Luận án Thạc sỹ KHKT Trang °°° CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG Ở KHU VỰC PHÍA NAM 1.1 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA NỀN ĐẤT YẾU Đất yếu định nghóa loại đất khả tiếp nhận tải trọng công trình biện pháp gia cố xử lý thích hợp Xét nguồn gốc đất yếu tạo thành lục địa, vũng vịnh biển Đất yếu theo nhà nghiên cứu có đặc trưng lý sau: : 0.5kG/cm ÷ 1kG/cm2 - Khả chịu tải - Mô đun tổng biến dạng: E o ≤ 50 kG/cm2 - Hệ số rỗng :ε>1 - Hệ số nén tương đối : a o > 0,05 ÷ 0,1 cm2/kG - Góc nội ma sát : ϕ = ÷ 10o - Lực dính : C = 0.05 ÷ 0.1 kG/cm2 * Các dạng đất yếu: Đất yếu phân làm bốn nhóm chủ yếu sau : - Các loại đất sét (á sét, sét) trạng thái mềm, bão hòa nước thuộc giai đoạn đầu trình hình thành đá sét - Các loại cát hạt nhỏ, cát bụi trạng thái rời, bão hòa nước - Các loại đất bùn, than bùn đất than bùn - Các loại đất hoàng thổ có độ rỗng lớn gây lún sụt Các loại đất yếu đa dạng thành phần khoáng vật, thường giống tính chất lý chất lượng xây dựng PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang °°° 1.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC CÁC TỈNH PHÍA NAM 1.2.1 Địa tầng: Vùng châu thổ sông Cửu Long tương đối phẳng, thành tạo trầm tích trẻ xen kẽ trầm tích cổ, ngoại trừ số đồi núi cực Nam Theo số liệu khoan thăm dò tỉnh Cần Thơ (sâu đến 205m), Sóc Trăng (sâu đến 240m) cho thấy bề dày tầng trầm tích trẻ đạt từ 50 đến 100m, chiều dày tăng dần theo hướng từ đất liền biển phía tầng trầm tích trẻ tầng trầm tích cổ Ngược phía Tây Ninh, Đồng Nai lớp trầm tích cổ xưa xuất mặt đất, điều chứng tỏ trầm tích trẻ mỏng dần hướng tiếp giáp với miền Đông Nam Bộ 1.2.2 Sự phân bố khu vực đất yếu đồng sông Cửu Long Theo đặc trưng thành phần thạch học, tính chất địa chất công trình, địa chất thủy văn chiều dày tầng đất yếu Trong phạm vi toàn đồng sông Cửu Long chia làm khu vực có dạng đất yếu : Khu vực I: Khu đất sét có màu xám nâu xám vàng bao gồm loại đất: đất sét, sét màu xám nâu có chổ đất mềm yếu nằm gửi bên lớp trầm tích nén chặt Khu Vực II: Bao gồm loại đất yếu thường gọi đất bùn sét, bùn sét, bùn cát xen kẹp với lớp cát Khu vực III: Đất khu vực bao gồm dạng sau: cát hạt mịn, cát xen kẹp bùn cát Khu vực IV: Nền đất yếu khu vực thường gặp loại đất điển hình đất than bùn xen kẹp bùn sét, bùn sét, cát bụi cát Khu vực V: Trong thực tế xây dựng công trình khu vực thường gặp loại đất bao gồm loại bùn sét bùn cát bão hòa nước, than bùn Holoxen Chiều dày tầng đất yếu từ 5÷10m, có nơi đạt đến 40÷50m, tầng đất yếu nằm tầng sét chặt PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang °°° Hình 1.1: Bản đồ đất yếu khu vực đồng sông Cửu Long PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang °°° 1.3 CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU DƯỚI NỀN ĐƯỜNG 1.3.1 Giải pháp đệm cát: Lớp đệm cát biện pháp để tăng tốc độ cố kết đất yếu đường sau đắp, đồng thời tăng cường độ chống cắt đất yếu Lớp đệm cát có tác dụng cải tạo phân bố ứng suất lên đất yếu Hình 1.2: Lớp đệm cát đặt trực tiếp đất yếu Hình 1.3: Lớp đệm cát có chiều dày không đổi Hình 1.4: Lớp đệm cát mỏng, hai bên dày Hình 1.5: Lớp đệm cát dày, hai bên mỏng Ä Ưu điểm : Thi công đơn giản không đòi hỏi thiết bị phức taïp PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang °°° Ä Nhược điểm : Thời gian đắp đất tương đối lâu, thường kết hợp lớp đệm cát với phương pháp xây dựng đường theo giai đoạn Ä Phạm vi áp dụng: Chỉ thích hợp điều kiện chiều cao đắp từ 6-9m, lớp đất yếu không dày, có nguồn cát gần 1.3.2 Giải pháp bệ phản áp: Bệ phản áp biện pháp đảm bảo ổn định công trình đất đắp đất yếu có hiệu Tính chủ yếu bệ phản áp hạn chế phát triển vùng biến dạng dẻo, chống trượt trồi hai bên a: dạng làm tăng độ chôn sâu đường b: dạng làm xoải chân taluy đường Hình 1.6: Sơ đồ dạng bệ phản áp Ä Ưu điểm: § Thi công đơn giản, nhanh gọn, tận dụng nguồn vật liệu địa phương Ä Khuyết điểm: § Khối lượng đất đắp lớn chiếm nhiều diện tích PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang °°° § Giải pháp không thích hợp cho loại đất yếu than bùn bùn sét, không thích hợp nơi phải vận chuyển đất từ nơi khác đến § Không giảm thời gian lún cố kết không giảm độ lún mà làm tăng thêm độ lún Ä Phạm vi áp dụng: § Chiều dày đất yếu không lớn § Nền đường có chiều cao đắp trung bình § Không hạn chế quỹ đất để xây dựng công trình § Gần nguồn cung cấp đất đắp § Khi độ lún lại công trình ≤ 30cm 1.3.3 Giải pháp lưới cừ tràm ngang Lưới cừ tràm ngang làm tăng ổn định khối đất đắp đất yếu: tăng sức chống cắt cho lớp đất yếu mặt tiếp xúc cừ tràm đất yếu, nơi làm việc bất lợi đất yếu, tăng lực chống trượt trường hợp xảy mặt trượt trụ tròn Hình 1.7: Sơ đồ cấu tạo lưới cừ tràm ngang Ä Ưu điểm: § Thi công đơn giản,tận dụng nguồn vật liệu địa phương Ä Khuyết điểm: PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang °°° § Không giảm thời gian lún độ lún cố kết công trình Ä Phạm vi áp dụng: § Chiều dày đất yếu H đy ≤ 8m § Nền đường có chiều cao đắp trung bình ≤ 3.0m § Cừ tràm phải nằm mực nước ngầm § Khi độ lún lại công trình ≤ 30cm 1.3.4 Giải pháp vải địa kỹ thuật Trong xây dưng công trình đất yếu, vải địa có chức chủ yếu: Phân cách, lọc, tiêu thóat nước gia cường Ä Ưu điểm: § Thi công đơn giản, nhanh gọn, không cần thiết bị công nghệ cao, giá thành thấp, không phụ thuộc vào mực nước ngầm Ä Khuyết điểm: § Không giảm thời gian lún độ lún cố kết công trình Ä Phạm vi áp dụng: § Chiều dày đất yếu H đy ≤ 8m § Nền đường có chiều cao đắp trung bình ≤ 3.0m § Khi độ lún lại công trình ≤ 30cm Hình 1.8: Thi công vải địa gia cường taluy đường đường 1.3.5 Giải pháp cừ tràm đứng: Hàng cừ tràm đứng đóng dọc chân taluy đường tạo thành tường vững không cho đất yếu bên đường bị ép đẩy bên đường, PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang °°° không cho cung trượt cắt ngang qua hàng cừ tràm đẩy cung trượt xuống sâu qua chiều dài cừ tràm Hình 1.9: Sơ đồ tính toán cừ tràm Ä Ưu điểm: § Thi công đơn giản, tận dụng nguồn vật liệu địa phương § Cải thiện đáng kể sức chiụ tải công trình Ä Nhược điểm: § Do chiều dài cừ tràm bị hạn chế, cung trượt xuống sâu chiều dài § cừ tràm không thích hợp § Không giảm thời gian lún độ lún cố kết công trình Ä Phạm vi áp dụng: § Chiều dày đất yếu H đy ≤ 8m § Nền đường có chiều cao đắp trung bình ≤ 3.0m § Cừ tràm phải nằm mực nước ngầm § Khi độ lún lại công trình ≤ 30cm 1.3.6 Giải pháp sử dụng hệ thống giếng cát Giếng cát có nhiệm vụ chủ yếu rút ngắn chiều dài đường thấm thoát nứôc vùng đất yếu cải tạo phần tính chất đất yếu Hệ thống giếng cát gồm ba phận thiếu là: giếng cát, đệm cát thoát nước tải trọng phụ tạm thời tạo gradien đất yếu ép đẩy nước PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang °°° Hình 1.10: Các sơ đồ để tính toán giếng cát Khi giếng cát mà có lớp đệm cát thoát nước mặt tác dụng trọng công trình nước hoạt động D có khả thoát theo phương thẳng đứng tác dụng gradien thủy lực (i v ) để ép đẩy nước theo phương đứng Ä Ưu điểm : § Tăng nhanh tốc độ cố kết làm cho đất đắp chóng đạt đến giới hạn lún đồng thới làm cho đất yếu tăng khả biến dạng đồng § Nếu khoảng cách giếng cát bố trí thích hợp tác dụng làm tăng độ chặt đất yếu, mà sức chịu tải đất yếu tăng lên đáng kể § Làm giảm thời gian lún cố kết § Giảm độ lún trình sử dụng công trình § Cải thiện đáng kể sức chịu tải công trình Ä Nhược điểm: § Giá thành cao § Cơ sở lý thuyết nhiều vấn đề bàn luận § Việc xác định thông số, đặc biệt thông số xác định thí nghiệm gặp nhiều khó khăn § Thời gian thi công dài ( có tải trọng phụ) PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 10 °°° § Khó kiểm tra chất lượng, độ chặt giếng cát sâu § Đòi hỏi thiết bị thi công cao tải trọng phụ Ä Phạm vi áp dụng : § Chỉ nên áp dụng giải pháp giải pháp khác không đảm bảo yêu cầu độ lún cố kết lại theo quy định giá thành cao § Chiều dày đất yếu lớn bề rộng đất yếu vượt bề rộng đáy đắp 1.3.7 Giải pháp sử dụng hệ thống bấc thấm: Khi đất yếu có cấu tạo bấc thấm nước đất bị đẩy chủ yếu theo phương ngang gradien thấm theo phương ngang (i r) lớn gấp 10 lần gradien thấm theo phương đứng (i v) Ngoài có bấc thấm rút ngắn chiều dài đường thấm thoát nước khỏi đất yếu Hai tác dụng làm tăng đặc trưng chịu tải (c, ϕ) đất yếu xảy lún trước lớn Hình 1.11: Các lõi bấc thấm thông dụng Ä Ưu điểm: § Làm giảm thời gian lún cố kết, giảm độ lún trình sử dụng công trình Cải thiện đáng kể sức chịu tải công trình Ä Khuyết điểm: § Giá thành cao, thời gian thi công dài (do gia tải phụ), đòi hỏi thiết bị thi công cao PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luaän án Thạc sỹ KHKT Trang 97 °°° 4.2.2.4 Tổng hợp, chỉnh lý số liệu từ kết thí nghiệm cột đất sau gia cố 14 ngày tuổi: BẢNG TỔNG HP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM: Kí hiệu vị trí Giá trị cường độ kháng cắt đất theo chiều sâu từ kết thí nghiệm Cui (kG/cm ) 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 H0+98T+17.5 2.53 3.11 2.72 3.02 3.21 2.92 1.85 1.90 1.62 1.27 1.23 1.30 2.14 1.85 1.56 1.21 H0+80T28.5 0.98 0.87 0.97 0.58 0.66 0.68 0.72 0.68 0.64 0.77 0.77 0.81 0.77 H0+77T29.5 2.11 1.87 1.65 1.46 1.07 0.87 0.97 1.36 1.16 0.66 0.68 0.72 1.07 0.58 1.43 H0+93T29.5 1.65 1.92 1.60 1.36 1.07 1.55 1.07 1.69 1.07 0.68 0.64 0.87 H0+80T29.5 1.03 0.68 1.56 0.91 2.72 2.33 0.68 1.00 1.55 1.16 0.68 0.46 1.43 H0-137T5.5 1.16 1.55 0.97 1.05 1.72 1.75 2.92 2.33 1.48 1.63 1.01 0.77 0.72 0.81 0.77 1.35 H0-55T24.5 1.20 1.75 1.94 0.87 1.07 1.75 0.66 1.01 0.97 0.77 2.14 0.89 1.16 1.28 1.36 1.40 H0-62T21.5 1.11 1.86 1.36 1.30 0.81 0.77 0.75 0.79 0.75 1.28 0.73 0.66 0.81 0.81 0.77 0.52 H0-87T19.5 1.46 1.34 1.30 1.26 1.44 1.11 1.38 1.03 0.95 1.01 1.08 1.26 1.01 0.97 1.16 0.87 H0-88T27.5 1.58 1.54 0.83 0.81 0.77 0.58 0.81 0.97 1.65 0.97 0.68 0.52 0.97 1.50 H0-92T19.5 1.87 1.16 1.07 1.46 1.30 0.68 0.66 0.66 0.77 0.97 1.07 1.94 1.16 0.89 H0-89T29.5 1.55 0.77 0.87 1.94 1.16 0.58 0.58 0.68 0.97 1.00 1.58 H0-84T29.5 1.16 1.07 1.36 0.97 0.87 1.07 1.16 1.26 0.97 0.72 0.81 1.07 0.77 H0-4T31 0.99 1.25 1.56 1.17 1.65 1.48 1.65 1.75 1.11 1.75 1.46 1.34 0.99 1.03 0.84 0.78 H0-5T31 0.97 1.40 1.01 1.10 1.30 1.28 0.88 1.09 1.74 1.36 0.93 0.58 0.88 1.36 1.27 0.84 H0-108T15.5 1.56 1.91 1.87 1.46 1.23 0.92 1.44 1.60 1.48 1.25 1.28 1.95 2.00 1.83 1.67 1.11 H0-108T3.5 1.07 1.85 2.14 2.08 1.99 1.83 2.04 1.79 1.67 1.73 2.04 2.04 1.87 2.14 H0-108T8.5 2.34 2.84 2.14 2.53 1.58 1.42 1.13 1.85 0.97 1.03 0.70 0.90 1.53 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luaän án Thạc sỹ KHKT Trang 98 °°° H0-111T17.5 1.95 2.22 1.95 2.24 2.39 2.06 2.00 1.85 1.46 1.27 1.36 0.95 0.70 2.53 H0-50T27.5 1.75 1.16 0.70 1.03 0.93 1.03 1.16 1.30 1.14 1.46 0.77 0.81 1.20 0.77 0.81 1.52 H0-41T21.5 1.65 0.68 0.93 1.36 0.62 1.07 0.77 1.36 1.34 0.87 1.20 0.75 0.72 1.58 1.26 0.97 H0-44T20.5 1.07 1.69 1.98 2.08 2.24 1.90 2.67 2.30 2.61 2.41 2.14 2.00 1.94 1.55 1.40 0.93 H0-132T13.5 1.40 0.97 0.73 1.20 1.03 0.87 1.20 0.91 0.77 0.97 0.90 0.87 0.50 1.00 0.50 1.50 H0-127T6.5 1.16 1.65 2.72 1.55 2.82 2.43 2.53 1.94 2.04 2.04 2.33 1.94 2.43 1.65 1.55 2.14 H0T31 0.88 0.74 1.15 1.27 1.17 1.36 1.65 1.75 0.88 0.86 1.17 0.58 0.78 0.74 1.00 0.78 H0-1T31 1.17 0.74 0.86 1.20 2.53 1.36 1.17 1.36 1.17 1.27 1.65 1.27 1.85 1.46 1.36 1.07 H0-2T31 1.07 1.36 0.95 1.46 1.07 0.70 0.70 0.78 0.70 1.46 1.46 0.95 1.75 1.36 1.27 0.78 H0-3T31 0.76 1.07 1.17 1.01 1.07 0.78 0.78 0.86 0.97 0.74 0.82 1.56 0.70 0.76 0.93 0.55 CT 1.16 1.46 1.75 1.65 1.88 1.98 2.14 2.18 2.43 2.63 1.94 2.24 2.82 5-C-4 1.34 1.39 1.55 2.38 2.36 1.85 1.85 1.68 1.64 1.61 1.58 1.48 1.36 1.20 1.40 1.20 1.20 5-B-4 1.81 1.47 1.41 1.39 1.26 1.47 1.48 1.75 1.75 1.87 2.02 2.61 2.75 2.93 2.49 2.55 2.14 5-A-4 0.63 0.88 1.29 1.08 1.03 0.69 0.47 0.45 0.61 0.41 0.37 0.37 0.39 0.60 0.39 0.70 0.70 0.54 0.60 4-D-4 1.26 0.98 0.86 1.02 1.63 1.41 1.45 1.61 1.28 1.53 1.41 1.96 2.00 2.36 1.91 1.45 1.30 1.30 0.90 0.60 4-C-4 1.34 1.37 1.43 1.73 1.30 2.20 2.18 1.92 2.55 1.49 2.16 1.65 1.36 1.60 1.12 1.10 1.05 1.00 4-B-4 1.37 1.53 2.00 1.98 2.42 4-A-4 Cu TB 1.18 1.26 1.61 1.41 0.88 1.49 1.54 1.54 2.08 2.04 1.92 1.61 1.61 1.22 1.14 0.98 1.20 0.88 0.60 0.55 1.34 1.47 1.42 1.41 1.50 1.45 1.46 1.46 1.38 1.35 1.32 1.25 1.29 1.28 1.17 1.21 1.21 1.13 1.02 0.81 0.58 δ 0.96 0.96 0.83 0.56 0.69 0.52 0.65 0.60 0.59 0.59 0.54 0.60 0.69 0.65 0.58 0.58 1.14 1.07 0.96 0.78 0.57 δ 0.95 0.95 0.82 0.55 0.68 0.51 0.64 0.59 0.58 0.58 0.53 0.59 0.68 0.64 0.57 0.58 1.13 1.05 0.95 0.77 0.56 TB Trong đó: Cui : Trị số tiêu lần thí nghiệm Cu TB : Trị số trung bình số học số liệu thí nghiệm PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com C uTB = n n ∑ C ui Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 99 °°° δ Độ lệch bình phương trung bình n : Số mẫu thí nghiệm V δ : n = 36 : Chỉ số thống kê, tra bảng - PL1 tiêu chuẩn 20 TCN74-87 TB : Gía trị chuyển vị độ lệch bình phương δ= V= 3.03 δ TB = n ∑ ( C uTB − C ui ) n −1 n ∑ i ( C uTB − C ui ) n BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM SAU KHI HIỆU CHỈNH: Điều kiện loại trừ sai số thô: Kí hiệu vị trí CuTB − Cui > V.δTB Giá trị cường độ kháng cắt đất theo chiều sâu từ kết thí nghiệm Cui (kG/cm2) 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 H0+98T+17.5 2.53 3.11 2.72 3.02 3.21 2.92 1.85 1.90 1.62 1.27 1.23 1.30 2.14 1.85 1.56 1.21 H0+80T28.5 0.98 0.87 0.97 0.58 0.66 0.68 0.72 0.68 0.64 0.77 0.77 0.81 0.77 H0+77T29.5 2.11 1.87 1.65 1.46 1.07 0.87 0.97 1.36 1.16 0.66 0.68 0.72 1.07 0.58 1.43 H0+93T29.5 1.65 1.92 1.60 1.36 1.07 1.55 1.07 1.69 1.07 0.68 0.64 0.87 H0+80T29.5 1.03 0.68 1.56 0.91 2.72 2.33 0.68 1.00 1.55 1.16 0.68 0.46 1.43 H0-137T5.5 1.16 1.55 0.97 1.05 1.72 1.75 2.92 2.33 1.48 1.63 1.01 0.77 0.72 0.81 0.77 1.35 H0-55T24.5 1.20 1.75 1.94 0.87 1.07 1.75 0.66 1.01 0.97 0.77 2.14 0.89 1.16 1.28 1.36 1.40 H0-62T21.5 1.11 1.86 1.36 1.30 0.81 0.77 0.75 0.79 0.75 1.28 0.73 0.66 0.81 0.81 0.77 0.52 H0-87T19.5 1.46 1.34 1.30 1.26 1.44 1.11 1.38 1.03 0.95 1.01 1.08 1.26 1.01 0.97 1.16 0.87 H0-88T27.5 1.58 1.54 0.83 0.81 0.77 0.58 0.81 0.97 1.65 0.97 0.68 0.52 0.97 1.50 H0-92T19.5 1.87 1.16 1.07 1.46 1.30 0.68 0.66 0.66 0.77 0.97 1.07 1.94 1.16 0.89 H0-89T29.5 1.55 0.77 0.87 1.94 1.16 0.58 0.58 0.68 0.97 1.00 1.58 H0-84T29.5 1.16 1.07 1.36 0.97 0.87 1.07 1.16 1.26 0.97 0.72 0.81 1.07 0.77 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 100 °°° H0-4T31 H0-5T31 H0-108T15.5 H0-108T3.5 H0-108T8.5 H0-111T17.5 H0-50T27.5 H0-41T21.5 H0-44T20.5 H0-132T13.5 H0-127T6.5 H0T31 H0-1T31 H0-2T31 H0-3T31 CT 5-C-4 5-B-4 5-A-4 4-D-4 4-C-4 4-B-4 4-A-4 Cu Trong ñoù: 0.99 1.25 1.56 1.17 1.65 1.48 1.65 1.75 1.11 1.75 1.46 0.97 1.40 1.01 1.10 1.30 1.28 0.88 1.09 1.74 1.36 0.93 1.56 1.91 1.87 1.46 1.23 0.92 1.44 1.60 1.48 1.25 1.28 1.07 1.85 2.14 2.08 1.99 1.83 2.04 1.79 1.67 2.34 2.84 2.14 2.53 1.58 1.42 1.13 1.85 1.95 2.22 1.95 2.24 2.39 2.06 2.00 1.85 1.46 1.27 1.36 1.75 1.16 0.70 1.03 0.93 1.03 1.16 1.30 1.14 1.46 0.77 1.65 0.68 0.93 1.36 0.62 1.07 0.77 1.36 1.34 0.87 1.20 1.07 1.69 1.98 2.08 2.24 1.90 2.67 2.30 2.61 2.41 2.14 1.40 0.97 0.73 1.20 1.03 0.87 1.20 0.91 0.77 0.97 0.90 1.16 1.65 2.72 1.55 2.82 2.43 2.53 1.94 2.04 2.04 2.33 0.88 0.74 1.15 1.27 1.17 1.36 1.65 1.75 0.88 0.86 1.17 1.17 0.74 0.86 1.20 2.53 1.36 1.17 1.36 1.17 1.27 1.65 1.07 1.36 0.95 1.46 1.07 0.70 0.70 0.78 0.70 1.46 1.46 0.76 1.07 1.17 1.01 1.07 0.78 0.78 0.86 0.97 0.74 0.82 1.16 1.46 1.75 1.65 1.88 1.98 2.14 2.18 2.43 2.63 1.94 1.34 1.39 1.55 2.38 2.36 1.85 1.85 1.68 1.81 1.47 1.41 1.39 1.26 1.47 1.48 1.75 1.75 1.87 2.02 0.63 0.88 1.29 1.08 1.03 0.69 0.47 0.45 0.61 1.26 0.98 0.86 1.02 1.63 1.41 1.45 1.61 1.28 1.53 1.34 1.37 1.43 1.73 1.30 2.20 2.18 1.92 2.55 1.49 1.37 1.53 2.00 1.98 2.42 1.18 1.26 1.61 1.41 0.88 1.49 1.54 1.54 2.08 2.04 1.34 1.47 1.42 1.41 1.50 1.45 1.46 1.46 1.38 1.35 1.32 Cu : Trị số tiêu thí nghiệm sau hiệu chỉnh PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 1.34 0.58 1.95 1.73 0.97 0.95 0.81 0.75 2.00 0.87 1.94 0.58 1.27 0.95 1.56 2.24 1.64 2.61 0.41 1.41 2.16 0.99 0.88 2.00 2.04 1.03 0.70 1.20 0.72 1.94 0.50 2.43 0.78 1.85 1.75 0.70 2.82 1.61 2.75 0.37 1.96 1.65 1.03 1.36 1.83 2.04 0.70 2.53 0.77 1.58 1.55 1.00 1.65 0.74 1.46 1.36 0.76 0.84 1.27 1.67 1.87 0.90 0.78 0.84 1.11 2.14 1.53 0.81 1.26 1.40 0.50 1.55 1.00 1.36 1.27 0.93 1.52 0.97 0.93 1.50 2.14 0.78 1.07 0.78 0.55 1.58 2.93 0.37 2.00 1.36 1.48 2.49 0.39 2.36 1.60 1.36 2.55 0.60 1.91 1.12 1.20 2.14 0.39 1.45 1.10 1.40 1.20 1.20 0.70 0.70 0.54 0.60 1.30 1.30 0.90 0.60 1.05 1.00 1.92 1.61 1.61 1.22 1.14 0.98 1.20 0.88 0.60 0.55 1.25 1.29 1.28 1.17 1.21 1.21 1.13 1.02 0.81 0.58 Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 101 Thí nghiệm xuyên cắt thuận Công trình: Cải tạo, nâng cấp đường HCC, ĐL SĐMB - CHK Cần Thơ ẹaỏt gia coỏ sau 14 ngaứy ChiỊu S©u (m) Cu 2) (kG/cm ChiỊu s©u khoan: 6.0 m ĐỒ THỊ QUAN HỆ 0.00 0.20 Cu (kg/cm2) 0.40 0.000 0.00 0.60 0.500 1.000 1.500 2.000 0.80 1.00 0.50 1.20 1.40 1.00 1.60 1.80 1.50 2.00 1.340 2.20 1.469 2.40 1.416 2.60 1.408 2.80 1.498 3.00 1.454 3.20 1.460 3.40 1.461 3.60 1.375 3.80 1.352 4.00 1.319 4.20 1.246 4.40 1.285 4.60 1.276 5.00 4.80 5.00 1.166 1.209 5.50 5.20 1.210 5.40 1.129 5.60 1.017 5.80 0.810 6.00 0.583 6.20 2.00 2.50 Độ sâu (m) 3.00 3.50 4.00 4.50 6.00 6.50 7.00 6.40 Ghi chú: Ký hiệu mặt đất tù nhiªn: 0.00 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 2.500 3.000 Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 102 °°° 4.2.2.5 Tổng hợp, chỉnh lý số liệu từ kết thí nghiệm cột đất sau gia cố 28 ngày tuổi: BẢNG TỔNG HP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM: Giá trị cường độ kháng cắt đất theo chiều sâu từ kết thí nghiệm Cui (kG/cm ) Kí hiệu vị trí 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 5-C-8 1.20 1.40 1.33 1.45 1.65 1.73 2.00 2.00 2.55 5-B-3 1.40 1.59 1.73 1.47 1.65 2.02 2.12 2.85 2.87 4-D-3' 1.17 1.50 1.73 1.83 1.89 2.47 1.85 1.73 1.34 1.13 1.47 2.16 1.40 2.26 1.26 1.26 1.22 0.67 0.58 4-C-3 1.10 0.88 0.72 1.05 0.37 0.31 0.49 4-B-3 1.79 1.60 2.00 1.56 1.60 4-A-3 1.45 0.90 1.20 0.75 0.73 1.10 0.75 0.96 0.96 1.02 1.00 1.34 1.32 1.30 1.14 0.86 0.57 0.37 0.40 Cu TB 1.17 1.45 1.64 1.51 1.55 1.57 1.51 1.50 1.49 1.48 1.37 1.39 1.32 1.36 1.29 1.28 1.18 0.77 0.57 0.37 0.40 δ 1.17 1.30 1.04 1.01 0.77 0.89 0.81 0.78 1.00 1.02 1.23 1.10 1.11 1.19 1.15 1.14 1.05 0.69 0.51 0.37 0.40 δ 1.07 1.18 0.95 0.92 0.70 0.81 0.74 0.71 0.92 0.93 0.86 1.00 1.01 1.09 1.05 1.04 0.96 0.63 0.47 0.34 0.37 TB Trong đó: Cui : Trị số tiêu lần thí nghiệm Cu TB : Trị số trung bình số học số liệu thí nghiệm δ : Độ lệch bình phương trung bình n : Số mẫu thí nghiệm V : Chỉ số thống kê, tra bảng - PL1 tiêu chuẩn 20 TCN74-87 TB : Gía trị chuyển vị độ lệch bình phương C δ δ= n=6 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com uTB V= 2.07 δ TB = = n n ∑ C ui n ∑ ( C uTB − C ui ) n −1 n ∑ n i ( C uTB − C ui ) Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 103 °°° BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM SAU KHI HIỆU CHỈNH: Điều kiện loại trừ sai số thô: Kí hiệu vị trí CuTB − Cui > V.δTB Giá trị cường độ kháng cắt đất theo chiều sâu từ kết thí nghiệm Cui (kG/cm2) 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 5-C-8 1.20 1.40 1.33 1.45 1.65 1.73 2.00 2.00 2.55 5-B-3 1.73 1.47 1.65 2.02 2.12 2.85 2.87 4-D-3' 1.50 1.73 1.83 1.89 2.47 1.85 1.73 1.34 1.13 1.47 2.16 1.40 2.26 1.26 1.26 4-C-3 1.10 0.88 0.72 1.05 0.37 0.31 0.49 4-B-3 1.60 2.00 1.56 1.60 4-A-3 1.45 0.90 1.20 0.75 0.73 1.10 0.75 0.96 0.96 1.02 1.00 1.34 1.32 1.30 Cu 1.50 1.59 1.51 1.55 1.57 1.51 1.50 1.49 1.48 1.37 1.39 1.32 1.36 1.29 1.28 Trong đó: Cu : Trị số tiêu thí nghiệm sau hiệu chỉnh PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc syừ KHKT Trang 104 Thí nghiệm xuyên cắt thuận Công trình: Cải tạo, nâng cấp đường HCC, ĐL SĐMB - CHK Cần Thơ Đất gia cố sau 28 ngày ChiỊu s©u (m) Chiều sâu khoan: 6.0 m Cu (kG/cm ) ĐỒ THỊ QUAN HỆ 0.00 Cu (kg/cm2) 0.20 0.000 0.00 0.40 0.60 0.80 0.500 1.000 1.500 2.000 0.50 1.00 1.20 1.00 1.40 1.60 1.50 1.80 2.00 2.40 1.590 2.60 1.515 2.80 1.551 3.00 1.566 3.20 1.505 3.40 1.500 3.60 1.493 3.80 1.481 4.00 1.372 4.20 1.390 4.40 1.317 4.60 1.361 4.80 1.288 5.00 1.277 2.00 1.500 2.50 3.00 Độ sâu (m) 2.20 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 5.20 5.40 6.00 5.60 5.80 6.50 6.00 6.20 7.00 6.40 Ghi chú: Ký hiệu mặt đất tự nhiên: 0.00 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 2.500 3.000 Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 105 °°° 4.2.2.6 Tổng hợp, phân tích phát triển cường độ cột đất xi măng 3, 7, 14 28 ngày tuổi Chiều Sâu (m) 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 6.20 Chöa gia 0.525 0.485 0.421 0.387 0.330 0.284 0.280 0.275 0.273 0.247 0.227 0.243 0.241 0.241 0.271 0.286 0.283 0.290 0.290 0.275 0.268 Cu (kG/cm ) Gia coá Gia coá Gia coá 14 1.068 1.020 1.246 1.217 1.072 1.036 0.920 1.041 1.186 0.958 1.069 1.108 1.118 1.161 1.029 1.044 1.090 1.054 0.881 0.683 0.593 1.237 1.255 1.327 1.363 1.245 1.257 1.255 1.218 1.308 1.115 1.176 1.223 1.235 1.215 1.065 1.115 1.163 1.117 0.980 0.717 0.597 1.340 1.469 1.416 1.408 1.498 1.454 1.460 1.461 1.375 1.352 1.319 1.246 1.285 1.276 1.166 1.209 1.210 1.129 1.017 0.810 0.583 Gia coá 28 1.500 1.590 1.515 1.551 1.566 1.505 1.500 1.493 1.481 1.372 1.390 1.317 1.361 1.288 1.277 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Ghi Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 106 °°° Biểu đồ quan hệ Cu 3,7,14,28 ngày tuoåi Cu (kg/cm2 ) 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 2.00 2.50 3.00 Độ sâu (m) 3.50 4.00 4.50 5.00 §Êt tù nhiªn GC 5.50 GC GC 14 GC 28 6.00 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 3.00 Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 107 °°° 4.2.2.7 Phân tích phát triển cường độ cột đất xi măng theo thời gian BẢNG TỔNG HP SỐ LIỆU Kí hiệu Giá trị Cu đất theo chiều sâu từ kết thí nghiệm (kG/cm2) vị trí Chưa gia cố ngày ngaøy 14 ngaøy 28 ngaøy 2.2 0.485 1.020 1.255 1.469 1.500 2.4 0.421 1.246 1.327 1.416 1.590 2.6 0.387 1.217 1.363 1.408 1.515 2.8 0.330 1.072 1.245 1.498 1.551 0.284 1.036 1.257 1.454 1.566 3.2 0.280 0.920 1.255 1.460 1.505 3.4 0.275 1.041 1.218 1.461 1.500 3.6 0.273 1.186 1.308 1.375 1.493 3.8 0.247 0.958 1.115 1.352 1.481 0.227 1.069 1.176 1.319 1.372 4.2 0.243 1.108 1.223 1.246 1.390 4.4 0.241 1.118 1.235 1.285 1.317 4.6 0.241 1.161 1.215 1.276 1.361 4.8 0.271 1.029 1.065 1.166 1.288 0.286 1.044 1.115 1.209 1.277 Cu TB 0.30 1.08 1.22 1.36 1.45 δ 0.08 0.09 0.08 0.10 0.10 0.07 0.09 0.08 0.10 0.10 δ TB Trong đó: Cui : Trị số tiêu lần thí nghiệm Cu TB : Trị số trung bình số học số liệu thí nghiệm δ : Độ lệch bình phương trung bình n : Số mẫu thí nghiệm V= δ TB 2.64 : n = 15 Chỉ số thống kê, tra bảng - PL1 tiêu chuẩn 20 TCN74-87 Gía trị chuyển vị độ lệch bình phương CuTB − Cui > V.δTB Điều kiện loại trừ sai số thoâ PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 108 °°° BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM SAU KHI HIỆU CHỈNH: Giá trị cường độ kháng cắt đất theo chiều sâu Cui (kG/cm2) Kí hiệu vị trí Chưa gia cố ngày ngaøy 14 ngaøy 28 ngaøy 2.2 0.49 1.02 1.25 1.47 1.50 2.4 0.42 1.25 1.33 1.42 1.59 2.6 0.39 1.22 1.36 1.41 1.51 2.8 0.33 1.07 1.24 1.50 1.55 0.28 1.04 1.26 1.45 1.57 3.2 0.28 0.92 1.26 1.46 1.51 3.4 0.27 1.04 1.22 1.46 1.50 3.6 0.27 1.19 1.31 1.38 1.49 3.8 0.25 0.96 1.11 1.35 1.48 0.23 1.07 1.18 1.32 1.37 4.2 0.24 1.11 1.22 1.25 1.39 4.4 0.24 1.12 1.24 1.29 1.32 4.6 0.24 1.16 1.22 1.28 1.36 4.8 0.27 1.03 1.07 1.17 1.29 0.29 1.04 1.11 1.21 1.28 Cu 0.30 1.08 1.22 1.36 1.45 Trong đó: Cu : Trị số tiêu thí nghiệm sau hiệu chỉnh Cu (Kg/cm2) Biểu đồ phát triển C u theo thời gian 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 14 21 28 Ngày tuổi PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 109 °°° 4.2.2.8 Nhận xét kết thí nghiệm xuyên ca ét thuận: § Khi đất chưa gia cố, sức kháng cắt đất Cu=0.30kG/cm2 § Khi đất gia cố, sức kháng cắt đất tăng lên nhiều: Cu=1.08 kG/cm (ở ngày tuổi); Cu=1.22kG/cm2 (ở ngày tuổi); Cu=1.36kG/cm (ở 14 ngày tuổi); Cu=1.45kG/cm2 (ở 28 ngày tuổi) Như tốc độ hình thành cường độ cột đất đánh giá qua thí nghiệm xuyên cắt thuận tăng nhanh thời điểm ngày đầu Càng sau gia tăng cường độ giảm dần 136 138 141 10 143 11 144 12 94 13 96 14 98 15 100 16 103 17 105 18 108 19 110 20 113 21 116 22 118 BH2B5 BH2A5 BH3C3 BH3A5 BH3A6 BH3B6 BH3B5 BH3C1 eo n% G% U1 1.0 - 1.5 53.7 1.74 1.13 2.69 1.376 57.9 100 2.30E-06 U3 3.5-4.0 71.6 1.52 0.89 2.60 1.935 65.9 96 1.22E-06 U1 1.2-1.7 32.5 1.83 1.38 2.63 0.904 47.5 95 3.70E-06 U3 3.2-3.7 61.0 1.57 0.98 2.61 1.68 62.64 95 1.45E-06 U1 1.2-1.7 44.4 1.75 1.21 2.64 1.18 54.08 99 8.26E-06 U3 3.2-3.7 57.4 1.75 1.11 2.62 1.36 57.55 100 5.73E-06 U1 1.6-2.1 33.4 1.76 1.32 2.62 0.99 49.65 89 U3 3.6-4.1 57.4 1.56 0.99 2.60 1.624 61.9 92 8.86E-06 U1 1.2-1.7 43.4 1.76 1.23 2.66 1.17 53.85 99 1.10E-05 U3 3.2-3.7 57.1 1.52 0.97 2.56 1.65 62.20 89 3.49E-06 U1 1.2-1.7 52.6 1.79 1.17 2.61 1.22 55.05 100 9.92E-06 U2 2.3 - 2.8 55.1 1.57 1.01 2.50 1.470 59.5 94 5.18E-06 U4 4.3 - 4.8 58.9 1.58 0.99 2.53 1.544 60.7 96 1.14E-05 U1 1.0 - 1.5 37.9 1.57 1.14 2.76 1.424 58.7 73 8.30E-06 U3 3.0 - 3.5 57.4 1.58 1.00 2.70 1.69 62.82 92 2.16E-06 U1 1.0 - 1.5 36.1 1.67 1.23 2.73 1.22 55.05 80 1.21E-05 U3 3.2 - 3.7 62.4 1.55 0.95 2.70 1.83 64.65 92 9.42E-06 U1 1.5 - 2.0 49.1 1.70 1.14 2.66 1.33 57.14 98 6.79E-06 U3 3.5 - 4.0 60.1 1.58 0.99 2.66 1.695 62.9 94 5.89E-06 U1 3.0 - 3.5 58.2 1.57 0.99 2.70 1.72 63.24 91 2.51E-06 U1 1.0 - 1.5 37.8 1.76 1.28 2.70 1.11 52.70 92 1.16E-05 U3 3.5 - 4.0 56.6 1.65 1.05 2.64 1.51 60.09 99 8.63E-06 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com HÖ sè thÊm K mm/s Sè hiÖu mÉu Hè khoan BH2A6 Độ bÃo hoà 133 Độ lỗ rỗng BH2B6 Hệ số rỗng 131 g/cm3 Tỷ trọng 128 D.träng kh« BH2C6 g/cm3 126 Dung träng tù nhiên 123 W% g/cm3 BH2C5 Độ ẩm 121 Tính chất lý Độ sâu lấy mẫu (m) Sè thÝnghiƯm Sè TT 4.3 TỔNG HP MỘT SỐ CHỈ TIÊU CƠ LÝ KHÁC CỦA ĐẤT GIA CỐ Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 110 °°° CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 NHẬN XÉT, KẾT LUẬN Qua việc nghiên cứu phương pháp tính toán tổng kết đánh giá kết áp dụng công nghệ cột đất trộn ximăng để cải tạo khả chịu tải đường khu vực phía Nam, rút số nhận xét kết luận sau: Ø Việc áp dụng công nghệ cột đất trộn ximăng để gia cố đất yếu khắc phục số nhược điểm điển hình mà giải pháp khác đệm cát, giếng cát, cọc cát, bấc thấm, vải địa kỹ thuật, sàn giảm tải BTCT cọc BTCT khó kiểm soát biến dạng lún ổn định công trình, thời gian thi công kéo dài thi công diện rộng, gây ô nhiễm môi trường có giá thành cao; Ø Trong điều kiện đất yếu khu vực Thành phố Hồ Chí Minh đặc biệt vùng Đồng Sông Cửu Long, nơi mà nguồn vật liệu đắp đường khan việc áp dụng công nghệ cột đất trộn ximăng phù hợp Công nghệ sử dụng nguồn vật liệu chỗ, không cần thay lớp đất yếu nên không sinh đất thải, không ô nhiễm môi trường Khi gia cố làm cho đất có khả chịu tải lớn biến dạng Công nghệ đơn giản, thi công nhanh; giá thành tương đối rẻ; Ø Trong việc lựa chọn quy trình tính toán nên chọn theo tiêu chuẩn Thụy Điển; Ø Sau tính toán sức chịu tải cột theo lý thuyết ta tính sức chịu tải thực tế quan hệ phương trình: Q a=0.22QTĐa+2.99 Điều giúp cho người thiết kế định hệ số an toàn phù hợp thieát keá; PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Luận án Thạc sỹ KHKT Trang 111 °°° Ø Khi thiết kế gia cố đất yếu giải pháp cột đất trộn ximăng cho khu vực đồng sông Cửu Long địa phương khác có điều kiện địa chất tương tư, đương nhiên phải tiến hành khoan địa chất để xác định tiêu lý đất trước sau gia cố Điều làm nhiều chi phí thời gian Kết nghiên cứu cung cấp số thông tin tổng kết chương như: § Khi đất chưa gia cố, sức kháng cắt đất Cu=0.30kG/cm Sau đất gia cố, sức kháng cắt đất tăng lên nhiều: Cu=1.08 kG/cm (ở ngày tuổi); Cu=1.22kG/cm (ở ngày tuổi); Cu=1.36kG/cm (ở 14 ngày tuổi); Cu=1.45kG/cm (ở 28 ngày tuổi); § Tốc độ phát triển sức kháng cắt cột đất tăng nhanh thời điểm ngày đầu Càng sau gia tăng cường độ giảm dần Quan hệ sức kháng cắt đất sau gia cố thời gian thể biểu đồ mục 4.2.2.7; § Các tiêu khác tổng hợp 4.3 5.2 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO: Ø Lập chương trình ứng dụng tin học để phục vụ tính toán thiết kế cột đất gia cố ximăng; Ø Thu thập, đánh giá, tổng kết kết thí nghiệm từ công trình áp dụng công nghệ cột đất gia cố xi măng để cải tạo khả chịu tải đất yếu khu vực phía Nam nhằm xác hóa số liệu phục vụ thiết kế; Ø Thu thập số liệu quan trắc lún thực tế để đánh giá, lựa chọn quan điểm tính lún phù hợp với điều kiện địa chất khu vực phía Nam vùng khác có điều kiện tương tự PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com ... CÔNG NGHỆ CỘT ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG Ở CÁC TỈNH KHU VỰC PHÍA NAM Trước đây, việc áp dụng công nghệ cột đất vào xây dựng công trình khu vực phía Nam Đầu tiên công nghệ sử dụng công trình nhà xưởng doanh... GIẢI PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU DƯỚI NỀN ĐƯỜNG BẰNG CÔNG NGHỆ CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG 1.4.1 Tình hình nghiên cứu lịch sử phát triển công nghệ cột đất trộn ximăng 1.4.1.1 Trên giới: Cột đất gia cố xi. .. lún đất Có hai phương pháp thiết kế cột đất ximăng: § Phương pháp cột đất tải trọng: phương pháp mà đầu cột đấtximăng đặt lên lớp đất chịu lực § Phương pháp cột đất đẩy nổi: phương pháp mà đầu cột