Đánh giá điều kiện địa chất công trình và tính toán móng cọc cho công trình nhà ở tại phường thảo điền, quận 2, TP HCM

TÓM TẮT Đánh giá điều kiện địa chất công trình và tính toán móng cọc cho công trình nhà ở tại phường Thảo Điền, quận 2 đã thể hiện được phần nào những khó khăn và thuận lợi có thể gặp tr

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM

KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

NGUYỄN THỊ THU TRINH

ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

VÀ TÍNH TOÁN MÓNG CỌC CHO CÔNG TRÌNH NHÀ Ở TẠI PHƯỜNG THẢO ĐIỀN, QUẬN 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ ĐỊA CHẤT HỌC

Mã ngành: 52440201

TP HỒ CHÍ MINH - 12/2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM

KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

VÀ TÍNH TOÁN MÓNG CỌC CHO CÔNG TRÌNH NHÀ Ở TẠI PHƯỜNG THẢO ĐIỀN, QUẬN 2

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Trinh MSSV:0250100103 Khóa: 2013 – 2017

Giảng viên hướng dẫn: TS Ngô Minh Thiện

TP HỒ CHÍ MINH - 12/2017

TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khoa: ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

Bộ môn: KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT

Ngành: ĐỊA CHẤT HỌC Lớp: 02_ĐH_ĐKT

1 Tên đồ án: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ TÍNH

TOÁN MÓNG CỌC CHO CÔNG TRÌNH NHÀ Ở TẠI PHƯỜNG THẢO

ĐIỀN, QUẬN 2, TP.HCM

2 Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu):

- Đánh giá điều kiện địa chất công trình của khu vực nghiên cứu

- Tính toán giải pháp móng phù hợp cho công trình tại khu vực nghiên cứu

3 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 21/08/2017

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/11/2017

5 Họ và tên người hướng dẫn: 1 TS Ngô Minh Thiện

Người hướng dẫn 1

(Ký và ghi rõ họ tên)

Nội dung và yêu cầu đã được thông qua bộ môn

Ngày tháng năm Chủ nhiệm bộ môn (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là một cột mốc vô cùng quan trọng trên con đường học vấn của mỗi sinh viên Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, ngoài sự nỗ lực của bản thân thì sự giúp đỡ tận tình của thầy cô và bạn bè đóng vai trò quan trọng

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS Ngô Minh Thiện đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp

Ngoài ra, em xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô Khoa Địa Chất – Khoáng Sản cùng quý Thầy Cô Trường Đại Học Tài Nguyên Môi Trường TP Hồ Chí Minh đã truyền lại cho em những kiến thức quý báu

Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và tập thể lớp 02ĐH_ĐKT đã nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp những ý kiến để sinh viên có thể vượt qua mọi khó khan trong suốt thời gian qua

Tuy rằng sinh viên đã cố gắng hoàn thành đồ án trong khoảng thời gian dự kiến, nhưng do những hạn chế về kiến thức, kinh nghiệp thực tế cùng thời gian nghiên cứu nên chắc chắn đồ án sẽ khó tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ vii

TÓM TẮT 1

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 4

1.2 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 4

1.2.1 Đặc điểm tự nhiên – kinh tế - xã hội quận 2 4

1.2.2 Đặc điểm địa chất khu vực 6

1.2.3 Một số vấn đề chung về nền – móng 13

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM VÀ THAM KHẢO TÀI LIỆU 16

2.2 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT HIỆN TRƯỜNG 16

2.3 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG 17

2.4 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP, XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ VIẾT BÁO CÁO 19

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 20

3.1 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC THI CÔNG 20

3.1.1 Đặc điểm địa hình – địa mạo 20

3.1.2 Cấu trúc địa chất 20

3.1.3 Điều kiện thủy văn - địa chất thủy văn 21

3.1.4 Tính chất cơ lý của đất đá 22

3.1.5 Hiện tượng địa chất công trình động lực 24

3.1.6 Vật liệu xây dựng 24

3.1.7 Điều kiện khai thác thi công 25

3.1.8 Tác động đến môi trường 25

3.2 GIẢI PHÁP MÓNG 25

3.2.1 Tính toán khả năng đặt móng cọc khoan nhồi 25

3.2.2 Tính toán khả năng đặt móng cọc ép 33

3.2.3 Tóm tắt kết quả 41

3.2.4 Đề nghị giải pháp móng cho công trình 42

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC 0

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3 1 Chỉ tiêu cơ lý lớp đất số 1 22

Bảng 3 2 Chỉ tiêu cơ lý lớp đất số 2a 23

Bảng 3 3 Chỉ tiêu cơ lý lớp đất số 2 23

Bảng 3 4 Chỉ tiêu cơ lý lớp đất số 3 23

Bảng 3 5 Chỉ tiêu cơ lý lớp đất số 4 24

Bảng 3 6 Xác định cf fi li 27

Bảng 3 7 Bán kính ảnh hưởng khi sử dụng cọc khoan nhồi 32

Bảng 3 8 Xác định cf fi li 34

Bảng 3 9 Bán kính ảnh hưởng khi sử dụng cọc ép 39

Bảng 3 10 Độ lún của các lớp phân tố trong lớp 4 41

Bảng 3 11 Ưu nhược điểm của cọc khoan nhồi - cọc ép 42

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ

Biểu đồ 3 1 Ứng suất bản thân và ứng suất gây lún 32

Biểu đồ 3 2 Ứng suất bản thân và ứng suất gây lún 40

Hình 1 1 Bản đồ hành chính Quận 2 (Nguồn: www.quan2.hochiminhcity.gov.vn) 5

Hình 3 1 Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi trong móng 28

Hình 3 2 Móng khối quy ƣớc 29

Hình 3 3 Mặt bằng bố trí cọc ép trong móng 36

Hình 3 4 Mô hình khối móng quy ƣớc 37

TÓM TẮT

Đánh giá điều kiện địa chất công trình và tính toán móng cọc cho công trình nhà ở tại phường Thảo Điền, quận 2 đã thể hiện được phần nào những khó khăn và thuận lợi có thể gặp trong quá trình thi công

Đồ án đã thể hiện được 8 yếu tố cơ bản khi thực hiện đánh giá điều kiện địa chất công trình cho một khu vực: yếu tố địa hình địa mạo, đặc điểm địa tầng, thủy văn

- địa chất thủy văn…

Với điều kiện địa chất tại khu vực nghiên cứu có lớp đất yếu dày từ 13.8 - 14.5m và tải trọng công trình là 8000kN thì phương án móng cọc là giải pháp hợp lý

và phù hợp nhất cho công trình

Qua quá trình tính toán và thiết kế móng dựa theo tài liệu địa chất của khu vực sinh viên đã lựa chọn được giải pháp móng phù hợp cho công trình xây dựng Công trình nên áp dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi có đường kính D600, số lượng 2 cọc cho mỗi hố móng

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Dẫn đầu cả nước về tốc độ đô thị hoá ở TP Hồ Chí Minh đã diễn ra trong không gian rộng lớn cả nội ô và vùng ven đô TP Hồ Chí Minh Bên cạnh những mặt tích cực do đô thị hóa mang lại: Cơ sở vật chất – kỹ thuật được cải thiện đáng kể, đời sống nhân dân không ngừng được nâng cao; đó là vô số những mối đe dọa đã bộc lộ hay còn đang tìm ẩn, đang rình rập đến nền kinh tế, môi trường sống của con người

Cụ thể như: Ô nhiểm môi trường sống, ùn tắc và tai nạn giao thông, mà trọng điểm là vấn đề nhà ở Những tòa nhà cao tầng hay những khu dân cư dần dần mọc lên nhằm giải quyết vấn đề đang tồn động đó Quy mô xây dựng lan rộng đến những khu vùng

mà trước đó được đánh giá là không thích hợp cho xây dựng trong đó có khu vực quận

2 Ở quận 2 có cấu trúc địa chất khá phức tạp cũng như lớp đất yếu có bề dày khá lớn (có khi lên đến 16m) có thể ảnh hưởng đến sự ổn định và độ an toàn của công trình khi đặt trực tiếp công trình lên trên nền mà không có giải pháp móng phù hợp Do đó việc khảo sát đánh giá điều kiện địa chất của khu vực nhằm tìm ra giải pháp móng tối ưu nhất cho công trình trên nền đất có lớp đất yếu dày là hết sức cần thiết Vì vậy, đề tài

“Đánh Giá Điều Kiện Địa Chất Công Trình Và Tính Toán Móng Cọc Cho Công Trình Nhà Ở Tại Phường Thảo Điền, Quận 2, TP.HCM” là điều phải làm khi tiến hành xây dựng một công trình trên địa bàn quận 2

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Đánh giá điều kiện địa chất công trình

- Tính toán móng cọc cho công trình

3 NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá điều kiện địa chất công trình của khu vực nghiên cứu

o Làm sáng tỏ đặc điểm địa hình - địa mạo, điều kiện thủy văn - địa chất

thủy văn, cấu trúc địa chất, tính chất cơ lý tại vị trí xây dựng công trình

o Xác định các hiện tượng địa chất công trình động lực có thể xảy ra trong

và sau giai đoạn thi công

o Những thuận lợi, khó khăn trong quá trình thi công, nguồn vật liệu xây

dựng cũng như những tác động đến môi trường khi thực hiện công trình

- Tính toán và kiến nghị giải pháp móng cọc phù hợp với công trình xây dựng

Phạm vi nghiên cứu

Công trình nhà ở tại phường Thảo Điền, Quận 2, TP Hồ Chí Minh

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp tìm kiếm và tham khảo tài liệu

- Phương pháp khảo sát hiện trường

- Phương pháp thí nghiệm trong phòng

- Phương pháp thống kê - xử lý số liệu

- Phương pháp tổng hợp và viết báo cáo

- Phương pháp tính toán thiết kế móng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

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…

Trên thế giới, móng cọc bê tông đúc sẵn trước đã được áp dụng từ hơn 60 năm

về trước nhưng ở Việt Nam chỉ khoảng 20 năm gần đây nó mới được phát triển và áp dụng rộng rãi Các nhà khoa học Nga đã có công rất lớn trong việc phát triển loại móng mới này về lý thuyết cũng như về kỹ thuật thi công

Ở Việt Nam vào đầu những năm 1990 cho công trình cầu Việt Trì (Phú Thọ) nhưng lý thuyết tính toán thiết kế bao gồm các nội dung dự tính sức kháng, độ lún… lại phát triển chậm hơn Năm 1960 – 1970, thông qua các chương trình nghiên cứu về cọc khoan nhồi với quy mô lớn, tốn nhiều công sức và chi phí của Whitaker & Cooke (1966), Reese (1978) và Kullawy (1989) đã giúp các nhà nghiên cứu hiều rõ hơn về sự làm việc thực tế của cọc khoan nhồi Ở Việt Nam, trong hơn hai thập kỷ qua, cùng với

sự phát triển kết cấu hạ tầng có quy mô lớn (cầu, nhà cao tầng…) trên nền đất yếu hoặc trong các đô thị, móng cọc khoan nhồi đã và đang trở thành một trong những giải pháp móng cọc thường được lựa chọn nhất

1.2 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.2.1 Đặc điểm tự nhiên – kinh tế - xã hội quận 2

Hình 1 1 Bản đồ hành chính Quận 2 (Nguồn: www.quan2.hochiminhcity.gov.vn)

Với vị trí này, Quận 2 có:

- Phía Bắc tiếp giáp Quận Thủ Đức

- Phía Nam giáp sông Sài Gòn ngăn cách với Quận 7, sông Nhà Bè, ngăn cách với Huyện Nhơn Trạch, Tỉnh Đồng Nai

- Phía Đông giáp Quận 9

- Phía Tây theo thứ tự từ Bắc xuống Nam lần lượt ngăn cách với Quận Bình Thạnh, Quận 1, Quận 4 bởi sông Sài Gòn

Lượng bức xạ cao Nhiệt độ không khí trung bình là 27oC Nhiệt độ giữa tháng cao nhất và thấp nhất chênh nhau khoảng 3oC Độ ẩm tương đối của không khí bình quân trên một năm là khoảng 79.5%

Dân cư

Quận 2 được thành lập ngày 01 tháng 04 năm 1997 trên cơ sở tách ra từ 05 xã Bình Trưng, Thạnh Mỹ Lợi, Cát Lái, An Khánh, An Phú thuộc huyện Thủ Đức theo Nghị định số 03/NĐ-CP ngày 06/01/1997 của Chính phủ

Hiện nay Quận 2 được chia thành 11 phường gồm: An Phú, Thảo Điền, An Khánh, Bình An, Thủ Thiêm, An Lợi Đông, Bình Trưng Đông, Bình Trưng Tây, Thạnh Mỹ Lợi và Cát Lái Tổng cộng 140.621 người Mật độ dân cư: 2,827 người/km2, chủ yếu là dân tộc Kinh

Kinh tế

Tổng diện tích tự nhiên của Quận 2 là 5.017ha Ngày mới thành lập, diện tích đất nông nghiệp chiếm 2.543,8ha Địa hình Quận 2 là vùng trũng, bị nhiễm phèn, mặn thường ngập nước lúc triều cường, nên sản xuất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn, muốn có năng suất và hiệu quả cao phải đầu tư lớn Song lại có vị trí thuận lợi để hình thành khu đô thị mới Có tiềm năng về quỹ đất xây dựng, mật độ dân cư còn thưa thớt Ngày 07 tháng 02 năm 1998, Ủy ban nhân dân thành phố ban hành Quyết định số 6577/QĐ-UB-QLĐT phê duyệt quy hoạch chung Quận 2 đến năm 2020, theo quy hoạch thì chức năng và động lực phát triển chủ yếu là “Trung Tâm Dịch Vụ - Thương Mại – Công Nghiệp – Văn Hóa – Thể Dục Thể Thao” với quy mô dân số ổn định khoảng 600,000 dân

1.2.2 Đặc điểm địa chất khu vực

A Đặc điểm địa tầng

Dựa theo kết quả nghiên cứu thành lập bản đồ địa chất khoáng sản TP Hồ Chí Minh tỷ lệ 1:50.000 của Liên Đoàn Bản Đồ Địa Chất Miền Nam cho thấy trong khu vực nghiên cứu có sự hiện diện của các lớp đất đá theo thứ tự từ cổ đến trẻ:

Giới Mesozoi (MZ)

Các trầm tích Mesozoi hầu như không lộ ra trong khu vực nghiên cứu phần lớn chỉ gặp chúng ở đáy với lỗ khoan sâu

i Hệ Jura-Thống giữa- Điệp La Ngà (J2ln)

Các trầm tích điệp La Ngà chỉ gặp ở các lỗ khoan sâu 60m (Thủ Đức) và 250m (Nhà Bè) Các trầm tích này được đại diện bởi các trầm tích lục nguyên bao gồm: cát kết, bột kết, sét kết màu xám xanh, xám đen phân lớp mỏng có chứa vôi Các

nhà địa chất Đoàn 20B cho rằng: bề dày chung của các trầm tích điệp này là 900m

600-ii Hệ Jura-thống trên-hệ Kreta-thống dưới-Điệp Long Bình (J3 - K1lb)

Các trầm tích điệp Long Bình chỉ lộ ra trong phạm vi nhỏ hẹp ở Long Bình (Thủ Đức) và một khối nhỏ ở Giồng Chùa (Cần Giờ) Mặt cắt của hệ tầng được nghiên cứu qua các vết lộ, các tài liệu lỗ khoan (Hà Quang Hải - 1987 và Ma Công Cọ - 1991) gồm 2 tập như sau:

 Tập dưới: thành phần cát bột kết, phiến sét chứa tuff màu đỏ Chiều dày của tập

là 12-30m

 Tập trên: thành phần chủ yếu là andesit, dacite, và tuff của chúng Chiều dày khoảng 340m Bề dày chung của các trầm tích điệp Long Bình khoảng trên 350m Chúng nằm bất chỉnh hợp trên các trầm tích điệp La Ngà

Giới Kainozoi (KZ)

