BÀI GIẢNG KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT

32 742 2
BÀI GIẢNG KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BÀI GIẢNG MÔN KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT LỚP TƯ VẤN GIÁM SÁT XÂY DỰNG Người viết: TS. Đậu Văn Ngọ, Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh. ĐT:0913908509 I. CÔNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT VÀ CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH I.1 MỤC ĐÍCH ĐỐI TƯỢNG CỦA CÔNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT Mục đích của công tác khảo sát là xác định được những đặc điểm thích hợp của hiện trường cho một dự án và qua đó cung cấp những thông tin cần thiết cho công tác thiết kế, lập kế hoạch thi công và đánh giá về kinh tế. Khi có nhiều hiện trường để lựa chọn thì công tác khảo sát cần so sánh ưu và nhược điểm của các hiện trường khác nhau để cân nhắc lựa chọn về kinh tế, kỹ thuật. Công tác khảo sát hiện trường còn cung cấp dự báo các thay đổi có thể xảy ra do hậu quả của chính các công trình xây dựng của dự án và hậu quả của sự biến đổi này, ngoại trừ yếu tố tự nhiên. Những mục tiêu cụ thể của công tác khảo sát địa kỹ thuật bao gồm: - Làm sáng tỏ được thứ tự, hình dạng, thế nằm, diện phân bố (theo diện và chiều sâu) của các lớp đất, đá trong hiện trường khảo sát. - Xác định chính xác các hệ thống nứt nẻ, đứt gãy khi hiện trường khảo sát nằm trong đất đá. - Xác định được tính chất cơ lý, tổng quát và đặc thù cho từng mục đích, từng giải pháp nền móng khác nhau phục vụ thiết kế và của các lớp đất đá gặp được trong phạm vi khảo sát. - Xác định mực nước dưới đất, các tầng chứa, cách nước, nguồn bổ cấp và sự biến đổi mực nước theo mùa. Đánh giá tính chất ăn mòn và xâm thực của nước dưới đất với vật liệu xây dựng. - Với hiện trường lớn và điều kiện đất nền bất đồng nhất, cần khoanh khu (zoning) có cùng điều kiện đất nền và đánh giá các điều kiện địa kỹ thuật cho từng khu. Trong công tác khảo sát địa kỹ thuật cần quan tâm đến tác động qua lại của các yếu tố môi trường xunh quanh đến công trình dự kiến, qua các trường hợp cụ thể sau: - Chiều sâu móng dự kiến của các kết cấu trên hoặc gần sông và biển. - Tồn tại hang hốc dưới đáy móng. - Tồn tại nước xâm thực với vật liệu. - Tồn tại bất ổn định từng khu hoặc tổng thể của mái dốc trước khi thi công công trình . - Các xáo động - chấn rung của đất nền, do thi công công trình dự kiến, ảnh hưởng đến các công trình hiện có xung quanh. - Tác động của công trình xunh quanh hiện có đến công trình dự kiến. Phạm vi và đối tượng tiến hành của công tác khảo sát địa kỹ thuật cho một dự án phụ thuộc vào: loại dự án, điều kiện địa chất của khu vực, thời hạn hoàn thành và vốn đầu tư công trình. Công tác khảo sát bao gồm các bước: - Thị sát kiểm tra một cách đơn giản cho một hiện trường đến việc tiến hành các phương pháp. 1 - Thăm dò cụ thể để nghiên cứu chi tiết: về điều kiện địa hình, địa tầng, cơ lý, nước dưới đất và về môi trường. Khi cần thiết công tác khảo sát địa kỹ thuật còn tiến hành công tác điều tra về khí tượng - thuỷ văn và các điều kiện tự nhiên xã hội, giao thông khác, phục vụ công tác nghiên cứu khả thi, lựa chọn và quy hoạch mặt bằng phục vụ trực tiếp cho triển khai thi công sau này. I.2 GIAI ĐOẠN TRONG CÔNG TÁC KHẢO SÁT Ngoại trừ các công trình nhỏ hoặc ít quan trọng, việc nghiên cứu thiết kế và thi công một công trình xây dựng đều phải tiến hành theo các giai đoạn. Ngay việc bố trí chính thức chi tiết, các kết cấu công trình, hay các hạng mục khác nhau của một công trình, cũng không thể ấn định một lần ngay từ ban đầu. Theo đó, công tác khảo sát địa kỹ thuật được tiến hành theo các giai đoạn và về cơ bản là tương ứng như các giai đoạn trong nghiên cứu thiết kế. Do đó, mục tiêu, nhiệm vụ, khối lượng và phương pháp tiến