Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng Tòa nhà 4BC khu đô thị The PICO Hoàng Mai, thành phố Hà Nội ở giai đoạn thiết kế cơ sở. Thiết kế phương án khảo sát địa chất công trình chi tiết phục vụ thiết kế kĩ thuật, thi công công trình trên, với t

MỤC LỤC Mở đầu 1 PHẦN I: CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN.....................................................................2 Chương1: Điều kiện địa lý tự nhiên khu vực hà nội 3 1.1. Vị trí địa lý 3 1.2. Địa hình 3 1.3. Khí hậu 4 1.4. Kinh tế 4 1.5. Giao thông 6 Chương 2: Đặc điểm trầm tích Đệ Tứ,Địa chất thủy văn khu vực Hà Nội 8 2.1. Trầm tích Đệ tứ 8 2.1.1. Thống Pleistoxen duới, hệ tầng Lệ Chi (aQ11 lc) 8 2.1.2. Thống Pleistoxen giữa, hệ tầng Hà Nội (aapQ11 hn) 8 2.1.3.Thống Pleistoxen trên, hệ tầng Vĩnh Phúc (Q12 vp) 9 2.1.4. Thống Holoxen, phụ thống dưới giữa, hệ tầng Hải Hưng (Q212 hh) 10 2.1.5. Thống Holoxen, phụ thống trên, hệ tầng Thái Bình (aQ23 tb) 10 2.2. Địa chất thủy văn 11 2.2.3. Tầng chứa nước Holoxen (qh) 11 2.2.4.Tầng chứa nước Pleixtoxen (qp) 12 Chương 3: Điều kiện ĐCCT khu xây dựng 13 3.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo 13 3.2. Đặc điểm địa tầng và tính chất cơ lý 13 3.3 Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực khảo sát. 22 Chương 4: Dựbáo các vấn đề địa chấtkhu vực xây dựng 23 4.1. Luận chứng giải pháp móng 23 4.2. Thiết kế sơ bộ móng 26 4.2.1. Chọn vật liệu làm cọc 26 4.2.2. Chọn chiều sâu đặt đài cọc, kích thước cọc và chiều dài cọc 26 4.2.3. Xác định sức chịu tải của cọc theo phương thẳng đứng 26 4.2.4. Xác định sơ bộ kích thước đài cọc 28 4.2.5. Xác định số lượng cọc trong đài 29 4.2.6. Sơ đồ bố trí cọc trong đài 29 4.2.7. Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 30 4.2.8. Kiểm tra khả năng chọc thủng của đài cọc 31 4.3. Các vấn đề địa chất công trình..........................................................32 4.3.1. Vấn đề sức chịu tải của đất nền 32 4.3.2. Vấn đề biến dạng lún của nền đất 35 4.3.3. Các vấn đề ổn định thành hố đào khi thi công tầng hầm 37 4.3.4. Vấn đề bùng đáy hố đào 44 PHẦN II: THIẾT KẾ KHẢO SÁT ĐCCT VÀTÍNH TOÁN DỰ TRÙ KINH PHÍ 47 Chương 5: Thiết kế phương án khảo sát Địa chất công trình 48 5.1. Luận chứng nhiệm vụ thiết kế 48 5.2. Mục đích, nội dung, khối lượng và phương pháp tiến hành các dạng công tác khảo sát địa chất công trình. 49 5.2.1. Công tác thu thập tài liệu, viết phương án khảo sát. 49 5.2.2. Công tác trắc địa 50 5.2.3. Công tác khoan thăm dò 53 5.2.4. Công tác lấy mẫu thí nghiệm 60 5.2.5. Công tác thí nghiệm trong phòng 65 5.2.6. Công tác thí nghiệm ngoài trời 69 5.2.7. Công tác chỉnh lý viết báo cáo 78 Chương 6: Tổ chức sản xuấtvà dự trù kinh phí 80 6.1. Tổ chức thi công 80 6.1.1. Dự trù thiết bị, thời gian và lịch công tác 80 6.1.2. Biên chế tổ chức 83 6.2. Dự toán 85 6.2.1. Cơ sở lập dự toán 85 6.2.2. Dự toán kinh phí 85 KẾT LUẬN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

MỤC LỤC

Mở đầu 1

PHẦN I: CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN 2

Chương 1: Điều kiện địa lý tự nhiên khu vực hà nội 3

1.1 Vị trí địa lý 3

1.2 Địa hình 3

1.3 Khí hậu 4

1.4 Kinh tế 4

1.5 Giao thông 6

Chương 2: Đặc điểm trầm tích Đệ Tứ, Địa chất thủy văn khu vực Hà Nội 8

2.1 Trầm tích Đệ tứ 8

2.1.1 Thống Pleistoxen duới, hệ tầng Lệ Chi (aQ11 lc) 8

2.1.2 Thống Pleistoxen giữa, hệ tầng Hà Nội (a-apQ11 hn) 8

2.1.3.Thống Pleistoxen trên, hệ tầng Vĩnh Phúc (Q12 vp) 9

2.1.4 Thống Holoxen, phụ thống dưới - giữa, hệ tầng Hải Hưng (Q21-2 hh) 10

2.1.5 Thống Holoxen, phụ thống trên, hệ tầng Thái Bình (aQ23 tb) 10

2.2 Địa chất thủy văn 11

2.2.3 Tầng chứa nước Holoxen (qh) 11

2.2.4.Tầng chứa nước Pleixtoxen (qp) 12

Chương 3: Điều kiện ĐCCT khu xây dựng 13

3.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo 13

3.2 Đặc điểm địa tầng và tính chất cơ lý 13

3.3 Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực khảo sát 22

Chương 4: Dự báo các vấn đề địa chất khu vực xây dựng 23

4.1 Luận chứng giải pháp móng 23

4.2 Thiết kế sơ bộ móng 26

4.2.1 Chọn vật liệu làm cọc 26

4.2.2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc, kích thước cọc và chiều dài cọc 26

4.2.3 Xác định sức chịu tải của cọc theo phương thẳng đứng 26

4.2.4 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc 28

4.2.5 Xác định số lượng cọc trong đài 29

4.2.6 Sơ đồ bố trí cọc trong đài 29

4.2.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 30

4.2.8 Kiểm tra khả năng chọc thủng của đài cọc 31

4.3 Các vấn đề địa chất công trình 32

4.3.1 Vấn đề sức chịu tải của đất nền 32

4.3.2 Vấn đề biến dạng lún của nền đất 35

4.3.3 Các vấn đề ổn định thành hố đào khi thi công tầng hầm 37

4.3.4 Vấn đề bùng đáy hố đào 44

PHẦN II: THIẾT KẾ KHẢO SÁT ĐCCT VÀ TÍNH TOÁN DỰ TRÙ KINH PHÍ47 Chương 5: Thiết kế phương án khảo sát Địa chất công trình 48

5.1 Luận chứng nhiệm vụ thiết kế 48

5.2 Mục đích, nội dung, khối lượng và phương pháp tiến hành các dạng công tác khảo sát địa chất công trình 49

5.2.1 Công tác thu thập tài liệu, viết phương án khảo sát 49

5.2.2 Công tác trắc địa 50

5.2.3 Công tác khoan thăm dò 53

5.2.4 Công tác lấy mẫu thí nghiệm 60

5.2.5 Công tác thí nghiệm trong phòng 65

5.2.6 Công tác thí nghiệm ngoài trời 69

5.2.7 Công tác chỉnh lý viết báo cáo 78

Chương 6: Tổ chức sản xuất và dự trù kinh phí 80

6.1 Tổ chức thi công 80

6.1.1 Dự trù thiết bị, thời gian và lịch công tác 80

6.1.2 Biên chế tổ chức 83

6.2 Dự toán 85

6.2.1 Cơ sở lập dự toán 85

6.2.2 Dự toán kinh phí 85

KẾT LUẬN 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

MỞ ĐẦU

Trường Đại học Mỏ-Địa chất là nơi đào tạo ra những kĩ sư chuyên ngành Địachất công trình – Địa kĩ thuật, phục vụ cho công tác nghiên cứu đánh giá đặc tính địa

kỹ thuật của đất đá nhằm đảm bảo tồn tại cho các công trình liên quan đến vỏ Trái Đất

để phục vụ nhu cầu phát triển của xã hội Qua 5 năm học tập ở nhà trường với nhữngmôn học cơ sở đến chuyên ngành, đến nay chúng chúng tôi đã được trang bị nhữngkiến thức căn bản của chuyên ngành học và thực hành các nhiệm vụ mang tính chuyênmôn được giao Để đánh giá chất lượng sinh viên qua lí thuyết gắn với việc áp dụng lýthuyết vào thực tế, sau thời gian thực tập tốt nghiệp, với những tài liệu thu thập được,tôi đã được bộ môn địa chất công trình giao thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài

“Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng Tòa nhà 4BC khu đô thị The PICO Hoàng Mai, thành phố Hà Nội ở giai đoạn thiết kế cơ sở Thiết kế phương án khảo sát địa chất công trình chi tiết phục vụ thiết kế kĩ thuật, thi công công trình trên, với thời gian thi công 1,5 tháng”.

Sau một thời gian làm đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực của bản thân cùng với sựhướng dẫn tận tình, chu đáo của TS.Nguyễn Viết Tình, tôi đã hoàn thành được đồ ánvới nội dung chính như sau:

Phần I: Chung và chuyên môn

Chương 1: Điều kiện địa lý tự nhiên khu vực Hà Nội

Chương 2: Đặc điểm trầm tích Đệ tứ, địa chất thủy văn khu vực Hà Nội

Chương 3: Điều kiện địa chất công trình khu xây dựng

Chương 4: Dự báo các vấn đề địa chất công trình

Phần II: Thiết kế và tổ chức thi công

Chương 5: Thiết kế phương án khảo sát địa chất công trình

Chương 6: Tổ chức thi công và dự toán

Các phụ lục kèm theo

Do kiến thức chuyên môn cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên bản

đồ án này khó tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp ý của các thầy cô vàcác bạn Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Viết Tình đã tận tình hướngdẫn giúp tôi hoàn thành đồ án này

PHẦN I CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN

Chương 1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC HÀ NỘI

1.1 Vị trí địa lý

Nằm chếch về phía tây bắc của trung tâm vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng,

Hà Nội có vị trí từ 20°53' đến 21°23' vĩ độ Bắc và 105°44' đến 106°02' kinh độ Đông,tiếp giáp với các tỉnh Thái Nguyên, Vĩnh Phúc ở phía Bắc, Hà Nam, Hòa Bình phíaNam, Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng Yên phía Đông, Hòa Bình cùng Phú Thọ phíaTây Hà Nội cách thành phố cảng Hải Phòng 120 km. Sau đợt mở rộng địa giới hànhchính vào tháng 8 năm 2008, thành phố có diện tích 3.324,92 km2, nằm ở cả hai bên

bờ sông Hồng, nhưng tập trung chủ yếu bên hữu ngạn

Hà Nội là thủ đô của nước Cộng hoà Xã hội chủ nghĩa Việt Nam và cũng làkinh đô của rất nhiều vương triều Việt cổ Do đó, lịch sử Hà Nội gắn liền với sự thăngtrầm của lịch sử Việt Nam qua các thời kì Hiện nay, thủ đô Hà Nội và thành phố HồChí Minh là đô thị loại đặc biệt của Việt Nam

Hà Nội nằm giữa đồng bằng sông Hồng trù phú, nơi đây đã sớm trở thành mộttrung tâm chính trị, kinh tế và văn hóa ngay từ những buổi đầu của lịch sử Việt Nam.Năm 1010, Lý Công Uẩn, vị vua đầu tiên của nhà Lý, quyết định xây dựng kinh đômới ở vùng đất này với cái tên Thăng Long Trong suốt thời kỳ của các triềuđại Lý, Trần, Lê, Mạc, kinh thành Thăng Long là trung tâm văn hóa, giáo dục và buônbán của cả nước Khi Tây Sơn rồi nhà Nguyễn lên nắm quyền trị vì, kinh đô đượcchuyển về Huế và Thăng Long bắt đầu mang tên Hà Nội từ năm 1831, dưới thờivua Minh Mạng Năm 1902, Hà Nội trở thành thủ đô của Liên bang Đông Dương vàđược người Pháp xây dựng, quy hoạch lại, được coi là tiểu Paris của Phương Đôngthời bấy giờ Trải qua hai cuộc chiến tranh, Hà Nội là thủ đô của nước CHXHCN ViệtNam thống nhất và giữ vai trò này cho tới ngày nay

Sau đợt mở rộng địa giới hành chính vào tháng 8 năm 2008, Hà Nội hiện naygồm 12 quận, 1 thị xã và 17 huyện ngoại thành Hiện nay, Hà Nội và Thành phố HồChí Minh là hai trung tâm kinh tế - xã hội đặc biệt quan trọng của Việt Nam

1.2 Địa hình

Địa hình Hà Nội thấp dần theo hướng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đôngvới độ cao trung bình từ 5 đến 20 mét so với mực nước biển Nhờ phù sa bồi đắp, ba

phần tư diện tích tự nhiên của Hà Nội là đồng bằng, nằm ở hữu ngạn sông Đà, haibên sông Hồng và chi lưu các con sông khác Phần diện tích đồi núi phần lớn thuộccác huyện Sóc Sơn, Ba Vì, Quốc Oai, Mỹ Đức, với các đỉnh núi cao như Ba Vì (1.281m), Gia Dê (707 m), Chân Chim (462 m), Thanh Lanh (427 m), Thiên Trù (378 m) Khu vực nội thành có một số gò đồi thấp, như gò Đống Đa, núi Nùng

Thủ đô Hà Nội có bốn điểm cực là:

 Cực Bắc là xã Bắc Sơn, huyện Sóc Sơn

 Cực Tây là xã Thuần Mỹ, huyện Ba Vì

 Cực Nam là xã Hương Sơn, huyện Mỹ Đức

 Cực Đông là xã Lệ Chi, huyện Gia Lâm

Tuy nhiên, do chịu sự tác động mạnh mẽ của gió mùa nên thời gian bắt đầu vàkết thúc của mỗi mùa thường không đồng đều nhau giữa các năm, nên sự phân chiacác tháng chỉ mang tính tương đối

Nhiệt độ trung bình mùa đông: 17,2 °C (lúc thấp xuống tới 2,7 °C) Trung bìnhmùa hạ: 29,2 °C (lúc cao nhất lên tới 43,7 °C) Nhiệt độ trung bình cả năm: 23,2 °C,lượng mưa trung bình hàng năm: 1.800mm

Vào tháng 5 năm 1926, nhiệt độ tại thành phố được ghi lại ở mức kỷ lục42,8 °C. Tháng 1 năm 1955, nhiệt độ xuống mức thấp nhất, 2,7 °C do chịu ảnh hưởngcủa La Nina.[7] Vào tháng 6 năm 2015 với việc bị ảnh hưởng bởi El Niño trên toàn thếgiới, Hà Nội phải hứng chịu đợt nóng kỉ lục trong 1 tuần (từ 1-6 đến 7-6) với nhiệt độlên tới 43,7 °C, là nhiệt độ kỷ lục ghi nhận trong lịch sử

1.4 Kinh tế

Năm 2014, kinh tế Thủ đô tiếp tục duy trì mức tăng trưởng khá, ước cả năm

2014 tăng 8,8% Đáng chú ý, tất cả các ngành, lĩnh vực chủ yếu đều lấy lại đà tăngtrưởng: giá trị gia tăng công nghiệp - xây dựng tăng 8,4%, trong đó, riêng xây dựngtăng 9,9%, là mức tăng cao nhất trong 3 năm gần đây; thị trường bất động sản đã có sựchuyển biến, lượng hàng tồn kho giảm

