Nghiên cứu ảnh hưởng của khoáng vật montmorillonite đến cường độ chịu nén của trụ đất xi măng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NGỌC THẮNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHOÁNG VẬT MONTMORILLONITE ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA TRỤ ĐẤT XI MĂNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH NĂM 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NGỌC THẮNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHOÁNG VẬT MONTMORILLONITE ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA TRỤ ĐẤT XI MĂNG Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số chuyên ngành: 62.58.60.01 Phản biện độc lập 1: Phản biện độc lập 2: Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Lê Văn Nam PGS TS Nguyễn Minh Tâm LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan công trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Nguyễn Ngọc Thắng i TÓM TẮT LUẬN ÁN Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) đồng lớn Việt Nam phủ trầm tích Holocence lắng đọng trầm tích hệ thống sông Mekong Đất sét vùng thông thường gồm có thành phần khoáng vật Montmorillonite (MMT), Illite, Chlorite, Kaolinite Khoáng vật MMT đất sét ảnh hưởng đáng kể đến tính trương nở co ngót đất Áp lực trương nở tính co ngót phát triển phá hoại làm việc ổn định công trình có tải trọng nhẹ kết cấu mặt đường Luận án tập trung nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng MMT đến cường độ chịu nén mẫu đất xi măng thí nghiệm nén trục nở hông kết hợp với phương pháp phân tích tia X Tất mẫu bảo dưỡng môi trường nước với thời gian bảo dưỡng 7, 14 28 ngày Đầu tiên, thí nghiệm thực mẫu đất xi măng chế tạo sét Kaolinite với hàm lượng xi măng 20%, độ ẩm trộn 80% hàm lượng MMT thay đổi từ 0%, 3,3%, 6,5% đến 9,8% Kết thí nghiệm cho thấy cường độ chịu nén giá trị CT-value mẫu đất xi măng giảm tăng hàm lượng MMT Kết tương tự tìm thấy mẫu đất xi măng sử dụng đất sét ĐBSCL Kết nghiên cứu giúp tìm hàm lượng xi măng thích hợp cho đất sét ĐBSCL có hàm lượng MMT khác Ngoài ra, mô hình nghiên cứu 1-g phòng thí nghiệm thực để đánh giá ảnh hưởng hàm lượng MMT đất sét đến khả chịu tải nén đất yếu gia cố trụ đất xi măng Kết nghiên cứu mô hình thu nhỏ phòng thí nghiệm cho thấy với hàm lượng xi măng, tăng hàm lượng MMT, cường độ chịu nén đất gia cố trụ đất xi măng giảm ii ABSTRACT Mekong Delta, the largest delta in Vietnam, covered by Holocence sediment due to sedimentation of Mekong River system The soft clay in this area usually contains minerals, including Montmorillonite (MMT), Illite, Chlorite, and Kaolinite The presence of MMT in clay has been reported to significantly affect to the swelling properties of the soil The development of swelling pressure or shrinkage of swelled soil could reduce the stability of light building constructs and macroscopic structures of road surface This research study focused on the influence of MMT content onto the unconfined compressive strength of Cement Deep Mixing (CDM) by using the unconfined compression test, X-ray CT method and laboratory scale model All samples were stabilized in fresh water for 7, 14 and 28 days before performing the test The effect of MMT content on the unconfined compression property of CDM specimens has been performed using the standard samples (the diameter of 50 mm and the height of 100 mm), which were made of Kaolinite clay, cement (20%) and different MMT content (0%, 3,3%, 6,5% and 9,8%) with 80% water content From the experimental results, we found that the unconfined compressive strength of CDM specimens and the CTvalue of soil cement specimens decreased with increasing the MMT content The similar behavior was also observed in the CDM specimens made of Mekong delta clay with different MMT contents This study also provide a good reference chart to optimize the cement and MMT contents for improving the unconfined compressive strength of the CDM specimens made of clays, which contain different amount of MMT, including clay from Mekong River delta In addition, the 1-g laboratory model has been used to evaluate the influence of MMT content in the clays on the compressive strength of soft ground supported CDM columns The results proved that the compressive strength of soft ground improved by CDM columns when the MMT content increased iii LỜI CÁM ƠN Luận án hướng dẫn tận tâm PGS TS Lê Văn Nam, PGS TS Nguyễn Minh Tâm Luận án bảo giúp đỡ GS TSKH Nguyễn Văn Thơ, PGS TS Võ Phán, PGS TS Châu Ngọc Ẩn, PGS TS Võ Ngọc Hà, PGS TS Lê Bá Vinh, PGS TS Bùi Trường Sơn, TS Lê Trọng Nghĩa, TS Đỗ Thanh Hải, TS Trương Quang Hùng Luận án giúp đỡ Dự án SUPREM – JICA, Bộ môn Địa – Nền Móng, Trường Đại học Bách khoa Tp HCM, Trường Đại học Kumamoto GS TS Jun Otani, Trường Đại học Tiền Giang, Sở Khoa học Công nghệ Tiền Giang Xin chân thành cảm ơn tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu để hoàn thành luận án Nghiên cứu sinh xin chân thành ghi nhớ công ơn cố gắng để nâng cao lực trình độ để phục vụ tốt cho công việc iv MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG BIỂU xi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT xii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu .1 Mục đích nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phương pháp nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cấu trúc luận án .3 CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG TRỤ ĐẤT XI MĂNG, CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH Một số tính chất đặc trưng đất yếu ĐBSCL Phương pháp gia cố đất yếu trụ đất xi măng Ảnh hưởng khoáng vật MMT đến cường độ chịu nén đất xi măng 12 Phương pháp phân tích địa kỹ thuật tia X 16 Các nghiên cứu xác định cường độ chịu nén đất yếu gia cố trụ đất xi măng mô hình phòng thí nghiệm 20 Nhận xét 28 CHƯƠNG CƠ SỞ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA KHOÁNG VẬT MONTMORILLONITE ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA ĐẤT XI MĂNG 29 Khoáng vật Montmorillonite 29 2.1.1 Thành phần hóa học Montmorillonite 29 2.1.2 Cấu trúc Montmorillonite 30 Ảnh hưởng khoáng vật Montmorillonite đến tính trương nở đất .31 Ảnh hưởng khoáng vật Montmorillonite đến cường độ chịu nén đất xi măng 34 Lý thuyết phân tích mẫu đất xi măng phương pháp chụp tia X 36 Cơ sở xây dựng mô hình thu nhỏ phòng thí nghiệm 40 Nhận xét 42 v CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA KHOÁNG VẬT MONTMORILLONITE ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA MẪU ĐẤT XI MĂNG 43 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng Montmorillonite 43 3.1.1 Chế tạo bảo dưỡng mẫu đất xi măng 43 3.1.2 Thí nghiệm nén chụp tia X mẫu đất xi măng .47 Kết thí nghiệm 49 3.2.1 Sự thay đổi tính chất hỗn hợp Kaolinite Bentonite .49 3.2.2 Sự thay đổi tính chất đất xi măng .50 3.2.3 Sự thay đổi cường độ chịu nén đất xi măng .59 3.2.4 Nhận xét kết thí nghiệm nén chụp tia X mẫu đất xi măng 75 Thí nghiệm xác định hàm lượng xi măng thích hợp cho đất ĐBSCL có hàm lượng MMT khác 75 Kết luận chương 83 CHƯƠNG THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA KHOÁNG VẬT MONTMORILLONITE ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA NỀN ĐẤT YẾU GIA CỐ TRỤ ĐẤT XI MĂNG 84 Nội dung thí nghiệm 84 Xây dựng mô hình thí nghiệm phòng 84 Quy trình thao tác mô hình thí nghiệm 87 Kết thí nghiệm 92 Kết luận chương 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 94 Kết luận .94 Kiến nghị nghiên cứu 95 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Bản đồ phân vùng đất yếu khu vực ĐBSCL (Nguyễn Văn Thơ Trần Thị Thanh, 2002) Hình 1.2 Dạng phá hoại trụ đất xi măng Hình 1.3 Bố trí trụ đất xi măng Hình 1.3 Lún nhóm trụ đất xi măng 11 Hình 1.4 Các dạng bố trí trụ đất xi măng (Yang, D.S, 1997) 12 Hình 1.5 Quan hệ ứng suất biến dạng mẫu đất xi măng với loại đất khác (Thiam-Soon Tan đồng nghiệp, 2002) 14 Hình 1.6 Quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng mẫu đất xi măng với loại đất khác (Nozu, M Nakai, N., 2010) 15 Hình 1.7 Phân tích thành phần hạt đất (Lenoir, N., 2002) 16 Hình 1.8 Sự thấm vật liệu Super Geo (Otani J đồng nghiệp, 2002a) 17 Hình 1.9 Phân bố ứng suất mũi cọc (Toshifumi Mukunoki, 2010) 17 Hình 1.10 Máy TOSCANER 20000 (Toshifumi Mukunoki, 2010) 18 Hình 1.11 Cấu tạo bên máy chụp tia X (Toshifumi Mukunoki, 2010) 19 Hình 1.12 Xây dựng ảnh 3D từ ảnh tia X (Otani J đồng nghiệp, 2000) 19 Hình 1.13 Mô hình thí nghiệm ly tâm gia cố đất yếu trụ đất xi măng (Kitazume, M đồng nghiệp, 1999) 21 Hình 1.14 Mô hình thí nghiệm trụ đất xi măng chịu tải ngang (Larsson, S., 1999) .23 Hình 1.15 Mô hình thí nghiệm khảo sát ứng xử đất vùng tiếp giáp (Kosche, M., 2004) 24 Hình 1.16 Mô hình thí nghiệm trụ đất xi măng chịu tải đứng (Sengor, M.Y., 2011) 25 Hình 1.17 Mô hình thí nghiệm trụ đất xi măng chịu tải đứng cứng (Ailin Nur J.O đồng nghiệp, 2011) 26 Hình 1.18 Mô hình thí nghiệm đất yếu gia cố trụ đất xi măng chịu tải đứng ngang (K Omine đồng nghiệp, 1999) 27 Hình 2.1 Đơn vị tinh thể MMT (Grim, R.E., 1959) 30 Hình 2.2 Sơ đồ rút gọn cấu tạo MMT (Lambe, T.W., 1953) 31 Hình 2.3 Thành phần khoáng vật đất sét ĐBSCL (Nozu đồng nghiệp, 2010) 31 vii Hình 2.4 Kích thước số khoáng vật sét (Yong Warkentin, 1975) .32 Hình 2.5 Quá trình hình thành cường độ đất xi măng 35 Hình 2.6 Nguyên lý phép chiếu tia X qua mẫu 37 Hình 2.7 Kỹ thuật chụp tia X .38 Hình 2.8 Một lát cắt tạo thành từ n voxels x n voxels 38 Hình 2.9 Mối quan hệ hạt đất voxel 39 Hình 3.1 Quá trình tạo bảo dưỡng mẫu đất xi măng 46 Hình 3.2 Sơ đồ thí nghiệm chụp tia X ngang mẫu đất xi măng 48 Hình 3.3 Vị trí chụp tia X ngang qua mẫu đất xi măng 48 Hình 3.4 Sự thay đổi giới hạn chảy, giới hạn dẻo số dẻo đất có hàm lượng MMT khác 50 Hình 3.5 Quan hệ khối lượng thể tích hàm lượng MMT mẫu đất xi măng ứng với thời gian bảo dưỡng ngày 51 Hình 3.6 Quan hệ khối lượng thể tích hàm lượng MMT mẫu đất xi măng ứng với thời gian bảo dưỡng 14 ngày 51 Hình 3.7 Quan hệ khối lượng thể tích hàm lượng MMT mẫu đất xi măng ứng với thời gian bảo dưỡng 28 ngày 52 Hình 3.8 Sự phân bố hạt MMT hỗn hợp 52 Hình 3.9 Ảnh tia X ngang mẫu đất xi măng có hàm lượng MMT khác tỉ số tổng lượng nước xi măng wT/c=3 .54 Hình 3.10 Ảnh tia X ngang mẫu đất xi măng có hàm lượng MMT khác tỉ số tổng lượng nước xi măng wT/c=5 .55 Hình 3.11 Giá trị CT-value vị trí A-A mẫu đất xi măng có hàm lượng MMT aMMT=0%, tỉ số tổng lượng nước xi măng wT/c=3, 56 Hình 3.12 Giá trị CT-value vị trí A-A mẫu đất xi măng có hàm lượng MMT aMMT=3,3%, tỉ số tổng lượng nước xi măng wT/c=3, 56 Hình 3.13 Giá trị CT-value vị trí A-A mẫu đất xi măng có hàm lượng MMT aMMT=6,5%, tỉ số tổng lượng nước xi măng wT/c=3, 57 Hình 3.14 Giá trị CT-value vị trí A-A mẫu đất xi măng có hàm lượng MMT aMMT=9,8%, tỉ số tổng lượng nước xi măng wT/c=3, 57 Hình 3.15 Giá trị CT-value trung bình vị trí A-A mẫu đất xi măng có hàm lượng MMT khác tỉ số tổng lượng nước xi măng wT/c=3, .58 Hình 3.16 Quan hệ giá trị CT-value khối lượng thể tích đất xi măng .58 viii Sau thời gian bảo dưỡng, đưa hộp mô hình vào khung nén sử dụng hệ thống bơm thủy lực tạo áp lực nén phía (Hình 4.10) Đo áp lực nén thẳng đứng chuyển vị lớp đất gia cố trụ đất xi măng Quá trình thí nghiệm cách tăng dần lực nén thẳng đứng đến đất gia cố bị phá hoại biến dạng dọc theo trục trụ đất xi măng đạt 5% Tốc độ tăng áp lực nén kiểm soát để tốc độ biến dạng dọc trục khoảng 0,5% ÷ 2%/ phút [57] Cường độ chịu nén lớp đất yếu gia cố trụ đất xi măng tải dọc trục tối đa đạt đơn vị diện tích tải đơn vị diện tích biến dạng lún đạt 10 mm, tùy vào trường hợp xảy trước Cường độ chịu nén lớp đất gia cố (kPa) tính theo công thức: qn = Pmax F (4.1) Trong qn (kPa) cường độ chịu nén lớp đất gia cố, Pmax (kN) lực nén dọc trục lớn đọc tính toán từ đồng hồ đo áp lực, F (m2) diện tích chịu nén lớp đất gia cố, = 0,2 m x 0,1 m = 0,02 m2 Hình 4.10 Thí nghiệm nén lớp đất gia cố trụ đất xi măng Trong trình tạo trụ đất xi măng mô hình, mẫu đất xi măng từ hỗn hợp đất xi măng tạo, bảo dưỡng nén trục nở hông để kiểm soát chất lượng cường độ trụ đất xi măng mô hình 91 Kết thí nghiệm Lớp đất tự nhiên có hàm lượng MMT 6% gia cố trụ đất xi măng với hàm lượng xi măng 10%, hệ số gia cố 13% cường độ chịu nén tăng 3,3 lần (từ 20 kPa lên 66 kPa) so với lớp không gia cố, đất có hàm lượng MMT 15% cường độ chịu nén tăng 1,25 lần (từ 20 kPa lên 25 kPa) Cường độ chịu nén lớp đất yếu gia cố trụ đất xi măng giảm hàm lượng MMT tăng (Bảng 4.1 Hình 4.11): Khi hàm lượng MMT tăng 9% (từ 6% đến 15%), cường độ chịu nén đất gia cố giảm 2,6 lần (từ 66 kPa xuống 25 kPa) Bảng 4.1 Cường độ chịu nén lớp đất gia cố xi măng Hàm lượng MMT, aMMT (%) Chỉ số đọc từ đồng hồ đo (kG/cm2) Lực nén Pmax (kN) Cường độ chịu nén lớp đất gia cố qn (kPa) 4,0 1,33 66 3,0 0,99 50 12 2,6 0,86 42 15 1,5 0,50 25 Cường độ chịu nén (kPa) 100 Lớp đất gia cố Lớp đất tự nhiên 80 60 40 20 11 13 Hàm lượng MMT, aMMT(%) 15 Hình 4.11 Quan hệ cường độ chịu nén lớp đất sét gia cố trụ đất xi măng hàm lượng MMT 92 Lớp đất yếu có hàm lượng MMT 6% gia cố trụ đất xi măng có cường độ chịu nén thấp cường độ chịu nén mẫu đất xi măng 7,9 lần 16,0 lần đất có hàm lượng MMT 15% (Hình 4.12) Biểu đồ cho thấy hàm lượng MMT thay đổi từ 6% đến 9% độ dốc đường biểu diễn cường độ chịu nén mẫu gia cố gần nhau, hàm lượng MMT thay đổi từ 9% đến 15% độ dốc đường biểu thị cường độ mẫu thí nghiệm phòng lớn độ dốc đường biểu diễn cường độ chịu nén gia cố Điều cho thấy hàm lượng MMT mẫu đất xi măng ảnh hưởng đến cường độ chịu nén lớn cường độ chịu nén gia cố trụ đất xi măng Cường độ chịu nén (kPa) 600 500 400 300 Mẫu đất xi măng Lớp đất gia cố 200 100 11 13 15 Hàm lượng MMT, aMMT(%) Hình 4.12 So sánh cường độ chịu nén mẫu đất xi măng lớp đất gia cố trụ đất xi măng hàm lượng MMT thay đổi Kết luận chương Khi đất có hàm lượng MMT cao hiệu gia cố công nghệ trụ đất xi măng không cao Vì gia cố đất yếu cần ý hàm lượng MMT để nâng cao cường độ đất yếu gia cố trụ đất xi măng hiệu giải pháp gia cố đất yếu trụ đất xi măng 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Kết luận Trên sở nghiên cứu thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng hàm lượng MMT đến cường độ chịu nén mẫu, thí nghiệm đánh giá khả chịu nén đất gia cố trụ đất xi măng mô hình phòng thí nghiệm, kết luận luận án rút sau: Cường độ chịu nén mẫu đất xi măng bị ảnh hưởng hàm lượng MMT lượng nước trộn tạo mẫu Khi hàm lượng MMT tăng 6,5% (từ 3,3% đến 9,8%) cường độ nén mẫu giảm lớn 19% nhỏ 8% Đồng thời tăng tỉ số tổng lượng nước xi măng (wT/c= 3, 4, 5) cường độ nén mẫu giảm lớn 61% tính hút nước cao MMT hỗn hợp Hàm lượng MMT đất xem tối ưu để sử dụng công nghệ gia cố đất yếu trụ đất xi măng 3,3% Khối lượng thể tích mẫu đất xi măng giảm tăng hàm lượng MMT, nhiên giảm nhỏ: tăng hàm lượng MMT từ 3,3% đến 9,8% khối lượng thể tích mẫu đất xi măng giảm xuống từ 1,70 g/cm3 xuống 1,68 g/cm3 (1,20%) tỉ số tổng lượng nước xi măng wT/c=3; từ 1,60 g/cm3 xuống 1,57 g/cm3 (1,90%) wT/c=4; từ 1,53 g/cm3 xuống 1,51 g/cm3 (1,31%) ứng với wT/c=5 Sự giảm khối lượng thể tích phù hợp với giảm giá trị CT-value thí nghiệm chụp tia X ngang mẫu Hình dạng phá hoại mẫu đất xi măng quan sát ảnh tia X thể tính giòn Tính giòn mẫu đất xi măng tăng theo thời gian bảo dưỡng giảm tăng hàm lượng MMT tăng lượng nước Độ biến dạng lớn tương ứng với trạng thái phá hoại mẫu đất xi măng chứa 9,8% MMT ngày bảo dưỡng 1,0% Căn vào biểu đồ quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng MMT ứng với thời gian bảo dưỡng 28 ngày, hàm lượng xi măng thích hợp cho loại đất sét ĐBSCL có chứa khoáng vật MMT với hàm lượng khác lựa chọn 94 Lớp đất yếu mô hình có hàm lượng MMT 6% gia cố với hàm lượng xi măng 10%, hệ số gia cố 13% cường độ chịu nén tăng 3,3 lần (từ 20 kPa lên 66 kPa) so với lớp không gia cố Khi đất có hàm lượng MMT 15% cường độ chịu nén tăng 1,25 lần (từ 20 kPa lên 25 kPa) Khi hàm lượng MMT tăng 9% (từ 6% đến 15%) cường độ chịu nén lớp đất yếu gia cố trụ đất xi măng giảm 63% (từ 66 kPa xuống 25 kPa) Những hạn chế nghiên cứu Mô hình thu nhỏ không thực với thí nghiệm ly tâm nên kết nghiên cứu dừng lại nghiên cứu khả chịu nén đất yếu gia cố trụ đất xi măng mà không xét đến trọng lượng thân vật liệu Cường độ chịu nén đất gia cố trụ đất xi măng xét thời điểm tức thời Vì điều kiện kinh tế thời gian, mô hình không thực thực tế trường nên kết bị ảnh hưởng điều kiện thi công, điều kiện địa chất công trình thực tế Kiến nghị nghiên cứu Thực thí nghiệm mẫu đất xi măng với hàm lượng MMT cao thời gian bảo dưỡng mẫu kéo dài để xem xét tượng bóc vỏ bề mặt mẫu đất xi măng 95 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ A Bài báo khoa học công bố tạp chí khoa học nước Nguyễn Thành Đạt, Lê Anh Tuấn, Nguyễn Minh Tâm Nguyễn Ngọc Thắng, “Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu uốn tương quan cường độ chịu nén uốn vật liệu đất trộn xi măng,” Tạp chí địa kỹ thuật-Viện địa kỹ thuật, tập 14, số 4, trang 23-28, 2010 Nguyễn Ngọc Thắng, Lê Văn Nam, Nguyễn Minh Tâm Jun Otani, “Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng Montmorillonite đến tính chất học đất trộn xi măng,” Tạp chí địa kỹ thuật-Viện địa kỹ thuật, tập 15, số 4, trang 11-19, 2011 Lê Văn Nam, Nguyễn Minh Tâm Nguyễn Ngọc Thắng, “Nghiên cứu sử dụng mô hình phòng thí nghiệm để đánh giá sức chịu tải đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng đường đất có hàm lượng Montmorillonite khác nhau,” Tạp chí xây dựng-Bộ Xây dựng, tập 54, số 4, trang 89-92, 2015 Nguyễn Ngọc Thắng, Nguyễn Minh Tâm Lê Văn Nam, “Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng lượng xi măng đến cường độ chịu nén mẫu đất trộn xi măng đất có hàm lượng khoáng vật Montmorillonite khác nhau,” Tạp chí xây dựng-Bộ Xây dựng, tập 54, số 9, trang 65-68, 2015 B Bài báo khoa học công bố kỷ yếu hội nghị/ hội thảo nước Nguyễn Ngọc Thắng, Lê Văn Nam, Nguyễn Minh Tâm, Jun Otani, Mukunoki, “Nghiên cứu địa kỹ thuật tia X-ray CT,” Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ 12, Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh, 2011, trang 20 Nguyễn Ngọc Thắng, Lê Văn Nam, Nguyễn Minh Tâm, Jun Otani, “Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng Montmorillonite đến tính chất học đất trộn xi măng,” Hội nghị vật lý chất rắn khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ (SPMS2011), Tp Hồ Chí Minh, 2011, trang 269 Nguyễn Ngọc Thắng, Lê Văn Nam, Nguyễn Minh Tâm, Makato Kawamura, “Thiết kế ứng dụng cột đất trộn xi măng hợp lý xử lý đường đất yếu Đồng 96 sông Cửu Long,” Hội nghị học toàn quốc lần thứ 9, Hà Nội, 2012, trang 180-186 Nguyễn Ngọc Thắng, Nguyễn Minh Tâm Lê Văn Nam, “Phân tích ảnh hưởng khoáng vật Montmorillonite đến đường đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng mô hình phòng thí nghiệm,” Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ 13, Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh, 2013, trang 525531 Lê Văn Nam, Nguyễn Minh Tâm Nguyễn Ngọc Thắng, “Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng xi măng đến cường độ chịu nén mẫu đất trộn xi măng đất có hàm lượng Montmorillonite khác nhau,” Hội Nghị Cơ học Kỹ thuật Toàn quốc năm 2015, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng, 2015, trang 80 Nguyễn Ngọc Thắng, Nguyễn Minh Tâm Lê Văn Nam , “Nghiên cứu ảnh hưởng khoáng vật Montmorillonite đến cường độ chịu nén đất yếu gia cố trụ đất xi măng,” Hội Thảo khoa học quốc gia – Hạ tầng giao thông với phát triển bền vững , Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng, 2016, trang 515-521 C Bài báo khoa học công bố kỷ yếu hội nghị/ hội thảo quốc tế Nguyen Thang Ngoc, Makoto Kawamura, Jun Otani, “A study on stabilization of soft ground due to embankment load using Deep Cement Mixing columns,” in ICAST 2010, Conference on Advanced Science and Technology, Japan, 2010, pp 315-316 Nguyen Ngoc Thang, Nguyen Thanh Dat, Nguyen Minh Tam, Le Anh Tuan, “An analytical study on Cement column stabilized in the riverbank by Deep Mixing Method,” in ICAST 2011, Conference on Advanced Science and Technology, China, 2011, pp 183-184 Nguyen Ngoc Thang, “An Analytical Study on Cement Column Configuration in the Foundation Improved by Deep Mixing Method,” in GEOTECHANOI 2011, International Conference on Geotechnics for sustainable development, Vietnam, 2011, pp 733-737 97 Nguyen Minh Tam, Nguyen Ngoc Thang, Le Van Nam, “Study on using laboratory model to research for bearing capacity of soft ground improved by deep cement mixing columns due to embankment load with different Montmorillonite contents,” in ISEM 2011, 10th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics, Japan, 2015, pp 23-28 Nguyen Ngoc Thang, Le Van Nam, Nguyen Minh Tam, “Effect of Montmorillonite content on the bearing capacity of soft ground by deep mixing column using scale model,” in GEOTEC HANOI 2016, International Conference on Geotechnics for sustainable infrastructure development, Vietnam, 2016, pp 735-740 D Công trình NCKH tham gia Tham gia đề tài NCKH cấp Trường mang tên “Ảnh hưởng hàm lượng Montmorillonite đất đến độ bền học cọc đất - xi măng dùng xử lý móng công trình xây dựng đất yếu,” 2011-2012 E Tham gia trao đổi, học tập nước Tham gia trao đổi, học tập trường Đại học Kumamoto (Nhật Bản) từ tháng 10/2010 đến tháng 09/2011 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Mạnh Thủy, Ngô Tấn Phong, “Đánh giá khả ứng dụng cọc đất xi măng thiết kế móng công trình đất yếu,” Journal of Science & Technology Development, Vol 12, No.11, 2008 [2] Nguyen Bach Tung, Pham Ngoc Hung, M Nozu, J Mukai, “Soft Soil treatment with Wet Nixing Soil Cement Column of Japanese Technology in Mekong River Delta,” [3] Suzuki, K., Usui, H and Sasai, T., Kojima, A., Nozu, M., Nguyen, H T., “Cement Deep Mixing applied to soft clay in Mekong Delta,” [4] Sam Tan Gak Peng, Truong Van Mac But, T Uchida, H Matsumoto, H Takahashi, “Soil improvement works for the design and development of SPPSA international port company Ltd project in Baria – Vung Tau, Vietnam,” [5] Nguyễn Mạnh Thủy, Ngô Tấn Phong, “Một số kết nghiên cứu gia cố đất yếu khu vực quận 9, Tp HCM vôi, xi măng,” Journal of Science & Technology Development, Tập 10, Số 10, 2007 [6] Đậu Văn Ngọ, Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ xi măng đất,” Journal of Science & Technology Development, Tập 12, số 05, 2009 [7] J David Rogers, Robert Olshansky and Robert B Rogers, “Damage to Foundations from expansive soils,” in Workshop on Expansive Clay Bdg, Durban, 2005, pp 1-4 [8] Phan Thị San Hà, Lê Minh Sơn Nguyễn Hoàng An, “Phân loại khoáng vật sét theo thí nghiệm Methylene Blue hấp thụ (MBA),” Tạp chí phát triển khoa học công nghệ, tập 10, số 07, trang 63-74, 2007 [9] James L Post and Richard L Sloane, “The nature of clay soils from the Mekong Delta, An Giang province, South Vietnam,” Clays and Clay Minerrals-Pergamon Press, Vol 19, pp 21-29, 1971 [10] Nguyen Huu Chiem, “Geo-Pedological Study of the Mekong Delta” Southeast Asian Studies, Vol 31, No 2, pp 158-186, Sep 1993 99 [11] Nguyễn Thị Nụ, “Nghiên cứu đặc tính địa chất công trình đất loại sét yếu amQ22-3 phân bố tỉnh ven biển Đồng Sông Cửu Long phục vụ xử lý đường,” Luận án tiến sĩ Địa chất, Đại học Mỏ - Địa chất, 2014 [12] Lareal Nguyễn Thành Long, Lê Bá Lương, Nguyễn Quang Chiêu Vũ Đức Lực, Công trình đất yếu điều kiện Việt Nam Trường Đại học Bách khoa Tp HCM, 2005 [13] 22TCN 262:2000, “Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu,” Bộ Giao thông vận tải, 2000 [14] TCXD 245:2000, “Gia cố đất yếu bất thấm thoát nước,” Bộ Xây dựng, 2000 [15] Lê Bá Lương, Lê Bá Khánh Lê Bá Vinh, “Nghiên cứu tính toán biến dạng theo phương đứng phương ngang đất yếu công trình ven sông ĐBSCL điều kiện chung sống với lũ” Khoa Kỹ thuật Xây dựng – Trường Đại học Bách khoa Tp HCM, 2005, trang 753-757 [16] Nguyễn Văn Thơ, Trần Thị Thanh, Xây dựng tuyến đê đập dân cư đồng Sông Cửu Long, Nhà xuất nông nghiệp, 2002 [17] Han-Georg Kempfert and Berhane Gebreselassie, Excavations and Foundation in Soft Soil, Krips bv, Meppel, 2006 [18] Bruce, D A., An Introduction to the Deep Soil Mixing Methods as used in Geotechnical Applications, FDWA-RD-99-138, Federal Highway Admisnistration, McClean, VA, 2000 [19] Filz, G M., Hodges, D K., Weatherby, D E and Marr, W A., “Standardized Definitions and Laboratory Procedures for Soil-Cement Specimens Applicable to the Wet Method of Deep Mixing,” in Proc of the Int Conf on Deep Mixing, Stockholm, 2005, pp 1-13 [20] EuroSoilStab, Development design and construction methods to stabilize soft organics soils, Design Guide Soft Soil Stabilization, CT 97-0351, Project No.: BE 96-3177 100 [21] Bengt B Homs, “Keynote Lecture: Design of lime, lime/cement and cement columns,” in International Conference on Dry Mix Methods: Dry Mix Methods for Deep Soil Stabilization, Rotterdam Balkema, 1999, pp 125-153 [22] Yang, D.S., “Chapter 2.5: Deep Mixing,” In Situ Ground Improvement, Reinforcement and Treatment: A Twenty-Year Update and a Vision for 21st Century, Ground Reinforcement Committee, American Society of Civil Engineers, Geo-Institute Conference, Logan, UT, July 16-17, pp 130-150 [23] Terashi, M., “Deep Mixing Methods – Brief state of the art,” in 14th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Germany, 1997, pp 2475-2478 [24] Thiam-Soon Tan, Teik-Lim Goh and Kwet-Yew Yong, “Properties of Singapore Marine Clays Improved by Cement Mixing,” Geotechnical Testing Journal, Vol 25, No 4, pp 422-433, 2002 [25] Nozu, M and Nakai, N., “A comparative study on influence of soft clay properties for deep soil cement mixing in the Mekong and Mississippi Deltas,” pp 59-64, 2010 [26] TCVN 9403:2012, “Gia cố đất yếu – Phương pháp trụ đất xi măng” Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Vụ Khoa học Công nghệ, 2012 [27] Coastal Development Institute of Technology-CDIT, The Deep Mixing Method: Principle, Design and Construction, A.A Balkema: The Netherlands, 2002 [28] Toshifumi Mukunoki, Short course, Topic: “Introduction to X-ray CT method,” Kumamoto University, Japan, 2010 [29] The 1st international workshop on X-ray CT Visualization for Socio - Cultural, Engineering & Environmental Materials, X-Earth (IWX 2010) Kumamoto University, Kumamoto, Japan, Nov 18-19, 2010 [30] Lenoir, N., Short course, Topic: “Introduction to ImageJ” Kumamoto University, Japan, 2002 [31] Jun Otani, Toshifumi Mukunoki and Yoshihaki Kikuchi, “Characterization of Seepage and drying on light weight soil with air foam using X-ray CT method,” 101 Journal of Soil and Foundation, Japanese Geotechnical Society, Vol.58, No.701, pp 293-302, 2002a [32] Jun Otani, Toshifumi Mukunoki, Takeshi Nagatome, Yoshiaki Kikuchi and Takao Satoh, “Visualization for engineering property of In-situ light weight soils with air foams,” Journal of Soil and Foundation, Japanese Geotechnical Society Vol 42, No 3, pp 93-105, 2002b [33] Otani J., Mukunoki, T and Obara, Y., “Application of X-ray CT Method for Characterization of Failure in Soil,” Soils & Foundations the Japanese Geotechnical Society, 40 (2), pp 113-120, 2000 [34] Jun Otani, Toshifumi Mukunoki, Takeshi Nagatome, Yoshiaki Kikuchi and Satoh, “Characterization of Seepage and drying on light weight soil with air foam using X-ray CT method,” Vol.58, No.701, pp 293-302, 2002c [35] Masaki Kitazume, Minoru Yamamoto and Yasushi Udaka, "Vertical bearing capacity of column type DMM ground with low improvement ratio," in International Conference on Dry Mix Methods: Dry Mix Methods for Deep Soil Stabilization, Rotterdam Balkema, 1999, pp 245-250 [36] Larsson, S., “Shear box apparatus for modelling chemical stabilised soil – Introductory tests,” in International Conference on Dry Mix Methods: Dry Mix Methods for Deep Soil Stabilization, Rotterdam Balkema, 1999, pp 115-121 [37] Kosche, M., “A laboratory model study on the transition zon and the boundary layer around lime-cement columns in kaolin clay”, MSc Thesis, Division of Soil and Rock Mechanics, Royal Institute of Technology, Stockholm, 2004 [38] Sengor M.Y., “The deformation characteristics of Deep mixed Columns in soft clayey soils: A model study,” PhD Dissertation, Middle East Technical University, 2011 [39] Ailin Nur J.O., Hafez M.A., Norbaya S., “Study of Bearing Capacity of Lime- Cemant Columns with Pulverized Fuel Ash for Soil Stabilization Using Laboratory Model”, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, Vol 16, pp 1595-1605, 2011 102 [40] K Omine, H Ochiai and M.D Bolton, “Homogenization method for numerical analysis of improved ground with cement-treated soil columns,” in International Conference on Dry Mix Methods: Dry Mix Methods for Deep Soil Stabilization, Rotterdam Balkema, 1999, pp 161-168 [41] Lambe, T.W., “The structure of inorganic soil,” ASCE, vol 79, separate 315, pp 1-49, 1953 [42] Grim, R.E., “Physico – Chemical Properties of Soils: Clay minerals,” Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, vol 85, pp 1-17, 1959 [43] Phan Thị Hà Thanh, Nghiêm Xuân Trung, “Bentonite: Tài nguyên, công nghệ chế biến ứng dụng Việt Nam,” Tạp chí Khoa học Công nghệ, số 65 (03), trang 159-164 [44] Nguyễn Văn Bình, “Hoạt tính xúc tác bentonit Thuận Hải biến tính phản ứng chuyển hóa số hợp chất hữu cơ,” Luận án tiến sĩ Hóa học, ĐHKHTN, 1999 [45] Thân Văn Liên, “Nghiên cứu qui trình xử lý, hoạt hoá bentonit Việt Nam để sản xuất bentonit xốp,” Báo cáo kết nghiên cứu đề tài hợp tác theo nghị định thư với Hàn Quốc, Hà Nội, 2005a [46] Thân Văn Liên, “Làm giàu, làm hoạt hoá bentonit Di Linh - Lâm Đồng bentonit Tuy Phong, Bình Thuận,” Hội nghị Khoa học Công nghệ hạt nhân toàn quốc lần thứ VI, Đà Lạt, 2005b [47] Ngô Sỹ Lương, Nguyễn Trọng Nghĩa, Thân Văn Liên, “Điều chế sét hữu từ bentonit Bình Thuận cetyl trimetyl amoni bromua,” Tạp chí hoá học T46, số 2A, 2008 [48] Trần Xuân Phương, “Nghiên cứu tổng hợp bentonit hữu làm chất tạo cấu trúc cho dung dịch khoan gốc dầu”, Luận văn thạc sĩ, ĐHQGHN, 2004 [49] Nguyễn Viết Lược Lê Ái Thụ, Bentonit Thuận Hải, NXB Hà Nội, 1999 [50] Yong and Warkentin, Soil properties and behaviour Elsevier Scientific, New York, 1975 103 [51] Nguyễn Văn Thơ, Trần Thị Thanh, Sử dụng đất chỗ để đáp đập Tây Nguyên, Nam Trung Bộ Đông Nam Bộ, Nhà xuất nông nghiệp, 2001 [52] Bergado, D.T., Anderson, L.R, Miura, N and Balasubramaniam, A.S., “Soft Ground Improvement in Lowland and Other Environments,” ASCE, pp 234-304, 1996 [53] Phạm Tường Hội, “Nghiên cứu tính toán áp lực đất tác dụng lên tường chắn trường hợp đất dính có phụ tải tác dụng,” Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Bách khoa Tp HCM, 2003 [54] Lương Phương Hậu Trần Đình Hợi, Lý thuyết thí nghiệm mô hình công trình thủy, Nhà xuất xây dựng, 2003 [55] William Weiss and Cherie D’Mello, Fundamentals os Model Theory, Department of Mathematics, University of Toronto, 1997 [56] JGST 0821-2000, “Practice for Making and Curing Stabilized Soil Specimens without Compaction,” Japanese Geotechnical Society (in English) [57] ASTM D1632-96, “Standard Practice for Making and Curing Soil-Cement Compression and Flexure Tests Specimens in the Laboratory.” Manual Book of ASTM Standards, Vol 04.08(I), 155-160 [58] ASTM D5102-96, “Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of Compacted Soil-Lime Mixtures” [59] Nguyễn Thành Đạt, Lê Anh Tuấn, Nguyễn Minh Tâm, Nguyễn Ngọc Thắng, “Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu uốn tương quan cường độ chịu nén uốn vật liệu đất trộn xi măng,” Tạp chí địa kỹ thuật-Viện địa kỹ thuật, tập14, số 4, trang 23-28, 2010 [60] TCVN 4195:1995, “Phương pháp xác định khối lượng riêng phòng thí nghiệm” [61] TCVN 4196:1995: Phương pháp xác định độ ẩm độ hút ẩm phòng thí nghiệm [62] TCVN 4197:1995, “Đất xây dựng Phương pháp xác định giới hạn dẻo giới hạn chảy phòng thí nghiệm” 104 [63] TCVN 4198:1995: Phương pháp xác định thành phần hạt phòng thí nghiệm [64] TCVN 4199:1995: Đất xây dựng Phương pháp xác định sức chống cắt phòng thí nghiệm [65] ASTM D854-02, “Standard Test for Specific Gravity of Soil Solids by Water Pycnometer” [66] ASTM D4318-00, “Standard Test Method for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils” 105 ... lượng MMT ảnh hưởng đến trình đóng rắn làm thay đổi cường độ chịu nén trụ đất xi măng Luận án tập trung nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng khoáng vật MMT đến cường độ chịu nén mẫu đất xi măng đất yếu... trí trụ đất xi măng (Yang, D.S, 1997) [22] Ảnh hưởng khoáng vật MMT đến cường độ chịu nén đất xi măng Terashi, M (1997) thống kê tất các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén mẫu đất xi măng. .. nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén mẫu đất xi măng nhấn mạnh ảnh hưởng khoáng vật MMT Phương pháp phân tích địa kỹ thuật tia X nghiên cứu xác định cường độ chịu nén đất