Địa chất công trình chuyên môn - Phạm Xuân

ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 301<br /> <br /> <br /> <br /> d ụ n g và khai thác m ỏ trên th ế giới cũ n g tác d ụ n g R ic h a r d c , S e lle y . E n c y c lo p e d ia o f G e o lo g y , 2005. E ls e v ie r<br /> lên nó như vậy. A c a d e m ic P ress. V o l 1 (444-480); V o l 5 (581-591).<br /> <br /> Thực tiễn là cơ sở thu nhận kiến thức mới, vì vậy T iê u c h u ẩ n A n h BS 5930: 1981. B ả n tiế n g V iệ t: 2000. H ư ớ n g<br /> <br /> ĐCCT cũng như các khoa học khác, có rất nhiều góc d â n th ự c h à n h v ể k h ả o sá t xây d ự n g . N X B Giáo dục. 210 tr.<br /> độ thực dụng, nhưng đó chi xảy ra trong n hừng năm H à N ộ i. N g ư ờ i d ịc h : P h ạ m X u â n .<br /> <br /> đẩu khai m ở và xác lập của mình. Sau đó âh tượng /ỈOMTa43e B. 1970. MHaceHepHaa re(MoniJi, MH>KeHepHaíi<br /> ĐCCT là m ột lĩnh vực thực dụng đã thay đổi cơ bản. neT pcM om a. M 34 . " Heờpa" / 524 c. /leHMHrpaA. 2 - o e 1434-,<br /> ơ mức độ đáng kể, ĐCCT đã trờ thành m ôn khoa học n e p e p a õ . M 4 o n . 1984. /ìeHMHrpaA " H eA pa " /5 1 1 c rp .<br /> chính xác, vói cơ sở lý thuyết phát triển, với nhiều /loMTaA3e B. Ạ ., 1972. MeTOAbi ^ìaõapaTopHbix MCC/ie40 BaHMH<br /> hướng khoa học mới, m ột khoa học có triển vọng. OM3MKO— MexaHMMecKHX CBOỈĨCTB ropHbix nopo4- M3 4 .<br /> Triển vọ n g của ĐCCT đòi hỏi phát triển tiếp "H edpa"/ /leHM Hrpa^. 312 c rp .<br /> n hữ n g cơ sở lý thuyết, thực n ghiệm và p h ư ơ n g /loMTa,43e B. Ạ., 1977. MHH>KeHepHafl reỉMOiiui, MH^ceHepHaa<br /> pháp luận và h iện đ an g có tâ't cả n hừ n g đ iểu kiện reoAHHaMMKa. M 34. "H e ờ p a " 4 7 8 CTp. A e i i v i H r p a A -<br /> cho việc đó. /ỈOMTa43e B. 4 / 1982. MH>KeHepHaji re/lom *. CneuHavibHaíi<br /> HH>KeHepHafl reo/iorHfl. M34. " H eờpa ", /ìeHMHrpaA- 496 CTp.<br /> Tài liệu tham khảo<br /> /loMTa43e B. 4 / 1986. BBe4eHMe B MHaceHepHyio reo/irnio. M3A-<br /> BS 5930: 1981. C ode of P r a c tic e fo r S ite I n v e s tig a tio n s " A e H u m p a d c K u ủ ỉ o p h b i ù U H c m u m ỵ m "/ 85 crp .<br /> ( F o r m e r ly C P 2001). C epreeB a E. M. ( r i o a p eA au n eíi), 1985. TeopeTMMecKMe ơCHOBbi<br /> L ô m ta đ z e V .Đ ., 1 9 75. P h ư ơ n g p h á p n g h iê n c ứ u t ín h c h â't c ơ - M H aceH epH O M re o y io rn n . O M 3H K O -X M M M H eC K M e OCHBblbl.<br /> <br /> lý củ a đất đá ở p h òng thí nghiệm . N X B Đ ạ i học và T ru n g họ c "Heờpa". 288 c rp . MocKBa.<br /> chuyên nghiệp. B ản d ịc h lầ n 1: 1975; tái b ả n lầ n 2: 1979. 276 tr. C epreeB a E. M. ( ĨI o a p e 4 aLỊneíí), 1986. TeopeTMHecKMe<br /> H à N ộ i. D ịc h v à h iệ u đ ín h : P h ạ m X u â n . OCHOOBM MH^ceHepHoíí reo^iornM . MexaHMKO-<br /> L ô m ta đ z e V .Đ ., 1978. Đ ịa c h â t c ô n g tr ìn h . T h ạ c h lu ậ n c ô n g MaTeMaTMMecKMe OCHOBU. " H e 4 p a " . 254 c rp . MocKBa.<br /> tr ì n h . N X B Đ ạ i h ọ c v à T r u n g h ọ c c h u y ê n n g h iệ p . 4 5 6 tr. H à N ộ i. HypMHOB M . B. OTBeTCTBeHHbiíi pe^aKTOp, 1982. CnpaBOHHMK<br /> N g ư ờ i d ịc h c h ín h v à h iệ u đ ín h : P h ạ m X u â n . no MH*eHepHOÍi reOyiorMM. 3 - e VÍ3A-/ n e p e p a ỗ . M 4 o n .<br /> L ô m ta đ z e V .Đ ., 1983. Đ ịa c h ấ t c ô n g tr ì n h . Đ ịa c h ấ t c ô n g tr ì n h " H e ờ p a 325 CTp. MocKBa.<br /> chuyên m ôn. N X B Đ ạ i h ọ c v à T r u n g h ọ c c h u y ê n n g h iệ p . 379 tr.<br /> H à N ộ i. N g ư ờ i d ịc h c h ín h v à h iệ u đ ín h : P h ạ m X u â n .<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Địa chất công trình chuyên môn<br /> P h ạm X uân.<br /> L i ê n h iệ p K h ả o s á t đ ịa c h ấ t X ử lý n ề n m ó n g c ô n g trìn h .<br /> <br /> <br /> <br /> Giới thiệu<br /> <br /> Địa châ't công trình ch u yên m ôn là m ột h ướng ổn định của công trình, sự phát triển của các quá<br /> khoa học, m ột nhánh, m ột phẩn chính yếu của Đ ịa trình và hiện tượng địa chất, đ ộ ổn định của khu đất,<br /> chất công trình. N h iệm vụ cơ bản của nó là nghiên cũng n hư luận chứng n hữ ng biện pháp công trình<br /> cứu điểu kiện địa chất của việc xây d ự n g và khai cần thiết, đảm bảo độ bền lâu và n hữ ng đ iều kiện<br /> thác các loại côn g trình rất khác nhau. khai thác bình thường các công trình, các lãnh thổ và<br /> N gh iên cứu đ iểu kiện địa chất đ ể xây d ự n g công m ôi trường địa chất.