Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng Nhà văn hoá xóm 7, xã Đông Dư, huyện Gia Lâm, Hà Nội. Thiết kế khảo sát địa chất công trình cho công trình trên ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật thi công. Thời gian thi công phương án là 1,5 tháng

Nhà văn hóa là một thiết chế văn hóa hàng ngày đồng hành với đời sống nhân dân và là một phần không thể thiếu của xã hội. Vì vậy, Nhà văn hóa có vai trò quan trọng trong việc xây dựng đời sống văn hóa ở cơ sở tại địa phương. Nhà văn hoá như một yếu tố quan trọng góp phần vào việc đẩy mạnh nếp sống văn hoá trong khu dân cư, nâng cao hiệu quả xây dựng làng văn hoá, gia đình văn hoá. Nó là nơi để người hội họp và tổ chức các hoạt động văn hoá văn nghệ tăng tình làng nghĩa xóm. Không những vậy, đây cũng là địa điểm diễn ra nhiều hoạt động thể thao thu hút nhiều lứa tuổi tham gia như: cầu lông, bóng chuyền, tập dưỡng sinh… Được sự cho phép của Nhà nước và sự thống nhất của các Bộ, ngành, Trụ sở cơ quan UBND. Thôn khởi công xây dựng tại địa chỉ xóm 7, xã Đông Dư, huyện Gia Lâm, Hà Nội với hai khu nhà văn hoá (NVH) 5 tầng và thư viện thôn 2 tầng, trong khu quy hoạch xây dựng 500m2. Hiện nay, cơ quan khảo sát đã tiến hành lập sơ bộ tài liệu thực tế, khảo sát địa chất công trình bố trí mạng lưới khoan thăm dò với số lỗ khoan bố trí : Nhà văn hoá là 2 lỗ khoan, đối với nhà thư viện 1lỗ khoan, đã tiến hành thí nghiệm hiện trường như SPT, lấy các mẫu đất để tiến hành thí nghiệm trong phòng để phục vụ cho giai đoạn thiết kế cơ sở. Nhằm mục đích cho sinh viên ra trường được hiểu rõ hơn về nghề nghiệp, nắm vững kiến thức chuyên môn, kỹ năng làm việc, em đã được Bộ môn địa chất công trình cho phép đi thực tập tốt nghiệp tại Công ty Cổ phần tư vấn xây dựng Cảng Đường thuỷ, địa chỉ số 278 Tôn Đức Thắng– Quận Đống Đa– Hà Nội. Kết thúc thực tập tốt nghiệp, căn cứ vào tài liệu thu thập, Bộ mônĐịa chất công trình đã giao đề tài tốt nghiệp với nội dung:“Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng Nhà văn hoá xóm 7, xã Đông Dư, huyện Gia Lâm, Hà Nội. Thiết kế khảo sát địa chất công trình cho công trình trên ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật thi công. Thời gian thi công phương án là 1,5 tháng”. Nội dung đồ án bao gồm các phần sau: MỞ ĐẦU PHẦN 1: PHẦN CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN CHƯƠNG 1: Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu CHƯƠNG 2: Trầm tích đệ tự và đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực Hà Nội CHƯƠNG 3: Đánh giá các vấn đề địa chất công trình CHƯƠNG 4: Dự báo các vấn đề địa chất công trình PHẦN 2: THIẾT KẾ KHẢO SÁT ĐCCT,TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ DỰ TOÁN CHƯƠNG 5:Thiết kế khảo sát địa chất công trình CHƯƠNG 6: Tổ chức sản xuất và dự toán kinh phí khảo sát KẾT LUẬN

MỞ ĐẦU

Nhà văn hóa là một thiết chế văn hóa hàng ngày đồng hành với đời sống nhândân và là một phần không thể thiếu của xã hội Vì vậy, Nhà văn hóa có vai tròquan trọng trong việc xây dựng đời sống văn hóa ở cơ sở tại địa phương Nhà vănhoá như một yếu tố quan trọng góp phần vào việc đẩy mạnh nếp sống văn hoátrong khu dân cư, nâng cao hiệu quả xây dựng làng văn hoá, gia đình văn hoá Nó

là nơi để người hội họp và tổ chức các hoạt động văn hoá văn nghệ tăng tình làngnghĩa xóm Không những vậy, đây cũng là địa điểm diễn ra nhiều hoạt động thểthao thu hút nhiều lứa tuổi tham gia như: cầu lông, bóng chuyền, tập dưỡng sinh…Được sự cho phép của Nhà nước và sự thống nhất của các Bộ, ngành, Trụ sở

cơ quan UBND Thôn khởi công xây dựng tại địa chỉ xóm 7, xã Đông Dư, huyệnGia Lâm, Hà Nội với hai khu nhà văn hoá (NVH) 5 tầng và thư viện thôn 2 tầng,trong khu quy hoạch xây dựng 500m2 Hiện nay, cơ quan khảo sát đã tiến hành lập

sơ bộ tài liệu thực tế, khảo sát địa chất công trình bố trí mạng lưới khoan thăm dòvới số lỗ khoan bố trí : Nhà văn hoá là 2 lỗ khoan, đối với nhà thư viện 1lỗ khoan,

đã tiến hành thí nghiệm hiện trường như SPT, lấy các mẫu đất để tiến hành thínghiệm trong phòng để phục vụ cho giai đoạn thiết kế cơ sở

Nhằm mục đích cho sinh viên ra trường được hiểu rõ hơn về nghề nghiệp,nắm vững kiến thức chuyên môn, kỹ năng làm việc, em đã được Bộ môn địa chấtcông trình cho phép đi thực tập tốt nghiệp tại Công ty Cổ phần tư vấn xây dựngCảng Đường thuỷ, địa chỉ số 278 Tôn Đức Thắng– Quận Đống Đa– Hà Nội Kếtthúc thực tập tốt nghiệp, căn cứ vào tài liệu thu thập, Bộ mônĐịa chất công trình đã

giao đề tài tốt nghiệp với nội dung:“Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng Nhà văn hoá xóm 7, xã Đông Dư, huyện Gia Lâm, Hà Nội Thiết kế khảo sát địa chất công trình cho công trình trên ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật thi công Thời gian thi công phương án là 1,5 tháng”.

Nội dung đồ án bao gồm các phần sau:

MỞ ĐẦU

PHẦN 1: PHẦN CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN

CHƯƠNG 1: Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu

CHƯƠNG 2: Trầm tích đệ tự và đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực Hà

Nội

CHƯƠNG 3: Đánh giá các vấn đề địa chất công trình

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

PHẦN 2: THIẾT KẾ KHẢO SÁT ĐCCT,TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ DỰ TOÁN

CHƯƠNG 5:Thiết kế khảo sát địa chất công trình

CHƯƠNG 6: Tổ chức sản xuất và dự toán kinh phí khảo sát

KẾT LUẬN

Với kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên bản đồ

án này còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của các thầy, cô giáo.Qua đây, em xin chân thành cảm ơn cô TH.S Vũ Thái Linh cùng các thầy cô trong

bộ môn Địa chất công trình đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN 1

PHẦN CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Thủ đô Hà Nội là trung tâm đầu não về chính trị, văn hoá và khoa học kĩthuật, đồng thời là trung tâm lớn về giao dịch kinh tế và quốc tế của cả nước HàNội được giới hạn bởi các tọa độ địa lý: từ 20°53' đến 21°23' vĩ độ Bắc và 105°44'đến 106°02' kinh độ Đông

Hà Nội tiếp giáp với các tỉnh: Thái Nguyên–Vĩnh Phúc ở phía Bắc; HàNam–Hòa Bình ở phía Nam, Bắc Giang–Bắc Ninh–Hưng Yên ở phía Đông và HòaBình–Phú Thọ ở phía Tây

Thực hiện kết luận Hội nghị Trung ương 6 (khóa X) và Nghị quyết của Quốchội khóa XII, kỳ họp thứ 3, số 15/2008/NQQH12, ngày 29 tháng 05 năm 2008 vàNghị quyết này có hiệu lực thi hành từ ngày 01 tháng 8 năm 2008, toàn bộ hệthống chính trị của thành phố Hà Nội sau hợp nhất, mở rộng địa giới hành chínhThủ đôbao gồm: Thành phố Hà Nội, tỉnh Hà Tây, huyện Mê Linh– tỉnh Vĩnh Phúc

và bốn xã thuộc huyện Lương Sơn– tỉnh Hòa Bình Thủ đô Hà Nội sau khi được

mở rộng có diện tích tự nhiên 334.470,02ha, lớn gấp hơn 3 lần trước đây; gồm 30đơn vị hành chính cấp quận, huyện, thị xã, 577 xã, phường, thị trấn

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình Hà Nội thấp dần theo hướng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sangĐông với độ cao trung bình từ 5 đến 20 mét so với mực nước biển Nhờ phù sa bồiđắp, ba phần tư diện tích tự nhiên của Hà Nội là đồng bằng, nằm ở hữu ngạn sông

Đà, hai bên sông Hồng và chi lưu các con sông khác Phần lớn địa hình đồi núi

thuộc địa phận các huyện Sóc Sơn, Ba Vì, Quốc Oai, Mỹ Đức Một số đỉnh núi caonhư: Ba Vì 1.281m; Gia Dê 707m; Chân Chim 462m; Thanh Lanh 427m; ThiênTrù 378m; Bà Tượng 334m; Sóc Sơn 308m; Núi Bộc 245m; Dục Linh 294m…

1.1.3.Đặc điểm khí hậu

Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu Hà Nội có đặc trưng nổi bật là giómùa ẩm, nóng và mưa nhiều về mùa hè, lạnh và ít mưa về mùa đông; được chiathành bốn mùa rõ rệt trong năm: Xuân, Hạ, Thu, Đông Mùa xuân bắt đầu vàotháng 2 (hay tháng giêng âm lịch) kéo dài đến tháng 4 Mùa hạ bắt đầu từ tháng 5đến tháng 8, nóng bức nhưng lại mưa nhiều Mùa thu bắt đầu từ tháng 8 đến tháng

10, trời dịu mát, lá vàng rơi Mùa đông bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau,thời tiết giá lạnh, khô hanh Ranh giới phân chia bốn mùa chỉ có tính chất tươngđối, vì Hà Nội có năm rét sớm, có năm rét muộn, có năm nóng kéo dài, nhiệt độlên tới 40°C, có năm nhiệt độ xuống thấp dưới 5°C

Hà Nội quanh năm tiếp nhận được lượng bức xạ mặt trời khá dồi dào Tổnglượng bức xạ trung bình hàng năm khoảng 120 kcal/cm², nhiệt độ trung bình năm24,9°C, độ ẩm trung bình 80– 82% Lượng mưa trung bình trên 1700mm/năm(khoảng 114 ngày mưa/năm)

Trong lịch sử phát triển, Hà Nội cũng đã nhiều lần trải qua các biến đổi bấtthường của khí hậu– thời tiết Tháng 5 năm 1926, Hà Nội chứng kiến một đợt nắngkhủng khiếp có ngày nhiệt độ lên tới 42,8oC Tháng 1 năm 1955, mùa đông giábuốt nhất trong lịch sử, Hà Nội sống trong cái giá lạnh xuống đến 2,7oC Và gầnđây nhất tháng 11 năm 2008, sau khi vừa mở rộng địa giới hành chính, Hà Nộihứng chịu một cơn mưa dữ dội chưa từng thấy Hầu như tất cả các tuyến phố đềungập chìm trong nước, lượng mưa lớn vượt quá mọi dự báo đã gây ra một trận lụtlịch sử ở Hà Nội, làm nhiều người chết, gây thiệt hại vật chất đáng kể

1.1.4 Mạng lưới thủy văn

Hà Nội nằm cạnh hai con sông lớn ở miền Bắc: sông Đà và sông Hồng SôngHồng dài 1.183km từ Vân Nam (Trung Quốc) xuống Ðoạn sông Hồng qua Hà Nộidài 163km (Chiếm khoảng 1/3 chiều dài trên đất Việt Nam, khoảng 550km

Ngoài hai con sông lớn, trên địa phận Hà Nội còn có các sông: Đuống, Cầu,

Cà Lồ, Đáy, Nhuệ, Tích, Tô Lịch, Kim Ngưu, Bùi Hồ đầm ở địa bàn Hà Nội cónhiều Những hồ nổi tiếng ở nội thành Hà Nội như hồ Tây, Trúc Bạch, Hoàn Kiếm,Thiền Quang, Bảy Mẫu Hàng chục hồ đầm thuộc địa phận Hà Nội cũ: hồ KimLiên, hồ Liên Đàm, đầm Vân Trì và nhiều hồ lớn thuộc địa phận Hà Tây (cũ):Ngải Sơn Đồng Mô, Suối Hai, Mèo Gù, Xuân Khanh, Tuy Lai, Quan Sơn

1.1.5 Đặc điểm dân cư, kinh tế, giao thông

1.1.5.1 Đặc điểm dân cư

Năm 1954, thành phố có 53.000 dân, diện tích 152km2 Năm 1961, thành phốđược mở rộng, diện tích lên tới 584km2, dân số 91.000 người Năm 1978, Quốc hộiquyết định mở rộng Thủ đô lần thứ hai với diện tích đất tự nhiên 2.136km2, dân số2,5 triệu người Năm 1991, địa giới Hà Nội tiếp tục thay đổi, chỉ còn 924km2,nhưng dân số vẫn ở mức hơn 2 triệu người Trong suốt thập niên 1990, cùng việccác khu vực ngoại ô dần được đô thị hoá, dân số Hà Nội tăng đều đặn, đạt con số2.672.122 người vào năm 1999

Mật độ dân số Hà Nội hiện nay cũng như trước khi mở rộng địa giới hànhchính, không đồng đều giữa các quận nội và ngoại thành Trên toàn thành phố, mật

độ dân cư trung bình 1.979 người/km2 nhưng tại quận Đống Đa (trước đây là quậnHoàn Kiếm), mật độ lên tới 35.341 người/km2 Trong khi đó, ở những huyện ngoạithành như Sóc Sơn, Ba Vì, Mỹ Đức, mật độ không tới 1.000 người/km2 Về cơ cấudân số, theo số liệu năm 1999, cư dân Hà Nội và Hà Tây khi đó chủ yếu là ngườiKinh, chiếm tỷ lệ 99,1% Các dân tộc khác như Dao, Mường, Tày chiếm 0,9% Theo số liệu điều tra dân số năm 2015, toàn thành phố Hà Nội có 7.107.785người và diện tích tự nhiên là 334.470,02 ha

1.1.5.2 Đặc điểm kinh tế

Vị thế trung tâm kinh tế của Hà Nội đã được thiết lập từ rất lâu trong lịch sử.Tên những con phố như Hàng Bạc, Hàng Đường, Hàng Than… đã minh chứngcho điều này Tới thế kỷ gần đây, với sự phát triển mạnh mẽ của Sài Gòn và khuvực Nam Bộ, Hà Nội chỉ còn giữ vị trí quan trọng thứ hai trong nền kinh tế Việt

