Đồ án Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà A thuộc khu chung cư cao tầng Ngô Tất Tố, quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh. Thiết kế khảo sát địa chất công trình phục vụ cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật - lập bản vẽ thi công

trọng lớn (Ptc = 280T/trụ) thì các lớp đất phía trên đều không chịu được tải trọng của công trình, hoặc là chiều dày lớp không lớn. Nhưng lớp 3 là lớp đất tương đối tốt có thể chịu được tải trọng của công trình. Căn cứ vào đặc điểm và đặc tính cơ lý của các lớp đất cũng như đặc điểm và quy mô công trình, tôi dự kiến thiết kế móng cọc ma sát cho nhà 7 tầng. Mũi cọc đặt trên lớp Sét pha màu xám, xám trắng, trạng thái dẻo mềm. 1. Chọn chiều sâu đặt móng Mũi cọc được thiết kế nằm trong lớp 3, có R0 = 1,7kG/cm2, có Môđun tổng biến dạng E0 = 184,6 kG/cm2, đủ điều kiện về ổn định cũng như sức chịu tải của móng. Căn cứ vào cấu trúc nền khu vực nghiên cứu và tải trọng công trình 280T/trụ, kết cấu khung chịu lực, tôi chọn loại cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, tiết diện vuông đặc, kích thước cọc 35x35 cm, với cốt thép dọc trục 4 thanh f 22 loại thép CT5, thép đai f 8 thép trơn, mũi cọc được bảo vệ bằng bản thép, đầu cọc có đai bảo vệ, mác bê tông làm cọc là mác 300. Ta chọn đài cọc là đài thấp, chiều sâu đáy đài là 2,0 m kể từ nền thiên nhiên, đỉnh đài nằm dưới mặt đất 0,5m, như vậy chiều cao của đài Hđ= 1,5 m, cọc ngàm vào đài một đoạn 0,3 m, như vậy chiều dài của cọc sơ bộ là L = 17,0m. 2 Tính toán sức chịu tải của cọc : Việc xác định sức chịu tải của cọc có nhiểu phương pháp, ở đây ta xác định theo 2 cách, sau đó chọn giá trị nhỏ nhất để tính toán. Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc. PVL = m φ ,( III-1 ) Trong đó : m : hệ số làm việc của cọc m = 1; Rbt : cường độ chịu nén giới hạn của bêtông, tra bảng PL.1-13 giáo trình nền móng Rbt = 125 (kG/cm2) = 1250 (T/m2); Rct : cường độ chịu kéo giới hạn của cốt thép, tra bảng PL.1-12 giáo trình nền móng Rct = 2400 (kG/cm2) = 24000 (T/m2); Fct : diện tích tiết diện cốt thép; Fct =4.p.r2 = 4.3,14 (0,011)2 = 0,0015 (m2). Fbt : diện tích tiết diện phần bê tông; Fbt = F - Fct = 0,1225- 0,0015 = 0,121 ( m2). Thay vào công thức ( III-1) ta được: PVL = 1x1x(1250 x 0,121 + 24000 x 0,0015 ) = 187,3 (T). Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền Giả thiết ma sát xung quanh cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vi mỗi lớp đất mà cọc đi qua và phần lực của đất nền ở mũi cọc phân bố đều trên diện tích tiết diện ngang của cọc. Sức chịu tải của cọc được xác định theo công thức: pdn =0,7m(a1U å(ti li) +a2F.R), Trong đó: - m: hệ số điều kiện làm việc, trong trường hợp này lấy m = 1,0; - a1 : hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất và cọc lấy theo bảng (5 -5) ta được a1 = 0,9; - a2 : hệ số kể đến ma sát giữa đất và cọc, lấy theo bảng ta được a2 = 0,8; - U : là chu vi cọc (U= 0,35´4 = 1,4( m); - F : tiết diện cọc ,F = 0,35 ´ 0,35 = 0,123 (m2); - Ri : cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc (T/m2), phụ thuộc vào loại đất, chiều sâu mũi cọc, lấy theo bảng 5 - 6 sách Nền