Đồ án tốt nghiệp Khảo sát nhà cao tầng

Đồ án khảo sát nhà dành cho sinh viên năm cuối làm đồ án tốt nghiệp, qua tài liệu này các bạn có thể tham khảo về các vấn đề trong đồ án tốt nghiệp và từ đó có thể lựa chọn cách viết bài cho phù hợp với mình . Các bạn có thể xem cách trình bày và cách viết, câu từ trong đó đã được các thầy cô chỉnh sửa sao cho phù hợp với ngôn ngữ mang tính chất thuần việt . Điều đó giúp các bạn có thể đọc hiểu nó một cách dễ dàng hơn

MỞ ĐẦU

Sau 5 năm học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Mỏ - Địa chất, dưới sự chỉbảo, dạy dỗ tận tình của các thầy cô giáo tôi đã tích lũy được đầy đủ kiến thức để trởthành kĩ sư Địa chất công trình (ĐCCT) tương lai Cụ thể tôi đã được học và nghiêncứu các môn học liên quan từ đại cương đến chuyên ngành ĐCCT, cùng với việcđược tiếp cận thực tế trong các đợt thực tập Đặc biệt là trong đợt thực tập tốt nghiệpvừa qua, điều đó đã giúp tôi hiểu rõ hơn về công tác khảo sát ĐCCT, rèn luyện những

kĩ năng thực hiện các công việc chuyên môn như soạn thảo văn bản, vẽ các bản vẽbằng máy tính , cách trình bày, diễn đặt một vấn đề khoa học, tạo cơ sở tốt cho làm đồ

“ Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng chung cư A5-6 khu

đô thị mới Tứ Hiệp, Hoàng Mai, Hà Nội ở giai đoạn thiết kế cơ sở Thiết kế phương án khảo sát ĐCCT phục vụ cho thiết kế kỹ thuật- thi công công trình trên với thời gian thi công 1,5 tháng”

Nội dung đề án của tôi gồm những phần như sau:

Mở đầu

Phần I: Chung và chuyên môn

Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên, dân cư, kinh tế khu vực Hà Nội

Chương 2: Đặc điểm trầm tích đệ tứ, địa chất thủy văn khu vực Hà Nội

Chương 3: Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực xây dựng

Chương 4: Dự báo các vấn đề địa chất công trình

Phần II: Phần thiết kế và dự trù

Chương 5: Thiết kế phương án khảo sát địa chất công trình

Chương 6: Tổ chức thi công và dự trù kinh phí

Kết luận

Phụ lục kèm theo

Tài liệu tham khảo

PHẦN I CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN

CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, DÂN CƯ, KINH TẾ

1.2 Khí hậu

Khu vực nghiên cứu là một phần của đồng bằng Bắc Bộ nên khí hậu cũng mangtính đặc trưng của vùng Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Mùamưa từ tháng 5 đến tháng 10, khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều, lượng mưa chiếm từ80% đến 90% lượng mưa cả năm Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, khí hậuhanh khô, ít, mưa Theo tài liệu quan trắc từ tháng 1 năm 1996 đến tháng 12 năm

2003 tại trạm khí tượng Láng Hà Nội, khí hậu Hà Nội có đặc điểm như sau :

Lượng mưa lớn nhất thường tập trung vào các tháng 5,6,7 và tháng 8, lượng mưa

ít nhất tập trung vào tháng 1,2 và tháng 12 hàng năm.(Xem bảng 1.1)

Bảng: 1.1: Lượng mưa khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003 (mm)

1996 5,9 88 154 82,8 100 189 308 275,

119,2

116,

129,3

336,6

166,2

105,4

201,

4 89,4 83,1 1547,6

2000 2,2 32,7 34,6 151, 104, 187, 260, 139, 48 206, 2,2 0 1169,8

6 6 1 1 9 8

2001 15,7 41,9 139,

223,5

374,7

487,4

261,7

201,7

178,6

182, 3

292, 6

287, 4

279, 3

120, 5

132, 6

67,5 1

32,1

5 1576,9 1.2.2 Lượng bốc hơi

Tổng lượng bốc hơi hàng năm thay đổi từ 825,5 mm (2002) đến 1120 mm (2003) trung bình931,6 mm

-Lượng bốc hơi trung bình tháng từ năm 1996 đến tháng 12 năm 2003 thay đổi từ50,20mm đến 94,85 mm

-Tháng bốc hơi nhiều nhất : 114,4 mm (10/1998)

-Tháng bốc hơi ít nhất : 40,6 mm (2/1996)

Tổng lượng bốc hơi trung bình năm chiếm 59,1% tổng lượng mưa trung bình

năm (Xem bảng 1.2)

Bảng 1.2:Lượng bốc hơi khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003 (mm)

(Theo tài liệu quan trắc trạm Láng- Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003)

Tháng

Năm

Cảnăm

1996 67,8 40,6 51,3 58,9 89,5 87,9 82,1 76,3 61,5 95,6 78,2 63,1 852,8

1069,2

52,2 0

61,3 1

92,7 6

94,1 6

93,5 1

79,9 4

87,2 9

94,8 5

86,0 1

78,6 8

955,1 5 1.2.3 Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí trung bình năm dao động từ 77,75% (1998) đến 81,08%,trung bình 79,476 %

Độ ẩm không khí trung bình tháng dao động từ : 74,1 % (tháng12) đến 83,1%(tháng4), trung bình 79,47 % Có những ngày độ ẩm không khí lên tới 99 %(3/1/1998) và có ngày xuống thấp nhất là: 22 % (3/2/1999)

Nhìn chung độ ẩm không khí khu vực Hà Nội tương đối cao (Xem bảng 1.3)

Bảng 1.3:Độ ẩm không khí khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003 (mm)

