Nội dung:
- Thu thập tài liệu về địa lý tự nhiên, dân cư, kinh tế, giao thông của khu nghiên cứu;
- Thu thập tài liệu về địa chất, địa hình, địa mạo và địa chất thuỷ văn của khu nghiên cứu;
- Thu thập tài liệu về khoan thăm dò, tài liệu thí nghiệm trong phòng và thí nghiệm ngoài trời đã tiến hành ở giai đoạn trước tại khu xây dựng công trình
- Thu thập báo cáo địa chất công trình ở giai đoạn khảo sát trước của khu xây dựng và khu lân cận;
- Cùng với sự thu thập tài liệu cần có sự đánh giá, phân tích và chọn lọc tài liệu, căn cứ vào đó để làm cơ sở rút ra khối lượng công tác cần làm ở giai đoạn này.
Khối lượng tài liệu thu thập được:
- Bản vẽ mặt bằng quy hoạch và bố trí hố khoan;
- Mặt cắt địa chất công trình và bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của đất nền khu vực nghiên cứu;
- Bản đồ địa chất khu nghiên cứu.
Phương pháp tiến hành
Công tác thu thập tài liệu được tiến hành bằng phương pháp đọc, ghi, chép, sao, chụp. Trong quá trình thu thập cần chọn lọc tránh lãng phí
3.3.2 Công tác trắc địa
3.3.2.1 Mục đích
+ Nhằm mục đích đưa các công trình đã bố trí trên sơ đồ ra ngoài thực địa một cách chính xác và ngược lại nếu có thay đổi vị trí cần đưa lại từ thực địa vào bản vẽ.
+ Yêu cầu: Xác định chính xác tọa độ, độ cao của các điểm thăm dò ở ngoài thực địa vào bình đồ, máy phải có độ chính xác cao, xác định xong phải kiểm tra trước khi tiến hành khoan
3.3.2.2.Khối lượng công việc
+ Xác định khoảng cách giữa các hố khoan, hố xuyên + Xác định điểm thăm dò trên mặt bằng
+ Xác định chính xác toạ độ và cao độ của các công trình thăm dò. Đưa các điểm bố trí từ sơ đồ ra thực địa bằng máy kinh vĩ với các mốc trắc địa đã có.
Bảng3.1. Khối lượng công tác trắc địa
âSTT Dạng công việc Số lượng (điểm)
1 Số lượng hố khoan thăm dò từ bản vẽ ra thực địa. 5 điểm 2 Số lượng hố xuyên thăm dò từ bản vẽ ra thực địa 3 điểm
Tổng 8 điểm
3.2.2.3.Phương pháp tiến hành
Dùng máy kinh vĩ và máy thuỷ chuẩn để xác định.
Các bước tiến hành:
* Xác định toạ độ các công trình thăm dò:
Để đưa các điểm khảo sát từ sơ đồ bố trí ra ngoài thực địa bằng máy kinh vĩ, với các mốc trắc địa A và B đã có ngoài thực địa. Ta dùng phương pháp toạ độ cực:
- Toạ độ điểm A, B và phương vị SAB đã được xác định. - Tọa độ điểm C được xác định bằng đồ giải.
- Điểm C được bố trí ở ngay ngoài thực địa bằng cách dựng góc õ và chiều dài ngang S.
- β và S được tính toán theo công thức: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
βAB = arctan B A A B x x y y − − βAC = arctan C A A C x x y y − − β= βAB - βAC
S =
2
2 ( )
)
(xC −xA + yC − yA
Ngoài thực địa, đặt máy kinh vĩ tại điểm A; đặt bảng ngắm tại B. Từ A định hướng về B, mở một góc β. Sau đó dùng thước thép đặt một chiều dài S. Như vậy điểm C đã được bố trí ngoài thực địa.
Hình 3.1: sơ đồ để xác định hố khoan K6 ngoài thực địa
S
A B
C
* Xác định cao độ các công trình thăm dò
Dùng phương pháp đo cao lượng giác để xác định cao độ các điểm thăm dò. Cách tiến hành:
- Từ độ cao điểm A đã biết, để xác định độ cao điểm C, ta đặt máy tại A dựng mia tại C.
- Gọi i là chiều cao máy, l là chiều cao điểm ngắm, V là góc đứng tương ứng với trục điểm ngắm, S là chiều dài nằm ngang giữa 2 điểm A và C. Chênh cao giữa 2 điểm A và C là:
hAC = S.tgV + i – 1
Độ cao điểm thăm dò C được xác định theo công thức: HC = HA + hAC
HC : cao độ của điểm thăm dò C cần xác định (m); HA : cao độ điểm A đã biết (m);
Tương tự, ta sẽ xác định được tất cả các cao độ của các điểm thăm dò khác ngoài thực địa.
3.4. Công tác khoan thăm dò
3.4.1. Mục đích
- Làm sáng tỏ địa tầng tại vị trí nghiên cứu, phân chia các lớp đất nền. - Lấy mẫu thí nghiệm, xác định các chỉ tiêu cơ lý
- Lấy mẫu nước để tiến hành thí nghiệm độ ăn mòn vật liệu bê tông - Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT).
3.4.2. Nguyên tắc bố trí mạng lưới, chiều sâu hố khoan
Trong giai đoạn khảo sát phục vụ thiết kế cơ sở, các điểm thăm dò được bố trí theo mạng lưới, khoảng cách giữa các điểm khảo sát được quyết định dựa trên các yếu tố sau:
- Mức độ đầy đủ và chất lượng của các tài liệu thu thập được trong giai đoạn điều tra ban đầu;
- Mức độ quan trọng và phức tạp của kết cấu, tải trọng và diện tích bố trí công trình;
- Mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình.
Đối với điều kiện địa chất trung bình, công trình khá quan trọng, khá nhạy cảm với lún không đều:
- Khoảng cách khoan thông thường từ 20m ÷ 50m; có thể bổ sung xuyên với khoảng cách trung bình 15m ÷ 25m; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Yêu cầu có không ít hơn 3 điểm thăm dò cho một nhà riêng rẽ và không ít hơn 3 ÷ 5 điểm cho một cụm nhà hoặc công trình.
Chiều sâu hố khoan tùy thuộc vào quy mô công trình, điều kiện địa chất công trình. Đối với nhà C2 có quy mô là 5 tầng với tải trọng là 160T/trụ (công trình dự kiến xây dựng được xếp công trình cấp III, cấp phức tạp công trình là cấp II).
Từ kết quả thu được trong giai đoạn khảo sát sơ bộ, ta nhận thấy mặt địa hình không bằng phẳng, các lớp đất đá trong khu xây dựng nằm ngang, nghiêng, bề dày của các lớp
đất đá thay đổi một cách có quy luật, có nước dưới đất tồn tại trong lớp đất lấp, mực nước dao động theo mùa qua đó có thể đánh giá được mức độ phức tạp của điều kiện địa chất là cấp II theo phụ lục II TCVN 9437- 2012
Hình 3.2. Cấu trúc hố khoan điển hình
Chuẩn bị kỹ, tiến hành khoan mở lỗ với đường kính φ130, khoan hết lớp đất lấp,
đến khoảng 2m hạ ống chống đường kính φ110. Sau đó khoan với đường kính φ91 đến hết lớp đất dính sét, sét pha, cát.
3.4.3 Khối lượng công trình thăm dò
Trên vùng khảo sát ở giai đoạn khảo sát thiết kế cơ sở, số lượng 7 lỗ khoan được bố trí là , với tổng khối số mét khoan là 165 m.
Khoảng cách các công trình khoan thăm dò từ 30m -50m, có thể bổ sung xuyên với khoảng cách trung bình 15m- 25m. Các công trình thăm dò được bố trí trên chu vi diện tích xây dựng và các vị trí quan trọng của công trình. Vì công trình xây dựng đã có một hố khoan K6 trong giai đoạn khảo sát sơ bộ nằm trong khu vực công trình xây dựng lên có thể sử dụng cho giai đoạn này. Và diện tích công trình có kích thước 40x60m. Do đó tôi sẽ bố trí thêm 5 công trình khoan thăm dò khảo sát ở góc và
tuyến móng của công trình, và 3 hố khoan xuyên ở giữa của các hố khoan sơ đồ như hình vẽ
Hình 3.3. Sơ đồ bố trí hố khoan cho nhà C2
Kí hiệu Khối lượng ( m ) Nhiệm vụ
K1 22
Xác định địa tầng, lấy mẫu nước, mẫu đất và để thí
nghiệm SPT
K2 22 Xác định địa tầng, lấy mẫuđất và để thí nghiệm SPT
K3 22 Xác định địa tầng, lấy mẫu
đất và để thí nghiệm SPT K4 22 Xác định địa tầng, lấy mẫuđất và để thí nghiệm SPT
K5 22 Xác định địa tầng, lấy mẫu
đất và để thí nghiệm SPT HX1 22 nghiệm xuyên tĩnh CPTXác định địa tầng, thí HX2 22 nghiệm xuyên tĩnh CPTXác định địa tầng, thí
HX3 22 nghiệm xuyên tĩnh CPTXác định địa tầng, thí
3.4.4. Chọn phương pháp khoan và máy khoan
Căn cứ vào chiều sâu thiết kế, đặc điểm địa tầng phải khoan qua, đồng thời phải đảm bảo những yêu cầu lấy mẫu, thí nghiệm ngoài trời nên ta chọn phương pháp khoan xoay, và dung dịch khoan là dung dịch Bentonit, loại máy khoan là loại máy khoan XY - 100 của Trung Quốc.
Bảng 3.4. Các đặc tính kỹ thuật của máy khoan
STT Tên thiết bị Đặc tính kỹ thuật
1 Chiều sâu khoan tối đa 100m
2 Đường kính khoan 91-130mm
3 Khả năng bơm rửa 100m
4 Dây cáp φ12, dài 25m (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5 Cần khoan φ42, dài 1m, 2m, 3m, 5m
6 Tháp khoan Tháp khoan 3 chân cao 7m, dùng để nâng hạ bộ dụng cụ
7 Mũi khoan Hợp kim φ110, φ91 dài 0,5m
8 Tời khoan Có sức nâng 7 tấn
9 Tạ đóng Khối lượng 63,5 kg 10 Ống chống 127 φ , dài từ 2 đến 3m dùng để chống thành lỗ khoan 11 Ống mẫu 110 = ng φ , 91 = t φ , dài 0,8m dùng để lấy mẫu nguyên dạng
12 Gọng ô và vica Dùng để tháo cần, mũi cần 13 Khoá cần Dùng để giữ cần và tháo lắp cần 14 Khoá mỏ vịt Dùng để kẹp cần khoan khi nâng hạ 15 Khoá xích Dùng để tháo ống mẫu, ống chống
3.4.5. Kỹ thuật thi công khoan
- Trước khi khoan phải tiến hành công tác chuẩn bị: Xác định chính xác vị trí hố khoan, làm nền phẳng để lắp ráp máy khoan, chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ, kiểm tra mức độ an toàn của các bộ phận máy khoan, dựng tháp khoan chắc chắn tâm tháp phải thẳng đứng với trục khoan. Sau công tác chuẩn bị đã hoàn tất, tiến hành lắp ráp dụng cụ và kiểm tra rồi mới tiến hành công tác khoan .
- Trình tự khoan và các yêu cầu kỹ thuật khoan: Trước tiên dùng mũi khoan
đường kính φ
130 khoan mở lỗ, khoan đến chiều sâu đặt ống chống, tiến hành hạ ống
chống có φ
127, sau đó khoan đường kính
φ
110 đến hết chiều sâu thiết kế. Trong quá trình khoan giữ cho trục lỗ khoan phải luôn vuông góc với mặt phẳng nằm ngang, khi tiến độ khoan đến độ sâu cần lấy mẫu thì dừng khoan tiến hành bơm rửa sạch đáy hố khoan, lắp đặt thiết bị lấy mẫu và thí nghiệm.
3.4.6. Yêu cầu theo dõi và mô tả khoan
- Theo dõi khoan: trong quá trình khoan phải theo dõi chính xác chiều sâu khoan, tốc độ khoan, dung dịch khoan, sự biến đổi địa tầng, xác định vị trí mực nước ngầm và mực nước ổn định, theo dõi công tác lấy mẫu và thí nghiệm ngoài trời.
- Mô tả khoan: Mô tả chính xác chiều sâu koan, chiều dày lớp, vị trí lấy mẫu. Mô tả mẫu đất, thành phần đất đá, đặc điểm màu sắc, trạng thái, tính chất và các dặc trưng khác, sơ bộ gọi tên và phân chia địa tầng lớp đất.
Mẫu nhật ký mẫu khoan được ghi chép như sau:
3.4.7. Đề phòng sự cố và an toàn lao động
Trước khi thi công phải kiểm tra lại toàn bộ các thiết bị, giữ khoảng cách an toàn giữa cá thiết bị và khoảng cách an toàn đối với công tác khoan. Khi khoan, người tiến hành công tác khoan phải trang bị đầy đủ các dụng cụ bảo hộ lao động (mũ bảo hiểm, găng tay, ủng...). Chú ý theo dõi khoan để phát hiên kịp thời và xử lý chính xác khi có sự cố bất thường xảy ra.
3.4.8. Chỉnh lý tài liệu khoan
Chỉnh lý mô tả từ trên xuống dưới chính xác và chi tiết tỷ lệ yêu cầu. Trên cơ sở đó, xác định chiều sâu mặt lớp, đáy lớp, thành phần thạch học của từng lớp sau đó lập mặt cắt lỗ khoan chính xác.
