Tải Luận văn Đánh giá điều kiện Địa chất công trình nhà A khu nhà Phùng Khoang, Trung Văn, Từ Liêm, Hà Nội. Thiết kế khảo sát công trình phục vụ cho thiết kế kỹ thuật thi công công trình – Download File Word, PDF

Më ®Çu

Trong thêi ®¹i kinh tÕ x· héi ph¸t triÓn m¹nh mÏ nh hiÖn nay
cïng víi ®ã Hµ néi kh«ng ngõng ph¸t triÓn. Cïng víi sù ph¸t triÓn ®ã
th× mËt ®é d©n sè thµnh phè Hµ Néi ngµy cµng t¨ng. KÌm theo lµ
vÊn ®Ò nhµ ë cµng trë nªn cÊp thiÕt ®Æc biÖt trong giai ®o¹n hiÖn
nay.MÆt kh¸c ®iÒu kiÖn kinh tÕ vµ diÖn tÝch l·nh thæ níc ta hiÖn
nay viÖc x©y dùng c¸c chung c cao tÇng lµ gi¶i ph¸p phï hîp vµ hiÖu
qu¶ nhÊt. Víi chóng t«i lµ sinh viªn ngµnh §CTV – §CCT th× lµm quen
c¸c bíc kh¶o s¸t §CCT trong x©y dùng c¸c h¹ng môc c«ng tr×nh rÊt
quan träng. Do ®ã trong häc kú nµy chóng t«i häc m«n häc ®Þa chÊt
c«ng tr×nh chuyªn m«n do thÇy T« Xu©n Vu gi¶ng d¹y. Víi ph¬ng
ch©m häc ®i ®«i víi hµnh nh»m gióp nh÷ng sinh viªn n¾m v÷ng thªm
nh÷ng kiÕn thøc ®· häc, t«i ®· ®îc thÇy T« Xu©n Vu giao cho ®å ¸n
m«n häc §Þa chÊt c«ng tr×nh chuyªn m«n víi ®Çu bµi nh sau:
“ §¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn §Þa chÊt c«ng tr×nh nhµ A khu nhµ Phïng
Khoang, Trung V¨n, Tõ Liªm, Hµ Néi. ThiÕt kÕ kh¶o s¸t c«ng tr×nh
phôc vô cho thiÕt kÕ kü thuËt thi c«ng c«ng tr×nh”
Qua thêi gian lµm viÖc díi sù híng d·n tËn t×nh cña TH.S T«
Xu©n Vu, TH.S NguyÔn ThÞ Nô, KS Ph¹m ThÞ Ngäc Hµ t«i ®· hoµn
thµnh b¶n ®å ¸n ®óng thêi gian víi néi dung nh sau:
Më §Çu
Ch¬ng I: §¸nh gÝa §iÒu kiÖn §CCT
Ch¬ng II: Dù b¸o c¸c vÊn ®Ò §CCT
Ch¬ng III: ThiÕt kÕ ph¬ng ¸n kh¶o s¸t §CCT
KÕt LuËn

Líp §CTV – K49
1

Ch¬ng I: ®¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn c«ng tr×nh

ë khu nhµ thuéc Phïng Khoang, V¨n Trung, Tõ Liªm Hµ Néi ë
giai ®o¹n kh¶o s¸t s¬ bé ®· tiÕn hµnh kh¶o s¸t c¸c giai ®o¹n sau: Víi 5
hè khoan trong ®ã hè khoan 1 s©u 50m, hè khoan 2 s©u 50m, hè
khoan 3 s©u 52m, hè khoan 4 s©u 50m, hè khoan 5 s©u 50m.
Dùa vµo kÕt qu¶ kh¶o s¸t vµ c«ng t¸c thÝ nghiÖm chóng t«i
tiÕn hµnh chóng t«i tiÕn hµnh ®¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng
tr×nh khu vùc nhµ A nh sau:
I.1.§Æc ®iÓm ®Þa h×nh, ®Þa m¹o
Qua tµi liÖu ta thÊy r»ng ®Þa h×nh cña khu vùc kh¶o s¸t cao
h¬n so víi mùc níc biÓn tõ 6.0 ÷ 6.9m, ®Þa h×nh t¬ng ®èi b»ng
ph¼ng. Cao ®é ®Þa h×nh thay ®æi kh«ng nhiÒu tõ +6.0 ®Õn +6.9,
®Þa h×nh thÊp dÇn tõ B¾c xuèng Nam vµ tõ T©y sang §«ng, bÒ
mÆt ®Þa h×nh cña khu vùc kh«ng cã sù thay ®æi m¹nh. Thµnh
phÇn ®Êt chñ yÕu cÊu t¹o lªn khu vùc nghiªn cøu lµ tÇng ®¸t lÊp,
tÇng sÐt pha, tÇng c¸t bôi, tÇng sÐt, tÇng c¸t h¹t nhá, tÇng sæi s¹n
lÉn c¸t. qua ®©y ta thÊy r»ng nguån gèc thµnh t¹o tõ c¸c lßng s«ng
cæ vµ c¸c qu¸ tr×nh båi tÝch cña s«ng. MÆt kh¸c khu x©y dùng n»m
trong vïng ngo¹i thµnh do ®ã cã mÆt b»ng thuËn lîi trong qu¸ tr×nh
thi c«ng.
Líp §CTV – K49
2

