Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà C2 thuộc khu đô thị mới dịch vọng, Cầu Giấy, Hà Nội. Thiết kế khảo sát địa chất công trình phục vụ cho thiết kế kỹ thuật thi công công trình trên

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
BỘ MÔN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Đề tài: “ Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà C2 thuộc
khu đô thị mới dịch vọng, Cầu Giấy, Hà Nội. Thiết kế khảo sát địa
chất công trình phục vụ cho thiết kế kỹ thuật- thi công công trình
trên ”
SV: NGUYỄN VĂN HƯỜNG
MSSV: 1321020123
LỚP: ĐCTV- ĐCCT A K58

GVHD: Th.S: BÙI VĂN BÌNH
Th.S: PHÙNG HỮU HẢI

Hà Nội, Năm 2017

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


2
MỞ ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hóa-hiện đại hóa nước ta đã và đang có những
bước phát triển mạnh về mặt kinh tế, xã hội. Tập trung phát triển cơ sở hạ tầng là một

trong những yếu tố quan trọng và là cơ sở then chốt cho sự phát triển kinh tế nước nhà.
Bởi thế, tốc độ xây dựng ở nước ta ngày càng phát triển mạnh mẽ, cùng với đó thì việc
nghiên cứu địa chất công trình ngày càng đòi hỏi nhiều và yêu cầu ở mức độ kỹ thuật
cao hơn. Một công trình muốn tồn tại lâu dài, vĩnh cửu được thì cần phải được đặt trên
một nền móng vững chắc. Do vậy mà việc tính toán sự ổn định của công trình trên các
nền móng khác nhau là rất quan trọng, do nền đất có cường độ nhỏ hơn nhiều so với vật
liệu xây dựng công trình. Vì vậy mà công tác tính toán, thiết kế khảo sát địa chất công
trình phục vụ cho thiết kế kỹ thuật - thi công xây dựng được đặc biệt coi trọng.
Trong thời gian học giáo trình: “ Các phương pháp nghiên cứu và khảo sát địa
chất công trình chuyên môn”, nhằm giúp sinh viên nắm vững được nội dung cần thiết
để đánh giá sự ổn định của công trình cũng như trình tự khảo sát, nghiên cứu, thiết kế
móng cho công trình xây dựng khác nhau. Bộ môn Địa chất công trình đã giao cho em
làm đồ án môn học Địa chất công trình chuyên môn.
Với đề tài:: “ Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà C2 thuộc khu đô thị
mới dịch vọng, Cầu Giấy, Hà Nội. Thiết kế khảo sát địa chất công trình phục vụ cho
thiết kế kỹ thuật- thi công công trình trên ”
Nội dung đồ án gồm những phần sau:
MỤC LỤC
Phần Mở đầu.
Chương I: Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng.
Chương II: Dự báo các vấn đề địa chất công trình khu xây dựng.
Chương III: Thiết kế phương án khảo sát địa chất công trình.
Phần Kết luận.
Các phụ lục kèm theo:
Phụ lục 1: Sơ đồ bố trí các công trình khảo sát.
Phục lục 2: Các mặt cắt ĐCCT khu vực nhà C2.

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


3
Phụ lục 3: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền.
Tuy nhiên do thời gian làm đồ án và kiến thức của em còn hạn chế nên dù đã cố
gắng song vẫn không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo, nhận
xét, đóng góp ý kiến của các thầy trong bộ môn Địa chất công trình và đặc biệt là thầy
giáo ThS. Bùi Văn Bình để bản đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của các thầy !
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN VĂN HƯỜNG

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


4

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58

5

Chương I: Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng
Nhà C2 thuộc khu Đô thị mới Dịch Vọng, Cầu Giấy, Hà Nội, ở giai đoạn khảo
sát sơ bộ đã tiến hành khảo sát với 1 hố khoan ( K6 với hố sâu khoảng 20m ).
Công trình khu nhà chính là: Nhà 5 tầng có tải trọng 160 tấn/trụ.
Qua các hố khoan khảo sát ĐCCT ta vẽ được 2 mặt cắt gồm:
•
•

Tuyến mặt cắt I-I đi qua hố khoan K6 và K5.
Tuyến mặt cắt II-II đi qua hố khoan K6 và K2.

Điều kiện địa chất công trình (ĐCCT) là tổng hợp các yếu tố địa chất tự nhiên ảnh
hưởng đến công tác thiết kế, xây dựng và sử dụng công trình. Nội dung của điều kiện
ĐCCT bao gốm tổng hợp các yếu tố về địa chất khác nhau:
•
•
•
•
•
•
•

Địa hình địa mạo;
Địa tầng và tính chất cơ lý của các loại đất đá;
Cấu tạo địa chất và đặc điểm kiến tạo;
Địa chất thủy văn;
Các quá trình và hiện tượng địa chất động lực công trình;
Vật liệu xây dựng khoáng tự nhiên;

Trong giai đoạn nghiên cứu khả thi, sau khi đã thu thập đầy đủ tài liệu
thông tin từ nguồn tài liệu đã công bố. Các giai đoạn này công tác khảo
sát ĐCCT sơ bộ đã tiến hành lập sơ bộ tài liệu thực tế, khảo sát ĐCCT
công trình bố trí mạng lưới công trình khoan thăm dò. Số lỗ khoan bố trí
trên nhà gồm 3 lỗ khoan. Lấy mẫu, thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý

của đất;
• Dựa vào kết quả công tác khảo sát và thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ
lý, chúng tôi tiến hành đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực dự
kiến xây dựng như sau:
1.1.Đặc điểm địa hình, địa mạo
Nhà C2 thuộc khu đô thị Dịch Vọng Cầu Giấy thành phố Hà Nội, nằm trên kiểu
địa hình đồng bằng tích tụ, được cấu tạo bởi các trầm tích có nguồn gốc sông với thành
phần chính là sét, sét pha, cát pha…Địa hình khu xây dựng hiện tại chủ yếu là đất canh