(Theo tài liệu quan trắc trạm Láng- Hà Nội từ tháng 1/1996 đến tháng 4/2004)

Nhiệt độ không khí trung bình năm dao động từ 23,570C (1996) đến 25,110C(1998), trung bình 24,290C

Nhiệt độ không khí trung bình tháng dao động từ 17,710C đến 29,770C

Nhiệt độ không khí của ngày cao nhất lên tới : 39,6 0C (15/6/1998)

Nhiệt độ không khí của ngày thấp nhất :6,20C (24/12/1999) (Xem bảng 1.4)

Bảng 1.4: Nhiệt độ không khí khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến tháng 12/2003 ( 0 c) (Theo tài liệu quan trắc trạm Láng- Hà Nội từ tháng 1/1996 đến tháng 4/2004)

Theo tài liệu thống kê năm 2001, dân số Hà Nội là 4,5 triệu người Dân cư phân

bố không đều, chủ yếu tập trung ở các quận nội thành Các huyện ngoại thành mật độdân số thấp, có nơi mật độ rất nhỏ như các vùng thuộc huyện Sóc Sơn

Hà Nội có thế mạnh về các ngành cơ khí chế tạo, cơ khí chính xác và điện tử,công nghiệp thực phẩm xuất khẩu, các mặt hàng dệt kim may mặc, đan thêu và cáchàng tiêu dùng khác.

Nông nghiệp

Hiện nay, Hà Nội có khoảng hơn 100 hợp tác xã nông nghiệp với diện tích canhtác 20000ha, hình thành các vùng chuyên canh và phát triển tổng hợp Đi cùng vớiviệc phát triển nông nghiệp là sự hình thành của các trang trại gia súc, gia cầm quy

mô lớn Nông thôn ngoại thành ngày càng được đổi mới, sản xuất nông nghiệp đượchiện đại hóa, năng suất cao

Thương nghiệp- dịch vụ

Mạng lưới thương nghiệp, dịch vụ phát triển khá mạnh nhất là ở nội thành HàNội có những trung tâm thương mại quy mô lớn, hiện đại liên hệ rộng rãi với các địaphương trong cả nước và một số nơi trên thế giới

1.3.3 Giao thông vận tải

Hà Nội là đầu mối giao thông của cả nước, từ đây có thể đi các khu vực trongnước và quốc tế bằng đường bộ, đường sắt, đường thủy và đường hàng không Hệthống giao thông của Hà Nội đang dần được cải thiện, nâng cấp, mở rộng nối vớinhiều khu vực trong nước

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ - ĐỊA CHẤT THỦY VĂN KHU VỰC HÀ

NỘI 2.1 Địa tầng Đệ Tứ

Theo tài liệu của đoàn Địa chất Hà Nội công bố năm 1989, trên sơ đồ trầm tích

Đệ Tứ vùng Hà Nội tỷ lệ 1/50000, các trầm tích Đệ Tứ ở vùng Hà Nội chiếm diệntích khoảng 800km2 với các nguồn gốc khác nhau, được hình thành từ Pleistoxen sớmđến Holoxen

Qua xử lý, tổng hợp các kết quả thí nghiệm phân tích thành phần vật chất, cổ

sinh, hoá lý môi trường, địa vật lý( carota lỗ khoan), tuổi tuyệt đối (C14) cho phépphân chia các phân vị địa tầng trầm tích Đệ Tứ khu vực thành phố Hà Nội theo thứ tự

từ dưới lên như sau:

2.1.1 Thống Pleistoxen dưới, hệ tầng Lệ Chi (aQIlc).

Trầm tích tầng Lệ Chi không lộ ra ở phần nghiên cứu mà bị các trầm tích chephủ lên trên Tầng Lệ Chi chỉ quan sát thấy trong các hố khoan ở độ sâu từ 45 đến 69

m thuộc các tuyến cắt qua nội thành Nóc của hệ tầng nằm ở phía dưới tầng Hà Nội

Bề dày lớn nhất của hệ tầng Lệ Chi là 24.5 m Trong tầng này, quan sát trên cột địatầng tổng hợp ta thấy, chúng có tính phân nhịp đều đặn từ hạt thô phía dưới đến hạtmịn phía trên, thể hiện rõ nét chu kỳ tích tụ aluvi Theo thành phần thạch học và cổsinh, trầm tích tầng Lệ Chi chia làm 3 tập và một tập gồm tích tụ bồi tích và tích tụsườn tích không phân chia (ad Q) Theo thứ tự từ dưới lên trên gồm 3 tập:

- Tập 1: Thành phần gồm cuội sỏi cát bột sét màu xám, xám nâu, bề dàykhoảng 10m Cuội mài tròn tốt ( R0=0.5 - 0.9, độ cầu S0=2.0 - 4.0)

- Tập 2: Thành phần gồm cát hạt nhỏ, cát bột màu xám vàng, độ chọn lọc vàmài tròn tốt (R0=0.3 - 0.5, độ cầu S0= 1.5 - 2.5) Chiều dày tập 3.5 - 10 m

- Tập 3: Thành phần gồm bột sét, cát màu xám vàng, xám đen, có tuổiPleistoxen sớm Chiều dày tập 0.2 đến 4.5 m

Nhìn chung tầng Lệ Chi chỉ quan sát được qua các lỗ khoan ở vùng đồng bằng

Hà Nội Sự thành tạo của nó có liên quan đến quá trình bóc mòn, xâm thực, rửa trôi.Tầng này chứa nước khá phong phú do có tầng cuội sỏi

2.1.2 Thống Pleistoxen giữa, hệ tầng Hà Nội (ap QII III 1 hn).

Tầng này có nguồn gốc trầm tích sông, sông lũ hỗn hợp Phần lớn chúng bị phủchỉ quan sát được chúng trong các hố khoan Các trầm tích của tầng này gặp trong haidạng mặt cắt khác nhau

* Mặt cắt vùng bị phủ: trầm tích tầng phủ gặp hầu hết trong các hố khoan ởvùng ven rìa và trung tâm thành phố Chúng nằm ở độ sâu 35.5 – 69.5 m, bề dày trầmtích khoảng 34 m ( ở trung tâm đồng bằng ) và được chia thành 3 tập từ dưới lên trênnhư sau:

- Tập 1: Thành phần gồm cuội lẫn tảng ( kích thước từ 7- 10 cm, có thể đạt đến

15 cm), sỏi sạn và rất ít cát bột xen kẽ, thuộc tướng lòng sông miền núi Độ chọn lọc,mài mòn kém đến trung bình Bề dày của tầng từ 10-20 m Đây là đối tượng chứanước ngầm phong phú và chất lượng tốt

- Tập 2 : Thành phần gồm sỏi sạn, cát hạt thô, cát bột màu vàng xám, thuộctướng lòng sông miền núi và chuyển tiếp Chiều dày tập 10 m

- Tập 3 : Thành phần gồm bột sét, bột cát màu vàng xám vàng, thuộc tướng bãibồi, dày 4 m, có tuổi Pleistoxen giữa - đầu Pleistoxen muộn

* Mặt cắt ở vùng lộ: Phạm vi phân bố của vùng này tương đối hẹp, chỉ gặp ởphía Tây thành phố Tại vùng lộ, tầng Hà Nội có thể chia thành 2 tập:

- Tập dưới : Gồm cuội, cuội tảng lẫn sỏi, sạn, cát bột, sét màu gạch vàng, cuộichủ yếu là thạch anh lẫn ít đá phun trào silic, độ mài tròn và chọn lọc kém

- Tập trên : Gồm cát bột , bột có ít sét màu vàng gạch Tổng chiều dày ở vùng

lộ khoảng 4 m Tầng Hà Nội nằm ngay dưới tầng cuội sỏi của tầng Vĩnh Phúc và phủkhông chỉnh hợp lên trên các trầm tích Lệ Chi

2.1.3 Thống Pleistoxen trên, hệ tầng Vĩnh Phúc (al-lb QIII 2 vp).

Trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc lộ ra ven rìa đồng bằng với diện lộ rộng ở SócSơn, Đông Anh và diện tích nhỏ ở Cổ Nhuế, Xuân Đỉnh Trên bề mặt trầm tích nằm ở

độ cao tuyệt đối từ 7-8m đến lớn hơn 10 m Nét đặc trưng của hệ tầng Vĩnh Phúc là

có hiện tượng laterit yếu, mầu sắc loang lổ Đặc điểm về thành phần vật chất của hệtầng Vĩnh Phúc là có sự chuyển nhanh về thành phần thạch học theo không gian từsét, lẫn bụi, chuyển qua bụi và cát Tất cả các thành phần từ thô đến mịn lộ ra trên mặt

đều bị phong hoá và có quan hệ bất chỉnh hợp với hệ tầng Hải Hưng Hệ tầng có chiềudày khoảng 61 m Theo thành phần thạch học, hệ tầng Vĩnh Phúc được chia thành 4tập, thứ tự từ dưới lên trên như sau:

- Tập 1: Thành phần gồm cuội, sỏi cát, ít bột sét màu xám vàng Bề dày tập đạttới 10 m Tập này có nguồn gốc sông

- Tập 2: Thành phần cát bột, ít sét màu vàng, thỉnh thoảng gặp thấu kính sỏimàu xám vàng, nâu xám Trong tập này phát hiện được các bao tử phấn hoa không cóyếu tố ngập mặn Đất có cấu tạo phân lớp xiên chéo đặc chưng cho trầm tích sông Bềdày của tập có thể đạt đến 33 m

- Tập 3: Thành phần gồm sét caolin màu xám trắng, sét bột màu xám vàng, nâuxám tích tụ dạng hồ sót Trong tập này phát hiện các bao tử phấn hoa không có yếu tốngập mặn, chứa tảo nước ngọt và di tích động vật Khoáng vật chủ yếu là Hydromica,Caolinit, Clorit Đất tập 3 được xác định có nguồn gốc hồ sót Chiều dày tập biến đổi

từ 2-10 m

- Tập 4 : Thành phần gồm sét màu đen, bột sét màu đen, xám vàng có nguồngốc tích tụ hồ - đầm lầy Bề dày tập biến đổi từ 3-8 m

2.1.4 Thống Holoxel, bậc dưới giữa, hệ tầng Hải Hưng (QIV 1-2 hh).

Hệ tầng Hải Hưng phân bố chủ yếu ở phía Đông Nam, ngoài ra cũng khá phổbiến ở phía Tây, Tây Bắc thành phố Gồm 3 phụ hệ tầng:

2.1.4.1 Phụ hệ tầng dưới (lb QIV 1-2 hh1).

Bao gồm các trầm tích có nguồn gốc hồ - đầm lầy (lb Q IV 1-2 hh 1 ), thành tạo vào

thời kỳ biển tiến, phân bố chủ yếu ở phía Đông Nam thành phố và được chia thành 2kiểu:

- Kiểu hồ - đầm lầy ven biển: Trầm tích kiểu này phân bố khá liên tục và phổ

biến ở hồ Thành Công Gồm sét bột chứa tầng trầm tích thực vật, than bùn với hàmlượng thay đổi theo chiều ngang và chiều sâu Theo thành phần của tầng trầm tích vàtài liệu cổ sinh thì phụ kiểu này chia ra hai vùng:

+ Vùng đầm lầy ven biển: Quan sát ở các khu vực có phân bố trầm tích phụ hệ

tầng Hải Hưng dưới, chiều dày 13.5 m, theo thứ tự từ dưới lên trên như sau:

Từ 18 đến 12.6 m : Gồm cát, bột sét lẫn mùn thực vật màu xám đến nhạt, độchọn lọc kém

Từ 12.6 đến 4.5 m: Gồm bột cát, bột sét lẫn mùn thực vật màu xám, xám đen

Nó đặc trưng cho đầm lầy ven biển gần cửa sông, có tuổi Holoxen dưới và giữa (lb

Q IV 1-2 hh 2 ).

+ Vùng đầm lầy lục địa: Quan sát thấy ở độ sâu 3,1 ÷ 2.6 m :

Từ 3.1 đến 2.6 m: Than bùn màu xám đen, đen

Từ 2.6 đến 1.6 m: Sét xám xanh lẫn sạn laterit hoá (lb Q IV 1-2 hh 2 ).

Từ 1.6 đến 1.1 m: Sét xám xanh (lb Q IV 1-2 hh 2 ).

Từ 1.1 đến 0.0 m: Bột sét màu nâu nhạt, xám nâu

-Kiểu ven rìa: Trầm tích kiểu này chủ yếu phân bố ở phía Tây, Tây Bắc và một

số ít ở phía Tây Bắc thành phố Hà Nội Gồm than bùn, sét chứa mùn thực vật màuxám, xám đen

2.1.4.2 Phụ hệ tầng giữa (l,m QIV 1-2 hh2).

Trầm tích của phụ tầng này gồm hai nguồn gốc khác nhau:

- Trầm tích có nguồn gốc hồ lục địa (l Q IV 1-2 hh 2 ): Phân bố hạn chế và thường bị

phủ Có thành phần là sét, bột sét màu xám vàng, xám xanh, ở đáy có ít sạn sỏi nhỏ làkết vón oxit sắt Các trầm tích này thường phân bố trên các trầm tích phụ hệ tầng HảiHưng dưới Bề dày trầm tích biến đổi từ 2-3 m

- Trầm tích nguồn gốc biển (m Q IV 1-2 hh 2 ): Phân bố ở phía Nam, Đông Nam

thành phố Có thành phần chủ yếu là sét bột màu xám xanh, xanh lơ, ở đáy có ít mùnthực vật

Phụ hệ tầng Hải Hưng giữa nhìn chung bị phủ bởi các trầm tích hệ tầng TháiBình và phủ trên các trầm tích phụ hệ tầng dưới hệ tầng Hải Hưng, nhiều nơi còn phủtrên các trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc chiều dày 0.5 - 4 m

2.1.4.3 Phụ hệ tầng trên (b QIV 1-2 hh3).

Trầm tích có nguồn gốc đầm lầy (b Q IV 1-2 hh 3 ) sau biển tiến và hầu như không gặp

hoặc đôi khi gặp ở vùng có địa hình cao ven rìa Thành phần bao gồm: than bùn, sétbột lẫn mùn thực vật chưa phân huỷ hết, màu nâu đen và khi khô nhẹ xốp Thực vật bịmùn hoá phân huỷ kém Chiều sâu từ 0.5 đến 2 m

2.1.5 Thống holoxen, bậc trên, hệ tầng Thái Bình (a QIV 3 tb).

Các trầm tích hệ tầng Thái Bình là những trầm tích trẻ nhất vùng và phân bốrộng khắp trên bề mặt nghiên cứu Chúng có nguồn gốc bồi tích ( aluvi) và được chialàm 2 phụ hệ tầng:

2.5.1 Phụ hệ tầng dưới (a QIV 3 tb1).

Trầm tích của phụ hệ tầng có diện tích phân bố rộng, chiều dày khoảng 30 m.Trầm tích của phụ hệ tầng được chia làm 4 tập, theo sự giảm dần về kích thước hạt, từdưới lên gồm:

- Tập 1: Thành phần là cuội sỏi, cát lẫn ít bột sét màu xám nâu nhạt Bề dày củatập thay đổi từ 3-18 m

- Tập 2: Thành phần là cát bột màu xám nâu, xám nhạt lẫn ít mùn thực vật, bềdày của tầng thay đổi từ 1- 3 m

- Tập 3: Thành phần là bột sét lẫn ít mùn thực vật, màu xám, bề dày thay đổi từ1-3 m

- Tập 4: Trần tích này có nguồn gốc hồ, đầm lầy Thành phần trầm tích là sétlẫn ít mùn thực vật màu nâu xám, có chứa ít di tích ốc xoắn hiện đại Tập này dàykhoảng 1 m và rất hiếm trong khu vực nghiên cứu.

2.1.5.2 Phụ hệ tầng trên (a QIV 3 tb2).

Các trầm tích của phụ hệ tầng có nguồn gốc aluvi hiện đại, phân bố trong khuvực bãi bồi ngoài đê và lòng sông hiện đại Chúng là các trầm tích hiện đại, tướng bãibồi và tướng lòng sông Trầm tích của tầng được chia làm 2 tập:

- Tập 1: Thành phần cuội sỏi, cát lẫn ít bột sét màu vàng xám Bề dày tập biếnđổi từ 3-10 m

- Tập 2: Thành phần là bột sét màu nâu nhạt chứa ốc, trai nước ngọt và mùnthực vật Khoáng vật chủ yếu là Kaolinit, Hydromica và Clorit Bề dày của tập biếnđổi từ 2-5 m

2.2 Đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực nội thành Hà Nội.

Vùng Hà Nội có các tầng đất đá với thành phần thạch học phức tạp nằm xen kẽnhau, do vậy mức độ chứa nước của nó cũng rất khác nhau Trữ lượng nước khá lớn,động thái của nó thay đổi theo mùa Vì vậy ảnh hưởng tới tính chất của đất đá trongmỗi khu vực là khác nhau

Căn cứ vào nguồn gốc thành tạo và mức độ chứa nước chia vùng nghiên cứu rathành các đơn vị địa tầng địa chất thuỷ văn theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:

Thành phần chủ yếu của đất đá chứa nước là cát pha, cát hạt nhỏ, các thành tạo này thuộc hệ tầng Thái Bình có nguồn gốc aluvi Mái của tầng chứa nước là lớp cách nước có thành phần sét pha là phần trên của tầng Thái Bình, đáy cách nước có thành phần là sét, sét pha, bùn sét thuộc trầm tích tầng Hải Hưng Tầng chứa nước

Holoxen phân bố rộng rãi trong khu vực nghiên cứu Bề dày tầng chứa nước biến đổi

ven rìa gần sông có thể từ 2 - 4m Nguồn cung cấp nước chính cho tầng này là nước mưa, nước sông hồ Bởi vậy, động thái mực nước của tầng phụ thuộc khá nhiều vào yếu tố khí tượng thủy văn Kết qủa phân tích thành phần hóa học của nước trong tầng này biểu diễn dưới dạng công thức Cuốclốp như sau:

Tầng chứa nước này phân bố dưới tầng chứa nước Holoxen và phía trên tầng

Pleistoxen dưới (qh1) Thành phần chủ yếu của đất đá chứa nước là cát pha, cát hạt vừa, phần dưới hay gặp sạn, sỏi nhỏ Các thành tạo này thuộc tầng Vĩnh Phúc có nguồn gốc aluvi Tầng chứa nước này gặp ở hầu hết mọi nơi trong khu vực Hà Nội Chúng phân bố nông hơn ở vùng ven rìa và sâu hơn ở vùng trung tâm Bề dày tầng chứa nước thay đổi từ 3m- 36m Bề dày trung bình khoảng 12m Đặc tính thủy lực của tầng chứa nước là có áp Mực nước vùng trung tâm có thể thay đổi từ 7m-8m có khi đến 12m Nguồn cung cấp chủ yếu cho tầng này là nước mưa, nước sông hồ và một phần là do nước tầng trên cung cấp Kết qủa phân tích thành phần hóa học của nước trong tầng này biểu diễn dưới dạng công thức Cuôclốp như sau:

C 25

o T 7 PH 30

Ca 65 K (Na,

42 CL

3 53

HCO 0,64

M

)

.Tên nước là Bicacbonat - Clorua - Natri– Canxi

Độ tổng khoáng hoá M = 0,1- 1,0 mg/l

Tổng độ cứng 1-5 D

Thành phần đất đá chứa nước chủ yếu là cuội, sỏi, sạn có nguồn gốc aluvi - proluvi Cuội, sỏi của tầng chứa nước này có thành phần chủ yếu là thạch anh, silíc, một số cuội có thành phần là đá vôi, đá phun trào Bề dày tầng chứa nước thay đổi từ 3m - 40m Nguồn cung cấp nước chủ yếu cho tầng này là từ sông Hồng và các tầng chứa nước trên thấm xuống

Kết qủa phân tích thành phần hóa học của nước trong tầng này được biểu diễn dưới dạng công thức Cuôclốp như sau:

C 24

o T 34

Ca 38 K (Na,

25 CL HCO

0.64 M

26 )

3 07

0

Mg CO

Tên nước là Bicacbonat - Clorua - Natri -Canxi- Magiê

Theo kết qủa nghiên cứu của đoàn 204: Đây là tầng chứa nước phong phú nhất, nước trong tầng này chất lượng tốt, trữ lượng lớn Hiện nay thành phố Hà Nội đang khai thác phục vụ cho sinh hoạt và công nghiệp

CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐCCT KHU XÂY DỰNG CHUNG CƯ A5-6 KHU ĐÔ

THỊ MỚI TỨ HIỆP, HOÀNG MAI, HÀ NỘI 3.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực xây dựng

Công trình chung cư A5-6 tại quỹ đất 20% phường Tứ Hiệp, Hoàng Mai, HàNội, có vị trí được giới hạn như sau:

• Phía Tây, Tây Bắc giáp với đường nhựa quy hoạch

• Phía Đông Bắc, Đông giáp đường nhựa quy hoạch

• Phía Nam giáp đường nhựa quy hoạch

Hiện khu vực dự kiến xây dựng đã được giải phóng mặt bằng tương đối

bằng phẳng Khu vực công trình gần đường giao thông, vì vậy việc vận chuyển thiết

bị, máy móc, vật liệu vào công trình tương đối thuận tiện

3.2 Địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất

Qua công tác khoan 3 hố khoan thăm dò địa chất công trình, chiều sâu khoanlớn nhất là 47,5m và tổng chiều sâu khoan là 138,5m Kết hợp với thí nghiệm SPTngoài hiện trường và các thí nghiệm mẫu đất trong phòng cho kết quả địa tầng baogồm các lớp đất từ trên xuống dưới như sau:

• Lớp 1: Sét pha, lẫn vật liệu xây dựng, thành phần và trạng thái khôngđồng nhất

• Lớp 2: Sét pha, màu xám xanh- xám ghi, trạng thái dẻo cứng

• Lớp 3: Sét pha lẫn hữu cơ, màu xám ghi – xám đen, trạng thái dẻo chảy.

• Lớp 4: Sét pha lẫn cát, màu xám ghi, trạng thái dẻo mềm

• Lớp 5: Sét pha, màu xám ghi, trạng thái dẻo cứng

• Lớp 6: Cát hạt mịn, màu xám ghi, trạng thái chặt vừa

• Lớp 7: Cuội sỏi đa màu, trạng thái rất chặt

Áp lực tính toán quy ước R0 và môđun tổng biến dạng của mỗi lớp đất được xácđịnh theo công thức:

Áp lực tính toán quy ước được xác định theo TCXD 45-78:

R0 = m(A.b+B.h).γw + D.C (3.1)

Trong đó:

A, B, D là các hệ số tra bảng phụ thuộc góc ma sát trong của lớp đất;

m: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc của đất nền m=1;

γw: Khối lượng thể tích đất (g/cm3 )

C: Lực dính kết (kG/cm2 );

h: chiều sâu chôn móng;

b: chiều rộng đáy móng, lấy b = h = 1;

Môdun tổng biến dạng E0 được tính theo công thức:

E0 =

k

m a

e

2 1 0

1

−

+β

Trong đó:

β: Hệ số xét đến điều kiện nở hông hạn chế, giá trị của nó được lấy phụ thuộcvào từng loại đất

mk: Hệ số chuyển đổi từ kết quả tính E0 theo thí nghiệm nén 1 trục trong phòng

ra kết quả tính E0 theo thí nghiệm nén tĩnh ngoài trời Giá trị của nó phụ thuộc hệ sốrỗng và trạng thái của đất Nếu đất ở trạng thái dẻo chảy đến chảy ( Is> 0,75) thì mk =

1, còn lại thì lấy theo bảng sau:

Sau đây là mô tả chi tiết từng lớp đất:

Lớp 1: Sét pha lẫn vật liệu xây dựng, thành phần và trạng thái không đồng

nhất Lớp1 có nguồn gốc nhân sinh, bề dày trung bình 2m, được hình thành do quátrình san lấp tạo mặt bằng

Lớp 2: Sét pha, màu xám xanh – xám ghi, trạng thái dẻo cứng

Lớp này gặp ở tất cả các hố khoan Bề dày lớp biến đổi từ 2,8m – 4,3m Chiềusâu đáy lớp biến đổi từ 4,8m (HK1) – 6,5m (HK2) Trong lớp 2 tiến hành lấy 2 mẫuthí nghiệm và có kết quả như sau:

Bảng 3-1: Bảng chỉ tiêu cơ lý của lớp 2

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị

Giá trị

Khối lượng thể tích tự nhiên γw g/cm3 1,92

Môđun tổng biến dạng E0 kG/cm2 130,2

Lớp 3: Sét pha hữu cơ, màu xám ghi- xám đen trạng thái dẻo chảy.

Lớp này gặp ở tất cả các hố khoan Bề dày lớp biến đổi từ 10,3m (HK3) đến20m ( HK2) Chiều sâu đáy lớp biến đổi từ 16m (HK3) đến 26,5m (HK2) Trong lớpnày tiến hành lấy 6 mẫu thí nghiệm và có kết quả như sau:

Bảng 3-2: Bảng chỉ tiêu cơ lý của lớp 3

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị

Giá trị

Khối lượng thể tích tự nhiên γw g/cm3 1,62

Lực dính kết c kG/cm2 0,099

Lớp 4: Sét pha, màu xám ghi, trạng thái dẻo mềm

Lớp này gặp ở tất cả các hố khoan Bề dày của lớp biến đổi từ 8m (HK2) đến14m (HK1) Chiều sâu đáy lớp biến đổi từ 16m (HK3) đến 34,5m (HK2) Trong lớpnày tiến hành lấy 9 mẫu thí nghiệm và kết quả như sau:

Bảng 3-3: Bảng chỉ tiêu cơ lý của lớp 4

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị

Giá trị

Khối lượng thể tích tự nhiên γw g/cm3 1,87

Lớp 5: Sét pha, màu xám ghi trạng thái, dẻo cứng

Lớp này gặp ở hố khoan HK3 Bề dày của lớp là 3,8m Độ sâu đáy lớp là31,8m Lớp này lấy 2 mẫu thí nghiệm kết quả như sau:

Bảng 3-4: Bảng chỉ tiêu cơ lý của lớp 5

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị

Giá trị

Khối lượng thể tích tự nhiên γw g/cm3 1,94

Lớp 6: Cát hạt mịn, màu xám ghi trạng thái chặt vừa.

Lớp này gặp ở tất cả các hố khoan Bề dày lớp biến đổi từ 6,3m (HK3) đến9,5m (HK1) Chiều sâu đáy lớp biến đổi từ 38m (HK3) đến 41,5m (HK1) Trong lớpnày tiến hành lấy 2 mẫu thí nghiệm và kết quả như sau:

Bảng 3-5: Bảng chỉ tiêu cơ lý của lớp 6

Khối lượng riêng γs g/cm3 2.67

Góc nghỉ của cát khi bão hòa αbh Độ 24030’

Lớp 7: Cuội sỏi đa màu, trạng thái rất chặt.

Trong lớp này tiến hành lấy 4 mẫu thí nghiệm và cho kết quả như sau:

Bảng 3-6: Bảng chỉ tiêu cơ lý của lớp 7

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị

3.3 Địa chất thủy văn

Nước dưới đất tại thời điểm khảo sát trong các lỗ khoan được gặp tại các độ sâugần nhau Mực nước tĩnh trung bình trong các lỗ khoan đo được là 1,8 m

Nhìn chung, nước dưới đất ở đây ít có ảnh hưởng đến việc thi công công trình.Tuy nhiên, cần phải chú ý vấn đề này, đặc biệt là về mùa mưa lúc mực nước dưới đấtthường dâng cao và nước mặt xâm nhập vào móng của công trình

Nhận xét:

Địa hình địa mạo :

Khu vực xây dựng có vị trí địa lý tương đối thuận tiện trong việc chở nguyên vật liệu xây dựng cũng như các thiết bị khảo sát Địa hình tương đối bằng phẳng Chính

những điều kiện thuận lợi này,mà việc bố trí các hạng mục,công trình khảo sát rất thuận lợi.

Địa tầng và tính chất cơ lý của đất đá:

Lớp đất lấp: Đây là lớp đất không đồng nhất, ít có ý nghĩa về mặt địa chất công trình, trong quá trình thi công nền móng nên vét bỏ hoặc có biện pháp xử lý phù hợp

Lớp 2: Đây là lớp đất có sức chịu tải trung bình Ro = 1,38 (kG/cm2)

Lớp 3: Đây là lớp đất có sức chịu tải yếu Ro = 0,6 (kG/cm2)

Lớp 4: Đây là lớp đất có sức chịu tải trung bình Ro = 1,32 (kG/cm2)

Lớp 5: Đây là lớp đất có sức chịu tải trung bình Ro = 1,26(kG/cm2)

Lớp 6: Đây là lớp đất có sức chịu tải cao Ro = 2,5 (kG/cm2)

Lớp 7: Đây là lớp đất có sức chịu tải cao Ro = 6(kG/cm2)

Từ kết quả khảo sát cho thấy tại khu vực dự kiến xây dựng công trình xuất hiện các lớp đất rất yếu đến yếu ở phía trên nên đề xuất giải pháp móng cọc

CHƯƠNG 4

DỰ BÁO CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Vấn đề địa chất công trình là vấn đề bất lợi về mặt ổn định, về mặt kinh tế cũngnhư khả năng xây dựng và sử dụng công trình, phát sinh do điều kiện ĐCCT khôngđáp ứng được các yêu cầu làm việc bình thường của công trình Vấn đề ĐCCT khôngchỉ phụ thuộc vào các yếu tố của điều kiện ĐCCT mà còn phụ thuộc vào loại cũngnhư đặc điểm và quy mô công trình cụ thể Do đó, việc nghiên cứu các vấn đề ĐCCT

có ý nghĩa quan trọng cho phép ta dự báo trước những bất lợi có thể xảy ra khi xâydựng và sử dụng công trình Từ đó đưa ra những giải pháp hợp lý đảm bảo công trình

ổn định và kinh tế

Công trình dự kiến xây dựng là 2 chung cư A5, A6 thuộc phường Tứ Hiệp,Quận Hoàng Mai, Hà Nội Qua tài liệu khảo sát ĐCCT sơ bộ trên lô đất xây dựng thìnhìn chung khu vực có địa tầng phức tạp, gồm nhiều lớp đất có tính chất cơ lý khácnhau, bề dày biến đổi Nhiều lớp đất yếu nằm xen kẹp có bề dày lớn Với cấu trúc nềnnhư trên, nên khi xây dựng công trình có tải trọng lớn ( nhà A5 có 21 tầng tải trọng1000T/trụ, nhà A6 10 tầng tải trọng 350T/trụ ), có thể phát sinh các vấn đề ĐCCTsau:

-Vấn đề sức chịu tải của đất nền

-Vấn đề biến dạng lún của công trình

- Nước chảy vào hố móng khi thi công móng công trình

4.1 Vấn đề ổn định nền công trình.

4.1.1 Công trình nhà A5

Trong giai đoạn khảo sát sơ bộ cơ quan khảo sát đã tiến hành khoan khảo sát ởkhu vực xây dựng 3 hố khoan Tôi sử dụng hình trụ hố khoan HK1 làm hình trụ hốkhoan điển hình để phân tích lựa chọn giải pháp móng cho công trình nhà A5 Địatầng tại hố khoan HK1 như sau:

- Lớp 1: Đất lấp thành phần gồm sét pha lẫn vật liệu xây dựng Lớp có bề dày 2m

- Lớp 2: Đất sét pha, màu xám xanh- xám ghi, trạng thái dẻo cứng Lớp có bề dày 2,8m

- Lớp 3: Đất sét pha lẫn hữu cơ, màu xám ghi- xám đen trạng thái dẻo chảy Bề dày củalớp là 13,2m.

- Lớp 4: Đất sét pha lẫn, màu xám ghi, trạng thái dẻo mềm Bề dày của lớp là 14m

- Lớp 5: Cát hạt mịn, màu xám ghi, trạng thái chặt vừa Bề dày của lớp 9,5m

- Lớp 6: Cuội sỏi đa màu, trạng thái rất chặt Khoan sâu vào lớp này 6m

1 Luận chứng giải pháp móng.

Theo tài liệu khoan trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, qua hình trụ hốkhoan điển hình, ta thấy địa tầng dưới móng công trình rất phức tạp Với tải trọng1000T/trụ của khối nhà 21 tầng ta sử dụng giải pháp móng nông là không hợp lý Vìcác lớp đất phía trên có kết cấu không đủ chặt và bề dày không đủ lớn để đảm bảocông trình ổn định Do đó trong trường hợp này giải pháp móng cọc là tối ưu nhất.Trong trường hợp này tôi chọn cọc khoan nhồi (CKN) do CKN có những ưu điểmsau:

 Đáp ứng được những yêu cầu của công trình có tải trọng lớn và chiều dài lớn( hạn chế được độ lún đặc biệt là lún lệch)

 Thi công được trong mọi điều kiện ĐCCT và ĐCTV

 Tránh được rung động và lún tới công trình lân cận

 Thi công CKN còn tránh được tiếng ồn quá mức

 Tận dụng tối đa diện tích sàn

2 Thiết kế sơ bộ móng

Qua nghiên cứu hố khoan HK1 và xác định các chỉ tiêu tính chất của các lớpđất tôi thiết kế sơ bộ phương án móng như sau:

a Chọn loại cọc, kích thước cọc và đài cọc

Dựa vào đặc điểm của đất nền và để tránh cho đài chịu tác động xấu của môitrường tôi dự kiến chiều sâu đặt đài là 2m và bề dày đài là 1,5 m Chọn cọc khoannhồi có đường kính d = 120cm Cọc được cấu tạo bằng bê tông mác 350 có Rn = 1575

T/m2, cốt thép dọc chịu lực chọn thép φ20 nhóm AIII có Ra = 36000T/m2, thép đai φ8.Cọc được đặt vào lớp cuội sỏi ở độ sâu 41,5m, đầu cọc ngàm vào đài 0,5m Cọc đượccắm sâu vào lớp cuội sỏi 2m.

Ta bố trí cốt thép sao cho lớp bê tông bảo vệ là 10cm

Chu vi của lồng thép là: 2πr2 = 2*3.14*0.4=2,512 (m)

(Với r2 là bán kính của lồng thép, lấy r2=0.4m)

Bố trí cốt thép chịu lực cách nhau 20cm Vậy số lượng cốt thép chịu lực là:

Như vậy L/d = 42/1,2thoả mãn điều kiện công thức trên

b Tính toán sức chịu tải của cọc

- Xác định sức chịu tải theo vật liệu làm cọc

- Pvl : Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc.

- Rct : Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép

Rct: cường độ chịu kéo giới hạn của cốt thép chủ, với thép A-III ta có

Rct = 36000 T/m2

- Fct : Diện tích tiết diện ngang của cốt thép chủ

Một thanh thép chủ có Φ=20có tiết diện ngang là:

Fct (1 thanh)= π(Φ/2)2 cm2= 3.14*0.12 * 10-2 =0.000314 (m2)

Do đó tiết diện ngang của toàn bộ cốt thép chủ chịu lực trong cọc là :

Fct = 13* 0.000314= 0.004082 (m2)

Fbt: Tiết diện ngang của bêtông trong cọc, Fbt = Fcọc - Fct

Fcọc= π x (rcọc)2 = 3,14 x 0,62= 1,13(m2)Vậy Fbt = 1,13- 0.004082= 1,126 (m2)

Rbt: Cường độ chịu nén dọc trục của bê tông Mác bê tông 350

Rbt = 1575 (T/m2)Thay các giá trị vào công thức (4.1):

→ Pvl=1*0.85 (1575*1,126 + 36000*0.004082)=1632,3 (T)

- Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền

Theo quy phạm sức chịu tải đối với cọc ma sát chịu nén được xác định theocông thức:

P đn = k.m.(U.

li n

i i

1

∑

= τ

+F c R ) (4.2)

Trong đó:

- Pdn: Sức chịu tải của cọc theo đất nền ( T )

- k, m : là hệ số đồng nhất và hệ số làm việc của cọc, đối với cọc khoan nhồi thìk.m = 0,5

- α1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc, lấy α1=1

- α2- Hệ số kể đến ma sát giữa đất nền và cọc do mở rộng đáy cọc, lấy : α2 =1

- α3 - Hệ số ảnh hưởng của việc mở rộng chân cọc đến sức chịu tải của nền đất ởmũi cọc, lấy α3 = 1

- F diện tích tiết diện ngang của cọc F=π*0,62 = 1,13m2

- U: Chu vi tiết diện cọc; U =2*3.14* 0,6= 3,77 (m)

- li: Chiều dày của lớp đất thứ i mà cọc xuyên

l2=2,8 ;l3= 13,2m; l4 = 14m; l5 = 9,5m; l6 = 2m

- n - Số lớp đất trong phạm vi chiều dài cọc

- τi : lực ma sát giới hạn đơn vị trung bình của mỗi lớp đất mà cọc xuyên qua.

Bảng 4-2 Tính i i

 ,

Pđn = 0,5.(3,77.149,1 +1,13.1500) = 1128,6 T

- Xác định sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT

Sức chịu tải của cọc theo đất nền xác định dựa vào số búa trong thí nghiệmSPT:

NP: chỉ số SPT của lớp đất dưới mũi cọc ( cuội sỏi ) : NP = 100

Fc: diện tích tiết diện mũi cọc: Fc = 1.13 m2

LC: chiều dài đoạn cọc nằm trong đất loại sét:

(T/m)Thay vào công thức (4.3) ta được:

So sánh sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc và theo đất nền ta thấy sứcchịu tải của cọc theo đất nền nhỏ hơn Như vậy, ta chọn sức chịu tải của cọc theo đấtnền để tính toán.

Qc = min ( PVL , Pđ , Pcp ) = 742,1( T )

⇒Ptt = 742,1(T)

c Xác định sơ bộ kích thước đài, số lượng cọc trong đài và bố trí cọc trong đài

- Xác định sơ bộ kích thước đài cọc.

Để đảm bảo cho việc thi công được dễ dàng và các cọc ảnh hưởng lẫn nhau, thìkhoảng cách giữa các trục của cọc phải thoả mãn điều kiện ≥ 3.d (với d là đường kínhcọc)

Nếu khoảng cách giữa 2 tim của cọc là 3d thì ứng suất phân bố dưới đáy đế đài

m tb tb

tc sb

h

P F

σtb - ứng suất trung bình phân bố dưới đế đài, σtb= 57,26 (T/m2)

γtb - Khối lượng thể tích trung bình của vật liệu làm đài và đất ở trên đài, lấy

γtb=2,1 (T/m2)

hm - Chiều sâu đặt đế đài cọc (tính đến đáy đài ), hm = 2m

Thay các giá trị trên vào phương trình trên, ta có:

nc - Số lượng cọc trong đài

β - Hệ số kinh nghiệm kể đến ảnh hưởng của tải trọng ngang và mô men, β = 1,2

∑N - Tổng tải trọng thẳng đứng kể đến cao trình đáy đài

Ta chọn số lượng cọc trong đài sẽ là nc = 2 cọc.

Như vậy cọc được bố trí như hình 4.1

Hình 4-1: Sơ đồ bố trí cọc trong đài

6 7

41.5

d Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc:

Điều kiện làm việc bình thường của cọc là:

ΣP< P tt với ΣP= P oM +P c (4.7)