đánh giá điều kiện địa chất công trình và tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi công trình vinhomes golden river q1, tp hồ chí minh

Chương 3 là chương đánh giá điều kiện địa chất công trình của khu vực nghiên cứu và tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi cho công trình Vinhome Golden River... Chính vì thế, việc đánh gi

MỤC LỤC

TÓM TẮT 1

MỞ ĐẦU 2

1 Tính cấp thiết của ĐATN 2

2 Mục tiêu của ĐATN 2

3 Nội dung và Phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 4

Các nghiên cứu trong nước 4

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ – KINH TẾ - XÃ HỘI 5

1.2.2 Đặc điểm địa lý 5

1.2.3 Kinh tế 6

1.2.4 Xã hội 6

1.3 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 7

1.3.1 Địa tầng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh 7

1.3.2 Địa chất công trình 11

1.3.3 Địa chất thủy văn 12

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU 15

2.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 15

2.2.1 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc khoan nhồi 15

Theo TCVN 10304 : 2014 “Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”, trị số tính toán về đặc 15 2.2.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền (TCVN 10304 : 2014) 17

2.2.3 Sức chịu tải giới hạn của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (TCVN 10304-2014) 20 2.2.4 Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm ngoài hiện trường 22

2.3 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM 23

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24

3.1 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH QUẬN 1 24

3.1.1 Địa mạo 24

3.1.2 Địa Kiến tạo khu vực 24

3.1.3 Cấu trúc địa chất khu vực 25

3.1.4 Địa chất công trình động lực 27

3.1.5 Điều kiện thi công 28

3.2 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHÒI CHO CÔNG TRÌNH VINHOME GOLDEN RIVER 29

Kết quả tính toán sức chịu tải của cọc 29

1 KẾT LUẬN 35

2 Kiến Nghị 35

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Giá trị Ks theo B.M.Das, 1984 19

Bảng 2.2 Bảng tra hệ số áp lực ngang Ks 19

Bảng 2.3 Hệ số Ks theo Sowers 19

Bảng 3.1 Bảng hệ số Kc và α 30

Bảng 3.2 Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc qb 31

Bảng 3.3 Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc qb (tiếp theo) 31

Bảng 3.4 Bảng tổng hợp theo cơ lý đất nền 32

DANH MUC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ hành chính Quận 1 5 Hình 3 1 Mặt cắt địa chất công trình khu vực nghiên cứu 25

TÓM TẮT

Hiện tượng đổ, sụp lún, mất ổn định của công trình là một trong những vấn đề chủ chốt trong công tác xây dựng Việc sử dụng các phương pháp thi công cũng như xây dựng các công trình không tuân thủ đúng theo tiêu chuẩn kỹ thuật, đã để lại những hậu quả nghiêm trọng trong công tác khai thác sử dụng công trình

Trong đồ án này, sinh viên tập trung phân tích tài liệu về các điều kiện địa chất công trình của khu vực Quận 1, Tp.HCM để đưa ra nhận xét, đánh giá tổng quan về điều kiện địa chất công trình của khu vực Cùng với kết quả của các công tác khoan khảo sát, sinh viên áp dụng các quy định về tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi trong tiêu chuẩn Việt Nam 10304: 2014, tiêu chuẩn thiết kế móng cọc Nhằm đưa ra kết quả tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi cho công trình Vinhome Golden River

Đồ án: “Đánh giá điều kiện địa chất công trình và tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi công trình Vinhomes Golden River Q1, TP Hồ Chí Minh” gồm ba chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Trong đó, Chương 1 sẽ trình bày các nội dung về tổng quan các nghiên cứu liên quan đến đề tài Đặc điểm điều kiện tự nhiên, cũng như đặc điểm địa chất tại khu vực nghiên cứu Chương 2 trình bày chi tiết các phương pháp duôc sử dụng để giải quyết các mục tiêu đặt ra trong đồ án này Chương 3 là chương đánh giá điều kiện địa chất công trình của khu vực nghiên cứu và tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi cho công trình Vinhome Golden River

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của ĐATN

Tốc độ phát triển đô thị hóa ngày càng cao, nhu cầu xây dựng các công trình cao tầng nhằm tiết kiệm diện tích bề mặt sử dụng được đặt ra Các giải pháp móng sâu đã mang lại hiệu quả tốt nhất về tính ổn định và lợi ích kinh tế trong vấn đề này Quận 1

có vị trí địa lý và giao thông thuận lợi cho việc xây dựng các cơ quan, các trung tâm thương mại, các tòa nhà, cao ốc chọc trời Trên đà phát triển không ngừng này, vấn đề xây dựng càng được chú trọng đầu tư Chính vì thế, việc đánh giá điều kiện địa chất công trình và tính toán thiết kế cọc khoan nhồi để phục vụ cho công tác xây dựng các tòa nhà cao tầng là một vấn đề cần thiết và cấp bách cần được nghiên cứu để đảm bảo cho các công trình khi xây dựng được an toàn, ổn định và tiết kiệm chi phí nhất có thể Trên cơ sở phân tích tầm quan trọng của việc lựa chọn móng cho các công trình có tải trọng lớn, đề tài “đánh giá điều kiện địa chất công trình và tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi công trình vinhomes golden river q1, tp.hồ chí minh” được lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp

2 Mục tiêu của ĐATN

- Đánh giá điều kiện địa chất công trình cho khu vực Quận 1, TP.Hồ Chí Minh

- Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi cho công trình Vinhomes Golden River bằng các phương pháp khác nhau

- Đưa ra phương pháp tính toán SCT hợp lý cho phương án cọc khoan nhồi của công trình này

3 Nội dung và Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung của đồ án

Nội dung của đồ án là đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực Quận 1, TP.Hồ Chí Minh và dự đoán sức chịu tải của cọc khoan nhồi cho công trình Vinhomes Golden River

So sánh kết quả sinh viên tính toán thiết kế với kết quả nén tĩnh của cọc đã đạt yêu cầu

- Phạm vi nghiên cứu của đồ án

+ Về không gian : móng của công trình Vinhome Golden River, Quận 1, Tp.HCM

+Về nội dung : Phạm vi nghiên cứu của đồ án là các vấn đề về điều kiện địa chất công trình của Quận 1, TP.Hồ Chí Minh và sức chịu tải của cọc khoan nhồi công trình Vinhome Golden River

+ Về thời gian : Từ ngày 22/08/2017 đến ngày 01/12/2017

4 Phương pháp nghiên cứu

Trong đồ án này phương pháp nghiên cứu chính được sử dụng để đánh giá điều kiện địa chất công trình và tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi là phương pháp tham khảo tài liệu và phương pháp xử lý số liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

Các nghiên cứu trong nước

Trong những năm gần đây, vấn đề về điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn của khu vực TP.HCM được nhiều nhà nghiên cứu trong nước quan tâm và thu được những kết quả tương đối thống nhất về điều kiện địa chất công trình của các khu vực trong nội thành TP.HCM Cụ thể có các nghiên cứu như Nguyễn Việt Kỳ, Nguyễn Mạnh Thủy Hiện tượng lún bề mặt do khai thác nước dưới đất và biện pháp quan trắc lún tại TP HCM Tạp chí phát triển khoa học công nghệ ĐHQG TP HCM 1998 Đậu Văn Ngọ, Nguyễn Việt Kỳ Giải pháp móng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ cho nhà cao tầng khu vực TP HCMTạp chí phát triển khoa học công nghệ ĐHQG TP HCM 11/2003

Các nghiên cứu ngoài nước

Những tiêu chuẩn thiết kế kết cấu đầu tiên trên thế giới được ban hành ở Mỹ vào những thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 20, năm 1910 ACI đưa ra "Standard Building Regulations for the Use of Reinforced Concrete" còn “Standard Specification for Structural Steel for Buildings” AISC được ban hành vào năm 1923 đều dựa trên phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép Đến nay ở một số quốc gia vẫn duy trì phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép, trong số đó có những nền kinh tế lớn như Nhật Bản [1], Ấn Độ [2], Đến những năm 1950, thiết kế theo trạng thái giới hạn lần đầu được đưa vào tiêu chuẩn ở Liên Xô và một số nước châu Âu, sau đó phương pháp này dần được chấp nhận ở nhiều quốc gia khác như Mỹ và Canada vào những năm 1980 và 1990

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ – KINH TẾ - XÃ HỘI

1.2.2 Đặc điểm địa lý

Hình 1.1 Bản đồ hành chính Quận 1

Nguồn: Ủy ban nhân dân thành phố Hồ Chí Minh

 Khu vực nghiên cứu thuộc quận 1, nằm giữa 6 quận nội thành

- Phía bắc giáp với Quận Bình Thạnh, Quận Phú Nhuận, lấy kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè là ranh giới và giáp Quận 3, lấy đường Hai Bà Trưng và đường Nguyễn Thị Minh Khai làm ranh giới

- Phía đông giáp với Quận 2, lấy sông Sài Gòn làm ranh giới

- Phía tây giáp với Quận 5, lấy đường Nguyễn Văn Cừ làm ranh giới

- Phía nam giáp với Quận 4, lấy rạch bến nghé làm ranh giới

Quận 1 có diện tích là 7,7211 Km2, dân số 197,494 người(2017) Trụ sở ủy ban nhân dân Quận 1 đặt tại 49 đường Lê Duẩn, phường Bến Nghé, Quận 1

 Điều kiện tự nhiên

 Khí hậu của TP.HCM

Nằm trong vùng nhiệt đới xavan cũng như một số tỉnh Nam Bộ khác, Thành phố Hồ Chí Minh không có các mùa xuân, hạ, thu, đông rõ rệt Nhiệt độ cao đều và mưa quanh năm(mùa khô mưa ít) Trong năm Thành Phố Hồ Chí Minh có 2 mùa là biến thể của mùa hè: mùa mưa-mùa khô rõ rệt Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11(khí hậu nóng ẩm,nhiệt độ cao, mưa nhiều) Còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau Trung bình Thành Phố Hồ Chí Minh có 160 đến 270 giờ nắng trong một tháng Nhiệt độ trung bình 270C Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949mm/năm Trên phạm vi không gian thì lượng mưa thành phố Hồ Chí Minh phân

bố không đều, khuynh hướng tăng theo trục Tây Nam – Đông Bắc Các quận nội thành

và các huyện phía bắc có lượng mưa cao hơn các khu vực còn lại

 Địa hình Quận 1

Với địa hình cao hơn mực nước biển từ 2 – 6m, Quận 1 là vùng đất tương đối thấp Dọc theo bờ sông Sài Gòn và Rạch Bến Nghé được hình thành một nền đê tự nhiên do phù sa mới, màu mỡ bù đắp suốt mấy mươi thế kỷ qua, thuận lợi cho việc phát triển kinh tế, xây dựng mạng lưới giao thông thuận lợi, góp phần tạo nên sự phát triển về xã hội

1.2.3 Kinh tế

Kinh tế Quận 1 trong thời gian qua tiếp tục phát triển mạnh, được xem là nơi sầm uất và có mức sống cao nhất của thành phố Ước thu ngân sách của Quận 1 năm 2015

là 6.045 tỷ đồng so với chỉ tiêu được giao là 4.500 tỷ đồng ( tăng 34% )

Với các dự án lớn đã và đang được xây dựng như: tuyến đường sắt Sài Gòn – Metro, Vinhomes central park thì trong tương lai Quận 1 hứa hẹn sẽ phát triển hơn nữa

1.2.4 Xã hội

Cơ cấu dân cư Quận 1 chuyển dịch theo hướng phù hợp với đặc điểm của một Quận trung tâm thành phố Bên cạnh trên 20.000 cán bộ công chức (tại chức và hưu trí) của Quận, thành phố và các cơ quan trung ương trú đóng trên địa bàn, phần lớn

dân cư là công nhân – lao động tập trung trong hơn 1.450 doanh nghiệp nhà nước và tư nhân, bộ phận dân cư còn lại là tiểu thương trong 11.560 hộ kinh doanh cá thể, học sinh – sinh viên Gần 10% dân số có trình độ đại học và sau đại học

1.3 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.3.1 Địa tầng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh

 Giới MEZOZOI

 Hệ Jura – Thống Giữa – Điệp La Ngà (J 2 Ln)

Các trầm tích Điệp La Ngà được viết đầu tiên năm 1978 trong công trình thành lập bản đồ địa chất 1/500.000 của Nguyễn Xuân Bao Lúc đó chúng được xác lập và đặt tên là hệ tầng Bản Đôn (J1-2Bđ)

Các trầm tích La Ngà không lộ ra trên bề mặt vùng nghiên cứu mà gặp được trong các lỗ khoan sâu ( Nhà Bè sâu 250m )

Điệp La Ngà (J2Ln) (Nguyễn Đức Thắng và nnk – 1984 ) được xác lập trên cơ

sở đo vẽ mặt cắt gần cầu La Ngà và được chia làm 2 phần

- Phần thấp : Thành phần chủ yếu là sét kết màu đen, phân lớp, bột kết và sét kết dạng dài

- Phần cao: Chủ yếu là cát kết xen bột kết, có quan hệ chuyển tiếp từ điệp Draylinh lên phần trên có quan hệ không chỉnh hợp với các đá andesit của điệp Long Bình (J3-K1Lb)

Nhìn chung các trầm tích mô tả trên chủ yếu bao gồm các trầm tích lục nguyên, có thành phần hạt thô là chính, chúng bị các trầm tích phun trào điệp Long Bình phủ không chỉnh hợp lên trên, tạm xếp điệp La Ngà vào tuổi J2 như Nguyễn Đức Thắng đề nghị Các nhà địa chất thuộc liên đoàn II cho rằng điệp này có chiều dày chung từ 600-900m

 Hệ Jura – thống trên, kreta – thống dưới (J 3 K 1 )

Điệp Long Bình xây dựng trên cơ sở hệ tầng Long Bình do Bùi Phú Mỹ xác lập (1983) khi nghiên cứu trầm tích phun trào lộ ra ở Long Bình (Thủ Đức), Châu Thới, Bình An, Cửu Long

Qua công tác đo vẽ bản đồ 1/50.000 thành phố Hồ Chí Minh với một số mặt cắt đầy đủ, đã xây dựng điệp Long Bình (J3-K1Lb) gồm 2 tập

Tập dưới (tập 1) thành phần thạch học chủ yếu là Andesit và tuff của chúng Chiều dày khoảng 340m

Tập trên (tập 2) phiến sét màu đen phân dải, cát bột kết chưa tuff màu nâu đỏ Chiều dày khoảng 12-30m

 Giới KAINOZOI

 Hệ Neogen – thống Miocene – phụ thống trên

Hệ tầng Bình Trưng (N13Bt) được xác lập trên cơ sở phát hiện hệ tầng trầm tích

ở độ sâu 108-127m tại lỗ khoan 820 (xã Bình Trưng, Huyện Củ Chi), trầm tích hệ tầng Bình Trưng phủ không chỉnh hợp lên đá phun trào Điệp Long Bình (J3-K1Lb), quan sát thấy ở lỗ khoan 820 và 808 Hệ tầng Bình Trưng có bề dày không lớn, chỉ khoảng 10-20m

 Hệ neogen – thống pliocene – Phụ thống dưới (N 2 1 )

Hệ tầng Nhà Bè (N21nb) (Bùi Phú Mỹ, năm 1983) có diện tích phân bố khá rộng

ở độ sâu 200m Hầu hết các lỗ khoan đều có gặp (trừ vùng nâng Thủ Đức), được đặc trưng bởi các trầm tích lục địa hạt thô gồm các bột sét, cuộc sỏi, các thành tạo của hệ tầng Nhà Bè (N21nb) phủ không chỉnh hợp lên các thành tạo của Điệp Long Bình (J3-

K1lb) và hệ tầng Bình Trưng (N21nb), quan sát được ở lỗ khoan 12, 808, và 812

Bề dày của hệ tầng này thay đổi từ 15m (LK801) đến 113m (LK821), trung bình là 90m

 Hệ Neogen – thống pliocene – phụ thống trên (N 2 2 )

Điệp Bà Miêu (N22bm) được xây dựng trên cơ sở hệ tầng Bà Miêu tuổi Pliocene – Pleistocene sớm (Lê ĐứcAn – 1981) Điệp Bà Miêu ( N22bm) phân bố rộng rãi ở vùng Đông Nam Bộ với khối lượng trầm tích khá lớn Điệp Bà Miêu gồm 2 tập

Tập dưới – chủ yếu là sạn cát, từ thô đến trung, chuyển lên trên là bột sét

Tập trên – cát hạt trung đến hạt mịn, chuyển lên là sét bột Trầm tích có nhiều màu sắc từ loang lỗ đến vàng nâu đỏ

Các trầm tích thuộc Điệp Bà Miêu có vị trí địa tầng xác định, chúng phủ không chỉnh hợp lên các đá của Điệp Bình Long, các đá của hệ tầng Nhà Bè và bị các vật liệu cấu tạo nên các bậc thềm và bazan trẻ miền Đông Nam Bộ phủ không chỉnh hợp lên trên

Bề dày Điệp thay đổi từ 7 đến 97m bề dày trung bình khoảng 70m

 Hệ đệ tứ - thống pleistocene – phụ thống dưới (Q 1 1 )

Tầng Trảng Bom (Q11tb) hoàn toàn bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn trong khu vực TP.HCM Tầng Trảng Bom được xác lập trên cơ sở vẽ mặt cắt ở thác suối Đá ( ấp Trảng Bom 1, huyện Thống Nhất, tỉnh Đồng Nai), ở lỗ khoan 507 (núi Cẩm Tiên) ở TP.HCM trầm tích Trảng Bom phân bố khá rộng rãi, bề dày thay đổi từ 25-50m, chủ yếu là cát, sạn, cuội sét, bột sét

 Hệ đệ tứ - Thống Pleistocene – Phụ thống giữa, trên (Q 1 2-3 )

