Địa chất công trình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ -----š›&š›----- BÁO CÁO THỰC TẬP ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Giáo viên hướng dẫn : Hoàng Công Vũ Sinh viên : Huỳnh Minh Tùng Lớp : CNKTXD K35A 2013 - 2014 I. Mục đích, nhiệm vụ: 1. Mục đích: - Xác định các chỉ tiêu cơ lí của đất - Xác định cấu tạo địa chất - Xác định địa hình, địa mạc của khu vực xây dựng - Lấy các số liệu để thiết kế, tính toán móng - Khảo sát điều kiện địa chất thủy văn - Phục vụ cho công tác thăm dò, khảo sát thí nghiệm ĐCCT - Phục vụ cho các mục đích xây dựng (quy hoạch, thiết kế, thi công, giám sát, khai thác, bảo vệ cảnh quan công trình xây dựng). -Nắm được cấu tạo của máy khoan, cách lắp ráp của máy khoan, trình tự khoan và biết cách lấy mẫu về phòng thí nghiệm. 2. Nhiệm vụ: - Nắm được cấu tạo máy khoan, cách lắp ráp, nguyên tắc hoạt động và quy trình thực hiện khoan - Biết cách lấy mẫu nguyên dạng về phòng thí nghiệm II. Phương pháp khoan và các thiết bị khoan µ Phương pháp khoan: Gồm 3 phương pháp: Ÿ Phương pháp khoan đập: - Khoan lâu và có phương tạo một góc nghiêng với phương nằm ngang. - Đường kính hố khoan lớn Ÿ Phương pháp khoan xoay: - Khoan nhanh và có phương vuông góc với phương nằm ngang. - Đường kính hố khoan nhỏ. Ÿ Phương pháp khoan kết hợp giữa đập và xoay: - Khắc phục nhược điểm của 2 phương pháp trên. µ Thiết bị khoan: Œ- Giàn khoa ’- Máy bơm - Máy nổ “- Đinh vị trí Ž- Cần khoan ” - Mũi phá đá - Ống chống •- Lưỡi khoan - Thùng chứa nước (11 )- Thiết bị lấy mẫu nguyên dạng ‘- Ống dẫn nước J Một số hình ảnh minh họa: µ Đinh định vị µ Búa µMũi khoan µ Cần khoan µ Mũi khoan kim cương µ Thiết bị lấy mẫu nguyên dạng III. Trình tự khoan: - Xác định số lượng, vị trí khoan(phụ thuộc vào quy mô công trình và diện tích đất xây dựng,tính chất cơ lý của đất đá tại nơi công trình xây dựng). - Định vị máy khoan tại vị trí cần khoan. - Lắp ráp máy khoan (ống chống ,cần khoan ,đinh định vị, ống dẫn nước. - Mồi nước cho máy bơm. - Khởi động máy nổ. - Khởi động máy bơm. - Khoan 0,5m thì kiểm tra màu nước chảy ra, để kiểm tra địa tầng,ghi lại nhật ký khoan. - Lắp ráp cần khoan để khoan đến độ khoan đến độ khoan cần thiết. - Trong quá trình khoan cần cung cấp nước liên tục và đầy đủ. - Rút cần khoan lên rồi ráp thiết bị lấy mẫu nguyên dạng và lưỡi khoan vào để lấy mẫu lên. - Lau sạch bùn đất xung quanh thiết bị lấy mẫu nguyên dạng. - Lấy dụng cụ chứa mẫu nguyên dạng ra cho vào ông chứa mẫu.Ống chứa mẫu được bịt kín 2 đầu bằng băng keo để bảo quản mẫu. Không được chạm tay vào mẫu để mẫu được nguyên dạng. - Đem mẫu nguyên dạng về phòng cơ học đất để bảo quản và thí nghiệm. IV. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT – Standar Penetration Test). Mục đích thí nghiệm: Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) là thí nghiệm xuyên động được sử dụng rộng rãi ở nước ta, nhất là ở các nước Âu - Mỹ, được tiến hành trong suốt qua trình khoan để đánh giá: - Độ chặt tương đối của cát. - Trạng thái đất loại sét. - Độ bền của đất loại sét ở trạng thái ứng suất một trục. - Kết hợp với công tác khoan lấy mẫu để phân loại đất.       Ưu điểm của thí nghiệm  SPT là thiết bị đơn giản, thao tác, ghi chép và sử lý kết quả dễ dàng, dùng cho nhiều loại nền đất, kết hợp lấy mẫu đất và có khả năng thí nghiệm thí nghiệm ở độ sâu lớn hơn thí nghiệm xuyên tĩnh, giảm khối lượng mẫu thí nghiệm trong phòng tại các lỗ khoan địa chất công trình. Cấu tạo: Œ Dàn khoan  Búa đóng ’ Máy nổ  Dây chảo  Ống dẫn hướng Ž Ròng rọc ‘ Cần khoan Bộ ống mẫu xuyên tiêu chuẩn 3 - Trình tự thí nghiệm: Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn tiến hành đồng thời với khoan khảo sát địa chất công trình. Tuỳ mức độ phức tạp của cấu trúc địa chất (mức độ phân chia các lớp đất) mà trong mỗi khoản độ sâu tù 1 ¸ 3m (trung bình 1,5m) thực hiện đóng SPT một lần.    Trước khi đóng SPT vét sạch đáy lỗ khoan, lắp thiết bị, dụng cụ thí nghiệm, đánh dấu 3 khoảng với mỗi khoảng dài 150mm. Ống mẫu được đóng sâu vào trong đất 450mm và được chia làm 3 lần mỗi lần ngập 150mm. Ghi số nhát búa N của 2 lần cuối (30cm) là sức kháng xuyên tiêu chuẩn (hay giá trị N). Đồng thời lấy mẫu lưu hay có thể lấy mẫu không nguyên trạng để phân tích xác định tên thành phần hạt. Thông thường kết hợp khoan lấy mẫu địa chất công trình và thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn tại cùng một vị trí.    Trong quá trình thí nghiệm xác định chiều sâu mực nước dưới đất. 4 - Xử lý kết quả thí nghiệm:    Trong đất cát hạt mịn, số lần đóng búa N cần thiết để hạ ống mẫu tiêu chuẩn xuống độ sâu 30 cm cuối cố thể thay đổi tuỳ thuộc vào độ sâu mực nước ngầm. Nếu N* là số nhát búa thực hiện để hạ ống  mẫu xuống 30 cm cuối ở độ sâu dưới mực nước ngầm trong đất cát hạt mịn thì giá trị N thực tế cần được hiệu chỉnh theo công thức sau của  Terzaghi và Pek : N = 15 + ½( N - 15)    Kết quả thí nghiệm SPT trong lỗ khoan địa chất công trình được ghi trực tiếp trong sổ quan trắc địa chất thuỷ văn -  địa chất công trình lỗ khoan với các số liệu N30 (số nhát búa ở khoảng thí nghiệm thứ hai - 30cm), N45 (số nhát búa ở khoảng thí nghiệm thứ ba - 45cm) - N30 + N45 Khi lập cột địa tầng (thiết đồ) lỗ khoan địa chất công trình có thí nghiệm SPT, tiến hành vẽ biểu đồ biến đổi giá trị N theo chiều sâu thí nghiệm. 5 - Sử dụng kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn - Đánh giá độ chặt tương đối của cát (theo Terzaghi và Pek) Giá trị N (số búa) Độ chặt tương đối của cát 0 ¸ 4 Rất xốp (rất rời rạc) 4 ¸10 Xốp (rời rạc) 10 ¸ 30 Chặt vừa 30 ¸ 50 Chặt > 50 Rất chặt - Xác định trạng thái đất và độ bền của đất loại sét trong trạng thái ứng suất một trục (qu) - Theo Terzaghi và Pek. Giá trị N (số búa) Trạng thái đất Độ bền qu(kg/cm2) < 2 Chảy < 0,25 2 ¸ 4 Dẻo chảy 0,25 ¸ 0,5 4 ¸ 8 Dẻo mềm 0,5 ¸ 1 8 ¸ 15 Dẻo cứng 1 ¸ 2 15 ¸ 30 Nửa cứng 2 ¸ 4 > 30 Cứng > 4 Độ bền kháng nén của đất  trong trạng thái ứng suất một trục có thể được xác định tuỳ thuộc vào giá trị N, căn cứ vào những tương quan sau đây : -         Đất sét:                                   qu = N / 4 -         Đất sét bụi:                             qu = N / 5 -         Đất sét pha cát  và đất bụi:     qu = N / 7,5 v Một số hình ảnh của TN xuyên tiêu chuẩn SPT µ Lấy mẫu đất để phân tích đánh giá V. Các quy trình hoặc tiêu chuẩn về giám sát công tác khảo sát Địa chất công trình: Công tác giám sát khảo sát bao gồm các công việc sau: - Xem xét nhiệm vụ (đề cương) khảo sát, tư vấn Chủ đầu tư phê duyệt. - Xem xét dự toán chi phí khảo sát theo quy định của định mức, đơn giá..được ban hành. - Xem xét phương án kỹ thuật khảo sát, tư vấn Chủ đầu tư phê duyệt. - Giám sát công tác khoan khảo sát hiện trường, công tác lấy mẫu thí nghiệm tại hiện trường. - Giám sát công tác an toàn lao động, vệ sinh lao động trong quá trình khảo sát tại hiện trường. - Giám sát công tác thí nghiệm hiện trường. - Giám sát quá trình thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý đất đá trong phòng thí nghiệm. - Xem xét khối lượng công tác khảo sát, báo cáo kết quả khảo sát, kiến nghị làm cơ sở chủ đầu tư nghiệm thu thanh quyết toán. VI.Các sự cố thường gặp và cách khắc phục sự cố trong công tác khoan khảo sát Địa chất công trình. Ÿ Vị trí khoan gặp phải các vật cản (dị vật, lớp đá cứng, cọc bêtông,…) nằm sâu trong lòng đất ảnh hưởng đến quá trình khoan. Nếu như vật đó nằm ngang trên gần mặt đất thì có thể tiến hành đào lấy và tiếp tục khoan. Ngược lại, phải di chuyển hố khoan ra vị trí khác. Ÿ Trong quá trình khoan nếu mũi khoan không xoay được nữa hoặc không xuống được, có thể do gặp các tầng đá cứng hoặc là sắc cứng, có thể nâng cấp các mũi khoan lên một khoảng sau đó hạ cần khoan và mũi khoan với tốc độ lớn hoạc cho động cơ chạy mạnh hơn hoặc thay mũi cần khoan phù hợp để phá hủy dị vật. v Một số hình ảnh của công tác khoan khảo sát địa chất: VII. Kết luận: J Nhờ sự hướng dẫn của giáo viên Hoàng Công Vũ, em đã nắm rõ được quy trình khoan thăm dò, cấu tạo, cách lắp ráp cũng như cách vận hành máy khoan.