CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CƠ SỞ
2.1. ĐOẠN TUYẾN LỰA CHỌN THI CÔNG 1. Đặc điểm đoạn tuyến
2.1.2. Điều kiện địa chất Đoạn tuyến thi công
2.1.2.1. Sự phân chia các lớp đất đá
Trên cơ sở nhận biết, phân loại và mô tả đất đá ngoài hiện trường, trong quá trình khoan và thí nghiệm SPT, kết hợp với kết quả thí nghiệm trong trong phòng cho phép phân chia khu vực khảo sát từ trên mặt trở xuống đến độ sâu khảo sát thành các lớp đất khác nhau. Các lớp đất được phân loại theo mục đích Địa kỹ thuật nên các lớp đất thể hiện trên các Mặt cắt Địa kỹ thuật được phân chia theo tính chất cơ lý không theo thứ tự trầm tích trong địa chất và nguồn gốc thành tạo. Như vậy, các lớp đất có tính chất cơ lý tương tự nhau cho dù có thể thứ tự trầm tích khác nhau sẽ được gộp chung vào cùng một lớp đất được gọi là một đơn nguyên địa chất công trình và mang cùng một số hiệu.
Trong phạm vi khu vực khảo sát và đến độ sâu lớn nhất 53.95 m, có thể chia ra các lớp đất như sau:
1. Đất lấp (MG)
Phân bố đều khắp khu vực khảo sát và nằm ngay trên mặt đất. Thành phần của lớp không đồng nhất chủ yếu là bê tông, gạch vỡ lẫn cát sét. Chiều dày lớp thay đổi từ 0,7 m đến 4,6 m.
2. Sét dẻo thấp (CL) màu xám nâu, xám xanh, trạng thái dẻo cứng
Lớp Sét dẻo cứng (2) nằm dưới lớp đất lấp (1) hoặc lớp Sét dẻo chảy (3) tại các vị trí hố khoan BH 14, BH 15 và BH 17. Lớp này phân bố đều khắp khu vực khảo sát, gặp ở độ sâu khoảng từ 0,7 m đến 10,8 m và kết thúc ở độ sâu khoảng từ 4,5 m đến 14,6 m;
chiều dày của lớp thay đổi từ 3,2 đến 12,8 m, có chiều dày lớn ở khu vực vị trí các hố khoan BH 3 đến BH 6.
Sét có tính dẻo thấp, màu xám nâu, nâu vàng, xám ghi, trạng thái phổ biến là dẻo cứng, cá biệt là dẻo mềm. Giá trị xuyên tiêu chuẩn NSP T phổ biến thay đổi từ 5 đến 15, cá biệt từ 18 đến 20; trung bình khoảng 9.
3. Sét dẻo thấp (CL), trạng thái dẻo chảy
Lớp Sét dẻo chảy (3) nằm dưới lớp Sét dẻo cứng (2), đôi nơi nằm dưới lớp đất lấp (1) và trên lớp Sét dẻo cứng (2) (Hố khoan BH 14, BH 15 và BH 17); phân bố không đều trong khu vực khảo sát, không gặp ở các khu vực vị trí hố khoan từ BH 4 đến BH 6, BH
10, BH 13bis và BH 16, nơi mà lớp sét dẻo cứng (2) có chiều dày lớn. Lớp này gặp nằm ở độ sâu khoảng từ 0,9 m đến 13,8 m và kết thúc ở độ sâu khoảng từ 4,3 m đến 12,8 m;
chiều dày lớp thay đổi khoảng từ 1,1 m đến 16,9 m và trung bình khoảng 8,8 m. Nhìn chung, lớp Sét dẻo chảy (3) có chiều dày lớn tại khu vực đoạn Nhổn - Cầu Diễn (BH 2 đến BH 4), khu vực đoạn Cầu Giấy - Ngọc Khỏnh - Giảng Vừ (BH 11 đến BH 13) và khu vực Cát Linh - Văn Miếu (BH 15)
Sét có tính dẻo thấp, đôi chổ lẫn ít tàn tích thực vật chưa phân hủy hoàn toàn. Hàm lượng tàn tích thực vật lẫn trong đất phân bố không đều theo diện cũng như theo chiều sâu, thay đổi từ 6,2 đến 12,8 %. Đất có màu xám ghi, xám nâu, xám đen, độ ẩm trung bình 47.0 %, trạng thái phổ biến từ dẻo chảy đến chảy, đôi nơi dẻo mềm. Giá trị xuyên tiêu chuẩn NSPT thay đổi phổ biến từ 1 đến 7, trung bình khoảng 4 .
4. Sét dẻo thấp (CL), trạng thái dẻo cứng
Lớp Sét dẻo thấp trạng thái dẻo cứng (4) nằm dưới lớp Sét dẻo cứng (2) hoặc lớp Sét dẻo chảy (3), phân bố không đều trong khu vực khảo sát, không gặp ở các hố khoan BH 1 đến BH 3, BH 9, BH 11, BH 12 và BH 15. Lớp này gặp ở độ sâu khoảng từ 4,3 m đến 14,5 m và kết thúc ở độ sâu từ 13,2 m đến 21,3 m; chiều dày của lớp thay đổi từ 4,0 m đến 11,8 m, trung bình khoảng 7,7 m.
Sét có tính dẻo thấp, màu xám nâu, xám vàng, trạng thái phổ biến là dẻo cứng, cá biệt là dẻo nửa cứng. Giá trị xuyên tiêu chuẩn NS P T phổ biến thay đổi từ 10 đến 29, trung bình khoảng 17.
5. Cát mịn lẫn bụi (SM), trạng thái chặt vừa
Lớp Cát mịn lẫn bụi (5) nằm dưới lớp Sét dẻo chảy (3) hoặc lớp Sét dẻo cứng (4), phân bố đều khắp khu vực khảo sát của tuyến đường sắt, gặp ở độ sâu từ 10,8 m đến 22,6 m và kết thúc ở độ sâu khoảng từ 25,5 đến 38,5 m; chiều dày của lớp thay đổi phổ biến từ 6,2 m đến 24,5 m, trung bình khoảng 13,1 m.
Cát có thành phần chủ yếu cát mịn chiếm khoảng 62,5 % có lẫn khoảng 24,7 % hạt bụi; cát có màu xám nâu, xám ghi, xám vàng, trạng thái phổ biến là chặt vừa. Giá trị NSPT thay đổi phổ biến trong khoảng từ 10 đến 39, trung bình 22.
6. Cát mịn - vừa (SM) lẫn ít sạn sỏi, trạng thái chặt
Lớp Cát mịn - vừa lẫn bụi sạn sỏi (6) nằm dưới lớp Cát mịn lẫn bụi trạng thái chặt vừa (5), phân bố tương đối đều trong khu vực khảo sát, không gặp ở các vị trí hố khoan BH5 và BH6. Lớp này gặp ở độ sâu từ 25,5 m đến 36,0 m và kết thúc ở độ sâu từ 33,3 m đến 48,9 m; chiều dày của lớp thay đổi từ 7,0 m đến 15,3 m, trung bình khoảng 11,5 m.
Cát có thành phần chủ yếu cát mịn chiếm khoảng 39,6%, cát hạt vừa chiếm khoảng 20,8%, hạt cát thô chiếm khoảng 8,6% và hạt bụi chiếm khoảng 17,1%. Trong lớp này đôi chổ có lẫn sạn sỏi thạch anh nhỏ màu xám trắng, xám với hàm lượng trung bình khoảng lớn hơn 10%. Cát có màu xám nâu, xám ghi, trạng thái phổ biến là chặt đến rất chặt. Giá trị NSPT thay đổi phổ biến trong khoảng từ 30 đến 55, đôi nơi từ 20 đến 29, trung bình khoảng 44 .
Trong lớp Cát mịn đến vừa trạng thái chặt (6), tại một vị trí hố khoan BH 1 đến BH 3 và BH 12, bắt gặp thấu kính Sét dẻo thấp trạng thái dẻo cứng (6a) nằm xen kẹp gặp ở độ sâu từ 33,5 đến 39,9 m và có chiều dày khoảng 1,9 m đến 4,5 m. Các thấu kính này có màu xám, xám nâu; trạng thái dẻo cứng. Giá trị xuyên tiêu chuẩn NS P T thay đổi từ 9 đến 24, trung bình khoảng 15.
7. Cuội sỏi cấp phối kém lẫn ít cát sạn (GP), trạng thái rất chặt
Lớp Cuội sỏi lẫn ít cát sạn (7) nằm dưới lớp Cát mịn lẫn bụi (5) hoặc lớp Cát hạt min đến vừa lẫn sạn sỏi trạng thái chặt (6), phân bố đều khắp khu vực khảo sát, gặp ở độ sâu từ 33,3 m đến 48,9 m; chiều dày của lớp chưa xác định, trừ hố khoan BH1, các hố khoan còn lại đến độ sâu kết thúc trên 50,0 m vẫn gặp lớp này. Tại hố khoan BH1, lớp này kết thúc ở độ sâu khoảng 47,0 m và có chiều dày khoảng 3,5 m.
Thành phần chủ yếu của lớp là cuội sỏi thạch anh đá khoáng màu xám vàng, xám trắng, xám đen. Cuội sỏi có mức lựa chọn kém và có kích thước từ 2 cm đến vài cm, mức độ mài mòn tương đối tốt nên tròn cạnh. Phần trên đôi chổ lẫn ít cát sạn và dăm sạn. Lớp cuội sỏi có trạng thái rất chặt. Trong lớp này thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn khi đóng ở 15 cm đầu tiên đều đạt số búa trên 50 và giá trị xuyên tiêu chuẩn, chỉ số NSPT được lấy quy ước là 50 búa, nhưng trong thực tế còn lớn hơn rất nhiều.
8. Đá cát kết
Trong khu vực khảo sát, hố khoan BH 1, ở độ sâu 47,0 m gặp lớp Đá cát kết nằm dưới lớp Cuội sỏi (7). Do hố khoan kết thúc trong tầng nên chiều dày của lớp chưa xác định (đã khoan vào lớp 4,7 m). Cát kết có màu xám ghi, phong hóa nứt nẻ mạnh và dễ bị hóa mềm khi gặp nước [3].