BÀI THUYẾT TRÌNH BIỆN PHÁP GIẾNG cát xử lý nền đất yếu

I.Khái niệm giếng cát Giếng cát là một trong những biện pháp gia tải trước được sử dụng đối với các loại đất bùn, than bùn cũng những loại đất dính bão hòa nước có tính biến dạng lớn…..

BÀI THUYẾT TRÌNH:

BIỆN PHÁP GIẾNG CÁT XỬ LÝ NỀN

ĐẤT YẾU

NHÓM I

Danh sách thành viên nhóm I

1:Nguyễn Văn Nghĩa

2:Nguyễn Văn Tuất

3:Lê Viết Quang

4:Đào Xuân Quý

5:Lương Văn Thắng

6:Nguyễn Văn Quỳnh

I.Khái niệm giếng cát

 Giếng cát là một trong những biện pháp gia tải trước được sử dụng đối với các loại đất bùn, than bùn cũng những loại đất dính bão hòa nước có tính biến dạng lớn… Khi xây dựng các công trình lớn có kích thước và tải trọng lớn thay đổi theo thời gian theo nền đường, sân bay bản đáy các công trình thủy

lợi…

Một số hình ảnh về thi công giếng

cát

• Tốc độ cố kết nhanh hơn bậc thấm, nên thời gian chờ lún cố

kết nhỏ Độ lún dư sau khi xử lý nhỏ.

• Mức độ rủi ro thấp, diễn biến lún không phức tạp.

• Khả năng chống mất ổn định trượt sâu cao hơn bậc thấm, vì

ngoài tác dụng chính là thoát nước để cố kết đất, còn tác dụng cải thiện đất ngay trong quá trình thi công giếng cát.

Nhược điểm:

• Phải có thiết bị thi công, nhất là khi cần cắm giếng cát sâu hơn

20m.

• Phải tốn cát có hệ số thấm cao để lấp giếng

• Có thể xảy ra hiện cát nhồi bị ngắt quãng trong giếng, khi đó

tác dụng dẫn nước bị giảm.

• Tiến độ thi công chậm hơn bậc thấm.

• Cần lưu ý rằng khi sử dụng giếng cát gia cố lền đất yếu cần

đảm bảo đạt được độ đồng đều cảu cát trong suốt chiều dài

giếng cát, tránh hiện tượng đứt đầu giếng cát dưới tác dụng các loại tải trọng.

=> Xử lý nền đất yếu bằng giếng cát sẽ phát huy hiệu quả cao

nếu đất yếu có hàm lượng hữu cơ không lớn( thường < 10%)

và tải trọng đắp lớn hơn áp lực tiền cố kết của đất yếu.

Phạm vi áp dụng:

 Tác dụng chính của giếng cát:

• Giếng cát sẽ làm cho nước tự do trong lỗ rỗng thoát đi dưới tác dụng của gia tải vậy làm tăng nhanh tốc độ cố kết làm nền,làm cho công trình nhanh đạt đến giới hạn ổn định về lún, đồng

thời làm cho đất nền có khả năng biến dạng đồng đều

• Nếu khoảng cách các giếng được chọn thích hợp thì nó còn có tác dụng làm tăng độ chặt của nền do đó sức chịu tải của đất nền cũng tăng lên

Những điểm giống và khác nhau giữa giếng cát và cọc cát:

 Kích thước (đường kính và chiều dài) tương tự như nhau,

nhưng khoảng cách giữa các giếng cát thì lớn hơn cọc cát

 Nhiệm vụ của chúng khác nhau:

• Cọc cát có chức năng làm chặt đất là chính, làm tăng sức chịu tải của đất nền, thoát nước lỗ rỗng là phụ

• Giếng cát để thoát nước lỗ rỗng là chính, tăng nhanh quá trình

cố kết, làm cho độ lún của nền nhanh chóng ổn định Làm tăng sức chịu tải của nền là phụ

III Cấu tạo giếng cát

• Giếng cát

• Đệm cát

• Lớp gia tải

Gồm 3 bộ phận chính:

1.Giếng cát

 Đường kính giếng cát tốt nhất dc = 35 ÷ 45 cm, chiều dài của giếng thường lấy bằng chiều sâu chịu nén cực hạn của đất nền dưới móng:

 Móng đơn: lg = 2 - 3b (b - chiều rộng móng)

 Móng băng: lg = 4b

 Móng bè:

 Nếu nền đất yếu có gốc là đất loại sét, thì: lg = 9m + 0,15b

 Nếu nền đất yếu có gốc là đất loại cát, thì: lg = 6m + 0,10b

 Khoảng cách giữa các giếng cát: Khoảng cách giữa các giếng cát phụ thuộc vào đường kính giếng cát cũng như tốc độ cố kết của nền đất Theo kinh nghiệm, khoảng cách giữa các giếng trong khoảng L=1,0 ÷ 5,0m

2.Đệm cát

• Có nhiệm vụ tạo điều kiện cho công trình lún đều, Chiều dày lớp đệm cát tính theo công thức kinh nghiệm:

Hđ = S + (0,3 ÷ 0,5m) Trong đó: Hđ - chiều dày lớp đệm cát

Đệm cát có 2 loại là:

Kích thước đấy đệm:

 Móng đơn: Lđ = l + 2hđ.tgα*

Bđ = b + 2hđ.tgα*

l, b: có được từ bài toán xác

định kích thước đáy móng trên

3.Lớp gia tải( lớp đất yếu)

• Xác định chiều cao của lớp gia tải:

h = σ/ γ Trong đó: σ - áp lực do tải trọng ngoài

γ –trọng lượng thể tích

IV Tính toán thiết kế giếng cát

Trong đó: Uv_ độ cố kết trung bình thoát nước thẳng đứng Ur_ độ cố kết trung bình thoát nước xuyên tâm

U = − − U − U

Độ cố kết trung bình do thoát nước thẳng

đứng và thoát nước xuyên tâm là:

Độ cố kết trung bình do thoát nước xuyên

tâm

Trong đó:

kh-hệ số thấm của đất sét theo phương ngang trong vùng

không xáo động.

ks- hệ số thấm theo phương ngang trong vùng xáo động.

Tr- hệ số thời gian không đơn vị cho thấm xuyên tâm.

8

r

T U

4 4

h s

Trong đó:

Sơ đồ của một giếng cát

Cvr- hệ số cố kết cho thoát nước xuyên tâm.

•Nếu tải trọng tác dụng theo tuyến tính và không

có vùng xáo động, lúc đó:

Và

Độ cố kết trung bình do thoát nước thẳng

đứng

Và

2

(%) [ ]

4 100

v v

V Các bước thi công giếng cát

Sơ đồ nguyên lý thi công giếng cát:

• Vừa đóng ống vừa kiểm tra đồng hồ

đo chiều sâu mũi cọc, khi chiều sâu

• Dừng việc rút ống vách khi độ sâu cát là 1m -1,5m, đóng van phun khí.

• Đóng van áp lực trong ống

• Mở van xả-đưa cát vào

• Đóng van xả - mở van phun khí - bắt đầu rút ống và kiểm tra độ sâu cát

• Khi đồng hồ chỉ độ sâu mũi ống vách cách mặt đất 1m đóng van phun khí mở van áp lực trong ống-đóng cửa xả-rút từ từ ống vách lên và dừng búa

Trình tự thi công giếng cát gồm các 7 bước

Đầu cọc ống thép có cấu tạo

đặc biệt để khi ấn cọc xuống

sẽ đóng lại tạo thành một ống

rỗng trong lớp đất yếu – không

gian rỗng này sẽ được đổ cát

vào

Hình 1.Thiết bị đóng coc cát

Đóng cọc ống thép xuống nền đất yếu:

     

Hình 2.Định vị vị trí giếng cát Hình 3.Cát đã được xe xúc lật

chuẩn bị sẵn và đổ vào “phễu”,

“phễu” được đưa lên đỉnh cọc

và xả vào “cửa sổ” trên đỉnh

cọc ống thép.

Rung, rút cọc ống, để lại cọc cát trong lòng

đất.

Một số video về biện pháp

giếng cát:

• Đoạn đường Lào Cai- Hà Nội

• Thi công giếng cát DO.4m ĐN-QN projec

t

• Thi công giếng cát bằng khí ép