Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Báo cáo đồ án nền móng là công trình học thuật thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. Đồ án được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Huỳnh Như (MSSV: 1813437), dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Lê Trọng Nghĩa, hoàn thành ngày 29 tháng 06 năm 2022.

Bối cảnh thực tiễn của đồ án gắn liền với công tác xử lý số liệu khảo sát địa kỹ thuật và thiết kế nền móng cho dự án công trình Trung tâm thương mại cao ốc văn phòng Etown Center. Trong xây dựng công trình cao tầng, công tác đánh giá điều kiện địa chất công trình và xác định chính xác các chỉ tiêu cơ lý, chỉ tiêu cường độ của các lớp đất nền đóng vai trò quyết định đến độ an toàn, tính ổn định và tính kinh tế của giải pháp kết cấu móng.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định rõ ràng qua hai nhiệm vụ trọng tâm:

  1. Thống kê địa chất 6B: Thực hiện xử lý thống kê toán học toàn bộ số liệu thí nghiệm cơ lý và sức chống cắt của các lớp đất từ số liệu khảo sát hiện trường, nhằm xác định giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của các chỉ tiêu địa kỹ thuật theo các trạng thái giới hạn.
  2. Thiết kế nền móng công trình: Thực hiện thiết kế móng băng 12A và thiết kế móng cọc 6B cho công trình dựa trên số liệu địa chất đã xử lý.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là các tầng địa chất tại vị trí xây dựng công trình Etown Center. Phạm vi khảo sát địa chất bao gồm 5 hố khoan sâu đến 80m. Địa tầng khu vực nghiên cứu được cấu tạo bởi 11 lớp đất chính, xen kẹp các phụ lớp 6a, 6b, 6c, 8a, 8b, 10a, 10b, 10c và lớp đất đắp san lấp bề mặt. Nội dung văn bản báo cáo tập trung chi tiết vào phần thống kê địa chất cho các lớp đất từ lớp 1 đến lớp 9.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp xử lý số liệu địa chất

Đồ án áp dụng các nguyên lý của cơ học đất và phương pháp thống kê xác suất trong xử lý số liệu địa kỹ thuật để xác định các đặc trưng cơ lý của đất nền.

Khung lý thuyết và mô hình tính toán

  • Đặc trưng vật lý của đất: Xác định độ ẩm tự nhiên ($W$), giới hạn nhão ($W_L$), giới hạn dẻo ($W_P$), tỷ trọng hạt ($G_s$), và dung trọng tự nhiên ($\gamma$).
  • Đặc trưng cơ học và sức chống cắt: Áp dụng mô hình định luật Coulomb về sức chống cắt của đất: $\tau = \sigma \tan\varphi + c$, trong đó xác định lực dính kết ($c$) và góc ma sát trong ($\varphi$).
  • Xác định giá trị tính toán theo Trạng thái giới hạn (TTGH):
    • Trạng thái giới hạn I (TTGH I - về độ bền và ổn định): Sử dụng xác suất tin cậy $\alpha = 0,95$.
    • Trạng thái giới hạn II (TTGH II - về biến dạng và điều kiện sử dụng bình thường): Sử dụng xác suất tin cậy $\alpha = 0,85$.
    • Hệ số tin cậy và giá trị tính toán được xác định qua phân phối Student với công thức tổng quát: $A_{tt} = A_{tc}(1 \pm \rho)$, với $\rho = t_\alpha \cdot v$.

Phương pháp nghiên cứu và xử lý dữ liệu

  • Quy tắc phân nhóm mẫu và loại trừ sai số:
    • Đối với các lớp đất có số lượng mẫu thử lớn ($n \ge 6$): Tính toán giá trị trung bình cộng ($X_{tb}$), phương sai, độ lệch chuẩn ($\sigma$), và hệ số biến động $v = \sigma / X_{tb}$. Tiến hành so sánh hệ số biến động $v$ với hệ số biến động cho phép $[v]$ (với độ ẩm và giới hạn dẻo $[v] = 0,150$; với dung trọng $[v] = 0,050$; với tỷ trọng $[v] = 0,010$). Áp dụng quy tắc kiểm tra sai số để loại bỏ các mẫu dị biệt (outliers) trước khi xác định giá trị tiêu chuẩn.
    • Đối với các lớp đất có số lượng mẫu thử nhỏ ($n < 6$): Không áp dụng phương pháp loại trừ thống kê mà tính giá trị trung bình số học trực tiếp cho các mẫu thử. Giá trị trung bình này đồng thời được lấy làm chỉ tiêu tiêu chuẩn và chỉ tiêu tính toán.
  • Phương pháp xác định $c$ và $\varphi$: Sử dụng hàm hồi quy tuyến tính LINEST trong phần mềm Microsoft Excel với cú pháp LINEST(dãy \tau, dãy \sigma, 1, 1) trên tập hợp các cặp dữ liệu ứng suất pháp $\sigma$ và ứng suất cắt $\tau$ thí nghiệm cắt phẳng để xác định hệ số góc ($\tan\varphi$) và hệ số tự do ($c$).
  • Nguồn dữ liệu: Số liệu thí nghiệm mẫu nguyên dạng (ND) thu thập từ 5 hố khoan khảo sát địa chất tại dự án Etown Center.

Nội dung chính theo từng chương

Phần A - Thống kê địa chất 6B

Nội dung phần này trình bày chi tiết toàn bộ quá trình tính toán thống kê chỉ tiêu cơ lý và chỉ tiêu sức chống cắt cho từng lớp đất trong địa tầng khảo sát.

1. Lớp đất 1: Bùn sét, nhão

Lớp đất 1 gồm 14 mẫu thử phân bố tại 5 hố khoan (HK1: ND 1-1, ND 1-3, ND 1-4; HK2: ND 2-1, ND 2-2, ND 2-3; HK3: ND 3-2, ND 3-4; HK4: ND 4-1, ND 4-2, ND 4-4; HK5: ND 5-1, ND 5-3, ND 5-4).

  • Độ ẩm tự nhiên: $W_{tb} = 67,07%$, $\sigma = 6,459$, $v = 0,10 < [v] = 0,150$ (đạt yêu cầu), giá trị tiêu chuẩn $W_{tc} = 67,07%$.
  • Giới hạn nhão: $W_{L,tb} = 67,07%$, $\sigma = 6,459$, $v = 0,10 < [v] = 0,150$, $W_{L}^{tc} = 67,07%$.
  • Giới hạn dẻo: $W_{P,tb} = 37,18%$, $\sigma = 4,554$, $v = 0,12 < [v] = 0,150$, $W_{P}^{tc} = 37,18%$.
  • Tỷ trọng hạt: $G_{s,tb} = 2,62$, $\sigma = 0,017$, $v = 0,01 \le [v] = 0,010$, $G_{s}^{tc} = 2,62$.
  • Dung trọng tự nhiên: $\gamma_{tb} = 15,02\text{ kN/m}^3$, $\sigma = 0,552$, $v = 0,04 < [v] = 0,050$, $\gamma^{tc} = 15,02\text{ kN/m}^3$. Giá trị tính toán: $\gamma_{tt}^I = [14,760 \div 15,283]\text{ kN/m}^3$; $\gamma_{tt}^{II} = [14,862 \div 15,181]\text{ kN/m}^3$.
  • Sức chống cắt: Thống kê 42 cặp điểm thí nghiệm cắt phẳng với $\sigma = 0,25; 0,50; 0,75\text{ kG/cm}^2$. Kết quả hàm LINEST: $\tan\varphi^{tc} = 0,048 \rightarrow \varphi^{tc} = 2,732^\circ$ ($2^\circ 44'$); lực dính $c^{tc} = 0,067\text{ kG/cm}^2 = 6,743\text{ kN/m}^2$.
    • Theo TTGH I ($\alpha = 0,95; n = 40; t_\alpha = 1,680$): $c^I_{tt} = [0,053 \div 0,082]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^I_{tt} = [1,220^\circ \div 4,240^\circ]$.
    • Theo TTGH II ($\alpha = 0,85; n = 40; t_\alpha = 1,050$): $c^{II}{tt} = [0,059 \div 0,076]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^{II}{tt} = [1,787^\circ \div 3,675^\circ]$.

2. Lớp đất 2: Á sét, dẻo mềm

Gồm 5 mẫu thử (ND 1-5, ND 2-5, ND 2-6, ND 3-5, ND 4-5). Do số lượng mẫu $n < 6$, tính trung bình số học trực tiếp:

  • $W_{tb} = 25,48%$; $W_{L,tb} = 30,82%$; $W_{P,tb} = 18,08%$; $G_{s,tb} = 2,68$; $\gamma_{tb} = 19,34\text{ kN/m}^3$.
  • Sức chống cắt ($n = 13$ bậc tự do): $\tan\varphi^{tc} = 0,313 \rightarrow \varphi^{tc} = 17,380^\circ$ ($17^\circ 23'$); $c^{tc} = 0,142\text{ kG/cm}^2 = 14,193\text{ kN/m}^2$.
    • TTGH I ($t_\alpha = 1,770$): $c^I_{tt} = [0,118 \div 0,166]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^I_{tt} = [16,210^\circ \div 18,535^\circ]$.
    • TTGH II ($t_\alpha = 1,080$): $c^{II}{tt} = [0,127 \div 0,157]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^{II}{tt} = [16,668^\circ \div 18,087^\circ]$.

3. Lớp đất 3: Sét, dẻo cứng

Gồm 4 mẫu thử (ND 3-6, ND 3-7, ND 4-6, ND 5-5). Số lượng mẫu $n < 6$:

  • $W_{tb} = 28,90%$; $W_{L,tb} = 43,85%$; $W_{P,tb} = 22,83%$; $G_{s,tb} = 2,71$; $\gamma_{tb} = 19,40\text{ kN/m}^3$.
  • Sức chống cắt ($n = 10$): $\tan\varphi^{tc} = 0,315 \rightarrow \varphi^{tc} = 17,497^\circ$ ($17^\circ 30'$); $c^{tc} = 0,221\text{ kG/cm}^2 = 22,100\text{ kN/m}^2$.
    • TTGH I ($t_\alpha = 1,810$): $c^I_{tt} = [0,196 \div 0,246]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^I_{tt} = [16,262^\circ \div 18,717^\circ]$.
    • TTGH II ($t_\alpha = 1,100$): $c^{II}{tt} = [0,206 \div 0,236]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^{II}{tt} = [16,748^\circ \div 18,240^\circ]$.

4. Lớp đất 4: Á cát, dẻo

Gồm 10 mẫu thử phân bố đều qua 5 hố khoan:

  • Độ ẩm: $W_{tb} = 18,41%$, $\sigma = 1,602$, $v = 0,09 < [v] = 0,150$, $W_{tc} = 18,41%$.
  • Giới hạn nhão: $W_{L,tb} = 21,57%$; mẫu ND 4-7 ($W_L = 16,00%$, sai lệch 5,57) bị loại trừ do vượt giới hạn sai số. Sau khi xử lý, $W_{L}^{tc} = 21,57%$.
  • Giới hạn dẻo: $W_{P,tb} = 15,84%$, $\sigma = 1,189$, $v = 0,08$, $W_{P}^{tc} = 15,84%$.
  • Tỷ trọng hạt: $G_{s}^{tc} = 2,67$; Dung trọng: $\gamma^{tc} = 19,24\text{ kN/m}^3$.
  • Sức chống cắt ($n = 28$): $\tan\varphi^{tc} = 0,477 \rightarrow \varphi^{tc} = 25,487^\circ$ ($25^\circ 29'$); $c^{tc} = 0,083\text{ kG/cm}^2 = 8,287\text{ kN/m}^2$.
    • TTGH I ($t_\alpha = 1,704$): $c^I_{tt} = [0,051 \div 0,115]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^I_{tt} = [24,080^\circ \div 26,862^\circ]$.
    • TTGH II ($t_\alpha = 1,060$): $c^{II}{tt} = [0,063 \div 0,103]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^{II}{tt} = [24,615^\circ \div 26,347^\circ]$.

5. Lớp đất 5: Cát thô vừa – thô, chặt vừa

Gồm 6 mẫu thử tại 4 hố khoan (HK1, HK2, HK3, HK4):

  • Đất cát không có tính dẻo: $W_L = 0; W_P = 0$; Độ ẩm $W_{tb} = 16,88%$; $G_{s,tb} = 2,67$; $\gamma_{tb} = 19,35\text{ kN/m}^3$.
  • Sức chống cắt ($n = 16$): $\tan\varphi^{tc} = 0,470 \rightarrow \varphi^{tc} = 25,170^\circ$; $c^{tc} = 0,034\text{ kG/cm}^2 = 3,356\text{ kN/m}^2$.
    • TTGH I ($t_\alpha = 1,750$): $\varphi^I_{tt} = [12,274^\circ \div 35,840^\circ]$.
    • TTGH II ($t_\alpha = 1,070$): $\varphi^{II}_{tt} = [17,517^\circ \div 31,973^\circ]$.

6. Lớp đất 6: Bùn sét, nhão

Gồm 17 mẫu thử phân bố tại cả 5 hố khoan:

  • $W_{tb} = 18,22%$, $\sigma = 1,774$, $v = 0,10 < [v] = 0,150$; $W_{L}^{tc} = 20,35%$; $W_{P}^{tc} = 15,37%$; $G_{s}^{tc} = 2,67$; $\gamma^{tc} = 19,37\text{ kN/m}^3$.
  • Sức chống cắt ($n = 49$): $\tan\varphi^{tc} = 0,486 \rightarrow \varphi^{tc} = 25,936^\circ$; $c^{tc} = 0,076\text{ kG/cm}^2 = 7,580\text{ kN/m}^2$.
    • TTGH I ($t_\alpha = 1,676$): $c^I_{tt} = [0,058 \div 0,093]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^I_{tt} = [25,182^\circ \div 26,680^\circ]$.
    • TTGH II ($t_\alpha = 1,050$): $c^{II}{tt} = [0,065 \div 0,087]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^{II}{tt} = [25,465^\circ \div 26,404^\circ]$.

7. Các phụ lớp 6a, 6b, 6c

  • Lớp 6a (Sét, nửa cứng - 1 mẫu ND 5-12): $W = 19,6%$; $W_L = 28,2%$; $W_P = 51,2%$; $G_s = 2,72$; $\gamma = 27,4\text{ kN/m}^3$. Cắt phẳng 3 cấp áp lực cho kết quả hồi quy LINEST: $\tan\varphi^{tc} = 0,360 \rightarrow \varphi^{tc} = 19,799^\circ$; $c^{tc} = 0,284\text{ kG/cm}^2 = 28,400\text{ kN/m}^2$.
  • Lớp 6b (Cát thô vừa, chặt vừa - 1 mẫu ND 2-16): $W = 19,5%$; $W_L = 18,0%$; $W_P = 0$; $G_s = 2,67$; $\gamma = 19,5\text{ kN/m}^3$. Sức chống cắt: $\tan\varphi^{tc} = 0,546 \rightarrow \varphi^{tc} = 28,612^\circ$; $c^{tc} = 0,048\text{ kG/cm}^2 = 4,833\text{ kN/m}^2$.
  • Lớp 6c (Cát thô vừa, chặt vừa - 1 mẫu ND 5-17): $W = 19,5%$; $W_L = 17,7%$; $W_P = 0$; $G_s = 2,67$; $\gamma = 19,5\text{ kN/m}^3$. Sức chống cắt: $\tan\varphi^{tc} = 0,534 \rightarrow \varphi^{tc} = 28,102^\circ$; $c^{tc} = 0,062\text{ kG/cm}^2 = 6,200\text{ kN/m}^2$.

8. Lớp đất 7: Sét, dẻo cứng

Gồm 5 mẫu thử (ND 1-18, ND 4-18, ND 4-19, ND 4-20, ND 5-19), số lượng mẫu $n < 6$:

  • $W_{tb} = 27,26%$; $W_{L,tb} = 38,20%$; $W_{P,tb} = 20,52%$; $G_{s,tb} = 2,68$; $\gamma_{tb} = 19,08\text{ kN/m}^3$.
  • Sức chống cắt ($n = 13$): $\tan\varphi^{tc} = 0,303 \rightarrow \varphi^{tc} = 16,878^\circ$; $c^{tc} = 0,202\text{ kG/cm}^2 = 20,173\text{ kN/m}^2$.
    • TTGH I ($t_\alpha = 1,770$): $c^I_{tt} = [0,179 \div 0,225]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^I_{tt} = [15,761^\circ \div 17,981^\circ]$.
    • TTGH II ($t_\alpha = 1,080$): $c^{II}{tt} = [0,188 \div 0,216]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^{II}{tt} = [16,198^\circ \div 17,553^\circ]$.

9. Lớp đất 8a: Á sét, dẻo mềm – dẻo cứng

Gồm 4 mẫu thử (ND 1-20, ND 1-21, ND 3-17, ND 3-18), số lượng mẫu $n < 6$:

  • $W_{tb} = 26,30%$; $W_{L,tb} = 35,33%$; $W_{P,tb} = 19,90%$; $G_{s,tb} = 2,68$; $\gamma_{tb} = 19,50\text{ kN/m}^3$.
  • Sức chống cắt ($n = 10$): $\tan\varphi^{tc} = 0,301 \rightarrow \varphi^{tc} = 16,765^\circ$; $c^{tc} = 0,182\text{ kG/cm}^2 = 18,242\text{ kN/m}^2$.
    • TTGH I ($t_\alpha = 1,770$): $c^I_{tt} = [0,155 \div 0,210]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^I_{tt} = [15,411^\circ \div 18,100^\circ]$.
    • TTGH II ($t_\alpha = 1,080$): $c^{II}{tt} = [0,166 \div 0,199]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^{II}{tt} = [15,941^\circ \div 17,582^\circ]$.

10. Lớp đất 8: Sét, cứng

Gồm 20 mẫu thử phân bố tại 5 hố khoan:

  • Độ ẩm: $W_{tb} = 19,98%$, $\sigma = 2,079$, $v = 0,104 < [v] = 0,150$, $W_{tc} = 19,98%$.
  • Giới hạn nhão: $W_{L,tb} = 45,885%$; có 6 mẫu thử bị loại bỏ do vượt giới hạn sai số (ND 1-22, ND 2-20, ND 2-21, ND 2-22, ND 3-22, ND 5-24). Giá trị tiêu chuẩn sau loại trừ: $W_{L}^{tc} = 45,89%$.
  • Giới hạn dẻo: $W_{P}^{tc} = 23,89%$; Tỷ trọng hạt: $G_{s}^{tc} = 2,71$; Dung trọng: $\gamma^{tc} = 20,05\text{ kN/m}^3$.
  • Sức chống cắt ($n = 58$): $\tan\varphi^{tc} = 0,387 \rightarrow \varphi^{tc} = 21,139^\circ$; $c^{tc} = 0,399\text{ kG/cm}^2 = 39,882\text{ kN/m}^2$.
    • TTGH I ($t_\alpha = 1,671$): $c^I_{tt} = [0,362 \div 0,435]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^I_{tt} = [20,288^\circ \div 21,980^\circ]$.
    • TTGH II ($t_\alpha = 1,050$): $c^{II}{tt} = [0,376 \div 0,422]\text{ kG/cm}^2$; $\varphi^{II}{tt} = [20,605^\circ \div 21,669^\circ]$.

11. Lớp đất 9: Á sét, dẻo cứng – nửa cứng

Báo cáo cung cấp số liệu cơ lý của 5 mẫu thử (ND 1-26, ND 2-26, ND 4-27, ND 4-28, ND 5-26): độ ẩm $W$ dao động từ $18,70%$ đến $21,20%$, giới hạn nhão $W_L$ từ $25,40%$ đến $29,20%$, giới hạn dẻo $W_P$ từ $17,10%$ đến $18,30%$, tỷ trọng $G_s = 2,68 \div 2,69$, dung trọng $\gamma = 19,60 \div 20,20\text{ kN/m}^3$.

Kết quả và đóng góp

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý tiêu chuẩn

Dưới đây là bảng tổng hợp các chỉ tiêu vật lý tiêu chuẩn của các lớp đất được trích xuất trực tiếp từ các bảng tính trong đồ án:

Lớp đất Tên gọi và trạng thái Số lượng mẫu ($n$) Độ ẩm $W$ (%) Giới hạn nhão $W_L$ (%) Giới hạn dẻo $W_P$ (%) Tỷ trọng $G_s$ Dung trọng $\gamma$ ($\text{kN/m}^3$)
Lớp 1 Bùn sét, nhão 14 67,07 67,07 37,18 2,62 15,02
Lớp 2 Á sét, dẻo mềm 5 25,48 30,82 18,08 2,68 19,34
Lớp 3 Sét, dẻo cứng 4 28,90 43,85 22,83 2,71 19,40
Lớp 4 Á cát, dẻo 10 18,41 21,57 15,84 2,67 19,24
Lớp 5 Cát thô vừa-thô, chặt vừa 6 16,88 0,00 0,00 2,67 19,35
Lớp 6 Bùn sét, nhão 17 18,22 20,35 15,37 2,67 19,37
Lớp 6a Sét, nửa cứng 1 19,60 28,20 51,20 2,72 27,40
Lớp 6b Cát thô vừa, chặt vừa 1 19,50 18,00 0,00 2,67 19,50
Lớp 6c Cát thô vừa, chặt vừa 1 19,50 17,70 0,00 2,67 19,50
Lớp 7 Sét, dẻo cứng 5 27,26 38,20 20,52 2,68 19,08
Lớp 8a Á sét, dẻo mềm – dẻo cứng 4 26,30 35,33 19,90 2,68 19,50
Lớp 8 Sét, cứng 20 19,98 45,89 23,89 2,71 20,05

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu sức chống cắt tiêu chuẩn và tính toán

Lớp đất $\tan\varphi^{tc}$ $\varphi^{tc}$ (độ) $c^{tc}$ ($\text{kN/m}^3$ / $\text{kG/cm}^2$) $\varphi^I_{tt}$ (độ) $c^I_{tt}$ ($\text{kG/cm}^2$) $\varphi^{II}_{tt}$ (độ) $c^{II}_{tt}$ ($\text{kG/cm}^2$)
Lớp 1 0,048 2,732 $6,743$ / $0,067$ $1,220 \div 4,240$ $0,053 \div 0,082$ $1,787 \div 3,675$ $0,059 \div 0,076$
Lớp 2 0,313 17,380 $14,193$ / $0,142$ $16,210 \div 18,535$ $0,118 \div 0,166$ $16,668 \div 18,087$ $0,127 \div 0,157$
Lớp 3 0,315 17,497 $22,100$ / $0,221$ $16,262 \div 18,717$ $0,196 \div 0,246$ $16,748 \div 18,240$ $0,206 \div 0,236$
Lớp 4 0,477 25,487 $8,287$ / $0,083$ $24,080 \div 26,862$ $0,051 \div 0,115$ $24,615 \div 26,347$ $0,063 \div 0,103$
Lớp 5 0,470 25,170 $3,356$ / $0,034$ $12,274 \div 35,840$ $-0,512 \div 0,579$ $17,517 \div 31,973$ $-0,300 \div 0,367$
Lớp 6 0,486 25,936 $7,580$ / $0,076$ $25,182 \div 26,680$ $0,058 \div 0,093$ $25,465 \div 26,404$ $0,065 \div 0,087$
Lớp 6a 0,360 19,799 $28,400$ / $0,284$ — — — —
Lớp 6b 0,546 28,612 $4,833$ / $0,048$ — — — —
Lớp 6c 0,534 28,102 $6,200$ / $0,062$ — — — —
Lớp 7 0,303 16,878 $20,173$ / $0,202$ $15,761 \div 17,981$ $0,179 \div 0,225$ $16,198 \div 17,553$ $0,188 \div 0,216$
Lớp 8a 0,301 16,765 $18,242$ / $0,182$ $15,411 \div 18,100$ $0,155 \div 0,210$ $15,941 \div 17,582$ $0,166 \div 0,199$
Lớp 8 0,387 21,139 $39,882$ / $0,399$ $20,288 \div 21,980$ $0,362 \div 0,435$ $20,605 \div 21,669$ $0,376 \div 0,422$

Đóng góp thực tế của báo cáo

  • Thiết lập một chu trình xử lý số liệu địa chất nhất quán và chi tiết từ 5 hố khoan sâu 80m cho công trình Etown Center.
  • Cung cấp bảng dữ liệu đầu vào chuẩn xác, phân tách rõ ràng giữa hai trạng thái giới hạn (TTGH I phục vụ tính toán sức chịu tải, ổn định trượt; TTGH II phục vụ tính toán lún và chuyển vị), phục vụ trực tiếp cho các bước thiết kế móng băng 12A và móng cọc 6B.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Văn bản báo cáo cung cấp tập trung chủ yếu vào Phần A (Thống kê địa chất 6B), chưa bao gồm nội dung tính toán chi tiết kết cấu móng băng 12A và móng cọc 6B.
    • Các phụ lớp 6a, 6b, 6c có số lượng mẫu rất ít ($n = 1$), do đó không thể áp dụng phương pháp kiểm tra sai số và phân tích thống kê theo phân phối xác suất.
    • Lớp đất đắp san lấp bề mặt hoàn toàn không có số liệu khảo sát thí nghiệm.
  • Hướng tiếp tục:
    • Ứng dụng toàn bộ các chỉ tiêu tính toán theo TTGH I và TTGH II đã xác định để hoàn thiện bài toán thiết kế kết cấu, kiểm tra khả năng chịu tải cực hạn và tính toán độ lún cho móng băng 12A và móng cọc 6B.
    • Tiến hành bổ sung số liệu thí nghiệm cho các phụ lớp mỏng nếu các lớp này nằm trong đới ảnh hưởng truyền ứng suất của đáy móng hoặc mũi cọc.

