Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc xi măng đất cho dự án đường lương định của, quận 2 tp hồ chí minh luận văn thạc sỹ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ******** ĐINH NHƯ NGỌC NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT CHO DỰ ÁN ĐƯỜNG LƯƠNG ĐỊNH CỦA, QUẬN 2, TP HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ******** ĐINH NHƯ NGỌC NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT CHO DỰ ÁN ĐƯỜNG LƯƠNG ĐỊNH CỦA, QUẬN 2, TP HỒ CHÍ MINH NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG MÃ SỐ : 60.58.02.05 CHUYÊN NGHÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ THẾ SƠN TP HỒ CHÍ MINH - 2017 i LỜI CẢM ƠN Chân thành cảm ơn tiến sĩ Vũ Thế Sơn Cảm ơn thầy cô Bộ môn Đường ôtô đường thành phố, khoa Sau đại học – Trường đại học Giao thông vận tải, tác giả ngồi nước có tài liệu tham khảo việc tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả thời gian nghiên cứu, biên soạn hình thành luận văn Tuy nhiên, địa kỹ thuật điều kiện đất yếu Việt Nam lĩnh vực phức tạp trình phát triển Do việc viết luận văn khơng tránh khỏi khuyết điểm thiếu sót Tác giả mong góp ý chân tình độc giả Xin trân trọng cảm ơn! TP HCM, tháng 08 năm 2017 Tác giả Đinh Như Ngọc ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU 1.1 Mở đầu 1.2 Đất yếu khái niệm đất yếu 1.3 Phân biệt đất yếu 1.4 Phân loại đất yếu 1.4.1 Đất sét mềm 1.4.2 Bùn 1.4.3 Than bùn 1.4.4 Các loại đất yếu khác 1.5 Các vấn đề đặt thiết kế đường đắp đất yếu 1.5.1 Các vấn đề ổn định 1.5.2 Các vấn đề lún 13 1.6 Các giải pháp xử lý đất yếu tiên tiến áp dụng 16 1.6.1 Giải pháp đào thay đất 17 1.6.2 Giải pháp làm tăng độ chặt đất 18 1.6.3 Phương pháp cải tạo đất hóa lý 27 1.7 Lý thuyết phương pháp tính tốn 30 1.7.1 Tính tốn chưa có giải pháp xử lý đường 30 1.7.2 Phương pháp tính toán giếng cát (SD) 36 1.7.3 Phương pháp tính tốn cọc cát đầm (SCP) 38 1.7.4 Phương pháp tính tốn cọc xi măng đất (CDM) 40 1.8 Kết luận chương 42 iii CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN ĐƯỜNG LƯƠNG ĐỊNH CỦA, QUẬN 2, TP HCM 45 2.1 Tổng quan dự án đường Lương Định Của 45 2.1.1 Vị trí địa lý 45 2.1.2 Hiện trạng dự án 46 2.1.3 Đặc điểm địa hình 46 2.1.4 Đặc điểm thủy văn 47 2.1.5 Đặc điểm khí hậu 47 2.1.6 Điều kiện địa chất cơng trình 47 2.2 Nội dung quy mô đầu tư 49 2.3 Các tiêu phục vụ tính toán xử lý đất yếu 53 2.4 Kết luận chương 60 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT CHO DỰ ÁN ĐƯỜNG LƯƠNG ĐỊNH CỦA, QUẬN 2, TP.HCM 61 3.1 Kết tính tốn xử lý đất yếu 61 3.1.1 Kết tính tốn chưa có giải pháp xử lý 61 3.1.2 Kết tính tốn giải pháp xử lý đất yếu đề xuất 63 3.2 So sánh lựa chọn biện pháp xử lý phù hợp 76 3.2.1 Đặt vấn đề 76 3.2.2 Lựa chọn giải pháp chủ đạo 80 3.3 Kết luận chương 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phần độ lún cố kết cho phép lại ΔS trục tim đường sau hồn thành cơng trình 15 Bảng 1.2: Bảng phân loại biện pháp xử lý 19 Bảng 1.3: Góc ma sát tỷ lệ phân chia ứng suất theo tỷ lệ thay 40 Bảng 2.1: Bảng giá trị tính tốn tiêu lý lớp đất đưa vào tính toán 54 Bảng 3.1: Bảng tổng hợp kết giải pháp xử lý đường .76 Bảng 3.2: Bảng so sánh giải pháp tính tốn xử lý 78 Bảng 3.3: Chi phí làm cọc xi măng đất D800 phương pháp phun ướt 82 Bảng 3.4: Chi phí làm giếng cát D400 phương pháp ép rung 82 Bảng 3.5: Chi phí làm cọc cát đầm chặt D700 83 Bảng 3.6: Tổng chi phí xây dựng đoạn tuyến Km0+227.8 -:- Km0+700 83 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Phá hoại đắp lún trồi Hình 1.2a: Phá hoại dạng đường cong trịn, có đường nứt kéo đắp 10 Hình 1.2b: Phá hoại dạng đường cong trịn, khơng có đường nứt kéo .10 Hình 1.3: Hai kiểu phá hoại xảy sau đào đắp đất 10 Hình 1.4: Phá hoại trượt sâu đắp thực nghiệm gần Bordeuux (Pháp) .11 Hình 1.5: Phá hoại đường đắp đất yếu Hải Phịng .12 Hình 1.6a: Sạt lở đường QL 1A địa phận Huyện Tuy An, Tỉnh Phú Yên 13 Hình 1.6b: Đoạn đường bị trượt đường dẫn lên cầu vượt Thủ Đức (trạm 2) 13 Hình 1.7: Giải pháp đào thay đất 18 Hình 1.8a: Bệ phản áp cấp .19 Hình 1.8b: Bệ phản áp cấp .19 Hình 1.9: Giải pháp cọc cát gia cố đất yếu .21 Hình 1.10: Phương pháp gia tải trước (Preloading) 24 Hình 1.11: Sơ đồ hoạt nguyên lý phương pháp chút chân khơng 26 Hình 1.12a: Mơ hình kiểm tốn ổn định trượt 34 Hình 1.12b: Mơ hình kiểm tốn trượt sử dụng VĐKT gia cường 35 Hình 1.13a: Sơ đồ xếp xe xác định hoạt tải tác dụng đường 35 Hình 1.13b: Lựa chọn kích thước loại xe tải trọng trục H30 36 Hình 1.14: Mơ hình xử lý đất yếu dùng giải pháp PVD hay SD .37 Hình 1.15: Sơ đồ bố trí quan niệm thiết kế Cọc cát đầm (SCP) 38 Hình 1.16: Tính lún gia cố tải trọng tác dụng chưa vượt 41 sức chịu tải cho phép vật liệu trụ 41 Hình 1.17: Lực dọc trục trụ vùng chủ động tăng sức kháng cắt 42 kháng uốn , vùng bị động trụ bị nứt chịu kéo 42 Hình 2.1: Vị trí cơng trình 45 Hình 2.2: Mặt cắt ngang thiết kế đường Lương Định Của .52 Hình 3.1: Độ lún cố kết chưa có giải pháp xử lý 61 Hình 3.2: Độ lún cố kết theo thời gian chưa có giải pháp xử lý 62 Hình 3.3: Kết kiểm toán ổn định tổng thể chưa có giải pháp xử lý .63 vi Hình 3.4: Dữ liệu cho thiết kết xử lý đường giếng cát - SD .64 Hình 3.5: Kết xử lý đường giếng cát - SD 65 Hình 3.6a: Kết kiểm toán ổn định tổng thể đường giai đoạn thi cơng 66 Hình 3.6b: Kết kiểm tốn ổn định tổng thể đường giai đoạn hoàn thành 67 Hình 3.7a: Tiến trình đắp lún giải pháp xử lý SCP 70 Hình 3.7: Kết kiểm toán ổn định tổng thể đường giai đoạn hồn thành .71 Hình 3.8: Kết kiểm toán ổn định tổng thể đường giải pháp CDM 75 Hình 3.9: Tiêu chuẩn thiết kế đường đắp dự án 76 Hình 3.10: Lưu đồ thiết kế cải tạo đất .77 78 Bảng 3.2: Bảng so sánh giải pháp tính tốn xử lý Cọc xi măng đất (CDM) Giếng cát (SD) Cọc cát đầm (SCP) Mặt cắt ngang Các - Tải trọng đỡ - Giếng cát đường kính nguyên cột hỗn hợp xi măng D=0.4m cắm lý chung - đất (D=0.8m) đường thấm đứng - 6.0m < Htt < 7.0m - Chiều sâu xử lý < 30m - Tải trọng đỡ cách tạo cọc cát đầm chặt đường kính 70cm lớp đất yếu - Htt ≥7.0m - Nền đường đầu cầu mố cầu - Khi xây dựng cơng trình có tải trọng lớn - Lớp đất yếu nằm đất yếu có tầng đất khu vực thay đổi nhiều - Chiều sâu xử lý < 30m yếu dày - Cọc cát đầm chặt áp dụng cho hầu hết loại Điều địa tầng lớp đất yếu kiện áp có khả chịu lực dụng loại đất sét yếu bão - Các cơng trình địi hỏi rút ngắn thời gian thi cơng đưa cơng trình vào khai thác - Khu vực có thấu kính cát lớp vỏ cứng hồ nước, đất lẫn hữu cơ, có hệ số rỗng lớn cát hạt bụi, mịn kết cấu rời rạc Rất thích hợp để xử lý đoạn đường đắp cao, đường đầu cầu, hầm chui, cống … phía lớp đất yếu có 79 Cọc xi măng đất (CDM) Giếng cát (SD) Cọc cát đầm (SCP) chiều dày lớn - Hiệu tốt - Hiệu việc chống trường hợp lún cố kết - Khả làm việc tốt lớp đất không đồng trượt gia tăng cố kết - Cát phổ biến Việt Nam - Chống trượt giảm - Khắc phục khả - Giảm thời gian thi công Ưu điểm lún cột đất – xi kháng xuyên vào lớp đặc biệt xử lý móng măng đất san lấp hầm chui - Chi phí xây dựng thấp - Nhiều kinh nghiệm thi công Việt Nam so với giải pháp công nghệ xử lý sâu cọc đất xi măng sàn giảm tải - Khó kiểm sốt chất - Chưa có kinh nghiệm thi lượng cọc quy trình thi Nhược - Khả cắt dịng thấm cơng điểm cơng Việt Nam - Công nghệ thiết bị thi cao -Chi phí xây lắp cao cơng chưa phổ biến Việt Nam Tổng thời gian 100 ngày 187 ngày 155 ngày thi cơng • Cọc xi măng đất (CDM) biện pháp phù hợp khu vực đắp cao, lớp Đề xuất kế hoạch đất yếu sâu u cầu có độ lún dư nhỏ • Sử dụng giếng cát (SD) biện pháp phù hợp khu vực có thấu kính cát lớp đất yếu khơng đồng • Cọc cát đầm chặt (SCP) biện pháp phù hợp khu vực đắp cao lớp đất yếu sâu 80 3.2.2 Lựa chọn giải pháp chủ đạo Qua phân tích ưu điểm giải pháp cọc xi măng đất (CDM) so với giải pháp khác giếng cát (SD) cọc cát đầm chặt (SCP) tác giả đánh sau: 3.2.2.1 Tổng thời gian hồn thành đưa cơng trình vào sử dụng  Thời gian thi công cọc xi măng đất (CDM) 100 ngày nhỏ so với giếng cát (SD) 187 ngày cọc cát đầm chặt (SCP) 155 ngày  Thời gian xử lý giải pháp giếng cát (SD) 187 ngày (6.2 tháng), thời gian thi công hạng mục khác cơng trình phụ trợ (cống dọc, cống ngang) ước tính khoảng tháng Vậy tổng thời gian thi cơng hồn thành cơng trình đưa vào sử dụng: t = 6.2+6 = 12.2 tháng, vừa kịp tiến độ đưa vào sử dụng  Thời gian xử lý giải pháp cọc cát đầm chặt (SCP) 155 ngày (5.2 tháng), thời gian thi công hạng mục khác cơng trình phụ trợ (cống dọc, cống ngang) ước tính khoảng tháng Vậy tổng thời gian thi cơng hồn thành cơng trình đưa vào sử dụng: t = 5.2+6 = 11.2 tháng, vượt thời gian hạn định (12 tháng) 0.8 tháng  Thời gian xử lý giải pháp cọc xi măng đất (CDM) 100 ngày (3.3 tháng) thời gian thi công hạng mục khác cơng trình phụ trợ (cống dọc, cống ngang) ước tính khoảng tháng (do q trình xử lý xong CDM thi cơng đồng thời cơng trình phụ trợ q trình đắp không thời gian chờ cố kết nền) Vậy tổng thời gian thi cơng hồn thành cơng trình đưa vào sử dụng t = 3.3+3 = 6.3 tháng, vượt tiến độ đưa vào sử dụng 5.7 tháng  Về mặt xử lý ổn định tổng thể: Việc giải pháp SD dùng tới lớp VĐKT gia cường (số lớp tối đa quy định 22TCN262-2000) mà hệ số ổn định đạt ngưỡng cho phép xét mặt kỹ thuật chưa đáng tin cậy nguyên q trình sử dụng với số lớp tối đa không huy động kháng vải tính tốn  Giải pháp xử lý CDM giải pháp xử lý lún gần triệt để giúp cho hạn 81 chế nứt cơng trình phụ trợ đường  Tăng độ ổn định tổng thể đường so với giải pháp khác  Giảm chiều cao phòng lún nhiều so với giải pháp khác (khoảng 0.5m)  Hiện có nhiều dự án xảy tượng hư hỏng nứt cơng trình phụ trợ đường tượng lún cố kết nên giải pháp xử lý cọc xi măng đất mang lại độ tin cậy cao độ lún dư gần triệt để đảm bảo độ lún cho phép 3.2.2.2 Về nguồn vật liệu  Đối với giải pháp xử lý dùng giếng cát (SD) cọc cát đầm chặt (SCP) cần phải sử dụng lượng lớn vật liệu cát hạt trung làm đệm cát thoát nước, nhiên đặc thù cơng trình miền nam việc đáp ứng đủ nhu cầu vật liệu cát hạt trung quy định 22TCN262-2000 khó khăn nhiều dự án không đủ nguồn cung cấp vật liệu cát hạt trung chuyển sang giải pháp xử lý khác, điển dự án cao tốc Sài Gịn – Trung Lương phải quy định lại cát hạt trung nhiều đoạn tuyến phải chuyển đổi sang giải pháp cọc xi măng đất (CDM)  Đối với giải pháp cọc xi măng đất - CDM: nguồn vật liệu xi măng ln sẵn có nên đảm bảo cung cấp cách nhanh chóng dễ dàng địa phương 3.2.2.3 Về công nghệ thi công  Đối với giải pháp giếng cát (SD), công nghệ thi cơng đơn giản nhiên phân tích kỹ thuật, nguồn vật liệu, độ lún dư thời gian thi công nên không xem xét đến  Đối với giải pháp cọc cát đầm chặt (SCP), cơng nghệ thi cơng vấn đề khó khăn giải pháp đưa vào áp dụng số dự án nước từ năm 2012 đến nay, cụ thể dự án Hà Nội - Hải Phịng Tuy nhiên sau vấn đề cơng nghệ thi cơng SCP gặp khó khăn, nước có số đơn vị đặc thù đáp ứng công nghệ thi công số dự án bước TKKT áp dụng SCP sang bước thi công phải chuyển sang giải 82 pháp CDM dự án cao tốc Đà Nẵng – Quảng Ngãi, dự án đường đầu cầu Bạch Đằng, dự án đường Tân Vũ - Lạch Huyện…  Đối với giải pháp CDM có công nghệ thi công phổ biến đáp ứng đầy đủ quy định kỹ thuật đề Đó minh chứng cho lựa chọn chuyển đổi giải pháp xử lý SCP sang CDM dự án nêu 3.2.2.4 Về mặt môi trường  Giải pháp cọc xi măng đất - CDM giải pháp đảm bảo môi trường sinh thái tốt giải pháp xử lý khác nhu cầu vật liệu cát nhỏ nên tác động đến nguồn cung cấp vật liệu mỏ không đáng kể 3.2.2.5 Về chi phí xây dựng Phần chi phí xây dựng xác định sở đơn giá xây dựng cơng trình - Phần xây dựng địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh ban hành theo định số 3384/QĐ-UBND ngày 02/07/2016 UBND Thành phố Hồ Chí Minh Căn vào Quyết định 3384/QĐ-UBND, tác giả xác định chi phí định mức xây dựng cọc xi măng đất, giếng cát cọc cát đầm chặt đây: Bảng 3.3: Chi phí làm cọc xi măng đất D800 phương pháp phun ướt Mã hiệu Danh mục đơn giá Đơn vị Vật liệu Nhân công Máy m 178.030 51.700 229.268 Làm cọc xi măng đất đường AC.41221 kính 800mm phương pháp phun ướt Hàm lượng xi măng 220kg/m3 Đơn vị tính: Đồng/m Bảng 3.4: Chi phí làm giếng cát D400 phương pháp ép rung Đơn vị tính: Đồng/100m 83 Bảng 3.5: Chi phí làm cọc cát đầm chặt D700 Công tác xây dựng Công tác thi công cọc cát đầm D700 Đơn vị Vật liệu Nhân cơng Máy Đồng/100m 6.483.015 6.447.852 15.042.639 Đơn vị tính: Đồng/100m Như Căn vào mức định giá thi công theo Quyết định 3384/QĐUBND tổng hợp chi phí xây dựng chung cho đoạn tuyến Km0+227.8 -:- Km0+700 bảng 3.6 đây: 83 Bảng 3.6: Tổng chi phí xây dựng đoạn tuyến Km0+227.8 -:- Km0+700 Hạng mục Giếng cát (SD) Cọc cát đầm chặt (SCP) Cọc xi măng đất (CDM) 3.70 472.20 63246.47 9,486,970,200 0.60 50,997,600 3.50 472.20 59166.66 8,874,999,000 0.60 50,997,600 3.15 472.20 53993.71 8,099,056,350 0.00 - 90662.40 6,346,368,000 23137.80 694,134,000 65412.00 8,585,442,742 44575.68 3,120,297,600 22760.04 682,801,200 37422.00 21626.76 1,513,873,200 22098.96 662,968,800 52140.00 Mặt cắt ngang Chiều cao đắp Hđ (m) Chiều dài đắp, (m) Khối lượng đắp K95, (m3) Thành tiền (150,000 VNĐ/m3) Khối lượng cát hạt trung, (m3) Thành tiền (180,000 VNĐ/m3) VĐKT gia cường 200kN/m, (m dài) Thành tiền (70,000 VNĐ/m dài) VĐKT gia cường 25kN/m, (m dài) Thành tiền (30,000 VNĐ/m dài) Khối lượng xử lý (SD, SCP, CDM) /m dài Thành tiền (13,125,180 VNĐ/100m dài SD) Thành tiền (34,460,259 VNĐ/100m dài SCP) Thành tiền (44,281,400 VNĐ/100m dài CMĐ) Chi phí xây dựng Tổng thời gian thi cơng nhiều CDM (Ngày) Chi phí chênh lệch thời gian thi cơng (63,544,000 VNĐ/ngày) Tổng chi phí xây dựng cơng trình 12,895,718,123 25,163,912,542 177.00 25,624,813,523 145.00 11,247,288,000 9,213,880,000 36,411,200,542 34,838,693,523 23,088,321,960 33,364,220,310 0.00 33,364,220,310 84 Từ bảng 3.6 thấy rằng:  Về chi phí xây dựng dự án áp dụng giải pháp xử lý đất yếu theo thứ tự chi phí tăng dần Giếng cát (25,163,912,542 VNĐ)  Cọc cát đầm chặt (25,624,813,523 VNĐ)  Cọc xi măng đất (33,364,220,310 VNĐ)  Do giải pháp xử lý giếng cát cọc cát đầm chặt có thời gian thi cơng nhiều 177 ngày 145 ngày so với giải pháp cọc xi măng đất, số tiền chênh lệch thời gian thi công là: giếng cát (11,247,288,000 VNĐ) cọc cát đầm chặt (9,213,880,000 VNĐ) Tiền chênh lệch thời gian thi công tính sau:  B (chi phí thu nhập người dân tính cho người/phút) = 122,000,000 VNĐ (thu nhập trung bình người dân TP HCM tính cho người/năm) / 12 (tháng) / 30 (ngày) / 24 (giờ) / 60 (phút) = 235 VNĐ/phút [1]  C (chi phí thời gian hao hụt lưu thơng qua đoạn đường thi cơng, tính cho người) = B *5.2 (5.2 phút thời gian hao hụt lưu thông qua đoạn đường thi công vận tốc 5km/h so với đường hoàn thiện vận tốc 60km/h), C = 235 *5.2 = 1,222 VNĐ  A = C *52,000 (lưu lượng xe lưu thông chiều /ngày đêm, tạm tính số người lưu thơng) = 1,222 *52,000 = 63,544,000 VNĐ/ngày đêm (chi phí chênh lệch thời gian lưu thông ngày đêm) [8]  Như tổng chi phí xây dựng cơng trình theo thứ tự chi phí giảm dần Giếng cát (36,411,200,542 VNĐ)  Cọc cát đầm chặt (34,838,693,523 VNĐ)  Cọc xi măng đất (33,364,220,310 VNĐ) Căn vào phân tích trên, tác giả đề xuất lựa chọn giải pháp chủ đạo cho xử lý đất yếu đường Lương Định Của cọc xi măng đất (CDM) 3.3 Kết luận chương Trong chương 3, tác giả tập trung phân tích số vấn đề sau:  Thông qua lớp địa tầng địa mạo đưa tiêu lý đất phục vụ cho cơng tác tính tốn xử lý ổn định đường dự án dựa vào quy mô cấp hạng kỹ thuật đường đưa yêu cầu kỹ thuật cho 85 dự án, cụ thể: Về chất lượng, thời gian thi công đường, vật liệu nền, u cầu tính tốn xử lý đất yếu, yêu cầu kinh tế yêu cầu điều kiện thi công Tác giả vào tính tốn lún ổn định tổng thể chưa có biện pháp xử lý từ đề giải pháp xử lý đất yếu mà dự án áp dụng Cụ thể:  Giải pháp xử lý đường đắp đất yếu SD  Giải pháp xử lý đường đắp đất yếu SCP  Giải pháp xử lý đường đắp đất yếu CDM  Từ phương án đưa cho xử lý đường Lương Định Của, tác giả sâu vào phân tích lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu cho dự án từ giải pháp đề xuất tính tốn phân tích đưa lựa chọn giải pháp chủ đạo sử dụng cọc xi măng đất (CDM) cho dự án xử lý đường Lương Định Của, Quận 2, TP HCM 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận a Về mặt kỹ thuật  Giải pháp xử lý giếng cát (SD): Chiều sâu xử lý 12.0 m (mạng lưới bố trí hình vng @2.0 m), tổng thời gian thi công chờ cố kết 187 ngày, Kết hợp lớp VĐKT gia cường 200 kN/m để đảm bảo ổn định đường Đối với giải pháp điều kiện tiên phải xử lý xong đường thi công hạng mục khác  Giải pháp xử lý cọc cát đầm (SCP): Chiều sâu xử lý 11m (mạng lưới bố trí hình vng @2.5 m), tổng thời gian thi công chờ cố kết 155 ngày, Kết hợp lớp VĐKT gia cường 200 kN/m để đảm bảo ổn định đường Đối với giải pháp điều kiện tiên phải xử lý xong đường thi công hạng mục khác  Giải pháp xử lý cọc xi măng đất (CDM): Chiều sâu xử lý 10m (mạng lưới bố trí hình vng @2.0 m), tổng thời gian thi công 100 ngày Đối với giải pháp q trình thi cơng xong CDM thi cơng đồng thời cơng trình song song với đắp  Sau phân tích chuyên sâu kết xử lý chương 3, để đảm bảo yêu cầu độ lún, độ ổn định tổng thể đường tính kinh tế, tác giả đề xuất lựa chọn giải pháp xử lý cọc xi măng đất (CDM) làm phương án lý sau sau:  Tổng thời gian thi công xử lý ngắn so với giải pháp khác cụ thể 100 ngày (so với giải pháp SD - 187 ngày SCP - 155 ngày)  Trong q trình thi cơng xử lý thi cơng cơng trình phụ trợ rút ngắn thời gian hồn thành cơng trình đưa vào sử dụng (Giải pháp xử lý SD SCP phải đợi cố kết xong phép thi công hạng mục phụ trợ tiếp theo)  Độ lún cố kết nhỏ độ lún dư đảm bảo theo quy trình, cụ thể: + Lún tổng SCDM = 38.80 cm, Sr = 28.09 cm 87 + Lún tổng SSD = 112.10 cm, Sr = 25.90 cm + Lún tổng SSCP = 81.84 cm, Sr = 28.60 cm  Chiều sâu xử lý LCDM = 10.0 m ngắn so với giải pháp SD SCP (LSD = 12.0 m, LSCP =11.0 m)  Hệ số ổn định tổng thể cao so với giải pháp cần phải gia cường lớp VĐKT (Fs CDM (1 lớp VĐKT) = 1.568, Fs SD (4 lớp VĐKT) = 1.484, Fs SCP (2 lớp VĐKT) = 1.513) b Về nguồn vật liệu  Đối với giải pháp xử lý dùng SD SCP cần phải sử dụng lượng lớn vật liệu cát hạt trung làm đệm cát thoát nước giếng cát (cọc cát), nhiên đặc thù cơng trình miền nam việc đáp ứng đủ nhu cầu vật liệu cát hạt trung quy định 22TCN262-2000 khó khăn nhiều dự án khơng đủ nguồn cung cấp vật liệu cát hạt trung chuyển sang giải pháp xử lý khác, điển dự án cao tốc Sài Gịn - Trung Lương phải quy định lại cát hạt trung nhiều đoạn tuyến phải chuyển đổi sang giải pháp CDM  Đối với giải pháp cọc xi măng đất - CDM: Do nguồn vật liệu xi măng ln sẵn có nên đảm bảo cung cấp cách nhanh chóng dễ dàng địa phương c Về công nghệ thi công  Đối với giải pháp Giếng cát - SD công nghệ thi công đơn giản nhiên phân tích kỹ thuật, nguồn vật liệu, độ lún dư thời gian thi công không đáp ứng yêu cầu  Đối với giải pháp cọc cát đầm chặt - SCP công nghệ thi công vấn đề khó khăn giải pháp đưa vào áp dụng số dự án nước từ năm 2012 đến nay, cụ thể dự án Hà Nội – Hải Phòng Tuy nhiên sau vấn đề cơng nghệ thi cơng SCP gặp khó khăn, nước có số đơn vị đặc thù đáp ứng công nghệ thi công số dự án bước TKKT áp dụng SCP sang bước thi công phải chuyển sang giải pháp CDM dự án cao tốc Đà Nẵng – Quảng Ngãi, dự án đường đầu cầu Bạch Đằng, dự án đường Tân Vũ – Lạch Huyện… 88  Đối với giải pháp CDM có cơng nghệ thi cơng phổ biến đáp ứng đầy đủ quy định kỹ thuật đề Đó minh chứng cho lựa chọn chuyển đổi giải pháp xử lý SCP sang CDM dự án nêu d Về mặt môi trường  Giải pháp cọc xi măng đất – CDM giải pháp đảm bảo môi trường sinh thái tốt giải pháp xử lý khác nhu cầu vật liệu cát nhỏ nên tác động đến nguồn cung cấp vật liệu mỏ không đáng kể Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Luận văn tập chung sâu vào nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu áp dụng vào điều kiện Việt Nam Đặc biệt sâu vào nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu cọc xi măng đất (CDM), giếng cát (SD), cọc cát đầm chặt (SCP) áp dụng vào dự án đường Lương Định Của, so sánh lựa chọn giải pháp cọc xi măng đất (CDM) giải pháp xử lý đất yếu cho đường Bởi đặc thù dự án có hệ cơng trình phụ trợ theo nhiều nên nhằm ngăn ngừa hư hại lún cố kết lớn áp dụng CDM giải pháp đặc biệt hiệu quả, phù hợp điều kiện thi công nguồn vật liệu Luận văn tài liệu cho nhà tư vấn thiết kế trình so sánh lựa chọn giải pháp xử lý đường đắp đất yếu dự án phục vụ trình nghiên cứu học tập phát triển bước sau liên quan đến mặt đường Luận văn cung cấp nhìn tổng qt nhóm giải pháp xử lý đường thơng qua cung cấp cho nhà thi công tài liệu về: công nghệ thi công; kỹ thuật giám sát, kiểm tra q trình thi cơng nghiệm thu đường; chế tạo kiểm sốt chất lượng thi cơng xử lý đường Những tồn luận văn: Do tồn hạn chế mặt kiến thức thời gian nghiên cứu, đề tài sâu nghiên cứu mặt lý thuyết, định nghĩa, chất giải pháp xử lý đất yếu, nhiên việc lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu đường Lương Định Của chưa tác giả kiểm chứng đoạn thi công thử nghiệm cụ thể thí nghiệm trường kết quan trắc lún, từ đặt yêu cầu cho đề tài nghiên cứu vấn đề 89 Kiến nghị  Nên hình thành lập chương trình quốc gia nghiên cứu, tổng kết, chuyển giao công nghệ, xây dựng quy trình, quy phạm lĩnh vực xử lý đất yếu Cần thiết học tập kinh nghiệm quốc tế đúc rút kinh nghiệm nước để thông tin rộng rãi  Việc tính tốn xử lý đất yếu công tác dự báo lún công tác đo đạc quan trắc chuyển vị ngang thực tế trường cần giám sát kỹ lưỡng để theo dõi diễn biến lún chuyển vị ngang thực tế đất yếu ngồi trường, thơng qua số liệu quan trắc kiến nghị cần đơn vị TVTK vẽ thi cơng tính (đại diện nhà thầu thi cơng) tính tốn độc lập với đơn vị TVTK Do thời gian làm đề tài hạn hẹp nên nội dung luận văn vào vấn đề xử lý, hướng dẫn tính toán, chưa sâu vào vấn đề cụ thể chi tiết Nội dung thiếu số liệu thống kê thực tế biện pháp xử lý cụ thể để từ nghiên cứu đưa giải pháp hợp lý mặt kinh tế - kỹ thuật phù hợp với điều kiện cụ thể vùng, miền Việt Nam Vì để nâng cao nội dung đề tài tác giả nghiên cứu thêm để hoàn thiện nội dung tốt 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo tạp chí giao thơng (2016), “Thu nhập trung bình người dân TPHCM tăng 73%”, Internet: www.tapchigiaothong.vn Bộ Giao thông vận tải (1997), Quy trình kỹ thuật thi cơng nghiệm thu bấc thấm xây dựng đường đất yếu 22TCN 236:1997 Bộ Giao thông vận tải (1998), Vải địa kỹ thuật xây dựng đắp đất yếu 22TCN 248:98 Bộ Giao thông vận tải (2000), Quy trình khảo sát thiết kế đường ôtô đắp đất yếu - tiêu chuẩn thiết kế 22TCN262-2000 Bộ Xây Dựng (2012), Quy trình gia cố đất yếu trụ đất xi măng, TCVN 9403:2012 Bộ Xây Dựng (2014), Cơng trình thủy lợi - cọc xi măng đất thi công theo phương pháp Jet-Grouting - Yêu cầu thiết kế thi công nghiệm thu cho xử lý đất yếu, TCVN 9906:2014 Nguyễn Quang Chiêu (2004), Thiết kế thi công đắp đất yếu, Nhà Xuất Xây dựng, Hà Nội Công ty Tư Vấn Xây Dựng Đông Tây (2015), Hồ sơ Thiết kế vẽ thi cơng cơng trình “Nâng cấp đường Lương Định Của (Đoạn từ Trần Não đến Nguyễn Thị Định), Quận 2, Tp Hồ Chí Minh” Công ty Tư Vấn Xây Dựng Đông Tây (2015), Hồ sơ Báo cáo kết khảo sát địa chất cơng trình “Nâng cấp đường Lương Định Của (Đoạn từ Trần Não đến Nguyễn Thị Định), Quận 2, Tp Hồ Chí Minh” 10 Nguyễn Việt Hùng (2014), Nghiên cứu xác định thơng số sử dụng hệ cọc đất xi măng xây dựng đường đắp đất yếu Việt Nam Luận án Tiến Sĩ kỹ thuật 11 Vũ Đình Phụng, Nguyễn Ngọc Bích, Lê Thị Thanh Bình (2005), Đất xây dựng – địa chất cơng trình kỹ thuật cải tạo đất xây dựng, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội 12 Pierre L., Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục, Lê Bá Lương (2001), Nền đường đắp đất yếu điều kiện Việt Nam, Nhà Xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội 91 13 Nguyễn Văn Quảng (2000), Gia cố đất yếu bấc thấm thoát nước, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 14 Nguyễn Trung Thêm, Lê Hồng Lượng (2005), Bước đầu nghiên cứu tính toán thiết kế xử lý đất yếu theo phương pháp cọc cát, Viện Khoa học Công nghệ GTVT 15 Nguyễn Duy Thoan (2011), Một số giải pháp xử lý kỹ thuật thiết kế cơng trình đất yếu, Hà Nội 16 Nguyễn Xuân Trục, Dương Học Hải, Vũ Đình Phụng (2010), Sổ tay thiết kế đường ô tô, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 17 Braja M.Das (2016), Principles of foundation Engineering, Eighth Edition 18 K-EMBANK v3.x Manual (2011) (nguồn từ internet) 19 Masaki K., Dr Eng (2004), The Sand Compaction Pile Method