Vật liệu xõy dựng tự nhiờn

5. Cấu trỳc đề tài

2.5. Vật liệu xõy dựng tự nhiờn

2.5.1. Sột gạch ngúi

Phạm vi Thành phố Hà Tĩnh là đối tượng cú thể khai thỏc sột gạch ngúi cũng cú diện tớch đỏng kể chiếm 1/2 diện tớch của vựng thuộc phần phớa Tõy và phớa Nam.

* Mỏ sột gạch ngúi Thạch Long

Diện phõn bố ở phần phớa Nam xó Thạch Long, huyện Thạch Hà. Khu vực này đó được khai thỏc từ vài chục năm nay, nhưng trử lượng cũn lại cũng cũn tương đối lớn.

Qua khảo sỏt dấu tớch vết khai thỏc của cỏc nhà mỏy gạch cho thấy tầng sản phẩm bắt đầu từ trờn bề mặt xuống sõu tối đa là 2m, với diện tớch khoảng 0,8Km2.

Đất sột cú màu nõu xỏm, nõu vàng, phần dưới cú laterit húa nhẹ, đất cú màu loang lỗ. Thành phần húa học (%): Al203 =13,92; TiO2=0,97; Fe2O3=5,44; FeO=0,38; CaO=0,06; MgO=0,86; MKN=6,09

- Kết quả phõn tớch độ hạt (%): Cuội - sạn = 0,18-0,06; cỏt 2,01-4,23; bột 49,9-65,36; sột 30,82-48,29;

Trử lượng cấp P2 =1,6 triệu m3 thuộc điểm quặng. Muốn khai thỏc lớn cần phải cú quy hoạch và tiến hành thăm dũ chi tiết.

* Mỏ sột gạch ngúi Thạch Thanh

Diện phõn bố thuộc phớa Đụng xó Thạch Thanh cỏch quốc lộ 1A gần 200m, quỏ trỡnh thực địa cho thấy diện phõn bố cũng tương đối lớn. Nếu tớnh cả khu vực đang sản xuất nụng nghiệp.

Diện tớch khoảng 1Km2, độ dày trung bỡnh 1,2m.

Thành phần sột màu xỏm vàng, xỏm nõu dẻo mịn bị laterit húa yếu. Kết quả phõn tớch húa sột: (%)

Al203=15,32; TiO2=1,11; Fe2O3=4,5; FeO=0,45; CaO=0,56; MgO=0,80; MKN=6,25.

Kết quả phõn tớch độ hạt (%): Cỏt =0,66; bột =79,01; sột=20,33;

Trữ lượng cho khu vực cú thể khai thỏc với trử lượng P2=1 triệu m3. Thuộc loại điểm quặng cú khả năng cung cấp trữ lượng lớn.

* Mỏ sột gạch ngúi Thạch Đài

Diện phõn bố phỏt hiện cú rất nhiều điểm lộ quan sỏt thấy đất sột tốt, đạt tiờu chuẩn sản xuất gạch ngúi. Tại đõy cú nhà mỏy gạch tuynel Vĩnh Thạch của cụng ty Cp xõy dựng số 1 Hà Tĩnh, và nay lại cú thờm nhà mỏy gạch Tõn Phỳ với quy mụ rất lớn. Nờn chỳng tụi đó nghiờn cứu chi tiết ở cỏc hồ lấy đất để làm gạch và đẫ tiến hành lấy mẫu để phõn tớch cỏc chỉ tiờu của sột.

2.5.2. Cỏt sỏi xõy dựng

Trong khu vực thành phố Hà Tĩnh duy chỉ cú hai khối lộ nỳi sút là Nỳi Xăng - Thạch Tượng; Nỳi Nài - Thạch Hũa thuộc cỏc thành tạo của hệ Đồng Trầu T2ađt1. Nhưng chỉ cú 1 điểm được phộp khai thỏc, do vậy tụi cũng tiến hành nghiờn cứu chi tiết một số điểm lộ thuộc mỏ cỏt xó Thạch Tượng. Mỏ cỏt này với quy mụ nhỏ, chất lượng cũng chỉ phục vụ xõy dựng cho cỏc cụng trỡnh cấp thấp nờn qua cỏc giai đoạn địa chất trước đõy đó khụng được chỳ ý. Mặc dự nhõn dõn địa phương đó khai thỏc từ lõu.

Qua nghiờn cứu cho thấy diện tớch của khối đỏ cú thể khai thỏc gần 0,1Km2, độ cao trung bỡnh gần 20m, trử lượng tĩnh đến mức ngang bằng đất khoảng 0,6 triệu một khối, chỉ mới gọi là mức điểm khoỏng sản nhưng đối với thành phố Hà Tĩnh là tương đối quý giỏ vỡ nú cú điều kiện khai thỏc thuận lợi, trong khi đú thành phố Hà Tĩnh rất nghốo vật liệu xõy dựng, mà nhu cầu xõy dựng lại rất lớn và đang hết sức cấp thiết.

CHƯƠNG III

ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CễNG TRèNH KHU VỰC XÂY DỰNG TRƯỜNG MẦM NON THỊ TRẤN CẨM XUYấN

3.1. Nội dung chủ yếu của nhiệm vụ khảo sỏt địa chṍt cụng trình

Đỏnh giỏ cỏc điều kiện địa chất cụng trỡnh tại khu vực khảo sỏt để phục vụ cho cụng tỏc thiết kế, thi cụng cụng trỡnh như:

- Địa hỡnh, địa mạo.

- Điều kiện địa tầng để xỏc định thành phần và chỉ tiờu cơ lý của cỏc lớp đất đỏ. - Đỏnh giỏ điều kiện địa chất thuỷ văn.

- Đỏnh giỏ điều kiện địa chất động lực cụng trỡnh.

3.2. Đặc điểm, quy mụ, tớnh chất cụng trỡnh

Cụng trình trường Tiờ̉u Học Thị Trṍn Cõ̉m Xuyờn, hạng mục nhà nụ̣i trú có khu đṍt dự kiờ́n xõy dựng cụng trình nằm trong khuụn viờn trường Tiờ̉u Học Thị Trṍn Cõ̉m Xuyờn, huyợ̀n Cõ̉m Xuyờn, tỉnh Hà Tĩnh. Được xõy dựng với mục đích bụ̉ sung thờm cơ sở vọ̃t chṍt phục vụ cho viợ̀c học và dạy của giáo viờn và học sinh trong nhà trường, nõng cao chṍt lượng học và dạy của trường.

3.3. Vị trớ và điều kiện tự nhiờn của khu vực khảo sỏt cụng trỡnh3.3.1. Vị trớ 3.3.1. Vị trớ

- Địa phận: huyện Cẩm Xuyờn, tỉnh Hà Tĩnh.

Huyện Cẩm Xuyờn – Tỉnh Hà Tĩnh với tổng diện tớch đất tự nhiờn 635.54 km2, với 151.834 người. Khu vực dự ỏn nằm cỏch thành phố Hà Tĩnh khoảng 20km, được dưới hạn như sau:

cách quụ́c lụ̣ 1A khoảng 1.5Km vờ̀ phía đụng nờn cũng khá thuọ̃n lợi cho viợ̀c khảo sát, vọ̃n chuyờ̉n vọ̃t liợ̀u và xõy dựng cụng trình.

3.4. Tiờu chuẩn, quy trỡnh, quy phạm khảo sỏt xõy dựng được ỏp dụng

Trong quỏ trỡnh thực hiện cụng tỏc khảo sỏt ĐCCT ngoài thực địa, chỳng tụi dựa vào tài liệu đo vẽ địa hỡnh đó cú. Chỉnh lý tài liệu trong phũng dựa vào tài liệu đo vẽ ĐCCT, cột địa tầng của cỏc hố khoan, hố đào, tài liệu thớ nghiệm cỏc mẫu đất và ỏp dụng cỏc quy trỡnh, quy phạm đang được hiện hành trong nước:

Đú là cỏc quy phạm sau:

- Quy trỡnh khoan thăm dũ ĐCCT 22 TCN-259-2000. - Tiờu chuẩn thớ nghiệm đất: TCVN - 2683 - 91. - Quy trỡnh phõn loại đất: 22 TCN 260 - 2000.

Và một số quy trỡnh, quy phạm đang được hiện hành.

Ngoài cỏc chỉ tiờu cơ lý của cỏc lớp đất, cũn tiến hành tớnh toỏn để đưa ra 2 chỉ tiờu sau theo TCVN 45-78:

+ Mụ đun tổng biến dạng Eo (của từng loại đất):

k m a e E 2 1 0 0 1 − + =β Trong đú:

eo: Hệ số rỗng của đất ứng với cấp ỏp lực nộn 1 kG/cm2; a1-2: Hệ số nộn lỳn ứng với cấp ỏp lực nộn 1-2 kG/cm2; β: Hệ số xột đến điều kiện nở hụng hạn chế;

β=0,80 đối với cỏt β=0,74 đối với cỏt pha β=0,62 đối với sột pha β=0,4 đối với sột

mk:Hệ số chuyển đổi từ kết quả tớnh E theo thớ nghiệm trong phũng ra kết quả tớnh E theo thớ nghiệm nộn tĩnh ngoài hiện trường. Với đất cú trạng thỏi từ dẻo chảy đến chảy, mk = 1. Đất cú trạng thỏi dẻo mềm dến cứng thỡ mk xỏc định theo bảng phụ thuộc vào loại đất và hệ số rỗng.

Bảng 1.1. Bảng cỏc giỏ trị mk Loại đất mk ứng với e 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 Cỏt pha 4,0 4,0 3,5 3,0 2,0 - - Sột pha 5,0 5,0 4,5 4,0 3,0 2,5 2,0 Sột - - 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5

+ Áp lực tớnh toỏn quy ước Ro

Ro =m[(A.b + B.h).γ w +c.D ] (kG/cm2) (1.2)

Trong đú:

m: hệ số điều kiện làm việc. Với đất yếu bóo hoà lấy m < 1, trong cỏc trường hợp khỏc lấy m = 1.

A, B, D: hệ số khụng thứ nguyờn phụ thuộc vào gúc ma sỏt trong của đất nền.

b: chiều rộng múng quy ước, lấy bằng 1m; h: chiều sõu múng quy ước, lấy bằng 1m; c: lực dớnh kết của đất dưới đỏy múng (T/m2);

3.5. Quy trỡnh, phương phỏp và thiết bị khoan khảo sỏt

Để nghiờn cứu khảo sỏt ĐCCT khu đṍt xõy dựng trường Tiờ̉u Học Thị Trṍn Cõ̉m Xuyờn, chỳng tụi thực hiện cụng tỏc đo vẽ ĐCCT, khoan thăm dũ cỏc lớp đất trờn khu vực. Để khoan thăm dũ chỳng tụi đó dựng phương phỏp khoan mỏy tại toàn bộ cỏc vị trớ trờn khu đṍt khảo sát, khoảng cỏch và chiều sõu khoan phụ thuộc vào quy mụ, tớnh chất cụng trỡnh và mức độ phức tạp của điều kiện địa chất cụng trỡnh. Vị trớ bố trớ cỏc hố khoan thể hiện trong bản vẽ

chất cụng trỡnh thiết kế kỹ thuật chỳng tụi đó nghiờn cứu khỏ chi tiết với khối lượng đó thực hiện như sau:

Bảng tổng hợp khối lượng khảo sỏt ĐCCT

TT Hụ́ khoan Vị Trí Đụ̣ Sõu Sụ́ Lượng

Mõ̃u

1 KH1 Xem mặt bằng định vị 8.0 5

2 KH2 Xem mặt bằng định vị 8.0 4

3 KH3 Xem mặt bằng định vị 8.0 3

Tụ̉ng 24 12

3.7. Đỏnh giỏ điều kiện địa chất cụng trỡnh khu đất xõy dựng

Điều kiện địa chất cụng trỡnh là tổng hợp cỏc yếu tố của mụi trường địa chất cú ảnh hưởng trực tiếp đến cụng tỏc quy hoạch, thiết kế, xõy dựng cũng như sử dụng cụng trỡnh (cấu trỳc địa chất và tớnh chất cơ lý của cỏc loại đất đỏ, đặc điểm địa hỡnh địa mạo, đặc điểm địa chất thủy văn, cỏc hiện tượng địa chất động lực cụng trỡnh, vật liệu xõy dựng tự nhiờn và điều kiện thi cụng cụng trỡnh) cú xột đến mụi trường bao quanh (điều kiện nhiệt ẩm, quy mụ và giải phỏp múng của cỏc cụng trỡnh lõn cận, cỏc tỏc nhõn khỏc như đường dõy điện, cỏp ngầm, đường ống nước thải…) cũng như quy mụ và đặc tớnh kỹ thuật của cụng trỡnh dự định xõy dựng

3.7.1 Cṍu trúc địa chṍt và tính chṍt cơ lý của đṍt đá

Trờn cơ sở kết quả khoan khảo sỏt ĐCCT, thớ nghiệm trong phũng và ngoài trời cựng với tham khảo tài liệu khảo sỏt ở khu vực lõn cận, cú thể phõn định cỏc thành tạo từ trờn xuống dưới trong phạm vi chiều sõu cấu trỳc nền đang xột thành cỏc đơn nguyờn địa chất cụng trỡnh (lớp đất đỏ) như dưới đõy:

Lớp 1: Lớp đṍt mặt – Sét pha màu nõu đỏ lõ̃n cỏ cõy và tạp chṍt bờ̀ mặt:

Đṍt mặt sét pha màu nõu đỏ lõ̃n cỏ cõy và tạp chṍt bờ̀ mặt. Do lớp đṍt trờn là sẽ bóc bỏ khi thi cụng nờn chúng tụi khụng phõn tích các tính chṍt cơ lý lớp đṍt.

Đụ̣ sõu mái, đáy lớp qua các hụ́ khoan gặp như sau: Hụ́ Khoan (m) Đụ̣ sõu mái lớp (m) Đụ̣ sõu đáy lớp (m) Chiờ̀u dày lớp (m)

Chiờ̀u dày trung bình (m)

HK1 0.0 0.2 0.2 0.2

HK2 0.0 0.2 0.2

HK3 0.0 0.2 0.2

Lớp 2: Cát, cát pha màu xám sõ̃m đen, trạng thái chặt vừa:

Cát, cát pha màu xám sõ̃m đen trạng thái chặt vừa. Thành phõ̀n chủ yờ́u là đṍt hạt cát hạt trung lõ̃n nhiờ̀u bụi cát mịn. Đụ̣ sõu mái, đáy lớp qua các hụ́ khoan gặp như sau:

Hụ́ khoan Đụ̣ sõu mái lơp (m) Đụ̣ sõu đáy lớp (m)

Chiờ̀u dày lớp (m)

Chiờ̀u dày trung bình (m)

HK1 0.2 2.8 2.6 2.43

HK2 0.2 2.5 2.3

HK3 0.2 2.6 2.4

Các mõ̃u thí nghiợ̀m chúng tụi lṍy mụ̣t sụ́ chỉ tiờu đặc trưng cớ lý của lớp.

Lớp 3: cát hạt trung màu xám sáng, trạng thái chặt vừa:

Cát hạt trung đờ́n hạt thụ màu xám sáng. Thành phõ̀n chủ yờ́u là cát hạt trung lõ̃n bụi cát. Đṍt bão hòa nước, trạng thái chặt vừa. Đụ̣ sõu mái, đáy lớp qua các hụ́ khoan gặp như sau:

Hụ́ khoan Đụ̣ sõu mái lớp (m) Đụ̣ sõu đáy lớp (m) Chiờ̀u dày lớp (m)

Chiờ̀u dày trung bình (m)

HK1 2.8 4.9 2.1 2.23

HK2 2.5 4.7 2.2

HK3 2.6 5.0 2.4

Lớp 4: cát hạt mịn màu xám sáng, sõ̃m vàng. Trạng thái chặt vừa:

Cát hạt mịn đờ́n hạt trung màu xám sáng, sṍm vàng. Thành phõ̀n chủ yờ́u là cát hạt mịn lõ̃n bụi cát. Đṍt bão hòa nước, trạng thái chặt vừa. Đụ̣ sõu mái, đáy lớp qua các hụ́ khoan gặp như sau:

Hụ́ khoan Đụ̣ sõu mái lớp (m) Đụ̣ sõu đáy lớp (m) Chiờ̀u dày lớp (m)

Chiờ̀u dày trung bình (m)

HK1 4.9 7.3 2.4 2.3

HK2 4.7 7.0 2.3

HK3 5.0 7.2 2.2

Các mṍu thí nghiợ̀m chúng tụi lṍy mụ̣t sụ́ chí tiờu đặc trưng cơ lý của lớp.

Lớp 5: cát hạt mịn màu xám sõ̃m vàng, trạng thái chặt vừa:

Cát hạt mịn màu xám sõ̃m vàng. Thành phõ̀n chủ yờ́u là cát hạt mịn lõ̃n bụi. Đṍt bão hòa nước, trạng thái chặt vừa. Đõ̀u lớp kẹp tõ̀ng cát pha màu xám vàng sõ̃m. Đụ̣ sõu mái, đáy lớp qua các hụ́ khoan gặp như sau:

Hụ́ khoan Đụ̣ sõu mái (m) Đụ̣ sõu kờ́t thúc hụ́ khoan (m) Đụ̣ sõu lớp (m)

Chiờ̀u dày trung bình (m)

HK1 7.3 9.0 Chưa xác định Chưa xác định

HK2 7.0 8.0 Chưa xác định

HK3 7.2 8.0 Chưa xác định

Các mõ̃u thí nghiợ̀m chúng tụi lṍy mụ̣t sụ́ chỉ tiờu đặc trưng cơ lý của lớp.

3.7.2. Điều kiện địa hỡnh, địa mạo khu vực nghiờn cứu

Khu đṍt xõy dựng cụng trình trường Tiờ̉u Học Thị Trṍn Cõ̉m Xuyờn nằm trong khuụn viờn trường Tiờ̉u Học Thị Trṍn Cõ̉m Xuyờn, thuụ̣c huyợ̀n Cõ̉m Xuyờn, tỉnh Hà Tĩnh. Khu đṍt nghiờn cứu tương đụ́i bằng phẳng, tương đụ́i cao nờn khụng sợ ngọ̃p úng vào mùa mưa lũ. Cách quụ́c lụ̣ 1A khoảng 1.5Km nờn giao thụng tương đụ́i thuọ̃n lợi cho viợ̀c di chuyờ̉n khảo sát, vọ̃n chuyờ̉n vọ̃t liợ̀u xõy dựng, di chuyờ̉n máy móc và đi lại trong quá trình thi khảo sát và thi cụng.

- Nước mặt: Nguồn chủ yếu được cung cấp do nước mưa và thuỷ triều dõng. Ở khu vựckhảo sỏt chỉ cú một số hồ, ao và một con Sụng Rào là nguồn nước mặt dự trử chủ yếu.

- Nước Ngầm: Nguồn nước được cung cấp chủ yếu do nước mưa. Mực nước ngầm trung bỡnh: từ -2.3m đến -3.5m.

- Ảnh hưởng của điều kiện thuỷ văn đến cụng trỡnh là rất lớn. Vỡ thế, cần phải tớnh toỏn và xử lý thuỷ văn một cỏch hợp lý nhất.

3.7.4 Vật liệu xõy dựng và điờ̀u kiợ̀n thi cụng

3.7.4.1 Mỏ đất đắp số 1: (Cự ly vận chuyển và sơ hoạ đường vận chuyển cú

trong bản vẽ).

