Báo cáo thực tập địa chất công trình GVHD: Th.s Nguyễn Trọng
Nghĩa
GIỚI THIỆU CHUNG
A. TỔNG QUAN VỀ MÔN HỌC
a/. Khảo sát địa chất công trình:
Khảo sát địa chất công trình là công tác nghiên cứu , đánh giá điều kiện địa chất
công trình tại địa điểm xây dựng nhằm xác định cấu trúc nền đất, tính chất cơ lý của các
lớp đất nền , điều kiện nước dưới đất và các tai địa chất để phục vụ cho công tác quy
hoạch , thiết kế và xử lý nền móng… Các dạng công tác chính trong khảo sát địa chất
công trình bao gồm: Khoan, đào , xuyên tỉnh, xuyên động, địa vật lý, nén tỉnh, nén ngang,
cắt cánh
Công tác khảo sát địa chất công trình thường được tiến hành trước khi thiết kế nền
móng công trình. Khảo sát địa chất công trình có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi thiết kế
xây dựng công trình ở những nơi có điều kiện địa chất phức tạp, thiết kế xây dựng nhà
cao tầng, công trình ngầm…
Khảo sát địa chất công trình được thực hiên trên khoảng đất dự kiến xây dựng
công trình , tại nơi bố trí các công trình quan trọng, nơi đặt móng nhà, đài nước và có
nhiều lý do để chúng ta tiến hành khả sát địa chất công trình đó là:
Đánh giá mức độ thích hợp cho địa điểm và môi trường đối với các công
trình dự kiến xây dựng.
Thiết kế, lựa chịn giải pháp móng cho công trình dự kiến xây dựng một
cách hợp lý và tiết kiệm.
Đề xuất biện pháp thi công hữu hiệu nhất , thấy trước và dự đoán được
những khó khăn , trở ngại có thể nảy sinh trong thời gian xây dựng.
Xác định các biến đổi của môi trường địa chất do hoạt động kinh tế - công
trình của con người, cũng như ảnh hưởng cảu các biến đổi đó đối với bản thân công trình
và các công trình lân cận.
Đánh giá mức độ an toàn của các công trình đang tồn tại, thiết kế cả tạo
nâng cấp công trình hiện có và nghiên cứu những trường hợp đã xảy ra hư hỏng công
trình.
SVTH: Lê Hồng Long MSSV: 2106052CMT
c/. Nhiệm vụ khảo sát địa chất công trình:
Xác minh điều kiện địa chất công trình trong đất xây dựng.
Nêu các điều kiện thi công, dự đoán các hiện tượng địa chất có thể xảy trong
quá trình thi công và sử dụng công trình.
SVTH: Lê Hồng Long MSSV: 2106052CMT
2
Báo cáo thực tập địa chất công trình GVHD: Th.s Nguyễn Trọng
Nghĩa
Đề xuất các giải pháp phòng ngừa và khắc phục các vấn đề địa chất – địa kỹ
thuật.
Cho biết khả năng cung cấp vật liệu xây dựng tự nhiên tại địa phương phục vụ
xây dựng công trình.
BÁO CÁO THỰC TẬP ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Giáo viên hướng dẫn:
Thạc sỹ : Nguyễn Trọng Nghĩa
Sinh viên thực hiện:
Họ và tên : Lê Hồng Long
Mã số sinh viên : 2106052CMT
Lớp : XDDD2006
Địa điểm thực tập: Xã Hòa Thành, thành phố Cà Mau , tỉnh Cà Mau.
Khối lượng công việc đã làm: Khoan một lỗ
Mục đích của việc thực tập địa chất công trình:
- Hiểu rõ hơn về môn học và tâm quan trọng của công việc khảo sát địa chất công
trình trong xây dựng.
- Giúp cho sinh viên nắm lại những kiến thức cơ bản về các phương pháp khảo sát
địa chất, lập bản đò – mặt cắt địa chất làm cơ sở để chọn lựa giải pháp kết cấu và nền
móng cho công trình.
- Nắm được các nguyên tắc nhận biết và đánh giá so bộ mẫu đất bằng trực quan,
phương pháp khoan, lấy mẫu và thí nghiệm thông dụng SPT từ đó xác lập mặt cắt địa
chất cùng các thông soos tính toán sức chịu tải cho nền móng.
10' vĩ Bắc và
104
o
80' - 105
o
5' kinh Đông; Bắc giáp tỉnh Kiên Giang và tỉnh Bạc Liêu; phía Đông và
Nam giáp biển Đông; phía Tây giáp vịnh Thái Lan. Tỉnh có điểm cực Nam tại 8
o
33’ vĩ
Bắc (thuộc xã Viên An, huyện Ngọc Hiển), điểm cực Bắc tại 9
o
33' vĩ Bắc (thuộc xã Biển
Bạch,huyện Thới Bình), điểm cực Đông tại 105
o
24' kinh Đông (thuộc xã Tân
Thuận, huyện Đầm Dơi), điểm cực Tây tại 104
o
43' kinh Đông (thuộc xã Đất Mũi, huyện
Ngọc Hiển).
Cà Mau có đường bờ biển dài 254 km, chiếm 7,8% chiều dài bờ biển cả nước,
trong đó có 107 km bờ biển Đông và 147 km bờ biển Tây. Vùng biển của tỉnh rộng trên
71.000 km
2
, tiếp giáp với vùng biển các nước: Thái Lan, Malaysia, Indonesia, là trung
tâm của vùng biển quốc tế ở Đông Nam Á. Vùng biển Cà Mau có các đảo Hòn Đá Bạc
(huyện Trần Văn Thời), Hòn Chuối, Hòn Buông (huyện Cái Nước), thuộc biển Tây; Hòn
Khoai (huyện Ngọc Hiển) thuộc biển Đông. Hòn Khoai là một cụm đảo gồm 4 đảo: Đồi
Mồi, Hòn Sao, Hòn Gò và lớn nhất là đảo Hòn Khoai. Cụm đảo cách đất liền khoảng 18
km, với diện tích xấp xỉ 5 km
2
mũi Cà Mau. Theo số liệu của Sở Tài nguyên - Môi trường tỉnh Cà Mau, từ năm 1930
đến năm 1998, bình quân mỗi năm, diện tích vùng bãi bồi Cà Mau tăng khoảng 136 ha.
Ngược lại, bờ biển phía Đông của tỉnh đang bị mài mòn, đặc biệt từ cửa sông Gành Hào
xuôi về xóm Rạch Gốc.
Vùng biển Cà Mau có một số đảo gần bờ như: Hòn Khoai, Hòn Sao, Hòn Đá Lẻ
thuộc huyện Ngọc Hiển; Hòn Đá Bạc thuộc huyện Trần Văn Thời. Các đảo này có vị trí
chiến lược quan trọng, là cầu nối để khai thác kinh tế biển và là điểm tựa tiền tiêu để bảo
vệ Tổ quốc.
Nhìn chung, địa hình Cà Mau thuộc kiểu đồng bằng ven biển với các đảo gần bờ,
có điều kiện thuận lợi để phát triển các lĩnh vực kinh tế khác nhau. Tuy nhiên, vùng có
nền đất yếu, khó khăn khi xây dựng các công trình cơ bản. Địa hình bị chia cắt bởi hệ
thống sông ngòi, kênh rạch chằng chịt, thuận lợi cho phát triển giao thông thủy, nhưng lại
khó khăn cho giao thông đường bộ.
