NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI _______________________ LUẬN VĂN THẠC SĨ TÊN ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH NỀN ĐƯỜNG DỰ ÁN TÂY SÔNG HẬU. ĐOẠN: TỪ MIẾU HỘI ĐẾN ĐƯỜNG 3 THÁNG 2 THÀNH PHỐ VỊ THANH - TỈNH HẬU GIANG” CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG TP Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS. BÙI XUÂN CẬY Học viên : ĐINH TUẤN HÀ Lớp : ĐƯỜNG Ô TÔ & ĐƯỜNG TP A - K20.1 Mã học viên : 4120846 1 Năm 2014 2 LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Đào tạo Đại học và sau Đại học, Khoa công trình đặc biệt là những Thầy, Cô đã tận tình dạy bảo, giúp đỡ cho tôi suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại trường. Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo PGS.TS Bùi Xuân Cậy người đã giúp đỡ, hướng dẫn, tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn. Tôi cũng xin cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè và cơ quan nơi tôi công tác đã luôn ở bên tôi, giúp đỡ và tạo nhiều điều kiện để tôi được học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn. Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Kính mong được sự chia sẻ và những đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo và các bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Trân trọng cảm ơn./. Hà Nội, Tháng… .năm 2014 Học viên Đinh Tuấn Hà 3 MỤC LỤC 4 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐƯỢC DÙNG TRONG LUẬN VĂN ĐT Đường tỉnh GTVT Giao thông vận tải KCAĐ Kết cấu áo đường BTN Bê tông nhựa BTXM Bê tông xi măng CPĐD Cấp phối đá dăm QL Quốc lộ TVGS Tư vấn giám sát TVTK Tư vấn thiết kế TPCP Trái phiếu Chính phủ TCN Tiêu chuẩn ngành TP Thành phố VĐKT Vải địa kỹ thuật 5 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết và lý do nghiên cứu của đề tài Hậu Giang nằm ở trung tâm đồng bằng sông Cửu Long, giữa một mạng lưới sông ngòi, kênh rạch chằng chịt như: Sông Hậu, sông Cần Thơ, sông Cái Tư, kênh Quản Lộ, kênh Phụng Hiệp, kênh Xà No, sông Cái Sắn Các tuyến đường lớn chạy qua tỉnh là quốc lộ 1A, quốc lộ 61, quốc lộ 61B. Thành phố Vị Thanh cách TP Cần Thơ khoảng 65km về phía nam. Ngày nay, thành phố Vị Thanh là trung tâm chính trị, hành chính, kinh tế, văn hóa, khoa học kỹ thuật và là đầu mối giao thông của tỉnh Hậu Giang, là điểm tựa quan trọng thúc đẩy sự phát triển bền vững của tỉnh Hậu Giang và tiểu vùng Tây sông Hậu, có vị trí quan trọng về an ninh, quốc phòng. Cơ cấu kinh tế của thành phố Vị Thanh đang phát triển theo hướng công nghiệp - dịch vụ - nông nghiệp. Trong quá trình phát triển, thành phố Vị Thanh có nhu cầu vốn đầu tư lớn cho cơ sở hạ tầng kinh tế - xã hội của một đô thị tỉnh lỵ đang phát triển. Hiện tại, trong khu vực quy hoạch giao thông chưa được xây dựng đồng bộ, địa hình bị chia cắt bởi nhiều kênh rạch nên việc đi lại của nhân dân trong vùng gặp khá nhiều khó khăn. Thành phố Vị Thanh đang từng bước hoàn chỉnh cơ sở hạ tầng theo quy hoạch được duyệt. Tuyến đường Tây Sông Hậu là tuyến nằm tại trung tâm thành phố, là trục xương sống nối liền các khu trong quy hoạch của Thành phố nhưng mới chỉ được đầu tư một phần. Do đó, để giao thông thông suốt, đồng bộ thì việc xây dựng hoàn chỉnh tuyến Tây Sông Hậu là rất cần thiết và ưu tiên trước trong thời điểm nguồn vốn khó khăn như hiện nay. Khi tuyến đường thi công xong sẽ tạo ra tuyến đường bản lề trong mạng lưới đường giao thông khu vực, tạo tiền đề cho các nhà đầu tư thuê nhà xưởng trong Khu công nghiệp cũng như đầu tư xây dựng các khu đô thị mới. Hậu Giang là một tỉnh thuộc khu vực đồng bằng sông Cửu Long, địa hình ở đây tương đối bằng phẳng. Địa hình bị phân cắt bởi các đường giao thông, kênh, rạch tự nhiên và nhân tạo. Địa mạo khu vực theo nguồn gốc hình thái, chủ yếu là dạng địa mạo bồi tụ cửa sông ven biển, chịu nhiều tác dộng của các hoạt động dân sinh. Lớp phủ địa mạo là loại đất sét, sét pha màu xám xanh, xám ghi, xám vàng nguồn gốc trầm tích sông biển hỗn hợp. Khu vực nghiên cứu nằm trên nền trầm tích đệ tứ không phân chia, gồm các loại trầm tích sông, sông biển hỗn hợp. Thành phần vật liệu chủ yếu là sét, bụi, cát lẫn tàn tích hữu cơ phân huỷ chưa hoàn toàn. Tiến độ dự án phụ thuộc chủ yếu vào việc xử lý nền đất yếu. Do đó tác giả lựa chọn để tài “Nghiên cứu các giải pháp xử lý đảm bảo ổn Page 6 định nền đường Dự án Tây Sông Hậu. Đoạn: Từ Miếu Hội đến đường 3 tháng 2 thành phố Vị Thanh - tỉnh Hậu Giang” để qua đó lựa chọn được biện pháp xử lý nền đất yếu tối ưu đảm bảo tiến độ và chất lượng của dự án. 2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu các giải pháp xử lý nền đất yếu trong xây dựng công trình giao thông. - Phạm vi nghiên cứu: Xử lý nền đất yếu Dự án Tây Sông Hậu. Đoạn: Từ Miếu Hội đến đường 3 tháng 2 thành phố Vị Thanh, tỉnh Hậu Giang. 3. Mục đích của đề tài - Từ kết quả khảo sát địa chất tuyến tính toán thời gian chờ lún đến độ cố kết cho phép. - Từ thời gian chờ lún tính toán ra so sánh với thời gian thi công thấy quá dài, đề nghị đưa ra giải pháp để tăng nhanh quá trình cố kết. - Từ các giải pháp đưa ra kiến nghị chọn giải pháp để tăng nhanh quá trình cố kết, giảm thời gian chờ lún. 4. Nội dung nghiên cứu của đề tài - Nghiên cứu giải pháp và so sánh để đưa ra giải pháp xử lý nền đất yếu Dự án Tây Sông Hậu. Đoạn: Từ Miếu Hội đến đường 3 tháng 2 thành phố Vị Thanh, tỉnh Hậu Giang. 5. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp thu thập số liệu hiện trường để có những so sánh đối chiếu và kết luận. 6. Kết cấu của luận văn Cấu trúc của luận văn gồm 3 chương theo thứ tự như sau: Phần mở đầu Chương 1: Giới thiệu chung về Dự án Tây Sông Hậu. Đoạn: Từ Miếu Hội đến đường 3 tháng 2 thành phố Vị Thanh, tỉnh Hậu Giang. Chương 2: Tổng quan về đất yếu và các biện pháp xử lý nền đất yếu tiên tiến hiện nay. Chương 3: Các giải pháp xử lý nền đất yếu có thể áp dụng cho dự án và lựa chọn giải phỏp xử lý nền đất yếu cho dự án Tây Sông Hậu. Đoạn: Từ Miếu Hội đến đường 3 tháng 2 thành phố Vị Thanh, tỉnh Hậu Giang. Phần kết luận, kiến nghị Page 7 CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN TÂY SÔNG HẬU. ĐOẠN: TỪ MIẾU HỘI ĐẾN ĐƯỜNG 3 THÁNG 2 THÀNH PHỐ VỊ THANH, TỈNH HẬU GIANG. 1.1. Tổng quan về Hậu Giang Trước đây (1976-1991) tỉnh Hậu Giang cũ bao gồm 3 đơn vị hành chính hiện nay là thành phố Cần Thơ, tỉnh Sóc Trăng và Hậu Giang. Cuối năm 1991 tỉnh Hậu Giang được chia thành hai tỉnh: Cần Thơ và Sóc Trăng. Ngày 1 tháng 1 năm 2004 tỉnh Cần Thơ được chia thành thành phố Cần Thơ trực thuộc Trung ương và tỉnh Hậu Giang ngày nay. Sau thời Mạc Cửu đến thời Mạc Thiên Tứ (thế kỷ 18), đã có những bước chân đầu tiên dọc theo sông Cái Lớn, cái Bé - nhưng mãi đến những đợt khai thác sau này, thì một phần lớn vùng đất thuộc tỉnh Hậu Giang hôm nay mới thật sự chuyển mình. Nếu trước 1897, khu vực huyện Giồng Riềng, Gò Quao, Long Mỹ (tỉnh Rạch Giá) mới chỉ có 2 tổng, không tới 10 thôn - thì đến năm 1939, riêng quận Long Mỹ có đến 3 tổng, 12 làng: Tổng An Ninh gồm các làng: Hòa An, Hỏa Lựu, Long Bình, Vị Thủy, Vĩnh Thuận Đông và Vĩnh Tường. Tổng Thanh tuyên với các làng: Lương Tâm, Thuận Hưng, Vĩnh tuy, Vĩnh Viễn và Xà Phiên. Tổng Thanh Giang có các làng: An Lợi, Long Phú, Phương Bình, Phương Phú, Tân Long và Long Trị. Vùng đất thuộc huyện Vị Thủy ngày nay là xã Vị Đông, Vị Thanh (xưa thuộc quận Giồng Riềng).Quận phụng hiệp, trước khi đào kênh chỉ ở phạm vi một vài làng, đến năm 1939, có đến 2 tổng, 14 làng. Tổng Định Hòa có các làng: Hòa Mỹ, Mỹ Phước, tân Bình, Tân Hưng, Tân Lập, Thạnh Hưng, Thạnh xuân, Trường Hưng. Tổng Định Phước có các làng: Đông Sơn, Như Lang, Phụng Hiệp, Long Mỹ, Thường Phước, Trường Thạnh Sơn.Như vậy, vùng đất xưa chủ yếu là quận Long Mỹ (tỉnh Rạch Giá) và quận Phụng Hiệp (tỉnh Cần Thơ), địa giới hành chính vẫn còn giữ cho đến suốt thời kỳ chống Pháp. Page 8 Sau Hiệp định Geneve 1954, khi Pháp rút, Mỹ can thiệp ở miền Nam, lập chế độ Ngô Đình Diệm, thì vùng đất Long Mỹ - Phụng Hiệp lại có nhiều thay đổi:Khoảng 1960, quận Long Mỹ được tách ra, thành lập 1 quận mới tên Đức Long. Hai quận đều trực thuộc tỉnh Phong Dinh, bao gồm các xã: Vị Thanh, Vị Thủy, Vĩnh Tường, Hỏa Lựu, Vị Đức, Hòa An (về sau bổ sung thêm 1 xã từ quận Giồng Riềng là Ngọc Hòa). Quận Đức Long đóng tại xã Hỏa Lựu, năm 1963 dời về xã Vị Thủy (chân cầu Nàng Mau), quá trình lập quận mới Đức Long - chính quyền Ngô Đình Diệm xây 2 khu trù mật: Vị Thanh - Hỏa Lựu, khánh thành ngày 1/3/1961. Với ý đồ ngăn chặn lực lượng cách mạng từ cửa ngõ U Minh, siết chặt việc kiểm soát dân chúng, bảo vệ Cần Thơ và vùng 4 chiến thuật - Tổng thống chế độ ngụy Ngô Đình Diệm ký sắc lệnh thành lập tỉnh Chương Thiện ngày 21/12/1961. Sau đó, lễ khánh thành tỉnh Chương Thiện được tổ chức trọng thể vào ngày 3/1/1962. Tỉnh Chương Thiện bao gồm 5 quận: Long Mỹ, Đức Long, Kiến Hưng (huyện Gò Quao, Kiên Giang ngày nay), quận Kiến Thiện (huyện Hồng Dân, Bạc Liêu ngày nay), quận Kiến Long (huyện Vĩnh thuận, Kiên Giang ngày nay).Thời chống Mỹ, về phía ta khu vực tỉnh Chương Thiện vẫn thuộc 2 tỉnh Cần Thơ, Rạch Giá chỉ đạo. Quận Long Mỹ, thị xã Vị Thanh thuộc Cần Thơ, Gò Quao, Giồng Riềng, Vĩnh Thuận thuộc Kiên Giang.Sau ngày giải phóng, địa giới hành chính vùng đất Long Mỹ - Vị Thanh có sự điều chỉnh: Lúc đầu thị xã Vị Thanh trực thuộc tỉnh Hậu Giang cũ (1975-1977). Đến 1/1/1978, thị xã Vị Thanh được ghép với quận Long Mỹ, phần nội ô và vùng ven thị xã trở thành thị trấn Vị Thanh. Từ 15/2/1982, huyện Long Mỹ lại tách ra thành 2 huyện: Vị Thanh, Long Mỹ. Ngày 1/7/1999, Chính phủ ký Nghị định số 45/CP thành lập thị xã Vị Thanh và đổi tên huyện Vị Thanh thành huyện Vị Thủy, tất cả đều thuộc tỉnh Cần Thơ. Ngày 1 tháng 1 năm 2004 tỉnh Cần Thơ được chia thành thành phố Cần Thơ trực thuộc Trung ương và tỉnh Hậu Giang ngày nay. Page 9 Nếu kể từ thời Mạc Thiên Tứ thì dãy đất phía Tây sông Hậu được khai thác gần 300 năm. Nếu tính từ các đợt khai thác lớn, những thập niên cuối thế kỷ 19 thì một phần lớn vùng đất Hậu Giang hôm nay, có quá trình hình thành và phát triển trên 100 năm. II. Hậu Giang ngày nay Hậu Giang hiện nay là tỉnh ở vị trí trung tâm đồng bằng sông Cửu Long, thị xã tỉnh lị Vị Thanh( nay là thành phố Vị Thanh) cách thành phố Hồ Chí Minh 240 km về phía tây nam;nằm ở trung tâm đồng bằng sông Cửu Long, giữa một mạng lưới sông ngòi, kênh rạch chằng chịt như: sông Hậu, sông Cần Thơ, sông Cái Tư, kênh Quản Lộ, kênh Phụng Hiệp, kênh Xà No, sông Cái Sắn Các tuyến đường lớn chạy qua tỉnh là quốc lộ 1A, quốc lộ 61, quốc lộ 61B. Hậu Giang có khí hậu điều hòa, ít bão, quanh năm nóng ẩm, có hai mùa (không có mùa lạnh) . Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau. Tỉnh Hậu Giang có Ba tộc người Kinh, Khmer, Hoa có truyền thống đoàn kết, cần cù lao động sáng tạo kiến thiết quê hương, đem đến sự da dạng về văn hóa, tín ngưỡng, phong tục, tập quán. Hậu Giang hiện có 7 đơn vị hành chính, gồm 5 huyện: Phụng Hiệp, Long Mỹ, Vị Thủy, Châu Thành, Châu Thành A, 2 thị xã Ngã Bảy và thành phố Vị Thanh. Trong 7 đơn vị hành chính gồm có 74 xã, phường, thị trấn. 1.1.1. Vị trí địa lý Hậu Giang là tỉnh ở trung tâm Đồng bằng Sông Cửu Long; Bắc giáp thành phố Cần Thơ; Nam giáp tỉnh Sóc Trăng; Đông giáp sông Hậu và tỉnh Vĩnh Long; Tây giáp tỉnh Kiên Giang và tỉnh Bạc Liêu. Lãnh thổ của tỉnh nằm trong tọa độ: từ 9 0 30'35'' đến 10 0 19'17'' Bắc và từ 105 0 14'03'' đến 106 0 17'57'' kinh Đông. Thị xã Vị Thanh - tỉnh lỵ của tỉnh - cách thành phố Cần Thơ khoảng 60 km, cách thành phố Hồ Chí Minh 240 km về phía Tây Nam. Page 10 [...]... và h < 30cm đối với nền đường thông thường) Tổng hợp kết quả kiểm toán trượt và tính lún trước khi xử lý xem hồ sơ xử lý đất yếu Để đảm bảo ổn định và bền vững của nền mặt đường và công trình (đảm bảo độ lún cố kết cho phép còn lại tại trục tim của nền đường sau khi thi công xong kết cấu áo đường đạt được các giá trị cho phép theo 22TCN262-2000) cần phải xử lý trước khi thi công các hạng mục khác 1.3... Tuyến đường dự kiến xây dựng có chiều cao từ 6.5m đến 7.6m ở nền đường đầu cầu, ở các đoạn khác chiều cao phổ biến từ 1.8 đến 3.1m Kết quả kiểm toán nền đường khi không có biện pháp xử lý cho thấy nền đường đắp trên đất yếu, khi đắp tới cao độ thiết kế lún dư không đạt yêu cầu, nền đường sẽ bị biến dạng theo thời gian và các đoạn đắp cao trên 2.2m sẽ không ổn định tổng thể Vì vậy nếu không có các giải pháp. .. trên nền đất yếu thì độ ổn định và mức độ biến dạng của chúng không chỉ phụ thuộc vào chất lượng đất đắp mà chủ yếu phụ thuộc vào nền đất yếu Nghiên cứu xử lý nền đất yếu là nghiên cứu bản chất trạng thái hoạt động của chúng, đánh giá độ ổn định, biến dạng và đề ra các giải pháp xử lý, gia cố để công trình đắp trên nền đất yếu được an toàn, đạt được yêu cầu kinh tế kỹ thuật cho thiết kế, thi công và... yêu cầu của từng loại công trình khác nhau Với các đặc điểm của đất yếu như trên, muốn đặt móng công trình xây dựng trên nền đất này thì phải có các biện pháp kỹ thuật để cải tạo tính năng chịu lực của nó Nền đất sau khi xử lý gọi là nền nhân tạo 2.2.2 Các yêu cầu khi thiết kế nền đường đắp trên đất yếu 2.2.2.1 Các yêu cầu về ổn định Nền đắp trên đất yếu phải đảm bảo ổn định, không bị lún trồi và trượt... việc bố trí hệ thống thoát nước dọc Đảm bảo cao độ khống chế tại các vị trí giao cắt với đường Trần Ngọc Quế và đường công vụ Miếu Hội Đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đường đã lựa chọn Theo tính toán tần suất theo đường ô tô, với tần suất 1% có cao độ là H1%=+0.93m Theo quy định trong thiết kế đường ô tô, vai đường cách mực nước thiết kế 50cm, do đó cao độ vai đường tối thiểu là +1.43m 1.2.3 Thiết... pháp xử lý nền đất yếu thì nền đường không đảm bảo về lún dư, ở các đoạn đắp cao không đảm bảo hệ số ổn định trượt, nguy cơ trượt, ép chồi nền đường có thể xảy ra, mặt đường thi công sau một thời gian sử dụng sẽ bị phá hoại 1.4 Kết luận chương 1 Nội dung của chương 1 bao gồm: Trình bày tổng quan về tỉnh Hậu Giang trong đó trình bày về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên cũng như hiện trạng giao thông... rỗng rất lớn, dung trọng khô rất thấp, thành phần hạt của nó gần giống với thành phần hạt của đất á sét, khả năng thấm nước rất cao 2.2 Các giải pháp xử lý ổn định nền đường xây dựng trên nền đất yếu phổ biến hiện nay 2.2.1 Mục đích của việc cải tạo và xử lý nền đất yếu Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số... công tác quản lý, sử dụng đất ô thị Phấn đấu nâng tỷ lệ ô thị hóa đến năm 2020 khoảng 37% Về xây dựng nông thôn: Tiếp tục đẩy nhanh đầu tư xây dựng các thị trấn, nhất là các thị tứ vùng sâu, vùng căn cứ cách mạng, vùng đồng bào dân tộc và hệ thống hạ tầng kinh tế - xã hội nông thôn Hoàn thiện mạng lưới giao thông nông thôn, 100% các xã có đường ô tô đến trung tâm, hệ thống cấp điện, cấp nước, thông... m đến 7,5m, bề dày không lớn từ 3,5m đến 4,5m Tuy nhiên lớp này bị bào mòn nên diện phân bố không liên tục trên tuyến Với các đoạn đắp không cao ở phạm vi phân bố lớp cát hạt nhỏ xốp này khả năng ổn định của Page 28 nền đường sẽ tốt hơn, nền đường không phải xử lý hoặc giải pháp xử lý sẽ kinh tế hơn Nhìn chung các lớp đất yếu ở đây đều ở trạng thái quá cố kết, sức kháng cắt không thoát nước Cuu thấp,... độ chống cắt của đất Đối với công trình thủy lợi, việc xử lý nền đất yếu còn làm giảm tính thấm của đất, đảm bảo ổn định cho khối đất đắp Page 33 Các phương pháp xử lý nền đất yếu gồm nhiều loại, căn cứ vào điều kiện địa chất, nguyên nhân và đòi hỏi với công nghệ khắc phục Kỹ thuật cải tạo nền đất yếu thuộc lĩnh vực địa kỹ thuật, nhằm đưa ra các cơ sở lý thuyết và phương pháp thực tế để cải thiện khả . đô thị trong giai o n hiện nay, định hướng cho quy hoạch phát triển trong tương lai của thành phố Vị Thanh. o n tuyến nghiên cứu nằm trong mạng lưới quy hoạch dạng bàn cờ. Dạng quy hoạch này. 9 0 30'35'' đến 10 0 19'17'' Bắc và từ 105 0 14'03'' đến 106 0 17'57'' kinh Đông. Thị xã Vị Thanh - tỉnh lỵ của tỉnh - cách thành phố Cần Thơ khoảng. phố. Tuy nhiên, do vị trí nằm sâu trong nội địa nên Hậu Giang gặp không ít khó khăn trong việc khai thác các nguồn lực bên ngoài lãnh thổ, nhất là trong bối cảnh to n cầu hoá. Điều đó đòi hỏi