Tầng Thủ Đức (Q12-3tđ) – được xác lập trên cơ sở mặt cắt ở các vết lộ và lõ khoan

sâu vùng Thủ Đức, LK 804 (ấp Trùm Thị, xã Phước An, huyện Củ Chi), LK 817 (xã Linh Xuân, Thủ Đức), LK 822 (ấp 3, xã Cần Thạnh, huyện Cần Giờ), trầm tích tầng Thủ Đức (Q12-3tđ) lộ ra ở bắc Thủ Đức và Đông Củ Chi, nằm không chỉnh hợp lên hệ

tầng Trảng Bom (Q11tb) và Điệp Bà Miêu (N22bm), bị các trầm tích Củ Chi (Q13cc)

phủ không chỉnh hợp lên trên Tầng Thủ Đức có thành phần cát, sạn, sỏi sét với 3 nguồn gốc chính

Các trầm tích hỗn hợp sông biển – phân bố từ Thủ Đức đến Bình Chánh

Các trầm tích sông – phân bố ở Bắc Thủ Đức, Đông Bắc Củ Chi phủ lên trầm tích hỗn hợp sông biển

Các trầm tích biển: phân bố ở Tây Bắc Củ Chi và Cần Giờ

 Hệ đệ tứ - Thống Pleistocene – Phụ Thống trên (Q 1 3 )

Hệ tầng Củ Chi (Q13cc) – trước đây gọi là hệ tầng Củ Chi (Lê Đức An, 1981),

được xây dựng trên cơ sở mặt cắt vết lộ cầu Trệt (xã An Phú, Củ Chi), mặt cắt địa chất LK805 (ấp Cây Sộp, xã Nhuận Đức, Củ Chi), mặt cắt LK813 (ấp Bà Tiến, An Lạc, Bình Chánh) Những tài liệu mới thu thập được cho thấy rằng tầng Củ Chi có hai kiểu nguồn gốc chính, trầm tích sông và trầm tích biển, với thành phần là cát sạn sỏi màu xám Hệ tầng Củ Chi (Q13cc) nằm không chỉnh hợp trên các lớp cát màu vàng, tím của

Trầm tích Holocene còn quen gọi là phù sa mới thường có màu xám đen, xám nâu, thành phần á cát, á sét, sét bùn,… đặc biệt là nhiều vật liệu hữu cơ

Trầm tích Holocene dưới giữa (Q 2 1-2 ):

Tầng Bình Chánh (Q21-2bc) – được Bùi Phú Mỹ và Nguyễn Đức Chung xác lập

năm 1983 gồm hệ lớp Bình Chánh tuổi Holocene sớm (Q11bc) và hệ lớp Thái Mỹ tuổi Holocene giữa (Q22tm) Tầng Bình Chánh phân bố chủ yếu ở huyện Bình Chánh, Nam

Hóc Môn và một diện tích hẹp ở Củ Chi, Thủ Đức, Nhà Bè Trầm tích tầng Bình Chánh (Q21-2bc) chủ yếu là hạt mịn, thành phần chủ yếu gồm sét, bột, cát, sạn

Tầng Bình Chánh nằm không chỉnh hợp lên trên tầng Củ Chi (Q13cc) và phía trên

bị tầng Cần Giờ (Q22-3cg) phủ chỉnh hợp lên Gồm 3 kiểu nguồn gốc:

Trầm tích nguồn gốc sông (aQ21-2bc): mặt cắt địa chất LK543a (ấp Xóm Trước, xã

Trầm tích Holoxen giữa trên (Q 2 2-3 ):

Tầng Cần Giờ (Q22-3cg) – được Bùi Phú Mỹ và Nguyễn Đức Tùng sáng lập năm

1983 Trong diện tích TP.HCM, tầng Cần Giờ phân bố rộng rãi ở các huyện Cần Giờ, Nhà Bè, Nam Thủ Đức, dọc thung lũng sông Sài Gòn và dọc trũng Lê Minh Xuân (từ Thái Mỹ - Bình Chánh) Dựa vào đặc điểm thạch học, cổ sinh và địa mạo, tầng Cần Giờ ((Q22-3cg)

Được chia thành 5 kiểu nguồn gốc chính có tuổi Holocene giữa muộn:

- Trầm tích nguồn gốc sông (aQ22-3cg) LK511 (ấp Gò Công, xã Long Thạnh Mỹ,

Thủ Đức)

- Trầm tích nguồn gốc biển (mQ22-3cg) LK822 (ấp 3, xã Cần Thạnh, Cần Giờ)

- Trầm tích nguồn gốc hỗn hợp sông – biển (amQ22-3cg) LK813 (ấp Bà Tiên, An

Lạc, Bình Chánh)

- Trầm tích đầm lầy sông (baQ22-3cg) LK534 (mỏ than bùn Tam Tân, Củ Chi)

- Trầm tích đầm lầy biển (bmQ22-3cg) LK27 (nông trường quận Gò Vấp, xã An

Thới Đông, Cần Giờ)

