Đánh giá điều kiện địa chất công trình và tính toán móng cọc cho công trình nhà ở tại phường thảo điền, quận 2, TP HCM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN NGUYỄN THỊ THU TRINH ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH VÀ TÍNH TỐN MĨNG CỌC CHO CƠNG TRÌNH NHÀ Ở TẠI PHƢỜNG THẢO ĐIỀN, QUẬN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƢ ĐỊA CHẤT HỌC Mã ngành: 52440201 TP HỒ CHÍ MINH - 12/2017 TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH VÀ TÍNH TỐN MĨNG CỌC CHO CƠNG TRÌNH NHÀ Ở TẠI PHƢỜNG THẢO ĐIỀN, QUẬN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Trinh MSSV:0250100103 Khóa: 2013 – 2017 Giảng viên hƣớng dẫn: TS Ngơ Minh Thiện TP HỒ CHÍ MINH - 12/2017 i TRƢỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN Bộ mơn: KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT Họ tên: NGUYỄN THỊ THU TRINH MSSV: 0250100103 Ngành: ĐỊA CHẤT HỌC Lớp: 02_ĐH_ĐKT Tên đồ án: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH VÀ TÍNH TỐN MĨNG CỌC CHO CƠNG TRÌNH NHÀ Ở TẠI PHƢỜNG THẢO ĐIỀN, QUẬN 2, TP.HCM Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu): - Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu vực nghiên cứu - Tính tốn giải pháp móng phù hợp cho cơng trình khu vực nghiên cứu Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 21/08/2017 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/11/2017 Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: TS Ngô Minh Thiện Ngƣời hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nội dung yêu cầu đƣợc thông qua môn Ngày tháng năm Chủ nhiệm môn (Ký ghi rõ họ tên) ii LỜI CẢM ƠN Hoàn thành đồ án tốt nghiệp cột mốc vô quan trọng đƣờng học vấn sinh viên Trong suốt trình thực đề tài, nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy bạn bè đóng vai trò quan trọng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS Ngô Minh Thiện tận tình hƣớng dẫn em suốt thời gian thực đồ án tốt nghiệp Ngoài ra, em xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô Khoa Địa Chất – Khống Sản q Thầy Cơ Trƣờng Đại Học Tài Ngun Mơi Trƣờng TP Hồ Chí Minh truyền lại cho em kiến thức quý báu Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình tập thể lớp 02ĐH_ĐKT nhiệt tình giúp đỡ đóng góp ý kiến để sinh viên vƣợt qua khó khan suốt thời gian qua Tuy sinh viên cố gắng hoàn thành đồ án khoảng thời gian dự kiến, nhƣng hạn chế kiến thức, kinh nghiệp thực tế thời gian nghiên cứu nên chắn đồ án khó tránh khỏi thiếu sót Rất mong đƣợc đóng góp ý kiến quý Thầy Cô iii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ vii TÓM TẮT MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC .4 1.2 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.2.1 Đặc điểm tự nhiên – kinh tế - xã hội quận 1.2.2 Đặc điểm địa chất khu vực 1.2.3 Một số vấn đề chung – móng 13 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 PHƢƠNG PHÁP TÌM KIẾM VÀ THAM KHẢO TÀI LIỆU 16 2.2 PHƢƠNG PHÁP KHẢO SÁT HIỆN TRƢỜNG 16 2.3 PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG 17 2.4 PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP, XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ VIẾT BÁO CÁO 19 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 20 3.1 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH KHU VỰC THI CƠNG 20 3.1.1 Đặc điểm địa hình – địa mạo .20 3.1.2 Cấu trúc địa chất 20 3.1.3 Điều kiện thủy văn - địa chất thủy văn 21 3.1.4 Tính chất lý đất đá 22 3.1.5 Hiện tƣợng địa chất cơng trình động lực 24 3.1.6 Vật liệu xây dựng 24 3.1.7 Điều kiện khai thác thi công 25 3.1.8 Tác động đến môi trƣờng 25 3.2 GIẢI PHÁP MÓNG 25 3.2.1 Tính tốn khả đặt móng cọc khoan nhồi 25 3.2.2 Tính tốn khả đặt móng cọc ép 33 3.2.3 Tóm tắt kết 41 3.2.4 Đề nghị giải pháp móng cho cơng trình 42 iv KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC v DANH MỤC BẢNG Bảng Chỉ tiêu lý lớp đất số .22 Bảng Chỉ tiêu lý lớp đất số 2a 23 Bảng 3 Chỉ tiêu lý lớp đất số .23 Bảng Chỉ tiêu lý lớp đất số .23 Bảng Chỉ tiêu lý lớp đất số .24 Bảng Xác định cf fi li 27 Bảng Bán kính ảnh hƣởng sử dụng cọc khoan nhồi 32 Bảng Xác định cf fi li 34 Bảng Bán kính ảnh hƣởng sử dụng cọc ép 39 Bảng 10 Độ lún lớp phân tố lớp 41 Bảng 11 Ƣu nhƣợc điểm cọc khoan nhồi - cọc ép 42 vi DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ Biểu đồ Ứng suất thân ứng suất gây lún .32 Biểu đồ Ứng suất thân ứng suất gây lún .40 Hình 1 Bản đồ hành Quận (Nguồn: www.quan2.hochiminhcity.gov.vn) Hình Mặt bố trí cọc khoan nhồi móng 28 Hình Móng khối quy ƣớc 29 Hình 3 Mặt bố trí cọc ép móng 36 Hình Mơ hình khối móng quy ƣớc 37 vii TÓM TẮT Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình tính tốn móng cọc cho cơng trình nhà phƣờng Thảo Điền, quận thể đƣợc phần khó khăn thuận lợi gặp q trình thi cơng Đồ án thể đƣợc yếu tố thực đánh giá điều kiện địa chất cơng trình cho khu vực: yếu tố địa hình địa mạo, đặc điểm địa tầng, thủy văn - địa chất thủy văn… Với điều kiện địa chất khu vực nghiên cứu có lớp đất yếu dày từ 13.8 14.5m tải trọng cơng trình 8000kN phƣơng án móng cọc giải pháp hợp lý phù hợp cho cơng trình Qua q trình tính tốn thiết kế móng dựa theo tài liệu địa chất khu vực sinh viên lựa chọn đƣợc giải pháp móng phù hợp cho cơng trình xây dựng Cơng trình nên áp dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi có đƣờng kính D600, số lƣợng cọc cho hố móng MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Dẫn đầu nƣớc tốc độ thị hố TP Hồ Chí Minh diễn khơng gian rộng lớn nội ô vùng ven đô TP Hồ Chí Minh Bên cạnh mặt tích cực thị hóa mang lại: Cơ sở vật chất – kỹ thuật đƣợc cải thiện đáng kể, đời sống nhân dân khơng ngừng đƣợc nâng cao; vơ số mối đe dọa bộc lộ hay tìm ẩn, rình rập đến kinh tế, mơi trƣờng sống ngƣời Cụ thể nhƣ: Ơ nhiểm mơi trƣờng sống, ùn tắc tai nạn giao thông, mà trọng điểm vấn đề nhà Những tòa nhà cao tầng hay khu dân cƣ mọc lên nhằm giải vấn đề tồn động Quy mô xây dựng lan rộng đến khu vùng mà trƣớc đƣợc đánh giá khơng thích hợp cho xây dựng có khu vực quận Ở quận có cấu trúc địa chất phức tạp nhƣ lớp đất yếu có bề dày lớn (có lên đến 16m) ảnh hƣởng đến ổn định độ an tồn cơng trình đặt trực tiếp cơng trình lên mà khơng có giải pháp móng phù hợp Do việc khảo sát đánh giá điều kiện địa chất khu vực nhằm tìm giải pháp móng tối ƣu cho cơng trình đất có lớp đất yếu dày cần thiết Vì vậy, đề tài “Đánh Giá Điều Kiện Địa Chất Cơng Trình Và Tính Tốn Móng Cọc Cho Cơng Trình Nhà Ở Tại Phƣờng Thảo Điền, Quận 2, TP.HCM” điều phải làm tiến hành xây dựng cơng trình địa bàn quận 2 MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình - Tính tốn móng cọc cho cơng trình NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu - Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu vực nghiên cứu o Làm sáng tỏ đặc điểm địa hình - địa mạo, điều kiện thủy văn - địa chất thủy văn, cấu trúc địa chất, tính chất lý vị trí xây dựng cơng trình o Xác định tƣợng địa chất cơng trình động lực xảy sau giai đoạn thi cơng o Những thuận lợi, khó khăn q trình thi cơng, nguồn vật liệu xây dựng nhƣ tác động đến môi trƣờng thực công trình Trong đó: Fquy ƣớc - Diện tích khối móng (m2); i – Dung trọng tự nhiên lớp đất thứ “i” (kN/m3) hi - Bề dày lớp đất thứ “i” Gcọc - Trọng lƣợng cọc (3 34) ( ) Trong đó: ncọc - Số lƣợng cọc đài u – Chu vi cọc Lcọc - Chiều dài cọc bê tông – Dung trọng bê tông (kN); Lấy bê tơng = 25 (kN/m3) Vậy ta có: ( )  Áp lực tiêu chuẩn khối móng quy ƣớc ( (3 35) )  Cƣờng độ tiêu chuẩn đáy móng Theo TCVN 9632 – 2012, sức chịu tải tiêu chuẩn đất đƣợc tính theo cơng thức sau: ( ) (3 36) Trong đó: ktc - hệ số tin cậy, dựa vào thí nghiệm trực tiếp mẫu đất nơi xây dựng ktc = 1, theo tài liệu gián tiếp (khơng thí nghiệm trực tiếp) dùng bảng dựa vào kết thống kê ktc = 1.1; ktc = m1, m2 - hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc nhà cơng trình có tác dụng qua lại với nền, lấy theo bảng A, B, D – hệ số không thứ nguyên lấy theo PL5 bảng tra 1.1 phụ thuộc vào trị tính tốn góc ma sát II II = 28047‟, A = 1.05, B = 5.19, D = 7.62 BM - bề rộng đáy móng (m) HM - chiều sâu đặt móng (m) 38 ‟ - trị trung bình trọng lƣợng thể tích đất nằm phía độ sâu đặt móng (kN/m3)   ⁄ (  (3 37) )  - trị trọng lƣợng thể tích đất nằm trực tiếp dƣới đáy móng (kN/m3);  = 10.9 (kN/m3) c- trị tính tốn lực dính đơn vị đất nằm trực tiếp dƣới đáy móng (kN/m3) Thay số vào cơng thức trên, ta có: ⁄ ( ) So sánh với điều kiện: P = 408.53 (kN/m2)