BÀI GIẢNG HƯỚNG DẪN THỰC TẬP KHOAN - KHAI THÁC
BÀI 2: KHOAN KHẢO SÁT
ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
CBGD : ThS. ĐỖ QUANG KHÁNH
ThS. HOÀNG TRỌNG QUANG
ThS. BÙI TỬ AN
Bộ môn : Khoan và Khai thác
Tel : 84-8-8654086
Mục lục
I. Nội dung và yêu cầu thực tập
II. Cơ sở lý thuyết
2.1. Giới thiệu
2.2. Các phương pháp khoan
2.3. Lấy mẫu đất
2.4. Bảo quản và ghi nhãn mẫu
2.5. Các thí nghiệm trong hố khoan
III. Điều kiện thực tập và cách thức tổ chức
BM. KHOAN & KHAI THÁC
128
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
I. NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THỰC TẬP
(cid:137) Nội dung:
(cid:153) Tổ chức đội khoan khảo sát địa chất công trình.
(cid:153) Công tác chuẩn bị.
(cid:153) Thực hiện quy trình thi công lỗ khoan
(cid:153) Qui trình lấy mẫu nguyên dạng
(cid:153) Cách bảo quản và ghi nhãn mẫu
(cid:153) Các thí nghiệm tại hiện trường
(cid:153) Ghi chép số liệu tại hiện trường
(cid:153) Lấp lỗ khoan và thu dọn hiện trường
BM. KHOAN & KHAI THÁC
129
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THỰC TẬP
(cid:137) Yêu cầu thực tập:
(cid:153) Ghi chép chung về buổi thực tập (ngày thực tập, địa điểm,
đặc điểm công trình...).
(cid:153) Ghi chép về tổ chức đội khoan.
(cid:153) Tham gia thực hiện công tác chuẩn bị trước khi khoan: (Chuẩn bị mặt bằng, đưa máy khoan vào vị trí, dựng tháp... ).
(cid:153) Trình bày và vẽ lại sơ đồ bố trí thiết bị và dụng cụ khoan
khảo sát địa chất công trình.
(cid:153) Tham gia vận hành và thao tác khoan khảo sát ĐCCT.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
130
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THỰC TẬP
(cid:153) Tham gia thực hiện và báo cáo về quy trình lấy mẫu, mô tả
và đánh giá chất lượng mẫu.
(cid:153) Tham gia thực hiện và báo cáo về công tác bảo quản và
ghi nhãn mẫu.
(cid:153) Tham gia thực hiện và báo cáo về công tác thí nghiệm tại
hiện trường thực tập.
(cid:153) Vẽ, mô tả cột địa tầng tại vị trí thực tập khoan khảo sát
ĐCCT.
(cid:153) Tham gia công tác lấp lỗ khoan và thu dọn hiện trường.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
131
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Giới thiệu
2.2. Các phương pháp khoan
2.3. Lấy mẫu đất
2.4. Bảo quản và ghi nhãn mẫu
2.5. Các thí nghiệm trong hố khoan
BM. KHOAN & KHAI THÁC
132
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
2.1 Giới thiệu
(cid:137) Có nhiều phương pháp khảo sát địa chất công trình và có thể là tổ
hợp các phương pháp được áp dụng để đáp ứng các yêu cầu về kỹ
thuật.
(cid:137) Việc lựa chọn phương pháp khảo sát cần phải được nghiên cứu, xem
xét của cán bộ khảo sát địa chất công trình. Các phương pháp này có
thể là xem các điểm lộ, các hố thử nông, sâu, các giếng khoan, các lò
dọc vỉa .
(cid:137) Trong phạm vi tài liệu này sẽ quan tâm đến phương pháp khoan khảo
sát địa chất công trình bao gồm các kiểu khoan tay, khoan đập cáp
nhẹ, khoan guồng xoắn và khoan xoay máy.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
133
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
2.2 Các phương pháp khoan
1. KHOAN TAY
2. KHOAN ĐẬP CÁP NHẸ
3. KHOAN GUỒNG XOẮN
4. KHOAN XOAY MÁY
BM. KHOAN & KHAI THÁC
134
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
1. Khoan tay
• Phương pháp khoan tay dùng thiết bị nhẹ thao
tác bằng tay, cần khoan thường dùng loại nhỏ
và mỏng Φ34, Φ42mm, lưỡi khoan có đường
kính từ 75-132mm gồm có các kiểu lưỡi khoan:
xoắn ruột gà, lưỡi khoan thìa, lưỡi khoan hợp
kim, choòng đập, ống múc mùn khoan và các
ống mẫu theo các quy phạm khác nhau.
• Ví dụ ống mẫu thành mỏng Φ75 theo quy phạm
ASTM, ống mẫu đường kính Φ110 gồm hai
mảnh tháo rời theo quy phạm Liên xô cũ.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
135
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Khoan tay
(cid:131) Khoan xoay tay có thể kết hợp với khoan đập tay khi phải khoan qua khối đất cứng như sạn laterite, đá lăn . . . khi đó phải dùng hệ đòn
bẩy vuông góc với cần khoan. Kéo cần khoan bằng tay và thả với bộ
dụng cụ rơi tự do bằng sợi dây mềm.
(cid:131) Trong khoan xoay tay, khi cần tăng tải trọng lên đáy người ta có thể gia tải lên đầu cần bằng các vật liệu như đá hoặc gang, thép . . .
(cid:131) Tùy theo loại đất khoan xoay, xoay-đập tay có thể đạt được chiều sâu tới 30m đối với đất đá cấp I-II, đất cấp III có thể đạt được chiều sâu
từ 15-20m.
(cid:131) Tháp khoan dùng loại ba chân ống thép mỏng hoặc bằng gỗ, nếu trường hợp khoan độ sâu dưới 6m có thể không cần dùng tháp.
Khoan tay rất thuận lợi trong vùng chật hẹp, lầy lội, khó thi công. Tuy nhiên nó có nhiều hạn chế về phạm vi sử dụng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
136
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
2. Khoan đập cáp nhẹ
(cid:137) Khoan đập cáp nhẹ là một biến tướng của các phương pháp khoan
giếng tiêu chuẩn, nói chung, sử dụng một giàn khoan di động được
thiết kế riêng cho công tác khảo sát đất nền.
(cid:137) Đối với hầu hết công tác khảo sát, đó là giàn khoan có tời với sức
nâng từ 1 đến 2 tấn, được vận hành bằng động cơ diezen và tháp
khoan có chiều cao khoảng 6m.
(cid:137) Với nhiều loại giàn khoan, các chân tháp gấp lại được tạo nên một
rơmoóc đơn giản, có thể kéo đi bằng một xe nhẹ. Mũi khoan cắt sét
được dùng trong lỗ khoan khô.
(cid:137) Ống khoan chỉ được sử dụng khi nước ở đáy lỗ khoan đủ ngập phần
dưới của ống. Do đó cần đổ thêm nước vào lỗ khoan khi khoan qua
lớp đất khô không dính nếu dùng ống khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
137
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Khoan đập cáp nhẹ
(cid:137) Các phương pháp nêu trên có thể không phù hợp với các đối
tượng khảo sát địa kỹ thuật đòi hỏi lỗ khoan phải được khoan
trong điều kiện khô, hoặc với mực nước trong hố khoan được
giữ ở mực nước dưới đất tự nhiên.
(cid:137) Trong những trường hợp đó, cần chấp nhận một pượng pháp
khoan kém hiệu quả hơn với bộ khoan đập cáp.
(cid:137) Chẳng hạn, khi khoan qua sét quánh dưới nước có thể phải
sử dụng choòng khoan và ống khoan hay là chấp nhận một
phương pháp khác như khoan cơ khí.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
138
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Khoan đập cáp nhẹ
(cid:137) Khoan đập cáp nhẹ thích hợp với đất đá yếu.
(cid:137) Kích thước ống chống lỗ khoan và mũi khoan thường là 150mm,
200mm, 250mm và 300mm, khoan được tới độ sâu lớn nhất chừng
60m trong địa tầng thích hợp.
(cid:137) Bộ khoan này có thể có một cơ cấu thủy lực để điều khiển một bộ gá
khi cần khoan xoay dùng cho việc lấy lõi đá.
(cid:137) Mũi khoan đập nhờ cáp tời để thực hiện động tác đập và gồm có
choòng cắt sét dùng cho đất dính, mũi khoan thìa hoặc ống đóng
dùng cho đất không dính, choòng để đập vỡ đá và những lớp cứng.
(cid:137) Choòng cắt và ống múc lấy lên vật liệu đã bị phá huỷ nói chung là đủ
đại diện, cho phép nhận biết địa tầng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
139
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Khoan đập cáp nhẹ
(cid:137) Hiện nay ở nước ta còn có một số trường hợp cải tiến khoan đập cáp
nhẹ trên thành một giàn khoan cơ động và gọn nhẹ hơn.
(cid:137) Sợi cáp đập được chuyển đổi thành một sợi chắc mềm, phanh hãm
và thả bộ dụng cụ qua một cơ cấu tang tời phụ.
(cid:137) Bộ dụng cụ được nâng lên khỏi đáy giếng khoảng từ 15-25mm tùy
theo độ cứng của đất và tần số đập thay đổi 60-80 lần/phút.
(cid:137) Mỗi lần đập cần khoan được xoay đi một góc từ 100 -150 nhờ xoay
tay kha mút kẹp cần. Làm sạch mùn khoan trên đáy bằng bơm dung
dịch kiểu piston tác dụng kép.
(cid:137) Phương pháp này có thể khoan tới độ sâu 50m trong đất đá cấp III và
năng suất khoan đạt 2-3m/giờ trong đất đá này.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
140
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
3. Khoan guồng xoắn
(cid:137) Khoan guồng xoắn thường sử dụng lưỡi khoan cánh xoắn liên tục có chuôi
rỗng (lưỡi khoan ruột gà). Chúng thích
hợp để khoan xoắn vào đất dính.
(cid:137) Khi khoan, đoạn chuôi rỗng được nút lại tại đầu dưới. Nút này có thể tháo ra
để hạ ống lấy mẫu xuống qua lòng
chuôi và ấn vào đất bên dưới mũi
khoan.
(cid:137) Việc sử dụng lưỡi khoan có chuôi rỗng trong đất không dính thường gặp khó
khăn là làm thế nào ngăn cản vật liệu
chui vào đoạn chuôi rỗng khi tháo nút
ra.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
141
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Khoan guồng xoắn
(cid:137) Khi gặp đá, nó có thể trở thành khoan lấy lõi cũng nhờ đoạn chuôi rỗng đó. Thông thường, lưỡi khoan xoắn có chuôi rỗng đường kính khoảng 75mm và 125mm sẽ tạo ra lỗ khoan đường kính chừng 150mm và 250mm tương ứng, tới độ sâu 30m đến 50m.
(cid:137) Khoan cánh xoắn liên tục (khoan xoắn) đòi hỏi năng lượng cơ học và trọng lượng khá lớn, do đó thường được đặt trên một xe tải nặng.
(cid:137) Những mảnh vụn khoan được đưa lên mặt đất nhờ cánh xoắn của lưỡi khoan, chỉ cho một hướng dẫn rất sơ bộ về độ sâu và đặc tính của địa tầng.
(cid:137) Có thể giám định chính xác từng khoảng địa tầng không liên tục từ
các mẫu khoan lấy được qua thân rỗng của lưỡi khoan.
(cid:137) Ở địa tầng tự chống đỡ được, có thể dùng cần đặc và mũi khoan thích hợp. Mũi khoan được kéo lên mặt đất mỗi khi cần moi đất đá ra. Có thể tiến hành lấy mẫu đóng và thí nghiệm trong lỗ khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
142
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
4. Khoan xoay máy
(cid:137) Các máy khoan xoay sử dụng trong khoan khảo sát công trình
thường là cỡ nhỏ với sức nâng của tời từ 1-2 tấn, độ sâu lỗ
khoan tối đa là 100m.
(cid:137) Về cơ bản, thiết bị và dụng cụ ở phương pháp khoan xoay này
giống các phương pháp khoan xoay thăm dò khoáng sản cứng
và khoan thăm dò-khai thác nước nhưng kích thước và qui mô
nhỏ hơn.
(cid:137) Một điều đặc biệt nữa là các thiết bị khoan khảo sát địa chất
công trình chỉ sử dụng loại điều áp thủy lực và mâm cặp, trục
spindel.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
143
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
4. Khoan xoay máy
(cid:137) Các thiết bị loại này thường gặp ở Việt nam là XJ-100 (Trung quốc), ZuΦ 75, 150 (Liên xô), CANO (Japan), Longer (USA) . .
(cid:137) Lưỡi khoan trong phương pháp khoan xoay máy sử dụng
giống như khoan thăm dò khoáng sản.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
144
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Khoan xoay máy
(cid:137) Trong đất đá mềm, bở rời sử dụng các loại choòng để phá toàn đáy
như các choòng 2 cánh kiểu đuôi cá, choòng 2 cánh có gắn hợp kim
chống mài mòn.
(cid:137) Dung dịch khoan được sử dụng là dung dịch nước thiên nhiên trộn
với đất sét khi khoan qua các địa tầng còn gọi là dung dịch sét tự
nhiên. Nó ít làm biến đổi tính chất của mẫu đất và các địa tầng khoan.
(cid:137) Những trường hợp đặc biệt khi khoan qua các địa tầng bở rời, cát
chảy có thể cho phép khoan xoay bằng dung dịch sét nhân tạo để
khống chế sập lỡ thành lỗ khoan, nhưng sử dụng dung dịch loãng có
độ nhớt và tỷ trọng càng nhỏ càng tốt.
(cid:137) Khi cần đóng mẫu nguyên dạng cũng dùng các bộ ống mẫu theo quy
phạm sẽ trình bày ở các phần dưới.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
145
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
2.3 Lấy mẫu đất
(cid:137) Các nguyên tắc chung
(cid:137) Các kĩ thuật chủ yếu để lấy mẫu
(cid:137) Chất lượng mẫu
(cid:137) Các mẫu phá hoại từ dụng cụ khoan hoặc từ thiết bị đào
(cid:137) Ống lấy mẫu hở
(cid:137) Ống lấy mẫu thành mỏng
(cid:137) Ống lấy mẫu hở đường kính 100mm
(cid:137) Ống mẫu tách dùng cho thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn
(cid:137) Mẫu lõi khoan xoay
BM. KHOAN & KHAI THÁC
146
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Các nguyên tắc chung
(cid:137) Việc chọn kĩ thuật lấy mẫu phụ thuộc vào chất lượng mẫu yêu cầu và
đặc điểm của đất, đặt biệt là mức độ đất bị phá hoại do quá trình lấy
mẫu.
(cid:137) Cần nhớ rằng tính chất của đất nguyên trạng tại hiện trường thường
bị chi phối bởi sự hiện diện bởi những chổ yếu và những gián đoạn.
(cid:137) Do đó có thể có những mẫu tốt nhưng
không đại diện cho đất nguyên trạng.
Trong việc chọn phương pháp lấy mẫu
phải xác định rõ đó là để xác định tính
chất của đất nguyên trạng (trong khối)
hay là các tính chất của vật liệu đất
nguyên vẹn.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
147
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Các kĩthuật chủyếu đểlấy mẫu
a. Lấy mẫu phá hoại từ dụng cụ khoan hoặc từ thiết bị đào trong quá
trình khoan
b. Lấy mẫu đóng, trong đó một ống hoặc ống mẫu tách đôi có mép cắt sắt ở mút dưới được ấn vào đất bằng lực ép tĩnh hoặc bằng va đập động.
c. Lấy mẫu xoay – trong đó ống với bộ phận cắt ở mút dưới sẽ xoay
vào đất, do đó tạo ra mẫu lõi.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
148
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Các kĩthuật chủyếu đểlấy mẫu
(cid:137) Các mẫu lấy được bằng kĩ thuật b, c thường là đủ nguyện vẹn
để có thể xem xét kiến trúc của đất nền bên trong mẫu.
(cid:137) Chất lượng của những mẫu như vậy có thể thay đổi nhiều, tùy
theo kĩ thuật và những điều kiện đất và thường cho thấy một
mức độ phá hoại nhất định.
(cid:137) Các mẫu nguyên vẹn bằng kĩ thuật b, c thường được lấy theo
hướng thẳng đứng, nhưng có thể lấy theo hướng đặc biệt để
khảo sát những đặc điểm riêng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
149
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Chất lượng mẫu
(cid:137) Quy trình lấy mẫu phải được lựa chọn trên cơ sở chất lượng mẫu được yêu cầu và sẽ được đánh giá phần lớn theo mức độ thích hợp của mẫu cho các thí nghiệm trong phòng tương ứng.
(cid:137) Một phân loại mẫu đất đề xuất ở Đức đã cung cấp một cơ sở
hữu ích cho phân loại các mẫu theo chất lượng.
Chất lượng
Các tính chất có thể xác định được đủ độ tin cậy
Loại 1
Phân loại, độ ẩm, dung trọng, độ bền, biến dạng và các đặc trưng cố kết
Loại 2
Phân loại, độ ẩm, dung trọng
Loại 3
Phân loại, độ ẩm
Loại 4
Phân loại
Loại 5
Không (trừ thứ tự các tầng)
BM. KHOAN & KHAI THÁC
150
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Chất lượng mẫu
(cid:137) Những thí nghiệm phân loại trong phòng chỉ phù hợp với đất còn phân loại chất lượng có thể áp dụng cho các mẫu đá khi xét về các tính chất khác.
(cid:137) Trong một số trường hợp dù sử dụng phương pháp nào để lấy mẫu cũng chỉ có thể lấy được mẫu bị phá hoại ít nhiều. Tức là tốt nhất chỉ là loại 2.
(cid:137) Kết quả thí nghiệm về độ bền và tính nén lún tiến hành trên những mẫu đó phải được xử lí thận trọng. Các mẫu thuộc các loại 3, 4 và 5 nói chung được coi như “mẫu phá hoại”.
(cid:137) Điều này cần xem xét tiếp trong việc lựa chọn các qui trình để lấy mẫu loại 1 là kích thước của mẫu. Điều này được xác định phần lớn bởi kiến trúc của đất đá mà đối với riêng đất, thường hay gọi là “kết cấu”.
(cid:137) Khi đất có những gián đoạn định hướng bất kỳ, chẳng hạn như trong đất là sét thì đường kính mẫu hoặc bề rộng mẫu càng lớn so với khoảng cách giữa các gián đoạn càng tốt.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
151
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Chất lượng mẫu
(cid:137) Nói cách khác khi đất đá chứa những gián đoạn có định hướng rõ rệt, chẳng hạn như các nứt nẽ trong đá, có thể cần lấy các mẫu có định hướng đặc biệt.
(cid:137) Đối với đất mịn đồng nhất và đẳng hướng, có thể sử dụng mẫu có đường kính nhỏ tới 35mm. Tuy nhiên thường thì các mẫu đường kính 100mm hay được sử dụng hơn, ví kết quả thí nghiệm trong phòng lúc đó có thể đại diện cho khối đất. Trong những trường hợp đặc biệt, các mẫu có đường kinh 150mm và 200mm cũng được sử dụng.
(cid:137) BS 1377 và BS 1924 đưa ra những chi tiết chính xác về khối lượng mẫu cho mỗi mẫu thí nghiệm. Khi biết số lượng áng chừng các thí nghiệm, thật dể ước lượng tổng lượng đất cần lấy.
(cid:137) Khi chưa biết chương trình thí nghiệm trong phòng, bảng 1 đưa ra chỉ dẫn về tổng lượng đất phải lấy cho mỗi loạt thí nghiệm. Nơi cần nghiên cứu vật liệu tại chỗ, những chi tiết về kích thước mẫu cần thiết được nêu ở BS 812: phần 1.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
152
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Chất lượng mẫu
(cid:137) Bảng 1: Khối lượng mẫu đất cần thiết cho một số thí nghiệm
trong phòng
Mục đích của mẫu
Loại đất
Khối lượng mẫu cần thiết
Sét, bụi, cát
1kg
Sỏi nhỏ và vừa
5kg
Sỏi to
30kg
Giám định đất kể cả các giới hạn Atterberg; phân tích rây; các thí nghiệm độ ẩm và hàm lượng sunfat
Tất cả các loại đất
25kg đến 60kg
Thí nghiệm đầm chặt
Sét, bụi, cát
100kg
Sỏi nhỏ và vừa
130kg
Nghiên cứu toàn diện vật liệu xây dựng, kể cả gia cố đất
Sỏi to
160kg
BM. KHOAN & KHAI THÁC
153
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Các mẫu pháhoại từdụng cụkhoan hoặc từthiết bị đào
(cid:137) Chất lượng mẫu phụ thuộc vào kĩ thuật khoan. Khi các mẫu phá hoại đươc lấy từ dưới nước trong lỗ khoan thì có nguy cơ là các mẫu có thể không đại diện thực sự cho loại trầm tích.
(cid:137) Đặc biệt là trường hợp đất không dính, chứa những hạt mịn có khuynh hướng bị nước rửa làm trôi mất khỏi dụng cụ. Điều này có thể khắc phục được một phần bằng cách đặt toàn bộ những gì chứa trong dụng cụ vào trong một thùng nước và để các hạt mịn lắng xuống trước khi gạn nước.
(cid:137) Các loại mẫu sau đây nói chung có thể mong đợi từ một số phương
pháp khoan:
(cid:153) Các mẫu phá hoại từ các lỗ khoan thô dùng thiết bị đập cáp hoặc
bằng mũi khoan xoay.
(cid:153) Các mẫu phá hoại lấy được từ lỗ khoan dùng thiết bị đập cáp
hoặc bằng mũi xoay trong điều kiện có nước.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
154
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Các mẫu pháhoại từdụng cụkhoan hoặc từthiết bị đào
(cid:153) Các mẫu phá hoại trong đất không dính từ một lỗ khoan
bất kì, bằng phương pháp khoan mà trong đó vật liệu vụn
(mùn khoan) do khoan được bơm rửa ra ngoài lỗ khoan,
chẳng hạn như khoan xoay, khoan rửa.
(cid:137) Khối lượng mẫu cần thiết cho các mục đích được xác định bởi
đặc điểm của đất và các thí nghiệm phải làm
BM. KHOAN & KHAI THÁC
155
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ống lấy mẫu hở
(cid:137) Dụng cụ lấy mẫu ống hở gồm chủ yếu một ống hở tại một đầu và đầu kia lắp các phương tiện để gá cần khoan. Một van chống hồi lưu cho phép thoát không khí hoặc nước khi mẫu lọt vào trong ống và giúp cho việc giữ mẫu khi nâng dụng cụ lên khỏi đất.
(cid:137) Hình 2.1 giới thiệu những chi tiết cơ bản của dụng cụ lấy mẫu thích hợp cho sử dụng chung – gồm một ống mẫu đơn và một đế cắt đơn giản. Việc sử dụng ổ cắm (khớp nối) và bộ phận giữ mẫu được đề cập ở phần sau. Một loại ống mẫu khác thì có kèm theo một ống lót bên trong tháo lắp được.
(cid:137) Yêu cầu cơ bản của một dụng cụ lấy mẫu là khi được ấn vào đất, nó
nhào nặn và phá hoại đất càng ít càng tốt.
(cid:137) Mức độ phá hoại được kiểm soát bởi ba đặc điểm của thiết kế:để cắt,
ma sát thành bên trong và van chống hồi lưu (van một chiều).
BM. KHOAN & KHAI THÁC
156
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
BM. KHOAN & KHAI THÁC
157
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ống lấy mẫu hở
(cid:137) Quy trình lấy mẫu theo những bước sau:
1. Trước khi lấy mẫu, đáy lỗ khoan hoặc bề mặt hố đào mặt lò phải
được dọn thật sạch vật liệu đã trở nên kém chặt hay bị phá hoại.
2. Một phần hoặc toàn bộ vật liệu bị tơi xốp hoặc bị phá hoại sẽ đi
vào khoảng không ở bên trên của ống đóng mẫu.
3. Ở dưới mực nước ngầm thì một số loại đất bị phân phiến, phân
bố ở dưới lỗ khoan hoặc hố đào có thể bị phá hoại, nếu áp lực
nước tự nhiên trong đất phân phiến vượt quá áp lực của nước
trong lỗ khoan hoặc hố đào.
4. Để ngăn ngừa hiệu ứng này, cần phải giữ mực nước trong lỗ
khoan cao hơn mực nước dưới đất tương ứng tại vị trí của mẫu.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
158
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ống lấy mẫu hở
5. Ống mẫu có thể được đóng vào trong đất bằng phương thúc động – dùng quả tạ rơi hoặc búa trượt, hoặc bằng lực ép tĩnh liên tục – dùng kích thủy lực, khối ròng rọc và dây.
6. Một số bằng chứng đã công bố cho thấy các quy trình đóng động hay tĩnh sẽ gây ra phá hoại mẫu ít hơn; và đối với phần lớn điều kiện đất có lẽ không có sự khác nhau đáng kể. Lực đóng cho mỗi mẫu có thể được ghi lại để làm chứng chỉ về độ sệt của đất.
7. Khoảng tiến sâu của dụng cụ khi đóng phải được kiểm soát và ghi lại, vì tiến xa thì đất sẽ bị nén trong ống mẫu. Một dụng cụ lấy mẫu khoảng không “đóng quá” – xem hình, cho phép ống mẫu đựng đầy mà không nguy cơ làm hư hỏng mẫu.
8.
Sau khi đóng phải kéo đều ống mẫu lên. Ghi chiều dài của mẫu đã lấy được, so sánh với chiều dài của mẫu trong dụng cụ và lượng chênh lệch phát hiện. Chẳng hạn nếu chiều dài của mẫu nhỏ hơn so với chiều dài đã đóng, thì mẫu đã bị nén ít nhiều hoặc dụng cụ lấy mẫu đã để cho mẫu trượt ra ngoài khi dụng cụ được kéo lên.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
159
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ống lấy mẫu thành mỏng
(cid:137) Các ống mẫu thành mỏng được sử dụng cho các loại đất đặc biệt nhạy với sự phá hoại do lấy mẫu; nó gồm một ống thép thành mỏng và ở phía dưới được tiện thành lưỡi cắt với khoảng hở trong nhỏ.
(cid:137) Tỉ số diện tích khoảng 10%. Những ống mẫu như vậy chỉ thích hợp từ đất mịn cho đến độ sệt quánh và không có các hạt lớn. Chúng thường cho mẫu loại 1 trong tất cả các đất dính mịn, kể cả sét nhảy, miễn là đất không bị phá hoại do việc khoan lỗ.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
160
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ống lấy mẫu thành mỏng
(cid:137) Thường nhận được càc mẫu có đường kính giữa 75mm và 100mm; các mẫu có đường kính tới 250mm được lấy cho các mục đích riêng.
(cid:137) Cần nhận xét rằng sẽ xảy ra sự phá hoại ở đáy lỗ khoan trong đất yếu, dưới một độ sâu nào đó, do sự giải phóng ứng suất. Vì vậy người ta thích lấy mẫu pittông thâm nhập thật sâu xuống bên dưới đáy lỗ khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
161
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ống lấy mẫu hở đường kính 100mm
(cid:137) Dùng cho mục đích chung. Ống mẫu hở đường kính 100mm là dụng
cụ lấy mẫu hay dùng với khoan đập cáp và có thể dùng trong các loại
đất dính, trong đá yếu. Chẳng hạn như đá phấn và đá macnơ Keuper
đã bị phong hóa.
(cid:137) Trong đất dính hạt mịn, không nhạy có độ sệt quánh hoặc thấp hơn,
thiết bị có thể cung cấp được mẫu loại 1, hoặc có nhiều khả năng
hơn – mẫu loại 2.
(cid:137) Trong sét chảy, có thể lấy được mẫu loại 2.
(cid:137) Trong vật liệu dòn hoặc nứt nẻ dày, như mốt số đá yếu và sét cứng,
cũng như vật liệu đá thì ống mẫu lấy được mẫu loại 3; vì việc lấy mẫu
gây ra phá hoại trong những vật liệu này, nên chất lượng mẫu sẽ
giảm từ loại 3 đến loại 4, nếu có đổ nước vào lỗ khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
162
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ống lấy mẫu hở đường kính 100mm
(cid:137) Thiết bị lấy mẫu minh họa gồm có một ống mẫu, dài khoảng 450mm, với một mũi cắt vát vào bằng ren và một đầu đóng. Tỉ số diện tích khoảng 30%. Các ống mẫu có thể nối với nhau bằng các vòng nối để tạo nên một dụng cụ lấy mẫu dài hơn.
(cid:137) Hai ống mẫu tiêu chuẩn sẽ tạo nên một ống mẫu khoảng 1m, thường được sử dụng để lấy mẫu sét yếu; tuy nhiên sự tăng chiều dài có thể gây ra phá hoại mẫu ít nhiều.
(cid:137) Trong những đất có lực dính thấp như bụi hoặc cát mịn lẫn bụi, mẫu có thể bị rơi ra khi kéo dụng cụ từ đất lên. Việc thu mẫu có thể được cải thiện bằng cách thêm vào một lượng chi tiết giữ lõi giữ mép cắt và ống mẫu như nêu ở hình 2.1. Khi dùng chi tiết giữ lõi, chất lượng mẫu không tốt hơn loại 3.
(cid:137) Các ống mẫu nhỏ hơn (khoảng 50mm hoặc 75mm) có thể được dùng, nếu việc sử dung ống mẫu 100mm gặp trở ngại, hoặc do kích thước lỗ khoan. Các ống mẫu nhỏ hơn cũng được thiết kế tương tự, ngoại trừ chân cắt không tháo ra được.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
163
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ống mẫu tách dùng cho thínghiệm xuyên tiêu chuẩn
(cid:137) Ống mẫu tách được dùng trong thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn và được
mô tả trong thí nghiệm 19 của BS 1377.
(cid:137) Lấy mẫu đường kính 35mm và có tỉ số diện tích khoảng 100%.
(cid:137) Được sử dụng để lấy các mẫu nhỏ, nhất là dưới những điều kiện cản trở việc sử dụng ống mẫu 100mm phổ thông và cho phép lấy được các mẫu loại 3 hhoặc loại 4.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
164
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Mẫu lõi khoan xoay
(cid:137) Các mẫu có được bằng cách khoan lấy lõi theo quy trình nêu trên. Chất lượng mẫu có thể biến đổi đáng kể theo các đặc trưng của đất nền và kiểu thiết bị lấy lõi đã dùng. Kích thước ống lõi và kích thước lõi được liệt kê thành bảng.
(cid:137) Trong hầu hết các đá, lõi thích hợp sẽ nhận được bằng cách dùng ống lõi kép có khớp khuyên, với lõi có kích thước không nhỏ hơn khoảng 70mm đướng kính.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
165
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Mẫu lõi khoan xoay
(cid:137) Việc giảm cỡ lõi tới 55mm đường kính, có thể thích hợp trong đá nguyên trạng và sự tăng lõi tới khoảng từ 100mm và 150mm đường kính, bao giờ cùng mang lại kết quả tốt hơn trong đá yếu, bị phong hóa hoặc nứt nẻ.
(cid:137) Trong đá yếu, phong hóa hoặc nứt nẻ lõi tốt nhất có thể nhận được bằng cách dùng ống lõi ba, trong đó ống trong sẽ chứa một ống mẫu tháo lắp được hoặc ống lót.
(cid:137) Ống lót có thể làm bằng nhiều loại vật liệu. Các loại hình ống lót bao gồm: ống tách, ống kim loại không có đường nối và ống lót bằng chất dẻo, cả cứng và mềm.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
166
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
2.4 Bảo quản và ghi nhãn mẫu
(cid:137) Khái quát
(cid:137) Ghi nhãn
(cid:137) Mẫu đất không nguyên trạng và mẫu thử
nhỏ từ đá
(cid:137) Mẫu lấy bằng ống
(cid:137) Lấy lõi khoan xoay và bảo quản
BM. KHOAN & KHAI THÁC
167
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Khái quát
(cid:137) Các mẫu đã tốn kém một số tiền đáng kể mới lấy dược nên phải xử lý thật thận trọng. Tính hữu ích của kết quả thí nghiệm trong phòng phụ thuộc vào chất lượng mẫu ở thời điểm thí nghiệm.
(cid:137) Do vậy điều quan trọng là thiết lập một quy trình thuận tiện để bảo quản và ghi nhãn cho mẫu, cũng như để bảo quản vả chuyên chở sao cho chúng không bị hư hỏng và có thể dể nhận biết, để lấy ra từ kho mẫu khi cần.
(cid:137) Các mẫu phải được che chở khỏi sương giá làm hỏng chúng, khỏi bị nung nóng và chịu biến thiên nhiệt độ quá mức – có thể làm hỏng vật liệu bọc mẫu, đựng mẫu và làm hư hỏng thêm mẫu.
(cid:137) Nhiệt độ nơi cất mẫu sẽ chịu ảnh hưởng của khí hậu, nhưng có kiến nghị rằng mẫu phải được cất giữ ở nhiệt độ thấp nhất thực tế có thể được, là trong khoảng 2oC đến 45oC. Dao động nhiệt độ trong kho không vượt quá 20oC.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
168
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ghi nhãn
(cid:137) Tất cả các mẫu phải được ghi nhãn ngay sau khi lấy khỏi lỗ
khoan hoặc hố đào.
(cid:137) Nếu chúng được bảo quản ở độ ẩm tự nhiên, chúng cần đồng thời, được giữ
trong hộp kín khí, hoặc được bọc trong
sáp.
(cid:137) Nhãn phải được nêu tất cả những thông tin cần thiết về mẫu, và vần có một bản sao thêm được lưu giữ riêng tách khỏi mẫu; bản này
được kèm và báo cáo hiện trường hằng ngày.
(cid:137) Nhãn được làm dấu bằng mực không tẩy được và đủ bền khi ảnh
hưởng của môi trường và vận chuyển mẫu.
(cid:137) Bản thân mẫu phải có hơn 1 nhãn hoặc những phương tiện khác để
xác định, sao cho có thể nhận ra mẫu nếu 1 nhãn bị hỏng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
169
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ghi nhãn
(cid:137) Nhãn mẫu điển hình thích hợp cho những mẫu không định
hướng được nêu ở hình sau.
(cid:137) Các tờ được đánh số theo từng loạt và đóng thành quyển có 2
liên.
(cid:137) Mỗi tờ có một phần có thể xé được theo một đường đục lỗ và được dùng làm nhãn, phần còn lại củng xé ra được, mang số loạt của nhãn và có thể được đính vào như một phương tiện riêng để nhận biết.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
170
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Ghi nhãn
GHI CHÉP MẪU
No 1234
Vị trí…………………………ngày………tháng……..năm……….
Lỗ khoan……………………..đường kính ngoài tại mặt đất
Vị trí lấy mẫu, từ No 1234
…………………………………………………………đến
………………………………………………………….dưới mặt đất
Hộp đựng số……………………………Kiểu loại mẫu
Nhận xét
No 1234
Kí tên
BM. KHOAN & KHAI THÁC
171
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Mẫu đất không nguyên trạng và mẫu thử nhỏ từ đá
(cid:137) Những nơi cần có mẫu thử nhỏ để thí nghiệm, hoặc nơi cần bảo quản mẫu một thời gian dài trong điều kiện tốt cần xử lí mẫu như sau:
(cid:153) Ngay sau khi lấy từ hố khoan hoặc hố đào, mẫu phải được để trong hộp không bị ăn mòn, bền, có khối lượng ít nhất 0,5kg, trong đó mẫu choán gần hết chỉ còn khoảng trống tối thiểu chứa không khí.
(cid:153) Đối với mẫu đá có một cách thay thế là bọc mẫu trong một lớp sáp. Loại parafin vi tinh thể hay được dùng, vì nó ít bị khô ngót và nứt.
(cid:153) Hộp đựng phải có nắp đóng kín hoặc gắn kín, sao cho độ ẩm tự nhiên của mẫu vẫn giữ được hoặc đến khi thí nghiệm trong phòng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
172
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Mẫu đất không nguyên trạng và mẫu thử nhỏ từ đá
(cid:153) Các mẫu không nguyên dạng lớn hơn, cần cho một số thí nghiệm trong phòng thì có kệ đựng trong các hộp hoặc túi chất đẽo chắc chắn.
(cid:153) Hộp đựng mẫu được đánh số và tờ phiếu mẫu nhỏ xé ra hoặc nhãn mẫu phải được cho ngay vào hộp, ngay dưới nắp. Một nhãn giống hệt phải được dán cẩn thận bên ngoài hộp dưới lớp bọc cách nước (sáp hoặc chất dẻo).
(cid:153) Các hộp đựng phải được đóng gói cẩn thận để đề phòng hư
hỏng trong quá trình chuyên chở.
(cid:153) Trong khoảng thời gian mẫu để ở hiện trường hoạc trên đường vận chuyển đến kho, chúng phải được cách li chống sương và chống bị nung nóng quá mức.
(cid:153) Đối với mẫu đá nhỏ, số hiệu mẫu phải ghi bằng sơn ngay trên bề mặt mẫu hoặc gắn một nhãn. Sau đó mẫu phải được bọc trong vài tờ giấy và đựng trong một hòm gỗ. Nên đặt trong giấy bọc một nhãn.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
173
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Mẫu lấy bằng ống
(cid:137) Những khiến nghị sau đây có thể áp dụng cho tất cả các mẫu lấy
bằng ống trừ những loại được lấy bằng ống thành dày.
(cid:137) Những điều cần thận trọng về giữ và bảo quản mẫu phải được tuân thủ như những yêu cầu tối thiểu đồi với các mẫu được lấy bằng các phương pháp thông thường.
(cid:137) Trong những trường hợp đặt biệt có thể cần phải có biện pháp phòng
ngừa tỉ mỉ hơn.
(cid:137) Đối với những mẫu được giữ trong ống hoặc ống lót phải tuân theo qui trình: ngay sau khi mẫu khoan hoặc đào được lấy ra phải gọt bỏ các đầu mút (chừng 25mm) và mọi phần đất bị phá hoại ở đầu ống mẫu.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
174
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Mẫu lấy bằng ống
(cid:137) Sau đó phải bọc vài lớp sáp nóng chảy, tốt nhất là sáp vi tinh, đặt ở mỗi đầu một mút dày khoảng 25mm. Sáp nung chảy càng nguội càng tốt. Điều chủ yếu là thành ống phải sạch và không dính đất.
(cid:137) Nếu mẫu rất xốp, nên đặt trước một tờ giấy sáp lên các đầu mẫu. Mọi khoảng trống còn lại giữa đầu mút ống, hoặc ống lót và sáp phải được nhét chặt bằng vật liệu ít bị nén lún hơn mẫu và không có khả năng hút nước từ mẫu; rồi đậy một tám nắp kín khít hoặc vặn chặt mũ có ren tại mỗi đầu ống đựng hoặc ống lót.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
175
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Mẫu lấy bằng ống
(cid:137) Đối với những mẫu khác phải tuân theo quy trình sau: các mẫu không được giữ trong ống – phải được bọc toàn bộ bằng một số lớp parafin nóng chảy, tốt nhất là loại sáp vi tinh, ngay sau khi gỡ khỏi dụng cụ lấy mẫu; rồi sau đó phải nhét chặt bằng vật liệu thích hợp vào hộp đựng bằng kim loại hoặc chất dẽo.
(cid:137) Nắp hộp đựng phải được giữ chặt bằng băng dính. Nếu mẫu rất xốp cần phủ nó bằng giấy sáp trước khi dùng sáp chảy.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
176
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Lấy lõi khoan xoay vàbảo quản
(cid:137) Sau khi ống đựng lõi mẫu kéo lên mặt đất phải cố gắng giữ gìn lõi.
Đảm bảo sao cho chất lượng lõi được giữ càng gần giống trạng thái
tự nhiên càng tốt, cho đến khi mẫu được đi lưu kho chính thức.
(cid:137) Ngoại trừ những trường hợp đá nguyên khối và tương đối bền chắc,
còn thì lõi hầu như không thể tránh khỏi bị phá hoại khi được tháo ra
từ ống mẫu đã giữ ở vị trí thẳng đứng, rồi đem đặt vào hộp.
(cid:137) Ống mẫu phải được giữ ở vị trí nằm ngang rồi đùn lõi ra, vào một
khay, theo cách nào để nó vẫn tiếp tục có chỗ tựa. Khi đẩy lõi ra tốt
nhất là theo cùng hướng như khi nó đã chui vào ống.
(cid:137) Thiết bị đẩy lõi ra nên là kiểu pittông, tốt nhất là kiểu vận hành bằng
cơ khí, bởi vì kiểu đẩy bằng áp lực nước có thể làm cho nước tiếp
xúc với lõi và làm hỏng nó do ứng suất đột biến.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
177
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Lấy lõi khoan xoay vàbảo quản
(cid:137) Cần nhận xét rằng trong những đá yếu, bị phong hóa hoặc nứt nẻ,
việc đẩy lõi ra có thể dẫn tới phá vỡ lõi dù có làm cẩn thận đi chăng
nữa.
(cid:137) Khi lấy lõi ra khỏi ống và sắp xếp vào hộp, phải thận trọng đặc biệt là
phải đảm bảo cho mẫu không bị đảo lộn đầu này thành đầu kia, mà
nằm đúng như trong vị trí đầu tiên.
(cid:137) Các độ sâu từ dưới mặt đất phải được ghi bằng dấu không tẩy xóa
được, trên các tấm ngăn nhỏ có kích thước bằng đường kính lõi, và
được xen vào giữa các đoạn lõi lấy từ các hiệp liên tiếp.
(cid:137) Ở chổ không lấy được lõi hoặc đã lấy đi các mẫu thử nhỏ từ lõi để
dùng cho mục đích khác thì phải được chỉ rõ bằng những khối gián
cách có chiều dài thích hợp.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
178
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
2.5 Các thí nghiệm trong hố khoan
1. Thí nghiệm cắt cánh (Van shear test)
2. Thí nghiệm SPT (Standard Penetration
Test)
3. Thí nghiệm nén ngang (pressuremeter)
BM. KHOAN & KHAI THÁC
179
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
1. Thí nghiệm cắt cánh (Van shear test)
(cid:137) Chủ yếu áp dụng để xác định sức chống cắt của các đất loại sét mềm có độ sệt không ổn định (bùn, than bùn, sét mềm...) và đất loại cát hạt mịn bão hòa nước, kết cấu xốp, bằng cách đo moment xoắn tối đa cần thiết để làm xoay một dụng cụ 4 cánh được ấn ngập trong đất.