và Móng với l3 = 19m, Is = 0,51 ta có Ri = 177 T/m2; - li : Chiều dày lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua; - li ti : ma sát bên của lớp đất thứ i ở mặt bên của thân cọc, giá trị ti được trình bầy theo như sau: - l1 = 9m, Is = 1,28 ta có t1 = 0,6 T/m2, - l2 = 17,5m, Is = 0,51 ta có t1 = 2,9 T/m2. Thay số ta có: PĐN= 0,7((0,9 x 1,4)( 0,6.14 + 2,9.3)) + 0,8.0,123.177 = 39,9(T) So sánh PVL và PDL ta lấy sức chịu tải tính toán cho cọc là giá trị nhỏ nhất Vậy sức chụi tải tính toán của cọc là Ptt = 39,9 (T). * Xác định sơ bộ kích thước đài cọc. Theo thiết kế, tải trọng tác dụng lên mỗi cọc là: Ntc =280T/ trụ. Để đảm bảo cho việc thi công được rõ ràng theo quy phạm thì khoảng cách giữa hai cọc gần nhất không được nhỏ hơn 3d (d là cạnh của cọc, d = 0,35m). Khi khoảng cách giữa các cọc là 3d thì ứng suất trung bình dưới đáy móng là : Diện tích đáy đài xác định theo công thức: Fđ = , Trong đó: P : Tải trọng của công trình trên 1 trụ; Ptto : áp lực tính toán; h : độ sâu đặt đáy đài; n : hệ số vượt tải , n = 1,1; gTB: trọng lượng thể tích bình quân của đài và đất trên đài, ta chọn gTB = 2,2(T/m3); Ptt: tải trọng tính toán xác định đến đỉnh đài, Ptt =280T; Thay số vào công thức (III-3) ta được: Fđ = . Ta chọn đáy đài hình vuông có diện tích là 9m2. *Xác định trọng lượng đài. áp dụng công thức: Pttđ= F.h.gTB Pttđ =2,0.9. 2,2 = 39,6 (T) * Xác định tải trọng tính toán cốt đế đài. Ptt= Ptto+ Pttđ =36,1 + 39,6 = 75,7 (T) * Sơ đồ bố trí cọc trong đài - Số lượng cọc trong đài tính theo công thức sau: , Trong đó: b: Hệ số kinh nghiệm kể đến ảnh hưởng của tải trong ngang lấy b = 1,3; Gd : Trọng lượng của đài cọc và đất phủ trên đài (T), được tính như sau: ; Thay số vào ta có: Nc = 1,3´ (cọc) Để đảm bảo công trình làm việc ổn định ta lấy số cọc trong đài là 8. Cọc được bố trí thành 3 hàng, 2 hàng 3 cọc và 1 hàng 2 cọc theo hình dạng của đài. Khoảng cách giữa các tim cọc không £ 3d. Khoảng cách giữa các cọc phải bố trí sao cho tải trọng chuyền xuống mũi cọc và giữa các cọc với nhau là như nhau. Khi đó sức chịu tải của móng cọc có thể coi như tổng sức chịu tải của mỗi cọc. Để cho cọc làm việc hợp lý và tiện lợi khi thi công. Cọc được bố trí theo hình vẽ sau: Sơ đồ bố trí cọc trong đài 1,2m 1,2m 0,125m 0,125mm 3m 3m 0,35 1,2m 0,9m 0,9m 0,125m 0,125mm 0,125m 1,2m 1,2m 0,35 * Kiểm tra lực tác dụng lên cọc Lực tác dụng lên mỗi cọc phải thoả mãn điều kiện sau: Ta có : Pomax = Ptt /n. n : Số lượng cọc trong đài ; (T) < Ptt = 39,9 (T), Như vậy cọc làm việc bình thường. * Kiểm tra cường độ của đất nền dưới mũi cọc Để kiểm tra cường độ của nền đất tại mũi cọc, coi đài cọc và phần đất giữa các cọc là một móng khối quy ước, kích thước móng khối quy ước phụ thuộc vào góc mở a trong đó a đươc tính theo công thức : a được tính theo công thức : a = Diện tích đáy móng khối quy ước tính theo công thức Fqu =(Aq)2 Trong đó : Aq cạnh của móng khối quy ước : Aq= Ad + 2Ltg a Với Ad =3m j tb : Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất tính từ mũi cọc trở lên => Trong đó : jTB là góc ma sát trung bình các lớp đất mà cọc đi qua. A1 = B1: Khoảng cách giữa hai mép ngoài của cọc. L: Là chiều sâu từ đáy đài đến mũi cọc, Thay các giá trị vào công thức ta có: Aq =3 +2 .17. 0,04 =4,4 (m) => Fqu = (4,4)2 =19,4(m2) * Ap lực thực tế trung bình dưới đáy móng khối Để kiểm tra cường độ đất nền ở mũi cọc, ta coi đài cọc, cọc và phần đất xung quanh cọc là khối móng quy ước được giới hạn bởi a =2034. Khi đó tải trọng thẳng đứng tác dụng lên móng khối quy ước là: å= Ptt + Gq, Gq: Trọng lượng của khối móng quy ước (T): Gq= Fqu. hq . gq; gq : khối lượng thể tích của khối móng quy ước gq = 2,2 (T/m2); hq : chiều sâu của móng khối quy ước, kể từ mặt đất đến mũi cọc là: hq= 17 + 2 =19(m), Gq = 19,4.19.2,2 = 810,9 (T/ m2). Ta được: å = 280 + 810,9 = 1090,9 (T). Để đảm bảo móng cọc có khả năng chịu được tác dụng của tải trọng công trình thì ứng suất tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước, không được vượt quá áp lực của nền thiên nhiên. Tức là: dtc £ Rtc Trong đó: dtc : ứng suất tính toán tại đáy móng khối quy ước; ; Rtc : áp lực tiêu chuẩn của đất nền tự nhiên; . Trong đó: m1 : hệ số điều kiện làm việc của đất nền, m1 = 1; m2 : hệ số điều kiện làm việc của công trình, m2 = 1; Ktc : hệ số tin cậy phụ thuộc vào phơng pháp thí nghiệm, Ktc = 1m; g1 : khối lượng thể tích trung bình của lớp đất dưới đáy cọc(g1 = 1,93T/m3); g2 : khối lượng thể tính trung bình của đất trên đáy cọc (g1 = 1,47T/m3); b : chiều rộng móng quy ước: b = 3 (m); h : chiều sâu móng quy ước: h = 17 (m ); c : lực dính của đất dưới đáy móng khối quy ước, c = 2 T/m2; A,B,D - các hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất với j =180, tra bảng ta có: A = 0,43 B = 2,73 D = 5,31. Thay số: Rtc = ( 0,43.1,93.3 + 2,73.1,47.17 + 5,31.2 = 81,3(T/m2). Như vậy đếu kiện Ptb < Rtc hoàn toàn thoả mãn, tải trọng công trình truyền xuống không bị phá huỷ đất nền . * Kiểm tra độ chọc thủng đài cọc. áp dụng công thức: [t] , Trong đó: t: ứng suất cắt cho phép của cọc; = . U chu vi tiết diện cọc, u = 1.4 m; h: chiều dày làm cọc của đài cọc (h = 1,5m); Thay vào công thức ta có : [t]=125T/m2. Vậy đài làm việc trong điều kiện không bị chọc thủng. II. Vấn đề biến dạng lún công trình: Sau khi xây dựng, dưới tác dụng của tải trọng bản thân công trình với tải trọng của đài cọc và cọc. Làm cho công trình bị lún. Do vậy, ta cần phải tính được độ lún của công trình. Nhằm đánh giá mức độ nguy hại tới công trình, so sánh và chon giải pháp thi công hợp lý. + Độ lún được tính với tải trọng tiêu chuẩn ( tải trọng tĩnh ). Ptc = Ptt + Fq. hcọc. g = 280 + 19,4.17.1,93 = 916,5 (T). + Cường độ áp lực tại đáy móng khối quy ớc do Ptt gây ra là: P= 916,5/19,4= 47,2 (T/m2). + Cường độ áp lực gây lún: pgl = P - h. g = 47,2 – 17.1,93 = 14,4 (T/m2) + Độ lún được tính theo công thức: S = Trong đó: b = 0,62; : ứng suất phụ thêm trung bình của lớp thứ i(T/m2); Ei: Môđun biến dạng của đất tự nhiên chứa lớp thứ i(T/m2); hj::Chiều dày lớp chia (m); Mà ta có : Trong đó: K0- hệ số tra bảng phù thuộc l/b và z/b Ta chia nền đất dưới đáy khối quy ưới thành các lớp bằng nhau và bằng b/5=3/5=0,6m: TT Độ sâu z (m) dbt(T/m2) a/b 2z/b ko dz(T/m2) 1 0 2,9 1 0 1 14,44 2 0,6 4,05 1 0,4 0,96 13,82 3 1,2 5,21 1 0,8 0,80 11,52 4 1,8 6,36 1 1,2 0,606 8,72 5 2,4 7,52 1 1,6 0,449 6,46 6 3,0 8,65 1 2,0 0,336 4,8 7 3,6 9,84 1 2,4 0,257 3,7 8 4,2 11,00 1 2,8 0,201 2,9 9 4,8 12,16 1 3,2 0,160 2,3 Ta nhận thấy tại điểm số 9 độ sâu z = 4,8m tính từ mũi cọc thì thoả mãn điều kiện: dz £ 0,2dbt. Do vậy ta lấy z =4,8m là ranh giới vùng hoạt động nén ép, Tại độ sâu z= 4,8m tính từ mũi cọc, đất nền bị nén ép là : S = . S = 0.012 m => S = 1,2cm. Vậy S = 1,2cm £ 8 cm Như vậy giải pháp móng cọc ép như trên sử dùng tốt cho nhà 7 tầng vì thoả mãn điều kiện lún của công trình.Vậy công trình làm việc trong điều kiện ổn định về lún. III. Vấn đề nước chảy vào hố móng Đây là một vấn đề khá phố biến đối với các công trình xây dựng và ít có công trình tránh khỏi vấn đề này. Đối với công trình 7 tầng nhà A khu chung cư cao tầng Ngô Tất Tố, quận Bình Thạch, thành phố Hồ Chí Minh, cũng không tránh khỏi hiện tượng trên vì hố móng được đào trong lớp 2 là lớp bùn sét trạng chảy. Vì vậy cần có biện pháp hút nước cũng như gia cố thành hố móng hợp lý nhằm phục vụ tốt cho thi công công trình. Tóm lại : Với các giải pháp móng như trên thì vấn đề ĐCCT xảy ra đối với nhà 7 tầng nhà A khu chung cư cao tầng Ngô Tất Tố, quận Bình Thạch, thành phố Hồ Chí Minh sẽ không có gì phức tạp nữa. Có thể thi công công trình trên diện tích đã khảo sát. CHƯƠNG III THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH I- Luận chứng nhiệm vụ thiết kế Công trình nhà 7 tầng dự kiến xây dựng đã được tiến hành khảo sát ĐCCT ở giai đoạn sơ bộ và đã chọn ra được vị trí xây dựng. Tuy nhiên mức độ chi tiết của tài liệu cần phải tiếp tục khảo sát ĐCCT tỷ mỉ hơn để có đủ cơ sở và các số liệu cần thiết phục vụ cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật. 1. Khối lượng công tác khảo sát ĐCCT đã thực hiện : Trong giai đoạn khảo sát ĐCCT sơ bộ tại khu vực xây dựng đã tiến hành khoan thăm dò với 6 hố khoan. Xung quanh phạm vi của khu nhà 7 tầng đã tiến hành khoan khảo sát sơ bộ 1 hố khoan (HK1). Trên sơ sở đó đã làm sáng tỏ điều kiện ĐCCT khu vực. Dựa vào tài liệu thu thập được đã sơ bộ lập được mặt cắt ĐCCT, cùng với các tài liệu khác đã giúp ta có những giải pháp phân chia đất đá trong phạm vi khu vực khảo sát thành các đơn nguyên ĐCCT, nhằm giúp ta có những giải pháp hợp lý về nền móng công trình, đồng thời có những dự báo về các vấn đề ĐCCT nảy sinh khi xây dựng và sử dụng công trình như : Vấn đề lún, lún không đều, vấn đề nước chảy vào hố móng. Công tác thí nghiệm trong phòng : Đã tiến hành lấy mẫu thí nghiệm và đưa ra các chỉ tiêu cơ lý và thành phần hạt, tuy nhiên với khối lượng mẫu còn quá ít cho nên chưa đủ độ tin cậy để cung cấp cho công tác thiết kế kỹ thuật. Giai đọan sau cần phải lấy thêm. 2. Các vấn đề còn tồn tại, nhiệm vụ của giai đoạn tiếp theo : Trong giai đoạn khảo sát ĐCCT sơ bộ đã chọn được vị trí xây dựng và giải quyết những vấn đề liên quan đế xây dựng công trình. Tuy vậy việc bố trí các hố khoan còn quá thưa, nên việc dùng tài liệu này là chưa đủ, cần phải bố trí thêm các hố khoan khác. Do vậy giai đoạn thiết kế tiếp theo phải bố trí mạng lưới hố khoan cho phù hợp là việc cần thiết và phải đưa vào trong phạm vi xây dựng. Hơn nữa ở giai