Xử lý và thống kê địa chất để tính nền móng - Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móng có số lượng hố khoan nhiều và số lượng mẫu đất trong một lớp đất lớn.Vấn đề đặt ra là từ n
Trang 1PHẦN I THỐNG KÊ
SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
(Địa chất 5B)
Trang 2I CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1 Xử lý và thống kê địa chất để tính nền móng
- Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móng có số lượng hố khoan nhiều và số lượng mẫu đất trong một lớp đất lớn.Vấn đề đặt ra là từ những lớp đất này ta phải chọn ra được chỉ tiêu đại diện cho nền
- Ban đầu khi koan lấy mẫu dụa vào sự quan sát thay đổi màu, hạt độ mà ta phân chia thành từng lớp đất
- Theo QPXD 45-78, để được gọi là một lớp địa chất công trình thì tập hợp các giá trị
có đặc trưng cơ-lý của nó phải có hệ số biến động đủ nhỏ.Vì vậy ta phải loại trừ những mẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho một đơn nguyên địa chất
- Vậy thống kê địa chất là một việc làm hết sức quan trọng trong tính toán nền móng
2 Phân chia đơn nguyên địa chất
a) Hệ số biến động:
- Chúng ta dựa vào hệ số biến động để chia đơn nguyên
- Hệ số biến động có dạng như sau:
A A
1
1
n i
A A n
Với: Ai là giá trị riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng
n là số lần thí nghiệm
b) Qui tắc loại trừ sai số:
thì ta phải loại trư các số liệu có sai số lớn
Trang 3- Kiểm tra thống kê loại trừ sai số lớn Aitheo công thức sau:
i CM
2 1
Khi n ≥25 thì lấy CM hoặc loại mẫu có│γγi-γtb│γmax
3 Đặc trưng tiêu chuẩn:
- Giá trị tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất là giá trị trung bình cộng của các kết
- Các giá trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị và góc ma sát trong đươc thực hiện theo
- Nhằm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định của nền chịu tải, một số tính toán
ổn định của nền được tiến hành với các đặc trưng tính toán
- Trong TCXD 45-78(trang28), các đặc trưng tính toán của đất được tính toán theocông thức sau:
A
tc rc
Trang 4 là độ lệch toàn phương trung bình được xác định như sau:
2 1
2 1
1
1
n tc i i
1
1
n tc
● Khi tính nền theo biến dạng thì =t0.85(TCXD 45-78 trang 29))
● Khi tính nền theo cường độ thì =t0.9)5(TCXD 45-78 trang 29))
- Các đặc trưng tính toán theo TTGH I và TTGH II có giá trị nằm trong 1 khoảng
Trang 5tc i=t1 tb
2 1
1( ) khi n>251
1( ) khi n 25
n
i n
i
A A n
A A n
Trang 6Với []: hệ số biến động cho phép tra bảng
- Bước 5: Tính lại giá trị trung bình sau khi đã loại bỏ sai số
n i
tc i=t1tb
t
Khi tính nền theo biến dạng (TTGH2): =t 0,85
Khi tính nền theo cường độ (TTGH1): =t 0,9)5
- Trong tính toán thực tế chúng ta sử dụng phép tính LINEST trong chương trình
Khi tính nền theo biến dạng (TTGH2): =t 0,85 Khi tính nền theo cường độ (TTGH1): =t 0,9)5
Trang 7II THỐNG KÊ SỐ LIỆU
- Do số lượng mẫu lớn hơn 6 nên ta tiến hành kiểm tra để loại trừ sai số.
Bảng thống kê giá trị trọng lượng riêng lớp 2:
STT
SỐHIỆU t t - tb t - tb)2
Giá trị tiêu chuẩn tc = 15.48 (kN/m 3 )
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
- 1
với n =t 6 < 25n
Trang 8Giá trị tiêu chuẩn G Stc = 2.61
- Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 6 < 25
Trang 92 i=t1
Ghichú
Giá trị tiêu chuẩn w tc = 61.11 (%)
- Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 6 < 25n
2 i=t1
Trang 10Giá trị tiêu chuẩn w Ltc = 67.60 (%)
- Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 6 < 25n
2 i=t1
σ =t (W - W ) =t 318.540 =t 7.9)82
tb L
Ghichú
Trang 11v = 0.060 [v] = 0.15 OK
Giá trị tiêu chuẩn w Ptc = 34.47 (%)
- Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 6 < 25n
2 i=t1
σ =t (W - W ) =t =t 2.073
tb L
0.060 34.4
(kg/cm2)
(kg/cm2)3-1
Trang 120 0.5 1 1.5 2 2.5 0
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
f(x) = 0.05 x + 0.1 R² = 0.98
Trang 132.1 Trọng lượng riêng tự nhiên t :
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
Trang 14- Theo trạng thái giới hạn I:
- 1
n
2 i=t1
- 1
n
2 i=t1
Trang 151.2 f(x) = 0.53 x + 0.03 R² = 1
Trang 16- Do lượng mẫu thử < 6 nên không dùng phương pháp loại trừ hoặc tính trung bình cho các
mẫu thử Vì lớp đất số 3a chỉ có 1 mẫu thử nên chỉ tiêu vật lý tiêu chuẩn và tính toán
sẽ bằng luôn giá trị của số liệu các mẫu đó, không có chỉ tiêu vật lý tính toán
Bảng thống kê giá trị trọng lượng riêng lớp 3a:
Trang 173.1 Trọng lượng riêng tự nhiên t :
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
4.1 Trọng lượng riêng tự nhiên t :
Bảng thống kê giá trị trọng lượng riêng lớp 3b:
Trang 18- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
- 1
Trang 19
2 i=t1
- 1
với n =t 3n
2 i=t1
- 1
với n =t 3n
2 i=t1
σ =t (W - W ) =t 6.407 =t
tb L
1.789) σ
Trang 202 1
- 1
với n =t 3n
2 i=t1
σ =t (W - W ) =t 1.407 =t
tb L
0.838 σ
0.8 f(x) = 0.29 x + 0.18 R² = 1
Trang 22- Do lượng mẫu thử =t 34 > 6 nên ta phải dùng phương pháp loại trừ để tính trung bình cho
các mẫu thử
5.1 Trọng lượng riêng tự nhiên t :
Bảng thống kê giá trị trọng lượng riêng lớp 4:
STT
SỐHIỆU t t - tb t - tb)2
Ghi chúMẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2
Trang 23Giá trị tiêu chuẩn tc = 19.04 (kN/m 3 )
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
- 1
với n =t 34n
Trang 245.2 Tỷ trọng hạt Gs:
STT
SỐHIỆU GS |GS - GStb| (GSt - GStb)2 Ghi
chúMẪU
Trang 25CM = 0.017
Giá trị tiêu chuẩn G Stc = 2.66
a Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 34n
2 i=t1
Trang 265.3 Độ ẩm W(%)
STT
SỐHIỆU w |wt - wtb| (wt - wtb)2
Ghichú
Trang 27Giá trị tiêu chuẩn w tc = 18.57 (%)
a Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 34n
2 i=t1
Ghichú
Trang 28Giá trị tiêu chuẩn w Ltc = 22.21 (%)
d Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 34n
2 i=t1
Trang 29SỐHIỆU wP |wPt - wPtb| (wPt - wPtb)2
Ghichú
Trang 30v = 0.071 [v] = 0.15 OK
Giá trị tiêu chuẩn w Ptc = 15.72 (%)
f Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 34n
2 i=t1
(kg/cm2)
mẫu
(kg/cm2)
(kg/cm2)
Trang 31f(x) = 0.44 x + 0.09 R² = 1
Trang 32
mẫu
(kg/cm2)
(kg/cm2)
Trang 330 0.5 1 1.5 2 2.5 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
f(x) = 0.51 x + 0.09 R² = 0.99
Trang 34- Do lượng mẫu thử < 6 nên không dùng phương pháp loại trừ hoặc tính trung bình cho các
mẫu thử Vì lớp đất số 4a chỉ có 1 mẫu thử nên chỉ tiêu vật lý tiêu chuẩn và tính toán
sẽ bằng luôn giá trị của số liệu các mẫu đó, không có chỉ tiêu vật lý tính toán
Bảng thống kê giá trị trọng lượng riêng lớp 4a:
6.1 Trọng lượng riêng tự nhiên t :
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
Trang 35f(x) = 0.23 x + 0.25 R² = 1
Trang 36- Do lượng mẫu thử < 6 nên không dùng phương pháp loại trừ hoặc tính trung bình cho các
mẫu thử Vì lớp đất số 4b chỉ có 1 mẫu thử nên chỉ tiêu vật lý tiêu chuẩn và tính toán
sẽ bằng luôn giá trị của số liệu các mẫu đó, không có chỉ tiêu vật lý tính toán
Bảng thống kê giá trị trọng lượng riêng lớp 4b:
7.1 Trọng lượng riêng tự nhiên t :
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
Trang 37- Giá trị tiêu chuẩn:
0.8 f(x) = 0.27 x + 0.19 R² = 1
Trang 39+Hố khoan 3 có 2 mẫu: 3-19), 3-20
- Do số lượng mẫu lớn hơn 6 nên ta tiến hành kiểm tra để loại trừ sai số.
Bảng thống kê giá trị trọng lượng riêng lớp 2:
Giá trị tiêu chuẩn tc = 20.18 (kN/m 3 )
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
- 1
với n =t 8 < 25n
Trang 40Giá trị tiêu chuẩn G Stc = 2.70
- Kiểm tra thống kê:
Trang 41Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 8 < 25n
2 i=t1
Giá trị tiêu chuẩn w tc = 22.65 (kN/m 3 )
- Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 8 < 25n
2 i=t1
Trang 42Giá trị tiêu chuẩn w Ltc = 41.78 (%)
- Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 8 < 25n
2 i=t1
σ =t (W - W ) =t 23.755 =t 1.842
tb L
Trang 43Giá trị tiêu chuẩn w Ptc = 20.90 (%)
- Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
với n =t 8 < 25n
2 i=t1
σ =t (W - W ) =t 10.240 =t 1.209)
tb L
Trang 441.2 f(x) = 0.35 x + 0.41 R² = 1
Trang 45c Theo trạng thái giới hạn I:
- Do số lượng mẫu lớn hơn 6 nên ta tiến hành kiểm tra để loại trừ sai số.
9.1 Trọng lương riêng tự nhiên t :
STT
SỐHIỆU t t - tb t -
tb)2 Ghi
chúMẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2
Trang 46Tổng 141.80 0.257
tb = 20.26 (kN/m3) = 0.207
Giá trị tiêu chuẩn tc = 20.26 (kN/m 3 )
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
Trang 47Giá trị tiêu chuẩn G Stc = 2.72
a Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 48Giá trị tiêu chuẩn w tc = 22.31 (%)
Kiểm tra thống kê:
- Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 49Giá trị tiêu chuẩn w Ltc = 53.50 (%)
Kiểm tra thống kê:
- Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 50Kiểm tra thống kê:
- Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Giá trị tiêu chuẩn: WLtc =t 24.44%
9.6 Tính toán giá trị c và cắt nhanh
f(x) = 0.35 x + 0.47 R² = 1
Trang 51(kg/cm2)
Trang 521.4 f(x) = 0.4 x + 0.47 R² = 1
Trang 53- Theo trạng thái giới hạn I:
- Do số lượng mẫu lớn hơn 6 nên ta tiến hành kiểm tra để loại trừ sai số.
10.1 Trọng lương riêng tự nhiên t :
Trang 54tb =t 21.03 (kN/m3) =t 0.236
Giá trị tiêu chuẩn tc = 21.03 (kN/m 3 )
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
Trang 55SỐ
GhichúMẪU
Giá trị tiêu chuẩn G Stc = 2.71
c Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 56Giá trị tiêu chuẩn w tc = 17.16 (%)
Kiểm tra thống kê:
- Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 57wLtb =t 39).9)4 (%) =t 2.55
4
Giá trị tiêu chuẩn w Ltc = 39.94 (%)
Kiểm tra thống kê:
- Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 58Kiểm tra thống kê:
- Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Giá trị tiêu chuẩn: WLtc =t 20.07%
10.6 Tính toán giá trị c và cắt nhanh
Sốhiệumẫu
(kg/cm2)
(kg/cm2)1-23
Trang 590 0.5 1 1.5 2 2.5 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
f(x) = 0.36 x + 0.41 R² = 1
Trang 60- Do số lượng mẫu lớn hơn 6 nên ta tiến hành kiểm tra để loại trừ sai số.
11.1 Trọng lương riêng tự nhiên t :
Trang 61- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
Trang 62Giá trị tiêu chuẩn G Stc = 2.66
e Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 63Giá trị tiêu chuẩn w tc = 19.53 (%)
Kiểm tra thống kê:
- Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 64Giá trị tiêu chuẩn w Ltc = 24.12 (%)
Kiểm tra thống kê:
- Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 65Giá trị tiêu chuẩn w Ptc = 17.39 (%)
Kiểm tra thống kê:
- Tính hệ số biến động:
2 1
- 1
n
2 i=t1
Giá trị tiêu chuẩn: WLtc =t 17.39)%
11.6 Tính toán giá trị c và cắt nhanh
Sốhiệumẫu
(kg/cm2)
(kg/cm2)
Trang 66f(x) = 0.46 x + 0.1 R² = 0.99
σ
Trang 67(kg/cm2)
Trang 68Dùng hàm Linest (Excel) được kết quả:
f(x) = 0.53 x + 0.12 R² = 1
Trang 69- Do lượng mẫu thử < 6 nên không dùng phương pháp loại trừ hoặc tính trung bình cho các
mẫu thử Vì lớp đất số 3a chỉ có 1 mẫu thử nên chỉ tiêu vật lý tiêu chuẩn và tính toán
sẽ bằng luôn giá trị của số liệu các mẫu đó, không có chỉ tiêu vật lý tính toán
Bảng thống kê giá trị trọng lượng riêng lớp 8a:
12.1 Trọng lượng riêng tự nhiên t :
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
Trang 7012.4 Giới hạn nhão W L , dẻo W P :
+Hố khoan 2 có 10 mẫu: 2-31, 2-32, 2-33, 2-34, 2-35, 2-36, 2-37, 2-38, 2-39), 2-40+Hố khoan 3 có 15 mẫu: 3-30, 3-31, 3-32, 3-33, 3-34, 3-35, 3-36, 3-37, 3-38, 3-39), 3-40, 3-14, 3-42, 3-43, 3-44
- Do số lượng mẫu lớn hơn 6 nên ta tiến hành kiểm tra để loại trừ sai số.
13.1 Trọng lương riêng tự nhiên t :
Trang 71Giá trị tiêu chuẩn tc = 19.55 (kN/m 3 )
- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
Trang 742 1
- 1
n
2 i=t1
Trang 76
- 1
n
2 i=t1
Giá trị tiêu chuẩn: Wtc =t 17.45%
13.4 Giới hạn nhão W L , dẻo W P
- Lớp đất không có số liệu giới hạn nhão, dẻo
13.5 Tính toán giá trị c và cắt nhanh
Sốhiệumẫu
(kg/cm2)
(kg/cm2)
Sốhiệumẫu
(kg/cm2)
(kg/cm2)1-30
Trang 772.0 1.566 2.0 1.3173-32
f(x) = 0.69 x + 0.02 R² = 0.98
σ
9) 0.9)04
Trang 78(kg/cm2)
Sốhiệumẫu
(kg/cm2)
(kg/cm2)1-32
Trang 79Dùng hàm Linest (Excel) được kết quả:
f(x) = 0.77 x + 0.02 R² = 1
Trang 80- Lớp này có 6 mẫu đều thuộc hố khoan 3: 3-45, 3-46, 3-47, 3-48, 3-49), 3-50
- Do số lượng mẫu lớn hơn 6 nên ta tiến hành kiểm tra để loại trừ sai số.
Bảng thống kê giá trị trọng lượng riêng lớp 2:
Trang 81- Dung trọng tự nhiên trung bình:
i
kN m n
với n =t 6 < 25n
Trang 82
với n =t 6 < 25n
2 i=t1
Trang 83
với n =t 6 < 25n
2 i=t1
Trang 84- Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
với n =t 6 < 25n
2 i=t1
Giá trị tiêu chuẩn w Ptc = 16.70 (%)
- Kiểm tra thống kê:
Tính hệ số biến động:
2 1
với n =t 6 < 25n
2 i=t1
Trang 851.2 f(x) = 0.52 x + 0.1 R² = 1
Trang 86g Kiểm tra thống kê:
Trang 879)806.6 1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
1.4
f(x) = 0.56 x + 0.12 R² = 1
Trang 89đất Trạng thái tựnhiên
Chiềudày(m)
W(%) (%)WL (%)WP GS