Đề tài Khảo sát địa chất Đại học mở TP Hồ Chí Minh

*Thí Nghiệm Xuyên Tiêu Chuẩn* I.Thí nghiệm 1: Xác định các loại đất 1. Mục đích: Nhận biết các loại đất ở các tầng địa chất khác nhau nhằm phục vụ cho việc thiết kế, thi công nền móng, công trình. 2. Thiết bị: Máy khoan dập có thổi rửa tuần hoàn. * Cấu tạo máy khoan: - Giàn khoan - Dây thừng - Ròng rọc - Máy nổ - Ống chống - Cần khoan: thích hợp nhất cho thí nghiệm là lọai cần bên trong cần có đường kính ngòai 42mm, trọng lượng 5,7kg/m, rỗng, hai đầu có khớp nối để có thể nối các cần khoan lại với nhau. (có 3 loại: 3m, 2.5m, 2m). - Lưỡi khoan. - Máng chứa. - Bộ đóng búa. Bao gồm: quả búa( 63.5 kg), bộ gắp búa và cần hướng dẫn. ° Quả búa hình trụ tròn xoay, bằng thép và có lỗ chính giữa tâm để có thể rơi trượt tự do theo thanh hướng dẫn. • Trọng lượng búa, Kg: 63,5 ± 1 • Độ cao rơi tự do, cm: 76 ± 2,5 ° Cần dẫn hướng để định hướng rơi của búa, gồm có đe và thanh dẫn hướng. Đe là một đế thép để tiếm nhận năng lương rơi búa, truyền xuống mũi xuyên thông qua hệ thống cần khoang. Thanh dẫn hướng có đường kính phù hợp với đường kính lỗ giữa của búa. - Máy bơm xối nước. - Khóa cần (mỏ lết răng). - Ống lấy mẫu nguyên dạng có đường kính ϕ 60mm, chiều dài 70cm, miệng ống được vạt bén theo góc xiên. Phần thân gồm 2 nữa bán nguyệt ốp lại. Một số hình ảnh về các thiết bị: 3.Tiến trình thí nghiệm: - Máy khoan được điều khiển bởi nhóm 4 người: - Điều khiển máy nổ: 1 người. - Điều khiển máy bơm: 1 người. - Điều khiển cần, lưỡi khoan: 2 người. Quá trình thí nghiệm: - Xác định vị trí hố khoan. - Dựng giàn khoan sao cho đáy là một tam giác đều và đỉnh của giàn khoan khi chiếu vuông góc xuống trùng với tâm của tam giác đều đó. - Khởi động máy nổ nối với ròng rọc, tra lưỡi khoan vào cần khoan. - Bắt đầu cho lưỡi khoan xuống hố khoan. Lưỡi khoan và cần khoan được ròng rọc kéo lên thả xuống theo chu kì nhất định, nước được máy bơm dẫn từ máng chứa nước vào cần khoan và theo đó xuống đáy hố khoan, nước từ đáy hố khoan mang theo đất của tầng địa chất tương ứng lên tới mặt hố khoan rồi theo một nhánh khác của hố khoan trở lại máng chứa. Cứ thế nước di chuyển theo một vòng tuần hoàn. - Khi cần khoan đã cắm ngập hết vào hố khoan thì ta nối tiếp các cần khoan khác vào, cứ thế khoan đến khi đạt đến độ sâu muốn khảo sát thì dừng. - Ta xác định loại đất bằng cách: sử dụng các mẫu đất được nước đưa lên mặt hố khoan, ta dùng mắt nhìn, mũi ngưởi, lưỡi nếm để biết được các loại đất có trong tầng địa chất đã khảo sát. 4. Kết quả: Sau thí nghiệm 1, ta xác định được các loại đất có trong các tầng địa chất đã khảo sát bào gồm: bùn, sét hữu cơ, sét pha cát. Các tính chất của đất sét pha: Cảm giác khi dùng các ngón tay để miết đất trong lòng bàn tay. Dạng của đất khi quan sát bằng mắt( kính lúp). Trạng thái của đất khô. Trạng thái của đất ẩm. Đặc điểm của đất khi rắn. Các dấu hiệu khác. Không tạo cảm giác bột đồng nhất. Các hạt bụi và sét chiếm đa số, giữa các hạt này nhìn thấy cát. Dễ bị sứt vỡ khi đập bằng búa hay bóp bằng tay. Dẻo. Không vê được thành các dây dài. Khi uốn sẽ nứt. Lăn được thành hình cầu nhỏ. Khi cắt bằng dao ở trạng thái ẩm ướt thì bề mặt nhẵn, cảm thấy có hạt cát nhỏ. II. Thí nghiệm 2: khoan khảo sát và thí nghiệm SPT 1.Mục đích: - Thăm dò địa chất trực tiếp. - Lấy mẫu phục vụ cho công tác thí nghiệm trong phòng. 2. Thiết bị khoan: - Giàn khoan. - Ròng rọc. - Dây thừng. - Máy nổ. - Ống chống. - Cần khoan: thích hợp nhất cho thí nghiệm là lọai cần bên trong cần có đường kính ngòai 42mm, trọng lượng 5,7kg/m, rỗng, hai đầu có khớp nối để có thể nối các cần khoan lại với nhau. (có 3 loại: 3m, 2.5m, 2m). - Lưỡi khoan. - Máng chứa. - Ống dẫn. - Máy bơm. - Khóa cần (mỏ lết răng). - Bộ đóng búa. Bao gồm: quả búa( 63.5 kg), bộ gắp búa và cần hướng dẫn. ° Quả búa hình trụ tròn xoay, bằng thép và có lỗ chính giữa tâm để có thể rơi trượt tự do theo thanh hướng dẫn. • Trọng lượng búa, Kg: 63,5 ± 1 • Độ cao rơi tự do, cm: 76 ± 2,5 ° Cần dẫn hướng để định hướng rơi của búa, gồm có đe và thanh dẫn hướng. Đe là một đế thép để tiếm nhận năng lương rơi búa, truyền xuống mũi xuyên thông qua hệ thống cần khoang. Thanh dẫn hướng có đường kính phù hợp với đường kính lỗ giữa của búa. - Bộ xuyên tiêu chuẩn SPT: Đường kính ngoài là ϕ50 mm, dài 457 mm, đường kính trong ϕ35 mm. Miệng ống được vạt bén theo góc bằng xiên. Phần thân gồm 2 nữa bán nguyệt ốp lại, hai đầu có ren ngòai để lắp ráp với phần mũi và đầu nối. Phần đầu nối có cơ cấu bi, lỗ thóat hơi nước 3. Tiến trình thí nghiệm: - Khoan tạo lỗ đến độ sâu cần thí nghiệm và rửa sạch đáy hố khoan. - Đóng ống lấy mẫu. - Nối ống lấy mẫu vào cần khoan, đưa xuống hố khoan đã được tạo ra ở thí nghiệm 1. - Ta vạch trên cần khoan những khoản 150mm. - Khi đến độ sâu giới hạn, dùng búa đóng ống lấy mẫu xuống đáy hố khoan. - Ghi số nhát búa N của 2 lần cuối( 300mm), dựa vào số búa xác định trạng thái đất nền. - Chọn mẫu đại diện, bảo quản. Mỗi mẫu phải có nhãn ghi rõ tên công trình, số hiệu hố khoan, độ sâu lấy mẫu, số búa cho 3 khỏang độ xuyên, thời gian thí nghiệm,… 4.Bảng kết quả: HÌNH TRỤ HỐ KHOAN (BORING LOG) Công trình (projiect): KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT ĐH MỞ TP.HCM Địa điểm (location): Cơ sở Nơ Trang Long- Trường ĐH Mở TP.HCM Hố khoan (bore hole): HK1 Cao độ (elevation): 0.00m Tỷ lệ (scale): 1/150 Mực nước tĩnh (elevation ground water): Ngày khoan (boring day): 07/06/2010 Tổ trưởng (team leader): TS. Phan Trường Sơn Giám sát bên A (supervisor): Phướng pháp khoan xoay sử dụng bentonite (Drilling method revolve used bentonite) Tỷ lệ Tên lớp Cao độ Độ sâu lớp (m) Bề dày lớp Trụ cắt Số hiệu và độ sâu mẫu Mô tả Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn Số hiệu và độ sâu SPT Số búa ứng với 15cm Biểu đồ SPT 15 15 15 10 20 30 40 50 0.0 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 9.0 10.5 12.0 13.5 15.0 0.0 -3.0 -11.0 -14.5 0.0 3.0 11.0 14.5 3.0 8.0 3.0 6 8 11 19 SPT 14.0-14.45 Bùn, có màu xám, trạng thái nhão Bùn và sét hữu cơ, xám-xám xanh, trạng thái nhão-dẻo Sét pha cát, xanh xám-vàng, trạng thái dẻo-mềm Kết thúc hố khoan tại độ sâu 14.5 III. Nhận xét chung: Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) là thí nghiệm ngoài trời được thực hiện rất phổ biến hiện nay ở Việt Nam và các nước phương Tây vì tiện dụng, hiệu quả. SPT có khả năng tiến hành ở độ sâu lớn và lấy được mẫu lên. Ưu điểm của SPT là giá thành thấp, thao tác đơn giản và kết quả thí nghiệm phản ánh khá chính xác trạng thái của đất nền lọai đất. Một số thí nghiệm xác định các tính chất đất có thể thực trực tiếp ngòai trời. Giá trị thu được từ thí nghiệm SPT thường được sử dụng để tính toán sức chịu tải của móng coc, để đánh giá trạng thái của đất, bên cạnh các chỉ tiêu được xác định trong phòng thí nghiệm.