Nghiên cứu, đánh giá giải pháp xử lý nền đường đắp trên đất yếu bằng cọc xi măng đất cho tuyến đường nối từ cảng cát lái đến đường vành đai 2 tp hồ chí minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI HUỲNH PHÚC KHÁNH NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƢỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT CHO TUYẾN ĐƢỜNG NỐI TỪ CẢNG CÁT LÁI ĐẾN ĐƢỜNG VÀNH ĐAI - TP HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI HUỲNH PHÚC KHÁNH NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƢỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT CHO TUYẾN ĐƢỜNG NỐI TỪ CẢNG CÁT LÁI ĐẾN ĐƢỜNG VÀNH ĐAI - TP HỒ CHÍ MINH NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG MÃ SỐ: 60.58.02.05 CHUYÊN SÂU: XÂY DỰNG ĐƢỜNG Ô TÔ VÀ ĐƢỜNG THÀNH PHỐ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ VĂN BÁCH TP HỒ CHÍ MINH – 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân, xuất phát từ yêu cầu thực tế phát sinh trình học tập cơng tác cơng ty để hình thành hướng nghiên cứu Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng số tài liệu, thu thập thơng tin có nguồn gốc rõ ràng trình bày nguyên tắc Kết trình bày luận văn trung thực, xây dựng trình nghiên cứu thân chưa công bố trước Tp.HCM, tháng 11 năm 2017 Tác giả luận văn Huỳnh Phúc Khánh ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến tất quý Thầy cô giảng dạy chương trình Cao học Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thông K23.2, kiến thức Thầy cô truyền đạt giúp tơi nhiều việc hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Văn Bách, người định hướng, tận tình giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Công ty TNHH tư vấn thiết kế BR cung cấp cho nhiều tài liệu để hồn thành luận văn Do thời gian có hạn thân chưa có nhiều kinh nghiệm nghiên cứu khoa học, đồng thời địa kỹ thuật lĩnh vực phức tạp nên luận văn khó tránh khỏi sai sót Kính mong thông cảm quý Thầy cô mong nhận đóng góp q báu để tơi hồn thành tốt luận văn TP Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2017 Tác giả luận văn Huỳnh Phúc Khánh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU Ở VIỆT NAM 1.1 Khái niệm đặc trƣng lý đất yếu 1.2 Phân loại đất yếu 1.2.1 Phân loại theo nguyên nhân hình thành 1.2.2 Phân loại theo trạng thái tự nhiên đất yếu 1.2.2 Phân loại theo tính chất lý đất 1.3 Đặc điểm phân bố 1.3.1 Sự phân bố vùng đất yếu Việt Nam 1.3.2 Đồng bắc 1.3.3 Đồng ven biển miền Trung 1.3.4 Đồng Nam Bộ 1.4 Một số giải pháp xử lý đắp đất yếu đƣợc sử dụng phổ biến Việt Nam giới 10 1.4.1 Giải pháp đào thay đất 10 1.4.2 Biện pháp làm tăng độ chặt đất 11 1.4.3 Biện pháp bệ phản áp 12 1.4.4 Vải địa kỹ thuật gia cường 13 1.4.5 Cọc cát đầm chặt 14 1.4.6 Gia cố chất kết dính 15 1.4.7 Gia tải trước 15 1.4.8 Phương pháp bấc thấm 16 iv 1.4.9 Phương pháp giếng cát 17 1.4.10 Phương pháp hút chân không 18 1.4.11 Phương pháp cải tạo đất hoá lý 19 1.5 Nhận xét 20 CHƢƠNG 2: CÁC VẤN ĐỀ ĐẶT RA KHI THIẾT KẾ NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU 21 2.1 Các yêu cầu thiết kế đắp đất yếu 21 2.2 Các vấn đề ổn định đắp đất yếu 22 2.2.1 Những hư hỏng đường ổn định 24 2.2.2 Trình tự tính toán độ ổn định đường 26 2.2.3 Tính tốn ổn định đường 28 2.2.4 Các phương pháp cải thiện độ ổn định 30 2.3 Các vấn đề lún đắp đất yếu 32 2.3.1 Quá trình lún đắp đất yếu 34 2.3.2 Các đặc trưng biến dạng đất 35 2.3.3 Tính tốn độ lún 35 2.3.4 Tính thời gian lún 40 2.4 Nhận xét 44 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT CHO TUYẾN ĐƢỜNG NỐI TỪ CẢNG CÁT LÁI ĐÊN ĐƢỜNG VÀNH ĐAI 45 3.1 Giới thiệu chung giải pháp xử lý đƣờng đắp đất yếu cọc xi măng đất 45 3.1.1 Khái niệm 45 3.1.2 Sơ lược lịch sử phát triển cọc xi măng đất Việt Nam giới45 3.1.3 Cơ sở lý thuyết 47 3.2 Tính tốn thiết kế cọc xi măng đất 49 3.2.1 Phương pháp tính tốn theo Viện cơng nghệ châu Á (AIT) 49 v 3.2.2 Phương pháp tính tốn theo tiêu chuẩn châu Âu 52 3.2.3 Phương pháp tính tốn theo tiêu chuẩn Thượng Hải, Trung Quốc 53 3.2.4 Phương pháp tính tốn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN-9403:2012 “Gia cố đất yếu - phương pháp trụ đất xi măng” 54 3.3 Công nghệ thi công cọc xi măng đất 57 3.3.1 Giới thiệu công nghệ thi công trộn khô (Dry Mixing) 58 3.3.2 Công nghệ thi công trộn ướt (Wet Mixing, Jet-grounting) 60 3.4 Nghiên cứu, đánh giá cụ thể cho tuyến đƣờng nối từ cảng cát lái đến đƣờng vành đai – TP Hồ Chí Minh 62 3.4.1 Giới thiệu tuyến đường nối từ Cảng Cát Lái đến đường Vành Đai 62 3.4.2 Đặc trưng địa chất tuyến đường Vành đai 65 3.4.3 Các phương pháp xử lý xem xét sử dụng 69 3.5 Tính tốn cọc xi măng đất cho tuyến đƣờng nối từ cảng cát lái đến đƣờng Vành Đai - Thành phố Hồ Chí Minh 73 3.5.1 Tính tốn xử lý kết 73 3.5.2 Tính toán độ lún độ ổn định chưa xử lý 74 3.5.3 Tính tốn độ lún độ ổn định sau xử lý cọc xi măng đất 76 3.5.4 Tính sức chịu tải cọc xi măng đất 84 3.5.5 So sánh phương án bố trí cọc xi măng đất 85 3.6 Nhận xét 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Độ lún cố kết lại cho phép tim đường 22 Bảng 3.1 Tóm tắt cơng trình sử dụng cọc ximăng đất Việt Nam 47 Bảng 3.2 So sánh lựa chọn giải pháp xử lý: 70 Bảng 3.3 Tổng hợp kết tính lún chưa xử lý 75 Bảng 3.4 Tổng hợp tải trọng tác dụng 78 Bảng 3.5 Kết tính tốn tải trọng xe cộ 79 Bảng 3.6 Độ lún sau xử lý 81 Bảng 3.7 Độ cố kết đạt theo nhân tố thời gian t 81 Bảng 3.8 Kết tính lún theo thời gian 82 Bảng 3.9 Sức chịu tải cọc xi măng đất 85 Bảng 3.10 So sánh phương án bố trí cọc xi măng đất 85 vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Phân bố vùng đất yếu Việt Nam Hình 1.2: Giải pháp đào thay đất 11 Hình 1.3: Giải pháp bệ phản áp 12 Hình 1.4: Giải pháp vải địa kỹ thuật gia cường kết hợp tầng đệm cát 14 Hình 1.5: Phương pháp gia tải trước 16 Hình 1.6: Phương pháp bấc thẩm (PVD) 17 Hình 1.7: Sơ đồ hoạt nguyên lý phương pháp chút chân không 18 Hình 2.1: Phá hoại đắp lún trồi 24 Hình 2.2: Phá hoại dạng đường cong tròn 25 Hình 2.3: Hai kiểu phá hoại xảy sau đào đắp đất 25 Hình 2.4: Sơ đồ nghiên cứu độ ổn định đáp đất yếu 26 Hình 2.5: Sự phá hoại đắp lún trồi – Tính ổn định theo phương pháp Matar salegondo lú 28 Hình 2.6: Tốn đồ tính tốn Matar salegondo 29 Hình 2.7: Sơ đồ hóa để tính độ ổn định lún trồi phương pháp Matar salegond 29 Hình 2.8: Tính ổn định theo phương pháp tính tốn Bishop 30 Hình 2.9: Phân mảnh đề tính tốn theo Bishop 30 Hình 2.10: Nguyên tắc xây dựng đắp theo giai đoạn 31 Hình 2.11: Xây dựng theo giai đoạn, xét tới tăng lực dính cố kết 32 Hình 2.12: Sơ đồ độ lún chuyển vị ngang đất thiên nhiên 34 Hình 2.13: Tốn đồ Giroud (1973) để tính độ lún đàm hổi tức thời ( v = 0,5) 36 Hình 2.14: Tốn đồ Osterberg tra hệ số ảnh hưởng I 38 Hình 2.15: Tính độ lún chuyển vị ngang 39 Hình 2.16: Cố kết chiều theo Terzaghi đường đẳng thời áp lực lỗ rỗng phụ thuộc vào nhân tố thời gian vói phân bố áp lực lỗ rỗng ban đầu viii đồng 41 Hình 2.17: Định nghĩa tạo độ cố kết (thoát nước hai mặt) 42 Hình 2.18: Cố kết chiều theo Teriaghi - Độ cố kết U theo nhân tố thời gian Tv 43 Hình 3.1: Các dạng bố trí cọc xi măng đất 49 Hình 3.2: Phân chia tải trọng tác dụng lên cọc đất 50 Hình 3.3: Các độ lún thành phần tính lún cho cọc xi măng đất 56 Hình 3.4: Tính tốn ổn định trượt sâu 56 Hình 3.5: Sơ đồ mơ tả q trình khoan phun 58 Hình 3.6: Phương pháp trộn khơ tia áp lực 59 Hình 3.7: Thi cơng cọc xi măng đất cơng nghệ trộn khơ 59 Hình 3.8: Giao hai tia phun áp lực cao 61 Hình 3.9: Sơ đồ thi công trộn ướt 62 Hình 3.10: Thi cơng cọc xi măng đất công nghệ trộn ướt 62 Hình 3.11 Vị trí khu vực xây dựng 65 Hình 3.12: Mặt cắt ngang không xử lý 74 Hình 3.13: Kết tính ổn định chưa xử lý 76 Hình 3.14: Mặt cắt ngang sau xử lý cọc xi măng đất 77 Hình 3.15: Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng xe tác dụng lên đất yếu 78 Hình 3.16: Sơ đồ tính lực phân bố chân trụ 80 Hình 3.17: Độ lún cố kết theo thời gian 82 Hình 3.18: Kết tính ổn định sau xử lý 83 39 : Áp lực thẳng đứng P Bảng tính độ lún thân khối gia cố Tên lớp Loại đất Bề Độ dày sâu (m) (m) Cao độ Esoil Eeq Đỉnh Đáy Giữa m m m KN/m2 KN/m2 lớp Eeq x bề dày Lớp Bùn sét 1.0 1.0 0.45 -0.55 -0.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 2.0 -0.55 -1.55 -1.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 3.0 -1.55 -2.55 -2.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 4.0 -2.55 -3.55 -3.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 5.0 -3.55 -4.55 -4.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 6.0 -4.55 -5.55 -5.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 7.0 -5.55 -6.55 -6.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 8.0 -6.55 -7.55 -7.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 9.0 -7.55 -8.55 -8.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 10.0 -8.55 -9.55 -9.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.0 11.0 -9.55 -10.55 -10.05 2377.5 7842 7842 Lớp Bùn sét 1.1 12.1 -10.55 -11.65 -11.10 2377.5 7842 7842 Độ lún thân khối gia cố: Sblock = 0.105m 2.3 Độ lún đất dƣới chân trụ a Áp lực phân bố chân trụ P'  P.W z tan   W Trong đó: P: Áp lực thẳng đứng bề mặt đất P‟: Áp lực thẳng đứng phân bố chân trụ 40 W: bề rộng nhóm trụ z: Độ sâu từ chân trụ b Kết tính tốn Chiều dài trụ = 12.00 m P= 68.8 kN/m2 W= 23.0 m θ= 30.0 độ Cao độ đỉnh trụ= 0.45 m -11.55 m Cao độ đáy trụ= Bảng tính độ lún đất chân trụ Bề γ σvza dày (KN/ (KN/m (m) m3) 2) Bùn sét 1.0 14.80 2.40 68.8 2.32 Bùn sét 1.0 14.80 7.20 68.8 Bùn sét 1.0 14.80 12.00 Bùn sét 1.0 14.80 Bùn sét 1.0 Bùn sét Loại đất z P' e0 E σp Sc (KN/m2) (m) Cc Cr 2377.5 0.91 0.15 70.00 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 16.80 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 14.80 21.60 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 1.0 14.80 26.40 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 Bùn sét 1.0 14.80 31.20 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 Bùn sét 1.0 14.80 36.00 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 Bùn sét 1.0 14.80 40.80 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 Bùn sét 1.0 14.80 45.60 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 Bùn sét 1.0 14.80 50.40 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 Bùn sét 1.1 14.80 55.44 68.8 2.32 2377.5 0.91 0.15 70.00 Sét pha cát 1.0 18.80 64.68 1.0 65.5 0.90 6075 0.45 0.08 155.10 0.003 Sét pha cát 1.0 18.80 73.48 2.0 62.5 0.90 6075 0.45 0.08 155.10 0.002 Sét pha cát 1.0 18.80 82.28 3.0 59.8 0.90 6075 0.45 0.08 155.10 0.002 Sét pha cát 1.0 18.80 91.08 4.0 57.3 0.90 6075 0.45 0.08 155.10 0.001 Sét pha cát 1.0 18.80 99.88 5.0 55.0 0.90 6075 0.45 0.08 155.10 0.000 Sét pha cát 1.0 18.80 108.68 6.0 52.9 0.90 6075 0.45 0.08 155.10 0.011 Sét pha cát 0.8 18.80 116.60 6.8 51.3 0.90 6075 0.45 0.08 155.10 0.011 Cát 1.0 19.30 124.97 7.8 49.4 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.001 Cát 1.0 19.30 134.27 8.8 47.7 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.001 (m) (KN/m 2) (KN/m2) 41 Cát 1.0 19.30 143.57 9.8 46.1 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.001 Cát 1.0 19.30 152.87 10.8 44.6 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.001 Cát 1.0 19.30 162.17 11.8 43.2 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.000 Cát 1.0 19.30 171.47 12.8 41.9 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.000 Cát 1.0 19.30 180.77 13.8 40.6 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.001 Cát 1.0 19.30 190.07 14.8 39.5 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.002 Cát 1.0 19.30 199.37 15.8 38.4 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.004 Cát 1.0 19.30 208.67 16.8 37.3 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.005 Cát 1.0 19.30 217.97 17.8 36.3 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.006 Cát 1.0 19.30 227.27 18.8 35.4 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.007 Cát 1.0 19.30 236.57 19.8 34.5 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.008 Cát 1.0 19.30 245.87 20.8 33.7 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.009 Cát 1.0 19.30 255.17 21.8 32.8 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.010 Cát 1.0 19.30 264.47 22.8 32.1 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.011 Cát 1.0 19.30 273.77 23.8 31.3 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.013 Cát 1.0 19.30 283.07 24.8 30.6 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.014 Cát 1.0 19.30 292.37 25.8 30.0 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.015 Cát 1.0 19.30 301.67 26.8 29.3 0.71 9625 0.15 0.02 219.50 0.016 Tổng 0.153 2.4 Tổng hợp độ lún sau xử lý cọc xi măng đất Độ lún thân khối gia Độ lún đất chân cố (m) trụ (m) 0.105 0.153 Độ lún tổng cộng (m) 0.258 40 B TÍNH TỐN ĐỘ LÚN CỦA NỀN THEO THỜI GIAN (KHOẢNG CÁCH CỌC A = 1.8) Các thơng số tính tốn Lớp Loại đất CĐ đáy Bề dày γ (KN/m3) σvza(KN/m2) z(m) P' (KN/m2) Lớp bùn sét -0.55 1.00 14.80 2.40 0.0 68.8 Lớp bùn sét -1.55 1.00 14.80 7.20 0.0 68.8 Lớp bùn sét -2.55 1.00 14.80 12.00 0.0 68.8 Lớp bùn sét -3.55 1.00 14.80 16.80 0.0 68.8 Lớp bùn sét -4.55 1.00 14.80 21.60 0.0 68.8 Lớp bùn sét -5.55 1.00 14.80 26.40 0.0 68.8 Lớp bùn sét -6.55 1.00 14.80 31.20 0.0 68.8 Lớp bùn sét -7.55 1.00 14.80 36.00 0.0 68.8 Lớp bùn sét -8.55 1.00 14.80 40.80 0.0 68.8 Lớp bùn sét -9.55 1.00 14.80 45.60 0.0 68.8 Lớp bùn sét -10.55 1.00 14.80 50.40 0.0 68.8 Lớp bùn sét -11.65 1.10 14.80 55.44 0.0 68.8 Lớp Sét pha cát -12.65 1.00 18.80 64.68 1.0 65.5 Lớp Sét pha cát -13.65 1.00 18.80 73.48 2.0 62.5 Lớp Sét pha cát -14.65 1.00 18.80 82.28 3.0 59.8 Lớp Sét pha cát -15.65 1.00 18.80 91.08 4.0 57.3 Lớp Sét pha cát -16.65 1.00 18.80 99.88 5.0 55.0 Lớp Sét pha cát -17.65 1.00 18.80 108.68 6.0 52.9 Lớp Sét pha cát -18.45 0.80 18.80 116.60 6.8 51.3 Lớp Cát -19.45 1.00 19.30 124.97 7.8 49.4 Lớp Cát -20.45 1.00 19.30 134.27 8.8 47.7 Lớp Cát -21.45 1.00 19.30 143.57 9.8 46.1 Lớp Cát -22.45 1.00 19.30 152.87 10.8 44.6 Lớp Cát -23.45 1.00 19.30 162.17 11.8 43.2 Lớp Cát -24.45 1.00 19.30 171.47 12.8 41.9 Lớp Cát -25.45 1.00 19.30 180.77 13.8 40.6 Lớp Cát -26.45 1.00 19.30 190.07 14.8 39.5 Lớp Cát -27.45 1.00 19.30 199.37 15.8 38.4 Lớp Cát -28.45 1.00 19.30 208.67 16.8 37.3 Lớp Cát -29.45 1.00 19.30 217.97 17.8 36.3 Lớp Cát -30.45 1.00 19.30 227.27 18.8 35.4 Lớp Cát -31.45 1.00 19.30 236.57 19.8 34.5 Lớp Cát -32.45 1.00 19.30 245.87 20.8 33.7 Lớp Cát -33.45 1.00 19.30 255.17 21.8 32.8 41 Lớp Cát -34.45 1.00 19.30 264.47 22.8 32.1 Lớp Cát -35.45 1.00 19.30 273.77 23.8 31.3 Lớp Cát -36.45 1.00 19.30 283.07 24.8 30.6 Lớp cát -37.45 1.00 19.30 292.37 25.8 30.0 Lớp cát -38.45 1.00 19.30 301.67 26.8 29.3 Tính tốn độ lún theo thời gian - Chiều sâu tính lún 26.80m - Độ lún cố kết đắp sau thời gian t: S = ScUv - Độ cố kết đạt Uv tính theo nhân tố thời gian Tv - Nhân tố thời gian Tv = (Cvtb/H2)t - Với chiều sâu nước H = za =26.8m Ta có  hi cvi  1.49 x104 - Hệ số cố kết trung bình theo phương thẳng đứng Cvtb = 3.22x10-2 cm2/s - Độ lún cố kết Sc = 15.3cm Bảng tính độ lún theo thời gian trường hợp thoát nước chiều Thời gian (năm) 10 15 20 25 50 Cv (x10-2) 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 Tv 0.0 0.139 0.279 0.697 0.837 1.395 2.092 2.789 3.487 6.973 Uv (%) 0.0% 42.0% 60.2% 85.0% 89.5% 95.6% 99.4% 99.4% 99.4% 99.4% Lún cố kết St (cm) 0.00 6.42 9.21 13.01 13.70 14.63 15.21 15.21 15.21 15.21 Lún cố kết lại (cm) 15.30 8.88 6.09 2.29 1.60 0.67 0.09 0.09 0.09 0.09 Thời gian t (năm) Độ lún cố kết Sc (m) 42 C TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC XI MĂNG ĐẤT (KHOẢNG CÁCH CỌC A = 1.8M) Thông số cọc xi măng đất - Đường kính trụ xi măng đất d= 0.6 m - Tiết diện trụ xi măng đất As= 0.28 m2 - Khoảng cách bố trí trụ xi măng đất s= 1.80 m - Hệ số cải tạo ap= 0.09 - Cao độ đỉnh trụ xi măng đất CD1 0.45 m - Cao độ đáy trụ xi măng đất CD2 -11.55 m - Chiều dài trụ xi măng đất Lcol= 12.00 m - Cường độ nén đơn thiết kế trường qult.col= 6.5 kg/cm2 - Cường độ nén đơn thiết kế qcol= 650 KN/m2 - Mô đun biến dạng trụ Ecol=100Ccol= - Mô đun biến dạng đất Esoil＝ 250Cu - Mô đun biến dạng tương đương khối gia cố 32500 KN/m2 Etđ = apEcol + (1-ap)Esoil Thông số đất Loại đất Tên lớp Bề Độ Cao dày sâu độ (m) (m) m KN/m2 Cu.soil Esoil x Cu.soil x Eeq x bề bề dày bề dày dày Lớp Bùn sét 1.00 1.00 -0.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.00 2.00 -1.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.00 3.00 -2.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.00 4.00 -3.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.00 5.00 -4.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.00 6.00 -5.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.00 7.00 -6.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.00 8.00 -7.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.00 9.00 -8.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 43 Lớp Bùn sét 1.00 10.00 -9.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.00 11.00 -10.55 9.51 2377.50 9.51 5006.2 Lớp Bùn sét 1.10 12.10 -11.65 9.51 2377.50 9.51 5006.2 28530.0 114.0 60074.2 Tổng Eeq= Ecol.ap + Esoil.(1-ap) = 4964.8 kN/m2 Kiểm tra sức chịu tải cọc 3.1 Tải trọng tác dụng - Chiều cao đất đắp H1= - Dung trọng riêng khối đất đắp γ= 2.80 m 18 KN/m3 - Tải trọng khối đất đắp q2=γ.H1= 50.4 KN/m2 - Tải trọng kết cấu áo đường q3=γ.Hđ= 3.4 KN/m2 q2= 15 KN/m2 - Tải trọng hoạt tải - Tổng tải trọng tác dụng lên khối gia cố q=q1+q2+q3= 68.8 3.2 Tải trọng tập trung tác dụng lên cọc xi măng đất Pcol  Ecol  q  Acol Etd Thay số: Pcol = 137.34 KN/m2 3.3 Sức chịu tải đất theo vật liệu Qultcol = Acol[3.5Cucol + 3(q+5Cusoil)] Thay số Qultcol =1318.92 KN Sức chịu tải cho phép Qacol  Qultcol 714.89   370.95 KN Fs 3.4 Sức chịu tải đất theo đất Qultsoil = (πdLcol + 2.25πd2)Cusoil Thay số Qultsoil = 239.06 KN KN/m2 44 Sức chịu tải cho phép Qasoil  Qultsoil 239.06   119.53 KN Fs 3.5 Sức chịu tải cho phép Sức chịu tải cọc Qa = min(Qacol, Qasoil) = 119.53 KN So sánh Pcol = 127.34 KN > Qa = 119.53 KN Kết luận: Cọc xi măng đất KHÔNG đảm bảo khả chịu tải 45 C TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA NỀN SAU KHI XỬ LÝ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT (KHOẢNG CÁCH CỌC A=1.8M) Sử dụng phần mềm SlopeW/2007 để tính tốn ổn định tổng thể cho sau xử lý cọc xi măng đất theo phương pháp Bishop Kết từ phần mềm ta hệ số ổn định K=1.728 46 PHỤ LỤC 5: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CƢỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN CỦA CỌC XI MĂNG ĐẤT 47 A CƢỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN CỦA MẪU VỚI HÀM LƢỢNG XI MĂNG 200KG/M3 48 B CƢỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN CỦA MẪU VỚI HÀM LƢỢNG XI MĂNG 220KG 49 C CƢỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN CỦA MẪU VỚI HÀM LƢỢNG XI MĂNG 240KG 50 D CƢỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN CỦA MẪU VỚI HÀM LƢỢNG XI MĂNG 260KG 51 E CƢỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN CỦA MẪU VỚI HÀM LƢỢNG XI MĂNG 280KG