Đánh giá điều kiện địa chất công trình đoạn tuyến Km30+446 đến Km 32+320 thuộc dự án tuyến đường từ cảng hàng không Thọ Xuân đi khu kinh tế Nghi Sơn, Thanh Hóa. Luận chứng và thiết kế phương án xử lý nền đường đất yếu cho đoạn tuyến, thời gian thi công ph
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.16 MB, 97 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
BIỂU
Trần Thị Quyên
Lớp: ĐCCT-ĐKT B_57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
DANH MỤC HÌNH VẼ
Trần Thị Quyên
Lớp: ĐCCT-ĐKT B_57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
MỞ ĐẦU
Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước hiện nay, việc xây dựng cơ sở
hạ tầng là một yêu cầu hết sức quan trọng.Trong đó, mở các con đường mới phục vụ
nhu cầu đi lại, nâng cao đời sống của nhân dân là những vấn đề rất cần thiết và đây
cũng là một trong những mục tiêu để phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội của đất nước
trong tương lai.
Thanh Hóa là một tỉnh đang phát triển mạnh về dân cư cũng như kinh tế. Do đó
việc phát triển giao thông là một vấn đề hết sức cấp thiết trong việc giao lưu văn hoá
cũng như phát triển kinh tế. Tuyến đường từ cảng hàng không Thọ Xuân đi khu kinh tế
Nghi Sơn được xây dựng với mục đich nhằm phát triển kinh tế khu vực đồng bằng
Thanh Hóa.
Sau khi thực tập tốt nghiệp tại Công ty cổ phần Phát triển Mỏ - Địa chất miền
Bắc, tôi đã thu thập đầy đủ các tài liệu khảo sát địa chất công trình của dự án này.
Được sự đồng ý của Công ty cổ Phần phát triển Mỏ - Địa chất miền Bắc, Bộ môn Địa
chất công trình và thầy giáo hướng dẫn TS Bùi Trường Sơn, em được phân công viết
đồ án tốt nghiệp với đề tài :
“Đánh giá điều kiện địa chất công trình đoạn tuyến Km30+446 đến Km
32+320 thuộc dự án tuyến đường từ cảng hàng không Thọ Xuân đi khu kinh tế
Nghi Sơn, Thanh Hóa. Luận chứng và thiết kế phương án xử lý nền đường đất yếu
cho đoạn tuyến, thời gian thi công phương án là 12 tháng.”
Sau thời gian ba tháng làm việc nghiêm túc cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình
củathầy giáo TS Bùi Trường Sơn, của các thầy cô giáo trong Bộ môn Địa chất công
trình, em đã hoàn thành đồ án đúng thời gian quy định. Nội dung đồ án của tôi bao
gồm:
Mở đầu
Phần I: Đánh giá điều kiện địa chất công trình
Chương 1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, dân cư, kinh tế và giao thông khu vực
huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa;
Chương 2. Đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh
Hóa;
Chương 3. Đánh giá điều kiện địa chất công trình đoạn từ Km 30+446 đến Km
32+320;
Chương 4. Dự báo các vấn đề địa chất công trình đoạn tuyến từ Km 30+446
đến Km 32+320;
Phần II: Thiết kế xử lý nền đất yếu
Trần Thị Quyên
3
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Chương 5.Thiết kế xử lý nền đất yếu đoạn tuyến đường;
Chương 6. Dự trù kinh phí.
Kết luận
Các phụ lục kèm theo:
- Phụ lục 1: Bản đồ trầm tích Đệ Tứ khu vực huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh
Hóa;
- Phụ lục 2: Bình đồ vị trí hố khoan đoạn tuyến từ Km 30+446 đến Km
32+320;
- Phụ lục 3: Mặt cắt địa chất công trình đoạn tuyến từ Km 30+446 đến Km
32+320;
- Phụ lục 4: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đất nền;
- Phụ lục 5: Bản vẽ thiết kế xử lý nền đất yếu;
- Phụ lục 6: Sơ đồ bố trí công trình thăm dò.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy giáo hướng dẫn TS Bùi Trường
Sơn, cùng các thầy cô trong Bộ môn Địa chất công trình và các anh chị trong công ty
cổ phần Phát triển Mỏ - Địa chất miền Bắc đã giúp tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp của
mình. Do kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên nội dung không tránh khỏi
những thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự nhận xét, góp ý của các thầy cô và các bạn
để đồ án được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng 06 năm 2017
Sinh viên thực hiện
Trần Thị Quyên
Trần Thị Quyên
4
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Phần I
ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Trần Thị Quyên
5
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
CHƯƠNG 1
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, DÂN CƯ, KINH TẾ VÀ GIAO THÔNG
HUYỆN TRIỆU SƠN, TỈNH THANH HÓA
1.1. Vị trí địa lý
Huyện Triệu Sơn là một trong 24 huyện thuộc tỉnh Thanh Hoá, huyện nằm ở
vùng đồng bằng Thanh Hoá và có toạ độ địa lý:
- Từ 19o52' đến 20o02' vĩ độ Bắc
- Từ 105o24' đến 105o42' kinh độ Đông
Cực Nam là xã Tân Ninh, cực Tây là xã Bình Sơn, cực Đông là xã Đồng Tiến
Huyện có diện tích 292,2 km², phía Đông giáp huyện Đông Sơn; phía Đông
Nam giáp huyện Nông Cống; phía Nam giáp huyện Như Thanh; phía Tây Nam giáp
huyện Thường Xuân; phía Tây Bắc giáp huyện Thọ Xuân; phía Đông Bắc giáp
huyện Thiệu Hóa.
1.2. Địa hình
Triệu Sơn là một huyện bán sơn địa nhưng diện tích chủ yếu vẫn là đồng bằng,
địa hình thấp dần về phía Bắc, với vài con sông suối nhỏ chảy vào sông Chu ở hai
huyện bên: Thọ Xuân và Thiệu Hóa, ở phía Nam có một vài ngọn núi thấp với độ cao
khoảng 250 - 300 m, như núi Nưa ở xã Tân Ninh. Vùng đất địa hình được chia làm hai
vùng rõ rệt:
- Vùng bán sơn địa và miền núi gồm 6 xã là Thọ Sơn, Thọ Bình, Thọ Tiến, Hợp
lý, Hợp lý và Hợp Thành. Vùng này có nhiều đồi núi trọc bát úp, rừng non, rừng già
bao quanh những cánh đồng nhỏ trồng lúa, trồng màu.
- 27 xã còn lại là vùng đồng bằng, đất đai phì nhiêu, màu mỡ thuận lợi cho sự
phát triển một nền nông nghiệp toàn diện.
Về địa hình của Triệu Sơn là điều kiện để phát triển các ngành nông - lâm
nghiệp và cho phép chuyển dịch cơ cấu dễ dàng trong nội bộ từng ngành.
