thể tích khô c = W 1+W (g/cm3) Khối lợng thể tích khô cng lớn đất cng chặt Khối lợng thể tích khô đợc dùng để đánh giá mức độ chặt xốp đất,đặc trng cho trạng thái đất Hệ số rỗng đất e = s c Độ rỗng đất n =1- Độ bão hòa G = c (%) s W * c (%) n * n Chỉ số dẻo Ip = WL WP (%) Phụ thuộc vo thnh phần hạt, thnh phần khoáng vật, đặc điểm môi trờng m đất tồn Ip đợc dùng để phân loại đất Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page of 166 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT Độ sệt I S = http://www.ebook.edu.vn W WP Dựa vo I S để ta đánh giá trạng thái đất, IP sét pha v sét cho kết xác Ngoi tiêu nêu có tiêu tính trơng nở, co ngót v tan rã đất loại sét; tính mao dẫn; tính thấm đất Nhng tính chất công trình l xây dựng công trình nh dân dụng nên tiêu l không cần thiết nên ta không thí nghiệm 1.2.2.2 Tính chất học đất Các tính chất học đất định tính cách chúng chịu tác dụng ngoại lực Nó đợc đặc trng tính biến dạng v độ bền Để đánh giá tính chất biến dạng đất ngời ta dùng tiêu tính nén lún đất Các tiêu gồm có hệ số nén lún a0-1, a1-2; mô đun tổng biến dạng E0; sức chịu tải quy ớc R0 Để tính a0-1, a1-2 ta xây dựng đờng cong nén lún trục không nở hông Còn để tính E0 ta lm nh sau: Đối với đât dính ta dựa vào công thức: E0 = + e0 mk (KG/cm2) a1 (1-1) Trong đó: - : Hệ số xét đến điều kiện nở hông hạn chế, giá trị đợc lấy tuỳ thuộc vo loại đất Cụ thể l lấy theo bảng 1.1: Bảng 1.1: Bảng tra hệ số Tên đất Cát Cát pha Sét pha Sét 0,89 0,74 0,62 0,4 - e0: Hệ số rỗng ban đầu đất - a1-2: Hệ số nén lún đất ứng với cấp áp lực kG/cm2 - mk: Hệ số chuyển đổi từ kết tính E0 theo thí nghiệm nén trục phòng kết tính E0 theo thí nghiệm nén tĩnh ngoi trời Với đất có trạng thái từ Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page of 166 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn 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 Giá trị mk ứng với giá trị hệ số rỗng e 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 4,0 4,0 3,5 2,0 2,0 5,0 5,0 4,5 4,0 3,0 2,5 6,0 6,0 5,5 5,5 Tên đất Cát pha Sét pha Sét 1,05 2,0 4,5 Đối với đất dời ta tính E0 dựa vào giá trị xuyên tiêu chuẩn N30: Theo T.P.Tasios ,A.G Anagnostoponlos: E0=a+C(N+6) (1-2) Trong đó: Hệ số a =40 N>15 v a=0 N15 v a=0 N50 Rất chặt Bảng 4.1: Bảng phân chia trạng thái đất loại sét theo N Số búa N30 Trạng thái Độ bền nén trục qu, (kG/cm2) 30 Cứng 4ữ8 0,25 ữ 0,5 0,5 ữ 1,0 3.7 Công tác chỉnh lý tái liệu viết báo cáo 3.7.1 Mục đích Công tác chỉnh lý ti liệu ti liệu nhằm mục đích hệ thống hoá v hon chỉnh ton ti liệu thu nhận đợc trình khảo sát v thí nghiệm, lm sở cho việc lập báo cáo khảo sát địa chất công trình Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page 58 of 166 58 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page 59 of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn 3.7.2 Nội dung chỉnh lý tài liệu viết báo cáo 3.7.2.1 Nội dung chỉnh lý Chỉnh lý ti liệu trắc địa: Kiểm tra số liệu, lập hồ sơ bố trí công trình thăm dò Chỉnh lý ti liệu khoan: Chỉnh lý nhật ký v lập hình trụ hố khoan, kiểm tra ti liệu mô tả, theo dõi khoan Chỉnh lý ti liệu xuyên (xuyên tiêu chuẩn SPT): Tiến hnh chỉnh lý nhật ký xuyên, sau với ti liệu thí nghiệm phòng phân chia lớp đất Ti liệu thí nghiệm phòng: Tiến hnh chỉnh lý theo tiêu chuẩn hnh, kết hợp với ti liệu khác để xác định ranh giới lớp đất nền, lập bảng tiêu lý v đa giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính toán cho lớp đất Đối với mẫu nớc tiến hnh gọi tên nớc, đánh giá khả ăn mòn vật liệu xây dựng 3.7.2.2 Viết báo cáo địa chất công trình cho giai