Nghiên cứu và lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu nền đường bằng giếng cát (sd), dự án xây dựng tuyến lộ tẻ rạch sỏi luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

-1 - MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Khái quát đất yếu xây dựng đường ô tô 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Mục đích cơng tác xử lý đất yếu 1.2 Giới thiệu số giải pháp xử lý đất yếu thường hay sử dụng 1.2.1 Các phương pháp học 1.2.2 Các phương pháp vật lý 14 1.3 Các yêu cầu thiết kế đường ô tô đất yếu 18 1.4 Điều kiện phạm vi áp dụng phương pháp giếng cát 24 1.5 Kết luận chương 24 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN XÂY DỰNG TUYẾN LỘ TẺ - RẠCH SỎI 26 2.1 Giới thiệu chung dự án xây dựng tuyến Lộ Tẻ - Rạch Sỏi 26 2.2 Đặc điểm địa chất cơng trình, địa chất thủy văn khu vực 29 2.2.1 Đặc điểm thủy văn 29 2.2.2 Đặc điểm địa chất cơng trình 30 2.3 Một số cơng trình áp dụng xử lý đất yếu quanh dự án 32 2.4 Kết luận chương 33 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG TÍNH TỐN, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẾNG CÁT CHO XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU DỰ ÁN XÂY DỰNG TUYẾN LỘ TẺ RẠCH SỎI 34 3.1 Lựa chọn phương pháp xử lý 34 3.1.1 Các chung, quy trình tiêu chuẩn áp dụng 34 3.1.2 So sánh số giải pháp xử lý thông dụng 35 3.1.3 Đánh giá lựa chọn giải pháp 38 3.2 Tính tốn thiết kế 38 3.2.1 Nguyên lý tính tốn 38 -2 3.2.2 Lựa chọn mặt cắt tính toán 43 3.2.3 Thông số đầu vào 44 3.2.4 Tính tốn thiết kế 48 3.3 Trình tự thi cơng 57 3.4 Kết luận chương 60 -3 - MỤC LỤC BẢN VẼ Hình Gia cố xử lý cọc tre 10 Hình Xử lý phương pháp cọc cát 11 Hình Phương pháp xử lý cọc đất xi măng 14 Hình Mặt cắt ngang điển hình phương pháp VCM có màng kín khí 16 Hình Mặt cắt ngang điển hình phương VCM có màng kín khí 17 Hình Biểu đồ quan hệ độ lún, gia tải thời gian 20 Hình Bản đồ vị trí tuyến Lộ Tẻ - Rạch Sỏi 27 Hình Phân đoạn tiểu dự án tuyến Lộ Tẻ - Rạch Sỏi 27 Hình Mặt cắt ngang điển hình 29 Hình 10 Mặt cắt địa chất điển hình (Km41+800.00 – Km42+00.00) 32 Hình 11 Biểu đồ tra giá trị Mz Mr 40 Hình 12 Biểu đồ quan hệ k,  p 41 Hình 13 Mặt cắt tính tốn Km10+300.00 44 Hình 14 Mặt cắt ngang địa chất cơng trình (Km10+300) 44 Hình 15 Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng xe cộ tác dụng đất yếu 45 Hình 16 Kết cấu áo đường 46 Hình 17 Kết tính tốn ổn định đắp giai đoạn 52 Hình 18 Kết tính tốn ổn định đắp giai đoạn 52 Hình 19 Kết tính toán ổn định giai đoạn đưa vào sử dụng 53 Hình 20 Biểu đồ quan hệ độ lún gia tải với thời gian 54 Hình 21 Mặt bố trí thiết bị quan trắc 56 Hình 22 Biều đồ biểu diễn phương pháp ASAOKA 57 Hình 23 Trình tự thi cơng đắp cát gia tải 59 Hình 24 Mặt cắt ngang điển hình 60 -4 - MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng Mực nước lũ điều tra cầu bắc qua kênh 30 Bảng Các quy trình tiêu chuẩn áp dụng 35 Bảng So sánh phương án xử lý 37 Bảng Tổng hợp tiêu lý lớp 47 Bảng Tổng hợp tiêu lý lớp 3B 48 Bảng Độ lún cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam 48 Bảng Thơng số tính tốn đầu vào 50 Bảng Số liệu tính tốn ổn định 51 Bảng Khối lượng thiết bị quan trắc 55 Bảng 10 Chu kì quan trắc 56 -5 - CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Khái quát đất yếu xây dựng đường ô tô 1.1.1 Khái niệm Đất yếu loại đất có sức chịu tải (nhỏ 0.5 – 1.0 kG/cm2), dễ bị phá hoại, biến dạng tác dụng tải trọng công trình dựa số liệu tiêu lý cụ thể Đây khái niệm giới chấp nhận có sở khoa học Dựa nghiên cứu người ta đưa tiêu lý, học đặc trưng cho đất yếu sau: + Dựa vào tiêu vật lý, đất gọi yếu khi: - Dung trọng: - Hệ số rỗng: - Độ ẩm: - Độ bão hòa: + Dựa vào tiêu học: W  1.7 T/m3 e  1.0 W  40% G  0.8 - Modun biến dạng: E0  50 kG/cm2 - Hệ số nén: a  0.01 cm2/kG - Góc ma sát trong:   100 - Lực dính (đối với đất dính): c  0.1 kG/cm2 Các loại đất sét yếu thường gặp xây dựng cơng trình phân thành năm loại sau: Đất sét mềm: gồm loại đất sét sét tương đối chặt, trạng thái bão hịa nước, có cường độ thấp Đất bùn: loại đất thành tạo môi trường nước, thành phần hạt mịn, trạng thái no nước, hệ số rỗng lớn, yếu mặt chịu lực Đất than bùn: loại đất yếu có nguồn gốc hữu cơ, hình thành kết phân hủy chất hữu có đầm lầy (hàm lượng hữu từ 20-80 %) Đất cát chảy: gồm loại cát mịn, kết cấu hạt rời rạc, bị nén chặt pha loãng đáng kể Loại đất chịu tải trọng động chuyển sang trạng thái chảy gọi cát chảy Đất bazan: loại đất yếu có độ rỗng lớn, dung trọng khơ bé, khả thấm nước cao, dễ bị lún sụt 1.1.2 Mục đích công tác xử lý đất yếu -6 Mục đích cơng tác xử lý đất yếu làm tăng sức chịu tải đất nền, cải thiện số tính chất lý đất yếu như: giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số modun biến dạng, tăng cường độ chống cắt đất Để xây dựng công trình đất phải có biện pháp kỹ thuật để cải tạo khả chịu lực đất Kỹ thuật cải tạo đất yếu nhằm đưa sở lý thuyết phương pháp thực tế để cải thiện khả chịu tải đất cho phù hợp với yêu cầu loại cơng trình khác Mục tiêu nhằm đảm bảo cho kích thước yếu tố hình học đất tồn diện tích xây dựng vùng đất yếu (kể cao độ nền) trì thiết kế trình thi cơng q trình sử dụng sau Nền đất sau xử lý gọi nhân tạo Việc xử lý đất yếu xây dựng cơng trình phụ thuộc vào điều kiện như: đặc điểm quy mơ loại cơng trình, đặc điểm đất Với điều kiện cụ thể mà người thiết kế đưa biện pháp xử lý hợp lý Có nhiều biện pháp xử lý đường phân theo ba loại sau: - Các phương pháp học: Bao gồm 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… - Các phương pháp vật lý: Gồm phương pháp hạ mực nước ngầm, phương pháp dùng giếng cát, phương pháp bấc thấm, điện thấm… - Các phương pháp hóa học: Gồm phương pháp keo kết đất xi măng, vữa xi măng, phương pháp Silicat hóa, phương pháp điện hóa… 1.2 Giới thiệu số giải pháp xử lý đất yếu thường hay sử dụng 1.2.1 Các phương pháp học 1.2.1.1 Phương pháp xử lý đệm cát Lớp đệm cát sử dụng hiệu cho lớp đất yếu trạng thái bão hoà nước (sét nhão, sét pha, cát pha, bùn, than bùn ) chiều dày lớp đất yếu nhỏ 3m Biện pháp tiến hành: đào bỏ phần toàn lớp đất yếu (trường hợp lớp đất yếu có chiều dày bé) thay vào cát theo yêu cầu thiết kế, sau tiến hành đầm đến độ chặt theo yêu cầu  Ưu điểm phương pháp -7 - Lớp đệm cát thay lớp đất yếu nằm trực tiếp đáy móng, đệm cát đóng vai trò lớp chịu tải, tiếp thu tải trọng cơng trình truyền tải trọng cho lớp đất ổn định bên - Giảm độ lún chênh lệch lún cơng trình có phân bố lại ứng suất tải trọng gây đất tầng đệm cát Giảm chiều sâu chơn móng nên giảm khối lượng vật liệu làm móng - Giảm áp lực cơng trình truyền xuống đến trị số mà đất yếu tiếp nhận - Làm tăng khả ổn định cơng trình, kể có tải trọng ngang tác dụng, cát đầm chặt làm tăng lực ma sát sức chống trượt Tăng nhanh trình cố kết đất nền, làm tăng nhanh khả chịu tải tăng nhanh thời gian ổn định lún cho cơng trình - Về mặt thi cơng đơn giản, khơng địi hỏi thiết bị phức tạp nên sử dụng tương đối rộng rãi  Nhược điểm phương pháp - Chỉ áp dụng khu vực có tầng địa chất yếu mỏng, không 3m - Áp dụng cho cơng trình có tải trọng khơng lớn, ứng suất truyền tải xuống lớp đất sâu nhỏ - Việc đào bóc lớp đất yếu gây ảnh hưởng mơi trường, phải tính tốn tới q trình vận chuyển đất đào bóc khu vực đổ đất tránh ảnh hưởng tới môi trường xung quanh dân cư quanh khu vực xây dựng 1.2.1.2 Phương pháp đầm, đầm động  Đầm nén lăn rung Con lăn rung biện pháp hiệu để làm chặt đất hạt Một hệ thống rung gắn chặt với bánh trơn cao su bánh cưa để truyền rung động vào đất Con lăn có trọng lượng 55.7kN trống có kích thước 1.19m Bên cạnh đó, độ chặt đất phụ thuộc nhiều vào số lần bánh xe lăn Thí nghiệm cho thấy, sau 15 lần lăn bánh qua, hiệu không tăng lên đáng kể cho lần lăn bánh sau Trọng lượng khô đạt giá trị cực đại độ sâu 0,5m sau giảm dần với chiều sâu đất Điều giải thích thiếu lực ngang đất gần mặt đất Một quan hệ độ sâu độ chặt xác định số lần lăn bánh qua tính tốn  -8 Đầm đất bàn rung động Một búa đầm thủy lực sử dụng trường hợp chiều cao đất đắp vào khoảng 2m đến 6m, Đường kính bàn đầm vào khoảng 1.5m trọng lượng vào khoảng 10 cho khu vực cất hạ cánh đường băng cho khu vực khác Số lượng lần đầm vị trí 20 lần chiều cao nâng bàn đầm 1.5 m Khoảng cách đầm 2.1m áp lực nước lỗ rỗng kiểm tra trình đầm  Đầm nén động sâu Đây phương pháp làm chặt đất đạt tới độ sâu tương đối lớn thực đầm nén bề mặt đất Đất chặt lại việc nâng để rơi tự trùy nặng bề mặt đất Trong lượng trùy thường sử dụng khoảng đến 30 với chiều cao nâng trùy khoảng 15 đến 30m Quá trình thường gọi nhiều tên khác đầm nén cường độ cao, cố kết động, làm chặt sâu Đầm nén động làm việc tốt cho trường hợp đất có độ bão hịa thấp, hệ số thấm đất cao đường thoát nước tốt Đất lắng đọng tự nhiên mà coi tốt để lựa chọn đầm nén động đất có kích thước hạt lớn hệ số thấm cao Nếu đất lắng đọng nằm mực nước ngầm, tượng làm chặt xảy lập tức, hạt đất đẩy vào trạng thái chặt Nếu đất nằm mực nước ngầm hệ số thấm đủ lớn để áp lực nước lỗ rỗng sinh trình đầm nén triệt tiêu lập tức, độ chặt đất cải tạo Đất lắng đọng có kích thước hạt lớn khơng bao gồm đất cát, sỏi mà loại đất gạch vụn, chất thải mỏ Những loại đất không thực phù hợp với đầm nén động loại đất sét bão hòa kể loại đắp tự nhiên Đối với đất lắng đọng bão hịa, việc cải tạo khơng thể tiến hành trừ giảm độ ẩm đất Ở loại đất sét có hệ số thấm thấp khả thoát nước kém, áp lực nước lỗ rỗng sinh q trình đầm nén khơng thể triệt tiêu trừ cần phải đầm nén lâu Thời gian để áp lực nước lỗ rống triệt tiêu lý để đầm nén động không phù hợp với loại đất Hơn nữa, độ chặt gần thay đổi Đầm nén động phương pháp bắt đầu áp dụng rộng rãi Mỹ Leonards cộng 1980 gợi ý chiều sâu chịu ảnh hưởng cho phương pháp đầm nén động tính sau: -9 - D  0,5  WH (1.1) Trong đó: D: Chiều sâu ảnh hưởng, m; W: Trọng lượng đầm, tấn; H: Chiều cao rơi đầm, m Partos cộng 1939 cung cấp vài số liệu thu thập từ cơng trình thực tế Năm 1992, Poran Rodriguez gợi ý vài thông số cho phương pháp đầm nén động đất hạt Với búa có chiều rộng D, trọng lượng W chiều cao rơi búa h hình dạng vùng làm chặt có dạng biểu đồ, cho tỷ lệ a/D b/D với NWh/Ab A = diện tích mặt cắt búa; N = số lượng nhát búa yêu cầu 1.2.1.3 Phương pháp xử lý đất yêu đắp bệ phản áp Bệ phản áp thường dùng để tăng độ ổn định khối đất đắp đường đê đất yếu Phương pháp có ưu điểm đơn giản song có hạn chế phát sinh độ lún phụ bệ phản áp diện tích chiếm đất để xây dựng bệ phản áp Chiều cao chiều rộng bệ phản áp thiết kế từ tiêu sức kháng cắt đất yếu, chiều dày, chiều sâu lớp đất yếu trọng lượng bệ phản áp Bệ phản áp sử dụng để bảo vệ đê điều, chống mạch sủi cát sủi 1.2.1.4 Gia cường đất yếu cọc tiết diện nhỏ, cọc cừ tràm Cọc tiết diện nhỏ hiểu loại cọc có đường kính kích thước cạnh từ 10 cm đến 25 cm Cọc nhỏ thi cơng cơng nghệ đóng, ép, khoan phun Cọc nhỏ dùng để gia cố cho cơng trình nhà, đường sá, đất đắp dạng kết cấu khác Cọc nhỏ giải pháp tốt để xử lý đất yếu mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật Công nghệ cọc nhỏ cho phép giảm chi phí vật liệu, thi cơng đơn giản, đồng thời truyền tải trọng cơng trình xuống lớp đất yếu hơn, giảm độ lún tổng cộng độ lún lệch cơng trình Cọc tre cọc tràm giải pháp cơng nghệ mang tính truyền thống sử dụng để xử lý cho cơng trình có tải trọng nhỏ đất yếu, đất luôn trạng thái ẩm ướt Cọc tràm tre có chiều dài từ 2.5-6 m đóng để gia cường đất với mục đích làm tăng khả chịu tải giảm độ lún Theo kinh nghiệm, thường 25-30 cọc tre cọc tràm đóng cho m2 -10 Việc sử dụng cọc tràm điều kiện đất tải trọng khơng hợp lý địi hỏi phải chống lún cọc tiết diện nhỏ Hình Gia cố xử lý cọc tre 1.2.1.5 Phương pháp xử lý cọc cát Cọc cát khác với giếng cát chỗ thi công vật liệu làm cọc (trụ hay cột) đầm chặt, tác dụng tạo thành phương tiện nước cố kết thẳng đứng cịn có tác dụng tăng cường sức chống cắt “sức chịu tải” theo nguyên lý móng phức hợp (Composite Foundation) nhờ tăng thêm mức độ ổn đinh giảm độ lún đường đắp phía Đường kính cọc (trụ) sử dụng tùy thuộc vào thiết bị thi công (cọc cát thông thường từ 20  60cm hơn, cột balat đường kính từ 60120cm) Chiều sâu cọc tính tốn xác định theo u cầu ổn định lún (thường khơng q 15m sâu q khó trì liên tục đảm bảo chất lượng thi công chúng) Khoảng cách tĩnh không vách cọc (trụ) liền kề không nên lần đường kính chúng Để kiểm tra khống chế chất lượng cọc (trụ) người ta thường khống chế lượng đầm rung 1m dài cọc (trụ), khống chế khối lượng thể tích cát (đá) kiểm tra trực tiếp thiết bị xuyên  Phạm vi sử dụng - Cọc cát phương pháp dùng có hiệu để nén chặt lớp đất yếu có chiều dày lớn cát nhỏ, cát bụi rời trạng thái bão hòa nước, loại đất cát có xen kẻ lớp bùn mỏng, loại đất dính yếu (sét, sét pha cát ) loại đất bùn than bùn - Cọc cát dùng để gia cố đất yếu có chiều dày >3m -53 - Hình 19 Kết tính tốn ổn định giai đoạn đưa vào sử dụng  Kết tính tốn lún theo thời gian Kết tính tốn xử lý đất yếu phương pháp giếng cát cho đoạn tuyến Km10 + 200.00 ÷ Km10 + 400.00 sau: - Giếng cát: Đường kính 0.4m, sử dụng lưới ô vuông, khoảng cách L = 2m; - Tổng thời gian xử lý: 13 tháng (bao gồm thời gian thi công chờ cố kết); + Kết tính tốn bước - Tổng thời gian: 35 ngày; - Độ lún cố kết tính tốn: 0.038m; - Độ cố kết đạt được: 3%; + Kết tính tốn bước - Tổng thời gian: 180 ngày; - Độ lún cố kết tính tốn: 1.049m; - Độ cố kết đạt được: 70%; + Kết tính tốn bước - Tổng thời gian: 171 ngày; - Độ lún cố kết tính tốn: 1.45m; -54 - Độ cố kết đạt được: 98%; - Độ lún dư lại: 5.24cm; Kết độ lún độ cố kết tính tốn lý thuyết để Kết so sánh, đánh giá với độ lún độ cố kết đạt thi công thực tế Trong q trình thi cơng thực tế, kết lún độ cố kết cập nhật liên tục để phân tích đánh giá Kết lún cố kết thực tế sử dụng để tính tốn, phân tích lại thơng số đất Hình 20 Biểu đồ quan hệ độ lún gia tải với thời gian  Bố trí hệ thống quan trắc Hệ thống quan trắc có nhiệm vụ theo dõi độ lún, thay đổi áp lực nước lỗ rỗng đất, ổn định đắp taluy đắp Ngoài ra, số liệu thu thập được sử dụng để so sánh với tính tốn ban đầu, thực phân tích lại để xác mình, điều chỉnh thơng số phù hợp Để đánh giá đầy đủ qua trình xử lý đất yếu phương pháp giếng cát, thiết bị quan trắc sau sử dụng:  Thiết bị đo lún mặt (SSP): Thiết bị đo lún mặt thiết kế để quan trắc q trình lún đất, từ đánh giá độ cố kế thông qua giá trị quan trắc thực tế Thực việc so sánh, đánh giá so với độ lún thiết kế ban đầu đưa  Thiết bị đo lún sâu (EX): Thiết bị đo lún sâu cảm biến nhện từ lắp phân lớp phụ lớp, từ đánh giá độ lún phụ lớp tương ứng Giá trị lún sử dụng để đánh giá độ -55 cố kết cho phụ lớp Thiết bị đo lún sâu lắp đặt mặt cắt thiết bị đo lún mặt để có đánh giá cụ thể cho lún lớp đất xử lý  Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng đất (PZ): Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng đất đầu đo cảm biến Piezometer điện dung, lắp đặt 03 bị trí: vị trí thứ độ sâu đất xử lý, hai vị trí cịn lại cách bề mặt đáy lớp đất xử lý 2m Thiết bị PZ sử dụng để quan trắc áp lực nước lỗ rỗng thay đổi tiến hành đắp cát gia tải Số liệu quan trắc sử dụng để đánh giá độ cố kết đất yêu  Thiết bị đo chuyển vị ngang theo chiều sâu (IN): Thiết bị đo chuyển vị ngang theo chiều sâu lắp đặt gần biến xử lý, từ đánh giá q trình dịch chuyển đất theo chiều sâu Đây thông số quan trọng để cảnh báo trượt sâu trình đắp cát gia tải đất  Giếng quan trắc mực nước ngầm (OB): Giếng quan trắc mực nước ngầm sử dụng để đánh giá mức độ hạ mực nước ngầm trình xử lý đất yếu  Thiết bị cọc đo chuyển vị ngang (GS): Cọc đo chuyển vị ngang sử dụng cọc gỗ, bố trí mặt cắt bàn đo lún mặt Thiết bị GS sử dụng để đánh giá dịch chuyển đất mặt, đánh giá ảnh hưởng dịch chuyển tới cơng trình lân cận Kết quan trắc từ cọc đo chuyển vị ngang thông số quan trọng việc cảnh báo tượng lún trồi trình đắp cát gia tải Thiết bị quan trắc lắp đặt sau thi công bấc thấm Chi tiết vẽ quan trắc trình bày phụ lục luận văn Khối lượng thiết bị quan trắc tổng hợp theo bảng Bảng Khối lượng thiết bị quan trắc Thiết bị Thiết bị đo lún mặt (SSP) Đơn vị Bộ Khối lượng 12 Thiết bị đo lún sâu (EX) Nhện từ Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng đất (PZ) Đầu đo 12 Thiết bị đo chuyển vị ngang (IN) Vị trí Giếng quan trắc mực nước ngầm (OB) Giếng Bộ 20 Cọc đo chuyển vị ngang (GS) -56 Bảng 10 Chu kì quan trắc Sau lắp đặt Đắp gia tải Tải ổn định & chờ cố kết Thiết bị đo lún mặt lần 1lần/ngày 1lần/7ngày Thiết bị đo lún sâu lần 1lần/ngày 1lần/7ngày Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng đất lần 1lần/ngày 1lần/7ngày Thiết bị đo chuyển vị ngang theo chiều sâu lần 1lần/ngày 1lần/7ngày Giếng quan trắc mực nước ngầm lần 1lần/ngày 1lần/7ngày Cọc đo chuyển vị ngang lần 1lần/ngày 1lần/7ngày Thiết bị Số liệu quan trắc chi tiết ghi lại thiết bị lắp đặt đầu đọc Kết ghi lại kiểm tra phân tích liên tục q trình xử lý Kết việc xử lý phải đánh giá định lượng qua độ cố kết (DOC), phân tích từ lún mặt (bằng phương pháp Asaoka), phương pháp phân tích khác thơng qua số liệu quan trắc áp lực nước lỗ rỗng dùng để tham khảo đánh giá kết xử lý Hình 21 Mặt bố trí thiết bị quan trắc -57 Phân tích số liệu lún Cơng cụ dùng để phân tích phương pháp Asaoka Trong phương pháp này, dãy số liệu lún S (S1, S2……Si-1, Si, Si+1,… Sn) quan trắc với khoảng thời gian Sau vẽ đồ thị điểm Sn (là trục đứng) với Sn-1 (là trục ngang) Lún cuối (Sult) tính tốn từ đồ thị hình Độ cố kết (DOC) xác định công thức sau: DOC  St  100 % Sult (3.4) Trong đó: DOC – độ cố kết, (%); St – lún thời điểm xác định DOC, (m); Settlement at time t, Sn Sult – lún cuối cập nhật vào thời điểm tính DOC, m; Sult SN S3 S2 45 S1 S2 S3 SN-1 Settlement at time t-1, Sn-1 Hình 22 Biều đồ biểu diễn phương pháp ASAOKA Đối với trường hợp kết không phù hợp, phân tích thực đưa kế hoạch dự phòng theo số liệu quan trắc hạng mục khác 3.3 Trình tự thi cơng (1) Thi công lớp cát san - Đào vét lớp đất khơng thích hợp đến cao trình thiết kế, trải 01 lớp vải địa không dệt ngăn cách Tiến hành đắp cát (sử dụng phương pháp bơm cát vận chuyển xe ben) đến cao trình thiết kế (2) Thi công lớp đệm cát 0.5m -58 - Thi công đắp 0.5m lớp cát đệm, sử dụng cát hạt thô với yêu cầu hệ số thấm, thành phần hạt, hàm lượng hữu theo tiêu chuẩn kỹ thuật đề (3) Thi công giếng cát - Vận chuyển máy móc, ngun vật liệu tới cơng trường Máy móc nguyên vật liệu phải kiểm tra, kiểm định đạt tiêu chuẩn trước đưa vào sử dụng thi cơng - Sử dụng máy tồn đạc đưa tọa độ điểm giếng cát lên mặt bằng, sử dụng cọc tre dây nhựa đánh dấu điểm thi công - Đưa máy vào vị trí thi cơng, cân chỉnh độ thẳng đứng cần, kiểm tra đọc chiều sâu - Tiến hành thi cơng kiểm sốt kỹ sư trường Tư vấn giám sát - Mỗi giếng cát hoàn thành kiểm tra độ sâu thi công, khối lượng cát thi công, độ thẳng đứng cọc… (4) Thi công hệ thống quan trắc - Hệ thống quan trắc thi công sau hồn thành thi cơng giếng cát - Các thiết bị quan trắc lắp đặt phải chủng loại, kiểm định đánh giá chất lượng trước đưa vào công trường - Tiến hành thi công thiết bị quan trắc theo thiết đề (5) Thi công đắp giai đoạn chờ cố kết - Vật liệu cát đắp phải kiểm tra nguồn vật liệu thí nghiệm tiêu lý trước thi công đắp - Sử dụng phương pháp bơm cát để thi công đắp - Nền đắp thi công với tốc độ 5cm/ngày (bao gồm thời gian thi công đắp cát lu lèn đạt độ chặt K95) - Trong trình đắp cát, số liệu quan trắc cập nhật liên tục theo ngày để đánh giá độ ổn định ảnh hưởng tới cơng trình lân cận - Kết thúc q trình đắp cát, chuyển sang giai đoạn chờ cố kết Thời gian chờ cố kết quy định thiết kế - Quá trình chờ cố kết quan trắc với chu kỳ lần/7 ngày (6) Thi công đắp nền, bù lún giai đoạn chờ cố kết -59 - Sau kết thúc trình chờ cố kết giai đoạn 1, chuyển sang trình đắp giai đoạn - Quy trình đắp chờ cố kết giai đoạn tương tượng giai đoạn (7) Thu thập số liệu quan trắc, báo cáo đánh giá xử lý - Số liệu quan trắc đánh giá lập báo cáo hàng tháng trình xử lý - Ở cuối giai đoạn xử lý, phương pháp Asaoka sử dụng để đánh giá độ cố kết thông số liệu lún mặt Quá trình xử lý kết thúc độ cố kết đánh giá theo phương pháp Asaoka đạt 90% (8) Dỡ tải, bàn giao mặt - Tiến hành dỡ tải đến cao độ đáy kết cấu áo đường, hoàn trả mặt - Giải thể máy móc thiết bị thi cơng Hình 23 Trình tự thi cơng đắp cát gia tải -60 - Hình 24 Mặt cắt ngang điển hình 3.4 Kết luận chương Phương pháp giếng cát lựa chọn phương án thi công phù hợp cho việc cải tạo xử lý đất yếu tuyến Lộ Tẻ - Rạch Sỏi Đây phương án có giá thành trung bình, với thời gian xử lý kéo dài từ năm tới 1.5 năm, phù hợp với tiến độ dự án đề Quy trình thi cơng đơn giản, dễ kiểm soát so với phương án khác Việc áp dụng phương pháp giếng cát tính tốn cho mặt cắt Km10+300.00, mặt cắt địa chất điển hình có chứa lớp đất yếu (lớp 2) với chiều dày trung bình 8m Giếng cát thiết kế với đường kính 0.4m, thi cơng lưới vng với bước @2m Kết tính tốn tổng thời gian xử lý cho mặt cắt 13 tháng, thỏa mãn điều kiện dự án yêu cầu Quá trình đắp tải cát yêu cầu theo lớp với tốc độ đắp 5cm/ngày Hệ số ổn định đắp tính tốn theo lý thuyết thỏa mãn u cầu tiêu chuẩn (K≥1.2) Hệ thống quan trắc thiết kế để đánh giá kết xử lý cảnh báo ổn định trình đắp tải cát Các thiết bị sử dụng thiết bị đo lún mặt, thiết bị đo lún sâu, thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng đất, giếng quan trắc mực nươc ngầm, thiết bị đo dịch chuyển ngang theo chiều sâu cọc gỗ đo chuyển vị ngang Các giá trị quan trắc thu thập theo chu kỳ ngày (trong trình đắp tải cát) theo chu kỳ tuần (trong giai đoạn tải ổn định) phân tích đánh giá liên tục Độ cố kết đất đánh giá phương pháp ASAOKA thông qua độ lún mặt Quá trình xử lý kết thúc độ cố kết đạt 90% -61 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận: Trên toàn tuyến Lộ Tẻ - Rạch Sỏi xuất lớp 2, lớp đất yếu có chiều dày thay đổi từ 4m đến 21.5m Lớp đất có tiêu lý thấp, tính biến dạng cao Vì vậy, cần có biện pháp xử lý cải tạo trước xây dựng cơng trình bên Phương pháp giếng cát công nghệ xử lý đất yếu thơng dụng, có hiệu ứng dụng cho nhiều dự án xử lý đất yếu Việt Nam Phương án phù hợp với dự án khơng địi hỏi tiến độ (thời gian xử lý khoảng năm đến 1.5 năm) có mức đầu tư trung bình Ngồi ra, giếng cát cịn có khả cải tạo đất yếu tốt sau thi công, tăng khả chống trượt sâu lún trồi trình đắp cát gia tải, trường hợp đắp cao Phương pháp giếng cát gây ảnh hưởng tới cơng trình lân cận so với phương án bấc thấm kết hợp với gia tải thường bấc thấm kết hợp với chân khơng Kết tính tốn cho đoạn tuyến từ Km10+200.00 đến Km10+400.00 thuộc dự án xây dựng tuyến Lộ Tẻ - Rạch Sỏi phương pháp giếng cát cho kết đáp ứng yêu cầu dự án đề Kết tính tốn độ lún cố kết tải thi công 1.47m, độ cố kết đạt 98% Độ lún dư sau xử lý 20 năm sử dụng 5.24cm, thỏa mãn yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế Tổng thời gian thi công chờ cố kết 13 tháng, thỏa mãn yêu cầu tiến độ dự án đưa Nền đắp đạt ổn định với hệ số ổn định hai giai đoạn đắp K>1.2 giai đoạn sử dụng K>1.4 Căn vào kết tính tốn cho đoạn tuyến này, phương pháp giếng cát kiến nghị sử dụng cho đoạn tuyến khác có chiều dày đất yếu lớn 5m có điều kiện tải  Kiến nghị: Trên toàn dự án xây dựng tuyến Lộ Tẻ - Rạch Sỏi, chiều dày lớp đất yếu (lớp 2) có thay đổi mạnh Thiết kế nên phân đoạn tuyến nhỏ với chiều dày lớp đất yếu tương đồng để áp dụng biện pháp xử lý phù hợp Nếu chiều dày lớp đất yếu nhỏ (H