Nghiên cứu các phương pháp tính toán xử lý nền đất yếu bằng gia tải trước kết hợp bấc thấm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐỖ THANH TÙNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TĨAN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIA TẢI TRƯỚC KẾT HỢP VỚI BẤC THẤM Cán hướng dẫn khoa học: TS LÊ BÁ VINH Chuyên ngành: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ Mã số: 60.58.30 ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2008 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 30 tháng 11 năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: ĐỖ THANH TÙNG Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 12/ 12/ 1983 Nơi sinh : THANH HÓA Chuyên ngành : XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ Khoá (Năm trúng tuyển) : 2007 MSHV: 00107514 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TĨAN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIA TẢI TRƯỚC KẾT HỢP BẤC THẤM 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Chương mở đầu Chương 1.: Tổng quan phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm xử lý đất yếu Chương : Các phương pháp tính tốn xử lý đất yếu gia tải trước kết hợp bấc thấm Chương 3: Tính tốn, phân tích xử lý đất yếu phương pháp phần tử hữu hạn Chương 4: Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn phân tích ứng xử đắp thay đổi phương án gia tải xử lý bấc thấm Chương 5: Nhận xét, kết luận kiến nghị 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30/ 11/ 2009 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LÊ BÁ VINH Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Trải qua hai năm học tập nghiên cứu với tận tình giúp đỡ thầy giáo, tơi hồn thành luận văn cao học chuyên ngành “ Xây dựng đường ôtô đường thành phố” Tôi xin chân thành cảm ơn tất thầy, cô giáo dành nhiều tâm huyết để giảng dạy truyền đạt kiến thức khoa học, kinh nghiệm vô quý giá cho chúng tơi suốt q trình học tập trường Đó kiến thức khơng thể thiếu giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy Ts Lê Bá Vinh hướng dẫn tận tình suốt thời gian tơi thực luận văn Thầy hướng dẫn từ hướng ban đầu để hình thành đề tài đến nội dung đề tài mà tơi thực Một lần xin bày tỏ biết ơn sâu sắc đến thầy, người động viên nhắc nhở để giúp thực luận văn tốt Tơi xin trân trọng cảm ơn tồn thể thầy cô môn Xây dựng cầu đường mơn Địa Nền móng tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành khố học Mặc dù cố gắng để thực luận văn, với khả hiểu biết chắn khơng thể tránh khỏi sai sót định, xin quý thầy cô độc giả bỏ qua dẫn đường nâng cao kiến thức Trân trọng kính chào Đỗ Thanh Tùng TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIA TẢI TRƯỚC KẾT HỢP BẤC THẤM TĨM TẮT: Hiện có nhiều phương pháp xử lý đất yếu giới Việt Nam Trong đó, phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm phương pháp quen thuộc ứng dụng thành công Việt Nam Trong đề tài nghiên cứu phương pháp tính tốn xử lý đất yếu gia tải trước kết hợp bấc thấm Cơng trình thực tế sử dụng để phân tích tính tốn tuyến đường Cà Mau – Năm Căn thuộc quốc lộ 1A Bằng hệ thống quan trắc, sử dụng phương pháp Asaoka xác định hệ số cố kết theo phương ngang Ch độ lún ổn định Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mơ tốn gia tải trước kết hợp bấc thấm, từ so sánh với quan trắc thực tế Ngồi cịn ứng dụng PTHH để nghiên cứu chuyên sâu với trường hợp cắm bấc theo chiều sâu, khoảng cách khác ứng với tải đắp khác ABSTRACT METHODS OF CALCULATION PROCESSING SOFT SOIL WITH PRELOADED AND PREFABRICATED VERTICAL DRAIN Currently there are many methods of handling the soft soil in the world and Vietnam In that method before loading combined absorbent wicks are a familiar method has been applied successfully in Vietnam In this topic of research methodology process by loading the soil before combining absorbent wicks With monitoring systems, using methods of analysis by the Asaoka and declining water pressure holes surplus determination coefficient cohesive horizontally Ch Using finite element method to simulate problems before loading combined absorbent wicks, thereby compared with the actual observation Also applied to study the depth FEM the cases under the jack wicks depth, about different ways with different load relief MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU Đặt vấn đề nghiên cứu Mục tiêu đề tài Phạm vi đề tài nghiên cứu .2 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIA TẢI TRƯỚC KẾT HỢP BẤC THẤM TRONG XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Khái niệm đất yếu đồng sông Cửu Long 1.2 Giới thiệu phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm .4 1.2.1 Tải trọng gia tải 1.2.2 Bấc thấm .5 1.2.3 Lớp đệm cát 1.3 Tình hình ứng dụng phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm để xử lý đất yếu giới Việt Nam CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIA TẢI TRƯỚC KẾT HỢP BẤC THẤM 2.1 Cơ sở tính toán toán cố kết thấm .8 2.1.1 Các giả thiết toán cố kết 2.1.2 Lời giải giải tích cho toán cố kết thấm .9 2.2 Lý thuyết tính tốn bấc thấm 2.2.1 Lý thuyết lực căng đứng cân (Barron, 1948) .9 2.2.2 Lý thuyết lực căng đứng cân thích hợp (Hansbo, 1981) 10 2.3 Độ lún đất .11 2.3.1 Lún tức thời 11 2.3.2 Lún cố kết .12 2.3.3 Lún thứ cấp .12 2.3.4 Dự tính độ tăng sức chống cắt đất .12 2.4 Một số kết nghiên cứu trước 13 2.4.1 Chiều sâu cắm bấc thấm 13 2.4.2 Mô bấc thấm phương pháp phần tử hữu hạn 14 2.4.3 Kiểm soát ổn định đắp 15 2.5 Các phương pháp tính tốn sử dụng đề tài luận văn .16 2.5.1 Phương pháp phần tử hữu hạn .16 2.5.2 Tính tốn hệ số cố kết ngang .19 CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN CHO CƠNG TRÌNH CỤ THỂ: ĐOẠN ĐƯỜNG CÀ MAU – NĂM CĂN Mơ tả cơng trình 21 Mô tả đặc điểm cơng trình 21 Mặt cắt ngang đoạn thí nghiệm .22 Mô tả địa chất cơng trình .22 Thiết kế đoạn thí nghiệm 24 Hệ thống quan trắc biến dạng đánh giá hiệu cố kết xảy bùn .25 Các giai đoạn thi cơng trình tự thi cơng 26 Tính tốn phân tích cơng trình chương trình Plaxis 8.2 .27 Mơ cơng trình theo phương án (Quy đổi tương đương vùng đất có bấc thấm) .27 Mơ cơng trình theo phương án (Sử dụng phần tử drain mô làm việc đất có gia cố sử lý bấc thấm) 44 Phân tích xử lý số liệu quan trắc .58 Phân tích Asaoka cho đoạn thí nghiệm ĐT1 .58 Phân tích Asaoka cho đoạn thí nghiệm ĐT2 .63 Phân tích Asaoka cho đoạn thí nghiệm ĐT3 .66 CHƯƠNG IV: MỞ RỘNG PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA NỀN ĐẤT YẾU KHI THAY ĐỔI CÁC PHƯƠNG ÁN GIA TẢI VÀ XỬ LÝ BẤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 4.1 Ứng dụng PTHH phân tích đắp thay đổi chiều sâu cắm bấc thấm 70 4.2 Phân tích tốn với trường hợp khác tải đắp .76 4.2.1 Xét toán với chiều hợp chiều cao tải đắp h1 = 2,5m .76 4.2.2 Xét toán với chiều hợp chiều cao tải đắp h2 = 3,0m .80 4.3 Kiểm soát ổn định đắp để gia tăng chiều cao đắp .85 4.3.1 Kết đánh giá ổn định theo phương pháp PTHH 88 4.3.2 Kiểm chứng cách đánh giá ổn định trượt đắp theo phương pháp Matsuo 88 4.4 Ứng dụng PTHH phân tích đắp thay đổi khoảng cách cắm bấc thấm 91 4.5 Phương án cắm bấc không theo phương ngang 95 CHƯƠNG V: NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 99 5.2 Kiến nghị phương hướng nghiên cứu .100 TÀI LIỆU THAM KHẢO .101 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề nghiên cứu: Trong năm gần đây, với phát triển kinh tế gắn liền với phát triển nhanh chóng sở hạ tầng Vì đòi hỏi cấp thiết đặt cho ngành xây dựng phải cải tiến phát triển kỹ thuật lẫn công nghệ để đáp ứng chất lượng, thời gian mà nhu cầu xã hội đặt Cơng trình xây dựng phát triển nhiều thành phố Hồ Chí Minh mà có hướng mở rộng vùng đồng sông Cửu Long Đây khu vực đất yếu địi hỏi phải có biện pháp hợp lý việc xử lý thiết kế móng cơng trình Thơng thường cơng trình q trình thi công khai thác xảy độ lún lớn kéo dài Vì vấn đề đặt phải có giải pháp xử lý nhằm tăng độ ổn định đắp đất yếu, tăng nhanh độ lún cố kết rút ngắn trình thi cơng, giảm độ lún q trình khai thác Hiện có nhiều phương pháp để xử lý đất yếu: phương pháp gia tải trước kết hợp giếng cát; phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm, phương pháp bơm hút chân không kết hợp bấc thấm, … Các phương pháp qua thử nghiệm có tác dụng tăng nhanh q trình cố kết đất yếu, tăng nhanh trình lún nền, tạo độ lún trước, rút ngắn thời gian thi công tăng sức chống cắt đất Từ làm tăng khả chịu tải đất yếu Trong phương pháp nêu phương pháp xử lý đất yếu gia tải trước kết hợp bấc thấm sử dụng phổ biến Việt Nam giới chứa đựng nhiều ưu điểm Hiện có nhiều cơng trình đất yếu xử lý phương án là: tuyến đường đại lộ Đông Tây; đường vào nhà máy đóng tàu Ba Son thuộc huyện Tân Thành, Bà Rịa Vũng Tàu; tuyến đường số 11 thuộc khu công nghiệp Phú Mỹ 1, trạm nạp bình LPG Thị Vải,… Tuy nhiên việc xử lý phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm tồn số vấn đề sau: - Việc tính tóan thiết kế bấc thấm lời giải giải tích sử dụng việc dự báo ứng xử qua thời gian khó khăn mà nhiều thời 88 4.3.1 Kết đánh giá ổn định theo phương pháp PTHH Hình 4.11 Dạng phá họai đắp cao 3,5m Các kết tính tóan tổng hợp bảng sau: Chiều cao tải đắp h1 h2 h3 h4 h5  M sf 1,412 1,294 1,102 0,978* 0,946* ux (m) 0,098 0,205 0,231 0,843* 1,211* uy (m) 0,543 0,622 0,685 1,012* 1,119* Bảng 4.10 Các kết tính tóan 4.3.2 Kiểm chứng cách đánh giá ổn định trượt đắp theo phương pháp Matsuo Trong bảng 4.10, ux uy chuyển vị ngang chuyển vị thẳng đứng lớn đất thời điểm kết thúc trình chất tải Bởi tải chất cao nguy phá họai lớn, nên ta cần quan tâm nhiều đến chuyển vị thời điểm cuối giai đọan chất tải Riêng trường hợp chiều cao đắp 3,4m 3,5m (h4 h5), bị phá họai trước cơng tác đắp tải hịan thành (các giá trị tính tóan đánh dấu sao) 89 Vì giá trị  M sf < giá trị ux, uy giá trị thu cuối giai đọan chất tải mà thời điểm trước bị phá họai trượt Nhận thấy, trường hợp h5 = 3,5m, trước xảy phá họai trượt chuyển vị ngang lớn so với chuyển vị đứng trường hợp h4 = 3,4m điều chưa xảy Tuy nhiên hai trường hợp vào thời điểm này, chuyển vị ngang gia tăng nhanh chóng Sau lộ trình lún theo thời gian vị trí SS1 trường hợp tải đắp cao 3,5m: Uy [m] Lun theo thoi gian tai SS1 -1 -2 -3 -4 -5 -6 20 40 60 80 Time [day] Hình 4.12 Lún theo thời gian vị trí SS1 trường hợp h5 = 3,5m Ux [m] 3.5 Mep ngoai lop 2.5 1.5 0.5 0 20 40 60 80 Time [day] Hình 4.13 Chuyển vị ngang theo thời gian vị trí mép ngịai lớp đệm cát trường hợp h5 = 3,5m 90 Như vậy, theo phân tích PTHH, ta xác định chiều cao đắp tối đa đất yếu cần xử lý, dự tính trước lún tức thời khơng thóat nước đắp tải gây nên, tính tóan hệ số an tịan đắp dự đóan trước hình dạng mặt trượt hình thành Cơng tác tính tóan thực nhanh chóng với nhiều phương án khác nhằm xác định giá trị tải gia tải hợp lý Dựa vào kết thu được, ta tiến hành tính tỷ số ux/uy so sánh với biểu đồ ổn định trượt Matsuo 3.5 FOS = FOS = 1,11 FOS = 1,25 uy (m) 2.5 FOS = 1,43 FOS = 1,67 h1=2,5m h2=3m 1.5 h3=3,2m h5=3,5m h4=3,4m h4=3,4m h3=3,2m h1=2,5m 0.5 h5=3,5m h2=3m 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 ux/uy Hình 4.14 Kết đánh giá ổn định trượt theo biểu đồ Matsuo Dựa vào kết so sánh ta nhận thấy phương pháp tính tóan PTHH cho kết phù hợp với biểu đồ Matsuo Như vậy, dựa vào phương pháp PTHH hay biểu đồ Matsuo ta tính tóan giá trị tải đắp hợp lý để tăng chiều cao đắp mà đảm bảo ổn định Biểu đồ Matsuo thiết lập dựa số liệu quan trắc thực tế đất Nhật Bản qua kết tính tốn, phân tích trên, bước đầu cho thấy ứng dụng cách phù hợp Việt Nam (trên thực tế ứng dụng công trình đường dẫn vào cầu Cần Thơ số cơng trình khác) 91 4.4 Ứng dụng PTHH phân tích đắp thay đổi khoảng cách cắm bấc thấm Trong phần luận văn, tác giả muốn khảo cứu trường hợp xử lý bấc với khoảng cách cắm bấc khác Các trường hợp đặt để tham khảo là: Khoảng cách S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 cắm bấc Đơn vị (m) Bảng 4.6 Các trường hợp tính tốn Khi khoảng cách bấc thấm thay đổi hệ số thấm vùng ảnh hưởng thoát nước xung quanh bấc thấm tính tốn lại theo cơng thức (3.3), (3.4), (3.5), (3.6) thể bảng sau: Khoảng S1 = S2 = S3 = S4 = S5 = S6 = S7 = S8 = cách cắm 1,0m 1,2m 1,4m 1,6m 1,8m 2,0m 2,2m 2,5m de (m) 1,05 1,26 1,47 1,68 1,89 2,10 2,31 2,63 kx’ 2,514 2,108 1,832 1,613 1,434 1,287 1,159 1,004 (m/day) 10-5 10-5 10-5 10-5 10-5 10-5 10-5 10-5 ky’ 2,592 2,169 1,866 1,633 1,452 1,296 1,164 1,006 (m/day) 10-5 10-5 10-5 10-5 10-5 10-5 10-5 10-5 bấc Bảng 4.7 Thơng số tính tốn trường hợp Các thông số khác phục vụ cho tính tốn giữ ngun theo chương III, bước thi công tuân thủ theo thực tế thi công Sau mô hình tính tốn trường hợp: Khoảng cách bấc thấm S1 = 1,0m Khoảng cách bấc thấm S2 = 1,2m 92 Khoảng cách bấc thấm S3 = 1,4m Khoảng cách bấc thấm S4 = 1,6m Khoảng cách bấc thấm S5 = 1,8m Khoảng cách bấc thấm S6 = 2,0m Khoảng cách bấc thấm S7 = 2,2m Khoảng cách bấc thấm S8 = 2,5m Hình 4.8 Các mơ hình tính tốn Sau kết tính tốn: Khoảng S1 = S2 = S3 = S4 = S5 = S6 = S7 = S8 = cách 1,0m 1,2m 1,4m 1,6m 1,8m 2,0m 2,2m 2,5m cắm bấc Thời Độ lún vị trí SS1 (m) 93 gian (ngày) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 1,400 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 4,200 0,055 0,055 0,055 0,053 0,053 0,053 0,053 0,053 7,001 0,088 0,088 0,088 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086 9,801 0,122 0,122 0,122 0,119 0,119 0,119 0,119 0,119 11,000 0,136 0,136 0,136 0,136 0,136 0,136 0,136 0,136 19,000 0,137 0,137 0,137 0,138 0,138 0,138 0,138 0,138 21,800 0,140 0,142 0,141 0,142 0,142 0,142 0,142 0,143 25,000 0,142 0,144 0,143 0,144 0,144 0,145 0,145 0,146 30,601 0,144 0,147 0,148 0,147 0,147 0,148 0,149 0,149 45,000 0,149 0,153 0,152 0,153 0,154 0,155 0,157 0,157 47,800 0,206 0,209 0,209 0,204 0,205 0,206 0,208 0,209 50,601 0,266 0,269 0,269 0,255 0,257 0,259 0,261 0,262 56,201 0,383 0,385 0,387 0,396 0,397 0,399 0,401 0,403 61,802 0,508 0,511 0,513 0,408 0,411 0,413 0,417 0,419 63,000 0,538 0,540 0,543 0,425 0,429 0,434 0,437 0,440 68,601 0,551 0,556 0,559 0,438 0,444 0,450 0,455 0,458 79,802 0,569 0,576 0,580 0,459 0,467 0,474 0,481 0,485 91,003 0,582 0,591 0,596 0,490 0,492 0,509 0,481 0,524 102,200 0,593 0,604 0,610 0,503 0,513 0,524 0,526 0,541 124,610 0,611 0,624 0,629 0,506 0,516 0,527 0,535 0,544 147,010 0,624 0,639 0,647 0,511 0,525 0,535 0,538 0,552 169,410 0,636 0,653 0,663 0,520 0,531 0,545 0,547 0,557 175,000 0,639 0,658 0,666 0,529 0,541 0,553 0,550 0,567 180,600 0,642 0,660 0,670 0,533 0,548 0,555 0,557 0,575 191,800 0,647 0,667 0,677 0,537 0,559 0,560 0,574 0,572 214,200 0,657 0,677 0,689 0,549 0,564 0,577 0,586 0,592 236,600 0,666 0,687 0,699 0,557 0,570 0,582 0,592 0,597 94 259,010 0,673 0,695 0,706 0,560 0,573 0,585 0,597 0,601 281,410 0,679 0,702 0,715 0,562 0,574 0,586 0,598 0,602 326,220 0,690 0,710 0,724 0,563 0,576 0,588 0,600 0,604 365,000 0,697 0,720 0,734 0,566 0,579 0,591 0,603 0,606 370,600 0,698 0,721 0,735 0,567 0,579 0,592 0,603 0,607 381,800 0,700 0,723 0,738 0,568 0,581 0,593 0,605 0,609 400,000 0,703 0,727 0,741 0,571 0,583 0,596 0,608 0,611 405,600 0,704 0,727 0,742 0,575 0,588 0,600 0,612 0,615 416,800 0,705 0,729 0,743 0,578 0,591 0,604 0,616 0,619 439,200 0,708 0,732 0,746 0,583 0,597 0,610 0,619 0,623 484,010 0,713 0,736 0,753 0,587 0,600 0,614 0,621 0,626 528,810 0,717 0,742 0,758 0,578 0,591 0,604 0,616 0,619 618,420 0,723 0,746 0,765 0,583 0,597 0,610 0,619 0,623 700,000 0,727 0,752 0,769 0,587 0,600 0,614 0,621 0,626 Bảng 4.8 Bảng thống kê lún cho trường hợp Displacement [m] S1 = 1,0m S2 = 1,2m S3 = 1,4m -0.2 S5 = 1,8m S6 = 2,0m S7 = 2,2m S8 = 2,5m -0.4 -0.6 -0.8 200 400 600 800 Time [day] Hình 4.9 Đồ thị lún theo thời gian bàn đo SS trường hợp 95 Khi khoảng cách bấc giảm xuống hiệu thoát nước tăng lên, đồng thời tạo cố kết đồng toàn Dựa vào số liệu thống kê đồ thị ta nhận thấy chênh lệch lún thể rõ rệt sau khoảng 200 ngày Vào thời điểm này, giảm khoảng cách bấc xuống 0,2m độ lún vị trí SS tăng lên khoảng 1,1 – 1,5 cm Sau mức chênh lệch giảm dần đạt độ lún cuối Mức chênh lệch khơng lớn, dẫn đến hiệu việc giảm khoảng cách bấc thấm không nhiều Cũng phần (phần 4.1), ta nhận định hiệu việc giảm khoảng cách cắm bấc phụ thuộc vào tải đắp gia tải thời gian chờ cố kết Theo thời gian, hiệu việc giảm khoảng cách bấc thấm tăng dần đạt phần lớn độ cố kết (trong trường hợp phân tích độ cố kết khoảng 90%), sau hiệu giảm dần theo thời gian Nếu ta gia tăng tải đắp gia tải cách hợp lý phương án giảm khoảng cách bấc thấm cho hiệu rõ rệt 4.5 Phương án cắm bấc không theo phương ngang Như khảo sát phần trên, bấc thấm làm việc hiệu hết chiều sâu tắt lún Tuy nhiên ứng suất đất đắp tác dụng lên đất phân bố không theo phương ngang Ứng suất tập trung nhiều vị trí tim đắp giảm dần phía mép ngồi lớp cát đắp Như vậy, chiều sâu tắt lún số theo phương ngang bên đất Tuy vậy, tính tốn cho bấc thấm, người ta cắm bấc thấm theo chiều sâu định Cách làm khiến cho việc tính tốn trở nên đơn giản dễ thi công chưa thực tiết kiệm Bởi bấc thấm cắm phía ngồi gần mép đắp hoạt động hiệu phần chiều sâu cắm mà thơi Vì vậy, phần này, tác giả đề suất phương án cắm bấc thấm không theo phương ngang sau: 96 Hình 4.10 Phân bố độ lún tải đắp thực tế Dựa vào hình 4.10 trên, bấc thấm cắm theo dạng phân bố giá trị lún sau: Hình 4.11 Cắm bấc với chiều sâu thay đổi theo phương ngang 97 Cơng trình thực tế để khảo sát tuyến đường Cà Mau – Năm Căn với số liệu nêu Mơ hình tính tốn sau: 1 1 1 1 1 1 11 10 Hình 4.12 Mơ hình tính tốn Các thơng số chiều sâu cắm bấc thấm: Bấc thấm số 1;2;3;7;8 4;9 5;10 6;11 Chiều sâu cắm 12,5 11,5 10,5 8,5 (m) Bảng 4.9 Các thông số chiều sâu bấc Các bước tính tốn thực phần trước, sau kết tính tốn: 98 Displacement [m] Bac cam deu Bac cam khong deu -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 40 80 120 160 200 Time [day] Hình 4.13 Biểu đồ lún theo thời gian vị trí SS1 Displacement [m] 0.06 Cam bac deu Cam bac khong deu 0.04 0.02 -0.02 40 80 120 160 200 Time [day] Hình 4.14 Chuyển vị lún vị trí mép lớp đệm cát Dễ dàng nhận thấy, chiều sâu cắm bấc thay đổi theo phương ngang ứng xử lún gần không thay đổi so với trường hợp cắm bấc Tại vị trí tim đắp, chênh lệch độ lún gần khơng đáng kể Cịn vị trí mép lớp đệm cát, mức chênh lệch cao có giá trị 0,0077m Như vậy, phương pháp cắm bấc không theo phương ngang tạo hiệu cố kết không thua so với phương pháp cắm bấc thông thường lại tiết kiệm đáng kể chi phí (đặc biệt cắm bấc với khối lượng lớn) 99 CHƯƠNG V NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau nghiên cứu vấn đề nêu tác giả đưa số kết luận sau: - Có thể tính tốn phân tích ứng xử đắp gia tải kết hợp bấc thấm phương pháp phần tử hữu hạn Mặc dù kết chênh lệch so với thực tế nhiên dao động mức tương đối chấp nhận Phương pháp mô với việc sử dụng phần tử “drain” luận văn tỏ có nhiều ưu điểm vượt trội so với phương pháp mô thường dùng từ trước đến Bởi theo phương án này, phân tích ứng xử đất vùng có xử lý bấc tính tốn cụ thể xác so với thực tế so với lý thuyết tính tốn Phương án đưa vào áp dụng thực tế thiết kế nghiên cứu - Qua giá trị quan trắc, ta dùng phương pháp Asaoka để phân tích ngược giá trị Ch phương pháp cho kết xác Theo kết q trình phân tích ngược Asaoka, hệ số cố kết ngang khu vực đường Cà Mau – Năm Căn dao động khoảng từ 1,31.10-7 – 1,75.10-7 m2/s Và tỷ số Ch/Cv dao động khoảng từ 0,93 – 1,24 Ngoài ra, giá trị lún ổn định theo PTHH phân tích Asaoka gần tương đồng (mức chênh lệch khoảng 1cm) - Qua q trình phân tích trường hợp khác chiều sâu cắm bấc, khoảng cách cắm bấc giá trị tải đắp, nhận thấy hiệu việc thay đổi chiều sâu khoảng cách bấc thấm phụ thuộc nhiều vào tải gia tải thời gian chờ cố kết Vì vậy, trình thiết kế, ta nên xác định giá trị tải gia tải hợp lý nên tiến hành phân tích tính tốn kết hợp cho thơng số (chiều sâu cắm bấc, khoảng cách cắm bấc giá trị tải gia tải) Khơng nên tiến hành tính tốn cho thay đổi thông số định - Trong trình đắp gia tải, nên gia tăng nhanh chiều cao đắp gia tải để sớm tạo hiệu cao xử lý đất yếu Có thể gia tăng chiều cao đắp có quan trắc lún chuyển vị ngang đất yếu, để từ kiểm sốt ổn định đắp theo phương pháp Matsuo Biểu đồ Matsuo thiết lập 100 dựa số liệu quan trắc thực tế đất Nhật Bản qua kết tính tốn, phân tích trên, bước đầu cho thấy ứng dụng cách phù hợp điều kiện Việt Nam - Phương án cắm bấc thấm không theo phương ngang cho kết tính tốn đáng quan tâm Đây phương án cắm bấc kinh tế mà đảm bảo thời gian chờ lún độ lún yêu cầu Với phát triển ngày hồn thiện phương pháp tính tốn (đặc biệt tính tốn theo PTHH) việc áp dụng phương pháp cắm bấc hoàn toàn khả thi tốn chi phí xây dựng (nhất với cơng trình phải xử lý bấc thấm diện rộng với khối lượng thi công nhiều) 5.2 Kiến nghị phương hướng nghiên cứu - Cách mơ tốn xử lý bấc thấm kết hợp với hút chân không phần mềm - Cần nghiên cứu chuyên sâu để xác định chiều cao đắp tải hợp lý kết hợp với chiều sâu cắm bấc, khoảng cách bấc thấm hợp lý nhằm mục đích đảm bảo cho cơng trình thi cơng thời gian ngắn, tiết kiệm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Cần nghiên cứu cụ thể cơng trình thực nghiệm thực tế cho phương án cắm bấc không theo phương ngang để đưa kết luận cụ thể thực tiễn 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình mơn học Consolidation, ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU, MỐ TRỤ CẦU TRÊN ĐẤT YẾU GS.TSKH Lê Bá Lương Giáo trình mơn học GIẢI PHÁP NỀN MÓNG HỢP LÝ, ỔN ĐỊNH NỀN TS Châu Ngọc Ẩn Giáo trình mơn học CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MÓNG VÀ NỀN TS Lê Bá Vinh CƠ HỌC ĐẤT - Tập & – R Whitlow CƠ HỌC ĐẤT – Lê Quý An, Nguyễn Công Mẫn, Nguyễn Văn Quỳ NỀN MÓNG – TS Châu Ngọc Ẩn NỀN VÀ MÓNG – Phan Trường Phiệt, Lê Đức Thắng, Búi Anh Định NHỮNG PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU – TS Hòang Văn Tân SỔ TAY THIẾT KẾ ĐƯỜNG ÔTÔ - Đặng Hữu 10 CƠ SỞ ĐỊA CHẤT CƠ HỌC ĐẤT VÀ NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Nguyễn Uyên 11 NHỮNG BIỆN PHÁP KỸ THUẬT MỚI CẢI TẠO ĐẤT YẾU TRONG XÂY DỰNG – D.T Bergado … 12 CƠNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM – Lareal Nguyễn Thành Long, GS.TSKH Lê Bá Lương … 13 TÍNH TĨAN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH THEO THỜI GIAN – GS.TSKH Lê Bá Lương, TS Lê Bá Khánh, TS Lê Bá Vinh 14 CÔNG NGHỆ MỚI XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU - Nguyễn Viết Trung… 15 TUYỂN TẬP TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM - Bộ Xây Dựng 16 SOIL BEHAVIOUR AND CRITICAL STATE SOIL MECHANICS – David Muir Wood 17 THE MECHANICS OF SOILS – J.H Atkinson 18 SOIL MECHANICS IN THE LIGHT OF CRITICAL STATE THEORIES – J.A.R.Ortigao 102 TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN: Họ tên: ĐỖ THANH TÙNG Sinh ngày: 12/12/1983 Thanh Hóa Địa liên lạc: 351/31 Nơ Trang Long – P 13 – Q Bình Thạnh – TP HCM Nơi công tác: trường Đại học Giao thông vận tải TP HCM Điện thọai liên lạc: 0907354400 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 2001 – 2006: Học đại học Giao thông vận tải sở II thành phố Hồ CHí Minh – Chuyên ngành Xây dựng cầu đường 2007 – 2009: Học viên cao học trường Đại học Bách Khoa – TP Hồ Chí Minh – Chun ngành Xây dựng đường ơtơ đường thành phố Q TRÌNH CƠNG TÁC: Từ năm 2007 đến nay: công tác trường Đại học Giao thông vận tải TP Hồ Chí Minh ... TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIA TẢI TRƯỚC KẾT HỢP BẤC THẤM TĨM TẮT: Hiện có nhiều phương pháp xử lý đất yếu giới Việt Nam Trong đó, phương pháp gia tải trước kết. .. dụng phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm để xử lý đất yếu giới Việt Nam CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIA TẢI TRƯỚC KẾT HỢP BẤC THẤM... TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TĨAN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIA TẢI TRƯỚC KẾT HỢP BẤC THẤM 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Chương mở đầu Chương 1.: Tổng quan phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm