Nghiên cứu tình hiệu quả của cọc đất trộn xi măng trong việc gia cố bờ kè sông cảng hiệp phước

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - TRẦN XUÂN LỢI NGHIÊN CỨU TÍNH HIỆU QUẢ CỦA CỌC ĐẤT TRỘN XIMĂNG TRONG VIỆC GIA CỐ BỜ KÈ SÔNG CẢNG HIỆP PHƯỚC Chuyên ngành : Xây Dựng Đường Ơtơ & Đường Thành Phố Mã số ngành : 60.58.30 LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH - - Cán hướng dẫn : Cán hướng dẫn : TS TRẦN TUẤN ANH ThS NGUYỄN CÔNG OANH Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Ngày tháng năm 2011 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 06 năm 2011 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trần Xuân Lợi Phái: Nam Ngày tháng năm sinh: 17/11/1984 Nơi sinh: Quảng Bình Chuyên ngành: Đường ôtô & đường Thành phố Mã số ngành: 60.58.30 Khóa: 2009 Mã số HV: 09010286 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TÍNH HIỆU QUẢ CỦA CỌC ĐẤT TRỘN XIMĂNG TRONG VIỆC GIA CỐ BỜ KÈ SÔNG CẢNG HIỆP PHƯỚC II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: NHIỆM VỤ: Trên sở số liệu thí nghiệm số liệu quan trắc trường bờ kè cảng Hiệp Phước, tiến hành tốn phân tích ngược để giải thích ngun nhân cố Qua đó, đánh giá tính hiệu sử dụng cọc đất trộn ximăng cho công trình NỘI DUNG LUẬN VĂN: Mở đầu Chương 1: Giới thiệu tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết giải pháp xử lý cọc đất trộn ximăng Chương 3: Phân tích xác định đặc trưng lý đất, cọc đất trộn ximăng sử dụng mơ Chương 4: Nghiên cứu tính hiệu cọc đất trộn ximăng việc gia cố bờ kè sông cảng Hiệp Phước Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05-07-2010 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20-06-2011 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS TRẦN TUẤN ANH ThS NGUYỄN CÔNG OANH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS TRẦN TUẤN ANH ThS NGUYỄN CÔNG OANH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng năm 2011 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH KHOA QL CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN -o0o - Để hoàn thành luận văn này, cố gắng thân nhờ động viên, giúp đỡ, hướng dẫn tận tình thầy, giáo, quan, gia đình bạn bè Học viên xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy TS TRẦN TUẤN ANH người anh ThS NGUYỄN CÔNG OANH người trực tiếp hướng dẫn khoa học, tận tình giúp đỡ hướng dẫn học viên suốt trình thực luận văn Học viên xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Cầu đường, Bộ môn Địa kỹ thuật Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý báu cho học viên suốt khóa học Học viên xin gửi lời cảm ơn đến Phòng đào tạo sau đại học - Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Trường Cao Đẳng Giao Thông Vận Tải III tạo điều kiện thuận lợi cho học viên hồn thành khóa học Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện vật chất tinh thần suốt trình học trình thực luận văn thạc sĩ Với khả hiểu biết có hạn, chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong Thầy, Cơ đọc giả thơng cảm, dẫn để tơi hồn thiện vốn kiến thức Trân trọng kính chào ! Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2011 Trần Xuân Lợi TÓM TẮT -o0o - Nội dung luận văn: tác giả thực toán phân tích ngược để tìm ngun nhân gây cố phá hoại cọc đất trộn ximăng từ mặt cắt 650 đến mặt cắt 750 cơng trình bờ kè cảng Hiệp Phước, qua đánh giá lại tính hiệu sử dụng cọc đất trộn ximăng cho cơng trình Từ số liệu thí nghiệm địa chất, số liệu thí nghiệm cọc đất trộn ximăng, tác giả tiến hành phân tích, đánh giá, lựa chọn thơng số đầu vào cho hai tốn phân tích ngược:  Bài tốn phân tích ngược dựa mặt trượt phá hoại thực tế trường  Bài tốn phân tích ngược dựa chuyển vị ngang quan trắc thực tế trường Kết nghiên cứu cung cấp cho đọc giả số liệu chi tiết địa chất cơng trình cảng Hiệp Phước, phương pháp xác định E50 qu cọc đất trộn ximăng từ thí nghiệm nén trục mối tương quan E50, qu thực tế cơng trình bờ kè cảng Hiệp Phước Đồng thời, kết nghiên cứu giải thích rõ nguyên nhân cố phá hoại cọc đất trộn ximăng từ mặt cắt 650 đến mặt cắt 750 cơng trình bờ kè cảng Hiệp Phước Tác giả hy vọng nội dung nghiên cứu giúp ích phần cơng tác tư vấn thiết kế thi công cho nhà thầu, tháo gỡ vấn đề gây nhiều phiền toái cho kỹ sư việc xử lý ổn định bờ kè ven sông ABSTRACT The thesis focused on backward analysing to find out causes which caused failures of soil-cement deep mixing from section 650 to section 750 at Hiep Phuoc embankment, in order to evaluate the application of soil-cement deep mixing for this project Via geological data and experimental results of soil-cement deep mixing, I have analyzed, assessed, and chose statistics for two backward analysing abacuses  Backward analysing abacus based on sliding surface  Backward analysing abacus based on horizontal displacement The results of the research will bring detailed geological statistics of Hiep Phuoc embankment, methods of calculation E50 and qu of soil-cement deep mixing from unconfined compression test and relationship between E50 and qu at Hiep Phuoc embankment The achievements of the research pointed out causes which were caused problems of soil-cement deep mixing from section 650 to section 750 at Hiep Phuoc embankment I hope that the research will bring some advantages for design and implement constructions In addition it will help to tackle some problems caused many troubles in solving stabilization of embankment MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề nghiên cứu: Nội dung nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu: Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Phạm vi nghiên cứu luận văn: Chương - GIỚI THIỆU TỔNG QUAN .3 1.1 Sơ lược giải pháp xử lý đất yếu: 1.1.1 Đệm vật liệu rời (đệm cát, đá, sỏi): 1.1.2 Giếng cát: 1.1.3 Bấc thấm: .5 1.1.4 Gia tải trước phương pháp hút chân không: 1.1.5 Cọc đất trộn ximăng: 1.2 Tổng quan công nghệ trộn sâu giới: .9 1.3 Một số dự án sử dụng cọc đất trộn ximăng giới: 11 1.4 Tình hình ứng dụng cơng nghệ trộn sâu Việt Nam: 14 1.5 Nguyên lý gia cố ximăng đất: 15 1.6 Công nghệ thi công cọc đất trộn ximăng: 16 1.7 Nhận xét kết luận: 19 Chương - CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN BẰNG CỌC ĐẤT TRỘN XIMĂNG 21 2.1 Các thông số diễn tả phân bố ứng suất lên cọc đất trôn ximăng đất: 21 2.2 Phương pháp tính tốn cho giải pháp cọc đất trộn xi măng: 23 2.2.1 Theo quy phạm Trung Quốc DBJ 08-40-94: 23 2.2.1.1 Khả chịu tải cho phép cọc đất xi măng: 23 2.2.1.2 Khả chịu tải cho phép khối móng tổ hợp (khi bố trí theo lưới tam giác vuông): 23 2.2.1.3 Độ lún: 24 2.2.2 Theo quy trình Nhật: 24 