Đề tài mô đun biến đạng ev của đất nền dựa trên thí nghiệm bàn nén hiên trường theo tiêu chuẩn pháp và việt nam

1 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.Tổng quan 2.Sự cần thiết lý chọn đề tài 3.Mục tiêu đề tài 4.Phương pháp nghiên cứu .7 5.Đối tượng phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NỀN VÀ BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI 1.1 Những khái niệm ứng suất, biến dạng phương pháp xác định .8 1.1.1 Khái niệm chung 1.1.2 Ứng suất trọng lượng thân đất 1.2 Lý thuyết chung lún đất .13 1.2.1 Các dạng chuyển vị đất nguyên nhân gây lún .13 1.2.2 Lý thuyết chung lún 16 CHƯƠNG 2: CÁC THÍ NGHỆM XÁC ĐỊNH BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT NỀN .20 2.1 Các thí nghiệm theo TCVN 20 2.1.1 Phạm vi áp dụng 20 2.1.2 Một số định nghĩa .20 2.1.3 Quy định chung xác định Môđun biến dạng 20 2.1.4 Thiết bị dụng cụ .21 2.1.5 Chuẩn bị thí nghiệm .25 2.1.6 Cách tiến hành 26 2.1.7 Xử lý kết thí nghiệm 27 2.2 Thí nghiệm bàn nén trường theo tiêu chuẩn Pháp( NF 94-117-1) 29 2.2.1 Phạm vi áp dụng 29 2.2.2 Ký hiệu viết tắt 29 2.2.3 Nguyên tắc thí nghiệm 29 2.2.4 Thiết bị 29 2.2.5 Quy trình thí nghiệm 32 2.2.6 Diễn dịch kết 35 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH .36 3.1 Phân tích kết thí nghiệm theo tiêu chuẩn Pháp .36 3.2 So sánh phương hai phương pháp thí nghiệm 50 3.2.1 Chuẩn bị đầu vào 50 3.2.2 Các bước tiến hành .50 3.2.3 Trị số EV2 52 3.3 Nhận xét chung 54 3.3.1 Thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam .54 3.3.2 Thí nghiện bàn nén Pháp 54 3.4 Kết luận kiến nghị 55 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Vòng tròn Mohr ứng suất .9 Hình 1.2 Khả co ngót trương nở đất sét 13 Hình 1.2 Các hệ số chuyển vị móng mềm .17 Hình 1.2 Đường cong nén lún e~ σ’ 17 Hình 2.1 Kích thủy lực nén 21 Hình 2.1 Thiết bị chất tải 22 Hình 2.1 Dầm định vị dọc, thiết bị neo giữ đo biến dạng .22 Hình 2.1 Sơ đồ thiết bị thí nghiệm đất hố đào gia tính tải .23 Hình 2.1 Sơ đồ thí nghiệm đất gia tĩnh tải lỗ khoan 23 Hình 2.1 Bố trí thí nghiệm lỗ đào hố khoan 25 Hình 2.1 Quá trình tăng tải giữ tải 26 Hình 2.1 Ghi số đọc cấp áp lực .27 Hình 2.2 Đối tải 30 Hình 2.2 Sơ đồ đo độ cứng cứng 30 Hình 2.2 Tấm cứng thí nghiệm 31 Hình 2.2 4.Thiết bị đo lún .31 Hình 2.2 Chuẩn bị lắp đặt thiết bị 32 Hình 2.2 Kiểm tra thiết bị đo tải trọng lún 33 Hình 2.2 Sơ đồ chu trình xếp dỡ tải q trình thí nghiệm 33 Hình 2.2 Quá trình dỡ tải 34 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 1- Móng 36 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 2- Móng 37 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 3- Móng 37 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 1- Móng .38 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 2- Móng 39 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 3- Móng 39 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 1- Móng 40 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 2- Móng 41 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 3- Móng 41 Hình 3.1 10 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 1- Móng 43 Hình 3.1 11 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 2- Móng 44 Hình 3.1 12 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 3- Móng 44 Hình 3.1 13 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 1- Móng 45 Hình 3.1 14 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 2- Móng 46 Hình 3.1 15 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 3- Móng 46 Hình 3.1 16 Biểu đồ quan hệ EV-∆S lớp 47 Hình 3.1 17 Biểu đồ quan hệ EV-∆S lớp 48 Hình 3.1 18 Biểu đồ quan hệ EV-∆S lớp 49 Hình 3.2 Biểu đồ quan hệ độ lún S tải trọng P 50 Hình 3.2 Biểu đồ qua hệ độ lún S tải P 51 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.2 Hệ số Ip tính lún đàn hồi cho lớp đất chiều dài vô hạn 16 Bảng 2.1 Kiểu diện tích nén quy định tùy theo đất thí nghiệm .24 Bảng 3.1 Bảng kết Móng 36 Bảng 3.1 Bảng kết Móng 38 Bảng 3.1 Bảng kết Móng 40 Bảng 3.1 Bảng kết Lớp 3- Móng lần 42 Bảng 3.1 Bảng kết Móng 43 Bảng 3.1 10 Bảng kết Móng 45 Bảng 3.1 12 Kết lớp Móng 47 Bảng 3.1 13 Kết lớp Móng 48 Bảng 3.1 14 Kết lớp Móng 49 Bảng 3.2 Dụng cụ thí nghiệm 50 Bảng 3.2 Tải trọng P độ lún S hai chu kì nén 51 Bảng 3.2 Cấp tải trọng P độ lún S 52 Bảng 3.2 Bảng số liệu lớp Móng 53 PHẦN MỞ ĐẦU Tổng quan Là phận tiếp nhận phần lớn tải trọng truyền xuống từ phần thân móng cơng trình, đất đóng vai trị quan trọng đảm bảo cho ổn định chung toàn kết cấu Nền móng cơng trình xây dựng nhà ở, đường xá, đê điều, đập chắn nước số cơng trình khác đất yếu thường đặt hàng loạt vấn đề phải giải sức chịu tải thấp, độ lún lớn ổn định diện tích lớn Nền đất yếu hiểu dạng cấu trúc địa tầng tự nhiên mà sử dụng làm công trình gây hậu bất lợi; khơng thể thỏa mãn trạng thái giới hạn dẫn tới công trình ổn định, lún, nghiêng vượt giới hạn cho phép lún kéo dài làm cản trở việc hồn thành cơng trình, đưa vào khai thác sử dụng bình thường, tiến độ mong muốn Với cơng trình đào đắp san lấp mặt để xây dựng đường giao thông, đường sắt, sân bay,…việc kiểm tra biến dạng ổn định đất vô quan trọng Nhận thấy cần thiết vấn đề nhóm tác giả tập chung nghiên cứu phân tích phương pháp thí nghiệm kiểm tra ổn định đất Có nhiều phương pháp để kiểm tra sức chịu tải sau cải tạo có thí nghiệm trường bàn nén Thí nghiệm nén trường bàn nén: tải trọng lên bàn nén tăng cấp đạt độ lún ổn định cơng trình Ở cấp tải trọng trì đất thơi lún để nghiên cứu tính biến dạng theo thời gian đất Kết thí nghiệm họ đường cong quan hệ độ lún- thời gian đường cong quan hệ tải trọng-độ lún Sự cần thiết lý chọn đề tài Trong khứ ngành Xây Dựng ngành kinh tế trọng điểm có vai trị đặc biệt kinh tế quốc dân Một cơng trình xây dựng hồn thành tập hợp nhiều giai đoạn nhiều ngành nghề có nghành địa chất cơng trình Như nhóm tác giả trình bày phần tổng quan, sau tiến hành khảo sát địa chất việc kiểm tra biến dạng ổn định vơ quan trọng Vì giúp ta đánh giá cách xác tiêu lí đất, từ người kĩ sư tính toán sức chịu tải đất đưa phương án thiết kế hợp lí cơng trình xây dựng bên trong, đất Ở nước ta đưa tiêu chuẩn phương pháp thí nghiệm bàn nén trường (TCVN 9354:2012) Phương pháp tiến hành đơn giản, nhiên phải nhiều thời gian để có kết kết thu có độ xác tương đối, khó thỏa mãn nhu cầu xây dựng đại Nước Pháp – nước đầu lĩnh vực Xây Dựng với cơng trình mang tầm vóc biểu tượng giới đưa tiêu chuẩn bàn nén trường mang nhiều ưu việt hẳn so với phương pháp nước ta Chính nhóm tác giả nhận thấy việc nghiên cứu so sánh đưa phương pháp vào ứng dụng Việt Nam vô cần thiết Mục tiêu đề tài Nghiên cứu chi tiết nội dung, nguyên lý thí nghiệm bàn nén trường theo tiêu chuẩn NF 94-117-1(Pháp) Phân tích, so sánh kết thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Pháp thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu tài liệu, tham khảo kiến thức, kinh nghiệm có trước: tài liệu (sách, báo, tiêu chuẩn, quy phạm, kết nghiên cứu công bố, ) ngồi nước vấn đề có liên quan, báo cáo tổng kết đề tài, dự án thực tế có sử dụng bàn nén hiên trường theo tiêu chuẩn Việt Nam tiêu chuẩn Pháp thực hiên Việt Nam Phương pháp thực nghiệm: dựa vào kết thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Pháp Việt Nam tiến hành so sánh, phân tích đánh giá ưu nhược điểm phương pháp Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Mô đun biến đạng EV đất dựa thí nghiệm bàn nén hiên trường theo tiêu chuẩn Pháp Việt Nam Phạm vi nghiên cứu: Tính tốn mơ đun biến dạng thơng qua thí nghiệm trường CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NỀN VÀ BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI 1.1 Những khái niệm ứng suất, biến dạng phương pháp xác định 1.1.1 Khái niệm chung Có nhiều nguyên nhân gây ứng suất đất thường gặp trọng lượng thân đất, thay đổi nước ngầm đất tải trọng từ cơng trình tác dụng lên đất thơng qua móng Ứng suất đất liên quan chặt chẽ với biến dạng đất khả tiếp nhận tải trọng từ cơng trình (sức chịu tải nền) biểu học quan trọng gây ảnh hưởng đến việc khai thác sử dụng cơng trình 1.1.2 Ứng suất trọng lượng thân đất a Trường hợp đồng Xét trường hợp đất khơ đồng có trọng lượng riêng γ (z) điều kiện mặt đất nằm ngang, ổn định Từ điều kiện cân theo phương đứng phân tố tách M độ sâu z ta có: σ z =γ z (1.1) b Trường hợp phân lớp Thường gặp thực tế đất bao gồm nhiều lớp có chiều dày hữu hạn phạm vi lớp chấp nhận γ = const Gọi chiều dày lớp thứ i h i trọng lượng riêng tương ứng γ i Ta có cơng thức: n−1 [ n−1 σ z =∑ γ i h i + γ n z−∑ h i i=1 i=1 ] (1.2) c Hậu thoát nước thay đổi thể tích Đất coi kết hợp mật thiết nước hạt rắn, có đặc tính đàn hồi Đất khác hầu hết với vật liệu rắn chỗ tỷ lệ thể tích tương đối nước hạt đất thay đổi tác dụng ứng suất Khi nước lỗ rỗng khối đất bão hòa nước chịu gia tăng áp suất nước có xu hướng chảy xung quanh nơi có áp suất lỗ rỗng thấp khơng tăng, tốc độ phụ thuộc vào tính thấm đất Trong đất cát sỏi tốc độ thấm lớn, đất sét bụi nhỏ gọi điều kiện khơng nước nước Biến dạng dài biểu thị thay đổi chiều dày ( ∆ h¿ thay đổi hệ số rỗng ( ∆ e ¿: ∆h ∆e h = 1+ e ⅆε = −dh −de = h 1+e Khi e vẽ theo hàm loga, đồ thị đường nén, đường nở đường nén lại – cách lý tưởng- bao gồm hai đường thẳng Giá trị ứng suất trước cố kết nhận từ độ dốc đường cố kết bình thường đường nở Từ đường cố kết bình thường : e = e DC - C clogσ ' d Phân tích ứng suất dựa vào vịng trịn Mohr 10 Hình 1.1 Vịng trịn Mohr ứng suất Trong trường hợp phá hoại trượt biến dạng dẻo liên tục, vòng Mohr biểu thị ứng suất pháp ứng suất tiếp mặt trượt vòng tròn giới hạn Các vòng Mohr giới hạn với ứng suất pháp khác có đường tiếp tuyến chung gọi đường bao phá hoại Phương trình đường bao phá hoại: τ f ’ = c’ + σ n’tgφ ' (1.3) 48 Lớp 2-Móng 120.0 2.500 2.290 101.6 100.0 2.000 EV-Mpa 85.0 80.0 69.9 1.610 84.1 1.660 67.8 1.500 60.0 1.070 49.1 1.070 0.895 40.0 1.000 0.500 20.0 0.0 EV1 (Mpa) EV2 (Mpa) ∆S1 (mm) ∆S2 (mm) TN4 TN5 TN6 0.000 Hình 3.1 15 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 2- Móng Lớp 3-Móng 140.0 1.800 131.8 120.0 1.600 1.525 113.1 1.475 1.510 108.9 1.400 EV-Mpa 100.0 1.200 80.0 60.0 76.3 74.5 73.8 1.000 0.835 0.795 0.800 EV1 (Mpa) EV2 (Mpa) ∆S1 (mm) ∆S2 (mm) 0.690 0.600 40.0 0.400 20.0 0.0 0.200 TN7 TN8 TN9 0.000 Hình 3.1 16 Biểu đồ quan hệ EV-∆S Lớp 3- Móng Nhận xét: Theo dõi hình dạng biểu đồ kết Bảng 3.1 12 ta thấy lớp lớp đạt thí nghiệm tốt Móng 5: Tỷ lệ k=EV2/EV1 đạt yêu cầu trị số mô đun EV1 chu kì đầu gia tải tương đối cao đồng 49 Phân tích thí nghiệm theo tiêu chuẩn Pháp, nhóm tác giả tiếp tục đưa việc nhận xét lớp tốt Móng Dựa vào thơng số thí nghiêm Bảng 3.1.1->5 ta chọn thí nghiệm tốt lớp Móng, lấy làm sở đưa bảng biểu đồ so sánh Bảng 3.1 13 Kết lớp Móng TN-L1 Tốt L1-M1 L1-M2 L1-M3 L1-M4 L1-M5 Chu kì ∆P (Mpa) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Chu kì EV1 (Mpa) 89.6 88.2 113.1 97.0 80.9 ∆S1(mm) 1.255 1.275 0.995 1.160 1.390 ∆P (Mpa) 0.2 0.2 0.20 0.20 0.20 ∆S2(mm) 0.78 0.665 0.425 0.610 0.910 EV2 (Mpa) 116.6 136.8 211.7 149.1 100.0 EV2/EV1 1.3 1.55 1.87 1.54 1.24 Lớp 250 1.6 211.653657882353 1.255 1.39 1.4 1.275 1.2 1.16 EV-Mpa 150 136.8 116.6 0.78 100 89.6 0.995149.117827868852 EV1 (Mpa) 0.91 0.8 113.065326633166 99.9581043956044 96.9827586206897 0.665 88.2 0.61 80.9352517985611 0.6 0.425 ∆S-mm 200 EV2 (Mpa) ∆S1(mm) ∆S2(mm) 0.4 50 0.2 L1-M1 L1-M2 L1-M3 L1-M4 L1-M5 Hình 3.1 17 Biểu đồ quan hệ EV-∆S lớp Nhận xét: Trong tất lớp lớp Móng đạt khả đầm chặt tốt không đạt trị số mô đun biến dạng EV1 cao Lớp Móng trị số EV lớn không đạt độ đầm chặt tốt Trong lần thí nghiệm nhóm 50 tác giả nhận định lớp Móng lớp đạt yêu cầu phương diện cải tạo sức chịu tải móng Bảng 3.1 14 Kết lớp Móng TN-L2 Tốt L2-M1 L2-M2 L2-M3 L2-M4 L2-M5 Chu kì ∆P (Mpa) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Chu kì EV1 (Mpa) 100.4 91.1 74.8 112.5 67.8 ∆S1(mm) 1.12 1.235 1.505 1.000 1.660 ∆P (Mpa) 0.2 0.2 0.20 0.20 0.20 ∆S2(mm) 0.705 0.73 0.805 0.545 1.070 EV2 (Mpa) 127.6 124.6 113.0 165.1 85.0 EV2/EV1 1.27 1.37 1.51 1.47 1.25 Lớp 180 165.051017614679 160 1.8 1.66 1.6 1.505 127.6 EV-Mpa 120 100 100.4 1.12 1.4 124.6 1.235112.996118012422 112.5 91.1 80 0.705 1.2 74.7508305647841 0.805 0.73 60 EV1 (Mpa) 1.07 85.0110981308411 0.8 67.7710843373494 0.6 0.545 40 0.4 20 0.2 L2-M1 L2-M2 L2-M3 L2-M4 ∆S-mm 140 L2-M5 EV2 (Mpa) ∆S1(mm) ∆S2(mm) Hình 3.1 18 Biểu đồ quan hệ EV-∆S lớp Nhận xét: Tiếp tục theo dõi biểu đồ quan hệ EV-∆S lớp Móng, nhóm đưa kết luận lớp 2- Móng lớp đạt tiêu tốt phương diện chịu tải khả đầm chặt ( EV1= 100.4 Mpa, EV2= 127.6 Mpa: k= EV2/EV1= 1.27) 51 Bảng 3.1 15 Kết lớp Móng TN-L3 Tốt L3-M1 L3-M2 L3-M3 L3-M4 L3-M5 Chu kì ∆P (Mpa) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 ∆S1(mm) 1.22 1.39 1.635 1.190 1.510 Chu kì EV1 (Mpa) 92.2 80.9 68.8 94.5 74.5 ∆P (Mpa) 0.2 0.2 0.20 0.20 0.20 ∆S2(mm) 0.85 0.83 0.720 0.775 0.835 EV2 (Mpa) 107 108.4 124.9 117.4 108.9 EV2/EV1 1.16 1.34 1.82 1.24 1.46 Lớp 1.8 120 107 100 92.2 1.22 EV-Mpa 80 60 0.85 124.934450833333 1.635 1.6 117.370161290323 1.51 108.936377245509 108.4 1.4 1.39 94.5378151260504 1.2 1.19 80.9 74.5033112582781 68.8073394495413 0.835 0.8 0.83 0.775 0.72 0.6 EV1 (Mpa) ∆S-mm 140 EV2 (Mpa) ∆S1(mm) ∆S2(mm) 40 0.4 20 0.2 L3-M1 L3-M2 L3-M3 L3-M4 L3-M5 Hình 3.1 19 Biểu đồ quan hệ EV-∆S lớp Nhận xét: Từ số liệu biểu đồ quan hệ EV-∆S lớp Móng ta nhận thấy lớp Móng lớp đạt trạng thái tốt khả đầm đạt trạng thái tốt ( k= EV2/EV1=1.16< 1.2) Cần ghi nhận phương thức đầm nén lần để áp dụng cho lần thí nghiệm thực nghiệm khác 52 3.2 So sánh phương hai phương pháp thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam tiêu chuẩn Pháp 3.2.1 Chuẩn bị đầu vào Bảng 3.2 Dụng cụ thí nghiệm Thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Pháp NF P 94-117-1 Đối tải Tấm cứng Thiết bị điều khiển tải trọng Thiết bị để đo lún Một số vật liệu khác như: thước, bay, 20 lít cát sạch, chổi Lắp đặt thiết bị, tác dụng tải trọng 500daN ± 50daN, trì 1015s dỡ tải => Khởi động thiết bị đo tải lún Thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam 9354-2012 Tấm nén Thiết bị chất tải Thiết bị neo giữ Thiết bị đo biến dạng Lắp đặt thiết bị, đưa số đọc 3.2.2 Các bước tiến hành a Thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Pháp Thí nghiệm tiến hành theo chu kì: Gia tải chu kỳ đầu áp lực 7068 daN ±140daN, trì 30s Dỡ tải thời gian ≤ 5s Ghi lại kết lún Gia tải chu kỳ áp lực 5654 daN ±110daN Thời gian trì tải dỡ tải chu kỳ đầu 53 Nhóm tác giả tiến hành phân tích kết với thí nghiệm có đường kính bàn nén d= 61.8 cm cấp tải trọng theo tiêu chuẩn, gia tải theo chu kì, thu mối quan hệ P S sau: Bảng 3.2 Tải trọng P độ lún S hai chu kì nén CHU KÌ Tăng Tải Dỡ Tải P(Mpa P(Mpa ) S(mm) ) S(mm) 0.00 0.00 0.25 1.26 0.05 0.19 0.17 1.23 0.10 0.41 0.08 1.01 0.15 0.63 0.52 0.20 0.91 0.25 1.26 -0.04 0.00 0.0 0.04 0.08 CHU KÌ Tăng Tải Dỡ Tải P(Mpa P(Mpa ) S(mm) ) S(mm) 0.00 0.52 0.20 1.30 0.04 0.68 0.13 1.26 0.08 0.84 0.07 1.01 0.12 1.00 0.62 0.16 1.17 0.20 1.30 0.12 0.16 0.20 0.24 0.5 1.0 1.5 2.0 S-mm 2.5 Hình 3.2 Biểu đồ quan hệ độ lún S tải trọng P b Thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam Thí nghiệm chu kỳ: 0.28 PMPa 54 - Gia tải theo cấp ∆ P ( khơng cấp) độ lớn tùy theo loại đất Duy trì tải đến ổn đinh biến dạng (≤1mm) Thời gian ghi số đọc thiết bị đo biến dạng - Tiến hành dỡ tải cấp Đối với đất lớn đất cát, giữ cấp 10 min, riêng cấp cuối giữ tới 20 Đối với đất loại sét, khoảng thời gian tương ứng 15 30 Nhóm tác giả tiến hành phân tích kết với thí nghiệm bàn nén Việt Nam cơng trình với đường kính bàn nén 79.8 cm,cấp tải trọng cách tiến hành theo tiêu chuẩn,thu kết bảng sau: Bảng 3.2 Cấp tải trọng P độ lún S CHU KÌ P(Mpa) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 S(mm) 0.00 1.37 3.65 5.41 7.26 8.51 9.44 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.00 0.0 0.05 0.10 0.35 10.3 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 S-mm Hình 3.2 Biểu đồ qua hệ độ lún S tải trọng P 3.2.3.Thời gian tiến hành hai thí nghiệm Ta xét hai biểu đồ quan hệ độ lún thời gian (S-T) hai thí nghiệm: 0.40 12.77 0.40 PMPa 55 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0 phút Hình 3.2 Biểu đồ quan hệ độ lún thời gian (S-T) theo tiêu chuẩn Việt Nam 0.0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 phút 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 Hình 3.2 Biểu đồ quan hệ độ lún thời gian (S-T) theo tiêu chuẩn Pháp 56 3.2.3 Trị số EV2- Điểm khác biệt quan trọng tiêu chuẩn đầm nén Một lần nhóm tác giả muốn đề cập đến tầm quan trọng việc đầm chặt xử lí đất Rõ ràng dù ta có kiểm tra đặc trưng lí đất chi tiết việc cuối phải làm gia cố ổn định từ cơng trình tiến hành xây dựng Tiêu chuẩn đầm nén Pháp giúp ta đánh giá khả đầm chặt đất mà tiêu chuẩn đầm nén nước ta chưa có Từ biểu đồ quan hệ độ lún S tải trọng P Hình 3.2 Hình 3.2 ta thấy tiêu chuẩn Việt Nam thực qua chu kì gia tải ta thu giá trị mơ đun biến dạng EV nhất; tiêu chuẩn Pháp quy định thêm lần gia tải nén lún nữa, từ có thêm giá trị EV2 tỉ số k= EV2/ EV1 Đây tiêu quan trọng cho thấy ưu điểm hẳn tiêu chuẩn Mô đun EV2 cho phép đánh giá phát triển biến dạng trình gia tải Nếu đầm ban đầu chưa đủ ghi nhận việc giảm đáng kể biến dạng Tỷ lệ k=EV2/EV1 dùng đánh giá chất lượng đầm chặt.Kết đầm chặt tốt tỷ lệ thấp   EV2 / EV1 đầm chặt tốt EV2 / EV1 đầm chặt tốt Trở lại với nhận xét vừa rút mục 3.1 3.2 nhóm tác giả nhận thấy việc đưa kết mơ đun biến dạng chu kì nén lún chưa đủ để đánh giá chất đất tốt hay xấu, thí nghiệm đạt yêu cầu hay chưa đạt yêu cầu Ta theo dõi số liệu thu từ lớp Móng( thí nghiệm tiêu chuẩn Pháp): Bảng 3.2 Bảng số liệu lớp Móng TN-L1 Tốt L1-M1 L1-M2 L1-M3 L1-M4 Chu kì ∆P (Mpa) 0.25 0.25 0.25 0.25 ∆S1(mm) 1.255 1.275 0.995 1.160 Chu kì EV1 (Mpa) 89.6 88.2 113.1 97.0 ∆P (Mpa) 0.2 0.2 0.20 0.20 ∆S2(mm) 0.78 0.665 0.425 0.610 EV2 (Mpa) 116.6 136.8 211.7 149.1 EV2/EV1 1.3 1.55 1.87 1.54 57 L1-M5 0.25 1.390 80.9 0.20 0.910 100.0 1.24 Nếu ta nhìn số liệu gia số độ lún ∆S1 môn đun biến dạng EV1 lớp 1Móng lớn mà vội vàng kết luận lớp tốt Móng chưa thực xác Vì tỷ số k=EV2/EV1(=1.87) lớp lại lớn đồng nghĩa với việc chất lượng đầm chặt so với lớp lại Như nhóm nhận định Lớp 1- Móng lớp đạt hiệu đầm chặt ổn nhất; không đạt môn đun EV1 max lại có tỷ số đầm chặt k tương đối nhỏ Qua ví dụ ta thấy rõ tầm quan trọng việc thực thêm chu kì nén lún thí nghiệm bàn nén Pháp Từ tỷ số k= EV2/ EV1 người đo đánh giá khả đầm chặt cách khả quan Điều tiết kiêm nhiều thời gian, công sức tài ngun tính tốn việc xác định khả đầm chặt đất 3.3 Nhận xét chung thí nghiệm bàn nén Pháp thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam 3.3.1 Thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam  Ưu điểm: -Đây thí nghiệm tương đối dễ làm khơng địi hỏi trình độ kỹ thuật cao -Cho kết tương đối xác đất cần kiểm tra dựa vào ta phân tích tình trạng đưa phương án phù hợp  Nhược điểm: -Công tác chuẩn bị tương đối nhiều Các trang thiết bị cần thiết để tiến hành thí nghiệm cồng kềnh khó khăn cho việc vận chuyển, di chuyển từ nơi sang nơi khác -Độ xác kết có độ tin cậy chưa cao, cần làm nhiều thí nghiệm khác để đánh giá tình trạng đất - Khó đánh giá q trình đầm nén móng thơng qua kết thu 3.3.2 Thí nghiện bàn nén Pháp  Ưu điểm: 58 -Thí nghiệm áp dụng cho đất hệ thống cống rãnh dùng để xây dựng đường bộ, đường sắt, sân bay thực với vật liệu xác định việc phân loại tiêu chuẩn NF P 11-300 trừ yếu tố gồm có Dmax vượt q 200 mm -Thí nghiệm có độ xác cao( thực hai chu kỳ chất tải- dỡ tải) giúp ta xác định xác tình trạng đất phục vụ cơng tác xây dựng -So với thí nghiệm theo tiêu chuẩn Việt Nam phương pháp thực thêm chu kì tăng dỡ tải kết thu EV2 Mô đun EV2 cho phép đánh giá phát triển biến dạng.Tỷ lệ k=EV2/EV1 dùng đánh giá chất lượng đầm chặt.Kết đầm chặt tốt tỷ lệ thấp -Thiết bị có phần gọn nhẹ so với thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam=>dễ dàng việc vận chuyển đến nơi cần làm thí nghiệm - Thời gian thí nghiệm rút ngắn nhiều so với thí nghiệm theo tiêu chuẩn Việt Nam Để thực xong chu kì nén lún tiêu chuẩn bàn nén Việt cần  Nhược điểm: -Trang thiết bị địi hỏi có độ xác cao -Cách tiến hành thí nghiệm có phần phức tạp so với phương pháp thí nghiệm bàn nén trường theo thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam -Do thí nghiệm theo tiêu chuẩn Pháp phương pháp thí nghiệm xuất Việt Nam nên chưa phổ biến 3.4 Kết luận kiến nghị Đề tài trình bày chi tiết nội dung, nguyên lý thí nghiệm bàn nén trường theo tiêu chuẩn Pháp NF 94-117-1 thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam Qua nghiên cứu nhóm tác giả đưa bảng kết thí nghiệm theo hai phương pháp thí nghiệm từ vẽ biểu đồ liên hệ tìm mối quan hệ đại lượng với Cũng từ kết thí nghiệm ta thấy giống khác hai phương pháp thí nghiệm Theo tiêu chuẩn Việt Nam ta đo độ lún S(mm) ứng với cấp tải trọng P từ ta tính ∆P (Mpa), ∆S (mm), EV (Mpa).Sau tính tốn kết nhóm vẽ biểu đồ quan hệ EV-∆S Tương tự thí nghệm bàn nén theo 59 tiêu chuẩn Việt Nam, thí nghiệm theo tiêu chuẩn Pháp ta tìm độ lún S(mm) ứng với cấp tải trọng P khác với thí nghiệm trước thí nghiệm ta thực theo hai chu kỳ : chất tải dỡ tải Như thí nghiệm theo tiêu chuẩn Pháp ta có biểu đồ hai đường ứng với hai chu kỳ dỡ tải khác với thí nghiệm theo tiêu chuẩn Việt Nam có biểu đồ đường Từ kết thí nghiệm với biểu đồ nhóm tác giả tìm khác biệt hai thí nghiệm từ đánh giá ưu nhược điểm thí nghiệm Nghiên cứu, phân tích tính tốn mơ đun biến dạng EV thơng qua thí nghiệm thực tế trường bàn nén, ta xác định đặc trưng lí đất tính tốn sức chiu tải đất Từ việc vẽ, phân tích nhận xét biểu đồ quan hệ EV-∆S thí nghiệm theo tiêu chuẩn Pháp nhóm so sánh nhận xét lớp tốt Móng thí nghiệm tiến hành tốt Móng Cũng từ việc phân tích biểu đồ quan hệ EV- ∆S theo tiêu chuẩn, nhóm tác giả chứng minh tầm quan trọng việc xác định mô đun biến dạng EV2 chu kì gia tải nén lún lần thứ hai tiêu chuẩn Pháp Mơ đun EV2 têu quan trọng giúp người kĩ sư đánh giá tương đối xác khả đầm chặt đất mà tiêu chuẩn Việt Nam chưa quy định.Tỉ lệ k=EV2/ EV1 quy định rõ mức độ khả đầm chặt tốt xấu Nhóm tác giả kiểm nghiệm tỷ lệ thơng qua tính tốn số liệu thu từ Móng bên thấy tỷ lệ k 1,1 a 0,05 Thời gian ổn định quy ước h 62 sệt IL ≤ 0,25 0,25 < IL ≤ 0,75 0,1 0,5 0,05 0,025 0,75 < IL ≤ 0,05 0,025 0,025 0,01 IL > 0,05 0,025 0,01 0,01 Khi hệ số rỗng e > 1,1, thời gian ổn định quy ước tăng lên h ... Đối tượng nghiên cứu: Mô đun biến đạng EV đất dựa thí nghiệm bàn nén hiên trường theo tiêu chuẩn Pháp Việt Nam Phạm vi nghiên cứu: Tính tốn mơ đun biến dạng thơng qua thí nghiệm trường 8 CHƯƠNG... kết thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Pháp thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Việt Nam Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu tài liệu, tham khảo kiến thức, kinh nghiệm có trước: tài. .. Phân tích kết thí nghiệm theo tiêu chuẩn Pháp Dựa sở lí thuyết thí nghiệm bàn nén theo tiêu chuẩn Pháp thí nghiệm trường thu thập được, nhóm tiến hành phân tích thí đưa kết sau: Thí nghiệm tiến