đánh giá điều kiện địa chất công trình và đề xuất giải pháp móng cọc cho công trình cầu hộ phõng, thị xã giá rai, tỉnh bạc liêu

Đánh giá điều kiện địa chất công trình bao gồm 8 yếu tố: Địa hình – địa mạo, Cấu trúc địa chất, Điều kiện thủy văn – địa chất thủy văn, Tính chất cơ lí, Các hiện tượng địa chất động lực

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN iii

DANH MỤC KÍ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

TÓM TẮT 1

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 4

1.2 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 4

1.3 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 6

1.4 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT 8

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

2.1 PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM, THU THẬP TÀI LIỆU 13

2.2 PHƯƠNG PHÁP THỰC ĐỊA 13

2.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG 14

2.4 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP, TÍNH TOÁN, XỬ LÍ SỐ LIỆU 15

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16

3.1 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 16

3.2 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP MÓNG 34

3.3 TÓM TẮT KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 44

Kết luận và kiến nghị 46

Tài liệu tham khảo 48

DANH MỤC KÍ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT

BKAH Bán Kính Ảnh Hưởng BTCT Bê Tông Cốt Thép CTCP Công Ty Cổ Phần

HK Hố Khoan MKQU Móng Khối Quy Ước SPT Standard Penetration Test TCN Tầng Chứa Nước TCVN Tiêu Chuẩn Việt Nam TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh

TS Tiến Sĩ

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Đặc điểm địa tầng khu vực Bạc Liêu 9

Bảng 2 1 Tổng hợp cao độ, tọa độ các hố khoan 14

Bảng 3 1 Cường độ tiêu chuẩn của các lớp đất nền 21

Bảng 3 2 Thứ tự các lớp đất từ mặt đất đến độ sâu khảo sát 22

Bảng 3 3 Đặc trưng cơ lí lớp đất số 01 23

Bảng 3 4 Đặc trưng cơ lí lớp đất số 02 24

Bảng 3 5 Đặc trưng cơ lí lớp đất số 03 25

Bảng 3 6 Đặc trưng cơ lí lớp đất số 04 26

Bảng 3 7 Đặc trưng cơ lí lớp đất số 5a 28

Bảng 3 8 Đặc trưng cơ lí lớp đất số 05 29

Bảng 3 9 Đặc trưng cơ lí lớp đất số 06 30

Bảng 3 10 Đánh giá mức độ thuận lợi điều kiện địa chất công trình của khu vực 33

Bảng 3 11 Bảng tính toán ∑γcf fi li 36

Bảng 3 12 Bảng xác định chiều sâu ảnh hưởng khi sử dụng cọc khoan nhồi 42

Bảng 3 13 Bảng hệ số rỗng e theo từng cấp áp lực của lớp đất số 5 43

Bảng 3 14 Độ lún của các lớp phân tố trong lớp 5 44

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Vị trí khu vực khảo sát 7Hình 3 1 Tiết diện bao của nền cọc tại đáy đài 39 Hình 3 2 Móng khối quy ƣớc 40

Hình 3 3 Biểu đồ ứng suất Error! Bookmark not defined.3

TÓM TẮT

Bài nghiên cứu bao gồm 3 chương với nội dung như sau:

- Chương 1 Tổng quan tài liệu

1.1 Tổng quan về các nghiên cứ trong và ngoài nước 1.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.3 Đặc điểm địa chất khu vực

- Chương 2 Phương pháp nghiên cứu

2.1 Phương pháp tìm kiếm, thu thâp tài liệu 2.2 Phương pháp tham khảo tài liệu

2.3 Phương pháp thực địa 2.4 Phương pháp phân tích thí nghiệm trong phòng 2.5 Phương pháp tổng hợp, tính toán, xử lý số liệu

- Chương 3 Kết quả và thảo luận

3.1 Đánh giá điều kiện địa chất công trình (bao gồm 8 yếu tố: Địa hình – địa mạo, Cấu trúc địa chất, Điều kiện thủy văn – địa chất thủy văn, Tính chất cơ lí, Các hiện tượng địa chất động lực công trình, Điều kiện khai thác thi công, Vật liệu xây dựng, Tác động môi trường)

3.2 Đề xuất giải pháp móng (cụ thể là cọc khoan nhồi) 3.3 Tóm tắt kết quả tính toán

Thông qua 3 chương này, sinh viên trình bày các đặc điểm địa chất của khu vực

và đánh giá các điều kiện địa chất công trình và đề xuất giải pháp móng cọc cho công trình Cầu Hộ Phòng, thị xã Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đồ án tốt nghiệp

người dân ngày càng nâng cao, nhu cầu đi lại do đó cũng tăng không ngừng Do đó, các tuyến đường ngày càng được nâng cấp, mở rộng hơn, những cây cầu bắt qua sông cũng góp phần rút ngắn thời gian đi lại giữa thành phố và các tỉnh miền Tây sông nước Để đáp ứng các yêu cầu trên, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kĩ sư

có đủ phẩm chất và năng lực nhằm tiến hành khảo sát, đánh giá điều kiện địa chất công trình ở khu vực xây dựng, góp phần vào công tác lựa chọn, thiết kế nền móng cho công trình

Để công trình được bền vững và an toàn thì móng phải được thiết kế, xây dựng và thi công kiên cố, vững chắc Nhưng điều quan trọng ta cần là phải lựa chọn giải pháp móng phù hợp với công trình vừa đảm bảo kỹ thuật, an toàn vừa tiết kiệm được chi phí thông qua việc khảo sát địa chất công trình, xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Do đó, đề tài tốt nghiệp em chọn lựa là “Đánh Giá Điều Kiện Địa Chất Công

Trình Và Đề Xuất Giải Pháp Móng Cọc Cho Công Trình Cầu Hộ Phòng, Thị xã Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu”