Nam.Bên cạnh đó, nhiều làng nghề truyền thống như gốm Bát Tràng, may CổNhuế, đồ mỹ nghệ Vân Hà…cũngdần phục hồi và phát triển.Năm 2007, GDP bìnhquân đầu người của Hà Nội lên tới 31,8 triệu đồng, trong khi con số của cả ViệtNam là 13,4 triệu Hà Nội là một trong những địa phương nhận được đầu tư trựctiếp từ nước ngoài nhiều nhất, với 1.681,2 triệu USD và 290 dự án Thành phốcũng là địa điểm của 1.600 Văn phòng đại diện nước ngoài, 14 khu công nghiệpcùng 1,6 vạn cơ sở sản xuất công nghiệp Bên cạnh những công ty Nhà nước, cácdoanh nghiệp tư nhân cũng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Hà Nội Tuy vẫn gặp nhiều khó khăn nhưng với sự quyết tâm và nỗ lực phấn đấu củacác cấp, các ngành kinh tế Hà Nội năm 2016 duy trì tăng trưởng khá so của cùng

kỳ năm trước: Tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP) tăng 9,24%; vốn đầu tư pháttriển trên địa bàn tăng 12,6%; tổng mức bán hàng hoá và doanh thu dịch vụ tiêudùng xã hội tăng 11,7%; kim ngạch xuất khẩu tăng 2,5%

Ước tính năm 2016, tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP) tăng 9,24% so cùng

kỳ năm trước Trong đó: Giá trị tăng thêm ngành nông lâm nghiệp thuỷ sản tăng2,47% (đóng góp 0,11% vào mức tăng chung của GRDP) Giá trị tăng thêm ngànhcông nghiệp, xây dựng tăng 9,11% (đóng góp 3,79% vào mức tăng chung) Giá trịtăng thêm ngành dịch vụ tăng 9,91% (đóng góp 5,34% vào mức tăng chung) Tổngmức lưu chuyển hàng hoá và doanh thu dịch vụ tăng 11,7%, trong đó, bán lẻ tăng11,5% Hoạt động du lịch đạt kết quả khá Năm 2016, khách du lịch quốc tế lưu trútại Hà Nội tăng 9,6%.Tình hình sử dụng lao động ở các doanh nghiệp công nghiệptrong năm 2016 không có biến động lớn Cộng dồn cả năm 2016, chỉ số sử dụng

lao động trong các doanh nghiệp công nghiệp giảm 0,3% so với năm trước Trong

đó: khu vực kinh tế nhà nước giảm 3,1%, khu vực kinh tế ngoài nhà nước tăng0,7%, khu vực có vốn đầu tư nước ngoài tăng 0,7%

Vốn đầu tư phát triển trên địa bàn thành phố Hà Nội (vốn đầu tư xã hội) năm

2016 ước đạt 352.685 tỷ đồng, tăng 12,6% so với năm trước Trong đó, vốn nhànước trên địa bàn giảm 0,5%; vốn ngoài nhà nước tăng 18,9%, vốn đầu tư trực tiếpnước ngoài tăng 1,9%

Đầu tư trực tiếp nước ngoài năm 2016 ước tính đạt 1,4 tỷ USD (bằng năm

2014) Vốn thực hiện ước đạt 1.100 triệu USD (tăng 8% so năm 2015).Ước tính

năm 2016, kim ngạch xuất khẩu tăng 2,5% so cùng kỳ năm trước, trong đó xuất khẩu địa phương tăng 3,1% Ước tính kim ngạch nhập khẩu tăng 4,5% so cùng kỳ,

trong đó, nhập khẩu địa phương tăng 4,6%

1.1.5.3 Giao thông

Từ thủ đô Hà Nội, có thể đi khắp mọi miền đất nước bằng các loại phươngtiện giao thông đều thuận tiện.Hệ thống giao thông trong nước đangdần dần đượccải thiện nâng cấp và mở rộng thêm nhiều tuyến đường nối các nước trong khu vựcvới nhau

Đường hàng không: sân bay quốc tế Nội Bài (nằm ở địa phận huyện Sóc

Sơn, cách trung tâm Hà Nội chừng 35km) Sân bay Gia Lâm, vốn là sân bay chínhcủa Hà Nội từ trước những năm 70 thế kỷ 20 hiện nay nó là sân bay trực thăngphục vụ bay dịch vụ, trong đó có dịch vụ du lịch

Đường bộ: Xe ô tô khách liên tỉnh xuất phát từ các bến xe Giáp Bát, Gia

Lâm, Lương Yên, Nước Ngầm, Mỹ Đình toả đi khắp mọi miền trên toàn quốc theocác quốc lộ 1A xuyên Bắc - Nam; quốc lộ 2 đi Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Tuyên Quang,

Hà Giang; quốc lộ 3 đi Thái Nguyên, Cao Bằng; quốc lộ 5 đi Hải Phòng, QuảngNinh; quốc lộ 6 đi Hoà Bình, Sơn La, Lai Châu, đặc biệt là hiện nay mới đi vàohoạt động tuyến đường cao tốc Hà Nội− Hải Phòng (Quốc lộ 5B)…

Đường sắt: Hà Nội là đầu mối giao thông của 5 tuyến đường sắt trong nước.

Có đường sắt liên vận sang Bắc Kinh (Trung Quốc), đi nhiều nước châu Âu khác

Đường thuỷ: Hà Nội là đầu mối giao thông quan trọng với bến Phà Đen đi

Hưng Yên, Nam Định, Thái Bình, Việt Trì; bến Hàm Tử Quan đi Phả Lại

CHƯƠNG II TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN

KHU VỰC HÀ NỘI

2.1 Trầm tích đệ tứ

Trên địa bàn TP Hà Nội có mặt các hệ tầng tuổi Đệ tứ, gồm các hệ tầng LệChi, Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hải Hưng, Thái Bình.Diện phân bố của chúng rất rộng(trừ hệ tầng Lệ Chi ở dưới sâu) với tổng diện tích phân bố trên bề mặt địa hình là2.644km2 (chiếm 79%) diện tích thành phố, chủ yếu ở khu vực đồng bằng có địahình thấp Bề dày của các thành tạo Đệ tứ dao động từ 27,3m đến 164,2m (trungbình đạt 95,75m) Đặc điểm của các hệ tầng đó như sau:

Lớp 1:Gồm các trầm tích là cuội thạch anh, silic, đá hoa có lẫn ít cát, bột

séttướng lòng sông độ mài tròn tốt đến rấttốt

Lớp 2: Gồm các thành tạo cát hạt nhỏ đến vừa màu vàngxám.

Lớp 3:Gồm bột, sét, cát màu vàng xám lẫn mùn thực vật thângỗ.

Bề dày hệ tầng Lệ Chi ở một số vị trí lỗ khoan được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Bề dày hệ tầng Lê Chi ở một số vị trí lỗ khoan

TT Số hiệu lỗ khoan Độ sâu phân bố trầm tíchTừ m đến m Bề dày (m)

4 LK4-HN 63,0 77,0 14,0

“Nguồn: Vũ Nhật Thắng và nnk, 2003”

2.1.2 Hệ tầng Hà Nội – nguồn gốc sông, sông lũ (a,apQ12-3hn)

Hệ tầng Hà Nội được Hoàng Ngọc Kỷ xác lập năm 1973 Các trầm tích của

hệ tầng Hà Nội phân bố rộng rãi trên địa bàn Hà Nội Chúng lộ ra ở một số nơi cóđịa hình cao như ở xã Minh Trí, Minh Phú thuộc Sóc Sơn Phần lớn chúng bị phủbởi các trầm tích trẻ hơn, chúng có 2 kiểu mặt cắt:

Kiểu 1: mặt cắt vùng phủ gồm 3 lớp từ dưới lêntrêngồm:

Kiểu 2: mặt cắt vùng lộ thường có 2 lớp, từ dưới lên gồm:

Lớp 1: Cuội, cuội tảng lẫn sỏi sạn, kích thước từ vài cm đếnrấtlớn.

Lớp 2: Gồm cát bột, bột lẫn ít sét,dày 0,3-2,5mchứanhiềubào tửphấn hoa.

Như vậy trong cùng một trầm tích nhưng có sự khác biệt không những vềthành phần thạch học mà còn có sự khác nhau về cấu tạo và bề dày địa tầng Ởloại mặt cắt vùng phủ thường có 3 lớp địa tầng còn ở vùng lộ chỉ bắt gặp có 2 lớp

Bề dày các lớp cũng luôn thay đổi theo không gian phân bố Sự khác nhau nàycóảnh hưởng đến mức độ chứa nước và khả năng thấm, di chuyển của nước cũngnhư các chất hoà tan trong nước

2.1.3 Hệ tầng Vĩnh Phúc, nguồn gốc sông, hồ- đầm lầy (a,lb Q13vp)

Trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc lộ ra ven rìa đồng bàng với diện tích lộ rộng ởSóc Sơn, Đông Anh và diện tích nhỏ ở Cổ Nhuế, Xuân Đỉnh Bề mặt trầm tích ở

độ cao tuyệt đối nhỏ hơn 10m Nét đặc trưng của hệ tầng Vĩnh Phúc à có hiệntượng Laterit, màu sắc loang lổ Đặc biệt là thành phần vật chất cả hệ tầng VĩnhPhúc có sự chuyển biến nhanh về thành phần hóa học theo không gian từ sét, sét

lẫn bụi, chuyển qua cát bụi, cát…Tất cả các thành phần từ thô đên mịn khi lộ ratrên bề mặt đều bị phong hóa loang lỗ, có quan hệ bất chỉnh hợp với hệ tầng HảiHưng Hệ tầng có chiều dày khoảng 61m Qua phân tích mẫu đất đá người ta thấyrằng hệ tầng có nguồn gốc lục địa Theo thành phần thạch học, hệ tầng Vĩnh phúcđược chia thành 4 tập từ dưới lên trên như sau:

Tập 1: Thành phần gồm cuội, sỏi cát, bộ sét màu xám vàng chứa tảo nước

ngọt, bè dày tập đạt dến 10m Tập này có nguồn gốc trầm tích sông

Tập 2: Thành phần gồm cát bột, ít sét này nâu, thỉnh thong gặp thấu kính sỏi

màu xám vàng, nâu xám, trong tập chứa các bào tử phấn ha Bề dày tập có thể đạtđến 33m

Tập 3: Thành phần gồm sét cao lanh màu xám trắng, sét bột màu vàng, nâu

xám, tích tụ dạng hồ sót Trong tập có chứa phối phần, không có yếu tố ngập mặn.Chiều dày của tập biến đổi từ 2.0-10.0m

Tập 4: Thành phần gồm sét đen, bột sét màu đen, xám vàng có nguồn gốc

trầm tụ- đầm lầy Bề dày tập biến đổi từ 3-8m

2.1.4 Hệ tầng Hải Hưng (Q21-2hh)

Các trầm tích Hải Hưng gồm 2 tập chính là:tập 1 bao gồm các thành tạonguồn gốc hồ, đầm lầy (lbQ21-2hh) và tập 2 gồm các trầm tích nguồn gốcbiển(mQ21-2hh)

Các trầm tích hồ, đầm lầy (lbQ21-2hh): không lộ ra trên mặt mà nằmdưới độ

sâu khoảng 1,5-20m Bề dày trung bình là 13,5m, bề dày lớn nhất là 20m (PhápVân) Các trầm tích của hệ tầng Hải Hưng được thành tạo cách đây từ 10.000 -4.000 năm Lúc này khu vực Hà Nội cũng như toàn bộ đồng bằng Bắc Bộ chịu ảnhhưởng của đợt biển tiến cực đại Flandri Các trầm tích của hệ tầng này có 2 kiểunguồn gốc là nguồn gốc trầm tích hồ - đầm lầy trước biển tiến nằm phía dưới vàcác trầm tích biển mà sản phẩm chính là tầng bột sét, bột cát màu xám xanh, mịndẻo chứa nhiều mùn thực vật Lớp này có độ pH biến đổi từ 4,5 - 6,5 và mang đặctính của môi trường axit và khử

Phần phía dưới của tập là bột sét, bùn lẫn mùn thực vật chưa phân huỷ hết,màu xám, chứa nhiều tảo nước ngọt, lợ, mặn Trong các lỗ khoan ĐCCT gặp lớpbùn sét này phổ biến ở khu vực nội thành và huyện Thanh Trì Đây là tầng có chứanhiều than bùn nên thường là lớp đất yếu Chiềudày lớp bùn của tầng này xác địnhtrong khu vực nội thành thể hiện ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Bề dày lớp bùn hệ tầng Hải Hưng ở một số khu vực

Tầng bùn sét này là những tầng đất yếu không thuận tiện cho việc xây dựng

và cũng là đối tượng cần lưu ý khi nghiên cứu nhiễm bẩn các tầng chứa nước

Các trầm tích biểm (mQ21-2hh): phân bố rộng khắp trong khu vực nội thành

và Từ Liêm, Thanh Trì, chiều dày dao động từ 0,4 - 4,0m, trung bình 1,5m Thànhphần của chúng là sét, sét bột lẫn cát có chứa tàn tích thực vật được bảo tồn tốt Tổhợp khoáng vật sét gồm hydromica–kaolinit–montmorilonit, hydromica– kaolinit–clorit Chiều sâu và bề dày của tập này được thể hiện ở bảng 2.3

Bảng 2.3 Chiều sâu phân bố của các trầm tích mQ21-2hh

STT Số hiệu lỗ khoan Độ sâu phân bố trầm tích Bề dày (m)

có thể phân chia ra 3 kiểu nguồngốc khác nhau.

Trầm tích sông, tướng bãi bồi trong đê (aQ23tb): Các trầm tích này phân bốrộng rãi ở khu vực Đông Anh, Gia Lâm, Thanh Trì, Từ Liêm và khu vực nộithành Chiều dày của chúng thay đổi theo không gian Ở khu vực nội thành, ĐôngAnh, Từ Liêm chiều dày thay đổi từ 1-5m Khu vực Gia Lâm, Thanh Trì chúng cóchiều dày lớn hơn 15-20m Bề dày của các trầm tích sông, tướng bãi bồi trong đê

(a1Q2tb) được thể hiệnở bảng 2.4 như sau:

Bảng 2.4 Bề dày của các trầm tích (a1Q2 tb)

STT Số hiệu lỗ khoan Độ sâu phân bố trầm tích Bề dày (m)

Trầm tích sông– hồ–đầm lầy (albQ23tb):Các trầm tích albQ23tb phân bố

nhỏ hẹp, bắt gặp chúng ở Đông Anh và một vài nơi trong phạm vi nội thành

Thành phần chính của các thành tạo này là sét, bột sét, bột cát màu xám, xám tro,xám đen lẫn vật chất hữu cơ, tàn tích thực vật Mặt cắt địa tầng của các thành tạonày thay đổi theo vị trí khu vực Nhìn chung có 3 lớpchính.

Lớp 1: cát hạt mịn, hạt nhỏ, có những vảymica

Lớp 2: bột cát màu xám tro, xám đen lẫn ít vật chất hữucơ

Lớp 3: bột sét lẫn vật chất hữu cơ, màu xám tro, xámđen.

- Trầm tích sông tướng lòng, bãi bồi ngoài đê (aQ23tb):Các trầm tích này trẻ

nhất thuộc tướng bãi bồi, ven lòng phân bố ở ngoài đê của sông Hồng, sôngĐuống Các thành tạo này chủ yếu là bột sét, sét, bột cát, cát màu nâu nhạt vớichiều dày thay đổi từ 2-15m Chúng gồm 3lớp:

Lớp 1: cát có kích thước hạt từ trung bình đến thô, dày 3,0 m

Lớp 2: cát hạt mịn lẫn bột sét màu xám đen

Lớp 3: bột sét màu nâu, bề mặt có thảm cỏ phát triển.

Bề dày lớn nhất của hệ tầng Thái Bình là 35,5m (LK1-HN) tại Thanh Trì

2.2 Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực hà nội

Đặc điểm địa chất thuỷ văn nổi bật của vùng Hà Nội là có nhiều tầng chứanước nhưng đóng vai trò quan trọng là các tầng chứa nước trầm tích bở rời tuổi Đệ

Tứ phân bố rộng khắp trên toàn vùng nghiên cứu với bề dày khá lớn Các thành tạochứa nước khe nứt có diện phân bố nhỏ hẹp ở phần phía bắc thuộc huyện Sóc Sơn,Đông Anh và đóng vai trò thứ yếu trong cung cấp nước

Dựa vào tài liệu khoan khảo sát và kết quả Lê Văn Hiển – Cục Địa chất vàKhoáng sản Việt Nam, Hà Nội cho thấy khu vực nghiên cứu nước chủ yếu tậptrung ở trong tầng chứa nước lỗ hổng Holocen (qh) và tầng chứa nước lỗ hổngPleistocen trung - thượng (qp)

2.2.1 Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích hiện đại Holocen (qh)

Dựa vào tính phân nhịp, có thể chia ra hai lớp chứa nước trong tầng chứanước qh là qh1 và qh2

Lớp chứa nước qh 2:bao gồm toàn bộ các trầm tích của hệ tầng Thái

Bình (Q23 tb) với nhiều nguồn gốc sông, biển, biển, đầm lầy -biển,

sông-hồ- đầm lầy, gió biển phân bố ở phần lớn diện tích đồngbằng, phía tâybắc đến trung tâm đồng bằng phân bố dọc theo các sông, phía đông nam phủ kíntrên bề mặt Thành phần đất đá chứa nước gồm cát, cát sét, sét cát, sét bột cóchiều dày từ vài mét đến gần 30 m, đa số dày từ 20 đến 25m Nước dướiđấtcó độ khoáng hóa thường biến đổi trong phạm vi từ 0,2 đến 0,8 g/l, nước hoàntoàn nhạt, loại hình hoá học chủ yếu là bicarbonat calci, bicarbonat natri do nướcdưới đất có nguồn gốc thấm từ sông, nước mưa, và đặc biệt không chịu ảnh hưởngcủa biển Nguồn gốc nước dưới đất trong lớp chứa nước qh2 chủ yếu là do nướcmưa, nước mặt ngấm vào cung cấp, trao đổi nước với lớp chứa nước qh1 và tầngchứa nước qp, ngoài ra còn chịu tác động của các quá trình rửa lũa, hoà tan

Lớp chứa nước qh 1:bao gồm các trầm tích nguồn gốc sông biển (amQ21-2 hh),

hồ đầm lầy (lbQ21-2 hh) không lộ trên mặt đất mà chỉ phát hiện được qua các lỗ

khoan Thành phần đất đá chứa nước là cát hạt nhỏ, bột cát, bột sét giàu mùn thựcvật, chiều dày 15-25 m Độ khoáng hoá của nước dưới đất trong lớp chứa nước qh1

là chlorur natri, bicarbonat natri

2.2.2 Tầng chứa nước lỗ hổng áp lực các trầm tích Pleistocen trung

-thượng (qp)

Tầng chứa nước này lộ ra ở một số khu vực ven rìa đồng bằng như ChíLinh, Đông Triều, Hiệp Hoà, Việt Yên, Lâm Thao, Cổ Tiết ; ở đồng bằng bị phủhoàn toàn bởi các trầm tích trẻ hơn Tầng chứa nước bao gồm các trầm tích sôngbiển (amQ12-3 hn), sông (aQ12-3 hn), sông lũ (apQ12-3 hn) và ít phần dưới của các trầm

tích hệ tầng Vĩnh Phúc Chiều dày của tầng chứa nước tăng dần từ tây bắc xuốngđông nam, từ ven rìa vào trung tâm từ vài chục mét đến 85 m

Ở phần tây bắc đồng bằng do tầng qh chỉ tồn tại dưới dạng dải ven sông nênphần lớn diện tích tầng qp bị phủ kín bởi tầng ngăn cách thấm nước yếu Mặt khác,

ở dải ven sông các hoạt động xâm thực đã bào mòn, tầng qp cắt hẳn tầng ngăncách, làm cho hai tầng chứa nước nằm trực tiếp với nhay tạo thành một hệ thống

thủy động lực duy nhất.Nước dưới đất tồn tại trong lỗ hổngcó áp lực Tính chấtchứa nước tương đối đồng nhất và được chia làm hai lớp, lớp trên (qp2) có thànhphần đất đá chứa nước mịn hơn, chủ yếu là cát, cát lẫn sạn sỏi, lớp dưới (qp1) hạtthô hơn gồm cuội sỏi lẫn cát Giữa chúng đôi nơi tồn tại lớp hoặc thấu kính sét, sétcát

Độ tổng khoáng hóa nước dưới đất tăng dần theo hướng tây bắc –đông nam từ nhỏ hơn 0,5 g/l đến 3 g/l và lớn hơn Đường ranh giới có độ tổngkhoáng hóa 1 g/l ở dải trung tâm phát triển kéo dài đến huyện Kim Giang, PhúXuyên, Châu Giang, Mỹ Văn, Thuận Thành, Yên Dũng…, ở vùng Hải Phòng, TháiBình tồn tại thấu kính nước nhạt nằm giữa vùng nước mặn Vùng Hải Hậu - NghĩaHưng tồn tại thấu kính nước nhạt ven biển Các thấu kính nước nhạt Thái Bình,Hải Phòng có liên quan đến nước khoáng trong trầm tích Neogen, có thànhphần đặc trưng là nước bicarbonat natri và chlorur natri Nước dưới đấtlúc đầu ở đây có thể là mặn, sau đó do được pha trộn với nước nhạt trong các trầmtích cổ hơn tạo thành thấu kính nước nhạt Thành phần hóa học nước dưới đấttương ứng thay đổi từ bicarbonat, bicarbonate-chlorur, chlorur-bicarbonat đếnchlorur

Tầng chứa nước có chiều dày thay đổi khá rộng, theo quy luật tăng dần

từ rìa thung lũ Tại thời điểm khảo sát mực nước ngầm tại LKC1 ở độ sâu 6,8m vàLKC2 ở độ sâu 9m

Khu vực Hà Nội là nơi nước dưới đất có động thái phá huỷ Đây là khu vựcduy nhất trong cả nước hiện đang sử dụng 100% nước ngầm cho các mục đíchnên

sự hạ thấp mực nước rất lớn Phễu hạ thấp mực nước rộng đến gần 300km2 Nướcdưới đất vùng Hà Nội là nước nhạt, có thể đáp ứng được yêu cầu cung cấp nướchiện tại cũng như trong tương lai Loại hình hoá học của nước là Bicacbonat canxihoặc bicacbonat canxi, natri, hiếm khi gặp loại hình khác của nước

Do hoạt động kinh tế xã hội nên các tầng chứa nước ở Hà Nội đang đứngtrước các vấn đề: suy thoái, cạn kiệt và ô nhiễm nguồn nước Mực nước của các

tầng chứa nước hạ thấp nhanh, trung bình mỗi năm tầng chứa nước pleistoxen hạthấp từ 0,3-0,4m Phễu hạ thấp mực nước có diện tích tăng theo thờigian.

Hiện nay và trong tương lai lâu dài các tầng chứa nước bở rời Đệ tứ vẫn là đốitượng khai thác nước chính phục vụ sinh hoạt và phát triển thủ đô Trong số đóquan trọng nhất là tầng chứa nước Pleistoxen với chất lượng khá tốt, trữ lượng dồidào lại có quan hệ mật thiết với sông Hồng nên dễ được bổ cập khi khai thác Bởivậy các tầng chứa nước này cần được quan tâm nghiên cứu và bảo vệ cẩn thậnđểbảo đảm nguồn cung cấp nước đắc lực của thủ đô đảm bảo nhanh, rẻ, ổn định,antoàn

CHƯƠNG III ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Trong giai đoạn nghiên cứu lập dự án và thiết kế cơ sở đã tiến hành các côngtác khảo sát địa chất công trình sơ bộ Công tác khảo sát đã tiến hành lập tài liệuthực tế, bố trí 3 hố khoan thăm dò, thí nghiệm SPT, lấy các mẫu đất để thí nghiệmtrong phòng Dựa vào các tài liệu khảo sát sơ bộ thu thập được tiến hành đánh giáđiều kiện địa chất công trình khu vực xây dựng như sau:

3.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo

Công trình nhà văn hóa dự kiến xây dựng tại địa chỉ xóm 7– xã Đông Dư–Gia Lâm– Hà Nội trong khu quy hoạch rộng 500m2 bao gồm hai khu nhà: NVHxóm 7 cao 5 tầng với diện tích xây dựng 190m2 và nhà thư viện cao 2 tầng với diệntích xây dựng là 70m2

Khu vực khảo sát nằm ở xã Đông Dư, Gia Lâm, Hà Nội thuộc khu trồng câyhoa màu của hộ dân nên địa hình tương đối bằng phẳng.Hệ thống giao thông nội

bộ nằm giáp trục đường liên thôn của xã Đông Dư huyện Gia Lâm, TP Hà Nội, rấtthuận lợi cho giao thông nội bộ và vận chuyển máy móc thiết bị vật tư khoan cũngnhư công tác thi công

3.2 Đặc điểm địa tầng và tính chất cơ lý của các loại đất đá

Căn cứ theo các tài liệu thu thập được trong quá trình khoan khảo sát ngoàihiện trường, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT và kết quả phân tích thí nghiệm cácchỉ tiêu cơ lý của các mẫu đất trong phòng thí nghiệm, trong phạm vi chiều sâu các

hố khoan khảo sát đã tiến hành công tác chỉnh lý tài liệu trong phòng

Quá trình xử lý số liệu thí nghiệm, các giá trị E0 và R0 được tính toán như sau:

 Mô đun biến dạng E0: Được xác định theo tài liệu thí nghiệm nén một trục trongphòng và tính theo công thức:

 Đối với đất dính E0 được tính như sau:

+β: hệ số xét đến điều kiện nở hông hạn chế và được xác định tùy thuộcloại đất và được tra theo bảng 3.1

Cát hạtvừa

Cát hạtlớn

Cát lẫnsạn sỏi

Sạn sỏilẫn cát

Hệ số C 3.0 3.5 4.5 7.0 10,0 12,0

 Tính sức chịu tải quy ước R 0:

 Với đất dính:

R0 = m(Aγwb + Bγwh) + c.D (3.3)Trong đó:

+ m: Hệ số điều kiện làm việc lấy bằng 1

+ A, B, D: Hệ số không thứ nguyên, phụ thuộc vào góc ma sát trong φ+ b,h: Chiều rộng và chiều sâu đặt móng quy móng, lấy bằng 1m

+ c: Lực dính kết của đất dưới đáy móng (kG/cm2)

+ γw: Khối lượng thể tích tự nhiên của đất (kG/cm3)

Với đất rời R0 được tính dựa vào TCVN 9362- 2012 bằng cách tra bảng 3.4

Bảng 3.4 Bảng tra giá trị R 0 (Theo TCVN 9362- 2012)

- Cát hạt thô không phụ thuộc độ ẩm 6 5

- Cát hạt vừa không phụ thuộc độ ẩm 5 4

3.2.2 Lớp 2: Sét pha xám nâu hồng trạng thái dẻo mềm

Lớp này phân bố rộng khắp khu vực khảo sát, thành phần là sét pha xám nâu hồng trạng thái dẻo mềm Cao độ mặt lớp biến đổi từ 0,2m (HK3) đến 0,22m (HK1), chiều dày của lớp biến đổi từ 7,28m (HK1) đến 8,3m (HK2)

Kết quả thí nghiệm 11 mẫu đất, thí nghiệm 11 lần SPT, các chỉ tiêu cơ lý cơbản như sau:

Bảng3 Chỉ tiêu cơ lý lớp 2

ST

T Tên các chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị

Giá trịtrungbình

Ghi chú

2 Khối lượng thể tích tự nhiên w g/cm3 1.76

3 Khối lượng thể tích khô k g/cm3 1.345

13 Chỉ số xuyên tiêu chuẩn N Búa 34

14 Mô đun tổng biến dạng Eo kG/cm2 136

15 Sức chịu tải quy ước Ro kG/cm2 0.78

+ Môđun tổng biến dạng E0:

Với: = 0,62; mk= 4,5; e0= 0,998; a1-2= 0,041(cm2/kG), thay vào công thức (3.1) tacó:

E0 =

1+0,9980,62 4,5 136

0,041

  

(kG/cm2)+ Áp lực tính toán sức chịu tải quy ước R0:

Với = 8o14’ tra bảng theo tiêu chuẩn TCVN 9362- 2012 ta được:

A= 0,14; B= 1,55; D= 3,93 Thay vào công thức (3.3) ta có:

3

0 1 (0,14 100 1,55 100) 1,76 10 0,123 3,93 0,78

3.2.3 Lớp 3: Sét pha xám xanh, xám ghi lẫn hữu cơ trạng thái dẻo chảy

Lớp này phân bố rộng khắp khu vực khảo sát, thành phần là sét pha xám nâuhồng trạng thái dẻo chảy Cao độ mặt lớp biến đổi từ8.5m (HK2) đến 7.5m(HK1), chiều dày của lớp biến đổi từ 7.5m (HK2) đến 17m (HK3)

Kết quả thí nghiệm 15 mẫu đất, thí nghiệm 15 lần SPT, các chỉ tiêu cơ lý cơbản như sau:

Bảng3.6: Chỉ tiêu cơ lý lớp 3

STT Tên các chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Giá trị

trung bình Ghi chú

2 Khối lượng thể tích tự nhiên w g/cm3 1.72

3 Khối lượng thể tích khô k g/cm3 1.196

13 Chỉ số xuyên tiêu chuẩn N Búa 24

14 Mô đun tổng biến dạng Eo kG/cm2 15,54

15 Sức chịu tải quy ước Ro kG/cm2 0.53

+ Môđun tổng biến dạng E0:

Với: = 0,4; mk= 1; e0= 1,215; a1-2= 0,057(cm2/kG), thay vào công thức (3.1) ta có:

E0 =

1+1,2150,4 1 15,54

0,057

  

(kG/cm2)+ Áp lực tính toán sức chịu tải quy ước R0:

Với = 7o51’ tra bảng tiêu chuẩn TCVN 9362- 2012 ta được:

A= 0,10; B= 1,31; D= 3,72 Thay vào công thức (3.3) ta có:

3

0 1 (0,10 100 1,31 100) 1,72 10 0,077 3,72 0,53

3.2.4 Lớp 4: Sét pha xám nâu hồng trạng thái dẻo cứng

Lớp này phân bố rộng khắp khu vực khảo sát, thành phần là sét pha xám nâuhồng trạng thái dẻo cứng Cao độ mặt lớp biến đổi từ 17m (HK2) đến 16.75m(HK1), chiều dày của lớp chưa xác định vì các hố khoan dừng khoan trong lớpnày

Kết quả thí nghiệm 16 mẫu đất, thí nghiệm 16 lần SPT, các chỉ tiêu cơ lý cơbản như sau:

Bảng3.7: Chỉ tiêu cơ lý lớp 4

ST

T Tên các chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị

Giá trịtrungbình

Ghi chú

2 Khối lượng thể tích tự nhiên w g/cm3 1.95

3 Khối lượng thể tích khô k g/cm3 1.54

11 Góc ma sát trong  độ 13050’

12 Hệ số nén lún cấp áp lực P1-2 a1-2 cm2/kG 0.033

13 Chỉ số xuyên tiêu chuẩn N Búa 810

14 Mô đun tổng biến dạng Eo kG/cm2 132.0

15 Sức chịu tải quy ước Ro kG/cm2 1.48

+ Môđun tổng biến dạng E0:

Với: = 0,62; mk= 4,0; e0= 0,755; a1-2= 0,033(cm2/kG), thay vào công thức (3.1) tacó:

E0 =

1+0,7550,62 4,0 132

0,033

  

(kG/cm2)+ Áp lực tính toán sức chịu tải quy ước R0:

Với = 13o50’ tra bảng tiêu chuẩn TCVN 9362- 2012 ta được:

A= 0,23; B= 1,95; D= 4,43 Thay vào công thức (3.3) ta có:

3

0 1 (0,23 100 1,95 100) 1,95 10 0,239 4,43 1,48

3.3 Đặc điểm địa chất thủy văn

Thời gian khảo sát vào tháng 1 mùa khô, nước mặt xuất hiện trong hố khoan ở

độ sâu 3,2m Mực nước này biến động theo mùa và theo thời tiết Trong quá trìnhkhảo sát địa chất công trình sơ bộ chưa phân tích thành phần hóa học của nước

Nhận xét:

Kết quả khảo sát địa chất công trình sơ bộ cho thấy nền đất khu vực xây dựng

có những đặc điểm chủ yếu sau:

- Về địa hình địa mạo: Khu vực xây dựng tương đối bằng phẳng tạo điều

kiện thuận lợi cho công tác khảo sát và xây dựng thi công công trình

- Về địa tầng: Khu vực xây dựng bao gồm 4 lớp có thành phần và trạng thái

biến đổi:

 Lớp số 1, 2,3: Là những lớp đất yếu, tính biến dạng lớn không có khả nănglàm lớp đặt móng cho công trình

 Lớp số 4: Là những lớp đất có sức chịu tải tương đối tốt, tính biến dạng nhỏ,

có khả năng làm lớp đặt móng cho công trình

- Về địa chất thủy văn: Thời gian khảo sát vào tháng 1 mùa khô, nước mặt

xuất hiện trong hố khoan ở độ sâu 3,2m Mực nước này biến động theo mùa vàtheo thời tiết Trong quá trình khảo sát địa chất công trình sơ bộ chưa phân tíchthành phần hóa học của nước

CHƯƠNG IV

DỰ BÁO CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Vấn đề địa chất công trình là vấn đề bất lợi về mặt ổn định, về mặt kinh tếcũng như khả năng xây dựng và sử dụng công trình, phát sinh do điều kiện địa chấtcông trình không đáp ứng được các yêu cầu làm việc bình thường của công trình.Khi khảo sát địa chất công trình, việc dự báo các vấn đề địa chất công trình có ýnghĩa rất quan trọng Nó cho biết được những vấn đề bất lợi của điều kiện địa chấtcông trình đến việc xây dựng một công trình, từ đó cho phép đề ra các giải phápthích hợp để khắc phục, bảo đảm công trình xây dựng kinh tế và ổn định lâu dài.Qua tài liệu đánh giá sơ bộ điều kiện ĐCCT lô đất xây dựng, nhìn chung khuvực xây dựng có địa tầng phức tạp, gồm nhiều lớp có tính chất cơ lý khác nhau, bềdày biến đổi mạnh, do đó cần phải tiến hành đánh giá các vấn đề địa chất côngtrình ở từng khu nhà một cách cụ thể chi tiết

4.1 Các vấn đề địa chất công trình đối với nhà văn hoá cao 5 tầng

Với cấu trúc đất nền như đã được trình bày trong chương 2, khi tiến hành xâydựng tòa nhà 5 tầng, có tải trọng 200 tấn/trụ có thể phát sinh các vấn đề ĐCCT sau:

 Vấn đề ổn định về cường độ

 Vấn đề ổn định về biến dạng

4.1.1 Vấn đề ổn định về cường độ

4.1.1.1 Thiết kế sơ bộ giải pháp móng

Trong quá trình khảo sát sơ bộ, cơ quan khảo sát đã tiến hành khoan sơ bộ 2

hố khoan ở khu vực nghiên cứu Chọn lỗ khoan HK1 để phân tích và lựa chọn giảipháp móng cho phù hợp với công trình Từ mặt cắt địa chất công trình có thể nhậnthấy cấu trúc nền đất qua lỗ khoan HK1 như sau:

 Lớp 1: Đất thổ nhưỡng, sét, rễ cây thực vật…

 Lớp 2: Sét pha xám nâu hồng trạng thái dẻo mềm, N=4

 Lớp 3: Sét pha xám xanh, xám ghi lẫn hữu cơ trạng thái dẻo chảy, N=2

 Lớp 4: Sét pha xám nâu hồng trạng thái dẻo cứng, N=10

Nhìn vào cấu trúc nền đất khu vực xây dựng như trên nhận thấy: với quy

mô xây dựng 5 tầng , tải trọng 200 T/trụ thì giải pháp móng nông là không hợp lý

về mặt kỹ thuật, gây biến dạng cho công trình rất lớn Để thiết kế móng cho côngtrình, chọn giải pháp móng cọc bê tông đúc sẵn (cọc ma sát)

a) Lựa chọn kích thước đài cọc và các thông số của cọc

Căn cứ vào điều kiện địa chất công trình và kết cấu công trình 200T/trụ ở đây ta lựa chọn cọc ma sát như sau:

– Chọn độ sâu đặt đài cọc và cọc:

 Chọn độ sâu đặt đáy đài: h = 2,0m

 Chọn chiều dày đài hđ = 1,0m

 Cọc ngàm vào đài: hcs = 0,25m

 Chiều dài cọc thiết kế: L = 20m

 Cọc ngàm vào lớp đất chịu lực (lớp 4) là 3,0 m

Vậy sơ bộ chọn chiều sâu của mũi cọc là 21,75m

b) Xác định sức chịu tải tính toán của cọc

 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu chế tạo cọc:

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

φ: Hệ số phụ thuộc vào độ mảnh của cọc, công trình chịu tải trọng dọc trụcđúng tâm nên chọn φ= 1;

m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc, chọn m= 0,85;

Rbt: Cường độ chịu nén giới hạn của bê tông, thi công cọc ép nên chọn Rbt=40% mác bê tông = 40%×300 =120 kG/cm2 = 1200 T/m2;

Rct: Cường độ chịu kéo giới hạn của cốt thép, chọn loại thép CT-3 nên,

m: hệ số điều kiện làm việc của cọc, chọn m = 0,85;

α1: hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc, hạ bằng máy chấn động

và lớp đất tại mũi cọc là cát thì ta có α1= 1,1;

α2 : hệ số kể đến ma sát giữa đất và cọc, α2 = 1,0;

α3 : hệ số ảnh hưởng của việc mở rộng chân cọc đến sức chịu tải của nền đất ở mũi cọc ( lớp bên ), α3 = 0,7;

U : chu vi tiết diện ngang của cọc, U = 4×0,4 = 1,6 (m);

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

n : số lớp đất trong phạm vi chiều dài cọc;

Fc : tiết diện ngang của cọc, Fc = 0,4×0,4 = 0,16 (m2);

R: cường độ của nền đất dưới mũi cọc, được tra theo bảng 3.6 giáo trình Nền

-móng phụ thuộc vào chiều sâu đặt mũi cọc, loại đất và độ sệt của đất dưới mũi cọc.

