Nghiên cứu giải pháp nền móng hợp lý cho công trình nhà từ 3 đến 6 tầng trên nền đất yếu ở quận 2 tp hcm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (739.28 KB, 117 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TRẦN TRUNG KIÊN
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NỀN MĨNG HỢP LÝ
CHO CƠNG TRÌNH NHÀ TỪ 3 ĐẾN 6 TẦNG
TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Ở QUẬN 2-TP.HCM
LUẬN VĂN CAO HỌC
CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
NĂM 2003
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
MỞ ĐẦU
1.ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU :
Trong sự phát triển của đất nước , TP Hồ Chí Minh đóng vai trò quan
trọng, phát triển hàng đầu, góp phần thúc đẩy sự phát triển của cả nước . Sự
phát triển kinh tế - xã hội của Thành Phố thúc đẩy sự hình thành nên những khu
dân cư mới , những quận mới thành lập tạo . Những điều này tiền đề cho sự tiếp
tục phát triển của Thành Phố . Trong số những quận mới được thành lập , quận
hai nằm ở phía đông của Thành Phố với diện tích khoảng 49,74km2 , dân cư
khoảng 108.141 người ( 2000 ) . Quy hoạch quận hai được xem là quy hoạch
mẫu với : khu dân cư ( phường An Phú, An Khánh, Thảo điền, Thạnh mỹ Lợi,
Bình Trưng đông , Bình trưng Tây …), khu công nghiệp ( phường Cát Lái ), khu
dịch vụ trung tâm ( phường Thủ Thiêm, An Lợi Đông, Bình Khánh ), khu thể
thao ( khu thể thao Rạch Chiếc ) .
Với định hướng phát triển là khu đô thị mới trong tương lai , việc đầu tư
xây dựng cơ sở hạ tầng , khu dân cư phục vụ việc giãn dân và hình thành cụm
dân cư đô thị mới tại quận hai –TPHCM là điều cần thiết phải làm .
Trong đó không thể thiếu việc xây dựng các chung cư từ 3 đến 6 tầng
phục vụ nơi ở cho dân giải toả tại địa phương và giãn dân từ trung tâm thành
phố
Quận hai – TPHCM nằm giáp sông Sài Gòn và sông Đồng Nai , nằm
trong khu vực đất yếu với chiều dày đất bùn sét trạng thái nhão đến dẻo chảy từ
10 đến 25m . Do đó cần thiết nghiên cứu giải pháp nền móng hợp lý cho các
công trình nhà cao 3 đến 6 tầng tại quận hai –TPHCM .
2. XÁC LẬP NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU :
-
Nghiên cứu đề nghị giải pháp cấu tạo nền móng hợp lý cho công trình
nhà từ 3 đến 6 tầng .
-
Nghiên cứu chọn lựa phương pháp tính toán nền móng hợp lý cho
công trình nhà từ 3 đến 6 tầng .
-
Tính toán ứng dụng cho một công trình cụ thể .
3.HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI :
-
Tài liệu nghiên cứu cho công trình trên đất yếu còn ít .
-
Thời gian thực hiện đề tài còn ngắn .
_______________________________________________________________________
1
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
PHẦN I
TỔNG QUAN
_______________________________________________________________________
2
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
CHƯƠNG 1
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1/ NHỮNG HIỆN TƯNG SỰ CỐ CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN
ĐỀ TÀI :
1.1.1 Nhà A5 – Trường Đại Học Sư Phạm 1 Hà Nội :
Nhà 4 tầng tường chịu lực, sàn gác panen bằng bê tông cốt thép . Toàn
nhà có 2 đơn nguyên ( I và II ) tách rời nhau bằng một khe lún được xây dựng
vào những năm 1960 . Từ 1991 trở đi, nhà A5 bị biến dạng quá nhiều, có nguy
cơ bị sập bất cứ lúc nào , nên nhà trường đã quyết định ngừng việc sử dụng đơn
nguyên II để đảm bảo an toàn cho con người .
Nghiên cứu đặc điểm địa kỹ thuật nền đất chúng ta thấy địa chất rất phức
tạp :
1. Lớp đất trồng trọt dày trung bình 0.6m, thành phần là sét pha màu
nâu, lẫn nhiều rễ cỏ cây và vật liệu vụn xây dựng ;
2. Lớp sét màu tím , dẻo cứng – nửa cứng, chiều dày thay đổi, dày nhất
đạt 4.5m; các chỉ tiêu cơ lý xây dựng trung bình : W = 22.76%; ρ =
1.96T/m3 ; Il = 0.12 ; C = 0.46 Kg/cm2 ; ϕ = 20o ; a1-2 = 0.023 cm2/Kg
vaø R = 3.3 Kg/cm2 .
3. Lớp sét màu nâu dẻo mềm, chiều dày thay đổi , chỗ dày nhất đạt
2.5m ; các tính chất xây dựng trung bình W = 28.6%; ρ = 1.86T/m3 ; Il
= 0.6 ; C = 0.25 Kg/cm2 ; ϕ = 14o ; a1-2 = 0.043 cm2/Kg vaø R = 1.6
Kg/cm2 .
4. Lớp bùn sét pha cát : đây là lớp đất yếu nhất trong vùng, màu xám
đen , thành phần là sét pha chứa vật chất hữu cơ phân hủy chưa triệt
để ; các tính chất xây dựng trung bình W = 43.15%; ρ = 1.75T/m3 ; Il =
1.25 ; C = 0.12 Kg/cm2 ; ϕ = 6o ; a1-2 = 0.064 cm2/Kg vaø R = 0.71
Kg/cm2 .
5. Lớp sét pha cát xám xanh, dẻo cứng, nằm ngay dưới lớp bùn(4) , các
tính chất xây dựng trung bình : W = 23.50%; ρ = 1.96T/m3 ; Il = 0.2 ; C
= 0.372 Kg/cm2 ; ϕ = 17o ; a1-2 = 0.023 cm2/Kg và R = 2.39 Kg/cm2 ca
Nhóm nghiên cứu đã đưa ra nguyên nhân biến dạng công trình :
Công trình 4 tầng A5 trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội I khai thác ổn định
trong vòng 30 năm liên tục . Chứng tỏ, trong điều kiện bình thường thì giải pháp
móng băng BTCT đặt trên lớp đất tốt số 2 dày 4,0m có R= 3.3Kg/cm2 và lớp ñaát
_______________________________________________________________________
3
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
số 3 dày 2m có R= 1.6 Kg/cm2 là hoàn toàn đủ chịu lực cho công trình .Sau năm
1990 nhà máy nước Mai Dịch đi vào hoạt động, mực nước dưới đất trong khu
vực và những vùng lân cận bị hút sâu cách mặt đất đáng kể . Tầng bùn số 4 có
chiều dày thay đổi lớn, nên khi mất nước nó bị lún sụt không đều , làm cho đơn
nguyên II nhà A5 vừa bị lún nhiều ở giữa, vừa bị lún xoắn ở các góc đối diện
nhau qua đường chéo . Hậu quả làm cho đơn nguyên này bị biến dạng nghiêm
trọng, các vết nứt trên hai tường dọc nhà chạy suốt từ tầng 1 đến tầng 4 và tạo
với phương thẳng đứng một góc 45o, độ mở rộng của chúng đạt 5÷10cm và các
viên gạch nằm ở hai bên vết nứt bị vò nát vụn do chúng trượt lên nhau . Đầu
các tấm panen sàn gần tụt ra khỏi tường, các cửa đi không đóng mở được, bông
gió cửa sổ bị vặn thành dạng vỏ đỗ, vửa trát trần bị rơi xuống thành từng mảng
to . Công trình có thể sẽ bị sập bất cứ lúc nào nên nhà trường đã quyết định
ngừng sử dụng đơn nguyên II nhà A5 không thời hạn .
