LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ LẬP BẢNG TRA KẾT QUẢ TÍNH LÚN CHO CÁC KHU VỰC ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG PHỤC VỤ CHO BƯỚC LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI -@&? - ĐỒN VĂN HUY LẬP BẢNG TRA KẾT QUẢ TÍNH LÚN CHO CÁC KHU VỰC ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG PHỤC VỤ CHO BƯỚC LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Thành Phố Hồ Chí Minh - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI -@&? - ĐOÀN VĂN HUY LẬP BẢNG TRA KẾT QUẢ TÍNH LÚN CHO CÁC KHU VỰC ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG PHỤC VỤ CHO BƯỚC LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ MÃ SỐ : 60 – 58 – 30 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN MẠNH HÙNG Thành Phố Hồ Chí Minh - 2011 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Địa hình, địa mạo 1.1.3 Khí hậu - khí tượng 1.1.4 Chế độ thuỷ văn 1.1.5 Chất lượng nước 1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.2.1 Cấu trúc địa chất lịch sử phát triển địa chất kỷ Đệ Tứ 1.2.2 Đặc điểm địa chất thủy văn 19 1.2.3 Đặc trưng lý đất yếu số vùng ĐBSCL 21 1.2.4 Phân vùng địa chất công trình đánh giá khả qui hoạch xây dựng 28 1.2.5 Kết luận 31 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 33 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH LÚN NỀN ĐƯỜNG HIỆN NAY Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 33 2.1.1 Về phương pháp tính riêng thành phần độ lún 34 2.1.2 Về phương pháp dự báo độ lún tổng cộng S theo 38 2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH LÚN NỀN ĐƯỜNG 42 2.2.1 Tính độ lún cố kết Sc 42 2.2.2 Dự tính độ lún tổng cộng S 42 2.2.3 Trình tự tính tốn lún đắp đất yếu theo qui trình 43 2.2.4 Dự tính độ lún cố kết theo thời gian trường hợp thoát nước chiều theo phương thẳng đứng 43 2.2.5 Về độ lún cho phép kết cấu áo đường 45 CHƯƠNG 3: LẬP BẢNG TRA TÍNH LÚN 47 3.1 THU THẬP, THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÁC KHU VỰC ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 47 3.1.1 Tổng quan số liệu thu thập 47 3.1.2 Phân tích số liệu 50 3.1.3 Phân chia khu vực đất yếu Đồng sông Cửu Long 61 3.2 GIẢI CÁC BÀI TỐN TÍNH LÚN CHO CÁC KHU VỰC ĐẤT YẾU ỨNG VỚI CÁC CHIỀU CAO ĐẮP KHÁC NHAU 63 3.2.1 Số liệu đầu vào 63 3.2.2 Giải tốn tính lún tỉnh Long An 65 3.2.3 Giải tốn tính lún tỉnh Đồng Tháp 70 3.2.4 Giải tốn tính lún tỉnh Cà Mau 75 3.2.5 Giải tốn tính lún tỉnh Tiền Giang 80 3.3 THU THẬP KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ LẬP BẢNG TRA 85 3.3.1 Tỉnh Long An 85 3.3.2 Tỉnh Đồng Tháp 86 3.3.3 Tỉnh Cà Mau 87 3.3.4 Tỉnh Tiền Giang 88 3.3.5 Nhận xét 90 CHƯƠNG 4: VẬN DỤNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ĐỂ ÁP DỤNG VÀO THỰC TẾ 91 4.1 SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH BẰNG BẢNG TRA VÀ THỰC TẾ CƠNG TRÌNH ĐÃ HỒN THÀNH 91 4.1.1 Đoạn tuyến Km0+000 – Km7+000, thuộc dự án QL80 91 4.1.2 Đoạn tuyến Km26+000 – Km36+000, thuộc dự án QL80 93 4.2 HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG CHO CÁC CƠNG TRÌNH MỚI 96 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 5.1 KẾT LUẬN 97 5.2 KIẾN NGHỊ 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Phụ lục 1: Bảng tra tính lún cho tỉnh Đồng sông Cửu Long Phụ lục 2: Bảng thống kê tính chất lý lớp đất tỉnh ĐBSCL Phụ lục 3: Một số kết tính tốn đại diện Phụ lục 4: Kết tính tốn lún đường đơn vị Tư vấn thiết kế (TediSouth) LỜI CẢM ƠN Khoảng thời gian năm học tập nghiên cứu trường Đại Học Giao Thông Vận Tải – Cơ sở II tác giả khoảng thời gian đầy thú vị nhiều thử thách Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Mạnh Hùng người hướng dẫn trực tiếp, GS.TS Vũ Đức Chính PGS.TS Nguyễn Hữu Trí, thầy nhiệt tình giúp đỡ, bảo tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành luận văn Xin cảm ơn gia đình, người ln tạo điều kiện tốt cho tác giả sống học tập, nghiên cứu Xin cảm ơn anh Th.S Nguyễn Duy Liêm, người bạn thân, đồng nghiệp động viên giúp đỡ tác giả Và cuối xin cảm ơn Công ty Cổ Phần Tư Vấn Thiết Kế Giao Thơng Vận Tải phía Nam số liệu cung cấp Trong khuôn khổ luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật, chắn chưa đáp ứng cách đầy đủ vấn đề đặt ra, mặt khác trình độ thân nhiều hạn chế Tác giả xin chân thành cảm ơn tiếp thu nghiêm túc ý kiến đóng góp nhà khoa học bạn đồng nghiệp TP Hồ Chí Minh, Ngày Tháng Tác giả Đồn Văn Huy Năm 2011 Mở đầu MỞ ĐẦU Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu lớp địa chất khu vực Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) Chọn khu vực địa chất có tính chất lý gần tương tự Từ lập bảng tra kết tính lún cho khu vực nhằm phục vụ cho bước lập dự án đầu tư Sự cần thiết đề tài ĐBSCL vùng châu thổ trù phú, đóng góp to lớn cho q trình phát triển kinh tế đất nước Thủ Tướng Chính phủ ký Quyết định số 344/2005/QĐ-TTg ngày 26/12/2005 phương hướng, nhiệm vụ kế hoạch phát triển giao thông vận tải vùng ĐBSCL đến năm 2020 Do đó, phát triển sở hạ tầng giao thông vận tải để phát huy mạnh tạo nên tiền đề thúc đẩy phát triển kinh tế-xã hội ĐBSCL điều cần thiết Hiện số dự án đầu tư có quy mơ nhỏ, kinh phí hạn chế, số lượng lỗ khoan bước lập dự án đầu tư thưa Do đó, số liệu đầu vào để tính lún đường khơng đủ khái qt hết tồn tuyến, dẫn đến kết tính tốn sai lệch lớn so với thực tế Về địa chất khu vực Đồng sông Cửu Long có số dự án đường qui mơ lớn, có số liệu lỗ khoan địa chất tương đối nhiều, đáng tin cậy qua tỉnh khu vực Đồng sơng Cửu Long Ví dụ như: Cao tốc Sài Gòn – Trung Lương, Tuyến Quản Lộ - Phụng Hiệp, Quốc Lộ 80, Tuyến Trung Lương – Mỹ Thuận, Tuyến Năm Căn – Đất Mũi, Nam Sông Hậu, Bốn Tổng – Một Ngàn, Hành lang ven biển phía Nam, Quốc lộ 60, Đường gom cầu Cần Thơ, Tuyến tránh Bạc Liêu, Việc tập hợp số liệu địa chất, phân chia khu vực địa chất có tính chất lý tương tự Từ lập bảng tra kết tính lún phân chia khu vực đất yếu phục vụ cho bước lập dự án đầu tư thiết thực tiết kiệm kinh phí cho dự án Nghiên cứu để lập bảng tra kết tính lún nhằm giúp cho việc quản lý, đầu tư xây dựng, khai thác mạng lưới giao thông vận tải đường đạt hiệu cao, đáp ứng mục tiêu, nhiệm vụ quy hoạch đề Mở đầu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm kinh tế-xã hội điều kiện tự nhiên, qui hoạch mạng lưới giao thông đường tỉnh ĐBSCL Nghiên cứu điều kiện địa chất lớp đất yếu tỉnh thuộc ĐBSCL Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm địa chất khu vực Đồng sông Cửu Long trạng thực tế lún cơng trình Nghiên cứu phương pháp tính lún đường giới nước Từ lựa chọn phương pháp tính lún cho đề tài Thu thập, thống kê xử lý số liệu đia chất, phân chia đất yếu thành khu vực riêng Trên sở đó, tính lún đường với chiều cao đắp khác để lập nên bảng tra Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp thực nghiệm, phương pháp lý thuyết thống kê toán học để xử lý số liệu Kế thừa có chọn lọc kết nghiên cứu tác giả, báo khoa học có liên quan đến nội dung đề tài Độ tin cậy đề tài Đề tài dùng số liệu địa chất cơng trình có qui mơ lớn hồn thành đưa vào khai thác sử dụng phương pháp tính lún đường đất yếu phổ biến giới, phương pháp tính theo qui trình thiết kế hành Kết tính tốn có so sánh với dự án hồn thành nên đủ độ tin cậy Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phục vụ cho việc triển khai theo Quyết định số 344/2005/QĐ-TTg ngày 26/12/2005 phương hướng, nhiệm vụ kế hoạch phát triển giao thông vận tải vùng ĐBSCL đến năm 2020 Mở đầu Giúp cho quan chức ước lượng kết lún đường, từ kiểm tra sơ kinh phí đầu tư phương án xử lý đất yếu Đối với người thiết kế, sơ đưa độ lún đường với chiều cao đắp khác để có thể: lập đề cương khảo sát, đưa giải pháp xử lý đường Giúp cho người thiết kế nhanh chóng có kết tính lún phù hợp với qui mơ đường, rút ngắn thời gian hồn thành cơng tác lập dự án Bố cục đề tài Mở đầu Chương 1: Tổng quan điều kiện tự nhiên địa chất cơng trình BSCL Chương 2: Lựa chọn phương pháp tính lún Chương 3: Lập bảng tra tính lún Chương 4: Vận dụng kết đạt để áp dụng vào thực tế Chương 5: Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục Chương : Tổng quan điều kiện tự nhiên địa chất cơng trình ĐBSCL CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG 1.1.1 Vị trí địa lý Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) vùng châu thổ nằm cuối lưu vực sông Mêkông, giới hạn phía Bắc biên giới Việt Nam – Campuchia, Tây Ninh thành phố Hồ Chí Minh, phía Nam Đơng biển Đơng, phía Tây Vịnh Thái Lan Đồng sơng Cửu Long có diện tích tự nhiên 3.900.000 hecta, bao gồm 13 tỉnh thành phố là: Long An, Tiền Giang, Hậu Giang, Bến Tre, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Sóc Trăng, Cà Mau, Bạc Liêu, Kiên Giang, An Giang Với diện tích ấy, Đồng sơng Cửu Long đứng hàng thứ hai giới (sau đồng Amazon) có ý nghĩa lớn cơng mở mang kinh tế đất nước Hình 1-1 Bản đồ 13 tỉnh thành phố thuộc Đồng sông Cửu Long Chương : Lập bảng tra tính lún 86 3.3.2 Tỉnh Đồng Tháp Tương tự cách giải mục 3.2.3, ta giải cho tất trường hợp lại, bảng tra kết tính lún cho tỉnh Đồng Tháp phải giải 75 toán, 20 bảng tra giải tổng cộng 1500 toán, chi tiết xem [Phụ lục 3] Dưới bảng tra hoàn thiện cho trường hợp Hđ = 3.0m, Cvtb = 0.40x10-3cm2/s Các bảng tra lại xem [Phụ lục 1] Chương : Lập bảng tra tính lún 87 3.3.3 Tỉnh Cà Mau Tương tự cách giải mục 3.2.4, ta giải cho tất trường hợp lại, bảng tra kết tính lún cho tỉnh Cà Mau, phải giải 84 tốn, Chương : Lập bảng tra tính lún 88 20 bảng tra giải tổng cộng 1680 toán, chi tiết xem [Phụ lục 3] Dưới bảng tra hoàn thiện cho trường hợp Hđ = 2.0m, Cvtb = 0.30x10-3cm2/s Các bảng tra lại xem [Phụ lục 1] 3.3.4 Tỉnh Tiền Giang Tương tự cách giải mục 3.2.5, ta giải cho tất trường hợp lại, bảng tra kết tính lún cho tỉnh Tiền Giang, phải giải 50 toán, Chương : Lập bảng tra tính lún 89 15 bảng tra giải tổng cộng 750 toán, chi tiết xem [Phụ lục 3] Dưới bảng tra hoàn thiện cho trường hợp Hđ = 2.5m, Cvtb = 0.35x10-3cm2/s Các bảng tra lại xem [Phụ lục 1] Chương : Lập bảng tra tính lún 90 3.3.5 Nhận xét Tổng hợp từ tất bảng tra trên, độ lún cố kết lại lớn thời hạn 15 năm kể từ đưa kết cấu áo đường vào khai thác (Sc,15năm,max), độ lún tổng cộng lớn (Smax) chiều sâu vùng hoạt động lớp đất yếu tải trọng đắp (Ha) tương ứng với chiều cao đắp khác cho tỉnh thống kê bảng sau: Hđ (m) Bảng 3-14 Bảng tổng hợp cho tỉnh Long An 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Sc,15năm, max (cm) 38.4 66.8 85.5 96.3 103.4 Smax (m) 0.781 1.625 2.438 3.145 3.792 Ha (m) 10.42 13.21 15.72 18.09 20.35 Hđ (m) Bảng 3-15 Bảng tổng hợp cho tỉnh Đồng Tháp 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Sc,15năm, max (cm) 31.7 48.7 58.1 63.9 67.8 Smax (m) 0.641 1.200 1.710 2.174 2.612 Ha (m) 11.24 14.69 17.78 20.67 23.44 Bảng 3-16 Bảng tổng hợp cho tỉnh Cà Mau 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Sc,15năm, max (cm) 62.2 76.7 83.6 87.8 90.6 Smax (m) 1.469 2.303 3.016 3.668 4.283 Ha (m) 12.76 16.58 20.02 23.23 26.30 Hđ (m) Bảng 3-17 Bảng tổng hợp cho tỉnh Tiền Giang 1.0 1.5 2.0 2.5 Hđ (m) 3.0 Sc,15năm, max (cm) 20.0 42.1 62.3 75.2 84.2 Smax (m) 0.434 1.103 1.908 2.628 3.297 Ha (m) 10.88 13.60 16.07 18.40 20.63 Chiều sâu vùng hoạt động lớp đất yếu tải trọng đắp (Ha) không chịu ảnh hưởng từ giá trị biến thiên tốn tính lún như: Cc, Cs, Pc, Cvtb, mà phụ thuộc vào giá trị biến thiên Hđắp Cũng theo mục IV.1.3, qui trình 22TCN 262-2000 [13] qui định độ sâu cần thăm dò tiến hành khảo sát địa kỹ thuật vùng đất yếu thực đến độ sâu Ha Do đó, kết nghiên cứu đề tài sở cho người thiết kế tham khảo lập đề cương khào sát Chương : Vận dụng kết đạt để áp dụng vào thực tế 91 CHƯƠNG VẬN DỤNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ĐỂ ÁP DỤNG VÀO THỰC TẾ 4.1 SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH BẰNG BẢNG TRA VÀ THỰC TẾ CƠNG TRÌNH ĐÃ HỒN THÀNH 4.1.1 Đoạn tuyến Km0+000 – Km7+000, thuộc dự án QL80 Đoạn tuyến Km0+000 – Km7+000 nằm dự án Cải tạo nâng cấp Quốc lộ 80 Công ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế GTVT phía Nam (TediSouth) thực