TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9643:2013 VỀ AN TOÀN HẠT NHÂN – CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA KỸ THUẬT TRONG ĐÁNH GIÁ ĐỊA ĐIỂM VÀ NỀN MÓNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN

Hiệu lực: Còn hiệu lực

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9643:2013

AN TOÀN HẠT NHÂN – CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA KỸ THUẬT TRONG ĐÁNH GIÁ ĐỊA ĐIỂM VÀ NỀN MÓNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN

Nuclear safety  Geotechnical aspects osite evaluation and foundation for nuclear power plants

Lời nói đầu

TCVN 9643:2013 do Cục An toàn bức xạ và hạt nhân biên soạn, Tng cục Tiêu chun Đo lường Chất lượng thm đnh, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

AN TOÀN HẠT NHÂN – CÁC VN Đ ĐỊA KỸ THUẬT TRONG ĐÁNH GIÁ ĐỊA ĐIM VÀ NN MÓNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN

Nuclear Safety  Geotechnical aspects osite evaluation and foundation for nuclear power plants

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chun này áp dụng cho các cơ quan chịu trách nhiệm đối với công tác đánh giá địa kỹ thuật tại địa đim xây dựng nhà máy điện hạt nhân (NMĐHN), đi với chủ đu tư, tư vn và các cơ quan, tổ chức có liên quan tới dự án NMĐHN.

Tiêu chun này hướng dẫn vic đánh giá địa kỹ thuật có ảnh hưởng tới an toàn của NMĐHN.

2  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

2.1

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (Standard penetration test)

Thí nghiệm xuyên tại hiện trường nhằm đo đạc các tính cht địa kỹ thuật ca đt.

2.2

Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT (cone penetration test)

Thí nghiệm đo sức kháng của đt khi n một mũi côn có hình dạng và kích thước quy định vào trong đt để đánh giá sức kháng xuyên của đất nền.

2.3

Mức rung động nn đất (seismic level)

Mức rung động nn đt cp 1 (SL-1) và mức rung động nền đt cp 2 (SL-2) là những mức rung động nn đt thể hiện khả năng ảnh hưởng của động đt và được xem xét trong thiết kế cơ sở đốvới nhà máy điện hạt nhân. SL-1 tương ứng động đt ít nghiêm trọng hơn, khả năng xảy ra ln hơn SL-2. Thông thường, SL-1 tương ứng với mức rung động nn đất có xác sut 102/năm và SL-2 tương ứng có xác suất 10-4/năm.

2.4

Đập đất (dams)

Cu trúc đt đắp cao hơn 15 m, được đắp trong một số trường hợp cần tạo ra h chứa ở thượng lưu NMĐHN.

2.5

Đê (dykes)

Các cu trúc được xây đắp dọc theo các dòng nước.

2.6

Tường, đê, kè chắn sóng biển (sea walls, breakwaters and revetments)

Những cu trúc xây dựng dân dụng nhằm bảo vệ các công trình quan trọng của NMĐHN khỏi ảnh hưởng ca sóng bin hay của hồ chứa nước khi xảy ra bão và sóng thần. Những cu trúc này được thiết kế nhm ngăn ngừa khả năng xói mòn đt, ngập lụt và phá hy, có khả năng ảnh hưởng đến an toàn ca các công trình quan trọng ca NMĐHN.

3  Khảo sát địa điểm

3.1  Chương trình khảo sát

3.1.1  Khái quát

Khảo sát các điều kiện lp dưới bề mặt tại địa điểm NMĐHN đóng vai trò rt quan trọng trong các giai đoạn ca quá trình đánh giá địa điểm. Mục đích của quá trình kho sát này là cung cp thông tin hoặc dữ liu cơ bản đ xác đnh tính cht và tính phù hợp của vật liu lớp dưới b mặt tại địa điểm. Trong mỗi giai đoạn đánh giá địa điểm, chương trình khảo sát cần cung cp dữ liệu đ xác định đặc điểm của lớp dưới b mặt. Mức độ chi tiết ca việc khảo sát lớp dưới b mặt thay đổi theo từng giai đoạn khác nhau. T chức tiến hành khảo sát phải luận cứ v yêu cầu đối với mức độ chi tiết phục vụ cho việc đánh giá đa điểm.

3.1.1.1  Các giai đoạn của quá trình đánh giá địa điểm

Chương trình khảo sát phải được thực hiện phù hp với mc đích ca mỗi giai đoạn đánh giá địa điểm. Đánh giá địa đim NMĐHN ở giai đoạn lập hồ sơ xin phê duyệt địa đim bao gồm các giai đoạn sau đây:

 Giai đoạn lựa chọn đa điểm:

Lựa chọn một hoặc một s đa điểm trên cơ sở kho sát một khu vực rộng lớn, loại bỏ các địa đim không thích hợp, sàng lọc so sánh các đa đim còn lại;

 Giai đoạn đánh giá theo tu chí loại trừ:

Đánh giá các đa đim được lựa chọn  giai đoạn lựa chọn địa điểm theo tiêu chí loại trừ;

 Giai đoạn xác đnh đặc điểm của địa điểm:

Xác định các đặc điểm của đa điểm không vi phạm các tiêu chí loại trừ, phục vụ cho mục đích phân tích và thiết kế chi tiếtViệc đánh giá đa điểm NMĐHN còn được thực hiện ở giai đoạn xây dựng và vận hành nhà máy.

3.1.12  Dữ liệu cn thiết trong đánh giá địa điểm

Xác định dữ liệu cần thiết cho mỗi giai đoạn đánh giá đa đim, xây dựng chương trình khảo sát phù hợp. Dữ liệu cần thiết về địa cht và kỹ thuật liên quan đ sử dụng trong đánh giá hoặc phân tích an toàn bao gồm các loại sau đây:

– Dữ liệu địa cht (cu trúc và địa tầng);

– Mô tả phân b và tính cht ca vật liệu lớp dưới b mặt;

 Đặc điểm của các lớp đt đá;

 Dữ liệu và nước ngầm (chế độ nước, vị trí và đặc điểm ca các phân v thủy văn, tính cht hóa lý của nước).

Kết quả khảo sát phi được tư liệu hóa, chỉ rõ các điu kiện cụ thể của địa điểm (đt hoặc đá), giai đoạn đánh giá đa điểm và công tác phân tích xác minh cần thiết.

Các phương pháp khảo sát bao gồm sử dụng tài liu hiện có, tài liệu lch sử, thăm dò địa vật lý và đa kỹ thuật tại hiện trưng và kiểm tra trong phòng thí nghiệm được áp dụng với mức độ khác nhau trong các giai đoạn đánh giá đa đim.

3.1.2  Giai đoạn lựa chọn đa điểm

3.1.2.1  Mục đích khảo sát

Mục đích khảo sát trong giai đoạn la chọn địa điểm là để lựa chọn một hoặc một số đa đim trước khi tiến hành các khảo sát chi tiết theo các tiêu chí loại trừ. Trong giai đoạn này, các khía cạnh đa cht, đa mạo và đa kỹ thuật được xem xét nhằm xác định các khu vực không cn khảo sát chi tiết hơn.

3.1.2.2  Dữ liệu cần thu thập

Thông tin về lớp dưới bề mặt trong giai đoạn này thưng được thu thập từ các tài liệu hiện có và khảo sát sơ bộ ngoài thực đa v địa cht, đa mạo và được sử dụng cho các thẩm định sau đây:

 Các điều kiện lớp dưới b mặt không được chấp nhận: Địa điểm bị loại  giai đoạn này khi có các điu kiện địa cht có thể ảnh hưởng tới an toàn ca NMĐHN mà không thể khắc phục được bằng các biện pháp địa kỹ thuật hoặc các biện pháp xây dựng. Các dạng tai biến đa chất như đứt gãy bề mặt, hoạt động núi lửa, trượt l, sụt lún, sụt sp do hang động ngầm (tự nhn, nhân tạo) hoặc do nguyên nhân khác được xác định và đánh giá;

 Phân loại đđiểm: Điu kiện lớp dưới b mặt  địa đim được xác đnh trên cơ sở sử dụng các tài liệu đa chất và đa kỹ thuật hiện có. Đa đim có th được phân loại là địa đim đá cứng, đá mm yếu hoặc đt cứng, đt mềm yếu hoặc kết hợp các loại trên. Đt được phân loại thành đt kết dính và đất không kết dính. Sự phân loại sơ bộ này có thể không áp dụng được đối với một số đa đim, như đi với một số thành tạo Đệ Tứ có ranh giới giữa đá và đất sét phức tạp cn được khảo sát và quan trắc cn thận;

 Chế độ nước ngầm: S dụng tài liu hiện có v đa cht thủy văn đ xác đnh vị trí và đánh giá chế độ nước ngầm;

 Điu kiện nền móng: Xác đnh kiu loại, tính cht đất và chiều sâu ti đá gốc nhm lựa chọn sơ bộ các kiu nền móng phù hợp.

Trên cơ sở thông tin v điều kin lớp dưi b mặt, địa điểm tim năng được xếp hạng theo mức độ phù hợp của nn móng. Trong giai đoạn này cn đưa ra nhận định v tai biến đa cht, hiệu ng khuếch đại đa chn, khả năng hóa lỏng nn, khả năng chịu tải, khả năng lún và trương nở của lớp dưới b mặt, tương tác cu trúc – đất và điu kiện nước ngầm. Các địa đim được lựa chọn được tiếp tục xem xét v khía cạnh địa kỹ thuật ở các giai đoạn tiếp theo.

3.1.3  Giai đoạn đánh giá theo tu chí loại trừ và giai đoạn xác đnh đặc điểm ca đa điểm

3.1.3.1  Các yếu t cn khảo sát

Trong giai đoạn đánh giá theo tiêu chí loại trừ giả thiết rng, sơ đ bố trí mặt bằng của NMĐHN và tải trọng xây dựng đã được thiết lập. Cần đánh giá các yếu t dưới đây trong cả hai điều kin bình thường và điu kiện cực đoan như động đt và ngập lụt:

 Tai biến địa cht;

 Điều kiện đa cht và điều kiện lớp dưới bề mặt;

 Khả năng hóa lỏng;

 Các kiu nn móng khả thi;

 Khả năng chu tải sơ bộ và các yếu t khác v độ ổn định của nn móng;

 Khoảng lún sơ bộ;

 Mực nước ngầm và chế độ nước ngầm;

 Quá trình sử dụng đa đim trước đây;

 Yêu cầu chun b địa điểm.

Trong giai đoạn này, chương trình khảo sát phải được thực hiện cho toàn bộ địa điểm và ở phạm vi nhỏ hơn theo phương án bố trí công trình NMĐHN.

3.1.3.2  Kỹ thuật khảo sát

Khảo sát đa điểm và các vn đ có liên quan cần thực hiện các kỹ thuật được mô tả dưới đây:

 Kỹ thuật khoan xoay: Trong phương pháp khoan này, cn thu hi toàn bộ lỗi khoan đ có cái nhìn tổng quan v điều kiện đa đim. Phương pháp này bao gồm việc đnh v lỗ khoan dọc theo hai tuyến giao nhau trong đó, có một lỗ khoan chung tại vị trí giao nhau ca 2 tuyến; ngoài việc lấy mu lõi khoan hoặc các mẫu đt, đá khác để xác định tính cht đt đá và tiến hành kim tra trong phòng thí nghiệm, các lỗ khoan còn được sử dụng đ lắp đặt các thiết bị thí nghiệm hiện trường dài hạn, bao gồm cả thiết bị quan trắc chế độ nước ngầm. Ảnh hưởng của l khoan lên nguồn nước sinh hoạt phải được khảo sát, đánh giá. Trong trưng hợp cần thiết, phải sử dụng hố đào hoặc tuy-nel thử nghiệm đ kim tra trực tiếp điều kiện lớp dưới b mặt;

 Thí nghiệm tại hiện trường: Trên cơ sở điều kiện lớp dưới b mặt, cần tiến hành các thí nghiệm ti hiện trường nhằm xác định tính cht cơ lý của lớp dưới bề mặt, bao gồm cả các thí nghiệm thử tải hiện trường và đo áp lực nước ngầm;

 Khảo sát địa chấn khúc xạ và phn xạ: Cần tiến hành khảo sát địa chn khúc xạ và phản xạ nhm cung cp dữ liu ln tục theo diện và chiều sâu phục vụ cho việc đánh giá điều kiện lớp dưới b mặt. Kết quả khảo sát cung cp thông tin v địa tầng và cu trúc địa cht, v vị trí mực nước ngầm và tốc độ truyền sóng địa chn tại đa điểm. Các lỗ khoan s xác nhận kết quả khảo sát đa tng theo chiều thẳng đứng:

 Kiểm tra trong phòng thí nghiệm: Cần kiểm tra chỉ s và phân loại đt, đá. Nếu thu được các mu đt kết dính từ quá trình khoan thì cn kiểm tra tính cố kết và kháng ct trên các mu nguyên trạng nhm đánh giá sức bn và khả năng lún của đt.

Trong khảo sát thực địa, cn lưu ý xác đnh các đặc đim không thuận lợi ca lớp dưới b mặt, như các đới có hang động, đá và đá phiến sét trương nở, túi khí, các đới giảm yếu hay gián đon trong đá kết tinh và các mặt trượt tiềm năng trong các lp đất không ổn đnh.

3.1.3.3  Xác đnh các đặc điểm không thuận lợi của nn đất

Mục đích của giai đoạn xác định đặc điểm của địa điểm là nhằm khng định kết quả thu được trong các giai đoạn trước, tiến hành các khảo sát chi tiết hơn phục vụ cho phân ch và thiết kế chi tiết. Chương tnh khảo sát lớp dưới b mặt và kim tra trong phòng thí nghiệm cần được triển khai tại đa đim, sử dụng khoan theo mạng lưới hoặc sơ đồ khoan phù hợp với đa đim và dự kiến vị trí các công trình ca NMĐHN. Khoảng cách lưới có thể thay đổi tùy theo cu tạo lp dưới bề mặt. Lưới khoan đều thường được áp dụng cho địa điểm có đặc đim đt tương đối đng nht. Nếu đa đim không đng nhất và có các mặt giảm yếu thì cần tiến hành khoan bổ sung vi khoảng cách đủ nhỏ để phát hin và đánh giá các yếu tố đóCần xem xét ảnh hưởng của công tác khoan đối với chế độ nước ngầm và nguồn nước sinh hoạt.

Cn khảo sát khả năng tồn tại hang động và sụt lún lp dưới bề mặt, bao gm:

 Các hố sụt, ao lầy, hang động;

 Các dòng chảy bị chìm vào trong lòng đất;

 Sụt lún đất trong quá khứ;

 Mỏ và hoạt động khai thác mỏ có liên quan;

 Cầu do tự nhiên tạo ra;

 Trũng b mặt;

 Xut lộ nước;

 Các loại đá vôi, đô-lô-mit, thạch cao, muối m, đt đỏ terra rosa, dung nham, đá vụn kết yếu, than đá hoặc quặng;

 Đá có khả năng hòa tan.

Trong giai đoạn này, các đặc điểm sơ bộ của NMĐHN như tải trọng, kích thước ca các tòa nhà, các tiêu chí kỹ thuật sơ bộ v cu trúc và mặt bằng dự đnh ca nhà máy đã được xác định. Xây dựng nội dung chương trình thí nghiệm tại hiện trường và kiểm tra trong phòng thí nghiệm trên cơ sở các đặc đim sơ bộ ca NMĐHN và đặc điểm địa kỹ thuật được xác định trong các giai đoạn trước.

3.1.3.4  Yêu cu đối với độ sâu khoan

Độ sâu khoan phụ thuộc vào điều kiện địa điểm, nhưng phải đủ sâu đ xác định được tt cả các đặc điểm của địa điểm có khả năng ảnh hưng đến công trình và đ khng định các đặc đim đt đá đã được xác đnh trong các giai đoạn khảo sát trước. Tại địa điểm  lớp đt quá dày và đ đánh giá khả năng mt ổn định  độ sâu ln, độ sâu của lỗ khoan cn tối thiu bằng giá tr nhỏ hơn trong hai giá tr sau đây:

 Độ sâu tại đó sự thay đi ứng suất theo chiều thng đứng trong hoặc sau quá trình xây dựng nh hơn 10 % ứng suất hiệu dụng ca lớp đt phủ tại hiện trường;

 Độ sâu bằng đường kính của móng lò phản ứng.

Trong trường hợp đa điểm là nn đá hoặc có đá cứng  độ sâu nh hơn độ sâu khoan ti thiu k trên thì cần khoan tới độ sâu ln nht tại đó các gián đoạn, đới giảm yếu hoặc đới biến đổi có thể ảnh hưng tới sự n đnh của nền móng. Đa điểm có đá mềm hoặc đá phiến sét b phong hóa cần khoan sâu tương tự như địa điểm có nền đt.

3.1.3.5  Thí nghiệm tại hiện trường và kiểm tra trong phòng thí nghiệm

Trong giai đoạn này, cần tiến hành các thí nghiệm tại hiện trường và kim tra trong phòng thí nghiệm đủ để đánh giá khả năng chịu tải, khả năng lún của công trình, khả năng khuếch đại sóng địa chấn, xác đnh các thông s tương tác (động và nh) nền đt – công trình, đánh giá khả năng hóa lỏng và ph phản ứng thiết kế của đa điểm nếu cn thiết. Ngoài chương trình khoan đã hướng dẫn  trên, chương trình khảo sát có th cần một số lỗ khoan b sung nhm thiết lập mô hình nn đt phục vụ nghn cứu tương tác động lực học giữa công trình với nền đ đá. Độ sâu khoan đ nghiên cứu kh năng khuếch đại sóng đa chn tại đa điểm có thể cần lớn hơn độ sâu khoan để thiết kế địa kỹ thuật thông thưng.

Nếu cần cải thiện điều kiện lớp dưới bề mặt thì cần thực hiện trong giai đoạn này và đánh giá hiệu quả bằng các thí nghiệm tại hiện trường.

Trên cơ s kết qu khảo sát tại hiện trường và kiểm tra trong phòng thí nghiệm, cần phân tích sơ bộ trạng thái ổn đnh nh, phn ứng đối với tải động, khả năng hóa lỏng và độ ổn đnh csườn dốc, đê và đập.

Có báo cáo đa kỹ thuật chi tiết cùng với kết quả kho sát và dữ liệu cơ bản thu được từ các giai đoạn trước về các nội dung sau đây:

 Bản đồ và mặt cắt địa cht;

 Thuyết minh đặc điểm đa cht của địa đim;

 Chương trình thăm dò và cơ sở thực hin;

 Sơ đ vị trí và mặt cắt lỗ khoan;

 Thiết đồ lỗ khoan và mô tả hố đào;

 Kết quả thí nghiệm hiện trường;

 Kết quả kiểm tra trong phòng thí nghiệm;

 Kết quả khảo sát đa vật lý;

 Mô tả và kết quả phân tích;

 Mô tả chi tiết chế độ và tính cht lý hóa của nước ngầm.

 giai đon đánh giá theo tiêu chí loại trừ và giai đoạn xác định đặc điểm của địa điểm cần thu thập đủ các thông tin cn thiết, thiết lập các thông số thiết kế cơ sở, đưa ra kết luận liên quan tới các tiêu chí loại tr, xác đnh các đặc điểm của địa điểm. Các khảo sát chi tiế hai giai đoạn này phải phù hợp với sơ đồ bố trí cuối cùng của các tòa nhà tại địa điểm. Thu thập đủ dữ liệu đa kỹ thuật cần thiết ln quan trực tiếp tới từng tòa nhà, từng cấu trúc và cơ s phụ trợ.

3.1.3.6  Yêu cầu khảo t bổ sung đối với các cu trúc

Khi đã biết sơ đ bố trí mặt bng ca các tòa nhà, cấu trúc và cơ sở phụ trợ, cn phân biệt giữa các cu trúc có và không liên quan tới an toàn. Chương trình kho sát lớp dưới bề mặt và các thí nghiệm đi vi các cu trúc không liên quan ti an toàn cần tuân thủ các yêu cầu chung đối với công trình xây dựng dân dụng. Đvới mỗi cu trúc ln quan tới an toàn, cn khoan ít nhất một lỗ khoan. Nếu thy lớp dưới b mặt có tính biến đổi, thì cn có kế hoạch khoan phù hợp nhằm xác đnh rõ sự biến đi tính cht ca đất đá.

3.2  Nguồn dữ liệu

3.2.1  Các loại nguồn dữ liệu

 các loại nguồn dữ liệu sau đây:

 liệu lịch sử và hin tại;

 Kết quả thăm dò thực địa;

 Kết quả kiểm tra trong phòng thí nghiệm.

3.2.2  i liệu lch sử và hiện tại

Khảo sát thực địa, nghiên cứu tài liệu lịch sử và hiện tại nhm hiểu chung v đa chất ca khu vực, bao gồm:

 Bn đồ địa hình;

 Bản đ địa chất và bản đồ đa cht công trình;

 Báo cáo địa chất và các văn liệu địa cht khác;

 Bản đ đa vật lý;

 Báo cáo địa kỹ thuật và các văn liệu địa kỹ thuật khác;

 nh vệ tinh, ảnh viễn thám;

– Báo cáo v giếng nước và các nguồn nước;

– Hồ sơ v các giếng dầu và m khí đốt;

 Bản đ đa cht thủy văn, dữ liệu v thủy văn và thủy triều, ghi chép về lũ lụt và ghi chép v thời tiết và mưa;

 Lịch sử khai m và ghi chép v quá trình sụt n;

 Dữ liệu địa chn và ghi chép về động đt trong lch sử;

 Kết quả tính toán hiện tại và sụt lở đt, ngập lụt, động đt, sụt lún và các sự kiện địa cht khác có khả năng gây nguy hại;

 Ghi chép v hoạt động xây dựng trong vùng ph cận.

Xem xét các nguồn thông tin khác như: thông tin từ các cá nhân, các khoa địa cht công trình ở các cơ s đào tạo, hoạt động khảo sát địa chất công trình của các tổ chức và cá nhân tại lân cận NMĐHN và từ quan sát trong quá trình khai thác m.

3.2.3  Thăm dò thc đa

3.2.3.1  Thí nghiệm trong thăm dò thực đa

Tùy thuộc vào phạm vi khảo sát mà xác đnh việc tiến hành thí nghiệm địa vật lý hay địa kỹ thuật hoặc cả hai.

3.2.3.2  Thí nghiệm đa vật lý

Có th thu được thông tin và dữ liệu bng cách phân tích ngược kết quả thí nghiệm đa vật lý. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng được đối với biến dạng đàn hồi. Thí nghiệm địa vật lý thông thưng bao trùm một phạm vi rộng lớn (theo chiu sâu và diện ch b mặt) và chỉ cung cấp các thông số sơ bộ (về chiều dày và tính chất cơ học ca các lớp đất) phục vụ cho mục đích đánh giá địa đim.

Tùy theo đặc đim của vật liệu lớp dưới bề mặt, cần áp dụng các kỹ thuật khảo sát được hưng dẫn tại Bảng 1 dưới đây.

Bảng 1 – Khảo sát đa vật lý đối với mu đt và đá

Loại thí nghiệm

Thông số cần đo

Loại vn đ

Phm vi áp dụng

Địa chn khúc xạ / phản xạ Thời gian lan truyền biến dạng Phân loại đa điểm Khảo sát bề mặt
Kiểm tra địa chn lỗ khoan chéo Tính cht đàn hồi động lực Phân loại đa điểm, tương tác đt – cu trúc Khảo sát sâu: một lỗ khoan dùng đ phát tín hiệu, một lỗ khoan dùng đ thu tín hiệu
Kiểm tra địa chấn l khoan thuận nghịch Tính cht đàn hồi động lực Phân loại địa điểm, tương tác đất  cu trúc Khảo sát sâu: một lỗ khoan dùng cho cả phát và thu tín hiệu
Phương pháp Nakamura Rung chn ở mức thp Phân loại đa điểm và tác động giữa các cấu trúc  
Điện tr sut Mực cht lỏng Xói mòn bên trong Khảo sát bề mặt hoặc khảo sát sâu
Carota hạt nhân Hàm lượng và tỷ trọng ca nước   Kỹ thuật logging hiện đại
Vi trọng lực Gia tốc trọng trưng Hố sụt lún, cu trúc không đồng nht Lớp dưới b mặt phc tạp
Rada địa chất Tc độ truyn sóng Hang động Lớp dưới b mặt phức tạp
Phương pháp t tính ng độ từ trường Các vùng ẩm Bảo dưỡng đê kè

3.2.3.3  Thí nghiệm đa kỹ thuật

S dụng phương pháp đa kỹ thuật tại khu vực gn địa điểm tới độ sâu ít nht bng đường kính nn móng tòa nhà lò phản ứng, bao gm khoan và khảo sát trực tiếp từ mặt đt. Tùy theo điều kiện lớp dưới bề mặt, cần tiến hành các thí nghiệm thích hợp được hướng dẫn tại Bảng 2 dưới đây.

Bảng 2 – Khảo sát đa kỹ thuật đối với mẫu đất và đá

Loại thí nghim

Loại vật liệu

Thông số cần đo

Loại vấn đ

Ghi chú

Thí nghiệm kích đĩa phẳng Đá ng suất thông thường tại hiện trường Khả năng biến dạng, hội tụ Kết quả có th không chính xác đối với loại đá có tính chất biến đổi nhiu theo thời gian
Thí nghiệm đứt gãy thủy động Đá Trạng thái ứng sut tại hiện tờng Khả năng biến dạng, hội t Bị ảnh hưởng bởi tính không đẳng hướng của sức căng
Thí nghiệm xiết ép cắt trực tiếp Đá Lực ct Độ n định Thường cần một số lượng đủ ln các thí nghiệm để kiểm tra thống kê
Thí nghiệm đĩa chu lực Đt sét, cát, sỏi, đá Mô-đun phản ứng Kiểm tra nén, sụt lún Sử dụng cho việc khai đào và đê kè
Thí nghiệm đo áp lực Đt sét, cát, sỏi, đá Mô-đun đàn hồi và khả năng nén Sụt lún và khả năng chịu lực Cần tiến hành khoan sơ bộ
Thí nghiệm xuyên tĩnh Đt sét, cát, si Kháng xuyên, lc cố kết ướt; kháng ct Sụt lún và khả năng chu lực Gồm c CPT
Thí nghim xuyên động Đt sét, cát, sỏi Kháng xuyên; mật độ tương đối Hóa lỏng Bao gồm cả SPT
Thí nghiệm ct cánh Đất sét mm Kháng cắt Khả năng chu lực, độ n định của sườn dc Không phù hợp với bùn, cát, hoặc đt có nhiều sỏi hoặc vỏ sò
Bơm kim tra Đất sét, cát, sỏi Khả năng thẩm thấu Khả năng thm thấu của đt Cần sử dụng máy đo áp suất

3.2.4  Kiểm tra trong phòng thí nghiệm

3.2.4.1  Mục đích của việc kiểm tra

Mục đích ca vic kiểm tra trong phòng thí nghim là bổ sung, xác thực các dữ liu thu đưc tại hiện trường để xác đnh các đặc đim của đt, đá một cách đy đủ và chính xác, trong khoảng biến dạng dự kiến. Lưu ý đến các thông số như h số tắt dn của vật liu trong đt, tính chất cơ học khi có biến dạng lớn là những thông số không d thu được bằng các thí nghiệm tại hiện trường. Tt cả các giai đoạn của quá trình khảo sát đa đim, các thí nghiệm tại hiện trường, các phép kiểm tra trong phòng thí nghiệm có liên quan phải được lập kế hoạch chi tiết và thực hiện kịp thời đ có th đánh giá chính xác tính cht ca đt và đá.

3.2.4.2  Các vn đ ln quan đến việc lấy mu

Kiểm tra trong phòng thí nghiệm được thực hiện đối với các mu thu được từ phương pháp thăm dò trực tiếp. Cần lấy được các mẫu tốt, không b xáo trộn; tuân thủ quy trình thu thập mẫu, việc xử lý mẫu. Lưu ý việc lưu giữ mẫu tại hiện trường và vận chuyn mẫu tới phòng thí nghim. Ly mu bng phương pháp đào hố, đào mương rãnh hoặc qua các lỗ khoan. Trường hợp cn thiết cn kết chặt các lớp đt để thu được mẫu không b xáo trộn.

3.2.4.3  Kim tra trong phòng thí nghiệm

Chương trình kim tra cần xác định và phân loại được các mẫu đt, đá; xác định tính chất vật lý và đặc điểm kỹ thuật của chúng từ dữ liệu đã công b hoặc đo đạc được. Kim tra trong phòng thí nghiệm có các mục đích được hướng dẫn tại Bảng 3 dưới đây.

Bảng 3 – Kiểm tra trong phòng thí nghiệm đối với các mu đt và đá

Đặc đim

Loại đt

Thông s cn đo

Mục đích kim tra

Ghi chú

Chỉ số và phân loại đt Đt sét Hàm lượng nưc (thông qua tính lỏng và tính dẻo) Khả năng nén và tính do Giới hạn Atterberg
Tính chất vật lý và hóa học của đt Tt cả các loại Các-bô-nát và sunfat Phân loại đt Thiết b Dietrich- Fruhling
Tính cht vật lý và hóa học của nước ngầm Tt cả các loại Hàm lượng muối nh hưởng tới khả năng thm thu  
Hệ thc giữa tỷ trọng và độ m ca đất Tất cả các loại Tỷ trọng m và khô, hàm lượng nước, hệ số bão hòa, tỷ trọng tương đối Sụt lún, hóa cng, khả năng chịu tải Kiểm tra đm nén, đo gama, tỷ trọng tương đối
Đặc đim hóa cứng và thm thấu Tất cả các loại Độ lún, mô-đun Young, hệ số hóa cứng Sụt lún, hóa cứng y đo độ lún
Kháng ct và khả năng biến dạng ca đt Tt cả các loại Mô-đun Young, hệ số Poat-xông, góc kết dính và góc ma sát trong điều kiện khô và ướt Sụt lún, khả năng chu tải Hộp kiểm tra kháng cắt, kiểm tra nén ba chiu
Đặc điểm cơ học của đá Đá Mô-đun Young, h số Poat-xông Độ n đnh, kh năng gia cố Kitra kháng ct, kim tra nén hai hoặc ba chiu
Đặc điểm động học của đt Tt cả các loại Mô-đun động lực Young, h số Poat- xông, tắt dần nội tại, áp sut lỗ chống rung nội tại Phân loại đa điểm, tương tác cu trúc – đt, khả năng hóa lỏng Kiểm tra chu trình ba chiu, cột cộng hưởng

3.2.4.4  Thống số đặc trưng của đa điểm

Thông số đặc trưng ca đa điểm sử dụng trong hồ sơ thiết kế phải xuất phát từ kết quả kim tra tại hiện trường và trong phòng thí nghiệm. Tiến hành nghiên cứu và điu chnh trong trường hợp có sự khác nhau giữa các kết quả.

3.3  Khảo sát đối với lớp dưới bề mặt có điều kiện phức tạp

3.3.1  Yêu cầu chung

Chương trình khảo sát địa đim NMĐHN phải xem xét các điều kin của lớp dưới bề mặt phức tạp như khả năng có các lỗ hng dưới mặt đt có ngun gc tự nhiên hoặc nhân tạo có th gây ra sụt lở, tác động nghiêm trọng tới nền móng NMĐHN. Đồng thời cần xem xét các điều kiện b mt như hố sụt, khe nứt  khả năng gây ảnh hưng đến việc dẫn nước làm mát.

Chương trình khảo sát đối với lớp dưới b mặt có điều kiện phức tp phải bao gồm hoạt động dự đoán, phát hiện, đánh giá và xử lý; có các u cầu khác nhau đối với thăm dò, kim tra và phân tích tùy thuộc vào điều kiện cụ thể tại đa điểm.

3.3.2  Dự đoán điều kiện phức tạp của lớp dưới bề mặt

Dự đoán sự tn tại các hang động và sự gián đoạn của lớp dưới bề mặt có khả năng gây ra sụt lún mt đt và các biểu hin không liên tục về khía cạnh đa kỹ thuật của lớp dưới bề mặt; dự đoán khả năng gây sụt lún bề mặt do quá trình hòa tan hoặc do thành tạo karst

Xác đnh và đánh giá đặc điểm địa chất của khu vực v khả năng sụt lún b mặt, có hay không đá trầm tích b hòa tan (bao gm các dạng các-bô-nat, đá vôi và đô-lô-mit) hoặc bay hơi (bao gồm muối m, thạch cao). Làm rõ các yếu t đa cht bao gồm khả năng tồn tại các cấu trúc ngầm, đa tầng, đặc điểm ca các loại đá, tính cht ca khối đá và làm rõ các yếu t môi trường bao gồm thủy văn nước mặt và nưc ngm, thời tiết và biến đổi khí hậu. Xác định ảnh hưởng của các yếu tố này đi với kích thước của lỗ hổng, phn hòa tan hoặc phn bay hơi.

3.3.3  Phát hiện hang động dưới mt đt

3.3.3.1  Phương pháp truyền thống

Chương trình khảo sát tại địa điểm cần phát hiện và đánh giá phạm vi các hang động dưới mặt đt, phát hiện các vị trí dễ st lún bề mặt. Có thể sử dụng các phương pháp thông thường bao gồm kiểm tra áp sut thủy động, viễn thám, khoan, lấy mẫu, khai đào, carota lỗ khoan và khảo sát đa vật lý. Lưu ý đến kh năng ảnh hưng của các hang động đối với phương pháp, kỹ thuật được s dụng.

3.3.3.2  Phương pháp xác sut

Trong trường hợp nghi ngờ có hang động dưới bề mặt địa điểm, có th sử dụng phương pháp xác suất như phương pháp tìm kiếm tối ưu đ xác định vị trí của các hang động đó.

3.3.3.3 Phương pháp đa vật lý

Có th s dụng các phương pháp địa vật lý như chụp mặt cắt điện tr b mặt, đo vi trọng lực, địa chn khúc xạ, đa chn gây n, rađa đa cht nhằm phát hiện hang động. Lưu ý rng, các phương pháp này không xác định được độ sâu, kích thước hay hình dạng ca hang động.

Có th sử dụng phương pháp đa vật lý kết hợp với kỹ thuật khảo sát b mt có độ phân giải cao trong vic xác định độ sâu, kích thước và hình dạng của hang động, như phương pháp khảo sát địa chn l khoan chéo, rađa lỗ khoan chéo, kho sát đin trở suất, cộng hưởng âm với một nguồn phát ở lớp dưới bề mặt, đo vi trọng lực, đa chn khúc xạ, đa chn phản xạ phân giải cao, rađa địa cht. Một số trong các phương pháp này có thể được sử dụng kết hợp với kỹ thuật chụp mặt ct địa hình.

Kết hợp sử dụng phương pháp địa vật lý vi kỹ thuật khoan và ly mẫu. Thể hiện kết quả thăm dò, phát hin, xác định hang động trên bản đồ, kèm theo mô tả mối liên h với cấu trúc của địa đim.

Trong thực tế có th không phát hin và xác định được rõ từng hang động, lỗ hổng hoặc đặc nh hòa tan của lớp dưới bề mặt tại đa đim, khi đó có thể giả định một cách hợp lý v khả năng có nguy hại lớn nht ti đa điểm đ đánh giá tác động của nguy hại đó đối với các công trình quan trọng trước khi có quyết đnh v địa điểm.

3.3.4  Đánh giá và xử lý các điều kiện dưới b mt phức tạp

Xác đnh v trí các hang động kể cả các hang động đã được lp, đặc biệt là các hang động nằm  vị trí không đủ sâu bên dưới nền móng công trình có nguy cơ lớn nht đối với an toàn nn móng của NMĐHN. Đánh giá khả năng bồi tụ hoặc xói mòn ca các vật liệu  lớp dưới nền móng ca công trình, xác định khả năng chịu tải, sụt lún và xói mòn của chúng, đánh giá ảnh hưởng của chế độ dòng chảy ca nước ngm.

Xem xét tính ổn đnh của các hang động tự nhiên sâu dưới nền móng; xác đnh kích thước, độ sâu của các hang, các mô hình ln kết, các điều kiện liên kết, loại đá và gốc đặt trên các hang động. Xác đnh sự gia tăng áp sut theo phương thẳng đứng do tải trọng của các công trình có th dn ti trạng thái bt ổn định của mái hang động. Cần tránh một đa đim mà bên dưới có thể tồn tại một hệ thống hang động lớn và phức tạp. Sử dụng các kỹ thuật phân tích như phân tích phần tử hữu hạn để đánh giá tính ổn định tại các khu vực có hang động vi kích thước và hình dạng đá xác đnh.

Đối với các đa đim có điu kin dưới lớp bề mặt phức tạp tại độ sâu thp hơn độ sâu ca nền móng t phi xác định được các biện pháp kỹ thuật xử lý bề mặt, bảo đảm an toàn công trình.

4  Đánh giá địa điểm

4.1  Phân nhóm địa điểm

Phân nhóm địa đim theo các tiêu chí sau đây đ phân tích phản ứng đa chn:

 Nhóm 1: Vs >= 1100 m/s;

– Nhóm 2: 1100 m/s > Vs >= 300 m/s;

– Nhóm 3: 300m/s > Vs;

(Vs là vận tốc sóng ngang được đánh giá tốt nht đối với môi tờng nền móng ngay dưới nn móng của công trình trong điều kiện tự nhiên, với ứng suất rt nhỏ).

Phân nhóm địa đim được áp dụng trên cơ sở giả thiết vận tốc sóng ngang giảm không đáng k theo độ sâu; trong các trường hợp khác, cn tiến hành phân tích cụ th theo kinh nghiệm phù hợp nhất

Nếu các phương pháp phân nhóm đa đim nêu trên không áp dụng được, thì cần tiến hành khảo sát đa điểm để xác đnh loại đất của đa điểm hoặc đ có dữ liệu đầy đủ cho việc phân tích ở các giai đoạn sau.

4.2  Hồ sơ địa điểm

4.2.1  Thiết lập h sơ địa điểm

Thiết lập h sơ đa đim phục vụ việc đánh giá địa kỹ thuật xây dựng NMĐHN, bao gồm bản mô tả hình học và cơ học của vật liệu lớp dưới b mặt. Hồ sơ cn có các đánh giá đúng nhất và có các đặc điểm ca vật liệu nền móng cùng với phạm vi biến thiên của các đặc đim đó. Các thông tin trong hồ sơ cn được xác đnh và mô tả một cách phù hợp đ có th áp dụng trực tiếp cho các phân tích tiếp theo. Các thông tin cụ thể trong h sơ bao gồm:

– Mô tả hình học, như mô tả đa tng lớp dưới bề mặt, được mở rộng ra xung quanh và theo chiều thẳng đứng, số lượng và bề dày các lp;

 Tính cht vật lý và hóa học của đt, đá và các giá trị sử dụng cho việc phân loại;

 Vận tc sóng S và P, hệ thức ứng suất – biến dạng, các tính cht v sức bnh và động, độ cứng, tính thm thu và các tính cht cơ học khác thu được từ các thí nghiệm tại hiện trường hoặc kiểm tra trong phòng thí nghiệm.

 Đặc đim của nước ngm, mức nưc thiết kế, mức nước cao nht do ngập lụt và các điều kiện khác.

4.2.2  Thông số địa kỹ thuật

Xác định các thông s địa kỹ thuật cùng vi các giá tr ca chúng tn cơ s thực hiện chương trình khảo sát tại hiện trường và kiểm tra trong phòng thi nghiệm. Từ đó xác định tính cht vật liệu của lớp dưới b mặt xác định mô hình lớp dưới b mặt. Trên cơ sở các thông tin sẵn có, lựa chọn các thông s đại diện, phù hợp nht để sử dụng trong mô hình phân tích đa kỹ thuật. Xác đnh ảnh hưởng của sai số đi với kết quả phân tích.

Lựa chọn các thông tin phục vụ cho việc thiết kế  giai đoạn sau, bao gồm:

 Phổ phản ứng đặc trưng ca địa điểm;

– Khả năng hóa lỏng;

 ng sut của nn móng;

 Tính ổn đnh của nn móng;

 Tương tác đt – cu trúc;

 Độ lún và độ mp mô;

 Tính n đnh ca cấu trúc bằng đt;

 Áp lực đt và độ biến dạng của cu trúc ngầm.

