Đại cương Địa chất công trình

Địa chất công trình nghiên cứu môi trường địa chất, bao gồm:

Thành phần, tính chất và các đặc trưng cơ lý của đất đá;

Các quá trình và hiện tượng địa chất ảnh hưởng đến việc thi công, xây dựng và sử dụng công trình;

Nghiên cứu các giải pháp thiết kế, thi công, xử lý nền móng công trình, nhằm đảm bảo cho công trình làm việc ổn định và lâu dài.

Ngày nay các thảm họa môi trường do hoạt động xây dựng công trình gây ra, còn đặt cho Địa chất công trình nhiệm vụ nghiên cứu, đánh giá môi trường địa chất và tác động của công trình xây dựng làm biến đổi môi trường địa chất ảnh hưởng đến cuộc sống của con người.

khao-sat-dia-chat-cao-nguyen-dong-van

Quá trình phát triển của Địa chất công trình đã hình thành những nội dung nghiên cứu chủ yếu là thạch luận công trình, địa chất động lực công trình, đcct chuyên môn, đcct khu vực và đcct các mỏ khoáng sản.

Trong thực tế hiện nay, trước sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật xây dựng, kỹ thuật xử lý nền móng công trình, đòi hỏi Địa chất công trình phải có những bước phát triển mới với những nội dung và phương pháp nghiên cứu mới theo hướng địa kỹ thuật để có khả năng giải quyết tốt hơn các vấn đề liên quan đến việc sử dụng đất đá làm nền và môi trường xây dựng công trình.

Ý nghĩa nghiên cứu địa chất công trình để đảm bảo cho công trình ổn định, làm việc bình thường và lâu dài với chi phí và thời gian ít nhất. Để đạt được mục tiêu đó, cần khảo sát địa chất trước khi xây dựng công trình.

Công tác nghiên cứu đcct sẽ giúp cho chúng ta hiểu biết sâu sắc về môi trường địa chất để từ đó có cách ứng xử thích hợp, tận dụng và khai thác tối đa những thuận lợi, khắc phục và giảm thiểu những bất lợi về điều kiện địa chất trong hoạt động xây dựng.

Phương pháp nghiên cứu địa chất công trình

Mỗi môn học được phân biệt không những bởi đối tượng nghiên cứu mà còn bởi các phương pháp mà môn học đó sử dụng để thực hiện nhiệm vụ của nó đã đặt ra. Khi nghiên cứu ĐCCT người ta thường sử dụng tổng hợp 3 loại phương pháp chủ yếu sau đây :

Phương pháp địa chất học

Đây là phương pháp quan trọng nhất và cho kết quả sát thực nhất trong việc nghiên cứu ĐCCT

Tìm hiểu sự phát triển các hiện tượng địa chất trong quá khứ có liên quan đến sự thành tạo các dạng địa hình, tính chất của đất đá và quy luật  phân bố sắp xếp của nó ở trong khu vực. Từ đó có thể đánh giá đúng đắn những điều kiện địa chất của khu vực xây dựng công trình và dự báo sự thay đổi những điều kiện đó dưới tác dụng của công trình, địa chất công trình

Khi thực hiện pp này ngoài việc phải thực hiện các công tác khoan đào vào các tầng đá để thu thập các tài liệu về các điều kiện địa chất mà còn phải tiến hành thí nghiệm trong phòng và ngoài trời để xác định các đặc trưng cơ lý của đất đá.

Phương pháp tính toán lý thuyết

Lập các phương trình toán học để thể hiện bản chất vật lý của các hiện tượng địa chất, các đặc trưng vật lý, cơ học của đất đá.

Vì không phải lúc nào cũng có thể quan trắc hay dùng các phương pháp thực nghiệm để xác định bản chất vật lý – cơ học của đất đá ở những khu vực có địa hình phức tạp. Pp này có thể cho kết quả nhanh chóng và khá chính xác. Người ta thường dùng pp này để tính toán mức độ ổn định, độ lún của công trình, lượng nứơc chảy vào hố móng, mức độ ổn định của mái dốc, tốc độ tái tạo bờ …

Phương pháp thí nghiệm mô hình và tương tự địa chất

Được áp dụng trong trường hợp liên quan đến qui mô của công trình thiết kế hoặc tính chất phức tạp của điều kiện địa chất công trình.

Phương pháp thí nghiệm mô hình là lập mô hình trong phòng thí nghiệm hoặc ngoài trời dựa trên sự tương đồng giữa môi trường địa chất tự nhiên của khu vực xây dựng và môi trường vật lý có điều kiện tương tự.  Pp này giúp ta nghiên cứu được chuẩn xác hơn các hiện tượng địa chất sẽ xảy ra trong quá trình thi công và khai thác …

Phương pháp tương tự địa chất là sử dụng các tài liệu địa chất công trình của khu vực đã được nghiên cứu đầy đủ cho khu vực có điểu kiện địa chất tương tự. Pp này có tính chất kinh nghiệm dựa trên nguyên lý “đất đá được hình thành trong cùng điều kiện, trải qua các quá trình địa chất như nhau thì có các đặc trưng vật lý, cơ học … tương tự nhau.