Sử dụng công nghệ X-ray CT nghiên cứu biến dạng vật liệu thoát nước thẳng đứng trình cố kết Nguyễn Đình Thành Viện Khoa học Cơng nghệ GTVT Tóm tắt: Các nghiên cứu trước trình cố kết lớp đất vật liệu nước (VLTN) cài đất bị biến dạng theo Sự biến dạng nguyên nhân suy giảm phần hay tồn khả nước vật liệu thoát nước thẳng đứng Một trở ngại lớn nghiên cứu trước nhìn thấy trực tiếp trình biến biến dạng vật liệu nước q trình xảy đất sâu Nghiên cứu thực loạt thí nghiệm mơ q trình biến dạng vật liệu thoát nước giai đoạn cố kết theo cấp áp lực tăng dần, cuối chu kỳ nén mơ hình đưa vào máy chụp X-ray CT để phân tích nhằm thu kết hình ảnh vật liệu nước Hơn thơng qua q trình phân tích ảnh quan sát tương tác VLTN đất xung quanh ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm gần phƣơng pháp thoát nƣớc thẳng đứng đƣợc sử dụng rộng rãi lĩnh vực xây dựng đất yếu Một vật liệu đƣợc sử dụng phổ biến nhựa thoát (PVD) Đã có nhiều nghiên cứu đặc tính nhƣ hiệu PVD trình cố kết đất yếu, nhiên nhiều vấn đề chƣa đƣợc làm sáng tỏ Một vấn đề đƣợc quan tâm nhiều sử dụng phƣơng pháp khả thoát nƣớc suy giảm khả nƣớc theo thời gian Khả thoát nƣớc PVD đƣợc xác định thí nghiệm phịng thƣờng cho số tƣơng đối thống nhất, nhiên việc xác định mức độ suy giảm khả nƣớc PVD q trình cố kết cịn cần phải nghiên cứu nhiều có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến khả thoát nƣớc PVD nhƣ: đặc điểm lí đất nền; đặc điểm mức độ biến dạng PVD; vùng xáo trộn đất hình thành thi cơng cắm bấc v.v Tóm tắt lại nghiên cứu vấn đề ta thấy có hai nhóm nghiên cứu nhƣ sau: Nhóm tập trung vào việc tạo loại biến dạng nhân tạo PVD sau thực thí nghiệm khả nƣớc chúng, đại diện cho phƣơng pháp nghiên cứu trƣờng Đại học tổng hợp Singapore, phƣơng pháp cho kết nhanh nhƣng không phản ánh hết điều kiện làm việc thực tế PVD Nhóm tập trung vào mơ q trình cố kết đất với PVD mơ hình thí nghiệm kết hợp với việc xác định khả thoát nƣớc cho giai đoạn cố kết, đại diện cho hƣớng nghiên cứu Ali et al 19912,3) Aboshi et al 20011); Chai et al 20067); TranNguyen et al 20105) and Muira et al 20009); Bo et al 20048) v.v Các nghiên cứu cho kết chậm nhƣng mơ đƣợc gần q trình làm việc thực tế PVD Các kết nghiên cứu từ nhóm chứng minh kiểu biến dạng PVD nhƣ uốn cong, gẫy gập, vặn xoắn nguyên nhân làm suy giảm phần hoàn tồn khả nƣớc PVD Các nghiên cứu cho dạng vật liệu thoát nƣớc khác nhƣ giấy (PaD) vải đƣợc nghiên cứu, trở ngại lớn nghiên cứu khơng thể nhìn thấy trực tiếp q trình biến dạng vật chất nƣớc nhƣ việc hình thành trở ngại khác từ đất xung quanh trình cố kết, hình ảnh biến dạng đƣợc nhìn thấy q trình thí nghiệm kết thúc Do nghiên cứu cố gắng mơ lại q trình làm việc hai loại vật liệu nƣớc (VLTN) giấy thoát nƣớc (PaD) nhựa nƣớc (PVD) q trình cố kết sau giai đoạn sử dụng máy quét X-ray CT để quan sát biến dạng VLTN nhƣ thay đổi vật chất xung quanh suốt trình cố kết Kết thu đƣợc từ trình phân tích ảnh cho ta thấy nhìn trực quan tiến trình biến dạng VLTN, mở hƣớng nghiên cứu cho phƣơng pháp này, từ việc phát triển vật liệu mới, nhƣ xu hƣớng nội suy tốc độ cố kết tiệm cận dần đến xác thời gian cố kết, góp phần củng cố thêm liệu đƣa vào tính tốn thiết kế PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp X-ray CT Phƣơng pháp Xray - CT phƣơng pháp đƣợc áp dụng lĩnh vực khoa học Trái đất giúp nhà khoa học tìm đƣợc lời giải xác thành phần vật chất biến đối chúng dƣới tác động môi trƣờng cách phân tích mẫu đất đá ngun dạng, khơng làm phá vỡ tác động học ảnh hƣởng đến tính chất đất đá Năm 1996, Prof Otani nhóm nghiên cứu ứng dụng lần Nhật Bản cho nghiên cứu tính chất đất Từ đến nhóm cơng bố nhiều nghiên cứu trạng thái cấu trúc tự nhiên, phá huỷ đất đá điều kiện mơi trƣờng, thí nghiệm tác dụng lực khác Một số kết đạt đƣợc việc áp dụng Xray CT đƣợc J Otani nnk (2004) tổng kết: (1)Đặc tính đất nhƣ phá huỷ đất nén cố kết, phá huỷ đất trộn với bùn, xi măng, xỉ xốp, nghiên cứu tƣơng tác thành phần cấu trúc đất, nghiên cứu đặc tính thấm nƣớc phục vụ công tác cải tạo đất yếu; (2) Phát triển thiết bị nén ba trục; (3) Khả chịu tải đất dƣới tải trọng cọc; (4) Sử dụng số liệu thu đƣợc để giải toán phƣơng pháp số (numerical analysis)… Nguyên lý chụp cấu trúc vật thể tia X ứng dụng kỹ thuật tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp chiếu tia X dùng y học, nhƣng khác thông số thiết bị nhƣ cƣờng độ nguồn chiếu tia X, thông số nguồn điện độ phân giải hình ảnh vật thể Khi tia X chiếu qua mẫu cho hình ảnh mẫu tập hợp phép đo hình chiếu lên thiết bị thu nhận tín hiệu Khi chùm tia X chiếu xuyên qua, có cƣờng độ I0, sau qua mẫu, giá trị cƣờng độ đổi thành I Quá trình đƣợc biểu diễn cơng thức (1) W bề rộng mẫu, f hệ số hấp thụ Do hình chiếu đƣợc tính theo cơng thức (2), trƣờng hợp mẫu khơng đồng nhất, tập hợp hình chiếu đƣợc tính theo công thức (3) I = I0 exp(-fW) (1) p= fW=ln(I0/I) (2) p(£, ) ln I0 I f ( x, y)dt (3) Trong công thức (3) f(x,y) hàm phân bố theo không gian hệ số hấp thụ theo chiều x y, đƣờng chiếu tích hợp hai thơng số (£, ) (hình 1) Tuỳ thuộc vào thơng số kỹ thuật cách vận hành hệ thống thiết bị X-ray CT mà thiết bị có nguồn chiếu tia Xray tới mẫu có góc quét khác nhau, hình ảnh mặt cắt mẫu thu lần nhiều lần p(£,θ) y £ 3-300 Nguồn tia X Mẫu θ Quay Detectors Hàm quy chiếu Chuyển động tiến lùi t Máy tính + thiết bị xử lý ảnh Mẫu x Thiết bị kiểm sốt hoạt động Hình Ngun lý phép chiếu tia X qua mẫu Hình Hệ thống thiết bị Xray CT Mỗi hệ thống thiết bị X-ray có ba phận chính, đƣợc mơ hình 2, gồm: (i)nguồn chiếu tia X; (ii) thiết bị đặt mẫu; (iii) thiết bị thu liệu Thiết bị đặt mẫu đƣợc hoạt động phối hợp việc di chuyển dọc theo ray chuyển động xoay đồng trục để chùm tia X quét lần lƣợt hết bề mặt mẫu, thiết bị X-ray Trƣờng Đại học Kumamoto có nguồn chiếu tia X với độ rộng qt 3o-30o (hình 2) Các thơng số kỹ thuật thiết bị đƣợc trình bày bảng 1, phần 3.1 Sau bàn mẫu xoay kín vịng, chùm tia X chiếu qua tồn mặt cắt mẫu, liệu ghi lại thiết bị thu theo nguyên lý trình bày Dữ liệu thu đƣợc dạng file ảnh kỹ thuật số có đơn vị theo khơng gian pixcel voxel, đơn vị voxel 0.73mm x 0.73mm x 1mm (tuỳ theo độ chế độ chụp lƣợng chùm tia X) CT-value đƣợc tính theo cơng thức sau: CT value K t w w (4) Trong t hệ số hấp thụ điểm quyét; w hệ số hấp thụ nƣớc; K số vật liệu, K = 1000, CT-value = -1000 môi trƣờng khơng khí hệ số hấp thụ với nƣớc 0, tƣơng tự CTvalue = môi trƣờng nƣớc Dựa vào điểm môi trƣờng nƣớc không khí ta tính đƣợc độ lỗ rỗng vật liệu thí nghiệm theo cơng thức: e V wa (5) V Trong e độ lỗ lỗng, Vwa thể tích phần nƣớc khơng khí mẫu, V thể tích tồn mẫu thí nghiệm Thể tích thành phần ứng thể tích voxel Trên ảnh thể giá trị CT màu, với màu xám đen có giá trị CT thấp, màu xám sáng màu trắng thể giá trị CT cao Hệ số liên quan mật thiết với mật độ xếp cấu trúc (tỷ trọng) vật liệu đƣợc phân tích, phƣơng pháp Xray - CT cịn cho phép tính tỷ trọng mặt cắt theo độ lớn giá trị CT-value (Otani et al nnk, 20026)) theo công thức: Tỷ trọng = (CT-value + 1179)/1181 (6) Ở công thức ta nhận thấy tỉ trọng CT-value mối quan hệ tuyến tính cho phép ta nội suy xu hƣớng biến đổi trạng thái vật chất thí nghiệm q trình cố kết 2.2 Giả thiết Barron ứng dụng cho mơ hình Lý thuyết dòng thấm xuyên tâm xung quanh hệ thống thoát nƣớc thẳng đứng mở rộng lý thuyết cố kết đơn hƣớng cổ điển Năm 1948 Barron4) phát triển giải pháp cho cố kết theo phƣơng ngang dƣới điều kiện lý tƣởng sử dụng bình cố kết đối xứng (hình 3) Giải pháp dựa sở giả thiết sau: - Toàn áp lực ban đầu đƣợc truyền qua thành áp lực nƣớc lỗ rỗng, đất trạng thái bão hòa Lực tác dụng đƣợc phân bố ứng xuất xảy theo hƣớng thẳng đứng Vùng ảnh hƣởng bấc thấm hình tròn đối xứng - Hệ số thấm VLTN vô hạn so với hệ số thấm đất Thỏa mãn định luật Darcy Công thức vi phân cố kết cho dòng thấm xuyên tâm là: u u u ch 2 t r r r (7) Ở u áp lực nƣớc lỗ rỗng vị trí ứng với thời gian t, r khoảng cách bán kính điểm tính tốn đến trung tâm bấc, ch hệ số cố kết theo phƣơng ngang Dƣới điều kiện lí tƣởng (khơng có vùng xáo trộn, khơng có sức cản giếng) độ biến dạng trung bình cho dịng xun tâm là: 8Th U h exp (8) với: ch t n2 3n ln( n) Th De n 1 4n (9) De đƣờng kính tƣơng đƣơng trụ đất, dw đƣờng kính tƣơng đƣơng bấc (n=De/dw) tỉ số khoảng cách THIẾT BỊ VÀ Q TRÌNH THÍ NGHIỆM Trên giới phƣơng X-ray CT chƣa đƣợc áp dụng nhiều nghiên cứu Địa kỹ thuật Tác giả báo đƣợc tiếp cận thiết bị X-ray CT đại giới Trƣờng Đại học Kumamoto - Nhật Bản đƣợc ứng dụng phát triển nhóm nghiên cứu Cơ học đất đá Dựa vào ứng dụng đạt đƣợc từ nghiên cứu mẫu đất, việc nghiên cứu tính chất, trạng thái vật liệu phục vụ xây dựng hoàn toàn đạt độ xác cao 3.1 Thiết bị vật chất thí nghiệm Thiết bị sử dụng thí nghiệm tập trung vào việc mơ trình làm việc VLTN suốt trình cố kết đất, tồn q trình đƣợc quan sát máy chụp X-ray CT Nên phần thiết bị chủ yếu gồm loại là: Bình cố kết máy quét X-ray CT Bình cố kết bình nhựa chịu lực suốt với đƣờng kính 110 mm, cao 305mm (hình 4), phía đáy bình có lắp van điều chỉnh kiểm sốt nƣớc cho thiết bị q trình cố kết, hệ thống lực đƣợc trì hệ thống thuỷ lực tự động với cấp áp lực từ kN đến 100kN Hệ thống gia tải Hình Giải pháp Barron4) cho tốn cố kết có nƣớc vật chất nƣớc thẳng đứng Hình 4: Mơ hình thí nghiệm Thiết bị X-ray CT loại máy TOSCANER-23200min: TOSHIBA Corp; thông số thiết bị đƣợc thể bảng Bảng 1: Các thông số kỹ thuật thiết bị máy chụp X-ray CT Kiểu quét Năng lƣợng tia X Số lƣợng đầu đo Kích thƣớc lớn mẫu Bề dầy tia X Độ phân giải không gian Trƣợt/Quay 300kV/200kV 176 Kênh Đƣờng kính (D): 400mm x Chiều cao (H): 600mm 0.5mm, 1mm, 2mm 0,2 mm (Đƣờng kính lỗ) cho 20mm độ dầy thép Vật chất sử dụng thí nghiệm Kaolinit AP-100 có đặc tính đƣợc thể bảng 2, với loại Kaolinit AP-100 độ ẩm 150% đáp ứng cho mơ hình tƣơng tự nhƣ loại đất yếu Bảng 2: Đặc điểm vật liệu thí nghiệm Kaolinit AP-100 Tỷ trọng (GS) Hệ số cố kết CV (m2/s) Hệ số thấm k (m/s) 2.61 Giới hạn chảy WL (%) 77.0 11.6xE-8 Giới hạn dẻo WP (%) 28.2 2xE-9 Chỉ số dẻo IP (%) 44.8 Độ ẩm trung bình w (%) 150.0 Vật liệu nƣớc đƣợc sử dụng nhựa thoát nƣớc (PVD) giấy nƣớc(PaD) có kích thƣớc nhƣ đƣợc thể hình vẽ 5 (a) Bản nhựa nƣớc (PVD) (b) Bản nƣớc giấy (PaD) Hình Các loại vật liệu nƣớc 3.2 Quy trình thí nghiệm Sau mơ hình đƣợc kiểm tra, q trình thí nghiệm đƣợc tiến hành với các loại vật chất nƣớc nhằm mục đích so sánh hình ảnh biến dạng chúng phát thay đổi vật chất suốt trình cố kết Trình tự thí nghiệm đƣợc tiến hành nhƣ sau: Đổ đầy Kaolinite với độ ẩm 150% thành lớp, đuổi bọt khí đạt chiều cao 240mm, sau tiến hành làm thí nghiệm cố kết Cũng với cách tƣơng tự VLTN đƣợc lắp đặt trung tâm bình thí nghiệm Các kết cố kết đƣợc so sánh, ta nhận thấy mơ hình phù hợp với thông số đầu vào cho phép tiến hành thí nghiệm với cấp áp lực với tỉ lệ ΔP/P = (xem hình 6), sau cấp áp lực mơ hình đƣợc chụp X-ray CT để thu thập ảnh kỹ thuật số tiến hành phân tích hình ảnh thu đƣợc phần mềm chun dụng nhƣ ImageJ, v.v Toàn nghiên cứu đƣợc tiến hành với trƣờng hợp (xem bảng 3), trƣờng hợp mang tính mơ gần hoạt động VLTN, lý biến dạng VLTN ảnh hƣởng đến hiệu thoát nƣớc, nên việc phân chia trình biến dạng VLTN theo cấp áp lực nhằm xây dựng lại tiến trình biến dạng góp phần hiểu rõ chất biến dạng VLTN Bảng 3: Các trƣờng hợp thí nghiệm Trƣờng hợp TN TN Trƣờng hợp TN TN VL thoát nƣớc (*) Khơng có vật chất nƣớc Có vật chất thoát nƣớc (PaD) VL thoát nƣớc (*) Điều kiện thoát nƣớc (**) PaD Cả đáy đỉnh mẫu PVD Cả đáy đỉnh mẫu Điều kiện thoát nƣớc Cả đáy mà đỉnh mẫu Điều kiện áp lực Δ P/P = Δ P/P = Giai đoạn nén lún 4 Áp lực nén (kN) Áp lực nén (kN) Ghi chú: (*) PaD: vật liệu thoát nƣớc giấy; PVD: Vật liệu thoát nƣớc nhựa; (**) Điều kiện thoát nƣớc trƣờng hợp bao gồm hai hƣớng dƣới mẫu X-ray scan Thời gian (ngày) Thời gian (ngày) Trƣờng hợp Trƣờng hợp Hình 6: Đồ thị quan hệ áp lực nén thời gian KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Thí nghiệm & cho ta thấy q trình cố kết có tham gia VLTN xảy nhanh hơn, điều chứng tỏ VLTN thẳng đứng thúc đẩy nhanh trình cố kết đất, mơ hình thí nghiệm q trình cố kết phản ánh quy luật nhƣ toán giả thiết, nên việc chọn cấp áp lực theo tỉ lệ ΔP/P hồn tồn phù hợp với mơ hình Việc tập trung vào phân tích kết hình ảnh thu đƣợc từ kết chụp X-ray cho ta nhìn tổng quát trình biến dạng của VLTN Với hai loại VLTN khác sau chu kỳ nén mức độ cố kết có khác biệt khả thoát nƣớc loại khác (xem hình 7) nhiên sau ngày tổng độ lún giống Vậy hình ảnh biến dạng VLTN sau chu kỳ nào? Ở giai đoạn (0,4kN) loại VLTN xuất vị trí uốn cong, nhiên mức độ lún trƣờng hợp sử dụng PVD lớn sử dụng PaD, điều phù Mức độ lún (mm) Mức độ lún (mm) hợp nƣớc vận động đất đến VLTN theo phƣơng ngang (kh) nhƣng PVD có khả thoát nƣớc lớn PaD nên mức độ lún trƣờng hợp sử dụng PVD lớn Càng giai đoạn tiếp sau mức độ lún hai trƣờng hợp gần nhau, vấn đề cần đƣợc làm sáng tỏ đƣợc phân tích thêm hình ảnh Thời gian (ngày) Thời gian (ngày) Hình 7: Đồ thị quan hệ mức độ lún thời gian (TN 3&4) Ta thấy chế hoạt động hai trƣờng hợp mơ hình tƣơng tự nhau, có đặc điểm biến dạng hai loại VLTN khác nên khác biệt yếu tố chi phối, làm sáng tỏ đặc điểm biến dạng lý giải đƣợc khác biệt hai thí nghiệm Hình thể hình ảnh biến dạng vật chất thoát nƣớc qua giai đoạn Không quan sát thấy biến dạng gẫy gập trƣờng hợp sử dụng PVD khả chịu uốn PVD lớn PaD có đặc điểm biến dạng khác nhƣng kết tổng độ lún giống điều cho thấy chế khác biệt xảy trong hai trƣờng hợp Sự tƣơng tác đất xung quanh VLTN nguyên nhân chủ yếu làm cho khác biệt đặc điểm biến dạng VLTN khơng ảnh hƣởng đến hiệu thoát nƣớc? Ở cần phân biệt hai rõ hai vấn đề: Một biến dạng VLTN có làm suy giảm hiệu nƣớc khơng? Hai kiểu biến dạng khác ảnh hƣởng nhƣ đến hiệu thoát nƣớc? Ở vấn đề VLTN biến dạng đến giới hạn định khơng cịn khả nƣớc (giảm 90% chí 100% khả nƣớc) điều đƣợc chứng minh qua nhiều nghiên cứu đƣợc trình bày phần đặt vấn đề Tuy nhiên vấn đề thứ xây dựng đƣợc tiến trình biến dạng cho loại VLTN nên ngƣời ta lấy đặc điểm biến dạng giai đoạn cuối để làm đặc tính chung cho kiểu biến dạng nên vơ hình chung kết thu đƣợc không phản ảnh hết chất sự biến dạng nhƣ ảnh hƣởng trình biến dạng lên khả nƣớc Vì thế, nghiên cứu đƣợc tiến trình nhƣ đặc điểm biến dạng VLTN nhƣng định lƣợng đƣợc liệu khả thoát nƣớc nên chƣa đƣa đƣợc mối tƣơng quan số học hạn chế nghiên cứu cần đƣợc tiếp tục phát triển thêm (a) Bản giấy thoát nƣớc (PaD) (b) Bản nhựa nƣớc (PVD) Hình 8: Hình ảnh biến dạng vật liệu thoát nƣớc (Thanh et al; Tagashira et al 2010 10)) CT - value Nhƣ phân tích trên, máy quyét X-ray CT phân biệt loại vật liệu chủ yếu thông qua giá trị CT-value mà chúng thu nhận đƣợc, từ nội suy kết tỉ trọng vật chất mà chúng phân tích Trong hình hình 10 thể hình ảnh loại vật liệu phân tích ảnh số từ kết chụp X-ray, với độ phận giải 0.73x0.73x1.0mm cấu trúc vật chất đƣợc tái thể hiện lại, giá trị CTvalue trung tâm bình tƣơng ứng với vị trí đặt VLTN ln khơng (xem hình 10) nƣớc tập trung bão hịa VLTN, nhiên giai đoạn thứ phần nƣớc thoát nên giá trị CT-value thể cho Kaolin có cao giai đoạn ban đầu, có nghĩa giai đoạn cố kết sau tỉ trọng vật liệu tăng Bằng việc phân tích hình ảnh ta thấy vận động đất dƣới trình cố kết phức tạp tạo vùng tập trung nƣớc phía sau bấc theo hƣớng biến dạng (xem hình giai đoạn 1) Tất thay đổi trình cố kết lần đầu tiện đƣợc quan sát ảnh chụp trực tiếp, chƣa thể đƣa kết luận xác nhiên lời cảnh báo cho nghiên cứu vào giải chế q trình cố kết có sử dụng bấc thấm thẳng đứng Khoảng cách từ trung tâm mẫu biên(mm) Hình 10: Sự phân bổ CT - value cho trƣờng hợp 28mm Hình 9: Hình ảnh cắt qua trung tâm mẫu trƣờng hợp Trên hình hình ảnh mặt cắt đứng qua trung tâm mẫu cịn hình 11 mặt cắt ngang qua vùng biến dạng theo giai đoạn từ lúc bắt đầu đến giai đoạn cố kết cuối Trong vùng quan sát đƣờng kính 75mm xung quanh VLTN ta nhận thấy VLTN ln trạng thái bão hòa tỉ trọng vật Hƣớng uốn cong Khoảng cách tính từ đáy lớp 75 mm liệu xung có thay đổi tăng dần thể qua màu ảnh từ màu đen sang màu sáng tƣơng đƣơng với khoảng giá trị CT-value từ 300-500 70mm 60mm 50mm initial 1st 2nd 4th Hình 11 Mặt cắt ngang mẫu giai đoạn: bắt đầu, thứ 2, thứ (Thanh et al; Tagashira et al 201010)) Đặc biệt ý theo hƣớng uốn cong vùng mật độ tăng cao đƣợc tập trung trƣớc điểm uốn cong VLTN Vùng mật độ tăng cao phản ảnh vấn đề đƣợc ý quan tâm cần nghiên cứu nhiều mà lý thuyết có nhắc đến vùng xáo trộn xung quanh VLTN (smear zone) Theo lý thuyết vùng xáo trộn xuất thi công cắm bấc nhƣng để định lƣợng xác ảnh hƣởng nhƣ bán kính vùng nhƣ đến vấn đề chƣa sáng tỏ, hình ảnh ta thấy vùng xáo trộn đất xung quanh (xem hình 11) cịn xuất q trình biến dạng VLTN khơng đơn q trình thi công cắm bấc gây KẾT LUẬN Qua kết nghiên cứu số kết luận đƣợc rút là: Đây nghiên cứu đặc điểm biến dạng VLTN cách trực tiếp, chƣa thể đƣa số so sánh cụ thể mơ hình cịn đơn giản, nhƣng phát triển công nghệ số phép đo xác định hƣớng cho nghiên cứu cấu trúc vật chất cách xác sinh động hình ảnh thông qua phƣơng pháp chụp X-ray Các phát vùng mật độ tăng cao vị trí biến dạng VLTN nhƣ lời cảnh báo lƣu ý tính tốn thiết kế, vấn đề vùng xáo trộn sức cản giếng áp dụng cho tính tốn hệ số cố kết thời gian cố kết cần hoàn thiện Qua nghiên cứu vấn đề nghiên cứu vùng xáo trộn xung quanh VLTN không q trình thi cơng cắm bấc thấm gây ra, vùng xáo trộn khơng phụ thuộc vào vận tốc cắm, kích thƣớc hình học kiếm xun mà có cịn phụ thuộc vào, loại vật liệu VLTN đặc điểm biến dạng vật liệu thoát nƣớc Study on the deformation of vertical drain materials under consolidation processing using X-ray CT Abstract Many previous researchers showed that under the consolidation process of soil layers, drain material deformed And this deformation is one of the main causes partial or complete reduction of drainage capacity for the drain materials But the biggest obstacle in the previous studies were not able to see directly the process of the deformation on the drain materials because the behavior itself is in ground This study simulated the process of consolidation settlement of soft soil in consolidation cell with drain materials At the end of each consolidation phase, X-ray CT was used for the purpose to observe directly on the deformation process of the drain materials and also to indicate the progress of deformation Further, the interaction between the surrounding soil and drain materials were also investigated in this study Tài liệu tham khảo 1) Aboshi, H., Inoue, T & Shimizu, Y (2001) Kinking deformation of PVD under consolidation settlement of surrounding clay Soil and Foundations,Vol 41, No 5, 25-32 2) Ali, F.H (1991) The flow behavior of deformation prefabricated vertical drains Geotextiles and Geomembranes, 10, No 3, 235-248 3) Ali F.H A method to test the performance of a prefabricated vertical drain Soil and Foundations Vol 33 No 181-187 June 1993 4) Barron.R.A 1948 Consolidation of fine-grained soils by drain well Transection ASCE vol 113 paper 2346.pp.718724 5) H H Tran-Nguyen., T B Edil., & J A Schneider Effect of deformation of prefabricated vertical drains on discharge capacity Geosythetics International, 2010, 17, No 6) J Otani State of the art report on geotechnical X-ray CT research at Kumamoto University X-ray CT for Geomaterials; Soils, Concrete, Rocks, Otani & Obara (eds.), p 43-77, 2002 7) Jun-Chun Chai., & Norihiko Miura Invesrigation of Factors Affecting Vertical Drain Behaviors Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering March 1999 8) M W Bo Discharge capacity of prefabricated vertical drain and their field measurements Geotextiles and Geomembranes, 22 (2004) 37-48 9) N Miura., J.C Chai (2000) Discharge capacity of prefabicated vertical drains confined in Clay Geosynthetics International, 7, No 2, 119-135 10) Y Tagashira., J Otani., M Kitadume (2011) Visualization of deformation on vertical drain materials under consolidation using X-ray CT X-Earth (IWX) December 7&8-2011 10