Tài liệu ôn tập môn địa chất công trình chương 3 google tài liệu

Chuyển động uốn nếp : hình thành do tác dụng của lực kéo nén kiến tạo theo chiều tiếp tuyến với mặt đất, đất đá bị biến dạng từ thế nằm ngang sang nằm nghiêng hoặc bị uốn cong mà vẫn gi

Câu 31: Kiến tạo

● Định nghĩa: Chuyển động kiến tạo là sự vận động của vỏ trái đất được sinh ra do nội lực

● Các chuyển động kiến tạo

1 Chuyển động thăng trầm : chuyển động nâng lên hạ xuống của vỏ trái đất, thường xảy

ra trong phạm vi rộng lớn (lục địa hay một phần lục địa)

2 Chuyển động uốn nếp : hình thành do tác dụng của lực kéo nén kiến tạo (theo chiều

tiếp tuyến với mặt đất), đất đá bị biến dạng từ thế nằm ngang sang nằm nghiêng hoặc bị uốn cong mà vẫn giữ tính liên tục (do tốc độ tác dụng chậm, trong điều kiện nhiệt độ, áp suất cao)

3 Chuyển động nứt gãy : khi lực kiến tạo gây ứng suất vượt quá độ bền của đất đá làm cho tầng đá bị nứt nẻ, chuyển dịch và mất tính liên tục

Câu 32: Đứt gãy Hình thành khi đá bị phá hủy, làm đá mất tính liên tục (khi tác dụng của lực kiến tạo vượt quá giới hạn bền của đá) Đứt gãy là khe nứt có sự dịch chuyển đáng kể song song với mặt khe nứt

● Đứt gãy thuận có mặt đứt gãy nghiêng, cánh trên tụt xuống và cánh dưới trồi lên Đới

cà nát rộng nhưng mức độ cà nát thấp, khe nứt mở rộng

● Đứt gãy nghịch có cánh trên trồi lên và cánh dưới tụt xuống Mặt đứt gãy khép chặt Khi đứt gãy phát triển mạnh sẽ hình thành đứt gãy nghịch chờm

● Đứt gãy nghịch chờm là đứt gãy nghịch, mặt đứt gãy có độ nghiêng nhỏ (<45*), các tầng đá 2 phía của đứt gãy trượt chờm lên nhau

● Đứt gãy ngang có hai cánh không dịch chuyển theo phương thẳng đứng mà dịch chuyển tương đối theo phương ngang

Câu 33: Động đất là sự chấn động của vỏ quả đất

1 Nguyên nhân động đất

➢ Động đất gây ra do một số nguyên nhân ,:

● Động đất do chuyển động kiến tạo : các mảng dịch chuyển đụng vào nhau giải

phóng năng lượng động đất

Đặc điểm: phổ biến , cường độ mạnh, quy mô lớn

● Động đất do núi lửa: do magma, hơi, khí đi lên, bị tắc lại, có xu hướng được giải phóng nổ động đất

Đặc Điểm: cường độ và phạm vi ảnh hưởng không lớn, xảy ra không nhiều

● Động đất do đất sụt : do sụt các khối đất trên các hang động, hầm mỏ

Đặc điểm: Cường độ nhỏ, ảnh hưởng hẹp

● Động do hoạt động con người: nổ bom, mìn, hồ chứa

● Động đất do va chạm với thiên thạch

Câu 34: Các cách phân loại đất đá

1 Phân loại tổng quát

● Dựa vào tổ hợp nhiều thông tin

● Sử dụng được cho tất cả các ngành xây dựng

● Phân loại kém chi tiết

2 Phân loại chuyên môn:

● là phân loại theo yêu cầu của một công tác xây dựng nào đó VD: phân loại theo khả năng biến dạng nền, phân loại theo sự ổn định mái dốc

● Dựa vào chỉ một hoặc một số ít chỉ tiêu của đất đá

Phân loại tổng quát của Xavarenxki

1 Đá: Loại vật liệu cấu tạo nên vỏ quả đất trong đó các hạt khoáng vật được liên kết với nhau bởi liên kết cứng (ion, hoá trị, xi măng)

● Đá cứng: Có cường độ ổn định cao, biến dạng nhỏ, tính thấm yếu Bao gồm đại bộ phận các đá magma, đá biến chất và đá trầm tích hóa học Nhóm đá này thuận lợi cho xây dựng

