Lêi giíi thiÖu

3

Më ®Çu

5

Môc lôc

7

Ch­ương 1.  §Þa chÊt c«ng tr×nh

11

1.1. Nghiªn cøu ®Þa chÊt

11

   1.1.1. §Þa chÊt víi viÖc x©y dùng c¸c c«ng tr×nh thñy lîi

11

      1.1.1.1. §iÒu kiÖn ®Þa h×nh - ®Þa m¹o

11

      1.1.1.2. §iÒu kiÖn cÊu tróc ®Þa chÊt

13

      1.1.1.3. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt thñy v¨n

23

      1.1.1.4. §iÒu kiÖn c¸c hiÖn t­îng ®Þa chÊt ®éng lùc c«ng tr×nh

25

      1.1.1.5. §iÒu kiÖn vËt liÖu x©y dùng tù nhiªn

46

      1.1.1.6. B¶o vÖ m«i tr­ưêng ®Êt

46

   1.1.2. §Þa chÊt víi viÖc khai th¸c vµ b¶o vÖ n­ưíc d­ưíi ®Êt

50

      1.1.2.1. N­íc d­íi ®Êt ë vïng cã giÕng hót n­ưíc

50

      1.1.2.2. B¶o vÖ vµ ph¸t triÓn c¸c nguån n­ưíc dư­íi ®Êt

68

1.2. Kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh

74

   1.2.1. Thµnh phÇn, néi dung, khèi l­ưîng kh¶o s¸t

74

      1.2.1.1. Môc ®Ých yªu cÇu

74

      1.2.1.2. Néi dung vµ phư­¬ng ph¸p kh¶o s¸t

75

      1.2.1.3. C¸c yÕu tè quyÕt ®Þnh khèi l­ưîng kh¶o s¸t

77

   1.2.2. C¸c phư­¬ng ph¸p kh¶o s¸t ®Þa chÊt

79

      1.2.2.1. §o vÏ b¶n ®å ®Þa chÊt c«ng tr×nh

79

      1.2.2.2. Ph­¬ng ph¸p th¨m dß ®Þa vËt lý

80

      1.2.2.3. Khoan, ®µo th¨m dß

89

      1.2.2.4. Nghiªn cøu ®Þa chÊt thñy v¨n

89

      1.2.2.5. ThÝ nghiÖm ®Þa chÊt c«ng tr×nh trong phßng

108

      1.2.2.6. ThÝ nghiÖm ®Þa chÊt c«ng tr×nh ngoµi trêi

113

      1.2.2.7. ThÝ nghiÖm ®Þa chÊt c«ng tr×nh chuyªn m«n

126

      1.2.2.8. B¶n ®å ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®Þa chÊt thñy v¨n

130

   1.2.3. Kh¶o s¸t ®Þa chÊt trong mét sè tr­êng hîp ®Æc biÖt

132

      1.2.3.1. Nghiªn cøu phong hãa trong kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh

132

      1.2.3.2. Kh¶o s¸t ®Þa chÊt trong vïng ®¸ bÞ cacxt¬ hãa

137

      1.2.3.3. Kh¶o s¸t cho xö lý sù cè c«ng tr×nh

144

      1.2.3.4. Kh¶o s¸t ®Þa chÊt cho qu¶n lý, khai th¸c n­ưíc d­ưíi ®Êt

146

      1.2.3.5. Kh¶o s¸t ®Þa chÊt cho vËt liÖu x©y dùng ®Þa ph­ư¬ng

156

   1.2.4. C¸c quy tr×nh quy ph¹m vÒ ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ ®Þa chÊt thñy v¨n

159

Ch­¬ng 2. C¬ häc ®Êt - ®¸

163

2.1. TÝnh chÊt vËt lý cña "®Êt ®¸" (GROUND, ÃÐÓÍÒ)

163

   2.1.1. §Êt ®¸ trong x©y dùng

163

   2.1.2. TÝnh chÊt vµ tr¹ng th¸i vËt lý cña ®Êt ®¸

165

      2.1.2.1. TÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt ®¸

165

      2.1.2.2. Tr¹ng th¸i vËt lý cña ®Êt ®¸

167

   2.1.3. Ph©n lo¹i ®Êt ®¸ trong x©y dùng

175

      2.1.3.1. Ph©n lo¹i ®Êt theo TCVN 5747 - 1993

176

      2.1.3.2. Ph©n lo¹i theo TCN 123 - 2002

177

      2.1.3.3. §Êt lo¹i laterit (§Êt lateritic hay §Êt feralitic)