Trầm tích tầng Cần Giờ (Q22-3cg) chủ yếu là sét màu xám xanh, xám đen chứa

than bùn hay thực vật phân hủy kém Sét thuộc tầng Cần Giờ (Q22-3cg) chủ yếu là

monmoriolit, Hydromica, Kaolinit

Trầm tích bãi bồi hiện đại (Q 2 3 ):

Đây là trầm tích bãi bồi sông và các trầm tích lòng sông Sài Gòn và sông Đồng Nai Thành phần chủ yếu là cát, bùn và mùn thực vật Ở khu vực TP HCM, các trầm tích bãi bồi hiện đại được chia làm 5 nguồn gốc:

- Trầm tích nguồn gốc sông (a Q23) Phân bố ở lòng Sài Gòn, Đồng Nai và các khe rãnh ở Thủ Đức, Củ Chi

- Trầm tích nguồn gốc sông biển (am Q23) Lắng đọng trong các lòng kênh rạch ở Nhà Bè

- Trầm tích nguồn gốc đầm lầy sông (ba Q23) phân bố hạn chế ở trũng Lê Minh Xuân

- Trầm tích nguồn gốc đầm lầy biển (bm Q23) phân bố rộng rãi ở Cần Giờ

- Trầm tích biển (m Q23) phân bố ở vùng cửa sông Đồng Nai, sông Ngã Bảy, bãi cát ở Cần Giờ

đó nhưng nói chung không mấy người quan tâm đến lĩnh vực này Nhưng ngược lại, với các nước phương Tây rất chú ý đến lĩnh vực này

 Sau năm 1975

Công tác điều tra, khảo sát địa chất công trình đã được đẩy mạnh trên quy mô lớn, phục vụ cho việc xây dựng các công trình công nghiệp dân dụng và dầu khí, thủy lợi, thủy điện, giao thông Nhịp độ phát triển công tác xây dựng đã làm phát sinh nhu cầu về thông tin tổng hợp các điều kiện địa chất công trình của các vùng lãnh thổ khác nhau trong và xung quanh thành phố Để đáp ứng các đòi hỏi, đã có nhiều cơ quan, viện, phân viện, các trường đại học và các cán bộ chuyên môn tiến hành khảo sát hoặc

tổng hợp tài liệu cho nhiều vùng lãnh thổ khác nhau trên địa bàn thành phố với các tỷ

lệ khác nhau

Năm 1980: Nguyễn Thanh đã lập bản đồ địa chất công trình trên lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ 1:2.500.000 phục vụ cho quy hoạch và phát triển kinh tế Viện khoa học xây dựng và Ủy ban xây dựng nhà nước lập đề cương nghiên cứu đặc trưng cơ lý của đất

đá ở đồng bằng Việt Nam Năm 1981-1982: Các nhà địa chất thuộc bộ xây dựng đã triển khai các hoạt động điều tra địa chất công trình phục vụ quy hoạch tổng thể mặt bằng, phục vụ công trình lọc dầu tương lai Nguyễn Văn Thành-Khoa địa chất-Trường Đại Học Tổng Hợp và viện quy hoạch Thành Phố lập sơ đồ địa chất công trình khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh tỷ lệ 1:25.000

Năm 1985, Nguyễn Văn Thành và phân viện thiết kế giao thông đường thủy phía nam đã hoàn thành công trình lập bản đồ địa chất công trình khu vực Nhà Bè, Thành Tuy Hạ-Gò Dầu Năm 1985-1990, công trình tổng hợp 7 tờ bản đồ do viện kinh

tế Thành Phố Hồ Chí Minh chủ trì và đoàn 801-liên đoàn địa chất 8 thực hiện, tỷ lệ 1:50.000 các kết quả của công tác điều tra địa chất đã được sử dụng trong nhiều công trình nghiên cứu, điều tra, quy hoạch, xây dựng, khai thác các điều kiện tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường Thành Phố Hồ Chí Minh Cùng với các kết quả điều tra nghiên cứu địa chất trên địa bàn thành phố ở tỷ lệ 1:50.000 còn có nhiều công trình nghiên cứu địa chất khoáng sản vùng lân cận thành phố và các khu vực lân cận Các kết quả nghiên cứu đã làm rõ vai trò, vị trí của thành phố trong hệ thống cấu trúc địa chất, địa hình, tân kiến tạo của khu vực, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế-Xã hội của thành phố Hồ Chí Minh

1.3.3 Địa chất thủy văn

Lịch sử nghiên cứu địa chất thủy văn

 Năm 1936: Brenil và Molleret viết bài: “lịch sử cấp nước thành phố Sài Gòn” Trong thập niên 50 có sự đóng góp của các tác giả như: Richard, Vielard, Godon, Brashears với các bài viết: “Vấn đề nước uống được của Việt Nam và sự kiểm tra các hệ thống phân phối công cộng”, “Tầm quan trọng của nước mưa ở Sài Gòn”,

“Tìm năng cấp nước vùng Sài Gòn-Chợ lớn” Năm 1960, người Mỹ lập hai hệ thống khai thác nước lớn với công suất 130m3/ngày, nhưng đến năm 1966 nhiều lỗ khoan khai thác ở phía Nam và phía Đông thành phố Sài Gòn bị nhiễm mặn Sài Gòn chuyển

sang sử dụng nước mặt của sông Đồng Nai với nhà máy nước Thủ Đức, công suất 600.000m3/ngày Năm 1969-1975: Anderson.HR, Nguyễn Đình Viễn và Trịnh Thanh Phát có bài: “Phát hiện nước ngọt ở vung sát Duyên Hải” Năm 1970: Burgh.JA, Đào Duy và Rusmussan viết về kết quả khảo sát và bơm hút nước thí nghiệm tại trung tâm huấn luyện Quang Trung-Gò Vấp

 Ngoài ra Rusmussan còn có bài viết về: “Tiềm năng nước dưới đất châu thổ sông MeeKong”, trong đó đã phát họa những nét khái quát về điều kiện địa chất thủy văn bao trùm cả thành phố, rút ra những nhận xét về triển vọng nước và có những kiến nghị về cách khai thác sử dụng hợp lý Nhìn chung số lượng nghiên cứu không nhiều, mang tính chất sơ lược, thiếu hệ thống, do việc đầu tư trong chế độ cũ khiến cho khó

có thể có những công trình nghiên cứu dày hơn và có hệ thống hơn trong lĩnh vực này Theo kỹ sư Bùi Đình Khoa (Liên hiệp xí nghiệp khảo sát xây dựng 4) thì lỗ khoan đầu tiên được khoan tại Sài Gòn là lỗ khoan khai thác nước tại Tân Sơn Nhất (1907) với chiều sâu 15m, lưu lượng 4600m3/ngày Trong khoảng 34 năm từ năm 1932 đến năm

1966 có ít nhất 35 lỗ khoan khai thác nước được thực hiện trong phạm vi thành phố

Hồ Chí Minh Lỗ khoan sâu nhất 52m, lỗ nông nhất 17m Với lưu lượng trung bình 3100m3/ngày Trong số này có hơn 10 lỗ khoan hiện vẫn đang hoạt động Đáng kể nhất trong việc nghiên cứu điều kiện địa chất thủy văn là công tác khảo sát nguồn nước ngầm Hóc Môn để cung cấp nước cho thành phố Sài Gòn thay cho nguồn nước

cũ ở gần mặt đất ngày càng giảm chất lượng do khai thác quá mức cho phép, trước tình hình dân số ngày càng đông thì đây là một công tác điều tra cơ bản, được tiến hành khá nghiêm túc và đạt được kết quả nhất định trong việc đánh giá tiềm năng nước dưới đất vùng Hóc Môn

 Cơ sở phân chia tầng nước

Khi phân chia các phân vị địa tầng cần chú ý 2 đặc điểm chính sau đây :

+ Đặc điểm địa chất thủy văn: Dạng tồn tại nước dưới đất, mức độ chấu nước, đặc điểm thủy hóa, đặc điểm động thái, tính chất thủy lực, miền cung cấp, vận động và thoát của nước dưới đất

+ Đặc điểm địa chất: Tuổi địa chất, điều kiện nguồn gốc thành tạo, thành phần đất

đá chứa nước Phức hệ địa chất chứa nước liên tục, không bị gián đoạn địa tầng hoặc

có tầng cách nước mỏng không liên tục, có đặc điểm địa chất thủy văn tương đương thì ghép với nhau

Theo nguyên tắc trên thì TP HCM có 4 tầng chứa nước chính:

+ Tầng chứa nước Holocene QIV

+ Tầng chứa nước Pleitocene QI-III

+ Tầng chứa nước Pliocene trên

+ Tầng chứa nước Pliocene dưới

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU

Thu thập và nghiên cứu tài liệu là một công việc hết sức quan trọng Các nguồn tài liệu thu thập được hầu như đều được kiểm chứng và có tính khoa học cao

 Mục đích của việc thu thập và nghiên cứu tài liệu gồm:

- Giúp cho người nghiên cứu nắm được phương pháp của các nghiên cứu đã thực hiện trước đây;

- Làm rõ hơn đề tài nghiên cứu của mình;

- Giúp người nghiên cứu có phương pháp luận hay luận cứ chặt chẽ hơn;

- Có thêm kiến thức rộng, sâu về lĩnh vực đang nghiên cứu;

- Giúp người nghiên cứu xây dựng luận cứ (bằng chứng) để chứng minh giả thuyết của mình

Trong đồ án này sinh viên thu thập tài liệu gồm : các tiêu chuẩn Việt Nam về tính toán thiết kế móng cọc Cụ thể có : TCVN 10304 : 2014, TCVN 5574 : 2012, TCVN 9351 : 2012 Ngoài ra sinh viên còn thu thập các tài liệu về khoan khảo sát do công ty Cổ Phần Tư Vấn Thiết Kế Cảng – Kỹ Thuật Biển thực hiện vào tháng 2/2016 Móng cọc là một trong những loại móng được áp dụng rộng rãi và lâu đời Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã giúp cho móng cọc ngày càng được cải thiện và phát triển

Việc lựa chọn loại cọc và kích thước cọc phải dựa trên các yếu tố sau đây:

- Đặc điểm địa chất nơi xây dựng

- Loại cọc hiện hữu trên thị trường trong nước cũng như khu vực có thể sử dụng được

- Các phương tiện thi công hạ cọc

- Hình dáng và kích thước đáy công trình, đặc biệt là công trình xây chen trong nội thành thành phố

- Giá thành các loại cọc

2.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

2.2.1 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc khoan nhồi

Theo TCVN 10304 : 2014 “Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”, trị số tính toán về đặc

trƣng vật liệu làm cọc và đài cọc cần lấy theo yêu cầu của TCVN 5574 : 2012 [5]

Theo TCVN 5574 - 2012 sức chịu tải của cọc khoan nhồi đƣợc xác định theo công thức:

I là mômem quán tính của tiết diện ngang cọc, tính bằng m4

γc=3 là hệ số điều kiện làm việc đối với cọc độc lập

λ= là độ mảnh của cọc, r là bán kính quán tính của tiết diện cọc [6]

2.2.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền (TCVN 10304 : 2014)

 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Qa = (2.2)

Trong đó:

 Rc,u là sức chịu tải trọng nén cực hạn

 Wc là trọng lượng bản thân cọc có kể đến hệ số độ tin cậy bằng 1,1

 γo là hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đất khi sử dụng móng cọc, lấy bằng 1 đối với cọc đơn và lấy bằng 1,15 trong móng nhiều cọc

 γn là hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình, lấy bằng 1,2; 1,15 và 1,1 tương ứng với tầm quan trọng của công trình cấp I, II và III ( Phụ lục F của tiêu chuẩn

 γk là hệ số độ tin cậy theo đất xác định theo điều 7.1.11 của tiêu chuẩn

k là hệ số tin cậy theo đất lấy như sau:

 Trường hợp cọc treo chịu tải trọng nén trong móng cọc đài thấp có đáy đài nằm trên lớp đất tốt, cọc chống chịu nén không kể đài thấp hay đài cao lấy k = 1,4 (1,2) Riêng trường hợp móng một cọc chịu nén dưới cột, nếu là cọc đóng hoặc ép chịu tải trên 600

kN, hoặc cọc khoan nhồi chịu tải trên 2500 kN thì lấy k = 1,6 (1,4);

 Trường hợp cọc treo chịu tải trọng nén trong móng cọc đài cao, hoặc đài thấp có đáy đài nằm trên lớp đất biến dạng lớn, cũng như cọc treo hay cọc chống chịu tải trọng kéo trong bất cứ trường hợp móng cọc đài cao hay đài thấp, trị số k lấy phụ thuộc vào

 Trường hợp bãi cọc có trên 100 cọc, nằm dưới công trình có độ cứng lớn, độ lún giới hạn không nhỏ hơn 30 cm thì lấy k= 1, nếu sức chịu tải của cọc xác định bằng thí nghiệm thử tải tĩnh Giá trị của k trong (…) dùng cho trường hợp sức chịu tải của cọc xác định bằng thí nghiệm thử tải tĩnh tại hiện trường; giá trị ngoài (…) dùng cho trường hợp sức chịu tải của cọc xác định bằng các phương pháp khác.

Sức chịu tải tới hạn của cọc:

Qu = Qs + Qp = Asfs + Apfp (2.3)

Trong đó:

Qu – khả năng mang tai cực hạn của cọc

Qs - sức kháng hông cực hạn dọc theo thân cọc

FSs = 2-5 : hệ số an toàn cho sức kháng hông

FSp = 2,5-3 : hệ số an toàn cho sức kháng mũi [5]

A s – Diện tích xung quanh thân cọc (m2)

Cường độ ma sát đơn vị ở thành cọc theo biểu thức Coulomb: