Địa chất công trình chuyên môn - Phạm Xuân

Bài viết nghiên cứu hệ hai cực môi trường công trình, vai trò địa chất công trình chuyên môn, hệ phương pháp khảo sát xây dựng, nhiệm vụ của địa chất công trình chuyên môn, các giai đoạn thiết kế công trình và điều tra địa chất. Để nắm chi tiết nội dung mời các bạn cùng tham khảo bài viết.

ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 301 d ụ n g khai thác m ỏ th ế giới cũ n g tác d ụ n g lên R ic h a r d Thực tiễn sở thu nhận kiến thức mới, ĐCCT khoa học khác, có nhiều góc độ thực dụng, chi xảy n hừng năm đẩu khai m xác lập Sau âh tượng ĐCCT m ột lĩnh vực thực dụng thay đổi mức độ đáng kể, ĐCCT trờ thành m ôn khoa học xác, vói sở lý thuyết phát triển, với nhiều hướng khoa học mới, m ột khoa học có triển vọng T iê u c h u ẩ n A n h BS 5930: 1981 B ả n tiế n g V iệ t: 2000 H n g Triển vọ n g ĐCCT đòi hỏi phát triển tiếp n hữ n g sở lý thuyết, thực n ghiệm p h n g pháp luận h iện đ an g có tâ't n n g đ iểu kiện cho việc 5930: 1981 C ode H N ộ i N g i d ịc h : P h m X u â n /ỈOMTa43e B 1970 MHaceHepHaa re(MoniJi, MH>KeHepHaíi neT pcM om a M 34 " Heờpa" / 524 c /leHMHrpaA - o e 1434-, n e p e p a õ M o n 1984 /ìeHMHrpaA " H eA pa " /5 1 c rp /loMTaA3e B Ạ , 1972 MeTOAbi ^ìãapaTopHbix MCC/ie40 BaHMH OM3MKO— MexaHMMecKHX CBOỈĨCTB ropHbix nopo4- M3 "H edpa"/ /leHM Hrpa^ 312 c rp /loMTa,43e B Ạ., 1977 MHH>KeHepHafl reỉMOiiui, MH^ceHepHaa reoAHHaMMKa M 34 "H e p a " CTp A e i i v i H r p a A - /ỈOMTa43e B / 1982 MH>KeHepHaji re/lom * CneuHavibHi M34 " H eờpa ", /ìeHMHrpaA- 496 CTp /loMTa43e B / 1986 BBe4eHMe B MHaceHepHyio reo/irnio M3Aof P r a c tic e fo r S ite I n v e s tig a tio n s ( F o r m e r ly C P 2001) lý củ a đất đá p h òng thí nghiệm " A e H u m p a d c K u ủ ỉ o p h b i ù U H c m u m ỵ m "/ 85 crp C epreeB a E M ( r i o a p eA au n i), 1985 TeopeTMMecKMe ơCHOBbi L m ta đ z e V Đ , 75 P h n g p h p n g h iê n c ứ u t ín h c h â't c N X B Đ i học T ru n g họ c chuyên nghiệp B ản d ịc h lầ n 1: 1975; tái b ả n lầ n 2: 1979 276 tr H N ộ i D ịc h v h iệ u đ ín h : P h m X u â n tr ì n h N X B Đ i h ọ c v T r u n g h ọ c c h u y ê n n g h iệ p tr H N ộ i N g i d ịc h c h ín h v h iệ u đ ín h : P h m X u â n re o y io rn n O M 3H K O -X M M M H eC K M e OCHBblbl "Heờpa" 288 c rp MocKBa C epreeB a E M ( ĨI o a p e aLỊneíí), MH^ceHepHoíí 1986 TeopeTMHecKMe reo^iornM MexaHMKO- MaTeMaTMMecKMe OCHOBU " H e p a " 254 c rp MocKBa HypMHOB M B OTBeTCTBeHHbiíi pe^aKTOp, 1982 CnpaBOHHMK no L ô m ta đ z e V Đ , 1983 Đ ịa c h ấ t c ô n g tr ì n h Đ ịa c h ấ t c n g tr ì n h N X B Đ i h ọ c v T r u n g h ọ c c h u y ê n n g h iệ p M H aceH epH O M OCHOOBM L ô m ta đ z e V Đ , 1978 Đ ịa c h â t c ô n g tr ìn h T h c h lu ậ n c ô n g chuyên m ôn d â n th ự c h n h v ể k h ả o sá t xây d ự n g N X B Giáo dục 210 tr HH>KeHepHafl reo/iorHfl Tài liệu tham khảo BS c , S e lle y E n c y c lo p e d ia o f G e o lo g y , 2005 E ls e v ie r A c a d e m ic P ress V o l (444-480); V o l (581-591) MH*eHepHOÍi reOyiorMM - e VÍ3A-/ n e p e p a ỗ M o n " H e p a 325 CTp MocKBa 379 tr H N ộ i N g i d ịc h c h ín h v h iệ u đ ín h : P h m X u â n Địa chất cơng trình chun mơn P h ạm X uân L i ê n h iệ p K h ả o s t đ ịa c h ấ t X lý n ề n m ó n g c n g trìn h Giới thiệu Địa châ't cơng trình ch u yên m ôn m ột h ướng khoa học, m ột nhánh, m ột phẩn yếu Đ ịa chất cơng trình N h iệm vụ nghiên cứu điểu kiện địa chất việc xây d ự n g khai thác loại g trình khác N gh iên cứu đ iểu kiện địa chất đ ể xây d ự n g cơng trình - tức n ghiên cứu đánh giá đ iểu kiện địa chất vị trí có th ể b ố trí cơng trình cơng tác xây dự ng Trên sở đ ó chọn vị trí tốt nhất; lập luận ch ứ n g địa chất cho việc phân b ố cơng trình vị trí chọn Đ ổ n g thời, xác định độ sâu đào xẻ tầng đất đá; đánh giá trạng thái tính chất đất đá, thôn g s ố nước d ới đất; chọn s ố liệu sơ đổ tính tốn C ung câp đánh giá dự báo ổn định cơng trình, phát triển trình tượng địa chất, đ ộ ổn định khu đất, n hư luận chứng n hữ ng biện pháp cơng trình cần thiết, đảm bảo độ bền lâu n hữ ng đ iều kiện khai thác bình thường cơng trình, lãnh thổ m ôi trường địa chất Hệ hai cực Mơi trường - Cơng trình N g h iên cứu đ iểu kiện địa chât việc xây dựng cơng trình đặt nhiệm vụ hiểu sâu hệ hai cực phứ c tạp - tác d ụn g qua lại m ôi trường địa chất với cơng trình v ó i việc tiến hành công tác xây dự ng N h ữ n g tác d ụn g qua lại đ ó đư ợc phát triển lực m ôi trường địa chất lực 302 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT đ ợc tạo d o côn g trình p hát sin h d o kết thực côn g tác xây d ự n g N h ữ n g liên h ệ qua lại th ể h iện v iệc xác lập h oặc phá hoại n hừng cân bằng, n h ữ n g đ iều p h ù h ợ p m trường địa chât có th ế cân b ằn g lại h oặc k h ôn g cân m ức đ ộ khác D o vậy, phân biệt m ức độ: ảnh h n g ít, rõ, đ án g kể, làm b iến đổi hẳn m ôi trường Trường hợp thứ nhất, h ệ đ a n g xét n h ữ n g đ iều kiện địa chất k h ôn g thay đồi, chắn g iữ cân bằng, đ ộ ổn đ ịn h g trình, ch ú ng d ờng n h n gay thích ứ n g với n h ữ n g đ iểu kiện thuận lợi m ôi trường địa chất Trường hợp thứ hai, g trình tác đ ộ n g lên m ôi trường địa chất gây phá hoại cân b ằng, tạo phát triển trình h iện tư ợ n g địa chất (chẳng hạn, phá hoại đ ộ ổn đ ịn h n h ữ n g khối đâ't đá, gây thay đ ối đ ộ ẩm c h ế đ ộ nhiệt, làm ngập m ột v ù n g đâ't, v v ) Đ iểu đ ó d ẫn tới cần thiết thực n h n g b iện pháp cô n g trình nhằm tái tạo hệ, đ iều p hối g â y biến đ ổ i rõ rệt m ôi trường địa chât Khi g trình g tác xây d ự n g có tác đ ộ n g to lớn đ án g k ế lên m ôi trường địa chât phá hoại cân b ằn g tự n hiên - cần th iết phải thự c h iện n hiều biện pháp g trình khác n hau, p h ứ c tạp hơn, thực chất tái tạo m trường địa châ't (thí dụ, tháo khô khu đâ't, cải thiện tầng đất đá b ằng p hụ t xi m ăng, silicat n h n g p h n g thức khác) C uối cùng, d o kết thực n h ữ n g côn g tác xây dựng, nhiều phát sinh n h n g đ iểu kiện địa chất m ới, n hư thay đât yếu, k hôn g ổn đ ịnh đất ổn đ ịnh hơn; xây d ự n g g trình n hữ n g tầng đât san lấp cạn d ới nước tức y ếu C ủn g nên thây n h n g y ếu tố khác n hau m ôi trường địa chât xảy đ ổ n g thời với y ếu tố n g trình p h n g thức xác đ ịn h phá v ỡ cân giữ a ch ủ n g d o tư n g tác m ới, có th ể phát sinh p hát triển n h n g trình địa chất m ới xuât Vì vậy, n h ữ n g b iện p háp n g trình v ề sử d ụ n g hợp lý m ôi trường địa châ't, thay đ ố i kết cấu g trình q trình g n g h ệ đ ợ c áp d ụ n g đ ê điều khiển hệ Sự tổn b ình th n g h ệ d o n h iều y ếu tố tương tác đ iểu kiện địa chất g trình tạo nên Đ ó n h ữ n g y ếu tố n h đặc trưng địa hình, cấu trúc địa chất, n h ữ n g đ iều kiện th ế nằm đất đá, m ức đ ộ phá h ủ y kiến tạo ch ú ng, đ ộ khe nứt, cường đ ộ ứ n g suất tự n hiên, trạng thái vật lý tính chât đât đá, đ ộ sũ n g n c ch ú ng, phát triển trình h iện tư ợ n g địa chất, v.v Vai trò địa chất cơng trình chun mơn Tất n h ữ n g yếu tố nêu đây, cũ n g điểu kiện địa chất nói chung, có đ ộ nhạy khác với lực thiên nhiên nhân tạo tác d ụn g lên chúng Các cơng trình có độ nhạy khác với thay đổi m trường địa chất bao quanh chúng Vì vậy, nhửng đòi hỏi đ ể v ể chất lượng xây dự ng m ôi trường địa chất khơng đ cơng trình khác N gh iên cứu điều kiện địa chât đê xây d ự n g cơng trình tiến hành thi cơng có ý n ghĩa khoa học thực tiễn to lớn C ông tác cần phải dựa phân tích đ iểu kiện bảo tồn cân n hữ ng điểu phù hợp m ôi trường địa chất, n n g n gu yên nhân phát sinh phát triển có th ế trình địa chât, sở thực n hữ n g thực nghiệm , lập m ô hình xử lý xác suất - thống kê n n g kết quan trắc đ o đạc Đ thời, cẩn dựa nhữ ng tính tốn cơng trình, tổng hợp lý thuyết lập d ự báo kiến nghị v ề việc đ iều khiển trình tượng địa chât theo h ớng cẩn thiết cho người N hất thiết phải dựa việc sừ dụ n g tài liệu khảo sát n hữ ng năm trước, tổng hợp kinh nghiệm xây d ự n g cơng trình thực cơng tác xây d ự n g n n g đ iều kiện địa chất tương tự phân tích n gu yên nhằn biến dạng chúng Chính Địa chất cơng trình chun m ơn phát sinh cần thiết tồng hợp tất hệ thống kiến thức địa chât n hữ ng thành tựu n n g lĩnh vự c gần gùi n hư Cơ học đâ't đá, Đ ộng lực học nước dư ới đất, Đ ộng lực học ôn định cơng trình, n g h ề m ỏ, v.v Từ kiến thức lơgic Địa châ't cơng trình n hư m ột khoa học nói chung, thây rõ Địa chất cơng trình chun m ơn lên m ột điếm đẩu hướng đạo phát triến n h ũ n g hướng khoa học nhánh Địa châ't cơng trình Đ iểu khang định rang Địa chất cơng trình thực bắt đẩu nơi giải vấn đ ề địa chất lớn nhỏ, n ng nhiệm vụ liên quan với việc xây d ự n g công trình thực cơng tác xây dựng Chính điều làm nên Địa chất chuyên m ôn xác định sở lý thuyết, phương pháp luận thực tiễn yếu Thạch luận cơng trình, Đ ịa chất đ ộn g lực cơng trình Đ ịa chât g trình khu vự c n hữ ng h ớng khoa học lớn đă đư ợc xác lập - n hữ n g nhánh Địa chất g trình Mỗi nhánh chúng đ ểu có m ơn chun m ình, nhiệm vụ p hư ơng pháp nghiên cứu Đ iều đ ó xác đ ịnh v ị trí tương ứng chúng kiến trúc lôgic Địa chất cơng trình n hư m ột khoa học nói chung H ệ m trường địa chât cơng trình có nhiều dạng khác tùy theo kiểu cơng trình dạng công tác xây dự ng đặc điểm điều kiện địa chất Có hệ mà hợp phẩn thứ hai m óng nhà cơng trình, đường hẩm, hầm m ỏ m ỏ lộ thiên, đập kênh, đâ't đường, dải đ ổ bay sân bay Có hệ mà hợp phẩn thứ nhằ't đá nứt nẻ, bị phá hoại ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH kiến tạo mạnh mè, đâ't yếu bão hòa nước, đât bị nén lún mạnh khơng đều, đâ't thấm nước nhiều đầy ứ nước, yếu nhừng vù ng có hoạt tính địa chấn Cẩn phằn biệt u cẩu đặc thù loại cơng trình: công nghiệp, dân dụng, cầu đường, thủy công Sụ phát triển khoa học - kỹ thuật thực tiễn cho phép xầy d ự n g cơng trình điểu kiện địa chất cơng trình Tuy nhiên, việc giải nhiệm vụ cơng trình ln ln phải dựa hợp lý v ề kỹ thuật, lợi ích v ể kinh tế, tuân thủ n n g quy định địa châ't cơng trình Tùy theo giai đoạn khảo sát xây dựng, việc phân tích Địa chât g trình, đánh giá d ự báo n hững điểu kiện địa chất xây d ự n g cơng trình tiến hành cơng tác xây dựng, có thê định tính (m tả, so sánh) định lượng N gh iên cứu n hững điều kiện địa châ't cẩn phải hoàn thành đánh giá dự báo định lượng Hệ phương pháp khảo sát xây dựng Địa chất cơng trình ch u yên m ôn xem xét n guyên tắc tô chức hợp lý hệ phương pháp khảo sát xây dự ng tất giai đoạn thiết k ế cơng trình khai khấn đâ't đai Trong đa s ố trường hợp, khảo sát nhừng nghiên cứu đ vừa khoa học, vừa sản xuất, nhằm giải n hữ ng vân đ ể lý thuyết thực tiễn đê luận chứng cho thiết k ế xây d ụ n g cơng trình thực công tác xây dựng Cơ sở lý th u yết Đ ịa chất côn g trình ch u n m ơn m ức đ ộ đ kê Thạch luận g trình, Đ ịa chất đ ộ n g lực cơng trình, Địa châ't g trình khu vực n h n g định luật, dựa n h ữ n g tổng h ợ p v ể đ ịn h tính đ ịnh lư ợ n g n hiều quan trắc n g h iên cứu, kinh n ghiệm khảo sát xây d ự ng, xây d ự n g g trình, phân tích n g u y ên nhân biến d ạng tai nạn chúng N h ữ n g đ ịn h luật đ ợc phát biểu n h sau: 1) Sử d ụ n g khu vực, xây d ự n g cơng trình tiến h ành công tác xây d ự n g cần phù hợp với n n g điều kiện địa chât đ ang tổn - việc trí khơng gian địa châ't (định luật phù hợp v ề địa chất) 2) H oạt đ ộ n g xây d ự n g người phải dựa hiểu biết định luật quy luật phát triển trình tượng địa chât (định luật xét đ ến đ ộng lực h ọc v ỏ Trái Đất) 3) Khi thiết k ế cơng trình sử d ụ n g m ôi trường địa chất, khảo sát xây d ự n g phải đảm bảo chọn n hữ n g giải p h áp cơng trình tơi ưu, đảm bảo cho việc xây d ự n g thực công tác xây d ự n g tránh m ọi bâ't n gờ v ể địa châ't (định luật m ức độ chi tiết nghiên cứu m ôi trường địa chất) Khả phát biếu n hữ n g định luật phản ánh tình trạng đại phát triển khoa học 303 Sè sai lầm k hơng coi Đ ịa chât cơng trình ch u n m ôn n hư m ột nhánh Địa chất cơng trình, n h m ột h n g khoa h ọc gọi hệ p hư ơn g pháp nghiên cửu địa chât côn g trình Đ iểu đ ó k g tương ứ n g với nội d u n g n hiệm v ụ Đ ịa chât cơng trình nói chung, loại bò tính đ ộc lập Cẩn hình d u n g thật rõ n h n g h ớng khoa học nhu Thạch luận g trình (khoa h ọc v ể chât đất đá), Địa chất đ ộ n g lực g trình (học thuyết v ể n n g điểu kiện phát triến trình tư ợng địa chât), Đ ịa chất côn g trình khu v ự c (khoa học v ể hình thành n h ũ n g điểu kiện địa chất g trình vù ng, khu vực) Đ ó sở đ ê giải q uyết n hữ ng nhiệm vụ y ếu Đ ịa chất g trình Các p h n g p háp h ệ p h n g p h áp n gh iên u p h n g tiện q uan trọng đ ế n hận th ô n g tin v ể tính chất đâ't đá, v ề trình địa chât, n h n g k h ôn g phải ch ú n g q u y ết đ ịn h nội d u n g y ếu n h n g nhán h Đ ịa chât cô n g trình Đ ịa châ't n g trình m ột lĩn h v ự c kiến thứ c địa chất, phát triển tiếp xú c chặt chẽ vớ i khoa học kỹ thuật: xây d ự n g m ỏ, bời v ì n h ữ n g n h iệm vụ địa chất m n ó phải giải g ó c đ ộ xây d ự n g K iến thứ c Đ ịa chất cơng trình th u ộc lĩnh v ự c địa chất học, n h n g liên quan chặt chê v i khoa h ọ c kỹ thuật n h xây d ự n g m ỏ d o n h iệm v ụ địa chất m phải giải q u y ết g ó c đ ộ xây d ự n g Vì thế, Đ ịa chất n g trình ch u y ên m ơn sử d ụ n g n h n g n g u y ê n lý p h n g p h áp Cơ h ọc đ ất đá, Đ ộ n g lực h ọc nước d i đất, Đ ộ n g lự c h ọc n g trình xây d ự n g khoa h ọc khác N h ũ n g n h iệm v ụ n h n g vấn đ ề lớn n h ò mà Đ ịa chất n g trình ch u y ên m ơn g iải q u y ết liên quan chặt chẽ v i v iệc bảo v ệ m ôi trư ờng x u n g quanh K h ông th ể h ìn h d u n g đ ợ c m ôi trư ờng quan h ta n h n g g iải p háp đ ợ c thự c h iện nhằm bảo v ệ lại k h n g liên quan với m trường địa chất Vì n h ữ n g n h iệm v ụ n h ữ n g vâh đ ể lớn n h ỏ m Địa chất n g trình ch u y ên m ôn giải q u yết liên quan chặt ch ẽ v i v iệc bảo v ệ m ôi trư ờng x u n g quanh Nhiệm vụ địa chất cơng trình chun mơn H ầu n h m ọi ý đ ổ kỹ thuật có tầm cỡ kinh t ế q u ố c d ân đ ểu trực tiếp gián tiếp đ ợ c biến thành h iện thự c qua v iệc xây d ự n g cô n g trình qua v iệc sử d ụ n g khu đ ấ t v ề m ặt k inh tế Mà v iệ c sử d ụ n g đất đai n h v ậ y cũ n g liên quan với v iệc thực h iện cô n g tác xây d ự n g n h ữ n g cô n g v iệc kỹ thuật