Tài liệu học tập
Môn học
ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Chủ biên: ThS. Nguyễn Hoài Nam
Thành viên tham gia: ThS. Nguyễn Thành An
ThS. Phan Tự Hướng
Tài liệu học tập
Môn học
ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Chủ biên: ThS. Nguyễn Hoài Nam
Thành viên tham gia: ThS. Nguyễn Thành An
ThS. Phan Tự Hướng
Đề cương
3
Mục lục
4
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................7
1. Địa chất công trình và nội dung của môn học..................................... 7
2. Nhiệm vụ của ĐCCT........................................................................................ 8
3. Các phương pháp nghiên cứu và ý nghĩa tài liệu khảo sát ĐCCT.9
CHƯƠNG 1. TRÁI ĐẤT VÀ VỎ TRÁI ĐẤT.....................................................10
1.1. Cấu trúc bên trong của Trái đất...........................................................10
1.2. Hoạt động địa chất nội sinh...................................................................11
1.2.1. Vận động kiến tạo..................................................................................11
1.2.2. Động đất.................................................................................................... 16
1.3. Hoạt động địa chất ngoại sinh..............................................................22
1.3.1. Phong hoá đất đá...................................................................................23
1.3.2. Hiện tượng karst (cactơ)..................................................................... 27
1.3.3. Hiện tượng trượt đất đá trên sườn dốc..........................................30
1.3.4. Hiện tượng mương xói..........................................................................34
1.3.5. Hiện tượng xâm thực và tích tụ của sông....................................36
1.4. Khái niệm cơ bản về khoáng vật và đất đá.....................................39
1.4.1. Khoáng vật................................................................................................39
1.4.2. Đất đá......................................................................................................... 45
1.5. Đá magma.................................................................................................... 46
1.6. Đất đá trầm tích......................................................................................... 49
1.7. Đá biến chất.................................................................................................57
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐÁ........................................... 60
2.1. Phân loại đất đá theo quan điểm Địa chất công trình................ 60
2.2. Tính chất cơ lý của đá..............................................................................61
2.2.1. Tính chất vật lý của đá........................................................................ 61
2.2.2. Tính chất đối với nước của đá...........................................................63
2.2.3. Tính chất cơ học của đá...................................................................... 65
2.3. Tính chất cơ lý của đất............................................................................ 81
2.3.1. Tính chất vật lý của đất.......................................................................82
2.3.2. Tính chất đối với nước của đất......................................................... 89
2.3.3. Tính chất cơ học của đất.....................................................................95
2.3.4. Đặc trưng thống kê và giá trị tính toán các chỉ tiêu cơ lý của
đất......................................................................................................................105
CHƯƠNG 3. NƯỚC DƯỚI ĐẤT....................................................................111
3.1. Khái niệm chung......................................................................................111
3.1.1. Nguồn gốc nước dưới đất................................................................. 111
3.1.2. Các dạng nước trong đất đá........................................................... 111
Mục lục
5
3.1.3. Phân loại tầng chứa nước.................................................................112
3.1.4. Tính chất vật lý và hoá học của nước dưới đất....................... 115
3.2. Hiện tượng thấm trong đất đá........................................................... 119
3.2.1. Khái niệm về thấm..............................................................................119
3.2.2. Các yếu tố thuỷ động lực của dòng thấm................................. 119
3.2.3. Tốc độ thấm và định luật Darcy.................................................... 122
3.3. Dòng thấm phẳng ổn định của nước dưới đất............................. 125
3.3.1. Dòng thấm phẳng trong tầng đất đá đồng nhất.................... 125
3.3.2. Dòng thấm phẳng trong tầng đất đá không đồng nhất...... 130
3.4. Vận động của nước dưới đất đến các công trình thu nước
thẳng đứng.............................................................................................................. 133
3.4.1. Dòng thấm đến giếng thu nước hoàn chỉnh.............................134
3.4.2. Dòng thấm đến giếng thu nước không hoàn chỉnh............... 137
3.5. Dòng thấm đến công trình thu nước nằm ngang (kênh)........ 140
3.5.1. Dòng thấm đến kênh thu nước hoàn chỉnh.............................. 140
3.5.2. Dòng thấm đến kênh thu nước không hoàn chỉnh................ 141
3.6. Biến dạng thấm........................................................................................142
3.6.1. Hiện tượng cát chảy........................................................................... 142
3.6.2. Hiện tượng xói ngầm..........................................................................144
CHƯƠNG 4. KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT.....................................................147
4.1. Nguyên tắc chung...................................................................................147
4.2. Nội dung và phương pháp tiến hành công tác khảo sát địa kỹ
thuật...........................................................................................................................148
4.2.1. Công tác thu thập tài liệu................................................................ 148
4.2.2. Công tác trắc địa................................................................................. 149
4.2.3. Công tác đo vẽ ĐCCT.........................................................................149
4.2.4. Công tác địa vật lý.............................................................................. 152
4.2.5. Công tác thí nghiệm trong phòng.................................................155
4.2.6. Công tác khoan đào thăm dò......................................................... 157
4.3. Các thí nghiệm hiện trường trong khảo sát địa kỹ thuật........159
4.3.1. Công tác thí nghiệm nén tĩnh nền................................................159
4.3.2. Công tác thí nghiệm cắt cánh........................................................ 161
4.3.3. Công tác thí nghiệm xuyên tĩnh....................................................163
4.3.4. Công tác thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT).......................... 165
4.4. Báo cáo khảo sát địa kỹ thuật........................................................... 168
4.5. Khảo sát địa kỹ thuật cho xây dựng dân dụng và công nghiệp168
4.5.1. Khảo sát ĐCCT sơ bộ..........................................................................168
4.5.2. Khảo sát ĐCCT chi tiết trên khoảnh đất được chọn.............. 169
4.5.3. Khảo sát ĐCCT bổ sung.................................................................... 170