Đang tải... (xem toàn văn)
Nền móng công trình nhà ở, đường xá, đê điều, đập chắn nước và một số công trình khác trên đất yếu thường đặt ra hàng loạt vấn đề phải giải quyết như: sức chịu tải của nền thấp, độ lún lớn và độ ổn định của cả diện tích lớn. Thực tế này đã đòi hỏi phải phát triển các công nghệ thích hợp và tiên tiến để xử lý nền đất yếu.
Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy d ng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" CHƯƠNG Thiết kế, thi công nghiệm thu công tác Địa kỹ thuật đặc biệt Xử lý đất yếu 6.1 Mở đầu Nền móng công trình nhà ở, đường xá, đê điều, đập chắn nớc số công trình khác đất yếu thờng đặt hàng loạt vấn đề phải giải nh sức chịu tải thấp, độ lún lớn độ ổn định diện tích lớn Việt Nam đợc biết đến nơi có nhiều đất yếu, đặc biệt lu vực Sông Hồng Sông Mekong Nhiều thành phố thị trấn quan trọng đợc hình thành phát triển đất yếu với điều kiện phức tạp đất nền, dọc theo dòng sông bờ biển Thực tế đòi hỏi phải hình thành phát triển công nghệ thích hợp tiên tiến để xử lý đất yếu Hiện TCVN - Địa kỹ thuật xử lý đất yếu chưa đầy đủ, hệ thống chưa soát xét Dưới nêu số đặc tính tiêu biểu đất yếu, vấn đề đất đặt số công nghệ xử lý Đồng thời trình bày đề cập đến giải pháp xử lý đẫ đợc dùng Việt Nam Một số công nghệ xử lý đợc trình bày thảo luận Một số giải pháp xử lý móng đất yếu thích hợp với điều kiện Việt Nam va hớng phát triển tơng lai đợc tác giả kiến nghị Một số công nghệ xử lý sau đợc đề cập Xử lý cọc tràm cọc tre (1m2 đóng 25 cọc, sức chịu tải đạt 100kPa) Xử lý bệ phản áp để tăng độ ổn định chống trợt lở công trình đờng giao thông đê điều Gia tải trớc với mục đích tăng cờng độ giảm độ lún Gia tải trớc đất với thoát nớc thẳng đứng: công nghệ cho phép tăng nhanh trình cố kết, rút ngắn quãng đờng thời gian dịch chuyển nớc đất dới tác dụng tải trọng lớp đất đắp hút chân không Cọc đất vôi cọc đất xi măng: trộn vôi xi măng với đất hình thức bơm phun quấy trộn chỗ Công nghệ cho phép tạo đợc cọc đất vôi, đất xi măng với cờng độ thấp loại cọc thông thờng Đây giải pháp thích hợp để xử lý sâu đất yếu, phục vụ cho việc xây dựng đờng, cảng, khu công nghiệp, sửa chữa cải tạo đê điều, đập chắn nớc Cọc cát xi măng: sử dụng công nghệ thi công cọc cát để tạo lỗ, cát trộn xi măng đợc đầm với hệ thống máy rung ống chống tạo lỗ -47 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Cọc đá cọc cát đầm chặt: Công nghệ cho phép làm tăng cờng độ, sức chịu tải đất giảm độ lún công trình Đây giải pháp gia cố sâu Thích hợp cho công trình có diện tích xây dựng lớn, đờng quốc lộ, bến cảng, đất san lấp lấn biển Cố kết động: Quả tạ bê tông có trọng lợng từ 10 - 15 tấn, rơi độ cao 10 -15m cẩu, cho phép đầm chặt đất bổ xung thêm cát thông qua hố đầm Công nghệ thích hợp để xử lý cho vùng đất san lấp Công nghệ xử lý cọc nhỏ: Cọc có đờng kính từ 100 - 250mm đợc thi công công nghệ đóng, ép khoan phun Công nghệ cho phép truyền tải trọng công trình xuống sâu với chi phí vật liệu bê tông cốt thép tối u Đây giải pháp công nghệ thích hợp để xử lý đất yếu phục vụ cho việc xây dựng nhà, đờng, công trình đất cứu chữa công trình bị h hỏng móng 6.2 Mở đầu Những thành phố Việt nam nh Hà Nội, Hải Phòng, TP Hồ Chí Minh nằm lu vực đồng Sông Hồng Sông Mekong Đây khu vực có tầng đất phù dày tập trung đất sét yếu Với mục tiêu phát triển đô thị, cần thiết lựa chọn giải pháp công nghệ xử lý thích hợp cho điều kiện Việt Nam Đặc tính đất yếu cần thiết phải đợc cải thiện để phục vụ yêu cầu thực tế trình xây dựng sử dụng công trình Đất yếu thờng có độ ẩm cao sức kháng cắt không thoát nớc thấp Đất thuộc dạng cố kết bình thờng có khả thấm nớc thấp Mực nớc ngầm đất thờng nằm gần bề mặt, cách từ 0,5 đến 2,5m Một số trờng hợp đất yếu có hàm lợng hữu cao có lớp than bùn Đối với vài loại đất, lún thứ cấp chiếm từ 10 - 25% độ lún tổng cộng Trong số khu vực thành phố, mặt cắt địa kỹ thuật cho thấy đất bao gồm lớp đất với độ chặt, độ cứng, độ thấm chiều dày khác Nói chung đất sét yếu loại đất có sức chịu tải thấp tính nén lún cao Một vài số tiêu biểu đất yếu đợc trình bày dới để tham khảo: Độ ẩm: 30% lớn cho đất cát pha 50% lớn cho đất sét 100% lớn cho đất hữu -48 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Chỉ số N xuyên động tiêu chuẩn: 0- Sức kháng cắt không thoát nớc: 20 - 40 kPa Nén trục có nở hông: 50 kPa nhỏ Việc xác định công trình đất yếu đặc tính đất phụ thuộc vào loại công trình (nhà, đờng, đập, đê, đờng sắt ) qui mô công trình 6.3 Các vấn đề đặt với đất yếu Móng đờng bộ, đờng sắt, nhà cửa, dạng công trình khác đặt đất yếu thờng đặt toán sau cần phải giải quyết: Độ lún: Độ lún có trị số lớn, ma sát âm tác dụng lên cọc tính nén đất ổn định: Sức chịu tải móng, độ ổn định đắp, ổn định mái dốc, áp lực đất lên tờng chắn, sức chịu tải ngang cọc Bài toán phải đợc xem xét sức chịu tải cờng độ không đủ lớn Thấm: Cát xủi, thẩm thấu, phá hỏng toán thấm dới tác động áp lực nớc Hoá lỏng: Đất bị hoá lỏng tải trọng động tầu hoả, ô tô động đất Một số toán với đất yếu đợc thể hình 6.1 Trong điều kiện Việt Nam nay, vấn đề thực tế sau đợc quan tâm: Xây dựng công trình đờng giao thông, thuỷ lợi, đê điều công trình sở đất yếu Xử lý gia cờng đê, đờng đất yếu khai thác sử dụng cần có công nghệ xử lý sâu Xử lý trợt lở bờ sông, bờ biển đê điều Lấn biển xây dựng công trình biển Xử lý cho khu công nghiệp đợc xây dựng ven sông, ven biển Xử lý đất yếu để chung sống với lũ đồng Sông Cửu Long -49 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Hình 6.1 Các vấn đề đặt với đất yếu 6.4 6.4.1 Một số phương pháp xử lý đất yếu Cọc tre cọc tràm Cọc tre cọc tràm giải pháp công nghệ mang tính truyền thống để xử lý cho công trình có tải trọng nhỏ đất yếu Cọc tràm tre có chiều dài từ - 6m đợc đóng để gia cờng đất với mục đích làm tăng khả chịu tải giảm độ lún Theo kinh nghiệm, thờng 25 cọc tre tràm đợc đóng cho 1m2 Tuy nên dự tính sức chịu tải độ lún móng cọc tre cọc tràm phơng pháp tính toán theo thông lệ Hình số thể ví dụ áp dụng cọc tràm cho công trình TP Hồ Chí Minh Việc sử dụng cọc tràm điều kiện đất tải trọng không hợp lý đòi hỏi phải chống lún cọc tiết diện nhỏ 6.4.2 Bệ phản áp Bệ phản áp thờng đợc dùng để tăng độ ổn định khối đất đắp đờng đê đất yếu Phơng pháp đơn giản song có giới hạn phát sinh độ lún phụ bệ phản áp diện tích chiếm đất để xây dựng bệ phản áp Chiều cao chiều rộng bệ phản áp đợc thiết kế từ tiêu sức kháng cắt đất yêú, chiều dày, chiều sâu lớp đất yếu trọng lợng bệ phản áp Bệ phản áp thờng đợc sử dụng để bảo vệ đê điều, chống mạch sủi cát sủi -50 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Hình 6.2a.Công trình Bình Thạnh TP Hồ Chí Minh 12,6 x 16,5m ; H = 22,4m; rate of settlement 1mm/day (4/1995), S= 30 (a: Building ; b : Soft clay; c: large settlement) Hình 6.2b Công trình 505 Lê Văn Sỹ TP Hồ Chí Minh 4,2 m x 17m; H = 19,5m; b: Isolated footing b Tram Tree Pile; c: adjacent bilding -51 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Hình 6.2c Mặt công trình 505 Lê Văn Sỹ TP Hồ Chí Minh Gia cố cọc 168mm, P = 250 kN 6.4.3 Gia tải trước Phơng pháp gia tải trớc thờng giải pháp công nghệ kinh tế để xử lý đất yếu Trong số tròng hợp phơng pháp chất tải trớc không dùng giếng thoát nớc thẳng đứng thành công điều kiện thời gian đất cho phép Quá trình chất tải trớc đợc mô tả hình Tải trọng gia tải trớc lớn tải trọng công trình tơng