Công nghệ đất trộn ximăng theo phương pháp trộn ướt – trộn sâu SCDM đ được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam trong các lĩnh vực gia cố mố trụ cầu, tường dụng trong gia cố đường đ bao còn bị
ANH Ụ KÝ HIỆU, HỮ VIẾT TẮT
A o = diện tích mặt cắt ngang mẫu ban đầu (mm 2 )
A c = diện tích mặt cắt ngang mẫu hiệu ch nh (mm 2 )
A c = hàm lƣợng ximăng (kG/m 3 ) c’ = lực dính hữu hiệu (KN/m 2 )
D = đường kính mẫu (mm 2 ) e = hệ số rỗng
E 50 = môđun đàn hồi cát tuyến tại giá trị ứng suất bằng 50% (kN/m 2 )
FS = hệ số ổn định h = chiều cao mẫu (mm) i = gradien thủy lực kv = hệ số thấm (m/s)
L o = chiều dài mẫu ban đầu (mm)
PI = ch số dẻo (%) q u = cường độ nén nở hông tự do (MPa) q u50 = giá trị ứng với 50% cường độ nén nở hông tự do (MPa) s = sức chống cắt của đất (kN/m 2 ) u = áp lực nước lỗ rỗng (kN/m 2 ) UCS = thí nghiệm nén nở hông tự do (Unconfined Compressive Strength Test) v = vận tốc thấm (m/s)
V = thể tích (m 3 ) w = độ ẩm (%) ΔL = chiều dài thay đổi của mẫu (mm) τ = ứng suất cắt trong đất
= biến dạng dọc tương đối (%)
biến dạng dọc trục ứng với giá trị cường độ q u50 (%) ε f = biến dạng lúc phá hoại (%)
' = góc ma sát trong hữu hiệu (độ)
= dung trọng tự nhiên (kN/m 3 )
c = ứng suất nén (kN/m 2 ) ĐBSCL = đồng bằng sông Cửu Long DMM = phương pháp trộn sâu SMM = phương pháp trộn nông SCDM = phương pháp đất trộn ximăng trộn ướt, trộn sâu
Soilcrete = đất trộn ximăng NSV = là công nghệ đất trộn ximăng trộn sâu – trộn ƣớt với qui trình công nghệ đ đƣợc Trung tâm kiến trúc Nhật Bản chứng nhận số BCJ-149
Bảng 2.1 Ch ti u cơ lý của các lớp đất (theo hồ sơ báo cáo địa chất) 36
Bảng 2.2 Tóm tắt kết quả tính toán hệ số an toàn FS 40
Bảng 3.1 Hệ số hiệu ch nh cho những mẫu có H D < 2 (ASTM C42 C42M) 64
Bảng 4.1 Các thông số đầu vào phân tích bài toán 86
Bảng 4.2 Kết quả ph n t ch ổn định bằng phần mềm Slope W2007 86
Hình 1.1 Biểu đồ quan hệ ứng suất, q u , và biến dạng, ε (Lê khắc Bảo 2014) 17
Hình 1.2 Dòng thấm một hướng trong đất (Whitlow 1997) 18
Hình 1.3 Biểu diễn dòng thấm tr n đồ thị (lưới thấm) (Whitlow 1997) 18
Hình 1.4 Xác định hệ số an toàn theo phương pháp ph n mảnh (Duncan & Wright 2005) 20
Hình 1.5 Sự phân bố nước ngầm trong đất (Whitlow 1997) 23
Hình 1.6 Đo mực nước ngầm 23
Hình 1.7 Thiết bị đo chuyển vị ngang Inclinometer 28
Hình 1.8 Thiết bị thăm dò b n trong ống thăm dò (Stark & Choi 2008) 28
Hình 1.9 Minh họa bộ phận cảm biến góc nghiêng (Slope Indicator Company) 28
Hình 1.10 Trình tự lắp đặt casing (TRB 2008) 29
Hình 1.11 Minh họa hướng lắp đặt casing (Slope Indicator Company) 29
Hình 1.12 Minh họa cơ chế hoạt động của thiết bị inclinometer (Stark & Choi 2008) 30
Hình 1.13 Lỗi góc xoay () của cảm biến (Mikkelsen 2003) 32
Hình 1.14 Lỗi độ s u, độ cong vênh của ống (Mikkelsen 2003) 32
Hình 2.1 Vị trí thi công thử nghiệm 35
Hình 2.2 Bảo quản ximăng thi công 41
Hình 2.3 Mặt bằng bố trí thi công thử nghiệm 41
Hình 2.4 Trình tự phương pháp thi công tạo cọc NSV 41
Hình 2.5 Hệ thống thiết bị thi công 44
Hình 2.6 Công tác chuẩn bị mặt bằng 48
Hình 2.7 Công tác định vị tim cọc 48
Hình 2.8 Vận hành thử máy móc thiết bị 49
Hình 2.9 Vận hành thi công cọc 50
Hình 2.10 Đắp đất mặt đường 50
Hình 2.11 Hệ thống quản lý vữa ximăng 52
Hình 2.12 Quy trình quản lý chất lƣợng cọc 53
Hình 2.13 Hình ảnh các thông số thi công cọc thực tế 53
Hình 2.14 Ximăng bị bón cục khi trộn vữa 56
Hình 2.15 Vòi phun vữa bị nghẹt 56
Hình 2.16 Vệ sinh lại mũi khoan 56
Hình 3.1 Vị trí khoan lấy mẫu soilcrete 61
Hình 3.2 Đào lộ đầu cọc 61
Hình 3.3 Máy khoan địa chất XY-1A kết hợp mũi khoan hai lòng 62
Hình 3.4 Mẫu đƣợc lấy l n, quấn keo và bảo quản cẩn thận 62
Hình 3.5 Hình ảnh mẫu trước và sau khi được gia công 63
Hình 3.6 Máy nén nở hông tự do các mẫu soicrete 64
Hình 3.7 Mặt bằng và trắc dọc của các vị trí cọc đất-xi măng khoan lấy lõi 66
Hình 3.8 Sự hình thành cường độ theo chiều s u của tất cả các cọc 66
Hình 3.9 Cường độ, q u , ứng với các hàm lượng ximăng 68
Hình 3.10 Cường độ, q u , theo lớp đất 70
Hình 3.11 Cường độ, q u , tại các vị trí khoan khác nhau 72
Hình 3.12 Mối quan hệ giữa cường độ, q u , và biến dạng lúc phá hoại, ε f 72
Hình 3.13: Mối quan hệ giữa cường độ, q u , và môđun đàn hồi cát tuyến, E 50 73
Hình 4.1 Mặt bằng bố trí ống quan trắc 78
Hình 4.2 Hình ảnh thi công lắp đặt ống đo mực nước ngầm 80
Hình 4.3 Hình ảnh ống quan trắc mực nước ngầm sau khi thi công (Lê phi Long 2014) 81
Hình 4.4 Hình ảnh thi công lắp đặt ống đo chuyển vị ngang 82
Hình 4.5 Đo chuyển vị ngang tại hiện trường 83
Hình 4.6 Thiết bị đo chuyển vị ngang Inclinometer 83
Hình 4.7 Các vị trí quan trắc mực nước ngầm (sau khi thi công) 85
Hình 4.8 Kết quả quan trắc chuyển vị ngang 89
Hình 4.9 Phương pháp cộng vectơ xác định hướng chuyển vị (Stark & Choi 2008) 89
Hình 4.10 Kết quả phân tích thấm (Mai Anh phương et al 2015) 91
ỜI A Đ AN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ: “NGHIÊN CỨU THI CÔNG THỬ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG CÔNG NGHỆ ĐẤT TRỘN XIMĂNG - TRỘN ƯỚT VÀ TRỘN SÂU ĐỂ GIA CỐ ĐƯỜNG ĐÊ BAO Ở AN GIANG” là đề tài do chính cá nhân tôi thực hiện Đề tài đƣợc thực hiện theo đúng Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ, không phải sao chép của cá nhân nào, các số liệu thử nghiệm trong luận văn do chính nhóm nghiên cứu, gồm có tôi, thực hiện.
Tp HCM, ngày 18 tháng 1 năm 2016
Học Viên Cao Học Khóa 2012 Chuyên Ngành Xây Dựng Đường Ôtô và Đường Thành Phố
Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM.
HƯƠNG Ở ĐẦU
ẶT VẤN Ề
Sản xuất lúa-gạo ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có vai trò rất quan trọng, không những cho vùng ĐBSCL mà cho cả nước về đảm bảo an ninh lương thực, thúc đẩy hàng hóa xuất khẩu, thu ngoại tệ, n ng cao đời sống, và tạo cơ hội việc làm cho cƣ d n nông thôn rất lớn ĐBSCL là phần cuối cùng của Châu thổ sông Mekong với diện tích khoảng 3.96 triệu ha, đất nông nghiệp chiếm khoảng 3.21 triệu ha trong đó đất lúa chiếm 1.85 triệu ha ĐBSCL có vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế – xã hội , luôn đóng góp khoảng 50% tổng sản lượng lương thực quốc gia (Wikipedia 2015) Năm 2014, sản lƣợng lúa ƣớc t nh đạt 25.2 triệu tấn [10] Theo quy hoạch nông nghiệp, nông thôn vùng ĐBSCL đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030, ĐBSCL phấn đấu sản lượng lúa đạt 24.5 triệu tấn Định hướng đến năm 2030, sản lƣợng lúa đạt 23 – 24 triệu tấn [5] ĐBSCL có nhiều lợi thế để phát triển nhƣng đồng thời cũng có nhiều khó khăn do biến đổi khí hậu-nước biển dâng cao Vỡ đ g y thiệt hại hơn 40 ha lúa vụ thu đông còn 10 ngày nữa thu hoạch tại x Vĩnh Phước (huyện Tri Tôn) t nh An Giang ngày 10 tháng 10 năm 2013 [11] Theo Ban Ch huy Phòng, chống lụt b o-tìm kiếm cứu nạn t nh này, năm 2014, ch t nh ở Huyện An Phú lũ đ làm thiệt hại ngập úng 6.1 ha hoa màu, 130 ha lúa, sạt lở nghi m trọng 5.5 km k nh mương thủy lợi, sạt lở bờ sông 300 m, và gây ngập 10.3 km đường giao thông nông thôn [23] Đường đ bao tại ĐBSCL không những chống lũ bảo vệ hoa màu mà còn đóng vai trò đảm bảo giao thông nông thôn Hiện nay, hệ thống đường đ đ x y dựng tại vùng ĐBSCL còn bộc lộ nhiều bất cập Đường đ thường xuy n bị sạt lở nghi m trọng Mái đường đ được đắp từ đất nạo vét bờ k nh và không được đầm nén cẩn thận n n xuất hiện nhiều lỗ rỗng Khi lũ về, đường đ xuất hiện hiện tượng nước thấm qua các lỗ rỗng g y sạt lở và vỡ đ Vì vậy, việc gia cố đường đ bảo vệ hoa màu đảm, bảo đường giao thông nông thôn là một y u cầu bức thiết hiện nay
Công nghệ đất trộn ximăng đƣợc phát minh ở Mỹ vào những năm 1954, đƣợc ứng dụng tại Thụy Điển và Nhật Bản từ những năm 1967 (Andromalos et al 2000)
Tại Việt Nam, công nghệ đất trộn ximăng theo phương pháp trộn s u đ bắt đầu được sử dụng từ năm 2002 Công nghệ đất trộn ximăng theo phương pháp trộn ướt- trộn s u đ đƣợc ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam trong các lĩnh vực gia cố mố trụ cầu, tường chắn, nền móng nhà, ổn định mái dốc, v.v (Nguyễn Quốc Dũng và Phùng Vĩnh An 2005) Công nghệ này vẫn chưa được ứng dụng trong gia cố đường đ bao do đường đ nông thôn có bề rộng nhỏ (
