báo cáo thực tập địa chất công trình

1
KHOA KT& CN

BÁO CÁO THỰC TẬP ĐỊA
BÁO CÁO THỰC TẬP ĐỊA
CHẤT CÔNG TRÌNH
CHẤT CÔNG TRÌNH
Giáo viên: HOÀNG CÔNG VŨ
Sinh viên: TRẦN THANH THƯƠNG
Lớp: XÂYDỰNG34AMỤC LỤC
1. Mục đích và nội dung thực tập………………… 2
2
Quy nhơn, 04/05/2013
2. Nhiệm vụ và nguyên lý của công tác điều tra
khảo sát địa chất công trình …………………….3
3. Phương pháp khoan và thiết bị khoan………….5
4. Công tác khoan …………………………………12
5. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT …………….14
6. Các quy trình hoặc tiêu chuẩn về giám sát công
tác khảo sát địa chất công trình ……………….16
7. Sự cố thường gặp và cách khắc phục sự cố trong
công tác khảo sát địa chất công trình …………19
8. Hình trụ hố khoan của một công trình……… 20
3
1. Mục đích và nội dung thực tập
Xác định chỉ tiêu cơ lí của đất
 Xác định được địa hình, địa mạo
 Xác định cấu tạo địa chất
Xác định được điều kiện thủy văn đối với những công trình có quy mô lớn
Đánh giá mức đọ thích hợp của địa điểm và môi trường đói với các công trình
dự kiến xây dựng

Thiết kế, lựa chọn giải pháp móng cho công trình dự kiến xây dựng một cách
hợp lý và tiết kiệm.
Đề xuất biện pháp thi công hữu hiệu nhất, thấy trước và dự đoán được những
khó khăn , trở ngại có thể nảy sinh trong thời gian xây dựng.
Xác định các biến đổi địa chất do hoạt động kinh tế - công trình của con
người, cũng như ảnh hưởng của các biến đổi đó đối với bản thân công trình và
công trình lân cận.
Đánh giá mức độ an toàn của công trình đang tồn tại, thiết kế cải tạo nâng cấp
công trình hiện có và nghiên cứu những trường hợp đã xảy ra gây hư hỏng
công trình.
Kết quả cuối cùng của công tác khoan thăm dò là vẽ được hình trụ hố khoan.
Dựa vào hình trụ hố khoan ta có thể vẽ được mặt cắt địa chất theo yêu cầu.
Dựa vào thí nghiệm của mẫu đất, ta có tài liệu thiết kế nền móng cho công
trình.
4
2.Nhiệm vụ và nguyên lý của công tác điều tra khảo sát địa chất
công trình
 Nhiệm vụ:
 Nắm được cấu tạo của máy khoan
 Lắp ráp được máy khoan
 Quy trình thực hiện máy khoan
 Biết cách lấy mẫu nguyên dạng
 Nhiệm vụ chung của công tác điều tra khảo sát Địa chất công
trình
 Là quá trình ứng dụng tất cả những lý luận và phương pháp kỹ thuật
của khoa hoc địa chất và thực tiễn để giair quyết vấn đề có liên quan
đến khu vực xây dựng nhằm phục vụ thiết thực trong công tác thiết kế
và thi công công trình.
 Trong thực tế khi xây dựng công trình cầu phải có những tài
liệu khỏa sát về địa hình, địa chất, địa chất thủy văn, tính chất cơ lí

của các lớp đất đá( cơ sở thiết kế móng) thủy văn( cơ sở để lựa chọn
vị trí và cao độ, quy mô công trình ) điều kiện phát triển kinh tế
của vùng nghiên cứu.
Nhiệm vụ của công tác khảo sát công trình để xây nhà
 Đánh giá địa chất công trình của lãnh thổ, lãnh hải.
5
 Cung cấp đầy đủ và chính xác các tài liệu, số liệu về điều kiện
địa chất công trình, khu đất xây dựng trong thiết kế nhà.
 Tiến hành phân vùng lãnh thổ, lãnh hải ra các bộ phận khác
nhau để phục vụ thiết kế và thi công công trình.
 Dự báo xu thế biến đổi điều kiên địa chất công trình dưới tác
động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động kinh tế - chính trị của con
người, đồng thời đề xuất các biện pháp bảo vệ an toàn công trình xây
dựng và môi trường địa chất.
 Nghiên cứu, vận dụng các phương pháp thiết bị hiện đại nhằm
phục vụ cho phương pháp nghiên cứu địa chất công trình.
 Nguyên lý của công tác điều tra khảo sát địa chất công trình:
 Nguyên lý kế thừa là nguyên lý đòi hỏi công tác khảo sát phải
kế thừa những thành quả của công tác khảo sát có từ trước về điều
kiện tự nhiên của khu vực nhất là điều kiện địa chất công trình.
 Nguyên lý kế giai đoạn là nguyên lý đòi hỏi công tác khảo sát
phải tiến hành theo từng giai đoạn phải phù hợp với cá giai đoạn thiết
kế và tên gọi các giai đoạn khảo sát thường trùng với giai đoạn thiết
kế, các giai đoạn phải từ đơn giản đến phức tạp, dễ đến khó, từ tổng
quát đến chi tiết.
 Nguyên lý kết hợp là nguyên lý đòi hỏi công tác khảo sát phải
kết hợp nhịp nhàng giữa các phương pháp khảo sát khác nhau đem lại
hiệu quả cao nhất cho công tác khảo sát về mặt kinh tế, kĩ thuật.
6
 Số lượng, cự li hố khoan, hố xuyên và các thí nghiệm

khác( số lượng cự li hố khoan đối với các công tác khoan công
trình cấp 1, cấp 2, cấp 3…)
3.Phương pháp khoan và thiết bị khoan
3.1.Phương pháp khoan:
 3 phương pháp chủ yếu
 Phương pháp khoan xoay
+ Ưu:
Tốc độ nhanh hơn
Hố khoan vuông góc với mặt phẳng ngang
+ Nhược:
Đường kính hố khoan nhỏ
 Phương pháp khoan đập
+ Ưu:
Đường kính hố khoan lớn
+ Nhược:
Thời gian lâu
Tạo góc so với phương ngang
 Phương pháp kết hợp vừa đập vừa xoay
Khắc phục được nhược điểm của 2 phương pháp trên
7
3.1. Thiết bị khoan:
 Thiết bị khoan xoay:
 Mô hình tổng quát
8
Dàn khoan
9
Máy nổ
Cần khoan dài 93cm
10
Dây dẫn nước

11
Máy bơm
Đinh định vị
12
Mũi phá đá
Lưới khoan
Dài 13cm, đường kính ngoài 9,2cm
13
Thiết bị lấy mẫu nguyên trạng
Dài 1m, đường kính ngoài 9cm, đường kính trong 7.4cm
4.Công tác khoan:
 Khối lượng khoan
 Trình tự khoan
 Xác định số lượng hố khoan, vị trí cần khoan, lưỡi khoan.
14
 Định vị máy khoan tại vị trí cần khoan
 Lắp ráp máy khoan
 Mồi nước cho máy bơm
 Khởi động máy nổ, máy bơm
 Lắp ráp cần khoan và khoan đến độ sâu cần thiết
 Khoan 0,5m là nhìn màu nước chảy ra để đánh giá sơ bộ địa
tầng và ghi nhật kí khoan.
 Trong quá trình khoan cần cung cấp nước liên tục và đầy đủ.
 Khi đến độ sâu cần thiết thì ngừng cung cấp nước
 Khi khoan đến độ sâu cần thiết, kéo cần khoan lên lắp ráp thiết bị lấy
mẫu vào đưa xuống và lấy mẫu.
 Làm sạch bùn đất xung quanh thiết bị lấy mẫu, dùng dụng cụ lấy mẫu
ra và cho vào ống lấy mẫu, bịt kín 2 đầu bằng băng keo hoặc nilon để
bảo quản mẫu.
 Mô tả đất đá

 Điều kiện kết thúc lỗ khoan:
 Khi khoan đến độ sau cần thiết
• dựa vào loại đất đá
15
• quy mô công trình
• chiều sau đới ảnh hưởng
 Những chú ý về công tác lấy mẫu
 Mẫu nguyên trạng được lấy từ hố khoan đào và từ lỗ khoan
 Mẫu giữ nguyên trạng mà không cần đóng hộp thì lấy thì dạng
khối lập phương hoặc khối chữ nhật( thường có kích thước 25cm ×
25cm × 25cm).
 Mẫu được đóng hộp mới giữ được nguyên trạng thì lấy bằng
ống vát. Chiều cao ống vát không được nhỏ hơn đường kính ống.
 Khi khoan mẫu nguyên trạng phải được đảm bảo có được độ
ẩm tự nhiên với đường kính tương ứng với thiết bị thí nghiệm.
 Đường kính tối thiểu của mẫu nguyên trạng nêu như sau: đá
phải có đường kính 50mm, đất loại cát và đất loại sét phải có
đường kính 90mm, đất hòn lớn phải có đường kính 200mm,
chiều cao mẫu không nhỏ hơn dường kính và cao hơn 200mm.
 Khi lấy từ hố khoan bằng ống mẫu nguyên trạng, chiều dài của
ống không vượt quá 2m đối với đá, 1,5m đối với đất hòn lớn và 0,7
đối với loại đất sét và đất cát.
 Mẫu nguyên trạng của đá bền vững không bị phá hủy do tác
động cơ học của dụng cụ khoan và của dung dịch rửa.
16
 Mẫu có thành phần tính chất đặc biệt( thường là chịu lực yếu)
phải được lấy trong quá trình khoan không dùng nước rửa, không đổ
nước vào hố khoan và có biện pháp cách li với lớp đất đá chứ nước
hoặc không ổn định.
 Phương pháp xác định mực nước ngầm.

 Nhật kí khoan.
5.Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT–Standar Penetration
Test)
5.1.Khái quát chung về thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn:
 Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn FPT là một trong các phương
pháp khảo sát địa chất công trình phục vụ việc xây dụng các công
trình khác nhau . Thí ngiệm được tiến hành bằng cách đóng 1 mũi
xuyên có hình dạng ống mẫu vào trong đất từ 1 lỗ khoan đã được thi
công phù hợp cho thí nghiệm .quy cách mũi xuyên , thiết bị và năng
lượng đóng đã được quy định số búa cần thiết để đóng mũi xuyên
vào đất ở các khoảng độ sâu xác định được ghi lại và chỉnh lí, đất
chứa trong mẫu được quan sát, mô tả, bảo quản và thí nghiệm như là
mẫu đất không nguyên trạng. Thí nghiệm FPT được thực hiện cứ 1-
3 m mỗi lần , kết hợp với công tác khoan lấy mẫu thí nghiệm . Thí
nghiệm SPT được sử dụng khi khảo sát địa chất công trình trong
điều kiện địa tầng phức tạp, Phân bố luân phiên các lớp đất dính và
đất rời bao gồm chủ yếu các lớp đất rời với độ chặt ,thành phần hạt
khác nhau.
17
 Bộ thiết bị thí nghiệm SPT bao gồm các bộ phạn cơ bản là thiết
bị khoan tạo lỗ ,đầu xuyên và bộ búa đóng
• Thiết bị khoan lỗ có thể sử dụng bất cứ máy khoan nào miễn
sao đạt yêu cầu là được.
• Đầu xuyên là 1 ống thép gồm 3 phần :phần mũi ,phần
thân,phần đầu nối, các phần này đc nối với nhau bằng ren và
được tiêu chuẩn hóa bằng kích thước
• Bộ búa đóng lf dụng cụ dùng để tạo năng lượng đóng mũi
xuyên vào đất
 Bao gồm quả búa ,bộ gắp búa và cần dẫn hướng
5.2.Sơ đồ:

5.3.Trình tự thí nghiệm:
 Chia ống dẫn hướng ra làm 3 đoạn, mỗi đoạn 15cm.
 Khởi động máy nổ, đưa búa lên cao và thả rơi tự do để càn
khoan được đóng vào đất, bỏ qua 15cm đầu và tính số lần búa ở
30cm sau.
N = N
1
+ N
2
N1,N2 là số lần búa đóng ở 30cm sau.
N là trị số SPT (N
30
)
18
6.Cỏc quy trỡnh hoc tiờu chun v giỏm sỏt cụng tỏc kho sỏt
a cht cụng trỡnh.
Công tác khảo sát địa chất công trình đợc tiến hành để nghiên cứu
và đánh giá điều kiện địa chất công trình của vùng (địa điểm) xây
dựng (bao gồm điều kiện địa hình, địa mạo, cấu trúc địa chất, thành
phần thạch học, trạng thái và các tính chất cơ lí của đất đá, điều kiện
địa chất thủy văn, các quá trình và hiện tợng địa chất vật lí bất lợi)
nhằm lập đợc các giải pháp có cơ sở kĩ thuật và hợp lí về kinh tế khi
thiết kế và xây dựng nhà, công trình. Đồng thời để dự báo sự biến đổi
điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn khi xây dựng và sử
dụng nhà, công trình.
Nội dung của công tác khảo sát địa chất công trình gồm:
Thu thập, phân tích và tổng hợp những tài liệu và số liệu về điều
kiện thiên nhiên của vùng (địa điểm) xây dựng, kể cả những tài
liệu, số liệu đã nghiên cứu, thăm dò và khảo sát trớc đây ở vùng
(địa điểm) đó;

Giải đoán ảnh chụp từ máy bay (vệ tinh);
Khảo sát khái quát địa chất công trình ở hiện trờng;
Đo vẽ địa chất công trình;
Nghiên cứu địa vật lí;
Khoan đào thăm dò;
Lấy mẫu đất, đá, nớc để thí nghiệm trong phòng;
Xác định tính chất cơ lí của đất đá bằng thí nghiệm hiện trờng;
Phân tích thành phần, tính chất cơ lí của đất đá và thành phần hóa
học của nớc ở trong phòng thí nghiệm;
Công tác thí nghiệm thấm;
Quan trắc lâu dài;
Chỉnh lí tài liệu, lập báo cáo tổng kết công tác khảo sát.
Mức độ chi tiết, nội dung và khối lợng của công tác khảo sát địa chất
19
công trình đợc xác định trên cơ sở xem xét công dụng và loại nhà,
công trình xây dựng, giai đoạn thiết kế, mức độ phức tạp về điều kiện
địa chất công trình của vùng (địa điểm) xây dựng có tính đến kết quả đã
nghiên cứu về địa chất công trình và địa chất thủy văn ở vùng (địa điểm)
đó.
Công tác khảo sát địa chất công trình phải đợc tiến hành theo giai
đoạn, tơng ứng với các giai đoạn thiết kế nhà và công trình theo quy
định hiện hành.
Mức độ phức tạp về điều kiện địa chất công trình của vùng (địa điểm)
xây dựng đợc phân ra làm 3 cấp (đơn giản, trung bình và phức tạp) và
phụ thuộc vào các yếu tố địa hình, địa mạo, cấu trúc địa chất, chỉ tiêu cơ
lí của đất đá, điều kiện địa chất thủy văn, các quá trình và hiện tợng
địa chất vật lí bất lợi và đ ợc xác định theo phụ lục 2.
Phơng án kĩ thuật khảo sát địa chất công trình phải bảo đảm các yêu
cầu ở các điều 1.9; 1.12; 1.13 và 1.14 của tiêu chuẩn này, đồng thời phải
bổ sung những nội dung sau:

Giới thiệu khái quát về đặc điểm địa hình - địa mạo, cấu trúc địa
chất, điều kiện địa chất thủy văn, các quá trình và hiện tợng địa
chất vật lí bất lợi; thành phần, trạng thái và tính chất của đất đá ở
vùng (địa điểm) xây dựng.
Lập luận về tỉ lệ đo vẽ địa chất công trình tuyến lộ trình khảo sát
và hệ thống lấy mẫu đất đá và nớc dới đất, có tính đến mức độ
phức tạp về điều kiện địa chất công trình của vùng (địa điểm) xây
dựng và loại nhà, công trình thiết kế; những lập luận về thời hạn
và nhịp độ tiến hành các công tác quan trắc lâu dầi;
Các yêu cầu đặc biệt về nội dung, khối lợng và phơng pháp
tiến hành khảo sát ở nơi phát triển các quá trình và hiện tợng địa
chất vật lí bất lợi (các-tơ, trợt, động đất, dòng lũ bùn đá v.v)
cũng nh phân bố rộng rãi các loại đất có thành phần, trạng thái
20
và tính chất đặc biệt (đất lún ớt, đất trơng nở, đất than bùn
hóa, đất muối hóa, đất đỏ phong hóa từ đá bazan v.v)
Công tác thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu và số liệu về điều kiện
thiên nhiên đã có của vùng (địa điểm) xây dựng phải đợc tiến hành để
lập đợc các giả thiết về điều kiện địa chất công trình của vùng (địa
điểm) đó, để xác định mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình
và phơng pháp khảo sát tiếp theo; đồng thời để xác định nội dung công
tác cần thiết, khối lợng tối u và phơng pháp thi công hợp lý nhất.
Khi thu thập tài liệu cần chú ý đến tài liệu đặc trng cho sự phân bố,
điều kiện thế nằm và tính chất cơ lí của những loại đất có thành phần
trạng thái và tính chất đặc biệt; tài liệu đặc trng cho sự xuất hiện và
nguyên nhân phát triển các quá trình và hiện tợng địa chất vật lí bất
lợi.
Công tác giải đoán ảnh chụp từ máy bay (vệ tinh) và quan sát từ máy
bay (nếu có) thờng đợc thực hiện trớc khi tiến hành các dạng công
tác khảo sát địa chất công trình khác. Kết quả đạt đợc là một trong

những tài liệu dùng để lập sơ đồ địa chất công trình và sơ đồ phân khu
địa chất công trình.
Khảo sát khái quát địa chất công trình ngoài hiện trờng đợc tiến
hành để:
Đánh giá chất lợng và chính xác hóa những tài liệu đặc trng cho
điều kiện địa chất công trình của vùng (địa điểm) xây dựng đã thu
thập đợc và để xác định chính xác các phơng án bố trí diện tích
xây dựng công trình và tuyến bố trí các công trình kĩ thuật;
Tìm hiểu sơ bộ điều kiện địa chất công trình của các phơng án bố
trí nhà, công trình và tuyến đặt các công trình kĩ thuật;
Thu thập tài liệu để đánh giá sơ bộ khả năng phát triển tự nhiên của
các quá trình địa chất vật lí và sự biến đổi của môi trờng địa chất
21
xung quanh dưíi t¸c ®éng cña viÖc x©y dùng vµ sö dông nhµ vµ
c«ng tr×nh.
7.Các sự cố thường gặp và cách khắc phục sự cố trong công tác
khoan khảo sát địa chất công trình.
 Vị trí hố khoan gặp phải các vật cản như cọc thép, dầm thép
hình, hay kết cấu cứng… nằm sâu trong lòng đất gây ảnh hưởng đến
quá trình khoan. Nếu như các vật nhỏ, nằm gần mặt đất thì có thể
tiến hành lấy lên để tiếp tục khoan còn nếu nằm sâu và không lấy
lên được thì sẽ phải di chuyển hố khoan.
 Trong khi khoan thì cần khoan không xoay nữa hay là khoan
mà không xuống được thì có thể là do gặp các tầng đá cứng hoặc là
đá mồ côi. Ta có thể nâng cần khoan lên rồi tiếp tục khoan với tốc
độ lớn hơn hoặc thay lưỡi khoan để khoan thủng dị vật.
 Không rút được cần khoan lên sau khi khoan.
 Khi khoan mà cần khoan xoay càng ngày càng chậm và không
thấy mùn khoan trồi lên nữa thì phải kiểm tra lại đường ống cung
cấp bentonite.

8.Một số hình trụ hố khoan
22
CÔNG TRÌNH: NHÀ TĨNH TÂM DÒNG THÁNH PHAO - LÔ
ĐỊA ĐIỂM: Số 4 Tôn Đức Thắng – Quận 1 – P. Bến Nghé – TP. Hồ Chí
Minh
23
24
25