+Líp 1:
ChiÒu dµy æn ®Þnh, bÒ dµy cña líp thay ®æi tõ 0 ÷ 2.3m tõ K1
®Õn K5 chiÒu dµy trung b×nh1.8m. Thµnh phÇn chñ cña líp nµy gåm
hai phÇn, phÇn trªn chñ yÕu lµ ®Êt lÊp, phÇn díi lµ líp sÐt pha mµu
n©u gô, x¸m tro, lÉn dÔ c©y thµnh phÇn kh«ng ®ång nhÊt.
+ Líp 2:
Líp nµy cã chiÒu dµy tõ ®é s©u 2m (K 1) ®Õn ®é s©u 5.6m (K5)
vµ bÒ dµy trung b×nh 2.1m. Thµnh phÇn cña líp nµy chñ yÕu lµ sÐt
pha cã mµu n©u gô ë tr¹ng th¸i dÎo ch¶y. Gi¸ trÞ tiªu chuÈn cña c¸c
chØ tiªu c¬ lý dîc tr×nh bµy ë b¶ng 2.1
B¶ng 2.1: B¶ng chØ tiªu c¬ lý cña ®Êt nÒn líp 2
STT ChØ tiªu KÝ ®¬n vÞ Trung b×nh
hiÖu
1 §é Èm W W % 27.93
2 Khèi lîng tù nhiªn γ ¦W g/cm3 1.78
3 Khèi lîng thÓ tÝch γC g/cm3 1.39
4 Khèi lîng riªng ∆ g/cm3 2.69
5 HÖ sè lç rçng e0 0.92
6 §é lç rçng n % 48.1
7 §é b·o hoµ G % 81.66
8 Giíi h¹n ch¶y Wl % 29.57
9 Giíi h¹n dÎo WP % 18.87
10 ChØ sè dÎo IP % 10.7
11 §é sÖt Is 0.84
Líp §CTV – K49
3

Trong ®ã: β lµ hÖ sè phô thuéc vµo tõng lo¹i ®Êt, hÖ sè lç
rçng cña tõng lo¹i ®Êt. β = 0.57
e: Lµ hÖ sè rçng cña ®Êt.
a1-2: HÖ sè nÐn lón cña líp ®Êt ®îc x¸c ®Þnh theo ®êng cong
nÐn lón víi ¸p lùc t¬ng øng lµ P = 1-2 KG/cm2.
mK: HÖ sè chuyÓn ®æi tõ ®iÒu kiÖn kh«ng në h«ng trong
phßng sang në h«ng ngoµi thùc ®Þa. Tra theo b¶ng trong gi¸o tr×nh
®Þa chÊt c«ng tr×nh chuyªn m«n mk = 2.5. Thay c¸c sè vµo c«ng
thøc (2-1)
1 + 0.927
E o = 2.5 × × 0.57 = 49 KG / cm 2
0.056
+Søc chÞu t¶i quy íc ®îc tÝnh theo c«ng thøc (2-2)
R0 = m. [ ( A.b + B.h).γ + D.C ]

Trong ®ã R0: lµ søc chÞu t¶i quy íc.
A, B, D lµ c¸c hÖ sè kh«ng thø nguyªn phô thuéc vµo gãc ma
s¸t trong cña ®Êt.
m : HÖ sã ®iÒu kiÖn lµm viÖc, m = 1
b: ChiÒu réng mãng quy íc, b = 1m
h: ChiÒu s©u mãng quy íc, h = 1m
γ : Khèi lîng thÓ tÝch tù nhiªn cña ®Êt

c: Lµ lùc dÝnh kÕt.
Víi b¶ng chØ tiªu c¬ lý trªn ta thay vµo c«ng thøc (2-2) ta cã:
Líp §CTV – K49
4

Thµnh phÇn h¹t Hµm lîng %
0.5-0.25 4
0.25-0.1 28
0.1-0.05 32
0.05-0.01 36
Khèi lîng riªng ∆ : ∆ = 2.65 g/cm3

Søc kh¸ng xuyªn tiªu chuÈn SPT (N30): N30 = 7 bóa
M« ®un tæng biÕn d¹ng ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
Eo= a + c.( N + 6 ) (2-3)
Trong ®ã :
c: HÖ sè phô thuéc vµo tõng lo¹i ®Êt, tra theo b¶ng 7 – 22 s¸ch
gi¸o tr×nh ®Þa chÊt c«ng tr×nh chuyªn m«n.
a = 40 nÕu N >15, a = 0 nÕu N < 15
Víi líp 3 ta cã N = 7 ⇒ a = 0, líp 3 lµ c¸t bôi nªn c =3,5 thay vµo
c«ng thøc (2-3) ta ®îc:
E0= 0 + 3,5.( 7+6 ) = 52 (kG/cm2)
¸p lù tÝnh to¸n tiªu chuÈn tra trong tiªu chuÈn x©y dùng (45-78)
ta ®îc:
R0 = 1 (KG/cm2)
Líp §CTV – K49
5

Thµnh phÇn h¹t Hµm luîng %
0.5-0.25 9
0.25-0.1 17
0.1-0.05 26
0.05-0.01 48
M« ®un tæng biÕn d¹ng cña líp ®îc tÝnh theo c«ng thøc (2-3)
Eo= 0 + 3,5.( N + 6 ) thay sè vµo ta ®îc:
E0 = 0 + 3,5.( 6 + 13) = 66,5(kG/cm2)
¸p lùc tÝnh to¸n tiªu chuÈn tra trong tiªu chuÈn (45-78) ta cã
R0=1 (KG/cm2)
+Líp 5:
SÐt pha mµu x¸m tro cã tr¹ng th¸i dÎo ch¶ylíp ®Êt nµy ph¸t hiÖn
trong tÊt c¶ c¸c hè khoan ë ®é s©u tõ 20,2 m (K 1) ®Õn 29,9 m (K5)
cã chiÒu dµy tõ 4,5 m ®Õn 9,3m, cã chiÒu dµy trung b×nh lµ 6,06 m.
Gi¸ trÞ tiªu chuÈn c¸c chØ tiªu c¬ lý ®îc tr×nh bµy trong b¶ng 2-2:
B¶ng 2-2: B¶ng chØ tiªu c¬ lý cña ®Êt nÒn líp 5
STT ChØ tiªu KÝ hiÖu ®¬n vÞ Trung b×nh
1 §é Èm W % 68.22
2 Khèi lîng tù nhiªn γ ¦W g/cm3 1.49
3 Khèi lîng thÓ tÝch γC g/cm3 0.88
4 Khèi lîng riªng ∆ g/cm3 2.51
Líp §CTV – K49
6

Søc kh¸ng xuyªn tiªu chuÈn SPT N30: N30 = 14( bóa)
M« ®un tæng biÕn d¹ng ®îc tÝnh theo c«ng (2-3):

Líp §CTV – K49
7

Líp §CTV – K49
8

Líp §CTV – K49
9

Líp §CTV – K49
10

Søc kh¸ng xuyªn tiªu chuÈn SPT N30: N30 = 22 (bóa)
M« ®un tæng biÕn d¹ng ®îc tÝnh theo c«ng thøc: (2-3)
Eo= 40 + 4,5.( N + 6 )
Thay sè vµo c«ng thøc ta cã:
E0 = 40 + 4,5( 22 + 6 ) = 166 (kG/cm 2)
+ Líp 11:
Thµnh phÇn chñ yÕu lµ sái s¹n lÉn c¸t mµu n©u x¸m víi tr¹ng
th¸i chÆt võa, ph¸t triÓn ë ®é s©u 43,2m (LK2) ®Õn ®é s©u 50m
(LK5). Líp sái s¹n nµy cã chiÒu dµy trung b×nh 6,54m líp nµy lÊy
mÉu thÝ nghiÖm. Theo kÕt qu¶ thÝ nghiÖm chØ tiªu c¬ lý ®îc tr×nh
bµy díi ®©y:
Thµnh phÇn h¹t Hµm lîng %
Líp §CTV – K49
11

