Nghiên cứu xử lý nền đất yếu bằng phương pháp đắp đất gia tải kết hợp bấc thấm ứng dụng xử lý nền cảng container trung tâm sài gòn (spct)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC TP HỒ CHÍ MINH - LỘ TRỌNG ĐĂNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐẮP ĐẤT GIA TẢI KẾT HỢP BẤC THẤM - ỨNG DỤNG XỬ LÝ NỀN CẢNG CONTAINER TRUNG TÂM SÀI GÒN (SPCT) CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH – THÁNG 06/2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC TP HỒ CHÍ MINH - LỘ TRỌNG ĐĂNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐẮP ĐẤT GIA TẢI KẾT HỢP BẤC THẤM - ỨNG DỤNG XỬ LÝ NỀN CẢNG CONTAINER TRUNG TÂM SÀI GÒN (SPCT) CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH – THÁNG 06/2014 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS CHÂU NGỌC ẨN Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM 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: LỘ TRỌNG ĐĂNG MSHV: 12090358 Ngày, tháng, năm sinh: 24-01-1985 Nơi sinh: TÂY NINH Địa email: yesterday241@gmail.com Điện thoại: 0909.008.351 Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số: 60.58.60 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐẮP ĐẤT GIA TẢI KẾT HỢP BẤC THẤM - ỨNG DỤNG XỬ LÝ NỀN CẢNG CONTAINER TRUNG TÂM SÀI GÒN (SPCT) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: NHIỆM VỤ: - Nghiên cứu xử lý đất yếu phương pháp đắp đất gia tải kết hợp bấc thấm - Ứng dụng xử lý Cảng Container Trung tâm Sài Gòn (SPCT) NỘI DUNG: - Mở đầu - Chương 1: Nghiên cứu tổng quan - Chương 2: Cơ sở lý thuyết - Chương 3: Ứng dụng tính tốn xử lý Cảng Container Trung tâm Sài Gịn (SPCT) - Kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/01/2014 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2014 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS CHÂU NGỌC ẨN Tp HCM, ngày 18 tháng 06 năm 2014 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS.TS CHÂU NGỌC ẨN PGS.TS VÕ PHÁN TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TS NGUYỄN MINH TÂM LỜI CẢM ƠN Trước hết, tác giả xin chân thành cám ơn Quý thầy cô Bộ mơn Địa Cơ Nền Móng - Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh nhiệt tình hướng dẫn, quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình học tập trường Luận văn Thạc sĩ sản phẩm tổng hợp chương trình đào tạo hệ cao học trường Bách khoa Qua luận văn thạc sĩ, thầy đánh giá cách tổng qt trình độ kỹ thuật chun mơn học viên Luận văn góp phần giúp học viên cố lại hệ thống kiến thức trình học tập nghiên cứu trường Bách Khoa Luận văn Thạc sĩ hoàn thành đảm bảo nội dung thời hạn qui định nhờ làm việc nghiêm túc thân với giúp đỡ tận tình nhiệt huyết PGS.TS CHÂU NGỌC ẨN Tác giả xin bày tỏ lòng tri ân chân thành đến PGS.TS CHÂU NGỌC ẨN Cuối xin bày tỏ lòng ghi ơn tri ân sâu sắc đến gia đình tồn thể cán bộ, nhân viên Cơng ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế Cảng - Kỹ thuật Biển (Portcoast) tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian thực Luận văn Học viên LỘ TRỌNG ĐĂNG TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Tên đề tài: “Nghiên cứu xử lý đất yếu phương pháp đắp đất gia tải kết hợp bấc thấm - ứng dụng xử lý Cảng Container trung tâm Sài Gịn (SPCT)” Tóm tắt đề tài: Xuất phát từ nhu cầu thực tế cho thấy việc nghiên cứu tốc độ cố kết đất yếu áp dụng phương pháp đắp đất gia tải kết hợp bấc thấm vơ hữu ích quan trọng, áp dụng rộng rãi Việt Nam Việc nghiên cứu dựa sở lý thuyết hệ số thấm đất quy đổi thành hệ số thấm tương đương tính từ độ cố kết trung bình điều kiện cố kết trục (Chai nnk, 2001) Nghiên cứu ứng dụng để xử lý Cảng Container trung tâm Sài Gòn (SPCT) Kết mô so sánh với kết quan trắc thực tế độ lún mặt độ lún sâu Ngồi ra, luận văn phân tích chọn lựa cặp giá trị Cv Ch từ kết thí nghiệm phịng ngồi trường vào mơ phỏng, chọn mơ hình đất thích hợp cho làm việc bấc thấm đất yếu dày Nghiên cứu tham số như: khoảng cách cắm bấc thấm, ảnh hưởng độ xáo trộn ảnh hưởng hệ số thấm vùng xáo trộn đến độ cố kết Nghiên cứu xử lý phương pháp cho kết tốt, hữu ích để ước lượng độ cố kết có tính khả thi Vì thế, tác giả đề nghị áp dụng phương pháp phân tích vào thiết kế, thi cơng cơng trình đất yếu ABSTRACT Thesis title: “Study on soft soil improvement by the method of prefabricated vertical drain combined with surcharge preloading – Application to soil improvement for Saigon Premier Container Terminal (SPCT)” Abstract: Based upon the actual demand; it has been demonstrated that the study on rate of consolidation of soft soil foundation when applying the method of prefabricated vertical drain combined with surcharge preloading that has been widely putting into practice in Vietnam hold critical importance and enormous benefit The study has been analyzed in accordance with the theoretical grounds of soil permeability converted to equivalent value of vertical hydraulic conductivity that was derived from the equal average degree of consolidation under the onedimensional condition (Chai et al, 2001) This study has been applied to of soil improvement of Saigon Premier Container Terminal (SPCT) The modelling results bear comparison with the records of field settlement observation (ground surface settlement and deep soil settlement) In addition, the thesis has also presented the way to select the set of value Cv and Ch from the laboratory and from the field for the soil model suitable for the behavior of prefabricated vertical drain on the thicklayer soft soil foundation The study of such parameters as PVD spacing, the smear effect and permeability effect in smear zone on soil consolidation process This above soil improvement method has achieved good results and given significant advantages in estimation of soil consolidation rate with high feasibility The author accordingly would like to recommence the application of this soil improvement method to the design and construction of those projects under the condition of soft soil foundations LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu thu thập địa chất, số liệu quan trắc thuộc dự án Cảng Container trung tâm Sài Gịn (SPCT) trình bày luận văn với thực tế thu thập kết tính tốn phần mềm mơ Plaxis hồn tồn trung thực Học viên LỘ TRỌNG ĐĂNG -i- MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1  1.  2.  3.  Đặt vấn đề 1  Mục tiêu nghiên cứu đề tài 2  Phạm vi nghiên cứu đề tài 2  CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 3  2.1 Phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm 3  2.1.1 Kỹ thuật gia tải trước 3  2.1.2 Giếng cát 4  2.1.3 Vùng ảnh hưởng giếng thấm 5  2.1.4 Đường kính tương đương 7  2.1.5 Khả thoát nước 8  2.1.1 Vùng xáo trộn 10  2.2 Nhận xét 12  CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13  3.1 Độ lún gia tải trước 13  3.1.1 Độ lún tức thời 13  3.1.2 Độ lún cố kết sơ cấp 14  3.1.3 Độ lún thứ cấp 14  3.2 Cơ sở lý thuyết cho toán cố kết thấm 15  3.2.1 Mơ hình lăng trụ thấm đối xứng trục 15  3.2.2 Các giả thiết toán cố kết 15  3.2.3 Lời giải giải tích cho tốn cố kết thấm 18  3.2.4 Lời giải giải tích cho lăng trụ thấm điều kiện gia tải trước đất đắp 19  3.3 Mơ hình bấc thấm phương pháp PTHH 21  CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG TÍNH TỐN XỬ LÝ NỀN CẢNG CONTAINER TRUNG TÂM SÀI GÒN (SPCT) 24  4.1 Giới thiệu cơng trình 24  4.2 Điều kiện tự nhiên 25  4.2.1 Địa hình 25  4.2.2 Mực nước 26  4.2.3 Số liệu địa chất 26  4.3 Thiết kế chi tiết xử lý bấc thấm 31  4.3.1 Tổng quan 31  4.3.2 Trình tự thi cơng xử lý 32  4.3.3 Thông số thiết kế xử lý bấc thấm 32  - ii - 4.3.4 Thiết bị quan trắc 33  4.3.5 Trình tự thi công đắp cát gia tải 37  4.3.6 Tổng hợp kết quan trắc trường 38  4.4 Mơ hình hóa Plaxis 2D 39  4.4.1 Tổng quan 39  4.4.2 Thông số đầu vào 45  4.4.3 Thông số vật liệu dùng cho mơ hình 46  4.5 Phân tích tổng hợp kết 57  4.6 Nghiên cứu tham số 60  4.6.1 Ảnh hưởng khoảng cách bấc thấm 60  4.6.2 Ảnh hưởng độ xáo trộn 62  4.6.3 Ảnh hưởng hệ số thấm vùng xáo trộn 62  CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .64  Kết luận 64  Kiến nghị 65  TÀI LIỆU THAM KHẢO 66  PHỤ LỤC 1: TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH PHỤ LỤC 2: TỔNG HỢP KẾT QUẢ QUAN TRẮC HIỆN TRƯỜNG Danh mục bảng Bảng 2.1: Một số kết nghiên cứu giới vùng xáo trộn  [2] 12  Bảng 4.2: Tổng hợp tính chất lý đất 30  Bảng 4.3: Bảng thông số xử lý 33  Bảng 4.4: Tổng hợp trình gia tải 37  Bảng 4.5: Tổng hợp hệ số cố kết theo phương pháp thí nghiệm khác (Nguồn: Trần Quang Hộ Nguyễn Duy Quang [22]) 40  Bảng 4.6: Bảng tổng hợp kết mô 44  Bảng 4.7: Kết tính tốn hệ số thấm tương đương 45  ... TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐẮP ĐẤT GIA TẢI KẾT HỢP BẤC THẤM - ỨNG DỤNG XỬ LÝ NỀN CẢNG CONTAINER TRUNG TÂM SÀI GÒN (SPCT) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: NHIỆM VỤ: - Nghiên cứu xử. .. cứu xử lý đất yếu phương pháp đắp đất gia tải kết hợp bấc thấm - Ứng dụng xử lý Cảng Container Trung tâm Sài Gòn (SPCT) NỘI DUNG: - Mở đầu - Chương 1: Nghiên cứu tổng quan - Chương 2: Cơ sở lý thuyết... tài: ? ?Nghiên cứu xử lý đất yếu phương pháp đắp đất gia tải kết hợp bấc thấm - ứng dụng xử lý Cảng Container trung tâm Sài Gịn (SPCT)? ?? Tóm tắt đề tài: Xuất phát từ nhu cầu thực tế cho thấy việc nghiên