TÀI LIỆU học tập THỰC tập địa CHẤT CÔNG TRÌNH, đại học CÔNG NGHỆ GTVT

TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH1, Phòng thí nghiệm Địa chất công trình gồm có 398 mẫu khoáng vật, đất, đá trong đó có: 140 mẫu khoáng vật, 218 mẫu đá và 40 mẫu đất được trang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIA THÔNG VẬN TẢI

KHOA CÔNG TRÌNH

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

TÀI LIỆU HỌC TẬP THỰC TẬP ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Giảng viên: Nguyễn Thị Bích Hạnh

Lê Văn Hiệp

HÀ NỘI, THÁNG 8/2014

Phần 1

NHẬN BIẾT KHOÁNG VẬT CHÍNH, CÁC LOẠI ĐẤT, ĐÁ DÙNG

TRONG XÂY DỰNG

a Mục đích, yêu cầu:

* Mục đích: Nhận biết khoáng vật chính, các loại đất, đá

* Yêu cầu: Nhận biết được một số khoáng vật chính, đất, đá dùng trong xây dựng

b Nội dung chi tiết:

-Mô tả màu sắc, các đặc tính (khoáng vật), các đặc điểm (đá,

đất)

- Phạm vi sử dụng của đất, đá dùng trong xây dựng

c Hướng dẫn thực hiện:

* Trọng tâm: Quan sát, mô tả về một số đặc tính, phạm vi sử dụng của khoáng vật, đất, đá

* Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Phạm vi sử dụng của một số loại khoáng vật, đất đá dùng trong xây dựng

* Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên

TRÍCH BÀI: QUAN SÁT CÁC MẪU KHOÁNG VẬT

TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

1, Phòng thí nghiệm Địa chất công trình gồm có 398 mẫu khoáng vật, đất, đá (trong

đó có: 140 mẫu khoáng vật, 218 mẫu đá và 40 mẫu đất) được trang bị bởi dự án Jica và 50

mẫu đất, đá thu thập được trong quá trình đi thực tế ở Việt Nam thuộc dự án Jica

2, Giới thiệu một số mẫu khoáng vật điển hình:

Bảng 1.1: Khoáng vật lớp silicat / nhóm orthorsilicat

Tên Số hiệu Tinh thể Màu Ánh Cát khai Vết vỡ Độ

cứng

Tỷ trọng

Thành phần k/

v của đá

olivin 57 dạng hạt xanh

ôliu, nâu thuỷ tinh

không hoàn toàn

Không bằng phẳng

6,5÷

7

3,3÷3, 4

Magma bazơ, (gabro), Magma siêu bazơ (peridotit, dunit)

topaz 65 tập hợp

khối hạt

xanh, vàng, hồng

thuỷ tinh hoàn

toàn

Không bằng phẳng

8 3,4÷3,6

Bảng 1.2: Khoáng vật lớp silicat / nhóm silicat ng m n ậm nước ước c Tên Số hiệu Tinh thể Màu Ánh Cát khai Vết vỡ Độ

cứng

Tỷ trọng

Thành phần k/

v của đá

talc 86

dạng vảy

lá, vảy đặc xít

trắng, xanh nhạt, vàng nhạt

Thủy tinh,mỡ

rất hoàn

2,7÷2 ,8

Khoáng

vật sét

(monmori

lonit)

89

vảy nhỏ, tập hợp dạng đất

trắng xám thuỷ tinh

rất hoàn

2÷2, 5

Khoáng

vật sét

(kaolinit)

91

dạng tấm vảy nhỏ đặc xít

trắng đục, vàng nhạt, xám

ánh đất rất hoàn

toàn

Đất

1÷2,5 2,6

Mica đen

(biotit) 87

tập hợp dạng vảy

xanh đen, nâu sẫm

Thủy tinh, xà cừ

rất hoàn

3÷3, 1

Magma trung tính (syenit, diorit)

Mica

trắng

(muscovi)

88 tấm, vảy,

lá

sáng, vàng, không màu

Thủy tinh, xà cừ

rất hoàn

2,7÷3 ,1

Bảng 1.3: Khoáng vật lớp oxyt và hydroxyt

Tên Số hiệu Tinh thể Màu Ánh Cát khai Vết vỡ Độ cứng Tỷ trọng opal 34 dạng vô

định hình

trắng, vàng, xám

mỡ,

xà cừ

không hoàn toàn

Vỏ sò 5,5÷6,5 1,9÷2,3

hematit 25 dạng

tấm, vảy

nâu đỏ, xám đen kim loại

không cát khai

Không bằng phẳng

5,5 4,9÷5,3

limonit 40

dạng hình lập phương

nâu sẫm, nâu vàng

-không cát khai đất 5÷5,5 3,3÷4

Bảng 1.4: Khoáng vật lớp carbonat

Tên Số hiệu Tinh thể Màu Ánh Cát khai Vết vỡ Độ cứng Tỷ trọng calcit 43

tập hợp khối trứng cá

trắng sữa, không màu

thuỷ tinh hoàn

đolomit 44 tập hợp

khối hạt

xám, vàng phớt lục

thuỷ tinh hoàn

Bảng 1.5: Khoáng vật lớp sunfua

Tên Số hiệu Tinh thể Màu Ánh Cát khai Vết vỡ Độ cứng Tỷ trọng

pyrit 15

lập phương, tập hợp khối hạt xâm tán

vàng đồng thau

kim loại mạnh

trung bình

Không bằng phẳng

Bảng 1.6: Khoáng vật lớp halogenur

Tên Số hiệu Tinh thể Màu Ánh Cát khai Vết vỡ Độ cứng Tỷ trọng fluorit 20

lập phương, giòn dễ vỡ

tím, vàng, xanh lá cây

thuỷ tinh rất hoàn

Bảng 1.7: Khoáng vật lớp các nguyên tố tự sinh

Tên Số hiệu Tinh thể Màu Ánh Cát khai Vết vỡ Độ cứng Tỷ trọng

bằng phẳng

Phần 2.

KHẢO SÁT, LẬP BẢN VẼ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

a Mục đích yêu cầu:

* Mục đích: Khảo sát, thí nghiệm đất đá và lập bản vẽ địa chất công trình;

* Yêu cầu: Thực hiện quy trình khảo sát, thí nghiệm đất đá và lập bản vẽ địa chất công trình

b Nội dung chi tiết:

(giờ) 2.1 Mục đích, yêu cầu và các chú ý khi tiến hành thí nghiệm hiện

-Thí nghiệm mẫu nguyên dạng (chi tiết ở học phần Cơ đất)

-Thí nghiệm mẫu không nguyên dạng (chi tiết ở học phần Cơ

đất)

c Hướng dẫn thực hiện:

* Trọng tâm: Quy trình khảo sát, thí nghiệm đất đá, lập bản vẽ địa chất công trình

* Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Thực hiện quy trình khảo sát, thí nghiệm đất đá,, lập được bản vẽ địa chất công trình

* Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên

TRÍCH DẪN “CÁCH SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM NÉN NGANG (PMT)”

* Nguyên lý tiến hành thí nghiệm:

Phương pháp thí nghiệm nén ngang trong

hố khoan được xác định theo tiêu chuẩn

ASTM D4719-00 Nguyên lý thí nghiệm

là đưa vào trong hố khoan tạo trước một

ống đo hình trụ có thể giãn nở ngang để

ép vào thành hố khoan tại một chiều sâu

nhất định Ống đo dạng hình trụ cấu tạo

bằng thép, đường kính 60cm, ngoài bọc

màng cao su được ngăn cách thành 3

buồng, buồng đo nằm ở giữa và buồng

bảo vệ nằm ở hai đầu Ống đo được nối

với hộp điều khiển để đo biến thiên áp lực

– thể tích Áp lực được cung cấp bằng

bơm nước vào buồng nén ở giữa lõi thép

và màng cao su, làm giãn nở màng ra ép

vào thành hố khoan 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 xác định được các đặc trưng biến

dạng của đất đá

Thiết bị nén ngang gồm một số bộ phận sau:

Máy tính xử lý số liệu

Bơm áp lực nước

ống thép làm thành lỗ khoan

Buồng nén

Ngoài ra còn có cần khoan là các đoạn cần rỗng được nối lại với nhau bằng ren, để đưa buồng nén xuống vị trí nào đó Ống đồng trục làm bằng chất dẻo, dài liên tục, trong ống có đường dẫn khí vào các ngăn bảo vệ và đường dẫn nước vào ngăn để đo Nguồn điện, Bộ phận điều khiển

Tác dụng áp lực theo các cấp tăng dần vào ống đo, để ép vào môi trường đất đá quanh hố khoan một ứng suất dạng hình trụ đồng tâm, đồng đều và tăng dần Biến thiên của mực nước trên hộp điều khiển cho phép xác định độ biến dạng tương ứng với các cấp

áp lực tác dụng và thời gian

* Kết quả thí nghiệm nén ngang trong hố khoan

- Kết quả thí nghiệm nén ngang PMT sử dụng trong tính toán công trình móng cọc

* Ưu nhược điểm của thí nghiệm nén ngang trong hố khoan (PMT)

- Thí nghiệm nén ngang tiến hành nhanh, phù hợp với loại đất chặt và đá mềm yếu, kết quả thí nghiệm còn được sử dụng trong tính toán công trình móng cọc Thí nghiệm có nguyên tắc tương tự cũng được áp dụng cho đá cứng

- Nhược điểm là thí nghiệm đắt tiền, chỉ được tiến hành nếu có các đối tác châu Âu yêu cầu