Báo cáo thực tập địa chất công trình - Hoàng Công Vũ

BÁO CÁO THỰC TẬP ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH SVTH:NGUYỄN NGỌC ĐẠI LỚP :CNKTXD k34A 1.Mục đích và nhiệm vụ: 1.1. Mục đích: Xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất như: Độ ẩm (W) ,tỷ trọng (Gs), chỉ số dẻo (Id), độ sệt (Is), Các số liệu để tính toán,thiết kế móng sao cho hợp lý và kinh tế. Xác định địa tầng,địa mạo. Nhằm xác định cấu tạo địa chất. Xác định điều kiện địa chất thủy văn đối với những công trình có quy mô lớn. Xác định điều kiện tự nhiên ,dân cư, kinh tế của khu vực xây dựng. Nhằm phục vụ cho công tác thăm dò và thí nghiệm địa chất công trình như :Đo vẽ bản đồ, thăm dò địa vật lý, khoan thăm dò, xuyên thăm dò, Nhằm đánh giá địa chất công trình phục vụ cho các mục đích công trình xây dựng như: Quy hoạch, thiết kế,thi công,khai thác và bảo vệ công trình xây dựng, cảnh quan công trình xây dựng, 1.2.Nhiệm vụ: Nhận biết được: Cấu tạo máy khoan. Cách lắp ráp máy khoan. Quy trình thực hiện khoan. Cách lấy mẫu nguyên dạng về phòng thí nghiệm. 2. PHƯƠNG PHÁP KHOAN VÀ THIẾT BỊ KHOAN 2.1.Phương pháp khoan: Gồm 3 phương pháp: Phương pháp khoan xoay: - Khoan nhanh và có phương vuông góc với phương nằm ngang. - Đường kính hố khoan nhỏ. Phương pháp khoan đập: - Khoan lâu và có phương tạo một góc nghiêng với phương nằm ngang. - Đường kính hố khoan lớn. Phương pháp kết hợp giữa xoay và đập: Khắc phục được nhược điểm của 2 phương pháp trên. 2.2 Các thiết bị khoan: 1- Giàn khoan 2- Máy nổ 3- Cần khoan 4- Ống chống 5- Thùng chứa nước 6- Ống dẫn nước 7- Máy bơm 8- Đinh vị trí 9- Mũi phá đá 10- Lưỡi khoan 11- Thiết bị lấy mẫu nguyên dạng 3.QUY TRÌNH THỰC HIỆN KHOAN: - Xác định số lượng, vị trí khoan(phụ thuộc vào quy mô công trình và diện tích đất xây dựng,tính chất cơ lý của đất đá tại nơi công trình xây dựng). - Định vị máy khoan tại vị trí cần khoan. - Lắp ráp máy khoan (ống chống ,cần khoan ,đinh định vị, ống dẫn nước. - Mồi nước cho máy bơm. - Khởi động máy nổ. - Khởi động máy bơm. - Khoan 0,5m thì kiểm tra màu nước chảy ra, để kiểm tra địa tầng,ghi lại nhật ký khoan. - Lắp ráp cần khoan để khoan đến độ khoan đến độ khoan cần thiết. - Trong quá trình khoan cần cung cấp nước liên tục và đầy đủ. - Rút cần khoan lên rồi ráp thiết bị lấy mẫu nguyên dạng và lưỡi khoan vào để lấy mẫu lên. - Lau sạch bùn đất xung quanh thiết bị lấy mẫu nguyên dạng. - Lấy dụng cụ chứa mẫu nguyên dạng ra cho vào ông chứa mẫu.Ống chứa mẫu được bịt kín 2 đầu bằng băng keo để bảo quản mẫu. Không được chạm tay vào mẫu để mẫu được nguyên dạng. - Đem mẫu nguyên dạng về phòng cơ học đất để bảo quản và thí nghiệm. Một số hình ảnh chi tiết của từng thiết bị khoan và quá trình lắp ráp máy khoan. Thiết bị gắn cần khoan Máy bơm Ống lấy mẫu nguyên dạng: Dài 100cm,đường kính ngoài 9cm, đường kính trong 7.4cm Lưỡi khoan: Dài 13cm, đường kính ngoài 9.2cm, đường kính trong 8.2cm Dàn khoan Máy nổ được lắp vào giàn khoan Hình ảnh chạy thử của máy khoan 4.Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT): 4.1. Phương pháp thí nghiệm: Nguyên lý chung. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn – SPT,được tiên hành bằng cách đóng một mũi xuyên có dạng hình ống mẫu vào trong đất từ đáy môt hố khoan đã được thi công phù hợp với thí nghiệm. Sức kháng xuyên tiêu chuẩn,hay còn gọi là giá trị N,là số phát búa cần thiết để đóng mũi xuyên ngập vào trong đất nguyên trạng 30cm với quy trình thí nghiệm và thiết bị theo đúng quy phạm. Thí nghiệm SPT được tiến hành tốt trong đất loại cát, sạn sỏi và phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm chuyên môn. Mục đích thí nghiệm. Xác định cấu trúc địa chất. Các đặc trưng cơ lý. Tính toán sức chịu tải của các lớp đất mà ta đang khảo sát. - Độ chặt tương đối của nền đất cát. - Trạng thái của đất loại sét. Độ bền nén một trục qu của đất có thể được xác địnhtùy thuộc vào giá trị N, căn cứ vào những tương quan sau đây: + Đất sét: qu=N/4 + Đất sét bụi qu=N/5 + Đất sét pha cát và đất bụi qu=N/7,5. - Kết hợp lấy mẫu để phân loại đất. Thiết bị thí nghiệm. Thiết bị khoan dùng để tạo hố khoan. Đầu xuyên gồm : mũi xuyên ,phần thân và phần đầu nối, có cấu trúc tương tự ống mẫu để tháo mở lấy mẫu sau mỗi lần xuyên. Bộ búa đóng dùng để tạo năng lượng đóng mũi xuyên vào đất,bao gồm: quả búa, bộ gắp búa và cần dẫn búa. Thí nghiệm sử dụng một ống mẫu thành mỏng với đường kính ngoài 5cm, đường kính trong 3.5cm, và chiều dài 65cm. Ống mẫu: đường kính ngoài 5.08cm, đường kính trong 3.49cm, chiều dài ống chẻ: 60.9cm, chiều dài mũi đóng là 5.71cm.  Tạ có trọng lượng 63.5kg, rơi tự do trên đế nện.  Đế nện.  Cần trượt định hướng 4.2.Tiến hành thí nghiệm SPT: Lắp ống SPT vào cần thay cho mũi khoan, lắp ống định hướng cho búa, búa vào giàn khoan. Dùng thước đo và đánh dấu vạch 15cm, 30cm và 45cm trên cần tính từ miệng ống chống. Kéo búa lên độ cao 76cm (30 inch), thả cho búa rơi tự do. Đếm số búa 3 lần, mỗi lần cần khoan lún xuống 15cm. Lấy mẫu đất ra khỏi ống lấy mẫu và ống chẻ đôi. Hình ảnh thí nghiệm (1). Dàn khoan (4). Búa đóng (7). Máy nổ (2). Dây chảo (5). Ống dẫn hướng (3). Ròng rọc (6). Cần khoan 4.2.Trình tự thí nghiệm: - Lắp đặt thiết bị thí nghiệm. - Đánh dấu trên cần khoan 3 đoạn liên tiếp với chiều dài mỗi đoạn là 15cm. - Khởi động máy nổ, đưa búa trượt có khối lượng 63,5kg lên cao 76cm, sau đó thả búa rơi tự do, búa đóng vào cần khoan, cần khoan xuyên vào đất. - Đếm số nhát búa đóng được sau khi xuyên ngập mỗi đoạn 15cm( bỏ qua vạch 15cm đầu tiên- vì lớp đất đó là lớp đất hữu cơ, lơp đất không chịu lực nên có thể bỏ qua). - Số nhát búa của 2 giai đoạn sau bằng 30cm được gọi là sức kháng xuyên tiêu chuẩn hoặc giá trị N(N30). - Trong trường hợp sau 50 búa đầu mà ống mẫu chưa cắm hết 15cm thì người ta chỉ ghi nhận 50 giá trị này. Số búa phản ảnh độ chặt của nền đất và được dùng để tính toán trong địa kỹ thuật. - Gọi N1 là số lần búa đóng ở 15cm tiếp theo, N2 là số lần búa đóng ở 15cm cuối cùng. Suy ra , N = N1+N2 -Theo TCXD 226-1999 kết quả xuyên SPT được diễn dịch như sau: Đối với đất hạt rời có thể dựa vào N30để xác định độ chặt tương đối D, góc ma sát trong và mođun biến dạng E theo bảng và công thức Terzaghi và Peck: E = α + β (N30 + 6) Trong đó: -Hệ số thực nghiệm bằng 40 khi N30 >=15 và bằng 0 khi N30 <=15. -Hệ số phụ thuộc loại đất: Đất loại sét bằng 3 ; Cát thô bằng 7 Cát mịn hạt nhỏ bằng 3,5 ; Cát trung bằng 4,5 Cát lẫn sạn sỏi bằng 10 ; Sạn sỏi lẫn cát bằng 12 Bảng 1: Quan hệ N30 với D và của đất hạt rời ( theo Terzaghi và Peck) Đối với đất dính quan hệ giữa N30 với độ sệt và độ bền nén nở hông qn như sau: Bảng 8.2 : Quan hệ N30 với độ sệt và qn của đất dínhh Bảng 8.3 : quan hệ giữa số búa nện với các chỉ tiêu vật lý, cơ học của đất (khi xuyên sâu 30cm) Bảng 1: Độ chặt của đất loại cát theo N N Độ chặt tương đối của cát 0¸4 Rất rời 4¸10 Rời 10¸30 Chặt vừa 30¸50 Chặt >50 Rất chặt Bảng 2: Trạng thái của đất loại sét  N Trạng thái đất Độ bền nén 1 trục qu, kG/cm2 <2 Chảy 0,25 2¸4 Dẻo chảy 0,25;0,5 4¸8 Dẻo mềm 0,5;1,0 8¸15 Dẻo cứng 1¸2 15¸30 Nửa cứng 2¸4 >30 Cứng 4¸8 Bảng 3: Quan hệ giữa góc ma sát trong, kết quả xuyên tĩnh và SPT (theo Meyerhoff) Trạng thái Độ chặt tương đối N qc, kG/cm2 Góc ma sát trong j, độ Rất xốp <0,2 <4 <20 <30 Xốp 0,2¸0,4 4¸10 20¸40 30¸35 Hơi chặt 0,4¸0,6 10¸30 40¸120 35¸40 Chặt 0,6¸0,8 30¸50 120¸200 40¸45 Rất chặt >0,8 >50 >200 >45 5. Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng - TCVN 4419:1987 : Khảo sát xây dựng - nguyên tắc cơ bản - TCVN 160:1987 : Khảo sát địa kỹ thuật phục vụ thiết kế và thi công móng cọc. - TCVN 112:197 : Nhà cao tầng - công tác khảo sát địa kỹ thuật - 22TCN 259:2000 : Quy trình thăm dò địa chất công trình - BS 1377:1975: Methods of test for soils for civil engineering purposes