Nghiên cứu giải pháp trụ đất xi măng xử lý giảm lún nền đường dẫn vào cầu tuyến đường đê biển trong điều kiện đất yếu tỉnh kiên giang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA O0O NGUYỄN VĂN MÓT NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TRỤ ĐẤT-XIMĂNG XỬ LÝ GIẢM LÚN NỀN ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU TUYẾN ĐƯỜNG ĐÊ BIỂN TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU TỈNH KIÊN GIANG Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số ngành: 60.58.02.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2019 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 và tên học viên : NGUYỄN VĂN MÓT MSHV : 1670653 Ngày tháng năm sinh : 01/10/1977 Nơi sinh : Tiền Giang Chuyên ngành Mã số ngành : 60.58.02.11 : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Khóa (Năm trúng tuyển): 2016 đợt I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TRỤ ĐẤT XI MĂNG XỬ LÝ GIẢM LÚN NỀN ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU TUYẾN ĐƯỜNG ĐÊ BIỂN TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU TỈNH KIÊN GIANG II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Mở đầu Chương Tổng quan gia cố đất yếu trụ đất - xi măng Chương Cơ sở lý thuyết tính tốn trụ đất – xi măng xử lý đất yếu Chương Nghiên cứu vật liệu đất-xi măng đánh giá ổn định đường dẫn vào cầu Tuyến đường Đê Biển đoạn qua Thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/12/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/06/2019 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1: TS Nguyễn Ngọc Phúc CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2: PGS.TS Võ Phán Tp HCM, ngày tháng năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS VÕ PHÁN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS NGUYỄN NGỌC PHÚC TRƯỞNG KHOA TS LÊ ANH TUẤN PGS.TS LÊ BÁ VINH Cơng trình hồn thành tại: Trường đại học Bách khoa – ĐHQG – Tp.HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN NGỌC PHÚC PGS.TS VÕ PHÁN Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Tô Văn Lận Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Nguyễn Thành Đạt Luận văn Thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 03 tháng 07 năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Lê Bá Vinh PGS.TS Tô Văn Lận PGS.TS Nguyễn Thành Đạt TS Lại Văn Quí …………………………………… Xác nhận Chủ tịch hội đồng đánh giá Luận văn Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA PGS.TS Lê Bá Vinh TS Lê Anh Tuấn LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu để hồn thành khố học, ngồi nổ lực thân cịn có hướng dẫn, giúp đỡ, động viên nhiệt tình thầy cơ, đồng nghiệp, bạn bè, quan gia đình Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Võ Phán, TS Nguyễn Ngọc Phúc người Thầy tận tình hướng dẫn hết lịng giúp đỡ tơi suốt thời gian hoàn thành luận văn Bên cạnh tơi xin chân thành tri ân sâu sắc đến Thầy mơn Địa Cơ Nền Móng trực tiếp giảng dạy thời gian học tập trường Tôi xin chân thành cảm ơn quan tâm động viên giúp đỡ bạn bè, đồng nghiệp lãnh đạo quan nơi công tác tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành khố học Cuối xin gửi đến Cha Mẹ gia đình lịng biết ơn vơ hạn ln động viên cho thời gian học tập Xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2019 Học viên NGUYỄN VĂN MÓT LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn Thạc sĩ tơi thực hướng dẫn Thầy PGS.TS Võ Phán, TS Nguyễn Ngọc Phúc Các kết đạt Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm kết thực Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2019 Học viên NGUYỄN VĂN MÓT TÓM TẮT Giải pháp xử lý đất yếu trụ đất – ximăng ứng dụng rộng rãi giới gần áp dụng cho số cơng trình Việt Nam Giải pháp lần áp dụng vào địa bàn tỉnh Kiên Giang Trong điều kiện đất yếu nằm ven biển (có lớp bùn dày 9,0 m), kết thí nghiệm tính tốn xác định tỷ lệ Nước/Ximăng 0,7; hàm lượng xi măng 240 kg/m3 cho cường độ nén đơn trụ đất - ximăng qu = 370,9 kN/m2 xem tối ưu Các tính tốn lý thuyết thực tiễn xây dựng ứng dụng giải pháp trụ đấtximăng xử lý đất yếu cho đường dẫn vào cầu Km4+600 thuộc dự án tuyến đường đê biển đoạn qua thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang (trụ có đường kính D = 0,8 m; khoảng cách trụ S = 1,2 m; chiều dài trụ L = 10 m) đảm bảo đáp ứng yêu cầu ổn định biến dạng cho cơng trình ABSTRACT Nowaday, deep mixing (soil-cement column) is a widely method be using in the World and VietNam for treatment soft soil It was applied firstly in Kien Giang province In the soft soil of coast condition has mud layer 0.9m depth, with testing results to determine Water/cement is 0.7 and 240 kg/m3 content, deep mixing column in unconfined compression has qu = 370.9 kN/m2 Calculation results by using logical equations, FEM and in-site construction with deep mixing solution of leading road to bridge Km4+600 in Rach Gia seaside dyke-Kien Giang province (Diameter = 0.8m; Space S=1,2m; Length = 10m) is stable and small displacemence adapting to standards MỤC LỤC Trang Mở đầu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CỐ ĐẤT YẾU BẰNG TRỤ ĐẤT - XIMĂNG 1.1- GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.1- Sơ lƣợc lịch sử phát triển trụ đất ximăng 1.1.2- Nguyên tắc gia cố đất trụ đất-ximăng 1.1.3- Công nghệ thi công 1.1.4- Các kiểu bố trí trụ đất-ximăng 1.1.5- Ứng dụng trụ ximăng đất 11 1.2- MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC VỀ TRỤ 11 ĐẤT-XIMĂNG 1.2.1 Nhóm nghiên cứu đặc tính cƣờng độ vật liệu trụ 11 1.2.2 Nhóm nghiên cứu học chịu tải trụ nhóm trụ đất- 12 ximăng (Soil Cement Pile - đƣợc viết tắt trụ SCP) 1.3 NHẬN XÉT CHƢƠNG 13 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TỐN TRỤ ĐẤT- 15 XIMĂNG TRONG XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 2.1- CÁC QUAN ĐIỂM VÀ CƠ SỞ TÍNH TỐN 15 2.1.1 Phƣơng pháp tính toán theo quan điểm CĐXM làm việc nhƣ trụ 16 cứng 2.1.1.1 Đánh giá ổn định trụ theo trạng thái giới hạn 16 2.1.1.2 Đánh giá ổn định theo trang thái giới hạn 16 2.1.2 Phƣơng pháp tính toán theo quan điểm hệ làm việc nhƣ tƣơng 16 đƣơng 2.1.3 Phƣơng pháp tính tốn theo tiêu chuẩn giá cố trụ đất-ximăng Việt 17 Nam 2.1.3.1 Tính tốn ổn định 18 2.1.3.2 Tính tốn độ lún 20 2.1.4 Phƣơng pháp tính tốn theo quan điểm hỗn hợp viện kỹ thuật 22 Châu Á (AIT) 2.1.4.1 Khả chịu tải trụ đơn 22 2.1.4.2 Khả chịu tải giới hạn nhóm trụ 23 2.1.5 Phƣơng pháp tính tốn theo tiêu chuẩn châu Âu 25 2.1.5.1- Kiểm tra điều kiện cƣờng độ 25 2.1.5.2- Tính tốn độ lún 26 2.1.6 Phƣơng pháp tính theo tiêu chuẩn Thƣợng Hải-Trung Quốc 26 2.1.6.1 Xác định tỷ số diện tích tính đổi khoảng cách trụ C 26 2.1.6.2 Xác định đƣờng kính chiều dài trụ 27 2.1.6.3 Tính tốn độ lún 27 2.1.7 Phƣơng pháp thiết kế theo BCJ Nhật Bản (The Building Center 28 of Japan) 2.1.7.1 Cơ sở lý thuyết phƣơng pháp 28 2.1.7.2 Yêu cầu thông số đầu vào phục vụ tính tốn 28 2.1.8 Phƣơng pháp thiết kế theo CDIT Nhật Bản (Coastal 34 Development Institute of Technology) 2.2 Giới thiệu phần mềm Plaxis thƣờng dùng để giải toán địa kỹ 43 thuật 2.2.1 Loại vật liệu đất “Drained, Undrained, Non-porous” 44 2.2.2 Dung trọng khơng bão hồ dung trọng bão hồ 45 2.2.3 Hệ số thấm 45 2.2.4 Thơng số độ cứng đất 46 2.2.5 Thông số sức kháng cắt đất 47 2.2.6 Các mơ hình đất Plaxis 48 2.2.6.1 Mơ hình Mohr-Coulomb 48 2.2.6.2 Mơ hình Hardening Soil 53 2.3 NHẬN XÉT CHƢƠNG 58 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU ĐẤT – XIMĂNG VÀ ĐÁNH 59 GIÁ ỔN ĐỊNH NỀN ĐƢỜNG DẪN VÀO CẦU TUYẾN ĐƢỜNG ĐÊ BIỂN ĐOẠN QUA THÀNH PHỐ RẠCH GIÁ, TỈNH KIÊN GIANG 3.1 YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 59 KHU VỰC XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 3.1.1 Giới thiệu chung cơng trình yêu cầu thiết kế 59 3.1.2 Cấu tạo địa chất 60 3.1.3 Thành phần hóa học mẫu nƣớc cơng trình 62 3.2 NGHIÊN CỨU CHỌN LỰA HÀM LƢỢNG XIMĂNG - NƢỚC 62 HỢP LÝ ĐỂ XỬ LÝ 3.2.1 Kết thí nghiệm ximăng 62 3.2.2 Chọn lựa hàm lƣợng ximăng-nƣớc hợp lý để phục vụ xử lý trụ đất 63 trộn ximăng 3.3 TÍNH TỐN TRỤ ĐẤT - XIMĂNG THEO PHƢƠNG PHÁP GIẢI 66 TÍCH 3.3.1 Thơng tin chi tiết khu vực xử lý trụ xi măng đất 66 3.3.1.1 Chi tiết vị trí kết cấu tổng thể 66 3.3.1.2 Yêu cầu thiết kế 70 3.3.1.3 Phần xử lý trụ đất-ximăng 70 3.3.1.4 Các bƣớc thi công đƣờng 71 3.3.1.5 Số liệu quy đổi tƣơng đƣơng 72 3.3.1.5 Tải trọng tác dụng lên cơng trình 74 3.3.2 Tính tốn kết 76 3.3.2.1 Tính tốn kiểm tra cƣờng độ trụ đất-ximăng 76 3.3.2.2 Kiểm tra sức chịu tải sau gia cố trụ đất-ximăng 78 3.3.2.3 Tính tốn kiểm tra độ lún 77 3.4 Phân tích mơ phần mềm Plaxis để đánh giá ổn định tổng 78 thể 3.4.1 Xác lập mơ hình mơ chọn lựa đặc trƣng lý cho tốn 78 mơ 3.4.1.1 Xác định mơ hình tốn 78 3.4.1.2 Xác định đặc trƣng lý cho tốn mơ 79 3.4.2 Phân tích kết tính tốn 79 3.4.2.1 Phân tích độ lún 79 3.4.2.2 Phân tích ổn định cơng trình 81 3.4.2.3 Phân tích phân bố ứng suất dƣới đất xử lý trụ đất-ximăng 84 3.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG: 86 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 88 Kết khoan, thí nghiệm cọc đại trà nén mẫu 14 ngày tuổi * Mẫu M3-M5 Ngày thí nghiệm: 20/09/2016 Ký hiệu cọc: M3 Tỷ lệ N/XM: 0,7 Độ sâu: -14,8 ÷ -15,8m Hàm lượng xi măng: 240 kg/m3 Loại xi măng: Holcim PCB40 Đường kính mẫu: 69,6 mm Chiều cao mẫu: 139,7 mm Diện tích tiết diện: 38,0 cm2 Hệ số hiệu chỉnh H/D : 1,00 Trọng lượng mẫu: Trọng lượng riêng: 1,491 g/cm3 791,8 gr Cường độ nén lớn (qu): 4,9 kgf/cm2 Mô đun biến dạng : 421,8 kgf/cm2 21 Chuyển vị Biến dạng Diện tích Lực nén Ứng suất dọc trục dọc trục tiết diện dọc trục dọc trục (mm) (%) (cm2) (kN) (kgf/cm2) 0,000 0,104 0,158 0,224 0,303 0,391 0,482 0,568 0,654 0,738 0,820 0,898 0,974 1,042 1,105 1,175 1,243 1,320 1,393 1,502 0,000 0,074 0,113 0,160 0,217 0,280 0,345 0,407 0,468 0,528 0,587 0,643 0,697 0,746 0,791 0,841 0,890 0,945 0,997 1,075 38,01 38,04 38,05 38,07 38,09 38,11 38,14 38,16 38,19 38,21 38,23 38,25 38,27 38,29 38,31 38,33 38,35 38,37 38,39 38,42 0,00 0,18 0,27 0,39 0,53 0,68 0,84 0,99 1,13 1,26 1,37 1,47 1,55 1,62 1,67 1,72 1,76 1,80 1,83 1,85 0,00 0,47 0,72 1,03 1,39 1,79 2,19 2,60 2,96 3,30 3,58 3,84 4,05 4,23 4,37 4,49 4,59 4,68 4,77 4,82 1,608 1,151 38,45 1,87 4,86 1,672 1,197 38,47 1,86 4,84 1,732 1,240 38,48 1,86 4,83 1,792 1,283 38,50 1,84 4,78 1,853 1,327 38,52 1,81 4,70 * Mẫu R8-M5 Tỷ lệ N/XM: 0,7 240 kg/m3 Hàm lượng xi măng: Đường kính mẫu: Độ sâu: -13,8 ÷ -14,8m Loại xi măng: Holcim PCB40 70,4 mm Chiều cao mẫu: 138,2 mm Diện tích tiết diện: 38,9 cm2 Hệ số hiệu chỉnh H/D : 1,00 Trọng lượng mẫu: Trọng lượng riêng: 1,451 g/cm3 779,6 gr Cường độ nén lớn (qu): 4,7 kgf/cm2 Mô đun biến dạng : 678,4 kgf/cm2 22 Ứng suất Chuyển vị Biến dạng Diện tích Lực nén dọc trục dọc trục tiết diện dọc trục dọc trục (mm) (%) (cm2) (kN) (kgf/cm2) 0,000 0,000 38,89 0,00 0,00 0,015 0,015 0,018 0,029 0,060 0,107 0,144 0,188 0,233 0,278 0,321 0,381 0,453 0,528 0,603 0,674 0,740 0,815 0,899 0,951 1,082 1,214 1,352 1,443 0,011 0,011 0,013 0,021 0,043 0,077 0,104 0,136 0,168 0,201 0,232 0,276 0,328 0,382 0,436 0,487 0,535 0,590 0,650 0,688 0,783 0,878 0,978 1,044 38,89 38,89 38,89 38,89 38,90 38,92 38,93 38,94 38,95 38,96 38,98 38,99 39,01 39,04 39,06 39,08 39,10 39,12 39,14 39,16 39,19 39,23 39,27 39,30 0,04 0,04 0,05 0,07 0,15 0,27 0,36 0,48 0,59 0,70 0,80 0,97 1,15 1,32 1,47 1,60 1,70 1,77 1,82 1,83 1,83 1,80 1,75 1,69 0,10 0,10 0,12 0,19 0,39 0,70 0,94 1,23 1,51 1,81 2,05 2,49 2,94 3,38 3,76 4,08 4,34 4,53 4,64 4,67 4,67 4,58 4,44 4,31 * Mẫu C6-M5 Tỷ lệ N/XM: 0,7 240 kg/m3 Hàm lượng xi măng: Đường kính mẫu: Độ sâu: -11,8 ÷ -12,8m Loại xi măng: Holcim PCB40 70,6 mm Chiều cao mẫu: 139,7 mm Diện tích tiết diện: 39,2 cm2 Hệ số hiệu chỉnh H/D : 1,00 Trọng lượng mẫu: Trọng lượng riêng: 1,520 g/cm3 831,7 gr Cường độ nén lớn (qu): 4,4 kgf/cm2 Mô đun biến dạng : 427,4 kgf/cm2 23 Ứng suất Chuyển vị Biến dạng Diện tích Lực nén dọc trục dọc trục tiết diện dọc trục dọc trục (mm) (%) (cm2) (kN) (kgf/cm2) 0,000 0,000 39,17 0,00 0,00 0,029 0,050 0,077 0,100 0,154 0,198 0,228 0,270 0,321 0,373 0,435 0,492 0,546 0,620 0,697 0,771 0,920 1,081 1,272 1,446 1,582 1,760 1,882 2,010 0,021 0,036 0,055 0,071 0,111 0,141 0,163 0,193 0,230 0,267 0,311 0,352 0,391 0,444 0,499 0,552 0,659 0,774 0,911 1,035 1,133 1,260 1,348 1,439 39,18 39,18 39,19 39,20 39,21 39,22 39,23 39,24 39,26 39,27 39,29 39,31 39,32 39,34 39,37 39,39 39,43 39,47 39,53 39,58 39,62 39,67 39,70 39,74 0,06 0,11 0,17 0,22 0,33 0,43 0,49 0,58 0,69 0,81 0,94 1,06 1,17 1,28 1,39 1,49 1,58 1,66 1,71 1,75 1,72 1,65 1,56 1,44 0,16 0,28 0,42 0,55 0,85 1,09 1,26 1,49 1,77 2,05 2,39 2,70 2,96 3,24 3,52 3,78 4,01 4,21 4,33 4,42 4,34 4,16 3,92 3,63 * Mẫu O18-M5 Tỷ lệ N/XM: 0,7 Độ sâu: -12,8 ÷ -13,8m Hàm lượng xi măng: 240 kg/m3 Loại xi măng: Holcim PCB40 Đường kính mẫu: 69,9 mm Chiều cao mẫu: 139,6 mm Diện tích tiết diện: 38,3 cm2 Hệ số hiệu chỉnh H/D : 1,00 Trọng lượng mẫu: Trọng lượng riêng: 1,465 g/cm3 784,4 gr Cường độ nén lớn (qu): 4,1 kgf/cm2 Mô đun biến dạng : 436,5 kgf/cm2 24 Ứng suất Chuyển vị Biến dạng Diện tích Lực nén dọc trục dọc trục tiết diện dọc trục dọc trục (mm) (%) (cm2) (kN) (kgf/cm2) 0,000 0,000 38,35 0,00 0,00 0,026 0,076 0,125 0,171 0,222 0,271 0,324 0,372 0,452 0,515 0,597 0,663 0,752 0,824 0,903 0,965 1,027 1,111 1,197 1,258 1,321 1,386 1,461 1,530 0,019 0,054 0,090 0,122 0,159 0,194 0,232 0,266 0,324 0,369 0,428 0,475 0,538 0,591 0,647 0,691 0,736 0,796 0,858 0,901 0,946 0,993 1,047 1,096 38,36 38,37 38,38 38,40 38,41 38,42 38,44 38,45 38,47 38,49 38,51 38,53 38,56 38,58 38,60 38,62 38,63 38,66 38,68 38,70 38,72 38,73 38,76 38,77 0,05 0,13 0,22 0,30 0,39 0,48 0,57 0,65 0,79 0,90 1,02 1,11 1,22 1,32 1,38 1,44 1,49 1,53 1,57 1,59 1,60 1,59 1,56 1,52 0,12 0,35 0,57 0,78 1,01 1,24 1,48 1,70 2,06 2,35 2,66 2,89 3,17 3,42 3,59 3,73 3,87 3,97 4,06 4,12 4,13 4,11 4,02 3,91 Kết khoan, thí nghiệm cọc đại trà nén mẫu 28 ngày tuổi * Mẫu M3-M5 Tỷ lệ N/XM: 0,7 Độ sâu: -14,8 ÷ -15,8m Hàm lượng xi măng: 240 kg/m3 Loại xi măng: Holcim PCB40 Đường kính mẫu: 71,4 mm Chiều cao mẫu: 142,9 mm Diện tích tiết diện: 40,1 cm2 Hệ số hiệu chỉnh H/D : 1,00 Trọng lượng mẫu: Trọng lượng riêng: 1,507 g/cm3 862,8 gr Cường độ nén lớn (qu): 5,0 kgf/cm2 Mô đun biến dạng : 653,5 kgf/cm2 25 Ứng suất Chuyển vị Biến dạng Diện tích Lực nén dọc trục dọc trục tiết diện dọc trục dọc trục (mm) (%) (cm2) (kN) (kgf/cm2) 0,000 0,000 40,06 0,00 0,00 0,009 0,027 0,041 0,085 0,137 0,192 0,257 0,323 0,388 0,458 0,519 0,580 0,642 0,705 0,770 0,834 0,898 0,966 1,031 1,088 1,153 1,222 1,291 1,359 0,007 0,019 0,029 0,060 0,096 0,134 0,180 0,226 0,272 0,320 0,363 0,406 0,449 0,493 0,539 0,583 0,628 0,675 0,721 0,761 0,807 0,855 0,903 0,951 40,06 40,07 40,07 40,09 40,10 40,12 40,13 40,15 40,17 40,19 40,21 40,22 40,24 40,26 40,28 40,30 40,31 40,33 40,35 40,37 40,39 40,41 40,43 40,45 0,02 0,06 0,08 0,17 0,28 0,39 0,52 0,66 0,80 0,94 1,06 1,19 1,34 1,47 1,60 1,71 1,82 1,91 1,98 2,01 2,00 1,93 1,79 1,65 0,05 0,14 0,21 0,43 0,71 0,98 1,31 1,65 1,98 2,35 2,64 2,96 3,32 3,66 3,96 4,24 4,52 4,74 4,90 4,97 4,94 4,78 4,43 4,07 * Mẫu R8-M5 Tỷ lệ N/XM: 0,7 Độ sâu: -13,8 ÷ -14,8m Hàm lượng xi măng: 240 kg/m3 Loại xi măng: Holcim PCB40 Đường kính mẫu: 70,7 mm Chiều cao mẫu: 140,9 mm Diện tích tiết diện: 39,2 cm2 Hệ số hiệu chỉnh H/D : 1,00 Trọng lượng mẫu: Trọng lượng riêng: 1,562 g/cm3 863,8 gr Cường độ nén lớn (qu): 5,0 kgf/cm2 Mô đun biến dạng : 655,0 kgf/cm2 26 Chuyển vị Biến dạng Diện tích Lực nén Ứng suất dọc trục dọc trục tiết diện dọc trục dọc trục (mm) (%) (cm2) (kN) (kgf/cm2) 0,000 0,000 39,24 0,00 0,00 0,024 0,070 0,136 0,201 0,256 0,306 0,358 0,411 0,464 0,517 0,571 0,626 0,680 0,734 0,790 0,845 0,900 0,955 1,012 1,075 1,105 1,136 1,166 1,195 0,017 0,050 0,097 0,143 0,181 0,217 0,254 0,292 0,329 0,367 0,405 0,444 0,482 0,521 0,561 0,599 0,639 0,678 0,718 0,762 0,784 0,806 0,828 0,848 39,24 39,26 39,27 39,29 39,31 39,32 39,34 39,35 39,37 39,38 39,40 39,41 39,43 39,44 39,46 39,47 39,49 39,50 39,52 39,54 39,55 39,55 39,56 39,57 0,09 0,27 0,52 0,76 0,98 1,15 1,30 1,43 1,53 1,61 1,68 1,75 1,80 1,84 1,89 1,92 1,95 1,96 1,97 1,97 1,97 1,96 1,96 1,95 0,22 0,68 1,32 1,94 2,49 2,93 3,32 3,63 3,89 4,10 4,27 4,43 4,56 4,67 4,78 4,87 4,93 4,95 4,98 4,99 4,98 4,96 4,95 4,92 * Mẫu C6-M5 Tỷ lệ N/XM: 0,7 Độ sâu: -11,8 ÷ -12,8m Hàm lượng xi măng: 240 kg/m3 Loại xi măng: Holcim PCB40 Đường kính mẫu: 70,7 mm Chiều cao mẫu: 136,1 mm Diện tích tiết diện: 39,2 cm2 Hệ số hiệu chỉnh H/D : 0,99 Trọng lượng mẫu: Trọng lượng riêng: 1,560 g/cm3 832,5 gr Cường độ nén lớn (qu): 5,0 kgf/cm2 Mô đun biến dạng : 598,0 kgf/cm2 27 Chuyển vị Biến dạng Diện tích Lực nén Ứng suất dọc trục dọc trục tiết diện dọc trục dọc trục (mm) (%) (cm2) (kN) (kgf/cm2) 0,000 0,000 39,22 0,00 0,00 0,013 0,030 0,043 0,056 0,092 0,113 0,142 0,169 0,207 0,249 0,298 0,329 0,366 0,411 0,465 0,509 0,632 0,735 0,819 0,940 1,031 1,145 1,238 1,321 0,010 0,022 0,031 0,041 0,068 0,083 0,104 0,124 0,152 0,183 0,219 0,242 0,269 0,302 0,342 0,374 0,464 0,540 0,602 0,691 0,758 0,842 0,909 0,971 39,23 39,23 39,24 39,24 39,25 39,26 39,27 39,27 39,28 39,30 39,31 39,32 39,33 39,34 39,36 39,37 39,41 39,44 39,46 39,50 39,52 39,56 39,58 39,61 0,04 0,09 0,12 0,16 0,27 0,32 0,41 0,49 0,60 0,72 0,86 0,95 1,05 1,18 1,30 1,40 1,56 1,69 1,80 1,89 1,96 1,99 1,95 1,88 0,10 0,22 0,31 0,41 0,68 0,83 1,04 1,24 1,52 1,83 2,18 2,42 2,68 3,00 3,32 3,55 3,96 4,28 4,55 4,78 4,96 5,03 4,92 4,76 * Mẫu H6-M1 Tỷ lệ N/XM: 0,7 Độ sâu: 1,2 ÷ 0,2m Hàm lượng xi măng: 100 kg/m3 Loại xi măng: Holcim PCB40 Đường kính mẫu: 71,5 mm Chiều cao mẫu: 144,0 mm Diện tích tiết diện: 40,1 cm2 Hệ số hiệu chỉnh H/D : 1,00 Trọng lượng mẫu: Trọng lượng riêng: 1,690 g/cm3 975,4 gr Cường độ nén lớn (qu): 8,2 kgf/cm2 Mô đun biến dạng : 1842,6 kgf/cm2 28 Ứng suất Chuyển vị Biến dạng Diện tích Lực nén dọc trục dọc trục tiết diện dọc trục dọc trục (mm) (%) (cm2) (kN) (kgf/cm2) 0,000 0,000 40,10 0,00 0,00 0,025 0,040 0,063 0,081 0,096 0,131 0,169 0,208 0,244 0,279 0,318 0,355 0,390 0,429 0,467 0,504 0,540 0,578 0,616 0,608 0,644 0,684 0,720 0,757 0,017 0,028 0,044 0,056 0,067 0,091 0,117 0,144 0,170 0,194 0,221 0,247 0,271 0,298 0,324 0,350 0,375 0,402 0,428 0,422 0,447 0,475 0,500 0,526 40,10 40,11 40,11 40,12 40,12 40,13 40,14 40,15 40,16 40,17 40,18 40,19 40,20 40,22 40,23 40,24 40,25 40,26 40,27 40,27 40,28 40,29 40,30 40,31 0,19 0,31 0,50 0,63 0,75 1,01 1,32 1,60 1,89 2,17 2,42 2,61 2,80 2,95 3,08 3,17 3,27 3,30 3,30 3,31 3,32 3,30 3,21 3,08 0,47 0,78 1,25 1,57 1,88 2,51 3,29 3,99 4,70 5,40 6,02 6,49 6,96 7,35 7,66 7,89 8,12 8,20 8,20 8,22 8,24 8,19 7,96 7,64 III BẢNG TỔNG HỢP SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT VÀ CÁC THÔNG SỐ MÔ PHỎNG PLAXIS Bảng tổng hợp số liệu địa chất thông số tính tốn Loại Chiều dày unsat sat m (KN/m3) (KN/m3) MohrCoulomb Drained 2,74 18,210 - Lớp cát đệm thi công cọc đất-ximăng MohrCoulomb Drained 18,000 18,100 Hệ số thấm phương đứng kx (m/ngày) 100 100 2,11075E-05 2,11075E-05 1,07482E-05 Hệ số thấm phương ngang ky (m/ngày) 100 100 2,11075E-05 2,11075E-05 1,07482E-05 - - 3.157 23.358 11.004 - - 9.471 70.075 33.012 20.000 0,3 0,3 35 0,9 9.000 100 0,3 0,3 30 0,5 0,9 1.312 100 0,33 0,33 18,2 16,17 0,9 0,9 22.157 100 0,30 0,30 76,6 21,0 0,85 0,9 7.166 350 0,31 0,31 15 27,12 0,9 0,9 Diễn giải Mơ hình vật liệu Ứng xử đất Chiều dày Trọng lượng riêng MNN Trọng lượng riêng MNN Module thí nghiệm CU Module dỡ tải Oedometer module Hệ số cấp áp lực thí nghiệm Hệ số poisson Hệ số poisson Lực dính Góc ma sát Góc giản nở Hệ số mũ m Hệ số giảm ứng suất Ký hiệu Mơ hình E50ref ref E ur Eoed pref  ' c' '  m Rinter Đơn vị (KN/m ) (KN/m ) (KN/m ) (KN/m2) (KN/m2) (độ) (độ) - Lớp đường 29 Lớp 2: Sét màu nâu, nâu vàng, xám trắng Hardening Soil Undrained 15,300 15,400 Cọc đấtximăng quy đổi tương Hardening Soil Undrained 15,300 15,400 Lớp 1: Bùn sét hữu Hardening Soil Undrained 20 18,500 18,700 Số liệu thí nghiệm nén cố kết 2.1 Lớp 1: Bùn sét hữu màu xám đen, xám nâu đen, xám xanh, trạng thái chảy * Mẫu 41-KM2: e0 = 2,008 P (kN/m2) 25 50 100 200 400 pref = e= Eoed = e 1,876 1,753 1,571 1,394 1,185 100 0,153 1.312 e 0,0439 0,0848 0,1453 0,2041 0,2736 KN/m2 KN/m2 30 2.2 Lớp 2: Sét màu nâu vàng, xám trắng phớt xanh, xám trắng, nâu đỏ, đầu tầng chứa sạn sỏi nhỏ, trạng thái nửa cứng - cứng * Mẫu 44-KM2: P (kN/m2) 50 100 200 400 800 pref = e= Eoed = e0 = 0,982 e 0,943 0,912 0,864 0,794 0,698 350 0,103 7.166 e 0,0197 0,0353 0,0595 0,0949 0,1433 KN/m2 KN/m2 31 Số liệu thí nghiệm ba trục 3.1 Lớp 1: Bùn sét hữu màu xám đen, xám nâu đen, xám xanh, trạng thái chảy * Mẫu 69-KT9: σ3 (kN/m2) = 50 Biến dạng Ứng suất lệch tương đối q = σ1 - σ3 e (%) (KN/m2) 0,00 0,000 0,63 18,900 1,27 32,200 1,90 42,800 2,54 49,700 3,17 53,800 3,81 57,400 4,44 60,100 5,08 63,000 5,71 65,400 6,35 67,500 6,98 69,200 7,62 70,200 8,25 71,200 8,89 71,900 9,52 73,100 10,16 73,600 10,79 74,700 11,43 75,200 12,06 75,700 12,70 74,500 13,33 73,400 13,97 72,100 14,60 70,600 15,24 68,100 σ3 (kN/m2) = 100 Biến dạng Ứng suất tương đối lệch q = σ1 - σ3 e (%) (KN/m2) 0,00 0,000 0,64 23,500 1,28 43,600 1,92 56,400 2,56 66,000 3,20 72,600 3,84 76,900 4,48 81,000 5,12 84,000 5,77 87,400 6,41 90,100 7,05 91,900 7,69 93,200 8,33 94,300 8,97 95,300 9,61 96,300 10,25 97,100 10,89 97,700 11,53 98,200 12,17 96,700 12,81 95,400 13,45 93,500 14,09 91,600 14,73 89,700 32 σ3 (kN/m2) = 200 Biến dạng Ứng suất tương đối lệch q = σ1 - σ3 e (%) (KN/m2) 0,00 0,000 0,65 28,000 1,29 52,100 1,94 71,000 2,59 84,700 3,24 96,400 3,88 107,000 4,53 115,400 5,18 122,300 5,83 127,100 6,47 131,400 7,12 134,000 7,77 136,600 8,42 138,100 9,06 139,500 9,71 140,700 10,36 142,000 11,01 143,100 11,65 143,300 12,30 141,900 12,95 139,400 13,60 136,700 14,24 134,400 14,89 132,200 160,0 140,0 120,0 Series1 Eref50 = 3635 kPa Ứng suất q (KN/m2) y = 36,355x - 1E-14 Series2 100,0 Series3 80,0 Series4 Series5 60,0 y = 31,576x Series6 Eref50 = 3157 kPa 40,0 Linear (Series4) Linear (Series5) 20,0 y = 23,571x Linear (Series6) 0,0 0,00 5,00 10,00 -20,0 15,00 20,00 Biến dạng  (%) Biểu đồ xác định E50 từ thí nghiệm CU Theo Worth (1975) ta có cơng thức xác định hệ số poisson sau: n = 0,25 + 0,00225*(IP) Bảng tra hệ số poisson dựa vào kế nghiên cứu Loại đất n 0,20-0,40 0,25-0,40 0,30-0,45 0,15-0,25 0,20-0,50 Cát rời Cát có độ chặt trung bình Cắt chặt Sét mềm Sét có độ cứng trung bình Mơ đun hữu hiệu xác định theo công thức 𝐸 ′ 50𝑟𝑒𝑓 = 𝐸50𝑟𝑒𝑓 (1 + ′ ) Kết tính tốn E50 mẫu 69-KT9 Mẫu 69-KT9 σ3 (KN/m2) 50 100 200 q50 (KN/m2) 37,85 49,10 71,65 e50 (%) n' 1,61 0,33 1,56 0,33 1,97 0,33 Eref50 (KN/m2) 2.357 3.157 3.635 2.091 2.801 3.225 50 E' ref (KN/m2) 33 3.2 Lớp 2: Sét màu nâu, nâu vàng, xám trắng phớt xanh, xám trắng, nâu đỏ, đầu tầng chứa sạn sỏi nhỏ, trạng thái nửa cứng - cứng * Mẫu 44-KM2: σ3 (kN/m2) = 250 Biến dạng Ứng suất tương đối lệch q = σ1 - σ3 e (%) (KN/m2) 0,00 0,000 0,63 49,600 1,26 75,700 1,89 92,700 2,52 109,500 3,14 121,700 3,77 132,900 4,40 141,400 5,03 147,300 5,66 150,500 6,29 152,800 6,92 155,100 7,55 157,400 8,17 159,600 8,80 160,900 9,43 161,400 10,06 161,900 10,69 160,800 11,32 159,600 11,95 156,900 12,58 152,700 13,21 150,800 σ3 (kN/m2) = 350 Biến dạng Ứng suất tương đối lệch q = σ1 - σ3 e (%) (KN/m2) 0,00 0,000 0,63 86,900 1,26 131,700 1,90 159,100 2,53 177,400 3,16 192,000 3,79 199,400 4,43 208,400 5,06 213,900 5,69 217,600 6,32 221,200 6,96 224,700 7,59 227,400 8,22 230,000 8,85 231,700 9,49 233,300 10,12 234,900 10,75 237,300 11,38 238,000 12,01 235,500 12,65 233,000 13,28 230,600 13,91 228,100 14,54 223,4 34 σ3 (kN/m2) = 550 Biến dạng Ứng suất tương đối lệch q = σ1 - σ3 e (%) (KN/m2) 0,00 0,000 0,64 132,100 1,27 199,600 1,91 236,700 2,54 263,600 3,18 283,900 3,81 304,000 4,45 321,900 5,08 336,200 5,72 347,700 6,36 357,300 6,99 365,900 7,63 373,500 8,26 379,300 8,90 382,400 9,53 383,900 10,17 385,300 10,80 385,800 11,44 383,900 12,08 380,300 12,71 376,800 13,35 371,700 13,98 368,200 450,0 400,0 Ứng suất q (KN/m2) 350,0 Series1 Series2 300,0 y = 159,76x Eref50 = 15976 kPa Series3 250,0 Series4 200,0 Series5 150,0 y = 110,04x Series6 Eref50 = 11004 kPa Linear (Series4) 100,0 Linear (Series5) 50,0 Linear (Series6) y = 55,653x 0,0 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 Biến dạng  (%) Biểu đồ xác định E50 từ thí nghiệm CU Kết tính tốn E50 mẫu 69-KT9 Mẫu 69-KT9 σ3 (KN/m2) 250 350 550 q50 (KN/m2) 80,95 119,00 192,9 e50 (%) n' 1,45 0,31 1,08 0,31 1,21 0,31 Eref50 (KN/m2) 5.565 11.004 15.976 E'50ref (KN/m2) 4.855 9.599 13.936 35 ... nghiên cứu đề tài nghiên cứu đánh giá hàm lượng xi măng tỷ lệ nước hợp lý cho trụ đất- xi măng để xử lý giảm lún đường Từ đánh giá phù hợp giải pháp sử dụng trụ đất- xi măng xử lý đường dẫn vào cầu. .. khai thác Trong nhiều giải pháp xử lý đất yếu phổ biến như: trụ đất- xi măng; giếng cát bấc thấm kết hợp gia tải trước; bơm hút chân khơng.v.v giải pháp xử lý đất yếu trụ đất- xi măng nghiên cứu ứng... TẮT Giải pháp xử lý đất yếu trụ đất – ximăng ứng dụng rộng rãi giới gần áp dụng cho số cơng trình Việt Nam Giải pháp lần áp dụng vào địa bàn tỉnh Kiên Giang Trong điều kiện đất yếu nằm ven biển