Bài giảng Địa chất công trình - Chương 5: Nước dưới đất và ảnh hưởng của nó đến xây dựng công trình

chất của đất, loại nước nào là thành phần độ
ẩm của đất đá, loại nước nào gây nên các hiện
tượng địa chất bất lợi cho xây dựng
Hiểu và nhớ được các mốc nhiệt độ mà các
loại nước bị đẩy ra khỏi đất đá và giải thích
được sự liên quan giữa chúng và các mốc nhiệt
độ đó
¤ 5.2. CÁC TẦNG CHỨA NƯỚC 
DƯỚI ĐẤT
Khái niệm tầng chứa nước và tầng nước dưới đất
Tầng chứa nước - tầng đất đá chứa nước, có
các tính chất:
•Tính thấm, đặc trưng bởi hệ số thấm
•Tính nhả nước, đặc trưng bởi hệ số nhả nước
•Tính mao dẫn, đặc trưng bởi chiều cao mao dẫn
Đối ngược với tầng chứa nước là tầng cách nước
Tầng nước dưới đất - tầng phân bố của nước
dưới đất, có các thông số:
•Hệ số thấm, K m/ngđ, m/s
•Hệ số nhả nước,  = Vn/V
•Hệ số dẫn nước, T = Km, m2/ngđ
•Hệ số truyền mực nước; a = Kh/
Phân biệt đại lượng đặc trưng tính chất của tầng chứa nước và thông số địa
chất thuỷ văn của tầng nước dưới đất
tầng chứa nước
tầng cách nước
tầng chứa 
nước treo
9/15/2015
3
Các tầng chứa nước dưới đất
1. Tầng nước thổ nhưỡng
2. Tầng nước ngầm
3. Nước tầng trên
4. Tầng nước giữa tầng
5. Nước trong hang động karst và đứt
gãy kiến tạo lớn
1. Tầng nước thổ nhưỡng
Là nước chứa trong tầng đất thổ nhưỡng,
phân bố ngay sát mặt đất
Bản chất là nước mao dẫn
Trữ lượng không nhiều và chất lượng xấu
Không khai thác sử dụng, không ảnh
hưởng đến xây dựng công trình, ngoại trừ
có thể gây ăn mòn móng
2. Tầng nước ngầm
Là nước trọng lực
Phân bố trên các đáy cách nước liên tục kể từ mặt
đất. Tầng chứa nước ngầm có 3 đới là bão hoà, mao
dẫn, thông khí
Động thái thay đổi theo mùa
Được cung cấp do mưa, nước mặt thấm xuống; tiêu
thoát ra các sông hồ, bốc hơi
Miền cung cấp, miền phân bố, miền thoát trùng
nhau.
Trữ lượng lớn, chất lượng tốt, là nguồn khai thác sử
dụng; có thể gây bất lợi cho xây dựng công trình
3. Nước tầng trên
Là nước trọng lực chứa trên các thấu kính cách
nước cục bộ trong đới thông khí
Động thái thay đổi theo mùa
Được cung cấp do mưa, nước mặt thấm xuống;
tiêu thoát do thấm xuống tầng nước ngầm, bốc
hơi
Miền cung cấp, miền phân bố, miền thoát trùng
nhau
Trữ lượng nhỏ, chất lượng xấu, không khai thác
sử dụng; có thể gây bất lợi cho xây dựng công
trình
4. Nước giữa tầng
Là nước trọng lực, có thể có áp hoặc không áp
Phân bố trong tầng chứa nước kẹp giữa hai
tầng cách nước
Động thái năm
Miền cung cấp, miền phân bố, miền thoát
không trùng nhau
Trữ lượng lớn, chất lượng tốt, là nguồn khai
thác sử dụng; có thể gây bất lợi cho công trình
nếu khai thác quá mức
5. Nước trong hang kast và đứt gãy kiến tạo
Là nước trọng lực phân bố trong các hang vàđứt gãy có hình dạng bất định
Vận động không có quy luật nhất định nênđược xếp vào chung một loại
Động thái có thể theo mùa hoặc theo ngày
Được cung cấp do mưa, nước mặt thấm xuống;
tiêu thoát ra các sông hồ
Trữ lượng lớn, chất lượng nước trong đứt gãy
tốt, trong hang karst là nước cứng, có thể khai
thác sử dụng; có thể gây bất lợi cho xây dựng
công trình ngầm
9/15/2015
4
tầng nước treo
tầng nước ngầm
nước giữa tầng không áp
nước giữa tầng có áp
tầng cách nước
tầng cách nước
tầng cách nước
Sông
Suối hố sụt
phễu karst
mực nước ngầm
Các yêu cầu khi học
Hiểu được tầng đất đá chứa nước, tầng cách nước,
tầng nước dưới đất, các đặc trưng tính chất của
tầng chứa nước, các thông số địa chất thuỷ văn
của tầng nước dưới đất
Phân biệt được thông số địa chất thuỷ văn của
tầng nước dưới đất và đại lượng đặc trưng tính
chất của tầng chứa nước
Đối với mỗi tầng chứa nước phải hiểu:
- Loại nước gì - Đặc điểm phân bố
- Động thái - Trữ lượng, chất lượng
- Khả năng khai thác - Ảnh hưởng đến XDCT
¤ 5.3. VẬN ĐỘNG CỦA NƯỚC 
DƯỚI ĐẤT
1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM LIÊN QUAN ĐẾN THẤM
Sự thấm: Sự di chuyển của nước dưới đất trong các
khe nứt, lỗ hổng ở đới bão hòa của đất đá
Môi trường thấm: các khe nứt, lỗ hổng của đất đá
mà nước thấm qua được
 Môi trường thấm đồng nhất
 Môi trường thấm không đồng nhất
Đường dòng: là đường mà theo đó nước vận động.
Đường dòng có thể song song hoặc không song song
 Đường đẳng áp: là họ các đường vuông góc với các
đường dòng. Hệ thống các đường đẳng áp và đường
dòng tạo thành lưới thủy động lực học của nước dưới
đất
Dòng thấm phẳng: Các đường dòng song song với
nhau và song song với mặt phẳng nào đó.
Dòng thấm tầng: Các đường dòng song song với
nhau tạo thành một dòng liên kết.
• Khi vận tốc không lớn
• Phần lớn nước dưới đất vận động theo quy luật
này
Dòng thấm rối: Dòng thấm có các đường dòng rối
loại, đứt đoạn, cắt nhau, dòng thấm bị xáo trộn, tính
liên kết dòng bị phá hủy
• Khi vận tốc lớn
• Nước trong các khe nứt, hang động lớn có áp
lực cột nước cao
9/15/2015
5
Dòng thấm ổn định: Các yếu tố đặc trưng của
dòng thấm (vận tốc, lưu lượng, mực nước,
gradient thủy lực) không biến đổi theo thời
gian.
Dòng thấm không ổn định: Các yếu tố đặc trưng
của dòng thấm biến đổi theo thời gian.
Lưu lượng thấm Q: lượng chất lỏng thấm qua
tiết diện ướt của dòng thấm trong một đơn vị thời
gian.
Lưu lượng đơn vị q: lưu lượng qua tiết diện có
chiều rộng là đơn vị là 1m.
 Áp lực thấm
 Gradient áp lực
 Lưu lượng:
 Đường dòng, đường đẳng thế
 Thấm phẳng, thấm không gian (thấm hội tụ)
g
vzPH
2
2
 
