L UN CH NG NHI MV THI ỤẾ Ế
I.1Luận chứng nhiệm vụ thiết kế
Trong giai đoạn khảo sỏt sơ bộ đó tiến hành khảo sỏt với 3 hố khoan (HK1, HK2, HK3,) trong đú:
- Tổng độ sõu khoan là 89 m;
- Thớ nghiệm xuyờn tiờu chuẩn: 23 lần;
- Lấy và thớ nghiệm trong phũng: 22 mẫu nguyờn dạng. Qua đú đó giải quyết được một số nhiệm vụ sau:
- Xỏc định cỏc chỉ tiờu cơ lý của cỏc lớp đất.
- Xỏc định được sơ bộ ranh giới địa chất giữa cỏc lớp đất, phạm vị phõn bố của cỏc lớp đất đỏ, từ đú đưa ra được mặt cắt địa chất cụng trỡnh của khu vực xõy dựng.
- Xỏc định sơ bộ kiểu, kết cấu múng cho cụng trỡnh.
- Tuy nhiờn so với yờu cầu của giai đoạn thiết kế kỹ thuật thỡ khối lượng cụng tỏc khảo sỏt đó tiến hành ở giai đoạn trước là chưa đủ vỡ: Mật độ cỏc hố khoan thăm dũ cũn thưa, số lượng mẫu chưa đủ để thống kờ toỏn học, chưa xỏc định được chớnh xỏc sự phõn bố và ranh giới địa tầng của một số lớp đất yếu, khụng lấy mẫu nước thớ nghiệm nờn chưa xỏc định được thành phần hoỏ học, tớnh ăn mũn của nước ngầm.
. Do đú trong giai đoạn này phải tiến hành thờm một số dạng cụng tỏc khảo sỏt, đặc biệt là cụng tỏc khoan thăm dũ.
Nhiệm vụ đặt ra trong giai đoạn này là làm sỏng tỏ cấu trỳc địa chất của đất nền, xỏc định chớnh xỏc ranh giới giữa cỏc địa tầng, đặc điểm địa chất thuỷ văn, cỏc chỉ tiờu cơ lý của cỏc lớp đất tại vị trớ xõy dựng cụng trỡnh. Từ đú quyết định giải phỏp múng cho cụng trỡnh một cỏch hợp lý nhất.
Để thực hiện tốt những nhiệm vụ trờn, căn cứ vào kết quả khảo sỏt địa chất cụng trỡnh ở giai đoạn trước, yờu cầu của cụng tỏc khảo sỏt địa chất cụng trỡnh ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật và đặc điểm của cụng trỡnh xõy dựng thỡ ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật cần tiến hành cỏc dạng cụng tỏc khảo sau:
1. Cụng tỏc thu thập tài liệu 2. Cụng tỏc trắc địa
3. Cụng tỏc khoan thăm dũ 4. Cụng tỏc lấy mẫu thớ nghiệm 5. Cụng tỏc thớ nghiệm trong phũng 6. Cụng tỏc thớ nghiệm ngoài trời 7. Cụng tỏc chỉnh lý và viết bỏo cỏo
I.2.Mục đớch, nội dung, khối lượng và phương phỏp tiến hành cỏc dạng cụng tỏc khảo sỏt ĐCCT
I.2.1.Cụng tỏc thu thập tài liệu, viết phương ỏn a. Mục đớch
Cụng tỏc này nhằm thu thập cỏc kết quả khảo sỏt của giai đoạn trước để giảm bớt khối lượng cụng tỏc khảo sỏt ở giai đoạn khảo sỏt ĐCCT chi tiết, trỏnh sự nghiờn cứu lặp lại cỏc vấn đề đó được làm sỏng tỏ trong giai đoạn trước.
b. Nội dung, khối lượng tài liệu thu thập
- Thu thập cỏc tài liệu về địa chất, địa hỡnh, địa mạo, địa chất thuỷ văn.
- Tài liệu về địa lý tự nhiờn, dõn cư, kinh tế, giao thụng khu vực nghiờn cứu.
- Thu thập cỏc tài liệu về cỏc cụng tỏc khoan thăm dũ, tài liệu về thớ nghiệm trong phũng và ngoài trời đó được tiến hành.
- Thu thập cỏc tài liệu về ĐCCT ở giai đoạn trước đó thực hiện như: Bản đồ trầm tớch Đệ tứ vựng nghiờn cứu, bảng tổng hợp chỉ tiờu cơ lý cỏc lớp đất đỏ, mặt cắt địa chất cụng trỡnh tuyến …
Ngoài ra cũn cú thể thu thập cỏc tài liệu khỏc cú liờn quan để đỏnh giỏ mức độ khú khăn và thuận lợi khi tiến hành khảo sỏt và thi cụng.
c. Phương phỏp tiến hành
Thu thập cỏc tài liệu này ngay từ khi nhận nhiệm vụ khảo sỏt. Cỏch thức thu thập tài liệu cú thể là in, ghi chộp, photocopy…
Nơi thu thập tài liệu chủ yếu là ở cỏc phũng địa chất, phũng thiết kế, … I.2.2. Cụng tỏc trắc địa
a. Mục đớch
Cụng tỏc trắc địa nhằm mục đớch đưa cỏc điểm khảo sỏt từ bỡnh đồ bố trớ cụng trỡnh thăm dũ ra thực địa và ngược lại đưa một điểm từ thực địa vào bản đồ, xỏc định chớnh xỏc cao độ cỏc cụng trỡnh thăm dũ và đưa trở lại bản vẽ. b. Khối lượng
Cụng tỏc trắc địa ở đõy chủ yếu dựng để xỏc định vị trớ và cao độ cỏc cụng trỡnh thăm dũ, đưa cỏc hố khoan thăm dũ từ bỡnh đồ ra thực tế, dự kiến khối lượng cụng tỏc trắc địa được tiến hành ở giai đoạn này là:
Bảng 1.1 STT Dạng cụng tỏc Số lượng 1 Khoan thăm dũ 8 2 Thớ nghiệm xuyờn tĩnh 2 3 Thớ nghiệm nộn tĩnh 3 Tổng cộng 13
Nếu khi thi công gặp chớng ngại vật có thể thay đổi vi trí cách 1- 2 m. c. Phương phỏp tiến hành
− Chuyển cỏc điểm thăm dũ từ bản vẽ ra thực địa (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Để đưa cỏc điểm khảo sỏt từ sơ đồ bố trớ cỏc cụng trỡnh thăm dũ ra thực địa ta sử dụng mỏy kinh vĩ và ỏp dụng phương phỏp giao hội thuận. Cụ thể như sau:
Dựa trờn cỏc mốc trắc địa cú sẵn M1 (X1,Y1) và M2 (X2, Y2). Để đưa điểm A cú toạ độ (XA, YA) từ bản đồ ra thực tế ta đặt mỏy ở điểm M1 ngắm về điểm A và M2 xỏc định được gúc ngắm α1, sau đú chuyển mỏy tới M2 ngắm về A và M1 xỏc định được gúc ngắm α2. A M2 M1 X α1 α2
Hỡnh 4: Xỏc định tọa độ điểm thăm dũ
Giao của hai đường này cho ta vị trớ của điểm A.
Cụng thức xỏc định toạ độ của điểm A: 1 2 2 1 2 1 A 1 2 X cotgα +X cotgα +Y -Y X = cotgα +cotgα 1 2 2 1 2 1 A 1 2 Y cotgα +Y cotgα +X -X Y = cotgα +cotgα
Sau khi xỏc định được vị trớ cỏc cụng trỡnh thăm dũ, dựng cọc gỗ để đúng xuống đỏnh dấu, cú thể đo nổi cao độ để kiểm tra. Trong trường hợp vị trớ cỏc cụng trinh thăm do được đưa vào những vị trớ phức tạp khụng thể thi cụng được thỡ cú thể dịch chuyển khụng quỏ 2 m.
− Chuyển cỏc điểm thăm dũ từ thực địa vào bản vẽ
Dựng phương phỏp giao hội nghịch, từ điểm P cần xỏc định toạ độ (Xp, Yp) đặt mỏy ngăn tới cỏc mốc trắc địa đó biết M1(X1, Y1), M2(X2, Y2) và M3
(X3, Y3) xỏc định cỏc gúc β1, β2. sau đú xỏc định phương vị cỏc cạnh PM1, PM2, PM3 theo cụng thức sau: 1 2 1 3 2 1 1 2 (Y -Y )cotgβ1+(Y -Y )cotgβ +X3-X2 tgαPM = cotgα +cotgα
1 2 2 1 2 1 A 1 2 Y cotgα +Y cotgα +X -X Y = cotgα +cotgα
Từ đú xỏc định được αPM1 tương tự xỏc định được αPM2, αPM3
αPM2 = αPM1+β1; αPM2 = αPM1+β2 Toạ độ P được xỏc định 1 PM1 2 PM2 2 1 PM1 PM2 X tg + X tg +Y -Y Xp = tg + tg α α α α Yp = (Xp+X1)tgαPM1 +Y1
− Xỏc định cao độ cỏc điểm thăm dũ
Dựa trờn cỏc mốc trắc địa đó biết trước cao độ, dựng mỏy thuỷ chuẩn để xỏc định cao độ cỏc cụng trỡnh thăm dũ theo phương phỏp đo cao hỡnh học. Đặt mia 1 tại gốc (M1) và mia 2 tại vị trớ cụng trỡnh cần xỏc định cao độ (điểm A).
M1 MIA1 A h a MIA2
Hỡnh 5: Xỏc định cao độ điểm thăm dũ
Số đọc trờn mia là a, b khi đú ta cú: HA = H1+ hAM1
Trong đú:
- HA: độ cao của điểm A
- H1: cao độ của điểm M1 đó biết
- hAM1: độ chờnh cao giữa A và M1 (hAM1 = a – b) I.2.3. Cụng tỏc khoan thăm dũ
a. Mục đớch
- Xỏc định chớnh xỏc phạm vi phõn bố và ranh giới của cỏc đơn nguyờn địa chất cụng trỡnh.
- Nghiờn cứu đặc điểm địa chất thuỷ văn của khu vực, phỏt hiện cỏc tầng chứa nước, xỏc định chiều sõu mực nước dưới đất, mực ỏp lực, lấy mẫu nước thớ nghiệm.
- Tiến hành cỏc thớ nghiệm ngoài trời như: xuyờn tiờu chuẩn, đổ nước hố khoan.
- Lấy mẫu đất thớ nghiệm xỏc định cỏc chỉ tiờu cơ lý của đất nền. b. Nguyờn tắc bố trớ mạng lưới, chiều sõu khoan
- Nguyờn tắc bố trớ:
Mạng lưới cỏc hố khoan thăm dũ được bố trớ dựa vào mức độ phức tạp của điều kiện địa chất cụng trỡnh, quy mụ, kết cấu cụng trỡnh, tải trọng cụng trỡnh và diện tớch khu vực khảo sỏt. Cỏc hố khoan được bố trớ trờn chu vi xõy dựng và tại cỏc vị trớ quan trọng của cụng trỡnh như cầu thang, thang mỏy … và phải phản ỏnh tốt nhất điều kiện địa chất cụng trỡnh khu vực nghiờn cứu. Khoảng cỏch giữa cỏc cụng trỡnh thăm dũ phụ thuộc mức độ phức tạp của điều kiện địa chất cụng trỡnh.
- Xỏc định chiều sõu thăm dũ.
Chiều sõu cỏc cụng trỡnh thăm dũ được xỏc định dựa vào chiều sõu đới tỏc động giữa cụng trỡnh và mụi trường địa chất, trước hết là dựa vào chiều sõu đới chịu nộn. Chiều sõu thăm dũ phải lớn hơn chiều sõu đới chịu nộn từ 1 đến 2m. Khi chiều sõu thăm dũ vượt quỏ chiều sõu đới chịu nộn mà gặp cỏc cấu trỳc đặc biệt như đất yếu, karst…thỡ bắt buộc phải khoan qua cỏc cấu tạo địa chất đặc biệt này, đến độ sõu mà cỏc yếu tố đú khụng gõy ảnh hưởng đến sự ổn định của cụng trỡnh, đối với cụng trỡnh sử dụng cọc chống thỡ chiều sõu cụng trỡnh thăm dũ phải ≥ 5m. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
c. khối lượng khoan thăm dũ.
