Đánh giá điều kiện địa chất công trình công trình cầu C4 tại Km 196 + 480 quốc lộ 12 huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên ở giai đoạn nghiên cứu khả thi. Thiết kế phương án khảo sát ĐCCT chi tiết cho công trình trên, thời gian thi công phương án 1,5 tháng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.84 MB, 72 trang )
Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
Bảng 6.4. Các loại văn phòng phẩm______________________________68
Bảng 6.5. Thời gian tiến hành các dạng công tác khảo sát trong thời gian thi
công________________________________________________________68
Bảng 6.6. Lịch trình công tác____________________________________69
SV: Đoàn Ngọc Long
1
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC HÌNH VẼ
SV: Đoàn Ngọc Long
2
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
Hiện nay, kinh tế của tỉnh Điện Biên đang trên đà phát triển, kéo theo đó là
sự phát triển không ngừng của cơ sở hạ tầng, trong đó ưu tiên hàng đầu là xây dựng
công trình giao thông. Cầu C4 là một trong những công trình giao thông được xây
dựng để đảm bảo an toàn giao thông và đáp ứng nhu cầu giao thông trên Quốc lộ
279 và Quốc lộ 12 tỉnh Điện Biên.
Việc phát triển giao thông là một vấn đề hết sức cấp thiết trong việc nhằm
thỏa mãn yêu cầu giao lưu văn hóa cũng như nhu cầu về giao thông và phát triển
kinh tế của khu vực.Đáp ứng yêu cầu trên, ngày 30 tháng 9 năm 2015, bằng Quyết
định số 3524/QĐ-BGTVT, Bộ GTVT bổ sung 24 cầu trong đó có cầu C4 vào Dự án
tín dụng ngành giao thông vận tải để cải tạo mạng lưới đường quốc gia lần thứ 2.
Trong thời gian thực tập tốt nghiệp, được sự đồng ý của Bộ môn địa chất
công trình, tôi được cử đến thực tập tại Công ty TVTK GTVT-CTCP (TEDI). Tại
đây tôi đã tham gia trực tiếp các dạng công tác khảo sát ngoài trời như khoan thăm
dò lấy mẫu, thí nghiệm SPT,… và các thí nghiệm trong phòng. Đồng thời thu nhập
các tài liệu cần thiết phục vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp.
Sau khi hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp, trên cơ sở tài liệu thu thập được,
tôi được Bộ môn Địa chất công trình giao làm đồ án với đề tài sau:
“Đánh giá điều kiện địa chất công trình công trình cầu C4 tại Km 196 +
480 quốc lộ 12 huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên ở giai đoạn nghiên cứu khả thi.
Thiết kế phương án khảo sát ĐCCT chi tiết cho công trình trên, thời gian thi
công phương án 1,5 tháng”
Sau thời gian 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, được sự chỉ bảo và hướng dẫn
tận tình của thầy giáo TS Bùi Trường Sơn, tôi đã hoàn thành đồ án đúng thời gian
quy định. Nội dung đồ án gồm có:
- Chương 1 – Đánh giá điều kiện tự nhiên tỉnh Điện Biên.
- Chương 2 – Đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn tỉnh Điện Biên.
- Chương 3 – Đánh giá điều kiện địa chất công trình cầu C4.
- Chương 4 – Dự báo các vấn đề địa chất công trình.
- Chương 5 – Thiết kế khảo sát các vấn đề địa chất công trình.
- Chương 6 – Tổ chức thi công và dự trù kinh phí.
- Kết luận.
Ngoài ra, các bản phụ lục kèm theo gồm có:
- Phụ lục 1: Sơ đồ địa chất tỉnh Điện Biên
- Phụ lục 2: Mặt cắt ĐCCT khu vực xây dựng cầu C4
SV: Đoàn Ngọc Long
3
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
- Phụ lục 3: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các lớp đất.
- Phụ lục 4: Sơ đồ bố trí các công trình thăm dò khu vực cầu C4
Do thời gian có hạn cũng như chuyên môn còn hạn chế nên đồ án của tôi còn
nhiều thiếu sót rất mong được sự phê bình đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn
đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện hơn.
Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của
thầy giáo TS. Bùi Trường Sơn. Xin chân thành cám ơn các tập thể, các cá nhân đã
quan tâm tạo mọi điều kiên để tôi hoàn thành đồ án này!
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 10 tháng 6 năm 2017
SV: Đoàn Ngọc Long
4
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 1
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, DÂN CƯ, KINH TẾ VÀ XÃ HỘI TỈNH ĐIỆN BIÊN
1.1. Vị trí địa lý
Điện Biên là một tỉnh biên giới miền núi thuộc vùng Tây Bắc của Tổ quốc,
có tọa độ địa lý 20o54’ – 22o33’ vĩ độ Bắc và 102o10’ – 103o36’ kinh độ Đông. Nằm
cách Thủ đô Hà Nội 504 km về phía Tây,
+ Phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Sơn La,
+ Phía Bắc giáp tỉnh Lai Châu,
+ Phía Tây Bắc giáp tỉnh Vân Nam (Trung Quốc),
+ Phía Tây và Tây Nam giáp CHDCND Lào.
Cầu C4 là công trình cầu vượt qua sông Nậm Rốm, cầu nằm trên đường
ngang nối từ Quốc lộ 279 (Km83+500) với Quốc lộ 12 kéo dài. Cầu thuộc địa phận
xã Thanh Hưng huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên.
1.2. Đặc điểm khí hậu
Điện Biên có khí hậu nhiệt đới gió mùa, vùng núi mùa đông lạnh. Suốt mùa
đông duy trì một tình trạng khô hanh điển hình của khí hậu gió mùa, còn mùa hè
nhiều mưa. Nét đặc trưng khí hậu ở tỉnh là sự phân hoá đa dạng theo dạng địa hình
và theo mùa.
Điện Biên có nhiều nắng, khoảng 1.820-2.035 giờ/năm; 115-215
giờ/tháng.Ba tháng (3 – 5) có nhiều nắng nhất, đạt từ 145- 220 giờ/ tháng. Ba tháng
mùa mưa (6 – 8) có ít nắng nhất, tuy nhiên vẫn có khoảng 115 – 142 giờ/ tháng.
Nhiệt độ trung bình năm thay đổi theo độ cao địa hình. Vùng thấp dưới 300m
nhiệt độ trung bình năm cao, đạt 230C; ở độ cao khoảng 750 – 800m đạt 200C; giảm
xuống 160C ở độ cao khoảng 1.550 -1.660m.
Nhiệt độ trung bình dao động mạnh trong năm, với biên độ đạt khoảng 8,310,3 C. Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất trong năm (tháng 1 hoặc 12) đạt 17,10C;
giảm theo độ cao điạ hình xuống khoảng 12,40C ở Pha Đin có độ cao 1347m. Nhiệt
độ trung bình tháng 6 (tháng nóng nhất) đạt 26,60 C ở vùng thấp dưới 300m và giảm
xuống còn 20,70C ở Pha Đin.
0
Do nằm sâu trong đất liền nên nhiệt độ dao động mạnh trong ngày. Sự chênh
lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm đạt 9,5 0C- 10,50C ở vùng thấp dưới 1.000m và dao
động trong khoảng 7- 9,50C ở vùng núi cao trên 1.000m. Mùa đông, sự chênh lệch
SV: Đoàn Ngọc Long
5
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
nhiệt độ giữa ngày và đêm khá lớn, đạt tới 10-140C ở vùng thấp dưới 100m và đạt
8-100C ở vùng có độ cao trên 1.000m. Mùa mưa (tháng 6 – 9), trên địa phận toàn
tỉnh, biên độ nhiệt ngày trung bình thường dao động trong khoảng 6- 80C.
Ở Điện Biên, lượng mưa dao động trong phạm vi khá rộng từ 1.400
-2.500mm/năm. Khu vực Mường Mươn (thung lũng sông Nậm Mức) nằm trong
thung lũng khuất gió có lượng mưa thấp nhất tỉnh, chỉ đạt khoảng 1.400mm/năm,
thuộc chế độ mưa ít. Khu vực vùng núi cao phía Tây Bắc tỉnh, thuộc Mường Nhé có
lượng mưa lớn nhất, đạt 2.000 -2.500 mm/năm. Các khu vực còn lại có lượng mưa
dao động trong khoảng 1.500 -2.000mm/năm. Như vậy trên đại bộ phận lãnh thổ
tỉnh Điện Biên có chế độ mưa vừa.
Điện Biên có chế độ mưa mùa hè. Mùa mưa dài 6 tháng từ tháng 4 đến tháng
9; một số nơi như Mường Chà, Mường Nhé có mùa mưa ngắn hơn, dài 5 tháng (5 –
9), lượng mưa của mùa mưa chiếm khoảng 75- 92% lượng mưa năm. Ba tháng (6 –
8) có lượng mưa lớn nhất, đạt khoảng 270 – 520 mm/ tháng. Trong mùa mưa, lượng
mưa ngày lớn nhất đạt hơn 100mm/ngày, thậm chí đạt trên 400mm/ngày. Vào thời
kỳ này mưa kéo dài nhiều ngày rất dễ gây ngập úng ở nơi có địa hình thấp trũng,
trên các sườn núi có thể xảy ra sạt lở đất, lũ quét, lũ bùn đá ở những nơi mất thảm
thực vật và có địa hình bị phá vỡ.
Mùa khô dài 3 - 5 tháng (11-3) với lượng mưa tháng chỉ đạt dưới 50 mm/
tháng, trong đó có 1 - 3 tháng hạn (lượng mưa < 25 mm/ tháng), tuy nhiên không có
tháng kiệt (lượng mưa < 5 mm/ tháng). Đây là thời kỳ thiếu nước đối với cây trồng,
nhất là 3 tháng hạn.
Độ ẩm trung bình năm đạt 81- 84%. Độ ẩm biến đổi theo mùa. Thời kỳ tháng
6 – 9 có độ ẩm tương đối trung bình cao nhất, đạt 84 – 87 %.Các tháng 2 – 4 có độ
ẩm trung bình thấp nhất, khoảng 71- 80%.
- Các hiện tượng thời tiết đặc biệt:
Gió khô nóng, sương mù – sương muối, dông lốc và mưa đá là những hiện
tượng thời tiết đặc biệt có tần suất tương đối lớn, gây ảnh hưởng đáng kể đến sản
xuất, đời sống và sức khoẻ của con người.
Do ảnh hưởng của hiệu ứng “Phơn” đối với gió mùa Tây Nam sau khi vượt
qua các dãy núi cao Thượng Lào, ở vùng thấp của tỉnh Điện Biên phổ biến kiểu thời
SV: Đoàn Ngọc Long
6
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
tiết khô nóng. Ở vùng thấp dưới 500m, mỗi năm có khoảng 5 – 30 ngày/ năm, càng
lên cao số ngày khô nóng càng ít, đến độ cao 500-700m chỉ có khoảng 2-5 ngày khô
nóng/ năm. Thời tiết khô nóng thường xuất hiện vào thời kỳ tháng 2 đến tháng 9,
nhiều nhất vào tháng 4 - 5.
Sương mù là hiện tượng thời tiết hay gặp ở Điện Biên, song phân bố không
đều, phụ thuộc vào đặc điểm địa hình địa phương. Trong thung lũng lòng chảo Điện
Biên, Tuần Giáo, đèo Pha Đin có rất nhiều sương mù, tới 83 - 93 ngày/ năm. Song ở
những vùng núi cao thoáng như Tủa Chùa chỉ có 2 ngày/ năm. Sương mù ở Điện
Biên thường là sương mù bức xạ, sẽ tan nhanh khi mặt trời lên cao. Sương mù dày
và kéo dài sẽ gây cản trở cho các hoạt động giao thông vận tải. Ngược lại với sương
mù, sương muối hầu như năm nào cũng xuất hiện ở những vùng núi cao trên
1.000m (trên dưới 1 ngày/ năm), chỉ những vùng thấp dưới 300m mới không có
sương muối.
Nằm trong vùng núi cao Tây Bắc, Điện Biên có tương đối nhiều dông.Trung
bình mỗi năm có 44 – 82 cơn dông.Dông xuất hiện nhiều nhất vào tháng 4 – 8 với
khoảng 6 -15 ngày/ tháng. Dông ở đây tuy không lớn nhưng có thể kèm gió mạnh,
gió lốc và mưa đá vào thời kỳ chuyển tiếp từ đông sang hè. Trên khắp địa bàn tỉnh
đều thấy mưa đá xuất hiện, với khoảng 0,6-1,7 trận/ năm. Mưa đá chủ yếu xuất hiện
từ tháng 2- 5.
1.3. Dân cư, kinh tế, giao thông
1.3.1. Dân cư
Dân cư tỉnh Điện Biên trên 459100 người (số liệu năm 2006 - Tổng cục
Thống kê). Số người trong độ tuổi lao động của tỉnh hiện có 214.110 người,
chiếm 48,5% tổng dân số. Trong đó lao động đã qua đào tạo chiếm khoảng 13%.
Trên địa bàn tỉnh Điện Biên hiện có 21 dân tộc sinh sống, trong đó dân tộc
Thái chiếm tỷ lệ cao nhất, khoảng 42,2%, tiếp đến là dân tộc H’Mông chiếm 27,2%,
dân tộc Kinh chiếm 19%, dân tộc Khơ Mú 3,9%, còn lại là các dân tộc khác như
Dao, Hà Nhì, Hoa, Kháng. La Hủ... Các dân tộc ở Điện Biên có những nét văn hoá
đặc trưng của đồng bào khu vực Tây Bắc, có nền văn hóa rất đa dạng với nhiều
ngôn ngữ, phong tục tập quán khác nhau...
1.3.2. Kinh tế xã hội
Trên tuyến biên giới Việt - Lào ngoài 2 cửa khẩu đã được mở là Huổi Puốc
và Tây Trang, còn 3 cặp cửa khẩu phụ khác sắp tới sẽ được mở. Trên tuyến biên
giới Việt - Trung sẽ mở cặp cửa khẩu A Pa Chải - Long Phú thành cửa khẩu Quốc
gia sẽ là lợi thế rất lớn để Điện Biên phát triển kinh tế cửa khẩu, mở rộng giao lưu
SV: Đoàn Ngọc Long
7
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
hợp tác với các tỉnh Bắc Lào và tỉnh Vân Nam - Trung Quốc. Đặc biệt cửa khẩu Tây
Trang từ lâu đã là cửa khẩu quan trọng của vùng Tây Bắc và cả nước đã được Chính
phủ hai nước thỏa thuận nâng cấp thành cửa khẩu quốc tế và Khu kinh tế cửa khẩu
đang được xây dựng. Đây là điều kiện và cơ hội rất lớn để Điện Biên đẩy mạnh
thương mại quốc tế, tiến tới xây dựng khu vực này thành địa bàn trung chuyển
chính trên tuyến đường xuyên Á phía Bắc, nối liền vùng Tây Bắc Việt Nam với khu
vực Bắc Lào - Tây Nam Trung Quốc và Đông Bắc Mianma.
1.3.3. Giao thông
Mạng lưới giao thông đường bộ:
Từ thành phố Điện Biên Phủ tới Hà Nội 474 km theo quốc lộ 279 và rẽ sang
quốc lộ 6.
Quốc lộ 12: Từ thành phố Điện Biên Phủ đến cửa khẩu Ma Lu Thàng (Lai
Châu) 195 km.
Quốc lộ 279: Nối Tuần Giáo qua thành phố Điện Biên Phủ đến cửa khẩu
Tây Trang dài 117 km.
Đường không: sân bay Điện Biên Phủ tại thành phố Điện Biên Phủ phục
vụ tuyến Hà Nội - Điện Biên Phủ - Viêng Chăn - Luông Pha Băng.
1.4. Đặc điểm thủy văn
Điện Biên nằm ở khu vực đầu nguồn 3 con sông lớn của cả nước là: Sông
Đà, sông Mã và sông Mê Kông.
Trong đó:
- Sông Đà ở phía Bắc tỉnh (giáp với tỉnh Lai Châu) bắt nguồn từ Vân Nam
(Trung Quốc) qua Mường Tè (tỉnh Lai Châu) - thị xã Mường Lay - Tuần Giáo rồi
chảy về tỉnh Sơn La. Sông Đà (trên địa bàn Điện Biên có các phụ lưu chính là Nậm
Ma, Nậm Bum, Nậm Pụ, Nậm Mức...) với tổng diện tích lưu vực khoảng 5.300km 2,
chiếm 55% diện tích tự nhiên của tỉnh; chảy qua các huyện: Mường Nhé, Mường
Chà, Tủa Chùa, Tuần Giáo và thị xã Mường Lay.
- Hệ thống sông Mã có các phụ lưu chính là sông Nậm Khoai (huyện Tuần
Giáo) và sông Nậm Mạ (huyện Điện Biên) với diện tích lưu vực 2.550km 2. Đây là
hệ thống sông lớn thứ hai của tỉnh.
- Hệ thống sông Mê Kông có diện tích lưu vực là 1.650km 2 với các nhánh
chính là sông Nậm Rốm, Nậm Núa. Sông Nậm Rốm bắt nguồn từ Bắc huyện Điện
Biên qua thành phố Điện Biên Phủ - Pa Thơm (huyện Điện Biên) rồi chảy sang Lào.
SV: Đoàn Ngọc Long
8
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
Sông Nậm Núa bắt nguồn từ Mường Nhà chảy theo hướng Nam - Bắc sau đó
chuyển sang hướng Đông - Tây và gặp sông Nậm Rốm ở lòng chảo Điện Biên rồi
chảy sang Lào.
Nguồn tài nguyên nước mặt rất phong phú với hơn 10 hồ và hơn 1.000 sông,
suối lớn nhỏ phân bố tương đối đồng đều. Sông suối ở Điện Biên nhiều, nguồn
nước tương đối dồi dào. Đây là nguồn nước chủ yếu mà hiện nay Điện Biên đang
khai thác và sử dụng. Tuy nhiên, địa hình cao, dốc; nhiều thác, ghềnh; có lượng
dòng chảy lớn; lượng dòng chảy giảm dần từ phía Bắc đến phía Nam của tỉnh. Các
huyện Mường Chà và phía bắc Tuần Giáo có một dòng chảy từ 30 - 40 l/s/km 2;
huyện Điện Biên và phía nam Tuần Giáo chỉ còn 20 l/s/km 2. Vì vậy, khả năng giữ
nước vào mùa khô rất khó khăn.
Nguồn nước ngầm của tỉnh Điện Biên được tập trung chủ yếu ở các thung
lũng lớn như huyện Điện Biên, Tuần Giáo, Tủa Chùa. Các thung lũng này có trữ
lượng nước ngầm khá lớn và hình thành túi đựng nước ở độ sâu từ 20 đến 200m.
SV: Đoàn Ngọc Long
9
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN TỈNH ĐIỆN BIÊN
2.1. Đặc điểm địa chất
Theo tài liệu đo vẽ địa chất lòng hồ, khu vực tuyến đập, các kết quả khảo
sát ĐCCT trong khu vực, tham khảo tờ bản đồ địa chất Phong Sa Lỳ - Điện Biên
phủ (F-48-XIX và F-48-XX) tỷ lệ 1:200.000 do Cục Điạ chất và Khoáng sản Việt
nam xuất bản năm 2005 cho thấy đặc điểm địa chất khu vực công trình cầu C4
được bao gồm các thành tạo chính như sau:
2.1.1. Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs )
Hệ tầng phân bố ở các vùng Tủa Chùa, Nậm Mu và Thuận Châu. Mặt cắt của hệ
tầng có thành phần thạch học tương đối đồng nhất là đá vôi, gồm 2 phần:
Phần dưới: đá vôi hạt mịn màu xám, xám sáng xen ít lớp đá vôi có chứa sét,
có chỗ đá vôi xám đen hạt nhỏ, dày 400 – 500m.
Phần trên: đá vôi hạt mịn đến hạt nhỏ, có chỗ có cấu tạo trứng cá, đá có màu
xám hơi sẫm, dày 400 – 500m.
Bề dày hệ tầng là 800 – 1000m
So sánh về thành phần thạch học, các đá vôi mô tả trên được xếp vào phần
dưới hệ tầng Bắc Sơn, tương ứng với phần thấp tuổi Carbon-Permi, có thể chỉ là
Carbon sớm-giữa.
2.1.2. Hệ tầng Suối Bàng (T3n-r sb)
Hệ tầng Suối Bàng phân bố ở vùng Huổi Sáy, đới cấu trúc Mường Tè, ở các
vùng Quỳnh Nhai, Huổi Lá, dọc theo đứt gãy ở vùng bản Mong, Than Uyên và tây
bắc Mường Trai 15km; bao gồm 2 phân hệ tầng:
- Phân hệ tầng dưới (T3n-r sb1):
Ở Nậm Piệt (Huổi Sáy), lớp cơ sở của phân hệ tầng nằm phủ không chỉnh
hợp lên granitoid phức hệ Điện Biên Phủ, tuổi Permi muộn –Trias sớm, gồm cuội
kết, sạn kết, dày 10-20m, chuyển lên là các lớp sét kết màu xám đen, bột kết, cát kết
hạt nhỏ, cùng với các lớp đá phiến sét màu xám vàng, hạt mịn, phân lớp mỏng.
Phần trên cùng của phân hệ tầng gồm cát kết thạch anh – felspat, hạt thô đến vừa,
phân lớp dày xen vài lớp sét kết chứa vật chất than.Bề dày 350-400m.
Ở Huổi Lá (gần Quỳnh Nhai), phân hệ tầng dưới phủ không chỉnh hợp trên
đá vôi của hệ tầng Mường Trai. Ở Bản Mong, hệ tầng nằm không chỉnh hợp trên hệ
tầng Nậm Mu.
- Phân hệ tầng trên (T3n-r sb2): lộ ở Huổi Sáy, Than Uyên, Quỳnh Nhai.
Ở Huổi Lá (gần Quỳnh Nhai), phân hệ tầng gồm 2 tập:
+ Tập 1: cát kết xen bột kết, sét kết màu xám phân lớp trung bình, dày 100200m
SV: Đoàn Ngọc Long
10
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
+ Tập 2: sét kết phân lớp mỏng xen cát kết, bột kết và thấu kính than dày
0,2m. Dày 200-300m.
Bề dày phân hệ tầng là 300-500m. Tổng bề dày của hệ tầng là 650-900m.
Ở Huổi Sáy (đới Mường Tè), phân hệ tầng có quan hệ chỉnh hợp với các lớp
cát kết màu nâu đỏ thuộc hệ tầng Nậm Pô (J1-2np).
2.1.3. Hệ Đệ tứ (Q)
Các thành tạo Neogen – Đệ tứ gồm các đá bazan olivin và các thành tạo bở
rời phân bố ở thung lũng Điện Biên và các thung lũng dọc theo các sông suối lớn.
a. Pliocen – pleistocen hạ
Ở tây bắc Điện Biên có một số diện tích nhỏ bazan olivin màu xám, xám
đen, cấu tạo dạng hạnh nhân, hình dáng, kích thước đa dạng, có chỗ dạng hạnh nhân
đặc xít. Đáy thung lũng Điện Biên Phủ (ở độ sâu 60-800m) gồm hoàn toàn là đá
bazan. Khoáng vật chủ yếu của chúng gồm có: olivin, pyroxen và ít hạt thạch anh.
Bazan phong hóa tạo đới vỏ phong hóa dày 2,5-10m, có tập hợp khoáng vật:
hyđrargilit, điaspor, boemit với Al2O3/SiO2 = 2,73 – 3,73, có thể dùng cho công
nghệ chế biến phèn nhôm; chiều dày khoảng 100m và phủ trên chúng là trầm tích
bở rời Pleistocen thượng của thung lũng Điện Biên Phủ.
b. Pleistocen thượng
Trầm tích sông –lũ (apQ13b) phân bố chủ yếu ở thung lũng Điện Biên Phủ.
Thành phần trầm tích gồm cuội tảng sạn sỏi lẫn bột sét màu xám nhạt. Cuội có độ
lựa chọn và mài tròn tốt. Thành phần chủ yếu là thạch anh.
c. Holocen hạ - trung
Trầm tích sông, sông lũ (a, apQ 21-2) phân bố dọc theo thung lũng Điện Biên
Phủ, ở các vùng bản Coi, bản Lần và bản Nưa, gồm cuội, sạn, cát và tảng ở phần
dưới, bột sét lẫn ít cát ở phần trên. Cuội tảng có độ lựa chọn và mài mòn từ kém đến
trung bình, thành phần đa khoáng, dày 5-15m.
d. Holocen thượng
Trầm tích sông (aQ23) phân bố dọc theo sông lớn trong vùng và thung lũng
Điện Biên. Thành phần trầm tích gồm cuội sỏi cát lẫn bột sét, thành phần cuội sỏi
rất hỗn tạp. Bề dày 1-3m.
2.2. Đặc điểm địa chất thủy văn
Địa chất thuỷ văn vùng công trình thuộc lưu vực với nguồn nước khá nghèo
nàn, chủ yếu được đặc trưng bởi các tầng chứa nước sau:
Tầng chứa nước thứ nhất: tầng nước chứa trong đất đá bồi lũ tích suối, chủ
yếu tồn tại trong lớp cát cuội sỏi lòng sông (aQ) và hỗn hợp cuội sạn cát sét tuổi
Holoxen hạ - trung apQ21-2 có chiều dày. Đây là tầng chứa nước tương đối phong phú
do liên quan trực tiếp với nước suối, do vậy có nhiều ảnh hưởng tới quá trình thi công
SV: Đoàn Ngọc Long
11
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
hố móng công trình. Ngoài ra nước ngầm tầng thứ nhất còn tồn tại trong các lớp đất
có nguồn gốc pha, tàn tích edQ; nước của tầng này có lưu lượng nhỏ hình thành do
nước mặt thấm xuống, mực nước dao dộng theo mùa và có tính tạm thời.
Tầng nước thứ 2: Tầng nước trong đá gốc cát bột kết nên tương đối nghèo
nàn, ít ảnh hưởng đến công trình.
SV: Đoàn Ngọc Long
12
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 3
ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC CẦU
C4
3.1. Khối lượng công tác khảo sát đã thực hiện
Dự án cầu C4 thuộc quốc lộ 12 huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên đã được
thực hiện ở giai đoạn nghiên cứu khả thi, công tác khảo sát địa chất công trình gồm
những nội dung sau:
- Số lỗ khoan khảo sát địa chất công trình dọc tuyến trong bước này là 03 lỗ
khoan LK 1, LK 2, LK 3 tổng khối lượng là 150m.
- Công tác thì nghiệm hiện trường: đã tiến hành thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn
(SPT) 65điểm.
- Công tác thí nghiệm trong phòng: đã tiến hành lấy và thí nghiệm 72 mẫu thí
nghiệm khảo sát ĐCCT và đã đưa ra được bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất.
- Đo vẽ địa hình khu vực dự kiến xây dựng và bản đồ ĐCCT khu vực xây
dựng tỷ lệ 1:1000.
Qua đó giải quyết được một số nhiệm vụ sau:
- Xác định sơ bộ ranh giới địa chất giữa các lớp đất, phạm vi phân bố của các
lớp đất, từ đó đưa ra được mặt cắt địa chất công trình khu vực xây dựng, lập báo cáo
kết quả khảo sát sơ bộ để bước đầu chọn kiểu, kết cấu móng cho công trình, xác
định lớp đặt móng và chiều sâu đặt móng.
- Xác định tính chất cơ lý của đất đá.
3.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo khu xây dựng
Bề mặt của khu vực bị phân cắt bởi hệ thống sông suối. Cao độ địa hình thay
đổi từ +469 – +477m, thành tạo nên dạng địa hình này chủ yếu là trầm tích sông, có
thành phần chủ yếu là sét, sét pha, cát và cát lẫn sỏi. Với đạc điểm địa hình như trên
khi khảo sát và thi công xây dựng công trình thì việc khảo sát và thi công công trình
khá thuận lợi.
3.3. Địa tầng và tính chất cơ lý các lớp đất
Căn cứ vào kết quả khoan khảo sát địa chất, thí nghiệm hiện trường và kết
quả thí nghiệm mẫu đất trong phòng tại các lỗ khoan; địa tầng khu vực khảo sát cầu
C4 được phân chia thành các lớp đất đá mô tả theo thứ tự từ trên xuống dưới như
sau:
- Lớp 1: Đất đắp, trầm tích lòng sông.
- Lớp 2A: Sét pha màu xám vàng, nâu đỏ trạng thái dẻo cứng.
- Lớp 2B: Sét màu xám vàng, trạng thái nửa cứng.
SV: Đoàn Ngọc Long
13
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
- Lớp 3: Cát hạt vừa màu xám trắng, xám xanh kết cấu chặt vừa.
- Lớp 4: Sét màu xám trắng, xám vàng, trạng thái nửa cứng.
- Lớp 5: Cát lẫn sỏi sạn màu xám trắng xám đen, kết cấu chặt vừa
- Lớp 6: Sét màu vàng, loang trắng, nâu đỏ trạng thái nửa cứng.
- Lớp 7: Cuội sỏi màu xám trắng, xám đen kết cấu chặt..
* Sức chịu tải quy ước Ro được tính theo công thức:
Ro = m.[(Ab+ Bh)γ+ Dc] kG/cm2
(3.1)
A, B, D - các hệ số không thứ nguyên, tra bảng phụ thuộc vào góc ma sát
trong của đất.
b, h - chiều rộng và chiều sâu chôn móng, lấy b = h = 1m, m = 1.
γ-khối lượng thể tích của đất, g/cm3.
c -lực dính kết của đất, kG/cm2.
* Modun tổng biến dạng được tính theo công thức:
β
1 + e0
mk
a1− 2
kG/cm2
E0 =
(3.2)
eo - hệ số rỗng tự nhiên của đất.
a1-2- hệ số nén lún ứng với cấp áp lực từ 1 - 2kG/cm2.
b -hệ số kể đến điều kiện nở hông của đất, nhưng trong thực tế β thường lấy
tùy theo từng loại đất.
Bảng 3.1.Bảng tra hệ số β.
Tên đất
β
Cát
0.8
Cát pha
0.74
Sét pha
0.62
Sét
0.4
mk là hệ số chuyển đổi từ kết quả tính Eo theo thí nghiệm nén một trục trong
phòng ra kết quả tính Eo theo thínghiệm nén tĩnh ngoài hiện trường. Với đất có trạng
thái dẻo chảy đến chảy mk = 1. Đất có trạng thái dẻo mềm đến cứng thì m k được xác
định theo bảng 3.2.
Bảng 3.2. Bảng tra mk theo từng loại đất.
Loại đất
Cát pha
Sét pha
Sét
0.45
4
5
-
0.55
4
5
-
mk ứng với eo
0.65
0.75
0.85
3.5
3
2
4.5
4
3
6
6
5.5
0.95
2.5
5.5
1.05
2
4.5
*Đối với đất rời
E0 được tính như sau:
SV: Đoàn Ngọc Long
14
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
E0 = a + C (N+6)
(3.3)
(dựa vào giá trị xuyên tiêu chuẩn N, theo TCVN 9351:2012)
Trong đó :
N - số SPT;
a - hệ số phụ thuộc vào N: a = 40 khi N > 15 và a = 0 khi N < 15;
C - hệ số phụ thuộc vào loại đất được xác định theo bảng 3.3;
Bảng 3.3. Bảng tra giá trị C
Loại đất
Hệ số C
Đất loại
sét
3
Cát hạt
mịn
3,5
Cát hạt
vừa
4,5
Cát hạt
lớn
7
Cát lẫn sạn
sỏi
10,0
Sạn sỏi
lẫn cát
12,0
R0 được tính dựa vào TCVN 9362:2012 bằng cách tra bảng 3.4
Bảng 3.4. Bảng tra giá trị R0 (Theo TCVN 9362:2012)
Loại đất
Đất hòn lớn:
- Đất cuội (dăm) lẫn cát
- Đất sỏi (sạn) từ những
mảnh vụn
R0 (kG/cm2)
Kết tinh
6
5
Trầm tích
3
Đất cát
chặt
chặt vừa
- Cát hạt thô không phụ thuộc độ ẩm
6
5
- Cát hạt vừa không phụ thuộc độ ẩm
5
4
Ít ẩm
4
3
- Cát hạt nhỏ
Ẩm và no nước
3
2
Ít ẩm
3
2,5
- Cát hạt mịn và bụi
Ẩm
2
1,5
No nước
1,5
1,0
Lớp 1: Đất đắp, trầm tích lòng sông
Lớp đất có thành phần hỗn tạp, chủ yếu là sét pha lẫn dăm sạn, gạch, đá đổ,
màu xám nâu, và sét cát , cát sé màu xám vàng phạm vi phân bố trên mặt khu vực
khảo sát với chiều dày khoảng 2m (LK1, LK2). Nhìn chung, lớp đất có khả năng
chịu tải trung bình, thành phần hỗn tạp, ít có ý nghĩa về mặt chịu lực cho công trình
nên không lấy mẫu thí nghiệm xác định chỉ tiêu cơ lý.
Lớp 2A:Sét pha màu xám vàng, nâu đỏ trạng thái dẻo cứng
Lớp đất nằm dưới lớp đất đắp 1, gặp tại hố khoan LK1, LK3, cao độ mặt lớp
thay đổi từ 475,94m(LK 1) đến 477,06m(LK 3), bề dày trung bình lớp là 3,2 m.
Thành phần chủ yếu là sét pha màu xám vàng ,nâu đỏ trạng thái dẻo cứng. Trong
SV: Đoàn Ngọc Long
15
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
lớp này đã tiến hành thí nghiệm 4 mẫu nguyên trạng. Kết quả thí nghiệm SPT cho
giá trị N30 thay đổi từ 12 đến 14 búa.
Bảng 3.5. Chỉ tiêu cơ lý lớp 2A
STT
Chỉ tiêu cơ lí
Kí hiệu
2-1
1 - 0.5
0.5 - 0.25
0.25 - 0.1
< 0.1
1
Thành phần hạt
2
3
Độ ẩm tự nhiên
Khối lượng thể tích tự nhiên
4
Khối lượng thể tích khô
Đơn vị
Giá trị
P
%
W
W
%
g/cm3
0
0.15
9.55
58.98
31.32
33.97
1.78
C
g/cm3
1.33
3
2.68
5
Khối lượng riêng
S
g/cm
6
Hệ số rỗng
e0
-
1.02
7
8
9
Độ lỗ rỗng
Độ bão hòa
Giới hạn chảy
n
G
WL
%
%
%
49.44
89.52
44.17
10
Giới hạn dẻo
WP
%
28.95
11
Chỉ số dẻo
IP
%
15.22
12
Độ sệt
IS
-
0.33
13
14
15
Lực dính kết
Góc ma sát trong
Hệ số nén lún
C
φ
a1- 2
kG/cm2
º
2
cm /kG
0.19
16º21’
0.05
Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức (3.1), với ϕ = 16021’ tra
bảng ta được A = 0,36; B = 2,43; D = 5,00. Chọn m = 1, thay số vào (3.I) ta có:
R0 = 1.(0,36.1 + 2,43.1).1,78.0.1 + 5,00.0,19 = 1,45 kG/cm2.
Modun tổng biến dạng E0 được tính theo công thức (3.2), mk =2 và β = 0,62
thay số vào (3.2), ta có:
0, 62.
1 + 1.02
.2
0.05
= 50,096 kG/cm2
E0 =
Lớp 2B: Sét màu xám vàng, trạng thái nửa cứng
Lớp đất nằm dưới lớp đất 1 và lớp đất 2A, chỉ xuất hiện trên một phần diện
tích khảo sát (LK1). Cao độ mặt lớp là 475,94 m, cao độ đáy lớp là 425,94 m. Bề
SV: Đoàn Ngọc Long
16
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
dày trung bình là 4 m. Thành phần chủ yếu là sét màu xám vàng, trạng thái nửa
cứng. Kết quả thí nghiệm SPT cho giá trị N30 từ 5 đến 10 búa.
Bảng 3.6. Chỉ tiêu cơ lý lớp 2B
STT
Chỉ tiêu cơ lí
Kí hiệu
2-1
1 - 0.5
0.5 - 0.25
0.25 - 0.1
< 0.1
Đơn vị
Giá trị
P
%
0
0.46
6.67
57
35.85
W
%
29.3
1
Thành phần hạt
2
Độ ẩm tự nhiên
3
Khối lượng thể tích tự nhiên
W
g/cm3
1.84
4
Khối lượng thể tích khô
C
g/cm3
1.42
5
Khối lượng riêng
S
g/cm3
2.69
6
7
8
9
Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hòa
Giới hạn chảy
eo
n
G
WL
%
%
%
0.89
43.5
48.54
42.77
10
Giới hạn dẻo
WP
%
22.65
11
Chỉ số dẻo
IP
%
20.13
12
Độ sệt
IS
-
0.24
13
14
15
Lực dính kết
Góc ma sát trong
Hệ số nén lún
C
φ
a1- 2
kG/cm2
0.19
16006’
0.03
0
cm2 /kG
Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức (3.1), với ϕ = 16006’ tra
bảng ta được A = 0,36; B = 2,43; D = 5,00. Chọn m = 1, thay số vào (3.I) ta có:
R0 = 1.(0,36.1 + 2,43.1).1,84.0.1 + 5,00.0,19 = 1,46 kG/cm2
Modun tổng biến dạng E0 được tính theo công thức (3.2), mk = 5,5 và β = 0,4
thay số vào (3.2), ta có:
E0 =
0, 4.
1 + 0,89
.5,5
0.03
= 138,6 kG/cm2
SV: Đoàn Ngọc Long
17
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
Lớp 3: Cát hạt vừa màu xám trắng, xám xanh kết cấu chặt vừa
Lớp đất nằm dưới lớp đất 2A và 2B, gặp tại 2 hố khoan LK1 và LK2. Cao độ
mặt lớp thay đổi từ 470,10 m (LK1) đến 467,3m(LK2). Bề dày của lớp thay đổi từ
3,9 m (LK2) đến 6,03 m (LK1). Thành phần lớp là cát sỏi màu xám trắng, xám xanh
kết cấu chặt vừa. Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn hiện trường cho giá trị N 30 từ
14 đến 20 búa.
Bảng 3.7. Chỉ tiêu cơ lý lớp 3
STT
1
Chỉ tiêu cơ lí
Thành phần hạt
Kí hiệu
φ (mm) >10
10 – 5
5-2
2-1
1 - 0.5
0.5 - 0.25
P
Đơn vị
%
Giá trị
20.67
4.35
14.85
43.1
14.13
2.9
2.69
17
Khối lượng riêng
g/cm3
S
SPT
N
Búa
Sức chịu tải quy ước được xác định theo bảng 3.4 R0 = 4 (kG/cm2 )
Modun tổng biến dạng E0 được tính theo công thức (3.3) với N = 14 a = 0. C
được xác định theo bảng 3.3, c = 4,5, ta có:
E0 = 0 + 4,5.(14 + 6) = 90 (kG/cm2)
Lớp 4: Sét màu xám trắng, xám vàng, trạng thái nửa cứng
Lớp đất nằm dưới lớp 2A và 3, phân bố rộng rãi trong khu vực khảo sát gặp
tại tất cả các hố khoan. Cao độ mặt lớp thay đổi từ 464,07m (LK1) đến 473,78 m
(LK3). Bề dày trung bình lớp là 7 m. Thành phần của lớp là sét màu xám trắng, xám
vàng, trạng thái nửa cứng. Kết quả thí nghiệm SPT cho giá trị N30 thay đổi từ 16
đến 30 búa.
Bảng 3.8. Chỉ tiêu cơ lý lớp 4
2
3
STT
1
Chỉ tiêu cơ lí
Thành phần hạt
SV: Đoàn Ngọc Long
Kí hiệu
Đơn vị
Giá trị
5-2
0
2-1
1 - 0.5
0.5 - 0.25
0.25 - 0.1
1.93
1.54
5.16
55.78
P
18
%
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
< 0.1
W
%
g/cm3
35.59
38.09
1.77
Khối lượng thể tích khô
C
g/cm3
1.28
5
Khối lượng riêng
S
g/cm3
2.68
6
Hệ số rỗng
e0
-
1.09
7
8
9
Độ lỗ rỗng
Độ bão hòa
Giới hạn chảy
n
G
WL
%
%
%
46.84
93.23
54.77
10
Giới hạn dẻo
WP
%
29.4
11
Chỉ số dẻo
IP
%
25.37
12
Độ sệt
IS
-
0.34
13
14
15
Lực dính kết
Góc ma sát trong
Hệ số nén lún
C
φ
a1- 2
kG/cm2
º
2
cm /kG
0.24
15º36’
0.04
2
3
Độ ẩm tự nhiên
Khối lượng thể tích tự nhiên
4
W
Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức (3.1), với ϕ = 15036’ tra
bảng ta được A = 0,33; B = 2,3; D = 4,8. Chọn m = 1, thay số vào (3.1) ta có:
R0 = 1.(0,33.1 + 2,3.1).1,77.0,1 + 4,8.0,24 = 1,62 kG/cm2
Modun tổng biến dạng E0 được tính theo công thức (3.2), mk = 4,5 và β = 0,4
thay số vào (3.2), ta có:
0,4.
1 + 1.09
.4,5
0.04
= 94,05 kG/cm2
E0 =
Lớp 5: Cát lẫn sỏi sạn màu xám trắng xám đen, kết cấu chặt vừa
Lớp đất nằm dưới lớp đất 4, gặp tại tất cả các hố khoan. Cao độ mặt lớp thay
đổi từ 458,04 m (LK1) đến 462,52 m (LK3), lớp phân bố ở độ sâu trung bình 23 m
với bề dày khoảng 8 m. Thành phần của lớp là cát lẫn sỏi sạn màu xám trắng, xám
đen kết cấu chặt vừa. Kết quả thí nghiệm SPT cho giá trị N30 từ 20 đến 32 búa.
Bảng 3.9. Chỉ tiêu cơ lý lớp 5
STT
1
Chỉ tiêu cơ lí
Thành phần hạt
SV: Đoàn Ngọc Long
φ (mm) >10
10 - 5
5-2
2-1
19
Kí hiệu
Đơn vị
Giá trị
P
%
17.94
2.38
11.82
28.94
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
1 - 0.5
0.5 - 0.25
2
3
Khối lượng riêng
SPT
S
N
g/cm3
Búa
36.47
2.45
2.64
26
Sức chịu tải quy ước được xác định theo bảng 3.4 R0 = 4 (kG/cm2 )
Modun tổng biến dạng E0 được tính theo công thức (3.3) với N = 26 a = 40.
C được xác định theo bảng 3.3, c = 4,5, ta có:
E0 = 40 + 4,5.(26 + 6) = 184 (kG/cm2)
Lớp 6: Sét màu vàng, loang trắng, nâu đỏ trạng thái nửa cứng
Lớp đất nằm dưới lớp 5, phân bố khá rộng trong khu vực khảo sát, gặp tại
tất cả hố khoan. Cao độ mặt lớp thay đổi từ 450,61 m (LK1) đến 454,79 m (LK 3).
Bề dày trung bình lớp 10 m. Thành phần của lớp là sét màu vàng, loang trắng, nâu
đỏ trạng thái nửa cứng. Kết quả thí nghiệm SPT cho giá trị N30 từ 14 đến 26 búa.
Bảng3.10. Chỉ tiêu cơ lý lớp 6
STT
Chỉ tiêu cơ lí
Kí hiệu
Giá trị
P
%
W
%
0
1.03
3.79
62.99
32.19
31.34
Khối lượng thể tích tự nhiên
W
g/cm3
1.81
4
Khối lượng thể tích khô
C
g/cm3
1.38
5
Khối lượng riêng
S
g/cm3
2,69
6
Hệ số rỗng
e0
-
0.95
7
Độ lỗ rỗng
n
%
45.36
8
9
Độ bão hòa
Giới hạn chảy
G
WL
%
%
88.73
50.9
10
Giới hạn dẻo
WP
%
27.62
11
12
13
Chỉ số dẻo
Độ sệt
Lực dính kết
IP
IS
C
%
kG/cm2
23.28
0.16
0.24
14
Góc ma sát trong
φ
º
18º20’
1
Thành phần hạt
2
Độ ẩm tự nhiên
3
SV: Đoàn Ngọc Long
2-1
1 - 0.5
0.5 - 0.25
0.25 - 0.1
< 0.1
Đơn vị
20
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
15
Hệ số nén lún
cm2 /kG
a1- 2
0.03
Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức (3.1), với ϕ = 18020’ tra
bảng ta được A = 0,43; B = 2,72; D = 5,31. Chọn m = 1, thay số vào (3.1) ta có:
R0 = 1.(0,43.1 + 2,72.1).1,81.0,1 + 5,31.0,24 = 1,84 kG/cm2
Modun tổng biến dạng E0 được tính theo công thức (3.2), mk = 5,5 và β = 0,4
thay số vào (3.2), ta có:
0,4.
1 + 0,95
.5,5
0.03
= 143 kG/cm2
E0 =
Lớp 7: Cuội sỏi màu xám trắng, xám đen kết cấu chặt
Lớp đất nằm dưới lớp 6, phân bố rộng trên khu vực khảo sát. Cao độ mặt lớp
thay đổi từ 443,46 m (LK1) đến 428 m (LK2), cao độ đáy lớp thay đổi từ 4225,94 m
(LK1) đến 419 m (LK2), bề dày dao động từ 9m – 17,52m. Thành phần của lớp là
cuội sỏi xám trắng, xám đen kết cấu chặt. Kết quả thí nghiệm SPT cho giá trị N30 từ
23 đến 50 búa.
Bảng 3.11. Chỉ tiêu cơ lý lớp 7
ST
T
Chỉ tiêu cơ lí
1
Thành phần hạt
2
3
Khối lượng riêng
SPT
Kí hiệu
φ (mm) >10
10 - 5
5-2
2-1
1 - 0.5
0.5 - 0.25
P
S
N
Đơn vị
%
g/cm3
Búa
Giá trị
28.77
28.12
5.73
9.39
20.3
7.69
2.65
36
Sức chịu tải quy ước được xác định theo bảng 3.4 R0 = 6(kG/cm2 )
Modun tổng biến dạng E0 được tính theo công thức (3.3) với N = 26 a = 40.
C được xác định theo bảng 3.3, c = 12, ta có:
E0 = 40 + 12.(26 + 6) = 424 (kG/cm2)
3.4. Đặc điểm địa chất thủy văn
- Nước dưới đất ở đây chủ yếu tồn tại trong các tầng chứa nước sau:
Nước dưới đất ở đây chủ yếu tồn tại trong các tầng trầm tích sông: cát, cuội,
sỏi phân bố chủ yếu ở các thung lũng giữa núi, dọc theo bờ sông suối. Tầng chứa
nước này có thể gây hiện tượng nước chảy hố móng khi thi công móng cầu.
SV: Đoàn Ngọc Long
21
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
Nước dưới đất của tầng này chủ yếu tồn tại trong các khe nứt của các đá
phiến sét, sét bột kết, đá Granodiorit nhất là trong các đới đứt gãy, nứt nẻ mạnh của
đá. Phụ thuộc mức độ nứt nẻ, điều kiện thế nằm mà khả năng chứa nước rất khác
nhau. Nước ở đây thường là nước có áp, nguồn cung cấp là nước sông và nước mặt.
Nói chung tầng chứa nước này ít ảnh hưởng đến các công trình giao thông.
Tại khu vực xây dựng cầu đã lấy 2 mẫu nước phân tích thành phần hóa học.
Nước thuộc loại Bicacbonat-Canxi (Nước sông). Nước xâm thực yếu đối với bê
tông và bê tông cốt thép (Chỉ tiêu CO2, TCVN 3994:1985).
3.5. Vật liệu xây dựng khoáng tự nhiên
Nguồn vật liệu xây dựng tại khu vực tỉnh Điện Biên tương đối dồi dào đặc
biệt là vật liệu đất đắp, cát đắp, cát xây dựng, đá xây dựng….cụ thể là:
+ Vật liệu đất đắp có 1 điểm: mỏ đất Noong Bua, Phường Noong Bua, huyện
Điện Biên, tỉnh Điện Biên.
+ Vật liệu cát đắp, cát xây dựng có 2 điểm: bãi tập kết cát đội 18 xã Nọong
Hẹt , huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên và bãi tập kết cát đội 6, xã Pom Lót, huyện
Điện Biên, tỉnh Điện Biên.
+ Vật liệu đá xây dựng có 3 điểm: mỏ đá Hưng Long Bản Nà Thìn, xã Pom
Lót, huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên, mỏ đá Hoàng Anh huyện Tây Trang, tỉnh
Điện Biên và bãi đổ thải xã Thanh Chắn, huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên.
Vấn đề cung cấp vật liệu khá là dồi dào cần được xem xét và quan tâm
kỹ lưỡng bởi nó góp phần đánh giá, giá thành thi công xây dựng công trình.
3.6. Kết luận
- Địa hình địa mạo:
Nhìn chung, khu vực khảo sát có điều kiện địa hình, địa mạo, giao thông không
đông đúc thuận lợi cho công tác khảo sát thiết kế, thi công xây dựng công trình.
- Địa tầng:
+ Lớp 1: Là lớp đất đắp đường, lớp trầm tích lòng sông thành phần hỗn tạp,
không có ý nghĩa về mặt chịu tải.
+ Lớp 2B là lớp đất có khả năng chịu tải trung bình đối với công trình nền đường;
+ Lớp 3 là các lớp đất có khả năng chịu tải khá đối với công trình nền đường,
có khả năng chịu tải trung bình đối với công trình cầu;
+ Lớp 2A, 4,5,6 là lớp đất có khả năng chịu tải tốt đối với công trình nền
đường, có khả năng chịu tải khá đối với công trình cầu;
+ Lớp 7 là lớp đất có khả năng chịu tải tốt, có thể xem là tầng chịu lực chính
cho công trình cầu.
- Về điều kiện địa chất động lực công trình thì khu vực khảo sát hiện tại chưa
thấy có hiện tượng địa chất động lực gây ảnh hưởng tới sự ổn định của công trình.
SV: Đoàn Ngọc Long
22
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 4
DỰ BÁO CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Vấn đề ĐCCT là những vấn đề bất lợi về mặt ổn định khi xây dựng và sử
dụng công trình, phát sinh do điều kiện ĐCCT không đáp ứng được điều kiện xây
dựng (làm việc của công trình). Vấn đề ĐCCT mang tính chủ quan phát sinh liên
quan đến hoạt động xây dựng công trình cụ thể.
Khi khảo sát ĐCCT, việc dự báo các vấn đề DDCCT có ý nghĩa rất quan
trọng. Nó cho phép biết được những vấn đề bất lợi của điều kiện ĐCCT đến việc
xây dựng các công trình cụ thể, từ đó có thể đề ra các giải pháp thích hợp để khắc
phục, bảo đảm công trình xây dựng kinh tế và ổn định lâu dài.
Khi khảo sát ĐCCT, không những cần phải làm sáng tỏ các điều kiện ĐCCT
mà còn phải dự báo các vấn đề địa chất công trình nhằm đưa ra những biện pháp xử
lý thích hợp, bảo đảm sự làm việc bình thường của công trình trong quá trình thi
công và sử dụng sau này.
Đối với cầu C4 khi xây dựng và sử dụng có thể phát sinh các vấn đề ĐCCT
sau:
+ Vấn đề xâm thực lòng sông
+ Vấn đề ổn định của trụ và mố cầu
4.1. Đánh giá khả năng phát sinh các vấn đề ĐCCT
4.1.1. Vấn đề xâm thực
Sông Rậm Rốm, cầu nằm trên đường ngang nối từ Quốc lộ 279 (Km83+500)
với Quốc lộ 12 kéo dài. Cầu thuộc địa phận xã Thanh Hưng huyện Điện Biên, tỉnh
Điện Biên, về mùa mưa lũ ở thượng nguồn đổ về làm nước sông dâng cao chảy siết,
tại đây dòng chảy chính ở bờ phía hữu ngạn nên khu vực bờ sông phía này đã và
đang xói lở.
Để giữ sông khỏi bị xói lở và phá hoại, phải có các biện pháp chống xỏi lở,
kể cả những biện pháp có tính chất đề phòng cần trồng cỏ hai bên bờ và xây dựng
các công trình nắn dòng, làm giảm xói lở của hai bờ sông.Khi xây dựng cầu sẽ làm
cho lòng sông thu hẹp lại, làm cho vận tốc của dòng chảy tăng lên, làm phát sinh
xâm thực sâu dưới lòng sông. Nếu chiều sâu xâm thực vượt quá chiều sâu đặt móng
trụ và mố cầu thì sẽ gây mất ổn định cho cầu. Do vậy cần xác đinh lượng xâm thực
để thiết kế cầu cho an toàn. Thường móng trụ và mố cầu phải thiết kế sâu hơn chiều
sâu xâm thực của dòng chảy ít nhất là 2m.
Lượng xâm thực thêm của dòng chảy do xây dựng cầu bao gồm lượng xâm
thực thêm chung và xâm thực cục bộ ở tại trụ và mố cầu.
SV: Đoàn Ngọc Long
23
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
Lượng xâm thực thêm chung là lượng xâm thực xảy ra trên toàn bộ dòng
sông, chủ yếu phụ thuộc vào chế độ thủy văn của dòng sông và sự thay đổi tiết diện
dòng sông được tính theo công thức:
(4.1)
1 = H.
Trong đó:
- 1 - lượng xâm thực thêm chung
- H - chiều sâu mực nước sông (6m)
- B1 -chiều rộng lòng sông trước khi xây dựng, B1 = 73.2m
- B2 là chiều rộng lòng sông sau khi xây dựng
- B2 = B1 – chiều rộng 2 trụ ( 2. 4,3 = 8.6m)
Thay số vào (4.1) ta được :1 = 0,8 (m)
Lượng xâm thực cục bộ xảy ra khi xây dựng cầu, mực nước ở thượng lưu
dâng lên làm tốc độ dòng chảy ở hạ lưu tăng, cùng với sự thay đổi hướng dòng chảy
sự chênh lệch áp xâm thực cục bộ chỉ xảy ra ở các vị trí trụ cầu ở phía hạ lưu.
Lượng xâm thực cục bộ được tính theo công thức sau:
(4.2)
2 = h2 – H
h2 = P*Htb
(4.2.1)
Trong đó:
- 2 – lượng xâm thực cục bộ sau khi xây dựng (m).
- h2 – lượng xâm thực cục bộ lớn nhất (m).
- H – chiều sâu mực nước sông. H = 6m
- V1 – vận tốc dòng chảy chính lòng sông, V1 = 3,5 m/s
- V0- vận tốc dòng chảy cho phép lớn nhất không gây ra hiện tượng xâm thực trầm
tích lòng sông, V0= 0.7m/s
- P - hệ số kinh nghiệm, P =1.2
- n - hệ số phụ thuộc vào hình dáng trụ và hướng tác dụng của dòng chảy lên mặt
trụ, n =
Thay số vào (4.2.1)
h2 = 1,2 .6,0 . = 10,7 (m)
Thay số vào (4.2)
2 = 10,7 – 6 = 4,7 (m)
Lượng xâm thực sau khi xây dựng xong cầu:
= 1+ 2= 0,8 + 4,7 = 5,5 (m)
Khi thiết kế móng cầu nhất thiết phải bố trí móng sâu hơn so với chiều sâu
xâm thực lòng sông ít nhất là 2.00m.
4.1.2. Vấn đề ổn định của trụ và mố cầu
Dưới tác dụng của tải trọng ngoài, trong nền đất sẽ xuất hiện ứng suất. Nếu
tải trọng tăng dần thì đến một lúc nào đó, trong đất sẽ xuất hiện các mặt trượt do
ứng suất tiếp gây ra. Vượt quá tải trọng đó thì nền đất sẽ bị phá huỷ, công trình mất
ổn định. Vì vậy vấn đề đặt ra là phải xác định tải trọng giới hạn của công trình với
SV: Đoàn Ngọc Long
24
Lớp: DCDCCT57A
Đồ án tốt nghiệp
tải trọng đó nền đất còn làm việc an toàn. Khi thiết kế công trình, tuỳ thuộc quy mô
tải trọng, tầm quan trọng của công trình, người thiết kế có thể xác định hai trị số tải
trọng giới hạn.Nếu tải trọng thiết kế của công trình P < P Igh thì có thể coi nền đất
như một vật thể biến dạng tuyến tính có thể sử dụng lí thuyết môi trường biến dạng
tuyến tính để tính toán.PIgh gọi là tải trọng giới hạnbiến dạng. Còn nếu P > P IIgh nền
đất bị phá hoại và hoàn toàn mất khả năng chịu tải.P IIgh gọi là tải trọng giới hạn ổn
định.
4.1.3. Vấn đề biến dạng lún của trụ và mố cầu
Sau khi xây dựng, dưới tác dụng của công trình cộng với tải trọng của đài
cọc làm cho công trình bị lún. Vì ta coi đài cọc, cọc và phần đất xung quanh cọc
như một móng khối quy ước nên việc tính toán ở đây ta tính cho móng khối quy
ước.
Để tính lún cho móng khối quy ước, ta áp dụng phương pháp phân tầng lấy tổng.
Theo đó, chia đất nền dưới đáy móng khối quy ước thành nhiều phân tố có chiều
dày hi (0,2 – 0,4)bqư. Sau đó tính lún cho từng lớp phân tố này rồi cộng chúng lại
với nhau ta được độ lún cuối cùng S như sau: S =
Với Si – độ lún của mỗi lớp phân tố trong điều kiện không nở hông, được tính theo
công thức: Si = . hi. (4.14)
Trong đó:
- – hệ số chuyển đổi từ điều kiện nến đất không nở hông sang nén có nở hông của
lớp đất phân tố thứ i, = 0,62
- – mô đun tổng biến dạng của lớp đất thư i, = 7120 T/m2
- hi – chiều dày lớp phân tố thứ i
- - ứng suất phụ thêm giữa lớp thứ i, tính bằng trung bình cộng giữa ứng suất phụ
thêm ở đỉnh và đáy lớp phân tố thứ i
a. Xác định vùng hoạt động nén ép
Chiều sâu của vùng hoạt động nén ép là nơi có . Do đó để xã định chiều sâu của
vùng hoạt động nén ép ta cần xác định chiều sâu mà ở đó có
b. Xác định ứng suất phụ thêm
ứng suất phụ thêm được tính theo công thức sau:
= k0 .Pgl (4.15)
Trong đó: Pgl = P - . Hqư
+ P – tải trọng của toàn móng khối quy ước tác dụng đều lên lớp đất nền dưới nó
+ k0 – hệ số tra bảng II.3 giáo trình Cơ học đất phụ thuộc vào z/b và l/b với l,b lần
lượt là chiều rộng của móng khối quy ước, z là độ sâu điểm tính toán tính từ móng
khối quy ước.
c. Xác định ứng suất bản thân
ứng suất bản thân được tính theo công thức:
SV: Đoàn Ngọc Long
25
Lớp: DCDCCT57A
