PHẦN i báo cáo KHẢO sát địa CHẤT CÔNG TRÌNH

PHẦN I
BÁO CÁO KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT
CÔNG TRÌNH


1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT,THỦY VĂN KHU VỰC XÂY DỰNG
CÔNG TRÌNH .
1.1.1. Mô tả cấu tạo địa chất :
Tại lỗ khoan IC-T11, khoan xuống cao độ là -74,63m, gặp 5 lớp đất như
sau:
•

Lớp 1:

Lớp 1 là lớp bụi tính dẻo cao,màu xám xanh,xám đen, rất mềm (MH) ,
(MH)s . Chiều dày của lớp xác định được ở IC-T11 là 3.7m, cao độ mặt lớp
là 0.37m, cao độ đáy là -3.33 m. Độ sâu đáy lớp là:3,7 m. Lớp đất có độ ẩm
W = 94.1% . Có chỉ số độ sệt IL = 1,5 đất ở trạng thái chảy, hệ số rỗng tự
nhiên e , góc ma sát trong φ = 4°, chỉ số xuyên tiêu chuẩn(SPT) N=1
• Lớp 2:
Lớp 2a là lớp sét gầy pha cát , xám màu xám nâu ,xám xanh ,cứng vừa
đến cứng s(CL), phân bố dưới lớp 1. Chiều dày của lớp là 10.8 m, cao độ mặt
lớp là -3.33m, cao độ đáy là -14.13m. . Lớp đất có độ ẩm W = 26.74% . Có
chỉ số độ sệt IL = 0,35 đất ở trạng thái dẻo cứng , hệ số rỗng tự nhiên e , góc
ma sát trong φ = 13°, chỉ số xuyên tiêu chuẩn(SPT) N=13,8

•

Lớp 3:
Lớp 3 là lớp cát sét,cát bụi ,màu xám vàng,xám trắng , trạng thái
chặt vừa đến chặt, bão hòa nước (SC) (SM) phân bố dưới lớp 2. Chiều dày

của lớp là 4.2m, cao độ mặt lớp là -14.13 m, cao độ đáy lớp là -18.33 m .
Lớp đất có độ ẩm W = 16.9%. Có chỉ số độ sệt IL =0,121 đất ở trạng thái nửa
cứng , hệ số rỗng tự nhiên e , góc ma sát trong φ = 32°, chỉ số xuyên tiêu
chuẩn(SPT) N=13


• Lớp 4:
Lớp TK3-2 là lớp sét gầy,màu xám nâu, cứng(CL) , phân bố dưới lớp
3. Chiều dày của lớp là 1.8m, cao độ mặt lớp là -18.33 m, cao độ đáy lớp là
-20.13 m . Lớp đất có độ ẩm W = 25.96%. Có chỉ số độ sệt IL =0,33 đất ở
trạng thái dẻo cứng, hệ số rỗng tự nhiên e , góc ma sát trong φ = 14°, chỉ số
xuyên tiêu chuẩn(SPT) N=16
• Lớp 5:
Lớp 3 là lớp cát sét , cát bụi màu xám vàng, xám trắng , trạng thái chặt
vừa đến chặt, bão nước (SC) (SM), phân bố dưới lớp 4. Chiều dày của lớp là
54.5m, cao độ mặt lớp là -20.13 m, cao độ đáy lớp là -74.63 m . Lớp đất có
độ ẩm W = 16.9%. Có chỉ số độ sệt IL =0,121 đất ở trạng thái nửa cứng , hệ
số rỗng tự nhiên e , góc ma sát trong φ = 32°, chỉ số xuyên tiêu chuẩn(SPT)
N=25,3

1.2. Nhận xét và kiến nghị
Theo tài liệu khảo sát địa chất công trình, phạm vi nghiên cứu và qui mô
công trình dự kiến xây dựng, em xin có một số nhận xét và kiến nghị sau:
• Nhận xét:
+ Điều kiện địa chất công trình trong phạm vi khảo sát nhìn chung là
khá phức tạp, có nhiều lớp đất phân bố và thay đổi khá phức tạp.
+ Lớp đất số 1 là lớp đất yếu do chỉ số xuyên tiêu chuẩn và sức chịu tải
nhỏ, lớp 2 có trị số SPT trung bình, lớp 3 có trị số SPT và sức chịu tải khá
cao.
+ Lớp đất số 1 dễ bị lún sụt khi xây dựng trụ cầu tại đây.

• Kiến nghị
+ Với các đặc điểm địa chất công trình tại đây, nên sử dụng giải pháp
móng cọc ma sát bằng BTCT cho công trình cầu và lấy lớp đất số 3 làm tầng tựa
cọc.
+ Nên để cho cọc ngập sâu vào lớp đất số 3 để tận dụng khả năng chịu
ma sát của cọc.


PHẦN II
THIẾT KẾ KĨ THUẬT


2.1 Bố trí chung công trình

2.2.Chọn sơ bộ kích thước công trình.
2.2.1. Chọn vật liệu:
+ Bê tông có f’c = 28 Mpa, có γ bt = 24 KN/m3
+ Thép ASTM A615 có fy = 420 Mpa
2.2.2. Lựa chọn kích thước và cao độ bệ cọc:
* Cao độ đỉnh trụ (CĐĐT).
Vị trí xây dựng trụ cầu ở xa bờ và phải đảm bảo thông thuyền và sự thay
đổi mực nước giữa MNCN và MNTN là tương đối cao. Xét cả điều kiện mỹ
quan trên sông, ta chọn các giá trị cao độ như sau:
MNCN + 1m 

Cao độ đỉnh trụ CĐĐT chọn như sau: max 
 − 0.3m
MNTT + H tt 
Trong đó:
+ MNCN: Mực nước cao nhất, MNCN = 9.6 m

+ MNTT: Mực nước thông thuyền = 4.7 m
+ H tt : Chiều cao thông thuyền = 6.0 m
Ta có :
 Cao độ đỉnh trụ: CĐĐT = max(10.6 10.7) – 0.3 = 10.4 m
Vậy: CĐĐT = + 10.4 m
* Cao độ đỉnh bệ (CĐĐB).
CĐĐB ≤ MNTN - 0.5 m = 3.5 – 0.5 = 3.0 m
Ta thiết kế móng cọc bệ thấp nên CĐĐB ≤ cao độ mặt đất sau xói EL2 =
-1.6m
Vậy chọn cao độ đỉnh bệ: CĐĐB = -2,0 m.
* Cao độ đáy bệ (CĐĐAB)
Cao độ đáy bệ = CĐĐB - Hb
Trong đó: Hb: Chiều dày bệ móng (Hb =1.5m ÷ 2m ). Chọn Hb = 2 m.
 Cao độ đáy bệ = -2.0 – 2 = -4 m.


Vậy chọn các thông số thiết kế như sau:
Cao độ đỉnh trụ: CĐĐT = + 10.4 m
Cao độ đỉnh bệ: CĐĐB = - 2.0 m
Cao độ đáy bệ là: CĐĐAB = - 4.0 m
Bề dầy bệ móng: Hb = 2.0 m
Chiều dày mũ trụ: CDMT = 0.8+0.6 = 1.4m
2.2.3. Chọn kích thước cọc và cao độ mũi cọc.
 Theo tính chất của công trình là cầu có tải trọng truyền xuống móng là
lớn, địa chất gồm có 5 lớp, lớp thứ 5 rất dày và không phải là tầng đá gốc,
nên chọn giải pháp móng là móng cọc ma sát BTCT, mũi cọc nằm ở lớp thứ
5.
 Chọn cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, cọc có kích thước là 0.40x0.40m;
được đóng vào lớp số 5 là lớp cát sét ở trạng thái chặt vừa đến chặt. Ngoài ra
mũi cọc được đặt vào trong lớp đất chịu lực tối thiểu là 5d.

Vậy, chọn cao độ mũi cọc là - 26m
Như vậy cọc được đóng vào trong lớp đất 5 có chiều sâu là m
 Chiều dài của cọc (Lc) được xác định như sau:
Lc = CĐĐB - Hb - CĐMC
Lc = -2.0 – 2.0 - (- 26.00) =22.00 m.
Trong đó:
CĐĐB
= -2.0 m: Cao độ đỉnh bệ
Hb
= 2.0 m: Chiều dày bệ móng
CĐMC
= -26.0 m: Cao độ mũi cọc
 Kiểm tra:

Lc
22
=
= 55 ≤ 70
d 0.40

=> Thoả mãn yêu cầu về độ mảnh.
 Tổng chiều dài đúc cọc sẽ là: L = Lc + 1m = 22 + 1m = 23 m. Cọc
được tổ hợp từ 3 đốt cọc với tổng chiều dài đúc cọc là: 23 m = 2x8 + 7m.


Như vậy hai đốt thân cọc chiều dài là 8m và đốt mũi có chiều dài 7m. Các
đốt cọc sẽ được nối với nhau bằng hàn trong quá trình thi công đóng cọc.
2.3. Tính toán tải trọng
2.3.1. Tính trọng lượng bản thân trụ
2.3.1.1. Tính chiều cao thân trụ

Chiều cao thân trụ Htr:
Htr = CĐĐT - CĐĐB - CDMT
Htr = 10.4 –(- 2.0) - 1.4 = 11m.
Trong đó: Cao độ đỉnh trụ: CĐĐT = + 10.4 m
Cao độ đỉnh bệ: CĐĐB = -2.0 m
Chiều dày mũ trụ: CDMT = 0.8 + 0.6 = 1.4m.
2.3.1.2. Thể tích toàn phần (không kể bệ cọc)
NGANG CÇU

DäC CÇU
No

Mo

Ho
170

80

V1

800

60

V2

150
120

25

25

25

V3
230

25

450

Phân chia tính thể tích trụ

150


Thể tích trụ toàn phần Vtr:
Vtr = V1 + V2 + V3

(8 + 4.5 + 0.25 × 2)
π × 1.22
= 8 × 1.7 × 0.8 +
× 1.7 × 0.6 + (
+ (4.5 − 1.2) × 1.2) × 11
2
4
= 10.88 + 6.63 + 56 = 73.51 m3.
2.3.1.3. Thể tích phần trụ ngập nước (không kể bệ cọc).

Thể tích trụ ngập nước Vtn :
Vtn = Str x (MNTN - CĐĐB)

π × 1.22
(
+ (4.5 − 1.2) ×1.2) × (3.5 + 2.0) = 28m3
4
=
Trong đó:

MNTN = +3.50 m: Mực nước thấp nhất.
CĐĐB = -2.0 m: Cao độ đỉnh bệ.
Str: Diện tích mặt cắt ngang thân trụ, m2.

2.3.2. Tổ hợp tải trọng tại đỉnh bệ
Bảng 1: Tổ hợp tải trọng đề bài ra:

Tải trọng

Đơn vị

TTGHSD

Not – Tĩnh tải thẳng đứng

kN

5500

Noh – Hoạt tải thẳng đứng

kN

3800

Hoh – Hoạt tải nằm ngang

kN

120

kN.m

600

oh

M – Hoạt tải momen
Hệ số tải trọng: Hoạt tải: n = 1.75
Tĩnh tải: n = 1.25


γbt = 24 (kN/m3): Trọng lượng riêng của bê tông
γn = 9,81 (kN/m3): Trọng lượng riêng của nước