(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối

LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 10 năm 2017 Hồ Quốc Khởi iii LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài “Nghiên cứu giải pháp gia cố đất yếu khu lấn biển Kiên Giang phương pháp ổn định tồn khối” tơi nhận nhiều tạo điều kiện giúp đỡ tập thể lãnh đạo, cán bộ, nhà khoa học trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn giúp đỡ Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến thầy TS TRẦN VĂN TIẾNG trực tiếp hướng dẫn cho tơi hồn thành đề tài Tơi xin cảm ơn đồng nghiệp, gia đình bạn bè động viên, khích lệ tơi suốt q trình thực đề tài iv TĨM TẮT Một phương pháp gia cố đất đưa vào ứng dụng Việt Nam gia cố đất phương pháp ổn định toàn khối Tuy vậy, hiểu biết mạnh dạn áp dụng phương pháp gia cố thực tế có nhiều hạn chế, chưa có nhiều cơng trình áp dụng, chưa có qui trình hướng dẫn cụ thể Đề tài giới thiệu công nghệ thi công xử lý đất yếu phương pháp ổn định toàn khối Công nghệ gia cố xử lý đất yếu theo phương pháp ổn định tồn khối góp phần cải tạo, biến đổi đất bùn, đất yếu thành đất có cường độ cao, khắc phục tượng sụt lún, chịu tải trọng dạng cơng trình khác từ cơng trình xây dựng dân dụng cơng trình giao thơng, sân bay, cầu cảng… Công nghệ giúp tận dụng đất bùn phế thải, loại đất đổ bỏ đi, gây ô nhiễm môi trường thành loại đất sử dụng làm móng cho cơng trình xây dựng v ABSTRACT One of the new soil reinforcement methods introduced in Vietnam is the consolidation of the soil by means of full-blown stabilization However, the understanding and bravely applying this method of reinforcement in practice has many limitations, not many works applied, no specific guidelines This topic introduces the technology of processing soft soil by the method of whole block The technology of consolidating the shallow soil, using the method of stabilizing the whole block, will help improve and transform the muddy soil and soil into a high-strength soil, overcoming the subsidence The load of various types of construction works ranging from civil construction works to traffic works, airports, wharves, etc This technology helps to utilize waste mud, which is the only type of land that can be dumped Take away, polluting the environment into a new type of soil that can be used as foundation and foundations for construction vi MỤC LỤC TRANG TỰA TRANG QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v ABSTRACT vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC BẢNG BIỂU xiii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT xiv CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước .8 1.3 Mục tiêu đề tài .20 1.4 Phương pháp nghiên cứu: 20 1.5 Tính đề tài : 20 1.6 Nội dung nghiên cứu: 21 1.7 Thiết bị công nghệ thi công: 21 CHƯƠNG 24 vii CƠ SỞ LÝ THUYẾT 24 2.1 Các yêu cầu thiết kế đường ô tô đất yếu: .24 2.1.1 Các yêu cầu ổn định: .24 2.1.2 Các yêu cầu lún: 25 2.1.3 Yêu cầu quan trắc lún: 26 2.1.4 Xác định tải trọng tính tốn 27 2.2 Các vấn đề ổn định viêc tính tốn ổn định cho đường: 27 2.3 Các vấn đề lún viêc tính tốn lún đường: 31 2.4 Cơ sở lý thuyết phương pháp xử lý đất yếu phương pháp ổn định toàn khối 36 2.4.1 Các kỹ thuật gia cố 36 2.4.2 Ảnh hưởng gia cố toàn khối đặc tính đất 37 2.4.3 Giải pháp thiết kế gia cố toàn khối 40 2.4.4 Ổn định tổng thể 44 2.4.5 Tính tốn độ lún đất gia cố 47 CHƯƠNG 52 THỰC NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG TÍNH TỐN GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH TOÀN KHỐI 52 3.1 Điều kiện địa chất tự nhiên 52 3.1.1 Phân lớp đất 52 3.1.2 Đặc trưng lý đất 52 3.1.3 Nhận xét 54 3.2 Cấp phối đặc trưng hỗn hợp gia cường 54 3.2.1 Chế tạo mẫu hỗn hợp 54 3.2.2 Thí nghiệm xác định đặc trưng hỗn hợp gia cường 57 viii 3.3 Mơ tính tốn xử lý đường phương pháp ổn định tồn khối.59 3.3.1 Mơ hình mô 59 3.3.2 Bài toán 1: Xác định bề rộng khối gia cường 60 3.3.3 Bài toán 2: Xác định chiều cao khối gia cường 63 3.3.4 Bài toán 3: Xác định chiều sâu gia cường theo khả công nghệ66 3.3.5 Bài toán 4: Khi khối gia cường cấm sâu vào lớp đất tốt 69 3.4 So sánh phương pháp ổn định toàn khối phương pháp xử lý khác .73 3.4.1 Phương pháp ổn định toàn khối 73 3.4.2 Cọc Xi măng đất 75 3.4.3 Kết so sánh phương pháp ổn định toàn khối phương pháp cọc Xi măng – Đất 77 3.4.4 Phương pháp lớp đệm cát 78 3.4.5 Kết so sánh với phương pháp đệm cát .80 CHƯƠNG 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 Kết luận: 82 Kiến nghị: 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 ix DANH MỤC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1: Nguyên tắc phương pháp gia cố toàn khối thiết bị Hình 2: Dự án khu đô thị The Manor Central Park – Hà Nội (Bitexco) .6 Hình 3: Dự án Hồ ECO – Vĩnh Phúc(Bitexco) .6 Hình 4: Dự án Khu dân cư Thanh Đa – TP HCM (Bitexco) .7 Hình 5: Sơ đồ ổn định toàn khối (Massarsch Topolnicki, 2005; EuroSoilStab, 2002) 14 Hình 6: Khơ đất trộn lẫn để tăng cường đất mềm bên lộ trình quy hoạch mở rộng Đường cao tốc Hoa Kỳ 1, Key Largo, Florida (Hayward Baker Inc) 15 Hình 7: Dự án cảng VUOSAARI, Phần Lan (Công ty BCX) .16 Hình 8: Dự án cảng VALENCIA , Tây Ban Nha (Cơng ty BCX) .17 Hình Dự án cảng than AUSTRALIA (Công ty BCX) 18 Hình 10: Dự án đường IRELAND (Công ty BCX) 18 Hình 11: Dự án đường sắt JOENSUU Phần Lan(Cơng ty BCX) 19 Hình 12: Dự án xử lý ô nhiểm môi trường Mỹ(Cơng ty BCX) .19 Hình 13: Thiết bị phục vụ thi công (thiết bị trộn, máy đào, kết nối với máy bơm áp suất).(Công ty BCX) 22 Hình 14: Trống xoay thiết bị trộn sử dụng phương pháp gia cố tồn khối (Cơng ty BCX) 23 Hình 15: Hệ thống kiểm sốt gia cố tồn khối a) Kiểm soát hệ thống thu thập liệu; b) Các nguyên tắc hệ thống 3D (Công ty BCX) 23 Hình Độ lún cố kết lại cho phép tim đường (*) 28 Hình 2: Diễn biến lún theo thời gian có xét đến thời gian thi cơng .35 Hình 3: Gia cố tồn khối chỗ: Cải thiện lớp vật liệu xây dựng 38 Hình 4: Gia cố tồn khối trạm: khối đất gia cố khu vực ổn định 38 x Hình 5: Gia cố tồn khối trạm: vật liệu đất xử lý ổn định lưu vực tận dụng nơi khác 39 Hình Gia cố toàn khối trạm: nguyên liệu đất xử lý gia cố toàn khối xà lan, sau sử dụng nơi khác 39 Hình 7: Ảnh hưởng biện pháp gia cố tới khả chống cắt đất sét xử lý gia cố 40 Hình 8: Mối quan hệ cường độ tính tốn trường phịng thí nghiệm (deep stabilization) (EN 14679:2005+AC:2006) 44 Hình Các giai đoạn lún đất gia cố biểu đồ lún theo thời gian 48 Hình 10 Vùng đất yếu nhỏ lớp đất gia cố khơng ảnh hưởng tới trượt trụ tròn 51 Hình 1: Vị trí đoạn nghiên cứu (Google maps) 55 Hình Đánh tơi đất xẻng nhỏ Trộn đất – XM thủ cơng .56 Hình 3 Bảo dưỡng mẫu đất nước 56 Hình Biểu đồ quan hệ cường độ kháng nén qu theo thời gian t 57 Hình Biểu đồ quan hệ cường độ kháng nén qu với hàm lượng xi măng 58 Hình Biểu đồ quan hệ cường độ kháng nén qu với mô đun biến dạng E 58 Hình Mơ tính toán ổn định đường Geoslope 60 Hình Kiểm tốn ổn định Geoslope, Bgc=8m .61 Hình Kiểm toán ổn định Geoslope, Bgc=10m 61 Hình 10 Kiểm tốn ổn định Geoslope, Bgc=12m 62 Hình 11 Kiểm toán ổn định Geoslope, Bgc=14m 62 Hình 12 Biẻu đồ quan hệ B /B đ à (K ) 63 Hình 13 Kiểm tốn ổn định Geoslope, Hgc=4,5m 64 Hình 14 Kiểm tốn ổn định Geoslope, Hgc=4,0m 64 Hình 15 Kiểm toán ổn định Geoslope, Hgc=3,5m 65 Hình 16 Biểu đồ quan hệ tỷ số H /Hđ Hệ số ổn định (K xi ) 66 Hình 17 Kiểm tốn ổn định Geoslope, Hđy=6,0m 67 Hình 18 Kiểm tốn ổn định Geoslope, Hđy=7,0m 67 Hình 19 Kiểm toán ổn định Geoslope, Hđy=8,0m 68 Hình 20 Biểu đồ quan hệ tỷ số Hđ /H Hệ số ổn định (K ) 69 Hình 21 Kiểm tốn ổn định Vgc không đổi trường hợp .70 Hình 22 Kiểm tốn ổn định Geoslope, Vgc khơng đổi trường hợp 70 Hình 23 Kiểm tốn ổn định Geoslope, Vgc khơng đổi trường hợp 71 Hình 24 Kiểm tốn ổn định Geoslope, Vgc không đổi trường hợp 71 Hình 25 Biểu đồ quan hệ tỷ số H /Hđ tỷ số (B /B đ) 72 Hình 26 Tính tốn ổn định đường Geoslope 73 Hình 27 Chuyển vị theo phương đứng Y=-6,3 cm 74 Hình 28 Biểu đồ lún 74 Hình 29 Tính tốn cọc xi măng đất Geoslop 75 Hình 30 Chuyển vị theo phương đứng Y=-9,1 cm 76 Hình 31 Biểu đồ lún phương án cọc XM-Đất .76 Hình 32 Biểu đồ so sánh hệ số ổn định (Kmin) .77 Hình 33 Biểu đồ so sánh độ lún tổng (Stổng) 77 Hình 34 Tính tốn lớp đệm cát Geoslop 78 Hình 35 Độ lún tổng cộng S= 33,89cm (Theo hồ sơ thiết kế) 79 Hình 36 Thực trạng tuyến đường Đồng Hòa (Kết quan trắc lún 1m) 79 Hình 37 Biểu đồ so sánh hệ số ổn định (Kmin) .80 Hình 38 Biểu đồ so sánh độ lún tổng (Stổng) 80 xii 3.4.5 Kết so sánh với phương pháp đệm cát Bảng Phương pháp Hệ số ổ định (K) Độ lún (S)(cm) Ổn định toàn khối 1,541 6,3 Lớp đệm cát 0,898 33,89 1,8 1,6 1,4 1,2 0,8 0,6 0,4 0,2 Biểu so sánh hệ số ổn định K Ổn định toàn khối Lớp đệm cát Hình 37 Biểu đồ so sánh hệ số ổn định (Kmin) 40 35 30 25 20 15 10 Biểu đồ so sánh độ lún (S) Ổn định tồn khối Hình 38 Biểu đồ so sánh độ lún tổng (Stổng) 80 Lớp đệm cát * Kết luận: Gia cố phương pháp ổn định tồn khối có tính ổn định cao so với phương pháp lớp đệm cát Độ lún nhiều so với phương pháp lớp đệm cát 81 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: + Từ kết qủa thực nghiệm phân tích mơ toán ta rút kết luận sau: - Hổn hợp Xi măng – Đất góp phần cải tạo đất yếu thành đất có cường độ cao, có khả chống biến dạng tốt hình thành khối gia cường ổn định - Mơ tính tốn theo điều kiện ổn định, ta tính tốn thiết kế kích thước khối gia cường đảm bảo hiệu kinh tế - Ngoài khả xử lý đất yếu phương pháp ổn định toàn khối theo chiều sâu công nghệ thi công (Hgc=8m), ta thiết kế xử lý với chiều dày lớp đất đất yếu lớn 1,5 lần chiều sâu theo công nghệ - Khi so sánh với phương pháp khác phương pháp ổn định tồn khối có hệ số ổn định lớn độ lún tổng cộng nhiều + Phương pháp ổn định toàn khối để xử lý, cải tạo đất yếu đất bị nhiễm hồn tồn Việt Nam Đặt biệt xử lý đường, chưa có đề tài khoa học nghiên cứu giới thiệu phương pháp Hiện chưa có qui trình áp dụng Việt Nam, phương pháp hữu hiệu để xử lý đường đặt đất than bùn có chiều sâu lớn Kiên Giang Giải pháp xử lý thay cho việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên cát khang nay, đặt biệt khu vực Đồng Bằng Sông Cữu Long 82 Kiến nghị: - Trong điều kiện ổn định không cần thiết phải thiết kế khối gia cường cắm sâu vào vùng đất tốt Vì khối gia cường cắm sâu vào đất tốt không làm tăng hệ số ổn định - Cần có nhiều tốn mơ cho nhiều khu vực địa chất khác nhau, xử lý cho vùng đất yếu hơn, xử lý đường qua vùng đầm lầy ao mương - Chưa có số liệu thơng kê cơng trình xử lý cụ thể phương pháp này, cần mạnh dạn đầu tư thiết bị công nghệ thi cơng để xử lý cơng trình khác như: đường giao thơng, cơng trình bến cảng, xử lý bãi chất thải khu công nghiệp… - Cần nghiên cứu thêm công tác đánh giá chất lượng trường hiệu việc xử lý thí nghiệm như: xuyên, cắt cánh, nén tĩnh khoan lấy mẫu kiểm tra - Trong trình thực nghiệm tác giả chưa đưa giải pháp lựa chọn cấp phối hỗn hợp gia cường tối ưu Do thời gian làm đề tài hạn hẹp nên nội dung luận văn vào vấn đề xử lý mơ phỏng, tính tốn, chưa sâu vào vấn đề cụ thể chi tiết Nội dung thiếu số liệu thống kê thực tế biện pháp xử lý cụ thể để từ đưa giải pháp xử lý hợp lý mặt kinh tế - kỹ thuật phù hợp với điều kiện cụ thể vùng, miền Việt Nam Vì để nâng cao nội dung đề tài tác giả nghiên cứu thêm để hoàn thiện nội dung tốt hơn./ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Châu Ngọc Ẩn Cơ học đất NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2004 [2] Đậu Văn Ngọ Giải pháp xử lý đất yếu đất trộn xi măng Tạp chí phát triển KH & CN, số 11, 2008 [3] Lê Huy Bá Tài nguyên đất Việt Nam, NXB Giáo dục Việt Nam, 2009 [4] Nhóm tác giả mơn Nền & Móng Bài giảng Nền Móng ĐH Bách khoa Đà Nẵng, 2006 [5] Nguyễn Uyên Cơ sở địa chất, học đất móng cơng trình NXB Xây dựng Hà Nội, 2004 [6] Nguyễn Uyên Xử lý đất yếu xây dựng NXB Xây dựng, 2005 [7] Phạm Xuân Những phương pháp xây dựng đất yếu NXB Khoa học – Kỹ thuật, 1973 [8] Đoàn Thế Mạnh Phương pháp gia cố đất yếu trụ đất – ximăng Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Số 19, 2009 [9] Nguyễn Quốc Dũng Công nghệ khoan áp lực cao xử lý đất yếu NXB Nông nghiệp, 2005 [10] 22TCN 262- 2000 Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu Tiêu chuẩn ngành, 2000 [11] Trần Đình Hà Giới thiệu phương pháp xử lý nông công nghệ xử lý đất yếu theo phương pháp ổn định toàn khối Internet www.moc.gov.vn/ /web/guest/trang-chi-tiet/-/tin-chi-tiet/Z2jG/63/279620/gioi-thieu-phuong-phap-xuly-nong-va-cong-nghe-xu-ly-nen-dat-yeu-theo-phuong-phap-on-dinh-toankhoi.html, 28-11-2015 [12] Công ty CP phát triển công nghệ xanh bền vững BCX Giới thiệu tổng quan phương pháp ổn định toàn khối, 28-11-2015 [13] PGS.TS Lê Xuân Roanh Công nghệ xử lý thi công đê, đập phá sóng đất yếu [12] Al-Tabbaa, A and Evans, W.C Stabilization-Solidification Treatment and Remediation: Part I: Binders and Technologies-Basic Principal Proceedings of the 84 International Conference on Stabilization/Solidification Treatment and Remediation (pp 367-385) Cambridge, UK: Balkerma, 2005 [13] Beeghly, J Recent Experiences with Lime- Fly Stabilization of Pavement Subgrade Soils, Bas, and Recycled Asphalt International Ash Utilization Symposium (p Paper No 46) Kentucky: University of Kentucky, 2003 [14] Cortellazzo, G and Cola, S Geotechnical Characteristics of Two Italian Peats Stabilized with Binders Proceeding of Dry Mix Methods for Deep Soil Stabilization (pp 93-100) Stockholm: Balkerma, 1999 [15] EuroSoilStab Development of Design and Construction Methods to Stabilize Soft Organic Soils: Design Guide for soft soil stabilization CT97-0351, European Commission, Industrial and Materials Technologies Programme (RiteEuRam III) Bryssel, 2002 [16] FM5-410 Soil Stabilization for Road and Airfield, 2012 www.itc.nl/~rossiter/Docs/FM5-410 [17] Hebib, S and Farrell, E.R Some Experiences of Stabilizing Irish Organic Soils Proceeding of Dry Mix Methods for Deep Soil Stabilization (pp 81-84) Stockholm: Balkema, 1999 [18] Hicks, R Alaska Soil Stabilization Design Guide, 2002 [19] Holm, G., Andréasson, B., Bengtsson, P., Bodare, A and Eriksson, H Mitigation of Track and Ground Vibrations by High Speed Trains at Ledsgård, Sweden Linköping: Swedish Deep Stabilization Research Centre, 2002 [20] Hayward Baker Inc Mass Stabilization Ground Improvement, 2012 [21] Keller Inc Improvement of Weak Soils by the Deep Soil Mixing Method Keller Bronchure, 32-01E: http://keller-foundations.co.uk/technique/deep-dry- soilmixing, 2011 [22] TCVN 9403:2012 Gia cố đất yếu – Phương pháp trụ đất xi măng Tiêu chuẩn quốc gia, 2012 [23] TCVN 10379:2014 Nêu yêu cầu đất gia cố móng đường tơ chất dính vơ Tiêu chuẩn quốc gia, 2012 85 GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH TỒN KHỐI CHO CƠNG TRÌNH ĐƯỜNG Ơ TƠ LOW-INCREASED LAND BY STABILITY METHOD FOR ROAD TRANSPORTATION Hồ Quốc Khởi Học viên cao học trường ĐHSPKT TPHCM *Email: hoquockhoi1978@gmail.com Tóm tắt: Một phương pháp gia cố đất đưa vào ứng dụng Việt nam gia cố đất phương pháp ổn định toàn khối Tuy vậy, hiểu biết mạnh dạn áp dụng phương pháp gia cố thực tế cịn có nhiều hạn chế, chưa có nhiều cơng trình áp dụng, chưa có qui trình hướng dẫn cụ thể Bài báo giới thiệu công nghệ thi công xử lý đất yếu phương pháp ổn định tồn khối cho cơng trình đường ơtơ Từ khóa: đất yếu, ổn định tồn khối, cơng trình đường tô Abstract: One of the new soil reinforcement methods introduced in Vietnam is the consolidation of the soil by means of full-scale stabilization However, the understanding and bravely applied this method of reinforcement in practice has many limitations, not many works applied, no specific guidelines This article introduces the technology of weak ground treatment by the method of stabilizing the entire block of road car Keyword: weak ground, stable mass, road works I GIỚI THIỆU Công nghệ gia cố nông, xử lý đất yếu theo phương pháp ổn định toàn khối giúp phần cải tạo, biến đổi đất bùn, đất yếu thành đất có cường độ cao, khắc phục tượng sụt lún, chịu tải trọng dạng cơng trình khác từ cơng trình xây dựng dân dụng cơng trình giao thơng, sân bay, cầu cảng… Cơng nghệ giúp tận dụng đất bùn phế thải, loại đất đổ bỏ đi, gây nhiễm mơi trường thành loại đất sử dụng làm móng cho cơng trình xây dựng Phương pháp ổn định toàn khối phương pháp sử dụng chất liên kết trộn với đất yếu, để cải thiện đặc trưng lý cho đất yếu nhằm chuyển đổi lớp đất thành lớp đất tốt đồng đến độ sâu thiết kế Từ đó, hạn chế độ lún kết cấu trình xây dựng khai thác, nâng cao tính ổn định cơng trình giảm nhẹ nguy sụp đổ Công nghệ áp dụng nhiều nước Phần Lan, Mỹ, Malaixia cơng trình cầu cảng, khu vực có đất yếu Sân bay Quốc tế San Francisco (2005); Ứng dụng xây dựng tảng (Nozu, 2005); Công trình Cầu đường cao tốc Katowice (Massarsch Topolnicki, 2005); hệ thống hỗ trợ hàng rào thủy lực Herbert Hoover đê HOA KỲ; Ổn định đất sét than bùn Limerick, Edenderry Mossfield, Ireland (2005-) Ổn định đất cảng Valencia, Tây Ban Nha; Ổn định toàn khối khoảng 500 000m3 bùn nạo vét bị ô nhiễm TBT (tributyl thiếc) Vuosaari Harbour, Helsinki, Phần Lan (2003) Hiện Việt Nam áp dụng công nghệ dự án khu đô thị The Manor Central Park Tập đoàn Bitexco rộng gần 100 đường Nguyễn Xiển, quận Hoàng Mai (Hà Nội) Đây dự án Việt Nam áp dụng công nghệ xử lý đất yếu phương pháp ổn định toàn khối Phương pháp thuận tiện thi công, thân thiện môi trường, phát triển bền vững… phù hợp áp dụng rộng rãi Việt Nam ưu điểm bật công nghệ xử lý đất yếu cho cơng trình đường ơtơ khu vực đồng Bằng Sông Cữu Long, chuyên gia lĩnh vực xây dựng ghi nhận tham gia thực nghiệm thực tế trường II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Yêu cầu ổn định Theo “Quy trình khảo sát thiết kế đường đất yếu” 22TCN 262-2000 áp dụng phương pháp Bishop để nghiệm toán định trượt sâu (mặt trượt trịn kht sâu vào vùng đất yếu) phải đảm bảo hệ số ổn định nhỏ Kmin = 1.40 Trong trường hợp nghiệm toán ổn định trượt sâu theo phương pháp phân mảnh cổ điển đường xây dựng theo giai đoạn yêu cầu Kmin = 1.20 Kmin = 1.10 (khi dùng kết thí nghiệm cắt nhanh khơng nước) u cầu ổn định phải đạt đợt đắp (đắp đắp gia tải trước) đắp theo thiết kế (có xét đến tải trọng xe cộ) 2.2 Yêu cầu lún Yêu cầu phải tính độ lún tổng cộng kể từ bắt đầu đắp đường đến lún kết thúc để xác định chiều cao phòng lún chiều rộng phải đắp thêm hai bên đường theo công thức: bm = S.m 1/m độ dốc ta luy đắp thiết kế S độ lún tổng cộng, theo 22TCN 262-2000 S bao gồm hai thành phần độ lún tức thời Si độ lún cố kết Sc, S = Si +Sc Khi tính độ lún tổng cộng tải trọng gây lún bao gồm tải trọng đắp, kể bệ phản áp (nếu có), khơng tính với tải trọng xe cộ 2.3 Mơ tính tốn thiết kế Sử dụng phần mềm Geoslope Canada áp dụng cho toán ổn định đường, mái dốc, tính phương pháp đơn giản hóa Bishop Theo “Quy trình khảo sát thiết kế đường đất yếu” 22TCN 262-2000 áp dụng phương pháp Bishop để nghiệm toán định trượt sâu (mặt trượt tròn khoét sâu vào vùng đất yếu) phải đảm bảo hệ số ổn định nhỏ Kmin = 1.40 Các mơ hình mơ tính tốn thiết kế xử lý đoạn đường đất yếu tuyến đường Đồng Hịa Kiên Giang Mơ hình xây dựng để kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể, độ lún theo tiêu chuẩn Việt Nam 22TCN 262-2000 Trong tốn cụ thể như: Tính tốn thiết kế bề rộng khối gia cường, chiều cao khối gia cường, chiều dày lớp đất yếu lớn khối gia cường cấm sâu vào đất tốt theo điều kiện hệ số ổn định nhỏ Kmin=1.40 Các toán mơ xác định kích thước khối gia cường nhỏ đảm bảo điều kiện kinh tế Hình Mơ tính tốn ổn định đường Geoslope III KẾT QỦA MÔ PHỎNG 3.1 Xác định bề rộng khối gia cường Kết qủa: Hệ số ổn định tăng tuyến tính theo bề rộng gia cố Khi [ ]=1,29 từ ta xác định bề rộng gia cố thích hợp Trên sở xác định bề rộng khối gia cố (Hình 3.1) [Kmin] Hình Biẻu đồ quan hệ 3.2 Xác định chiều cao khối gia cường Kết qủa: Khi thay đổi giảm chiều sâu gia cố ( đồ (Hình 3.2) ta [ )i hệ số ổn định giảm dần Từ biểu ]= 0,92 từ ta chọn chiều cao gia cố thích hợp Đây phương án lựa chọn thiết kế kinh tế, nhìn biểu đồ ta thấy giảm chiều dày gia cố điều kiện ổn định < 1,4 không đạt ổn định biểu đồ xuống hệ số ổn định giảm dần Điều cho thấy cần phải xử lý hết bề dày lớp đất yếu an toàn ổn định thỏa mãn cơng nghệ (Hình 3.2) Hình 22 Biểu đồ quan hệ tỷ số Hệ số ổn định 3.3 Xác định chiều sâu gia cường theo khả công nghệ Kết qủa: Từ biểu đồ (Hình 3.3) ta [ ]= 1,5 từ ta chọn chiều cao gia cố Khi tăng chiều dày đất yếu cần lưu ý điều kiện cơng nghệ thi cơng từ (5÷8)m trường hợp chiều sâu lớp đất yếu lớn ta tăng bề rộng gia cố kết hợp phương pháp ổn định toàn khối với phương pháp khác Điều cho thấy khả xử lý chiều lớp đất yếu theo cơng nghệ là: Hđy= 1,5x(5÷8)m (Hình 3.3) Hình 3 Biểu đồ quan hệ tỷ số Hệ số ổn định 3.4 Khi khối gia cường cấm sâu vào lớp đất tốt Kết qủa: Phân tích kết ta nhận thấy tăng chiều cao gia cố (Hgc) giảm bề rộng gia cố (Bgc) hệ số ổn định Kmin giảm Điều cho thấy gia cố sâu vào lớp đất tốt điều kiện ổn định khơng đảm bảo an tồn Hình 3.4 Biểu đồ quan hệ tỷ số tỷ số IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận: Từ kết qủa thực nghiệm phân tích mơ toán ta rút kết luận sau: - Hổn hợp Xi măng – Đất góp phần cải tạo đất yếu thành đất có cường độ cao, có khả chống biến dạng tốt hình thành khối gia cường ổn định - Mơ tính tốn theo điều kiện ổn định, ta tính tốn thiết kế kích thước khối gia cường đảm bảo hiệu kinh tế - Ngoài khả xử lý đất yếu phương pháp ổn định toàn khối theo chiều sâu cơng nghệ thi cơng (Hgc=8m), ta thiết kế xử lý với chiều dày lớp đất đất yếu lớn 1,5 lần chiều sâu theo công nghệ - Khi so sánh với phương pháp khác phương pháp ổn định tồn khối có hệ số ổn định lớn độ lún tổng cộng nhiều - Giải pháp xử lý thay cho việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên cát khang nay, đặt biệt khu vực Đồng Bằng Sông Cữu Long 4.2 Kiến nghị: - Trong điều kiện ổn định không cần thiết phải thiết kế khối gia cường cắm sâu vào vùng đất tốt Vì khối gia cường cắm sâu vào đất tốt không làm tăng hệ số ổn định - Cần có nhiều tốn mơ cho nhiều khu vực địa chất khác nhau, xử lý cho vùng đất yếu hơn, xử lý đường qua vùng đầm lầy ao mương - Chưa có số liệu thơng kê cơng trình xử lý cụ thể phương pháp này, cần mạnh dạn đầu tư thiết bị công nghệ thi công để xử lý cơng trình khác như: đường giao thơng, cơng trình bến cảng, xử lý bãi chất thải khu công nghiệp… - Cần nghiên cứu thêm công tác đánh giá chất lượng trường hiệu việc xử lý thí nghiệm như: xuyên, cắt cánh, nén tĩnh khoan lấy mẫu kiểm tra - Trong trình thực nghiệm tác giả chưa đưa giải pháp lựa chọn cấp phối hỗn hợp gia cường tối ưu Tài liệu tham khảo [1] Châu Ngọc Ẩn Cơ học đất NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2004 [2] Đậu Văn Ngọ Giải pháp xử lý đất yếu đất trộn xi măng Tạp chí phát triển KH & CN, số 11, 2008 [3] Lê Huy Bá Tài nguyên đất Việt Nam, NXB Giáo dục Việt Nam, 2009 [4] Nhóm tác giả mơn Nền & Móng Bài giảng Nền Móng ĐH Bách khoa Đà Nẵng, 2006 [5] Nguyễn Uyên Cơ sở địa chất, học đất móng cơng trình NXB Xây dựng Hà Nội, 2004 [6] Nguyễn Uyên Xử lý đất yếu xây dựng NXB Xây dựng, 2005 [7] Phạm Xuân Những phương pháp xây dựng đất yếu NXB Khoa học – Kĩ thuật, 1973 [8] Đoàn Thế Mạnh Phương pháp gia cố đất yếu trụ đất – ximăng Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Số 19, 2009 [9] Nguyễn Quốc Dũng Công nghệ khoan áp lực cao xử lý đất yếu NXB Nông nghiệp, 2005 [10] 22TCN 262- 2000 Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu Tiêu chuẩn ngành, 2000 [11] Trần Đình Hà Giới thiệu phương pháp xử lý nông công nghệ xử lý đất yếu theo phương pháp ổn định toàn khối Internet www.moc.gov.vn/ /web/guest/trang-chi-tiet//tin-chi-tiet/Z2jG/63/279620/gioi-thieu-phuong-phap-xu-ly-nong-va-cong-nghe-xu-ly-nendat-yeu-theo-phuong-phap-on-dinh-toan-khoi.html, 28-11-2015 [12] TCVN 9403:2012 Gia cố đất yếu – Phương pháp trụ đất xi măng Tiêu chuẩn Quốc Gia, 2012 [13] TCVN:10379 Gia cố đất chất kết dính vơ cơ, hóa chất gia cố tổng hợp, sử dụng xây dựng đường - Thi công nghiệm thu Tiêu chuẩn Quốc Gia, 2014 [14] Công ty CP Phát triển công nghệ xanh bền vững BCX Tài liệu hướng dẫn Thông tin liên hệ tác giả (người chịu trách nhiệm viết): Họ tên: Hồ Quốc Khởi Đơn vị: Công ty Cổ phần Tư vấn xây dựng Kiên Giang Điện thoại: 0919122301 Email: hoquockhoi1978@gmail.com S K L 0 ... lý đất yếu Nội dung đề tài ? ?Nghiên cứu giải pháp gia cố đất yếu khu lấn biển Kiên Giang phương pháp ổn định toàn khối? ??, nghiên cứu vấn đề đất đặt ra, số công nghệ xử lý Đồng thời nghiên cứu giải. .. giải pháp xử lý đất yếu phương pháp ổn định toàn khối Phương pháp ổn định toàn khối phương pháp sử dụng chất liên kết trộn với đất yếu, để cải thiện đặc trưng lý cho đất yếu nhằm chuyển đổi lớp đất. .. Mục tiêu: Nghiên cứu giải pháp xử lý gia cố đường đoạn qua vùng đất yếu than bùn phương pháp ổn định toàn khối Dự án đường giao thông Kiên Giang - Đối tượng nghiên cứu:  Đoạn đất yếu dài 1,5km,