hành cho công tác khảo sát cần được kết hợp và trao đổi qua lại giữa chủ trì thiết kế (kết cấu) và Chuyên gia địa kỹ thuật. Thông thường, khảo sát địa kỹ thuật được phân chia ra thành ba giai đoạn chính: 1. Giai đoạn điều tra ban đầu (có thể kết hợp với thăm dò sơ bộ) là tương ứng giai đoạn nghiên cứu thết kế sau: a) Nghiên cứu khả thi tiền dự án. b) Nghiên cứu khả thi dự án. c) Nghiên cứu qui hoạch tổng thể. 2. Giai đoạn thăm dò, trong đó được chia thành hai giai đoạn nhỏ: a) Giai đoạn khảo sát sơ bộ: tương ứng giai đoạn thiết kế sơ bộ, thết kế cơ sở. b) Giai đoạn khảo sát chi tiết: tương ứng giai đoạn thiết kế kỹ thuật, thiết kế chi tiết. 3. Giai đoạn khảo sát bổ sung - khảo sát phục vụ thi công (giai đoạn này có hoặc không tiến hành, tuỳ theo quy mô, mức độ của dự án xây dựng). a) Khảo sát bổ sung (hoặc khảo sát đặc biệt): tuỳ theo điều kiện cụ thể cần tiến hành khảo sát để đánh giá cho điều kiện đất nền đặc biệt, để phân tích thiết kế cho hạng mục cần xác định thông số riêng biệt, khảo sát phục vụ gia cố, xử lý đặc biệt. b) Khảo sát phục vụ thi công: nhiệm vụ khảo sát này khi dự án đã chuyển đến nhà thầu, nhằm kiểm tra và khẳng định lại các giải pháp thiết kế trước thi công hoặc là kiến nghị thiết kế theo phương án dự phòng. Các công tác thí nghiệm kiểm tra trong phòng cũng nằm trong giai đoạn khảo sát này. Dù là giai đoạn nào trong công tác khảo sát cũng luôn đặt ra các mục tiêu cho các vấn đề cần giải quyết và cụ thể phải đối mặt các câu hỏi sau: - Có tồn tại vấn đề gì với nền móng trong điều kiện đất nền ? - Liệu có vấn đề liên quan đến môi trường xung quanh của công trình hoặc những ảnh hưởng do các công trình hiện có xung quanh ? - Loại kết cấu nào: số lượng trụ, tải trọng tác dụng lên các trụ, kết cấu siêu tĩnh, kết cấu đồng tĩnh,… được sử dụng cho công trình ? 2 - Loại nền móng nào: móng trực tiếp trên nền thiên nhiên (móng nông), hoặc móng sâu được sử dụng ? - Tính toán cho thiết kế kiểu nào, sử dụng những loại số liệu nào về kết cấu thượng tầng và nền đất phục vụ cho phân tích ? - Vấn đề có thể xảy ra cho công tác thi công ? Thật ra không nhất thiết phải hoàn thành tất cả ba giai đoạn nêu trên. Tuỳ theo mức độ quan trọng của công trình và mức độ phức tạp của đất nền có thể áp dụng một cách mềm dẻo. Không thể tiến hành cùng một phương thức cho công thức cho công tác thiết kế kích thước móng, sơ bộ hay chi tiết, cho một công trình đường giao thông cũng tương tự như một công trình qua cầu sông lớn. Dù sao, trong mọi trường hợp thì công tác khảo sát cần tôn trọng thứ tự của các giai đoạn và kết quả khai thác số liệu thu được từ mỗi giai đoạn là cơ sở để tiến hành giai đoạn tiếp theo. I.2.1 Giai đoạn điều tra ban đầu: Công tác khảo sát của giai đoạn điều tra ban đầu bao gồm hai loại công việc chính là: thu thập và nghiên cứu tài liệu hiện có liên quan đến hiện trường, công trình và thị sát hiện trường. I.2.1.1 Thu thập tài liệu và nghiên cứu trong phòng Để nghiên cứu trong phòng cần thu thập được tài liệu hiện có, càng nhiều càng tốt, để phân tích toàn diện nhiều vấn đề. Nghiên cứu tài liệu trong phòng có thể tiến hành đồng thời trong thời gian thị sát hiện trường. Những công việc cần tiến hành cho giai đoạn thu thập hiện trường và nghiên cứu trong phòng bao gồm: a) Thu thập các tài liệu khảo sát liên quan đến hiện trường - Khoan, mặt cắt, thí nghiệm hiện trường và trong phòng, đã tiến hành trong hoặc lân cận hiện trường dự kiến của các công trình hiện có hoặc của giai đoạn trước. - Điều tra về loại móng, kích thước, tình trạng ổn định và biến dạng cũng như các vấn đề liên quan đến sự cố của nền móng các công trình hiện có và tình trạng thi công chúng. - Tìm hiểu những đặc trưng môi trường xung quanh. b) Thu thập và nghiên cứu bản đồ địa chất khu vực - Nghiên cứu tổng quát về địa tầng, tuổi các thành tạo địa chất và các mối quan hệ của chúng, nghiên cứu kiến tạo đứt gãy và các hang hốc các tơ (nếu có). - Nghiên cứu bản đồ địa chất làm cơ sở cho công tác thị sát hiện trường (nếu cần). c) Thu thập và nghiên cứu bản đồ địa hình - Nghiên cứu tổng thể địa hình khu vực và hiện trường, tìm mối liên hệ của công trình dự kiến với các công trình lân cận trong khu vực. Làm cơ sở để vạch tuyến cho công tác thị sát hay đo vẽ địa chất sau này. d) Lập báo cáo kết quả giai đoạn điều tra ban đầu - Nghiên cứu tổng hợp các số liệu thu thập và nghiên cứu trong phòng kết hợp với các kết quả thị sát hiện trường. - Lập báo cáo kết quả điều tra ban đầu, trong đó có đề cập đến các kiến nghị cho giai đoạn tiếp theo. 3 I.2.1.2 Thị sát hiện trường Công tác thị sát hiện trường có thể được chia thành hai loại, tuỳ thuộc mức độ quan trọng của dự án và mức độ phức tạp đất nền: Thị sát hiện trường và đo vẽ địa chất công trình. a) thị sát hiện trường Với các công trình có quy mô vừa và nhỏ, nằm trên đất nền tương đối đồng nhất và đơn giản, ta có thể tiến hành công tác thị sát hiện trường thông thường. Nhiệm vụ của công tác này là tiến hành đi quan sát hiện trường và các khu vực xunh quanh, ghi chép lại các đặc điểm chính sau: - Các đặc trưng về địa hình, thuỷ văn nước mặt, nguồn cấp và thoát nước, các loại đất cơ bản lộ diện lên mặt đất (qua vết lộ, công trình khai đào, giếng nước, cắt sườn núi, bào mòn bờ sông suối,…). Ngoài ra cần tìm hiểu về: mức độ phủ xanh thực vật, đất đai đã sử dụng và có thể khai thác, về điều kiện giao thông, công trình đang tồn tại ở hiện trường cũng như điều kiện về kinh tế, xã hội. - Sơ bộ đánh giá sự hiện diện các kết cấu xunh quanh có thể tác động đến, hoặc bị tác động bởi các kết cấu dự kiến xây dựng tại hiện trường, cũng cần được xem xét trong bước đi thị sát này. - Thị sát nhằm kiểm tra các mỏ khai thác loại vật liệu xây dựng ở địa phương, các bãi lộ vật liệu và giới hạn sử dụng chúng phục vụ cho nhu cầu của dự án. b) Đo vẽ địa chất công trình Công tác đo vẽ địa chất công trình (ĐV – ĐCCT) chỉ nên tiến hành cho các dự án quan trọng, trải trên diện rộng ở hiện trường phức tạp về địa hình cũng như các loại đất đá. Công tác ĐV – ĐCCT cần được tổ chức thực hiện về các nhiệm vụ sau: - Phát hiện từng vết lộ trên các tuyến thị sát để mô tả ghi chép về thạch học, địa tầng, thế nằm và các tính chất đất đá tại hiện trường. - Nghiên cứu địa chất cấu tạo, các hiện tượng đứt gãy, nứt nẻ phong hoá, hang hốc các tơ. - Nghiên cứu các đặc điểm về địa hình. - Nghiên cứu các đặc điểm nước mặt, nước dưới đất. - Tiến hành lấy các mẫu xem của đất đá và nước (nếu cần) ở vết lộ. - Nếu cần có thể tiến hành khoan, đào, lấy mẫu ở một số khu vực đặc trưng. Tiến hành lấy mẫu khối đất đá (mẫu xáo động và có thể một số mẫu nguyên dạng) phục vụ cho thí nghiệm trong phòng. Kết quả ĐV – ĐCCT cho phép lập bản đồ khá chi tiết các điều kiện về địa chất công trình khu vực dự án, phục vụ cho báo cáo tiền khả thi hoặc khả thi. Kết quả đó còn là cơ sở để lập đề cương hoặc phương án (lựa chọn thiết bị, phương pháp và khối lượng) cho khảo sát giai đoạn tiếp theo. I.2.2 Giai đoạn khảo sát sơ bộ Tương ứng với giai đoạn thiết kế sơ bộ hoặc thiết kế cơ sở là giai đoạn khảo sát sơ bộ. Khảo sát sơ bộ (pre leminary investigation) với mục đích cung cấp một cách tổng quát các điều kiện về địa tầng, tính chất cơ lý, nước dưới đất và đặc trưng môi trường xunh quanh phục vụ cho bước thiết kế sơ bộ hoặc thiết kế cơ sở (basic design). 4 Thực ra là giai đoạn thăm dò sơ bộ chỉ nên áp dụng cho các công trình trên diện rộng có tầm quan trọng cao trong điều kiện địa chất và nước phức tạp. Với các công trình nhỏ nằm riêng rẻ thì không nhất thiết phải tiến hành thăm dò sơ bộ. I.2.2.1 Lựa chọn phương pháp thăm dò – giai đoạn khảo sát sơ bộ Giai đoạn thăm dò sơ bộ thường sử dụng các phương pháp thăm dò tương đối nhanh nhẹ, rẻ tiền. Phương pháp và loại hình khảo sát thông dụng cho khảo sàt sơ bộ bao gồm: - Phương pháp địa vật lý. - Thí nghiệm xuyên tĩnh (hoặc xuyên động). - Chủ yếu sử dụng khoan xoay, phá đáy, kết hợp thí nghiệm SPT lấy mẫu xem cho mô tả và phân tầng. Mẫu nguyên dạng để thí nghiệm trong phòng chỉ được lấy trong một số hố khoan đại diện hoặc đặc trưng cho từng khu vực khác nhau. - Thí nghiệm nén ngang có thể áp dụng (nếu có điều kiện và yêu cầu). Nén ngang được bố trí xen kẽ với khoan, xuyên và được xem như một điểm thăm dò trong tổng thể mạng lưới. - Tuỳ theo đặc điểm dự án, điều kiện đất nền mà có thể cần bố trí thêm thí nghiệm cắt cánh hiện trường (đặc biệt trên nền đất yếu). - Thí nghiệm trong phòng được thực hiện với mẫu đất nguyên dạng lấy trong các lỗ khoan đào. Ngoài các thông số về phân loại đất, cần nghiên cứu tổng quát tính bền và tính biến dạng của các loại đất. - Xác định mực nước dưới đất trong hố khoan và điều kiện địa chất thuỷ văn. I.2.2.2 Bố trí mạng lưới thăm dò – giai đoạn khảo sát sơ bộ Trong giai đoạn thăm dò sơ bộ, các điểm thăm dò (khoan, đào, xuyên, nén ngang,…) được bố trí theo mạng ô vuông hoặc theo các tuyến, với các khoảng cách các điểm phụ thuộc: - Dạng công trình. - Mức độ quan trọng và phức tạp kết cấu, tải trọng và diện tích bố trí công trình. - Mức độ phức tạp địa chất, tính chất cơ lý và nước dưới đất. Ghi chú: Dạng công trình được phân ra các loại sau đây phục vụ cho công tác bố trí mạng lưới khảo sát: a) Công trình dạng diện: chủ yếu là các công trình hay cụm công trình dân dụng và công nghiệp, bao gồm các khối nhà, công trình kết cấu phân bố lực thường trải trên diện rộng. b) Công trình dạng tuyến: là các công trình có chiều dài phân bố trải ra lớn hơn rất nhiều so với chiều rộng. Công trình được phân bố trí thành tuyến dài hàng trăm mét đến hàng trăm km. Ví dụ các tuyến đường giao thông, các tuyến đường ống, các tuyến kênh mương cấp và thóat nước… c) Công trình dạng điểm: thường đề cặp đến các công trình hay nhóm công trình có tải trọng tập trung rất lớn và hoạt động tương đối riêng rẽ. Ví dụ: cột ăng ten, các loại tháp. Riêng các trụ mố cầu, các cột của đường cao thế… cũng được xem là các công trình dạng điểm nằm trên tuyến. Tham khảo các tài liệu và tiêu chuẩn Địa kỹ thuật ở các nước phát triển, kết hợp với kinh nghiệm áp dụng nhiều năm khảo sát xây dựng ở Việt Nam, mật độ bố trí và chiều sâu các điểm thăm dò có thể kiến nghị ở các bảng sau. 5 Bảng 1: Khoảng cách bố trí các điểm thăm dò – giai đoạn khảo sát sơ bộ Mức độ phức tạp Khoảng cách bố trí (m) Thuyết minh 1 2 3 Công trình dạng diện Phức tạp Riêng khoan: 50-100 Có thể xen kẽ xuyên: 25-50 - Công trình quan trọng, qui mô lớn đến rất lớn. - Địa chất, địa hình phức tạp, đất yếu biến đổi. Trung bình Riêng khoan: 100-200 Có thể xen kẽ xuyên: 50-100 - Công trình khá quan trọng, qui mô khá lớn. - Địa chất, địa hình khá phức tạp, có ít đất yếu. Đơn giản Riêng khoan: 200-400 Có thể xen kẽ xuyên: 100-200 - Công trình bình thường, qui mô khá lớn. - Địa chất, địa hình đơn giản, đất tốt, đồng nhất. Công trình dạng tuyến Phức tạp Riêng khoan: 200-500 Có thể xen kẽ xuyên: 50-150 - Công trình quan trọng. - Địa chất, địa hình phức tạp, nhiều loại, đất yếu dày, biến đổi mạnh. Trung bình Riêng khoan: 500-1000 Có thể xen kẽ xuyên: 150-350 - Công trình khá quan trọng đến quan trọng. - Địa chất, địa hình phức tạp, tồn tại đất yếu. Đơn giản Riêng khoan: 1000-1500 Có thể xen kẽ xuyên: 500-1000 - Công trình ít quan trọng đến quan trọng vừa. - Địa chất, địa hình đơn giản, đất tốt, đồng nhất. Công trình dạng điểm Phức tạp Mỗi trụ ít nhất một lỗ khoan Có thể bổ sung một điểm xuyên - Cầu quan trọng, qui mô lớn, phức tạp. - Địa chất, địa hình phức tạp, không đồng nhất, đất yếu dày, biến đổi mạnh. Trung bình Cứ hai trụ, mố: bố trí ít nhất 1 lỗ khoan Có thể bố trí them 1 điểm xuyên. - Cầu có qui mô vừa, kết cấu khá phức tạp. - Địa chất khá phức tạp, có đất yếu. Đơn giản Ít nhất 2 lỗ khoan và 1 điểm xuyên, trong đó: 2 trên bờ, 1 điểm khoan giữa sông. - Cầu có qui mô nhỏ, kết cấu đơn giản. - Địa chất, đơn giản, đất tốt, đồng nhất. Ghi chú: 1) Hạng mục khoan là một điểm thăm dò có thể lấy đất đá mô tả thí nghiệm trong phòng. 2) Tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật mà đi liền với khoan thăm dò nêu trên, có thể có hoặc không kèm với các loại thí nghiệm hiện trường như: SPT, Cắt cánh (VST) và nén ngang (PMT). 3) Khi có yêu cầu thí nghiệm nén ngang (PMT) được xem như một lỗ khoan thăm dò trong mạng lưới bố trí. 4) Thí nghiệm xuyên tĩnh, ngoài chức năng là thí nghiệm hiện trường có thể xem như một điểm thăm dò, vì có thể sơ bộ phân chia loại đất. I.2.2.3 Xác định độ sâu thăm dò – giai đoạn khảo sát sơ bộ Độ sâu thăm dò thường đề cặp cho khoan, xuyên, nén ngang (kể cả cho SPT hoặc cắt cánh trong hố khoan). Còn thăm dò hố đào thường quy định độ sâu không quá 5m. Độ sâu thăm dò, trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, được xác định tuỳ thuộc dạng công trình, mức độ quan trọng kết cấu, mức độ phức tạp địa chất, cơ lý và nước dưới đất. Chiều sâu dự kiến trong bảng 2 là kết hợp kinh nghiệm nhiều nước tiên tiến và thực tiễn áp dụng ở Việt Nam. 6 Bảng 2: Xác định độ sâu thăm dò – giai đoạn khảo sát sơ bộ. Mức độ phức tạp Khoảng cách bố trí (m) Thuyết minh 1 2 3 Công trình dạng diện Phức tạp Đất yếu: khoan qua lớp đất yếu. ½ số điểm khoan vào đất tốt ít nhất 3m (N>30). Đất tốt: chỉ cần khoan sâu: 10- 15m. Gặp đá nông: khoan vào đá tươi:1m. Mỗi khu: 1 hố khoan sâu khống chế. - Công trình quan trọng, qui mô lớn đến rất lớn. - Địa chất, địa hình phức tạp, nhiều khu, đất yếu dày biến đổi. Trung bình Đất yếu: khoan qua lớp đất yếu. 1/3 số điểm khoan vào đất tốt ít nhất 3m (N>30). Đất tốt khoan sâu: 10m. Gặp đá nông hơn: vào đá tươi:1m. Mỗi khu: 1 hố khoan sâu khống chế. - Công trình khá quan trọng, qui mô khá lớn. - Địa chất, địa hình khá phức tạp, có ít đất yếu. Đơn giản Đất yếu: 5-10m. Gặp đá nông hơn: khoan chạm đá. Một hố khoan sâu khống chế toàn khu. - Công trình bình thường, qui mô khá lớn. - Địa chất, địa hình đơn giản, đất tốt, đồng nhất. Công trình dạng tuyến Phức tạp Đất yếu: khoan qua lớp đất yếu, vào đất tốt ít nhất 5m (N>10). Đất tốt chỉ cần khoan sâu: 5- 10m. Gặp đá nông hơn: khoan chạm đá. - Công trình quan trọng. - Địa chất, địa hình phức tạp, nhiều loại đất, đất yếu dày, phân bố không đều. Trung bình Gặp đất yếu: khoan qua lớp đất yếu, vào đất tốt ít nhất 1m (N>10), nhưng không nhỏ hơn 8m. Đất tốt chỉ khoan sâu: 4-8m. Gặp đá nông hơn: khoan chạm đá. - Công trình khá quan trọng đến quan trọng. - Địa chất, địa hình khá phức tạp, tồn tại đất yếu. Đơn giản Gặp đất yếu: khoan qua đất yếu (N>10). Đất tốt chỉ khoan sâu: 3-6m. Gặp đá nông hơn: khoan chạm đá. - Công trình ít quan trọng. - Địa chất, địa hình đơn giản, đất tốt, đồng nhất. Công trình dạng điểm Phức tạp Đất yếu: khoan qua lớp đất yếu, vào đất tốt ít nhất 1m (với cầu SPT ≥50). Đất tốt chỉ cần khoan sâu: 15- 25m. Gặp đá nông hơn: khoan vào đá ít nhất 3m. - Công trình quan trọng, qui mô lớn, kết cấu phức tạp. - Địa chất phức tạp, không đồng nhất, đất yếu dày. Trung bình Đất yếu: khoan qua lớp đất yếu, sâu vào đất tốt ít nhất 5m (với cầu SPT ≥50), nhưng không nhỏ hơn 8m - Công trình có qui mô nhỏ, kết cấu phức tạp vừa. - Địa chất phức tạp vừa, có đất yếu. 7 Đất tốt chỉ khoan sâu: 10-20m. Gặp đá nông : khoan vào đá tươi 1.5m. Đơn giản Gặp đất yếu: khoan qua đất yếu, sâu vào lớp đất tốt ít nhất 5m (với cầu SPT ≥50). Đất tốt chỉ khoan sâu: 10-15m. Gặp đá nông hơn: khoan vào đá tươi 0.5m. - Công trình có qui mô nhỏ, kết cấu đơn giản. - Địa chất đơn giản, đồng nhất, đất tốt. I.2.3 Giai đoạn khảo sát chi tiết Tương ứng với giai đoạn thiêt kế kỹ thuật trong quá trình thiết kế là giai đoạn khảo sát chi tiết trong công tác khảo sát đất nền. Dựa theo kết luận của giai đoạn trước, cần cung cấp một cách chi tiết các điều kiện về địa tầng, nước dưới đất và các thông số cơ lý thích hợp, đủ và chính xác để tính toán các loại nền móng phục vụ thiết kế kỹ thuật. Với các công trình bình thường, đơn giản hoặc quy mô không lớn ta có thể sử dụng kết luận của giai đoạn điều tra ban đầu rồi chuyển sang giai đoạn thăm dò chi tiết mà bỏ qua giai đoạn thăm dò sơ bộ. I.2.3.1 Lựa chọn phương pháp thăm dò – giai đoạn khảo sát chi tiết Giai đoạn khảo sát chi tiết sử dụng các phương pháp thăm dò chính thức, có thể cung cấp các loại thông số cần thiết cho các mục đích phân tích địa kỹ thuật: - Khoan và lấy mẫu nguyên dạng – áp dụng bắt buộc cho các loại công trình. - Thí nghiệm SPT sử dụng tốt các loại công trình và luôn đi liền với khoan thăm dò kết hợp lấy mẫu. - Thí nghiệm nén ngang áp dụng tốt cho các loại công trình, đặc biệt với kết cấu có tải trọng ngang, ngoại trừ các công trình dạng tuyến. - Thí nghiệm xuyên tĩnh - sử dụng kết hợp rất tốt cho các loại đất hạt mịn và rời ít sạn sỏi, nhất là phục vụ thiết kế móng cọc. - Thí nghiệm cắt cánh – áp dụng tốt cho đất yếu (bùn, than bùn) đặc biệt cho nghiên cứu đất đắp trên đất yếu được bố trí xen kẽ với khoan, xuyên tĩnh và nén ngang. - Xác định mực nước dưới đất trong hố khoan và điều kiện địa chất thuỷ văn. - Thí nghiệm trong phòng được thực hiện với mẫu đất nguyên dạng lấy trong các lỗ khoan đào. Các thông số sau cần được xác định: o Độ ẩm, dung trọng, dụng trọng ẩm và khô, tỷ trọng, độ rỗng, độ bão hoà, giới hạn Atterberg, lượng hữu cơ, thành phần hạt. o Đặc trưng tính bền (cắt theo các sơ đồ dài hạn và ngắn hạn thích hợp cho từng trường hợp phân tích nền móng). o Đặc trưng biến dạng (cố kết, đàn hồi). I.2.3.2 Bố trí mạng lưới thăm dò – giai đoạn khảo sát chi tiết Trong giai đoạn thăm dò chi tiết, mạng lưới thăm dò chi tiết phải được bố trí trực tiếp vào phạm vi móng các khối nhà, công trình hoặc hạng mục công trình. Khoảng cách các điểm thăm dò tuỳ thuộc mức độ quan trọng và phức tạp của công trình, đất nền và có thể tham khảo kiến nghị trong bảng 3 sau. Bảng 3: Khoảng cách các điểm thăm dò – giai đoạn khảo sát chi tiết. 8 Mức độ phức tạp Khoảng cách bố trí (m) Thuyết minh 1 2 3 Công trình dạng diện Phức tạp Khoảng cách khoan thông thường: 20-30m. Có thể bổ sung xuyên đến khoảng 10m. Ít nhất 3 điểm thăm dò cho 1 nhà riêng rẽ và 3-5 điểm cho một cụm nhà hoặc công trình. - Công trình quan trọng, nhạy cảm với độ lún và độ lún lệch. - Địa chất, đất biến đổi nhiều, đất yếu dày . Trung bình Khoảng cách khoan thông thường: 30-50m. Có thể bổ sung xuyên đến khoảng 15- 25m. Ít nhất 3 điểm thăm dò cho 1 nhà riêng rẽ và 3-5 điểm cho một cụm nhà hoặc công trình. - Công trình loại khá quan trọng, khá nhạy cảm với lún không đều. - Địa chất, địa hình phức tạp vừa, có ít đất yếu . Đơn giản Khoảng cách khoan thông thường: 50-80m. Có thể bổ sung xuyên đến khoảng 25- 40m. Ít nhất 3 điểm thăm dò cho 1 nhà riêng rẽ hoặc cho một cụm nhà hoặc công trình - Công trình loại bình thường. - Địa chất, địa hình đơn giản, đất tốt đồng nhất. Công trình dạng tuyến Phức tạp Khoảng cách khoan thông thường: 100-250m. Có thể bổ sung xuyên 30-80m. Bố trí vào vị trí đột biến và biến đổi địa tầng, ưu tiên các vị trí các cống hộp cầu chui… Đường rộng>30m: cứ khoảng 1000-2000m bố trí 1 mặt cắt ngang 2-3 điểm thăm dò. - Công trình quan trọng. - Địa chất, địa hình phức tạp, nhiều loại đất, đất yếu dày, phân bố không đều. Trung bình Khoảng cách khoan thông thường: 250-500m. Có thể bổ sung xuyên 100-250m. Bố trí vào vị trí đột biến và biến đổi địa tầng, ưu tiên các vị trí các cống hộp cầu chui… Đường rộng>30m: cứ khoảng 2000-3000m bố trí 1 mặt cắt ngang 2-3 điểm thăm dò. - Công trình loại quan trọng vừa. - Địa chất, địa hình khá phức tạp, tồn tại đất yếu. Đơn giản Khoảng cách khoan thông thường: 500-1000m. Có thể bổ sung xuyên 250-500m. Bố trí vào vị trí đột biến và biến đổi địa tầng, ưu tiên các vị trí các cống hộp cầu chui… Đường rộng>30m: cứ khoảng 3000-4000m bố trí 1 mặt cắt ngang 2-3 điểm thăm dò. - Công trình ít quan trọng đến quan trọng vừa. - Địa chất, địa hình đơn giản, đất tốt đồng nhất. Công trình dạng điểm Phức tạp Mỗi trụ, mố bố trí: 2-3 điểm thăm dò. Ít nhất mỗi trụ, mố bố trí: 2 hố - Cầu quan trọng, qui mô to lớn, kết cấu phức tạp. - Địa chất phức tạp, không đồng nhất, đất yếu 9 khoan lấy mẫu và thí nghiệm SPT. Còn lại xuyên, nén ngang hoặc khoan. dày. Trung bình Mỗi trụ, mố bố trí: 2 điểm thăm dò. Ít nhất mỗi trụ, mố bố trí: 1 hố khoan lấy mẫu và thí nghiệm SPT. Còn lại xuyên, nén ngang hoặc khoan. - Công trình có qui mô vừa, kết cấu khá phức tạp. - Địa chất khá phức tạp, có đất yếu. Đơn giản Mỗi trụ, mố bố trí: 1-2 điểm thăm dò. Ít nhất mỗi trụ, mố bố trí: 1 hố khoan lấy mẫu và thí nghiệm SPT. Còn lại xuyên, nén ngang hoặc khoan. - Công trình có qui mô nhỏ, kết cấu đơn giản. - Địa chất đơn giản, đồng nhất, đất tốt. I.2.3.2 Xác định chiều sâu thăm dò – giai đoạn khảo sát chi tiết Trên cơ sở kết luận của giai đoạn trước, độ sâu thăm dò cho giai đoạn thiết kế chi tiết phụ thuộc chủ yếu vùng ảnh hưởng của móng theo chiều sâu đất nền, như kiến nghị trong bảng 4 là tuỳ thuộc vào diện phân bố tải trọng, loại nền móng sử dụng và đất, đá nền. Bảng 4: Độ sâu thăm dò – giai đoạn khảo sát chi tiết. Loại móng Chiều rộng vùng chịu tải (m) Chiều sâu thăm dò tối thiểu nằm dưới đáy móng (m) 1 2 3 Công trình dạng diện và dạng điểm Móng đơn Chiều rộng móng đơn Kích thước là B 1.5B hoặc chạm đá. Móng bè Chiều rộng toà nhà hoặc công trình Kích thước là B 1.5B hoặc chạm đá. Móng băng giao nhau Chiều rộng toà nhà hoặc công trình Kích thước là B 1.5B hoặc chạm đá. Móng cọc đơn Cọc có đường kính là D - 1.5D dưới đáy mũi cọc. - hoặc 3D trong tầng chịu lực. - hoặc 5m vào đất tốt có SPT ≥50 Móng nhóm cọc Chiều rộng nhóm cọc B. - 1.5D dưới đáy mũi cọc. - 2/3 chiều sâu ngàm, trong đất tốt. - Nếu gặp đá: vào đá tươi ít nhất 3m. Công trình dạng tuyến Móng nền tuyến đường Chiều rộng mặt đường B. - Đất yếu chịu lún: 1.5B dưới đáy đất đắp. - Đất tốt đồng nhất, ít chịu lún: 7-15cm. Các dạng tuyến khác Tuyến đường ống, mương Tuyến ống có trụ dỡ - 3m dưới đáy ống mương. - 1.5B dưới đáy trụ hoặc qua đất yếu. Ghi chú: Các bảng kiến nghị trên là cơ sở tham khảo để bố trí mạng lưới khảo sát, xác định chiều sâu thăm dò và lựa chọn thiết bị phù hợp. Khi bố trí mạng thăm dò không quá cứng nhắc có thể thay đổi mềm dẻo mà vẫn bảo đảm hai nguyên tắc cơ bản: - Bố trí thăm dò bao trùm tối đa để có thể lột tả các điều kiện đất dền khác nhau theo diện. - Độ sâu thăm dò cần thăm tới hết vùng ảnh hưởng tải trọng cần nghiên cứu để thiết kế công trình được an toàn. 10 [...]... cương) khảo sát địa kỹ thuật Phương án (hay đề cương) khảo sát là hoạt động đầu tiên cần thiết tiến hành để khảo sát Địa kỹ thuật Cơng việc này chỉ có thể thực hiện tốt khi đã am hiểu tồn bộ mục đích, u cầu khảo sát làm cơ sở đề ra nhiệm vụ cần tiến hành, lựa chọn thiết bị kỹ thuật và phương pháp cần thực hiện Một phương án khảo sát (thuần t phục vụ khảo sát đất nền hay kể cả cơng tác phân tích địa kỹ thuật) ... dự kiến của cơng tác khảo sát Khi cơ quan thiết kế trực tiếp lập u cầu kỹ thuật khảo sát, mà thường do chun gia kết cấu đảm nhiệm Do chun gia kết cấu khơng thạo về địa chất và thiết bị khảo sát về tiêu chuẩn kỹ thuật, nên khi đưa ra u cầu thường khơng sát thực tế, tính chun nghiệp hạn chế 2 Nội dung cơ bản của cơng tác khảo sát địa kỹ thuật Trên cơ sở u cầu kỹ thuật, cơ quan khảo sát thiết lập phương... đề u cầu kỹ thuật khảo sát u cầu kỹ thuật khảo sát là vấn đề rất quan trọng và đơi khi nó quyết định chất lượng của phương án khảo sát đề ra Về ngun tắc, u cầu kỹ thuật khảo sát do bên đặt hang cung cấp và thường do cơ quan tư vấn thiết kế soạn thảo Trên cơ sở đó bên khảo sát dựa vào tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm để soạn thảo phương án khảo sát Từ sau khi cải cách mở cửa, cơng tác khảo sát ở Việt... được tổng hợp thành một báo cáo gọi là “báo cáo địa kỹ thuật Một báo cáo hồn chỉnh thường gồm hai phần: (1) Kết quả khảo sát đất nền (2) Kết quả phân tích địa kỹ thuật I.2.5.1 Phần kết quả khảo sát đất nền Phần tổng hợp kềt quả khảo sát đất nền trong “báo cáo địa kỹ thuật thường gồm hai thành phần sau: a) Thuyết minh Thuyết minh của báo cáo kết quả khảo sát đất nền cần đề cặp đến các đề mục sau: - Nêu... theo hai dạng sau: khảo sát theo u cầu kỹ thuật của tư vấn nước ngồi lập và khảo sát theo u cầu kỹ thuật của tư vấn trong nước lập a) u cầu kỹ thuật do tư vấn nước ngồi lập Thơng thường các u cầu kỹ thuật do tư vấn nước ngồi lập phục vụ các dự án đầu tư nước ngồi, hoặc là các dự án trong nước có th tư vấn thiết kế nước ngồi thành lập Các u cầu kỹ thuật khảo sát này thường rõ ràng, bài bản, chỉ dẫn chi... lực kỹ thuật và kinh nghiệm của đơn vị khảo sát Tiến trình chung của một cơng tác khảo sát địa kỹ thuật cần thực hiện các bước sau: 1 Tiếp nhận và nghiên cứu u cầu kỹ thuật khảo sát mà bên đặt hang u cầu Nếu có vấn đề cần làm sáng tỏ cùng bàn bạc với bên đặt hang trước khi bắt tay vào nghiên cứu và lập phương án khảo sát 2 Thu thập và nghiên cứu các tài liệu liên quan đến hiện trường dự kiến khảo sát. .. kinh tế kỹ thuật cần được chủ biên của một chun gia địa kỹ thuật có trình độ và kinh nghiệm Nội dung, mức độ và khối lượng của một phương án khảo sát đất nền là tuỳ thuộc các yếu tố sau: - Nội dung và u cầu kỹ thuật theo từng giai đoạn của cơng tác khảo sát - Qui mơ và mức độ quan trọng của kết cấu các hạng mục và của dự án - Diện phân bố, mức độ phức tạp của điều kiện địa chất khu vực khảo sát - Năng... lún… Nhìn chung, giai đoạn khảo sát phục vụ thi cơng là dựa trên kết luận của giai đoạn thiết kế chi tiết mà bổ sung để hồn thiện (trước hoặc trong) q trình thi cơng nền móng Do đó, về mạng lưới bố trí và chiều sâu thăm dò tuỳ thuộc u cầu và điều kiện cụ thể, do chun gia địa kỹ thuật đề xuất và kỹ sư trưởng chấp thuận I.2.5 Báo cáo khảo sát địa kỹ thuật Kết quả cơng tác khảo sát cần được tổng hợp thành... dẫn chi tiết đến lựa chọn kỹ thuật, phương pháp và tiêu chuẩn áp dụng Các u cầu kỹ thuật khảo sát là do chun giai địa kỹ thuật của dự án lập, nên tính chun nghiệp cao Nội dung cơ bản thường gồm: 1 Khái qt các đặc trưng dự án (General hay Introdution) 15 2 Xác định mục đích và phạm vi cơng tác khảo sát (Scope of Work) 3 Xác định nội dung, u cầu và khối lượng các loại hình khảo sát như khoan, lấy mẫu,... cấu và địa tầng hiện có - Lựa chọn kích thước móng hợp lý kiến nghị cho thiết kế - Đề xuất cho việc khoả sát giai đoạn tiếp theo (nếu còn) I.2.6 Tổng hợp tiến trình khảo sát Tổng hợp tiến trình khảo sát và lựa chọn các phương pháp khảo sát, thăm dò thích ứng cho các loại đất và các giải pháp nền móng được thể hiện trong các bảng sau: Bảng 5: Sơ đồ triển khai tổng qt cơng tác Khảo sát Địa kỹ thuật

Ngày đăng: 09/01/2015, 10:03

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • I. CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT

  • B. Công tác hiện trường

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan