NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS BÙI VĂN TRƯỜNG
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
85TDANH MỤC HÌNH ẢNH85T v
85TDANH MỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU85T viii
85TDANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ85T ix
85TMỞ ĐẦU85T 1
85TCHUƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CỌC CÁT85T 3
85T1.1. Khái quát về nền đất yếu85T 4
85T1.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng cọc cát85T 6
85T1.2.1. Khái niệm cọc cát85T 6
85T1.2.2. Đặc điểm, điều kiện làm việc của cọc cát85T 6
85T1.2.3.Tình hình nghiên cứu cọc cát85T 9
85T1.2.4.Tình hình ứng dụng của cọc cát85T 26
85T1.3 Kết luận chương 185T 28
85TCHUƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CỌC CÁT85T 30
85T2.1. Trình tự tính toán của cọc cát85T 31
85T2.2.Tính toán, thiết kế của cọc cát85T 32
85T2.2.1. Xác định hệ số rỗng enc của nền đất sau khi được nén chặt bằng cọc cát:85T 32
85T2.2.2. Xác định diện tích nền được nén chặt.85T 33
85T2.2.3 Xác định số lượng cọc cát85T 34
85T2.2.4. Bố trí cọc cát:85T 34
85T2.2.5. Xác định độ đầm nện trong cọc cát:85T 39
85T2.2.6. Xác định chiều sâu nén chặt của cọc cát:85T 40
85T2.2.7. Xác định sức chịu tải của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát85T 42
85T2.2.8. Độ lún của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát85T 43
85T2.3. Biện pháp thi công gia cố nền đất yếu bằng cọc cát:85T 43
85T2.4. Kiểm tra nền cọc cát sau khi thi công:85T 47
85T2.5. Kết luận chương II:85T 48
85TCHUƠNG III TÍNH TOÁN ỨNG ỤNG XỬ LÝ NỀN BẰNG CỌC CÁT CHO TUYẾN ĐƯỜNG TRÁNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN LONG PHÚ, TỈNH SÓC TRĂNG85T 49
85T3.1. Khái quát chung về công trình85T 49
85T3.1.1 Giới thiệu về công trình85T 49
85T3.1.2. Điều kiện tự nhiên85T 51
85T3.2. Các thông số về vật liệu và tải trọng của công trình85T 57
85T3.2.1. Các thông số, yêu cầu vật liệu sử dụng85T 57
85T3.2.2. Chiều cao đắp và tải trọng tính toán85T 58
85T2.2.3. Các yêu cầu kỹ thuật của công trình85T 60
85T3.3. Tính toán và thiết kế xử lý nền bằng cọc cát85T 61
85T3.3.1. Thiết kế xử lý phân đoạn từ Km 0+750 đến Km 2+30085T 61
85T3.3.2.Thiết kế xử lý phân đoạn từ Km2+300 đến Km 3+00085T 64
85T3.3.3. Thiết kế xử lý phân đoạn từ Km0+000 đến Km0+750.85T 67
85T3.4. Tính toán biến dạng và ổn định nền đường85T 70
85T3.4.1. Phương pháp tính toán85T 70
85T3.4.2. Giới thiệu về phần mềm Plaxis85T 71
85T3.4.3 . Mô hình tính toán85T 72
85T3.4.5 . Phân tích kết quả tính toán85T 87
85T3.5. Kết luận chương 385T 88
85TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ85T 89
85TTÀI LIỆU THAM KHẢO:85T 91
85THình 1.1 Minh họa cho nền đất hỗn hợp85T 10
85THình 1.2 Minh họa cho nền đất được cải tạo85T 14
85THình 1.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ diện tích thay thế trên đường cong thời gian lún của nền cải tiến85T 24
85THình 1.4 Ảnh hưởng của tập trung ứng suất đến hiện tượng cố kết85T 25
85THình 2.1. Biểu đồ đường cong nén lún e = f(P)85T 32
85THình 2.2: Bố trí cọc cát và phạm vi nén chặt đất nền.85T 34
85THình 2.3: Sơ đồ bố trí cọc cát85T 35
85THình 2.4: Biểu đồ xác định khoảng cách giữa cọc cát85T 36
85THình 2.5: Lưới tam giác đều85T 41
85THình 2.6 : Trình tự thi công cọc cát85T 44
85THình 2.7: Mũi cọc bằng đệm gỗ và bằng mũi cọc có bản lề85T 45
85THình 2.8: Thiết bị đóng cọc cát không dùng ống thép85T 47
85THình 3.1: Sơ đồ tính toán tải trọng xe85T 59
85THình 3.2: Sơ đồ xác định chiều cao đắp bù lún85T 60
85THình 3.3: Sơ đồ bố trí cọc cát phân đoạn Km0+750 –Km2+30085T 64
85THình 3.4: Mặt cắt ngang A-A xử lý nền bằng cọc cát phân đoạn Km0+750 – Km2+30085T 64
85THình 3.5: Sơ đồ bố trí cọc cát phân đoạn Km2+300- Km 3+0.0085T 67
85THình 3.6: Mặt cắt ngang B-B xử lý nền bằng cọc cát phân đoạn Km2+300- Km 3+0.0085T 67
85THình 3.7: Sơ đồ bố trí cọc cát phân đoạn Km0+000 – Km0+75085T 70
85THình 3.8: Mặt cắt ngang C-C xử lý nền bằng cọc cát phân đoạn Km0+000 – Km0+75085T 70
85THình 3.9. Mô hình Plaxis mô phỏng khối đắp và nền đã được xử lý gia cố bằng cọc cát cho phân đoạn đường Km0+750 –Km2+30085T 73
85THình 3.10. Mô hình Plaxis mô phỏng khối đắp và nền đã được xử lý gia cố bằng cọc cát cho phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+00085T 73
85THình 3.11. Mô hình Plaxis mô phỏng khối đắp và nền đã được xử lý gia cố bằng cọc cát cho phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+75085T 74
85THình 3.12. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km0+750 –Km2+30085T 75
85THình 3.13. Lún nền trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km0+750 –Km2+30085T 75
85THình 3.14. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km0+750 –Km2+30085T 76
85THình 3.15. Lún nền trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km0+750 –Km2+30085T 76
85THình 3.16. Chuyển vị lưới trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+750 –Km2+30085T 77
85THình 3.17. Chuyển vị thẳng đứng trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+750 –Km2+30085T 77
85THình 3.18. Lún nền trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+750 –Km2+30085T 78
85THình 3.19. Lún mặt đường trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+750 –Km2+30085T 78
85THình 3.20. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+00085T 79
85THình 3.21. Lún nền trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+00085T 79
85THình 3.22. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+00085T 80
85THình 3.23. Lún nền trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+00085T 80
85THình 3.24. Chuyển vị lưới trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+00085T 81
85THình 3.25. Chuyển vị thẳng đứng trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+00085T 81
85THình 3.26. Lún nền trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+00085T 82
85THình 3.27. Lún mặt đường trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+00085T 82
85THình 3.28. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+75085T 83
85THình 3.29. Lún nền trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+75085T 83
85THình 3.30. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+75085T 84
85THình 3.31. Lún nền trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+75085T 84
85THình 3.32. Chuyển vị lưới trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+75085T 85
85THình 3.33. Chuyển vị thẳng đứng trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+75085T 85
85THình 3.34. Lún nền trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+75085T 86
85THình 3.35. Lún mặt đường trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+75085T 86
85TBảng 2.1: Hệ số ղ85T 37
85TBảng 3.1. Các thông số tính toán của từng lớp phân đoạn từ Km 0+750 đến Km 2+30085T 62
85TBảng 3.2 Các thông số mô hình85T 72
85TBảng 3.3. Bảng tổng hợp kết quả tính toán chuyển vị trong giai đoạn thi công và sử dụng đường85T 87
1. Tính cấp thiết của đề tài
2. Mục đích của đề tài
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4. Nội dung nghiên cứu
5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
6. Kết quả đạt được
1.1. Khái quát về nền đất yếu
1.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng cọc cát
Hình 1.2 Minh họa cho nền đất được cải tạo
Hình 1.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ diện tích thay thế trên đường cong thời gian lún của nền cải tiến
Hình 1.4 Ảnh hưởng của tập trung ứng suất đến hiện tượng cố kết
1.2.3.6 Tỉ số tập trung ứng suất
1.2.4.Tình hình ứng dụng của cọc cát
1.3 Kết luận chương 1
2.1. Trình tự tính toán của cọc cát
2.2.Tính toán, thiết kế của cọc cát
Hình 2.1. 41TBiểu đồ đường cong nén lún e = f(P)41T
Hình 2.2: Bố trí cọc cát và phạm vi nén chặt đất nền.
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí cọc cát
Hình 2.4: Biểu đồ xác định khoảng cách giữa cọc cát
Hình 2.5: Lưới tam giác đều
2.2.7. Xác định sức chịu tải của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát
2.2.8. Độ lún của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát
2.3. Biện pháp thi công gia cố nền đất yếu bằng cọc cát:
Hình 2.6 : Trình tự thi công cọc cát
Hình 2.7: Mũi cọc bằng đệm gỗ và bằng mũi cọc có bản lề
Hình 2.8: Thiết bị đóng cọc cát không dùng ống thép
2.4. Kiểm tra nền cọc cát sau khi thi công:
2.5. Kết luận chương II:
3.1. Khái quát chung về công trình
3.2. Các thông số về vật liệu và tải trọng của công trình
Hình 3.1: Sơ đồ tính toán tải trọng xe
Hình 3.2: Sơ đồ xác định chiều cao đắp bù lún
Hình 3.3: Sơ đồ bố trí cọc cát phân đoạn Km0+750 –Km2+300
Hình 3.4: Mặt cắt ngang A-A xử lý nền bằng cọc cát phân đoạn Km0+750 – Km2+300
Hình 3.5: Sơ đồ bố trí cọc cát phân đoạn Km2+300- Km 3+0.00
Hình 3.6: Mặt cắt ngang B-B xử lý nền bằng cọc cát phân đoạn Km2+300- Km 3+0.00
Hình 3.7: Sơ đồ bố trí cọc cát phân đoạn Km0+000 – Km0+750
Hình 3.8: Mặt cắt ngang C-C xử lý nền bằng cọc cát phân đoạn Km0+000 – Km0+750
Hình 3.9. Mô hình Plaxis mô phỏng khối đắp và nền đã được xử lý gia cố bằng cọc cát cho phân đoạn đường Km0+750 –Km2+300
Hình 3.10. Mô hình Plaxis mô phỏng khối đắp và nền đã được xử lý gia cố bằng cọc cát cho phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+000
Hình 3.11. Mô hình Plaxis mô phỏng khối đắp và nền đã được xử lý gia cố bằng cọc cát cho phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+750
Hình 3.12. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km0+750 –Km2+300
Hình 3.13. Lún nền trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km0+750 –Km2+300
Hình 3.14. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km0+750 –Km2+300
Hình 3.15. Lún nền trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km0+750 –Km2+300
Hình 3.16. Chuyển vị lưới trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+750 –Km2+300
Hình 3.17. Chuyển vị thẳng đứng trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+750 –Km2+300
Hình 3.18. Lún nền trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+750 –Km2+300
Hình 3.19. Lún mặt đường trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+750 –Km2+300
Hình 3.20. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+000
Hình 3.21. Lún nền trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+000
Hình 3.22. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+000
Hình 3.23. Lún nền trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+000
Hình 3.24. Chuyển vị lưới trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+000
Hình 3.25. Chuyển vị thẳng đứng trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+000
Hình 3.26. Lún nền trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+000
Hình 3.27. Lún mặt đường trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km2+300 đến Km 3+000
Hình 3.28. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+750
Hình 3.29. Lún nền trong giai đoạn thi công cọc cát và đệm cát phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+750
Hình 3.30. Chuyển vị lưới trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+750
Hình 3.31. Lún nền trong giai đoạn thi công đắp đất phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+750
Hình 3.32. Chuyển vị lưới trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+750
Hình 3.33. Chuyển vị thẳng đứng trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+750
Hình 3.34. Lún nền trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+750
Hình 3.35. Lún mặt đường trong giai đoạn sử dụng phân đoạn đường Km0+000 đến Km0+750