xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm ngang

Phương pháp bấc thấm xử lý nền đất yếu: xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm ngang thay thế lớp đệm cát trong hệ thống PVD Bấc thấm dứng kết hợp gia tải trước và đệm cát Thuộc loại nền đất yếu thường là đất sét có lẫn nhiều hữu cơ; Sức chịu tải bé (0,5 – 1kgcm2); Đất có tính nén lún lớn (a>0,1 cm2kg); Hệ số rỗng e lớn (e > 1,0); Độ sệt lớn (B>1); Mô đun biến dạng bé (E0,8, dung trọng bé.

THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN BÀI THUYẾT TRÌNH PHƯƠNG PHÁP BẤC THẤM XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM NGANG THAY THẾ LỚP ĐỆM CÁT TRONG HỆ THỐNG PVD (BẤC THẤM ĐỨNG KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC VÀ ĐỆM CÁT) GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN Mục lục I TỔNG QUAN 1 Khái niệm về đât́ nền: ́ toán đât́ nền: Tiêu chi ́ tinh ́ ́ xử lý nền đât́ yêu: Mụ c đich Các phương pháp xử lý đất yếu: II PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT BẰNG BẤC THẤM ĐỨNG ́ tạo: Câu Tác dụ ng việc xử lý đất yếu bấc thấm đứ ng: Ưu điểm: 4 Phạm vi áp dụ ng: ́ đứ ng: ́ toán bâć thâm Tinh ́ BẰNG BẤC THẤM NGANG THAY THẾ LỚP ĐỆM CÁ T III PHƯƠNG PHÁ P XỬ LÝ NỀN ĐẤT YÊU TRONG HỆ THỐNG PDV ́ ngang (SBD): Khái quát bâć thâm Tiêu chuẩn kỹ thuật Bấc thấm ngang (SBD): ́ ngang : ́ của bâć thâm Các đặc tinh a Đặc tính 1: b Đặc tính 2: 10 c Đặc tính 3: 10 SO SÁ NH ĐẶ C TI ́NH BẤC THẤM NGANG VÀ ĐỆM CÁ T 11 IV Cơ sở lý thuyết: 11 ́ lưu lương thoát nướ c: 11 Tinh ́ ngang : 11 ́ toán số lượ ng bâć thâm Vi ́ dụ tinh So sánh ưu – khuyết điểm giữ a bấc thấm ngang đệm cát : 13 ́ đặt bâć thâm ́ ngang: 13 Thi công lăp Phạm vi ứng dụng: 17 a Vùng đắp thay lớp đệm cát lớp cát lọc hệ thống PVD: 17 b Thoát nước dò ng chả y từ đồi: 18 c Thay thế lớ p phủ, giả m áp khi:́ 18 d Thay thế lớ p phủ, giả m áp khi:́ 18 e Chống thấm tường chắn: 19 f Sử dụng đường sắt: (Ballast: dằn tàu) 19 THUYẾT TRÌNH NỀN MÓNG NÂNG CAO g V GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN Khu thể thao ( Sân golf, bề mặt sân thể thao…) 19 KẾT LUẬN 20 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN NGƯỜI THỰC HIỆN NHÓM 1: 1- PHẠM THỊ ÁNH TUYẾT (NT) 2- PHAN VĂN TRƯỜNG 3- THỚI HÒANG DUY 4- ĐẶNG NAM SƠN 5- NGUYỄN THANH TÙNG ANH THUYẾT TRÌNH NỀN MÓNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN I TỔNG QUAN Khái niêm ̣ về đấ t nền: Là lớp đấ t bên dưới công trình, trực tiế p gánh đỡ tải tro ̣ng bên truyề n xuố ng Tiêu chí tính toán đấ t nề n: - Đảm bảo chiụ lực, công trình không bi ̣su ̣p đổ đấ t nề n - Khả thi nhấ t cho công trình - Giá thành rẻ nhấ t => Đòi hỏi phải có cơng nghệ thích hợp tiên tiến để xử lý đất yếu Mu ̣c đích xử lý nề n đấ t yế u: - Tăng sức chịu tải đất - Cải thiện tính chất lý đất: o Giảm tính nén lún o Giảm hệ số rỗng o Giảm tính thấm o Tăng độ chặt o Tăng cường độ chống cắt o Tăng trị số mođun biến dạng Các phương pháp xử lý đất yếu: - Hiện tùy theo điều kiện cụ thể, sử dụng phương pháp cọc cát, giếng cát hay bấc thấm kết hợp gia tải trước, đầm chặt tải trọng động, thay đất, cọc đất trộn xi măng… Việc lựa chọn phương pháp để xử lý toán kinh tế kỹ thuật phức tạp đòi hỏi kinh nghiệm trình độ chun môn cao - Việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào yếu tố sau: o Đặc điểm đất o Đặc điểm cơng trình o Các điều kiện khác - Nội dung, tác dụng phạm vi áp dụng số phương pháp xử lý nền: PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN Trang THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN II PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT BẰNG BẤC THẤM ĐỨNG H.1 Cấ u ta ̣o: Bấ c thấ m cấ u ta ̣o gồ m 02 phầ n: Lõi và vỏ bo ̣c lõi Lõi đươ ̣c làm từ chấ t Polypropylen/ Polyester, tiế t diê ̣n chữ nhâ ̣t, nhiề u rañ h, có tác du ̣ng thoát nước Vỏ bo ̣c làm bằ ng Polyester mỏng, có tác du ̣ng ngăn bẩ n và tăng khả thoát nước cho lõi bấ c thấ m H.2 PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN Tác du ̣ng việc xử lý đất yếu bấc thấm đứng: - Gia cố đất yếu: o Tăng tốc độ cố kết o Giảm độ rỗng o Tăng dung trọng o Tăng sức chịu tải - Ổn định - Xử lý môi trường: o Khu vực chôn lấp chất thải o Tẩy rửa khu vực đất ô nhiễm công nghệ hút chân không, hút nước ngầm Ưu điể m: - Giảm thiể u tố i đa sự xáo trô ̣n các lớp đấ t - Có thể đóng bấ c đế n đô ̣ sâu lớn hoă ̣c bằ ng 40m - Tiế t kiê ̣m đươ ̣c khố i lươ ̣ng đào đắ p - Rút ngắ n thời gian thi công - Giảm chi phí vâ ̣n chuyể n, chi phí thi công Pha ̣m vi áp du ̣ng: Đa da ̣ng cho các công trình gồ m: Đường cao tố c, đường dẫn đầ u cầ u, đường băng sân bay, đường sắ t, kho baĩ Tính toán bấ c thấ m đứng: Đô ̣ cố kế t theo phương xuyên tâm về các bấ c thấ m: 8TVT Ur = − exp⁡(− )⁡(1) F CVr t TVT = ( ) (2) De De – Khoảng cách giữa các bấ c thấ m: De = 1.13 L (Sơ đồ hình vuông) De = 1.05 L (Sơ đồ hình tam giác đề u) L – Khoảng cách giữa các bấ c thấ m PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN F = F(n) + Fs + Fr (3) F(n) – biể u thi hiê ̣ ̣u quả khoảng cách các bấ c thấ m Fs – biể u thi ̣hiê ̣u quả xáo trô ̣n của đấ t xung quanh bấ c thấ m Fr – biể u thi ̣hiê ̣u quả sức cản thấ m của bấ c thấ m de – Đường kiń h tương đương của bấ c thấ m: De ) − ⁡(4) dW 𝑘ℎ 𝑑𝑠 𝐹𝑠 = [( ) − 1] ln ( ) (5) 𝑘𝑠 𝑑𝑊 F(n) = ln ( De – Đường kiń h tương đương của bấ c thấ m dW = 2(𝑎 + 𝑏) ⁡(6) 𝜋 a – Chiề u rô ̣ng PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN b – Chiề u dày của bấ c thấ m Trang THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN ds – Đường kiń h của đới bi ̣xáo trô ̣n kế t cấ u xung quanh bấ c thấm ks – Hê ̣ số thấ m theo phương ngang của đấ t đới bi xa ̣ ́ o trô ̣n kế t cấ u Fr = π Z(L − Z) kh ⁡(7) qw Z – Khoảng cách từ mă ̣t đấ t đế n chỗ kế t thúc thoát nước qw – Khả thoát nước gradient thủy lực bằ ng PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN III PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM NGANG THAY THẾ LỚP ĐỆM CÁT TRONG HỆ THỐNG PDV H.3 Khái quát bấ c thấ m ngang (SBD): - Bấc thấm đứng vật liệu địa kỹ thuật dùng để thoát nước đứng nhằm gia tăng khả ổn định móng H.4 PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN - Bấc thấm ngang loại bấc thấm PVD sản xuất để thay lớp đệm cát hệ thống PVD H.5 - So sánh Bấc thấm đứng Bấc thấm ngang: o Về hình dạng cấu tạo: Bấc thấm đứng giống Bấc thấm ngang o Về kích thước: Bấc thấm đứng khác Bấc thấm ngang - Cấu tạo Bấc thấm ngang: o Phần lõi: làm Polyvinyl Chloride Lõi chịu áp lực cao khả kháng nén đủ để chịu tải trọng vật liệu đắp trình thi cơng cấu tạo lỗ dập đặc biệt lõi cấu tạo cho phép thoát nước cao o Phần vỏ lọc : loại vải polyester không dệt o Bản thân lõi lớp vỏ bọc có kết cấu mềm dẻo tách biệt o Nước lỗ rỗng xung quanh thấm vào bên bấc thông qua lớp vỏ lọc chảy dọc theo lõi bấc, sau ống kênh thoát H.6 PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN Tiêu chuẩ n kỹ thuâ ̣t Bấc thấm ngang (SBD): Tiêu chuẩn kỹ thuật loại SBD khác Các đă ̣c tính của bấ c thấ m ngang : a Đặc tính 1: - Nước lỗ rỗng hấp thụ qua lớp vải lọc vào thoát nước chảy vào lõi bấc Do đặc tính nên bấc ngang mở rộng khả nước trì NƯỚC HẤP THU CHẢY LỖ RỖNG - Hệ số thấm lớp vải lọc thấp, dễ kiểm soát tốc độ chảy nước Do hạn chế hình thành màng sét bề mặt lớp vải lọc PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang THUYẾT TRÌNH NỀN MÓNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN b Đặc tính 2: - Có cường độ chịu kéo độ dãn dài cao cố định tốc độ dịch chuyển tự lõi lớp vải lọc Do biến dạng theo thay đổi địa hình lún cố kết - Bản nước không nhẹ dễ vận chuyển mà không cần vật liệu liên kết đặc biệt khác c Đặc tính 3: Khi đắp bị lún bấc thấm ngang trì tốt khả nước theo phương ngang biên nhờ tính dẻo khả kéo dãn cao Thiết kế Thực tế TH1: DÙNG ĐỆM CÁT Thiết kế Thực tế TH2: DÙNG SB DRAIN PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 10 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN IV SO SÁNH ĐẶC TÍ NH BẤC THẤM NGANG VÀ ĐỆM CÁT Cơ sở lý thuyết: - Khi cải tạo PVD (bấc thấm đứng kết hợp gia tải trước đệm cát) cần xác định chiều dày lớp đệm cát để đảm bảo khả thoát nước - Nếu thay lớp đệm cát hệ thống PVD Bấc thấm ngang (SB-D) phải tính tốn số lượng SB-D thay để đảm bảo khả thoát nước tương đương Tính lưu lương thoát nước: - Lưu lượng thoát nước đơn vị chiều rộng lớp cát (qS) (1): qS= 100 x h x i x ks i: độ dốc thủy lực ks: hệ số thấm cát h: chiều dày lớp cát - Lưu lượng thấm vật liệu thấm (qD) (2): qD= B x t x i x kD B: chiều rộng lớp vật liệu thoát nước t: chiều dày lớp vật liệu thấm (=0.8cm) kD: ̣ số thấ m của vâ ̣t liê ̣u thấ m (=15cm/s) - Khi qS = qD chiều rộng B tương đương với khả thoát nước / 1m chiều rộng lớp đệm cát xác định: B = 100 x h x kS / 12 - Vì vậy, sử dụng loại vật liệu bấc thấm ngang (SBD) có chiều rộng W=30cm thay cho lớp đệm cát nước số lượng bấc thấm ngang (N) tính tốn đơn vị 1m chiều rộng lớp cát xác định sau: N = (30/B) x1.0 Ví du ̣ tính toán số lươ ̣ng bấ c thấ m ngang : Cho biết đệm cát chiều dày h = 50 cm, hệ số thấm kS = 5.10-2 Hãy xác định B,N B = 100 x h x kS / 12 = (100 x 50 x x 10-2 )/12= 20.8 (cm) N = (30/B) x1.0 = (30/20.8) x1.0 = 1.44 (tấm) PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 11 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN  Với loại bấc thấm ngang rộng khoảng 30 cm cần phải lắp đặt 1.44 trung bình mét chiều rộng SỐ LIỆU QUAN TRẮC THỰC TẾ ĐẠI LỘ ĐÔNG TÂY Sử dụng Bấc thấm ngang Sử dụng Đệm cát So sánh chi phí PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 12 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN So sánh ưu – khuyế t điể m giữa bấc thấm ngang đệm cát : Ưu điểm Tầng đệm cát thoát nước ngang Sử dụng bấc thấm ngang (GBD) (SBD) - Độ dày tầng đệm cát thoát nước 70cm nên khả tắc mạch thoát nước nhỏ - Không cần vật liệu đặc biệt, công nghệ đại - Kiểm soát chất lượng dễ dàng - Dễ mua vật liệu đạt tiêu chuẩn - Thi công đơn giản, chi phí thấp - Tính mềm dẻo co dãn tốt - Nhẹ, dễ vận chuyển - Chi phí tiết kiệm Khuyết điểm - Khó đảm bảo chất lượng - Khó mua vật liệu đạt tiêu chuẩn - Có khả tắc mạch nước sử dụng đất bùn - Sai số chất lượng lớn - Chi phí cao Thi cơng lắ p đă ̣t bấ c thấ m ngang: PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 13 THUYẾT TRÌNH NỀN MÓNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN SB-CN Drain Installation (Lắp đặt SB Drain – PVD) PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 14 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN Joining SB Drain (Mối nối SB Drain) Hin ̀ h ảnh thực tế Surcharge Filling Đắp gia tải HÌ NH ẢNH THỰC TẾ PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 15 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN CÔNG TRƯỜNG THI CÔNG TẠI NHẬT BẢN PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 16 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN Phạm vi ứng dụng: a.Vùng đắp thay lớp đệm cát lớp cát lọc hệ thống PVD: - Thay cho lớp đệm cát thoát nước thẳng đứng từ bên dưới: - Thay cho lớp cát lọc thoát nước nước thấm từ nước lỗ rỗng khối đắp bề mặt mái dốc: PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 17 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN b.Thốt nước dòng chảy từ đờ i: c Thay thế lớp phủ, giảm áp khí: d.Thay thế lớp phủ, giảm áp khí: PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 18 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN e Chống thấm tường chắn: Lắp đặt SB Drain tường chắn f Sử dụng đường sắt: (Ballast: dằn tàu) Sleep Balla er st Drainage Embankm Layer ent Typical Design Sleep er Balla st Mud Embankm pumping ent SB Drain Sleep er Balla st SB Drain Embankm ent Problem: Mud Pumping g.Khu thể thao ( Sân golf, bề mặt sân thể thao…) PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 19 THUYẾT TRÌNH NỀN MĨNG NÂNG CAO GVHD: PGS.TS VÕ PHÁN V KẾT LUẬN - Phương pháp sử dụng Bấc thấm ngang thay cho Đệm cát đảm bảo khả nước đồng thời tiết giảm chi phí khoảng 27% - Bấc thấm ngang sử dụng rộng rãi cơng trình dân dụng, giao thơng nhiều nước giới  Khẳng định ưu vật liệu - Riêng Việt Nam cơng nghệ sử dụng Bấc thấm ngang tương đối chưa áp dụng rộng rãi Việt Nam chưa có tiêu chuẩn cụ thể Bấc thấm ngang - Trong tương lai có quy trình, tiêu chuẩn Bấc thấm ngang sử dụng rộng rãi, đảm bảo chất lượng PP SỬ DỤNG BẤC THẤM NGANG XỬ LÝ NỀN Trang 20 ... NGANG THAY THẾ LỚP ĐỆM CÁ T III PHƯƠNG PHÁ P XỬ LY NỀN ĐẤT YÊU TRONG HỆ THỐNG PDV ́ ngang (SBD): Khái quát bâć thâm Tiêu chuẩn kỹ thuật Bấc thấm ngang. .. PHÁN - Bấc thấm ngang loại bấc thấm PVD sản xu t để thay lớp đệm cát hệ thống PVD H.5 - So sánh Bấc thấm đứng Bấc thấm ngang: o Về hình dạng cấu tạo: Bấc thấm đứng giống Bấc thấm ngang o Về kích... ̣c lõi Lõi đươ ̣c làm từ chấ t Polypropylen/ Polyester, tiế t diê ̣n chữ nhâ ̣t, nhiề u rañ h, có tác du ̣ng thoát nước Vỏ bo ̣c làm bằ ng Polyester mỏng, có tác du ̣ng ngăn