4.3  Phổ phản ứng địa chấn trường tự do và phổ phản ứng đặc trưng của địa điểm

4.3.1  Dữ liệu tính toán phn ứng của nn đất

Thực hiện tính toán phản ứng của nn đt tại địa điểm dưới điều kiện trường tự do trừ địa điểm thuộc nhóm 1. Mức đa chn đầu vào cần được xem t là mức SL-2. Sử dụng tính toán phản ng của nn đt tại đa điểm cho đánh giá độ lún, mc hóa lỏng; phân tích tương tác đt – cu trúc; xây dựng phổ phản ứng đặc trưng tổng hợp ca địa điểm. Đ thực hiện tính toán này, cần s dụng các dữ liệu sau đây:

 Rung động nền đt đầu vào (được ly từ các quy trình đánh giá độ nguy hiểm động đt đối với NMĐHN);

 Mô hình phù hợp của địa điểm, dựa tn mô t hình học ca các lớp đt, vận tốc sóng S và P trong mỗi lớp, tỉ trọng tương đối của đất trong mỗi lớp, đường cong G-g và  hg mô tả độ giảm biểu kiến của mô-đun cắt G và t lệ tt dn nội tại h của đt theo biến dạng cắt g đối với mỗi lớp;

Sự thay đổi theo độ sâu của các thông số trên cho trường hợp lớp đt sâu có tốc độ sóng tăng dần theo độ sâu.

4.3.2  Dữ liệu rung động lớp dưới bề mặt

a) Phụ thuộc vào công nghệ, có th sử dụng rung động nền đt b mặt đầu vào đại diện cho rung động nền đt tại địa đim hoặc tại một diện lộ đá cứng. Đối với địa điểm thuộc nhóm 3, cần cung cp thông số rung động nn đt đu vào tại diện lộ đá cứng cạnh đó (như quy định cho đa điểm thuộc nhóm 1) hoặc tại diện lộ đt cứng cạnh đó (đa điểm nhóm 2), hoặc tại một độ u thích hợp.

b) Trong trường hợp có thông số rung động nn đt b mặt đu vào, cần tiến hành giải chập rung động đầu vào trong điều kin trường tự do như là giai đoạn đầu của quá trình phân tích tương tác đất – cu trúc đối với đa điểm không thuộc nhóm 1. Độ suy giảm lớn trong rung động nn đất đầu vào phi được luận chứng bằng các nghiên cứu tham s. Tại mức nền móng, có thể chp nhận sử dụng thông s rung động nền đt bề mặt đầu vào đầu vào thay cho rung động đầu vào đã được giải chập.

c) Cần xác định rung động nn đt đu vào thích hợp trong trường hợp thông s này có dạng không phù hợp cho các nghiên cứu địa kỹ thuật. Thông s rung động đầu vào này được chọn theo cưng độ động đt, độ lớn, khoảng cách chn tâm, gia tốc cực đại, khoảng thời gian, tần số và các thông số khác.

4.3.3  Mô hình áp dụng trong tính toán phản ứng ca đa điểm

Đ tính toán phn ứng của nền đất tại địa đim, có th s dụng mô hình sau đây:

 Nền đt là h bán không gian đàn hồi-nhớt;

 Nn đt cu thành từ các lp nằm ngang;

 Nền đt cu thành từ các loại đất đá tiêu tán năng lưng theo hình thức tắt dần nội tại;

 Các loại sóng khối (sóng nén và sóng ct) lan truyền vuông góc;

 Hệ thống đt nhớt đàn hồi phủ lên một nửa không gian nhớt đàn hi;

 H thống cắt lp chiều ngang;

– Vật liệu tu hao năng lượng do yếu t tt dần nội tại;

– ng khối truyền theo phương thẳng đứng (sóng ngang và sống nén).

Các hiệu ứng phi tuyến tính có th được xác định gần đúng bằng các phương pháp tuyến tính tương đương. Các mô hình tuyến tính tương đương dùng đ mô tả các mối quan h cu thành của đt đá phải phù hợp với các mức biến dạng có th phát sinh trong mặt cắt nn đất do rung động nn đt đầu vào. Việc tìm ra mô hình thích hợp do đó thường là một quá trình lặp.

Trường hợp địa điểm gần với nguồn sinh chn, mô hình phản ứng của nền đất tại địa đim cần được xác đnh một cách cn thận, sao cho tn số rung động đầu vào do động đt gây ra có thể được tính đến một cách thích hợp.

4.3.4  Ph phản ng đặc trưng ca nn đt tại đa điểm

Đối vi địa đim thuộc nhóm 3 cn xác định ph phản ứng riêng, ít nht cũng đại diện cho phản ứng ca các lớp đt đá trên mặt đt.

4.3.5  Các yếu tố bt đnh trong phân tích phản ứng của nền đt tại đa điểm

Các yếu tố bt định trong tính cht cơ học của vật liu tại đa đim phải được tính đến thông qua nghiên cứu các tham số, ít nht đối với giá tr môđun cắt. Có th áp dụng phương pháp thay đổi môđun ct trong khoảng giá trị ước tính tt nhất x (1+ Cv) và giá trị ước tính tt nht /(1+ Cv) (trong đó Cv là hệ s thay đi). Giá tr cực tiểu cCv là 0,5. Cần lưu ý là không th giả thiết một mặt cắt nn đất cụ thể nếu không đánh giá thn v phía an toàn đi với mọi nội dung xem xét; tức là, một mặcắt giải chập thiên v an toàn có thể không đ an toàn đối với phân tích phn ứng ca đa điểm.

4.4  Khả năng hóa lỏng

4.4.1  Mặt ct thiết kế đi với kh năng hóa lỏng

4.4.1.1  Đt d hóa lỏng

Đt dễ hóa lỏng thường là đt không kết dính như cát và sỏi có một tỉ l nh bột và đất sét và xut hiện trong điu kin trm tích bở rời bên dưới mực nước ngm.

4.4.1.2  Thông tin cn thiết để đánh giá khả năng hóa lỏng

4.4.1.2.1  Chế độ nước ngầm

Dữ liệu thu được từ áp kế đặt tại địa điểm phải được sử dụng đ thiết lập mức nước thích hợp cho phân tích hóa lỏng. Chế độ nước ngm phản ánh sự biến thiên của mức nước theo mùa. Khi phân tích có thể giả thiết các giá tr thn v an toàn trên cơ sở các dữ liệu sẵn có hoặc sẽ thu thập được. Dữ liệu đo ở các giếng kiểm tra có thể được sử dụng để thiết lập các thông số thm.

4.4.1.2.2  Phân bố cp hạt

Đối với đt không kết dính, phải xác đnh đường cong phân bố độ hạt bằng các thí nghiệm rây các mẫu đt ly tại các điểm khác nhau ở các độ sâu khác nhau của địa điểm. Hàm lượng hạt mn đọc t đường cong phân b cp hạt và tính dẻo liên quan là những yếu t quan trọng cần xem xét khi đánh giá kh năng kháng hóa lng trên cơ s SPT hoặc kết quả CPT.

4.4.1.2.3  Thí nghiệm xuyên tu chuẩn

Số lần búa rơi trong SPT tại những v trí thí nghiệm khác nhau cần được biểu diễn theo độ sâu, tốt nht là trên một biểu đ cùng tỷ lệ. Từ các giá tr này, có th đánh giá sức bền tuần hoàkhông thoát nước trên cơ sở các hệ thc thực nghiệm. Trong các thí nghiệm phân tích độ hạt, cn lưu ý tới tỉ lệ hạt mn có ảnh hưng đáng k tới các h thức này (đất chứa hơn 30% hạt mịn vẫn có khả năng hóa lỏng). Khi đó cần xác đnh chỉ s dẻo của đt mn để đánh giá đúng khả năng dễ hóa lỏng.

4.4.1.2.4  Thí nghiệm xuyên tĩnh

CPT đánh giá khả năng kháng xuyên có ưu đim hơn SPT  ch có thể cho mặt ct địa tầng chi tiết, từ đó cho phép đánh giá chính xác hơn v sự phân bố ca đt có khả năng hóa lỏng. Kể cả trong trưng hợp không th ly mẫu đt khi tiến hành CPT, có th đánh giá các loại đt trên cơ sở tỷ số giữa ma sát đo được bên ngoài ng trên mũi xuyên và sc kháng mũi xuyên. Trong CPT, khả năng xuyên giảm dần khi tỷ trọng của đt tăng lên, vì thế nó thường chỉ được sử dụng đối với cát rời. Trong một số trường hợp nên kết hợp cả hai loại SPT và CPT.

4.4.1.2.5  T trọng tương đối

T trọng tương đối tại hiện trường của đt không kết dính có th được đánh giá trên cơ sở số ln búa rơi trong SPT vì đó là ch số thuận lợi đ đánh giá sơ bộ v sc bn tun hoàn trong điu kiện không thoát nước hoặc đ xác đnh độ không ổn đnh ca đất khi áp suất nước lỗ rỗng đạt tới 100%.  các kiểm tra trong phòng thí nghiệm, tỉ trọng tương đi của các mẫu đt được xác đnh trực tiếp trên cơ sở t trọng lớn nhất và nhỏ nht ca cát, những giá tr đã có phương pháp xác đnh chun.

4.4.1.2.6  Sức bn tuần hoàn trong điều kiện không thoát nước

Sức bn tun hoàn trong điệu kiện không thoát nước của vật liệu dưới mặt đt có th được đánh giá trực tiếp bằng các thí nghiệm cht tải – d tải lặp trong phòng đối với các mẫu không b xáo trộn hoặc các mẫu đúc lại. Thí nghiệm cht tải – d tải lặp 3 trục thường được sử dụng đ đánh giá sức bền tuần hoàn trong điều kiện không thoát nước. Các hệ số hiệu chnh thường được áp dụng đối với các giá tr của sức bền tun hoàn được xác định t các thí nghiệm 3 trục để tiệm cận với điều kiện thực tế hiện trường. Cần đánh giá số vòng cht tải – dỡ tải cần thiết đ đạt ti các điu kiện phá hủy nhất định (ví dụ hóa lng ban đầu hoặc phần trăm biến dạng dọc trục) dưới một bn độ ứng sut lặp nhất định. Thay đổi mức ứng sut lặp đ thí nghiệm các mẫu khác. Trong thí nghiệm này, cht lượng của các mu không bị xáo trộn có thể ảnh hưởng đáng k ti việc xác đnh khả năng hóa lng. Sau đó xây dựng đưng cong thực nghiệm biu diễn hệ thức giữa ứng suất lặp và số vòng lặp đồng mức cần thiết để gây phá hủy do hóa lng.

Một đường cong tương t cũng có th được xây dựng trên các mẫu đúc lại có t trọng tương đi và áp lực cố kết khác nhau đối với loại đt tương đối trẻ hơít chu tác động của quá trình gắn kết hoặc biến dạng trước. Giá tr của sức bn tuần hoàn trong điu kiện không thoát nước được chuẩn hóa trên ứng sut cố kết đ cho t lệ ứng sut. Cần lựa chọn ứng sut c kết tại hiện trường phù hợp do tỉ lệ ứng suất có xu hướng giảm khứng suất bao quanh tăng đi vi cát chặt vừa đến cát chặt.

4.4.1.2.7  Sự phụ thuộc của mức độ biến dạng vào các tính cht đt

Cần sử dụng các đường G-g và h-g đối với mỗi lớp đt đ biểu th độ giảm biểu kiến của mô-đun cắt và tỷ số tt dn của đt theo biến dạng cắt.

4.4.1.2.8  Các tính cht khác của đt

Các tính cht khác ca đt có thể cần được xác định tùy theo các kiểu loại phân tích phức tạp. Một số tính cht có th được xác định bng các thí nghiệm b sung trong phòng như thí nghiệm ct bằng cách cht tải đu trong điu kiện không thoát nước và thí nghiệm cố kết.

4.4.1.2.9  Lịch sử hóa lỏng

Ngoài việc xác định các thông số ca mặt cắt thiết kế sử dụng trong phân tích hóa lng và xác định đặc trưng độ bền tuần hoàn của vật liệu dưới mt đất bằng các kitra trong phòng thí nghiệm, dữ liệu về hóa lng tại địa điểm hoặc vùng lân cận trong quá khứ phải được thu thập và nghiên cứu cn thận. Chương trình khảo sát chi tiết và phân tích hóa lỏng tại những nơi này phải được thực hiện.

4.4.1.3  Thông s mặt cắt thiết kế cần thiết đ đánh giá khả năng hóa lỏng

Từ kết quả thu thập dữ liệu và thí nghiệm, xác định giá trị các thông số của mặt ct thiết kế cn thiết cho việc đánh giá khả năng hóa lỏng, bao gồm:

 Độ dày và sự thay đổi của các lớp đt;

 Tỷ trọng tương đối trung bình và biến thn của nó đối với mỗi lớp đt;

 Phân b theo diện của mỗi lớp đất;

 Mức nước ln quan vi rung động nn đt tham chiếu sử dụng trong phân tích hóa lỏng;

 Các đường cong tỷ số ứng sut – số chu kỳ cht tải đi với các loại đt khác nhau;

 H số hiệu chỉnh cho sự khác biệt giữa các điu kiện trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trưng;

 Số chu kỳ cht tải đng dạng tương đương được coi như đại diện cho rung động nền đất tham chiếu tại đa điểm;

 Các thông số khác của đt sử dụng trong quá trình phân tích;

 Tiêu chuẩn phá hy do hóa lỏng.

4.4.2  Các phương pháp đánh giá khả năng hóa lỏng

4.4.2.1  Phương pháp thực nghiệm

Trong phương pháp thực nghiệm, khả năng hóa lỏng được đánh giá bằng việc sử dụng các biểu đồ đối sánh tỉ lệ ứng suất với sức kháng xuyên SPT hoặc CPT, được xây dng bng thc nghim trên cơ sở các trường hợp hóa lỏng trong quá khứ. Độ lớn động đt và hàm lượng hạt mn phải được lựa chọn một cách phù hợp trên các biểu đồ này vì kết quả đánh giá phụ thuộc nhiều vào chúng.

4.4.2.2  Phương pháp phân tích truyền thống

Phương pháp phân tích truyền thống bao gồm các bước sau:

 Xác định đặc trưng độ bền chu kỳ ca mi lớp đất dưới nn. Xác định tiêu chun phá hủy trên cơ sở một số yếu t, có th kể cả tỉ trọng tương đối, số chu kỳ ứng suấtứng sut bao quanh và tính dị ng của đt (xác định các hệ s hiệu chỉnh đ chuyển đi kết quả kim tra trong phòng thí nghiệm sang điu kiện hiện trường);

– Lựa chọn bộ biểu đ gia tốc phù hợp;

 Tính toán ứng sut ca mỗi lớp bằng biểu đồ gia tốc. Lịch sử ứng suất được chuyển đi thành số chu kỳ đồng dạng tương đương;

 Xác định khả năng hóa lỏng bằng cách so sánh đặc trưng độ bn chu kỳ với các chu kỳ tương đương tính toán được trong mỗi lớp.

Động đất nghiêm trọng nhất được sử dụng trong phân tích cu trúc, hệ thống và thành phần có thể không nht thiết phải giống như động đt nghiêm trọng nht được dùng trong đánh giá khả năng hóa lỏng ca vật liệu tạo nn móng. Động đ xa nhưng kéo dài có th gây ra tại đa điểm một số lớn các chu kỳ rung động với biên độ đáng k và gia tốc nhỏ, có thể gây ra hóa lỏng nn đất.

4.4.2.3  Các phương pháp phân tích phức tạp

4.4.2.3.1  Phân tích phức tạp

Trong các phương pháp phân tích phức tạp, cần xây dựng mô hình cu thành của đt và kết hợp với phân tích phi tuyến từng bước đ đánh giá trực tiếp sự tích lũy của áp suất nước lỗ rng và phản ứng động lực học của lớp dưới b mặt. Trong đa số tờng hợp, phương pháp phân tích ứng suất hiệu dụng được thực hiện vì nó có thể mô phỏng sự thay đi của áp sut nước lỗ rỗng theo thời gian và tác động của chúng lên tính cht đt.

Trong phương pháp phân tích phc tạp, khả năng hóa lng có thể được đánh giá trực tiếp theo rung động đa chn đu vào đã lựa chọn dưới dạng tích lũy áp sut hay biến dạng. Tuy nhn, kết quả có th thay đổi do sự khác bit ca thông số rung động đu vào, mô hình cu thành và các thông số khác. Khi thực hiện đánh giá cuối cùng cn chú ý đến mức độ thay đổi đó.

4.4.2.3.2  H số an toàn

Hệ số an toàn được xác định từ việc so sánh kết quả phân tích với:

 Kết quả thực nghiệm;

 Kết quả cận dưới thu được từ việc áp dụng một phương pháp phân tích.

Có thể tính toán kết quả cận dưới từ phương pháp phân tích sử dụng các thông số mặt ct thiết kế thiên về an toàn. Đối với những loại cát b rời, sự tăng nhẹ của ứng suất đa chấn có thể làm cho chúng tr nên không ổn định, có thể biến dạng lớn. Trong khi đối với cát chặt vừa đến chặt, sự gia tăng về ứng suất đa chn có thể ch gây ra biến dạng nhỏ k cả khi áp sut nước lỗ rỗng đã tăng đến 100 %. Khó có thể xác đnh trước các h số an toàn có th chp nhận được tuy nhiên trong từng trường hợp vẫn cần xác đnh chúng trên cơ sở những kết quả thu được như mô tả ở trên. Chúng cần được lựa chọn sao cho biến dạng động lực học hoặc biến dạng dư không ảnh hưởng đến khả năng làm việc của nền móng.

5  Xem xét nền móng

5.1  Công tác nền móng

5.1.1  Công tác nn móng  bộ

Công tác nền móng sơ bộ là các hoạt động đa kỹ thuật thực hiện trước khi đặt nn móng bê tông. Chúng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc của nền móng trong điều kiện cht tải dự kiến và vì thế rất quan trọng đối với an toàn, bao gồm:

 Th nghim nguyên mẫu (bao gồm cả đất lp thử nghiệm và kim nghiệm kỹ thuật gia cố vật liệu nn móng);

– Đào hố nền móng hoặc h thống hố nền móng;

– Thoát nước và kiểm soát việc thoát nước;

 Đào bỏ đá;

 Đo vẽ hố nền móng;

 Gia cường vật liệu nn móng (k cả thay thế vật liu và thoát nước);

– Lấp h nền móng bng vật liu có cốt;

 Phủ bùn hoặc các lớp bảo vệ khác.

Công tác đtrong các hoạt động này cn bao gồm cả các yêu cu thử nghiệm để kim soát và ghi chép cn thận. Việc thử nghiệm phải được tiến hành tại hiện trường, trong phòng thí nghiệm và trong sut quá trình xây dựng.

5.1.2  Gia cường nn móng

5.1.2.1  Gia cưng nn móng

Gia cường nền móng có nghĩa, và bao gồm cả việc thay đổi tính cht cơ học của vật liệu nền (thí dụ như đầm đt), thay thế toàn bộ đt bở rời hoặc đt yếu bằng vật liệu tốt hơn, hay sử dụng vật liệu b sung đ ci thiện tính cht tĩnh và động học của vt liệu nn. Một phương pháp khác là sử dụng nền móng sâu.

5.1.2.2  Các trường hp cần gia cường nn móng

Nền móng cn được gia cường nếu:

 Đất nền không chịu được tải trọng của tòa nhà  có th gây lún quá mức cho phép;

 Có hang, hc có khả năng gây sụt lún;

 Có tính không đồng nht quy mô kích c tòa nhà, có khả năng làm nghiêng hoặc lún lệch vượt quá mức cho phép.

5.1.2.3  Các dạng công tác gia cường nn móng

Nếcần gia cường nn móng thì cần tiến hành những công việc sau:

 Xác đnh đặc đim hin trường hiện tại;

 Xác định đặc đim cần thiết ca vật liệu nền móng;

 Lựa chọn công nghệ cụ th đ gia cường nền móng (đào quá độ sâu nền móng và lp bằng đất đm chặt, đào bỏ đá, đầm nén bng nhiều phương pháp khác nhau, hóa cng bng xi măng hay thoát nước thường xuyên);

 Thực hin chương trình th nghiệm nguyên mẫu đ thm định bằng thực nghiệm hiệu quả ca các phương pháp gia cưng nền đt dự kiến;

 Sau khi thm định công nghệ, chun b các yêu cầu kỹ thuật thực hiện tại hin trường;

 Khi hoàn thành chương trình gia cường nn móng, tiến hành mức độ đáp ứng các yêu cu kỹ thuật;

 Th hiện các thông số đã cải thiện ca vật liệu nền móng trong hồ sơ thiết kế phục vụ cho việc đánh giá.

5.1.3  Lựa chọn h nn móng và xây dựng

5.1.3.1  Các kiểu hệ nền móng

Có hai kiểu hệ nền móng dùng đ truyền tải trọng công trình xuống nền đt là: nền móng nông và nền móng sâu. Nền móng nông được sử dụng trong trường hợp phân bố tải khá đều và các lớp đt trên đ tốt. Trong trưng hợp nền đt yếu, nền móng sâu được dùng đ truyn tải trọng ca công trình tới xuống các lp đt cứng hơn ở i sâu. Do tính phức tạp ca thiết kế, các phương án nn móng nông thường được xem xét trước trong khi phương án nền móng sâu được xem xét sau cùng.

5.1.3.2  Các tiêu chí lựa chọn hệ nn móng

Các tiêu chí sau đây cn phải được áp dụng khi lựa chọn h nn móng:

– Ti trọng của cấu trúc phải được truyền xuống đất mà không gây ra biến dạng quá mức cho phép;

– Biến dạng nền đất do rung động nền đầu và mức SL-2 gây ra phi phù hp với yêu cu thiết kế của cu trúc;

– Ri ro liên quan tới sai số đánh giá phản ứng địa chn phải được xem xét trong thiết kế và xây dựng nền móng;

– Rủi ro liên quan đến nước ngm có khả năng “ăn mòn phải được tính đến;

– Mỗi cu trúc chỉ sử dụng một kiu hệ nền móng;

Lựa chọn kiểu nn móng phải phụ thuộc vào kiu công trình (nên s dụng nền móng bè cho đảo hạt nhân vì nó đảm bảo lún đng đu trong các điều kiện cht tải tĩnh và động và phân cách giữa công trình và môi trường xung quanh).

5.1.3.3  Yêu cu phân tích và h sơ thiết kế

Kết quả phân tích và hồ sơ thiết kế phải th hiện phản ứng của cu trúc dưới tải trọng dự kiến. Do đó, kết quả phân tích nn móng và cu trúc phải thể hiện các điu kiện hoàn công.

5.2  Tương tác đất – cấu trúc

5.2.1  Phân tích tĩnh

5.2.1.1  Thống sô đầu vào

5.2.1.1.1  Thông số vật liệu dưới b mặt

Sự phân bố áp suất tiếp xúc dưới nn móng và ứng sut tạo ra trong vật liệu dưới b mt thu được từ phân tích tương tác tĩnh cu trúc – đt. Ngoài thông số đàn hồi và hình học ca cu trúc, để cho phép tính toán áp sut tiếp xúc nn móng, hồ sơ thiết kế phải bao gồm các thông số ca vật liệu dưới bề mặt sau:

 Các mô-đun đàn hồi và h số Poat-xông của đt và sự biến đổi của chúng theo độ sâu và mức biến dạng;

 Phản ứng của mặt đắp nn;

 Th trọng của vật liệu dưới b mặt;

 Chế độ nước ngầm.

5.2.1.1.2  Thông tin v lịch sử ứng suất ca vật liệu dưới b mặt

Nếu vật liệu dưới b mặt  đt hay đá mm yếu, cần thu thập thông tin về lch sử ứng sut ca chúng đ dự đoán khả năng lún và bùng nền và đ đánh giá tai biến phá hủy (do trượt) toàn bộ nền móng.

Đ tính toán ứng suất lịch sử, ít nht cn thu thập những thông tin sau:

 Lịch sử ứng sut địa cht và ứng sut tiền cố kết và h s quá c kết tương ứng;

 Lch sử cht tải – d tải khi vận hành như thoát nước, đào, lấp và xây dựng công trình, và đặc điểm hình học của những khoảng không gian b xáo động;

 Các thông số cần thiết cho việc thiết lập và áp dụng quy luật cu thành đối với vật liu dưới bề mặt và sự biến đổi của chúng theo chiều sâu;

 Đặc trưng hình học, độ cứng của nền móng và các cấu trúc thượng tng.

5.2.1.2  Các phương pháp phân tích

Kiểu nn móng sử dụng rộng rãi nht cho NMĐHN là kiu nn móng bè. Khi thiết kế kiểu nn móng này phải phân tích kiu phản ứng của cu tc cứng phù hợp (như là nn móng cứng vô hạn, nn móng linh hoạt hay độ cứng cấu trúc thực tế). Trong trưng hợp cn thiết, phải tính đến độ cứng của công trình trên mặt đất. Để tính toán phân bố áp lực tiếp xúc dưới nn móng bè, có thể mô phng vật liệu nền móng bằng phương pháp phn t hữu hạn (th hiện môi trường ln tục) hoặc bng việc biu din dưới dạng một hệ thng lò xo có độ cng tương đương với h số phản lực n(th hiện ở dạng khối).

Hai điu kiện tới hạn là nền móng cứng vô hạn và nền móng mm vô hạn (trưng hợp tải được phân bố trên lp dưới bề mặt). Đối với các điều kiện trung gian hay gặp trong thực tế, thường sử dụng phương pháp số tr trong các chương trình máy tính. Cần xem xét trường hợp độ cứng ca cu trúc thay đổi trong quá trình xây dựng. Cũng cần xem xét trường hợp vật liệu dưới b mặt th hiện tính cht phi tuyến trong điều kiện cht tải và d tải trong quá trình đào đt, thoát nước và lp đt.

Đối với các cu trúc gn nhau, cn đánh giá tác động có th có của chúng đối với phn ứng ca lớp dưi b mặt. Khi đó, cn xem xét tiến hành phân tích ba chiu.

5.2.2  Phân tích động lực học

5.2.2.1  Các yếu t cơ bản trong phân tích tương tác động lực học giữa đất – cấu trúc

5.2.2.1.1  Mục đích

Mục đích phân tích tương tác động lực hc giữa đt – cu trúc là xác đnh phản ứng động lực học của cu trúc, có tính đến tác động kết hợp giữa cu trúc và môi trưng nn móng phụ trợ, khi cả hệ thống cùng chịu tải trọng động từ bên ngoài hoặc rung động nn do động đt.

5.2.2.1.2  Cấu trúc chu tải trọng động từ bên ngoài

Đối vi cu tc chu tải trọng động từ bên ngoài như gió, vụ nổ hoặc rung động cưỡng bức, phải xác định phản ứng động lực học của h cu trúc – đất theo ba bước cơ bản sau:

 Xác định các tính chất động lực học ca cu trúc (bước mô hình hóa cu trúc);

– Xác đnh mối quan hệ lực – dịch chuyển đối vi môi trường nền móng (bước xác đnh sức kháng của nn móng);

 Xác đnh phản ứng động lực học của h kết hợp cu tc – đất đối với tải trọng tác động (bước phân tích phản ứng tương tác).

5.2.2.1.3  Đối với cu trúc chu rung động nn do động đt

Đi với cu trúc chịu rung động nn do động đt, ngoài các bước quy định  trên, khi xác định phản ứng động lực học của hệ cu tc – đt còn phi xác đnh thông s rung động nền đt đu vào, bao gồm hai phn sau:

 Xác đnh rung động nền trường tự do (tức là phản ứng ca nền đt tại địa điểm);

 Xác định sự phân tán (thay đổi) của rung động nền trường tự do khi có ctrúc và hoạt động đào đt.

5.2.2.1.4  Đối với điều kiện vật liệu nn móng loại 2 và loại 3

Việc phân tích tương tác cấu trúc – đất nói chung phải được thực hiện cho đa điểm có điều kiện vật liệu nn móng loại 2 và loại 3. Có th giả thiết một nn c định trong mô phng cu trúc NMĐHN khi phân tích phng địa chấn đối vi địa điểm có điu kiện vật liệu nn móng loại 1.

