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

Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm

125 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

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

Tiêu đề Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Tác giả Trương Quang Ngữ
Người hướng dẫn PGS.TS Lê Bá Vinh
Trường học Đại học Quốc gia Tp.HCM
Chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2015
Thành phố Tp.HCM
Định dạng
Số trang 125
Dung lượng 3,87 MB

Nội dung

TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỢC XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HỢP VỚI BẤC THẤM II.. TÓM TẮT LUẬN VĂN Để tăng tốc độ và hiệu quả xử lý nền thì phương phá

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

2

3

4

5 .Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

QL CHUYÊN NGÀNH

Trang 3

Tp HCM, ngày 05 tháng 12 năm 2015

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngày, tháng, năm sinh: 07-05-1987 Địa chỉ mail: tqn86py@gmail.com Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm

Nơi sinh: Phú Yên Điện thoại: 0933748413 MS: 60 58 02 04

I TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỢC XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HỢP VỚI BẤC THẤM

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS LÊ BÁ VINH

TP.HCM, ngày … tháng … năm 2015

TRƯỞNG KHOA XÂY DỰNG (Họ tên và chữ ký)

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này hoàn thành đã ghi dấu sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các anh chị em, gia đình và bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới:

Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Bộ môn Địa cơ Nền móng - Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn Địa cơ Nền móng -Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM đã tận tình truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong thời gian tôi học tập tại trường để phục vụ cho luận văn và công việc của tôi sau này

Phó giáo sư - Tiến sĩ Lê Bá Vinh, người thầy kính mến đã hết lòng giúp đỡ, tận

tình dạy bảo tôi trong thời gian học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè và đồng nghiệp, đã động viên, chia sẻ những khó khăn trong công việc và hỗ trợ tôi trong quá trình học tập

Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình và người thân, đã cho tôi nguồn động viên tinh thần to lớn để hoàn thành luận văn này Luận văn được hoàn thành nhưng không thể tránh được những thiếu sót và hạn chế

Rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện và có ý nghĩa thực tiễn

Trân trọng cảm ơn

Tp.HCM, ngày 04 tháng 12 năm 2015

Học viên

Trương Quang Ngữ

Trang 5

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Để tăng tốc độ và hiệu quả xử lý nền thì phương pháp cố kết chân không thường kết hợp với gia tải trước, và trong quá trình thi công xử lý sẽ gây ra biến dạng lớn cho nền đất Do đó việc kiểm soát hoặc giảm thiểu biến dạng của nền đất đang được xử lý là rất quan trọng

Phần mềm Geostudio 2007 thường được sử dụng để mô phỏng lại quá trình, một ví dụ thi công thực tế là công trình kho chứa khí LPG (Liquefied Petroleum Gas) lạnh Thị Vãi Từ đó tác giả tiến hành so sánh đánh giá các kết quả biến dạng về lún mặt, lún sâu giữa kết quả chạy mô hình và quan trắc thực tế Đồng thời cũng so sánh, đánh giá các kết quả dự báo lún của các phương pháp như: Asaoka, Ba Điểm, Hyperbolic và phương pháp phần tử hữu hạn

Khi sử dụng phần mềm Geostudio để mô phỏng quá trình cố kết chân không thì việc lựa chọn mô phỏng bấc thấm lý tưởng hoặc không lý tưởng cho kết quả lệch nhau khá lớn Do đó tùy thuộc vào công nghệ bơm hút và chất lượng bấc thấm, điều kiện thi công mà chọn mô hình phù hợp

Khi sử dụng công thức tính lún một chiều tính lún ổn định cho bài toán hút chân không thì kết quả lệch nhau khá lớn, do đó cần phải thiết lập xác định hệ số điều chỉnh α để hiệu chỉnh sai số giữa kết quả tính lún một chiều và tính lún cho bài toán cố kết chân không

Trang 6

ABSTRACT

To increase speed and efficiency of ground improvement, the method of vacuum consolidation is often combined with preloading, as a result, the construction process will cause large deformation to the ground Therefore, controlling as well as minimizing deformation of the ground is very significant

GeoStudio 2007 software is used commonly to simulate the actual construction process , for instance, works at Thi Vai LPG (Liquefied Petroleum Gas) depots Then, the author attempted to compare and evaluate settlement results between simulation models and observations in reality There are also several comparations and evaluations on settlement estimation by the methods, such as: Asaoka Method, Three Points Method, Hyperbolic and Finite Element Method (FEM)

When using software GeoStudio to simulate vacuum consolidation process, the selection of ideal prefabricated vertical drains (PVD) simulation or not makes results with large deviations Thus, depending on pump technology, PVD quality and construction conditions that engineers can select appropriate models

When using calculating formula of one-dimension settlement for vacuum problem, the results varied quite large, hence it is necessary to establish the determination “the adjustment coefficient α” to correct errors between one-dimension settlement results and vacuum consolidation results

Trang 7

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là đề tài nghiên cứu thực sự của tác giả, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lê Bá Vinh

Tất cả số liệu, kết quả tính toán, phân tích trong luận văn là hoàn toàn trung thực Tôi cam đoan chịu trách nhiệm về sản phẩm nghiên cứu của mình

Tp.HCM, ngày 04 tháng 12 năm 2015

Học Viên

Trương Quang Ngữ

Trang 8

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU DƯỚI NỀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỐ KẾT CHÂN KHÔNG 4 1.1 Tổng quan về đất yếu 4 1.2 Một số phương pháp xử lý và cải tạo nền đất yếu phổ biến hiện nay 6

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỢC XỬ

LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HỢP

Trang 9

3.5 Phân tích ảnh hưởng của bấc thấm lý tưởng và bấc thấm không lý tưởng trong mô phỏng xử lý nền bằng phương pháp hút chân không

3.6 Phân tích tính lún ổn định cho nền đất yếu bằng phương pháp giải

TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

Trang 10

MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề

Trong thời kì hội nhập hiện nay, quá trình đô thị hóa và pháp triển dân số đòi hỏi các công trình cơ sở hạ tầng như : xây dựng dân dụng, công nghiệp, thủy lợi hay giao thông (cầu, đường bộ, hải cảng, sân bay) được nhà nước quan tâm đầu tư ngày càng nhiều, nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội Do điều kiện hạn chế về quy hoạch nên đòi hỏi các công trình này phải đặt trên những vị trí (vùng đất yếu) mà trước đây được xem là không thích hợp Những vùng đất yếu có tính chịu tải thấp và thể hiện tính nén lún lớn khi có tải tác dụng Do đó để đảm bảo điều kiện ổn định của nền và điều kiện bền vững của công trình thì trước tiên là phải xử lý nền đất yếu trước khi xây dựng nhằm ngăn chặn những thiệt hại gây ra cho công trình

Hiện nay, các biện pháp xử lý nền đất yếu tiên tiến trên thế giới đã được áp dụng vào các công trình trong nước và mang lại nhiều thành công về hiệu quả và thời gian Một trong những phương pháp xử lý nền đất yếu mang lại hiệu quả cao đó là phương pháp cố kết chân không, có hiệu quả nhanh hơn các phương pháp gia tải đơn thuần khác, với áp lực chân không thông thường 80kPa có thể lên đến 80kPa được giữ không đổi trong suốt quá trình xử lý nền Hiện nay, phương pháp này được kết hợp với nhiều phương pháp xử lý nền khác, như kết hợp với phương pháp gia tải đất đắp, được áp dụng vào một số công trình tại nước ta như: Công trình Nhà máy khí điện đạm Cà Mau; Đường cao tốc long thành Dầu Giây; Nhà máy nhiệt điện Thái Bình….với các nhà thầu trong và ngoài nước tham gia thiết kế và thi công Bản thân phương pháp hút chân không cũng đã được cải tiến với nhiều hình thức khác nhau, ứng với các trường hợp cụ thể nhằm tăng hiệu quả cho việc xử lý nền đất yếu

Phương pháp cố kết chân không cho thấy rất nhiều ưu điểm về tiến độ, kinh tế và thực sự là một trong các phương pháp xử lý nền đất yếu hiệu quả đang được áp dụng rộng rãi ở hiện tại và tương lai chắc chắn sẽ phát triển hơn nữa Dưới tác dụng của áp lực chân không, đất nền bị biến dạng và có xu hướng dịch chuyển vào trong vùng xử lý, còn nếu nền được đắp tải thì biến dạng của nền đất có xu hướng

Trang 11

Do đó để tăng hiệu quả xử lý thì phương pháp hút chân không thường kết hợp với gia tải đất đắp, và trong quá trình xử lý thì biến dạng của nền đất là một trong

những vấn đề quan tâm hàng đầu Do đó tác giả chọn và thực hiện đề tài “ Phân

tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Trong đề tài này tác giả nghiên cứu những nội dung như sau:  Phân tích các dữ liệu quan trắc thực tế nhằm minh họa mô hình của

phương pháp cố kết chân không kết hợp gia tải trước bằng khối đắp và bấc thấm trên phần mềm phần tử hữu hạn

 Phân tích ảnh hưởng của mô hình mô phỏng bấc thấm lý tưởng và bấc thấm không lý tưởng về chuyển vị lún và áp lực nước lỗ rỗng trong bấc thấm

 Phân tích sai lệch kết quả tính lún cho bài toán cố kết chân không nếu quan niệm tính lún ổn định theo bài toán một chiều và đề ra hệ số hiệu chỉnh α

3 Phạm vi nghiên cứu

 Công trình kho chứa khí LPG (Liquefied Petroleum Gas) lạnh Thị Vãi

 Mô phỏng bằng phần mềm Geostudio 2007  Sử dụng số liệu quan trắc để kiểm tra độ lún, lún sâu, và dự báo lún

ổn định theo các phương pháp như: Asaoka, Ba điểm, Hyperbolic

4 Phương pháp nghiên cứu

 Trên cơ sở tổng hợp, phân tích những nghiên cứu khoa học về các phương pháp cố kết chân không ở nước ta và trên thế giới Từ đó, ứng dụng những đề xuất hợp lý vào nghiên cứu này

 Tổng hợp các tài liệu liên quan về phương pháp cố kết chân không tại công trình kho chứa khí LPG (Liquefied Petroleum Gas) lạnh Thị Vãi, từ đó nghiên cứu lý thuyết tính toán, đưa ra mô hình tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn bằng phần mềm Geostudio

Trang 12

 So sánh kết quả tính lý thuyết theo mô hình và kết quả quan trắc thực tế của công trình từ đó đưa ra kết luận về tính chính xác của mô hình và lý thuyết tính toán

 Mô hình bài toán hút chân không cho sự thay đổi của bề dày lớp đất, áp lực hút chân không, hệ số Poisson υ, nền tự nhiên, nền tự nhiên có cắm bấc thấm từ đó rút ra qui luật về tương quan giữa tính lún theo bài toán một chiều và bài toán cố kết chân không

5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài

Ưu điểm của phương pháp xử lý nền bằng cố kết chân không là thi công nhanh, giảm khả năng mất ổn đỉnh nền đất trong thời gian xử lý nền, giảm khối lượng cát gia tải bằng cát đắp truyền thống Nếu tiếp tục nghiên cứu để làm chủ công nghệ thì đây là phương pháp phù hợp, có thể áp dụng phổ biến trong tương lai, thay thế cho phương pháp gia tải truyền thống

Việc lựa chọn mô hình bấc thấm lý tưởng hay bấc thấm không lý tưởng cho kết quả lệch nhau về lún, áp lực nước lỗ rỗng trong bấc thấm rất lớn Do đó cần lựa chọn phương pháp phù hợp để đạt hiệu quả nhất

Khi tính lún ổn định cho bài toán hút chân không nếu sử dụng công thức tính lún một chiều thì cần phải sử dụng hệ số hiệu chỉnh α để cho kết quả gần hơn với mô hình thực tế

Trang 13

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

DƯỚI NỀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỐ KẾT CHÂN KHÔNG 1.1 Tổng quan về đất yếu

1.1.1 Các khái niệm ban đầu về nền đất yếu

Khi xây dựng các công trình thì đặc tính chịu tải của nền đất có ý nghĩa quyết định đến sự ổn định của công trình trong quá trình vận hành dưới tác dụng của tải trọng thường xuyên, tạm thời và cả tải trọng đặc biệt, tránh được các hậu quả khôn lường do các hiện tượng lún, lún không đều, sạt, trượt…Tuy nhiên do yêu cầu về dân sinh và giao thông, rất nhiều công trình không có khả năng lựa chọn linh hoạt địa điểm thi công như công trình đô thị ven sông, ven biển, đường giao thông, đê điều, cầu, cảng…Các công trình này bắt buộc phải xây dựng trên nền đất có đặc tính chịu tải kém, gọi chung là nền đất yếu

Có rất nhiều quan điểm khác nhau về nền đất yếu Nếu nền đất không đủ khả năng chịu tải, không đủ độ bền và có độ biến dạng lớn, cần phải gia cố mới có thể thi công và vận hành thì gọi là đất yếu Đây là một quan điểm mang tính vận dụng cao, được chấp nhận rộng rãi, tuy nhiên quan điểm này lại không hạn định rõ ràng vì đối với một số công trình, một nền cụ thể có thể coi là nền đất yếu, nhưng đối với một số công trình khác thì không Điểm này gây khó khăn cho việc quy hoạch xây dựng công trình

Một quan điểm khác cho rằng đất yếu là đất có khả năng chịu tải nhỏ (vào khoảng (50-100) kPa), có tính nén lún lớn, hầu như bảo hòa nước, có hệ số rỗng lớn (e>1), mô đun biến dạng thấp (E<5000kPa)

