Sự thay đổi hệ số cố kết của đất theo độ mặn và ứng dụng tính toán nền đường trên đất nhiễm mặn khu vực huyện Cần Giờ Tp. Hồ Chí Minh

i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HOÀNG DUYỆT SỰ THAY ĐỔI HỆ SỐ CỐ KẾT CỦA ĐẤT THEO ĐỘ MẶN VÀ ỨNG DỤNG TÍNH TỐN NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN KHU VỰC HUYỆN CẦN GIỜ - TP HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số ngành : 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2014 ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN HOÀNG DUYỆT Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 20 - 05 - 1982 Nơi sinh: QUẢNG NINH Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MSHV: 12090357 I TÊN ĐỀ TÀI: SỰ THAY ĐỔI HỆ SỐ CỐ KẾT CỦA ĐẤT THEO ĐỘ MẶN VÀ ỨNG DỤNG TÍNH TỐN NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN KHU VỰC HUYỆN CẦN GIỜ - TP HỒ CHÍ MINH II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1- NHIỆM VỤ: Nghiên cứu thay đổi hệ số cố kết đất theo độ mặn ứng dụng tính tốn đường đất nhiễm mặn khu vực huyện Cần Giờ - Tp.Hồ Chí Minh 2- NỘI DUNG: Mở đầu Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu nghiên cứu trước Chương 2: Cơ sở lí thuyết đất nhiễm mặn, thí nghiệm xác định độ mặn tiêu lý đất Chương 3: Phân tích thay đổi hệ số cố kết Cv đất theo độ mặn Chương 4: Ứng dụng tính toán thiết kế đường đất nhiễm mặn khu vực huyện Cần Giờ - thành phố Hồ Chí Minh Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 14/06/2014 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 14/11/2014 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ THANH HẢI Tp.HCM, ngày 07 tháng 12 năm 2014 CB HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA TS ĐỖ THANH HẢI TS LÊ BÁ VINH TS NGUYỄN MINH TÂM iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn ngồi nghiên cứu tác giả cịn có hướng dẫn tận tình TS Đỗ Thanh Hải Em xin bày tỏ lòng ghi ơn tri ân sâu sắc đến thầy Đỗ Thanh Hải tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức cho em trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn Quý thầy Bộ mơn Địa - Nền móng - Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh tận tình dạy bảo suốt trình học tập Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Trọng Nghĩa cô Đặng Thị Ngọc quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện tốt suốt thời gian em làm thí nghiệm nghiên cứu phịng thí nghiệm mơn Địa Cơ Nền Móng Xin chân thành cảm ơn bạn tác giả khóa giúp đỡ nhiều q trình làm luận văn Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè thầy tạo điều kiện giúp đỡ tác giả suốt thời gian học tập thực luận văn thạc sĩ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2014 Học viên NGUYỄN HỒNG DUYỆT iv TĨM TẮT LUẬN VĂN TÊN ĐỀ TÀI SỰ THAY ĐỔI HỆ SỐ CỐ KẾT CỦA ĐẤT THEO ĐỘ MẶN VÀ ỨNG DỤNG TÍNH TỐN NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN KHU VỰC HUYỆN CẦN GIỜ - TP HỒ CHÍ MINH TĨM TẮT Sự nhiễm mặn đất thực có ảnh hưởng đáng kể tiêu lý đất kết nghiên cứu nhiều nhà khoa học giới Do nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng nhiễm mặn đến tiêu lý thực cần thiết Trong phạm vi luận văn tác giả tập trung nghiên cứu “Sự thay đổi hệ số cố kết đất theo độ mặn ứng dụng tính tốn đường đất nhiễm mặn khu vực huyện Cần Giờ thành Phố Hồ Chí Minh” nhằm góp phần vào kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiễm mặn tiêu lý đất Với thí nghiệm tăng mặn lọc muối, tác giả nhận thấy lọc muối nồng độ dung dịch 0.0g/l nồng độ dung dịch muối giữ lại đất giảm gần (mẫu 5.0m độ mặn ban đầu 2.055% sau lọc muối giảm xuống 0.318% mẫu 14.0m độ mặn ban đầu 3.598% sau lọc muối giảm xuống cịn 0.406%) tăng mặn nồng độ dung dịch muối giữ lại đất có xu hướng giảm dần nồng độ dung dịch muối ban đầu tăng Tác giả so sánh kết thí nghiệm với nghiên cứu trước nhận thấy kết thí nghiệm tương đồng với nghiên cứu trước xu hướng thay đổi tiêu lý đất như: W, e, φ, c theo độ mặn Kết thí nghiệm cho thấy hệ số cố kết Cv, hệ số thấm kv, hệ số nén thể tích mv thay đổi rõ ràng lọc muối, cụ thể là: mẫu độ sâu 5.0m hệ số cố kết tăng nhiều 67.9%, hệ số thấm kv tăng nhiều 92.0%, hệ số nén thể tích mv tăng nhiều 23.5% Đối với mẫu độ sâu 14.0m hệ số cố kết tăng nhiều 93.8%, hệ số thấm kv tăng nhiều 114.8%, hệ số nén thể tích mv tăng nhiều 43.5% v Kết thí nghiệm mẫu tăng mặn cho thấy hệ số cố kết Cv, hệ số thấm kv, hệ số nén thể tích mv giảm rõ ràng cấp áp lực vượt qua khỏi áp lực tiền cố kết Pc, cụ thể là: mẫu độ sâu 5.0m hệ số cố kết Cv giảm nhiều 32.0%, hệ số thấm kv giảm nhiều 92.4%, hệ số nén thể tích mv giảm nhiều 27.3% mẫu tăng mặn với độ mặn dung dịch 7.0% Đối với mẫu độ sâu 14.0m hệ số cố kết Cv giảm nhiều 40.0%, hệ số thấm kv giảm nhiều 52.7%, hệ số nén thể tích mv giảm nhiều 20.6% mẫu tăng mặn với độ mặn dung dịch 7.0% Mơ tính tốn đường phần mềm Plaxis 2D cho thấy đất lọc muối dẫn đến tăng độ lún giảm thời gian kết thúc cố kết Cụ thể mẫu 5.0m độ lún tức thời Si tăng 46.63% độ lún cố kết Sc tăng 53.97% thời gian kết thúc cố kết t giảm 27,64%, mẫu 14.0m độ lún tức thời Si tăng 35.53% độ lún cố kết Sc tăng 48.11%, thời gian kết thúc cố kết t giảm 38,91% Đối với đất tăng mặn kết cho thấy độ mặn tăng kéo theo độ lún tăng đồng thời thời gian kết thúc cố kết tăng theo Cụ thể mẫu 5.0m độ lún tức thời Si tăng nhiều 15,04% độ lún cố kết Sc tăng nhiều 35,12% thời gian kết thúc cố kết t tăng nhiều 40,55%, mẫu 14.0m độ lún tức thời Si tăng nhiều 9,02% độ lún cố kết Sc tăng nhiều 14,27% thời gian kết thúc cố kết t tăng nhiều 24,14% Kết nghiên cứu "sự thay đổi hệ số cố kết đất theo độ mặn ứng dụng tính tốn thiết kế đường đất nhiễm mặn huyện Cần Giờ - Tp Hồ Chí Minh" cho thấy đất nhiễm mặn chịu ảnh hưởng việc tăng mặn hay lọc muối gây ảnh hưởng bất lợi cho đường, làm tăng độ lún đường dẫn đến thay đổi kích thước yếu tố hình học đường (kể cao độ nền) so với thiết kế ban đầu q trình thi cơng đắp q trình khai thác đường sau Sự thay đổi độ mặn làm thay đổi thời gian kết thúc cố kết dẫn đến công tác xử lý đường khơng đạt hiệu tính tính tốn thiết kế ban đầu vi SUMMARY OF THESIS TITLE EFFECT OF CHANGES TO COEFFICIENT CONSOLIDATION BY SALINITY AND APPLIED IN ROAD STRUCTURE DESIGN IN SALINE SOIL IN CAN GIO, HO CHI MINH CITY ABSTRACT The salinity in the land actually has considerable influence with respect to the physical and mechanical index which is the research results of many scientists in the world Thus the research of factors that affect the salinity of the physical and mechanical index is really needed In this thesis, the author focuses on " the changes of consolidation coefficient of the land according to the salinity and application of the calculation of the route on the ground salty in area of Can Gio distric, Ho Chi Minh city” aims at contributing to the results of research on the effects of the salinity for the physical and mechanical index of the ground Experiments with the increase salinity salt filter, the author noticed when filtered salt, concentration of the liquid is 0.0 g/l , the salinity of the soil samples toward percent (model experiment at 5.0m which initial salinity is 2,055% after filter salt reduced to 0.318 percent and model experiment at 14.0 m which initial salinity patterns 3,598% after filter salt reduced to 0.406%) ; and when increasing the salt concentration of the salt liquid retained in the soil tends to decrease when the concentration of the original salt is increased Authors compared their experimental results of previous studies and found that their experimental results similar to previous researches on the trend of changes of the land's physical and mechanical indicators such as: W, f, φ, c according to the salinity Experimental results show that the coefficient of consolidation Cv, coefficient of permeability kv, coefficient of volume compressibility mv obvious change when filtered salt, namely: to sample at a depth of 5.0m coefficient rose by the most cohesive is 67.9%, the highest increase of permeability kv is 92.0%, the coefficient of volume compressibility mv biggest increase was 23.5%, depending on the load level For samples at a depth of 14.0m consolidation coefficient increased 93.8% at most, increase permeabilitycoefficient kv is 114.8%, the coefficient of volume compressibility mv biggest increase was 43.5%, depending on the load level vii Experimental results with increased salinity samples showed cohesive relations among Cv, coefficient of permeability kv, coefficient of volume compressibility mv clearly reduced the pressure levels beyond pre-consolidation pressure Pc, namely: the form at a depth of 5.0m coefficient of consolidation Cv is the largest decrease 32.0%, much lower coefficient of permeability kv is 92.4%, the coefficient of volume compressibility mv is the largest decrease 27.3% in the samples increases with salinity salt solution dich 7.0% For samples at a depth of 14.0m coefficient of consolidation Cv is the largest decrease 40.0%, much lower coefficient of permeability kv is 52.7%, the coefficient of volume compressibility mv is the largest decrease of 20.6% in the sample increased salinity with salinity ingestion of 7.0% Calculated Simulation for the calculation of the route by software Plaxis 2D shows ground when filtering the salt will lead to increasing weak and reduced time which cohesive end Specifically for model at 5.0 m that weak instantaneous Si increase 46.63% and instant weak cohesive Sc increase 53.97% and end time attempting t reduce 27.64%, for model at 14.0 m weak instantaneous Si increase 35.53% and weak cohesive Sc increase 48.11%, cohesive end time t falling 38.91% For land increased salinity, the results showed that when the salinity increase will lead to weak up and cohesive end time also increases Specifically for model at 5.0m weak instantaneous Si increases the most at 15.04%, and weak due to the cohesive Sc rose the most at 35.12%, cohesive end time t increase the most at 40.55%, for model at 14.0 m weak instantaneous Si increases the most at 9.02% and weak due to the cohesive Sc increases the most at 14.27%, cohesive end time t increases the most at 24.14% Lastly, the researched application of “the changes of consolidation coefficient of the land according to the salinity and application of the calculation of the route on the ground salty in area of Can Gio distric, Ho Chi Minh city” showed when salty soil is influenced by the increase in salinity or salt-filtering feature causes adversely affected for the sugar, that increases the weak of the road leading to changes in the size and geometry of the streets (elevation ground) than the original design during the construction of the embankment as well as during harness lines later Salinity change alters the end time trying to lead to the background processing lines deteriorate as the original design calculations viii LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tác giả, thực sở nghiên cứu lý thuyết tiến hành thí nghiệm thực tiễn hướng dẫn khoa học TS Đỗ Thanh Hải Các số liệu địa chất, kết thí nghiệm, mơ hình tính tốn kết luận văn trung thực, xuất phát từ kinh nghiệm thực tiễn, số liệu thực tế rõ nguồn trích dẫn danh mục tài liệu tham khảo Một lần tác giả xin khẳng định trung thực lời cam kết Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2014 Học viên NGUYỄN HOÀNG DUYỆT ix MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG TỒNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY 1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.1 Vị trí địa lý, giới hạn khu vực nghiên cứu 1.1.2 Địa chất thủy văn – Địa chất cơng trình 1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NHIỄM MẶN KHU VỰC KHẢO SÁT 1.2.1 Đặc điểm chung vùng đất ngập mặn Cần Giờ 1.2.2 Vị trí đặc điểm địa chất khu vực khảo sát 1.2.2.1 Vị trí khu vực khảo sát 1.2.2.2 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu [5] 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ NHIỄM MẶN ĐẾN CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT 10 1.3.1 Trên giới 10 1.3.2 Trong nước 18 1.3.3 Nhận xét ảnh hưởng độ mặn đến đặc trưng lý 22 1.3.4 Tổng quan nghiên cứu nhiễm mặn theo không gian, thời gian 22 1.3.4.1 Tổng quan 22 1.3.4.2 Nhận xét nghiên cứu nhiễm mặn theo không gian, thời gian 24 1.3.5 Nhận xét 25 CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ ĐẤT NHIỄM MẶN, THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ MẶN VÀ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT .26 2.1 PHÂN LOẠI ĐẤT NHIỄM MẶN 26 2.1.1 Phân loại theo dạng muối đất [5] 26 2.1.2 Phân loại theo mức độ nhiễm muối 27 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ mặn 27 x 2.1.3.1 Cấu trúc đất .27 2.1.3.2 Cấu trúc khoáng vật sét 29 2.1.3.3 Các tính chất khoáng vật sét 30 2.1.4 Nhận xét yếu tố ảnh hường đến độ mặn 31 2.2 THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG XÁC ĐỊNH ĐỘ MẶN VÀ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT 31 2.2.1 Khái niệm độ mặn, phương pháp thiết bị đo độ mặn phịng thí nghiệm 31 2.2.1.1 Khái niệm độ mặn 31 2.2.1.2 Cơ sở chọn phương pháp đo độ mặn .32 2.2.1.3 Thiết bị đo độ mặn 32 2.2.1.4 Nguyên lý đo mặn 33 2.2.1.5 Phương pháp đo độ mặn [5] 33 2.2.2 Các phương pháp thiết bị thí nghiệm phịng dùng để xác định tiêu vật lý học 35 2.2.2.1 Thí nghiệm nhão dẻo .35 2.2.2.2 Thí nghiệm cắt trực tiếp 35 2.2.2.3 Thí nghiệm nén cố kết 35 2.2.3 Nhận xét 36 CHƯƠNG CỦA ĐẤT PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG ĐỘ MẶN ĐẾN HỆ SỐ CỐ KẾT Cv 37 3.1 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ MẶN VÀ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT 37 3.1.1 Thí nghiệm trường 37 3.1.2 Thí nghiệm phòng 38 3.1.2.1 Thí nghiệm xác định tương quan lượng muối ban đầu (ISS) 38 3.1.2.2 Tiến hành thí nghiệm tăng mặn lọc muối 41 3.1.2.3 Thí nghiệm xác định c, ϕ, kết hợp xác định γ 49 3.1.2.4 Thí nghiệm xác định W, Wp, Wl 50 102 Bảng 4.3 Độ lún tức thời Si, độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết t đường với thông số địa chất mẫu tự nhiên mẫu tăng mặn Độ mặn dung dịch (%) Hàm lượng muối đất Sa (%) Độ lún tức thời Si (10-3m) Độ lún cố kết Sc (10-3m) Thời gian cố kết t (ngày) 1.25 Mẫu tự nhiên 2.50 5.00 7.00 1.978 2.055 2.547 3.969 5.202 195.10 179.86 168.62 188.40 206.91 484.73 442.54 419.72 482.24 597.97 16315.23 16438.02 16192.44 18955.14 23104.34 Biểu đồ thể thay đổi độ lún tức thời Si, độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết t theo độ mặn Dưới biểu đồ thể thay đổi độ lún tức thời Si, độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết theo độ mặn mẫu 5.0m Độ lún tức thời Si (10-3m) Si - Sa 250 200 150 100 50 0 Sa (%) Hình 4.11 Biểu đồ thể thay đổi độ lún tức thời Si theo độ mặn mẫu 5.0m 103 Sc - Sa Độ lún cố kết Sc (10-3m) 700 600 500 400 300 200 100 0 Sa (%) Hình 4.12 Biểu đồ thể thay đổi độ lún cố kết Sc theo độ mặn mẫu 5.0m t - Sa thời gian cố kết t (ngày) 25000 20000 15000 10000 5000 0 Sa (%) Hình 4.13 Biểu đồ thể thay đổi thời gian kết thúc cố kết t theo độ mặn mẫu 5.0m Kết luận Qua bảng kết biểu đồ thể thay đổi độ lún tức thời Si, độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết t theo độ mặn tác giả nhận thấy Si Sc có xu hướng tăng độ mặn tăng, đồng thời tăng độ mặn giảm so với 104 mẫu tự nhiên Thời gian kết thúc cố kết t có xu hướng tăng theo độ mặn Cụ thể lượng tăng giảm Si, Sc t so với mẫu tự nhiên thể bảng Bảng 4.4 Lượng tăng giảm Si, Sv t so với mẫu tự nhiên Độ mặn dung dịch (%) Hàm lượng muối đất Sa (%) Độ lún tức thời Si (10-3m) Độ lún cố kết Sc (10-3m) Thời gian cố kết t (ngày) 4.4.2 1.25 2.50 5.00 7.00 1.978 2.547 3.969 5.202 Tăng 8.47% Giảm 6.25% Tăng 4.75% Tăng 15.04% Tăng 9.53% Giảm 5.16% Tăng 8.97% Tăng 35.12% Giảm 0.75% Giảm 1.49% Tăng 15.31% Tăng 40.55% Mẫu 14.0m Tác giả mô đường với thông số địa chất ứng với mẫu tự nhiên, tăng mặn lọc muối Dưới hình ảnh kết tính tốn điển hình cho mẫu 14.0m trang thái tự nhiên Kết tính tốn mẫu cịn lại tác giả thể phần phụ lục Hình 4.14 Độ lún tức thời của đường ứng với thông số địa chất mẫu 14.0m trạng thái tự nhiên 105 Hình 4.15 Cung trượt đắp Hình 4.16 Độ lún cố kết đường ứng với thông số địa chất mẫu 14.0m trạng thái tự nhiên 106 Hình 4.17 Thời gian kết thúc cố kết đường ứng với thông số địa chất mẫu 14.0m trạng thái tự nhiên Sau tính tốn đường ứng với thơng số địa chất mẫu tự nhiên, tăng mặn lọc muối tác giả tổng hợp kết tính tốn 4.4.1.3 Đối với mẫu lọc muối Bảng kết tính tốn đường ứng với thơng số địa chất mẫu tự nhiên lọc muối Dưới bảng tổng hợp kết tính tốn đường ứng với thông số địa chất mẫu tự nhiên lọc muối Bảng 4.5 Độ lún tức thời Si,độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết t đường với thông số địa chất mẫu tự nhiên lọc muối Độ mặn dung dịch (%) Hàm lượng muối đất Sa (%) Độ lún tức thời Si (10-3m) 0,00 0.406 255.15 Mẫu tự nhiên 3.598 188.26 Độ lún cố kết Sc (10-3m) 737.85 498.17 13738.17 22490.04 Thời gian cố kết t (ngày) Kết luận Qua bảng tổng hợp kết tính tốn đường ứng với thông số địa chất mẫu tự nhiên lọc muối tác giả nhận thấy đất sau lọc muối độ lún tức 107 thời độ lún cố kết tăng lên thời gian cố kết giảm Cụ thể lượng tăng giảm Si, Sc t trình bày bảng Bảng 4.6 Lượng tăng giảm Si, Sv t so với mẫu tự nhiên Độ lún tức thời Si (10-3m) Tăng 35.53% Độ lún cố kết Sc (10-3m) Tăng 48.11% Thời gian cố kết t (ngày) Giảm 38.91% 4.4.1.4 Đối với mẫu tăng mặn Dưới bảng tổng hợp kết tính tốn đường ứng với thơng số địa chất mẫu tự nhiên mẫu tăng mặn biểu đồ thể thay đổi độ lún tức thời Si, độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết t theo độ mặn Bảng kết tính tốn đường ứng với thông số địa chất mẫu tự nhiên mẫu tăng mặn Bảng 4.7 Độ lún tức thời Si, độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết t đường với thông số địa chất mẫu tự nhiên mẫu tăng mặn Độ mặn dung dịch (%) Hàm lượng muối đất Sa (%) Độ lún tức thời Si (10-3m) Độ lún cố kết Sc (10-3m) Thời gian cố kết t (ngày) 1.25 Mẫu tự nhiên 2.50 5.00 7.00 2.237 3.598 4.280 5.768 6.922 211.81 188.26 185.06 197.13 205.25 583.42 498.17 503.34 550.72 569.26 15041.64 22490.04 21745.20 24393.53 27918.54 Biểu đồ thể thay đổi độ lún tức thời Si, độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết t theo độ mặn Dưới biểu đồ thể thay đổi độ lún tức thời Si, độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết theo độ mặn mẫu 5.0m 108 Độ lún tức thời Si (10-3m) Sc - Sa 215 210 205 200 195 190 185 180 Sa (%) Hình 4.18 Biểu đồ thể thay đổi độ lún tức thời Si theo độ mặn mẫu 5.0m Độ lún cố kết Sc (10-3m) Sc - Sa 600 580 560 540 520 500 480 Sa (%) Hình 4.19 Biểu đồ thể thay đổi độ lún cố kết Sc theo độ mặn mẫu 5.0m 109 Thời gian cố kết t (ngày) t - Sa 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 Sa (%) Hình 4.20 Biểu đồ thể thay đổi thời gian kết thúc cố kết t theo độ mặn mẫu 5.0m Kết luận Qua bảng kết biểu đồ thể thay đổi độ lún tức thời Si, độ lún cố kết Sc thời gian kết thúc cố kết t theo độ mặn tác giả nhận thấy Si Sc có xu hướng tăng độ mặn tăng, đồng thời tăng độ mặn giảm so với mẫu tự nhiên Thời gian kết thúc cố kết t có xu hướng tăng theo độ mặn Cụ thể lượng tăng giảm Si, Sc t so với mẫu tự nhiên thể bảng Bảng 4.8 Lượng tăng giảm Si, Sv t so với mẫu tự nhiên Độ mặn dung 1.25 dịch (%) Hàm lượng muối 1.978 đất Sa (%) Độ lún tức thời Si Tăng 12.51% (10-3m) Độ lún cố kết Sc Tăng 17.11% (10-3m) Thời gian cố kết t Giảm (ngày) 33.12% 4.5 NHẬN XÉT 2.50 5.00 7.00 2.547 3.969 5.202 Giảm 1.70% Tăng 4.71% Tăng 9.02% Tăng 1.04% Tăng 10.55% Tăng 14.27% Giảm 3.31% Tăng 8.46% Tăng 24.14% Kết tính tốn mơ đường mẫu lọc muối cho thấy đất sau lọc muối độ lún tức thời độ lún cố kết tăng lên thời gian cố kết giảm 110 Đối với mẫu tăng mặn cho thấy Si Sc có xu hướng tăng độ mặn tăng, đồng thời tăng độ mặn giảm so với mẫu tự nhiên Thời gian kết thúc cố kết t có xu hướng tăng theo độ mặn Cụ thể lượng tăng giảm Si, Sc t so với mẫu tự nhiên thể phần 4.6 KẾT LUẬN Kết mơ tính tốn đường cho thấy đất nhiễm mặn chịu ảnh hưởng việc tăng mặn hay lọc muối gây ảnh hưởng bất lợi cho đường, làm tăng độ lún đường dẫn đến thay đổi kích thước yếu tố hình học đường (kể cao độ nền) so với thiết kế ban đầu q trình thi cơng đắp q trình khai thác đường sau Sự thay đổi độ mặn làm thay đổi thời gian kết thúc cố kết dẫn đến công tác xử lý đường khơng đạt hiệu tính tính tốn thiết kế ban đầu 111 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1) Kết luận a) Qua kết thí nghiệm so sánh với nghiên cứu trước tác giả nhận thấy kết thí nghiệm tương đồng với nghiên cứu trước xu hướng thay đổi tiêu lý đất như: W, e, φ, c theo độ mặn b) Kết thí nghiệm Kết thí nghiệm cho thấy hệ sơ cố kết Cv, hệ số thấm kv, hệ số nén thể tích mv thay đổi rõ ràng lọc muối, cụ thể là:  Đối với mẫu độ sâu 5.0m: + Hệ số cố kết Cv tăng từ 8.6% đến 67.9% tùy theo cấp tải + Hệ số thấm kv tăng từ 28.3% đến 92.0% tùy theo cấp tải + Hệ số nén thể tích mv tăng từ 5.6% đến 23.5% tùy theo cấp tải  Đối với mẫu độ sâu 14.0m: + Hệ số cố kết tăng từ 1.8% đến 93.8% tùy theo cấp tải + Hệ số thấm kv tăng từ 28.3% đến 114.8% tùy theo cấp tải + Hệ số nén thể tích mv tăng từ 12.7% đến 43.5% tùy theo cấp tải Kết thí nghiệm mẫu tăng mặn cho thấy cấp áp lực vượt qua khỏi áp lực tiền cố kết Pc hệ số cố kết Cv, hệ số thấm kv, hệ số nén thể tích mv giảm rõ ràng độ mặn tăng, cụ thể là:  Đối với mẫu độ sâu 5.0m: + Hệ số cố kết Cv giảm từ 21.8% đến 32.0% so với mẫu tự nhiên + Hệ số thấm kv giảm từ 69.6% đến 92.4% so với mẫu tự nhiên + Hệ số nén thể tích mv giảm từ 7.5% đến 27.3% so với mẫu tự nhiên  Đối với mẫu độ sâu 14.0m: + Hệ số cố kết Cv giảm từ 10.9% đến 40.0% so với mẫu tự nhiên + Hệ số thấm kv giảm từ 22.4% đến 52.7% so với mẫu tự nhiên + Hệ số nén thể tích mv giảm từ 13.6% đến 20.6% so với mẫu tự nhiên 112 c) Kết mơ Mơ tính tốn đường phần mềm plaxis 2D cho thấy mẫu lọc muối cho thấy đất sau lọc muối độ lún tức thời độ lún cố kết tăng lên thời gian cố kết giảm, cụ thể là:  Đối với mẫu 5.0m Si tăng 46.63%, Sc tăng 53.97% t giảm 27.64%,  Đối với mẫu 14.0m Si tăng 35.53%, Sc tăng 48.11% t giảm 38.91% Kết mơ tính tốn mẫu tăng mặn cho thấy Si Sc có xu hướng tăng độ mặn tăng, đồng thời tăng độ mặn giảm so với mẫu tự nhiên Thời gian kết thúc cố kết t có xu hướng tăng theo độ mặn, cụ thể là:  Đối với mẫu 5.0m + Si tăng 8.47% độ mặn dung dịch 1.25% tăng 15.04% độ mặn dung dịch 7.00% so với mẫu tự nhiên + Sc tăng 9.53% độ mặn dung dịch 1.25% tăng 35.12% độ mặn dung dịch 7.00% so với mẫu tự nhiên + t giảm 0.75% độ mặn dung dịch 1.25% tăng 40.55% độ mặn dung dịch 7.00% so với mẫu tự nhiên  Đối với mẫu 14.0m + Si tăng 12.51% độ mặn dung dịch 1.25% tăng 9.02% độ mặn dung dịch 7.00% so với mẫu tự nhiên + Sc tăng 17.11% độ mặn dung dịch 1.25% tăng 14.27% độ mặn dung dịch 7.00% so với mẫu tự nhiên t giảm 33.12% độ mặn dung dịch 1.25% tăng 24.14% độ mặn dung dịch 7.00% so với mẫu tự nhiên 2) Kiến nghị Do hạn chế tài hạn chế thời gian nên tác giả thực nghiên cứu với loại đất khu vực thị trấn Cần Thạnh, huyện Cần Giờ, Tp.Hồ Chí Minh với số lượng mẫu thí nghiệm giới hạn lỗ khoan sâu 30m Vì cần có thêm nghiên cứu đất khu vực khác 113 huyện Cần Giờ để có kết nghiên cứu hồn thiện thay đổi hệ số cố kết Cv theo độ mặn đất khu vực huyện Cần Giờ, Tp.Hồ Chí Minh Kết nghiên cứu tác giả dừng lại thay đổi hệ số cố kết theo phương đứng Cv theo độ mặn chưa có kết nghiên cứu thay đổi hệ số cố kết theo phương ngang Ch theo độ mặn 3) Hướng nghiên cứu Cần có nghiên cứu tương tự đất khu vực khác huyện Cần Giờ để có kết nghiên cứu hoàn thiện thay đổi hệ số cố kết Cv theo độ mặn đất khu vực huyện Cần Giờ, Tp.Hồ Chí Minh Cần có nghiên cứu thay đổi hệ số cố kết theo phương ngang Ch theo độ mặn Cần có nghiên cứu thiết lập tương quan hệ số cố kết theo phương đứng Cv hệ số cố kết theo phương ngang Ch đất nhiễm mặn khu vực huyện Cần Giờ, Tp.HCM Kết nghiên cứu tương quan Cv Ch giúp cơng tác tính tốn thiết kế đường đất nhiễm mặn khu vực huyện Cần Giờ thành phố Hồ Chí Minh xác giai đoạn lập dự án khả thi thay sử dụng tương quan hệ số cố kết theo phương ngang lấy từ hai đến năm lần hệ số cố kết theo phương đứng tiêu chuẩn 22TCN 262-2000 – Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Châu Hồng Thắng (2007), “Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng muối đến vài đặc trưng lý đất bùn sét khu vực huyện Nhà Bè – TPHCM”, luận văn thạc sĩ, Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [2] Thanh-Hai Do (2010), “Effect of leaching on geotechnical properties of Busan clay”, chapter 2, Doctor Dissertation Pukyong National University, Busan, Korea [3] Tô Văn Lận (1996), “Nghiên cứu đất nhiễm mặn Bình Thuận số giải pháp xây dựng cơng trình đất nhiễm mặn”, luận án thạc sĩ kỹ thuật, Đại Học Bách Khoa, đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [4] Lê Hoàng Phương (2009), “Ảnh Hưởng Của Nồng Độ Muối Đến Cường Độ Của Đất Trộn Xi Măng Tại Vùng Cần Giờ -Ứng Dụng Vào Thiết Kế Nền Đường” Luận văn thạc sĩ, Đại Học Bách Khoa, đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, năm 2009 [5] Lại Văn Quí (2013), ảnh hưởng thay đổi độ mặn theo độ sâu đến đặc trưng lý đất khu vực Cần Giờ, Tp.HCM Luận văn thạc sĩ, Đại Học Bách Khoa, đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [6] Huỳnh Tấn Phát (2012), “Ảnh hưởng việc lọc muối tới đặc trưng lý đất nhiễm mặn ứng dụng để tính toán sức chịu tải cọc Cần Giờ TP.HCM”, luận văn thạc sĩ, Đại Học Bách Khoa, đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [7] Trần Ngọc Anh, Nguyễn Tiền Giang, Nguyễn Thanh Sơn, Ngơ Chí Tuấn, Nguyễn Đức Hạnh, Nguyễn Trần Hoàng, Nguyễn Huy Phương, Nguyễn Hữu Nam (2009), “Dự tính xâm nhập mặn sơng tỉnh Quảng Trị theo kịch phát triển kinh tế xã hội đến 2020” Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 25, Số 1S 1‐12 [8] Trần Quốc Đạt, Nguyễn Hiếu Trung Kanchit Likitdecharote “ Mô xâm nhập mặn đồng sông cửu long tác động mực nước biển dâng suy giảm lưu lượng từ thượng nguồn”, Tạp chí Khoa học 2012:21b 141-150 [9] Bùi Trường Sơn (2012), Địa Chất cơng trình, Nxb Đại Học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh 115 [10] Võ Phán, Hoàng Thế Thao, Đỗ Thanh Hải, Phan Lưu Minh Phượng (2012), Các phương pháp khảo sát trường thí nghiệm đất phịng, Nxb Đại Học Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh [11] Huỳnh Trung Tín (2013), ảnh hưởng độ mặn đến đặc trưng lý đất nhiễm mặn ứng dụng để tính toán sức chịu tải cọc Cần Giờ, Tp.HCM Luận văn thạc sĩ, Đại Học Bách Khoa, đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [12] Bjerrum, L (1954) Seventh Rankine Lecture Engineering geology of Norwegian normally-consolidated marine clays as related to settlements of building Géotechnique 17, No.2, 81-118 [13] Bjerrum, L (1967) Seventh Rankine Lecture Engineering geology of Norwegian normally-consolidated marine clays as related to settlements of building Géotechnique 17, No.2, 81-118 [14] Ismale, N.F (1998) Laboratory and Field leaching tests on coastal salt-bearing soils J Geotech Engrg., ASCE, 119(3), 453-470 [15] Omar Saeed Baghabra A1-Amoudi, Sahel N Abduljauwad (1994) “Compressibility and collapse characteristics of arid saline sabkha soils” [16] Joshep Kestin, h Ezzat Khalifa and Robert J Correia (1981), Tables of Dynamic and Kinematic Viscosity of Aqueous NaCl Solution in the Temprature Range 20 - 1500C an the Pressure range 0.1 - 35Mpa [17] Bjerrum, L (1954), “ Geotechnical properties of Nowegian Marien clays” , Géotechnique 4, No.21, 49-69 116 TÓM TẮT LÝ LỊCH CÁ NHÂN Họ tên : Nguyễn Hoàng Duyệt Sinh ngày : 20 – 05 – 1982 Nơi sinh : Quảng Ninh Địa liên lạc : 201B Hoàng Văn Thụ, Phường 8, Q.Phú Nhuận, TP.HCM Điện thoại : 0937 454 474 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Năm 2003 – 2009: Ngành Xây dựng Dân Dụng Công Nghiệp - Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - Trường Đại học Bách Khoa – Đại học quốc gia TP.HCM Năm 2012 – 2014: Cao học ngành Địa Kỹ thuật Xây dựng -Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - Trường Đại học Bách Khoa – Đại học quốc gia TP.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC Năm 2010 – nay: Công ty TNHH tư vấn xây dựng CC ... TÀI: SỰ THAY ĐỔI HỆ SỐ CỐ KẾT CỦA ĐẤT THEO ĐỘ MẶN VÀ ỨNG DỤNG TÍNH TỐN NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN KHU VỰC HUYỆN CẦN GIỜ - TP HỒ CHÍ MINH II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1- NHIỆM VỤ: Nghiên cứu thay đổi. .. đổi hệ số cố kết đất theo độ mặn ứng dụng tính tốn đường đất nhiễm mặn khu vực huyện Cần Giờ thành Phố Hồ Chí Minh? ?? nhằm góp phần vào kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiễm mặn tiêu lý đất Và hết kết. .. ? ?Sự thay đổi hệ số cố kết đất theo độ mặn ứng dụng tính tốn đường đất nhiễm mặn khu vực huyện Cần Giờ thành Phố Hồ Chí Minh? ?? nhằm góp phần vào kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiễm mặn tiêu lý đất b)