Đối với cụng trỡnh nhà cao tầng, cụng trỡnh cấp hai, điều kiện địa chất khu vực xõy dựng được xếp vào khu vực cú điều kiện địa chất phức tạp, địa tầng lớp khỏc nhau về địa tầng lớp khỏc nhau về thành phần và khụng đồng nhất
về tớnh chất, ranh giới giữa cỏc lớp đất khụng ổn định (độ nghiờng lớn hơn o,1) một số lớp riờng biệt cú thẻ bị vút nhọn. viờc bố trớ cỏc cụng trỡnh thăm dũ phải dảm bảo sao cho phuc vụ tốt nhất cho việc thiết kế và thi cụng cụng trỡnh. Do đú khỏng cỏch giữa cỏc cụng trỡnh thăm dũ được bố trớ theo lưới 30 *40 (m).
Số lượng cỏc hố khoan thăm dũ dự kiến trong giai đoạn này là 8 hố, được bố trớ trờn sơ đồ.
Do lớp đặt mũi cọc là lớp đỏ gốc nằm ở sõu, nờn chiều sõu hố khoan thăm dũ cần phải đảm bảo khoan sõu vào lớp đỏ gốc là 5 m. Do đú chiều sõu cỏc cụng trỡnh thăm dũ dự kiến là 32m.
Bảng 1.2 Khối lượng cụng tỏc khoan STT Tờn Cụng trỡnh Tờn hố khoan Chiều sõu (m) Nhiệm vụ 1 Nhà A Trung Tõm Nghiờn Cứu cao 15 tầng
HK 4 32 Xác định ranh giới địa tầng,
lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT, lấy mẫu nớc
thí nghiệm.
HK 5 32 Xác định ranh giới địa tầng,
lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT, lấy mẫu nớc
thí nghiệm.
HK6 32 Xác định ranh giới địa tầng,
lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT, lấy mẫu nớc
thí nghiệm
HK7 32 Xác định ranh giới địa tầng,
lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT, lấy mẫu nớc
thí nghiệm 2 Nhà B nhà Thực Nghiệm cao 5
HK 8 30 Xác định ranh giới địa tầng,
lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT, lấy mẫu nớc
thí nghiệm
HK9 30 Xác định ranh giới địa tầng,
tầng tiêu chuẩn SPT, lấy mẫu nớc thí nghiệm
HK10 30 Xác định ranh giới địa tầng,
lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT, lấy mẫu nớc
thí nghiệm
HK11 30 Xác định ranh giới địa tầng, lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu
chuẩn SPT, lấy mẫu nớc thí nghiệm
Tổng 248 (m)
d. cấu trỳc hố khoan điển hỡnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dựa vào địa tầng khu đất xõy dựng dó được nghiờn cứu trong giai đoạn trước, chiều sõu hố khoan, thiết kế hố khoan điển hỡnh nhu sau.
Khoan mở lỗ đường kớnh φ 130 mm, hết lớp đất thổ nhưỡng và vào trong lớp tiếp theo 3m, chống ống định hướng φ 127mm, sau đú dung mũi khoan φ
110mm khoan hết lớp sột rồi thay mũi khoan φ 91mm hoặc φ 76mm. Trong quỏ trỡnh khoan cứ 2 dừng lại lấy mẫu và đúng SPT, khi khoan đến đọ sõu thiết kế đảm bảo cỏc yờu cầu kỹ thuật thi dừng.
Mô tả đất và đá HIệUKý LớP Cao độ đáy (m) Bề dày lớp (m) độ sâu (m) cấu trúc lỗ khoan 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 00 1 2 9.20 -0.2 26. 30.00 -20.6 4.0 16.80 8.90 3 4
Đất phủ sét pha, mầu nâu vàng, lẫn nhiều dễ thực vật, dày 0.3m.
Sét , màu nâu vàng, loang lổ xám trắng, lẫn sạn, trạng thái nửa cứng, dày 15.2m.
Sét, màu xám vàng, nâu vàng, đôi chỗ lẫn sạn, cuội dăm cục phong hoá sót, trạng thái dẻo mềm, dày 6,2m
:Đá vôi màu xám xanh, xám trắng, đôi chỗ kẹp đá phiến, phong hoá vừa đến nhẹ, nứt nẻ mạnh đến trung bình, đá t ong đối cứng, dày 3.7m 130 110 91 0.3 8.7 0.3 -16,6 127
c. Phương phỏp và thiết bị khoan
Căn cứ vào chiều sõu của hố khoan thăm dũ, cấu trỳc địa chất đồng thời bảo đảm cụng tỏc lấy mẫu thớ nghiệm trong phũng và tiến hành cỏc thớ nghiệm ngoài trời được tốt, ta chọn phương khoan xoay lấy mẫu với mũi khoan hợp kim cú bơm rửa bằng sột bentụnớt bằng mỏy khoan XJ – 100. Cỏc thụng số kỹ thuật của mỏy khoan này như sau:
Bảng 1.3
Bảng thụng số thiết bị mỏy khoan XJ - 100
STT Tờn thiết bị Thụng số kỹ thuật Tớnh năng
1 Thỏp khoan 3 chõn cao 7 m Nõng hạ bộ dụng cụ khoan 2 Tời khoan Sức nõng 7 tấn 3 Dõy cỏp φ 12 Phỏ đỏ, tạo lỗ 4 Mũi khoan φ 130; φ 110; φ 91 5 Choũng khoan φ 91
6 Ống mẫu φ 105 - φ 89 Lấy mẫu
7 Ống chống φ 127, dài 2-3m Ổn định thành hố khoan
8 Tạ đúng 63,5 kg Thớ nghiệm xuyờn SPT
9 Cần khoan φ 42 dài 1,8 – 4,2m Truyền lực và mụmen quay 10 Vim ca, gọng ụ, khoỏ mỏ vịt, khoỏ xớch Kẹp, thỏo lắp bộ dụng cụ khoan, ống chống
11 Quang treo Kộo bộ dụng cụ
12 Khoỏ vuụng Thỏo lắp cần
13 Khoỏ trũn Thỏo lắp ống chống
Trước khi tiến hành khoan cần chuẩn bị, kiểm tra thiết bị, vất tư, dụng cụ mỏy múc trước khi đưa ra hiện trường, yờu cầu thiết bị phải đồng bộ, đỳng tiờu chuẩn. Sau khi đó kiểm tra xong, đưa cụng nhõn và mỏy múc ra hiện trường.
Tiến hành xỏc định vị trớ lỗ khoan, vị trớ lỗ khoan phải đảm bảo đỳng toạ độ như đó nờu trong đề cương khảo sỏt, khoan đỳng cỏc mốc đó được định vị bằng cụng tỏc trắc địa. Nếu tại vị trớ đó định gặp khú khăn khi khoan thỡ cú thể được dịch chuyển khoảng 2 m và phải được ghi rừ trong nhật ký khoan.
Trước khi khoan cần tiến hành san sửa mặt bằng, bói khoan phải bằng phẳng, đủ kớch thước theo quy định để việc nõng và hạ thỏp, lắp đặt mỏy múc được dễ dàng, đưa mỏy vào vị trớ, đào hố chứa dung dịch khoan … Nền khoan là nơi đặt mỏy múc, thiết bị nờn phải là nền ổn định. Nếu nền là đất yếu thỡ phải làm múng. Sau khi chuẩn bị nền xong tiến hành dựng thỏp, lắp rỏp mỏy múc, trộn dung dịch … Tiến hành chạy thử toàn bộ hệ thống khụng tải, kiểm tra sự làm việc của chỳng rồi mới tiến hành khoan.
Trỡnh tự khoan: Cỏc lỗ khoan được khoan với 3 cấp đường kớnh: đường kớnh mở lỗ là 130mm khi khoan mở lỗ phải cú dụng cụ định hướng, trỏnh khoan xiờn. Ban đầu, do phớa trờn tồn tại lớp đất canh tỏc khỏ dày nờn cấu trỳc lỗ khoan chưa ổn định phải tiến hành hạ ống chống cú đường kớnh 127mm, sau đú khoan với đường kớnh 110mm đến hết chiều sõu khụng lấy được mẫu nguyờn dạng thỡ chuyển sang khoan với đường kớnh 91. Trong quỏ trỡnh khoan phải tiến hành gia cố thành lỗ khoan và định hướng cho cần khoan đi đỳng hướng. Khi khoan đến độ sõu cần lấy mẫu thỡ dừng khoan, bơm rửa làm sạch đỏy, kộo bộ dụng cụ khoan lờn và lắp đặt thả bộ dụng cụ lấy mẫu xuống để lấy mẫu.
e. Theo dừi, mụ tả khoan
Trong quỏ trỡnh khoan cần phải theo dừi xỏc định chớnh xỏc chiều sõu khoan, loại đất đỏ đang khoan. Xỏc định vị trớ lấy mẫu, vị trớ tiến hành cỏc thớ