TÍNH TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU DỰ ÁN NHÀ GA HÀNH KHÁCH SÂN BAY CÁT BI BẰNG PHƢƠNG PHÁP GIẾNG CÁT KẾT HỢP GIA TẢI VÀ PHƢƠNG PHÁP CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG_2

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Khái niệm đất yếu loại đất yếu thƣờng gặp 1.2 Các vấn đề gặp phải xây dựng cơng trình đất yếu 1.2.1 Những dạng phá hoại đường thường gặp 1.2.2 Sự phát triển hư hỏng 1.3 Các vấn đề lún 1.4 Các biện pháp xử lý đất yếu áp dụng việt nam 1.4.1 Phương pháp xử lý đất yếu cọc cát giếng cát 1.4.2 Phương pháp xử lý đất yếu cọc vôi cọc đất gia cố xi măng 1.4.3 Phương pháp xử lý đệm cát[ 1.4.4 Phương pháp dắp bệ phản áp 1.4.5 Phương pháp sử dụng lưới địa kỹ thuật 10 1.4.6 Phương pháp lưới địa kỹ thuật kết hợp với hệ móng cọc 11 1.4.7 Phương pháp xử lý đất yếu bấc thấm 11 1.5 Kết luận chƣơng 12 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIẾNG CÁT KẾT HỢP GIA TẢI VÀ PHƢƠNG PHÁP CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG 13 2.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn xử lý đất yếu giếng cát kết hợp gia tải 13 2.1.1 Giới thiệu phương pháp giếng cát kết hợp với gia tải: 13 2.1.2 Nguyên lý xử lý đất yếu giếng cát kết hợp gia tải 14 2.1.3 Trình tự điều kiện thiết kế, phạm vi áp dụng giếng cát kết hợp gia tải 17 2.1.4 Thiết kế giếng cát 21 2.1.5 Công nghệ thi công 26 2.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn xử lý đất yếu phƣơng pháp cọc đất gia cố xi măng 28 2.2.1 Giới thiệu phương pháp cọc đất gia cố xi măng 28 2.2.2 Công nghệ thi công cọc đất gia cố xi măng 30 2.2.3 Nguyên lý xử lý đất yếu cọc đất gia cố xi măng 34 2.2.4 Quan điểm tính tốn cọc đất gia cố xi măng 36 2.2.5 Các vấn đề cần quan tâm thiết kế cọc ximăng đất 47 2.3 Kết luận chƣơng 2: 49 CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU DỰ ÁN NHÀ GA HÀNH KHÁCH SÂN BAY CÁT BI BẰNG PHƢƠNG PHÁP GIẾNG CÁT KẾT HỢP GIA TẢI VÀ PHƢƠNG PHÁP CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG 51 3.1 Giới thiệu chung dự án cảng hàng không quốc tế Cát bi: 51 3.1.1 Qui mô dự án: 51 3.1.2 Điều kiện địa chất khu vực thiết kế 51 3.1.3 Giải pháp thiết kế hệ thống đường giao thông 52 3.1.4 Giải pháp thiết kế xử lý đất yếu 53 3.1.5 Tải trọng tác dụng 54 3.1.6 Yêu cầu thiết kế 56 3.1.7 Phương pháp tính toán: 56 iii Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 3.2 Tính tốn xử lý đƣờng vào nhà ga phƣơng pháp cọc đất gia cố xi măng 57 3.2.1 Mơ hình lựa chọn tính toán: 57 3.2.2 Tính tốn gia cố cọc xi măng đất 59 3.3 Tính tốn xử lý đƣờng vào cảng phƣơng pháp giếng cát kết hợp gia tải 65 3.3.1 Lựa chọn mơ hình tính tốn 65 3.3.2 Tính tốn giếng cát kết hợp gia tải 66 3.4 So sánh giá trị kinh tế phƣơng án xử lý 69 3.5 Kết luận chƣơng III: 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN 75 iv Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng 2.1 Tên bảng Các cơng trình tiêu biểu ứng dụng cọc ximăng đất Việt Trang 30 Nam 2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến phát triển cường độ 35 3.1 Bảng tính qui đổi tải trọng xe 55 3.2 Bảng tính giá trị qui đổi tải trọng kết cấu áo đường 55 3.3 Yêu cầu độ lún đường giai đoạn khai thác 56 3.4 3.5 3.6 Chỉ tiêu địa chất khu vực tính tốn Chỉ tiêu lớp đất đắp cọc ximăng đất Tổng hợp độ lún đất theo chiều dài cọc Xi măng đất 3.7 Tổng hợp độ lún đất theo chiều dài cọc xi măng đất 3.8 Tổng hợp độ lún đất theo chiều dài cọc xi măng đất 58 58 60 61 62 3.9 Bảng tổng hợp phương án cọc đường kính D800 63 3.10 Chỉ tiêu địa chất khu vực tính tốn 66 3.11 Chỉ tiêu lớp đất đắp 66 3.12 Kết tính tốn lún chưa gia cố 67 3.13 Tổng hợp kết tính tốn phương án Kg=3m 67 v Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 3.14 Tổng hợp kết tính tốn phương án Kg=3.5m 68 3.15 Tổng hợp kết tính tốn phương án Kg=4 m 68 3.16 Chi phí gia cố cọc đất gia cố xi măng 69 3.17 Chi phí gia cố phương án kết hợp cọc xi măng đất giếng cát 70 vi Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình Số hình Trang 1.1 Phá hoại đường lún trồi 1.2 Phá hoại đường trượt sâu 2.1 Phương pháp xử lý đất yếu giếng cát kết hợp gia tải 13 2.2 Mặt cắt ngang bố trí giếng cát 15 2.3 Bố trị mạng giếng cát 22 2.4 Chiều sâu giếng cát 22 2.5 Kích thước ống vách 23 2.6 Trình tự thi cơng giếng cát 27 2.7 Thi công cọc giếng cát 27 2.8 Gia tải dự án Cát Bi 28 2.9 Các ứng dụng Cọc ximăng đất ( Terashi, 1997) 29 2.10 Hình ảnh trình khoan phun 30 2.11 Sơ đồ thi công phương pháp trộn khô 31 2.12 Sơ đồ thi công phương pháp trộn ướt 32 2.13 Dây chuyền khoan phun áp lực cao (Kplalc) 32 2.14 Thi công cọc đất dự án nhà ga Cát Bi 33 vii Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 2.15 Hình ảnh thực tế dạng bố trí Cọc ximăng đất (DSMC) 36 2.16 Sơ đồ phá hoại đất dính gia cố cột xi măng-đất 40 2.17 Quan hệ ứng suất - biến dạng vật liệu ximăng đất 41 2.18 Phá hoại khối 41 2.19 Phá hoại cắt cục 42 2.20 Sơ đồ tính tốn biến dạng 43 2.21 Sơ đồ tải trọng truyền cho cột 45 2.22 Sơ đồ tải trọng truyền cho đất không ổn định cộtkhi tải trọng vượt độ bền rão 45 2.23 Tính tốn chênh lệch lún 47 3.1 Phối cảnh Dự án nhà ga sân bay Cát bi 51 3.2 Mặt cắt ngang điển hình đường trục vào cảng 52 3.3 Mặt cắt ngang điển hình đường vào nhà ga 53 3.4 Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng xe cộ tác dụng lên đất yếu 54 3.5 Mặt cắt ngang bố trí cọc ximăng đất gia cố đất yếu 57 3.6 Độ lún không xử lý đường 59 3.7 Cung trượt đường ổn định59 3.8 Quan hệ chiều dài cọc độ lún phương án 2D 60 viii Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 3.9 Quan hệ chiều dài cọc độ lún phương án cọc 2.5D 61 3.10 Quan hệ chiều dài cọc độ lún 62 3.11 Biểu đồ so sánh phương án cọc 64 3.12 Mặt cắt ngang bố trí giếng cát gia cố đất yếu 65 3.13 Độ lún cố kết 67 3.14 Biểu đồ so sánh độ lún dư phương án giếng cát 69 ix Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 PHẦN MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nước ta bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố, mạng lưới giao thơng xây dựng với tốc độ ngày lớn Các cơng trình xây dựng thường tập trung nơi có điều kiện kinh tế, giao thơng thuận lợi, nhiên phần lớn lại gặp bất lợi điều kiện địa chất cơng trình Tại đây, cấu trúc thường phức tạp, gồm nhiều lớp đất yếu, có chiều dày lớn, phân bố mặt Khi xây dựng đường việc chọn lựa giải pháp thiết kế móng thường gặp nhiều khó khăn Khó khăn chỗ, chọn giải pháp vừa đáp ứng yêu cầu kết cấu, vừa đảm bảo tiến độ thi công giá thành hợp lý Hiện nay, việc xử lý đất yếu xây dựng đường áp dụng biện pháp như: thay phần toàn lớp đất yếu lớp vật liệu có tiêu lý tốt hơn, sử dụng vải địa kỹ thuật, bấc thấm, cọc cát, giếng cát, cọc đất gia cố ximăng… Tại Việt Nam có số vùng đất yếu lưu vực sông Hồng sông Cửu Long Nhiều thành phố thị trấn hình thành phát triển đất yếu với điều kiện phức tạp đất dọc theo dòng sơng bờ biển Trong năm gần với tiến khoa học kỹ thuật, móng cơng trình ngày quan tâm tìm hiểu nhiều hơn, cơng trình ổn định hơn.Tuy nhiên, có số cơng trình bị hư hại mà ngun nhân chủ yếu đất cơng trình.Đối với nước ta nước phát triển, công nghiệp hóa đại hóa mạnh mẽ, nhiều cơng trình lớn, nhà máy, bến cảng, sân bay khu công nghiệp xây dựng.Tất điều động lực để thúc đẩy nghiên cứu phát triển kỹ thuật gia cố đất xử lý đất yếu, giúp hiểu rõ lòng đất Dự án xây dựng nhà ga hành khách sân bay quốc tế Cát bi nhằm mục tiêu đáp ứng nhu cầu vận tải ngày cao, cải thiện điều kiện khai thác, phục vụ phát triển kinh tế xã hội cho thành phố Hải Phòng đảm bảo an ninh quốc gia Dự án thực khu vực địa chất yếu trước ao, hồ, đầm Chính Trang: Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 vậy, việc xử lý hiệu đất yếu nhằm đáp ứng yêu cầu kinh tế kỹ thuật Chủ đầu tư quan tâm hàng đầu Do đề tài “Nghiên cứu phương pháp xử lý đất yếu dự án xây dựng nhà ga hành khách sân bay Quốc tế Cát Bi” vấn đề có ý nghĩa cấp bách thiết thực MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu, so sánh khuyến nghị phạm vi áp dụng cho phương pháp xử lý đất yếu, lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp cho dự án xây dựng nhà ga hành khách sân bay quốc tế Cát bi Đưa khuyến nghị thiết kế thi công xử lý đất yếu phương pháp giếng cát cọc đất gia cố xi măng cho dự án ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Luận văn nghiên cứu lớp địa chất yếu giải pháp thiết kế công nghệ thi công cơng trình đất yếu Đi sâu nghiên công nghệ giếng cát cọc đất gia cố xi măng gia cố đất yếu Đưa giải pháp thiết kế công nghệ thi công nâng cao chất lượng đất yếu phương pháp giếng cát cọc đất gia cố xi măng Áp dụng giếng cát cọc đất gia cố xi măng cho việc xử lý đất yếu dự án xây dựng nhà ga hành khách sân bay quốc tế Cát bi PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thu thập tài liệu liên quan đến giải pháp thiết kế cơng nghệ thi cơng góp phần nhằm nâng cao chất lượng cơng trình Thu thập số liệu địa chất khu vực xây dựng dự án, tính tốn lý đưa giải pháp xử lý phù hợp cho dự án xây dựng nhà ga hành khách sân bay quốc tế Cát bi Luận văn kết hợp phân tích lý thuyết với phương pháp tính tốn để đưa biện pháp xử lý hiệu đất yếu áp dụng cho dự án Trang: Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 10 of 95 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Kết nghiên cứu làm sáng tỏ tính ưu việt phương pháp xử lý đất yếu phương pháp giếng cát kết hợp gia tải phương pháp cọc đất gia cố xi măng Chứng minh hiệu kinh tế, kỹ thuật biện pháp xử lý đất yếu áp dụng cho dự án Kết nghiên cứu nhằm lấy sở mở rộng phạm vi áp dụng phương pháp xử lý đất yếu địa bàn Thành phố Hải Phòng Trang: Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 68 of 95 Khoảng cách cọc 2.5D = 2.0m 3.2.2.2.2 Bố trí cọc xi măng đất đường kính 0.8m theo hình vng, khoảng cách tim cọc 2.0m Bằng cách thay đổi chiều dài cọc xi măng đất từ 5m đến 10m, sử dụng phần mềm Plaxis, tác giả tính độ lún tương ứng với giai đoạn thi công (đắp đạt chiều dày thiết kế), giai đoạn khai thác (có tải trọng xe cộ) vòng 15 năm Bảng 3.7 : Tổng hợp độ lún đất theo chiều dài cọc xi măng đất Đường kính Chiều dài cọc Độ lún gđ khai thác 15 năm Hệ số ổn định (m) (m) (m) Msf 0.8 0.151 1.683 0.8 0.133 1.674 0.8 0.124 1.690 0.8 0.118 1.683 0.8 0.116 1.724 0.8 10 0.113 1.690 STT Ta có biểu đồ quan hệ chiều dài cọc độ lún sau Độ lún (m) Quan hệ chiều dài cọc độ lún 0.160 0.150 0.140 0.130 0.120 0.110 0.100 0.090 0.080 Độ lún gđ khai thác 10 Chiều dài cọc (m) Hình 3.9: Quan hệ chiều dài cọc độ lún phương án cọc 2.5D Tỷ lệ diện tích đất thay cọc ximăng đất là: 13.7% Trang: 61 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 69 of 95 Khoảng cách cọc 3D = 2.4m: 3.2.2.2.3 Bố trí cọc xi măng đất đường kính 0.8m theo hình vng, khoảng cách tim cọc 2.4m Bằng cách thay đổi chiều dài cọc xi măng đất từ 5m đến 10m, sử dụng phần mềm Plaxis, tác giả tính độ lún tương ứng với giai đoạn thi công (đắp đạt chiều dày thiết kế), giai đoạn khai thác (có tải trọng xe cộ) vòng 15 năm Bảng 3.8 : Tổng hợp độ lún đất theo chiều dài cọc xi măng đất Đường kính Chiều dài cọc Độ lún gđ khai thác 15 năm Hệ số ổn định (m) (m) (m) Msf 0.8 0.199 2.186 0.8 0.190 1.788 0.8 0.184 1.784 0.8 0.176 1.789 0.8 0.172 1.783 0.8 10 0.166 1.821 STT Ta có biểu đồ quan hệ chiều dài cọc độ lún sau Độ lún (m) Quan hệ chiều dài cọc độ lún 0.210 0.200 0.190 0.180 0.170 0.160 0.150 0.140 0.130 0.120 Độ lún gđ khai thác 10 Chiều dài cọc (m) Hình 3.10: Quan hệ chiều dài cọc độ lún Tỷ lệ diện tích đất thay cọc ximăng đất là: 9% Trang: 62 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 70 of 95 Tổng hợp phương án cọc 3.2.2.2.4 Sau mơ hình phương án gia cố cọc đất gia cố xi măng, ta có bảng tổng hợp kết giải pháp xử lý sau: Bảng 3.9 : Bảng tổng hợp phương án cọc đường kính D800 Đường kính Chiều dài cọc Độ lún gđ khai thác 15 năm Hệ số ổn định (m) (m) (m) Msf 0.8 0.107 1.757 0.8 0.087 1.848 0.8 0.081 1.843 0.8 0.077 1.847 0.8 0.076 1.843 0.8 10 0.075 1.815 0.8 0.151 1.683 0.8 0.133 1.674 0.8 0.124 1.690 0.8 0.118 1.683 0.8 0.116 1.724 0.8 10 0.113 1.690 0.8 0.199 2.186 0.8 0.19 1.788 0.8 0.184 1.784 0.8 0.176 1.789 0.8 0.172 1.783 0.8 10 0.166 1.821 STT Kc = 3D = 2.4m Kc = 2.5D = 2m Kc = 2D =1.6m Khoảng cách cọc Biểu đồ so sánh phương án xử lý cọc đất gia cố xi măng cho phạm vi đường vào nhà ga Trang: 63 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 71 of 95 Biểu đồ so sánh phƣơng án cọc 0.250 Độ lún(m) 0.200 0.150 Kc = 2D = 1.6m Kc = 2.5D=2m 0.100 Kc = 3D =2.4m 0.050 0.000 10 Chiều dài cọc(m) Hình 3.11: Biểu đồ so sánh phương án cọc Nhận xét: Qua bảng tổng hợp biểu đồ ta thấy: - Với loại đường kính cọc, khoảng cách bố trí cọc lớn độ lún sau thời gian khai thác lớn - Phương án khoảng cách cọc Kc=2D có độ lún lớn 0.107m tương ứng cọc có chiều dài 5m độ lún nhỏ 0.075m tương ứng với cọc có chiều dài 10m - Phương án khoảng cách cọc Kc=2.5D có độ lún lớn 0.151m tương ứng cọc có chiều dài 5m độ lún nhỏ 0.113m tương ứng với cọc có chiều dài 10m - Phương án khoảng cách cọc Kc=3D có độ lún lớn 0.199m tương ứng cọc có chiều dài 5m độ lún nhỏ 0.166m tương ứng với cọc có chiều dài 10m - Phương án phù hợp với yêu cầu dự án phương án bố trí cọc có khoảng cách cọc Kc = 2D = 1.6m Trang: 64 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 72 of 95 3.3 Tính toán xử lý đƣờng vào cảng phƣơng pháp giếng cát kết hợp gia tải 3.3.1 Lựa chọn mô hình tính tốn q : Tải trọng quy đổi hoạt tải (kN/m2) D : Đường kính giếng cát (m) Kg : Khoảng cách giếng cát (m) Lg : Chiều dài giếng cát (m) 5100 3900 600 600 mặt cắt ngang bố trí giếng cát tải trọng tầng phủ qui đổi 33.96kn/m2 350 Lg 50 Hdy giếng c¸t Kg Hình 3.12 : Mặt cắt ngang bố trí giếng cát gia cố đất yếu Trong nội dung nghiên cứu luận văn, học viên giới hạn nghiên cứu tốn với thơng số đặc trưng sau: - Nền đắp có chiều cao 0.5m, chiều cao gia cố 3.5m - Địa tầng lớp đất yếu có chiều dày 17.1m - Phần mềm sử dụng để tính tốn phần mềm Plaxis - Giếng cát có đướng kính 0.4m (đây loại đường kính cọc sử dụng phổ biến phù hợp với điều kiện thi cơng Việt Nam), bố trí theo hình am giác đều, khoảng cách giếng Kg=(8÷10)D - Bề rộng đường: 51m - Lớp vải địa kỹ thuật bố trí đầu giếng loại có cường độ 12kN/m, độ giãn dài kéo đứt 10%, thơng số EA 120kN/m Mơ hình lớp đất đắp lớp đất yếu thể theo bảng đây: Trang: 65 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 73 of 95 Bảng 3.10: Chỉ tiêu địa chất khu vực tính tốn STT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Giá trị Trọng lượng riêng đất mực nước ngầm unsat kN/m3 17.7 Trọng lượng riêng đất mực nước ngầm sat kN/m3 18 Hệ số thấm theo phương ngang kx m/day 1.9x10-5 Hệ số thấm theo phương đứng ky m/day 9.5x10-6 Góc ma sát  (o) - độ 24o30’ Chỉ số nén Cc - 0.582 Chỉ số nở Cs - 0.104 Hệ số rỗng einit - 1.118 Lực dính C kN/m2 6.23 10 Chiều dày lớp đất yếu hđy m 17.1 Bảng 3.11 : Chỉ tiêu lớp đất đắp STT Thông số Ký hiệu Lớp đất đắp Đơn vị Mơ hình vật liệu Model Mor Coulumb - Loại ứng xử vật liệu Type UnDrained - Trọng lượng riêng đất mực nước ngầm γunsat 17.6 kN/m3 Trọng lượng riêng đất mực nước ngầm γsat 19.8 kN/m3 Mô đun đàn hồi Eref 2500 kN/m2 Hệ số Poisson ν 0.35 - Lực dính cref - Góc ma sát φ 30 Độ 3.3.2 Tính tốn giếng cát kết hợp gia tải 3.3.2.1 Tính độ lún chưa gia cố Sử dụng phầm mềm Plaxis, tác giả tính tốn độ lún cố kết độ ổn định đắp đất nền, kết sau: Trang: 66 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 74 of 95 Bảng 3.12: Kết tính tốn lún chưa gia cố Độ lún tức thời (m) Độ lún cố kết(m) Độ lún lại(m) 0.06 0.684 0.624 Hệ số ổn định 2.436 Như vậy, khơng có biện pháp xử lý nền, độ lún lại khơng đảm bảo điều kiện khai thác Vì vậy, cần có biện pháp xử lý để đảm bảo điều kiện khai thác cơng trình Hình 3.13: Độ lún cố kết 3.3.2.2 Tính tốn tăng nhanh độ cố kết giếng cát kết gia tải trước 3.3.2.2.1 Phương án khoảng cách giếng 3m Bố trí giếng cát có đường kính 0.4m theo hình tam giác, khoảng cách giếng 3m Bằng cách thay đổi chiều dài cọc từ 10m đến 13m, sử dụng phần mền Plaxis tác giả tính độ lún sau thời gian gia tải tháng tháng sau: Bảng 3.13: Tổng hợp kết tính tốn phương án Kg=3m KC cọc (m) Chiều dài cọc (m) 3m 10 11 12 13 Độ lún gia tải(m) Độ lún Độ lún Thời gian tháng Thời gian tháng cố tức kết(m) thời(m) Độ lún Độ lún Độ lún Độ lún dư dư 0.684 0.684 0.684 0.684 0.284 0.295 0.303 0.298 0.467 0.485 0.498 0.512 0.217 0.199 0.186 0.172 0.572 0.593 0.61 0.635 0.112 0.091 0.074 0.049 Hệ số ổn định 1.472 1.504 1.439 1.387 Trang: 67 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 75 of 95 Như vậy, với khoảng cách cọc 3m, cọc có chiều dài 13m sau tháng gia tải có độ lún dư nhỏ 4.9cm 3.3.2.2.2 Phương án khoảng cách giếng 3.5m Bố trí giếng cát có đường kính 0.4m theo hình tam giác, khoảng cách giếng 3.5m Bằng cách thay đổi chiều dài cọc từ 10m đến 13m, sử dụng phần mền Plaxis tác giả tính độ lún sau thời gian gia tải tháng tháng sau: Bảng 3.14: Tổng hợp kết tính tốn phương án Kg=3.5m KC cọc (m) Chiều dài cọc (m) 3.5m 10 11 12 13 Độ lún gia tải(m) Độ lún Độ lún Thời gian tháng Thời gian tháng cố tức kết(m) thời(m) Độ lún Độ lún Độ lún Độ lún dư dư 0.684 0.684 0.684 0.684 0.187 0.193 0.198 0.195 0.355 0.367 0.376 0.379 0.329 0.317 0.308 0.305 0.459 0.476 0.491 0.498 0.225 0.208 0.193 0.186 Hệ số ổn định 1.471 1.576 1.592 1.582 Như vậy, với khoảng cách cọc 3.5m, cọc có chiều dài 13m sau tháng gia tải có độ lún dư nhỏ 18.6cm 3.3.2.2.3 Phương án khoảng cách giếng 4m Bố trí giếng cát có đường kính 0.4m theo hình tam giác, khoảng cách giếng 4m Bằng cách thay đổi chiều dài cọc từ 10m đến 13m, sử dụng phần mền Plaxis tác giả tính độ lún sau thời gian gia tải tháng tháng sau: Bảng 3.15: Tổng hợp kết tính tốn phương án Kg=4 m KC cọc (m) Chiều dài cọc (m) 4m 10 11 12 13 Độ lún gia tải(m) Độ lún Độ lún Thời gian tháng Thời gian tháng cố tức kết(m) thời(m) Độ lún Độ lún Độ lún Độ lún dư dư 0.684 0.684 0.684 0.684 0.19 0.192 0.196 0.193 0.354 0.361 0.37 0.372 0.33 0.323 0.314 0.312 0.451 0.462 0.474 0.479 0.233 0.222 0.210 0.205 Hệ số ổn định 1.565 1.563 1.566 1.406 Như vậy, với khoảng cách cọc 4m, sau thời gia gia tải tháng, độ lún dư >20cm, không đạt yêu cầu Trang: 68 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 76 of 95 Nhận xét: Ta có biểu đồ so sánh phương án bố trí cọc sau: Biểu đồ so sánh độ lún dƣ 0.250 Độ lún dƣ (m) 0.200 0.150 Kc=3m Kc=3.5m 0.100 Kc=4m 0.050 0.000 10 11 12 13 Chiều sâu giếng cát(m) Hình 3.14: Biểu đồ so sánh độ lún dư phương án giếng cát - Với phương án khoảng cách bố trí giếng cát, với giếng có độ dài lớn độ lún dư nhỏ - Phương án bố trí khoảng cách giếng 3m cho độ độ lún dư nhỏ 3.4 So sánh giá trị kinh tế phƣơng án xử lý Nếu sử dụng phương pháp xử lý cọc đất gia cố xi măng tổng giá trị chi phí là: Bảng 3.16: Chi phí gia cố cọc đất gia cố xi măng Phương pháp sử dụng Khối lượng (m) Đơn giá (Đồng) Tổng giá trị (Đồng) Xử lý cọc xi măng đất 86472 530,050 45,834,483,600 Nếu phân chi khu vực xử lý cọc đất gia cố xi măng cho đường vào nhà ga, xử lý giếng cát cho đường trục vào cảng sân đậu tơ tổng chi phí là: Trang: 69 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 77 of 95 Bảng 3.17: Chi phí gia cố phương án kết hợp cọc xi măng đất giếng cát Phương pháp sử dụng Khối lượng (m) Đơn giá (Đồng) Tổng giá trị (Đồng) Phân chia khu vực Sử dụng cọc xi măng đất Sử dụng giếng cát Tổng 28980 82628 530,050 68,208 15,360,849,000 5,635,890,624 20,996,739,624 Như vậy, dùng phương án kết hợp cọc đất gia cố xi măng giếng cát kết hợp gia tải giảm chi phí xây dựng : 24.837.743.976 đồng 3.5 Kết luận chƣơng III: Đƣờng đến nhà ga: - Với yêu cầu tiến độ thi công, lựa chọn phương án xử lý đất yếu cọc đất gia cố xi măng hợp lý - Đặc điểm khu vực đường tiếp giáp với nhà ga đường tầng, độ lún gần khơng có, vậy, đường khu vực phải đảm bảo độ lún nhỏ để đảm bảo điều kiện khai thác điều kiện mỹ quan Để đảm bảo yêu cầu này, lựa chọn phương án cọc đất gia cố xi măng có chiều dài L c=10m khoảng cách bố trí cọc Kc= 1.6m đảm bảo Đƣờng trục vào cảng: - Đường trục vào cảng gia cố giếng cát nhằm tăng nhanh thời gian cố kết nền, thời gian chờ lún đảm bảo tiến độ chung dự án đồng thời giảm chi phí xử lý xuống 50% - Theo kết tính tốn, với phương án giếng có chiều dài L=13m khoảng cách bố trí giếng 3m cho kết độ lún lại nhỏ với thời gian gia tải 180 ngày Vậy chọn phương án tối ưu Trang: 70 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 78 of 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Kết luận Về lý thuyết, đề tài trình bày tổng quan biện pháp xử lý đất yêu xây dựng móng đường, làm rõ tính chất, đặc điểm phạm vi áp dụng phương pháp Đề tài trình bày chi tiết phương pháp cọc đất gia cố xi măng giếng cát kết hợp gia tải hai phương pháo đề xuất sử dụng phạm vi nghiên cứu cho dự án Nhà ga hành khách sân bay Cát Bi Về mặt tính tốn, đề tài sử dụng phần mềm chuyên dụng tính móng Plaxis để tính tốn độ lún độ cố kết cho phương án đề xuất Việc mơ hình hóa sử dụng số liệu thực tế báo cáo địa chất dự án Cách mơ hình thể sát chất làm việc đất thực tế Kết đạt được: tác giả đưa phương án thiết kế xử lý hiệu cho dự án, độ tin cậy kết phản ánh qua thực tế trường; việc xử lý phân chia theo khu vực đề tài đáp ứng yêu cầu tiến độ, chất lượng chung dự án đạt hiệu kinh tế cao nhất, đảm bảo khai thác cơng trình thời gian yêu cầu Ban quản lý dự án mong đợi nhân dân thành phố Hải Phòng Kiến nghị Phương pháp xử lý cọc đất gia cố xi măng: Hiện nay, việc sử dụng phương pháp cọc ximăng đất ngày phổ biến lĩnh vực : giao thông, thuỷ lợi, cảng, dân dụng, cơng nghiệp… Do việc nghiên cứu chun sâu vấn đề cần thiết Với phương pháp tải trọng thiết kế yêu cầu khai thác thơng số đầu vào địa chất, thuỷ văn đất quan trọng, ảnh hưởng định đến hàm lượng ximăng, chiều dài cọc, mật độ cọc, chất lượng giá thành xây dựng Vì vậy, tác giả kiến nghị khảo sát địa chất cần tăng thêm khối lượng khoan địa chất thí nghiệm tiêu lý đất so với việc khảo sát địa chất đất yếu thông thường Khi tính tốn thiết kế cọc ximăng đất đề nghị lưu ý đến vấn đề chế phá hoại cọc ximăng đất hiệu ứng vòm Trang: 71 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 79 of 95 Mặc dù có TCVN 9403 : 2012 - “Gia cố đất yếu – phương pháp trụ đất ximăng ”, nhiên tiêu chuẩn tương đối sơ sài, đặc biệt yêu cầu thiết kế Vì vậy, kiến nghị nghiên cứu tổng hợp kinh nghiệm cơng trình thực Việt Nam giới để bổ sung thêm cho quy trình phù hợp với thực tiễn Phương pháp xử lý giếng cát kết hợp gia tải: Ở Việt Nam, việc ứng dụng công nghệ xử lý đất yếu giếng cát kết hợp gia tải dự án xây dựng giao thông phổ biến, nên cần quan tâm phát triển nhiều tổ chức tư vấn ủng hộ cấp quản lý thời gian tới, đặc biệt áp dụng cho cơng trình có thời gian chờ gia tải nhằm tiết kiệm chi phí Các quan chuyên môn cần sớm nghiên cứu, xây dựng quy trình tính tốn, xử lý thiết kế thi cơng nghiệm thu cọc cát đầm xử lý đất yếu làm sở cho đơn vị tư vấn áp dụng thực Trang: 72 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 80 of 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO Châu Ngọc Ẩn, “Cơ học đất” , Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh (2004) GS TSKH Bùi Anh Định, PGS TS Nguyễn Sỹ Ngọc, “Nền móng cơng trình cầu đường”, Nhà xuất Xây dựng (2005) Pierre Lareral, Nguyễn Thành Long, Lê Bá Lương, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục, “Nền đường đắp đất yếu điều kiện Việt Nam”, Nhà xuất Giao thông Vận tải (1998) Nguyễn Quang Chiêu, “Thiết kế thi công đắp đất yếu”, Nhà xuất Xây dựng (2004) PGS.TS Nguyễn Quốc Dũng (chủ biên), Ks Phùng Vĩnh An, Ths Nguyễn Quốc Huy, “Công nghệ khoan cao áp xử lý đất yếu”, Nhà xuất nông nghiệp Hà Nội (2005) 22 TCN 262 -2000, “Quy trình khảo sát thiết kế đường ôtô đắp đất” TCVN 9403 : 2012, “Gia cố đất yếu – phương pháp trụ đất ximăng” Trần Quang Hộ, “Cơng trình đất yếu”, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh (2004) Trần Quang Hộ, “Ứng xử đất học đất tới hạn”, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh (2008) 10 DT Bergado, J.C.Chai, M.C.Alfaro, A.S.Balasubramaniam, “Những biện pháp kỹ thuật mớicải tạo đất yếu xây dựng”, Nhà xuất Giáo dục (1993) 11 Trần Văn Việt, ”Cẩm nang dùng cho Kỹ sư Địa kỹ thuật”, Nhà xuất Xây dựng 2004 12 Nguyễn Châu Lân, Phí Hồng Thịnh (2008), Cọc cát đầm chặt việc cải tạo đất yếu, Trường ĐH Giao Thông Vận Tải Trang: 73 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 81 of 95 13 TS Nguyễn Đức Hạnh, ThS Phạm Thanh Hà, “Một số chế phá hoại đắp đất yếu dùng cọc đất gia cố ximăng”, tạp chí Cầu đường Việt Nam, số 05/2007 14 TS Kawamura, Nguyễn Ngọc Thắng, “Phân tích hình dạng cột đất ximăng đường xử lý phương pháp trộn sâu”, Kỷ yếu hội nghị khoa học Công nghệ lần thứ 11 trường ĐH Bách khoa TP Hồ Chí Minh năm 2009 15 Các hồ sơ khảo sát địa chất cơng trình, hồ sơ thiết kế dự án: Nhà ga hành khách hàng không quốc tế Cát bi Trang: 74 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 82 of 95 PHỤ LỤC TÍNH TỐN Trang: 75 Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - ... PHƢƠNG PHÁP CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG 2.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn xử lý đất yếu giếng cát kết hợp gia tải 2.1.1 Giới thiệu phương pháp giếng cát kết hợp với gia tải: Hiện có nhiều phương pháp xử lý đất. .. xây dựng dự án, tính tốn lý đưa giải pháp xử lý phù hợp cho dự án xây dựng nhà ga hành khách sân bay quốc tế Cát bi Luận văn kết hợp phân tích lý thuyết với phương pháp tính tốn để đưa bi n pháp. .. măng Áp dụng giếng cát cọc đất gia cố xi măng cho việc xử lý đất yếu dự án xây dựng nhà ga hành khách sân bay quốc tế Cát bi PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thu thập tài liệu liên quan đến giải pháp thiết