Nghiên cứu kết quả xuyên tĩnh có đo áp lực nước lỗ rỗng để xác định các đặc trưng cơ lý của đất khu vực hải phòng và kiến nghị sử dụng chúng trong thiết kế nền móng công trình

bộ giáo dục v đo tạo trờng đại học mỏ ®Þa chÊt - phan mạnh thắng Nghiên cứu kết xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng để xác định đặc trng lý đất khu vực Hải Phòng kiến nghị sử dụng chúng thiết kế móng công trình luận văn thạc sĩ kỹ thuật H nội - 2010 giáo dục v đo tạo trờng đại học mỏ địa chÊt - phan mạnh thắng Nghiên cứu kết xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng để xác định đặc trng lý đất khu vực Hải Phòng kiến nghị sử dụng chúng thiết kế móng công trình chuyên ngnh: Địa chất công trình m số: 60.44.65 luận văn thạc sÜ kü thuËt ng−êi h−êng dÉn khoa häc ts t« xuân vu H nội - 2010 giáo dục v đo tạo trờng đại học mỏ địa chất - phan mạnh thắng Nghiên cứu kết xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng để xác định đặc trng lý đất khu vực Hải Phòng kiến nghị sử dụng chúng thiết kế móng công trình chuyên ngnh: Địa chất công trình m số: 60.44.65 luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngời hờng dẫn khoa học ts tô xuân vu H néi - 2010 mơc lơc Trang phơ b×a Lêi cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Mở đầu 1 Tính cấp thiết đề tài Đối tợng phạm vi nghiên cứu: Mục tiêu đề tµi: Néi dung nghiªn cøu: Phơng pháp nghiên cứu: ý nghÜa khoa học thực tiễn đề tài: C¬ së tài liệu luận văn: CÊu tróc cđa ln văn: Ch−¬ng 1: Tỉng quan phơng pháp thí nghiệm xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng ( CPTu) 1.1 Sơ lợc lịch sử phát triển phơng pháp thí nghiệm xuyên tĩnh 1.2 Thiết bị xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng 10 1.3 Mô hình hoạt động mũi xuyên đo áp lực nớc lỗ rỗng đất 14 1.4 C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng tíi kÕt qđa thÝ nghiƯm 15 1.4.1 ảnh hởng áp lực nớc lỗ rỗng đến qc fs 15 1.4.2 ¶nh h−ëng cđa vị trí màng thấm 17 1.4.3 ảnh hởng áp lực dọc trục đến áp lực nớc lỗ rỗng 18 1.4.4 ảnh hởng nhiệt độ 18 1.4.5 ảnh hởng độ mài mòn dạng hình học mũi xuyên 19 1.4.6 ¶nh hởng độ nghiêng mũi xuyên 20 1.4.7 ¶nh h−ëng tốc độ xuyên 1.5 Xác định số đặc trng học đất từ kết thí nghiệm CPTu 21 22 1.5.1 X¸c định sức chống cắt không thoát nớc 22 1.5.2 Xác định hệ số cố kết ngang đất 22 1.5.3 Xác định hÖ sè thÊm ngang kh 25 1.5.4 Xác định hệ số cố kết OCR 25 1.5.5 Xác định lực dính kết không thoát nớc 26 1.5.6 X¸c định mô đun biến dạng 26 1.6 Ph©n loại đất theo kết thí nghiệm CPTu 27 1.7 Xác định ranh giới loại đất 27 Ch−¬ng 2: đặc điểm trầm tích đệ tứ khu vực hải phòng 2.1 Địa tầng trầm tích Đệ Tứ 31 2.2 Phân chia địa tầng trầm tích Đệ tứ khu vực Hải Phòng theo quan điểm địa chất công trình 36 2.2.1 Trầm tích nhân tạo (đất đắp đất lấp) 36 2.2.2 Trầm tích sông 36 2.2.3 Trầm tích sông biển 37 2.2.4 Trầm tích đầm lầy ven biển, sông biển đầm lầy 40 2.2.5 TrÇm tÝch biÓn 42 Chơng 3: phân tích ảnh hởng điều kiện địa chất công trình đến kết thí nghiệm xuyên cptu khu vực Hải Phòng 3.1 ảnh hởng áp lực địa tầng 46 3.2 ¶nh h−ëng cđa sù thay đổi địa tầng 47 3.3 ¶nh h−ëng cđa thành phần trạng thái đất 48 3.4 ảnh hởng tính nén lún, độ kết dính kích thớc hạt đất 53 3.5 ảnh hởng áp lực nớc lỗ rỗng 54 Ch−¬ng 4: ThiÕt lËp quan hệ tơng quan tiêu xác định từ xuyên CPTu với thí nghiệm khác 4.1 Lựa chọn tiêu lập quan hệ tơng quan 58 4.2 Tổng hợp kết thí nghiệm tiêu xác lập tơng quan 4.2.1 Khèi l−¬ng thÝ nghiÖm 60 60 4.2.2 Kết xác lập quan hệ t−¬ng quan 75 4.2.2.1 Các lớp trầm tích hệ tầng H¶i H−ng d−íi (mbQ21-2hh1) 76 4.2.2.2 Các lớp trầm tích hệ tầng Hải Hng (mQ21-2hh2) 78 4.2.2.3 Các lớp trầm tích hệ tầng Thái Bình dới (amQ32tb1) 81 4.3 KiÕn nghị sử dụng kết thí nghiệm CPTu tính toán thiết kế đất khu vực Hải Phòng 83 Kết luận kiến nghị 86 Tµi liƯu tham khảo lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực ch−a tõng cã c«ng bè bÊt kú c«ng trình khác Tác giả luận văn Phan Mạnh Thắng mở đầu Tính cấp thiết đề tài: Trên giới, thí nghiệm xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng (CPTu) đợc biết đến nh phơng pháp thí nghiệm trờng xác định đợc đầy đủ đặc trng địa chất công trình đất cách liên tục cho kết nhanh, xác Đây thí nghiệm đợc tiến hành điều kiện làm việc thực tế đất nên sử dụng kết thí nghiệm CPTu tính toán móng công trình cho kết tin cậy cao Tuy nhiên, đặc trng địa chất công trình đất đợc xác định từ thí nghiệm CPTu thờng liên quan đến hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào loại đất cụ thể Do khu vực xây dựng định cần phải nghiên cứu quan hệ để đảm bảo kết thu đợc từ thí nghiệm CPTu xác tin cậy Việt Nam nói chung khu vực Hải Phòng nói riêng, viƯc øng dơng thÝ nghiƯm CPTu cßn Ýt phỉ biÕn Hầu hết công trình đà sử dụng phơng pháp thí nghiệm công trình có vốn đầu t nớc thuê t vấn thiết kế nớc Hiện cha có nghiên cứu tổng thể để xác định đặc trng lý đợc xác định từ phơng pháp xuyên CPTu, nâng cao hiệu sử dụng kết thí nghiệm CPTu nên đà có kết thí nghiệm việc sử dụng kết bị hạn chế Do vậy, việc nghiên cứu đánh giá kết xác định đặc trng lý phơng pháp thí nghiệm xuyên CPTu phục vụ cho thiết kế móng công trình đất khu vực cụ thể nh Hải Phòng cần thiết Đối tợng phạm vi nghiên cứu: - Đối tợng phạm vi nghiên cứu đề tài kết xác định đặc trng lý đất xác định phơng pháp thí nghiệm xuyên CPTu khả ứng dụng chúng thiết kế móng công trình đất khu vực Hải Phòng Mục tiêu đề tài: Mục tiêu nghiên cứu đề tài làm rõ kết xác định đặc trng lý đất phơng pháp thí nghiệm xuyên CPTu sử dụng kết thiết kế móng công trình đất khu vực Hải Phòng Nội dung nghiên cứu: Để đạt đợc mơc tiªu nghiªn cøu trªn, néi dung nghiªn cøu cđa đề tài bao gồm: - Tổng hợp, phân tích tµi liƯu thu thËp vỊ thÝ nghiƯm CPTu ë nớc giới, từ đánh giá khả ứng dụng kết thí nghiệm - Đánh giá kết thí nghiệm CPTu phơng pháp thí nghiệm khác tơng ứng, bao gồm thí nghiệm phòng trời cho đất khu vực Hải Phòng - Phân tích yếu tố ảnh hởng đến kết thí nghiệm xác định đặc trng lý khu vực Hải Phòng - Xây dựng quan hệ tơng quan tiêu xác định từ CPTu với phơng pháp thí nghiệm khác - Từ kết nghiên cứu thực nghiệm đồng (thí nghiệm CPTu thí nghiệm khác), xây dựng phơng pháp đánh giá đặc trng địa chất công trình theo kết thí nghiệm CPTu phù hợp với đất khu vực Hải Phòng - Kiến nghị sử dụng kết thí nghiệm CPTu tính toán phục vụ cho thiết kế móng công trình đất khu vực Hải Phòng Phơng pháp nghiên cứu: - Phơng pháp tổng hợp hệ thống hóa tài liệu: Thu thập, hệ thống hóa tổng hợp tài liệu để làm sở cho nghiên cứu nội dung chuyên môn - Phơng pháp địa chất: Xác định tuổi, nguồn gốc, thành phần tính chất loại đất phân bố khu vực nghiên cứu - Phơng pháp thực nghiệm: Tiến hành thí nghiệm CPTu số phơng pháp thí nghiệm khác để so sánh đối chứng đánh giá kết - Phơng pháp xử lý thống kê: Xác định tiêu lý đặc trng lớp đất để phân tích, ®¸nh gi¸ chóng ý nghÜa khoa häc thực tiễn đề tài: Kết nghiên cứu đề tài cho phép đánh giá khả ứng dụng hiệu phơng pháp thí nghiệm xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng phục vụ cho thiết kế móng công trình đất khu vực Hải Phòng Cơ sở tài liệu luận văn: - Bản đồ địa chất khoáng sản khu vực Hải phòng tỷ lệ 1:200.000 - Bản đồ địa chất công trình khu vực Hải phòng tỷ lệ 1:50.000 - Các báo cáo khảo sát địa kỹ thuật khu vực Hải Phòng lu trữ Trung tâm KH&CN Địa kỹ thuật - Viện KH&CN GTVT, Công ty Cổ phần T vấn xây dựng Cảng Đờng thuỷ( TEDI Port), Công ty TNHH Địa kỹ thuật Môi trờng mà tác giả có tham gia - Kết thí nghiệm CPTu số công trình khu vực Hải Phòng Cấu trúc luận văn: Luận văn bao gồm chơng sau: Chơng 1: Tổng quan phơng pháp thí nghiệm xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng Chơng 2: Đặc điểm trầm tích Đệ tứ khu vực Hải Phòng Chơng 3: Phân tích ảnh hởng điều kiện địa chất công trình ®Õn kÕt qu¶ thÝ nghiƯm CPTu ë khu vùc H¶i Phòng Chơng 4: Thiết lập quan hệ tơng quan tiêu xác định từ xuyên CPTu với thí nghiệm khác Kiến nghị sử dụng kết thí nghiệm CPTu tính toán thiết kế đất khu vực Hải Phòng Kết luận kiến nghị 74 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 8.8 2.5 5.4 3.2 7.2 9.5 7.3 9.8 6.8 9.9 9.8 3.7 12.2 9.4 8.3 1.584 1.257 0.452 0.965 1.258 0.58 1.295 1.718 1.316 1.762 1.223 1.775 1.767 0.66 2.193 1.685 1.502 0.884 0.739 0.381 0.609 0.739 0.438 0.755 0.943 0.765 0.963 0.724 0.969 0.965 0.473 1.155 0.929 0.848 4.471 3.808 1.7 3.621 3.315 2.686 4.93 3.553 3.553 4.522 4.182 5.967 3.672 2.363 9.877 4.998 2.21 0.255 0.179 0.069 0.235 0.17 0.159 0.23 0.174 0.203 0.188 0.191 0.328 0.168 0.136 0.507 0.201 0.177 0.226 0.273 0.078 0.138 0.231 0.099 0.164 0.242 0.202 0.105 0.209 0.197 0.201 0.185 0.387 0.336 0.208 0.221 0.245 0.113 0.167 0.234 0.133 0.252 0.227 11.903 10.559 3.887 9.638 11.208 6.642 13.164 0.209 11.017 0.155 16.181 0.351 8.891 0.164 0.398 0.338 0.187 6.321 6.088 6.128 5.681 4.979 4.113 4.561 3.95 6.261 5.462 6.013 4.865 6.422 5.385 3.954 4.889 4.948 1.985 2.644 2.254 2.54 2.268 2.516 2.047 2.344 1.524 2.403 1.714 2.725 2.025 1.518 2.072 1.986 2.678 4.2.2 KÕt xác lập quan hệ tơng quan Số liệu sử dụng để lập quan hệ tơng quan kết thí nghiệm xác định đặc trng học đất phơng pháp khác hệ tầng Thái Bình hay Hải Hng Để lựa chọn mối tơng quan phù hợp tiêu, tính chất học, phân tích đánh giá kết mối quan hệ tơng quan cần ý nguyên tắc: + Phân tích mối quan hệ tiêu thí nghiệm với thông số thí nghiệm CPTu; + Kết thí nghiệm đặc trng lý đất đợc sử dụng để so sánh phải đảm bảo điều kiện tơng tự điều kiện thành tạo, điều kiện tồn tại, tuổi, nguồn gốc vị trí (độ sâu thí nghiệm); + Loại bỏ từ ban đầu giá trị bất thờng trớc đánh giá so sánh (những giá trị thí nghiệm không yêu cầu kỹ thuật, không đặc trng cho lớp đất, bất đồng thành phần, trạng thái ) Trên sở nguyên tắc nêu trên, phơng pháp phân tích thực nghiệm thiết lập mối tơng quan đợc tiến hành cách thiết lập mối quan hệ xuyên CPTu với tiêu thí nghiệm phơng pháp khác Các bớc tiến hành lập mối quan hệ tơng quan đợc thực nh sau: - Loại trừ giá trị có sai số lớn: Những giá trị có sai số lớn đợc xác định từ phơng pháp thí nghiệm không đại diện cho lớp đất, giá trị thờng làm sai lệch qui luật biến đổi tiêu thống kê Do cần loại bỏ sai số trớc tiến hành phân tích tơng quan Theo TCXD 74-87 giá trị riêng lẻ cần loại bỏ giá trị xi có x xi S CM Trong đó: - : Tiêu chuẩn thống kê, phụ thuộc vào số lợng giá trị riêng lẻ tập hợp mẫu thống kê theo tra bảng; - x : Giá trị trung bình tập hợp thống kê; - SCM: Giá trị chuyển vị độ lệch bình phơng trung bình tập hợp mẫu thống kê đợc xác định theo biÓu thøc: 76 S CM = n ( xi − x) ∑ n i =1 - Tæng hợp, hệ thống hóa tài liệu: Đối với tiêu thống kê, tiến hành hệ thống hóa cặp giá trị, vị trí thí nghiệm để thiết lập mối quan hệ tơng quan Các cặp số liệu phải có tuổi địa chất nguồn gốc thành tạo - Xác định phơng trình tơng quan thực nghiệm: Từ cặp số liệu thống kê, đa cặp giá trị lên biểu đồ, từ phán đoán dạng hồi quy, lập hàm tơng quan, xác định hệ số hồi quy, từ lựa chọn hàm tơng quan có hệ số tơng quan tốt 4.2.2.1 Các lớp trầm tích hệ tầng Hải hng dới (mbQ21-2hh1) - Quan hệ tơng quan kết xác định sức kháng cắt không thoát nớc phơng pháp thí nghiệm cắt cánh (SuFVT) xuyên tĩnh (SuCPTu) 1.0 0.9 0.8 S uF V T ( k G /c m ) 0.7 0.6 SuFVT = 1.6223SuCPTu + 0.0743 R = 0.912 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Su CPTu (kG/cm ) H×nh Quan hệ tơng quan SuFVT SuCPTu 77 - Quan hệ tơng quan kết xác định sức kháng cắt không thoát nớc phơng pháp thí nghiệm nén ba trục sơ đồ UU (cu) xuyên tÜnh (SuCPTu) 0.9 0.8 0.7 cU (kG/cm2 ) 0.6 0.5 cu = 1.5289SuC PTu + 0.0858 R = 0.887 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Su CPTu (kG/cm ) H×nh Quan hƯ tơng quan cu SuCPTu - Quan hệ tơng quan kết xác định mô đun biến dạng E0 phơng pháp thí nghiệm nén nhanh sức kháng xuyên đầu mũi (qc) 60.0 50.0 E0 (kG/cm2 ) 40.0 E0 = 4.3755qc R = 0.866 30.0 20.0 10.0 0.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 qc (kG/cm ) Hình Quan hệ tơng quan E0 qc 78 - Quan hệ tơng quan kết xác định hệ số cố kết ngang ch từ CPTu kết xác định hệ số cè kÕt ®øng cv tõ thÝ nghiƯm nÐn cè kÕt phòng Kết tính toán giá trị ch theo thí nghiệm tiêu tán đợc trình bày bảng 4.2 So sánh với kết thí nghiệm nén cố kết hệ số ch/cv hệ tầng thay đổi từ 3,0511,43 - Quan hệ tơng quan kết xác định hệ số thấm ngang kh từ CPTu kết xác định hệ số thấm đứng kv từ thí nghiệm nén cố kết phòng Giá trị hệ số thấm ngang kh đất tính toán theo thí nghiệm tiêu tán đợc trình bày bảng 4.2 So sánh víi kÕt qu¶ thÝ nghiƯm nÐn cè kÕt hƯ sè kh/kv hệ tầng thay đổi từ 1,81- 6,13 Bảng Tổng hợp quan hệ tơng quan đặc trng lý hệ tầng Hải Hng dới (mbQ2 1-2hh1) TT Chỉ tiêu học Hàm tơng quan Hệ số Mức độ tơng quan liên hÖ SuFVT = 1,6223SuCPTu + 0,0743 r = 0,912 RÊt chỈt cu = 1,5289SuCPTu + 0,0858 r = 0,887 ChỈt r = 0,866 Chặt Sức kháng cắt không thoát nớc Mô đun biến E0 = 4,3755 qc dạng Hệ sè cè kÕt ch/cv 3,05- 11,43 - HÖ sè thấm kh/kv 1,81- 6,13 - 4.2.2.2 Các lớp trầm tích hệ tầng Hải hng (mQ21-2hh2) - Quan hệ tơng quan kết xác định sức kháng cắt không thoát nớc phơng pháp thí nghiệm cắt cánh (SuFVT) xuyên tĩnh (SuCPTu) 79 0.7 0.6 SuFVT (k G/cm ) 0.5 0.4 SuFVT = 0.8973SuCPTu + 0.0579 R = 0.832 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Su CPTu (kG/cm ) H×nh Quan hệ tơng quan SuFVT SuCPTu - Quan hệ tơng quan kết xác định sức kháng cắt không thoát nớc phơng pháp thí nghiệm nén ba trục sơ đồ UU (cu) xuyên tĩnh (SuCPTu) 0.5 0.5 0.4 Cu (kG/cm2 ) 0.4 0.3 0.3 cu = 0.815SuCPTu + 0.0504 R = 0.856 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Su CPTu (kG/cm ) H×nh Quan hƯ tơng quan cu SuCPTu 80 - Quan hệ tơng quan kết xác định mô đun biến dạng E0 phơng pháp thí nghiệm nén nhanh sức kháng xuyên đầu mũi (qc) 25.0 E (k G /c m ) 20.0 15.0 E0 = 2.4958qc R = 0.913 10.0 5.0 0.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 qc (kG/cm ) H×nh 4.7 Quan hệ tơng quan E0 qc - Quan hệ tơng quan kết xác định hệ số cố kết ngang ch từ CPTu kết xác định hệ số cố kết đứng cv từ thí nghiệm nén cố kết phòng Kết tính toán giá trị ch theo thí nghiệm tiêu tán đợc trình bày bảng 4.3 So sánh với kết thí nghiƯm nÐn cè kÕt hƯ sè ch/cv ë hƯ tÇng thay đổi từ 0,534,19 - Quan hệ tơng quan kết xác định hệ số thấm ngang kh từ CPTu kết xác định hệ số thấm ®øng kv tõ thÝ nghiƯm nÐn cè kÕt phßng Giá trị hệ số thấm ngang kh đất tính toán theo thí nghiệm tiêu tán đợc trình