x
HJ 

vhq
vFQ


a. Định luật Darcy
Định luật do nhà bác học người Pháp A.Darcy
tìm ra vào năm 1856, trên cơ sở kết quả nhiều lần
thực nghiệm thấm qua cát.
2. Các định luật thấm
L
ΔHFQ 
(1) F
L
ΔHKQ 
Hệ số thấm
L
ΔHK
F
Q 
Có thể viết lại phương trình (1) như sau : Q = K.F.J (2)
F = F : Tiết diện ướt của dòng thấm
J = : Gradien áp lực. Chính là lượng tổn thất 
áp lực (cột nước hạ thấp) trên một đơn vị chiều dài dòng thấm.
Từ phương trình (2), suy ra: V = K.J (3)
Trong đó : V = tốc độ dòng thấm
Nội dung định luật:
“Tốc độ thấm tỷ lệ bậc nhất với hệ số thấm và gradien áp lực”.
L
H


F
Q
Đối với đất sét:
Sự thấm xảy ra khi J≥Jo
(do lực nhớt)
Sự thấm xảy ra theo quy
luật tuyến tính khi J ≥ Jbh
J, Jo : phụ thuộc loại đất.
VD: sét cứng : Jo = 20 ÷30
(theo Roza)
 o34bh JJK)JK(Jv 
Jo 4/3Jo
J
v
Giới hạn ứng dụng của định luật Darcy
ĐL Darcy:
Thấm tầng
Môi trường thấm đồng nhất: cát đồng
nhất, cuội sỏi, đá nứt nẻ
Đối với đất sét, khi J>Jbh (Jbh=4/3Jo)
Khi vận tốc thấm cao  chảy rối 
không thích hợp ĐL Darcy  Các định
luật thấm phi tuyến
9/15/2015
6
b. Các định luật thấm phi tuyến
 Công thức xêzi d.JCv 
C: Hệ số, phụ thuộc độ nhẵn thành lòng dẫn và một số
điều kiện khác
d: bán kính thủy lực = diện tích tiết diện/chu vi ướt
J: gradient thủy lực
Công thức Xezi - Kraxnoponxki
dCK k  21.JKv k
Công thức Prôni
Thấm tầng Thấm rốiJ tăng 
2bvavJ 
a, b: thông số phụ thuộc đặc tính, môi trường lỗ hổng
3.1. Dòng thấm phẳng
• Nước ngầm, đáy cách nước nằm ngang
• Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng
• Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có
nước mưa cung cấp thường xuyên
• Nước có áp, chiều dày tầng chứa nước
không đổi
• Môi trường thấm không đồng nhất
• Tính thấm thay đổi theo chiều dòng thấm
• Tính thấm thay đổi vuông góc chiều dòng
thấm
3. Dòng thấm ổn định
Nước ngầm, môi trường thấm đồng nhất, dòng thấm ổn 
định, đáy cách nước nằm ngang
L
x
h
hh 21
q
x
h 
hdhKdxq
dx
dhhKq
..
..


Nước ngầm, môi trường thấm đồng nhất, dòng thấm ổn định, đáy cách nước nằm ngang
 L h
h
hdhKdxq
0
2
1
L
hhKq
hhKqL
2
)(
)
2
(
2
2
2
1
2
2
2
1


Lấy tích phân
(m3/ngày đêm)
Tương tự, xét lưu lượng đơn vị từ mặt cắt 1 đến mặt 
cắt x 
)
2
(
22
1 xhhKqL 
x
x
l
hhKq


1
22
1
2
)(
Nước ngầm, môi trường thấm đồng nhất, dòng thấm ổn định, đáy cách nước nằm ngang
 Dòng thấm ổn định const x-12-1 q q
x
x
l
hhK
L
hhK


1
22
1
2
2
2
1
2
)(
2
)(
xx lL
hhhh 
 1
2
2
2
12
1 .
Nước ngầm, môi trường thấm đồng nhất, dòng thấm ổn định, đáy cách nước nằm ngang
Phương trình đường cong mực nước dưới đất cho dòng ngầm có đáy cách 
nước nằm ngang
9/15/2015
7
Đề bài: Người ta khoan 2 lỗ khoan hoàn chỉnh bố trí 
dọc theo chiều dòng thấm và trong lớp cát đồng nhất 
bão hoà có hệ số thấm K=75 m/ng.đ. Dưới lớp cát là 
một lớp sét nằm ngang cách nước có cao trình +3m. 
Mực nước đo được ở LK1 ở độ sâu 5m, LK2 ở độ sâu 
8m. Hai lỗ khoan cách nhau 1000m, cao trình miệng 
LK1 là +12, LK2 là +13m. Yêu cầu:
1/ Thiết lập công thức tổng quát tính lưu lượng dòng 
thấm?
2/ Với số liệu đã cho, tính lưu lượng của dòng thấm 
đó?
Đề bài: Có một lớp cát đồng nhất bão hoà nước 
có chiều dày không đổi là 12m kẹp giữa 2 tầng sét 
không thấm nước nằm ngang. Lớp sét không thấm 
nước phía trên có bề dày 25m. Người ta khoan 2 LK 
quan trắc cách nhau 400m dọc theo chiều dòng 
thấm và trong lớp cát đó để theo dõi vận động của 
dòng thấm. trong LK1 mực nước ổn định đo được 
cách miệng LK là 4.5m, tương ứng LK2 là 6.5m. 
Lớp cát có hệ số thấm K=100m/ng.đ.
Thiết lập công thức tổng quát tính lưu lượng của 
dòng thấm nói trên?
Với số liệu đã cho, tính lưu lượng của dòng thấm 
đó?
Tính độ sâu mực nước tại mặt cắt giữa 2 lỗ khoan?
Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng
1
2
x
L
h1
h
h2H1 H
H2
0

Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng
dx
dHJ 
KhdHqdx
h
dx
dHKq

 ..
 L H
H
hdHKdxq
0
2
1
Lấy trung bình chiều dày tầng chứa nước
(m3/ngày đêm)
L
HHhhKq 2121 .
2
)( 
Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng
2
21 hhh 
 
L H
H
dHhhKdxq
0
2
1
21
2
Lưu lượng đơn vị thấm từ mặt cắt 1 đến mặt cắt x
x
xx
x l
HHhhKq



1
11
1 .2
)(
 Dòng thấm ổn định const x-12-1 q q
Nước ngầm, đáy cách nước nằm nghiêng
x
xx
l
HHhhK
L
HHhhK


1
112121 .
2
)(.
2
)(
9/15/2015
8
 Đáy cách nước nằm ngang, lượng nước mưa ngấm xuống 
không đổi, phân bố đều, cường độ thấm w
h1 h2
L
x x
h
hx
K
w
Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp 
thường xuyên
Lưu lượng dòng ngầm tại mặt cắt bất kỳ giữa 2 sông
wxdxdxq
wxq
dx
dh


1
1
-Khdh
-Kh
Từ định luật Darcy
w.xqq 1x 
Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp thường xuyên
w.xqK.h.Jq 1 
Lấy tích phân được
 
LL
xdxwdxq
00
1
h
h
dhhK-
2
1
2
Lw.Lq
2
hhK.
2
1
2
2
2
1 
Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp thường xuyên
22
)( 22
2
1
1
WL
L
hhKq 
Thay q1 vào qx được
WxWL
L
hhKq 
22
)( 22
2
1
)
2
(
2
)( 22
2
1 xLW
L
hhKq 
Tại mặt cắt bất kỳ
Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp thường xuyên
22
)( 221 Wx
x
hhKq xx 
xxL
K
Wx
L
hhhhx )(
2
2
2
12
1  (*)
Tại mặt cắt bất kỳ
Tại đỉnh phân thủy: qx = 0, hx=hmax , x =a
0a
2
w
2.
hhK.q
2
2
2
1
x 

  L
L
 
L
Kl
2.w
hh
2
a
2
2
2
1 
Mực nước hai sông bằng nhau: h1=h2
 a = L/2 (đỉnh phân thủy nằm chính giữa 2 sông)
+ h1 > h2  a < L/2
+ h1 L/2
+ a ≤ 0  nước thấm từ sông A sang sông B
   aaL
K
wahhh 22
2
1
2
1max  Lh
Chiều cao mực nước tại đỉnh phân thủy: hmax
Dòng thấm qua khu đất giữa hai sông có nước mưa cung cấp thường xuyên Nước có áp, chiều dày tầng chứa nước không đổi, đáy cách
nước nằm ngang
L
x
q
H
H
H
M
1
2
m
9/15/2015
9
Từ định luật Darcy Q = K.F.J
J = -dH/dx
F = Bm
Tích phân 2 vế từ mặt cắt 1 đến mặt cắt 2
)(
dx
dHKmBQ 
dx
dHKm
B
Qq 
KmdHqdx 
  2
10
H
H
L
dHKmdxq )( 21 HHKmqL 
Nước có áp, chiều dày tầng chứa nước không đổi, đáy cách nước nằm ngang
L
HHKmq )( 21 
Lưu lượng từ mặt cắt 1 đến mặt cắt x
x
x
x L
HHKmq



1
1
1
)(
Dòng thấm ổn định q = const
x
x
L
HHKm
L
HHKm


1
121 )()(
Nước có áp, chiều dày tầng chứa nước không đổi, đáy cách nước nằm ngang
xx LL
HHHH 
 1211
Môi trường thấm không đồng nhất
Tính thấm thay đổi theo chiều dòng thấm









L
L
L
L




l
L1
h1
h2
L2


a/ b/
- Lớp 1: q1 = K1h1J
- Lớp 2: q2 = K2h2J
- Lớp n: qn = KnhnJ
Lưu lượng đơn vị trong toàn tầng
Thay tầng chứa nước không đồng nhất bằng
tầng chứa nước tương đương đồng nhất có hệ
số thấm Ktb
q = KtbhJ
JhKhKhKqq nn
n
i
i )...( 221
1
1 

(1)
(2)
Môi trường thấm không đồng nhất



n
i
ihh
1
Cân bằng 2 phương trình (1) và (2)



 n
i
i
n
i
ii
tb
h
hK
K
1
1
Môi trường thấm không đồng nhất
 Tính thấm thay đổi vuông góc chiều dòng thấm
h1
h2
m3
m2
mi
k1
k2
k3
ki
L
m1
m2
mi
H1 H2
L
k1
k2
ki
9/15/2015
10
- Lớp 1:
- Lớp 2:
- Lớp n:
Vì tính liên tục của dòng thấm nên tốc độ thấm
qua mỗi lớp như nhau
1
1
1111 m
HKJKv 
2
2
2222 m
HKJKv 
n
n
nnnn m
HKJKv 
nHHHH  ...21
)...(
2
2
1
1
n
n
K
m
K
m
K
mvH  (1)
Mặt khác, có thể thay đổi tầng chứa nước không
đồng nhất bằng tầng đồng nhất tương đương có hệ số
thấm Ktb và chiều dày bằng tổng chiều dày các lớp
Từ (1) và (2) suy ra:
tbK
mvH  (2)



 n
i i
i
n
i
i
tb
K
m
m
K
1
1
Dòng thấm đến giếng
Một số khái niệm liên quan đến giếng
 Phễu hạ thấp mực nước/áp lực
 Độ hạ thấp mực nước/áp lực
 Bán kính ảnh hưởng
 Giếng hoàn chỉnh
 Giếng không hoàn chỉnh
 Giếng đơn
 Giếng tác dụng tương hỗ
 Giếng nước ngầm/giếng nước có áp
r
S
h
hg
ro or
Hg
H
S
r
R
R
S
r
0 0
S
r
a/ giÕng n−íc ngÇm; b/ giÕng n−íc cã ¸p
H×nh 2.13 Dßng thÊm ®Õn giÕng
0 h 0
m
H
Giếng đơn hoàn chỉnh
hdhK
R
dRQ
dR
dhRhKQ  22 
  0
0
2
H
H
R
r g
hdhK
R
dRQ  )()ln(ln 2200 gHHKrRQ  
0
22
0
ln
r
R
HH
KQ g
 
 Theo kinh nghiệm, lấy:
Đối với giếng nước có áp:
HKSR 2
rmF 2
dr
dhJ 
0
ln
2
r
R
dhmKQ 
0
ln
2
r
R
mKSQ 
9/15/2015
11
1/ Người ta hút nước từ một giếng đơn hoàn chỉnh 
trong tầng cát chứa nước ngầm. Tầng cát đồng nhất 
nằm ngang có hệ số thấm K=100m/ng.đ, chiều dày 
tầng chứa nước là 40m, giếng có đường kính là 
270mm. Khi hút đến động thái ổn định, mực nước 
ngầm hạ thấp 7.2m.
Thiết lập công thức tổng quát tính lưu lượng ổn định 
của giếng nói trên?
Với các số liệu đã cho, tính lưu lượng của giếng đó?
Xác định đường hạ thấp mực nước tại vị trí cách 
giếng 30m?
Bán kính ảnh hưởng của giếng tính theo công thức 
R=2.S. K.H
A
1
2
i
n -1
n
x
x
x
x
x
1
2
i
n -1
n
A
0
g 1
1i
h
h
h
H ×n h 2 .1 4 N h ã m g iÕ n g t¸ c d ô n g t− ¬ n g h ç
 Nhóm giếng có tác dụng tương hỗ
  hdhKrdrQ 2
K
r
RQ
hh g 
01
1
1
22
1
ln
)1( 
K
r
RQ
hh g 
02
2
2
22
2
ln
)2( 