lai Trong thời gian chất tải độ lún áp lực nớc đợc quan trắc Lớp đất đắp để gia tải đợc dỡ độ lún kết thúc xảy Phơng pháp gia tải trớc đợc dùng để xử lý móng Rạp xiếc Trung ơng (Hà Nội), Viện nhi Thuỵ Điển (Hà Nội), Trờng đại học Hàng Hải (Hải Phòng) loạt công trình phía Nam Gia tải trớc công nghệ đơn giản, cần thiết phải khảo sát đất cách chi tiết Một số lớp đất mỏng, xen kẹp khó xác định phơng pháp thông thờng Nên sử dụng thiết bị xuyên tĩnh có đo áp lực nớc lỗ rỗng đồng thời khoan lấy mẫu liên tục Trong số trờng hợp thời gian gia tải ngắn, thiếu độ quan trắc đánh giá đầy đủ, nên sau xây dựng công trình, đất tiếp tục bị lún công trình bị h hỏng -52 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Hình 6.3 Đắp đất tôn theo lớp Cho phép tăng cờng độ cố kết 6.4.4 Gia tải trước với thoát nước thẳng đứng Trong nhiều trờng hợp, thời gian gia tải trớc cần thiết đợc rút ngắn để xây dựng công trình, tốc độ cố kết đợc tăng sử dụng cọc cát băng thoát nớc Cọc cát đợc đóng công nghệ rung ống chống để chiếm đất, sau cát đợc làm đầy ống rung để đầm chặt Cọc cát có đờng kính 30 - 40cm Có thể đựoc thi công đến - m Giải pháp cọc cát đợc áp dụng để xử lý móng số công trình TP Hồ CHí Minh, Vũng Tàu, Hải Phòng Hà Nội Bản nhựa đợc dùng để xử lý đất yếu Việt Nam từ thập kỷ 1980 Thiết bị công nghệ Thuỵ Điển đợc sử dụng để thi công nhựa Công nghệ cho phép tăng cờng độ đất giảm thời gian cố kết Sự tăng trởng sức kháng cắt đất đợc thể hình kết quan trắc độ lún thể hình cho trờng thí nghiệm Nam Định Hình 6.4 Sự tăng trởng cờng độ kháng cắt không thoát nớc xác định cắt cánh Trớc cố kết Sau cố kết -53 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Hình 6.5 Quan trắc độ lún trung tâm diện tích chất tải a Với băng thoát nớc b Không có băng thoát nớc Tại ven Sông Sài Gòn xây dựng bể chứa với kích thớc hình học tải trọng sau: đờng kính 43m, chiều cao 15m, tải trọng 20.000 Nền công trình đất yếu có chiều dày lớn đợc xử lý nhựa thoát nớc thẳng đứng kết hợp với gia tải hút chân không Độ lún đợc tính xấp xỉ 1.0m Kết độ lún thực tế sau lần gia tải 3.26m (lần đầu độ lún 2.4m lần sau độ lún 0.86m) có sai khác kết đo dự tính Sự khác trình tính toán cha kể đến biến dạng ngang điều kiện công trình đặt ven sông Trong công nghệ xử lý gia tải trớc với thoát nớc thẳng đứng cần thiết đặt hệ quan trắc lún nh thể hình 6.6 Thí dụ quan trắc xử lý đợc mô tả hình 6.7 Hình 6.6 Quan trắc đất đợc gia cố Đo lún tâm bề mặt đất đắp Đo lún theo độ sâu -54 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Đo lún bề mặt mái dốc Đo áp lực nớc lỗ rỗng Đo dịch chuyển ngang bề mặt Đo dịch chuyển theo độ sâu (ống mềm) Đo dãn nở ngang (đo trợt đất) Vị trí lấy mẫu để quan trắc Hình 6.7 Quy trình tôn chất tải trớc p : Tải trọng Sp: Độ lún cố kết tải trọng P P : Tổng tải trọng kết cấu SR: Độ lún thứ cấp tải trọng p S : Độ lún sau dỡ tải R : Đất nâng dỡ tải 6.4.5 Cọc đất vôi đất xi măng Thiết bị công nghệ Thuỵ Điển đợc dùng để chế tạo đất xi măng đất vôi Các kết nghiên cứu phòng áp dựng trờng cho thấy: Cọc đất vôi đất xi măng đóng vai trò thoát nớc gia cờng Đây giải pháp công nghệ thích hợp để gia cố sâu đất yếu Các tiêu cờng độ, biến dạng phụ thuộc vào thời gian, loại đất nền, hàm lợng nớc, hàm lợng hữu cơ, thành phần hạt hàm lợng xi măng vôi sử dụng Việc sử dụng xi măng rẻ điều kiện Việt Nam so với vôi Tỷ lệ phần trăm -55 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" thờng dùng - 12% tỷ lệ phần trăm xi măng 12 - 15% trọng lợng khô đất Hình 6.8 thể thay đổi sức kháng cắt đất xi măng với thời gian tỷ lệ trộn Thiết bị Thuỵ Điển có khả thi công cọc đất xi măng Có thể dùng thiết bị xuyên có cánh để kiểm tra chất lợng cọc Hình 6.9 mô tả kết xuyên đất cọc đất xi măng Sức kháng xuyên tăng trởng từ đến lần Cọc đất xi măng đợc dùng để gia cố đờng, nhà, khu công nghiệp, đê ảnh hởng nhiệt độ đến cờng độ đất vôi đợc thể hình 6.10 Hình 6.8 Thay đổi sức kháng cắt với đất đợc gia cố xi măng a Tỷ lệ xi măng 11% b Tỷ lệ xi măng 9% c Tỷ lệ xi măng 5% Hình 6.9 Kết kiểm tra cờng độ cọc đất xi măng theo kết xuyên a Trong đất b Trong cọc -56 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Hình 6.10a ảnh hởng nhiệt độ bảo quản mẫu đến việc tăng trởng cờng độ 6.4.6 Cọc cát xi măng Thiết bị thi công cọc cát đợc dùng để thi công cọc cát xi măng ống thép đợc đóng rung xuống đất chiếm chỗ đất yếu Cát xi măng đợc trộn lẫn để đổ vào ống chống Cát xi măng đợc đầm chặt ống chống đầm rung 6.4.7 Cọc đá cọc cát đầm chặt Nhằm giảm độ lún tăng cờng độ đất yếu, cọc cát cọc đá đầm chặt đợc sử dụng Cát đá đợc đầm hệ thống đầm rung sử dụng công nghệ đầm ống chống Đã sử dụng công nghệ cọc cát cọc đá để xây dựng số công trình TP Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng Vũng Tàu Sức chịu tải cọc cát phụ thuộc vào áp lực bên đất yếu tác dụng lên cọc Theo Broms (1987) áp lực tới hạn 25 cu với cu = 20 kPa, cọc cát 40cm có sức chịu tải tới hạn 60KN Hệ số an toàn 1,5 đợc sử dụng Hình 11 mô tả công nghệ thi công cọc cát thiết bị SUMITOMO Nhật -57 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Hình 6.10b Thiết bị thi công cọc đất xi măng sử dụng công nghệ cọc đất xi măng cho đờng giao thông Hình 6.11 Công nghệ thi công cọc cát đầm chặt 6.4.8 Cố kết động Cố kết động cho phép tăng cờng độ sức chịu tải giảm độ lún Công nghệ đợc dùng để gia cố đất yếu Hà Nội, hải Phòng TP Hồ Chí Minh Quả đầm khối bê tông đúc sẵn có trọng lợng từ 10 - 15 đợc nhấc lên cẩu rơi xuống bề mặt từ độ cao 10 - 15 m để đầm chặt Khoảng cách hố đầm 3x3, 4x4 5x5m Độ sâu ảnh hởng đầm chặt cố kết động đợc tính bằng: D = 0.5 WH Trong đó: D: Độ sâu hữu hiệu đợc đầm chặt W: Trọng lợng đầm, H: Chiều cao rơi đầm, m Sau đầm chặt điểm vài lần, cát đá đợc đổ đầy hố đầm Phơng pháp cố kết động để gia cố đất yếu đơn giản kinh tế, thích hợp với trờng san lấp đất đắp Cần thiết kiểm tra hiệu công tác đầm chặt trớc sau đầm thiết bị xuyên nén ngang hố khoan -58 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" 6.4.9 Gia cường đất yếu cọc tiết diện nhỏ Cọc tiết diện nhỏ đợc hiểu loại cọc có đờng kính cạnh từ 10 đến 25cm Cọc nhỏ đợc thi công công nghệ đóng, ép, khoan phun Cọc nhỏ đợc dùng để gia cố móng cho công trình nhà, đờng xá, đất đắp dạng kết cấu khác Cọc nhỏ giải pháp tốt để xử lý đất yếu mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật Công nghệ cọc nhỏ cho phép giảm chi phí vật liệu, thi công đơn giản, đồng thời truyền tải trọng công trình xuống lớp đất sâu hơn, giảm độ lún tổng cộng độ lún lệch công trình Hình 6.12 giới thiệu việc áp dụng cọc nhỏ để gia cố đất đắp Hình 6.12 Gia cờng đất yếu cọc nhỏ O 10 25cm, bê tông, luồng, nhựa, gỗ 6.5 Lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu -59 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Bảng 6.5.1 Lựa chọn giải pháp xử lý Phương pháp Thay đất Làm chặt đất Phạm vi áp dụng Ghi Chỉ áp dụng với tầng đất yếu mỏng Cần thiết lựa chọn chất lợng đất < 2,5 m thay áp dụng cho trờng hợp Cần ý khả phá hỏng đất cố kết đất yếu kích thớc giếng cát lớn sét yếu Phải kiểm tra toán ổn định, trợt Sử dụng giếng Phải có tải trọng gia tải trớc cát Cần thiết kiểm tra thời gian lún, tốc độ lún độ ổn định Bằng nhựa áp dụngcho trờng hợp Phải có tải Không có vấn đề ổn định Giả thiết tăng cờng độ đất, sét trọng gia tải trớc theo bớc Bản nhựa áp lực gia tải tơng ứng với áp lực khí giếng cát kết quyển, kết hợp với chất tải hợp với gia tải hút chân không Gia tải nhựa Đối với công trình cho phép lún kéo dài Có thể có bệ phản áp để đắp đất đến độ cao thiết kế không bị giếng cát Đầm chặt đất cát, Cát rời, đất sét yếu gia cố sâu ổn định Phải có lợng cát bù sau gây cát bụi chấn động đầm rung Cọc cát biện pháp rung, đầm chặt cho phép giảm độ lún đầm rời nặng Xi măng hoá, Gia cố sâu cố kết thứ phát Kiểm tra lợng xi măng vôi thích vôi hoá hợp theo thí nghiệm phòng Đất có cốt, vải Phân bố ứng suất Tăng khả Phải kiểm tra độ ổn định địa kỹ thuật chịu kéo đất, giảm áp lực lên tờng mái dốc tờng chắn Có thể kết lới địa kỹ thuật chắn ngăn cách lớp đất yếu lớp hợp với vật liệu san lấp nhẹ Sử dụng đất đắp thay Thoát nớc tốt theo dẫn kỹ thuật nhà cung cấp -60 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Cọc tre, cọc tràm Gia cố nông, chủ yếu giải Cọc nhỏ Thông thờng đóng 25 cọc/m2 Nên toán sức chịu tải tính toán nhóm cọc làm việc để Phải tính lún dới nhóm cọc lựa chọn số lợng cọc hợp lý Đóng Gia cố sâu, giải toán ổn nhiều cọc làm phá hoại Là giải pháp kinh tế tăng ma sát định bên cọc khắc phục giới chống lún hạn cọc tre, cọc tràm (chiều Phải tính lún dới nhóm cọc dài giới hạn) Phơng pháp kết Gia cố nông + gia cố sâu Tuỳ thuộc vào tải trọng chiều hợp Cọc cát + nhựa dày đất yếu Tăng sức chịu tải thoát nớc Cọc thay đổi chiều dài Thay đổi theo chiều dày lợng đất đắp (ví dụ mố cầu) Vải địa kỹ thuật + nhựa Tăng ổn định, phân bố ứng suất đều, thoát nớc theo phơng Vải địa kỹ thuật, lới địa kỹ thuật, cọc Giải toán ổn định lún đất yếu Giảm áp lực lên tờng chắn Tăng ổn định mái dốc Phân loại phương pháp xử lý nềntheo mục đích sử dụng Bảng 6.5.2 Xử lý v mục đích sử dụng Mục đích sử dụng Nâng cao sức chịu tải giảm độ lún giới hạn cho phép Thay Thoát nớc đất v gia tải x ổn định mái dốc Giảm áp lực đất x Kiểm soát thấm x Ghi Ghi chú: Xử lý nông x Lm chặt đất x Xi măng hoá Đất có cốt Móng cọc x x x x x x x x x x x x x Xử lý nông Xử lý nông Xử lý nông Xử lý nông Xử lý nông sâu lý nông sâu sâu sâu x: Thích hợp sử dụng -61 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" - Trong trờng hợp gia cố phải thoả mãn điều kiện sức chịu tải, độ lún cho phép, ổn định Cần thiết quan trắc địa kỹ thuật so sánh kết dự báo, thí nghiệm phòng, thí nghiệm trờng 6.6 Kết luận kiến nghị 6.6.1 Nhận xét kết luận Trong 10 năm qua hàng loạt công nghệ xử lý đất yếu đợc áp dụng Việt Nam Nhu cầu nghiên cứu phát triển công nghệ xử lý đất yếu ngày gia tăng Thách thức điều kiện đất phức tạp hạn chế sở vật chất nớc ta Trong năm tới công nghệ xử lý đất chắn không ngừng phát triển nhằm đáp ứng việc xây dựng đờng, cảng biển, lấn biển công trình hạ tầng sở khác Sai sót chủ yếu công trình bị h hỏng có nguyên nhân từ móng ngời thiết kế lựa chọn sai giải pháp xử lý đất thiết kế móng Phơng pháp thông dụng để xử lý đất yếu Việt Nam dùng cọc tre cọc tràm Đây giải pháp kinh tế cho công trình có điều kiện đất tải trọng tơng đối thuận lợi Do giới hạn chiều dài cọc, nên khả áp dựng thực tế bị hạn chế Cần thiết đánh giá sức chịu tải độ lún đợc gia cố cọc ngắn theo phơng pháp thông thờng Các giải pháp có tác dụng cho công trình nhà độc lập Không nên sử dụng với chiều rộng đất đắp lớn Phơng pháp gia tải trớc thờng giải pháp kinh tế để xử lý yếu Cần thiết đánh giá độ ổn định dới tải trọng tác dụng Nên tiến hành quan trắc độ lún áp lực nớc Không nên sử dụng khái niệm chờ lún bù lún Phải kiểm soát đợc độ lún Cần quan tâm đến độ lún thứ phát dự tính Gia tải trớc kết hợp với thoát nớc nhựa giếng cát Tải trọng tác động thay công nghệ hút chân không Hiện thiết bị cắm nhựa xuống độ sâu 20m Cần thiết phải quan trắc độ lún, áp lực nớc lỗ rỗng, dịch chuyển ngang để so sánh với dự tính Cọc đất vôi, đất xi măng nên đợc dùng rộng rãi để gia cố sâu đất Đây giải pháp hữu ích, không cần thời gian chất tải, tăng cờng độ ổn định Cọc cát đầm chặt cho phép tăng sức chịu tải rút ngắn thời gian cố kết đất Thiết bị cọc cát cho phép thi công cọc có đờng kính 40 - 70cm với chiều dài 25 m Đây giải pháp công nghệ thích hợp, kinh tế cho phép xử lý sâu Việc đầm chặt cọc cát vị trí mũi cọc cho phép tăng hiệu gia cố -62 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Cố kết động giải pháp tốn để xử lý Diện tích gia cố lớn đợc thi công xử lý thời gian ngắn Hiệu giải pháp cần đợc kiểm tra thiết bị khảo sát Đây công nghệ thích hợp để gia cố lớp đất đắp cha đợc đầm chặt Rất cần thiết thực tốt công tác khảo sát, đo đạc, thiết kế, kiểm tra chất lợng thiết lập hệ thống quan trắc để phục vụ cho công tác xử lý đất yếu Có thể tham khảo dự thảo Quy trình tôn đất yếu Nên hình thành chơng trình quốc gia nghiên cứu, tổng kết, chuyển giao công nghệ, xây dựng qui trình, qui phạm lĩnh vực xử lý đất yếu Cần thiết học tập kinh nghiệm quốc tế đúc rút kinh nghiệm nớc để thông tin rộng rãi Hội Cơ học đất Địa Kỹ thuật công trình Việt Nam (VSSMGE) Công ty T vấn AA (đợc bảo trợ VSSMGE) mong muốn nhận đợc nhiều tài liệu, báo cáo khảo sát, đo đạc, thiết kế, quan trắc, thí nghiệm, xử lý móng công trình đất yếu, kể học thành công thất bại để đúc rút kinh nghiệm Hình thành ngân hàng liệu xử lý đất yếu dự án/công trình cụ thể (case histories) để làm tài liệu chung Hình thành mạng lới Địa kỹ thuật, tập hợp chuyên gia địa kỹ thuật Việt Nam Quốc tế nhằm phối hợp giải toán học đất địa kỹ thuật phức tạp 6.6.2 Kết luận kiến nghị Cần thiết xây dựng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật cẩm nang địa kỹ thuật xử lý đất yếu Một số tiêu chuẩn xử lý đất yếu có cần soát xét, bổ xung đổi cập nhật thông tin Cần thiết có nghiên cứu biên soạn tiêu chuẩn theo bước sau Tập hợp tài liệu công trình xử lý đất yếu tiêu biểu Thực khảo sát, điều tra, đánh giá kết xử lý đất yếu Thực nghiệm số công nghệ xử lý đất yếu công trình thực tế Nhận chuyển giao công nghệ xử lý đất yếu áp dụng công nghệ xử lý đất yếu vào công trình thực tế Xây dựng tiêu chuẩn sở Quan trắc, so sánh dự báo kết thực tế Xây dựng tiêu chuẩn Quốc gia -63 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Xây dựng hướng dẫn sử dụng tiêu chuẩn ( cẩm nang địa kỹ thuật ) 10 Soát xét đổi sau có thêm kết thực tiễn nghiên cứu 11 Phổ biến kiến thức đào tạo Kỹ sư Địa kỹ thuật 12 Đổi giáo trình đào tạo 13 Hợp tác với tổ chức giới, Quốc gia để trao đổi tài liệu kinh nghiệm xử lý đất yếu 14 Hình thành công ty chuyên nghiệp xử lý đất yếu Tập trung biên soạn tiêu chuẩn sau : - Giếng cát băng thoát nước thẳng đứng - Chất tải hút chân không - Cọc cát đềm chặt cố kết động - Cọc đất xi măng - Cọc xỉ thép - Cọc vít - Đất có cốt -64 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" Một số ví dụ điển hình tôn đất yếu Các ví dụ thực tiễn học kinh nghiệm Công trình Cảng Thị Vải 1.1 Điều kiện đất Bùn sét: 15 m, SPT=1, CPT=16+/m2=1.6MP E = 3qc = 50 t/m2 = 0.5 MPa Cát pha: 9m SPT= 20, CPT = MPa E = 12 MPa Cát chặt vừa: 6m, SPT = 33, CPT = 10 MPa E = 30 Mpa 1.2 Kích thước đất đắp A = 183 m x 183 m B = 183 m 2B = 366 m Chiều cao đất đắp H = 4.0m = 1.85 t/m3 P = áp lực gây lún 1.85 x = 7.4 t/m2 = 74 kPa 1.3 Dự tính độ lún S = P x H / E Tổng độ lún lớp đất đợc dự tính 2.2 m 1.4 Dự tính sức chịu tải = cu Nc cu = qc / 15 = 1.6 kg/m2/15 = 0.11 kg/cm2 = 5.14 x 11 kPa = < P 57 kPa Nền đất bị phá hỏng 1.5 Thiết kế xử lý Sử dụng nhựa để tăng thời gian cố kết, song thiếu lớp cát thoát nớc bề mặt nên hạn chế -65 