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


6
tác, nhìn chung địa hình ở đây tương đối bằng phẳng. Cao độ địa hình biến đổi trong
khoảng từ +6,3m đến + 6,6m.
Mặt bằng vị trí khu vực khảo sát tương đối bằng phẳng, thuận lợi cho công tác
vận chuyển máy móc, thiết bị và công tác khảo sát ngoài hiện trường
1.2. Địa tầng và các tính chất cơ lí của các lớp đất đá
Dựa vào tài liệu khoan khảo sát, tài liệu thí nghiệm hiện trường, tài liệu thí
nghiệm trong phòng, có thể chia khu xây dựng thành 11 lớp.

Trên cơ sở các số liệu về chỉ tiêu cơ lý ở từng lớp của đất nền, tôi tính hai chỉ tiêu
cơ bản thể hiện khả năng chịu tải của các lớp đất là mô đun tổng biến dạng (E 0,
kG/cm2) và sức chịu tải quy ước (R0, kG/cm2).
a. Với đất loại sét
•

Mô đun tổng biến dạng E0 tính theo công thức:

1+ e
Eβo = m 1
a1−2

k

( kG/cm2)

(1.1)

Trong đó: β là hệ số xét đến điều kiện nở hông hạn chế, giá trị của nó được lấy tuỳ
thuộc vào từng loại đất. Cụ thể là lấy theo bảng 1.1.
Bảng 1.1: Bảng tra hệ số β
Cát

Cát pha

Sét pha

Sét

0,8

0,74

0,62

0,4

Tên đất
β

e1: Hệ số rỗng của đất ứng với cấp áp lực P = 1(kG/cm2)
e0 : Hệ số rỗng ban đầu của đất
a1-2: Hệ số nén lún của đất ứng với cấp áp lực 1.2 (kG/cm2)
mk: Hệ số chuyển đổi từ kết quả tính E0 theo thí nghiệm nén một trục trong
phòng ra kết quả tính E0 theo thí nghiệm nén tĩnh ngoài trời. Với đất có trạng

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


7
thái từ dẻo chảy đến chảy (Is> 0,75) thì mk=1, đất có trạng thái từ dẻo mềm đến
cứng thì mk được xác định theo bảng 1.2.
bảng 1.2: Giá trị mk ứng với e0 của các loại đất
Hệ số rỗng e0
0.45
0.55

0.65
0.75
0.85
Cát pha
4.0
4.0
3.5
3.0
2.0
Sét pha
5.0
5.0
4.5
4.0
3.0
Sét
6.0
6.0
5.5
-Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức:
Loại đất

R0= m[(A.b + B.h).γw + c.D]

0.95
2.5
5.5

( kG/cm2 )

1.05
2.0
4.5

(1.2)

Trong đó: m: Hệ số điều kiện làm việc của nền và công trình, lấy m = 1.
A, B, D : Hệ số không thứ nguyên, phụ thuộc vào góc ma sát trong, ϕ.
b : Chiều rộng móng quy ước, lấy bằng 100 cm.
h : Chiều sâu đặt móng quy ước, lấy bằng 100 cm.
c : Lực dính kết của đất dưới đáy móng (kG/cm2).
γw : Khối lượng thế tích tự nhiên của đất (g/cm3).
b. Với đất rời
• Mô đun tổng biến dạng E0 tính theo công thức
E0 = a + C . (N + 6) (kG/cm2)

(1.3)

Trong đó: Hệ số a = 40 khi N >15 và a = 0 khi N <15.
C : Hệ số phụ thuộc loại đất, xác định theo bảng 1.3.
N : Giá trị xuyên tiêu chuẩn (SPT).
Bảng 1.3 : Xác định hệ số C
Loại đất

Đất loại

Cát mịn

Cát vừa

Cát to

Cát lẫn sỏi Sạn sỏi

sét
sạn
lẫn cát
Hệ số C
3
3,5
4,5
7
10
12
• Sức chịu tải cho phép Ro được tính theo TCVN 9362:2012 theo công thức:
R0 = m(A.b + B.h ) γ+ c.D

(1.4)

Trong đó:
m - là hệ số điều kiện làm việc của đất nền, lấy m=1;

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


8

A,B,D – là hệ số tra bảng theo quy phạm; (Bảng 14 –TCVN 9362:2012)
c - là lực dính kết của đất, kG/ cm2;
γ - là khối lượng thể tích tự nhiên của đất, g/cm3;
b, h - là chiều rộng và chiều sâu đặt móng, b=h=1m.
Lớp 1: đất thổ nhưỡng lẫn mùn rễ cây
Lớp này nằm trên cùng, phân bố trên toàn bộ khu vực khảo sát. Chiều dày lớp từ
0,0m đến 0.5m (HK2). Thành phần của lớp sét lẫn bê tông, phế thải xây dựng, gạch
vụn. Do thành phần lớp đất không đồng nhất nên không tiến hành lấy mẫu lớp này.
Lớp 2: sét pha màu nâu hồng, trạng thái dẻo cứng
Lớp này phân bố gần như khắp khu xây dựng và nằm dưới lớp 1, mặt lớp gặp ở độ
sâu từ 0.3m (K7) đến 0.5m (K2) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 2.8m (K2) đến 3.1m (K7 ).
Bề dày của lớp thay đổi từ 2.3 m (K2) đến 2.8m(K7), bề dày trung bình lớp là 2.55m.
Thành phần là sét pha màu nâu hồng và trạng thái dẻo cứng. Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30
là 8 búa.
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1.5
Bảng 1.5 Tính chất cơ lí của lớp 2
STT