Các trầm tích Kanozoi phân bố rộng rãi trong TP Hồ Chí Minh Trong mặt cắt trầm tích Kainozoi vắng mặt các trầm tích Paleogene mà được bắt đầu bằng các trầm tích Miocene Chúng gồm 2 hệ: Neogene, hệ Đệ Tứ

i Hệ Neogene

Các trầm tích Neogene không lộ ra ở vùng nghiên cứu, hầu hết chỉ gặp chúng ở các lỗ khoan sâu

Hệ tầng này gặp ở đáy lỗ khoan sâu 140m, trong đó mặt cắt chi tiết được nghiên cứu tại xã Bình Trưng -Thủ Đức Thành phần gồm: cuội sỏi, dăm kết màu lục, cát bột

kết màu xám, phân lớp mỏng, chứa phức hệ bào tử phấn hoa: Pinus sp, Piacea sp, Laris sp, Ginkyo sp, nằm bất chỉnh hợp trên các trầm tích điệp Long Bình (J3-K1lb)

Bề dày của hệ tầng thay đổi 12-20m

Các trầm tích hệ tầng Nhà Bè chỉ gặp trong các lỗ khoan sâu trên 200m, mặt cắt chi tiết được nghiên cứu tại LK812 ở ấp chợ Đồn, xã Tân Túc, huyện Bình Chánh Các trầm tích hệ tầng Nhà Bè phân bố ở độ sâu 217-330m gồm 2 tập:

 Tập dưới: thành phần là cát, sạn, cuội kết vôi màu xám, xám xanh xen kẹp các lớp bột phân lớp mỏng, nằm bất chỉnh hợp trên các trầm tích điệp Long Bình

Bề dày 43.3 m

 Tập trên: cát, sét chứa ít bột màu xám, gắn kết yếu, bị che phủ bởi các trầm tích,

bề dày tập 69.7m Bề dày các trầm tích hệ tầng Nhà Bè tại LK812 là 113m Bề dày chung của các trầm tích hệ tầng Nhà Bè thay đổi từ 15m (LK801) đến 113m (LK812)

Các trầm tích hệ tầng Bà Miêu lộ ra rất hạn chế ở khu vực ấp Hàm Luông, Long Bình, Thủ Đức Mặt cắt chi tiết được nghiên cứu tại LK812 ấp Chợ Đệm, xã Tân Túc, huyện Bình Chánh gồm 2 tập:

 Tập dưới: bên cưới là cát, sạn, sỏi màu xám vàng, chuyển lên trên là bột sét, nằm bất chỉnh hợp trên các trầm tích hệ tầng Nhà Bè, bề dày tập 56m

 Tập trên: bên dưới là cát bột màu vàng, loang lổ xen kẹp các lớp bột sét, cát mịn, trên là sét, bột, cát màu nâu đỏ, bị phủ bởi các trầm tích hệ tầng Trảng Bom Trầm tích của điệp có màu từ xám loang lổ đến vàng, nâu đỏ Trong tập sét bột màu xám thường thấy các di tích tảo nước mặn, Foraminifera Các trầm tích này phủ không chỉnh hợp trên các trầm tích điệp Long Bình (J3-K1lb) và

các đá của hệ tầng Nhà Bè, bị phủ bởi các vật liệu cấu tạo nên bậc thềm và bazan trẻ ở Đông Nam Bộ Bề dày trung bình trên dưới 70m

ii Hệ Đệ tứ

Các trầm tích tuổi Đệ Tứ có diện lộ rộng bao gồm các trầm tích Pliestocene và trầm tích Holocene:

Hệ tầng Trảng Bơm khu vực Thành phố Hồ Chí Minh được nghiên cứu trong hầu hết các hố khoan, chúng phân bố ở độ sâu 50.0 – 100.0m từ trên xuống dưới gồm

3 tập:

 Tập trên: thành phần là sét bột, cát màu loang lổ, vàng nâu Bề dày thay đổi

từ 5.0 – 9.0m, chúng phủ bất chỉnh hợp lên trên hệ tầng Bà Miêu chỉnh hợp với các trầm tích hệ tầng Thủ Đức

 Tập giữa: thành phần cát bột màu xám trắng chứa sạn sỏi thạch anh Bề dày thay đổi từ 10.0 – 16.0m

 Tập dưới: thành phần sỏi sạn cát thạch anh, bột sét màu xám vàng chứa mảnh thực vật hóa than màu đen, ở đáy tập là cuội thạch anh có độ mài tròn tốt Bề dày thay đổi từ 10.0 – 15.0m

Thống Pleistocene, phụ thống giữa trên – hệ tầng Thủ Đức

Trầm tích nguồn gốc sông (aQ12-3tđ), trầm tích nguồn gốc sông – biển (amQ1

 Tập dưới: thành phần là cát sạn sỏi màu vàng xen kẽ với các tập sét bột màu xám trắng Bề dày 14.0m Theo chiều mặt cắt từ dưới lên, trầm tích có xu hướng tăng dần độ hạt điều này đặc trưng cho môi trường vùng của sông Các trầm tích thuộc kiểu nguồn gốc trên tạo bậc thềm cao 25.0 – 35.0m, dạng lượn sóng thoải

Trầm tích nguồn gốc sông (aQ 1 3 cc)

Phân bố ở phía Đông Bắc Củ Chi và các dải hẹp Thủ Đức tại mặt cắt Cầu Trệt xã An Phú, huyện Củ Chi Mặt cắt là vách suối kéo dài 1,000m theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Đây là trầm tích cấu tạo nên thềm bậc I sông Sài Gòn với độ cao 8.0 – 10.0m, tại đây không lộ đáy hệ tầng Củ Chi Mặt cắt từ trên xuống như sau:

 Tập trên: thành phần là cát bột, sạn màu xám phong hóa loang lỗ, nâu vàng

 Tập dưới: thành phần cuội sỏi thạch anh lộ ra khỏi đáy suối 0.5 – 1.5m

Trầm tích nguồn gốc sông – biển (amQ13cc)

Phân bố ở Hóc Môn, Bắc Bình Chánh Chúng phân bố từ mặt địa hình tới độ sâu 23.4m Trong tập cát màu xám loang lỗ có dấu tích của tảo nước mặn và nước lợ

như: Tharacosphaera saxea, Rhirosolenia styliforus,… và di tích tảo nước ngọt như: Asterionella gracillima…

Trầm tích nguồn gốc biển (mQ 1 3 cc)

Trầm tích này phân bố ở phía Nam Bình Chánh, phía Tây Nam Nhơn Trạch Mặt cắt chuẩn được nghiên cứu tại ấp Bà Tiến, xã An Lạc, huyện Bình Chánh Chúng phân bố ở độ sâu khoảng 27.0 – 53.0m Gồm 2 tập từ trên xuống:

 Tập trên: thành phần sạn cát, sét màu xám – xám đen, chứa di tích thực vật hóa than và hóa thạch Forraminifera Bề dày 15.0m, chúng bị phủ bởi các trầm tích thuộc hệ tầng Bình Chánh

 Tập dưới: thành phần cát, sét vàng, đáy có ít sạn sỏi Bề dày 11.0m Chúng phủ không chỉnh hợp lên trầm tích cát vàng tím thuộc hệ tầng Thủ Đức, chứa hóa thạch Foraminifera Bề dày thay đổi từ 3.0 – 7.0m

Trầm tích nguồn gốc sông (aQ 2 1-2 )

Phân bố trên diện tích hẹp dọc sông Sài Gòn Tại lỗ khoan nông thường thấy 2 lớp từ trên xuống dưới như sau:

 Lớp trên: thành phần cát bột, sét bột màu xám trắng Bề dày 1.5m

 Lớp dưới: thành phần cát sét, sạn sỏi màu xám trắng – xám vàng phủ không chỉnh hợp lên các trầm tích hệ tầng Củ Chi

Trầm tích nguồn gốc sông – biển (amQ 2 1-2 )

Phân bố chủ yếu ở Hóc Môn và một phần ở Thủ Đức và rải rác trong khu vực Quận 2 Mặt cắt nghiên cứu chi tiết tại vách kênh dẫn nước thuộc ấp Lan Nhì, xã Đông Thạch, huyện Hóc Môn Tại đây địa tầng gổm 2 lớp từ trên xuống:

 Lớp trên: thành phần cát bột sét, màu đen, bở rời

 Lớp dưới: thành phần cát hạt mịn đến trung, màu vàng loang lỗ Các nguồn gốc sông, sông – biển không có chứa các di tích cổ sinh, việc xác định tuổi

và nguồn gốc dựa vào đặc điểm thạch học và vị trí địa mạo

Thống Holocene, phụ thống giữa trên - Hệ tầng Cần Giờ (Q22-3cg)

Trầm tích nguồn gốc sông (aQ 2 2-3 )

Phân bố dọc sông Sài Gòn và một phần Quận 2 Mặt cát gồm 2 lớp từ trên xuống:

 Lớp trên: thành phần sét lẫn than bùn, màu nâu Bề dày 0.5 – 1.0m

 Lớp dưới: thành phần sét cát, màu đen chứa tàn tích thực vật

Trầm tích nguồn gốc sông – biển (amQ 2 2-3 )

Phân bố chủ yếu ở Nhà Bè, Bình Chánh Mặt cắt chi tiết tại ấp Bà Tiến, xã An Lạc, huyện Bình Chánh Gồm có 2 lớp từ trên xuống:

 Lớp trên: thành phần sét cát, màu xám đen – xám nhạt, chứa thực vật phân hủy Bề dày 4.0m

 Lớp dưới: thành phần sét, màu xám đen, chứa mùn thực vật, phủ chỉnh hợp trên sét biển xám xanh tuổi Holocene dưới – giữa Chứa hóa thạch Foraminifera ở độ sâu 5.0m, tảo nước ngọt ở độ sâu 1.0 – 4.5m, các di tích bào tử phấn hoa ở độ sâu 2.0 – 5.0m

Trầm tích nguồn gốc đầm lầy – sông (abQ 2 2-3 )

Phân bố ở Quận 12, bán đảo Thanh Đa, dọc rạch Bến Cát và chiếm diện tích nhỏ ở khu vực dọc sông Sài Gòn Gồm 3 lớp từ trên xuống:

 Lớp trên: thành phần sét, màu xám đen, chứa mùn thực vật Bề dày 0.1 – 0.3m

 Lớp giữa: thành phần than bùn, màu nâu đen Bề dày 0.1 -1.0m

 Lớp dưới: thành phần sét, màu xám nâu, chứa di tích thực vật phân hủy nằm bất chỉnh hợp trên sét biển màu xám xanh nguồn gốc biển

Trầm tích nguồn gốc sông (aQ 2 3 )

Phân bố thành một dải hẹp dọc hai bên bờ sông Sài Gòn Thành phần: cát, cát sạn, bột sét

Trầm tích nguồn gốc đầm lầy – sông (abQ 2 3 )