Với chiều sâu đặt mũi cọc là 21,75m kể từ mặt đất và đặt trong lớp sét pha nên ta

có R = 448,4 T/m2;

τi: lực ma sát giới hạn đơn vị trung bình của mỗi lớp đất mà cọc xuyên qua

Tên Độ sâu TB Chiều dày của lớp thứ i Độ sệt Is τi τi.li

 Sức chịu tải tính toán của cọc: Ptt = 63,55(T)

c) Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài

 Số lượng cọc trong đài:

nc = β

n.P +GP

tc tt

(4.3)Trong đó:

β: hệ số kinh nghiệm kể đến ảnh hưởng của tải trọng ngang và mômen,chọn β= 1,0;

 (4.4)Với : σ là ứng suất trung bình dưới đáy đài:

4.1.1.2 Bố trí cọc trong đài:

 Đài cọc sử dụng bê tông mác 300#;

 Chọn khoảng cách giữa 2 tâm cọc : r= 3d= 1,2 m

 Chọn khoảng cách từ cọc đến mép đài : a= 0,2m

 Chọn chiều cao đài : hđ= 1,0 m

 Chiều sâu ngàm cọc trong đài: hcs= 0,25m

 Việc bố trí cọc trong đài được thể hiện trong hình 4.1 sau:

Hình 4.1 Bố trí cọc trong đài NVH

4.1.1.3 Kiểm tra móng cọc

a, Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc:

Điều kiện chung là tải trọng tác dụng lên đầu cọc phải nhỏ hơn hoặc bằng tảitrọng tính toán thiết kế:

b, Kiểm tra cường độ đài cọc

Kiểm tra cường độ đài cọc tức là kiểm tra khả năng chọc thủng đài của cọc.Ứng suất cắt do cọc gây ra được tính theo công thức:

 

P0

τ = τU.h2  (4.5)

Trong đó:

[]: ứng suất cắt cho phép của vật liệu làm đài cọc;

P0: lực tác dụng lên cọc hay phản lực của nền đất lên cọc;

h2: bề dày của bê tông chống chọc thủng đài của cọc;

U: chu vi tiết diện ngang của cọc;

Từ công thức (4.5) nhận thấy Để cọc không chọc thủng đài thì:

 Thỏa mãn điều kiện cọc không chọc thủng đài

c, Kiểm tra cường độ nền đất dưới mũi cọc:

Để kiểm tra coi đài cọc, cọc và đất xung quanh cọc là một móng khối quyước với điều kiện : Rqu≥ σtb

- Xác định khối móng quy ước:

+ Chiều cao khối móng quy ước tính từ mặt đất đến mũi cọc:

φtb =

φ l

li i



φi: góc ma sát trong của lớp thứ i

l: chiều dài cọc từ đáy đài đến mũi cọc, l= 19,75m

Bảng 4.2: Tính toán góc ma sát trung bình của các lớp đất

Diện tích đáy móng khối quy ước được xác định theo công thức:

Fqư = (A + 2.Hc.tgα).(B + 2.Hc.tgα) = Bqư × Lqư Trong đó:

- A: khoảng cách giữa hai mép ngoài của đài theo chiều dài của đài,

+ Chiều dài của đáy móng khối quy ước:

Lqư= A + 2Hc.tanα = 2,0 + 2×19,75×tan2°29’= 3,71 (m)+ Chiều rộng của đáy móng khối quy ước:

Bqư= B + 2 Hc.tanα = 2,0 + 2×19,75×tan2°29'= 3,71 (m)

 Diện tích của khối móng quy ước :

Fqư = Bqư Lqư = 3,71×3,71= 13,76 (m2)

Hình 4.2 Sơ đồ móng khối quy ước

Sức chịu tải của móng khối quy ước đặt đến mũi cọc được tính như sau:

R qư = A.B qư γ+ B.H qư γ ’ + c.D (4.6)

Trong đó:

A, B, D: các hệ số tra bảng (TCVN 9362- 2012) phụ thuộc vào góc ma sáttrong φ của lớp 4:

A = 0,26; B = 2,15; D = 4,67γ: khối lượng thể tích của lớp đất dưới mũi cọc: γ = 1,95 g/cm3 = 1,95 T/m3

γ’: khối lượng thể tích trung bình của lớp đất mà cọc đi qua;

c : Lực dính của lớp đất dưới mũi cọc, c = 0,239(KG/cm2)= 2,39(T/m2)

' Σγ h 1,76 6,0 1,72 9,0 1,95 4,75

19,75

i i c

qu (4.7)Trong đó:

σbt: Áp lực bản thân được tính theo công thức:

Hqu: chiều sâu đáy móng khối quy ước, Hqu = 21,75m;

γi: khối lượng thể tích của lớp đất thứ i

zi: chiều sâu từ đáy móng đến lớp đất thứ i, khi chia đất nền thành nhữnglớp phân tố có chiều dày xác định

 Chiều dày vùng hoạt động nén ép là 3,6m

Biểu đồ phân bố ứng suất bản thân và ứng suất phụ thêm trên trục qua tâm móng được trình bày trên hình 4.3

Hình 4.3 Biểu đồ ứng suất bản thân và ứng suất phụ thêm NVH

Độ lún tại lớp thứ i được tính theo công thức:

i

i i i i

β

S = h σETrong đó:

- βi:hệ số kể đến điều kiện có nở hông của đất, được lấy tùy thuộc loại đất:

Loại đất β

Sét pha 0,62Cát pha 0,76

 Lớp 4: Lớp sép pha, βi=0,62 hi: Bề dày của lớpphân tố thứ i

i

σ : Ứng suất phụ thêm ở giữa lớp thứ i

Ei: Môđun tổng biến dạng của lớp i

Bảng 4.4 Bảng tính độ lún của các phân tố đất

Độ sâu z

(m)

Chiều dàylớp phân tố

4.2 Các vấn đề địa chất công trình đối với nhà thư viện 2 tầng

Công trình nhà thư viện thuộc dự án xây dựng công trình Nhà văn hoá xóm 7

đã tiến hành khảo sát sơ bộ Trong quá trình khảo sát sơ bộ, cơ quan khảo sát đãtiến hành khoan sơ bộ với 1 hố khoan thăm dò

Với cấu trúc đất nền như đã được trình bày, khi tiến hành xây dựng tòa nhàthư viện, có tải trọng Ptc= 12T/m có thể phát sinh các vấn đề ĐCCT sau:

 Lớp 2: Sét pha xám nâu hồng trạng thái dẻo mềm, N=4

 Lớp 3: Sét pha xám xanh, xám ghi lẫn hữu cơ trạng thái dẻo chảy, N=2

 Lớp 4: Sét pha xám nâu hồng trạng thái dẻo cứng, N=10

Với cấu trúc nền đất khu vực xây dựng và tải trọng của công trình như trênthì ta chọn giải pháp móng nông để thiết kế

4.2.1 Thiết kế móng

4.2.1.1 Chọn loại móng và chiều sâu đặt móng

Đối với nhà 2 tầng tôi chọn gải pháp móng băng có độ cứng hữu hạn Căn

cứ vào điều kiện địa chất và yêu cầu chịu lực dưới đấy móng, chọn chiều sâu chônmóng là h= 2,0m tính từ mặt đất

4.2.1.2 Tính toán và chọn kích thước móng

a, Kích thước móng

Hình 4.4 Sơ đồ tính toán móng băng

Gọi chiều rộng của móng là b(m), và được xác định theo phương trình sau:

b2+ k1b k2=0 (4.8) Trong đó:

m

.h c

h – chiều sâu chôn móng, h = 2,0(m);

γ w  trọng lượng thể tích tự nhiên của lớp đất nằm dưới đáy móng,

Thay K1, K2 vào công thức (4.8) ta được: b2 + 24,25b  49,30=0

Giải phương trình trên ta có: b1=1,89; b2= -26,14(loại)

 Chọn b=2,0m

b, Kiểm tra kích thước móng.

+ Điều kiện móng là móng cứng hữu hạn:

2

1 tg tk 

Ta có

t tk