Giá trị gia tăng ngành nông nghiệp ước tăng 2%; giá trị sản xuất nông, lâm,thủy sản trên diện tích đất nông nghiệp ước đạt 231 triệu đồng/ha (cao hơn năm trước

4 triệu đồng); đã hoàn thành kế hoạch dồn điền đổi thửa và lũy kế hết 2014 có 100 xãđạt nông thôn mới (bằng 20% số xã nông thôn mới của cả nước) Hà Nội còn là thủ đô

có nhiều trâu bò nhất cả nước, là địa phương có đàn gia súc, gia cầm gồm gần 200.000con trâu, bò; 1,53 triệu con lợn và khoảng 18,2 triệu con gia cầm, sản lượng thịt hơihằng năm đạt 225.566 tấn, với diện tích mặt nước 30 nghìn hécta, đã đưa vào sử dụng

20 nghìn hécta nuôi trồng thủy sản, tập trung ở các huyện Ba Vì, Ứng Hòa, PhúXuyên, Thanh Trì

Đặc biệt, với các giải pháp thu ngân sách nhà nước được thực hiện đồng bộ, kếtquả năm 2014 của Thủ đô ước đạt 130,1 nghìn tỷ đồng, bằng 103,1% dự toán; chingân sách địa phương ước đạt 52,5 nghìn tỷ đồng (bao gồm 3 nghìn tỷ đồng phát hànhtrái phiếu xây dựng Thủ đô) Quản lý thị trường, giá cả được tăng cường, lạm phátđược kiểm soát; chỉ số giá tiêu dùng ước tăng 5,34%. 

Một số chỉ tiêu kinh tế - xã hội của Thành phố Hà Nội năm 2015. Tốc độ tăngtổng sản phẩm trên địa bàn: 9,0 - 9,5%; trong đó, dịch vụ 9,8 - 10,5%, công nghiệp -xây dựng tăng 8,7- 9,0%, nông nghiệp tăng 2,0 - 2,5%; GRDP bình quân đầu người:

75 - 77 triệu đồng; Tốc độ tăng vốn đầu tư xã hội trên địa bàn: 11 - 12%; Giảm tỷ suấtsinh thô so với năm trước: 0,7‰;Giám tỷ lệ sinh con thứ 3 trở lên so với năm trước:0,3%; Số xã/phường/thị trấn đạt chuẩn quốc gia về y tế tăng thêm: 8 đơn vị; Giảm tỷ lệ

hộ nghèo so với năm trước: 0,2%; Tỷ lệ hộ dân cư được công nhận danh hiệu "Giađình văn hóa": 85%; Số trường công lập đạt chuẩn quốc gia tăng thêm: 100; Số xãđược công nhận cơ bản đạt tiêu chí nông thôn mới tăng thêm: 55 xã (lũy kế đến hếtnăm 2015 có 155 xã);Tỷ lệ rác thải thu gom và vận chuyển trong ngày: Khu vực đôthị: 98%; Khu vực nông thôn: 87%. 

Hàng loạt các trung tâm thương mại lớn được xây dựng như: Royal City, TimeCity, AEON Mall, là nơi tập trung mua sắm của đông đảo người dân. 

1.5 Giao thông

Là thành phố thủ đô và có vị trí ở khu vực trung tâm của miền Bắc, bên cạnhcon sông Hồng, giao thông từ Hà Nội đến các tỉnh khác của Việt Nam tương đối thuậntiện, bao gồm cả đường không, đường bộ, đường thủy và đường sắt Giao thông đườngkhông, ngoài sân bay quốc tế Nội Bài cách trung tâm khoảng 35 km, thành phố còn

có sân bay Gia Lâm ở phía Đông, thuộc quận Long Biên, từng là sân bay chính của HàNội những năm 1970, hiện sân bay Gia Lâm chỉ phục vụ cho các chuyến bay dịch vụcủa trực thăng, gồm cả dịch vụ du lịch Bên cạnh đó là sân bay Bạch Mai thuộcquận Thanh Xuân được xây dựng từ năm 1919 và có thời gian đóng vai trò như một sânbay quân sự. Ngoài ra, Hà Nội còn có sân bay quân sự Hòa Lạc tại huyện Thạch Thất,sân bay quân sự Miếu Môn tại huyện Chương Mỹ Hà Nội là đầu mối giao thông củanăm tuyến đường sắt trong nước và một tuyến liên vận sang Bắc Kinh, Trung Quốc, đinhiều nước châu Âu, một tuyến quốc tế sang Côn Minh, Trung Quốc Các bến xe PhíaNam, Gia Lâm, Lương Yên, Nước Ngầm, Giáp Bát, Yên Nghĩa, Mỹ Đình là nơi các xechở khách liên tỉnh tỏa đi khắp đất nước theo các quốc lộ 1A xuyên Bắc – Nam, quốc lộ

2 đến Hà Giang, quốc lộ 3 đến Bắc Kạn, Cao Bằng; quốc lộ 5 đi Hải Phòng, quốc lộ

18 đi Quảng Ninh, quốc lộ 6 và quốc lộ 32 đi các tỉnh Tây Bắc

Ngoài ra, Hà Nội còn có các nhiều tuyến đường cao tốc trên địa bàn như đại lộThăng Long, Pháp Vân-Cầu Giẽ, ngoài ra các tuyến cao tốc Hà Nội-Lạng Sơn, HàNội-Hải Phòng, Nội Bài-Lào Cai, Hà Nội-Thái Nguyên cũng đang trong quá trình xâydựng Về giao thông đường thủy, Hà Nội cũng là đầu mối giao thông quan trọngvới bến Phà Đen đi Hưng Yên, Nam Định, Thái Bình, Việt Trì và bến Hàm TửQuan đi Phả Lại.Trong nội ô, các con phố của Hà Nội thường xuyên ùn tắc do cơ sở hạtầng đô thị còn thấp kém, lượng phương tiện tham gia giao thông quá lớn, đặc biệt

là xe máy, và ý thức chưa tốt của các cư dân thành phố. Lại thêm khâu xử lý vi phạmgiao thông của cảnh sát giao thông hiện nay chưa nghiêm, việc quản lý nhà nước và tổchức giao thông còn nhiều bất cập, luôn thay đổi tùy tiện. Giáo sư Seymour Papert –nhà khoa học máy tính từ Viện Công nghệ Massachusetts bị tai nạn ở Hà Nội vào cuốinăm 2006, đã miêu tả giao thông của thành phố như một ví dụ minh họa cho giả thuyết

về "hành vi hợp trội", phương thức mà các đám đông, tuân theo các nguyên tắc đơngiản và không cần sự lãnh đạo, tạo ra các vận động và hệ thống phức tạp. Trên nhữngđường phố Hà Nội, vỉa hè thường bị chiếm dụng khiến người đi bộ phải đi xuống lòngđường Trong những năm gần đây, Hà Nội chỉ phát triển thêm 5 tới 10 km đường mỗinăm. Nhiều trục đường của thành phố thiết kế chưa khoa học, không đồng bộ và hệthống đèn giao thông ở một vài điểm cũng thiếu hợp lý Thêm nữa, hiện tượng ngậpúng mỗi khi mưa lớn cũng gây khó khăn cho người tham gia giao thông Trong thậpniên 2000, hệ thống xe buýt loại hình phương tiện giao thông công cộng duy nhất củathành phố có phát triển mạnh, nhưng phần đông người dân vẫn sử dụng các phươngtiện cá nhân, chủ yếu là xe máy.

Theo quy hoạch giao thông Hà Nội được Thủ tướng chính phủ Nguyễn TấnDũng phê duyệt năm 2008, chi phí cho phần phát triển đường bộ lên tới 100.000

tỷ đồng Ba tuyến đường vành đai, 30 tuyến đường trục chính cùng nhiều tuyến phố sẽđược xây dựng mới hoặc cải tạo lại. Bộ trưởng Bộ Giao thông Vận tải Hồ NghĩaDũng dự báo tới năm 2015, thành phố Hà Nội sẽ hết tình trạng ùn tắc giao thông. Chođến cuối năm 2011, Hà Nội hiện có 7.365 km đường giao thông, trong đó 20% là trụcđường chính, 7 trục hướng tâm và 3 tuyến vành đai, cũng như đang quản lý hơn 4,3triệu phương tiện giao thông các loại, trong đó riêng xe máy chiếm gần 4 triệu. Trong

11 tháng đầu năm 2011, trên địa bàn Hà Nội đã xảy ra 533 vụ tai nạn giaothông đường bộ, đường sắt làm 531 người chết và 144 người bị thương

Chương 2 ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN

KHU VỰC HÀ NỘI 2.1 Trầm tích Đệ tứ

2.1.1 Thống Pleistoxen duới, hệ tầng Lệ Chi (aQ1 1 lc)

Trầm tích hệ tầng Lệ Chi không lộ ra ở trên bề mặt mà bị trầm tích trẻ hơn phủlên trên,phân bố trên toàn bộ địa hình Chiều dày hệ tầng biến đổi từ 13,0m đến 25,0m.Dựa vào bản đồ trầm tích Đệ tứ ta thấy sự phân nhịp tương đối đều đặn từ hạt mịn đếnhạt thô Theo thành phần thạch học, cổ sinh trầm tích hệ tầng Lệ Chi được chia thành 3tập và một tập không phân chia adQ gồm tích tụ sườn tích và bồi tích theo thứ tự từdưới lên trên như sau:

- Tập 1 (dưới): Gồm cuội, sỏi, cát, bột, sét màu xám, xám nâu Cuội chủ yếu là

thạch anh, silic, ít cuội là đá vôi, kích thước cuội từ 2 – 3cm, ít cuội kích thước từ 3 –5cm Độ mài mòn tốt và rất tốt Bề dày tập khoảng 19,5m, nằm ngay trên hệ tầng VĩnhBảo (N2vb)

- Tập 2 (giữa): Thành phần gồm cát hạt nhỏ, cát bột màu xám, xám vàng Thành

phần khoáng khá đơn giản: Thạch anh chiếm 90 – 97%, còn lại là các khoáng vật khác

Độ mài mòn và chọn lọc của trầm tích tốt Chiều dày tập này khoảng 3,5m

- Tập 3 (trên): Gồm bột, sét, cát màu xám vàng, xám đen, độ mài mòn và chọn

lọc kém Trong tập này đôi chỗ có lẫn ít bùn thực vật, thậm chí có cả thực vật chưaphân huỷ hết Tập này có chiều dày khoảng 1,5m

 Nhìn chung, hệ tầng Lệ Chi có liên quan đến quá trình bóc mòn, xâm thực vàrửa trôi

2.1.2 Thống Pleistoxen giữa, hệ tầng Hà Nội (a-apQ1 1 hn)

Hệ tầng này phân bố đều trên toàn bộ khu vực Hà Nội, có nguồc gốc tích tụsông, sông lũ hỗn hợp, bề dày dao động từ 11,0 đến 27,0m Theo thứ tự từ dưới lên,mặt cắt vùng phủ được chia ra làm 3 tập như sau:

- Tập 1 (dưới): Gồm cuội, cuội tảng (kích thước từ 2 – 5m, có nơi đạt 10cm), sỏi

sạn và rất ít bột xen kẽ, độ mài mòn từ kém đến trung bình, chọn lọc tốt Bề dày tập34,0m, đây là đối tượng chứa nước phong phú và có chất lượng tốt cho sinh hoạt vàcông nghiệp

- Tập 2 (giữa):Gồm cát hạt thô, cát bột, sỏi sạn ít cuội nhỏ màu xám vàng, chủ

yếu là thạch anh và một ít silic, fensfat, có một vài khoáng chất nặng Độ mài mòn vàchọn lọc tốt, bề dày tập khoảng 17,0m

- Tập 3 (trên):Gồm bột sét có màu nâu, xám vàng, xám đen chứa mùn thực vật,

chiều dày tập này khoảng 4,0m, có tuổi Pleistoxen muộn

2.1.3 Thống Pleistoxen trên, hệ tầng Vĩnh Phúc (Q1 2 vp)

Trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc lộ ra trên diện rộng, cao độ tại các hố khoan khảosát thay đổi khá lớn, bề dày nhỏ nhất tại vị trí LKP48 là 3,5m, bề dày lớn nhất tạiLK7HN là 37,0m

Nét đặc trưng của hệ tầng này là trên bề mặt có hiện tượng laterit hoá yếu, cómàu sắc loang lổ dễ nhận biết hệ tầng Vĩnh Phúc có sự chuyển đổi nhanh về thànhphần hạt theo không gian từ sét, sét lẫn bụi chuyển thành bụi cát Tất cả các thànhphần từ thô đến mịn khi lộ ra trên mặt đều bị phong hoá loang lổ, có quan hệ bất chỉnhhợp với hệ tầng Hải Hưng

Hệ tầng này có chiều dày khoảng 61m Qua phân tích mẫu đất đá người ta thấytầng này có nguồn gốc lục địa Theo thành phần thạch học hệ tầng Vĩnh Phúc chia ra 4tập từ dưới lên trên gồm có:

- Tập 1: Gồm cuội sỏi nhỏ, cát lẫn ít sét bột có màu xám vàng Thành phần

khoáng vật chủ yếu là thạch anh (trên 90%), còn lại là các khoáng vật khác, cấu tạophân lớp đồng hướng và phân chéo, độ mài mòn và chọn lọc trung bình Chiều dày củatập này khoảng 10m

- Tập 2: Thành phần cát lẫn bột, cát vàng, thỉnh thoảng có thấu kính sỏi nhỏ, có

màu xám vàng, nâu Thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh Độ mài mòn vàchọn lọc từ trung bình đến tốt Chiều dày tập khoảng 33m

- Tập 3: Thành phần gồm sét caolin màu xám trắng, sét bột màu xám vàng (tích

tụ dạng hồ sót) Chiều dày tập biến đổi từ 2 – 10m

- Tập 4: Thành phần sét, bột sét màu đen, xám vàng, có nguồn gốc tích tụ đầm

lầy Hàm lượng sét chiếm từ 12,9 đến 45% Một số nơi gặp nhiều thấu kính sỏi

nhỏ Khoáng vật sét là hydromica và kaolinit Chiều dày tập biến đổi từ 3 – 8m

2.1.4 Thống Holoxen, phụ thống dưới - giữa, hệ tầng Hải Hưng (Q2 1-2 hh)

Trầm tích hệ tầng Hải Hưng bao gồm tích tụ hồ - đầm lầy (lb Q21-2hh 1) tích tụbiển (mQ21-2hh 2), tích tụ hồ (lQ21-2hh 2), tích tụ đầm lầy (b Q21-2hh 1) Chúng phân bố chủyếu ở phía nam và rải rác ở các vùng phía bắc Hà Nội Trầm tích hệ tầng Hải Hưngđược chia làm 3 phụ hệ tầng như sau:

Phụ hệ tầng dưới (lb Q 2 1-2 hh 1 )

Trầm tích được tạo thành vào thời kì biển tiến, phân phố chủ yếu ở phía đôngnam thành phố, chúng có nguồn gốc hồ-đầm lầy Thành phần chủ yếu là sét bột chứahữu cơ màu xám, xám đen, nhiếu nơi phần trên của trầm tích là lớp than bùn dày 1-2m Trầm tích của tầng này phân bố trực tiếp trên bề mặt bào mòn, bị phong hoá loang lổcủa hệ tầng Vĩnh Phúc, phía trên của tầng trầm tích biến đổi từ 2-6m đến trên 20m

Phụ hệ tầng giữa (l,m Q 2 1-2 hh 2 )

Trầm tích của phụ tầng này gồm hai nguồn gốc khác nhau:

- Trầm tích có nguồn gốc hồ lục địa: Có thành phần là sét, bột sét màu xám vàng,xám xanh, có ít sạn sỏi nhỏ là kết vón axit sắt Các trầm tích này thường phân bố trêncác trầm tích phụ hệ tầng Hải Hưng dưới Bề dày trầm tích biến đổi từ 0,5-4m Trongthành phần có chứa tảo nước ngọt