Phân bố trên diện tích nhỏ ở Hiệp Bình Chánh Thành phần: sét, bột, cát màu xám

xanh chứa thực vật phân hủy

B Lịch sử phát triển địa chất

Trải qua hàng trăm triệu năm, biết bao biến cố thăng trầm của lịch sử phát triển địa chất mới hình thành nền vùng đất thành phố Hồ Chí Minh Từ những đặc điểm về địa tầng, kiến tạo cho phép hình dung vài nét về lịch sử phát triển địa chất khu vực nghiên cứu như sau:

 Nguyên đại Kainozoi (KZ)

Vào Pleistocene giữa – muộn, khu vực phía Bắc vùng nghiên cứu được nâng lên để bắt đầu quá trình xâm thực bóc mòn, còn phía Nam vùng nghiên cứu tiếp tục hạ

xuống để tích tụ các trầm tích Holocene về sau

Cuối Pleistocene đầu Holocene, cả khu vực nghiên cứu được nâng lên chịu tác động xâm thực và bóc mòn, hình thành nên lớp vỏ phong hóa Laterit hệ tầng Củ Chi (aQ13cc)

Đầu Holocene, biển tiến vào đất liền tạo ra loạt trầm tích đầm lầy ven biển Biển tiến thông qua các lạch triều mà hiện nay vết tích của các lạch triều cổ này là hệ thống kênh rạch khá dày đặc trưng khu vực nghiên cứu Trầm tích trong giai đoạn này

để lại lớp sét pha, cát pha màu xám xanh – xám đen chứa nhiều tàn tích thực vật chưa

phân hủy hoàn toàn

Cuối Holocene, biển rút khu vực nghiên cứu trở lại tính chất đầm lầy, ven biển

có nhiều thực vật phát triển tạo nên lớp bùn sét, bùn sét pha, bùn cát pha màu đen –

nâu đen do chứa nhiều hữu cơ

1.3 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.3.1 Điều kiện địa chất công trình [9]

Điều kiện địa chất công trình là tổng hợp các yếu tố địa chất tự nhiên ảnh hưởng đến công tác thiết kế, xây dựng và sử dụng công trình Bao gồm các yếu tố cơ bản:

 Yếu tố địa hình - địa mạo

 Yếu tố địa tầng và tính chất cơ lý của các loại đất đá

 Yếu tố địa chất thủy văn

 Yếu tố về các quá trình và hiện tượng địa chất động lực công trình

 Yếu tố về vật liệu xây dựng và điều kiện khai thác thi công

1.3.2 Khái niệm về móng

Móng [8]

Móng là một bộ phận của công trình có nhiệm vụ đỡ công trình bên trên, tiếp nhận tải trọng công trình và phân phối tải trọng đó vào đất nền Được phân làm hai loại: móng nông và móng sâu

1.3.2.1 Móng nông

Móng nông là phần mở rộng của chân cột hoặc đáy móng công trình nhằm có được một diện tích tiếp xúc thích hợp để đất nền truyền tải trọng công trình vào đất nền chủ yếu thông qua diện tiếp xúc của đáy móng với đất Để dễ phân biệt, người ta coi móng nông là loại móng có tỷ lệ độ sâu chôn móng với bề rộng móng (hm/b) nhỏ hơn một giá trị nào đó Với Berezanxev là (hm/b) ≤ 0.5 với Vũ Công Ngữ là (hm/b) ≤ 1÷1.5

Một số dạng móng nông thường gặp:

- Móng đơn: cấu tạo gồm một bản móng đỡ 1 cột

- Móng bè: cấu tạo gồm một bản móng đỡ nhiều hàng cột và tường

- Móng băng một phương: cấu tạo gồm một bản móng đỡ một dãy cột (từ 3 cột

trở lên), hoặc đỡ tường

- Móng băng giao nhau: cấu tạo gồm một hệ các móng băng một phương vuông

góc với nhau

1.3.2.1 Móng sâu

Tải trọng công trình có thể truyền vào đất không những qua mặt đáy móng mà

cả qua mặt bên thông qua ma sát giữa đất với móng Móng sâu thông dụng và thường gặp là móng cọc Hai loại cọc phổ biến là cọc bê tông cốt thép đúc sẵn và cọc đỗ tại chỗ:

 Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn

Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn được chế tạo trên mặt đất rồi hạ vào nền bằng các

phương pháp khác nhau: đóng, ép…

Ưu điểm: cọc đươc chế tạo trên mặt đất do đó chất lượng cọc dễ kiểm soát, hiệu

quả sử dụng vật liệu cao, cọc làm việc không phụ thuộc mực nước ngầm

Nhược điểm: khả năng chịu uốn kém dễ bị nứt khi vận chuyển, cẩu lắp do đó

khó sử dụng cọc chiều dài lớn Cọc chiếm chỗ có thể gây ra nâng mặt nền lận cận Sức chịu tải nhỏ so với cọc đổ tại chỗ do khó hạ cọc chiều dài, tiết diện lớn

 Cọc đỗ tại chỗ (cọc nhồi)

Cọc đỗ tại chỗ (cọc nhồi) là cọc được thi công tạo lỗ trước trong đất, sau đó lỗ được lấp đầy bằng bê tông có hoặc không có cốt thép Việc tạo lỗ được thực hiện bằng phương pháp khoan, đóng ống hay có phương pháp đào khác Cọc nhồi có đường kính bằng và nhỏ hơn 600mm được gọi là cọc nhồi có đường kính nhỏ, cọc nhồi có đường kính lớn hơn 600mm được gọi là cọc nhồi có đường kính lớn

Ưu điểm:

- Sử dụng được cho mọi loại địa tầng khác nhau

- Sức chịu tải lớn do tạo được cọc có tiết diện, chiều dài lớn

o Hiện tượng co thắt, hẹp cục bộ thân cọc hoặc thay đổi kích thước tiết diện khi cọc xuyên qua các lớp đất khác nhau

o Bê tông xung quanh thân cọc bị rửa trôi gây ra rỗ mặt thân cọc

o Lỗ khoan nghiêng lệch, sụt vách lỗ khoan

o Bê tông đổ thân cọc không đồng nhất và phân tầng

- Quá trình thi công cọc khoan nhồi là tại công trường ngoài trời nên phụ thuộc nhiều vào thời tiết như mưa bão…, mặt bằng thi công lầy lội ảnh hưởng đến

môi trường

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM VÀ THAM KHẢO TÀI LIỆU

Tìm kiếm và thu thập tài liệu sẵn có về khu vực nghiên cứu:

- Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình nhà ở, quận 2, TP HCM

- Các loại bản đồ về khu vực nghiên cứu: bản đồ hành chính, bản đồ quy hoạch, bản đồ địa hình - địa mạo

- Các tài liệu địa chất, các tài liệu hố khoan trong khu vực: trong quá trình nghiên cứu đã thu thập được 2 hố khoan và được kí hiệu theo thứ tự từ HK1 và HK2

Độ sâu trung bình mỗi hố khoan là 40m

- Báo cáo khảo sát địa chất của các công trình lân cận: hình trụ, mặt cắt, các chỉ tiêu cơ lý của công trình

- Tổng hợp và tham khảo các tài liệu phục vụ cho thiết kế móng: hướng dẫn đồ

án môn học nền – móng (Châu Ngọc Ẩn), giáo trình nền – móng (Phan Hồng Quân), giáo trình cơ học đất (Phan Hồng Quân)

- Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc: TCVN 10304 – 2014

- Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình: TCVN 9632:2012

- Khóa luận tốt nghiệp: Sinh viên Đặng Sỹ Hoàng, La Tấn Nguyên

2.2 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT HIỆN TRƯỜNG

Tham khảo từ báo cáo địa chất công trình được lập bởi công ty cổ phần LAS92

2.2.1 Công tác khoan và lấy mẫu đất

Được thực hiện dựa theo các tiêu chuẩn

 Khoan thăm dò địa chất công trình : TCVN 9437:2012

 Yêu cầu kỹ thuật khoan máy trong công tác khảo

 Đất xây dựng – phương pháp lấy, bao gói, vận

chuyển, bảo quản mẫu

lấy mẫu với tần suất 2 mét/mẫu

Mẫu đất nguyên dạng được lấy bằng ống mẫu thành mỏng đường kính D = 76mm, dài 500mm Đóng lấy mẫu bằng phương pháp đóng tạ hoặc ép thủy lực Mẫu nguyên dạng sau khi lấy lên được bọc parafin 2 đầu để giữ ẩm, dán nhãn và được bảo quản nơi râm mát

Mẫu đất được vận chuyển về phòng thí nghiệm sau khi lấy tại hiện trường

2.2.2 Công tác thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)

Được thực hiện dựa theo tiêu chuẩn

 Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT : TCVN 9351:2012

- Chùy xuyên không dịch chuyển sau khu đã đóng 10 búa liên tục

- Chùy xuyên đã xuyên đủ 45cm và không vi phạm 1 trong các điều kiện trên

Bảng 2 1 Bảng tổng hợp khối lượng khảo sát

STT Nội dung công việc Đơn vị

Tính

Khối lượng Theo Phương án khảo sát được duyệt

Khối lượng thực hiện

1

Khoan xoay bơm rửa bằng ống mẫu ở

trên cạn Độ sâu hố khoan từ 0m đến

60m

2.3 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG

Tham khảo từ báo cáo địa chất công trình được lập bởi công ty cổ phần LAS92 Được thực hiện dựa theo các tiêu chuẩn:

 Đất xây dựng - Phương pháp xác định khối lượng thể

tích tự nhiên trong phòng thí nghiệm

: TCVN 4202:2012

 Đất xây dựng - Phương pháp xác định độ ẩm và độ hút

 Đất xây dựng - Phương pháp xác định khối lượng

 Đất xây dựng - Phương pháp xác định tính nén lún

trong phòng thí nghiệm

: TCVN 4200:2012

 Đất xây dựng - Phương pháp xác định giới hạn dẻo và

giới hạn chảy trong phòng thí nghiệm : TCVN 4197:2012

Khối lượng thực hiện

1

Thí nghiệm xác định 9 chỉ tiêu thông

2

Thí nghiệm xác định 7 chỉ tiêu thông

thường cơ lý mẫu đất không nguyên

2.4 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP, XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ VIẾT BÁO CÁO

Tổng hợp các tài liệu hố khoan, nghiên cứu các loại bản đồ, tài liệu báo cáo khảo sát địa chất công trình của dự án do Công Ty Cổ Phần LAS92 thực hiện, tổng hợp các kết quả thí nghiệm cần thiết để tính toán

Sử dụng các phần mềm tin học văn phòng để thống kê, tính toán, Autocad hỗ trợ để thể hiện các bản biểu, bản vẽ địa chất khu vực nghiên cứu

2.5 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG

Việc tính toán dựa vào số liệu thu thập từ báo cáo khảo sát địa chất công trình

do Công Công Ty Cổ Phần LAS92 thực hiện

Áp dụng TCVN 10304:2014 cho việc tính toán thiết kế móng cọc cho công trình nghiên cứu

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC THI CÔNG

Việc đánh giá điều kiện địa chất công trình nhằm phục vụ cho xây dựng và sử dụng hơp lý lãnh thổ xây dựng, mặt khác dự báo về những vấn địa chất sẽ xảy ra ảnh hưởng bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo khác nhau lên công trình xây dựng Đồng thời qua việc đánh giá này cũng đưa ra những mặt thuận lợi và khó khăn khi xây dựng công trình

3.1.1 Đặc điểm địa hình – địa mạo

Thành phố Hồ Chí Minh nằm ở đồng bằng hạ lưu sông Đồng Nai – Sài Gòn, giữa khu vực chuyển tiếp từ Nam Trung Bộ sang đồng bằng sông Cửu Long Về mặt địa hình, thành phố có đặc điểm chủ yếu sau: Đây là địa hình đồng bằng thấp bề mặt tương đối bằng phẳng và bị chia cắt bởi mạng lưới sông ngòi, kênh rạch dày đặc Địa hình có xu hướng thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam, độ dốc nhỏ

Khu vực quận 2 - TP Hồ Chí Minh là khu vực ở phía Đông trung tâm thành phố, đang từng bước nhận được sự đầu tư phát triển đặc biệt là cơ sở hạ tầng trong đó là các khu đô thị mới Tuy nhiên, quận 2 lại là khu vực thuộc dạng địa hình thấp được thành tạo từ đồng lụt với vật liệu là sét, sét bột màu xám đen xám xanh trạng thái chảy đến dẻo chảy; bề mặt địa hình trung bình dao động trong khoảng 1.5-3.0m, vì vậy nó thường xuyên bị ngập nước khi triều cường

3.1.3 Điều kiện thủy văn - địa chất thủy văn

Điều kiện thủy văn

Điều kiện thủy văn khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi chế độ thủy văn của sông Sài Gòn – sông Đồng Nai Hệ thống sông Sài Gòn dài 280km, chảy dọc qua địa bàn với lưu lượng trung bình 54m3/s, chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều, mỗi ngày có 2 lần nước lên nước xuống

Hệ thống sông ngòi, kênh rạch chằng chịt chiếm 24.7% tổng diện tích khu vực nhưng lại bị nhiễm mặn, nhiễm phèn ảnh hưởng không nhỏ đến sự phát triển nông nghiệp, sinh hoạt của người dân trong khu vực

Điều kiện địa chất thủy văn

Theo báo cáo „Đánh giá nguồn tài nguyên nước dưới đất vùng TP.HCM‟ Liên Đoàn Bản đồ Địa chất Thủy văn Công trình miền Nam‟ khu vực tồn tại các tầng chứa nước như sau:

 Phức hệ chứa nước trong trầm tích bở rời Holocene

Đây là tầng chứa nước không áp, động thái dao động theo mùa và theo thủy triều, một ngày lên xuống hai lần, biên độ dao động trong năm từ 0.5 – 0.7m Thành

phần đất đá chứa nước chủ yếu là bột, bột sét, cát mịn chứa nhiều sản phẩm mùn thực vật, do vậy nên khả năng chứa nước của tầng rất kém, mực nước tĩnh nông (từ 0.1 – 2.75m cách mặt đất) Tổng độ khoáng hóa thay đổi từ 0.13 – 0.31g/l Loại hình hóa học nước Cl – Na chiếm ưu thế

 Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocene

Bị phủ bên trên bởi trầm tích Holocene Thành phần thạch học chủ yếu là cát hạt trung, thô lẫn sỏi sạn Bên trên tầng chứa nước có lớp sét, sét bột cách nước Bề dày thay đổi từ 0 - 40m Tổng độ khoáng hóa cao nhất đạt 0.9 g/l, trung bình từ 0.3 – 0.5g/l Nước thuộc loại HCO3-Cl và ClHCO3 và HCO3 Tuy nhiên hàm lượng sắt hơi cao từ 5mg/l có nơi đạt 12mg/l

3.1.4 Tính chất cơ lý của đất đá

Từ kết quả của quá trình khoan khảo sát địa chất công trình cùng với việc kết hợp phân tích các tính chất cơ lý đất trong phòng thí nghiệm từ hố khoan HK1 và HK2, có thể xác định được cấu trúc địa chất của khu vực gồm các lớp được mô tả từ trên xuống như sau (giá trị địa chất được lấy trung bình giữa 2 hố khoan):

- Lớp đất san lấp: Nền bê tông xi măng, cát đá san lấp Chiều dày khoảng 1.2 – 2.0m Lớp này phân bố ngay trên mặt nó không có ý nghĩa về mặt xây dựng nên không tiến hành lấy mẫu thí nghiệm

- Lớp đất số 1: Lớp bùn sét, màu xám xanh, trạng thái chảy Chiều dày thay đổi

từ 14.5 – 14.8m Số búa SPT 0 ÷ 1 Thành phần hạt: cát chiếm 7.4%, bột chiếm 52.0%, sét chiếm 40.6%

Bảng 3 1 Chỉ tiêu cơ lý lớp đất số 1

Dung trọng tự nhiên  kN/m3 14.7 Dung trọng đẩy nổi đn kN/m3 4.9