CHỈ TIÊU CƠ LÝ

1

Đơn vị

Giá trị

%

39.5

g/cm3

1.82

3

Độ ẩm tự nhiên
W
Khối lượng thể tích tự
γw
nhiên
Khối lượng thể tích khô γc

g/cm3

1.3

4

Khối lượng riêng

Δ

g/cm3

2.71

5
6
7

8

Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hòa
Giới hạn chảy

e
n
G
Wl

%
%
%

1.08
51.9
98.94
52.5

9

Giới hạn dẻo

Wp

%

33.9

10
11

Chỉ số dẻo
Độ sệt

Ip
Is

%

18.6
0.3

2

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

Kí hiệu

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


9
12

Lực dính kết

C

kG/ cm2

0.250

13

Góc ma sát trong

φ

Độ

15044’20”

14

Hệ số nén lún

a1-2

cm2/ kG

0.034

15

Sức chịu tải quy ước

Ro

kG/ cm2

1.257

E

kG/ cm2

173.04

16
Mô đun tổng biến dạng
Mô đun tổng biến dạng:
Đất sét pha β = 0.62; Is<0.75 => mk = 4.5
E0 = 173.04(kG/ cm2)

Sức chịu tải quy ước R0 được tính theo công thức:
R0 = m(A.b + B.h ) γ+ c.D
= 15° 44’20” tra bảng 14 – TCVN 9362:2012 được:
A = 0.29; B = 2.43; D = 5.0
R0 = 1.257 (kG/ cm2)
Lớp 3: Sét pha xám xanh, trạng thái dẻo mềm
Lớp này chỉ phân bố ở lỗ khoan K1, K5, K6 và nằm dưới lớp 2, mặt lớp gặp ở độ
sâu từ 2.3m (K3) đến 3.2m (K1) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 4.0m (K3) đến 5.0m (K1).
Bề dày của lớp thay đổi từ 1.7 m (K3) đến 1.8m(K1), bề dày trung bình lớp là
1.75m.Thành phần là sét pha màu xám xanh và trạng thái dẻo cứng. Giá trị xuyên tiêu
chuẩn N30 là 6 búa.

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1.6
Bảng 1.6 Tính chất cơ lí của lớp 3
STT

CHỈ TIÊU CƠ LÝ

Kí hiệu

Đơn vị

Giá trị

1

Độ ẩm tự nhiên

W

%

36.4

2

Khối lượng thể tích tự nhiên

γw

g/cm3

1.81

3

Khối lượng thể tích khô

γc

g/cm3

1.32

4

Khối lượng riêng

Δ

g/cm3

2.7

5
6
7

Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hòa

e
n
G

%
%

1.04
51.0
94.48

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


10
8

Giới hạn chảy

Wl

%

42.0

9

Giới hạn dẻo

Wp

%

22.7

10
11

Chỉ số dẻo
Độ sệt

Ip
Is

%

19.3
0.71

12

Lực dính kết

C

kG/ cm2

0.167

13

Góc ma sát trong

φ

Độ

12020’48”

14

Hệ số nén lún

a1-2

cm2/ kG

0.036

15

Sức chịu tải quy ước

Ro

kG/ cm2

0.743

16

Mô đun tổng biến dạng

E

kG/ cm2

111.48

Lớp 4: Bùn sét lẫn hữu cơ-than bùn màu xám đen
Lớp này chỉ phân bố ở lỗ khoan K1,K6,K5 và nằm dưới lớp 3, mặt lớp gặp ở độ
sâu từ 4.0m (K6) đến 5.0m (K1) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 4.7m (K6) đến 6.1m
(K1 ). Bề dày của lớp thay đổi từ 0.7m (K3) đến 1.1m( K4), bề dày trung bình lớp là
0.9m. Thành phần là bùn sét lẫn hữu cơ- than bùn màu xám xanh. Giá trị xuyên tiêu
chuẩn N30 là 1 búa .
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1.7
Bảng 1.7. Tính chất cơ lí của lớp 4
STT

CHỈ TIÊU CƠ LÝ

Kí hiệu

Đơn vị

Giá trị

1

Độ ẩm tự nhiên

W

%

71.7

2

Khối lượng thể tích tự nhiên

γw

g/cm3

1.48

3

Khối lượng thể tích khô

γc

g/cm3

0.9

4

Khối lượng riêng

Δ

g/cm3

2.59

5
6
7
8

Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hòa
Giới hạn chảy

e
n
G
Wl

%
%
%

2.12
65.6
89.1
59.3

9

Giới hạn dẻo

Wp

%

28.0

10

Chỉ số dẻo

Ip

%

31.3

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58

11
11

Độ sệt

Is

1.27

12

Lực dính kết

C

kG/ cm2

0.097

13

Góc ma sát trong

φ

Độ

8029’00”