Biện pháp xử lý :
Nhóm chuyên gia địa kỹ thuật và kết cấu công trình trường đại học Xây
dựng Hà Nội đã sử dụng giải pháp cọc bê tông cốt thép, tiết diện 200x200 (mm)
có chiều dày khác nhau ép qua các lớp 2,3 và 4 cắm sâu vào lớp đất tốt số 5
nhờ bộ kích thủy lực và tải trọng công trình . Kết quả xử lý chống lún đơn
nguyên II- nhá A5 trường đại học Sư phạm Hà Nội như sau :
Trước khi xử lý chống lún , trong vòng 6 chu kỳ quan trắc lún ( từ
ngày 4-10-1992 đến ngày 14-02-1993 ) , độ lún giữa các mốc đo là :
+ Tại mốc M26 có độ lún nhỏ nhất :Smin = -0.9mm;
+ Tại mốc M17 có độ lún trung bình : Stb = -12,4mm
+ Tại mốc M16 có độ lún lớn nhất : Smã = -25,2mm .
-
- Sau khi xử lý chống lún bằng móng cọc BTCT , trong vòng 6 chu kỳ
theo dõi lún ( từ ngày 15-3-1993 đến ngày 30-08-1993 ) độ lún giữa các mốc đo
phát triển gần như đồng đều nhau, tốc độ lún giảm đáng kể : Stb= 2mm/tháng .
1.1.2 Công trình Bình Thạnh – TP Hồ Chí Minh :
Công trình Bình Thạnh cao 7 tầng, kết cấu khung BTCT chịu lực, được
đặt
trên nền đất yếu gia cố bằng cọc cừ tràm có chiều dài 4.5m . Đất bùn sét yếu có
chiều dày lớn, đến độ sâu 22m . Sau khi xây xong cong trình , tốc độ lún đạt
1mm/ngày đêm . Độ nghiêng của công trình theo phương thẳng đứng là 450mm
. Tại vị trí điểm C công trình có độ lún lớn nhất và toàn bộ công trình bị nghiêng
về góc này và nửa nhà bên trái . Kết quả đo lún tại điểm C trong vòng 6 thaùng (
_______________________________________________________________________
4
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
từ tháng 4/1993 đến tháng 10/1995) đạt trị số là 300mm . Công trình có nguy cơ
bị phá hoại bất cứ lúc nào .
+ 22.4 m
± 0.00 m
- 2.00 m
4.5m
Cọc cừ tràm
- 22.0 m
Bùn Sét
Cát pha
D
5.5
C
5.5
C
5.5
B
A
4.2
1
4.2
2
4.2
3
4
Hình 1-1 . Nhà chung cư 6 tầng tại quận Bình Thạnh TPHCM . Mặt bằng
12.6x16.5(m) , cao 22.4m , tốc độ lún 1mm/ngày đêm . Tổng độ lún 30cm .
Mặt cắt đứng công trình và vị trí có độ lún lớn nhất (C) .
Sau một thời gian nghiên cứu , người ta đã rút ra nguyên nhân :
_______________________________________________________________________
5
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Giải pháp nền móng không thích hợp với điều kiện đất nền . Bùn sét
có chiều dày lớn, cọc cừ tràm ngắn . Có hiện tượng đất nền bị phá
hỏng, biến dạng dẻo.
- Sự có mặt của các công trình xây dựng lân cận nằm bên phải toà nhà
đã làm cho đất nền ơ ûkhu vực này có xu hướng tốt lên hơn , do được
cố kết dưới tải trọng của công trình có trước
Giải pháp sửa chữa :
- Tầng một công trình được gia cường nhằm tăng thêm độ cứng cho
khung .
- Xây dựng hệ thống móng mới cho toàn bộ công trình . Các lỗ chờ để
ép cọc và neo được thực hiện ;
- Cọc BTCT tiết diện 250x250mm dài 20m , lực ép đầu cọc là 600KN;
khả năng chịu tải của mỗi cọc là 300KN . Khu vực bên trái nhà, nơi
có độ lún lớn được ép cọc trước;
- Các cọc cùng tiết diện ở giai đoạn 2 bên phải khu nhà cũng được ép
theo sơ đồ thiết kế ;
- Liên kết cọc ép ở giai đoạn 1 vào móng công trình ;
- Quan trắc độ lún, dịch chuyển ngang và đo độ nghiêng công trình ;
- Khi độ lún của hai khu vực được cân bằng, công trình không bị
nghiêng, cọc ép ở giai đoạn 2 được gắn kết với công trình ;
- Sau một năm gia cường, công trình ổn định và dừng lún .
-
1.2 MỘT SỐ ỨNG DỤNG THÀNH CÔNG TRONG VIỆC XỬ LÝ NỀN ĐẤT
YẾU:
1.2.1 Công trình Xi-lô Trà Nóc – Cần Thơ :
Công trình được xây dựng tại Cần Thơ , dùng để chứa ngũ cốc . Công
trình xi-lô có dạng chữ nhật , kích thước 110x25 m . Toàn bộ kết cấu bên trên
gồm 16 ống kim loại đường kính 12m , cao 7m . Các ống này đặt trên tấm bê
tông cốt thép và tải trọng được phân bố lên bề mặt của nền móng qua các hộp
vỏ mỏng . Do đó mà tải trọng này được phân bố đều trên toàn bộ đáy công trình
.
Kết quả khảo sát địa chất khoan đến độ sâu 40 m như sau :
Lớp 1
Dày
9,5m
-9.5m
C = 0,12
Đất sét dẻo ,
kg/cm2
màu xám ,
trạng thái nhão ϕ = 80
γ = 16kN/m3
e0 = 1.42
Cc =
0.46
Cv = 0,92x10-4
cm2/s
_______________________________________________________________________
6
LUẬN VĂN CAO HỌC
Lớp 2
Dày4.5m
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Đất sét ít dẻo ,
lẫn cát , màu
xám xanh,
trạng thái nhão
C = 0,11
Cc =
kg/cm2
0
1.04
ϕ = 12
3
-14m
γ = 18 kN/m
e0 = 1.99
Lớp 3
Đất sét ít dẻo , C = 0,08
Cc =
Dày 5m
lẫn cát , màu
kg/cm2
0
xám xanh,
ϕ = 13
0.97
3
-19m
trạng thái nhão γ = 18kN/m
e0 = 1.98
Lớp 4
Đất sét , màu C = 0,12
Cc = 0.3
Dày 5m
xám đen, trạng kg/cm2
0
thái dẻo mềm ϕ = 13
-24m
γ = 18kN/m3
e0 = 1.2
Đất sét , màu C = 0,14
Lớp 5
xám xanh đen, kg/cm2
Cc =
Dày 5m
0
trạng thái dẻo ϕ = 14
0.32
3
mềm
-29m
γ = 18kN/m
e0 = 1.13
C = 0,21
Đất sét lẫn
Lớp 6
cát, màu xanh kg/cm2
Cc =
Dày 5m
0
đen, trạng thái ϕ = 12
0.31
3
nửa cứng .
-34m
γ = 17,5 kN/m
e0 = 1.14
Đất sét , màu C = 0,28
Lớp 7
xám đen, trạng kg/cm2
Cc =
Dày 6m
0
Kết thúc thái nửa cứng . ϕ = 12
0.46
3
khoan
γ = 17kN/m
-40m
e0 = 1.37
Giả định các chỉ tiêu giống như lớp trên
-50m
Cv = 3,71x10-4
cm2/s
Cv = 1,37x10-4
cm2/s
Cv = 1,3x10-3 cm2/s
Cv = 1,43x10-4
cm2/s
Cv = 1,22.10-3
cm2/s
Cv = 4,85x10-4
cm2/s
Tính toán độ lún tổng cộng khi xi-lô đặt trực tiếp trên đất yếu :
Công thức tính lún như sau :
⎛ Cc
⎝ 1 + eo
Sf = ⎜⎜
⎞
⎛ p + Δp ⎞
⎟⎟ * H a * log⎜⎜ o
⎟⎟
p
o
⎠
⎝
⎠
Trong đó :
Cc : chỉ số nén của đất .
eo : hệ số rỗng của đất .
_______________________________________________________________________
7
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
po : áp lực tiền cố kết của đất yếu .
Δp : ứng suất trung bình do tải trọng ngoài gây ra .
H a : chiều dày lớp đất tính lún .
Dựa trên công thức trên đơn vị thiết kế đã tính toán độ lún của công trình
khi đặt công trình trực tiếp lên đất yếu không gia cố xử lý nền đất yếu bên dưới
, kết quả tóm tắt trong bảng sau :
C ci
1 + e oi
Lớp Hi
(m)
1
9.5
2
4.5
3
5
Δpi = 60Ii x 4
p oi + Δp i
p oi
0.46
=0.19
1 + 1.42
1.04
=0.348
1 + 1.99
60x0.25x4=
60kPa
60x0.205x4 =
49kPa
28.5 + 60
=1.475
60
70.5 + 49
=1.593
75
0.97
=0.31
1 + 2.08
60x0.176x4 =
42kPa
104 + 42
=1.404
104
5
4
5
0.3
=0.136
1 + 1.2
60x0.154x4 =
37kPa
144 + 37
=1.257
144
5
5
0.32
=0.15
1 + 1.13
60x0.129x4 =
31kPa
184 + 31
=1.168
184
6
5
0.31
=0.145 60x0.112x4 =
1 + 1.14
27kPa
223 + 27
=1.121
223
7
6
0.46
=
1 + 1.37
60x0.1x4 =
21kPa
261 + 24
=1.092
261
0.46
=
1 + 1.37
60x0.07x4 =
16.8kPa
317 + 16.8
=1.05
317
0.194
8
10
0.194
3
Độ lún tổng
cộng
Si ( m )
9.5x0.19xlg
1.475 = 0.3
4.5x0.348xl
g 1.593 =
0.32
5x0.315xlg
1.404 =
0.23
5x0.136xlg
1.257 =
0.07
5x0.15xlg
1.168 =
0.05
5x0.145xlg
1.121 =
0.04
6x0.194xlg
1.092 =
0.04
10x0.194xl
g 1.053 =
0.04
ΣΔhI =
1.09m
Độ lún tổng cộng của xi-lô là 1.09m , như vậy là nhiều cần có biện pháp
xử lý thích ñaùng .
_______________________________________________________________________
8
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Đơn vị thiết kế chọn phương án xử lý nền đất yếu ở đây là giếng cát ,
đắp đất gia tải bên trên và chờ cho đất nền cố kết xong hoặc gần xong thì bỏ
lớp đất gia tải và xây dựng xi-lô lên trên .
Việc tính toán tiến hành theo toán đồ Osterberg .
Tính toán độ lún cho 4 phương án khác nhau :
-
Phương án 1 : khoảng cách giữa các tim giếng cát là L = 4m , đường
kính giếng cát d = 0.40m , giếng cát bố trí thành hình tam giaùc D =
1.05 , L = 1.05x4 = 4.2m , n=4.2/0.4 = 10.5
-
Phương án 2 : khoảng cách giữa các tim giếng cát là L = 3m , đường
kính giếng cát d = 0.30m , giếng cát bố trí thành hình tam giác D =
1.05 , L = 1.05x3 = 3.15m , n = 3.15/0.3 = 10.5 .
-
Phương án 3 : : khoảng cách giữa các tim giếng cát là L = 3m , đường
kính giếng cát d = 0.40m , giếng cát bố trí thành hình tam giác D =
1.05 , L = 1.05x3 = 3.15m , n = 3.15/0.4 = 8 .
-
Phương án 4 : : khoảng cách giữa các tim giếng cát là L = 2.5m ,
đường kính giếng cát d = 0.30m , giếng cát bố trí thành hình tam giác
D = 1.05 , L = 1.05x2.5 = 2.63m , n = 2.63/0.3 = 9 .
Bảng tổng hợp độ lún 4 phương án như sau :
Phương án 1
L=4m, d=0.4m
Cr
Cr= Cr=
5Cv 10Cv
=
Cv
1 năm 25 80% 98%
%
6
10 55% 83%
tháng %
4
0% 45% 67%
tháng
Thời
gian
cố kết
t
Phương án 2
L=3m, d=0.3m
Cr
Cr= Cr=
5C 10Cv
=
Cv v
45 95 100
%
%
%
27 77 95%
%
%
17 42 86%
%
%
Phương án 3
L=3m, d=0.4m
Cr
Cr= Cr=
5C 10Cv
=
Cv v
57 100 100
%
%
%
30 83 100
%
%
%
22 70 91%
%
%
Phương aùn 4
L=2.5m, d=0.3m
Cr
Cr= Cr=
5C 10Cv
=
Cv v
60 100 100
%
%
%
35 90 100
%
%
%
20 75 95%
%
%
_______________________________________________________________________
9
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
MẶT BẰNG
A
A
Lớp đất gia tải
2.50
5.00
0.5
6.50
CẮT A-A
1/2
38.00
123.00
1/2
14.00
giếng cát
Hình 1-2 . Mặt cắt-mặt bằng giếng cát
Giếng cát
30
00
00
30
d=300
3000
b
Hình 1-3 . Bố trí khoảng cách giữa các giếng cát
Nhận thấy sự khác nhau về độ cố kết đạt được của hai phương án 3 và 4
là
không lớn vì vậy kiến nghị chọn khương án 3 để giảm bớt sô lượng cọc phải làm
. Xác định độ lún còn lại khi bắt đầu xây xi-lô lên trên :
_______________________________________________________________________
10
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Giả sử 4 tháng sau khi làm xong giếng thì đào lớp cát gia tải 5m ở trên
lên và bắt đầu xây dựng xi-lô lên .
Độ lún của 2 lớp N01 và N02 ( tính với phương án 3, Cr = 5Cv , t = 4 tháng
, Ur = 70% ) là :
Lớp N01 : Δh1 = 9.5
0.46
28.5 + 0.7x90
lg
1 + 1.42
60
= 0.33 m
Lớp N02 : Δh2 = 4.5
1.04
70.5 + 0.7x86
lg
1 + 1.99
75
= 0.38 m
Độ lún còn lại là : 1.09-(0.33+0.38 ) = 0.38m . Khi xây dựng xi-lô tải
trọng tác dụng sẽ nhỏ hơn nhiều so với tải trọng của 5m đất gia tải . Độ lún còn
lại vào khoảng 38cm và sẽ kéo dài trong nhiều năm vì vậy nếu khả năng thi
công cho phép thì nên tăng chiều dài của giếng cát lên để có thể xử lý một số
lớp tối đa ngay trong thời kỳ đắp đất gia tải .
1.2.2 Công trình số 3 Lê Đại Hành – Hà Nội :
Công trình gồm 6 tầng được thi công gần ba công trình cũ chung quanh
cao 2 - 3 tầng, các lớp địa chất công trình như sau : đấtt đắp dày 2.5m chứa gạch
vỡ xà bần , lớp kế tiếp là lớp bùn sét với các đặc trưng eo = 1,2 ; E = 2Mpa với
chiều dày 18 m ; lớp kế tiếp là lớp cát tốt với chiều dày hơn 6m E = 12Mpa; P =
4-5Mpa . Trình tự thi công như sau :
- Thi công ép cọc dài 20m vào nền đất công trình . Sức chịu tải cọc 36
tấn .
- Sau khi ép cọc , liên kết các đầu cọc bằng hệ thống móng và dầm
móng .
- Tiếp tục thi công các phần còn lại .
Công trình đạt kết quả tốt , các chấn động khống gây hư hỏng cho các
công trình xung quanh , độ lún đạt 4mm .
1.2.3 Công trình chung cư 6 tầng Phạm Viết Chánh Quận Bình Thạnh –
TPHCM :
Công trình gồm 6 tầng , thi công bên trong khu dân cư , với các lớp địa
chất như sau :
1.Lớp 1 : Đất đắp gồm cát , đá, gạch , sét và xà bần . chiều dày 1.m
2. Lớp 2 : Sét pha cát , màu vàng nâu , trạng thái mềm , chiều dày 2.5 m
γ = 1.72 T/m3
c = 2.7 T/m3
ϕ = 50 35’
Eo = 39,5 Kg/cm2
_______________________________________________________________________
11
LUẬN VĂN CAO HỌC
8.5m
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
eo = 0,785
3. Lớp 3 Cát mịn lẫn bột , màu nâu đỏ, trạng thái chặt vừa , chiều dày
γ = 2.00 T/m3
c = 0.03 T/m3
ϕ = 300 30’
Eo = 30,67 Kg/cm2
eo = 0,675
Nền móng công trình là cọc BTCT chiều dài 7m , sức chịu tải mỗi cọc là
30 tấn.
Thi công bằng cách ép cọc . Độ lún công trình đo được sau 1 năm là 5mm
1.3 NHẬN XÉT :
Tuy có một số thành công nhất định trong việc thi công công trình trên
đất yếu , nhưng kèm theo là một số công trình hư hỏng , gặp sự cố do không
nghiên cứu kỹ nền đất yếu dưới công trình . Vấn đề đặt ra là cần nghiên cứu
tiếp một số phương pháp gia cố nền đất yếu , để đưa ra một phương pháp cấu
tạo và tính toán hợp lý , đặc biệt đối với khu vực quận 2, TPHCM – khu vực sẽ
có đầu tư mạnh trong tương lai .
_______________________________________________________________________
12
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
PHẦN II
NGHIÊN CỨU ĐI SÂU
& PHÁT TRIỂN
_______________________________________________________________________
13
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU VỀ ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
VÀ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
2.1- NGUỒN GỐC ĐỊA CHẤT :
Đất mềm yếu là những đất có khả năng chịu tải nhỏ ( khoảng 0.5 –
1.0daN/cm2 ) có tính nén lún lớn, hầu như bão hòa nước, có hệ số rỗng lớn ( e>1
), mô đun biến dạng thấp ( thường E0 < 50 daN/cm2 ), lực chống cắt nhỏ …Nếu
không có các biện pháp xử lý đúng đắn thì việc xây dựng công trình trên nền
đất yếu này sẽ rất khó khăn hoặc không thể thực hiện thực hiện được .
Xét theo nguồn gốc thì đất yếu có thể đïc tạo thành trong điều kiện lục
địa, vùng vịnh hoặc biển . Nguồn gốc lục địa có thể là tàn tích, sườn tích, bồi
tích do gió, tam giác châu hoặc vịnh biển . Đất yếu nguồn gốc biển được tạo
thành ở khu vực nước nông khu vực thềm lục địa hoặc khu vực biển sâu .
Tùy theo thành phần vật chất, phương pháp và điều kiện hình thành, vị trí
trong không gian, điều kiện địa lý và khí hậu … mà tồn tại các loại đất yếu khác
như đất sét mềm, cát hạt mịn, than bùn, các trầm tích bị mùn hóa, than bùn hóa
…
Trong thực tế xây dựng thường gặp nhất là đất sét yếu bão hòa nước.
Loại đất này có những tích chất đặc biệt đồng thời cũng có những tích chất tiêu
biểu cho các loại đất nói chung .
2.2 - KHÁI QUÁT CẤU TẠO ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Ở VÙNG ĐỒNG
BẰNG SÔNG CỬU LONG :
2.2.1 Về mặt địa tầng :
Vùng đồng bằng sông cửu long tương đối bằng phẳng, cao độ mặt đất
thay đổi từ +1.0 đến +5.0, được tạo bởi những trầm tích cổ và trẻ . Trên mặt
phẳng đồng đều đó chỉ gợn lên nhửng sóng đất của sông Tiền, sông Hậu và
những cồn ở ven biển .
Trong tài liệu các hố khoan ở Cần Thơ ( sâu đến 205m ), Sóc Trăng ( sâu
đến 463m ) , Cà Mau ( sâu đến 160-240m ) cho thấy rằng bề dày tầng trầm tích
trẻ từ 50m đến 110m thay đổi tăng dần theo hướng từ phía đất liền ra biển . Ở
dưới tầng trầm tích trẻ là tầng trầm tích cổ . Ngược về phía Tây Ninh, Biên Hòa
v.v… lớp trầm tích cổ xuất hiện ngay trên mặt đất, tức là tầng trầm tích trẻ mỏng
dần về hướng tiếp giáp miền Đông Nam Bộ .
Theo kết quả nghiên cứu trụ cột địa tầng tổng hợp vùng đồng bằng sông
cửu long gồm các tầng sau :
A. Tầng bồi tích trẻ hay còn gọi tầng trầm tích Holôxen : được
phân chia làm 3 bậc :
_______________________________________________________________________
14
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Bậc Hôlôxen dưới giữa QIV-1 , gồm cát màu vàng và xám tro, chứa
sỏi nhỏ cùng kết hợp von sắt, phủ lên tầng đất sét loang lỗ
Peistoixen, chiều dày đạt tới 12m .
- Bậc Hôlôxen giữa QIV-2 , gồm bùn sét màu vàng, sét xám xanh và
xám vàng, chiều dày từ 10-70m .
- Bậc Hôlôxen trên QIV-3 , gồm tầng trầm tích khác nhau về điều
kiện tạo thành thành phần vật chất tuổi và diện phân bố :
1. Tầng trầm tích biển , sông biển hỗn hợp và sinh vật mQIV-3 ,
mabQIV-3 gồm hạt cát mịn, bùn sét hữu cơ …
2. Tầng trầm tích sinh vật biển – đầm lầy ven biển bamQIV-3 , gồm
bùn sét hữu cơ, than bùn .
3. Tầng trầm tích sông hồ hỗn hợp và sinh vật ambQIV-3 , gồm bùn
sét hữu cơ .
4. Tầng bồi tích aQIV-3 , gồm sét á sét chảy , bùn á sét hoặc bùn hữu
cơ .
Chiều dày của thành tạo trầm tích Hôlôxen trên biến đổi từ 9 đến
20m , trung bình 15m , toàn bộ chiều dày trầm tích Hôlôxen đạt tới
100m .
B. Tầng bồi tích cổ hay trầm tích Pleistoxen :
Đồng bằng sông cửu long gồm 3-5 tập hạt mịn xen kẹp với 3-5 tập hạt
thô , mỗi tập hợp tương ứng với Pleistoxen trên , giữa và dưới . Mỗi
tập hạt mịn có chiều dày từ 1-2m đến 40-45m , các tập hạt thô được
đặc trưng bằng bề dày thay đổi từ 4-85m .
Một số mặt cắt hình trụ hố khoan điển hình vùng ĐBSCL : xem hình .
2.2.2 Sự phân bố đất yếu, đất bùn ở đồng bằng sông cửu long :
Trong toàn vùng đồng bằng sông cửu long , có thể chia thành 5 khu có
các dạng đất yếu , theo đặc trưng thành phần thạch học , tích chất địa chất công
trình , địa chất thủy văn và chiều dày của tầng đất yếu :
Khu I : Vùng đất sét có màu xám vàng và xám nâu :
- bmQIV : đất á sét, á sét màu xám nâu , có chỗ đất mềm yếu gối lên
trên lớp trầm tích nén chặt QI-II , chiều dày không quá 5m .
- Đồng bằng tích tụ , có chỗ trũng lầy nội địa , cao độ từ 1-3m .
- Nước dưới đất gặp ở độ sâu 1-5m , có tính ăn mòn .
- Sức chịu tải của nền đường tương đối tốt , những công trình loại nhỏ
có thể đặt móng trên nền thiện nhiên , một vài chỗ trong khu vực đất
yếu cần phải gia cố .
_______________________________________________________________________
15
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Khu II : Vùng đất bùn sét , bùn sét pha cát , bùn cát pha sét , xen kẹp các
lớp đất cát pha sét :
Tiểu khu IIa :
- a,amQIV : bùn sét , bùn sét pha cát phân bố không đều hoặc xen kẹp
có chiều
dày khoảng 50m gối lên nền sét cứng QI-II .
- Đồng bằng thấp , tích tụ thật thụ với độ cao từ 1-1.5m đến 3-4m .
- Mực nước ngầm cách mặt đất 0.5-1m , có khả năng ăn mòn .
- Cát chảy , xói ngầm , xói lở bở . đào lòng sông , lún ướt công trình
- Sức chịu tải của đất nền yếu , khoảng 0,5 kg/cm2 thường gia cố nền
khi xây dựng công trình .
Tiểu khu IIb:
- a,amQIV : bùn sét , bùn sét pha cát, phân bố không đều hoặc xen kẹp ,
có chiều dày không quá 80 m ,
- Các đặc trưng khác giống tiểu khu Iia .
Tiểu khu IIc :
- Tính chất đất bùn giống như tiểu khu IIa và IIb , nhưng có chiều dày
khống quá 25m .
Tiểu khu IId :
- Tính chất đất bùn giống như tiểu khu IIa, IIb, IIc nhưng có chiều dày
không quá 30m .
Khu III : cát hạt mịn , cát pha sét xen kẹp ít bùn cát pha sét gồm các tiểu
khu :
Tiểu khu IIIa :
- a,am,abmQIV : cát pha sét , cát bụi xen kẹp ít bùn sét , bùn sét pha cát
, bùn cát pha sét , Hôlôxen gối trên nền trầm tích nén chặt QI-III chiều
dày không quá 60m . Sức chịu tải của nền tương đối khoảng 1kg/cm2 .
- Mực nước ngầm cách mặt đất 0.5-2m , có khả năng ăn mòn .
- Có hiện tượng cát chảy và xói ngầm .
Tiểu khu IIIb :
- Tính chất đất giống như tiểu khu IIIa , nhưng chiều dày tầng Hôlôxen
không quá 100m .
Tiểu khu IIIc :
- Tính chất đất giống như tiểu khu IIIa, IIIb, nhưng chiếu dày tầng
Hôlôxen không quá 25m .
Khu IV : Khu đất than bùn , xen kẹp bùn sét, bùn á sét , á cát và cát buïi :
_______________________________________________________________________
16
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Tiểu khu IVa :
- mbQIV : đất than bùn , sét , bùn á sét , bùn sét pha cát , thuộc tầng đất
yếu Hôlôxen gối trên lên đất nền chặt QI-III , có chiều dày không quá
25m . Đất nền có sức chịu tải 0.5kg/cm2 .
- Nước dưới đất xuất hiện trên mặt đất có tính ăn mòn .
- Lầy quá đến chảy gây lún ướt công trình .
Tiểu khu IVb :
- mbQIV : dất yếu gồm than bùn , bùn sét , bùn sét pha cát thuộc tầng
Hôlôxen , chiều dày không quá 50m , gối lên đất nền chặt QI-III . Đất
nền có sức chịu tải khoảng 0.5kg/cm2 .
- nước dưới đất xuất hiện ngay trên mặt đất , có tính ăn mòn .
- Xâm thực bờ và đáy sông , lầy hoá .
Khu V : Khu bùn sét pha cát và bùn cát pha sét ngập nước .
-
-
Đất yếu gồm bùn , than bùn Hôlôxen dày từ 5-10m đến 40-50m , gối
lên nền đất chặt QI-III . Sức chịu tải của đất nền yếu khoảng 0.5kg/cm2
.
Đồng bằng tích tụ trũng lầy dạng vịnh, của sông .
Nước dưới đất xuất hiện ngay trên mặt đất , chịu ảng hưởng của thủy
triều, có tính ăn mòn .
Xâm thực bờ và đáy sông , lầy lội .
2.2.3 Đặc trưng cơ lý của các loại đất yếu, đất bùn ở Đồng bằng Sông Cửu
Long:
Hiện nay hầu hết các công trình xây dựng ở Đồng Băng Sông Cửu Long
đều thuộc loại vừa và nhỏ , do đó tải trọng của các công trình truyền
xuống đất nền đều tựa trên đất nền đều tựa trên tầng trầm tích trẻ
Hôlôxen . Theo các kết qủa khảo sát địa chất cho thấy lớp trầm tích trẻ
Hôlôxen chứa chủ yếu là các dạng đất yếu như : đất sét dẻo, đất sét dẻo
chảy, đất bùn sét hữu cơ, đất bùn á sét, đất bùn á cát và đất than bùn . Do
đó việc nghiên cứu sự phân bố và đặc tính của lớp đất yếu này là cơ sở
để tìm ra những biện pháp xử lý , gia cố nền hợp lý phục vụ cho công tác
xây dựng đạt hiệu quả cao .
2.3 KHÁI QUÁT CẤU TẠO ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC T.P HỒ
CHÍ MINH :
2.3.1 Nguồn gốc hình thành :
Trong phạm vi khu vực thành phố Hồ Chí Minh nguồn gốc hình thành cấu
trúc địa chất như sau :
- Cấu trúc móng Mezozoi được tạo nên bởi nguồn gốc núi lửa tuổi Jura
muộn , Krêta sớm . Chúng lộ ra dưới dạng một nếp lồi ở khối Thủ
_______________________________________________________________________
17
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Đức gồm các trào phúng trung tính , các thấu kính hoặc kẹp cát bột
kết .
-
Tầng cấu trúc Plitoxen – pleitoxen gồm những trầm tích sét , cát , sỏi
của sông và ven biển với bề dày tương đối lớn và thay đổi khá rõ rệt
tùy theo khối cấu trúc .
-
Tầng cấu trúc Pleitoxen gồm các sản vật thô như cuội , sỏi , cát có
nguồn gốc sông ven biển , có vết tích của sườn tích .
-
Tầng cấu trúc Hôlôxen gồm phụ tầng cấu trúc Hôlôxen hạ-trung hình
thành bời các trầm tích ven biển , cửa sông hạt vừa đến nhỏ mịn, chứa
nhiều xác thực vật và động vật biển , có cấu trúc trũng chậu, phụ tầng
cấu trúc Hôlôxen thượng gồm các trầm tích biển , đầm lầy cửa sông ,
hạt vừa và mịn nhiều xác động vật và thực vật biển .
2.3.2 Sự phân bố các loại đất ở T.P Hồ Chí Minh :
Lịch sử phát triển các cấu trúc địa chất khu vực và quá trình hình cấu trúc
địa mạo khu vực , cộng vào đó các yếu tố khí hậu – địa lý , đặc điểm địa chất
thủy văn , quá trình hình thành các tính chất cơ lý của đất nền , quy luật phát
sinh và phát triển các hiện tượng địa chất động lực công trình khu vực Tp Hồ
Chí Minh nói riêng, khu vực lân cận và một số tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long
nói chung không đồng nhất và thể hiện quy luật chưa rõ ràng . Dựa vào tài liệu
của nhiều cơ quan trong và ngoài nước chúng ta có thể chia vùng và tiểu vùng
để sét sự phân bố như sau :
Chia khu vực Tp Hồ Chí Minh làm 3 vùng :
Vùng A : phân bố rất ít ở hai huyện Thủ Đức và duyên Hải :
Gồm cac loại đá tuổi từ J3-K1 , được cấu tạo bởi các loại đá cứng hoặc
nửa cứng do đó cường độ chịu lực có thể lên đến hàng chục kg/cm2 . Tuy nhiên
địa hình núi thấp thuộc kiểu địa mạo xâm thực bào trụi , độ dốc địa hình từ 100 ÷
200 có nơi lên đến 400 nên không thuận lới cho việc xây dựng .
Vùng B : gồm các huyện Thủ Đức , Củ Chi , Hóc Môn :
Gồm các loại sét , sét pha cát , cát pha sét , cát . Vùng này địa mạo bào
mòn tích tụ dưới các trầm tích Pleitoxen tạo nên bề mặt địa hình chia ra làm các
tiểu vùng :
Tiểu vùng B-1 : huyện Thủ Đức , Cuû Chi :
_______________________________________________________________________
18
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Thường gặp các loại đất sét , sét pha cát , cát pha sét , cát có chiều dày từ
0 ÷ 10 m phủ lên đất Laterit ở các dạng khác nhau , mực nước ngầm thay đổi
tùy theo địa hình từ 1 ÷ 10m , lượng nước phong phú , có hiện tượng rửa trôi bề
mặt , lún ướt , cát chảy . Cao độ địa hình từ 10 ÷ 30m , địa hình gợn sóng . Địa
chất công trình thuận lợi cho việc xây dựng .
Tiểu vùng B-II : một số huyện nội thành , Thủ Đức, Củ Chi :
Thường gặp các loại đất sét, sét pha cát , cát pha sét , có chiều dày từ 2 ÷
6m phủ lên lớp đất laterit dạng kết ion hoặc loang lổ . đều là trầm tích tuổi
Pleitoxen , mực nước ngầm phổ biến từ 2 ÷ 5m và thay đổi tùy theo cao độ địa
hình . Lượng nước phong phú , có thể gặp hiện tượng lún ướt và xói mòn làm
biến dạng công trình . Cao độ địa hình từ 3 ÷ 10m , địa hình bằng phẳng . Địa
chất công trình thuận lợi cho việc xây dựng.
Vùng C : các quận huyện có đất yếu :
Gồm các loại đất sét nhão , bùn sét , bùn sét pha cát , bùn cát pha sét .
Vùng này địa mạo tích tụ với các trầm tích tuổi Hôlôxen nhiều nguồn gốc khác
nhau và trên bề mặt địa hình chia ra làm nhiều tiểu vùng khác nhau :
Tiểu vùng C-1 : quận Bình Thạnh, Bình Triệu :
Thường gặp các loại đất sét nhão , bùn sét , bùn á sét có chiều dày từ 5 ÷
15m hoặc hơn , phủ lên lớp cát mịn đến trung , mực nước ngầm thường nhỏ hơn
1m . Địa mạo thềm sông , địa hình thấp và bằng phẳng , có nơi thũng ngập ,
nhiều sông rạch , ăn mòn mạnh , ở đây có hiện tượng lầy hoá cục bộ , có một số
công trình xây dựng bị biến dạng , nứt nẻ , nghiêng lệch . Vì vậy địa chất công
trình tiểu vùng C-1 ít thuận lợi trong việc xây dựng .
Tiểu vùng C-II : huyện Nhà Bè , quận 8, quận 4 :
Thường gặp các loại sét nhão , bùn sét , bùn á sét , bùn á cát có chiều
dày từ 10 ÷30m phủ lên lớn cát mịn đến trung , mực nước ngầm ngang mặt đất ,
nhiều nơi ngập nước tính ăn mòn mạnh , ảnh hưởng của thủy triều rõ rệt . Địa
mạo bãi bồi bờ sông , nhiều diện tích trũng ngập , nhiều sông rạch , có một số
công trình xây dựng bị biến dạng, nứt nẻ .Vì vậy địa chất công trình tiểu vùng
C-II không thuận lợi cho việc xây dựng .
Tiểu vùng C-III : huyện Bình Chánh , quận 6 :
Thường gặp các loại đất sét , sét pha cát, cát pha sét, bùn sét ở trạng thái
nhão , lớp đất yếu có bề dày từ 10 ÷ 30m , có nơi thành lớp liên tục, có nơi xen
kẽ lớp sét pha cát hoặc cát tạo thành lớp thấu kính . Mực nước ngầm từ 1÷5m .
Nước bị nhiễm phèn và chịu ảnh hưởng của nước mặn . Địa mạo đồng bằng thấp
_______________________________________________________________________
19
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
, địa hình bằng phẳng nhiều sông rạch . Địa chất công trình không thuận lới cho
việc xây dựng .
Tiểu vùng C-IV : nông trường Lê Anh Xuân , nong trường An Hạ :
Thông thường gặp các loại đất sét, sét pha cát trạng thái dẻo mềm và dẻo
nhão , tạo thành lớp dày trên 50m, mực nước ngầm từ 0 ÷ 0.5m, hiện tượng lầy
hoá và hiện tượng xúc biến rất phổ biến . Địa mạo hồ đầm lầy, địa hình trũng ,
nhiều sông rạch . Điều kiện địa chất công trình không thuận lợi cho việc xây
dựng .
Tiểu vùng C-V : huyện Duyên Hải :
Thường gặp các loại sét dẻo nhão, sét nhão, bùn sét, bùn sét pha cát có
chiều dày trên 20m , mực nước ngầm ngang mặt đất . Địa mạo đồng bằng thấp
ven biển , trũng ngập, sông rạch phát triển, ảnh hưởng lớn thủy triều, có hiện
tượng xâm thực bờ sông, cát chảy, xúc biến , không thuận lợi cho việc xây dựng
.
Tiểu vùng C-V’: ven bờ biển Duyên Hải :
Thường gặp các loại đất sét nhão, bùn sét, bùn sét phá cát, bùn cát pha
sét có chiều dày từ 5 ÷ 7m . Mực nước ngầm hình thành từ nước mưa có khả
năng ăn mòn vật liệu . Các loại đất này chỉ phân bố trên một diện tích rất có
hạn ở bờ biển duyên hải . Ở đây hình thành dạng địa mạo thềm tích tụ ven biển
, địa hình tương đối bằng phẳng nhựng phân bố hẹp . Phổ biến hiện tượng lầy
hóa , đặc biệt là hiện tượng phá lở bờ biển đang diễn ra với cường độ cao , uy
hiếp rõ rệt sự tồn tại của cư dân tại đây . Do đó điều kiện địa chất tiểu vùng CV’ klhông thuận lợi chi việc xây dựng .
2.3.3 Mặt cắt địa chất :
Về mặt tổng thể , tại khu vực Tp Hồ Chí Minh và vùng phụ cận tồn tại
hai kiểu mặt cắt địa chất công trình khác nhau , mỗi kiểu mặt cắt địa chất như
vậy đại diện cho một dạng địa chất công trình nhất định và chứa đựng một tập
hợp các đơn nguyên địa chất công trình nhất định
- Kiểu mặt cắt địa chất công trình thứ nhất : địa tầng bao gồm một tập
hợp các đơn nguyên địa chất công trình như sau : đất đắp ( anQ3III ) gồm sét, sét
pha cát, cát pha sét, cát lẫn lộn gạch đá cùng các phế liệu do sản xuất và sinh
hoạt, co bề dày trung bình từ 0.5÷0.8m . Tiếp dưới nữa là lớp cát pha, hoặc sét
pha ( aQIII ) có màu xám trắng hoặc xám vàng có bề dày trung bình 2.5÷3.5m .
Sau đó , gặp ngay tầng trầm tích (amN2-Q1 ), phần trên cùng của tầng trầm tích
này (amN2-Q1 ) là sét pha laterit ở trạng thái cứng có bề dày trung bình khoảng
2.4÷2.5m . Dưới nữa là sét pha hoặc sét loang lổ dày trung bình từ 2÷2.5m . Sâu
_______________________________________________________________________
20
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
hơn gặp sét pha tạp màu với bề dày từ 2.4÷2.5m . Sau đó gặp lớp cát pha bề dày
6÷6.5m. Cuối cùng là cát lẫn sỏi dày từ 7÷10m hoặc hơn .
Mặt cắt địa chất dạng này thường gặp ở vùng B và một số nơi của vùng A
- Kiểu mặt cắt địa chất công trình thứ hai : địa tầng bao gồm một tập hợp
các đơn nghuyên địa chất công trình khác hẳn so với kiểu thứ nhất . Từ mặt đất
trở xuống có thể gặp : đất đắp anQ3III gồm sét , sét pha cát, cát pha sét lẫn gạch,
xà bần cùng với phế liệu do sản xuất và sinh hoạt có bề dày trung bình từ
1÷1.5m . Dưới lợp đất đắp là lớp đất bùn sét hữa cơ hoặc lớp bùn sét pha cát có
xen các lớp thấu kính cát mịn ( amb-QIV2-3 ) , lớp này có bề dày trung bình thay
đổi từ 5÷30m . Dưới lớp này có thể gặp lớp cát mịn ( aQIV1-2 ) dày trung bình 3m
, phủ trên bề mặt lồi lõm của trầm tích amN2-Q1 . Thứ tự địa tầng của trầm tích
amN2-Q1 cũng tương tự như kiểu mặt cắt địa chất công trình thứ nhất .
Mặt cắt địa chất thứ 2 này thường gặp ở vùng C, tiểu vùng C-1, C-II, CIII, C-IV, C-V, C-V’ .
Theo kết quả thăm dò địa chất công trình thì tại Thành Phố Hồ Chí Minh
có thể chia làm hai khu vực đất tương đối yếu :
- Khu vực đất yếu : khu vực quận 7, quận 4, quận 8, quận 6, một phần
quận 5, một phần quận Bình Thạnh, một phần Hóc Môn, một phần quận 2 .
Những nơi này từ trên mặt đất đã gặp lớp bùn yếu phân bố đến độ sâu 20-30m ,
sau đó đến lớp dảo mềm và lớp dẻo cứng có trị số SPT tăng từ 10-15 đến 35-50
. Trừ phía bắc Thủ Đức sớm gặp đá gốc , còn thường đến độ sâu 60-80m vẩn là
các sản phẩm trầm tích đệ tứ gồm cát hoặc sét cứng .
- Khu vực tương đối yếu : loại địa tầng này thường phân bố ở phần lớn
quận 1, quận 3, một phần quận 5, quận Tân Bình, quận Gò Vấp, phần lớn quận
Phú Nhuận, một phần Hóc Môn và Củ Chi . Ở đây thay cho lớp bùn là lớp sét
laterit hoá khá cao và có bề dày tương đối ổn định từ 3 đến 5m . Cường độ chịu
tải của lớp laterit này khá cao vì trị số SPT thường lớn hơn 25.
2.3.4 Điều kiện địa chất công trình tại khu vực nghiên cứu , quận 2 TpHCM :
Đặc điểm địa chất vùng này có lớp đất sét nhão bùn sét , bùn á sét có
chiều dày từ 5 đến 15m hoặc hơn , phủ lên lớp cát mịn đấn trung . Mực nước
ngầm nhỏ hơn 1m .
Tại trụ hố khoan khu vự Thạnh Mỹ Lợi quận 2 cho công trình Xí Nghiệp
Việt Phó - quận 2 do Công Ty Tư Vấn Tổng Hợp Xây Dựng – Bộ Xây dựng lập
, gồm các lớp như sau :
1/ Lớp cát đắp, màu nâu vàng, trạng thái chặt vừa dày 1.8-2.0 m
2/ Lớp bùn sét hữu cơ, màu xám xanh xám đen , độ dẻo cao , trạng thái
nhão , dày 12.9 –13.3 m
_______________________________________________________________________
21
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
3/ Lớp sét pha cát mịn, lẫn laterit sỏi sạn ,màu nâu đỏ, độ dẻo trung bình
, trạng thái dẻo cứng , dày 1.8-2.4m
4/ Lớp đất sét pha cát mịn , màu vàng đậm, độ dẻo cao, trạng thái dẻo
mềm , dày 5.9-6.2m
5/ Lớp cát nhỏ đến mịn , màu nâu vàng xám đen , trạng thái chặt vừa,
dày 16.8-17.3 m
2.3.5 THỐNG KÊ CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ-LÝ TÍNH TOÁN CỦA 3 LỚP
ĐẤT CƠ BẢN THEO QUY TRÌNH 45-78 và năm 2000 (SNIP ΠB 1-62) :
Trị tiêu chuẩn Atc là trung bình số học của các trị tìm được bằng thí
nghiệm xác định theo biểu thức sau :
n
tc
A =
∑ Ai
1
n
Ai : trị của mẫu đất thứ i
n : số lượng mẫu đất làm thí nghiệm
Mức độ tin cậy của trị Ai của mỗi lớp đất được đáng giá theo hệ số sai
lệch ν xác định theo biểu thức sau :
σ
ν = tc ( %)
Trong đó :
A
:
σ: sai số bình phương trung bình được xác định theo biểu thức sau
∑ (A i - A tc )
n
σ =
1
2
n −1
Nếu ν > 30% thì trị số Atc lệch nhiều so với các trị Ai của n mẫu đất trong
mỗi lớp , trong trường hợp này cần xem xét để chia tiếp lớp đất đang tính trị Atc
ra một số lớp nhỏ hơn cho đến khi nào trong mỗi lớp có ν ≤ 30 % thì thôi .
Trị tính toán Att = K.Atc
K : hệ số đồng nhất được xác định như sau :
K = 1-ν
Biểu thức tính toán các chỉ tiêu γ và các chỉ tiêu độc lập khác của đất
theo Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 45-78 được xác định như sau :
t σ
Att = Atc ± α
n
tα : hệ số phụ thuộc xác xuất tin cậy α xác định bằng chách tra
bảng tuỳ vào hệ số xác xuất tin cậy α, α = 0.85-0.95
_______________________________________________________________________
22
LUẬN VĂN CAO HỌC
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Đối với lực dính c, góc ma sát ϕ ta có biểu thức sau :
Att = Atc ± tα.σ .
Sai số bình phương trung bình của chỉ tiêu lực dính c và góc ma sát ϕ
được tính như sau :
n
Δ
σtgϕ = στ
σc = στ
1 n 2
∑ pi
Δ i=1
Trong đó :
n
Δ = n ∑ pi
i =1
στ =
2
⎛ n
⎞
- ⎜⎜ ∑ p i ⎟⎟
⎝ i =1 ⎠
(
2
1 n
p i tgϕ tc + c tc - τ i
∑
n - 2 i =1
)
Trong đó : pi , τi : lần lượt là áp lực nén và trị số sức chống cắt của đất
trong thí nghiệm cắt .
Dựa vào các công thức trên thống kê số liệu địa chất của công trình
điển hình Quận 2 – TPHCM
1/ Lớp cát đắp dày 2.0m :
2/ Lớp bùn sét hữu cơ ,dày 12.6-13.2m
Trị tiêu chuẩn :
- Độ ẩm Wtc = 79.3%
- Dung trọng tự nhiên γWtc = 1.486 g/cm3
- Hệ số rỗng e0tc = 2.141
- Chỉ số dẻo Iptc = 31.4
- Góc ma sát trong ϕtc = 4o24’
- Lực dính Ctc = 0.91 T/m2 .
Trị tính toán :
Xác xuất tin cậy : α = 0.85
- Độ ẩm Wtt = 83.26%
- Dung trọng tự nhiên γWtt = 1.412g/cm3
- Hệ số rỗng e0tt = 2.248
- Chỉ số dẻo Iptt = 29.83
- Góc ma sát trong ϕtt = 3o57’
- Lực dính Ctt = 0.819 T/m2.
- Mô đun biến dạng : E = 4,86 kg/cm2
ứng với σ = 0,5
2
kg/cm
E = 9,11 kg/cm2 ứng với σ = 1 kg/cm2
E = 16,02 kg/cm2 ứng với σ = 2 kg/cm2
_______________________________________________________________________
23
LUẬN VĂN CAO HỌC
1kg/cm2
-
Hệ số cố kết
Học viên TRẦN TRUNG KIÊN
Cv = 8,67.10-4 cm2/s ứng với σ = 0,5Cv = 6,42.10-4 cm2/s ứng với σ = 1-2 kg/cm2
Cv = 4,54.10-4 cm2/s ứng với σ = 2-4 kg/cm2
Xác xuất tin cậy α = 0.95
- Độ ẩm Wtt = 85.758%
- Dung trọng tự nhiên γWtt = 1.341g/cm3
- Hệ số rỗng e0tt = 2.315
- Chỉ số dẻo Iptt = 29.34
- Góc ma sát trong ϕtt = 3o33’
- Lực dính Ctt = 0.762 T/m2.
- Mô đun biến dạng : E = 4,78 kg/cm2 ứng với σ = 0,5-1 kg/cm2
E = 9,01 kg/cm2 ứng với σ = 1 -2 kg/cm2
E = 15,84 kg/cm2 ứng với σ = 2 -4 kg/cm2
- Hệ số cố kết Cv = 4,43.10-4 cm2/s ứng với σ = 0,51kg/cm2
Cv = 2,76.10-4 cm2/s ứng với σ = 1-2 kg/cm2
Cv = 0,97.10-4 cm2/s ứng với σ = 2-4 kg/cm2
3/ Lớp sét pha cát nhỏ, lẫn laterite sỏi san, nâu đỏ, dẻo cứng, dày 1.8-2m
Trị tiêu chuẩn :
- Độ ẩm Wtc = 25.3%
- Dung trọng tự nhiên γWtc = 1.927 g/cm3
- Hệ số rỗng e0tc = 0.737
- Chỉ số dẻo Iptc = 15.6
- Góc ma sát trong ϕtc = 11o10’
- Lực dính Ctc = 2 T/m2 .
Trị tính toán :
Xác xuất tin cậy : α = 0.85
- Độ ẩm Wtt = 26.565%
- Dung trọng tự nhiên γWtt = 1.83 g/cm3
- Hệ số rỗng e0tt = 0.773
- Chỉ số dẻo Iptt = 14.82
- Góc ma sát trong ϕtt = 10o36’
- Lực dính Ctt = 1.8 T/m2.
- Mô đun biến dạng : E = 14,67 kg/cm2 ứng với σ = 0,5 kg/cm2
E = 28,92 kg/cm2 ứng với σ = 1 kg/cm2
E = 57,32 kg/cm2 ứng với σ = 2 kg/cm2
- Hệ số cố kết Cv = 8,7.10-4 cm2/s ứng với σ = 0,5-1kg/cm2
Cv = 6,32.10-4 cm2/s ứng với σ = 1-2 kg/cm2
Cv = 4,44.10-4 cm2/s ứng với σ = 2-4 kg/cm2
_______________________________________________________________________
24
