Luận văn Đánh giá điều kiện địa chất công trình dự án đầu tư xây dựng công trình tuyến N2, đoạn Km 94+210 đến Km 96+363 Tân Thạnh, Mỹ An, Đồng Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp ở giai đoạn TKKT. Thiết kế khảo sát địa chất công trình cho giai đoạn thiết kế thi côn

1.804 2 3 2.2 0 0.069 0.989 7.103 3.52 4 3.3 0.103 0.984 7.067 5.236 5 4.4 0.138 0.978 7.024 6.952 6 5.5 0.172 0.972 6.981 8.668 7 6.6 0.206 0.967 6.945 10.384 8 7.7 0.241 0.961 6.902 12.1 9 8.8 0.275 0.948 6.809 13.816 10 9.9 0.310 0.926 6.651 15.532 11 11 0.344 0.907 6.514 17.248 12 12.1 0.378 0.888 6.378 18.964 13 13.2 0.413 0.869 6.241 20.68 14 14.3 0.447 0.850 6.105 22.396 15 15.4 0.482 0.830 5.961 24.112 16 16.5 0.516 0.810 5.817 25.828 17 17.6 0.550 0.790 5.674 27.544 18 18.7 0.584 0.770 5.530 29.26 19 19.8 0.619 0.749 5.380 30.976 20 20.8 0.654 0.728 5.228 32.536 21 21.8 0 0.681 0.711 5.11 34.656 22 22.8 0.713 0.697 5.01 36.776 + Từ kết quả tính ứng suất, vẽ được biểu đồ ứng suất dưới tim nền đường tại mặt cắt Km96+118.13 như sau: Hình 6.6. Biểu đồ phân bố ứng suất dưới tim nền đường tại mặt cắt Km96+118.13 + Xác định chiều dày vùng hoạt động nén ép: Tại độ sâu 21.8m có sz= 5.11 (T/m2); sbt= 34.086 (T/m2) thỏa mãn điều kiện sz < 0.15sbt nên chiều dày vùng hoạt động nén ép là 21.8. + Tính độ lún cố kết của đất nền: Độ lún của đất nền được tính đến hết vùng hoạt động nén ép; Với lớp 1 và 1 lớp phân tố đầu tiên của lớp 2 có sbt sc nên tính lún theo công thức (4.7); Các lớp phân tố tiếp theo có sbt > sc, tính lún theo công thức (4.6). Bảng tính giá trị độ lún cố kết của đất nền tại mặt cắt như sau: Bảng độ lún cố kết của đất nền tại mặt cắt Hi eo Cc sci Sc 1.1 1.486 0.25 0.442 5.4 0.476 0.219 0.076 1.1 1.90 0. 59 0.379 4.6 0.116 0.363 0.131 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.427 0.092 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.482 0.104 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.532 0.115 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.576 0.124 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.616 0.133 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.652 0.141 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.683 0.138 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.713 0.154 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.741 0.160 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.767 0.166 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.792 0.171 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.815 0.176 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.838 0.181 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.858 0.185 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.878 0.189 1.1 1.90 0.59 0.379 4.6 0.898 0.194 1.0 1.90 0.59 0.379 4.6 0.936 0.202 S 2.832 Tổng độ lún cố kết tại mặt cắt là: Sc = 2.832( m) Vậy độ lún cuối cùng tại mặt cắt này là S = Sc+ Stt =2.832+ 0.17= 3.002 ( m.) 6.2.2.2. Xác định lún theo thời gian Độ lún theo thời gian ở thời điểm t kể từ lúc đắp xong nền đường ký hiệu là St xác định theo công thức sau: St = S.Ut Trong đó: S – tổng độ lún cuối cùng; Ut - độ cố kết đạt được tới thời điểm t, xác định theo công thức sau: Ut = f(T) Ut được lập sẵn thành bảng cho các trường hợp “0”, “1”, “2”, “01” và “02”, trong đó các giá trị Ut được chọn tuỳ theo nhân cố kết N; Cvtb – hệ số cố kết trung bình được tính theo công thức: Cvtb = (4.12) Thời gian ứng với độ lún St được tính như sau: , (4.13) Trong đó : Ha – chiều sâu vùng hoạt động nén ép (hay chiều dày đất yếu); hi – chiều dày mỗi lớp đất tương ứng trong phạm vi vùng ảnh hưởng; Cvi – hệ số cố kết của từng lớp đất; N – nhân cố kết ứng với các sơ đồ phân bố ứng suất, phụ thuộc vào trị số của hàm Ut = f(T); Tại mặt cắt km Tại mặt cắt này bên dưới lớp đất yếu là lớp cát hạt vừa có hệ số thấm lớn, tốc độ thoát nước nhanh. Do đó có thể coi như lớp này lún cố kết hoàn toàn ngay sau khi chất tải. Việc tính lún theo thời gian lúc này chỉ tính cho các lớp đất phía trên Tại mặt cắt này ta tính toán độ lún theo thời gian theo sơ đồ “0”. Với chiều dài đường thấm h = Ha = 21.8 (m). Hệ số cố kết lớp 1: Cv2 = 3.1´10-3 cm2/s = 97761.6 (cm2/năm); Hệ số cố kết lớp 2: Cv3 = 1.23´10-3 cm2/s = 38789.28 (cm2/năm); Hệ số cố kết trung bình được tính theo công thức: Cvtb = = 40279.658( cm2/năm) Thời gian cố kết: 11.97N2 năm Với độ cố kết U0 = 90% ta tra bảng ứng với sơ đồ 2 ta được N2 = 2.09 Thời gian để nền đất đạt độ cố kết 90% là t = 25 năm. Thời gian cố kết như trên là khá lâu, do đó cần phải có biện pháp xử lý nền đường để đảm bảo thời gian thi công công trình. Kết luận: Qua dự báo các vấn đề địa chất công trình của đoạn tuyến đường, nhận thấy: - Khi đắp đường trên nền thiên nhiên của đoạn tuyến, các vấn đề mất ổn định lún trồi và trượt cục bộ có khả năng xảy ra. - Độ lún của các lớp đất yếu dưới nền đường là khá lớn S = 3m, thời gian cố kết lâu: t = 25năm. Vì vậy xử lý nền đường trước khi tiến hành đắp cao chính là yêu cầu cấp thiết. PHẦN II THIẾT KẾ KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Trong giai đoạn khảo sát sơ bộ, tại khu vực xây dựng, cụ thể là từ km94+210 đến km96 + 363 đã tiến hành khảo sát và lấy mẫu thí nghiệm với 9 lỗ khoan dọc theo tim tuyến đường gồm các lỗ khoan LKD69, LKD70, LKD71, LKD72, LKD73, LKD74, LKD75, LKD76, LKD77. Từ đó đã sơ bộ phân chia được ranh giới địa chất, vẽ mặt cắt ĐCCT dọc tuyến và đánh giá tính chất xây dựng của đất, một số vấn đề đcct liên quan Tuy nhiên với yêu cầu phục vụ cho thiết kế kỹ thuật thì khối lượng công tác khảo sát như trên là chưa đảm bảo, việc phân chia ranh giới giữa các địa tầng chưa được chính xác, một số chỉ tiêu thí nghiệm phục vụ cho tính toán còn chưa được xác định chưa đủ cơ sở để dự báo chính xác các vấn đề đcct và thiết kế nền móng … Do đó trong giai đoạn này ta phải làm sáng tỏ thêm về cấu trúc địa chất đất nền, ranh giới địa chất, các chỉ tiêu cơ lý lớp đất tại vị trí xây dựng, đặc điểm ĐCTV … để định dạng kết cấu công trình, chọn giải pháp móng, tính toán và thiết kế móng, xác định các biện pháp công trình và thi công công trình …Để thực hiện tốt các nhiệm vụ như trên ta có thể tiến hành theo các bước sau: Thu thập tài liệu. Công tác trắc địa. Khoan khảo sát thăm dò. Lấy mẫu thí nghiệm. Thí nghiệm trong phòng. Thí nghiệm ngoài trời. Chỉnh lý tài liệu và viết báo cáo. 7.1. Thu thập tài liệu 7.1.1. Mục đích Công tác này nhằm thu thập các kết quả khảo sát của giai đoạn trước để giảm bớt khối lượng công tác khảo sát ở giai đoạn khảo sát ĐCCT chi tiết, tránh sự nghiên cứu lặp lại các vấn đề đã được làm sáng tỏ trong giai đoạn trước. 7.1.2. Nội dung - Thu thập các tài liệu về địa chất, địa hình, địa mạo, địa chất thủy văn . - Thu thập các tài liệu về các công tác khoan thăm dò, tài liệu về thí nghiệm trong phòng và ngoài trời đã được tiến hành. - Thu thập các tài liệu về ĐCCT ở giai đoạn trước đã khảo sát như: Bản đồ ĐCCT, bản đồ tài liệu thực tế vùng nghiên cứu, bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý đất đá, mặt cắt ĐCCT tuyến … Ngoài ra còn có thể thu thập các tài liệu khác có liên quan để đánh giá mức độ khó khăn và thuận lợi khi tiến hành khảo sát và thi công. 7.1.3. Phương pháp tiến hành Thu thập các tài liệu này ngay từ khi nhận nhiệm vụ khảo sát. Cách thức thu thập tài liệu có thể là in, ghi chép, photocopy. Nơi thu thập tài liệu chủ yếu là ở các phòng địa chất, phòng thiết kế, … 7.2. Công tác trắc địa 7.2.1. Mục đích Công tác trắc địa nhằm mục đích đưa các điểm khảo sát từ bình đồ bố trí công trình thăm dò ra thực địa và ngược lại đưa một điểm từ thực địa vào bản đồ, xác định chính xác toạ độ các công trình thăm dò. 7.2.2. Nội dung Chuyển từ bản vẽ ra thực địa Để đưa các điểm khảo sát từ sơ đồ bố trí các công trình thăm dò ra thực địa ta sử dụng máy kinh vĩ và áp dụng phương pháp giao hội thuận. Cụ thể như sau: Dựa trên các mốc trắc địa có sẵn M1 (X1,Y1) và M2 (X2, Y2). Để đưa điểm A có toạ độ (XA, YA) từ bản đồ ra thực tế ta đặt máy ở điểm M1 ngắm về điểm A và M2 từ đó xác định được góc ngắm a1, sau đó chuyển máy tới M2 ngắm về A và M1 xác định được góc ngắm a2. M1 M2 . A a2 a1 Giao của hai đường này cho ta vị trí của điểm A. Công thức xác định toạ độ của điểm A: Sau khi xác định được vị trí công trình thăm dò phải dùng cọc gỗ để đánh dấu. Trường hợp vị trí các công trình ở những vị trí khó thi công thì có thể dịch chuyển không quá 2m. Chuyển từ thực địa vào bản vẽ Dùng phương pháp giao hội nghịch, từ điểm B cần xác định toạ độ (XB;YB) ta làm như sau: Đặt máy tại các mốc trắc địa đã biết M1 (X1;Y1), M2 (X2;Y2), M3 (X3;Y3) và xác định các góc b1, b2. M1 a1 M3 B b1 b2 M2 Sau đó xác định góc phương vị của các cạnh BM1, BM2, BM3 như sau: Cạnh PM1: Cạnh PM2: a2 = a1 + b1 Cạnh PM3: a3 = a1 + b2 Từ đó toạ độ của điểm B được xác định như sau: YB = (XP + X1).tga1 + Y1 Hoặc YB = (XP + X2).tgaPM2 + Y2 YB = (XP + X2).tgaPM3 + Y3 Xác định độ cao công trình thăm dò Dựa trên các mốc trắc địa đã biết trước cao độ, dùng máy thuỷ bình để xác định cao độ các công trình thăm dò bằnh phương pháp đo cao hình học. mia2 mia1 A b a M1 Đặt mia 1 tại vị trí mốc M1 và mia 2 tại vị trí cần xác định cao độ (điểm A). Số đọc trên mia là a và b, khi đó ta có: HA = H1 + hAM1 Trong đó: HA – là độ cao điểm A. H1 – là độ cao điểm mốc M1. hAM1 – là độ chên cao giữa A và M1. hAM1 = a – b 7.2.3. Khối lượng Công tác trắc địa ở đây chủ yếu dùng để xác định vị trí và cao độ các công trình thăm dò, đưa các hố khoan thăm dò từ bình đồ ra thực tế, dự kiến khối lượng công tác trắc địa được tiến hành ở giai đoạn này là 19, còn đưa ngược lại dự kiến vị trí thi công không đúng vị trí đã thiết kế. Có thể dự kiến 2 điểm. 7.3. Khoan khảo sát thăm dò 7.3.1. Mục đích Công tác khoan thăm dò là một công tác rất quan trọng và cần thiết trong công tác khảo sát ĐCCT. Công tác khoan thăm dò nhìn chung được sử dụng ở hầu hết các giai đoạn nghiên cứu, càng về giai đoạn khảo sát ĐCCT chi tiết, do yêu cầu về độ chính xác của các tài liệu phục vụ cho thiết kế, công tác khoan thăm dò càng đóng vai trò quan trọng. Chúng thường được sử dụng để giải quyết nhiều nhiệm vụ khác nhau trong đó chủ yếu là nhằm xác định phạm vi phân bố, ranh giới địa chất các lớp đất đá, lấy mẫu để tiến hành thí nghiệm xác định tính chất cơ học của đất đá, tiến hành một số thí nghiệm ngoài trời trong hố khoan. 7.3.2. Nội dung a. Nguyên tắc bố trí mạng lưới công trình thăm dò Việc bố trí các công trình thăm dò thường phụ thuộc vào loại và quy mô công trình, giai đoạn khảo sát và mức độ phức tạp của điều kiên ĐCCT. Nhìn chung việc bố trí các công trình thăm dò phải đảm bảo các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật. Để nâng cao hiệu quả của công tác khảo sát, khi bố trí các mạng lưới thăm dò cần dựa vào một số cơ sở sau: Dựa vào sự chỉ đạo của công tác đo vẽ ĐCCT. Các công trình thăm dò bố trí cần phải kết hợp nhiều mục đích khác nhau. Các tuyến thăm dò bố trí phải chú ý đến phương biến đổi của các yếu tố của điều kiện ĐCCT. Khoảng cách các công trình thăm dò theo quy phạm phụ thuộc vào dạng công trình xây dựng, giai đoạn khảo sát và mức độ phức tạp của điều kiện ĐCCT, ngoài ra khoảng cách các công trình thăm dò còn phụ thuộc tầm quan trọng của công trình cũng như các điều kiện địa chất đặc biệt. Đối với các công trình dạng tuyến như công trình đường ôtô, đường sắt thì các công trình thăm dò phải được bố trí dọc theo tim tuyến và các mặt cắt ngang đặc trưng cho từng đoạn tuyến đường. Các công trình thăm dò bố trí cách nhau 100 – 150m trên tuyến, khi khảo sát trên đất yếu thì khoảng cách là 50 – 100m, trường hợp đặc biệt có thể dày hơn. Các mặt cắt ngang phải cho phép thiết kế các mặt cắt nền đường đặc trưng cho từng đoạn tưyến. Tại các vi trí thiết kế nền đường đặc biệt hoặc có các công trình cầu vượt, hệ thống thoát nước …cần bố trí các công trình thăm dò có mật độ dày hơn, khoảng cách giữa các công trình thăm dò trên mặt cắt ngang có thể 20 – 50m hoặc nhỏ hơn, cứ 100 – 150m tiến hành một mặt cắt ĐCCT theo chiều ngang vuông góc với tuyến. Chiều sâu thăm dò cần được xác định cụ thể cho hợp lý thường chiều sâu khoan thăm dò phải đến dưới đáy lớp đất yếu vào lớp đất không yếu 2m hoặc nếu chiều dày lớp đất yếu lớn thì khoan hết phạm vi chịu ảnh hưởng của tải trọng đường. b. Phương pháp và thiết bị khoan Căn cứ vào chiều sâu của hố khoan thăm dò, cấu trúc địa chất đồng thời bảo đảm công tác lấy mẫu thí nghiệm trong phòng và tiến hành các thí nghiệm ngoài trời được tốt, ta chọn phương khoan xoay lấy mẫu bằng máy khoan XY – 1. Các thông số kỹ thuật của máy khoan này như sau: STT Tên thiết bị Thông số kỹ thuật Tính năng 1 Tháp khoan Cao 7m Nâng hạ bộ dụng cụ khoan 2 Tời khoan Sức nâng 12 tấn 3 Dây cáp f 12 4 Mũi khoan f 132; f 112; f 93 Phá đá, tạo lỗ 5 Choòng khoan f 93 6 Ống mẫu f 105 - f 89 Lấy mẫu 7 Ống chống f 127 dài 2 – 5m ổn định thành hố khoan 8 Tạ đóng 63,5 kg Thí nghiệm xuyên SPT 9 Cần khoan f 42 dài 1,8 – 4,2m Truyền lực và mômen quay 10 Vim ca, gọng ô, khoá mỏ vịt, khoá xích Kẹp, tháo lắp bộ dụng cụ khoan và ống chống Kỹ thuật thi công khoan Chuẩn bị mặt bằng vị trí hố khoan, dựng tháp, đưa máy vào vị trí. Đào hố chứa dung dịch khoan, các loại thiết bị và dụng cụ khoan. Dùng mũi khoan f132 khoan mở lỗ, khoan hết lớp 4, tiến hành chống ống f127. Thay mũi khoan f112 khoan vào lớp 5 khoảng 10m rồi dùng lưỡi khoan f93 khoan đến độ sâu cần thiết. Chú ý khi khoan mở lỗ phải dùng dụng cụ định hướng để tránh khoan xiên, khi khoan phải tiến hành chống ống và gia cố thành hố khoan. Yêu cầu theo dõi và mô tả khoan Trong quá trình theo dõi khoan cần phải luôn luôn xác định chính xác chiều sâu khoan, loại đất đá đang khoan. Xác định vị trí lấy mẫu, vị trí tiến hành các thí nghiệm ngoài trời, phát hiện mực nước ngầm, các lớp kẹp, các thấu kính mềm yếu. Muốn vậy cần phải chú ý đến: Chiều dài cần khoan, tốc độ khoan, màu của dung dịch khoan, chú ý tỷ lệ lấy mẫu … Nội dung công tác mô tả trong suốt quá trình khoan là thông qua các mẫu đất lấy được, tiến hành mô tả sơ bộ màu sắc, thành phần, trạng thái, tính chất của đất loại sét, độ chặt của đất loại cát. Ngoài ra còn phải chú ý đến tỷ lệ mẫu, tốc độ khoan. Tài liệu mô tả được ghi vào nhật ký khoan. Chỉnh lý tài liệu khoan Dựa vào kết quả mô tả trong quá trình theo dõi khoan, sau khi kết thúc lỗ khoan ta có thể sơ bộ phân chia ranh giới các lớp đất đá, đặc điểm các lớp đất và lập hình trụ hố khoan tại hiện trường. Trrên hình trụ hố khoan cần thể hiện được các thông tin chủ yếu sau: Tên công trình, ký hiệu hố khoan, vị trí hố khoan (có thể ghi theo toạ độ), phương pháp khoan và máy khoan, cao độ miệng hố khoan, ngày bắt đầu và kết thúc khoan, chiều sâu mực nước xuất hiện và ổn định. Cấu trúc hố khoan điển hình như sau: 7.3.3. Khối lượng công tác khoan thăm dò Căn cứ vào các yêu cầu của giai đoạn thiết kế kỹ thuật như trên và đặc điểm cấu trúc địa chất của vùng mà trong giai đoạn này ta tiến hành khảo sát với 12 hố khoan thăm dò, khoảng cách giữa các hố khoan là 100m.Chiều sâu các hố khoan thăm dò là 25m, tổng số mét khoan dự là 300m. Số lượng và vị trí hố khoan thăm dò như sau: STT Tên hố khoan Lý trình Mô tả 1 LKT01 Km94+369.08 tim đường 2 LKT02 Km94+541.33 tim đường 3 LKT03 Km94+641.33 tim đường 4 LKT04 Km94+841.33 vệ đường 5 LKT05 Km95+36.30 tim đường 6 LKT06 Km95.239.30 tim đường 7 LKT07 Km95+393.00 vệ đường 8 LKT08 Km95+470.00 tim đường 9 LKT09 Km95+645.88 tim đường 10 LKT10 Km95+818.13 tim đường 11 LKT11 Km96+18.19 tim đường 12 LKT12 Km96+201.70 tim đường 7.4. Công tác lấy mẫu thí nghiệm 7.4.1. Mẫu lưu trữ a. Mục đích Mẫu lưu trữ được lấy để lưu lại cột địa tầng hố khoan để làm cơ sở đối chiếu, so sánh trong quá trình chỉnh lý tài liệu, viết báo cáo khảo sát ĐCCT và sử dụng để kiểm tra khi cần thiết. b. Khoảng cách lấy mẫu và khối lượng mẫu Theo “Tiêu chuẩn về khảo sát và đo đạc xây dựng”, TCN 259 : 2000, mỗi lớp đất phải lấy ít nhất 1 mẫu lưu trữ. Mẫu lưu trữ phải đại diện cho đoạn lấy mẫu. Đối với đất dính thường 0,75m lấy một mẫu và ghi chép cụ thể độ sâu lấy mẫu. Đối với đất rời mỗi hiệp khoan lấy một mẫu và ghi theo khoảng độ sâu của hiệp khoan. Số lượng mẫu lưu trữ dự kiến lấy trong giai đoạn này khoảng 320 mẫu. c. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản Sau khi lấy mẫu, mẫu lưu trữ được cho vào các hộp gỗ ngăn thành từng ô nhỏ có kích thước 5 x 5 x 4cm để bảo quản. Trên các hộp gỗ đựng mẫu lưu trữ cần ghi đầy đủ các thông tin: Tên công trình, ký hiệu hố khoan, ngày tháng và chiều sâu khoan. Hộp đựng mẫu lưu trữ đất 7.4.2. Mẫu đất đá thí nghiệm Gồm hai loại mẫu là mẫu nguyên trạng và không nguyên trạng. Mục đích Mẫu đất nguyên trạng cho phép thí nghiệm xác định được đầy đủ các chỉ tiêu cơ lý của mẫu đất. Mẫu đất không nguyên trạng chỉ xác định thành phần hạy và một số đặc trưng vật lý của đất như: Độ ẩm giới hạn chảy, độ ẩm giới hạn dẻo của đất loại sét, khối lượng riêng …Mẫu đất không nguyên trạng nếu được bảo quản độ ẩm tự nhiên sẽ cho phép xác định được trạng thái của đất. Khoảng cách lấy mẫu và khối lượng mẫu Khoảng cách lấy mẫu có thể dựa vào kinh nghiệm hay quy phạm nhưng vẫn phải đảm bảo các nguyên tắc sau: Số lượng mẫu trong một đơn nguyên địa chất công trình phải đủ để chỉnh lý số liệu cung cấp cho thiết kế. Theo TCXD 45 – 78 số lượng mẫu thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý tối thiểu cho một đơn nguyên ĐCCT không ít hơn 6 mẫu. Khoảng cách lấy mẫu theo quy phạm khoảng 2m lấy một mẫu và lấy so le trong các hố khoan. Nếu trong địa tầng có các lớp kẹp mềm yếu thì dù bề dày lớp kẹp mỏng cũng phải lấy mẫu thí nghiệm Căn cứ vào các điều kiện trên và điều kiện địa chất công trình khu vực xây dựng, số mẫu thí nghiệm dự kiến lấy tổng cộng là 150 mẫu. Phương pháp lấy mẫu Mẫu đất có thể được lấy theo điểm, theo rãnh hoặc theo khối lớn. Để bảo quản độ ẩm của mẫu có thể cho mẫu vào hộp bảo quản. Mẫu đất nguyên trạng được lấy bằng các loại ống mẫu chuyên dụng có kích thước khác nhau. Mẫu nguyên trạng lấy trong hố khoan có đường kính phải phù hợp với kích thước thí nghiệm trong phòng, thường có đường kính D # 90mm, dài 200 # 220mm, đất yếu lấy mẫu nén 3 trục, nén cố kết thường dài > 500mm. Để lấy mẫu nguyên trạng trong hố khoan, khi khoan hết chiều sâu dự kiến lấy mẫu, làm sạch đáy và thả bộ dụng cụ lấy mẫu xuống. Mẫu nguyên trạng được lấy bằng cách đóng hoặc ép bộ dụng cụ lấy mẫu vào sâu trong đất, tránh các trường hợp mẫu bị nén chặt hoặc thiếu. Khi mẫu bị nén chặt hoặc thiếu thì phải lấy lại. Sau khi mẫu đất được đưa lên mặt đất và lấy ra khỏi dụng cụ lấy mẫu, cho một thẻ mẫu vào đầu trên của mẫu và đóng lắp hộp vỏ mẫu. Ngoài hộp vỏ mẫu dán một thẻ mẫu khác. Nội dung thẻ mẫu như sau: Tên công trình:…………………………………………………... Địa điểm:………………………………………………………… Ký hiệu lỗ khoan:……………………………………………….. Ký hiệu mẫu (độ sâu):……………. Từ………. Đến……. (m)….. Mô tả:……………………………………………………………. Ngày lấy mẫu:………………………………………………….... Người lấy mẫu:………………………………………………….. d.Bảo quản và vận chuyển Các mẫu đất nguyên trạng và không nguyên trạng sau khi được lấy cho vào hộp bảo quản, dán kèm theo các thẻ mẫu và xếp vào thùng gỗ được chèn cẩn thận bằng các vật liệu mềm như rơm rạ, mùn cưa hay vỏ bào. Mẫu phải để nơi râm mát, vận chuyển nhẹ nhàng về phòng thí nghiệm. Nếu đất có trạng thái từ dẻo chảy đến nửa cứng thì thời gian lưu mẫu không được quá 1,5 tháng. 7.5. Mẫu nước Khi lấy mẫy nước trong hố khoan cần lưu ý không được làm ô nhiễm nguồn nước, không để các nguồn nước khác xâm nhập vào tầng nước ngầm cần lấy. Trường hợp khoan qua nhiều tầng chứa nước khác nhau, muốn lấy mẫu nước của tầng nào thì phải có biện pháp cách ly các tầng nước. Để lấy mẫu nước trong hố khoan cần phải tiến hành bơm hút hay múc sạch nước trong hố khoan. Cần phải chuẩn bị đủ dụng cụ, chai lọ và hoá chất cần thiết cho việc lấy mẫu. Mẫu nước chỉ được lấy sau khi nước trong hố khoan đã phục hồi đủ mực nước ban đầu. Khối lượng mẫu nước dự kiến lấy trong mỗi hố khoan thăm dò cống và lK gần kênh là 1 mẫu, như vậy tổng số mẫu nước dự kiến lấy là 8 mẫu. 7.6. Thí nghiệm trong phòng 7.6.1. Mục đích Thí nghiệm trong phòng được tiến hành nhằm xác định các chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất ĐCCT của đất đá. Mục đích chủ yếu của công tác thí nghiệm trong phòng khi khảo sát ĐCCT là nhằm: Xác định thành phần thạch học, khoáng vật và thành phần hạt để phân loại đât đá. Xác định các chỉ tiêu tính chất cơ lý và các chỉ tiêu đối với nước của đất đá, từ đó cho phép đánh giá mức độ đồng nhất và biến đổi của các đặc trưng tính chất cơ lý của đất đá trong không gian, phân chia chi tiết và chính xác địa tầng nghiên cứu thành các lớp hay đơn nguyên ĐCCT. Kết quả xử lý thống kê các chỉ tiêu cơ lý cho phép xác định được các giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của chúng, đánh giá được khả năng xây dựng của các lớp đất đá, đồng thời sử dụng để tính toán thiết kế công trình. Khối lượng mẫu thí nghiệm trong phòng dự kiến lấy như sau: STT Hố khoan thăm dò Số mẫu dự kiến lấy trong mỗi lớp Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 1 LKT01 5 2 1 2 LKT02 5 2 1 3 LKT03 5 2 1 4 LKT04 5 2 1 5 LKT05 5 2 1 6 LKT06 5 2 1 7 LKT07 5 2 1 8 LKT08 5 2 1 9 LKT09 5 2 1 10 LKT10 5 2 1 11 LKT11 5 2 1 12 LKT12 5 2 1 Vậy tổng số mẫu thớ nghiệm trong phũng dự kiến lấy là 96 mẫu. trong đó dự kiến lấy 80 mẫu nguyờn trạng và 16 mẫu khụng nguyờn trạng. mẫu thớ nghiệm nộn xác định chỉ tiêu cơ lý mẫu đất nguyên dạng (bằng phương pháp ba trục) cố kết không thoát nước (CU) là 5 mẫu. Mẫu nộn cố kết dự kiến lấy 10 mẫu, mẫu thớ nghiệm xác định chỉ tiêu cơ lý mẫu đất nguyên dạng (bằng phương pháp ba trục) không cố kết không thoát nước (UU) là 5 mẫu. 7.6.2. Yêu cầu thí nghiệm a. Mẫu đất Đối với mẫu đất thì cần thí nghiệm xác định các chỉ tiêu sau: STT Chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu, đơn vị Phương pháp thí nghiệm 1 Thành phần hạt P (%) Rây, tỷ trọng kế 2 Độ ẩm tự nhiên W (%) Sấy khô 3 Độ ẩm giới hạn chảy Wl (%) Quả dọi 4 Độ ẩm giới hạn dẻo Wp (%) Lăn trên kính mờ 5 Khối lượng thể tích tự nhiên g (g/cm3) Dao vòng 6 Khối lượng riêng Ä (g/cm3) Bình tỷ trọng 7 Hệ số nén lún a1-2 (g/cm2) Nén nhanh không nở hông với cấp áp lực 1 và 2 kG/cm2 8 Góc ma sát trong j (độ) Cắt phẳng 9 Lực dính kết C (kG/cm2) Cắt phẳng 10 Hệ số cố kết C1-2(cm2/s) Nén cố kết 11 Hệ số nén a1-2(cm2/kG) Nén cố kết 13 Hệ số thấm K1-2(cm/s) Nén cố kết 14 Chỉ số nén Cc Nén cố kết 15 áp lực tiền cố kết Pc(kG/cm2) Nén cố kết 16 Góc nội ma sát j (độ) Nén ba trục (CU) 17 Lực dính kết C (kG/cm2) Nén ba trục (CU) 18 Góc nội ma sát có hiệu j’(độ) Nén ba trục (CU) 19 Lực dính kết có hiệu C’(kG/cm2) Nén ba trục (CU) 20 Lực dính kết Cu (kG/cm2) Nén ba trục (UU) Sau đó tiến hành tính toán các chỉ tiêu tính toán như sau: STT Chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu, đơn vị Công thức tính 1 Khối lượng thể tích khô gc (g/cm3) 2 Độ lỗ rỗng n (%) n = 3 Hệ số rỗng eo eo = 4 Độ bão hoà G (%) G = 5 Chỉ số dẻo Ip (%) Ip = Wl - Wp 6 Độ sệt Is Is = 7 Môđun tổng biến dạng E0 (kG/cm2) Eo = mk. 8 Sức chịu tải quy ước R0 (kG/cm2) Ro = m.[(A.b + B.h)g + C.D] b. Mẫu nước Thí nghiệm phân tích mẫu nước nhằm xác định t các ctrion (Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Na+, K+, NH4+), các anion (HCO3-, Cl-, SO2-, NO2- …) và các iôn phụ khác. Xác định màu sắc, mùi vị, nhiệt độ, độ Ph của nước, xác định độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu của nước. Lập công thức CuôcLôp và gọi tên nước … Từ đó đưa ra các giải pháp xử lý triệt để, hiệu quả, đảm bảo về mặt kinh tế và kỹ thuật. 7.7. Thí nghiệm ngoài trời Căn cứ vào mức độ phức tạp của điều kiện địa chất và các yêu cầu của giai đoạn thiết kế kỹ thuật mà ta thực hiện các thí nghiệm ngoài trời như sau: 7.7.1. Thí nghiệm cắt cánh a. Mục đích Thí nghiệm cắt cánh cho phép xác định sức khánh cắt không thoát nước. Ngoài ra nó còn cho phép xác định độ nhạy và độ bền liên kết kiến trúc, là chỉ tiêu cho phép đánh giá khả năng thay đổi độ bền khi kết cấu của đất bị phá hoại, sử dụng để phân loại đất. b. Phương pháp tiến hành Sơ đồ thí nghiệm cắt cánh như sau: 1 - Thiết bị tạo lực cắt và đo mômen xoắn 2 - Cần 3 - Cánh cắt 4 - ống lót Khi thí nghiệm, ấn toàn bộ cần và cánh đến độ sâu cần thiết, sau đó ấn cánh ngập sâu vào đất để cắt. Thí nghiệm được thực hiện như sau: Khi khoan đến độ sâu thí nghiệm, lắp đặt thiết bị cắt cánh và ấn ngập cánh vào đáy hố khoan với độ sâu từ 0,3 – 0,5m. Cánh cắt được quay với tốc độ 0,1 – 0,2 độ/s. Tốc độ này tương đương với tốc độ cắt nhanh của thí nghiệm trong phòng. Khi quay cánh cắt, quan trắc và ghi chép các số đọc góc quay và mômen xoắn tương ứng. Giai đoạn đầu, khi mômen xoắn của cánh cắt tăng lên thì cứ 1 – 2o đọc giá trị mômen xoắn một lần. Khi đất bị cắt thì mômen xoắn giảm. Giai đoạn này cứ 3 – 5o đọc giá trị mômen xoắn một lần. Tiếp tục quay cánh cắt cho đến khi số đọc mômen xoắn đạt giá trị ổn định. Kết quả thí nghiệm được ghi đầy đủ vào nhật ký thí nghiệm. c. Chỉnh lý tài liệu thí nghiệm. Sức kháng cắt của đất được xác định như sau: (*) Trong đó: Mmax – là mômen xoắn cực đại (kG.cm). K – là đại lượng không thay đổi của cánh. d – là đường kính cánh cắt (mm). h – là chiều cao cánh cắt (mm). Thay vào biểu thức (*) ta có: Hiện nay các thí nghiệm cắt cánh nhìn chung chỉ xác định được sức kháng cắt không thoát nước mà không xác định trực tiếp j và c. Tuy nhiên, dựa vào tài liệu thí nghiệm cắt cánh có thể cho phép xác định được lực dính không thoát nước. Gọi M1 là mômen chống cắt trên mặt tru tròn xoay thẳng đứng, M2 là mômen chống cắt trên mỗi mắt đáy của hình trụ tròn xoay. Giả thiết quá trình thí nghiệm sức chống cắt đơn vị của đất không đổi. Mômen chống cắt xét trên các mặt của hình trụ tròn xoay là: M = M1 + M2 (**) M1 = 2.p.r2.h.Cu Trong đó: r là bán kính hình trụ, r = d/2. Mômen cắt trên mỗi mặt đáy của hình trụ xác định theo phương trình: dM2 = 2p.x.dx.Cu.x M2 = 2p.Cu = 2p.Cu. Thay các giá trị M1 và M2 vào (**) ta có: M = 8p.Cu.r3 + 4p.Cu. = Vậy ta có: Cu = Trong tính toán thiết kế, khi sử dụng tài liệu thí nghiệm cắt cánh, đối với bùn hoặc đát mềm yếu có thể xem sức chống cắt chính là lực dính không thoát nước. Khối lượng Các thí nghiệm cắt cánh được tiến hành trong các hố khoan thăm dò khi gặp các lớp sét dẻo và bùn sét pha. Dự kiến số lượng thí nghiệm cắt cánh được tiến hành theo số lượng trong bảng Hố khoan Số lần thí nghiệm cắt cánh LKT03,LKT08,LKT10,LKT12 12 Tổng 48 7.7.2. Thí nghiệm xuyên tĩnh a. Mục đích Phương pháp xuyên tĩnh cho phép giải quyết tốt các nhiệm vụ ĐCCT sau: Phân chia chi tiết địa tầng thành các lớp đất có chất lượng xây dựng khác nhau, đánh giá được mức độ đồng nhất của đất nền. Đánh giá được độ chặt của đất loại cát, trạng thái của đất loại sét. Xác định được một số đặc trưng về độ bền và biến dạng của đất nền Cho phép xác định được xác định được chiều sâu lớp đặt mũi cọc. Tài liệu xuyên tĩnh thường được dùng để tính toán sức chịu tải của cọc. Phương pháp tiến hành Sơ đồ thiết bị xuyên như sau: 1 - Cọc neo 6 - Kích thuỷ lực 2 - Dầm 7 - Trụ định hướng 3 - Cần xuyên 4, 5 - Đồng hồ đo áp lực Thí nghiệm xuyên tĩnh được tiến hành bằng cách ép mũi xuyên hình nón được gắn ở đầu cần xuyên vào đất nhờ các lực của kích thuỷ lực hoặc lực ép của vít xoắn, hoặc của hệ thống bánh răng và thanh răng. Xác định sức kháng xuyên của đất ở mũi (qc) và ma sát thành đơn vị (fs). Trong quá trình xuyên, cứ 0,2m đo một lần, kết quả xuyên được ghi vào sổ nhật ký, trong đó có ghi tên công trình, ngày thí nghiệm, số hiệu điểm xuyên, độ sâu điểm xuyên, ngoài ra còn ghi các hiện tượng xảy ra trong khi xuyên. Chỉnh lý tài liệu thí nghiệm Sức kháng xuyên đầu mũi: qc = (kG/cm2) Trong đó: Qc – là lực tác dụng của kích lên mũi xuyên (kG). Fc – là diện tích đáy mũi xuyên (cm2). Ma sát thành đơn vị: Fs = (kG/cm2) Trong đó: Qs – là lực tác dụng ống đo ma sát (kG). Fs – là diện tích bề mặt ống đo ma sát (cm2). Sức kháng xuyên tổng: Qt = Qc + Qs Trong đó: Qt – là sức kháng xuyên tổng (kG). Qs – là lực tác dụng lên ống đo ma sát (kG). Qc – là lực tác dụng lên mũi xuyên (kG). Đối với thiết bị xuyên Gouda, khi xuyên đọc các số đọc X ứng với thành phần sức kháng xuyên mũi và số đọc Y ứng với sức kháng tổng. Các thông số xuyên tĩnh được tính theo các công thức sau: Sức kháng xuyên mũi: Đối với xuyên máy: qc = = 2X (kG/cm2) Đối với xuyên tay: qc = = X (kG/cm2) Ma sát thành đơn vị: Đối với xuyên máy: fs = (kG/cm2) Đối với xuyên tay: fs = (kG/cm2) Dựa vào giá trị qc ta có thể xác được sức chịu tải quy ước theo công thức gần đúng của Lerminier: Ro = Hoặc theo bảng sau: qc (kG/cm2) Ro (kG/cm2) qc (kG/cm2) Ro (kG/cm2 10 1,2 40 4 20 2,2 50 4,7 30 3,1 60 5,8 Giá trị môđun tổng biến dạng được xác định như sau: Eo = ao.qc Hệ số ao được tra bảng theo loại đất và qc. Loại đất Giới hạn qc (kG/cm2) ao Sét, sét pha trạng thái dẻo cứng và cứng qc < 15 5 < ao < 8 Sét, sét pha dẻo mềm, dẻo chảy qc > 15 3 < ao < 6 Bùn sét, bùn sét pha qc > 7 4,5 < ao 7,5 qc < 7 3 < ao < 6 qc < 6Khi W < 70% Khi W > 70% 3 < ao < 6 3 < ao < 5 Cát pha 10 < qc < 35 3 < ao < 5 Cát qc > 20 1,5 < ao < 3 Khối lượng Căn cứ vào các yều của giai đoạn thiết kế kỹ thuật và điều kiện địa chất, ta bố trí các thí nghiệm xuyên tĩnh như sau: STT Ký hiệu Lý trình Môtả 1 X1 Km94+641.33 Nằm trên tim đường 2 X2 Km95+470.0 Nằm trên tim đường 3 X3 Km95+818.13 Nằm trên tim đường 4 X4 Km96+201.70 Nằm trên tim đường Độ sâu các hố xuyên được lấy bằng chiều sâu các hố khoan thăm dò là 25m, vậy tổng độ sâu tiến hành xuyên tĩnh là 100m. 7.7.3. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT) a. Mục đích Xuyên tiêu chuẩn SPT được tiến hành đồng thời với công tác khoan thăm dò để xác định độ chặt của đất loại cát, trang thái của đất loại sét, kết hợp với tài liệu khoan, xuyên tĩnh để phân chia địa tầng. Tiêu chuẩn thiết bị: - ống mẫu f 36 mm, chiều dài 813 mm, chiều dài buồng mẫu 635 mm. - Tạ đóng 63,5 kg. - Chiều cao tạ rơi 76 cm.Rãnh thoát nước Phần đầu nối Viên bi Phần thân Mũi xuyên F D C E G A B Sơ đồ cấu tạo mũi xuyên (SPT). b. Phương pháp tiến hành Khi khoan đến độ sâu cần thí nghiệm thì dừng khoan, vét sạch đáy lỗ khoan, thả dụng cụ thí nghiệm xuống đánh dấu 3 đoạn trên cần khoan, mỗi đoạn 15cm kể từ miệng lỗ khoan. Dùng búa nặng 63,5 kg rơi từ độ cao 76cm, để ống lấy mẫu được đóng sâu vào trong đất khoảng 45cm, ghi số nhát búa N của 2 lần cuối N2 / 15 + N3 / 15 = N / 30cm. Số nhát búa này được coi là sức kháng xuyên tiêu chuẩn. c. Chỉnh lý tài liệu xuyên tiêu chuẩn (SPT) Từ kết quả thí nghiệm xuyên SPT, vẽ biểu đồ xuyên (hình 6 -II), và kết hợp với tài liệu khoan, xuyên tĩnh để phân chia địa tầng. Theo chiều sâu, do trọng lượng cần tăng, năng lượng của búa truyền xuống mũi xuyên bị tổn hao, nên ta phải hiệu chỉnh độ cao. Trị số hiệu chỉnh được trình bày trong bảng sau: Độ sâu (m) 0 – 5 5 -10 10 - 15 15 - 20 20 – 25 Số hiệu chỉnh 1 0,8 0,6 0,5 0,45 Trường hợp bùn, cát hạt mịn hoặc cát chứa bụi nằm dưới mực nước ngầm thì giá trị N có thể khác thường nên giá trị N được hiệu chỉnh như sau: Nếu N > 15 thì Nhc = 15 + 0,5 ( N - 15). Nếu N < 15 thì lấy giá trị tiêu chuẩn ngoài thực tế ( số búa/30cm). Giá trị N đã hiệu chỉnh có thể dùng để đánh giá độ chặt tương đối của đất loại cát, trạng thái của đất loại sét. Biểu đồ kết quả xuyên tiêu chuẩn (SPT) 0 25 20 15 10 5 N 1 2 3 4 5 S Cường độ và trạng thái của đất loại cát N Độ chặt tương đối 0 – 4 Rất rời 4 - 10 Rời 10 - 30 Chặt vừa 30 - 50 Chặt > 50 Rất chặt Trạng thái của đất loại sét được xác định theo bảng: Cường độ và trạng thái của đất loại sét và sét pha. N Trạng thái Giá trị sức chịu tải cho phép (KG/cm2) 0 – 2 Chảy 0,22 2 – 4 Dẻo chảy 0,22 - 0,43 4 – 8 Dẻo mềm 0,43 - 0,9 8 - 15 Dẻo cứng 0,9 - 1,8 15 - 30 Nửa cứng 1,8 - 3,6 > 30 Cứng > 3,6 d. Khối lượng Thí nghiệm SPT được bố trí trong tất cả các hố khoan, cứ 1,5m đến 2m tiến hành thí nghiệm SPT một lần cho đến hết độ sâu cần thí nghiệm. Khối lượng thí nghiệm SPT dự kiến được trình bày trong bảng Hố khoan Số lần thí nghiệm SPT LKT01, LKT02, LKT04, LKT05, LKT06, LKT07, LKT10, LKT11 12 Tổng 96 7.8.Chỉnh lý tài liệu và viết báo cáo 7.8.1. Mục đích Công tác chỉnh lý tài liệu và viết báo cáo là phần công việc cuối cùng của công tác khảo sát ĐCCT. Công tác chỉnh lý tài liệu được thực hiện để hệ thông hoá và hoàn chỉnh toàn bộ tài liệu thu thập được trong quá trình khảo sát, làm cơ sở cho việc lập báo cáo ĐCCT bằng cách thu thập và tổng hợp tất cả các tài liệu, phát hiện ra những chỗ không hợp lý để bổ xung và sửa chữa kịp thời. 7.8.2. Nội dung chỉnh lý Hệ thống hoá và hoàn chỉnh lý các tài liệu thực địa như: Tài liệu đo vẽ ĐCCT, tài liệu các hố khoan đào thăm dò, tài liêu thí nghiệm ngoài trời, lập các hình trụ hố khoan …. Từ kết quả thu được qua các thí nghiệm ngoài trời, dựa vào cơ sở lý thuyết để tính toán các thông số ĐCCT của đất đá. Lập mặt cắt ĐCCT theo tuyến điển hình và các bản đồ phụ trợ khác. Trên các mặt cắt ĐCCT, địa tầng khu vực nghiên cứu được phân chia thành các lớp có đặc điểm thành phần thạch học, trạng thái và đặc tính ĐCCT tương tự nhau. Để thành lập được bản đồ ĐCCT, cần phải xây dựng chú giải bản đồ. Trong các trường hợp cần thiết phải lập các bản đồ phụ trợ khác như bản đồ phân vùng ĐCCT, bản đồ phân bố đất yếu, … Xử lý bằng phương pháp thống kê toán học kết quả thí nghiệm trong phòng và ngoài trời nhằm xác định các giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của các đặc trưng cơ lý của các lớp đất đá, chọn sơ đồ tính toán ổn định và thực hiện các tính toán cần thiết khác.. Trong một số trường hợp phải thực hiện các tính toán định lượng để đánh giá ổn định công trình như tính lún, kiểm toán ổn định trượt, … Phân tích, đánh giá toàn bộ các tài liệu để đưa ra các nhận xét, kết luận và kiến nghị. Lập báo cáo ĐCCT gồm bản thuyết minh và các phụ lục kèm theo. 7.8.3. Nội dung báo cáo ĐCCT Nội dung của báo cáo gồm các phần sau: Mở đầu: Nêu cơ sở pháp lý của việc tiến hành công tác khảo sát, sơ lược về công trình và nội dung khảo sát. Sơ lược về thời gian, đơn vị, người chịu trách nhiệm các công tác, thời gian hoàn thành, tổ chức nhân lực, … Kết quả khảo sát: 1 – Sơ lược về điều kiện địa lý tự nhiên khu vực khảo sát, nêu đặc điểm vị trí địa lý, địa hình, địa chất khu vực và các đặc điểm về khí hậu, thuỷ văn, … 2 – Sơ lược về thiết bị và kỹ thuật khảo sát. 3 – Kết quả nghiên cứu các tính chất cơ lý của lớp đất theo các loại thí nghiệm trong phòng và thí nghiệm ngoài trời. Kết quả mô tả, phân loại và phân tầng các lớp đất, đặc điểm về địa tầng và những đặc trưng riêng. 4 – Giải pháp xây dựng công trình và các kiến nghị về các biện pháp gia cố hoặc sử lý công trình khi thi công công trình. 5 – Các phụ lục kèm theo như: Sơ đồ bố trí hố khoan thăm dò; mặt cắt ĐCCT dọc các lỗ khoan và mặt cắt ngang tuyến đường tại những hố khoan thăm dò dự kiến tiến hành; bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý; tài liệu thí nghiệm trong phòng và ngoài trời; hình trụ hố khoan … CHƯƠNG 8 DỰ TOÁN KINH PHÍ VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG 8.1. Dự trù thiết bị, vật tư, nhân lực, thời gian thi công 8.1.1. Dự trù thiết bị, vật tư Với thời gian thực hiện phương án khảo sát là 3 tháng (91 ngày) chưa kể ngày nghỉ lễ tết mà chỉ có nghỉ chủ nhật thì thời gian khảo sát là 79 ngày. Dự trù thời gian cho công tác khảo sát và lấy mẫu kết hợp với thí nghiệm SPT, thí nghiệm xuyên tĩnh chiếm 2/3 thời gian thực hiên khảo sát tức là khoảng 53 ngày, trong đó khoan khảo sát kết hợp thí nghiệm SPT, thí nghiệm cắt cánh và thí nghiệm xuyên tĩnh. Theo định mức 07 - 2007 ngày 25/7/2007 - BXD thì số ca thực hiện công tác khoan khảo sát đối với máy XJ - 100 theo bảng sau : Dạng công tác Cấp đất đá Khối lợng (đơn vị) Định mức (ca/đơn vị) Số ca Khoan lấy mẫu I - III 224(m) 0,16 48 Thí nghiệm SPT I - III 96(lần) 0,1 9.6 Xuyên tĩnh I - III 100 (m) 0,08 8 Thí nghiệm cắt cánh I - III 48(lần) 0,14 6.72 Với một tổ máy khoan, thí nghiệm SPT và cắt cánh thì thời gian cần thực hiện công tác khoan và thí nghiệm SPT là: 48+9.6+6.72= 64.32 (ca) Mỗi ngày làm 1 ca thì số tổ máy khoan cần thiết để hoàn thành công việc trong 53 ngày là: 64.32/53 = 1.21 tổ máy khoan Vậy dự trù 2 tổ máy khoan. Tương tự số tổ máy thí nghiệm xuyên tĩnh, với giả thiết thời gian thí nghiệm xuyên tĩnh là 26 ngày 8/26 = 0.3 tổ máy thí nghiệm xuyên tĩnh Như vậy số tổ máy xuyên tĩnh là 1 Dự trù thiết bị khoan và lấy mẫu thí nghiệm STT Thiết bị vật tư Đơn vị Số lượng 1 Máy khoan XJ – 100 và dụng cụ Bộ 2 2 Hộp đựng mẫu Cái 115 3 Thẻ mẫu Cái 115 4 Chai đựng nước Cái 3 5 Parafin Kg 5 Dự trù thiết bị thí nghiệm SPT STT Thiết bị vật tư Đơn vị Số lượng 1 Mũi xuyên SPT Chiếc 2 1 Dầu bôi trơn Lít 2 Dự trự thiết bị xuyờn tĩnh STT Thiết bị vật tư Đơn vị Số lượng 1 Máy xuyên Gouda Bộ 1 2 Cần xuyên m 30 3 Mũi xuyên Cái 2 4 Mỡ bôi trơn Kg 3 5 Cuốc, xẻng, xà beng Cái 5 Các loại văn phòng phẩm dụng cho khảo sát STT Danh mục Đơn vị Số lượng 1 Giấy viết Tờ 10 2 Mực viết ml 100 3 Mực can ml 100 4 Giấy can m 5 5 Giấy Troki Tờ 5 6 Bộ bút can Bộ 1 7 Máy vi tính Cái 1 8.1.2. Dự trù nhân lực và tổ chức thi công Để thực hiện các phương án khảo sát ĐCCT, khối lượng nhân lực biên chế cho các tổ có thể mô tả theo sơ đồ sau: 1. Tổ kỹ thuật: Biên chế tổ này gồm có: - Một kỹ sư địa chất công trình: Chủ phương án khảo sát - Một kỹ sư ĐCCT: Phụ trách kỹ thuật. 2. Tổ khoan: Với thiết bị khoan là máy khoan XJ – 100 của Trung Quốc, kết hợp với thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT thì biên chế nhân lực cho tổ khoan gồm: Nhân công cho mỗi một máy khoan như sau - Đội trưởng: Một kỹ sư địa chất công trình giám sát kỹ thuât kiêm hành chính; - Tổ trưởng: Một công nhân khoan bậc 6/7; - Ba công nhân khoan bâc 4/7. 3. Tổ xuyên: Biên chế nhân lực cho một tổ xuyên tĩnh là: - Đội trưởng: Một kỹ sư ĐCCT chịu trách nhiệm trực tiếp; - Tổ trưởng: Một công nhân kỹ thuật bậc 6/7; - Ba công nhân xuyên tĩnh bậc 4/7. 4. Tổ hành chính: Một thủ quỹ phụ trách kinh tế, đời sống, chi tiêu cho toàn đội khảo sát. 8.1.3. Dự trù thời gian thi công Với thời gian thực hiện công tác khảo sát là 3 tháng. Trong 3 tháng đó không có ngày nghỉ lễ mà chỉ có ngay nghỉ chủ nhật thì thời gian khảo sát là 79 ngày và thời gian bắt đầu tiến hành khảo sát là vào thứ 2, Ta có bảng thời gian tiến hành các công tác khảo sát trong thời gian thi công STT Các dạng công tác Thời gian tiến hành khảo sát 1 Công tác thu thập tài liệu 4 ngày (từ ngày 1 đến ngày 4) 2 Công tác trắc địa 4 ngày (từ ngày 5 đến ngày 8) 3 Công tác khoan lấy mẫu và thí nghiệm SPT, cắt cánh 32 ngày (từ ngày 9 đến ngày 41) 4 Công tác thí nghiệm xuyên tĩnh 8 ngày (từ ngày 42 đến ngày 50) 5 Công tác thí nghiệm trong phòng 27 ngày (từ ngày 51 đến ngày 78) 6 Công tác chỉnh lý tài liệu và viết báo cáo 12 ngày (từ ngày 79 đến ngày 91) Biểu đồ thi công STT Ngày Dạng cụng tỏc 16 32 48 64 91 1 Thu thập tài liệu 2 Trắc địa 3 Khoan lấy mẫu và thớ nghiệm SPT, cắt cỏnh 4 Xuyờn tĩnh 5 Thớ nghiệm trong phũng 6 Chỉnh lý tài liệu và viết bỏo cỏo 8.2. Dự toán kinh phí khảo sát 8.2.1. Cơ sở lập dự toán Phương án kỹ thuật đối với công tác khảo sát địa chất công trình phục vụ giai đoạn thiết kế kỹ thuật. Đơn giá khảo sát xây dựng Tỉnh Đồng Tháp ngày 04/10/2010 của Tỉnh Đồng Tháp. Nghị định số 9912007/NĐ-CP ngày 13/6/2007 của chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình. Các hệ số áp dụng 1.0 - Hệ số vật liệu 0.7 - Chi phí chung. 0.06 - Thu nhập chịu thuế tính trước 1.05 - Khoan máy bằng dung dịch Bentonit. 1.29 - Chi phí nhân công chi đối với khối lượng xây dựng trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp. 1.067 - chi phí máy thi công đối với khối lượng xây dựng trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp. 8.2.2. Dự toán kinh phí 8.2.2.1. Công tác trắc địa Định vị và chuyển vị trí của 12 hố khoan và 4 hố xuyên vào bản đồ và ra thực địa. Chi phí cho công tác định vị vị trí và xác định cao độ điểm khảo sát như sau: Đơn vị tính: đ/ 1 điểm Mã hiệu Danh mục đơn giá Đơn vị Vật liệu Nhân công Máy Đơn giá CK.011001 Cấp địa hinh I Điểm 144,722 2.536,717 141,132 2.822,571 Vậy chi phí cho công tác trắc địa là: 16x2.822,571 = 45.161.136 (đồng) Chi phí cho công tác định vị vị trí và xác định cao độ điểm khảo sát 8.2.2.2. Công tác khoan thăm dũ Theo cơ sở lập dự toán ở trên, ta có chi phí cho 1m khoan đất đá: Công tác khoan xoay bơm rửa bằng ống mẫu ở trên cạn Đơn vị: đồng/1m khoan Mó hiệu Danh mục đơn giá Vật liệu Nhõn cụng Mỏy CC.011001 Độ sâu đến 30 m,cấp đất đá: I – III 52,327 160,207 70,732 Tổng hợp kinh phớ 1. Chi phớ vật liệu 52,327 x 1,0 52,327 2. Chi phớ nhõn cụng 160,207x1.29x1.05 217,00 3. Chi phớ mỏy 70,732x 1.067x1.05 79,244 4. Chi phớ chung 217.00 x 0.7 189,90 5. Chi phớ thu nhập chịu thuế tớnh trớc 0.06x(52,327+217.00+79,244+189,90) 32.31 Chi phí cho 1m khoan đất đá cấp I-III là: 570.781 - Chi phí nhân công và máy khi khoan đất đá cấp I- III là: 300x570,781 = 171.234,300 (đồng) 8.2.2.3. Cụng tỏc thớ nghiệm trong phũng Công tác thí nghiệm mẫu đất Chi phớ cho l mẫu thớ nghiệm Đơn vị: đồng/1mẫu Mó hiệu Danh mục đơn giá Vật liệu Nhõn cụng Mỏy CP.031001 Thí nghiệm mẫu đất nguyên dạng 19,223 354,142 145,730 Tổng hợp kinh phớ 1. Chi phớ vật liệu 19,223 x 1,0 19,223 2. Chi phớ nhõn cụng 354,142x 1,29 456,843 3. Chi phớ mỏy 145,730x 1,067 155,400 4. Chi phớ chung 456,843x 0,7 319.790 5. Chi phớ thu nhập chịu thuế tớnh trước 0,06x(19,223+456,843+155,40+319,79) 57,075 Chi phớ cho l mẫu thớ nghiệm là: 1.008,331 Mó hiệu Danh mục đơn giá Vật liệu Nhõn cụng Mỏy CP.033001 Thí nghiệm mẫu đất không nguyên dạng 13,213 427,219 75,467 Tổng hợp kinh phớ 1. Chi phớ vật liệu 13,213x 1,0 13,213 2. Chi phớ nhõn cụng 427,219x 1,29x0.3 165,330 3. Chi phớ mỏy 75,467x0,3 22,640 4. Chi phớ chung 170,207 x 0,7 140,830 5. Chi phớ thu nhập chịu thuế tớnh trước 0,06 x(13,213+165,33+22,64+140,83) 20,.520 Chi phớ cho l mẫu thớ nghiệm là: 362,530 - Mẫu nguyờn trạng là: 60x1.008,331= 60.499.860 (đồng) - Mẫu khụng nguyờn trạng là: 16x362.53= 5.800.480 (đồng) Công tác thí nghiệm mẫu nước Đơn vị: đồng/1mẫu Mó hiệu Danh mục đơn giá Vật liệu Nhõn cụng Mỏy CP.011002 Xác định các chỉ tiêu hóa lý của mẫu nước ăn mòn betong 19,616 196,746 83454 Tổng hợp kinh phớ 1. Chi phớ vật liệu 19,616x 1,0 19,616 2. Chi phớ nhõn cụng 196,746x 1,29x0.3 76,140 3. Chi phớ mỏy 84,454x0,3 25,336 4. Chi phớ chung 121,092 x 0,7 84,764 5. Chi phớ thu nhập chịu thuế tớnh trước 0,06 x(19,616+76,140+25,336+84,764) 12,251 Chi phớ cho l mẫu thớ nghiệm là: 218,107 - Mẫu nước là: 8x218.107 = 1.744.856 (đồng) Công tác thí nghiệm nén ba trục cố kết không thoát nước Đơn vị: đồng/1mẫu Mó hiệu Danh mục đơn giá Vật liệu Nhõn cụng Mỏy CP.011002 Xác định chỉ tiêu cơ lý mẫu đất nguyên dạng (bằng phương pháp ba trục) cố kết không thoát nước (CU) 180,602 1.011,834 746,078 Tổng hợp kinh phớ 1. Chi phớ vật liệu 180,602x 1,0 180,602 2. Chi phớ nhõn cụng 1.011,834x 1,29x0.3 391,573 3. Chi phớ mỏy 746,078x0,3 223,823 4. Chi phớ chung 795,998 x 0,7 557,199 5. Chi phớ thu nhập chịu thuế tớnh trước 0,06 x(180,602+391,573+223,823+557,199) 46,861 Chi phớ cho l mẫu thớ nghiệm là: 1.400,058 - Mẫu Xác định chỉ tiêu cơ lý mẫu đất nguyên dạng (bằng phương pháp ba trục) cố kết không thoát nước (CU)là: 5x1.400,058 = 7.000.290 (đồng). Công tác thí nghiệm nén cố kết. ta tính theo đơn giá của thí nghiệm xác định chỉ tiêu đầm nén tiêu chuẩn Đơn vị: đồng/1mẫu Mó hiệu Danh mục đơn giá Vật liệu Nhõn cụng Mỏy CP.034001 Thí nghiệm xác định chỉ tiêu đầm nén tiêu chuẩn 22,917 455,325 131,670 Tổng hợp kinh phớ 1. Chi phớ vật liệu 22,917x 1,0 22,917 2. Chi phớ nhõn cụng 455,325x1,29x0.3 176,210 3. Chi phớ mỏy 131,670x0,3 39,501 4. Chi phớ chung 218,628 x 0,7 174,902 5. Chi phớ thu nhập chịu thuế tớnh trước 0,06 x(19,616+76,140+25,336+84,764) 23,612 Chi phớ cho l mẫu thớ nghiệm là: 437,142 - Mẫu nộn cố kết là: 10x437.142 = 4.371.420(đồng) Cụng tỏc thớ nghiệm xác định chỉ tiêu cơ lý mẫu đất nguyên dạng (bằng phương pháp ba trục) không cố kết không thoát nước (UU): Đơn vị: đồng/1mẫu Mã hiệu Danh mục đơn giá Vật liệu Nhân công Máy CP.032003 Xác định chỉ tiêu cơ lý mẫu đất nguyên dạng (bằng phương pháp ba trục) không cố kết không thoát nước (UU) 180.602 505.917 373.039 Tổng hợp kinh phớ 1. Chi phớ vật liệu 180.602x1.0 1. Chi phớ vật liệu 180.602x1.0 2. Chi phớ nhõn cụng 505.917x1,29x0.3 2. Chi phớ nhõn cụng 505.917x1,29x0.3 3. Chi phớ mỏy 373.039x0,3 3. Chi phớ mỏy 373.039x0,3 4. Chi phớ chung 496.303 x 0,7 4. Chi phớ chung 496.303 x 0,7 5. Chi phớ thu nhập chịu thuế tớnh trước 0,06 x(19,616+76,140+25,336+84,764) 50.623 Chi phớ cho l mẫu thớ nghiệm là: 894.338 - Mẫu UU là: 5x894.338 = 4.471.690 (đồng) Vậy tổng chi phớ thớ nghiệm trong phũng là: 60.499.860+5.800.480+1.744.850+7.000.290+4.371.420+4.471.690= 83.888.590(đồng) 8.2.2.4. Cụng tỏc thớ nghiệm ngoài trời a. Cụng tỏc thớ nghiệm SPT Chi phớ cho l lần thớ nghiệm SPT Đơn vị tính: đ/ 1lần Cụng tỏc Thớ nghiệm xuyờn tiờu chuẩn (SPT) Đơn vị: đồng/1 lần Mó hiệu Danh mục đơn giá Vật liệu Nhõn cụng Mỏy CQ.031001 Đất đá cấp : 36,823 61,834 41,570 I – III Tổng hợp kinh phớ 1. Chi phớ vật liệu 36,823x 1,0 36,823 2. Chi phớ nhõn cụng 61,834x 1,29 79,766 3. Chi phớ mỏy 41,570x1,067 44,355 4. Chi phớ chung 160,944 x 0,7 112,660 5. Chi phớ thu nhập chịu thuế tớnh trước 0,06x(36,823+79,766+44,355+112,660) 16,416 Chi phớ cho l lần thớ nghiệm là: 290,020 Vậy chi phớ cho thớ nghiệm SPT cho cỏc cấp đất đá như sau: - Chi phí cho thí nghiệm SPT đất đá cấp I-III là 96x290,020= 27.841,920 (đồng) b. Cụng tỏc thớ nghiệm xuyờn tĩnh: Chi phớ cho l m xuyờn tĩnh Đơn vị tính: đ/ 1m xuyên Mó hiệu Danh mục đơn giá Đơn vị Vật liệu Nhõn cụng Mỏy Đơn giá CQ.011001 Xuyờn tĩnh m 5984 67456 32572 161,767 Như vậy chi phí cho công tác thí nghiệm xuyên tĩnh là: 100 x 161,767= 16.176,700 (đồng) c. Công tác thí nghiệm cắt cánh hiện trường: Chi phớ cho cụng tỏc thớ nghiệm cắt cỏnh Đơn vị tính: đ/ điểm cắt Mó hiệu Danh mục đơn giá Đơn vị Vật liệu Nhõn cụng Mỏy Đơn giá CQ.021001 cắt cỏnh điểm 15895 112426 26278 192,740 Chi phớ cho cụng tỏc thớ nghiệm cắt cỏnh là: 48 x 192,740= 9.251,520 (đồng) Vậy tổng chi phớ thớ nghiệm ngoài trời là: 9.251,520+16.176,700+27.841,920 = 53.270,140 (đồng) Tổng chi phớ khoan lấy mẫu, thớ nghiệm ngoài trời và thớ nghiệm trong phũng là: 171.234.300+ 53.270.140+ 83.888.590 = 255.176.160 (đồng) 8.2.2.5. Dự toỏn kinh phớ cho cụng tỏc chỉnh lý tài liệu, viết bỏo cỏo Chi phớ cho cụng tỏc chỉnh lý tài liệu, viết bỏo cỏo bằng 5% tổng chi phớ của cụng tỏc khoan thăm dũ lấy mẫu, thớ nghiệm ngoài trời và thớ nghiệm trong phũng: 0,05x 255.176.160 = 12.758.808 (đồng) 8.2.2.6. Chi phớ chỗ ở tạm thời Chi phí chỗ ở tạm thời được tính cho công tác khoan thăm dũ lấy mẫu và thớ nghiệm ngoài trời. Chi phớ chỗ ở tạm thời được tính bằng 5% giá trị tổng khối lượng khảo sát ( khoan lấy mẫu, thí nghiềm SPT và thí nghiệm xuyên tĩnh, thớ nghiệm cắt cỏnh): 0,05x(171.234,300+53.270,140) = 11.225,222 (đồng) Tổng chi phớ khảo sỏt là: 11.225,222+12.758.808+255.176.160 +45.161.136 = 324.321.326 (đồng) 8.2.2.7. Thuế suất giá trị gia tăng Giá trị dự toán trước thuế sau khi điều chỉnh theo thông tư 14/2005/TT-BXD là: 1,46 x 324.321.326 = 473.509.136 (đồng) Thuế VAT được tính bằng 10% giá trị dự toán trước thuế: 0,1x 473.509.136 = 47.350.913 (đồng) Vậy giỏ trị dự toỏn sau thuế VAT là: 473.509.136 + 47.350.913 = 520.860.049( đồng) (Bằng chữ: năm trăm hai mưoi triệu, tám trăm sáu mươi nghỡn, khụng trăm bốn mươi chin đồng). KẾT LUẬN Sau ba tháng làm đồ án, với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Huy Phương, cùng với tinh thần tích cực và khẩn trương của bản thân, đồ án đã hoàn thành đúng thời hạn quy định. Trong quá trình làm đồ án, tôi đã được củng cố nhiều về kiến thức chuyên môn cũng như hiểu được phần nào công việc thực tế của người kỹ sư sau này. Tuy nhiên, do trình độ chuyên môn còn hạn chế và sự hiểu biết thực tế chưa nhiều nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Vì vậy, tôi rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các thầy, cô trong Bộ môn cũng như các bạn đồng nghiệp. Một lần nữa cho tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Huy Phương, sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong Bộ môn địa chất công trình trường đại học Mỏ - Địa chất giúp tôi hoàn thành bản đồ án này một cách tốt nhất. Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các cán bộ của Công ty Cổ phần Tư vấn đầu tư và xây dựng GTVT và các bạn đồng nghiệp đã giúp tôi trong suốt quá trình làm đồ án. Hà Nội, tháng 5 năm 2011 Sinh viên Mai Xuân Khải TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. V.Đ. Lômtađze. Địa chất công trình - Địa chất công trình chuyên môn. Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp Hà Nội, 1983. 2. Hoàng Văn Tân, Trần Đình Ngô, Phan Xuân Trường, Phạm Xuân, Nguyễn Hải. Những phương pháp xây dựng công trình trên nền đất yếu. Nhà xuất bản Xây dựng, 1997. 3. Pierre Laréal, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục, Lê Bá Lương. Nền đường đắp trên đất yếu trong điều kiện Việt Nam. Nhà xuất bản Giao thông vận tải, 2001. 4. Nguyễn Quang Chiêu. Thiết kế và thi công nền đắp trên nền đất yếu. Nhà xuất bản Xây dựng, 2001. 5. PGS.TS .Tạ Đức Thịnh, PGS.TS. Nguyễn Huy Phương. Giáo trình cơ học đất. Nhà xuất bản Xây dựng, 2002. 6. TS. Đỗ Minh Toàn. Giáo trình đất đá xây dựng. Hà Nội 2003 7. T.S. Lê Trọng Thắng. Các phương pháp nghiên cứu và khảo sát địa chất công trình. Nhà xuất bản Giao thông vận tải. 8. 22 TCN 262-2000: Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu – tiêu chuẩn thiết kế. Nhà xuất bản Giao thông vận tải. . PHỤ LỤC · Phụ lục 1: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các lớp đất. · Phụ lục 2: Bình đồ bố trí các lỗ khoan và điểm thí nghiệm ngoài trời · Phụ lục 3: Mặt cắt địa chất công trình tim tuyến. · Phụ lục 4: Mặt cắt ngang địa chất công trình. · Phụ lục 5: Sơ đồ địa chất vùng Đồng Tháp. MỤC LỤC Phụ lục……………………………………………………………………..109