Khảo sát và thí nghiệm đất Lê Phương Bình, Nguyễn Tổng, Phạm Đức Thiện

Nội dung các chương bao gồm:Chương 1: Đại cương về công tác khảo sát địa chất Chương 2: Phương pháp khoan khảo sát địa chất Chương 3: Các phương pháp thí nghiệm hiện trường Chương 4: Các

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

*******************

ThS LÊ PHƯƠNG BÌNH, ThS NGUYỄN TỔNG,

TS PHẠM ĐỨC THIỆN

KHẢO SÁT VÀ THÍ NGHIỆM ĐẤT

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2020

LỜI NÓI ĐẦU

Tài liệu “KHẢO SÁT VÀ THÍ NGHIỆM ĐẤT” được biên soạn

làm tài liệu tham khảo cho sinh viên đại học các chuyên ngành xây dựng

và kỹ sư làm công tác liên quan Địa kỹ thuật: Lập đề cương khảo sát, lựa chọn phương pháp khoan phù hợp, lựa chọn các phương pháp thí nghiệm hiện trường và tiến hành các thí nghiệm trong phòng

Tài liệu gồm bốn chương, nhằm cung cấp các kiến thức liên quan đến công tác khảo sát địa kỹ thuật, công tác thí nghiệm hiện trường và thí nghiệm đất trong phòng thí nghiệm Nội dung các chương bao gồm:Chương 1: Đại cương về công tác khảo sát địa chất

Chương 2: Phương pháp khoan khảo sát địa chất

Chương 3: Các phương pháp thí nghiệm hiện trường

Chương 4: Các phương pháp thí nghiệm đất trong phòng thí nghiệm.Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình biên soạn, nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi còn nhiều thiếu sót Rất mong nhận được những

ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp và các bạn đọc

Mọi ý kiến đóng góp xin vuil lòng liên hệ: Bộ môn Cơ học đất – Nền móng, Khoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh Email: binhlp@hcmute.edu.vn

Nhóm tác giả

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU i

CHƯƠNG 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT 1

1.1 MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ, PHƯƠNG PHÁP KHẢO ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 1

1.1.1 Mục tiêu khảo sát 1

1.1.1.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở 1

1.1.1.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật 1

1.1.1.3 Giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công – Khảo sát phục vụ thi công 1

1.1.2 Nhiệm vụ khảo sát 2

1.1.2.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở 2

1.1.2.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật 2

1.1.2.3 Giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công – Khảo sát phục vụ thi công 3

1.1.3 Phương pháp khảo sát 3

1.1.3.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở 3

1.1.3.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật 4

1.2 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ PHỨC TẠP CỦA ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT 4

1.2.1 Khái niệm điều kiện địa chất 4

1.2.2 Bảng phân loại mức độ phức tạp của điều kiện địa chất 5

1.2.3 Cách thức xác định mức độ phức tạp của điều kiện địa chất 6

1.3 CÁCH XÁC ĐỊNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH 9

1.4 SỐ LƯỢNG HỐ KHOAN TỐI THIỂU VÀ CÁCH THỨC BỐ TRÍ 9

1.4.1 Công trình dân dụng và công nghiệp (TCVN 9363:2012 & TCXD 112:1984) 9

1.4.1.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở 9

1.4.1.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật 10

1.4.2 Công trình cầu – đường: (22TCN 263 - 2000) 12

1.4.2.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở 12

1.4.2.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật 13

1.4.2.3 Giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công 14

1.5 ĐỘ SÂU HỐ KHOAN TỐI THIỂU DỰ KIẾN 14

1.5.1 Công trình dân dụng và công nghiệp (TCVN 9363:2012 & TCXD 112:1984) 14

1.5.1.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở 14

1.5.1.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật 16

1.5.2 Công trình cầu – đường: (22TCN 263 - 2000) 17

1.5.2.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở 17

1.5.2.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật 18

1.6 LỰA CHỌN LOẠI THÍ NGHIỆM CẦN THIẾT 19

1.6.1 Các phương pháp thí nghiệm đất, đá ngoài hiện trường được sử dụng trong khảo sát địa chất công trình (Theo phụ lục 6 – TCVN 4419:1987) 19

1.6.2 Đặc trưng cơ lý của đất, đá và yêu cầu xác định khi khảo sát địa chất công trình (Theo phụ lục 7 – TCVN 4419:1987) 21

1.6.3 Các phương pháp địa chất thủy văn được sử dụng trong khảo sát xây dựng (Theo phụ lục 8 – TCVN 4419:1987) 23

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP KHOAN KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 25

2.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHOAN KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT 25

2.2 THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ CỦA PHƯƠNG PHÁP KHOAN XOAY 26

2.2.1 Thiết bị khoan 26

2.2.1.1 Máy khoan 26

2.2.1.2 Máy bơm dung dịch 27

2.2.1.3 Tháp khoan 28

2.2.1.4 Cần khoan 29

2.2.1.5 Mũi khoan 30

2.2.2 Dụng cụ khoan 31

2.2.2.1 Bộ ống mẫu 31

2.2.2.2 Ống Slam 31

2.2.2.3 Bộ dụng cụ khoan 32

2.3 QUY TRÌNH THỰC HIỆN CỦA PHƯƠNG PHÁP KHOAN XOAY 33

2.3.1 Nguyên lý vận hành mùn khoan 34

2.3.2 Dung dịch khoan và các lưu ý 34

2.3.3 Quy trình thực hiện của phương pháp khoan xoay 36

2.4 QUY TRÌNH LẤY MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU 36

2.4.1 Định nghĩa mẫu đất – đá 36

2.4.2 Mẫu đất – Cách thức lấy mẫu đất 36

2.4.3 Quy trình lấy mẫu đất nguyên dạng 38

2.4.4 Mẫu đá – Cách thức lấy mẫu đá 39

2.4.5 Các loại phiếu mẫu 39

CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG 40

3.1 THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN SPT (TCVN 9351:2012) 40

3.1.1 Mục đích của thí nghiệm 40

3.1.2 Phạm vi sử dụng và khối lượng khảo sát 40

3.1.3 Nguyên lý thí nghiệm 40

3.1.4 Thiết bị thí nghiệm 41

3.1.5 Quy trình thí nghiệm 41

3.1.6 Kết quả thí nghiệm và hiệu chỉnh kết quả thí nghiệm 42

3.1.6.1 Kết quả thí nghiệm: Là trị số N theo độ sâu thí nghiệm Được trình bày kèm theo hình trụ hố khoan và thể hiện dưới dạng biểu đồ 42

3.1.6.2 Hiệu chỉnh kết quả thí nghiệm SPT 43

3.1.7 Ứng dụng thí nghiệm 45

3.1.7.1 Đánh giá trạng thái của đất, từ đó, xác định sơ bộ vị trí đặt móng hoặc mũi cọc [17] 45

3.1.7.2 Xác định các công thức tương quan cho góc ma

sát trong ϕ, mô đun biến dạng 46

3.2 THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH CPTu (TCVN 9352:2012) 47

3.2.1 Mục đích của thí nghiệm 47

3.2.2 Phạm vi sử dụng và khối lượng khảo sát 47

3.2.2.1 Phạm vi sử dụng 47

3.2.2.2 Khối lượng khảo sát 47

3.2.3 Nguyên lý thí nghiệm 49

3.2.4 Dụng cụ thí nghiệm 49

3.2.5 Quy trình thí nghiệm: 50

3.2.5.1 Hiệu chỉnh mũi xuyên 51

3.2.5.2 Bão hòa mũi xuyên và vòng đá thấm 51

3.2.5.3 Quy trình vận hành thiết bị CPTu 51

3.2.5.4 Quy trình đo tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng 52

3.2.6 Kết quả thí nghiệm và hiệu chỉnh kết quả thí nghiệm 53

3.2.6.1 Kết quả thí nghiệm 53

3.2.6.2 Hiệu chỉnh kết quả thí nghiệm [16] 53

3.2.7 Ứng dụng kết quả thí nghiệm 55

3.2.7.1 Xác định độ chặt của đất [17] 55

3.2.7.2 Xác định sức kháng cắt không thoát nước Su [17] 55

3.2.7.3 Xác định góc ma sát trong ϕ cho đất cát [17] 56

3.3 THÍ NGHIỆM CẮT CÁNH HIỆN TRƯỜNG (22TCN 355-06) 56

3.3.1 Mục đích thí nghiệm 56

3.3.2 Nguyên lý đo đạc 57

3.3.3 Phạm vi sử dụng và khối lượng thí nghiệm 57

3.3.4 Dụng cụ thí nghiệm 57

3.3.5 Quy trình thực hiện 58

3.3.6 Kết quả thí nghiệm và hiệu chỉnh kết quả thí nghiệm 59

3.3.6.1 Kết quả thí nghiệm 59

3.3.6.2 Hiệu chỉnh thí nghiệm cắt cánh [16] 60

3.3.7 Ứng dụng kết quả thí nghiệm 61

3.4 THÍ NGHIỆM BÀN NÉN HIỆN TRƯỜNG (TCVN 9354:2012) 61

3.4.1 Mục đích thí nghiệm 61

3.4.2 Nguyên lý thí nghiệm 61

3.4.3 Dụng cụ thí nghiệm 61

3.4.4 Quy trình thí nghiệm 62

3.4.5 Kết quả thí nghiệm và xử lý kết quả thí nghiệm 65

3.4.6 Ứng dụng kết quả thí nghiệm 66

CHƯƠNG 4 CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐẤT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 67

4.1 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH DUNG TRỌNG CỦA ĐẤT 67

4.1.1 Khái niệm 67

4.1.2 Các phương pháp xác định 67

4.1.3 Xác định dung trọng của đất bằng phương pháp dao vòng 68

4.1.3.1 Dụng cụ thí nghiệm: 68

4.1.3.2 Chuẩn bị thí nghiệm 69

4.1.3.3 Tiến hành thí nghiệm 69

4.1.3.4 Tính toán kết quả 70

4.1.4 Phiếu ghi kết quả thí nghiệm xác định dung trọng của đất 70

4.2 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM TỰ NHIÊN CỦA ĐẤT 70

4.2.1 Định nghĩa 70

4.2.2 Dụng cụ thí nghiệm 71

4.2.3 Chuẩn bị thí nghiệm 71

4.2.4 Tiến hành thí nghiệm 71

4.2.5 Tính toán kết quả 73

4.2.6 Phiếu ghi kết quả thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của đất 73

4.3 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN ATTERBERG CỦA ĐẤT 73 4.3.1 Đại cương 73

4.3.2 Thí nghiệm xác định giới hạn nhão của đất 74

4.3.2.1 Dụng cụ thí nghiệm 74

4.3.2.2 Chuẩn bị thí nghiệm 76

4.3.2.3 Tiến hành thí nghiệm 76

4.3.2.4 Tính toán kết quả 78

4.3.3 Thí nghiệm xác định giới hạn dẻo của đất 79

4.3.3.1 Tiến hành thí nghiệm 79

4.3.3.2 Tính toán kết quả 80

4.3.4 Ứng dụng kết quả thí nghiệm xác định giới hạn nhão và giới hạn dẻo của đất [14] 80

4.3.5 Phiếu ghi kết quả thí nghiệm xác định giới hạn nhão của đất 81

4.3.6 Phiếu ghi kết quả thí nghiệm xác định giới hạn dẻo của đất 81

4.4 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT CỦA ĐẤT 82

4.4.1 Định nghĩa 82

4.4.2 Phân loại hạt 82

4.4.3 Phương pháp thí nghiệm xác định thành phần hạt của đất 82

4.4.4 Phương pháp rây khô 83

4.4.4.1 Dụng cụ thí nghiệm 83

4.4.4.2 Chuẩn bị thí nghiệm 83

4.4.4.3 Tiến hành thí nghiệm 84

4.4.5 Phương pháp rây ướt 84

4.4.5.1 Dụng cụ thí nghiệm 84

4.4.5.2 Chuẩn bị thí nghiệm 84

4.4.5.3 Tiến hành thí nghiệm 85

4.4.5.4 Tính toán kết quả 86

4.4.6 Phương pháp tỷ trọng kế 86

4.4.6.1 Dụng cụ thí nghiệm 87

4.4.6.2 Chuẩn bị thí nghiệm 88

4.4.6.3 Tiến hành thí nghiệm 89

4.4.6.4 Tính toán kết quả 89

4.4.6.5 Nhận xét đánh giá 91

4.4.6.6 Các bảng tra phục vụ tính toán 92

4.4.7 Phiếu ghi kết quả thí nghiệm xác định thành phần hạt của đất 94 4.5 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẶT TIÊU CHUẨN CỦA ĐẤT 96 4.5.1 Đại cương 96