khác Trước xâ y d ự n g n g trình, củ n g phải thiết kế, theo n h n g tài liệu khảo sát trắc địa, địa chất cô n g trình, thủy văn n h n g dạng k hảo sát khác D o vậy, n g h iên cử u địa chất cơng trình m ột b ộ phận khảo sát xây d ự n g , phẩn cô n g tác chuẩn bị thiết k ế thi cô n g m ọi c n g trình thự c h iện cô n g tác xây d ự ng 304 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT N hiệm vụ khảo sát xây d ự n g nghiên cứu n hữ n g điểu kiện thiên nhiên, k ể điều kiện địa chất cơng trình vù n g khu đất b ố trí g trình, đ ể thu thập n hững tài liệu gốc cẩn thiết, đảm bảo đ ể nhừng giải pháp đ ún g đắn vê' p hư ơn g diện kỹ thuật hợp lý v ề phư ơng d iện kinh tế thiết k ế thi công C ông việc đ iều tra địa chất cơng trình đê luận ch ứ n g cho thiết k ế cơng trình thiết k ế cơng tác kỹ thuật khác gọi khảo sát xây dựng Khi thiết k ế n hữ n g công trình lớn theo k ế hoạch có trình tự, ta tiến hành khảo sát xây dựng Khảo sát xây dự ng cơng trình lớn theo k ế hoạch có trình tự nhằm m ục đích sau đây: 1) Luận chứng đẩy đủ v ề địa chât cơng trình kinh t ế kỹ thuật cho đổ án xây d ự n g đôi tượng ưu tiên s ố m ột lựa chọn sở sơ đ ổ vạch sẵn Sử d ụn g hợp lý m ôi trường địa chất, bảo vệ sống hoạt đ ộn g người n hữ n g tài sản quý giá người tạo nên hình thức cơng trình, nhà cửa, xí nghiệp 2) Làm xác thêm cách b ố trí đối tượng xây d ự n g khoảnh đât chọn luận chứng chi tiết v ề địa chất cơng trình cho đ ổ án thiết k ế đối tượng đó, cho điều kiện xây dựng, ổn định, giá thành đ iểu kiện khai thác cơng trình Khi cơng tác điều tra tiến triến bình thường, n hữ n g điều kiện địa chât công trình khu vự c có g trình thiết k ế nghiên cứu theo m ột trình tự định, từ tổng thể đến bợ phận, q trình điểu tra địa chất cơng trình thống nhât chia thành giai đoạn Tài liệu thu thập m ỗi giai đoạn d ùng đ ể làm luận chứng cho thiết k ế m ột cơng trình đ ó giai đoạn tương ứ n g việc khởi thảo đô' án Các giai đoạn thiết kế cơng trình điều tra địa chắt M uốn đạt giải pháp tối ưu, với chi phí v ể sức lực, phương tiện vật liệu, nên tiến hành thiết k ế cơng trình theo trình tự Đã có thòi kỳ, hệ thiết k ế hai giai đoạn coi nhiều nước C ông việc giai đoạn thứ nhât lập thiết kê' kỹ thuật, giai đoạn thứ hai - lập vẽ thi công V thời trước nữa, giai đoạn trước thiết k ế kỹ thuật gọi "nhiệm vụ thiết kê*\ Ớ vù n g khai khẩn lẩn đầu, đ ể thuyết m inh triển vọn g chung công tác xây dự ng, n h thiết k ế đối tượng lớn phức tạp, có ý nghĩa kinh t ế quốc dân quan trọng đặc biệt - trước thiết k ế kỹ thuật cần lập luận chứng kinh tê'kỹ thuật cho việc xây dựng un tiên d ự kiến Tùy theo d ạng xây dựng, nhừng công tác làm trước thiết k ế n hư có thê có tính chất chí có tên gọi khác nhau, đểu có chung m ột m ục đích nêu lên đư ợc luận chứng kinh t ế kỹ thuật v ề m ức độ hợp lý việc xây d ự n g đối tượng ưu tiên xác định đư ợc tham s ố kỹ thuật chủ yếu cơng trình, nhằm phục vụ cho thiết kế C hẳng hạn, thiết k ế cơng trình thủy lợi, nhừ ng cơng tác trước thiết kê bao gồm v iệc lập sơ đổ tổng hợp sử dụng sơng ngòi cho mục đích ỉượng, cải thiện điểu kiện thông thuyền, tưới nước, cung cấp nước, tránh lũ lụt, v.v luận ch ứ n g kinh t ế kỹ thuật đ ể xây dựng đối tượng ưu tiên Khi thiết k ế n n g đ n g trục lớn, công tác trước thiết k ế bao gồm việc lập luận chứng kinh tế - kỹ thuật v ề m ức đ ộ hợp lý việc xây dự ng cải tạo đ ờng, chợn h ớng tuyến tham SỐ kỹ thuật đ n g thiết kế Khi thiết k ế xây d ự n g cải tạo thành phố, trạm dân cư kiêu đô thị, thời kỳ trước thiết kế, cẩn lập mặt tống thể cùa thành phô'và vùng phụ cận, chọn khu vực xẫy dựng trước tiên xác lập thông s ố Bản thân việc thiết k ế kỹ thuật cơng trình bắt đẩu từ lập thiết k ế kỹ thuật Thiết k ế kỹ thuật cơng trình ỉà vãn chủ yêu làm cho việc xây dựng Khi lập thiết k ế kỹ thuật, ngư ời ta làm xác thêm b ố trí cơng trình diện tích xây dự ng chọn, xác định kiểu, loại, kết cấu tham s ố g trình, cách xếp chúng, đánh giá lần cuối đ ộ ôn định, điểu kiện xây dự ng đ iều kiện công tác mỏ, giá thành cơng trình, thời hạn xây dự ng đ iểu kiện khai thác Trong bước thiết k ế kỹ thuật - luận ng tất biện pháp nhằm đảm bảo ổn định hoàn tồn tuổi thụ cùa cơng trình củng nhu m ức độ an toàn khai thác chúng Trong bước lập bán vẽ thi công, ta chuyển đặt (giác) cơng trình thiết k ế thực địa, theo mặt theo độ cao, làm xác thêm chi tiết đ iểu kiện thiên nhiên giải pháp kỹ thuật có thê ảnh h ởng đến đ ộ ổn định cơng trình, ảnh h ởng đến việc thi cơng xây d ự ng khai thác mỏ, v.v N h ữ n g công việc n hư hoàn thành phẩn lớn thời kỳ xây d ụn g Vì vậy, đổ án cù n g quy định việc kiểm tra - việc giám sát tác giả n hữ n g công việc đó, quy định việc lập tài liệu h ố m ó n g xây dự ng, cơng trình khai đào việc tiến hành n n g thí nghiệm khác đó, nhằm thu thập số liệu cẩn thiết đ ế xác hóa tham s ố tính tốn cơng trình, n hữ n g đặc đ iếm kết cấu cùa giải pháp kỹ thuật khác Khi lập quy hoạch xây d ự n g hàng loạt nhũng đối tượng k hơng phức tạp có sử d ụn g thiết k ế mâu, d ùn g lại n hữ n g thiết k ế riêng - thông thường thiết k ế theo m ột giai đoạn đư ợc tiến hành, giai đoạn đ ó lập thiết k ế kỹ thuật thi công Trong trường hợp này, phải giải quyê't đ thời vân đ ể nơi bơ’ trí cơng trình, n n g tham s ố kỹ thuật chủ yếu giá thành cơng trình N ếu có sẵn ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH sơ đổ sử d ụng tống hợp tài n gu yên thiên nhiên m ột v ù n g có sẵn mặt tổng phát triển thành phố, k hơng tiến hành luận chứng lại kinh t ế kỹ thuật Sau xây d ự n g đối tượng ưu tiên, đối tượng khác xây sơ đồ đư ợc vạch Trình tự cơng nghệ chủ yếu q trình thiết k ế cơng trình N ó bao gồm việc thực công tác trước thiê't k ế thiết kế Cho nên, việc điểu tra địa chất cơng trình tiến hành theo tùng giai đoạn [H l] 305 hành điểu tra sơ việc lựa chọn v ị trí b ố trí g trinh định trước cẩn thu thập m ột SỐ liệu gốc cho bước đẩu thiết kế N hữ n g điểu kiện thường hay có lập quy hoạch tống C hăng hạn, cẩn thiết k ế đ ờng vào cầu m ột thành p h ố mà đ ó xác định xong v iệc b ố trí đ ờng trục, khu p h ố cẩn xây dựng, v.v vị trí tuyến đường vào giải Trong trường hợp này, việc luận chứng chọn vị trí đư ờng vào cẩu khơng cần thiết nữa, lại cẩn n ng d ự kiến sơ đê cung câp cho bước đầu thiết kế Vì vậy, tùy theo yêu cẩu riêng, việc điểu tra sơ địa chất cơng trình có thê tiến hành đ ể lập luận chứng kinh t ế kỹ thuật, lại giai đoạn đầu công tác nhằm luận chứng cho thiết k ế kỹ thuật cơng trình Hình Sơ đồ giai đoạn điều tra địa chất công trinh Luặn chứng kinh t ế kỹ thuật thường lập theo văn liệu tài liệu lưu trử, kèm theo nhừng công việc điểu tra sơ v ề địa châ't cơng trình v ề mặt khác, nhằm nghiên cứu điều kiện thiên nhiên triến vọn g phát triển vù ng N ng việc điều tra cho phép xác định m ức độ cẩn thiết v ề kỹ thuật tính hợp lý v ề kinh tế công trinh xây dựng Diều tra sơ lược v ề địa chất cơng trình cho p hép xác định m ột cách có sở nhửng khu vực có thê b ổ trí đối tượng xây dựng chọn khu vực u tiên có triển vọng Đ ối với m ột s ố dạng xây dựng, hạn thủy lợi - vào điều tra địa châ't cơng trình sơ lược đ ể làm xác thêm văn liệu tài liệu lưu trữ N h n g tài liệu đ ó dùng đ ể luận chứng cho việc sừ d ụn g tổng hợp sơn g ngòi, thiết k ế thành p h ố - đê luận chứng cho quy hoạch tổng thê phát triển Sau hình d u n g n hữ n g đặc điểm điểu kiện địa chất cơng trình khu vực cách đ ó sau thu yết m inh vù n g có triến vọn g đ ế b ố trí cơng trình, việc điều tra địa chất cơng trình sơ đ ợc tiến hành nhằm luận chứng so sánh v ề kinh t ế - kỹ thuật p hư ơn g án vị trí b ố trí cơng trình chọn p hư ơng án tốt khu vực Đ iểu tra sơ v ể địa chất g trình khoảnh d ự kiến khu vự c đ ang xét, nhằm chọn m ột khoảnh Vì vậy, tiến hành nhữ ng việc đ iều tra cẩn ý nhiều đ ến đặc đ iếm quan trọng nhât điểu kiện thiên nhiên có tính châ't đ ịnh việc lựa chọn nơi b ố trí cơng trình khu vự c N ếu m ột đối tượng đ ó k h ơn g lập luận ch ứ n g kinh t ế - kỹ thuật, điều tra sơ đ ể chọn nơi b ố trí cơng trình đánh giá sơ điểu kiện xây d ự n g ch ú ng tiến hành b ớc khảo sát địa chất cơng trình Lúc đó, đ ê luận ch ứ n g cho thiết k ế kỹ thuật tiến Sau hoàn thành m ột tổng th ể cần thiết côn g tác điều tra sơ đ ể luận chứng chọn nơi b ố trí cơng trình đánh giá sơ điểu kiện xây dựng, v iệc điều tra địa chất cơng trình chi tiêì đư ợc tiến hành khoảnh chọn, nhằm luận ng cho thiết k ế kỹ thuật Tài liệu đ iểu tra bước phải thuyết m inh đẩy đủ tồn điểu kiện địa chất cơng trình v ù n g xây d ự ng cơng trình cung cấp đư ợc tất n hữ ng kiện gốc cẩn thiết cho thiết kế Theo nhừ ng d kiện đó, ta xác hóa việc b ố trí cơng trình khoảnh đâ't xây d ự n g chọn - giải dứt khoát b ố cục chúng, đ ộ sâu cắt vào đất, tham sỏ tính tốn v ê tính chất cua đất đá, điểu kiện thi cơng xây dự ng khai thác m ỏ, mức đ ộ ổn định cơng trình; đ ể xuất m ột hệ thống biện pháp nhằm đảm bảo tính ổn định, bền lâu cơng trình, m ức độ an toàn khai thác chúng, đảm bảo bảo v ệ m ôi trường xung quanh N h n g tài liệu khảo sát chi tiết phải bao gồm s ố liệu v ề loại, trừ lư ợng châ't lư ợng vật liệu xây d ự n g m ò định lây, n hư n ng s ố liệu v ề điểu kiện cung cấp nước thường xu yên tạm thời cho đối tượng thiết kế Giai đoạn kết thúc công tác khảo sát xây d ự n g điều tra địa chất cơng trình bố sung C ơng tác thư ờng tiến hành sau xét d uyệt thiết k ế kỹ thuật, tiến hành đ thòi với thi cơng, nhằm làm xác thêm m ột s ố giải pháp kỹ thuật Ớ giai đ oạn khảo sát này, lập tài liệu h ố m óng xây d ự ng, h ố khai đào, tiến hành cơng tác thí nghiệm h ố đó, tơ chức quan trắc chun m ơn v ề độ lún cơng trình, v.v Các tài liệu điều tra bố sung d ù n g đ ể luận ng cho vẽ thi công Đ ó tiến triển bình thường cơng tác điều tra địa chất cơng trình thiê't k ế thi cơng cơng trình, cù n g tơ hợp chúng khai khẩn lãnh thổ nhằm m ục đích kinh tế Trong nhừng trường hợp riêng biệt, trình tự tiến triển bình thường n hư cơng tác điều tra có thê thay đổi 306 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT Tài liệu tham khảo E n c y c lo p e d ia o f G e o lo g y , V o l & 2, 05 E ỉs e v ie r A c a d e m ic P ress V o lu m e (4 4 -5 ); V o lu m e (1-34) L ô m ta đ z e V Đ , 1983 Đ ịa c h ấ t c ô n g tr ìn h Đ ịa ch â't c n g tr ìn h c h u y ê n m ô n N X B Đ i h ọ c v T r u n g h ọ c c h u y ê n n g h iệ p 37 tr H N ộ i N g i d ịc h c h ín h v h iệ u đ ín h : P h m X u â n /ÌOMTaA3e B / 1982 MH>KeHepHafl re/iorM « C n e u n a y ib n a A MHaceHepHaa recM orna 1434 "H e p a " 496 c rp /leHM Hrpa^ Thạch luận cơng trình Phạm X n L i ê n h iệ p K h ả o s t đ ịa c h ấ t X lý n ề n m ó n g c ô n g trìn h Giới thiệu Thạch luận cơng trình (TLCT) m ột hư ớng khoa học, nghiên cứu v ề Thạch luận đất đá Địa chât cơng trình N hiệm vụ Thạch luận cơng trình nghiên cứu chất tính châ't cơ, lý kiểu nguổn gốc thạch học khác cùa đ ấ t đá quy luật biến đổi không gian chúng; đ ề xuất sớ lý thuyết dự báo chúng khoảnh tầng khác v ỏ Trái Đất, phương pháp thí nghiệm trường, phòng; cải thiện nhân tạo tái tạo chúng Cơ sở khoa học Cơ sở khoa học TLCT lý thuyết hình thành tính chât đất đá - q trình tạo trạng thái vật lý, tính chât chúng thời gian thành tạo tổn v ề sau vỏ Trái Đâ't, biến đối chúng ảnh hường cùa cơng trình xây dựng công tác kỹ thuật khác Chính q trình đó, đâ't đá m ột loại vật chất vỏ Trái Đất, khác v ề nguồn gốc, điểu kiện th ế nằm, trạng thái, cấu trúc, biểu đầy đủ chất lượng xây dựng chúng Khi nghiên cứu đá m agm a, điểu quan trọng hiểu chúng đạt nhừng đặc điểm m ỗi pha trình m agm a - thân magma, câu tạo m agm a ban đầu, m agm a m uộn hậu m agm a Khi nghiên cứu đá trầm tích, điểu quan trọng làm sáng tỏ n n g điểu kiện phương thức tích lũy vật liệu trầm tích tái tạo vật liệu q trình thành đá (lithification), d iagenez nhừng biến đổi chúng vỏ Trái Đất katagenez Đ ối với đá biến chất, biến đổi thành phần khoáng vật cường độ biến châ't - m ức độ tái kết tinh, thay đổi câu trúc, tính dị hướng có vị trí hàng đẩu Điều quan trọng cần ý nhừng tái tạo đất đá vỏ Trái Đâ't đặc trưng cho hình thành tính chất chúng xác lập khơng chi theo diện m ạo bên ngồi trạng thái vật lý chúng, mà kiểm tra tiêu tính chất - lý (mật độ, độ rỗng, đ ộ bển, đ ộ đàn hổi, v v ) Tất n hữ ng điểu đòi hỏi phải nghiên cứu đất đá n hữ ng câp đ ộ khác nhau; phân tử, kiến trúc nhỏ, kiến trúc lớn Tính châ't trạng thái vặt lý đất đá thường khơng đ nhất; nhữ ng p hư ơn g pháp vật lý thê rắn sử dụng nghiên cửu m ột sô đất đá, s ố đâ't đá khác - d ùn g n hữ n g p hư ơng pháp hóa lý, hóa keo - áp d ụ n g n ghiên cửu hệ phân tán Đ ất đá v ỏ Trái Đất thường xu yên chịu tác d ụ n g trợng lực, lực kiến tạo n h ữ n g lực khác, ứ ng suất dư bình thường, chịu tác đ ộn g nước dư ới đất, khí, q trình địa hóa sinh hóa, nhiệt từ Mặt Trời từ lòn g đất, cù n g nhù ng trình tư ợng khác Vì vậy, n h n g trình hình thành tính chất đất đá chât lư ợng xây dự ng ch ú ng phứ c tạp Khi xét n hữ ng kiểu nguồn gốc đá cụ thể, vị trí khơng gian điạ chất, điểu quan trọng xét tới làm sáng tỏ n ng đ iều kiện chủ đ ạo hình thành nhữ ng tính châ't quan trọng nhâ't đánh giá kết chúng Kết nghiên cứu cho thây tính châ't đất đá phụ thuộc vào nhiều nhân tố sau 1) Phương thức điểu kiện thành tạo đất đá định kiêu thạch học, câu trúc hình dạng th ế nằm; 2) Thành phẩn vật châ't, kiến trúc, câu tạo, đặc trưng đ ộ liên kết kiến trúc, từ phụ thuộc hoạt tính hóa - lý đất đá tác dụng với m ôi trường xung quanh sức chống lại tác d ụn g bên ngoài; 3) Vị trí câu trúc - kiến tạo đại đâ't đá v ỏ Trái Đâ't, gây trạng thái ứ n g suất tự ... khoa học nhánh Địa châ't công trình Đ iểu khang định rang Địa chất cơng trình thực bắt đẩu nơi giải vấn đ ề địa chất lớn nhỏ, n ng nhiệm vụ liên quan với việc xây d ự n g cơng trình thực cơng... ộ sũ n g n c ch ú ng, phát triển trình h iện tư ợ n g địa chất, v.v Vai trò địa chất cơng trình chun mơn Tất n h ữ n g yếu tố nêu đây, cũ n g điểu kiện địa chất nói chung, có đ ộ nhạy khác với... lập - n hữ n g nhánh Địa chất côn g trình Mỗi nhánh chúng đ ểu có m ơn chuyên m ình, nhiệm vụ p hư ơng pháp nghiên cứu Đ iều đ ó xác đ ịnh v ị trí tương ứng chúng kiến trúc lơgic Địa chất cơng trình