luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng xử của nền đường đầu trên nền đất yếu gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật

ß tng hißu qu¿ cÿa gi¿i pháp trÿ xi mng ¿t, trên ßnh trÿ th±ßng bß trí lßp truyßn t¿i nh¿m tng t¿i trßng truyßn vào trÿ và gi¿m t¿i trßng truyßn xußng ¿t y¿u giÿa các cßc.. ßi vßi t¿t c¿

Danh mÿc các tÿ vi¿t t¿t

FEM: ph±¡ng pháp ph¿n tÿ hÿu h¿n (Finite Element Method)

HKC: hò k¿t c¿u (trÿ xi mng ¿t, l±òi òa kÿ thu¿t và ¿t nòn)

GRPS: Hò nòn còc gia c±òng trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp l±òi òa kÿ thu¿t (Geosynthetics Reinforced Pile Supported)

TTGH: Tr¿ng thỏi giòi h¿n

Gi¿i thớch ký hiòu

�㗃! Diòn tớch trÿ xi mng ¿t

�㗃" Diòn tớch ¿t giÿa cỏc còc trong hò nòn còc tớnh toỏn

�㗃 # Chuyòn vò cÿa khòi múng

[�㗃] Chuyòn vò cho phộp

�㗄 Kớch th±òc mi trÿ t±Ăng ±Ăng

�㗄! Tÿ lò diòn tớch gia cò

�㗅 Lÿc dớnh Ăn vò

�㗅 ! Lÿc dính trÿ XM

�㗃 ! Chò sò nộn lỳn

�㗃% Chò sò nộn lỳn phÿc hòi

�㗅& Hò sò t±Ăng tỏc giÿa l±òi KT và ¿t nòn

�㗃 ±òng kớnh trÿ XM

�㗃" Mụ un àn hòi cÿa ¿t nòn

�㗃! Mụ un àn hòi cÿa trÿ XM

�㗃 Mụ un àn hòi cÿa hò nòn còc gia cò

�㗃' Mụ un àn hòi nòn ¿t ¿p

�㗃() Mụ un àn hòi khụng thoỏt n±òc

�㗃 '* Mụ un àn hòi t±Ăng ±Ăng

E tr Hiòu qu¿ truyòn t¿i tròng

�㗃"+ Ma sỏt hụng dòc thõn trÿ XM

�㗃 C±òng ò chòu kộo l±òi KT

�㗃, Hò sò ỏp lÿc ¿t bò òng

�㗃 ) Hò sò ỏp lÿc ngang cÿa ¿t

�㗅, Tham sò kiòm soỏt lÿc dớnh

�㗅" Hò sò th¿m cÿa ¿t

�㗅 ! Hò sò th¿m cÿa trÿ XM

�㗃 Chiòu dài trÿ XM

�㗃 Vi phõn toỏn tÿ trong ph±Ăng phỏp sò

�㗃!- Chiòu dài o¿n chuyòn ti¿p giÿa ±òng và c¿u

�㗃 Chiòu dài o¿n ±òng g¿n mò c¿u

�㗃/ Chiòu dài tÿ c¿nh g¿n mò ¿n o¿n ±òng thụng th±òng

�㗃0 Chiòu dài liờn k¿t cÿa l±òi KT chòng l¿i lÿc kộo ngang cÿa nòn ¿p

�㗅 $! Chiòu dài ¿t t¿i cÿc bò

�㗄1$2 Mụ men lòn nh¿t trong trÿ XM

[�㗄] Mụ men giòi h¿n cÿa trÿ XM

�㗄1$2 Nòi lÿc lòn nh¿t trong trÿ XM

[�㗄] Nòi lÿc giòi h¿n cÿa trÿ XM

�㗅 Hò sò t¿p trung ÿng su¿t

�㗅! Sò l±ÿng trÿ XM trong vựng gia c±òng

�㗄 Tòng t¿i tròng tỏc dÿng

�㗅! Áp lÿc tiòn cò k¿t cÿa ¿t nòn

�㗄'3 T¿i tròng nòn ¿p và ho¿t t¿i tỏc dÿng lờn trÿ XM

�㗅! 4 ỵng su¿t th¿ng ÿng trờn ònh còc

�㗅! C±òng ò thi¿t k¿ trÿ XM

�㗄 - Tòng t¿i tròng nòn ¿p và ho¿t t¿i tỏc dÿng

�㗅 T¿i tròng xe quy òi

�㗅5 C±òng ò chòu nộn tòi h¿n

�㗄2 Kho¿ng cách giÿa 2 trÿ theo ph±¡ng x

�㗄# Kho¿ng cách giÿa 2 trÿ theo ph±¡ng y

�㗄�㗄�㗄 Thớ nghiòm xuyờn tiờu chu¿n SPT

�㗄�㗄�㗄 Tÿ sò gi¿m ÿng su¿t (Stress Reduction Ratio)

�㗄1$2 Chuyòn vò lỳn lòn nh¿t

�㗆 Kho¿ng cách tÿ tim ¿n tim trÿ XM

�㗄 7 Lÿc kộo dòc trÿc l±òi KT

�㗄8 C±òng ò chòu kộo tòi h¿n l±òi KT

�㗄 1$2 C±òng ò chòu kộo lòn nh¿t cÿa l±òi KT

�㗆 Chiòu dày lòp l±òi KT

�㗄 9 T¿i tròng phõn bò trờn l±òi KT

�㗄 ò ¿m ò tr¿ng thỏi tÿ nhiờn

�㗄 : ò ¿m ò tr¿ng thỏi giòi h¿n ch¿y

�㗄; ò ¿m ò tr¿ng thỏi giòi h¿n d¿o

�㗆+ Lÿc gõy ra bòi nờm ¿t (hiòu ÿng vũm)

�㗆 0,8) ±ÿc hỡnh thành ò cỏc vựng thung ling ¿t hÿu cĂ th±òng hỡnh thành tÿ ¿m l¿y, nĂi n±òc tớch òng th±òng xuyờn, mÿc n±òc ng¿m cao, t¿i õy cỏc loài thÿc v¿t phỏt triòn, thòi rÿa và phõn hÿy, t¿o ra cỏc v¿t l¿ng hÿu cĂ l¿n vòi cỏc tr¿m tớch khoỏng v¿t Lo¿i này th±òng gòi là ¿t ¿m l¿y than bựn, hàm l±ÿng hÿu cĂ chi¿m tòi 20 ữ 80%, th±òng cú màu en hay nõu s¿m, c¿u trỳc khụng mòn òi vòi lo¿i này th±òng ±ÿc xem là ¿t y¿u n¿u hò sò ròng và cỏc ¿c tr±ng sÿc khỏng c¿t cÿa chỳng cing ¿t cỏc trò sò nh± nờu trờn ¿t y¿u ¿m l¿y than bựn cũn ±ÿc phõn theo tÿ lò l±ÿng hÿu cĂ cú trong chỳng:

- L±ÿng hÿu cĂ cú tÿ (20 ữ 30)%: ¿t nhiòm than bựn

- L±ÿng hÿu c¡ có tÿ (30 ÷ 60)%: ¿t than bùn

1.1.2.2 Nh¿n d¿ng ¿t y¿u theo tr¿ng thái tÿ nhiên ò ỏnh giỏ sĂ bò vò tớnh ch¿t cụng trỡnh cÿa ¿t y¿u, tÿ ú b±òc ¿u xem xột cỏc gi¿i phỏp thi¿t k¿ nòn ±òng t±Ăng ÿng, ¿t y¿u ±ÿc nh¿n d¿ng theo ò sòt (B) nh± sau:

Trong ú: W, WP, WL là ò ¿m ò tr¿ng thỏi tÿ nhiờn, giòi h¿n d¿o và giòi h¿n ch¿y cÿa ¿t y¿u

- N¿u B > 1: ¿t y¿u ò tr¿ng thỏi ch¿y (±ÿc gòi là bựn sột);

- N¿u 0,75 < B f 1: ¿t y¿u d¿o ch¿y ¿t cú nguòn gòc hÿu cĂ th±òng hỡnh thành tÿ ¿m l¿y, cú hàm l±ÿng hÿu cĂ chi¿m tòi

(20 ữ 80)%, th±òng cú màu en hay nõu s¿m, c¿u trỳc khụng mòn (vỡ l¿n cỏc tàn d± thÿc v¿t) ±ÿc gòi là ¿t ¿m l¿y than bựn Lo¿i này th±òng ±ÿc xem là ¿t y¿u n¿u hò sò ròng và cỏc ¿c tr±ng c±òng ò khỏng c¿t cÿa ¿t cing ¿t cỏc trò sò nờu t¿i mÿc 1.1.2.1 ị tr¿ng thỏi tÿ nhiờn, ¿t ¿m l¿y than bựn ±ÿc phõn thành lo¿i I, II, III:

- Lo¿i I: Lo¿i cú ò sòt òn ònh; thuòc lo¿i này n¿u vỏch ¿t ào th¿ng ÿng sõu 1 m trong chỳng v¿n duy trỡ ±ÿc òn ònh tÿ 1 ữ 2 ngày;

- Lo¿i II: Lo¿i cú ò sòt khụng òn ònh; lo¿i này khụng ¿t tiờu chu¿n lo¿i I nh±ng ¿t than bựn ch±a ò tr¿ng thỏi ch¿y;

1.1.3 Cụng nghò xÿ lý nòn ¿t y¿u cho ±òng giao thụng

1.1.3.1 Phõn lo¿i cỏc cụng nghò xõy dÿng nòn ¿p trờn ¿t y¿u

Tuÿ theo òi t±ÿng trÿc ti¿p tỏc òng cÿa gi¿i phỏp xÿ lý, hiòn nay ng±òi ta th±òng chia cụng nghò xõy dÿng nòn ¿p trờn ¿t y¿u thành 2 lo¿i sau: a.Lo¿i chò tỏc òng ¿n b¿n thõn nòn ¿p ò b¿o ¿m nòn òn ònh và gi¿m lỳn, cỏc gi¿i phỏp cụng nghò này khụng ÿng ¿n nòn ¿t phớa d±òi mà chò tỏc òng ¿n c¿u t¿o và quỏ trỡnh xõy dÿng nòn ¿p phớa trờn Cỏc gi¿i phỏp cụng nghò lo¿i này gòm cú:

- Xõy dÿng nòn ¿p theo giai o¿n (vÿa ¿p vÿa chò lỳn);

- Xõy dÿng cỏc bò ph¿n ỏp hai bờn nòn ¿p;

- ¿p gia t¿i tr±òc ò tng nhanh lỳn;

- Gi¿m t¿i tròng cÿa nòn ¿p: ¿p b¿ng v¿t liòu nh¿ (polyetylen nò, lòp xe ), ¿t thờm cỏc òng còng trong thõn nòn ¿p;

- Tng c±òng òn ònh cho nòn ¿p b¿ng cỏch bò trớ thờm cỏc lòp v¿i ho¿c l±òi òa kÿ thu¿t ò ỏy và thõn nòn ¿p b.Gi¿i phỏp tỏc òng ¿n nòn ¿t y¿u phớa d±òi nòn ¿p

- Thay toàn bò hay mòt ph¿n ¿t y¿u b¿ng v¿t liòu ¿p tòt;

- Bò trớ cỏc ph±Ăng tiòn thoỏt n±òc th¿ng ÿng: gi¿ng cỏt, b¿c th¿m;

- Hỳt chõn khụng ò t¿o cò k¿t vựng ¿t y¿u;

- ¿t gia cò vụi ho¿c ximng theo cụng nghò tròn ±òt ho¿c tròn khụ;

- Tng nhanh cò k¿t cÿa ¿t y¿u b¿ng cụng nghò iòn th¿m;

- Xõy dÿng nòn ¿p trờn hò còc úng trong ¿t y¿u c.Cỏc nguyờn t¿c lÿa chòn cụng nghò xõy dÿng nòn ¿p trờn ¿t y¿u

Kh¿ nng thÿc hiòn t¿i chò nh± iòu kiòn vò v¿t liòu, thi¿t bò, tay nghò; tỏc òng cÿa quỏ trỡnh thi cụng ¿n mụi tr±òng xung quanh; thòi h¿n thi cụng tòi a; tuòi thò cụng trỡnh; chi phí

- Vò v¿t t± thi¿t bò, ngoài cỏc thi¿t bò chuyờn dựng cho mòi lo¿i cụng nghò (nh± thi¿t bò thi cụng b¿c th¿m, gi¿ng cỏt, khoan và phun tròn ¿t gia cò ximng, vụi ) cũn ph¿i chỳ tròng kh¿ nng cung c¿p v¿t liòu nh± cỏt, n±òc (trong cụng nghò còc ¿t xi mng b¿ng tròn ±òt ), ỏ balỏt (còt ỏ balỏt), ho¿c v¿t liòu ¿p nh¿ (nh± polyetylen nò, lòp ụtụ ph¿ th¿i) hay v¿i, l±òi òa k) thu¿t, xi mng ho¿c cựng vòi iòu kiòn v¿n chuyòn ¿n cụng tr±òng

- Vò tỏc òng mụi tr±òng cÿa gi¿i phỏp lÿa chòn c¿n ph¿i xột ¿n:

+ iòu kiòn vò gi¿i phúng m¿t b¿ng (khi ỏp dÿng gi¿i phỏp ỏp bò ph¿n ỏp);

+ iòu kiòn giao thụng òa ph±Ăng qua l¿i d±òi ho¿c trờn cụng trỡnh nòn ¿p; + Chò ò ¿t th¿i (trong gi¿i phỏp thay ¿t);

+ Tỏc òng ¿n nguòn n±òc, kh¿ nng duy trỡ ±ÿc cỏc dũng ch¿y tÿ nhiờn, kh¿ nng b¿o vò nguòn n±òc ng¿m trong quỏ trỡnh thi cụng (¿c biòt ph¿i xột ¿n y¿u tò này khi chòn gi¿i phỏp còt ¿t ximng phun tròn ±òt);

+ Kh¿ nng chòng bÿi, gõy ch¿n òng trong quỏ trỡnh thi cụng òi vòi khu vÿc dõn c± lõn c¿n (nh¿t là bÿi do vụi ho¿c ximng và ch¿n òng do khoan, úng còc )

- Vò thòi h¿n thi cụng: thụng th±òng thòi h¿n thi cụng h¿ng mÿc nòn ¿p trờn ¿t y¿u n¿m trờn ±òng gng cÿa sĂ ò tò chÿc thi cụng chung toàn bò cụng trỡnh Do v¿y ph¿i dÿa trờn cĂ sò cÿa mòt b¿n thi¿t k¿ tò chÿc thi cụng tòt ò xỏc ònh càng ỳng càng tòt thòi h¿n thi cụng h¿ng mÿc nòn ¿p trờn ¿t y¿u Trong ú cú xột ¿n thòi gian chò (giÿa cỏc ÿt ¿p, còt k¿t ) và c¿ nhÿng y¿u tò b¿t tr¿c do kh¿ nng dÿ bỏo tr±òc kộm chớnh xỏc (thòi gian chò ±ÿc iòu chònh gi¿m ho¿c tng thờm theo thÿc t¿) òi vòi t¿t c¿ cỏc gi¿i phỏp xõy dÿng nòn ¿p trờn ¿t y¿u, trong mòi tr±òng hÿp nờn t¿n dÿng khòi cụng sòm nh¿t cú thò và thÿc hiòn mòt sò cụng viòc ngay c¿ trong

- Vò yờu c¿u khai thỏc sÿ dÿng cụng trỡnh lõu dài: khi chòn gi¿i phỏp c¿n ¿c biòt chỳ tròng ¿n yờu c¿u vò h¿n ch¿ ò lỳn (ò lỳn cho phộp ho¿c tòc ò lỳn cho phộp cũn l¿i sau khi ±a công trình vào sÿ dÿng)

- Vò chi phớ: c¿n ph¿i so sỏnh tòng chi phớ trong quỏ trỡnh thi cụng và sau khi ±a cụng trỡnh vào sÿ dÿng (òi vòi mòt sò gi¿i phỏp ph¿i ti¿p tÿc thÿc hiòn bự lỳn trong quỏ trình khai thác)

Nguyờn t¿c lÿa chòn gi¿i phỏp cụng nghò xõy dÿng nòn ¿p trờn ¿t y¿u th±òng là: ò c¿p cỏc gi¿i phỏp Ăn gi¿n (vựng ¿t y¿u cú bò dày nhò ho¿c khụng cú ¿t y¿u, ¿p trÿc ti¿p ho¿c chò tỏc òng ¿n b¿n thõn nòn ¿p ), sau ú là cỏc gi¿i phỏp xÿ lý nụng ròi mòi xột ¿n cỏc gi¿i phỏp xÿ lý sõu Cn cÿ vào cỏc tiờu chớ nờu trờn, ti¿n hành so sỏnh kinh t¿ - k) thu¿t ò lÿa chòn ph±Ăng ỏn cú tòng chi phớ xõy dÿng và khai thỏc th¿p, ỏp ÿng mòi yờu c¿u, mÿc tiờu cÿa cụng trỡnh xõy dÿng

1.1.3.2 Ph¿m vi sÿ dÿng cỏc gi¿i phỏp cụng nghò xõy dÿng nòn ¿p trờn ¿t y¿u

Theo kinh nghiòm trờn th¿ giòi, th±òng k¿t hÿp sÿ dÿng 2, 3 gi¿i phỏp cụng nghò núi trờn ò ¿t ±ÿc mÿc tiờu xÿ lý:

- T¿ng cỏt òm k¿t hÿp vòi gi¿ng cỏt ho¿c b¿c th¿m;

- Bò ph¿n ỏp k¿t hÿp vòi thoỏt n±òc ÿng: ph¿n ỏp ò giÿ cho nòn ¿p òn ònh trong quỏ trỡnh thoỏt n±òc cò k¿t;

- Gia t¿i tr±òc k¿t hÿp vòi thoỏt n±òc ÿng nh±ng c¿n chỳ ý ¿m b¿o òn ònh cho nòn ¿p trong quỏ trỡnh chò cò k¿t;

- Bò ph¿n ỏp k¿t hÿp vòi bò trớ lòp cỏt òm;

- Bò ph¿n ỏp k¿t hÿp vòi ào thay ¿t;

- Bò ph¿n ỏp k¿t hÿp vòi còc cỏt, trÿ balỏt;

- Còc cÿng k¿t hÿp l±òi òa kÿ thu¿t.

Tòng quan vò ±òng ¿u c¿u

1.2.1 Khỏi niòm vò ±òng ¿u c¿u o¿n ±òng yờu c¿u sÿ chuyòn ti¿p mòt cỏch hài hũa, ờm thu¿n trờn toàn bò m¿t c¿t ngang tÿ ±òng ¿n vò trớ ti¿p giỏp cụng trỡnh c¿u trờn ±òng ụ tụ (Hỡnh 1.1) ò b¿ng ph¿ng (i) theo ph±Ăng dòc tim ±òng là ò dòc dòc giÿa hai iòm trờn m¿t ±òng theo ph±Ăng dòc tim ±òng do sÿ chờnh lòch ò lỳn cÿa hai iòm ú

Hỡnh 1.1 ò b¿ng ph¿ng i theo ph±Ăng dòc tim ±òng

1.2.2.1 Yờu c¿u vò ò b¿ng ph¿ng theo ph±Ăng dòc tim ±òng

Nh¿m ¿m b¿o sÿ chuyòn ti¿p ờm thu¿n, khụng gõy 88xúc99 m¿nh cho xe ch¿y qua o¿n chuyòn ti¿p thỡ ò b¿ng ph¿ng theo ph±Ăng dòc tim ±òng (i) cÿa o¿n chuyòn ti¿p giÿa ±òng và c¿u ±ÿc quy ònh trong b¿ng 1.1

Trong mòt sò tr±òng hÿp cho phộp t¿o 88vòng99 tr±òc cho o¿n ±òng chuyòn ti¿p vòi ò dòc dòc lòn nh¿t là 1/125 nh¿m dÿ phũng bự lỳn tr±òc

B¿ng 1.1 Quy ònh ò b¿ng ph¿ng theo ph±Ăng dòc tim ±òng o¿n chuyòn ti¿p o¿n chuyòn ti¿p ±òng và cụng trỡnh trờn ±òng ò b¿ng ph¿ng ( i f)

C¿p ±òng Cụng trỡnh 40 60 80 100 120 ±òng cao tòc

1.2.2.2 Xỏc ònh chiòu dài o¿n chuyòn ti¿p giÿa ±òng và c¿u a.Tr±òng hÿp xõy dÿng ò nĂi ¿t y¿u

Chiòu dài o¿n chuyòn ti¿p giÿa ±òng và c¿u ±ÿc xỏc ònh tÿ mộp vò phớa ±òng cÿa t±òng ònh mò c¿u vò mòi phớa nòn ±òng tớnh theo cụng thÿc:

- �㗃!-: chiòu dài o¿n chuyòn ti¿p giÿa ±òng và c¿u/ còng (m);

- �㗃.: chiòu dài o¿n ±òng g¿n mò c¿u ho¿c c¿nh còng (m);

- �㗃 / : chiòu dài o¿n ±òng tÿ c¿nh g¿n mò ¿n o¿n ±òng thụng th±òng (m);

- Chiòu dài �㗃 l¿y nh± Hỡnh 1.2;

�㗃 g (�㗄+ 2 �㗄!)/�㗄 nh±ng khụng nhò hĂn 3�㗃 + (3 ữ 5)m (1.3)

- òi vòi o¿n ±òng c¿nh còng:

�㗃 g (�㗄+2 �㗄!8)/�㗄 nh±ng khụng nhò hĂn �㗃 + 2�㗃 (1.4)

- Chiòu dài �㗃/ tớnh theo cụng thÿc sau:

�㗃/ g (�㗄.2 �㗄/)/�㗄 (1.5) Trong các công thÿc (1.3), (1.4), (1.5):

- �㗄!: ò lỳn d± k¿t c¿u mò c¿u l¿y theo quy ònh cÿa TCVN 11823:2017 [7] b¿ng 25,4 trong vòng 100 nm, (mm);

- �㗄+: ò lỳn d± cÿa o¿n ±òng g¿n mò c¿u ho¿c còng sau 15 nm vòi nòn ±òng d±òi m¿t ±òng mòm ho¿c 30 nm òi vò nòn ±òng d±òi m¿t ±òng BTXM, (m);

- �㗄6: ò lỳn d± cÿa o¿n nòn ±òng thụng th±òng sau 15 nm vòi nòn ±òng d±òi m¿t ±òng mòm ho¿c 30 nm òi vòi nòn ±òng d±òi m¿t ±òng BTXM, (m);

- �㗄 !8 : ò lỳn d± thi¿t k¿ cÿa k¿t c¿u còng sau 15 nm òi vòi còng d±òi m¿t ±òng mòm ho¿c 30 nm òi vòi còng d±òi m¿t ±òng BTXM, (m)

- H: chiòu cao ¿t ¿p sau mò hay c¿nh còng (Hỡnh 1.2), (m)

- i: ò b¿ng ph¿ng theo ph±Ăng dòc tim ±òng l¿y theo B¿ng 1.1 b.Tr±òng hÿp cụng trỡnh xõy dÿng ò nĂi khụng cú ¿t y¿u

Chiòu dài o¿n chuyòn ti¿p giÿa ±òng và c¿u (ho¿c còng) là �㗃!- = �㗃 l¿y b¿ng ph¿m vi o¿n ti¿p giỏp giÿa ±òng và c¿u theo mÿc 7.6.1 cÿa TCVN 9436:2012 [8]

1.2.3 Gi¿i phỏp cụng nghò ¿m b¿o ờm thu¿n o¿n chuyòn ti¿p giÿa ±òng và c¿u 1.2.3.1 Tng chiòu dài c¿u ò h¿ th¿p chiòu cao ¿t ¿p sau mò c¿u

Chiòu cao ¿t ¿p sau mò c¿u nờn chòn nhò hĂn 6m òi vòi vò trớ khụng cú ¿t y¿u và nhò hĂn 4m t¿i vò trớ ¿t y¿u

1.2.3.2 Xÿ lý nòn ¿t y¿u d±òi nòn ¿p trong ph¿m vi o¿n chuyòn ti¿p

Nòn ¿t y¿u d±òi nòn ±òng ph¿i ±ÿc xÿ lý b¿ng cỏc gi¿i phỏp thớch hÿp ò ¿m b¿o yờu c¿u kÿ thu¿t vò kiòm soỏt ò lỳn d± theo quy ònh a Nguyên lý chung òi vòi o¿n chuyòn ti¿p cú thò dựng mòt ho¿c k¿t hÿp nhiòu gi¿i phỏp xÿ lý ¿t y¿u ò ¿m b¿o chuyòn ti¿p ờm thu¿n ò lỳn d± tÿ ±òng và c¿u, c¿n chia o¿n chuyòn ti¿p thành cỏc o¿n nhò cú chiòu dài tÿ 5 ữ 15m Vòi mòi o¿n chia nhò c¿n lÿa chòn yờu c¿u xÿ lý ò cỏc mÿc ò khỏc nhau ò trỏnh khụng t¿o ra cỏc 88b±òc nh¿y99 do lỳn d± b Các gi¿i pháp xÿ lý ¿t y¿u

Khi xõy dÿng ±òng ¿u c¿u trờn nòn ¿t y¿u, th±òng xem xột ¿n cỏc gi¿i phỏp sau:

- Làm ch¿t ¿t b¿ng các ph±¡ng pháp sau:

+ Thoỏt n±òc th¿ng ÿng b¿ng b¿c th¿m, còc cỏt &;

+ BĂm hỳt chõn khụng (ph±Ăng phỏp cò k¿t chõn khụng);

+ Ph±Ăng phỏp ¿m rung nòn

- Xÿ lý nòn ¿t y¿u b¿ng cỏc ph±Ăng phỏp gia c±òng nh±:

+ Còc (trÿ) ¿t gia cò ch¿t liờn k¿t vụ cĂ (xi mng ho¿c vụi);

+ Còc v¿t liòu h¿t (còc cỏt, ỏ dm &)

L±u ý tr±òc tiờn c¿n ti¿n hành kh¿o sỏt òa ch¿t ¿t nòn kÿ l±ÿng Trong tớnh toỏn xÿ lý ¿t y¿u khu vÿc mò c¿u c¿n ph¿i xột ¿y ÿ chi ti¿t tòi thành ph¿n lỳn theo thòi gian, vòi t¿t c¿ cỏc t¿i tròng, trỡnh tÿ thi cụng & Tớnh toỏn ò lỳn t±Ăng ÿng vòi cỏc ph±Ăng phỏp xÿ lý khỏc nhau, ò xỏc ònh và lÿa chòn biòn phỏp xÿ lý phự hÿp, ¿m b¿o tớnh kinh t¿, kÿ thu¿t

Trong khi thi cụng c¿n phòi hÿp ch¿t ch¿ giÿa cỏc Ăn vò thi cụng vò trỡnh tÿ thi cụng, vÿa ¿m b¿o thòi gian chò lỳn tòi thiòu cÿa ph±Ăng phỏp xÿ lý nòn ¿t y¿u, vÿa khụng gõy ¿nh h±òng tòi k¿t c¿u mò c¿u nh± hiòn t±ÿng ma sỏt õm, mò chuyòn vò dòc & Thụng th±òng nòn ±òng ±ÿc xÿ lý ¿t y¿u ¿t tòi thiòu 90% ò cò k¿t tớnh toỏn thỡ mòi b¿t ¿u thi cụng mò c¿u

- Khi biòn phỏp xÿ lý ¿t y¿u khụng kh¿ thi, cú thò ỏp dÿng

K¿t c¿u bờ tụng còt thộp cú bò còc bờ tụng còt thộp xuyờn qua nòn ¿t y¿u, cú tỏc dÿng truyòn t¿i tròng tÿ ¿t ¿p, ho¿t t¿i xuòng lòp ¿t tòt hĂn phớa d±òi, mòt sò k¿t c¿u th±òng dựng sau mò c¿u nh± sau:

+ Sàn gi¿m t¿i (trờn hò múng còc) ÿ trÿc ti¿p ph¿n ¿t ¿p nòn ±òng d¿n sau mò; + Còng hòp dòc thay th¿ cho ph¿n nòn ±òng ¿p ¿u c¿u, pho phộp xe ch¿y trÿc ti¿p trờn n¿p còng, gi¿m ỏp lÿc tỏc dÿng lờn ¿t nòn

Khi sÿ dÿng hò còc bờ tụng còt thộp gia cò c¿n cú so sỏnh cÿ thò vòi cỏc ph±Ăng phỏp xÿ lý nòn ¿t y¿u khỏc ho¿c ph±Ăng phỏp kộo dài thờm nhòp c¿u, nh¿m ¿m b¿o cỏc chò tiờu kÿ thu¿t và hÿp lý vò kinh t¿ cÿa ph±Ăng ỏn lÿa chòn ò ¿m b¿o yờu c¿u ò b¿ng ph¿ng ò B¿ng 1.1 khi ỏp dÿng cỏc k¿t c¿u còc múng gia cò c¿n ¿c biòt chỳ ý chuyòn d¿n ò cÿng chòng lỳn giÿa ±òng và c¿u b¿ng cỏc gi¿i phỏp thay òi chiòu sõu và m¿t ò còc B±òc gi¿m chiòu sõu h¿ còc và m¿t ò còc tựy theo k¿t qu¿ tớnh toỏn lỳn, cú thò tham kh¿o mòi b±òc gi¿m chiòu sõu h¿ còc b¿ng 10ữ15% chiòu dài còc, kho¿ng cỏch cỏc còc cú thò tng d¿n tÿ 1,2ữ1,5 l¿n kho¿ng cỏch cỏc còc

Khi ỏp dÿng gi¿i phỏp thay òi chiòu dài còc và m¿t ò còc gia cò c¿n chia sàn gi¿m t¿i thành nhiòu o¿n, mòi o¿n cú chiòu dài theo ph±Ăng dòc tim ±òng b¿ng 10ữ15m, cú thò chia sàn gi¿m t¿i và sÿ dÿng còc gia cò ò mòi o¿n cú chiòu dài b¿ng nhau theo d¿ng b¿c thang

1.2.3.3 Sÿ dÿng các gi¿i pháp kÿ thu¿t khác

- Sÿ dÿng v¿t liòu nh¿ ò ¿p nòn ±òng ¿u c¿u;

- Sÿ dÿng k¿t c¿u ¿t cú còt và t±òng ch¿n ¿t cú còt

Hò thòng còt trong k¿t c¿u ¿t cú còt chÿ y¿u bao gòm còt thộp (thộp nh¿, thộp m¿ hay epoxy) và còt v¿i, l±òi òa kÿ thu¿t (v¿t liòu polypropylen hay polyeste) Hò thòng còt vòi hai lo¿i v¿t liòu chớnh trờn tòn t¿i d±òi nhiòu hỡnh thÿc nh± l±òi, d¿i, t¿m &

Tòng quan vò trÿ xi mng ¿t và l±òi òa kÿ thu¿t

Trÿ xi mng ¿t cú d¿ng hỡnh trÿ ±ÿc ch¿ t¿o b¿ng cỏch tròn xi mng ho¿c vÿa xi mng vòi ¿t t¿i chò (cú thò kốm thờm phÿ gia) Gi¿i phỏp trÿ xi mng ¿t (tròn sõu) nh¿m c¿i thiòn cỏc ¿c tr±ng cÿa ¿t, nh± tng c±òng ò khỏng c¿t, gi¿m tớnh nộn lỳn, b¿ng cỏch tròn xi mng (vÿa xi mng) vòi ¿t nòn ò chỳng t±Ăng tỏc vòi nhau Hòn hÿp mòi tòt hĂn nhò trao òi ion t¿i bò m¿t cỏc h¿t sột, g¿n k¿t cỏc h¿t ¿t và l¿p cỏc lò ròng bòi cỏc s¿n ph¿m cÿa ph¿n ÿng húa hòc

Trÿ xi mng ¿t b¿t ¿u xu¿t hiòn t¿i Thÿy iòn và Nh¿t B¿n tÿ nhÿng nm 1960 Tròn khụ dựng vụi bòt ch±a tụi ±ÿc ỏp dÿng ò Nh¿t B¿n tÿ nhÿng nm 1970 Kho¿ng thòi gian ú trÿ vụi ¿t cing ó ±ÿc sÿ dÿng ò Thÿy iòn Tròn ±òt dựng vÿa xi mng cing ±ÿc Nh¿t B¿n ỏp dÿng trong nhÿng nm 1970 Ph±Ăng phỏp này ±ÿc phò bi¿n ra th¿ giòi, g¿n õy hòn hÿp ximng, vụi vòi th¿ch cao, tro bay, xò cing ó ±ÿc giòi thiòu., thi¿t bò tròn cing ó ±ÿc c¿i ti¿n Ph±Ăng phỏp này ±ÿc ỏp dÿng t¿i nhiòu n±òc ò gi¿i quy¿t cỏc v¿n ò mụi tr±òng nh± ngn ch¿n và xÿ lý cỏc vựng bò ụ nhiòm

Cú nhiòu cỏch phõn lo¿i trÿ xi mng ¿t nh±:

- Phân lo¿i theo ch¿t k¿t dính: xi mng, vôi, th¿ch cao, tro bay ;

- Phõn lo¿i theo ph±Ăng phỏp tròn: khụ /±òt, quay/ phun tia, guòng xo¿n ho¿c l±ÿi c¿t

Hiòn nay ò n±òc ta, cỏch phõn lo¿i Ăn gi¿n và phò bi¿n nh¿t là tròn cĂ hòc (deep mixing) và bĂm phÿt vÿa ỏp lÿc cao (jet grouting) òi vòi bĂm phÿt vÿa ỏp lÿc cao, ph±Ăng phỏp này t¿o ra cỏc trÿ trũn xi mng cú ±òng kớnh khụng òng òu, do ú liờn k¿t cÿa trÿ xi mng ¿t ch±a òng nh¿t, khi thi cụng c¿n kiòm soỏt ch¿t ch¿ ỏp lÿc bĂm trong iòu kiòn òa ch¿t phÿc t¿p òi vòi ph±Ăng phỏp tròn cĂ hòc (XM), xi mng hay vÿa xi mng ±ÿc xÿ lý t¿i chò sÿ dÿng g¿u xo¿n, trÿ xi mng ¿t ±ÿc thi cụng theo ph±Ăng phỏp này cú ±òng kớnh òng nh¿t và ch¿t l±ÿng òn ònh Do ú ph±Ăng phỏp tròn cĂ hòc ±ÿc ỏp dÿng phò bi¿n t¿i cỏc n±òc ti¿n ti¿n (Nh¿t B¿n, Mÿ, Thÿy iòn ) và n±òc ang phỏt triòn (Thỏi Lan)

Trỡnh tÿ thi cụng cÿa ph±Ăng phỏp tròn cĂ hòc bao gòm 5 b±òc:

(2) Khoan phỏ k¿t c¿u ¿n cao ò mii trÿ;

(3) BĂm vÿa xi mng k¿t hÿp tròn;

(4) Rỳt gàu khoan k¿t hÿp tròn;

(5) K¿t thỳc quỏ trỡnh thi cụng và nghiòm thu

Hình 1.3 Trình tÿ thi công trÿ xi mng ¿t

Ph±Ăng phỏp tròn sõu ngày càng phò bi¿n do tng c±òng sÿc chòu t¿i, gi¿m ò lỳn, chòng tr±ÿt và tng òn ònh cho nòn Trÿ xi mng ¿t cú cỏch bò trớ phự hÿp vòi cụng trỡnh: khòi trÿ, t±òng trÿ, l±òi, nhúm trÿ

Hỡnh 1.4 Mòt sò hỡnh d¿ng bò trớ trÿ xi mng ¿t

Cỏc tớnh ch¿t cÿa trÿ xi mng ¿t ±ÿc xem xột bao gòm: c±òng ò nộn khụng nò hụng, hò sò Poisson, modun àn hòi, ÿng xÿ thoỏt n±òc và khụng thoỏt n±òc ba trÿc, tớnh th¿m, c±òng ò chòu kộo và chòu uòn, khòi l±ÿng riờng và giỏ trò pH Thụng th±òng, cỏc tớnh ch¿t kÿ thu¿t cÿa trÿ xi mng ¿t xu¿t phỏt tÿ thớ nghiòm nộn ba trÿc, thớ nghiòm

1.3.1.2 Ph±¡ng pháp tính toán trÿ xi mng ¿t

Hiòn nay cú nhiòu ph±Ăng phỏp tớnh toỏn trÿ xi mng ¿t, tuy nhiờn cú thò x¿p chỳng vào mòt trong ba quan iòm sau: a.Quan iòm coi trÿ XM là còc cÿng

Trong sĂ ò tớnh coi trÿ XM cú ò cÿng t±Ăng òi lòn và t¿i tròng ngoài truyòn chÿ y¿u thụng qua trÿ Trÿ làm viòc nh± sĂ ò còc chòng (khi mii trÿ ¿t ò t¿ng ¿t chòu t¿i) ho¿c sĂ ò còc ma sỏt (khi mii trÿ v¿n ò trong t¿ng ¿t y¿u, khụng ¿t ò t¿ng ¿t cú kh¿ nng chòu t¿i lòn) Khi ú, trÿ XM ±ÿc ỏnh giỏ òn ònh theo hai TTGH

- TTGH1: trÿ XM ÿ kh¿ nng chòu t¿i và ¿m b¿o chuyòn vò, cụng thÿc:

+ Nòi lÿc lòn nh¿t trong trÿ

+ Mụmen lòn nh¿t trong mòt trÿ

+ Chuyòn vò cÿa khòi múng

+ [N]: nòi lÿc giòi h¿n cÿa trÿ XM;

+ [M]: mụmen giòi h¿n cÿa trÿ XM;

+ [Ay]: chuyòn vò cho phộp

- TTGH 2: ¿m b¿o múng còc khụng phỏt sinh bi¿n d¿ng và lỳn quỏ lòn, thòa món công thÿc (1.9) ồS& < [�㗄] (1.9)

+ ồSi : ò lỳn tòng còng cÿa múng còc/ trÿ;

Thÿc t¿, quan iòm tớnh toỏn trờn cú nhiòu h¿n ch¿, ¿c biòt là xỏc ònh sÿ phõn bò ÿng su¿t trong trÿ XM r¿t khú khn, tớnh toỏn sÿc chòu t¿i hay ò lỳn th±òng là gi¿ thi¿t Ngoài ra, ò cÿng trÿ XM thay òi trong quỏ trỡnh chòu lÿc, nờn quan iòm còc cÿng s¿ khụng ph¿n ỏnh ỳng sÿ làm viòc cÿa hò còc b.Quan iòm nòn t±Ăng ±Ăng

Trÿ XM ±ÿc coi là còc mòm, cú ò cÿng nhò và ±ÿc xem nh± v¿t liòu ¿t nòn Nòn ±ÿc gia cò trÿ XM coi nh± mòt nòn mòi òng nh¿t Khi ú, trÿ XM bi¿n d¿ng òng thòi vòi nòn ¿t d±òi tỏc dÿng cÿa t¿i tròng Theo quan iòm trờn, hò nòn còc òng nh¿t b¿ng cỏch quy òi cỏc ¿c tr±ng ò bòn, ò cÿng trung bỡnh theo tÿ lò diòn tớch gia cò ac tÿ ò bòn, ò cÿng t±Ăng ÿng cÿa còc và ¿t y¿u xung quanh theo cụng thÿc (1.10):

: tÿ lò diòn tớch gia cò;

- As : diòn tớch ¿t giÿa cỏc còc trong hò nòn còc tớnh toỏn;

- �㗱