Bài tập về sự trương nở của đất năm 2024

Câu 1 Trình bày các đặc điểm về điều kiện thành tạo, kiến trúc, cấu tạo của đá magma? Từ đó nêu các đặc tính xây dựng cơ bản của nó? Gợi ý: - Nêu điều kiện hình thành: - Mô tả kiến trúc và cấu tạo cơ bản của đá magma. - Nêu tính chất xây dựng cơ bản của đá magma. Câu 2 Từ điều kiện hình thành, hãy phân tích đặc tính xây dựng cơ bản của các loại đá magma? Gợi ý : - Nêu điều kiện hình thành của đá magma và các loại đá magma theo điều kiện hình thành. - Từ điều kiện hình thành của mỗi loại đá magma (đá xâm nhập sâu, xâm nhập nông và đá phun trào) nêu các kiến trúc và cấu tạo đặc trưng của mỗi loại đá. - Từ các kiến trúc và cấu tạo đặc trưng rút ra tính chất xây dựng cơ bản của mỗi loại đá. Câu 3 Trình bày nội dung phân loại đất đá theo mục đích xây dựng? Gợi ý : - Trình bày cơ sở phân loại ; - Mô tả các nhóm đất đá theo quan điểm địa kỹ thuật (nhóm đá cứng, đá nửa cứng,...) Câu 4 Trình bày tính ổn định của đất đá đối với nước? Gợi ý : - Nêu tính trương nở, co ngót. - Tính tan rã của đất đá Câu 5 Nêu tên các nhóm đá trầm tích chủ yếu và cho biết chúng được phân chia theo nguyên tắc nào? - Các nhóm đá trầm tích chủ yếu là: đá trầm tích vụn cơ học, đá trầm tích sét, đá trầm tích sinh hóa. - Chúng được phân loại theo nguồn gốc vật liệu trầm tích: (định nghĩa các nhóm đá này)

  • Đá trầm tích vụn cơ học:
  • Đá trầm tích sét:
  • Đá trầm tích sinh hóa: Câu 6 Phân loại đất đá trên vỏ Trái Đất theo nguồn gốc thành tạo? Theo nguồn gốc thành tạo đất đá trên vỏ Trái đất được phân thành 3 nhóm : (nêu điều kiện hình thành của mỗi nhóm)
  • Đá magma : là loại đá được hình thành do sự .... Theo vị trí thành tạo, chúng được chia thành 3 nhóm :...
  • Đất đá trầm tích :....
  • Đá biến chất :....

Câu 7 Nêu trình tự xác định khối lượng thể tích tự nhiên của mẫu đất ở trong phòng bằng phương pháp dao vòng? Câu 8 Hãy trình bày điều kiện thành tạo, kiến trúc, cấu tạo của đá trầm tích? Từ đó hãy đánh giá các đặc tính xây dựng chủ yếu của đá trầm tích? Câu 9 Hãy trình bày điều kiện thành tạo, kiến trúc, cấu tạo của đá biến chất? Từ đó hãy đánh giá các đặc tính xây dựng chủ yếu của đá biến chất?

  1. Dựa vào hình vẽ hãy cho biết tại khu vực này có thể tồn tại những tầng chứa nước dưới đất nào? b) Thể hiện chiều dày và mực nước (mực áp lực) giả định của chúng trên hình vẽ? Mô tả điều kiện thế nằm và đặc điểm của các tầng chứa nước đó?