Líp §CTV – K49
12

b. HiÖn tîng sôt nón do khai th¸c níc ngÇm
Theo tµi liÖu qua tr¾c cña c¸c nhµ chuyªn m«n cho thÊy ë Hµ
Néi tèc ®é sôt lón 1-2 cm/n¨m. Nguyªn nh©n cña hiÖn tîng nµy lµ
khai th¸c níc qu¸ møc kh«ng cã quy ho¹ch. Trong qu¸ tr×nh khai th¸c
mùc níc cha ®îc phôc håi, níc t¸ch ra khái lç rçng t¹o kho¶ng trèng
g©y lªn hiÖn tîng sôt lón trªn diÖn réng v× vËy cÇn cã biÖn ph¸p khai
th¸c níc ngÇm mét c¸ch hîp lý.
c. HiÖn tîng lón kh«ng ®Òu
HiÖn tîng nµy x¶y ra trong qu¸ tr×nh thi c«ng hoÆc sau khi sö
c«ng tr×nh nguyªn nh©n cña hiÖn tîng nµy do cã bÒ dµy líp ®Êt yÕu
lín hoÆc danh giíi cña c¸c líp ®Êt yÕu thay ®æi ®ét ngét hoÆc t¶i
träng cña c«ng tr×nh ph©n bè cha ®Òu. Do ®ã muèn x©y dùng c«ng
tr×nh cÇn ph¶i kh¶o s¸t vµ ®¸nh gÝa nghiªm tóc c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa
chÊt c«ng tr×nh cã thÓ x¶y ra. Tõ ®ã cã c¸c biÖn ph¸p bè trÝ c«ng
tr×nh hîp lý.
d. HiÖn tîng ®éng ®Êt
Qua nghiªn cøu c¸c tµi liÖu tõ tríc th× Hµ Néi kh«ng thuéc t©m
®éng ®Êt tuy nhiªn vÉn chÞu nhiÒu chÊn ®éng l·nh thæ. V× vËy khi
thiÕt kÕ c«ng tr×nh cÇn tÝnh to¸n tíi vÊn ®Ò ®éng ®Êt.
I.5. VËt LiÖu x©y dùng vµ kho¸ng tù nhiªn
Khu vùc x©y dùng n»m ngo¹i thµnh xong rÊt khan hiÕm vËt
liÖu kho¸ng tù nhiªn. TÊt c¶ ®Òu ®îc khai th¸c vµ vËn chuyÓn tõ n¬i

Líp §CTV – K49
13

Ch¬ng II: Dù b¸o c¸c vÊn §Ò ®Þa chÊt
c«ng tr×nh
VÊn ®Ò ®Þa chÊt c«ng tr×nh lµ vÊn ®Ò ®Þa chÊt bÊt lîi ph¸t
sinh khi x©y dùngvµ sö dông c«ng tr×nh do ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt
c«ng tr×nh kh«ng ®¸p øng ®îc yªu cÇu lµm viÖc b×nh thêng cña
c«ng tr×nh.
Nhµ A thuéc khu nhµ ë Phïng Khoang, Trung V¨n, Tõ liªm, Hµ
Néi ®ù¬c xÕp vµo c«ng tr×nh cÊp II quy m« võa ph¶i nhµ 6 tÇng.
§é lín t¶i träng nhµ 6 tÇng lµ 280 T/trô c¨n cø vµo cÊu tróc
®Êt nÒn vµ tÝnh chÊt c¬ lý th× ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh ë
®©y ®îc xem lµ t¬ng ®èi phøc t¹p mùc níc n»m n«ng, khi x©y dùng
c«ng tr×nh cã kh¶ n¨ng ph¸t sinh c¸c vÊn ®Ò ®Þa chÊt c«ng tr×nh
nh sau:
VÊn ®Ò søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt
VÊn ®Ò æn ®Þnh lón
II.1. Chän gi¶i ph¸p mãng

Líp §CTV – K49
14

Líp §CTV – K49
15

Líp §CTV – K49
16

Thay vµo c«ng thøc (3-1) ta cã :
PV= 0,85.(24000 . 0,0008 + 0,0617 .1300) = 84,49 T/m 2
II.2.4 x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i theo ®Êt nÒn
Víi gi¶ thiÕt ma s¸t quanh th©n cäc ph©n bè ®Òu theo chiÒu
s©u trong ph¹m vi mçi líp ®Êt vµ ph¶n lùc cña ®Êt ë mòi cäc ph©n
bè ®Òu trªn tiÕt diÖn ngang cña cäc.
Søc chÞu t¶i cña cäc ®îc x¸c ®Þnh ttheo c«ng thøc
n
Pd = K n m(α 1u ∑ τ i Li + α 2 FRi )
tc
(3-2)
i =1

Trong ®ã:
Pd: Søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña cäc
m: HÖ sè lµm viÖc cña ®Êt díi mòi cäc lÊy m = 0,85
α 1 : HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña ph¬ng ph¸p h¹ cäc lÊy α 1 =1

α 2 : HÖ sè kÓ ®Õn ma s¸t gi÷a ®Êt vµ cäc lÊy α 2 =1

u: Chu vi tiÕt diÖn cäc u = 4. 0,25= 1m
τ i : lùc ma s¸t cña líp ®Êt thø i phô thuéc vµo tõng lo¹i ®Êt,

tÝnh chÊt cña ®Êt vµ chiÒu s©u trung b×nh cña mçi líp ®Êt theo
b¶ng 3-5 s¸ch gi¸o khoa nÒn vµ mãng do T¹ §øc ThÞnh biªn so¹n.
Li: ChiÒu dµy cña mçi líp mµ cäc ®i qua
Líp §CTV – K49
17

Ri: Cêng ®é trung b×nh cña líp ®Êt ë mòi cäc, phô thuéc vµo
lo¹i ®Êt vµ chiÒu s©u mòi cäc, lÊy theo b¶ng 3-6 s¸ch gi¸o khoa nÒn
vµ mãng do T¹ §øc ThÞnh biªn so¹n.
B¶ng 3-1: b¶ng tÝnh to¸n τ i vµ Σ τ i L
Líp 1 ®é s©u ®é sÖt τi Li Σ τ i Li
trung
b×nh
1 1.15 – 2 2,0 4,4
2 3.95 0.84 0.4 2,9 1,16
3 9.34 – 3.3 6,9 22,77
4 16.6 – 3.87 9,8 37,92
Στ i Li= 66,18(T/m2)
Thay vµo c«ng thøc (3-2) ta cã:
Pd = 0,7.0,85.( 66,18.1 + 0,0625.165) = 45,51(T / m 2 )

§Ó ®¶m b¶o cho c«ng tr×nh ta chän søc chÞu t¶i cho ®Êt
nÒn
P = Pd = 45,51 (TÊn)

B¶ng3-2: b¶ng thèng kª c¸c th«ng sè kü thuËt cña cäc
STT ChØ sè Gi¸ trÞ
1 TiÕt diÖn cäc 0,25×0,25(m2)
2 ChiÒu dµi lµm cäc 17,1(m)
3 Bª t«ng lµm cäc Mac 300
4 Pv 84,49T
5 Pd 45,51 T

Líp §CTV – K49
18

DiÖn tÝch s¬ bé ®¸y ®µi ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
nP t / c
Fd =
Pgh − γ tb h
H

Trong ®ã:
Fd: DiÖn tÝch ®¸y ®µi, m2
γ tb : Khèi lîng trung b×nh cña ®µi vµ ®Êt ®¾p γ tb = 2,0 T/cm3

n: HÖ sè vît t¶i n = 1.2
Thay vµo c«ng thøc (3-4) ta cã:
1,2.280
Fd = = 4,31 m2
80,90 − 2,0.1,5

VËy chän ®µi tiÕt diÖn vu«ng kÝch thíc: 2,1m x 2,1m = 4,42
m2

b.x¸c ®Þnh sè lîng cäc trong ®µi
Lùc däc tÝnh to¸n lªn bª t«ng ®¸y ®µi:
N = PH +γtb.Fd.h = 280.1,2 + 2,0. 4,42.1,5 = 349,26
Sè lîng cäc trong ®µi ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
N
n=β (3-5)
PH
Líp §CTV – K49
19

Nh vËy ta chän sè cäc n= 10 cäc
ViÖc bè trÝ cäc trong ®µi ®îc biÓu diÔn trong h×nh:

Líp §CTV – K49
20