Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC GIAO THÔNG VậN TảI Trơng minh hải Xây dựng phơng pháp theo dõi đánh giá Giải pháp gia cố đất yếu trờng Dự án long thành - dầu gi©y LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ðƯỜNG Ô TÔ VÀ ðƯỜNG THÀNH PHỐ Mà SỐ : 60.58.30 NGƯỜI HƯỚNG DẪN : PGS TS TRẦN THỊ KIM ðĂNG Hµ NéI - 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật GVHD: PGS.TS Trần Thị Kim ðăng LỜI CẢM ƠN Dù ñã nhiều cố gắng, xong thời gian có hạn nên luận văn chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót hạn chế Kính mong nhận chia ý kiến đóng góp q báo thầy giáo bạn đồng nghiệp! Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo, giáo Trường ðại Học Giao Thơng Vận Tải Hà Nội truyền dạy kiến thức quý báo trình học tập trường giúp ñở kinh nghiệm cho luận văn hồn thành thuận lợi ðặc biệt tơi xin gửi lời cảm ơn trân trọng sâu sắc ñến cô giáo PGS.TS Trần Thị Kim ðăng – cô tận tình giúp đở, hướng dẫn cho tơi suốt q trình nghiên cứu thực đề tài tài! Cám ơn bạn bè ñồng nghiệp dự án xây dựng đường cao tốc Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây ñã cung cấp hồ sơ nhiệt tình trao đổi, góp ý để tơi hồn thành tốt luận văn Trân trọng cảm ơn! Học Viên Trương Minh Hải Học viên: Trương Minh Hải – Cao học ñường K17 Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật GVHD: PGS.TS Trần Thị Kim ðăng LỜI CAM ðOAN Tơi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng tơi Tồn liệu ñề tài nghiên cứu số liệu có thực dự án đường cao tốc Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây, gói thầu số (Km14+100 ÷ Km23+900) Trân trọng cảm ơn! Học Viên Trương Minh Hải Học viên: Trương Minh Hải – Cao học ñường K17 Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật GVHD: PGS.TS Trần Thị Kim ðăng MỤC LỤC CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ðẢM BẢO ỔN ðỊNH NỀN ðƯỜNG ðẮP TRÊN ðẤT YẾU 1.1 Nền ñất yếu Việt Nam .1 1.2 Các giải pháp xử lý ñảm bảo ổn ñịnh ñường ñắp ñất yếu 1.2.1 Các vấn ñề ñặt với ñất yếu 1.2.2 Một số phương pháp xử lý ñất yếu 1.2.3 Một số nhận xét học kinh nghiệm từ áp dụng giải pháp xử lý ổn ñịnh ñường ñắp ñất yếu 1.3 Các phương pháp theo dõi ñánh giá xử lý ñường ñắp ñất yếu dự án ñường Việt Nam 1.3.1 Các phương pháp truyền thống theo dõi xử lý ñường ñắp ñất yếu thực tế dự án Việt Nam 1.3.2 Các thiết bị sử dụng phương pháp theo dõi lún truyền thống 11 1.4 Kết luận 13 CHƯƠNG 2:GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ðƯỜNG ðẮP TRÊN ðẤT YẾU VÀ PHƯƠNG PHÁP THEO DÕI ðÁNH GIÁ HIỆN TRƯỜNG ÁP DỤNG TẠI DỰ ÁN LONG THÀNH - DẦU GIÂY 14 2.1 ðiều kiện ñịa chất dự án Long Thành Dầu Giây 14 2.2 Các phương pháp xử lý ñất yếu ñược áp dụng dự án 16 2.3 Tính tốn thiết kế xử lý đường đắp ñất yếu - Dự án Long Thành - Dầu Giây 19 2.3.1 Các tiêu tiêu chí thiết kế 19 2.3.2 Thiết kế thử nghiệm phương pháp xử lý ñất yếu bấc thấm ñứng thông thường 19 2.3.3 Phương pháp cố kết chân không 20 2.3.4 Các thiết bị quan trắc 37 2.3.5 Tính kinh tế phương pháp cố kết chân không 37 2.3.6 Phương pháp trộn sâu 38 2.3.7 Thiết kế phương pháp trộn sâu 39 2.3.8 Thiết kế hệ thống trộn sâu 41 2.3.9 Kết phân tích 42 2.3.10 ðộ lún sau thi công 45 2.3.11 Tính kinh tế phương pháp trộn sâu 45 2.3.12 Trộn thử nghiệm cột đất xi măng thí nghiệm phịng 45 Học viên: Trương Minh Hải – Cao học ñường K17 Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật GVHD: PGS.TS Trần Thị Kim ðăng 2.3.13 Kiểm soát chất lượng phương pháp trộn sâu 46 2.3.14 Kiểm soát chất lượng thi công 47 2.4 Phương pháp thi công biện pháp giám sát theo dõi ñánh giá xử lý ñường ñắp ñất yếu - Dự án Long Thành - Dầu Giây 48 2.4.1 Thi cơng lắp đặt thiết bị theo dõi lún phương pháp xử lý yếu hút chân không 48 2.4.2 Theo dõi ñánh giá ñường ñất yếu xử lý bơm hút chân không 54 2.5 Tổng kết kết theo dõi lún ñoạn thử nghiệm - phương pháp cố kết chân không 58 2.5.1 Các thông tin thiết kế chi tiết (ðoạn 21) 58 2.5.2 Thi công 58 2.5.3 Lắp ñặt thiết bị quan trắc trường 59 2.5.4 Kết quan trắc trường 61 2.5.5 Vấn ñề kỹ thuật thi công giải pháp 66 2.5.6 Hạn chế phương pháp Asaoka 67 2.6 Biện pháp cọc ñất xi măng 67 2.6.1 Giới thiệu 67 2.6.2 Các bước thi cơng 68 2.6.3 Hệ thống kiểm tra q trình thi cơng 68 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT VÀ THEO DÕI ðÁNH GIÁ XỬ LÝ NỀN ðƯỜNG TRÊN ðẤT YẾU BẰNG HÚT CHÂN KHÔNG VÀ CỌC GIA CỐ XI MĂNG 72 3.1 Các thiết bị quan trắc ñược sử dụng theo dõi ñánh giá xử lý đường phương pháp hút chân khơng phương pháp cọc gia cố xi măng 72 3.1.1 Bàn ño lún 72 3.1.2 Áp lực nước kẽ rỗng ñất áp lực chân không PVD từ áp kế 72 3.1.3 ðo chuyển vị ngang inclinometers 73 3.1.4 ðo chuyển vị cọc tiêu 74 3.2 Các kết quan trắc ñường xử lý hút chân không 74 3.3 Phân tích kết quan trắc đường xử lý hút chân không 76 3.3.1 Kiểm tra ổn ñịnh ñất 76 3.3.2 Dự tính lún cuối theo phương pháp Asaoka 78 3.3.3 Phân tích ngược số liệu quan trắc 81 3.3.4 Ước tính độ lún dư sau thi công 91 3.3.5 ðánh giá cải thiện thông số ñất 92 Học viên: Trương Minh Hải – Cao học ñường K17 Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật GVHD: PGS.TS Trần Thị Kim ðăng 3.4 Các thí nghiệm đường xử lý cọc gia cố xi măng 95 3.4.1 Thí nghiệm phịng để dự tính cường ñộ cọc gia cố xi măng trường 95 3.4.2 Các thí nghiệm trường đánh giá chất lượng cọc 96 3.5 Các vấn ñề áp dụng phương pháp theo dõi ñánh giá xử lý ñường ñắp ñất yếu kết hợp gia tải bơm hút chân không cọc gia cố xi măng 98 3.5.1 Các vấn ñề áp dụng phương pháp theo dõi ñánh giá xử lý ñường ñắp ñất yếu kết hợp gia tải bơm hút chân không 98 3.5.2 Các lưu ý xử lý ñường ñắp ñất yếu phương pháp cọc ñất gia cố xi măng 100 3.6 Kết luận chương 101 3.6.1.ðối với biện pháp xử lý gia tải kết hợp với bơm hút chân không 101 3.6.2 ðối với cọc xi măng ñất 103 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ VÀ ðỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP TỤC .105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 Học viên: Trương Minh Hải – Cao học ñường K17 Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật GVHD: PGS.TS Trần Thị Kim ðăng DANH MỤC PHỤ LỤC I tổng số trang Phụ lục A Thơng số đất lựa chọn dùng Thiết kế cải tạo đất yếu 1÷10 Kết thí nghiệm cắt cánh trường 11÷30 Bảng A-i tóm tắt tham số ñịa chất sử dụng thiết kế 31÷38 II Phụ lục B : Bảng tính độ lún cố kết 1÷23 III Phụ lục C : Các tính tốn phương pháp trộn sâu 1÷6 Học viên: Trương Minh Hải – Cao học ñường K17 Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật GVHD: PGS.TS Trần Thị Kim ðăng DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 - Tác dụng kỹ thuật xây dựng ñường ñắp đất yếu Hình 1.2 - Bố trí thiết bị theo dõi lún đường đắp đất yếu thời gian thi cơng Hình 1.3 - Sơ đồ bố trí thiết bị theo dõi lún cho ñường ñắp ñất yếu ñồng xử lý ñường thấm thẳng ñứng Hình 1.4 - Sơ đồ bố trí thiết bị theo dõi lún cho ñường ñắp ñất yếu bao gồm nhiều lớp xử lý ñường thấm thẳng ñứng 10 Hình 2.1 - Bình đồ tuyến - Dự án Long Thành - Dầu Giây 14 Hình 2.2 - Cao độ ñoạn ñoạn dự án 14 Hình 2.3 - Bình ñồ ñoạn tuyến gói thầu số 15 Hình 2.4 - Mặt cắt ñịa chất giải pháp xử lý đất yếu đề xuất áp dụng cho đoạn gói thầu số (Km 14 - Km 23) 19 Hình 2.5 - Ngun lý hoạt động xử lý cố kế chân khơng - phương pháp có lớp cách điện20 Hình 2.6 - Ngun lý hoạt động xử lý cố kết chân không - phương pháp sử dụng đường ống nước trực tiếp 21 Hình 2.7 - Sơ đồ phân tích kỹ thuật thực phương án cố kết chân không 23 Hình 2.8 - Thơng số đất lựa chọn dùng tính tốn độ lún 27 Hình 2.9 - Ví dụ tương quan chiều dày ñất ñắp ñộ lún cố kết 28 Hình 2.10 - Ví dụ Gia tải, ðộ cố kết ðộ lún theo thời gian 29 Hình 2.11 - Ví dụ Mặt cắt Cường độ kháng cắt khơng nước giai ñoạn tải khác 31 Hình 2.12 - Ví dụ độ ổn ñịnh mái dốc 5.24 m ñất ñắp với chân khơng bệ phản áp 31 Hình 2.13 - Ví dụ độ ổn định mái dốc đường hồn chỉnh 32 Hình 2.14 - Vídụ độ lún sau thi cơng khu vực cố kết chân không 34 Hình 2.15 - Phương pháp Asaoka 36 Hình 2.16 - Ví dụ bố trí thiết bị quan trắc 37 Hình 2.17 - Khái niệm trộn sâu với cột ñất xi măng ñệm xi măng ổn ñịnh 38 Hình 2.18 - Mơ hình chịu tải trọng cọc 39 Hình 2.19 - Mơ hình chịu tải trọng lớp ñệm gia cố xi măng 40 Hình 2.20 - Sơ đồ phân tích độ ổn định mái dốc hệ thống trộn sâu 40 Hình 2.21 Giả thiết truyền tải trọng Hệ thống Trộng sâu Phân tích độ lún 41 Hình 2.22 - Phương pháp khí kín - ngun lý hoạt động 48 Học viên: Trương Minh Hải – Cao học ñường K17 Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật GVHD: PGS.TS Trần Thị Kim ðăng Hình 2.23 - ðào rãnh để lắp đường ống bể pha tách CVC thay ống lọc bị hỏng ñào 49 Hình 2.24 - Nối bấc thấm ngang bấc thấm ñứng 49 Hình 2.25 - Bố trí đường ống bể pha tách 50 Hình 2.26 - Lắp đặt bảo vệ 50 Hình 2.27 - Lắp ñặt kín khí 50 Hình 2.28 - Sơ ñồ xử lý ñường bao 51 Hình 2.29 - Xử lý ñường bao 51 Hình 2.20 - Kiểm tra khí xử lý kín 51 Hình 2.31 - Theo dõi lún trình hút chân không 52 Hình 2.32 - Sơ đồ phương pháp hút chân khơng xử lý ñất yếu ống nối trực tiếp 52 Hình 2.33 - Phương pháp xử lý hút chân không sử dụng ống nối trực tiếp 53 Hình 2.34 - Thiết bị đo áp suất 54 Hình 2.35 - Chuẩn bị thiết bị ño áp suất 55 Hình 2.36 - Chuẩn bị thiết bị ño áp suất 55 Hình 2.37 - Chuẩn bị thiết bị ño áp suất 56 Hình 2.38 - Lắp đặt thiết bị đo áp suất với q trình thi cơng bấc thấm 56 Hình 2.39 - Vị trí thiết bị ño áp suất sau lắp ñặt 57 Hình 2.40 - Mặt bố trí thiết bị quan trắc trường 59 Hình 2.41 - Mặt cắt thiết bị ño trường cho ñoạn thử C-1 60 Hình 2.42 - Mặt cắt thiết bị đo trường cho ñoạn thử C-2 60 Hình 2.43 - Mặt cắt thiết bị đo trường cho ñoạn thử D-1 60 Hình 2.44 - Mặt cắt thiết bị ño trường cho ñoạn thử D-2 61 Hình 2.45 - Biểu đồ gia tải theo thời gian, ñộ lún ứng suất bấc thấm đoạn C-1 61 Hình 2.45 - Biểu ñồ gia tải theo thời gian, ñộ lún ứng suất bấc thấm đoạn C-2 62 Hình 2.46 Chuyển vị ngang ñoạn C-1 63 Hình 2.47 Biểu ñồ gia tải theo thời gian, ñộ lún ứng suất chân khơng đoạn D-1 64 Hình 2.48 - Biểu ñồ gia tải theo thời gian, ñộ lún ứng suất chân khơng đoạn D-2 64 Hình 2.49 - Chuyển vị ngang đoạn D-2 65 Hình 2.50 - Biểu đồ hệ số an tồn ñoạn D-2 (FS=1/0.67=1.5) 65 Hình 2.51 - Một số nguyên nhân gây giảm áp suất chân không 66 Hình 3.1 - Ngun tắc hoạt động thiết bị ño chuyển vị ngang thiết bị ño nghiêng 73 Hình 3.2 - Theo dõi lún theo thời gian bàn lún tương ứng chiều cao chất tải 75 Hình 3.3 - Áp lực nước lỗ rỗng ñược theo dõi theo thời gian tương ứng chiều cao chất tải 75 Học viên: Trương Minh Hải – Cao học ñường K17 Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật GVHD: PGS.TS Trần Thị Kim ðăng Hình 3.4 - Biểu ñồ ño chuyển vị ngang theo chiều sâu 76 Hình 3.5 - Biểu ñồ kiểm tra ổn ñịnh từ ñộ lún chuyển vị ngang (Wakita & Matsuo, 1994)77 Hình 3.6 - Biểu ñồ ñánh giá ổn ñịnh theo số liệu quan trắc từ nghiêng kế 78 Hình 3.7 - Dự tính độ lún cuối theo phương pháp Asaoka 79 Hình 3.8 - Biểu đồ Asaoka cho đoạn D1 - SP13 80 Hình 3.9 - Biểu đồ Asaoka cho đoạn D2 – SP18 80 Hình 3.10 - Kết phân tích ngược cho giá trị ch – ñoạn D1 83 Hình 3.11 - Kết phân tích ngược cho giá trị ch – đoạn D2 84 Hình 3.12 - Biểu ñồ lún theo thời gian so sánh dự tính ño thực tế - ñoạn D1 88 Hình 3.13 - Biểu đồ lún theo thời gian so sánh dự tính đo thực tế - đoạn D2 90 Hình 3.14 - Biểu đồ đặc tính đất trước sau xử lý ñất yếu – ñoạn D1 94 Hình 3.16 - Quy trình kiểm sốt chất lượng cọc đất gia cố xi măng 95 Hình 3.17 - Mối quan hệ cường ñộ nén phịng cường độ nén cọc gia cố xi măng trường 96 Hình 3.18 - Biểu ñồ ñộ lún theo phương pháp Hypecbolic 98 Hình 3.19 - Minh họa biểu ñồ phân bố ASNLR (áp suất nước lỗ rỗng) 99 Học viên: Trương Minh Hải – Cao học ñường K17 Phụ lục B Bảng B-3 Tính tốn độ lún cố kết cho ñộ cao = m ðơn vị ñịa chất 6, ðoạn 21 Vị trí: Km 18+980 1) ðường đắp: • • • • • • Chiều rộng ñỉnh (m): Cao (m) Nghiêng (H/V) Trọng lượng riêng vật liệu (T/m2) ðộ sâu nước ngầm (m) Góc nghỉ (o) Stt Lớp ðỉnh ñáy 2) ðiều kiện ñịa chất: (m2/ngày) ðộ lún toàn phần (m): Phụ lục B - Trang 15/23 Phụ lục B Bảng B-4 Tính tốn độ lún cố kết cho ñộ cao = m ðơn vị ñịa chất 6, ðoạn 21 Vị trí: Km 18+980 1) ðường đắp: • • • • • • Chiều rộng ñỉnh (m): Cao (m) Nghiêng (H/V) Trọng lượng riêng vật liệu (T/m2) ðộ sâu nước ngầm (m) Góc nghỉ (o) Stt Lớp ðỉnh ñáy 2) ðiều kiện ñịa chất: (m2/ngày) ðộ lún toàn phần (m): Phụ lục B - Trang 16/23 ðộ dày ñường ñắp (cm) 250 350 450 550 650 750 850 950 250 300 350 502.0 281.9 352.2 425.8 253.3 185.4 210.6 233.1 400 450 500 550 y = 1.3621x + 118.12 R² = 0.9997 H- Set100 (cm) 298.0 800 200 218.1 247.8 274.2 150 m m cm cm (0.6 tấn/m ) cm (Tải thiết kế) Km18+980 Set100% (cm) H-Set100% (cm) SetU% (cm) +3.849 +0.471 337.8 30 367.8 Lý trình: 500 600 700 H (m) PG yêu cầu = OGL = PG-OGL= Tải lưu thông, LL = PG-OGL+LL= 600 250 350 450 550 650 750 850 950 150 200 Ghi chú: Set100% (H1) = SetU% (H2) SetU% (cm) 251 cm Set100% (H2) = Set100% (H1) = 85% Tính H2: 1.362 m2 = 118.1 c2 = 619 cm H2 = U= Tính H1: m1 = c1 = H1 = ðộ dày đường đắp (cm) Gói thầu: Bảng B-5 Ước tính ñộ lún cố kết cho ðơn vị ñịa chất 6, Khu vực 21 250 300 Chiều cao = 485 cm 485 cm Áp lực chân không = tấn/m2 y = 4.4103x - 322.89 R² = 0.9975 296 cm 4.41 -322.8 785 cm H2 - Chân không Phụ lục B Phụ lục B - Trang 17/23 +0.471 3.378 OGL (m) Road (m)(m) Chiều caoHeight ñường Initialgian Time,ban t0 = ñầu, to = Thời year năm m 3.7 20.0 22.5 Phụ lục B - Trang 18/23 25.0 22.5 ðộ sâu (m) (m) Depth Layer Lớp No 2.5 2.5 ðộ dày (m) Thickness (m) ðộ lún cố kết (Lớp ñất bên dưới): Consolidation Settlement (Lower Soil) : Creep ðộ lún Settlement từ biến== 20 ∆ε Logt1 − Logt Soildày Thickness ðộ ñất = = Cα ε = 1.59 1.59 3 γγtt (tấn/m (ton/m )) GWL = cm 0.5 0.002 13.0 11.5 σ'σ'vovo(tấnn/m (ton/m )) Considering Time, Thời gian xem xét,t1t1== Cαε = Creep (Upper - GI Layer) : cải tạo): ðộ lún Settlement từ biến (ðất sétSoft yếu Clay bên – Lớp ñất +3.849 PG (m) Km 18+980 m 13.24 11.74 σ' σ'pp (tấn/m (ton/m )) 69.6 73.9 Load Load Distribution Distribution (%) (%) 7.8 8.3 ∆σ' ∆σ'vv (tấn/m (ton/m )) 20.8 19.8 σ' σ'vfvf (tấn/m (ton/m )) - Tổng Total năm year - Traffic Load Tải lưu thông 16 1.0 ðộ lúnfrom gia tải trước- -below GWL Sett Preloading 2.0 LớpFill ñắp 2.0 2.2 Áo ñường Pavement ðộ lún Preloading gia tải trước- above - GWL Sett from GWL 33 γγtt (tấn/m (ton/m )) Lớp gia tảiLayer phụ Surchage Table B-6 B-6 Dự Estimation Post Bảng kiến ñộ of lún dư Settlement cho ðơn vịfor ñịaGeotechnical chất 6, ðoạnUnit 21 6, Section 21 ðoạn 21 21 kmKm 18+730.6 ñếnto18+985.1 Section 18+730.6 18+985.1 GU 1.0 1.0 OCR 3.88 - 2.01 0.50 2.38 1.00 0.220 0.220 CR 10.57 0.6 2.01 1.00 4.76 2.2 TảiSurcharge trọng phụ tải (tấn/m ) 2) Loading (ton/m 0.028 0.028 RR Total Consolidation Tổng ñộ lúnSettlement, cố kết, ρρctct== ðộ dày (m) Thickness (m) 23.3 10.8 12.5 ρc (cm) Phụ lục B Phụ lục B Bảng B-7 HệPredicted số dự đốn Rate ðộ dư cho ðơn vị ñịafor chất 6, Khu vực 21 Unit 6, Section 21 Table B-7 oflún Post Settlement Geotechnical Khu vực21 21Km từ Km 18+730.6 ñến 18+985.1 Section 18+730.6 to 18+985.1 GU Biến ñổi sang ñộ dày tương ñương số kết Conversion to Equivalent Thickness of Same Coefficient of cố Consolidation Compressible Layer Lớp ñất cố kết No ðáy lớp ñất (m)(m) Bottom of Layer ðộ dày lớp ñất (m) Thickness Layer (m) Coefficient of Hằng số cố kết, Cv Consolidation, -3 2cv (x 10 (×10 ) cm /s Thơng số tương đương Equivalent Parameters -3 2 Cve (×10-3) cm 2/s Cve (m2/năm) ðộ dày (m) ) cm /s cve (x 10 ) cm /s cve (m /year) Thickness (m) 2.5 22.5 2.5 0.21 0.21 0.66 25.0 2.5 0.21 0.21 0.66 2.5 Tổng ñộ dày tương ñương lớp ñất cốLayer kết = = Total Equivalent Thickness of Compressible 5.0 Bảng tính hệ số độ Calculation of Rate oflún Settlement Thời (năm) Timegian (Year) Tải áp dụng Applied Load (ton/m2) (ton/m2) TổngConsolidation ñộ lún cố kết Total (cm) (cm) Settlement Hằng sốFactor, thời gian, Time TvTv (Thốt nước gấp đơi) (Double Drainage) 0.0 11.17 23.30 0.0000 0 0.0 1.0 11.17 23.30 0.1060 36.7 8.6 0.9 2.0 11.17 23.30 0.2119 51.9 12.1 1.4 14 3.0 11.17 23.30 0.3179 63.0 14.7 1.8 17 4.0 11.17 23.30 0.4238 71.5 16.7 2.1 19 5.0 11.17 23.30 0.5298 78.1 18.2 2.4 21 6.0 11.17 23.30 0.6358 83.1 19.4 2.6 22 7.0 11.17 23.30 0.7417 87.0 20.3 2.7 23 8.0 11.17 23.30 0.8477 90.0 21.0 2.9 24 10.0 11.17 23.30 1.0596 94.1 21.9 3.2 25 12.0 11.17 23.30 1.2715 96.5 22.5 3.4 26 15.0 11.17 23.30 1.5894 98.4 22.9 3.7 27 20.0 11.17 23.30 2.1192 99.6 23.2 4.0 27 ðộ cố kết, Degree of U (%) U (%) Consolidation, ðộ lún cố kết Consolidation (cm) Settlement (cm) ðộ lún từ biến Creep Settlement (cm) (cm) Tổng ñộ Post lún dư Total (cm) Setttlement (cm) Thời gian (năm) Time (year) 10 12 14 16 18 ðộ lúnSettlement toàn phần (cm) Post (cm) 10 15 20 25 30 Phụ lục B - Trang 19/23 20 ðộ dày ñường ñắp tương Equivalent Embankment ñương (m) Thickness (m) Phụ lục B 3.3 3.3 8 Time (month) Thời gian (tháng) Thời Time gian (month) (tháng) 50 100 150 200 250 12 14 300 350 0% ðộConsolidation, cố kết, u (%) U (%) Degree of 10 lún 85% ðộ Settlement ðộ lún dự kiến (cm) Predicted Settlement (cm) Chân không Vacuum 10 12 14 10 12 14 0% 10 20 30 44% 40 50 60 70 85% 80 90 100 Time Thời gian(month) (tháng) Hình B-1 Tốc ñộ ñắp ñường cong dự kiến ðộ lún – Thời gian Figure B-1 Filling Rate and Predicted Settlement-Time Curve for Geotechnical Unit 6, Section 21 ðơn vị ñịa chất 6, ðoạn 21 Phụ lục B - Trang 20/23 Phụ lục B Sectjon 18+731 18+985) ðoạn 21 21 (km(km 18+731 ñếnto18+985) tấn/m ton/m2 15.7 tấn/m ton/m2 Áp Vacuum lực chân Pressure không == 6.0 Totalsuất Stress, Ứng toànσphần, σT = T= ðẳng SHANSEP thức SHANSEP Equation for choNC ñấtClay sét NC: : cuCu =S =x S σ' x vσ‘v Chiều Fill Height cao ñường = ñắp = 4.85 m với S = 0.3 , ,Use 0.3 Giai Filling ñoạn Stage ñắp Giai Finalñoạn Stage cuối Degree of UConsolidation, U= ðộ cố kết, = 44% (100 (100ngày) days) Degree of UConsolidation, U= ðộ cố kết, = 100 100days ng Vùng Zone 33 Vùng Zone 11 85% End of Preloading Kết thúc gia tải trước Vùng Zone 22 Vùng Zone 22 Vùng Zone cu from cu from from ðộ sâu Cu from Cu Mid Hằng số tr.bình SHANSEP Pc cu cCu uaverage σ'vo γt SHANSEP tr.bình SHANSEP SHANSEP cCu uaverage trung ban ñầu Stress OCR OCR from from CuInitial 2 Layer Depth Lớp ứng (tấn/m after (tấn/m22)) bình after SHANSEP (ton/m SHANSEP khiU% U% (tấn/m (ton/m22)) Factor (ton/m2)) sau (ton/m2)) sau khiU% U% (ton/m33)) (tấn/m (ton/m22)) (tấn/m (tấn/m (m) suất 22 (m) (tấn/m ) (ton/m (tấn/m )) (ton/m ) 1a 1.25 1.43 1.1 2.6 1.000 1.0 1.100 1.755 2.410 2.721 4.342 1b 3.75 1.50 2.4 4.4 0.998 1.0 1.100 1.940 2.781 2.904 4.708 1c 6.25 1.50 3.6 5.2 0.984 1.0 1.537 2.332 3.127 3.282 5.028 1d 8.75 1.50 4.9 7.1 0.961 1.0 1.883 2.669 3.455 3.597 5.311 1e 12.50 1.50 6.8 6.6 0.913 1.0 2.402 3.160 3.917 4.041 5.680 Cường lực kháng cắt không thấm nước, Undrained Shear Strength, cu (ton/m2) cu (tấn/m ) Cường lực kháng cắt không thấm nước, Undrained Shear Strength, cu (ton/m2) cu (tấn/m ) 0 Giai ñoạn ñắp Filling Stage 100 days ngày 100 2 ðộ sâu(m) (m) Depth ðộ sâu(m) (m) Depth 8 10 10 12 Kết thúcofgia End tải trước Preloading 12 Zone11 Vùng Vùng Zone22 Vùng Zone33 Zone11 Vùng Zone22 Vùng Vùng Zone33 14 14 Fill ðoạn ñắp Zone Zone Zone Vùng Vùng Vùng Sand Mat ðệm cát Soft Zone Zone 1Soil Vùng Vùng yếu Stiff Soil ðất ðất cứng Hình cắt cường kháng cắt khơng nước sau đắp tối FigureB-2 B-2 Mặt Undrained Shear ñộ Strength Profiles after Maximum Filling andkhi Preloading ña giafortải trước, ñơnUnit vị ñịa chất 6, Geotechnical 6, Section 21ðoạn 21 Phụ lục B - Trang 21/23 Phụ lục B Hình B-3 Phân tích ðộ ổn định đường đắp sau ñắp tối ña ðơn vị ñịa chất 6, ðoạn 21 Phụ lục B - Trang 22/23 Phụ lục B Hình B-4 Phân tích độ ổn định đắp sau lưu thơng ðơn vị địa chất 6, ðoạn 21 Phụ lục B - Trang 23/23 Phụ lục C PHỤ LỤC C CÁC TÍNH TỐN TRONG PHƯƠNG PHÁP TRỘN SÂU Phụ lục C - Trang 1/6 Phụ lục C Bảng C-1 Dự tính độ lún phương pháp trộn sâu ðơn vị ñịa chất 4, ðoạn 11 Dự tính ñộ lún Phương pháp trộn sâu Km 16.3963 ñến 16+900 (Chiều dài cột = 20 m) Tải giao thông (tấn/m2) Bề rộng ñệm (m) = γt (tấnn/m3) ðộ dày (m) Lớp phụ tải Gia tải phụ (tấn/m2) ðệm xi măng Áo ñường Lớp ñắp ðệm ổn ñịnh xi măng Phân bổ tải giả định Tổng Lớp đất sét cứng Trung bình Tổng tải áp dụng tấn/m Thu ngắn cột: Biến dạng dọc khối cột trộn sâu S1 = qH/(aEcol+(1-a)Esoil) Trong S = giãn cách cột m d= ñường kính cột trộn sâu m Acol = diện tích mặt cắt trộn sâu = m2 a = Diện tích cột tương ñối q = Ggia tải phụ = tấn/m2 H = /3 chiều dài cột = m tấn/m2 Scol= Cường độ kháng cắt khơng nước vật liệu cột = tấn/m2 Cu= Cường độ kháng cắt khơng nước đất bao quanh = Ecol = Mơ ñun ñàn hồi vật liệu = 200Scol = tấn/m2 Esoil = Mơ đun đàn hồi đất xung quanh = 250Cu = tấn/m2 ðộ lún cố kết : Ma sát mặt khối (20m dài x mặt) = tấn/m Bề rộng khối = ðộ sâu (m) Lớp ðộ dày (m) γt (tấn/m3) σ'vo (tấn/m2) Bề rộng σ'p (tấn/m2) phân bố tải (m) = tấnn/m m ∆σ'v - fs σ'vf - fs (tấnn/m2) (tấn/m2) ðộ lún cố kết toàn phần, ρct = ðộ lún toàn phần Lớp Kiểu ñất Chiều cao ñất ñắp (m) Tải áp dụng (tấn/m2) Chiều dài thu ngắn cột, S1 (cm) ðộ lún cố kết toàn phần (cm) ðộ lún toàn phần (cm) Phương pháp trộn sâu ðất sét Tổng Phụ lục C - Trang 2/6 Phụ lục C Bảng C-2 Tốc ñộ lún dự đốn Phương pháp trộn sâu ðơn vị ñịa chất 4, ðoạn 11 Rate Consolidation Settlement Hệ số of độ lún có kết (Chiều dài cột(Column = 20 m) Length = 20 m) Km Km16+396.3 16+396.3 ñến to 16+900 16+900 Chuyển ñổito sang ñộ dàyThickness ñắp tương of hệConsolidation số cố kết Conversion Equivalent ofñương Same Coefficient Coef of Số thứ tự Compressibl Bottom of ðáy lớp ñất Lớp ñất cốNo kết e Layer Layer (m) (m) ðộThickness dày lớp ñất (m) (m) Layer Hằng số cố kết, Consolidation, -3 -3 Cv (×10 ) cm) /s c (x 10 v 15.0 17.0 20.0 23.0 25.0 1.7 2.0 3.0 3.0 2.0 cCveve(x 10 ) ) (×10 cm /s cm 2/s cm /s 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 2 10 Các thơng số tương đương Equivalent Parameters -3 -3 cCveve (m (m2/năm) /year) Thickness ðộ dày (m) (m) 0.66 0.66 0.66 0.66 0.66 1.7 2.0 3.0 3.0 2.0 Total Equivalent Compressible Tổng Thickness ñộ dày tươngofñương lớp ñấtLayer cố kết = 11.7 Calculation of Rate of Settlement Tính tốn tốc ñộ lún Total Tổng ñộ lún Tải áp dụng Thời gian C onsolidation Time (Year) E mbankment cố kết (cm) (tấn/m(m) ) (năm) Height S ettlement (cm) Hằng Factor, số thời Time Chiều dài thu Degree of C olumn Tv ðộ cố kết, lún cố kết Tv gian, (assuming Cðộ onsolidation ngắn cột (cm) C onsolidation, S hortening, S1 (giả Single định (cm) (cm) U (%) S ettlement U (%) (cm) nước ñơn) Drainage) ðộ lún Total phần Stoàn ettlement (cm) (cm) 0.0 4.00 35.2 0.0000 0 6.7 6.7 0.1 4.00 35.2 0.0005 2.5 0.9 6.7 7.6 0.5 4.00 35.2 0.0024 5.6 2.0 6.7 8.7 1.0 4.00 35.2 0.0049 7.9 2.8 6.7 9.5 1.5 4.00 35.2 0.0073 9.6 3.4 6.7 10.1 2.0 4.00 35.2 0.0097 11.1 3.9 6.7 10.6 3.0 4.00 35.2 0.0146 13.6 4.8 6.7 11.5 4.0 4.00 35.2 0.0195 15.7 5.5 6.7 12.3 5.0 4.00 35.2 0.0243 17.6 6.2 6.7 12.9 7.0 4.00 35.2 0.0340 20.8 7.3 6.7 14.0 10.0 4.00 35.2 0.0486 24.9 8.8 6.7 15.5 15.0 4.00 35.2 0.0729 30.5 10.7 6.7 17.4 20.0 4.00 35.2 0.0973 35.2 12.4 6.7 19.1 Thời gian (năm) Time (year) 10 12 14 16 18 20 Settlement (cm) ðộ lún (cm) 10 15 20 25 30 35 Tổng ñộ lún = = 35.2 cm Total S ettlement 40 Phụ lục C - Trang 3/6 Phụ lục C Bảng C-3 Kiểm tra cường ñộ cho dạng hư hỏng khác Phương pháp trộn sâu ðơn vị ñịa chất 4, ðoạn 11 Bảng tóm of tắtStability phân tích độ ổn ñịnh cho dạngof hưFailures hỏng khác Summary Analysis for Different Modes Km16+396.3 16+396.3 16+900 Km to ñến 16+900 Phương pháp Method trộn sâu Deep Mixing d = 0.7 m, ss = sl = 1.6 m Mode hư of Failure Kiểu hỏng Ghi Remarks FS FS = (quxA col)/(qxssxsl) Material C apacity Khả chịu lực vật liệu cột trộn sâu 1.34 olumn C apacity Khả Cnăng chịu lực cột trộn sâu 3.6 of Deep Mixing C olumn FS = Q ult/(σxA col) of Deep Mixing C olumn FS = ft/σt ðộ võngofcủa lớp ổn ñịnh xi măng F lexure C ement S tabilized Layer 5.2 Lực cắt chọc thủng P unching S hear 1.7 Notes : Ghi chú: FS = νc /τ M = [0.65q(sl-d) ] / σt = (Mt/2) / (t /12) fr = 6.23 fc ' ft = 0.21 fr 2 τ = [s - d ][qπ/4] / [πtd] νc = 0.79 fc ' Q ult = πd( ∑ c u,iL i) + 9c u(πd /4) σ = q / [ρ+(1-ρ)(E soil/E col)] qu : 22 cường ñộ chịu nén cực hạn cột trộn sâu, (tấn/m ) = 80 tấn/m unconfined compressive strength of deep mixing column, (ton/m ) = 80 ton/m q: 2 ñơn vị tảidue dựatotrên tải lưu thông, trọng lượng áo backfill ñường, and lớp cement ñắp lớp ổn ñịnhlayer xi măng (tấn/m unit load traffic load, weight of pavement, stabilized (ton/m ), ), in thisphân analysis, q = Design = 9=ton/sq.m bảng tích này, q = Tải Load thiết kế tấn/sq.m ss and sl: spacingscách (c/c)(c/c) between adjacent columns (m), and s = (ss+sl)/2 khoảng cột kềdeep nhaumixing (m), s = (ss+sl)/2 d: diameter of deep mixing (m) đường kính cột trộn sâu column (m) t: ñộ thickness dày lớpofổnthe ñịnh cement xi măng stabilized (m) layer (m) fc' : cường ñộ chịu nén củaofñệm xi măng, (tấn/m22),), ffcc'’== 200 200 ton/m tấn/m2 compressive strength cement mat, (ton/m fr : 2 E soil,col : giới hạn bền uốn, (tấn/m modulus of rupture, (ton/m) ) ñộ cứngofcủa cột trộn sâucolumn (tấn/m2(ton/m ),giả ñịnh Esoil = Esoil 200cu=và Ecol = 200(0.5q moduli soilñất andvàdeep mixing ), assume 200c Ecol = 200(0.5q u) u and u) Li : ñộ dày lớpofñất thickness thesét clay layer (m) M: tối đa mơmen uốn sinh (tấn.m/m) maximum induced bending moment (ton.m/m) νc : ứng suất cắt chịustress, ñược,(ton/m (tấn/m2)2) allowable shear 22 ứng suất cắt on the bề mặt quan trọng (tấn/m shear stress most critical surface (ton/m )) τ: c u,i : 2 cường độ kháng cắt khơng nước củacolumn đất sét tip (ton/m đầu cột undrained shear strength ofthốt the clay at the ) (tấn/m ) cường ñộ kháng cắt khơng nước đất sét bao quanh (tấn/m2) undrained shear strength ofthoát the surrounding clay (ton/m ) ρ: tỉratio lệ tổng diện tích cộtof trộn sâumixing đối vớicolumns diện tích (=Acol/(ssxsl) of the total area deep toổn thỉnh stabilized area ( =A col/(ssxsl)) Q ult: công suất chịu lực cộtmixing trộn sâu (tấn)(ton) bearing capacity ofcủa deep column cu : Phụ lục C - Trang 4/6 Phụ Lục C Bảng C-4 Tính tốn khả chịu lực cột Phương pháp trộn sâiu ðơn vị ñịa chất 4, ðoạn 11 Estimated Column Capacity Tính tốn khả chịu lực cột Km 16+396.3 16+396.3 to 16+900 Km ñến 16+900 GU Ma sátFriction bề mặt Skin Depth (m) ðộ sâu từ from ñến to Chiều P ile dài cọc SLoại ñất Length oil Type (m) (m) Cường ñộ Undrained kháng cắt S hear không thấm Snước, trength, cu cu 22 (tấn/m ) (ton/m ) Giá S P T trị N SPT N Value UnitvịS kin ðơn ma Ma Skinsát Friction mặt F riction Ghi R emarks sát mặt (tấn) (ton) (tấn/m (ton/m ) 0.0 -4.0 4.0 C 1.10 - 0.97 8.6 -4.0 -5.0 1.0 C 1.15 - 1.02 2.2 -5.0 -6.0 1.0 C 1.29 - 1.13 2.5 -6.0 -7.0 1.0 C 1.43 - 1.25 2.7 -7.0 -8.0 1.0 C 1.57 - 1.36 3.0 -8.0 -9.0 1.0 C 1.71 - 1.47 3.2 -9.0 -10.0 1.0 C 1.85 - 1.57 3.5 -10.0 -11.0 1.0 C 1.99 - 1.68 3.7 -11.0 -12.0 1.0 C 2.12 - 1.78 3.9 -12.0 -13.0 1.0 C 2.26 - 1.89 4.2 -13.0 -14.0 1.0 C 2.40 - 1.99 4.4 -14.0 -15.0 1.0 C 2.54 - 2.09 4.6 -15.0 -16.0 1.0 C 2.68 - 2.19 4.8 -16.0 -17.0 1.0 C 2.82 - 2.28 5.0 -17.0 -18.0 1.0 C 2.96 - 2.38 5.2 -18.0 -19.0 1.0 C 3.10 - 2.47 5.4 -19.0 -20.0 1.0 C 3.24 - 2.56 5.6 Total S kin Tổng maFriction sát bề (ton) mặt (tấn) Cao trìnhLevel mặt đất Ground = = Depth ofñỉnh Pilecọc Top ðộ sâu = = 0.0 Depth of mũi Pilecọc Tip== -20.0 ðộ sâu End Bearing Sức kháng mũi cọc UnitvịEsức nd Bearing ðơn kháng mũi cọc Areatích Diện Sức mũiCcọc E ndkháng Bearing apacity Ultimate Cường ñộPile chịuCapacity tải cực hạn cọc Ultimate ile Ctải apacity Cường ñộPchịu cực hạn cọc Factor of Safety fs = αS u or hay k σ'v tan δ 72.6 Chiều dài cọc = 20 từGL GL Pile Length 20 m m tình from Pilethước Size =cọc 0.7=m Kích 0.7 m Depth of Groundwater 0.5mm ðộ sâu mực nước ngầm ==0.5 m m m = = = 29.1 0.38 11.2 tấn/m ton/m 22 mm ton = = 83.8 ton (q(qe 9c or hayqNq) qNq) e ==9c 2.5 Trang 5/6 Phụ Lục C Projec t: HO CHI MINH-LONG THANH-DAU DAY EXPRESSW AY File Na me : Km1 6+78 V5.slz Analysis Method: Bis hop L ayer: E8 U nit We ig ht: 20 Ph i: L ayer: d-s oil cem en t U nit We ig ht: 14 C oh es io n: 4.8 L ayer: a U nit We ig ht: 14 C oh es io n: 1 L ayer: C em en t Ma t U nit We ig ht: 20 C oh es io n: 00 L ayer: e-s oil cem en t U nit We ig ht: 15 C oh es io n: 9.3 L ayer: b U nit We ig ht: 14 C oh es io n: 1 L ayer: a-s oil cem en t U nit We ig ht: 14 C oh es io n: 9.4 L ayer: f-s oil cem en t U nit We ig ht: 16 C oh es io n: 5.2 2.142 L ayer: b-s oil cem en t U nit We ig ht: 14 C oh es io n: 9.4 L ayer: d U nit We ig ht: 14 C oh es io n: 7.4 L ayer: c-s o il ce m e nt U nit We ig ht: 14 C oh es io n: 1.9 L ayer: e U nit We ig ht: 15 C oh es io n: 2.7 Depth (m) -2 -4 -6 L ayer: c U nit We ig ht: 14 C oh es io n: L ayer: f U nit We ig ht: 16 C oh es io n: 9.6 L ayer: E8 L ayer: C em en t Ma t L ayer: a-s oil cem en t L ayer: a L ayer: b-s oil cem en t L ayer: b L ayer: c-s o il ce m e nt L ayer: c L ayer: d-s oil cem en t L ayer: d L ayer: e-s oil cem en t L ayer: e L ayer: f-s oil cem en t L ayer: f -8 -10 -12 -14 -16 -18 -20 -22 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 Distance (m) Hình C-1 Phân tích độ ổn định đắp sử dụng phương pháp trộn sâu ðơn vị ñịa chất 4, ðoạn 11 Trang 6/6