BÁO cáo THỰC HÀNH địa CHẤT CÔNG TRÌNH đại học kiến trúc hà nội hau

BÁO cáo THỰC HÀNH địa CHẤT CÔNG TRÌNH đại học kiến trúc hà nội hau BÁO cáo THỰC HÀNH địa CHẤT CÔNG TRÌNH đại học kiến trúc hà nội hau BÁO cáo THỰC HÀNH địa CHẤT CÔNG TRÌNH đại học kiến trúc hà nội hau BÁO cáo THỰC HÀNH địa CHẤT CÔNG TRÌNH đại học kiến trúc hà nội hau BÁO cáo THỰC HÀNH địa CHẤT CÔNG TRÌNH đại học kiến trúc hà nội hau BÁO cáo THỰC HÀNH địa CHẤT CÔNG TRÌNH đại học kiến trúc hà nội hau BÁO cáo THỰC HÀNH địa CHẤT CÔNG TRÌNH đại học kiến trúc hà nội hau BÁO cáo THỰC HÀNH địa CHẤT CÔNG TRÌNH đại học kiến trúc hà nội hau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

KHOA XÂY DỰNG -

BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thành An Sinh viên thực hiện: Tống Thanh Xuân

Lớp: 18X1 Mssv: 1851030358

A MỞ ĐẦU

“Công trình xây dựng là sản phẩm được tạo thành bởi sức lao động của con người, vật liệu xây dựng, thiết bị lắp đặt vào công trình, được liên kết định vịvới đất, có thể bao gồm phần dưới mặt đất, phần trên mặt đất, phần dưới mặt nước và phần trên mặt nước, được xây dựng theo thiết kế.” - Luật Xây dựng 2003

Theo định nghĩa này, các công trình xây dựng đều “được liên kết định vị với đất” Do đó khả năng ổn định và làm việc bình thường của công trình xây dựng không những phụ thuộc vào phần thân của công trình, mà còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện địa chất công trình (ĐCCT) của khu vực xây dựng

Do tầm quan trọng rất lớn của điều kiện địa chất công trình đối với công trình xây dựng, nên các sinh viên Ngành Xây dựng đều được trang bị các kiến thức về lĩnh vực này

B Tham quan Bảo Tàng Địa Chất

Đ a ch : S 6 - Ph m Ngũ Lão - Hà N iị ỉ Ố ạ ộ

B o tàng Đ a ch t t i Hà N i đ c thành l p năm 1914 T i đây tr ng bày ả ị ấ ạ ộ ượ ậ ạ ưcác b m u đ a ch t theo ba ch đ : L ch s đ a ch t Vi t Nam và hành ộ ẫ ị ấ ủ ề ị ử ị ấ ệtinh c a chúng ta, Đ a ch t và khoáng s n Vi t Nam và Các s u t p chuyên ủ ị ấ ả ệ ư ậ

đ B o tàng đang l u gi m t kh i l ng l n m u v t đ a ch t, khoáng ề ả ư ữ ộ ố ượ ớ ẫ ậ ị ấ

s n và c sinh v t c a n c taả ổ ậ ủ ướ

Tr i qua m t bu i tham quan và h c t p t i B o tàng Đ a ch t, đ c s ả ộ ổ ọ ậ ạ ả ị ấ ượ ự

h ng d n nhi t tình c a các th y cô, em đã có m t bu i tham quan và ướ ẫ ệ ủ ầ ộ ổ

h c t p ý nghĩa giúp em hi u rõ h n v môn h c nghiên c u, hi u bi t h nọ ậ ể ơ ề ọ ứ ể ế ơ

v Đ a ch t khoáng s n Vi t Nam, các lo i đ t đá trong t nhiên có th ề ị ấ ả ệ ạ ấ ự ểdung làm n n thiên nhiên, làm môi tr ng và làm v t li u xây d ng cho ề ườ ậ ệ ự

nh ng công trình khác nhau Đ ng th i th y đ c s nh h ng c a ữ ồ ờ ấ ượ ự ả ưở ủ

ngu n g c đ t đá và s tái t o v sau c a chúng trong v Trái đ t, t đó ồ ố ấ ự ạ ề ủ ở ỏ ấ ừ

v ch ra nh ng ph ng pháp c i t o tính ch t c a nh ng lo i đ t đá khác ạ ữ ươ ả ạ ấ ủ ữ ạ ấnhau

*Ph ng pháp khô, t:ươ ướ

- Cân kỹ thu t đi n t ậ ệ ử

- T s y;ủ ấ

- B rây sàng;ộ

- Ống đo (ống lường) bằng thủy tinh

- Que khuấy chuyên dùng có cán bằng kim loại

- Phễu thủy tinh

Mẫu đất thí nghiệm đã được hong khô gió, rải thành một lớp mỏng lên tấm cao

su đã lau sạch, dùng dụng cụ bằng gỗ nghiền sơ bộ cho đất tơi vụn ra; trộn đều rồi rút gọn mẫu bằng phương pháp chia tư (dàn mỏng mẫu đất rồi xẻ hai đường vuông góc với nhau đi qua tâm đống đất, sau đó lấy hai phần đối diện nhau làm thành một mẫu) Mẫu được rút gọn như vậy nhiều lần cho tới khi còn khối lượng phù hợp thì lấy mẫu đại diện để làm thí nghiệm

*PP sàng ướt:

-Tương tự PP sàng khô

-Sấy mẫu đến khối lượng không đổi theo quy

- Để nguội mẫu đất đến nghiệt độ trong phòng và cân khối lượng mẫu trước khi thí nghiệm

*PP bình tỉ trọng:

Mẫu đất đã được hong khô gió, rải thành một lớp mỏng lên tấm cao đã lau sạch,dùng dụng cụ bằng gỗ nghiền cho đất tơi vụn, trộn đều rồi rút gọn mẫu bằng phương pháp chia tư cho tới khi còn khối lượng 200 g lấy để làm thí nghiệm;

- Sàng mẫu đất qua sàng 0,5 mm.Trộn đều phần đất lọt sàng 0,5 mm và cân mộtkhối lượng đất để tiếp tục phân tích, đồng thời lấy một lượng đất phù hợp để thí nghiệm độ ẩm và khối lượng riêng

-Tiến hành thí nghiệm:

*Ph ng pháp sàng khô:ươ

Lấy mẫu đất đã được chuẩn bị, cân khối lượng mẫu đất với độ chính xác phù hợp với từng loại cân theo Rải đất lên tấm cao su đã lau sạch, dùng chày hoặc con lăn bằng gỗ nghiền làm tơi vụn đất; đảm bảo các hạt to không còn hạt nhỏ bám dính ở ngoài và đất rời thành các hạt đơn lẻ;

Lắp bộ sàng có kích thước lỗ lớn nhất thích hợp với cỡ hạt to nhất có trong mẫu đất thí nghiệm theo thứ tự kích thước lỗ nhỏ dần từ trên xuống vào ngăn đáy; đổmẫu đất vào sàng trên cùng, rồi sàng bằng tay hoặc bằng máy, thời gian sàng lắctối thiểu là 10 phút Khi sàng mẫu đất có khối lượng lớn hơn 100 g thì nên đổ đất vào sàng thành hai đợt

Với từng nhóm hạt còn lại trên các sàng bắt đầu từ sàng trên cùng, nếu trong mẫu đất có các hạt cuội, sỏi to hoặc đá tảng thì dùng bàn chải cứng quét các hạt nhỏ bám trên bề mặt cho đến sạch, nếu không có hạt to thì đổ phần đất trên sàngvào cối dùng chày bọc cao su để nghiền, tiếp tục cho sàng qua chính sàng đó đến khi không còn hạt đất nào rơi xuống nữa là được Cứ như vậy cho đến sàng cuối cùng

Cân khối lượng từng nhóm hạt trên các cỡ sàng và phần lọt xuống ngăn đáy (lọt sàng 0,1 mm)

*PP sàng ướt:

Cho mẫu thí nghiệm vào cối, dùng chày có đầu bọc cao su để nghiền đất rồi sàng qua sàng 10 mm Tiếp tục cho phần hạt thô trên sàng 10 mm vào cối, nghiền rồi lại cho qua sàng 10 mm để sàng Cứ tiếp tục như thế cho đến khi các hạt trên sàng đã sạch, phải đảm bảo không còn hạt bụi, hạt sét bám vào bề mặt hạt to Phần đất lọt sàng 10 mm cho vào khay hoặc chậu thích hợp, đổ nước sạch vào (lượng nước đủ làm ngập mẫu đất), khuấy đều rồi ngâm mẫu với thời gian ngâm khoảng 1 giờ; (nếu đất có nguồn gốc phong hóa thì cho thêm dung dịch Pirophotphat natri (Na2P2O7) 4 % hoặc Hexametaphotphat natri (NaPO3)6 4

% với liều lượng 2 g/lit vào dung dịch, khuấy đều, rồi ngâm;

Mẫu đất sau khi ngâm được sàng qua sàng 2 mm trong một chậu nước sạch, dùng quả lê cao su hoặc bình phun tia để hỗ trợ cho việc làm sạch các hạt trên sàng Phải đảm bảo các hạt nhỏ hơn 2 mm không còn lưu lại trên sàng Nếu đất nhiều thì phải sàng làm nhiều lần

Dung dịch đất lọt sàng 2 mm được khuấy đục rồi lọc qua sàng 0,1 mm, dùng quả lê cao su hỗ trợ cho việc làm sạch các hạt trên sàng;

Phần dung dịch đất lọt sàng 0,1mm để lắng, gạn bỏ nước trong ở trên, phần đất lắng ở dưới đựng vào dụng cụ thích hợp để sấy cùng với các phần hạt trên sàng

10 mm, sàng 2 mm, sàng 0,1 mm, với nhiệt độ (105 5) 0 C;

Sau khi sấy khô đến khối lượng không đổi, các phần đất được làm nguội bằng bình hút ẩm đến nhiệt độ trong phòng Dùng cân thích hợp để cân khối lượng của phần đất lọt sàng 0,1 mm

Phần đất trên sàng 2 mm đem rây sàng qua sàng 5 mm Phần đất trên sàng 0,1

mm đem sàng qua các sàng 1 mm, 0,5 mm, 0,25 mm Phần đất trên sàng 10 mmthì tùy thuộc vào kích thước hạt cụ thể của từng mẫu đất mà sàng qua các sàng

có kích thước lỗ từ 20 mm, 40 mm ,v,v,…; Cân khối lượng các nhóm hạt trên các cỡ sàng

Đặt phễu thủy tinh đường kính lớn lên ống lường đã được rửa sạch, để sàng 0,1

mm (sàng phải lọt trong phễu) lên phễu; đổ huyền phù qua sàng để rửa trôi các hạt nhỏ hơn 0,1 mm xuống ống lường, dùng quả lê cao su hỗ trợ cho việc rửa vàlàm sạch các hạt trên sàng 0,1 mm;

Đem nhóm hạt trên sàng 0,1 mm đựng vào dụng cụ thích hợp sấy khô ở nhiệt độ(105 0,5 ) 0C đến khối lượng không đổi Sau đó sàng qua rây 0,25 mm Cân khối lượng trên sàng và lọt sàng

Đặt ống lường chứa huyền phù lên mặt bàn phẳng, vững chắc, cho thêm nước cất vào ống lường đến vạch chia 1000 cm3; Dùng que khuấy chuyên dùng,





khuấy huyền phù từ trên xuống dưới, từ dưới lên trên từ 15 lần đến 20 lần để các hạt phân bố đều trong huyền phù Kiểm tra nếu thấy huyền phù còn kết tủa lắng xuống đáy ống lường, cần cho 25 cm3 dung dịch Pirophotphat natri

(Na2P2O7) 4 % hoặc Hexametaphotphat natri (NaPO3)6 4 % vào trong huyền phùmột lượng vừa đủ để phá

Dùng que khuấy chuyên dùng, khuấy đảo đều huyền phù từ trên xuống dưới, từ dưới lên trên, thời gian 1 min (khoảng 30 lần kéo lên đẩy xuống), ngừng khuấy, lấy que khuấy ra khỏi ống đo, cho vào ống lường có chứa nước cất, ghi thời điểm thôi khuấy, (dùng đồng hồ bấm giây để đo thời gian), sau khoảng 15 s đến

20 s nhẹ nhàng thả tỉ trọng kế vào trong huyền phù sao cho tỉ trọng kế nổi tự do

ở trung tâm ống lường không chạm vào thành ống

Tiến hành đọc số đo (R0) Khuấy lại huyền phù ,nhẹ nhàng thả tỉ trọng kế vào huyền phù và đọc số đo (R0) tại các thời Mỗi lần đọc xong số đo nhẹ nhàng lấy

tỉ trọng kế ra khỏi huyền phù, lau sạch thả vào ống lường có chứa nước cất; đo nhiệt độ của huyền phù

Kết quả phân tích thành phần hạt của đất loại cát :

Kích thước hạt (mm) >10 10-5 5-2 2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 <0,1

Tính:

II.Thí nghiệm độ ẩm của mẫu đất:

1.Khái niệm:

Đ m c a đ t (W): L ng n c ch a trong đ t, đ c tính b ng ph n ộ ẩ ủ ấ ượ ướ ứ ấ ượ ằ ầtrăm so v i kh i l ng đ t khô Đ m c a đ t ph i đ c xác đ nh tr ngớ ố ượ ấ ộ ẩ ủ ấ ả ượ ị ở ạthái t nhiên.ự

nghi m) m t m u th Cho m u đ t vào h p nhôm có n p đã đ c đánh ệ ộ ẫ ử ẫ ấ ộ ắ ượ

s , bi t kh i l ng và s y khô tr c Sau đó nhanh chóng đ y n p và đem ố ế ố ượ ấ ướ ậ ắcân trên cân kỹ thu t đ xác đ nh kh i l ng c a h p nhôm v i m u đ t.ậ ể ị ố ượ ủ ộ ớ ẫ ấ-Ti n hành thí nghi m:ế ệ

+Cân xác đ nh kh i l ng h p nhômị ố ượ ộ

+Cân kh i l ng đ t+h p nhôm:ố ượ ấ ộ m2(s y)ấ

+Cân kh i l ng h p+đ t sau s y:ố ượ ộ ấ ấ m3

+Công th c tính đ m đ t:ứ ộ ấ ấ

W= m w

m s.100% = m2−m3

m3−m1.100%

Kết quả thí nghiệm độ ẩm của mẫu đất theo bảng:

Số hiệu hộp nhôm Khối lượng hộp (g) Khối lượng hộp và đất(g) Khối lượng hộp và đấtkhô (g)

-Giới hạn chảy của đất tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng thái chảy Giới hạn chảy (WL) được đặc trưng bằng độ ẩm (tính bằng phần trăm) của bột đất nhào với nước mà ở đó quả dọi thăng bằng hình nón dưới tác dụng của trọng lượng bản thân sau 10 giây sẽ lún sâu hơn 10mm

2.Thi t b thí nghi m: ế ị ệ

- Rây với kích thước lỗ 1 mm

- Cối sứ và chày có đầu bọc cao su

Nếu là đất ẩm ướt tự nhiên, lấy khoảng 150 cm³ cho vào bát, nhào kĩ Có thể dùng tay nhặt bỏ phần hạt và tàn tích thực vật có đường kính lớn hơn 1 mm hoặc dùng rây 1 mm để loại trừ (có thể thêm ít nước cất vào nếu thấy cần) Sau

đó, đặt mẫu đất vào bình thuỷ tinh đậy kín trong khoảng thời gian không ít hơn

2 h trước khi đem thí nghiệm

c.Tiến hành thí nghiệm:

*Xác định giới hạn dẻo của đất

Dùng dao con nhào kỹ mẫu đất đã được chuẩn bị với nước cất (với lượng nước vừa phải để có thể lăn đất được; nếu đất ướt quá thì dùng vải sạch thấm khô bớt nước) Sau đó lấy một ít đất và dùng mặt phẳng trong lòng bàn tay hoặc các đầungón tay lăn đất nhẹ nhàng trên kính nhám (hoặc vật thể hút nước) cho đến khi thành que tròn có đường kính bằng 3 mm

Nếu với đường kính đó, que đất vẫn còn giữ được liên kết và tính dẻo, thì đem

vê nó thành hòn và tiếp tục lăn đến chừng nào que đất đạt đường kính 3 mm, nhưng bắt đầu bị rạn nứt ngang và tự nó gãy ra thành những đoạn nhỏ dài

khoảng 3 mm đến 10 mm

Nhặt các đoạn của que đất vừa đứt, hộp nhôm có nắp, đã biết trước khối lượng, nhanh chóng đậy chặt nắp lại để giữ cho đất trong hộp khỏi bị khô

Ngay sau khi khối lượng đất trong hộp đạt tối thiểu 10 g, tiến hành xác định độ

ẩm của đất trong hộp (theo TCVN 4196:2012

Đối với mỗi mẫu đất phải tiến hành không ít hơn hai lần thí nghiệm song song

để xác định giới hạn dẻo

Lấy giá trị trung bình cộng của các kết quả xác định song song làm giới hạn dẻocủa mẫu đất

-Đang lăn chưa đến 3mm đứt ->cứng

-Đang lăn dài đến 3mm ->chảy

*Xác định giới hạn chảy của đất bằng quả dọi thăng bằng:

Dùng dao nhào kỹ lại và lấy một ít cho vào khuôn hình trụ Trong quá trình cho vào khuôn nên chia đất thành từng lớp và gõ nhẹ khuôn lên một mặt đàn hồi để tránh phát sinh trong vữa đất những hốc nhỏ chứa không khí Sau khi nhồi đầy đất vào khuôn, dùng dao gạt bằng mặt mẫu đất với mép khuôn (không gạt nhiềulần qua lại)

Đặt khuôn đựng mẫu đất lên giá gỗ và đưa quả dọi thăng bằng hình nón (đã được lau sạch và bôi một lớp mỡ hoặc vadơlin mỏng) lên mặt mẫu đất đựng trong khuôn, sao cho mũi nhọn hình nón vừa chạm bề mặt mẫu đất; thả dụng cụ hình nón để nó tự lún vào trong đất dưới tác dụng của trọng lượng bản thân.Nếu sau 10 s mà hình nón lún vào chưa được 10 mm, thì độ ẩm của đất chưa đạttới giới hạn chảy Trong trường hợp đó, lấy đất ra khỏi khuôn và nhập vào vữa đất, đã chế tạo trong bát, cho thêm ít nước vào bát, nhào trộn thật kỹ rồi làm lại các công việc như hai bước trên

Khi độ lún của hình nón sau 10 s lớn hơn 10 mm (điều này chứng tỏ độ ẩm lớn hơn giới hạn chảy), phải lấy đất ra khỏi khuôn và nhập vào cùng với vữa đất trong bát, nhào trộn lại vữa này bằng dao để nó khô bớt nước

Nếu sau 10 s mà hình nón lún vào vữa đất đúng 10 mm (mặt tiếp xúc của đất ngang với vạch khắc trên quả dọi hình nón), thì độ ẩm của đất đã đạt đến giới hạn chảy

Lấy quả dọi thăng bằng ra và gạt bỏ phần đất dính vadơlin trong khuôn

Dùng dao lấy trong khuôn một khối lượng đất không ít hơn 10 g và cho vào hộpnhôm hoặc cốc thuỷ tinh có nắp để xác định độ ẩm

Giới hạn chảy được tính theo công thức :

 WL = [(m2 -  m3)/(m3 - m1)] x 100

=10mm trung gian

>10mm chảy

<10mm dẻo

*Xác định giới hạn chảy của đất theo phương pháp Casagrande

Giới hạn chảy của đất theo phương pháp Casagrande là độ ẩm của bột đất nhào với nước, được xác định bằng dụng cụ quay đập Casagrande, khi rãnh đất được khít lại một đoạn gần 17 mm sau 25 nhát đập

Nhào trộn lại mẫu đất cho kỹ, tạo mẫu có độ ẩm thấp hơn giới hạn chảy

Đặt dụng cụ Casagrande trên một vị trí vững chắc và cân bằng Dùng dao cho từ

từ đất đã nhào trộn vào đĩa khung để tránh bọt khí bị lưu giữ trong mẫu Không cho đất vào đầy đĩa mà để một khoảng trống ở phần trên chỗ tiếp xúc với móc treo chừng 1/3 đường kính của đĩa, bảo đảm độ dày của lớp đất không nhỏ hơn

10 mm

Dùng que gạt để rạch đất trong đĩa thành một rãnh dài khoảng 40 mm, vuông góc với trục quay Chú ý, khi rạch rãnh phải giữ que gạt luôn luôn vuông góc với mặt đáy của đĩa và miết sát đáy đĩa Có thể gạt hai đến ba lần để rãnh được tạo ra thẳng đứng và sát với đáy

Quay đập với tốc độ 2 r/s và đếm số lần đập cần thiết để phần dưới của rãnh đất vừa khép lại một đoạn dài 13 mm Rãnh đất phải được khép lại do đất chảy ra khi quay đập, chứ không phải do sự trượt của đất với đáy đĩa

Lấy đất trong đĩa ra nhào lại với đất còn dư trong bát Sau đó lặp lại các bước trên và tiến hành xác định hai lần nữa Giữa các lần xác định, số lần đập không được khác nhau quá một Nếu ba lần xác định có số lần đập khác nhau nhiều, thìphải tiến hành xác định thêm lần thứ tư để lấy kết quả của những lần trùng nhau.Lấy khoảng 10 g đất ở vùng xung quanh rãnh đã khép kín cho vào hộp nhôm hoặc cốc thuỷ tinh có nắp để xác định độ ẩm.

Lấy toàn bộ đất còn lại trong đĩa đựng mẫu ra và cho vào bát đất còn dư, đổ thêm nước rồi trộn đều để có độ ẩm cao hơn

Cứ tiếp tục thí nghiệm như vậy với lượng nước thay đổi theo chiều tăng lên Xác định ít nhất bốn giá trị của độ ẩm ứng với số lần đập cần thiết trong khoảng

từ 12 đập đến 35 đập để rãnh khép lại

Căn cứ vào số liệu thí nghiệm, vẽ đồ thị quan hệ giữa số lần đập và độ ẩm tươngứng của đất trên toạ độ nửa logarit Để vẽ, trên trục hoành logarit biểu diễn số lần đập, còn trục tung biểu diễn độ ẩm tính theo phần trăm

25 lần đập:k/q rãnh 17mm(=17mm trung gian)

Kết quả thí nghiệm xác định độ ẩm giới hạn chảy và giới hạn dẻo:

Độ ẩm giới hạn Số hiệu Khối lượng hộp Khối lượng hộp và Khối lượng hộp và

IV.Thí nghiệm xác định khối lượng riêng

- Cối sứ và chày sứ hoặc cối đồng và chày đồng

- Rây có lưới N°2 (kích thước lỗ rây 2 mm)

-Tiến hành thí nghiệm:

+Cân khối lượng bình tỉ trọng:m1

+Cân khối lượng bình +điều kiện gió:m2

+Cân khối lượng bình +điều kiện gió+nước:m3

+Cân khối lượng bình +nước:m2

γw = m V = m h γ n

m h +m4−m3 ; trong đó: mh = m2−m1

1+0,01.W

γn = 1 là khối lượng riêng của nước

Để không khí thoát ra khỏi đất, phải đổ nước cất vào khoảng một nửa thể tích bình tỷ trọng, giữ bình trong tay, lắc đều, rồi đặt bình trên bếp cát, đun sôi Thờigian đun sôi (kể từ lúc bắt đầu sôi) là 30 mint đối với đất cát và cát pha; 1 h đối với đất sét và sét pha

Sau khi đun xong, tiếp tục đổ nước cất (đã được đun sôi kỹ) vào bình tỷ trọng cho đến vạch và làm nguội huyền phù (nước và đất) trong bình đến nhiệt độ