c. Tính toán kết quả thí nghiệm
6.1. Khối lợng khảo sát nghiên cứu giai đoạn khả thi
Trong giai nghiên cứu khả thi, đã tiến hành khoan 08 lỗ khoan độ sâu từ 20 m đến 40m. Trong đó có 04 lỗ khoan dới nớc. Lấy 41 mẫu nguyên dạng, 66 mẫu không nguyên dạng và 118 lần xuyên SPT. Tổng chiều dài mét khoan là 240m. Thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý 115 mẫu.
- Lỗ khoan thứ nhất (LK1) độ sâu 32 m. Lấy 4 mẫu nguyên dạng, 11 mẫu không nguyên dạng và 15 lần xuyên SPT.
- Lỗ khoan thứ hai (LK2) độ sâu 31.5 m. Lấy 6 mẫu nguyên dạng, 10 mẫu không nguyên dạng và 15 lần xuyên SPT.
- Lỗ khoan thứ ba (LK3) độ sâu 36.5 m. Lấy 8 mẫu nguyên dạng, 9 mẫu không nguyên dạng và 16 lần xuyên SPT.
- Lỗ khoan thứ t (LK4) độ sâu 40 m. Lấy 6 mẫu nguyên dạng, 12 mẫu không nguyên dạng và 20 lần xuyên SPT.
- Lỗ khoan thứ năm (LK5) độ sâu 40 m. Lấy 10 mẫu nguyên dạng, 9 mẫu không nguyên dạng và 20 lần xuyên SPT.
- Lỗ khoan thứ sáu (LK6) độ sâu 20 m. Lấy 3 mẫu nguyên dạng, 10 mẫu không nguyên dạng và 10 lần xuyên SPT.
- Lỗ khoan thứ bảy (LK7) độ sâu 20 m. Lấy 5 mẫu nguyên dạng, 6 mẫu không nguyên dạng và 10 lần xuyên SPT.
Lỗ khoan thứ tám (LK8) độ sâu 20 m. Lấy 4 mẫu nguyên dạng, 7 mẫu không nguyên dạng và 10 lần xuyên SPT.
Các lỗ khoan đợc bố trí trong khu vực nghiên cứu nh hình vẽ 6.1 Sử dụng máy khoan do Trung Quốc sản xuất có thể khoan sâu tối đa 100m. Quá trình khoan có sử dụng dung dịch sét bentonit. Xuyên tiêu chuẩn bằng bộ dụng cụ xuyên tiêu chuẩn do Việt Nam sản xuất.
6.2. Đặc điểm địa hình
Công trình trung tâm phân phối hàng hoá cảng Container Phù Đổng dự kiến gồm các hạng mục: một toà nhà điều hành, một bến cảng có thể tiếp nhận tàu đờng sông với tải trọng lớn và bãi chứa container rộng 120.000m2.Địa hình khu vực xây dựng thuộc kiểu địa hình tích tụ ngoài đê,
bề mặt tơng đối bằng phẳng. Về vị trí công trình rất gần cầu Phù Đổng, sông Đuống, Quốc lộ 5, đờng 1A (tơng lai) thuận lợi cho việc thi công xây dựng. Tuy nhiên khi khảo sát và thi công cần chú ý tới sự ổn định của thân đê.
6.3. Đặc tính địa kỹ thuật đất nền
Căn cứ vào kết quả khảo sát hiện trờng và thí nghiệm trong phòng, địa tầng khu vực khảo sát có thể phân thành 05 lớp đất. Sự phân bố các lớp đợc thể hiện ở các mặt cắt địa chất công trình hình 6. 2-6.7. Đặc tính địa kỹ thuật của các lớp đất đợc thể hiện từ trên xuống dới nh sau:
• Lớp 1: Là lớp đất lộ ra ngay trên bề mặt địa hình, đợc chia thành 02 phụ lớp là 1a và 1b.
- Phụ lớp 1a: Cát pha màu nâu, nâu xám đến nâu đỏ, trạng thái dẻo. Phụ lớp 1a gặp tại các lỗ khoan LK1, LK4, LK6 và LK7. Cao độ đáy lớp thay đổi từ 7,1m (KL4) đến -2,5m (LK1). Bề dày trung bình phụ lớp là 3,1m.
Kết quả thí nghiệm SPT cho N = 4 búa/30cm.
Bảng 6.1. Bảng chỉ tiêu cơ lý phụ lớp 1a
TT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Trị số trung bình
1 Độ ẩm tự nhiên W % 22.7
2 Khối lợng thể tích tự nhiên γtn g/cm3 1.92 3 Khối lợng thể tích khô γk g/cm3 1.59 4 Khối lợng riêng của hạt γs g/cm3 2.65
5 Hệ số rỗng e % 0.673 6 Độ lỗ rỗng n % 40.2 7 Độ bão hoà G % 81.4 8 Giới hạn chảy Wch % 25.3 9 Giới hạn dẻo Wd % 19.1 10 Chỉ số dẻo Id % 6.2 11 Độ sệt B % 0.58 12 Góc nội ma sát ϕ độ 22012’ 13 Lực dính đơn vị C KG/cm2 0.08 14 Hệ số nén lún a1-2 cm2/kG 0.041 15 Hệ số chịu tải R0 KG/cm2 1.26 Nhận xét :
Về tính chất vật lý: Đất của phụ lớp này có khối lợng thể tích tự nhiên cao (γtn = 1.92g/cm3), khối lợng riêng hạt tơng đối thấp (γs = 2.65g/cm3). Độ ẩm tự nhiên trung bình (22.7%). Giới hạn chảy (26.5%), giới hạn dẻo (19.1%) đạt mức trung bình.
Về tính chất cơ học: Đất của phụ lớp này có lực dính kết đơn vị rất thấp (c=0.08 KG/cm2). Hệ số nén trung bình (a1-2=0.041cm2/KG). Sức chịu tải trung bình (Ro=1, 26 G/cm2). Qua đây cho thấy phụ lớp 1a là lớp đất không quá yếu nhng bề dầy tơng đối nhỏ lại nằm ngay trên bề mặt nên việc cải tạo nó không quá khó khăn.
- Phụ lớp 1b: Sét pha mầu nâu ghi đến màu hồng, trạng thái dẻo mềm. Phụ lớp 1b gặp tại hầu hết các lỗ khoan trong khu vực khảo sát, trừ LK1. Cao độ đánh phụ lớp thay đổi từ 2,8 m (LK4)đến -3,5m (LK8). Bề dày trung bình của phụ lớp là 6,9m.
Kết quả thí nghiệm SPT cho N = 8 búa/30cm.
Bảng 6.2. Bảng chỉ tiêu cơ lý phụ lớp 1b
TT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Trị số trung bình
1 Độ ẩm tự nhiên W % 28.7
2 Khối lợng thể tích tự nhiên γtn g/cm3 1.87 3 Khối lợng thể tích khô γκ g/cm3 1.46 4 Khối lợng riêng của hạt γσ g/cm3 2.67
5 Hệ số rỗng e % 0.829 6 Độ lỗ rỗng n % 45.3 7 Độ bão hoà G % 92.5 8 Giới hạn chảy Wch % 35.8 9 Giới hạn dẻo Wd % 21.2 10 Chỉ số dẻo Id % 14.6 11 Độ sệt B % 0.51 12 Góc nội ma sát ϕ độ 17o33’ 13 Lực dính đơn vị C KG/cm2 0.12 14 Hệ số nén lún a1-2 cm2/KG 0.041 15 Hệ số thấm K cm/s 25,48.10-6 16 Hệ số cố kết Cv cm2/s 0.7986.10-3 17 áp lực tiền cố kết Pc KG/cm2 0.722 18 Chỉ số nén lún Cc 0.1852 19 Hệ số nén lún thể tích aV cm2/KG 0.0554 20 Hệ số chịu tải R0 KG/cm2 1.19 Nhận xét :
Về tính chất vật lý: Đất của phụ lớp 1b có giá trị khối lợng thể tích tự nhiên cao (γtn = 1.87g/cm3). Khối lợng riêng trung bình (γs = 2.67g/cm3 ). Tính dẻo trung bình của đất tơng ứng tơng ứng với trạng thái dẻo mềm
Về tính chất cơ học: Kết quả sức chống cắt cho thấy so với phụ lớp trên, lực dính đơn vị đã tăng lên (c= 0.12cm2/KG) . Sức chịu tải của nền đất (Ro= 1.19KG/cm2) trung bình. Tuy nhiên phụ lớp 1b vẫn là lớp đất yếu, có bề dầy rất lớn, đáy lớp nơi sâu nhất 10,5m và phân bố trên diện rộng (gặp ở
Lớp 2: Cát hạt mịn, màu xám, kết cấu chặt vừa. Lớp này bắt gặp tại tất cả các lỗ khoan trong khu vực khảo sát. Các lỗ khoan LK6, LK7 và LK8 cha khoan hết bề dày của lớp này. Tại các vị trí còn lại cao độ đáy lớp thay đổi từ -10,6m (LK1) đến -17,7m (LK3). Bề dày trung bình của lớp là 6,7m. Kết quả thí nghiệm SPT cho N = 16 búa/30cm ứng với cát trạng thái chặt vừa. Hàm lợng hạt cát (2-0,05) 87,4%, hạt bụi (0,05-0,005) 12%, hạt sét (< 0,005) không có, hạt sạn (10-2) 0,4%. Khối lợng riêng của đất là 2,65g/cm3.
Lớp 3: Sét pha màu nâu vàng, loang ghi đến nhiều màu trạng thái dẻo cứng. Lớp này có mặt ở tất cả các lỗ khoan trong khu vực khảo sát. Cao độ đáy lớp thay đổi từ -12,6m (LK4) đến -7,7m (LK3). Bề dày trung bình là 6,7m.
Kết quả thí nghiệm SPT cho N = 11 búa/30cm Kết quả thí nghiệm trong phòng cho kết quả nh sau:
Bảng 6.3. Bảng chỉ tiêu cơ lý lớp 3.
TT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Trị số trung bình
1 Độ ẩm tự nhiên W % 26.1 2 Khối lợng thể tích tự nhiên γtn g/cm3 1.89 3 Khối lợng thể tích khô γκ g/cm3 1.5 5 Hệ số rỗng e % 0.78 6 Độ lỗ rỗng n % 43.8 7 Độ bão hoà G % 89.3 9 Giới hạn dẻo Wd % 21.8 10 Chỉ số dẻo Id % 15.7 11 Độ sệt B % 0.32 12 Góc nội ma sát ϕ độ 17o28’ 13 Lực dính đơn vị C KG/m2 0.19 14 Hệ số nén lún a1-2 cm2/KG 0.03 15 Hệ số chịu tải R0 KG/cm2 1.56 Nhận xét :
Về tính chất vật lý: Đất của lớp 3 có giá trị khối lợng thể tích khá cao (γtn = 1.89g/cm3) .Khối lợng riêng trung bình (γs = 2.67g/cm3 ). Tính dẻo của đất thấp tơng ứng với trạng thái dẻo cứng .
Về tính chất cơ học: Kết quả sức chống cắt cho thấy lực dính đơn vị đã tăng lên đáng kể (c = 0.19KG/cm2) .Hệ số nén lún đã giảm đi so với phụ lớp 1b (a1-2 = 0.03cm2/KG). Hệ số chịu tải tăng lên và đạt mức (R0 = 1.56 KG/cm2).
Lớp 4: Sét pha màu vàng đến nâu hồng, trạng thái dẻo mềm. Lớp này gặp tại tất cả các lỗ khoan trong khu vực khảo sát. Cao độ đáy lớp thay đổi từ -20,1m (LK1) đến -29,9m (LK3). Bề dày trung bình của lớp là 9,8m.
Kết quả thí nghiệm SPT cho N = 10 búa/30cm. Kết quả thí nghiệm trong phòng cho kết quả nh sau:
Bảng 6.4: Bảng chỉ tiêu cơ lý lớp 4.
TT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Trị số trung bình 1 Độ ẩm tự nhiên W % 30.3 2 Khối lợng thể tích tự nhiên γντ g/cm3 1.84 3 Khối lợng thể tích khô γκ g/cm3 1.41 4 Khối lợng riêng của hạt γσ g/cm3 2.67
5 Hệ số rỗng e % 0,894 6 Độ lỗ rỗng n % 47.2 7 Độ bão hoà G % 90.5 8 Giới hạn chảy Wch % 37.1 9 Giới hạn dẻo Wd % 21.3 10 Chỉ số dẻo Id % 15.8 11 Độ sệt B % 0.57 12 Góc nội ma sát ϕ độ 17o47’ 13 Lực dính đơn vị C KG/m2 0.08 14 Hệ số nén lún a1-2 cm2/KG 0.041 15 Hệ số chịu tải R0 KG/cm2 0.99
Về tính chất vật lý: Lớp đất 4 có giá trị khối lợng thể tích tự nhiên khá cao (γtn = 1.84g/cm3). Khối lợng riêng của hạt cao (γs = 2.67g/cm3) Chỉ số dẻo Id = 15.8% và độ sệt B = 0.57% tơng ứng với trạng thái dẻo mềm.
Về tính chất cơ học: Kết quả sức chống cắt cho thấy lực dính đơn vị thấp (c = 0.08KG/cm2). Hệ số nén lún trung bình (a1-2 = 0.041cm2/KG) . Sức chịu tải thấp (Ro = 0.99KG/cm2). Đây là lớp đất yếu nhng do nằm quá sâu ( từ -20.1m đến -29.9m) nên khả năng làm biến dạng công trình không lớn.
Lớp 5: Cát hạt mịn, màu xám vàng lẫn sỏi sạn, kết cấu chặt đến rất chặt. Các lỗ khoan đều cha khoan hết lớp này. Hàm lợng hạt cát (2 - 0,05) 73,7% hạt bụi (0,05-0,005)9,2%, hạt sạn (10-2)11,1%, hạt sỏi (>20-10) 5,8%. Khối lợng riêng của đất là 2,66g/cm3.
Các chỉ tiêu cơ lý của từng mẫu đất và từng lớp xem Phụ lục (bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm trong phòng).