đoạn thiết kế thi công Báo cáo khảo sát địa chất công trình phục vụ cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật, lập vẽ thi công gồm nội dung sau: Mở đầu Chơng 1: Khối lợng công tác khảo sát Địa chất công trình đ tiến hành Chơng 2: Đánh giá điều kiện Địa chất công trình khu vực nghiên cứu 2.1 Đặc điểm, vị trí, địa hình địa mạo khu vực nghiên cứu 2.2 Địa tầng v đặc trng lý đất 2.3 Đặc điểm địa chất thuỷ văn Kết luận v kiến nghị Các phụ lục kèm theo: Sơ đồ mặt tổng thể Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page 59 of 166 59 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page 60 of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn Sơ đồ bố trí công trình thăm dò Bảng tổng hợp tiêu lý đất Các mặt cắt địa chất công trình theo tuyến Ti liệu thí nghiệm ngoi trờng (thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT) Các biểu đồ xuyên, biểu đồ thnh phần hạt, biểu đồ nén, biểu đồ cắt v hình trụ hố khoan Các ti liệu gốc thí nghiệm phòng Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page 60 of 166 60 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page 61 of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn kết luận Sau thời gian đợc Bộ môn Địa chất công trình giao lm đồ án môn học Khảo sát Địa chất công trình, với nỗ lực thân v giúp đỡ tận tình thầy giáo: PGS.TS Lê Trọng Thắng, thầy giáo: Ths Bùi Trờng Sơn thầy cô giáo môn Địa chất công trình đồ án hon thnh thời gian quy định Quá trình lm đồ án giúp tổng kết, củng cố lại kiến thức năm học qua, v nắm bắt đợc kiến thức mới, đồng thời trình lm đồ án giúp hiểu đợc công việc v trách nhiệm ngời kỹ s địa chất công trình Tuy nhiên trình độ v kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đồ án khó tránh khỏi nhiều sai sót, mong nhận đợc góp ý, phê bình thầy cô giáo v bạn đồng nghiệp Qua đây, xin chân thnh cảm ơn Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Bộ môn địa chất công trình, thầy giáo PGS.TS Lê Trọng Thắng, thầy giáo Ths Bùi Trờng Sơn thầy cô giáo môn hớng dẫn tận tình giúp em hon thnh đồ án ny Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 21 tháng 11 năm 2009 Sinh viên Nguyễn Văn Hiến Lớp ĐCCT- ĐKTA.K50 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page 61 of 166 61 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 Header Page 62 of 166 Đồ án môn học Khảo sát ĐCCT http://www.ebook.edu.vn ti liệu tham khảo Tạ Đức Thịnh, Nguyễn Huy Phơng Giáo trình học đất NXB Giao thông vận tải, 2002 Lê Trọng Thắng Các phơng pháp nghiên cứu v khảo sát địa chất công trình NXB Giao thông vận tải, 2003 Đỗ Minh Ton - Giáo trình đất đá xây dựng Trờng đại học Mỏ - Địa chất, 2007 Sổ tay thiết kế móng T1, T2 - NXB Khoa học v kỹ thuật 1974 Tiêu chuẩn Đất xây dựng - TCVN 4195-1995-4220-1995 Tính toán móng cọc Chủ biên Lê Đức Thắng NXB Giao thông vận tải 1998 Tiêu chuẩn xây dựng 45 - 78 - NXB Xây dựng H nội 1979 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiến Footer Page 62 of 166 62 Lớp: ĐCCT - ĐKTA K50 ... hợp Nhà Siêu thị cao tầng Chơng 2: Dự báo vấn đề ĐCCT nhà A1 thuộc tổ hợp Nhà Siêu thị cao tầng Chơng 3: Thi t kế phơng án khảo sát ĐCCT nhà A1 thuộc tổ hợp Nhà Siêu thị cao tầng KếT LUậN... cho công tác thi công v xây dựng công trình Chính kết thu đợc từ giai đoạn khảo sát ĐCCT sơ ny cho phép cung cấp ti liệu cần thi t để sơ thi t kế công trình v thi t kế dạng công tác khảo sát. .. giáo: PGS.TS Lê Trọng Thắng, thầy giáo: Ths Bùi Tròng Sơn v thầy cô Bộ môn Địa chất công trình, hon thnh đồ án với nội dung sau: Mở đầu Chơng 1: Đánh giá điều kiện ĐCCT nhà A1 thuộc tổ hợp Nhà