Xem mẫu
- c a giañien thu l c là 1 ñơn v v giá tr , ñ d n T b ng tích c a h s th m v i
chi u dày t ng ch a nư c.
Tuỳ theo giá tr c a h s th m c a kh i ñá, ngư i ta chia m c ñ th m c a
kh i ñá như sau:
i ñá th m ít, khi k < 10-8 m/s;
Kh
khi k = 10-8 – 10-6 m/s;
Kh i ñá th m v a ,
khi k = 10-6 – 10-4 m/s;
Kh i ñá th m m nh ,
khi k > 10-4 m/s;
Kh i ñá th m r t m nh,
Kh i ñá d ng karst, khi k coi như vô h n.
H s th m c a ñá ph thu c vào t t c các y u t làm nh hư ng t i ñ r ng
c a ñá t c là d ng, kích thư c, s ñ nh hư ng, thành ph n h t, m c ñ g n k t gi a
các h t trong ñá.
V i các ñá phân l p, h s th m theo hư ng song song v i m t phân l p
thư ng l n hơn h s th m theo hư ng vuông góc v i m t l p r t nhi u (có khi t i
10 l n) gây nên s d hư ng trong tính ch t th m c a kh i ñá.
H s th m còn ph thu c vào áp l c
tác d ng lên kh i ñá. Áp l c lên kh i ñá tăng
lên làm các khe n t, l r ng b nén l i, nư c
khó th m qua hơn- do v y h s th m gi m
ñi – Tuy nhiên, hi u qu làm gi m h s
th m còn ph thu c vào d ng các l r ng và
khe n t. Th c nghi m ñã th y là v i các l
r ng có d ng g n như hình c u thì ñá ít ch u
nén, h s th m gi m ít còn v i nh ng ñá có
nh ng khe n t, l r ng d t, ñ nh hư ng theo
m t phương thì khi ch u nén, ñ r ng gi m
m nh làm h s th m cũng gi m m nh theo
(hình 2.43).
P.Habib và G.Vouille ñã thí nghi m
v i ñá vôi có ñ r ng n=15–25%, và
cát k t c ng có ñ r ng n = 15 – 21%, trong Hình 2.43. S thay ñ i h s th m khi
ñá có ch a nh ng l r ng hình c u thì khi áp áp l c lên m u thay ñ i
l c tăng lên, h s th m h u như không thay 1- ðá vôi, 2- ðá gneis,
ñ i (k=7,5.10-5m/s và 2,4.10-8m/s). V i ñá 3- ðá gneis n t n , 4- ðá granit.
th ch anh và ñá phi n có nh ng khe n t nh
song song v i nhau, khi áp l c tăng lên t 0 t i 4,5 MPa, h s th m c a m t lo i ñá
ñã gi m t 1,3. 10-10m/s xu ng 1,5.10-11m/s, còn lo i ñá kia, ñã gi m t 1,2.10-9
xu ng 1,9.10-10m/s.
Xác ñ nh các ñ c trưng c a dòng th m.
- ðo áp l c nư c.
Vi c xác ñ nh áp l c nư c dư i ñ t nh m ñánh giá s thay ñ i c a nó trong quá
trình thi công và khai thác công trình. Tr s áp l c nư c cũng ñư c dùng ñ ki m tra
C¬ häc ®¸.191
- các d ñoán c a thi t k , hi u qu c a vi c thoát nư c. ð ño áp l c nư c, ngư i ta
thư ng dùng các lo i áp k khác nhau nhưng ñơn gi n nh t là áp k ki u ng ñ ng.
Áp k ki u ng ñ ng (hình 2-44) g m m t ng c ng có ñ u dư i g n v i ñ u
áp k , còn ñ u trên ñ h . ð u áp k có th là m t ng l c thư ng, m t ng ch t d o
x p hay m t ng s th m nư c. Trư c khi ñ t vào trong l khoan, ñ u áp k ph i
ñư c no nư c. Sau khi ñã ñ t áp k , ñ cát h t thô hay s i xung quanh ñ u áp k ñ
làm thành m t t ng l c. ð cách ly t ng l c, phía trên nó ph i ñ sét ñ t o thành m t
l p ch ng th m. Phía trên t ng này là các t ng v a sét hay xi măng, ñ t l p ñ cách
ly t t mi ng l khoan. Phía trên cùng là n p ñ y c a áp k .
Nư c dư i ñ t s dâng lên trong ng
c a áp k ñ n ñ cao b ng c t nư c áp l c
t i ñi m ño. Chi u cao này ñư c ño b ng các
thư c có g n bóng ñèn hay chuông ñ báo
hi u khi chúng ñã ti p xúc v i nư c.
Ngoài ra ngư i ta cũng còn dùng lo i
áp k ki u ñi n hay ki u khí nén có th ño
ñư c áp l c nư c trong các v t li u có ñ
d n thu l c th p (như ñ t sét hay các khe
n t cách xa nhau trong ñá) hay ñ t nh ng
v trí không th t i g n ñư c (như phía sau
v ch ng c a h m hay dư i ñáy ñ p) trong
các quá trình giám sát lâu dài.
- Xác ñ nh ñ d n thu l c và
lư ng m t nư c ñơn v .
ð s d ng ñư c ñ nh lu t Darcy trong
tính toán ph i xác ñ nh ñư c ñ d n thu l c
(hay h s th m) c a kh i ñá. Hình 2-44. Áp k ki u ng ñ ng.
ðá th m r t ch m so v i ñ t. Lư ng
nư c th m qua ñá trong 1h có khi ch
kho ng 0,01cm3. ð xác ñ nh ñ d n thu l c c a ñá, ngư i ta có th thí nghi m trên
m u ñá hay t i th c ñ a.
+ V i m u ñá có th dùng phương pháp thí nghi m c a trư ng Bách
khoa Paris (Pháp): m u ñá thí nghi m có ñư ng kính t 36 – 60mm, dài t 72 –
150mm ñư c làm s ch và no nư c (th i gian ñ m u no nư c có th t i hàng tháng),
b c quanh m u b ng m t l p màng ch t d o r i ñ t m u vào trong bu ng áp l c v i
áp l c t 0,8 – 100MPa. T bi u th c c a ñ nh lu t Darcy ñã vi t phương trình (2-
90), khi thí nghi m v i m u ñá có th vi t:
1 ∆p
Q = k. . (2-91)
.F
ηl
trong ñó: Q là lưu lư ng nư c th m qua m u;
∆p là áp l c chênh l ch gi a hai ñ u m u;
192.C¬ häc ®¸
- l là chi u dài c a m u;
F là ti t di n ngang c a m u.
Qηl
k=
Do v y (2-92)
F.∆p
N u b qua ñ nh t c a nư c (coi tr s c a η x p x b ng 1) thì h s th m
c a ñá có th xác ñ nh theo công th c:
Ql
k= (2-93)
F ∆p
+ V i kh i ñá nguyên tr ng, ñ xác ñ nh h s th m t i th c ñ a, ngư i ta
có th dùng nhi u phương pháp khác nhau như hút nư c t i các l khoan, ép nư c thí
nghi m trong các l khoan, hay ñ nư c thí nghi m trong các h ñào…
Th c t kh o sát thư ng hay áp d ng phương pháp ép nư c thí nghi m vì nó
ñơn gi n, r ti n, nhanh chóng xác ñ nh ñư c h s th m c a ñá b ng p nư c và
không b ng p nư c.
Ngư i ta có th dùng 1 nút ñ cách ly kho ng cu i cùng c a l khoan ñ làm
thí nghi m hay b ng hai nút ñ xác ñ nh h s th m c a ñá trong m t kho ng nào ñó
(gi a hai nút) c a ñá trong l khoan. Trong các kho ng thí nghi m, nư c ñư c ép
vào ñá v i m t áp l c nào ñó. Tuỳ theo tính ch t n t n , ñ th m c a ñá mà lư ng
nư c th m vào ñá s nhi u hay ít và t ñó s xác ñ nh lư ng m t nư c ñơn v q là
lư ng nư c tính b ng lít th m vào ñá sau 1 phút thí nghi m trên chi u dài 1m l
khoan khi ch u m t áp l c không ñ i b ng 0,01MPa (tương ñương v i 1m c t nư c),
ð i lư ng này ñ c trưng cho tính th m nư c c a ñá. ðơn v tính c a lư ng m t nư c
ñơn v là luygiông (lugeon), ký hi u là L. Lugeon là lư ng m t nư c ñơn v b ng
lư ng nư c th m vào ñá là 1l/ph trong ño n l khoan dài 1m khi ch u áp l c không
ñ i là 1MPa sau 10’ thí nghi m.
Do nư c ñi vào các l p ñá dư i tác d ng c a áp l c nên m c nư c trong l
khoan b gi m ñi. ð ñ m b o áp l c nư c không ñ i ph i ti p t c bơm nư c vào.
Tuỳ theo lư ng nư c này mà ngư i ta cũng tính ñư c lư ng m t nư c ñơn v theo
công th c:
Q
q= (2-94)
lh
trong ñó: Q là lưu lư ng nư c bơm vào l khoan (l/ph);
l là chi u dài ño n l khoan thí nghi m (m);
h là áp l c th c t trong ño n thí nghi m (m).
Theo TCVN 4253-86 thì m c ñ th m c a kh i ñá có th phân lo i như trong
b ng 2-10.
B ng 2-10
Lư ng m t nư c ð d n thu
Lư ng m t nư c
M c ñ th m nư c
ñơn v q (l/ph.m2) l c K (m/ngñ)
ñơn v q, lugeon
C¬ häc ®¸.193
- (L)
< 10-4
Không th m nư c < 0,01 < 0,01
10-4 – 10-3
Ít th m nư c 0,01 – 0,1 0,01 – 0,1
10-3 – 10-2
Th m nư c 0,1 – 1 0,1 – 1
10-2 – 10-1
Th m nư c m nh 1 – 10 1 – 10
> 10-1
Th m nư c r t m nh > 10 > 10
Lư ng m t nư c ñơn v ch là m t ñ i lư ng tương ñ i, k t qu xác ñ nh nó
ph thu c r t nhi u vào ñ r ng, m c ñ n t n c a ñá ñ nh nghiên c u, chi u dài
ño n l khoan thí nghi m, áp l c nư c bơm vào và m t lo t các y u t khác. ð i
lư ng này không s d ng ñư c ñ tính toán tính th m nư c c a ñá, nhưng nh ng tài
li u thu ñư c trong khi ép nư c thí nghi m các l khoan riêng bi t có th dùng ñ
suy r ng cho toàn b kh i ñá. B ng các h s chuy n ñ i xác ñ nh ñư c khi hút nư c
và ép nư c thí nghi m t i cùng m t ño n l khoan, ngư i ta có th ñánh giá ñư c h
s th m c a kh i ñá. Th c nghi m có th coi 1L ≈ 10–5 cm/s.
ð d n thu l c cũng ñư c tính t các công th c ñã d n trong các sách ñ a ch t
thu văn khi nói v nư c dư i ñ t.
Khi nư c không áp:
Q R
K= (2-95)
ln
π (H − h ) r
2 2
Khi nư c có áp:
Q R
K= (2-96)
ln
2πm(H − h) r
trong ñó: Q là lưu lư ng nư c bơm vào các l khoan;
H là c t nư c áp ban ñ u;
h là c t nư c còn l i trong l khoan;
R là bán kính nh hư ng;
r là bán kính l khoan.
Khi thí nghi m hi n trư ng trong các l khoan, h s th m c a ñá cũng có th
ñư c tính theo công th c:
h
A
k= ln 1 (2-97)
F( t 2 − t 1 ) h 2
trong ñó: A là di n tích ti t di n ngang c a l khoan;
F là h s hình dáng c a l khoan có th l y b ng (2 –
2,75) D (D là ñư ng kính l khoan).
h1 và h2 là chi u cao c t nư c trong l khoan t i th i ñi m t1 và t2.
194.C¬ häc ®¸
- V i các kh i ñá n t n có các khe n t có chi u r ng là e, song song và cách
nhau m t kho ng l thì theo J.L.Serafim (1968), có th tính h s th m theo công
th c:
e3 γ n
k= (2-98)
12ηl
γn là tr ng lư ng th tích c a nư c;
trong ñó:
η là ñ nh t ñ ng l c c a nư c.
Khi trong ñá ch có m t khe n t chi u r ng không ñ i là e thì h s th m s
tính ñư c:
e2 γn
k= (2-99)
12η
và t c ñ ch y c a nư c trong khe n t s là:
e2 γn
v= (2-100)
.I
12η
2.2.5. M T S TÍNH CH T KHÁC C A ðÁ
2.2.5.1. Tính ch t nhi t
Trong nhi u trư ng h p (các hi n tư ng ñ a ch t, s can thi p c a con ngư i
vào thiên nhiên…), ng x cơ h c c a ñá ñã b chi ph i b i tính ch t nhi t c a nó.
S n vì nhi t, s truy n nhi t… là nh ng hi n tư ng v t lý quan tr ng nh t ñ n quá
trình phát tri n c a v Trái ð t.
Khi nghiên c u tính ch t nhi t c a ñá, ngư i ta thư ng quan tâm ñ n m t s
thông s ñ c trưng sau:
H s d n nhi t λ, ñ c trưng cho kh năng d n nhi t c a ñá. Tr s c a λ
càng l n thì ñá càng d n nhi t t t.
H s d n nhi t ch u nh hư ng c a r t nhi u y u t :
- Thành ph n khoáng v t.
N u g i λtb là h s d n nhi t trung bình c a ñá thì tr s c a nó có th tính t
bi u th c:
lg λtb = Σvi lg λi (2-101)
trong ñó: vi là th tích tương ñ i c a khoáng v t th i có h s d n nhi t là λi.
- ð r ng c a ñá.
V.V.Rzhevxki và G.Ja.Novik (1973) ñã ñưa ra công th c liên h gi a h s d n
nhi t và ñ r ng n c a ñá.
