CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬT, CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

NGUYỄN TRUNG-K19-COPYRIGHT

Câu 1: Nguyên tắc, phạm vi sử dụng, dụng cụ thiết bị, cách tiến hành và sử dụng kết quả thu được của phương pháp khoan thăm dò:

a Nguyên tắc:

Khoan nghĩa là dùng các thiết bị khác nhau, khoan sâu vào lòng đất để lấy mẫu đất đá tại một chiều sâu nào đó hay để tạo thành các lỗ khoan nhằm tiến hành các thí nghiệm khác như địa vật lý, nén ngang, xuyên tiêu chuẩn từ đó xác định được các tính chất của đất đá và phân chia địa tầng trong khu vực khảo sát

b Phạm vi sử dụng:

Sử dụng cho tất cả các loại đất đá Việc khoan thăm dò có thể tiến hành trên mặt đất (các lỗ khoan trên cạn) hay trên mặt nước (các lỗ khoan trên suối, trên sông hoặc trên biển) Các lỗ khoan có thể được khoan thẳng góc với mặt đất hay nghiêng hay nằm ngang và được bắt đầu ngay từ các vết lộ hoặc từ một độ sâu nào đó trong lòng đất

c Thiết bị và dụng cụ khoan:

* Thiết bị: Tuỳ theo chiều sâu khảo sát và tính chất của đất đá khoan qua mà nguòi ta có thể dùng bộ dụng cụ khoan tay khi chiều sâu lỗ khoan <30m, đất mềm hay bằng các loại máy khoan khi chiều sâu khảo sát lớn hơn, đá cứng

Các máy khoan có thể là loại tự hành như các máy Y(b50A hay (P( của Liên Xô, máy B-53 của Thuỵ Điển, máy BE-50 của Pháp hay là loại cố định như XJ-100, GY-50, SH-30 của Trung Quốc, các máy Koken KT-100, Tone TCD-1 của Nhật

Cùng với máy khoan, để tạo nguồn năng lượng truyền động cho chúng, người ta thường dùng các động

cơ diesel hoặc động cơ điện (khi ở gần lưới điện) Các loại máy bơm cũng được sử dụng để rửa lỗ khoan, tuỳ theo chiều sâu lỗ khoan mà chọn công suất máy bơm cho phù hợp

* Dụng cụ khoan:

Dụng cụ khoan bao gồm các loại dụng cụ phá huỷ đất đá và tất cả các loại dụng cụ phụ trợ khác Khi khoan lấy mẫu, dụng cụ phá huỷ là các loại lưỡi khoan được gắn các hạt hợp kim cacbon wolfram có hình dáng kích thước và cách gắn khác nhau tuỳ theo tính chất của đất đá khoan qua Ngoài dụng cụ phá huỷ đất đá, để tiến hành khoan cấn có 1 số dụng cụ phụ trợ chính sau:

+ Ống mẫu là một ống thép rỗng có đường kính bằng với đường kính của lưỡi khoan, được nối sát với lưỡi khoan để chứa mẫu đất đá đã khoan qua Các đoạn ống mẫu có thể dài ngắn khác nhau, ở hai đầu đều có ren để nối với các bộ phận khác

+ Ống chống cũng có hình dạng tương tự như ống mẫu nhưng do để giữ thành lỗ khoan không bị sập lở nên đường kính thường lớn hơn

+ Cần khoan là những ống thép rỗng có đường kính khác nhau tuỳ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan Lỗ rỗng phía trong cần khoan là nơi để rửa nước tuần hoàn trong quá trình rửa lỗ khoan

+ Các loại đầu nối là bộ phận không thể thiếu được trong quá trình khoan sâu vào lòng đất Có thể có các loại đầu nối để nối cần khoan với cần khoan, ống chống với ống chống hay cũng có các loại đầu nối để nối các

bộ phận có đường kính khác nhau (nối chuyển tiếp) như giữa ống mẫu với cần khoan hoặc giữa các đoạn cần khoan có đường kính khác nhau

d Cách tiến hành:

Việc khoan được tiến hành theo 3 quá trình chính là phá huỷ đất đá, làm sạch đáy lỗ khoan và giữ ổn định thành lỗ khoan

+ Quá trình phá huỷ đất đá có thể thực hiện bằng cách ấn và xoay các loại dụng cụ phá đá như các loại choòng khoan, lưỡi khoan có các hình dạng và cấu tạo khác nhau tuỳ theo mục đích của việc khoan là có lấy mẫu hay không lấy mẫu

+ Quá trình làm sạch đáy lỗ khoan, đưa mùn khoan lên mặt đất có thẻ thực hiện bằng các chất lỏng như nuớc lã, dung dịch sét, dung dịch gốc dầu trong khi rửa lỗ khoan hay bằng khí nén trong khi thổi sạch lỗ khoan

Việc làm sạch đáy lỗ khoan có thể tiến hành theo phương pháp thuận hoặc nghịch

Trong phương pháp rửa thuận, nước rửa được bơm xuống lỗ khoan qua khoảng rỗng ở bên trong cần khoan, tới đáy, làm sạch đáy lỗ khoan, mang mùn khoan lên mặt đất theo khoảng không giữa cần khoan và thành lỗ khoan

Trong phương pháp rửa nghịch, nước rửa được bơm xuống theo khoảng không giữa thành lỗ khoan và cần khoan tới đáy, làm sạch đáy và đưa mùn khoan lên mặt đất theo khoảng rỗng ở bên trong cần khoan Khi dùng

phương pháp rửa nghịch phải có thiết bị bịt kín miệng lỗ khoan.

+ Quá trình giữ ổn định thành lỗ khoan nhằm chống hiện tượng sập lở hay trương nở thành lỗ khoan, gây khó khăn cho việc khoan sâu vào lòng đất

Để giữ ổn định thành lỗ khoan có thể dùng các ống chống bằng thép có đường kính phù hợp với đường kính

lỗ khoan hay trong những trường hợp áp lực đất đá ở thành lỗ khoan không lớn lắm có thể dùng dung dịch sét

e Sử dụng kết quả:

- Mục đích của việc khoan khảo sát địa chất công trình là lấy mẫu Tuỳ theo điều kiện cụ thể mẫu lấy lên

là mẫu nguyên dạng hoặc không nguyên dạng Với các mẫu đất, muốn lấy mẫu phải đóng (bằng tạ) hay ấn (bằng

hệ thống thủy lực của máy khoan) bộ dụng cụ lấy mẫu vào đất tại chiều sâu định lấy mẫu

Công tác lấy mẫu phải bảo đảm các yêu cầu chung sau:

+ Sử dụng đúng phương pháp và dụng cụ lấy mẫu đối với từng loại đất đá

+ Mẫu fải đại diện cho một lớp đất, đá nhất định và phải đảm bảo về quy cách, khối lượng, chất lượng đáp ứng được cho việc thí nghiệm để xác định các tính chất cơ lý của chúng

- Trên cơ sở các tài liệu ghi chép tại lỗ khoan, các kết quả thí nghiệm xác định các tính chất cơ lý của đất

đá ở mẫu khoan người ta sẽ lập được hình trụ lỗ khoan Trên hình trụ này sẽ thể hiện được chiều dày từng lớp đất đá và độ sâu tương ứng của chúng, các đặc điểm sơ bộ của đất đá từ đó lập các mặt cắt địa chất phục vụ cho công tác tính toán và thiết kế công trình

Câu 2; Nguyên tắc, phạm vi sử dụng, thiết bị, cách tiến hành và xử lý kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT):

a Nguyên lý và cấu tạo:

Xuyên tĩnh tức là dùng một lực tĩnh để ấn một mũi xuyên hình nón có kích thước nhất định vào trong đất với một tốc độ không đổi Khả năng chống lại lực xuyên của đất được đặc trưng bằng sức kháng đơn vị mũi xuyên, gọi tắt là sức kháng xuyên, ký hiệu là qc Giá trị qc càng lớn chứng tỏ độ bền của đất càng cao

Tuỳ theo nguyên lý vận hành người ta chia thành xuyên tay (khi chiều sâu khảo sát không lớn) và xuyên máy

b Phạm vi sử dụng:

Thí nghiệm xuyên tỉnh chỉ sử dụng trong đất dính và đất rời có hàm lượng các hạt lớn hơn 10mm, nhỏ hơn 25mm

c Thiết bị xuyên tĩnh:

Các bộ phận chính của thiết bị xuyên gồm:

- Đầu xuyên: là bộ phận nhạy cảm với sức kháng của đất, gồm mũi xuyên và măng sông (vỏ bọc) đo ma sát Mũi xuyên là bộ phận cuối cùng của đầu xuyên, có dạng hình nón, góc nhọn mũi xuyên từ 60-900

Măng sông (vỏ bọc) là 1 đoạn ống thép dài 133,7mm, có diện tích xung quanh là 15cm2 dùng để đo ma sát đơn vị của đất trên thành lỗ xuyên, thường ký hiệu là fs

Chiều dài tổng cộng của cần xuyên (bao gồm mũi xuyên, măng sông và phần cần tiếp theo) phải đúng bằng 1000mm

- Cần xuyên gồm 2 loại cần:

Cần ngoài là các đoạn ống rỗng, dùng để ấn định hướng xuyên xuống đất và bảo vệ hệ thống cần trong hoặc cáp điện

Cần trong là những đoạn thép đặc, hình vuông dùng để ấn mũi xuyên xuống đất

- Hệ thống tạo lực nén: là những xi lanh và piston để tạo ra lực nén tĩnh Với thiết bị xuyên tay, diện tích xylanh thuỷ lực là 10cm2, còn trong xuyên máy là diện tích này là 20cm2

- Hệ thống đo và ghi kết quả: thường là các đồng hồ đo áp lực Dựa vào các thông số đọc, ghi được người ta

sẽ tính được sức kháng mũi xuyên và ma sát đơn vị trên thành lỗ xuyên

- Hệ thống neo giữ ổn định cho thiết bị xuyên trong quá trình thí nghiệm

d Cách tiến hành:

- Thiết bị xuyên tĩnh phải được cân, chỉnh về vị trí thăng bằng Trục của cần xuyên phải trùng với phương thẳng đứng

- Tuỳ theo thiết bị xuyên mà việc xuyên có thể được thí nghiệm liên tục hay gián đoạn

- Khi sử dụng đầu xuyên không có vỏ bọc đo ma sát thì trình tự tiến hành như sau: ấn cần và đầu xuyên xuống vị trí cần thí nghiệm Sau đó ấn cần trong cho mũi xuyên vào đất một khoảng 4cm để xác định sức kháng xuyên qc Ấn tiếp cần ngoài và đầu xuyên xuống 1 khoảng nhỏ hơn 20cm (thường là 16cm) để xác định tổng sức kháng xuyên Thí nghiệm này được lặp lại cho đến độ sâu kết thúc

- Khi sử dụng đầu xuyên có vỏ bọc đo ma sát, người ta cũng ấn cần và đầu xuyên xuống vị trí cần thí nghiệm Sau đó, ấn cần trong cho mũi xuyên vào đất một khoảng 4cm để xác định sức kháng xuyên qc Số đọc trên áp kế lúc này ký hiệu là X Ấn tiếp cần trong để mũi xuyên và vỏ bọc đo ma sát đi sâu vào trong đất khoảng 4cm nữa nhằm xác định tổng sức kháng của mũi xuyên và ma sát của đất với đoạn vỏ bọc ma sát Số đọc trên áp lực kế lúc này được ký hiệu là Y Cuối cùng ấn cần ngoài để mũi xuyên đóng lại Thí nghiệm này được lặp lại cho đến khi kết thúc điểm xuyên

Các giá trị đọc được là những giá trị ổn định trên áp lực kế, cần loại trừ các giá trị đột biến trong quá trình thí nghiệm

e Kết quả thí ngghiệm:

Kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh có thể thể hiện qua các đặc trưng sau:

- Sức kháng mũi xuyên qc là sức kháng của đất tác dụng lên mũi xuyên và được xác định bằng cách chia lực tác dụng thẳng đứng Qc cho tiết diện đáy mũi xuyên Ac:

ﾧ Giá trị của qc trong xuyên tay chính bằng chỉ

số đọc X, còn trong xuyên máy là 2X

- Ma sát đơn vị fs là sức kháng của đất tác dụng lên bề mặt vỏ bọc đo ma sát của mũi xuyên và được xác định bằng cách chia lực tác dụng lên bề mặt của vỏ bọc Qs cho diện tích bề mặt vỏ bọc đo ma sát As:

fs=Qs/As

Ac Qc

qc= /

trị số fs trong xuyên tay được tính theo công thức: fs=(Y-X)/15, còn trong xuyên máy fs=(Y-X)/7.5

- Chỉ số ma sát Rf là tỷ số giữa ma sát đơn vị và sức kháng mũi xuyên ở cùng một độ sâu thí nghiệm, tính bằng phần trăm: Rf=fs/qc.100%

Sử dụng kết quả thí nghiệm:

- Kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh được trình bày dưới dạng biểu đồ xuyên, trục tung của biểu đồ thể hiện độ sâu xuyên, trục hoành thể hiện các loại sức kháng xuyên

- Địa tầng của khu vực khảo sát có thể được phân chia dựa trên kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh: hình dạng biểu đồ xuyên, giá trị tuyệt đối sức kháng mũi xuyên và ma sát thành đơn vị cũng như tương quan tương đối giữa các giá trị đo

- Sức chịu tải của móng cọc có thể được xác định thông qua các biểu đồ xuyên tĩnh kết hợp với các mặt cắt địa chất công trình

Câu 3: Nguyên tắc, phạm vi sử dụng, thiết bị, cách tiến hành và sử dụng kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT:

a Khái niệm:

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn được tiến hành bằng cách đóng một mũi xuyên có dạng hình ống mẫu vào trong đất ở đáy một lỗ khoan đã được thi công phù hợp với thí nghiệm Quy cách mũi xuyên, thiết bị và năng lượng đóng đã được quy định theo tiêu chuẩn

Đất càng chặt, càng cứng thì số lần đóng ống mẫu tiêu chuẩn ngập vào trong đất một khoảng nhất định càng cao Dựa vào số lần đóng ống mẫu người ta có thể phán đoán được trạng thái và một số đặc trưng cơ học của đất

b Nguyên lý, cấu tạo:

Chỉ số xuyên tiêu chuẩn ký hiệu là N, là số lần đập cần thiết của búa có trọng lượng 63,5kg , rơi từ độ cao 76,2cm để đóng một ống mẫu tiêu chuẩn có đường kính 50,8mm ngập vào trong đất 30,48cm

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn được sử dụng trong điều kiện địa tầng phức tạp gồm các lớp đất dính và đất rời hoặc chủ yếu là các lớp đất rời khó lấy mẫu với độ chặt thành phần hạt khác nhau

Một bộ dụng cụ thí nghiệm SPT gồm 2 bộ phận chủ yếu là đầu xuyên và bộ búa đóng

+ Đầu xuyên là một ống thép, gồm mũi xuyên và ống mẫu chẻ

+ Bộ búa đóng dùng để tạo năng lựợng đóng mũi xuyên vào đất gồm quả búa, bộ gắp và cần dẫn hướng Quả búa hình trụ tròn xoay bằng thép có lỗ ở chính giữa tâm để có thể rơi trượt tự do theo thanh dẫn hướng Bộ gắp là bộ phận dùng để nâng hạ búa một cách tự động đúng quy định.Cần dẫn hướng để định hướng rơi của búa, truyền xuống mũi xuyên thông qua hệ cần khoan Cần dẫn hướng có đường kính phù hợp với đường kính lỗ ở giữa búa và có cấu tạo đặc biệt giúp cho bộ gắp nhả búa đúng lúc đạt độ cao rơi quy định

c Tiến hành thí nghiệm:

Tại mỗi điểm thí nghiệm SPT phải thực hiện một số công việc sau:

- Khoan tạo lỗ đến độ sâu thí nghiệm và rửa sạch đáy lỗ khoan

Việc khoan có thể được tiến hành bằng phương pháp khoan xoay hay guồng xoắn Đường kính lỗ khoan phải đủ lớn (55-163mm) Để giữ thành lỗ khoan ổn định, có thể dùng dung dịch sét hay ống chống Việc làm sạch đáy lỗ khoan có thể được tiến hành bằng sự tuần hoàn của dung dịch khoan

- Lắp bộ búa đóng, kiểm tra bộ gắp và thanh dẫn hướng

- Chọn điểm chuẩn và đo trên cần khoan ba đoạn liên tiếp mỗi đoạn 15cm phía trên điểm chuẩn

- Đóng búa

- Đếm và ghi số búa cần thiết để mũi xuyên ngập trong đất từng đoạn 15cm vạch trên cần khoan Phải ghi lại

số búa cần thiết cho 15cm vượt quá 50 hay 100 theo yêu cầu của thiết kế

- Sau khi đếm và ghi đủ số búa ứng với độ ngập sâu 45cm của mũi xuyên tiến hành cắt đất bằng cách xoay cần khoan, rút mũi xuyên lên mặt đất

- Tháo ống mẫu chẻ, quan sát và mô tả đất trong đó Chọn mẫu đất đại diện bảo quản mẫu để đem về thí nghiệm một số các chỉ tiêu như độ ẩm, thành phần hạt…

d Kết quả thí nghiệm:

Tại mỗi độ sâu thí nghiệm SPT, chỉ số N được tính là tổng số búa của 30cm xuyên sâu sau cùng của mũi xuyên

Chỉ số này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như trạng thái bề mặt ống mẫu, độ cao mực nước ngầm, độ mài mòn của mũi xuyên, đặc điểm về hình dáng và sự phân bố của các lỗ thoát nước trên đầu mũi xuyên……Vì vậy thường xuyên phải chỉnh lý các số liệu đếm được trong quá trình thí nghiệm

R.Taszaghi và R.Peek đã đưa ra công thức hiệu chỉnh đối với các số đọc N’ cho các lớp cát mịn nằm dưới mực mước ngầm: N=15+0.5(N’-15)

Từ các giá trị của chỉ số xuyên tiêu chuẩn đã hiệu chỉnh người ta có thể đánh giá được một số đặc trưng của đất theo các công thức kinh nghiệm và có thể lập thành các biểu đồ thể hiện sự thay đổi của chỉ số N trong suốt cả chiều sâu của một lỗ khoan

- Đối với đất dính, tuy thí nghiệm SPT ít được dùng, nhưng vẫn có thể dùng chỉ số SPT để đánh giá trạng thái đất và độ bền nén một trục của chúng

- Đối với đất rời, độ chặt tương đối, góc ma sát trong và trạng thái của đất cũng có thể xác định được qua chỉ số N

- Người ta cũng vẽ được biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa mô đun biến dạng E0 và chỉ số xuyên tiêu chuẩn N

Câu 4: Nguyên tắc, phạm vi sử dụng, dụng cụ thiết bị, cách tiến hành và sử dụng kết quả của thí nghiệm nén ngang (PMT):

a Nguyên lý và cấu tạo:

Thí nghiệm nén ngang tức là dùng áp lực để làm nở theo chiều ngang một buồng nén hình trụ đã được đặt tại một chiều sâu nhất định trong lỗ khoan có đường kính tương ứng với buồng nén

Do tiếp xúc với đất đá bên thành lỗ khoan nên khả năng giãn nở theo chiều ngang của buồng nén dưới các cấp áp lực khác nhau phụ thuộc vào bản chất và tính chất biến dạng của các loại đất đá trên thành lỗ khoan Bằng quan hệ giữa áp lực nén và thể tích buồng nén người ta sẽ xác định được các đặc trưng biến dạng của đất đá

b Phạm vi sử dụng:

Thường sử dụng đối với các loại đất chặt và đá mềm yếu Trong đá cứng thì không phù hợp vì khó đạt đến

áp suất giới hạn

c Dụng cụ, thiết bị:

Thiết bị nén ngang gồm các bộ phận sau:

- Buồng nén: là một ống hình trụ có thể bằng cao su mềm (trong thí nghiệm với lỗ khoan đã có trước) hay có thể được bọc trong một ống cứng (trong t.nghiệm ấn trực tiếp buồng đo tới vị trí cần đo)

Buồng nén có 3 ngăn: 2 ngăn trên và dưới là ngăn bảo vệ, được bơm đầy khí nén, ngăn giữa là ngăn để đo được bơm đầy nước

- Cần khoan: là các đoạn ống rỗng được nối lại với nhau bằng ren để đưa buồng nén xuống vị trí cần đo

- ống đồng trục: làm bằng chất dẻo, dài liên tục, trong ống có đường dẫn khí vào các ngăn bảo vệ đường dẫn nước vào ngăn để đo

- Bộ phận điều khiển: đặt trên mặt đất để kiểm tra và điều chỉnh áp lực khí nén, lượng nước bơm vào ngăn

để đo

d Tiến hành thí nghiệm

- Trước khi tiến hành thí nghiệm phải tiến hành kiểm tra dụng cụ thí nghiệm và thử để lập đường cong chuẩn ống cho từng buồng nén khác nhau

- Đặt buồng nén tới vị trí cần đo Điều này có thể thực hiện bằng các cách khác nhau, phụ thuộc vào bản chất, trạng thái của đất, chiều cao mực nước ngầm… Người ta thường đặt buồng nén tới vị trí cần đo trong các

lỗ khoan đã có trước Đường kính của các lỗ khoan này phải <1,15 lần đường kính của buồng nén.Trước khi đo phải giữ cho thành lỗ khoan ổn định bằng dung dịch sét hay bằng ống chống

- Tăng áp lực theo nhiều cấp, mỗi cấp bằng khoảng 0,1Pt (Pt là áp suất giới hạn) Số cấp áp lực thường khoảng 6-14 cấp

- Tại mỗi cấp áp lực giữ ổn định trong 1 phút và theo dõi lượng nước bơm vào ngăn để đo sau 30’’ và 60”

- Thí nghiệm kết thúc sau khi đạt tới áp suất giới hạn Nếu áp suất này không đạt tới thì thí nghiệm có thể coi như kết thúc sau khi đã làm với ít nhất 8 cấp áp lực hoặc một trong những điều kiện sau được thoả mãn: + Áp lực trong ngăn để đo đạt tới 5Mpa

+ Thể tích nước đã bơm vào đạt tới Vo+2Vom trong đó Vo là thể tích buồng đo lúc rỗng không Vom là thể tích nước bơm vào tương ứng với chỗ bắt đầu của phần đàn hồi của đồ thị quan hệ giữa thể tích và áp suất V=f(P)

+ Đã thí nghiệm 3 cấp áp lực ở sau áp suất chảy Pf và 4 cấp áp lực ở trước giới hạn này

e Kết quả thí nghiệm:

- Đường cong nén ngang:

Từ các số liệu ghi được, người ta vẽ được biểu đồ thể hiện quan hệ giữa áp suất và thể tích nước bơm vào buồng nén gọi là đường cong nén ngang (Vẽ biẻu đồ)

Trên đường cong nén ngang người ta chia thành 3 giai đoạn:

+ GĐ 1: 0 < P < Pom là giai đoạn ép thành buồng nén vào đất đá trên thành lỗ khoan

+ GĐ 2: Pom < P < Pf là giai đoạn giả đàn hồi

+ GĐ 3: Pf < P < Pt là giai đoạn biến dạng dẻo hay biến dạng lớn

Từ các đường cong nén ngang người ta hiệu chỉnh số liệu và tính toán các đặc trưng của thí nghiệm nén ngang

- Các đặc trưng của thí nghiệm nén ngang:

+ Môđun nén ngang Ep đặc trưng cho giai đoạn giả đàn hồi của đất

E=2(1+ﾧ)(Vo+Vom).ﾧ Lấy giá trị ﾧ=0.33

thay vào ta được:

EM=2.66(Vo+Vom) ﾧ

Trong đó Vo là thể tích ngăn để đo lúc rỗng không

Vom là thể tích trung bình của chất lỏng đưa vào

ngăn để đo, ứng với áp suất trung bình Pm

ﾧ gia số của áp suất trong giai đoạn giả đàn hồi

ﾧ gia số của áp suất ở phần giả đàn hồi của đường cong chuẩn ống

ﾧ gia số của thể tích chất lỏng bơm vào ngăn để đo trong phần đoạn giả đàn hồi

đặt k=2.66(Vo+Vm) suy ra EM=k ﾧ hay EM=k ﾧ

+ Áp suât giới hạn Pt tương ứng với giới

hạn phá huỷ hoàn toàn của đất khi chịu áp lực tăng

đều trên thành lỗ khoan

Thực tế thường lấy giá trị Pt tương ứng thể tích buồng nén bằng 700cm3

+ Áp suất chảy Pf là áp suất ở khoang chuyển tiếp giữa giai đoạn giả đàn hồi và biến dạng lớn trên dường cong thí nghiệm nén ngang Thường áp suất chảy Pf = (1/2 ( 2/3)Pt

- Dựa vào áp suất giới hạn, người ta có thể phân loại đất đá thành nhiều nhóm với các giá trị khác nhau của Pt

- Người ta cũng có thể đánh giá đặc tính của đất qua tỷ số giữa mô đun nén ngang và áp suất giới hạn EM/Pl

- Sử dụng các kết quả của thí nghiệm nén ngang có thể tính toán được cho tất cả các loại móng thông thường như móng đơn, móng cọc, móng bè

υ

V

pi p

∆

∆

−

∆ υ

V

pi p

∆

∆

−

∆

p

∆

pi

∆

V

∆

V

pi p

∆

∆

−

∆

V

p

∆

∆

Câu 8 Phân tích các yếu tố ảnh đến ổn định bờ dốc Cho ví dụ:

Những quá trình làm thay đổi những điều kiện chuyển dịch bờ dốc được gọi là những yếu tố chuyển dịch

bờ dốc yếu tố nào góp phần đáng kể vào việc làm chuyển dịch bờ dốc được gọi là nguyên nhân của chuyển dịch Các yếu tố ảnh hưởng tới sự chuyển dịch, tức là ảnh hưởng đến tới sự ổn định của bờ dốc

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định bờ dốc thì có rất nhiều, nhưng nói chung được gộp lại thành 2 nhóm: Nhóm các yếu tố tự nhiên và nhóm các yếu tố con người

a Nhóm các yếu tố tự nhiên

Yếu tố tự nhiên bao gồm tất cả những quá trình, hiện tượng tự nhiên xãy ra không phụ thuộc vào ý muốn chủ quan của con người, làm thay đổi sự ổn định của bờ dốc Các yếu tố tự nhiên chính như địa hình, khí hậu, thủy văn và địa chấn thuỷ văn, quá trình phong hóa, các hoạt động kiến tạo và thời gian

* Địa hình: Một bờ dốc muốn ổn định phải thoai thoải và thấp, nghĩa là gốc nghiêng và chiều cao của bờ dốc

sẽ quyết định mức độ ổn định của nó Bờ dốc càng cao trọng lượng khối trượt càng lớn Bờ dốc càng lớn thành phần lực gây trượt càng tăng, làm hệ số ổn định tính toán của bờ dốc càng giảm Tuy nhiên nhìn bề ngoài thì chưa thể đánh giá được sự ổn định của bờ dốc, nhiều bờ dốc thoải nhưng sau 1 thời gian vẫn bị trượt vì tính chất của đất đá trong đó quá kém

* Khí hậu: Đóng vai trò quyết định của yếu tố khí hậu trong việc ảnh hưởng đến độ ổn đỉnh của bờ dốc là lượng mưa hàng năm, thêm vào đó nhiệt độ và gió cũng góp phần tăng thêm sự mất ổn định của bờ dốc Nước mưa làm giảm độ bền của đất đá (do góc ma sát trong, cường độ lực dính đều giảm) làm tăng mực nước ngầm,

áp lực thuỷ động, trọng lượng khối tượt do vậy làm giảm độ ổn định bờ dốc

Sự dao động nhiệt độ giưũa ban ngày và ban đêm theo nhiều chu kỳ liên tiếp lầm dần dần xuất hiện các khe nứt trong đất đá, nước thấm vào làm chúng rộng thêm, sấu thêm làm giảm độ bền của đá và đất đá sẽ dễ trượt hơn

* Sự phong hoá: Phong hoá là những quá trình vật lý và sinh hoá làm thay đổi trạng thái và tính chất của đất

đá ở phần trên của vỏ trái đất do tác động của dao động nhiẹt độ, nước lẫn các chất hoà tan và hoạt động của sinh vật

Tuỳ theo các tác nhân gây ra phong hóa mà người ta chia thành 3 kiểu phong hóa là: vật lý, hóa học và sinh vật

Trong phong hoá vật lý dưới tác dụng chủ yếu của sự dao động của nhiệt độ đá bị chia nhỏ, vỡ vụn nhưng thành phần của chúng vẫn không thay đổi Trong phong hoá hoá học đá bị phá huỷ dưới tác dụng hoá học của nước có lẫn các chất khí hoà tan Sự phá huỷ bị xẩy ra do tác động của phản ứng hoà tan, phản ứng ôxy hoá, phản ứng thuỷ phân Trong phong hoá sinh vật các động vật (như giun, kiến chuọtt ) và thực vật (như rễ cây, rêu, ) đã làm thay đổi trạng thái và tính chất của đát đá

* Động đất: Động đất là một dạng thiên tai đặc biệt nguy hiểm Động đất thường phát ra tại một chiều sâu nào đó nằm trong lòng đất gọi là chấn tiêu Hình chiếu của của chấn tiêu theo phương thẳng đứng lên mặt đất gọi là chấn tâm Từ chấn tâm đến chấn tiêu các sóng động đất được lan truyền theo mọi phương dưới dạng các sóng đàn hồi, sóng ngang và sóng mặt

Động đất gây ra sự trượt lỡ ở vùng núi, gây biến dạng mặt đất vùng đồng bằng, làm biến mất hay tạo thành các hồ, đầm lầy, làm biến đổi dòng chảy các con sông và nhiều hiện tượng khác

Động đất ảnh hưởng lớn tới sự ổn định bờ dốc, nhưng ảnh hưỡng này còn phụ thuộc vào dạng bờ dốc và tính chất của đất đá trong bờ dốc

* Nước mặt và nước ngầm: Ảnh hưởng của nước mặt và nước ngầm tới độ ổn định bờ dốc được giải thích qua việc làm tăng trọng lượng của khối trượt, làm tăng độ ẩm và giảm các đặc trưng cơ học của đất đá (giảm góc ma sát trong và giảm cường độ lực dính của đất đá)

Ngoài việc làm tăng độ ẩm, làm giảm các đặc trưng cơ học của đá, nước ngầm còn ảnh hưởng đến độ ổn định của bờ dốc trên phương diện áp lực thủy tính hay áp lực thủy động, chúng làm giảm khã năng chống trượt của bờ dốc

* Thời gian: Yếu tố thời gian luôn luôn ảnh hưởng tới sự ổn định của bờ dốc, vì ngoài việc làm thay đổi tất

cả các yếu tố kể trên theo thời gian, thời gian còn trực tiếp làm thay đổi tính chất của đất đá Tính chất này thường thể hiện qua 3 hiện tượng: từ biến, chùng ứng suất và độ bền lâu dài của đất đá

b Nhóm yếu tố con người:

Hoạt động của con người trong giai đoạn hiện đại ảnh hưởng rất lớn đến môi trường thiên nhiên, dể tạo điều kiện cho các chuyển dịch của bờ dốc Theo thống kê trên thế giới thì có đến 80% các vụ trượt xãy ra đều có

nguyên nhân là các hoạt động của con người Nói chung yếu tố con người có thể gộp lại thành 1 số nhóm sau: + làm đọng nước trên mặt bờ dốc

+ làm mất lớp phủ trên mặt bờ dốc

+ làm thay đổi địa hình bờ dốc

+ làm thay đổi trạng thái ứng suất trên bờ dốc

+ làm xuất hiện các chấn động lớn do các hoạt động quân sự, sản suất như nỗ mìn, khai thác đá hoặc đánh bom, mìn

+ làm thay đổi điều kiện địa chất thuỷ văn do xây dựng đập chứa nước lớn

Câu 9: Xác định các chỉ tiêu cần thiết của đất đá để tính toán ổn định bờ dốc:

Để tính toán ổn định bờ dốc cần xác định các chỉ tiêu sau: trọng lượng thể tích (ﾧ); góc ma sát trong (ﾧ) và cường độ lực dính (c)

* Trọng lượng thể tích (ﾧ): là trọng lượng của 1 đơn vị thể tích đất đá ở trạng thái tự nhiên

ﾧ = Q/V = m.g/V (kN/m3)

- Phương pháp xác định g: tuỳ theo thành phần và trạng thái của đất mà chọn 1 trong các phương pháp sau: + Phưong pháp dao vòng

+ Phương pháp bọc sáp

+ Phương pháp rót cát

+ Phương pháp hạt nhân

m là khối lượng mẫu đất thí nghiệm được xác định bằng cách cân trực tiếp

g là gia tốc trọng trường, lấy g = 9,81 (kN/m3)

V là thể tích của mẫu thí nghiệm được xác định bằng cách đo thể tích của dao vòng (trong phương pháp thí nghiệm bằng dao vòng) hoặc bọc mẫu thí nghiệm bằng sáp sau đó thả vào trong nước, đo thể tích nước bị chiếm chỗ (trong phương pháp thí nghiệm bằng bọc sáp)

* Góc ma sát trong (ﾧ) và cường độ lực dính (c):

- Đối với đất, xác định bằng thí nghiệm cắt trực tiếp hoặc thí nghiệm nén 3 trục Vẽ biểu đồ quan hệ giữa

ﾧ với ﾧ (đối với thí nghiệm cắt trực tiếp); quan hệ giữa ﾧ với ﾧ (đối với thí nghiệm nén 3 trục)

Vẽ đồ thị các dạng đường sức chống cắt

Qua đường sức chống cắt ta dể dàng xác định được các thông số c và ﾧ

- Đối với đá: xác định bằng thí nghiệm cắt gián tiếp rồi vẽ biểu đồ quan hệ t với q từ đó xác định được c

và ﾧ

Câu 12: ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng và cơ sở lựa chọn các biện pháp chống trượt bờ dốc.

Khái niệm chung:

Do trọng lượng bản thân và các yếu tố bên ngoài tác động, bờ dốc có thể bị chuyển dịch theo các mức độ khác nhau

Hiện tượng chuyển dịch bờ dốc có thể thấy được bằng cách tính toán theo các đặc trưng của bờ dốc hay theo các dấu hiệu bên ngoài trên mặt bờ dốc như cây mọc bị đổ nghiêng, mặt đá mấp mô có những vết nứt

…

Trong các loại chuyển dịch bờ dốc người ta thường quan tâm nhất là hiện tượng trượt trượt gây ra nhiều tai hại cho nền kinh tế và con người Thiệt hại do trượt gây ra thường lớn gấp nhiều lần so với các chi phí cho các biện pháp đề phòng và chống trượt Do vậy cần phải có các biện pháp làm ổn định bờ dốc ngay từ ban đầu khi xây dựng công trình trên các vùng dể sụt trượt

1 Cơ sở lựa chọn các biện pháp ổn định bờ dốc:

Để lựa chọn biện pháp tốt nhất làm ổn định bờ dốc, phải dựa trên 1 số cơ sở sau:

- Kết quả khảo sát ĐCCT vùng đất không ổn định

- Kết quả tính toán ổn định bờ dốc

- Các điều kiện áp dụng biện pháp ổn định:

+ Phạm vi sử dụng của từng biện pháp ổn định

+ Giai đoạn thi công công trình: tạm thời hay vĩnh cữu

+ Thời vụ thi công: mùa mưa hay mùa khô

+ Không gian thi công: rộng hay hẹp

+ Tình trạng kinh tế - kỹ thuật: rẽ, đẹp, bền

+ Yêu cầu mỹ quan: đẹp, phù hợp với các cảnh quan của môi trường xung quanh

2 Các biện pháp ổn định bờ dốc:

Hiện nay để đề phòng và chống trượt cho bờ dốc có thể dùng rất nhiều phương pháp khác nhau và người

ta chia chúng thành từng nhóm Theo nguyên tác thực hiện và nguyên lý tác dụng thì các phương pháp chống trượt cho bờ dốc có thể chia thành 6 nhóm chủ yếu sau:

a Sửa mặt bờ dốc:

Sửa mặt bờ dốc tức là làm thay đổi hình dáng bên ngoài của bờ dốc để bờ dốc được ổn định.Việc làm này thường theo nguyên tắc làm giảm nhẹ phần trên đỉnh bờ dốc và làm nặng thêm trọng lượng ở phần chân bờ dốc.Muốn vậy người ta có thể dụng một số các biện pháp sau:

- Làm thoải bờ dốc

- Bóc bỏ lớp đất đá trên đỉnh bờ dốc

- Làm bờ dốc có nhiều bậc nhỏ

- Đắp bệ phản áp ở phía chân bờ dốc

Những biện pháp này tuy đơn giản nhưng hiệu quả đem lại rõ ràng

b Thoát nước cho bờ dốc:

Nước mặt và nước ngầm ảnh hưởng rất lớn đến độ ổn định của bờ dốc Để giữ cho bờ dốc ổn định, phải làm sao để nước không thấm vào khu vực bờ dốc hoặc phải hướng nước ngầm chảy ra xa bờ dốc

* Thoát nước mặt:

Để ngăn chặn nước thấm vào bờ dốc, phải nhanh chóng dẫn nước mưa hay nước mặt từ vùng cao hơn chảy xuống ra khỏi bờ dốc Muốn vậy có thể thực hiện một số các biẹn pháp sau:

+ Làm mương, rãnh thoát nước

+ Lấp chặt các khe nứt, lỗ rỗng để ngăn nước thấm vào

+ Che phủ các khe nứt bằng màng chất dẻo

+ Tạo màng chống thấm phủ lên bờ dốc để chống nước thấm vào bờ dốc

* Thoát nước ngầm:

Việc thoát nước ngầm chỉ có hiệu quả khi nắm vững được điều kiện địa chất thuỷ văn và cấu trúc địa chất khu vực bờ dốc Để thoát nước ngầm có thể dùng một số biện pháp sau:

+ Khoan các giếng khoan tập trung nước, sau đó dùng bơm hút nước đi

+ Dùng các lỗ khoan nghiêng là biện pháp có hiệu quả và được dùng nhiều nhất

c Giữ cho bờ dốc khỏi bị phong hoá:

Biện pháp này nhằm giữ cho các đặc trưng cơ học của đất đá trên mặt bờ dốc không bị giảm đi do đất đá không