Câu 9 Theo điều kiện tàng trữ, nước dưới đất gồm những loại chủ yếu nào? Phân tích sự ảnh hưởng chúng đến công tác xây dựng công trình? Theo điều kiện thế nằm, tầng chứa nước được chia làm 3 loại cơ bản: + Tầng chứa nước thượng tầng: (nêu điều kiện thế nằm và ảnh hưởng của tầng chứa nước đến công trình xây dựng) + Tầng chứa nước ngầm: () + Tầng chứa nước có áp: () Câu 10 Thành phần hóa học chủ yếu của nước dưới đất. Trong các thành phần đó, thành phần nào có ảnh hưởng đến tính chất ăn mòn của nước đối với bê tông, vì sao? - Nêu các thành phần hóa học chủ yếu của nước dưới đất : - Chỉ ra ảnh hưởng của các thành phần đến tính ăn mòn của nước dưới đất : Câu 11 Phân biệt sự khác nhau giữa nước ngầm và nước có áp? Nêu điều kiện thế nằm và đặc điểm của tầng chứa nước ngầm và tầng chứa nước có áp. Câu 12 Nêu khái niệm về nước có áp? Vẽ hình minh họa trên đó thể hiện các yếu tố của một tầng chứa nước có áp? - Nước có áp : là nước nằm giữa 2 tầng cách nước liên tục.... - Vẽ hình mô tả tầng chứa nước có áp và thể hiện các yếu tố : 2 tầng cách nước, chiều dày tầng chứa nước, mực áp lực của tầng.

Cát hạt mịn

Sét cách nước

Cát lẫn sạn sỏi

CHƯƠNG 3: CÁC QUÁ TRÌNH VÀ HIỆN TƯỢNG ĐỊA

CHẤT

Câu 1 Nêu các nguyên nhân gây ra hiện tượng trượt đất? Nêu và giải thích các biện pháp phòng chống trượt đất chủ yếu? Câu 2 Hiện tượng uốn nếp là gì? Ý nghĩa của việc nghiên cứu nếp uốn trong xây dựng? Câu 3 Hiện tượng đứt gãy là gì? Ý nghĩa của việc nghiên cứu hiện tượng đứt gãy trong xây dựng? Câu 4 Trình bày các dạng vận động chủ yếu của vỏ Trái Đất và các hình thái cấu tạo địa chất tương ứng? Câu 5 Hiện tượng phong hóa đất đá là gì? Hãy trình bày và phân tích các biện pháp phòng chống phong hóa chủ yếu?

Câu 6 Hãy trình bày các vấn đề về hiện tượng cát chảy theo các nội dung sau: a) Phân biệt hiện tượng cát chảy thật và hiện tượng cát chảy giả? b) Các biện pháp phòng chống cát chảy?

Câu 7 Hiện tượng Karst là gì? Điều kiện hình thành Karst và các biện pháp phòng chống Karst chủ yếu?

Câu 8 Nêu tiêu chuẩn dùng để dự báo xói ngầm theo E. Jamazin và V. Ixtomina? Các biện pháp phòng chống xói ngầm chủ yếu? Câu 9 Động đất là gì? Phân loại động đất theo nguyên nhân và theo độ sâu tâm chấn? Câu 10 Trình bày các giai đoạn phát triển của mương xói? Các biện pháp phòng chống mương xói chủ yếu? Câu 11 Hãy trình bày các vấn đề về hiện tượng trượt lở sườn dốc theo các ý sau: a) Phương trình biểu diễn điều kiện ổn định của một phân tố bất kỳ trên sườn dốc và giải thích các ký hiệu?

Câu 17 Các tác dụng địa chất ngoại sinh gây ra những hiện tượng địa chất chủ yếu nào? Hãy trình bày sự hiểu biết của anh (chị) về hiện tượng phong hóa?

CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Câu 1 a) Trình bày nguyên lý và mục đích của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)? b) Phạm vi áp dụng của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)?

  1. Nguyên lý và mục đích thí nghiệm: Đóng một ống lấy mẫu (đầu xuyên) đã được tiêu chuẩn hoá vào lòng đất; năng lượng đóng (trọng lượng quả tạ và chiều cao rơi tự do của nó) cũng được tiêu chuẩn hoá; đếm số nhát đập (số lần quả tạ rơi tự do) để ống mẫu ngập vào trong đất một chiều sâu đã được tiêu chuẩn hoá. Kết quả thí nghiệm có thể giải quyết các nhiệm vụ sau: - Kết hợp với công tác khoan lấy mẫu xác định địa tầng; - Xác định độ chặt của đất rời và trạng thái của đất dính; - Xác định một số chỉ tiêu cơ lý của đất như góc ma sát trong của đất rời, độ bền nén có nở hông của đất dính, mô đun biến dạng của đất rời; - Dự báo sức mang tải của móng nông trên đất rời, sức mang tải của cọc, đặc biệt là cọc chống. - Ngoài ra, thí nghiệm SPT còn đánh giá một số chỉ tiêu động lực của đất như khả năng biến loãng của đất rời, tốc độ truyền sóng trong đất. b) Phạm vi áp dụng: Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn nên được sử dụng khi khảo sát địa chất công trình trong điều kiện địa tầng phức tạp, phân bố luân phiên các lớp đất dính và đất rời hoặc bao gồm chủ yếu các lớp đất rời với độ chặt và thành phần hạt khác nhau. Câu 2 Trình bày nội dung chính cần nghiên cứu khi đánh giá điều kiện địa chất công trình của khu vực một lãnh thổ?
  • Điều kiện địa chất công trình :
  • Các yếu tố của điều kiện ĐCCT : Câu 3 Trình bày nguyên lý và mục đích của thí nghiệm nén tĩnh nền? Thí nghiệm nén tĩnh nền và thí nghiệm nén 1 trục không nở hông trong phòng có những điểm giống và khác nhau cơ bản gì?
  • Nguyên lý và mục đích thí nghiệm: Đặt một bàn nén cứng hình vuông hoặc tròn lên bề mặt lớp đất muốn nghiên cứu, sau đó gia tải lên bàn nén, đồng thời đo độ lún của nó. Phân tích kết quả quan hệ giữa tải trọng và độ lún có thể:

chất công trình tại hiện trường, trong phòng tại địa điểm xây dựng và có tham khảo các tài liệu địa chất công trình các khu vực lân cận. - Nội dung chủ yếu của báo cáo khảo sát ĐCCT: + Phần mở đầu: nêu mục đích, yêu cầu và nhiệm vụ của công tác khảo sát. Các căn cứ phục vụ công tác khảo sát (tiêu chuẩn, qui phạm, văn bản pháp luật có liên quan). Nêu khái quát về vị trí địa lý, điều kiện mặt bằng, đặc điểm công trình dự kiến xây dựng (loại kết cấu, tải trọng, phương án móng dự kiến...) + Phương pháp khảo sát: Nêu khối lượng công tác khảo sát, tiến độ khảo sát, thí nghiệm. Các phương pháp khảo sát được áp dụng (đào thăm dò, khoan thăm dò, thăm dò địa vật lý, thí nghiệm hiện trường...). + Đánh giá điều kiện địa chất công trình: mô tả đặc điểm địa hình - địa mạo, mô tả và đánh giá đặc điểm địa tầng, điều kiện thủy văn và địa chất thủy văn... + Kết luận và kiến nghị: đưa ra những nhận xét về tính phù hợp của điều kiện địa chất công trình tại khu vực xây dựng đối với công trình dự kiến xây dựng. Các vấn đề địa chất cần lưu ý khi thiết kế và thi công công trình, ảnh hưởng của công tác xây dựng công trình đến môi trường địa chất và các công trình lân cận. Kiến nghị giải pháp nền móng cho công trình xây dựng... + Phần phụ lục: Mặt bằng bố trí các điểm thăm dò, hình trụ địa tầng hố khoan, mặt cắt địa chất công trình, bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý theo lớp đất, các biểu thí nghiệm hiện trường và trong phòng... Câu 7 Trình bày nội dung chủ yếu của các giai đoạn khảo sát địa kỹ thuật cho xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp? Câu 8 Trình bày nguyên lý của thí nghiệm cắt cánh trong hố khoan? Ứng dụng của thí nghiệm cắt cánh trong xây dựng? Câu 9 Trình bày sơ đồ, nguyên lý và trình tự thí nghiệm đổ nước trong hố đào theo phương pháp của Aônđưrep? Sơ đồ:

Hình vẽ: Sơ đồ đổ nước Bôndưrep (1 - vòng chắn; 2 - thước đo; 3 - bình đựng nước)

