Phân tích tính toán độ lún nền đắp trên nền đất yếu được gia cố bằng cột đất trộn xi măng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - ĐINH HỮU DỤNG PHÂN TÍCH TÍNH TỐN ĐỘ LÚN NỀN ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỢC GIA CỐ BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số ngành : 605860 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2014 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH - - Cán hướng dẫn: TS LÊ BÁ VINH Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Tô Văn Lận Cán chấm nhận xét 2: TS Đỗ Thanh Hải Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Ngày 27 tháng 08 năm 2014 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS Lê Bá Vinh Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Tô Văn Lận Cán chấm nhận xét 2: TS Đỗ Thanh Hải Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 27 tháng 08 năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS.TS Châu Ngọc Ẩn PGS.TS Tô Văn Lận TS Đỗ Thanh Hải TS Lê Bá Vinh TS Nguyễn Cảnh Tuấn Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XD PGS.TS Châu Ngọc Ẩn TS Nguyễn Minh Tâm ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: ĐINH HỮU DỤNG MSHV: 12090352 Ngày, tháng, năm sinh: 09/05/1987 Nơi sinh: THANH HÓA Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng Mã số : 605860 I TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH TÍNH TỐN ĐỘ LÚN NỀN ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỢC GIA CỐ BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ  Nghiên cứu tổng quan phương pháp xử lý đất yếu cột đất trộn xi măng  Tiến hành trộn, bảo dưỡng, thí nghiệm mẫu xi măng đất phịng thí nghiệm theo tỷ lệ định trước (10, 12, 14, 16, 18, 20%) 7, 14, 28 ngày tuổi  Tổng hợp, thống kê, phân tích kết thí nghiệm, thiết lập biểu đồ thể mối tương quan, đánh giá kết thí nghiệm  Xây dựng mơ hình thí nghiệm để đánh giá biến dạng lún đất yếu gia cố hệ thống cột đất trộn xi măng Dựa kết quan trắc độ lún theo cấp áp lực nén khác nhau, tiến hành so sánh với kết tính tốn theo phương pháp giải tích để làm rõ ảnh hưởng ma sát khối gia cố với đất xung quanh  Phân tích, tính tốn độ lún tải đắp lên đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng thơng qua cơng trình thực tế  Một số kết luận kiến nghị Nội dung Mở đầu Chương 1: Tổng quan gia cố đất yếu cột đất trộn xi măng Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính tốn gia cố đất yếu cột đất trộn xi măng Chương 3: Nghiên cứu thí nghiệm phịng tính tốn biến dạng đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng Chương 4: Phân tích, tính tốn độ lún tải đắp lên đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng 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: TS LÊ BÁ VINH Nội dung yêu cầu luận văn thông qua môn Tp HCM, ngày tháng năm 2014 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TS LÊ BÁ VINH PGS.TS VÕ PHÁN TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TS NGUYỄN MINH TÂM LỜI CÁM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy hướng dẫn luận văn tôi, TS Lê Bá Vinh, người ln ủng hộ tận tình hướng dẫn Tôi suốt thời gian thực luận văn Nếu khơng có hỗ trợ Thầy luận văn khơng thể hồn thành Tơi muốn gửi lời cám ơn đến tất quý Thầy, Cô mơn Địa Cơ Nền Móng, người truyền đạt cho Tôi nhiều kiến thức quý báu trình học tập nghiên cứu khoa học trường Tơi muốn gửi lời cảm ơn đến Phịng đào tạo sau đại học - Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho Tơi hồn thành khóa học Sau tơi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè tạo điều kiện giúp đỡ Tôi suốt trình học tập thực luận văn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tôi, thực hướng dẫn TS.Lê Bá Vinh Học viên thực Đinh Hữu Dụng TĨM TẮT Đề tài: Phân tích tính toán độ lún đắp đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng Giải pháp dùng hệ thống cột đất trộn xi măng thường sử dụng để cải thiện đặc tính đất yếu, làm tăng cường độ sức kháng cắt đất Công nghệ ứng dụng rộng rãi để giải vấn đề địa kỹ thuật nâng cao độ ổn định đắp, tăng ổn định cho mái dốc, giữ thành hố đào…Có thể sử dụng loại đất đất loại sét, đất hữu Công nghệ chủ yếu làm tăng cường độ, giảm độ lún đất gia cố Trong phần thứ nhất, tác giả tập trung phân tích biến đổi tính nén lún, hệ số thấm cường độ cột đất trộn xi măng theo hàm lượng xi măng thời gian bảo dưỡng khác thí nghiệm phịng Trong phần thứ hai, tác giả xây dựng mơ hình thí nghiệm để đánh giá biến dạng lún đất yếu gia cố hệ thống cột đất trộn xi măng Dựa kết quan trắc độ lún theo cấp áp lực nén khác nhau, tiến hành so sánh với kết tính tốn theo phương pháp giải tích để làm rõ ảnh hưởng ma sát khối gia cố với đất xung quanh Mục đích xác định biến đổi tiêu cường độ, biến dạng, tính thấm cột đất trộn xi măng đưa kiến nghị hàm lượng xi măng đất tối ưu cho loại đất nghiên cứu Dựa kết quan trắc độ lún theo cấp áp lực nén khác nhau, tiến hành so sánh với kết tính tốn theo phương pháp giải tích để làm rõ ảnh hưởng ma sát khối gia cố với đất xung quanh Từ khóa: mơ hình thí nghiệm, tỷ lệ trộn, hàm lượng xi măng, modulus đàn hồi, nén trục, nén cố kết, hệ số cố kết ABSTRACT The graduation thesis: Settlement calculation and analysis due to embankment loading on soft soil reinforced with soil cement column Conventional deep soil mixing techniques are often used to improve soft soil properties in terms of their settlement, bearing capacity and shear strength characteristics This technique has a wide range of applications such as improvement of embankment stability, slope stability, braced excavation…which can be performed in different soils like clays and peats The system is mainly designed to increase strength and reduce compressibility of treated soil The first part of this study, the author analyse the compressibility, coefficient of permeability and shear strength of soft soils reinforced by cement with different cement contents and curing times The second part of this study, the author carried out model experiments to evaluate the deformation of soft ground reinforced by soil cement columns From comparison between the analytical analysis and test results under inclined loads, the effects of friction between the reinforcement block and surrounding soft soils can be analyzed The aim for this project was to determine the variation of the strength, deformation, and permeability characteristic of soil cement columns and outputting optimum mixture ratio From comparison between the analytical analysis and test results under inclined loads, the effects of friction between the reinforcement block and surrounding soft soils can be analyzed Keywords: laboratory model, mixture ratio, cement content, elastic modulus, unconfined compression test, consolidation test, coefficient of consolidation MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 1.Đặt vấn đề…… 2.Mục tiêu nghiên cứu .2 3.Ý nghĩa khoa học đề tài .2 4.Phạm vi nghiên cứu 5.Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG 1.1 Giới thiệu cột đất trộn xi măng .5 1.2 Lịch sử phát triển cột xi măng đất 1.3 Ứng dụng cột đất trộn xi măng 1.4 Các kiểu bố trí điển hình 10 1.5 Phương pháp thi công cột đất trộn xi măng 11 1.6.Các kết nghiên cứu liên quan 14 1.7.Kinh nghiệm lựa chọn tỷ lệ xi măng-đất hợp lý 22 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG 25 2.1Cơ sở lý thuyết phương pháp gia cố đất yếu cột đất trộn xi măng ………………… .25 2.2 Các phương pháp tính tốn gia cố cột đất trộn xi măng .28 2.3 Tính tốn phân bố ứng suất lên cột đất trộn xi măng .40 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG VỀ TÍNH TỐN BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỢC GIA CỐ BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG .45 3.1 Vật liệu tiêu chuẩn thí nghiệm 45 3.2 Thí nghiệm tiêu lý đất tự nhiên 47 3.3 Thí nghiệm tiêu lý mẫu xi măng đất 48 3.4 Thí nghiệm mơ hình đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng 68 113 4.3.2 So sánh độ lún theo Plaxis quan trắc BIỂU ĐỒ SO SÁNH KẾT QUẢ QUAN TRẮC LÚN VÀ PLAXIS (TẠI TIM ĐƯỜNG) Thời gian (ngày) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150160170180190200210220 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Độ lún (mm) Quan trắc (Điểm Btim đường) Plaxis (Điểm Btim đường) Hình 4.16 Biểu đồ so sánh kết quan trắc lún kết từ Plaxis tim đường BIỂU ĐỒ SO SÁNH KẾT QUẢ QUAN TRẮC LÚN VÀ PLAXIS (TẠI MÉP ĐƯỜNG) Thời gian (ngày) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 30 Độ lún (mm) 60 90 Quan trắc (Điểm A-mép đường) 120 150 180 210 240 Plaxis (Điểm B-tim đường) 270 Hình 4.17 Biểu đồ so sánh kết quan trắc lún kết từ Plaxis mép đường NHẬN XÉT 114 Ta thấy đường quan hệ độ lún theo thời gian tính Plaxis sát đường quan trắc thực tế với độ chênh lệch lớn khoảng (124-115)/115  7,8% tim đường, (115-103)/103  11,7% mép đường Kiến nghị nên tiếp tục quan trắc ghi nhận thêm thông tin độ lún để từ có sở vận dụng phương pháp Asaoka để dự báo độ lún ổn định theo quan trắc Có thể sử dụng kết dự báo để kiểm chứng lại kết tính tốn độ lún ổn định theo giải tích theo Plaxis Giải pháp xử lý đất yếu cột đất trộn xi măng cho phép tăng chiều cao đất đắp đảm bảo ổn định cơng trình, cần thiết cho cơng trình xây dựng đất yếu cần tiến độ thi công nhanh khống chế độ lún nhỏ 4.2.3 Tốc độ lún tải đắp lên đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng Tốc độ lún gia cố cột đất trộn xi măng phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố là: tính thấm cột đất trộn xi măng phân bố ứng suất hệ thống cột đất theo thời gian Ngay tác động, tải trọng chịu áp lực nước lỗ rỗng dư Cột đất trộn xi măng tăng độ cứng theo thời gian, giá trị modulus biến dạng lớn dần, cột dần chịu tải trọng, giảm bớt phần tải trọng lên đất Hệ dẫn đến áp lực nước lỗ rỗng dư đất yếu giảm nhanh, chí chưa có thấm hướng tâm Phân bố lại ứng suất nguyên nhân để giảm độ lún tăng tốc độ lún Trong chương làm rõ tính thấm cột đất trộn xi măng nhỏ tính thấm đất xung quanh nhiều lần, trình cố kết chiều xảy nhanh nguyên nhân phân bố lại ứng suất đất Để làm rõ vấn đề này, luận văn mô lại phần mềm Plaxis với số liệu địa chất cơng trình đường Mậu Thân – Sân bay Trà Nóc, Cần Thơ – đoạn tuyến km 3+400 đến km 4+200 với trường hợp: chiều dài cột đất trộn xi măng 10m, 15m, 20m Trường hợp 1: chiều dài cột đất trộn xi măng 20m 115 Hình 4.18: Kết tính ứng suất điểm, ứng suất đầu cột tim đường (điểm F) ứng suất đất yếu tim đường (điểm E) Theo kết tính tốn Plaxis 2D V8-6, ứng suất lớn tác dụng lên cột thời điểm 120 ngày 233,9 kN/m2, tương ứng với thời điểm đó, ứng suất tác dụng lên đất 11,7 kN/m2 Hệ số tập trung ứng suất n   c 233,9   20 Thời gian để độ  s 11, lún đạt đến ổn định 8240 ngày Trường hợp 2: chiều dài cột đất trộn xi măng 15 m Hình 4.19: Kết tính ứng suất điểm, ứng suất đầu cột tim đường (điểm F) ứng suất đất yếu tim đường (điểm E) 116 Theo kết tính tốn Plaxis 2D V8-6, ứng suất lớn tác dụng lên cột thời điểm 120 ngày 223,2 kN/m2, tương ứng với thời điểm đó, ứng suất tác dụng lên đất 66,2 kN/m2 Hệ số tập trung ứng suất n   c 223,   3,37 Thời gian để  s 66, độ lún đạt đến ổn định 9664 ngày Trường hợp 3: chiều dài cột đất trộn xi măng 10 m Hình 4.20: Kết tính ứng suất điểm, ứng suất đầu cột tim đường (điểm E) ứng suất đất yếu tim đường (điểm D) Theo kết tính tốn Plaxis 2D V8-6, ứng suất lớn tác dụng lên cột thời điểm 120 ngày 247,0 kN/m2, tương ứng với thời điểm đó, ứng suất tác dụng lên đất 98,3 kN/m2 Hệ số tập trung ứng suất n   c 247,   2,51 Thời gian để  s 98,3 độ lún đạt đến ổn định 11700 ngày Bảng 4.5: Mối quan hệ hệ số giảm ứng suất chiều dài cột đất trộn xi măng Chiều dài cột xi măng đất m 10 15 20 n 2.51 3.37 20.00 Thời gian lún ổn định Ngày 1170 9664 8240 117 NHẬN XÉT Khi chiều dài cột đất trộn xi măng tăng hệ số giảm ứng suất tăng, hệ số giảm ứng suất tăng mạnh mũi cột cắm vào tầng đất sét cứng Đồng thời, chiều dài cột xi măng đất tăng độ lún ổn định gia cố giảm dần Thời gian lún ổn định (ngày) 12000 11000 10000 9000 8000 7000 10 15 20 25 Hệ số giảm ứng suất Hình 4.21: Mối quan hệ hệ số giảm ứng suất thời gian lún ổn định Sự phân bố lại ứng suất nguyên nhân làm giảm độ lún tăng tốc độ lún tải đắp lên đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng KẾT LUẬN CHƯƠNG Tính độ lún theo tiêu chuẩn TCVN 9403-2012 cho độ lún lớn so với phương pháp phần tử hữu hạn 18,1% Nguyên nhân sai khác cách tính theo giải tích chưa xét đến ma sát thành xung quanh khối gia cố Khi tính tốn độ lún có xét đến ma sát khối gia cố đất yếu xung quanh chênh lệch với phương pháp Plaxis 6,3% Kết tính lún theo phương pháp giải tích xét đến ma sát khối gia cố đất yếu xung quanh đồng thời sử dụng cơng thức tính modulus biến dạng khối gia cố K.omine & H.ochiai đề xuất chênh lệch với phương pháp Plaxis 7,0% Độ lún tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn cho kết sát với độ lún quan trắc thực tế, sai số lớn 7,8% tim đường 11,7% mép đường 118 Khi chiều dài cột đất trộn xi măng tăng, hệ số giảm ứng suất tăng, hệ số giảm ứng suất tăng mạnh mũi cột cắm vào tầng đất sét cứng Đồng thời, chiều dài cột đất trộn xi măng tăng độ lún ổn định gia cố giảm dần Sự phân bố lại ứng suất nguyên nhân làm giảm độ lún tăng tốc độ lún tải đắp lên đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng 119 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN  Cường độ kháng nén mẫu đất trộn xi măng (qu) tăng theo hàm lượng xi măng, qu tăng nhanh hàm lượng xi măng/đất từ 10-14% tăng chậm từ 1620%, ngày tuổi qu10%  4.04qu0% qu20%  12.3qu0%  Cường độ kháng nén mẫu đất trộn xi măng tăng theo thời gian bảo dưỡng Giá trị qu tăng nhanh từ đúc mẫu đến 14 ngày tuổi, sau qu có xu hướng tăng chậm  Hàm lượng xi măng đất tăng giá trị modulus biến dạng tăng, giá trị modulus biến dạng tăng nhanh hàm lượng xi măng biến đổi từ 10-14% Modulus biến dạng có xu hướng tăng chậm hàm lượng xi măng từ 16% - 20%  Giá trị modulus biến dạng tăng nhanh khoảng thời gian bảo dưỡng từ 714 ngày, từ 14-28 ngày tuổi modulus mẫu tăng chậm  Quan hệ modulus biến dạng cường độ kháng nén biến đổi phạm vi rộng hàm lượng xi măng 10, 12% (với hàm lượng xi măng 10% E50  (66  97)qu với hàm lượng xi măng 12% E50  (89 103)qu ), với hàm lượng xi măng từ 14-20%, mối quan hệ modulus biến dạng cường độ kháng nén thu hẹp ổn định (giá trị biến đổi khoảng E50  (96 112)qu )  Biến dạng mẫu có xu hướng giảm tăng hàm lượng xi măng, mẫu 28 ngày tuổi 10%  1.47%  20%  1.13%  Biến dạng mẫu có xu hướng giảm tăng thời gian bảo dưỡng Do trình ninh kết xi măng đất xảy khơng mà biến dạng mẫu chênh lệch theo hàm lượng thời gian bảo dưỡng Mẫu xi măng đất bảo dưỡng 28 ngày tuổi, trình ninh kết xi măng xảy gần hồn tồn Vì mà cường độ kháng nén đạt giá trị tốt nhất, lúc mẫu có tính giịn (biến dạng mẫu nhỏ hơn) so với 14 ngày tuổi  Chỉ số nén đất trộn xi măng giảm mạnh từ 10-14%, từ 16-20% số nén có xu hướng giảm chậm Ở 28 ngày tuổi, số nén đất trộn xi măng 20% 120 giảm 5-6 lần so với đất tự nhiên Điều chứng tỏ đất trộn xi măng lún so với đất tự nhiên  Mẫu xi măng đất 20% bảo dưỡng 28 ngày số nở giảm 12.8 lần so với số nở đất tự nhiên Điều chứng tỏ, dỡ tải đất trộn xi măng nở so với đất tự nhiên  Hệ số thấm mẫu đất trộn xi măng sau 28 ngày bảo dưỡng có hệ số thấm nhỏ so với hệ số thấm đất tự nhiên Bởi vì, trộn xi măng vào đất, trình ninh kết xi măng làm cho lỗ rỗng đất giảm nên hệ số thấm giảm Hệ số thấm giảm theo tăng hàm lượng xi măng có đất Hàm lượng xi măng 10%, hệ số thấm giảm 3.1 lần, hàm lượng xi măng tăng lên 20%, hệ số thấm giảm 34.5 lần  Hệ số cố kết Cv, hệ số thấm Kv giảm theo cấp áp lực nén Ở cấp áp lực nhỏ, hệ số cố kết hệ số thấm sau xử lý giảm mạnh Bởi vì, nén chặt đất thực xảy tải trọng tác dụng vượt độ bền liên kết chúng Ở cấp áp lực nhỏ, lỗ rỗng thay đổi ít, cấp áp lực lớn dễ dàng nhận thấy thay đổi đáng kể áp lực nước lỗ rỗng  Tính tốn độ lún khối gia cố cột đất trộn xi măng theo TCVN 94032012 tiêu chuẩn Trung Quốc BDJ 08-40-94 tính theo BDJ 08-40-94 cho kết lớn từ (0.4÷ 3.0) %, BDJ 08-40-94 có xét đến ảnh hưởng ứng suất phụ trọng lượng thân cột  Kết quan trắc lún nhỏ so với kết tính theo phương pháp giải tích vì:  Các cơng thức tính tiêu chuẩn thường có xu hướng thiên an tồn  Cơng thức tính lún theo tiêu chuẩn tương tự định luật Hooke đơn giản Khi tính lún theo tiêu chuẩn không xét đến lực ma sát xung quanh khối gia cố đất tạo nên  Trong cơng thức tính lún theo tiêu chuẩn, modulus đàn hồi khối gia cố lấy theo phương pháp trung bình trọng số chưa phù hợp, modulus biến dạng phụ thuộc nhiều vào tương tác đất trụ 121  Sai số tính lún TCVN 9403:2012 Plaxis trường hợp tính lớn 18,1%  Cơng thức tính lún theo tiêu chuẩn tương tự định luật Hooke đơn giản Vì tính lún theo tiêu chuẩn không xét đến lực ma sát xung quanh khối gia cố đất gây Do tạo khác biệt kết tính lún theo tiêu chuẩn theo phương pháp phần tử hữu hạn Phần mềm Plaxis tính lún xét đến lực ma sát thành nên làm giảm độ lún Đất có sức chống cắt lớn sai số độ lún hai phương pháp tính lớn  Kết tính lún theo phương pháp giải tích xét đến ma sát khối gia cố đất yếu xung quanh chênh lệch với Plaxis 6,3%  Kết tính lún theo phương pháp giải tích xét đến ma sát khối gia cố đất yếu xung quanh đồng thời sử dụng công thức tính modulus biến dạng khối gia cố K.omine & H.ochiai đề xuất chênh lệch với Plaxis 7,0 %  Độ lún tính tốn theo plaxis cho kết sát với độ lún quan trắc thực tế, sai số lớn 7,8% tim đường 11,7% mép đường  Khi chiều dài cột đất trộn xi măng tăng, hệ số giảm ứng suất tăng, hệ số giảm ứng suất tăng mạnh mũi cột cắm vào tầng đất sét cứng Đồng thời, chiều dài cột đất trộn xi măng tăng độ lún ổn định gia cố giảm dần Sự phân bố lại ứng suất nguyên nhân làm giảm độ lún tăng tốc độ lún tải đắp lên đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng KIẾN NGHỊ  Đối với đất yếu khu vực quận – TP.Hồ Chí Minh, cho thấy hàm lượng xi măng tối ưu 14% so với trọng lượng khô  Kiến nghị bổ sung lực ma sát khối gia cố đất xung quanh vào cơng thức tính lún TCVN 9403:2012  Kiến nghị dùng cơng thức tính K.omine & H.ochiai đề xuất tính modulus biến dạng khối gia cố 122  Tính tốn dựa nhiều cơng trình khác để từ nghiên cứu khả ứng dụng cột đất trộn xi măng cho loại đất khác  Hoàn thiện phương pháp thí nghiệm, sử dụng thí nghiệm khơng phá hủy cấu trúc thí nghiệm chỗ nhằm giảm thiểu sai số lấy mẫu  Nghiên cứu phân bố ứng suất, hiệu ứng vòm lớp gia cường bề mặt thay cho đệm cát vải địa kỹ thuật  Nghiên cứu tính thấm cột đất trộn xi măng theo phương pháp trộn khô HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO  Sử dụng thí nghiệm thấm trục để nghiên cứu tính thấm đất trộn xi măng theo phương pháp trộn ướt trộn khô  Nghiên cứu ảnh hưởng số lớp vải địa kỹ thuật, khoảng cách lớp vải địa tối ưu vai trò giảm ứng suất tác dụng lên phần đất cột đất xi măng  Xác định biện pháp để tăng tỷ số truyền ứng suất lên cột đất xi măng, dẫn đến giảm độ lún đẩy nhanh tốc độ lún nâng cao hiệu sử dụng giải pháp cột đất xi măng  Xác định modulus biến dạng cột đất trộn xi măng theo phương pháp nén trục, áp dụng vào cơng thức tính tốn độ lún gia cố đất yếu cột đất trộn xi măng cho kết sát với thực tế DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC TS Lê Bá Vinh, KS Đinh Hữu Dụng ‘‘Thí nghiệm mơ hình đánh giá biến dạng lún đất yếu gia cố cột đất trộn xi măng’’ Tạp chí Xây Dựng, số 557, trang 40-44, tháng năm 2014 TS Lê Bá Vinh, KS Đinh Hữu Dụng ‘‘Phân tích, xác định hợp lý tính chất lý đất yếu gia cố xi măng’’ Tạp chí Xây Dựng, số 558, tháng năm 2014 TÀI LIỆU THAM KHẢO An introduction to the deep soil mixing methods as used in geotechnical apllidations, research development and technology Turner Fairbank highway research center Nguyễn Viết Trung, Vũ Minh Tuấn, Cọc đất ximăng-phương pháp gia cố đất yếu, Nhà Xuất Bản Xây Dựng, (2011) Anand J Puppala, Raja Sekhar Madhyannapu, et al (2008) “Deep Soil Mixing Technology for mitigation of Pavement Roughness”, pp 1-363 Bujang B.K Huat, Shukri mail and Thamer Ahmed Mohamed (2005) “Effect of Chemical Admixture on the Engineering Properties of Tropical Peat Soils” American Journal Applied Sciences Horpibulsuk, S., Miura, N., Koga, H., and Nagaraj, T.S (2004) “Analysis of Strength Development in Deep Mixing: A Field Study” Ground Improvement Mitchell, J.K and C.K Shen (1967) “Soil-cement properties determined by repeated loading in relation to bases for flexible pavements” Proc nd Int Conf on SDAP, University of Michigan, Michigan Vol 1, pp 427-451 Miura, N., Horpibulsuk, S., and Nagaraj, T S.(2001) “Engineering Behavior of Cement Stabilized Clay at High Water Content Soils and Found” Japanese Geotechnical Society Vol 41, No 5, 33 – 46 Nguyễn Hậu Hữu, luận văn thạc sĩ - Nghiên cứu đặc trưng học đất trộn xi măng để ứng dụng tính tốn ổn định đất cơng trình cảng quốc tế Thị Vải Tạ Đức Thịnh, Vũ Thiết Hùng, sở phương pháp luận việc ứng dụng phương pháp gia cố đất yếu cọc cát-xi măng – vôi Đại học Mỏ Địa chất, Đông Ngạc, Từ Liêm, Hà Nội 10 Bergado D T., Chai J C., Alfaro M C., Balasubramanian A S., 1994 Những biện pháp kĩ thuật cải tạo đất yếu xây dựng Nxb Giáo dục, Hà Nội 11 TCVN 9403-2012 "Gia cố đất yếu – phương pháp cột đất xi măng" 12 Tiêu chuẩn châu Âu EN 12716 : 2001, “Tiêu chuẩn thực công tác địa kỹ thuật đặc biệt: Khoan cao áp” 13 Quy phạm kỹ thuật xử lý móng Trung quốc (Shanghai- Standard: Ground treatment code, DBJ 08 40 94) Trường Đại học Đồng tế biên soạn, năm 1995 14 Terzaghi, K (1943), Theoretical Soil Mechanics, John Wiley and Sons, New York 15 Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 4195-2012, TCVN 4196-2012, TCVN 41972012, TCVN 4198-2012, TCVN 4199-2012, TCVN 5747-1993, TCVN 4202-2012 16 Tiêu chuẩn ASTM: D2435, D2166 17 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8723 : 2012 18 Kitazume, M.,Okano, K.,And Miyajima, S (1999), “Centrifuge model tests on failure envelope of column type deep mixing method improved ground”, Soils and foundations, 40(4), 43-55 19 S.Larsson (1999), “shear box apparatus for modelling chemical stabilized soil introductory tests” International conference on dry mix method: dry mix methods for deep soil stabilization, Rotterdam Balkema 20 Mirja Kosche (2004), “A laboratory model study on the transition zon and the boundary layer around lime-cement columns in kaolin clay”, Division of soil and rock mechanics, Royal institute of technology, Stockholm, MSc thesis 21 Mahmut Yavuz ŞengÖr (2011) “The deformation characteristics of deep mixed columns in soft clayey soils: a model study” doctor of philosophy in civil engineering department, Middle East Technical University 22 Ailin Nur J.O; Hafez M.A; Norbaya S “Study of bearing capacity of lime cement columns with pulverized fuel ash for soil stabilization using laboratory model” EJGE, vol 16, pp 1595-1605 23 K.Omine & H.Ochiai “Homogenization method for numerical analysis of improved ground with cement treated soil columns”, international conference on dry mix methods: dry mix method for deep soil stabilization, Rotterdam Balkema 24 Plaxis version 8.6 Tutorial Manual LÝ LỊCH KHOA HỌC I TÓM TẮT  Họ tên: Đinh Hữu Dụng  Phái: Nam  Ngày, tháng, năm sinh: 09/05/1987  Nơi sinh: Thanh Hóa II ĐỊA CHỈ LIÊN LẠC  Địa liên lạc: 358/12 Cách Mạng Tháng – Phường 10 – Quận – TP Hồ Chí Minh  Điện thoại: 0908508859  Cơ quan: Cơng ty TNHH Tư vấn Khảo sát Xây dựng Tổng hợp H.A.I III QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO  Từ năm 2006 - 2011: Sinh viên Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội  Tốt nghiệp đại học: Năm 2011  Hệ: Chính quy  Chun ngành: Địa chất cơng trình – Địa kỹ thuật  Năm 2012 - 2014: Học viên Cao học Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM  Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng  Mã số học viên: 12090352 IV Q TRÌNH CƠNG TÁC  Từ tháng 10/2011 đến nay: Công ty TNHH Tư vấn Khảo sát Xây dựng Tổng hợp H.A.I ...  Tính tốn độ lún tải đắp lên đất yếu gia cố cột đất trộn xi phương pháp giải tích 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG 1.1 Giới thiệu cột đất trộn xi măng Cột. .. quan gia cố đất yếu cột đất trộn xi măng Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán gia cố đất yếu cột đất trộn xi măng Chương 3: Nghiên cứu thí nghiệm phịng tính tốn biến dạng đất yếu gia cố cột đất trộn. .. TÀI: PHÂN TÍCH TÍNH TỐN ĐỘ LÚN NỀN ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỢC GIA CỐ BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ  Nghiên cứu tổng quan phương pháp xử lý đất yếu cột đất trộn xi măng