Bài tập Tiểu luận Địa chất công trình

BÀI TẬP TIỂU LUẬN : ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Câu 1: địa chất công trình là gì? Môn địa chất công trình có ý nghĩa gì đối với ngành anh chị được đào tạo? Câu 2: trình bày hiểu biết của anh chị về môi trường địa chất. Liên hệ với chuyên ngành được đào tạo của mình. Câu 3: T/ C vật lý của đất. Những khái niệm cơ bản Bài làm Câu 1 : Địa chất công trình là môn học nghiên cứu điều địa chất để xây dựng các công trình khác nhau và đưa vào sử dụng có hiệu quả và ổn định. Các điều kiện địa chất công trình là: 1,Điều kiện địa mạo. 2, Điều kiện cấu trúc địa chất 3, Điều kiện các tác động địa chất 4, Điều kiện địa chất thủy văn 5, Điều kiện vật liệu xây dựng. Thật vậy , nói về địa chất một các tổng quát nó là một ngành nghiên cứu khoa học về quy luật hình thành và biến đổi phát triển của trái đất và các yếu tố của nó trong quá khứ, hiện tại. Địa chất công trình là một khía cạnh nghiên cứu chi tiết cho địa chất một mảng riêng. Đúng vậy địa chât công trình là nghiên cưu về đất đá , nước dưới đất và tác dụng qua lại của đất đá , nước dưới đất với nhau và môi trường bên ngoài. Các đối tượng này rất đa dạng và luôn thay đổi theo thời gian và không gian. Vì vậy địa chất công trình nghiên cứu các nôi dung cơ bản sau: + Nghiên cứu đất đá dùng làm nền , làm môi trường và làm vật liệu xây dựng công trình . Nôi dung chủ yếu là nghiên cứu sự phân bố và sắp xếp của đất đá ,ảnh hưởng của nguồn gốc , điều kiện thành tạo cũng như môi trường đến đất đá nước, trong và khi xây dựng công trình để ra các phải cải thiện đất đá. +| Nghiên cứu các hiện tượng địa chất :trượt đất , đất chảy , xói mòn ... Tìm hiểu nguyên nhân phát sinh và điều kiện phát triển của chúng để đề ra các giả phát xử lý khi xây dựng công trình. + Nghiên cứu nước dưới đất để khắc phục các khó khăn do nước gây ra khi thi công trình và sử dụng công trình và cũng như dùng nó để khác phục cho sinh hoạt ... + Nghiên cứu các phương pháp khảo sát địa chất nhằm thăm dò , đánh giá các điều kiện địa chất công trình của khu vực được đầy đủ , chính xác , nhanh chóng và tiết kiệm nhất. + Nghiên cứu địa chất công trình khu vực để xây dựng , quy hoạch xây dựng khu công nghiệp và dân dụng , để quy hoạch thủy lợi và giao thông... ¬ TÓM LẠI: qua khái niệm và đối tượng nghiên cứu của địa chất công trình em nhận thấy môn học địa chất là môn học rất quan trọng đối với ngành học xây dựn công trình nói chung và nghành học (xây dựng cầu đường em theo học nói riêng). Khi xây dựng một công trình như một con đường , một tòa nhà , một chiếc cầu ,một kênh dẫn , một đập nước... ở một nơi nào đó , đều phải xét tới: Hình dạng , kích thước , mức độ phân cách , nguồn gốc hình thành ,xu thế phát triển nơi dự định đầu tư- gọi là điều kiện địa mạo . Điều kiện đó quyết định vị trí bố trí công trình , hình dạng và khối lượng công trình , mặt bằng và phương pháp thi công ; đánh giá được trạng thái cân bằng động học của địa hình , làm sáng tỏa mức độ ổn định và dự đoán khả năng biến đổi hình dạng địa hình do xây dựng và điều kiện tự nhiên khác ; những vấn đề đó không chỉ để đảm bảo một công trình thích hợp nhất mà còn đảm bảo một môi trường mới bền vững và tốt đẹp hơn. Sự phấn bố , thành phần , tính chất xây dựng của đất đá như cường độ chịu lực , khả năng thấm nước ... và các biến động địa chất do uốn nếp nứt nẻ , đứt gãy ,có ở khu vực xây dựng – gọi là điều kiện cấu trúc địa chất. Điều kiện này quyết định cường chịu lực của nền , khả năng lún nhiều và lún không đều, mất ổn định , khả năng thấm nước của nền và do đó không chế tải trọng , quy mô kết cấu của công trình. Các hiện tượng địa chất như đông đất ,trượt lỡ ... đã hay có khả năng xây ra ở trong vùng khi chưa có công trình và sau khi có công trình ; trong địa kiện thực tế các điều kiện địa chất này đã từng gây ra thảm họa đối với các công trình và tính mạng con người . Do đó địa chất công trình cho ta biết được điều kiện tác dụng địa chất của vùng. Đó với