ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
ĐỀ 1:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
Điểm
Với = = = 00,
Hệ số áp lực đất chủ động:
� 0 φ�
� 0 32 �
K a = tan �
45 - �= tan 2 �
45 - � 0,307
2�
2 �
�
�
Cường độ phân bố ALĐCĐ: p a =γK az = 18,5.0,307z = 5,68z
A
z = 0 m � pa = 0
2
1
0,5
0,5
B
a
z = 2,8 m � p = 15,904 kPa
Biểu đồ phân bố ALĐCĐ như hình vẽ
1 B 1
Trị số ALĐCĐ: E a = Hp a 2,8.15,904 = 22, 27 kN/m
2
2
1
1
Điểm đặt của Ea cách chân tường: t a = H = .2,8 = 0,933 (m)
3
3
Hệ số áp lực đất bị động:
� 0 φ�
� 0 32 �
K p = tan 2 �
45 + �= tan 2 �
45 + �= 3,25
2�
2 �
�
�
Cường độ phân bố ALĐBĐ: p p =γK pz = 18,5.3, 25z = 60,125z
C
z = 0 m � pp = 0
0,5
0,5
0,5
0,5
D
p
2
z = 0,6 m � p = 36,075 (kPa)
Biểu đồ phân bố ALĐBĐ như hình vẽ
1
1
D
Trị số ALĐBĐ: E p = .h.p p = .0, 6.36, 075 = 10,82 (kN/m)
2
2
1
1
Điểm đặt của Ep cách chân tường: t p = h = .0, 6 = 0, 2 (m)
3
3
A
0,5
0,5
1
2,2m
0,5
tp
Ep
Ea
C
0,6m
D
B
ta
Câu 2 (2 điểm):
Ý
1
2
Nội dung
Khái niệm hiện tượng Karst:
Karst là hiện tượng nước mặt, nước ngầm hoà tan đất đá tạo nên các khe rãnh
hoặc hang động trong đá.
Điều kiện phát sinh:
- Đá phải có các khoáng vật dễ hoà tan: đá có khoáng vật calcit, dolomit,
halit, thạch cao (CaCO3, (Ca,Mg)CO3, NaCl, CaSO4.2H2O) thì sẽ bị ăn mòn
hoá học.
Điểm
0,5
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
- Đá phải nứt nẻ: Trong đá nứt nẻ, khe nứt phát triển sâu vào trong khối đá,
làm tăng diện tích tiếp xúc giữa đá và nước để phản ứng hoà tan xảy ra mạnh
mẽ hơn.
- Nước phải có tính xâm thực: nước có chứa axit, CO2, các ion hoà tan, các
muối hoà tan khác nhau, nếu áp suất tăng thì phản ứng xảy ra mạnh hơn.
- Nước phải luôn vận động: để tạo nên sự phá vỡ cân bằng phản ứng, làm
phản ứng xảy ra theo chiều thuận.
Biện pháp xử lý:
- Chèn lấp karst mặt và hang karst ở gần mặt đất bằng đá hộc, đá dăm, đất cấp
phối, đất sét hoặc các vật liệu khác.
- Đánh sập hang động karst ở gần mặt đất bằng năng lượng nổ, nếu hang nhỏ
và ở gần mặt đất, sau đó mới xây dựng công trình.
- Trung hoà ảnh hưởng của nước bằng cách cho thêm vào nước các hợp chất
hoá học để khống chế quá trình chính phát triển karst trong vùng.
- Che phủ ngăn không cho nước tiếp xúc với đá bằng vật liệu như sét, bitum,
3
bêtông, bêtông cốt thép.
- Ngăn nước không cho tiếp xúc với đá có thể phát triển karst ở bờ hồ chứa
nước bằng kè chắn. Điều tiết dòng nước ngầm nước mặt ra khỏi khu vực có đá
nứt nẻ.
- Phụt vữa sét, ximăng, bitum để lấp đầy khe nứt và hang động. Vữa có độ
linh động nên tác dụng tốt với việc lấp hang ngầm.
- Trong vùng karst dùng móng cọc thép, cọc ống bằng bê tông cốt thép chống
qua hang động, xây dựng công trình trên móng cọc.
Câu 3 (2 điểm):
Ý
1
2
0,5
0,5
Nội dung
Điểm
Móng là một bộ phận liên kết với kết cấu bên trên của công trình có nhiệm vụ
0,5
truyền toàn bộ tải trọng công trình và phân bố tải trọng xuống nền đất;
Phân loại móng: Móng nông và móng cọc
Ưu điểm móng nông:
- Hình dạng, cấu tạo đơn giản, thường chọn hình chữ nhật hoặc vuông...
0,5
- Biện pháp thi công đơn giản, có thể dùng biện pháp thi công thủ công hoặc
cơ giới tùy thuộc vào địa hình và chi phí xây dựng.
Ưu điểm móng cọc:
- Tải trọng bên trên được truyền xuống cho đất xung quanh cọc và lớp đất tốt
hoặc tầng đá gốc dưới sâu. Do đó móng cọc có khả năng chịu tải trọng lớn, độ
0,5
lún, chuyển vị ngang của móng nhỏ.
- Công nghệ thi công phổ biến, có thể cơ giới hoá việc thi công.
- Móng cọc được đặt sâu trong nền đất tốt, trong quá trình sử dụng công trình
không gây lún ảnh hưởng đến công trình lân cận.
- Trong quá trình thực hiện dễ dàng thay đổi các thông số của cọc ( L,d…) phù
0,5
hợp với địa chất công trình.
- Cao độ của đài móng có thể dễ dàng thay đổi để chọn đặt ở độ cao tùy ý phù
hợp với kết cấu và mỹ quan của công trình.
Câu 4 (3 điểm):
Ý
1
2
Nội dung
Nguyên lý: Mũi khoan được khoan xuống làm tơi đất cho đến khi đạt độ sâu lớp
đất cần gia cố thì quay ngược lại và dịch chuyển lên trên. Trong quá trình dịch
chuyển lên, ximăng được phun vào nền đất (bằng áp lực khí nén đối với hỗn hợp
khô hoặc bằng bơm vữa đối với hỗn hợp dạng vữa ướt).
Phạm vi sử dụng:
Điểm
0,5
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
3
4
5
- Cọc đất – xi măng được sử dụng để giảm độ lún, tăng cường ổn định và sức
chống đỡ cho nền đường, nền đê, mố cầu, thành hố đào….
- Giảm ảnh hưởng của công trình lân cận, chống nâng đáy hố đào, chống chuyển
dịch ngang của móng cọc;
- Thích hợp nhất đối với địa chất nền là cát.
Ưu điểm:
- Thi công nhanh, tiết kiệm thời gian thi công đến 50% do không phải chờ đúc cọc
và đạt đủ cường độ;
- Thi công được ở những nơi mặt bằng chật hẹp, ngập nước, có khả năng xử lý
sâu (tới 50m);
- Hiệu quả kinh tế cao, so với phương án dùng cọc bê tông cốt thép, cọc khoan
nhồi thì giá thành rẻ hơn nhiều;
- Biến dạng của nền đất gia cố rất nhỏ vì vậy giảm thiểu độ lún đối với các công
trình lân cận, tăng khả năng chịu cắt cho nền công trình;
- Dễ dàng điều chỉnh cường độ bằng cách điều chỉnh hàm lượng xi măng khi thi
công.
Nhược điểm:
- Khó thi công nếu nền đất nền đất có lẫn rác, cuội sỏi, đất sét, hoặc qua các lớp
đất cứng;
- Có thể gây ra trương nở nền và các chuyển vị quá giới hạn trong lòng đất;
- Thiết bị thi công thi công tương đối phức tạp, đòi hỏi người kỹ sư phải thành
thạo.
Các dạng bố trí thường dùng:
Bố trí cọc trộn khô
Bố trí cọc trộn ướt
0,5
0,5
0,5
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
ĐỀ 2:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
Δγ n 1+ W
2,68.9,81 1+ 0,135
-1 =
-1 = 0, 64
Hệ số rỗng của đất: e =
γ
18, 2
e
0,64
=
= 0,39 = 39%
Độ rỗng: n =
1+ e 1+ 0, 64
Trọng lượng thể tích đẩy nổi: γ dn =
Δ -1 γ n 2, 68 -1 9,81 10, 05
1+ e
1+ 0, 64
Chỉ số dẻo: I P = WL - WP = 25 -14,5 = 10,5% 7 17
Đất Á sét
W - WP 13,5 -14,5
=
= -0,1 < 0 Đất ở trạng thái cứng
Độ sệt: I L =
IP
10,5
Điểm
0,5
0,5
kN/m3
0,5
0,5
Câu 2 (2 điểm):
Ý
Nội dung
Điểm
Khái niệm phong hoá đất đá: là một hiện tượng địa chất tự nhiên trên bề mặt
1 Trái Đất diễn ra liên tục, làm biến đổi về thành phần, kiến trúc, cấu tạo của đất
0,5
đá dưới tác dụng của các tác nhân không khí, nước và nhiệt độ.
Các biện pháp xử lý khi xây dựng công trình ở nơi đất đá bị phong hóa
- Bóc bỏ lớp phong hoá thường dùng khi công trình nhỏ, bề dày tầng phong
hoá không lớn.
- Che phủ bằng vật liệu chống phong hoá để bảo vệ bờ dốc nhằm giảm tốc độ
phong hoá. Vật liệu che phủ chọn vật liệu rẻ và dễ thi công, có thể dùng
silicat, bitum, xi măng, đất sét.
2
1,5
- Trung hoà tác nhân gây phong hoá: cho thêm các hợp chất hoá học vào nước
để khống chế một số phản ứng chiếm ưu thế. Biện pháp không kinh tế, vì có
nhiều nguy cơ rủi ro không như dự tính lý thuyết.
- Cải tạo tính chất của đá bị phong hoá (gia cố đất đá) bằng phương pháp phụt
vữa cố kết và chống thấm làm giảm khả năng thấm, tăng cường độ của đá, vữa
có thể là xi măng, bitum.
Câu 3 (2 điểm):
Ý
1
2
3
Nội dung
Điểm
Khái niệm móng nông:
Móng nông là móng có được sức chịu tải bằng cách truyền tải trọng trực tiếp
0,5
tới lớp đất hay đá tại chiều sâu nông, móng xây trên hố móng đào trần, sau đó
lấp lại, độ sâu chôn móng thông thường từ 1,2 – 3,5m (<5m).
Đặc điểm:
- Sức chịu tải của móng là do sức kháng của đất nền dưới đáy móng.
0,5
- Chiều sâu chôn móng nhỏ Df ≤ 5m, theo Terzaghi, Df/B ≤ 1,0.
- Tải trọng từ kết cấu bên trên được bệ móng truyền trực tiếp xuống đất nền.
Phạm vi sử dụng: áp dụng cho những công trình chịu tải trọng nhỏ, lớp đất tốt
0,5
nằm gần mặt đất.
ĐÁP ÁN MƠN ĐỊA KỸ THUẬT
0,5
h
Df
§Ø
nh mãng
4
§ ¸y mãng
B
Câu 4 (3 điểm):
Ý
1
2
3
4
Điể
m
Nội dung
Ngun lý biện pháp giếng cát:
- Gia cố đất yếu bằng cách làm cho nước trong lỗ rỗng của đất yếu thốt thẳng
đứng bằng mao dẫn thơng qua các giếng bằng cát hạt trung hoặc thơ (thấm nước
tốt) dưới tác dụng của tải trọng gia tải trước;
- Đường kính D=30-50cm (phổ biến là 40cm) với chiều dài có thể tới 28-30m.
Phạm vi sử dụng:
- Sử dụng đối với loại đất bùn, than bùn; các loại đất dính bão hòa nước, có tính
biến dạng lớn;
- Xây dựng các cơng trình có kích thước và tải trọng lớn thay đổi theo thời gian
như nền đường, sân bay, bản đáy các cơng trình thủy lợi…
Ưu điểm:
- Có thể xử lý nền đất yếu có chiều sâu lớn (>20m);
- Tốc độ cố kết của nền nhanh hơn so với phương pháp bấc thấm, nên thời gian
chờ lún cố kết nhỏ và độ lún dư sau khi xử lý nhỏ;
- Mức độ rủi ro thấp, diễn biến lún khơng phức tạp;
- Khả năng chống mất ổn định trượt sâu của nền cao hơn so với dùng bấc thấm.
Nhược điểm:
- Phải có thiết bị thi cơng, nhất là khi chiều sâu cần xử lý hơn 20m (khi chiều sâu
nhỏ, có thể cải tiến máy thi cơng từ các máy đào, cần cẩu);
- Phải tốn cát có hệ số thấm cao để lấp giếng (thường dùng cát hạt trung, hạt thơ
được sàng tuyển kỹ);
- Có thể xảy ra hiện tượng cát nhồi làm giếng bị ngắt qng, làm giảm tác dụng
dẫn nước của giếng;
- Tốc độ thi cơng chậm hơn bấc thấm.
0,5
0,5
1,5
q
Đệ
m cá
t
5
d
Đấ
t yế
u
Giế
ng cá
t
0,5
L
Tầ
ng khô
ng thấ
m nướ
c
Cấ
u tạo giế
ng cá
t trê
n mặ
t bằ
ng.
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
ĐỀ 3:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
Hệ số rỗng ban đầu của đất:
Δγ 1+ W
2, 7.9,81 1+ 0,145
e= n
-1 =
-1 = 0, 666
γ
18, 2
Hệ số nén lún ứng với cấp áp lực từ 200 ÷ 300 kPa:
e -e
0, 619 - 0, 607
a 200-300 = 200 300 =
= 1, 2.104 (kPa-1)
300 - 200
300 - 200
Hệ số nén lún tương đối ứng với cấp áp lực từ 200 ÷ 300 kPa:
1, 2.104
a 0 200-300 =
= 7, 41.105 (kPa-1)
1+ 0, 619
Mô đun biến dạng của mẫu đất ứng với cấp áp lực từ 200 ÷ 300 kPa:
β
0,8
E 0 200-300 =
=
= 10796, 2 (kPa)
a 0 200-300 7, 41.105
Điểm
1,5
1,5
Câu 2 (2 điểm):
Ý
Nội dung
Điểm
Nguyên lý:
Nguyên lý của thí nghiệm xuyên tĩnh là đo sức kháng xuyên của đất khi ấn
1 một mũi xuyên có hình dạng và kích thước quy định vào trong đất nhờ lực tĩnh 0,5
của kích thủy lực hay lực ép của hệ thống vít me, sức kháng xuyên của đất
càng lớn chứng tỏ độ bền của đất đá càng cao.
Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho các loại đất cát, cát pha, sét pha …, không áp
2
0,5
dụng cho đất cát chặt, sét cứng, dăm sạn, cuội sỏi.
Ưu nhược điểm của thí nghiệm CPT
- Thí nghiệm CPT dễ làm, có thể được nối máy tính và kết hợp theo dõi áp lực
nước lỗ rỗng theo chiều sâu;
3
1,0
- Không xác định được loại đất (nên phải dùng kết hợp với khoan lấy mẫu),
các chỉ tiêu tính liên hệ có độ tin cậy không lớn, nên chỉ dùng định hướng cho
thiết kế, chứ không được dùng trực tiếp trong tính toán.
Câu 3 (2 điểm):
Ý
1
2
Nội dung
Thí nghiệm nén tĩnh:
Mục đích:
- Dùng để xác định, kiểm tra, đánh giá sức chịu tải của cọc và thiết lập biểu đồ
quan hệ tải trọng và biến dạng;
- Tìm kiếm những thông số nhằm xác định tính ổn định của nền đất, độ rung,
lún, sức chịu tải của cột tính đàn hồi;
- Là cơ sở để các kỹ sư xây dựng tính toán kết cấu nền móng cho công trình.
Phạm vi sử dụng:
- Áp dụng cho cọc đơn thẳng đứng, cọc đơn xiên, không phụ thuộc vào kích
thước và phương pháp thi công (đóng, ép, khoan thả, khoan dẫn, khoan
nhồi…) trong các công trình xây dựng;
- Không áp dụng thí nghiệm nén tĩnh cho cọc tre, cọc cát và trụ vật liệu rời.
Điểm
0,5
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
3
4
Ưu điểm:
- Kết quả đáng tin cậy;
- Phản ánh được tương đối chính xác sự làm việc của cọc trong nền.
Nhược điểm:
- Thời gian chuẩn bị và thời gian tiến hành thí nghiệm kéo dài, thiết bị thí
nghiệm cồng kềnh, tốn kém, chi phí lớn;
- Chỉ xác định được sức chịu tải tổng cộng của cọc mà không xác định được
từng thành phần sức kháng thân và sức kháng mũi.
0,5
0,5
Câu 4 (3 điểm):
1
2
3
4
Nội dung
Điểm
Nguyên lý biện pháp thay đất:
- Đào bỏ một phần lớp đất yếu đến chiều sâu do tính toán yêu cầu và sau đó thay
bằng lớp cát, cuội sỏi rồi đầm chặt.
- Vật liệu thường được sử dụng là cát nên phương pháp này còn có tên gọi là
đệm cát.
- Phía dưới tầng đệm cát có thể vẫn là tầng đất yếu và tầng đệm cát được xem
như là lớp balát dưới móng công trình.
Phạm vi sử dụng:
- Khi lớp đất yếu dưới đáy móng bão hòa nước như sét nhão, cát pha, sét pha
nhão, bùn, than bùn; có chiều dày nhỏ hơn 3m, dưới đó là lớp đất chịu lực tốt;
- Những công trình chịu tải trọng không lớn lắm hoặc không yêu cầu chặt chẽ về
biến dạng lún;
- Những nơi mực nước ngầm ổn định hoặc không có nước ngầm;
Ưu điểm:
- Thi công đơn giản và rẻ tiền;
- Giảm độ lún và lún lệch của móng;
- Giảm chiều sâu chôn móng từ đó giảm khối lượng vật liệu xây móng;
- Tăng nhanh khả năng thoát nước cố kết từ phía dưới đất yếu lên mặt đất tự
nhiên dưới tác dụng của tải trọng công trình.
Nhược điểm:
- Không áp dụng được cho nền đất yếu có chiều dày lớn do khối lượng đào đắp
tương đối lớn sẽ đẩy giá thành công trình lên cao;
- Khi tầng đệm cát nằm trong vùng có nước ngầm thay đổi thì tầng đệm cát có
nguy cơ bị nước ngầm cuốn đi gây lún sụt cục bộ cho công trình hoặc giảm độ
chặt đất nền.
5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
TÇng ®Öm c¸t
6
d
H
P
h
Ý
Vai trò của đệm cát: đệm cát được xem là lớp balat dưới đáy móng công trình có
tác dụng tăng sức chịu tải cho nền, giảm lún lệch, thoát nước từ đất yếu bên dưới
lên trên…
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
ĐỀ 4:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
� 0 300 � 1
2� 0 φ�
45 - �= tan 2 �
45 Hệ số áp lực đất chủ động: K a = tan �
�
2�
2 � 3
�
�
0
� 0 φ�
2 � 0 30 �
K
=
tan
45
=
tan
45
Hệ số áp lực đất bị động: a
�
� 3
�
�
2�
2 �
�
�
Cường độ phân bố ALĐCĐ: 0 z 2,5m
1
1
p a =γK az + qK a = 18,5. z + 21.
3
3
= 6,17z + 7
A
z = 0 m � pa = 7 kPa
Điểm
0,5
2
0,5
B
z = 2,5 m � pa = 226,425 kPa
Biểu đồ phân bố ALĐCĐ như hình vẽ
q = 21 kPa
0,5
Ea
1
ta
Ep
ta
1
1
H p aA + p aB = 2,5. 7 + 22, 425 = 36, 78 kN/m
2
2
Điểm đặt của Ea cách chân tường:
1 2p A + p B 1
2.7 + 22, 425
t a = H Aa Ba = 2,5.
= 1, 03 (m)
3 pa + p a
3
7 + 22, 425
Trị số ALĐCĐ: E a =
0,5
Cường độ phân bố ALĐBĐ: 0 z 0,6m
p p =γK pz + qK p = 18,5.3.z + 21.3
= 55,5z + 63
0,5
C
p
z = 0 m � p = 63 kPa
D
z = 0,6 m � p p = 96,3 kPa
Biểu đồ phân bố ALĐBĐ như hình vẽ
1
1
C
D
Trị số ALĐBĐ: E p = h p p + p p = 0, 6. 63 + 96,3 = 47, 79 kN/m
2
2
Điểm đặt của Ep cách chân tường:
C
D
1 2pp + p p 1
2.63 + 96,3
tp = h C
= 0, 6.
= 0, 28 (m)
D
3 pp + p p
3
63 + 96,3
Câu 2 (2 điểm):
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
Ý
Nội dung
Điểm
Hiện tượng chuyển dịch bờ dốc (hiện tượng trượt) là hiện tượng địa chất công
trình được biểu hiện bằng các khối đất đá di chuyển từ đỉnh dốc xuống chân
1
0,5
dốc, theo những tốc độ và cơ chế khác nhau, dưới tác dụng của trọng lượng
bản thân, áp lực thuỷ động, lực động đất,…
Biện pháp phòng chống:
Biện pháp phòng:
- Không đào xẻ chân dốc
- Không canh tác, chặt cây, dẫy cỏ trên sườn dốc, không xây dựng công trình
2
0,5
nặng trên sườn dốc.
- Không làm đọng nước trên sườn dốc
- Không chất tải, không nổ mìn ở sườn dốc
- Quy định chạy tốc độ tàu, xe qua khu vực sườn dốc
Biện pháp chống:
- Thiết kế lại bờ dốc: làm thoải hơn, ít chênh cao hơn.
- Thoát nước: Rãnh đỉnh, rãnh biên để thu và thoát nước mặt.
- Che phủ chống phong hoá: dùng thực vật, đất sét, đất cấp phối, bitum,
bêtông, nilon, lưới,…
3 - Gia cố đất đá: Đầm chặt đất khi đắp đường, đê, đập… Phun vữa gắn kết và 1,0
làm chắc đá. Dung dịch ximăng có thể phụt vào các lỗ khoan.
- Xây dựng các công trình kỹ thuật: Bệ phản áp, vòm đối tải để cân bằng lực
với khối trượt. Tường chắn, tường chống ở các taluy đường đào đường đắp.
Kè chắn sóng và kè hướng dòng để chỉnh dòng nước mặt không cho phá vỡ
góc nghiêng của sườn dốc. …
Câu 3 (2 điểm):
Ý
1
2
3
Nội dung
Điểm
Khái niệm móng cọc:
Móng cọc là một loại móng sâu mà sức chống của nó có được bằng truyền tải
0,5
trọng tới đất hay đá tại độ sâu nào đó bên dưới kết cấu bằng khả năng chịu lực
tại đáy, sự dính bám hay ma sát, hoặc cả hai.
