Nghiên cứu lựa chọn hàm lượng xi măng phù hợp để gia cố đất đào tại chỗ dùng làm vật liệu đắp lề bờ bao tại dự án quốc lộ 60 tỉnh bến tre

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI LÊ MINH LÂM NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN HÀM LƢỢNG XI MĂNG PHÙ HỢP ĐỂ GIA CỐ ĐẤT ĐÀO TẠI CHỖ DÙNG LÀM VẬT LIỆU ĐẮP LỀ BỜ BAO TẠI DỰ ÁN QUỐC LỘ 60 TỈNH BẾN TRE LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI LÊ MINH LÂM NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN HÀM LƢỢNG XI MĂNG PHÙ HỢP ĐỂ GIA CỐ ĐẤT ĐÀO TẠI CHỖ DÙNG LÀM VẬT LIỆU ĐẮP LỀ BỜ BAO TẠI DỰ ÁN QUỐC LỘ 60 TỈNH BẾN TRE NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG MÃ SỐ: 60.58.02.05 CHUYÊN SÂU: KTXD ĐƢỜNG Ô TÔ VÀ ĐƢỜNG THÀNH PHỐ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÃ VĂN CHĂM TP HỒ CHÍ MINH - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Đây luận văn thạc sĩ học viên Lê Minh Lâm báo cáo kết nghiên cứu Thầy PGS.TS Lã Văn Chăm môn Đƣờng trƣờng Đại học Giao thông Vận tải hƣớng dẫn Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi thực chƣa đƣợc công bố nơi Những kết nghiên cứu phát sở phân tích số liệu tham khảo tƣ liệu, dự án, giáo trình đề tài nghiên cứu đƣợc công bố nhà khoa học nƣớc Để hoàn thiện luận văn này, số kết trích dẫn đƣợc tham khảo tác giả liên quan Học viên Lê Minh Lâm ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luân văn với đề tài “Nghiên cứu lựa chọn hàm lƣợng xi măng phù hợp để gia cố đất đào chỗ dùng làm vật liệu đắp lề bờ bao dự án QL60 tỉnh Bến Tre.” học viên nhận đƣợc giúp đỡ nhiều vô quý báu thầy cô Khoa giảng dạy, trang bị hƣớng dẫn tận tình cho học viên Học viên xin chân thành cảm ơn : Thầy PGS.TS Lã Văn Chăm- Bộ môn Đƣờng Bộ trƣờng Đại Học Giao Thơng Vận Tải tận tình hƣớng dẫn, động viên cung cấp cho học viên kiến thức vơ ý nghĩa để học hồn thành luận văn Ban giám hiệu Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải, thầy cô gảng dạy lớp kỹ thuật xây dựng đƣờng ô tô đƣờng thành phố tạo điều kiện cho học viên suốt trình học tập Cảm ơn bạn đồng nghiệp giúp học viên có thêm kiến thức kinh nghiệm quý báu để học viên thực luận văn Mặc dù cố gắng để hoàn thành luận văn với kết tốt nhƣng thời gian, hiểu biết kinh nghiệm chƣa có nhiều nên không tránh khỏi khiếm khuyết Rất mong nhận đƣợc đóng góp thầy bạn bè đồng nghiệp Một lần học viên xin chân thành cảm ơn! Học Viên Lê Minh Lâm iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮC viii PHẦN MỞ ĐẦU I.1 Tính cấp thiết đề tài: I.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài I.3 Đối tƣợng nghiên cứu I.4 Phạm vi nghiên cứu I.5 Phƣơng pháp nghiên cứu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU GIA CỐ CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ 1.1 Gới thiệu chung vật liệu đất chỗ gia cố xi măng dùng làm đất đắp lề bờ bao dự án QL60 tỉnh Bến Tre 1.1.1 Đất gia cố xi măng 1.1.2 Tầm quan trọng gia cố vật liệu xây dựng giao thông: 1.1.3 Đặt trƣng cƣờng độ độ biến dạng đất vật liệu hạt gia cố: 10 1.1.4 Tình hình ứng dụng giới: 22 1.1.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng nƣớc: 23 1.2 Nguồn vật liệu đất đào bóc hữu dự án 24 CHƢƠNG 2: HIỆN TRẠNG QL60, TỈNH BẾN TRE, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP GIA CỐ ĐẤT ĐỂ ĐẮP LỀ 26 2.1 Hiện trạng QL60, tỉnh bến Tre: 26 2.1.1 Quy mô cấp đƣờng trạng: 28 2.1.2 Ý nghĩa tầm quan trọng dự án : 29 2.1.3 Điều kiện tự nhiên tỉnh Bến Tre: 30 2.2 Lựa chọn giải pháp gia cố đất để đắp lề: 31 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN HÀM LƢỢNG XI MĂNG HỢP LÝ CHO HỖN HỢP ĐẤT XI MĂNG TRONG XÂY DỰNG ĐẮP LỀ BỜ BAO ĐƢỜNG Ô TÔ 32 3.1 Xác định tiêu lý đất chỗ không gia cố xi măng; 32 3.1.1 Thí nghiệm tiêu thành phần hạt đƣợc xác định theo TCVN 4198:2014 32 3.1.2 Thí nghiệm tiêu số dẻo đƣợc xác định theo TCVN 4197:2012 38 3.1.3 Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn xác định theo 22TCN333-06 (phƣơng pháp I-A) 40 3.1.4 Thí nghiệm CBR xác định theo tiêu chuẩn 22TCN332-06 41 3.2 Xác định tiêu lý xi măng: 45 3.3 Xác định tiêu lý nƣớc 45 3.4 Xác định tiêu lý đất chỗ có gia cố xi măng 46 iv 3.4.1 Thí nghiệm mẫu đất gia cố hàm lƣợng xi măng 3% 46 3.4.2 Thí nghiệm mẫu đất gia cố hàm lƣợng xi măng 4% 47 3.4.3 Thí nghiệm mẫu đất gia cố hàm lƣợng xi măng 5% 48 3.4.4 Thí nghiệm mẫu đất gia cố hàm lƣợng xi măng 6% 50 3.4.5 Thí nghiệm mẫu đất gia cố hàm lƣợng xi măng 7% 51 3.5 Xác định hàm lƣợng xi măng hợp lý dùng làm đắp lề bờ bao 52 3.5.1 Số liệu thực nghiệm số CBR đất gia cố xi măng 3%, 4%, 5%, 6%, 7% 53 3.5.2 Siếu liệu thực nghiệm tiêu cƣờng độ chịu nén cƣờng độ ép chẻ đất gia cố xi măng 3%, 4%, 5%, 6%, 7% 55 Nhận xét kiến nghị: 60 3.5.3 Xác định tiêu lý đất gia cố 5% xi măng) 62 3.6 Cơng nghệ thi cơng ngồi trƣờng: 63 3.6.1 Nguyên tắc thực 63 3.6.2 Kỹ thuật thi công đất gia cố xi măng 64 3.6.3 Trình tự nội dung thi công lớp đất gia cố xi măng 67 3.6.4 Đánh giá chất lƣợng 69 Kết luận kiến nghị: 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 77 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Hệ số quy đổi kết nén mẫu hình trụ trịn mẫu chuẩn hình lập phƣơng Anh 11 Bảng 1-2 quy định phƣơng pháp đẩm nén tiêu chuẩn 17 Bảng 3.1 Kết thí nghiệm số dẻo đất .39 Bảng 3.2 Dung trọng khô lớn độ ẩm tối ƣu 41 Bảng 3-3 Thí nghiệm CBR ngâm mẫu nƣớc 96 44 Bảng 3-4 kết thí nghiệm xi măng .45 Bảng 3-5 kết thí nghiệm nƣớc 45 Bảng 3-6 Dung trọng khô lớn độ ẩm tối ƣu 46 Bảng 3-7 Thí nghiệm CBR ngâm mẫu nƣớc 96 gia cố 3% XM .47 Bảng 3-8 Dung trọng khô lớn độ ẩm tối ƣu đất gia cố 4% XM 47 Bảng 3-9 Thí nghiệm CBR ngâm mẫu nƣớc 96 4% XM 48 Bảng 3-10 Dung trọng khô lớn độ ẩm tối ƣu đất gia cố 5% XM 49 Bảng 3-11 Thí nghiệm CBR ngâm mẫu nƣớc 96 đất gia cố 5% XM .49 Bảng 3-12 Dung trọng khô lớn độ ẩm tối ƣu đất gia cố 6% XM 50 Bảng 3-13 Thí nghiệm CBR ngâm mẫu nƣớc 96 đất gia cố 6% XM .51 Bảng 3-14 Dung trọng khô lớn độ ẩm tối ƣu đất gia cố 7% XM 51 Bảng 3-15 Thí nghiệm CBR ngâm mẫu nƣớc 96 đất gia cố 7% XM .52 Bảng 3-16 Kết thực nghiệm cƣờng độ nén ngày tuổi 56 Bảng 3-17 Kết thực nghiệm cƣờng độ nén 28 ngày tuổi 57 Bảng 3-18 Kết thực nghiệm cƣờng độ ép chẻ 28 ngày tuổi 58 Bảng 3-19 kết cƣờng độ chịu nén mẫu ngày 28 ngày 62 vi DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3-1 biểu đồ quan hệ hàm lƣợng xi măng CBR Km0+080 53 Biểu đồ 3-2 biểu đồ quan hệ hàm lƣợng xi măng CBR Km2+854 54 Biểu đồ 3-3 biểu đồ quan hệ hàm lƣợng xi măng CBR Km3+105 55 Biểu đồ 3-4 biểu đồ tổng hợp quan hệ hàm lƣợng xi măng CBR 55 Biểu đồ 3-4 Biểu đồ quan hệ cƣờng độ nén cƣờng độ ép chẻ 59 Biểu đồ 3-5 Biểu quan hệ cƣờng độ chịu nén hàm lƣợng xi măng 28 ngày tuổi 60 vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Thí nghiệm kéo trực tiếp 12 Hình 1-2: Thí nghiệm ép chẻ 12 Hình 1-3: Sơ đồ gia tải mẫu uốn kiểu dầm 13 Hình 1-4 Hình 1-5 dụng cụ xác định giới hạn chảy nhão 16 Hình 3-1 Thí nghiệm thành phần hạt phƣơng pháp tỷ trọng kế .37 Hình 3-2 Thí nghiệm số dẻo đất 39 Hình 3-3 Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn 41 Hình 3-4 3-5 Thí nghiệm số CBR đất .44 Hình 3-6 Thí nghiệm cƣờng độ chịu nén mẫu 58 Hình 3-7 Thí nghiệm cƣờng độ ép chẻ mẫu Biểu đồ quan hệ cƣờng độ nén cƣờng độ ép chẻ 59 viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮC Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ XM Xi măng ĐT Đƣờng tỉnh TCVN QL Tiêu chuẩn Việt Nam Quốc lộ 63 Cƣờng độ hỗn hợp đất chỗ gia cố xi măng phát triển cƣờng độ kéo dài đến vài năm nhƣng với hình thành cƣờng độ chậm Do đó, vào tốc độ phát triển cƣờng độ lựa chọn thời gia thi công lớp cho phù hợp 3.6 Công nghệ thi cơng ngồi trƣờng: 3.6.1 Ngun tắc thực Yêu cầu vật liệu: a Đất: Nếu chọn đƣợc nên chọn loại đất gia cố xi măng thích hợp trình bày bảng Trong tiêu chuẩn 22TCN81-84 Bộ Giao Thơng Vận Tải có khuyên không nên dùng đất lẫn nhiều hạt đá lớn, lẫn nhiều đất hữu cơ, đất chứa nhiều muối hòa tan để tăng hiệu gia cố b Xi măng: - Xi măng pooc lăng loại xi măng khác dùng để gia cố - Xi măng dùng để gia có phải có mác từ 300 trở lên (PC30) Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào chức lớp kết cấu sở số liệu thí nghiệm, sử dụng loại xi măng có mác nhở 300 để gia cố đất (xi măng xuống cấp, xi măng địa phƣơng) c Phụ gia hoạt tính: Khi dùng loại đất có hiệu khơng phù hợp với u cầu gia cố dùng thêm chất phụ gia để dễ dàng thi công, giúp cho điều kiện biến cứng đạt độ bền cao Tuỳ thuộc vào tính chất đất mà dùng nhiều phụ gia nhƣ: vôi tả, vôi vôi sống, silicat natri, clorua canxi, tro bay, Do điều kiện cơng nghiệp hố chất ta chƣa phát triển khả thiết bị có hạn nen thực tế dùng vơi làm chất phụ gia đất dùng gia cố xi măng chua ẩm d Nƣớc: Nƣớc dùng để tƣới ẩm trộn bảo dƣỡng hỗn hợp đất gia cố xi măng có yêu cầu sau: + Độ pH không nhỏ 64 + Hàm lƣợng SO42- khơng q 5000 mg/l + Tổng hàm lƣợng muối hố tan khơng q 30 000 mg/l Nói chung trừ loại nƣớc thải cơng nghiệp, nƣớc đầm lầy cịn loại nƣớc dùng sinh hoạt dùng gia cố đất với xi măng e Thiết kế thành phần hỗn hợp đất gia cố xi măng: Để đảm bảo yêu cầu ổn định lâu dài vật liệu đất gia cố sử dụng hợp lý lƣợng chất kết dính, đồng thời để làm sở cho việc tổ chức thi công kiểm tra chất lƣợng công trình, thiết phải tiến hành thiết kế hỗn hợp đất gia cố xi măng, xác định hàm lƣợng xi măng hợp lý để hỗn hợp đất gia cố xi măng đạt đƣợc yêu cầu đề Biện pháp: tiến hành thí nghiệm phịng 3.6.2 Kỹ thuật thi công đất gia cố xi măng a) Yêu cầu chung: Trƣớc tiến hành thi công gia cố đất phải vào kết cấu mặt đƣờng tiêu chuẩn vật liệu nhƣ khả trang thiết bị điều kiện khác liên quan để thiết kế tổ chức thi công cho phù hợp, nhằm đảm bảo thời gian qui định chất lƣợng hiệu kinh tế cao Ngoài ra, cần phải qui định nội dung, phƣơng pháp dụng cụ kiểm tra chất lƣợng q trình thi cơng gia cố đất Trình tự thi cơng đất gia cố bao gồm số công việc sau: Cầy xới làm tơi đất - Rải trộn chất phụ gia (nếu có) - Rải chất kết dính theo liều lƣợng thiết kế, trộn khô trộn ẩm hỗn hợp - Đầm lèn hỗn hợp độ ẩm tốt đến độ chặt yêu cầu - Tiến hành bảo dƣỡng để hỗn hợp biến cứng hình thành cƣờng độ 65 Khi cầy xới làm tơi đất, phải đảm bảo cho hàm lƣợng đất lớn - mm khơng vƣợt q 25% trọng lƣợng tồn bộ, loại lớn 10mm không 10% Để dễ cầy xới làm tơi đất sét khô, nên làm ẩm đất tới độ ẩm 0.3 - 0.4 độ ẩm giới hạn chảy, tới độ ẩm thấp độ ẩm tốt - % Trong trƣờng hợp đất có độ ẩm cao độ ẩm tốt phải xáo xới nhiều lần đất tơi vụn chóng khơ Trong trƣờng hợp này, tốt cho thêm vôi sống để hong đất với liều lƣợng theo tiêu chuẩn nhƣ sau: Muốn làm giảm từ - 2% độ ẩm đất cần trộn thêm 1% bột vôi sống Khi rải trộn hỗn hợp, phải đảm bảo cho chất kết dính phân bố chiều dày lớp đất cần gia cố Nếu sử dụng chất phụ gia cấp phối lại vật liệu cơng tác phải tiến hành trƣớc rải chất kết dính Việc trộn hỗn hợp nên chia làm hai giai đoạn: trộn khô trộn ẩm Giai đoạn tƣới nƣớc để hỗn hợp có độ ẩm thiết kế nên tiến hành sau trộn khô Sau kiểm tra thấy hỗn hợp đƣợc trộn đều, đạt yêu cầu độ ẩm độ theo chiều dày rải hình dạng cắt ngang đạt yêu cầu mui luyện đƣợc tiến hành đầm nén tiến hành đầm để giữ đƣợc độ ẩm tốt đất để xi măng không kịp ninh kết Khoảng thời gian từ lúc tƣới nƣớc để trộn đến bắt đầu lu lèn lâu ảnh hƣởng xấu đến cƣờng độ đất gia cố, thƣờng thƣờng không nên 3-4 với gia cố xi măng, cịn với vơi lâu Công tác đầm nén vật liệu đất gia cố thực tƣơng tự nhƣ đầm nén đƣờng loại mặt đƣờng cấp phối tƣơng ứng lu bánh hay bánh sắt Việc đầm đến độ chặt yêu cầu phải kết thúc trƣớc hỗn hợp đất gia cố xi măng, vôi đông kết với (thời gian xi măng ninh kết xong) Nếu kết dính xi măng sau kể từ lúc tƣới nƣớc, việc lu lèn phải tiến hành xong Cịn với chất kết dính vơi thời gian đơng cứng chậm hơn, nên q trình cơng nghệ kéo dài hơn, song không 24 66 tiếng kể từ lúc trộn vôi với đất Nếu phải chia làm hai lớp để đầm nén sau thi cơng xong lớp dƣới tiến hành thi cơng lớp Để tăng cƣờng dính bám lớp móng gia cố với lớp mặt, đạt 80% công lu yêu cầu, phải rải lớp đá dăm nhỏ 0.5 -2 mm (tốt dùng đá vôi) với liều lƣợng - dm3/m2 bề mặt lớp đất gia cố, sau tiếp tục đầm nén tới độ chặt yêu cầu Sau đầm nèn xong, cần tiến hành cơng tác dƣỡng hộ lớp móng đất gia cố: giữ cho đất gia cố đầm nén ln có độ ẩm thiết kế suốt thời gian 28 ngày đêm Biện pháp dƣỡng hộ tốt sau thi kết thúc đầm nén phủ lớp nhũ tƣơng nhựa đƣờng nhựa lỏng với liều lƣợng 0,8 – 1,2 l/m2 Khi khơng có nhựa lỏng nhũ rƣơng dùng cát rải lớp dày – cm tƣới nƣớc thƣờng xuyên để làm ẩm Khi hết thời gian dƣỡng hộ, tiến hành làm lớp mặt Trƣờng hợp dƣỡng hộ lớp cát ẩm trƣớc lúc rải lớp mặt cần tƣới lớp nhựa lỏng 0,8 – 1,2 l/m2 bề mặt lớp đất gia cố để làm lớp dính bám cách nƣớc Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà tiến hành làm lớp mặt sớm thời gian bảo dƣỡng 28 ngày Nếu đất gia cố làm lớp mặt tiến hành làm lớp láng nhựa lớp tiêu chuẩn 2,0 – 3,0 kg/m2 sau việc lu lèn kết thúc Để đảm bảo yêu cầu chất lƣợng lớp vật liệu gia cố, cần ý làm tốt mối tiếp giáp đoạn thi công b) Các phƣơng pháp thi công gia cố đất: - Phƣơng pháp I: Thực gia cố đất mặt đƣờng: Đƣờng làm mới: Đối với đƣờng làm mà đất có thành phần hạt tính chất phù hợp với yêu cầu đất gia cố lúc đào đắp đƣờng phải tính đến chiều dày lớp móng đất gia cố, nghĩa đắp thêm lớp đất chiều dày lớp móng đất gia cố sau kgi đầm nèn với đƣờng đắp, với đƣờng đào đào chừa lại lớp chiều dày lớp đất gia cố Chú ý: làm hai lớp đất gia cố tính riêng chiều dày 67 lớp dƣới Đƣờng nâng cấp: Trƣờng hợp đƣờng cũ để lại lớp vật liệu đá cuội, đá dăm, đất sỏi ong cấp phối đồi cầy xới, xử lý cho đạt yêu cầu tiến hành gia cố đất - Phƣơng pháp II: Thực gia cố đất bên đƣờng: Trƣờng hợp đất đƣờng không phù hợp nâng cấp mặt đƣờng cũ ta tiến hành gia cố đất bên mặt đƣờng Khi ngƣời ta trộn đất với chất kết dính, chất phụ gia nơi lấy đất phần lòng đƣờng chở hỗn hợp trộn đến rải lên mặt đƣờng đầm nén 3.6.3 Trình tự nội dung thi cơng lớp đất gia cố xi măng a) Công tác chuẩn bị: Trƣớc lúc tiến hành thi công lớp đất gia cố xi măng phải lập thiết kế tổ chức thi cơng để qui định chiều dài đoạn cơng tác, trình tự thi công, sơ đồ hoạt động thực tế máy móc, thiết bị Việc lập thiết kế tổ chức thi công phải vào điều kiện thực tế, khả trang thiết bị, tính chất vật liệu, tình hình thời tiết, khí hậu để sử dụng hợp lý cơng suất máy móc, thiết bị, hoàn thành thời gian qui định b) Cầy vỡ đất: Việc cầy vỡ đất dùng máy cầy thủ cơng Nếu đất đƣờng q khơ chiều hôm trƣớc nên tƣới nƣớc để làm mềm đất cho hơm sau dễ cầy, dễ làm tơi tí bụi Khi cầy lên đất có lẫn đá cỡ nhƣ qui định cần phải loại bỏ để vật liệu đất đạt yêu cầu đề c) Làm tơi nhỏ đất san bằng: Dùng máy cầy, bừa - l/điểm để làm tơi đất Sau đất tơi vụn đạt yêu cầu, dùng máy san tự hành san phẳng sơ theo mặt cắt ngang thiết kế d) Rải chất kết dính: Dùng máy rải xi măng phân phối chất kết dính khắp bề rộng chiều dài đoạn gia cố Chú ý khống chế tốc độ di chuyển máy để lƣợng chất kết dính phân phối rải tỷ lệ qui 68 định Nếu khơng có máy rải dùng nhân lực để rải sở tính tốn số lƣợng chất kết dính cần thiết cho đoạn thi cơng e) Trộn khô hỗn hợp: Sau san rải xong chất kết dính, dùng máy cầy, bừa tiến hành trộn khơ hỗn hợp chất kết dính, tiến hành trộn khơ chất kết dính phân bố lớp đất phải gia cố Số lƣợt cầy nói chung khoảng - l/điểm Tuy nhiên không đƣợc kéo dài thời gian trộn khô, đặc biệt đất có độ ẩm gần với độ ẩm tốt f) Làm ẩm hỗn hợp: Nếu kiểm tra thấy đất chƣa đủ ẩm phải tƣới thêm nƣớc xe tƣới nƣớc Khi tƣới nƣớc cần điều chỉnh áp lực phun, tốc độ di chuyển xe cho cần tƣới nƣớc lần vừa đủ Nếu lƣợng nƣớc cần tƣới nhiều, tƣới lần làm cho phần mặt q ẩm chia làm hai lần, sau tƣới lần đầu phải cầy trộn sơ vài lƣợt đƣợc tƣới nƣớc lần hai Do phần lƣợng nƣớc bị bốc trộn hỗn hợp, nên lƣợng nƣớc cần tƣới phải nhiều lƣợng nƣớc cần tƣới nhiều mức độ yêu cầu cho độ ẩm hỗn hợp lớn độ ẩm tốt - 3% g) Trộn hỗn hợp ẩm: Sau tƣới nƣớc, trộn hỗn hợp ẩm cho máy cầy, bừa Trong trình cầy trộn phải thƣờng xuyên kiểm tra độ ẩm, thấy chỗ chƣa đủ nƣớc thi tƣới thêm, chỗ ẩm q cầy xới để làm khơ bớt h) San mui luyện: Dùng máy san tự hành để tạo mui luyện thiết kế, san phải từ lề vào tim lƣỡi san chéo góc 60o so với tim đƣờng i) Đầm lèn hỗn hợp: Trƣớc hết, nên dùng lu bánh lốp bánh nhẵn với tốc độ 1.5 - km/h để lu lèn sơ - lƣợt/điểm Nếu phát thấy có lỗi lõm khơng phải san bù phụ vật liệu đất gia cố, nhƣng thiết phải cuốc băm lớp đầm nèn cho thêm vật liệu để tránh tƣợng bóc bánh đa 69 Sau lu đến khoảng 80% cơng lu rải lớp đá dăm liên kết Sau tiếp tục lu đến độ chặt yêu cầu Khi lu thay đổi từ lu nặng đén lu nhẹ, tốc độ lu cần khống chế không - km/h, lúc đầu lu chậm, sau lu nhanh dần Phƣơng pháp đầm nèn đất gia cố tƣơng tự nhƣ đầm nèn đất đƣờng hay lớp mặt cấp phối tƣơng ứng k) Hoàn thiện bảo dƣỡng:Bảo dƣờng 28 ngày, giữ ẩm h) Nghiệm thu, kiển tra chất lƣợng: Kích thƣớc hình học; chiều dầy lớp Độ chặt; mơ đuyn đàn hồi Cƣờng độ: nén, kéo uốn - Nội dung cơng tác thí nghiệm kiểm tra đoạn thí điểm ngồi trƣờng đƣợc tiến hành kết thí nghiệm phịng đạt u cầu quy định 3.6.4 Đánh giá chất lƣợng Lấy đúc mẫu trƣờng sau trình trộn hỗn hợp đất gia cố xi măng Các mẫu đúc đƣợc vận chuyển phịng thí nghiệm bảo dƣỡng xác định tiêu lý mô đun đàn hồi, cƣờng độ chịu nén, cƣờng độ chịu ép chẻ - Kiểm tra kích thƣớc hình học lề bờ bao - Thí nghiệm xuyên động DCP (để tính đổi giá trị CBR) - Đánh giá thực trạng sau thời gian khai thác 70 Kết luận kiến nghị: Kết luận - Một ứng dụng phổ biến sử dụng vật liệu đất gia cố xi măng làm lớp đƣờng ôtô, đƣờng cao tốc, làm lớp mặt đƣờng giao thông nông thôn thay cho vật liệu truyền thống nhƣ đất chọn lọc, sỏi đồi, sỏi đỏ, đá dăm Tác giả nêu đƣợc nguồn vật liệu đất đào bóc hữu dự án dùng để gia cố xi măng dồi việc nghiên cứu đất gia cố xi măng có tính khoa học thực tiễn Đề tài nghiên cứu sử dụng xi măng PCBBFS40 để gia cố đất đào chỗ đƣợc đề cập chƣơng - Qua chƣơng QL60 tuyến giao thông huyết mạch qua tỉnh Tiền Giang, Bến Tre Sóc Trăng có chiều dài 116Km, tuyến đạt cấp III cấp IV đồng bề rộng mặt đƣờng B=11m cần đƣợc đầu tƣ nâng cấp mở rộng nhằm kết nối trung tâm kinh tế khu vực vùng đồng sông Cửu Long Một giải pháp gia cố tác giả đánh có khẳ thi sử dụng xi măng có tính thực tiển cao (xi măng có nguồn cung ứng đáp ứng đƣợc khẳ sử dụng đại trà) Trên sở kết thử nghiệm, đƣa nhận xét, đánh giá chất lƣợng hỗn hợp vật liệu đất chỗ gia cố xi măng - Tổng hợp kết nghiên cứu thu đƣợc chƣơng Bằng phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm thu đƣợc kết nghiên cứu, cụ thể là: Lựa chọn đƣợc hàm lƣợng xi măng phù hợp nhằm để đạt đƣợc trị số tốt q trình thí nghiệm, lấy số liệu để phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học; Bằng phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm phòng xác định đƣợc tiêu lý vật liệu đất chỗ: 71 Tổng hợp kết thí nghiệm xác định tiêu lý đất chỗ không gia cố xi măng: Chỉ tiêu Kết TN Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số CBR Độ trƣơng nở (%) (%) (%) (%) 60.16 37.97 0.96 5.13 64.35 42.66 1.07 5.43 58.25 38.81 1.32 5.18 Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu theo chĩ dẫn kỹ thuật dự án: Chỉ tiêu Yêu cầu kỹ thuật Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số CBR Độ trƣơng nở (%) (%) (%) (%) ≤55 - ≥5 ≤3 Kết thí nghiệm cho thấy vật liệu đất chỗ có giá trị khơng thỏa mãn tiêu yêu cầu kỹ thuật dự án, vật liệu dùng để đắp lề bờ bao nên kiến nghị tận dụng vật liệu đất chỗ gia cố xi măng - Tổng hợp kết thí nghiệm vật liệu đất chỗ gia cố xi măng tƣơng ứng với tỉ lệ phần trăm khác nhau: + Chỉ tiêu CBR (%) Hàm lƣợng XM 3% 4% 5% 6% 7% K95 4.19 5.33 7.14 8.04 9.48 K98 5.46 6.97 8.77 10.27 12.36 K100 6.43 8.22 9.94 11.96 14.61 + Cƣờng độ chịu nén (Rn) ngày tuổi 7, 28: Hàm lƣợng XM 3% 4% 5% 6% 7% ngày 0.444 0.495 0.543 0.494 0.462 72 Hàm lƣợng XM 3% 4% 5% 6% 7% 28 ngày 0.589 0.622 0.658 0.698 0.754 + Cƣờng độ ép chẻ (Rech) ngày tuổi 7, 28: Hàm lƣợng XM 3% 4% 5% 6% 7% ngày 0.084 0.087 0.091 0.096 0.099 28 ngày 0.105 0.109 0.114 0.121 0.125 Chỉ số CBR hỗn hợp đất chỗ gia cố xi măng ngâm nƣớc ngày đêm, cƣờng độ đƣợc bão dƣỡng 28 ngày tuổi phụ thuộc vào hàm lƣợng xi măng Theo kết thí nghiệm cho ta thấy tăng hàm lƣợng xi măng hỗn hợp lớn 4% số CBR tăng nhiều so với tỉ lệ gia cố từ 6-7% xi măng - Xác định đƣợc tỉ lệ xi măng gia cố hợp lý dùng để gia cố đất đào chỗ dùng làm đất đắp lề bờ bao dự án QL60 tỉnh Bến Tre dựa tiêu kinh tế kỹ thuật + Tính kinh tế: Khi dùng loại đất khơng thích hợp gia cố xi măng với tỷ lệ gia cố xi măng khác (5%, 6%, 7%) hàm lƣợng đạt yêu cầu theo dẫn kỹ thuật Ta nhận thấy ứng với hàm lƣợng xi măng 5% để gia cố đất cho giá tiền thấp So sánh chi phí với đất sử dụng làm đƣờng từ mỏ vật liệu Bình Dƣơng Đồng Nai đất khơng thích hợp dự án gia cố xi măng giá thành thấp nhiều + Đất chỗ gia cố 5% xi măng đáp ứng đƣợc tiêu kỹ thuật theo dẫn kỹ thuật dự án (TCVN 9436:2012) đƣa dùng đƣợc để đắp lề bờ bao đƣờng ô tô Cƣờng độ hỗn hợp đất chỗ gia cố xi măng phát triển theo thời gian nhƣ sau: 73 Cƣờng độ ngày 28 ngày Rn 0.543 0.698 Rech 0.091 0.114 Vậy theo kết thí nghiệm cho thấy cƣờng độ tăng nhƣ sau: + Tăng nhanh từ ngày đến ngày (đạt 77%) + Tăng chậm từ ngày đến 28 ngày (đạt 100%) - Thông qua việc xác định tiêu CBR, Rnén, Rép chẻ thấy đƣợc cần thiết phải có nghiên cứu hồn thiện thơng số qua thí nghiệm thực tế trƣờng - Làm sở để xây dựng đƣợc công nghệ thi công cho đắp lề bờ bao dự án QL60 tỉnh Bến Tre Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Việc nghiên cứu để sử dụng đất chỗ gia cố yêu cầu thực tiễn cần thiết giải vấn đề: - Giải đƣợc lƣợng đất đào khơng thích hợp q trình thi cơng dự án; - Giải đƣợc vấn đề môi trƣờng, vấn đề xã hội; - Giải đƣợc lƣợng đất không thích hợp dùng để đắp lề bờ bao, đƣờng ô tô tiết kiệm so với đất khai thác từ mỏ vật liệu Những tồn hƣớng nghiên cứu Những tồn tại: Đề tài thực phần nghiên cứu điều kiện thí nghiệm phịng, chƣa có điều kiện kiểm chứng thực tế cơng trình thi cơng để hiệu chỉnh kết thí nghiệm phịng 74 Hƣớng nghiên cứu tiếp: Tiến hành thí nghiệm trƣờng đề lấy số liệu thực tế so sánh với thí nghiệm phịng nhằm đƣa giá trị dùng đƣợc tính tốn thiết kế Theo dõi trình diễn biến hình thành cƣờng độ đất chỗ gia cố xi măng ngày tuổi khác với thời giam kéo dài lên đến 90 ngày Mở rộng phạm vi nghiên cứu đất chỗ gia cố xi măng cho khu vực đồng sông Cữu Long Nghiên cứu thực trƣờng để đánh giá xây dựng đơn giá làm sở nghiệm thu toán 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt TCVN 10379:2014 Gia cố đất chất kết dính vơ cơ, hố chất gia cố tổng hợp sử dụng xây dựng đƣờng - thi công nghiệm thu; TCVN 9436: 2012 Nền đƣờng ô tô – Thi công nghiệm thu; TCVN 4506: 2012 Nƣớc trộn bê tông vữa; TCVN 6260:2009 Xi măng Pooc lăng hỗn hợp - yêu cầu kỹ thuật; TCVN 2682: 2009 Xi măng Pooc lăng - yêu cầu kỹ thuật; TCVN 4054:2005 Đƣờng ô tô - yêu cầu thiết kế; TCVN 8862: 2011 Quy trình thí nghiệm xác định cƣờng độ kéo ép chẻ vật liệu hạt liên kết chất kết dính; 22TCN211-06 Áo đƣờng mềm - yêu cầu dẫn thiết kế TCVN 4054 – 2005 – Đƣờng ô tô – Yêu cầu thiết kế 10 GS.TS Phạm Duy Hữu TS Ngơ Xn Quảng – Giáo trình vật liệu xây dựng – Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội 2012 11 22TCN 59-84 quy trình thí nghiệm đất gia cố chất kết dính vơi xi măng 12 22TCN 333-06 quy trình đầm nén đất đá dăm phịng thí nghiệm 13 22TCN 332-06 quy trình thí nghiệm CBR đất, đá phịng thí nghiệm 14 Báo cáo kỹ thuật: Nguyễn Mạnh Thủy, Vũ Đức Tuấn Một số kết nghiên cứu gia cố vật liệu đất chỗ xi măng tro bay làm móng kết cấu áo đƣờng tỉnh Tây Ninh (2005) 15 Bài báo tạp chí GTVT ngày 10/05/2017: TS Nguyễn Đức Trọng, Ths Nguyễn Thị Ngọc Nghiên cứu đánh giá việc kết hợp xi măng tro bay để gia cố đất dùng làm móng đƣờng tơ Cần Thơ 16 Thuyết minh giai đoạn thiết kế vẽ thi công dự án QL60 - Công ty cổ phần tƣ vấn thiết kế 625 tháng 07 năm 2017 76 Tiếng anh 17.AASTHO M145-91 (2004) The classification of soils and agregate Mixtures for highway contruction purpose (phân loại đất hỗn hợp cấp phối đất cho mục đích xây dựng đƣờng ô tô); 18.ASTM D1633 Standard test Methods for compreessive strength of Molded Soil-Cement Cylinders (Tiêu chuẩn thí nghiệm xác định cƣờng độ nén mẫu xi măng đất hình trụ 77 PHỤ LỤC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM