zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Địa chất công trình - Chương 5: Nước dưới đất và ảnh hưởng của NDĐ đến xây dựng công trình

Chia sẻ: Ganuongmuoixa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Báo xấu

103
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Địa chất công trình - Chương 5: Nước dưới đất và ảnh hưởng của NDĐ đến xây dựng công trình cung cấp cho người học những kiến thức như: Các dạng tồn tại của nước ở trong đất, đá; Các tầng chứa nước dưới đất; Vận động của nước dưới đất; Các ảnh hưởng xấu của nước dưới đất với xây dựng công trình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Địa chất công trình - Chương 5: Nước dưới đất và ảnh hưởng của NDĐ đến xây dựng công trình

9/15/2015 Nội dung Chương 5 1 Các dạng tồn tại của nước ở trong đất, đá NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA 2 Các tầng chứa nước dưới đất NDĐ ĐẾN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 3 Vận động của nước dưới đất 4 Các ảnh hưởng xấu của nước dưới đất với xây dựng công trình Nước chứa trong lỗ rỗng ¤ 5.1. TRẠNG THÁI VÀ DẠNG TỒN và khe nứt của TẠI CỦA NƯỚC TRONG ĐẤT ĐÁ đất đá dưới Mực nước dưới đất mặt đất 1. Nước ở trạng thái hơi, tồn tại trong các lỗ rỗng, Nước tự do, nước liên kết vật lý nằm ngoài hạt, bị kẽ nứt trong đới thông khí đẩy ra khỏi đất đá khi nung đến 1050C 2. Nước tự do: Các loại nước này là thành phần gây nên độ ẩm • Nước mao dẫn của đất đá • Nước trọng lực Sự có mặt và lượng chứa của các loại nước này • Nước bất động làm thay đổi tính chất xây dựng của đất đá 3. Nước liên kết vật lý - được hút và giữ lại trong đất đá nhờ lực hút tĩnh điện và lực hút phân tử Nước trọng lực vận động trong đất đá gây nên các hiện tượng địa chất bất lợi cho xây dựng công 4. Nước liên kết hoá học - tham gia vào thành phần hạt dưới dạng gốc OH- trình 5. Nước kết tinh - tham gia vào thành phần hạt dưới dạng phân tử nước 1
9/15/2015 Nước kết tinh và nước kết hợp hoá học nằm bên trong hạt, tức là tham gia vào thành phần của hạt Chú ý đất đá. Đối với xây dựng công trình chúng ta quan tâm Nước kết tinh tham gia dưới dạng phân tử nước, ví đến nước liên kết vật lý, nước tự do dụ: CaSO4.2H2O, Na2CO3.10H2O, bị đẩy ra khỏi hạt khi nung đến 250 - 3000C Nước kết hợp hoá học tham gia vào mạng tinh thể khoáng vật của đất đá dưới dạng gốc OH-, ví dụ, Al2(OH)3, Al2(OH)2SiO3, bị đẩy ra khỏi hạt khi nung 300 đến 13000C. Khi đó mạng tinh thể bị phá hủy hoàn toàn Yêu cầu khi học Các loại nước tồn tại trong đất đá, vị trí tồn tại (trong hoặc ngoài hạt) và cách thức tồn tại (lực hút tĩnh điện và phân tử, trong mạng tinh thể) ¤ 5.2. CÁC TẦNG CHỨA NƯỚC Hiểu được loại nước nào ảnh hưởng đến tính DƯỚI ĐẤT chất của đất, loại nước nào là thành phần độ ẩm của đất đá, loại nước nào gây nên các hiện tượng địa chất bất lợi cho xây dựng Hiểu và nhớ được các mốc nhiệt độ mà các loại nước bị đẩy ra khỏi đất đá và giải thích được sự liên quan giữa chúng và các mốc nhiệt độ đó Khái niệm tầng chứa nước và tầng nước dưới đất Tầng chứa nước - tầng đất đá chứa nước, có các tính chất: •Tính thấm, đặc trưng bởi hệ số thấm •Tính nhả nước, đặc trưng bởi hệ số nhả nước tầng chứa •Tính mao dẫn, đặc trưng bởi chiều cao mao dẫn nước treo Đối ngược với tầng chứa nước là tầng cách nước Tầng nước dưới đất - tầng phân bố của nước tầng cách nước dưới đất, có các thông số: •Hệ số thấm, K m/ngđ, m/s tầng chứa nước •Hệ số nhả nước,  = Vn/V •Hệ số dẫn nước, T = Km, m2/ngđ •Hệ số truyền mực nước; a = Kh/ Phân biệt đại lượng đặc trưng tính chất của tầng chứa nước và thông số địa chất thuỷ văn của tầng nước dưới đất 2
9/15/2015 1. Tầng nước thổ nhưỡng Các tầng chứa nước dưới đất Là nước chứa trong tầng đất thổ nhưỡng, 1. Tầng nước thổ nhưỡng phân bố ngay sát mặt đất 2. Tầng nước ngầm Bản chất là nước mao dẫn 3. Nước tầng trên Trữ lượng không nhiều và chất lượng xấu Không khai thác sử dụng, không ảnh 4. Tầng nước giữa tầng hưởng đến xây dựng công trình, ngoại trừ 5. Nước trong hang động karst và đứt có thể gây ăn mòn móng gãy kiến tạo lớn 2. Tầng nước ngầm 3. Nước tầng trên Là nước trọng lực Là nước trọng lực chứa trên các thấu kính cách Phân bố trên các đáy cách nước liên tục kể từ mặt nước cục bộ trong đới thông khí đất. Tầng chứa nước ngầm có 3 đới là bão hoà, mao Động thái thay đổi theo mùa dẫn, thông khí Được cung cấp do mưa, nước mặt thấm xuống; tiêu thoát do thấm xuống tầng nước ngầm, bốc Động thái thay đổi theo mùa hơi Được cung cấp do mưa, nước mặt thấm xuống; tiêu Miền cung cấp, miền phân bố, miền thoát trùng thoát ra các sông hồ, bốc hơi nhau Trữ lượng nhỏ, chất lượng xấu, không khai thác Miền cung cấp, miền phân bố, miền thoát trùng sử dụng; có thể gây bất lợi cho xây dựng công nhau. trình Trữ lượng lớn, chất lượng tốt, là nguồn khai thác sử dụng; có thể gây bất lợi cho xây dựng công trình 5. Nước trong hang kast và đứt gãy kiến tạo 4. Nước giữa tầng Là nước trọng lực, có thể có áp hoặc không áp Là nước trọng lực phân bố trong các hang và Phân bố trong tầng chứa nước kẹp giữa hai đứt gãy có hình dạng bất định tầng cách nước Vận động không có quy luật nhất định nên được xếp vào chung một loại Động thái năm Động thái có thể theo mùa hoặc theo ngày Miền cung cấp, miền phân bố, miền thoát Được cung cấp do mưa, nước mặt thấm xuống; không trùng nhau tiêu thoát ra các sông hồ Trữ lượng lớn, chất lượng tốt, là nguồn khai Trữ lượng lớn, chất lượng nước trong đứt gãy tốt, trong hang karst là nước cứng, có thể khai thác sử dụng; có thể gây bất lợi cho công trình thác sử dụng; có thể gây bất lợi cho xây dựng nếu khai thác quá mức công trình ngầm 3
9/15/2015 tầng nước treo phễu karst tầng nước ngầm Suối hố sụt tầng cách nước nước giữa tầng không áp Sông tầng cách nước nước giữa tầng có áp mực nước ngầm tầng cách nước Các yêu cầu khi học Hiểu được tầng đất đá chứa nước, tầng cách nước, tầng nước dưới đất, các đặc trưng tính chất của tầng chứa nước, các thông số địa chất thuỷ văn ¤ 5.3. VẬN ĐỘNG CỦA NƯỚC của tầng nước dưới đất Phân biệt được thông số địa chất thuỷ văn của DƯỚI ĐẤT tầng nước dưới đất và đại lượng đặc trưng tính chất của tầng chứa nước Đối với mỗi tầng chứa nước phải hiểu: - Loại nước gì - Đặc điểm phân bố - Động thái - Trữ lượng, chất lượng - Khả năng khai thác - Ảnh hưởng đến XDCT 1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM LIÊN QUAN ĐẾN THẤM Sự thấm: Sự di chuyển của nước dưới đất trong các Dòng thấm phẳng: Các đường dòng song song với khe nứt, lỗ hổng ở đới bão hòa của đất đá nhau và song song với mặt phẳng nào đó. Môi trường thấm: các khe nứt, lỗ hổng của đất đá Dòng thấm tầng: Các đường dòng song song với mà nước thấm qua được nhau tạo thành một dòng liên kết.  Môi trường thấm đồng nhất • Khi vận tốc không lớn • Phần lớn nước dưới đất vận động theo quy luật  Môi trường thấm không đồng nhất này Đường dòng: là đường mà theo đó nước vận động. Dòng thấm rối: Dòng thấm có các đường dòng rối Đường dòng có thể song song hoặc không song song loại, đứt đoạn, cắt nhau, dòng thấm bị xáo trộn, tính  Đường đẳng áp: là họ các đường vuông góc với các liên kết dòng bị phá hủy đường dòng. Hệ thống các đường đẳng áp và đường • Khi vận tốc lớn dòng tạo thành lưới thủy động lực học của nước dưới • Nước trong các khe nứt, hang động lớn có áp đất lực cột nước cao 4
9/15/2015 Dòng thấm ổn định: Các yếu tố đặc trưng của  Áp lực thấm P v2 dòng thấm (vận tốc, lưu lượng, mực nước, H z  2g gradient thủy lực…) không biến đổi theo thời H gian.  Gradient áp lực J  x Dòng thấm không ổn định: Các yếu tố đặc trưng  Lưu lượng: Q  vF của dòng thấm biến đổi theo thời gian. q  vh Lưu lượng thấm Q: lượng chất lỏng thấm qua tiết diện ướt của dòng thấm trong một đơn vị thời  Đường dòng, đường đẳng thế gian. Lưu lượng đơn vị q: lưu lượng qua tiết diện có  Thấm phẳng, thấm không gian (thấm hội tụ) chiều rộng là đơn vị là 1m. 2. Các định luật thấm a. Định luật Darcy Có thể viết lại phương trình (1) như sau : Q = K.F.J (2) Định luật do nhà bác học người Pháp A.Darcy F = F : Tiết diện ướt của dòng thấm tìm ra vào năm 1856, trên cơ sở kết quả nhiều lần J= H : Gradien áp lực. Chính là lượng tổn thất thực nghiệm thấm qua cát. L áp lực (cột nước hạ thấp) trên một đơn vị chiều dài dòng thấm. ΔHF Từ phương trình (2), suy ra: V = K.J (3) Q L Q ΔH Trong đó : V = tốc độ dòng thấm QK F (1) F L Q ΔH Nội dung định luật: K F L “Tốc độ thấm tỷ lệ bậc nhất với hệ số thấm và gradien áp lực”. Hệ số thấm Giới hạn ứng dụng của định luật Darcy Đối với đất sét: ĐL Darcy: Sự thấm xảy ra khi J≥Jo  Thấm tầng (do lực nhớt) v Sự thấm xảy ra theo quy  Môi trường thấm đồng nhất: cát đồng luật tuyến tính khi J ≥ Jbh nhất, cuội sỏi, đá nứt nẻ v  K(J  J bh )  KJ  43 J o   Đối với đất sét, khi J>Jbh (Jbh=4/3Jo) J, Jo : phụ thuộc loại đất. Khi vận tốc thấm cao  chảy rối  VD: sét cứng : Jo = 20 ÷30 (theo Roza) J không thích hợp ĐL Darcy  Các định Jo 4/3Jo luật thấm phi tuyến 5
9/15/2015 b. Các định luật thấm phi tuyến 3. Dòng thấm ổn định  Công thức xêzi v  C d.J 3.1. Dòng thấm phẳng C: Hệ số, phụ thuộc độ nhẵn thành lòng dẫn và một số • Nước ngầm, đáy cách nước nằm ngang điều kiện khác • Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng d: bán kính thủy lực = diện tích tiết diện/chu vi ướt • Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có J: gradient thủy lực nước mưa cung cấp thường xuyên Công thức Xezi - Kraxnoponxki • Nước có áp, chiều dày tầng chứa nước K  C d v  K k .J 1 2 không đổi k Công thức Prôni • Môi trường thấm không đồng nhất J tăng Thấm tầng Thấm rối • Tính thấm thay đổi theo chiều dòng thấm J  av  bv 2 • Tính thấm thay đổi vuông góc chiều dòng a, b: thông số phụ thuộc đặc tính, môi trường lỗ hổng thấm Nước ngầm, môi trường thấm đồng nhất, dòng thấm ổn Nước ngầm, môi trường thấm đồng nhất, dòng thấm ổn định, đáy cách nước nằm ngang định, đáy cách nước nằm ngang h  q h1 h h2 dh q   K .h. x dx x L  q.dx   K .hdh Nước ngầm, môi trường thấm đồng nhất, dòng thấm ổn định, đáy cách nước nằm ngang Nước ngầm, môi trường thấm đồng nhất, dòng thấm ổn định, đáy cách nước nằm ngang Lấy tích phân  Dòng thấm ổn định q1-2  q1-x  const L h2 h h 2 2 q  dx   K  hdh  qL  K ( 1 ) 2 K (h12  h22 ) K (h12  hx2 ) 2   0 h1 2L 2l1 x K (h12  h22 ) q (m3/ngày đêm) 2L h12  h22 Tương tự, xét lưu lượng đơn vị từ mặt cắt 1 đến mặt  hx  h12  .l1 x L cắt x 2 2 h1  h x Phương trình đường cong mực nước dưới đất cho dòng ngầm có đáy cách  qL  K ( ) 2 nước nằm ngang K ( h12  h x2 )  q 2 l1 x 6
9/15/2015 Đề bài: Có một lớp cát đồng nhất bão hoà nước Đề bài: Người ta khoan 2 lỗ khoan hoàn chỉnh bố trí có chiều dày không đổi là 12m kẹp giữa 2 tầng sét dọc theo chiều dòng thấm và trong lớp cát đồng nhất không thấm nước nằm ngang. Lớp sét không thấm bão hoà có hệ số thấm K=75 m/ng.đ. Dưới lớp cát là nước phía trên có bề dày 25m. Người ta khoan 2 LK một lớp sét nằm ngang cách nước có cao trình +3m. quan trắc cách nhau 400m dọc theo chiều dòng Mực nước đo được ở LK1 ở độ sâu 5m, LK2 ở độ sâu thấm và trong lớp cát đó để theo dõi vận động của 8m. Hai lỗ khoan cách nhau 1000m, cao trình miệng dòng thấm. trong LK1 mực nước ổn định đo được LK1 là +12, LK2 là +13m. Yêu cầu: cách miệng LK là 4.5m, tương ứng LK2 là 6.5m. 1/ Thiết lập công thức tổng quát tính lưu lượng dòng Lớp cát có hệ số thấm K=100m/ng.đ. thấm? Thiết lập công thức tổng quát tính lưu lượng của 2/ Với số liệu đã cho, tính lưu lượng của dòng thấm dòng thấm nói trên? đó? Với số liệu đã cho, tính lưu lượng của dòng thấm đó? Tính độ sâu mực nước tại mặt cắt giữa 2 lỗ khoan? Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng 1 2  dH J  dx dH q  K. h1 h .h H1 dx H h2 H2  qdx   KhdH L H2 x 0 q  dx   K  hdH L 0 H1 Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng Lấy trung bình chiều dày tầng chứa nước  Dòng thấm ổn định q1-2  q1-x  const h h h 1 2 K ( h1  h 2 ) H 1  H 2 K ( h1  h x ) H 1  H x 2  .  . L H2 2 L 2 l1 x h1  h2  q  dx   K  dH 0 2 H1 K ( h1  h 2 ) H 1  H 2  q . (m3/ngày đêm) 2 L Lưu lượng đơn vị thấm từ mặt cắt 1 đến mặt cắt x K ( h1  h x ) H 1  H x  q1  x  . 2 l1 x 7
9/15/2015 Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp thường xuyên thường xuyên Lưu lượng dòng ngầm tại mặt cắt bất kỳ giữa 2 sông w q x  q1  w.x h Từ định luật Darcy q  K.h.J  q1  w.x dh hx  -Kh  q1  wx h1 K h2 dx  -Khdh q1dx wxdx x x L Lấy tích phân được h2 L L  Đáy cách nước nằm ngang, lượng nước mưa ngấm xuống không đổi, phân bố đều, cường độ thấm w - K  hdh  q1  dx  w xdx h1 0 0 Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp thường xuyên Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp thường xuyên h12  h 22 L2 Tại mặt cắt bất kỳ  K.  q1.L  w K (h12  hx2 ) Wx 2 2 qx   2x 2 K (h12  h22 ) WL  q1   2L 2 h12  h22 W  hx  h12  x  ( L  x) x (*) Thay q1 vào qx được L K K (h12  h22 ) WL Tại mặt cắt bất kỳ q    Wx Tại đỉnh phân thủy: qx = 0, hx=hmax , x =a 2L 2 K (h12  h22 ) L q x  K. h12  h 22 L   w  a   0 a   l K h12  h 22  q  W (  x) 2.L 2  2 2.wL 2L 2 Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp thường xuyên Nước có áp, chiều dày tầng chứa nước không đổi, đáy cách nước nằm ngang Mực nước hai sông bằng nhau: h1=h2  a = L/2 (đỉnh phân thủy nằm chính giữa 2 sông) + h1 > h2  a < L/2 + h1 < h2  a > L/2 + a ≤ 0  nước thấm từ sông A sang sông B Chiều cao mực nước tại đỉnh phân thủy: hmax H1 H H2 q h max  h  h h 1 2 a w L K   L  a a 2 1 2 2  m M x L 8
9/15/2015 Nước có áp, chiều dày tầng chứa nước không đổi, đáy cách nước nằm ngang Nước có áp, chiều dày tầng chứa nước không đổi, đáy cách nước nằm ngang Từ định luật Darcy Q = K.F.J Km( H 1  H 2 ) q J = -dH/dx L F = Bm Lưu lượng từ mặt cắt 1 đến mặt cắt x dH Q dH Km( H 1  H x )  Q  KmB( )  q    Km q1 x  dx B dx L1 x  qdx   KmdH Dòng thấm ổn định q = const Km( H1  H 2 ) Km( H1  H x ) Tích phân 2 vế từ mặt cắt 1 đến mặt cắt 2   L H2 L L1 x  q  dx   Km  dH  qL   Km( H1  H 2 )  H x  H1  H1  H 2 L1 x 0 H1 L Môi trường thấm không đồng nhất Môi trường thấm không đồng nhất Tính thấm thay đổi theo chiều dòng thấm - Lớp 1: q1 = K1h1J  - Lớp 2: q2 = K2h2J L   … L  - Lớp n: qn = KnhnJ l L  Lưu lượng đơn vị trong toàn tầng n q   qi  ( K1h1  K 2 h2  ...  K n hn ) J h1  (1)   L h2 i 1 Thay tầng chứa nước không đồng nhất bằng a/ L1 L2 tầng chứa nước tương đương đồng nhất có hệ b/ số thấm Ktb (2) q = KtbhJ Môi trường thấm không đồng nhất n  Tính thấm thay đổi vuông góc chiều dòng thấm h   i  1 h i Cân bằng 2 phương trình (1) và (2) h1 k1 h2 n  K i h i m2 k2 m1 k1  K tb  i  1 n  H1 h i m3 k3 m2 k2 H2 i  1 mi ki mi ki L L 9
9/15/2015 H 1 - Lớp 1: v1  K1 J1  K1 Mặt khác, có thể thay đổi tầng chứa nước không m1 đồng nhất bằng tầng đồng nhất tương đương có hệ số thấm Ktb và chiều dày bằng tổng chiều dày các lớp - Lớp 2: v2  K 2 J 2  K 2 H 2 m2 m … H  v (2) K tb H - Lớp n: vn  K n J n  K n n Từ (1) và (2) suy ra: mn  H  H1  H 2  ...  H n n Vì tính liên tục của dòng thấm nên tốc độ thấm  mi K  i 1 qua mỗi lớp như nhau tb n mi m m m  i 1 Ki  H  v( 1  2  ...  n ) (1) K1 K 2 Kn Dòng thấm đến giếng Một số khái niệm liên quan đến giếng  Giếng đơn hoàn chỉnh  Phễu hạ thấp mực nước/áp lực  Độ hạ thấp mực nước/áp lực S S  Bán kính ảnh hưởng S0 S0  Giếng hoàn chỉnh h0 H0  Giếng không hoàn chỉnh h hg H Hg m  Giếng đơn r r  Giếng tác dụng tương hỗ R r  Giếng nước ngầm/giếng nước có áp r ro ro R H×nh 2.13 Dßng thÊm ®Õn giÕng a/ giÕng n−íc ngÇm; b/ giÕng n−íc cã ¸p  Theo kinh nghiệm, lấy: R  2S HK Đối với giếng nước có áp: dh dh dR F  2rm J  Q  K 2  Rh  Q  K 2  hdh dr dR R dh 2  mKS  Q  2  mK  Q  R R R H0 ln ln dR r0 r0 Q  2 K  hdh  Q (ln R  ln r0 )   K ( H 02  H g2 ) r0 R H g H 02  H g2  Q  K R ln r0 10
9/15/2015 1/ Người ta hút nước từ một giếng đơn hoàn chỉnh  Nhóm giếng có tác dụng tương hỗ trong tầng cát chứa nước ngầm. Tầng cát đồng nhất n -1 n nằm ngang có hệ số thấm K=100m/ng.đ, chiều dày x n -1 xn tầng chứa nước là 40m, giếng có đường kính là A xi 270mm. Khi hút đến động thái ổn định, mực nước x1 ngầm hạ thấp 7.2m. i x2 Thiết lập công thức tổng quát tính lưu lượng ổn định 1 2 của giếng nói trên? i 1 Với các số liệu đã cho, tính lưu lượng của giếng đó? Xác định đường hạ thấp mực nước tại vị trí cách giếng 30m? hA h0 Bán kính ảnh hưởng của giếng tính theo công thức h g1 R=2.S. H.K H ×n h 2 .1 4 N h ã m g iÕ n g t¸ c d ô n g t− ¬ n g h ç R1  Giếng đổ nước Q1 ln r01 Từ định (1) h  h  2 2 K 1 g dr luật Darcy Q  2 K  hdh  R2 r Q 2 ln Q = KFJ r02 ( 2 ) h22  h g2  J = -dh/dr K hg Nếu cả hai giống cùng làm việc, theo phương pháp h h0 cộng tác dụng Ri Q i ln r0 i  K ( h 2  h g2 ) h 2  h g2   Qi  K (h02  hg2 ) r K R Q R R ln i ln roi r0 H×nh 2.15 GiÕng ®æ nuíc  Giếng hút nước ở gần sông h a2  h g2 h a2  h g2 Q  K Q  K r r ln 1 ln 2 r0 r0 Cộng tác dụng h0 hA Q r1 r h a2  h g2  (ln  ln 2 ) K r0 r0 h a2  h g2 R r1 r2 Q  K a r ln 1 H×nh 2.16 GiÕng hót nuíc ë gÇn s«ng r2 11
9/15/2015 Các yêu cầu cần đạt được  Hiểu được các khái niệm liên quan đến dòng thấm để vận dụng giải được bài tập  Nắm được định luật Darcy, nhớ được công thức và giới hạn áp dụng của định luật ¤ 5. 4. ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC DƯỚI ĐẤT  Hiểu và vẽ được hình các bài toán của dòng thấm phẳng, dòng thấm tới giếng, nắm được các bước tính toán để xác ĐẾN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH định lưu lượng, chiều cao mực nước  Thiết lập được công thức tính hệ số thấm trung bình của môi trường thấm không đồng nhất cho cả hai trường hợp tính thấm thay đổi song song và vuông góc với chiều dòng thấm.  Nhớ được các trường hợp đặc biệt thiết lập công thức tính lưu lượng không bắt đầu từ định luật Darcy (giếng hút nước gần sông, giếng tác dụng tương hỗ) Các ảnh hưởng của nước dưới đất đến xây dựng công trình Nước chảy vào hố móng gây hậu quả: • Ngập hố móng • Gây hiện tượng đất chảy vào hố móng • Gây hiện tượng xói ngầm làm sụt lún • Gây bùng nền công trình Ăn mòn các kết cấu bê tông của móng và các công trình ngầm... 12
9/15/2015 Ngập hố móng - Ví dụ thực tế: 1. Hiện tượng đất chảy Người ta đào một đường hào vào trong một tầng cát pha chứa nước ngầm có hệ số thấm K=15m/ngđ. Đường hào có chiều dài lớn, chiều sâu 3,5m, sâu vào tầng Là hiện tượng một số đất bão hoà nước chảy sét không thấm nước dưới tầng cát pha 0,5m. Khi đào gặp nước ngầm ở độ sâu 1,0m. Tính lưu lượng đơn vị của dòng nước ngầm thấm vào đường hào, biết rằng vào hố móng công trình phạm vi ảnh hưởng do thấm của đường hào là 50m, khi tính coi mặt đất là nằm ngang Có hai loại đất chảy là đất chảy thật và đất chảy 1,0m giả Đất chảy thật là đất mịn (bùn sét, sét pha) tự 3,5m chảy như chất lỏng dưới tác dụng của lực trọng 0,5m trường Đất chảy giả là các loại cát chảy do dòng nước 50m cuốn theo (chảy có điều kiện)  Từ kết quả tính có thể đưa ra giải pháp xử lý tháo khô hố móng Điều kiện để xảy ra cát chảy: J  dn h Hậu quả của đất chảy và các giải pháp xử lý  Hậu quả: Xử lý đất chảy  Làm tăng khối lượng đào, tăng giá thành công trình, chậm tiến độ xây dựng  Mất ổn định mái đào và các công trình lân cận  Các biện pháp xử lý:  Hút nước hạ thấp mực nước dưới đất  Chắn đỡ bằng cừ, tường hào, giếng chìm  Gia cố nền bằng các giải pháp khoan phụt xi măng, thuỷ tinh lỏng, cố kết chân không... Xử lý đất chảy Xử lý đất chảy 13
9/15/2015 2. Hiện tượng xói ngầm Là hiện tượng nước ngầm vận động lôi cuốn các hạt nhỏ len lõi qua các lỗ rỗng giữa các hạt lớn ra khỏi nền. Jmin (Theo Ixtomina) Thường xảy ra trong nền đất rời cấp phối tốt, chỗ tiếp xúc 1.0 giữa hai lớp có thành phần hạt khác nhau 0.8 Điều kiện xảy ra xói ngầm: Vùng không an toàn  Theo Bochkova và nnk: 0.6 d 60  20; J  5 0.4 d10  Theo Zamarin: 0.2 Vùng an toàn J gh    11  n   0,5n 0.0 D60/d10 2 5 10 15 20 25 30 35  Theo Ixtomina: Biểu đồ Jgh = f(d60/d10) Hậu quả của xói ngầm và giải pháp xử lý Hậu quả làm rỗng nền, dẫn đến: Xử lý xói ngầm – sân phủ và tường cừ  Sụt lún công trình  Mất nước hồ chứa qua nền  Vỡ đê đập Các giải pháp xử lý:  Chủ động tiêu thoát nước mặt  Làm thiết bị lọc ngược, giếng giảm áp  Kéo dài đường thấm bằng sân phủ, tường cừ  Phụt vữa gia cố nền Xử lý xói ngầm – giếng điều áp Xử lý xói ngầm – Thiết bị lọc ngược 14
9/15/2015 3. Xâm thực bê tông Các kiểu xâm thực  Ăn mòn Sunfat: xảy ra khi lượng sunfat lớn hơn  Ăn mòn Cacbonate: xảy ra khi nước có chứa CO2 250mg/l (ở dạng axit yếu) 3CaO.Al2O3.6H2O + 3CaSO4 + 25H2O = 3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2  Ăn mòn do kiềm  Ăn mòn axit: xảy ra trong dung dịch axit, có  Biện pháp hạn chế sự ăn mòn pH

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.