Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cố kết của nền đất yếu khi áp dụng phương pháp bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VŨ ANH KHOA NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ KẾT CỦA NỀN ĐẤT YẾU KHI ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HP VỚI BẤC THẤM CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH tháng – 2008 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS.LÊ BÁ VINH Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng năm 200 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN VŨ ANH KHOA Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 11/07/1980 Nơi sinh: Bình Thuận Chun ngành: Địa kỹ thuật xây dựng I- TÊN ĐỀ TÀI: MSHV: 00906210 NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ KẾT CỦA NỀN ĐẤT YẾU KHI ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HP VỚI BẤC THẤM II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1/Nhiệm vụ Nghiên cứu yếu tố gây bất lợi phương pháp bơm hút chân không đến trình cố kết đất yếu phương pháp PTHH (FEM) 2/Nội dung MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN GIA TẢI TRƯỚC BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN TRONG PHÂN TÍCH BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG CHO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LÊ BÁ VINH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MƠN QL CHUN NGÀNH TS LÊ BÁ VINH TS VÕ PHAÙN Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng năm TRƯỞNG PHÒNG ĐT – SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu Trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, tiếp thu lượng kiến thức vô q báu Tôi tin tưởng rằng: kiến thức q báu có ích cho xã hội thân sau Trên cở sở đó, với nỗ lực thân, hướng dẫn nhiệt tình q thầy cô, động viên giúp đỡ gia đình, đồng nghiệp bạn bè thân hữu, tác giả hoàn thành tốt Luận Văn Thạc Só Xin chân thành tri ân sâu sắc đến thầy TS LÊ BÁ VINH tận tình giúp đỡ dẫn cặn kẽ thời gian thực luận văn, giúp cho tác giả có nhiều kiến thức, phương pháp luận q báu làm tảng cho công việc học tập, nghiên cứu Xin chân thành cám ơn q thầy cô Bộ môn Địa Cơ- Nền Móng nhiệt tình dạy bảo em thời gian qua Gửi đến cha mẹ kính yêu lòng biết ơn vô hạn nuôi dạy, động viên tạo điều kiện tốt cho học tập Xin chân thành cám ơn anh chị em đồng nghiệp, bạn bè thân hữu tạo điều kiện, hỗ trợ tinh thần, vật chất thời gian để tác giả hoàn thành tốt luận văn Tp.Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2007 NGUYỄN VŨ ANH KHOA TÓM TẮT LUẬN VĂN Trên sở phân tích kết thực tế công trình Khí-Điện-Đạm Cà Mau, dựa vào kết tác giả mô lại trình thi công bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm để gia cố nền, qua so sánh, phân tích kết từ việc mô kết thực tế công trình Để từ tác giả triển khai phân tích cho trường hợp giả định đất xuất yếu tố gây bất lợi trình cải tạo phương pháp bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm Từ kết nghiên cứu tác giả đưa nhận xét, kết luận hướng nghiên cứu phương pháp bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm ABSTRACT The analytical of results is used to study case histories taken from Caø Mau where the entire embankment was stabilised with vertical drains and subjected to vacuum preloading Hence the analytical, comparative relation of results is simulate program and the measured data on construction This analysis employing the writer’s model indicates an development for case assumption of foundation soil when it occur factors infected the unfavorable during improvement of foundation soil by system of vertical drains combined with vacuum preloading As a result, some comments and conclusions are given Some following directions of study will be developed MỞ ĐẦU Tính cấp thiết mục tiêu đề tài Trước người ta thường xây dựng đắp qua vùng địa chất tốt để giảm bớt vấn đề kỹ thuật phải xử lý hạ giá thành xây dựng Tuy nhiên nghiệp xây dựng phát triển kinh tế xã hội đặt việc chinh phục sử dụng vùng đất mềm yếu mà trước hết việc xây dựng tuyến đê lấn biển, việc phát triển mạng lưới đường giao thông, cầu cống… đất mềm yếu Các phương pháp xử lý đất yếu gia cường phổ biến nước ta đắp gia tải kết hợp với bấc thấm giếng cát để xử lý lún đắp đất yếu phương pháp gia cố cọc cát, cọc đất gia cố vôi, vữa xi măng… Các phương pháp xử lý gia tải kết hợp với bấc thấm giếng cát chờ lún có nhược điểm : bị giới hạn chiều cao đắp gia tải tùy thuộc vào độ ổn định nền, thời gian chờ lún lâu, khó đẩy nhanh tiến độ thi cơng dẫn đến kéo dài thời gian thi công, giảm hiệu kinh tế Mặt khác, nguồn vật liệu cát đắp ngày khan việc xây dựng lúc nhiều, để đắp gia tải nhanh đáp ứng tiến độ cơng trình khó khăn Vấn đề đặt cần tăng tải trọng ép trình xử lý mà đảm bảo ổn định đường, đẩy nhanh giai đoạn bơm hút xử lý đường để đẩy nhanh tiến độ thi công giải vần đề khan vật liệu cát xây dựng Phương pháp bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm xử lý đường đáp ứng yêu cầu vaø làm giảm chiều cao gia tải vật liệu đắp, việc áp dụng phương pháp bơm hút chân không làm giảm áp lực nước lỗ rỗng, kết làm tăng ứng suất đất dẫn đến làm tăng cố kết đất Đây phương pháp xử lý xử dụng phổ biến giới cịn mẻ nước ta, áp dụng vào vài cơng trình Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu đề tài gồm vấn đề sau : • Xác định hệ số thấm tương đương hợp lý cho toàn vùng cải tạo bấc thấm mô toán xử lý phương pháp PTHH • Các yếu tố ảnh hưởng đến chiều sâu vùng lún cố kết mũi bấc thấm • Khảo sát khoảng cách hợp lý từ mũi bấc thấm đến lớp cát bên vùng xử lý để không xảy rò rỉ áp lực chân không • nh hưởng lớp cát mỏng đến cố kết lớp đất yếu xử lý phương pháp bơm hút chân không Phạm vi nghiên cứu Dựa vào số liệu thực tế công trình khí điện đạm Cà mau số phần mềm sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mô so sánh Từ tính toán cho trường hợp khác xét ảnh hưởng yếu tố gây bất lợi cho việc cải tạo Phương pháp nghiên cứu Trên sở số liệu địa hình, địa chất kết thiết kế thi công Nhà máy điện Cà Mau, nghiên cứu lý thuyết tính tốn, đưa mơ hình tính tốn theo phương pháp PTHH phần mềm Sage- Crisp V5.2 So sánh kết tính lý thuyết theo mơ hình kết quan trắc thực tế cơng trình đưa kết luận tính xác mơ hình lý thuyết tính tốn Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ưu điểm phương pháp thời gian thi công nhanh, giảm khả ổn định cơng trình thời gian gia tải, giảm khối lượng cát gia tải so với phương pháp gia tải cát đắp truyền thống Nếu tiếp tục nghiên cứu làm chủ công nghệ thi công giúp hạ giá thành thi công, phương pháp phù hợp, áp dụng phổ biến tương lai, thay cho phương pháp gia tải truyền thống CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHƠNG 1.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG [3,4] 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển Phương pháp gia tải trước bơm hút chân không giáo sư W.Kjellam giới thiệu lần vào năm 1952 đại học Royal Geological (Thụy Điển) phương pháp hiệu để cải thiện cơng trình đất yếu Vào năm 1957, phương pháp lại dùng cơng trình xây dựng kéo dài đường băng sân bay quốc tế Philadenphia (Mỹ) với áp lực 50Kpa Trong thập niên 60, nhóm kỹ sư thiết kế US Corps nghiên cứu để thực phương pháp cố kết chân không cho khu vực ngập nước Từ đó, phương pháp dường khơng nghiên cứu phát triển thêm đến thập niên 80 Lúc này, mặt đất đai trở nên đắt đỏ việc vận chuyển vật liệu đắp trở nên khó khăn đặt biệt khu vực thành thị Điều tạo điều kiện cho phát triển nhanh chóng kỹ thuật bơm hút chân khơng, với đời kỹ thuật việc sử dụng màng địa kỹ thuật để ngăn cách khơng khí loại máy bơm trở nên phổ biến Ngày phương pháp gia tải bơm hút chân không sử dụng rộng rãi lựa chọn tối ưu kết hợp với gia tải đất đắp 1.1.2 Khái niệm Trong trình gia tải trước đất đắp gặp vấn đề phát sinh : + Do đất yếu nên khu vực chân khối đất gia tải hay bị trượt nên phải dùng bệ phản áp chiếm nhiều diện tích, phải gia tải cấp chiếm nhiều thời gian ; + Tốn chi phí vận chuyển đất đến đắp làm gia tải, sau lại phải vận chuyển đi, nguồn vật liệu cát gia tải khu vực đồng sông Cửu Long ngày → Dùng phương pháp xử lý bơm hút chân không khắc phục nhược điểm Hình 1.1: Sơ đồ phương pháp gia tải bơm hút chân không 1.2 CẤU TẠO PHƯƠNG PHÁP BƠM HÚT CHÂN KHƠNG KẾT HỢP VỚI BẤC THẤM Hình 1.2: Cấu tạo hệ thống bơm hút chân không 1.2.1 Bấc thấm (PVDS) Bấc thấm vật liệu địa kỹ thuật dùng để thoát nước đứng ngang nhằm tăng khả ổn định móng, cấu tạo từ lớp: lớp áo bọc vải địa kỹ thuật không dệt sợi liên tục PP PET 100%, khơng thêm chất kết dính lớp lõi nước đúc nhựa PP 1.2.2 Đường thoát nước ngang (SB drain) Đường thoát nước ngang dẫn nước từ bấc thấm trình xử lý bơm hút chân khơng mương nước quanh khu vực xử lý SB drain dùng để thay lớp đệm cát, ống thoát nước đục lỗ hệ thống PVD, thay vật liệu thoát nước ngầm Cấu tạo SB drain: + Lõi: tạo rãnh dẫn nước; + Lớp vỏ bọc: lọc nước thoát từ đất để ngồi; + Kích thước: bề dày 0.8cm, rộng 20, 30 60cm Hình 1.3: Cấu tạo SB drain PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ QUAN TRẮC THỰC TẾ TẠI ĐIỂM TRUNG TÂM Điểm đo lún sâu - Extensometer ID: Ext 09 Ngày lắp đặt - Installation date: 11/8/2005 Ngày Cao độ Cao độ Độ saâu từ đỉnh ống Cao độ Độ luùn Date mặt đất đỉnh ống Depth form top of tube Elevation Settlementl Ground đo (m) (m) (m) level Access (m) tube level Nhện Nhện Nhện Nhện Nhện Nhện (m) Spider Spider Spider Spider Spider Spider 11/8/2005 1.499 2.111 6.075 11.143 -3.964 -9.032 0.000 0.000 11/15/2005 1.468 2.095 6.069 11.127 -3.974 -9.032 0.010 0.000 11/22/2005 1.671 2.055 6.056 11.089 -4.001 -9.034 0.037 0.002 11/29/2005 1.650 2.021 6.044 11.058 -4.023 -9.037 0.059 0.005 12/6/2005 1.635 1.980 6.037 11.031 -4.057 -9.051 0.093 0.019 12/13/2005 1.347 3.307 7.538 12.440 -4.231 -9.133 0.267 0.101 12/20/2005 1.134 3.088 7.468 12.296 -4.380 -9.208 0.416 0.176 12/27/2005 1.983 2.886 7.412 12.166 -4.526 -9.280 0.562 0.248 1/3/2006 1.810 2.715 7.364 12.057 -4.649 -9.342 0.685 0.310 1/10/2006 2.583 4.105 8.861 13.498 -4.756 -9.393 0.792 0.361 1/17/2006 3.330 3.789 8.617 13.220 -4.828 -9.431 0.864 0.399 1/24/2006 3.994 5.330 10.341 14.857 -5.011 -9.527 1.047 0.495 2/1/2006 3.825 5.187 10.307 14.772 -5.120 -9.585 1.156 0.553 2/7/2006 5.902 6.127 11.322 15.751 -5.195 -9.624 1.231 0.592 2/10/2006 5.799 6.069 11.302 15.705 -5.233 -9.636 1.269 0.604 2/14/2006 5.716 6.007 11.307 15.718 -5.300 -9.711 1.336 0.679 2/17/2006 5.672 5.967 11.285 15.686 -5.318 -9.719 1.354 0.687 2/21/2006 5.605 5.908 11.274 15.646 -5.366 -9.738 1.402 0.706 78 2/24/2006 5.572 5.874 11.265 15.622 -5.391 -9.748 1.427 0.716 2/28/2006 5.515 5.826 11.259 15.584 -5.433 -9.758 1.469 0.726 3/3/2006 5.488 5.800 11.254 15.569 -5.454 -9.769 1.490 0.737 3/7/2006 5.459 5.768 11.246 15.547 -5.478 -9.779 1.514 0.747 3/10/2006 5.426 5.745 11.245 15.535 -5.500 -9.790 1.536 0.758 3/14/2006 5.366 5.714 11.239 15.519 -5.525 -9.805 1.561 0.773 3/17/2006 5.349 5.698 11.237 15.509 -5.539 -9.811 1.575 0.779 3/21/2006 5.318 5.667 11.233 15.496 -5.566 -9.829 1.602 0.797 3/24/2006 5.329 5.652 11.231 15.487 -5.579 -9.835 1.615 0.803 3/28/2006 5.302 5.624 11.234 15.482 -5.610 -9.858 1.646 0.826 3/31/2006 5.258 5.607 11.227 15.468 -5.620 -9.861 1.656 0.829 4/4/2006 5.229 5.591 11.223 15.457 -5.632 -9.866 1.668 0.834 4/7/2006 5.103 5.568 11.220 15.450 -5.652 -9.882 1.688 0.850 4/11/2006 5.204 5.553 11.216 15.441 -5.663 -9.888 1.699 0.856 4/14/2006 5.189 5.549 11.219 15.440 -5.670 -9.891 1.706 0.859 4/18/2006 5.178 5.521 11.215 15.428 -5.694 -9.907 1.730 0.875 4/21/2006 5.140 5.503 11.215 15.423 -5.712 -9.920 1.748 0.888 4/25/2006 5.123 5.484 11.215 15.420 -5.731 -9.936 1.767 0.904 4/26/2006 5.123 5.478 11.214 15.415 -5.736 -9.937 1.772 0.905 5/2/2006 5.103 5.468 11.212 15.407 -5.744 -9.939 1.780 0.907 5/5/2006 5.081 5.456 11.211 15.404 -5.755 -9.948 1.791 0.916 5/9/2006 5.087 5.443 11.212 15.400 -5.769 -9.957 1.805 0.925 5/12/2006 5.052 5.427 11.210 15.395 -5.783 -9.968 1.819 0.936 5/16/2006 5.035 5.419 11.209 15.390 -5.790 -9.971 1.826 0.939 79 PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ LÚN SAU QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG BẰNG SAGECRISP V5.2 Thời gian Tại điểm trung Tại điểm mép Thời gian tâm Tại điểm trung tâm Tại điểm mép 0.00 0.00 100 -1.53 -0.75 0.00 0.00 101 -1.55 -0.75 0.00 0.00 102 -1.56 -0.76 0.00 0.00 103 -1.58 -0.76 -0.01 0.00 104 -1.59 -0.77 -0.01 -0.01 105 -1.60 -0.78 -0.01 -0.01 106 -1.62 -0.78 -0.01 -0.01 107 -1.63 -0.79 -0.02 -0.01 108 -1.64 -0.79 -0.02 -0.01 109 -1.65 -0.80 10 -0.02 -0.01 110 -1.65 -0.80 11 -0.03 -0.01 111 -1.66 -0.81 12 -0.03 -0.02 112 -1.67 -0.81 13 -0.03 -0.02 113 -1.68 -0.81 14 -0.03 -0.02 114 -1.68 -0.82 15 -0.04 -0.02 115 -1.69 -0.82 16 -0.04 -0.03 116 -1.70 -0.83 17 -0.04 -0.03 117 -1.70 -0.83 18 -0.04 -0.03 118 -1.71 -0.83 80 19 -0.05 -0.03 119 -1.72 -0.84 20 -0.05 -0.03 120 -1.72 -0.84 21 -0.05 -0.03 122 -1.73 -0.84 22 -0.05 -0.03 122 -1.73 -0.85 23 -0.05 -0.03 123 -1.74 -0.85 24 -0.05 -0.03 124 -1.75 -0.85 25 -0.09 -0.03 125 -1.75 -0.86 26 -0.11 -0.04 126 -1.76 -0.86 27 -0.13 -0.05 127 -1.76 -0.86 28 -0.15 -0.06 128 -1.77 -0.87 29 -0.18 -0.08 128 -1.77 -0.87 30 -0.21 -0.09 130 -1.77 -0.87 31 -0.23 -0.11 131 -1.78 -0.87 32 -0.25 -0.12 132 -1.78 -0.88 33 -0.27 -0.13 133 -1.79 -0.88 34 -0.29 -0.14 134 -1.79 -0.88 35 -0.31 -0.15 135 -1.80 -0.88 36 -0.33 -0.16 137 -1.80 -0.89 37 -0.34 -0.16 137 -1.80 -0.89 38 -0.36 -0.17 138 -1.81 -0.89 39 -0.37 -0.18 139 -1.81 -0.89 40 -0.39 -0.19 140 -1.81 -0.90 41 -0.41 -0.20 141 -1.82 -0.90 42 -0.43 -0.21 142 -1.82 -0.90 43 -0.46 -0.23 144 -1.82 -0.90 81 44 -0.48 -0.25 144 -1.83 -0.91 45 -0.51 -0.27 145 -1.83 -0.91 46 -0.54 -0.28 146 -1.83 -0.91 47 -0.57 -0.30 147 -1.84 -0.91 48 -0.60 -0.31 148 -1.84 -0.91 49 -0.62 -0.33 149 -1.84 -0.92 50 -0.65 -0.34 150 -1.85 -0.92 51 -0.68 -0.36 150 -1.85 -0.92 52 -0.70 -0.37 152 -1.85 -0.92 53 -0.73 -0.38 153 -1.85 -0.92 54 -0.75 -0.39 154 -1.86 -0.93 55 -0.78 -0.41 155 -1.86 -0.93 56 -0.80 -0.42 156 -1.86 -0.93 57 -0.83 -0.43 157 -1.86 -0.93 58 -0.85 -0.44 159 -1.87 -0.93 59 -0.87 -0.45 159 -1.87 -0.94 60 -0.90 -0.46 160 -1.87 -0.94 61 -0.92 -0.47 161 -1.87 -0.94 62 -0.94 -0.48 162 -1.88 -0.94 63 -0.96 -0.49 163 -1.88 -0.94 64 -0.98 -0.50 164 -1.88 -0.94 65 -0.99 -0.51 166 -1.88 -0.95 66 -1.01 -0.52 166 -1.89 -0.95 67 -1.02 -0.53 167 -1.89 -0.95 68 -1.04 -0.53 168 -1.89 -0.95 82 69 -1.05 -0.54 169 -1.89 -0.95 70 -1.06 -0.55 170 -1.89 -0.95 71 -1.07 -0.56 171 -1.90 -0.96 72 -1.09 -0.56 172 -1.90 -0.96 73 -1.10 -0.57 172 -1.90 -0.96 74 -1.12 -0.58 174 -1.90 -0.96 75 -1.13 -0.59 175 -1.90 -0.96 76 -1.15 -0.59 176 -1.91 -0.96 77 -1.17 -0.60 78 -1.18 -0.61 79 -1.20 -0.61 80 -1.22 -0.62 81 -1.23 -0.63 82 -1.25 -0.64 83 -1.27 -0.64 84 -1.28 -0.65 85 -1.30 -0.66 86 -1.32 -0.66 87 -1.33 -0.67 88 -1.35 -0.67 89 -1.36 -0.68 90 -1.38 -0.69 91 -1.40 -0.69 92 -1.41 -0.70 93 -1.43 -0.71 83 94 -1.44 -0.71 95 -1.46 -0.72 96 -1.47 -0.72 97 -1.49 -0.73 98 -1.50 -0.73 99 -1.52 -0.74 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giao Thông Vận Tải Quy trình khảo sát thiết kế đường ơtơ đắp đất yếu 22 TCN 262-2000 [2] TRẦN QUANG HỘ Cơng trình đất yếu - Nhà xuất ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [3] NGUYỄN UYÊN Xử lý đất yếu xây dựng - Nhà xuất xây dựng [4] NGUYỄN QUANG CHIÊU Thiết kế thi công đắp đất yếu – Nhà xuất xây dựng [5] D.G.FREDLUND, H.RAHARDJO Cơ học đất cho đất khơng bão hịa, tập hai - Nhà xuất giáo dục [6] CHÂU NGỌC ẨN Nền móng - Nhà xuất ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [7] LAREAL NGUYỄN THÀNH LONG, LÊ BÁ LƯƠNG, NGUYỄN QUANG CHIÊU, VŨ ĐỨC LỰC Cơng trình đất yếu điều kiện Việt Nam – Trường ĐH Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh [8] NGUYỄN TIẾN TRUNG Nghiên cứu phương pháp xử lý đất cơng trình phương pháp bơm hút chân khơng có bấc thấm Luận văn thạc sĩ ĐH Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh [9] DAVID MUIR WOOK Soil behaviour and critical state soil mechanics Published by the Press Syndicate of the University of Cambridge [10] D.T.BERGADO, J.C.CHAI, N.MIURA and A.S.BALASUBRAMANIAM PVD improvement of soft Bangkok clay with conbined vacuum an reduced sand embankment preloading [11] IR KENNY YEE, ER TAN TENG WEE Vacuum consolidation for soft soils– Conspectus 2001 [12] J.H.QUIN, W.B.ZHAO, Y.K CHEUNG, P.K.K.LEE The theory and practice of vacuum preloading – Computers and geotechnics 0266-352X/92 [13] JIN.CHUN CHAL, SHUI-LONG SHEN, NORIHIKO MUIRA and DENNES T.BERGADO Simple method of modelling PVD – improved subsoil – Journal of geotechnical and geoenviromental engineering/November 2001 85 [14] B.INDRARATNA, I.SATHANANTHAN, C.BAMUNAWITA, A S BALASUBRAMANIAM Theoretical and numerical perspectives and field observations for the design and performance evaluation of embankments constructed on soft marine clay [15] P.V Long, D.T Bergado, and A.S Balasubramaniam, Stability Analysis of Reinforced and Unreinforced Embankments on Soft Ground Geosynthetics International, Vol 3, No (1996), pp 583- 604 [16] D.T Bergado, P.V Long, and A.S Balasubramaniam Compressibility and Flow Parameters from PVD Improved Soft Bangkok Clay Geotechnical Engineering, Vol 27, No.1, (1996) pp 1-20 [17] T STAPELFELDT Preloading and vertical drains, Helsinki University of Technology [18] Serge Varaksin Conference Hanoi-Vacuum Consolidation [19] COMPENON SAIGON BUILDERS Vacuum consolidation final analysis zone 86 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : NGUYỄN VŨ ANH KHOA Phái : Nam Ngày sinh : 11-07-1980 Nơi sinh : Bình Thuận Địa liên lạc : 110 Lô C, chung cư Cây Mai, đường Nguyễn Thị Nhỏ – Phường 11 – Quận 11 – Thành phố Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2000 – 2005 : Sinh viên trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, Khoa Địa Chất – Dầu Khí, Bộ Môn Địa Kỹ Thuật 2006 – đến : Học viên cao học trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, Chuyên ngành địa kỹ thuật xây dựng QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC 2005 - 2007 : Công ty cổ phần xây dựng Phan Vũ 87 MỤC LỤC MỤC LỤC i MỘT SỐ KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN iv MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết mục tiêu đề tài Nội dung nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghóa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 1.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển 1.1.2 Khái niệm 1.2 CẤU TẠO PHƯƠNG PHÁP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HP VỚI BẤC THẤM 1.2.1 Baác thaám (PVDs) 1.2.2 Đường thoát nước ngang .6 1.2.3 Đệm cát 1.2.4 Màng địa kỹ thuaät 1.2.5 Rãnh chèn màng địa kỹ thuật .6 1.2.6 Hệ thống máy bơm chân không 1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HP VỚI BẤC THẤM 2.1 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THI CÔNG 2 TRÌNH TỰ THI CÔNG i 2.3 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THI CÔNG CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN GIA TẢI TRƯỚC BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 13 3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA BÀI TOÁN CỐ KẾT THẤM 13 3.1.1 Các gia thuyết toán cố kết .13 3.1.2 Lời giải giải tích cho toán cố kết 14 3.2 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BẤC THẤM 16 3.2.1 Lý thuyết lực đứng cân 16 3.2.2 Lý thuyết lực đứng cân thích hợp 18 3.3 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN GIA TẢI BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 19 3.4 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN CỦA ĐẤT NỀN 21 3.4.1 Lún cố keát 21 3.4.2 Lún thứ caáp 22 3.5 DỰ TÍNH ĐỘ TĂNG SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT NỀN .22 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN TRONG PHÂN TÍCH BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 24 4.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯC PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 24 4.2 MÔ HÌNH CAM-CLAY 25 4.3 MÔ PHỎNG BẤC THẤM TRONG PHƯƠNG PHÁP PTHH .27 4.3.1 Phương hướng mô .27 4.3.2 Điều kiện biên phương pháp PTHH 29 4.3.3 Mô áp suất chân không cho máy bơm 29 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG CHO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ 31 5.1 SƠ LƯC VỀ CÔNG TRÌNH .31 5.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TẠI KHU VỰC .32 5.3 ĐIỀU KIỆN ĐẤT NỀN VÀ CÁC HỆ SỐ QUY ĐỔI 34 5.4 QUÁ TRÌNH THI CÔNG GIA TẢI VÀ BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 35 ii 5.5 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 35 5.6 KEÁT QUẢ MÔ PHỎNG CÔNG TRÌNH CÀ MAU .36 5.7 KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA BƠM HÚT CHÂN KHÔNG TỪ MŨI BẤC THẤM ĐẾN NỀN ĐẤT BÊN DƯỚI THEO THỜI GIAN 45 5.8 KHẢO SÁT PHẠM VI VÙNG ẢNH HƯỞNG CỦA BƠM HÚT CHÂN KHÔNG TỪ MŨI BẤC THẤM ĐẾN NỀN ĐẤT BÊN DƯỚI .49 5.9 KHẢO SÁT KHOẢNG CÁCH AN TOÀN TỪ MŨI BẤC THẤM ĐẾN LỚP THOÁT NƯỚC TỐT BÊN DƯỚI .54 5.9.1 Khoảng cách từ mũi bấc thấm đến lớp cát bên m 55 5.9.2 Khoảng cách từ mũi bấc thấm đến lớp cát bên m .56 5.9.3 Khoảng cách từ mũi bấc thấm đến lớp cát bên m .58 5.9.4 Khoảng cách từ mũi bấc thấm đến lớp cát bên 0.75 m 59 5.9.5 Khoảng cách từ mũi bấc thấm đến lớp cát bên 0.5 m 61 5.10 XEM XÉT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA LỚP THẤU KÍNH THOÁT NƯỚC TỐT ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ KẾT CỦA VÙNG ĐƯC XỬ LÝ 63 5.10.1 Khi vùng cần xử lý tường vây 63 5.10.2 Khi vùng cần xử lý có tường vây .66 5.10.3 Khi vùng cần xử lý có lớp thấu kính cát 69 5.10.4 Khi vuøng cần xử lý có lớp thấu kính cát đóng tường vây 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 K ẾT LUẬN 76 K IẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO .85 iii MỘT SỐ KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN a : Hệ số nén a0 : Hệ số nén tương đối c : Lực dính c’ : Lực dính thoát nước Cc : Hệ số nén Cs : Hệ số nở Cv : Hế số cố kết theo phương đứng Ch : Hệ số cố kết theo phương ngang e0 : Hệ số rỗng tự nhiên đất E0 : Module biến dạng đất G : Module đàn hồi biến dạng cắt đất H0 : Chiều dày ban đầu lớp đất sét yếu Ip : Chỉ số dẻo IL : Độ sệt K : Module biến dạng thể tích K0 : Hệ số áp lực đất dính Kv : Hệ số thấm theo phương đứng Kh : Hệ số thấm theo phương ngang mv : Hệ số nén thể tích n : Độ rỗng đất OCR : Hệ số cố kết LL : Độ ẩm giới hạn chảy PL : Độ ẩm giới hạn dẻo pa : Áp lực khí pc : Áp lực tiền cố kết qu : Sức chịu nén đơn S0 : Độ lún ban đầu Sc : Độ lún cố kết iv S : Độ lún ổn định cuối Sr : Độ bảo hòa ban đầu u : Áp lực nước lỗ rỗng u0 : Áp lực nước lỗ rỗng ban đầu U : Mức độ cố kết W0 : Độ ẩm tự nhiên ϕ : Góc ma sát đất ϕ’ : Góc ma sát trong điều kiện thoát nước γw : Trọng lượng riêng ướt γd : Trọng lượng riêng khô γ’ : Trọng lượng riêng đẩy σvz : Ứng suất trọng lượng thân đất σz : Ứng suất tải trọng gây τ : Sức chống cắt đất υ : Hệ số poisson đất εv : Biến dạng đất v ... 00906210 NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ KẾT CỦA NỀN ĐẤT YẾU KHI ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HP VỚI BẤC THẤM II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1/Nhiệm vụ Nghiên cứu yếu tố gây... 1.1: Sơ đồ phương pháp gia tải bơm hút chân không 1.2 CẤU TẠO PHƯƠNG PHÁP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HỢP VỚI BẤC THẤM Hình 1.2: Cấu tạo hệ thống bơm hút chân không 1.2.1 Bấc thấm (PVDS) Bấc thấm vật... lợi phương pháp bơm hút chân không đến trình cố kết đất yếu phương pháp PTHH (FEM) 2/Nội dung MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BƠM HÚT CHÂN