Nếu cả hai giống cùng làm việc, theo phương pháp
cộng tác dụng
K
r
RQ
hh i
i
i
g 
022
ln

oi
i
g
i
r
R
hhK
Q
ln
)( 22  
 Giếng đổ nước
h
h0
g
h
r
R
H×nh 2.15 GiÕng ®æ nuíc
Từ định 
luật Darcy
Q = KFJ
J = -dh/dr
0
22
0
ln
)(
r
R
hhK
Q g
 
 Giếng hút nước ở gần sông
A
H×nh 2.16 GiÕng hót nuíc ë gÇn s«ng
r r1 2
a
h
R
0 h
0
1
22
ln
r
r
hh
KQ ga
 
0
2
22
ln
r
r
hh
KQ ga
 
Cộng tác dụng
)ln(ln
0
2
0
122
r
r
r
r
K
Qhh ga  
2
1
22
ln
r
r
hh
KQ ga
 
9/15/2015
12
Các yêu cầu cần đạt được
Hiểu được các khái niệm liên quan đến dòng thấm để vận
dụng giải được bài tập
Nắm được định luật Darcy, nhớ được công thức và giới
hạn áp dụng của định luật
Hiểu và vẽ được hình các bài toán của dòng thấm phẳng,
dòng thấm tới giếng, nắm được các bước tính toán để xácđịnh lưu lượng, chiều cao mực nước
Thiết lập được công thức tính hệ số thấm trung bình của
môi trường thấm không đồng nhất cho cả hai trường hợp
tính thấm thay đổi song song và vuông góc với chiều
dòng thấm.
Nhớ được các trường hợp đặc biệt thiết lập công thức tính
lưu lượng không bắt đầu từ định luật Darcy (giếng hút
nước gần sông, giếng tác dụng tương hỗ)
¤ 5. 4. ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC DƯỚI ĐẤT 
ĐẾN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Các ảnh hưởng của nước dưới đất đến xây dựng công trình
Nước chảy vào hố móng gây hậu quả:
• Ngập hố móng
• Gây hiện tượng đất chảy vào hố móng
• Gây hiện tượng xói ngầm làm sụt lún
• Gây bùng nền công trình
Ăn mòn các kết cấu bê tông của móng và các công trình
ngầm...
9/15/2015
13
Ngập hố móng - Ví dụ thực tế:
Người ta đào một đường hào vào trong một tầng cát pha chứa nước ngầm có hệ
số thấm K=15m/ngđ. Đường hào có chiều dài lớn, chiều sâu 3,5m, sâu vào tầng
sét không thấm nước dưới tầng cát pha 0,5m. Khi đào gặp nước ngầm ở độ sâu
1,0m. Tính lưu lượng đơn vị của dòng nước ngầm thấm vào đường hào, biết rằng
phạm vi ảnh hưởng do thấm của đường hào là 50m, khi tính coi mặt đất là nằm
ngang
1,0m
0,5m
3,5m
50m
Từ kết quả tính có thể đưa ra giải pháp xử lý tháo khô hố móng
1. Hiện tượng đất chảy
Là hiện tượng một số đất bão hoà nước chảy
vào hố móng công trình
Có hai loại đất chảy là đất chảy thật và đất chảy
giả
Đất chảy thật là đất mịn (bùn sét, sét pha) tự
chảy như chất lỏng dưới tác dụng của lực trọng
trường
Đất chảy giả là các loại cát chảy do dòng nước
cuốn theo (chảy có điều kiện)
Điều kiện để xảy ra cát chảy:
h
dnJ 

Hậu quả của đất chảy và các giải pháp xử lý
 Hậu quả:
 Làm tăng khối lượng đào, tăng giá thành
công trình, chậm tiến độ xây dựng
 Mất ổn định mái đào và các công trình lân
cận
 Các biện pháp xử lý:
 Hút nước hạ thấp mực nước dưới đất
 Chắn đỡ bằng cừ, tường hào, giếng chìm
 Gia cố nền bằng các giải pháp khoan phụt
xi măng, thuỷ tinh lỏng, cố kết chân
không...
Xử lý đất chảy
Xử lý đất chảy Xử lý đất chảy
9/15/2015
14
2. Hiện tượng xói ngầm
Là hiện tượng nước ngầm vận động lôi cuốn các hạt nhỏ
len lõi qua các lỗ rỗng giữa các hạt lớn ra khỏi nền.
Thường xảy ra trong nền đất rời cấp phối tốt, chỗ tiếp xúc
giữa hai lớp có thành phần hạt khác nhau
Điều kiện xảy ra xói ngầm:
 Theo Bochkova và nnk:
 Theo Zamarin:
 Theo Ixtomina: Biểu đồ Jgh = f(d60/d10)
5;20
10
60  J
d
d
   nnJgh 5,011 
Jmin
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0 D60/d105 10 15 20 25 30 352
Vùng an toàn
Vùng không an toàn
(Theo Ixtomina)
Hậu quả của xói ngầm và giải pháp xử lý
Hậu quả làm rỗng nền, dẫn đến:
 Sụt lún công trình
Mất nước hồ chứa qua nền
 Vỡ đê đập
Các giải pháp xử lý:
 Chủ động tiêu thoát nước mặt
 Làm thiết bị lọc ngược, giếng giảm áp
 Kéo dài đường thấm bằng sân phủ, tường cừ
 Phụt vữa gia cố nền
Xử lý xói ngầm – sân phủ và tường cừ
Xử lý xói ngầm – giếng điều áp Xử lý xói ngầm – Thiết bị lọc ngược
9/15/2015
15
3. Xâm thực bê tông
Các kiểu xâm thực
 Ăn mòn Cacbonate: xảy ra khi nước có chứa CO2
(ở dạng axit yếu)
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
 Ăn mòn axit: xảy ra trong dung dịch axit, có
pH<7
HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O
 Ăn mòn Magie:
MgCl2 + Ca(OH)2 = CaCl2 + Mg(OH)2
MgSO4 + Ca(OH)2 = CaSO4.2H2O + Mg(OH)2
 Ăn mòn Sunfat: xảy ra khi lượng sunfat lớn hơn
250mg/l
3CaO.Al2O3.6H2O + 3CaSO4 + 25H2O = 3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O
 Ăn mòn do kiềm
 Biện pháp hạn chế sự ăn mòn
- Giảm các thành phần khoáng gây ăn mòn:
CaO tự do, C3A, C3S
- Giảm thành phần gây ăn mòn lớn nhất
Ca(OH)2
- Thoát nước công trình
Các yêu cầu cần đạt được
Hiểu được các tác dụng xấu của nước dưới đất
đến công tác hố móng.
Hiểu được vấn đề ăn mòn bê tông của nước dưới
đất để có ứng xử hợp lý khi thiết kế.
Tính toán được lượng nước chảy vào hố móng
theo bài toán phẳng
Hiểu được bản chất, điều kiện phát sinh, phát
triển và các giải pháp xử lý xói ngầm và đất chảy
Người ta hút nước từ một giếng đơn hoàn chỉnh trong 
tầng cát chứa nước ngầm. Tầng cát đồng nhất nằm 
ngang có hệ số thấm K=100m/ng.đ, chiều dày tầng 
chứa nước là 40m, giếng có đường kính là 270mm. 
Khi hút đến động thái ổn định, mực nước ngầm hạ 
thấp 7.2m.
 Thiết lập công thức tổng quát tính lưu lượng ổn định 
của giếng nói trên?
 Với các số liệu đã cho, tính lưu lượng của giếng đó?
 Xác định đường hạ thấp mực nước tại vị trí cách 
giếng 100 met?
Bán kính ảnh hưởng của giếng tính theo công thức .
HKSR 2