Khí hậu:
Khí hậu Cà Mau thuộc kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo. Một năm có 2
mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26,5
o
C; nhiệt độ cao nhất vào tháng 4, khoảng 27,6
o
C;
nhiệt độ thấp nhất vào tháng 1, khoảng 25
o
C. Biên độ nhiệt trung bình trong năm là
2,7
o
C. Số giờ nắng trung bình trong năm đạt 2.500 giờ, tổng nhiệt độ hàng năm từ 9.500
đến 10.000
o
C. Lượng bốc hơi trung bình khoảng 1.022 mm/năm, lớn nhất từ tháng 12 đến
chết 128, số người mất tích 1.164, số người bị thương 601, số nhà sập 84.059, diện tích
lúa bị ảnh hưởng 79.072 ha, diện tích nuôi trồng thủy sản bị ảnh hưởng 94.758 ha. Tổng
giá trị thiệt hại 2.712 tỷ đồng. Nhiều cơn bão tuy không đổ bộ trực tiếp vào địa phương,
nhưng mỗi khi xuất hiện trên biển Đông hoặc đổ bộ và các vùng khác của nước ta thì Cà
Mau thường có mưa. Vùng biển Cà Mau còn xuất hiện vòi rồng với gió xoáy cực mạnh
SVTH: Lê Hồng Long MSSV: 2106052CMT
7
Báo cáo thực tập địa chất công trình GVHD: Th.s Nguyễn Trọng
Nghĩa
có thể tới 100 m/giây, gây thiệt hại lớn cho những vùng nó đi qua. Vòi rồng thường xuất
hiện vào đầu mùa mưa và mỗi năm khoảng 3 đến 5 lần.
Nhìn chung, khí hậu Cà Mau ổn định quanh năm, không bị ảnh hưởng của lũ và ít
có bão. Đây chính là điều kiện thuận lợi để phát triển nền nông nghiệp toàn diện, đặc biệt
là trồng trọt, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản. Chế độ gió mùa kết hợp với chế độ thủy
triều ven biển tạo ra hệ sinh thái thuận lợi cho nuôi trồng thủy sản kết hợp với trồng lúa,
mang lại hiệu quả cao.
Thủy văn:
Cà Mau là tỉnh có nhiều sông rạch, bắt nguồn từ nội địa chảy ra biển. Tổng chiều
dài hệ thống sông, rạch của tỉnh khoảng 7.000 km, mật độ trung bình 1,34 km/km
2
với
tổng diện tích 15.756 ha, chiếm 3,02% diện tích đất tự nhiên toàn tỉnh.
Các con sông đổ ra biển Tây: sông Bảy Háp dài hơn 50 km, ra biển ở cửa Bảy
Háp; sông Cửa Lớn nối hai cửa Bồ Đề và Ông Trang dài 58 km, rộng trung bình 200 m;
sông Ông Đốc từ ngã ba Tắc Thủ cửa Ông Đốc dài hơn 60 km, lòng rộng hơn 100 m, sâu
3 đến 4 m; sông Cái Tàu dài 43 km, rộng 50 m, từ ngã ba Tắc Thủ đổ ra cửa Tiểu Dừa;
sông Trẹm từ ngã ba Cái Tàu chạy theo hướng Bắc qua huyện Thới Bình đổ về tỉnh Kiên
Giang, phần thuộc Cà Mau dài 36 km, rộng khoảng 50 m; sông Đồng Cùng dài khoảng
36 km đổ ra cửa Mỹ Bình; sông Bạch Ngưu từ ngã ba Tắc Thủ tới ngã ba Đình - tỉnh
Kiên Giang với chiều dài 72 km, phần trên đất Cà Mau khoảng 30 km, rộng từ 30 đến 40
không đều ở biển Đông và chế độ nhật triều không đều ở biển Tây. Biên độ triều ở biển
Đông khá lớn, khoảng 300 - 350 cm vào các ngày triều mạnh và từ 180 - 220 cm vào các
ngày triều yếu. Triều biển Tây yếu hơn, biên độ mạnh nhất chỉ khoảng 100 cm. Chế độ
thủy triều đưa nguồn nước biển vào trong nội địa, tạo ra môi trường sinh thái để nuôi
trồng thủy sản. Tuy nhiên, do chế độ thủy triều chênh lệch của hai vùng biển, nên gây
khó khăn cho việc tiêu thoát nước vào mùa mưa ở các "vùng giáp nước". Mùa gió
chướng có thể gây ra hiện tượng nước mặn tràn sông vào nội đồng, ảnh hưởng đến sinh
hoạt, sản xuất và giao thông.
Các nguồn cung cấp nước trên địa bàn tỉnh:
Nguồn nước ngọt từ sông Hậu đổ về qua các con kênh: Quản Lộ - Phụng Hiệp,
Chắc Băng, Bạch Ngưu phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất ở các huyện phía Bắc tỉnh
như: huyện Thới Bình, huyện U Minh, huyện Trần Văn Thời và thành phố Cà Mau.
Nguồn nước mưa là nguồn nước chủ yếu cung cấp cho cây trồng, nuôi trồng thủy
sản nước ngọt và một phần cho sinh hoạt. Hiện nay, tại các huyện vùng sâu của tỉnh,
người dân thường trữ nước mưa để dùng vào mùa khô.
SVTH: Lê Hồng Long MSSV: 2106052CMT
9
Báo cáo thực tập địa chất công trình GVHD: Th.s Nguyễn Trọng
Nghĩa
Nguồn nước mặn rất dồi dào, là lợi thế để phát triển ngành nuôi trồng và đánh bắt
hải sản. Cần làm tốt công tác thủy lợi để điều tiết hiệu quả nguồn nước này phục vụ các
vùng nuôi trồng thủy sản.
Nguồn nước ngầm: theo kết quả điều tra của Liên đoàn Bản đồ và Địa chất miền
Nam, tổng lượng nước ngầm có thể khai thác ở Cà Mau là 176.330 m
3
/ngày đêm. Nguồn
nước ngầm đáp ứng nhu cầu cung cấp nước sạch cho các khu dân cư, đô thị, đặc biệt
là thành phố Cà Mau.
Vấn đề đặt ra cho Cà Mau là khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên nước sao cho
hiệu quả, phù hợp với điều kiện và hướng phát triển của từng vùng, từng địa phương và
lầy và than bùn phân bố ở các huyện U Minh, Trần Văn Thời; đất bãi bồi và đất khác
phân bố ở các huyện Ngọc Hiển, Năm Căn, Cái Nước và Phú Tân.
C. BÁO CÁO THỰC HÀNH
1/. Giới thiệ về khu vực khảo sát:
1.1/ Vị trí của khu vực khảo sát:
Xã Hòa Thành – thành phố Cà Mau – tỉnh Cà Mau.
1.2/ Địa chất của khu vực khảo sát:
Cấu tạo địa chất chủ yếu được cấu tạo từ đất phù sa cũ và mới , nhiều nơi pha lẫn
dỏi cả, ngoài ra còn có trầm tích sông thành phần sét, cuội sỏi lẫn sét.
2/. Thiết bị khảo sát:
a). Thiết bị khoan:
Hình 1: BỐ TRÍ DÀN KHOAN
SVTH: Lê Hồng Long MSSV: 2106052CMT
11
Báo cáo thực tập địa chất công trình GVHD: Th.s Nguyễn Trọng
Nghĩa
- Giàn khoan: có 3 chân bằng sắt ống D60mm có hàn thang leo sắt ở một chân để
thuận tiện cho việc thao tác treo dây thừng vào ròng rọc ở đỉnh giàn khoan.
- Ròng rọc: Được làm bằng sắt có ổ bi treo cố định vào giàn khoan ở đỉnh dùng
để treo dây cáp thép mềm nối với cần khoan.
- Dây cáp mềm: Được làm bằng những sợi thép nhỏ cps đường kính 0,1 mm bện
với nhau thành một sợi cáp , dùng để kéo cần khoan lên xuống ống đjnh vị bằng sắt thông
qua hệ thống ròng rọc và máy tời.
- Cần khoan: Có chiều dài L= 3m dùng để khoan đất có sự hỗ trợ của nước và
dung dịch bentonite để làm nhiệm vụ giữ cho thành hố khoan không bị vùi lấp.
- Ống định vị: Làm bằng thép tròn trơn D120mm có hàn một ống thu hồi nước
nằm ngang thấp hơn so với miệng ống 10cm, ống định vị này được đóng xuống dưới mặt
đất chừng 35 đến 50cm để định vị cho hố khoan.
- Lưỡi khoan: Có chiều dài L= 31cm , dùng để gắn vào cần đầu tiên khoan xuống
đất, có cấu tạo và vận hành như một mũi khoan dùng để xâm nhập vào các lớp bên tong
phận tời của máy bơm.
- Lắp mũi khoan vào cần khoan.
- Mồi nước cho máy bơm, khởi động máy bơm nước , lấy thùng phi để đựng nước
, đầu ra của máy bơm được dẫn bằng ống cao su tới cần khoan tạo thành áp lực tại mũi
khoan.
- Tiến hành khoan tạo lỗ đạt ống chống: Ta khoan một lỗ có đường kính
D150mm, sâu 1m để đặt ống.
- Lắp ống chống xong ta tiến hành khoan. Trong quá trình khoan phải đảm bảo
nguồn nước cung cấp cho phía mũi phải liên tục để giúp cho quá trình khoan được thuận
tiện và không gây cản trở chuyển động của cần khoan, nước xối đất kèm với tác đọng dập
của mũi khoan để khoan sâu được đến vị trí cần khảo sát, khi cần nối thêm cần khoan ta
dùng mỏ lết răng xoau và mở cần ống, sau đó kéo đàu dây cuộn với rulo tời của máy kéo
cần khoan lên, dùng thiết bị hãm để giữ ống khoan, tháo và nối thêm cân khoan rồi thả ra,
thao tác cứ như vậy và lặp lại cho đến khi độ sâu của hố khoan gần bằng độ sâu của cần
khoan, và ta tháo ống nối ra và lắp thêm cần để khoan tiếp. Khi khoan cần quan sát màu
SVTH: Lê Hồng Long MSSV: 2106052CMT
13
Báo cáo thực tập địa chất công trình GVHD: Th.s Nguyễn Trọng
Nghĩa
nước khi trào ra để xác định chủng loại đất ở từng độ sâu khác nhau, khi khoan đến độ
sâu cần lấy mẫu dùng máy tời để đưa các cần khoan lên sau đó cho ống lấy mẫu nối với
cần khoan và cho xuống hố khoan.
3.2 Quy trình lấy mẫu thí nghiệm nguyên trạng:
Sau khi đã khoan tới đọ sâu 2.52, để lấy mẫu đất đem thí nghiệm ta làm như sau:
- Tháo mũi khoan ra khỏi cần khoan.
- Thay mũi khoan bằng ống lấy mẫu nguyên trạng với chiều dài 45cm, đường
kính lọt lòng 60mm.
- Cho ống vào hố khoan, tiến hành công tác khoan như trên.
- Khi ống lấy mẫu đã chạm đến đất ở độ sâu lấy mẫu, tiến hành vạch trên miệng
ống hối khoan 1 đoạn bằng chiều dài ống lấy mẫu.
No=1 , N1=2 , N2=3 => N1+N2=4
Công tác lấy mẫu:
- Đem mẫu ra khỏi hố khoan , tháo mẫu , rửa sạch bùn đất bên ngoài.
- Đem mẫu ra cho khô ráo , dùng mỏ lết răng tháo ống ra, dùng kéo hoặc dao
cứng tách ống SPT ra làm đoi.
- Sau khi tách ra ta sẽ có mẫu đất xáo trộn.
- Từ mẫu đất, dùng tay và kiến thức đã học để nhận biết mẫu đất như sau: 10cm
đầu tiên là bùn sét màu xám đen trạng thái chảy dẽo, 20 cm tiếp theo là cát thô màu xám
trắng trạng thái rời, 15cm tiếp theo là cát pha bụi màu xám đen trạng thái dẽo mềm.
* Kết quả:
Kết quả đóng SPT được ghi ở bảng sau:
Độ sâu lấy mẫu Chiều sâu đóng Số búa đóng Trị số N
Z=3,3m
15cm đầu tiên 1
4
15cm tiếp theo 2
15cm cuối cùng 2
(Số búa đóng chuẩn N là tổng số búa của lần 2 đếm sau 30cm)
SVTH: Lê Hồng Long MSSV: 2106052CMT
15
Báo cáo thực tập địa chất công trình GVHD: Th.s Nguyễn Trọng
Nghĩa
* Phương pháp nhận biết trạng thái của đất dựa trên trị số N
Đất dính Đất hạt rời
Trị số N
Sức chịu nén
( kg/cm2)
Trạng thái Trị số N Độ chặt
<2
2 ÷ 4
đất trong
lòng bàn
tay
Dạng của
đất khi quan
sát bằng mắt
Trạng thái
của đất
khô
Trạng thái
của đất ẩm
Đặc điểm
của đất
khi lăn
Các dấu hiệu
khác
Sét Rất khó
miết thành
bột
Khối hạt
mịn đồng
nhất chứa
các hạt <
0,25mm
Cứng,
không bị
vỡ vụn
thành bột
khi đập
mạnh
nhìn thấy
các
võ khi đập
bằng búa
hay bóp
méo bằng
tay
được
thành các
dây dài ,
khi uốn sẽ
nứt ,lăn
được
cảm thấy có cát
hạt nhỏ
Cát pha Bột không
đồng nhất,
cảm thấy
cát dễ
dàng
Các hạt các
> 0,25mm
chiếm đa số.
Các hạt cát
nhỏ hơn tạp
chất
Dễ bị vỡ
vụn khi
bóp bằng
tay và khi
và hình
cầu nhỏ
Sỏi sạn Hạt > 2mm
chiếm hơn
50%
Rời
Khi thu được mẫu đất , qua quan sát ta thấy đất có 3 lớp đất khác nhau: lớp đất từ
độ sâu 0.0m ÷ 3,4m lớp bùn sét, từ 3,4m ÷ 3,6m lớp cát hạt thô, từ 3,6m ÷ 3,75m đây là
độ sâu tầng đất chưa xác định được là lớp cát pha bụi.
SVTH: Lê Hồng Long MSSV: 2106052CMT
17
Báo cáo thực tập địa chất công trình GVHD: Th.s Nguyễn Trọng
Nghĩa
Dựa vào trị số N ( N=4) và thống qua nhận xét ban đầu qua cảm nhận bằng tay và mắt ,
có thể thấy mẫu đất có trạng thái mềm.
Kết luận:
Sau khi đem mẫu đát về phòng thí nghiệm, tiến hành các thí nghiệm, tính toán các chỉ số
của đất , ta có thể phân loại đất dựa vào bảng số liệu sau:
BẢNG TIÊU CHUẨN PHÂN LOẠI ĐỘ CHẶT CẢU ĐẤT
Loại đất Độ chặt của đất
Chặt Chặt trung bình Xốp
Cát sỏi, cát thô, cát trung e < 0,55 0,55≤ e ≤ 0,7 e > 0,70
Cát nhỏ e < 0,60 0,60≤ e ≤ 0,75 e > 0,75
Cát boat e < 0,60 0,60≤ e ≤ 0,8 e > 0,80
Đất cát được phân loại theo chỉ số dẽo lp
Đất cát Đất cát pha sét Đất sét pha cát Đất sét
Lp < 1 1 ≤ lp ≤ 7 7 ≤ lp ≤ 16 17 < lp
BẢNG TIÊU CHUẨN MỨC ĐỘ ĐẶC CỦA ĐẤT
( PHÂN LOẠI THEO ĐỘ SỆT )
Tên đất và trạng thái Độ sệt lp
3 Từ 3,6m đếm 3,75m 0,15 Cát pha bụi
HÌNH TRỤ HỐ KHOAN HK1
Cao độ
đáy (m)
Độ
sâu
(m)
Chiều
dày
lớp
(m)
Ký
hiệu
thạc
học
Mô tả địa tầng Thí nghiệm SPT Biểu đồ SPT Số hiệu
mẫu
Thước
tỷ
lệ
Độ
Sâu
(m)
Số
búa/15cm
N N: số búa/ 30cm
N
0
N
1
1
2
2
4
M1-1
3.3 -3.5
Vị trí lấy mẫu
0.5
3.0
3.5
4.0
7.5