Nghiên cứu giải pháp tính toán ổn định và biến dạng của công trình đường đắp xây dựng trên nền đất yếu ven sông ở khu vực đồng bằng sông cửu long

Luận văn cao học Học viên: LÊ VĂN THINH ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ********** LÊ VĂN THINH ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG ĐẮP XÂY DỰNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU VEN SÔNG Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHUYÊN NGÀNH: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU MÃ SỐ NGÀNH: 31.10.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NAÊM 2003 Luận văn cao học Học viên: LÊ VĂN THINH CÔNG TRÌNH NÀY ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH ********** TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG ĐẮP XÂY DỰNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU VEN SÔNG Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG * CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: - GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG - TS LÊ BÁ VINH * CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1: * CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2: Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày …… tháng …… Năm 2003 Học viên: LÊ VĂN THINH Luận văn cao học ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ************ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc *********** NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ VĂN THINH Phái : Nam Ngày tháng năm sinh: 04 tháng năm 1972 Nơi sinh: Hốc Môn, TP.HCM Chuyên ngành: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU Mã số ngành: 31.10.02 I/ TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG ĐẮP XÂY DỰNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU VEN SÔNG Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG II/ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN: 1) Nhiệm vụ: Nghiên cứu ổn định biến dạng công trình đường đắp xây dựng đất yếu ven sông; Kết hợp lý thuyết thực tế, ứng dụng chương trình tự động hoá tính toán để kiểm tra phương pháp tính toán; 2) Nội dung: PHẦN I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Chương 1: Nghiên cứu tổng quan tình hình xây dựng công trình đường đất yếu ven sông khu vực đồng sông Cửu Long; Chương 2: Nghiên cứu đất yếu ven sông khu vực đồng sông Cửu Long; PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương 3: Nghiên cứu giải pháp cấu tạo để xử lý đường đất yếu ven sông; Chương 4: Nghiên cứu phân bố ứng suất đường đất yếu; Chương 5: Nghiên cứu tính toán ổn định đường đắp đất yếu ven sông; Chương 6: Nghiên cứu tính toán biến dạng đường đắp đất yếu ven sông; Chương 7: Tính toán ứng dụng kiểm tra giải pháp xử lý đất yếu công trình đường vào khu hành chánh Mỹ Hoà - Vónh Long; Chương 8: Một số kết nghiên cứu thí nghiệm đất phòng trường; PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương 9: Nhận xét, kết luận kiến nghị; III/ NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV/ NGÀY HOÀN THÀNH: V/ HỌ VÀ TÊN: Cán hướng dẫn Cán hướng dẫn Chủ nhiệm ngành Bộ môn quản lý ngành GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG TS.LÊ BÁ VINH GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG ThS VÕ PHÁN Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày……… tháng…… năm 2003 PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ NGÀNH Học viên: LÊ VĂN THINH Luận văn cao học LỜI CẢM ƠN Xin tỏ lòng tri ân sâu sắc Giáo Sư - Tiến Só Khoa Học Lê Bá Lương - Người tận tình hướng dẫn tác giả suốt trình thực luận văn này; chân thành cảm ơn Giáo Sư truyền đạt kiến thức quý báu cho tác giả năm học vừa qua Xin chân thành biết ơn Giáo Sư - Tiến Só Khoa Học Hoàng Văn Tân tận tụy giảng giảng đường để truyền đạt cho tác