Đề tài hãy lựa chọn và thiết kế giải pháp xử lý nền đường đất yếu cho các kiểu cấu trúc trên nền đất yếu 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TIỂU LUẬN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU VÀ VẬT LIỆU ĐỊA KỸ THUẬT TỔNG HỢP MÃ HỌC PHẦN: 8040507 Đề tài: Hãy lựa chọn thiết kế giải pháp xử lý đường đất yếu cho kiểu cấu trúc đất yếu GIẢNG VIÊN: PGS.TS NGUYỄN HUY PHƯƠNG HỌC VIÊN: VŨ HOÀNG DƯƠNG NGÀNH HỌC: KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT (ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH) MÃ HỌC VIÊN: 2128102013 KHÓA: K43 Hải Dương, 2022 ĐỀ TIỂU LUẬN: Hãy lựu chọn thiết kế giải pháp xử lý đường đất yêu cho đoạn I đoạn II kiểu cấu trúc đất yếu gồm 02 lớp: Lớp 1: Sét dẻo, trạng thái dẻo chảy, tiêu lý cho bảng Lớp 2: Sét dẻo, trạng thái nửa cứng, tiêu lý cho bảng Nhiệm vụ: Thiết kế xử lý đất yếu bấc thấm kết hợp gia tải trước cho đoạn (hi = 25m), thời gian thi công 18 tháng Thiết kế xử lý đất yêu cọc đất xi măng cho đoạn (hi = 12m), thời gian thi công tháng Biết xử lý đất yếu cọc đất xi măng (ĐXM) với hàm lượng 250 kg/1m đất, giá trị cường độ kháng nén trục qu = 800 Kpa (8,00 kG/cm 2), mô đun đàn hồi cọc ĐXM lấy bằng: E50 = 50qu = 400 kG/cm2, φ = 330, C = 25 kG/cm2 Cho sơ đồ đường đắp cát hạt trung, đầm chặt có ɣ = 1,90 T/m 3, E0 = 250 kG/cm, φ = 330, C = 0, kể đường lớp san lấp Bđ = 25 m Hđ = 3.0 m (Đoạn I) Hđ = 5.0 m (Đoạn II) Hình 1: Mặt cắt ngang đoạn tuyến đường 2|Page Bảng1 Tổng hợp tiêu lý lớp TT Tên tiêu Thành phần hạt, P%: Nhóm cát Nhóm bụi Nhóm sét Kí hiệu đơn vị P % % % % Giá trị tiêu chuẩn 19.4 36.8 43.8 Độ ẩm tự nhiên W Khối lượng thể tích tự nhiên γw Khối lượng thể tích tự nhiên khô γw Khối lượng riêng Δ g/cm Hệ số rỗng tự nhiên eo - 1.356 Độ lỗ rỗng n % 57.5 Độ bão hòa S % 93.8 Độ ẩm giới hạn chảy WL % 49.4 % 25.6 10 Độ ẩm giới hạn dẻo W 48.3 g/cm 1.66 g/cm 1.12 2.64 P 11 Chỉ số dẻo IP % 23.8 12 Độ sệt IS - 0.95 Góc ma sát φcu độ 13038’ Lực dính kết đơn vị Cu kG/cm2 0.118 Góc ma sát hữu hiệu φ’ độ 23033’ Lực dính kết hữu hiệu C’ kG/cm2 0.109 độ 0050’ Thí nghiệm nén trục (CU) 13 Thí nghiệm nén trục (UU) Góc ma sát φu 3|Page 14 Lực dính kết đơn vị Cu kG/cm2 0.127 cm2/s 0.4x10-3 Thí nghiệm nén cố kết 15 Hệ số cố kết Cv*10-7 Chỉ số nén Cc 0.78 Chỉ số nở Cr 0.15 Áp lực tiền cố kết Gv kG/cm Ký hiệu Đơn vị 0.47 Bảng2 Tổng hợp tiêu lý lớp TT Chỉ tiêu Giá trị tiêu chuẩn Nhóm cát 27.0 Nhóm bụi 41.0 Nhóm sét P % % Độ ẩm tự nhiên W Khối lượng thể tích tự nhiên γw Khối lượng thể tích tự nhiên khô 32.0 24.5 g/cm 1.90 γw g/cm 1.52 Khối lượng riêng Δ g/cm3 2.68 Hệ số rỗng tự nhiên eo - 0.763 Độ lỗ rỗng Độ bão hòa Độ ẩm giới hạn chảy 43.0 S % 87.0 WL % 42.7 10 Độ ẩm giới hạn dẻo WP % 21.3 11 Chỉ số dẻo IP % 21.4 12 Độ sệt IS - 0.15 4|Page Thí nghiệm cắt phẳng 13 14 Góc ma sát φ độ 9005’ Lực dính kết C kG/cm2 0.248 E0 kG/cm2 195 a1-2 0.019 Nén nhanh Mô đun tổng biến dạng Hệ số nén lún cm /kG PHẦN ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG, ĐẤT NỀN VÀ DỰ BÁO VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH CHO NỀN ĐƯỜNG 5|Page Các thông số kỹ thuật đường đắp tuyến đường Để tính tốn thiết kế giải pháp xử lý đất yếu cần thông số quy mơ tải trọng, kích thước tuyến đường với thông số kỹ thuật sau : Các lớp đất yếu có chiều dày lớn nên xây dựng sử dụng cơng trình xảy vấn đề ĐCCT sau: - Tải trọng thiết kế: H30-XB80 - Bề rộng mặt đường Bđ = 25m - Hệ số mái dốc: 1: m = 1:1 - Chiều cao đắp tim đường Hđ = 3,0m (Đoạn I) - Chiều cao đắp tim đường Hđ = 5,0m (Đoạn II) Đất đắp có tiêu lý sau: + Khối lượng thể tích: γ = 1,9 T/m3 + Góc ma sát trong: φđ = 33o + Lục dính kết: C = T/m2  Vấn đề ổn định cường độ đường đất yếu  Vấn đề ổn định trượt mái dốc taluy đường đắp  Vấn đề biến dạng lún Xác định tải trọng tính tốn đường Mục đích xác định tải trọng tính tốn để kiểm tra ổn định dự báo lún phần đất đắp đất yếu Tải trọng tính tốn bao gồm: - Tải trọng đắp; - Tải trọng xe cộ: Theo tiêu chuẩn 22TCN 262 - 2000, tải trọng xe cộ tải trọng số xe nặng tối đa lúc đỗ kín khắp bề rộng đường phân bố 1m chiều dài đường Tải trọng quy đổi tương đương thành lớp đất có chiều cao hx xác định theo công thức sau: (1.1) 6|Page Trong đó: G: trọng lượng xe (chọn xe nặng nhất), tấn; n: số xe tối đa xếp bề rộng phạm vi đường; : khối lượng thể tích đất đắp đường, T/m3; l: phạm vi phân bố tải trọng xe theo hướng dọc; Bảng Quan hệ tải trọng xe phạm vi phân bố tải trọng theo hướng dọc xe G (tấn) 13 30 80 l (m) 4,2 6,6 4,5 l e/2 b d b e/2 Hình Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng xe cộ tác dụng lên đất yếu Bo: bề rộng phân bố ngang xe xác định theo sơ đồ 2.2 Bo = n.b+ (n-1)d+e (1.2) Bảng Quan hệ loại xe khoảng cách hai bánh xe 7|Page Loại xe Ơ tơ Xe xích b (m) 1,8 2,7 Trong đó: b: khoảng cách hai bánh xe (m); d: khoảng cách ngang tối thiểu xe, thường lấy d= 1,3 (m); e: bề rộng lốp đôi hay vệt bánh xích, thường e = 0,5÷0,8 (m); n: số lượng xe chọn tối đa phải đảm bảo B tính theo cơng thức nhỏ bề rộng đường Chọn: n = (chiếc); b = 1,8 (m); d = 1,3 (m); e = 0,7 (m) Vậy, B0 = 6*1,90+ (6-1)*1,3+ 0,7 = 18,0 (m) Thay vào cơng thức (1.1) ta có: hx = 0,8 (m) Chiều cao lớp đất đắp: Hđ = 3,0 (m) Chiều cao lớp đất đắp quy đổi từ tải trọng xe cộ: hx = 0,80 (m) Vậy, chiều cao lớp đất đắp kể đến tải trọng quy đổi tim đường: HR = Hđ + hx = 3,0 + 0,80 = 3,80 (m) Do đó, tải trọng tác dụng tim đường: qI = H.đ = 3,8*1,90 = 7,22 (T/m2) Vấn đề ổn định lún trồi Khi đắp đường đất yếu, phần đường bị lún xuống đất yếu bị đẩy trồi lên hai chân mái dốc, gây nên tượng lún trồi Hình thức phá hoại thường xảy đất yếu xen kẹp hai lớp đất tốt phân bố bên đất đắp 8|Page Hình Nền đường bị phá hoại lún trồi Để tính tốn, tơi sử dụng cơng thức J.Mandel: K = (1.3) Nếu K > 1,2 đường ổn định Nếu K < 1,2 đường ổn định Trong đó: qgh - áp lực giới hạn đất yếu q - ứng suất đường gây tim đường tính theo cơng thức: q = Pđ + Pht (1.4) Với Pđ: áp lực tải trọng đất đắp (T/m2); Pht: áp lực tải trọng xe cộ (T/m2); Trường hợp đường có chiều rộng nhỏ so với chiều dày lớp đất yếu (B/H < 1,49) q gh = (π + 2)*Cu (1.5) Trường hợp đường có chiều rộng lớn so với chiều dày lớp đất yếu (B/h > 1,49 ) qgh = Nc*Cu (1.6) Trong đó: Cu- lực dính kết khơng nước lớp đất yếu Nc- hệ số thay đổi theo tỷ số B/H tra theo toán đồ Pilot-Moreau (TCVN 9355-2012) hình 9|Page Hình Tốn đồ Pilot-Moreau Đoạn I: Chiều dày đất yếu là: h = 25,0 (m), bề rộng đường Bn = (25 + 2*3) = 31 (m); nên bề rộng đường quy đổi Bqđ = Bn + 2*Hđ = (31+2*3) = 37,0 (m) Ta có: = 0,096*2/25 = 0,076 (kG/cm2); Ta có Cutb = 0,076 kG/cm2 = 0,76 T/m2 Ta có: = 37/25 = 1,48 < 1,49 tính theo cơng thức (1.5) qgh = (π + 2)*Cu qgh = (π + 2)*0,76 = 3,91 T/m2 Tải trọng tác dụng lên tim đường: Theo công thức (1.4) q = Pđ +Px = (Hđ +hx).γđ = 1,90*(3,0 + 0,8) = 7,22 (T/m2); Ta có: K = qgh/q = 3,91/7,22 = 0,54 < 1,2 Vậy đường đoạn I ổn định bị lún trồi Đoạn II: Chiều dày đất yếu là: h = 12,0m, bề rộng đường Bn = (25 + 5*2) = 35 (m); nên bề rộng đường quy đổi Bqđ = Bn + 2*Hđ = (35+2*5) = 45,0m 10 | P a g e c Tốc độ cố kết Mục đích cơng tác gia cường đất sét bão hịa nước bấc thấm nhằm đạt mức độ cố kết yêu cầu khoảng thời gian xác định Với thiết bị tiêu nước thẳng đứng kết hợp với gia tải trước, tổng mức độ cố kết θ, kết kết hợp hiệu tiêu nước theo phương ngang (hướng tâm) tiêu thẳng đứng (dọc trục) Carilli (1942) đưa công thức sau: U = – (1 - Uh)*(1 - Uv) Trong đó: Uh: Độ cố kết theo phương ngang (hướng tâm) Uv: Độ cố kết theo phương đứng (dọc trục) 2.1.3 Tính tốn thiết kế a Lựa chọn bấc thấm Hiện thị trường có nhiều loại bất thấm có chất lượng khác nhiều nước sản xuất như: Hàn Quốc, Đài Loan, Hà Lan,… Viện Kỹ thuật châu Á thử nghiệm đưa khuyến cáo loại tốt Hà Lan sản xuất với tiêu chuẩn kỹ thuật sau: + Kích thước 100*32mm + Trọng lượng đơn vị 73g/m + Cường độ chịu kéo 2,03kN + Độ giãn dài với áp lực 0,5 kN %; đứt 25% + Khả thoát nước với áp lực 300 kN/m qw = 52 * 10 -6m3/s với áp lực 200 kN/m2 = 49 * 10-6m3/s + Hệ số thấm vỏ bọc K = 0,09m/s b Tính tốn Để chọn phương án bố trí bấc thấm hợp lý, ta tính tốn độ cố kết ba phương án bố trí khác sau so sánh phương án hợp lý 28 | P a g e ba phương án tính Cả ba phương án bố trí theo mạng lưới tam giác, sơ đồ tam giác cho cố kết thiết bị tiêu nước đồng Phương án + Khoảng cách tim bấc thấm X = 1m + Chiều sâu cắm bấc thấm h = 25 m + Đường kính tương đương thiết bị tiêu nước hình tròn: d w = (10 + 3,2)/2 = 5,16 cm + Đường kính ảnh hưởng bấc thấm: De = 1,05*1 = 1,05m = 105 cm + Tỷ số Barron: n = 20,35 Hệ số cố kết theo phương: Cv = 0,4 * 10-3cm2/s Ch = 2Cv = 0,8 * 10-3cm2/s Cố kết theo phương thẳng đứng U v = F(Tv) với u cầu cơng trình thời gian 18 tháng = 540 ngày = 46656000 giây + Nhân tố theo phương thẳng đứng Tv = 0,4 * 10-3* 46656000/(2000)2 = 0,005 Tra bảng B.1 (TCVN 9355 - 2012), ta Uv = 0,076; + Nhân tố theo phương ngang Th = (0,804 * 10-3 * 46656000)/(105)2 = 3,4 ; n = = 20,3 F(n) = 2,3 = (2-1)*ln(2) = 0.69 29 | P a g e = (2/3)*3.14*10^2*0.00001 = 0.0021 Vậy độ cố kết theo phương ngang: Uh = 1- exp[-8 * 3,4/2,3+0.69+0.0021] = Độ cố kết chung: U = 1- (1 - 1)*(1 - 0,086) = Vậy độ lún có kết sau xử lý bấc thấm là: St = S*U = 3,19 * = 3,19 m Độ lún lại sau xử lý là: S - St = 3,19 - 3,19 = m (đạt yêu cầu) Phương án + Khoảng cách tim bấc thấm X = 1,5 m + Chiều sâu cắm bấc thấm h = 20 m + Đường kính tương đương thiết bị tiêu nước hình trịn: d w = (10 + 3,2)/2 = 5,16 cm + Đường kính ảnh hưởng bấc thấm: D e = 1,05x 1,5 = 1,575m = 157,5 cm + Tỷ số Barron: n = 30,52 Hệ số cố kết theo phương: Cv = 0,4 * 10-3cm2/s Ch = 2Cv = 0,8 * 10-3 cm2/s Cố kết theo phương thẳng đứng Uv = F(Tv) với yêu cầu cơng trình thời gian 18 tháng = 540 ngày = 46656000 giây + Nhân tố theo phương thẳng đứng Tv = 0,4 * 10-3* 46656000/(2000)2 = 0,005 Tra bảng ta có độ cố kết theo phương thẳng đứng Uv = 0,086; 30 | P a g e + Nhân tố theo phương ngang Th = (0,804 * 10-3 * 46656000)/(157,5)2 = 1,51 ; n = = 30,5 F(n) = 2,7 = (2-1)*ln(2) = 0.69 = (2/3)*3.14*10^2*0.00001 = 0.0021 Vậy độ cố kết theo phương ngang: Uh = - exp[(-8 * 1,51)/(2,7+0.69+0.0021)] = 0,97 Độ cố kết chung: U = - (1 - 0,97)*(1 - 0,086) = 0,97 Vậy độ lún có kết sau xử lý bấc thấm là: St = S*U = 3,19 * 0,97 = 3,09 m Độ lún lại sau xử lý là: S - St = 3,19 - 3,09 = 0,1m (không đạt yêu cầu) Phương án + Khoảng cách tim bấc thấm X = 1,5 m + Chiều sâu cắm bấc thấm h = 10 m + Đường kính tương đương thiết bị tiêu nước hình trịn: d w = (10 + 3,2)/2 = 5,16 cm + Đường kính ảnh hưởng bấc thấm: D e = 1,05x 1,5 = 1,575m = 157,5 cm + Tỷ số Barron: n = 30,52 Hệ số cố kết theo phương: Cv = 0,4 * 10-3cm2/s 31 | P a g e Ch = 2Cv = 0,8 * 10-3 cm2/s Cố kết theo phương thẳng đứng Uv = F(Tv) với u cầu cơng trình thời gian 18 tháng = 540 ngày = 46656000 giây + Nhân tố theo phương thẳng đứng Tv = 0,4 * 10-3* 46656000/(1000)2 = 0,019 Tra bảng ta có độ cố kết theo phương thẳng đứng Uv = 0,16; + Nhân tố theo phương ngang Th = (0,804 * 10-3 * 46656000)/(157,5)2 = 1,51 ; n = = 30,5 F(n) = 2,7 = (2-1)*ln(2) = 0.69 = (2/3)*3.14*10^2*0.00001 = 0.0021 Vậy cố kết theo phương ngang: Uh = - exp[(-8 * 1,51)/(2,7+0.69+0.0021)] = 0,97 Độ cố kết chung: U = - (1 - 0,97)*(1 - 0,16) = 0,97 Vậy độ lún có kết sau xử lý bấc thấm là: St = S*U = 3,19 * 0,97 = 3,094 m Độ lún lại sau xử lý là: S - S t = 3,19 - 3,094 = 0,096m (không đạt yêu cầu) => Vậy, ta lựa chọn phương án 32 | P a g e 2.2 Thiết kế gia cố đất yếu giải pháp cọc đất xi măng (ĐXM) 2.2.1 Nguyên lý chung Phương pháp trộn sâu dùng chất kết dính tạo thành cọc đưa từ khoảng năm 1960 Nhật Bản, sau phát triển mạnh Công nghệ phát triển mạnh Thuỵ Điển, Hà Lan, Trung Quốc, Mỹ, nước Đông Nam Á Khi khoan vào đất nhờ thiết bị trộn đặc biệt gắn phía cần khoan mà xi măng đưa vào đất, trộn với đất tạo trụ Đ-XM sau rút cần khoan thiết bị trộn lên Kết làm cho cường độ chóng cắt đất gi cố tăng lên, biến dạng giảm 2.2.2 Các yếu tố kỹ thuật Số liệu thiết kế đầu vào: 1.1 Thông số cọc đất xi măng + Đường kính cọc d (m) = 1.0; + Tiết diện ngang cọc Acol (m2) = 0,79; + Kích thước khu vực xử lý B (m) = 35; L (m) = 18; + Chiều dài cọc lớp đất yếu D (m) = 10,0; + Khoảng cách cọc s (m) = 3,0; + Cường độ kháng cắt vật liệu cọc τc (T/m2) = 75,0; + Cường độ kháng nén vật liệu cọc (T/m2) = 150,0; 1.2 Tải trọng + Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên (T/m2) p = 12,6 Tính tốn cọc đất xi măng 2.1 Thơng số tính tốn cọc đất xi măng 33 | P a g e * Cường độ kháng cắt gia cố tính: Ctb = Cu*(1-a) + a*Cc Trong đó: Cu: Sức kháng cắt đất, tính theo phương pháp trọng số cho nhiều lớp; Cu = 0,118 kG/cm2 = 1,18 T/m2 Cc = qu: Sức kháng cắt cọc qu = kG/cm2 = 80 T/m2 a: Tỷ diện tích, a = n*Ac/Bs n: Số cọc/1 mét chiều dài khối đắp; Ac: diện tích cọc; Bs: chiều rộng khối đắp; n = 153 cọc; Chọn đường kính cọc D = 1,0m; Ac = π*r2 = 3.14*0.52 = 0,79 m2; a = 153*0,079/18 = 0,667 Thay vào công thức ta được: Ctb = Cu*(1-a) + a*Cc = 1,18 *(1 – 0,667) + 0,667*80 = 53,75 T/m2; * Modul đàn hồi tương ứng (Eeq) khối xử lý tính theo cơng thức: Eeq = Ecol *a + (1-a)* Esoil = 981 (T/m2) Trong đó: Ecol: Modul đàn hồi cọc đất xi măng, Ecol = 50*Cc = 50*80 = 4000 (T/m2); Esoil: Modul biến dạng đất yếu, Esoil = 250*Cu= 250*1,18 = 295 (T/m2); 2.2 Kiểm tra điều kiện ổn định 2.2.1 Cường độ chịu tải bề mặt khối xử lý * Cường độ chịu tải đất yếu xung quanh cọc đất xi măng: Chỉ tiêu lý đất yếu: + Dung trọng tự nhiên γw = 1,66 (T/m2); + Lực dính kết C1 = 1,18 (T/m2); + Góc ma sát trong: φ = 13038’ 34 | P a g e Cường độ chịu tải đất yếu (Rn) xác định theo cơng thức: Trong đó: + Dung trọng tự nhiên γw = 1,66 (T/m2); + Chiều rộng móng tính tốn B = 3,5 m; + Chiều sâu móng tính tốn D = 3,0 m; + Lục dính kết C = 11,6 (T/m2); + Hệ số an toàn FS = 2; + Nγ, Nq, Nc: hệ số phụ thuộc góc ma sát đất; Với φ = 13038’ => Nγ = 1,16; Nq = 2,53; Nc = 8,46 Thay vào công thức ta được: qa = 10,13 (T/m2) * Áp lực phân bố tác dụng lên đầu cọc đất xung quanh xác định theo công thức: Thay vào công thức ta σcol = 19,32 (T/m2) σsoil = 1,82 (T/m2) Ta có bảng so sánh kết sau: Áp lực phân bố Cường độ chịu tải Đất xung quanh (T/m2) 1,82 (T/m2) 10,13 Cọc đất xi măng 19,32 150 Kiểm tra Đạt Đạt 35 | P a g e 2.2.2 Cường độ chịu tải đất phía khối xử lý Chỉ tiêu lý đất phía khối xử lý: + Dung trọng tự nhiên γ2 = 1,90 (T/m2); + Lục dính kết C = 0,248 (T/m2); + Góc ma sát trong: φ = 9005’ Cường độ chịu tải đất phía xác định theo cơng thức: Trong đó: + Dung trọng tự nhiên γ1 = 1,66 (T/m2); + Chiều rộng móng tính tốn B = 11,5 m; + Chiều sâu móng tính tốn D = 10,0 m; + Hệ số an toàn FS = 2; + Nγ, Nq, Nc: hệ số phụ thuộc góc ma sát đất; Với φ = 9005’ => Nγ = 1,03; Nq = 2,01; Nc = 7,32 Thay vào công thức ta được: qa = 26,21 (T/m2) Ta có bảng so sánh kết sau: Áp lực phân bố (T/m2) Đất 1,82 xung quanh 2.3 Kiểm tra điều kiện biến dạng Cường độ chịu tải (T/m2) 26,21 Kiểm tra Đạt Độ lún tổng cộng (S) gồm độ lún khối gia cố (S1) độ lún phần đất khối gia cố (S2): S = S1 + S2 36 | P a g e * Độ lún xử lý cọc đất xi măng: Độ lún S1 tính: Trong đó: q: Tải trọng cơng trình truyền lên khối gia cố (kN); H: Chiều sâu gia cố (m); a: Tỷ diện tích, a = n*Ac/B*L n: Tổng số cọc; Ac: Diện tích tiết diện cọc; B, L: Kích thước phần gia cố; Ecol: Modul đàn hồi cọc đất xi măng, Ecol = 100*Cc = 50*80 = 4000 (T/m ); Esoil: Modul biến dạng đất yếu, Esoil = 250*Cu= 250*1,18 = 295 (T/m2); Ta có số sau: H = 10m; Ac = π*r2 = 3.14*0.52 = 0,79 m; B = 18m; L = 35m; n = 153 cọc; a = 153*0,79/18*35 = 0,192; q = 12,6 T/m2 Thay vào cơng thúc ta có: S1 = 0,130m = 130mm 37 | P a g e * Độ lún cố kết đất xử lý Độ lún cố kết theo thời gian S1(t) đất xử lý tính theo cơng thức: Trong đó: U: Độ cố kết theo thời gian; Ch: Hệ số cố kết theo phương ngang đất nền; t: Thời gian lún cố kết; R: bán kính ảnh hưởng cọc, R = 0,6s; s: Khoảng cách tâm cọc đất xi măng; n = R/r (r bàn kính cọc đất xi măng); LD: Chiều dài thoát nước nửa chiều dày lớp xử lý có lớp cát nước phía dưới; Ks: Hệ số thấm đất nền; Kc: Hệ số thấm cọc đất xi măng, Kc = 200*Ks cọc đất xi măng thi công phương pháp trộn ướt Kết tính tốn độ lún theo thời gian đất xử lý sau tháng sau: t ST (ngày T ) L D s R (m (m (m ) ) ) r (m ) n Ks/K c 1.8 0.5 3.6 0.005 f(n) 0.68 Ch (m2/ngày ) 0.007 U 0.00 S1 S1(t) (mm (mm ) ) 130 0.0 38 | P a g e 15 3 30 4 45 60 90 120 150 1.8 0.5 3.6 0.005 1.8 0.5 3.6 0.005 1.8 0.5 3.6 0.005 1.8 0.5 3.6 0.005 1.8 0.5 3.6 0.005 1.8 0.5 3.6 0.005 1.8 0.5 3.6 0.005 1.8 0.5 3.6 0.005 180 S2: tính theo phương pháp cộng 0.68 0.04 0.007 130 5.6 3 0.68 0.08 130 11.0 0.007 0.68 0.12 130 16.1 0.007 0.68 0.16 0.007 130 21.0 0.68 0.23 130 30.2 0.007 0.68 0.29 130 38.7 0.007 0.68 0.35 0.007 130 46.4 0.68 0.41 0.007 130 53.5 lún lớp (TCVN 9362-2012), trước chưa xử lý đất yếu Bảng Bảng tính lún cố kết tim đường đoạn II Độ sâu (m) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hi (m) 1 1 1 1 1 1 1 z/b’ K0 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.029 0.97 0.97 0.96 0.96 0.95 0.94 0.93 0.92 0.91 0.90 0.90 0.89 0.89 0.89 σz σbt σc 2 19.32 21.25 23.18 25.12 27.05 28.98 30.91 32.84 34.78 36.71 40.57 42.50 44.43 46.36 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 (T/m ) (T/m ) (T/m ) 7.57 7.57 7.57 7.49 7.49 7.41 7.33 7.25 7.18 7.10 7.02 6.94 6.94 6.94 Cc 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 Cr e 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 0.677 Sc (m) 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 39 | P a g e 25 0.029 0.88 6.87 48.29 12.6 Tổng độ lún S2 (m) 0.025 0.677 0.01 0.14 S2 = 0.14m = 140mm; Vậy độ lún tổng cộng sau thi công phương pháp cọc Đ - XM: (S) = S1 + S2 = 130 + 140 = 270mm 2.4 Đánh giá: * Về ổn định: Nền đất sau xử lý cọc đất xi măng thoả mãn yêu cầu ổn định * Về biến dạng lún: + Độ lún S1 khối xử lý 130 mm Độn lún S1 đất xử lý cọc đất xi măng kéo dài thời gian đạt 41% sau tháng + Độ lún S2 đất phía 140 mm NHẬN XÉT CHUNG Trên sở phân tích thiết kế giải pháp gia cố như: - Phương pháp bấc thấm kết hợp gia tải trước: làm tăng nhanh tốc độ cố kết đất nhờ đường nước thẳng đứng, thi cơng nhanh, khả sức chịu tải đất nâng cao, độ biến dạng giảm - Phương pháp cọc Đ-XM: làm cho đất tăng cường độ chống cắt biến dạng giảm Trong thiết kế giải pháp xử lý đường, vào khuyết điểm giải pháp (bấc thấm – kết hợp gia tải trước, cọc đất xi măng) kết hợp với đánh giá cơng trình Nên chọn phương pháp bấc thấm kết hợp với gia tải trước kinh tế 40 | P a g e KẾT LUẬN Trãi qua thời gian học tập nghiên cứu, hướng dẫn giảng dạy tận tình PGS.TS Nguyễn Huy Phương, giúp cho học viên tiến cận với giải pháp khoa học cơng nghệ đại mang tính cơng nghiệp với quy mơ lớn thực điều kiện đất yếu khác nhau, với tốc độ thi công nhanh, nâng cao chất lượng sau xử lý sử dụng cho nhiều dạng cơng trình Cụ thể học viên biết giải pháp kỹ thuật xử lý đất yếu thiết kế cho giải pháp như: Xử lý đất yếu vật liệu tiêu thoát nước thẳng đứng kết hợp chất tải; Xử lý đất yếu vật liệu tiêu thoát nước thẳng đứng kết hợp hút chân không hay xử lý đất yếu công nghệ trộn sâu với việc sử dụng chất kết dính Với kiến thức tiếp nhận hành trang, phục vụ cho công tác sau học viên Với nỗ lực tìm hiểu viết bài, đến tác giả hoàn thành luận Nhưng lượng kiến thức kinh nghiệm hạn chế, nên phần luận cịn nhiều thiếu sót mong Thầy, Cơ đồng nghiệp góp ý xây dựng để học viên hoàn thiện Nhân dịp này, Học viên xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Huy Phương; Thầy, Cơ mơn Địa chất cơng trình, bạn đồng nghiệp giúp đỡ thời gian qua Xin trân trọng cảm ơn! 41 | P a g e Tài liệu tham khảo Đỗ Minh Toàn (2013) Đất đá xây dựng phương pháp cải tạo, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Đỗ Minh Tồn (2016) Đường tơ đất yếu, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Nguyễn Huy Phương, Tạ Đức Thịnh (2002) Cơ học Đất, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội Nguyễn Huy Phương, (2012) Kỹ thuật xử lý đất yếu vật liệu địa kỹ thuật tổng hợp Bài giảng cao học dùng cho chuyên ngành Địa chất công trình - Địa kỹ thuật Tạ Đức Thịnh, Nguyễn Huy Phương, Nguyễn Văn Phóng (2005) Bài tập Cơ học đất, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội Txưtôvich N A (1987), Cơ học đất, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 22TCN 263-2000, Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu TCVN 9355: 2012 - Gia cố đất yếu bấc thấm Whitlow R (1996), Cơ học đất, (Tập1 Tập2), Nxb Giáo dục, Hà Nội 10 TCVN 9403-2012, Gia cố đất yếu-Phương pháp trụ đất xi măng, Hà Nội (2012) 42 | P a g e