Nguyên lý: Thí nghiệm đổ nước vào hố đào sử dụng một vòng chắn kim loại (có đường kính trong 50cm), khống chế chiều cao cột nước không đổi bằng 10cm; đo lưu lượng nước thấm ổn định qua đáy vòng chắn; tính hệ số thấm của đất theo định luật Darcy, dựa trên giả thiết: - Dòng thấm từ đáy hồ đào ở trong vòng chắn hướng thẳng xuống đất, không chảy tản ra các phía, nên tiết diện thấm bằng tiết diện của vòng chắn; - Với chiều cao cột nước áp lực 10cm là nhỏ, nên có thể rằng, khi lưu lượng thấm đạt đến ổn định, thì chiều sâu nước thấm xuống đất cũng nhỏ và do vậy, có gradient thủy lực tương ứng bằng 1; - Áp lực mao dẫn không đáng kể. Trình tự:

  • Đào hố đào có kích thước khoảng 1,0mx1,5m tới độ sâu cần thí nghiệm;
  • Đặt vòng chắn vào hố đào, ấn thẳng đứng cho vòng chắn ngập vào đất khoảng 10cm;
  • Đặt thước đo;
  • Trải một lớp sỏi nhỏ dày 2cm lên đáy vòng chắn;
  • Cho nước chảy vào vòng chắn sao cho chiều cao cột nước trong vòng chắn ổn định ở 10cm;
  • Đo lưu lượng nước thấm ổn định qua đáy vòng chắn (Q);
  • Xác định hệ số thấm theo công thức:

K V Q Q I F F

  

trong đó:

đất theo định luật Darcy, dựa trên giả thuyết: - Dòng thấm từ đáy hồ đào ở trong vòng chắn hướng thẳng xuống đất, không chảy tản ra các phía, nên tiết diện thấm bằng tiết diện của vòng chắn; - Với chiều cao cột nước áp lực 10cm là nhỏ, nên có thể rằng, khi lưu lượng thấm đạt đến ổn định, thì chiều sâu nước thấm xuống đất cũng nhỏ và do vậy, có gradient thủy lực tương ứng bằng 1. Trình tự: - Đào hố đào có kích thước khoảng 1,0mx1,5m tới độ sâu cần thí nghiệm; - Đặt đồng tâm 2 vòng chắn vào hố đào, ấn thẳng đứng cho các vòng chắn ngập vào đất khoảng 10cm; - Đặt thước đo vào vòng chắn trong và vào khoảng giữa 2 vòng chắn; - Trải một lớp sỏi nhỏ dày 2cm lên đáy vòng chắn trong và khoảng giữa 2 vòng chắn; - Cho nước chảy vào vòng chắn trong và vào khoảng giữa 2 vòng chắn sao cho chiều cao cột nước ổn định ở 10cm; - Đo lưu lượng nước thấm ổn định qua đáy vòng chắn trong (Q); - Xác định hệ số thấm theo công thức:

k o

K V Q Q  I F  F.(h  l h )

trong đó: Q - Lưu lượng nước thấm ổn định qua đáy vòng chắn trong; F - Tiết diện vòng chắn trong; ho - Cột nước trong vòng chắn (=10cm); hk - Chiều cao dâng mao dẫn; l - Chiều sâu nước thấm vào đất. Câu 13 Hãy cho biết các giá trị cần đo từ các thí nghiệm nén tĩnh nền, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn và thí nghiệm xuyên tĩnh?

Câu 14 Báo cáo khảo sát địa kỹ thuật gì? Các nội dung chính cần thể hiện trong báo cáo khảo sát địa kỹ thuật? Câu 15 Thế nào là điều kiện địa chất công trình của một lãnh thổ? Hãy phân tích ảnh hưởng của điều kiện địa hình - địa mạo đến công tác xây dựng công trình nói chung? Câu 16 Mặt cắt địa chất công trình là gì? Các nội dung chính cần thể hiện trên mặt cắt địa chất công trình? Vẽ hình minh họa?

BÀI TẬP

Câu 1 a) Thí nghiệm mẫu đất sét cho kết quả: khối lượng thể tích tự nhiên là 1,91g/cm 3 ; khối lượng riêng là 2,68g/cm 3 , độ ẩm bằng 22%. Tính hệ số rỗng tự nhiên và khối lượng thể tích khô của đất?

  1. Kết quả thí nghiệm nén một trục không nở hông mẫu đất trên được trình bày trong bảng sau:

Áp lực nén p , (kPa) 50 100 200 Biến dạng thẳng đứng  h (mm)

0,156 0,266 0,

Hãy xác định hệ số nén lún và mô đun biến dạng của đất ở cấp áp lực nén từ 100 đến 200 kPa? Từ đó hãy nhận xét về đặc tính nén lún của đất? Biết chiều cao mẫu đất là 20cm. Lấy m k = 1.

Câu 2 Một mẫu đất có độ ẩm tự nhiên 35,0%; giới hạn chảy 45,0%; giới hạn dẻo 22%; khối lượng thể tích tự nhiên 1,43g/cm 3 ; khối lượng riêng 2,68g/cm 3. Hãy: a) Xác định tên và trạng thái của đất? b) Tính hệ số rỗng, độ bão hòa của đất? c) Xác định khối lượng thể tích đất bão hoà và khối lượng thể tích của đất dưới nước?

Câu 3 Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu vật lý của một loại đất cho kết quả theo bảng sau:

Độ ẩm (%)

Khối lượng thể tích tự nhiên (g/cm 3 )

Khối lượng riêng (g/cm 3 )

Giới hạn chảy (%)

Giới hạn dẻo (%) 41,8 1,78 2,70 48,9 23,

Hãy xác định: a) Khối lượng thể tích khô và hệ số số rỗng của đất? b) Độ bão hoà và khối lượng thể tích bão hoà của đất? c) Gọi tên và xác định trạng thái của đất?

Câu 4 Một tầng chứa nước dày 6,0m có mực nước ổn định ở cao trình +0,0m. Nóc tầng chứa nước là lớp sét cách nước có bề dày 1,0m, cao trình mặt lớp +3,0m. Đáy tầng chứa nước là lớp đá cách nước. Để hạ thấp mực nước ổn định ở vị trí A xuống 2m thì cách A 1,5m người ta bố trí một lỗ khoan hút nước có đường kính 200mm với ống lọc đường kính 200mm, chiều dài ống lọc là 5,5m, đáy ống lọc cắm sâu vào lớp đá cách

quan trắc mực nước QS 1 và QS 2. Khi mực nước trong hố khoan bơm hút hạ thấp 3,0m thì người ta quan sát thấy mực nước tại các hố khoan QS 1 và QS 2 hạ thấp một lượng là 0,75m và 0,45m. Hãy: a) Vẽ hình thể hiện các yếu tố của bài toán? b) Dùng công thức giếng khoan hoàn chỉnh trong tầng chứa nước ngầm đồng nhất xác định hệ số thấm của lớp đất cát?

Câu 8 a) Dùng phương pháp rây tiến hành phân tích thành phần hạt của một mẫu đất cát cho kết quả như sau:

Kích thước hạt, mm

10

10 ÷

5

5 ÷

2

2 ÷

1

1 ÷

0,

0,5 ÷

0,

0,25 ÷

0,



0,

Trọng lượng, g 10 15 20 30 50 60 10 5 Hãy xác định tên đất của mẫu đất cát trên? (2 điểm) b) Với cũng loại cát trên, dùng khuôn đầm nén tiêu chuẩn có thể tích 944cm 3 , khối lượng 3140g để đầm chặt cát, cho kết quả như sau:

  • Khối lượng ở trạng thái chặt nhất (khuôn + cát + nước): 5120g, ứng với độ ẩm 12,5%;
  • Khối lượng ở trạng thái xốp nhất (khuôn + cát + nước): 4820g, ứng với độ ẩm 24,3%; Xác định độ chặt tương đối của cát? Biết cát có hệ số rỗng tự nhiên là 0,51 và khối lượng riêng là 2,64 g/cm 3. (2 điểm)

Câu 10 a) Thể tích của một mẫu đất cát ở trạng thái tự nhiên là 62cm 3 , ở trạng thái xốp nhất là 75cm 3 và chặt nhất là 50cm 3. Biết rằng sau khi sấy khô mẫu đất đó cân được 90g và khối lượng riêng của cát là 2,64g/cm 3. Hãy: a) Xác định hệ số rỗng tự nhiên của cát? b) Xác định trạng thái tự nhiên của mẫu đất?

Câu 11 Kết quả thí nghiệm cắt trực tiếp trên máy cắt phẳng ứng biến (cắt không thoát nước) một tổ mẫu gồm 3 mẫu đất như sau: Mẫu 1 có áp lực thẳng đứng P 1 = 1,0 kG/cm 2 thì lực cắt T 1 = 25,39 kG; Mẫu 2 có áp lực thẳng đứng P 2 = 2,0 kG/cm 2 thì lực cắt T 2 = 40,59 kG; Mẫu 3 có áp lực thẳng đứng P 3 = 3,0 kG/cm 2 thì lực cắt T 1 = 55,59 kG Biết diện tích tiết diện ngang của mẫu đất F = 32cm 2. Hãy: a) Vẽ đường biểu diễn sức chống cắt của đất? b) Xác định các chỉ tiêu đặc trưng cho sức chống cắt của đất?

Câu 12 Một lớp cát chứa nước áp lực có bề dày 30,5m nằm sau ở dưới mặt đất 10m. Lớp cát có hệ số thấm bằng 40 m/ng.đ (hình vẽ).

d = 0,152m S= 6,0m h = 10,0m

m= 30,5m L?p dá g?c cách nu? c

Hãy: a) Xác định lưu lượng hố khoan hoàn chỉnh có đường kính d = 0,152m, khi trị số hạ thấp mực nước S = 6,0m? b) Để có lưu lượng Q = 30 l/s thì cần hạ thấp mực nước một lượng là bao nhiêu?

Câu 13 a) Chứng minh công thức liên hệ giữa độ lỗ rỗng n , hệ số rỗng e 0 của đất với khối lượng thể tích khô và khối lượng riêng của nó: 0 c 0 1 1 s

n e e

     

  1. Áp dụng công thức trên để tính độ lỗ rỗng n , hệ số rỗng e 0 của đất có khối lượng riêng s = 2,69g/cm 3 , khối lượng thể tích tự nhiên w = 1,79g/cm 3 , độ ẩm tự nhiên W = 29%.

Câu 14 Một mẫu đất nguyên dạng có thể tích là 100cm 3 , khối lượng của đất ẩm là 0,185kg, sau khi sấy khô bằng tủ sấy ở nhiệt độ 105°C khối lượng của mẫu đất khô là 0,145kg. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu khác như sau: khối lượng riêng của đất bằng 2,70g/cm 3 ; giới hạn chảy vL = 35 %; giới hạn dẻo vP = 17%. Xác định: a) Tên và trạng thái của mẫu đất thí nghiệm; b) Nếu đem mẫu đất làm thí nghiệm nén chặt sao cho đất có khối lượng thể tích đất khô bằng 1,65g/cm 3. Hỏi khi đó độ lỗ rỗng của đất giảm đi một lượng bằng bao nhiêu?

Đá gốc cách nước

S = 6,0m h = 10,0m

d = 0,152m

m = 30,5m

giới hạn chảy 39 %; giới hạn dẻo 19%. Thí nghiệm cắt phẳng trực tiếp trong phòng đối với mẫu đất trên cho kết quả ở bảng sau:

Áp lực nén khi cắt,  (kG/cm 2 )

0,5 1,0 2,

Ứng suất cắt, , (kG/cm 2 ) 0,30 0,41 0, Hãy: a) Xác định tên và trạng thái của mẫu đất thí nghiệm? b) Vẽ biểu đồ sức kháng cắt của đất và xác định các chỉ tiêu đặc trưng cho sức kháng cắt của đất?

Câu 20 Kết quả phân tích thành phần hóa học của một mẫu nước cho các giá trị (tính bằng mg/l) như sau: Na+ = 79; K+ = 9; Ca2+ = 69; Mg2+ = 24; Fe2+ = 0,2; Cl- = 125; SO42- = 83; NO3- = 8; HCO3- = 279; CO32- = 0. Tổng độ khoáng hóa M = 10 g/l , nhiệt độ nước T°C = 25°C, độ pH = 7,9. Hãy: a) Viết công thức Kurlov (Cuốc - Lốp) cho mẫu nước trên? b) Cho biết tên gọi của mẫu nước đó?