Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)

Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống cát chảy trong xây dựng công trình đường ô tô tại khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa (LA tiến sĩ)

bộ giáo dục đào tạo trường đại học giao thông vận tải NGHIÊN CứU GIảI PHáP CHốNG CáT CHảY TRONG XÂY DựNG CÔNG TRìNH ĐƯờNG Ô TÔ TạI KHU KINH Tế NGHI SƠN TỉNH THANH HóA luận án tiến sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô đường Thành phố Mã số: 62.58.02.05.01 Người hướng dẫn khoa học: 1: PGS.TS Trn Tun Hip 2: GS.TS Bựi Xuõn Cy hà nội - 2017 LI CM N hon thnh lun ỏn, tỏc gi trõn trng cm n cỏc c quan ó to mi iu kin giỳp : Trng i hc Giao thụng Vn ti, Phũng o to sau i hc, khoa Cụng trỡnh, B mụn ng b, phũng thớ nghim trng im ng b 1, Vin Khoa hc v Cụng ngh Giao thụng Vn ti, phũng thớ nghim, kim nh trng im LASXD 1256, Cụng ty c phn t kho sỏt thit k xõy dng Lng Anh Th Tỏc gi xin by t lũng bit n chõn thnh v sõu sc n cỏc thy hng dn l PGS.TS Trn Tun Hip v GS.TS.Bựi Xuõn Cy ó ht sc tn tỡnh hng dn, giỳp , gúp ý v nh hng nghiờn cu cho tỏc gi Xin cm n n cỏc thy cụ b mụn ng b, khoa Cụng trỡnh, cỏc nh khoa hc, cỏc cng tỏc viờn ó nhit tỡnh h tr, giỳp quỏ trỡnh nghiờn cu Tỏc gi xin chõn thnh cm n cỏc nh khoa hc ó nhn xột, gúp ý; H ni 6/2017 CNG HềA X HI CH NGHA VIT NAM c lp T Hnh phỳc LI CAM OAN Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn cu ca riờng tụi Cỏc s liu, kt qu nờu lun ỏn l trung thc v cha c cụng b bt k cụng trỡnh no khỏc H ni, ngy thỏng nm 2017 Tỏc gi lun ỏn Lờ Nh Nam MC LC Danh mc hỡnh nh, biu Danh mc cỏc bng Danh mc ch vit tt Trang M u. 1 Lý v s cn thit la chn ti Mc tiờu nghiờn cu 3 i tng v phm vi nghiờn cu. 4 í ngha khoa hc v thc tin ca ti nghiờn cu . Cu trỳc ti lun ỏn. Chng 1: Tng quan v nghiờn cu. 1.1 Khỏi quỏt chung v cỏt bin v nc ngm 1.1.1 Khỏi quỏt chung v cỏt bin 1.1.2 Hot ng ca nc ngm 1.2 C s lý thuyt v dũng thm 1.2.1 Thm t 1.2.2 nh lut thm ng thng (nh lut arcy) 1.2.3 nh lut thm ng cong (nh lut A.AKrastiovolski) 10 1.3 Tng quan v cỏt chy xõy dng cụng trỡnh vựng duyờn hi 11 1.3.1- Tng quan v cỏt chy 11 1.3.2 S c cụng trỡnh cỏt chy trờn th gii v Vit Nam 14 1.3.3 Nhng s c cụng trỡnh vựng cỏt chy Nghi Sn 18 1.4 Cỏc nghiờn cu trờn th gii, nc v cỏt chy v nhng gii phỏp chng cỏt chy 21 1.4.1 Cỏc nghiờn cu v cỏt chy trờn th gii 21 1.4.2 Cỏc nghiờn cu v cỏt chy Vit Nam 23 1.4.3 Nhng cũn hn ch v hng nghiờn cu ca ti 24 1.5 Mc tiờu ca ti 26 1.6 Ni dung nghiờn cu, kt qu nghiờn cu phũng v hin trng 26 1.7 Phng phỏp nghiờn cu 26 1.8 Kt lun chng 27 Chng 2: Nghiờn cu a cht thy v thc nghim xỏc nh h s thm ca cỏt chy Nghi Sn 28 2.1 Nghiờn cu iu kin a cht khu vc Nghi Sn, Thanh Húa 28 2.1.1 iu kin t nhiờn khu vc Nghi Sn 28 2.1.2 Kho sỏt iu kin a cht vựng duyờn hi Nghi Sn 29 2.1.3 Kt qu kho sỏt 32 2.2 Quan trc mc nc ngm khu vc Nghi Sn, Thanh Húa 38 2.2.1 Mc tiờu quan trc 38 2.2.2 Ni dung quan trc 38 2.2.3 Kt qu quan trc 38 2.3 Xỏc nh c ch v phm vi hot ng ca cỏt chy Nghi Sn 41 2.3.1 Thớ nghim hm lng bi, bựn sột, sulfat, sulfit, mica ca lp cỏt chy thc nghim 41 2.3.2 C ch v phm vi hot ng ca cỏt chy Nghi Sn 41 2.4 Nghiờn cu thit k, ch to thit b o thm phc hp CEPM 42 2.4.1 Mc tiờu nghiờn cu 44 2.4.2 S thc nghim 44 2.4.3 Nghiờn cu thit k, ch to thit b o thm phc hp, CEPM 44 2.4.3.1 Cu to 44 2.4.3.2 Mụ t thit b 47 2.4.3.3 u im v hn ch ca thit b 47 2.5 Thc nghim phũng xỏc nh h s thm ca cỏt chy Nghi Sn 48 2.5.1 Mc tiờu thớ nghim 48 2.5.2 Cỏch ch b mu cỏt thớ nghim 48 2.5.3 Tin hnh thớ nghim 50 2.5.4 Kt qu thớ nghim 51 2.6 Nhn xột, kt lun chng 53 Chng 3: Nghiờn cu thc nghim phũng xỏc nh vt liu chng cỏt chy hp lý 54 Ni dung chớnh ca chng 56 3.1 Yờu cu v ni dung nghiờn cu thc nghim 57 3.1.1 Yờu cu thc nghim 57 3.1.2 Ni dung nghiờn cu thc nghim. 57 3.2 Nghiờn cu xỏc nh hm lng hp lý ca vt liu ph gia Bt sột 58 3.2.1 Thớ nghim xỏc nh hm lng nc hp lý dung hp BS-N 58 3.2.1.1 Cỏch ch b mu thớ nghim 58 3.2.1.2 Thớ nghim xỏc nh kth1 ca cỏc mu 59 3.2.2 Nghiờn cu thc nghim xỏc nh quan h bin thiờn ca h s thm, kth1 hm lng BS dung hp [BS-N] thay i 61 3.2.2.1 Ch b t hp mu thớ nghim 61 3.2.2.2 Thớ nghim xỏc nh quan h gia kth1 v hm lng BS dung hp [68%BS+32%N] 62 3.3 Nghiờn cu xỏc nh hm lng hp lý ca vt liu ph gia BEN 64 3.3.1 TN xỏc nh hm lng nc hp lý dung hp BEN-N 65 3.3.1.1 Cỏch ch b, t hp mu thớ nghim 65 3.3.1.2 Thớ nghim xỏc nh kth2 ca cỏc mu TN 65 3.3.2 Thớ nghim xỏc nh quan h thay i h s thm k th2 ca cỏt thay i hm lng vt liu ph gia BEN dung hp 67 [69%BEN+31%N] 3.3.2.1 Ch b t hp mu thớ nghim 67 3.3.2.2 Thớ nghim xỏc nh h s thm kth2 ca mu cỏt thay i hm lng BEN dung hp [BEN-N] 68 3.4 Nghiờn cu xỏc nh hm lng hp lý ca vt liu ph gia XM 70 3.4.1 Thớ nghim xỏc nh hm lng nc hp lý h va [XM-N] (tỡm kth3 nh nht) 70 3.4.1.1 Ch b t hp mu thớ nghim 70 3.4.1.2 Thớ nghim xỏc nh hm lng nc cú HH vi XM cú kth3 nh nht 71 3.4.2 Thớ nghim xỏc nh h s thm kth3 ca mu cỏt thay i hm lng XM dung hp [XM-N] 73 3.4.2.1 Ch b t hp mu thớ nghim 73 3.4.2.2 Thớ nghim xỏc nh quan h thay i k th3 hm lng XM dung hp [XM+N] thay i 74 3.5 Nghiờn cu xỏc nh hm lng hp lý ca vt liu ph gia [BS-XM] 76 3.5.1 Thớ nghim xỏc nh t l XM hp lý hn hp [BS-XM] 76 3.5.1.1 Ch b t hp mu thớ nghim . 76 3.5.1.2 Thớ nghim xỏc nh h s thm kth5 thay i hm lng XM hn hp [BS-XM] 77 3.5.2 Thớ nghim xỏc nh hm lng nc hp lý dung hp [72%BS+28%XM] 79 3.5.2.1 Ch b t hp mu thớ nghim 79 3.5.2.2 Nghiờn cu thc nghim xỏc nh hm lng nc hp lý 79 3.6 Nghiờn cu xỏc nh hm lng hp lý ca hn hp vt liu ph gia [XM-BEN] chng cỏt chy 82 3.6.1 Thc nghim xỏc nh t l hm lng BEN hp lý hn hp [XM-BEN] 82 3.6.1.1 Cỏch ch b, t hp mu thớ nghim 82 3.6.1.2 Nghiờn cu xỏc nh xỏc nh h s thm k th5 thay i hm lng BEN hừn hp [XM-BEN] 83 3.6.2 Nghiờn cu xỏc nh hm lng nc hp lý dung hp [77%XM+23%BEN]+N ( kth5 nh nht) 85 3.6.2.1 Ch b t hp mu thớ nghim 85 3.6.2.2 Nghiờn cu xỏc nh hm lng nc hp lý dung hp [XM-BEN-N], (tỡm kth5 nh nht) 85 3.7 Nghiờn cu xỏc nh hm lng hp lý cỏc vt liu ph gia hn hp [BS-BEN] 88 3.7.1 Thc nghim xỏc nh t l hm lng BEN hp lý hn hp [BS-BEN] 88 3.7.1.1 Ch b t hp mu thớ nghim 88 3.7.1.2 Thớ nghim xỏc nh quan h gia kth6 v hm lng [BS-BEN] 88 3.7.2 Thớ nghim xỏc nh hm lng nc hp lý dung hp [BS+BEN], (hm lng nc cho h s thm ca cỏt chy nh nht) 91 3.7.2.1 Ch b t hp mu thớ nghim. 91 3.7.2.2 Thớ nghim xỏc nh quan h gia kth7 v hm lng nc dung hp {[70%BS+30%BEN]-N} 91 3.8 Nghiờn cu xỏc nh hm lng hp lý vt liu ph gia thy tinh lng 93 3.8.1 Ch b t hp mu thớ nghim 93 3.8.2 Thớ nghim xỏc nh h s thm kth7 hm lng vt liu ph gia thy tinh lng, TTL, thay i 93 3.9 Nhn xột, kt lun chng 97 Chng 4: Nghiờn cu thc nghim hin trng xỏc nh h s thm ca cỏt cho thm nhp vo tng cỏt chy cỏc t hp ph gia khỏc 99 4.1 Ni dung thc nghim. 100 4.2 Thit lp mụ hỡnh thc nghim hin trng 100 4.3 Xõy h thc nghim v tin hnh thc nghim 102 4.3.1 Xõy h thc nghim 102 4.3.2 Tin hnh thc nghim 104 4.4 Kt qu thc nghim 107 4.4.1 Kt qu thc nghim xỏc nh h s thm ca cỏt nguyờn trng 107 4.4.2 Kt qu xỏc nh h s thm ca cỏt b thm nhp bi t hp vt liu 109 4.4.3 Kt qu xỏc nh h s thm ca cỏt b thm nhp bi t hp vt liu 110 4.4.4 Kt qu xỏc nh h s thm ca cỏt b thm nhp bi t hp vt liu 111 4.4.5 Kt qu xỏc nh h s thm ca cỏt b thm nhp bi t hp vt liu 112 4.5 Phõn tớch hiu qu kinh t s dng cỏc t hp vt liu ph gia chng thm khỏc 113 4.6 nh hng cụng ngh s dng vt liu ph gia chng cỏt chy xõy dng nn múng ng ụ tụ khu vc Nghi Sn, Than Húa 116 4.6.1 c im xõy dng nn múng ng ụ tụ Nghi Sn, Thanh Húa 116 4.6.2 Gii phỏp nh hng chng cỏt chy bng Ho chn dũng ngm (Ho chng thm) 117 4.7 Nhn xột, kt lun chng 120 Kt lun, kin ngh 123 Cỏc cụng trỡnh ó cụng b ca tỏc gi Ti liu tham kho Phn ph lc (trỡnh by cun riờng) ch kh nng hot ng ca dũng thm bng cỏch tỏc ng vo c hai yu t/ iu kin gõy cỏt chy kt hp bm hỳt nc lm khụ h múng - Vựng ven bin Nghi Sn cú a hỡnh khỏ bng phng, tng nc ngm thng khụng sõu, mt bng xõy dng khỏ rng rói; iu kin b trớ cỏc ho chng thm thun li 4.6.2 Gii phỏp nh hng chng cỏt chy bng Ho chn dũng ngm (Ho chng thm) - Khi xõy dng nn múng cụng trỡnh khu vc cú cỏt chy, ngi ta thng ỏp dng cỏc nhúm gii phỏp cụng ngh chớnh: 1) Trit tiờu dũng ngm (thỏo khụ), h thp mc nc ngm (ging cỏt n hoc a ging ) 2) Chn dũng ngm (tng chn, h cc, tng võy, úng bng nc ngm, jet grouting) 3) Hn ch kh nng hot ng ca dũng ngm bng cỏch tỏc ng vo c hai yu t/ iu kin gõy cỏt chy kt hp bm hỳt nc lm khụ h múng Nhúm gii phỏp 1) v 2) ũi hi u t thit b rt t tin, thi cụng phc tp, thng c ỏp dng cho thi cụng cỏc h múng cụng trỡnh cú din tớch khụng ln, h múng v tng nc ngm sõu - Múng ng ụ tụ thng kộo di theo din rng ti hng chc, hng trm km v cú chiu sõu hn ch khong một; ú ỏp dng gii phỏp 3) bng cỏch lm ho chn dũng ngm kt hp cho thm nhp vo tng cỏt chy cỏc vt liu ph gia (VLPG) lm thay i thuc tớnh c lý ca cỏt ngm v dũng ngm, nh ú lm gim h s thm (gim tc thm), v ú hn ch c cỏt chy, to iu kin cho hỳt khụ nc v thi cụng múng thun li - Hin cụng ngh ho chn dũng ngm hu nh cha c ỏp dng; iu kin hn ch, NCS cp gii phỏp v tho lun v nh hng cụng ngh ho chng cỏt chy, lm c s cho cỏc phỏt trin nghiờn cu tip tc S ho chng cỏt chy xõy dng nn mng ng ụ tụ khu vc Nghi Sn c th hin hỡnh 4.15 117 Hỡnh 4.15 S MCN ho VLPG chng cỏt chy i vi h múng cụng trỡnh ng ụ tụ Trong ú: - Chiu sõu h múng: h1+h2 - Cao MNN: h2 - Chiu rng h múng: b - Chiu di h múng: l - Chiu cao ho vt liu chng cỏt chy: H - Chiu rng ho: B - Chiu di ho: L - Khong cỏch t ỏy h múng n ho ln lt l: l1 v l2 ng dng cú hiu qu cụng ngh ho chng cỏt chy cn nghiờn cu cỏc : + Cỏc khong cỏch t thnh ho ti thnh h múng: l v l2 cn c nghiờn cu hin trng cn c vo iu kin mt bng v hot ng ca tng cỏt chy + Chiu sõu H, chiu rng ho B; cỏc tham s ny c quyt nh nghiờn cu thc t tựy thuc vo chiu sõu h múng - thi cụng ho ngn dũng ngm, cn nghiờn cu thit k ch to b cụng tỏc nhm c gii húa, t ng húa Thit b cú th va o ho, va bm vo 118 ho vt liu ph gia thớch hp (Cỏc VLPG ó nghiờn cu lun ỏn) Thit b cho phộp thi cụng ho theo kiu cun chiu, tnh tin Dựng thit b o ho tng cỏt chy theo kớch thc tớnh toỏn n chiu sõu thit k, ng thi bm VLPG xung ho thm nhp vo tng cỏt chy; t ú ngn dũng ngm hai bờn h múng chy vo nn ng, to iu kin bm hỳt khụ h múng v thi cụng nn ng Trỡnh t thc hin nh sau: Kho sỏt, ỏnh giỏ iu kin a cht thy vn, a hỡnh a mo khu vc xõy dng cụng trỡnh; Chiu sõu MNN, hng dũng ngm, s bin i MNN theo v cỏc tỏc ng ca khớ hu, thy triu; ỏnh giỏ, xỏc nh cu to, phm vi phõn b v hot ng ca tng cỏt chy; Kho sỏt, ỏnh giỏ iu kin cung ng, giỏ thnh vt liu khu vc Nghi Sn v khu vc ph cn; La chn VLPG hp lý (ó thc hin lun ỏn), bin phỏp t chc thi cụng v tớnh toỏn cỏc tham s ca Ho VLPG chng cỏt chy; Phõn tớch, ỏnh giỏ kinh t, k thut i vi gii phỏp Ho VLPG chn dũng ngm i vi ng ụ tụ; Phờ duyt v t chc thi cụng Ho VLPG chng cỏt chy: nh v nn ng v Ho trờn thc a; chun b VLPG ó la chn; chun b b cụng tỏc o v bm VLPG vo ho ó ch to; Dựng thit b b cụng tỏc o Ho n chiu sõu, kớch thc thit k theo kiu cun chiu, tnh tin dn; o n õu, bm VLPG xung ho n ú VLPG thm nhp vo tng cỏt chy, trỏnh cỏt chy gõy st l Cú th thi cụng Ho tun t mt bờn hoc ng thi hai bờn nn ng theo tng on chiu di ca Ho; thi gian nht nh cho VLPG thm nhp vo tng cỏt chy, kt hp bm hỳt, tin hnh o v thi cụng nn ng + Túm li: gii quyt chng cỏt chy xõy dng nn múng ng ụ tụ khu vc Nghi Sn, mt nhng gii phỏp thớch hp, kh dng v tit kim l ỏp dng cụng ngh ho chng cỏt chy ỏp dng hiu qu cụng ngh ú cn nghiờn cu gii quyt hai : - Nghiờn cu cỏc t hp vt liu ph gia hp lý v kinh t - k thut chng cỏt chy; ny ó c NCS nghiờn cu v gii thiu lun ỏn 119 - Nghiờn cu gii phỏp xõy dng ho k thut phự hp iu kin hin trng Do iu kin hn ch v thi gian, kinh phớ lun ỏn mi ch cp n nh hng cho nhng nghiờn cu tip tc 4.7 Nhn xột, kt lun chng 1) - Hin cú nhiu phng phỏp xỏc nh h s thm ca lp cỏt chy, nh thớ nghim phũng vi ct nc khụng i, tớnh toỏn lý thuyt, phng phỏp hin trng Tuy nhiờn phng phỏp tớnh toỏn lý thuyt cũn nhiu hn ch vỡ cha xột n cỏc yu t v thuc tớnh, thnh phn, cht ca cỏt, nhit mụi trng Thỏng 12 nm 2010, vin Khoa hc cụng ngh GTVT ó nghiờn cu o h s thm ca cỏt chy Nghi Sn bng phng phỏp ca ASTM D2434 Constant Head Permeability Test (hỡnh 4.15) Nm 2012-2013 Ths Lờ Nh Nam v cng s ó tin hnh o thm ca cỏt chy Nghi Sn bng b thit b phc hp CEPM, (hỡnh 4.16) Phng phỏp thớ nghim phũng ớt tn kộm nhng hn ch v kớch thc, tớnh nguyờn dng ca mu thớ nghim, nc v nhit thớ nghim khụng hon ton ỳng nh thc t, ú kt qu thớ nghim cú nhng sai s nht nh khc phc tỡnh trng ú, tỏc gi s dng dng phng phỏp thớ nghim hin trng xỏc nh h s thm ca lp cỏt chy Nghi Sn iu kin t nhiờn Hỡnh 4.16 Thớ nghim o thm ti i hc Arkansas, theo ASTM D2434, M [28] 120 Hỡnh 4.17 Thớ nghim o thm bng b thit b CEPM 2) - So sỏnh vi kt qu thc nghim hiờn trng v phũng cho thy: - H s thm ca cỏt Nghi Sn xỏc nh ti hin trng: k0tb = 0,95.10-3 (cm/s) - Kt qu thớ nghim h s thm ca cỏt tng cỏt chy Nghi Sn phũng thớ nghim trng im ng b - Vin khoa hc cụng ngh Giao thụng ti thc hin, 12/ 2010, theo phng phỏp ca ASTM, USA: k 0tb = 0,83.10-3 cm/s; Sai khỏc so vi kt qu thc nghim hin trng = -14,5 % - Kt qu o thm ca cỏt tng cỏt chy Nghi Sn bng b thit b CEPM Ths Lờ Nh Nam v cng s thc hin nm 2012: kotb = 0,089 10-3 cm/s; Sai khỏc so vi thc nghim hin trng = - 6,7 % Kt qu thớ nghim hin trng ỏng tin cy hn kt qu thớ nghim phũng thc hin cỏc iu kin gn sỏt thc t; sai s kt qu o phũng t % n 14 % l cú th chp nhn c Do tớnh phc ca bi toỏn o thm, vi tng phng phỏp thc nghim, kt qu nhng ln o khỏc b phõn tỏn phm vi xp x 5% Thc nghim o thm hin trng rt khú khn v tn kộm; t kt qu ỏnh giỏ nh trờn, cú th tin hnh thớ nghim o thm phũng nghiờn cu tớnh thm ca cỏt tng cỏt ngm bóo hũa nc Trong nhng trng 121 hp ũi hi chớnh xỏc cao, cỏc k s nờn nghiờn cu thc nghim hin trng cú kt qu tin cy hn S liu thc nghim hin trng cú sai khỏc so vi phũng nhiờn sai khỏc khụng ln; s d cú s sai khỏc vỡ cỏc lý sau õy: - Nc s dng thớ nghim phũng l nc mỏy ớt ln cht, nc thm ngoi thc t cú cha nhiu bui sột, khoỏng cht nh oxit, mui, - Nhit thớ nghim phũng cng cú sai khỏc so vi thớ nghim ngoi hin trng 3) - Kt qu phõn tớch hiu qu kinh t cỏc t hp VLPG cho thy: T hp cỏc vt liu ph gia chng thm hp lý cú hiu qu cao v mt k thut: chng cỏt chy (lm gim h s thm ca cỏt chy) ó c gii thiu chng Qua phõn tớch kinh t thy rng: vt liu ph gia Bentonite, bt sột v xi mng u cú hiu qu kinh t tt cựng t ti mt h s thm yờu cu thỡ vt liu ph gia bentonite cho thy hiu qu kinh t cao nht, nhng nu xột v tớnh d cung ng, giỏ thnh r, d thi cụng thỡ vt liu bt sột, xi mng cú tớnh cnh tranh rt cao Do iu kin hn ch, lun ỏn cha th nghiờn cu sõu v cụng ngh Ho chng thm; tng lai, cn tip tc nghiờn cu thc t hin trng, vi iu kin a cht thy c th; ú tựy thuc kt qu phõn tớch nhiu yu t m cú th la chn phng ỏn thớch hp s loi t hp vt liu ó nờu chng 122 KT LUN, KIN NGH xut c gii phỏp hp lý chng cỏt chy xõy dng ng ụ tụ ti Khu kinh t Nghi Sn, lun ỏn ó tin hnh cỏc ni dung nghiờn cu sau: - Nghiờn cu tng quan v cỏt chy; bao gm lý thuyt thm, hot ng ca cỏt chy; cỏc s c cỏt chy gõy quỏ trỡnh xõy dng khai thỏc cụng trỡnh; cỏc nghiờn cu lý thuyt v cỏc gii phỏp thc t chng cỏt chy nc v trờn th gii - Nghiờn cu c im a cht thy v hot ng ca i nc ngm khu vc Nghi Sn, Thanh Húa - Nghiờn cu v cỏt bin Nghi Sn, h s thm ca cỏt tng ngm cú kh nng gõy cỏt chy - Nghiờn cu thit k, ch to b thit b o thm phc hp, CEPM; dựng b thit b CEPM tin hnh nghiờn cu thm cho thm nhp vo tng cỏt chy cỏc loi vt liu ph gia chng cỏt chy khỏc nhau; thay i loi vt liu, hm lng t l vt liu, hm lng nc xỏc nh t hp vt liu hp lý phc v chng cỏt chy - Nghiờn cu thc nghim hin trng ỏnh giỏ sai s, tin cy ca thc nghim phũng bng b thit b CEPM - ỏnh giỏ hiu qu kinh t-k thut ca cỏc gii phỏp c xut - Nghiờn cu nh hng gii phỏp ho chn dũng ngm chng cỏt chy xõy dng ng ụ tụ Nhng úng gúp mi ca lun ỏn: - Lun ỏn ó phõn tớch, tng hp nhng nhúm gii phỏp cụng ngh x lý hin tng cỏt chy xõy dng cụng trỡnh núi chung: Trit tiờu dũng ngm (dũng thm); chn dũng ngm; hn ch kh nng hot ng ca dũng ngm Trờn c s phõn tớch u nhc im ca mi gii phỏp cỏc trng hp xõy dng cú c im khỏc nhau, lun ỏn ó kin ngh i sõu nghiờn cu gii phỏp th l Nghiờn cu gii phỏp hn ch hot ng ca dũng thm bng cỏc vt liu ph gia sn cú trờn a bn Nghi Sn v cỏc vựng ph cn gim h s 123 thm (gim tc thm) to iu kin bm hỳt khụ h múng v ú hn ch hin tng cỏt chy di nn múng cụng trỡnh v thi cụng múng cu, cng, nn ng, tng chn thun li - Lun ỏn ó nghiờn cu thit k ch to b thớ nghim o thm phc hp (complex equipment for permeable measurement, CEPM) vi nhiu ng thớ nghim, cú kh nng thỏo lp linh hot, c lp t phũng thớ nghim; nh ú cựng lỳc cú th thớ nghim thm cho nhiu vt liu ph gia, hoc mt vt liu ph gia vi nhiu loi hm lng (t l) v hm lng nc khỏc cựng mt iu kin thớ nghim v c im ca cỏt chy (ni dung nghiờn cu ny c gii thiu chng 2); - Bng thit b o thm phc hp (CEPM), lun ỏn ó tin hnh thớ nghim xỏc nh h s thm ca cỏt chy cho thm nhp cỏc t hp vt liu ph gia khỏc nhau: bt sột, xi mng, bentonite, thy tinh lng v cỏc t hp ca chỳng; ng thi thay i t l hm lng cỏc vt liu ph gia thnh phn; t ú phõn tớch xỏc nh c t hp vt liu ph gia hp lý chng cỏt chy (cho h s thm ca cỏt chy nh nht) kt qu c gii thiu chng - ó tin hnh thc nghim xỏc nh h s thm ti hin trng iu kin thc t kim chng vi kt qu thớ nghim phũng s dng b thit b CEPM; kt qu thc nghim hin trng cho thy sai khỏc gia kt qu thớ nghim phũng so vi thc nghim hin trng xp x 7%, t ú cho thy: thc nghim phũng bng b thit b CEPM cho kt qu cú ụ tin cy chp nhn c - Lun ỏn ó xut gii phỏp nh hng chng cỏt chy bng ho chn dũng ngm s dng cỏc t hp vt liu ph gia hp lý chng cỏt chy xõy dng cụng trỡnh ng ụ tụ; lm c s cho nhng nghiờn cu tip tc v trin khai ỏp dng vo thc t - Lun ỏn ó phõn tớch hiu qu kinh t cỏc gii phỏp t hp vt liu ph gia chng cỏt chy khỏc v khuyn ngh nh hng ỏp dng vo thc t Tựy thuc iu kin cung cp, n giỏ vt t, a im xõy dng, iu kin a cht thy ti khu vc cụng trỡnh; cn lun chng kinh t - k thut la chn gii phỏp hp lý, ú th t u tiờn la chn t hp vt liu ph gia cú th thay i 124 nh hng nghiờn cu phỏt trin ca lun ỏn Nghiờn cu chng cỏt chy l mt ni dung rng ln, phc v thc s khú khn, tn kộm; iu kin hn ch, nhng kt qu lun ỏn t c mi ch l nhng úng gúp bc u nhm gúp phn gii quyt mt khoa hc thc tin cú ý ngha c bit cp thit s nghip xõy dng phỏt trin h tng giao thụng ti hin i, ng b, bn vng phỏt trin, tng lai cn nghiờn cu cụng ngh thi cụng ho chng cỏt chy xõy dng nn múng cụng trỡnh ng ụ tụ ti khu vc Nghi Sn bao gm: - Nghiờn cu thit k ch to b cụng tỏc o ho v thm nhp cỏc t hp vt liu ph gia hp lý chng cỏt chy - Nghiờn cu cỏc tham s hp lý ca ho chng cỏt chy nh: chiu sõu, chiu rng, khong cỏch t ho ti thnh h múng - Hng dn cụng ngh thi cụng ho chn dũng ngm chng cỏt chy xõy dng ng ụ tụ Kt qu nghiờn cu ca lun ỏn s tng tớnh hiu qu quỏ trỡnh xõy dng phỏt trin c s h tng Khu kinh t Nghi Sn khu kinh t trng im quc gia; lm c s cho nhng nghiờn cu tip tc lnh vc liờn quan v cú th ỏp dng hiu qu cho nhng ni cú iu kin a lý t nhiờn, a cht thy vn, ti nguyờn, vt liu tng t 125 TI LIU THAM KHO I Ti liu Ting Vit [1] Nguyn Hu An, Xỏc nh phm vi bo v sụng ng bng Bc b trờn c s gii bi toỏn thm v ỏnh giỏ n nh nn Tp Thy li, (273), tr 23-34, (1990) [2] Nguyn Hu An v cỏc cng s, Nghiờn cu cỏc gii phỏp nõng cao s lm vic an ton cho sụng ng bng Bc b ti cp B B96-34-01-T, (1999) [3] Hunh Bỏ, K Thut v nnk, Tớnh toỏn thm qua cụng trỡnh thy li ti NCKH cp B, H Ni, (2001) [4] Bỏo cỏo kho sỏt a cht d ỏn ng Bc-Nam 3, khu Kinh t Nghi Sn, 2006; [5] Bỏo cỏo s liu khớ tng phc v d ỏn Thit k tng th nh mỏy Lc húa du Nghi Sn, Thanh Húa, 2003; [6] Bỏo cỏo kho sỏt a cht d ỏn xõy dng Trm y t khu TC xó Hi Yn, KKT Nghi Sn, 2010; [7] Nguyn Ngc Bớch - Giỏo trỡnh a k thut cụng trỡnh, Nxb Xõy dng, 2005; [8] Nguyn Tng Thanh Bỡnh, Trn Nguyn Hong Hựng S dng cụng ngh pht va cao ỏp gia c hm metro s ti thnh ph H Chớ Minh; [9] V Minh Cỏt, Bựi Cụng Quang - Thy nc di t, Nxb Xõy dng, 2003 [10] Cụng ty t xõy dng Thu li II, cụng ngh thi cụng tng chng thm bng bin phỏp o dung dch bentonit, 2003 [11] Nguyn Quc Dng - Bỏo cỏo kt qu thc hin d ỏn sn xut th nghim c lp cp Nh nc: Hon thin cụng ngh khoan pht va ỏp lc cao (Jet-Grouting) nhm tng kh nng chng thm cho cụng trỡnh thy li, H Ni, 2010 [12] Nguyn Quc Dng Gii thiu kt qu ng dng cụng ngh khoan pht va ỏp lc cao (Jet-grouting) chng thm cho mt s cụng trỡnh thy li, khoa hc cụng ngh; [13] Nguyn Quc Dng - Hon thin cụng ngh khoan pht va ỏp lc cao (Jet-grouting) nhm tng kh nng chng thm cho cụng trỡnh thy li, 2010 [14] Nguyn Hng c C s a cht cụng trỡnh v a cht thy cụng trỡnh, Nxb Xõy dng, 2009; [15] Trn Thanh Giỏm a k thut, Nxb Xõy dng, 2011; [16] Trn Tun Hip - Nghiờn cu s dng cỏt bin ch to BTXM xõy dng ng ụ tụ v cụng trỡnh phũng h ven bin, hi o Vit Nam, 2009 [17] Lờ Anh Hong C hc t, Nxb Xõy dng, 2005; [18] Trn Nh Hi - Dựng dung dch ho sột to ho vỏch vỏch ng, xõy tng chng thm qua tng cỏt cui si di MNN, tuyn nghiờn cu C hc t nn múng, Vin nghiờn cu khoa hc thu li, 1979; [19] Dng Trung Huy - Hng dn s dng phm mm thm d hng Chuyờn Tin s, i hc Thy li, (2005) [20] Nguyn Bỏ K - S c nn múng cụng trỡnh, Nxb Xõy dng 2011; [21] Nguyn Bỏ K - Thit k v thi cụng h múng sõu, Nxb xõy dng, 2014; [22] Lờ Vn Kim H hng, sa cha, gia cng nn múng, Nxb Xõy dng, 2009; [23] Phan Liờu t cỏt bin nhit i m, Nxb khoa hc v k thut, 1987; [24] Nguyn S Ngc, Trn Vn Dng Giỏo trỡnh a cht cụng trỡnh, Nxb Giao thụng ti H Ni, 2003; [25] Nguyn Kim Ngc v nhúm tỏc gi a cht thy i cng, Nxb Giao thụng ti, 2008; [26] Bch Quc Tin, Dũng thm nn t (khụng bóo hũa v bóo hũa), Tp Khoa hc v cụng ngh, trng i hc bỏch khoa Nng- s 1(30), 2009 [27] Tiờu chun quc gia TCVN 8723: 2012, t xõy dng cụng trỡnh thy li - Phng phỏp xỏc nh h s thm ca t phũng thớ ngim [28] Tiờu chun thớ nghim ASTM D2434 68 (1994), AASHTO T215-70 (2003), tớnh thm ca t dng ht (ct nc khụng i) [29] Nguyn Cnh Thỏi, Tụ Quang Trung Nghiờn cu n nh vỏch ho thi cụng dung dch Bentonit theo trng thỏi khụng gian ba chiu, Bỏo khoa hc k thut Thy li v mụi trng, s 43 - 12/ 2013; [30] Nguyn Cnh Thỏi - Thi cụng th nghim tng ho t bentonit chng thm, 2015; [31] Nguyn Cnh Thỏi, Nguyn Anh Tỳ, Bựi Quang Cng Thi cụng th nghim tng ho t Bentonit chng thm, 2016; [32] Nguyn Cnh Thỏi, Lng Thanh Hng Tớnh toỏn n nh vỏch ho Bentonit t ớt dớnh, 2015; [33] Trn Vn Ton, Nghiờn cu ci tin cụng ngh h thp mc nc ngm xõy dng cụng trỡnh trờn nn mm yu cú hin tng cỏt chy, Lun Thc s k thut, 2016 [34] Nguyn Vit Trung Cc t xi mng, phng phỏp gia c nn t yu, Nxb Xõy dng, 2014; [35] Nguyn Xuõn Trng - Thit k p t, Nxb Giỏo dc, H Ni, (1972) [36] Bựi Vn Trng Kt qu bc u nghiờn cu xúi ngm, cỏt chy nn sụng bng phng phỏp thớ nghim hin trng, Khoa hc k thut Thy li v mụi trng, s 50 - thỏng 9/2015; [37] Nguyn Anh Tỳ Nghiờn cu gii phỏp tng ho t bentonit xi mng nõng cao kh nng chng thm cho p t, lun ỏn tin s k thut; [38] Tuyn bỏo cỏo khoa hc, hi ngh khoa hc ton quc ln th hai v S c v h hng cụng trỡnh xõy dng - Vin khoa hc cụng ngh xõy dng, Nxb xõy dng, 2003; [39] Nguyn Uyờn a cht thy cụng trỡnh, Nxb xõy dng, 2003; [40] Nguyn Uyờn X lý cỏc hin tng a cht xõy dng, Nxb xõy dng, 2006; [41] Nguyn Uyờn a cht cụng trỡnh, Nxb xõy dng, 2009; [42] Nguyn Uyờn Thit k v x lý h múng, Nxb Xõy dng, 2009; [43] Trn Vn Vit Cm nang dựng cho k s a k thut, Nxb Xõy dng, 2008 [44] L.V.Makovxki - Cụng trỡnh ngm giao thụng ụ th, Nxb Xõy dng, Nguyn c Nguụn dch, Nguyn Vn Qung hiu ớnh, 2008; II Ti liu ting Anh [45] Aitchison, G.D., and Wood, C.C., (1965) Some Interactions of Compaction, Permeability and Post-Construction Deflocculation Affecting the Probability of Piping Failure in Small Earth Dams. Proc 6th Int Conf Soil Mechanics and Found Eng., Vol 2, pp 442-6 [46] Arthur Casagrande, Control of Seepage through Foundations and Abutments of Dams, Published Online: May 25, 2015, [47] Arthur Casagrande, Control of Seepage through Foundations and Abutments of Dams, DOI: http://dx.doi.org/10.1680/geot.1961.11.3.161, Published online: May 25, 2015 [48] British Standard - Code Of Practice For Foudations - BS 8004:1986, BSI, London - 16 February 2005 [49] Casagrande, A., Seepage through Dams Jnl New England Water Works Assn., Vol 51, No 2, June 1937, also published in Contributions to Soil Mechanics, 1925 - 1940, Boston Society of Civil Engineers, 1940 [50] Cedergren, H.R., (1977) Seepage, Drainage and Flow Nets, John Wiley and Sons, New York, 534 pp [51] Chen Y F, Zhou C B, Zheng H A numerical solution to seepage problems with complex drainage systems Computers and Geotechnics, 2008 [52] Daniel Eklund Penetrability for cementitious injection grouts - Royal Institute of Technology - Stockholm - Sweden 2003 [53] Eriksson M Grouting Researchs - Royal Institute of Technology Stockholm - Sweden 2004 [54] Lakshmi N Reddi, Sepage in soils, principles and applications, Kansas state university, 2003, published by John Wiley & sons, Hoboken, New Jersey [55] L F Cooling, Field Measurements in Soil Mechanics, Gộotechnique, Volume 12, Issue 2, Jun 1962 (77104) [56] J.K.Mitchell & Kenichi Soga - Fundamentals Of Soil Behavior - John Wiley & Sons, Canada,2005 [57] Lai W M, Rubin D, Krempl E Introduction to continuum mechanics 3rd ed Oxford: Pergamon Press Ltd., 1993 [58] S.K.Gulhati v M.Datta, Indian Institute Of Technology- Geotechnical Engineering - Tata McGraw-Hill, New Delhi - India 2005 [59] Timothy D Stark Navid H Jafari Aaron L Leopold Thomas L Brandon (2014) Soil compressibility in transient unsaturated seepage analyses Canadian Geotechnical Journal, Online publication date: 1-Aug-2014 [60] Z M Malik A Tariq J Anwer (2008) Seepage control for Satpara dam, Pakistan Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Geotechnical Engineering, Online publication date: 25-May-2015 [61] Zhang Ga, Zhang Lianwei, Zhang Jianmin, et al Seepage analysis for upstream cofferdam of Xiluodu hydropower station Journal of Hydroelectric Engineering, 2002, [62] Yifeng Chen et all, A new classification of seepage control mechanisms in geotechnical engineering, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2010 CC CễNG TRèNH CễNG B CA TC GI Lờ Nh Nam, n nh ca nn ng ụ tụ trờn vựng cỏt chy, khoa hc giao thụng ti, s 32 11/2010; Lờ Nh Nam, Trn Tun Hip: Nghiờn cu thit k, ch to b thit b o thm phc hp, CEPM, Tp xõy dng, B Xõy dng, thỏng nm 2017; Lờ Nh Nam, Trn Tun Hip: Nghiờn cu thc nghim xỏc nh hm lng vt liu ph gia bt sột hp lý chng cỏt chy xõy dng nn múng ng ụ tụ khu vc Nghi Sn, Thanh Húa (Experiment researching reasonable content of clay admixture to treat seepage for construction of road foundation in Nghi Son, Thanh Hoa), Tp Giao thụng ti, s 5/2017; Lờ Nh Nam, Trn Tun Hip: Thc nghim hin trng xỏc nh h s thm ca cỏt tng cỏt chy ti KKT Nghi Sn (Experimental research in site to determine permeability coefficient of seepage in Nghi Sn, Thanh Hoa), Tp giao thụng ti, s 6/2017; Lờ Nh Nam, ti nghiờn cu khoa hc cp tnh Thanh Húa: Nghiờn cu gii phỏp k thut chng xúi ngm, cỏt chy xõy dng nn múng cụng trỡnh ng giao thụng ti khu kinh t Nghi sn, Thanh Húa, ó c UBND tnh Thanh Hoỏ phờ duyt theo Q s: 4112/Q-UBND nm 2014, ang trin khai ... Hóa Đối tượng phạm vi nghi n cứu Đối tượng nghi n cứu: Nghi n cứu giái pháp chống cát chảy xây dựng công trình đường ô tô Phạm vi nghi n cứu: Khu kinh tế Nghi Sơn, tỉnh Thanh Hóa Ý nghĩa khoa học... phụ gia chống cát chảy xây dựng móng đường ô tô khu vực Nghi Sơn, Than Hóa 116 4.6.1 Đặc điểm xây dựng móng đường ô tô Nghi Sơn, Thanh Hóa 116 4.6.2 Giải pháp định hướng chống cát chảy Hào... chống cát chảy xây dựng công trình đường ô tô khu kinh tế Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa nhằm giải vấn đề khoa học, thực tiễn cấp thiết nghi p công nghi p hóa, đại hóa sở hạ tầng giao thông vận tải