Phạm vi sử dụng:
- Mực nước cao;
- Tải trọng ngang lớn (cầu, cảng) hay mô men lớn (công trình tháp, cao tầng,
tường chắn đất cao ...);
1,0
- Tải trọng đứng lớn, đặc biệt khi chịu kéo;
- Mái dốc, địa tầng bên trên có độ nghiêng lớn;
- Công trình quan trọng, đòi hỏi độ tin cậy cao;
- Sửa chữa nhà hư hỏng do phần nền móng gây ra, nâng tầng
Móng cọc chia làm hai loại: móng cọc đài thấp và móng cọc đài cao
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
4
0,5
Câu 4 (3 điểm):
Ý
1
2
3
4
5
Nội dung
Điểm
Nguyên lý biện pháp giếng cát:
- Dùng biện pháp nào đó tạo nên các lỗ có đường kính 20 ÷ 40cm trên nền đất
yếu rồi nhồi đầy cát vào những lỗ này và đầm chặt;
0,5
- Sau khi làm cọc cát xong, trước khi xây móng, nên rải một lớp cát cùng loại
với cọc cát dưới móng dày khoảng 20cm để dễ thoát nước.
Phạm vi sử dụng:
- Công trình chịu tải trọng lớn trên nền đất cát rời rạc (I d1/3) hoặc tỉ lệ khe hở
tương đối lớn hoặc đất cát pha, sét pha có chỉ số độ sệt I L1; chiều dày lớp đất 0,5
yếu cần gia cố lớn hơn 3m;
- Không dùng cọc cát trong các trường hợp: Đất quá nhão yếu (khi hệ số rỗng
nén chặt e >1), chiều dày lớp đất yếu dưới đáy móng < 3m.
Ưu điểm:
- Biện pháp thi công đơn giản không đòi hỏi những thiết bị thi công phức tạp;
- Sử dụng cọc cát rất kinh tế so với cọc cứng (so với cọc bê tông giá thành giảm
50%, so với cọc gỗ giảm 30%), không bị ăn mòn, xâm thực;
- Độ tin cậy cao vì khi đóng cọc đến đâu thì thể tích lỗ rỗng trong nền đất giảm
đi đến đó làm cho đất chặt ngay khi thi công, có thể sử dụng ngay khi lớp đất
1,5
yếu nằm tương đối sâu.
Nhược điểm:
- Tạo ra chấn động trong quá trình thi công ảnh hưởng đến sự an toàn công trình
lân cận;
- Nếu cọc cát còn thoát nước thì có khả năng dễ bị tắc đường thấm do các hạt
nhỏ chui vào cọc và có thể bị ngắt đường thấm do nền đất bị biến dạng.
Các dạng bố trí thường dùng:
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
ĐỀ 5:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
Trọng lượng thể tích tự nhiên: γ = ρ.g = 1,84.9,81 = 18, 05 (kN/m3);
Δγ n 1+ W
2, 72.9,81 1+ 0, 08
-1 =
-1 = 0,597
Hệ số rỗng của đất: e =
γ
18, 05
e
0,597
=
0,374 37, 4%
Độ rỗng: n =
1+ e 1 0,597
Trọng lượng thể tích của đất ở trạng thái xốp nhất và chặt nhất:
m g 108.9,81
m g 108.9,81
γ min
= h =
15,58 (kN/m3); γ max
= h =
20,37
k
k
Vmax
68
Vmin
52
(kN/m3);
Hệ số rỗng của đất ở trạng thái xốp nhất và chặt nhất:
Δγ
2, 72.9,81
e max = minn -1 =
-1 = 0, 713 ;
γk
15,58
Δγ
2, 72.9,81
e min = maxn -1 =
-1 = 0,31 ;
γk
20,37
Độ chặt của đất:
e -e
0, 713 - 0,597
Id = max
=
0, 29 0 0,33
e max - e min
0, 713 - 0,31
Đất ở trạng thái rời rạc
Điểm
0,5
0,5
0,5
1,0
0,5
Câu 2 (2 điểm):
Ý
1
2
Nội dung
Điểm
Khoan thăm dò là công tác mở đất đá bằng thiết bị khoan. Công trình khoan
tiết diện tròn (đường kính khoan thăm dò không quá 300mm), phân bố thẳng
0,5
đứng, chiều sâu không hạn chế.
Mục đích của khoan thăm dò: xác định địa tầng; lấy mẫu đất nguyên dạng và 0,5
không nguyên dạng; tạo chỗ thí nghiệm hiện trường; phát hiện nước dưới đất;
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
phát hiện karst, mặt trượt, đứt gãy.
Mẫu nguyên dạng lấy được khi khoan là khối trụ kích thước cao 20-25cm
được bảo quản trong hộp sắt giữ nguyên độ ẩm và kết cấu.
Các thí nghiệm hiện trường được tiến hành trong hố khoan: CPT, SPT, FVT,
4
PMT
Câu 3 (2 điểm):
3
Ý
1
2
0,5
0,5
Nội dung
Điểm
Móng là một bộ phận liên kết với kết cấu bên trên của công trình có nhiệm vụ
0,5
truyền toàn bộ tải trọng công trình và phân bố tải trọng xuống nền đất;
Nền là vùng đất chịu ảnh hưởng trực tiếp của tải trọng móng truyền xuống,
được giới hạn bằng đường cong dạng như bóng đèn tròn, ngoài phạm vi này
ứng suất gây ra do móng truyền tới không đáng kể, biến dạng gây nên trong
nền đất là nhỏ có thể bỏ qua.
1,0
3
4
Việc lựa chọn phương án móng phụ thuộc vào các yếu tố chính sau:
- Điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn;
- Kết cấu công trình bên trên;
- Yêu cầu độ tin cậy (tầm quan trọng và quy mô của công trình);
- Điều kiện thi công (công nghệ, môi trường thi công…).
0,5
Câu 4 (3 điểm):
Ý
1
2
Nội dung
Nguyên lý biện pháp bấc thấm:
- Thoát nước thẳng đứng từ nền đất yếu lên lớp đệm cát bằng bấc thấm kết hợp
với việc gia tải trước, làm tăng tốc độ cố kết của nền đất yếu;
Phạm vi sử dụng:
- Xây dựng nền đường trên đất yếu có yêu cầu tăng nhanh tốc độ cố kết và tăng
nhanh cường độ của đất yếu;
- Tôn nền trên đất yếu để làm mặt bằng chứa vật liệu, để xây dựng các kho chứa
một tầng, để xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp loại nhỏ có tải
Điểm
0,5
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
trọng phân bố trên diện rộng;
3
4
Ưu điểm:
- Công nghệ thi công phổ biến, thiết bị thi công đơn giản;
- Thời gian thi công nhanh hơn giếng cát;
- Vật liệu được sản xuất trong nhà máy;
- Phù hợp với những vị trí có chiều dày lớp đất yếu nhỏ hơn 20m.
Nhược điểm:
- Tốc độ cố kết chậm, thời gian chờ lún cố kết lâu hơn biện pháp giếng cát;
- Chiều sâu xử lý nhỏ hơn biện pháp giếng cát;
- Tốc độ thoát nước giảm theo thời gian, độ lún dư sau khi xử lý lớn hơn biện
pháp giếng cát;
- Không cải thiện tính chất cơ lý của đất yếu, độ ổn định và khả năng chống trượt
thấp;
- Mức độ rủi ro cao, diễn biến lún phức tạp.
5
1,0
1,0
ĐỀ 6:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
m g 154.9,81
= 15,11 (kN/m3);
Trọng lượng thể tích khô: γ k = h =
V
100
Δγ n
2, 71.9,81
-1 =
-1 = 0, 759
Hệ số rỗng ban đầu: e =
γk
15,11
S
Hệ số rỗng ứng với các cấp áp lực: ei = e0 - 1+ e0 i
H
0,148
� e300 = 0, 759 - 1+ 0, 759
= 0,629
2
0,154
� e 400 = 0, 759 - 1+ 0, 759
= 0,624
2
Điểm
0,5
1,0
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
Hệ số nén lún ứng với cấp áp lực từ 300 ÷ 400 kPa
e -e
0, 629 - 0, 624
a 300-400 = 300 400 =
= 5.105 (kPa-1)
400 - 300
100
Hệ số nén lún tương đối ứng với cấp áp lực từ 300 ÷ 400 kPa
a
5.105
a 0 300-400 = 300-400 =
3, 07.105 (kPa-1)
1+ e300 1+ 0, 629
Mô đun biến dạng của đất ứng với cấp tải từ 300 ÷ 400 kPa:
β
0,65
E 0 300-400 =
=
21, 2.103 (kPa)
a 0 300-400 3, 07.105
0,5
0,5
0,5
Câu 2 (2 điểm):
Ý
Nội dung
Điểm
Hiện tượng cát chảy (đất chảy) là hiện tượng đất cát bão hoà nước chảy vào
1 các công trình đào cắt qua nó, dưới dạng dịch thể, với vận tốc chậm chạp,
0,5
nhanh chóng hoặc tai biến
Điều kiện phát sinh:
- Đối với đất đá: Đất loại cát và đất loại sét, có thể đất lẫn sạn, giữa các hạt
không có lực dính kết hoặc có lực dính nhỏ, chứa nước ở mức độ nhất định,
2 trạng thái chảy.
0,5
- Đối với nước: Nước thấm phải có năng lượng đủ lớn làm cho hạt đất di
chuyển theo.
- Miền thoát: phải có công trình đào cắt qua nó.
Biện pháp xử lý
- Làm khô đất trong thời gian xây dựng: Khả năng tháo khô đất phụ thuộc vào
hệ số thấm của đất.
- Chặn cát chảy: Dùng tường cọc ván (tường cừ) bằng gỗ, thép hoặc bêtông
3 cốt thép;
1,0
- Gia cố đất đá: dùng đệm dăm sạn từ đá vụn, gạch vỡ hoặc mảnh bêtông vụn
sau đó đặt móng công trình tải trọng nhỏ bên trên.
- Giải pháp móng cọc: dùng kết cấu móng sâu, móng cọc, giếng chìm cho các
công trình để vượt qua các lớp đất có cát chảy.
Câu 3 (2 điểm):
Ý
1
2
3
Nội dung
Khái niệm móng cọc:
Móng cọc là một loại móng sâu mà sức chống của nó có được bằng truyền tải
trọng tới đất hay đá tại độ sâu nào đó bên dưới kết cấu bằng khả năng chịu lực
tại đáy, sự dính bám hay ma sát, hoặc cả hai.
Phạm vi sử dụng:
- Mực nước cao;
- Tải trọng ngang lớn (cầu, cảng) hay mô men lớn (công trình tháp, cao tầng,
tường chắn đất cao ...);
- Tải trọng đứng lớn, đặc biệt khi chịu kéo;
- Mái dốc, địa tầng bên trên có độ nghiêng lớn;
- Công trình quan trọng, đòi hỏi độ tin cậy cao;
- Sửa chữa nhà hư hỏng do phần nền móng gây ra, nâng tầng
Ưu điểm:
- Chịu được tải trọng lớn, độ lún và chuyển vị ngang nhỏ;
- Giảm được đi phí đào và những rủi ro khi chống vách hố móng;
- Công nghệ thi công phổ biến, có thể cơ giới hoá việc thi công.
Điểm
0,5
1,0
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
4
0,5
Câu 4 (3 điểm):
Ý
1
2
3
4
Nội dung
Nguyên lý biện pháp giếng cát:
- Gia cố đất yếu bằng cách làm cho nước trong lỗ rỗng của đất yếu thoát thẳng
đứng bằng mao dẫn thông qua các giếng bằng cát hạt trung hoặc thô (thấm nước
tốt) dưới tác dụng của tải trọng gia tải trước;
- Đường kính D=30-50cm (phổ biến là 40cm) với chiều dài có thể tới 28-30m.
Phạm vi sử dụng:
- Sử dụng đối với loại đất bùn, than bùn; các loại đất dính bão hòa nước, có tính
biến dạng lớn;
- Xây dựng các công trình có kích thước và tải trọng lớn thay đổi theo thời gian
như nền đường, sân bay, bản đáy các công trình thủy lợi…
Ưu điểm:
- Có thể xử lý nền đất yếu có chiều sâu lớn (>20m);
- Tốc độ cố kết của nền nhanh hơn so với phương pháp bấc thấm, nên thời gian
chờ lún cố kết nhỏ và độ lún dư sau khi xử lý nhỏ;
- Mức độ rủi ro thấp, diễn biến lún không phức tạp;
- Khả năng chống mất ổn định trượt sâu của nền cao hơn so với dùng bấc thấm.
Nhược điểm:
- Phải có thiết bị thi công, nhất là khi chiều sâu cần xử lý hơn 20m (khi chiều sâu
nhỏ, có thể cải tiến máy thi công từ các máy đào, cần cẩu);
- Phải tốn cát có hệ số thấm cao để lấp giếng (thường dùng cát hạt trung, hạt thô
được sàng tuyển kỹ);
- Có thể xảy ra hiện tượng cát nhồi làm giếng bị ngắt quãng, làm giảm tác dụng
dẫn nước của giếng;
- Tốc độ thi công chậm hơn bấc thấm.
Điể
m
0,5
0,5
1,5
ĐÁP ÁN MƠN ĐỊA KỸ THUẬT
q
Đệ
m cá
t
5
d
Đấ
t yế
u
Giế
ng cá
t
0,5
L
Tầ
ng khô
ng thấ
m nướ
c
Cấ
u tạo giế
ng cá
t trê
n mặ
t bằ
ng.
ĐỀ 7:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
Với = = = 0 ,
Hệ số áp lực đất chủ động:
� 0 160 �
� 0 φ�
K a = tan 2 �
45 - �= tan 2 �
45 � 0,568
2�
2 �
�
�
Cường độ phân bố ALĐCĐ:
p a =γK az - 2c K a = 18,3.0,568z - 2.15 0,568 =
Điểm
0
= 10,39z - 22, 61
1
2
0,5
0,5
A
a
z = 0 m � p = -22,61 kPa
B
z = 3,3 m � pa = 11,68 kPa
Độ sâu hc để pa = 0: 10,39h c - 22, 61 = 0 � h c 2,18 (m)
Biểu đồ phân bố ALĐCĐ như hình vẽ
1
1
B
Trị số ALĐCĐ: E a = H - h c p a = 3,3 - 2,18 .11, 68 = 6,54 kN/m
2
2
1
1
Điểm đặt của Ea cách chân tường: t a = H - h c = . 3,3 2,18 = 0,37 (m)
3
3
Hệ số áp lực đất bị động:
� 0 φ�
� 0 32 �
K p = tan 2 �
45 + �= tan 2 �
45 + �= 3,25
2�
2 �
�
�
Cường độ phân bố ALĐBĐ: p p =γK pz = 18,5.3, 25z = 60,125z
C
z = 0 m � pp = 0
0,5
0,5
0,5
0,5
D
p
z = 0,6 m � p = 36,075 (kPa)
Biểu đồ phân bố ALĐBĐ như hình vẽ
1
1
D
Trị số ALĐBĐ: E p = .h.p p = .0, 6.36, 075 = 10,82 (kN/m)
2
2
0,5
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
1
1
Điểm đặt của Ep cách chân tường: t p = h = .0, 6 = 0, 2 (m)
3
3
A
1
2,2m
0,5
tp
Ep
Ea
C
0,6m
D
B
ta
Câu 2 (2 điểm):
Ý
Nội dung
Điểm
Chỉ số xuyên tiêu chuẩn NSPT (N30): là tổng số búa đóng để mũi xuyên đi vào
1
0,5
đất 30cm của hai hiệp sau cùng trong thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn.
Cách tiến hành:
- Thí nghiệm được tiến hành trong hố khoan. Khi khoan đến độ sâu cần thí
nghiệm, làm sạch đáy hố khoan và thả bộ dụng cụ thí nghiệm xuyên SPT
2
1,0
xuống vị trí cần thí nghiệm, tiến hành đóng liên tục 3 hiệp để đưa mũi xuyên
vào trong đất ở đáy hố khoan, mỗi hiệp tương ứng với mũi xuyên đi vào trong
đất 15cm, xác định số búa đóng của mỗi hiệp N1; N2; N3.
Kết quả thí nghiệm:
- Kết hợp với công tác khoan, lấy mẫu xác định địa tầng, làm cơ sở cho việc
phân chia các lớp đất đá; kết quả của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn được trình
3 bày trong hình trụ hố khoan;
0,5
- Xác định được độ chặt của đất loại cát và trạng thái và độ bền nén một trục
của đất loại sét.
- Xác định vị trí lớp đất đặt mũi cọc và tính toán khả năng chịu tải của cọc
cũng như tính toán thiết kế móng nông.
Câu 3 (2 điểm):
Ý
1
2
Nội dung
Điểm
Khái niệm đất yếu: Đất yếu là những loại đất có độ sệt lớn (I L>1), hệ số rỗng
lớn (e >1), góc ma sát trong nhỏ (<100), lực dính theo kết quả cắt nhanh
không thoát nước cu <15 kPa, lực dính theo kết quả cắt cánh tại hiện trường 0,5
cu< 0,35 kPa, sức chống mũi xuyên tĩnh q c< 0,1 Mpa và chỉ số xuyên tiêu
chuẩn NSPT <5.
Hai nhóm giải pháp xử lý nền đất yếu:
+ Nhóm biện pháp làm tăng sức kháng cắt thông qua việc làm tăng tốc độ cố
kết của nền:
- Giếng cát;
1,0
- Bấc thấm;
- Bấc thấm kết hợp bơm hút chân không;
- Gia tải trước.
+ Nhóm biện pháp làm tăng trực tiếp sức kháng cắt, sức chịu tải của nền:
- Cọc cát đầm chặt;
- Cọc đất – xi măng;
0,5
- Thay đất;
- Vải địa kỹ thuật.
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
Câu 4 (3 điểm):
Ý
1
2
3
4
5
Nội dung
Nguyên lý: Mũi khoan được khoan xuống làm tơi đất cho đến khi đạt độ sâu lớp
đất cần gia cố thì quay ngược lại và dịch chuyển lên trên. Trong quá trình dịch
chuyển lên, ximăng được phun vào nền đất (bằng áp lực khí nén đối với hỗn hợp
khô hoặc bằng bơm vữa đối với hỗn hợp dạng vữa ướt).
Phạm vi sử dụng:
- Cọc đất – xi măng được sử dụng để giảm độ lún, tăng cường ổn định và sức
chống đỡ cho nền đường, nền đê, mố cầu, thành hố đào….
- Giảm ảnh hưởng của công trình lân cận, chống nâng đáy hố đào, chống chuyển
dịch ngang của móng cọc;
- Thích hợp nhất đối với địa chất nền là cát.
Ưu điểm:
- Thi công nhanh, tiết kiệm thời gian thi công đến 50% do không phải chờ đúc cọc
và đạt đủ cường độ;
- Thi công được ở những nơi mặt bằng chật hẹp, ngập nước, có khả năng xử lý
sâu (tới 50m);
- Hiệu quả kinh tế cao, so với phương án dùng cọc bê tông cốt thép, cọc khoan
nhồi thì giá thành rẻ hơn nhiều;
- Biến dạng của nền đất gia cố rất nhỏ vì vậy giảm thiểu độ lún đối với các công
trình lân cận, tăng khả năng chịu cắt cho nền công trình;
- Dễ dàng điều chỉnh cường độ bằng cách điều chỉnh hàm lượng xi măng khi thi
công.
Nhược điểm:
- Khó thi công nếu nền đất nền đất có lẫn rác, cuội sỏi, đất sét, hoặc qua các lớp
đất cứng;
- Có thể gây ra trương nở nền và các chuyển vị quá giới hạn trong lòng đất;
- Thiết bị thi công thi công tương đối phức tạp, đòi hỏi người kỹ sư phải thành
thạo.
Các dạng bố trí thường dùng:
Điểm
Bố trí cọc trộn khô
0,5
Bố trí cọc trộn ướt
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
ĐỀ 8:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
Khối lượng mẫu đất ẩm: m = 173 – 61 = 112 (g)
Khối lượng mẫu đất khô: mh = 156 – 61 = 95 (g)
m - mh
112 - 95
.100% =
.100% = 17,9%
Độ ẩm của đất: W =
mh
95
mg 112.9,81
=
= 18,31 (kN/m3)
Trọng lượng thể tích tự nhiên: γ =
V
60
m g 95.9,81
= 15,53 (kN/m3)
Trọng lượng thể tích khô: γ k = h =
V
60
Δγ n 1+ W
2, 65.9,81 1+ 0,179
-1 =
-1 = 0, 674
Hệ số rỗng: e =
γ
18,31
ΔW 2, 65.0,179
0, 704
Độ bão hòa: Sr =
e
0, 674
Điểm
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Câu 2 (2 điểm):
Ý
Nội dung
Điểm
Nguyên lý tiến hành thí nghiệm FVT:
- Ấn vào trong đất một cánh cắt chữ thập có kích thước tiêu chuẩn (H=2D)
qua hệ cần, ty và thực hiện một ngẫu lực xoắn ở đầu cần ty cho đến khi đất bị
cắt xoay tròn (phá hủy) xung quanh cánh cắt. Cân bằng giới hạn của mô men
1
0,5
kháng của lực dính xung quanh bề mặt cắt (khối trụ của cánh cắt) chính là mô
men xoắn.
- Đất bị cắt trong thời gian khá nhanh, nước không kịp thoát ra nên thí nghiệm
được xem là sơ đồ UU (không cố kết – không thoát nước).
Kết quả:
- Cho phép xác định sức kháng cắt không thoát nước của đất, xác định độ
nhạy dùng để phân loại đất, độ bền liên kết kiến trúc;
2
0,5
- Tài liệu của thí nghiệm cắt cánh để đánh giá vấn đề ổn định của đất nền khi
thiết kế thi công hố móng và đặc biệt là khi thiết kế xử lý nền đường đắp trên
đất yếu.
Ưu điểm:
- Với sét yếu, sét nhậy, việc lấy mẫu để thí nghiệm trong phòng thường gặp
khó khăn khi lẫy mẫu bảo quản tính nguyên trạng, vì thế cắt cánh tại hiện
3 trường cho phép thực hiện ngay trong khối đất nguyên trạng nên kết quả thí
0,5
nghiệm cắt cánh có độ tin cậy tốt;
- Thí nghiệm cắt cánh thích hợp với đất sét yếu, đặc biệt là đất sét nhậy và
than bùn, không phù hợp với đất cát cũng như với đất sét cứng.
Phạm vi áp dụng: thí nghiệm thường được sử dụng trong các loại đất mềm
yếu, khó có khả năng lấy mẫu nguyên trạng để thí nghiệm trong phòng như:
4
0,5
đất loại sét mềm yếu, cát hạt nhỏ và mịn bão hòa nước, các loại đất bùn và
than bùn.
Câu 3 (2 điểm):
Ý
1
Nội dung
Nguyên lý:
- Các xung siêu âm được truyền qua bê tông thông qua các đầu dò siêu âm.
Điểm
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
2
3
4
Tại vị trí của đầu nhận tín hiệu, các xung thời gian đến và cường độ tín hiệu
đo được thông qua bê tông. Phần bê tông đồng nhất được thể hiện bằng số lần
đến của các xung vận tốc sóng và cường độ tín hiệu hợp lý. Phần bê tông
không đồng nhất cũng được thể hiện rõ bằng khoảng thời gian tăng và giảm
cường độ tín hiệu do bê tông nhiễm bẩn, bê tông xốp, rỗ, khuyết tật.
Phạm vi áp dụng:
Áp dụng để kiểm tra chất lượng của cọc khoan nhồi và các cấu kiện móng bê
tông khác nhau có đặt sẵn ống siêu âm như: móng giếng chìm, tường trong
đất, cọc barrette và các móng bê tông lớn chôn trong đất.
Ưu điểm:
- Không phá hủy cọc cũng như các cấu kiện được siêu âm;
- Diễn tả kết quả trực tiếp, số liệu được ghi liên tục trên toàn bộ chiều dài cọc.
Nhược điểm: Không thể hiện chất lượng tiếp xúc mũi cọc, do các ống thăm dò
thường bố trí đến cách đầu mũi cọc 10 cm.
Không dùng thí nghiệm siêu âm cho cọc đúc sẵn vì cọc đúc sẵn có thể quan
sát và kiểm soát chất lượng được trực tiếp.
0,5
0,5
0,5
Câu 4 (3 điểm):
Ý
1
2
3
4
5
Nội dung
Điểm
Nguyên lý biện pháp giếng cát:
- Dùng biện pháp nào đó tạo nên các lỗ có đường kính 20 ÷ 40cm trên nền đất
yếu rồi nhồi đầy cát vào những lỗ này và đầm chặt;
0,5
- Sau khi làm cọc cát xong, trước khi xây móng, nên rải một lớp cát cùng loại
với cọc cát dưới móng dày khoảng 20cm để dễ thoát nước.
Phạm vi sử dụng:
- Công trình chịu tải trọng lớn trên nền đất cát rời rạc (I d1/3) hoặc tỉ lệ khe hở
tương đối lớn hoặc đất cát pha, sét pha có chỉ số độ sệt I L1; chiều dày lớp đất 0,5
yếu cần gia cố lớn hơn 3m;
- Không dùng cọc cát trong các trường hợp: Đất quá nhão yếu (khi hệ số rỗng
nén chặt e >1), chiều dày lớp đất yếu dưới đáy móng < 3m.
Ưu điểm:
- Biện pháp thi công đơn giản không đòi hỏi những thiết bị thi công phức tạp;
- Sử dụng cọc cát rất kinh tế so với cọc cứng (so với cọc bê tông giá thành giảm
50%, so với cọc gỗ giảm 30%), không bị ăn mòn, xâm thực;
- Độ tin cậy cao vì khi đóng cọc đến đâu thì thể tích lỗ rỗng trong nền đất giảm
đi đến đó làm cho đất chặt ngay khi thi công, có thể sử dụng ngay khi lớp đất
1,5
yếu nằm tương đối sâu.
Nhược điểm:
- Tạo ra chấn động trong quá trình thi công ảnh hưởng đến sự an toàn công trình
lân cận;
- Nếu cọc cát còn thoát nước thì có khả năng dễ bị tắc đường thấm do các hạt
nhỏ chui vào cọc và có thể bị ngắt đường thấm do nền đất bị biến dạng.
Các dạng bố trí thường dùng:
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
ĐỀ 9:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
e
0, 63
=
0,387 38, 7%
1+ e 1 0, 63
ΔW
e.Sr 0, 63.0,8
�W =
=
19, 02%
Độ ẩm: Sr =
eΔ
2, 65
Δγ n 2, 65.9,81
=
15,95 (kN/m3)
Trọng lượng thể tích khô: γ k =
1+ e
1+ 0, 63
Δ -1 γ n = 2, 65 -1 9,81 9,93
Trọng lượng thể tích đẩy nổi: γ dn =
(kN/m3)
1+ e
1+ 0, 63
Trọng lượng thể tích tự nhiên:
γ = γ k 1+ W = 15,95 1+ 0,1902 18,98 (kN/m3)
Độ rỗng: n =
Điểm
0,5
0,5
1,5
0,5
Câu 2 (2 điểm):
Ý
1
2
3
Nội dung
Điểm
Địa hình là hình dáng của mặt đất, là kết quả của các quá trình địa chất lâu
dài, phức tạp, có ảnh hưởng đến hoạt động kình tế nói chung và các hoạt động
0,5
khác như xây dựng, giao thông, văn hóa…nói riêng.
Địa mạo học là khoa học nghiên cứu địa hình có xét đến nguyên nhân hình
0,5
thành và xu thế phát triển địa hình.
Ảnh hưởng của địa hình địa mạo đến xây dựng công trình:
1,0
- Điều kiện địa hình địa mạo quyết định đến việc quy hoạch công trình xây
dựng. Khi xây dựng các công trình khác nhau người ta lựa chọn vị trí xây
dựng sao cho phù hợp.
- Địa hình địa mạo thúc đẩy sự xuất hiện một số quá trình và hiện tượng địa
chất như phong hoá, karst, trượt bờ dốc. Các quá trình này trực tiếp làm mất
ổn định công trình;
- Địa hình địa mạo quyết định chế độ thi công công trình. Nếu địa hình hiểm
trở khó khăn thì kết cấu có thể được đúc sẵn. Nếu đắp nền đường qua vùng đất
yếu người ta đắp theo các giai đoạn để phù hợp với cách thi công và yêu cầu
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
kỹ thuật chờ cho nền đất ổn định dần khi được gia tải.
Câu 3 (2 điểm):
Ý
1
2
3
4
Nội dung
Điểm
Thí nghiệm PDA: Đánh giá sức chịu tải của cọc vừa hạ hoặc theo thời gian,
đánh giá sự làm việc của búa đóng cọc, đánh giá ứng suất phát sinh trọng cọc
0,5
và sự toàn vẹn của cọc.
Phạm vi sử dụng:
- Áp dụng theo tiêu chuẩn áp dụng ASTM – D4945 cho cọc đóng, cọc đổ tại 0,5
chỗ, cọc baret… không áp dụng cho cọc tre, gỗ, cọc cát, cọc xi măng đất.
Ưu điểm:
Thí nghiệm nhanh, đánh giá được hết sức chịu tải cọc, có thể tiến hành tại
0,5
những địa điểm hẹp, chi phí thấp hơn so với nén tĩnh...
Nhược điểm:
- Công tác đo và xử lý số liệu thí nghiệm phức tạp, độ tin cậy của thí nghiệm
thấp hơn so với thí nghiệm nén tĩnh;
0,5
- Với cọc ép, đoạn cọc ngắn, có nhiều mối nối làm cho sóng truyền qua không
đảm bảo.
Câu 4 (3 điểm):
P
H
1
TÇng ®Öm c¸t
2
3
4
Điểm
h
Nội dung
1,0
d
Ý
Đệm cát được xem là lớp balat dưới đáy móng công trình có tác dụng tăng sức
chịu tải cho nền, giảm lún lệch, thoát nước từ đất yếu bên dưới lên trên…
Nguyên lý biện pháp thay đất:
- Đào bỏ một phần lớp đất yếu đến chiều sâu do tính toán yêu cầu và sau đó thay
bằng lớp cát, cuội sỏi rồi đầm chặt.
- Vật liệu thường được sử dụng là cát nên phương pháp này còn có tên gọi là
đệm cát.
- Phía dưới tầng đệm cát có thể vẫn là tầng đất yếu và tầng đệm cát được xem
như là lớp balát dưới móng công trình.
Phạm vi sử dụng:
- Khi lớp đất yếu dưới đáy móng bão hòa nước như sét nhão, cát pha, sét pha
nhão, bùn, than bùn; có chiều dày nhỏ hơn 3m, dưới đó là lớp đất chịu lực tốt;
- Những công trình chịu tải trọng không lớn lắm hoặc không yêu cầu chặt chẽ về
biến dạng lún;
- Những nơi mực nước ngầm ổn định hoặc không có nước ngầm;
Ưu điểm:
- Thi công đơn giản và rẻ tiền;
- Giảm độ lún và lún lệch của móng;
- Giảm chiều sâu chôn móng từ đó giảm khối lượng vật liệu xây móng;
- Tăng nhanh khả năng thoát nước cố kết từ phía dưới đất yếu lên mặt đất tự
0,5
0,5
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
5
nhiên dưới tác dụng của tải trọng công trình.
Nhược điểm:
- Không áp dụng được cho nền đất yếu có chiều dày lớn do khối lượng đào đắp
tương đối lớn sẽ đẩy giá thành công trình lên cao;
- Khi tầng đệm cát nằm trong vùng có nước ngầm thay đổi thì tầng đệm cát có
nguy cơ bị nước ngầm cuốn đi gây lún sụt cục bộ cho công trình hoặc giảm độ
chặt đất nền.
0,5
ĐỀ 10:
Câu 1 (3 điểm):
Ý
Nội dung
m - mh
158, 7 -127,9
.100% =
.100% = 24,1%
Độ ẩm của đất: W =
mh
127,9
mg 158,7.9,81
=
= 18, 27 (kN/m3)
Trọng lượng thể tích tự nhiên: γ =
V
85, 2
m h g 127,9.9,81
=
= 14,73 (kN/m3)
Trọng lượng thể tích khô: γ k =
V
85, 2
Chỉ số dẻo: I P = WL - WP = 40,9 - 33, 7 = 7, 2% 7 17
Đất Á sét
W - WP 24,1- 33,7
=
= -1, 75 < 0 Đất ở trạng thái cứng
Độ sệt: I L =
IP
7, 2
Điểm
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Câu 2 (2 điểm):
Ý
1
2
3
Nội dung
Điểm
Xói ngầm là hiện tượng các hạt đất bị lôi cuốn khỏi vị trí ban đầu dưới tác
dụng của nước thấm tạo ra khe hổng trong đất đá. Xói ngầm xảy ra ở nền
0,5
đường, thân đê, đập, bờ kênh mương, hố móng, bờ sông, bờ hồ chứa nước, bờ
biển.
Điều kiện phát sinh:
- Đối với đất đá: đất có các hạt kích thước khác nhau, có độ rỗng lớn đường
kính hạt lớn nhất và nhỏ nhất chênh lệch nhau ít nhất 20 lần (D/d 20) để các
hạt nhỏ chui qua lỗ rỗng giữa các hạt lớn;
0,5
- Đối với nước thấm: năng lượng dòng thấm phải đủ lớn để tách vỡ cơ học
mối liên kết giữa các hạt, đẩy nổi và lôi kéo các hạt đất đi theo.
I tt �I xn =Δ -1 1 n + 0,5n
Biện pháp xử lý
- Điều tiết dòng thấm: ngăn không cho nước mặt chảy vào nơi đất đá có thể bị
xói ngầm. Dùng sân phủ, tường cừ, màn chắn để kéo dài đường thấm giảm
nhỏ gradien thấm thực tế.
- Gia cố đất đá: đầm chặt đất để giảm độ rỗng, giảm kích thước lỗ rỗng của
đất, giảm hệ số thấm và tăng gradien xói ngầm.
- Tạo lớp đất chống xói ngầm (tầng lọc ngược) thích hợp với công trình đắp,
dùng đất có thành phần hạt được lựa chọn tạo lớp lọc tự nhiên, giảm gradien
1,0
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
thấm, không cho hạt đất đi qua ở những chỗ có nhiều khả năng xảy ra xói
ngầm nhất.
- Giải pháp móng cọc: dùng kết cấu móng sâu, móng cọc, giếng chìm cho các
công trình cầu, cảng để nếu xói mặt và xói ngầm xảy ra ở các lớp đất phía trên
thì công trình cũng không bị ảnh hưởng.
Câu 3 (2 điểm):
Ý
1
2
3
Nội dung
Điểm
Khái niệm móng nông:
Móng nông là móng có được sức chịu tải bằng cách truyền tải trọng trực tiếp
0,5
tới lớp đất hay đá tại chiều sâu nông, móng xây trên hố móng đào trần, sau đó
lấp lại, độ sâu chôn móng thông thường từ 1,2 – 3,5m (<5m).
Đặc điểm:
- Sức chịu tải của móng là do sức kháng của đất nền dưới đáy móng.
0,5
- Chiều sâu chôn móng nhỏ Df ≤ 5m, theo Terzaghi, Df/B ≤ 1,0.
- Tải trọng từ kết cấu bên trên được bệ móng truyền trực tiếp xuống đất nền.
Các bước cơ bản thiết kế móng nông:
- Chuẩn bị tài liệu
- Đề xuất phương án móng nông
- Chọn vật liệu
- Chọn chiều sâu chôn móng
1,0
- Chọn kích thước móng
- Tính toán ứng suất đáy móng
- Kiểm tra kích thước móng
- Kiểm tra chiều dày móng
- Triển khai bản vẽ
Câu 4 (3 điểm):
Ý
Nội dung
1
2
3
Điểm
1,0
Nguyên lý biện pháp bấc thấm:
- Thoát nước thẳng đứng từ nền đất yếu lên lớp đệm cát bằng bấc thấm kết hợp
với việc gia tải trước, làm tăng tốc độ cố kết của nền đất yếu;
Phạm vi sử dụng:
- Xây dựng nền đường trên đất yếu có yêu cầu tăng nhanh tốc độ cố kết và tăng
nhanh cường độ của đất yếu;
0,5
0,5
ĐÁP ÁN MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
4
5
- Tôn nền trên đất yếu để làm mặt bằng chứa vật liệu, để xây dựng các kho chứa
một tầng, để xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp loại nhỏ có tải
trọng phân bố trên diện rộng;
Ưu điểm:
- Công nghệ thi công phổ biến, thiết bị thi công đơn giản;
- Thời gian thi công nhanh hơn giếng cát;
- Vật liệu được sản xuất trong nhà máy;
- Phù hợp với những vị trí có chiều dày lớp đất yếu nhỏ hơn 20m.
Nhược điểm:
- Tốc độ cố kết chậm, thời gian chờ lún cố kết lâu hơn biện pháp giếng cát;
- Chiều sâu xử lý nhỏ hơn biện pháp giếng cát;
- Tốc độ thoát nước giảm theo thời gian, độ lún dư sau khi xử lý lớn hơn biện
pháp giếng cát;
- Không cải thiện tính chất cơ lý của đất yếu, độ ổn định và khả năng chống trượt
thấp;
- Mức độ rủi ro cao, diễn biến lún phức tạp.
1,0