Đề Cương Địa chất công trình UET

1.1

Ngun lý/định nghĩa của Địa chất cơng trình là gì? Hãy liệt kê những lĩnh vực chính trong địa
chất cơng trình?
- Địa chất cơng trình là việc ứng dụng địa chất và nghiên cứu kỹ thuật nhằm mục đích đảm
bảo rằng các yếu tố địa chất liên quan đến vị trí thiết kế xây dựng vận hành và báo chí của
các cơng trình kỹ thuật được ghi nhận và tính tốn.
- Những lĩnh vực chính trong Địa chất cơng trình:
- Địa chất thủy văn
- Địa chất cơng trình
- Địa vật lý
- Địa hóa học
- Thạch hóa
- Địa bao/ các quá trình bề mặt
- Cơ học đá/ Địa cơ học
2.1
Theo cách phân chia lớp cấu tạo, kết cấu trái đất gồm mấy lớp, gọi tên từng lớp và cho biết chiều
dày (tương đối) của từng lớp?
- Chia làm 3 lớp:
 0-100km: Vỏ trái đất
 100-2900: macma
 2900-6370: nhân trái đất
2.2
Theo cách phân chia lớp cơ học, trái đất gồm mấy lớp, gọi tên từng lớp và cho biết chiều dày
(tương đối) của từng lớp?
- Chia làm 5 lớp:
 0-100km thạch quyển
 100-350km: Quyển mềm
 350-2900km: Quyển giữa
 2900-5100km: Lõi ngoài
 5100-6370km: Lõi trong

2.3
Xét về nguồn gốc hình thành, có mấy loại đá trên trái đất? Hãy diễn giải/miêu tả chu trình đá?
- Có ba loại đá
 Đá mác ma
 Đá trầm tích
 Đá biến chất
2.4
Lý thuyết mảng kiến tạo miêu tả/giải thích hiện tượng gì của vỏ trái đất? Vỏ trái đất có bao nhiêu
mảng lớn?
- Vỏ Trái Đất bao gồm 7 mảng kiến tạo lớn:
 Mảng Thái Bình Dương.
 Mảng Âu-Á.
 Mảng Phi.
 Mảng Ấn Độ - Ôxtrâylia.
 Mảng Bắc Mỹ.
 Mảng Nam Mỹ.
 Mảng Nam Cực.
Ngồi ra cịn có một vài các mảng kiến tạo nhỏ như: mảng Ả-Rập, mảng Phi-lip-pin, mảng Caribe, mảng
Scoti , mảng Cocos...
2.5
Tâm chấn các trận động đất thường nằm ở đâu và tại sao? Các núi lửa thường xảy ra ở đâu và
tại sao?
- Ranh giới nơi hai mảng kiến tạo gặp nhau thường là tâm chấn của các trận động đất.


2.6

nguyên nhân do những mảng kiến tạo khổng lồ di chuyển dẫn đến sự va chạm hay đè lên
nhau, lực ma sát sinh ra tạo năng lượng dọc các vết nứt, giải phóng sóng xung kích.

Giải thích các kiểu núi và cơ chế hình thành núi của mỗi kiểu.
- Có 3 kiểu núi:
 Núi uốn nếp – là loại núi với các lực ép khi va chạm lục địa gây khiến chúng trở nên
gày hơn, giúp tạo ra uốn nếp.
 Núi đá tảng – là loại núi đưuọc tạo ra khi các các mảng lục địa bị tách ra theo các đứt
gãy có sự chuyển động theo phương thẳng đứng.
 Núi lửa – được hình thành khi một mảng bị hút chìm bên dưới mảng khác.
3.1
Định nghĩa về quá trình phong hóa, q trình xói mịn, q trình trầm tích?
 Phong hóa là q trình phá hủy đất đá và các khoáng vật bên trong dưới tác động của
tự nhiên: khơng khí, nước, hóa học, thực vật và động vật.
 Xói mịn là q trình di chuyển và loại bỏ các tảng đá, đất , cát từ vị trí này đến vị trí
khác dưới tác động của nước, băng, tuyết, sư va chạm vật lý.
 Trầm tích là q trình lặng đọng, kết tủa, đặt xuống của các hạt cát, đá và các vật liệu
rời khác nhau.
3.2
Đinh nghĩa về địa hình Karst? Kể tên một số hệ thống Karst nổi tiếng ở Việt Nam và trên thế giới.
- Địa hình Karst là địa hình của các kiểu phân rã đặc trưng thơng thường bởi hệ thống thốt
nước theo hang động dưới lòng đất, ở đây đá đưuọc hòa tan.
- Một số hệ thống nỗi tiếng:
Việt Nam
Thế Giới
Động Phong Nha
Quần thể núi Gullin
Động Đồng Văn
Động Mammoth
Cao Nguyên Đá
3.3
Trầm tích băng (glacial deposits) được hình thành như thế nào?
- Được hình thành do hoạt động của băng, tuyết qua quá trình di chuyển và hồn trả.

- Q trình hình thành:
 Tạo băng và tuyết
 Di chuyển của băng
 Thu thập trầm tích
 Hồn trả và chuyển đổi(tan chảy và bay hơi)
3.4
Trầm tích núi lửa (volcanic deposits) được hình thành như thế nào?
- Quá trình hình thành:
 Quá trình phun trào – magma , tro, khói bị giải phóng từ lịng đất ra ngồi khí quyển.
 Q trình phân mảnh – magma bị vỡ thành các hạt nhỏ do sự dãn nở khi tiếp xúc trực
tiếp với khơng khí hay nước
 Quả trình lẵng đọng – các lớp trầm tích núi lửa hình thành đá tuff
 Quá trình nguội – tạo ra các lạo đá basalt, andesit,..
4.1
Kể tên một số giàn máy cơ sở (drill rig) phục vụ công tác khoan đất đá?
 Giàn máy quay
 Giàn máy gõ
 Giàn máy khoan
 Giàn máy khoan lõi kim cương
 Giàn máy âm thanh
4.2
Kích thước của cần khoan và ống casing được qui định trong tiêu chuẩn nào? W-series và Xseries (vẽ hình minh hoạ) miêu tả đặc tính nào của cần khoan và ống casing?
- Theo tiêu chuẩn ASTM 2113-08.


-

Miêu tả đặc tính vỏ
 W-series: vỏ có khớp nói phẳng, ren bên trong: cần khoan đưuọc thiết kế để chịu lực
uốn và nén cao

 X-series: vỏ đưuọc ghép bằng phẳng, có cả ren trịn lẫn ren ngồi: ống casing có đọ
bền cao, chịu liwcj nén và uốn tốt, thích hợp cới các điều kiện khoan khắc nghiệt
4.4
Để là một ống mẫu thành mỏng, các tỷ số Ci, C và Ct phải thảo mãn các tiêu chí nào? Các tiêu
chí này quy định ở đâu?
- Tiêu chuẩn: ASTM D6169.
- Tỷ số độ mở trong C_i: phân theo từng loại đất.
 Đối với đất không dẻo C_i nằm trong khoảng 0,5 đến 1%;
 đối với đất có độ dẻo trung gian từ 1-2%; đối với đất dẻo từ 2-3%
- Tỷ lệ diện tích thành ống C_α bé hơn 15%
- Tỷ lệ độ dày thành ống C_t bé hơn 2,5%
4.5
Ống mẫu SPT là ống mẫu thành mỏng hay thành dày? Nêu một số kích thước chính của ống mẫu
SPT (chiều dài (A, B), các ĐK trong (C, D), ĐK ngoài (F)). Mẫu đất thu được trong ống mẫu SPT là đât
nguyên dạng hay đất bị xáo động?
- Ống mẫu SPT theo tiêu chuẩn là ống mẫu thành mỏng
- Chiều dài (A,B): +) A = 25 - 50 mm
+) B = 457 – 762 mm
- ĐK trong (C,D): +) C = 34,93 ± 0,13 mm
+) D = 38,1 ± 1,3 mm
- ĐK ngoài (F):
+) F = 50,8 ± 1,3 mm
- Mẫu đất thu được trong ống mẫu SPT là đất bị xáo động
4.6
Mẫu đất thu được trong ống thành mỏng có thể dùng để làm những thí nghiệm nào? Tương tự
cho mẫu thu được trong ống mẫu thành dày.
- Ống mẫu thành mỏng:
 Xác định đặc tính kỹ thuật cảu đất: cường đọ khả năng chiu nén, độ thấm, tỷ trọng,
xác định độ bền cắt, khả năng chịu nén.
- Ống thành dày:

 Xác định tính chất vật lý của đất: thành phần, độ ẩm, độ rỗng, chỉ số dẻo, độ sệt.
5.1
Nêu một số thông số cơ bản về sức kháng cắt và biến dạng của đất sét trong ngắn hạn và dài hạn
(short-term or long-term).
- Lực dính đơn vị tiêu chuẩn: ctc
•
Khơng bị phụ thuộc vào giá trị của lực bên ngoài. Lực dính tạo nên bởi liên kết giữa các
hợp thể, hạt và độ nhớt của màng keo được bao quanh chúng. (Bảng tra TCVN 4199:1995).
- Góc ma sát trong tiêu chuẩn: φtc
•
Góc ma sát trong của đất là một đặc trưng cơ lý quan trọng trong kỹ thuật xây dựng. Nó đo
lường mức độ ma sát giữa các hạt đất trong một tải trọng nhất định. Góc ma sát trong (được ký hiệu là
φ) được tính bằng cách đo góc giữa mặt tiếp xúc của đất và mặt nghiêng.
- Trọng lượng tiêu chuẩn: γtc
•
trọng lượng của đất ở trạng thái tự nhiên.
- Trạng thái giới hạn I: γ1, nhằm đảm bảo cho kết cấu:
- Trạng thái giới hạn II: γ2, nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu sao cho
5.2
Nêu một số thông số cơ bản về sức kháng cắt và biến dạng của đất cát trong ngắn hạn và dài hạn
(short-term or long-term).


5.3
Thí nghiệm cắt trực triếp (direct shear test) dùng để làm gì? Trình bày cách xác định giá trị c và
của đất.
- Để xác định cường độ chống cắt của đất sét và đát cát
- Cách xác định c và : trong tính tốn thơng thường, căn cứ vào đường bao độ bền đỉnh để xác
các thông số đặc trưng cường độ chống cắt c, :

5.4
Trong thực hành có mấy loại thí nghiệm ba trục hay được thực hiện? Thơng số đạt được của mỗi
loại thí nghiệm?
- Thí nghiệm khơng cấu kết, khơng thốt nước (UU)
 Thơng số thu được: Lực dính khơng thốt nước Cu và góc ma sát trong Phi U=0
- Thí nghiệm cố kết, khơng thốt nước, đo áp lực nước lỗ rỗng (CU)
 Th ứng suất tổng: Cường độ chống cắt thu đưuọc là Ccu và phi cu
 Th ứng suất có hiệu: Cường đọ chống cắt thu đc là Ccu’ và Phi cu’
- Thí nghiệm cố kết, thoát nước (CD)
 Cường độ chịu cắt nhận đc C’ và Phi’
5.5
Thí nghiệm cố kết (consolidation test) dùng để làm gì? Nếu các thơng số biến dạng đạt được từ
thí nghiệm nén cố kết.
- Để nghiên cứu độ lún cố kết sơ cấp của đất (nén không nở hông)
- Thông số biến dạng:
 Hệ số nén (a): Hệ số này thể hiện mức độ biến dạng của mẫu đất khi chịu tải.
 Chỉ số nén (Cc): Chỉ số này thể hiện khả năng nén lún ban đầu của đất khi tải lên đất
tăng từ áp suất tiền cố kết trở lên:

Cc 


Chỉ số nén lại hay nở (Cs): Chỉ số này diễn tả khả năng nén lại (hoặc phân hủy) của đất
khi tải trên đất giảm từ áp suất tiền cố kết xuống:

Cs 




e
lg( p2 / p1 )

es
lg( p2 / p1 )

Áp suất tiền cố kết (Pc): Áp suất này là áp suất từng tác động lên đất trước khi thực
hiện thí nghiệm.
Module tổng biến dạng (Eo): Đây là module đàn hồi tổng hợp trong quá trình biến dạng
nén cố kết.
Hệ số cố kết (Cv): Hệ số này thể hiện tốc độ nén cố kết theo thời gian:

k (1  e0 ) k m2
Cv 

( )
 na
mv n nam