Xử lý nền đất yếu bằng phương pháp cọc xi măng đất tại cổng kiểm soát triều tân thuận, quận 7 thành phố hồ chí minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN TR N THỊ H NG NHUNG N N ĐẤT I U NG PH NG ĐẤT T I C NG KI THU N QU N Đ ÁN T T NGHIỆP KỸ S NG PHÁP C C SOÁT TRI U T N TP HC ĐỊA CHẤT H C Mã ngành: 52440201 TP H CHÍ MINH - Tháng/Năm (12/201 ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN Đ N N ĐẤT I ÁN T T NGHIỆP U NG PH NG ĐẤT T I C NG KI THU N QU N NG PHÁP C C SOÁT TRI U T N TP HC Sinh viên thực hiện: TR N THỊ H NG NHUNG MSSV: 0250100084 Khóa: 2013 – 2017 Giảng viên hướng dẫn: THI TP H QU C TUẤN CHÍ MINH - Tháng/Năm (12/201 ) TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 12 năm 2017 NHIỆM VỤ CỦA Đ ÁN T T NGHIỆP Khoa: ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN Bộ môn: ĐỊA CHẤT KỸ THU T Họ tên: TR N THỊ H NG NHUNG MSSV: 0250100084 Ngành: ĐỊA CHẤT H C Lớp: 02_DH_DKT Đầu đề đồ án: Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu): - Đanh g - Đề Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Họ tên người hướng dẫn Thiềm uốc Tu n Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nội dung yêu cầu thông qua môn Ngày tháng năm 2017 Chủ nhiệm môn (Ký ghi rõ họ tên) Thiềm uốc Tu n TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2017 NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN Bộ mơn: KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT Họ tên: TRẦN THỊ HỒNG NHUNG MSSV: 0250100084 Ngành: ĐỊA CHẤT HỌC Lớp: 02_ĐH_ĐKT Tên đồ án: XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỌC XI MĂNG ĐẤT TẠI CỐNG KIỂM SOÁT TRIỀU TÂN THUẬN QUẬN 7, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nhiệm vụ: Đánh giá iện đ a ch t công t븈Ⴙnh h vực c ng i m oát t븈i T n Th ận ận X l n nđ ty T n Th ận, ng ph Rng pháp cọc i măng đ t c ng i m oát t븈i ận 7, Tp.HCM Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 22/8/2017 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 1/12/2017 Họ tên ng ời h ớng dẫn: ThS Thi m cT n Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Thiềm Quốc Tuấn Nội d ng yê cầ đ ợc thông Ngày tháng 12 năm 2017 Chủ nhiệm môn (Ký ghi rõ họ tên) Thiềm Quốc Tuấn a ộ môn BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐỊA CHẤT & KHỐNG SẢN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐATN Họ tên sinh viên: TRẦN THỊ HỒNG NHUNG MSSV: 0250100084 Lớp: 02_ĐH_ĐKT Ngành: ĐỊA CHẤT HỌC Chun ngành: ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Tên đề tài: “Xử lý đất yếu phương pháp cọc xi măng đất” Dự án: Cống kiểm soát triều Địa chỉ: Tân Thuận – Quận – Tp.HCM Giảng viên hướng dẫn: ThS Thiềm Quốc Tuấn Khối lượng Tuần lễ Từ ngày 22/8 đến ngày 1/12 Đã thực Tiếp tục thực 01 22/8 – 28/8 Viết phần tóm tắt, mở đầu Chương Tổng quan Giảng viên hướng dẫn (ký xác nhận) Chương Tổng quan 02 03 29/8 – 4/9 5/9 – 11/9 1.1 Các nghiên cứu nước Chương Tổng quan Chương Tổng quan Chương Tổng quan 1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu Chương Tổng quan 04 12/9 – 18/9 Kiểm tra đầu kỳ 05 19/9 – 25/9 06 26/9 – 2/10 1.3 Tổng quan điều kiện địa chất cơng trình Chương Phương pháp nghiên cứu sở lý thuyết Đánh giá khối lượng hoàn thành ……………………… % Được tiếp tục/không tiếp tục ……………………… Chương Phương pháp nghiên cứu sở lý thuyết 2.1 Phương pháp đánh giá điều kiện địa chất cơng trình Chương Phương pháp nghiên cứu sở lý thuyết 2.2 Phương pháp nghiên cứu 07 3/10 – 9/10 Chương Kết thảo luận 3.1 Cơ sở lý luận Chương Phương pháp nghiên cứu sở lý thuyết Chương Kết thảo luận Chương Kết thảo luận Chương Kết thảo luận 08 10/10 – 16/10 3.2 Điều kiện địa chất cơng trình tuyến cống Chương Kết thảo luận 3.3 Tính tốn thiết kế Kiểm tra kỳ Đánh giá khối lượng hồn thành ……………………… % Được tiếp tục/khơng tiếp tục ……………………… Chương Kết thảo luận 09 17/10 – 23/10 3.3 Tính tốn thiết kế 3.4 Thi cơng cọc xi măng đất Chương Kết thảo luận Chương Kết thảo luận 10 24/10 – 30/10 3.4 Thi công cọc xi măng đất Chương Kết 3.5 Công tác kiểm tra cọc thử xi thảo luận măng đất Chương Kết thảo luận 11 31/10 – 6/11 3.4 Thi công cọc xi măng đất Chương Kết 3.5 Công tác kiểm tra cọc thử xi thảo luận măng đất Kết luận kiến nghị 12 7/11 – 13/11 Tài liệu tham khảo Kiểm tra đồ án Kết luận kiến nghị Kiểm tra đồ án Hoàn tất Đánh giá khối lượng chất lượng đợt thực ĐATN: Kiểm tra kết thúc …………………………………………………………………… đề tài Đề nghị bảo vệ hay không bảo vệ: ………………………………………………………………… 13 14 15 Hướng dẫn Ý kiến giảng viên hướng dẫn Bộ môn quản lý: sinh viên xử lý số liệu, Được bảo vệ:  viết ĐATN Khơng bảo vệ:  Hồn chỉnh Ý kiến khác: ……………………………………………………………… KLTN Chuẩn bị ……………………………………………………………………………… bảo vệ ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Ý kiến Bộ môn quản lý TRƯỞNG BỘ MÔN (ký ghi rõ họ tên) Nhận xét giảng viên hướng dẫn GIẢNG VIÊN (ký ghi rõ họ tên) Thiềm Quốc Tuấn Thiềm Quốc Tuấn TRƯỞNG KHOA (ký ghi rõ họ tên) Hoàng Thị Thanh Thủy TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2017 NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN Bộ môn: KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT Họ tên: HUỲNH MINH TRANG MSSV: 0250100101 Ngành: ĐỊA CHẤT HỌC Lớp: 02_ĐH_ĐKT Tên đồ án: TÍNH TỐN THIẾT KẾ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẤC THẤM Nhiệm vụ: - Yêu cầu nội dung: Phương pháp xử lý bấc thấm tính tốn thiết kế bấc thấm cho phù hợp với điều kiện địa chất công trình - Số liệu ban đầu: Bảng tổng hợp tiêu lý cơng trình, chiều dày tầng đất yếu, mặt cắt địa chất, hình trụ hố khoan… Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 22/8/2017 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 1/12/2017 Họ tên người hướng dẫn: ThS Trần Thị Phương Dung Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Trần Thị Phương Dung Nội dung yêu cầu thông qua môn Ngày tháng 12 năm 2017 Chủ nhiệm môn (Ký ghi rõ họ tên) Thiềm Quốc Tuấn LỜI CẢM ƠN Lời đồ án tốt nghiệp em xin gửi đến quý Thầy Cô khoa Địa Chất Khoáng Sản lời cảm ơn chân thành nhất! Trong suốt thời gian học tập trƣờng dƣới dìu dắt quan tâm Thầy Cô khoa Địa Chất Khoáng Sản truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu chuyên môn nhƣ lĩnh vực khác Sự tận tụy, say mê, lòng nhân nhiệt thành Thầy Cơ động lực giúp em cố gắng trau dồi thêm kiến thức vƣợt qua khó khăn học tập Lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi đến thầy Th S Thiềm Quốc Tuấn ngƣời tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Đồng thời xin cám ơn tất bạn bè gắn bó học tập giúp đỡ suốt thời gian qua nhƣ suốt trình thực đồ án tốt nghiệp o c n hạn chế kiến thức nhƣ kinh nghiệm nên đồ án không tránh kh i sai sót m mong nhận đƣợc đóng góp từ thầy để đồ án đƣợc hồn thiện Tp.Hồ Chí Minh ngày 30 tháng 11 năm 2017 Sinh viên Trần Thị ồng Nhung i B ng S ố ự Ac (m2) d(m) í M a Mc Qc (T/m ) Q (T/m ) , (T/m2) (T/m ) FS 0,502 0,502 375 4500 15,701 70,839 4,5 1,5 0,502 0,223 375 4500 12,66 70,839 2,39 0,502 0,125 375 4500 43,02 70,839 1,65 N Ta chọn khoảng cách cọc 2m K ă ủ Qccreep= 0,65 x Q í , σccreep= σc = = 0,65.70,839 = 46,05 T/m2 = = = 91,73 T/m2 = 85,7 T/m2 Nhận xét: σc < σccreep : ứng suất cọc chƣa vƣợt qua giới hạn từ biến Do σc < σccreep nên tính lún than cọc theo cơng thức: ố í c Ta chọn vị trí: d= 1m d=1 5m d=2m Tại d= 1m ta có: a = √ = √ = 0,58 Qc = Tại d= 5m ta có: a= √ = 0,26 Qc = Tại d= 2m ta có: a= √ = 13,88 T/m2 = 26,56 T/m2 = 0,15 Qc = = 38,65 T/m2 36 ố Tại d= 1m S= Tại d= 5m Tại d= 2m = 5,1 S= = 2.67 S= = 1,83 B ng 10 S d(m) ố ự Ac (m2) a í M Mc Qc (T/m2) (T/m2) (T/m2) Q , FS (T/m2) 0,502 0,502 375 4500 15,701 70,839 4,5 1,5 0,502 0,223 375 4500 12,66 70,839 2,39 0,502 0,125 375 4500 43,02 70,839 1,65 N Ta chọn khoảng cách cọc 2m S =1 83 Khả chịu tải trọng cọc có tính đến từ biến: Qccreep= 0,65 x Q , σccreep= σc = = 0,65.70,839 = 46,05 T/m2 = = = 91,73 T/m2 = 76,99 T/m2 Nhận xét: σc < σccreep : ứng suất cọc chƣa vƣợt qua giới hạn từ biến Do σc < σccreep nên tính lún than cọc theo cơng thức: 3.2.4 cố k t củ ất n n ố í   2C t  U   exp  vh   R F ( n)  [13] 37 F ( n)  n2     n  1 k đ  H c   ln( n )  75          n   n  4n   n r k p    [13] Trong n = R/r R = 56 d lƣới hình vng) R = 53 d lƣới hình tam giác kd/kc chọn 1/800 Cvh : 0.28 (m2/ tháng) ố í án kính ảnh hƣởng R= 56 =1 12m án kính cọc r = = = 0,4m n= F (2,8)  2,8   1  ln( 2,8)  0.75  2  2,8   2,8  4.2,8 B ng 11 Đ cố k T = 2,8   2,8  1  17         = 0,95 2   2,8 0,4 800    lún theo từ n F(n) U (%) S(t) (cm) 2,8 0,95 0,375 12,14 2,8 0,95 0,6009 19,45 2,8 0,95 0,7558 24,47 2,8 0,95 0,8473 27,43 2,8 0,95 0,9005 29,15 2,8 0,95 0,9404 30,44 2,8 0,95 0,9627 31,16 2,8 0,95 0,9767 31,62 2,8 0,95 0,9854 31,90 10 2,8 0,95 0,9909 32,08 (tháng) 38 11 2,8 0,95 0,9943 32,19 12 2,8 0,95 0,9964 32,25 13 2,8 0,95 0,9978 32,30 14 2,8 0,95 0,9986 32,32 15 2,8 0,95 0,9991 32,34 16 2,8 0,95 0,9994 32,35 17 2,8 0,95 0,9997 32,36 18 2,8 0,95 0,9998 32,36 19 2,8 0,95 0,9999 32,37 20 2,8 0,95 0,9999 32,37 21 2,8 0,95 0,9999 32,37 22 2,8 0,95 32,37 23 2,8 0,95 32,37 24 2,8 0,95 32,37 N Từ bảng ta thấy thời điểm tháng độ lún cơng trình 27,43cm Độ lún lại cơng trình Sc= 32,37 – 27,43 = 4,94 < cm [13] Vậy sau tháng công trình đạt đƣợc ổn định ố í án kính ảnh hƣởng R= 53 =1 06m án kính cọc r = = = 0,4m n= F (2,65)  2,65  ln( 2,65)  0.75  2,65   2,65 B ng 12 Đ cố k = 2,65  1   4.2,65   2,65  1  17         = 0,9 2   2,65 0,4 800    lún theo từ 39 T n F(n) U (%) S(t) (cm) 2,65 0,9 0,4252 12,36 2,65 0,9 0,6696 19,47 2,65 0,9 0,8101 23,56 2,65 0,9 0,8909 25,91 2,65 0,9 0,9373 27,26 2,65 0,9 0,9639 28,03 2,65 0,9 0,9793 28,48 2,65 0,9 0,9881 28,73 2,65 0,9 0,9932 28,88 10 2,65 0,9 0,9961 28,97 11 2,65 0,9 0,9977 29,01 12 2,65 0,9 0,9987 29,04 13 2,65 0,9 0,9993 29,06 14 2,65 0,9 0,9996 29,07 15 2,65 0,9 0,9998 29,07 16 2,65 0,9 0,9999 29,08 17 2,65 0,9 0,9999 29,08 18 2,65 0,9 29,08 (tháng) N Từ bảng ta thấy thời điểm tháng độ lún cơng trình 23,56cm, FS = 0,9 Độ lún lại cơng trình Sc= 29,08 – 23,56 = 5,52 < cm [13] Vậy sau tháng cơng trình đạt đƣợc ổn định B ng 13 S ố í 40 ố í ố Khoảng cách cọc ệ số an toàn Thời gian ổn định cơng trình 3.2.5 Tí í 2m 2m 1,65 1,83 tháng lún l ch Theo rom ormen 1979 độ lún lệch đƣợc tính nhƣ sau   tb Gd [13] Ứng suất cắt trung bình = 0,002 (T/m2) = modun trƣợt = 144,23 (T/m2 ) = ề rộng diện chịu tải: = 273 m ệ số Poisson : = α= < Theo TCVN 10304 : 2014 độ lún lệch khơng đáng kể 3.3 T ƠN M N B ng 14 T Đ T ố ă ấ Đ ợ í ỉ ũ ữ ă Tỷ N / (m) (m) (m) (m) (kg/m³) ă JET 300 0.80 +1.0 -16.0 17.0 300 1.0 JET 350 0.80 +1.0 -16.0 17.0 350 1.0 CMS 250 0.80 +1.0 -16.0 17.0 250 1.0 41 CMS 300 T 0.80 +1.0 -16.0 17.0 ự 300 1.0 -grouting Phƣơng pháp et-grouting công nghệ trộn sâu tia vữa có áp lực cao ƣớc 1: Định vị tim cọc ƣớc 2: i chuyển máy khoan phun đến vị trí khoan cọc Đặt tim mũi khoan tr ng với vị trí tim cọc điều chỉnh cân máy kiểm tra điều chỉnh độ thẳng đứng cần khoan độ nghiêng cọc) ƣớc 3: Khoan xuống mũi trộn xuống đồng thời phun nƣớc thẳng đứng đầu mũi khoan Chiều sâu hạ mũi khoan đƣợc đo ghi lại dựa vào chiều dài cần khoan ƣớc 4: Sau xong hành trình khoan chế độ hoạt động chuyển đổi từ chế độ khoan sang chế độ Mũi khoan đƣợc rút lên với tốc độ từ 4 12 phút/ m tóc độ vòng quay 620 v ng/ phút đồng thời bơm vữa với áp lực theo phƣơng ngang với áp lực 20 MPa (200 at 20), tia vữa cắt đất trộn xi măng với đất phạm vi bán kính ảnh hƣởng vữa r 50cm ƣớc 5: Làm xử lý b n thải : Sau khoan xong thiết bị đƣợc vệ sinh làm cho vị trí n thải khơng đƣợc chảy khu vực làm việc Để đảm bảo cần bố trí hố thu máy bơm hút gần khu vực làm việc Kích thƣớc hố đƣợc xác định để đảm bảo nƣớc thải không xâm nhập vào hệ thơng nƣớc cơng cộng ƣớc 6: Hồn thiện di chuyển máy sang vị trí cơng cọc T ự MS Phƣơng pháp CMS phƣơng pháp kết hợp hệ thống: phun vữa áp lực trung bình lƣỡi cắt đặc biệt đƣợc gắn máy đào cải tiến ƣớc 1: Định vị tim cọc ƣớc 2: i chuyển máy khoan phun đến vị trí khoan cọc Đặt tim mũi khoan tr ng với vị trí tim cọc điều chỉnh cân máy kiểm tra điều chỉnh độ thẳng đứng cần khoan độ nghiêng cọc) 42 ƣớc 3: đầu vừa bơm vữa trộn mũi khoan xuống, tốc độ mũi khoan xuống : 5m 7m/phút p lực theo phƣơng ngang với áp lực 510 Mpa ƣớc 4: Khi đến độ sâu mũi cọc dừng khoan tiền hành quay mũi ngƣợc lại rút cần khoan lên tiếp tục bơm vữa Quá trình rút lên kết hợp trộn lần nén chặt vữa lòng cọc, nhờ cấu tạo mũi khoan Tốc độ rút cần khoan lên trung bình: 0,8m÷1,2m/phút p lực theo phƣơng ngang với áp lực 510 Mpa ƣớc 5: Làm xử lý b n thải : Sau khoan xong thiết bị đƣợc vệ sinh làm cho vị trí n thải khơng đƣợc chảy ngồi khu vực làm việc Để đảm bảo cần bố trí hố thu máy bơm hút gần khu vực làm việc Kích thƣớc hố đƣợc xác định để đảm bảo nƣớc thải khơng xâm nhập vào hệ thơng nƣớc cơng cộng ƣớc 6: Hoàn thiện di chuyển máy sang vị trí cơng cọc - ặ Trong trình khoan gặp hang rỗng l ng đất cần tiến hành cho máy vữa chỗ điền đầy hang rỗng Độ rỗng đất lớn cần điều chỉnh tỷ lệ nƣớc xi măng cho ph hợp dung dịch vữa đặc thay đổi tốc độ rút cần khoan Khe hở dọc ống bị bịt kín cần vệ sinh cần khoan dung dich vữa đặc làm bịt khe hở dọc cần khoan Trong trinh khoan gặp vật cản d ng mũi khoan dạng búa rung để khoan phá đá khoan v ng qua h n đá ƠN T K M TRA T Ử M N Đ T Mục tiêu 43 ác định thông số thiết bị phù hợp với yêu cầu kỹ thuật thiết kế có điều chỉnh phù hợp sau có kết thí nghiệm tƣơng ứng để phục vụ thi công cọc đại trà Đánh giá mức độ đảm bảo điều kiện thi cơng ngồi trƣờng so với kết thí nghiệm phòng Từ làm đánh giá điều chỉnh phù hợp cho cọc đại trà Kiểm tra độ đồng cọc thử B ng 15 B ng tổng hợp khố D ỄN STT Ả Số lƣợng cọc thử công trƣờng ĐƠN V ợng thí nghi m K Ố ỢN cọc Cọc Tổng chiều dài cọc thử M 2*25+4*16,6 = 116,4 coring suốt chiều dài cọc d ng khoan nòng), Cọc ẩm - Thí nghiệm nén nở UC Mẫu 2*116 = 231 82 mẫu/cọc - Thí 82 mẫu/cọc Thí nghiệm ph ng nghiệm nén cố kết M cọc CMS nghiệm UC 1m/mẫu (unconfined nõn 28 ngày tuổi - Thí et grounting trọng độ ẩm 1m/mẫu compression test) 16,6m - Thí nghiệm dung nõn 28 ngày tuổi - Thí nghiệm dung trọng ƣớt độ 02 cọc 25m 02 cọc (XDM) Thí nghiệm ph ng hông M cọc CMS cọc sau 28 ngày tuổi et grounting (XDM) Khoan lấy mẫu liên tục GHI CHÚ Mẫu 3*6 = 18 Thí nghiệm nến cố kết 03 mẫu/cọc 44 Thí nghiệm ph ng nõn 28 ngày tuổi - Thí nghiệm sức kháng cắt khơng nƣớc Cu Mẫu 3*6 = 18 Thí nghiệm nến cố kết 03 mẫu/cọc (consolidated - undrained)  Ki m tra ng kính c , ỉnh c c Cơng tác kiểm tra đƣờng kính cao độ đỉnh cọc đƣợc thực nhƣ sau: Cọc thử đạt tuổi 28 ngày Sử dụng nhân công thủ công để đào lộ đầu cọc 30cm -:- 50cm để kiểm tra cao độ đầu cọc độ sai lệch tim cọc so với thiết kế Cần thiết đảm bảo yêu cầu sau: Sai lệch cho phép tạo độ tim cọc: