Đánh giá điều kiện địa chất bể dự trữ nước nhà máy thép fomosa .

Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 1/ 56 Đồ án tốt nghiệp
MụC LụC
Mở đầu :.3
Chơng 1 : điều kiện địa chất công trình khu xây dựng 4
1. Giới thiệu công trình 4
2. Công tác khảo sát địa chất công trình chi tết đã thực hiện 4
3. Đặc điểm địa hình địa mạo 7
4. Các lớp đất đá và đặc trng tính chất cơ lý của chúng 8
5. Đặc điểm nớc dớiđất.18
6. Nhận xét 19
Chơng 2 : Dự báo vấn đề địa chất công trình 20
1.Phân vùng cấu trúc đất nền 20
2.Kiểm toán các vấn đề địa chất công trình 24
2.1. Khoảnh 1 24
2.2. Khoảnh 2 29
2.3.Khoảnh 3 33
3. Nhận xét36
CHƯƠNG 3: THIếT Kế Xử Lý NềN BằNG CọC CáT CHO CÔNG
TRìNH 38
1.Diện tích cần xử lý.38
2.Chiều sâu cần xử lý38
3. Xác định đờng kính cọc cát và khoảng cách giữa các cọc cát38
4. Tính toán số lợng cọc và khối lợng (m dài) xử lý.40
5. Xác định sức chịu tải của đất nền sau khi nén chặt bằng cọc cát..41
6. Kiểm tra chất lợng nền đất sau xử lý 42
6.1.Công tác khoan lấy mẫu và thí nghiệm.42
6.2.Công tác nén tính nền50
CHƯƠNG 4 : Tổ CHứC THI CÔNG Và Dự TOáN Kinh phí.54
1.Tổ chức thi công.54
1.1.Thi công xử lý cọc cát. 54
1.1.1. Chuẩn bị vật liệu 54

1.1.2. Biện pháp thi công 54
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 2/ 56 Đồ án tốt nghiệp
1.2. Thi công kiểm tra chất lợng nền sau xử lý 57
1.2.1. Thi công khoan..57
1.2.2.Thi công nén tĩnh57
2.Tính toán khối lợng và dự toán kinh phí cho công trình 60
Kết luận ..62
Tài liệu tham khảo 63
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 3/ 56 Đồ án tốt nghiệp
Mở ĐầU

















Trong sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa, xây dựng cơ sở hạ tầng là

một nhiệm vụ rất quan trọng của nớc ta hiện nay. Khu kinh tế Vũng áng là một
khu kinh tế của Việt Nam tại huyện Kỳ Anh, phía Nam tỉnh Hà Tĩnh.Khu kinh tế
có diện tích khoảng 227,81 km
2
bao trùm các xã Kỳ Nam, Kỳ Phơng, Kỳ Lợi,
Nhà máy thép Formosa cũng nằm trong khu kinh tế này, do tính chất và yêu
cầu của Nhà máy và cần cung cấp lợng nớc cho cả khu kinh tế. Vậy nên việc xây
dựng một bể dự trữ nớc là hết sức cần thiết khi vị trí của nhà máy nằm giáp biển,
nớc ngầm hoàn toàn bị nhiễm mặn. Bể dự trữ nớc đợc xây dựng với tổng diện
tích khoảng 128 600 m
2
, nằm ở vị trí đối diện khu sinh hoạt chung, phía đông
giáp đờng của N1-2 của nhà máy thép Formosa.
Sau khi thực tập tốt nghiệp tại Công ty cổ phần kỹ thuật nền móng và công
trình ngầm Fecon, thu thập đầy đủ các tài liệu khảo sát địa chất công trình của
dự án này. Đợc sự đồng ý của Công ty cổ phần kỹ thuật nền móng và công trình
ngầm Fecon, Bộ môn Địa chất công trình và thầy giáo hớng dẫn TS. Tô Xuân
Vu, tôi đợc phân công viết đồ án tốt nghiệp với đề tài:
Đánh giá điều kiện địa chất công trình bể dự trữ nớc nhà máy thép
Formosa. Thiết kế xử lý nền bằng cọc cát cho công trình trên.
Sau thời gian thời gian làm việc nghiêm túc cùng với sự hớng dẫnnhiệt tình
củathầy giáo TS.Tô Xuân Vu, của các thầy cô giáo trong Bộ môn Địa chất công
trình, tôi đã hoàn thành đồ án đúng thời gian qui định. Nội dung đồ án của tôi
bao gồm:
Chơng 1. Điều kiện địa chất công trình khu xây dựng;
Chơng 2. Dự báo vấn đề địa chất công trình;
Chơng 3. Thiết kế xử lý nền bằng cọc cát cho công trình;
Chơng 4. Tổ chức thi công và dự toán kinh phí;
CH NG 1.
điều kiện địa chất công trình khu xây dựng

**********************
1. Đặc điểm công trình xây dựng
Công trình: Bể dự trữ nớc nằm đối diện khu sinh hoạt chung, phía Đông
giáp với đờng N1-2( 15) của Nhà máy thép Formosa.
Công trình có quy mô rất lớn, khoảng 128 600 m
2
, dùng dự trữ ,cung
cấp nớc ngọt, nớc sạch, nớc sinh hoạt cho toàn bộ khu công nghiệp Vũng áng
đặc biệt sử dụng phục vụ nhu cầu của Nhà máy thép Formosa Hà Tĩnh.
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 4/ 56 Đồ án tốt nghiệp
2. Khối lợng công tác khảo sát ĐCCT chi tiết đã thực hiện
Nội dung chủ yếu của công tác khảo sát là làm sáng tỏ đặc điểm địa tầng,
địa chất thủy văn tại khu vực xây dựng Bể dự trữ nớc một cách cụ thể và tin
cậy, phục vụ công tác thiết kế kỹ thuật nền và móng.
Để đáp ứng nhu cầu trên, công tác khảo sát ĐCCT đã tiến hành gồm:
Các công tác khoan;
Lấy mẫu khoan;
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn ;
Quan trắc mực nớc dới đất và lấp hố khoan ;
Công tác thí nghiệm trong phòng.
Trong khu vực khảo sát bố trí 96 hố khoan theo hình lới, kí hiệu từ BH1
đến BH 96, độ sâu khảo sát 20m/ hố.
Tổng hợp khối lợng công việc khảo sát :
STT Công việc Đơn vị Khối lợng
A
CÔNG VIệC HIệN TRƯờng
1 Định vị điểm khoan Điểm 96
2 Khoan xoay thổi rửa (96 hố ) m 1914
3 Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) Điểm 1048

4
Lấy mẫu đất ( mẫu thành mỏng 20 mẫu, 110 mẫu D,
83 mẫu U
Mẫu 213
5
Lấy mẫu đá ( Mẫu đá phong hóa: 803, mẫu lõi đá :
77 )
Mẫu 880
6 Quan trắc mực nớc ngầm Điểm 66
B
CÔNG VIệC trong phòng
7 Thí nghiệm các chỉ tiêu vật lý mẫu đất Mẫu 489
8 Thí nghiệm nén nở hôm (USC) Mẫu 22
9 Thí nghiệm cắt phẳng trực tiếp Mẫu 21
10 Thí nghiệm cắt phẳng cố kết Mẫu 22
11 Thí nghiệm nén cố kết Mẫu 22
12 Thí nghiệm nén cố kết 3 trục sơ đồ UU Mẫu 23
13 Thí nghiệm phân tích thành phần hóa học mẫu nớc Mẫu 5
14 Thí nghiệm thấm trong phòng Mẫu 22
15 Thí nghiệm xác định tính chất vật lý của đá Mẫu 11
16 Thí nghiệm nén 1 trục mẫu đá Mẫu 11
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 5/ 56 Đồ án tốt nghiệp
17 Thí nghiệm nén điểm mẫu đá Mẫu 11
- Công tác khoan:
+ Công tác khoan thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM D2113.
+ Sử dụng dung dịch bentonite trong quá trình khoan. Đờng kính hố khoan là
91mm. Khi cần thiết sử dụng ống chống giữ thành hố khoan. Độ sâu khoan 20m
+ Công việc mô tả đất đá trong quá trình khoan theo tiêu chuẩn ASTM D2488
+ Máy khoan sử dụng loại XY-1, sản xuất tại Trung Quốc.

+ Độ sâu mực nớc ngầm đợc đo khi kết thúc mỗi hố khoan.
- Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT:
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT thực hiện trong hố khoan tuân theo tiêu
chuẩn ASTM D1586
- Quan trắc mực nớc dới đất và lấp hố khoan:
Mực nớc dới đất quan trắc hàng ngày trong suốt quá trình khoan và sau
khi khoan xong1 ngày đối với mỗi hố khoan. Độ sâu ổn định của mực nớc dới
đất thể hiện trên hình trụ hố khoan.
Tất cả các hố khoan sau khi kết thúc đều đợc lấp, hoàn trả mặt bằng theo
đúng yêu cầu kỹ thuật.
Bình đồ mặt bằng vị trí khu vực xây dựng bể nớc :
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 6/ 56 Đồ án tốt nghiệp
Hình : Bình đồ mặt bằng vị trí khu khảo sát
Sơ đồ bố trí hố khoan :
Khu vực khảo sát bố trí 96 hố khoan, sơ đồ bố trí trình bày trong Phụ lục 3
3. Đặc điểm địa hình địa mạo
Dự án nằm trong địa phận huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh. Thuộc dạng địa
hình : đồng bằng ven biển. Bề mặt đới phủ sét pha lẫn sạn, đôi khi là đá tảng, t-
ơng đối bằng phẳng, đôi chỗ nằm dới mực nớc. Cao độ mặt bằng trung bình
khoảng + 3,99m so với mực nớc biển.
Mặt bằng đợc san lấp bằng phẳng, đờng giao thông phía Tây công trình
thuận lợi cho vận chuyển các loại máy móc và vật liệu phục vụ cho xây dựng
công trình.
4. Các lớp đất đá và đặc trng tính chất cơ lý của chúng :
Trên cơ sở tài liệu khoan khảo sát, thí nghiệm hiện trờng, thí nghiệm trong
phòng, báo cáo khảo sát địa chất địa chất công trình, địa tầng từ trên xuống dới
của khu vực xây dựnggồm 6lớp nh sau :
Lớp 1: Đất lấp - Sét lẫn dăm sạn, đôi khi là đá tảng, màu nâu vàng, nâu
đỏ, trạng thái cứng;

Lớp này gặp ở hầu hết các hố khoan trong khu vực, trừ các hố khoan
BH1, BH31, BH33, BH35, BH47, BH52, BH55,BH62, BH63, BH64,
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 7/ 56 Đồ án tốt nghiệp
BH71, BH72, BH74, BH75, Trong khu vực khảo sát, chiều dày biến đổi từ
0,3m (BH70) đến 5,5m (BH81), trung bình 2,76m. Giá trị N
30
biến đổi từ 4 đến
32, trung bình là 10. Tổng cộng có 100 thí nghiệm SPT đợc thực hiện trong lớp
này. Chi tiết kết quả thí nghiệm trình bày trong bảng :


















!"#$%&
'()

*()
+ %
(
*()
('
,(
('
,()
-(
,()
)(,
-(,
)(,
)()'
*(
)()'
)(),
.(
)(),
)())
(*
/)()) .(
, 012

3
% ,(
4
56789
:2
;

<
8=

1
4

(*4

56789
:>
;

8=

1
4

(,
56788 ;
?
8=

1
4

,(',
- @?5A8
B
)
)(.,4

' AAA8

%
(
. 0CDEFG

%
*,(*
* #HI

3

% (*

)
#JKE
3

%
4*(.
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 8/ 56 Đồ án tốt nghiệp



?5JKE
L

% ,'(

,
0?
L
?
)M'

4
:
81
4N
OO
P1G
?
E8

Q


0
)R)S
2
J:
T



=

1
,

)( *.


:81U1
)
-

1
=?
4(-'


VWH

X
E

=

1
, )M '

-
Y>Z[8CT
J#8
\
E

=

1
, ',

'
]I

^
4)

_G )
Theo tiêu chuẩn TCXD 226: 1999 phụ lục G, E công thức kinh nghiệm
tính sức chịu tải R
n
và modun E
0
của lớp đất nh sau :
Dựa theo giá trị xuyên tiêu chuẩnN
30
, công thức tính modun tổng biến
dạng E
0
nh sau :
E
0
= a + c ( N
30
+ 6 ) ; a = 0 nếu N
30
< 15 ; c = 4,5 cho đất loại cát.
Eo = 0 + 4,5. ( 10 + 6 ) = 72 kG/ cm

2
Dựa theo công thức Tassios, Anagnostopoulous, sức chịu tải quy ớc đợc
xác định :
R
0
= a .
4)
)
N
= 0,667 .
)
)
= 0,667 kG/cm
2
Trong đó : a = 1 cho đất cha bão hòa
a = 0,667 cho đất bão hòa
Lớp 2 Bùn sét - màu xám đen, xám nâu;
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 9/ 56 Đồ án tốt nghiệp
Lớp này gặp trong 26 hố khoan BH7- 14 , BH 16- 19, BH23, BH24,
BH45, BH62, BH63, BH65, BH66, BH69, BH70,BH73, BH74, BH77, BH83,
BH86. Chiều dày lớp thay đổi từ 0,5 (BH19) đến 5,3 ( BH10), trung bình là
3,02m. Giá trị N30 biến đổi từ 1 đến 6, trung bình là 3. Tổng 46 thí nghiệm SPT
đợc thực hiện trong lớp này. Chi tiết kết quả thí nghiệm trình bày trong bảng:





0

@?5
CT
Z[$%&

!
"
#
$%&
'() *()
+ %
)M4 ) )
*()('
'(
)(., ,,(
(',()
(*
(,- )(,,
,())(,
,(
,(,, -('
)(,
)()'
*(,
)('. (
)()'
)(),
4,(
)(- (**
)(),

)())
,,(4
,(,, *(-
/)())
,(4
4(* (4
, 012 3 %
4(,
)()- 4( ,
4 56789:2 ;
<
8=1
4

(.
)(). ('
56789:> ;

8=1
4

(4'
)()4 ()4
56788 ;
?
8=1
4

,(-*
)( , ('-

- @?5A8 B
)

(
,(.' (
' AAA8 %
*(4
4(44 4(-
. 0CDEFG

%
*'
4(,- .(-
* #HI 3

%
,(.
(.4 '(-
) #JKE 3

%
,,(
(- (
?5JKE L

%
,)('
)( *(
, 0? L
?

(),
)()4 ,(.
4
:81`
a8
P1G
?E8
Q 0
*R *S
2J:
T
=1
,

)()*

:81bc d8?U

%
)(*'
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 10/ 56 Đồ án tốt nghiệp
>8
6e8Z0
8b
OV
=1
,

)(
-
:814N
$OO&
P1G?
E8
Q 0
R -S
2J:
T

=1
,
)( '
'
:81b5
T
f2g
5T
+ =1
,
)(',
?5b
_

)(
?5c

)()
@?55

T
(),() )
4
1
,
=?
)(',4
@?5b
_
G (),() 1
,
=
)(,*
@?5U1
(),() )
'
1=?
)(,.
. @V5U1
)
-
1=?
4(**
19
VWH X
E
=1,
0.3
20
Y>Z[8CTJ#8 \

E
=1,
27
21
]I ^
4)
_G
3
Theo tiêu chuẩn TCXD 226: 1999 phụ lục G, E công thức kinh nghiệm
tính sức chịu tải R
n
và modun E
0
của lớp đất nh sau :
Dựa theo giá trị xuyên tiêu chuẩn N
30
, công thức tính modun tổng biến
dạng E
0
nh sau :
E
0
= a + c ( N
30
+ 6 ) ; a = 0 nếu N
30
< 15 ; c = 3 cho đất loại sét.
Eo = 0 + 3. ( 3 + 6 ) = 27 kG/ cm
2
Dựa theo công thức Tassios, Anagnostopoulous, sức chịu tải quy ớc đợc

xác định :
R
0
= a .
4)
)
N
= 1 .
4
)
= 0,3 kG/cm
2
Trong đó : a = 1 cho đất cha bão hòa
a = 0,667 cho đất bão hòa
Lớp 3 : Sét màu nâu vàng, nâu đỏ trạng thái nửa cứng;
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 11/ 56 Đồ án tốt nghiệp
Lớp này bắt gặp trong 31 hố khoan BH06, BH14- BH27, BH32, BH34,
BH36, BH42, BH63, BH64, BH66, BH71, BH74, BH90- BH95. Trong khu vực,
chiều dày lớp biến đổi từ 0,9m (BH95) đến 5,4m (BH14), trung bình là 2,64m.
Giá trị N
30
biến đổi từ 5 đến 25, trung bình là 10. Tổng có 48 thí nghiệm SPT đợc
thực hiện trong lớp này. Chi tiết kết quả thí nghiệm trình bày trong bảng :





0

@?5
CT
Z[$%&

!"#
$%&
'() *()
+ %

*()('
)(.
)(., ,,(
(',()
,(*
(,- 44(
,())(,
4(*
,(,, -( *
)(,
)()'
)(
)('. -(
)()'
)(),
,*(4
)(- (*
)(),
)())
,,('

,(,, ( '
/)())
,, )(,, (,
, 012 3 %
,(4 )(, ('
4 56789:2 ;
<
8=1
4

(*- ( *(.
56789:> ;

8=1
4

(- ( (,
56788 ;
?
8=1
4

,(' ,( ('
- @?5A8 B
)

)(' ,(. (,
' AAA8 %
,(, )( - 4(*
. 0CDEFG

%
*, )( ,,
* #HI 3

%
)( '(* ,.(.
) #JKE 3

%
,4 (,4 ('
?5JKE L

%
'( 4( ,'(
, 0? L
?

)( 4 )()' ,(4
4
:81`
a8
P1G
?E8
Q 0
,)R4*S
2J:
T
=1
,

)(,.
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 12/ 56 Đồ án tốt nghiệp

:81bc
>8
d8?U
%
)(
6e8Z0
8b
OV
=1
,

)(*
-
:814N
$OO&
P1G?
E8
Q 0
,R,S
2J:
T

=1
,
)(

'
:81b5
T
f2g
5T
+ =1
,
)(*
?5b
_

)( )*
?5c

)()).
@?55
T
(),() )
4
1
,
=?
,('4
@?5b
_
G (),() 1
,
=
)(),,
@?5U1

(),() )
'
1=?
)(
. @V5U1
)
-
1=?
(44
19 VWH X
E
=1, 0.667
20 Y>Z[8CTJ#8 \
E
=1, 88
21 ]I ^
4)
_G 10
Theo tiêu chuẩn TCXD 226: 1999 phụ lục G, E công thức kinh nghiệm
tính sức chịu tải Rn và modun E
0
của lớp đất nh sau :
Dựa theo giá trị xuyên tiêu chuẩn N
30
, công thức tính modun tổng biến
dạng E
0
nh sau :
E
0

= a + c ( N
30
+ 6 ) ; a = 40 nếu N
30
< 15 ; c = 3 cho đất loại sét.
E
0
= 40 + 3. ( 10 + 6 ) = 88 kG/ cm
2
Dựa theo công thức Tassios, Anagnostopoulous, sức chịu tải quy ớc đợc
xác định :
R
0
= a .
4)
)
N
= 0,667 .
)
)
= 0,667 kG/cm
2
Trong đó : a = 1 cho đất cha bão hòa
a = 0,667 cho đất bão hòa
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 13/ 56 Đồ án tốt nghiệp
Lớp 4: Sét pha lẫn dăm sạn, màu xám vàng, nâu, nâu đỏ trạng thái
nửa cứng ;
Lớp này gặp ở 86 hố khoan, trừ các hố khoan BH01, BH42, BH49-53,
BH56, BH57, BH65, chiều dày lớp biến đổi từ 1,3m (BH8) đến 13,5m (BH96),

trung bình 6,19m. Giá trị N
30
biến đổi từ 9 đến > 100, trung bình là 29. Tổng có
341 thí nghiệm SPT đợc thực hiện trong lớp này. Chi tiết kết quả thí nghiệm trình
bày trong bảng :

!"#$%&
,
4


-
'
.
*
)

,
4 :81`a8
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 14/ 56 Đồ án tốt nghiệp

:81bc>8
-
:814N
$OO&
' :81b5T
.
19
20

21
Theo tiêu chuẩn TCXD 226: 1999 phụ lục G, E công thức kinh nghiệm
tính sức chịu tải Rn và modun E
0
của lớp đất nh sau :
Dựa theo giá trị xuyên tiêu chuẩn N
30
, công thức tính modun tổng biến
dạng E
0
nh sau :
E
0
= a + c ( N
30
+ 6 ) ; a = 40 nếu N
30
> 15 ; c = 3 cho đất loại sét.
Eo = 40 + 3. ( 29 + 6 ) = 145 kG/ cm
2
Dựa theo công thức Tassios, Anagnostopoulous, sức chịu tải quy ớc đợc
xác định :
R
0
= a .
4)
)
N
= 0,667 .
4

)
= 2,3 kG/cm
2
Trong đó : a = 1 cho đất cha bão hòa
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 15/ 56 Đồ án tốt nghiệp
a = 0,667 cho đất bão hòa
Lớp 5: Sét pha lẫn dăm sạn, màu nâu vàng, nâu đỏ trạng thái cứng.
Lớp này gặp ở tất cả các hố khoan trừ hố khoan BH50, chiều dày lớp cha
xác định vì các hố khoan cha kết thúc lớp này, trong phạm vi khảo sát chiều dày
lớp biến đổi từ 0,4m (BH09) đến 14,8m (BH61), trung bình khoan vào lớp này là
7,53m. Giá trị N
30
biến đổi từ 39 đến >100, trung bình là 83. Tổng có 436 lần thí
nghiệm SPT đợc thực hiện trong lớp này. Chi tiết kết quả thí nghiệm trình bày
trong bảng:





0


@?5
CTZ[
$%&

!"#
$%&

'() *()
+ %
4(' ( ,,(
*()('
4('
)(4 (
(',()
(
)(,, (,
,())(,
-(
)(, '4('
)(,
)()'
.(
( *(.
)()'
)(),
,,(
( (,
)(),
)())
,,(,
,( ('
/)())
'(*
,(. (,
, 012 3 %
,4
)( - '*(

4 56789:2 ;
<
8=1
4

(*.
)( 4(
56789:> ;

8=1
4

(-
'(* ,.('
56788 ;
?
8=1
4

,(',
(,4 ('
- @?5A8 B
)

)(')-
4( ,'(
' AAA8 %
(
-(- ,-(4
. 0CDEFG

%
*)(
M,4 -'(4
* #HI 3

%
4'(,
,(-' (-
) #JKE 3

%
,
( ,('
?5JKE L

%
4(4
(* ,,(
, 0? L
?

)(
)( 4 (-'
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 16/ 56 Đồ án tốt nghiệp
4
:81`
a82T
$G&

P1G
?E8
Q 0
.RS

2J:
T
=1
,

)(,.,

:81bc
>8
d8?U
%
('*
6e8Z0
8b
OV
=1
,

)(.
-
:814N
$OO&
P1G?
E8
Q 0

,R,*S
2J:
T

=1
,
)(*
'
:81b5
T
f2g
5T
+ =1
,
(-4
?5b
_

)().4
?5c

)())'
@?55
T
(),()
)

4
1
,

=?
(,-
@?5b
_
G (),() 1
,
=
)()
@?5U1
(),() )
'
1=?
)(.
. @V5U1
)
-
1=?
(
19
VWH X
E
=1,
5.5
20
Y>Z[8CTJ#8 \
E
=1,
307
21
]I ^

4)
_G
83
Theo tiêu chuẩn TCXD 226: 1999 phụ lục G, E công thức kinh nghiệm
tính sức chịu tải Rn và modun E
0
của lớp đất nh sau :
Dựa theo giá trị xuyên tiêu chuẩn N
30
, công thức tính modun tổng biến
dạng E
0
nh sau :
E
0
= a + c ( N
30
+ 6 ) ; a = 0 nếu N
30
< 15 ; c = 3 cho đất loại sét.
Eo = 40 + 3. ( 83 + 6 ) = 307 kG/ cm
2
Dựa theo công thức Tassios, Anagnostopoulous, sức chịu tải quy ớc đợc
xác định :
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 17/ 56 Đồ án tốt nghiệp
R
0
= a .
4)

)
N
= 0,667 .
.4
)
= 5,5 kG/cm
2
Trong đó : a = 1 cho đất cha bão hòa
a = 0,667 cho đất bão hòa
Lớp 6: Đá phiến sét màu xám đen phong hóa trung bình, nứt nẻ mạnh.
Lớp này gặp ở 31 hố khoan BH1, BH2, BH9, BH10, BH21, BH41-54,
BH56, BH57, BH61, BH63, BH65, BH67, BH69, BH72, BH74-76, BH95 , chiều
dày lớp cha xác định vì các hố khoan cha kết thúc lớp này, trung bình khoan vào
lớp này là 7,92m. Tổng có 1 lần thí nghiệm SPT đợc thực hiện trong lớp này, giá
trị N
30
> 100.
5. Đặc điểm nớc dới đất.
Khu dự án nằm trong vùng khí hậu miền Bắc, Việt Nam, một năm có 2
mùa, mùa ma bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô bắt đầu từ tháng 11
đến tháng 4 năm sau. Trong mùa lũ mực nớc các sông dâng cao và tốc độ dòng
chảy mạnh ảnh hởng trực tiếp đến mực nớc ngầm trong khu vực.
Cao độ mực nớc ngầm trong khu vực dự án thay đổi theo mùa. Chiều sâu
mực nớc ngầm thờng khá nông khoảng 1,53m tính từ bề mặt nền dự án.
Trong giai đoạn này tiến hành lấy 5 mẫu nớc đem thí nghiệm phân tích
hóa học .Theo TCVN 3994:1985 và GB 50021-2001, dựa trên kết quả thí nghiệm
phận tích mẫu nớc trong phòng, sơ bộ kết luận nớc ngầm trong khu vực khảo sát
có tính ăn mòn đối với bê tông chủ yếu là ăn mòn hóa học. Tổng hợp kết quả
mẫu nớc xem bảng dới đây :
V

V5^
@5EG
. @,)
, ., @4
4 .4 @-
. @
. @''
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 18/ 56 Đồ án tốt nghiệp
6. Nhận xét :
Điều kiện địa chất công trình khu xây dựng rất phức tạp,xuất hiện lớp đất
yếu phân bố không đều nên cần phải xử lý thích hợp để khi xây dựng nền công
trình đảm bảo độ ổn định cũng nh hiệu quả của dự án.
CHƯƠNG 2
Dự báo vấn đề địa chất công trình
**********************
Vấn đề địa chất công trình là những vấn đề bất lợi về mặt ổn định khi xây
dựng và sử dụng công trình, phát sinh do điều kiện địa chất công trình không đáp
ứng đợc điều kiện làm việc của công trình. Do vậy, khi xây dựng công trình phải
đánh giá và dự báo đợc những vấn đề bất lợi xảy ra với công trình.
Khi khảo sát địa chất công trình, việc dự báo các vấn đề địa chất công
trình có ý nghĩa rất quan trọng. Nó cho phép biết đợc những vấn đề bất lợi của
điều kiện địa chất công trình khi xây dựng một công trình cụ thể, từ đó có thể đa
ra các biện pháp thích hợp để khắc phục, bảo đảm công trình xây dựng kinh tế và
ổn định lâu dài.
Công trình Bể dự trữ nớc đợc xây dựng với những đặc điểm và yêu cầu kỹ
thuật sau :
Tổng diện tích khu xây dựng công trình : 128 600 ( m
2
);

Chiều dày trung bình lớp đất lấp : 2,76 (m)
Cao độ mặt bằng trung bình : + 3,99 (m)
Cao độ đáy móng : -0,5 m
Cao độ đáy bể : +0 m
Chiều cao mực nớc thiết kế : 7m
Chiều rộng móng công trình : 250 m
Đối với công trình bể nớc có thể phát sinh các vấn đề địa chất công trình
nh sau :
Vấn đề ổn định của đất nền :
Vấn đề biến dạng lún của nền đất.
1. Phân vùng cấu trúc nền đất.
Khu xây dựng Công trình : Bể dự trữ nớc có cấu trúc nền đất phức tạp,
biến đổi mạnh về chiều dày và phạm vi phân bố lớp đất yếu ( lớp 2 ). Dựa vào tài
liệu khảo sát của khu vực ta có thể phân chia cấu trúc nền đất khu xây dựng này
thành 3khoảnh nh sau :
+ Khoảnh 1
+ Khoảnh 2
+ Khoảnh 3
Vị trí của các khoảnh đợc thể hiện trên phụ lục 1
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 19/ 56 Đồ án tốt nghiệp
a) Khoảnh 1 : Xuất hiện lớp 2 là đất yếu, địa tầng gồm các lớp đất nh
sau :
- Lớp 1: Đất lấp- Sét lẫn dăm sạn, đôi khi là đá tảng, màu nâu vàng, nâu
đỏ, trạng thái cứng.
- Lớp 2 : Bùn sét - màu xám đen, xám nâu.
- Lớp 4 : Sét pha lẫn dăm sạn, màu xám vàng, nâu, nâu đỏ trạng tháinửa
cứng.
- Lớp 5: Sét pha lẫn dăm sạn, màu nâu vàng, nâu đỏ trạng thái cứng.
- Lớp 7: Đá phiến sét màu xám đen phong hóa trung bình nứt nẻ mạnh.

Lớp đất yếu 2 có mặt ở khu vực này có sức chịu tải nhỏ, độ biến dạng lớn.
Hố khoan tính toán của khu vực này chọn tại hố khoan BH10. Cao độ hố
khoan là 4,52m. BH10 có :
Lớp 1 : dày 3.6 m
Lớp 2 : dày 5,3 m
Lớp 4: dày 4,1 m
Lớp 5 :dày 4 m
Lớp 7: dày >3m
b) Khoảnh 2: Khu vực không xuất hiện đất yếu lớp 2, địa tầng gồm các lớp
đất nh sau :
- Lớp 1: Đất lấp- Sét lẫn dăm sạn, đôi khi là đá tảng, màu nâu vàng, nâu
đỏ, trạng thái cứng.
Lớp 3 : Sét màu nâu vàng, nâu đỏ trạng thái dẻo cứng.
Lớp 4 : Sét pha lẫn dăm sạn, màu xám vàng, nâu, nâu đỏ trạng tháinửa
cứng.
Lớp 5: Sét pha lẫn dăm cục, màu nâu vàng, nâu đỏ trạng thái cứng.
Hố khoan tính toán của khu vực này chọn tại hố khoan BH27. Cao độ hố khoan
là 4,51m. BH27 có :
Lớp 1 : dày 3,6m
Lớp 3 : dày 4,9m.
Lớp 4: dày 4,5m
Lớp 5 : >7m
c) Khoảnh 3 : Khu vực không xuất hiện đất yếu lớp 2, địa tầng gồm các
lớp đất nh sau :
Lớp 1 : Đất lấp- Sét lẫn dăm sạn, đôi khi là đá tảng, màu nâu vàng, nâu đỏ,
trạng thái cứng.
Lớp 4 : Sét pha lẫn dăm sạn, màu xám vàng, nâu, nâu đỏ trạng tháinửa cứng
Lớp 5: Sét pha lẫn dăm sạn, màu nâu vàng, nâu đỏ trạng thái cứng.
Hố khoan tính toán của khu vực này chọn tại hố khoan BH80. Cao độ hố khoan
là 4,63m. BH80 có :

Lớp 1: dày 3,4m
Lớp 4: dày 5m
Lớp 5: dày > 11,6m
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 20/ 56 Đồ án tốt nghiệp
Nhận xét :
Khoảnh 1 : Rất không ổn định
Khoảnh 2 : Có khả năng không ổn định
Khoảnh 3 : Có khả năng không ổn định.
Các thông số tính toán đợc thể hiện trên hình vẽ ;
Khoảnh 1

,


'
4M-1
M41
M 1
1
)M1
8,1 (t/m2)



4M 1
,)1
h M.=1,
h M*=1,
h M*.=1,

h M),
h)M
h)M
Khoảnh 2

4


4M-1
M)1
M1
i'1
)M1
8,1 (t/m2)


4M*1
,)1

h M*-=1,
h M*=1,
h M*.=1,
h)M '
h)M
h)M
Khoảnh 3
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 21/ 56 Đồ án tốt nghiệp

4M1
M)1
i M-1
)M1
8,1 (t/m2)


4M,'1
,)1

h M*=1,
h M*.=1,
h)M
h)M
2. Kiểm toán các vấn đề địa chất công trình
1. Khoảnh 1 :
Vấn đề sức chịu tải của đất nền :
Khi tính sức chịu tải của đất nền, ta cần tính tải trọng của công trình tác dụng
xuống lớp đất dới đáy móng. Cụ thể công trình bể dự trữ nớc, đợc xây dựng nổi
phía trên, tải trọng công trình đợc tính bao gồm chiều cao cột nớc nớc dự trữ
trong bể và phần móng công trình. Từ đó ta tính đợc :
ứng suất dới đáy móng công trình :
+ Chiều cao cột nớc : H = 7 (m)
+ Bề dày móng: h = 0,5 (m)
Ta có :
Khối lợng thể tích của nớc:
nớc
= 1 (t/m
3

),
Khối lợng thể tích của phần móng bê tông:
bê tông
= 2,2 (t/m
3
)
Vậy ứng suất đáy móng tính đợc : P = H.
nớc
+ h.
bê tông
Thay số : P = 7. 1 + 0,5. 2,2 = 8,1 (T/m
2
)
ứng suất đáy móng công trình là 8,1 (T/m
2
)
Móng công trình đặt vào lớp 2 ( bùn sét ). Tính sức chịu tải tiêu chuẩn của nền
đất dới đế móng theo công thức :
R
tc
= m( Ab + Bh )
w
+ D. c
tc
Trong đó :
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 22/ 56 Đồ án tốt nghiệp
Rtc Sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dới đáy móng
m hệ số điều kiện làm việc của nền đất, lấy m = 1.
A, B, D các hệ số không thứ nguyên, tra bảng phụ thuộc vào góc ma sát

trong của lớp đất dới đáy móng
Bảng tra trị số A, B, D theo góc ma sát trong :
b chiều rộng móng
h chiều sâu chôn móng
c
tc
lực dính kết của lớp đất dới đáy móng
Ta có :
+ Chiều rộng móng b = 250m
+ Chiều sâu chôn móng : 0,5m
+ Khối lợng thể tích tự nhiên của lớp 2 :
w
= 1,84 (g/cm
3
) = 1,84 (T/m
3
)
+ Góc ma sát trong của lớp 2 : = 9
o
19
+ Lực dính kết của lớp 2 : c
tc
= 0,091( kG/cm
2
) = 0,0091 (T/m
2
)
+ m= 1
+ hệ số A, B, D tra bảng đợc : A= 0,153; B= 1,61; D = 4,01.
Thay số ta đợc :

R
tc
= m( Ab + Bh ) + D. c
tc
= 1. (0,153.250+ 1,61.0,5).1,84 + 4,01.0,0091 = 71,12 (T/m
2
)
ứng suất dới đáy bể : 8,1 T/m2
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 23/ 56 Đồ án tốt nghiệp
Sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dới đáy móng : 71,12 (T/m
2
)
Sức chịu tải của đất nền lớn hơn nhiều lần so với tải trọng công trình vậy
nên móng đặt trong khoảnh 1 ổn định về cờng độ.
Biến dạng lún của nền đất :
Độ lún của nền đất đợc tính theo phơng pháp phân tầng lấy tổng. Để tính
độ lún cuối cùng S ta sử dụng công thức :
Vh

=
n
i
V

h

=
n
i

G
)
(

(
Trong đó :
a
0i
Hệ số nén lún rút đổi của lớp phân tố thứ i
Hệ số nén lún rút đổi đợc xác định
i
i
i
e
a
a
)
,
)
+
=

a
i
1-2
hệ số nén lún của lớp thứ i;
e
0
i
hệ số rỗng của lớp đất thứ i.

ứng suất phụ thêm ở giữa lớp thứ i
Ta có :
Tải trọng của công trình là : P
gl
= 8,1 T/m
2
Đáy móng gồm nhiều lớp đất khác nhau nên ta chia nền đất dới đáy móng thành
các lớp phân tố, rồi tính lún cho từng lớp phân tố. Độ lún cuối cùng bằng tổng độ
lún các lớp phân tố :
Chiều dày và thông số mỗi lớp đất :
Lớp 2 :
Chiều dày : h
2
= 3,88m, chia làm 8 lớp phân tố;
Khối lợng thể tích tự nhiên
2
= 1,84 g/cm
3
= 1,84 T/m
3
Hệ số nén lún : a
v1-2
= 0,295 cm
2
/kG = 0,0295 m
2
/T
Hệ số rỗng e
0
= 1,51

Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 24/ 56 Đồ án tốt nghiệp
Ta có :
)
M
)M),*
i
a =
+
= 0,0117.
Lớp 4:
Chiều dày : h
4
= 4,1 m, chia làm 5 lớp phân tố;
Khối lợng thể tích tự nhiên
4
= 1,94 g/cm
3
= 1,94 T/m
3
Hệ số nén lún : a
v1-2
= 0,021 cm
2
/kG = 0,0021 m
2
/T
Hệ số rỗng e
0
= 0,803

Ta có :
)
)M.)4
)M)),
i
a =
+
= 0,00117.
Lớp 5 : 4m,
5
= 1,98 T/m
3
, a
0
= 0,00117.
Chiều dày : h
5
= 4 m, chia làm 2 lớp phân tố
Khối lợng thể tích tự nhiên = 1,98 g/cm
3
= 1,98 T/m
3
Hệ số nén lún : a
v1-2
= 0,015 cm
2
/kG = 0,0015 m
2
/T
Hệ số rỗng e

0
= 0,706
Ta có :
)
)M ')-
)M))
i
a =
+
= 0,00088
Với k
0
là hệ số tra theo bảng II.3
ứ ng suất gây lún dới đáy móng :
(
)
gl
P
gl
k

=
ứ ng suất bản thân của các lớp phân tố :
(
bt
i
h


=

Giá trị tính toán thể hiện trong bảng :

j
$1&
C
$1&


$1&
,j=C =C
)
+
8
$=1
,
&

$=1
4
&


$=1
,
&

8
$=1
,
&

C
$=1
,
&
G
)
?
$1&
, )( ,) )( )()) ())'4- .( (. )(*, .( *- - )(*, )() ' )()'*4.
Nguyễn Văn Dũng
Trờng Đại học Mỏ- Địa chất 25/ 56 Đồ án tốt nghiệp
,) )( )()). ())') .( (. )(*, .( ' ) (. )() ' )()'*,4
( ,) )( )() , ())-' .( (. )(*, .( -' ,('- )() ' )()'*)*
, ,) )( )() - ())- .( (. )(*, .( , - 4( )() ' )()'.*
,( ,) )( )(), ())- 4 .( (. )(*, .( *-4 (- )() ' )()'.'*
4 ,) )( )(), ()).4 .( (. )(*, .( ',,4 (, )() ' )()'
4( ,) )( )(),. ()), .( (. )(*, .( ' , -( )() ' )()'.
4( ,) )(44 )()4 ()),* .( (. )(-)', .( ,.* '()', )() ' )()4 '

( ,) )(-, )()4- ())* .( (* (,),. .( 4*'' .(, )()) ' )())*)
( ,) )() ()),* .( (* (* .( 4'* )( * )()) ' )())* .
-( ,) )(), ())4 .( (* (* .( ,*.). ,( 4 )()) ' )())* ,
'( ,) )()- ())4)' .( (* (* .( , ' ()' )()) ' )())*)-
'(*. ,) )(. )()- ()),'- .( (* )(*4 , .( ,,4- ()) , )()) ' )())-,

) ,) ,(), )(). ()) 4 .( (*. 4(***- .( ,4*4 *())). )())) )() ,
(*. ,) (*. )()*- ()))4, .( (*. 4(*,) .( ),*, ,,(*, , )())) )() .
[8Z0_V
)(44',

Vẽ biểu đồ tính lún :
8,159
T/m2
8,159
T/m2
2
4
5
22,92
19
15
14,07
12,13
10,19
8,25
8,102
8,112
8,125
8,129
8,134
8,139
8,142
7,05
6,44
5,52
4,6
3,68
2,76
1,84
0,92

8,159
8,157
8,154
8,154
8,152
8,149
8,147
8,144
Vậy tổng độ lún S = 0,4402m = 44,02cm
Tổng độ lún của lớp 2 : 36,68 cm
Tổng độ lún của lớp 4 : 3,9 cm
Tổng độ lún của lớp 5 : 2,85 cm
Nguyễn Văn Dũng