giả kiến thức quan trọng Xin chân thành cảm ơn Giáo Sư - Tiến Só Khoa Học Nguyễn Văn Thơ tận tình truyền đạt kiến thức kinh nhiệm quý báu cho tác giả Xin chân thành cảm ơn Thầy - Tiến Só Châu Ngọc Ẩn truyền đạt giảng quý giá cung cấp cho tác giả tài liệu quan trọng trình học tập - nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn Thầy - Tiến Só Lê Bá Khánh truyền đạt cho tác giả giảng bổ ích sinh động trình học tập - nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn Thầy - Tiến Só Cao Văn Triệu Thầy - Tiến Só Lê Bá Vinh, có ý kiến đóng góp, hướng dẫn chân tình giúp tác giả hoàn thiện tốt luận văn Xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô tận tình truyền đạt cho chúng em kiến thức quý báu suốt khóa học vừa qua Xin chân thành cảm ơn Kỹ sư Nguyễn Việt Thanh, Kỹ sư Ngô Văn Sơn anh chị Phòng Địa Chất Công Trình - Công Ty Tư Vấn Đường Bộ tận tình hướng dẫn giúp đỡ tác giả thực hoàn chỉnh công tác thí nghiệm luận văn Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Gia đình Bạn bè động viên, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập thực luận văn Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Công Ty Đầu Tư Dịch Vụ TP.HCM (INVESCO), Ban Giám đốc Ban quản lý dự án Đường Hùng Vương, Kỹ sư Vũ Xuân Tường tận tình hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt khóa học Xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp quan động viên chia sẻ công việc quan, giúp tác giả hoàn thành tốt khóa học Trân trọng! Luận văn cao học Học viên: LÊ VĂN THINH TÓM TẮT LUẬN VĂN Các công trình xây dựng ven sông ngày phát triển nhanh chóng Nhà cao tầng, công trình giao thông bến cảng công trình chịu tải trọng lớn, phải sử dụng móng sâu, tựa tầng đá đất cứng Nhà trung tầng, biệt thự công trình đất đắp đường đắp, đê đập, … thường làm móng nông, cần sử dụng trực tiếp khả chịu lực cuả đất bên Do lịch sử kiến tạo, tầng đất thường đất yếu Ở đồng sông Cửu Long có 80% công trình xây dựng ven sông gặp phải lớp bùn sét yếu Đề tài luận văn tốt nghiệp cao học “Nghiên cứu giải pháp tính toán ổn định biến dạng công trình đường đắp xây dựng đất yếu ven sông khu vực đồng sông Cửu Long” đề phương án sử dụng vải địa kỹ thuật để xử lý đất yếu đường, nhằm làm giảm biến dạng nâng cao khả chống trượt đường đất yếu đường Mục đích cuả luận văn nghiên cứu lý thuyết thực tế để áp dụng tính toán công trình móng nông xây dựng đất yếu ven sông mà dạng điển hình đường đắp cao Nội dung luận văn trình bày cấu tạo chi tiết tính toán biến dạng ổn định đường đất yếu đường phương án xử lý; Nghiên cứu ổn định mái dốc khoảng cách từ chân đường mép bờ sông Các kết nghiên cứu địa chất công trình thực phòng thí nghiệm trường nhằm xác định tiêu đặc trưng đất Việc tính toán ổn định đường đất yếu đường phạm vi luận văn sử dụng chương trình tự động hoá tính toán tác giả luận văn viết ngôn ngữ lập trình Pascal Nội dung luận văn bao gồm 145 trang phần phụ lục nghiên cứu - tính toán, chia làm ba phần, chín chương, có sử dụng tài liệu tham khảo nước Luận văn cao học Học viên: LÊ VĂN THINH ABSTRACT OF THESIS The riparian construction works are developing faster and faster Skyscrapers, transportation bridges and ports are works that have to bear heavy load, requiring storey, villas and embankment works like road, dike, dam, … usually have shallow foundation, which necessitates the direct use of the load bearing capacity of the surface soil Due to the historical formation, this stratum is normally weak In the Mekong Delta over 80% of the riparian construction works encounter a weak stratum of muddy clay The master thesis “Researching the solution of computation stability and deformity of the backfilled road subfoundtion on the riparian weak soil in the Mekong Delta” Supposes treatment that is using “Geo textile” to reinforce solf-soil under the subfoundtion, to reduce deformity and increase stability of subfoundation and solf-soil under subfoundation The objective of the Thesis is to study the theories and practices in order to apply into the computation of shallow foundation works constructed on riparian weak soil, typically the road subfoundation highly backfilled The thesis presents the shape and the way to calculate stability and deformity of subfoundation end solf-soil under subfoundation in own solution Study the stability of the slope and the distance from subfoundation to riparian weak soil Results of study geology works must be made in the laboratory and test to confirm the typical properties of foundation In this thesis, the stability of subfoundation and solf-soil under subfoundation is calculated by using the automatic calculatic programes which are written by myself in Pascal The thesis includes 145 pages, devided into three parts, nine chapters, more documents in Vietnames and Foreign have been referred to MỤC LỤC THỨ TỰ PHẦN ĐỀ MỤC TRANG Cán hướng dẫn khoa học cán chấm nhận xét 02 Nhiệm vụ luận văn cao học 03 Lời cảm ơn 04 Tóm tắt luận văn 05 Abstract of thesis 06 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 07 CHƯƠNG Nghiên cứu tổng quan tình hình xây dựng công trình đường đất yếu ven sông khu vực đồng sông Cửu Long 08 1.1 Tình hình xây dựng công trình ven sông 09 1.2 Nghiên cứu thành công thất bại công trình xây dựng đất yếu ven sông 12 1.3 Xác lập nhiệm vụ nghiên cứu 14 CHƯƠNG Nghiên cứu đất yếu ven sông khu vực đồng sông Cửu Long 16 2.1 Đặc điểm chung đất yếu ven sông 18 2.2 Mặt cắt địa chất sơ đồ tính tiêu biểu công trình đường đắp đất yếu ven sông 21 NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN 27 Nghiên cứu giải pháp cấu tạo để xử lý đường đất yếu ven sông 28 3.1 Khái quát 29 3.2 Các phương pháp làm tăng độ chặt đất yếu 29 3.3 Các giải pháp làm tăng tốc độ cố kết đất yếu thời gian xây dựng công trình 32 3.4 Các giải pháp cải tạo phân bố ứng suất điều kiện biến dạng công trình đường đất yếu 35 PHẦN CHƯƠNG CHƯƠNG Nghiên cứu phân bố ứng suất đường đất yếu 47 4.1 Đặt vấn đề tính toán móng trường phái nghiên cứu 48 4.2 Phân bố ứng suất biến dạng bán không gian vô hạn 49 4.3 Phân bố ứng suất đường đắp đất yếu ven sông (nền bán không gian hữu hạn) 58 CHƯƠNG Nghiên cứu tính toán ổn định đường đắp đất yếu ven sông 71 5.1 Tính toán ổn định đất yếu đường 72 5.2 Ổn định mái dốc đất đắp (taluy đường) 81 CHƯƠNG Nghiên cứu tính toán biến dạng đường đắp đất yếu ven sông 88 6.1 Tính toán biến dạng đắp đất yếu ven sông 89 6.2 Các nghiên cứu đề xuất tính toán công trình đường đất yếu ven sông 105 CHƯƠNG Tính toán ứng dụng kiểm tra giải pháp xử lý đất yếu công trình đường vào khu hành chánh Mỹ Hoà - Vónh Long 111 7.1 Mô tả cấu tạo tính toán đường 112 7.2 Nghiên cứu tính toán 114 7.2.1 Tính toán độ lún cuả đất yếu đường 114 7.2.2 Tính toán ổn định cuả đường đất yếu đường 120 CHƯƠNG Một số kết nghiên cứu thí nghiệm đất phòng trường 126 8.1 Công tác khảo sát - khoan trường 127 8.2 Công tác thí nghiệm phòng 130 8.3 Điều kiện địa chất công trình 136 8.4 Nhận xét tình hình địa chất công trình 138 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 140 PHẦN III CHƯƠNG Nhận xét, kết luận kiến nghị 141 9.1 Nhận xét chung 142 9.2 Kết luận 143 9.3 Đề xuất hướng nghiên cứu 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 146 TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN LUẬN VĂN 147 TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC 148 PHỤ LỤC 149 BẢNG TỔNG HP CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA CÁC LỚP ĐẤT NỀN TÊN CHỈ TIÊU Lớp Lớp Lớp CH CL – GC CH - 16 - 10 34 48