178

      2.1.3.4. Ph©n lo¹i khèi ®¸ theo D 5878 - 00 - ASTM - 2001

182

2.2. TÝnh chÊt c¬ häc cña ®Êt ®¸

187

   2.2.1. TÝnh thÊm n­íc cña ®Êt ®¸

187

      2.2.1.1. Dßng thÊm vµ lùc thÊm

187

      2.2.1.2. LuËt thÊm Darcy

189

   2.2.2. TÝnh biÕn d¹ng cña ®Êt ®¸

191

      2.2.2.1. BiÕn d¹ng tuyÕn tÝnh cña ®Êt ®¸

191

      2.2.2.2. LÞch sö øng suÊt hiÖn trư­êng vµ hÖ sè qu¸ cè kÕt cña ®Êt

197

      2.2.2.3. BiÕn d¹ng cè kÕt cña ®Êt theo thêi gian

199

   2.2.3. TÝnh chèng c¾t cña ®Êt ®¸

207

      2.2.3.1. Tiªu chuÈn ph¸ ho¹i c¾t tr­ît cña ®Êt ®¸

208

      2.2.3.2. Tr¹ng th¸i øng suÊt vµ ®­ưêng øng suÊt (stress path)

209

      2.2.3.3. X¸c ®Þnh ®é bÒn chèng c¾t cña ®Êt

210

      2.2.3.4. X¸c ®Þnh ®é bÒn cña ®¸

220

2.3. Dù tÝnh øng suÊt trong khèi ®Êt ®¸

230

   2.3.1. Kh¸i qu¸t vÒ øng suÊt trong khèi ®Êt ®¸

230

   2.3.2. øng suÊt ban ®Çu hay øng suÊt tù nhiªn

230

   2.3.3. øng suÊt t¨ng thªm do gia t¶i

233

      2.3.3.1. ¸p suÊt ®¸y mãng

233

      2.3.3.2. øng suÊt t¨ng thªm trong nÒn, tr­êng hîp nÒn ®ång chÊt ®¼ng h­ưíng

233

       2.3.3.3. øng suÊt t¨ng thªm trong nÒn, tr­ưêng hîp nÒn kh«ng ®ång chÊt kh«ng
                    ®¼ng hư­íng

248

      2.3.3.4. øng dông nguyªn lý céng t¸c dông vµ dïng c¸c phÇn mÒm ®Þa kü thuËt
                   chuyªn dïng x¸c ®Þnh øng suÊt t¨ng thªm trong nÒn

250

   2.3.4. øng suÊt cã hiÖu qu¶ trong ®Êt ®¸

253

      2.3.4.1. øng suÊt trong ®Êt b·o hßa n­ưíc

254

      2.3.4.2. øng suÊt trong ®Êt kh«ng b·o hßa n­ưíc

257

2.4. Lón cña nÒn c«ng tr×nh

258

   2.4.1. Më ®Çu

258

   2.4.2. X¸c ®Þnh ®é lón cña nÒn ®Êt h¹t th« vµ nÒn ®¸

259

   2.4.3. X¸c ®Þnh ®é lón tøc thêi cña cña nÒn ®Êt h¹t mÞn b·o hoµ n­íc

260

   2.4.4. X¸c ®Þnh ®é lón æn ®Þnh

262

      2.4.4.1. X¸c ®Þnh ®é lón æn ®Þnh theo lý thuyÕt ®µn håi

262

      2.4.4.2. X¸c ®Þnh ®é lón æn ®Þnh theo lý thuyÕt nÐn chÆt ®Êt

269

   2.4.5. X¸c ®Þnh ®é lón cè kÕt thÊm ch­a æn ®Þnh

270

   2.4.6. TÝnh lón theo thêi gian do tõ biÕn

277

2.5. §¸nh gi¸ søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt vµ nÒn ®¸

282

   2.5.1. §¸nh gi¸ søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt

282

      2.5.1.1. ThÝ nghiÖm bµn nÐn

282

      2.5.1.2. Ph­¬ng ph¸p Xokolovxki tÝnh t¶i träng giíi h¹n cña nÒn ®Êt

283

      2.5.1.3. Ph­¬ng ph¸p Terzaghi tÝnh t¶i träng giíi h¹n cña nÒn ®Êt

285

      2.5.1.4. Ph­¬ng ph¸p Vesic tÝnh t¶i träng giíi h¹n cña nÒn ®Êt

287

      2.5.1.5. Ph­¬ng ph¸p Ebdokimov tÝnh t¶i träng giíi h¹n cña nÒn

289

   2.5.2. T¶i träng cho phÐp cña nÒn ®¸

294

      2.5.2.1. Mét sè kh¸i niÖm

294

      2.5.2.2. Mét sè kh¸i niÖm

296

      2.5.2.3. X¸c ®Þnh t¶i träng giíi h¹n ph¸ ho¹i nÒn ®¸ xÊu

298

      2.5.2.4. TrÞ sè tham kh¶o t¶i träng cho phÐp cña nÒn ®¸

298

   2.5.3. T¶i träng giíi h¹n cña nÒn dèc

299

      2.5.3.1. Ph­ư¬ng ph¸p Kovalev tÝnh t¶i träng giíi h¹n c«ng tr×nh trªn ®Ønh dèc

299

      2.5.3.2. Ph­ư¬ng ph¸p Hansen tÝnh t¶i träng giíi h¹n cña nÒn c«ng tr×nh trªn
                   ®Ønh dèc theo hÖ sè chiÕt gi¶m

301

      2.5.3.3. Ph­ư¬ng ph¸p T.V. NhiÖm tÝnh t¶i träng giíi h¹n cña nÒn dèc (c«ng
                    tr×nh trªn c¬ m¸i)

303

      2.5.3.4. Phư­¬ng ph¸p Meyerhof (1957) tÝnh t¶i träng giíi h¹n cña nÒn dèc

305

2.6. ¸p lùc ®Êt vµ t­êng ch¾n ®Êt

309

   2.6.1. Më ®Çu

309

   2.6.2. TÝnh ¸p lùc ®Êt tÜnh

311

   2.6.3. TÝnh ¸p lùc ®Êt theo lý thuyÕt Rankine

313

      2.6.3.1. TÝnh ¸p lùc ®Êt chñ ®éng theo Rankine

313

      2.6.3.2. TÝnh ¸p lùc ®Êt bÞ ®éng theo Rankine

318

   2.6.4. TÝnh ¸p lùc ®Êt theo lý thuyÕt Coulomb

320

      2.6.4.1. TÝnh ¸p lùc ®Êt chñ ®éng P_a theo Coulomb

320

      2.6.4.2. TÝnh ¸p lùc ®Êt bÞ ®éng P_p

322

      2.6.4.3. Ph­ư¬ng ph¸p ®å gi¶i theo Culmann vµ c¸c tr­ưêng hîp phøc t¹p

322

   2.6.5. Tư­êng b¶n gãc vµ tÝnh ¸p lùc ®Êt chñ ®éng lªn t­ưêng b¶n gãc

324

      2.6.5.1. T­ưêng b¶n gãc

324

      2.6.5.2. TÝnh ¸p lùc ®Êt chñ ®éng lªn tưêng b¶n ®¸y

325

   2.6.6. Chän chØ tiªu tÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt chñ ®éng vµ bÞ ®éng

325

2.7. ¸p lùc ®Êt ®¸ vµ c«ng tr×nh ngÇm

326

   2.7.1. Kh¸i niÖm

326

   2.7.2. §¸nh gi¸ tr¹ng th¸i øng suÊt - biÕn d¹ng quanh ®­ưêng hÇm

328

      2.7.2.1. X¸c ®Þnh øng suÊt quanh ®­ưêng hÇm theo lý thuyÕt ®µn håi

328

      2.7.2.2. §¸nh gi¸ tr¹ng th¸i øng suÊt biÕn d¹ng vïng ®¸ quanh ®ư­êng hÇm trßn
                   theo lý thuyÕt ®µn dÎo

333

      2.7.2.3. X¸c ®Þnh ¸p lùc ®¸ theo ph­ư¬ng ph¸p c©n b»ng giíi h¹n vËt thÓ rêi

344

2.8. æn ®Þnh m¸i dèc

350

   2.8.1. Kh¸i niÖm

350

   2.8.2. Ph©n tÝch æn ®Þnh cña m¸i ®Êt

354

      2.8.2.1. Ph­¬ng ph¸p c©n b»ng giíi h¹n

354

      2.8.2.2. Kh¸i qu¸t vÒ ph­ư¬ng ph¸p ph©n tÝch giíi h¹n

369

      2.8.2.3. Ph©n tÝch æn ®Þnh m¸i dèc víi c¸c phÇn mÒm chuyªn dïng cã hç trî
                    cña m¸y tÝnh c¸ nh©n

371

   2.8.3. Ph©n tÝch æn ®Þnh cña m¸i ®¸

373

      2.8.3.1. Tr­ît ph¼ng (plane failure)

373

      2.8.3.2. Tr­ît theo khèi nªm (wedge failure)

378

   2.8.4. BiÖn ph¸p kiÓm so¸t tr­ưît m¸i ®Êt ®¸

384

      2.8.4.1. Trưêng hîp m¸i ®Êt

384

      2.8.4.2. Tr­ưêng hîp m¸i ®¸

384

Phô lôc

387

   Phô lôc 2.1

387

   Phô lôc 2.2

402

   Phụ lục 2.3

408

   Phô lôc 2.4

430

   Phô lôc 2.5

437

Tµi liÖu tham kh¶o

455