TÓM tắt LUẬN văn nghiên cứu sử dụng xỉ than từ nhà máy nhiệt điện duyên hải làm cọc gia cố nền đất yếu hạ tầng dự án khu đô thị mới phía đông đường mậu thân thành phố trà vinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ HOÀNG SA NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THAN TỪ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN DUYÊN HẢI LÀM CỌ I N N ĐẤT U HẠ TẦN D N Đ Ị Đ N ĐƢ N NÀN À N Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Cơng trình dân dụng & cơng nghiệp Mã số: 60 58 02 08 TÓM TẮT LU N ĂN ẠC SĨ Ỹ THU T Đà Nẵng - Năm 2016 N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a Cơng trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: S S Châu rƣờng Linh hản biện 1: TS Lê Khánh Toàn hản biện 2: TS hạm ỹ Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 09 tháng 01 năm 2016 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a Ở ĐẦ Đặt vấn đề Trà Vinh đầu tư xây dựng dự án Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải trình chạy thử vận hành năm 2015 với công suất 1200MW, nhu cầu tiêu thụ than cho Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải khoảng 3,6 triệu tấn/năm lượng tro xỉ than thải 1,362 triệu tấn/năm Ngồi ra, Trà Vinh cịn triển khai xây dựng Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải với công suất 1200MW vận hành vào năm 2017, Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải mở rộng 600MW vận hành vào 2018 Duyên Hải với công suất 1200MW vận hành vào năm 2020 Như vậy, dự án vận hành thải môi trường lượng xỉ than lớn Trà Vinh số tỉnh nghèo nước, bước phát triển theo hướng công nghiệp hóa, đại hóa Các khu cơng nghiệp tập trung, sở hạ tầng kỹ thuật, khu đô thị mới… xây dựng với tốc độ ngày lớn Các cơng trình xây dựng thường tập trung nơi có điều kiện kinh tế, giao thơng thuận lợi lại bất lợi điều kiện địa chất công trình Tại đây, cấu trúc thường phức tạp, gồm nhiều lớp đất yếu, có chiều dày lớn, phân bố mặt Điển hình Dự án Khu thị phía đơng đường Mậu Thân - Thành phố Trà Vinh đầu tư xây dựng Theo số liệu địa chất, đa phần lớp đất sét yếu, khó khăn cho cơng tác xây dựng cơng trình, thường kéo theo chi phí xử lý móng lớn Để xây dựng cơng trình đất cần phải có biện pháp gia cố để tăng sức chịu tải đất, giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho cơng trình Trong nhiều phương pháp gia cố đất cọc vật liệu rời N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a ứng dụng phổ biến từ có sở lý thuyết kiểm chứng từ thực nghiệm nghiên cứu Cọc vật liệu rời cọc đá dăm, cọc sỏi cuội, cọc cát, … cọc loại phế liệu công nghiệp dạng hạt Các loại cọc tạo đất có sức chịu tải kém, tính biến dạng lớn nhằm tăng cường sức chịu tải đất Các thiết bị thi công phổ biến Từ thực tế hiệu giải pháp gia cố đất yếu cọc vật liệu rời nhằm tận dụng nguồn thải xỉ than từ Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, việc Nghiên cứu sử dụng xỉ than từ nhà máy nhiệt điện Duyên Hải làm cọc gia cố đất thị ph a đ ng đƣờng u hạ tầng dự n hu đ ậu hân - hành phố rà inh cần thiết Việc vừa giảm giá thành xây dựng cơng trình, tiết kiệm lượng, vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường nhà máy nhiệt điện Mục đ ch nghiên cứu - Nghiên cứu phân tích lý thuyết tính tốn cọc vật liệu rời gia cố ổn định móng cơng trình - Thí nghiệm tiêu lý xỉ than đất yếu, phân tích, tính tốn phần mềm mơ Từ đánh giá độ ổn định, biến dạng đất gia cố cọc xỉ than kiến nghị kết đạt - Triển khai ứng dụng vật liệu xỉ than làm cọc vật liệu tăng cường sức chịu tải đất yếu cơng trình xây dựng, ứng dụng cho địa chất đất yếu tỉnh Trà Vinh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Hạ tầng Khu thị phía đơng đường Mậu Thân Thành phố Trà Vinh nguồn thải xỉ than từ Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a - Phạm vi nghiên cứu: Ứng dụng xỉ than làm cọc vật liệu rời xử lý đất yếu; nghiên cứu mô số hƣơng ph p nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan: thu thập tài liệu, tìm hiểu lý thuyết tính tốn cọc vật liệu rời; - Thí nghiệm xác định tiêu lý xỉ than đất yếu; - Mô số phần mềm Plaxis để phân tích, đánh giá Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Việc nghiên cứu sử dụng nguồn thải xỉ than từ Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải để làm cọc vật liệu rời gia cố đất yếu nhằm tăng sức chịu tải đất, tăng cường ổn định cho cơng trình Bên cạnh đó, việc sử dụng giải pháp tận dụng nguồn vật liệu địa phương, giải phần nhiễm mơi trường q trình vận hành nhà máy nhiệt điện Duyên Hải thải ra, góp phần thực ý kiến đạo Chính phủ yêu cầu cần phải liệt giải pháp thực xử lý tro, xỉ nhằm đảm bảo vừa tiết kiệm lượng, vừa giải toán tài nguyên, đảm bảo môi trường Bố cục luận văn Mở đầu Chương Tổng quan biện pháp xử lý đất yếu giải pháp cọc vật liệu rời Chương Xác định tiêu lý đất yếu dự án cọc xỉ than Chương Mô số làm việc cọc xỉ than Kết luận kiến nghị N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a C ƢƠN ỔN Q N Ề C C B ỆN BẰN 1.1 TỔN Ả QU N V XỬ LÝ NỀN ĐẤ YẾ CỌC LỆ Ọ VẬT LIỆU RỜI 1.1.1 Khái quát Cọc vật liệu rời cấu tạo chủ yếu cát sỏi dùng để cải tạo đất yếu Đất cải tạo vật liệu trở thành hỗn hợp Khi chịu tải trọng tác dụng cọc vật liệu rời có khuynh hướng phình ngang truyền ứng suất qua phần đất phía Cường độ khả chịu tải đất hỗn hợp gia tăng tính nén lún giảm Ngồi ra, cọc cấu tạo vật liệu rời có hệ số thấm lớn có chức làm tăng nhanh tốc độ cố kết giảm độ lún cịn lại sử dụng cơng trình 1.1.2 Những phương pháp thi công cọc vật liệu rời a Phương pháp nén chặt tác động rung Phương pháp lèn chặt tác động rung sử dụng để làm chặt đất rời phận rung động; phận chìm vào đất nhờ trọng lượng thân với chấn động rung có khơng có hỗ trợ tia nước b Phương pháp thay rung động Phương pháp thay rung động sử dụng để cải tạo loại đất dính có 18% trọng lượng hạt lọt qua sàng số 200 (sàng có mắc lưới 0,074mm) Thiết bị sử dụng giống phương pháp nén chặt tác động rung Trong phương pháp đất xung quanh lỗ rỗng không bị nén chặt thiết bị rung, mà nhờ tia nước hình thành lỗ rỗng Phương pháp thực q trình khơ trình ướt N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a c Phương pháp rung động kết hợp Phương pháp dùng phổ biến Nhật áp dụng để gia cố cho đất sét mềm yếu mực nước ngầm cao Cọc vật liệu rời thường sử dụng đạt hiệu cọc cát nén chặt Chúng xây dựng cách đóng ống chống tới chiều sâu mong muốn, dùng búa rung thẳng đứng nặng đặt lên đầu ống Đổ vào thể tích cát định kéo ống lên nấc một, từ từ nhờ búa rung hoạt động từ đáy Quá trình lặp lại toàn cọc vật liệu rời nén chặt xây dựng xong d Phương pháp khoan có ống bao Trong phương pháp cọc tạo thành cách đầm vật liệu rời hố khoan có ống chống bao Vật đầm có trọng lượng từ 15kN đến 20kN, chiều cao rơi từ 1m đến 1,5m Giá thành thi công theo phương pháp kinh tế phương pháp rung lèn chặt, thích hợp nước phát triển Tuy nhiên, trình đầm đất bị phá hoại sau phục hối lại nên hạn chế cho loại sét nhạy 1.2 P P N P P L N N ĐẤT U N IẢI P Ọ VẬT LIỆU RỜI 1.2.4 ọc cát 1.2.5 ọc đá 1.2.6 ọc ỉ th n 1.3 L T U T TÍN TO N Ọ VẬT LIỆU RỜI 1.3.1 Tổng qu n tính tốn chế làm việc cọc vật liệu rời a Những quan hệ b Cơ chế phá hoại 1.3.2 ác định sức chịu tải cọc vật liệu rời lên đất N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a a Khả chịu tải giới hạn cọc đơn b Khả chịu tải giới hạn theo nhóm cọc 1.3.3 Các phương pháp tính tốn độ lún gi cố cọc vật liệu rời a Phương pháp cân tương đương b Xác định độ lún sau xử lý cọc vật liệu rời theo Priebe’s Method c Phương pháp tường vật liệu rời (Granular Wall) d Phương pháp phần tữ hữu hạn Plaxis 2D e Sự tập trung ứng suất lên cọc vật liệu rời f Yếu tố ảnh hưởng phân bố ứng suất lên cọc vật liệu rời lên đất g Độ lún cố kết theo thời gian h Phương pháp xác định độ lún ổn định theo Asaoka theo quan trắc 1.3.4 Một số cơng thức tính tốn vật liệu rời a Cơng thức tính tốn sức chịu tải cọc vật liệu rời: Bảng 1.1: Bảng tổng hợp phương pháp xác định sức chịu tải cọc vật liệu rời (Aboshi and Suematsu, 1985) Mô hình ph hoại Phình hai bên (Greenwoo d 1970) Vesic 1972 Hughes 1974 C ng thức t nh sức chịu tải cọc  q ult   c zK pc  2C0 K pc sin   11  sin  s s   sin s  q ult  C0 Fc'  0 Fc'      sin s   sin s q ult   r0  4C0   sin s N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a Mơ hình ph hoại Madhav 1979 Bị cắt (Vitkar 1978) Wong 1975 Barkslade Bachus 1983 Trượt Aboshi 1979 C ng thức t nh sức chịu tải cọc 2  sin s  W    W   q ult   r0  4C0  K qs     1    qs   sin s  B    B   q ult   c BN   C0 Nc  Df  c Nq   qult  2As Kpcq0  2C0 K pc  1/ Kas  3ds K pc c  1  3ds / 2L  q ult  1 /   c Btg 3  1  a s  C0 tg   450  t g 1 (s a s t gs )   1  a s  C0    s Z  s s  a s tgs cos  s  n  (n  1)a s b Cơng thức tính lún đối gia cố cọc vật liệu rời Bảng 1.2: Bảng tổng hợp tính lún gia cố cọc vật liệu rời (Aboshi and Suemastsu, 1985) hƣơng ph p C ng thức Phương pháp St  mv  c   H cân Aboshi et al R  c   (n  1)a s (1979) Phương pháp 1 /  f (,a s )    as   1 Priebe (1976) R  (K A )s f (,a s )       (1  2)(1  a s )  s f (,a s )     K A s  tg (45  )  1    2    2  a s  N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a hƣơng ph p Phương pháp tường vật liệu rời Van Impe & De Beer (1983) Phương pháp Gia số Goughnour (1983) C ng thức 2  )  2 E R  f (a s , s , ,  / E) St  RH(1  2 )(1   v  1  a s  p   (P )  p  Cc log10  vc   e0  (p0 )c  (p)*c 1  K  K o (KifK  1  2K o  1 if K  Ko  Baumann & Bauer (1974) Hughes & cộng (1975) Phương pháp phần tử hữu hạn Balaam & Poulos (1983) 1.4 K T LUẬN (p)*vc   as   1   v    v   a s (p)*vc  (Po )c a s  K (Po ) vc a s tan (45  KFa s tan (45  Rp   s ) s ) v  (P0 )c  (p)*vc  Cc    e0 log10  (P0 ) vc   KE  (m1)   FE   Kc(m) N K  1 (m)   F(m)DN   Cọc vật liệu rời biện pháp gia cường đất hiệu Có thể thi công chúng nhằm gia cường nhiều loại đất khác nhau, nhiều kỹ thuật khác Nếu đất cải thiện theo phương thức gia cường, làm chặt tiêu nước Chúng tỏ có hiệu điều kiện bình thường N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 10 Lề đường: 1,5mx2 đất thịt k=0,90 Độ dốc ngang 4% chân taluy đắp 1/1,5 b Đường đan 2.1.3 ệ thống thoát nước 2.1.4 ệ thống cấp nước 2.1.5 ệ thống điện chiếu sáng 2.2 ĐỊ ẤT Các tiêu kỹ thuật lớp đất xác định theo Báo cáo kết khảo sát địa chất cơng trình Khu thị phía đơng đường Mậu Thân thành phố Trà Vinh Tính từ mặt đất đến độ sâu khảo sát (HK1: 20m, HK2: 40m) có 06 lớp đất Độ sâu phân bố lớp hố khoan Bảng 2.1 Bảng 2.1: Tính chất kỹ thuật lớp đất hố khoan Lớp ên đất Cát nhỏ, kết cấu chặt Bùn sét pha, xen kẹp cát – trạng thái chảy Cát nhỏ - kết cấu chặt Bùn sét pha, xen kẹp cát – trạng thái chảy Sét pha, trạng thái chảy dẻo Sét, trạng thái dẻo cứng đến cứng 2.3 Ỉ TIÊU L Ủ XỈ T Chiều dà lớp đất (m) HK1 HK2 1,4 1,8 1,1 6,8 2,9 2,8 8,6 20,8 1,4 6,4 N Các tiêu lý xỉ than xác định phịng thí nghiệm trình bày Bảng 2.2 Bảng 2.2: Chỉ tiêu lý xỉ than Chỉ tiêu lý Góc ma sát Lực dính Đơn vị i trị 33054’ Kg/cm2 0,064 N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 11 Chỉ tiêu lý Đơn vị Dung trọng tự nhiên 1,86 1,418 g/cm Dung trọng khô g/cm Khối lượng riêng g/cm Mô đun đàn hồi 2.4 i trị 2,192 Kg/cm Ỉ TIÊU L 94,984 Ủ N N ĐẤT U Các tiêu lý lớp đất xác định theo Báo cáo kết khảo sát địa chất cơng trình Khu thị phía đơng đường Mậu Thân thành phố Trà Vinh 2.5 ĐẶ TR N L Ủ Ọ ỈT N Qua thí nghiệm tiêu lý, ta thấy xỉ than có kích cỡ đa dạng, phần nhiều cỡ hạt cỡ hạt cát, tiêu góc ma sát tương đương với cát lực dính lớn cát Q trình thi cơng, ta đầm nén xỉ than đạt độ chặt K = 0,95, với độ ẩm tốt để việc thi công hiệu quả, vật liệu đầm nhanh đạt độ chặt hơn, nhiên rút cần lên, nước ngầm xâm nhập vào cọc xỉ than, cọc bão hòa nước Do tiêu thí nghiệm làm tương ứng với vật liệu cọc đầm chặt K = 0,95 bão hòa nước Về thiết bị thi cơng ta hồn tồn dùng thiết bị thi công cọc cát trường 2.6 K T LUẬN N Lớp lớp cát san lấp Lớp lớp đất yếu, có cường độ chịu lực thấp, tính nén lún cao, khả biến dạng lớn, lớp đất cần phải có biện pháp xử lý thiết kế nền, móng cơng trình lớp đất Lớp lớp đất tương đối tốt lớp 2, có cường độ chịu lực tương đối thấp, tính nén lún tương đối cao, khả biến dạng tương đối lớn Địa tầng khu vực khảo sát phân bố tương đối đồng N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 12 Để xây dựng cơng trình đất cần phải có biện pháp gia cố đất yếu để tăng sức chịu tải đất, giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho cơng trình Các đặc trưng lý cọc xỉ than gần giống với cọc cát Trên sở ta sử dụng xỉ than để để làm vật liệu cho cọc vật liệu rời để gia cố đất yếu cọc cát Về thiết bị thi công cọc xỉ than ta hồn tồn sử dụng thiết bị thi công cọc cát để thi công Dựa vào đặc trưng vật liệu đất yếu đặc trưng vật liệu gia cố đất yếu (xỉ than), chương tác giả sử dụng phần mềm Plaxis để mơ phỏng, tìm hệ số an toàn K độ lún S Hệ số an toàn K phải lớn hệ số an toàn cho phép [K] độ lún S phải nhỏ độ lún giới hạn Sgh C ƢƠN MÔ 3.1 QU VIỆ ỎN TRÌN Ọ ỈT S S LÀ MƠ P ỎN N I ỆC CỦ CỌC XỈ S V N N ĐẤT S L M VIỆ N Ủ U 3.1.1 Chọn mặt cắt tính tốn a Địa chất b Đường Hình 3.1: Mặt cắt ngang điển hình tính tốn N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 13 3.1.2 Tính tốn lớp quy đổi tải trọng e 3.1.3 Đặc trưng vật liệu cho mơ hình 3.1.4 Lập mơ hình hình học, gán điều kiện biên, gán đặc trưng vật liệu đất yếu 3.1.5 Mơ hình tính tốn phần mềm pl is 8.2 chư gi cố Hình 3.2: Hệ số an toàn đường đất yếu chưa gia cố cọc xỉ than (K =0,998) Theo kết phân tích trên, ta thấy hệ số an tồn cơng trình đất yếu K = 0,998 < [K] = 1,4 Như ta cần phải có biện pháp gia cố đất yếu xây dựng cơng trình Ở tác giả đề xuất giải pháp sử dụng xỉ than làm cọc gia cố đất yếu 3.1.6 Mơ hình tính tốn phần mềm pl is 8.2 gi cố cọc ỉ th n a Các trường hợp tính tốn Để đảm bảo gia cố đất hiệu quả, xét trường hợp tính tốn sau: - Trường hợp 1: Thay đổi dường kính cọc thay đổi D = 0,4m, D = 0,5m D= 0,6m - Trường hợp 2: Thay đổi chiều dài cọc L = 5m, L = 6m, L = N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 14 7m L = 8m - Cố định khoảng cách cọc 1,5m b Lập mơ hình hình học, gán điều kiện biên, gán đặc trưng vật liệu c Kết tính tốn Bảng 3.1: Hệ số an tồn theo trường hợp tính tốn Chiều dài cọc L = 5m L = 6m L = 7m L = 8m 1,306 1,415 1,711 1,726 D = 0,4m 1,331 1,452 1,801 1,822 D = 0,5m 1,343 1,465 1,892 1,929 D = 0,6m Bảng 3.2: Độ lún đường theo trường hợp tính tốn Chiều dài cọc L = 5m L = 6m L = 7m L= 8m 0,408 0,294 0,249 0,339 D = 0,4m 0,352 0,274 0,199 0,255 D = 0,5m 0,297 0,222 0,194 0,218 D = 0,6m 3.2 Â TRÌN D N QU N T EO Đ ỜN Ệ ĐỘ LÚN, ỔN ĐỊN ƠN KÍNH Ọ 3.2.1 iểu đồ qu n hệ độ lún theo đường kính cọc Hình 3.3: Biểu đồ quan hệ độ lún cơng trình theo đường kính cọc Nhận xét: Độ lún cơng trình giảm xuống ta tăng đường kính cọc xỉ than (D = 0,4m, D = 0,5m, D = 0,6m) N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 15 3.2.2 iểu đồ qu n hệ hệ số n tồn theo đường kính cọc Hình 3.4: Biểu đồ quan hệ hệ số an tồn theo đường kính cọc Nhận xét: Hệ số an tồn cơng trình tăng dần lên gần tuyến tính ta tăng đường kính cọc xỉ than (D = 0,4m, D = 0,5m, D = 0,6m) Đối với cọc L = 5m hệ số an tồn mức cho phép 3.3 Â TRÌN D N T EO QU N Ệ ĐỘ LÚN, ỔN ĐỊN ÔN I UD I Ọ 3.3.1 iểu đồ qu n hệ độ lún theo chiều dài cọc Hình 3.5: Biểu đồ quan hệ độ lún theo chiều dài cọc Nhận xét: Độ lún cơng trình giảm xuống tăng chiều dài cọc Riêng trường hợp cọc L = 8m, độ lún cơng trình lớn trường hợp cọc L = 7m N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 16 3.3.2 iểu đồ qu n hệ hệ số n toàn theo chiều dài cọc Hình 3.6: Biểu đồ quan hệ hệ số an toàn theo chiều dài cọc Nhận xét: Hệ số an tồn cơng trình tăng lên tăng chiều dài cọc Tuy nhiên hệ số an toàn trường hợp cọc L = 8m xắp xỉ cọc L = 7m 3.4 Â TRÌN D N T EO QU N Ệ ĐỘ LÚN, ỔN ĐỊN ÔN I UD I Ọ 3.4.1 iểu đồ qu n hệ độ lún theo chiều dài cọc Hình 3.7: Biểu đồ quan hệ độ lún theo chiều dài cọc Nhận xét: Độ lún cơng trình giảm xuống tăng chiều dài cọc Riêng trường hợp cọc L = 8m, độ lún công trình lớn trường hợp cọc L = 7m N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 17 3.4.2 iểu đồ qu n hệ hệ số n toàn theo chiều dài cọc Hình 3.8: Biểu đồ quan hệ hệ số an tồn theo chiều dài cọc Hình 3.9: Biểu đồ quan hệ tỷ lệ độ lún chưa gia cố gia cố cọc xỉ than Nhận xét: Khi đất yếu gia cố cọc xỉ than độ lún giảm đáng kể (từ 55-79%) so với chưa gia cố Khi ta tăng chiều dài cọc lên 20%, 40%, 60% độ lún giảm trường hợp tăng chiều dài lên 60% độ lún cải thiện không đáng kể N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 18 Hình 3.10: Biểu đồ quan hệ tỷ lệ hệ số an toàn chưa gia cố gia cố cọc xỉ than Nhận xét: Khi đất yếu gia cố cọc xỉ than hệ số an toàn tăng lên (từ 30-93%) so với chưa gia cố Khi ta tăng chiều dài cọc lên 20%, 40%, 60% hệ số an tồn tăng lên nhiều trường hợp tăng chiều dài lên 60% hệ số an tồn tăng tương đương với tăng chiều dài cọc lên 40% 3.5 P ÂN TÍ K T QUẢ TÍNH TỐN Qua q trình mơ trường hợp gia cố đất yếu cọc xỉ than thay đổi đường kính chiều dài cọc, dựa vào biểu đồ quan hệ hệ số an tồn độ lún theo kích thước cọc ta dễ dàng lựa chọn kích thước cọc phù hợp để gia cố đất yếu Qua biểu đồ ta thấy gia cố cọc có chiều dài L = 8m khơng hiệu so với cọc có chiều dài 7m (chiều dài lớn độ lún cao hơn) Điều giải thích: Khi gia cố cọc, xét đến vấn đề sức kháng cọc, điều giảm độ lún đường; Sức kháng cọc phụ thuộc vào sức kháng thành sức kháng mũi Ở đây, cọc 8m đâm qua lớp Có thể nói sức kháng mũi cọc lớp cọc xuyên vào 1m không lớn cọc vừa tiếp xúc với lớp Đối với cọc L = 5m độ lún lớn độ lún cho phép N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 19 đồng thời hệ số an toàn nhỏ hệ số an tồn cho phép Vì vậy, ta khơng sử dụng cọc có chiều dài L = 5m L = 8m để gia cố cơng trình Dựa vào biểu đồ quan hệ độ lún ổn định theo chiều dài đường kính cọc tác giả đề xuất chọn cọc xỉ than có chiều dài L =7m đường kính cọc D = 0,5m để gia cố đất yếu Vì gia cố cọc độ lún thấp hệ số an tồn tương đối cao với kích thước cọc khơng q lớn mang lại hiệu kinh tế cao Tuy nhiên cơng trình khơng có u cầu cao độ lún hệ số an tồn ta chọn cọc có chiều dài L = 6m với đường kính D = 0,4m để gia cố nhằm giảm chi phí 3.6 SO SÁNH GIÁ THÀNH THI ỈT ƠN Ọ T V Ọ N Dựa vào định mức dự toán thi công cọc cát Bộ Xây dựng ban hành, tác giả lập dự toán so sánh cọc cát cọc xỉ than cho 100m chiều dài cọc Do chưa có định mức dự tốn cho cọc xỉ than nên tác giả sử dụng định mức dự toán cọc cát để tính tốn chi phí với kích thước hình học Giá thành để thi cơng 100m cọc xỉ than với đường kính cọc 430m thấp cọc xỉ than với kích thước 24% Vì khẳng định sử dụng xỉ than làm cọc vật liệu rời giảm chi phí so với cọc cát – loại vật liệu ngày khan 3.7 K T LUẬN N Chương tác giả đưa giải pháp kiểm tra ổn định công trình trường hợp, kiểm tra đánh giá ổn định cơng trình thiết kế cơng trình chưa gia cố cọc xỉ than Tác giả mơ hình hố sơ đồ tính tốn gia cố đất yếu với trường hợp tính tốn đường kính cọc D = 0,4m; 0,5m; 0,6m ứng với chiều dài cọc L = 5m; N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 20 6m; 7m; 8m Qua phân tích làm việc cọc xỉ than với đường kính độ sâu khác Khi ta tăng đường kính cọc chiều dài cọc với trường hợp định trước hệ số an tồn cơng trình tăng dần lên đến giá trị định tăng dần Do q trình lựa chọn cọc cần xác định tiêu biến dạng đất Khi đất yếu gia cố cọc xỉ than độ lún giảm đáng kể (từ 55-79%) hệ số an toàn tăng lên (từ 30-93%) so với chưa gia cố Qua kết mơ phỏng, phân tích kết đạt được, ta lựa chọn giải pháp hợp lý gia cố cọc xỉ than cho hạ tầng dự án Khu thị phía đơng đường Mậu Thân thành phố Trà Vinh với chiều dài cọc L = 6m L= 7m Tùy theo điều kiện ta chọn cọc có đường kính từ 0,4 đến 0,6m để gia cố, đường kính cọc lớn độ lún giảm hệ số an tồn tăng Khơng sử dụng cọc có chiều dài L = 5m độ lún hệ số an toàn sau gia cố cọc không đảm bảo giá trị cho phép Đối với cọc có chiều dài L = 8m đảm thỏa mãn điều kiện ổn định độ lún không hiệu kinh tế Trường hợp tác giả đề xuất lựa chọn cọc xỉ than có chiều dài L =7m đường kính cọc D = 0,5m để gia cố hạ tầng dự án Khu thị phía đông đường Mậu Thân – thành phố Trà Vinh Giải pháp lựa chọn thỏa mãn điều kiện ổn định độ lún đồng thời mang lại hiệu kinh tế cao (độ lún thấp hệ số an toàn tương đối cao) Giá thành để thi công 100m cọc xỉ than với đường kính cọc 430m thấp cọc xỉ than với kích thước 24% Vì khẳng định sử dụng xỉ than làm cọc vật liệu rời giảm chi phí so với cọc cát – loại vật liệu ngày khan Qua việc khảo sát mơ hình tính ta thấy việc tăng giá trị yếu tố đường kính cọc, chiều dài cọc hệ số an tồn tăng N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 21 lên Tuy nhiên, biến dạng gia cố khơng giảm mà tăng lên số trường hợp Trong giai đoạn thiết kế, việc tính tốn tìm đường kính chiều dài cọc cho biến dạng giới hạn cho phép với loại cơng trình với độ ổn định cao, đồng thời thỏa mãn điều kiện kinh tế cần thiết KẾT LU N VÀ KIẾN NGHỊ t luận: Luận văn nêu bật tính cần thiết, ý nghĩa thực tiễn đề tài, góp phần đề xuất giải pháp xử lý tro, xỉ từ nhà máy nhiệt điện, tác giả đề xuất giải pháp dùng cọc vật liệu rời sử dụng xỉ than để gia cố đất yếu nhằm đảm bảo vừa tiết kiệm lượng, vừa giải toán tài nguyên, đảm bảo môi trường Các nội dung nghiên cứu luận văn đạt sau: - Phân tích, thí nghiệm tiêu lý vật liệu xỉ than từ Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải để mô phần mềm Plaxis với tiêu lý đất yếu theo kết khảo sát địa chất Dựa vào phân tích đặc trưng vật liệu Plaxis, đề tài sử dụng mơ hình Mohr – Coulomb mơ hình Soft soil model để áp dụng cho lớp đất mơ hình Từ tìm hệ số an tồn K độ lún S chưa gia cố gia cố cọc xỉ than so sánh với hệ số an toàn cho phép [K] độ lún giới hạn Sgh - Tác giả mơ hình hố sơ đồ tính tốn gia cố đất yếu với trường hợp tính tốn đường kính cọc kính cọc D = 0,4m; 0,5m; 0,6m ứng với chiều dài cọc L = 5m; 6m; 7m; 8m Qua để phân tích làm việc cọc xỉ than đường kính độ sâu khác Dựa mơ hình đề xuất luận văn tìm mối quan hệ hệ số an tồn độ lún với đường kính cọc chiều dài N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 22 cọc Xác định độ ổn định biến dạng đất xử lý gia cố phương pháp cọc xỉ than, làm sở lựa chọn kích thước hợp lý cho cọc để gia cố đất yếu Tác giả đề xuất lựa chọn cọc xỉ than có chiều dài L =7m đường kính cọc D = 0,5m để gia cố hạ tầng dự án Khu đô thị phía đơng đường Mậu Thân – thành phố Trà Vinh Giải pháp lựa chọn thỏa mãn điều kiện ổn định độ lún đồng thời mang lại hiệu kinh tế cao (độ lún thấp hệ số an tồn tương đối cao) - Qua q trình nghiên cứu khẳng định: Hồn tồn sử dụng xỉ than từ nhà máy nhiệt điện Duyên Hải làm cọc gia cố hạ tầng dự án Khu thị phía đơng đường Mậu Thân - thành phố Trà Vinh với thiết bị thi cơng sẵn có liên hệ với Công ty Phú Sỹ (chuyên thi công cọc đất – xi măng) để thi công loại cọc - Hiện xỉ than thải từ nhà máy nhiệt điện Duyên Hải chưa sử dụng nên bị chơn lấp Vì sử dụng loại vật liệu để làm cọc gia cố đất yếu ta liên hệ để sử dụng tốn chi phí vận chuyển Dựa vào định mức dự tốn thi cơng Bộ Xây dựng ban hành, tác giả lập dự toán so sánh cọc cát cọc xỉ than Qua dễ dàng nhận thấy chi phí để thi cơng 100m cọc xỉ than với đường kính cọc 430mm thấp 24% so với cọc cát có kích thước Vì khẳng định sử dụng xỉ than làm cọc vật liệu rời giảm chi phí so với cọc cát – loại vật liệu ngày khan Những hạn ch : Mặc dù thân cố gắng điều kiện thời gian, lực thân nên kết nghiên cứu đạt luận văn cịn nhiều hạn chế Luận văn mơ trường hợp thay đổi đường kính N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 23 cọc chiều dài cọc, chưa xét đến thay đổi mật độ cọc khối lượng mô lớn, không đủ thời gian để thực Và cần có so sánh hiệu kinh tế kỹ thuật cách chi tiết Do tính phức tạp việc tính tốn tải trọng cơng trình dân dụng chưa có hồ sơ thiết kế nên luận văn chưa mơ tính tốn cho cơng trình dân dụng đất yếu mà mô cho đường Luận văn mô đất gia cố cọc xỉ than mơ hình số, chưa phân tích mơ hình vật lý Chưa có điều kiện sâu vật liệu cọc: thành phần hóa học, độ bền… i n nghị: Với kết nghiên cứu đạt được, tác giả đề xuất giải pháp kỹ thuật gia cố đất yếu cọc xỉ than công trình có điều kiện địa chất tương đối yếu dự án thay cho giải pháp gia cố khác với hiệu kinh tế không cao Trong trình thi cơng, phải thơng qua kết quan trắc lún thực tế để đánh giá, so sánh với kết phân tích, tính tốn để điều chỉnh giải pháp cho phù hợp Cần nghiên cứu bổ sung thay đổi mật độ cọc ƣớng nghiên cứu ti p: - Cần có nghiên cứu tiếp tục, sâu tiêu - lý - hoá xỉ than đặc biệt tiêu hóa học, độ bền vững xỉ than mơi trường đất yếu, có mực nước ngầm cao - Cần nghiên cứu chế làm việc, phá hoại cọc xỉ than tác dụng tải trọng mơ hình vật lý cơng trình thực tế Hiện nhóm nghiên cứu kết nối với Sở Giao thông Vận Tải Công ty Phú Sỹ, chấp nhận thử nghiệm cơng trình N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 24 thực tế, đề tài có tính ứng dụng cao ngắn hạn - Khả mở rộng cho cơng trình giao thơng, cơng trình dân dụng khu vực Đồng sông Cửu Long - Cần làm rõ hiệu kinh tế cọc xỉ than gia cố đất yếu so với số giải pháp gia cố khác N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a ... pháp gia cố đất yếu cọc vật liệu rời nhằm tận dụng nguồn thải xỉ than từ Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, việc Nghiên cứu sử dụng xỉ than từ nhà máy nhiệt điện Duyên Hải làm cọc gia cố đất thị ph... cao) - Qua q trình nghiên cứu khẳng định: Hồn tồn sử dụng xỉ than từ nhà máy nhiệt điện Duyên Hải làm cọc gia cố hạ tầng dự án Khu thị phía đơng đường Mậu Thân - thành phố Trà Vinh với thiết bị... tỉnh Trà Vinh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Hạ tầng Khu thị phía đông đường Mậu Thân Thành phố Trà Vinh nguồn thải xỉ than từ Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải N CHAT LUONG download