Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1.1 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ: 1.1 Xử lý số liệu thống kê địa chất: Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móng có số lượng hố khoan nhiều và số lượng mẫu đất trong một lớp đất lớn. Vấn đề đặt ra là những lớp đất này ta phải chọn được chỉ tiêu đại diện cho nền. Ban đầu khi khoan lấy mẫu dựa vào sự quan sát thay đổoi màu sắc, độ mịn của hạt mà ta phân chia thành từng lớp đất. Theo TCXD 45-78 được gọi là một lớp địa chất công trình khi tập hợp các giá trị có đặc trưng cơ lý của nó phải có hệ số biến động đủ nhỏ.
Vì vậy, ta phải loại trừ những mẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho một đơn nguyên địa Do đó, thống kế địa chất là một việc làm rất quan trọng trong tính toán nền móng.2 Phân chia đơn nguyên địa chất: 1.1 Hệ số biến động: Chúng ta dựa vào hệ số biến động phân chia đơn nguyên. Hệ số biến động có dạng như sau: = ̅ Trong đó: Giá trị trung bình của một đặc trưng: ̅ ∑ =1 − ̅)2 ̅ = = √ − 1 ∑ =1( 1 Độ lệch toàn phương trung bình: Với: Ai– là giá trị riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng n – số lần thí nghiệm 1.2 Qui tắc loại trừ các sai số: Trong tập hợp mẫu của một lớp đất có hệ số biến động ≤ [] thì đạt còn ngược lại thì ta phải loại trừ các số liệu có sai số lớn. Trong đó []: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng trong QPXD 45-78 tuỳ thuộc vào từng loại đặc trưng. SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang1 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNGGVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Đặc trưng của đất Hệ số biến động [] Tỷ trọng hạt 0.01 Trọng lượng riêng 0.05 Độ ẩm tự nhiên 0.15 Giới hạn Atterberg 0.15 Module biến dạng 0.30 Chỉ tiêu sức chống cắt 0.30 Cường độ nén một trục 0.
Kiểm tra thống kê, loại trừ số lớn Ai theo công thức sau: ̅ − ̅)2, khi n ≥ 25 thì lấy Trong đó ước lượng độ lệch ̅ = √ ∑ =1( = 1 Và là chỉ tiêu thống kê phụ thuộc số mẫu thí nghiệm n: n 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ’ 2,07 2,18 2,27 2,35 2,41 2,47 2,52 2,56 2,6 n 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ’ 2,64 2,67 2,7 2,73 2,75 2,78 2,8 2,82 2,84 n 24 25 26 27 28 29 30 31 32 ’ 2,86 2,88 2,9 2,91 2,93 2,94 2,96 2,97 2,98 n 33 34 35 36 37 38 39 40 41 ’ 3,0 3,01 3,02 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 n 42 43 44 45 46 47 48 49 ’ 3,09 3,1 3,11 3,12 3,13 3,14 3,14 3,15 1.3Đặc trưng tiêu chuẩn: Giá trị tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất là giá trị trung bình cộng của các kết quả thí nghiệm riêng lẻ ̅,(trừ lực dính đơn vị c và góc ma sát trong ). ̅ Các giá trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị và góc ma sát trong được thực hiện theo phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính của ứng suất pháp và ứng suất tiếp cực hạn của các thí nghiệm cắt tương đương, =. tc Lực dính đơn vị tiêu chuẩn c và góc ma sát trong tiêu chuẩn được xác định theo công thức sau: 1 = (∑ ∑ 2 −∑ ∑ ) ∆ =1 =1 =1 =1 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang2 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 1 = ( ∑ −∑ ∑ ) ∆ Với ∆= ∑ =1 2 − (∑ =1 )2 =1 =1 =1 1.4Đặc trưng tính toán: Nhằm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định của nền chịu tải, một số tính toán ổn định của nền được tiến hành với các đặc trưng tính toán. Trong QPXD 45-78, các đặc trưng tính toán của đất được xác định theo công thức sau: = tc Trong đó: A : là giá trị đặc trưng đang xét kd: hệ số an toàn về đất Với lực dính (c), góc ma sát trong ( ), trọng lựng đơn vị ( ) và cường độ chịu nén một trục tức thời có hệ số an toàn được xác định như sau: = 1± 1 Trong đó: là chỉ số độ chính xác được xác định như sau: Với lực dính (c) và hệ số ma sát ( ), ta có: =.
Để tính toán , giá trị độ lệch toàn phương trung bình xác định như sau: = √ 1 1 ;=.√ ;= √ ∑ =1(+ − ) 2 ∑ =1 2 ∆ ∆ − 2 Với trọng lượng riêng và cường độ chịu nén một trục Rc: =. ; =√ 1 2 ∑( −) ; =√ 1 2 (−) √ −1 =1 −1 Trong đó: tα – hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy α + Khi tính nền theo biến dạng thì α = 0.85 + Khi tính nền theo cường độ thì α = 0.95 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang3 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải (n-1) với R, ; (n-2) với c, α = 0.05 Các đặc trưng tính toán theo TTGH I và TTGH II có giá trị nằm trong một khoảng: = ±∆ Tuỳ theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) hoặc dấu (-) để đảm bảo an toàn hơn. Khi tính toán nền theo cường độ và ổn định thì ta lấy các đặc trưng tính toán TTGH I (nằm trong khoảng lớn hơn α = 0. Khi tính toán nền theo biến dạng thì ta lấy các đặc trưng tính toán theo TTGH II (nằm trong khoảng nhỏ hơn α = 0.
SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang4 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 1.2 PHẦN THỐNG KÊ: HỒ SƠ ĐỊA CHẤT 3 CÔNG TRÌNH: KHU Ở CAO TẦNG YORAL GARDEN 1 ĐỊA ĐIỂM: QUẬN 7, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Kết quả thống kê tính toán trong file excel, lấy lớp đất số 1 và3 tính toán ví dụ: 1.1 LỚP 1:Bùn sét lấn hữu cơ (OH), trạng thái chảy với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau: - Độ ẩm: W= 85,38 % - Dung trọng tự nhiên: = 1.46 / 3 - - Lực dính đơn vị: C=0.067 Kg/cm2 Góc ma sát trong: = 2 28′ Số lượng mẫu: 11.1Dung trọng tự nhiên của đất (g/cm ): 3 2 STT SỐ HIỆU MẪU γw (g/cm ) |γw - γwtb| (γw - γwtb) GHI CHÚ 1 UD1-1 1,47 0,01 0,0001 Nhận 2 UD1-2 1,43 0,03 0,0008 Nhận 3 UD1-3 1,47 0,01 0,0001 Nhận 4 UD1-4 1,45 0,01 0,0001 Nhận 5 UD2-1 1,49 0,03 0,0010 Nhận 6 UD2-2 1,46 0,00 0,0000 Nhận 7 UD2-3 1,49 0,03 0,0010 Nhận 8 UD3-1 1,5 0,04 0,0017 Nhận 9 UD3-2 1,46 0,00 0,0000 Nhận 10 UD3-3 1,43 0,03 0,0008 Nhận 11 UD3-4 1,4 0,06 0,0035 Nhận TỔNG 16,05 0.0711 (n=11 = 2,47 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅− | ≤ . Giá trị tiêu chuẩn: = = 1.46 (g/cm ) 3 Giá trị tính toán: + Theo TTGH I: SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang5 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Xác suất độ tin cậy α = 0. Tra bảng, ta được tα = 1.48)(g/cm3) + Theo TTGH II: Xác suất độ tin cậy α = 0. Tra bảng, ta được tα = 1.2Dung trọng khô của đất (g/cm ): 3 2 STT SỐ HIỆU MẪU γk (g/cm ) |γk – γktb| (γk – γktb) GHI CHÚ 1 UD1-1 0,83 0,04 0,0017 Nhận 2 UD1-2 0,72 0,07 0,0048 Nhận 3 UD1-3 0,82 0,03 0,0010 Nhận 4 UD1-4 0,76 0,03 0,0008 Nhận 5 UD2-1 0,85 0,06 0,0037 Nhận 6 UD2-2 0,82 0,03 0,0010 Nhận 7 UD2-3 0,83 0,04 0,0017 Nhận 8 UD3-1 0,86 0,07 0,0050 Nhận 9 UD3-2 0,77 0,02 0,0004 Nhận 10 UD3-3 0,72 0,07 0,0048 Nhận 11 UD3-4 0,7 0,09 0,0079 Nhận TỔNG 8,68 0.1346 (n=11 = 2,47) Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅− | ≤ .
Giá trị tiêu chuẩn: = = 0,79 (g/cm ) 3 Giá trị tính toán: + Theo TTGH I: Xác suất độ tin cậy α = 0. Tra bảng, ta được tα = 1.82)(g/cm3) SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang6 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải + Theo TTGH II: Xác suất độ tin cậy α = 0. Tra bảng, ta được tα = 1.3Độ ẩm tự nhiên của đất W (%): 2 STT SỐ HIỆU MẪU ĐỘ ẨM W (%) |Wi - Wtb| (Wi - Wtb) GHI CHÚ 1 UD1-1 77,96 7,42 55,1239 Nhận 2 UD1-2 98,18 12,80 163,7237 Nhận 3 UD1-3 79,14 6,24 38,9943 Nhận 4 UD1-4 89,81 4,43 19,5846 Nhận 5 UD2-1 75,52 9,86 97,3093 Nhận 6 UD2-2 78,87 6,51 42,4393 Nhận 7 UD2-3 79,63 5,75 33,1148 Nhận 8 UD3-1 73,65 11,73 137,6996 Nhận 9 UD3-2 88,89 3,51 12,2882 Nhận 10 UD3-3 97,32 11,94 142,4551 Nhận 11 UD3-4 100,26 14,88 221,2791 Nhận TỔNG 939,23 95,07 964,0119 Wtb = 85,38 1 )2=9.47) ̅̅ Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | − | ≤ . Giá trị tiêu chuẩn: = = 85.4Tỷ trọng của đất Gs (g/cm ): SỐ HIỆU GHI Gs 2 STT MẪU |Gsi - Gstb| (Gsi - Gstb) CHÚ 1 UD1-1 2,55 0,03 0,0008 Nhận 2 UD1-2 2,57 0,01 0,0001 Nhận 3 UD1-3 2,59 0,01 0,0001 Nhận 4 UD1-4 2,58 0,00 0,0000 Nhận 5 UD2-1 2,57 0,01 0,0001 Nhận 6 UD2-2 2,59 0,01 0,0001 Nhận 7 UD2-3 2,59 0,01 0,0001 Nhận 8 UD3-1 2,58 0,00 0,0000 Nhận SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang7 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 9 UD3-2 2,59 0,01 0,0001 Nhận 10 UD3-3 2,6 0,02 0,0005 Nhận 11 UD3-4 2,55 0,03 0,0008 Nhận TỔNG 28,36 0,15 0,0028 Gstb = 2,58 1 )2=0.
Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅̅−| ≤ . Giá trị tiêu chuẩn: = = 2.5 Hệ số rỗnge: SỐ HIỆU GHI e 2 STT MẪU |ei - etb| (ei - etb) CHÚ 1 UD1-1 2,078 0,20 0,0401 Nhận 2 UD1-2 2,552 0,27 0,0749 Nhận 3 UD1-3 2,159 0,12 0,0142 Nhận 4 UD1-4 2,377 0,10 0,0097 Nhận 5 UD2-1 2,027 0,25 0,0632 Nhận 6 UD2-2 2,173 0,11 0,0111 Nhận 7 UD2-3 2,122 0,16 0,0244 Nhận 8 UD3-1 1,987 0,29 0,0849 Nhận 9 UD3-2 2,351 0,07 0,0053 Nhận 10 UD3-3 2,588 0,31 0,0959 Nhận 11 UD3-4 2,648 0,37 0,1366 Nhận TỔNG 25,06 2,2484 0,5604 etb = 2,28 1 =√ 2 ∑( − ) = 0.104 ̅ SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang8 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNGGVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 1 =√ ∑( − ̅) 2 = 0.47) Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅− | ≤ . Giá trị tiêu chuẩn: = = 2,28 1.