● Đá nửa cứng: Đá có cường độ kém hơn, biến dạng tương đối cao, tính thấm khá lớn Bao gồm các loại đá cứng bị phong hóa, nứt nẻ, các đá trầm tích có gắn kết cường độ thấp Nhóm đá này

là tương đối tốt cho xây dựng trong điều kiện giới hạn nhất định

2 Đất: loại vật liệu rời hoặc giữa các hạt chỉ có liên kết keo nước

● Đất rời xốp: như cát, cuội, sỏi là các hạt cứng rắn chắc nhưng không có mối liên kết giữa các hạt, độ rỗng lớn, dễ bị thay đổi do tác dụng cơ học,đất nhóm thấm nước mạnh

● Đất mềm dính: là đất mà giữa các hạt có liên kết keo nước (dính), bao gồm các loại đất sét, á sét, á cát Đặc điểm chung của nhóm này là cường độ thấp, thấm nước kém, nén lún mạnh

3 Đất đá có thành phần, trạng thái và tính chất đặc biệt Ví dụ: bùn, than bùn, đất trạng thái

nhão, đá có tính hòa tan, Đất đá nhóm này thường có thành phần khoáng vật phức tạp, không

ổn định Hàm lượng muối hoặc hữu cơ lớn Lượng ngậm nước cao, độ rỗng lớn, cường độ chịu lực thấp.Nhóm này có tính chất bất lợi cho xây dựng Việc xây dựng trên loại đất đá này thường

phải xử lý bằng biện pháp kỹ thuật

Câu 36: Các yếu tố khe nứt ảnh hưởng đến khối đá

● Mức độ nứt nẻ: số lượng khe nứt, khoảng cách giữa các khe nứt;

● Thế nằm của các khe nứt

● Chiều rộng các khe nứt (độ mở);

● Chiều dài và tính liên tục của các khe nứt

● Mức độ và độ chặt của chất lấp nhét trong các khe nứt;

● Độ nhám và độ cứng của bề mặt khe nứt

Câu 37: Phân loại tầng sườn tích, trầm tích, tàn tích

Đất tàn tích

Nguồn gốc: Được hình thành do quá trình phong hoá đá, vì vậy phụ thuộc chặt chẽ vào loại và thành phần đá gốc ban đầu

● Đất phong hóa từ đá magma thành phần và tính chất khá thuần nhất

● Đất phong hóa từ đá trầm tích vụn keo kết xen kẹp thì rất không đồng nhất

● Đất phong hóa từ đá biến chất thì có thể đồng nhất hoặc không, phụ thuộc thành phần của đá gốc Đặc điểm chung:

● Trong đất thường chứa nhiều hạt thô với kích thước và hàm lượng tăng dần theo chiều sâu

● Thành phần và tính chất của đất biến đổi mạnh cả theo không gian và theo chiều sâu

● Một số loại đất phong hóa thường có tính chất đặc biệt (lún sập, trương nở)

Đất trầm tích

Nguồn gốc: Được hình thành do trầm đọng vật liệu, thường ở sông, hồ, biển

Đặc điểm chung:

● Có tính phân lớp, rõ rệt dần theo hướng ngược chiều dòng chảy

● Trầm đọng theo quy luật tuyển lựa theo đường kính hạt

● Trong mỗi lớp thành phần, tính chất tương đối ổn định hơn so với của đất tàn tích

● Chiều dày của trầm tích sông mỏng hơn so với đất trầm tích biển

Đất sườn tích, sườn tàn tích

Nguồn gốc: Được hình thành do vật liệu phong hóa bị dòng chảy tạm thời xô đẩy dịch chuyển xuống sườn dốc, chân dốc tích luỹ lại Đất sườn tích là loại trung gian giữa đất trầm tích và tàn tích Đặc điểm chung:

● Không có tính phân lớp rõ rệt như đất trầm tích

● Thành phần thường là sét pha chứa nhiều dăm sạn, tính chất biến đổi mạnh như đất tàn tích

● Đất thường có độ rỗng cao, hệ số thấm tương đối lớn và nén lún mạnh

● Chiều dày của tầng sườn tàn tích biến đổi mạnh

● Thường chứa nước ngầm, nước ngầm thường thoát ra ở chân sườn dốc 12

Câu 38: Các tầng chứa nước dưới đất

1 Tầng nước thổ nhưỡng

● Là nước chứa trong tầng đất thổ nhưỡng, phân bố ngay sát mặt đất

● Bản chất là nước mao dẫn

● Trữ lượng không nhiều và chất lượng xấu

● Động thái không ổn định, phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện khí hậu

● Không khai thác sử dụng, không ảnh hưởng đến xây dựng công trình, ngoại trừ có thể gây

ăn mòn kim loại và bê tông

2 Tầng nước ngầm

● Là nước trọng lực, phân bố trên các đáy cách nước liên tục kể từ mặt đất Tầng chứa nước ngầm có 3 đới là bão hòa, mao dẫn, thông khí

● Miền cung cấp, miền phân bố, miền thoát trùng nhau Được cung cấp do mưa, nước mặt thấm xuống; tiêu thoát ra các sông hồ, bốc hơi

● Động thái thay đổi theo mùa, thường không ổn định, có liên hệ trực tiếp với nước sông

● Trữ lượng lớn, chất lượng tốt, là nguồn khai thác sử dụng; có thể gây bất lợi cho xây dựng công trình

3 Nước tầng trên

● Nước tầng trên là nước trọng lực chứa trên các tầng cách nước cục bộ (thường là các thấu kính sét) trong đới thông khí

● Miền cung cấp, miền phân bố,miền thoát trùng nhau

● Được cung cấp do mưa, nước mặt thấm xuống;tiêu thoát do thấm xuống tầng nước ngầm, bốc hơi

● Động thái thay đổi theo mùa, không ổn định

● Trữ lượng nhỏ, chất lượng xấu, không khai thác sử dụng; có thể gây bất lợi cho xây dựng công trình

4 Nước giữa tầng

● Nước giữa tầng là nước trọng lực trong tầng chứa nước kẹp giữa hai tầng cách nước, có thể có áp hoặc không áp

● Miền cung cấp, miền phân bố, miền thoát không trùng nhau

● Động thái ổn định, thường thay đổi theo năm hoặc nhiều năm

● Trữ lượng lớn, chất lượng tốt, khó bị nhiễm bẩn,là nguồn khai thác sử dụng; có thể gây bất lợi cho công trình như gây ra áp lực ở đáy móng,gây bục đáy hố móng khi thi công, gây áp lực nước lên vỏ công trình ngầm

5 Nước trong hang các tơ và đứt gãy kiến tạo

● Là nước trọng lực phân bố trong các hang các tơ hoặc các đới nứt nẻ dập vỡ của đứt gãy kiến tạo

● Được cung cấp do mưa, nước mặt thấm xuống;tiêu thoát ra các sông hồ

● Động thái của loại nước này biến động mạnh, có thể theo mùa hoặc theo ngày

● Trữ lượng lớn, chất lượng nước trong đứt gãy tốt nhưng dễ nhiễm bẩn, trong hang karst thường là nước cứng, có thể khai thác sử dụng;Loại nước này có thể gây bất lợi cho xây dựng công trình ngầm

Câu 39: Khái niệm đất chảy Phân biệt đất chảy thật-giả

❖ Đất chảy là hiện tượng đất bị bão hoà nước và dịch chuyển vào các công trình đào cắt qua nó (VD: Hố móng công trình) như một dịch thể

❖ Đặc điểm nhận biết:

● Đất chảy thật:

Đất vẫn chảy khi áp lực thủy động bằng không;

Đổ đất lên mặt phẳng, đống đất ổn định dạng bánh dày;

Nước rất khó thoát ra khỏi đất, lắng trong chậm;

Dấu ấn trên đất bị xóa ngay

● Đất chảy giả:

Đất ngừng chảy khi áp lực thủy động giảm tới giá trị giới hạn nào đó;

Đổ đất lên mặt phẳng, đống đất ổn định dạng nón;

Nước dễ thoát ra khỏi đất, lắng trong nhanh;

Dấu ấn in trên đất lâu bị xóa

Câu 40: Các giải pháp xử lý đất chảy

● Bóc bỏ - đối với tầng đất chảy nằm trên, mỏng

● Làm khô nhân tạo đất bão hòa nước: hạ thấp mực nước ngầm bằng giếng kim, giếng khoan (áp dụng đối với đất chảy giả)

● Giảm động năng dòng thấm – giảm lưu lượng bơm nước;

● Đổi chiều dòng thấm, hạ thấp mực nước ngầm, dùng hố khoan hút nước bên ngoài hố móng;

● Chặn đất chảy: Chắn đỡ đất chảy bằng cừ, tường hào, giếng chìm;

● Cân bằng áp lực bằng khí nén sử dụng phương pháp giếng chìm hơi ép

● Sử dụng móng cọc đóng xuyên qua tầng đất chảy;

● Làm đông cứng đất đá: phụt các dung dịch làm cứng đất như silicate, xi măng, gia cố bằng điện thẩm

Câu 41: Khái niệm và điều kiện phát sinh xói ngầm Phân biệt với hiện tượng Karst

❖ Là hiện tượng nước ngầm vận động lôi cuốn các hạt nhỏ len lỏi qua các lỗ rỗng giữa các hạt lớn ra khỏi nền Trong đất đá hình thành các khe hổng, gây sụt lún mặt đất, ảnh hưởng đến công trình

❖ Xói ngầm thường xảy ra trong nền đất rời cấp phối tốt, chỗ tiếp xúc giữa hai lớp có thành phần hạt khác nhau

❖ Điều kiện phát sinh và phát triển xói ngầm:

Điều kiện đối với đất đá:

● Với đất rời phải có các lỗ rỗng đủ lớn để các hạt nhỏ có thể đi qua được Đối với đất rời, thường khi kích thước giữa các hạt nhỏ và các hạt lớn trong đất chênh lệch lớn

● Giữa 2 tầng thấm nước khác nhau, xói ngầm có thể xảy ra khi chênh lệch hệ số thấm lớn

● Đối với đá cứng nứt nẻ, ngoài điều kiện về lỗ rỗng, năng lượng dòng thấm phải đủ lớn để phá vỡ liên kết giữa các hạt với nhau

Điều kiện với dòng thấm: năng lượng dòng thấm phải đủ lớn để phá vỡ liên kết giữa các hạt hoặc hòa tan và đẩy nổi các hạt

Điều kiện về miền thoát: để xói ngầm phát triển, phải có chỗ các hạt đất bị moi ra khỏi nền

Câu 42: Kể tên các phương pháp địa chất công trình, trình bày 1 trong 6 phương pháp

1 Đo vẽ địa chất công trình

Đo vẽ địa chất công trình (ĐCCT) là công tác quan sát, đo đạc, mô tả, ghi chép để thu thập các thông tin về các điều kiện ĐCCT tại hiện trường để lập nên bản đồ ĐCCT Đo vẽ là dạng khảo sát địa chất cơ bản nhất của công tác nghiên cứu địa chất lãnh thổ trên quan điểm xây dựng công trình, thường tiến hành trong giai đoạn đầu tiên của khảo sát xây dựng

Công tác đo vẽ ĐCCT gồm ba bước cơ bản:

1 Chuẩn bị

2 Đi khảo sát thực địa

3 Chỉnh lý, lập bản vẽ (bản đồ), viết thuyết minh tổng hợp

Ưu điểm:

– Phương pháp đơn giản, nhanh, thiết bị không phức tạp;

– Kết quả chính xác trên diện rộng

Nhược điểm:

– Không nghiên cứu được dưới sâu;

– Phụ thuộc vào thời tiết;

– Gặp khó khăn trong điều kiện đá không lộ

2 Khoan thăm dò

Khoan là dùng thiết bị khoan sâu và lòng đất để đánh giá các lớp đất đá, lấy mẫu lên để nghiên cứu

Trong quá trình khoan tiến hành mô tả nõn khoan, tốc độ khoan, dung dịch khoan để thu thập thông tin nhằm xác định địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất đá Lấy mẫu đất đá và mẫu nước

để thí nghiệm trong phòng Xác định mực nước ngầm

Trong quá trình khoan có thể kết hợp với thí nghiệm hiện trường: SPT, nén ngang, đổ nước, ép nước

Ưu điểm :

– Phương pháp đơn giản, nhanh, thiết bị không phức tạp;

– Kết quả chính xác trên diện rộng

Nhược điểm:

– Không nghiên cứu được dưới sâu;

– Phụ thuộc vào thời tiết;

– Gặp khó khăn trong điều kiện đá không lộ

3 Đào thăm dò

Dùng các thiết bị thủ công đào các hố, hào hoặc hầm vào trong đất để nghiên cứu

Trong quá trình đào tiến hành mô tả đất đá ở vách, đáy hố để thu thập thông tin, lấy mẫu đất nguyên dạng để thí nghiệm trong phòng

Hố đào sau khi nghiên cứu có thể được sử dụng để làm thí nghiệm hiện trường(vd:đổ nước thí nghiệm)

Ưu điểm:

– Kỹ sư có thể nghiên cứu đất đá trực tiếp;

– Thiết bị đơn giản, lao động phổ thông, chi phí thấp, kinh tế;