4.5.2 Thiết bị thí nghiệm 97

4.5.3 Chuẩn bị thí nghiệm 98

4.5.4 Tiến hành thí nghiệm 98

4.5.5 Tính toán kết quả 100

4.5.6 Phiếu ghi kết quả thí nghiệm xác định độ chặt tiêu chuẩn của đất 103

4.6 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT 104

4.6.1 Đại cương 104

4.6.2 Thiết bị thí nghiệm 106

4.6.3 Chuẩn bị mẫu thử 108

4.6.4 Tiến hành thí nghiệm: Cắt nhanh - không thoát nước 108

4.6.4.1 Chuẩn bị mẫu trong hộp cắt 108

4.6.4.2 Tiến hành thí nghiệm 109

4.6.4.3 Tính toán và vẽ biểu đồ 110

4.6.5 Phiếu ghi kết quả thí nghiệm xác định sức chống cắt của đất 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Phân loại mức độ phức tạp của điều kiện địa chất 5

Bảng 1.2: Ma trận các yếu tố tự nhiên của địa chất 7

Bảng 1.3: Lựa chọn phương pháp thí nghiệm hiện trường 19

Bảng 1.4: Lựa chọn các chỉ tiêu cơ lý của đất đá cần thí nghiệm 21

Bảng 1.5: Lựa chọn phương pháp khảo sát địa chất thủy văn 23

Bảng 2.1: Các phương pháp khoan khảo sát địa chất 25

Bảng 2.2: Một số thông số dung dịch sét 35

Bảng 2.3: Lựa chọn cách thức lấy mẫu đất 37

Bảng 3.1: Phân loại trạng thái đất cát theo chỉ số SPT 45

Bảng 3.2: Phân loại trạng thái đất sét theo chỉ số SPT 45

Bảng 3.3: Khối lượng khảo sát thí nghiệm CPT/CPTu 47

Bảng 3.4: Phân loại trạng thái của đất cát theo sức kháng mũi đơn vị 55

Bảng 3.5: Xác định góc ma sát của đất cát theo sức kháng mũi đơn vị 56

Bảng 3.6: Quan hệ giữa trị số dẻo Ip và hệ số hiệu chỉnh λ 61

Bảng 3.7: Kiểu và diện tích tấm nén theo đất thí nghiệm 63

Bảng 3.8: Cấp gia tải và thời gian ổn định quy ước đối với đất loại cát 64

Bảng 3.9: Cấp gia tải và thời gian ổn định quy ước đối với đất loại sét 65

Bảng 4.1: Bảng phân loại thành phần hạt 82

Bảng 4.2: Hệ số nhớt của nước ứng với các nhiệt độ 92

Bảng 4.3: Bảng tra giá trị HR 93

Bảng 4.4: Trị số hiệu chỉnh nhiệt độ Ct 93

Bảng 4.5: Thông số kỹ thuật của Protor tiêu chuẩn 98

Bảng 4.6: Khối lượng thể tích khô γd(bh) tương ứng khối lượng riêng của đất 101

Bảng 4.7: Bảng tra tham khảo 102

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Máy khoan 27

Hình 2.2: Cấu tạo máy bơm dung dịch 27

Hình 2.3: Tháp khoan ba chân 28

Hình 2.4: Cần khoan 29

Hình 2.5: Mũi khoan 30

Hình 2.6: Cấu tạo ống mẫu 31

Hình 2.7: Cấu tạo quang treo và elevator 32

Hình 2.8: Các dụng cụ, thiết bị thao lắp 33

Hình 2.9: Sơ đồ lắp đặt thiết bị trong phương pháp khoan xoay 33

Hình 2.10: Chu trình ngược 34

Hình 3.1: Dụng cụ thí nghiệm SPT 41

Hình 3.2: Sơ đồ thí nghiệm SPT 41

Hình 3.3: Kết quả thí nghiệm SPT 42

Hình 3.4: Một số mẫu xuyên côn thông dụng 50

Hình 3.5: Quy trình thí nghiệm xuyên côn 50

Hình 3.6: Kết quả thí nghiệm CPT 54

Hình 3.7: Cấu tạo hai loại cánh cắt 58

Hình 3.8: Quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường 58

Hình 3.9: Kết quả thí nghiệm cắt trực tiếp 60

Hình 3.10: Các dạng chất tải, đối trọng bằng bê tông và cọc neo 62

Hình 3.11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm bàn nén hiện trường 62

Hình 3.12: Biểu đồ kết quả thí nghiệm bàn nén hiện trường 66

Hình 4.1: Dụng cụ thí nghiệm xác định dung trọng của đất 68

Hình 4.2: Dụng cụ thí nghiệm xác định độ ẩm của đất 71

Hình 4.3: Dụng cụ xác định giới hạn nhão của đất 75

Hình 4.4: Chỏm cầu Cassagrande 75

Hình 4.5: Trét đất vào chỏm cầu Cassagrande 77

Hình 4.6: Biều đồ xác định giới hạn chảy 78

Hình 4.7: Xác định giới hạn dẻo của đất 79

Hình 4.8: Xác định thành phần hạt bằng phương pháp tỉ trọng kế 88

Hình 4.9: Đường cong cấp phối hạt 91

Hình 4.10: Thí nghiệm đầm chặt đất 96

Hình 4.11: Khuôn đầm Protor 97

Hình 4.12: Minh họa chiều dày các phân lớp khi đầm 99

Hình 4.13: Đường cong đầm chặt 101

Hình 4.14: Biểu đồ quan hệ giữa ứng suất pháp và ứng suất tiếp τ .105

Hình 4.15: Máy cắt trực tiếp 106

Hình 4.16: Hộp cắt và dao vòng 107

Hình 4.17: Vòng ứng lực và đồng hồ đo biến dạng 107

CHƯƠNG 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT

1.1 MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ, PHƯƠNG PHÁP KHẢO ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

1.1.1 Mục tiêu khảo sát

1.1.1.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở

Mục tiêu khảo sát của giai đoạn này là cung cấp số liệu về:

- Địa tầng và cấu trúc địa tầng

- Tính chất cơ lý của đất đá

- Nước dưới đất

 Làm cơ sở cho việc lập luận chứng và kiến nghị các giải pháp nền móng thích hợp

1.1.1.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật

Mục tiêu khảo sát của giai đoạn này là cung cấp số liệu về:

- Địa tầng và cấu trúc địa tầng

- Tính chất cơ lý của đất đá

- Nước dưới đất

 Chính xác hoá vị trí xây dựng các hạng mục công trình và tính toán thiết kế nền móng công trình

1.1.1.3 Giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công – Khảo sát phục vụ thi công

- Được tiến hành trước hoặc trong quá trình thi công công trình

- Kiểm tra và chính xác hoá các vấn đề còn nghi ngờ, thiếu hoặc

bổ sung cho phương án dự phòng được đề cập trong kết luận và kiến nghị khi kết thúc giai đoạn thiết kế để chuyển sang giai đoạn thi công

1.1.2 Nhiệm vụ khảo sát

1.1.2.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở

- Xác định sự phân bố của các các lớp đất đá theo diện và chiều sâu

- Xác định đặc tính cơ lý của các lớp đất, mực nước dưới đất và đánh giá sơ bộ về khả năng ăn mòn của nước

- Đánh giá sơ bộ khả năng chịu tải, tính nén lún của các lớp đất đá nghiên cứu

- Đánh giá sơ bộ các hiện tượng địa chất bất lợi ảnh hưởng đến công tác thi công hố đào sâu và kiến nghị các phương án chống đỡ

1.1.2.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật

Phần chung:

- Làm sáng tỏ điều kiện địa chất công trình

- Phân chia chi tiết các lớp đất đá, đặc điểm địa chất thuỷ văn và các hiện tượng địa chất bất lợi cho xây dựng công trình

- Lấy các mẫu nước dưới đất để xác định các tính chất vật lý, phân tích thành phần hoá học và đánh giá khả năng ăn mòn đối với các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

Phần hố đào sâu:

- Làm rõ sự phân bố và chiều dày các lớp đất trong phạm vi ảnh hưởng thi công hố đào, các chỉ tiêu cơ học của đất nền cần đáp ứng mô hình tính toán thiết kế

- Làm rõ hiện trạng, đặc điểm kết cấu và khả năng biến dạng đối với các công trình lân cận và công trình ngầm do thi công hố đào Tại khu vực có đường ống tập trung dày đặc, cần phải thu thập các hồ sơ dữ liệu để làm rõ loại hình, mặt bằng bố trí, độ sâu và khi cần thiết nên tiến hành thăm dò hệ thống đường ống dưới công trình

- Cung cấp các thông số, điều kiện địa chất thuỷ văn phục vụ tính toán chống giữ và chống thấm cho thành và đáy hố đào

1.1.2.3 Giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công – Khảo sát phục vụ thi công

- Bổ sung hoặc làm chính xác một số thông tin về địa tầng, cấu trúc địa chất, chỉ tiêu cơ lý của đất và của nước dưới đất trong trường hợp cần thiết để khẳng định hoặc điều chỉnh phương án thi công

- Thí nghiệm kiểm tra kết quả trong và sau thi công như nén tĩnh cọc, siêu âm, khoan kiểm tra lõi cọc, lắp đặt thiết bị và quan trắc lún Nếu có phương án xử lý gia cố nền cần tiến hành thí nghiệm hiện trường để đối chứng, kiểm tra tham số thiết kế và hiệu quả của phương án gia cố

10 m đến 15 m

- Thí nghiệm xuyên tĩnh được xen kẽ giữa các hố khoan, nhằm xác định sự biến đổi tổng quát bề dày các lớp đất và độ cứng của chúng

- Thí nghiệm cắt cánh hiện trường (đối với đất có độ trạng thái từ dẻo mềm đến chảy)

- Thí nghiệm trong phòng với mẫu đất nguyên trạng xác định các chỉ tiêu phân loại đất, độ bền và tính biến dạng của các loại đất;

- Phân tích hoá học một số mẫu nước đặc trưng

1.1.3.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật

- Khoan kết hợp thí nghiệm SPT, lấy mẫu thí nghiệm Lấy mẫu đất

để xác định các chỉ tiêu cơ lý Số lượng mẫu thí nghiệm cho từng lớp đất phải đủ tập hợp thống kê, bảo đảm độ tin cậy yêu cầu được qui định trong các tiêu chuẩn xây dựng

- Thí nghiệm xuyên tĩnh để cung cấp số liệu cho thiết kế móng cọc

- Thí nghiệm xuyên động được kết hợp để chính xác hoá mái lớp tựa cọc và lựa chọn phương pháp đóng cọc

- Thí nghiệm cắt cánh sử dụng chủ yếu với đất yếu (bùn, than bùn, đất có trạng thái từ dẻo mềm đến chảy)

- Quan trắc nước dưới đất để xác định chế độ biến đổi mực nước tĩnh, đo áp lực nước theo chiều sâu

- Thí nghiệm xác định hệ số thấm của đất đá tại hiện trường

- Thí nghiệm trong phòng các mẫu đất đá nguyên trạng và không nguyên trạng lấy trong các hố khoan và hố đào thăm dò Ngoài việc thí nghiệm tất cả các chỉ tiêu cơ lý, cần phải xác định các đặc trưng tính thấm nước, trương nở và co ngót của đất đá đặt tầng hầm Phân tích đánh giá mức độ ăn mòn kết cấu bê tông và bê tông cốt thép của nước dưới đất

1.2 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ PHỨC TẠP CỦA ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT

1.2.1 Khái niệm điều kiện địa chất

Là tổng hợp các yếu tố tự nhiên của một khu vực có ảnh hưởng đến công tác thiết kế - thi công và quá trình sử dụng công trình, bao gồm:

- Điều kiện địa hình – địa mạo

- Cấu tạo địa chất

- Đặc điểm địa tầng và các chỉ tiêu cơ lý của đất đá

- Các hiện tượng địa chất động lực học khu vực

- Địa chất thủy văn

- Vật liệu xây dựng và khoáng tự nhiên

1.2.2 Bảng phân loại mức độ phức tạp của điều kiện địa chất

Căn cứ theo quy định ở phụ lục 2, TCVN 4419:1987

Lưu ý:

Nếu một yếu tố nào đó có mức độ phức tạp nhất và có ý nghĩa quyết định các giải pháp xây dựng nhà và công trình thì mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình vùng (địa điểm) xây dựng phải được xác định theo yếu tố ấy Lúc đó phải tăng thêm hoặc bổ sung khối lượng khảo sát cần thiết để đảm bảo làm sáng tỏ ảnh hưởng của chúng tới nhà và công trình thiết kế

Bảng 1.1: Phân loại mức độ phức tạp của điều kiện địa chất Yếu tố

Mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình và đặc

Vùng (địa điểm, tuyến) xây dựng nằm trong phạm vi một số đơn nguyên địa mạo có nguồn gốc hình thành khác nhau Mặt địa hình

gồ ghề, chia cắt mạnh

Có hơn bốn lớp đất

đá khác nhau về thành phần thạch học hoặc có lớp đất đặc biệt về thành phần, tính chất Các lớp đất đá nằm ngang, nghiêng hoặc vát nhọt Chiều dày của lớp

1.2.3 Cách thức xác định mức độ phức tạp của điều kiện địa chất

(1) Thu thập, phân tích, tổng hợp các tài liệu về điều kiện địa chất của vùng (địa điểm) xây dựng đã có trước đó

(2) Dựa vào phụ lục 2, TCVN 4419:1987 (đã trình bày ở trên), xây dựng

ma trận các yếu tố tự nhiên

(3) Dựa vào kết quả ma trận này, có chú ý đến yếu tố ảnh hưởng nhất đến các giải pháp xây dựng của nhà và công trình, đưa ra kết luận

đất đá thay đổi mãnh liệt, có khi ở dạng thấu kính Tính

cơ lý của chúng thay đổi một cách

có quy luật theo diện và theo chiều sâu

Ở phạm vi một lớp đất đá, các chỉ tiêu

cơ lý của chúng thay đổi mãnh liệt,

có quy luật hoặc không có quy luật theo diện và theo chiều sâu

Nước ngầm và nước

áp lực nằm nông hoặc lộ ra trên mặt đất Động thái biến đổi mạnh Nước có tính chất ăn mòn bê tông và kim loại

phân loại mức độ phức tạp của điều kiện địa chất: Đơn giản, trung gian (trung bình) và phức tạp

Bảng 1.2: Ma trận các yếu tố tự nhiên của địa chất

Các yếu

Đơn giản

Trung gian

Phức tạp

Địa hình,

địa mạo

Vùng (địa điểm) xây dựng nằm

trong một đơn nguyên địa mạo

Vùng (địa điểm) xây dựng nằm

trong một số đơn nguyên địa mạo

có chung một nguồn gốc hình

thành

Vùng (địa điểm) xây dựng nằm

trong một số đơn nguyên địa mạo

Các yếu

Đơn giản

Trung gian

Phức tạp

Chiều dày của các lớp đất đá thay

đổi có quy luật

Chiều dày của lớp đất đá thay đổi

mãnh liệt, có khi ở dạng thấu kính

tiêu cơ lý của chúng thay đổi ít,

không có quy luật theo chiều ngang

và theo chiều sâu

Ở phạm vi một lớp đất đá, các chỉ

tiêu cơ lý của chúng thay đổi một

cách có quy luật theo diện và theo

chiều sâu

Ở phạm vi một lớp đất đá, các chỉ

tiêu cơ lý của chúng thay đổi mãnh

liệt, có quy luật hoặc không có quy

luật theo diện và theo chiều sâu

Địa chất

thủy văn

Không có nước ngầm hoặc có tầng

chứa nước ngầm nhưng nằm sâu và

có đặc trưng địa chất thủy văn

tương đối ổn định

Nước ngầm nằm nông nhưng ít

động thái biến đổi, đôi khi gặp

nước có áp , nước có tính chất ăn

mòn hoặc ăn mòn yếu

Nước ngầm và nước áp lực nằm

nông hoặc lộ ra trên mặt đất Động

thái biến đổi mạnh Nước có tính

chất ăn mòn bê tông và kim loại

Các yếu

Đơn giản

Trung gian

Phức tạp

1.3 CÁCH XÁC ĐỊNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH

Các thông tin cần cung cấp như sau:

(1) Loại nhà, công trình xây dựng: Nhà dân dụng và công nghiệp, cầu đường, thủy lợi

(2) Giai đoạn thiết kế: Thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, thiết kế bản vẽ thi công

(3) Quy mô, tầm quan trọng của công trình

(4) Giải pháp nền móng công trình: Móng nông (móng đơn, móng băng, móng bè), móng cọc (cọc đóng/ép, cọc khoan nhồi), giải pháp gia cố nền

1.4 SỐ LƢỢNG HỐ KHOAN TỐI THIỂU VÀ CÁCH THỨC

BỐ TRÍ

1.4.1 Công trình dân dụng và công nghiệp (TCVN 9363:2012 & TCXD 112:1984)

1.4.1.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở

- Các điểm thăm dò được bố trí theo mạng lưới, khoảng cách giữa các điểm khảo sát được quyết định dựa trên các yếu tố sau:

o Mức độ đầy đủ và chất lượng của các tài liệu thu thập được trong giai đoạn điều tra ban đầu

o Mức độ quan trọng và phức tạp của kết cấu, tải trọng và diện tích bố trí công trình

o Mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình

- Khoảng cách giữa các điểm khảo sát thường dao động từ 50 m đến 200 m

- Việc bố trí cụ thể các điểm khảo sát biến đổi tuỳ thuộc vào đặc điểm phân bố của từng khu trong khu đất xây dựng công trình

Có thể bố trí thí nghiệm cắt cánh, thí nghiệm nén ngang, thí nghiệm xuyên giữa các hố khoan với khoảng cách dày hơn tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật

1.4.1.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật

- Khoảng cách giữa các điểm thăm dò tuỳ thuộc mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình, cấp loại công trình, kích thước mặt bằng nhà và tính nhạy cảm với sự lún không đều của đất nền (Xem chi tiết ở Phụ lục D, TCVN 9363:2012)

- Số lượng các điểm khảo sát khống chế không được ít hơn 1/3 số lượng điểm khảo sát

- Số lượng điểm khoan lấy mẫu và thí nghiệm hiện trường không

ít hơn 2/3 tổng số điểm khảo sát

Phụ lục D, TCVN 9363:2012

Bố trí mạng lưới thăm dò - Giai đoạn khảo sát cho thiết kế kỹ thuật D.1 Đối với điều kiện địa chất phức tạp, công trình quan trọng, nhạy cảm với độ lún và lún lệch:

- Khoảng cách khoan thông thường từ 20m đến 30m, có thể bổ sung xuyên với khoảng cách trung bình 10m;

- Yêu cầu có không ít hơn ba điểm thăm dò cho một nhà riêng rẽ và không ít hơn ba điểm đến năm điểm cho một cụm nhà hoặc công trình;

- Trong trường hợp đặc biệt cần khoanh sự phân bố các lớp đất yếu, sự phân bố của các khối trượt và karst thì khoảng cách bố trí có thể nhỏ

hơn 20 m

CHÚ THÍCH: Khi điều kiện địa chất của đất nền phức tạp, hoặc thiết

kế có yêu cầu đặc biệt, có thể bố trí khoảng cách dày lên một cách thích hợp

D.2 Đối với điều kiện địa chất trung bình, công trình khá quan trọng, khá nhạy cảm với lún không đều:

- Khoảng cách khoan thông thường từ 30m đến 50m, có thể bổ sung xuyên với khoảng cách trung bình 15m đến 25m;

- Yêu cầu có không ít hơn ba điểm thăm dò cho một nhà riêng rẽ và không ít hơn ba điểm đến năm điểm cho một cụm nhà hoặc công

trình

CHÚ THÍCH: Khi điều kiện địa chất của đất nền phức tạp, hoặc thiết

kế có yêu cầu đặc biệt, có thể bố trí khoảng cách dày lên một cách thích hợp

D.3 Đối với điều kiện địa chất đơn giản, công trình loại bình thường:

- Khoảng cách khoan thông thường từ 50m đến 75m, có thể bổ sung xuyên với khoảng cách trung bình 25m đến 30m;

- Yêu cầu có không ít hơn ba điểm thăm dò cho một nhà riêng rẽ hoặc

cho một cụm nhà hoặc công trình

CHÚ THÍCH: Khi điều kiện địa chất của đất nền phức tạp, hoặc thiết

kế có yêu cầu đặc biệt, có thể bố trí khoảng cách dày lên một cách thích hợp

Bố trí các điểm thăm dò:

- Việc bố trí các điểm thăm dò trên các nhà và công trình khi kiến trúc, kết cấu ngôi nhà đã được xác định cần tính đến sự phân bố tải trọng Các điểm thăm dò nhằm kiểm tra tính chất của nền

- Các nhà và công trình có tải trọng phân bố đều thì nên bố trí các điểm thăm dò tại các góc dọc theo tim móng và dọc chu

vi của nhà bố trí sao cho đồng đều để có thể lập được mặt cắt đại diện

- Các nhà và công trình có tải trọng phân bố không đều thì ưu tiên

bố trí tại các khu vực có tải trọng nặng, tuy vậy vẫn đảm bảo việc bố trí đầy đủ các khu vực của nhà và công trình để có thể xác định được độ lún lệch

Loại nền đường đặc biệt:

- Nền đường đặc biệt là nền đường có đất yếu

- Sau khi tiến hành khoan thông thường mà phát hiện đất yếu thì tiến hành khoan vùng và bố trí hố khoan trên tim tuyến với khoảng cách từ 250m đến 500m

- Khi khảo sát nền đường đào hoặc đắp mà gặp hiện tượng địa chất động lực cần bổ sung khối lượng hố khoan sao cho thích hợp và có đủ tài liệu để đánh giá ảnh hưởng xấu của chúng tới điều kiện ổn định của tuyến

- Đối với cầu nhỏ cần bố trí hai hố khoan tại hai vị trí mố cầu

Công trình cầu trung và cầu lớn:

- Đối với mỗi cầu trung, cần bố trí kết hợp hai đến ba hố khoan (kết hợp SPT) Nếu bố trí hai hố khoan thì vị trí hố khoan nằm ở trên hai bờ sông Khi bố trí ba hố khoan thì vị trí các hố khoan này phải chia đều trên mặt cắt ngang sông Trong điều kiện địa chất hai bên bờ khác nhau thì có thể bố trí hố khoan lệch đi

- Đối với công trình cầu lớn, cần bố trí ba hố khoan (kết hợp SPT) trên mặt cắt ngang sông tại phương án kiến nghị Vị trí hố khoan cũng được quy định như đối với cầu trung Đối với các phương

án so sánh khác nhau thì tùy thuộc vào điều kiện địa chất mà bố trí hố khoan sao cho đủ tài liệu để so sánh

1.4.2.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật

Công trình cống:

- Cần kết hợp khi khảo sát nền đường Chỉ đặt vấn đề khảo sát khi

ở đó có điều kiện địa chất đặc biệt

- Chỉ tiến hành khoan trong nhưng trường hợp đặc biệt nhưng

không quá một hố khoan cho mỗi cống (trừ cống đặc biệt) Công trình cầu nhỏ:

- Cần tận dụng các hố khoan đã tiến hành trong giai đoạn trước nếu vị trí hố khoan đó đúng tại vị trí mố cầu trong giai đoạn này

- Nếu các vị trí hố khoan trước đó không nằm đúng vị trí mố cầu nhưng xét thấy vẫn sử dụng được thì không cần bổ sung khoan

Trường hợp ngược lại thì cần bố trí hai hố khoan tại vị trí

mố cầu

Công trình cầu trung và cầu lớn:

- Đối với cầu trung, bố trí tại vị trí mỗi trụ và mố một hố khoan (kết hợp SPT)

- Đối với cầu lớn, bố trí mỗi vị trí mố và trụ một hố khoan Trong điều kiện địa chất phức tạp thì có thể bố trí hai hố khoan cho mỗi vị trí mố và trụ cầu Các hố khoan này có thể được bố trí so

le so với tim cầu

1.4.2.3 Giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công

Khối lượng khảo sát chỉ bổ sung cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật

Trong trường hợp đặc biệt khi phát hiện thêm nền đất yếu thì có thể tăng khối lượng khảo sát địa chất công trình Khối lượng tăng thêm không vượt quá 20% khối lượng khảo sát đã thực hiện ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật

1.5 ĐỘ SÂU HỐ KHOAN TỐI THIỂU DỰ KIẾN

1.5.1 Công trình dân dụng và công nghiệp (TCVN 9363:2012 & TCXD 112:1984)

1.5.1.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở

Chiều sâu các điểm thăm dò được xác định tuỳ thuộc công trình, mức độ quan trọng của kết cấu, mức độ phức tạp về điều kiện địa chất công trình Vấn đề cụ thể được thể hiện ở phụ lục C, TCVN 9363:2012

Phụ lục C, TCVN 9363:2012

Chiều sâu các điểm thăm dò - Giai đoạn khảo sát cho thiết kế cơ sở C.1 Đối với điều kiện địa chất phức tạp, công trình quan trọng, quy mô lớn đến rất lớn

- Nếu gặp đất yếu: phải khoan qua đất yếu, 1/2 số điểm khoan vào đất tốt ít nhất 3m (NSPT > 30);

- Nếu gặp đất tốt: khoan sâu đến 10 m đến 15m;

- Nếu gặp đá nông: khoan vào đá tươi 1m;

- Mỗi hạng mục (hoặc mỗi đơn nguyên) khoan một hố khoan khống chế

C.2 Đối với điều kiện địa chất trung bình, công trình khá quan trọng, quy mô khá lớn

- Nếu gặp đất yếu: phải khoan qua đất yếu, 1/3 số điểm khoan vào đất tốt ít nhất 3m (NSPT > 30);

- Nếu gặp đất tốt: khoan sâu đến 10m;

- Nếu gặp đá nông: khoan vào đá tươi 1m;

- Mỗi hạng mục (hoặc mỗi đơn nguyên) khoan một hố khoan khống chế

C.3 Đối với điều kiện địa chất đơn giản, công trình loại bình thường, quy mô khá lớn

- Nếu gặp đất tốt: khoan sâu đến 5m đến 10m;

- Nếu gặp đá nông: khoan chạm vào đá không bị phong hoá;

- Một hố khoan khống chế cho toàn khu

Chiều sâu hố khoan thăm dò còn phụ thuộc vào phương án móng được lựa chọn sơ bộ Trong trường hợp tầng đá cứng ở độ sâu rất lớn và các lớp là đất loại cát hoặc đất loại sét có độ cứng trung bình thì chiều sâu thăm dò phải đạt tới hết mức ảnh hưởng của độ lớn, nghĩa là đến các lớp đất chịu ảnh hưởng của móng bè giả tưởng trong trường hợp móng nông cũng như của nhóm cọc

Thông thường lựa chọn độ sâu thăm dò như sau: (mục 4.3.5b, TCXD112:1984)

- Đối với móng băng, móng chữ nhật đặt cách xa nhau đến mức không có ảnh hưởng giao thoa ứng suất thì độ sâu tối thiểu là 3.5 lần chiều rộng của móng nhưng không nhỏ hơn 10m

- Đối với móng bè hoặc móng băng gần nhau tạo nên hiện tượng giao thoa ứng suất thì chiều sâu thăm dò tối thiểu phải đạt tới 1.5 lần chiều rộng của móng bè hoặc chiều rộng ngôi nhà

- Đối với móng cọc tối thiểu phải thăm dò sâu quá mũi cọc 6 lần đường kính của cọc (hoặc tối thiểu 5m) Đối với nhóm cọc thì chiều sâu tối thiểu lớn hơn 3.5 lần chiều rộng của nhóm cọc

1.5.1.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật

Chiều sâu thăm dò trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật thì phụ thuộc chủ yếu vào kết quả khảo sát của giai đoạn trước và loại nền móng

sử dụng

- Đối với công trình trên nền tự nhiên, chiều sâu của các công trình thăm dò phụ thuộc vào chiều sâu của đới chịu nén nhưng phải lớn hơn chiều sâu đới chịu nén từ 1m đến 2m

- Đối với cọc chống hoặc cọc có mũi chịu lực là chính, chiều sâu thăm dò không ít hơn 5m dưới mũi cọc Đối với lớp chịu lực là

đá nếu gặp dải vụn do đứt gãy hoặc hang động nên khoan xuyên vào trong lớp đá gốc không phong hoá ít nhất 3m

- Đối với cọc ma sát hoặc ma sát là chính, chiều sâu thăm dò phải vượt qua chiều sâu vùng hoạt động của móng khối quy ước dưới mũi cọc, tới độ sâu mà ứng suất của công trình truyền xuống nhỏ hơn hoặc bằng 15% ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra

- Đối với phương án dùng cọc có độ dài khác nhau, chiều sâu khảo sát được xác định theo cọc có chiều dài lớn nhất

Chiều sâu và phạm vi khảo sát cho hố đào phải căn cứ vào điều kiện địa chất công trình và yêu cầu thiết kế để xác định:

- Độ sâu thăm dò nên lấy từ hai lần đến ba lần chiều sâu hố đào.Trong phạm vi này, nếu gặp lớp sét cứng, lớp sỏi cuội hoặc

đá, có thể căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật gia cố mà giảm chiều sâu khảo sát

- Mặt bằng phạm vi khảo sát nên rộng hơn phạm vi hố đào, từ hai lần đến ba lần chiều sâu hố đào

- Tại khu vực có lớp đất yếu dày, phạm vi và chiều sâu khảo sát nên mở rộng một cách thích hợp Ngoài khu vực hố đào, cần thiết phải điều tra nghiên cứu, thu thập tài liệu để bổ sung

1.5.2 Công trình cầu – đường: (22TCN 263 - 2000)

1.5.2.1 Giai đoạn thiết kế cơ sở

Loại nền đường thông thường:

- Đối với nền đường đắp: Độ sâu hố khoan từ 4m đến 7m

- Đối với nền đường đào: Tại khu vực có điều kiện địa chất đơn giản, độ sâu hố khoan trung bình 5m Chiều sâu này có thể thay đổi tùy theo chiều dày của tầng phủ Cần đánh giá mức

độ kiên cố của tầng đá cơ bản để có cơ sở thiết kế mái dốc nền đào phù hợp

Loại nền đường đặc biệt:

- Độ sâu giống quy định của loại nền đường thông thường, nhưng cần xuyên hết tầng đất yếu hoặc đến độ sâu mà ảnh hưởng của nó lên độ bền và độ biến dạng của nền đường là không đáng kể

Công trình cầu trung và cầu lớn:

- Đối với công trình cầu trung: Độ sâu hố khoan từ 20m đến 40m

và phải tới tầng đặt móng hoặc khoan vào tầng đá cơ bản (nếu

đá trầm tích thì từ 2m đến 3m; đá magma thì từ 1m đến 2m; khi gặp hiện tượng casto thì khoan qua tầng casto vào lớp đá gốc từ 2m đến 3m) Tầng chịu lực ở đây được định nghĩa là tầng có chỉ

số SPT N=50 Cũng có thể xác định tầng chịu lực là cát lẫn cuội sỏi, cuội sỏi, đá tảng hoặc các loại đất dính ở trạng thái dẻo cứng, nửa cứng hoặc cứng

- Đối với công trình cầu lớn: Độ sâu hố khoan từ 30m đến 50m,

cá biệt đến 90m tùy thuộc vào điều kiện địa chất khu vực Các điều kiện cần và đủ để kết thúc hố khoan như đối với cầu trung

1.5.2.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật

Loại nền đường thông thường: Chiều sâu hố khoan từ 5m đến 7m Loại nền đường đặc biệt:

- Độ sâu hố khoan cần phải xuyên qua tầng đất yếu hoặc hết vùng ảnh hưởng của lún

- Trong mọi trường hợp, cần thí nghiệm cắt cánh hiện trường.Thí nghiệm này có thể tiến hành độc lập hoặc trong hố khoan

Công trình cầu trung và cầu lớn:

- Đối với công trình cầu trung: Độ sâu hố khoan từ 25m đến 40m Trong điều kiện đặc biệt có thể đến 90m tùy mức độ phức tạp của điều kiện địa chất Điều kiện kết thúc hố khoan tương tự ở giai đoạn thiết kế cơ sở

- Đối công trình cầu lớn: Tượng tự ở giai đoạn thiết kế cơ sở

1.6 LỰA CHỌN LOẠI THÍ NGHIỆM CẦN THIẾT

1.6.1 Các phương pháp thí nghiệm đất, đá ngoài hiện trường được

sử dụng trong khảo sát địa chất công trình (Theo phụ lục 6 – TCVN 4419:1987)

Bảng 1.3: Lựa chọn phương pháp thí nghiệm hiện trường

Đặc trưng đất

đá

Dạng nghiên cứu

Chiều sâu nghiên cứu (m)

Điều kiện sử dụng (Loại đất đá)

rung

loại sét có chứa dưới 40% các hòn lớn (cuội, sỏi, sạn)

Xuyên Carota, Vi xuyên

Dưới 30 ở trên mặt vết lộ hoặc bên thành công trình thăm dò

Đất loại cát và loại sét có chứa dưới 25% các hòn lớn (cuội, sỏi, sạn) Các tính chất

biến dạng của

đất đá

Nén tải trọng tĩnh

loại sét và các loại cát

Đặc trƣng đất

đá

Dạng nghiên cứu

Chiều sâu nghiên cứu (m)

Điều kiện sử dụng (Loại đất đá)

Thí nghiệm tấm ướt đất dưới hố móng

Xác định trong phương án kỹ thuật

Đất trưởng nở và lún ướt

Các tính chất

bền của đất đá

Cắt khối đất (cắt trong hố đào)

Xác định trong phương án kỹ thuật

Tất cả các loại đất (loại cát bão hòa nước và loại đất sét

ở trạng thái chảy) Nén sập Xác định trong

phương án kỹ thuật

Đất hòn lớn, đất loại sét có trạng cứng và nửa cứng Đẩy ngang Xác định trong

phương án kỹ thuật

Đất hòn lớn, đất loại sét có trạng cứng và nửa cứng Cắt quay

dưới áp lực

Dưới 20 Đất loại cát và đất

loại sét Xuyên tĩnh Dưới 20 Đất loại cát và đất

loại sét Xuyên động Dưới 20 Đất loại cát và đất

loại sét Trạng thái ứng

suất của khối

đất đá

Dùng phương pháp dỡ tải

và bù tải

Xác định trong phương án kỹ thuật

Đá cứng

Áp lực nước lỗ

rỗng

Dùng bộ cảm biến để đo

Xác định trong phương án kỹ thuật

Đất loại sét, đất than bùn bão hòa nước

Sức kháng của

đất ở đầu cọc

Thử nghiệm cọc trên nền đất bằng các phương pháp tĩnh và động

Dưới 20 Đất loại cát và đất

loại sét

1.6.2 Đặc trƣng cơ lý của đất, đá và yêu cầu xác định khi khảo sát địa chất công trình (Theo phụ lục 7 – TCVN 4419:1987)

Bảng 1.1: Lựa chọn các chỉ tiêu cơ lý của đất đá cần thí nghiệm Đặc trƣng cơ lý của đất đá

Loại đất đá Hòn

Đá cứng

Lún ướt (độ lún ướt tương đối, áp lực

Đặc trƣng cơ lý của đất đá

Loại đất đá Hòn

Đá cứng

Tổng hàm lượng muối hòa tan và hòa

tan trung bình (chiết nước, chiết băng

Dấu (+) là cần phân tích, dấu (-) là không cần phân tích, dấu (đ) là

chỉ phân tích trong trường hợp đặc biệt

Phương pháp xác định các tính chất của đất đá phải được xác định dựa vào điều kiện của đất ở nền nhà và công trình, có xét đến các yêu cầu của tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành

Việc xác định thành phần hạt và khối lượng thể tích của đất hòn lớn phải tiến hành ở ngoài hiện trường bằng phương pháp sàng và cân khối lượng cố định Chỉ cho phép sử dụng các thiết bị có kích thước lớn ở trong phòng thí nghiệm khi cần xác định các tính chất về độ bền và biến dạng của đất hòn lớn

1.6.3 Các phương pháp địa chất thủy văn được sử dụng trong khảo sát xây dựng (Theo phụ lục 8 – TCVN 4419:1987)

Bảng 1.2: Lựa chọn phương pháp khảo sát địa chất thủy văn Thông số địa

chất thủy văn Dạng địa chất thủy văn

Điều kiện sử dụng

Hệ số thấm (hệ

số dẫn nước)

Bơm hút nước thí nghiệm đơn

và chùm giếng khoan, hố đào, giếng khơi

Đổ nước thí nghiệm đơn và chùm giếng khoan

Đổ nước thí nghiệm vào hố đào

Ép nước thí nghiệm vào hố đào

Quan trắc lâu dài mực nước dưới đất và nước mặn

Đất đá chứa nước

Đất đá chứa nước, thấm nước yếu và khô

Đất đá khô

Đá nứt nẻ khô và chứa nước

Đất đá chứa nước

Đất đá khô

Thông số địa

chất thủy văn Dạng địa chất thủy văn

Điều kiện sử dụng

Quan trắc lâu dài mực nước trong hố khoan

Đất đá chứa nước được ngăn cách bởi những lớp thấm nước yếu

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP KHOAN KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT

Bảng 2.1: Các phương pháp khoan khảo sát địa chất

Loại đá

Cấp đất

đá theo loại khoan

Khoan ép: Ống mẫu có van và mũi khoan hom

Các loại đất rời

(cát, sỏi, cuội nhỏ

Khoan đập: Ống mẫu có van

Khoan xoay: Mũi khoan guồng xoắn đầu phẳng, mũi khoan hợp kim nòng đôi (kết hợp dung dịch sét)