Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu cho đường đầu cầu rạch dừa, huyện cần giuộc, tỉnh long an luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng cầu hầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - PHẠM NGỌC CAN nghiên cứu giảI pháp xử lý Đất yếu cho ĐƯờng Đầu cầu rạch dừa, huyện Cần Giuộc, tỉnh long an LUËN V¡N TH¹C SÜ Kü THUËT TP HỒ CHÍ MINH - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - PHM NGC CAN nghiên cứu giảI pháp xử lý Đất yếu cho ĐƯờng Đầu cầu rạch dừa, huyện Cần Giuộc, tỉnh long an NGàNH: K THUT XY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG MÃ SỐ: 60.58.02.05 LN V¡N TH¹C SÜ Kü THT híng dÉn khoa häc: TS NGUYỄN THỊ CẨM NHUNG TP HCM - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận án Phạm Ngọc Can ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu, với giúp đỡ quý thầy, cô trường Đại học Giao thông Vận tải, tơi hồn thành luận án Thạc sĩ Kỹ thuật “Nghiên cứu giải pháp xử lí đất yếu cho đường đầu cầu Rạch Dừa, Huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An” Với tình cảm chân thành, tác giả xin bày tỏ lòng cám ơn đến Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Bộ môn Cầu hầm - trường đại học Giao thông vận tải, cán quản lý tồn thể q thầy tham gia giảng dạy lớp Xây dựng Cầu hầm K25.2 tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi q trình học tập hồn thành luận án Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Thị Cẩm Nhung tận tình giúp đỡ, hướng dẫn nghiên cứu đề tài, hiệu chỉnh hoàn thiện luận văn TPHCM, ngày tháng năm 2020 Tác giả Phạm Ngọc Can iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT viii PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÔNG TÁC XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Khái quát chung đất yếu công tác xây dựng đường ô tô: 1.1.1 Khái niệm đất yếu: 1.1.2 Các tiêu lý đất yếu .7 1.1.3 Các loại đất yếu thường gặp 1.1.4 Sự phân vùng đất yếu Việt Nam: 1.1.5 Công tác xây dựng đường ô tô đất yếu: .12 1.2 Tình hình xây dựng đường ô tô đất yếu nước giới khu vực: 14 1.3 Tình hình xây dựng đường ô tô đất yếu Việt Nam: 16 1.4 Giới thiệu chung số phương pháp gia cố đất yếu thường áp dụng: 19 1.4.1 Đắp theo giai đoạn gia tải tạm thời .20 1.4.2 Thay đất bệ phản áp .22 1.4.3 Dùng vải, lưới địa kỹ thuật 25 1.4.4 Giải pháp đóng cọc tre hay cừ tràm 26 1.4.5 Sử dụng phương tiện thoát nước thẳng đứng .27 1.4.6 Giải pháp dùng cọc đất gia cố xi măng, vôi .36 1.4.7 Giải pháp sàn giảm tải 39 1.4.8 Một số giải pháp khác dùng Việt Nam 41 iv 1.5 Kết luận: 45 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN KHI THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ĐƯỜNG Ô TÔ TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 46 2.1 Các yêu cầu thiết kế đường ô tô đất yếu: 46 2.1.1 Các yêu cầu ổn định: 46 2.1.2 Các yêu cầu lún: .47 2.1.3 Yêu cầu quan trắc lún 48 2.1.4 Xác định tải trọng tính tốn 49 2.2 Các vấn đề ổn định việc tính tốn ổn định cho đường: 49 2.3 Các vấn đề lún viêc tính tốn lún đường: 52 2.4 Cơ sở lý thuyết phương pháp xử lý đất yếu bấc thấm vải địa kỹ thuật: 56 2.4.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp xử lý đất yếu bấc thấm: 56 2.4.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp xử lý đất yếu vải địa kỹ thuật: 67 2.5 Kết luận: 70 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CHO ĐƯỜNG ĐẦU CẦU RẠCH DỪA TRÊN TUYẾN TÂN TẬP – LONG HẬU, HUYỆN CẦN GIUỘC, TỈNH LONG AN 72 3.1 Đặc điểm địa chất tỉnh Long An: 72 3.2 Đặc điểm phân vùng địa chất khu vực Cần Giuộc, tỉnh Long An: 73 3.2.1 Đặc điểm địa chất khu vực cầu Rạch Dừa, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An: 73 3.2.2 Phân vùng địa chất đất yếu công trình: 76 3.3 Một số cơng trình áp dụng biện pháp xử lý đất yếu xây dựng khu vực Cần Giuộc, Long An: 78 3.4 Tình hình thủy văn, địa chất thơng số tính toán đoạn tuyến Tân Tập Long Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An: 78 v 3.4.1 Tình hình địa hình, khí hậu thủy văn: 81 3.4.2 Đề xuất phương án xử lý đất yếu 83 3.4.3 Các thơng số tính tốn: .85 3.5 Phương pháp tính tốn đường đắp đoạn đường đầu cầu Rạch Dừa tuyến Tân Tập - Long Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An: 87 3.5.1 u cầu tính tốn 87 3.5.2 Phương pháp tính tốn: 88 3.5.2 Kết xử lý đất yếu: 90 3.6 Các yêu cầu thiết kế bố trí hệ thống quan trắc q trình thi công đường đắp đất yếu đoạn đường đầu cầu Rạch Dừa tuyến Tân Tập – Long Hậu, Cần Giuộc, Long An: 91 3.6.1 Bàn đo lún 91 3.6.2 Các quan trắc dịch chuyển ngang 91 3.6.3 Chế độ quan trắc .92 3.6.4 Chế độ đắp 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC .99 vi DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Chỉ tiêu lí đất bùn đồng Bắc Việt Nam Bảng 1.2: Đặc trưng lý lớp đất chủ yếu 11 Bảng 2.1: Độ lún cố kết lại cho phép tim đường (*) 47 Bảng 3.1: Chỉ tiêu lý lớp 73 Bảng 3.2: Chỉ tiêu lý lớp 74 Bảng 3.3: Chỉ tiêu lý lớp 75 Bảng 3.4: Chỉ tiêu lý lớp TK 76 Bảng 3.5: Số liệu thiết kế 79 Bảng 3.6: Tần suất mực nước 82 vii DANH MỤC HÌNH Trang Hình Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Long An Hình 1.1 Đắp đất theo giai đoạn 21 Hình 1.2 Phương pháp gia tải tạm thời 22 Hình 1.3 Xử lý biện pháp thay đất 23 Hình 1.4 Bệ phản áp 24 Hình 1.5 Vải địa kỹ thuật 25 Hình 1.6 Bố trí vải địa kỹ thuật để tăng cường chống trượt cho thân đường 26 Hình 1.7 Thi cơng bấc thấm 29 Hình 1.8 Sử dụng giếng cát để gia xử lý 32 Hình 1.9 Trình tự thi cơng giếng cát 34 Hình 1.10 Các ứng dụng cọc cát đầm chặt 35 Hình 1.11 Phương pháp thi công cọc cát đầm chặt 36 Hình 1.12 Thiết bị thi cơng cọc đất gia cố xi măng 38 Hình 1.13 Sử dụng bê tơng nhẹ thay cho đất đắp đường 42 Hình 1.14 Sử dụng ống cống thay cho đất đắp đường đầu cầu để giảm nhẹ tải trọng tác dụng lên đất yếu bên 43 Hình 1.15 Sơ đồ cơng nghệ hút chân khơng (máy bơm nối trực tiếp với bấc thấm ngang mạng lưới bấc thấm thẳng đứng) 44 Hình 1.16 Bố trí nước bình theo phương pháp điện thấm 45 Hình 2.1 Độ lún cố kết lại cho phép tim đường (*) 50 Hình 2.2 Diễn biến lún theo thời gian có xét đến thời gian thi cơng 56 Hình 2.3 Chất tải trước kết hợp thoát nước thẳng đứng 57 Hình 2.4 Mặt cắt điển hình bấc thấm PVD 58 Hình 2.5.Vị trí đệm cát sơ đồ thiết kế gia cố đất yếu 62 Hình 2.6 Tốn đồ xác định hệ số chịu tải Nc đất đắp có chiều rộng B đất yếu có chiều dày Hy 66 Hình 2.9 Sử dụng vải điạ kỹ thuật để tăng cường mức độ ổn định 68 Hình 3.1 Bản đồ QH mạng lưới giao thông Long An đến năm 2020 77 # # & - * # " % & * * ( & % ' ' - % ) ) $ # ' * ) & " ' ) % $ ( ) ! / ( , * ) ( & ' % Ạ ; ; ; : - Ậ Ầ ; ) & ; : Ậ : : ĐƯỜ ; = ? : Ậ Ẽ < ? ; ? : = > Ự ? * < > Ả ? = ; > Đ Ạ Ế Ế : < : ; : > > Ầ ƯỚ : : ( - = Ư : : = < ĐẦ > < > ; ; ổ đị ề đườ đ ố ề đắ ử ệ ố ổ đị ế ậ đạ > : > > = : ể < ; : 9 Ự Ự Ậ Ừ ( - * - - ( , ) * + ) ( & ) ) ) * ) ' ) ( ) & ( + ( ) # " % ( & * * ( & % ' - ' % ( / ) $ & # " # ' % ( - + #