<br /> trình - tức là n ghiên cứu và đánh giá đ iểu kiện địa<br /> chất của các vị trí có th ể b ố trí công trình và công tác Hệ hai cực Môi trường - Công trình<br /> xây dự ng. Trên cơ sở đ ó chọn vị trí tốt nhất; lập luận N g h iên cứu đ iểu kiện địa chât của việc xây dựng<br /> ch ứ n g địa chất cho việc phân b ố các công trình tại vị các công trình đặt ra nhiệm vụ hiểu sâu hệ hai cực<br /> trí đã chọn. Đ ổ n g thời, xác định độ sâu đào xẻ trong phứ c tạp - tác d ụn g qua lại của m ôi trường địa chất<br /> tầng đất đá; đánh giá trạng thái và tính chất của đất với các công trình và v ó i việc tiến hành các công tác<br /> đá, các thôn g s ố của nước d ư ới đất; chọn các s ố liệu xây dự ng. N h ữ n g tác d ụn g qua lại đ ó đư ợc phát<br /> và sơ đổ tính toán. C ung câp sự đánh giá và dự báo triển giữa các lực của m ôi trường địa chất và các lực<br /> 302 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> đ ư ợc tạo ra d o các côn g trình hoặc p hát sin h d o kết với những lực thiên nhiên và nhân tạo tác d ụn g lên<br /> quả thực hiện côn g tác xây d ự n g. N h ữ n g liên h ệ qua chúng. Các công trình cũng có độ nhạy khác nhau với<br /> lại được th ể h iện trong v iệc xác lập h oặc phá hoại những thay đổi của m ôi trường địa chất bao quanh<br /> n hừng cân bằng, n h ữ n g đ iều p h ù h ợ p trong m ôi chúng. Vì vậy, nhửng đòi hỏi đ ể ra v ể chất lượng xây<br /> trường địa chât và có th ế cân b ằn g lại h oặc k h ôn g dự ng của m ôi trường địa chất không đ ổng nhất đối<br /> cân bằng trong m ức đ ộ khác nhau. D o vậy, phân biệt với những công trình khác nhau.<br /> các m ức độ: ảnh h ư ở n g ít, rõ, đ án g kể, làm b iến đổi<br /> N gh iên cứu điều kiện địa chât đê xây d ự n g các<br /> hẳn m ôi trường.<br /> công trình và tiến hành thi công có ý n ghĩa khoa học<br /> Trường hợp thứ nhất, trong h ệ đ a n g xét n h ữ n g và thực tiễn to lớn. C ông tác này cần phải dựa trên<br /> đ iều kiện địa chất k h ôn g thay đồi, chắc chắn g iữ phân tích đ iểu kiện bảo toàn cân bằng và n hữ ng điểu<br /> được sự cân bằng, đ ộ ổn đ ịn h của côn g trình, ch ú ng phù hợp trong m ôi trường địa chất, n hừ n g n gu yên<br /> d ư ờng n h ư n gay lập tức thích ứ n g với n h ữ n g đ iểu nhân phát sinh và phát triển có th ế của các quá trình<br /> kiện thuận lợi của m ôi trường địa chất. địa chât, trên cơ sở thực hiện n hữ n g thực nghiệm ,<br /> Trường hợp thứ hai, côn g trình tác đ ộ n g lên m ôi lập m ô hình và xử lý xác suất - thống kê n hừ n g kết<br /> trường địa chất gây phá hoại sự cân b ằng, tạo sự quả quan trắc và đ o đạc. Đ ổng thời, cẩn dựa trên<br /> phát triển các quá trình và h iện tư ợ n g địa chất nhữ ng tính toán công trình, tổng hợp lý thuyết và<br /> (chẳng hạn, phá hoại đ ộ ổn đ ịn h của n h ữ n g khối đâ't lập các d ự báo cùng kiến nghị v ề việc đ iều khiển các<br /> đá, gây thay đ ối đ ộ ẩm và c h ế đ ộ nhiệt, làm ngập quá trình và hiện tượng địa chât theo h ư ớng cẩn<br /> m ột ít v ù n g đâ't, v .v ...) . Đ iểu đ ó d ẫn tới sự cần thiết thiết cho con người. N hất thiết phải dựa trên việc sừ<br /> thực hiện n h ừ n g b iện pháp cô n g trình nhằm tái tạo dụ n g tài liệu khảo sát của n hữ ng năm trước, tổng<br /> sự bằng hệ, đ iều p hối nó và g â y sự biến đ ổ i rõ rệt hợp kinh nghiệm xây d ự n g các công trình và thực<br /> của m ôi trường địa chât. hiện công tác xây d ự n g trong n hử n g đ iều kiện địa<br /> Khi côn g trình và côn g tác xây d ự n g có tác đ ộ n g chất tương tự và phân tích những n gu yên nhằn biến<br /> to lớn đ án g k ế lên m ôi trường địa chât và phá hoại dạng của chúng.<br /> sự cân b ằn g tự n hiên - cần th iết phải thự c h iện n hiều Chính trong Địa chất công trình chuyên m ôn<br /> biện pháp côn g trình khác n hau, p h ứ c tạp hơn, thực phát sinh sự cần thiết tồng hợp tất cả hệ thống các<br /> chất là tái tạo m ôi trường địa châ't (thí dụ, tháo khô kiến thức địa chât và n hữ ng thành tựu của n hừ n g<br /> khu đâ't, cải thiện tầng đất đá b ằng p hụ t xi m ăng, lĩnh vự c gần gùi n hư Cơ học đâ't đá, Đ ộng lực học<br /> phụt silicat và n h ừ n g p h ư ơ n g thức khác). nước dư ới đất, Đ ộng lực học và ôn định của các công<br /> trình, n g h ề m ỏ, v.v...<br /> C uối cùng, d o kết quả thực hiện n h ữ n g côn g tác<br /> xây dựng, nhiều khi phát sinh n h ừ n g đ iểu kiện địa Từ kiến thức lôgic của Địa châ't công trình n hư là<br /> chất m ới, n hư khi thay đât yếu, k hôn g ổn đ ịnh bằng m ột khoa học nói chung, thây rõ rằng Địa chất công<br /> đất ổn đ ịnh hơn; khi xây d ự n g côn g trình trên n hữ n g trình chuyên m ôn nổi lên như m ột điếm đẩu hướng<br /> tầng đât san lấp trên cạn và d ư ới nước tức là y ếu hơn. đạo trong sự phát triến n h ũ n g hướng khoa học nhánh<br /> của Địa châ't công trình. Đ iểu đó khang định rang Địa<br /> C ủn g nên thây rằng n h ừ n g y ếu tố khác n hau của<br /> chất công trình thực sự được bắt đẩu ờ nơi đang giải<br /> m ôi trường địa chât xảy ra đ ổ n g thời với y ếu tố cô n g<br /> quyết các vấn đ ề địa chất lớn nhỏ, n hừ ng nhiệm vụ<br /> trình bằng p h ư ơ n g thức xác đ ịn h và khi phá v ỡ sự<br /> liên quan với việc xây d ự n g các công trình và thực<br /> cân bằng giữ a ch ủ n g d o tư ơ n g tác m ới, có th ể phát<br /> hiện công tác xây dựng. Chính điều này làm nên Địa<br /> sinh và p hát triển n h ừ n g quá trình địa chất m ới xuât<br /> chất chuyên m ôn và xác định những cơ sở lý thuyết,<br /> hiện. Vì vậy, n h ữ n g b iện p háp cô n g trình v ề sử d ụ n g<br /> phương pháp luận và thực tiễn chính yếu của nó.<br /> hợp lý m ôi trường địa châ't, thay đ ố i kết cấu côn g<br /> trình và các quá trình côn g n g h ệ đ ư ợ c áp d ụ n g đ ê Thạch luận công trình, Đ ịa chất đ ộn g lực công<br /> điều khiển hệ. trình và Đ ịa chât côn g trình khu vự c là n hữ ng h ư ớng<br /> khoa học lớn đă đư ợc xác lập - n hữ n g nhánh của Địa<br /> Sự tổn tại b ình th ư ờ n g của h ệ d o n h iều y ếu tố<br /> chất côn g trình. Mỗi nhánh trong chúng đ ểu có m ôn<br /> tương tác của các đ iểu kiện địa chất côn g trình tạo<br /> chuyên của m ình, các nhiệm vụ và p hư ơng pháp<br /> nên. Đ ó là n h ữ n g y ếu tố n h ư đặc trưng địa hình, cấu<br /> nghiên cứu. Đ iều đ ó xác đ ịnh v ị trí tương ứng của<br /> trúc địa chất, n h ữ n g đ iều kiện th ế nằm của đất đá, chúng trong kiến trúc lôgic của Địa chất công trình<br /> m ức đ ộ phá h ủ y kiến tạo của ch ú ng, đ ộ khe nứt, n hư m ột khoa học nói chung.<br /> cường đ ộ ứ n g suất tự n hiên, trạng thái vật lý và các<br /> H ệ m ôi trường địa chât công trình có nhiều dạng<br /> tính chât của đât đá, đ ộ sũ n g n ư ớ c của ch ú ng, sự<br /> khác nhau và tùy theo kiểu công trình dạng công tác<br /> phát triển các quá trình và h iện tư ợ n g địa chất, v.v...<br /> xây dự ng và đặc điểm điều kiện địa chất. Có hệ mà<br /> hợp phẩn thứ hai là nền m óng nhà và công trình, các<br /> Vai trò của địa chất công trình chuyên môn<br /> đường hẩm, các hầm m ỏ và m ỏ lộ thiên, đập và kênh,<br /> Tất cả n h ữ n g yếu tố đã nêu trên đây, cũ n g như các nền đâ't của đường, dải đ ổ bay ở sân bay. Có hệ mà<br /> điểu kiện địa chất nói chung, có đ ộ nhạy khác nhau hợp phẩn thứ nhằ't là những đá nứt nẻ, bị phá hoại<br />  ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 303<br /> <br /> <br /> <br /> kiến tạo mạnh mè, đâ't yếu bão hòa nước, đât bị nén Sè là sai lầm nếu k hông coi Đ ịa chât công trình<br /> lún mạnh và không đều, đâ't thấm nước nhiều và đầy ch u yên m ôn n hư m ột nhánh của Địa chất công trình,<br /> ứ nước, yếu trong nhừng vù ng có hoạt tính địa chấn. n h ư m ột h ư ớ n g khoa h ọc hoặc gọi là hệ p hư ơn g pháp<br /> Cẩn phằn biệt yêu cẩu đặc thù của từng loại công nghiên cửu địa chât côn g trình. Đ iểu đ ó k hôn g tương<br /> trình: công nghiệp, dân dụng, cầu đường, thủy công. ứ n g với nội d u n g và các n hiệm v ụ của Đ ịa chât công<br /> trình nói chung, loại bò tính đ ộc lập của nó. Cẩn hình<br /> Sụ phát triển khoa học - kỹ thuật và thực tiễn<br /> d u n g thật rõ rằng n h ừ n g h ư ớng khoa học nhu Thạch<br /> hiện nay cho phép xầy d ự n g công trình trong mọi<br /> luận côn g trình (khoa h ọc v ể bản chât của đất đá), Địa<br /> điểu kiện địa chất công trình. Tuy nhiên, việc giải<br /> chất đ ộ n g lực côn g trình (học thuyết v ể n hừ n g điểu<br /> quyết những nhiệm vụ công trình luôn luôn phải<br /> kiện phát triến các quá trình và hiện tư ợng địa chât),<br /> dựa trên sự hợp lý v ề kỹ thuật, lợi ích v ể kinh tế,<br /> Đ ịa chất côn g trình khu v ự c (khoa học v ể sự hình<br /> tuân thủ n hừ n g quy định địa châ't công trình.<br /> thành n h ũ n g điểu kiện địa chất côn g trình của các<br /> Tùy theo giai đoạn khảo sát xây dựng, việc phân vù ng, các khu vực). Đ ó là cơ sở đ ê giải q uyết n hữ ng<br /> tích Địa chât côn g trình, đánh giá và d ự báo n hững nhiệm vụ chính y ếu của Đ ịa chất côn g trình.<br /> điểu kiện địa chất của xây d ự n g công trình và tiến<br /> Các p h ư ơ n g p háp và h ệ p h ư ơ n g p h áp n gh iên<br /> hành công tác xây dựng, có thê là định tính (m ô tả,<br /> cứ u tuy là p h ư ơ n g tiện q uan trọng đ ế n hận th ô n g tin<br /> so sánh) hoặc định lượng. N gh iên cứu n hững điều<br /> v ể các tính chất của đâ't đá, v ề các quá trình địa chât,<br /> kiện địa châ't cẩn phải được hoàn thành bằng đánh<br /> n h ư n g k h ôn g phải ch ú n g q u y ết đ ịn h nội d u n g chính<br /> giá và dự báo định lượng.<br /> y ếu n h ừ n g nhán h Đ ịa chât cô n g trình.<br /> <br /> Hệ phương pháp khảo sát xây dựng Đ ịa châ't cô n g trình là m ột lĩn h v ự c của các kiến<br /> thứ c địa chất, phát triển trong sự tiếp xú c chặt chẽ<br /> Địa chất công trình ch u yên m ôn xem xét các vớ i các khoa học kỹ thuật: xây d ự n g và m ỏ, bời v ì<br /> n guyên tắc tô chức hợp lý và những hệ phương n h ữ n g n h iệm vụ địa chất m à n ó phải giải quyết<br /> pháp khảo sát xây dự ng trong tất cả các giai đoạn trong g ó c đ ộ xây d ự n g . K iến thứ c Đ ịa chất công<br /> thiết k ế công trình và khai khấn đâ't đai. Trong đa s ố trình th u ộc lĩnh v ự c của địa chất học, n h ư n g liên<br /> các trường hợp, khảo sát là nhừng nghiên cứu đ ổng quan chặt chê v ớ i các khoa h ọ c kỹ thuật n h ư xây<br /> bộ vừa khoa học, vừa sản xuất, nhằm giải quyết d ự n g và m ỏ và d o n h iệm v ụ địa chất m à nó phải giải<br /> n hữ ng vân đ ể lý thuyết và thực tiễn đê luận chứng<br /> q u y ết trong g ó c đ ộ xây d ự n g . Vì thế, trong Đ ịa chất<br /> cho các thiết k ế xây d ụ n g công trình và thực hiện các<br /> cô n g trình ch u y ên m ôn sử d ụ n g n h ừ n g n g u y ê n lý và<br /> công tác xây dựng.<br /> p h ư ơ n g p h áp của Cơ h ọc đ ất đá, Đ ộ n g lực h ọc nước<br /> Cơ sở lý th u yết của Đ ịa chất côn g trình ch u yên d ư ớ i đất, Đ ộ n g lự c h ọc các cô n g trình xây d ự n g và<br /> m ôn ở m ức đ ộ đ áng kê là Thạch luận côn g trình, của các khoa h ọc khác.<br /> Đ ịa chất đ ộ n g lực công trình, Địa châ't côn g trình<br /> N h ũ n g n h iệm v ụ và n h ử n g vấn đ ề lớn n h ò mà<br /> khu vực và n h ừ n g định luật, dựa trên n h ữ n g tổng<br /> Đ ịa chất cô n g trình ch u y ên m ôn g iải q u y ết liên quan<br /> h ợ p v ể đ ịn h tính và đ ịnh lư ợ n g n hiều quan trắc và<br /> chặt chẽ v ớ i v iệc bảo v ệ m ôi trư ờng x u n g quanh.<br /> n g h iên cứu, kinh n ghiệm khảo sát xây d ự ng, xây<br /> K h ông th ể h ìn h d u n g đ ư ợ c m ôi trư ờng quan h ta và<br /> d ự n g côn g trình, phân tích n g u y ên nhân biến d ạng<br /> n h ử n g g iải p háp đ ư ợ c thự c h iện nhằm bảo v ệ nó lại<br /> và tai nạn của chúng. N h ữ n g đ ịn h luật ấy đ ư ợc<br /> k h ô n g liên quan gì với m ôi trường địa chất. Vì vậy<br /> phát biểu n h ư sau:<br /> n h ữ n g n h iệm v ụ và n h ữ n g vâh đ ể lớn n h ỏ m à Địa<br /> 1). Sử d ụ n g khu vực, xây d ự n g công trình và tiến chất cô n g trình ch u y ên m ôn giải q u yết liên quan chặt<br /> h ành công tác xây d ự n g cần phù hợp với n hừ n g điều ch ẽ v ớ i v iệc bảo v ệ m ôi trư ờng x u n g quanh.<br /> kiện địa chât đ ang tổn tại - bằng việc bài trí không<br /> gian địa châ't (định luật phù hợp v ề địa chất). Nhiệm vụ của địa chất công trình chuyên môn<br /> 2). H oạt đ ộ n g xây d ự n g của con người phải dựa<br /> H ầu n h ư m ọi ý đ ổ kỹ thuật có tầm cỡ kinh t ế<br /> trên sự hiểu biết các định luật và quy luật phát triển<br /> q u ố c d ân đ ểu trực tiếp hoặc gián tiếp đ ư ợ c biến<br /> các quá trình và hiện tượng địa chât (định luật xét<br /> thành h iện thự c qua v iệc xây d ự n g cô n g trình hoặc<br /> đ ến đ ộng lực h ọc của v ỏ Trái Đất).<br /> qua v iệc sử d ụ n g khu đ ấ t v ề m ặt k inh tế. Mà v iệ c sử<br /> 3). Khi thiết k ế công trình và sử d ụ n g m ôi trường d ụ n g đất đai n h ư v ậ y cũ n g liên quan với v iệc thực<br /> địa chất, khảo sát xây d ự n g phải đảm bảo chọn được h iện cô n g tác xây d ự n g hoặc n h ữ n g cô n g v iệc kỹ<br /> n hữ n g giải p h áp công trình tôi ưu, đảm bảo cho việc thuật khác. Trước khi xâ y d ự n g cô n g trình, bao giờ<br /> xây d ự n g và thực hiện công tác xây d ự n g tránh được củ n g phải thiết kế, theo n h ừ n g tài liệu khảo sát trắc<br /> m ọi bâ't n gờ v ể địa châ't (định luật m ức độ chi tiết địa, địa chất cô n g trình, thủy văn và n h ừ n g dạng<br /> nghiên cứu m ôi trường địa chất). k hảo sát khác. D o vậy, n g h iên cử u địa chất công<br /> Khả năng phát biếu n hữ n g định luật ấy cũng trình là m ột b ộ phận của khảo sát xây d ự n g , một<br /> phản ánh tình trạng hiện đại của sự phát triển khoa phẩn cô n g tác chuẩn bị khi thiết k ế và thi cô n g m ọi<br /> học này. c ô n g trình và khi thự c h iện các cô n g tác xây d ự ng.<br /> 304 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> N hiệm vụ khảo sát xây d ự n g là nghiên cứu lên đư ợc luận chứng kinh t ế kỹ thuật v ề m ức độ hợp<br /> n hữ n g điểu kiện thiên nhiên, k ể cả những điều kiện lý của việc xây d ự n g đối tượng ưu tiên và xác định<br /> địa chất công trình của vù n g hoặc khu đất b ố trí đư ợc tham s ố kỹ thuật chủ yếu của công trình, nhằm<br /> côn g trình, đ ể thu thập n hững tài liệu gốc cẩn thiết, phục vụ cho thiết kế. C hẳng hạn, khi thiết k ế các<br /> đảm bảo đ ể ra được nhừng giải pháp đ ún g đắn vê' công trình thủy lợi, nhừ ng công tác trước thiết kê<br /> p hư ơn g diện kỹ thuật và hợp lý nhất v ề phư ơng bao gồm v iệc lập sơ đổ tổng hợp sử dụng sông ngòi cho<br /> d iện kinh tế khi thiết k ế và thi công. mục đích năng ỉượng, cải thiện điểu kiện thông<br /> C ông việc đ iều tra địa chất công trình đê luận thuyền, tưới nước, cung cấp nước, tránh lũ lụt, v.v...<br /> ch ứ n g cho thiết k ế công trình và thiết k ế các công tác và luận ch ứ n g kinh t ế kỹ thuật đ ể xây dựng đối<br /> kỹ thuật khác được gọi là khảo sát xây dựng. tượng ưu tiên. Khi thiết k ế n hử n g đ ư ờ n g trục lớn,<br /> công tác trước thiết k ế bao gồm việc lập luận chứng<br /> Khi thiết k ế n hữ n g công trình lớn theo k ế hoạch<br /> kinh tế - kỹ thuật v ề m ức đ ộ hợp lý của việc xây dự ng<br /> có trình tự, ta tiến hành khảo sát xây dựng. Khảo sát<br /> hoặc cải tạo đ ư ờng, chợn h ư ớng tuyến và các tham<br /> xây dự ng những công trình lớn theo k ế hoạch có<br /> SỐ kỹ thuật của đ ư ờ n g đang thiết kế. Khi thiết k ế xây<br /> trình tự nhằm những m ục đích sau đây:<br /> d ự n g và cải tạo thành phố, trạm dân cư kiêu đô thị,<br /> 1) Luận chứng đẩy đủ v ề địa chât công trình và trong thời kỳ trước thiết kế, cẩn lập mặt bằng tống thể<br /> kinh t ế kỹ thuật cho các đổ án xây d ự n g các đôi cùa thành phô'và vùng phụ cận, chọn khu vực xẫy dựng<br /> tượng ưu tiên s ố m ột đã được lựa chọn trên cơ sở sơ trước tiên và xác lập các thông s ố của nó.<br /> đ ổ vạch sẵn. Sử d ụn g hợp lý m ôi trường địa chất,<br /> Bản thân việc thiết k ế kỹ thuật công trình được<br /> bảo vệ cuộc sống và hoạt đ ộn g của con người cùng<br /> bắt đẩu từ khi lập thiết k ế kỹ thuật. Thiết k ế kỹ thuật<br /> n hữ n g tài sản quý giá do con người tạo nên dưới<br /> công trình ỉà vãn bản chủ yêu làm căn cứ cho việc xây<br /> hình thức công trình, nhà cửa, xí nghiệp.<br /> dựng. Khi lập thiết k ế kỹ thuật, ngư ời ta làm chính<br /> 2) Làm chính xác thêm cách b ố trí đối tượng xây xác thêm sự b ố trí các công trình ở diện tích xây<br /> d ự n g ở khoảnh đât đã chọn và luận chứng chi tiết v ề dự ng đã chọn, xác định kiểu, loại, kết cấu và các<br /> địa chất công trình cho đ ổ án thiết k ế đối tượng đó, tham s ố của côn g trình, cách sắp xếp chúng, đánh<br /> cho điều kiện xây dựng, sự ổn định, giá thành và giá lần cuối cùng đ ộ ôn định, điểu kiện xây dự ng<br /> đ iểu kiện khai thác công trình. hoặc đ iều kiện công tác mỏ, giá thành các công trình,<br /> Khi công tác điều tra tiến triến bình thường, thời hạn xây dự ng và đ iểu kiện khai thác. Trong<br /> n hữ n g điều kiện địa chât công trình của khu vự c có bước thiết k ế kỹ thuật - luận chứ ng tất cả các biện<br /> côn g trình đang thiết k ế được nghiên cứu theo m ột pháp nhằm đảm bảo sự ổn định hoàn toàn và tuổi<br /> trình tự nhất định, từ tổng thể đến bợ phận, cho nên thụ cùa các công trình củng nhu m ức độ an toàn khi<br /> quá trình điểu tra địa chất công trình thống nhât khai thác chúng.<br /> được chia thành các giai đoạn. Tài liệu thu thập ở Trong bước lập bán vẽ thi công, ta chuyển đặt<br /> m ỗi giai đoạn được d ùng đ ể làm luận chứng cho bản (giác) các công trình thiết k ế ra thực địa, theo mặt<br /> thiết k ế m ột công trình nào đ ó ở giai đoạn tương ứ n g bằng và theo độ cao, làm chính xác thêm các chi tiết<br /> của việc khởi thảo đô' án. của đ iểu kiện thiên nhiên và của từng giải pháp kỹ<br /> thuật nào có thê ảnh h ư ởng đến đ ộ ổn định của các<br /> Các giai đoạn thiết kế công trình và điều tra công trình, ảnh h ư ởng đến việc thi công xây d ự ng và<br /> địa chắt khai thác mỏ, v.v... N h ữ n g công việc n hư vậy được<br /> M uốn đạt được các giải pháp tối ưu, với chi phí ít hoàn thành phẩn lớn trong thời kỳ xây d ụn g. Vì vậy,<br /> nhất v ể sức lực, phương tiện và vật liệu, nên tiến trong đổ án cù n g quy định việc kiểm tra - việc giám<br /> hành thiết k ế công trình theo trình tự. Đã có thòi kỳ, sát của tác giả đối với n hữ n g công việc đó, quy định<br /> hệ thiết k ế hai giai đoạn được coi là cơ bản ở nhiều cả việc lập tài liệu các h ố m ó n g xây dự ng, các công<br /> nước. C ông việc của giai đoạn thứ nhât là lập thiết kê' trình khai đào và việc tiến hành n hừ n g thí nghiệm<br /> kỹ thuật, còn giai đoạn thứ hai - lập bản vẽ thi công. khác nhau ở trong đó, nhằm thu thập những số liệu<br /> V ào thời trước đó nữa, giai đoạn trước thiết k ế kỹ cẩn thiết đ ế chính xác hóa các tham s ố tính toán của<br /> thuật được gọi là "nhiệm vụ thiết kê*\ công trình, n hữ n g đặc đ iếm kết cấu cùa nó và những<br /> Ớ những vù n g khai khẩn lẩn đầu, đ ể thuyết giải pháp kỹ thuật khác.<br /> m inh triển vọn g chung của công tác xây dự ng, cũng Khi lập quy hoạch xây d ự n g hàng loạt nhũng đối<br /> n h ư khi thiết k ế những đối tượng lớn và phức tạp, có tượng k hông phức tạp và có sử d ụn g thiết k ế mâu,<br /> ý nghĩa kinh t ế quốc dân quan trọng đặc biệt - trước hoặc khi d ùn g lại n hữ n g bản thiết k ế riêng - thông<br /> thiết k ế kỹ thuật còn cần lập luận chứng kinh tê'kỹ thường thiết k ế theo m ột giai đoạn đư ợc tiến hành,<br /> thuật cho việc xây dựng un tiên d ự kiến. Tùy theo trong giai đoạn đ ó lập luôn cả thiết k ế kỹ thuật thi<br /> d ạng xây dựng, nhừng công tác làm trước thiết k ế công. Trong trường hợp này, phải giải quyê't đ ổng<br /> n hư vậy có thê có tính chất và thậm chí có tên gọi thời các vân đ ể nơi bô’ trí công trình, n hừ n g tham s ố<br /> khác nhau, nhưng đểu có chung m ột m ục đích là nêu kỹ thuật chủ yếu và giá thành công trình. N ếu có sẵn<br />  ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 305<br /> <br /> <br /> <br /> sơ đổ sử d ụng tống hợp tài n gu yên thiên nhiên của hành điểu tra sơ bộ khi việc lựa chọn v ị trí b ố trí<br /> m ột v ù n g nào đó hoặc có sẵn mặt bằng tổng thế phát côn g trinh đã được định trước và chỉ cẩn thu thập<br /> triển thành phố, thì k hông tiến hành luận chứng lại m ột ít SỐ liệu gốc cho bước đẩu thiết kế. N hữ n g điểu<br /> về kinh t ế kỹ thuật. Sau khi xây d ự n g đối tượng ưu kiện như vậy thường hay có khi đã lập được quy<br /> tiên, đối tượng khác được xây tiếp theo sơ đồ đã hoạch tống thế. C hăng hạn, cẩn thiết k ế đ ư ờng vào<br /> đư ợc vạch. cầu trong m ột thành p h ố mà ở đ ó đã xác định xong<br /> Trình tự công nghệ chủ yếu của các quá trình v iệc b ố trí các đ ư ờng trục, khu p h ố cẩn xây dựng,<br /> thiết k ế công trình là như vậy. N ó bao gồm việc thực v.v... và vị trí tuyến đường vào cũng đã được giải<br /> hiện những công tác trước thiê't k ế và thiết kế. Cho quyết. Trong trường hợp này, việc luận chứng chọn<br /> nên, việc điểu tra địa chất công trình được tiến hành vị trí đư ờng vào cẩu không cần thiết nữa, nhưng lại<br /> theo tùng giai đoạn [H .l]. cẩn n hừ ng d ự kiến sơ bộ đê cung câp cho bước đầu<br /> thiết kế.<br /> Vì vậy, tùy theo từng yêu cẩu riêng, việc điểu tra<br /> sơ bộ địa chất công trình có thê được tiến hành đ ể<br /> lập luận chứng kinh t ế kỹ thuật, hoặc lại là giai đoạn<br /> đầu của công tác nhằm luận chứng cho thiết k ế kỹ<br /> thuật các công trình.<br /> Sau khi đã hoàn thành m ột tổng th ể cần thiết các<br /> côn g tác điều tra sơ bộ đ ể luận chứng chọn nơi b ố trí<br /> Hình 1. Sơ đồ các giai đoạn điều tra địa chất công trinh.<br /> các công trình và đánh giá sơ bộ điểu kiện xây dựng,<br /> v iệc điều tra địa chất công trình chi tiêì đư ợc tiến hành<br /> Luặn chứng kinh t ế kỹ thuật thường được lập<br /> tại khoảnh đã chọn, nhằm luận chứ ng cho thiết k ế kỹ<br /> theo văn liệu và tài liệu lưu trử, kèm theo nhừng công<br /> thuật. Tài liệu đ iểu tra của bước này phải thuyết<br /> việc điểu tra sơ bộ v ề địa châ't công trình và v ề các mặt<br /> m inh được đẩy đủ toàn bộ điểu kiện địa chất công<br /> khác, nhằm nghiên cứu những điều kiện thiên nhiên<br /> trình của v ù n g xây d ự ng các công trình và cung cấp<br /> và triến vọn g phát triển của vù ng đó. N hừ ng việc<br /> đư ợc tất cả n hữ ng dữ kiện gốc cẩn thiết cho thiết kế.<br /> điều tra như vậy cho phép xác định m ức độ cẩn thiết<br /> v ề kỹ thuật và tính hợp lý v ề kinh tế của công trinh Theo nhừ ng d ừ kiện đó, ta chính xác hóa việc b ố trí<br /> xây dựng. Diều tra sơ lược v ề địa chất công trình cho các công trình ờ khoảnh đâ't xây d ự n g đã chọn - giải<br /> p hép xác định m ột cách có cơ sở hơn nhửng khu vực quyết dứt khoát b ố cục của chúng, đ ộ sâu cắt vào<br /> có thê b ổ trí đối tượng xây dựng và chọn được khu đất, các tham sỏ tính toán v ê các tính chất cua đất đá,<br /> vực ư u tiên có triển vọng. Đ ối với m ột s ố dạng xây điểu kiện thi công xây dự ng và khai thác m ỏ, mức<br /> dựng, chăng hạn như thủy lợi - căn cứ vào điều tra đ ộ ổn định của các công trình; đ ể xuất m ột hệ thống<br /> địa châ't công trình sơ lược đ ể làm chính xác thêm các các biện pháp nhằm đảm bảo tính ổn định, bền lâu<br /> văn liệu và tài liệu lưu trữ. N h ừ n g tài liệu đ ó dùng đ ể của các công trình, m ức độ an toàn khai thác chúng,<br /> luận chứng cho việc sừ d ụn g tổng hợp sôn g ngòi, còn đảm bảo bảo v ệ được m ôi trường xung quanh.<br /> khi thiết k ế thành p h ố - đê luận chứng cho quy hoạch N h ử n g tài liệu khảo sát chi tiết phải bao gồm các s ố<br /> tổng thê hoặc phát triển. liệu v ề loại, trừ lư ợng và châ't lư ợng vật liệu xây<br /> d ự n g của các m ò định lây, cũng n hư n hừ ng s ố liệu<br /> Sau khi hình d u n g được n hữ n g đặc điểm điểu<br /> v ề điểu kiện cung cấp nước thường xu yên và tạm<br /> kiện địa chất công trình của khu vực bằng cách đ ó và<br /> thời cho đối tượng thiết kế.<br /> sau khi thu yết m inh được vù n g có triến vọn g nhất<br /> đ ế b ố trí các công trình, việc điều tra địa chất công Giai đoạn kết thúc của công tác khảo sát xây<br /> trình sơ bộ đ ư ợc tiến hành nhằm luận chứng so sánh d ự n g là điều tra địa chất công trình bố sung. C ông tác<br /> v ề kinh t ế - kỹ thuật các p hư ơn g án vị trí b ố trí công này thư ờng được tiến hành sau khi xét d uyệt thiết k ế<br /> trình và chọn p hư ơng án tốt nhất trong khu vực đó. kỹ thuật, tiến hành đ ổng thòi với thi công, nhằm làm<br /> Đ iểu tra sơ bộ v ể địa chất côn g trình ở từng chính xác thêm m ột s ố giải pháp kỹ thuật. Ớ giai<br /> khoảnh d ự kiến trong khu vự c đ ang xét, nhằm chọn đ oạn khảo sát này, còn lập tài liệu h ố m óng xây<br /> m ột khoảnh trong đó. Vì vậy, khi tiến hành nhữ ng d ự ng, các h ố khai đào, tiến hành công tác thí nghiệm<br /> việc đ iều tra như vậy cẩn chú ý nhiều đ ến các đặc trong các h ố đó, tô chức quan trắc chuyên m ôn v ề độ<br /> đ iếm quan trọng nhât của điểu kiện thiên nhiên có lún công trình, v.v... Các tài liệu điều tra bố sung<br /> tính châ't quyết đ ịnh việc lựa chọn nơi b ố trí các công d ù n g đ ể luận chứ ng cho bản vẽ thi công.<br /> trình ở khu vự c đó. N ếu đối với m ột đối tượng nào Đ ó là sự tiến triển bình thường của công tác điều<br /> đ ó k h ôn g lập luận ch ứ n g kinh t ế - kỹ thuật, thì điều tra địa chất công trình khi thiê't k ế và thi công công<br /> tra sơ bộ đ ể chọn nơi b ố trí các công trình và đánh trình, cù n g những tô hợp của chúng và khi khai<br /> giá sơ bộ điểu kiện xây d ự n g ch ú ng được tiến hành khẩn lãnh thổ nhằm m ục đích kinh tế. Trong nhừng<br /> ở b ư ớc đầu tiên của khảo sát địa chất công trình. Lúc trường hợp riêng biệt, trình tự tiến triển bình thường<br /> đó, đ ê luận ch ứ n g cho thiết k ế kỹ thuật cũng tiến n hư vậy của công tác điều tra có thê thay đổi.<br /> 306 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> L ô m ta đ z e V .Đ ., 1983. Đ ịa c h ấ t c ô n g tr ìn h . Đ ịa ch â't c ô n g tr ìn h<br /> Tài liệu tham khảo<br /> c h u y ê n m ô n . N X B Đ ạ i h ọ c v à T r u n g h ọ c c h u y ê n n g h iệ p . 37 9 tr.<br /> E n c y c lo p e d ia o f G e o lo g y , V o l. 1 & 2, 2 0 05. E ỉs e v ie r A c a d e m ic H à N ộ i. N g ư ờ i d ịc h c h ín h v à h iệ u đ ín h : P h ạ m X u â n .<br /> P ress. V o lu m e 1 (4 4 4 -5 8 0 ); V o lu m e 2 (1-34). /ÌOMTaA3e B. 4 / 1982. MH>KeHepHafl re/iorM «. C n e u n a y ib n a A<br /> MHaceHepHaa recM orna. 1434. "H e ờ p a ". 496 c rp . /leHM Hrpa^.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Thạch luận công trình<br /> Phạm X uân.<br /> L i ê n h iệ p K h ả o s á t đ ịa c h ấ t X ừ lý n ề n m ó n g c ô n g trìn h .<br /> <br /> <br /> <br /> Giới thiệu<br /> Thạch luận công trình (TLCT) là m ột hư ớng khoa diện m ạo bên ngoài và trạng thái vật lý của chúng,<br /> học, nghiên cứu v ề Thạch luận đất đá trong Địa chât mà còn kiểm tra được bởi các chỉ tiêu tính chất cơ - lý<br /> công trình. N hiệm vụ của Thạch luận công trình là (mật độ, độ rỗng, đ ộ bển, đ ộ đàn hổi, v .v ...). Tất cả<br /> nghiên cứu bản chất các tính châ't cơ, lý của các kiểu n hữ ng điểu đó đòi hỏi phải nghiên cứu đất đá ờ<br /> nguổn gốc và thạch học khác nhau cùa đ ấ t đá và các n hữ ng câp đ ộ khác nhau; phân tử, kiến trúc nhỏ,<br /> quy luật biến đổi trong không gian của chúng; đ ề kiến trúc lớn.<br /> xuất các cơ sớ lý thuyết dự báo chúng tại những Tính châ't và trạng thái vặt lý của đất đá thường<br /> khoảnh và tầng khác nhau của v ỏ Trái Đất, các không đ ổng nhất; vì vậy nhữ ng p hư ơn g pháp vật lý<br /> phương pháp thí nghiệm hiện trường, trong phòng; thê rắn được sử dụng khi nghiên cửu m ột sô đất đá,<br /> cải thiện nhân tạo và tái tạo chúng. đối với s ố đâ't đá khác - d ùn g n hữ n g p hư ơng pháp<br /> hóa lý, hóa keo - áp d ụ n g khi n ghiên cửu các hệ<br /> Cơ sở khoa học phân tán.<br /> Cơ sở khoa học của TLCT là lý thuyết hình thành Đ ất đá trong v ỏ Trái Đất thường xu yên chịu tác<br /> các tính chât của đất đá - những quá trình tạo ra trạng d ụ n g của trợng lực, lực kiến tạo và n h ữ n g lực khác,<br /> thái vật lý, các tính chât của chúng trong thời gian ứ ng suất dư bình thường, chịu tác đ ộn g của nước<br /> thành tạo và tổn tại v ề sau trong vỏ Trái Đâ't, những dư ới đất, của các khí, các quá trình địa hóa và sinh<br /> biến đối của chúng do ảnh hường cùa các công trình hóa, nhiệt từ Mặt Trời và từ lòn g đất, cù n g nhù ng<br /> xây dựng và những công tác kỹ thuật khác nhau. quá trình và hiện tư ợng khác. Vì vậy, n h ừ n g quá<br /> Chính do các quá trình đó, đâ't đá như m ột loại vật trình hình thành các tính chất của đất đá và các chât<br /> chất của vỏ Trái Đất, khác nhau v ề nguồn gốc, điểu lư ợng xây dự ng của ch ú ng rất phứ c tạp. Khi xét<br /> kiện th ế nằm, trạng thái, cấu trúc, biểu hiện đầy đủ n hữ ng kiểu nguồn gốc đá cụ thể, và vị trí của nó<br /> nhất chất lượng xây dựng của chúng. trong không gian điạ chất, điểu quan trọng là xét tới<br /> và làm sáng tỏ n hử ng đ iều kiện chủ đ ạo hình thành<br /> Khi nghiên cứu đá m agm a, điểu quan trọng là<br /> nhữ ng tính châ't quan trọng nhâ't và đánh giá các kết<br /> hiểu được chúng đã đạt được nhừng đặc điểm gì<br /> quả của chúng.<br /> trong m ỗi pha của quá trình m agm a - bản thân<br /> Kết quả nghiên cứu hiện nay cho thây tính châ't<br /> magma, câu tạo m agm a ban đầu, m agm a m uộn và<br /> của đất đá phụ thuộc vào nhiều nhân tố cơ bản sau<br /> hậu m agm a. Khi nghiên cứu đá trầm tích, điểu quan<br /> đây.<br /> trọng là làm sáng tỏ n hừ n g điểu kiện và phương<br /> thức tích lũy vật liệu trầm tích và sự tái tạo vật liệu 1) Phương thức và điểu kiện thành tạo đất đá -<br /> đó trong quá trình thành đá (lithification), khi quyết định kiêu thạch học, câu trúc và hình dạng th ế<br /> d iagenez và nhừng biến đổi của chúng trong vỏ Trái nằm;<br /> Đất khi katagenez. Đ ối với đá biến chất, sự biến đổi 2) Thành phẩn vật châ't, kiến trúc, câu tạo, đặc<br /> thành phần khoáng vật và cường độ biến châ't - m ức trưng và đ ộ bển của các liên kết kiến trúc, từ đây<br /> độ tái kết tinh, thay đổi câu trúc, tính dị hướng có vị phụ thuộc hoạt tính hóa - lý của đất đá khi tác dụng<br /> trí hàng đẩu. với m ôi trường xung quanh và sức chống lại các tác<br /> Điều quan trọng là cần chú ý rằng nhừng tái tạo d ụn g bên ngoài;<br /> đất đá trong vỏ Trái Đâ't đặc trưng cho sự hình thành 3) Vị trí câu trúc - kiến tạo hiện đại của đâ't đá<br /> các tính chất của chúng được xác lập không chi theo trong v ỏ Trái Đâ't, gây ra trạng thái ứ n g suất tự<br />