Giá trị tham khảo

Báo cáo đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Kỹ thuật Địa kỹ thuật khi thực hiện đồ án môn học Nền móng hoặc đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng.
  • Kỹ sư thiết kế địa kỹ thuật và nền móng trong việc tham khảo quy trình thống kê số liệu địa chất, cách thức vận dụng hàm LINEST của Microsoft Excel để hồi quy tuyến tính xác định góc ma sát trong ($\varphi$) và lực dính kết ($c$).
  • Các nghiên cứu và dự án xây dựng tại khu vực lân cận công trình Etown Center cần dữ liệu tham khảo về địa tầng hố khoan sâu đến 80m.

Câu hỏi thường gặp

1. Khối lượng khảo sát địa chất công trình Etown Center gồm những gì? Khối lượng khảo sát gồm 5 hố khoan, mỗi hố khoan có chiều sâu 80m. Địa tầng gồm 11 lớp đất chính, các phụ lớp (6a, 6b, 6c, 8a, 8b, 10a, 10b, 10c) và lớp đất san lấp.

2. Tiêu chuẩn phân chia phương pháp thống kê giữa các lớp đất trong đồ án là gì? Đồ án phân chia theo số lượng mẫu thử ($n$):

  • Nếu $n \ge 6$: Áp dụng quy tắc kiểm tra sai số thống kê, so sánh hệ số biến động $v$ với $[v]$ cho phép và loại trừ các mẫu dị biệt trước khi tính giá trị tiêu chuẩn.
  • Nếu $n < 6$: Không áp dụng phương pháp loại trừ mà tính trung bình số học trực tiếp; giá trị trung bình đồng thời là giá trị tiêu chuẩn và tính toán.

3. Công cụ nào được tác giả sử dụng để xác định lực dính ($c$) và góc ma sát trong ($\varphi$)? Tác giả sử dụng hàm hồi quy tuyến tính LINEST trong phần mềm Microsoft Excel theo cú pháp LINEST(dãy \tau, dãy \sigma, 1, 1) trên các cặp số liệu thí nghiệm cắt phẳng ($\sigma, \tau$).

4. Những mẫu thí nghiệm nào đã bị loại bỏ trong quá trình xử lý thống kê của đồ án?

  • Ở Lớp đất 4 (Á cát, dẻo): Mẫu ND 4-7 bị loại ở chỉ tiêu giới hạn nhão ($W_L = 16,00%$, sai lệch 5,57%).
  • Ở Lớp đất 8 (Sét, cứng): Có 6 mẫu bị loại ở chỉ tiêu giới hạn nhão gồm ND 1-22 ($40,10%$), ND 2-20 ($51,30%$), ND 2-21 ($51,80%$), ND 2-22 ($52,00%$), ND 3-22 ($51,20%$), ND 5-24 ($38,80%$).

5. Các mức xác suất tin cậy được lựa chọn để tính toán chỉ tiêu theo hai trạng thái giới hạn là bao nhiêu? Đồ án sử dụng xác suất tin cậy $\alpha = 0,95$ khi tính toán theo Trạng thái giới hạn I (TTGH I) và xác suất tin cậy $\alpha = 0,85$ khi tính toán theo Trạng thái giới hạn II (TTGH II).

Kết luận

Báo cáo đồ án Nền móng của tác giả Nguyễn Huỳnh Như đã thực hiện xử lý thống kê toàn diện số liệu địa kỹ thuật từ 5 hố khoan sâu 80m tại dự án Etown Center. Thông qua việc kết hợp công cụ hàm LINEST và phân phối xác suất Student, đồ án đã xác định đầy đủ hệ thống chỉ tiêu cơ lý và sức chống cắt tiêu chuẩn cũng như tính toán theo hai trạng thái giới hạn cho toàn bộ các lớp đất nền. Đây là cơ sở dữ liệu kỹ thuật đầu vào phục vụ trực tiếp cho công tác tính toán, thiết kế móng băng và móng cọc của công trình.