- Trầm tích nguồn gốc biển: Có thành phần có thành phần chủ yếu là sét bột màuxám xanh, xanh lơ, ở đáy có ít mùn thực vật Trong thành phần có chứa hoá thạch biển

Phụ hệ tầng trên (bQ 2 1-2 hh 3 )

Trầm tích phụ tầng này có nguồn gốc đầm lầy sau biển tiến và hầu như khônggặp trong khu vực nội thành Hà Nội Thành phần là trầm tích sét bột, có ít cát màu đenchứa than bùn, thực vật bị bùn hoá phân huỷ kém, trong trầm tích chứa tảo nước ngọt

và hoá thạch biển Diện lộ ít, chủ yếu bị phủ bởi các bồi tích của hệ tầng Thái Bình,chiều dày 2,0m

2.1.5 Thống Holoxen, phụ thống trên, hệ tầng Thái Bình (aQ2 3 tb)

Các trầm tích hệ tầng Thái Bình là những trầm tích trẻ nhất vùng và phân bốđều trên bề mặt nghiên cứu, chúng có nguồn gốc bồi tích sông và được chia làm 2 phụ

hệ tầng

Phụ hệ tầng dưới (aQ 2 3 tb 1 )

Trầm tích của phụ hệ tầng có diện phân bố rộng, chiều dày 30m Trầm tích củaphụ hệ tầng được chia làm 4 tập, theo sự tăng dần về kích thước hạt, từ dưới lên gồm:

- Tập 1: Thành phần là cuội sỏi, cát lẫn ít bột sét màu xám nâu nhạt, bề dày của

- Tập 4: Trầm tích tập này có nguồn gốc hồ, đầm lầy Thành phần trầm tích là sét

lẫn ít mùn thực vật màu nâu xám, có chứa di tích ốc xoắn hiện đại Tập này dàykhoảng 1m và rất hiếm trong khu vực nghiên cứu

Phụ hệ tầng trên (aQ 2 3 tb 2 )

Các trầm tích của phụ hệ tầng trên có nguồn gốc aluvi hiện đại, phân bố trongkhu vực bãi bồi và hướng lòng sông

Trầm tích của hệ tầng được chia làm 2 tập:

- Tập1: Thành phần là cuội sỏi, cát lẫn ít bột sét màu vàng xám, bề dày tập biến

đổi từ 3- 10m

- Tập 2: Thành phần là bột sét màu nâu nhạt chứa ốc trai nước ngọt và mùn thực

vật Khoáng vật sét chủ yếu là kaolinit, hiđromica và clorit Bề dày của tầng biến đổi

từ 3,0- 5,0m

2.2 Địa chất thủy văn

Với mục đích nghiên cứu phục vụ cho công tác khảo sát địa chất công trình(ĐCCT), trong chương này chỉ đề cập chủ yếu đến phức hệ chứa nước trầm tích Đệ tứ,bên cạnh đó tầng cách nước cũng ít nhiều ảnh hưởng đến đặc điểm địa chất thuỷ văncủa khu vực

Dựa vào thành phần thạch học, nguồn gốc thành tạo, mức độ phức tạp của đất

đá, đặc điểm thuỷ lực và mức độ chứa nước có thể chia ra thành hai tầng chứa nước theo thứ tự từ dưới lên trên như sau:

2.2.3 Tầng chứa nước Holoxen (qh)

Trầm tích tầng chứa nước Holoxen phân bố hầu như toàn bộ khu vực Hà Nội, nước dưới đất phần lớn chứa trong cát pha, cát có nguồn gốc aluvi hệ tầng Thái Bình,

đáy cách nước của tầng là sét, sét pha của tầng Vĩnh Phúc Nước có áp lực khoảng 0,02 – 0,03 kG/cm2, hệ số thấm K = 0,8 – 2,5 m/ng.đ, lưu lượng nước đo được trong các hố khoan khoảng 1,3 – 1,8 l/s Động thái của nước không ổn định, không dao độngtheo mùa và theo động thái của nước sông Hồng Chiều sâu mực nước ổn định từ 1,2 –1,5m Đặc tính hoá học của nước khá tốt, nước trong, không mùi vị và không áp Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa, nứơc mặt Thành phần hoá học của nước được biểu diễn bằng công thức Cuốc Lốp như sau:

M0,4CO24,4HCO

371

Cl28,5

(Na+K )54Ca23Mg21pH7,2Tên nước: Bicacbonat – Clorua – Natri – Ka li

Độ cứng tạm thời: 6,5 mgđl/l

Độ cứng vĩnh cửu: 1,57 mgđl/l

Hàm lượng CO2 ăn mòn: 13,9 mg/l

Hàm lượng CO2 tự do: 1,6 mg/l

2.2.4.Tầng chứa nước Pleixtoxen (qp)

Ở tầng này, thành phần chủ yếu của đất đá chứa nước là cát pha, cát hạt vừa,phần dưới hay gặp sạn, sỏi nhỏ Các thành tạo này thuộc tầng Vĩnh Phúc có nguồn gốcaluvi Tầng chứa nước này gặp ở hầu hết mọi nơi trong khu vực Hà Nội Chúng phân

bố nông hơn ở vùng ven rìa và sâu hơn ở vùng trung tâm Bề dày tầng chứa nước thayđổi từ 3,0m- 36,0m Bề dày trung bình khoảng 12,0m Đặc tính thủy lực của tầng chứanước là có áp Mực nước vùng trung tâm có thể thay đổi từ 7,0m-8,0m có khi đến12,0m Nguồn cung cấp chủ yếu cho tầng này là nước mưa, nước sông hồ và một phần

là do nước tầng trên cung cấp Tầng này có hệ số thấm khá cao, ở một số nơi K = 4–5m/ng.đ, lưu lượng nước khá lớn do có quan hệ trực tiếp với nước sông Hồng và một

số sông lớn khác Loại hình hoá học của nước là sunfat – natri – canxi – kali.Tổng độkhoáng hoá: M = 0,1 – 1 g/l.Nhiệt độ: T = 20 – 24oC.Độ pH = 6 – 7

Chương 3 ĐIỀU KIỆN ĐCCT KHU XÂY DỰNG

Điều kiện địa chất công trình là tổng hợp các yếu tố địa chất tự nhiên ảnh hưởng đếncông tác thiết kế, xây dựng và sử dụng công trình bao gồm các yếu tố:

- Yếu tố địa hình, địa mạo

- Yếu tố địa tầng và tính chất cơ lý của các loại đất đá

- Yếu tố cấu tạo địa chất và đặc điểm kiến tạo

- Yếu tố địa chất thủy văn

- Yếu tố về các quá trình và hiện tượng địa chất động lực công trình

- Yếu tố về vật liệu xây dựng khoáng tự nhiên

Để có cơ sở đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng Tòa nhà 4BCkhu đô thị The PICO Hoàng Mai, Hà Nội Trong giai đoạn thiết kế cơ sở cơ quan khảosát đã tiến hành công tác khảo sát địa chất công trình ngoài công trường tại khu xâydựng với khối lượng khảo sát: 3 hố khoan với tổng chiều sâu là 138m và tổng số mẫu

là 39 mẫu đất Từ kết quả khảo sát này cho phép đánh giá điều kiện địa chất công trìnhdiện tích nghiên cứu như sau:

3.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo

Vị trí xây dựng công trình nằm trong hiện tại địa hình rất bằng phẳng, công táckhảo sát và xây dựng thuận lợi Khu đất xây dựng công trình nằm gần đường giaothông nên thuận lợi cho việc chuyên chở, tập kết vật liệu xây dựng trong quá trình thicông xây dựng Cao độ tuyệt đối thay đổi từ +5m đến +5.5m

3.2 Đặc điểm địa tầng và tính chất cơ lý

Xác định sức chịu tải quy ước(R 0 ) và modun tổng biến dạng(E 0 ) (theo TCVN 9362-2012)

 Sức chịu tải quy ước (R0):

- Với đất dính:

R 0 = m((Ab + Bh).γ w + cD)

Trong đó:

+ m là hệ số lấy bằng 1;

+ c là lực dính kết của đất dưới đáy móng, đơn vị kG/cm2;

+ A, B, C là hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong φ, cụ thể tra bảng 3.1;

+ b là chiều rộng móng quy ước b=1m; h là chiều sâu chon móng quy ước h=1m.

Bảng 3.1: Hệ số A, B, D theo góc ma sát trong của đất φ

9362-Bảng 3.2 Sức chịu tải quy ước R 0 đối với đất rời

Hạt to và thô không phụ thuộc độ ẩm 6/5

 e0 là hệ số rỗng tự nhiên của đất;

 a1-2 là hệ số nén lún ở cấp tải trọng 1 - 2 kG/cm2;

 m là hệ số quan hệ giữa thí nghiệm trong phòng và thí nghiệm ngoài trời; Vớiđất dẻo chảy đến chảy (Is>0.75) thì mk = 1, đất có trạng thái từ dẻo mềm đến cứng thìtrang bảng tùy theo loại đất và hệ số rỗng (bảng 1.2)

+ Với đất rời xác định dựa vào giá trị xuyên tiêu chuẩn FPT:

Theo T.P.Tarios, A.G.Anagnostoponlos:

E 0 = a + (N + 6)C

Trong đó:

 Hệ số a=40 khi N>15 và a=0 khi N<15;

 C là hệ số phụ thuộc loại đất được xác định theo loại đất (Đất loại sét C=3; đấtcát min C=3,5; đất cát vừa C=4,5; đất cát hạt to C=7; đất cát sỏi lẫn sạn C=10 và đấtcát sỏi lẫn cát C=12)

Trong phạm vi chiều sâu thăm dò từ trên mặt đến độ sâu 50m, trên cơ sở các tàiliệu khoan và thì nghiệm SPT ngoài hiện trường kết hợp với kết quả thí nghiệm trongphòng, theo thứ tự từ trên xuống dưới, gặp các lớp đất đá chính sau:

3.2.1 Lớp 1 – Đất lấp: Trong khu vực khảo sát, lớp đất nằm trên mặt trong tất cả các

hố khoan, chiều dày biến đổi từ 1,4m đến 1,6m Lớp đất có thành phần khôngđồng nhất gồm sét pha, xám nâu lẫn mảnh vụng gạch, bê tông, cát sạn

3.2.2 Lớp 2 – Sét pha màu nâu hồng, đốm đen, trạng thái dẻo cứng: Gặp trong tất

cả các khô khoan khảo sát, độ sâu gặp lớp từ 1,4 đến 1,6m, chiều dày biến đổi

từ 1,6m đến 1,9m

Bảng 3.4: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cớ lý lớp đất 2

TT

Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị GTTB

17 Sức chịu tải quy ước Ro kG/cm2 1,72

+ Sức chịu tải quy ước:φ = 9o39’ tra bảng ta được A=0,17; B=1,70; D=4,13

3.2.3 Lớp 3 – Sét pha màu xám ghi, xám gụ, trạng thái dẻo mềm: Gặp trong tất cả

các khô khoan khảo sát, độ sâu gặp lớp từ 3,0 đến 3,5m, chiều dày biến đổi từ3,0m đến 3,7m, trung bình 3,5m

Bảng 3.5: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp đất 3

TT

Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị GTTB

16 Môđun biến dạng Eo kG/cm2 58,35

17 Sức chịu tải quy ước Ro kG/cm2 1,15

+ Sức chịu tải quy ước:

φ = 9o11’ tra bảng ta được A=0,16; B=1,66; D=4,07

3.2.4 Lớp 4 – Cát bụi màu xám ghi, xám gụ, trạng thái chặt vừa: Gặp trong tất cả

các khô khoan khảo sát, độ sâu gặp lớp từ 7,2 đến 6m, chiều dày biến đổi từ 10đến 12,3m, trung bình 11m

Bảng 3.6: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp đất 4

TT

4 Sức chịu tải quy ước Ro kG/cm2 3

3.2.5 Lớp 5 – Sét pha màu xám gụ, xám ghi, trạng thái dẻo chảy: Gặp trong tất cả

các khô khoan khảo sát, độ sâu gặp lớp từ 16m đến 19,5m, chiều dày biến đổi

từ 16,5m đến 19,6m, trung bình 17m

Bảng 3.7: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp đất 5

TT

Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị GTTB

17 Sức chịu tải quy ước Ro kG/cm2 0,76

+ Sức chịu tải quy ước:

φ = 12o11’ tra bảng ta được A=0,24; B=1,96; D=4,44

 E0 = 43 kG/cm2

3.2.6 Lớp 6 – Sét pha màu nâu hồng, xám nâu, trạng thái nửa cứng: Gặp trong tất

cả các hố khoan khảo sát, độ sâu gặp lớp từ 35 đến 36m, chiều dày biến đổi từ7,5 đến 7,7m, trung bình 7,5m

Bảng 3.8: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp đất 6

TT

Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị GTTB

1

TPhạt

3.2.7 Lớp 7 – Sét pha, xám ghi, xám nâu, trạng thái dẻo mềm: Gặp trong 2 hố khoan

khảo sát (HK1, HK3), độ sâu gặp lớp từ 44,7 đến 44,5m, chiều dày biến đổi từ 1 đến1,5m, trung bình 1m

Bảng 3.9: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp đất 7

TT

Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị GTTB

1

Tphạt

18 Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30 10+ Sức chịu tải quy ước:

φ = 14o31’ tra bảng ta được A=0,31; B=2,24; D=4,77

3.2.8 Lớp 8 – Cuội, sỏi, xám trắng, xám ghi, lẫn cát sạn, trạng thái rất chặt: Gặp

trong tất cả các khô khoan khảo sát, độ sâu gặp lớp từ 43,3 đến 45m, chiều dàychưa xác định do chưa khoan qua lớp Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30>50, lớp nàykhông lấy mẫu đất thí nghiệm

3.3 Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực khảo sát.

- Nước mặt tồn tại trong tầng đất lấp (1) và có nguồn gốc cung cấp là nước mưa,nước tưới tiêu Nước dưới đất tàng trữ trong lớp (4) Tại thời điểm khảo sát mực nướcdưới đất chứa trong lớp (4) nằm ở độ sâu trung bình 10.0m so với mặt đất tự nhiên.Mực nước này bị ảnh hưởng bởi lượng nước mặt và thay đổi theo mùa Nước có độxâm thực yếu đối với bê tông, cốt thép

3.4 Kết Luận

- Về địa hình địa mạo:Địa hình khu vực khảo sát chưa được san lấp bằng phẳng

tuy nhiên lại nằm trong vùng quy hoạch thuận lợi cho việc thiết kế và thi công xâydựng công trình

- Về địa chất thuỷ văn:Khi thi công trong mùa mưa, thiết kế nên lưu ý đến vấn

đề nước chảy vào hố móng, cần có biện pháp xử lý và khắc phục

- Về đặc điểm địa tầng: Địa tầng của khu vực khảo sát thuộc loại phức tạp,

được phân chia từ trên xuống dưới với các đặc tính sơ lược như sau:

Lớp 1: Đất lấp thành phần không đồng nhất: chủ yếu là đất lấp,nền bê tông, gạch

đá, sét, đất hỗn tạp… Lớp này cần phải được xử lý khi xây dựng nền móng công trình

Lớp 2: Sét pha màu nâu hồng, đốm đen, trạng thái dẻo cứng Lớp này có tính chịulực tương đối lớn và độ biến dạng nhỏ

Lớp 3: Sét pha màu xám ghi, xám gụ, trạng thái dẻo mềm Lớp này có tính chịulực trung bình và độ biến dạng trung bình

Lớp 4: Cát bụi màu xám ghi, xám gụ, trạng thái chặt vừa Lớp này có tính chịulực tương đối lớn và độ biến dạng nhỏ

Lớp 5: Sét pha màu xám gụ, trạng thái dẻo chảy Lớp này có tính chịu lực kém và

Khi khảo sát ĐCCT việc dư báo các vấn đề ĐCCT có ý nghĩa rất quan trọng, nócho phép biết được những vấn đề bất lợi của điều kiện ĐCCT đến việc xây dựng mộtcông trình cụ thể, từ đó đề ra những giải pháp thích hợp để khắc phục, đảm bảo côngtrình xây dựng kinh tế và ổn định lâu dài.

Công trình dự kiến xây dựng là Khu đô thị mới The PICO Quận Hoàng Mai thànhphố Hà Nội Có quy mô 15 tầng nổi và 1 tầng hầm Khi thiết kế thi công cần phải chú

ý đến các vấn đề như sau:

- Vấn đề ổn định của nền đất;

- Vấn đế biến dạng lún của công trình;

- Vấn đề bùng đáy hố đào, nước chảy vào hố móng;

- Các vấn đề ổn định thành hố đào khi thi công tầng hầm.

4.1 Luận chứng giải pháp móng

Khu đô thị mới The PICO Quận Hoàng Mai thành phố Hà Nội Nhà 15 tầng nổi và

1 tầng hầm Địa hình khu xây dựng đó được san lấp bằng phẳng Tòa nhà có tải trọng

550 tấn/trụ

Theo tài liệu khoan trong giai đoạn thiết kế kế sơ bộ qua hình trụ hố khoan điểnhình ta nhận thấy cấu trúc địa chất dưới móng công trình không phức tạp Với tải trọngcông trình khá lớn 550T/Trụ nên giải pháp móng nông trên nền thiên nhiên là khônghợp lý, để công trình ổn định thì giải pháp móng cọc là hợp lý nhất Móng cọc baogồm cọc bê tông chế tạo sẵn (cọc đóng, cọc ép) và cọc bê tông đổ tại chỗ (cọc khoannhồi) Việc lựa chọn cọc đóng, ép hay cọc khoan nhồi cần phải căn cứ vào điều kiện

cụ thể của công trình cụ thể quyết định:

+ Đặc điểm công trình;

+ Độ lớn của các loại tải trọng;

+ Điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn;

+ Yêu cầu của môi trường (rung động và tiếng ồn);

+ Ảnh hưởng đến các công trình lân cận;

+ Khả năng thi công, tiến độ thi công và thời gian hoàn thành cũng như khả năng kinh tế của chủ đầu tư

Ngoài ra, qua quá trình kiểm tra tôi thấy sử dụng cọc bê tông chế tạo sẵn (cọcđóng, cọc ép) không thích hợp, do khi tính toán kiểm tra thì được Pvl nhỏ hơn rất nhiều

Pđn, tức là không đóng ép được cọc xuống, nếu tăng áp lực đóng thì cọc sẽ bị phá hỏng.Vậy, kiến nghị giải pháp móng hợp lý là móng cọc bê tông đổ tại chỗ (cọc khoannhồi), cọc được ngàm 1,5m vào lớp 8 là lớp cuội sỏi lẫn cát; màu xám xanh, xámvàng, xám trắng; trạng thái rất chặt bề dày lớn; có sức chịu tải quy ước Ro> 3,35kG/cm2, modun tổng biến dạng Eo> 712 (kG/cm2), để tiện cho tính toán tôi lấy Ro =3,35 kG/cm2 và Eo = 712 (kG/cm2) làm lớp đất chịu lực Lựa chọn cọc khoan nhồi cónhững ưu điểm sau:

+ Giảm chi phí vật liệu, giảm khối lượng công tác đất;

+ Tránh được ảnh hưởng của mực nước ngầm đối với công tác thi công, cơ giớihóa cao và thường lún ít;

+ Tăng tính ổn định cho các công trình có chiều cao lớn, tải trọng ngang lớn, thíchhợp với các công trình lớn, tải trọng nặng, địa chất nền móng là đất hoặc địa tầng thayđổi phức tạp;

+ Có khả năng sử dụng mọi loại địa tầng khác nhau, dễ dàng vượt qua các chướngngại vật như đá, đất cứng bằng cách sử dụng các dụng cụ như khoan chống, máy phá

đá, nổ mìn… ;

+ Không gây tiếng ồn và tác động đến môi trường, phù hợp với công trình khảosát;

+ Cho phép chế tạo các cọc khoan nhồi có đường kính lớn và độ sâu lớn

Dựa vào mặt cắt địa chất công trình và điều kiện cụ thể tại vị trí xây dựng ( lỗkhoan nằm trong chu vi nhà, có độ sâu lớn 50 m, đi qua nhiều lớp đất nhất), nên địatầng tại hố khoan HK1 được chọn để tính toán

Bảng 4.1 Một số chỉ tiêu cơ lý phục vụ tính toán

Lựcdích kết

Góc masáttrong

Giá trịxuyêntiêuchuẩn

Hệ sốnén lún

Moduntổngbiếndạng

Sứcchịu tảiquyước

10 – 20 (cm) Sau khi đổ bê tông các ống được đổ nước sạch vào rồi bịt kín đầu ống lạitránh vật lạ làm tắc ống.

4.2.2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc, kích thước cọc và chiều dài cọc

 Đài cọc:

- Chọn chiều sâu đặt đài hm = 2m kể từ đáy tầng hầm tức là 5,5m từ mặt đất

- Đài cọc dày hd = 1,5m

- Tiết diện tròn đường kính d= 0,8 m

- Cọc ngàm vào đài hcs = 0,5m, cọc cắm sâu 45,5m tính từ mặt đất, chiều sâu ngàmvào lớp 8 là 1,5m

- Tổng chiều dài cọc là L’ = 40,5m

- Chiều dài cọc không tính chiều dài ngàm vào đài L = 40m

4.2.3 Xác định sức chịu tải của cọc theo phương thẳng đứng

4.2.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Sức chịu tải của cọc tính theo vật liệu làm cọc xác định bởi công thức:

Rvl = φ.m.( Rbt.Fbt + Rct.Fct) (4.1) Trong đó:

Pvl - sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc

φ - hệ số kể đến ảnh hưởng uốn dọc, phụ thuộc L/d , lấy φ = 1 (do là cọc đài thấp )

m - hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc của cọc, đối với cọc khoan nhồi làm bằng

bê tông, cọc đài thấp, lấy m = 0,85

Rct - cường độ chịu nén tính toán của cốt thép, Rct = 21000 T/m2

Fct - diện tích tiết diện ngang của cốt thép chủ

Một thanh thép chủ có Φ = 20 có tiết diện ngang là:

Fct (1 thanh)= π.(Φ/2)2 cm2 = π 0,012 = 0,000314(m2)Chu vi của lồng thép là: 2πr2 = 2.3,14.0,35 = 2,198 (m)

( trong đó r2 là bán kính lồng thép, lấy r2 = 0,35 m)

Trên thép đai cứ 20cm ta bố trị 1 thép chủ chịu lực, như vậy tổng số thanhthép chủ chịu lực là: n = 2,198 /0,2 = 10,99 (thanh)

Vậy ta chọn số thanh thép chủ chịu lực là 11 thanh

Do đó tiết diện ngang của toàn bộ cốt thép chủ chịu lực trong cọc là:

Fct = 11 0,000314 = 3,454.10-3 (m2)

Fbt - diện tích tiết diện phần bê tông, ta có:

Fbt = Fcọc – Fct

Fcọc = π (rcọc)2 = π 0,42 = 0,5 (m2)Vậy Fbt = 0,3 – 3,454.10-3 = 0,5 (m2)

Rbt - cường độ chịu nén dọc trục của bê tông phụ thuộc vào mác bê tông Với bêtông

300#ta có Rbt= 1300 T/m2.

Thay các giá trị vào công thức (4.1) ta được:

Pvl = 1.0,85 (1300.0,5 + 21000.3,454.10-3) = 614,15 (T)

4.2.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền

Theo quy phạm sức chịu tải đối với cọc ma sát chịu nén được tính theo công thức:

Pđn = 0,7m.( α1 α2.U.∑(i.li) + α3.F.R) (4.2)Trong đó:

Pđn - sức chịu tải của cọc theo đất nền (T);

m - hệ số điều kiện làm việc trong nhóm cọc lấy m = 0,85;

α1 - hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc, lấy α1 = 1;

α2 - hệ số kể đến ma sát giữa đất nền và cọc do mở rộng đáy cọc, lấy α2 =1

α3 - hệ số ảnh hưởng của việc mở rộng chân cọc đến sức chịu tải của nền đất ở mũicọc, lấy α3 =0,7;

U - chu vi tiết diện cọc, U = 2πr = 2.3,14.0,4= 2,5 (m);

li - chiều dày của lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua;

i

 - lực ma sát giới hạn đơn vị trung bình của mỗi lớp đất mà cọc xuyên qua.

Bảng 4.2 Kết quả tính toán lực ma sát trung bình

F - tiết diện ngang của cọc, F=0,5 (m2)

R - cường độ của nền đất dưới mũi cọc, tra theo bảng ta được R’ = 1500 T/m2

Vậy thay vào công thức (4.2) ta được:

Pđn = 0,7.0,85.(1 1 2,5.105,6 + 0,7 0,5 1500) = 484,26 (T)Sức chịu tải của cọc được chon để tính toán, ta có:

Ptt = min(Pvl,Pđn) = Pđn = 484,26 (T)

Vậy, Ptt = 484,26 (T)

4.2.4 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc

Đài cọc được cấu tạo bằng bê tông cốt thép mác 300#, thi công bằng phươngpháp đổ trực tiếp

Chọn chiều sâu chôn đài hm = 2m kể từ đáy tầng hầm ( tức là ở độ sâu khoảng6,5m so với mặt đất), cọc ngàm vào đài khoảng 0,5m Diện tích đài cọc sơ bộ được

tính theo công thức sau: tb tb m

tc

P F

n - hệ số vượt tải, n =1,2

Ptc - tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên đáy đài, Ptc = 550 (T)

hm - chiều sâu đáy đài kể từ đáy tầng hầm, hm = 2m

tb - khối lượng thể tích trung bình của bê tông và đất trên đài, tb = 2,2 T/m3

tb - ứng suất trung bình của đất dưới đáy đài, đươc tính như sau:

Ptt - sức chịu tải tính toán của cọc, Ptt = 484,26 (T)

4.2.5 Xác định số lượng cọc trong đài

Số lượng cọc trong đài được xác định theo công thức sau:

nc>= 

Ptt (4.3)

Trong đó:

 - hệ số kinh nghiệm kể đến ảnh hưởng của tải trọng ngang và mômen, lấy  = 1,3;

∑N - tổng tải trọng thẳng đứng tính toán tác dụng lên đài cọc, được xác định như sau:

∑N = n.Ptc + Gđ

Gđ - trọng lượng của đất trên đài và đài;

Gđ = Fsb tb hm (4.4)

h - chiều sâu đáy đài kể từ đáy hầm, hm = 2 (m)

tb - khối lượng thể tích trung bình của đài và đất trên đài, lấy tb = 2,2 (T/m3)

Fsb - diện tích sơ bộ của đài, Fsb = 8 (m2)

Thay vào công thức (4.4) ta có:

4.2.6 Sơ đồ bố trí cọc trong đài

Khoảng cách từ mép đài đến mép ngoài của cọc là a = 0,2m

Chiều dài đài cọc: A = 4d+2.a = 4 0,8+2.0,2 = 3,6 (m)

Chiều rộng của đài cọc: B = d+ 2.a = 0,8 + 2.0,2 = 1,2 (m)

Diện tích thực của đài sau khi bố trí hệ cọc là: Fđ = A.B = 4,32 (m2)

Hình 4.2: Sơ đồ bố trí cọc trong đài

4.2.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc

Lực tác dụng lên mỗi cọc phải thỏa món điều kiện sau:

Lực tác dụng lên cọc phải thoả món điều kiện:

4.2.8 Kiểm tra khả năng chọc thủng của đài cọc

Hình 4.3 Sơ đồ kiểm tra cường độ đài cọc

Dưới tác dụng phản lực của các đầu cọc, nếu đài không đủ cường độ kháng cắtthì sẽ bị chọc thủng Để công trình làm việc bình thường tức là không bị chọc thủng thìphải thỏa mãn điều kiện sau đây:

h2 ≥

P

0 max

U [ τ ]Ư

Trong đó:

U - chu vi cọc, U = 3,14 0,8 = 2,512 (m)

[τ] - lực kháng cắt cho phép của bê tông làm đài, với vật liệu làm đài bằng bê tông cốtthép, [] lấy bằng 7 – 10% mác bê tông, chọn [] = 10% mác bê tông, vậy [] = 3000.0.1 = 300 T/m2.

Thay vào công thức trên ta tính được chiều cao chống chọc thủng của đài là:

4.3.1 Vấn đề sức chịu tải của đất nền

Để kiểm tra cường độ của đất nền dưới mũi cọc ta coi cọc và đất xung quanhcọc là một móng khối quy ước, phạm vi của móng khối quy ước được giới hạn bởi góc

hi - chiều dày lớp thứ i mà cọc xuyên qua

Bảng 4.3 Kết quả tính góc ma sát trong trung bình

7 0,60 6,5 3,8

Vậy, φtb = 0,37 rad => α = 0,089 rad = 500’

Chiều dài đáy móng khối quy ước

Aqư = 4d + 2.L.tgα= 4.0,8 + 2.40.tg500’ = 10(m)

Chiều rộng đáy móng khối quy ước:

Bqư = d + 2.L.tgα = 0,8 + 2.40.tg500’ = 7,6(m)

Diện tích của khối móng quy ước:

Fqư = Bqư Aqư = 7,6 10 = 76 (m2)

Hình 4.4: Sơ đồ móng khối quy ước với góc mở α

Để đảm bảo móng cọc có khả năng chịu được tác dụng của tải trọng công trình thì

áp lực tiêu chuẩn dưới đáy khối móng quy ước không được vượt quá sức chịu tải củanền đất dưới đáy khối móng quy ước Tức là:

σtc ≤ RtcTrong đó:

σtc - áp lực tiêu chuẩn dưới đáy móng khối quy ước, được tính như sau:

σtc = qu

qu km tc

F

G P

n 

(4.5)

Ntc - tải trọng tiêu chuẩn của công trình, Ptc= 550T

Fqư - diện tích đáy móng khối quy ước, Fqư = 76 (m2)

Gkm

qư - trọng lượng móng khối quy ước, (T)

Giả thiết khi thi công cọc, đất trong phạm vi móng khối quy ước bị dồn chặt lại

và không bị dịch chuyển ra ngoài hay bị trồi lên Khi đó khối lượng móng khối quyước được xác định như sau:

Gqư = Vkm γ tb = Fqư .Hqư γ tb (4.6)Trong đó:

Vkm - thể tích của cả khối móng;

γ tb - khối lượng thể tích trung bình của khối móng, lấy γ tb = 2,0 (T/m3);

Hqư - chiều sâu chôn móng khối quy ước, Hqư = 40 (m);

m - hệ số điều kiện làm việc của nền và công trình, m = 1;

c - lực dính của đất dưới đáy móng khối quy ước, do lớp 9 là cuôi sỏi lẫn cát nên c = 0(kG/cm2);

Bqư - chiều rộng đáy móng khối quy ước, Bqư = 7,6 m;

γw - khối lượng thể tích của đất dưới đáy khối móng quy ước, γw = γw (lớp9) = 2,1 (T/m3);

Vì lớp 9 có N = 50 nên φ = 45°, vậy A, B, D - hệ số phụ thuộc vào góc ma sáttrong φ của lớp đất dưới đáy móng khối quy ước, φ = 45°0’ nội suy ta được A= 3,66;B= 15,64; D = 14,64

Hqư - chiều sâu chôn móng khối quy ước, Hqu = 42 (m)

Hình 4.5: Biểu đồ phân bố ứng suất