Cầu Hộ Phòng sau khi hoàn thành sẽ thêm sức tác động thúc đẩy kinh tế vùng Điều mà ai cũng thấy là khi cầu Hộ Phòng được đưa vào sử dụng sẽ không còn cảnh

“qua sông lụy đò”, tạo điều kiện cho các hoạt động đi lại, buôn bán của người dân thuận lợi hơn

2 Mục tiêu của đồ án tốt nghiệp

xã Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu)

3 Nội dung và phạm vi nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu: đặc điểm địa hình – địa mạo, cấu trúc địa chất, điều kiện thủy văn – địa chất thủy văn, tính chất cơ lý đất nền, các hiện tượng địa chất dộng lực

công trình có thể xảy ra, điều kiện khai thác thi công, vật liệu xây dựng, tác động môi trường Từ các đánh giá trên sẽ đề xuất và tiến hành tính toán giải pháp móng cho công trình

Phạm vi nghiên cứu: công trình cầu Hộ Phòng thuộc phường Hộ Phòng, thị xã Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu Độ sâu khảo sát 40m

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tìm kiếm, thu thập tài liệu

Phương pháp thực địa

Phương pháp phân tích thí nghiệm trong phòng

Phương pháp tổng hợp, tính toán, xử lý số liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

Móng cọc đã được sử dụng rất sớm từ khoảng 1200 năm trước, những người dân của thời kỳ đồ đá mới của Thụy Sỹ đã biết sử dụng các cọc gỗ cắm xuống các hồ nông để xây dựng nhà trên các hồ cạn (Sower, 1979) Cũng trong thời kỳ này, người ta đóng các cọc gỗ xuống các vùng đầm lầy để chống quân xâm lược, người ta đóng các cọc gỗ để làm tường chắn đất, dùng thân cây, cành cây để làm móng nhà…

Ngày nay, cùng với tiến bộ về khoa học kỹ thuật nói chung móng cọc ngày càng được cải tiến, hoàn thiện, đa dạng về chủng loại cũng như phương pháp thi công, phù hợp với yêu cầu cho từng loại công trình Sự phát triển của kỹ thuật làm cọc đã sản sinh không ngừng các kiểu cọc mới, trong đó, cọc khoan nhồi là một giải pháp công trình phổ biến được áp dụng ở các nước tiên tiến trên thế giới Ở Việt Nam vào đầu những năm 1990, cọc khoan nhồi được áp dụng cho công trình cầu Việt Trì (Phú Thọ)

Khoan cọc nhồi bê tông là phương pháp dùng thiết bị máy móc chuyên dụng để lấy đất ở vị trí cần khoan cọc lên, sau đó bơm vào lỗ một loại dung dịch có khả năng tạo màng để giữ thành vách lỗ vừa tạo Dung dịch thường được sử dụng trong quy trình giữ thành hố khoan ổn định trước khi đổ bê tông là Bentonite Dung dịch này là hỗn hợp của bột khoáng sét và nước, có tác dụng ngăn ngừa nước từ các mạch ngầm chảy ra lỗ cọc vừa khoan, đồng thời đảm bảo sự ổn định cho thành hố khoan Sau khi

sử dụng xong, dung dịch này được thu hồi lại và có thể sử dụng cho các lỗ khoan tiếp theo Tuỳ vào điều kiện thổ nhưỡng mà mỗi quá trình thi công khoan cọc nhồi có thể được thực hiện bằng những phương pháp khác nhau Các kỹ sư công trình cần phải theo dõi tình trạng đất nền tại vị trí thi công để đưa ra cách thi công cũng như lựa chọn thiết bị máy móc phù hợp sao cho giảm thiểu tối đa sự ảnh hưởng, xáo trộn đến vùng đất xung quanh

1.2 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.2.1 Khái niệm điều kiện địa chất công trình

Điều kiện địa chất công trình là tổng hợp các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng đến công tác thiết kế, xây dựng và sử dụng công trình Các yếu tố đó bao gồm: đặc điểm

địa hình – địa mạo, cấu trúc địa chất, điều kiện thủy văn – địa chất thủy văn, tính chất

cơ lý, các hiện tượng địa chất động lực công trình có thể xảy ra, điều kiện khai thác thi công, vật liệu xây dựng, tác động môi trường

1.2.2 Khái niệm về nền và móng

Nền công trình:

Nền công trình là chiều dày lớp đất, đá nằm dưới đáy móng, có tác dụng tiếp thu tải trọng công trình bên trên do móng truyền xuống từ đó phân tán tải trọng đó vào bên trong nền

Một cách đơn giản có thể hiểu nền là không gian dưới đáy móng có giới hạn

sâu nén chặt và được xác định từ điểu kiện tính lún của móng hay con gọi là bán kính ảnh hưởng Tại độ sâu đó, ứng suất gây lún bằng 1/5 lần ứng suất bản thân đất gây ra [2]

Móng công trình:

Móng công trình là một bộ phận kết cấu bên dưới của công trình, nó liên kết với kết cấu chịu lực bên trên như cột, tường… Móng có nhiệm vụ tiếp thu tải trọng từ công trình và truyền tải trọng đó phân tán xuống nền [2]

Mặt tiếp xúc giữa đáy móng với nền bắt buộc phải phẳng và nằm ngang (không

nhiên gọi là chiều sâu chôn móng

1.2.3 Phân loại nền, móng công trình

 Phân loại nền

Có 2 loại nền là nền thiên nhiên và nền nhân tạo

chịu đựng trực tiếp tải trọng công trình do móng truyền sang và khi xây dựng công trình không cần dùng các biện pháp kỹ thuật để cải thiện các tính chất xây dựng của nền

 Nền nhân tạo: Khi các lớp đất ngay sát bên dưới móng không đủ khả năng chịu

lực với kết cấu tự nhiên, cần phải áp dụng các biện pháp nhằm nâng cao khả năng chịu lực của nó như:

 Phân loại móng

độ sâu chôn móng không quá lớn thường từ 1,5÷3m, nhiều trường hợp đặc biệt chiều sâu chôn móng có thể chọn 5÷6m

đào một phần rồi dùng thiết bị thi công để hạ móng đến độ sâu thiết kế Nó thường dùng cho các công trình có tải trọng lớn, khi mà nền đất bên dưới không

có khả năng tiếp nhận công trình Gồm các loại:

Cọc đóng, cọc ép cọc ly tâm: Thường dùng cho các công trình cao từ 5 đến 20

tầng Cọc đóng, cọc ép có kích thước 20x20mm, 25x25mm, 30x30mm, 35x35mm… Cọc được hạ xuống nền đất bằng phương pháp đóng bằng búa (hiện ít dùng do chấn động mạnh) hoặc ép bằng máy ép thủy lực Phương pháp này có ưu điểm là khả năng chịu tải lớn, tuy nhiên hạn cũng còn những hạn chế như giá thành, vận chuyển khó khăn…

Cọc barrett: Phương pháp thi công giống cọc khoan nhồi, hố đào hình chữ

nhật Các kích thước thông dụng là 600 x 2800m, 800 x 2800m, 1000 x 2800m,… Cọc barrett có sức chịu tải lớn hơn cọc khoan nhồi nên thường được sử dụng cho những công trình siêu cao tầng

Cọc khoan nhồi: Cọc có đường kính 600mm, 800mm, 1000m, 1200mm,

1500mm… phụ thuộc vào kích thước gầu đào Sau khi múc đất, lồng thép được đặt xuống và sau là giai đoạn đổ bê tông Cọc khoan nhồi có sức chịu tải lớn nên thường được sử dụng cho các công trình cao tầng từ 30-50 tầng

1.3 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Bạc Liêu là tỉnh miền Tây Nam Bộ, thuộc khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, nằm trên bán đảo Cà Mau, miền đất cực nam của Việt Nam với diện tích đất tự nhiên

là 2570km2 Phía Bắc giáp tỉnh Hậu Giang và Kiên Giang; phía Đông và Đông Bắc

giáp tỉnh Sóc Trăng; phía Tây và Tây Nam giáp tỉnh Cà Mau, phía Đông và Đông Nam giáp biển Đông với bờ biển dài 56km

Tọa độ địa lý của tỉnh Bạc Liêu:

Hình 1 1 Vị trí khu vực khảo sát

Cầu Hộ Phòng bắc qua Kênh Xáng (kênh Cà Mau – Bạc Liêu) thuộc Thị Xã Giá Rai – Bạc Liêu, dài 108.3m, nối Khóm 2 và Khóm 3 của phường Hộ Phòng – Thị

Xã Giá Rai – Tỉnh Bạc Liêu

Kênh Xáng Cà Mau – Bạc Liêu là một con kênh đổ ra Sông Mỹ Thanh Kênh

có chiều dài 103km, trung bình sâu 3 – 4m và chảy qua các tỉnh Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng

Tại vị trí khảo sát, mực nước ngầm được xác định sau khi kết thúc công tác khoan khảo sát ít nhất 24 giờ, kết quả đo được cho thấy mực nước ngầm tại khu vực

thay đổi từ -0,5m ở hố khoan HK02 đến -1,3m ở hố khoan HK01 (theo độ cao giả định) và thay đổi theo mùa trong năm

1.4 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT

1.4.1 Lịch sử nghiên cứu

Việc nghiên cứu địa chất cùng trong giai đoạn trước năm 1975 được phản ánh tập trung trên tờ bản đồ địa chất Vĩnh Long tỉ lệ 1: 500.000 do E Saurin biên soạn và xuất bản năm 1962

Trong giai đoạn sau năm 1975 đáng chú ý nhất là công trình thành lập mới bản

đồ địa chất và bản đồ khoáng sản miền Nam Việt Nam tỉ lệ 1 : 500.000 do Nguyễn Xuân Bao chủ biên, thể hiện trong những năm 1975 – 1978 Các kết quả đo vẽ này đã được tổng hợp để biên vẽ bản đồ địa chất và bản đồ khoáng sản cả nước tỉ lệ 1 : 500.000 được thực hiện trong những năm 1975 – 1980 do Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao, Lê Văn Trảo, Trần Phú Thành chủ biên Tờ bản đồ địa chất sau đó được Tổng cục Mỏ và Địa chất xuất bản (1988) do Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao đồng chủ biên

Trong những năm 1980 – 1991 vùng này cũng như toàn diện tích đồng bằng Nam Bộ đã được khảo sát, đo vẽ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỉ lệ 1 : 200.000 Công trình này do các nhà địa chất Đoàn 104 thuộc Liên đoàn Địa chất 6 thực hiện dưới sự chỉ đạo của Hoàng Ngọc Kỉ (1980 – 1989) và Nguyễn Ngọc Hoa (1989 – 1991)

Nhằm mục đích nâng cao chất lượng và hiệu quả khi sử dụng tờ bản đồ, Cục Địa Chất Việt Nam đã giao cho liên đoàn Địa chất 6 tiến hành hiệu đính toàn bộ loạt tờ Đồng bằng Nam Bộ theo một quy định do Cục ban hành, với sự trình bày các dữ kiện

cơ bản về tài nguyên khoáng sản lên bản đồ địa chất Việc hiệu đính bao gồm cả việc

bổ sung các tài liệu mới thu thập trong những năm gần đây về mặt địa chat và tìm kiếm khoáng sản, cũng như các tài liệu về tai biến địa chất và công trình văn hóa đã được xếp hạng