công trình xây dựng ở trong vùng có nước tồn tại trong các lỗ rỗng và khe nứt của đất đá ( nước dưới đất) , có các công trình dẫn nước và trữ nước mặt , công trình khai thác nước dưới đất, tức là phải biết điều kiện địa chất thủy văn của vùng. Nó cho phép đánh giá khả năng bất lợi của dòng thấm dưới đất khi xây dựng : ngập hố móng , khi thi công , ăn mòn vật liệu xây dựng, gây ra hiện tượng xói ngầm dưới nền công trình... làm tổn thất và thiệt hại. Vậy địa chất công trình cho chúng ta biết về điều đó để có biện pháp thích hợp khi thi công. Đối với công trình có dùng đất đá làm vật liệu xây dựng như cát, sỏi để làm cốt liệu bê tông, đất để đắp đập, rải đường... thì không những phải chú ý tới thành phần của các loại đất đá mà còn phải lưu ý tới trữ lượng , điều kiện khai thác nó... vì rằng những vấn đề đó sẽ ảnh hưởng lớn việc chọn loại và kết cấu công trình, tốc độ thi công ,giá thành công trình ... Đó là điều kiện vật liệu xây dựng tại chỗ , hay vật liệu xây dựng tự nhiên. 1, nắm rõ vấn đề trên có liên quan với nhau môn học địa chất công trình cho ta quyết định điều kiện xây dựng công trình ,gọi chung là điều kiện địa chất của khu vực – điều kiện để công trình được an toàn và kinh tế. Ở mỗi khu vực, mỗi vị trí cụ thể các điều kiện địa chất công trình khác nhau. Vì vậy môn học địa chất công trình cho em kiến thức hiểu biết về địa chất để sau nay có một giải phát thích hợp cho việc nghiên cứu và bố trí xây dựng công trình hợp lý và biết cách xử lý tình huống của địa chất trong tự nhiên thích hợp. Không chỉ vậy môn học địa chất còn cho chúng ta hiểu biết cơ bản ảnh hưởng của cấu tạo địa chất kiến tạo tới công trình đều làm cho đất đá giảm cường độ , tăng tính thấm, giảm tính đồng nhất... đòi hỏi các biện pháp xử lý phức tạp và tốn kém khi xây dựng công trình. Khi các tầng đá nằm nghiêng và nhất là khi bị uốn nếp, nền công trình phải đặt trên nhiều tầng đá khác nhau, có khả năng dẫn tới công trình bị lún không đều. Điều kiện thiết kế thi công trong trường hợp này sẽ phức tạp hơn khi tầng đá nằm ngang. Kết cấu , phương án thi công đường kênh, đường hầm ... thay đổi theo điều kiện biến đổi của đất đá các khe nứt kiến tạo, khe nứt mặt tầng( được mở rộng do các tầng đá trượt lên nhau trong qua trình uốn nếp) và nhất là các đới phá hủy kiến tạo , có thể làm cho nền đập , mái kênh, mái đường... bị mất ổn định , công trình bị thấm nước bị trượt lỡ. Khi các tầng đá này nằm ngang , đường hầm chỉ nằm trong một tầng đá hay một số tầng đá nào đó. Lúc này cần chú ý tối sự ổn định của vòm đường hầm, đặc biệt khi các các tầng đá nứt gãy vỡ vụn, tầng đá mền yếu. . Khi tuyến đường hầm nằm vuông góc với phương của các tầng đá thì việc Khi các tầng đá nằm nghiêng, nếu góc dốc tương đối nhỏ sẽ tạo thành hình nêm tụt xuống , gây áp lực lên cho vỏ đường hầm và nguy hiểm trong lúc xây dựng... Khi gặp các tầng đá uốn nếp sẽ xảy ra 3 trường hợp : nếu đường hầm chạy dọc theo trục nếp lồi , do đỉnh bị nứt nẻ mạnh gây ra sụp vòm nhưng lại có lợi áp lực đất, áp lực nhỏ nước nhỏ , thoát nước trong lúc thi công dễ dàng . khi đường hầm chạy dọc theo trục nếp lõm thì áp lực đất đá và áp lực nước đều lớn rất nguy hiểm cho thiết kế và thi công. Còn khi đường hầm bố trí của các cảnh của nếp uốn thì điều kiện làm việc tượng đối tương tự như tầng đá nằm nghiêngthiết kế thi công tương đối phức tạp, do tuyến cắt qua nhiều loại đá khác nhau. Khi tầng đá nằm nghiêng các góc dốc nhỏ , phân lơp mỏng thì dễ dàng hình thành các nêm đá trượt xuống gây khó khăn cho thiết kế và thi công. Khi tầng đá dốc đứng , mức độ ổn định tốt hơn nhiều so với trường hợp bố trí song song với đường phương, các tầng kẹp yếu trong trường hợp này đều không đáng ngại. Còn khi tầng đá vò nhàu , uốn nếp mạnh thì điều kiện đó rất xấu nhất. Trường hợp có đứt gãy sẽ làm cho nền công trình không đồng nhất , sinh ra thấm mất nước ,mất ổn định của các công trình . Vì vậy môn địa chất công trình cho em một kiến thức hiểu biết và đánh giá được mức độ ảnh hưởng của biến vị kiến tạo cho công Không chỉ vậy các chuyển động thăng trầm đang diễn ra với tốc độ rất nhỏ cũng làm thay đổi chế độ thủy văn , cường độ xâm thực và tích tụ , ảnh hưởng đến chế độ làm việc của các công trình thủy. Điều kiện cần chú ý khi quy hoạch , thiết kế và thi công giao thông, thủy lợi . ¬ Đúng vậy môn học địa chất cung cấp kiến thức cho các kỷ sư ngày xây dựng những kiến thúc cơ bản về địa chất công trình và từ đó áp dụng và tiếp cận các môn học: cơ học đất ,cơ học đá , kỷ thuật nền móng ... Đặc biệt là môn cơ học đất rất quan trọng đối với ngành xây dựng cầu đường vì một công trình các nguyên nhân ra công trình phần lớn là móng công trình , móng công trình là một phần tiếp giáp với đất , tiếp giáp với tầng địa chất mà chúng ta nghiên cứu. Nếu không có sự hiểu biết thì chung ta khó để xây dựng một công trình an toàn cho sau nay. Vì vậy môn địa chất công trình cung cấp cho ngành học xây dựng cầu đương một cách nhìn về địa chất rất quan trọng. + xác định được các điều kiện địa chất của công trình của khu vực xây dựng ,lựa chọn những biện pháp hợp lý và thi công thích hợp. + Đề ra các biện pháp phòng ngừa và các điều kiện địa chất không có lợi , nghiên cứu đất đá và đưa ra các giải pháp thích hợp cho việc thi công ứng dụng làm vật liệu cho công trình . khoa học và hợp lý từ đó tăng tuổi thọ của công trình một cách bền vững. + Khắc phục các khó khăn do nước gây ra khi thi công trình cũng như dùng nó cho thích hợp để xây dựng. Ngày nay khoa học ngày càng phát , điều kiện địa chất được tiếp cận dễ dàng hơn, thời xưa điều kiện địa chất hầu như chưa được áp dụng cho công trình xây dựng nói riêng. Đúng vậy họ xây dựng một công trình thì thường làm theo kinh nghiệm và trực giác nên gây ra sự lãng phí và không an toàn cho một công trình. Vì vậy môn địa chất công trình cho chung ta những giải pháp đúng đánh nhằm đưa tới một công trình xây dựng Câu 2: Môi trường địa chất là: áp dụng nguyên lý và trí thức của địa chất để giải quyết những vấn đề phát sinh khi chiếm hữu , khai thác môi trường tự nhiên hoặc liên quan đến xây dựng nhà cửa và hệ thống giao thông, xử lý chất thải rắn và lỏng, lập bản đồ tài nguyên và các vấn đề có liên quan đến quá trình tự nhiên của quả đất như( lũ ,lụt ,trượt đất, động đất, núi lửa...). Thật vậy môi trường địa chất nghiên cứu là nguyên cứu về trái đất nó bao gồm như: đồi núi , đại dương ... rất rộng vì vậy để áp dụng cho ngành học của mình là một cách chọn lọc thông minh. Hầu như mọi vấn đề trong tự nhiên xảy ra đến địa chất... vì vậy ngành xây dựng nói riêng là không thể thiếu được kiến thức địa chất trong xây dựng. Đúng vậy cho xây dựng là người học phải có sự hiểu biết và cách nhận biết đúng đắn về địa chất cho công trình là như thế nào ? vì môi trường địa chất cho chúng ta một cách nhìn một cái nhìn khoa học địa chất để xác định các yếu tố địa chất ảnh hưởng đến thiết kế, thi công, vận hành các công trình kỹ thuật và duy trì các công trình này hoạt động tốt. Các nhà địa chất được đào tạo trong lĩnh vực này nghiên cứu và đưa ra các đề xuất, phân tích và thiết kế về địa chất và địa kỹ thuật liên quan đến sự phát triển của nhân loại. Những nghiên cứu về kỹ thuật địa chất có thể được tiến hành trong giai đoạn lập kế hoạch, phân tích tác động môi trường, thiết kế xây dựng của các dự án, và trong thời gian sau khi dự án đã hoàn thành. Các vấn đề liên quan đến lĩnh vực này bao gồm: tai biến địa chất, địa kỹ thuật, đặc tính vật liệu, trượt đất và khảo sát ổn định mái dốc, xói mòn, ngập lụt, thoát nước, và địa chấn. Các nghiên cứu về kỹ thuật địa chất liên quan đến việc nhận dạng và phân tích các quá trình tự nhiên dựa trên những quy luật địa chất, và từ đó các nhà địa chất đưa ra những đánh giá về tác động của các quá trình này đến các công trình của con người, và dựa trên những hiểu biết chuyên môn để giảm thiểu các tai biến. Kỹ thuật này được áp dụng nhằm giúp con người ngăn chặn và giảm thiểu các thiệt hại do môi trường địa chất gây ra.