X.1.1. Tờn mỏ số 1: Mỏ đất Đụng Choỏc.

X.1.2. Vị trớ: Thụn 2, xó Cẩm Hưng, huyện Cẩm Xuyờn, tỉnh Hà Tĩnh. X.1.3. Cỏc chỉ tiờu cơ lý Mỏ vật liệu đất đắp số 1 như sau:

* Độ ẩm tốt nhất: Wo = 11,24 (%); *Tỷ trọng: ∆ = 2,73 (g/cm3); *Khối lượng thể tớch khụ: γcMax = 2,016 (g/cm3); *Giới hạn chảy: 34,24 (%)

*Giới hạn dẻo: 22,84 (%) *Chỉ số dẻo: 11,40 (%)

3.7.4.2 Mỏ đất đắp số 2

X.2.1: Tờn mỏ số 2: Mỏ đất đồi xúm 4, xó Cẩm Quan.

X.2.2: Xúm 4, xó Cẩm Quan, huyện Cẩm Xuyờn, tỉnh Nghệ An. X.2.3: Cỏc chỉ tiờu cơ lý mỏ vật liệu đất đắp số 2:

Khu vực xõy dựng cụng trỡnh cú địa hỡnh tương đối bằng phẳng thuận lợi cho cụng tỏc thi cụng cũng như vận chuyển vật liệu xõy dựng, việc bố trớ mặt bằng, kho bói, tuyến vận chuyển,... Mặt khỏc, cụng trỡnh nằm ở trung tõm thị trṍn, trỡnh độ thi cụng cao, do đú cú thể tận dụng được nguồn nhõn lực dồi dào, tiếp cận nhanh với cụng nghệ tiờn tiến.

BẢNG Tễ̉NG HỢP CHỈ TIấU CƠ LÝ LỚP ĐẤT

ST Chỉ tiờu Đơn vị Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5

1 Độ ẩm tự nhiờn Wtn % 16.01 19.85 19.25 20.44 2 Khối lượng thể tớch đất γw g/cm3 1.70 1.80 1.81 1.85 3 Khối lượng thể tớch cốt đất γc g/cm3 1.47 1.51 1.52 1.54 4 Khối lượng riờng của đất ∆ g/cm3 2.66 2.65 2.66 2.65 5 Hệ số rỗng Ԑo %

6 Độ rỗng n % 7 Mức độ bóo hũa nước G % 8 Giới hạn chảy Wch % 9 Giới hạn dẻo Wd % 10 Chỉ số dẻo IP % 11 Chỉ số độ sệt B 12 Lực dớnh C KG/cm2 13 Gúc ma sỏt trong φ Độ 14 Gúc nghỉ khụ αk Độ 30032’ 32047’ 31005’ 33016’ 15 Gúc nghỉ ướt αư Độ 25042’ 27019’ 26037’ 27050’ 16 Hệ số nộn lỳn a1-2 Cm2/KG

CHƯƠNG 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Dựa vào kết quả khảo sỏt địa chất cụng trỡnh giai đoạn lập dự ỏn đầu tư. Vỡ vậy, cụng tỏc khảo sỏt địa chất cụng trỡnh giai đoạn thiết kế kỹ thuật nghiờn cứu khỏ chi tiết phục vụ cho cụng tỏc thiết kế và thi cụng cụng trỡnh.

- Về điều kiện địa lý: khu đất dự kiến xõy dựng cụng trỡnh hiện nằm cỏch trung tõm thị trấn Cấm Xuyờn khoảng 1.0 km và cỏch đường quốc lộ 1A khoảng 500m về phớa Đụng cú đương giao thụng tương đối thuận lợi cho việc vận chuyển tập kết vật liệu khi thi cụng.

- Về điều kiện khớ tượng thủy văn: Do thời gian khảo sỏt cú hạn nờn chỳng tụi khụng quan trắc hết cỏc biến động bất thường của đặc điểm khớ

Hiện tượng rónh xúi và mương xúi