Việc hiệu đính loạt tờ Đồng bằng Nam Bộ được tiến hành trong những năm

1992 – 1993 do Nguyễn Xuân Bao chủ biên

Holocene thượng phần dưới

Trầm tích sông – đầm lầy (abQIV32)

Trầm tích biển – đầm lầy (mbQIV32)

Trầm tích sông biển (amQIV31)

Riêng tại khu vực khảo sát (Cầu Hộ Phòng, thị xã Giá Rai) chỉ thấy xuất hiện trầm tích sét bột, có di tích thực vật, than bùn (abQIV32)

Bề dày trầm tích thay đổi 10 – 15m

1.4.3 Các thành tạo xâm nhập

1.4.3.1 Phức hệ Hòn Khoai ( T 3hk)

Các đá của phức hệ được chia làm 2 pha: pha xâm nhập và pha đá mạch

và vừa Chiếm phần lớn diện tích các đảo Hòn Khoai và Hòn Đá Bạc Thành phần khoáng vật: plagioclase (30 – 40%), feldspar kali (7 – 28%), thạch anh (20 – 28%), biotite (5 – 10%), horblend (0 – 6%) Trong thành phần khoáng vật phụ có apatite, hiếm hơn có zircona Trong các mẫu giã đãi còn có magnetite, ilmenite, ít hơn có rutil, anatas, zirtholite

Khoai Thành phần thạch học: granite biotite có chứa horblend hạt nhỉ Thành phần khoáng vật plagioclase (27 – 30%), feldspar kali (38 – 40%), thạch anh (29 – 30%), biotite (5 – 7%), horblend (1%) Trong thành phần khoáng vật phụ có apatite, zircona

Về thạch hóa, các kết quả phân tích hóa silicate cho thấy các đá của phức hệ thuộc loạt kiềm vôi, dãy thạch hóa bình thường tới thừa nhôm ( a = 11 – 15), ứng với phụ dãy silicate vôi – kiềm, tương đối cao canxi, natri trội hơn kali: K/Na = 0.6 – 0.8

Các đá granodiorite của phức hệ gây biến chất trao đổi tiếp xúc với các trầm tích phun trào hệ tầng Hòn Ngang quan sát thấy ở Hòn Buông, tạo skarn pyroxene và

bị xuyên cắt bởi các mạch andesite – dacit (thuộc hệ tầng đèo Bảo Lộc) quan sát thấy ở Hòn Đồi Mồi, mỏm đông Hòn Sao và ở giữa bờ nam Hòn Khoai

Tuổi xâm nhập của phức hệ được xác định là Trias muộn dựa trên cơ sở 3 giá trị tuyệt đối: 208, 201 8, 183 2 triệu năm lấy trong granite tại Hòn Khoai và Hòn

Đá Bạc

1.4.3.2 Phức hệ Cù Mông ( cm)

Các đai mạch của phức hệ lộ ra ở bờ phía đông đảo Hòn Chuối Chúng xuyên cắt qua các đá silic sét, rhyolite porphyr hệ tầng Hòn Ngang Các mạch dựng đứng, dày 30 – 50cm, kéo dài theo phương Đông – Tây vuông góc với phương các lớp đá silic Thành phần thạch học: granodibase, diabase thạch anh màu xám đen, hạt mịn tới nhỏ Cấu tạo khối, kiến trúc diabase Thành phần khoáng vật: plagioclase (60 – 70%), clinopyroxene cùng các sản phẩm biến đổi của nó: chlorite, carbonate… (20 – 30%), thạch anh (nhỏ hơn 5%), feldspar kali (1%)

Plagioclase có hình dạng que dài kích thước nhỏ hơn 1mm, có thành phần andesine – Labrador, đôi khi cấu tạo dạng đới, ở phần nhân bị biến đổi mạnh: epidote

1.4.4.2 Kiến trúc sâu

Theo tài liệu trọng lực, trong phạm vi cùng Cà Mau – Bạc Liêu có độ sâu bề mặt Moho đạt tới 30 -32km với chiều sâu dần từ đông sang tây Bề mặt Conrad sâu hơn 14km và sâu dần từ đông sang tây Trong lúc đó bề mặt móng kết tinh nông hơn 4km với phương sâu dần từ tây sang đông, được hình thành trong bồn tách giãn giữa các vòm nâng kiến tạo

Cũng cần lưu ý rằng trầm tích Oligocen – Pliocen trong phạm vi tờ Cà Mau – Bạc Liêu chưa gặp, song theo bình đồ cấu trúc vùng theo phương kéo dài đông bắc – tây nam của địa hào Sóc Trăng thì chúng có thể gặp ở khu vực Bạc Liêu, đông Cà Mau với bề dày 100 – 200m

1.4.4.3 Các khối địa chất và các đứt gãy chính

Dựa vào bề dày trầm tích Pliocen – Đệ tứ vùng Cà Mau – Bạc Liêu được chia làm hai khối địa chất chính: khối Hòn Khoai – Hòn Chuối và khối Cà Mau

- Khối Hòn Khoai – Hòn Chuối chủ yếu nâng lên trong suốt Kainozoi để lộ ra các của vỏ lục địa hình thành vào Paleozoi muộn – Mesozoi sớm

- Khối Cà Mau bị sụt võng vào Pliocen – Đệ tứ và là phần rìa Tây của trũng Kainozoi Cửu Long

Ranh giới giữa hai khối là đứt gãy Hòn Khoai – Hòn Tre với phương kéo dài kinh tuyến, thể hiện rõ trên ảnh và trường địa vật lí Đứt gãy Cà Mau – Bảo Lộc trong phạm vi tờ Cà Mau – Bạc Liêu hoạt động yếu kém với sự sụt võng yếu của cánh Đông Nam vào Miocen

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM, THU THẬP TÀI LIỆU

tính chất cơ lý các lớp đất)

4 hố khoan trên cạn và được kí hiệu theo thứ tự HK01, HK02, HK05, HK06 và 2 hố khoan dưới nước HK03 và HK04 (bao gồm Hình trụ hố khoan, Sơ đồ bố trí hố khoan, Mặt cắt địa chất công trình)

 Đề án địa chất Điều tra đánh giá nguồn nước dưới đất vùng thị xã Bạc Liêu,

2004 (Liên đoàn Địa chất Thủy văn – Địa chất Công trình miền Nam)

Quảng, Nguyễn Hữu Kháng)

hộ Feliz En Vista quận 2 (La Tấn Nguyên)

2.2 PHƯƠNG PHÁP THỰC ĐỊA

mẫu và thực hiện các thí nghiệm hiện trường, quan trắc mực nước dưới đất Công tác hiện trường được tiến hành trong 8 ngày (14/05/2016 đến 26/05/2016) bởi Công ty TNHH Đầu tư VTCO và tuân theo các tiêu chuẩn sau:

- TCVN 9437:2012 – Khoan thăm dò địa chất công trình

- 14TCN 187:2006 – Yêu cầu kỹ thuật khoan máy trong công tác khảo sát địa chất công trình

- TCVN 2683:2012 – Đất xây dựng – Phương pháp lấy, bao gói, vận chuyển, bảo quản mẫu

- TCVN 4419:1987 – Khảo sát cho xây dựng – Nguyên tắc

- Sử dụng máy GPS cầm tay (GPS Map 76CSx) để xác định vị trí hố khoan từ sơ

đồ ra thực địa và từ thực địa vào bản vẽ sau khi thi công

Bảng 2 1 Tổng hợp cao độ, tọa độ các hố khoan

Tiến hành thí nghiệm đóng SPT theo TCVN 9351:2012 – Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm hiện trường – Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT Thí nghiệm được tiến hành với tần suất 2m/ thí nghiệm Tổng số lần thí nghiệm là 97 lần

2.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG

Được tiến hành bởi CTCP LAS92 và được tiến hành theo các tiêu chuẩn sau:

- Thành phần hạt được xác định bằng phương pháp rây kết hợp với phương pháp tỉ trọng kế (TCVN 4198:2014)

- Độ ẩm tự nhiên W% xác định bằng cách sấy khô ở nhiệt độ

100-105oC, cho đến khi sự tổn thất số lượng không thay đổi (TCVN 4196:2012)

(TCVN 4195:2012)

- Dung trọng tự nhiên của đất γw (g/cm3) xác định bằng cách dùng dao vòng đối với những đất loại sét, sét pha, cát pha (TCVN 4202:2012)

- Giới hạn chảy (WL) và giới hạn dẻo (WP) được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 4197:2012

xác định bằng cách cắt nhanh trực tiếp (TCVN 4199:2014)

đồ biểu diễn dưới dạng đường cong nén chặt giữa hệ số rỗng và tải trọng tương ứng (TCVN 4200:2012)

nghiệm nén nở hông tự do (ASTM D 2166) Khối lượng công việc

- Độ ẩm : 97 mẫu

- Dung trọng: 97 mẫu

- Thành phần hạt : 97 mẫu

- Chảy dẻo : 97 mẫu

- Nén không nở hông : 97 mẫu

- Cắt trực tiếp : 97 mẫu

- Nén nở hông : 15 mẫu

2.4 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP, TÍNH TOÁN, XỬ LÍ SỐ LIỆU

LAS92 thực hiện, tổng hợp các kết quả thí nghiệm cần thiết để tính toán dựa trên các cơ sở lý thuyết

toán, và đặc biệt có phần mềm Autocad hỗ trợ để thể hiện các hình vẽ, mặt cắt địa chất khu vực nghiên cứu

theo tiêu chuẩn TCVN 10304 – 2014

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

Cầu Hộ Phòng bắc qua Kênh Xáng (kênh Cà Mau – Bạc Liêu) thuộc Thị Xã Giá Rai – Bạc Liêu, dài 108.3m, rộng 3.5m; nối Khóm 2 và Khóm 3 của phường Hộ Phòng – Thị Xã Giá Rai – Tỉnh Bạc Liêu do Ngân hàng Thương mại Cổ phần Bưu điện Liên Việt (Công ty cổ phần Him Lam) tài trợ xây dựng

3.2 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

3.2.1 Đặc điểm địa hình – địa mạo

Bạc Liêu có địa hình khá bằng phẳng, không có đồi, núi chính vì lẽ đó cũng không có các chấn động địa chất lớn Địa hình chủ yếu là đồng bằng, sông rạch

và kênh đào chằng chịt

Bạc Liêu thuộc hệ sinh thái rừng ngập mặn các rừng chủ yến như rừng tràm, chà là, giá, cóc, lâm vồ, Bên dưới là thảm thực vật gồm cỏ và các loài dây leo Rừng Bạc Liêu có 104 loài thực vật, 10 loài thú nhỏ, 8 loài bò sát,

SPT từ 10 đến 19, phân bố ngay dưới lớp đất số 1 Đây là lớp đất có tính nén lún và sức chịu tải trung bình, tương đối thuận lợi cho việc xây dựng công trình nhỏ và vừa Các lớp đất số 3, số 4 và số 5a:

 Lớp đất số 3: Sét, sét pha, màu xám vàng, nâu vàng, trạng thái dẻo cứng Lớp đất này chỉ xuất hiện từ hố khoan HK02 đến HK06, có bề dày thay đổi từ 3.0m (HK05 và HK06) đến 7.8m (HK03), cao độ của đáy lớp thay đổi từ -30.00m (HK05 và HK06) đến -27.00m (HK05) và chưa khống chế hết bề dày lớp ở các

hố khoan HK02, HK05 và HK06, số búa SPT từ 11 đến 19, phân bố ngay dưới lớp đất số 2

 Lớp đất số 4: Cát pha, màu xám vàng, nâu vàng, trạng thái dẻo Lớp đất này chỉ xuất hiện ở các hố khoan HK01 và HK04, có bề dày thay đổi từ 2.5m (HK04) đến 5.0m (HK01) và chưa khống chế hết bề dày lớp ở hố khoan HK01, cao độ của đáy lớp thay đổi từ -30.00m (HK01) đến -26.00m (HK04), số búa SPT từ

11 đến 18, phân bố ngay dưới lớp đất 2 và 3

 Lớp đất số 5a: Sét, màu xám xanh, xám nâu, trạng thái dẻo mềm Lớp đất này chỉ xuất hiện ở hố khoan HK04, có bề dày là 3.0m, cao độ của đáy lớp là 29.00m, số búa SPT từ 6 đến 7 Đây là lớp đất có tính nén lún và sức chịu tải trung bình, tương đối thuân lợi cho việc xây dựng công trình nhỏ

Lớp đất số 5:

Sét, màu xám vàng, xám xanh, xám trắng, trạng thái nửa cứng Lớp đất này chỉ xuất hiện ở các hố khoan HK03 và HK04, có bề dày thay đổi từ 6.7m (HK04) đến 8.5m (HK03) và chưa khống chế hết bề dày lớp ở hố khoan HK03, cao độ của đáy lớp thay đổi từ -38.50m (HK03) đến -37.50m (HK04), số búa SPT từ 14 đến 32, phân bố ngay dưới lớp đất số 3 và 5a Đây là lớp đất có tính nén lún và sức chịu tải trung bình, tương đối thuận lợi cho việc xây dựng công trình nhỏ và vừa

Lớp đất số 6:

Cát pha, màu xám xanh, xám đen, trạng thái dẻo Lớp đất này chỉ xuất hiện ở

hố khoan HK04, có bề dày là 0.8m, số búa SPT là 15, phân bố ngay dưới lớp đất số 5

và chưa khống chế hết bề dày lớp Đây là các lớp đất có tính nén lún và sức chịu tải trung bình, tương đối thuận lợi cho việc xây dựng công trình nhỏ

3.2.3 Điều kiện thủy văn – địa chất thủy văn

Kênh Xáng Cà Mau – Bạc Liêu là một con kênh đổ ra Sông Mỹ Thanh Kênh

có chiều dài 103km, trung bình sâu 3 – 4m và chảy qua các tỉnh Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng

Tại vị trí khảo sát, mực nước ngầm được xác định sau khi kết thúc công tác khoan khảo sát ít nhất 24 giờ, kết quả đo được cho thấy mực nước ngầm tại khu vực thay đổi từ -0,5m ở hố khoan HK02 đến -1,3m ở hố khoan HK01 (theo độ cao giả định) và thay đổi theo mùa trong năm

Theo Đề án địa chất Điều tra đánh giá nguồn nước dưới đất vùng thị xã Bạc

Liêu thì Bạc Liêu có 6 tầng chứa nước lỗ hổng, trong đó có 4 tầng chứa nước nhạt có

thể thăm dò khai thác: Pleistocen trung-thượng (qp2-3), Pleistocen hạ (qp1), Pliocen trung (n22) và Pliocen hạ (n21)

3.2.3.1 Tầng chứa nước Pleistocen trung – thượng (qp 2-3 )

Tầng chứa nước này phân bố rộng rãi, lộ ra trên mặt tại miền Đông Nam Bộ, TPHCM, phía Bắc và Tây Bắc tỉnh Long An, Tri Tôn (An Giang) và đảo Phú Quốc với diện tích khoảng 3250km2 Chiều sâu mái tầng chứa nước thay đổi từ 20m đến 40m ở vùng ven rìa (Long An, TPHCM, Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu

và Cà Mau) đến 50m và 60m ở trung tâm (Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Sóc Trăng) và sâu nhất ở Bình Minh – Vĩnh Long TCN Pleistocen trung thượng bao gồm các thành tạo trầm tích sau đây:

sét kaolin, tương đương hệ tầng Mộc Hóa ở Trung Nam Bộ và hệ tầng Long Mĩ

ở Tay Nam sông Hậu

trũng sâu trung tâm, hệ tầng Rạch Giá ở Tây Nam Bộ, hệ tầng Thủy Đông ở

Bắc sông Tiền Chiều sâu đáy tầng chứa nước từ 3m đến 15m tại miền Đông, từ 10m đến 20m ở các vùng Mộc Hóa, Kiên Lương, từ 60m đến 80m ở TPHCM, Đồng Tháp Mười, Rạch Giá, từ 80m đến 120m ở Tân An, Mỹ Tho, Cao Lãnh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, và từ 140m đến 180m ở Bến Tre, Vĩnh Long

- Bề dày TCN: 84m đến 87m

- Tổng độ khoáng hóa M: 1,0 đến 1,5g/l tạo thành các thấu kính nhiễm mặn hẹp, nước nhạt (M<1,0g/l) ở Hộ Phòng Các vùng nước nhạt được hình thành từ nước mưa cổ và có khả năng được bổ cập của các con sông lớn cắt qua làm trẻ hóa tuổi của nước

- TCN được khai thác sử dụng phổ biến trong vùng Khai thác công nghiệp và khai thác nhỏ phục vụ sinh hoạt TCN có chất lượng nước tốt, điều kiện khai thác dễ dàng

3.2.3.2 Tầng chứa nước Pleistocen hạ (qp 1 )

Các trầm tích Pleistocen hạ chỉ lộ ra vài dải hẹp ở Bình Dương, Bình Phước và

Phần còn lại phía Nam bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn Các trầm tích này có nguồn gốc sông là chủ yếu, thành phần thạch học gồm cát, cuội, sỏi rời rạc (ở vùng lộ có lẫn sét kaolin) Riêng ở khoảng mũi Cà Mau trầm tích có nguồn gốc biển và ven bờ, thành phần hạt mịn chiếm ưu thế

TCN có mái nghiêng dần từ các vùng rìa phía Bắc, Đông và Tây đến phía Đông Nam, độ sâu mái từ 40m đến 50m ở Sài Gòn, Châu Đốc, Hà Tiên; từ 80m đến 100m ử rạch Giá, Long Xuyên, Tân Thạnh, Bến Lức; từ 150m đến 200m ở Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau

- Nguồn lộ xuất hiện trong thung lũng sông, bên sườn các mương xói, chảy thành dòng hoặc thấm rỉ dạng chum Giếng đào thường gặp mực nước sâu từ 1m đến 3m

- Nước có độ pH từ 5 đến 7 Độ cứng nhỏ hơn 1,5meq/l, loại hình nước thường

gặp các hợp chất NO2- và NO3-, nguồn nhiễm bẩn từ các khu dân cư và phân bón

- TCN phân bố ở độ sâu từ 130m đến 150m, bề dày từ 80m đến 100m Các lỗ khoan khai thác ở Giá Rai có tỉ lưu lượng đạt từ 0,33 đến 1,22l/s.m

TCN qp2-3 bằng phương pháp thủ công phục vụ sinh hoạt, ít sử dụng cho ăn uống

3.2.3.3 Tầng chứa nước Pliocen trung (n 2 2 ) và Pliocen hạ (n 2 1 )

Các trầm tích Pliocen n2 không lộ ra trên mặt trừ diện rất nhỏ ở miền Đông

cát, cuội, bột sét màu loang lổ, thực vật hóa than, nguồn gốc biển và vũng vịnh Ở Tây Nam Bộ có hệ tầng Năm Căn (n22nc) và Cần Thơ (n21ct), gồm cát, cuội sỏi, các lớp bột, sét chứa các sinh vật môi trường biển

An, Biên Hòa, Long Thành; phần còn lại từ Đông đến Tây Nam Bộ, tầng chìm sâu, bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn Độ sâu mái và đáy có hướng tăng dần từ Đông, Đông Bắc đến Đông Nam và từ Tây, Tây Bắc đến Nam Đông Nam

Nước nhạt (M<1,0g/l) chiếm diện tích rộng, bao gồm cả ba vùng Đông Nam

Bộ, Trung Nam Bộ và Tây Nam Bộ, đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu và

nước phân tích, so với tầng Pleistocen thì TCN Pliocen có mức độ nhiễm bẩn thấp hơn

Nguồn cung cấp, ở vùng lộ Đông Nam Bộ, TCN tiếp nhận nước trực tiếp từ mưa ở các vùng lộ, thấm và vận động xuống tầng sâu Ở vùng phủ Tây Nam Bộ nước nhạt được hình thành cùng thời kì với trầm tích Pliocen hoặc Peistocen sớm do nươc mưa và nước sông Mê Công cổ cấp Nước cổ này luôn được nước trẻ bổ cập và làm trẻ hóa tạo thành nước nửa cổ cùng tồn tại cho đến ngày nay và càng ngày càng được trẻ

hóa Nước mưa thấm vào các trầm tích chứa nước, di chuyển về phía Nam – Tây Nam

và thoát ra phía miền Tây TCN thuộc dạng phục hồi trữ lượng khi khai thác (được bổ sung nước nhật), nhưng thực tế nước dịch chuyển rất chậm, mực nước thay đổi theo mùa và chịu ảnh hưởng của thủy triều

dần từ Đông sang Tây Nam Bộ và từ Bắc xuống Nam

h, b: lần lượt là chiều rộng và chiều sâu của móng.(h, b lấy bằng 1)

) c: lực dính của lớp đất (kG/cm2)

Bảng 3 1 Cường độ tiêu chuẩn của các lớp đất nền

Dựa vào các số liệu đã ghi nhận được tại hiện trường và kết quả thí nghiệm trong phòng, thành lập 06 hình trụ hố khoan và 01 mặt cắt địa chất công trình (Phụ lục)

Kể từ mặt đất hiện hữu đến độ sâu đã khảo sát 40.0m, nền đất tại đây được cấu tạo bởi các lớp đất chính thể hiện rõ trên hình trụ hố khoan, bao gồm các lớp theo thứ

tự từ trên xuống dưới như sau:

Bảng 3 2 Thứ tự các lớp đất từ mặt đất đến độ sâu khảo sát

trạng thái dẻo cứng

trạng thái dẻo cứng

dẻo mềm

trắng, trạng thái nửa cứng

Kết quả cụ thể được mô tả như sau:

Lớp đất này xuất hiện ở các hố khoan trên cạn, có thành phần chính là lớp đất sét nằm trên nền đất tự nhiên hiện hữu, màu xám trắng, xám đen, trạng thái dẻo cứng Đây là lớp đất có bề dày mỏng và sẽ bị bóc đi trong quá trình thi công nên quá trình khảo sát không cần lấy mẫu thí nghiệm mà chỉ mô tả hiện trường

 Lớp đất số 1: Bùn sét, màu xám đen, trạng thái chảy

Bùn sét, màu xám đen, trạng thái chảy Lớp đất này xuất hiện ở tất cả các hố khoan, có bề dày thay đổi từ 13.0m (HK03) đến 18.0m (HK01), cao độ của đáy lớp thay đổi từ -20.20m (HK01) đến -17.50m (HK03), số búa SPT từ 0 đến 1, phân bố ngay dưới lớp đất san lấp

Kết quả phân tích 50 mẫu đất nguyên dạng lấy trong lớp đất số 1 cho thấy các đặc trưng cơ lí của lớp đất này thể hiện dưới bảng 3.2

Lực dính C kG/cm2 0.100

Lớp đất này xuất hiện ở tất cả các hố khoan, có bề dày thay đổi từ 4.7m (HK03) đến 7.5m (HK05), cao độ của đáy lớp thay đổi từ -27.00m (HK05 và HK06) đến -22.20m (HK03), số búa SPT từ 10 đến 19, phân bố ngay dưới lớp đất số 1

Kết quả phân tích 19 mẫu đất nguyên dạng lấy trong lớp đất số 2 cho thấy các đặc trưng cơ lí của lớp đất này thể hiện tại bảng 3.3 :

Sét, sét pha, màu xám vàng, nâu vàng, trạng thái dảo cứng Lớp đất này chỉ xuất hiện từ hố khoan HK02 đến HK06, có bề dày thay đổi từ 3.0m (HK05 và HK06) đến 7.8m (HK03), cao độ của đáy lớp thay đổi từ -30.00m (HK05 và HK06) đến -27.00m (HK05) và chưa khống chế hết bề dày ở các hố khoan HK02, HK05, HK06 Số búa SPT từ 10 đếm 19, phân bố ngay dưới lớp đất số 2

Kết quả phân tích 13 mẫu đất nguyên dạng lấy trong lớp đất số 3 cho thấy các đặc trưng cơ lí của lớp đất này thể hiện ở bảng 3.4

Cát pha, màu xám vàng, nâu vàng, trạng thái dẻo Lớp đất này chỉ xuất hiện ở các hố khoan HK01 và HK04, có bề dày thay đổi từ 2.5m (HK04) đến 5.0m (HK01)

và chưa khống chế hết bề dày lớp ở hố khoan HK01, cao độ của đáy lớp thay đổi từ 30.00m (HK01) đến -26.00m (HK04), số búa SPT từ 11 đến 18, phân bố ngay dưới lớp đất số 2 và 3

-Kết quả phân tích 4 mẫu đất nguyên dạng lấy trong lớp đất số 4 cho thấy các đặc trưng cơ lí của lớp đất này thể hiện ở bảng 3.5:

Bảng 3 6 Đặc trưng cơ lí lớp đất số 04

Đặc trƣng cơ lí Đơn vị tính Giá trị

 Lớp đất số 5a: Sét, màu xám xanh, xám nâu, trạng thái dẻo mềm

Sét, màu xám xanh, xam nâu, trạng thái dẻo mềm Lớp đất này chỉ xuất hiện ở

hố khoan HK04, có bề dày là 3.0m, cao độ của đáy lớp là -29.00m, số búa SPT từ 6 đến 7

Kết quả phân tích 2 mẫu đất nguyên dạng lấy trong lớp đất số 5a cho thấy các đặc trƣng cơ lí của lớp đất này ở bảng 3.6:

Kết quả phân tích 08 mẫu đất nguyên dạng lấy trong lớp đất số 5 cho thấy các đặc trƣng cơ lí của lớp đất này thể hiện ở bảng 3.7:

Cát pha, màu xám xanh, xám đen, dẻo Lớp đất này chỉ xuất hiện ở hố khoan HK04, có bề dày là 0.8m, số búa SPT là 15, phân bố ngay dưới lớp đất số 5 và chưa khống chế hết bề dày lớp

Kết quả phân tích 1 mẫu đất nguyên dạng lấy trong lớp đất số 6 cho thấy các đặc trưng cơ lí của lớp đất này thể hiện ở bảng 3.8:

Nguyên nhân ban đầu được xác định là do nước chảy xiết gây xói mòn đất, dẫn đến sụt lún

Ngoài ra còn do hoạt động nạo vét kênh, tính đến gày 14/05/2016, Khóm 2 phường

Hộ Phòng có khoảng 20 căn nhà bị hư hỏng, trong đó có 1 căn bị thiệt hại hoàn toàn

do sụt hết cả nền nhà xuống kênh (Nguồn: Baclieu.gov.vn/)

b Hoạt động địa chất của biển

Trang Tuoitre.vn rạng sáng 12/02/2017, do sóng to và gió lớn liên tiếp đánh vào

kè Gành Hào, có thời điểm sóng dâng cao hàng chục mét, đã làm nhiều đoạn kè bị hư hỏng rất nghiêm trọng Gần 20m mũ kè - bộ phận liên kết phần đỉnh kè lại với nhau bị sóng đánh vỡ Khối bê tông nặng khoảng 6 tấn cũng bị sóng cuốn ra xa Vào thời điểm đỉnh triều cường lên cao, sóng lớn đánh phủ qua đỉnh kè tràn nước vào bên trong làm một số đoạn đường nội ô thị trấn Gành Hào bị ngập sâu, ảnh hưởng đến cuộc sống sinh hoạt của người dân nơi đây

3.2.6 Điều kiện khai thác thi công

Vùng đồng bằng sông Cửu Long của Việt Nam được hình thành từ những trầm tích phù sa và bồi dần qua những kỷ nguyên thay đổi mực nước biển; qua từng giai đoạn kéo theo sự hình thành những giồng cát dọc theo bờ biển Những hoạt động hỗn hợp của sông và biển đã hình thành những vạt đất phù sa phì nhiêu. Chính vì vậy, để tiến hành xây dựng trong khu vực này trước hết phải có điều kiện mặt bằng tốt Do đó người ta tiến hành khai phá, nạo vét bùn lầy bên dưới, san lấp mặt bằng, Khu vực xây dựng nằm ở vị trí đã được phát triển về cỏ sở hạ tầng nên khá thuận lợi cho việc vận chuyển các loại vật liệu cũng như máy móc, thiết bị thi công Điều kiện dân cư thưa thớt cũng là một điểm thuận lợi góp phần hỗ trợ cho việc thiết kế, thi công, vận chuyển máy móc và vật liệu xây dựng được nhanh hơn