Để có tài liệu địa kỹ thuật phục vụ thiết kế nền móng công trình cần sử dụng một số phƣơng pháp chính sau: phƣơng pháp khoan thăm dò, phƣơng pháp xuyên và thí nghiệm trong phòng xác đị[r]
(1)TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT KHOA ĐỊA CHẤT
Bé m«n ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH _
LÊ ĐÌNH THUẬT ĐCCT-58A
(2)MỤC LỤC trang
CHƢƠNG TÀI LIỆU TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG
1.1 Tài liệu địa điểm xây dựng
1.2 Tài liệu cơng trình tải trọng
1.3 Tài liệu địa kỹ thuật
1.3.1 Phƣơng pháp khoan thăm dò:
1.3.2 Phƣơng pháp xun:
1.3.3 Thí nghiệm phịng xác định tiêu lý đất 10
1.4 Số liệu khảo sát địa chất thuỷ văn 12
1.5 Một số lƣu ý thu thập tài liệu địa kỹ thuật 13
1.6 Nghiên cứu tài liệu báo cáo khảo sát đánh giá điều kiện địa chất
cơng trình 15
1.7 Lựa chọn giải pháp móng độ sâu chơn móng 17
1.7.1 Lựa chọn giải pháp móng: 17
1.7.2 Lựa chọn độ sâu chơn móng: 18
CHƢƠNG TÍNH TỐN MĨNG NƠNG 27
2.1 Phân loại cấu tạo 22
2.1.1 Theo đặc điểm làm việc 22
2.1.2 Theo độ cứng 25
2.2 Xác định kích thƣớc sơ đáy móng 26
2.2.1 Móng đơn chữ nhật 26
2.2.2 Móng trịn 41
2.2.3 Móng vành khuyên 42
2.2.4 Móng hợp khối chữ nhật 46
2.2.5 Móng băng 51
2.2.6 Móng bè 56
2.3 Tính tốn theo trạng thái giới hạn 57
2.3.1 Tính theo trạng thái giới hạn I 57
2.3.2 Tính theo trạng thái giới hạn II 65
2.4 Tính tốn móng theo trạng thái giới hạn I 83
2.4.1 Móng đơn dƣới cột 83
2.4.2 Móng hợp khối chữ nhật 94
2.4.3 Móng băng dƣới tƣờng 112
2.4.4 Móng băng phƣơng dƣới hàng cột 115
2.4.5 Móng băng giao thoa dƣới cột 132
2.4.6 Móng bè 132
CHƢƠNG XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 137
3.1 Các phƣơng pháp xử lý 137
(3)3.2.1 Xác định kích thƣớc lớp đệm cát mặt 139 3.2.2 Tính tốn đệm cát theo điều kiện ổn định 139 3.2.3 Tính tốn đệm cát theo điều kiện biến dạng 139 3.2.4 Một số lƣu ý sử dụng đệm cát xử lý đất yếu 153
3.3 Tính tốn xử lý cọc cát 154
3.3.1 Đặc điểm 154
3.3.2 Tính tốn xử lý cọc cát 154
3.3.3 Tính toán độ lún xử lý cọc cát 158
3.3.4 Một số lƣu ý gia cố cọc cát 158
3.4 Tính tốn xử lý giếng cát bấc thấm 159
3.4.1 Tính tốn xử lý giếng cát 159
3.4.2 Tính tốn xử lý bấc thấm 162
3.4.3 Một số lƣu ý sử dụng giếng cát bấc thấm 168
3.5 Xử lý số loại cọc khác 168
3.5.1 Cọc đất - xi măng 168
3.5.2 Tính tốn xử lý cọc đất- xi măng 168
3.5.3 Cọc đất vôi 171
3.5.4 Cọc tre, cừ tràm 171
CHƢƠNG TÍNH TỐN MÓNG CỌC ĐÀI THẤP 179
4.1 Các loại cọc đƣợc sử dụng xây dựng 173
4.1.1 Cọc gỗ 173
4.1.2 Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn 173
4.1.3 Cọc nhồi 176
4.1.4 Cọc Barret 180
4.1.5 Cọc thép 181
4.1.6 Cọc ống thép nhồi bê tông 181
4.1.7 Cọc mở rộng chân 181
4.2 Tính tốn móng cọc đài thấp theo trạng thái giới hạn 182
4.2.1 Nội dung tính tốn 182
4.2.2 Trình tự tính tốn 182
4.3 Chọn loại cọc 182
4.4 Độ sâu chôn đáy đài 183
4.5 Chọn chiều dài, tiết diện cọc 183
4.6 Xác định sức chịu tải cọc 183
4.6.1 Xác định sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu 183 4.6.2 Xác định sức chịu tải cọc theo độ bền đất 186 4.6.3 Xác định sức chịu tải cọc theo thí nghiệm thử tải cọc 203
4.7 Xác định sơ số lƣợng bố trí cọc đài 208
(4)4.8 Chọn sơ chiều cao đài 210
4.9 Kiểm tra lực truyền lên cọc 210
4.10 Kiểm tra ổn định móng cọc 211
4.10.1 Ổn định chống trƣợt 211
4.10.2 Ổn định dƣới mũi cọc 211
4.11 Kiểm tra điều kiện khống chế độ lún móng cọc 212
4.11.1 Điều kiện kiểm tra 212
4.11.2 Tính độ lún cọc đơn 212
4.11.3 Tính độ lún nhóm cọc 213
4.11.4 Tính độ lún móng băng cọc 215
4.11.5 Tính độ lún móng bè cọc 216
4.12 Kiểm tra chiều cao đài 217
4.12.1 Điều kiện chọc thủng 217
4.12.2 Điều kiện cƣờng độ tiết diện nghiêng theo lực cắt 218
4.13 Tính tốn bố trí cốt thép đài 221
4.14 Đặc điểm thiết kế móng cọc vùng có động đất 230
CHƢƠNG ÁP LỰC NGANG CỦA ĐẤT VÀ TƢỜNG CHẮN 218
5.1 Các loại áp lực ngang 233
5.2 Áp lực ngang tác động thƣờng xuyên 233
5.2.1 Áp lực ngang đất 233
5.2.2 Áp lực ngang nƣớc ngầm ổn định 238
5.2.3 Áp lực ngang từ cơng trình có 238
5.3 Áp lực ngang tác động tạm thời 239
5.4 Áp lực ngang có động đất 242
5.5 Các loại tƣờng chắn 249
5.6 Tính tốn tƣờng chắn 250
5.7 Một số biện pháp tăng khả ổn định chịu lực tƣờng chắn 255
5.8 Tính tốn tƣờng mềm/cừ 260
5.8.1 Tính tốn tƣờng mềm/cừ cơng xơn 261
5.8.2 Tính tốn tƣờng có chống/ neo 267
5.8.3 Tính tốn tƣờng có nhiều chống/ neo 274
5.8.4 Tính tốn tƣờng liên tục theo giai đoạn thi công 277
5.9 Tính tốn tƣờng tầng hầm 289
CHƢƠNG NEO ĐẤT 288
6.1.Khái niệm chung 294
6.2 Kết cấu neo đất 296
6.3 Tính tốn neo đất 297
6.4.Tính tốn neo có động đất 305
(5)7.2 tính tốn cọc nhồi chịu tải trọng ngang 7.3 Tính tốn cọc có chống/neo 7.4 Tính tốn tiết diện cọc
7.5 Tính tốn tƣờng chắn có trụ cọc khoan nhồi 7.6 Trƣờng hợp có kể đến tạo vịm đất cọc 7.7 Trƣờng hợp không xét tạo vịm đất cọc
7.8 Tính tốn số chi tiết chỗng đỡ tạm thời vách hố đào sâu q trình thi cơng
CHƢƠNG TÍNH TỐN DẦM, MĨNG TRÊN NỀN ĐÀN HỒI 327 8.1 khái niệm chung
8.2 Tính tốn dầm đàn hồi theo phƣơng pháp biến dạng cục 8.3 Dầm đàn hồi theo phƣơng pháp zemôskin
8.4 Dầm đàn hồi theo phƣơng pháp Gs Ximvuliđi 8.5 Tính tốn móng đàn hồi
(6)Ch-¬ng i
Tài liệu phục vụ tính toán móng
1.1 Tài liệu địa điểm xây dựng
Hiểu biết địa điểm xây dựng cần thiết tính tốn móng, cần đặc biệt lƣu ý vấn đề chính:
- Vị trí xây dựng cơng trình:
+ Nghiên cứu tài liệu lƣu trữ: Tài liệu động đất; đồ phân vùng địa chất; tình hình xây dựng khu vực (tài liệu khảo sát địa chất, phƣơng án xử lý móng cơng trình lân cận, cố cơng trình khu vực)
+ Nghiên cứu trƣờng: Đặc điểm địa hình khu vực; hố đào sâu có; luồng lạch dẫn nƣớc; nguồn nƣớc ngầm có áp; khả vận chuyển đất đá, khả lại thao tác máy móc thi cơng móng
+ Đánh giá mức độ phức tạp địa hình (mức độ uốn nếp, khả hƣớng trƣợt lở lớp đất đá): vết lộ ven núi sƣờn dốc để có giải pháp chống trƣợt hữu hiệu
- Các cơng trình lân cận:
Khoảng cách cơng trình lân cận, cơng trình ngầm có khu vực xây dựng (khả dỡ bỏ, giữ lại); tìm hiểu tài liệu, phƣơng án xử lý móng trạng thái cơng trình lân cận (khả ảnh hƣởng công tác thi công móng tới cơng trình lân cận cơng trình ngầm có, nhƣ tải trọng phụ thêm từ cơng trình lân cận khai thác; rút kinh nghiệm xử lý móng)
- Cao độ tự nhiên cao độ cơng trình thiết kế:
Cần phải xác định cao độ đào, đắp tôn liên quan đến tải trọng đƣợc dỡ bớt bổ sung lên đất vị trí xây dựng Xác định vị trí cao độ mốc xây dựng
1.2 Tài liệu cơng trình tải trọng.
Trƣớc thiết kế móng cần nghiên cứu kỹ:
- Hồ sơ thiết kế kiến trúc, kết cấu phần thân:
+ Mặt cơng trình (các trục định vị cột, tƣờng, khung chịu lực, tƣờng chịu lực, tƣờng ngăn, vị trí cầu thang, lõi cứng, độ sâu thang máy, thang cuốn, tầng hầm, tầng trệt)
+ Hệ kết cấu khung dầm, vật liệu sử dụng; + Cốt cao độ nhà, cốt san nền, cốt tự nhiên;
+ Các khe biến dạng, mức độ chênh lệch tầng khối nhà; + Độ lún tuyệt đối độ lún lệch cho phép cơng trình
- Tải trọng cơng trình chuyền xuống móng:
+ Gồm tải trọng xét chƣa xét đến trình giải khung kết cấu bên trên, mức độ chênh lệch tải trọng khối nhà, phƣơng án bố trí khe lún cho cơng trình
(7)+ Cần tính đến tải trọng từ cơng trình lân cận có có ảnh hƣởng tƣơng hỗ tới cơng trình, nhƣ tải trọng động từ cơng trình giao thơng lân cận
- Tài liệu tiêu chuẩn, quy chuẩn:
Trong tính tốn thiết kế cần sử dụng tài liệu tiêu chuẩn hành kết cấu thép, bê tông cốt thép, tiêu chuẩn tải trọng tác động tài liệu liên quan khác
1.3 Tài liệu địa kỹ thuật
Tài liệu địa kỹ thuật sở để thiết kế móng cơng trình Tài liệu địa kỹ thuật có đƣợc sở khảo sát địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn nghiên cứu đồ phân vùng địa chất cơng trình, tài liệu lƣu trữ khác Nhiệm vụ khảo sát địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn cần đƣợc tƣ vấn địa kỹ thuật soạn thảo sau nghiên cứu kỹ tài liệu cơng trình tải trọng, tình hình khu vực xây dựng Nhiệm vụ khảo sát địa chất cơng trình cần đƣợc thoả thuận thống chủ đầu tƣ nên có ý kiến góp ý cán khảo sát địa chất
