Địa chất công trình khu vực

Điều kiện địa chất công trình của lãnh thổ, những khâu công việc của việc khảo sát xây dựng, tầm quan trọng và nội dung công tác thí nghiệm, vị trí thí nghiệm hiện trường trong công tác địa chất khi khảo sát xây dựng, công tác chỉnh lý tài liệu trong phòng thí nghiệm, tình hình hiện nay của phương pháp thành lập bản đồ địa chất công trình.

310 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT Địa chất cơng trình khu vực Phạm Xuân 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 khu vự c (ĐCCTKV) nghiên cứu điểu kiện địa chât cơng trình riêng từ ng khu vực, m iền, vùng, khu m ột nước sở tổng hợp nhừng tài liệu có n n g nghiên cứu chuyên sâu Việc nghiên cửu địa châ't đ ổn g n hư m ột lãnh thô nhằm giải nhiệm vụ sau 1) Sử d ụ n g hợp lý lưu giữ chúng, v ì có thê phát triển q trình tượng địa chất; 2) Lập quy hoạch b ố trí dạng khác g trình, công tác m ỏ đ ể khai thác m ỏ khoáng sản sử d ụn g khu vự c vào m ục đích kinh t ế khác; 3) Lập dự báo khu vự c v ề thay đối điểu kiện địa chất cơng trình khai khẩn vù n g m iền triển khai quy phạm , tiêu chuấn, chi dẫn kỹ thuật phương pháp cho việc tiến hành khảo sát xây dựng, xây dự ng cơng trình cơng tác kỹ thuật khác m ột vù n g đó; 4) Lập quy hoạch tiến hành khảo sát xây d ự n g chi tiết khoảnh riêng lẻ đ ể lập luận chứng cho đ ổ án thiết k ế cơng trình tiến hành công tác xây dựng N ghiên cứu địa chất công trình m ột v ù n g m iền, m ột khu vự c nhâ't thiết phải kèm theo đ ổ tương ứng vù n g m iền đ ó v ề góc đ ộ xây dựng Cơ sở khoa học Cơ sở khoa học ĐCCTKV lịch sử địa chât m ột khu vực, vù n g thời gian địa chât tân kiến tạo đại định hình thành tính khơng đ ồn g điểu kiện địa chất g trình Chủ đ ạo trình n ày nhữ ng vận đ ộng tân kiến tạo kiến tạo đại phát triển phạm vi cấu trúc cổ đư ợc thừa k ế p hôn g chúng, tạo nên địa hình h iện đại vù n g m iền, tạo lượng nó, độ chênh, độ nghiêng Từ phát triển trình tượng địa chât; phân b ố n hữ ng n hóm đâ't đá khác tầng cận mặt v ỏ Trái Đất trạng thái ứng suất tự nhiên chúng, điểu kiện th ế nằm, thành phần vật chất, trạng thái vật lý tính chất; phân bố, đ iều kiện th ế nằm; trữ lượng n guồn lợi nước đất, v v N h vậy, điều kiện địa châ't cơng trình m ột khu vự c đ ó th ế mà lịch sừ địa châ't thời tân kiến tạo kiến tạo đại có Vì vậy, nghiên cứu khu vực làm sáng tỏ nghiên cứu tính khơng lãnh thô theo dấu hiệu giống khác nhau, phân biệt khoảnh đ ồng xác định, với địa hình, với nhừng thể địa chất, trình tượng địa chất Đánh giá việc xây dự ng cơng trình giúp sử d ụn g hợp lý bảo v ệ m ôi trường địa chât Mỗi khu vự c cần đư ợc xem xét m ột hệ phức tạp yếu tố định n hữ ng điều kiện địa chất cơng trình h ệ - đ ó địa hình, cấu trúc địa chất cách hiếu rộng nhất, tính chât - lý đất đá, m ức đ ộ sũ ng nước, phát triển trình tượng địa chất tự nhiên, mối liên quan với xây d ự n g cơng trình, thực cơng tác xây dự ng Đ iểu quan trọng cần ý nhữ ng quy luật chi phối hình thành nhử ng điểu kiện địa châ't cơng trình v ù n g m iền nhữ ng m iền kiến tạo khí hậu địa lý khác khác biệt Sự khác th ể v ề châ't với nhữ ng quy luật thành tạo yếu tố riêng nhừ ng phận chúng H iện nay, n g h iên cứu đánh giá n hữ n g đ iều kiện địa chât n g trình v ù n g m iền d ự báo biến đ ổi ch ú ng, đ iểu quan trọng xét tới kinh n ghiệm xây d ự n g khai thác cơng trình thực g tác xây d ự n g v ù n g m iền đ an g xét, n h ữ n g nơi khác tư n g tự v ề điều kiện địa châ't Đ iều đ ó ch o p h ép phân tích sâu v ề n h ữ n g đ iều kiện địa chất n g trình vù n g m iền đ ó chắn đánh giá ch ú n g tin cậy D o vậy, phải n âng cao m ức đ ộ chi tiết n hữ n g n gh iên cứu khu v ự c thay đ ồi n hiều p h n g p háp n gh iên cứu Đ ê nghiên cứu liên tiếp phân biệt đư ợc yếu tố chủ đ ạo đ iểu kiện địa châ't cơng trình, cẩn tiếp cận có hệ thống v ó i nghiên cứu khu vực Chỉ với cách tiếp cận vậy, m ới có th ể xác định đư ợc tính đặc trưng, đ iển hình v ù n g m iền phẩn riêng lẻ đ ể tiến hành điển hình hóa chúng V iệc ỉàm sáng tỏ quy luật m cấu trúc m ôi trường địa chất, nhữ ng giai đoạn riêng n ó liên hệ qua lại yếu tố, quy luật phân b ố tính k hơng đ ổn g đ iều kiện địa châ't cơng trình lãnh thơ nên đư ợc coi m ôtip chủ đạo hệ n ghiên cứu địa chất cơng trình khu vực Điều kiện địa chất cơng trình lãnh thổ Đ iều kiện địa chất cơng trình v ù n g m iền tơ hợp n hữ ng điểu kiện địa chất tự nhiên định q uy hoạch bơ trí loại cơng trình v ù n g m iền đó, định việc sử d ụ n g hợp lý nó, tính ổn định ĐỊA CHẤT CỐNG TRÌNH khai thác bình thường, điểu kiện thi cơng xây dự ng khai thác mỏ Trong trường hợp ấy, điểu kiện địa chất gọi điều kiện địa chất cơng trình, nghiên cửu đánh giá theo góc đ ộ xây dựng, việc lập dụ báo n hững biến đổi điểu kiện địa chât liên quan với việc xây d ự n g cơng trình thực công tác xây dựng Đât đá yếu tố quan trọng nhât cùa điểu kiện địa chất công trình m ột vù n g m iền C húng tham gia vào câu trúc địa châ't v ù n g nghiên cứu, định sẵn đặc điếm địa hình, phát triển trình địa chất, phân b ố nước đâ't m ỏ khoáng sản Đ thời, đâ't đá d ùng làm tự nhiên cho nhiều g trình khác nhau, làm môi trường phân bô' làm vật liệu xây d ự ng cho cơng trình, m ô tả đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu vực, m iền, vùng, khu, khoảnh, trước hết cẩn nêu quy luật phân b ố đât đá - có thành phần, cấu trúc tính chât - lý khác N ói gọn lại, yêu tố quan trọng điều kiện địa chất cơng trình địa mạo, cấu trúc địa chất, điều kiện địa chất thủy vãn, q trình tượng địa chất, tính chất - lý đất đá, nguân vật liệu xây dựng Những khâu công việc khảo sát xảy dựng Khảo sát xây d ự n g gồm m ột s ố khâu cơng tác liên hồn, có đan xen nhau: cơng tác phòng, đo vẻ, thảm dò, thi n ghiệm p g ngồi trường, quan trắc dài hạn 1) Công tác phòng: phần việc nội nghiệm ban đầu 2) Đo vẽ địa chất cơng trình gồm việc phân chia, nghiên cứu theo dõi thực địa tất yếu tô đặc trưng cho điều kiện địa chất cơng trình vù n g việc biểu thị chúng đổ Khi đo vẽ địa chất cơng trình, trước hết cẩn phát biểu thị đ ổ quy luật phân b ố loại đất đá có tính chất khác Khâu sở lý thuyết, vấn đ ể chủ yếu phương pháp đo vẽ địa chất cơng trình thành lập đ ổ tương ứng Đ o vẽ địa chất cơng trình thực n n g giai đoạn đầu khảo sát, d ạng công tác chủ yếu nhất, kèm theo m ột dạng cơng tác khác v ề địa chất giai đoạn đ iều tra chi tiết đ ể luận chứng cho thiết k ế kỹ thuật g trình, d ạng g tác địa châ't gồm chủ yếu thăm dò, thí n ghiệm quan trắc dài hạn, cù n g m ột khối lư ợn g lớn công tác p g thí nghiệm Trong giai đoạn phải kết thúc đo vẽ địa chất g trình chi tiết (việc n ày thường xen kẽ với công tác thăm dò), bời đ ể lập đ ổ chi tiết khoảnh b ố trí g trình, tất tài liệu thăm d ò cần sử d ụn g triệt để 311 Công tác thăm dò Cơng tác thâm dò tiến hành tâ't giai đoạn kháo sát xây dựng Tuy nhiên, tất giai đoạn khảo sát chi tiết, luận ng cho thiết k ế kỹ thuật cơng trình, cơng tác thăm d ò phư ơng pháp chủ y ếu đê nghiên cửu điểu kiện địa chất g trình, giai đoạn điểu tra sơ lược điểu tra sơ bộ, thăm dò tiến hành đ ê nghiên cứu đ iểu kiện địa chât chung, có tính khu vự c lãnh thơ đo vẽ địa châ't cơng trình, tức đ ể xây d ự n g xác lát cắt địa chất đê nghiên cứu phân b ố trầm tích Đ ệ Tứ, đê đơi sánh trầm tích theo d iện tích, đ ế nghiên cứu tầng phức hệ chứa nước, nghiên cứu câu trúc chung khu vực v ể sau, tiến hành thăm d ò đ ể luận ng chắn cho việc lựa chọn khu vực ưu tiên b ố trí cơng trình Đ ổ n g thời giai đoạn này, cẩn áp d ụ n g rộng rãi p hư ơn g p háp thăm d ò địa vật lý Tiến hành khoan đ đ ể d ự n g lát cắt địa chất chuẩn, đ ê đ ổi sánh trầm tích, cũ n g đ ê giải thích đ ú n g đắn s ố đo thôn g s ố địa vật lý d o p h n g pháp thăm d ò địa vật lý cu n g cẩp đ ế k iếm tra đ ú n g đắn câu trúc địa chât C ôn g tác khoan đ thời gian cẩn đ ể kiểm tra dị thư ờng địa vật lý, lây m ẫu đâ't đá d ù n g cho h ạng m ục thí n g h iệm tương ứ n g p h ò n g tiến hành m ột s ố công tác thử n g h iệm h iện trường Ở giai đoạn khảo sát chi tiết, công tác thăm d ò chủ ycu khoan đào Cũng có hai dạng công tác đ ợc d ùn g với khối lư ợng lớn khảo sát bô sung, đ ể luận ng cho vẽ thi cơng Với m ục đích làm xác thêm tài liệu địa chất g trình khác nhau, cần thiết đ ê giải nhữ ng n hiệm vụ thực tế, cụ thê xây dự ng Thăm d ò lúc phải cung câp đư ợc nhữ ng tài liệu tương ứng đ ể nhận xét đánh giá lẩn cuối đ iều kiện địa châ't g trình nơi khảo sát Các p hư ơn g tiện kỹ thuật chủ yếu d ùn g đ ể thăm d ò gồm m áy m óc địa vật lý, thiết bị m áy khoan, đào T hường tất p hư ơn g pháp thăm dò đư ợc áp d ụ n g phối hợp, quy m có khác giai đoạn khảo sát xây dựng Ớ giai đoạn đầu, ưu tiên d ùng p hư ơng pháp thăm d ò địa vật lý hợp lý cần thiết, với m áy m óc d ễ vận chuyên nhât, cho p hép thăm dò m ột d iện tích lớn, mà chi phí v ề thời gian phư ơng tiện khơng lớn, nên kinh t ế nhâ't Ớ giai đoạn sau, khảo sát chi tiết bô sung, kết nghiên cứu câu trúc địa chất phải xác, cẩn áp d ụn g khoan khai đào thăm dò Trong thực t ế khảo sát xây dựng, việc khoan đào hơ' giêng, lò cơng trình khai đ khác phương pháp thăm dò truyền thống, đáng tin cậy N hư n g phương pháp thăm d ò địa vật lý đánh giá cao Đ ó phương pháp 312 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT tiến có triến vọn g nhât, từ cho phép giái quyê't nhiều nhiệm vụ với mức độ chi tiết đê dùng cho m ục đích thực tế, đặc biệt giai đoạn đầu khảo sát xây dựng N gày phương pháp thăm d ò địa vật lý khơng sử d ụng triệt đ ế việc khảo sát xây dựng không xem đáp ứng trình độ phát triển đại địa chất cơng trình trình độ phát triển đại khoa học kỹ thuật Khoan loại cơng tác thăm dò phố biến khảo sát xây dựng N h công tác thăm dò mà nhiều nhiệm vụ giải quyết, n hừng nhiệm vụ địa chất chung, liên quan đến nghiên cứu cấu trúc địa chất lành thổ, lân n hữ n g nhiệm vụ riêng nhằm n ghiên cứu chi tiết cấu trúc địa chât, điều kiện địa chất thủy văn, tính chất đât đá, đ iều kiện phát triển trình địa chât, v.v Tât nhửng nhiệm vụ đó, m ột m ức đ ộ lớn, hoàn toàn, có th ế giải theo tài liệu khoan Trong khảo sát xây dựng, lổ khoan thăm dò có nhiều đư ờng kính khác nhau, từ 36m m tới 156mm 205m m, lỗ khoan đặc biệt, có th ể từ 600mm tới 1.500mm (giếng khoan có đ ường kính tới 1.300mm) có độ sâu khác nhau, từ vài m ét đến 100-150m sâu nừa Theo quy ưóc, có loại lỗ khoan - nơng: 10m, trung bình: 10 - 30m , sâu: 30m - lOOm sâu: lOOm Khi khảo sát địa chất cơng trình, việc khoan phải bảo đảm yêu cẩu sau 1) N ghiên cứu toàn lát cắt địa chất, không phụ thuộc vào bể dày lớp, lớp kẹp, thấu kính đất đá mà lỗ khoan cắt qua, tức tính đẩy đủ lát cắt; 2) Xác lặp xác vị trí ranh giới địa châ't mà lỗ khoan cắt qua - chỗ tiếp xúc, mặt phân lớp, phân phiến, ranh giới đới, vị trí lớp xen yếu, khe nứt, lỗ h ổn g tầng chứa nước, v.v ; 3) G iữ được, phá hoại kết cấu, đ ộ ẩm thiên nhiên trạng thái vật lý đất đá lây từ lỗ khoan (các m ẫu, lõi khoan), đ ê nhận xét đánh giá đẩy đù chắn v ề đâ't đá; 4) Khá lấy mẫu đất đá đ ộ sâu đ ể nghiên cứu thành phần, câu trúc tính chât - lý chúng; 5) Khà náng tiến hành hệ thống quan trắc v ể thay đổi trạng thái vật lý đất đá theo đ ộ sâu, v ể xuất m ực ổn định nước đâ't; 6) Tiến hành cơng tác thí nghiệm lỗ khoan đ ế nghiên cứu tính chât đât đá tầng chứa nước; 7) Sừ d ụng lỗ khoan đ ể quan trắc c h ế đ ộ (cố định) địa nhiệt, đ ộn g thái nước đất biến dạng đât đá Khi tiến hành công tác khoan theo yêu cẩu đây, lỗ khoan chia lỗ khoan thăm dò, lơ khoan địa chất cơng trình, lơ khoan kỹ thuật địa chất lô khoan địa chất thủy văn Trong phương pháp khoan phô biến nhât (khoan lây lõi, khoan đập - cáp), khoan chân động, khoan xoay chậm, khoan xoắn khoan tay đập - xoay, hai loại đẩu có hiệu khoan khảo sát xây dự ng, đám bảo đ ầy đủ yêu cẩu nêu Tầm quan trọng nội dung cơng tác thí nghiệm Đ ê thiết k ế cơng trình, cẩn có nhiều s ố liệu vể tính chât lý nước Có thê d ễ d àng có n hữ ng SỐ liệu phân tích p h òn g thí nghiệm n h u n g mẫu thu thặp trình đo v ẽ ĐCCT, chủ yếu thăm d ò khu vực Tuy nhiên, thí nghiệm p hòng thường đư ợc thực m ẫu có kích thước bé, khơng thê đảm bảo giừ hoàn toàn n gu yên vẹn kết cấu tự nhiên chúng Vì vậy, nhừ ng s ố liệu thu thập đư ợc phòng, đặc biệt đ ế luận chứng cho thiết k ế kỹ thuật v è thi cơng cơng trình quan trọng, cần đư ợc kiếm tra làm xác thêm nhữ ng p hư ơng pháp tin cậy trường N goài ra, nhiều trường hợp, khơng thê lây mấu đất đá có kết câu tự nhiên Thí dụ, với phư ơng tiện kích thước khơng thê lây mẫu có kết cấu tự nhiên từ đâ't dính loại sét m ểm , có độ sệt k hơng ốn định, từ đất cát - sỏi rời có kết câu xốp, từ cát chảy chứa nước, từ đá cứng nứt nẻ, đá nưa cứng, p hon g hóa trầm trọng từ m ột s ố loại đât khác C ho nên, cấn điều tra thêm trường đất đá tầng chứa nước điểu kiện th ế nằm tự nhiên, khoảnh thử nghiệm , n hữ ng d ụn g cụ có quy m lớn C ông tác thử nghiệm trường nhằm mục đích thu thập số liệu chắn tin cậy hơn, đặc trưng cho tính châ't - lý đâ't đá tính chât đổi với nước tầng chứa nước Chi sở dừ liệu vậy, thiết k ế công trình có thê tìm giải pháp tốt có lợi rứìât v ề mặt kinh tê' đảm bảo cho cơng trình ồn định, tránh nhừng tình h uống địa chất bất ngờ có thê có Sở dĩ cần thừ n ghiệm trường chi sở đ ó m ói thu thập nhiều s ố liệu gổc vế tính chất đâ't đá, tầng chứa nước v ề điểu kiện thi công xây d ự ng, khai thác mò C hang hạn, n hữ n g d liệu chắn đ ể tính tốn m ón g cọc, đánh giá ổn định cơng trình đá cứng phẩn đá nửa cứng, đ ế thiết k ế m àn chống thâm nhiều dạng cải tạo tính chất đất đá Thuộc vào nhừng d ữ liệu đ ó gồm có n n g s ố liệu v ể đ ộ p hon g phú nước tầng chứa nước, lưu lượng riêng lỗ khoan, độ hút nước đơn v ị đât đá, liên hệ giừa đ ộ độ biến d ạn g đâ't đá trạng thái vật lý chúng, liên h ệ giừa độ thông nước đẩt đá đ ộ khe nứt, độ karst hóa chúng, v.v Sau hết, nhờ p hư ơng pháp trường m ới phát quy luật quan ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH trọng đ ịnh n hữ n g biến đổi v ể tính chât cua đất đá phát triến q trình địa chất N h vậy, cơng tác thí nghiệm trường dạng rât quan trọng cua khảo sát xây dựng Thật khó đánh giá hết tẩm quan trọng chúng giải nhiệm vụ xây d ụn g C ơng tác thí n ghiệm trường cho phép: 2) Thu thập n h ù n g đặc trưng định lượng chăn chuẩn xác v ể tính chất đât đá tầng chứa nước điểu kiện kết cấu thê nằm tự nhiên; 2) N gh iên cứu tính châ't đâ't yếu, chứa nước, k hông ổn định mà p hư ơn g pháp khác thực được; 3) Phát quy luật quan trọng v ể biến đ ối tính chât đâ't đá phát triển trình địa chất; 4) Xác định tham s ố gốc đ ể thiết k ế việc thi công loại công tác xây dựng Trong thực tế khảo sát địa chất cơng trình, cơng tác thí nghiệm trường thường tiến hành đ ể kiểm tra: 1) p hư ơn g pháp tốc đ ộ vận đ ộn g nước đất p hư ơng pháp thả chất thị, đo điện, phương pháp vật tích điện, v v ; 2) độ p hong phú nước tầng chứa nước lưu lượng riêng lô khoan, giến g loại cơng trình lấy nước phương pháp bơm hút thí nghiệm ; 3) độ thông nư ớc đât đá - phương pháp bơm hút thí nghiệm ; 4) liên h ệ qua lại giửa cơng trình lấy nư ớc tầng chứa nước phương pháp bơm hút thí nghiệm ; 5) đ ộ thơng nước đâ't đá - phư ơng pháp đ ổ nước vào h ố đào lỗ khoan; 6) đ ộ thơng nước, độ khe nứt độ karst hóa đất đá; 7) tính nén lún tương đ tính chất biến d ạng đất đá p hư ơng pháp tải trọng thừ; 8) tính chât biến dạng đâ't đá lỗ khoan - phương pháp sừ d ụ n g thiết bị nén h ơng (pressiom etre); 9) tính lún ướt hồng thổ - p hư ơn g pháp tải trọng thử; 10) sức ch ốn g cắt đâ't đá - theo p hư ơng pháp trượt (cắt phăng); 11) sức ch ốn g cắt đâ't đá lỗ khoan cách sử d ụ n g thiết bị có cánh; 12) sức ch ốn g cắt đât đá - phương p háp ép trồi đ ẩy trồi n hữ n g khối đâ't đá nguyên; 13) đ ộ chặt độ bền đất đá - phương p háp xuyên tĩnh; 14) đ ộ chặt độ đất đá phương pháp xu yên động; 15) trạng thái ứng suât đât đá điểu kiện th ế nằm tự nhiên, b ằng phương pháp dở tải; 16) áp lực m ỏ g trình khai đ ngẩm ; 17) độ ổn định đất đá h ố m óng thí n ghiệm cơng trình khai đào; 18) tốc đ ộ p h on g hóa đât đá diện tích thí nghiệm ; 19) tham s ố đặc trưng cho điều kiện gắn kết đâ't đá - phương pháp x im ăng thừ Bốn dạng điểu tra đầu tiến hành đ ế nhận xét tầng chứa nước, đới phức hệ chứa nước; dạng khác d ù n g đ ế nghiên cứu trạng thái vật lý tính chất định đất đá Xin lưu ý v ể thực châ't m ột s ố dạng công tác địa vật lý thí 313 nghiệm trường, áp dụng rộng rãi điểu tra địa chất cơng trình Ví dụ, việc xác định độ chặt độ ám đất phương pháp hạt nhân, việc nghiên cứu tính chât biến dạng đât đá phương pháp địa chấn vi địa chấn, v.v Tùy theo đặc điểm cùa điểu kiện địa chât, giai nhừng nhiệm vụ xây dự ng cụ thê đó, có thê ứng d ụng cà dạng khác m ẻ cơng tác thí nghiệm trường Điều đáng khuyến khích N hư vậy, thí nghiệm trường có tẩm quan trọng to lớn, nhu ng hồn tồn khơng thê nói thí nghiệm p hòng có ý nghĩa việc giải q uyết nhiệm vụ xây dự ng mà coi nhẹ s ố liệu thí n ghiệm tính chất - lý đâ't đá phòng Thí nghiệm p g xác định hàng loạt tính chất đâ't đá, giá thành lại rẻ nhiều so với thí nghiệm trường Đ ể đánh giá tính châ't đâ't m ềm loại sét (đâ't dính) đât cát (đất rời) xốp, thí nghiệm phòng có ý nghĩa đặc biệt to lớn, đ ể đánh giá tính châ't đá cứng nửa đá, có ý nghĩa rât thứ yếu Việc thí nghiệm hàng loạt p g kèm theo thí nghiệm trường, với m ục đích kiểm tra xác m inh có ý nghĩa đặc biệt khảo sát xây dự ng bước điều tra chi tiết đ ế luận chứng cho đ án thiết k ế cơng trình quan trọng Vị trí thí nghiệm trường cơng tác địa chất khảo sát xây dựng Thí n ghiệm trường m ột phận hệ khảo sát xây dựng; khơng nên tiến hành thí n ghiệm trường tách rời dạng khác công tác địa châ't N ếu đo vẽ địa chất cơng trình (tiến hành giai đoạn khảo sát đầu tiên) cơng tác thăm dò (tiến hành giai đoạn tiếp theo) cho phép nắm đ iểu kiện địa chất cơng trình v ù n g khoảnh xây dự ng với m ức độ chi tiết tư ơng ứ ng với giai đoạn khảo sát, cơng tác thí nghiệm trường giú p ta nắm xác đánh giá định lư ợng nhừ ng yếu tố điểu kiện địa châ't cơng trình (tính chât đất đá, tầng chứa nước, q trình địa chất) C ơng tác thí nghiệm trường khắng định làm xác thêm quy luật không đ ổn g nhâ't biến đối điểu kiện địa chât cơng trình v ù n g mà côn g tác đo v ẽ thăm dò phát N hờ vậy, nâng cao dần đư ợc m ức độ tin cậy chi tiết việc n gh iên cứu đ iều kiện địa chât cơng trình v ù n g đ ang xem xét Khổi lư ợng chủ yếu cơng tác thí nghiệm trường đư ợc hồn thành giai đoạn điểu tra chi tiết, tức tiến hành luận ng thiết k ế kỹ thuật cơng trình H ầu tồn khối lượng cơng tác thí nghiệm trường đểu kèm với thăm d ò cho p hép đánh giá đ ú n g đắn chắn nhât điều kiện 314 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT địa chất côn g trình v iệc xây d ự n g , m ứ c đ ộ n g u y hại trình địa chất, v v C hính giai đ oạn này, g tác thí n gh iệm h iện trư ờng phải đ ợ c d ù n g làm p h n g tiện đ ể lựa ch ọn có sở tiêu tính châ't tính tốn đ ât đá, tầng chứa nước, v.v Ớ giai đ oạn đ iều tra sơ lư ợc sơ bộ, thí n gh iệm h iện trường đ ợ c tiến h ành đ ể lu ận ch ứ n g chắn h a n v ề k inh t ế - kỹ thuật ch o v iệc chọn khu vự c b ố trí đ ối tư ợ n g u tiên xây d ự n g , chọn khoảnh xây d ự n g , tu yến đ n g, tham s ố cô n g trình đ an g thiết kế, v v Thí n gh iệm h iện trường đ ợ c tiến hành với k hôi lư ợ n g tư ơng đ ối lớn giai đ oạn đ iểu tra b ố su n g thiết k ế thi côn g [H l] Trong thời gian đó, đ ộ xác chi tiêu tính tốn, v iệc tơ ch ứ c thi côn g xây d ự n g đ ợ c n ân g cao đ ánh giá m ứ c đ ộ ổn đ ịnh cô n g trình Vì vậy, bước n ày n gay khoảnh b ố trí n h ữ n g g trình, h ố m ó n g xây d ự ng, hẩm hào, v.v g tác thí n g h iệm đ ợc tiếp tục V iệc p hối h ợ p tốt g tác thí n gh iệm trường vớ i d ạn g côn g tác khác v ề địa chât đ ảm bảo đ ợ c tính đ ổ n g khảo sát xây d ự n g d o đ ó, giải q u yết đ ợ c trọn v ẹn n h ữ n g n hiệm vụ đ ề Thí n gh iệm tính chât ca - lý đất đá p h òn g đ ê nhận xét đ ánh giá n hóm đâ't đá khác nhau, s ố liệu tính chất - lý ch ú n g có n h ữ n g ý n gh ĩa khác Khi n gh iên u đá n g m ột s ố loại đá nửa n g (nửa đá), s ố liệu thí n gh iệm chi thứ yếu Các SỐ liệu n ày ch o p h ép m rộng phẩn v iệc nhận xét tính chất ch ú n g ch o p h ép làm xác thêm nhận xét h iện trường T u y vậy, ch ú n g k hôn g th ế làm thay đ ổ i n hận xét trường, vị trí b ố trí n g trình, đ iều k iện xây d ự n g ồn đ ịn h g trình Khác với đá n g, đ ế n hận xét đ án h g iá n h iều kiểu thạch h ọc đá nửa cú n g (argilit, đá m a m e, sét vơi, cát kết, đâ't loại sét d ính , đât cát rời xốp v.v ), đâ't có n g u ổ n g ốc thành phẩn, tính chât đ ặc biệt - s ố liệu thí n gh iệm p h ò n g tính chât - lý ch ú n g có tẩm quan trọng v củ n g lớn thư ờn g q u yết định N h n g kết luận quan trọng đ ánh giá tính chât đất đá k h ơn g th ế dựa v o n h ữ n g lần xác đ ịnh đ o đạc đ n lẻ, ỏi Đ ê xét đ ợ c đầy đ ủ ch o m ỗi hệ tầng, lớp, đ i h oặc m ỗi loại đâ't đá khác nhau, phải đảm bảo nhận đ ợ c n h n g chí tiêu trung bình, trị tiêu tổn g hợp h oặc tiêu chuẩn T rong n h n g giai đoạn đ iểu tra chi tiết b ô su n g (đê luận ch ứ n g ch o v iệc thiết k ế g trình cụ thê), n goài n h n g tiêu tơhg hợp, cần xác lập n h ữ n g tiêu tính tốn Đ ó n h ữ n g chi tiêu đ ợ c luận đặc biệt đ ể sử d ụ n g ch o n h ữ n g tính tốn cu ôi củ n g P hư ng pháp xác đ ịn h tiêu tốn g hợp chi tiêu tính tốn chi tiêu - lý đâ't đá đ ợ c trình bày SỐ văn liệu Điều tra địa chất công trình Các dạng cơng tác địa chất Sơ lược Cơng tác phòng Sơ ///////////, Đo vẽ đia chất cơng trình Cơng tác thăm dò Cơng tác thi nghiệm ngồi trời Thẳm tra Tổ chức kết thúc cơng việc y/////,v//Á 'M //M w / m 'M A v// é 7 7 /7 7 ? v^yyvyyy// Yzzzzz / / / / // / / / / / Lập hồ sơ cơng trình Cơng tác nghiên cửu khoa học Bổ sung W W /s V ////// Viiiiỉiiti Quan trảc động thái dài hạn Công tác thi nghiêm phòng Chi tiết yyyyyyyY// V 77/ / / / / / / 777777777 V7m W /, //////////, Y////Á YSSSssss//rssssssỵs, Z Y ^ Z ’À Y / / / / / / A Ỳ / / / / / / A V / / / / / A Hình Sơ đồ áp dụng dạng khác công tác địa chất bước khảo sát xây dựng Công tác chỉnh lý tài liệu phòng Sau hồn thành khảo sát xây dựng, cẩn chinh lý tài liệu lẩn cuối lập báo cáo với phụ lục bàn lời vẽ Tât công việc đư ợc thực thời kỳ chinh lý tài liệu phòng văn tiêu chuấn v ề khảo sát N ội d u n g khối lượng công v iệc phụ thuộc vào ý nghĩa chúng, quy m ô tẩm quan trọng công trình mà ta tiến hành khảo sát đ ể luận ng cho bàn thiết k ế phụ thuộc vào giai đoạn khảo sát Khi thiết k ế nhừ ng công trình lớn, đ ổ án thiết k ế gổm nhiểu tập, ngồi báo cáo m ột tập riêng (Địa chất cơng trình), tập đầu đồ án thiết k ế (N h ữ ng vân đ ể tổng quát) cẩn có phẩn thuyết m inh vắn tắt (Đ iểu kiện địa chât cơng trình cho xây d ự n g ) Khi khảo sát cho nhừ ng đối tư ợng riêng biệt khơng lớn (thí dụ nhữ ng nhà), kết khảo sát trình bày dạng ("Kết luận v ề điểu kiện địa châ't cơng trình cho xây d ự n g " ), có kèm theo m inh họa cần thiết Trong tiến trình khảo sát bình thường cho cơng trình tư ơng đối lớn lớn, nghiên cửu địa chất cơng trình khu vực, cơng việc chỉnh lý tài liệu p g đư ợc bắt đẩu v iệc lập k ế hoạch trình tự thời gian thực hiện, hồn chinh giao nộp tài liệu cho thiết kế Bàn k ế hoạch lý tài liệu v ề đại th ể gổm m ục sau 1) H oàn chinh tài liệu trường: cột địa tầng, mặt cắt địa chất, đổ, tài liệu thí nghiệm trường, tài liệu quan trắc dài hạn đ ộn g thái, v.v 2) Lập thêm mặt cắt địa châ't m ới, đổ, bình đổ, vẽ, hình chiếu tài liệu đ ổ thị ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH khác (bơ su ng vào tài liệu đà lập chinh lý trường); 3) Xử lý thống kê c c s ố liệu thí nghiệm trường phòng, thiết lập sơ đổ tính tốn, s ố liệu tổng hợp (tiêu chuẩn) tính tốn, thực nhừng cơng việc tính tốn khác 4) Phân tích tồn tài liệu nêu nhửng kết luận, nhận xét chủ yếu; 5) Bàn giao tài liệu đồ thị, sơ đổ tính tốn s ố liệu tính tốn đ ể thiết kế; 6) Lặp báo cáo phụ lục kèm theo đ ế m inh họa, khắng định, chứng m inh cho kết luận nhận xét báo cáo Khi thực khảo sát xây d ự ng đ ê luặn chứng cho thiết k ế cơng trình, đặc biệt nhừng cơng trình lớn, thiết kê nhừng điều kiện cơng trình phức tạp, thường nảy sinh vấn đ ề lớn nhỏ khó giải q trình khảo sát bình thường Đ ế giải nhiệm vụ cẩn tiến hành công tác nghiên cứu khoa học riêng theo đ ề tài, d o số quan khác đảm nhiệm , son g son g với khảo sát xây dự ng Tài liệu kết luận cùa côn g tác điều tra theo đ ể tài th ế sè bô su ng cho kết khảo sát xây d ự n g cho p hép luận chứng đẩy đù nhât cho thiết k ế cơng trình g việc xây d ự ng n hữ ng tài liệu địa chât cơng trình Việc lập hổ sơ cơng trình chiếm m ột vị trí định d ạng tác nghiệp Đ ó việc theo dõi, nhằm cải tạo, m rộng, xây thêm , khôi phục, nhân lúc xuât phát triển biến d ạng mâ't Ổn định Trong tâ't trường hợp đ ểu cẩn theo dõi tình trạng cơng trinh (của m óng, đ ộ sâu đặt m óng, cơng tác thoát nước, v v nhửng điểu kiện địa chất cơng trình n cơng trình b ố trí), trạng thái dâ't đá, đ iều kiện địa chất thủy văn, v.v Kiểm tra tài liệu địa chất công trhĩh dạng công tác quan trọng N ội d u n g kiểm tra cho kết luận tài liệu báo cáo đ ê luận chứng cho thiết kế; v ể việc đánh giá điểu kiện địa chất công tác xây dựng; v ề n gu yên nhân biến dạng, tai nạn cùa n g trình, v ề n n g biện pháp xây dự ng cẩn thiết, nhằm đảm bảo ổn định cho cơng trình, an tồn cho thi cơng xây d ự n g khai thác m ỏ, v.v , qua đ ó ta thây kiểm tra d ạng công tác phức tạp, quan trọng, đòi hỏi trình độ u n thâm tay n gh ề v n g vàn g chuyên gia giao nhiệm vụ N h vậy, đ iều tra địa châ't cơng trình cũ n g g trình tổng hợp Trong cẩn nghiên cứu tồn b ộ điểu kiện địa chất tự nhiên áp d ự n g đ ổn g nhiều dạng công tác địa chất phức tạp Các d ạng cơng tác đ ó n hửng phương pháp tiến hành ch ủ ng thường hợp thành m ột hệ công việc khảo sát xây d ụ n g Một hệ hợp lý công tác khảo sát 315 n h v ậ y phải đảm b ảo giải q uyết đ ợ c trọn vẹn n hiệm v ụ n g h iên cứu đ iểu kiện địa chất n g trình m giai đoạn, với khối lư ợ n g cô n g v iệc nhất, thời hạn ngắn V iệc ch ọn h ệ khảo sát xây d ự n g h ợ p lý lệ thu ộc o đ iều kiện thiên nhiên v ù n g , k hoảnh xây d ự n g , cũ n g n h kiểu, q uy m đặc đ iểm n g trình thiết kế, cô n g tác xây d ự n g d ự kiến M ỗi d ạn g côn g tác địa chất m ột p hận h ệ khảo sát xây dự ng ĐCCTKV liên quan n hiều đ ến v iệc lập đ ổ khu vự c, p hân v ù n g địa chất n g trình C h ú n g ta cần tìm h iểu m ột s ố vấn đ ể đ an g k hiến ch u y ên gia n g o i nư ớc q uan tâm nhiểu Tình hình phương pháp thành lập đồ địa chất cơng trình Đã có h àn g trăm tài liệu n g h iên u đ ề cập tới p h n g p h áp thành lập đ ổ địa châ't cô n g trình d i d n g báo, b áo cáo khoa học, tài liệu h n g d ẫn p h n g pháp, q uy trình chi dẫn Phần lớn tài liệu đ ó đ ợ c đ a vào nội d u n g n h n g b áo cáo tố n g kết cô n g tác k hảo sát tiến hành đ ợ c lưu trừ n hiều quan khác Trong n h ữ n g năm gần đ ây, vân đ ể thành lập đ ổ địa chât cô n g trình đ ợ c thảo luận n hiều hội n g h ị Q u ố c gia Q u ốc tế Đ ợ c ý n h iều nhâ't p h n g p h áp thành lập đ ổ địa châ't n g trình N h ữ n g n h iệm vụ cấp thiết sau đ ây cẩn đ ợ c giải quyê't: ĩ) Xác đ ịnh câp ban đ ổ cò n g d ụ n g cua nổ; 2) Xác đ ịn h n g u y ên tăc p h n g p háp thành lập đ ổ địa chất cơng trình trước hết ỉà đo bản, bắt b uộc m ang tính chất q u ố c gia; 3) Q u y ết đ ịn h n g u y ên tắc n h iệm v ụ p hân v ù n g địa chất n g trình; 4) Tiêu chuẩn hóa giải; 5) Đ ưa v o n ể n ếp tồn n g tác v ề v è đ ổ địa chất n g trình Phân tích n h iều tài liệu h iện có cho thây tu y ệt đại đa s ố ch u y ên gia th ố n g nhâ't ý kiên v ề m ột s ố tình hình d ới 1) N h iệm vụ cùa đ o v ẽ địa chât n g trình ỉà b iếu thị khách quan n ền địa hình điều kiện địa chất n g trình m ột khu v ự c đ ó, tức n h ữ n g đ iều kiện địa châ't v iệc xây d ự n g cô n g trình, v iệc tiến hành n g tác m ỏ m ò k hốn g sản n hiều d n g kinh t ế khác khu vực Đ iều kiện địa chât n g trình đ ợ c biểu thị đ ổ càn g khách quan xác b ao n hiêu đ ổ có n hiều ý n ghĩa thực tiễn bây n hiêu 2) C sở v iệc lập đ ổ địa chất g trình phải n g u y ên tắc khoa học thống nhâ't Theo n gu n tắc đ ó đ iểu kiện địa chât cơng trình lu ơn lu ơn nhât thiết phải đ ợc biếu thị g iố n g nhau, k hôn g phụ thuộc m ứ c đ ộ phứ c tạp dạng xây dựng, n hư n g với m ứ c đ ộ chi tiết khác tủy theo tỷ lệ đổ Bản đ ổ n hư th ế có thê gọi đổ địa chất cơng trình 316 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT chung, hay đơn giản bàu địa chất cơng trình cùa khu vực tương tự đ ổ địa chất, địa chât thủy văn, địa m ạo hành 3) N gồi đ ổ địa chât cơng trình bán, m ột s ố trường hợp, có thê cần thành lập đổ chuyên môn đ ê biếu thị điểu kiện địa chât riêng cho dạng xây dựng, d ạng sừ dụng kinh t ế khu vực định liên quan đến điểu kiện địa chất đặc biệt, với phân bô' q trình tượng địa chât Thí dụ, thuộc vê' đơ' chun m ơn có thê đ ổ cấu trúc - kiến tạo khoảnh tunen, đ ổ d ọc theo tuyến tàu điện ngầm hay đổ cắt ngang đ ộ cao đ ó diện tích xây dự ng cơng trình đẩu m ối thủy lợi, nhà máy g iến g mỏ, công trường khai thác lộ thiên, đổ tồn vù ng trượt hay khoảnh nó, đồ phân vù ng động đất, v.v Bản đổ chun m ơn có th ể thành lập m inh họa tống hợp lý thuyết lớn Thí dụ, đ ê m inh họa m ột cách nối bật hình thành tính chất đất đá nhừng quy luật biến đối chúng khơng gian, có thê thành lập đ ổ phân b ố thể đất đá tý lệ nhò Sau củng, nhiều trường hợp, đổ chuyên mơn đo phân vùng địa chất cơng trình 4) Cẩn thống không n hững phân cấp đ ổ theo tý lệ, theo n guyên tắc thành lập giải cách trình bày Tống quan tình hình v ề phư ơng pháp thành lập đ ổ địa chất cơng trình, khơng thể khơng nói tới m ột đặc điểm m ặc dầu v ề n hiều vấn đề, ý kiến tương đối thống nhât, n hư ng nhừng vấn đ ề liên quan tới n guyên tắc phương pháp biếu thị điều kiện địa chất cơng trình đ ổ chưa giải N hư nhắc tới trên, yếu tố quan trọng điểu kiện địa chất cơng trình đất đá Vì vậy, đ ổ địa chât cơng trình trước hết phải th ể quy luật phân b ố vỏ Trái Đất loại đất đá có tính châ't khác Đ ây vân đ ề lý thuyết chủ yếu - phương pháp thành lập đổ địa châ't cơng trình H iện có hai k hu ynh h n g xác đ ịnh n g u y ên tắc p hư ơn g pháp khác đ ê thành lập đ ổ địa chất g trình T heo k hu ynh h ướng đẩu, sở v iệc đặc trưng địa châ't g trình phải n gu yên tắc "thành hệ", tức phân chia thể, phức hệ địa chât - n gu ồn g ốc đằt đá Theo khuynh h ớng thứ hai, đ ể làm sở cho v iệc đặc trưng đánh giá địa chất g trình đ o vẽ, phải lấy nguyên tắc địa chất công trình thực thụ, tức phân chia nhóm, phụ nhóm đất đá khác v ề tính chất H iến nhiên việc biểu thị đ iểu kiện địa chất cơng trình sê khác cũ n g có nhiều ý kiến đối lập với n g u y ên tắc "thành hệ" việc thành lập đ ổ địa chât cơng trình Đ ối với đổ địa chât cơng trình tỷ lệ khác nhau, hợp lý nhât nên ứ ng d ụ n g n g u y ên tắc địa chất cơng trình thực thụ Khi ứ ng d ụ n g n g u y ên tắc này, có xét tới tình hình sau V iệc nghiên cứu địa chất cơng trình khu v ự c thực châ't nghiên cứu địa chất tiếp tục m ột quan điếm nhât định, việc n ghiên cứu ch ú ng đ ợc tiến hành với m ột m ức độ chi tiết Vì vậy, đổ địa châ't cơng trình phải đáp ú n g điều kiện chủ yếu dư ới 1) C ung câp thông tin đ ộc lập d ễ đọc; giải đáp đ ợc trực tiếp, rõ ràng v ề vân đ ể liên quan tới việc đánh giá điểu kiện địa châ't cơng trình khu vực n ghiên cứu, với m ức đ ộ chi tiết phù hợp tỷ lệ đổ 2) K hông lặp lại đ ổ địa châ't, địa m ạo, địa chât thủy văn n n g đồ khác, chi sừ d ụn g m ột SỐ tài liệu biểu thị đổ cho m ục đích địa chât cơng trình 3) K hơng dựa vào phạm trù khoa h ọ c đ ang tranh cãi không xác địrth 4) Phát triến thêm n n g vân đ ề p hư ơng pháp thành lập đ ổ địa chât g trình Các vân đ ể đ ểu dựa vào tài liệu n ghiên cứu v ể địa chất cơng trình đất đá, địa hình, nư ớc đất, trình tượng địa chất, yếu tố tự nhiên khác cho phép tìm giải pháp tối ưu v ề việc sử d ụ n g hợp lý m ôi trường địa chất, bảo v ệ n ó quy hoạch khai thác lãnh thố, thiết k ế cơng trình cơng tác xây dựng Tài liệu tham khảo C ụ c Đ ịa c h â t v K h o n g s ả n V iệ t N a m , 1999 Q u y c h ế đ o v ẽ lậ p b ả n đ đ ịa châ't cơng trìn h ti lệ 1:50.000 (1:25.000) Bộ Công n g h iệ p , C ụ c Đ ịa c h ấ t K h o n g sả n V iệ t N a m tr H N ộ i E n c y c lo p e d ia o f G e o lo g y V o lu m e 1, (4 4 -5 ); V o lu m e (134) E ỉs e v ie r A c a d e m ic P ress H iệ p h ộ i Đ ịa ch â't C ô n g tr ì n h Q u ố c tế ( I A E G ) , 1976 B n đ ổ Đ ịa c h â't C ô n g t r ì n h H n g d â n c c h th n h lậ p C q u a n th ô n g t â n c ủ a U N E S C O , x u ấ t b ả n tạ i P a ris , 197 Liên đoàn Địa c h ấ t T h ủ y v ã n ấ n h n h n ộ i bộ, 1994 H N ộ i 118 tr N g i d ịc h : Đ ặ n g N g ọ c T r n N g i h iệ u đ ín h : P h m X u â n I n t e r n a tio n a l 1976 A s s o c ia tio n E n g i n e e r in g P re p a tio n of E n g i n e e r in g G e o lo g ic a l T h e U n e s c o P re s s m ap s G e o lo g y A g u id e (IA E G ), to th e ir P aris 79 p g s L ô m ta đ z e V Đ , 1978 Đ ịa c h ấ t c ô n g t r ì n h T h c h l u ậ n c ô 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 56 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 316 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT chung, hay đơn giản bàu đô địa chất cơng trình cùa khu vực tương tự đ ổ địa chất, địa chât thủy văn, địa m ạo hành 3) N goài đ ổ địa chât cơng trình. .. quan trọng điều kiện địa chất cơng trình địa mạo, cấu trúc địa chất, điều kiện địa chất thủy vãn, trình tượng địa chất, tính chất - lý đất đá, nguân vật liệu xây dựng Những khâu công việc khảo sát... Đo vẽ địa chất công trình gồm việc phân chia, nghiên cứu theo dõi ngồi thực địa tất yếu tơ đặc trưng cho điều kiện địa chất cơng trình vù n g việc biểu thị chúng đổ Khi đo vẽ địa chất cơng trình,