Đối với xây dựng đường ô tô, theo tiêu chuẩn 22TCN262-2000, nền đất yếu có thể là đất sét, sét pha bụi mềm, bùn, than bùn và đất hữu cơ Tất cả các loại đất này được bồi tụ trong nước một cách khác nhau, với đất sét mềm được bồi tụ ở bờ biển hoặc gần biển Ở trạng thái tự nhiên độ ẩm của chúng thường bằng hoặc lớn hơn giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn (đất sét mềm e ≥ 1,5; đất sét pha e ≥ 1), cường độ lực dính theo kết quả cắt nhanh không thoát nước nhỏ hơn 15kPa, góc ma sát trong φ <

hữu cơ (than bùn và đất hữu cơ) thường hình thành từ đầm lầy, nơi đọng nước

Trang 14

thường xuyên hoặc có mực nước ngầm cao, các loại thực vật phát triển, thối rửa và phân hủy tạo ra các trầm tích hữu cơ lẫn trầm tích khoáng vật gọi là đất đầm lầy than bùn, hàm lượng hữu cơ chiếm (20-80%) Trong điều kiện tự nhiên than bùn là loại đất bị nén lún lâu dài, không đều và mạnh nhất, hệ số nén lún có thể đạt (3-8) kPa-1

Theo quan điểm xây dựng của một số nước, đất yếu được xác định theo tiêu

Tóm lại đất yếu là đất không thuận lợi cho việc xây dựng công trình Xây dựng công trình trên nền đất yếu đòi hỏi phải xử lý nền thật tốt để đảm bảo an toàn cho việc xây dựng và vận hành

1.1.2 Sự phân bố vùng đất yếu trên lãnh thổ Việt Nam

Theo kết quả nguyên cứu địa chất và địa lý, tầng trầm tích này chủ yếu là trầm tích tam giác châu, thường gặp ở các miền đồng bằng, trong đó có hai đồng bằng lớn nhất là đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng Nam Bộ

Căn cứ vào nguồn gốc và điều kiện hình thành của các đồng bằng, đồng thời dựa vào tài liệu thăm dò địa chất công trình, sơ bộ có thể nhận xét về đặc điểm chung của các tầng đất yếu ở Việt Nam như sau:

- Đồng bằng Bắc Bộ chủ yếu là loại trầm trích tam giác châu cũ và tam giác châu mới của hai sông lớn là sông Hồng và sông Thái Bình và các chỉ lưu của chúng Xét về mặt địa hình, địa mạo thì đây là miền đồng bằng thuộc hoại hình bồi tụ Do các điều kiện địa chất, địa hình như vậy nên chiều dày tầng trầm tích này rất dày, từ vài mét đến hơn 100m

- Đồng bằng Nam Bộ có thể chia làm ba khu vực dựa vào chiều dày lớp đất yếu Nguồn gốc của các tầng đất yếu đều là loại trầm tích châu thổ (sông, bãi bồi, tam giác châu), trầm tích bờ, vùng vịnh và đều thuộc trầm tích kỷ thứ tư như sau:

a) Khu vực có lớp đất yếu dày 1 ÷ 30m, bao gồm các vùng ven thành phố

Trang 15

Tháp Mười, rìa quanh vùng Bảy Núi cho tới ven biển Hà Tiên, Rạch Giá, rìa Đông Bắc đồng bằng từ Vũng Tàu đến Biên Hòa

b) Khu vực có lớp đất yếu dày 5 ÷ 30m, phân bố cận kề khu vực a và chiếm đại bộ phận đồng bằng và khu trung tâm Đồng Tháp Mười

c) Khu vực có lớp đất yếu dày 15 ÷ 30m chủ yếu thuộc lãnh thổ các tỉnh Vĩnh Long, Trà Vinh, Bến Tre tới vùng duyên hải Tiền Giang, Cần thơ Sóc Trăng

1.2 Một số phương pháp xử lý và cải tạo nền đất yếu phổ biến hiện nay

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp xử lý và cải tạo nền đất yếu khác nhau được sử dụng với mục đích làm tăng sức chịu tải và giảm tính nén lún của nền đất Việc lựa chọn phương pháp nào để xử lý nền đất là phụ thuộc vào cấu tạo địa chất, các đặc tính của đất, chi phí xử lý, điều kiện sẵn có của vật liệu cần thiết và kinh nghiệm xử lý nền trước đây Nhìn chung có thể chia các phương pháp xử lý nền thành hai loại:

Loại thứ nhất bao gồm các phương pháp xử lý mà trong đó người ta sử dụng vật liệu rời bên ngoài để gia cố nền như: cột đá, cột đất trộn với các tác nhân hóa học, phụt vữa xi măng… nhằm làm cho các vật liêu này cùng tham gia chịu lực với đất nền Nguyên lý chính là tận dụng độ cứng lớn của các vật liệu được đưa vào nền để phân phối lại tải trọng bên trên theo độ cứng, nhờ vậy nền đất yếu sẽ phải chịu tải trọng nhỏ hơn tương ứng với sức chịu tải nó Ngoài ra, các phương pháp này cũng góp phần làm tăng các chỉ tiêu cơ lý của đất nền tùy theo loại đất, phương pháp xử lý và thi công

Loại thứ hai bao gồm các phương pháp xử lý làm cho đất nền cố kết do tác dụng thoát nước như: bấc thấm, giếng cát kết hợp gia tải trước, bơm hút chân không hoặc bơm hút chân không kết hợp gia tải trước… mục đích đẩy nhanh tốc độ thoát nước và rút ngắn thời gian cố kết của nền đất

Trong chương này tác giả lần lượt giới thiệu về các phương pháp xử lý nền có

liên quan đến phương pháp bơm hút chân không

1.2.1 Gia tải trước bằng đất đắp

Một trong những phương pháp nhằm cải tạo các tính chất của đất là phương pháp gia tải trước Một cách tổng quan, gia tải trước là quá trình nén đất bằng ứng

Trang 16

suất thẳng đứng do con người tạo ra trước khi thi công công trình Việc gia tải trước ảnh hưởng đến các yếu tố như độ lún cố kết sơ cấp, thứ cấp và sức chống cắt không thoát nước của đất Tải trọng dùng để gia tải trước có các dạng như đất đắp, bể chứa nước, hút chân không và thường được sử dụng kết hợp với phương pháp giếng thấm

Phương pháp gia tải trước đơn giản nhất là phương pháp sử dụng đất (đá, cát…) đắp lên bề mặt đất cần gia cố để tạo áp lực tác dụng Khi tải trọng đặt trên nền đất yếu thì lúc đầu nước lỗ rỗng sẽ gánh chịu Áp lực nước lỗ rỗng sẽ giảm dần khi nước lỗ rỗng thấm theo phương đứng ra khỏi nền đất, làm cho nền đất cố kết Để không gây ra sự mất ổn định cho đất nền thì tải trọng phải được thi công thành hai hay nhiều giai đoạn Đôi khi việc chất tải theo phương pháp này không khả thi do chiều cao chất tải quá lớn, đất nền quá yếu hoặc nguồn vật liệu dùng để gia tải ở cách xa vị trí thi công

Hình 1.1 Gia tải trước bằng đất đắp trên nền đất yếu

1.2.2 Giếng thấm

Lún cố kết luôn gây ra nhiều vấn đề đối với nền móng công trình, hệ số thấm của sét yếu rất nhỏ cho nên độ lún cố kết chỉ kết thúc sau một thời gian khá lâu Để rút ngắn thời gian cố kết người ta dùng kỹ thuật giếng thấm kết hợp với các phương pháp gia tải trước Dưới tác dụng của gia tải, gradient thủy lực của nước trong lỗ rỗng gia tăng làm cho nước thấm theo phương ngang vào các giếng thấm và sau đó nước sẽ thấm tự do một cách nhanh chóng theo giếng thấm lên trên bề mặt Như vậy dùng giếng thấm sẽ rút ngắn được chiều dài đường thấm cho nên thời gian cố

Trang 17

gian cố kết và tăng nhanh sức chống cắt để nền công trình ổn định hơn Giếng thấm có các loại như giếng cát, giếng thấm chế tạo sẵn v v…

Hình 1.2 Gia tải trước kết hợp giếng thấm

Daniel D Moran là người đầu tiên đề nghị sử dụng giếng cát vào năm 1925 và được thi công thử nghiệm thử một vài năm sau đó tại California, Mỹ Cát sử dụng trong giếng cát phải được lựa trọn kỹ để có được hệ số thấm tốt nhất, do đó cát được vận chuyển từ các nguồn thích hợp bên ngoài công trình Ngoài ra, trong khi thi công giếng cát rất có khuyết điểm là giếng cát bị đứt đoạn không đảm bảo được vai trò thoát nước do lỗi trong thi công hoặc do chuyển vị ngang của nền Từ đó, người ta bắt đầu nghĩ ra cách thay thế bằng vật liệu thuận lợi hơn để thi công

Năm 1948, Cardboard drain, Kjellman thử nghiệm PVD hoàn toàn bằng giấy các-tông tại Thụy Điển, nhưng loại bấc thấm các-tông này lại nhanh chóng bị hư hại do áp lực của đất và hệ số thấm của nó thấp

Vào năm 1972, Oleg Wager, một cộng sự của Kjellman, giới thiệu một loại PVD mới có lõi bằng nhựa tổng hợp bao quanh bởi giấy thấm, gọi là Geodrain Geodrain sau đó được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là châu Âu và Nhật Bản Alidain lần đầu tiên được sử dụng ở Mỹ vào giữa cuối thập niên 70 (Holtz et al 1991) Bấc thấm được giới thiệu và sử dụng tại Việt Nam vào thập niên 90

Ngày nay, bấc thấm mà chúng ta biết được sản xuất bằng loại vật liệu tổng hợp (Geosynthetics) thay vì giấy các-tông để bảo vệ môi trường

Trang 18

Bảng 1-1 Một số loại bấc thấm đã được sử dụng (Bo et al 2003)

Kjellman PVC Geodrain mebradrain

Alidrain Colband Hitek Castle Board

Ameridrain Flexidrain

Flodrain Tafnel Hongplast Technodrain

Ali wick Bidim

Desol Fibredrain

Bando OV Drain Solpac Charbonneay

CN drain

Paper PVC

PE PP PE PES

PE PL PP PP PE NIL

PP PV PE NIL

PL 4 Coir Strands

Paper PES PES PVC

Paper None Cellulose PP or PES

PES PES PP PES

PP PP PE PP PP PP PP PES NIL 2 Jute burlog

PVC PES PES PP

100 x 3 100 x 2 95 x 4 93 x 4 100 x 6 100 x 6 100 x 6 100 x 4 100 x 3 100 x 4 100 x 4 100 x 7,5 100 x 3,8 100 x 3,5 100 x 3,0 100 x 4,0 98 x 2-3 98-100 x 2-3

96 x 2.9 103 105 100

Giếng thấm chế tạo sẵn được cấu tạo bởi hai bộ phận là lõi bằng nhựa dẻo ở giữa và lớp vải tổng hợp bọc xung quanh lõi, đồng thời làm đường dẫn nước cho giếng thấm và lớp vải tổng hợp bọc xung quanh lõi có chức năng tách biệt đường thấm với đất xung quanh giếng thấm, đồng thời ngăn các hạt mịn xâm nhập vào lõi

Trang 19

lưu lượng tháo nước của bấc thấm có thể đạt tới 80m3 – 140m3/năm, cao hơn rất nhiều so với độ thấm của đất yếu

 Một số ưu điểm của bấc thấm :

 Giảm thiểu tối đa sự xáo trộn của các lớp đất  Khả năng tương thích cao của lõi và vỏ bấc thấm với nhiều loại đất  Thi công dễ dàng, thời gia thi công nhanh

 Bấc thấm có thể lắp đặt đến độ sâu 40m  Giảm được chi phí vận chuyển và thi công

1.2.3 Phương pháp cố kết chân không 1.2.3.1 Giới thiệu

Kỹ thuật xử lý nền đất yếu bằng cố kết hút chân không là phương pháp được cải tiến từ phương pháp tiêu nước đứng kết hợp với gia tải trước bằng cách hút chân không trong các ống tiêu nước theo phương thẳng đứng bằng nhựa tổng hợp chế tạo sẵn Trước đây, người ta thường sử dụng các kiểu tiêu nước đứng khác nhau như: giếng cát, cọc cát chặt, ống tiêu nước bằng nhựa tổng hợp chế tạo sẵn, cọc sỏi Do cọc cát, cọc sỏi thường dễ bị hư hỏng do chuyển vị ngang, nên người ta thường dùng ống tiêu nước bằng nhựa tổng hợp chế tạo sẵn (PVD)

Đặc tính cơ học của đất được xử lý bằng phương pháp gia tải áp lực chân không và gia tải bằng khối đất đắp là khác nhau

Với phương pháp gia tải bằng khối đất đắp, quá trình cố kết là kết quả của sự thay đổi thể tích trong đất cũng như ứng suất cắt gây ra chuyển vị đất nền, chuyển vị ngang có xu hướng ra ngoài khối đất đắp gây mất ổn định cho nền đất Theo phương pháp gia tải bằng cách đắp đất thì ứng suất cắt bên trong nền sẽ gia tăng ngay lập tức, trong khi đó ứng suất có hiệu cũng như suất chống cắt của nền chỉ gia tăng khi áp lực lỗ rỗng tiêu tán, cho nên quá trình đắp đất phải được tiến hành từng bước để tránh cho nền không bị phá hoại

Trong khi đó, phương pháp hút chân không nền không bị phá hoại do trượt vì ứng suất tổng không gia tăng cho nên ứng suất cắt cũng không gia tăng Phương

Trang 20

pháp hút chân không chỉ gây ra sự gia tăng ứng suất đẳng hướng trong nền đất, vì thế nó gây ra độ lún và xu hướng chuyển vị vào bên trong nền đất

Phương pháp kết hợp gia tải đất đắp và áp lực chân không có nhiều ưu điểm vượt trội như:

- Gia tăng áp lực cố kết trong nền đất yếu - Gia tăng hệ số an toàn của khối đất đắp trong quá trình thi công - Làm giảm chuyển vị ngang của nền đất

Hình 1.3 Mô hình chuyển vị ngang của nền dưới tác dụng của tải đất đắp và tải

chân không

“J.-C Chai & S Hayashi - Characteristics of vacuum consolidation, Department of

Civil Engineering, The University of Sydney, NSW 2006, Australia”

Trong hình 1.3, tải trọng do khối đất đắp gây ra sự gia tăng ứng suất cắt trong

nền đất và gây ra chuyển vị ngang ra ngoài phía đất đắp Trong khi đó, áp lực chân không là áp lực cố kết đẳng hướng, có khuynh hướng gây ra chuyển vị bên trong nền trong suốt quá trình thi công Do đó, để giảm thiểu chuyển vị ngang, ta có thể kết hợp hai phương pháp này lại với nhau

1.2.3.2 Cơ chế của phương pháp cố kết chân không

Nguyên lý và cơ chế của phương pháp cố kết chân không được diễn giải đầy đủ và rõ ràng trong các bài viết của Kjellman (1952), Bergado và cộng sự (1998), Chu và các công sự (2000), Indraratna và các cộng sự (2005)

Quá trình cố kết của đất dưới sự gia tải đã được tìm hiểu kỹ càng và dùng

mô hình lò xo để mô tả như trong hình 1.4-a Để tiện lợi trong việc giải thích vấn đề

Trang 21

này, áp suất trong hình 1.4là một giá trị tuyệt đối và pa là áp suất khí quyển Như

Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tiêu tán dần dần và tải trọng gia tải chuyển từ nước

sang lò xo (lò xo như là cốt của đất) trong mô hình trong hình 1.4-a Lượng gia tăng

1.4-a) Khi kết thúc quá trình cố kết thì  u 0 và tổng lượng gia tăng của ứng suất hữu

Cơ cấu của gia tải chân không có thể được mô tả bằng cách tương tự là

dùng lò xo như trong hình 1.4-b Khi tải chân không được đặt vào hệ thống như trong hình 1.4-b, áp lực nước lỗ rỗng trong đất giảm xuống Ứng suất tổng không

suất hữu hiệu trong đất bắt đầu gia tăng Lượng gia tăng ứng suất hữu hiệu bằng với

(trong thực tế thường là 80kPa)

Hình 1.4 Mô hình lò xo cho quá trình cố kết (a) Gia tải đất đắp, (b) Gia tải chân không

Trang 22

Có thể hiểu rằng khi hút tạo áp lực chân không, thông qua hệ thống lõi thấm đứng, áp lực nước lỗ rỗng của các điểm trong nền đất sẽ chịu lực hút chân không Nước trong đất sẽ thấm ra ngoài theo hệ thống lõi thấm đứng và các ống dẫn để thoát ra khỏi nền Khi đó nền đất sẽ được cố kết

Hình 1.5 minh họa dưới dạng biểu đồ so sánh ứng suất thẳng đứng giữa

điều kiện đất có tải chân không (đạt 100% hiệu suất) với điều kiện ban đầu và điều kiện gia tải đơn thuần

Hình 1.5 a) trạng thái ban đầu; b) gia tải đất đắp; c) gia tải chân không

Total vertical stress: Ứng suất

tổng phương đứng

Effective vertical stress: Ứng

suất hữu hiệu phương đứng

Pore water pressure: Áp lực

nước lỗ rỗng

Trang 23

Hình 1.5-b khi gia tải bằng đất đắp làm tăng ứng suất tổng từ đó tăng

ứng suất hữu hiệu trong đất Hình 1.5-c khi gia tải bằng chân không làm giảm áp lực

nước lỗ rỗng từ đó tăng ứng suất hữu hiệu mà không tăng ứng suất tổng

1.2.3.3 Lộ trình ứng suất cho trường hợp cố kết chân không và gia tải đất đắp

Trong quá trình gia tải trước trong nền đất, lộ trình ứng suất của một điểm

trong nền được biểu diễn trên biểu đồ (p’,q’) như trên hình 1.6

Với ứng suất hữu hiệu p’

Trong trường hợp gia tải trước bằng đất đắp, tải trọng sẽ làm phát sinh

ta phải chờ đến khi áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tiêu tán thì ứng suất có hiệu trong đất sẽ gia tăng theo đường BC Lộ trình ứng suất có hiệu (ABC) của một phân tố đất

chịu tác dụng của gia tải như hình 1.6 Trong trường hợp cố kết chân không, ứng

Trang 24

suất tổng không gia tăng mà phát sinh áp lực nước lỗ rỗng âm trong đất Lộ trình ứng suất có hiệu trong trường hợp này là đường AE

So sánh 2 lộ trình ứng suất ABC và AE ứng với 2 trường hợp trên ta

theo đường ABC ở giai đoạn đắp đất, đường con AB có khuynh hướng tiến vào

phân nhỏ lớp đất đắp thành nhiều lớp, vừa đắp vừa chờ đất cố kết theo đường BC

Kỹ thuật hút chân không phù hợp nhất cho các loại đất yếu có mực nước ngầm cao và dễ mất ổn định cũng như tốt độ thi công bị hạn chế Vì phương pháp này tạo được sự cố kết đẳng hướng cho nên tránh được rủi ro do phá hoại trượt Điều nay cho phép gia tải gần như tức thời lên đất yếu mà nền vẫn ổn định Kinh nghiệm cho thấy chỉ cần sau vài ngày hút chân không là có thể cho chất tải Cố kết chân không thường được kết hợp với phương pháp gia tải trước bằng đất đắp trong trường hợp áp lực gia tải cần thiết vượt quá áp lực chân không có thể tạo ra

1.2.3.4 Các mô hình của phương pháp cố kết chân không

a) Mô hình cố kết chân không có màn kín khí

Hình 1.7 Sơ đồ kỹ thuật cố kết chân không có màn kín khí

Sơ đồ của kỹ thuật gia tải chân không thông thường dùng với PVD

được cho trong hình 1.7 Bao gồm một lớp đệm cát làm việc như một lớp thoát

nước, với PVD thâm nhập vào trong đất Sau đó, một hệ thống bấc thấm ngang được đặt bên dướt lớp đệm để thu nước, và bấc thấm ngang liên kết đến máy bơm chân không tạo chân không trong đất Trong hệ thống này, áp lực chân không được áp tại

Trang 25

bề mặt đất Để tránh việc rò rĩ khí, một lớp màng địa kỹ thuật được lắp đặt sao cho bao phủ vùng xử lý và chêm vào các rãnh chứa đầy bentonite hoặc bùn sét Điều quan trọng là vùng xử lý được hoàn toàn kín khí và cách ly với bất kỳ loại đất thấm nào ở xung quanh để tránh hao hụt chân không Một tường chắn khí hay nước có thể được thi công nếu có đất thấm liền kề với vùng xử lý Để duy trì áp lực chân không cao trong vùng xử lý cần phải tránh sự rò rĩ từ màng kín Do đó, nếu vật liệu đắp được đặt trên màng không nên là các loại đá hoặc vật liệu sắc nhọn Vì một lỗ kim hay khe hở trong màng kín rất khó để xác định và sửa chữa nên màng kín nên được kiểm tra kỹ càng trước khi chúng được lắp đặt, đôi khi ta đặt thêm hệ thống phát hiện rỏ rĩ dưới màng kín nếu cần thiết

Bảng 1-2 Một số công trình ứng dụng phương pháp có màn kín khí (MVC)

Trang 26

b) Mô hình cố kết chân không , không có màn kín khí

Hình 1.8 Sơ đồ kỹ thuật cố kết chân không CPVD

Gần đây, một kỹ thuật mới sử dụng một PVD đặc biệt để áp áp lực chân

không vào nền đất được phát triển Như trong hình 1.8, một PVD đặc biệt với mũ

chụp và ống thoát nước trên đỉnh mũ được thiết kế (CPVD) (Fujii 2002; Chai 2008) Các ống của CPVD được kết nối với nhau bởi các khớp nối nhựa, và sau đó là kết nối vào hệ thống tạo chân không Áp lực chân không được áp tại vị trí mũ Kỹ thuật này dùng một lớp đất bề mặt như là lớp kín khí và không cần lắp đặt màng kín khí trên bề mặt đất Do đó, không cần lo lắng về các sự cố (lỗ kim hoặc khe hở) ở màng kín khí và sự rò rĩ khí qua nó

Trang 27

Bảng 1-3 Một số công trình ứng dụng phương pháp không có màn kín khí (MVC)

Nguyên tắt hoạt động của phương pháp hút chân không như sau:

- Loại bỏ áp lực không khí trong nền đất, thành một môi trường đóng kín (bao gồm phía trên là màng kín khí, bên dưới và xung quanh là môi trường đất có độ thấm nhỏ, bão hòa nước)

- Duy trì hệ thống thoát nước hiệu quả dưới màng để tống nước và không khí ra khỏi đất trong suốt thời gian

- Giữ cho môi trường bão hòa nước bên dưới màng - Duy trì áp suất chân không liên tục trong suốt quá trình xử lý - Neo chặt và bịt kín hệ thống ở chu vi ngoài biên của vùng xử lý - Kết quả cuối cùng nước sẽ được hút ra khỏi nền và đất sẽ cố kết lại

Trang 28

1.2.3.5 Ưu khuyết điểm của phương pháp gia tải trước bằng hút chân không so với phương pháp gia tải trước bằng đất đắp

- Nếu kết hợp gia tải trước bằng hút chân không và đất đắp thì áp lực gia tải tổng đạt được lớn hơn rất nhiều so với gia tải thông thường, do tính chất bù trừ áp lực nở hông của hút chân không (đất co) và áp lực gia tải đất đắp (đất nở)

- Đất càng yếu và mực nước ngầm cao thì phương pháp này càng hiệu quả

- Thời gian dỡ tải nhỏ hơn rất nhiều so với thời gian dỡ tải trong trường hợp đất đắp

b) Khuyết điểm

- Yêu cầu về máy móc và kỹ thuật thi công cao dẫn đến giá thành đắt - Bị giới hạn về áp lực hút chân không và độ sâu gia cố, hiệu quả thấp đối với nền gồm các tầng cát xen kẹp với hệ số thấm cao

- Rất khó làm kín khí nên dễ gây ra tổn thất áp lực hút Tuy nhiên với kỹ thuật ngày càng hoàn thiện công nghệ hút chân không đã và đang dần trở thành phổ biến trên thế giới

1.3 Thông số kỹ thuật của bấc thấm 1.3.1 Đường kính tương đương của bấc thấm

Trong lý thuyết cố kết thấm theo phương ngang của giếng thấm có hình trụ tròn, trong khi đó bấc thấm có tiết diện hình chữ nhật, do đó chúng ta cần phải quy đổi thành tiết diện tròn với đường kính tương đương sao cho khả năng thoát nước bằng nhau

Theo Hansbo (1979) đề nghị đường kính tương đương của bấc thấm có thể xác định theo công thức sau:

Trang 29

(1.4)

Theo kết quả nghiên cứu của Rixner (1986) dùng trong phân tích phần tử hữu hạn thì đường kính tương đương của bấc thấm được xác định:

Hình 1.9 Bấc thấm hình có tiết diện chữ nhật và đường kính quy đổi

Với a là bề rộng của bấc thấm; b là bề dày của bấc thấm

Hình 1.10 Đường kính tương đương của bấc thấm

1.3.2 Khả năng thoát nước của bấc thấm

Mục đích của việc sử dụng bấc thấm là làm tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng và

π

wab

2

wabd  

Trang 30

thoát nước lỗ rỗng ở trong nền đất yếu ra ngoài Vì vậy, khả năng thoát nước của bấc thấm càng cao thì hiệu quả của việc dùng bấc thấm càng lớn Mà việc thoát nước của bấc thấm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Áp lực ngang của đất, sự uống cong – gập chồng bấc thấm, sự tắt đường thoát nước, thời gian …

Hình 1.11 Sự uốn – gập của bấc thấm Bảng 1-4 Bảng giá trị thoát nước theo các tác giả

Khả năng thoát nước của bấc thấm chế tạo sẵn thường được lấy theo kết quả do nhà chế tạo cung cấp để phân tích hệ số cản thấm Rixner và cộng sự (1986) đã

Trang 31

trong hình1.12

Hình 1.12 Lưu lượng thấm của bản thân từng loại bấc thấm (từ Rixner et al., 1986)

1.3.3 Đường kính vùng ảnh hưởng

Thời gian để đạt được độ cố kết là hàm số phụ thuộc vào bình phương đường

vì nó phụ thuộc vào khoảng cách giữa các giếng thấm và cách bố trí giếng thấm

Giếng thấm thường được bố trí theo lưới hình vuông hoặc lưới tam giác đều (hình

1.13) Đường kính có hiệu được xác định như sau:

Hình 1.13 Sơ đồ bố trí bấc thấm

Trang 32

 De = 1,13S (Lưới hình Vuông)

Bố trí giếng thấm theo lưới hình vuông thì thuận tiện cho việc thi công và thường được chọn, tuy nhiên lưới tam giác cho sự cố kết thấm giữa các giếng đồng đều hơn

1.3.4 Độ cản thấm

Ở tại hiện trường, phương pháp giếng thấm có hiệu quả hay không phụ thuộc chủ yếu vào khả năng thoát nước của giếng thấm, cho nên trong thiết kế cần phải ghi rõ yêu cầu về độ cản thấm của giếng thấm Nếu giếng thấm thoát nước kém thì quá trình cố kết diễn ra rất chậm, đặc biệt trong trường hợp giếng thấm sâu Về lý thuyết tính toán, lời giải của Hansbo (1979, 1981) đã xét đến ảnh hưởng của cản thấm lên độ cố kết bằng cách đưa hệ số thấm hữu hạn vào phương trình liên tục của dòng thấm ở trong giếng Hansbo cũng giả thiết rằng tốc độ thấm tại bất kỳ mặt cắt nào của giếng thấm cũng bằng với tốc độ lớn nhất của dòng thấm ở trong giếng

Khả năng thoát nước của bấc thấm phụ thuộc đáng kể vào loại bấc thấm và

giảm khi áp lực ngang của đất gia tăng (hình 1.12)

Áp lực ngang của đất làm cho lớp vải bọc ép sát vào lõi nhựa của bấc thấm khiến cho tiết diện ngang của các rãnh thoát nước trong phần lõi bị giảm Đối với loại bấc thấm không có lớp vải bọc thì các rãnh bị bóp ép vào nhau Trường hợp nền bị biến dạng ngang lớn cũng có thể gây cho bấc thấm bị gấp khúc, trong những trường hợp này các rãnh bị giảm đi và hậu quả là giảm khả năng thoát nước của giếng, ngoài ra các hạt mịn có thể bám vào rãnh cũng làm giảm đi khả năng thoát nước

Trang 33

Hình 1.14 Sự thay đổi độ cố kết theo độ sâu khi kể đến độ cản thấm của giếng

(Jamiolkowski et al 1983)

1.14) Khi xét đến độ cản thấm thì độ cố kết theo phương ngang không những phụ

(Jamiolkowski, 1983)

Hình 1.15 Ảnh hưởng của lưu lượng thấm của bấc thấm lên độ cố kết

(Jamiolkowski et al 1983)

Độ cản thấm ảnh hưởng càng nhiều khi chiều dài bấc thấm càng lớn, tính

m2)

Trang 34

Hình 1.16 Ảnh hưởng của chiều dài giếng thấm lên độ cố kết

(Jamiolkowski et al 1983)

1.3.5 Đường kính vùng đất bị xáo trộn

Thông thường bấc thấm được thi công bằng một ống thép chuyên biệt Ống thép thường được thiết kế sao cho giảm tối đa sự xáo trộn cho đất, vì vậy tiết diện ngang của ống thép có tiết diện hình oval hoặc hình chữ nhật với kích thước vừa đủ để tránh hiện tượng ma sát giữa bấc thấm với ống thép, tuy nhiên ống thép tiết diện hình tròn cũng khá phổ biến Đường kính vùng đất bị xáo trộn tùy thuộc vào ống thép được sử dụng trong thi công bấc thấm và kích thước của bộ phận neo bấc thấm trong đất nền

Từ thí nghiệm với mô hình 1:1 Bergado (1991) cũng nhận thấy rằng, với ống thép thi công có đường kính nhỏ hơn thì nền sẽ cố kết nhanh hơn, điều đó cho thấy rằng vùng đất xáo trộn cũng nhỏ hơn

Với mục đích thiết kế Jamiolkowski và Lancellotta (1981) cho thấy rằng, đường kính vùng đất bị xáo trộn có liên hệ với kích thước của ống thép thi công như sau:

(1.7)

(5 6)2

ms

dd  

Trang 35

(1.8)

với: ω – bề rộng; l – chiều dài của tiết diện ống

Hình 1.17 Vùng đất bị xáo trộn xung quanh ống Madrel (Rixner et al 1986)

“Iyathurai Sathananthan – Modelling of Vertical drains with smear installed

md  l

Trang 36

Hình 1.18 Độ lún theo tính toán và quan trắc từ mô hình thật

1.4.2 Công tác cắm bấc thấm

- Bấc thấm này đóng vai trò là giếng giảm áp - Sau công tác khảo sát định vị, tất cả các vị trí bấc thấm được định vị, lúc này độ lệch được quy định dao động trong khoảng 10mm

Hình 1.19 Hình ảnh minh họa khoan bấc thấm

Trang 37

- Đưa giàn khoan bấc thấm đến những điểm đánh dấu Bấc được kéo ra khỏi cuộn bấc và đánh dấu vị trí mỗi 1m để phục vụ cho công tác kiểm tra sau này

- Tiếp theo đến công tác khoan thử, hiệu chỉnh máy giám sát và chiều sâu khoan thực tế

- Tiếp tục khoan thử để kiểm tra chiều dày xử lý, khoan thử được tiến hành ở mỗi vị trí lưới, kích thước lưới phụ thuộc vào tính chất phức tạp của địa tầng

- Cắt bấc chừa lại trên mặt đất trên mặt đất là 15cm để tránh hở khí - Trên công trường có thể có nhiều máy thi công cùng một lúc, các máy thi công được bố trí di chuyển tịnh tiến, tránh di chuyển cùng pha vì các máy có chiều cao rất lớn, không đảm bảo an toàn trong quá trình thi công, khoảng cách giữa các máy phải lớn hơn chiều cao của dàn công tác

- Máy di chuyển theo hướng lùi dần để tránh đè lên các vị trí bấc thấm đã được ép trước đó, mỗi vệt máy di chuyển có thể ép được nhiều hàng

- Nối bấc bằng mối nối măng sông, phần măng sông là 30cm và được kẹp lại chắc chắn bằng ghim bấm

Hình 1.20 Thi công bấc thấm tại công trường

1.4.3 Đào rãnh và bể chứa máy bơm

Sau khi thi công bấc thấm, tiến hành đào rãnh chiều sâu khoảng 30cm từ nền tạo phẳng, dùng cát hoặc đá dăm làm lớp đệm cho ống thoát nước, ống thoát nước này dẫn nước từ hệ thống thoát nước ngang và dọc đến máy bơm

Trang 38

Hình 1.21: Thi công rãnh thoát nước

1.4.4 Thoát nước ngang và thoát nước dọc

Thường được dùng là bấc thấm, được nối với nhau bằng ghim bịt đầu, nằm giữa chiều dày đệm cát

Hình 1.22: Thi công bấc thấm ngang

1.4.5 Lắp đặt ống thoát nước và máy bơm

Sau khi thi công đào rãnh, lắp đặt ống thoát nước có đục lỗ được bao quanh bởi tấm lọc, và đầu nối ống nước Trạm bơm chân không được thiết kế với loại máy bơm chân không chỉ cho phép hút khí và cả loại máy bơm hút cả nước và khí

Hình 1.23: Thi công bấc thấm ngang và máy bơm

Trang 39

Hình 1.25: Thi công rãnh màng kín khí

Trang 40

1.4.9 Bơm thử

Vận hành bơm được bắt đầu sau khi thiết bị quan trắc được lắp đặt và hiệu chỉnh, bơm thử diễn ra khoảng 15 ngày để kiểm tra và sửa chữa kín khí, thời gian này còn phụ thuộc cả vào điều kiện thời tiết Sau khi máy chạy đạt công suất ổn định, tiến hành xử lý chân không

Ngày đăng: 09/09/2024, 13:57

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[2] Bùi Trường Sơn, Địa chất công trình, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2013 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Địa chất công trình
Nhà XB: Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM
[3] Võ Phán – Hoàng Thế Thao – Đỗ Thanh Hải – Phan Lưu Minh Phượng, Các phương pháp khảo sát hiện trường và thí nghiệm đất trong phòng, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2012 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Các phương pháp khảo sát hiện trường và thí nghiệm đất trong phòng
Nhà XB: Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM
[4] Trần Nguyễn Hoàng Hùng, Thiết kế xử lý nền đường trên đất yếu bằng bấc thấm, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết kế xử lý nền đường trên đất yếu bằng bấc thấm
Nhà XB: Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM
[5] Lê Bá Vinh. “Phân tích ảnh hưởng của bấc thấm lý tưởng và bấc thấm không lý tưởng trong mô phỏng xử lý nền bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm,” Khoa học thủy lợi và môi trường, số 49 (6-2015) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phân tích ảnh hưởng của bấc thấm lý tưởng và bấc thấm không lý tưởng trong mô phỏng xử lý nền bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm,”
[7] Tuan Anh Tran, Toshiyuki Mitachi, and Trong-Man Mai. “Simulation of a Full-scale Subsoil Pre-consolidated by Embankment Combined with Vacuum- preloading,” The 17 th Southeast Asian Geotechnical Conference Taipei, Taiwan, May 10~13, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Simulation of a Full-scale Subsoil Pre-consolidated by Embankment Combined with Vacuum-preloading,” "The 17"th" Southeast Asian Geotechnical Conference Taipei, Taiwan
[8] Indraratna, B. and Redana, I.W (2000) Numberical modeling of the vertical drains with smear and well resistance installed in soft clay, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 37, pp. 132-145 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Numberical modeling of the vertical drains with smear and well resistance installed in soft clay
[9] B. Indraratna, Member, ASCE, and I. W. Redana. “Plane-Strain Modeling Of Smear Effects Associated With Vertical Drains,” Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, May, 1997 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Plane-Strain Modeling Of Smear Effects Associated With Vertical Drains,” "Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering
[10] Cholachat Rujikiatkamjonr, Buddhima Indraratna, Jian Chu. “2D and 3D Numberical Modeling Of Combined Surcharge And Vacuum Preloading With Vertical Drains,” The International Journal Of Geomechanics GM/2007/000348 Sách, tạp chí
Tiêu đề: 2D and 3D Numberical Modeling Of Combined Surcharge And Vacuum Preloading With Vertical Drains,” "The International Journal Of Geomechanics
[6] TCVN 9842-2013, Xử lý nền đất yếu bằng phương pháp cố kết hút chân không có màng kín khí trong xây dựng các công trình giao thông – Thi công và Nghiệm thu Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.12 Lưu lượng thấm của bản thân từng loại bấc thấm (từ Rixner et al., 1986) - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 1.12 Lưu lượng thấm của bản thân từng loại bấc thấm (từ Rixner et al., 1986) (Trang 31)
Hình 1.18 Độ lún theo tính toán và quan trắc từ mô hình thật - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 1.18 Độ lún theo tính toán và quan trắc từ mô hình thật (Trang 36)
Hình 1.20 Thi công bấc thấm tại công trường - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 1.20 Thi công bấc thấm tại công trường (Trang 37)
Hình 1.21: Thi công rãnh thoát nước - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 1.21 Thi công rãnh thoát nước (Trang 38)
Hình 3.9 Vận hành hệ thống hút chân không - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.9 Vận hành hệ thống hút chân không (Trang 66)
Hình 3.16 Các đặc trưng vật liệu dùng trong mô phỏng - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.16 Các đặc trưng vật liệu dùng trong mô phỏng (Trang 73)
Hình 3.17 Lộ trình gia tải thực tế - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.17 Lộ trình gia tải thực tế (Trang 75)
Hình 3.26 Biểu đồ lún mặt tại tâm nền xử lý theo thời gian - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.26 Biểu đồ lún mặt tại tâm nền xử lý theo thời gian (Trang 79)
Hình 3.29 Mô hình mô phỏng bấc thấm lý tưởng - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.29 Mô hình mô phỏng bấc thấm lý tưởng (Trang 83)
Hình 3.31 Biều đồ áp lực nước lỗ rỗng thặng dư trong bấc thấm lý tưởng - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.31 Biều đồ áp lực nước lỗ rỗng thặng dư trong bấc thấm lý tưởng (Trang 84)
Hình 3.36 Biểu đồ minh họa nền chuyển vị ngang khi hút chân không - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.36 Biểu đồ minh họa nền chuyển vị ngang khi hút chân không (Trang 88)
Hình 3.38 Mô hình bài toán hút chân không cho nền tự nhiên kết hợp với bấc thấm, - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.38 Mô hình bài toán hút chân không cho nền tự nhiên kết hợp với bấc thấm, (Trang 89)
Hình 3.39 Đặc trưng vật liệu trong mô hình - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.39 Đặc trưng vật liệu trong mô hình (Trang 90)
Hình 3.41 Biểu đồ lún mặt, H = 2m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.41 Biểu đồ lún mặt, H = 2m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên (Trang 92)
Hình 3.42 Biểu đồ lún ổn định, H = 2m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.42 Biểu đồ lún ổn định, H = 2m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên (Trang 92)
Hình 3.45 Biểu đồ lún mặt, H = 3m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.45 Biểu đồ lún mặt, H = 3m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên (Trang 94)
Hình 3.50 Biểu đồ lún ổn định, H = 4m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.50 Biểu đồ lún ổn định, H = 4m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên (Trang 96)
Hình 4.53 Biểu đồ lún mặt ổn định, hệ số Poisson thay đổi, H=5m, không bấc thấm - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 4.53 Biểu đồ lún mặt ổn định, hệ số Poisson thay đổi, H=5m, không bấc thấm (Trang 98)
Hình 3.58 Biểu đồ lún ổn định, H = 6m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.58 Biểu đồ lún ổn định, H = 6m, ∆P = 60kPa, nền tự nhiên (Trang 100)
Hình 3.61 Biểu đồ tổng hợp tương quan giữa υ &amp; α, khi bề dày lớp đất thay đổi cho - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.61 Biểu đồ tổng hợp tương quan giữa υ &amp; α, khi bề dày lớp đất thay đổi cho (Trang 102)
Hình 3.63 Biểu đồ lún mặt ổn định của nền đất yếu có cắm PVD, H=3m,∆P=60kPa - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.63 Biểu đồ lún mặt ổn định của nền đất yếu có cắm PVD, H=3m,∆P=60kPa (Trang 103)
Hình 3.64 Tương quan giữa υ &amp; α, H=3m, có PVD - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.64 Tương quan giữa υ &amp; α, H=3m, có PVD (Trang 104)
Hình 3.65 Biểu đồ lún mặt ổn định của nền đất yếu có cắm PVD, H=4m, ∆=60kPa - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.65 Biểu đồ lún mặt ổn định của nền đất yếu có cắm PVD, H=4m, ∆=60kPa (Trang 104)
Hình 3.67 Biểu đồ lún mặt ổn định, hệ số Poisson thay đổi, H=5m, có PVD - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.67 Biểu đồ lún mặt ổn định, hệ số Poisson thay đổi, H=5m, có PVD (Trang 106)
Hình 3.68 Tương quan giữa υ &amp; α, H=5m, có PVD - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.68 Tương quan giữa υ &amp; α, H=5m, có PVD (Trang 107)
Hình 3.69 Biểu đồ lún mặt ổn định, hệ số Poisson thay đổi, H=6m, có PVD - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.69 Biểu đồ lún mặt ổn định, hệ số Poisson thay đổi, H=6m, có PVD (Trang 107)
Hình 3.71 Biểu đồ lún mặt ổn định, hệ số Poisson thay đổi, H=7m, có PVD - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.71 Biểu đồ lún mặt ổn định, hệ số Poisson thay đổi, H=7m, có PVD (Trang 109)
Hình 3.72 Tương quan giữa υ &amp; α, H=7m, có PVD - Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích biến dạng của nền đất yếu được xử lý bằng phương pháp hút chân không kết hợp với bấc thấm
Hình 3.72 Tương quan giữa υ &amp; α, H=7m, có PVD (Trang 110)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w