đoạn trước chưa thu thập và phân tích các mẫu nước để phục vụ đánh giá mức độ ăn mòn bê tông, đồng thời cần phải xác định lưu lượng các tầng chứa nước để phục vụ cho việc thi công và có giải pháp cho vấn đề nước chảy vào hố móng. Đối với công tác lấy mẫu thí nghiệm còn quá ít do vậy cần phải bổ xung một cách đầy đủ về khối lượng và các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất để cung cấp cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật. Yêu cầu của giai đoạn khảo sát ĐCCT chi tiết là : Cung cấp đầy đủ các tài liệu cho phép đánh giá sự ổn định của công trình và dự báo các vấn đề về ổn định nền đất như: Vấn đề lún, lún không đều, ăn mòn bê tông... Lựa chọn giải pháp móng, chiều sâu đặt móng và các vấn đề liên quan đến móng. Trong giai đoạn này, công tác khảo sát quan trọng nhất là khoan thăm dò để xác định chính xác địa tầng kết hợp lấy mẫu xác định chỉ tiêu cơ lý. Ngoài các hố khoan, kết hợp với phương pháp xuyên, cắt cánh để công tác phân chia địa tầng được chính xác và cho phép xác định trạng thái của đất mềm dính. 1, Công tác thu thập tài liệu 2, Công tác trắc địa 3, Công tác khoan thăm dò 4, Công tác lấy mẫu thí nghiệm 5, Công tác tác thí nghiệm trong phòng 6, Công tác thí nghiệm ngoài trời + Thí nghiẹm xuyên tiêu chuẩn SPT, + Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT, 7, Công tác chỉnh lý và viết báo cáo. II. Công tác thu thập tài liệu và viết phương án 1) Mục đích: Nhằm thu thập tổng hợp các tài liệu và các thông tin sơ bộ về điều kiện ĐCCT khu vực. Các tài liệu này làm cơ sở cho việc thiết kế cho giai đoạn khảo sát ĐCCT chi tiết.Tránh lãng phí về kinh tế, thời gian và nhân lực. Tránh việc nghiên cứu lặp đi lặp lại những vấn đề đã được sáng tỏ ở giai đoạn trước. 2) Nội dung và khối lượng: Công tác thu thập tài liệu được tiến hành từ khi nhận nhiệm vụ thiết kế khảo sát. Các tài liệu thu thập bao gồm tất cả các tài liệu có liên quan đến điều kiện ĐCCT khu vực nghiên cứu như: - Sơ đồ thiết kế các toà nhà dự kiến xây dựng - Các tài liệu khảo sát ĐCCT ở giai đoạn trước - Sơ đồ trầm tích đệ tứ vùng thành phố Hồ Chí Minh Trên những cơ sở đó, cho phép ta xác định sơ bộ cấu trúc địa chất, đánh giá đặc điểm ĐCTV - ĐCCT của khu vực nghiên cứu. Để giải quyết mục đích và nhiệm vụ công tác giai đoạn này cần thu thập những tài liệu sau: - Sơ đồ trầm tích Đệ Tứ vùng thành phố Hồ Chí Minh - Báo cáo ĐCCT giai đoạn sơ bộ - Tài liệu quy hoạch công trình, quy mô, tải trọng công trình - Các văn bản pháp quy về công tác xây dựng cũng như khảo sát. Có như vậy khi tổng hợp mới có đủ cơ sở để thiết kế cho giai đoạn khảo sát ĐCCT tiếp theo và đánh giá được những khó khăn, thuận lợi khi xây dựng công trình. 3) Phương pháp tiến hành. Công tác thu thập tài liệu được tiến hành ngay sau khi nhận nhiệm vụ thiết kế khảo sát. Phương pháp tiến hành đọc, ghi chép và in sao những tài liệu cần thiết. III. Công tác trắc địa 1) Mục đích Nhằm đưa vị chí các công trình thăm dò trong bản vẽ ra ngoài thực địa, sau khi khảo sát xong đưa vị trí các công trình thăm dò từ thực địa vào trong bản vẽ nếu có sự thay đổi vị trí so với thiết kế, xác định chính xác cao độ các điểm khảo sát. 2) Nội dung và khối lượng công tác Nội dung: Chuyển tất cả các điểm khảo sát địa chất, các trục tuyến từ trong bản vẽ ra ngoài thực địa. Xác định chính xác toạ độ các điểm bằng máy kinh vĩ, đồng thời xác định cao độ các công trình thăm dò bằng máy thuỷ bình. Cụ thể ở đây là 3 điểm khoan, 3 Điểm xuyên tĩnh. Khối lượng công tác trắc địa được trình bày trong bảng sau: Bảng 1 STT Dạng công việc Số lượng 1 Đưa các điểm khoan tư sơ đồ ra thực địa 3 2 Đưa các điểm xuyên từ sơ đồ ra thực địa 3 3 Đưa các điểm khoan từ thực địa vào sơ đồ 3 4 Đưa các điểm xuyên từ thực địa vào sơ đồ 3 3) Phương pháp tiến hành a, Xác định toạ độ Để xác định vị trí toạ độ của các điểm khảo sát chúng tôi đề nghị sử dụng phương pháp giao hội để đo. Dựa vào những mốc trắc địa quốc gia có trong khu vực nghiên cứu để bố trí thành mạng lưới tam giác, từ mốc này sẽ xác định được toạ độ các điểm đo. b, Xác định cao độ Muốn xác định cao độ của hố khoan HK1A, dùng máy thủy chuẩn đặt ở giữa HK1 và HK1A. Dựng 2 mia tại 2 điểm HK1 và HK1A. Sau khi cân bằng máy, ngắm về phía mia đặt tại HK1 đọc số chỉ trên mia (a), quay ống kính về phía mia đặt tại LK1A đọc số chỉ trên mia (b). Từ đó xác định độ chênh cao giữa 2 điểm LK1 và LK1A là: hKH1ALK1 = a - b Cao độ của điểm thăm dò LK1A được xác định theo công thức: HLK1A = HLK1 + hLKH1ALK1 Trong đó: HLK1A - là cao độ của hố khoan LK1A. Mặt thủy chuẩn HLK1A LK1A b HLK1 a LK1 Định vị các điểm bằng phương pháp đường kinh vĩ khép kín, đo cao độ công trình thăm dò dùng máy thủy chuẩn, áp dụng phương pháp đo cao hình học. Sau khi đã chuyển các điểm khảo sát ra ngoài thực địa cần chỉnh lý lại sơ đồ bố trí các công trình thăm dò cho chính xác. c) Chỉnh lý công tác trắc địa : Kiểm tra lại toàn bộ số liệu đã đo được và hiệu chỉnh theo các sai số cho phép, đồng thời sửa chữa lại sơ đồ bố trí công trình một cách chính xác. 3. Công tác khoan thăm dò a) Mục đích - Xác định địa tầng, chiều sâu mực nước dưới đất xuất hiện và ổn định - Lấy mẫu đất thí nghiệm trong phòng - Dùng để tiến hành các thí nghiệm ngoài trời (như xuyên tiêu chuẩn,...) Nguyên tắc bố trí mạng lưới hố khoan, khoảng cách, chiều sâu khoan. +, Nguyên tắc chung: Việc bố trí mạng lưới khoan, xuyên trong khảo sát ĐCCT phụ thuộc vào mức độ phức tạp của điều kiện ĐCCT vùng xây dựng, đặc điểm của công trình được thiết kế, giai đoạn khảo sát. ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật các hố khoan phải bố trí nằm trong chu vi công trình. Chiều sâu các hố khoan, xuyên phải vượt qua chiều sâu vùng ảnh hưởng và chiều sâu của lớp đất chịu nén nhưng phải sâu hơn đáy lớp đất chịu nén đó từ 3 - 5 m. + Khoảng cách chiều sâu các công trình thăm dò: Để xác định tương đối khoảng cách và chiều sâu phải căn cứ vào giai đoạn khảo sát ĐCCT, cấp công trình, mức độ phức tạp của điều kiện ĐCCT khu vực nghiên cứu. ở đây các công trình thăm dò được thiết kế trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật. Đối với khu vực nghiên cứu như trên thì : - Công trình thuộc cấp 2 ( Nhà 5 - 10 tầng ). - Mức độ phức tạp điều kiện ĐCCT : Cấp 2 - Khoảng cách các công trình thăm dò được thiết kế từ 20 đến 30 m. - Chiều sâu khoan: 27,0 m Công trình nhà 7 tầng thiết kế cọc ma sát, mũi cọc đặt ở chiều sâu 17m. Căn cứ vào vùng hoạt động nén ép như đã tính toán là 4,8 m tính từ mặt phẳng mũi cọc, vậy ta có thể chọn chiều sâu các hố khoan vượt qua vùng hoạt động nén ép từ 3-5 m. Tuy nhiên các hố khoan không nhất thiết phải sâu như nhau, mức độ nông sâu phụ thuộc vào địa tầng tại vị trí đó, ngoài ra còn bố trí các hố khoan sâu hơn để khống chế địa tầng. Khi đó chiều sâu khoan sẽ là : H = hqư+ hs +(3-5 m) Trong đó : hqư - Độ sâu từ mặt đất đến đáy móng khối quy ước; hs - Chiều sâu vùng hoạt động nén ép; Do vậy : H ³ 27,0m. b) Khối lượng công tác khoan. Khối lượng công tác khoan được trình bày theo bảng sau: TT Dạng khảo sát Số hiệu hố khoan Chiều sâu(m) Mục đích nghiên cứu 1 Hố khoan kỹ thuật KT1A 29 Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT). 2 KT2A 29 Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT). 3 KT3A 29 Xác định địa tầng, lấy mẫu đất, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT). 4 Hố xuyên kỹ thuật X1 27 Xác định địa tầng, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT). 5 X2 27 Xác định địa tầng, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT). 6 X3 27 Xác định địa tầng, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT). Tổng số : Hố khoan tiêu chuẩn là 87 m. Hố xuyên là 81 m c) Chọn phương pháp khoan- thiết bị khoan: +, Phương pháp khoan Dùng phương pháp khoan xoay lấy mẫu, bơm rửa bằng dung dịch sét bentônít. + Thiết bị khoan Sử dụng máy khoan XY-1A 100 của Trung Quốc. Loại máy này có các đặc tính kỹ thuật được trình bày trong bảng II - 2: Bảng II - Đặc tính kỹ thuật của máy khoan. TT Tên dụng cụ Đặc tính kỹ thuật 1 Máy nổ, máy bơm, tời. Chiều sâu khoan, tối đa 100m, tời có sức nâng 10 tấn, bơm rủa bằng dung dịch. 2 Dây cáp f 14mm, l = 15¸20m. 3 Cần khoan f 24mm, loại 1m; 2m; 3m;5m. 4 Tháp khoan Tháp 3 chân, cao 5m. 5 Lưỡi khoan Lưỡi khoan hợp kim có f 110, dài 0,5m; đối với lỗ khoan nòng đôi f110 dài 1,8m. 6 ống chống f 127 mm dài 2 ¸ 4m. 7 ống mẫu ND f ngoài là 110mm, f trong là 91mm, dài 0,6m. 8 Gọng ô và vica Dùng để tháo mũi, cần. 9 Khoá 2 vòng Dùng để giữ cần, tháo lấp cần khoan. 10 Khoá 3 vòng Dùng để mở bộ khoan, ống khoan. 11 Khoá xích Để mở ống chống và tháo ống khoan các loại. 12 Tạ Khối lượng 63,5 kg, chiều cao rơi tự do là 6 cm. d, Quy trình kỹ thuật khoan +, Công tác chuẩn bị Trước khi khoan phải tiến hành công tác chuẩn bị, xác định vị trí chính xác lỗ khoan, làm nền phẳng để lắp máy khoan, chuẩn bị và kiểm tra đầy đủ các dụng cụ khoan, dựng tháp khoan chắc chắn, tâm tháp trùng với tâm hố khoan theo phương thẳng đứng. +, Công tác khoan Trình tự khoan được tiến hành như sau: -Khi khoan mở lỗ phải điều chỉnh bộ định hướng, tránh khoan xiên. -Tốc độ khoan, áp lực hợp lý tuỳ theo địa tầng. Chiều dài của mỗi hiệp phụ thuộc vào chiều dài của ống khoan. Chiều dài lấy mẫu không được vượt quá 0,5 m. Trước khi lấy mẫu phải thổi rửa sạch đáy hố khoan, sau đó mới thả dụng cụ lấy mẫu xuống. Mẫu lấy đúng vị trí và được tăng cường khi cần thiết. e) Nội dung theo dõi, mô tả và chỉnh lý tài liệu khoan + Nội dung theo dõi : Trong quá trình khoan, cán bộ kỹ thuật phải luôn có mặt để theo dõi mô tả khoan: - Cần xác định chính xác chiều sâu khoan, xác định chiều sâu mặt lớp, đáy lớp. - Phải xác định chính xác độ sâu lấy mẫu thí nghiệm, thí nghiệm SPT, thí ngiệm cắt cánh. - Đo mực nước tĩnh, mực nước hồi phục, + Nội dung mô tả : Tiến hành mô tả chi tiết các đặc điểm về thành phần, màu sắc, trạng thái, tính chất, đặc điểm kiến trúc, cấu tạo của các lớp đất đá khoan qua. Nhật ký khoan được ghi chép như sau: Đơn vị khảo sát .................... Cao trình miệng lỗ khoan............... Tên công trình...................... Độ sâu hố khoan............................ Vi trí hố khoan................. Ngày khởi công........................... Ký hiệu hố khoan................... Ngày kết thúc.............................. Mực nước xuất hiện................ Người theo dõi............................ Chỉnh lý tài liệu khoan : Sau khi kết thúc khoan phải dựa vào tài liệu mô tả theo dõi khoan sơ bộ chỉnh lý để phân chia các lớp đất nền, sơ bộ lập hình trụ hố khoan theo sơ đồ sau Độ sâu (m) Bề dày (m) Trụ hố khoan Mô tả đất đá Độ sâu lấy mẫu (m) Giá trị xuyên tiêu chuẩn SPT Biểu đồ SPT N N N 4. Công tác lấy mẫu thí nghiệm a, Mục đích và ý nghĩa: - Mẫu đất dùng để thí nghiệm trong phòng bao gồm xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất nền. - Mẫu lưu trữ dùng để đối chiếu kiểm tra khi cần. - Mẫu nước nhằm xác định thành phần hóa học từ đó cho phép đánh giá khả năng ăn mòn bêtông. Công tác lấy mẫu có ý nghĩa quan trọng cho phép ta đánh giá định lượng tính chất cơ lý của đất nền, và khả năng ăn mòn của nước dưới đất đối với công trình. Trong quá trình lấy mẫu, cần chú ý đảm bảo tính đại diện cao cho mỗi lớp. Số lượng mẫu phải đủ tin cậy để xác định giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính toán. b, Các loại mẫu, cách lấy và bảo quản. +. Mẫu lưu trữ. * Mục đích: Để lưu trữ địa tầng trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình, nếu có sự cố gì xảy ra thì lấy đó làm cơ sở xem xét, kiểm tra lại tài liệu địa chất. Sau khi xây dựng từ 2 đến 3 năm, nếu công trình hoạt động bình thường thì có thể bỏ mẫu lưu trữ. * Số lượng - vị trí và phương pháp lấy mẫu: Trong quá trình khoan khảo sát, đối với đất dính cứ 0,5m lấy 1 mẫu, đất rời thì từ 1,5 đến 2m lấy 1 mẫu và tất cả các hố khoan đều phải lấy mẫu lưu trữ. Mẫu lấy được cho vào các hộp có chia các ô nhỏ và đánh số theo thứ tự từ trên xuống, từ trái sang phải. Mỗi hộp lưu trữ được chia thành 24 ô cho, mỗi ô có kích thước 5x5x5cm. + Mẫu nước: Có thể được lấy trong các hố khoan, hố đào hay điểm lộ tự nhiên. Khi khảo sát ĐCCT số mẫu cần lấy cho mỗi đơn vị chứa nước, mẫu thường từ 2-3 mẫu, mỗi mẫu cần lấy 2 chai, trong đó một chai cho khoảng 5g bột CaCO3 để xác định lượng CO2 ăn mòn. Trước khi lấy mẫu nước trong hố khoan cần phải hút hay múc nước sạch trong hố khoan, chờ cho nó phục hồi và trong lại sau đó mới lấy.Trường hợp khoan qua nhiều tầng chứa nước phải có biện pháp cách nước của các tầng khác nhau khi lấy mẫu nước ở mỗi tầng. Trong đồ án này, tài liệu công trình không đề cập tới lấy mẫu nước nên không đưa ra. + Mẫu đất nguyên d