Nghiên cứu giải pháp thiết kế và thi công đê quai trên nền đất yếu

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI MAI HỒNG HẠNH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ĐÊ QUAI TRÊN NỀN ĐẤT YẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2011 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI - MAI HỒNG HẠNH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ĐÊ QUAI TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Chuyên ngành : Xây dựng Cơng trình thuỷ Mã số: 60 - 58 - 40 : LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: GS TS LÊ KIM TRUYỀN Hà Nội - 2011 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng Cơng trình thủy với đề tài : “ Nghiên cứu giải pháp thiết kế thi công đê quai đất yếu” hoàn thành với cố gắng thân giúp đỡ mặt thầy giáo, quan, gia đình bạn bè đồng nghiệp Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo: GS.TS Lê Kim Truyền trực tiếp tận tình hướng dẫn, động viên, cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn khoa Sau Đại học, khoa Cơng trình Thủy Lợi – Trường Đại học Thủy Lợi, thầy giáo, cô giáo tham gia giảng dạy trực tiếp tận tình giúp đỡ truyền đạt kiến thức trình học tập làm luận văn Tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên tinh thần vật chất để tác giả đạt kết hơm Do cịn nhiều hạn chế trình độ chun mơn, thời gian, nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong muốn tiếp tục nhận nhiều góp ý bảo thầy, cô giáo bạn bè đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Tác giả Mai Hồng Hạnh Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đê quai loại cơng trình thường gặp xây dựng cơng trình thủy lợi, thủy điện Đê quai ngồi việc ngăn chặn, vây quanh hố móng cịn cơng trình nối liền hai bờ, tạo thành mạng lưới giao thơng sau ngăn dịng Đê quai thường xây dựng theo phương pháp đắp lấn dần hai bên bờ đất tự nhiên, chưa xử lý Nền đê quai thường gặp đất yếu, loại đất bùn, đất bồi tích, v.v có sức chịu tải nhỏ tính nén lún lớn Khi đắp đê quai đất yếu khơng khảo sát thiết kế cẩn thận có giải pháp phù hợp đê quai dễ ổn định, bị lún nhiều dẫn đến hư hỏng, gây ảnh hưởng đến việc giao thông hai bờ tiến độ thi cơng chung cơng trình Trong q trình thi cơng xây dựng lựa chọn giải pháp thiết kế, thi cơng đê quai thích hợp với loại mang lại hiệu kinh tế cao bảo đảm chất lượng cơng trình làm việc cách an toàn đáp ứng yêu cầu cơng trình đặt Nếu lựa chọn giải pháp thiết kế, thi cơng đê quai khơng gây nên cố đáng tiếc, gây tổn thất lãng phí lớn kinh tế, an tồn q trình xây dựng cơng trình Vì vậy, đề tài “ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ĐÊ QUAI TRÊN NỀN ĐẤT YẾU ” cần thiết, có ý nghĩa kinh tế khoa học mà thực tiễn xây dựng cơng trình thủy lợi, thủy điện thường gặp Ý nghĩa thực tiễn khoa học - Ý nghĩa thực tiễn: Đất yếu loại đất có sức chịu tải nhỏ tính nén lún thường gặp nước ta Khi xây dựng đất yếu không khảo sát thiết kế cẩn thận có biện pháp xử lý thích đáng cơng trình xây dựng thường ổn định, bị lún nhiều lún kéo dài, ảnh hưởng xấu đến việc khai thác cơng trình cơng trình xây dựng xung quanh - Ý nghĩa khoa học: Trong nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước nay, xây dựng cơng trình đất yếu, nhiều cơng trình áp Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 dụng cơng nghệ mới, có biện pháp thiết kế thi cơng đúng, xử lý đất yếu thích đáng Tương tác kết cấu cơng trình đất yếu đòi hỏi phải hiểu biết sâu khoa học đất, kỹ thuật móng, v.v Vì mang ý nghĩa khoa học rõ nét Mục đích đề tài - Nghiên cứu độ lún đê quai đất yếu - Nghiên cứu độ ổn định đê quai đất yếu - Lựa chọn kỹ thuật thi công đê quai đất yếu Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu thông qua tài liệu liên quan đến thiết kế thi cơng cơng trình đất yếu nước giáo trình chuyên ngành dịch từ nước ngồi - Tìm hiểu qua dự án thiết kế, thi cơng cơng trình đất yếu áp dụng - Nghiên cứu tài liệu khảo sát địa chất cơng trình biện pháp kỹ thuật cải tạo đất yếu xây dựng cơng trình - Phân tích kết độ lún đê quai đất yếu, độ ổn định đê quai đất yếu - Phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm thực tế - Phương pháp chuyên gia Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 CHƯƠNG ĐẤT YẾU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU 1.1 – KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU 1.1.1 Khái niệm chung đất yếu Khái niệm “đất yếu” chưa thật rõ ràng Khái niệm tương đối phụ thuộc vào trạng thái vật lý đất, tương quan khả chịu lực đất với tải trọng mà móng cơng trình truyền lên Đa số nhà nghiên cứu gọi đất yếu đất có khả chịu lực vào khoảng 0,5 – 1,0 KG/cm2, lớn hơn, có tính nén lún mạnh khơng áp dụng biện pháp xử lý việc xây dựng cơng trình đất khó khơng thể thực Đất yếu hồn tồn bão hịa nước, có hệ số rỗng lớn (thường ε > 1,0), hệ số nén lún lớn (α tới vài phần mười vài ba đơn vị), môđun tổng biến dạng bé (nói chung E0 ≤ 50kG/cm2) trị số chống cắt không đáng kể Đất yếu gồm loại đất sét mềm có nguồn gốc nước, thuộc giai đoạn đầu trình hình thành đất sét, loại cát hạt nhỏ, mịn, rời rạc, than bùn, loại trầm tích bị mùn hóa, than bùn hóa, v.v … Chúng đa dạng thành phần khoáng vật, thường giống tính chất lý chất lượng xây dựng Xét theo nguồn gốc đất yếu thành tạo điều kiện lục địa, vũng, vịnh, biển Nguồn gốc lục địa tàn tích (eluvi), sườn tích (deluvi), hồng tích (proluvi), gió, lầy, băng, người (đất đắp) Nguồn gốc vũng vịnh cửa sơng, tam giác châu vịnh biển Đất nguồn gốc biển tạo thành tạo khu vực nước nơng (khơng q 200m), thềm lục địa (200 ÷ 300m) biển sâu (hơn 300m) Tùy theo thành phần vật chất, phương pháp điều kiện hình thành, vị trí khơng gian, điều kiện địa lý khí hậu, biến đổi sau tạo nên, v.v … mà tồn loại đất khác Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 Trong thực tế xây dựng nước ta thường gặp nhiều đất sét yếu bão hòa nước cát lẫn bùn bão hòa nước (vùng đồng Bắc Bộ, đồng sơng Cửu Long) Chúng có tính chất đặc biệt đồng thời có số tính chất tiên biểu cho loại đất yếu nói chung Phần lớn đê quai xây dựng đất yếu đê quai cơng trình đập dâng Văn Phong (tỉnh Bình Định), đê quai cơng trình đập Ngàn Trươi (tỉnh Hà Tỉnh), đê quai cơng trình Hồ Tả Trạch (tỉnh Thừa Thiên Huế), đê quai cơng trình Hồ chứa nước Sơng Dinh (tỉnh Bình Thuận), v.v… 1.1.2 Đất sét yếu – Tính chất biến dạng đất sét yếu Đất sét yếu chất mối liên kết hạt chúng định Đất sét yếu có khả nén chặt củng cố tác dụng ứng suất Độ bền đất sét chịu lực xác định lực dính C Ngay áp lực bé, mức độ nén lún chúng đạt đến trị số đáng kể Quá trình biến dạng đất sét yếu xảy khoảng thời gian dài với tốc độ bé Khi nén trục, mẫu đất sét yếu cho trị số nở không lớn Khi nén không nở hông, đất xảy dịch chuyển hạt Có thể chia biến dạng đất sét yếu dạng sau : -Biến dạng khôi phục, gồm biến dạng đàn hồi biến dạng cấu trúc hấp phụ -Biến dạng dư, gồm biến dạng cấu trúc Biến dạng đất sét yếu phá hoại mối liên kết cấu trúc biến dạng màng hấp phụ dung hợp với nước gây nên Khi tải trọng chưa vượt độ bền mối liên kết cấu trúc, đất chưa bị nén thể tính chất đàn hồi Nhưng đất sét yếu, độ bền cấu trúc có trị số bé, phạm vi thể biến dạng đàn hồi không đáng kể Khi tải trọng vượt trị số độ bền cấu trúc biến dạng dẻo cịn dư phát triển tương đối nhanh kèm theo sau biến dạng nghịch Biến dạng dư vượt biến dạng thuận nghịch hàng chục lần Biến dạng khôi phục (thuận nghịch) trường hợp chia làm hai phần: Khôi phục tức thời khôi phục chậm muộn Phần đầu biến Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 dạng đàn hồi thực Trị số biến dạng đất yếu khơng đáng kể có ý nghĩa Các loại biến dạng chủ yếu đất sét biến dạng cấu trúc biến dạng cấu trúc hấp phụ Biến dạng cấu trúc: Là biến dạng dư xảy trượt tương đối lên hạt, khối tăng mật độ yếu tố cấu trúc đơn vị thể tích Trong trình biến dạng cấu trúc, ứng suất tác dụng vượt mức chịu đựng lực dính kết tạo nên hạt khối đất bị dịch chuyển Đặc điểm liên quan nhiều đến khả chịu tải Đất sét yếu mơi trường dẻo nhớt, chúng có tính dão, có khả thay đổi độ bền cho tải trọng tác dụng lâu dài Khả gọi tính chất lưu biến Dưới tác dụng lực không đổi, có trị số vừa phải, đất sét yếu cịn xảy q trình khác q trình khôi phục củng cố tượng xúc biến Hiện tượng thể rõ lớp đất sét xung quanh cọc đóng nền, nhiều thí nghiệm xác nhận lực dính C lớp đất sau thời gian hồi phục ban đầu Ngoài dão, tính chất lưu biến đất sét, kể đất sét yếu, cịn có biểu khác trùng ứng suất tức giảm (yếu) dần ứng suất đất giữ biến dạng ổn định Thời gian mà ứng suất gây nên biến dạng xét giảm e = 2,71828… lần gọi chu kỳ trùng ứng suất Chu kỳ phụ thuộc vào hệ số nhớt môđun đàn hồi trượt Chu kỳ trùng ứng suất lớn thời gian cần thiết để thể dão dài trái lại chu kỳ trùng ngắn thời gian để thể tính chất đàn hồi đất xét bé Ở đất sét chu kỳ trùng ứng suất thường ngắn Trong tính tốn cơng trình gồm đất có tính chất lưu biến, người ta dùng hai phương pháp: tính theo độ bền lâu dài (theo trạng thái giới hạn thứ nhất) tính theo biến dạng dão (theo trạng thái giới hạn thứ 2) Khác với phương pháp tính tốn thơng thường, trường hợp người ta xét đến ảnh hưởng nhân tố thời gian Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 Trong tính tốn lún, tượng lưu biến nghiên cứu hình thức xét đến mức độ thể dão loại đất, sở sơ đồ mơ hình khác Xét tương quan hai yếu tố dão thấm trình cố kết đất, tìm liên hệ thích hợp để biểu thị mối tương quan 1.1.3 Đất cát yếu Cát thành tạo biển vũng vịnh Về thành phần khống vật, cát chủ yếu thạch anh, đơi có lẫn tạp chất Cát gồm hạt kích thước 0,05 đến 2mm Cát gọi “yếu” có hạt thuộc loại nhỏ, mịn trở xuống, đồng thời có kết cấu rời rạc Ở trạng thái bão hịa nước bị nén chặt pha lỗng đáng kể, chứa nhiều di tích hữu chất lẫn sét Những loại cát chịu tác dụng rung chấn động trở thành trạng thái lỏng nhớt, gọi cát chảy Khi chịu tải, đất cát khơng gắn kết có tính chất thể rời Độ bền xác định hoàn toàn lực ma sát Lực ma sát lại phụ thuộc vào trị số tải trọng, mật độ kết cấu, kích thước hạt, độ mài tròn cạnh mức độ đồng chúng Chỉ bị làm ẩm chút ít, cát xuất lực liên kết yếu, chủ yếu lực mao dẫn gây nên Ở cát chặt, nhiều trường hợp phát sinh lực tiếp nối tương hỗ hạt Nhân tố coi thể sức chống cắt ban đầu tải trọng pháp tuyến không Nhưng đặc điểm bật đất cát không có, có với mức độ yếu, lực dính hạt sức chống cắt thành phần ma sát gây nên Sức chống cắt cát gồm: -Sức chống ma sát số hạt trượt lên hạt khác -Sức chống lăn hạt lên hạt khác -Sức chống đập vỡ hạt sứt mẻ góc cạnh Sức chống cắt cát phụ thuộc vào thành phần khống vật hình dạng hạt, chủ yếu vào mật độ kết cấu chúng trị số tải trọng tác dụng, chủ yếu vào mật độ kết cấu chúng trị số tải tác dụng Tính chất có liên quan chặt chẽ đến khả chịu tải nền, đặc biệt cát bão hòa nước Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 Đặc điểm quan trọng cát bị nén chặt nhanh nhiều chịu tác dụng chấn động Khi cát gồm hạt nhỏ, nhiều hữu bão hòa nước chúng trở thành cát chảy Tính chất chảy có hạt nhỏ bé Trong thành phần loại cát này, lượng chứa hạt bụi (0,05 ÷ 0,002mm) chiếm 60 ÷ 70% Chúng có đặc điểm chứa nhiều hữu trạng thái keo Chỉ với điều kiện cát gọi cát chảy thực Loại cát yếu thứ hai cát chảy giả Nó bị chảy có áp lực thủy động Về thành phần cát chảy giả cát sạch, khơng lẫn vật liệu keo Ở trạng thái thiên nhiên, cát chảy thực có độ bền khả chịu lực tương đối cao, bị phá hoại kết cấu làm rời khơng cịn tính chất Lúc cát biến thành trạng thái chảy chất lỏng Sự tiếp xúc hạt lực ma sát sức chống cắt giảm xuống nhiều, chí đến số khơng Hiện tượng gọi “hóa lỏng” cát bị tác động động đất Hiện tượng cát chảy thường gặp đào hố móng xây dựng Khả mức độ thể cát chảy cấu tạo địa chất khu vực, áp lực cột nước, thành phần trạng thái cát định Cát chảy làm cho công tác thi công trở nên phức tạp, gây nguy hiểm nguyên nhân phát sinh, phát triển nhiều tai nạn phá hoại công trình Khi nghiên cứu kỹ nhận định xác nguyên nhân phát sinh, phát triển biết dùng biện pháp thích hợp tránh khắc phục nguy hiểm cát chảy gây nên Cát rời có khả giảm độ rỗng tác dụng tải trọng động rung Với trị số gia tốc chuyển động, lực ma sát cát giảm đến mức cát giống chất lỏng nhớt nặng Trị số gia tốc chuyển động gọi gia tốc lâm giới Khi thiết kế cơng trình đặt cát ngập nước điều kiện động, người ta tính để cơng trình làm việc gia tốc chấn động nhỏ gia tốc lâm giới Học viên: Mai Hng Hnh - Lp CH 17C2 89 Đê quai thượng, hạ lưu đắp đầu mùa khô năm thứ tư: - Đê quai thượng lưu: + Đê quai thượng lưu đắp đất, đá dài L = 250m + Cao trình đỉnh đê quai: đê thượng lưu = +17,0m + Chiều rộng đỉnh đê quai kể phần đắp chống thấm qua băng két : B = 15m + Cao trình đỉnh băng két chặn dòng phía mái thượng lưu đê quai (+14,30m) + Mái thượng lưu m = 4,0 + Mái hạ lưu m = 2,0; m = 1,5 Chân khay trước băng két chân khay tim đê quai đắp đất lớp 2a chống thấm, đáy chân khay (b = 5m); (b = 6,0m) cắt ngang đê quai thượng lưu năm thø phÝa hè mãng 2 3 S2-D1hn S2-D1hn Hình 4.5: Cấu tạo đê quai thượng lưu đắp năm thứ tư - Đê quai hạ lưu: + Đê quai hạ lưu đắp đất dài L = 90m + Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu: đê quai hạ lưu = +11,5m + Chiều rộng đỉnh đê quai : B = 9m + Mái thượng lưu m = 2,0 + Mái hạ lưu m = 1,5 Chân khay đê quai đắp đất lớp 2a chống thấm, đáy chân khay (b =5m) Hc viờn: Mai Hng Hnh - Lp CH 17C2 90 cắt ngang đê quai hạ lưu năm thứ phía hố móng DPH DPH Hình 4.6: Cấu tạo đê quai hạ lưu đắp năm thứ tư 4.5 KT LUN quai cơng trình ngăn nước tạm thời ngăn cách hố móng với dịng chảy nên đất đê quai thường có nguồn gốc bồi tích, đê quai lại chủ yếu thi công nước nên phần nước đê thi công phương pháp ủi đất trực tiếp vào dịng chảy, khơng đầm nén theo lớp tính nén lún đê quai lớn Sau thi cơng đê quai hồn thành đạt yêu cầu mặt cắt thiết kế, song trình làm việc đê quai đất yếu ảnh hưởng trình lún, sau thời gian mặt cắt đê quai không đạt yêu cầu thiết kế, ảnh hưởng đến cơng trình thi cơng Do để đảm bảo an tồn q trình làm việc đê quai đất yếu cần phải xác định chiều dày bù lún theo lý thuyết để dự phòng vật liệu đắp bù lún đảm bảo yêu cầu thiết kế Mặt khác cần phải có giải pháp hợp lý để xử lý đất yếu để giảm tính thấm đất đảm bảo ổn định cho đê quai Trong tất giải pháp lựa chọn xử lý đê quai đất yếu, phải bố trí: + 01 lớp vải địa kỹ thuật không dệt cấu tạo đắp (nếu đất yếu dạng bùn sét, sét pha trạng thái chảy) để ngăn đất đắp bên chìm vào đất yếu phân bố ứng suất bên truyền xuống đất Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 91 + 01 lớp đệm cát hạt thô dày tối thiểu 0,5m đắp (nếu đất yếu dạng sét pha, cát pha trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy) để tạo điều kiện thuận lợi tăng nhanh khả thoát nước đất theo phương ngang Để đảm bảo độ ổn định cho đê quai q trình làm việc phải có biện pháp tăng cường hệ số ổn định cho đê quai như: + Trải lớp vải địa kỹ thuật lên mái đê quai để tăng hệ số ổn định + Đổ đá chân đê quai để chống xói lở dòng chảy gây + Tăng độ thoải mái đê quai khơng phạm vào hố móng cơng trình Nền đất yếu thường có hệ số thấm K bé nhiên đất yếu có nhiều hạt cát có hệ số thấm K lớn Để đảm bảo tính thấm đất đê quai ta phải có giải pháp chống thấm chống thấm vật liệu đắp + Rải màng chống thấm thượng lưu đê quai sau đắp đất phủ lên + Khoan chống thấm, đóng cừ đê quai + Thiết kế chân khay cho đê quai Do đê quai cơng trình ngăn nước tạm thời ngăn cách hố móng với dịng chảy nên sau mùa lũ ta phải dự phòng vật liệu để đắp lại đê quai đảm bảo yêu cầu thiết kế Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Nền đất yếu đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền biến dạng nhiều, làm thiên nhiên cho cơng trình xây dựng Khi xây dựng cơng trình dân dụng, giao thơng, thủy lợi thường gặp loại đất yếu, tùy thuộc vào tính chất lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo cơng trình mà dùng phương pháp xử lý móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải đất, giảm độ lún, tăng cường độ chống cắt đất, đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho cơng trình Đối với cơng trình thủy lợi, việc xử lý đất yếu cịn làm giảm tính thấm đất, đảm bảo ổn định cho khối đất đắp Đề tài “Nghiên cứu giải pháp thiết kế thi công đê quai đất yếu” loại đề tài mang tính khoa học thực tiễn cao Đề tài nghiên cứu lựa chọn giải pháp thiết kế thi công đê quai đất yếu ứng dụng nước giới: - Các biện pháp xử lý kết cấu cơng trình như: dùng đắp nhẹ, xây dựng theo giai đoạn - Các biện pháp xử lý đất yếu như: phương pháp xử lý đệm cát, đệm đất, bệ phản áp, phương pháp gia tải nén trước, tăng cường vải địa kỹ thuật tổng hợp Việc nghiên cứu trình lún đê quai đất yếu theo thời gian, tính chiều cao phòng lún, độ ổn định đê quai đất yếu quan trọng Kết nghiên cứu giúp đưa giải pháp hợp lý thiết kế thi công đê quai đất yếu, đưa giải pháp bảo đảm an tồn q trình làm việc đê quai đất yếu II Khả ứng dụng đề tài thực tế Kết nghiên cứu luận văn áp dụng cho việc thiết kế kỹ thuật thi cơng cơng trình đất yếu nhằm làm cho cơng trình an toàn đảm bảo Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 93 tính kinh tế Đồng thời kết nghiên cứu giúp cho đơn vị thi công lập kế hoạch thi công cho phù hợp III Những vấn đề tồn cần nghiên cứu - Trong luận văn trình bày tính lún, độ ổn định lật đê quai mà chưa nêu lên kiểm tra đẩy trồi đất trượt lở xung quanh - Tác giả phân tích nhân tố chiều cao đê quai chiều dày tầng đất ảnh hưởng đến trình lún đê quai mà chưa phân tích hết nhân tố ảnh hưởng đến trình lún đê quai - Do thời gian khuân khổ luận văn có hạn, nên luận văn chưa tính tốn cho việc ứng dụng phương pháp xử lý loại vật liệu đắp đê quai khác sở so sánh mặt kinh tế kỹ thuật cơng trình Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ môn thi công trường đại học Thủy Lợi (2004), Giáo trình thi cơng cơng trình thủy lợi (tập + 2), Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội Bộ Xây Dựng (1985), Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam - Nền cơng trình thuỷ cơng - TCXDVN 4253-86, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội Nguyễn Quang Chiêu (2004), Thiết kế thi công đắp đất yếu, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội Phạm Huy Chính (2005), Cung ứng kỹ thuật thi công xây dựng, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội Nguyễn Bá Kế (2007), Tổng quan phương pháp xử lý đất yếu, Tập giảng lớp học chuyên đề kỹ thuật công nghệ xử lý đất yếu, Liên hiệp Hội Khoa học kỹ thuật Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục, Lê Bá Lương, Pierre Lareal (2001), Nền đường đắp đất yếu điều kiện Việt Nam, Nhà xuất Giao Thông Vận Tải, Hà Nội Ngô Văn Quỳ (2005), Các phương pháp thi công xây dựng, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội Doãn Minh Tâm (2006), Xử lý đất yếu tuyến đường Việt Nam, Viện Khoa học Công nghệ Giao Thông Vận Tải, Hà Nội Hồng Văn Tân, Trần Đình Ngơ, Phan Xuân Trường, Phạm Xuân, Nguyễn Hải (2006), Những phương pháp xây dựng cơng trình đất yếu, Nhà xuất Giao Thông Vận Tải, Hà Nội 10 Nguyễn Văn Thơ, Trần Thị Thanh (2002), Xây dựng đê đập, đắp tuyến dân cư đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long, Nhà xuất Nông Nghiệp, Thành Phố Hồ Chí Minh 11 Đồn Thế Tường (2007), Gia cố đất yếu Việt Nam: cố, giải pháp khắc phục kinh nghiệm áp dụng, Tập giảng lớp học chuyên đề kỹ thuật Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 95 công nghệ xử lý đất yếu, Liên hiệp Hội Khoa học kỹ thuật Việt Nam, Hà Nội 12 Nguyễn Viết Trung, Nguyễn Phương Duy, Nguyễn Duy Lâm (1998), Công nghệ xử lý đất yếu: vải địa kỹ thuật bấc thấm, Nhà xuất Giao Thông Vận Tải, Hà Nội 13 Nguyễn Uyên (2005), Xử lý đất yếu xây dựng, Nhà xuất Xây Dựng Hà Nội 14 Nguyễn Uyên Trịnh Văn Cương, Bản dịch (1994), Những biện pháp kỹ thuật cải tạo đất yếu xây dựng, Nhà xuất Giáo Dục, Hà Nội 15 Trần Văn Việt (2004), Cẩm nang dùng cho kỹ sư địa kỹ thuật, Nhà xuất Xây Dựng Hà Nội Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU CHƯƠNG 28 Bảng 2.1: Sơ đồ nghiên cứu độ ổn định đắp đất yếu 39 CHƯƠNG 46 Bảng 3.1: Ảnh hưởng chiều dày đất đến trình lún điểm A 55 Bảng 3.2: Ảnh hưởng chiều dày đất đến trình lún điểm B 56 Bảng 3.3: Ảnh hưởng chiều cao đê quai đến trình lún điểm A 58 Bảng 3.4: Ảnh hưởng chiều cao đê quai đến trình lún điểm B 59 Bảng 3.5: Các đặc trưng lớp đất 61 Bảng 3.6: Hệ số ảnh hưởng đến ứng suất lớp 62 Bảng 3.7: Độ lún ứng với H R = 10m 63 Bảng 3.8: Các kết tính lún đê quai ứng với chiều cao đắp H R 63 CHƯƠNG 73 Bảng 4.1: Chỉ tiêu lý lớp đất 75 Bảng 4.2: Lưu lượng lớn tháng mùa kiệt tuyến đập Ngàn Trươi 78 Bảng 4.3: Lưu lượng lớn thời kỳ thi công mùa khô (lũ tiểu mãn) 79 Bảng 4.4: Lưu lượng lớn 10 ngày tháng XII, I, II 79 Bảng 4.5: Lưu lượng lũ thiết kế (lũ vụ) tuyến đập Ngàn Trươi .79 Bảng 4.6: Bảng kết điều tiết thủy văn qua cơng trình dẫn dịng 82 Bảng 4.7: Hệ số ảnh hưởng đến ứng suất lớp 85 Bảng 4.8: Độ lún ứng với H R = 8,1m 86 Bảng 4.9: Các kết tính lún đê quai ứng với chiều cao đắp H R 86 Bảng 4.9: Các kết tính lún đê quai ứng với chiều cao đắp H R 79 Bảng 4.5: Lưu lượng lũ thiết kế (lũ vụ) tuyến đập Ngàn Trươi .79 Bảng 4.6: Bảng kết điều tiết thủy văn qua cơng trình dẫn dịng 82 Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CHƯƠNG 28 Hình 2.1: Mặt cắt đê quai đất .29 Hình 2.2: Mặt cắt đê quai đá đổ 30 Hình 2.3: Phá hoại đê quai lún trồi 33 Hình 2.4: Phá hoại dạng đường cong trịn có đường nứt kéo đắp 34 Hình 2.5: Phá hoại dạng đường cong trịn khơng có đường nứt kéo đắp .34 Hình 2.6: Phá hoại xẩy tôn cao đắp .35 Hình 2.7: Phá hoại xẩy đào đất chân taluy đắp .35 Hình 2.8: Sơ đồ độ lún chuyển vị ngang đất thiên nhiên 36 Hình 2.9: Sự phá hoại đắp lún trồi – Tính ổn định theo phương pháp Matar Salencon 40 Hình 2.10: Tốn đồ tính tốn Matar Salencon 40 Hình 2.11: Phá hoại đắp trượt – Tính ổn định theo phương pháp tính tốn Bishop .41 Hình 2.12: Tính ổn định theo cung trượt trịn – Phân mảnh để tính tốn theo Bishop 42 Hình 2.13: Nguyên tắc xây dựng đắp theo giai đoạn .43 Hình 2.14: Xây dựng theo giai đoạn: sơ đồ xét tới việc tăng lực dính cố kết 44 CHƯƠNG 46 Hình 3.1: Tính độ lún chuyển vị ngang 48 Hình 3.2: Sơ đồ tính tốn độ lún đê quai 53 Hình 3.3: Ảnh hưởng chiều dày đất đến trình lún điểm A 54 Hình 3.4: Ảnh hưởng chiều dày đất đến trình lún điểm B 54 Hình 3.5: Ảnh hưởng chiều cao đê quai đến trình lún điểm A 57 Hình 3.6: Ảnh hưởng chiều cao đê quai đến trình lún điểm B 57 Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 Hình 3.7: Xác định chiều cao phịng lún đắp 60 Hình 3.8: Sơ họa đê quai để tính chiều cao phịng lún 61 Hình 3.9: Xác định chiều cao phòng lún đê quai 64 Hình 3.10: Biểu đồ phân bố ứng suất 65 Hình 3.11: Biểu đồ ứng suất gây lún 67 Hình 3.12: Sơ đồ tính tốn độ lún đê quai 69 Hình 3.13: Biểu đồ ứng suất gây lún đê quai 70 Hình 3.14: Mặt cắt dọc đê quai .71 Hình 3.15: Mặt cắt ngang đê quai 71 CHƯƠNG 73 Hình 4.1: Sơ họa đê quai để tính chiều cao phịng lún 84 Hình 4.2: Xác định chiều cao phịng lún đê quai 86 Hình 4.3: Cấu tạo đê quai thượng lưu đắp năm thứ ba 88 Hình 4.4: Cấu tạo đê quai hạ lưu đắp năm thứ ba .88 Hình 4.5: Cấu tạo đê quai thượng lưu đắp năm thứ tư 89 Hình 4.6: Cấu tạo đê quai hạ lưu đắp năm thứ tư 90 Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined Tính cấp thiết đề tài Error! Bookmark not defined Ý nghĩa thực tiễn khoa học Error! Bookmark not defined Mục đích đề tài Error! Bookmark not defined Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined CHƯƠNG Error! Bookmark not defined ĐẤT YẾU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU Error! Bookmark not defined 1.1 – KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU Error! Bookmark not defined 1.1.1 Khái niệm chung đất yếu Error! Bookmark not defined 1.1.2 Đất sét yếu – Tính chất biến dạng đất sét yếu Error! Bookmark not defined 1.1.3 Đất cát yếu Error! Bookmark not defined 1.1.4 Bùn Error! Bookmark not defined 1.1.5 Nền đất yếu Error! Bookmark not defined 1.1.6 Nền đất yếu Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.1.7 Nhận xét Error! Bookmark not defined 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU Error! Bookmark not defined 1.2.1 Đệm cát Error! Bookmark not defined 1.2.2 Đệm đất Error! Bookmark not defined 1.2.3 Đệm đá sỏi Error! Bookmark not defined 1.2.4 Bệ phản áp Error! Bookmark not defined 1.2.5 Các phương pháp làm tăng độ chặt đất yếu Error! Bookmark not defined 1.2.5.1 Cọc cát Error! Bookmark not defined 1.2.5.2 Cọc đất Error! Bookmark not defined 1.2.5.3 Cọc vôi Error! Bookmark not defined 1.2.5.4 Giếng cát Error! Bookmark not defined 1.2.5.5 Gia cố đất yếu lượng nổ Error! Bookmark not defined 1.2.5.6 Nén trước tải trọng tĩnh Error! Bookmark not defined 1.2.5.7 Nén trước tải trọng tĩnh Error! Bookmark not defined 1.2.5.8 Nén chặt đất sâu Error! Bookmark not defined 1.2.6 Phương pháp xử lý đất yếu móng cọc Error! Bookmark not defined Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 1.2.6.1 Cọc tre Error! Bookmark not defined 1.2.6.2 Cọc gỗ Error! Bookmark not defined 1.2.6.3 Cọc bê tông cốt thép Error! Bookmark not defined 1.2.6.4 Cừ thép Error! Bookmark not defined 1.2.6.5 Cọc nhồi Error! Bookmark not defined 1.2.6.6 Cọc xoắn Error! Bookmark not defined 1.2.7 Phương pháp xử lý đất hóa lý Error! Bookmark not defined 1.2.7.1 Phương pháp vữa xi măng - sét Error! Bookmark not defined 1.2.7.2 Phương pháp dùng nhựa tổng hợp Error! Bookmark not defined 1.2.7.3 Phương pháp dùng nhựa Bi tum Error! Bookmark not defined 1.2.7.4 Phương pháp nhiệt Error! Bookmark not defined 1.2.8 Nhận xét phương pháp gia cố đất yếu Error! Bookmark not defined 1.3 NHỮNG YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐÊ QUAI TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Error! Bookmark not defined CHƯƠNG Error! Bookmark not defined ĐÊ QUAI VÀ SỰ ỔN ĐỊNH CỦA ĐÊ QUAI TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Error! Bookmark not defined 2.1 ĐÊ QUAI VÀ SỰ PHÂN LOẠI ĐÊ QUAI Error! Bookmark not defined 2.1.1 Sự hình thành đê quai đặc điểm đê quai Error! Bookmark not defined 2.1.2 Phân loại đê quai Error! Bookmark not defined 2.1.2.1 Đê quai đất Error! Bookmark not defined 2.1.2.2 Đê quai đá đổ Error! Bookmark not defined 2.1.2.3 Đê quai bó Error! Bookmark not defined 2.1.2.4 Đê quai cỏ đất Error! Bookmark not defined 2.1.2.5 Đê quai cọc gỗ Error! Bookmark not defined 2.1.2.6 Đê quai cọc thép Error! Bookmark not defined 2.1.2.7 Đê quai khung gỗ Error! Bookmark not defined 2.1.2.8 Đê quai bê tông Error! Bookmark not defined 2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA NỀN ĐẤT YẾU ĐẾN QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA ĐÊ QUAI Error! Bookmark not defined 2.2.1 Các vấn đề ổn định đê quai Error! Bookmark not defined 2.2.1.1 Phá hoại lún trồi Error! Bookmark not defined 2.2.1.2 Phá hoại lún trượt sâu Error! Bookmark not defined 2.2.1.3 Sự phát triển lún theo thời gian Error! Bookmark not defined 2.2.2 Các vấn đề lún đê quai Error! Bookmark not defined 2.2.2.1 Các tác động đất bị phá hoại Error! Bookmark not defined 2.2.2.2 Các tác động lún Error! Bookmark not defined Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 2.3 TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH ĐÊ QUAI TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Error! Bookmark not defined 2.3.1 Ổn định chống lún trồi Error! Bookmark not defined 2.3.2 Ổn định chống trượt sâu Error! Bookmark not defined 2.4 CÁC GIẢI PHÁP BẢO ĐẢM SỰ ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐÊ QUAI Error! Bookmark not defined 2.4.1 Sửa chữa hình học Error! Bookmark not defined 2.4.2 Xây dựng theo giai đoạn Error! Bookmark not defined 2.4.3 Cải thiện tính chất đất yếu Error! Bookmark not defined 2.4.4 Các phương pháp khác Error! Bookmark not defined 2.5 KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined CHƯƠNG Error! Bookmark not defined NGHIÊN CỨU ĐỘ LÚN CỦA ĐÊ QUAI VÀ XÁC ĐỊNH MẶT CẮT THIẾT KẾ CỦA ĐÊ QUAI Error! Bookmark not defined 3.1 QÚA TRÌNH LÚN CỦA ĐÊ QUAI TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Error! Bookmark not defined 3.2 TÍNH THỜI GIAN LÚN VÀ XÁC ĐỊNH THỜI GIAN LÚN ỔN ĐỊNH Error! Bookmark not defined 3.2.1 Tính lún Error! Bookmark not defined 3.2.1.1 Lún tức thời hay lún khơng nước Error! Bookmark not defined 3.2.1.2 Lún cố kết Error! Bookmark not defined 3.2.1.3 Lún chuyển vị ngang Error! Bookmark not defined 3.2.1.4 Lún từ biến Error! Bookmark not defined 3.2.2 Tính thời gian lún Error! Bookmark not defined 3.2.2.1 Thời gian cố kết thẳng đứng Error! Bookmark not defined 3.2.2.2 Thời gian cố kết với việc thoát nước ngang Error! Bookmark not defined 3.2.2.3 Phân tích nhân tố chiều cao đê quai chiều dày tầng đất ảnh hưởng đến trình lún đê quai theo thời gian Error! Bookmark not defined 3.3 TÍNH CHIỀU CAO PHỊNG LÚN VÀ XÁC ĐỊNH MẶT CẮT ĐÊ QUAI KHI THI CÔNG Error! Bookmark not defined 3.3.1 Tính chiều cao phịng lún theo tốn đồ Osterberg Error! Bookmark not defined Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 3.3.2 Tính chiều cao phịng lún theo phương pháp tính lún nhanh Error! Bookmark not defined 3.3.2.1 Các giả thiết Error! Bookmark not defined 3.3.2.2 Phương pháp cộng lún lớp xác định độ lún cố kết Error! Bookmark not defined 3.3.2.3 Phương pháp tính lún nhanh Error! Bookmark not defined 3.3.2.4 Tính chiều cao phịng lún đê quai Error! Bookmark not defined 3.3.3 Xác định mặt cắt đê quai thi công Error! Bookmark not defined 3.4 KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined CHƯƠNG Error! Bookmark not defined THIẾT KẾ ĐÊ QUAI ĐẬP CHÍNH NGÀN TRƯƠI Error! Bookmark not defined 4.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH Error! Bookmark not defined 4.1.1 Nhiệm vụ cơng trình Error! Bookmark not defined 4.1.2 Vị trí cơng trình đặc điểm địa hình khu đầu mối Error! Bookmark not defined 4.1.3 Đặc điểm địa chất địa chất thủy văn vùng xây dựng khu đầu mối Error! Bookmark not defined 4.1.3.1 Đặc điểm địa chất Error! Bookmark not defined 4.1.3 Địa chất thủy văn Error! Bookmark not defined 4.1.3 Đặc điểm khí hậu, khí tượng, thủy văn khu đầu mối Ngàn Trươi Error! Bookmark not defined 4.1.4 Lưu lượng thiết kế dẫn dịng trình tự thi cơng đập Ngàn Trươi Error! Bookmark not defined 4.2 CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐÊ QUAI ĐẬP CHÍNH NGÀN TRƯƠI Error! Bookmark not defined 4.3 TÍNH LÚN ĐÊ QUAI ĐẬP CHÍNH NGÀN TRƯƠI Error! Bookmark not defined 4.4 KÍCH THƯỚC THỰC TẾ THI CƠNG ĐÊ QUAI ĐẬP CHÍNH NGÀN TRƯƠI Error! Bookmark not defined 4.5 KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined Kết luận Error! Bookmark not defined Khả ứng dụng đề tài thực tế Error! Bookmark not defined Những vấn đề tồn cần nghiên cứu Error! Bookmark not defined Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined Học viên: Mai Hồng Hạnh - Lớp CH 17C2 ... cứu độ ổn định đê quai đất yếu - Lựa chọn kỹ thuật thi công đê quai đất yếu Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu thông qua tài liệu liên quan đến thi? ??t kế thi cơng cơng trình đất yếu nước giáo... thuộc vào loại đất phương pháp thi công Đê quai đắp đất đồng chất đắp nhiều loại đất khác (đê quai có tường tâm đất sét, đê quai có tầng nghiêng đất sét, đê quai có tường tâm cọc) Phần nước đê quai. .. Hạnh - Lớp CH 17C2 28 CHƯƠNG ĐÊ QUAI VÀ SỰ ỔN ĐỊNH CỦA ĐÊ QUAI TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 2.1 ĐÊ QUAI VÀ SỰ PHÂN LOẠI ĐÊ QUAI 2.1.1 Sự hình thành đê quai đặc điểm đê quai Đặc điểm thi cơng cơng trình thủy