Để có tài liệu địa kỹ thuật phục vụ thiết kế móng cơng trình cần sử dụng số phƣơng pháp sau: phƣơng pháp khoan thăm dị, phƣơng pháp xun thí nghiệm phịng xác định tiêu lý đất
1.3.1 Phƣơng pháp khoan thăm dò:
Để lấy mẫu nguyên dạng sử dụng phƣơng pháp hạ ống mẫu nhƣ sau: đóng, ép, khoan, chấn động xoay Đƣờng kính lỗ khoan 108mm - sét - cát 89mm - đá
Khoảng cách lấy mẫu khoan thông thƣờng 2-3m/mẫu, nhƣng lớp
đất phải lấy mẫu
Ngồi khoan cần kết hợp thí nghiệm SPT, xuyên tĩnh thí nghiệm
hiện trƣờng khác
Vị trí khoảng cách lố khoan: xác định tuỳ thuộc vào khn khổ cơng trình, kết cấu cơng trình, mức độ nghiên cứu chúng, phƣơng pháp thi cơng, tính phức tạp điều kiện địa chất
Vị trí lỗ khoan nên bố trí vùng có đặt tải trọng tập trung lớn, bố trí theo chu vi tƣờng cơng trình, chỗ giao trục nơi tập trung tải trọng từ cột, thiết bị lớn, vị trí gần với ao hồ, sơng ngịi, thung lũng Mặt vị trí bố trí lỗ khoan thể hình.1.1
(8)lạch nƣớc, khu vực trƣợt lở nên bố trí hố khoan dày hơn, cơng trình độc lập có diện tích mặt nhỏ nên bố trí tối thiểu 03 hố khoan
Đối với cơng trình ngầm kéo dài (các đƣờng hầm giao thơng hành, gara dạng tuyến), hố khoan đƣợc bố trí dọc trục theo phƣơng vng góc với trục chúng, cách 150 200m (cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật) nằm lớp đất đặn Khoảng cách hố khoan 100-150m cho khu vực có lớp đất uốn nếp, địa tầng phức tạp, nƣớc ngầm nằm cao cao trình chơn móng 60-100m cho khu vực địa tầng uốn nếp phức tạp, có tƣợng địa vật lý phức tạp, mức nƣớc ngầm nằm cao cao trình dự kiến chơn móng
(9)Chiều sâu lỗ khoan: phụ thuộc vào chiều sâu vùng chịu nén Để tiết kiệm kinh phí tốt tiến hành khoan số lỗ khoan sâu Các lỗ khoan lại cần khoan tới đáy vùng chịu nén dƣới móng cơng trình
Chiều sâu vùng chịu nén phụ thuộc vào quy mơ cơng trình, tải trọng, kích thƣớc mặt
Đối với cơng trình ngầm đặt sâu, lực ma sát mặt bên cơng trình khối địa tầng tăng, mực nƣớc ngầm cao khả đẩy lớn, trƣờng hợp này, vùng chủ động tạo tải trọng phụ mà dỡ tải khối địa tầng Trong tài liệu tiêu chuẩn khơng có dẫn rõ ràng vùng chủ động Quy ƣớc lấy 1/2 chiều rộng cơng trình chiều sâu cơng trình đến 50m, 1/4 chiều rộng, chiều sâu móng cơng trình từ 50-100m
Chiều sâu lỗ khoan thƣờng sâu đáy cơng trình ngầm 610m khoan sâu vào lớp bền nƣớc 2 3m
Đối với kết cấu “tƣờng đất” chiều sâu hỗ khoan hỗ khoan thực tế thƣờng đƣợc kiến nghị lấy (1,5-2,0)H +5m (H- chiều sâu móng tầng hầm)
Khi xác định chiều sâu lỗ khoan, cần yêu cầu đơn vị khảo sát cung cấp cốt cao độ lỗ khoan, thời gian khảo sát Trong thực tế, sau khoan khảo sát cốt cao độ khu vực xây dựng cơng trình bị thay đổi gây nhiều khó khăn việc xác định tải trọng tác dụng lên móng cơng trình khơng có số liệu
1.3.2 Phƣơng pháp xuyên:
Để xác định tiêu độ bền sức chống cắt đất trƣờng thƣờng sử dụng phƣơng pháp xuyên Các phƣơng pháp xuyên dùng chủ yếu phƣơng pháp xuyên tiêu chuẩn (SPT) xuyên tĩnh (CPT)
- Phương pháp SPT: Thí nghiệm SPT đƣợc thực cách đóng đầu
xuyên ngập vào đất từ đáy lỗ khoan sau đƣợc làm Số lần đóng búa đóng đầu xuyên ngập vào đất 30cm gọi tiêu xuyên tiêu chuẩn ký hiệu N30 Các thiết bị sử dụng phƣơng pháp SPT nhƣ sau:
(10)Đầu xuyên: ống thép có tổng chiều dài 810mm, gồm phần: mũi, thân đầu nối ren (hình.1.2) Trong đất cát hạt thô lẫn sỏi sạn đất cuội sỏi, để tránh hỏng mũi xun nên dùng mũi xun đặc hình nón với góc đỉnh mũi xun 600
Hình 1.2 Cấu tạo đầu xuyên SPT
Bộ búa đóng bao gồm: tạ, gắp búa cần dẫn hƣớng, trọng lƣợng bủa 63,5kg, độ cao rơi búa 76 2,5cm (hình.1.3)
Hình 1.3 Cấu tạo đầu búa đóng thí nghiệm SPT
(11)- Phương pháp CPT: thực cách ép cần xuyên mũi xuyên có góc nhọn 600
vào đất lực tĩnh Kết xuyên tĩnh nhận đƣợc giá trị sức kháng mũi xuyên, ký hiệu qc sức kháng ma sát xung quanh fc
Các số liệu nhận đƣợc từ kết xuyên sử dụng để xác định sức chịu tải cọc cho kết phù hợp với thực tế, chúng đƣợc áp dụng phổ biến thời gian gần đây, đặc biệt công tác thiết kế móng cọc
Ví dụ kết thí nghiệm CPT thể hình.1.5
Ngồi tiêu trên, sử dụng phƣơng pháp xác định tiêu biến dạng độ sâu đến 20m Trong đó, tính chất biến dạng đất đƣợc xác định trực tiếp lỗ khoan cách hạ vào thiết bị chuyên dụng – thiết bị đo áp lực đo chuyển vị
1.3.3 Thí nghiệm phịng xác định tiêu lý đất
Tính chất đất định cơng nghệ thi cơng móng, phƣơng pháp đào đắp đất, loại gia cố tạm thời Đặc điểm tính chất đất cần thiết để xác định giá trị tải trọng lên kết cấu móng, lựa chọn sơ đồ tính tốn móng, xác định thơng số gia cố tạm thời
Phƣơng pháp thí nghiệm phịng phƣơng pháp để xác định độ bền đất cho dạng xây dựng Cần dùng phƣơng pháp để xác định ma sát ma sát đất, tiêu vật lý học đất, phƣơng pháp xác định tiêu biến dạng nén cố kết
Các tiêu vật lý: dung trọng đất, độ ẩm (W, WL, WP) Các tiêu cần đƣợc xác định độ rỗng, hệ số rỗng, mức độ ẩm, số dẻo, độ sệt, giới hạn nhão
(12)(13)Hình 1.5 Biểu đồ sức kháng xuyên trí nghiệm CPT
Ví dụ thể đặc trƣng lý đất đƣợc phản ánh bảng tổng hợp tiêu lý đất (xem bảng.1.1)
(14)- Cần khảo sát diện rộng;
- Xác định hố khoan (có thể dùng hố khoan khảo sát địa chất) Kết khảo sát địa chất thuỷ văn cần nhận đƣợc số liệu sau đây:
- Nguồn nước ngầm: Từ hang nƣớc tự nhiên, tầng đất chứa nƣớc, sông ngòi, ao hồ, nƣớc mặt, đặc biệt nguồn nƣớc có áp chảy vào phần ngầm cơng trình nhờ tính thẩm thấu vết nứt đất đá Cần nhận đƣợc chi tiết tất tầng chứa nƣớc, loại nƣớc, thành phần địa tầng, điều kiện nằm mặt bão hoà, mật độ bão hồ, thành phần hố học, điều kiện tiếp nhận, chuyển động, giảm tải nƣớc, số liệu dự báo thay đổi chúng
- Mực nước ngầm đƣợc xác định qua giếng có sẵn đào mới, thơng qua giếng cịn xác định nhiệt độ, hƣớng tốc độ dòng chảy
- Các thông số địa chất thuỷ văn: bao gồm hệ số thấm, hệ số hút nƣớc, thoát nƣớc, hệ số thoát nƣớc đàn hồi, độ rỗng thoát nƣớc, hệ số mao dẫn, hệ số chảy rối, độ ngậm nƣớc đơn vị, độ bão hồ khơng khí đơn vị Xác định hệ số thấm (để tính tốn hạ mực nƣớc ngầm) theo bảng, theo cơng thức thực nghiệm phịng thí nghiệm trƣờng, theo kết quan trắc lâu dài (mốc quan trắc đƣợc bố trí mặt từ đỉnh phân thuỷ đến điểm dỡ tải – vị trí nƣớc) theo tất phân tố địa chất
- Mẫu nước cần lấy lớp nƣớc, vùng khảo sát lấy mẫu (phía trên, phía phía đáy lớp nƣớc)
- Thành phần hố học có hại nhiều đến vỏ cơng trình ngầm H2SO4, HCL, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, muối amơniác NH4K, H2S…
Mực nƣớc ngầm đất nâng cao nƣớc mặt áp lực nƣớc ngầm, nƣớc thoát từ nguồn nƣớc đất, nƣớc chảy dò từ tuyến ống dẫn nƣớc v.v gây nên đẩy nổi, làm ngập cơng trình ngầm, thay đổi độ sâu đông kết, làm trƣơng nở đất v.v
(15)Mực nƣớc ngầm bị giảm khai thác nguồn nƣớc mặt, xây dựng hệ thống giếng nƣớc, hạ mực nƣớc ngầm làm cho khối đất bị ép lún, biến dạng thoát nƣớc
1.5 Một số lƣu ý thu thập tài liệu địa kỹ thuật
Đối với tầng hầm nhà cao tầng công trình ngầm, độ sâu hố móng lớn gặp độc, khí độc ( mê tan CH4, khí bơ ních CO2, sun phua hyđrơ H2S)
(16)Khi thiết kế tầng hầm nhà cao tầng cơng trình ngầm, cần hiểu biết điều kiện khí hậu vùng thị Nó ảnh hƣởng trực tiếp đến việc lựa chọn hệ thống số thơng gió nhân tạo cơng trình ngầm, chiếu
B
ản
g 1.1 B
ản
g
tổn
g h
ợp
c
ác
c
h
ỉ t
iêu lý c
ủ
a đất n
ền
c
ơn
g trì
(17)sáng lối vào xe ngƣời bộ, hệ thống thoát nƣớc, phƣơng pháp cấp nhiệt cho khu vực ngầm
Trong trƣờng hợp cần thiết, để dự đoán tác động tƣơng hỗ kết cấu ngầm với đất, nghiên cứu thực nghiệm giai đoạn khảo sát địa chất cơng trình
Các lỗ khoan q trình khảo sát bắt buộc phải loại trừ cách chèn vữa dọc lỗ khoan Biên chèn vữa lỗ khoan, có dẫn phƣơng pháp, đƣợc đƣa vào số liệu khảo sát
Khi lỗ khoan nằm tiết diện hố đào sâu cơng trình thiết kế lỗ khoan nằm cách chu tuyến cơng trình khoảng nhỏ 10m, biên chèn vữa toạ độ lỗ khoan chuyển cho đơn vị thi công để thành lập đồ án thi cơng vùng có lỗ khoan
Ngồi tiêu tính chất lý đất nêu trên, cần thiết xác định tốc độ sóng dọc ngang, hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung nhiệt riêng, giới hạn độ bền chịu kéo, trƣơng nở áp lực trƣơng nở tƣơng đối đất sét, tính chất từ biến, hệ số lực kháng đàn hồi, tính mài mịn tính nhớt đất
1.6 Nghiên cứu tài liệu báo cáo khảo sát đánh giá điều kiện địa chất cơng trình
Trƣớc thiết kế thi cơng cơng trình cần nghiên cứu kỹ tài liệu khảo sát địa chất cơng trình địa chất thuỷ văn Trong cần lƣu ý vấn đề sau:
- Các điều kiện địa vật lý tự nhiên: điều kiện khí hậu, đặc điểm vùng lãnh thổ chƣa khai phá, vùng giếng nƣớc có ảnh hƣởng đến thiết kế thi công
- Sự thay đổi điều kiện tự nhiên: thăm dò nghiên cứu trƣớc đây, cơng trình tồn tại, trạng thái biến dạng
(18)+ Khi có nhiều lớp đá nghiêng: áp lực địa tầng khác nhau, không đối xứng, cần xác định mặt phân lớp, độ nghiêng, nƣớc ngầm chảy vào hố đào, nên mở rộng diện tích thăm dị tạo điều kiện thiết kế tránh vị trí này, khả trƣợt lớp lên lớp xây dựng kết cấu cơng trình
+ Khu vực có lớp đá thẳng đứng: nguy sụt lớp mở hầm lớn lực dính lớp yếu
- Các điều kiện địa chất thuỷ văn: Cần liệt kê tỷ mỉ đặc tính mặt bão
hoà nƣớc, dự báo lƣợng nƣớc ngầm vào hố móng từ khu vực xung quanh; sở thoát hạ nƣớc ngầm, tƣợng trƣơng nở; đề xuất biện pháp chống thấm, nƣớc ngầm, tính xâm thực nƣớc ngầm đất
Khi nƣớc ngầm có cần nghiên cứu khả xảy tƣợng xói ngầm, cát chảy chảy dẻo Ví dụ:
+ Hiện tƣợng xói ngầm xảy vùng đất rời rạc, cát loại đặc
biệt cát hạt nhỏ, mịn có dịng thấm Xói ngầm làm đất xung quanh bị rỗng khả chịu tải dẫn đến sụt lở Đối với sỏi, hàm lƣợng hạt nhỏ dƣới 20% dễ xảy xói ngầm
+ Hiện tƣợng cát chảy thƣờng xảy cát hạt chịu áp lực thấm Đối với cát, hệ số khơng đồng D60/D10 <1 có độ dốc thuỷ lực lớn độ dốc giới hạn, khả xảy tƣợng cát chảy lớn Đối với đất hạt nhỏ bão hồ nƣớc, có hàm lƣợng sét hữu làm cho đất có dung dịch nhờn khơng có áp lực thuỷ động có tƣợng cát chảy
+ Hiện tƣợng chảy dẻo: Đối với đất sét có độ chênh lệch ứng suất thƣờng phát sinh tƣợng chảy dẻo, bung Hệ số ổn định sau nhỏ ổn định:
K= 2c/(1-3)
- Các tính chất lý đất: Nghiên cứu phòng trƣờng, nghiên cứu tiêu để giải tốn cụ thể, ví dụ: thành phần hạt dùng để xác định hệ số thấm, suy luận góc dốc tự nhiên, tính nén, chiều cao mao dẫn; tiêu, tính chất thay đổi không gian khả thay đổi xây dựng khai thác
- Đánh giá tính chất xây dựng đất theo lớp: Trên sở thành phần
(19)trí lớp đất địa tầng đất chiều dày lớp phục vụ việc lựa chọn giải pháp móng độ sâu chơn móng
Đánh giá trạng thái đất
- đất dính, đánh giá trang thái theo độ sệt il (xem bảng 1.4)
Bảng 1.4 Xác định trạng thái đất dính
đất sét, sét (sét pha): trạng thái cứng trạng thái nửa cứng trạng thái dẻo cứng trạng thái dẻo mềm trạng thái dẻo nhão trạng thái chảy đất cát (cát pha): trạng thái cứng trạng thái dẻo trạng thái chảy
Il <
0 Il 0,25 0,25 <Il 0,50 0,50 <Il 0,75 0,75 < Il 1,0 Il >1,0
Il <
0 Il 1,0 Il >1,0
- cát, đánh giá theo độ chặt, dựa vào hệ số rỗng e (bảng 1.5)
Bảng 1.5 Xác định trạng thái đất cát theo hệ số rỗng
loại đất cát độ chặt đất cát
chặt chặt vừa xốp
sỏi, cát to cát vừa cát hạt nhỏ
cát bụi
e<0,55 e<0,60 e<0,60
0,55 e 0,70 0,60 e
0,75 0,60 e
0,80
e >0,70 e > 0,75
e >0,80
đánh giá độ chặt cát theo hệ số rỗng e đơi gặp khó khăn khó lấy mẫu ngun dạng đề thí nghiệm phịng sử dụng hệ số độ chặt tƣơng đối d để đánh giá:
trạng thái cát đánh giá theo hệ số độ chặt tƣơng đối nhƣ sau: d < 0,33 - cát xốp;
0,66 d 0,33 - cát chặt vừa; d>0,66 - cát chặt
độ chặt tƣơng đối d cát nằm tự nhiên xác định xuyên động (bảng 1.6 xuyên tĩnh bảng 1.7)
Bảng 1.6 Xác định trạng thái đất cát theo độ chặt tương đối số lần nện n để ấn dụng cụ
lấy mẫu xuống chiều sâu 30cm
độ chặt tƣơng đối d cát
trạng thái cát
1-4 5-9
0,2
0,2< d < 0,33
(20)10-29 30-50 >50
0,33 ≤ d ≤ 0,66 0,66 < d < 1,0 d=1,0
chặt vừa chặt chặt
Bảng 1.7 Xác định trạng thái đất cát theo sức kháng xuyên
cát trị số sức kháng đơn vị
(kg/cm2) ứng với chiều sâu xuyên (m)
trạng thái cát
5 10
cát hạt to >150 150-100
>220 220-150
chặt chặt vừa cát hạt vừa >100
100-60
>150 150-90
chặt chặt vừa cát hạt nhỏ >60
60-30
>90 90-40
chặt chặt vừa
Bảng 1.8 Xác định trạng thái đất cát theo số SPT
Đối với đất sét Đối với đất cát
Giá trị “n30” Trạng thái đất Giá trị “n30” Độ chặt tƣơng đối
Trạng thái đất < 2-4 4-8 8-15 15-30 > 30 Rất mềm Mềm Dẻo mềm Dẻo Dẻo cứng Cứng < 4-10 10-30 30-50 > 50 <0,15 0,15-0,35 0,35-0,65 0,65-0,85 >0,85
Rất rời rạc Rời rạc Chặt vừa
Chặt Rất chặt
Đất thuộc loại yếu hệ số rỗng lớn (đối với đất sét e>1,1, sét e>1,0 cát e>0,70), có hệ số nén lớn mơ đun biến dạng e0<5000kpa có trạng thái dẻo chảy
Il>0,75; chảy Il>1,0
Cần đặc biệt lƣu ý thành phần, trạng thái tính chất đặc biệt lớp đất phạm vi vùng tác động tƣơng hỗ, ví dụ nhƣ hang động, castơ, trƣơng nở, lún sập q trình thi cơng nhƣ khai thác