Nghiên cứu , xử lý nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng đoạn mở rộng đường nối cầu thủ thiêm qua đại lộ đông tây luận văn thạc sỹ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu thân, thực hướng dẫn khoa học Phó Giáo Sư Tiến Sĩ Lã Văn Chăm Các số liệu luận văn có nguồn gốc rõ ràng, tuân thủ nguyên tắc kết thu thập trình nghiên cứu trung thực, chưa công bố cơng trình khác Tác giả Trần Phi Long ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tác giả nhận nhiều giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn, nhà khoa học, bạn đồng nghiệp quan liên quan Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu nhà trường, Khoa cơng trình, Khoa đào tạo đại học sau đại học trường Đại học Giao Thông Vận Tải giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn PGS.TS Lã Văn Chăm – Thuộc trường Đại học Giao Thông Vận Tải, người thầy tận tình giúp đỡ trình nghiên cứu hồn thành luận văn Trong khn khổ luận văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật, chắn chưa đáp ứng cách đầy đủ vấn đề đặt ra, mặt khác trình độ thân nhiều hạn chế Tác giả xin chân thành cảm ơn tiếp thu nghiêm túc ý kiến đóng góp nhà khoa học bạn đồng nghiệp Một lần tác giả xin chân thành cảm ơn! Ngày tháng Tác giả Trần Phi Long năm 2017 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH VẼ vi PHẦN MỞ ĐẦU 1 Sự cần thiết đề tài: Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu: Nội dung nghiên cứu: CHƯƠNG 1: ĐẤT YẾU VÀ CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH NỀN ĐƯỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU 1.1 Tổng quan đất yếu, đặc điểm phân bố đất yếu khu vực Q2, Q9 – TP.Hồ Chí Minh 1.1.1 Tổng quan đất yếu 1.1.2 Phân bố đất yếu đặc trưng khu vực Q2, Q9 – TP.Hồ Chí Minh 1.1.3 Đặc trưng lý đất yếu khu vực Q2, Q9 – TP.Hồ Chí Minh 1.2 Các biện pháp đảm bảo ổn định đường đắp đất yếu 10 1.2.1 Đào phần đào toàn đất yếu (phương pháp thay đất) 10 1.2.2 Thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng (sử dụng bấc thấm, giếng cát) 10 1.2.3 Giếng cát: 11 1.2.4 Bấc thấm: 13 1.2.5 Cố kết hút chân không 15 1.2.6 Gia cố đất yếu cọc đất gia cố vôi xi măng 15 CHƯƠNG 2: XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG VÀ THỰC TRẠNG XỬ LÝ ĐẤT YẾU CHO MỘT SỐ DỰ ÁN KHU VỰC Q2, Q9 TP HCM 17 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.1.7 2.1.8 2.1.9 2.1.10 2.1.11 Xử lý đất yếu cọc đất gia cố xi măng 17 Các quan điểm tính tốn : 17 Phương pháp tính tốn theo quan điểm CĐXM làm việc cọc cứng 17 Phương pháp tính tốn theo quan điểm hệ làm việc tương đương 17 Phương pháp tính tốn theo quan điểm Viện cơng nghệ châu Á 18 Phương pháp tính tốn theo tiêu chuẩn châu Âu 18 Phương pháp tính tốn theo tiêu chuẩn Thượng Hải -Trung Quốc 19 Phương pháp tính tốn hồ sơ thiết kế Việt Nam 19 Phương pháp thiết kế theo BCJ Nhật Bản 21 Phương pháp thiết kế theo CDIT Nhật Bản 22 Vật liệu xi măng đất xử lý đất yếu 25 Các ứng dụng công nghệ cọc đất gia cố xi măng 25 iv 2.2 Giới thiệu số dự án xây dựng đường đắp đất yếu giải pháp xử lý áp dụng 26 CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG ĐOẠN MỞ RỘNG ĐƯỜNG NỐI CẦU THỦ THIÊM QUA ĐẠI LỘ ĐÔNG TÂY 36 3.1.1 3.1.2 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 Điều kiện địa hình 36 Điều kiện địa chất 36 Nội dung cần tính tốn thiết kế đắp đất yếu 38 Ổn định 39 Lý thuyết tính tốn lún ổn định 43 Kiểm toán ổn định trượt biến dạng lún xử lý trụ đất gia cố ximăng 54 3.3.5 Lựa chọn, đề xuất phương án xử lý đất yếu cho Dự án đoạn mở rộng đường nối Cầu Thủ Thiêm qua đại lộ Đông Tây 74 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 92 Kết luận: 92 Kiến nghị: 93 Hướng nghiên cứu 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Một số tiêu phân biệt loại đất mềm yếu Bảng 2: Các dạng địa chất khu vực Q2, Q9 Bảng 3: Các đặc trưng lý đất yếu, CĐXM, đất đắp đất 30 Bảng 4: Bảng thống kê tiêu lý đất 36 Bảng 5: Độ lún sau thi công cho phép 46 Bảng 6: Độ lún cho phép sau thi công 48 Bảng 7: Chỉ tiêu lớp đất cọc gia cố xi măng 59 Bảng 8: Các kết tính tốn đạt 73 Bảng 9: Bảng thống kê hiệu sử dụng bấc thấm theo chiều dài 81 Bảng 10: Bảng thống kê hiệu sử dụng giếng cát theo chiều dài 88 Bảng 11: Chi phí xây dựng giải pháp kiến nghị 90 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Qui hoạch phát triển giao thơng Tp Hồ Chí Minh đến năm 2020 Hình 2: Giải pháp thay lớp đất yếu đường đắp cao 10 Hình 3: Sơ đồ ngun lý nước thẳng đứng giếng cát 12 Hình 4: Xử lý đường giếng cát 13 Hình 5: Cấu tạo xử lý đắp đường đầu cầu đất yếu bấc thấm 14 Hình 6: Xử lý đường yếu bấc thấm 14 Hình 7: Xử lý đường bấc thấm kết hợp hút chân không 15 Hình 8: Máy thi cơng cọc đất gia cố xi măng 16 Hình 1: Quy đổi đất tương đương 18 Hình 2: Bố trí cọc trộn khơ: Dải 2.Nhóm 3.Lưới tam giác 4.Lưới vng 23 Hình 3: Bố trí cọc trùng theo khối 23 Hình 4: Bố trí cọc trộn ướt mặt đất : 1.Kiểu tường 2.Kiểu kẻ ô 3.Kiểu khối 4.Kiệu diện 24 Hình 5: Bố trí cọc trộn ướt biển : 1.Kiểu khối 2.Kiểu tường 3.Kiểu kẻ 24 Hình 6: Bố trí cọc trùng trộn ướt thứ tự thi cơng 24 Hình 7: Độ lún bề mặt đất tự nhiên (D = 0,7m; d = 1,4m) 30 Hình 8: Độ lún bề mặt đất tự nhiên (D = 0,7m; d = 2,1m) 30 Hình 9: Độ lún bề mặt đất tự nhiên (D = 0,7m; d = 2,8m) 30 Hình 10: Tương quan độ lún phần đất yếu CĐXM khoảng cách cọc thay đổi (trường hợp D=0,6m; v = - 0,3 m) 31 Hình 11: Tương quan độ lún phần đất yếu CĐXM khoảng cách cọc thay đổi (trường hợp D=0,7m; v = - 0,3 m) 31 Hình 12: Tương quan độ lún phần đất yếu CĐXM chiều dài cọc thay đổi (trường hợp D=0,7m; d=1,4m; v = - 0,3 m) 32 Hình 13: Tương quan độ lún phần đất yếu CĐXM chiều dài cọc thay đổi (trường hợp D=0,6m; v = - 0,3 m; L=4m) 32 Hình 14: Tương quan độ lún phần đất yếu CXMĐ chiều dài cọc thay đổi (trường hợp D=0,6m; v = - 0,3 m; L=8m) 32 Hình 15: Tương quan độ lún phần đất yếu CĐXM chiều dài cọc thay đổi (trường hợp =0,6m; v = - 0,3 m; L=14m) 33 Hình 16: Tương quan độ lún phần đất yếu CĐXM chiều dài cọc thay đổi (trường hợp D=0,6m; v = - 0,3 m; L=20m) 33 vii Hình 17: Tương quan độ lún phần đất yếu CĐXM chiều dài cọc thay đổi (trường hợp D=0,6m; v = - 0,3 m; L=30m) 33 Hình 1: Cọc đất xi măng sau thi công xong 38 Hình 2: Phá hoại đắp đầu cầu lún trồi 39 Hình 3: Các phá hoại trượt sâu dạng đường cong tròn 40 Hình 4: Các kiểu phá hoại xẩy đào đắp đất 41 Hình 5: Lún đất yếu tác dụng đắp đầu cầu 42 Hình 6: Sơ đồ tính ổn định theo phương pháp phân mảnh với mặt trụ trịn 44 Hình 7: Tốn đồ xác định Nc 45 Hình 8: Lưới phần tử hữu hạn 58 Hình 9: Vị trí nút điểm ứng suất phần tử đất 58 Hình 10: Mơ hinh 2D (H=5m) 60 Hình 11: Khai báo vật liệu 61 Hình 12: Khai báo điều kiện ban đầu 61 Hình 13: Áp lực ban đầu 62 Hình 14: Gán vật liệu thi công cọc Xi măng đất 62 Hình 15: Gán vật liệu thi công đắp đường 63 Hình 16: Q trình tính tốn 63 Hình 17: Các bước tính tốn hệ số an toàn 64 Hình 18: hình dạng cung trượt 64 Hình 19: Độ lún tổng cộng gia cố 65 Hình 20: Mơ hinh 2D (H=9,5m) 65 Hình 21: hình dạng cung trượt 66 Hình 22: Độ lún tổng cộng gia cố 66 Hình 23: Mơ hình 2D (H=13,5m) 67 Hình 24: hình dạng cung trượt 67 Hình 25: Độ lún tổng cộng gia cố 68 Hình 26: Mơ hình 2D (H=16,5m) 68 Hình 27: hình dạng cung trượt 69 Hình 28: Độ lún tổng cộng gia cố 69 Hình 29: Mơ hình 2D (H=18,5m) 70 Hình 30: Hình dạng cung trượt 70 Hình 31: Độ lún tổng cộng gia cố 71 Hình 32: Mơ hình 2D (H=25,5m) 71 Hình 33: Hình dạng cung trượt 72 Hình 34: Độ lún tổng cộng gia cố 72 Hình 35: Đồ thị quan hệ Lcọc đất ximăng chiều sâu đất yếu 73 Hình 36: Đồ thị quan hệ Lcọc đất ximăng độ lún tổng cộng 74 Hình 37: Mơ hình 2D 75 viii Hình 38: Khai báo vật liệu 76 Hình 39: Phát sinh lưới phần tử 76 Hình 40: Khai báo điều kiện ban đầu 77 Hình 41: Áp lực ban đầu 77 Hình 42: Kích hoạt bấc thấm 78 Hình 43: Q trình tính tốn 78 Hình 44: Các bước tính tốn thời gian đạt cố kết 79 Hình 45: Biến dạng đắp trường hợp sử dụng bấc thấm 79 Hình 46: Áp lực nước lỗ rỗng 80 Hình 47: Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng khơng có có bấc thấm 80 Hình 48: Biểu đồ độ lún khơng có có bấc thấm 81 Hình 49: Biểu đồ hiệu sử dụng bấc thấm theo chiều dài 82 Hình 50: Mơ hình 2D 83 Hình 51: Phát sinh lưới phần tử 84 Hình 52: Khai báo điều kiện ban đầu 85 Hình 53: Áp lực ban đầu 85 Hình 54: Các bước tính toán thời gian đạt cố kết 86 Hình 55: Các pha tính tốn Plaxis trường hợp sử dụng giếng cát 86 Hình 56: Áp lục nước lỗ rỗng trường hợp sử dụng giếng cát 87 Hình 57: Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng khơng có có giếng cát 87 Hình 58: Biểu đồ độ lún khơng có có giếng cát 88 Hình 59: Biểu đồ hiệu sử dụng giếng cát theo chiều dài 89 PHẦN MỞ ĐẦU Sự cần thiết đề tài: Trong năm gần đây, ngành xây dựng cơng trình giao thơng nước ta có bước tiến mạnh mẽ góp phần to lớn vào tiến trình phát triển chung đất nước Hịa vào xu chung đó, Thành phố Hồ Chí Minh (TP.Hồ Chí Minh), đặc biệt quận thành lập quận 2, quận 7, quận (Q2, Q7, Q9) có tốc độ xây dựng tuyến đường giao thông cao với qui mô xây dựng lớn như: Đại lộ Đơng Tây, đường cao tốc Sài Gịn – Trung Lương, Tuyến đường Vành đai nhiều tuyến đường nối vào khu đô thị, khu cơng nghiệp đường trục nối liền quận đầu tư xây dựng mạnh mẽ thời gian tới Một đặc điểm bật thách thức kỹ sư xây dựng giao thông thiết kế tuyến đường qua khu vực Q2, Q9 địa chất khu vực đa phần địa chất yếu, với khả chịu lực chiều sâu biến đổi biên độ rộng Khi xây dựng đường ôtô qua khu vực đất yếu, để đảm bảo an tồn q trình thi cơng ổn định giai đoạn khai thác thiết phải có biện pháp xử lý thích hợp với điều kiện cụ thể khu vực Những phương pháp xử lý đất yếu áp dụng giới Việt Nam: Bao gồm biện pháp học phương pháp làm chặt đầm, đầm chấn động, phương pháp làm chặt giếng cát, loại cọc (cọc cát, cọc đất, cọc vôi ), phương pháp thay đất, phương pháp nén trước, phương pháp vải địa kỹ thuật, phương pháp đệm cát; Biện pháp vật lý gồm phương pháp hạ mực nước ngầm, phương pháp dùng giếng cát, phương pháp bấc thấm, điện thấm; Biện pháp hóa học bao gồm phương pháp keo kết đất xi măng, vữa xi măng, phương pháp silicat hóa, phương pháp điện hóa Hiện giải pháp xử lý đất yếu giới đa dạng với nhiều công nghệ mới, đại nghiên cứu áp dụng thành công thực tế, mang lại hiệu to lớn mặt kinh tế, xã hội Ở Việt Nam chúng ta, công nghệ xử lý đất yếu phát triển mạnh mẽ, nhiều công nghệ thi công xử lý đất yếu khác áp dụng dự án, đặc biệt dự án lớn đòi hỏi yêu cầu chất lượng, kỹ thuật cao Với tốc độ xây dựng mạnh mẽ, điều kiện địa chất phức tạp, công nghệ xử lý đất yếu đa dạng nên đơn vị tư vấn thiết kế tiến hành lập dự án đưa phương án xử lý khác nhau, chưa có mối liên hệ gắn bó, thống dự án triển khai xây dựng Do đó, việc nghiên cứu kỹ lưỡng đặc điểm địa chất khu vực Q2, Q9 để đưa đặc điểm chung dạng địa tầng giải pháp xử lý đất áp dụng dự án trước để đề xuất giải pháp xử lý phù hợp với điều kiện địa chất tính chất, qui mơ xây dựng cơng trình Chính học viên lựa chọn đề tài ”Nghiên cứu đánh giá xử lý đất yếu phương pháp cọc đất gia cố xi măng đoạn mở rộng đường nối cầu Thủ Thiêm qua Đại lộ Đông Tây” nhằm đề xuất giải pháp xử lý thích hợp cho đoạn tuyến nghiên cứu khu vực có điều kiện tương tự Mục tiêu nghiên cứu đề tài: -Tổng quan đất yếu biện pháp đảm bảo ổn định đường đắp đất yếu -Xử lý đất yếu giải pháp cọc đất gia cố xi măng -Thực trạng đất yếu khu vực Q2, Q9 TP Hồ Chí Minh -Giải pháp xử lý đất yếu phương pháp cọc đất gia cố xi măng đoạn mở rộng đường nối Thủ Thiêm qua Đại lộ Đông Tây Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu điều kiện địa chất, địa hình, tính chất xây dựng thuận lợi khó khăn trình triển khai để đưa giải pháp xử lý đất yếu xây dựng đường ơtơ địa bàn Q2, Q9 TP.Hồ Chí Minh Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, kết hợp với thu thập số liệu trạng sau phân tích, đánh giá để đưa giải pháp xử lý thích hợp xây dựng đường ôtô đắp đất yếu với điều kiện cụ thể khu vực nghiên cứu Nội dung nghiên cứu: Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, cấu trúc nội dung luận văn bao gồm chương sau: Chương 1: Đất yếu biện pháp đảm bảo ổn định đường đắp đất yếu Chương 2: Xử lý đất yếu cọc đất gia cố xi măng thực trạng xử lý đất yếu cho số dự án khu vực Q2, Q9 Tp HCM Chương 3: Nghiên cứu đánh giá xử lý đất yếu phương pháp cọc đất gia cố xi măng đoạn mở rộng đường nối cầu Thủ Thiêm qua Đại lộ Đơng Tây 80 Hình 46: Áp lực nước lỗ rỗng Hình 47: Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng khơng có có bấc thấm 81 Hình 48: Biểu đồ độ lún khơng có có bấc thấm * Các trường hợp chiều dày đất yếu thay đổi từ 5~25m, chiều dài bấc thấm thay đổi từ 5~25m mô hình tương tự tốn kết đạt bảng Hiệu mặt thời gian đạt có sử dụng bấc thấm trường hợp chiều dài bấc thấm thay đổi từ 5m đến 25m thể bảng hình 3.49 Thời gian đạt lún cuối khơng có bấc thấm Thời gian đạt lún cuối có bấc thấm Hiệu suất mặt thời gian có sử dụng bấc thấm (m) (ngày) (ngày) (%) 663 229 65.46 783 255 67.43 1014 262 74.16 1379 267 80.64 1638 296 81.93 Chiều dài STT bấc thấm Ghi 82 10 2134 302 85.85 11 2496 422 83.09 12 2685 427 84.10 13 3276 518 84.19 10 14 3744 689 81.60 11 15 3833 694 81.89 12 16 4078 695 82.96 13 17 4502 696 84.54 14 18 4970 1242 75.01 15 19 5755 1485 74.20 16 20 5797 1487 74.35 17 21 6466 2550 60.56 18 22 6845 3447 49.64 19 23 8313 4110 50.56 20 24 8608 4640 46.10 21 25 10586 6288 40.60 Bảng 9: Bảng thống kê hiệu sử dụng bấc thấm theo chiều dài Hình 49: Biểu đồ hiệu sử dụng bấc thấm theo chiều dài 83 Trường hợp sử dụng giếng cát: - Chiều dày lớp đất yếu chiều dài giếng cát thay đổi từ 5m đến 25m - Khoảng cách giếng cát : l=2m - Đường kính giếng cát: D=0.4m - Mơ hình tốn đường: L=30m Mơ hình tốn : Hình 50: Mơ hình 2D 84 Hình 7.1.2: Khai báo vật liệu Hình 51: Phát sinh lưới phần tử 85 Hình 52: Khai báo điều kiện ban đầu Hình 53: Áp lực ban đầu 86 Hình 54: Các bước tính tốn thời gian đạt cố kết Tính tốn: xét đến trường hợp có khơng có sử dụng giếng cát ứng với trường hợp chiều dài thay đổi từ 5m đến 25m Ứng với toán, pha tính tốn bao gồm: biến dạng tức thời cố kết theo thời gian Hình 55: Các pha tính tốn Plaxis trường hợp sử dụng giếng cát 87 Kết quả: Trong phần thể vài trường hợp cụ thể để minh hoạ kết thu toán Biến dạng tức thời biến dạng theo thời gian đắp đầu cầu có khơng có sử dụng giếng cát Hình 56: Áp lục nước lỗ rỗng trường hợp sử dụng giếng cát Hình 57: Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng khơng có có giếng cát 88 Hình 58: Biểu đồ độ lún khơng có có giếng cát * Các trường hợp chiều dày đất yếu thay đổi từ 5~25m, chiều dài giếng cát thay đổi từ 5~25m mơ hình tương tự tốn kết tính toán đạt bảng 10 Hiệu mặt thời gian đạt có sử dụng giếng cát trường hợp chiều dài giếng cát thay đổi từ 5m đến 25m thể bảng 10 biểu đồ hình 3.59 Thời gian đạt lún cuối khơng có giếng cát Thời gian đạt lún cuối có giếng cát Hiệu suất mặt thời gian có giếng cát (m) (ngày) (ngày) (%) 663 162 75.57 783 176 77.52 1014 189 81.36 1379 218 84.19 1638 225 86.26 10 2134 259 87.86 Chiều dài STT giếng cát Ghi 89 11 2496 296 88.14 12 2685 338 87.41 13 3276 418 87.24 10 14 3744 427 88.60 11 15 3833 444 88.42 12 16 4078 490 87.98 13 17 4502 726 83.87 14 18 4970 724 85.43 15 19 5755 779 86.46 16 20 5797 1314 77.33 17 21 6466 1391 78.49 18 22 6845 2500 63.48 19 23 8313 3059 63.20 20 24 8608 3147 63.44 21 25 10586 3781 64.28 Bảng 10: Bảng thống kê hiệu sử dụng giếng cát theo chiều dài Hình 59: Biểu đồ hiệu sử dụng giếng cát theo chiều dài Dựa vào đồ thị thể kết tính tốn rút nhận xét sau: 90 - Đối với hai giải pháp bấc thấm giếng cát, thơng qua kết tính toán nhận thấy giải pháp sử dụng giếng cát đem lại hiệu mặt thời gian tốt so với giải pháp sử dụng bấc thấm bố trí khoảng cách (đối với giải pháp giếng cát hiệu chiết giảm thời gian dao động từ 55%-85%, giải pháp sử dụng bấc thấm hiệu chiết giảm thời gian dao động từ 40%-80%) - Kết tính tốn cho thấy sử dụng bấc thấm độ lún tổng cộng cuối không thay đổi so với trường hợp không sử dụng giải pháp cải thiện đất yếu Đối với giải pháp sử dụng giếng cát độ lún tổng cộng cuối cải thiện đáng kể so với trường hợp không sử dụng giải pháp cải thiện đất yếu (ứng với trường hợp tính toán cho thấy sử dụng giếng cát cải thiện từ 28% đến 40% độ lún tổng cộng cuối cùng) - Bên cạnh đó, thơng qua kết tính tốn cho thấy trường hợp nước chiều chiều dài sử dụng bấc thấm, giếng cát hiệu không lớn 20m b ) So sánh yếu tố kinh tế giải pháp kiến nghị Để lựa chọn giải pháp xử lý xây dựng đắp đất yếu, yếu tố kỹ thuật tốn kinh tế đóng vai trị quan trọng, định lớn đến tổng mức đầu tư cơng trình Theo số liệu tính tốn sơ bộ, chi phí xây dựng giải pháp kiến nghị áp dụng sau: STT Giải pháp xử lý Yếu tố kỹ thuật giải pháp Chi phí Đơn vị Cọc đất gia cố ximăng - Ø60(cm), cách khoảng 1.7(m) 310.000 md - Ø80(cm), cách khoảng 1.7(m) 420.000 md - Ø40(cm), cách khoảng 2.0(m) 190.000 md - Ø60(cm), cách khoảng 2.0(m) 280.000 md Bố trí cách khoảng 2.0(m) 140.000 md 35.000 m2 65.000 m2 103.000 m2 Giếng cát Bấc thấm Vải địa kỹ thuật - Sử dụng lớp vải địa kỹ thuật gia cường kết - Sử dụng lớp vải địa kỹ thuật hợp thay đất - Sử dụng lớp vải địa kỹ thuật Bảng 11: Chi phí xây dựng giải pháp kiến nghị 91 3.3.5.2 Lựa chọn giải pháp cọc đất Xi măng cho Dự án đoạn mở rộng đường nối Cầu Thủ Thiêm qua đại lộ Đông Tây Với giải pháp đào bỏ phần đất yếu thay lớp đất tốt, kết hợp với sử dụng vải địa kỹ thuật gia cường áp, kết cấu áo đường cấp cao A1 áp dụng thích hợp chiều sâu yếu nhỏ (Hđấtyếu ≤13.5m) Khi chiều dày lớp đất yếu lớn nên xem xét hai khả sau: - Sử dụng cọc đất gia cố xi măng nhu cầu sử dụng cấp thiết, khơng có thời gian chờ lún để kết hợp với đầu tư phân kỳ tuyến có lưu lượng lưu thơng lớn, tải trọng chiếm số lượng nhiều - Sử dụng giải pháp đào bỏ phần đất yếu kết hợp với vải địa kỹ thuật tăng cường độ ổn định tiến hành đầu tư phân kỳ, giai đoạn làm mặt đường cấp cao A2, giai đoạn làm mặt đường cấp cao A1 Xét yếu tố kinh tế, giải pháp cọc đất gia cố ximăng có giá thành cao xử lý triệt để, hệ số an tồn cho cơng trình lớn thích hợp với dự án mang tính chất cấp thiết, cần giải lưu thông Đối với khu công nghiệp, khu dân cư qui hoạch giải pháp đào bỏ phần đất yếu, kết hợp với vải địa kỹ thuật gia cường đầu tư phân kỳ lại có ưu lớn giai đoạn đầu dự án, chủ yếu việc xây dựng, hoàn thiện sở hạ tầng nên thực dự án, cần xây dựng đường với kết cấu mặt đường cấp thấp, phục vụ cho nhu cầu vân chuyển vật liệu để xây dựng khu công nghiệp, khu dân cư Sau khi xây dựng xong (thường dự án thực khoảng 1năm -:- 2năm), đường tương đối ổn định, kết hợp với dự báo quan trắc lún để thực đầu tư kết cấu mặt đường cấp cao A1 92 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ Kết luận: Qua kết nghiên cứu tình hình xây dựng đường tơ dự án đoạn mở rộng đường nối Cầu Thủ Thiêm qua đại lộ Đông Tây, nghiên cứu giải pháp xử lí đất yếu Việt Nam giới ứng dụng cụ thể giải pháp xử lí đất yếu vào dự án điển hình với lớp đất yếu đặc trưng, rút kết luận sau: - Khi nâng cấp, cải tạo xây dựng đường ô tô dự án đoạn mở rộng đường nối Cầu Thủ Thiêm qua đại lộ Đông Tây cần thiết phải nghiên cứu kỹ lưỡng tình hình địa chất cơng trình tuyến đường qua có phân tích so sánh để lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu hợp lý, đảm bảo kết hợp hài hịa tốn kinh tế-kỹ thuật cho dự án phù hợp với cấp hạng tuyến đường yêu cầu đặc điểm riêng cơng trình tránh áp dụng đồng loạt, tràn lan - Đối với giải pháp xử lý đường đắp qua đất yếu cọc đất gia cố ximăng: Đây rõ ràng giải pháp xử lý hồn chỉnh mặt kỹ thuật trực tiếp làm thay đổi tính chất lý đất yếu, tăng khả chịu lực, đảm bảo yêu cầu độ lún ổn định sau thi công xong Tuy nhiện, giá thành giải pháp lại cao, nên áp dụng cần nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo yếu tố kinh tế cho dự án Qua việc tổng hợp, phân tích tính tốn cụ thể với số liệu nội dung luận văn, áp dụng giải pháp xử lý dự án đoạn mở rộng đường nối Cầu Thủ Thiêm qua đại lộ Đơng Tây tham khảo thơng số sau: + Đường kính cọc đất gia cố ximăng: 60cm + Khoảng cách: 1,5-2m (phổ biến 1.7m) + Chiều sâu: tính tốn cụ thể phụ thuộc vào chiều cao đất đắp, bề dày phân bố lớp đất yếu Khi chiều dày lớp đất yếu bé (hđy≤16.0m) chiều dài cọc đất gia cố ximăng hợp lý thấp bề dày lớp đất yếu khoảng 1.0m -:- 2.5m Khi chiều dày lớp đất lớn (hđy≥25.0m) chiều dài cọc đất gia cố ximăng hợp lý khoảng từ 17.0m -:- 20.0m Đây chiều dài cọc đảm bảo thi công thuận lợi, công nghệ thi công địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh thi cơng với chiều dài cọc ≤ 20m mang lại hiệu kinh tế cao + Sơ đồ bố trí: Bố trí theo sơ đồ hình vng tam giác + Hàm lượng ximăng gia cố: 225kg/m3 -:- 250kg/m3 Giải pháp giếng cát bấc thấm thực phát huy hiệu có chiều cao đắp lớn (hđắp≥4m) thời gian chờ lún dài nên việc áp dụng với dự án cho khu dân cư, khu công nghiệp không thuận lợi 93 Kiến nghị: Do điều kiện kinh nghiệm chuyên môn, điều kiện quan trắc thực tế, thời gian nghiên cứu làm luận án không dài nên lượng thông tin thu thập từ kết luận án hạn chế Việc phân tích, tính tốn giải pháp xử lý đắp đất yếu dựa yếu tố địa chất đặc trưng chiều cao đắp phổ biến Bên cạnh đó, khơng có điều kiện quan trắc, thí nghiệm trường nên đánh giá chưa tồn diện Mặt khác, lĩnh vực xử lý đường đất yếu nói chung rộng nên luận án chưa phân tích hết giải pháp xử lý mà tập trung phân tích số giải pháp chủ yếu Hướng nghiên cứu Theo dõi, tổng kết hiệu giải pháp xử lý đắp đất yếu dự án đoạn mở rộng đường nối Cầu Thủ Thiêm qua đại lộ Đông Tây để so sánh, đối chiếu với số liệu tính tốn để làm tài liệu phục vụ cho dự án Tiếp tục sâu phân tích, nghiên cứu, tính tốn cụ thể thêm số giải pháp cọc đất gia cố ximăng, Phương pháp Top – Base phương phương pháp phần tử hữu hạn để có nhìn tổng qt phương pháp khả áp dụng thực tế Nghiên cứu phạm vi áp dụng giải pháp xử lý yếu cho khu vực Thành phố Hồ Chí Minh 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ GTVT (2000) Qui trình khảo sát đường ôtô đắp đất yếu 22TCN 2622000- Nhà Xuất GTVT- Hà Nội Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 385 : 2006 (gia cố đất yếu trụ đất ximăng) Công ty trách nhiệm hữu hạn TBS Việt Nam: Xử lý đất yếu phương pháp Top – Base Nguyễn Văn Đáng: Một số giải pháp kỹ thuật móng hợp lý trầm tích yếu khu vực TP.Hồ Chí Minh, tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị Khoa học Địa chất cơng trình Mơi trường Việt Nam, TP.Hồ Chí Minh 1999, trang 371-396 Bergado D T, Chai J C, Alfaro M C Balasubramaniam A S (1994): Những biện pháp kỹ thuật cải tạo đất yếu xây dựng, NXB Giáo dục Hà Nội Quy trình thi công nghiệm thu cột đất gia cố vôi – xi măng, tiêu chuẩn Viện Khoa học Công nghệ GTVT Các hồ sơ khảo sát DDCCT, hồ sơ thiết kế dự án: Đường cao tốc Sài Gòn Trung Lương; Đường nối Đại lộ Đông Tây – Cầu Thủ Thiêm; Dự án 03 tuyến đường khu đô thị Thủ Thiêm; Đường nối từ đường Nguyễn Duy Trinh vào khu công nghiệp Phú Hữu… Stefan Larsson: Mixing Processes for Ground Improvement by Deep Mixing, Svensk Djupstabilisering, Swedish Deep Stabilization Research Centre