bày bảng 4.3 So sánh với kết thí nghiệm nén cố kết hệ số kh/kv hệ tầng thay ®ỉi tõ 0,27- 1,14 81 B¶ng Tỉng hợp quan hệ tơng quan đặc trng lý hệ tầng Hải Hng (mbQIV 1-2hh2) TT Chỉ tiêu học Hàm tơng quan Hệ số Mức độ tơng liên hệ quan r = 0,832 Chặt không thoát nớc cu = 0,915SuCPTu + 0,0504 r = 0,856 Chặt Mô r = 0,913 Rất chặt Sức kháng cắt đun SuFVT = 0,8973SuCPTu + 0,0579 biến E0 = 2,495 qc d¹ng HƯ sè cè kÕt ch/cv 0,53- 4,19 - HÖ sè thÊm kh/kv 0,27- 1,14 - 4.2.2.3 Các lớp trầm tích hệ tầng Thái Bình dới (amQ32tb1): - Quan hệ tơng quan kết xác định sức kháng cắt không thoát nớc phơng pháp thí nghiệm cắt cánh (SuFVT) xuyên tĩnh (SuCPTu) 0.5 0.5 0.4 SuFVT (kG/cm2) 0.4 0.3 SuFVT = 0.9181SuCPTu + 0.0557 R = 0.889 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Su CPTu (kG/cm ) Hình 4.8 Quan hệ tơng quan SuFVT SuCPTu 82 - Quan hệ tơng quan kết xác định sức kháng cắt không thoát nớc phơng pháp thí nghiệm nén ba trục sơ đồ UU (cu) xuyên tĩnh (SuCPTu) 0.5 0.4 0.4 CU (kG/cm ) 0.3 0.3 cu = 0.8495SuCPTu + 0.0559 R = 0.889 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Su CPTu (kG/cm2 ) H×nh 4.9 Quan hệ tơng quan cu SuCPTu - Quan hệ tơng quan kết xác định mô đun biến dạng E0 phơng pháp thí nghiệm nén nhanh sức kháng xuyên đầu mũi (qc) 35.0 30.0 E0 (kG/cm2) 25.0 20.0 E0 = 2.9547qc R = 0.942 15.0 10.0 5.0 0.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 qc (kG/cm ) Hình 4.10 Quan hệ tơng quan E0 qc 83 - Quan hệ tơng quan kết xác định hệ số cố kết ngang ch từ CPTu kết xác định hệ số cố kÕt ®øng cv tõ thÝ nghiƯm nÐn cè kÕt phòng Kết tính toán giá trị ch theo thí nghiệm tiêu tán đợc trình bày bảng 4.4 So sánh với kết thí nghiệm nén cố kết hệ số ch/cv hệ tầng thay đổi từ 1,199,33 - Quan hệ tơng quan kết xác định hệ số thấm ngang kh từ CPTu kết xác định hệ số thấm đứng kv từ thí nghiệm nén cố kết phòng Giá trị hệ số thấm ngang kh đất tính toán theo thí nghiệm tiêu tán đợc trình bày bảng 4.4 So sánh với kÕt qu¶ thÝ nghiƯm nÐn cè kÕt hƯ sè kh/kv hệ tầng thay đổi từ 1,45- 6,90 Bảng Tổng hợp quan hệ tơng quan đặc trng lý hệ tầng Thái Bình dới (amQ32 tb1) TT Chỉ tiêu học Sức kháng cắt Hàm tơng quan Hệ số Mức độ tơng quan liªn hƯ SuFVT = 0,918SuCPTu + 0,0557 r = 0,889 ChỈt cu = 0,8495SuCPTu + 0,0559 r = 0,889 Chặt r = 0,942 Rất chặt không thoát nớc Mô ®un biÕn E0 = 2,9547 qc d¹ng HƯ sè cè kÕt ch/cv 1,19- 9,33 - HÖ sè thÊm kh/kv 1,45- 6,90 - 4.3 KiÕn nghÞ sư dơng kÕt thí nghiệm CPTu tính toán thiết kế đất khu vực Hải Phòng Từ nghiên cứu quan hệ tơng quan đặc trng lý xác định thí nghiệm CPTu số phơng pháp thí nghiệm khác loại đất hệ tầng Hải Hng dới, Hải Hng hệ tầng Thái Bình dới phân bố khu vực Hải Phòng, cã thĨ rót nh÷ng nhËn xÐt nh− sau: 84 + Các đặc trng xác định tính chất học lớp đất trầm tích Đệ Tứ gồm: tầng Hải Hng dới, Hải Hng Thái Bình dới có dạng tuyến tính: y =ax+b Trong đó: y, x đại lợng đặc trng học lớp đất đợc sử dụng để xác định mối quan hệ tơng quan; a, b tham số thực nghiệm + Mức độ tơng quan đại lợng xác định đợc đánh giá chặt tới chặt, đủ độ tin cậy để đánh giá quan hệ tơng quan Các giá trị tơng quan cho hệ sè t−¬ng quan r =0,832 - 0,942, hƯ sè biÕn đổi v thí nghiệm tiêu tán Ch, kh cã hƯ sè biÕn ®ỉi tõ 18,4% - 39,7% Tuy nhiên từ kết thực nghiệm thấy hệ số cố kết hệ số thấm tầng Thái Bình dới có hệ số biến đổi lớn 36,5% - 39,7%, chøng tá líp cã ®é bÊt ®ång nhÊt thành phần, độ nén chặt lớn + Quan hệ SuFVT SuCPTu: Kết xác định sức kháng cắt không thoát nớc từ thí nghiệm cắt cánh trờng thí nghiệm xuyên CPTu tơng đồng Nhìn chung giá trị sức kháng cắt từ thí nghiệm cắt cánh trờng nhỏ sức kháng cắt xác định từ xuyên CPTu khoảng 9-11% tầng Hải Hng Tầng Thái Bình dới Đối với tầng Hải Hng dới giá trị sức kháng cắt không thoát nớc lớn sức kháng cắt xác định từ xuyên CPTu khoảng 60% + Quan hệ cu SuCPTu: Kết xác định sức kháng cắt không thoát nớc đất thí nghiệm xuyên CPTu tơng đồng Nhìn chung giá trị sức kháng cắt không thoát nớc cu nhỏ sức kháng cắt xác định từ xuyên CPTu khoảng 5-15% tầng Hải Hng Tầng Thái Bình dới Đối với tầng Hải Hng dới giá trị sức kháng cắt không thoát nớc cu lớn sức kháng cắt xác định từ xuyên CPTu khoảng 50% + Quan hệ thực nghiệm đợc xây dựng së thÝ nghiƯm nÐn nhanh vµ thÝ nghiƯm CPTu cho biết giá trị chúng tơng tự Giá trị Eo từ 2-4 lần giá trị qc Tuy đồng nhng phơng pháp xác định gián tiếp có độ không xác định 85 Trên thực tế, nhằm mục đích phát triển kinh tế đời sống phải xây dựng nhiều dạng công trình khác công trình, tầng đất khác Các đặc trng học lớp đất toán không giống Do việc lựa chọn tiêu lý lớp đất phù hợp với điều kiện công trình khác Trong trờng hợp xây dựng theo giải pháp móng nông: Đối với công trình xây dựng với giải pháp móng nông thờng công trình có quy mô tải trọng nhỏ, nh nhà dân dụng thấp tầng, nhà công nghiệp, đờng giao thông, đập thủy lợi nhỏ Tùy theo điều kiện đất xây dựng sử dụng thông số Eo, Ch, kh Cu, Su xác định từ hệ phơng trình tơng quan đà nêu Tuy nhiên hệ số Ch, kh hệ tầng Thái Bình dới có hệ số biến đổi lớn cần xem xét hệ số cách cẩn trọng Trong trờng hợp xây dựng theo giải pháp móng sâu: Đối với công trình xây dựng với giải pháp móng sâu thờng công trình có quy mô tải trọng lớn nh nhà cao tầng, nhà công nghiệp nặng, đập thủy lợi lớn Tùy theo điều kiện đất xây dựng sử dụng thông số Eo, Ch, kh,xác định từ hệ phơng trình tơng quan đà nêu Trờng hợp xây dựng công trình ngầm: Đối với công trình xây dựng công trình ngầm thờng tầng ngầm nhà cao tầng, đờng giao thông ngầm Trong thời gian thi công công trình xây dựng sử dụng thông số Eo, Ch, kh, Cu, Su xác định từ hệ phơng trình tơng quan đà nêu Đối với trờng hợp khai thác sử dụng công trình, hệ số Eo,Cu, Su đợc xác định từ phơng trình tơng quan đợc sử dụng 86 kết luận kiến nghị Từ kết thu đợc trình nghiên cứu sử dụng phơng pháp xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng khảo sát địa chất công trình cã thĨ rót mét sè kÕt ln vµ kiÕn nghị sau: - Thí nghiệm xuyên tĩnh điện có đo áp lực nớc lỗ rỗng phơng pháp thí nghiệm đại, thao tác đơn giản, liệu thu thập đợc liên tục nhanh chóng, xác Ngoài việc xác định địa tầng xác sử dụng số liệu để tính toán số thông số địa kỹ thuật xác Trong có tiêu xác định từ CPTu mà xác định xác phơng pháp khác nh hệ số thấm ngang ch - Có nhiều yếu tố ảnh hởng đến kết thí nghiệm CPTu nh đà trình bày trên, để đảm bảo cho thí nghiệm CPTu xác hiệu cần phải tuân thủ đầy đủ quy trình vận hành, bảo quản tiêu chuẩn thí nghiệm Khi thí nghiệm cần ý để xác định xác đặc trng học đất - Quan hệ tơng quan: từ kết nghiên cứu ta có bảng tổng hợp tơng quan số đặc trng lý khu vực Hải Phòng nh sau: Quan hệ tơng quan đặc trng lý hệ tầng Hải Hng dới (mbQ2 1-2hh1) TT Chỉ tiêu học Sức kháng cắt Hàm tơng quan Hệ số Mức độ tơng quan liên hÖ SuFVT = 1,6223SuCPTu + 0,0743 r = 0,912 RÊt chỈt cu = 1,5289SuCPTu + 0,0858 r = 0,887 ChỈt r = 0,866 Chặt không thoát nớc Mô đun biến E0 = 4,3755 qc d¹ng HƯ sè cè kÕt ch/cv 3,05- 11,43 - HÖ sè thÊm kh/kv 1,81- 6,13 - 87 Quan hệ tơng quan đặc trng lý hệ tầng Hải Hng (mbQIV 1-2hh2) TT Chỉ tiêu học Hàm tơng quan Hệ số Mức độ tơng liên hệ quan r = 0,832 Chặt không thoát nớc cu = 0,915SuCPTu + 0,0504 r = 0,856 Chặt Mô r = 0,913 Rất chặt Sức kháng cắt đun SuFVT = 0,8973SuCPTu + 0,0579 biÕn E0 = 2,495 qc d¹ng HƯ sè cè kÕt ch/cv 0,53- 4,19 - HÖ sè thÊm kh/kv 0,27- 1,14 - Quan hệ tơng quan đặc trng lý hệ tầng Thái Bình dới (amQ32 tb1) TT Chỉ tiêu học Hàm tơng quan Hệ số Mức độ tơng liên hệ quan Sức kháng cắt SuFVT = 0,918SuCPTu + 0,0557 r = 0,889 ChỈt cu = 0,8495SuCPTu + 0,0559 r = 0,889 ChỈt r = 0,942 Rất chặt không thoát nớc Mô đun biÕn E0 = 2,9547 qc d¹ng HƯ sè cè kÕt ch/cv 1,19- 9,33 - HÖ sè thÊm kh/kv 1,45- 6,90 - 88 KiÕn nghÞ HiƯn nay, thÝ nghiƯm CPTu đợc sử dụng khảo sát ĐCCT cho công trình hạn chế nên diện phạm vi nghiên cứu hẹp Trong tơng lai, cần tiến hành áp dụng rộng rÃi thí nghiệm CPTu cho nhiều công trình, loại đất khác nhau, nhiều vùng miền khác Việt Nam để từ thúc đẩy việc sử dụng chúng khảo sát ĐCCT ... mạnh thắng Nghiên cứu kết xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng để xác định đặc trng lý đất khu vực Hải Phòng kiến nghị sử dụng chúng thiết kế móng công trình chuyên ngnh: Địa chất công trình m số:... ứng dụng chúng thiết kế móng công trình đất khu vực Hải Phòng Mục tiêu đề tài: Mục tiêu nghiên cứu đề tài làm rõ kết xác định đặc trng lý đất phơng pháp thí nghiệm xuyên CPTu sử dụng kết thiết kế. .. v đo tạo trờng đại học mỏ ®Þa chÊt - phan mạnh thắng Nghiên cứu kết xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng để xác định đặc trng lý đất khu vực Hải Phòng kiến nghị sử dụng chúng