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" tác dụng 1.6 Thực tế : Sau năm (1998-2000) độ lún quan trắc 2.4 m Tốc độ lún 4.2 mm/tháng 1.7 Hậu quả: Ttoàn bị tụt Các công trình bị lún nứt nghiêm trọng Đứt đờng ống dẫn khí Cá biệt có móng bị rời khỏi cột 1.8 Giải pháp: Sử dụng cọc nhỏ để gia cờng móng công trình phụ trợ Công trình Condensate (Vũng Tàu) Công trình Condensate nằm sát công trình Có điều kiện địa chất tơng tự 2.1 Giải pháp xử lý - Cắm nhựa đến độ sâu trung bình 18 m (hết lớp bùn sét vào lớp cát phe) - Chất tải cát đầm chặt Chiều cao lớp đất đắp thay đổi từ 5.5 đến 6.2 m (khu trung tâm) - Tải trọng đợc chất theo cấp để tăng cờng độ đất thoát nớc 2.2 Kết quan trắc - Sau tháng độ lún quan trắc trung bình 2.7 m tơng ứng với độ lún tính toán đạt cốt san nhà máy - Sau năm quan trắc độ lún thứ phát trung bình 50 cm (bằng khoảng 15-20% độ lún cố kết) 2.3 Lời khuyên - Phải dự tính độ lún, thời gian lún cờng độ chịu tải - Phải tiến hành quan trắc địa kỹ thuật (độ lún, áp lực nớc lỗ rỗng,dịch chuyển ngang) - Chiều cao đất đắp đợc thiết kế hợp lý để sau kết thúc lún cố kết, cốt cao độ tơng ứng với cốt san - Đắp đất theo cấp, phù hợp với cờng độ chịu tải Xử lý đất yếu bắng cọc đất ximăng cho công trình bể xăng dầu Trà Nóc, Cần Thơ -66 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" 3.1 Công trình : Bể chứa dần dung tích 3000 m3 đờng kính 18.5 m Tải trọng phân bố 11 t/m2 3.2 Điều kiện đất nền: - Lớp cát mịn dầy 1.0 m - Lớp sét nửa cứng dày 2.0m : = 17.2 kN/m3 e = 1.24 ; = 10o C = 15.9 kPa - Lớp sét yếu dầy 7.0 m : e = 2.02 ; = 15.1 kN/m3 cu = 9.6 kPa - Lớp sét pha dẻo chảy dầy 22 m : e = 1.3 ; =2 = 16.7 kN/m3 cu = 9.6 kPa - Lớp cát pha : chiều dày 10.0 m =4 = 16.7 kN/m3 c = 12.0 kPa = 4o 3.3 Thiết kế xử lý - Sử dụng cọc đất ximăng đờng kính 600mm, chiều dài 18m - Tổng chiều dài : 5133m - Độ lún dự tính : Khối đất gia cố 6.2 cm Dới mũi cọc 8.0 cm 3.4 Theo dõi lún : Trị trung bình = 7.2 cm Viện nhi Thuỵ Điển (Hà Nội) - Đắp đất tôn đất yếu với chiều dầy trung bình 3.5 m - Chiều dầy đất yếu trung bình 18 m - Công trình nhà 1-2 tầng - Lún lệch, nứt, nghiêng Nguyên nhân : 90 % độ lún đất đắp Đặt mốc quan trắc nông, lún nhà chênh không đáng kể Giải pháp cứu chữa: - ép cọc chống lún nhà - Gia cờng kết cấu - Đặt mốc quan trắc lún sâu Đắp đất tôn vượt lũ Đồng sông Cửu Long -67 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" 5.1 Đặc điểm đất e = 1.5 2.5 W = 65 -75 = 5o c = 6kPa E = 300 600 kPa cu = 20 kPa (Sức kháng cắt không thoát nớc) 5.2 Kích thước khu dân cư B = 100 m L = 100 m Tôn cát dầy m, áp lực dới đáy lớp đất đắp = 1.85 t/m3 H = 5.55 t/m2 5.3 Dự tính độ lún - Chiều dầy lớp đất yếu: 25.0 m E = 400 KPa Độ lún dự tính 2.90 m - Chiều dầy lớp đất yếu: 10 m Độ lún dự tính: 1.35 m 5.4 Nhận xét - Khoảng 40 90 % chiều dầy lớp đất đắp bị lún - Chiều rộng lớp đất đắp lớn vùng ảnh hởng sâu áp lực gây lún giảm với độ sâu - Các công trình xây dựng đất đắp bị lún theo - Gia cố nhà cọc tràm 3-5 m tác dụng chống lún Chỉ tăng khả chịu tải Không nên dùng nhiều cọc đất bị phá hỏng 5.5 Sử dụng cố kết động Nhiều trờng hợp đất tôn không đợc đầm chặt với K>90% Nên sử dụng cố kết động để đâm chặt đất Độ sâu đầm chặt D = 0.5 WH W: Trọng lợng đầm 10 H: Chiều cao nâng đầm 10 m D = 0.5 10.10 = 5m -68 [...]... tạp nhất 6. 6.2 Kết luận và kiến nghị Cần thiết xây dựng mới hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật và cẩm nang địa kỹ thuật về xử lý nền đất yếu Một số tiêu chuẩn xử lý nền đất yếu đã có cần được soát xét, bổ xung đổi mới và cập nhật các thông tin mới nhất Cần thiết có các nghiên cứu biên soạn tiêu chuẩn theo các bước sau đây 1 Tập hợp tài liệu về các công trình xử lý đất yếu tiêu biểu 2 Thực hiện các khảo... quả xử lý đất yếu 3 Thực nghiệm một số công nghệ xử lý đất yếu trên các công trình thực tế 4 Nhận chuyển giao công nghệ xử lý đất yếu 5 áp dụng công nghệ xử lý nền đất yếu vào các công trình thực tế 6 Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở 7 Quan trắc, so sánh giữa dự báo và kết quả thực tế 8 Xây dựng tiêu chuẩn Quốc gia -63 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy. .. nghiệm, xử lý nền móng các công trình trên đất yếu, kể cả các bài học thành công và thất bại để đúc rút kinh nghiệm Hình thành ngân hàng dữ liệu về xử lý đất yếu của các dự án /công trình cụ thể (case histories) để làm tài liệu chung Hình thành mạng lới Địa kỹ thuật, tập hợp các chuyên gia địa kỹ thuật của Việt Nam và Quốc tế nhằm cùng phối hợp giải quy t các bài toán cơ học đất và địa kỹ thuật phức... yếu Có thể tham khảo dự thảo về Quy trình tôn nền trên đất yếu Nên hình thành các chơng trình quốc gia về nghiên cứu, tổng kết, chuyển giao công nghệ, xây dựng qui trình, qui phạm trong lĩnh vực xử lý nền đất yếu Cần thiết học tập kinh nghiệm quốc tế và đúc rút kinh nghiệm trong nớc để thông tin rộng rãi Hội Cơ học đất và Địa Kỹ thuật công trình Việt Nam (VSSMGE) và Công ty T vấn AA (đợc sự bảo trợ... trờng hợp gia cố nền phải thoả mãn điều kiện về sức chịu tải, độ lún cho phép, ổn định Cần thiết quan trắc địa kỹ thuật và so sánh kết quả dự báo, thí nghiệm trong phòng, thí nghiệm hiện trờng 6. 6 Kết luận và kiến nghị 6. 6.1 Nhận xét và kết luận Trong hơn 10 năm qua hàng loạt công nghệ xử lý nền đất yếu đợc áp dụng tại Việt Nam Nhu cầu nghiên cứu và phát triển công nghệ xử lý nền đất yếu ngày càng gia... kiện đất nền phức tạp và hạn chế về cơ sở vật chất của nớc ta Trong những năm tới công nghệ xử lý nền đất chắc chắn sẽ không ngừng phát triển nhằm đáp ứng việc xây dựng đờng, cảng biển, lấn biển và công trình hạ tầng cơ sở khác Sai sót chủ yếu của các công trình bị h hỏng có nguyên nhân từ nền móng là do ngời thiết kế lựa chọn sai giải pháp xử lý đất nền và thiết kế móng Phơng pháp thông dụng để xử lý. .. các loại cọc có đờng kính hoặc cạnh từ 10 đến 25cm Cọc nhỏ có thể đợc thi công bằng công nghệ đóng, ép, khoan phun Cọc nhỏ đợc dùng để gia cố nền móng cho công trình nhà, đờng xá, đất đắp và các dạng kết cấu khác Cọc nhỏ là một giải pháp tốt để xử lý nền đất yếu vì mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật Công nghệ cọc nhỏ cho phép giảm chi phí vật liệu, thi công đơn giản, đồng thời truyền tải trọng công. .. thấm x Ghi chú Ghi chú: Xử lý nông x Lm chặt đất x Xi măng hoá Đất có cốt Móng cọc x x x x x x x x x x x x x Xử lý nông Xử lý nông Xử lý nông Xử lý nông Xử lý nông và sâu lý nông và sâu và sâu và sâu x: Thích hợp sử dụng -61 Bỏo cỏo tng kt ti "Nghiờn cu xõy dng Quy hoch h thng cỏc quy chun, tieu chun lnh vc KT v nn múng CT n nm 2030" ... múng CT n nm 2030" Hình 6. 10b Thiết bị thi công cọc đất xi măng và sử dụng công nghệ cọc đất xi măng cho đờng giao thông Hình 6. 11 Công nghệ thi công cọc cát đầm chặt 6. 4.8 Cố kết động Cố kết động cho phép tăng cờng độ và sức chịu tải và giảm độ lún của nền Công nghệ đợc dùng để gia cố nền đất yếu ở Hà Nội, hải Phòng và TP Hồ Chí... trộn lẫn để đổ vào ống chống Cát xi măng đợc đầm chặt bằng ống chống và đầm rung 6. 4.7 Cọc đá và cọc cát đầm chặt Nhằm giảm độ lún và tăng cờng độ đất yếu, cọc cát hoặc cọc đá đầm chặt đợc sử dụng Cát và đá đợc đầm bằng hệ thống đầm rung và có thể sử dụng công nghệ đầm trong ống chống Đã sử dụng công nghệ cọc cát và cọc đá để xây dựng một số công trình tại TP Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng và Vũng Tàu