1.3. Các yếu tố khí hậu
Trần Thị Quyên
6
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Khí hậu ở huyện Triệu Sơn nằm trong tiểu vùng khí hậu đồng bằng Thanh Hóa,
có nền nhiệt độ cao, có lượng mưa lớn, chịu ảnh hưởng của gió Tây khô nóng về mùa
Hè; sương giá, sương muối về mùa Đông.
1.3.1. Chế độ nhiệt
Tổng lượng bức xạ trung bình năm đạt 100 kcal/cm 2/năm và nhiều nơi đạt
125kcal/cm2/năm.
Nhiệt độ trung bình năm vào khoảng 23 - 240C ở vùng đồng bằng và trung du.
Hàng năm có 4 tháng nhiệt độ trung bình xuống dưới 20 0C (từ tháng XII đến tháng
III), tháng lạnh nhất là vào tháng I với nhiệt độ trung bình khoảng 17 - 18 0C (cao hơn
Đồng Bằng Bắc Bộ khoảng 10C). Tổng nhiệt độ cả năm vào khoảng 8.600 - 8.700 0C ở
vùng đồng bằng, giảm xuống 80C ở miền núi.
1.3.2. Chế độ mưa
Lượng mưa trung bình năm từ 1,600 - 1,800 mm. Số ngày mưa từ 130 – 150
ngày/năm. Mùa mưa thường kéo dài 6 tháng, bắt đầu từ tháng V kết thúc vào tháng X.
Các tháng mưa nhiều là VIII, IX, X. Mùa mưa tập trung 60 - 80% lượng mưa của cả
năm nên dễ gây ra lũ lụt, nhất là ở những vùng có địa hình thấp.
Độ ẩm không khí trung bình: 80 - 85%.
1.4. Đặc điểm dân cư, kinh tế, giao thông
1.4.2. Đặc điểm dân cư
Theo số liệu điều tra năm 2008, dân số toàn huyện là 225.167 người, trong đó
người Kinh có 218.637 người, người Thái có 2.815 người, người Mường 3.378 người,
dân tộc khác là 337 người. Trong tộc người trên thì người Kinh chiếm đại đa số và
sống hầu hết các xã trên địa bàn huyện; người Mường, người Thái sống ở vùng bán
sơn địa xen kẽ với người kinh chủ yếu ở hai xã Thọ Bình và Thọ Sơn.
Mật độ dân cư không đồng đều, vùng đồng bằng tập trung đông đúc, bình quân
545 người/km2; vùng bán sơn địa miền múi đất đai rộng nhưng dân số lại ít, bình quân
chỉ có 270 người/km2.
Trần Thị Quyên
7
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Những đặc điểm về dân số và phân bố dân cư trên đây đã phản ánh quá trình
định cư cũng như đặc điểm, cấu trúc làng, bản ở mỗi tộc người.
1.4.2. Đặc điểm kinh tế
Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân giai đoạn 2011 - 2015 (theo giá 94) đạt
12,4% ,GDP năm 2015 (theo giá 94) đạt 1.968,5 tỷ đồng, gấp 1,8 lần năm 2010 và đạt
mục tiêu đề ra, GRDP bình quân đầu người đạt 1.230 USD gấp 1,9 lần năm 2010, vượt
mục tiêu kế hoạch (1,205 USD).
Chuyển dịch cơ cấu kinh tế và cơ cấu nội bộ từng ngành kinh tế tiếp tục có
bước chuyển biến tích cực theo hướng tăng dần tỷ trọng các ngành công nghiệp - xây
dựng, dịch vụ; giảm dần tỷ trọng ngành nông, lâm, thủy sản; tỷ trọng ngành nông, lâm,
thuỷ sản giảm từ 35% năm 2010 xuống còn 25,2% năm 2015; ngành công nghiệp xây dựng tăng từ 31,7% lên 37,7%; ngành dịch vụ tăng từ 33,3% lên 37,1%.
a. Công nghiệp và xây dựng
Giá trị sản xuất công nghiệp năm 2015 (theo giá so sánh 1994) đạt 1,067,5 tỷ
đồng, gấp 2,2 lần năm 2010. Một số sản phẩm công nghiệp có sản lượng tăng nhanh
như: hàng may mặc, đá khai thác, gỗ dân dụng, ván ép, bao bì, gạch; một số cơ sở sản
xuất mới đã hoàn thành đầu tư đưa vào hoạt động, góp phần nâng cao năng lực sản
xuất công nghiệp của huyện, như: may Đồng Lợi, may Dân Quyền, giày Hồng Uy (Thị
trấn và xã Thọ Dân)… Tiểu thủ công nghiệp và ngành nghề nông thôn được quan tâm
phát triển; đã khôi phục một số nghề truyền thống và phát triển một số nghề mới như:
mộc dân dụng, cơ khí, thêu ren, sản xuất hương xuất khẩu… góp phần tạo việc làm và
thu nhập cho lao động nông thôn.
Giá trị sản xuất ngành xây dựng năm 2015 đạt 867 tỷ đồng, gấp hơn 2 lần năm
2010.
b. Nông nghiệp
- Tốc độ tăng trưởng bình quân 5 năm (2011 - 2015) đạt 4,4%.
- Tổng sản lượng lương thực hàng năm luôn đạt trên 130 nghìn tấn.
Đẩy mạnh công tác đổi điền, dồn thửa và ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ,
cơ giới hóa vào sản xuất; đã xây dựng các mô hình cánh đồng mẫu lớn với diện tích
100 ha.
Chăn nuôi phát triển theo mô hình trang trại, gia trại. Chất lượng đàn gia súc
được nâng lên: tỷ lệ đàn bò lai tăng từ 25% năm 2010 lên 42,3% năm 2015, đàn lợn
Trần Thị Quyên
8
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
nạc tăng từ 17% lên 37,3%; tỷ trọng chăn nuôi trong giá trị sản xuất nông nghiệp tăng
từ 26% năm 2010 lên 31,4% năm 2015.
c. Lâm nghiệp
Lâm nghiệp phát triển toàn diện cả về bảo vệ, khoanh nuôi tái sinh và trồng
mới; trong 5 năm, trồng mới 694 ha rừng, tỷ lệ che phủ rừng năm 2015 đạt 14,6%,
vượt mục tiêu đề ra (14%), Công tác phòng chống cháy rừng được quan tâm chỉ đạo,
hạn chế số vụ cháy rừng xảy ra.
d. Ngư nghiệp
Sản xuất thủy sản duy trì tốc độ tăng trưởng khá; tốc độ tăng giá trị sản xuất
bình quân hàng năm đạt 9,7%; sản lượng thủy sản năm 2015 đạt 1,520 tấn, gấp 1,5 lần
năm 2010.
e. Dịch vụ
- Ngân hàng: Tổng thu ngân sách nhà nước giai đoạn 2011 - 2015 đạt 3.602 tỷ
đồng, vượt 50,3% so với dự toán huyện giao, thu năm sau cao hơn năm trước.
Trong đó, thu ngân sách trên địa bàn đạt 451 tỷ đồng, vượt 43,6% so với dự
toán huyện giao và tăng 96% so với dự toán tỉnh giao. Chi ngân sách đáp ứng nhu cầu
thực hiện nhiệm vụ trên các lĩnh vực; tổng chi ngân sách trong 5 năm đạt 3.522 tỷ
đồng.
- Thương mại dịch vụ: Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm đạt 14,6%; giá
trị sản xuất dịch vụ năm 2015 đạt 1.435,6 tỷ đồng, gấp 2 lần năm 2010.
Tổng mức bán lẻ hàng hoá và doanh thu dịch vụ năm 2015 đạt 1.305 tỷ đồng,
gấp 2,3 lần năm 2010. Tổng giá trị hàng hóa tham gia xuất khẩu có tốc độ tăng trưởng
cao, bình quân hàng năm tăng 89,3%, năm 2015 đạt 9,2 triệu USD, gấp 24,3 lần năm
2010.
1.4.3. Đặc điểm giao thông
Huyện có đường 47 chạy qua theo hướng Đông - Tây, nối thành phố Thanh Hóa
qua thị trấn huyện lỵ Triệu Sơn, tới Lam Sơn (Thọ Xuân). Đường 47 đang được xây
dựng lại để thông tuyến với đường Hồ Chí Minh.
Có tuyến xe bus (mới) chạy từ thị trấn Triệu Sơn qua thị trấn Dân Lực, cầu
Thiều tới Thành phố Thanh Hóa; trong thời gian xây dựng quốc lộ 47 xe bus chạy qua
Dân Lý, Minh Châu.
Trần Thị Quyên
9
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Đây là địa phương có tuyến Đường cao tốc Ninh Bình - Thanh Hóa đi qua đang
được xây dựng.
1.5. Đặc điểm thủy văn
Với hệ thống sông suối, hồ, đầm,… tự nhiên cùng hệ thống kênh mương của hệ
thống thủy nông sông Chu, sông Hoàng, sông Nhơm mang lại, cộng với lượng mưa
hàng năm lại tương đối lớn đã tạo ra cho Triệu Sơn một nguồn nước mặt rất dồi dào,
phong phú.
Hằng năm tổng lượng nước do dòng chảy sông ngòi cung cấp trung bình 1 tỉ
m , trong đó nước do mưa sinh ra trên toàn địa bàn chiếm trên dưới 400 triệu m 3. Nếu
được điều tiết hợp lý thì có thể thỏa mãn nhu cầu phát triển sản xuất và đời sống sinh
hoạt của nhân dân.
3
CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN HUYỆN TRIỆU SƠN,
TỈNH THANH HÓA
2.1. Địa chất
2.1.1. Đặc điểm địa tầng
Theo tờ bản đồ địa chất tỉnh Thanh Hóa (F-48-XXVIII) tỷ lệ 1:200000 do Cục
Địa chất xuất bản năm 2005, trong phạm vi chiều sâu khảo sát, khu vực xây dựng
nằm trong diện phân bố các thành tạo trầm tích Đệ tứ, các phân vị địa tầng được mô
tả theo thứ từ già đến trẻ như sau:
Hệ Devon thống hạ
Hệ tầng Bản Cải (D3 bc)
Các đá của hệ tầng lộ bao quanh nếp lồi Cẩm Thủy và một diện tích hẹp ở phía
tây bắc thị xã Thanh Hóa, với quan hệ chỉnh hợp trên hệ tầng Bản Páp (D 2 bp). Thành
phần gồm:
- Tập 1: Thành phần chủ yếu là đá phiến sét màu đen, xám đen và một ít đá
phiến silic, bột kết phân lớp mạnh. Chiều dày tập 40-70m.
- Tập 2: Đá phiến silic màu đen, xen kẹp đá phiến silic màu xám trắng và đá
phiến sét có chứa hóa thạch. Chiều dày tập 150m.
Hệ Carbon – hệ Permi thống hạ
Hệ tầng Bắc Sơn ( C-P1 bs )
Trần Thị Quyên
10
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Trước đây, đá vôi của hệ tầng Bắc Sơn được xếp vào các phân vị Carbon Permi, hệ tầng Mường Lống. Trong thời gian gần đây đã thống nhất xếp vào hệ tầng
Bắc Sơn tuổi Carbon - Permi sớm. Hệ tầng gồm 3 phần:
- Phần dưới: silic màu xám đen phân lớp mỏng (3 - 10cm), bột kết màu tím, bột
kết chứa silic màu xám đen. Chiều dày của tập là 50m.
- Phần giữa: đá vôi xám phân lớp dày (0,7 - 1m) xen với silic màu phớt hồng,
chứa san hô Lihostrotionidae gen.indet. Chiều dày của tập là 125m.
- Phần trên: đá vôi màu xám đen, xám vàng, phân lớp dày, có chỗ phân lớp
mỏng, chứa phong phú trùng lỗ. Chiều dày của tập là 250m.
Các đá của hệ tầng phân bố chủ yếu ở vùng bắc thị xã Thanh Hóa và một số dải
không liên tục ở Ngọc Lạc, Lang Chánh, Cẩm Thủy, Mường Lát. Chúng nằm không
chỉnh hợp trên hệ tầng Bản Cải.
Hệ Carbon – Permi thống trung
Hệ tầng Yên Duyệt ( P2yd )
Các đá của hệ tầng thường nằm liền kề với diện lộ hệ tầng Cẩm Thủy phân bố ở
vùng Bái Thượng, bắc thị xã Thanh Hóa, rìa Đông Nam nếp lồi Cẩm Thủy, rìa tây bắc
nếp lồi Thạch Thành. Chúng nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Cẩm Thủy. Thành phần của
hệ gồm: đá vôi màu xám đen, phân lớp dày, đá phiến sét vôi, cát kết hạt trung màu
xám anh, sét kết chứa than màu nâu gị, cát kết, sét kết màu xám đen….Bề dày 150200m.
Các đá của hệ tầng Cẩm Thủy và Yên Duyệt còn phân bố rộng rãi dưới lớp phủ
Đệ tứ của đồng bằng Thanh Hóa.
Các trầm tích Đệ Tứ
Các thành tạo Đệ Tứ ở huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa bao gồm các trầm tích
bở rời đươc phân chia từ dưới lên trên gồm những phân vị sau:
Thống Holocen trung, gọi chung là “ Tầng Thiệu Hóa”,
Trầm tích sông- biển ( amQIV2) chiếm diện tích phần lớn đồng bằng Thanh Hóa,
phân bố trên cao độ tuyệt đối 4-5m, gặp ở độ sâu từ 18-20m, có chỗ sâu 30-40m.
Thành phần gồm: cát, sét bột màu xám vàng, sét chiếm vai trò quan trọng, Sét trong
trầm tích này được sử dụng làm gạch ngói và dung dịch khoan. Chiều dày 5-40m.
Thống Holocen thượng
Trầm tích có tuổi QIV3 gồm các kiểu sau: sông, hỗn hợp sông-biển và biển-gió
Trầm tích sông (aQIV3) phân bố chủ yếu ở lòng sông suối lớn như sông Mã, sông
Hiếu; thành phần gồm: cát, sạn, sỏi. Dưới dạng bãi bồi thành phần chủ yếu là sét, bột,
cát. Chiều dày từ 0,5-1m đến 5-10m,
Trần Thị Quyên
11
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Trầm tích sông- biển hỗn hợp (aQ IV3) phân bố ở vùng cửa sông lớn như sông
Mã, sông Hiều…Thành phần gồm sét, bột, cát tạo nên bãi bồi ven sông hoặc giữa
lòng, có chỗ có thực vật chưa phân hủy thành than bùn.
Trầm tích biển-gió hỗn hợp (amQIV3) phân bố ở ven biển, thành phần chủ yếu là
cát tạo nên mối nguy cơ về sinh thái, Chiều dày thay đổi từ 2-4m.
2.1.2. Các thành tạo magma
Phức hệ siêu magma Núi Nưa (σPZ1 nn)
Thành phần thạch học khối núi Nưa bao goomg chủ yếu là các đá haburgit bị
secpentin hóa, ít lerzolit và dunit bị secpentin hóa.Ngoài ra còn gặp nhiều mạch
diabas, gabrodiabas xuyên cắt và gây biến đổi các đá siêu mafic kể trên.
Phức hệ Núi Nưa được xếp vào Paleozoi sớm bởi lẽ các đá khối Núi Nưa và
trầm tích Paleozoi sớm vây quanh đều bị biến chất đến tướng đá phiến lục.
2.2. Đặc điểm địa chất thủy văn
Nước dưới đất trong khu vực huyện Triệu Sơn cũng được phân thành 2 loại
nước trong lỗ hổng và nước khe nứt:
+ Nước lỗ hổng tồn tại trong các thành tạo Đệ Tứ (QIV3) phân bố ở đồng bằng.
+ Nước khe nứt tồn tại trong các khe nứt của đá cố kết trước Đệ Tứ, trong các
thành tạo Cacbon - Pecmi Bắc Sơn, phân bố ở vùng đồi núi hoặc móng đồng bằng.
Dựa vào thành tạo địa chất, thành phần thạch học, tính thấm, độ giàu nước…,
có thể chia các phân vị địa tầng chứa nước dưới đất trong khu vực thành các tầng chứa
nước trước Đệ Tứ và tầng chứa nước Đệ Tứ. Các tầng chứa nước trước Đệ Tứ trong
khu vực xen này có quy mô không lớn, trữ lượng nhỏ nên ở đây chỉ tập trung giới
thiệu các tầng chứa nước Đệ Tứ.
2.2.1.Tầng chứa nước Holocen trên (qh2)
Tầng chứa nước lỗ hổng Holocen được thành tạo từ nhiều nguồn gốc: sông
biển, hồ, đầm lầy, gió biển và hỗn hợp.
- Trầm tích sông (aQIV3): chiếm diện phân bố chủ yếu dọc Sông Mã, Sông Lô và
các nhánh của chúng, hiện nay vẫn đang được bồi đắp thêm vào mùa nước lớn. Thành
phần gồm bột sét lẫn cát. Chiều dày thay đổi từ 2-10m.
- Trầm tích sông - biển - đầm lầy: phân bố ở vùng trũng ven sông, đây là địa
hình trũng thấp. Thành phần chủ yếu là bột sét lẫn cát. Chiều dày khoảng 2m.
Do có nguồn gốc phức tạp nên thành phần cũng rất đa dạng. Kết quả nghiên
cứu cho thấy lưu lượng các giếng biến đổi từ 0,008 đến 0,091 l/s, độ hạ thấp mực nước
từ 0,5m đến 7,06m. Nhìn chung nước trong tầng qh 2 nhạt, tổng khoáng hóa của nước
trung bình về mùa khô là 0,4g/l, về mùa mưa là 0,38g/l. Hàm lượng trung bình của ion
Trần Thị Quyên
12
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
clo (Cl-) mùa khô là 94,48mg/l, mùa mưa là 68,76mg/l. Thành phần hoá học: nước
tầng này thuộc loại bicarbonat calci, bicarbonat - clorur calci natri - magne, bicarbonat
- clorur magne calci - natri.
Mực nước nằm cách mặt đất từ 1 - 2,5m. Độ cao tuyệt đối mực nước vào mùa
mưa lớn nhất từ 1,9 - 3,0m và nhỏ nhất vào mùa khô từ 0,8 - 1m.
Đặc điểm động thái của nước trong tầng: theo kết quả quan trắc một số năm cho
thấy động thái nước ngầm qh2 chịu ảnh hưởng nhiều của yếu tố khí tượng, dao đọng
theo mùa rõ rệt, mực nước dâng cao nhất vào các tháng 8, 9, 10 và thấp nhất vào các
tháng 2 đến tháng 5. Do tầng chứa nước ngầm nằm kế cận với nước biển nên nước
dưới đất chịu ảnh hưởng rất rõ rệt của thủy triều.
Tóm lại tầng chứa nước này tương đối quan trọng trong việc cung cấp nước
sinh hoạt cho con người, bởi nó nằm ở một vùng mà nước mặt cũng như các tầng chứa
nước khác đều bị mặn.
2.2.2. Tầng chứa nước Holocen dưới(qh1)
Tầng chứa nước qh1 phân bố rải rác, không lộ trên mặt, ranh giới ngầm được
bao quanh các đồi đá gốc ở khu vực đồng bằng.Độ cao của địa hình từ 2-4m, về phía
Đông trầm tích này bị các trầm tích Holocen trên phủ lên.
Trầm tích gồm nhiều nguồn gốc nhìn chung khả năng chứa nước yếu, thánh
phần hạt nhỏ, mịn chiếm chủ yếu.Dưới đây là một số thánh tạo có khả năng chứa
nước.
- Trầm tích sông biển (amQIV3): thành phần gồm sét lẫn cát màu xám.
- Trầm tích biển: phân bố ở địa hình khá bằn phẳng và cao từ 3 - 4m, thành
phần thạch học là sét bột màu xám. Tầng chứa nước có chiều dày 5 - 20m.
Nước dưới đất trong tầng qh1 có áp lực yếu, mực nước tĩnh cách mặt đất từ 0,53,05m, thường gặp từ 0,5 - 2m. Về mùa mưa mực nước dâng cao hơn ít song không tới
mặt đất
Công tác múc nước thí nghiệm trong tầng này (Nguyễn Hữu Oanh, Liên Đoàn
ĐCTV- CTMB, 2000) cho kết quả như sau: lưu lượng biến đổi từ 0,007l/s đến 0,16l/s
với mực nước hạ thấp từ 0,3 cho đến 1m. Nước có chất lượng tốt, độ tổng khoáng hoá
0,4g/l. Loại hình hoá học của nước thuộc loại bicacbonat calci - magne; clorur
bicarbonat natri - calci hoặc clorur natri. Nhìn chung tầng chứa nước không có khả
năng cung cấp trên quy mô lớn.
Trần Thị Quyên
13
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
CHƯƠNG 3
ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
ĐOẠN TUYẾN TỪ Km30+446 ĐẾN Km32+320
Tuyến đường giao thông từ Cảng hàng không Thọ Xuân đi khu kinh tế Nghi
Sơn đi qua 5 huyện Thọ Xuân, Triệu Sơn, Như Thanh, Nông Cống, Tĩnh Gia và khu
Kinh tế Nghi Sơn của tỉnh Thanh Hóa. Tổng chiều dài dự án: 65,91 km, trong đó có 21
cầu. Đoạn tuyến từ Km 30+446 đến Km 32+320 nằm trong khu vực thuộc huyện Triệu
Sơn, tỉnh Thanh Hóa.
3.1. Khối lượng khảo sát đã thực hiện ở giai đoạn khảo sát chi tiết
Trong giai đoạn khảo sát ĐCCT phục vụ thiết kế bản vẽ thi công, trên đoạn
tuyến này đã tiến hành khối lượng công tác khảo sát ĐCCT theo bảng sau:
Bảng 3.1. Bảng khối lượng công tác khảo sát ĐCCT
ST
T
1
2
3
4
5
Dạng công tác
Đo vẽ bản đồ địa hình với tỷ lệ 1/2000
Khoan khảo sát ĐCCT, 8 hố khoan
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
Lấy và thí nghiệm mẫu đất
Thí nghiệm cắt cánh
Khối lượng
23.400 m2
92m
38 lần đóng
79 mẫu
26 lần
Dựa vào tài liệu thu thập được, tôi đánh giá điều kiện địa chất công trình đoạn
tuyến như sau:
3.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo
Đoạn tuyến khảo sát dài 1.874m từ Km 30+446 đến Km 32+320, đi qua địa
phận huyện Triệu Sơn, chủ yếu đi qua địa hình vùng đồng bằng và trung du xen kẻ đồi
núi thấp, địa hình bằng phẳng, nền đất khu vực là đất phù sa bồi lắng. Cao độ tự nhiên mặt
bằng xây dựng các công trình hiện có bình quân 1,0m - 3,0m.
Đây là dự án xây dựng tuyến đường hoàn toàn mới, hai bên tuyến chủ yếu là
ruộng lúa, vườn mầu, ao cá và kênh mương nên giao thông thuận lợi cho thi công, Ngoài
ra, tuyến đường đi qua khu vực dân cư nên việc giải phóng mặt bằng cần được chú ý.
Địa hình tuyến đường đi qua tương đối bằng phẳng, cao độ mặt đường thay đổi
không đáng kể tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công.
3.3. Địa tầng và tính chất cơ lý của đất nền
Trần Thị Quyên
14
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Theo tài liệu khảo sát địa chất công trình, thí nghiệm hiện trường, thí nghiệm
trong phòng trong phạm vi chiều sâu khảo sát, cấu trúc nền đất thiên nhiên theo thứ tự
từ trên xuống gồm 5 lớp:
- Lớp Đ: Đất lấp, Sét pha, lẫn sạn, xám vàng, xám nâu, lẫn thực vật
- Lớp 1: Sét pha, màu xám nâu, xám vàng, xám ghi, trạng thái dẻo mềm
- Lớp 2: Bùn sét, màu xám ghi, xám nâu, xám đen, kẹp cát, lẫn hữu cơ, trạng
thái chảy
- Lớp 3: Sét pha, màu xám ghi, xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo mềm
- Lớp 4: Sét, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng.
Trên cơ sở số liệu chỉ tiêu cơ lý của từng lớp đất, môđun tổng biến dạng E 0 và sức
chịu tải quy ước R0 được tính theo TCVN 9362 - 2012:
Môđun tổng biến dạng:
β.
E0 =
1 + e1
.mk
a1− 2
, kG/cm2
(3.1)
Trong đó:
E0 - môđun tổng biến dạng, kG/cm2;
e1- hệ số rỗng của đất;
a1-2 - hệ số nén lún của đất tương ứng với khoảng áp lực �1= 1 kG/cm2 ÷ �2= 2
kG/cm2;
- hệ số xét đến điều kiện nở hông , giá trị của nó lấy tùy thuộc vào từng loại đất,
lấy theo bảng 3.2;
Bảng 3.2. Bảng tra hệ số
Tên đất
Cát
0,8
Cát pha
0,74
Sét pha
0,62
Sét
0,4
m k- hệ số chuyển đổi từ kết quả tính e 0 theo thí nghiệm nén 1 trục không nở
hông trong phòng so với kết quả tính toán e 0 theo thí nghiệm nén tĩnh bằng bàn nén
ngoài hiện trường, Với đất có trạng thái từ dẻo chảy đến chảy ( Is 0,75) thì =1, đất có
trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng thì được xác định theo bảng 3.3.
Bảng 3.3. Bảng tra giá trị
Tên đất
Cát pha
Sét pha
Sét
0,45
4,0
5,0
-
Trần Thị Quyên
Giá trị của ứng với giá trị hệ số rỗng e
0,55
0,65
0,75
0,85
4,0
3,5
2,0
2,0
5,0
4,5
4,0
3,0
6,0
6,0
5,5
15
0,95
2,5
5,5
1,05
2,0
4,5
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức:
R0 = m.(A.b+B.h).� + c.D , kG/cm2
(3.2)
Trong đó:
R0 - sức chịu tải quy ước, kG/cm2;
m - là hệ số điều kiện làm việc của đất nền, lấy bằng 1;
A,B,D - hệ số không thứ nguyên, phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất
(�);
b - chiều rộng móng, quy ước lấy b=1m;
h - chiều sâu đặt móng, quy ước lấy h=1m;
c - lực dính kết của đất dưới đáy móng, kG/cm2;
- khối lượng thể tích tự nhiên của đất, kG/ cm3.
Đặc điểm tính chất xây dựng của các lớp như sau:
Lớp Đ: Đất lấp, Sét pha, lẫn sạn, xám vàng, xám nâu, lẫn thực vật
Lớp Đ xuất hiện ở toàn bộ diện tích khu vực khảo sát, nằm ngay trên mặt, tại
các đường, bờ, vườn, … mà tuyến đi qua. Cao độ mặt lớp thay đổi từ +1,58m (ND24)
đến 2,46m (ND21), cao độ đáy lớp thay đổi từ +1,28m (ND24) đến +2,06m (ND21),
bề dày trung bình 0,4m.Thành phần là sét pha, lẫn đá dăm, thực vật, màu xám vàng,
xám nâu,
Lớp 1: Sét pha, màu xám nâu, xám vàng, xám ghi, trạng thái dẻo mềm
...Lớp này xuất hiện ở một phần diện tích khảo sát (ND26 đến ND27) và nằm dưới
lớp Đ. Cao độ mặt lớp thay đổi từ +1,54m (NĐ27) đến +1,6m (NĐ26). Cao độ đáy lớp
biến đổi từ +1,54m (NĐ27) đến +1,6m (NĐ26). Bề dày lớp biến đổi từ 0,8m (ND26)
đến 1,3m (ND27), trung bình 1,05m. Thành phần là sét pha, màu xám ghi, xám vàng,
trạng thái dẻo mềm.
Trong lớp đã lấy và thí nghiệm trong phòng 4 mẫu đất, thí nghiệm SPT 1
lần.Kết quả thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của lớp 1 trình bày trong bảng 3.4.
Bảng 3.4. Bảng chỉ tiêu cơ
lý đặc trưng của lớp 1
STT
1
Các chỉ tiêu cơ lý
Ký hiệu
P
Thành phần hạt (mm):
2,00-0,50
0,50 - 0,25
0,25 - 0,10
0,10 - 0,05
0,05 - 0,01
Trần Thị Quyên
Đơn vị
%
Giá trị TB
1,34
3,16
5,67
31,51
20,65
16
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
2
0,01 - 0,005
< 0,005
Độ ẩm tự nhiên
W
%
11,85
25,83
31,90
3
Khối lượng thể tích tự nhiên
γw
g/cm3
1,86
4
Khối lượng thể tích khô
γC
g/cm3
1,412
Khối lượng riêng
γs
g/cm3
Hệ số rỗng
eo
Độ lỗ rỗng
n
%
Độ bão hoà
G
%
Giới hạn chảy
WL
%
Giới hạn dẻo
WP
%
Chỉ số dẻo
IP
%
Độ sệt
IS
Lực dính kết
c
kG/cm2
Góc ma sát trong
ϕ
Độ
Hệ số nén lún
a1,0-2,0
cm2/kG
Hệ số cố kết thẳng đứng
Cv
(10-3cm2/s)
Chỉ số nén
Cc
Chỉ số nở
Cs
Áp lực tiền cố kết
Pc
kG/cm2
Giá trị xuyên tiêu chuẩn
N
- Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức (3.2):
Với c = 0,166 ;w = 1,86 g/cm3 = 1,86.10-3 kG/cm3
�=1018’ tra bảng A= 0,24 ; B= 1,10 ; D=3,28
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
2,70
0,913
47,74
94,40
38,22
23,82
14,4
0,56
0,166
09o09’
0,033
0,583
0,218
0,074
0,670
7
Thay số ta có:
R0 = 1.[(0,24.100+1,10.100).1,86.10-3 +0,166.3,28] = 0,79 kG/cm2
- Môđun tổng biến dạng được tính theo công thức (3.1):
Với = 0,62 ; mk= 2,5; a1-2 = 0,033 cm2/kG ; e0 = 0,913
Thay số ta có:
0,62.
1 + 0,913
.2,5
0,033
= 89,9kG/cm2
E0 =
Lớp 2: Bùn sét, màu xám ghi, xám nâu, xám đen, kẹp cát, lẫn hữu cơ.
Lớp 2 xuất hiện ở toàn bộ diện tích khảo sát, nằm ngay dưới lớp Đ và lớp 1.
Cao độ mặt lớp thay đổi từ +1,2m (ND26) đến +2,06m (ND21).Cao độ đáy lớp biến
đổi từ -13,6m (ND27) đến -1,87m (ND22).Bề dày lớp biến đổi từ 3,6m (ND22) đến
Trần Thị Quyên
17
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
12,7m (ND27), trung bình 8,1m.Thành phần là bùn sét, màu xám ghi, xám nâu, xám
đen, kẹp cát, lẫn hữu cơ.
Trong lớp đã lấy và thí nghiệm trong phòng 47 mẫu đất, thí nghiệm SPT 21
lần.Kết quả thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của lớp 2 trình bày trong bảng 3.5.
Bảng 3.5. Bảng chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp 2
STT
Các chỉ tiêu cơ lý
Ký hiệu
Đơn vị
Giá trị TB
P
%
2
Thành phần hạt (mm):
2,00-0,50
0,50 - 0,25
0,25 - 0,10
0,10 - 0,05
0,05 - 0,01
0,01 - 0,005
< 0,005
Độ ẩm tự nhiên
W
%
0,93
1,76
4,11
30,40
19,03
12,79
30,97
67,85
3
Khối lượng thể tích tự nhiên
γw
g/cm3
1,61
4
Khối lượng thể tích khô
γC
g/cm3
1,021
5
6
7
8
9
10
11
12
Khối lượng riêng
Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hoà
Giới hạn chảy
Giới hạn dẻo
Chỉ số dẻo
Độ sệt
Lực dính kết
TN cắt
Góc ma sát
trực tiếp
trong
Hệ số nén lún
Hệ số cố kết thẳng đứng
Chỉ số nén
Chỉ số nở
Áp lực tiền cố kết
Giá trị xuyên tiêu chuẩn
Lực dính kết
TN nén 3
Góc ma sát
trục UU
trong
γs
eo
n
G
WL
WP
IP
IS
c
g/cm3
%
%
%
%
%
kG/cm2
2,65
1,644
62,19
95,50
52,65
34,25
18,4
1,28
0,069
ϕ
Độ
4o26’
a1,0-2,0
Cv
Cc
Cs
Pc
N
cu
cm2/kG
(10-3cm2/s)
kG/cm2
kG/cm2
0,121
0,902
0,714
0,149
0,460
1
0,137
ϕu
Độ
1o18’
1
13
14
15
16
17
18
19
20
Trần Thị Quyên
18
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
- Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức (3.2):
Với c = 0,066 ;w = 1,604 g/cm3 = 1,604,10-3 kG/cm3
�=4026’ tra bảng A= 0,06 ; B= 1,25 ; D=3,51
Thay số ta có:
R0 = 1.[(0,06.100+1,25.100).1,604.10-3 +0,066.3,51] = 0,44 kG/cm2
- Môđun tổng biến dạng được tính theo công thức (3.1):
Với = 0,4 ; mk=1 ; a1-2 = 0,121 cm2/kG ; e0 = 1,644
Thay số ta có:
0,4.
1 + 1,644
.1
0,121
= 8,74kG/cm2
E0 =
Lớp 3: Sét pha, màu xám ghi, xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo mềm
Lớp này xuất hiện ở một phần diện tích khảo sát (hố khoan ND20, ND22, ND23,
ND24, ND21, ND27) và nằm dưới lớp 2. Cao độ mặt lớp thay đổi từ -3,54m (ND20)
đến -1,87m (ND22).Cao độ đáy lớp biến đổi từ -6,0m (ND20) đến -4,37m (ND22).Bề
dày lớp biến đổi từ 1,5m (ND24) đến 2,8m (ND21), trung bình 2,0m. Thành phần là
sét pha, màu xám ghi, màu xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo mềm.
Trong lớp đã lấy và thí nghiệm trong phòng 2 mẫu đất, thí nghiệm SPT 6
lần.Kết quả thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của lớp 3 trình bày trong bảng 3.6.
Bảng 3.6. Bảng chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp 3
STT
Các chỉ tiêu cơ lý
Ký hiệu
Đơn vị
Giá trị TB
P
%
2
Thành phần hạt (mm):
2,00-0,50
0,50 - 0,25
0,25 - 0,10
0,10 - 0,05
0,05 - 0,01
0,01 - 0,005
< 0,005
Độ ẩm tự nhiên
W
%
0,54
2,65
3,40
37,91
21,55
12,15
21,80
32,06
3
Khối lượng thể tích tự nhiên
γw
g/cm3
1,88
4
Khối lượng thể tích khô
γC
g/cm3
1,424
5
6
7
8
Khối lượng riêng
Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hoà
γs
eo
n
G
g/cm3
%
%
2,70
0,894
47,20
96,73
1
Trần Thị Quyên
19
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Giới hạn chảy
Giới hạn dẻo
Chỉ số dẻo
Độ sệt
Lực dính kết
Góc ma sát trong
Hệ số nén lún
Hệ số cố kết thẳng đứng
Chỉ số nén
Chỉ số nở
Áp lực tiền cố kết
Giá trị xuyên tiêu chuẩn
WL
WP
IP
IS
c
ϕ
a1,0-2,0
Cv
Cc
Cs
Pc
N
%
%
%
kG/cm2
Độ
cm2/kG
(10-3cm2/s)
kG/cm2
-
35,77
23,91
11,86
0,69
0,158
8o23’
0,044
0,058
0,260
0,058
0,630
6
- Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức (3.2):
Với c = 0,158 ;w = 1,61 g/cm3 = 1,61.10-3 kG/cm3
�=8023’ tra bảng A= 0,15 ; B= 1,57 ; D=3,97
Thay số ta có:
R0 = 1.[(0,15.100+1,57.100).1,61.10-3 +0,158.3,97] = 0,65 kG/cm2
- Môđun tổng biến dạng được tính theo công thức (3.1):
Với = 0,62 ; mk= 3; a1-2 = 0,044 cm2/kG ; e0 = 0,894
Thay số ta có:
0,62.
1 + 0,894
.3
0,044 = 80,06kG/cm2
E0 =
Lớp 4: Sét, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng.
Lớp 4 xuất hiện ở toàn bộ diện tích khảo sát, nằm ngay dưới lớp 2 và lớp 3. Cao
độ mặt lớp thay đổi từ -13,16 (ND27) đến -4,37m (ND22). Cao độ đáy lớp biến đổi từ
-12,06m (ND27) đến -7,54m (ND21).Bề dày lớp biến đổi từ 0,9m (ND27) đến 2,7m
(ND24), trung bình 1,5m. Thành phần là sét, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo
cứng,
Trong lớp đã lấy và thí nghiệm trong phòng 26 mẫu đất, thí nghiệm SPT 10 lần,
Kết quả thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của lớp 4 trình bày trong bảng 3.7.
Bảng 3.7. Bảng chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp 4
STT
1
Các chỉ tiêu cơ lý
Ký hiệu
P
Thành phần hạt (mm):
2,00-0,50
0,50 - 0,25
Trần Thị Quyên
Đơn vị
%
Giá trị TB
0,61
1,19
20
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
2
0,25 - 0,10
0,10 - 0,05
0,05 - 0,01
0,01 - 0,005
< 0,005
Độ ẩm tự nhiên
W
%
3,53
31,73
17,65
12,98
32,31
28,78
3
Khối lượng thể tích tự nhiên
γw
g/cm3
1,93
4
Khối lượng thể tích khô
γC
g/cm3
1,501
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Khối lượng riêng
Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hoà
Giới hạn chảy
Giới hạn dẻo
Chỉ số dẻo
Độ sệt
Lực dính kết
Góc ma sát trong
Hệ số nén lún
Hệ số cố kết thẳng đứng
Giá trị xuyên tiêu chuẩn
γs
eo
n
G
WL
WP
IP
IS
c
ϕ
a1,0-2,0
Cv
N
g/cm3
%
%
%
%
%
kG/cm2
Độ
cm2/kG
(10-3cm2/s)
-
2,71
0,807
44,65
96,68
41,55
23,65
17,90
0,29
0,285
13o04’
0,026
0,018
12
- Sức chịu tải quy ước R0 được tính the công thức (3.2):
Với c = 0,269 ;w = 1,92 g/cm3 = 1,92,10-3 kG/cm3
�=13004’ tra bảng A= 0,245 ; B= 2,05 ; D=4,54
Thay số ta có:
R0 = 1.[(0,245.100+2,05.100).1,92.10-3 +4,54.0,269] = 1,75 kG/cm2
- Môđun tổng biến dạng được tính theo công thức (3.1):
Với = 0,4 ; mk=3,5; a1-2 = 0,026 cm2/kG ; e0 = 0,807
Thay số ta có:
0,4.
1 + 0,807
.3,5
0,026
= 97,3kG/cm2
E0 =
3.4. Đặc điểm địa chất thủy văn
Trong quá trình khoan khảo sát,đã quan sát và đo mực nước tĩnh trong hố khoan
xuất hiện nông, ở độ sâu dao động khoảng 0,4 đến 1,3m, Nguồn cung cấp chính là nước
mưa và nước mặt thẩm thấu từ trên xuống.
Trần Thị Quyên
21
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
3.5. Kết luận và kiến nghị
- Về địa hình địa mạo:
Khu vực khảo sát có điều kiện địa hình, địa mạo thuận lợi cho việc khảo sát
thiết kế, thi công xây dựng công trình.
- Về địa tầng và chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất:
+ Lớp Đ: Đất lấp sét pha độ lỗ rỗng cao cần được bóc bỏ khi thi công công
trình
+ Các lớp 1, 3: Là các lớp đất có khả năng chịu tải nhỏ đến trung bình, tính biến
dạng lớn đến trung bình, bề dày mỏng và phân bố hạn chế.
+ Lớp đất 2: Là đất yếu có khả năng chịu tải nhỏ, tính biến dạng lớn cần có biện
pháp xử lý nền trước khi công nền đường.
+ Lớp đất 4: Là lớp đất có khả năng chịu tải trung bình đến lớn, tính biến dạng
trung bình đến nhỏ.
- Về địa chất thủy văn và địa chất công trình động lực:
Khu vực tuyến ở đây chủ yếu là nước mặt, nguồn cung cấp chủ
yếu là nước mưa và ao hồ, các vùng lân cận. Mực nước đo được trong
các hố khoan nông nên dễ dẫn đến hiện tượng nước chảy vào khu vực thi
công. Đặc biệt khu vực chịu ảnh hưởng lớn về mùa mưa lũ, nước ở các
đồi, núi đổ xuồng, dẫn đến hiện tượng ngập nhanh và trượt lở làm phá
hoại công trình.
Trần Thị Quyên
22
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
CHƯƠNG 4
DỰ BÁO CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
ĐOẠN TUYẾN TỪ KM 30+446 ĐẾN KM 32+320
4.1. Đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật của tuyến đường
Tuyến đường từ cảng hàng không Thọ Xuân đi khu kinh tế Nghi Xuân đóng vai
trò quan trọng trong việc thúc đẩy lưu thông hàng hóa, phát triển kinh tế xã hội của
tỉnh Thanh Hóa.
Chức năng chính của tuyến đường là kết nối khu kinh tế Nghi Sơn với cảng
hàng không Thọ Xuân. Sau khi được xây dựng sẽ là tuyến đường ngắn nhất nối từ
cảng hàng không Thọ Xuân - thị trấn Lam Sơn (đầu mối giao thông phía Tây của tỉnh)
đến khu kinh tế Nghi Sơn, rút ngắn đáng kể cự ly và thời gian hành trình so với các
tuyến đường hiện tại. Kết hợp với Quốc lộ 45, tuyến đường dự án sẽ tạo thành tuyến
giao thông thứ hai nối từ Thành phố Thanh Hóa đi khu kinh tế Nghi Sơn, từ Thành phố
Thanh Hóa đi cảng hàng không Thọ Xuân, hỗ trợ và đảm bảo cho lượng giao thông
ngày càng tăng trên QL1A và QL47.
Đoạn tuyến từ Km 30+446 đến Km 32+320 thuộc tuyến đường cấp 3 đồng
bằng. Thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 4054 – 2005: “ Đường ôtô yêu cầu thiết kế” với
các thông số sau:
Bảng 4.1. Bảng tổng hợp các thông số kĩ thuật của công trình
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
Các thông số kĩ thuật
Cấp đường
Tốc độ thiết kế
Bề rộng nền đắp
Số làn xe trên mặt cắt ngang
Taluy nền đắp
Chiều cao quy đổi từ tải trọng xe
Khối lượng thể tích cát đắp
Cao độ mặt đường thiết kế
Kí hiệu
VTk
B
n
m
Hq
Htk
Đơn vị
Cấp
km/h
m
làn
m
m
T/m3
m
Giá trị
III
80
13
4
2
0,84
1,85
+5,00
Tải trọng tác dụng xuống nền công trình bao gốm tải tọng của khối đất đắp và
tải tòn xe quy đổi thành chiều cao đắp. Chiều cao khối đắp được tính theo công thức:
Htt = Hđ + Hq
(4.1)
Trong đó:
Htt - chiều cao đắp tính toán thiết kế, m;
H đ - chiều cao đắp tính từ cao độ thiết kế và cao độ mặt đất tự nhiên, xét
đến phần bóc bỏ, m;
Hq - chiều cao quy đổi từ tải trọng xe, m.
Trần Thị Quyên
23
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Tuy nhiên trong quá trình đắp đến cao độ thiết kế, nền đất chịu ảnh hưởng lún
do tải trọng khối đắp. Vì vậy, cần tính chiều cao đắp bù lún Hbl
Khi đó chiều cao đắp tính toán như sau:
Htk = Htt + Hbl
(4.2)
Theo tiêu chuẩn 22 TCN 262 – 2000, hoạt tải được xác định theo sơ đồ sau:
n.G
q = B.l , T/m2
(4.3)
(4.4)
B = n.b + (n-1)d + e
Trong đó:
G - trọng lượng 1 xe ( nặng nhất), T;
n - số xe tối đa có thể xếp trên phạm vi bề rộng nền đường;
l - phạm vi phân bố tải trọng theo hướng dọc, m;
B - bề rộng phân bố ngang của các xe, m,
b - bề rộng xe ôtô (m) là khoảng cách giữa hai tâm bánh xe, m;
d - khoảng cách tối thiểu giữa các xe, m;
e - bề rộng lốp đôi, m.
- khối lượng thể tích của đất đắp, T/m3
Xe H30: G=30T; l=6,6m; b = 1,8m; d = 1,3m; e=0,6m
Phần nền dường thiết kế với mỗi chiều 4 làn xe
B = 4.1,8 + (4-1).1,3 + 0,6 = 11,7 (m);
3.30
n.G
11,7.6,6 = 1,55 (T/m2)
q = B.l =
Vậy chiều cao nền đắp tương đương Hq là:
q
γđ
1,55
1,85 = 0,84 (m)
=
Hq =
4.2. Phân đoạn tuyến và chọn mặt cắt để tính toán
4.2.1. Phân chia nền đất đoạn tuyến nghiên cứu.
Để có kết quả đánh giá cụ thể các vấn đề địa chất công trình trên, tiến hành tính
toán ổn định cường độ và độ lún của nền đường đắp trên các đoạn có cấu trúc thay đổi,
với chiều cao đắp có kể đến tải trọng xe cộ. Việc đánh giá cụ thể các vấn đề địa chất
công trình được tiến hành trên các mặt cắt điển hình của tuyến.
Trần Thị Quyên
24
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
Đồ án tốt nghiệp
Tr ường Đ ại h ọc M ỏ - Đ ịa Ch ất
Dựa trên cơ sở về đặc điểm nền đất, bề dày lớp đất yếu và cùng với yêu cầu kỹ
thuật thiết kế của tuyến đường ta phân chia đoạn tuyến từ Km 30+446 đến Km 32+320
thành 2 phân đoạn sau:
Phân đoạn 1: Từ Km 30+446 đến Km 31+500 dài 1054m. Phân đoạn có cấu
trúc nền đất từ trên xuống như sau:
- Lớp Đ: Đất lấp, sét pha lẫn sạn, màu xám vàng xám nâu, dày 0,4m.
- Lớp 2: Bùn sét màu xám, xám xanh, xám tro, dày 5,6m.
- Lớp 3: Sét pha, màu xám ghi, xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo mềm, dày
2,0m.
- Lớp 4: Sét màu xám, xám tro, xám đen, trạng thái dẻo cứng, dày 2m.
Phân đoạn 2: Từ Km 30+900 đến Km 31+500 dài 600m, mặt cắt gồm 4 lớp:
- Lớp Đ: Đất lấp, sét pha lẫn sạn, màu xám vàng xám nâu, dày 0,4m.
- Lớp 1:Sét pha, màu xám nâu, xám vàng, xám ghi, trạng thái dẻo mềm, dày
1,3m.
- Lớp 2: Bùn sét màu xám, xám xanh, xám tro, dày 5,6m.
- Lớp 3: Sét pha, màu xám ghi, xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo mềm, dày
2,0m.
- Lớp 4: Sét màu xám, xám tro, xám đen, trạng thái dẻo cứng, dày 2m.
4.2.2. Thông số kỹ thuật tại mặt cắt ngang tính toán
Phân đoạn 1: Tôi chọn mặt cắt ngang tính toán tại hố khoan ND21 (Km 30+725)
Do lớp đất lấp sẽ được bóc bỏ trong quá trình thi công nên cao độ mặt tự nhiên
tại mặt cắt ngang là +2,06m. Bề dày các lớp được xác định như hình 4.1, cụ thể như
sau:
- Chiều cao của nền đắp Hđ = 2,94m;
- Chiều cao đắp thiết kế Htk = 3,78m;
- Bề rộng mặt đường đắp: B=13,0m;
- Chiều rộng của taluy: a= 7,56m;
- Chiều rộng đáy khối đắp quy đổi B’=B+2a/2= 13+7,56= 20,56m.
Trần Thị Quyên
25
L ớp ĐCCT- ĐKT B-K57