– Không phụ thuộc địa hình;

– Lấy được mẫu nguyên trạng;

– Kết hợp tiến hành thí nghiệm hiện trường

Nhược điểm:

–Độ sâu khảo sát hạn chế;

–Dễ sập trong trường hợp đất yếu, cần chống đỡ;

– Không đào được đá cứng;

–Gặp khó khăn khi có nước dưới đất;

– Việc đào có tác động, ảnh hưởng đến môi trường

4 Thăm dò địa vật lý

Là phương pháp khảo sát gián tiếp, dựa trên sự tương đồng giữa các trường vật lý và trường địa chất, đo các chỉ tiêu của trường vật lý để suy ra các loại đất đá và các tính chất của đất đá

Ưu điểm:

– Đo tự động, đánh giá khách quan;

– Cho kết quả nhanh chóng;

– Máy gọn nhẹ, đo nhanh, giá rẻ;

– Tiết kiệm nhiên, vật liệu

Nhược điểm:

– Thiết bị thường đắt tiền;

– Đo gián tiếp kém chính xác;

– Phụ thuộc điều kiện địa hình, thời tiết;

– Thông số đo phụ thuộc nhiều yếu tố đòi hỏi người diễn dịch có trình độ, kinh nghiệm

5 Thí nghiệm hiện trường

Công tác thí nghiệm hiện trường là việc thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý và thấm của môi trường đất đá ngay tại vị trí và ở điều kiện mà đất đá tồn tại Có nhiều phương pháp thí nghiệm hiện trường khác nhau

Ưu điểm:

– Thí nghiệm đất đá ở điều kiện thực tế cho kết quả sát thực, đáng tin cậy hơn;

– Thí nghiệm được cả với những trường hợp không lấy được mẫu;

Nhược điểm:

– Thiết bị phức tạp, cồng kềnh, vận chuyển khó khăn;

– Thao tác phức tạp, dễ gây sai số;

– Có những thiết bị chưa hoàn thiện kém chính xác;

– Điều kiện thí nghiệm phụ thuộc nhiều yếu tố, đòi hỏi phải có phân tích đánh giá

6 Thí nghiệm trong phòng

Thí nghiệm trong phòng là thí nghiệm trên các mẫu (mẫu đất, mẫu đá, mẫu nước dưới đất) lấy từ hiện trường về, trong điều kiện máy móc, thiết bị của phòng thí nghiệm

Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu vật lý, cơ học, các chỉ tiêu tính chất đối với nước (hệ số thấm, tính tan rã) của đất đá

Ưu điểm:

– Tiến hành đồng loạt, giá rẻ;

– Không phụ thuộc điều kiện thời tiết;

– Thông tin thu được mang tính định lượng, cung cấp cho thiết kế

Nhược điểm:

– Mẫu nhỏ, tính đại diện không cao, không phản ánh điều kiện làm việc thực tế của đất nền; – Kết quả thí nghiệm phụ thuộc vào khả năng lấy mẫu, tính nguyên trạng của mẫu

Câu 43: Mục đích thí nghiệm

1 Thí nghiệm đổ nước trong hố đào

Mục đích: Xác định hệ số thấm K trong đất nằm nông, trên mực nước ngầm

2 Thí nghiệm ép nước trong hố khoan

Mục đích: xác định tính thấm mất nước của nền đá nứt nẻ, đánh giá mức độ nứt nẻ của nền đá

3 Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)

Mục đích thí nghiệm:

● Sức chịu tải của đất nền

● Độ chặt tương đối của nền đất cát

● Trạng thái của đất loại sét

● Độ bền nén một trục (qu) của đất sét

● Kết hợp lấy mẫu để phân loại đất

4 Thí nghiệm xuyên tĩnh

Mục đích: Xác định sức kháng của đất có hai thông số là sức kháng mũi xuyên đơn vị qc và sức kháng ma sát bên fs, Các thông số sức kháng xuyên sẽ được xác định theo theo chiều sâu

Từ kết quả xuyên đánh giá được độ chặt, độ bền, tính biến dạng và mức độ đồng nhất của nền đất

5 Thí nghiệm cắt cánh hiện trường

Mục đích: Xác định sức kháng cắt của đất yếu (đất bùn, sét dẻo đồng nhất không chứa dăm sạn)

6 Thí nghiệm nén ngang trong hố khoan

Mục đích: đo tính biến dạng theo phương ngang của đất ở điều kiện tự nhiên trong nền