BÀI GIẢNG ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH CHUONG 7 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Bài Giảng Địa Chất Công Trình

CHƯƠNG 7:
KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
7. Khái niệm chung:
Khảo sát địa chất công trình nhằm xác định các điều kiện địa chất công
trình phục vụ cho việc thiết kế, thi công và quản lý khai thác công trình.
Tùy thuộc vào loại công trình, cần thiết phải có biện pháp, phương pháp
và loại hình khảo sát phù hợp.
Kinh phí khảo sát thường chiếm khoảng 0,25 đến 1,0% tổng kinh phí
của dự án khi vị trí giao thông thuận tiện và điều kiện địa chất đơn giản.
Còn tại những vị trí phức tạp và hẻo lánh, kinh phí khảo sát hiện trường
có thể chiếm đến 5% tổng kinh phí hay nhiều hơn.
Công tác khảo sát thay đổi phụ thuộc vào quy mô của dự án, độ sâu
khảo sát, mức độ phức tạp của đất đá và lượng thông tin tham khảo sẵn
có.
Thông thường, báo cáo KSĐCCT gồm hai phần chính, một phần chứa
các dữ liệu thực tế còn một phần là thuyết minh.

Trang 1


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
7. Khái niệm chung:
Điều kiện địa chất công trình bao gồm:
 1. Vị trí địa lý, tình hình dân cư và kinh tế khu vực xây dựng.
 2. Địa hình, địa mạo: Nếu sử dụng tốt địa hình tự nhiên thì

công tác quy hoạch, khai thác công trình sẽ thuận lợi và
mang lại nhiều lợi ích.
 3. Cấu tạo địa chất: mô tả sự phân bố của đất đá theo chiều
sâu và phương ngang theo tài liệu thăm dò thông qua các
bản đồ, hình trụ hố khoan, mặt cắt địa chất.
 4. Tính chất cơ lý của đất đá: Đặc điểm thí nghiệm phải phù
hợp với ứng xử của đất nền khi tiến hành xây dựng công
trình.
 5. Các hiện tượng địa chất.
 6. Tình hình vật liệu xây dựng: chủng loại, khối lượng, phạm
vi phân bố, khả năng khai thác.
 7. Điều kiện địa chất thủy văn.

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
7. 2 Các giai đoạn khảo sát:
 Có ba

giai đoạn:
 Giai đoạn 1: Điều tra ban đầu
 Giai đoạn 2: Khảo sát sơ bộ
 Giai đoạn 3: Khảo sát chi tiết

Trang 2


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
7. 2 Các giai đoạn khảo sát:
 Giai

đoạn 1: Điều tra ban đầu
 Thu thập các tài liệu hiện có trong vùng và khu vực về các vấn
đề sau:
 Điều kiện địa lý tự nhiên: dân cư, kinh tế, xã hội…
 Điều kiện địa chất thủy văn
 Điều kiện kỹ thuật nền móng
 Hiện trạng các công trình lân cận
 Các tài liệu thu thập được sẽ được tổng hợp thành báo cáo khảo
sát ban đầu, trong đó làm sáng tỏ các vấn đề sau:
 Khả năng bố trí thích hợp các vật kiến trúc
 Các loại kết cấu nền móng khả dụng
Phục vụ cho việc quy hoạch tổng thể

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
7. 2 Các giai đoạn khảo sát:
 Giai

đoạn 2: Khảo sát sơ bộ
 Giai đoạn này áp dụng trên một khu vực rộng lớn (khu công
nghiệp, khu dân cư…) khi các công trình dự kiến xây dựng chưa
xác định, nội dụng giai đoạn này:
 Xác định sự phân bố các lớp đất đá theo chiều sâu và rộng
cũng như thế nằm và tính liên tục của chúng
 Xác định các chế độ nước mặt, nước nước đất, môi trường,
môi sinh…
 Đánh giá tương đối sức chịu tải của nền đất
 Các phương pháp thăm dò và thiết bị:
 Thăm dò địa lý
 Khoan thăm dò, lấy mẫu và xác định vị trí mực nước ngầm.

 Xuyên tĩnh, xuyên tiêu chuẩn
 Các loại kết cấu nền móng khả dụng
Phục vụ cho việc quy hoạch tổng thể

Trang 3


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
7. 2 Các giai đoạn khảo sát:
 Giai

đoạn 3: Khảo sát chi tiết:
 Giai đoạn này kế thừa giai đoạn khảo sát sơ bộ và tiến hành khảo
sát có định hướng chi tiết hơn về giải pháp nền, móng:
 Khoan lấy mẫu đất, đá nguyên dạng về phòng làm thí nghiệm,
các khoảng cách và độ sâu hố khoan cần bám sát chặt chẽ theo
quy mô và loại công trình thiết kế
 Độ sâu hố khoan được quyết định bởi độ sâu vùng chịu nén
dưới tải trọng của công trình

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
7. 3 Công tác khoan khảo sát:
- Khảo sát hiện trường:
- Quy trình khảo sát đường ô tô : 22 TCN 263 – 2000
- Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên nền đất
yếu: 22 TCN 262 - 2000
- Quy trình khoan thăm dò địa chất ban hành kèm theo quyết
định số 1332/2000/QĐ-BGTVT ngày 25/5/2000 của bộ GTVT

: 22TCN 259 – 2000
- Nhà cao tầng – Công tác khảo sát địa kỹ thuật : TCVN 9363
- 2012
- Đất xây dựng, lấy mẫu, bao gói, vận chuyển và bảo quản
mẫu: TCVN 2683 – 2012
- Đất xây dựng, phương pháp thí nghiệm hiện trường, xuyên
tiêu chuẩn : TCVN 9351 – 2012

Trang 4


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Công tác khoan khảo sát:
– Thí nghiệm trong phòng:
- Đất xây dựng, phương pháp xác định khối lượng riêng trong
phòng thí nghiệm : TCVN 4195 – 2012
- Đất xây dựng, phương pháp xác định độ ẩm và độ hút ẩm
trong phòng thí nghiệm : TCVN 4196 – 2012
- Đất xây dựng, phương pháp xác định giới hạn chảy và giới
hạn dẻo trong phòng thí nghiệm : TCVN 4197 – 2012
- Đất xây dựng, phương pháp xác định thành phần hạt trong
phòng thí nghiệm : TCVN 4198 – 2012
- Đất xây dựng, phương pháp xác định khối lượng thể tích
trong phòng thí nghiệm : TCVN 4202 – 2012

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Các thuật ngữ khảo sát địa kỹ thuật:
Theo tiêu chuẩn 9396-2012 (chuyển đổi từ TCXDVN194-2006 ,

trước theo TCXD 4419-1987):
- Nhà cao tầng (High rise buiding): nhà ở hoặc công trình công
cộng có số tầng lớn hơn 9
- Khảo sát địa kỹ thuật (Geotechnical investigation): một phần
công tác khảo sát xây dựng, nhằm đánh giá các điều kiện địa kỹ
thuật.
- Phương án khảo sát địa kỹ thuật (Geotechnical investigation
programme): Quy định thành phần, khối lượng công tác khảo sát
và các yêu cầu kỹ thuật, giải pháp tổ chức thực hiện, tiến độ, giá
thành dự kiến của công tác khảo sát.
- Hố khoan thông thường (Bore hole): Những hố khoan khảo sát
phục vụ trực tiếp cho thiết kế công trình xây dựng.

Trang 5


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Phân loại chiều cao nhà:

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Bố trí lưới khoan:

Trang 6


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Trang 7


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Trang 8


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Chiều sâu khoan khảo sát:

Chương 7: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Công tác khoan khảo sát:
– Thí nghiệm trong phòng:
- Đất xây dựng, phương pháp xác định khối lượng riêng trong
phòng thí nghiệm : TCVN 4195 – 2012
- Đất xây dựng, phương pháp xác định độ ẩm và độ hút ẩm
trong phòng thí nghiệm : TCVN 4196 – 2012
- Đất xây dựng, phương pháp xác định giới hạn chảy và giới
hạn dẻo trong phòng thí nghiệm : TCVN 4197 – 2012
- Đất xây dựng, phương pháp xác định thành phần hạt trong
phòng thí nghiệm : TCVN 4198 – 2012
- Đất xây dựng, phương pháp xác định khối lượng thể tích
trong phòng thí nghiệm : TCVN 4202 – 2012

Trang 9

Bài Giảng Địa Chất Công Trình



Phương pháp xuyên tiêu chuẩn (SPT).

51mm
610mm

25÷50mm

Phương pháp xuyên thăm dò

Đầu xuyên trong thí nghiệm CPTu cho phép xác định độ sâu mực nước
ngầm và kết quả hợp lý hơn.

Phương pháp xuyên tĩnh (CPT)

Trang 10


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

biểu đồ xuyên tĩnh theo độ sâu

Thí nghiệm trong phòng
 Các phương pháp thí nghiệm hiện trường


Sơ đồ bàn nén trong hố đào

8.3. CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Trang 11


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

D

C

B
A

Sơ đồ buồng nén trong hố khoan và biểu đồ kết quả

Nén ép hông

Thiết bị nén ngang hiệu Menard

Trang 12


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Hộp điều khiển
2 Đồng hồ đo áp lực buồng khí
Đồng hồ đo áp lực buồng nước
Đồng hồ độ sâu thí nghiệm

Buồng đo thể tích nước
 đọc số
Van gia tải, vi chỉnh: điều chỉnh AL
buồng áp
Các van đóng mở để dẫn nước, khí
vào buồng áp hoặc xả nước khí

Van dẫn khí và nước từ máy nén vào
đầu dò

Đầu dò có d=58mm, l=600mm gồm 3
buồng tạo áp
• Buồng chính: ở giữa, chứa nước.
• 2 Buồng phụ 2 đầu: chứa khí
Màng bao buồng chính
Màng bao ống tạo áp

Thường
xuyên
kiểm tra
độ bền

Trang 13


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Sử dụng cho đất sét bão hòa nước.
Sức chống cắt không thoát nước của đất

là cu hay Su của đất được tính theo công
thức:

Với:

Cắt cánh

Trang 14


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Chi tiết dụng cụ thí nghiệm



Biểu đồ kết quả thí nghiệm cắt cánh

Cắt cánh hiện trường

Trang 15


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Báo cáo địa chất công trình là một tài liệu kỹ thuật tổng
hợp tất cả các yếu tố thuận lợi và khó khăn của môi
trường thiên nhiên và sự tương tác giữa môi trường với
công trình xây dựng.
Nội dung của báo cáo địa chất công trình phụ thuộc vào:

giai đoạn khảo sát; điều kiện địa chất và quy mô công
trình; phương pháp và điều kiện kỹ thuật khảo sát
Nội dung cơ bản của một báo cáo:
I. PHẦN MỞ ĐẦU
- Nêu mục đích, yêu cầu và nhiệm vụ khảo sát
- Quy mô, tầm quan trọng của công trình
- Khối lượng khảo sát đã thực hiện, thời gian thực hiện
- Các tiêu chuẩn sử dụng

BÁO CÁO ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

II. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
- Vị trí, địa hình, địa lý dân cư và kinh tế khu vực
- Điều kiện khí tượng thủy văn khu vực
- Địa hình, địa mạo của khu vực:
- Cấu tạo địa chất
- Các hiện tượng địa chất nội, ngoại động lực (nếu có)
- Các hiện tượng địa chất công trình (nếu có)
- Đặc điểm về địa chất thủy văn
- Đặc điểm về các loại vật liệu xây dựng thiên nhiên
III. PHẦN KẾT LUẬN
- Đánh giá thuận lợi, khó khăn theo từng yếu tố điều kiện địa
chất công trình, cụ thể là theo từng lớp đất trong từng phạm
vi.
- Từ đó nêu kiến nghị, gợi ý các giải pháp về nền móng, các
phương án xử lý phù hợp và các khó khăn có thể gặp khi thi
công
- Kiến nghị các phương pháp khảo sát cũng như khối lượng
khảo sát bổ sung nếu cần.
- Dự báo các hiện tượng địa chất có thể xảy ra trong quá trình

thi công và sử dụng công trình.

Trang 16


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

IV. PHẦN PHỤ LỤC
- Các bản vẽ: mặt bằng khảo sát (có vị trí và cao độ các hố
khoan), hình trụ của từng hố khoan, mặt cắt theo tuyến, theo
sơ đồ khối,…
- Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các mẫu đất thí nghiệm,
các biểu bảng về kết quả thí nghiệm trong phòng.
- Các biểu bảng, biểu đồ về kết quả thí nghiệm hiện trường và
các bản biểu chuyên dùng khác như biểu đồ xuyên, đo điện,
biểu đồ của khí tượng thủy văn, địa chất thủy văn,…
- Kết quả phân tích nước.
Nghiên cứu và sử dụng báo cáo địa chất công trình
Báo cáo địa chất công trình sẽ được cung cấp cho bên đầu tư,
cho các kỹ sư thiết kế, cho thi công, cho giám sát,… và lưu trữ
dùng bổ sung cho các thủ tục sau này.
Cần phải nắm vững:
- Các kiến thức cơ bản về địa chất công trình, các tiêu chuẩn
về khảo sát xây dựng.
- Khi thấy cần thiết thì nên kết hợp chặt chẽ với bên khảo sát
để cùng trao đổi cho sáng tỏ mọi yếu tố về điều kiện địa chất
công trình khu vực.

- Nhận xét đánh giá số liệu khảo sát, nếu khi thiết
kế thấy chưa đáp ứng được yêu cầu thì phải kiến

nghị ngay các khối lượng cần khảo sát bổ sung cho
kịp tiến độ yêu cầu.
- Khi đọc báo cáo cần lưu ý phần kết luận trong
thuyết minh vì đó là những gợi ý, là những dự báo
rất quan trọng cho việc chọn một giải pháp hợp lý
vừa an toàn, vừa kinh tế.

Trang 17


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Trang 18


Bài Giảng Địa Chất Công Trình

Kết thúc chương 7

Trang 19