Bài giảng Địa chất công trình

Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Địa kỹ thuật Bài giảng mơn học Địa chất cơng trình Chương GIỚI THIỆU MƠN HỌC ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Giảng viên: Dr.-Ing Nguyễn Quang Tuấn Email: nqtuan@tlu.edu.vn tuandkt@gmail.com Tel: 0936202238 Lưu ý • Đi học • Khơng trật tự • Khơng sử dụng điện thoại học • Khơng làm tập mơn học khác • Làm ơn khơng ngủ • Nếu có thắc mắc hỏi Đi muộn = 0,5 buổi nghỉ Đi muộn tối đa lần Mất trật tự = nghỉ 02 buổi Sử dụng đt= Nghỉ trình (0 điểm chuyên cần) Làm tập mơn khác = điểm q trình Địa chất cơng trình??? Địa chất Địa chất cơng trình Xây dựng Thấu hiểu lịng đất để xây dựng cơng trình •Về đất đá tính chất chúng •Về tượng địa chất tự nhiên •Về tượng địa chất xây dựng •Về nước đất •Về cách nghiên cứu đánh giá địa chất phục vụ xây dựng cơng trình Sự phân ngành địa chất Địa chất khống sản Địa mạo Địa chất Địa chất môi trường Địa vật lý Đất xây dựng Địa chất thủy văn ĐCCT động lực Địa chất cơng trình ĐCCT chun mơn ĐCCT khu vực Địa kỹ thuật Cải tạo đất đá Các biện pháp CT Điểm sạt lở quốc lộ 4D từ Lai Châu Sa Pa (Lào Cai) Viện Khoa học Xã hội Nam Sạt lở mỏ đá D3 Thủy điện Bản Vẽ 0,5triệu m3, 18 người chết Sạt lở Tân Lạc, Hịa Bình 12-10-2017 18 người chết Đập Vajont Xây dựng: 1961; thảm họa: 1963 Kết cấu đập vịm bê tơng Cao 262m Rộng: 27m (đáy), 3.4m (đỉnh) 260million m3 landslide 50mi m3 overtop  250m wave height > 2000 người chết o Bùn thành tạo yếu, việc xây dựng chúng thực với điều kiện phải áp dụng biện pháp chun mơn, nhằm cải tạo tính chất bùn (nén chặt, gia cố, thoát nước giếng cát…) 116 Than bùn đất dạng than bùn  Phân loại đất có chứa tàn tích thực vật, dựa vào hàm lượng hữu q:  q 60%  than bùn  Khi nhận xét đánh giá than bùn mặt xây dựng, cần phải xét đến mức độ phân giải di tích thực vật tạo nên than bùn, độ ẩm, độ sệt, tính thấm nước, độ bền, tính biến dạng…của than bùn biến đổi theo mức độ phân giải 117 Đất nhiễm muối  Đất cát đất loại sét, lượng muối q 0.3% khối lượng đất khơ, đất coi có nhiễm muối  Khi có rửa lũa muối ngồi biến đổi tính chất đất, thành phần tính chất nước thẩm thấu thay đổi Nước trở thành có tính ăn mịn xi măng kim loại  Khi có muối kết tinh lấp đầy lỗ rỗng đất có tăng biểu kiến độ chặt đất, ẩm ướt, muối lại bị hịa tan, thể tích hạt khống đơn vị thể tích đất, trở nên nhỏ so với đất không bị nhiễm muối, phát sinh tượng lún ướt (lún sập) 118 Khi thiết kế xây dựng cơng trình vùng đất bị nhiễm muối, cần phải biết: - Mức độ nhiễm muối đất - Thành phần muối dễ hòa tan hòa tan trung bình - Chế độ ẩm chế độ muối, điều kiện nhiễm muối chúng 119 Đất lấp – đất nhân sinh  Lãnh thổ thành phố, diện tích xây dựng lớn…thường phủ lên lớp đất đắp nhân tạo  Tính chất chúng phụ thuộc thành phần cấu trúc loại đất đắp, mà vào thành phần trạng thái tính chất lớp đất nằm  Độ chặt kết cấu độ ổn định loại đất đá khác nhau, phụ thuộc vào thành phần thời gian tồn chúng  Cần phải đánh giá ổn định, thiết kế biện pháp cơng trình để đề phịng biến dạng trượt, 120 Bài tập: Kết thí nghiệm mẫu đất cho bảng sau, Mẫu Độ ẩm tự Giới hạn Giới hạn nhiên chảy dẻo 44,2% 78,6% 32,1% 64,4% 80,4% 38,9% 60,3% 30,8% 45,7% 60,5% Hệ số rỗng Lƣợng hữu 1,56 1,82 1,24 1,02 2,01 5% 20% 18% 8% 65% 21,6% 30,2% 18,5% 30,1% 31,2% Hãy xác định tên mẫu đất đó? 121 Yêu cầu cần đạt đƣợc - Mục đích sở phân loại đất đá lĩnh vực xây dựng cơng trình - Phân loại đất đá tổng quát Xavarenxki - Phân loại đất theo tiêu chuẩn TCVN 9362: 2012 122 4.7 CÁC VẤN ĐỀ CẦN LƢU Ý KHI KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ NỀN ĐÁ 123 Nội dung Vấn đề ổn định mái đá Vấn đề ổn định thấm Vấn đề chất lượng đá sử dụng làm VLXD 124 Đá sử dụng xây dựng cơng trình thuỷ lợi, thuỷ điện gồm:  Làm xây dựng đập, nhà máy thuỷ điện  Làm môi trường xây dựng đường hầm, nhà máy thuỷ điện ngầm  Làm vật liệu đắp đập Các vấn đề cần ý đánh giá: Ổn định mái hố móng, mái vai đập, mái mỏ đá khai thác; ổn định ổn định lâu dài Ổn định thấm qua đập, vai đập, bờ hồ Chất lượng đá sử dụng làm vật liệu xây dựng 125 Vấn đề ổn định mái dốc đá Khi phân tích ổn định mái đá cần ý không bảo đảm ổn định mà ổn định đến hết tuổi thọ công trình, nghĩa tính tốn ổn định phải tính đến tốc độ phong hố (tốc độ suy giảm tính chất theo thời gian) Phải kiểm tra ổn định theo mặt đới yếu, ý có mặt đứt gãy hệ thống khe nứt làm ổn định mái, phong hoá nước thấm dọc theo khe nứt, đứt gãy Chú ý khả phát triển hệ thống khe nứt phong hoá, dỡ tải, nằm tầng đá công trình Cần phân biệt mái tạm vĩnh cữu, giải pháp bảo vệ 126 Vấn đề ổn định thấm Thấm qua đá, qua vai đập xuống hạ lưu, qua bờ hồ sang lũng sông bên cạnh Thấm xảy dọc theo: Các đứt gãy kiến tạo Các khe nứt mặt lớp Các khe nứt có ngót Các lịng sơng cổ, tầng sườn tích Các hang động karst Vì cần phải dự đốn để có giải pháp xử lý phòng ngừa từ đầu 127 Vấn đề chất lƣợng đá sử dụng làm VLXD Chất lượng đá phụ thuộc loại đá mức độ phong hố Khơng sử dụng đá có tính hồ tan làm vật liệu đắp Đá trầm tích thường xen kẹp nên thành phần không nhất, cần ý khai thác Phải lựa chọn loại bỏ đá xấu mỏ Khi khảo sát phải kỹ hơn, thí nghiệm mẫu nhiều hơn, khoanh vùng mỏ khai thác tiết Cần ý số loại đá trầm tích keo kết thấp đá biến chất hoá mềm ngậm nước 128 Một số yêu cầu học Phải nắm vấn đề đánh giá ổn định mái đá (hiện lâu dài) lưu ý nằm, có mặt đứt gãy khe nứt, trường hợp mái tạm vĩnh cửu tính ổn định mái đá Biết nguyên nhân gây nước hồ chứa để tính tốn dự đốn trước có giải pháp xử lý hợp lý Hiểu nhớ lưu ý chất lượng đá sử dụng làm vật liệu xây dựng 129 Câu hỏi ôn tập chƣơng Lý thuyết Trình bày khái quát nguồn gốc đất Kể tên loại đất theo nguồn gốc Phân biệt đất tàn tích, đất trầm tích đất sườn tích Khái quát đặc điểm chung đất nguồn gốc tàn tích, trầm tích sườn tích? Kể tên loại khe nứt đá? Các ảnh hưởng khe nứt tới tính chất xây dựng đá? Các yếu tố khe nứt ảnh hưởng tới tính chất đá? Trình bày cách phân loại đất đá tổng quát theo Xavarenxki Các vấn đề cần ý đánh giá đá xây dựng cơng trình thủy lợi Các vấn đề cần lưu ý khảo sát đá :  phục vụ đánh giá ổn định mái dốc,  đánh giá ổn định thấm qua đá,  đánh giá đá làm vật liệu xây dựng Bài tập Bài tập cách gọi tên đất trạng thái đất biết giá trị giới hạn chảy, dẻo, độ ẩm, thành phần hữu cơ, hệ số rỗng…(cần nắm rõ quy định loại đất: sét, sét, cát, cát, bùn sét, bùn sét, bùn cát, đất chứa hữu cơ, đất dạng than bùn than bùn) Bài tập học đá: thí nghiệm đá 130 ... tượng địa chất tự nhiên •Về tượng địa chất xây dựng •Về nước đất •Về cách nghiên cứu đánh giá địa chất phục vụ xây dựng công trình Sự phân ngành địa chất Địa chất khống sản Địa mạo Địa chất Địa chất. .. đt= Nghỉ q trình (0 điểm chun cần) Làm tập mơn khác = điểm q trình Địa chất cơng trình? ?? Địa chất Địa chất cơng trình Xây dựng Thấu hiểu lịng đất để xây dựng cơng trình •Về đất đá tính chất chúng... except at their own peril… I Địa chất cơng trình nhiệm vụ Địa chất cơng trình (ĐCCT): lĩnh vực địa chất, nghiên cứu vấn đề ứng dụng địa chất vào việc xây dựng cơng trình Nhiệm vụ ĐCCT    