Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu phương pháp hút chân không kết hợp sử dụng bấc thấm xử lý nền đất yếu tại đường cao tốc Long Thành - Dầu Giây và ứng dụng xử lý nền đất yếu các công trình tại thành phố Tân An - Tỉnh Long An

MỤC LỤC

2 Mục đích của đề tài ttt1111 ri 13 Cách tiếp cận va phương pháp nghiên COU ccccccccccsscssssssssssssessssessssenstssssensesensesee 24 Kết quả dự 6ï 2n ằ 3

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE PHƯƠNG PHÁP HUT CHAN

KHONG VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT s-2222-2t 41.1 Khái niệm quá trình cố kết 2.22222222222121 ae 41.2 Khái niệm phương pháp gia tải trước bằng hút chân không 41.2.1 Tiến trình gia tải trước bằng chân không -:-22:222222zeErrxe 5

1.2.2 Ứng dụng thực tế của phương pháp cố kết chân không trong các công

1.3 Phương pháp cố kết chân không 22.2222222722222122720 1i.eee 10

1.3.1 Nguyên lý làm việc của phương pháp thi công có mang kin khi 101.3.2 Nguyên lý làm việc của phương pháp thi công không có màng kín khí I1

1.3.3 Nội dung phương pháp cố kết chân không 2:222 222.2 121.4 Nguyên lý làm việc, ứng dụng và phương pháp thi công bắc thấm trong

quá trình xử lý nền đất yếu 22 222.2102122 15

I9 6 na 15

1.4.2 Ứng dụng của bắc thấm trong phương pháp gia tải trước 17

1.5 Ứng dụng của việc sử dụng bắc thắm trong phương pháp gia tải trước

Va Wit CHAN KWONG 0 -4AdA 20

1.6 Kết luận Chương Doi ccccccsecssesssssssssssssssnssenssensseesinstsenisesssesinetnessneseneseese 21CHƯƠNG 2: PHAN TÍCH BÀI TOÁN CO KET CHAN KHONG 22

2.1 Nội dung của phân tích bài toán CK CK occ ecsssssessesssseseessseeeesssness 22

2.1.1 Định hướng về tông quan và kiểm toán bài toán CKCK 222.1.2 Các phương pháp nghiên cứu xử lý nền đất yếu bằng CKCK 22

2.1.2.1 Phương pháp lý thuyết

2.12.2 Phương pháp phần ở hữu hơn2.1.2.3 Phuong php thực nghiệm

loán CKCK.2.2 Các phương pháp giải bị

2.2.4.1 Phương pháp cổ kết lún nén tương đương,

2.2.4.2 Phương pháp cổ kết thẩm có cọc thắm (Barron - Terzaghi).

2.24.2.1 Độ cổ kết toàn phần so với độ cổ kết theo phương đứng và

2.2.4.2.2 Khoảng cách và đường kính của cọc thắm

2.2.4.3 Phương pháp giải cho bai toán cổ kết chân không.

23, Tính toán thiết kế xử lý nén bằng gia tải bơm hút chân không

2.3.1 Tinh toán thiết kế các thông số kỹ thuật

2.3.1.1 Chiều đây lớp gia tải kín khí

2.3.1.2, Máy bom, hệ thống ông nối và đồng hồ đo áp lực

2.3.2 Tinh toán dự bảo lớn

2.32.1 Lựa chọn các phần mém tính toán

2.3.2.2 Dự báo lún bằng phương pháp Asaoka2.3.23 Phương pháp dự bảo truyền thống

2.3.2.4 Phương pháp dự đoán độ lún cố kết cuối cùng với giả thiết đường.

cong lún là đường cong hypecbôn

2.3.2.5 Phương pháp dự đoán độ lún cổ kết cuỗi cùng theo ba điểm có s6 liệu

đo lún thực (phương pháp ba điểm) 43

KET LUAN CHUONG 2 44

CHUONG 3: UNG DỤNG PHƯƠNG HUT CHAN KHÔNG 45

3.1 Giới thiệu chung về công trình 4“3.1.1 Phạm vi dự án 453.1.2 Các hang mục chính của công trình 43.1.3 Quy mô ~ tiêu chuẩn kỹ thuật chính của dự án 46

3.2 Điều kiện tự nhiên 4

3.21 VÌ tri dia lý, điều kiện địa hình, địa mạo 4

3.2.2 Địa chất công trình (báo cáo khảo sát địa chit đính kèm Phụ lục 1) 48

3.2.3 Khí tượng, thủy văn công trinh, sông 48

33 Phương án mặt cất ngang si3.4, Các tig chí thiết kế si3.5 Yêu cầu thiết kế 35

6 Tinh toán ổn định.

3.7 Kết quả tính toán khi chưa xữ lý se3.8 Kiểm tra tính toán lún theo phương pháp giải tích 6139 Kiếm tra inh toán ôn định bằng phin mềm GEO-SLOPE/W: 70

3.9.1 Lựa chọn phần mém tính toán 703.9.2, Kết quả tính toán ôn định bing GEO- SLOPE/W 713.10 Tinh toán cổ kết chân không bằng phần mềm Plaxis 8.2 14

3.10.1 Giới thiệu chung về phần mềm Plaxis 8.2 74

48 tong việc ứng dung phần mềm Plaxis 8.2

3.10.25 Các mô hình nn đắt (Modeling Soil Behavior) n

3.10.3, Tinh toán nền đường đắp trên đất yêu khi sử dụng biện pháp.

cổ kết chân không theo phương pháp phần từ hữu hạn bằng phn mềm Platis K0

3.10.3.1, Khai báo các yếu tổ hình học của bài toán 80

3.10.3.1.1, Sơ để tính toán của bài oán 803.10.3.1.2 Khai báo mô hình tính toán trong Plaxis sa

3.103.113 Khai báo điều kiện biên 83

3.10.32 Xuất kết quả tính toán 87

3.10.33 Xét anh hưởng từ khoảng cách cắm của bắc thắm 0

3.10.3.3.1 Khi khoảng cách giữa các bắc thắm thay đổi 90

3.10.3.3.2 Tổng hợp ảnh hưởng của khoảng cách cắm bắc thắm _

3.1.3.4, Xét ảnh hưởng chiều đãi cắm bắc thắm thay đổi 15m; 20 mị 25m

khi khoảng cách cắm bắc thấm Im không thay đổi “3.10.3.4.1, Khi chiều dài bắc thắm là 15m (Lbt = 15m) 943.10.3.4.2 Khi chiều dai bắc thắm là 20 m (Lbt 0m) %6

thấm 9898

102 - 103101-106

3.10:3.4.3 Tong hợp ảnh hưởng của chiều dải

MỤC LUC HÌNH VE, DO THỊ

Hình 11 Bi in tên đường cao tốc Trung Lương ~Tp Hỗ Chỉ Minh

Hình 1.2 Phương pháp cổ kết chân không cách ly bằng vai

inh 1.3 Phương pháp cổ kết chân bằng ống hút trực tiếp

Mình 1.4 Phương pháp có kết chân khi đắp nền đường đến 4mHình 1.5, Phương pháp cổ kết chân khi dip nén đường cao hơn 4m

Hình 1.6, Sin bay Quốc tế Phổ Đông Thượng Hải

Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý phương pháp MVC.

Hình 1.8, Sơ đồ nguyên lý phương pháp th công không có màng kin khí

Mình 1.9 Thi công bắc thắm đứng tại đường cao tốc Long Thành ~ Diu Giây

Hình 1.10, đặt các ống tiêu nước dọc và ngang.

Hình 1.11 Đảo rãnh có chứa vữabentonite để làm kín mép biên.

Hình 1.12, Đầu nối ở mép tắm bạt phủ tại côtrình: Khí điện đạm Cả Mau.Hình 1.13 Hình ảnh BECK tại nhà máy điện Nhơn Trạch - Đồng Nai

Hình 2.8, Giá trị xắp xi của vùng xáo trộn xung quanh lõi bắc thắm.Hình 2.9, Các hình thức bổ tri bắc thắm thông dụng trên thực tẾ

Hình 2.10, Đồng hồ đo áp lực hi được tiến hinh CKHCK

Hình 2.11 Đỗ thị mô hình inh lún của đường thẳng AsaokaHình 2.12 D3 thị quan trắc lún và diễn biến ti

Hình 2.13 Đỗ thị để xác định các thông số œ và B.

333s

Hình 3.1 Ảnh chụp sơ đồ tuyén từ vệ nh

Hình 3.2, Mặt cắt ngang theo hỗ sơ thiết kế.

inh 3.3 Tâm và bán kính mặt cưng trượt của đắt nền

Hình 3.4 Lye kháng huy động từ vai địa gia cường

Hình 3.5 Kết quả tính ton ổn định của nền đường khi chưa xử lý

Hình 3.6 Đường cong biểu điễn quan hệ giữa tải trọng và độ lún nên đắt

Hình 3.7 Hệ số an toàn khi đắp nền cao nhất FS = 1,35.

Hình 3.8 Hệ số an toàn khi đưa công trình vào khai thác, FS

ứng suất trong phần từ đắt.Hình 3.10 § Đỗ thị xác định Ey và Eso

Hình 3.11 Khai báo các tham số của đất theo mô hình Morh - Colomb trong

Hình 3.9 Vị trí của nút và did

inh 3.12, Mat it ngang dién hình xử lý đất yêu bằng cổ kết chân khôngHình 3.13 Mô hình tính toán cổ kết chân không trong Plaxis

Hình 3.14 Lưới phần tử hữu hạn khi xử dụng biện pháp cổ kết chân không,

Hình 3.15 Chuyển vị của lưới phần từHình 3.16 Biểu đồ hệ số én định di hạnHình 3.17 Biểu đồ độ lún của nền đất tạ vị tíHình 3.18, Biđỗ tiêu tín áp lực nước lỗ rỗng

inh 3.19 Biểu đồ độ lớn của nề đất tại vị tí tìm đường - KCbt =l 5mMình 3.20, Biểu đồ áp lực nước lỗ rồng đư KCbt =l 5m,

Hình 3.21, Biểu đồ hệ số an toàn = KCbt =1.5m

Hình 3.22 Biểu dé độ lún của nền đất tại vị trí tìm đường — KCbt =2.0m.

Hình 3.23, Biểu đồ áp lực nước lỗ ring dư = KCbt =2 0m,

Hình 3.24 Biểu đỗ hệ số an toàn - KCbt =2.0m.

Tình 325, Biểu đỗ độ lún của nén đất tại vị tí tìm đường = Lin =15m

Hình 3.26 Biểu đồ áp lực nước lỗ ring dự ~ Lbt =15m.

%

Hình 3.29 Biểu đồ áp lực nước lỗ rồng dự ~ Lbt =20m

Hình 3.30 Biéu để hệ số an toàn - Lbt =20m.

”

LUC BẰNG BIEU VÀ DO THỊ

Bảng 3.1 Các chiêu cơ lý của lớp đất 33

Bang 3.2 Thống kê các thông số địa chất của nén đắt 54Bảng 3.3 Quy định lún du cho nền đường theo tiêu chun Việt Nam [4 55

Bảng 3.4 Thông số ban đầu của nén chưa xử lý s

Đăng 3.5 Bảng tổng hợp số liệu kết quả tin lún nền đất kh chưa xử lý 59Bảng 3.6 Bảng phân tich và lựa chọn trị số m và Co của lớp đất 60Đăng 37 Kết quả tính chỉ tết độ lún nên đường ki dip 1m @

Bảng 3.8 Tổng hợp kết quả tỉnh độ kin nỀn đường khi đắp Im ø

Bang 3.9 Số liệu ban đầu khi có kết chân không 6Bảng 3.10 Tông hop kết qui tính độ hin cổ kết chân không nén đường ti giai

đoạn đắp Im 6Bang 3.11 Tổng hợp kết quả tính độ lún cố kết chân không nền đường tai giai

đoạn đắp tm “Bang 3.12 Số liệu ban đầu khi gia đắp thêm 65Bảng 3.13 Kết quả tính chỉ iết độ lún nền đường khi dp 1.33, 66

Bang 3.14, Tổng hợp kết quả tính độ lún nền đường khi đắp 1,33m 6T

Bảng 3.15, Số iệu ban đầu của gia đoạn 4 o

Bảng 3.16 Kết quả tính chỉ iết độ lún nền đường khi dp 1,33m “

Bảng 3.17 Tổng hợp kết quả inh độ lún nén đường khi dip 1.3m, °Bảng 3.18 Kết quả dự báo sức khẳng cất theo thời gian nBang 3.19, Thông số đầu vào của mô hình trong Plaxis 8

Bảng 3.20 Các giai đoạn tính toán s6

Bang 3.21 Tổng hợp số liệu tinh toán khi cắm bắc thấm là 1.0m 90

Băng 3.22 Kết qui so sinh khi thay đổi khoảng cách cắm bắc thấm 94

Bang 3.23 Tổng hợp ảnh hưởng của chiều dai bắc thắm 98

Bang 3.24 Bảng so sánh kết quả giữa các phương pháp tính 98

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

ING ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYÊN QUỐC AN

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP HÚT CHÂN KHÔNG KÉT HỢP SỬ

DUNG BÁC THÁM XỬ LÝ NEN DAT YEU TẠI DUONG CAO TÓC

LONG THÀNH - DẦU GIAY VÀ UNG DỤNG XỬ LÝ NEN DAT YEUCAC CÔNG TRÌNH TẠI THÀNH PHO TAN AN - TINH LONG AN

LUAN VAN THAC Si

‘TP HO CHÍ MINH - 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT‘TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYEN QUOC AN

NGHIEN COU PHUONG PHAP HUT CHAN KHONG KET HOP SUDUNG BAC THÁM XU LÝ NEN DAT YEU TẠI DUONG CAO TÓCLONG THÀNH - DAU GIAY VA UNG DỤNG XỬ LY NEN DAT YEUCAC CONG TRINH TẠI THÀNH PHO TAN AN - TINH LONG AN

Chuyên ngành: DIA KỸ THUAT XÂY DUNGMã số: 60.58.0204

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRINH MINH THY‘TP HO CHÍ MINH - 2014

LỜI CAM ĐOAN

“Tác giả cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tác giả

đã viết, Các số liệu, kết qua, phương pháp luận nêu trong luện vănlà trung thực và chưa được ai công bổ trong bắt kỳ công trình nào.

khác, Tác giá hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và

nguyên bản của luận văn này.

“Tác giả

Nguyễn Quốc An

LỜI CẢM ƠN

“Tác giả xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến quí thay cô đã giúp đỡ

“Tác gid wong suốt thời gian qua Tác giả xin gởi lồi cảm ơn chân

thành đến PGS.TS.TRINH MINH THY đã lận tinh hướng

sẽ và chỉ bảo Tác giả trong suốt qué tinh làm luận văn, Bên cạnh đó,

‘cho Tác giả chân thành cám on qui Thầy phản biện khoa học đã đóng

góp ý kiến khoa học để luận văn phong phú và thực tiễn hơn.

Tác giả xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám hiệu, khoaCông trình, các thầy và cô giáo tổ bộ môn Địa kỹ thuật củaTrường Đại học Thủy lợi đã tạo những điều kiện thuận lợi, đóngsóp ý kiến quý bầu cho tác giả trong quá trình nghiên cứu

Mic dù Tác giá đã cổ gắng rất nhiều trong quá trình nghiên cứuvà thực hiện viết luận văn, tuy nhiên do thời gian có hạn, kiến thức

nhất định nên luận văn không thé thiện rộng hơn nữa Kính mong qui

thầy cô, các bạn đồng nghiệp hỗ trợ thêm kiến thức dé Tác gia được.chấp nổi trí tuệ nhiều hơn và tiến bộ hơn trong lĩnh vực nghiên cứu

khoa học xây dựng công trình.

Cuối cùng, Tác giả xin chân thành cảm ơn đến gia đình,bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ, động v ting hộ, chia sé trong

“quá trình tác giả hoàn thành luận văn của mình.

Long An, tháng 10 năm 2014Tác gid

ù Nguyễn Quốc An £

DANH MỤC KÝ HIE!

A: Điện tích xử lý

BHCK: Bơm hút chân không

B: BG rộng phân bố ngang của các xe.

sa H

CD: Bắc thắm đứng

'CKCK: Cổ kết chân Không'CKHCK: Cổ kết hút chân không.

ố có kết tương đương,

.C và Cy: Chỉ số nén và chỉ số nở.

nến của lớp i

số cố kết theo phương thing dứng.

C\: Hệ số cổ kết trung bình theo phương thing đứng trong phạm vi bề day đất yêu.

H của vùng có hoạt động cổ kết dưới tải trọng dip.

Cự Hệ số cổ kết ngang hay xuyên tâm)

bằng chi dài của bắc thắm,H,: Chiga day lớp đt dính tính toánHạ: Đường thoát nước lớn nhất

k: Hệ số an toàn.ko Hệ số dự trừ.

ky: Hệ số thắm theo phương ngang

lop gia tải kín khí

lx! Chiều đài thoát nước thắm lớn nhất của bắc thắm.

L: Khoảng cích thực giữa các PVD.

a: Sé xe tối đa có thể xếp được trên phạm vi bé rộng nin đường

NC: Trạng thi đắt cổ kết bình thường.

MYC: Menard Vacuum Consolidation có khi gọi tắt là phương pháp.

OCR: Trạng thái đắt tiền cổ kết.

xố phụ thuộc sự tăng ứng suất hiệu qua trước và sau quá trình cố

Ap suất chân Không trong đất, có giá tị không đổi duy tử.

pvac: Ap suất chân không dưới lớp gia tả kín khí.

P,: Tải trong lớp nền cất ip san lắp

Pa: Tải trong kết cầu áo sân, đường

P,: Tải trong xe cộ áp dụng cho phần diện tích nền đườngPVD: Bắc thẩm.

4: Tải trọng xe cộ phân bổ trên don vị chiều dai đường.

jy: Lưu lượng yêu cầu.

«qo: Giá trì lưu lượng thắm thực tế

Q: Đường kính ống đấp ứng lưu lượng nước chây tong ng

(Qa: Lưu lượng máy bơm hút chân không

S: Sức Kháng cắt không thoát nước bạn đầu

SDL: Bắc thắm ngang SD

Sp: Là độ lún đo được ở thời điểm kết thúc đắp nền.

S,: Độ lún cố kết.

S.: Độ hin cuỗi theo quan điểm Barron-Terzaghi

Se(p): Độ lún cuối khi có tải trọng bản thân là p.

S Độ lún gi thôi'

Sy: Sức kháng cắt không thoát nước.

Se: Độ lún dự,

Sc) là lún thứcủa lớp L

Sout Lim sơ cấp,

AS Độ lún cổ kết còn lại ứng với tái trong sử dụng của các lớp đất nén có xử lý

‘Ty Nhân ổ thời gian

Treasie? Cường độ kháng kéo khi đứt.

Ty: Nhân tổ thời gian

thân tổ thời gian theo phương ngang.

u: Ap lực nước lỗ rỗng của đắt tại đáy mảnh trượt.

gi Hệnở hông

tạ, tt, tụ tạ, tọ ty: Tương ứng là ấp lực nước lỗ rổng tổng, ấp lực nước

rng ban đầu tại mỗi điểm, áp lực nước theo phương bản kính và p lực nước lỗ

rỗng theo phương thẳng đứng tương ứng

U: Mức độ cổ kết

Usp: Tính bằng 10% giá t độ cổ kết tính toán.

Us: Mức độ cổ kết theo phương ngang.Up: Áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm tUg: Mức độ cổ kết theo phương đứng

theo phương ngang (xuyên tâm).

theo phương đứng trong phạm vi ảnh hưởng của cọc thắm.

v; Vận tốc nước chảy trong ông.

a: Góc đầy mảnh trượt với phường ngang.

.Ø,: Góc nội không thoát nước ma sát

Bzi: Góc nghiêng của đường thẳng hồi quy mô phỏng chính xác nk

1.1 ơi: Ap lực do tải trong gây lớn ở lớp ¡ấp lực tiền cổ kết ở lớp áp lực hữu

hiệu do trong lượng bản thin các lớp đắt tự nhiên nằm rên lớp

Áp lực địa ting có hiệu của lớp i

s,, :Áp lực tiễn cố kết có hiệu của lớp đất thứ ¡.Ds, : Áp lực phụ thêm tại lớp đắt thứ i.

Ao’: Sự gia tăng tương ứng của ứng suất hữu hiệu.

MỞ ĐÀU

1 Tính cấp thiết của để tài

“Thành phổ Tân An, tỉnh Long An thuộc đồng bằng sông Cứu Long (ĐBSCL) là

một vũng có địa chất yêu

Việc xử lý nền đất yêu là vấn để bức thiết và quan trọng hing dầu trong ngànhxây dựng hiện đại nói chung và ĐBSCL nói riêng Xử lý nền đất yếu nhằm myeđích làm tăng sức chịu ải của nén đất, cải thiện một số tính chất cơ lý của nén đất

yếu như: Giảm hệ số rng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số modun biến.

dang, tăng cường độ chống cất của đất đảm bảo điều kiện khai thác bình thưởng

thian ngắn, Kết quả xử lý sẽ tạo ra một tằng địa ky thuật cổ sức chịu tải đảm bảo,

4n định cho các công trình xây dựng dân dụng, giao thông, công nghiệp.

Việc đưa ra một biện pháp xử lý nền đất yếu tiên ến và hiệu quả là góp phnlàm phong phú thêm các phương pháp xử lý nền móng trong công tác xây dựng ở

vùng địa hình có địa chất yếu từ đó có cơ sở để lựa chọn những biện pháp tối ru để

Nghiên cứu các thí nghiệm trong phòng để xác định các thông số kỹ thuật BHCK.

‘cho một loại đắt cụ thể (mật độ, đường kính, áp lực bơm hút, thời gian cỗ kết, điều

kiện áp dung

Qua các nghiên cứu và các thí nghiệm, mục dich là ứng dụng phương pháp

BHCK kết hop bắc thắm xử lý nên đất yêu nhằm:

+ Đẩy nhanh quá trình cổ kết của đất nền;

* Giảm độ lún và tăng én định của công trình,

"Hình 1.1: Biv lún trên đường cao tắc Trung Lương — Tp HỖ Chi Minh3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Cách tiép cân

- Tổng hợp và kế thừa các kết quả nghĩ

bằng phương pháp BIICK kết hợp bắc thắm.

- Hướng áp dụng cho từng đối tượng cụ thể xử lý nền đất yếu tại địa phương.

cứu đã có trên thể giới và ở trong

nước về giải pháp xử lý nền đất

Phương pháp nghiên cứu

- Tổng hợp một số công tình xây dựng địa inh, địa chất công tình, sổ ệu từ

Khảo sit phục vụ cho việc thiết kế xử lý nên bằng BHCK kết hợp bắc thắm và lựachọn các kết quả nghiên cứu đã có.

= Sử dụng lý thuyết cổ kết để tính toán theo lý thuyết, đưa ra các thông số: Mật

độ, đường kính áp lực bơm hút thời gian cổ k

- Kiểm tra lại vie tính toán và thí nghiệm thông qua việc so sánh kết quả tim

Auge của phương pháp lựa chọn

~ Tổng hợp và ứng dụng cho các công trinh trong địa bin nghiên cứu

4, KẾt quả dự kiến đạt được

- Đảnh giả tổng quan hiện trạng đất yếu ở thành phố Long An

dung tính toán và thì công BHCK kết hợp bắc thắm.

tổ ảnh hưởng tới các công trình nề

CHƯƠNG 1

‘TONG QUAN VE PHƯƠNG PHÁP CÓ KET HUT CHAN KHÔNGCƠ SỞ LÝ THUYẾT

1 Khái niệm quá trình cố kết

Cổ kết dit là quá tình nén đất lần xuống theo thời gian và dẫn theo thi gian

nền đất chật lai Có thể coi quả tình cổ kết chi làm hai giai đoạn chính là

~ Cổ kết sơ cấp: Quá trình nước trong đất thoát ra ngoài, lỗ rỗng trong dat thuhọp lại, lim cho đất din chặt lại

= Cổ kết thứ cấp: Quá trình nước rong nền đất đã thoát hết ra ngoài nhưng cácphân tử đắt vẫn tgp tục dich chuyển trượt n nhau đến vị trí ôn định hơn

1.2 Khái niệm phương pháp gia tải trước bằng hút chân không.

Gia tải trước được n hành ngoài hiện trường bằng cách chất ki ti kéo đồi

thời gia trên nn,

~_ Tiến trình gia tải trước bằng chân không:

+ Tiến tình này được thực hiện thông qua vài bay nhiều lẫn làm áp lực bằng

chân không sao cho thích hợp để xử lý nền, từ đó hạ thắp tỷ lệ chứa nước trong nền

ning cao mật độ nền đất, ste chịu tả của nỀn đắc giảm sự sụt lún sau khi hisông và sự sụt lún sai khắc ở trong nn đất yếu.

+ Theo các chuyên gia kỳ thuật trong lĩnh vực xử lý nền đất yếu thì phương.

phip này sẽ tạo ra được một áp lực khống chế sức tải của nén mặt dit, ạo độ diy

cẩn thiết theo yêu cầu kỹ thuật, khổng chế được độ lún và tạo độ lún đồng đều cho

nên dt.

~ Ủng dụng phương pháp cổ kết hút chân không (vit tit CKHCK) vo thực tế

công trình xây dựng hiện nay tại Việt Nam:

+6 Vigt Nam, phương pháp xử lý nền đắt yếu bằng CKHCK lần đầu đượcáp dụng tại cụm công trình khí điện đạm Cà Mau vào năm 2002 bởi một nhà thầu.

Pháp và với gi thành khí cao Mãi đến năm 2008, khi mà công ty đầ tiên của Việt

Nam là Công ty CP Kỹ thuật nền mồng và công trình ngắm FECON trực tiếp thị

công, đưa công nghệ nay vio dự án nha máy Nhiệt điện Nhơn Trach 2 với giá bằng

40% của nhà thầu Pháp thi bài toán giá thành cho phương pháp thi công này mới

được giải quyết, phù hợp với điều kiện kinh tế Việt Nam.

+ Sau khi thành công với dụ án này thì nhiều dự án trọng điểm khắc đã áp

dụng được và tiển khai thành công như: Nhà máy xơ sợi tổng hợp polyester ĐìnhVũ (Hai Phòng), công trình Kho lạnh LPG Thị Vai (Bà Rịa - Vũng Tả), nhà máyNhiệt điện Long Phú 1 (Sóc Trăng) nhà may Nhiệt điện Duyên Hải 1 (Trà Vinh),

nhà máy Nhiệt điện Thái Binh 2, Khu liên hợp thép Formosa Hà Tinh va gan day

nhất là dự án đường cao tốc H Chí Minh Long Think - Diu Giây

121 Titrình gia tải trước bằng chân khong

Để giảm thiểu bề đầy nên dip sử dụng trong hệ thoát nước đứng, cin phải

4p dụng lực hút chân không trực tiếp đến hệ thống thoát nước đứng nhằm tạo ra

một gradient thủy lục lớn hơn để ting tốc quá trình thoát nước và cổ kết của nền

đất you Le hút chân không thực tẾ tương tự như sự tác dụng của vệ gia tải trên

nên dat yếu.Phương pháp này thông thường được xem như phương pháp cố kết

chân không

Phương pháp cổ kết chân không được giới thiệu trong khu vực trong thập

nign vừa qua và một vải dự ân ở Việt Nam đã áp dụng trong công tác xử lý đt yêu

có bề day khá sâu tương đối thành công Trong phương pháp bắc thắm PVD thông

thường, việc gia tải từng cấp cần kiểm soát độ én định thông qua sự gia tăng sứkháng cất do cổ ket, tuy nhiên trong phương pháp cổ kết chân không ứng suất có

hiệu tăng trong khi ứng suất cắt tăng rất ít, tạo ra sự tăng ứng suất có hiệu với độ ổn.

định tốt hơn Thông thường, lực hút chân không đạt 6 tin/m® hay 60 kPa có thêm

tác dụng lên vùng giảm áp có xử lý bắc thấm được trình bày như Hình 17.

Hiệu quả của phương pháp phụ thuộc rit lớn vào việc cách ly vùng chân

không trong khu vực giảm áp và sự phân bố chân không trong các đường thoátnước Do đó, đường thoát nước được thiết ké sao cho có thé chịu được áp lực chân.

không; bắt kỳ đường thoát nước nào bị hỏng cũng kéo theo hậu quả rất xấu, như sự.

phá hoại nền đường hay độ có kết không đạt yêu cầu.

Mỗi công ty xử lý nền sẽ chon ra hệ thống chân không riêng cho minh từ

kiếu thoát nước đến các kiều kết nối vào hệ thống chân không Do đó, việc thi côngthông thường được tiến hành theo các hướng dẫn cơ bản từ chủ đầu tư.

Ngoài việc tác dụng lực hút chân không, clin phải gia tải trên vùng giảm áp.

nhằm gia tăng ứng sất tong trên nén đất yếu, kết quả sẽ tăng tốc quá trình cổ kết và

giảm thời gian cổ kết Tuy nhiên cũng lưu ý rằng, việc gi ti cũng có giới han vì độ

ốn định của nền đắp cũng như trong phương pháp PVD gia tải trước Do đó, dé gia

tải lớn cần phải dp theo giai đoạn hay đặt thêm bệ phân áp nhằm tăng độ én dịnh

trong quả trình cố kết như trên Hình 1.2 -;- Hình 1.5 Do bề diy nền dip giảm (do.

lực hút), bệ phan áp (nếu cần) có thé nhỏ hơn, ngắn hơn so với trong trường hợp sit

dụng phương pháp bắc thắm thông thưởng.

Hinh 1.2: Phương pháp cổ kết chan không cách ly bằng vai

ýBìHinh 1.3 Phương pháp cố kết chân bằng dng hút trực tiếp

Mặt cắt tiêu i phương pháp cổ kết chân không với các bề diy đắp khác nhau:

Hình 1.4 Phương pháp có kết chân khi đắp nên đường đến 4m

Hình 1.5 Phương pháp cố ít chân Khi đắp nễn đường cao hơn âm1.2.2 Ủng dung thực tế của phương pháp cỗ kết chin không trong cúc công

trình xây dựng hiện nay

Công nghệ này đã được Uy ban Khoa học Thượng Hải (Trung Quốc) giámđịnh “dat tiêu chuẩn tiên tiến quốc tẾ", hiện đang được áp dung tại nhiễu công trìnhxây dựng cảng biển, đường bộ và đường bảng không, được nhiều quốc gia đón nhận.

trong dé có Việt Nam,

Ở Nhật Bản, phương pháp này được sử dụng thường xuyên tong xâydựngcông trình từ những năm 1960 đến 1980.

6 Trung Quốc, công tình sửa chữa, mở rộng đường bang số 2 Sân bay Quốctế Phổ Đông Thượng Hải (Hình 1.6) là một phương án "sân bay hướng ra đạidương” Sau khi sử đụng công nghệ này không chi giải quyết được vin để lún sâu

của nên đất trên bờ biển mà còn tiết kiệm được tiễn vốn đầu te, Hơn nữa chất lượng

công trình được các chuyên gia đánh giá "tất nhất, vượt xa yêu cầu thiết kế" Công

trình Cảng Tân Thành khi sử dụng công nghệ mới này đã tiết kiệm được 360 triệu

nhân dân tệ, Ngoài ra còn nhiều công trình khác như: công trình xử lý nền đắt ở

cảng Tam Kỳ, Ninh Ba, Chiết Giang (Trung Quốc) cũng dùng công nghệ hút chân.

không, tiết kiệm được 73 triệu nhãn dân tệ Trong gin 3 năm, riêng khu vực.

Thượng Hải đã tiết kiệm được 1 tỷ nhân dân tệ khi sử dụng phương phá y.

khi điện đạm Cà Mau, nhà máy DAP, dự ánLong Thành - Dầu Giấy, nhà máy Soil Polyester Dink Vũ, nhà máy điện CTHHNhon Trach Đồng Nai, cảng Đình Vũ Hai Phòng đã ding công nghệ bơm hút chân

Ở Việt Nam, tại nhà nhà m:

không đẻ hút nước trong đất làm cho đắt cố kết rất nhanh chi trong thời gian ratngắn Tức là thay cho việc đặt các vật liệu thoát nước, chất ti để cưỡng bức cho

nước thoát ra ta phải mắt thời gian rất dài ừ 6 tháng đến 2 năm, đắt mới cổ kết được

một phần và có thể đặt công trình lên được Thời gian dự tính kết thúc 90% cổ kết là5 thing tại nhà nhà máy khí điện đạm Cà Mau Trong khi thết bị thì công không

phức tạp

Tuy nhiên, ứng xử thực sự của phương pháp này trong xây đựng chưa tắt vỉ

một số nguyên nhân dưới đây:

- Rất kh làm kín khi

- Cổ giới hạn về độ sâu gia cổ

- Hiệu quả thấp đối với nền gồm các ting cát với hệ số thắm cao nằm xen kẹp

- Giá thành cao do sử dụng các cọc cử ngăn cách vùng cần gia cổ nhằm kimtăng độ chân không

Sau Thái Lan, Hàn Quốc, Malaysia,

nước ở châu Á có sử đụng thành công công nghệ bơm hút chân không Giải

lệt Nam có thể nằm vào danh sichnhữt

pháp này là lựa chọn lý tưởng cho phương pháp tiêu nước thẳng đứng và gia ti đối

với công trình đồi hỏi tốc độ thi công nhanh, đặc biệt đối với đắt yếu kh ma én địnhcủa khối đất dip giảm mạnh khi dip,

Voi diện tích rất lớn có đắt yếu cùng với nhu cầu phát triển không gian đô thị,

sự cạn kiệt nguồn vật liệu làm tăng gia chất tải, phương pháp cổ kết chân không đặc

én Việt Nam,biệt phủ hợp với điều.

1.3 Phương pháp cố kết chân không

Phuong pháp có kết hút chân không (gọi tit là CKHCK) là phương pháp gia cốnên đất yêu bằng chân không, được áp đụng trên một dia ích nền đất được bao bởi

im màng (hoặc không có) và kết hợp với bắc thắm nhằm bơm thoát nước lỗ

1g tổn ti trong nền đất, lâm giảm hệ số ỗ rng, tăng iên kết giữa các phân từ đất

nhằm tăng sức chịu tai của nền đắt khi xây dựng các công trình

1.3.1 Nguyên lý làm việc của phương pháp thi công có mang kín khí

‘Mang kín khí thông thường là màng địa kỹ thuật (geo-membrane), màng,

nảy có tác dụng bao kin toàn bộ mặt bằng khu vực cin gia cố Trong qua trình bomhút, mực nước ngằm hạ xuống và không khi trong nén đất được rit ra, tạo một vũng

t nhỏ hơn áp suất khí quyền trong lớp đất gia tải nằm dưới mảng, từ đó hình.

kín khí (Hình 1.7) Đại diện của nhóm phương pháp thi công HCK có màng kín khí

thành một gia tải phụ do sự chênh lệchkhông khí ở trên và đưới mảng

là phương pháp Menard Vacuum Consolidation có khi gọi tất là phương pháp

Khi thi công MVC cần lưu ý các yêu cầu kỹ thuật sau:

~ Duy trì hệ thống thoát nước sao cho hoạt động có hiệu quả nằm đưới mảng

chống thắm nhằm để thoát nước và khí tong nền trong suốt quá tình bơm hút,

không đễ tit hoặc ở.

~ Tạo cho ving nền dit dưới mang kín khí không bị bão hòa nước, đặc biệtđoạn nổi máy bơm và màng.

~ Tạo én định áp suất chân không dưới mảng.

~ Phải neo giữ và kín khí toàn bộ hệ thống tại các mép biên khu vực xử lý

- Phải kiểm soát ngăn hoặc hạn chế ding thắm của nước ngim đi vào khu

vực Xử lý.

Ap kiátkh uyên

Hink 1.7 Sơ dé nguyên lý phương pháp MVC [1]

Tôm lại, phương pháp MVC có:

> Ưu điểm là có thể giảm khối lượng chất gia ải

> Nhược điểm; Công tác chun bị phục vụ cho thi công rat phức tạp do

phải hàn nổi mang sao cho kin khí và kiểm soát chặt chẽ kha năng kín

khí của mang.

1.3.2 Nguyên lý làm việc của phương pháp thi công không có màng kín khí.

Nguyên tắc chung của nhóm phương pháp thi công không có màng kín khílà dựa trên việc don giản hóa phương pháp MVC bằng cách bỏ đi mang kin khí, tứclà bỏ đi sự trợ giúp của áp suất khí quyền Thay vào đó, nhóm phương pháp này yêu

p lực gia tải (Hình 1.8) Nhin

chung nhóm phương pháp này thi công đơn gián, nhưng đổi lạ là khối lượng chấtclu dip lớp gia tải cao hơn để bit dp sự thiểu hụt về

sia tải lại tương đổi lớn và làm tăng tăng kinh phí thi công

Đại điện cho nhóm thi công BHCK không có mảng kín khí là phương pháp

Beaudrain (hệ thống ống tập trung nước được thi công lắp đặt ngằm dưới mặt đất)và phương pháp Beaudrain-$ (hệ thống ống tập trung nước được thi công lắp đặt

nỗi trên mặt dat, sau đó đắp lớp gia tai phủ lên trên).

Để gia tăng hiệu BIICK trên diện rộng, cả hai nhóm phương pháp déu có

sn như là nối ống kín trực tiếp với bắc, Điều này.

ầm cho áp suất chân không trong bắc đạt tới độ sâu lớn hơn, tăng lưu lượng nước

bơm hút được

thể áp dụng các biện pháp cải

1.3.3 Nội dung phương pháp cé kết chân không.

~ Tạo một lớp cát dây khoảng 60 + 80cm trên nền đất bão hoà để tạo mặt

- Cắm bắc thắm (PVD) có đường kính tương đương thích hợp, bắc thắm này,đông vai tra la giếng giảm ấp

- Lip đặt hệ thing thoát nước ngang ở khoảng cách (hop lý) gin nhau tại đầycủa thảm cát vả có dùng công nghệ lade đặc biệt để kiếm tra duy trì chúng theo.

phương ngang.

= Các thiết bị thoát nước ngang theo hướng dọc và theo hướng ngang được

nối với nhau,

Tình 1.10, Lắp đặt các dng teu nước doe và ngang

- Đào một rãnh xung quanh vũng gia cổ nền với chiều sâu trung bình khoảng,

50 - 70em nằm bên dưới mục nước ngằm và cho đầy dung dịch Bentonite để làmkin chỗ giáp nỗi giữa đất nên và lớp mảng phù bên trên.

i ngang được nỗi ra cạnh của ngoài của mương, các nổi ngang

này được đấu nối với các PVD trong nền để giảm áp lực nước lỗ rằng trong nền khi.tạo chân không v sau này

NHA MAY BIEN BAM CA MAUBANG THI CONG

GIA TABBANG HUT CHAN KHONG

"Hình 1.12, Đắu ndi ở mép tắm bat phủ tại công tink: Khi điện dam Cù Mau

- Trãi phủ lớp vai bạt kin (hay ming nhựa) lê toàn bộ bE mặt của nền đất

cần gia cổ, các mép ming nhựa được nối với muong đã đỗ đầy dung dich Bentonite

với mục dich làm kin Chú ý các mỗi nỗi gicác tắm màng nhựa phải kin, Sau khỉ

các mép mảng nhựa nỗi với mép kênh ở biên đã kín, người ta lắp tuyển rãnh này

đồng tdi cho ngập nước để tăng thêm độ kín của ming phù.

- Các may bơm chân không được ni với các đầu bắc thắm, tram bơm chânkhông được thiết kế với loại máy bơm chân không chỉ cho phép hút khí và cả loại

máy bơm hút cả khí và nước.

LẮP ĐẶT HỆ THỐNG VÀ GIA TAI BANG

HUT CHAN KHONG

Hình 1.13 Hình ảnh BHCK tại nhà máy điện Nhơn Trach - Đông Nai

Nhận xét tổng kết từ hai phương pháp nêu trên:

Theo tổng kết hiện nay giải pháp sử dựng phương pháp CKHCK là một giải

pháp cho hiệu quả ao trong xử lý nền yếu cho xây dựng công trinh dân dụng, giao

thông, thủy lợi, công nghiệp bởi nó cỏ nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp.khác vì thiết bị thực hiện đơn giản, giá thành thấp và phổ dụng, tiến trình thực hiệnngắn vì (heo phương pháp này nước và khí được thoát ra khỏi cốt đất nhanh và tiệtđể, có thể áp dụng trên diện rộng đặc biễt là một số công trình cần đẫy nhanh tiếnđộ dip đắt

1.4 Nguyên lý làm việc, ứng dụng và phương pháp thi công bắc thắm trong

quá tình xử lý nên đất yến1.41 Khái niệm

Bắc thắm là vật liệu địa kỹ thuật dùng để thoát nước đứng và ngang nhằm gia

tăng khả năng 6n định của nén móng, được chế tạo đặc biệt, cầu tạo từ hai lớp: Lớp.

áo lọc bing vải đa kỹ thuật không dt, sợi iên tục PP hoặc PET 100%, không thêm

bắt cứ chất kết dính nào và lớp lõi thoát nước được din bằng nhựa PP.

Hình 1.14: Hình ảnh của một số bắc thám.‘Cu tạo và tính chất vật lý đặc trưng:

+ Bắc thắm được cầu tạo bởi 2 lớp: Loại chit déo (hay bìa cổng) được bao

ngoài bằng loại vật liệu tổng hợp (thường là vải dia kỹ thuật polypropylene haypolyesie không dt)

+ Bắc thắm có các tinh chất vật lý đặc trưng sau: Cho nước trong lỗ rỗng củađất thắm qua lớp vãi địa kỹ thuật bọc ngoài vào lõi chất do, Lãi chất déo chỉnh là

đường tập trung nước và dẫn chúng thoát ra ngoài khỏi nền đất yếu bão hòa nước.Phân loại bắc thắm: có rit nhiều loại bắc thắm khác nhau, tuỳ mục dich sử

dụng vào điều kiện thực tế ma lựa chọn loại bắc thắm khác nhau với các chỉ tiêu

khả năng thoát nước, độ thẩm thấu, lực chẳng đâm thủng chẳng xé rách

+ Bắc thấm đứng CD: La một loại của bắc thắm PVD, được sin xuất bởi

“Công ty Miltee Thái Lan Sản phẩm này đã được sử dụng rộng rã tại khu vực Đông

Nam A như: Thai Lan, Việt Nam, Singapore, Indonesia

+ Bắc thin ngang SD: Là một loại của bắc thắm PVD được sản xuất để thay

thể lớp đệm cát trong hệ thống PVD, thay thé hệ thống ông thoát nước đục lỗ trong

hệ thông PVD và thay th vật liệu thoát nước ngằm Sản phim có độ bên cao, để tỉ

công và giá cả cạnh tranh.

Đặc tính chính của việc sử dụng bắc thắm: Sử dụng bắc thắm sẽ giảm thiêu tốida sự xáo trộn các lớp đất Lõi cũng như vỏ của bắc thắm có khả năng tương thíchcao với nhiễu loi dit, Phương pháp bắc thắm đễ dàng thi công, ễt kiệm được khốilượng đảo đắp, rút ngắn được thời gian thi công, giảm được chỉ phí vận chuyển, chỉ

phí thi công; hiệu suất có thé đạt tới 8.000m/ngày và không cin cắp nước khi thi

sông, bắc thim có thé được đồng xuống độ sâ trên 40m,Tác dụng của việc sử dụng bắc thắm:

được sử dụng để xit lý gia cổ nề- Gia cỗ nền đất yêu: Bắc thé

trong thời gian ngắn có thé đạt được tới 95% én định dai hạn, tạo khởi động cho quá

trình dn định tự nhiên ở giai đoạn sau Quá trình gia cổ có thể được tăng tii bằng

- Xử lý môi trường: Bắc thấm được dùng để xử lý nền đất yếu, đất nhão.thường ở các khu vực chôn lắp rác thải N6 cũng được sử dụng để tẩy rửa các khu

vực đắt 6 nhiễm, bằng công nghệ hút chân không, hút nước ngầm thắm qua các lớp

đất bị ô nhiễm, mang theo các mặt để xử lý

- Ôn định nén: Các công trình có th ứng dụng bắc thắm để xử lý nỀn đất yếu

rit đa dạng, bao gồm các đường cao tốc, đường dẫn đầu cầu, đường băng sin bay,

đường sắt, bổn cảng, kho bãi xây dựng trên nén đắt yếu có ti trọng động

14.2 Ủng dụng của bắc thắm trong phương pháp gia tải móc

Từ những năm 1960 đến nay, phương pháp sử dụng vải dia kỹ thuật được

các nước trên thể giới áp dụng rộng rãi rong xử lý đt yếu Đặc biệt từ những năm

1990 trở lại day, các nước trong khối ASEAN đã áp dụng phố biển vải địa kỹ thuật

với 6 chức năng cơ bản là: ngăn cách, lọc nước, gia cường đất yêu để tăng khả năng

chịu tải của đắt nền, làm lớp bảo vệ và ngăn nước,

Tir những năm 90 của thé ky 20, cạnh phương pháp cổ diễn, lần đầu tiên

công nghệ xử lý dit yéu bằng phương pháp bắc thắm thoát nước thẳng đứng (PVD)

kết hợp gia tải trước đã được sử dụng rộng rãi trên thể giới

“Tại Việt Nam, công nghệ mới bắc thắm này đã được sử dụng trong xử lý

nên đắt yếu cho Dự án Nâng cấp QL.S trên đoạn Km 47 ~ Km 62 vào năm 1993,sau đó ding cho QL.51 (TP H Chi Minh đi Vũng Tau) và đường Láng ~ Hỏa Lạc.

Từ 1999 - 2004, phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi để xử lý đất yếu trong

các dự án nâng cắp và cải tạo QL lA, QI l8, QI.60, QI 80

Sử dụng bắc thắm trong gia ải trước là phương pháp kỹ thuật thoát nước

thẳng đứng bằng bắc thắm kết hợp với gia tai trước Khi chiều day đấy yêu rất lớnhoặc khi độ âm của dit rit nhỏ thi có thể bố tri đường thắm thẳng đứng dé tăng tốc

độ cổ kết Phuong pháp này thường được sử dụng để xử lý nền đường đắp trên nền.

ất yếu Phương pháp bắc thắm (PVD) có tác dụng thắm thẳng đứng dé tăng nhanh

quá trinh thoát nước trong các lỗ rỗng của đắt yêu, Kim giảm độ rỗng, độ ẩm, tăng

dung trong Kết quả là làm tăng nhanh quá trình cỗ kết của nén đất yếu, tăng sứcchịu tải và lâm cho nén đất đạt độ lún quy định tong giới bạn cho phép Phươngpháp bắc thắm có thể sử dụng đặc biệt nhưng trong trường hợp cần tăng nhanh tốc.

độ cố kết, người ta có thé sử dung đồng thời biện pháp xử lý bằng bắc thắm với gia

tải tạm thời, tức là đắp cao thêm nền cho với chiều dày thiết kế 2 - 3m trong vài

thing rồ sẽ lấy phần gia tải đồ đ ở thời dat được độ lún cuỗi cũng

như trường hợp nền dip không gia ti Bắc thắm được cầu tạo gồm 2 phần: Lõi chit

déo (hay bìa cứng) được bao ngoài bằng vật liệu tông hợp (thường là vải địa ky

thuật Porypropylene hay polyesie không dit ) Bắc thắm có các tinh chất vật lýđặc trưng sau: cho nước trong lỗ rỗng của đất thắm qua lớp vai địa kỹ thuật bọcngoài vào li chất déo Lai chit do chỉnh là đường tập trung nước và dẫn chúngthoát ra ngoài khỏi nén đắt yếu bão hòa nước.

Bic thắm đứng (PVD) kết hợp với gia tai trước được xem là biện pháp xứ.lý đất yêu mang tính khả thi cao cho các công trình xét v8 chiều sâu xử ý, chỉ phí,thời gian dé gia tải và các yêu tổ khác.Mục đích của việc sử dụng bắc thấm đứng kết

hợp với biện pháp gia tải trước nhằm diy nhanh tốc độ cổ kết và hạn chế độ lúntrong tương lai của khu vực xử lý dưới tải trọng tĩnh và tải trọng động

Lớp vải địa kỹ thuật bọc ngoài là Polypropylene và Polyesie không dt hay

vật liệu giấy tổng hợp, có chức năng ngăn cách giữa lõi chất dẻo và dat xung quanh,

đồng thời là bộ phận lc, hạn chế cát hạt min chu và làm tic thiết bị, Lõi chất do

có 2 chức năng: vừa đỡ lớp bao bọc ngoài và tao đường cho nước thắm dọc chúngngay củ khi ấp lực ngang xung quanh lớn Nếu so sinh hệ số thắm nước giãa bắc

thắm PVD với đất sét bão hòa nước cho thấy rằng, bắc thắm PVD có kệ số thắmK=1x 10” m/s lớn hơn nhiều lần so với hệ số thắm nước của dat sét K = 10x 10

ng của đất thoát tự dora ngoài

1.4.3 Phương pháp thi công bắc thắm

Ta ding thiết bị chuyên dụng, tạo lực ép cắm bắc xuống đất cùng với cần

dẫn (ông thép rỗng tiết điện 120x50mm) Khi cắm dược bắc thắm xuống chiều sâuthiết kế thì tiến hành rút cần dẫn lên khỏi mặt đất, dùng kéo cất bắc thấm ra và.chuyển mãy sang cắm bắc thắm khác Sau khi cắm xong bắc thắm bắt buộc phải

tiến hành gia ải tước hoặc hút chân không, Bắc thắm có bề rộng khoảng 100 ~ 200

mmm, bé dầy 5 -10mm, được cuộn trong các rulo thành từng cuộn với chiều dài200 - 300mm, nặng từ 14 - 40kg, được cắm vào sâu trong đất với chiều sâu 10 - 20

mm hoặc sâu tới 50m có tác dụng xử lý nén đất yế

Chiều đãi bắc thắm côn thừa lạ trên mặt đất là Sem, Sau khi ép hỗt mỗicuộn bắc, cuộn mới được nối với phần cũ bằng cách nối măng sông, phần măng.sông là 30em và được kẹp lai chắc chin bằng ghim bm, Để đảm bảo cho quả trình

thi công được lign tue ta giữ cho cuộn bắc không bị xộc xệch, tt ra ngoài băng dẫn

bắc Trước khi bắc được ép xuống, bắc được neo vio một tắm thép có kích thước

1,2x§0x 160 tắm thép nay có tác dụng giữ bac lại trong lòng đất

Hình 1.15 Hình ảnh cắm bắc thắm tại cảng Cải Mép - Bà Rịa - Ving Tàu1.5 Ứng dụng của việc sử dụng bắc thắm trong phương pháp gia tải trước và

hút chân khơng.

6 những dự án lớn, yêu cầu tiến độ nhanh vật liệu gia tải và điện tích chiếmdụng của dự án bị bạn chế thi phương pháp thi cơng bắc thắm kết hợp với gia tảitrước vẫn cịn tần tại nhiều bất cập Trên thé giới hiện nay phổ biến hai cơng nghệ

bơm hút chân khơng đĩ là

+ Dùng màng tạo vùng chân khơng kết hợp với thu nước từ những rãnh

xương cá;

+ Tạo chân khơng trực tiếp bằng vịi và cút nối vào đầu PVD đã thi cơng.

‘Trong khi phương pháp bơm hút chân khơng bằng cách tạo mảng ra dời trước.tuy nhiên lại cĩ những nhược điểm như khĩ tạo vùng chân khơng bằng mảng chốngthắm, thi cơng hé thống phúc tạp, yêu cầu kỹ thuật cao đồng thời khĩ kiểm sốt chất

lượng khí mảng bị thủng, rách thì phương pháp bơm hút chân khơng theo phươngpháp tạo ống hút trực tiếp bằng voi vào cút nối vào đầu PVD lại dé dang trong việc.

‘thi cơng cũng như kiểm sốt chất lượng.

Khi áp dụng biện pháp gia tải cổ điển, ứng suất higu quả trong khối đá tăng lênbởi ứng suất tổng ting do tải trọng Cố kết chân khơng gia tải trước cho tộn bộ

khối đất bằng cách giảm áp lực nước lỗ rỗng trong khi giữ nguyên ứng suất tổng,

hút nước dưới màng thấm, giữ pha khí khơng đổi giữa mảng thấm và mực nướcngằm hạ thấp Sau khi lắp da thiết bị tiêu nước thẳng đứng và lớp cát, các thiết bị

tiêu nước nằm ngang được dat, tiếp theo là mang chống thắm bằng nhựa tổng hợp.

Ming chống thắm được bọc ở bên ngoài đến tận lớp sét yếu để đảm bảo không.

thắm nước, Các 1 ất bị thoát nước ngân được đặt xuyên qua lớp ming chẳng thắm

nối tới máy bơm hút sẽ đảm bảo duy trì điều kiện chân không dưới lớp vai chống

thắm và trong tắt ca các khối đá mà vật tiêu nước thẳng đứng được lip đặt

Các nguyên lý cơ bản của phương pháp nén trước bing chin không được

Kiellman giới thiệu vào đầu những năm 1950.

Phương pháp nảy dược thừa nhận là hiệu quả nhằm gia cổ dit rt yếu, đặc biệt

Khi thiểu vật liệu gia ti, Công nghệ này đã được UY ban Khoa học Thượng Hải

công trih xây dựng cảng biển, đường bộ và đường hàng không, được

(Trung Quốc) giám định “dat tiêu chuẩn Ế% hiện dang được áp dụng

Việt Nam đã cập nhật và bước đầu cũng đã ứng dụng phương pháp này cho

công trinh Nhưng không phải bắt kỳ nơi nào cũng áp dụng được, để có thểứng dụng và làm chủ được công nghệ này trong xử lý nen đất yếu cho cic loại công

trình x uu về các yếu tổ ảnh hưởng đến quá trìnhdựng ở Việt Nam, các nghiênsố kết cần được quan tim, nghiên cửu bing các mô hình thực nghiệm hay côngtrình cụ thể,

Trong Chương | này, tác giả dé xuất k thừa và chọn lọc các công trình thực tẾ

nghiên cứu qué tinh biển thiên áp lực nước lỗ ring, biến dạng của nền đất tại các vị

trí và độ sâu nghiên cứu, lựa chọn phương pháp phủ hợp thông qua phân tích, tính.

toán, kiểm tra với kết quả xử lý hiện trường nhằm khẳng định sự phủ hợp dể có théứng dụng tính toán rộng rãi cho nền đất yếu có các chỉ tiêu tương đồng.

CHUONG 2

PHAN TÍCH BÀI TOÁN CO KET CHAN KHONG

2.1 Nội dung của phân tích bài toán CKCK

2.1.1 Định hướng về ting quan và kiém toán bài oán CKCK

Để có một cách nhìn và nắm bắt được vẫn đề CKCK, tác giả cin phải hiểu

rõ về lý thuyết cổ kết và kiến thức Cơ học đất làm sáng tỏ các vẫn để cơ sở và mang

tính lý thuy này Như vậy, tiến tình phải làm l m kiếm thông tn, tập hợp,

nghiên cứu ứng dụng, kể thừa có chọ lọc quá trình tính toán của phương pháp.

CKCK đối với các công trình thực tế đã thành công trong vả ngoài nước, từ cơ sở.

.đồ có sự tổng hợp phương pháp luận và tính toán logic phù hợp với khoa học.

Dinh hướng làm sing ta vin để CKCK, tác giá cin phải giải qu

8, đồ là nghiên cứu v8 lý thuyết cổ kết và bài oán tính toán quá tình cổ kết

2.1.2, Cúc phương pháp nghiền cứu xử I nền đắt yẫu bằng CXCK2.1.2.1, Phương pháp ý thuyết

Cae nguyên ý cơ bản của phương pháp nén trước bằng chân không được

Kjellman giới Úiu những năm 1950 Sau đó, vào năm 1952, Kjellman đã

để xuất ÿ tưởng dùng phương pháp gia ti chân không để xử lý nén đt yếu khi làm

công trình bên trên.Đã có một số tác giả công bổ về phương phi

(1975); Chen và Bao (1983); Bergado và công sự (1998); Chu và cộng sự (2000);này như Holtz

Tndrvatoa và cộng sự (2005) Bằng phương pháp kết hợp thết bị mới với công

nghệ môi, phương pháp này đãcó những củi hiện rt

Trong phương pháp CKCK, ip lực chân không danh định là $0 kPa dkế nhưng thự té đôi khỉ áp lực này đạt đến 90 KPa Khi ải lớn trên 80 KPa,khi thi

thông thường ding hỗn hợp phương pháp hút chân không và gia ti Khi hút chân

Không nhờ áp suất chân không tạo sự chênh l h ấp suất giữa các vùng trong đấtnền, tử đồ sinh ra áp lực cưỡng bức đem đồng thắm nước ngằm trong đắt rút ra bên

ngoài, Việc tái sắp xếp lại cau trúc liên kết giữa các phản tử đất được tiền hành bằng.

trọng lượng bản thân của các phân tử đất và có thể được hỗ trợ nhờ gia ti khi mà

việc giải bài

phần lớn các phân từ nước tong lỗ ring được thoát ra ngoài Vi vay,

toán CKCK thực ra là giải quyết bài toán vi

Gra tại thông thường, Đồ thị biểu diễn

5 đường ứng suất

92209; chân không trên biểuK,*05 ss aa

AE: đường ứng suốt

saan do cổ kết chân

không;ABC: đường

6| ứng suốt do gia ti

"Hình 31: Lộ trình ứng suất trung quả trình cổ lết chân không [3]

“rong tổng thể, đắt là một ổ hop của ba pha chính là th rn, th long vàthể khí, V8 mặt thuyết, cả ba pha này đều tham gia vào quá uinh chị ải của đất với

sác mức độ khác nhau Khi có ti, ba pha của đất ứng xử như sau:

- Cấu trú lỗ rỗng a thành phần chị tải nhiễu nhất là do các hạt đắt xếp

ching lên nhau, Một khi các phân tứ đất dn định, ứng sut tác đụng lên hạt đt bằngứng suất lớn nhất mà tải trong và trọng lượng bản thân của khối đắt có thể gây ra,

sợi ứng suất tổng

~ Nước nằm trong lỗ rỗng là thành phần chịu tải thứ ha Khi giải bài toánsố kết thắm, có thể coi nước trong 18 rỗng là không chịu nén.Phin ứng suắt mànước trong lỗ rồng chịu gọi là ứng suất ỗ rồng dư, còn phần ứng suất mà các hạt

đất phải chị là ứng suất hiệu quả Ứng suất tổng có giá tị bằng giá tị của ứng suất

.dự và ứng suất hiệu quả.

- Khí lắm trong đắt là pha chịu ải cuối cũng, tuy nhiên tỉ lệ thường là vô

cùng nhỏ, có thể bỏ qua Khi giải phương trình iên tục về chuyển động của các phacần lưu ý rằng lượng khí thường xuyên hòa tan hoặc tách rồi khói nước trong lỗ

ving ty theo các điều kiện nhiệt độ, dp suất.

Khi giải bài toán cổ kết thắm, hiện tại để đơn giản hóa thì hầu hết đều

giải bài toán ở dạng hai pha vì ảnh hướng của pha khí là quá nhỏ2.1.2.2, Phương pháp phần tử hữu han

Phuong pháp giải bài toán cổ kết thắm là phương pháp nén lún tương.

.đương và bài toán cỗ kết thắm có cắm cọc thắm của Barron — Terzaghi 3] việc giải

ai oán cổ kết thẩm hút chân không có thể đạt được thông qua lờ giải có biến đổi

một trong hai bài toán này.

‘Hau hết các nghiên cứu ứng dụng CKCK theo phương pháp lý thuyết vathực nghiệm đều kết hợp với sử dụng phương pháp phần từ hữu hạn để tinh toán,

đối chiếu, kiểm tra kết quả để từ đó phân tích đưa ra được các thông số điều kiện

biến hop lý nhất

2.1.23, Phương pháp thực nghiệm

Dé có thể kiểm chứng kết quá giải bài toán cổ kết bằng lý thuyết và phần

từ hữu hạn, cần có các nghiên cứu thực nghiệm trong phòng và hiện trường để đối

chiếu hoặc tổng hợp thực tiễn để đánh giá được các yếu tổ ảnh hưởng đến quá trình

CKCK Tác giả chọn hướng tổng hợp các công trình thực tiễn, qua đó so sánh các

ket quả này với nha từ đó có thể đưa ra được các các điều kiện biên phù hợp nhấttoán bằng phẫn từ hữu hạn hay chọn được mô hình phần tử hữu:

ết bài toán CKCK.

hạn phù hợp dé giải quy

ài toán CKCK2.2 Các phương pháp gi

2.2.1 Mục dich của CKCK

‘Van để CKCK là mục đích là làm sự giảm hệ số rồng của đất nền bằng cáchtrục xuất bớt nước và khí trong lỗ rồng ra ngoài bing hiện tượng thắm, nhờ đồ các