5.2.2.2  Các bước phân tích tương tác cu trúc – đt về mặt đa chn

Phân tích đy đủ tương tác cấu trúc – đất v mặt đa chn bao gồm những bước sau:

 Phân tích phn ứng ca nn đt tại địa điểm;

 Phân tích táxạ nn móng;

– Phân tích trở kháng nn móng;

 Mô hình hóa cấu trúc;

 Phân tích phản ứng tương tác của cả h thng kết hợp cu trúc – đất.

5.2.2.3  Thông số đu vào

Khi phân ch tương tác cu trúc – đvề mặt đa chn, phải s dụng các thông tin sau:

 Giá trị ước tính tốt nht của vận tốc sóng khối (sóng nén và sóng ct) vi phạm vi biến thiên như đã được xác định trong kỹ thuật ghi đo tại hiện trưng;

 S lượng và độ dày của các lớp trên bán không gian nhớt đàn hồi. Việc phân chia lớp phải đảm bảo tính đồng nht trong mi lớp (nghĩa là cùng một loại đt và vận tốc sóng cắt);

 Điều kiện ban đu của vật liệu dưới b mặt được th hiện bng vận tc sóng cắt (hoặc mô-đun ct) ứng với biến dạng nhỏ và bằng hệ số Poat-xông. Các giá trị này được xác định đối với mỗi lớp nn móng của mô hình;

 Đặc nh phi tuyến của đt cần được xem xét đến bằng cách sử dụng những tính cht của vật liệu tuyến tính tương đương. Các thông s thiết kế cn thiết cho phương pháp tuyến tính tương đương là các mođun cắt và h thc giữa h số tắt dn và biến dạng cắt đvới mỗi lớp dưới bề mặt;

 Mực nước áp dụng đ phân tích trong điều kiện rung động nền đt tham chiếu;

 Thể trọng tng của vật liệu mỗi lớp;

 Độ sâu đặt nn móng cu trúc;

 Đặc trưng kích thưc và hình học của nền móng;

 Độ cng ca nn móng bè;

 Khối lượng, độ cứng, độ tắt dn ca công trình trên mặt đt.

5.2.3  Phương pháp phân tích

5.2.3.1  Các tác động đến phân tích tương tác cu trúc – đt

Khi phân tích tương tác cu trúc – đất cn phải xem xét các tác động sau:

 Tác động ca điều kiện nền móng đến phản ứng động lực học của cu trúc;

 Tác động ca các cu trúc ngầm (ví dụ hiệu ứng tán xạ);

 Tác động của áp sut và biến dạng động đi với các cấu trúc ngầm;

 Sự nâng lên của nền móng;

 Tương tác cấu trúc – đt- cu trúc.

5.2.3.2  Các tác động đến phân tích các yếu t bt định

Cần xem xét ảnh hưởng đến phân tích các yếu tố bt định trong các thông số thiết kế đối với vật liệu nn móng. Các ảnh hưng này dẫn đến một khoảng các kết quả, bao trùm lên phổ phản ứng của hệ tương tác cu trúc – đt. Cần sử dụng cách tiếp cận tương tự như được quy đnh tại 4.3.5.

5.2.3.3  Đóng góp của đặc tính tắt dần

Cần xem xét ảnh hưởng ca các loại tt dần khác nhau (tắt dn vật liệu như tt dn do nhớt, do tr và do bức xạ). Đối với hệ thống cấu trúc  đt bao gm các thành phn (h thống nền móng, cu trúc và các hợp phần ca cu trúc) có tính cht tt dn khác nhau, có thể thực hiện mô hình hóa bng cách sử dụng mô hình có độ tdần liên hợp. Thường sử dụng các giá trị giới hạn tdần lớn nht, tuy nhiên, chúng phụ thuộc vào các mô hình và phương pháp phân tích lựa chọn.

5.2.3.4  Phương pháp phân tích tương tác cu trúc – đất

Có một s phương pháp th hiện môi trường nền móng trong phân tích tương tác ctrúc – đất. Bn phương pháp chính được s dụng là phương pháp th hin thông số biểu kiến của đt bng các lò xo, phương pháp phân khối bán không gian liên tục 3-D, phương pháp phân khối phần tử hữu hạn 3-D và phương pháp phn tử hữu hạn đối xứng trực tiếp (một bước).

Các phương pháp phân tích tương tác cu trúc  đất sử dụng các giả đnh với và các mô hình toán khác nhau. Phương pháp này có những hạn chế và ưu đim khác nhau. Do đó, phải lựa chọn phương pháp phân tích hợp lý đối vi điu kiện của mỗi đa điểm.

Khi phân tích tương tác cu trúc – đt, cần xem xét ảnh hưng ca việc chia lớp đất, độ sâu đặt nn móng, các tính chất phụ thuộc biến dạng ca đt, mực nước ngầm và điu kiện lấp đt. Vì cả đt nền và cấu trúc đu thể hin các đặc trưng động lực hc ba chiều nên vn đ tương tác cấu trúc – đt – cấu trúc là hiện tượng ba chiu. Cần thực hiện phân tích ba chiều để thể hiện đầy đ đặc trưng ca đất nền và cu trúc của NMĐHN.

5.3  Độ ổn định

Đánh giá độ n định của nn móng phải được thực hiện trong điều kiện tải tĩnh (thường xuyên) và kết hp tải tĩnh và tải động do động đất gây ra (thành phn thẳng đứng của gia tốc địa chấn phải được xem xét theo hai hưng lên và xuống). Đánh giá phải bao gồm việc xem xét khả năng chu tải, lật và trượt.

5.3.1  Tham số đu vào

5.3.1.1  Thông tin cần thiết

Khi thực hiện phân tích độ n định, cần có các thông tin sau:

 Dữ liệu hình học của nn móng;

 Tải trọng lên nền móng và những kết hợp tải trọng cần xem xét;

 Điu kiện đt, bao gồm mực nưc và các tính cht cơ học như: th trọng, thể trọng của vật liệu lp, lực kết dính, gốc kháng trượt hiệu dụng, gc kháng trượt giữa đất và cu trúc. Góc kháng trượt giữa đt và cấu trúc phải nhỏ hơn hoặc bằng góc kháng trượt hiệu dụng đi với nền móng đ tại chỗ và nhỏ hơn hoặc bằng 2/3 góc kháng trượt hiệu dụng đối với nn móng tiền chế.

5.3.1.2  Lực đa chn theo chu kỳ

Các lực địa chn theo chu kỳ sinh ra trong vật liệu tạo nền bởi động đt cần được tính toán bằng một phương pháp động lc học thích hợp đ tìm ra giá trị ln nhất của chúng, và đ ước tính số chu kỳ cht tải tương đương khi cn thiết đ đánh giá khả năng chịu tải của nền. Những lực này cũng có th chuyển đi thành lực tĩnh học tương đương khi đánh giá độ n định.

Phương pháp này cũng cần được áp dụng khi phân tích khả năng bùng nền và lật nền móng và khi tính toán tải trọng bên đối với các vách ngầm và tường chắn. Lực tĩnh học tương đương phải được tính toán cho từng hạng mục.

5.3.1.3  Mực nước

Mực nước mặt phải được giả thiết bng mực nước lớn nht khi xảy ra ngập lụt lớn nht trong điều kiện tải tĩnh. Mực nước ngầm được giả thiết là mức trung bình khi xác định khả năng chịu tải trong điều kin tải đa ch mức SL-2.

5.3.2  Khả năng chu tải

5.3.2.1  Đối với điều kiện dưới b mặt tương đối đồng nhất

Quy trình xác định tính cht cơ học của đt sử dụng khi tính toán khả năng chịu tải cuối cùng có thể được áp dụng trong trường hợp vật liệu dưới b mặt tương đối đng nht. Phân tích cân bằng đàn hồi – dẻo có th được thực hiện trong trường hợp biến dạng phng và đối xứng theo trục. Vấn đ là phải lựa chọn được mô hình toán học biu diễn tính cht đt hoặc mối quan hệ giữa các thành phần cu thành (ứng suất – biến dạng – thời gian). Những lời giải sẵn có thường ch áp dụng được cho cht rn dẻo cứng theo lý thuyết do cổ đin. Cht rắn này được giả thiết là không biến dạng trước khi xảy ra phá hủy ct và sau đó chảy dẻo dưới ứng sut không đổi. Những lời giải này có th chp nhận được nếu bối cảnh thực tế đang xem xét thỏa mãn những giả thiết liên quan đến phương pháp.

5.3.2. Đối với cáđiều kiện lớp dưới bề mặt không đồng nhất

Trong trường hợp điu kiện lớp dưới b mặt không đng nht, phải xác đnh khả năng chu tải cuối cùng bằng phương pháp mặt trượt.

Trong trường hợp vật liệu dưới b mặt có sự không đng nht, d hướng hoặc không liên tc đáng kể, cần sử dụng phương pháp mặt trượt thay cho các công thức xác đnh khả năng chu tải. Trong phương pháp truyền thống này, các mặt trượt tiềm năng có hệ số an toàn kháng trượt nhỏ hơn được xác đnh trước cho vật liệu dưới bề mt và được phân tích dưới tải tĩnh ban đầu và tải địa chtương đương. Trường hợp hệ số an toàn tính toán được thấp hơn giá tr có th chp nhận được, cn tiến hành phân tích chi tiết. Có th tiến hành phân tích động lực học sử dụng giá tr gia tốc theo thời gian trong điều kiện tải tĩnh ban đu. Trong tt cả các phép phân tích, lực đa chn theo phương thẳng đứng phải được tính đến thn v an toàn.

Trong trường hợp đt kết dính, phải đánh giá khả năng chịu tải ngn hạn và dài hạn.

5.3.3  Hệ số an toàn

Thông thường, trong điu kin tải tĩnh, nguy cơ phá hủy nền đt do chu tải ca NMĐHN cần phải thp đ có được h số an toàn cao đủ đ đáp ứng điều kiện tải đa chấn ở mức SL-2 với h s an toàn hợp lý.

Trường hợp đạt được h số an toàn cần thiết trên cơ sở các giả thiết thiên về an toàn thì không cần tiến hành phân tích tiếp theo. Cần chú ý rằng các h số an toàn có thể chp nhận được phụ thuộc vào phương pháp phân tích và nhiều yếu tố khác. Trong phương pháp xác định khả năng chu tải thông thường, h số an toàn không nên thấp hơn 3,0 trong điều kiện tải tĩnh, và không nên thp hơn 1,5 trong điều kiện tải kết hợp, bao gồm cả tải đa chn đầu vào  mức SL-2 (khả năng lt). H số an toàn xác định bằng phương pháp mặt trượt truyền thng cn phải lớn hơn 2,0 trong điu kin tải kết hợp, bao gồm tải đa chấn đu vào  mức SL-2. Trường hợp h số an toàn xác định được thp hơn giá tr có thể chấp nhận được, cn thực hiện phân tích bổ sung.

Trường hợp vật liu nn là đá bị đập v, cn xác định hệ số an toàn cục bộ. H số an toàn cục bộ được định nghĩa là tỷ số giữa độ bn với ứng suất tác động tại mỗi điểm có khả năng xảy ra biến dạng dẻo hoặc trượt cục bộ dọc theo các đới dập v và phong hóa dưới nn móng. Hệ s này thể hin phạm vi vùng biến dạng do hoặc phá hủy tích lũy của vật liệu dưới tải trọng thiết kế. Nó rất có ích cho việc xác định v trí và phạm vi có th cn gia cường vật liệu nn và lựa chọn kỹ thuật gia cường phù hợp. Trong điu kiện tải kết hợp, bao gồm cả tải địa chn đầu vào ở mức SL-2, nếu h s an toàn thp hơn 1 trong một phạm vi đ rộng đ có thể ảnh hưởng tới cu trúc NMĐHN thì cần gia cường nền. Tuy nhn, độ ổn đnh vĩ mô cũng phải được đánh giá trên cơ s các hệ số an toàn chịu tải và kháng trượt.

5.3.4  Lt

Trong một số trường hợp kết hợp của rung động lớp dưới b mặt, mực nước ngầm và cu trúc hình học ca công trình, các phương pháp tính toán truyn thng có th cho kết quả dự báo bùng nn. Điều này không nhất thiết có nghĩa là nn s bùng n mà thường là quy trình tính toán truyền thống phn ứng của cu trúc có thể không thích hợp. Trong trường hợp diện tích bề mặt phần bùng nn ước tính lớn hơn 30 % tổng diện tích b mặt nền móng, cần áp dụng phương pháp khác phù hợp hơn khi phân tích tương tác động lực học cu trúc – đt. Mức độ bùng nền phải được giới hạn ở giá trị có th chp nhận được trong mi tương quan với khả năng chịu tải ca đt và các yêu cu chức năng.

Điu kiện bùng nền cn được xem xét đến khi phân tích khả năng chu tải ca vật liệu nền móng.

5.3.5  Trượt

Cần khảo sát khả năng trượt dưới nền móng của cu trúc.

Đối với nn móng đặt sâu trong lớp dưới bề mặt, áp lực đất chủ động ca đt cần được xem như là một tải trọng ngang bổ sung trong khi khả năng chu tải bổ sung ca nền phải được gii hạn theo giá tr áp lực đt ở trng thái ngh.

Đánh giá an toàn trượt nn móng NMĐHN bao gồm không chỉ đánh giá sự cân bng giữa lực kháng trượt và tải trọng thiết kế, mà còn cả so sánh độ dịch chuyển (đánh giá bằng các phương pháp thích hợp, như phương pháp phn t hữu hạn hay phương pháp phn tử biên) trong và sau khi xảy ra rung động địa chn đu vào ở mức SL-2 với giá trị có th chấp nhận được.

5.4  Lún và bùng nền

5.4.1  Phân tích tĩnh

Cần đánh giá độ lún ngắn và dài hạn (trong quá trình vận hành của NMĐHN).

Lún phụ thuộc vào thời gian có th được tính toán bằng cách áp dụng lý thuyết c kết cổ điển và các phương pháp phân tích phi tuyến phc tạp khác. Trong đt bão hòa, cần xem xét ba thành phn sau:

 Lún không thoát nước, do trượt, đối với đất bão hòa hoàn toàn;

 Lún cố kết;

 Lún do oải.

Đ đánh giá lún dài hạn, cn thực hiện các hoạt động sau:

 Xác định rõ quá trình cht tải dự kiến đối với vật liệu dưới bề mặt (trình tự khai đào, quá trình thoát nước, lp đt, quá trình xây dựng);

– Xem xét các thông số: áp suất tin c kết, hệ s c kết, mô-đun Young ban đu, hệ số Poat-xông và các thông s khác quyết đnh hệ thức cu thành cụ th; giá tr các thông số đó phải được xác định đối với toàn bộ mặt cắt cần quan tâm;

 Đối với mi lớp, lựa chọn mô hình phù hợp với kết qu kiểm tra trong phòng thí nghiệm và hiện trường;

 Đánh giá và điều chnh mô hình trên cơ sở luận giải kết quả đo lún và bùng nền trong quá trình khai đào, thoát nước, lấp đt và xây dựng;

 Hiệu chỉnh mô hình bằng cách so sánh thông số dự đoán với thông số quan trắc được để có th tiếp tục sử dụng mô hình cho các dự báo khác.

5.4.2  Phân tích động

Cần thực hiện đánh giá lún lệch  lún toàn phn thn v an toàn đối với thiết kế nền móng công trình, nn móng cu trúc kết ni giữa các tòa nhà liền k và nền móng cho máy móc.

Trong trường hợp chưa có phân tích tương tác cu trúc – đt – cu trúc thì phải thực hiện công việc đó cho từng công trình và dch chuyển rng của từng công trình phải được kết hợp để xác đnh tỷ phần động của dịch chuyển lệch, cần xem xét thành phn ngang, thành phn thẳng đứng và kết hợp giữa hai thành phần đó.

Đối với đa điểm đất mềm yếu, độ lún dư sau động đất phải được đánh giá bằng các phương pháp có sẵn tốt nht.

5.5  Ảnh hưởng do rung động kích thích

Nền móng ca các cu trúc chịu rung hoặc có tải rung phải được thiết kế để bảo đảm rằng rung động không gây ra lún quá mức. Để đạt mục đích này, cần áp dụng các biện pháp phòng ngừa, bảo đảm không xảy ra cộng hưng giữa tần s của tải xung và tn số tới hạn trong h thống nền móng – đt. Trong trường hợp không có biện pháp phòng ngừa thích hợp, cn cách ly nguồn rung với kết cđỡ và với nn đất bằng lò xo hoặc h thống lò xo và giảm xóc.

6  Cấu trúc đất đắp

6.1  Khái quát

Vic thiết kế các cu trúc đất đắp và cu trúc ngầm liên quan đến an toàn của NMĐHN phải phù hợp với thiết kế của chính NMĐHN. Đặc biệt, việc thiết kế NMĐHN chng lại các tai biến ngoại lai phải phù hợp với các sự cố được lựa chọn trong thiết kế. Các sự cố này và tải trọng cùng đi với chúng phải được lit kê trong tài liu hợp đồng tham chiếu liên quan tới các cu trúc đt đắp hoặc cu tc ngầm. Cần bổ sung các sự c cụ thể, nếu có, vào danh mục các sự c có thể ảnh hưởng tới an toàn của các cu trúc này. Chẳng hạn:

 Tính nht quán: Mức độ an toàn địa chấn đạt được thông qua thiết kế đê và đập liên quan ti an toàn phải nht quán với mức độ an toàn đa chn của các cu trúc chính của NMĐHN;

 Sự kiện cụ thLiên quan đến tính ổn định sườn dốc, cần xem xét các trn mưa ln vi chu kỳ lặp lại nht quávới chu kỳ của các hin tượng khí tượng đã được lựa chọn trong thiết kế NMĐHN.

6.2  Sườn dốc tự nhiên

6.2.1  Đánh giá tính ổn đnh của sườn dốc tự nhiên

Sự ổn đnh các sườn dốc tự nhiên xung quanh các công trình quan trng của NMĐHN phải được khảo sát trong mối ln quan tới an toàn NMĐHN. Việc đánh giá an toàn phụ thuộc chủ yếu vào khong cách tới NMĐHN và đặc đim của sườn dốc. Trường hợp sườn dc được luận chứng là ở khoảng cách đ xa đối vi các công trình quan trọng và khối trượt không thể ảnh hưởng tới các cu trúc liên quan ti an toàn thì không cn thực hiện các bin pháp xử lý. Các sườn dốc có khả năng gây nguy him cn phải được phân loại theo các yếu tố như khoảng cách, độ dốc, độ cao, đặc điểm địa cht, hàm lượng nước và các đặc đim địa kỹ thuật khác của vật liệu sườn dốc.

Trong quá trình đánh giá an toàn, cần xem xét ảnh hưởng ca động đt và mưa lớn đ đánh giá khả năng gây nguy hại của sườn dốc tự nhiên.

Trong trường hợp sườn dốc được cho là có khả năng gây nguy hại, cần tiến hành phân tích ổn định sưn dốc bằng các phương pháp phù hợp. Phương pháp phân tích mặt trượt truyền thống thường được thực hiện đ đánh giá yếu tố an toàn trong trường hợp xảy ra l đt.

6.2.2  Các yếu tố cần đánh giá ln quan đến tác động đa chn

Tác động địa chn thường được xem xét như một lực quán tính tĩnh tương đương bằng một hệ số đa chn. Để đánh giá tĩnh lực tương đương, cần thiết lập lại h số khuếch đại địa chn trong sườn dốc nếu cn thiết. Cần sử dụng gia tốc nn cực đi khi đánh giá lực quán tính; nhưng có th sử dụng giá trị nhỏ hơn nếu như nó được chứng minh  hợp lý thông qua nghn cứu bổ sung. H số an toàn nên bằng hoặc lớn hơn 1,5. Trường hợp hệ số an toàn không đủ lớn, cn tiến hành phân tích phản ứng động lực học trên cơ sở rung chn thiết kế. Trong trường hợp cn thiết khi hệ số an toàn gần bằng 1,0 cần đánh giá biến dạng dư để khẳng định h số an toàn cuối cùng.

6.2.3  Biện pháp khắc phục nguy cơ trượt lở đt

Trường hợp hệ số an toàn được đánh giá đủ thp cho thy trượt lở lớn có nguy cơ xảy ra, cần thiết kế và thực hiện các biện pháp phù hợp nhm ổn định và gia c sườn dốc hoặc ngăn chặn đt đá trượt có khả năng nh hưởng tới các cu trúc liên quan tới an toàn ca NMĐHN. Trong trường hợp không có bin pháp khắc phục phù hợp, cn thay đổi sơ đ bố trí NMĐHN.

6.3  Đê và đập

Khi thiết kế đê và đập, cần tham khảo các tài liệu hưng dẫn thiết kế phù hợp.

6.3.1  Xem xét đặc biệt

Trước khi xây dựng, ngoài các thí nghiệm truyn thống v địa vật lý và địa kỹ thuật, cn lưu ý đặc biệt tới tính thm của địa đim gn khu vực xây dựng nn móng. Cần quan trắc đặc tính này trong suốt thời gian vận hành NMĐHN.

Ngoài những kiểu phá hthông thường, khi thiết kế các cu trúc đt đắp, cần xem xét tt cả các kiu phá hủy có khả năng xảy ra do hai thông số: áp lực nước lỗ rỗng bên trong cu trúc và sự ăn mòn nội tại do dòng nước bên trong cu trúc gây ra.

6.3.2  Thiết kế, phân tích và giám sát

Do hậu quả đối với sự an toàn ca NMĐHN khi xảy ra phá hủy (chẳng hạn mt nước làm mát), yêu cầu thiết kế đối với đê và đập phải phù hợp với yêu cu thiết kế NMĐHN, đc biệt là với yêu cầu đánh giá các tai biến tự nhiên (động đt, mưa ln hay ngập lụt đnh kỳ).

Ngoài các phương pháp thiết kế kỹ thuật thông thường, cn tiến hành phân tích chuyên biệt đ tính toán các thông số liên quan ca cu trúc (như dịch chuyển, áp sut nưc lỗ rng). Cần so sánh giá tr ca các thông số tính toán được với giá tr đo được tại hiện trường trong các giai đoạn khác nhau của quá trình xây dựng.

Cn giám sát (kiểm tra định kỳ), theo i, bảo trì thường xuyên đê và đập trong quá trình xây dựng và vận hành nhằm ngăn ngừa các hư hại có th xy ra như xói mòn bên trong thân đê.

6.4  Tường, đê, kè chắn sóng biển

6.4.1  Các yếu tố cần đánh giá ln quan đến tác động của ng, ng thn và động đất

Cần xem xét các tác động ngoại lai của sóng, sóng thần và động đt khi đánh giá nguy cơ phá hủy ca tường, đê, kè chắn sóng biển. Cần đánh giá hiệu ứng động của sóng có tính đến mực nước tĩnh cao nht xác định được khi đánh giá tai biến ngập lụt.

Khi đánh giá tính ổn đnh ca tường, đê, kè chắn sóng biển cũng cn xem xét cả tính bn vững của chúng lẫn hậu quả có th khi chúng bị phá hủy. Các phương pháp đánh giá cũng tương tự như phương pháp đánh giá trượt lở sườn dốc. Khi đánh giá tính ổn đnh, cn xem xét tính cht vật liệu của các cu trúc kể trên cũng như vật liệu đp, thí dụ như các khi bê tông, cao su và khối lớn khác. Các loại đt cát có th phải đánh giá nguy cơ hóa lỏng có thể gặp ở chân các cu trúc này.

6.4.2  Biện pháp khắc phục nguy cơ phá hủy tường, đê, kè chn sóng biển

Hậu quả do phá hủy các cu trúc này (tác động phụ của chúng) đi với các h thng đường ng, ng dn và công trình ngầm khác có ln quan đến an toàn đặt gn hoặc xuyên qua các công trình của NMĐHN cn được xem xét một cách thích đáng. Trường hợp có kh năng xảy ra tác động nguy hại, cn thực hin biện pháp khắc phục thích hợp để bảo vệ các công trình của NMĐHN hoặc ngược lại cần xem xét lại sơ đồ bố trí NMĐHN.

7  Cấu trúc ngầm

7.1  Tường chắn

Cần xem xét các loại tường chắn sau:

 Tường trọng lc là tường mà khối lượng ca nó và ca lớp đt được chn đóng vai trò quan trọng đối với tính ổn đnh.

 Tường chôn sâu trong đất, ví dụ như cừ, độ ổn đnh ca tưng phụ thuộc vào áp lực b động của đt và/hoặc các neo.

7.1.2  Thông số đu vào và các yếu t cn đánh giá

Thông số đu vào tương tự với thông số dùng đ đánh giá tính ổn định ca nn móng, thường được b sung bằng dữ liệu hình học của khối đt phía sau tưng chn, cụ th là độ dc sườn. Đặc bit cần chú ý đến việc xác định mực nước. Cần cung cp dữ liệu v đt tới độ sâu tương thích với các phân tích đánh giá tính ổn định.

Khi đánh giá tính ổn định, áp lực của đt phía sau tường có th coi là áp lực chủ động. Nếu có yêu cầu hn chế độ dịch chuyển cho phép của tường thì áp lực đt phải lấy ở trạng thái ngh.

Álực đt chủ động do động đất gây ra cần được đánh giá bng cách xem xét một trọng lực nhân tạo tác động theo hướng không thuận lợi. Thành phần thẳng đứng ca gia tốc địa chn được coi như là tác động theo hướng lên hoặc xuống. Tương tự như vậy, áp lực đất b động cũng được coi như là còn tạo ra nhiều ảnh hưởng không thuận lợi hơn.

Khi phân tích tính ổn đnh, cần xem xét các kiểu phá hủy theo mặt trượt và liên quan đến kh năng chắn của tưng. Các hệ số an toàn liên quan tương ứng là các h số an toàn của sườn dốc t nhiên và khả năng chu tải ca nn móng.

Cần bảo đảm rằng, đất phía dưới nn móng không d hóa lỏng trong điu kiện động đ mức SL-2.

7.2  Cấu trúc đặt sâu trong đất

7.2.1  Các hệ quả cn xem xét

Cấu trúc đặt sâu trong đt là các công trình có nn móng đủ sâu để tương tác ca tường trong đt với đất xung quanh  đáng k. Cần tính đến hai hệ qu sau:

 Tường trong đt hoạt động như tưng chn (đã xem xét ở phn trên);

– Trường hợp có th tác động đến chính công trình, trường hợp này s được xem xét dưới đây.

7.2.2  Thông số đầu vào và các yếu tố cn đánh giá

Các thông s đu vào đ đánh giá cu trúc được đặt sâu trong đt tương tự như đối với nn móng, tường chắn và cũng cần được thu thập. Ngoài ra cn b sung các thông tin v yêu cầu an toàn và khả năng sử dụng ca tường trong đt, đặc biệt là yêu cầu v chống thm cn phải thỏa mãn trong các trường hợp chu tải khác nhau. Khả năng rạn nứt của bê tông (và vì thế là sự cần thiết phải hạn chế ứng sut trong ct st và bê tông) phải được tính đến trong thiết kế nền móng và cần đc biệt chú ý tới thiết kế mi ni xây dựng giữa các tòa nhà.

