1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu giải pháp hợp lý nền đất yếu đắp đê ven đầm biển ứng dụng cho đê đầm nại tỉnh ninh thuận

105 0 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 105
Dung lượng 5,2 MB

Cấu trúc

  • 1.1 Tổng quan về hiện trạng đê bi n và đê ven đầm Việt Nam vàNinh Thuận (0)
    • 1.1.1 TổngquanhiệntrạngđêbinvàđêvenđầmbinViệtNam (0)
    • 1.1.2 Tổng quan hiện trạng đê bi n và đê ven đầm t nhN i n h Thuận (0)
  • 1.2 Hiện trạng địa chất nền và vật liệu đất đắp đê bi n và đê ven đầm tại miềnTrung vàNinhThuận (0)
    • 1.2.1 Địa chất nền đê bi nm i ề n Trung (0)
    • 1.2.2 Đặc đi m địa chất nền và vật liệu đắp đê tại t nhN i n h Thuận (0)
  • 1.3 Các sự cố thường gặp trong quá trình thi công, vận hành khi đắp đê bi n vàđê (28)
  • 1.4 Các phương pháp xử lý nền đất yếu khi đắp đê bi n và đê ven đầmb i n (0)
    • 1.4.1 Các biện pháp xử lý về kết cấucôngtrình (32)
    • 1.4.2 Các biện pháp xử lývềmóng (32)
    • 1.4.3 Các biện pháp xử lývềnền (33)
  • 1.5 Kết luậnchương1 (35)
  • 2.1 Đặc đi m địa chất nền đất yếu khi đắp đê ven đầmb i n (0)
    • 2.1.1 Một số đặc đi m của nềnđấtyếu (0)
    • 2.1.2 Các loại nền đất yếu chủ yếuthườnggặp (36)
  • 2.2 Lý thuyết về cốkếtthấm (36)
  • 2.3 Phân tích quá trình biến đổi áp lực nước lỗ rỗng dưtrongnền (41)
  • 2.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình cố kết củanềnđất (47)
  • 2.5 Phân tích, đánh giá các phương pháp xử lý nền đất yếu khi đắp đê ven bi nvà (0)
    • 2.5.1 Giớithiệuchung (47)
    • 2.5.2 Phương pháp làm chặt đất bằngcơhọc (0)
    • 2.5.3 Phương pháp làm chặt đất dưới sâu bằng chấn động vàthuỷchấn (0)
    • 2.5.4 Phương pháp gia cố nền bằng thiết bị tiêu nướcthẳngđứng (52)
    • 2.5.5 Phương pháp gia cố nền bằng nănglượngnổ (53)
    • 2.5.6 Phương pháp gia cố nền bằng vải địa kỹ thuật vàbấcthấm (53)
    • 2.5.7 Phương pháp gia cố nền bằng chấtkếtdính (55)
    • 2.5.8 Phương pháp gia cố nền bằngdungdịch (57)
    • 2.5.9 Phương pháp vật lý gia cố nềnđấtyếu (60)
    • 2.5.10 Phương pháp gia cố nền đất yếu bằng cọc cát, cọc vôi, cọc đất – vôi, cọcđất – ximăng, cọc cát -ximăng–vôi (61)
    • 2.5.11 Phương pháp bệphảnáp (63)
    • 2.5.12 Phương pháp tăng hệsố mái (64)
    • 2.5.13 Phương phápnéntrước (0)
    • 2.5.14 Phương pháp cố kếtchânkhông (65)
    • 2.5.15 Phân tích, đánh giá lựa chon phương pháphợplý (67)
  • 2.6 Kết luậnchương2 (69)
  • 3.1 Giới thiệu chung về công trình đêĐầmNại (70)
    • 3.1.1 Vị tríđịalý (70)
    • 3.1.2 Mục tiêu, nhiệm vụ, quy mô công trình và kết cấu mặt cắtcủađê (0)
    • 3.1.3 Đặc đi mđịahình (0)
    • 3.1.4 Điều kiện địa chất công trìnhtuyếnđê (72)
    • 3.1.5 Đặc đi m khí tượng thủy,hảivăn (0)
    • 3.1.6 Vật liệu đấtđắpđê (75)
    • 3.1.7 Điều kiệnthicông (76)
  • 3.2 Phân tích, lựa chọn giải pháp chocôngtrình (76)
    • 3.2.1 Tính toán sơ bộ tải trọngtácdụng (76)
    • 3.2.2 Phân tích điều kiệnđất nền (77)
    • 3.2.3 Phân tích và đưa ra các giải pháp xửlýnền (0)
    • 3.2.4 Tính toán sơ bộ các giải pháp xửlýnền (81)
    • 3.2.5 Phân tích và lựa chọn phương ánhợplý (0)
  • 3.3 Phân tích mô phỏng bài toánứngdụng (87)
    • 3.3.1 Lựa chọn phần mềmtínhtoán (87)
    • 3.3.2 Sơ đồtínhtoán (87)
    • 3.3.3 Trình tự thi công trongtínhtoán (88)
    • 3.3.4 Kết quảtínhtoán (89)
    • 3.3.5 Kết luậnchương3 (102)

Nội dung

Tổng quan về hiện trạng đê bi n và đê ven đầm Việt Nam vàNinh Thuận

Hiện trạng địa chất nền và vật liệu đất đắp đê bi n và đê ven đầm tại miềnTrung vàNinhThuận

Đặc đi m địa chất nền và vật liệu đắp đê tại t nhN i n h Thuận

và đê ven đầm trên nền đấtyếu

Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và biến dạng nhiều, do vậy không th làm nền thiên nhiên cho các công trình xây dựng. Đê bi n từ dải ven bi n miền Trung đến các t nh Nam Trung bộ chủ yếu đượcxâydựng trên nền đất yếu, có khả năng chịu tải nhỏ và tính biến dạng lớn, chủ yếu là các loại đất dính (sét, á sét, á cát) mềm yếu, và các loại bùn sét, bùn á sét, bùn á cát Ở điều kiện tự nhiên chúng có hệ số thấm nhỏ, không th cố kết nhanhđược.

Trong quá trình xây dựng chưa đề cập đến hoặc lựa chọn các giải pháp xử lý nền chưa đúng nên thường dẫn đến những sự cố gây mất ổn định công trình Khi xây dựng đê trên nền đất yếu không được xử lý tốt thường ảnh hưởng ổn định công trình, hay xảy ra sự cố phải xử lýkỹthuật cần tốn rất nhiều thời gian và kinh phí thực hiện Trong thực tế xây dựng các loại đê trên nền đất yếu thường gặp các dạng phá hoại nền đê và thân đê sauđây: a) Phá hoại, mất ổn định do nền bị lún trồi: Dạng phá hoại này thường xảy ra trên nền đất yếu có chiều dày (H) lớn hơn chiều rộng trung bình (B) của mặt cắt ngang đê (H>B), và sức chống cắt của đất nền hầu như không tăng theo chiềusâu.

Hình 1.7 Phá hoại, mất ổn định do nền bị lún trồi b) Phá hoại do nền bị lún trồi và bị đẩy ngang Dạng phá hoại này thường xảy ra với nền đất yếu có chiều dày (H) nhỏ hơn nhiều so với chiều rộng trung bình (B) của mặt cắt ngang đê (HB), và sức chống cắt của đất nền hầu như không tăng theo chiềusâu.

Hình 1.7 Phá hoại, mất ổn định do nền bị lún trồi b) Phá hoại do nền bị lún trồi và bị đẩy ngang Dạng phá hoại này thường xảy ra với nền đất yếu có chiều dày (H) nhỏ hơn nhiều so với chiều rộng trung bình (B) của mặt cắt ngang đê (H 1,2Rtc đất nền không đủ khả năng chịu lực, do đó cần có biện pháp xử lý nền đ nền đảm bảo các điều kiện về chịu lực,lún.

3.2.3 Phântích v đưa ra các giải pháp xử lýnền

3.2.3.1 Phân tích điều kiện địa chất đê ĐầmNại

Từ kết quả khảo sát địa chất dọc theo tuyến của công trình ta có th thấy rằng công trình nằm hoàn toàn trên nền đất yếu bởi vì :

+ Đất nền hầu như là các loại sét pha, cát pha bảo hòa nước

+ Hệ số rỗng lớn (đa số có e >1)

+ Khả năng chịu lực kém

+ Tính nén lún mạnh ( hệ số nén lún a lớn, môdun biến dạng E nhỏ ), trị số lực cắt không đáng k

Chính vì thế chúng ta phải tìm ra giải pháp xử lý nền trước khi thực hiện công tác đắp đê nếu không sẽ xảy ra các hiện tượng mất ổn định cho công trình ví dụ như : + Mất ổn định cục bộ, lún không đều.

+ Ép trồi nền hai bên khối đất đắp.

3.2.3.2 Đề xuất các giải pháp xử lý nền đê ĐầmNại

Có rất nhiều các biện pháp xử lý nền khác nhau, nhưng dựa vào điều kiện địa chất công trình, trình độ, trang thiết bị thi công mà ta có các biện pháp xử lý nền phù hợp với thi công xử lý nền cho công trình. s Đối với công trình xử lý nền đê đầm Nại, toàn bộ công trình nằm trên một lớp đất yếu tương đối dày với độ dày trung bình là 5m Vì vậy, các biện pháp xử lý bằng các biện pháp thay thế đất nền là không phù hợp, do đó ta phải chọn các biện pháp xử lý được các tầng đất yếu dày Tác giả đề xuất 2 giải pháp như sau:

- Phương án 1 : Xử lý nền đê bằng biện pháp cọc cát kết hợp gia tảitrước.

- Phương án 2 : Xử lý nền đê bằng biện pháp dùng vải địa kỹ thuật gia cố nền kết hợp đắp theo giai đoạn chờ cốkết.

3.2.4 Tínhtoán sơ bộ các giải pháp xử lýnền

3.2.4.1 Phương án 1 : Xử lý nền bằng cọccát a Điều kiện ápdụng

Phương pháp cọc cát thường dùng đ nén chặt các lớp đất yếu khádày(>2,0 m), chịu tải trọng tương đối lớn Nền là các loại đất yếu như các loại đất cát nhỏ, cát bụi ở trạng thái bão hoà nước, đất cát xen kẽ những lớp bùn mỏng, đất dính yếu, đất bùn và thanbùn. b Tính toán sơ bộ

Chọn cọc có đường kính là D = 0,4 m , chiều dài cọc là 5m

Vì nền là đất sét nên ta có công thức : e nc 

Trong đó : enc- hệ số rỗng của đất sau khi được nén chặt bằng cọc cát γs– trọng lượng riêng hạt của đất; γw– trọng lượng riêng của nước; wp– độ ẩm giới hạn dẻo;

Ip– ch số dẻo e nc  Xác định diện tích nén chặt Fnc w

Fnc=1,4b (a + 0,4b) Trong đó : b – chiều rộng đáy móng a – chiều dài đáy móng

Tính toán số lượng cọc (n): ne o e nc

Trong đó : eo– hệ số rỗng của đất thiên nhiên trước khi nén chặt bằng cọc cát fc– diện tích tiết diện cọc cát

Số lượng cọc cát là: n0,6830,58

Tính khoảng cách giữa các cọc (c) :với giả sử trong quá trình lèn chặt, độ ẩm ω của đất không đổi thì ta có công thức : cd 0,952d. c c dc- đường kính cọc cát; γo- trọng lượng th tích tự nhiên của đất (trước khi có cọc cát); γnc- hệ số rỗng và trọng lượng th tích của đất (sau khi có cọc cát).

Kiểm tra điều kiện đất nền

Trước khi có cọc cát :

Trong đó : Ro- sức chịu tải của đất nền trước khi có cọc cát

Nc,Nγ,Nqlà các hệ số tra từ bảng 4.1 giáo trình cơ đất [2] vào góc ma sát trong φ

Và ứng với φ= 4 thì ta có Nc= 6,97 ,Nγ=0,1 ,Nq=1,49

Fs- hệ số an toàn và lấy bằng 2

Hm- chiều sâu chôn móng c- lực dính đơn vị (kN/m 2 ) γ- trọng lượng của đất nền (kN/m 3 )

Giả sử rằng khi gia cố, các thí nghiệm cho thấy rằng sức chịu tải đất nền sau gia cốlớn gấp 3 lần sức chịu tải trước khi gia cố

Vậy đất nền sau gia cố có sức chịu tải là :

Từ đó ta thấy : Pmax< 1,2Rgc(5,2 T/m 2 < 7,1 T/m 2 ) Vậy đất nền đảm bảo điều kiện chịu lực o F

Trị số độ lún dự tính của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát có th xác định theo công thứcSc = a o h s p Muốn vậy ta xác định aovà p

Eo(0 (kG/cm 2 ) a o   o trong đó, β - hệ số, phụ thuộc vào biến dạng ngang tương đối của đất; đối với cát β

= 0,80; cát pha sét β = 0,70; sét pha cát β = 0,50 và đối với đất sét β= 0,40. a0, 5

Xác định áp lực gây lún p =ptb=4,59 (T/m 2 )

Vậy Sc=1,79.10  3 4,59.2502,054(cm) Đ n giá thi công cọc cát Đơn giá thi công 100m cọc cát làm bằng phương pháp ép dung, đường kính

D430mm, chiều dài cọc dưới 7m đất cấp II với mã định mức là AC.24122

Bảng 3.6 Bảng đơn giá chi tiết thi công 100m cọc cát

MÃ HIỆU THÀNH PHẦN HAO PHÍ ĐƠN VỊ ĐỊNH

Thi công cọc cát bằng phươngphápép rung, chiều dài cọc cát ≤7 m, cọc D430, đất cấpII 100m

Nhân công nhóm II, bậc 3,5/7 công 9.880 203,846 2,013,998

Búa rung cọc cát, tự hành, bánh xích - công suất: 60 kW ca 2.280 2,434,552 5,550,779

Máy bơm nước, động cơ điện - công suất: 1,1 kW ca 2.280 175,811 400,849

Công chi phí trực tiếp 10,049,209

Giá thành dự toán xây lắp 10,601,915

Thu nhập chịu thuế tính trước 55.00% 5,831,053

Giá trị dự toán xây lắp trước thuế 16,432,968

Thuế giá trị gia tăng đầu ra 10.00% 1,643,297

Chi phí xây dựng 100m cọc cát 18,076,265

Tổng tiền Trong đó : Số mét cọc cần dùng là : n*L5986*5R9930 (m)

Vậy số tiền cần dùng đ xử lý nền bằng cọc cát là : (95,79 tỷ đồng)

3.2.4.2 Phương án 2 : Xử lý nền bằng vải địa kỹ thuật gia cường và đắp theo giaiđoạn chờ cốkết a Điều kiện ápdụng

Vải địa kỹ thuật được sử dụng trên các loại nền đất yếu với mục đích :

- Làm lớp phân cách dưới nềnđắp

- Lớp lọc thoátnước b Đơn giá thicông Đơn giá đ làm Rải vải địa kỹ thuật làm nền đường, mái đê, đập với mã định mức là AL.16121

Bảng 3.7 Bảng đơn giá chi tiết thi công 100m2 vải địa kỹ thuật

MÃ HIỆU THÀNH PHẦN HAO PHÍ ĐƠN VỊ ĐỊNH

AL.16121 Rải vải địa kỹ thuật làm nền đường, mái đê, đập 100m2

Nhân công nhóm II, bậc 3,5/7 công 1.180 203,846 240,538

Công chi phí trực tiếp 1,783,618

Giá thành dự toán xây lắp 1,881,717

Thu nhập chịu thuế tính trước 55.00% 1,034,945

Giá trị dự toán xây lắp trước thuế 2,916,662

Thuế giá trị gia tăng đầu ra 10.00% 291,666

Tổng số tiềnDiện tích cần xử lý bằng vải địa kỹ thuật là:(27,5+11,56)*6102= 238244,12(m 2 )

Vậy tổng số tiền cần đ xử lý nền bằng vải địa kỹ thuật là :

3.2.5 Phântích v lựa chọn phương án hợplý

Từ các kết quả tính toán sợ bộ bên trên ta có các đánh giá về các phương án như sauBảng 3.8 Bảng so sánh các phương án xử lý nền

TT Dùng cọc cát gia cố nền Dùng vải địa kỹ thuật gia cường kết hợp đắp theo giai đoạn chờ cố kết

Yêu cầu kỹ thuật Đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật như đảm bảo sức chịu tải của đất nền và đảm bảo điều kiện lún, có th thi công liên tục. Đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật như đảm bảo sức chịu tải của đất nền và đảm bảo điều kiện lún Thi công gián đoạn vì phải đợi đất nền cố kết.

Tính khả thi khi thi công

Các thiết bị và thi công đơn giản nhưng vấn đề đặt ra là gần khu vực thi công lại không có cát đ phục vụ thi công Muốn thi công được thì phải vận chuy n cát từ rất xa đến nên khó vận chuy n vật liệu đếncôngtrường.

Thi công đơn giản , không yêu cầu caovềnhân công và thiết bị thi công Dễ tổ chức thicông.

Các yêu cầu về dân sinh và môi trường

Khi vận chuy n cát từ xa đến nên rất dễ gây ô nhiễm không khí trong quá trình vận chuy n vật liệu Chính vì thế lại ảnh hưởng không nhỏ tới dân cư hai bên đường và khó có th được thông qua khi phê duyệt hồ sơ đánh giá tác động môitrường.

Rất thân thiện với môi trường, thi công ít ồn không ảnh hưởng tới dân cư khu vực gần công trường.

Yêu cầu về kinh tế

Một trong những phương pháp thi công tiết kiệm nhưng trong công trinh này thì lại không vì tại khu vực lân cận không có vật liệu đ thi công Vì vậy phải mất một khoản chi phí rất lớn đ vận chuy n vật liệu đ thi công.

Là biện pháp xử lý nền tiết kiệm nhất

Tính toán sơ bộ các giải pháp xửlýnền

3.2.4.1 Phương án 1 : Xử lý nền bằng cọccát a Điều kiện ápdụng

Phương pháp cọc cát thường dùng đ nén chặt các lớp đất yếu khádày(>2,0 m), chịu tải trọng tương đối lớn Nền là các loại đất yếu như các loại đất cát nhỏ, cát bụi ở trạng thái bão hoà nước, đất cát xen kẽ những lớp bùn mỏng, đất dính yếu, đất bùn và thanbùn. b Tính toán sơ bộ

Chọn cọc có đường kính là D = 0,4 m , chiều dài cọc là 5m

Vì nền là đất sét nên ta có công thức : e nc 

Trong đó : enc- hệ số rỗng của đất sau khi được nén chặt bằng cọc cát γs– trọng lượng riêng hạt của đất; γw– trọng lượng riêng của nước; wp– độ ẩm giới hạn dẻo;

Ip– ch số dẻo e nc  Xác định diện tích nén chặt Fnc w

Fnc=1,4b (a + 0,4b) Trong đó : b – chiều rộng đáy móng a – chiều dài đáy móng

Tính toán số lượng cọc (n): ne o e nc

Trong đó : eo– hệ số rỗng của đất thiên nhiên trước khi nén chặt bằng cọc cát fc– diện tích tiết diện cọc cát

Số lượng cọc cát là: n0,6830,58

Tính khoảng cách giữa các cọc (c) :với giả sử trong quá trình lèn chặt, độ ẩm ω của đất không đổi thì ta có công thức : cd 0,952d. c c dc- đường kính cọc cát; γo- trọng lượng th tích tự nhiên của đất (trước khi có cọc cát); γnc- hệ số rỗng và trọng lượng th tích của đất (sau khi có cọc cát).

Kiểm tra điều kiện đất nền

Trước khi có cọc cát :

Trong đó : Ro- sức chịu tải của đất nền trước khi có cọc cát

Nc,Nγ,Nqlà các hệ số tra từ bảng 4.1 giáo trình cơ đất [2] vào góc ma sát trong φ

Và ứng với φ= 4 thì ta có Nc= 6,97 ,Nγ=0,1 ,Nq=1,49

Fs- hệ số an toàn và lấy bằng 2

Hm- chiều sâu chôn móng c- lực dính đơn vị (kN/m 2 ) γ- trọng lượng của đất nền (kN/m 3 )

Giả sử rằng khi gia cố, các thí nghiệm cho thấy rằng sức chịu tải đất nền sau gia cốlớn gấp 3 lần sức chịu tải trước khi gia cố

Vậy đất nền sau gia cố có sức chịu tải là :

Từ đó ta thấy : Pmax< 1,2Rgc(5,2 T/m 2 < 7,1 T/m 2 ) Vậy đất nền đảm bảo điều kiện chịu lực o F

Trị số độ lún dự tính của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát có th xác định theo công thứcSc = a o h s p Muốn vậy ta xác định aovà p

Eo(0 (kG/cm 2 ) a o   o trong đó, β - hệ số, phụ thuộc vào biến dạng ngang tương đối của đất; đối với cát β

= 0,80; cát pha sét β = 0,70; sét pha cát β = 0,50 và đối với đất sét β= 0,40. a0, 5

Xác định áp lực gây lún p =ptb=4,59 (T/m 2 )

Vậy Sc=1,79.10  3 4,59.2502,054(cm) Đ n giá thi công cọc cát Đơn giá thi công 100m cọc cát làm bằng phương pháp ép dung, đường kính

D430mm, chiều dài cọc dưới 7m đất cấp II với mã định mức là AC.24122

Bảng 3.6 Bảng đơn giá chi tiết thi công 100m cọc cát

MÃ HIỆU THÀNH PHẦN HAO PHÍ ĐƠN VỊ ĐỊNH

Thi công cọc cát bằng phươngphápép rung, chiều dài cọc cát ≤7 m, cọc D430, đất cấpII 100m

Nhân công nhóm II, bậc 3,5/7 công 9.880 203,846 2,013,998

Búa rung cọc cát, tự hành, bánh xích - công suất: 60 kW ca 2.280 2,434,552 5,550,779

Máy bơm nước, động cơ điện - công suất: 1,1 kW ca 2.280 175,811 400,849

Công chi phí trực tiếp 10,049,209

Giá thành dự toán xây lắp 10,601,915

Thu nhập chịu thuế tính trước 55.00% 5,831,053

Giá trị dự toán xây lắp trước thuế 16,432,968

Thuế giá trị gia tăng đầu ra 10.00% 1,643,297

Chi phí xây dựng 100m cọc cát 18,076,265

Tổng tiền Trong đó : Số mét cọc cần dùng là : n*L5986*5R9930 (m)

Vậy số tiền cần dùng đ xử lý nền bằng cọc cát là : (95,79 tỷ đồng)

3.2.4.2 Phương án 2 : Xử lý nền bằng vải địa kỹ thuật gia cường và đắp theo giaiđoạn chờ cốkết a Điều kiện ápdụng

Vải địa kỹ thuật được sử dụng trên các loại nền đất yếu với mục đích :

- Làm lớp phân cách dưới nềnđắp

- Lớp lọc thoátnước b Đơn giá thicông Đơn giá đ làm Rải vải địa kỹ thuật làm nền đường, mái đê, đập với mã định mức là AL.16121

Bảng 3.7 Bảng đơn giá chi tiết thi công 100m2 vải địa kỹ thuật

MÃ HIỆU THÀNH PHẦN HAO PHÍ ĐƠN VỊ ĐỊNH

AL.16121 Rải vải địa kỹ thuật làm nền đường, mái đê, đập 100m2

Nhân công nhóm II, bậc 3,5/7 công 1.180 203,846 240,538

Công chi phí trực tiếp 1,783,618

Giá thành dự toán xây lắp 1,881,717

Thu nhập chịu thuế tính trước 55.00% 1,034,945

Giá trị dự toán xây lắp trước thuế 2,916,662

Thuế giá trị gia tăng đầu ra 10.00% 291,666

Tổng số tiềnDiện tích cần xử lý bằng vải địa kỹ thuật là:(27,5+11,56)*6102= 238244,12(m 2 )

Vậy tổng số tiền cần đ xử lý nền bằng vải địa kỹ thuật là :

3.2.5 Phântích v lựa chọn phương án hợplý

Từ các kết quả tính toán sợ bộ bên trên ta có các đánh giá về các phương án như sauBảng 3.8 Bảng so sánh các phương án xử lý nền

TT Dùng cọc cát gia cố nền Dùng vải địa kỹ thuật gia cường kết hợp đắp theo giai đoạn chờ cố kết

Yêu cầu kỹ thuật Đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật như đảm bảo sức chịu tải của đất nền và đảm bảo điều kiện lún, có th thi công liên tục. Đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật như đảm bảo sức chịu tải của đất nền và đảm bảo điều kiện lún Thi công gián đoạn vì phải đợi đất nền cố kết.

Tính khả thi khi thi công

Các thiết bị và thi công đơn giản nhưng vấn đề đặt ra là gần khu vực thi công lại không có cát đ phục vụ thi công Muốn thi công được thì phải vận chuy n cát từ rất xa đến nên khó vận chuy n vật liệu đếncôngtrường.

Thi công đơn giản , không yêu cầu caovềnhân công và thiết bị thi công Dễ tổ chức thicông.

Các yêu cầu về dân sinh và môi trường

Khi vận chuy n cát từ xa đến nên rất dễ gây ô nhiễm không khí trong quá trình vận chuy n vật liệu Chính vì thế lại ảnh hưởng không nhỏ tới dân cư hai bên đường và khó có th được thông qua khi phê duyệt hồ sơ đánh giá tác động môitrường.

Rất thân thiện với môi trường, thi công ít ồn không ảnh hưởng tới dân cư khu vực gần công trường.

Yêu cầu về kinh tế

Một trong những phương pháp thi công tiết kiệm nhưng trong công trinh này thì lại không vì tại khu vực lân cận không có vật liệu đ thi công Vì vậy phải mất một khoản chi phí rất lớn đ vận chuy n vật liệu đ thi công.

Là biện pháp xử lý nền tiết kiệm nhất

Phân tích và lựa chọn phương ánhợplý

Việc đắp đất thân đê kết hợp đắp theo giai đoạn, việc chờ cố kết theo giai đoạn sẽ giúp khối đắp đê ổn định lâu dài Thời gian chờ cố kết bao nhiêu lâu sẽ được phân tích ở phần sau.

Phân tích mô phỏng bài toánứngdụng

Lựa chọn phần mềmtínhtoán

Bộ phần mềm chuyên dụngPlaxiscủa Hà Lan version 8.6 được sử dụng đ phân tích ứng suất-biến dạng theo phương pháp PTHH Ưu đi m của phần mềm này đó là cho phép mô phỏng các bài toán địa kỹ thuật liên quan đến nhiều giai đoạn thi công(phase), kết quả ứng suất-biến dạng được phân tích đồng thời tại từng thời đi m làm việc của công trình Bộ phần mềm cũng cho phép lựa chọn và sử dụng một số mô hình vật liệu phù hợp với đặc đi m của từng loại đất nền như Mohr-Coulomb,Hardening Soil, Linear Elastic Một ưu đi m khác nổi bật của bộ phần mềm đó là cho phép sử dụng phần tử tiếp xúc đ xét tới sự làm việc tương tác giữa đất nền và các loại vật liệu khác Nhiều kết quả quan trắc đã cho thấy kết quả tính toán bằng phần mềm này rất phù hợp với thựctế.

Sơ đồtínhtoán

Căn cứ vào tài liệu thiết kế và báo cáo khảo sát địa chất, địa hình ở các giai đoạnTKKT và ki m tra, tác giả lựa chọn mặt cắt đại diện của tuyến đê Đầm Nại như hình 3.2 Sơ đồ hình học của nền đê được mô phỏng trong tính toán như sau: q = 10kPa

Hình 3.5 Mô phỏng mặt cắt ngang khối đắp đê Đầm Nại (mặt cắt số 3).

Vải địa kỹ thuật được trải hai lớp (xem hình vẽ), quá trình phân tích ứng suất biến dạng được đánh giá qua đi m D và đi m E trên sơ đồ.

Hình 3.6 Sơ đồ lưới phần tử hữu hạn nền đê (mặt cắt số 3).

Trình tự thi công trongtínhtoán

Đ mô phỏng gần đúng quá trình làm việc thực tế của đất nền, trình tự tính toán được thiết lập như sau:

- Giai đoạn 1: Thiết lập trạng thái ứng suất ban đầu của đấtnền

- Giai đoạn 2: Thi công vải địa kỹ thuật lớp 1 và đắp đất đến cao trình+0.5m

- Giai đoạn 3: Chờ đất nền cố kết 90ngày

- Giai đoạn 4: Thi công vải địa kỹ thuật lớp 2 và đắp đất đến cao trình+1.50m

- Giai đoạn 5: Chờ đất nền cố kết 90ngày

- Giai đoạn 6: Đắp đất đến cao trình+2.60m

- Giai đoạn 7: Phân tích biến dạng theo thời gian của đấtnền.

Kết quảtínhtoán

Kết quả phân tích ứng suất biến dạng theo từng trường hợp được minh hoạ ở các hình vẽ dưới đây:

Hình 3.7 Lưới biến dạng của công trình sau giai đoạn 2

Hình 3.7 là lưới biến dạng của công trình sau giai đoạn 2 là giai đoạn thi công vải địa kỹ thuật lớp 1 và đắp đất đến cao trình +0.5m Độ lún tổng cộng là 8,7 cm cho

Hình 3.8 Chuy n vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 2

Hình 3.9 Chuy n vị ngang của công trình sau giai đoạn 2

Hình 3.10 Phân bố ứng suất hiệu quả thẳng đứng sau giai đoạn 2

Hình 3.11 Lưới biến dạng của công trình sau giai đoạn 3

Hình 3.12 Chuy n vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 3

Hình 3.13 Chuy n vị ngang của công trình sau giai đoạn 3

Hình 3.14 Phân bố ứng suất hiệu quả thẳng đứng sau giai đoạn 3

Hình 3.15 Lưới biến dạng của công trình sau giai đoạn 4

Hình 3.16 Chuy n vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 4

Hình 3.17 Chuy n vị ngang của công trình sau giai đoạn 4

Hình 3.18 Phân bố ứng suất hiệu quả thẳng đứng sau giai đoạn 4

Hình 3.19 Lưới biến dạng của công trình sau giai đoạn 5

Hình 3.20 Chuy n vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 5

Hình 3.21 Chuy n vị ngang của công trình sau giai đoạn 5

Hình 3.22 Phân bố ứng suất hiệu quả thẳng đứng sau giai đoạn 5

Hình 3.23 Lưới biến dạng của công trình sau giai đoạn 6

Hình 3.24 Chuy n vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 6

Hình 3.25 Chuy n vị ngang của công trình sau giai đoạn 6

Hình 3.26 Phân bố ứng suất hiệu quả thẳng đứng sau giai đoạn 6

Hình 3.27 Lưới biến dạng của công trình sau giai đoạn 7

Hình 3.28 Chuy n vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 7

Hình 3.29 Chuy n vị ngang của công trình sau giai đoạn 7

Hình 3.30 Phân bố ứng suất hiệu quả thẳng đứng sau giai đoạn 7

Hình 3.31 Bi u đồ lún theo thời gian (sau khi hoàn thành đắp) Đi m E ở giữa lớp 3b, đi m D ở đáy khối đắp.

Kết luậnchương3

Việc phân tích tính toán thử dần cho các giai đoạn cho thấy việc đắp 3 đợt với thời gian cố kết như trong phân tích tính toán là đạt yêu cầu. Đợt 1: Thi công vải địa kỹ thuật lớp 1 và đắp đất đến cao trình +0.5m

Chờ đất nền cố kết 90ngày. Đợt 2: Thi công vải địa kỹ thuật lớp 2 và đắp đất đến cao trình +1.50m

Chờ đất nền cố kết 90ngày. Đợt 3: Đắp đất đến cao trình +2.60m và đạt cao trình thiết kế.

Việc ứng dụng kết quả nghiên cứu đ xác định số lượng đắp và thời gian đắp của đê ven Đầm Nại cho thấy cần phải đắp phân đợt 3 lớp mỗi lớp cách nhau 90 ngày, tổng thời gian thi công công trình là 180 ngày (6 tháng) Độ lún cuối cùng của tuyến đê có xét đến tải trọng trên đê là 32 cm.

Như vậy đ ổn định trong quá trình thi công và ổn định lâu dài của tuyến đê, giải pháp sử dụng cốt địa kỹ thuật và đắp phân lớp từng đợt cách nhau 90 ngày là hợp lý.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 Những kết quả đạt được của luậnvăn

(1) Phân tích tổng quan vấn đề xây dựng đê bi n trên nền đất yếu, thống kê tương đối đầy đủ và chi tiết điều kiện đất nền yếu từ Bắc vào Nam và đánh giá thống kê được các ch tiêu đặc trưng đi nhình.

(2) Phân tích cơ sở khoa học của phương pháp là gia tải tăng dần với lượng tăng tải ở mỗi giai đoạn không vượt quá khả năng chịu tải của nền đất Trong khi gia tải thì nước trong lỗ rỗng của đất được ép thoát ra (đất nền được cố kết), làm giảm hệ số rỗng (e) và tăng dung trọng khô của đất, đi đôi với đó là sức chống cắt của đất ( các ch tiêu góc ma sát trong φ và lực dính đơn vị c) sẽ tăng lên, làm tăng khả năng chịu tải của nền Sự gia tăng này phụ thuộc vào mức độ cố kết của đất nền, hay phụ thuộc vào tốc độ cố kết của nền và lượng tải trọng tác dụng nên chiều cao lớp đắp ngoài phụ thuộc vào sức kháng cắt của nền ban đầu còn phụ thuộc vào khả năng thoát nước của nền, hay chính là tốc độ cố kết của đất nền Khi sức chịu tải của đất đạt một giá trị nhất định thì tiến hành đắp lớp tiếptheo.

(3) Mô phỏng bằng mô hình toán bài toán khối đắp đê bi n Đầm Nại trên nền yếu, kết quả phân tích cho thấy ưu đi m của giải pháp kỹ thuật đã chọn, xác định thời gian tối ưu chờ cố kết nhằm đảm bảo an toàn cho côngtrình.

(4) Các số liệu thống kê về đất nền đê bi n là tài liệu tham khảo cho các đánh giá nghiên cứu mở rộng saunày.

(1) Do điều kiện hạn chế thời gian, luận văn mới nghiên cứu đánh giá một mặt cắt đi n hình nhất của đê đầmNại.

(2) Chưa xét được hết các điều kiện đất nền, ch tập trung nghiên cứu với các loại nền yếu, có hệ số rỗng e>1,0, mô đun biến dạng E

Ngày đăng: 07/06/2023, 18:30

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
2. Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cương (2003),Cơ học đất, Nxb Xây dựng, HàNội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ học đất
Tác giả: Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cương
Nhà XB: Nxb Xây dựng
Năm: 2003
7. Phạm Ngọc Quý, Đỗ Văn Lượng, Đỗ Xuân Tình (2011),Một số vấn đề về đê, kètỉnh Ninh Thuận và đề xuất ứng dụng các giải pháp phù hợp; Tạp chí khoa họckỹthuật Thủy lợi và Môi trường, Trường đại học ThủyLợi Sách, tạp chí
Tiêu đề: Một số vấn đề về đê,kètỉnh Ninh Thuận và đề xuất ứng dụng các giải pháp phù hợp
Tác giả: Phạm Ngọc Quý, Đỗ Văn Lượng, Đỗ Xuân Tình
Năm: 2011
9. Bùi Thị Mịn (2014),Nghiên cứu đánh giá quá trình lún cố kết của nền đất dínhbão hoà nước dưới tác dụng của khối đắp, ứng dụng nghiên cứu cho đê biển Bạc Liêu, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học ThủyLợi Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu đánh giá quá trình lún cố kết của nền đấtdínhbão hoà nước dưới tác dụng của khối đắp, ứng dụng nghiên cứu cho đê biểnBạc Liêu
Tác giả: Bùi Thị Mịn
Năm: 2014
10. Đặng Khoa Thi (2014),Nghiên cứu giải pháp hợp lý xử lý nền đất yếu các côngtrình ven biển tỉnh Bình Định, ứng dụng cho công trình Tràn Dương Thiện thuộc hệ thống Đê Đông Bình Định, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học ThủyLợi.II. TiếngAnh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu giải pháp hợp lý xử lý nền đất yếu cáccôngtrình ven biển tỉnh Bình Định, ứng dụng cho công trình Tràn Dương Thiệnthuộc hệ thống Đê Đông Bình Định
Tác giả: Đặng Khoa Thi
Năm: 2014
1. Lê Quý An-Nguyễn Công Mẫn - Nguyễn Văn Quỳ, Cơ học Đất, Nhà xuất bản GD và THCN,1976 Khác
3. Công ty tư vấnxâydựng thủy lợi Việt Nam, Một số giải pháp xử lý kỹ thuật khi thiết kế công trình trên nền đất yếu(2011) Khác
4. Hoàng Việt Hùng (2012) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê bi n tràn nước-Luận án Tiến sỹ kỹ thuật-Đại học Thủylợi-2012 Khác
5. Tô Văn Lận, Bài giảng môn học chuyên đề xử lý nền móng(2007) Khác
6. Đỗ Minh Toàn, Đất đá xây dựng và phương pháp cải tạo(2013) Khác
8. Ngô Trí Viềng (2011) và nnk-Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp khoa học công nghệ, đảm bảo độ bền của đê bi n hiện có trong trường hợp sóng và triều cường tràn đê-Đề tài NCKH cấp nhànước-KC08-15/06-10 Khác
11. Hsai-Yang Fang – Foundation Engineering Handbook- Second Edition – Van Nostrand Reinhold-NewYork-1998 Khác
12. Krystian W, Pilarczyk (1998) Dikes and Revestments A.A.Balkema/ Rotterdam/Brookfield Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w