λtb = λo (1 – n)3 khi n ≈ 20% (2-102)
[ ]
λ tb = λ o 1 − n(2 − n ) khi n r t nh
và (2-103)
nghĩa là khi ñ r ng c a ñá càng tăng thì h s d n nhi t càng gi m.
C¬ häc ®¸.195
- - ð m c a ñá càng tăng thì h s d n nhi t c a ñá cũng tăng theo. Th c
nghi m ñã th y là khi b no nư c, h s d n nhi t c a sét ñã tăng lên 6 – 8 l n so v i
sét tr ng thái khô. ði u này có th gi i thích là do λ c a nư c hay hơi nư c ñ u l n
hơn λ c a không khí ch a trong các l r ng.
- Nhi t ñ cũng nh hư ng ñ n h s d n nhi t. Nói chung, khi nhi t tăng,
thì h s d n nhi t gi m. M t s tác gi ñã ñưa ra công th c th c nghi m bi u th
quan h này:
λT = A (2-104)
trong ñó: λ là h s d n nhi t;
T là nhi t ñ tuy t ñ i;
A là m t h s ph thu c t ng lo i ñá. V i ñá quarzit, granit… thì
A = 900 – 1600.
Ngư i ta cũng nghiên c u th y h s d n nhi t c a ñá k t tinh thư ng l n hơn
c a ñá vô ñ nh hình, h s d n nhi t theo hư ng vuông góc v i m t phân l p thư ng
nh hơn so v i hư ng song song. H s d hư ng v tính d n nhi t c a ñá gneis là
1,44, c a ñá hoa là 1,02, c a ñá vôi là 1,35… Trư c kia ñơn v c a λ là cal/m.h.oC.
Ngày nay, theo h SI, ñơn v c a λ thư ng là W/moC.
Nhi t dung c là lư ng nhi t c n thi t cung c p cho 1kg kh i lư ng hay 1m3
th tích ñá ñ nhi t ñ c a nó tăng lên 1oC.
Khi tính cho 1kg kh i lư ng, s ñư c nhi t dung kh i lư ng hay nhi t kh i, ký
hi u là cm ñơn v tính là (J/kg.oC).
Khi tính cho 1m3 th tích, s ñư c nhi t dung th tích hay nhi t th tích, ký
hi u là cv , ñơn v tính là (J/m3 .oC).
Gi a hai ñ i lư ng này có s liên h .
cv = cm . ρc (2-105)
trong ñó: ρc là kh i lư ng th tích c a ñá tr ng thái khô.
Nhi t dung càng l n, ñá càng khó thay ñ i nhi t ñ . Vì v y nhi t dung ñ c
trưng cho quán tính nhi t c a ñá.
H s khu ch tán nhi t hay h s phân b nhi t ñ α ñ c trưng cho kh
năng làm ñ ng ñ u nhi t ñ t i các ñi m trong kh i ñá, ñư c tính theo công th c:
λ
α= (2-106)
cv
N u α càng l n, s phân b nhi t ñ t i các ñi m trong kh i ñá càng ñ ng ñ u,
ngư c l i, khi tr s c a α càng nh , quán tính nhi t c a ñá này cao, s sai khác nhi t
ñ t i các ñi m khác nhau trong kh i ñá càng rõ r t.
Th c nghi m th y là h s α t l ngh ch v i nhi t ñ , ñ m c a ñá và t l
thu n v i ñ r ng c a nó, α ñư c tính b ng m2/s. ðôi khi, ngư i ta cũng dùng ñơn v
m2/h.
196.C¬ häc ®¸
- H s giãn n nhi t β là s thay ñ i tương ñ i v th tích c a ñá khi nhi t ñ
tăng lên 1oC.
∆V 1
β= . (2-107)
V ∆T
∆V là s thay ñ i th tích c a th tích V ban ñ u do có s thay ñ i
trong ñó:
nhi t ñ ∆T.
H s giãn n nhi t ñ c trưng cho s thay ñ i kích thư c c a kh i ñá dư i tác
d ng c a nhi t ñ . β càng l n, ñá càng b giãn n nhi u, nguy cơ bi n d ng và ñ t
gãy càng cao.
ðơn v tính c a h s β là 1/oC.
H s β c a ñá cũng ph thu c vào nhi u y u t :
Khi kh i lư ng th tích c a ñá càng tăng thì h s β càng gi m.
Quan h gi a ñ r ng và h s β ñư c bi u di n theo quan h :
β = β0 1 − n (2-108)
βo là h s giãn n nhi t c a khoáng v t ñ ng nh t.
trong ñó:
Khi nhi t ñ tăng thì h s β cũng tăng. Theo V.V.Rzhevki và G.Ja.Novik thì:
β = βo (1 + aT) (2-109)
trong ñó: a là h s , v i ña s các lo i khoáng v t có giá tr là 1,25 .
10–3.
T là nhi t ñ tuy t ñ i.
H s β cũng thay ñ i theo hư ng song song hay vuông góc v i m t phân l p
trong các ñá phân l p. Th c nghi m th y là h s β theo hư ng song song v i m t
l p nh hơn h s này khi xác ñ nh theo phương vuông góc v i m t l p.
Vì s thay ñ i th tích c a ñá dư i tác d ng c a nhi t là s thay ñ i kích thư c
c a c ba chi u trong kh i ñá. Ngư i ta cho r ng trong ñá ñ ng nh t thì:
β = 3 αt (2-110)
v i αt là h s giãn n theo chi u dài, ñư c xác ñ nh theo công th c:
1 ∆L
αt = (2-111)
.
L ∆T
trong ñó: ∆L là s thay ñ i chi u dài (kích thư c) so v i chi u dài (kích thư c)
ban ñ u L do có s thay ñ i nhi t ñ ∆T.
M t s ñ c trưng c a tính ch t nhi t c a ñá, theo V.V.Rzhevki và G.Ja.Novk
(1973) có th tóm t t trong b ng (2-11). Trong b ng này các ñơn v tính c a h s
(kcal/mhoC = Cal/mhoC). Mu n ñ i ra
d n nhi t λ v n theo ñơn v cũ
o
ñơn v W/m C ph i nhân v i h s 1,163 (lưu ý là 1cal = 4,1868J và W = J/s). Tương
C¬ häc ®¸.197
- t như v y ñơn v c a nhi t dung cũng là ñơn v cũ (kcal/kgoC) = cal/kgoC). Mu n
ñ i ra ñơn v theo h SI (J/kgoC) ph i nhân v i h s 4186,8.
B ng 2-11
H s d n nhi t, H s giãn n
Nhi t dung, c,
Tên ñá
kcal/kgoC
λ,kcal/mhoC nhi t, β .105.1/oC
(1) (2) (3) (4)
Bazan 2,5 – 3,7 0,15 – 0,21 0,54
Gabro 1,7 0,04
Gneis 1,4 – 2,9 0,04
Granit 1,9 – 3,5 0,13 – 0,19 0,6 – 0,9
(1) (2) (3) (4)
Diabas 2,9 0,04 0,54
ðá vôi 0,85 – 2 0,16 – 0,25 0,5 – 0,89
Quarzit 5,4 0,05 1,1
ðá hoa 1,1 0,1 0,3 – 1,5
Cát k t 1,1 – 3,6 0,2 0,5 – 1,2
0,17 – 10 kcal/mhoC
Gi i h n thay ñ i c a λ là
C là 0,12 – 0,29 kcal/kgoC
β là 2.10-6 – 10-4 1/oC
2.2.5.2. Tính ch t ñi n
Tính ch t ñi n c a ñá cũng như các v t r n khác ñư c quy t ñ nh b ng m c ñ
liên k t c a các h t tích ñi n trong m ng tinh th .
Theo tính ch t ñi n, v t r n có th chia làm ba nhóm:
V t cách ñi n hay ñi n môi, trong ñó ña s các h t mang ñi n ñ u tr ng thái
liên k t.
V t bán d n trong ñó các h t tích ñi n liên k t v i nhau y u. Dư i tác d ng c a
ñi n t trư ng hay nhi t bên ngoài, các h t y ñư c b sung năng lư ng và s các h t
tích ñi n t do cũng tăng lên.
V t d n ñi n coi như g m các ion dương n m trong môi trư ng các ñi n t t
do, có kh năng d ch chuy n trong th tích v t ch t.
ðá và các khoáng v t có th là ch t cách ñi n (như kim cương, mica, ñá bazan
khô…) là ch t bán d n (như ñá bazan m, ñá granit…) hay ch t d n ñi n (như
graphit, các qu ng kim lo i…)
198.C¬ häc ®¸
- ð ñ c trưng cho tính ch t ñi n c a ñá, ngư i ta thư ng dùng m t s ch tiêu
như ñ th m ñi n môi, tính d n ñi n (hay ñi n tr su t) và t n th t ñi n môi… nhưng
thư ng dùng nh t là tính d n ñi n.
Tính d n ñi n c a ñá là kh năng ñá ñ dòng ñi n ñi qua, nó có th ñư c ñ c
trưng b ng ñ d n ñi n ζ có ñơn v là 1/Ωm hay ñi n tr su t ρ có giá tr b ng ngh ch
ñ o c a ñ d n ñi n, tính b ng Ωm,.
Tính d n ñi n c a ñá thay ñ i trong m t ph m vi khá r ng, ph thu c vào
thành ph n c a chúng. ða s các khoáng v t t o ñá ñ u có ñ d n ñi n kém (ρ =
1012 – 1020 Ωm). Trong các ñá phân l p, khi theo phương song song v i m t l p thì:
ζ// = Σ ζi Vi (2-112)
trong ñó: ζi là ñ d n ñi n c a khoáng v t th i có th tích tương ñ i Vi.
Theo phương vuông góc v i m t phân l p thì:
1 Vi
=∑ (2-113)
ζ⊥ ζi
Thư ng thì ζ ⊥ < ζ// nên t o ra s d hư ng trong tính d n ñi n c a ñá.
ð m cũng nh hư ng t i tính d n ñi n c a ñá. Do ñ d n ñi n c a nư c l n
hơn ñ d n ñi n c a khoáng v t t o ñá r t nhi u nên khi ñ m c a ñá tăng lên làm
ñ d n ñi n c a ñá cũng tăng (ñi n tr su t c a ñá gi m ñi). Tuy nhiên, m c ñ thay
ñ i ñ d n ñi n c a ñá còn ph thu c vào ñ th m c a ñá.
Thí d ñi n tr su t c a cát bão hoà nư c nh t t 10 – 30Ωm, nhưng khi bão
hoà nư c khoáng, ñi n tr su t ch còn 2 – 0,1Ωm.
Nhi t ñ cũng nh hư ng t i ñ d n ñi n c a ñá theo lý thuy t lư ng th v s
d n ñi n: nhi t ñ càng tăng thì ñ d n ñi n cũng tăng theo: khi tăng t i 60oC, ñ d n
ñi n c a ñá ñã tăng t 20 – 10q l n. ðá có ñ d n ñi n ban ñ u th p thì m c ñ tăng
do nh hư ng c a nhi t ñ càng m nh.
Theo V.V.Rzhevxki và G.Ja.Novik (1973) thì ñi n tr su t c a m t s lo i ñá
có th th y trong b ng 2.12.
B ng 2-12
ði n tr su t Ωm ði n tr su t Ωm
Tên ñá Tên ñá
10 – 102 10 – 108
Argilit Cát k t
103 –106 103 –102
Bazan Than ñá
102 –107 10 –105
Gneis Quarzit
102 –107 102 –105
Granit ðá hoa
102 –105 102 –103
Gabro Periñotit
102 –108 10 –105
ðiorit Qu ng magnetit
102 –106 10 –102
ðiabas Qu ng pyrit
102 –103 102 –105
ðá vôi Syenit
C¬ häc ®¸.199
- Ngoài các tính ch t nhi t, ñi n c a ñá, trong nh ng m c ñích khác, ngư i ta
còn nghiên c u tính ch t t (v i các ñ c trưng như ñ th m t , ñ nhi m t , ñ c m
t …) hay tính ch t phóng x c a ñá n a.
200.C¬ häc ®¸
- .
Chương 3
KH O SÁT VÀ ðÁNH GIÁ KH I ðÁ
Trong th c t xây d ng, các công trình có th ñư c ti n hành trên ñá, trong ñá
hay làm b ng ñá . Mu n thi t k và thi công công trình có k t qu , ph i có nh ng d
báo v ñá , nư c dư i ñ t và tr ng thái ng su t c a n n ñá. Vì v y vi c kh o sát,
ñánh giá kh i ñá là vi c làm r t quan tr ng và c n thi t.
Vi c kh o sát ñ a ch t công trình (trong ñó có kh i ñá ) ñã ñư c trình bày nhi u
trong các giáo trình ñ a ch t công trình, trong các chuyên kh o… chương này ch
nêu nh ng ñi m cơ b n nh t khi kh o sát kh i ñá hi n trư ng, ñánh giá và phân
lo i chúng ñ s d ng thu n l i trong thi t k và thi công công trình trong ñá .
3.1. KH O SÁT KH I ðÁ
3.1.1. M C ðÍCH VÀ N I DUNG KH O SÁT KH I ðÁ
3.1.1.1. M c ñích kh o sát
Vi c kh o sát kh i ñá t i hi n trư ng nh m m t s m c ñích sau:
Tìm hi u c u trúc c a kh i ñá g m nh ng thông tin v s phân b , thành
ph n, ki n trúc, c u t o, th n m c a ñá trong khu v c s xây d ng công trình.
Nghiên c u, các ñ c ñi m c a kh i ñá như tính không ñ ng nh t, tính d
hư ng và tính gián ño n c a kh i ñá.
Nghiên c u, xác ñ nh các tính ch t c a kh i ñá như m c ñ phong hoá, tính
ch t n t n , tính ch t cơ h c và m t s tính ch t ñ c bi t khác.
Nghiên c u nư c dư i ñ t qua s phân b , các ñ c trưng ñ a ch t thu văn
và nh hư ng c a chúng ñ n xây d ng công trình.
Nghiên c u s phân b ng su t và tr s ng su t t nhiên trong kh i ñá
n n công trình.
3.1.1.2. N i dung kh o sát
ð th c hi n ñư c m c ñích c a kh o sát, n i dung kh o sát kh i ñá bao g m
m t s công vi c sau:
Thu th p và nghiên c u các tài li u ñã có, liên quan ñ n khu v c xây d ng.
Vi c thu th p, phân tích và t ng h p tài li u ñã có giúp cho vi c ñánh giá m c
ñ ph c t p c a ñi u ki n ñ a ch t công trình khu v c ñ nh nghiên c u- B ng vi c
k th a các k t qu ñã có tài li u cũ, s ñ nh hư ng ñúng ñ n cho các công vi c
ti p theo.
Kh o sát khái quát t i th c ñ a.
202.C¬ häc ®¸
- B ng vi c tr c ti p kh o sát th c ñ a s ñánh giá, làm chính xác hơn nh ng tài
li u ñã thu th p ñư c, trên cơ s ñó s ñ ra ñư c n i dung c a các công vi c trong
giai ño n ti p theo.
Thăm dò t i th c ñ a b ng các phương ti n kh o sát khác nhau ñ gi i quy t
nh ng t n t i khi ño v t i th c ñ a. Vi c thăm dò này có th ti n hành b ng các
phương pháp th công(như ñào các h , các gi ng thăm dò) hay cơ gi i (như các lo i
máy khoan) hay b ng các thi t b ñ a- v t lý (như ño ñ a ch n, ño ñi n tr su t c a
ñá…).
Thí nghi m trong phòng ñ xác ñ nh các ch tiêu tính ch t c a m u ñá ñư c
l y t th c ñ a, ñ ng th i ti n hành các thí nghi m hi n trư ng ñ làm chính xác
thêm các k t qu ñ xác ñ nh ñư c trong phòng, nghiên c u tìm các tương quan th c
nghi m gi a các ch tiêu c a m u ñá và kh i ñá ñ s d ng trong thi t k , tính toán
xây d ng công trình. Nhi u thí nghi m hi n trư ng cũng ñư c ti n hành ñ xác ñ nh
các thông s ñ a ch t thu văn hay tr ng thái và tr s ng su t ban ñ u t i các ñi m
trong kh i ñá.
Quan tr c lâu dài ñ ch nh lý các tài li u ñã s d ng trong thi t k , thi công
và khai thác công trình.
Các công trình thư ng có th i gian s d ng lâu. Theo th i gian, tính ch t c a
ñá và v t li u xây d ng công trình cũng b thay ñ i. Vi c quan tr c lâu dài s góp
ph n ch nh lý các s li u ñã có trong th i gian trư c, ñ nh hư ng cho vi c ñ su t
các bi n pháp ñ ñ m b o khai thác công trình n ñ nh lâu dài.
3.1.2. NGUYÊN T C CƠ B N TRONG KH O SÁT KH I ðÁ
Kh o sát kh i ñá là m t công vi c ph c t p, ñòi h i ph i s d ng các thi t b
d a trên nh ng thành t u c a khoa h c và k thu t tiên ti n k t h p v i tư duy lao
ñ ng khoa h c sáng t o c a con ngư i.
Khi kh o sát, m t s nguyên t c ph i tuân theo là:
3.1.2.1. Nguyên t c k th a
Nguyên t c này nh m t n d ng các tài li u các k t qu ñã thu ñư c c a các giai
ño n kh o sát và phương pháp kh o sát trư c ñó.
Trên cơ s phân tích các tài li u c a giai ño n trư c, k th a nhưng có ch n l c
s không ch ti t ki m ñư c v m t kinh phí mà còn giúp cho vi c ñ nh hư ng, l p
phương án kh o sát trong các giai ño n sau, rút ng n th i gian và ñ t k t qu kh o
sát t t nh t.
Thông thư ng, kinh phí kh o sát chi m kho ng 2,5% kinh phí xây d ng cơ b n
ñ i v i nh ng công trình có ñi u ki n ñ a hình c u trúc ch t ñơn gi n, giao thông
thu n ti n và có th l n hơn, t i 5% cho nh ng công trình các vùng sâu, vùng xa và
ñi u ki n ñ a ch t ph c t p. V i ngu n kinh phí có h n như v y, vi c k th a có
ch n l c k t qu kh o sát có trư c là m t nguyên t c không th quên trong khi kh o
sát kh i ñá, góp ph n ñem l i hi u qu kinh t c a vi c kh o sát.
C¬ häc ®¸.203
- 3.1.2.2. Nguyên t c giai ño n
Vi c kh o sát kh i ñá ph i ñư c ti n hành d n d n theo các giai ño n khác
nhau, ñi t khái quát ñ n chi ti t, t ñ nh tính ñ n ñ nh lư ng, t khu v c l n ñ n
di n tích h p…ñ ph c v cho vi c chu n b ñ u tư và th c hi n ñ u tư các d án
xây d ng công trình. ng v i m i giai ño n, ngư i ta s có nh ng quy ñ nh c th v
m c ñích, n i dung và kh i lư ng công vi c ph i ti n hành.
Trong th i kỳ chu n b ñ u tư, vi c kh o sát kh i ñá nh m m c ñích l p ñư c
báo cáo nghiên c u ti n kh thi và báo cáo nghiên c u kh thi.
Trong th i kỳ th c hi n ñ u tư, vi c kh o sát nh m m c ñích l p ñư c thi t k
k thu t và thi t k b n v thi công.
Khi hoàn thành ñ u tư, k t thúc vi c xây d ng công trình cũng ph i kh o sát t i
th c ñ a, nh m ñánh giá, so sánh các s li u th c t v i các d báo ban ñ u, các tác
ñ ng c a vi c khai thác công trình v i môi trư ng xung quanh…
Tuỳ ñi u ki n c th c a công trình xây d ng và m c ñ quan tr ng c a nó,
trong nh ng ñi u ki n cho phép, ngư i ta có th g p hai giai ño n vào làm m t.
Trong m i giai ño n kh o sát trên, phương pháp và kh i lư ng công vi c kh o
sát ñư c l a ch n trên các cơ s sau:
- M c ñ ph c t p c a các ñi u ki n ñ a ch t khu v c xây d ng công trình
- Quy mô công trình và ý nghĩa kinh t - xã h i c a nó
- M c ñ nghiên c u ñ a k thu t c a khu v c xây d ng
- Ph m vi s d ng c a các phương pháp kh o sát và kh năng trang b các
thi t b kh o sát c a ñơn v thi công.
T ng h p các nhi m v kh o sát, các phương pháp khuy n ngh và k t qu c a
các giai ño n kh o sát có th tóm t t trong b ng 3.1 (theo Nghiêm H u H nh, 2001).
T ng h p nhi m các v kh o sát hi n trư ng
B ng 3.1
Giai ño n Nhi m v Các phương pháp khuy n ngh K t qu
(1) (2) (3) (4)
Chu n b Nghiên Nghiên c u các ñi u ki n ñ a ch t, K t lu n
ñ u tư – c u t ng th ñ a m o theo các tài li u lưu tr : ñánh giá
Ti n kh nghiên c u nh v tinh, nh máy
thi bay, th c hi n các l trình ñ a ch t,
l p b n ñ t ng quan
Lu n L a ch n v trí Nghiên c u l p b n ñ ñ a k thu t K t qu sơ
ch ng ho c tuy n xây (ðKT). Nghiên c u ñ a ch t, ñ a b v ñi u
204.C¬ häc ®¸
- kinh t k d ng. ðánh giá m o d a trên các công trình kh o ki n ðKT
thu t – n n, móng thu n sát ñã có s n(gi ng, taluy, b d c, khu v c
l i nh t, kh o sát tr ng thái công trình); ti n hành v i các ñ c
Kh thi
v t li u xây d ng kh o sát (ñ a v t lý, khoan, ñào) ñi m v
ñ a phương v i kh i lư ng không l n ñi u ki n
ñ a ch t,
ñ a m o,
ña ch t
thu văn
Thi t k Thu th p các s Nghiên c u ðKT trong quá trình K t lu n
k thu t li u ñ u vào ñ ño ñ c ñ a ch t: L p b n ñ ðKT v ñi u
và t ng d lu n ch ng v ñ có kèm theo các công trình kh o sát ki n ña
toán tin c y và tính (ñ a v t lý, khoan, ñào); thí nghi m ch t công
hi u qu c a công trong phòng và hi n trư ng; các thí trình các
trình, ch n v trí nghi m ñ a ch t thu văn. Thăm dò h ng m c,
cho t ng lo i t m v t li u ñ a phương (các thí ñ i tư ng
công trình c th , nghi m trong phòng và hi n c th ,
ch n lo i k t c u trư ng); tính toán tr lư ng. Báo ñánh giá
và phương pháp cáo v ñi u ki n ðKT c a n n công ñ nh lư ng
thi công, k t lu n trình. các ch tiêu
v m c ñ phù cơ lý c a
h p c a v t li u ñ t ñá
xây d ng
(1) (2) (3) (4)
Kh o sát Cung c p tài li u L p h sơ ðKT t t c các công Các tư
cho b n ñ hoàn ch nh gi i trình kh o sát trong thi công. Tư li u, h sơ
v thi pháp thi t k và v n l p ñ t các thi t b quan tr c; xây d ng;
công x lý n n. Tư v n giám sát vi c s d ng v t li u ñ a báo cáo
các v n ñ ðKT phương; ki n ngh các bi n pháp trung gian;
xu t hi n trong gia cư ng n n công trình các kt
quá trình xây lu n
d ng; nghi m thu
hoàn công n n;
l p h sơ các công
trình kh o sát
trong xây d ng
K t thúc So sánh các k t Phân tích k t qu quan tr c, nghiên Báo cáo,
xây d ng qu kh o sát, l p c u tính hi u qu c a các bi n pháp công b ,
h sơ các công ñ c bi t khác nhau: nghiên c u các tham gia
trình khai ñào quá trình t nhiên phát sinh do tác l p h sơ
trong xây d ng. ñ ng c a xây d ng ho c v n hành công trình
ð i ch ng ñi u công trình
ki n làm vi c c a
C¬ häc ®¸.205
- công trình v i
nh ng d báo
ðKT trong các
giai ño n
3.1.2.3. Nguyên t c k t h p
Trong th c t kh o sát, m i phương pháp kh o sát ñ u có nh ng ưu, như c
ñi m và ph m vi s d ng riêng. K t h p chúng l i, các phương pháp s b sung cho
nhau, nâng cao và làm chính xác thêm k t qu kh o sát.
Th c t ñã th y là hi u qu kh o sát s tăng lên r t nhi u khi áp d ng nhi u
phương pháp kh o sát và thí nghi m cùng m t lúc.
3.1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP KH O SÁT
Vi c kh o sát kh i ñá t i hi n trư ng có th ñư c ti n hành b ng nhi u phương
pháp khác nhau t nh ng d ng c ño v ñơn gi n ñ n các thi t b , máy móc ph c
t p.
3.1.3.1. ðo v ñ a ch t
B ng m t thư ng và các d ng c ño ñ c ñơn gi n k t h p v i tư duy khoa h c,
ngư i ta có th thu th p ñư c r t nhi u thông tin v các v t l ñá, s phân b cũng
như ki n trúc, c u t o c a kh i ñá trong vùng ñ nh nghiên c u.
ð i v i ñá c n ghi chép tên ñá, màu s c, thành ph n khoáng v t, c h t, tính
phân l p, th n m c a các l p ñá…
ð i v i các khe n t ph i xác ñ nh ñư c v trí c a khe n t trong không gian, s
lư ng và lo i các khe n t, các ñ c tính c a h th ng khe n t.
3.1.3.2. Phương pháp ch p nh
Ch p nh là phương pháp nghiên c u, thăm dò t xa (cũng g i là vi n thám)
nh m thu ñư c nh ng hình nh c a vùng ñá ñ nh nghiên c u- B ng phương pháp
ch p nh s lo i tr ñư c các sai s ch quan, có kh năng kh o sát nh ng vùng r ng
l n, phát hi n ñư c các ñ c ñi m ñ a ch t c a khu v c như các u n n p, ñ t gãy và
có th kh o sát t xa, nh ng vùng ñ a hình khó khăn mà không th tr c ti p ñ n g n
ñư c.
Vi c ch p nh có th ñư c th c hi n trên m t ñ t (b ng các máy nh thông
thư ng) hay t trên máy bay (b ng các máy nh hàng không chuyên d ng). ð x lý
các nh ch p, có th b ng m t thư ng hay b ng các kính l p th .
Trong nh ng trư ng h p ñ c bi t, ph i s d ng vi c ch p nh b ng các tia
h ng ngo i hay ra ña và tia c c tím thu ñư c các b c x sóng ng n và cao t n có ñ
xuyên th u l n. Sóng ra ña ch ph n x v i ñ t ñá, m t nư c mà không ph n x v i
th c v t và mây- ði u này cho phép s d ng chúng trong vùng r ng r m ho c
quanh năm mây ph hay ñ nghiên c u tr ng thái no nư c c a ñ t ñá.
206.C¬ häc ®¸
- Tuy nhiên, như c ñi m c a phương pháp ch p nh là b ph thu c nhi u vào
ñi u ki n ñ a m o, th i ti t, th m th c v t và chi phí l n.
3.1.3.3. Các công trình th công
Vi c ñào các công trình thăm dò thư ng ñư c ti n hành b ng th công- trong
nh ng trư ng h p ñ c bi t l m, khi ñi u ki n ñ a ch t và không gian cho phép m i
có th s d ng các phương ti n cơ gi i như máy ñào, xe i…
H ñào thư ng có d ng ch nh t, kích thư c kho ng 1,5x2,5m. Chi u sâu
h ñào ph thu c vào tính ch t c a ñ t ñá nhưng cũng không quá 4m, v i các h ñào
sâu thì ph i ñào theo ki u b c thang, ph i ch ng thành h ñào khi ñào trong nh ng
ñi u ki n ñ a ch t ph c t p, trong các ñá y u…
Hào thăm dò có th ch y dài hàng ch c mét theo m t hư ng nào ñó ñ theo
dõi s phân b c a các l p ñá. Cũng như h ñào, khi c n thi t, ph i ch ng thành hào,
gi cho thành hào không b s p l .
Gi ng thăm dò ñư c ti n hành khi ñ nh nghiên c u s phân b các l p ñá
theo chi u sâu. Chi u sâu c a gi ng có th t i hàng ch c mét. Trong vùng ñá không
n ñ nh, ph i ch ng thành gi ng b ng các vì ch ng b ng g .
Lò thăm dò là nh ng công trình n m ngang, ñào sâu vào trong lòng ñá ñ
nghiên c u l p v phong hoá hay tính ch t c a các l p ñá . Ti t di n lò thư ng là
hình thang, chi u r ng kho ng1,4-1,8m và chi u cao kho ng 1,8-2m. Lò càng ñào
sâu, ñá càng không n ñ nh thì càng ph i ch ng lò b ng các vì ch ng b ng các lo i
v t li u khác nhau nhưng thư ng là b ng g . Ph i có h th ng chi u sáng, thông gió,
thoát nư c cho các lò thăm dò.
Nói chung, khi kh o sát b ng các công trình th công, ph i ño v th n m c a
ñá, các y u t n t n c a ñá ñ ng th i ph i quan sát, mô t ñá b ng tên, màu s c, c u
t o và ki n trúc c a chúng. V i các khe n t, c n ghi chép kích thư c, s lư ng và
lo i khe n t, h th ng khe n t. V i t ng h khe n t, ph i quan sát và ño th n m,
kho ng cách, ñ nhám, ch t l p ñ y và ñ c trưng c a nư c dư i ñ t.
Trong các công trình th công, ph i l y m u ñá ñ i di n cho t ng l p. Các m u
ñá y u ph i ñư c b o qu n c n th n và chuy n t i nơi thí nghi m.
3.1.3.4. Các l khoan thăm dò
Khoan nghĩa là dùng các thi t b khác nhau khoan sâu vào lòng ñ t ñ l y m u
ñ t ñá t i m t chi u sâu nào ñó hay ñ t o thành các l khoan nh m ti n hành các thí
nghi m khác như ño ñ a v t lý, nén ngang, xuyên tiêu chu n… trong l khoan.
Vi c khoan có th ñư c ti n hành trên m t ñ t (các l khoan trên c n) hay trên
m t nư c (các l khoan trên su i, trên sông hay trên bi n) hay trong lòng ñ t (các l
khoan trong h m lò…). Các l khoan có th vuông góc hay nghiêng v i m t ñ t ñá
m t góc nào ñó tuỳ theo m c ñích và yêu c u c a kh o sát.
ð kh o sát hi n trư ng v i ñá, ngư i ta có th dùng các máy khoan t hành
như các máy ÃÁ 50A, CÁ 150 c a Liên Xô cũ, máy B-53 c a Thu ði n, máy
C¬ häc ®¸.207
- BE-50 c a Pháp… hay các máy khoan c ñ nh ( có th tháo r i t ng b ph n ) như
máy YKÁ12/25 c a Liên Xô cũ, các máy XJ-100, GY-50, SH-30… c a Trung Qu c,
các máy Koken KT-100, Tone TCD-1 c a Nh t…
Hình 3.1.
Máy khoan XJ - 100
ð ti n hành khoan, ngoài máy khoan, còn c n ph i có ngu n năng lư ng t
ñi n lư i qu c gia hay các ñ ng cơ diesel, các máy bơm dung d ch, các d ng c
khoan như lư i khoan, c n khoan, ng m u , ng ch ng và các lo i ñ u n i khác
nhau.
ð l y ñư c m u ñá, ngư i ta ph i dùng phương pháp khoan xoay l y m u v i
các lư i khoan có ñư ng kính t 50-203mm, trên ñó có g n các răng h p kim c ng
hay các lư i khoan kim cương tuỳ theo ñ b n c a ñá khoan qua.
Vi c áp d ng hài hoà các
thông s c a ch ñ khoan là t i
tr ng lên ñáy l khoan P, t c ñ
quay c a b d ng c khoan n,
lưu lư ng Q và ch t lư ng nư c
r a bơm xu ng l khoan s ñem
l i hi u qu cho công tác khoan,
nâng cao t l l y m u ñá trong
khoan.
Các m u ñá l y ñư c khi
khoan ( các lõi khoan) có chi u
Hình 3-2. Các lư i khoan kim cương
dài tuỳ theo chi u dài c a ng
m u (thư ng kho ng 3,5m) s
ñư c b o qu n c n th n theo quy
ph m hi n hành và v n chuy n t i nơi thí nghi m.
208.C¬ häc ®¸
- Trên cơ s các tài li u ñã ghi chép trong nh t ký khoan và các k t qu thí
nghi m xác ñ nh các ch tiêu tính ch t c a ñá m u khoan l y ñư c trong quá trình
khoan, ngư i ta s l p ñư c hình tr l khoan. Trên hình tr này s th hi n ñư c
chi u sâu c a t ng l p ñá, ñ sâu tương ng c a chúng, mô t các ñ c ñi m sơ b
c a ñá cũng như nh ng ghi chép v v trí, các ñi m l y m u nguyên tr ng và không
nguyên tr ng, giá tr c a các l n thí nghi m xuyên tiêu chu n SPT…
Hình tr l khoan s là cơ s ñ l p các m t c t ñ a ch t sau này. Thí d m t
hình tr l khoan ñư c th hi n trên hình 3-3.
3.1.3.5. Phương pháp ñ a - v t lý
ð a – v t lý phương pháp ng d ng nh ng nguyên t c, thành t u c a v t lý vào
vi c nghiên c u ñ a ch t. Các l p ñ t ñá khác nhau s có nh ng ñ c trưng v t lý,
nh ng ph n ng khác nhau khi ch u s tác ñ ng c a m t trư ng v t lý nào ñó.
Phương pháp ñ a v t lý có th s d ng ñ ño trên m t ñ t và dư i sâu, trong các
l khoan hay trong các công trình hào, lò, gi ng. Ưu ñi m c a nó là có th ti n hành
t xa, nghiên c u t i chi u sâu l n và thu ñư c nhi u thông tin cùng m t lúc theo các
hư ng khác nhau trong không gian. K t qu c a thí nghi m ñ a – v t lý thư ng mang
tính khách quan vì ña s các thi t b thí nghi m ñ u có b ph n t ghi. Thi t b thí
nghi m ñ a – v t lý thư ng g n, nh , tính cơ ñ ng và năng su t cao nên chúng r t
hay ñư c s d ng.
Tuy nhiên, phương pháp ñ a – v t lý không th xác ñ nh ñư c t t c các ñ c
trưng v t lý c a ñ t ñá. M t s phương pháp ñ a – v t lý có th dùng ñ nghiên c u
trong cơ h c ñá là các phương pháp ñ a ch n, phương pháp ño ñi n, phương pháp ra
ña xuyên ñ t, m t s phương pháp ño trong l khoan hay các phương pháp tr ng l c,
phương pháp t … Có th mô t tóm t t m t s phương pháp như sau:
Phương pháp ño ñi n.
Cơ s c a phương pháp này là các l p ñá khác nhau s có ñi n tr su t bi u
ki n khác nhau. D a vào các giá tr thu ñư c khi thí nghi m, s xác ñ nh ñư c ranh
gi i gi a các l p ñá.
Trên m t ñ t ngư i ta b trí các ñi n c c phát C1,C2 ñư c n i v i ngu n ñi n
có cư ng ñ I. Các ñi n c c thu P1,P2 b trí phía trong C1,C2 theo các kho ng cách
khác nhau (hình 3-4). Qua hai c c ñi n này s xác ñ nh ñư c hi u ñi n th U. ði n
tr su t bi u ki n c a ñá s ñư c xác ñ nh theo công th c:
2πU 1
ρ= (3.1)
I 1 1 1 1
− − −
r r r r
1 2 3
4
r1 ÷ r4 là các kho ng cách gi a các ñi n c c trên hình 3.4.
trong ñó:
HÌNH TR L KHOAN
Công trình: C u Ân Nghĩa - ðư ng H Chí Minh
Thí nghi m xuyên tiêu chu n (SPT)
S chi B Mu
Ký
u dày Mô t ð S búa N/15cm C.
C¬ häc ®¸.209
- s
hi sâu lp sâu Bi u ñ ñ t,
hi
u SPT
N
lp (m) (m) N2 N3
u ñá
1
l N
(m)
p
0,6 ð t ph : Sét pha
nâu xám,nâu
24,9 0,6
1
vàng(ð t tr ng)
6
Sét nâu vàng nâu
2,1
sám ñ m ñ ,tr ng
2 1,9 4 5 5 10 UD1
thái n a c ng-
0,6 1,4-1,6
c ng
22,5
9
3,4 6 8 10 18 UD2
2,8-3,0
5,2 6 9 11 20
Sét m u nâu
5,8 UD3
3 sám,xám vàng
6,7 6 10 11 21 4,8-5,0
tr ng thái c ng
16,7 8,5 7,8 5 7 7 14 UD4
9 6,0-6,2
UD5
Sét nâu vàng, xám
8,0-8,2
vàng l n ñ nâu, 9,4 4 6 7 13
l n dăm s n,tr ng
thái d o c ng
4 3,9 UD6
11 5 6 6 12 10,5-
12,8 12, 10,7
9 4
12, 2 3 2 5 UD7
Sét màu nâu, xám 5 12,9-
5 3 vàng,ñ m ñ ,l n ít 13,1
dăm s n, tr ng UD8
9,89 15, thái d o m m 2 2 3 5 14,8-15
4 14
ðá vôi phong hoá
màu nâu vàng l n C1
xám tr ng, n t n
9a 8,9 16,8-17
r t m nh (vôi- sét)
0,99 24,
3
ðá vôi xám xanh,
9b
xám tr ng n t n ít
C2
2,21 27, 27-27,5
5
Ghi chú UD- M u ñ t nguyên
L khoan k t thúc t i ñ sâu 27,5m d ng
B nv s 2 D- M u ñ t không nguyên
d ng
C- M u ñá
Hình 3.3. Hình tr l khoan.
210.C¬ häc ®¸
- Tuỳ theo vi c b trí các ñi n c c theo sơ ñ Wenner (kho ng cách gi a các
ñi n c c b ng nhau) hay sơ ñ Schlumberger (các ñi n c c b trí ñ i x ng) mà ñi n
tr su t bi u ki n s ñư c xác ñ nh b ng các công th c tương ng:
U
V i sơ ñ Wenner ρ = 2πa (3.2)
I
πU L2 − l 2
V i sơ ñ Schlumberger ρ = . (3.3)
I 2l
m i sơ ñ b trí, chi u sâu ño ñi n a)
tr su t cũng khác nhau. Có th coi g n ñúng I
chi u sâu ño trong sơ ñ Wenner là g n b ng U
a, còn trong sơ ñ Schlumberger là g n b ng
L/2. Do v y thay ñ i kho ng cách gi a các C1 P1 P2 C2
ñi n c c trên m t ñ t, ngư i ta s tính ñư c
ñi n tr su t t i các chi u sâu khác nhau, t r4
r1
r2
ñó có th xác ñ nh ñư c ranh gi i gi a các r3
l p ñá theo s g y khúc c a bi u ñ quan h b)
gi a ñi n tr su t bi u ki n và kho ng cách I
gi a các ñi n c c. U I
Ngư i ta cũng ti n hành ño ñi n tr
su t c a ñ t ñá d c theo chi u sâu c a các l C1 P1 P2 C2
khoan, qua ñó có th xác ñ nh ñư c các l p
ñá khác nhau và chi u dày tương ng c a a a a
chúng. c)
Tr s ñi n tr su t c a m t s lo i ñá I
có th th y trong b ng 2.12. U
Phương pháp ñ a ch n.
C1 P1 P2 C2
Cơ s c a phương pháp ñ a ch n là
sóng ñàn h i lan truy n v i các v n t c khác 2l
Hình3.4. L
nhau trong các môi trư ng khác nhau. L
Phương pháp ño ñi n
Các sóng ñàn h i ñư c t o ra b ng
a- B trí chung
cách ñ p m nh búa t vào ñá hay cho n m t
b- Sơ ñ Wenner
lư ng thu c n nh trên ñá.Các thi t b thu
c- Sơ ñ Schlumberger
ñư c b trí l i nh ng kho ng cách khác nhau
so v i ngu n sóng ñ xác ñ nh th i gian
truy n sóng. B ng cách tính t c ñ truy n sóng theo sóng d c hay sóng khúc x mà
ngư i ta có th xác ñ nh ñư c chi u dày c a các l p ñá khác nhau, phán ñoán ñư c
các lo i ñá theo t c ñ truy n sóng c a chúng.
Các ñá no nư c và ít n t n thư ng có t c ñ truy n sóng cao (≥6km/s), còn
v i các ñá có nhi u l r ng không no nư c, ñá v v n, b phong hoá sâu thì t c ñ
truy n sóng th p hơn (kho ng 3km/s).
Thư ng khi xác ñ nh ñ a t ng , ngư i ta ch ño t c ñ truy n sóng d c. Khi
mu n ñánh giá các ñ c trưng cơ h c c a ñá, ngư i ta ph i xác ñ nh c t c ñ truy n
C¬ häc ®¸.211
nguon tai.lieu . vn