Ảnh hưng của nước ngầm đến độ ổn đnh và khả năng chống thấm của cấu trúc đặt sâu trong đt phải được xem xét đến trong thiết kế. Trong mọi trường hợp cn bố trí h thống thoát nước cho nền móng  dưới mực nước ngầm, hoặc cn tính đến áp suất thy tĩnh. Đối với địa đim ven bin, tác động tiêu cực của việc thay đi độ mặn ca nước ngầm đến vật liu nền móng và vật liu cách ly phải được xem xét.

Một công trình có thể xem là được đặt sâu trong đt chỉ khi vật liệu lp đầy được đm cn thận hoặc khi các biện pháp thích hợp khác đưáp dụng. Khi đó, tác động của công trình tới khả năng chịu tải ca nn móng và tương tác đt – cu trúc cần được tính đến. Trường hợp công trình không được đt sâu trong đt một cách cơ học như trên thì chỉ cn tính đến hệ quả của độ sâu nn móng mà không cần để ý đến tương tác giữđất và tường trong đt.

Ngay cả đối với nền móng được đặt sâu trong đất một cách cơ học thì cũng không cn xem xét ma sát giữa đất và tường khi phân tích tính ổn định trong điều kiện chu tải đa chn.

7.3  Ống dẫn, đường ống ngầm và đường hầm

7.3.1  Chương trình khảo sát đa điểm

Cn xem xét sơ đ bố trí ống dẫn hoặc đường ng ngầm trong chương trình khảo sát địa đim. Các lỗ khoan và hố kiểm tra vi khoảng cách hợp lý cần phải bố trí dọc theo tuyến đường ống. Cần đặc biệt chú ý xác đnh các khu vực có gián đoạn hoặc thay đổi vật liệu nền móng dọc theo đường ng.

Lỗ khoan khảo sát hoặc các hố kim tra phải có độ sâu phù hợp, tuỳ theo đặc đim địa tng của vt liu nền móng phía dưới ng dẫn, nhưng cn đạt tới độ sâu của lớp đt tốt phía dưới cu trúc mc nền móng.

Tác động của các chăn mòn trong môi trường tới vật liệu của ống dẫn phải được đánh giá trong chương trình khảo sát đa điểm.

7.3.2  Xem xét đặt đường ống ngầm

Đường ống ngầm cn được đặt ở độ sâu thích hợp để tránh hư hại do tải trọng trên mặt đất (ví dụ tải giao thông) hoặc được thiết kế đ chu được ti trọng trên mặt đt s tác động lên đường ống.

Đường ống cần được đặt trên đt cát được đầm chặt trên nền đt tốt đ tránh b hư hại hoặc biến dạng do lún hoặc hóa lng của vật liệu nền. Trong trưng hợp lớp dưới b mặt yếu, cần áp dụng các kỹ thuật gia cố nn móng.

7.3.3  Xem xét thiết kế đối với hệ thống ngầm liên quan đến an toàn

H thống ngầm và đường hm liên quan đến an toàn phải được thiết kế để chống lại tác động của động đt.

Hệ thống đường ống ngầm dài chủ yếu chịu ảnh hưởng của biến dạng do dịch chuyn tương đi gây ra hơn là ảnh hưởng của hiệu ứng quán tính. Biến dạng thường do sóng địa chn và sự dịch chuyển khác nhau giữa vị trí nối với tòa nhà (điểm neo) và nđất xung quanh đường ống ngầm gây ra. Đối với hệ thống đường ống, ống dẫn ngm và đường hm dài, cn xem xét các tải trọng do động đất gây ra sau đây:

 Biến dạng do sóng đa chn truyền qua gây ra;

 Dịch chuyển khác nhau trong các đới vật liệu khác nhau;

 Biến dạng và rung lắc của nền đt hoặc ca điểm neo đối với nn đt;

 Phá hủy nn đt như hóa lng, sạt lở đt hoc sụt lún.

7.3.4  Các xem xét trong phân tích

Khi phân tích tác động của rung lắc nn đdo động đt gây ra đối với h thống đường ống, cần xem xét hai loại tải sau đây:

 Biến dạng tương đối do sóng đa chn truyn qua nền đt xung quanh hoặc do biến dạng khác nhau giữa đt và điểm neo;

 Áp lực bên của đt tác động lên mặt cắt của cu trúc.

Trừ khi có luận chứng khác thì có th giả thiết rng các đoạn ống ngầm dài, cách xa các đim neo, khúc ngoặt đột ngột hoặc điểm giao dịch chuyển cùng với đt xung quanh và không dch chuyển tương đối so vi đt xung quanh. Khi đó, biến dạng dọc trục lớn nht có th được ước tính bằng cách bỏ qua ma sát giữa đường ống và đt xung quanh. Nếu có kh năng xảy ra trượt giữa ng dẫn và đt xung quanh thì cn tính đến ma sát khi đánh giá biến dạng dọc trục của các đoạn ống thẳng cách xa các điểm neo, khúc ngoặt đột ngột hoặc đim giao.

Mức độ biến dạng dọc trục ước tính ph thuộc vào loại sóng có khả năng gây ra dịch chuyển phân biệt lớn nht trong lớp dưới bề mặt. Các loại sóng cần được xem xét là sóng nén, sóng cắt và sóng b mặt.

Ngoài việc tính toán lực và biến dạng trong ống ngầm do ảnh hưởng truyn sóng, cần xác đnh lực và biến dạng do chuyn động tương đối lớn nht giữa các đim neo (ví dụ điểm nối với tòa nhà) và đất xung quanh do phản ứng động lực học ca điểm neo. Khi tính toán lực và biến dạng ln nht trong h thống ng ngầm, chuyển động của các điểneo liền k cũng cần được xem xét thiên v an toàn.

Khi phân tích đường hầm, cn xem xét ứng sut và biến dạng do tt cả các tải dự kiến gây ra, bao gồm cả rung chuydo động đt ứng sut có thể được đánh giá bằng thực nghiệm hoặc bằng phương pháp số như phương pháp phần tử hữu hạn.

Đối với các đường hm và giếng sâu, ứng suất và biến dạng vòng sinh ra do sóng địa chn truyền qua cũng cn được xem xét trong thiết kế.

8  Quan trắc địa kỹ thuật

8.1  Mục đích quan trắc địa kỹ thuật

Khảo sát ngầm, thí nghiệm hiện trường và trong phòng phải xác định được giá tr các thông số và thông tin v đặc trưng của địa đim thích hợp cho việc dự đoán khả năng làm việc ca h thống nn móng trong điều kiện tải dự kiến. Chúng cho phép xây dựng các tu chí thiết kế đối với vt liệu và cu trúc nn móng trong điu kiện tải dự kiến. Để kim đnh khả năng làm việc của nn móng và các cấu trúc đt đắp, động thái hiện trường thực tế của chúng cđược quan trc ngay từ khi bắt đầu các hoạt động lựa chọn địa đim xuyên sut các giai đoạn xây dựng và vận hành.

Quan trắc ttrọng và biến dạng thc tế cho phép kiểm tra tại hin trường động thái dự đoán trước của nn móng và các cu trúc đất đắp. Do hoạt động xây dựng thường diễn ra trong khoảng thời gian dài nên các dữ liệu quan trắc cho phép điều chỉnh các mô hình lún trên cơ sở diễn biến thực tế. Do đó, có th dự đoán diễn biến trong thời gian dài với độ tin cậy hợp lý.

8.2  Hướng dẫn quan trắc

Các giai đoạn xây dựng thông thường bao gồm hoạt động đào đt, lấp đt và xây dựng tòa nhà. Động thái ca đt cần được quan trắc trong suốt các giai đoạn này. Trong quá trình đào đt và lấp đt, cần theo dõi biến dạng của vật liệu dưới bề mặt (bùng nn, lún, dịch chuyển ngang) và thực hiện đánh giá tải. Cần thực hiện quan trc liên tục trong suốt vòng đời của NMĐHN.

Chế độ nước ngầm dưi tòa nhà và trong khu vực kế bên cần được quan trc nhằm đánh giá điu kiện đã được giả thiết trong thiết kế, đặc biệt trong trường hợp lp đặt h thống thoát nước  sâu hoặc hệ thống thoát nước thường xuyên.

Cn quan trc độ lệch, độ dịch chuyển và các thông số liên quan ca cu trúc an toàn, bao gm các cu trúc tường chắn và cu trúc đt đp.

Cần quan trắc động thái địa chn của địa điểm và của vật liệu dưới bề mặt. Nhu cầu  thiết b quan trắc áp lực nước l rỗng hiện trường khi nghiên cứu hóa lng cũng phải được xem xét.

Thiết bị quan trc phải được lựa chọn cẩn thận đ bảo đảm hệ thống quan trắc có th cung cp thông tin cần thiết trong suốt thời gian hot động của NMĐHN. Cần lựa chọn thiết bị trên cơ s kinh nghiệm. Đ quyết định số lượng thiết b cần sử dụng, cần tính đến tỉ lệ sai hỏng của chúng.

8.3  Thiết bị quan trắc

Cần sử dụng thiết b quan trắc quy định tại Bảng 4 để quan sát phản ứng của nền móng và vật liệu liên quan. Tùy theo đặc điểm của địa điểm, yêu cầu và loại NMĐHN, có thể sử dụng thiết bị khác đ quan trắc đt và công trình (như căng kế, hộp đo tải trọng và áp sut).

Bảng 4 – Thiết b quan trắc

Loại thiết b

Nguyên lý

V trí

Thông số cần xác định

Mục đích

Đo áp sut

Áp sut thủy tĩnh

L khoan

Áp sut nước l rỗng, mực nước

Quan trắc mực nước

Hệ thống đnh vị toàn cầu

Quan sát bằng vệ tinh

Địa điểm

Đặc điểm đa hình của đa điểm

Đánh giá địa điểm

Mốc quan trắc lún

Quan sát địa hình

Mặt đt

Độ dịch chuyển, độ lún

Độ lún của cu trúc

Đo gamma, chụp ảnh

Chng ảnh (chập ảnh)

Mặt đt

Biến dạng địa hình

Biến dạng cu trúc

Bàn lún hiện trường

Địa hình

Mặt đt

Độ dịch chuyn

Độ lún ca cấu trúc

Đo độ nghiêng

Cơ học

Lỗ khoan

Phương thẳng đng

Độ ổn đnh ca sườn dốc

Đo đa chn

Đo gia tốc, kích hoạt

Trường t do, công trình

Lch sử gia tốc theo thời gian

Khả năng vn hành ca NMĐHN; động thái địa chấn của ctrúc; phổ phản ứng của nền

Thiết b thủy lực

ng chữ U thủy học, pin Glotzl

Trên và dưới nền móng bè

Biến dạng và ứng sut của nền móng bè

Động thái của hệ thống đất – cấu trúc

 

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]  Các vấn đề địa kỹ thuật trong đánh giá địa điểm và nền móng NMĐHN, Bộ tiêu chuẩn an toàn NS-G-3.6, IAEA, Viên (2004).

[2]  Thiết kế và bảo đảm cht lượng kháng chấn đối với NMĐHN, Hướng dn an toàn NS-G-1.6, IAEA, Vn (2003).

[3]  Đánh giá an toàn địa chấn đối với các cơ sở hạt nhân đang hoạt động, Hướng dẫn an toàn NS-G-2.13, IAEA, Viên (2009).

[4]  Đánh giá đa đim các cơ sở hạt nhân, Yêu cu an toàn NS-R-3, IAEA, Viên (2003).

[5]  Thiết kế h thống boong-ke lò phản ứng NMĐHN, Hướng dẫn an toàn NS-G-1.10, IAEA, Vn (2003).

 

MỤC LỤC

1  Phạm vi áp dụng

2  Thuật ngữ và đnh nghĩa

3  Khảo sát địa đim

3.1  Chương trình khảo sát

3.2  Nguồn dữ liệu

3.3  Khảo sát đối với lớp dưới b mặt có điều kiện phức tạp

4  Đánh giá địa đim

4.1  Phân nhóm địa đim

4.2  Hồ sơ địa điểm

4.3  Phổ phản ứng địa chn trường tự do và phổ phản ứng đặc trưng của địa điểm

4.4  Khả năng hóa lỏng

5  Xem xét nn móng

5.1  Công tác nn móng

5.2  Tương tác đt – cu trúc

5.3  Độ ổn định

5.4  Lún và bùng nn

5.5  Ảnh hưởng do rung động kích thích

6  Cấu trúc đt đắp

6.1  Khái quát

6.2  Sườn dốc tự nhiên

6.3  Đê  đập

6.4  Tường, đê, kè chn sóng biển

7  Cu trúc ngầm

7.1  Tưng chn

7.2  Cấu trúc đặt sâu trong đt

7.3  ng dn, đường ống ngm và đường hầm

8  Quan trắc đa kỹ thuật

8.1  Mục đích quan trắc đa kỹ thuật

8.2  Hướng dẫn quan trắc

8.3  Thiết b quan trắc

Thư mục tài liệu tham khảo

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9643:2013 VỀ AN TOÀN HẠT NHÂN – CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA KỸ THUẬT TRONG ĐÁNH GIÁ ĐỊA ĐIỂM VÀ NỀN MÓNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN
Số, ký hiệu văn bản TCVN9643:2013 Ngày hiệu lực
Loại văn bản Tiêu chuẩn Việt Nam Ngày đăng công báo
Lĩnh vực Công nghiệp nặng
Ngày ban hành
Cơ quan ban hành Tình trạng Còn hiệu lực

Các văn bản liên kết

Văn bản được hướng dẫn Văn bản hướng dẫn
Văn bản được hợp nhất Văn bản hợp nhất
Văn bản bị sửa đổi, bổ sung Văn bản sửa đổi, bổ sung
Văn bản bị đính chính Văn bản đính chính
Văn bản bị thay thế Văn bản thay thế
Văn bản được dẫn chiếu Văn bản căn cứ

Tải văn bản