3.5. Công tác lấy mẫu
3.5.1. Mẫu lưu trữ
+ Mục đích: Lưu trữ địa tầng hố khoan sử dụng để đối chiếu hoặc so sánh trong quá trình chỉnh lý tài liệu và viết báo cáo khảo sát địa chất công trình và là cơ sở để nghiệm thu lỗ khoan. Sau khi xây dựng được 2 đến 3 năm nếu công trình hoạt động bình
+ Cách tiến hành lấy mẫu: Cứ 1m lấy một mẫu và ghi chép cụ thể độ sâu lấy mẫu. Mẫu được lấy với kích thước 5 x 5 x 4cm. Nếu gặp lớp đất có chiều dày nhỏ hơn 1m ta cũng lấy một mẫu.
Bảng 3.6. Số lượng mẫu lưu trữ
STT Hố khoan Loại mẫu Số lượng mẫu lấy trong mỗi hố khoan 1 K1 Mẫu lưu trữ 35 2 K2 35 3 K3 35 4 K4 35 5 K5 35
Tổng số mẫu lưu trữ cần lấy 140 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Bảo quản mẫu : Mẫu lấy xong ta đặt vào trong các ô của hộp bảo quản lớn có kích thước ngang 0,8m , dài 1m cao 10cm.
Mẫu lưu trữ được cho vào các hộp gỗ ngăn thành từng ô nhỏ để bảo quản. Trên các hộp gỗ đựng mẫu lưu ghi đầy đủ các thông tin: Tên công trình, ký hiệu hố khoan, số hiệu mẫu lưu, mô tả, người lấy, ngày, tháng và chiều sâu khoan. Thời gian lưu các loại mẫu phải thực hiện theo các quy định hiện hành.
Hình 3.7. Hộp đựng mẫu lưu trữ 3.5.2. Mẫu đất đá thí nghiệm
1. Mẫu nguyên trạng:
- Mục đích: mẫu được lấy để xác định các chỉ tiêu cơ lý, thường lấy mẫu có kích thước Φ90
, L=20−30cm
.
- Khoảng cách lấy mẫu có thể lấy theo kinh nghiệm, tuy nhiên vẫn phải đảm bảo đúng nguyên tắc.
- Số lượng mẫu trong một đơn nguyên địa chất công trình phải đủ để chỉnh lý tài liệu phục vụ cho công tác thiết kế. Khoảng cách lấy mẫu 2m và lấy so le trong các lỗ khoan. Theo TCVN: 9362 - 2012 quy định mỗi đơn nguyên địa chất công trình phải lấy ít nhất là 6 mẫu đất.
- Phương pháp lấy mẫu và bảo quản: khi khoan tiến hành thả bộ dụng cụ khoan xuống, tiến hành đóng và ấn mẫu vào đất khoảng 25 - 30cm thì bẻ mẫu và lấy mẫu lên cho vào hộp bảo quản. Đặt vào đầu trên của mẫu một thẻ mẫu và dán ở ngoài một thẻ mẫu khác. Mẫu lấy lên được bọc lót cẩn thận và cho vào hộp rồi vận chuyển về phòng thí nghiệm. Chú ý không để mẫu quá nửa tháng.
2. Mẫu đất không nguyên trạng
+ Mẫu đất không nguyên trạng được lấy trong các lớp đất rời (khi không lấy được mẫu nguyên trạng) mục đích xác định các chỉ tiêu cơ lí của đất đá.
+ Phương pháp lấy mẫu: Mẫu không nguyên trạng được lấy bằng mũi khoan hoặc ống mẫu. Mẫu lấy xong được cho vào túi nilon dày, dán thẻ mẫu rồi mang về phòng thí nghiệm. Khoảng cách lấy mẫu có thể tiến hành như với mẫu nguyên trạng
Bảng 3.8. Khối lượng mẫu lấy thí nghiệm
STT Hố khoan
Loại mẫu
Số lượng mẫu lấy trong mỗi lớp Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5 Lớp 7 Lớp 8 Lớp 9 1 K1 ND 2 1 2 2 KND 2 1 1 2 K2 ND 2 1 2 2 KND 2 1 1 3 K3 ND 2 1 2 2 KND 2 1 1 4 K4 ND 2 1 2 2 KND 2 1 1 5 K5 ND 2 1 2 2 2 KND 2 1 1 Tổng số mẫu mỗi lớp 10 5 10 10 10 10 5 5 Tổng số mẫu Nguyên dạng 43 Không nguyên dạng 20 63 3.5.3. Mẫu nước 1.Mục đích.
Mẫu nước được lấy để xác định thành phần hóa học của nước dưới đất và đánh giá khả năng ăn mòn của nước dưới đất với vật liệu xây dựng.
2.Phương pháp lấy mẫu.
+ Khi lấy mẫu nước trong hố khoan cần lưu ý không được làm ô nhiễm nguồn nước, không để các nguồn nước khác xâm nhập vào tầng nước ngầm cần lấy.
Trường hợp khoan qua nhiều tầng chứa nước khác nhau, muốn lấy mẫu nước của tầng