bước thiết kế kỹ thuật thi công Dưới luận văn lấy hai mặt cắt tính tốn lý trình Km2+400 Km6+535 để làm ví dụ điển hình kiểm tra bảng tính a Các thơng số tính tốn cho chiều cao đắp lý trình Km2+400 § Bề rộng đường B1 = 12m § Độ dốc mái taluy 1:m = 1:2 § Dung trọng riêng đất đắp γđ = 1.8T/m3 § Số lớp đất lớp Loại đất Bề dày Bùn sét 27 Dung trọng 1.65 Cc Cs Pc e0 0.415 0.105 4.8 1.499 § Cao độ mực nước ngầm MNN = 0.0m § Ảnh hưởng đẩy Xét § Hệ số m để tính độ lún tổng cộng m = 1.2 § Độ lệch điểm tính lún so với tim X = 0.0m § Bề dày phân lớp hi = 1.0m b Các thơng số tính tốn cho chiều cao đắp lý trình Km6+535 § Bề rộng đường B1 = 12m § Độ dốc mái taluy 1:m = 1:2 § Dung trọng riêng đất đắp γđ = 1.8T/m3 § Số lớp đất lớp Chương : Vận dụng kết đạt để áp dụng vào thực tế Loại đất Bùn sét Dung Bề dày 30 92 Cc 1.65 Cs Pc e0 0.529 trọng 0.116 5.9 1.497 § Cao độ mực nước ngầm MNN = 0.0m § Ảnh hưởng đẩy Xét § Hệ số m để tính độ lún tổng cộng m = 1.2 § Độ lệch điểm tính lún so với tim X = 0.0m § Bề dày phân lớp hi = 1.0m c Kết tính lún đường theo hồ sơ xuất đơn vị thiết kế TediSouth tổng hợp bảng 5-1, chi tiết kết bảng tính đơn vị thiết kế xem [Phụ lục 4] Bảng 5-1 Tổng hợp kết tính lún đường đoạn Km0+000 – Km7+000 Chiều cao Lý trình Hệ số cố kết đắp Hđ (m) trung bình Cvtbx10-3 (cm2/s) Kết lún Tổng cộng S (m) Còn lại 15 năm S15 (cm) Km2+400 2.52 0.419 0.948 23.0 Km6+535 2.06 0.395 0.786 21.2 d Áp dụng bảng tra cho trường hợp đắp lý trình Km2+400 Với thông số cố định: bề rộng đường (B1), độ dốc mái taluy (1:m), dung trọng đất đắp (γđ), hệ số (m), ảnh hưởng mực nước ngầm, chiều dày đất yếu (hđ), dung trọng đất yếu (γ), hệ số rỗng (e0), mục 4.1.1.a thỏa mãn thông số đầu vào bảng tra Bây ta dựa vào thông số biến thiên để tra bảng: § Hđ = 2.52 (chọn tương đối Hđ = 2.50) § Cvtb = 0.419 (chọn Cvtb = 0.4) Với Hđ = 2.50 Cvtb = 0.4 ta tra theo bảng “Bảng tra kết lún đường cho khu vực đất yếu tỉnh ĐỒNG THÁP” § Cc = 0.435 (chọn lấy Cc = 0.4) § Cs = 0.105 (chọn lấy Cs = 0.10) Chương : Vận dụng kết đạt để áp dụng vào thực tế 93 § Pc = 4.8 (chọn lấy Pc = 5) Với Cc = 0.4, Cs = 0.10, Pc = tra bảng ta có được: - Độ lún tổng cộng S = 0.872 (m), sai khác với kết bảng 5-1 giá trị chênh lệch ∆ = 0.948-0.872 = 0.076m = 7.6cm - Độ lún cố kết lại thời hạn 15 năm S15 = 23 (cm), sai khác với kết bảng 5-1 giá trị chênh lệch giá trị ∆ = 23-21 = 2cm e Áp dụng bảng tra cho trường hợp đắp lý trình Km6+535 Với thông số cố định: bề rộng đường (B1), độ dốc mái taluy (1:m), dung trọng đất đắp (γđ), hệ số (m), ảnh hưởng mực nước ngầm, chiều dày đất yếu (hđ), dung trọng đất yếu (γ), hệ số rỗng (e0), mục 4.1.1.b thỏa mãn thông số đầu vào bảng tra Bây ta dựa vào thông số biến thiên để tra bảng: § Hđ = 2.06 (chọn tương đối Hđ = 2.0) § Cvtb = 0.395 (chọn Cvtb = 0.4) Với Hđ = 2.0 Cvtb = 0.4 ta tra theo bảng “Bảng tra kết lún đường cho khu vực đất yếu tỉnh ĐỒNG THÁP” § Cc = 0.529 (chọn lấy Cc = 0.5) § Cs = 0.116 (chọn lấy Cs = 0.13) § Pc = 5.9 (chọn lấy Pc = 6) Với Cc = 0.5, Cs = 0.13, Pc = tra bảng ta có được: - Độ lún tổng cộng S = 0.731 (m), sai khác với kết bảng 5-1 giá trị chênh lệch ∆ = 0.786-0.731 = 0.055m = 5.5cm - Độ lún cố kết lại thời hạn 15 năm S15 = 20.4 (cm), sai khác với kết bảng 5-1 giá trị chênh lệch giá trị ∆ = 21.2-20.4 = 0.8cm 4.1.2 Đoạn tuyến Km26+000 – Km36+000, thuộc dự án QL80 Đoạn tuyến Km26+000 – Km36+000 nằm dự án Cải tạo nâng cấp Quốc lộ 80 Công ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế GTVT phía Nam (TediSouth) thực bước thiết kế kỹ thuật thi công Trong đoạn tuyến luận văn lấy thêm mặt cắt tính tốn lý trình Km27+900 để làm ví dụ điển hình kiểm tra bảng tính Chương : Vận dụng kết đạt để áp dụng vào thực tế 94 a Các thơng số tính tốn cho chiều cao đắp lý trình Km27+900 § Bề rộng đường B1 = 12m § Độ dốc mái taluy 1:m = 1:2 § Dung trọng riêng đất đắp γđ = 1.8T/m3 § Số lớp đất lớp Loại đất Bùn sét Dung Bề dày 29.2 Cc 1.66 Cs Pc e0 0.642 trọng 0.107 4.7 1.500 § Cao độ mực nước ngầm MNN = 0.0m § Ảnh hưởng đẩy Xét § Hệ số m để tính độ lún tổng cộng m = 1.2 § Độ lệch điểm tính lún so với tim X = 0.0m § Bề dày phân lớp hi = 1.0m b Kết tính lún đường lý trình Km27+900 theo hồ sơ xuất đơn vị thiết kế TediSouth tổng hợp bảng 5-2, chi tiết kết bảng tính đơn vị thiết kế xem [Phụ lục 4] Bảng 5-2 Tổng hợp kết tính lún đường đoạn Km26+000 – Km36+000 Chiều cao Lý trình đắp Hđ (m) Km27+900 2.98 Hệ số cố kết trung bình Cvtbx10-3 (cm2/s) 0.502 Kết lún Tổng cộng S (m) 1.985 Còn lại 15 năm S15 (cm) 47.4 c Áp dụng bảng tra cho trường hợp đắp lý trình Km27+900 Với thông số cố định: bề rộng đường (B1), độ dốc mái taluy (1:m), dung trọng đất đắp (γđ), hệ số (m), ảnh hưởng mực nước ngầm, chiều dày đất yếu (hđ), dung trọng đất yếu (γ), hệ số rỗng (e0), mục 4.1.2.a thỏa mãn thông số đầu vào bảng tra Bây ta dựa vào thông số biến thiên để tra bảng: § Hđ = 2.98 (chọn tương đối Hđ = 3.0) § Cvtb = 0.502 (chọn Cvtb = 0.5) Chương : Vận dụng kết đạt để áp dụng vào thực tế 95 Với Hđ = 3.0 Cvtb = 0.5 ta tra theo bảng 15 “Bảng tra kết lún đường cho khu vực đất yếu tỉnh ĐỒNG THÁP” § Cc = 0.642 (nằm Cc = 0.6 Cc = 0.7, nên ta tra bảng cho trường hợp Cc = 0.6 Cc = 0.7, sau dùng phương pháp nội suy) § Cs = 0.107 (với giá trị Cc = 0.6 chọn lấy Cs = 0.10, Cc = 0.7 chọn lấy Cs = 0.12) § Pc = 4.7 (chọn lấy Pc = 5) Tra bảng 15 ta có kết sau: Cc Cs Pc S S15 0.6 0.10 1.782 42.3 0.7 0.12 2.241 53.2 Với Cc = 0.642, Cs = 0.107, Pc = 5, ta có được: S = 1.782 + (0.642 − 0.6) x(2.241 − 1.782) = 1.975 ( m ) (0.7 − 0.6) S15 = 1.782 + (0.642 − 0.6) x(53.2 − 42.3) = 46.9 ( cm ) (0.7 − 0.6) - Độ lún tổng cộng S = 1.975 (m), sai khác với kết bảng 5-2 giá trị chênh lệch ∆ = 1.986-1.975 = 0.011m = 1.1cm - Độ lún cố kết lại thời hạn 15 năm S15 = 46.9 (cm), sai khác với kết bảng 5-2 giá trị chênh lệch giá trị ∆ = 47.4-46.9 = 0.5cm Nhận xét: - Kết có sai khác bảng tra kết tính toán thực tế nhiều yếu tố: thông số biến thiên Hđ, Cvtb, Cc, Cs, Pc, làm trịn để tiện cho việc tra bảng; thơng số cố định có sai khác nhỏ so với thông số cố định bảng tra - Giá trị chênh lệch bảng tra kết tính tốn thực tế nhỏ, chấp nhận cho bước lập dự án đầu tư - Đối với người thiết kế, dự án thuộc tỉnh ĐBSCL có số liệu địa chất đầy đủ bảng tra kết tham khảo, người thiết kế Chương : Vận dụng kết đạt để áp dụng vào thực tế 96 mường tượng sơ kết lún cố kết đường Đối với dự án có số liệu địa chất chưa đầy đủ bảng tra kết mà người thiết kế dùng để tính chi phí khối lượng bù lún đường Vì bước dự án đầu tư khái tốn chi phí, giá trị tính lún bảng tra kết tương đối - Đối với người quản lý hay chủ đầu tư, thơng qua bảng tra người ta ước lượng sơ kết tính lún, công cụ để kiểm tra sơ kết tính lún người thiết kế có vượt q giá trị cho phép không 4.2 HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG CHO CÁC CƠNG TRÌNH MỚI Bảng tra áp dụng cho bước lập dự án đầu tư, với bước số liệu địa chất ít, chưa cần xác kết tính lún đường Bảng tra giúp người quản lý ước lượng kết sơ bao nhiêu, giúp người thiết kế thực cách nhanh chóng kết tính tốn Đối với dự án có số liệu địa chất sơ chưa có số liệu địa chất cho bước lập dự án đầu tư, để tra bảng cần thực theo bước sau: § Xác định cơng trình thuộc tỉnh nào; § Xác định hệ số Cvtb, làm tròn hệ số đến 0.1 lần; xác định hệ số Hđ, làm tròn hệ số đến 0.5 lần Dựa vào Cvtb Hđ ta xác định xem tra bảng tỉnh đó; § Tương tự xác định hệ số Cc, Pc, với hệ số Cc chọn hệ số Cs gần nhất; § Tra bảng kết độ lún tổng cộng S lún cố kết Sc thời hạn 15 năm Một số ý dùng bảng tra: § Bảng tra áp dụng cho dự án qua đất yếu thuộc khu vực tỉnh ĐBSCL; § Bảng tra áp dụng cho đường phổ biến dự án ĐBSCL B=12m; § Phải thỏa mãn thông số cố định đầu vào như: dung trọng đất đắp cát; hệ số m; độ dốc mái taluy Chương : Kết luận kiến nghị 97 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 - KẾT LUẬN Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) vùng châu thổ trù phú, đóng góp to lớn cho trình phát triển kinh tế đất nước Chính phủ đưa chiến lược, quy hoạch, kế hoạch khai thác ĐBSCL Do đó, phát triển sở hạ tầng giao thông vận tải để phát huy mạnh tạo nên tiền đề thúc đẩy phát triển kinh tế xã điều cần thiết Với số lượng lỗ khoan địa chất tương đối nhiều từ dự án lớn hoàn thành, việc tập hợp phân chia khu vực đất yếu để lập bảng tra tính lún có ý nghĩa thực tế, góp phần quan trọng cơng tác xây dựng cơng trình giao thơng tỉnh ĐBSCL - So với thực tế thiết kế tính lún đường luận văn cố gắng khái quát đầy đủ trường hợp xảy địa chất tỉnh thuộc ĐBSCL, đặc biệt tỉnh: Long An, Đồng Tháp, Cà Mau, Kiên Giang - Giúp cho quan chức mường tượng kết lún đường, từ kiểm tra sơ kinh phí đầu tư phương án xử lý đất yếu - Đối với người thiết kế, sơ đưa độ lún đường với chiều cao đắp khác để có thể: lập đề cương khảo sát, đưa giải pháp xử lý đường Giúp cho người thiết kế nhanh chóng có kết tính lún phù hợp với qui mơ đường bước lập dự án đầu tư - Đối với dự án qui mơ nhỏ, kinh phí hạn chế, số lượng lỗ khoan địa chất cho dự án cịn thưa bảng tra tính lún kết phân chia khu vực đất yếu sở để người thiết kế tính tốn lựa chọn phương án xử lý 5.2 - KIẾN NGHỊ Do thời gian có hạn, luận văn cịn hạn chế sau: § Bảng tra áp dụng cho đường có qui mơ phổ biến B=12m; § Bảng tra dừng lại chiều cao đắp Hđ=3.0m Chương : Kết luận kiến nghị - 98 Để nghiên cứu chuyên sâu đầy đủ vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu vấn đề sau : § Nghiên cứu tính tốn cho trường hợp đắp Hđ=3.5m, 4.0m, 4.5m…; § Nghiên cứu với trường hợp có qui mơ đường khác ứng với cấp thiết kế: B=7.5m ứng với cấp V-Đồng bằng, B=9.0m ứng với cấp IV-Đồng bằng, § Trong tỉnh cần tổng hợp thêm lỗ khoan địa chất để thêm tính thuyết phục cho luận văn; § Tiếp tục nghiên cứu lập bảng tra cho tỉnh lại thuộc tỉnh ĐBSCL Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Áo đường mềm – Các yêu cầu dẫn thiết kế - 22TCN 211-06, NXB Giao thông vận tải 2007 [2] Áo đường cứng đường ôtô - Tiêu chuẩn thiết kế - 22TCN 223-95 - NXB GTVT [3] Braja M Das, “Advance Soil Mechanics” [4] Bergado (1995), “Các Phương Pháp Mới Xử Lý Nền Đất Yếu” [5] Đường ô tô - Yêu cầu thiết kế - TCVN 4054 – 2005, NXB Giao thông vận tải 2006 [6] Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế - TCXDVN 104 - 2007 [7] GS.TS Dương Học Hải, “Xây dựng đường ôtô đắp đất yếu”, NXB Xây dựng 2007 [8] GS.TS Trần Đình Bửu, GS.TS Dương Học Hải, “Giáo trình Xây dựng đường ôtô - tập II”, NXB Giáo dục 2006 [9] N.A.X Tôvich, “Cơ học đất” [10] Nguyễn Quang Chiêu “Thiết kế thi công đắp đất yếu”, NXB Xây dựng 2004 [11] Nguyễn Quang Chiêu, Lã Văn Chăm, “Xây dựng đường ôtô”, NXB Giao thông vận tải 2001 [12] PGS.TS Nguyễn Hữu Trí, Đề tài nghiên cứu KHCN cấp Bộ GTVT trọng điểm “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ thích hợp để xử lý đất yếu xây dựng cơng trình giao thơng khu vực Đồng Sơng Cửu Long”, thực năm 20062007 [13] Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu - 22 TCN 262-2000, NXB Giao thông vận tải 2001 [14] R.Whitlow, “Cơ học đất”, tập 1&2 [15] TS Châu Ngọc Ẩn, “Cơ Học Đất”, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh (2005) Tài liệu tham khảo [16] TS Lê Bá Vinh, “Giáo Trình Mơn Học Các Phương Pháp Xây Dựng Nền Móng” [17] TS Phạm Văn Long, Báo cáo chuyên đề “Khảo sát thiết kế xử lý đắp đất yếu” [18] Các tài liệu khác có liên quan ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI -@&? - ĐỒN VĂN HUY LẬP BẢNG TRA KẾT QUẢ TÍNH LÚN CHO CÁC KHU VỰC ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG PHỤC VỤ CHO BƯỚC LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ LUẬN VĂN... có tính chất lý tư? ?ng tự Từ lập bảng tra kết tính lún phân chia khu vực đất yếu phục vụ cho bước lập dự án đầu tư thiết thực tiết kiệm kinh phí cho dự án Nghiên cứu để lập bảng tra kết tính lún. .. cứu lớp địa chất khu vực Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) Chọn khu vực địa chất có tính chất lý gần tư? ?ng tự Từ lập bảng tra kết tính lún cho khu vực nhằm phục vụ cho bước lập dự án đầu tư Sự cần thiết