(cid:137) Trình tự tiến hành
(cid:153) Đưa dụng cụ cắt tới điểm cần thí nghiệm trong hố khoan, cách cắt được ấn xuống khoảng 0,5m. Cho cần chuyển động quay với tốc độ 0,1 °/s. Đo moment xoắn. Khi cánh cắt quay được tiến hành quan trắc số đọc góc quay của cánh và moment xoắn. Đầu tiên giá trị moment xoắn tăng lên, cứ qua 1 - 2° ta tiến hành quan trắc.
(cid:153) Giá trị moment xoắn đạt giá trị cực đại ứng với lúc đất ở thế nằm tự nhiên. Sau khi đất bị cắt theo mặt trục thì moment xoắn giảm xuống. Điều này tương ứng với giá trị cực tiểu của sức chống cắt. Tiếp tục quay cho đến khi số đọc moment xoắn ấn định. Ghi kết quả quan trắc và biểu diễn dưới dạng đồ thị.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
180
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Thí nghiệm cắt cánh (Van shear test)
(cid:137) Ứng dụng
(cid:153) Nó cho một khái niệm chính xác về lực dính không thoát nước ở
áp lực tự nhiên của các loại đất sét mềm cần thiết trong việc tính
toán ổn định bờ dốc và đất đắp trên nền chịu lún.
(cid:153) Tuy nhiên, nếu các lớp đất không đồng nhất chỉ cần chứa một
lớp mỏng cát hoặc bụi chặt thì moment xoắn không chính xác.
(cid:153) Ngoài ra sự hiện diện của rễ cây trong các lớp đất hữu cơ, hoặc
các mảnh vụn cũng có thể dẫn tới sự sai lệch kết quả.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
181
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
2. Thí nghiệm SPT (Standard Penetration Test)
(cid:137) Là một phương pháp được áp dụng rộng rãi ở nhiều nước trên toàn
thế giới để xác định các tính chất cơ lý của đất đá.
(cid:137) Thí nghiệm SPT đã được tiêu chuẩn hóa bởi ASTM (D1586)
"American Society for Testing and Materials".
1. Ống mẫu chuẩn.
2. Búa: trọng lượng búa là 63,5 1 ± 1 kg
3. Cần dẫn búa: được sử dụng để định hướng cho búa khi nâng
lên và hạ xuống.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
182
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Thí nghiệm SPT
(cid:137) Tiến hành thí nghiệm:
(cid:153) Thí nghiệm SPT thường được tiến hành trong hố khoan ngay sau khi thực hiện các thao tác lấy mẫu hoặc làm sạch lỗ khoan.
(cid:137) Trình tự thí nghiệm như sau :
(cid:153) Lắp đặt các thiết bị thí nghiệm
(cid:153) Đánh dấu trên cần khoan ba đoạn liên tục với chiều dài mỗi đoạn là 15cm.
(cid:153) Búa nặng 63,5 kg được thả rơi tự do
với khoảng cách 75cm.
(cid:153) Đếm số búa đóng được sau khi xuyên
ngập mỗi hiệp 15cm.
(cid:153) Số búa của hai hiệp sau được gọi là sức kháng xuyên tiêu chuẩn hoặc "N- value".
BM. KHOAN & KHAI THÁC
183
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Thí nghiệm SPT
(cid:137) Thí nghiệm SPT sẽ được dừng lại khi một trong những điều kiện sau
xảy ra :
(cid:153) Tổng số búa đóng trong một hiệp > 50 búa.
(cid:153) Đã đóng được 100 búa.
(cid:153) Ống mẫu không dịch chuyển khi đã đóng 10 búa liên tục.
(cid:153) Ống mẫu xuyên đủ 45 cm và không vi phạm một trong các điều
khoản trên.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
184
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Thí nghiệm SPT
(cid:137) Các nhân tố có thể ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm SPT :
(cid:153) Lỗ khoan chưa được làm sạch hoàn toàn, các mùn khoan có thể bị giữ trong ống mẫu và bị nén khi đóng mẫu làm tăng số búa.
(cid:153) Không đặt mũi xuyên trên mẫu nguyên dạng.
(cid:153) Kết cấu tự nhiên của đất đá đã bị phá hủy do áp lực đáng kể của
cột nước trong lỗ khoan hoặc do sử dụng bơm quá mạnh.
(cid:153) Búa không rơi tự do hoặc không sử dụng cần dẫn búa.
(cid:153) Sử dụng các đầu mũi không đúng tiêu chuẩn.
(cid:153) Sử dụng cần khoan nặng hơn tiêu chuẩn hoặc cần khoan quá
dài.
(cid:153) Sử dụng các lỗ khoan đường kính quá lớn (D > 10cm).
BM. KHOAN & KHAI THÁC
185
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
Thínghiệm nén ngang (pressuremeter)
(cid:137) Trong thí nghiệm nén ngang một thiết bị thăm dò dược đưa
vào một buồng đo dưới đáy lỗ khoan, hoặc đưa trực tiếp vào
lỗ khoan có kích thước thích hợp, rồi cho làm phình ra theo
chiều ngang bằng không khí hoặc khí nén.
(cid:137) Đo áp lực tác dụng và biến dạng tổng hợp, từ đó có thể biết
được các đặc trưng độ bền và biến dạng của đất nền.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
186
Hướng dẫn thực tập khoan-khai thác
III. ĐIỀU KIỆN THỰC TẬP VÀ CÁCH THỨC TỔ CHỨC
(cid:137) Điều kiện thực tập:
(cid:131) Máy khoan tay và máy khoan XJ
(cid:131) Công trình khoan khảo sát địa chất công trình
(cid:131) Xem video hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
(cid:137) Cách thức tổ chức: Tổ chức theo nhóm thực tập khoan
khảo sát ĐCCT ở:
(cid:131) Mặt bằng khu C6 - Bách khoa TP.HCM
(cid:131) Hoặc mặt bằng khu Linh trung - Đại học Quốc gia Tp.
HCM
(cid:131) Hoặc hiện trường khoan khảo sát địa chất công trình
thực tế tại TP. HCM hay các tỉnh lân cận...
