Thiết kế và bố trí bấc thấm

CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – KINH TẾ – XÃ HỘI 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 1.1.1 Vị trí địa lý Thành phố Hồ Chí Minh nằm tọa độ địa lý từ 10 010’ - 10036’ vĩ độ Bắc 1060 22’ - 106054’ kinh độ Đơng, có diện tích 2.095,239 km Phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh, Đơng Đơng Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đơng Nam giáp tỉnh Bà Rịa -Vũng Tàu, Tây Tây Nam giáp tỉnh Long An Tiền Giang [1] 1.1.2 Địa hình Thành phố Hồ Chí Minh nằm vùng chuyển tiếp miền Ðơng Nam đồng sơng Cửu Long Ðịa hình tổng qt có dạng thấp dần từ Bắc xuống Nam từ Ðơng sang Tây Nó chia thành tiểu vùng địa hình Vùng cao, nằm phía Bắc - Ðơng Bắc phần Tây Bắc (thuộc Bắc huyện Củ Chi, Đơng Bắc quận Thủ Ðức quận 9), với dạng địa hình lượn sóng, độ cao trung bình 10 - 25 m xen kẽ có gò đồi độ cao cao tới 32m, đồi Long Bình (quận 9) Vùng thấp trũng, phía Nam - Tây Nam Ðơng Nam thành phố (thuộc quận 7, 8, huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ) Vùng có độ cao trung bình 1m cao 2m, thấp 0,5m Vùng trung bình, phân bố khu vực Trung tâm Thành phố, gồm phần lớn nội thành cũ, phần quận 2, Thủ Ðức, tồn quận 12 huyện Hóc Mơn Vùng có độ cao trung bình 5-10m 1.1.3 Khí hậu Khu vực thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Mỗi năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng đến tháng 11, mùa khơ từ thánh 12 đến tháng năm sau [1] Nhiệt độ: nhiệt độ khơng khí trung bình khoảng 27 0C, thường có nhiệt độ cao cao trung bình vào tháng 4, thấp trung bình vào khoảng tháng 12 tháng Giá trị nhiệt độ trung bình tháng trạm Tân Sơn Nhất thể bảng 1.1 Độ ẩm khơng khí: Ðộ ẩm tương đối khơng khí bình qn/năm 79,5%; bình qn mùa mưa 80% trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình qn mùa khơ 74,5% mức thấp tuyệt đối xuống tới 20% Giá trị độ ẩm trung bình tháng trạm Tân Sơn Nhất thể bảng 1.1 Lượng mưa: lượng mưa cao, bình qn/năm 1949 mm Năm cao 2.718 mm (1908) năm nhỏ 1.392 mm (1958) Số ngày mưa trung bình/năm 159 ngày Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào tháng mùa mưa (từ tháng đến tháng 11); hai tháng thường có lượng mưa cao Các tháng 1, 2, mưa ít, lượng mưa khơng đáng kể Trên phạm vi khơng gian thành phố, lượng mưa phân bố khơng đều, có khuynh hướng tăng dần theo trục Tây Nam - Ðơng Bắc Giá trị lượng mưa trung bình tháng trạm Tân Sơn Nhất thể bảng 1.1 Bảng 1.1: Nhiệt độ, độ ẩm lượng mưa trung bình tháng trạm Tân Sơn Nhất Tháng Yếu tố 10 11 12 25,7 26,6 27,5 28,8 28,3 27,4 27,1 27,1 26,8 26,6 26,3 25,7 77,8 71,1 71,0 80,7 83,7 84,2 84,5 86,0 85,2 81,7 77,6 11,8 3,9 11,6 312, 291, Nhiệt độ TB(0C) Độ ẩm TB (%) Lượng mưa TB (mm) 73, 46, 203,4 279,2 323, 267,9 118, 39,3 Lượng bốc hơi: Lượng bốc tương đối cao từ 1.000 đến 1.200mm/năm Lượng bốc mùa mưa thường thấp, khoảng 50 - 90mm/tháng Mùa khơ lượng bốc khoảng 100-150mm/tháng, cao gấp 1,5 đến 2,5 lần mùa mưa Hướng gió Đơng Bắc - Tây Nam Tây Bắc - Đơng Nam Vận tốc trung bình gió 3,6m/s [1] 1.1.4 Thủy văn Hệ thống sơng ảnh hưởng lớn đến đặc điểm địa chất thủy văn khu vực thành phố Hồ Chí Minh hệ thống sơng Đồng Nai Hệ thống sơng Đồng Nai có lưu vực khoảng 32.000 km2, gồm sơng sơng Đồng Nai, sơng phụ sơng La Ngà, Sơng Bé, Sài Gòn bờ Tây sơng Vàm Cỏ Đơng Hai sơng chảy qua thành phố Hồ Chí Minh sơng Đồng Nai Sài Gòn [1] Ngồi ra, thành phố Hồ Chí Minh có mạng lưới kênh rạch gồm: Rạch Cát, Tham Lương, Thị Nghè, Nhiêu Lộc, Kênh Đơi, Rạch Chiếc Hầu hết sơng rạch Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng dao động triều biển Ðơng Mỗi ngày, nước lên xuống hai lần, theo thủy triều xâm nhập sâu vào kênh rạch thành phố, gây nên tác động khơng nhỏ sản xuất nơng nghiệp hạn chế việc tiêu nước khu vực nội thành Mực nước triều bình qn cao 1,10m Tháng có mực nước cao tháng 10 - 11, thấp tháng - Về mùa khơ, lưu lượng nguồn sơng nhỏ, độ mặn 4% xâm nhập sơng Sài Gòn đến q Lái Thiêu, có năm đến đến tận Thủ Dầu Một sơng Ðồng Nai đến Long Ðại Mùa mưa lưu lượng nguồn lớn, nên biên mặn bị đẩy lùi xa độ mặn bị giảm nhiều 1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ – XÃ HỘI Thành phố Hồ Chí Minh ngày bao gồm 19 quận huyện, tổng diện tích 2095,239 km2 Vào năm 2006, thành phố có dân số 6.424.519 người, mật độ trung bình 3,067 người/km² Dân cư chủ yếu người kinh chiếm 92,91 % dân số thành phố, tới người hoa với 6,69 %, lại dân tộc Chăm, Khmer Những người Hoa Thành phố Hồ Chí Minh cư trú khắp quận, huyện, tập trung nhiều Quận 5, 6, 8, 10, 11 có đóng góp đáng kể cho kinh tế thành phố 1.2.1 Giao thơng Thành phố Hồ Chí Minh đầu mối giao thơng quan trọng khu vực phía Nam, có hệ thống giao thơng đường bộ, đường thủy đường hàng khơng phát triển Hệ thống đường lan tỏa tỉnh Đơng Nam Bộ tây Nam Bộ theo dạng tỏa tia với trục chính: Quốc lộ (QL) 1A, QL13, QL22, Xa lộ Hà Nội,…Tuyến đường sắt Bắc Nam dài 1.780 km, thuận lợi cho nhu cầu lại vận chuyển hàng hóa Hệ đường thủy: Dọc sơng Sài Gòn hệ thống cụm cảng kéo dài hàng chục km từ Nhà Bè đến Cần Giờ với lực bốc dỡ lớn nước Cảng Sài Gòn với lực hoạt động 10 triệu tấn/năm có khả mở rộng nâng cấp từ 17 đến 20 triệu tấn/năm Sân bay Tân Sơn Nhất sân bay quốc tế với hàng chục đường bay cách trung tâm thành phố 7km, ga hàng khơng quốc tế với diện tích 14.000m 2, có lực tiếp nhận 10 triệu khách nửa triệu hàng hóa năm Ngồi dự án tàu điện ngầm Thành phố Hồ Chí Minh tiến hành Theo dự kiến, thành phố có bốn tuyến, tổng chiều dài 54 km, đường ray 22 nhà ga Cuối 2010, hai tuyến vào hoạt động 1.2.2 Kinh tế Thành phố Hồ Chí Minh chiếm giữ vai trò đầu tàu kinh tế nước Thành phố chiếm 0,6 % diện tích 7,5 % dân số nước chiếm tới 20,2 % tổng sản phẩm, 27,9 % giá trị sản xuất cơng nghiệp 34,9 % dự án nước ngồi Vào năm 2005, Thành phố Hồ Chí Minh có 4.344.000 lao động, 139 ngàn người ngồi độ tuổi lao động tham gia làm việc Năm2007, thu nhập bình qn đầu người thành phố đạt 2.100 USD/năm, cao nhiều so với trung bình nước (730 USD/năm) Cơng nghiệp: ngành cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh năm gần có bước phát triển vượt bậc Tính đến năm 2006, thành phố có khu chế xuất 12 khu cơng nghiệp, thu hút 1.092 dự án đầu tư, có 452 dự án có vốn đầu tư nước ngồi với tổng vốn đầu tư 1,9 tỉ USD 19,5 ngàn tỉ VND, Thành phố đứng đầu Việt Nam tổng lượng vốn đầu tư trực tiếp từ nước ngồi với 2.530 dự án FDI, tổng vốn 16,6 tỷ USD vào cuối năm 2007 Riêng năm 2007, thành phố thu hút 400 dự án với gần tỷ USD, thu nguồn ngoại tệ lớn khơng cho thành phố mà cho nước Nơng nghiệp: Nơng nghiệp gồm có trồng trọt chăn ni, trồng trọt chủ yếu lúa, hoa màu, rừng nước mặn, diện tích lương thực có hạt 78.400 ha; sản lượng thủy sản 43.516 Du lịch – dịnh vụ: Hoạt động du lịch thành phố phát triển mạnh Trong khoảng 4,3 triệu khách quốc tế đến Việt Nam vào năm 2007 có triệu khách tới thăm Thành phố Hồ Chí Minh, tức 70 % Năm 2007 năm thành phố có bước tiến mạnh mẽ, lượng khách tăng khoảng 12 % so với 2006, doanh thu ngành du lịch đạt 19.500 tỷ VNĐ Cơng tác xúc tiến, quảng bá du lịch phát huy phương tiện thơng tin đại chúng, nâng cao chất lượng chun mục du lịch báo lớn, truyền hình, tăng cường nâng cao hiệu đợt tham dự hội chợ du lịch chun nghiệp khu vực thị trường trọng điểm [1] Giáo dục – y tế: Thành phố Hồ Chí Minh ngày khẳng định vai trò trung tâm giáo dục – đào tạo chất lượng cao mình, trung tâm y tế lớn nước Về cơng tác giáo dục, đào tạo nguồn nhân lực phát triển theo chiều hướng ngày gia tăng, số lượng đào tạo thường năm sau cao năm trước, loại hình đào tạo đa dạng, sở vật chất quan tâm đầu tư Số lượng trường đại học cao đẳng địa bàn tăng nhanh theo đà phát triển kinh tế Từ năm 1995, thành phố đạt tiêu chuẩn xố mù chữ phổ cập tiểu học; 100% số xã có trường tiểu học 80% số xã có trường trung học sở Theo thống kê, số giáo viên học sinh phổ thơng thành phố chiếm tỷ lệ vừa phải nước số giáo viên sinh viên đại học, cao đẳng, trung học chun nghiệp, cơng nhân kỹ thuật thành phố ngày chiếm tỷ lệ cao, điều chứng tỏ thành phố Trung tâm giáo dục – đào tạo chất lượng cao nước thu hút số lượng lớn sinh viên từ miền đất nước học năm [1] Về y tế, Thành phố Hồ Chí Minh trung tâm y tế lớn nước ta với số lượng sở y tế trang bị ngày đại đội ngũ cán y tế có trình độ cao nhiều nước Năm 2005, ngành y tế tiếp tục đầu tư sở vật chất, trang thiết bị y tế tăng lực khám chữa bệnh, nhiều thiết bị y tế kỹ thuật cao đưa vào điều trị để nâng cao chất lượng khám chữa bệnh; thực kỹ thuật ghép gan, phát triển chương trình chuẩn đốn điều trị từ xa với tỉnh bạn… Nhìn chung, Thành phố Hồ Chí Minh khu vực phát triển sơi động nước tất mặt, với vị trí thuận lợi với nguồn nhân lực bậc cao, Thành phố Hồ Chí Minh cần phát huy hết vai trò Do đó, việc xây dựng sở hạ tầng vơ cần thiết, góp phần đưa thành phố nói riêng nước nói chung phát triển nhanh chóng 1.3 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN Theo kế hoạch Ủy Ban Nhân Dân Thành Phố, tương lai thành phố phát triển khu vực thị theo mơ hình vệ tinh khu vực Thủ Đức, Nam Sài Gòn, quận 2, Bình Chánh Do đó, khu dân cư khu vực vệ tinh hình thành, khu vực trung tâm dành cho ngành dịch vụ, thương mại, du lịch Tám nhiệm vụ phát triển chủ yếu [1] Thành phố là: Duy trì tốc độ tăng trưởng Thành phố cao tốc độ tăng trưởng bình qn chung nước phát triển cách tồn diện, cân đối bền vững kinh tế, văn hóa, xã hội Tốc độ tăng trưởng GDP Thành phố bình qn thời kỳ 2000 -2010 phấn đấu đạt 12%/năm Phát triển kinh tế - xã hội địa bàn Thành phố gắn liền với tổng thể phát triển kinh tế - xã hội khu vực kinh tế trọng điểm phía Nam nước; đẩy mạnh chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng gia tăng tỷ trọng khu vực dịch vụ; phát triển kinh tế theo hướng mạnh xuất Tạo chuyển biến mạnh mẽ suất, chất lượng hiệu ngành tồn kinh tế nhằm nâng cao sức cạnh tranh tiến trình hội nhập, chiếm lĩnh thị trường nước, mở rộng thị trường xuất Tăng trưởng kinh tế phải đơi với bảo đảm dân sinh, nâng cao chất lượng sống, cơng xã hội Hạn chế tăng dân số phân bố lại hợp lý dân cư vùng địa bàn thành phố Nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, bao gồm học vấn, nghề nghiệp, đạo đức thể chất Phát triển đồng trước bước hệ thống sở hạ tầng kinh tế – xã hội, hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt giao thơng thị Tiếp tục thực cải cách hành chính, nâng cao lực điều hành quản lý nhà nước cấp quyền thành phố; nghiên cứu đề xuất, điều chỉnh, bổ sung vấn đề thuộc chế, sách luật pháp để tạo động lực mới, động viên sức dân tham gia xây dựng thành phố Phát triển kinh tế, kết hợp với giữ vững an ninh trị, trật tự cơng cộng, an tồn xã hội, đóng góp tích cực cho cơng tác bảo đảm an ninh - quốc phòng khu vực phía Nam đất nước CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC TP HỒ CHÍ MINH 2.1 ĐỊA TẦNG Theo tài liệu cơng bố, địa tầng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh từ lên gồm hệ tầng sau: Hệ tầng Trảng Bom (aQ13tb) Hệ tầng Bà Miêu (N22bm) Hệ tầng Nhà Bè (N21nb) Hệ tầng Thủ Đức (Q2-3tđ) Hệ tầng Củ Chi (Q33cc) Hệ tầng Bình Chánh (Q41-2bc) Hệ tầng Cần Giờ (Q42-3cg) 2.1.1 Hệ tầng Trảng Bom (aQ13tb) Theo tài liệu lỗ khoan thu thập được, mặt cát chung hệ tầng gồm ba tập, thành phần hệ tầng chủ yếu cát bột sạn sỏi Bề dày tập thay đổi lớn từ 14m (Suối Đá, Trảng Bom) tới 25 – 40m Thành phố Hồ Chí Minh 2.1.2 Hệ tầng Bà Miêu (N22bm) Hệ tầng lộ rải rác khắp khu vực thành phố qua Long An, Bình An phần địa hình thấp Thành phố Hồ Chí Minh, chủ yếu phân bố độ sâu lớn 100m chia thành tập, với thành phần chủ yếu hệ tầng sét bột cát sạn Bề dày chung hệ tầng 30 - 40m 2.1.3 Hệ tầng Nhà Bè (N21nb) Phân bố rộng từ Nam Thủ Đức đến Long An, độ sâu từ 180 – 250m Thành phần gồm tập cát bột kết chứa sạn xen kẽ tập sét bột kết, phần đáy có cát sạn kết, dăm kết, xám, gắn kết yếu Hệ tầng phủ trực tiếp lên đá hệ tầng Long Bình bị phủ hệ tầng Bà Miêu Bề dày thay đổi từ 20m (khu vực Nhà Bè) đến 80m (khu vực Bình Chánh) 2.1.4 Hệ tầng Thủ Đức (Q2-3tđ) Tại lỗ khoan xã Linh Xn (Thủ Đức), trầm tích phân bố độ sâu từ mặt đất đến 27m, gồm tập, thành phần chủ yếu hệ tầng bột, cát, cát sạn sỏi Bề dày chung hệ tầng 26m Các hệ tầng Thủ Đức có kiểu mặt cắt nguồn gốc sơng, sơng biển tạo bậc thềm cao 25 – 45m, có dạng lượn sóng thoải phân bố rộng rãi miền Đơng Nam Bộ với bề dày thay đổi từ 20 – 40m Các trầm tích kiểu mặt cắt nguồn gốc biển thường gặp lỗ khoan phía Tây Nam khu vực, phân bố độ sâu 35 – 80m, bề chung dày hệ tầng thay đổi từ 30 – 35m 2.1.5 Hệ tầng Củ Chi (Q33cc) Trầm tích phân bố phía Đơng Bắc Củ Chi dãy hẹp Thủ Đức Tổng bề dày khoảng 28m Mặt cắt hệ tầng có chuyển biến: Cầu Trệt (An Phú, Củ Chi) mặt cắt hệ tầng gồm tập ấp Cây Sộp (Nhuận Đức, Củ Chi) gồm tập Thành phần chủ yếu hệ tầng cát, cát bột, sạn Ngồi khu vực trầm tích nguồn gốc biển phân bố khu vực Nam Bình Chánh Tây Nam Nhơn Trạch 2.1.6 Hệ tầng Bình Chánh (Q41-2bc) Các trầm tích nguồn gốc sơng (aQ 41-2bc) Các trầm tích có diện phân bố dọc sơng Đồng Nai (từ phía Bắc cầu Đồng Nai) tạo nên bậc thềm cao – 5m cù lao lớn sơng, nhiều nơi sơng đặt lòng hồn tồn trầm tích Từ cầu Đồng Nai tới biển, hệ tầng Bình Chánh bị trầm tích holoxen trung thượng phủ lên với chiều dày từ vài mét đến 15 – 20m, trầm tích hệ tầng có mặt vách đáy sơng, tướng trầm tích chuyển từ sơng sang sơng biển Thành phần trầm tích sét bột, bột cát, cát màu vàng nhạt, phần đáy có sạn, sỏi Các trầm tích nguồn gốc sơng biển (amQ41-2bc) có thành phần sét, sét pha, cát, cát pha, nhìn chung có độ hạt nhỏ trầm tích sơng Điều đáng lưu ý trầm tích phân bố chủ yếu cửa biển (từ mũi Nhà Bè đổ phía biển) 2.1.7 Hệ tầng Cần Giờ (Q42-3cg) Các trầm tích hệ tầng có diện phân bố rộng có nhiều nguồn gốc khác sơng, biển, hỗn hợp sơng biển, đầm lầy biển, đầm lầy sơng, song phổ biến trầm tích nguồn gốc sơng biển, đầm lầy biển đầm lầy sơng Trầm tích nguồn gốc sơng biển (amQ42-3cg) phân bố chủ yếu huyện Bình Chánh, Bình Thạnh, Nhà Bè, Nam Thủ Đức phần nhỏ Cần Giờ Mặt cắt địa chất điển hình hệ tầng gồm hai lớp Lớp dười chủ yếu bùn sét, bùn sét pha màu xám đen, lẫn xác thực vật có mức độ phân hủy Lớp cát lẫn bột màu nâu, nâu vàng, bão hòa nước, số nơi khơng có lớp 2.2 KIẾN TẠO Khu vực Thành phố Hồ Chí Minh nằm vị trí thuộc phần rìa Đơng Bắc trũng Kainozoi Cửu Long, vùng chuyển tiếp vùng nâng hoạt hóa Mezozoi Đà Lạt vùng sụt võng Cửu Long Phía Bắc phân định với vùng nâng Đà Lạt hệ thống đứt gãy Bà Rịa – Biên Hòa – Lộc Ninh Phía Nam tiếp giáp với vùng sụt võng Kainozoi Cửu Long hệ thống đứt gãy sơng Vàm Cỏ Đơng [2] Khu vực Thành phố Hồ Chí Minh có hai hệ thống đứt gãy Tây Bắc – Đơng Nam Đơng Bắc – Tây Nam Hệ thống đứt gãy Tây Bắc – Đơng Nam gồm đứt gãy Bà Rịa – Biên Hòa, sơng Sài Gòn, Lê Minh Xn, Lý Nhơn, sơng Vàm Cỏ Đơng Đây đứt gãy thuận có mặt trươt nghiêng Tây Nam với góc dốc gần thẳng đứng (80 – 850) Mặt móng Kainozoi qua đứt gãy tạo nên hình thái cấu trúc dạng bậc thang kéo dài theo phương Tây Bắc – Đơng Nam Hệ thống đứt gãy Đơng Bắc – Tây Nam gồm đứt gãy Hóc Mơn – Tân Un, Bình Chánh – Phước Tân Các đứt gãy phát sinh vào thời kỳ Mezozoi muộn thời kỳ hoạt động tích cực rìa lục địa Trong Kainozoi chúng hoạt động yếu bị cắt hệ thống đứt gãy Tây Bắc – Đơng Nam Hai hệ thống đứt gãy tạo nên mạng lưới đứt gãy hình thành khối cấu trúc dương âm lịch sử phát triển Kainozoi [2] Lịch sử phát triển trầm tích Đệ Tứ khu vực nghiên cứu đánh dấu giai đoạn biển thối khỏi lãnh thổ suốt thời kỳ đầu Pleistoxen sớm (Q 11) Trên bề mặt bào mòn khu vực nghiên cứu hình thành số trầm tích sơng mang tính chất cục bộ, bao gồm vật liệu hạt thơ cuội, sỏi, cát hạt thơ chuyển dần lên cát hạt trung, bột thấu kính Kaolin 10 16,8m, ta bố trí giếng cát đến mép chân ta luy đắp Sơ đồ bố trí giếng cát (phụ lục 3) • Xây dựng đắp theo giai đoạn Chiều cao cho phép đắp lớp đất xác định theo cơng thức 4.19: H1 = ( 3,14 + 2) * 0,054 *10 = 1,27m 1,45 *1,5 Hệ số an tồn F cơng thức 4.19 lấy 1.5 Vậy chọn chiều cao đắp H1 = 1,2 với 0,7m đất đắp 0,5m đệm cát Giả sử giai đoạn đất đạt độ cố kết U = 70% Như vậy, độ tăng sức chống cắt giai đoạn là: ∆C1 = γ đ * H1 * U * tagϕ = (0,5 *1,85 + 1,9 * 0,7) * 0,70 * tag(3 + 41 ) = 0,101T / m 60 Như vậy, sau đắp xong giai đoạn 1, sức chống cắt lớp đất yếu là: C1 = ∆C1 + C = 0,101 + 0,054*10 = 0,641T/m2 Thời gian để thi cơng đắp giai đoạn chờ cho đất cố kết 70% theo bảng 5.5 285 ngày Chiều cao cho phép đắp lớp đất thứ hai H2 = ( 3,14 + 2) * 0,641 = 1,51m 1,45 *1,5 Vậy chọn chiều cao đắp H2 = 1,5 Giả sử giai đoạn đất đạt độ cố kết U = 75% Như vậy, độ tăng sức chống cắt giai đoạn là: ∆C = 1,9 * 1.5 * 0,75 * tag(3 + 41 ) = 0,137T / m 60 Như vậy, sau đắp xong giai đoạn 2, sức chống cắt lớp đất yếu là: C2 = ∆C2 + C1 = 0,137 + 0,641 = 0,778T/m2 69 Thời gian để thi cơng đắp giai đoạn (sau đắp xong giai đoạn 1) chờ cho đất cố kết 75% theo bảng 5.5 50 ngày Chiều cao cho phép đắp lớp đất thứ ba H3 = ( 3,14 + 2) * 0,778 = 1,83m 1,45 *1,5 Vậy chọn chiều cao đắp H3 = 1,8 Giả sử giai đoạn đất đạt độ cố kết U = 80% Như vậy, độ tăng sức chống cắt giai đoạn là: ∆C = 1,9 *1.8 * 0,8 * tag(3 + 41 ) = 0,176T / m 60 Như vậy, sau đắp xong giai đoạn 3, sức chống cắt lớp đất yếu là: C3 = ∆C3 + C2 = 0,176 + 0,778 = 0,954T/m2 Thời gian để thi cơng đắp giai đoạn (sau đắp xong giai đoạn 2) chờ cho đất cố kết 80% theo bảng 5.5 55 ngày Chiều cao cho phép đắp lớp đất thứ tư H4 = ( 3,14 + 2) * 0,954 = 2,25m 1,45 *1,5 Vậy chọn chiều cao đắp H4 = 0,7m Giả sử giai đoạn đất đạt độ cố kết U = 90% Như vậy, độ tăng sức chống cắt giai đoạn là: ∆C = 1,9 * 0,7 * 0,9 * tag(3 + 41 ) = 0,077T / m 60 Như vậy, sau đắp xong giai đoạn 4, sức chống cắt lớp đất yếu C4 = ∆C4 + C3 = 0,077 + 0,954 = 1,031T/m2 Thời gian để thi cơng đắp giai đoạn (sau đắp xong giai đoạn 3) chờ cho đất cố kết 90% theo bảng 5.5 80 ngày • Tổ chức thi cơng  Cơng tác chuẩn bị 70 a) Chuẩn bị vật liệu Cát để làm tầng đệm phải cát hạt trung cát hạt thơ, đảm bảo u cầu nói mục 4.7.2 Do đất phía đường đắp đất bùn sét, trạng thái chảy, nên có khả làm bẩn lớp đệm cát trực tiếp đầu giếng cát nên dùng vải địa kỹ thuật để ngăn cách lớp đất yếu lớp đệm cát u cầu kỹ thuật vải sau: + Cường độ chịu kéo ≥ 10 (kN/m); + Độ dãn dài đứt ≤ 65%; + Khả chống xun thủng từ 1500 ÷ 5000 N; + Kích thước lỗ vải ∅ 90 < 0,15 (mm); + Hệ số thấm ≤ 1,4.10-4 (m/s); b) Chuẩn bị mặt thiết bị thi cơng Trước thi cơng cần tiến hành giải phóng mặt bằng, chuẩn bị máy móc, thiết bị, nhân lực cho phải đảm bảo điều kiện làm việc thuận lợi, an tồn,hiệu phát huy hết cơng suất  Cơng tác thi cơng Thi cơng lớp đệm cát Trải lớp vải địa kỹ thuật mặt thiên nhiên sau thi cơng lớp đệm cát Chiều dày lớp đệm cát đoạn xử lý giếng cát 0,5 m Lớp đệm cát thi cơng theo lớp với độ dày 0,25m, đầm chặt đến độ chặt k > 0,95 Thi cơng giếng cát Sau thi cơng lớp đệm cát xong, di chuyển máy chấn động đến vị trí thiết kế (đã xác máy kinh vĩ) Sử dụng máy chấn động đóng ống thép có mũi ống đặc biệt, làm chắn đóng mở (khi đóng ống chắn khép lại, rút ống thép lên chắn mở ra) để tạo lỗ đất yếu Khi hạ ống thép 71 xuống đến độ sâu thiết kế, nhấc máy chấn động ra, nhồi cát vào rung khoảng 15 giây Tiếp theo, bỏ máy chấn động rút ống lên khoảng 50cm, lại đặt máy chấn động vào rung khoảng 15 giây đầu nhọn ống mở ra, cát tụt xuống Sau đó, rút ống lên với tốc độ đều, vừa rút ống vừa rung ống lại đất khoảng chừng 50 - 80cm, lúc bỏ máy chấn động Tiếp tục làm lại trình tự thi cơng giếng cát với vị trí Thi cơng đắp đường - Đắp đường đến chiều cao 1,2m 15 ngày (F = 1,5); - Đợi 270 ngày; - Đắp đường đến chiều cao 2,7m 15 ngày (F = 1,5); - Đợi 35 ngày; - Đắp đường đến chiều cao 4,5m 15 ngày (F = 1,5) - Đợi 40 ngày; - Đắp đường đến chiều cao 5,02m 15 ngày Hđ(m) t4 t3 t'4 t'3 t2 t'2 4,5m t'1 t1 5,2m 2,7m 1,2m 100 Ngày 200 300 400 500 600 Quá trình đắp theo giai đoạn xử lý giếng cát Hình 5.4: Q trình thi cơng đắp xử lý giếng cát Trong hình 5.4: ti- thời gian đắp (15 ngày) ứng với chiều cao lớp H1, H2, H3, H4; t’i- thời gian chờ giai đoạn để đất đạt độ cố tương ứng Chú ý: Trong suốt q trình đắp, tất giai đoạn, phải tiến hành quan 72 trắc lún theo chiều thẳng đứng quan trắc di động ngang vùng đất yếu hai bên đắp So sánh kết quan trắc với u cầu khống chế biến dạng ổn định để kịp thời điều chỉnh lại tốc độ đắp cần thiết Kết quan trắc phải đạt u cầu sau: - Tốc độ lún đáy đường đắp trục tim đường khơng vượt q 10mm/ngày đêm - Tốc độ di động ngang cọc quan trắc đóng hai bên đắp khơng vượt q 5mm/ngày đêm B Thiết kế hệ thống bấc thấm • Tính tốn bấc thấm Chọn loại bấc thấm FD4-EX với tiêu kỹ thuật sau: Chiều rộng a = 100mm; Chiều dày b = 3mm; Khả nước cấp áp lực P = 100kPa; qw = 60*10^-6m3/s; Độ bền kéo: 2kN; Độ giãn dài: >20% Bấc thấm cắm tới độ sâu 10,25m, bố trí mấc thấm theo mạng lưới tam giác đều, khoảng cách tim bấc thấm 1,0m Đường kính tương đương bấc thấm d w = * (0,1 + 0,03) = 0,066 m; 3,1416 Đường kính ảnh hưởng bấc thấm: de = 1,05*1,2 = 1,26m; Chọn kh k k C d = 0,001m −2 ; h = h = h = ; s = ; qw k s k v Cv d Xác định thời gian để đất đạt độ cố kết 90% , bảng 5.6 Hệ số n: n = 1,05 = 16 0,066 Nhân tố xét đến ảnh hưởng khoảng cách bố trí bấc thấm Fn = ln(16) − 73 =2,02; Nhân tố xét đến ảnh hưởng xáo động Fs = 0,69 ; 2 Nhân tố ảnh hưởng Fr sức cản bấc thấm, Fr = * 3,14 *10,25 * 0,001 = 0,22 Vậy để đạt độ cố kết đất 90% phải 205 ngày (bảng 5.8) Độ lún đất sau 165 ngày : S = 0,9041 * 1,25 = 1,139m Độ lún dư lại : ∆S = 1,26 – 1,139 = 0,121m Như vậy, độ lún dư lại 0,121m < 0,4m (độ lún dư cho phép), thảo mãn u cầu Do ta chọn khoảng cách bấc thấm 1,0m, chiều sâu cắm bấc 10,25m bố trí bấc thấm theo sơ đồ hình tam giác Đoạn tuyến với tổng chiều dài cần xử lý 1657, bề rộng đáy đắp 16,8m, ta bố trí bấc thấm đến mép chân ta luy đắp bấc thấm nhơ lên tầng đệm cát 0,2m Sơ đồ bố trí bấc thấm (Phụ Lục 4) Bảng 5.8 : Xác định độ cố kết đất theo thời gian xử lý bấc thấm t Ch (ngày) (m /ngày) 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 0,00448 Th Uh 0,3248 0,3451 0,3653 0,3856 0,4059 0,4262 0,4465 0,4668 0,4871 0,5074 0,5277 0,5480 0,5683 0,5886 0,6089 0,6292 0,587 0,609 0,630 0,650 0,669 0,687 0,704 0,720 0,735 0,749 0,763 0,775 0,787 0,799 0,810 0,820 Cvtb (m2/ngày) 0,00224 74 Tv Uv U (%) 0,0017 0,0018 0,0019 0,0020 0,0021 0,0022 0,0023 0,0024 0,0026 0,0027 0,0028 0,0029 0,0030 0,0031 0,0032 0,0033 0,047 0,048 0,049 0,051 0,052 0,053 0,055 0,056 0,057 0,058 0,059 0,061 0,062 0,063 0,064 0,065 60,64 62,81 64,87 66,80 68,63 70,36 71,99 73,53 74,99 76,36 77,66 78,89 80,05 81,14 82,18 83,16 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 • 0,6495 0,6698 0,6901 0,7104 0,7307 0,7510 0,7713 0,7916 0,8119 0,8322 0,8525 0,830 0,839 0,847 0,856 0,863 0,871 0,878 0,884 0,891 0,896 0,902 0,0034 0,0035 0,0036 0,0037 0,0038 0,0039 0,0040 0,0042 0,0043 0,0044 0,0045 0,066 0,067 0,068 0,069 0,070 0,071 0,072 0,073 0,074 0,075 0,075 84,08 84,95 85,78 86,56 87,29 87,99 88,65 89,27 89,86 90,41 90,94 Xây dựng đắp theo giai đoạn Trình tự tính tốn tương tự giống tính giếng cát, dựa vào bảng 5.8 ta tính thời gian thi cơng giai đoạn sau: Thời gian để thi cơng đắp giai đoạn với chiều cao 1,2m chờ cho đất cố kết 70% 105 ngày Thời gian để thi cơng đắp giai đoạn (sau đắp xong giai đoạn 1) với chiều cao 1,5m chờ cho đất cố kết 75% 20 ngày Thời gian để thi cơng đắp giai đoạn (sau đắp xong giai đoạn 2) với chiều cao 1,8m chờ cho đất cố kết 80% 15 ngày Thời gian để thi cơng đắp giai đoạn (sau đắp xong giai đoạn 3) với chiều cao 0,7m chờ cho đất cố kết 90% 90 ngày • Tổ chức thi cơng  Cơng tác chuẩn bị Cơng tác chuẩn bỉ mặt bằng, nhân lực, ngun vật liệu… giống phương pháp thi cơng giếng cát  Cơng tác thi cơng Thi cơng lớp đệm cát Trải lớp vải địa kỹ thuật mặt thiên nhiên sau thi cơng lớp đệm cát Chiều dày lớp đệm cát đoạn xử lý bấc thấm 0,5m Lớp đệm cát thi cơng theo lớp với độ dày 0,25m, đầm chặt đến độ chặt k > 0,95 75 Thi cơng bấc thấm Sau thi cơng lớp đệm cát xong, đưa máy cắm bấc thấm vào vị trí định vị đố án thiết kế Xác định vạch xuất phát trục tâm để tính chiều dài bấc thấm cắm vào đất, kiểm tra độ thẳng đứng trục tâm dây dọi thiết bị lắc đặt giá máy ép Lắp bấc thấm vào trục tâm điều khiển máy đưa đầu trục tâm đến vị trí cắm bấc thấm, gắn đầu neo vào đầu bấc thấm với chiều dài bấc thấm gấp lại tối thiểu 30cm ghim ghim thép Kích thước đầu neo thường 85*150mm, tơn dày 0,5mm Cắm trục tâm lắp bấc thấm đến độ sâu thiết kế với tốc độ phạm vi 0,2 – 0,6m/s Sau cắm bấc thấm xong, kéo trục tâm lên (lúc đầu neo giữ bấc thấm lại đất) Khi trục tâm kéo lên hết, dùng kéo cắt đứt bấc thấm, cho lại 20cm đầu bấc thấm nhơ lên tầng đệm cát Q trình cắm bấc lại bắt đầu với vị trí cắm bấc Sau thi cơng xong phải dọn dẹp mảnh vụn bấc thấm rơi vãi lớp đệm cát, tiến hành đắp lớp cát phủ kín đầu bấc thấm Thi cơng đắp đường - Đắp đường đến chiều cao 1,2m 10 ngày (F = 1,5); - Đợi 95 ngày; - Đắp đường đến chiều cao 2,7m 10 ngày (F = 1,5) - Đợi 10 ngày; - Đắp đường đến chiều cao 4,5m 10 ngày (F = 1,5); - Đợi ngày; - Đắp đường đến chiều cao 5,2m 10 ngày 76 Hđ(m) t4 t'3 t3 t'4 t2 t'2 t1 4,5m t'1 5,2m 2,7m 1,2m 50 Ngày 100 150 200 250 Quá trình đắp theo giai đoạn xử lý bấc thấm Hình 5.5: Q trình thi cơng đắp xử lý bấc thấm Trong hình 5.5: ti- thời gian đắp (10 ngày) ứng với chiều cao lớp H1, H2, H3, H4; t’i- thời gian chờ giai đoạn để đất đạt độ cố tương ứng 5.4.5 Thiết kế hệ thống quan trắc trường Với tổng chiều dài đoạn đường cần xử lý 1657m tương ứng với 16 trắc ngang, ta bố trí trắc ngang mốc đo chuyển vị ngang, mốc đo lún mốc đo áp lực nước lỗ rỗng (phụ lục 5), trắc ngang cách 100m 5.5 DỰ TỐN CHI PHÍ 5.5.1 Dự tốn giá thành xử lý giếng cát 5.5.1.1 Khối lượng a Khối lượng giếng cát Từ sơ đồ bố trí giếng cát cho thấy: Số lượng giếng cát = 12373 giếng cát; Số m giếng cát cần thi cơng L= 12373*10,25 = 12383,25m 77 b Lớp đệm cát Chiều dày 0,5m, rộng 16,8m Vđc = 1657*0,5*16,8 = 13919 (m3) c Đất đắp gia tải Mặt cắt ngang đặc trưng (tính trung bình cho tuyến đường) sau: - Đáy b = 9m - Chiều cao đất đắp H = 5,2m - Đáy B = 16,8m Do khối lượng đất đắp là: V = 1657 * (9 + 16,8) * 5,2 − 13919 = 97233m e Vải địa kỹ thuật Chiều rộng vải 16,8 m, diện tích vải sử dụng là: S1 = 16,8*1657 = 27838m2 f Bàn đo lún 16 trắc ngang, trắc ngang bố trí bàn đo lún Vậy số lượng bàn đo lún là: 48 (cái) g Cọc gỗ quan trắc chuyển vị ngang 16 trắc ngang, trắc ngang bố trí cọc gỗ đo chuyển vị ngang Vậy số lượng cọc gỗ là: 96 (cái) h Áp lực kế 16 trắc ngang đo áp lực nước lỗ rỗng, trắc ngang bố trí áp lực kế LPC (tại điểm đầu, điểm điểm cuối lớp đất yếu) Do số áp lực kế 48 5.5.1.2 Giá thành xử lý giếng cát Tổng giá thành tổng khối lượng nhân đơn giá cộng thuế GTGT (10%), cụ thể có kết bảng 5.9 Bảng 5.9: Tính tốn giá thành xử lý giếng cát STT Danh mục Đơn vị Đơn giá (đ) Khối lượng Giá thành (đ) Lớp đệm cát 100m3 5.233.161 13.919 728.403.680 78 Đất đắp đường 100m3 5.147.293 97.233 5.004.867.403 Bàn đo lún 1.212.544 48 58.202.112 Cọc gỗ quan trắc di động ngang 3.500 96 336.000 Áp lực kế LPC 5.000.000 48 240.000.000 Vải địa kỹ thuật 100m2 2.158.571 27.838 600.902.995 Giếng cát 100m 5.999.185 12.383 742.894.077 Giá trị trước thuế 7.375.606.266 Thuế GTGT Tổng giá thành 737.560.627 8.113.166.892 Vậy, giá thành biện pháp xử lý giếng cát 8.113.166.892đồng Trong bảng 5.9, giá thành thi cơng lớp đệm cát, vải địa kỹ thuật, đất đắp đường tính chi tiết bảng 5.10: Bảng 5.10: Đơn giá chi tiết số cơng tác đường (đơn vị tính – đ) Danh mục đơn giá Đơn vị Thành phần chi phí Vật liệu Thi cơng giếng cát đường kính D430, chiều dài