Xem mẫu

  1. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 301 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 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). 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 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. 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 . đẩu khai m ở và xác lập của mình. Sau đó âh tượng /ỈOMTa43e B. 1970. MHaceHepHaa re(MoniJi, MH>KeHepHaíi 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-, 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 . chính xác, vói cơ sở lý thuyết phát triển, với nhiều /loMTaA3e B. Ạ ., 1972. MeTOAbi ^ìaõapaTopHbix MCC/ie40 BaHMH hướng khoa học mới, m ột khoa học có triển vọng. OM3MKO— MexaHMMecKHX CBOỈĨCTB ropHbix nopo4- M3 4 . Triển vọ n g của ĐCCT đòi hỏi phát triển tiếp "H edpa"/ /leHM Hrpa^. 312 c rp . 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 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 - cho việc đó. /ỈOMTa43e B. 4 / 1982. MH>KeHepHaji re/lom *. CneuHavibHaíi HH>KeHepHafl reo/iorHfl. M34. " H eờpa ", /ìeHMHrpaA- 496 CTp. Tài liệu tham khảo /loMTa43e B. 4 / 1986. BBe4eHMe B MHaceHepHyio reo/irnio. M3A- 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 . ( 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 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. 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. 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 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- 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. 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 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 . 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. 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. 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 . Địa chất công trình chuyên môn P h ạm X uân. 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 . Giới thiệu 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 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, 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 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 thác các loại côn g trình rất khác nhau. khai thác bình thường các công trình, các lãnh thổ và N gh iên cứu đ iểu kiện địa chất đ ể xây d ự n g công m ôi trường địa chất. trình - tức là n ghiên cứu và đánh giá đ iểu kiện địa chất của các vị trí có th ể b ố trí công trình và công tác Hệ hai cực Môi trường - Công trình 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 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 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 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 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 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
  2. 302 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT 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 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 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 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 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 cân bằng trong m ức đ ộ khác nhau. D o vậy, phân biệt với những công trình khác nhau. các m ức độ: ảnh h ư ở n g ít, rõ, đ án g kể, làm b iến đổi N gh iên cứu điều kiện địa chât đê xây d ự n g các hẳn m ôi trường. công trình và tiến hành thi công có ý n ghĩa khoa học 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 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 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 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 kiện thuận lợi của m ôi trường địa chất. địa chât, trên cơ sở thực hiện n hữ n g thực nghiệm , 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 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 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 (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 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 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 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 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 của m ôi trường địa chât. hiện công tác xây d ự n g trong n hử n g đ iều kiện địa 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 to lớn đ án g k ế lên m ôi trường địa chât và phá hoại dạng của chúng. 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 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 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 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 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 trình, n g h ề m ỏ, v.v... C uối cùng, d o kết quả thực hiện n h ữ n g côn g tác 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 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 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 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 của Địa châ't công trình. Đ iểu đó khang định rang Địa C ủn g nên thây rằng n h ừ n g y ếu tố khác n hau của chất công trình thực sự được bắt đẩu ờ nơi đang giải m ôi trường địa chât xảy ra đ ổ n g thời với y ếu tố cô n g quyết các vấn đ ề địa chất lớn nhỏ, n hừ ng nhiệm vụ trình bằng p h ư ơ n g thức xác đ ịn h và khi phá v ỡ sự liên quan với việc xây d ự n g các công trình và thực cân bằng giữ a ch ủ n g d o tư ơ n g tác m ới, có th ể phát hiện công tác xây dựng. Chính điều này làm nên Địa sinh và p hát triển n h ừ n g quá trình địa chất m ới xuât chất chuyên m ôn và xác định những cơ sở lý thuyết, hiện. Vì vậy, n h ữ n g b iện p háp cô n g trình v ề sử d ụ n g phương pháp luận và thực tiễn chính yếu của nó. hợp lý m ôi trường địa châ't, thay đ ố i kết cấu côn g 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 điều khiển hệ. trình và Đ ịa chât côn g trình khu vự c là n hữ ng h ư ớng khoa học lớn đă đư ợc xác lập - n hữ n g nhánh của Địa Sự tổn tại b ình th ư ờ n g của h ệ d o n h iều y ếu tố chất côn g trình. Mỗi nhánh trong chúng đ ểu có m ôn tương tác của các đ iểu kiện địa chất côn g trình tạo chuyên của m ình, các nhiệm vụ và p hư ơng pháp nên. Đ ó là n h ữ n g y ếu tố n h ư đặc trưng địa hình, cấu nghiên cứu. Đ iều đ ó xác đ ịnh v ị trí tương ứng của 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 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. cường đ ộ ứ n g suất tự n hiên, trạng thái vật lý và các H ệ m ôi trường địa chât công trình có nhiều dạng tính chât của đât đá, đ ộ sũ n g n ư ớ c của ch ú ng, sự khác nhau và tùy theo kiểu công trình dạng công tác phát triển các quá trình và h iện tư ợ n g địa chất, v.v... xây dự ng và đặc điểm điều kiện địa chất. Có hệ mà hợp phẩn thứ hai là nền m óng nhà và công trình, các Vai trò của địa chất công trình chuyên môn đường hẩm, các hầm m ỏ và m ỏ lộ thiên, đập và kênh, 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 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
  3. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 303 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 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, 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 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 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 trình nói chung, loại bò tính đ ộc lập của nó. Cẩn hình Sụ phát triển khoa học - kỹ thuật và thực tiễn d u n g thật rõ rằng n h ừ n g h ư ớng khoa học nhu Thạch hiện nay cho phép xầy d ự n g công trình trong mọi luận côn g trình (khoa h ọc v ể bản chât của đất đá), Địa điểu kiện địa chất công trình. Tuy nhiên, việc giải chất đ ộ n g lực côn g trình (học thuyết v ể n hừ n g điểu quyết những nhiệm vụ công trình luôn luôn phải kiện phát triến các quá trình và hiện tư ợng địa chât), dựa trên sự hợp lý v ề kỹ thuật, lợi ích v ể kinh tế, Đ ịa chất côn g trình khu v ự c (khoa học v ể sự hình tuân thủ n hừ n g quy định địa châ't công trình. thành n h ũ n g điểu kiện địa chất côn g trình của các 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 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. điểu kiện địa chất của xây d ự n g công trình và tiến Các p h ư ơ n g p háp và h ệ p h ư ơ n g p h áp n gh iên hành công tác xây dựng, có thê là định tính (m ô tả, cứ u tuy là p h ư ơ n g tiện q uan trọng đ ế n hận th ô n g tin so sánh) hoặc định lượng. N gh iên cứu n hững điều v ể các tính chất của đâ't đá, v ề các quá trình địa chât, kiện địa châ't cẩn phải được hoàn thành bằng đánh 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 giá và dự báo định lượng. y ếu n h ừ n g nhán h Đ ịa chât cô n g trình. 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 thứ c địa chất, phát triển trong sự tiếp xú c chặt chẽ 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 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 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 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 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 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 n hữ ng vân đ ể lý thuyết và thực tiễn đê luận chứng q u y ết trong g ó c đ ộ xây d ự n g . Vì thế, trong Đ ịa chất cho các thiết k ế xây d ụ n g công trình và thực hiện các 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 công tác xây dựng. p h ư ơ n g p h áp của Cơ h ọc đ ất đá, Đ ộ n g lực h ọc nước 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 m ôn ở m ức đ ộ đ áng kê là Thạch luận côn g trình, của các khoa h ọc khác. Đ ịa chất đ ộ n g lực công trình, Địa châ't côn g trình N h ũ n g n h iệm v ụ và n h ử n g vấn đ ề lớn n h ò mà khu vực và n h ừ n g định luật, dựa trên n h ữ n g tổng Đ ịa chất cô n g trình ch u y ên m ôn g iải q u y ết liên quan h ợ p v ể đ ịn h tính và đ ịnh lư ợ n g n hiều quan trắc và chặt chẽ v ớ i v iệc bảo v ệ m ôi trư ờng x u n g quanh. n g h iên cứu, kinh n ghiệm khảo sát xây d ự ng, xây K h ông th ể h ìn h d u n g đ ư ợ c m ôi trư ờng quan h ta và d ự n g côn g trình, phân tích n g u y ên nhân biến d ạng n h ử n g g iải p háp đ ư ợ c thự c h iện nhằm bảo v ệ nó lại và tai nạn của chúng. N h ữ n g đ ịn h luật ấy đ ư ợc k h ô n g liên quan gì với m ôi trường địa chất. Vì vậy phát biểu n h ư sau: 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 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 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. kiện địa chât đ ang tổn tại - bằng việc bài trí không gian địa châ't (định luật phù hợp v ề địa chất). Nhiệm vụ của địa chất công trình chuyên môn 2). H oạt đ ộ n g xây d ự n g của con người phải dựa H ầu n h ư m ọi ý đ ổ kỹ thuật có tầm cỡ kinh t ế trên sự hiểu biết các định luật và quy luật phát triển q u ố c d ân đ ểu trực tiếp hoặc gián tiếp đ ư ợ c biến các quá trình và hiện tượng địa chât (định luật xét thành h iện thự c qua v iệc xây d ự n g cô n g trình hoặc đ ến đ ộng lực h ọc của v ỏ Trái Đất). qua v iệc sử d ụ n g khu đ ấ t v ề m ặt k inh tế. Mà v iệ c sử 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 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 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 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 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 nghiên cứu m ôi trường địa chất). k hảo sát khác. D o vậy, n g h iên cử u địa chất công 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 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 học này. c ô n g trình và khi thự c h iện các cô n g tác xây d ự ng.
  4. 304 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT 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 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 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 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 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 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 d iện kinh tế khi thiết k ế và thi công. mục đích năng ỉượng, cải thiện điểu kiện thông C ông việc đ iều tra địa chất công trình đê luận thuyền, tưới nước, cung cấp nước, tránh lũ lụt, v.v... 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 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, công tác trước thiết k ế bao gồm việc lập luận chứng Khi thiết k ế n hữ n g công trình lớn theo k ế hoạch kinh tế - kỹ thuật v ề m ức đ ộ hợp lý của việc xây dự ng có trình tự, ta tiến hành khảo sát xây dựng. Khảo sát hoặc cải tạo đ ư ờng, chợn h ư ớng tuyến và các tham xây dự ng những công trình lớn theo k ế hoạch có SỐ kỹ thuật của đ ư ờ n g đang thiết kế. Khi thiết k ế xây trình tự nhằm những m ục đích sau đây: d ự n g và cải tạo thành phố, trạm dân cư kiêu đô thị, 1) Luận chứng đẩy đủ v ề địa chât công trình và trong thời kỳ trước thiết kế, cẩn lập mặt bằng tống thể 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 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. đ ổ vạch sẵn. Sử d ụn g hợp lý m ôi trường địa chất, Bản thân việc thiết k ế kỹ thuật công trình được bảo vệ cuộc sống và hoạt đ ộn g của con người cùng bắt đẩu từ khi lập thiết k ế kỹ thuật. Thiết k ế kỹ thuật n hữ n g tài sản quý giá do con người tạo nên dưới công trình ỉà vãn bản chủ yêu làm căn cứ cho việc xây hình thức công trình, nhà cửa, xí nghiệp. dựng. Khi lập thiết k ế kỹ thuật, ngư ời ta làm chính 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 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 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 cho điều kiện xây dựng, sự ổn định, giá thành và giá lần cuối cùng đ ộ ôn định, điểu kiện xây dự ng đ iểu kiện khai thác công trình. hoặc đ iều kiện công tác mỏ, giá thành các công trình, Khi công tác điều tra tiến triến bình thường, thời hạn xây dự ng và đ iểu kiện khai thác. Trong 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 côn g trình đang thiết k ế được nghiên cứu theo m ột pháp nhằm đảm bảo sự ổn định hoàn toàn và tuổi 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 quá trình điểu tra địa chất công trình thống nhât khai thác chúng. được chia thành các giai đoạn. Tài liệu thu thập ở Trong bước lập bán vẽ thi công, ta chuyển đặt 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 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 của việc khởi thảo đô' án. của đ iểu kiện thiên nhiên và của từng giải pháp kỹ thuật nào có thê ảnh h ư ởng đến đ ộ ổn định của các 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 địa chắt khai thác mỏ, v.v... N h ữ n g công việc n hư vậy được 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, 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 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 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 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 kỹ thuật, còn giai đoạn thứ hai - lập bản vẽ thi công. khác nhau ở trong đó, nhằm thu thập những số liệu 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 thuật được gọi là "nhiệm vụ thiết kê*\ công trình, n hữ n g đặc đ iếm kết cấu cùa nó và những Ớ những vù n g khai khẩn lẩn đầu, đ ể thuyết giải pháp kỹ thuật khác. 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 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, 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 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, 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 d ạng xây dựng, nhừng công tác làm trước thiết k ế công. Trong trường hợp này, phải giải quyê't đ ổng 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 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
  5. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 305 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 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 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 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 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 đư ợc vạch. cầu trong m ột thành p h ố mà ở đ ó đã xác định xong 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, 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 hiện những công tác trước thiê't k ế và thiết kế. Cho quyết. Trong trường hợp này, việc luận chứng chọn nên, việc điểu tra địa chất công trình được tiến hành vị trí đư ờng vào cẩu không cần thiết nữa, nhưng lại theo tùng giai đoạn [H .l]. cẩn n hừ ng d ự kiến sơ bộ đê cung câp cho bước đầu thiết kế. Vì vậy, tùy theo từng yêu cẩu riêng, việc điểu tra sơ bộ địa chất công trình có thê được tiến hành đ ể lập luận chứng kinh t ế kỹ thuật, hoặc lại là giai đoạn đầu của công tác nhằm luận chứng cho thiết k ế kỹ thuật các công trình. Sau khi đã hoàn thành m ột tổng th ể cần thiết các côn g tác điều tra sơ bộ đ ể luận chứng chọn nơi b ố trí Hình 1. Sơ đồ các giai đoạn điều tra địa chất công trinh. các công trình và đánh giá sơ bộ điểu kiện xây dựng, v iệc điều tra địa chất công trình chi tiêì đư ợc tiến hành Luặn chứng kinh t ế kỹ thuật thường được lập tại khoảnh đã chọn, nhằm luận chứ ng cho thiết k ế kỹ theo văn liệu và tài liệu lưu trử, kèm theo nhừng công thuật. Tài liệu đ iểu tra của bước này phải thuyết việc điểu tra sơ bộ v ề địa châ't công trình và v ề các mặt m inh được đẩy đủ toàn bộ điểu kiện địa chất công khác, nhằm nghiên cứu những điều kiện thiên nhiên trình của v ù n g xây d ự ng các công trình và cung cấp và triến vọn g phát triển của vù ng đó. N hừ ng việc đư ợc tất cả n hữ ng dữ kiện gốc cẩn thiết cho thiết kế. điều tra như vậy cho phép xác định m ức độ cẩn thiết 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 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 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 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, 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 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 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 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, 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. 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 tổng thê hoặc phát triển. liệu v ề loại, trừ lư ợng và châ't lư ợng vật liệu xây d ự n g của các m ò định lây, cũng n hư n hừ ng s ố liệu Sau khi hình d u n g được n hữ n g đặc điểm điểu v ề điểu kiện cung cấp nước thường xu yên và tạm kiện địa chất công trình của khu vực bằng cách đ ó và thời cho đối tượng thiết kế. sau khi thu yết m inh được vù n g có triến vọn g nhất đ ế b ố trí các công trình, việc điều tra địa chất công Giai đoạn kết thúc của công tác khảo sát xây 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 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 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 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 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 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 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 đ iếm quan trọng nhât của điểu kiện thiên nhiên có lún công trình, v.v... Các tài liệu điều tra bố sung 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. 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 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 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 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 ở b ư ớc đầu tiên của khảo sát địa chất công trình. Lúc trường hợp riêng biệt, trình tự tiến triển bình thường 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.
  6. 306 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT 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 Tài liệu tham khảo 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. 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 . 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 MHaceHepHaa recM orna. 1434. "H e ờ p a ". 496 c rp . /leHM Hrpa^. Thạch luận công trình Phạm X uân. 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 . Giới thiệu Thạch luận công trình (TLCT) là m ột hư ớng khoa diện m ạo bên ngoài và trạng thái vật lý của chúng, 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 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 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 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, quy luật biến đổi trong không gian của chúng; đ ề kiến trúc lớn. xuất các cơ sớ lý thuyết dự báo chúng tại những Tính châ't và trạng thái vặt lý của đất đá thường 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 phương pháp thí nghiệm hiện trường, trong phòng; thê rắn được sử dụng khi nghiên cửu m ột sô đất đá, 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 hóa lý, hóa keo - áp d ụ n g khi n ghiên cửu các hệ Cơ sở khoa học phân tán. Cơ sở khoa học của TLCT là lý thuyết hình thành Đ ất đá trong v ỏ Trái Đất thường xu yên chịu tác 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, thái vật lý, các tính chât của chúng trong thời gian ứ ng suất dư bình thường, chịu tác đ ộn g của nước 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 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 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 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 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 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 nhất chất lượng xây dựng của chúng. trong không gian điạ chất, điểu quan trọng là xét tới và làm sáng tỏ n hử ng đ iều kiện chủ đ ạo hình thành Khi nghiên cứu đá m agm a, điểu quan trọng là nhữ ng tính châ't quan trọng nhâ't và đánh giá các kết hiểu được chúng đã đạt được nhừng đặc điểm gì quả của chúng. trong m ỗi pha của quá trình m agm a - bản thân Kết quả nghiên cứu hiện nay cho thây tính châ't magma, câu tạo m agm a ban đầu, m agm a m uộn và của đất đá phụ thuộc vào nhiều nhân tố cơ bản sau hậu m agm a. Khi nghiên cứu đá trầm tích, điểu quan đây. trọng là làm sáng tỏ n hừ n g điểu kiện và phương thức tích lũy vật liệu trầm tích và sự tái tạo vật liệu 1) Phương thức và điểu kiện thành tạo đất đá - đó trong quá trình thành đá (lithification), khi quyết định kiêu thạch học, câu trúc và hình dạng th ế d iagenez và nhừng biến đổi của chúng trong vỏ Trái nằm; Đất khi katagenez. Đ ối với đá biến chất, sự biến đổi 2) Thành phẩn vật châ't, kiến trúc, câu tạo, đặc 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 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 trí hàng đẩu. với m ôi trường xung quanh và sức chống lại các tác Điều quan trọng là cần chú ý rằng nhừng tái tạo d ụn g bên ngoài; 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 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