Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu đặc trưng sức chống cắt và mô đun biến dạng của đất sét pha trạng thái dẻo đến dẻo chảy (ambQ2 3 tb) phân bố ở khu vực Đình Vũ, Hải Phòng theo các phương pháp khác nhau.
KHOA HC & CôNG NGHê Bng Tớnh nng k thuật máy toàn đạc điện tử Leica viva TS15 STT Tính kỹ thuật Độ xác đo góc ngang góc đứng 1” Độ xác đo cạnh có sử dụng gương: (1mm+1.5ppmD) Độ xác đo cạnh máy Laser (khơng gương): (2mm+2ppmD) Tự động quay với tốc độ góc: 450/s Bắt mục tiêu tự động 5.1 Độ xác tự động bắt điểm (góc ngang, góc đứng): 1” 5.2 Độ xác vị trí điểm: ±1mm 5.3 Độ xác điểm 1000m: ±2mm Tỉm điểm tự động Độ xác dọi tâm Laser: 1mm 1.5m chiều cao máy Thông số kỹ thuật chung: - Hệ điều hành Windows CE 6.0; - Bộ xử lý: Freescale i.MX31 533 MHz ARM Core; - Màn hình cảm ứng; - Quản lý liệu: nhớ 1GB nhớ thẻ CompactFlash, truyền liệu qua cổng RS232 Bluetooth, Wireless USB sử dụng để quan trắc chuyển dịch tường vây cơng trình nhà cao tầng b Phần mềm GOCA Phần mềm GOCA phần mềm dùng để thu thập liệu cảm biến từ trạm quan trắc biến dạng tự động máy tính sau tiến hành tính tốn xử lý, phân tích biến dạng cảnh báo nguy hiểm biến dạng vượt giới hạn cho phép c Phương pháp quan trắc chuyển dịch máy TĐĐTLeica viva TS15 phần mềm GOCA Từ tính máy TĐĐT Leica viva TS15 phần mềm GOCA nêu Khi kết hợp chúng với tạo nên hệ thống quan trắc tự động Quá trình quan trắc tự động máy TĐĐT Leica viva TS15 phần mềm GOCA thực sau: - Thiết lập trạm quan trắc máy TĐĐT tử Leica viva TS15; - Thiết lập điểm tham chiếu (mốc chuẩn) vàđiểm mục tiêu (điểm quan trắc); - Cài đặt trạm máy tiến hành đo đạc quan trắc; - Truyền liệu từ trạm TĐĐT máy tính thơng qua thu GOCA (Bộ thu GOCA nối với máy tính); - Tính tốn phân tích biến dạng phần mềm GOCA cài đặt máy tính; - Cảnh báo biến dạng vượt giới hạn cho phép T¿i lièu tham khÀo Wong kai sin (Nanyang Technological University), esign analysis deep excavations , 2009 Chang –Yu Ou (2006), Deep Excavation, Theory and Practice Kết luận Ứng dụng công nghệ quan trắc chuyển vị tường tầng hầm thi công xây dựng công trình có thể dự báo và phòng ngừa sự cố cho chính công trình thi công cũng các công trình lân cận; mặt khác quan trắc địa kỹ thuật còn góp phần vào điều chỉnh biện pháp kỹ thuật thi công công trình, một số trường hợp dẫn đến điều chỉnh hồ sơ thiết kế cho phù hợp điều kiện thực tế Quan trắc chuyển vị tường tầng hầm còn góp phần tạo sở, bằng chứng kỹ thuật để giải quyết tranh chấp pháp lý xảy có khiếu kiện hư hỏng công trình xây dựng công trình khác Bàn việc xác định đặc trưng học đất khu vực Đình Vũ, Hải Phòng theo thí nghiệm xun tĩnh phòng Discussion on determining the soil mechanical characterwastics of Dinh Vu area, Hai Phong city in static and in-room experiments Phạm Đức Cường Tóm tắt Bài báo trình bày kết nghiên cứu đặc trưng sức chống cắt mô đun biến dạng đất sét pha trạng thái dẻo đến dẻo chảy (ambQ23tb) phân bố khu vực Đình Vũ, Hải Phòng theo phương pháp khác Abstract The paper presents the results of research characteristic shear strength and modulus of deformation plasticity clay to plastic flow status (ambQ23tb) distributed in the area of Dinh Vu, Hai Phong according to different methods Kiến nghị đơn vị: chủ đầu tư, nhà thầu thi công áp dụng hai phương pháp quan trắc thiết bị đo dịch chuyển ngang Inclinometer quan trắc máy toàn đạc điện tử kết hợp phần mềm tự động quan trắc biến dạng vào thực tế thi công cách phổ biến rộng rãi Các thơng số góc ma sát φ lực dính đơn vị c đặc trưng cho tính bền đất Chúng thường xác định phòng thí nghiệm thiết bị cắt ngang phẳng trực tiếp (ứng suất lên mẫu đất σ, sức chống cắt τ) gián tiếp thơng qua thí nghiệm nén trục σ (1) E Trong điều kiện nén đất không nở hông ta tìm mơ đun biến dạng nén có kể đến nở hông Ek không kể đến nở hông Eoed Kiến nghị sở, ban, ngành, quan chức xây dựng tiêu chuẩn chuyển vị cho phép đất tường tầng hầm thi công hố đào sâu để làm sở xử lý kết luận số liệu quan trắc thu thập cách xác nhất./ Ek = β × + e0 = β × Eoed a (2) Trong β - hệ số hiệu chỉnh tính đến nở hơng đất đáy móng ; a – hệ số nén lún, phụ thuộc vào hệ số rỗng theo cấp tải trọng ; e0 – hệ số rỗng ban đầu đất Orouke T.D (1981), Ground movements caused by braced excavations.ASCEJ Geotech Engng TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG Mc tiêu nghiên cứu khuôn khổ báo đất bùn sét, sét pha trạng thái dẻo đến dẻo chảy (ambQ23tb) phân bố khu vực Đình Vũ phạm vi chiều sâu 10m so với mặt đất Đối tượng nghiên cứu đặc trưng học nó: mơn đun biến dạng E, góc ma sát φ lực dính đơn vị c Từ phương trình (1) thấy mô đun biến dạng đất hệ số tỉ lệ quan hệ biến dạng ứng suất tìm từ thí nghiệm biểu thức gia số biến dạng tuyến tính ∆ε ứng suất ∆σ Mơ đun biến dạng đặc trưng vật lý đất, có giá trị thay đổi khác tùy thuộc vào mức độ gia tải biến dạng Có thể nói mơ đun biến dạng ban đầu hay mô đun đàn hồi đặc trưng cho độ cứng đất độ cứng lớn giá trị cao TS Phạm Đức Cường Bộ mơn Địa kỹ thuật, Khoa Xây dựng, ĐT: 0936 035 025 Email: phdcuong77@gmail.com Ngày nhận bài: 23/5/2016 Ngày sửa bài: 10/6/2016 Ngày duyệt đăng: 16/11/2017 34 Xác định thông số độ bền biến dạng đất ε= Kiến nghị Thomas Telford (1996), Deep Excavations: a practical manual, London Hải Phòng thành phố nằm vùng đất bồi đắp đồng Bắc Bộ Cấu trúc đất vùng đồng ven biển có đặc thù riêng chưa có tài liệu tổng kết cấu tạo mặt cắt Việc đánh giá đặc tính xây dựng đất đặt vấn đề lựa chọn đặc trưng bền biến dạng thiết kế nền, giúp cho việc định hướng xử lý lựa chọn móng hợp lý cho cơng trình, góp phần phát triển bền vững kinh tế khu vực Mô đun biến dạng khả thay đổi kích thước hình dạng vật thể, có nghĩa biến dạng tác dụng ứng suất học Nó xác định dựa theo định luật Hooke vật thể đàn hồi điều kiện nén (kéo) trục giá trị biến dạng tương đối ε ứng suất học tác dụng vào σ: Hai phương pháp quan trắc nêu có độ tin cậy xác cao quan trắc chuyển vị tường tầng hầm nhà cao tầng TCVN 9399:2012: Nhà cơng trình xây dựng - Xác định chuyển dịch ngang phương pháp trắc địa Đặt vấn đề Nhận thấy rằng, thực tế khảo sát địa chất sử dụng phương pháp trực tiếp gián tiếp để xác định giá trị mô đun biến dạng Giá trị phụ thuộc vào điều kiện gia tải (trạng thái ứng suất) phân theo thí nghiệm phòng trường Các phương pháp thí nghiệm phòng phương pháp phổ biến để xác định tính chất biến dạng, độ bền loại đất Thế cần phải lưu ý nhiều nhà nghiên cứu ảnh hưởng việc lấy mẫu không xáo trộn (nguyên trạng) cấu trúc thí nghiệm phòng Các mẫu thí nghiệm phòng tách từ khối ngun có hệ số độ rỗng lớn (độ chặt nhỏ hơn) điều kiện trường xây dựng Điều có nghĩa theo kết nghiên cứu phòng giá trị đặc trưng học nhận nhỏ tính nén lún cao so với thực tế [2] S¬ 29 - 2018 35 KHOA HC & CôNG NGHê Bng Tng hợp tiêu lý đất Kết luận Đặc trưng đất Độ ẩm tự nhiên W (%) Khối lượng riêng Khối lượng riêng khô Khối lượng riêng hạt Độ rỗng (g/cm3) (g/cm3) (g/cm3) (%) Giá trị trung bình 41,4 1,76 1,24 2,66 53,4 Hệ số rỗng 1,145 Độ bão hòa Sức chống xuyên (%) qc (MPa) 96,2 0,55 Bảng Thông số độ bền biến dạng đất theo phương pháp khác Kết nhận từ phương pháp Chỉ tiêu tính chất đất Nén ba trục cố kết khơng nước Xuyên tĩnh Nén cố kết trục Nén ba trục khơng cố kết, khơng nước Thơng số tổng Thơng số hiệu theo M.S Zakharov - 6,0 8,5 11,4 14,3 ϕ, độ - o 03’ o 26’ o 13 41’ o 16 24’ Eoed, MPa 3,67 - - - 3,85 c, kPa Xuyên tĩnh phương pháp hiệu nghiên cứu đất điều kiện tự nhiên Đây phương pháp xuất từ năm 30 kỷ 20 Hà Lan Kết xuyên tĩnh dùng để xác định chiều dài khả chịu lực cọc Đến năm 1977 hội học đất xây dựng móng quốc tế thành lập hội đồng tiêu chuẩn xuyên châu Âu đưa dẫn tiêu chuẩn xuyên thống với thông số xuyên xuất lần Hà Lan [3,4] Hiện nay, nhờ khả nghiên cứu nhanh kinh tế mà sử dụng rộng rãi nước ta nước châu Âu, Nhật Bản Mỹ Phương pháp xuyên tĩnh có phạm vi ứng dụng rộng rãi việc xác định chiều dày, trạng thái, tính đồng nhất, đánh giá gần đặc trưng đất (mô đun biến dạng, góc ma sát trong, lực dính ) Phương pháp cho thấy hiệu sử dụng phương pháp lấy mẫu không xáo trộn đất yếu Kết thí nghiệm xuyên tĩnh kiến nghị sử dụng TCVN 9352 :2012 [1], sử dụng xen kẽ hố khoan nhằm xác định biến đổi tổng quát bề dày lớp đất độ cứng Thí nghiệm thực để làm rõ tính đồng địa tầng, đặc tính biến dạng sức chịu tải đất nền, sức chịu tải cọc đơn… lớp đất dính đất rời không chứa cuội sỏi độ sâu không lớn (khơng q 25m) Để dự đốn độ lún đất cần phải xác định thông số biến dạng E µ giới hạn chiều sâu khơng nhỏ chiều dày vùng chịu nén Nếu cơng trình thiết kế với việc sử dụng lời giải theo TCVN 9362:2012 việc khảo sát địa chất không thiết phải xác định đầy đủ thông số chiều sâu khảo sát, cần sâu không lần bề rộng móng nơng (móng khối quy ước móng cọc) Kết thí nghiệm xác định Xuất phát từ tình hình thực tế, ngày xem xét vấn đề đánh giá tính chất đất tính tốn móng theo ba hướng với việc sử dụng tiêu chuẩn quốc gia tiêu chuẩn ngành khuyến nghị nước Giá trị mô đun biến dạng trục không nở hơng xác định dựa vào giá trị sức kháng xuyên qc đất theo TCVN 9352 :2012 [1], phụ lục E: 36 Nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng đáng kể lựa chọn phương pháp thí nghiệm đến giá trị nhận thơng số sức chống cắt biến dạng đất bùn sét, sét pha dẻo đến dẻo chảy khu vực Đình Vũ, Hải Phòng Việc xác định giá trị sức chống cắt mô đun biến dạng đất thông qua kết xuyên tĩnh áp dụng cơng thức Zakharov Để có nhìn tổng thể vấn đề cần phải có số lượng thí nghiệm nhiều kết hợp với thí nghiệm bàn nén trường nhằm so sánh xác giá trị tính tốn Dựa vào kết nghiên cứu cho thấy số kết luận sau: Đất sét pha yếu Đình Vũ cố kết trước có thông số sức kháng cắt tăng đáng kể chứng tỏ sử dụng giải pháp thoát nước theo phương thẳng đứng nhằm đẩy nhanh trình cố kết sức kháng cắt đất tăng lên ổn định Mô đun biến dạng đặc trưng không đổi đất Giá trị phụ thuộc vào mức độ biến dạng/ ứng suất nhà cơng trình thiết kế phương pháp xác định Ứng dụng phương pháp xuyên tĩnh xác định đặc trưng sức chống cắt mô đun biến dạng phụ thuộc vào dạng tương quan số liệu đo sức chống mũi, ma sát thành bên, áp lực lỗ rỗng với số liệu thí nghiệm phòng./ T¿i lièu tham khÀo TCVN 9352:2012 Đất xây dựng Phương pháp thí nghiệm xuyên tĩnh Болдырев Г.Г Методы определения механических свойств грунтов с комментариями к ГОСТ 12248-2010 [Текст]: Монография / Г.Г Болдырев 2-е изд., доп, и испр М.: «Прондо», 2014 812 с М.С Захаров Статическое зондирование в инженерных изысканиях: учеб.пособие / СПб гос архит.-строит унт – СПб., 2007 – 72 с Ю.Г Торфименков, Л.Н Воробков Полевые методы исследования строителых свойств грунтов Москва Стройиздать 1981 213с Begernann H General report ESOPT, vol 2.1, pp.29-39, Stockholm, 1974 Eoed = α c qc (3) Trong αc hệ số khơng thứ ngun Theo M.S Zakharov [3] giá trị mô đun biến dạng đất sét sét pha (MPa) Eoed = 7qc; góc ma sát (độ) Khảo sát phạm vi áp dụng công thức (tiếp theo trang 29) ϕ = 18,57lqc0,207 ; lực dính đơn vị (kPa) c = 6qc+11 Phạm vi báo nghiên cứu đất sét gầy lẫn cát, sét pha màu nâu xám, xám đen, trạng thái dẻo chảy đến chảy, chiều sâu phân bố từ – 14,5m Số liệu tính tốn nhận từ kết thí nghiệm phòng trường thực cơng ty FECON, trung tâm thí nghiệm địa kỹ thuật cơng trình Chỉ tiêu lý trung bình đất cho bảng Các kết nghiên cứu đặc trưng độ bền biến dạng đất nhận từ phương pháp khác trình bày bảng Từ số liệu thu nhận ta thấy thông số sức kháng cắt thí nghiệm nén ba trục theo sơ đồ UU nhỏ 29% so với thí nghiệm theo sơ đồ CU Điều giải thích thí nghiệm nén ba trục UU mẫu đất nén lại phần điều kiện thoát nước bị khống chế, mẫu đất chưa đạt độ chặt cần thiết tự nhiên Do vậy, thí nghiệm theo sơ đồ UU không phản ánh thực chất sức kháng cắt điều kiện tự nhiên Để mô lại trạng thái ứng suất ban đầu độ chặt tương ứng điều kiện phòng thí nghiệm, mẫu đất phải nén lại tương ứng với điều kiện nằm tự nhiên Trong trường hợp đó, xác định sức kháng cắt theo sơ đồ cố kết - khơng nước có đo áp lực nước lỗ rỗng (CU) mang tính ưu việt Kết thí nghiệm cho phép dự báo thay đổi sức kháng cắt khơng nước theo độ sâu hay đất đạt đến độ cố kết Kết bảng cho ta thấy thông số sức kháng cắt hiệu biến dạng đất phương pháp thí nghiệm nén trục theo sơ đồ CU cho kết sát so với giá trị đề nghị M.S Zakharov Chênh lệch từ kết kiến nghị M.S Zakharov lớn từ 20 - 25% thông số sức chống cắt, 4,9% mô đun biến dạng TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG 192 1 1 = β − + − 2 2 π 1 + + 25 + 49 + k k k k 1 1 − + − + 2 2 1 + + 15 25 + 21 49 + k k k k 1 1 + − + − 2 2 25 25 25 25 1 + 15 + 25 25 + 35 49 + k k k k − + − + 2 2 49 49 49 49 1 + 21 + 35 25 + 49 49 + k k k k 1 1 tỉ số hai cạnh k Khi k → ∞ cơng thức (22) trở công thức (1) Trong thực tế k ≥3 coi cơng thức (22) trùng với công thức (8) với sai số