Nghiên cứu gia cố đất bùn sét tại chỗ làm nền móng đường ở tỉnh cà mau

TR I H C QU C GIA TP HCM NG I H C BÁCH KHOA NGUY Nă ÌNHăTHAO NGHIÊN C U GIA C MÓNG T BÙN SÉT T I CH NG T NH CÀ MAU LÀM N N Chuyên ngành:ăK ăthu tăxâyăd ngăcơngătrìnhăgiaoăthơngăăăăăăăăăăăăăăăăăă Mãăs :ă8580205 LU NăV NăTH CăS ă TP.ăH ăCHÍăMINH,ăthángă08 n mă2022ă i TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Mạnh Tuấn Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Lê Anh Thắng Cán chấm nhận xét 2: TS Đỗ Thành Chung Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM Ngày 20 tháng năm 2022 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS Lê Bá Khánh – Chủ tịch TS Lê Văn Phúc – Thư ký PGS TS Lê Anh Thắng – Phản biện TS Đỗ Thành Chung – Phản biện PGS TS Nguyễn Mạnh Tuấn - Ủy viên CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS Lê Bá Khánh TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS.TS Lê Anh Tuấn ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ, tên học viên: Nguyễn Đình Thao MSHV: 2070054 Ngày, tháng, năm sinh: 16/9/1997 Nơi sinh: Bình Định Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng Mã số: 8580205 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu gia cố đất bùn sét chỗ làm móng đường tỉnh Cà Mau (Research on local muddy soil for road foundation in Ca Mau province) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Luận văn nghiên cứu gia cố đất bùn sét chỗ làm móng đường tỉnh Cà Mau Nhiệm vụ cụ thể: Nghiên cứu tổng quan đất gia cố Thiết kế hỗn hợp đất gia cố Đánh giá tiêu lý hỗn hợp đất gia cố III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/09/2021 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06/06/2022 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS NGUYỄN MẠNH TUẤN TP HCM, ngày 06 tháng 06 năm 2021 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS Nguyễn Mạnh Tuấn CHỦ NHIỆM BỘ MÔN PGS TS Nguyễn Mạnh Tuấn TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS TS Lê Anh Tuấn iii LỜI CẢM ƠN Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy học viên - PGS.TS Nguyễn Mạnh Tuấn Học viên học từ Thầy nhiều, học viên hiểu giá trị Kỹ sư, Thạc sĩ Kiến thức, kinh nghiệm, phương pháp luận giá trị khoa học giúp học viên nhiều cơng việc sống.Việc khơng ngừng nỗ lực, tìm hiểu nghiên cứu, tôn trọng giá trị khoa học tạo kết lớn phục vụ cho cộng đồng Học viên gửi lời cảm ơn đến Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia Tp.HCM, tạo điều kiện tốt cho học viên hoàn thiện thành cơng luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Học viên xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy (Cô) Bộ môn Cầu Đường giảng dạy kiến thức quý báu Học viên xin gửi lời cảm ơn đến Anh thuộc nhóm nghiên cứu đồng hành hỗ trợ suốt trình nghiên cứu đề tài Cảm ơn Anh (Chị) thuộc Ban Quản lý dự án xây dựng cơng trình giao thơng Cà Mau hỗ trợ giúp đỡ học viên tham gia học tập chương trình Thạc sĩ Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Cuối cùng, học viên xin chân thành cảm ơn công lao to lớn Ba, Mẹ, Chị tạo động lực cho em hậu phương vững cho học viên tiếp tục học tập, phát triển toàn diện thân, chuẩn bị hành trang cho định hướng tương lai Xin cảm ơn tất người đến với học viên đời TP HCM, ngày tháng năm 2022 Học viên thực Nguyễn Đình Thao iv TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài NGHIÊN CỨU GIA CỐ ĐẤT BÙN SÉT TẠI CHỖ LÀM NỀN MÓNG ĐƯỜNG Ở TỈNH CÀ MAU Khai thác nguồn vật liệu truyền thống (cát, đá) để làm đường làm cạn kiệt nguồn tài nguyên, ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Đồng sơng Cửu Long nói chung tỉnh Cà Mau nói riêng mang quỹ đất lớn, đất bùn sét chiếm đa số nên việc tận dụng loại vật liệu xây dựng kết cấu - mặt đường để đem lại hiệu kinh tế kỹ thuật làm giảm tác hại đến mơi trường Có nhiều phương pháp nghiên cứu để cải thiện tính chất lý đất số kể đến cách làm cứng bùn phương pháp gia cố đất Luận văn đưa số kết đánh giá ban đầu thực gia cố đất bùn sét Cà Mau với chất kết dính (vơi, xi măng) Kết thu được, đất gia cố chất kết dính (vơi, xi măng) với hàm lượng cao tiêu kỹ thuật đất gia cố thõa mãn yêu cầu cần thiết để thi cơng lớp móng kết cấu - mặt đường v THESIS SUMMARY Topic RESEARCH ON LOCAL MUDDY SOIL FOR ROAD FOUNDATION IN CA MAU PROVINCE Conventional materials used in roads are and are creating the reduction from nature resourses, and the environment is getting worse The Mekong Delta region, especially Ca Mau province have many areas of muddy soils which are could be used as the local materials in road embankment and pavement to reduce the construction cost as well as the environment effect There are many applicable methods for improvement the mechanical properties of muddy soil, and one of them is the soil modification The thesis gives some initial evaluation results when reinforcing clay in Ca Mau with binder (lime, cement) The result shows the muddy soil could be used for sub-base layer when combined with binders (lime, cement) with high content vi LỜI CAM ĐOAN Học viên cam đoan luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu gia cố đất bùn sét chỗ làm móng đường tỉnh Cà Mau” cá nhân học viên thực Luận văn Thạc sĩ thực dựa nhiệm vụ luận văn thạc sĩ, không chép cá nhân hay tổ chức nào, số liệu thí nghiệm luận văn số liệu trung thực Học viên chịu trách nhiệm nội dung mà thực TP Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng năm 2022 Học viên thực Nguyễn Đình Thao Học viên cao học khóa 2020 Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao Thơng Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh vii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC HÌNH ẢNH xi CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Kết nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa đề tài 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.6 Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu phương pháp đất gia cố 2.2 Cơ chế hình thành cường độ đất gia cố 2.2.1 Nguyên lý hình thành cường độ đất gia cố xi măng 10 2.2.2 Nguyên lý hình thành cường độ đất gia cố vôi 11 2.3 Các nhân tố ảnh hưởng cường độ đất gia cố 13 2.3.1 Loại đất 13 2.3.2 Xi măng, hàm lượng xi măng 15 2.3.3 Vôi, hàm lượng vôi 17 2.3.4 Thời gian bảo dưỡng 18 2.3.5 Độ ẩm 20 2.3.6 Nhiệt độ môi trường 21 viii 2.3.7 Tác dụng xe chạy 21 2.4 Tổng quan nghiên cứu ứng dụng đất gia cố nước 22 2.4.1 Trong nước 22 2.4.2 Thế giới 24 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẤP PHỐI ĐẤT GIA CỐ 27 3.1 Vật liệu gia cố đất 27 3.2 Trình tự thí nghiệm 28 3.2.1 Xác định độ ẩm tự nhiên ban đầu đất 28 3.2.2 Xác định độ ẩm tối ưu đất gia cố 29 3.3 Thiết kế cấp phối 30 3.3.1 Đất gia cố xi măng 30 3.3.2 Đất gia cố vôi 34 3.3.3 Đất gia cố hỗn hợp vôi, xi măng 35 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VẬT LIỆU GIA CỐ 37 4.1 Chế tạo mẫu 37 4.2 Cường độ chịu nén 38 4.2.1 Đất gia cố xi măng 39 4.2.2 Đất gia cố vôi 40 4.2.3 Đất gia cố hỗn hợp vôi, xi măng 41 4.3 Ép chẻ 42 4.3.1 Đất gia cố xi măng 43 4.3.2 Đất gia cố vôi 43 4.3.3 Đất gia cố hỗn hợp vôi, xi măng 44 4.4 Mô đun đàn hồi 44 ix 4.4.1 Đất gia cố xi măng 45 4.4.2 Đất gia cố vôi 46 4.4.3 Đất gia cố hỗn hợp vôi, xi măng 46 4.5 Tổng hợp kết thí nghiệm 47 4.5.1 Cường độ chịu nén 47 4.5.2 Ép chẻ 48 4.5.3 Mô đun đàn hồi 48 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 5.1 Kết luận 50 5.2 Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Đình Thao Ngày, tháng, năm sinh: 16/09/1997 Nơi sinh: Tuy Phước – Bình Định Địa liên lạc: 42 Quang Trung, Khóm 5, Phường 5, Tp Cà Mau QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: - Từ năm 2015-2020: Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TP HCM - Từ năm 2020-2022: Học viên cao học Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC: - Từ năm 2020-2022: Nhân viên - Ban Quản lý dự án xây dựng cơng trình giao thơng Cà Mau ... văn nghiên cứu gia cố đất bùn sét chỗ làm móng đường tỉnh Cà Mau Nhiệm vụ cụ thể: Nghiên cứu tổng quan đất gia cố Thiết kế hỗn hợp đất gia cố Đánh giá tiêu lý hỗn hợp đất gia cố III NGÀY GIAO... VĂN Đề tài NGHIÊN CỨU GIA CỐ ĐẤT BÙN SÉT TẠI CHỖ LÀM NỀN MÓNG ĐƯỜNG Ở TỈNH CÀ MAU Khai thác nguồn vật liệu truyền thống (cát, đá) để làm đường làm cạn kiệt nguồn tài nguyên, ảnh hưởng đến môi... trung nghiên cứu đất bùn sét Cà Mau (có số 15≤Ip≤35) gia cố mẫu đất (vơi, xi măng) để thiết kế lớp móng xây dựng kết cấu đường 27 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẤP PHỐI ĐẤT GIA CỐ 3.1 Vật liệu gia cố đất Lựa