BÀI GIẢNG ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH CHUONG 7 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình CHƯƠNG 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Khái niệm chung: Khảo sát địa chất cơng trình nhằm xác định điều kiện địa chất cơng trình phục vụ cho việc thiết kế, thi cơng quản lý khai thác cơng trình Tùy thuộc vào loại cơng trình, cần thiết phải có biện pháp, phương pháp loại hình khảo sát phù hợp Kinh phí khảo sát thường chiếm khoảng 0,25 đến 1,0% tổng kinh phí dự án vị trí giao thơng thuận tiện điều kiện địa chất đơn giản Còn vị trí phức tạp hẻo lánh, kinh phí khảo sát trường chiếm đến 5% tổng kinh phí hay nhiều Cơng tác khảo sát thay đổi phụ thuộc vào quy mô dự án, độ sâu khảo sát, mức độ phức tạp đất đá lượng thơng tin tham khảo sẵn có Thơng thường, báo cáo KSĐCCT gồm hai phần chính, phần chứa liệu thực tế phần thuyết minh Trang Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Khái niệm chung: Điều kiện địa chất cơng trình bao gồm:  Vị trí địa lý, tình hình dân cư kinh tế khu vực xây dựng  Địa hình, địa mạo: Nếu sử dụng tốt địa hình tự nhiên cơng tác quy hoạch, khai thác cơng trình thuận lợi mang lại nhiều lợi ích  Cấu tạo địa chất: mô tả phân bố đất đá theo chiều sâu phương ngang theo tài liệu thăm dò thơng qua đồ, hình trụ hố khoan, mặt cắt địa chất  Tính chất lý đất đá: Đặc điểm thí nghiệm phải phù hợp với ứng xử đất tiến hành xây dựng cơng trình  Các tượng địa chất  Tình hình vật liệu xây dựng: chủng loại, khối lượng, phạm vi phân bố, khả khai thác  Điều kiện địa chất thủy văn Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Các giai đoạn khảo sát:  Có ba giai đoạn:  Giai đoạn 1: Điều tra ban đầu  Giai đoạn 2: Khảo sát sơ  Giai đoạn 3: Khảo sát chi tiết Trang Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Các giai đoạn khảo sát:  Giai đoạn 1: Điều tra ban đầu  Thu thập tài liệu có vùng khu vực vấn đề sau:  Điều kiện địa lý tự nhiên: dân cư, kinh tế, xã hội…  Điều kiện địa chất thủy văn  Điều kiện kỹ thuật móng  Hiện trạng cơng trình lân cận  Các tài liệu thu thập tổng hợp thành báo cáo khảo sát ban đầu, làm sáng tỏ vấn đề sau:  Khả bố trí thích hợp vật kiến trúc  Các loại kết cấu móng khả dụng Phục vụ cho việc quy hoạch tổng thể Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Các giai đoạn khảo sát:  Giai đoạn 2: Khảo sát sơ  Giai đoạn áp dụng khu vực rộng lớn (khu công nghiệp, khu dân cư…) cơng trình dự kiến xây dựng chưa xác định, nội dụng giai đoạn này:  Xác định phân bố lớp đất đá theo chiều sâu rộng nằm tính liên tục chúng  Xác định chế độ nước mặt, nước nước đất, môi trường, môi sinh…  Đánh giá tương đối sức chịu tải đất  Các phương pháp thăm dò thiết bị:  Thăm dò địa lý  Khoan thăm dò, lấy mẫu xác định vị trí mực nước ngầm  Xuyên tĩnh, xuyên tiêu chuẩn  Các loại kết cấu móng khả dụng Phục vụ cho việc quy hoạch tổng thể Trang Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Các giai đoạn khảo sát:  Giai đoạn 3: Khảo sát chi tiết:  Giai đoạn kế thừa giai đoạn khảo sát sơ tiến hành khảo sát có định hướng chi tiết giải pháp nền, móng:  Khoan lấy mẫu đất, đá nguyên dạng phòng làm thí nghiệm, khoảng cách độ sâu hố khoan cần bám sát chặt chẽ theo quy mô loại cơng trình thiết kế  Độ sâu hố khoan định độ sâu vùng chịu nén tải trọng cơng trình Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Cơng tác khoan khảo sát: - Khảo sát trường: - Quy trình khảo sát đường ô tô : 22 TCN 263 – 2000 - Quy trình khảo sát thiết kế đường tô đắp đất yếu: 22 TCN 262 - 2000 - Quy trình khoan thăm dò địa chất ban hành kèm theo định số 1332/2000/QĐ-BGTVT ngày 25/5/2000 GTVT : 22TCN 259 – 2000 - Nhà cao tầng – Công tác khảo sát địa kỹ thuật : TCVN 9363 - 2012 - Đất xây dựng, lấy mẫu, bao gói, vận chuyển bảo quản mẫu: TCVN 2683 – 2012 - Đất xây dựng, phương pháp thí nghiệm trường, xuyên tiêu chuẩn : TCVN 9351 – 2012 Trang Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Cơng tác khoan khảo sát: – Thí nghiệm phòng: - Đất xây dựng, phương pháp xác định khối lượng riêng phòng thí nghiệm : TCVN 4195 – 2012 - Đất xây dựng, phương pháp xác định độ ẩm độ hút ẩm phòng thí nghiệm : TCVN 4196 – 2012 - Đất xây dựng, phương pháp xác định giới hạn chảy giới hạn dẻo phòng thí nghiệm : TCVN 4197 – 2012 - Đất xây dựng, phương pháp xác định thành phần hạt phòng thí nghiệm : TCVN 4198 – 2012 - Đất xây dựng, phương pháp xác định khối lượng thể tích phòng thí nghiệm : TCVN 4202 – 2012 Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Các thuật ngữ khảo sát địa kỹ thuật: Theo tiêu chuẩn 9396-2012 (chuyển đổi từ TCXDVN194-2006 , trước theo TCXD 4419-1987): - Nhà cao tầng (High rise buiding): nhà cơng trình cơng cộng có số tầng lớn - Khảo sát địa kỹ thuật (Geotechnical investigation): phần công tác khảo sát xây dựng, nhằm đánh giá điều kiện địa kỹ thuật - Phương án khảo sát địa kỹ thuật (Geotechnical investigation programme): Quy định thành phần, khối lượng công tác khảo sát yêu cầu kỹ thuật, giải pháp tổ chức thực hiện, tiến độ, giá thành dự kiến công tác khảo sát - Hố khoan thông thường (Bore hole): Những hố khoan khảo sát phục vụ trực tiếp cho thiết kế cơng trình xây dựng Trang Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Phân loại chiều cao nhà: Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Bố trí lưới khoan: Trang Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Trang Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Trang Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Chiều sâu khoan khảo sát: Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Cơng tác khoan khảo sát: – Thí nghiệm phòng: - Đất xây dựng, phương pháp xác định khối lượng riêng phòng thí nghiệm : TCVN 4195 – 2012 - Đất xây dựng, phương pháp xác định độ ẩm độ hút ẩm phòng thí nghiệm : TCVN 4196 – 2012 - Đất xây dựng, phương pháp xác định giới hạn chảy giới hạn dẻo phòng thí nghiệm : TCVN 4197 – 2012 - Đất xây dựng, phương pháp xác định thành phần hạt phòng thí nghiệm : TCVN 4198 – 2012 - Đất xây dựng, phương pháp xác định khối lượng thể tích phòng thí nghiệm : TCVN 4202 – 2012 Trang Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình  Phương pháp xuyên tiêu chuẩn (SPT) 51mm 610mm 25÷50mm Phương pháp xun thăm dò Đầu xun thí nghiệm CPTu cho phép xác định độ sâu mực nước ngầm kết hợp lý Phương pháp xuyên tĩnh (CPT) Trang 10 Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình biểu đồ xun tĩnh theo độ sâu Thí nghiệm phòng  Các phương pháp thí nghiệm trường  Sơ đồ bàn nén hố đào 8.3 CƠNG TÁC THÍ NGHIỆM ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Trang 11 Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình D C B A Sơ đồ buồng nén hố khoan biểu đồ kết Nén ép hông Thiết bị nén ngang hiệu Menard Trang 12 Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Hộp điều khiển Đồng hồ đo áp lực buồng khí Đồng hồ đo áp lực buồng nước Đồng hồ độ sâu thí nghiệm Buồng đo thể tích nước  đọc số Van gia tải, vi chỉnh: điều chỉnh AL buồng áp Các van đóng mở để dẫn nước, khí vào buồng áp xả nước khí Van dẫn khí nước từ máy nén vào đầu dò Đầu dò có d=58mm, l=600mm gồm buồng tạo áp • Buồng chính: giữa, chứa nước • Buồng phụ đầu: chứa khí Màng bao buồng Màng bao ống tạo áp Thường xuyên kiểm tra độ bền Trang 13 Bài Giảng Địa Chất Công Trình Sử dụng cho đất sét bão hòa nước Sức chống cắt khơng nước đất cu hay Su đất tính theo cơng thức: Với: Cắt cánh Trang 14 Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Chi tiết dụng cụ thí nghiệm  Biểu đồ kết thí nghiệm cắt cánh Cắt cánh trường Trang 15 Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Báo cáo địa chất cơng trình tài liệu kỹ thuật tổng hợp tất yếu tố thuận lợi khó khăn môi trường thiên nhiên tương tác mơi trường với cơng trình xây dựng Nội dung báo cáo địa chất cơng trình phụ thuộc vào: giai đoạn khảo sát; điều kiện địa chất quy mô cơng trình; phương pháp điều kiện kỹ thuật khảo sát Nội dung báo cáo: I PHẦN MỞ ĐẦU - Nêu mục đích, yêu cầu nhiệm vụ khảo sát - Quy mô, tầm quan trọng cơng trình - Khối lượng khảo sát thực hiện, thời gian thực - Các tiêu chuẩn sử dụng BÁO CÁO ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH II ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - Vị trí, địa hình, địa lý dân cư kinh tế khu vực - Điều kiện khí tượng thủy văn khu vực - Địa hình, địa mạo khu vực: - Cấu tạo địa chất - Các tượng địa chất nội, ngoại động lực (nếu có) - Các tượng địa chất cơng trình (nếu có) - Đặc điểm địa chất thủy văn - Đặc điểm loại vật liệu xây dựng thiên nhiên III PHẦN KẾT LUẬN - Đánh giá thuận lợi, khó khăn theo yếu tố điều kiện địa chất cơng trình, cụ thể theo lớp đất phạm vi - Từ nêu kiến nghị, gợi ý giải pháp móng, phương án xử lý phù hợp khó khăn gặp thi công - Kiến nghị phương pháp khảo sát khối lượng khảo sát bổ sung cần - Dự báo tượng địa chất xảy q trình thi cơng sử dụng cơng trình Trang 16 Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình IV PHẦN PHỤ LỤC - Các vẽ: mặt khảo sát (có vị trí cao độ hố khoan), hình trụ hố khoan, mặt cắt theo tuyến, theo sơ đồ khối,… - Bảng tổng hợp tiêu lý mẫu đất thí nghiệm, biểu bảng kết thí nghiệm phòng - Các biểu bảng, biểu đồ kết thí nghiệm trường biểu chuyên dùng khác biểu đồ xuyên, đo điện, biểu đồ khí tượng thủy văn, địa chất thủy văn,… - Kết phân tích nước Nghiên cứu sử dụng báo cáo địa chất cơng trình Báo cáo địa chất cơng trình cung cấp cho bên đầu tư, cho kỹ sư thiết kế, cho thi công, cho giám sát,… lưu trữ dùng bổ sung cho thủ tục sau Cần phải nắm vững: - Các kiến thức địa chất cơng trình, tiêu chuẩn khảo sát xây dựng - Khi thấy cần thiết nên kết hợp chặt chẽ với bên khảo sát để trao đổi cho sáng tỏ yếu tố điều kiện địa chất cơng trình khu vực - Nhận xét đánh giá số liệu khảo sát, thiết kế thấy chưa đáp ứng yêu cầu phải kiến nghị khối lượng cần khảo sát bổ sung cho kịp tiến độ yêu cầu - Khi đọc báo cáo cần lưu ý phần kết luận thuyết minh gợi ý, dự báo quan trọng cho việc chọn giải pháp hợp lý vừa an toàn, vừa kinh tế Trang 17 Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Trang 18 Bài Giảng Địa Chất Cơng Trình Kết thúc chương Trang 19