2.2.2.1 Sức chịu tải theo vật liệu: 24 2.2.2.2 Sức chịu tải theo đất nền: 24 2.2.2.3 Cường độ chịu cắt diện tích có cọc đất ximăng: 26 2.2.2.4 Tính độ lún đất: 27 2.2.3 Theo quy trình Thụy Điển: 27 2.2.3.1 Khả chịu tải cọc đơn: 27 2.2.3.2 Khả chịu tải giới hạn nhóm cọc đất trộn ximăng: 35 2.2.3.3 Độ lún: 37 2.3 Phương pháp tính tốn ổn định bờ kè ven sông sử dụng giải pháp cọc đất trộn ximăng: 39 2.4 Nhận xét kết luận: 40 Chương - PHÂN TÍCH VÀ XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT, CỌC ĐẤT TRỘN XIMĂNG SỬ DỤNG TRONG MÔ PHỎNG 41 3.1 Mục đích nghiên cứu: 41 3.2 Hiện trạng địa chất cơng trình cảng Hiệp Phước: 41 3.2.1 Đặc tính lớp đất thứ (lớp sét mềm): 41 3.2.1.1 Hệ số rỗng, dung trọng, độ ẩm, tỷ trọng hạt, tỷ số cố kết trước: 41 3.2.1.2 Sức chống cắt khơng nước: 42 3.2.2 Đặc tính lớp đất thứ 2: 52 3.2.3 Đặc tính lớp đất thứ 3: 52 3.2.4 Đặc tính lớp đất thứ 4: 53 3.2.5 Đặc tính lớp đất thứ 5: 53 3.3 Phân tích, xác định sức kháng nén cọc đất trộn ximăng từ mẫu thí nghiệm khoan lấy trường: 53 3.4 Nhận xét kết luận: 61 Chương - NGHIÊN CỨU TÍNH HIỆU QUẢ CỦA CỌC ĐẤT TRỘN XIMĂNG TRONG VIỆC GIA CỐ BỜ KÈ SÔNG CẢNG HIỆP PHƯỚC 62 4.1 Vị trí địa lý cảng Hiệp Phước: 62 4.2 Sự cố xảy cơng trình cảng Hiệp Phước: 65 4.3 Kết tính tốn tốn phân tích ngược: 72 4.3.1 Kết tốn phân tích ngược dựa mặt trượt phá hoại: 73 4.3.2 Kết tốn phân tích ngược dựa chuyển vị ngang: 80 4.4 Nhận xét kết luận: 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .90 Kết luận: 90 Kiến nghị: 91 Hướng nghiên cứu tiếp theo: 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1 Giải pháp xử lý lớp đệm cát Hình 1.2 Giải pháp xử lý giếng cát Hình 1.3 Mặt thi công bấc thấm .7 Hình 1.4 Sơ đồ phương pháp hút chân khơng Hình 1.5 Hình ảnh máy thi cơng CDM cơng trình cảng Hiệp Phước Hình 1.6 Dự án sửa chữa đập đất Mỹ (Yang Takeshima, 1994) 12 Hình 1.7 Mặt cắt ngang bờ đường sắt gia cố Bungari 12 Hình 1.8 Chi tiết bờ sơng Kumamoto - Ken, Nhật Bản 13 Hình 1.9 Sử dụng CDM để gia cố đường đầu cầu (Fujian, Trung Quốc) .14 Hình 1.10 Máy khoan lưỡi khoan theo công nghệ trộn khô 17 Hình 1.11 Máy khoan lưỡi khoan theo cơng nghệ trộn ướt sử dụng cơng trình cảng Hiệp Phước 19 Hình 1.12 Các hình thức bố trí cọc đất ximăng .19 Hình 2.1 Sự phân bố ứng suất lên cọc đất ximăng đất 21 Hình 2.2 Xác định sức chống cắt trung bình (Kitazume et al., 1996) 26 Hình 2.3 Các mặt trượt giả định 28 Hình 2.4 Các dạng phá hoại cọc đất ximăng .28 Hình 2.5 Độ bền chống cắt khơng nước cọc đất ximăng 29 Hình 2.6 Lực tác dụng dọc theo mặt trượt 31 Hình 2.7 Biểu đồ ứng suất cắt cọc đất ximăng 32 Hình 2.8 Quan hệ ứng suất - biến dạng vật liệu ximăng đất 33 Hình 2.9 Phá hoại khối 35 Hình 2.10 Phá hoại cắt cục 36 Hình 2.11 Sơ đồ tính tốn biến dạng 37 Hình 2.12 Ứng suất phân bố độ sâu 2/3 chiều dài cọc đất ximăng 39 Hình 2.13 Sơ đồ tính ổn định tổng thể 39 Hình 3.1.Độ ẩm, tỷ trọng hạt, tỷ số cố kết trước theo độ sâu 41 Hình 3.2 Hệ số rỗng dung trọng lớp sét yếu theo độ sâu 42 80 4.3.2 Kết toán phân tích ngược dựa chuyển vị ngang: Chi tiết giai đoạn thi cơng sau: Trình tự thi cơng Cơng việc thực Trình tự thi cơng Cơng việc thực Phase Đắp đất lớp thứ dày 1.0m (Gia tải lần 1) Phase 10 Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 2) Phase Phase Phase Phase Phase Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 1) Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 1) Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 1) Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 1) Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 1) Phase 11 Phase 12 Phase 13 Phase 14 Phase 15 Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 2) Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 2) Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 2) Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 2) Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 2) Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 2) Phase Thay cát Phase 16 Phase San lấp Phase 17 Đắp đất lớp thứ dày 0.5m (Gia tải lần 2) Phase Thi công CDM Phase 18 Nạo vét lịng sơng Bài tốn phân tích ngược dựa chuyển vị ngang cho kết sau: Kết KTDD KTDT Kết KTD4 KTD3 KTD2 KTD1 KTDD KTDT Kết KTD4 KTD3 KTD2 KTD1 E (kN/m2) 3.282E5 6.165E4 3000 6000 2000 2000 3.282E5 6.165E4 3000 6000 2000 2000  0.15 0.25 0.25 0.2 0.25 0.25 0.15 0.25 0.25 0.2 0.25 0.25 c (kN/m2) 469 271 38 75 26 20 469 271 38 75 25 21  (độ) 20 15 15 15 20 15 15 15 1 81 Hình 4.21 Chi tiết khối tương đương (đất+CDM) dùng cho tốn phân tích ngược dựa chuyển vị ngang thực tế Từ giá trị sức kháng cắt trung bình phần bị phá hoại cục ctb = 40kN/m2 tính ngược trở lại ta thu giá trị: Cucol = (40 - 0,6 x 7,6)/0,4 = 88,6 kPa Như vậy:  So với giá trị cực tiểu Cucol = 318 kPa giá trị Cucol phần bị phá hoại cục giảm (318 - 88,6)/318 = 0,72x 100% = 72% 82 Hình 4.22 Mơ hình tốn mơ chuyển vị ngang Plaxis Hình 4.23 Lưới phần tử 83 Hình 4.24 Áp lực nước lỗ rỗng ban đầu Hình 4.25 Ứng suất hữu hiệu ban đầu 84 Hình 4.26 Trường chuyển vị Hình 4.27 Kết chuyển vị ngang mơ chuyển vị ngang quan trắc thực tế 85 Bảng 4.1 Số liệu chuyển vị ngang ứng với kết CHUYỂN VỊ SAU NẠO VÉT CHUYỂN VỊ THI CÔNG CDM X [m] Y [m] U_x [m] X [m] Y [m] U_x [m] 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 51.2303 51 51 50.51938 50.51938 50.5 50.5 50.48062 50.48062 50 50 49.51938 49.51938 49.5 49.5 49.48062 49.48062 49 49 48.51938 48.51938 48.5 48.5 48.48062 48.48062 48 48 47.51938 47.51938 47.5 47.5 47.48062 47.48062 47 47 46.51938 46.51938 46.5 46.5 46.48062 46.48062 46 46 1.251748 1.248892 1.248892 1.242406 1.242406 1.24245 1.24245 1.242559 1.242559 1.233732 1.233732 1.222409 1.222409 1.222229 1.222229 1.222017 1.222017 1.211089 1.211089 1.196583 1.196583 1.195998 1.195998 1.195363 1.195363 1.174451 1.174451 1.144245 1.144245 1.142645 1.142645 1.14102 1.14102 1.110992 1.110992 1.081149 1.081149 1.079521 1.079521 1.077907 1.077907 1.047807 1.047807 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 51.21694 51 51 50.51826 50.51826 50.5 50.5 50.48174 50.48174 50 50 49.51826 49.51826 49.5 49.5 49.48174 49.48174 49 49 48.51826 48.51826 48.5 48.5 48.48174 48.48174 48 48 47.51826 47.51826 47.5 47.5 47.48174 47.48174 47 47 46.51826 46.51826 46.5 46.5 46.48174 46.48174 46 46 0.782691 0.777661 0.777661 0.769177 0.769177 0.768832 0.768832 0.768499 0.768499 0.756806 0.756806 0.744347 0.744347 0.743848 0.743848 0.743383 0.743383 0.730463 0.730463 0.717631 0.717631 0.717122 0.717122 0.716645 0.716645 0.704009 0.704009 0.692702 0.692702 0.692257 0.692257 0.69183 0.69183 0.680872 0.680872 0.670269 0.670269 0.669861 0.669861 0.669462 0.669462 0.659228 0.659228 86 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 45.51938 45.51938 45.5 45.5 45.48062 45.48062 45 45 44.51938 44.51938 44.5 44.5 44.48062 44.48062 44 44 43.51938 43.51938 43.5 43.5 43.48062 43.48062 43 43 42.51938 42.51938 42.5 42.5 42.48062 42.48062 42 42 41.98062 41.98062 41.5 41.5 41.44095 41.44095 40 40 39.84254 39.84254 35.99999 35.99999 35.7638 35.7638 30 30 29.84254 1.017784 1.017784 1.016232 1.016232 1.014728 1.014728 0.98445 0.98445 0.949375 0.949375 0.947757 0.947757 0.946158 0.946158 0.910449 0.910449 0.873915 0.873915 0.872119 0.872119 0.87026 0.87026 0.830543 0.830543 0.790252 0.790252 0.788683 0.788683 0.786987 0.786987 0.74218 0.74218 0.740828 0.740828 0.676538 0.676538 0.675199 0.675199 0.639473 0.639473 0.636284 0.636284 0.560325 0.560325 0.555702 0.555702 0.449192 0.449192 0.44621 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 45.51826 45.51826 45.5 45.5 45.48174 45.48174 45 45 44.51826 44.51826 44.5 44.5 44.48174 44.48174 44 44 43.51826 43.51826 43.5 43.5 43.48174 43.48174 43 43 42.51826 42.51826 42.5 42.5 42.48174 42.48174 42 42 41.98174 41.98174 41.5 41.5 41.44438 41.44438 40 40 39.85168 39.85168 35.99999 35.99999 35.77751 35.77751 30 30 29.85168 0.649306 0.649306 0.648922 0.648922 0.648539 0.648539 0.638926 0.638926 0.624947 0.624947 0.624418 0.624418 0.623895 0.623895 0.61031 0.61031 0.596888 0.596888 0.59638 0.59638 0.595876 0.595876 0.582648 0.582648 0.569605 0.569605 0.569112 0.569112 0.568624 0.568624 0.555711 0.555711 0.555232 0.555232 0.542492 0.542492 0.541096 0.541096 0.505303 0.505303 0.502369 0.502369 0.431399 0.431399 0.427398 0.427398 0.330849 0.330849 0.328323 87 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 72.93972 29.84254 26 26 23.1181 23.1181 23 23 20.1181 20.1181 20 20 19.84294 19.84294 16 0.44621 0.374688 0.374688 0.315738 0.315738 0.313328 0.313328 0.260742 0.260742 0.2586 0.2586 0.255767 0.255767 0.188069 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 72.96645 29.85168 26 26 23.11124 23.11124 23 23 20.11124 20.11124 20 20 19.85206 19.85206 16 0.328323 0.26426 0.26426 0.21126 0.21126 0.209229 0.209229 0.16288 0.16288 0.161122 0.161122 0.158805 0.158805 0.100808 Bảng 4.2 Số liệu chuyển vị ngang ứng với kết CHUYỂN VỊ SAU NẠO VÉT X Y U_x [m] [m] [m] 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 51.22953 51 51 50.51932 50.51932 50.5 50.5 50.48068 50.48068 50 50 49.51932 49.51932 49.5 49.5 49.48068 49.48068 49 49 48.51932 48.51932 48.5 48.5 48.48068 48.48068 48 48 47.51932 1.459282 1.461126 1.461126 1.460888 1.460888 1.461309 1.461309 1.461872 1.461872 1.461829 1.461829 1.459449 1.459449 1.460121 1.460121 1.460784 1.460784 1.457786 1.457786 1.443307 1.443307 1.442837 1.442837 1.442079 1.442079 1.413432 1.413432 1.363837 CHUYỂN VỊ THI CÔNG CDM X Y U_x [m] [m] [m] 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 51.15918 51 51 50.5134 50.5134 50.5 50.5 50.4866 50.4866 50 50 49.5134 49.5134 49.5 49.5 49.4866 49.4866 49 49 48.5134 48.5134 48.5 48.5 48.4866 48.4866 48 48 47.5134 0.782492 0.778896 0.778896 0.770485 0.770485 0.770237 0.770237 0.769998 0.769998 0.758164 0.758164 0.745559 0.745559 0.745191 0.745191 0.74485 0.74485 0.731743 0.731743 0.718757 0.718757 0.718381 0.718381 0.718032 0.718032 0.705241 0.705241 0.69381 88 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 47.51932 47.5 47.5 47.48068 47.48068 47 47 46.51932 46.51932 46.5 46.5 46.48068 46.48068 46 46 45.51932 45.51932 45.5 45.5 45.48068 45.48068 45 45 44.51932 44.51932 44.5 44.5 44.48068 44.48068 44 44 43.51932 43.51932 43.5 43.5 43.48068 43.48068 43 43 42.51932 42.51932 42.5 42.5 42.48068 42.48068 42 42 41.98068 41.98068 1.363837 1.360915 1.360915 1.357949 1.357949 1.308292 1.308292 1.259083 1.259083 1.256256 1.256256 1.253465 1.253465 1.203941 1.203941 1.154858 1.154858 1.152281 1.152281 1.149775 1.149775 1.100662 1.100662 1.046918 1.046918 1.044452 1.044452 1.042042 1.042042 0.988261 0.988261 0.93159 0.93159 0.929033 0.929033 0.926368 0.926368 0.869361 0.869361 0.814213 0.814213 0.81243 0.81243 0.810453 0.810453 0.754056 0.754056 0.752673 0.752673 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 47.5134 47.5 47.5 47.4866 47.4866 47 47 46.5134 46.5134 46.5 46.5 46.4866 46.4866 46 46 45.5134 45.5134 45.5 45.5 45.4866 45.4866 45 45 44.5134 44.5134 44.5 44.5 44.4866 44.4866 44 44 43.5134 43.5134 43.5 43.5 43.4866 43.4866 43 43 42.5134 42.5134 42.5 42.5 42.4866 42.4866 42 42 41.9866 41.9866 0.69381 0.693482 0.693482 0.693167 0.693167 0.682079 0.682079 0.671363 0.671363 0.671063 0.671063 0.670769 0.670769 0.660425 0.660425 0.65041 0.65041 0.650127 0.650127 0.649845 0.649845 0.640144 0.640144 0.62595 0.62595 0.62556 0.62556 0.625174 0.625174 0.6114 0.6114 0.597793 0.597793 0.597419 0.597419 0.597048 0.597048 0.583639 0.583639 0.570427 0.570427 0.570064 0.570064 0.569706 0.569706 0.55663 0.55663 0.556278 0.556278 89 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 72.94126 41.5 41.5 41.44115 41.44115 40 40 39.84306 39.84306 35.99999 35.99999 35.76459 35.76459 30 30 29.84306 29.84306 26 26 23.1177 23.1177 23 23 20.1177 20.1177 20 20 19.84347 19.84347 16 0.677281 0.677281 0.675958 0.675958 0.640077 0.640077 0.636892 0.636892 0.560835 0.560835 0.556221 0.556221 0.449558 0.449558 0.446582 0.446582 0.374965 0.374965 0.315944 0.315944 0.313539 0.313539 0.260886 0.260886 0.258748 0.258748 0.255922 0.255922 0.188144 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 73.08196 41.5 41.5 41.45919 41.45919 40 40 39.89117 39.89117 35.99999 35.99999 35.83674 35.83674 30 30 29.89117 29.89117 26 26 23.08163 23.08163 23 23 20.08163 20.08163 20 20 19.89145 19.89145 16 0.543396 0.543396 0.54237 0.54237 0.506101 0.506101 0.503943 0.503943 0.432075 0.432075 0.429132 0.429132 0.331369 0.331369 0.329512 0.329512 0.264673 0.264673 0.211028 0.211028 0.209535 0.209535 0.162617 0.162617 0.161325 0.161325 0.15962 0.15962 0.100892 4.4 Nhận xét kết luận: - Kết tính tốn ổn định bờ kè cảng Hiệp Phước theo phương pháp Bishop nhỏ so với phương pháp tính kết hợp Slope – Sigma (tính theo Bishop cho kết thiên an toàn khoảng 47%) - Nguyên nhân gây cố từ mặt cắt 650 đến 750 cơng trình bờ kè cảng Hiệp Phước khối CDM bị phá hoại cục từ cao độ +1.0m đến độ sâu -8.5m Giá trị Cucol khu vực bị phá hoại cục giảm gần 80% so với giá trị Cucol cực tiểu 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: - Độ ẩm tự nhiên lớp sét mềm cảng Hiệp Phước từ mặt đất tự nhiên đến độ sâu -25m có giá trị lớn giới hạn nhão gần đạt tới giới hạn nhão từ độ sâu -25m đến độ sâu -35m - Tỷ trọng hạt lớp sét mềm cảng Hiệp Phước nằm khoảng từ (2.5 ÷ 2.7) - Lớp sét mềm cảng Hiệp Phước lớp đất cố kết trước (OCR > 1) - Hệ số rỗng trạng thái tự nhiên lớp sét mềm cảng Hiệp Phước từ mặt đất tự nhiên đến độ sâu -7m có giá trị trung bình khoảng 2.5, từ độ sâu -7m đến độ sâu -18m có giá trị trung bình khoảng 2.0 từ độ sâu -18m đến độ sâu -35m có giá trị trung bình khoảng 1.9 - Trọng lượng riêng tự nhiên lớp sét mềm cảng Hiệp Phước từ mặt đất tự nhiên đến độ sâu -7m có giá trị trung bình khoảng 15kN/m3, từ độ sâu -7m đến độ sâu -35m có giá trị trung bình khoảng 15.5kN/m3 - Sức chống cắt khơng nước lớp sét mềm cảng Hiệp Phước tỉ lệ tuyến tính với ứng suất hữu hiệu thẳng đứng tăng dần theo chiều sâu Tỷ số Su/ σ’vo khoảng 0.25 - Phương trình đường sức chống cắt khơng nước cực tiểu lớp sét mềm cảng Hiệp Phước theo độ sâu là: Su = 0,0177z - 0,1132 (kg/cm2) - Phương trình đường sức chống cắt khơng nước cực đại lớp sét mềm cảng Hiệp Phước theo độ sâu là: Su = 0,0217z + 0,0866 (kg/cm2) - Phương trình đường sức chống cắt khơng nước trung bình lớp sét mềm cảng Hiệp Phước theo độ sâu là: Su = 0,0186z - 0,0120 (kg/cm2) - Khi xác định qu E50 cọc đất trộn ximăng từ thí nghiệm nén trục mẫu đất gia cố cần hiệu chỉnh mẫu chuẩn có H/D = (theo ASTM C42/C42M), hiệu chỉnh biến dạng mẫu (do mặt mẫu không chuẩn) - Với địa chất khu vực cảng Hiệp Phước, sử dụng ximăng Nghi Sơn hàm lượng 200kg/m3 giá trị E50 = (27  360)qu 91 - Kết tính toán ổn định bờ kè cảng Hiệp Phước theo phương pháp Bishop nhỏ so với phương pháp tính kết hợp Slope – Sigma (tính theo Bishop cho kết thiên an toàn khoảng 47%) - Nguyên nhân gây cố từ mặt cắt 650 đến 750 cơng trình bờ kè cảng Hiệp Phước khối CDM bị phá hoại cục từ cao độ +1.0m đến độ sâu -8.5m Giá trị Cucol khu vực bị phá hoại cục giảm gần 80% so với giá trị Cucol cực tiểu - Việc sử dụng CDM gia cố bờ kè sông cảng Hiệp Phước chưa thực hiệu Kiến nghị: - Khi tính tốn thiết kế để thiên an tồn dùng đường bao sức chống cắt cực tiểu - Khi thi cơng CDM cơng trình có ảnh hưởng mực nước mặt nước ngầm phải kiểm tra kỹ tránh tượng CDM giảm yếu cường độ - Khi sử dụng CDM cho công trình gia cố bờ kè cần thí nghiệm xác định kỹ thông số c, , cường độ kháng uốn - Khi tính tốn ổn định mái dốc nên kết hợp Slope Sigma, điều giúp cho kỹ sư thiết kế mơ lại bước thi cơng, qua tính tốn kiểm tra hệ số ổn định mái dốc suốt trình thi công Hướng nghiên cứu tiếp theo: - Nghiên cứu thông số sức chống cắt cọc đất trộn ximăng theo trường hợp tức thời lâu dài - Nghiên cứu phân tích ổn định mái dốc làm việc đồng thời với cơng trình theo lý thuyết đàn dẻo 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Châu Ngọc Ẩn (2005), Nền móng, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [2] Châu Ngọc Ẩn (2009), Cơ học đất, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [3] Nguyễn Anh Dũng, Tài liệu phương pháp cột đất ximăng số kết ứng dụng [4] Nguyễn Bách Tùng, Phạm Ngọc Hùng, Nozu Mitsuo (2006), Gia cố đất yếu phương pháp cọc đất gia cố xi măng, Tạp chí Cầu Đường [5] Pierre Laréal – Nguyễn Thành Long – Nguyễn Quang Chiêu – Vũ Đức Lục – Lê Bá Lương (1994), Nền đường đắp đất yếu điều kiện Việt Nam [6] Nguyễn Minh Tâm, The behavior of DCM columns under highway embankments by finite element, Thesis for the Degree of Doctor of Philosophy, 2006 [7] Nguyễn Văn Thơ, Đặc trưng lý đất vùng Đồng Sông Cửu Long, Tập san thủy lợi, 2003 [8] Trần Quang Hộ (2008), Ứng xử đất Cơ học đất tới hạn, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [9] Võ Phán, Phan Lưu Minh Phượng (2009), Cơ học đất, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [10] Võ Phán (2004), Các phương pháp thí nghiệm móng cơng trình [11] Phan Trường Phiệt (2001), Áp lực đất tường chắn đất, Nhà xuất xây dựng [12] TCXDVN 385: 2006 (2006), Phương pháp gia cố đất yếu trụ đất xi măng", Bộ Xây Dựng [13] 22TCN 262-2000 (2001), Quy trình khảo sát thiết kế đường ôtô đắp đất yếu – Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất Giao thông Vận tải [14] D.T.Bergado – J.C.Chai – M.C.Alfaro – A.S.Balasubramaniam (1998), Những biện pháp kỹ thuật cải tạo đất yếu xây dựng, Nhà xuất Giáo dục 93 [15] M.P Moseley (2003), Ground improvement, Spon Press, London [16] Peter J Nicholson Cement soil mixing in soft ground US Department of Energy [17] CDIT, The Deep Mixing Method - Principle, Design and Construction, 2005 [18] Slope/W, Tính ổn định cơng trình, Canada [19] Plaxis Version 8, Tutorial Manual [20] Lime and lime cements columns, 1997 Swedish Geotechnical Society [21] Guideline for Design Quality Control of Soil Improvement for Buildings Deep and Shallow Cement Mixing Methods, Japan [22] Hiroshi Miki and Mitsuo Nozu, design and numerical analysis of road embankment with low improvement ratio deep mixing method, 2003 [23] Masaki Kitazume and Kenji Maruyama, Centrifuge Model tests on Failure Pattern of Group Column Type Deep Mixing Improved Ground, Paper No ISOPE2007-PCW-02 [24] DBJO8-40-94 (2005), Shanghai Standard ground treatment code LÝ LỊCH KHOA HỌC I TÓM TẮT - Họ tên: Trần Xuân Lợi - Phái: Nam - Sinh ngày: 17/11/1984 - Nơi sinh: Quảng Bình II ĐỊA CHỈ LIÊN LẠC - Nơi ở: 227/5/2 Gò Dầu - Phường Tân Qúy - Quận Tân Phú - Tp.HCM - Điện thoại: 097.543.1919 - Cơ quan: TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI III - Điện thoại: 08.8750589 III QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO - Từ năm 2002 - 2007: Sinh viên Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng - Tốt nghiệp đại học: Năm 2007 - Hệ: Chính quy - Chuyên ngành: Xây dựng Cầu Đường - Năm 2009 - 2011: Học viên Cao học Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM - Chuyên ngành: Xây dựng Đường ô tô đường Thành phố - Mã số học viên: 09010286 IV Q TRÌNH CƠNG TÁC - Từ tháng 07/2007 - 05/2008: Công ty Cổ phần xây dựng cơng trình 545 Tp.Đà Nẵng - Từ tháng 05 năm 2008 đến nay: TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI III - Tp.HCM ... NGHIÊN CỨU TÍNH HIỆU QUẢ CỦA CỌC ĐẤT TRỘN XIMĂNG TRONG VIỆC GIA CỐ BỜ KÈ SÔNG CẢNG HIỆP PHƯỚC 62 4.1 Vị trí địa lý cảng Hiệp Phước: 62 4.2 Sự cố xảy cơng trình cảng Hiệp Phước: ... trưng lý đất, cọc đất trộn ximăng sử dụng mô Chương 4: Nghiên cứu tính hiệu cọc đất trộn ximăng việc gia cố bờ kè sông cảng Hiệp Phước Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo III NGÀY GIAO NHIỆM... đề tài: “ Nghiên cứu tính hiệu cọc đất trộn ximăng việc gia cố bờ kè sông cảng Hiệp Phước ” Nội dung nghiên cứu: Từ số liệu thí nghiệm kết quan trắc thực tế công trình bờ kè cảng Hiệp Phước, tác