Nghiên cứu độ lún cố kết của nền sét mềm bão hòa nước được xử lý bằng bấc thấm gia tải trước theo sơ đồ bài toán phẳng

Tóm tắt: Nội dung đề tài này tập trung vào nghiên cứu độ lún cố kết của nền sét mềm bão hòa nước được xử lý bằng bấc thấm gia tải trước theo sơ đồ bài toán phẳng nhằm phân tích, so sánh mức độ cố kết theo thời gian của bài toán cố kết xuyên tâm và bài toán phẳng. Kết quả phân tích, so sánh cho phép rút ra các kết luận về việc sử dụng phương pháp này và kết quả nghiên cứu có thể bổ sung cơ sở tính toán cho giải pháp xử lý nền để ước lượng độ lún của nền móng công trình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Xuân Huy MSHV: 7140129 Ngày, tháng, năm sinh: 30/07/1984 Nơi sinh: Tp Huế Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Cơng Trình Ngầm Mã số: 60.58.02.04 I TÊN ĐỀ TÀI “ NGHIÊN CỨU CỨU ĐỘ LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN SÉT MỀM BÃO HÒA NƯỚC ĐƯỢC XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM GIA TẢI TRƯỚC THEO SƠ ĐỒ BÀI TOÁN PHẲNG” II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nghiên cứu đánh giá độ lún theo thời gian xử lý phương pháp thoát nước phương ngang kết hợp gia tải trước phương pháp giải tích Đánh giá độ lún theo thời gian phương pháp quy đổi toán cố kết xuyên tâm sang sơ đồ toán phẳng Độ lún theo thời gian đánh giá theo lời giải giải tích mơ Plaxis 2-D Kết tính tốn theo phương pháp giải tích so sánh với kết quan trắc thực tế III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/07/2016 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 04/12/2016 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN Tp HCM, ngày 04 tháng 12 năm 2016 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS TS BÙI TRƯỜNG SƠN CHỦ NHIỆM BỘ MƠN ĐÀỊTẠĨ PGS TS LÊ BÁ VINH TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS TS NGUYỄN MINH TÂM LỜI CẢM ƠN Tôi xin cảm om quý Thày Cơ mơn Địa móng, q Thầy Cô truyền đạt cho kiến thức quý báu sâu sắc cảc học kỳ qua Để hồn thành chương trình cao học viết luận văn này, nhận sụ hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình q thầy trường đại học Bách khoa, đặc biệt khoa sau đạỉ học Tôỉ xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Bùi Trường Sơn, người Thầy tận tình hướng dẫn, giúp đưa hướng nghiên cứu cụ thể, hỗ trợ nhiều tài liệu, kiến thức quý báu trình học tập nghiên cứu Một lần xỉn chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Châu Ngọc Ẩn, PGS TS Võ Phán, PGS TS Lê Bá Vinh, PGS TS Nguyễn Mình Tâm, TS LỄ Trọng Nghĩa, PGS TS Trần Tuấn Anh, TS Đỗ Thanh Hải đầy nhiệt huyết lòng yêu nghề, tạo điều kiện tốt cho học tập nghiên cứu khoa học, tận tâm giảng dạy cung cấp cho nhiều tư liệu cần thiết Xin chân thành - cám ơn Thầy, Cơ, Anh Chị cán Phòng Quản lý Khoa học - Đào tạo Sau Đại học giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập Một lần xin gửi đến Q Thầy, Cơ Gia đỉnh lòng biết ơn sâu sắc TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2016 Học viên TÓM TẮT LUẬN VĂN Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU ĐỘ LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN SÉT MỀM BÃO HÒA NƯỚC ĐƯỢC XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM GIA TẢI TRƯỚC THEO SƠ ĐỒ BÀI TỐN PHẲNG” Tóm tắt: Trong tính tốn xử lý đất yếu giải pháp thoát nước phương ngang kết hợp gia tải trước, độ lún độ cố kết theo thời gian vấn đề quan trọng ưu tiên xét đến Ước lượng độ lún cố kết trường hợp xác định theo cơng thức giải tích sở cố kết đối xứng trục theo phương pháp quan trắc trường Nội dung đề tài tập trung vào nghiên cứu độ lún cố kết sét mềm bão hòa nước xử lý bấc thấm gia tải trước theo sơ đồ tốn phẳng nhằm phân tích, so sánh mức độ cố kết theo thời gian toán cố kết xuyên tâm tốn phẳng Kết phân tích, so sánh cho phép rút kết luận việc sử dụng phương pháp kết nghiên cứu bổ sung sở tính tốn cho giải pháp xử lý để ước lượng độ lún móng cơng trình SUMMARY OF THESIS Title: “STUDYING CONSOLIDATION SETTLEMENT OF SATURATED SOFT CLAYEY GROUND TREATED BY PVD PRELOADING ACCORDING TO TWO DIMENSION PLANE” Abstract: In calculating soft ground treatment by horizontal drainage preloading, settlement and consolidation degree at difference times is an important problem which is analysed in priority Consolidation settlement in this case estimated by analytical formula and monitoring method This content of the thesis concentrates on studying consolidation settlement of saturated soft clayey ground treated by PVD preloading acording to two dimension plane, on analysis and comparision of two methods and allow to lead to the conclusions about using this calculation method and studying result can be additional basis of calculation of consolidation settlement LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Học viên Nguyễn Xuân Huy MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VÈ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM / GIẾNG CÁT KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC 1.1 Sơ LƯỢC PHƯƠNG PHÁP BẤC THẤM / GIẾNG CÁT KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC 1.2 Cơ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN BÀI TỐN CỐ KẾT THẤM 1.2.1 Các giả thuyết toán cố kết 1.2.2 Bài toán cố kết .3 1.3 Cơ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN THẤM BA CHIỀU 1.3.1 Bài toán cố kết thấm ba chiều (đối xứng trục) 1.3.2 Lời giải Barron (1948) 11 1.3.3 Lời giải Hansbo (1979) 14 1.4 TÍNH TỐN Độ LÚN CỦA NỀN ĐẤT XỬ LÝ BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC 17 1.4.1 Tính tốn theo TCVN 9355-2012 [15] 17 1.4.2 Tính tốn theo đề nghị GS Hoàng Văn Tân [12] 19 1.4.3 Phương pháp Asaoka [14] 22 1.4.4 Xác định thông số thấm đất ttong mô Plaxis 2-D 23 1.5 NHẬN XÉT CHƯƠNG 25 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUY ĐỔI BÀI TOÁN CỐ KẾT THEO SƠ ĐỒ PHẲNG 26 2.1 Giới thiệu toán cố kết phẳng .26 2.2 Các điều kiện biên ban đầu [10] 30 2.3 Một số lời giải ứng với điều kiện ban đầu điều kiện biên 30 2.3.2 Xét trường hợp hệ số thấm theo phương đứng phương ngang 31 2.3.3 Xét trường hợp hệ số thấm không đồng theo phương đứng phương ngang 39 2.4 Phương pháp ước lượng độ lún theo thời gian theo mức độ cố kết 42 2.5 Một số công thức quy đổi toán xuyên tâm thành sơ đồ toán phẳng 45 2.5.1 Shinsha (1982) - Chuyển đổi tính thấm 46 2.5.2 Hừd (1992) - Hình học tính thấm tương ứng 47 2.5.3 Bergado Long (1994) - Khái niệm xả 47 2.5.4 Chai (1995) - Sức cản giếng tắt nghẽn 47 2.5.5 Kim Lee (1997) - Phân tích nhân tố thời gian 48 2.5.6 Indraratna Redana (1997) - Giải pháp tường thoát nước song song 48 2.6 NHẬN XÉT CHƯƠNG 49 CHƯƠNG ỨNG DỤNG TÍNH TỐN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC 49 3.1 Giới thiệu cơng trình thực tế xử lý bấc thấm kết hợp gia tải trước 49 3.1.1 Giới thiệu cơng trình 49 3.1.2 Điều kiện địa chất cơng trình 50 3.1.3 Giải pháp thiết kế xử lý đất yếu 54 3.1.4 Ket quan trắc độ lún theo thời gian dự tính độ lún ổn định theo phương pháp Asaoka [14] 55 3.2 ứng dụng tính tốn cơng ttình thực tế xử lý bấc thấm gia tải trước sở toán chiều 62 3.2.1 Tính toán theo TCVN 9355-2012 [15] 62 3.2.2 3.3 Tính tốn theo đề nghị GS Hoàng Văn Tân [12] 72 Tính tốn theo phương pháp Plaxis 2-D 81 3.4 Tính tốn theo phương pháp quy đổi toán cố kết xuyên tâm sang sơ đồ toán phẳng 96 3.4.1 Đánh giá độ lún ổn định 96 3.4.2 Độ lún theo thời gian đất theo sơ đồ toán phẳng 102 Kết luận chương 107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Tương quan u Tv Bảng 1.2: Tương quan Tv Ưv 18 Bảng 3.1: Khối lượng vị trí điểm thăm dò cơng trình đường Tân Tập - Long An 50 Bảng 3.2: Đặc trưng lý trung bình lớp 51 Bảng 3.3: Đặc trưng lý trung bình lớp 52 Bảng 3.4: Đặc trưng lý trung bình lớp 52 Bảng 3.5: Đặc trưng lý trung bình lớp 53 Bảng 3.6: Đặc trưng lý trung bình lớp 53 Bảng 3.7: Kết quan trắc độ lún theo thời gian cơng trình đường Tân Tập - Long An 55 Bảng 3.8: số liệu biểu đồ quan trắc độ lún theo khoảng thời gian 57 Bảng 3.9: Tổng hợp độ lún mức độ cố kết theo phương pháp Asaoka 59 Bảng 3.10: Thông số đất đắp đất 62 Bảng 3.11: Độ lún ổn định đất yếu cơng trình theo TCVN 9355-2012 64 Bảng 3.12: Tương quan Tv Uy 65 Bảng 3.13: Độ cố kết theo phương đứng Uy thời điểm t theo TCVN 9355-2012 66 Bảng 3.14: Các thông số bấc thấm PVD 68 Bảng 3.15: Độ cố kết theo phương ngang Uh thời điểm t theo TCVN 9355-2012 68 Bảng 3.16: Kết dự tính độ cố kết độ lún theo thời gian theo TCVN 9355-201269 Bảng 3.17: Các thông số đất đắp đất sử dụng cho tính tốn theo phương pháp GS Hoàng Văn Tân 72 Bảng 3.18: Độ lún cố kết cuối theo phương pháp GS Hoàng Văn Tân 74 Bảng 3.19: Hệ so cố kết trung bình theo phương đứng theo phương pháp GS Hoàng Văn Tân 76 Bảng 3.20: Hệ số cố kết trung bình theo phương ngang r theo phương pháp GS 92- ->W*iJ«K|KKeaiaK c*pl id*" Hình 3.25: Chuyền vị đứng Uy cho cố kết 522 ngày kể từ đắp hồn thiện 5,118m Hình 3.26: Chuyển vị ngang Ux cho cố két 522 ngày kể từ khỉ đắp hồn thiện 5,118m 93- lirtre -XI Ji n Hình 3.27: Tổng chuyển vị cho cổ kết 522 ngày kể từ đắp hoàn thiện 5,118m Irli f 3MwnHTrt* ỊUntỊ bbm '>z,t) 11 11,68 18 18,18 22 24,17 40 25,45 44 28,68 50 32,97 65 29,49 77 27,37 94 21,84 21,84 10 100 104 - STT t(ngày) Uw(x9Z9t) 17,77 11 12 120 140 13 14 160 180 11,76 9,57 15 200 16 220 7,79 6,33 17 240 18 19 260 280 20 21 300 340 2,78 1,84 22 380 1,22 23 420 0,81 24 460 0,53 25 500 0,35 26 540 0,23 27 580 28 600 0,15 0,13 14,46 5,15 4,19 3,41 105 - Hình 3.34: Biểu đồ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư điểm ỉớp đất Bảng 3.33: Tổng hợp đô cổ kết tổng độ lún theo sơ đồ toán phẳng t St SL STT (ngày) (m) (m) ut = st/&t (%) 11 0,014 0,80% 18 0,046 2,65% 22 0,098 40 0,214 12,36% 44 0,282 16,27% 50 65 0,475 27,39% 38,06% 0,660 1,734 5,63% 4.0H ■4H +.H» 106 - 12JDO -IMW 30JDD O -ỉ* *ow XJOW -Hiiiếi *4JM» +ẠÍỌÌ -««ú -$WŨW W.W.I -ZỈK» Hình 3.16: Biểu đồ áp ỉực nước ỉỗ rỗng thặng dư thời điểm sau gia tải hoàn thiện 5,118m ... NGHIÊN CỨU CỨU ĐỘ LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN SÉT MỀM BÃO HÒA NƯỚC ĐƯỢC XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM GIA TẢI TRƯỚC THEO SƠ ĐỒ BÀI TOÁN PHẲNG” II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nghiên cứu đánh giá độ lún theo thời gian xử. .. nghiên cứu, tổng kết vấn đề sở kết hợp liệu quan trắc hay thí nghiệm thực tế Đề tài Nghiên cứu độ lún cố kết sét mềm bão hòa nước xử lý bấc thấm gia tải trước theo sơ đồ toán phẳng đề cập nghiên. .. hòa nước xử lý bấc thấm gia tải trước theo sơ đồ toán phẳng nhằm phân tích, so sánh mức độ cố kết theo thời gian toán cố kết xuyên tâm tốn phẳng Kết phân tích, so sánh cho phép rút kết luận việc