Quá trình xây dựng: – Quá trình xây dựng của công trình có thể chia làm các giai đoạn chính: Cải tạo đất nền Xây dựng đê biển Đắp đất Cải tạo đất Xây dựng.. Xử lý đất sét yếu và xây dựn
Trang 1Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu GVHD: PGS TS Lê Bá Vinh
A Tổng quan công trình:
– Nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển con người và hàng hóa bằng đường hàng không đồng thời giảm thiểu ảnh hưởng ô nhiễm tiếng ồn cho sân bay Itami(Osaka), Nhật Bản đã tiến hành xây dựng sân bay KanSai-đây là sân bay đầu tiên được xây dựng trên đảo nhân tạo
– Qúa trình xây dựng kéo dài từ năm 1987 đến năm 1994(Phase 1)
Tiêu tốn 21 triệu mét khối đất đá(3 ngọn núi)
Đê biển gồm 48000 khối đá và bê tông
Cao trên mực nước biển 8ft(2.4m)
Một trong 10 công trình tiêu biểu do hiệp hội kỹ sư dân dụng Hoa Kỳ trao tặng
B Quá trình xây dựng:
– Quá trình xây dựng của công trình có thể chia làm các giai đoạn chính:
Cải tạo đất nền Xây dựng đê biển Đắp đất Cải tạo đất Xây dựng
I Xử lý đất sét yếu và xây dựng đê biển
Hình 1: Mặt cắt cấu tạo đê chắn nước biển
1 Lớp cát đắp thứ nhất
2 Giếng cát
3 Lớp cát đắp thứ hai
4 Bờ kè phía trái
5 Lớp đá vụn ở dưới
6 Bờ kè phía phải
7 Lớp đá vụn phía trên
8 Đỉnh đê
9 Lớp đá bao ngoài
10 Khối tiêu tán năng lượng sóngbiển
Trang 2Hinh 2: Tạo lớp đệm cát – Thiết bị bơm hút cát từ nơi khác đến bồi lấp tạo lớp đệm cát tại nơi cần xây dựng – Sử dụng phương pháp pump method (bơm) tạo lớp đệm cát dày 1.5m, đảm bảo cho nước từ lớp sét yếu bên dưới thoát ra ngoài trong quá trình xây dựng đê biển
Hinh 3: Thiết bị giám sát quá trình tạo cột cát Lớp đệm cát
Tầng đất ban đầu
Trang 3Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu GVHD: PGS TS Lê Bá Vinh
– Ống vách được hạ vào lòng đất, cát được đổ vào phễu phía trên ống vách và đồng thời ống vách rung trong quá trình rút ống vách
Hình 4: Mặt cắt qua một đê biển bằng cột ống thép
1 Lớp cát đắp thứ nhất
2 Lớp cát đắp thứ hai
3 Cọc cát đầm
4 Quai đê bằng thép
5 Đá bao bọc móng
6 Mũi đê bằng bê tông
Hình 5: đê biển quai thép đang được xây dựng
Trang 4Hình 6: Đặc tính cơ lý của đất thay đổi theo độ sâu AC: Sét bồi tích
Plc: Sét trầm tích
S: Cát lẫn sỏi sạn
– Sức kháng cắt không thoát nướcvà ứng suất do trọng lượng bản thân gia tăng theo chiều sâu(Cu=1.96z-kpa)
– Chênh lệch giới hạn dẻo và lỏng càng giảm theo độ sâu
– Áp lực tiền có kết xấp xỉ ứng suất do trọng lượng bản thân (đất cố kết thường)
Trang 5Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu GVHD: PGS TS Lê Bá Vinh
Hình 7: Mặt bằng bố trí điểm khảo sát độ lún (Đê biển và đất mới đắp)
Hình 8: Biểu đồ quan hệ độ lún theo thời gian của lớp đất sét – Độ lún sau khi tính toán lại có tốc độ chậm hơn so với tính toán ban đầu (có xét đến chất tải theo thời gian)
Trang 6Hình 9: Biểu đồ quan hệ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng theo thời gian
– Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư giảm dần theo độ sâu, và đạt đỉnh khi đắp đất giai đoạn cuối.Thời gian để áp lực nước lỗ rỗng tiêu tán hoàn toàn là tương đương nhau
II Xử lý đất đắp
Hình 10: Phần II-Công tác xử lý đất đắp
Trang 7Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu GVHD: PGS TS Lê Bá Vinh
Hình 11: Biểu đồ SPT trước và sau khi xử lý nền đất bằng phương pháp SCP
(Cột cát đầm chặt) – Chỉ số SPT tăng dần theo độ sâu và tăng sau khi xử lý bằng cột cát
Hình 12: Biểu đồ SPT trước và sau khi xử lý nền đất bằng phương pháp đầm rơi
Trang 8– Chỉ số SPT của đất tăng sau khi áp dụng biện pháp đầm rơi, tuy nhiên chiều sâu
ảnh hưởng của phương pháp này có giới hạn do đó đến một độ sâu nào đó, chỉ số
SPT không thay đổi(tính chất cơ lý của đất trước và sau khi đầm không thay đổi)
III Tổng hợp và kết luận
Hình 13: Tổng hợp và kết luận
Xây dựng sân bay giữa biển rộng 511 hecta là một thử thách cho ngành địa kỹ thuật
Lớp đất sét bồi đắp được xử lý bằng cọc cát
Lớp đất đắp rời được xử lý bằng cọc cát đầm và đầm rơi
Cố kết của lớp đất sét trầm tích trở nên quan trọng hơn ở giai đoạn sau khi xây dựng
Độ lún dự đoán và tính toán ban đầu là 14-25 ft nhưng thực tế trước khi hoàn thành xây dựng vào năm 1990, độ lún đo được đã là 28 ft và tiếp tục lún trong những tháng
kế tiếp với tốc độ lún 2 inch /tháng đòi hỏi phải giải pháp cho kết cấu bên trên