Nghiên cứu ảnh hưởng tác động có tính chu kỳ của nước ngọt, nước mặn, nước phèn đến tính chất cơ lý của đất nhiễm phèn, nhiễm mặn ở đồng bằng sông cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ************************** TRƯƠNG THANH HUẤN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG TÁC ĐỘNG CÓ TÍNH CHU KỲ CỦA NƯỚC NGỌT, NƯỚC MẶN, NƯỚC PHÈN ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHUYÊN NGÀNH : CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU Mà SỐ NGÀNH : 31.10.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2004 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS TRẦN THỊ THANH Cán hướng dẫn khoa học 2: Th.S NGUYỄN NGỌC THỌ Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận Văn Thạc Só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày……….tháng 12 năm 2004 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH ……………………………………… CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập -Tự Do - Hạnh Phúc …………………………………… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRƯƠNG THANH HUẤN Ngày, Tháng Năm Sinh: 02-04-1978 Chuyên Ngành: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU Phái: Nam Nơi sinh: KHÁNH HÒA Mã số ngành : 31.10.02 I/-TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG TÁC ĐỘNG CÓ TÍNH CHU KỲ CỦA NƯỚC NGỌT, NƯỚC MẶN VÀ NƯỚC PHÈN ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG II/-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1.NHIỆM VỤ: Nghiên cứu ảnh hưởng tác động có tính chu kỳ nước ngọt, nước mặn nước phèn đến tính chất lý đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu Long 2.NỘI DUNG: PHẦN I: TỔNG QUAN Chương I : Tổng quan đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu Long Chương II: Đặc điểm công trình đất đắp vùng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu Long PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương III:Thí nghiệm nghiên cứu thay đổi tính chất lý đất phèn, nhiễm phèn tiếp xúc với môi trường nước khác Đồng Sông Cửu Long Chương IV: Ứùng dụng kết qủa nghiên cứu khảo sát, thiết kế, xây dựng công trình vùng đất nhiễm phèn Đồng Sông Cửu Long PHẦN III: NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương V: Kết luận số giải pháp xử lý đối công trình đất đắp vùng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu Long III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ IV.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ V.HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN VI.HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS TRẦN THỊ THANH : : : : CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TH.S NGUYỄN NGỌC THỌ – - 2004 – - 2004 PGS.TS TRẦN THỊ THANH TH.S NGUYỄN NGỌC THỌ CHỦ NHIỆM NGÀNH CN BỘ MÔN Q L NGÀNH GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG Th.S VÕ PHÁN Nội dung đề cương Luận Văn Thạc Só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày tháng năm 2004 TRƯỞNG PHÒNG Đ T- SĐH: TRƯỞNG KHOA QUẢN LÝ NGÀNH TS CHÂU NGỌC ẨN TÓM TẮT LUẬN VĂN Đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu Long chiếm diện tích lớn khoảng 1.9 triệu hecta tổng diện tích 3.9 triệu hecta Trên diện tích đất nhiễm phèn, nhiễm mặn này, xây dựng công trình dân dụng, công trình giao thông công trình thuỷ lợi Các loại công trình sử dụng vật liệu đất đắp thường lấy đất địa phương, mà đa số đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Các công trình đất đắp thường chạy dọc theo sông, kênh vùng ngập lũ, mà năm công trình chịu ảnh hưởng lũ sông Mê Kông xâm nhập mặn nước biển vào nội đồng Vì luận văn nhằm tổng quan số liệu nghiên cứu đất yếu đồng thời nghiên cứu sâu thêm thay đổi tính chất lý đất yếu nhiễm phèn, nhiễm mặn tiếp xúc với môi trường nước để phục vụ cho công tác xây dựng THE SUMMARY OF THESIS The sulfate soil and salinity soil in the Mekong delta take 1,9 millions hectares on the 3,9 million hectares total In this area there are built the civil constructions, transportations and irrigations All the constructions are using the local soil as a compaction material which these soil are sulfate soil and salinity soil Almost the constructions are built along to the rivers, canals in the flood area, so that annually, the constructions have been effected with the flood from the Mekong River and the approaching of the salinity water from the ocean to internal delta For this reason, the content of this thesis is to sythesise the studied datum about the soft soil, and research more about the change of mechanism and physics characteristics of soft soil that being sulfate and salinity in contact with water MUÏC LỤC Tóm tắt luận văn Trang Phần I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Mở đầu: Đặt vấn đề, tính cấp thiết thực tiễn đề tài Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Ở VÙNG ĐBSCL 01 1.1.1 Khái quát Đồng Sông Cửu Long 01 1.1.2 đặc điểm địa chất công trình Đồng Sông Cửu Long 05 1.1.3 Đặc trưng lý đất sét yếu bão hòa nước Đồng Sông Cửu Long 12 1.1.4 Một số mặt cắt địa chất điển hình vùng Đồng Sông Cửu Long 18 1.2 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐBSCL 1.2.1 Khái niệm đất nhiễm phèn 25 1.2.2 Khái niệm đất nhiễm mặn 28 1.2.3 Sự phân bố đất nhiễm phèn, nhiễm mặn ĐBSCL 29 1.2.4 Khảo sát thay đổi độ phèn trường công trình đất đắp tác động môi trường nước 33 Chương 2: ĐẶC ĐIỂM CÁC CÔNG TRÌNH ĐẤT ĐẮP TRONG VÙNG ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐBSCL 2.1 TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐBSCL 36 2.1.1 Các công trình đất đắp Đồng Sông Cửu Long 36 2.1.2 Đặc điểm đất công trình vật liệu đất đắp 37 2.2 TÌNH HÌNH HƯ HỎNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH ĐẤT ĐẮP TRÊN VÙNG ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐBSCL 40 Phần II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CỦA CÔNG TRÌNH ĐẤT ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU: 3.1.Khái niệm ổn định đất : 49 3.2.Tính toán ổn định đất yếu công trình đất đắp 51 3.3.Tính toán ổn định khối đất đắp 60 Chương 4: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT PHÈN, NHIỄM PHÈN KHI TIẾP XÚC VỚI MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHÁC NHAU Ở ĐBSCL 70 Phần A: SỰ THAY ĐỔI SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT PHÈN CÓ CẤU TRÚC TỰ NHIÊN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHÁC NHAU 4.1 THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT PHÈN CÓ CẤU TRÚC TỰ NHIÊN TRONG NHỮNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHÁC NHAU 73 4.1.1- Loại đất dùng thí nghiệm 73 4.1.2- Phương pháp thí nghiệm : 73 4.1.3- Kết thí nghiệm nhận xét 76 Phần B: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN KHI TIẾP XÚC VỚI MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHÁC NHAU ĐỐI VỚI CÁC MẪU ĐẤT CHẾ BỊ 4.2 THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT PHÈN, NHIỄM PHÈN KHI TIẾP XÚC VỚI NƯỚC NGỌT 4.2.1 Loại đất dùng để thí nghiệm 82 4.2.2 Phương pháp tạo mẫu thí nghiệm 82 4.2.3 nh hưởng nồng độ pH đến giới hạn chảy (WL) giới hạn dẻo (Wp) đất phèn 84 4.2.4 Sự thay đổi tính trương nở co ngót đất phèn trình tiếp xúc với nước 86 4.2.5 Sự thay đổi tính nén lún đất phèn tiếp xúc với nước 91 4.2.6 Sự thay đổi sức chống cắt đất phèn tiếp xúc với môi trường nước ngọt: 95 4.3 THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT PHÈN KHI TIẾP XÚC VỚI NƯỚC MẶN: 4.3.1 Loại đất nước dùng thí nghiệm: 100 4.3.2 Thí nghiệm nghiên cứu thay đổi tính trương nở đất phèn tiếp xúc với môi trường nước mặn nước 100 4.3.3 Thí nghiệm nghiên cứu thay đổi sức chống cắt đất phèn tiếp xúc với môi trường nước mặn 104 4.4 NHỮNG KẾT LUẬN CHUNG VỀ SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT PHÈN KHI TIẾP XÚC VỚI MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHÁC NHAU ĐỐI VỚI CÁC MẪU ĐẤT CHẾ BỊ 110 Chương 5:ỨNG DỤNG CÁC KẾT QỦA NGHIÊN CỨU TRONG KHẢO SÁT, THIẾT KẾ, XÂY DỰNG CÁC CÔNG TRÌNH TRONG VÙNG ĐẤT NHIỄM PHÈN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 111 5.1.Chọn sơ đồ thí nghiệm sức chống cắt đất đất đắp phục vụ cho tính toán công trình ĐBSCL 112 5.2 Một số lưu ý tiêu sử dụng để thiết kế công trình vùng đất phèn ĐBSCL 114 5.2.1 Đối với khối đất đắp tiếp xúc với môi trường nước 114 5.2.2 Đối với khối đất đắp tiếp xúc với môi trường nước mặn 117 5.2.3 Đối với công trình 118 5.3 Một số giải pháp xử lý tăng cường tính ổn định mái cho công trình đất đắp vùng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn ĐBSCL 120 Phần III: NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN Nhận xét kết luận TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 125 LỜI MỞ ĐẦU I- ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm gần nhà nước đầu tư lớn vào xây dựng sở hạ tầng cho Đồng Sông Cửu Long Đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu Long chiếm diện tích lớn khoảng 1.9 triệu hecta tổng diện tích 3.9 triệu hecta Trong nghiệp phát triển, nhiều công trình lớn nói chung đường xá, cầu cống, cảng, đê, công trình dân dụng công nghiệp : nhà ở, nhà máy… ngày gia tăng đặt cho người làm công tác xây dựng yêu cầu, đòi hỏi cao hơn, nhằm tìm kiếm giải pháp thiết kế xây dựng công trình phù hợp với đặc thù địa chất vùng Xây dựng công trình đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu Long quan tâm nghiên cứu nhiều nhà khoa học nước có nhận định, kết đáng quan tâm Tuy nhiên việc tổng hợp kết nghiên cứu cách có hệ thống, hay việc áp dụng chúng vào thực tiễn sống lại hạn chế Vì việc tổng hợp số liệu nghiên cứu nghiên cứu sâu thêm thay đổi tính chất lý đất nhiễm phèn, nhiễm mặn tiếp xúc với nước để phục vụ cho công tác xây dựng yêu cầu cần thiết II- GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Địa bàn Đồng Sông Cửu Long rộng lớn địa chất vùng có đặc thù riêng, đề tài giá trị nghiên cứu đặc trưng địa điểm nghiên cứu Chỉ nghiên cứu ảnh hưởng môi trường nước tác động đến tính chất lý đất nhiễm phèn , nhiễm mặn phục vụ cho công trình đất đắp III- NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI Nhằm đích tìm hiểu đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu Long, đề tài đề cập đến vài khía cạnh chủ yếu sau: Tổng quan đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu Long Khảo sát thực địa hư hỏng công trình đất đắp trong vùng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Nghiên cứu thay đổi tính chất lý đất nhiễm phèn, nhiễm mặn tiếp xúc với môi trường nước khác Ứng dụng kết nghiên cứu việc khảo sát, tính toán cho công trình đất đắp 113 Đối với đất đắp Trong điều kiện đắp đất Đồng sông Cửu Long giới thiệu chương 1, theo kết khảo sát [5] nhiều nhiều công trình đất đắp cho thấy hệ số đầm nén thường đạt được: − K= γc γ c max = 0.85 ÷ 0.95 Trường hợp nguy hiểm ổn định công trình đất đắp là: mực nước bên rút trường hợp công trình ngậm nước bão hòa hoàn toàn Do để tính toán ổn định khối đất đắp nên chọn sơ đồ không cố kết, cắt nhanh không thoát nước (sơ đồ UU) cho mẫu đất chế bị hoàn toàn bão hòa nước Cách thực hiện: lấy đất dự định dùng để đắp công trình tiến hành đầm nện Proctor xác định dung trọng khô lớn γcmax độ ẩm thích hợp đầm Won Dùng loại đất chế bị mẫu thí nghiệm có dung trọng khô γc = kγcmax (k hệ số đầm nén), độ ẩm mẫu chế bị Wcb = Won Sau mẫu bão hòa nước thí nghiệm cắt theo sơ đồ UU Đối với đất Nếu công trình đặt trực tiếp nên đất tự nhiên nên chọn sơ đồ cắt nhanh không cố kết (UU) để xác định sức kháng cắt đất Nếu công trình đặt có gia cố bấc thấm, đệm cát nên chọn sơ đồ cắt nhanh có cố kết (sơ đồ CU) Sức kháng cắt (theo sơ đồ UU) đất yếu Với đất sét yếu bão hòa nước, cắt nhanh không thoát nước (tương tự mô hình phá hoại công trình đất đắp đất yếu), giá trị góc ma sát công thức (5.1) có giá trị nhỏ xem giá trị τ1 lúc gọi sức kháng cắt không thoát nước, thường ký hiệu laø Cu 114 τ1 = Cu ; (ϕu=0, C=Cu) Trong thực tế thiết kế, sức kháng cắt không thoát nước Cu thường xác định phương pháp sau: ƒ Nén đơn không áp lực hông: Cu = qu ; qu tải trọng nén thiù nghiệm nén đơn ƒ Nén trục không cố kết – không thoát nước (UU) Cu = σ −σ ; σ1, σ3 ứng suất lớn nhỏ 5.2 MỘT SỐ LƯU Ý VỀ CÁC CHỈ TIÊU KHI SỬ DỤNG ĐỂ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH TRÊN VÙNG ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐBSCL 5.2.1 Đối với công trình đất đắp nằm vùng đất nhiễm phèn chịu tác động môi trường nước Theo kết thí nghiệm chương cho thấy trình tiếp xúc với nước đất phèn đất nhiễm phèn giảm tính dẻo, tăng tính trương nở, giảm sức chống cắt tăng tính nén lún Tính trương nở: Đất phèn ĐBSCL dùng làm vật liệu đất đắp cho công trình đường, đê, tuyến dân cư tiếp xúc với môi trường nước (do tiếp xúc với nước mưa nước từ thượng nguồn sông), đất phèn trương nở mạnh Theo kết thí nghiệm mẫu đất Tân Thạnh (Long An), Chủ Chí (Bạc Liêu), Rạch Giá (Kiên Lương) cho ta kết quả(theo số liệu bảng 4.9):Đất phèn trương nở mạnh môi trường nước so với môi trương nước phèn, (đối với mẫu thí nghiệm hệ số trương nở tự môi trường nước RN> 10%) 115 Bảng 5.1 : Kết thay đổi hệ số trương nở đất phèn Chủ Chí Rạch Giá trình hóa pH RN mẫu đất Chủ Chí,% γcb = 0.95γmax =1.54 RN mẫu đất Rạch Giá,% Wcb=22% γcb = 0.95γmax =1.65 3.26 2.80 3.50 3.29 6.80 4.21 3.43 10.25 8.54 3.90 18.00 10.10 7.0 18.36 10.75 Wcb=19.6% Tính co ngót : Đất phèn ĐBSCL dùng làm vật liệu đất đắp bị co ngót tiếp xúc với môi trường nước Theo kết thí nghiệm mẫu đất Tân Thạnh (Long An), Chủ Chí (Bạc Liêu), Rạch Giá (Kiên Lương) cho ta kết quả(theo số liệu bảng 4.10): Đất phèn co ngót mạnh môi trường nước so với môi trương nước phèn (độ co ngót môi trường nước SV > 10% mẫu thí nghiệm) Bảng 5.2: Kết thay đổi độ co ngót đất phèn Chủ Chí trình hóa pH SV mẫu đất Chủ Chí,% γcb = 0.95γmax =1.54 3.43 6.44 3.90 6.96 7.0 11.78 Wcb=22% Tính nén lún: Đất phèn ĐBSCL dùng làm vật liệu đất đắp, môi trường nước tác động tải trọng bị lún nhiều so với môi trường nước phèn Theo kết thí nghiệm mẫu đất Chủ Chí (Bạc Liêu cho ta kết quả(theo số liệu bảng 4.11): 116 Bảng 5.3: Sự thay đổi tính nén lún đất phèn Chủ Chí trình hóa Mẫu đất Dung trọng γcb,(t/m3) Độ ẩm Wcb,% pH eo e4 1.62 22.00 7.00 0.691 0.618 1.62 22.00 3.90 0.691 0.630 1.62 22.00 3.43 0.691 0.649 1.54 22.00 7.00 0.779 0.670 1.54 22.00 3.90 0.779 0.691 1.54 22.00 3.43 0.779 0.717 C5 C6 Sức kháng cắt: Đất phèn ĐBSCL dùng làm vật liệu đất đắp, tác dụng tải trọng sức kháng cắt đất phèn bị giảm mạnh môi trường nước so với môi trường nước phèn Theo kết bảng 3.6 ta thấy trình hóa lực dính C giảm tác động đến sức kháng cắt mạnh giảm gốc ma sát ϕ ( đối vớicác mẫu thí nghiệm lực dính C giảm khoảng 50%) (Theo số liệu bảng 4.12) Bảng 5.4: Sự thay sức kháng cắt đất phèn nhóm mẫu C2 R1 trình hóa Nhóm mẫu pH Dung trọng Độ ẩm ϕ, độ C, kG/cm2 γcb,(t/m3) wcb,% C2 7.00 1.54 22.0 11000’ 0.18 Chủ Chí 3.90 1.54 22.0 14010’ 0.22 3.43 1.54 22.0 15030’ 0.33 3.29 1.54 22.0 16010’ 0.36 3.26 1.54 22.0 17000’ 0.37 R1 7.00 1.65 19.6 9020’ 0.15 Rạch Giá 3.90 1.65 19.6 12030’ 0.18 3.43 1.65 19.6 15000’ 0.26 3.29 1.65 19.6 16010’ 0.29 3.26 1.65 19.6 16050’ 0.31 117 5.2.2 Đối với công trình đất đắp chịu tác động môi trường nước mặn Theo kết thí nghiệm chương (phần 4.3) cho thấy trình tiếp xúc với nước nhiễm mặn (do xâm nhập từ biển) đất phèn đất nhiễm phèn giảm tính dẻo, tăng tính trương nở, giảm sức chống cắt tăng tính nén lún mạnh tiếp xúc với môi trường nước Tính trương nở: Theo kết thí nghiệm mẫu đất Sa Rài (Đồng Tháp), Kênh Bảy Thước (Long An) cho ta kết quả(theo số liệu bảng 4.14):Đất phèn trương nở mạnh môi trường nước mặn so với môi trương nước (Đối với mẫu thí nghiệm, hệ số trương nở môi nước mặn tăng khoảng 7% so với môi trường nước ngọt, RNmặn ≈ 1,07 RN ) Bảng 5.5: Sự thay đổi hệ số trương nở đất nhiễm phèn tiếp xúc với môi trường nước khác nhau: nước phèn; nước ngọt; nước nhiễm mặn RN, (%) Môi trường nước Nhóm mẫu γcb, (g/cm2) Wcb, (%) Sa Rài Kênh Bảy Thước 1.71 15.5 12.5 Nước phèn 1.71 15.5 15.4 Nước 1.71 15.5 16.5 Nước mặn 1.492 20.0 15.7 Nước phèn 1.492 20.0 16.3 Nước 1.492 20.0 18.0 Nước mặn Sức kháng cắt: Theo kết thí nghiệm mẫu đất Sa Rài (Đồng Tháp), Kênh Bảy Thước (Long An) cho ta kết quả(theo số liệu bảng 4.15 bảng 4.16):Sức kháng cắt đất phèn bị giảm tiếp xúc với môi trường nước nước mặn Trong môi trường nước mặn sức chống cắt đất phèn giảm mạnh môi trường nước ngọt, thành phần giảm mạnh lực dính C 118 Bảng 5.6: Sự thay đổi ϕ, c đất nhiễm phèn tiếp xúc với môi trường nước khác nhau: nước phèn; nước ngọt; nước nhiễm mặn Nhóm mẫu γcb, (g/cm2) Wcb, (%) ϕ,(độ) C,(kG/cm2) Môi trường nước Sa Rài 1.71 15.5 33.30 0.234 Nước phèn 1.71 15.5 29.98 0.206 Nước 1.71 15.5 28.28 0.165 Nước mặn Kênh Bảy 1.492 20.0 23.51 0.282 Nước phèn Thước 1.492 20.0 19.85 0.217 Nước 1.492 20.0 14.84 0.150 Nước mặn Nhìn chung tính xây dựng đất phèn đất nhiễm phèn có xu hướng bị giảm tiếp xúc thường xuyên với môi trường nước môi trường nước nhiễm mặn, tính trương nở sức kháng cắt môi trường nước mặn có thay đổi mạnh môi trường nước 5.2.3 Đối với công trình Theo kết thí nghiệm bảng 4.4 4.5 (phần A chương 4) mẫu đất kênh Bảy Thước có cấu trúc nguyên dạng Ta thấy môi trường nước nước nhiễm mặn sức chống cắt đất phèn bị giảm nhiều môi trường nước phèn Tuỳ thuộc vào hàm lượng muối nước, sức chống cắt đất phèn giảm nhiều so với môi trường nước ngọt, phần B môi trường nước mặn có hàm lượng muối 3%, sức chống cắt đất phèn giảm nhiều so với môi trường nước Kết thí nghiệm phần A, môi trường nước nhiễm mặn (độ mặn 15,4‰) sức chống cắt đất phèn lại giảm so với môi trường nước 119 Bảng 5.7: Sự thay đổi sức kháng xuyên đất nhiễm phèn tiếp xúc với môi trường nước khác nhau: nước phèn; nước ngọt; nước nhiễm mặn Thời gian ngâm mẫu (ngày- 20 35 62 90 0,269 0,258 0,238 0,178 0,162 0,269 0,221 0,175 0,136 0,119 0,269 0,18 0,153 0,121 0,104 đêm) Sức kháng xuyên τx , kG/cm2, môi trường nước phèn pH=3.94 Sức kháng xuyên τx , kG/cm2, môi trường nước mặn, hàm lượng mặn 15,4‰ Sức kháng xuyên τx , kG/cm2, môi trường nước pH=7.2 p dụng kết thí nghiệm việc tính toán cường độ tiêu chuẩn (Rtc) đất vùng đất nhiễm phèn: Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 45-78 Việt Nam R tc xác định theo công thức R tc = m1 m2 ( Abγ + Bhγ ' + Dc + hγ ' ) k (5.3) Trong đó:m1, m2: hệ số làm việc xét đến loại đất công trình ϕ: góc ma sát đất c: lực dính đất γ:trọng lượng thể tích h: độ sâu đặt móng; b:bề rộng móng Đối với giá trị ϕ, c đất phèn điều kiện ởĐBSCL cần lưu ý sau: - Đối với đất phèn, nhiễm phèn nằm vùng ngập không bị ảnh hưởng xâm nhập nước biển, ta dùng giá trị ϕ c tìm ứng với 120 trạng thái đất phèn no nước (nước ngọt, với thời ngâm đủ lâu để diễn trình hóa đất phèn) - Đối với đất phèn chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn thủy triều, tùy theo độ nhiễm mặn nước làm giảm tính xây dựng đất phèn khác Theo kết thí nghiệm ta thấy đất phèn bị tác động nước có độ mặn lớn tính xây dựng giảm Vì ta nên dùng giá trị ϕ c tìm ứng với thời kỳ mặn xâm nhập sâu (từ tháng đến tháng 5) 5.3 MỘT SỐ GIẢI PHÁP XỬ LÝ TĂNG CƯỜNG TÍNH ỔN ĐỊNH CHO CÁC CÔNG TRÌNH ĐẤT ĐẮP TRONG VÙNG ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐBSCL Đối với công trình đất đắp như: đê, đập, đường, tuyến dân cư Khi dùng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn địa phương để làm vật liệu đất đắp, khối đất đắp thường xuyên tiếp xúc với môi trường nước xâm nhập mặn làm giảm tính xây dựng khối đất đắp gây xói rửa, sụp lỡ, trượt mái Vì cần áp dụng số biện pháp xử lý để làm tăng tính ổn định mái công trình : Mở rộng mái dốc: Đối với công trình đất đắp vùng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn chịu tác động môi trường nước phần mái dốc bị tan rã xói rửa gây hư hỏng bề mặt Phần mái dốc đắp mở rộng hạn chế hư hỏng bề mặt cho khối đắp Hằng năm phải đắp bù cho phần hư hỏng mái dốc đắp mở rộng, tránh cho bề mặt khối đắp bị hư hỏng gây ổn định công trình.(hình 5.1) 121 Phần mái dốc mở rộng Khối đắp a Đắp mở rộng mái dốc Hư hỏng mái dốc mở rộng Khối đắp b Hư hỏng bề mặt phần mái dốc mở rộng Đắp bù mái dốc hư hỏng Khối đắp c Đắp bù phần mái dốc mở rộng hư hỏng năm Hình 5.1:Phương án đắp mở rộng mái dốc Trồng loại cỏ thực vật phù hợp mái dốc khối đất đắp biện pháp hữu hiệu hạn chế tan rã xói rửa mái dốc Vì rễ có tác dụng giảm tan rã đất Trong năm gần cỏ Vetiver ứng dụng việc bảo vệ chống sạt lở bờ sông, mái dốc công trình đất đắp Đây loại cỏ mọc thành khóm dày đặc, rễ phát triển sâu tới m đan kín vào làm tăng khả chịu lực, tăng sức chống cắt đất Đây loại cỏ chịu điều kiện sống khắt nghiệt, trồng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Vì nói sử dụng cỏ Vetiver giải pháp hiệu quả, đơn giản, rẻ tiền để bảo vệ gia cố mái dốc công trình đất đắp vùng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Làm kè áp mái dốc đá xây, đá xếp, bêtông lắp ghép: Đối với công trình đất đắp như: đường, đê, đập, dùng đất phèn làm vật liệu đất đắp mái dốc thường xuyên tiếp xúc với môi trường nước gây trương nở làm giảm độ bền mái dốc gây sạt lở, trượt mái Để triệt tiêu tính trương nở làm tan rã đất bề mặt mái, thường sử dụng phương án xếp đá, bê tông lắp ghép 122 MNLN MNNN 1:Lớp gia cố mái đá 2: Chân đỡ đá Hình 5.2:Phương án lát đá gia cố mái dốc: Sửa chữa, tu bổ đắp bù năm, lập hành lang bảo vệ: Khi mái công trình đất đắp bị hư hỏng tan rã, rửa trôi bề mặt cần phải sửa chữa đắp đất bổ sung Trách cho bề mặt mái sạt lở lớn tạo hàm ếch ăn sâu vào khối đất đắp làm trượt mái gây ổn định công trình Đồng thời lập hành lan bảo vệ tránh tác động làm hư hỏng mái từ nguyên nhân khách quan 123 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN Từ kết nghiên cho phép rút nhận xét kết luận sau: Khi tiếp xúc lâu ngày với môi trường nước khác nước ngọt, nước mặn, tính chất lý đất phèn, nhiễm phèn bị thay đổi rõ rệt Tính dẻo đất phèn, đặt trưng giới hạn chảy (Wl) giới hạn dẻo (Wp) bị giảm tiếp xúc với nước Khi tiếp xúc với nước mặn, nhiễm mặn tính dẻo đất phèn bị giảm Tính trương nở-co ngót đất phèn tăng lên môi trường nước nước mặn, nước mặn tính trương nở, co ngót đất phèn lại lớn môi trường nước Tính nén lún đất phèn môi trường nước lớn môi trường nước phèn Sức chống cắt đất phèn bị giảm tiếp xúc với môi trường nước nước mặn Khi tiếp xúc với nước mặn sức chống cắt đất phèn giảm nhiều tiếp xúc môi trường nước thành phần giảm mạnh lực dính c Đối với đất phèn, nhiễm phèn nằm vùng ngập không bị ảnh hưởng xâm nhập nước biển, ta dùng giá trị ϕ c tìm ứng với trạng thái đất phèn no nước để tính toán công trình Đối với đất phèn chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn thủy triều, theo kết thí nghiệm ta thấy đất phèn bị tác động nước có độ mặn lớn tính xây dựng giảm Vì ta nên dùng giá trị ϕ c tìm ứng với thời kỳ mặn xâm nhập sâu (từ tháng đến tháng 5) 124 Sử dụng số giải pháp để tăng tính ổn định cho mái dốc công trình đất đắp như: Mở rộng mái dốc; trồng loại cỏ thực vật thích hợp; làm kè áp mái dốc đá xây, đá xếp, bêtông lắp ghép; sửa chữa, tu bổ đắp bù năm, lập hành lang bảo vệ công trình TÀI LIỆU THAM KHẢO NGUYỄN THÀNH LONG, LÊ BÁ LƯƠNG, NGUYỄN QUANG CHIÊU, VŨ ĐỨC LỰC “Công trình đất yếu điều kiện Việt Nam” Chương trình hợp tác Việt – Pháp FSP No 4282901, Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM VŨ CÔNG NGỮ, NGUYỄN VĂN DŨNG (2000), “Cơ học đất” NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật HOÀNG VĂN TÂN, TRẦN ĐÌNH NGÔ, PHAN XUÂN TRƯỜNG, NGUYỄN HẢI (1993), “Những phương pháp xây dựng công trình đất yếu” NXB Khoa Học Kỹ Thuật NGUYỂN VĂN THƠ (1993), ”Những dạng đặc biệt trượt ven bờ sông MêKông trầm tích Holoxen biện pháp công trình bảo vệ bơ” - Tuyển tập Một số nguyên cứu Địa kỹ thuật, vật liệu xây dựng, Viện KHTLMN NXB Nông Nghiệp NGUYỄN VĂN THƠ, TRẦN THỊ THANH(2002),” Xây dựng đê đập, đắp tuyến dân cư đất yếu Đồng Sông Cửu Long” NXB Nông Nghiệp TRẦN THỊ THANH, NGUYỄN NGỌC THỌ (1998) “Sự thay đổi số tính chất lý đất chua phèn trình tiếp xúc với nước ngọt” Tuyển tập kết khoa học công nghệ Viện KHTLMN NXB Nông Nghiệp TRẦN THỊ THANH, NGUYỄN VIỆT TUẤN (2002), ”Xác định sức chống cắt đất dính mềm yếu dụng cụ xuyên tónh phòng thí nghiệm”.Tuyển tập kết khoa học công nghệ Viện KHTLMN Nhà XB Nông Nghiệp TRẦN THỊ THANH, TÔ VĂN LẬN (1998), ”Đặc điểm trương nở loại đất sét nhiễm muối môi trường nước ngọt” Tuyển tập kết khoa học công nghệ Viện KHTLMN NXB Nông Nghiệp R.WHITLOW (1999), “Cơ học đất” Nhà XB Giáo Dục 10 NGUYỄN VĂN THƠ “Một số tính chất đất liên quan đến việc sử dụng đất chổ để đắp đập tỉnh phía nam” Tập San Thủy Lợi số 8/1990 11 NGUYỄN VĂN THƠ “Đặc trưng lý đất vùng Đồng sông Cửu Long” Tập san thủy lợi số 203/9/1999 12 TCVN 2413 -8 (1997), “Đất phương pháp xác định đặc trưng trương nở, co ngót” NXB Xây Dựng 13 TCXD 1955 (1997), “Các phương pháp thí nghiệm đất xây dựng” NXB Xây Dựng TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên : TRƯƠNG THANH HUẤN Sinh ngày : 02 – 04 – 1978 Nơi sinh :huyện Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa Địa đăng ký hộ thường trú : thôn bãi giếng hai, xã cam hải tây, huyện cam ranh, tỉnh Khánh Hòa Cơ quan công tác : Công Ty Tư Vấn Kiến Trúc Và Xây Dựng Tp.HCM Quá trình đào tạo : - Từ nhỏ → 1996: Học phổ thông ,trung học Cam Ranh-Khánh Hòa - 1996→ 2002: Sinh viên Trường Đại Học Bách Khoa-Tp Hồ Chí Minh, Ngành xây dựng - 2002 → 2004 : Học viên cao học ngành Công Trình Trên Đất Yếu khóa 13 – Trường Đại Học Bách Khoa T.P Hồ Chí Minh Quá trình công tác : 2003→ : công tác Công Ty Tư Vấn Kiến Trúc Và Xây Dựng Tp.HCM Địa liên lạc : 144/ đường Bình Thới, phường 14, quận 11 Tp HCM DÑ : 0908468557 ... ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT NHIỄM PHÈN, NHIỄM MẶN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG II/-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1.NHIỆM VỤ: Nghiên cứu ảnh hưởng tác động có tính chu kỳ nước ngọt, nước mặn nước phèn đến tính. .. ảnh hưởng môi trường nước tác động đến tính chất lý đất nhiễm phèn , nhiễm mặn phục vụ cho công trình đất đắp III- NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI Nhằm đích tìm hiểu đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Đồng Sông Cửu. .. tổng thể công trình Ở xét đến ảnh hưởng môi trường nước (nước ngọt, nước phèn, nước mặn) đến ổn định công trình đất đắp vùng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn Nhìn chung Đồng sông Cửu Long công trình giao