14

Hệ số nén lún

a1-2

cm2/ kG

0.067

15

Sức chịu tải quy ước

Ro

kG/ cm2

0.384

16

Mô đun tổng biến dạng

E

kG/ cm2

20.02

Lớp 5: Sét pha màu xám đen lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo chảy
Lớp này chỉ phân ở lỗ khoan K1, K2, K3, K5, K6 bố và nằm dưới lớp 4, mặt lớp
gặp ở độ sâu từ 4.0m (K3) đến 6.1m (K1) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 8.0m (K1) đến
8.3m (K3 ). Bề dày của lớp thay đổi 1.9m (K1), đến 4.3 (K3), bề dày trung bình lớp là
3.1m. Thành phần là sét pha màu xám đen lẫn hữu cơ trạng thái dẻo chảy. Giá trị xuyên
tiêu chuẩn N30 là 3 búa .
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1.8
Bảng 1.8. Tính chất cơ lí của lớp 5
STT

CHỈ TIÊU CƠ LÝ

Kí hiệu

Đơn vị

Giá trị

1

Độ ẩm tự nhiên

W

%

41.3

2

Khối lượng thể tích tự nhiên

γw

g/cm3

1.74

3

Khối lượng thể tích khô

γc

g/cm3

1.23

4

Khối lượng riêng

Δ

g/cm3

2.67

5

6
7
8

Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hòa
Giới hạn chảy

e
n
G
Wl

%
%
%

1.17
53.9
94.48
43.0

9

Giới hạn dẻo

Wp

%

27.8

10
11

Chỉ số dẻo
Độ sệt

Ip
Is

%

15.2
0.89

12

Lực dính kết

C

kG/ cm2

0.09

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


12
13
14
15
16

Góc ma sát trong
Hệ số nén lún
Sức chịu tải quy ước
Mô đun tổng biến dạng

φ
a1-2
Ro
E

Độ
cm2/ kG
kG/ cm2
kG/ cm2

6018’56”
0.08
0.319
17.1

Lớp 6: Sét pha màu nâu đỏ loang lỗ, trạng thái dẻo cứng
Lớp này chỉ phân ở lỗ khoan K4, K7 bố và nằm dưới lớp 5, mặt lớp gặp ở độ
sâu từ 3.1m (K7) đến 4.0m (K4) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 4.5m (K7) đến 4.8m
(K4). Bề dày của lớp thay đổi 0.6m (K7), đến 0.8 (K4), bề dày trung bình lớp là 0.7m.
Thành phần là sét pha màu nâu đỏ loang lỗ trạng thái dẻo cứng. Giá trị xuyên tiêu
chuẩn N30 là 10 búa .
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1.9.
Bảng 1.9. Tính chất cơ lí của lớp 6
STT

CHỈ TIÊU CƠ LÝ

Kí hiệu

Đơn vị

Giá trị

1

Độ ẩm tự nhiên

W

%

31.0
3

1.92

2

Khối lượng thể tích tự nhiên

γw

g/cm

3

Khối lượng thể tích khô

γc

g/cm3

1.47

4

Khối lượng riêng

Δ

g/cm3

2.71

5

6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hòa
Giới hạn chảy
Giới hạn dẻo
Chỉ số dẻo
Độ sệt
Lực dính kết
Góc ma sát trong
Hệ số nén lún
Sức chịu tải quy ước
Mô đun tổng biến dạng

e
n
G
Wl
Wp

Ip
Is
C
φ
a1-2
Ro
E

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

%
%
%
%
%
kG/ cm2
Độ
cm2/ kG
kG/ cm2
kG/ cm2

0.8
45.9
97.73
43.3
26.7
16.67
0.26

0.19
15010’00”
0.026
0.931
134.87

ĐCTV- ĐCCT A K58


13

Lớp 7: Sét pha màu xám xanh đến nâu vàng, trạng thái dẻo mềm
Lớp này phân bố trên toàn bộ khu xây dựng và nằm dưới lớp 6, mặt lớp gặp ở độ
sâu từ 4.5m (K7) đến 8.3m (K3) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 7.3m (K7) đến 10.2m
(K3). Bề dày của lớp thay đổi 1.9m (K3), đến 2.8 (K7), bề dày trung bình lớp là 2.35m.
Thành phần là sét pha màu nâu đỏ loang lỗ trạng thái dẻo cứng. Giá trị xuyên tiêu
chuẩn N30 là 7 búa .
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1.10.
Bảng 1.10. Tính chất cơ lí của lớp 7
STT

CHỈ TIÊU CƠ LÝ

Kí hiệu

Đơn vị

Giá trị

1

Độ ẩm tự nhiên

W

%

26.6

2

Khối lượng thể tích tự nhiên

γw

g/cm3

1.95

3

Khối lượng thể tích khô

γc

g/cm3

1.54

4

Khối lượng riêng

Δ

g/cm3

2.69

5

Hệ số rỗng

e

6

Độ lỗ rỗng

n

%

42.7

7

Độ bão hòa

G

%

95.8

8

Giới hạn chảy

Wl

%

30.9

9

Giới hạn dẻo

Wp

%

20.9

10

Chỉ số dẻo

Ip

%

10.0

11

Độ sệt

Is

12

Lực dính kết

C

kG/ cm2

0.15

13

Góc ma sát trong

φ

Độ

15040’03”

14

Hệ số nén lún

a1-2

cm2/ kG

0.028

15

Sức chịu tải quy ước

Ro

kG/ cm2

0.757

16

Mô đun tổng biến dạng

E

kG/ cm2

154.54

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

0.74

0.57

ĐCTV- ĐCCT A K58


14
Lớp 8: Cát pha màu nâu vàng, trạng thái dẻo
Lớp này phân bố trên toàn bộ khu xây dựng và nằm dưới lớp 7, mặt lớp gặp ở
độ sâu từ 7.3m (K7) đến 11.5m (K1) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 9.5m (K7) đến 13.0m
(K1). Bề dày của lớp thay đổi 1.5m (K1), đến 2.2 (K7), bề dày trung bình lớp là 1.85m.
Thành phần là cát pha màu nâu vàng trạng thái dẻo mềm. Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30
là 9 búa .
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1.11.
Bảng 1.11: Tính chất cơ lí của lớp 8
STT

CHỈ TIÊU CƠ LÝ

Kí hiệu Đơn vị

Giá trị

1

Độ ẩm tự nhiên

W

25.4

%
3

1.96

2

Khối lượng thể tích tự nhiên

γw

g/cm

3

Khối lượng thể tích khô

γc

g/cm3

1.56

4

Khối lượng riêng

Δ

g/cm3

2.66

5
6
7
8

Hệ số rỗng
Độ lỗ rỗng
Độ bão hòa
Giới hạn chảy

E
N
G
Wl

%
%
%

0.71

41.4
95.8
27.2

9
10
11

Giới hạn dẻo
Chỉ số dẻo
Độ sệt

Wp
Ip
Is

%
%

12

Lực dính kết

C

kG/ cm2 0.05

13

Góc ma sát trong

Φ

Độ

14

Hệ số nén lún

a1-2

cm2/ kG 0.019

15

Sức chịu tải quy ước

Ro

16

Mô đun tổng biến dạng

E

kG/ cm2 0.301
kG/
65.05
cm2

23.4
3.5
0.51
21059’31”

Lớp 9: Cát hạt nhỏ màu xám xanh đến xám vàng, trạng thái chặt vừa

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


15
Lớp này có mặt khắp diện tích khu vực khảo sát. Mặt lớp gặp ở độ sâu 9.5m
(K7) đến 13.0m (K1) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 20.5m (K7) đến 23.5m (K1). Bề dày
thay đổi 10.5m bề dày trung bình toàn lớp là 5.25m. Thành phần chủ yếu là cát hạt nhỏ
màu xám xanh đến xám vàng, trạng thái chặt vừa. Giá trị xuyên tiêu chuẩn N 30 là 20
búa.
Bảng 1.12: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 9
STT

Chỉ tiêu cơ lý
Nhóm hạt
cát

1
Nhóm hạt
bụi

Kí hiệu

Đơn vị

Giá trị

0.5-0.25

42.3

0.25-0.1

32

0.1-0.05
0.05-0.01

p

12.7

%

8

0.01-0.005

2.3

<0.005

1.7

2

Khối lượng riêng

γs

g/cm3

2.65

3

Sức chịu tải quy ước

R0

kG/cm2

4

4

Modul tổng biến dạng

E

kG/cm2

300.0

Theo TCVN 9362-2012 ta tính được:
•
•

Mô đun tổng biến dạng E0 = 300 kG/cm2
Sức chịu tải quy ước R0 = 3,0 kG/cm2

Lớp 10: Cát hạt trung màu xám vàng,xám xanh, lẫn sỏi sạn trạng thái chặt
Lớp này chỉ phân bố ở lỗ khoan K1 và K7 trong khu xây dựng. Mặt lớp gặp ở
độ sâu 19.0m (K7) đến 23.5m (K1) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 25.0m (K7) đến 35.0m
(K1). Bề dày thay đổi 11.5m (K1) đến 16m (K7) bề dày trung bình toàn lớp là 13.75m.
Thành phần chủ yếu là Cát hạt trung màu xám vàng, xám xanh, lẫn sỏi sạn trạng thái
chặt. Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30 là 42 búa.
Bảng 1.12: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 10

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


16
STT

Chỉ tiêu cơ lý

Nhóm hạt
cát

Nhóm hạt
bụi

Kí hiệu

Đơn vị

Giá trị

0.5-0.25

43.0

0.25-0.1

30

0.1-0.05
0.05-0.01

p

10

%

8

0.01-0.005

7

<0.005

2

2

Khối lượng riêng

γs

g/cm3

2.65

3

Sức chịu tải quy ước

R0

kG/cm2

5

4

Modul tổng biến dạng

E

kG/cm2

256.0

Theo TCVN 9362-2012 ta tính được
•
•

Mô đun tổng biến dạng E0 = 256 kG/cm2
Sức chịu tải quy ước R0 = 5,0 kG/cm2

Lớp 11: Cuội sỏi màu xám, xám vàng trạng thái rất chặt
Lớp này chỉ phân bố ở lỗ khoan K1 và K7 trong khu xây dựng.Mặt lớp gặp ở
độ sâu 19.0m (K5) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 19.5m (K5). Bề dày thay đổi 0.5m bề
dày trung bình toàn lớp là 0.25m. Thành phần chủ yếu là cuội sỏi màu xám, xám vàng
trạng thái rất chặt. Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30 là >100 búa.
1.3. Đặc điểm địa chất thuỷ văn
Theo tài liệu khảo sát sơ bộ ban đầu, tại khu vực xây dựng công trình tại 1.21.5m. Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa. Trong giai đoan khảo sát ĐCCT sơ bộ
chưa lấy mẫu nước nào để phân tích thành phần hoá học của nước, xác định hệ số thấm
k, khả năng ăn mòn đối với bê tông cốt thép, kiến nghị thiết kế lấy mẫu nước ở giai
đoạn sau. Mực nước dưới đất cao dẫn đến việc thi công khó khăn và ảnh hưởng đến
chất lượng công trình. Vì vậy cần phải hạ thấp mực nước dưới đất trước khi thi công
công trình.
 Nhận xét và kiến nghị

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


17
 Nhận xét:

Dựa vào kết quả tổng hợp điều kiện ĐCCT và kết quả thí nghiệm rút ra một số
kết quả như sau:
•

Khu vực xây dựng có cao độ địa hình thay đổi không đáng kể, trong khoảng từ

•

+6,3 m đến +6,6 m.
Lớp 1: là lớp đất lấp nằm ngay trên bề mặt địa hình, lớp này không có giá trị xây
dựng và có bề dày không lớn nên không gây khó khăn nhiều cho công tác khảo

•

sát và thi công công trình.
Lớp 2: là lớp đất bùn sét lẫn hữu cơ màu nâu, xám đen, trạng thái dẻo cứng. Lớp
này phát hiện trong tất cả các lỗ khoan, phân bố từ độ sâu 0,3m đến 3,1m. Chiều
dày lớp thay đổi từ 2,3 đến 2,8m, bề dày trung bình là 2,55m. Nếu thiết kế móng
nông thì có thể đặt móng trong lớp này và cần tính toán thật chi tiết về chiều sâu

đặt móng và kích thước móng.
• Lớp 3: là lớp sét pha xám xanh, trạng thái dẻo cứng. Lớp này có trong có các hố
khoan K1, K2, K3, K5, K6 và không có ở 2 hố khoan K4 và K7. Chính vì vậy
khi thiết kế móng phải chú ý đến lớp này.
• Lớp 4: là lớp bùn sét lẫn hữu cơ-than bùn màu xám xanh chính vì vậy không sử
dụng để đặt móng được.
• Lớp 5: là sét pha màu xám đen lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo chảy. Chính vì vậy khi
thiết kế móng cọc không thể tựa cọc vào lớp này được.
• Lớp 6: Sét pha màu nâu đỏ loang lỗ, trạng thái dẻo cứng, chỉ có lớp này trong

các hố khoan K4, K7. Chính vì vậy khi thiết kế hố mống phải chú ý đến lớp
này.
• Lớp 7: Sét pha màu xám xanh đến nâu vàng, trạng thái dẻo mềm. Bề dày trung

bình nhỏ lên không có triển vọng.
• Lớp 8: Cát pha màu nâu vàng, trạng thái dẻo. Bề dày trung bình của lớp là
1.85m chính vì vậy nhỏ không giải quyết được ưu cầu an toàn khi xây dựng công
trình.
• Lớp 9: Cát hạt nhỏ màu xám xanh đến xám vàng, trạng thái chặt vừa. Bề dày
trung bình 5.25m. Có thể xây dựng, thiết kế hố móng ở lớp này.
• Lớp 10: ở hố khoan xây dựng nhà C2 không có sự có mặt của lớp này.

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


18

Chương II: DỰ BÁO CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Các vấn đề ĐCCT là vấn đề bất lợi về mặt ổn định, về mặt kinh tế cũng như
khả năng xây dựng và sử dụng công trình, phát sinh do điều kiện ĐCCT không đáp
ứng được các yêu cầu làm việc làm việc của công trình. Khi khảo sát ĐCCT, việc dự
báo các vấn đề ĐCCT có ý nghĩa rất quan trọng. Nó cho phép biết được những vấn
đề bất lợi của điều kiện ĐCCT đến việc xây dựng một 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.
2.1.Đặc điểm của công trình xây dựng
Công trình xây dựng Nhà C2 (5 tầng) có tải trọng 160 tấn/trụ nằm trong khu
Đô thị mới Dịch Vọng, Cầu Giấy, Hà Nội.
2.2. Phân tích khả năng phát sinh các vấn đề địa chất công trình
Với điều kiện ĐCCT của khu vực xây dựng, quy mô và tải trọng công trình,
trong quá trình thi công và sử dụng công trình có thể phát sinh một số vấn đề ĐCCT
sau:
• Vấn đề sức chịu tải của đất nền: Khi công trình xây dựng trên nề đất có sức chịu tải

thấp, đất nền sẽ không đáp ứng được điều kiện làm viêc bình thường của công trình.
Việc đánh giá khả năng chịu tải của đất nền cần gắn liền với quy mô kết cấu công
trình.Kết quả đánh giá khả năng chịu tải của các lớp đất là cơ sở để lựa chọn giải
pháp kết cấu móng và lớp đặt móng cho công trình.
• Vấn đề biến dạng của đất nền: Công trình xây dựng trên đất nền, đặc biệt là đất nền có

sức chịu tải thấp, thường phát sinh biến dạng lún. Biến dạng lún của đất nền nếu vượt
quá giới hạn cho phép thì sẽ gây biến dạng và hư hỏng công trình. Việc đánh giá khả
năng biến dạng lún đặc biệt là lún không đều, có ý nghĩa rất quan trọng trong việc
tìm kiếm giải pháp kết cấu tốt nhất, đảm bảo sự ổn định lâu dài và làm việc bình
thường của công trình. Để đánh giá đặc điểm và khả năng lún của công trình cần
đánh giá quá trình biến dạng lún theo thời gian. Kết quả đánh giá biến dạng lún theo
thời gian cho phép xác định tiến độ và thứ tự thi công công trình hợp lý.

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


19
Vấn đề nước chảy vào hố móng: Theo tài liệu khảo sát ĐCCT sơ bộ thì nước dưới
đất nằm nông, cách mặt đất từ 1.2m đến 1.5m so với mặt đất và chủ yếu nằm trong lớp
đất lấp nên khả năng sẽ bị nước chảy vào hố móng khi thiết kế móng nông, sẽ gây khó
khăn cho việc thi công và có thể ăn mòn vật liệu trong móng.
2.3. Thiết kế móng
Công việc thiết kế móng cho công trình cần tiến hành qua các bước sau:
-Chọn độ sâu đặt đài và độ sâu mũi cọc.
-Chọn loại cọc,kích thước cọc.
-Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu của cọc và theo đất nền.
-Xác định số lượng cọc trong móng,xác định kích thước đài.
-Tính toán và kiểm tra nội lực trong móng cọc.
2.3.1.Luận chứng giải pháp móng công trình
•
•

Khu vực nhà C2 gồm 5 tầng, có tải trọng 160 tấn/trụ.
Trong giai đoạn khảo sát sơ bộ đã tiến hành 7 lỗ khoan khảo sát, trong đó ta lựa
chọn trụ lỗ khoan K6 để phân tích và lựa chọn giải pháp móng cho công trình
( lỗ khoan K6 là lỗ khoan nằm trong phạm vi của móng công trình ).

Ưu điểm của cọc BTCT là:

 Thích hợp với các công trình lớn, tải trọng nặng, địa chất khu vực xây dựng công

trình biến đổi phức tạp.

 Điều kiện áp dụng phụ thuộc ít vào điều kiện nước ngầm cũng như địa hình.
 Chiều dài và tiết diện cọc đa dạng, theo ý muốn, cường độ và sức chịu tải của cọc
lớn.
 Thi công thuận lợi, chất lượng cọc được đảm bảo vì có khả năng kiểm soát chất
lượng và có tính kiểm tra cao.
2.3.2. Thiết kế sơ bộ móng
2.3.2.1. Lựa chọn kích thước đài cọc và các thông số của cọc.
Nhà C2 thuộc khu Đô thị mới Dịch Vọng, Cầu Giấy, Hà Nội.
Căn cứ vào địa tầng khu vực và sự phức tạp của các lớp đất đá, tải trọng công trình
là 160 tấn/trụ, phần trên của khu vực khảo sát bao gồm các lớp sét dẻo mềm, dẻo cứng

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


20
và dẻo chảy, là các lớp đất yếu có sức chịu tải rất thấp vì vậy nếu lựa chọn giải pháp
móng nông là không hợp lí về kĩ thuật, không đảm bảo khả năng biến dạng và lún của
công trình.
Chính vì vậy tôi quyết định lựa chọn giải pháp móng cọc ma sát, cọc được sử dụng
sẽ là cọc bê tông đúc sẵn kích thước 35x35 cm, mũi cọc sẽ đặt tại lớp 9 ở độ sâu 15m.
Đài cọc được lựa chọn sẽ là đài thấp đặt ở độ sâu 2m, cọc ngàm vào đài 0,5m, bề dày
của đài 1,2m.

 Bê tông Mac 300#, Cốt thép CT-3, cốt thép chịu lực Φ18, cốt thép đai Φ4.
 Chiều dài cọc là (tính cả phần cọc ngàm vào đài):
Lcọc = 15,0– 2 + 0,5 = 13,5 (m)
 Vậy chiều dài cọc là L = 13,5 m
 Chiều dài từ đáy đài đến mũi cọc là: H = 15,0-2,0= 13( m )

Theo quy phạm thì chiều dài cọc và kích thước cọc phải thỏa mãn điều kiện:
L/d < 100
Trong đó:
• L: tổng chiều dài của cọc L= 13,5m
• D: đường kính cọc d=0,35m

Vậy ta có L/d = 13,5/0,35= 38,5 <100 => thỏa mãn điều kiện trên.
2.3.2.2. Tính toán chi tiết
Nhà C2:
Tính toán sức chịu tải của cọc.

 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc.
Pvl = m.φ (Rbt.Fbt + Rct.Fct)

(2.1)

Trong đó:
 Pvl - sức chịu tải của cọc (T)
 m – hệ số làm việc của cọc, lấy m=0,85
 φ – hệ số kể đến ảnh hưởng của uốn dọc trục, φ= 1
 : Cường độ chịu nén giới hạn của bê tông, với bê tông 300 thì
 = 300.40% = 120(kG/cm2)= 1200(T/m2)
 Cường độ chịu kéo giới hạn của cốt thép, với cốt thép , ta có

 Rct = 2100 (kG/cm2) = 21000 (T/m2)
 Fct – diện tích tiết diện cốt thép, với = 18 mm

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


21





Fct = 4π.r2 = 4.3,14.(0.009)2= 1,02.10-3 (m2)
Fcọc – diện tích tiết diện cọc bê tông : Fcọc = 0,35.0,35 = 0,1225(m2)
: diện tích tiết diện phần bê tông: Fbt= Fcọc - Fct
Fbt = 0,1225 – 1,02.10-3 = 0,12(m2)

Thay số vào (2.1) ta được:
Pvl = 0,85.1.(1200.0,12+ 21000. 1,02.10-3) = 140,61 (T)

 Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ chịu tải của đất nền.
Giả thiết ma sát xung quanh thân cọc phân bố đều trong phạm vi lớp đất theo
chiều sâu và trên tiết diện ngang của cọc. Sức chịu tải của cọc theo cường độ của đất
nền được áp dụng theo công thức:
Pđn = 0,7.m.(α1. α2.U.ili + α3.Fc.)

(2.2)

Trong đó:
 Pđn : sức chịu tải của cọc theo đất nền (T)
 m – hệ số điều kiện làm việc, m = 0,85 ( tra theo TCXD 205- 1998 )
 α1 – hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc,α1= 1,1
 α2 – hệ số kể đến ma sát giữa đất và cọc, α2=1,0
 α3 – hệ số ảnh hưởng của việc mở rộng chân cọc đến sức chụi tải của nền đất ở






mũi cọc, α3 = 0,7
U – chu vi tiết diện ngang của cọc, U = 4.0,35= 1,4 (m)
li – chiều dày lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua.
i–lực ma sát giới hạn đơn vị trung bình của mỗi lớp đất mà cọc xuyên qua
Fc – diện tích tiết diện ngang của cọc, Fc = 0,1225 (m2)
– cường độ của nền đất dưới mũi cọc, tra bảng 3.6 (cơ học đất nền móng), tra



bảng xác định được = 310 (T/);
Khi xác định ma sát thành bên i theo cách tra bảng. Sự phân chia và tính toán ma
sát quanh cọc được thể hiện trong bảng sau.
Bảng 2.1. Bảng kết quả tính toán lực ma sát trung bình
Chiều sâu

Lớp

Độ sệt

Loại hạt

Chiều dày

trung bình

lớp(m)

(m)
2

1.45

0.3

2.1

3.05

6.405

3

3.25

0.71

1.5

0.425

0.637

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


22
4
5
7
8

4.35
5.85
8
9.6

9

15.1

1.27
0.87

0.57
0.5
Cát hạt
nhỏ

Tổng

0.7
2.3
2
1.2

0.525
0.6425
2.75
2.57

0.367
1.477
5.5
3.084

3.2

5.11

16.352

13.0

14.122

47.6

33.822

5

Áp dụng công thức (2.2) ta được:
Pđn = 0,7.m.(α1. α2.U.ili + α3.Fc.)
= 0,7 . 0,85 . (0,7 .1 .1.4. 33,822 + 0,5 . 0,1225 . 310) =67,921 (T)

Ta thấy :
Pvl =140,61(T) > Pđn= 67,921(T)
Để đảm bảo an toàn cho công trình tôi chọn SCT của cọc theo giá trị tính toán
Ptt=67,921 (T)
2.3.4 Tính toán số lượng cọc trong đài và kích thước đài

 Áp lực giả định tác dụng lên đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra là:
σtb =

(2.3)

Theo quy phạm thì khoảng cách giữa các tim cọc trong đài r ≥ 3d (với d là kích
thước cọc) ta chọn r = 3d = 3.0,35 =1,05 (m) để tận dụng tối đa sự làm việc của cọc
trong đài. Thay giá trị Ptt = 67,921 (T/m2) và (3d)2 = (1,05)2 = 1,1025m2 vào công
thức (2.3) ta có:
σtb = = = 61,6 (T/m2)
Diện tích sơ bộ đáy đài được tính theo công thức sau:
Fsb =

n.N tc
σ tb − γ tb .h.

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

(2.4)

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


23
Trong đó:

γ tb

γ tb
- khối lượng riêng của móng và đất,

3

= 2,0 ÷ 2,4 (T/m ), lấy

γ tb

= 2,2 (T/m3)

h – độ sâu đáy đài là 1.5 m

Ntc – tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên đài, Ntc =160 T
n – hệ số vượt tải, lấy n = 1,1.
Thay các giá trị vào công thức (2.4) ta được diện tích sơ bộ đáy đài là:
Fđ = = 3,01
Chọn diện tích đài cọc là Fđ = 3,01( m2)

 Xác định số lượng cọc trong đài
Số lượng cọc trong đài được xác định theo công thức:
nc = β.

(2.5)

Trong đó:
nc – số lượng cọc trong đài
Ptt – sức chịu tải tính toán của cọc, Ptt = 67,921T
β - hệ số kinh nghiệm kể đến ảnh hưởng của tải trọng ngang và momen, β = 1,3.
∑ N- tổng tải trọng thẳng đứng tính đến cao trình đáy đài.
∑ N =1,1.N tc + Gđ
Trọng lượng đài và đất phủ lên đài:

γ tb
Gđ = Fđ.
.h =3,01. 2,2 . 1,5 = 9,93(T).
Tổng tải trọng thẳng đứng: ∑ N = 1,1 . 160 +9,93 = 185,933 ( T ).
Thay các giá trị vào công thức (2.5) ta được:
nc = 1,3. (cọc)
Để đảm bảo an toàn chọn nc = 4 (cọc)

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


24


Bố trí cọc vào đài
Việc bố trí cọc trong đài phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

- Các cọc chịu tải trọng tương đối đều nhau;
- Các cọc phải làm việc đồng thời;
- Để tận dụng tối đa khả năng làm việc của cọc, chọn khoảng cách giữa các cọc là
3d (d là đường kính của cọc).

- Dựa vào các nguyên tắc trên ta có sơ đồ bố trí cọc trong đài như sau:
 Chọn khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến mép đài là 10 cm = 0,1m
 Chọn khoảng cách giữa 2 cọc là 3d = 3 . 0,35 = 1,05 ( m )
 Đài cọc có kích thước 1,8 m x 3 m





+ Chiều dài a = 2.1,05 + 2.0,1 + 2. = 2,7 m.
+ Chiều rộng b = 1,05 + 2.0,1 + 2. = 1,65 m.
Vậy diên tích tính toán thực tế của đài là : Fđ = 4,5
Hình vẽ sơ đồ bố trí cọc trong đài

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58


25

Hình 2.1: sơ đồ bố trí cọc vào đài
2.3.5 Kiểm tra cọc

•

Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc
Để cọc làm việc trong điều kiện bình thường. Lực tác dụng lên cọc phải thỏa mãn
yêu cầu sau:
Ta có: Pomax = Ptt /n
n:số lượng cọc trong đài

NGUYỄN VĂN HƯỜNG

1321020123

ĐCTV- ĐCCT A K58