BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT TIỂU LUẬN MÔN HỌC HỌC PHẦN KỸ THUẬT XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU VÀ VẬT LIỆU ĐỊA KỸ THUẬT TỔNG HỢP MÃ HỌC PHẦN 8040507 Đề tài Hãy lựa chọn và thiết kế giải pháp[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TIỂU LUẬN MÔN HỌC HỌC PHẦN: 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: TRẦN BẢO LONG NGÀNH HỌC: KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT (ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH) MÃ HỌC VIÊN: 21142000002 KHĨA: 2021-2023 (K42) Hà Nội 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TIỂU LUẬN MÔN HỌC HỌC PHẦN: 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: TRẦN BẢO LONG NGÀNH HỌC: KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT (ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH) MÃ HỌC VIÊN: 21142000002 KHÓA: 2021-2023 (K42) Hà Nội 2022 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ĐỀ TIỂU LUẬN: Hình 1: Mặt cắt ngang đoạn tuyến đường 3 PHẦN ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG, ĐẤT NỀN VÀ DỰ BÁO VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH CHO NỀN ĐƯỜNG Các thông số kỹ thuật đường đắp tuyến đường Xác định tải trọng tính tốn đường Vấn đề ổn định lún trồi Vấn đề ổn định trượt cục 10 Vấn đề biến dạng lún đường 12 5.1 Xác định độ lún cuối đất 12 5.2 Tính lún theo thời gian 17 PHẦN THIẾT KẾ GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐÁT NỀN YẾU 20 2.1 Thiết kế xử lý đất yếu bấc thấm kết hợp gia tải trước 20 2.1.1 Nguyên lý phương pháp 20 2.1.2 Quá trình cố kết 20 a Sơ đồ tính lún 20 b Diện tích cố kết 22 c Tốc độ có kết 24 2.1.3 Tính toán thiết kế 24 a Lựa chọn bấc thấm 24 b Tính tốn 24 2.2 Thiết kế gia cố đất yếu giải pháp cọc đất xi măng (ĐXM) 28 2.2.1 Nguyên lý chung 28 2.2.2 Các yếu tố kỹ thuật 28 NHẬN XÉT CHUNG 33 KẾT LUẬN 35 Tài liệu tham khảo Học viên cao học: Trần Bảo Long Bài tiểu luận 36 LỜI MỞ ĐẦU Đất yếu đối tượng khó khăn phức tạp cho công tác xây dựng nhiều nước giới, có Việt Nam Trên lãnh thổ Việt Nam, nước ta có nhiều kiểu địa hình, địa mạo khác trải dài từ địa đầu Móng Cái Mũi Cà Ma; từ đồng ven biển, vùng trung du đến miền núi Chính cấu tạo địa hình địa mạo yếu tố quan trọng định nên cấu trúc địa chất, đặc biệt có tác động đến q trình địa chất - địa chất cơng trình Trong số góp phần hình thành nên đồng Sơng Hồng, Sơng Mê Kông hay đồng ven biển miền Trung; lãnh thổ thường phân bố loại đất yếu với nhiều nguồn gốc khác gây khó khăn cho việc phát triển xây dựng, đặc biệt cơng tác móng Vậy u cầu đặt ra: cần phải có biện pháp kỹ thuật vật liêu địa kỹ thuật phục vụ cho việc thi công cơng trình xây dựng loại đất yếu Nhưng phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đồng thời phải phù hợp tính kinh tế Các nhà giáo, nhà khoa học đưa giải pháp thích hợp để thực cơng tác xây dựng Trong PGS.TS Ngun Huy Phương PGS.TS Tạ Đức Thịnh có nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học giáo trình để giảng dạy kỹ thuật xử lý đất yếu vật liệu Địa kỹ thuật; phục vụ cho công tác nghiên cứu, ứng dụng chúng hiệu vào thực tế xây dựng cơng trình đất yếu an toàn kinh tế Học viên cao học: Trần Bảo Long Bài tiểu luận Sau thời gian học tập nghiên cứu môn học: Kỹ thuật xử lý đất yếu vật liệu xây dựng tổng hợp, hướng dẫn, giảng dạy PGS TS Nguyên Huy Phương học viên viết tiểu luận: Hãy lựa chọn thiết kế giải pháp xử lý đường đất yếu cho kiểu cấu trúc đất yếu Học viên cao học: Trần Bảo Long Bài tiểu luận 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 = 20m), thời gian thi công 18 tháng Thiết kế xử lý đất yêu cọc đất xi măng cho đoạn (hi = 10m), 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 Đường đắp có kích thước sơ đố hình 1, cát đắp cát hạt trung, đầm chặt có ɣ = 1,90 T/m3, E0 = 250 kG/cm, φ = 330, C = Bđ = 25 m Hđ = 2.0 m (Đoạn I) Hđ = 5.0 m (Đoạn II) Hình 1: Mặt cắt ngang đoạn tuyến đường Bảng tổng hợp tiêu lý lớp lớp sau: Học viên cao học: Trần Bảo Long Bài tiểu luận Bảng1 Tổng hợp têu lý lớp TT Tên tiêu Thành phần hạt, P%: Nhóm cát Nhóm sét Độ ẩm tự nhiên Kí hiệu Giá trị tiêu chuẩn P % % 16.6 35.2 Khối lượng thể tích tự nhiên W % 42.8 Khối lượng thể tích tự nhiên khô γw g/cm3 1.79 γw 1.25 2.717 Khối lượng riêng đơn vị g/cm Δ Hệ số rỗng tự nhiên g/cm Độ lỗ rỗng eo - 1.174 Độ bão hòa n % 54 Độ ẩm giới hạn chảy S % 99 10 Độ ẩm giới hạn dẻo WL % 57.3 % 26.6 W 11 Chỉ số dẻo 12 Độ sệt IP % 30.7 Thí nghiệm nén trục (CU) IS - 0.88 13 P φcu Lực dính kết đơn vị Cu kG/cm2 0.98 Góc ma sát hữu hiệu φ’ độ 16005’ Lực dính kết hữu hiệu C’ kG/cm2 0.84 φcu độ 8017’ độ 00 kG/cm2 0.96 cm2/s 0.402 Thí nghiệm nén trục (UU) 14 15 độ8017’ Góc ma sát Góc ma sát φu Lực dính kết đơn vị Thí nghiệm nén cố kết Hệ số cố kết Cv*10 -7 Học viên cao học: Trần Bảo Long Bài tiểu luận Chỉ số nén Cc 0.92 Chỉ số nở Cr 0.10 Áp lực tiền cố kết Bảng2 Tổng hợp têu lý lớp TT Gv kG/cm2 Ký hiệu Đơn vị Giá trị tiêu Chỉ tiêu chuẩn Nhóm cát Nhóm bụi 27.6 Nhóm sét 45.0 Độ ẩm tự nhiên P % W % 27.5 Khối lượng thể tích tự nhiên Khối lượng thể tích tự nhiên khơ 1.99 1.61 γw g/cm Hệ số rỗng tự nhiên γw g/cm3 Δ g/cm eo - 0.677 S % 96 WL % 38.9 WP % 20.6 IP % 18.3 IS - 0.18 Độ ẩm giới hạn chảy Độ ẩm giới hạn dẻo 10 Chỉ số dẻo 11 Độ sệt Thí nghiệm cắt phẳng 12 23.8 Khối lượng riêng Độ bão hòa 0.76 2.697 Góc ma sát φ độ 9052’ Lực dính kết C kG/cm2 54.9 Nén nhanh Mô đun tổng biến dạng E0 kG/cm2 170 Hệ số nén lún a1-2 cm2/kG 0.025 13 Học viên cao học: Trần Bảo Long Bài tiểu luận PHẦN ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG, ĐẤT NỀN VÀ DỰ BÁO VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH CHO NỀN ĐƯỜNG Các thơng số kỹ thuật đường đắp tuyến đường Để tính tốn thiết kế giải pháp xử lý đất yếu cần thơng 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 = 2,0m (Đoạn I) - Chiều cao đắp tim đường Hđ = 5,0m (Đoạn II) Đất đắp có tiêu lý sau: + Khối lượng thể tớch: 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: hx n.G B.l Trong đó: G: trọng lượng xe (chọn xe nặng nhất), tấn; Học viên cao học: Trần Bảo Long Bài tiểu luận