Nghiên cứu giải pháp cột đất trộn xi măng để xử lý đất yếu đoạn đường vào cầu

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -Y Z - LƯƠNG TRỌNG HIẾU NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT YẾU ĐOẠN ĐƯỜNG VÀO CẦU Chuyên ngành : XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ Mã số ngành : 60.58.30 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS TS VÕ PHÁN Cán chấm nhận xét : TS TRẦN NGUYỄN HOÀNG HÙNG Cán chấm nhận xét : TS LÊ TRỌNG NGHĨA Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 20… 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 … tháng … năm 20… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : LƯƠNG TRỌNG HIẾU Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh : 19/04/1983 Nơi sinh: TP Huế Chuyên ngành : Xây dựng đường ôtô đường thành phố MSSV: 00108527 I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT YẾU ĐOẠN ĐƯỜNG VÀO CẦU II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1- NHIỆM VỤ: Nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu đường đầu cầu phương pháp cột đất xi măng 2- NỘI DUNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU: Mở đầu Chương 1: Tổng quan giải pháp xử lý đất yếu đường đầu cầu Chương 2: Cấu tạo giải pháp xử lý đất yếu đường đầu cầu cột đất xi măng Chương 3: Cơ sở tính tốn phương pháp gia cố cột đất xi măng đường đầu cầu Chương 4: Ứng dụng giải pháp cột đất xi măng cho cơng trình đường đầu cầu Rạch Cây Kết luận kiến nghị III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : …./…./20… IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : …./…./20… V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS VÕ PHÁN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN PGS.TS VÕ PHÁN TS LÊ BÁ KHÁNH  LỜI CẢM ƠN Con xin cảm ơn cha mẹ nuôi nấng, dạy dỗ, tạo điều kiện thuận lợi để học tập, trưởng thành Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS T.S Võ Phán, thầy tận tình hướng dẫn, mở hướng đường nghiên cứu khoa học em Thầy hết lòng giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn thời hạn Em xin gửi lời cảm ơn tới: Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, Ban Chủ Nhiệm Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Phòng Đào Tạo Sau Đại Học, Ban Giảng Viên Lớp Xây dựng đường ô tô đường thành phố giảng dạy, giúp đỡ em suốt năm học cao học hoàn thành luận văn Tôi chân thành cảm ơn quan tâm, động viên, giúp đỡ bạn, anh, chị khóa cao học thời gian học thực luận văn Thạc sĩ Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng… năm 20… LƯƠNG TRỌNG HIẾU TÓM TẮT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT YẾU ĐOẠN ĐƯỜNG VÀO CẦU Nền đường đầu cầu đường đắp cao, việc đảm bảo tính ổn định giảm thiểu độ lún dư đường đầu cầu vấn đề cấp thiết kỹ sư cầu đường Do có lún lệch đường đầu cầu mố cầu lớn nên điểm tiếp giáp đường đầu cầu thường bị võng xuống nguyên nhân gây nhiều tai nạn giao thơng Vì cần phải nghiên cứu biện pháp xử lý để giảm thiểu độ lún dư , tăng nhanh thời gian cố kết đồng thời tăng tính ổn định đường đắp cao đầu cầu đảm bảo cho việc giao thông lại Trong biện pháp xử lý đất yếu phương pháp gia cố đường cột đất xi măng ( Deep soil mixing column – DSCM) phương pháp thể nhiều tính ưu điểm đảm bảo yêu cầu xử lý đường đầu cầu đặt Tuy nhiên phương pháp chưa áp dụng phổ biến Việt Nam, cần nhiều nghiên cứu để hồn thiện sở lý thuyết tính tốn thiết kế quy trình cơng nghệ thi cơng phù hợp với điều kiện địa chất Việt Nam Do đề tài tác giả nghiên cứu phương pháp gia cố đường đầu cầu cột đất xi măng từ rút thơng số kỹ thuật, xác định phạm vi bố trí cột đất xi măng hợp lý tương ứng với điều kiện nghiên cứu luận văn ABSTRACT TITLE: RESEARCH AND APPLICATION OF DEEP SOIL MIXING COLUMN METHOD FOR THE SOFT SOIL TREATMENT UNDER THE APPROACH ROAD The approach road is the high embankment, so the ensuring of stability and settlement reduction are always the urgent problem of Road and Bridge Engineer Because of the settlement difference between the approach road and the abutment of bridge , this settlement will create a “ bump” which is the main reason causing many traffic accidents So it is necessary to research the method to reduce this settlement, increasing the consolidation time and stability of approach road The method of Deep soil mixing column ( DSMC) shows the very effective soft soil treatment method to satisfy the requirements of approach road’s soft soil treatment However, this method is still not a popular soft soil treatment in Viet Nam, and the requirement of research this method to enhance the basic theory of calculation and construction procedure of DSMC to satisfy the soil properties in Viet Nam In this thesis, I will research the DSMC method for the applicant of soft soil treatment under the approach road, then specify the suitable parameters and the range of layout of DSMC The content of this thesis as following: MỤC LỤC MỞ ĐẦU Đặt vấn đề nghiên cứu .1 Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Tính khoa học thực tiễn đề tài Hạn chế đề tài CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẤT YẾU DƯỚI NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU 1.1 Khái quát đất yếu 1.1.1 Đặc điểm đất yếu 1.1.2 Các loại đất yếu .4 1.2 Tổng quan biện pháp xử lý đất yếu .4 1.2.1 Các phương pháp thiết kế giảm thiểu độ lún dư đắp 5  1.2.2 Các phương pháp thiết kế cho ổn định đắp 1.2.3 Thiết kế cho đắp có khả chịu tải thấp 1.3 Cột đất xi măng ( Deep soil mixed column) .9 1.3.1 Nguyên lý ứng dụng cột đất xi măng 1.3.1.1 Nguyên lý 1.3.1.2 Phạm vi ứng dụng cột đất xi măng 12 1.3.2 Tiêu chuẩn thiết kế cột đất xi măng 13 1.3.3 Bố trí cột đất xi măng 14 1.3.4 Công nghệ thi công cột đất xi măng 16 1.3.4.1 Công nghệ trộn khô ( Dry jet mixing) 18 1.3.4.2 Công nghệ trộn ướt ( Jet grouting) 19 CHƯƠNG II: CẤU TẠO CỦA GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU DƯỚI NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU BẰNG CỘT ĐẤT XI MĂNG 2.1 Khái quát dự án đại lộ Đông - Tây 24 2.2 Công nghệ cột đất gia cố xi măng - Ứng dụng dự án đại lộ Đông – Tây 22 2.2.1 Công nghệ trộn khô ( Dry jet mixing) 22 2.2.2 Công nghệ trộn ướt 25 2.3 Thí nghiêm cột đất xi măng 27 2.3.1 Thí nghiệm phòng 27 2.3.2 Thí nghiệm trường .29 2.3.2.1 Thí nghiệm nén nở hơng mẫu khoan cột đất xi măng ( Unconfined Compression Test – UCT) 30 2.3.2.2 Thí nghiệm xuyên côn (Dynamic Cone Penetration Test – DCPT) 32 2.3.3 Tương quan cường độ mẫu thí nghiệm phịng mẫu thí nghiệm ngồi trường 33 2.4 Kết luận chương 34 CHƯƠNG III: CƠ SỞ TÍNH TỐN PHƯƠNG PHÁP GIA CỐ CỘT ĐẤT XI MĂNG DƯỚI NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU 3.1 Cơ sở lý thuyết tính toán đất yếu 35 3.1.1 Các nguyên nhân gây độ lún lệch đường đầu cầu 35 3.1.1.1 Sự nén chặt đất đắp trình khai thác 35 3.1.1.2 Nguyên nhân từ giải pháp thiết kế thi công 35 3.1.2 Yêu cầu thiết kế đường đắp đất yếu 36 3.1.2.1 Yêu cầu độ ổn định 36 3.1.2.2 u cầu tiêu chuẩn tính tốn lún 36 3.1.3 Tính độ lún đất yếu 37 3.1.3.1 Độ lún tức thời 38 3.1.3.2 Độ lún cố kết 38 3.1.3.3 Độ lún từ biến 39 3.1.4 Tính lún theo thời gian .40 3.1.4.1 Thoát nước chiều theo phương thẳng đứng 41 3.1.4.2 Thoát nước hai chiều .44 3.1.5 Tính tốn ổn định 45 3.1.5.1 Phương pháp phân mảnh cổ điển .45 3.1.5.2 Phương pháp phân mảnh Bishop 47 3.1.6 Tính tốn gia tải nén trước 48 3.1.6.1 Tính toán chiều cao đắp 48 3.1.6.2 Gia tăng cường độ đất yếu sau trình chất tải 49 3.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn đất yếu gia cố cột đất xi măng (DSMC) 50 3.2.1 Nguyên lý thiết kế tính tốn cột đất xi măng 50 3.2.1.1 Các nguyên lý thiết kế hệ cột đất xi măng 50 3.2.1.2 Trình tự thiết kế phương pháp gia cố cột đất xi măng 50 3.2.2 Các dạng phá hoại cột đất xi măng 52 3.2.3 Các phương pháp tính toán cột đất xi măng 53 3.2.3.1 Các thông số gia cố tương đương 54 3.2.3.2 Tải trọng tác dụng 55 3.2.3.3 Khả chịu tải cột đơn .56 3.2.3.4 Khả chịu tải giới hạn nhóm cột đất xi măng 61 3.2.3.5 Tính tốn biến dạng .61 3.2.4 Tính tốn thơng số cột đất xi măng 66 3.3 Kết luận chương 68 CHƯƠNG IV ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP CỘT ĐẤT XI MĂNG CHO CƠNG TRÌNH ĐƯỜNG ĐẦU CẦU RẠCH CÂY 4.1 Ứng dụng tính tốn cột đất xi măng 69 4.2 Số liệu đầu vào 69 4.2.1 Số liệu địa chất đất .69 4.2.2 Đặc điểm cơng trình 70 4.3 Trường hợp không gia cố .73 4.3.1 Kiểm toán điều kiện lún 73 4.3.2 Kiểm toán điều kiện lún trồi 76 4.4 Trường hợp gia cố cột đất xi măng 77 4.4.1 Các thông số cột đất xi măng 77 4.4.2 Quan trắc lún 80 4.4.2.1 Tính tốn độ lún ổn định theo phương pháp Asaoka .81 4.4.2.2 Tính toán độ lún theo Plaxis 81 4.4.3 Kiểm tra sức chịu tải đất gia cố cột đất xi măng .83 4.4.4 Kiểm tra độ lún 87 4.4.5 Kiểm tra độ lún lệch 89 4.4.6 Phân tích phần mềm Geo Slope, Plaxis 89 4.5 Tính tốn bố trí cột đất xi măng hợp lý .92 4.5.1 Sức chịu tải đất 92 4.5.2 Phân tích tính tốn bố trí cột đất xi măng cho đường có CĐTK 5m 94 4.5.3 Phân tích tính tốn bố trí cột đất xi măng cho đường có CĐTK 4m 99 4.6 Kết luận chương 103 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 105 Kiến nghị 106 Tài liệu tham khảo 107 103 4.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1/ Với thông số địa kỹ thuật đất yếu khu vực tính tốn, đường đắp có cao độ thiết kế ≥ 4m, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol ≥ 19m 2/ Với đường đắp có cao độ thiết kế 5m, hoạt tải 10 (kN/m2) Chuyển vị thẳng đứng thay đổi tuyến tính theo tỷ lệ bố trí chiều sâu bố trí cột đất xi măng Tỷ lệ bố trí xi măng lớn độ lún thẳng đứng thay đổi theo chiều sâu lớn - Tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as < 0.2 phù hợp xử lý có yêu cầu độ lún thẳng đứng phạm vi > 1m - Tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as ≥ 0.4 phù hợp xử lý có yêu cầu độ lún thẳng đứng phạm vi < 0.9m - Chuyển vị ngang thay đổi tương đối tuyến tính theo tỷ lệ bố trí chiều sâu bố trí cột đất xi măng - Với đường cấp ≥ 80: + Nền đường đắp thông thường ( độ lún dư yêu cầu Sr ≤ 30cm) phù hợp tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as ≥ 0.3, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol ≥ 22m + Nền đường đắp đầu cầu ( độ lún dư yêu cầu Sr ≤ 10cm ) phù hợp tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as ≥ 0.4, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol ≥ 29m - Với đường cấp ≤ 60: + Nền đường đắp đầu cầu ( độ lún dư yêu cầu Sr ≤ 20cm ) phù hợp tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as ≥ 0.3, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol ≥ 26m 3/ Với đường đắp có cao độ thiết kế 4m, hoạt tải 10 (kN/m2) Chuyển vị thẳng đứng thay đổi tuyến tính theo tỷ lệ bố trí chiều sâu bố trí cột đất xi măng Tỷ lệ bố trí xi măng lớn độ lún thẳng đứng thay đổi theo chiều sâu lớn - Tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as < 0.2 phù hợp xử lý có yêu cầu độ lún thẳng đứng phạm vi > 0.9m 104 - Tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as ≥ 0.4 phù hợp xử lý có yêu cầu độ lún thẳng đứng phạm vi < 0.8m - Chuyển vị ngang thay đổi tương đối tuyến tính theo tỷ lệ bố trí chiều sâu bố trí cột đất xi măng - Với đường cấp ≥ 80: + Nền đường đắp thông thường ( độ lún dư yêu cầu Sr ≤ 30cm) phù hợp tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as ≥ 0.2, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol > 20.5m + Nền đường đắp đầu cầu ( độ lún dư yêu cầu Sr ≤ 10cm ) phù hợp tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as > 0.3, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol > 29m - Với đường cấp ≤ 60: + Nền đường đắp đầu cầu ( độ lún dư yêu cầu Sr ≤ 20cm ) phù hợp tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as ≥ 0.2, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol ≥ 25m 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ • KẾT LUẬN 1/ Đối với đoạn đường đầu cầu có chiều cao đắp > 4m sử dụng phương pháp gia cố đường cột đất xi măng đảm bảo độ ổn định, giảm độ lún, tăng nhanh thời gian lún cố kết 2/ Với thông số địa kỹ thuật đất yếu khu vực tính tốn, đường đắp có cao độ thiết kế ≥ 4m, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol ≥ 19m 3/ Với đường đắp có cao độ thiết kế 5m, hoạt tải 10 (kN/m2) - Tỷ lệ bố trí cột đất xi măng vùng ( chịu nén lún) as ≤0.2 phù hợp xử lý có yêu cầu độ lún thẳng đứng >1m, as ≥ 0.3 xử lý có yêu cầu độ lún thẳng đứng 0.9m, as ≥ 0.3 xử lý có yêu cầu độ lún thẳng đứng Uv < 0.85m - Với đường cấp ≥ 80: Nền đường đắp đầu cầu phù hợp tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as > 0.3, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol > 29m Nền đường đắp thông thường phù hợp tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as ≥ 0.2, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol > 20.5m - Với đường cấp ≤ 60: Nền đường đắp đầu cầu phù hợp tỷ lệ bố trí cột đất xi măng as ≥ 0.2, chiều sâu bố trí cột đất xi măng Lcol ≥ 25m 106 • KIẾN NGHỊ 1/ Nên vận dụng giải pháp cho cơng trình xây dựng đất yếu, đặc biệt cơng trình có tải trọng lớn, địi hỏi độ ổn định cao, độ lún nhỏ, thời gian lún nhanh đường đầu cầu 2/ Cần nghiên cứu nhiều phạm vi địa chất rộng hơn, với thông số kỹ thuật cột đất xi măng khác xét chiều cao đất đắp khác để xác định phạm vi bố trí cột đất xi măng hợp lý tương ứng với điều kiện địa chất, cơng trình khác 3/ Phân tích xác truyền ứng suất lên hệ cột đất gia cố qua xác định biện pháp để tăng tỷ số truyền ứng suất lên cột đất xi măng → tăng thông số kỹ thuật hệ gia cố cột đất xi măng, tăng hiệu sử dụng giải pháp cột đất xi măng 4/ Phân tích ảnh hưởng cột đất xi măng hệ số thấm, hệ số cố kết, mực nước ngầm đất → xác định thời gian lún ổn định độ lún xác 107   TÀI LIỆU THAM KHẢO Châu Ngọc Ẩn, “Cơ học đất” , NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh (2004) Nguyễn Thiện Giang, Luận văn thạc sĩ “ Nghiên cứu ứng dụng giải pháp xử lý đất yếu đường thuộc đại lộ Đông – Tây”, Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2007 Pierre Lareral, Nguyễn Thành Long, Lê Bá Lương, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục, “Cơng trình đất yếu điều kiện Việt Nam (1989)” PGS.TS Nguyễn Quốc Dũng (chủ biên), Ks Phùng Vĩnh An, Ths Nguyễn Quốc Huy, “Công nghệ khoan cao áp xử lý đất yếu”, Nhà xuất nông nghiệp Hà Nội (2005) TCN 262 -2000, “Quy trình khảo sát thiết kế đường ôtô đắp đất” TCXDVN 245-2000, “Gia cố đất yếu bấc thấm thoát nước” TCXDVN 385 : 2006, “Phương pháp gia cố đất yếu trụ đất xi măng” Thuyết minh thiết kế lại địa kỹ thuật dự án cơng trình Thủ Thiêm Trần Minh Nghi, Luận văn thạc sĩ “ Nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu đường cọc đất xi măng”, Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2007 10 Trần Quang Hộ, “Cơng trình đất yếu”, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh (2004) 11 Trần Quang Hộ, “Ứng xử đất học đất tới hạn”, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh (2008) 12 BS 8006 – 1995, “Strengthened / Reinforced soil and other fills” 13 DT Bergado, J.C.Chai, M.C.Alfaro, A.S.Balasubramaniam, “Những biện pháp kỹ thuật mớicải tạo đất yếu xây dựng”, Nhà xuất Giáo dục (1993) 108   14 Guideline for Design and Quanlity Control of Soil Improvement for Building – Deep and Shallow Cement Mixing Methods (2004) 15 Method statement for Deep soil mixing column works ( at Logom – Rach Cay section), Document No: SH-MS-022 16 Method statement for Laboratory mixing test for Deep Soil Mixing Column, Document No: MS-005 17 Method statement for JMM method( at Logom – Rach Cay section), Document No: SH-MS-0248 18 R.Whitlow, “Basic soil mechanics”, second edition LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : Lương Trọng Hiếu Ngày tháng năm sinh : 19/04/1983 Địa liên lạc : 89 Lê Trung Định, Tp Huế Điện thoại liên lạc : 098-357-7483 Nơi sinh : Tp Huế QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ tháng 9/2001 đến tháng 5/2006: Học đại học Đại học Giao Thông Vận Tải Cơ Sở II, Tp Hồ Chí Minh Từ tháng 9/2008 đến nay: Học cao học Đại học Bách khoa TP HCM, ngành Xây dựng cầu hầm QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC Từ tháng 2/2006 đến nay: Cơng tác Trường Trung học GTVT, Huế PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT ĐẤT NỀN 1.1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẮT CÁNH Bảng Giá trị thí nghiệm cắt cánh hố khoan LGN1 Depth, m Soil name Layer 1: Very soft to Su undisturbed Su failure kG/cm2 kG/cm2 0.100 0.035 soft, 0.141 0.030 Clay- silt with traces 0.166 0.065 of Organics 0.183 0.070 10 0.183 0.090 12 0.194 0.080 14 0.232 0.086 16 0.223 0.129 18 0.238 0.098 20 0.305 0.155 22 Layer 2: Medium stiff, 0.373 0.166 24 Clay- silt with sand 0.411 0.186 26 and traces of Organics 0.483 0.228 28 0.451 0.197 30 0.538 0.188 32 0.546 0.130 34 0.574 0.157 0.543 0.145 0.573 0.127 36 38 Layer 3: Calyey sand 1.2 TỔNG HỢP SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT DIRECT SHEAR STRENGTH TEST number Specimen 2 10 11 12 CAN1UD1 CAN1UD2 CAN1UD4 CAN1UD6 CAN1UD7 CAN1UD8 CAN1UD11 CAN1'UD1 CAN1'UD7 CAN2UD1 CAN2UD2 CAN3UD1 Voidratio UNCONFINED Angle of Cohesion COMPRESSION friction, C TEST Wet Subm ρw ρSub g/cm3 g/cm3 18 20 24 42 43 - 3.6 1.48 0.51 2.183 0.207 0.513 1.034 - 4.8 2.03 1.06 0.607 - 6.6 2.00 1.02 0.650 - 8.7 2.02 1.05 0.627 - 9.6 2.10 1.10 0.506 10 - 10.7 2.01 1.03 0.618 15 - 15.7 2.07 1.07 0.547 - 3.7 1.56 0.56 1.879 Blackish grey, Organic silt - 9.8 2.02 1.04 0.614 Yellowish brown, Clayey sand 43 - 43.4 2.18 1.19 0.460 19o38' 0.773 2.293 32.76 7.00 Yellowish brown, Fat Clay 48 - 48.5 2.20 1.21 0.442 20o32' 0.849 2.951 14.76 20.00 Yellowish brown, Fat Clay 44 - 44.6 2.13 1.13 0.525 19o31' 0.744 2.484 20.70 12.00 Brown, Fat Clay eo Cs Specimen Unit weight σp Depth of Cc No Sample Coefficient consolidated CONSOLIDATION TEST Axial strain at failure Cv50 cm /sx10-3 ϕ kG/cm2 degree 44 45 54 55 0.151 0.72 05o16' 0.063 10o03' 0.114 11o56' 0.228 11o58' 0.221 - max 0.589 1.157 0.426 0.693 0.557 - 1.07 0.122 0.069 0.060 kG/cm2 0.018 0.013 0.014 1.51 DESCRIPTION OF SOIL qu E kG/cm2 kG/cm2 % 56 57 58 ε Blackish grey, Organic silt 0.206 1.21 17.00 2.84 2.54 60 Yellowish brown - whitish grey, Sandy lean clay Yellowish brown - whitish grey, Sandy lean clay Yellowish brown - whitish grey, Sandy lean clay Yellowish brown - whitish grey, Clayey sand 22o28' 0.105 Yellowish brown - whitish grey, Clayey sand 23o39' 0.096 Yellowish brown - whitish grey, Clayey sand 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 CAN3UD2 CAN4UD1 CAN4UD2 CAN4UD4 CAN4UD6 CAN4UD7 CAN4UD8 CAN4UD10 CAN4'UD2 CAN4'UD7 CAN5UD1 CAN5UD2 CAN6UD1 CAN6UD2 CAN7UD1 CAN7UD2 CAN8UD1 CAN8UD2 49 49.6 2.14 1.17 0.495 - 3.6 1.55 0.59 1.740 - 4.6 1.42 0.45 2.575 - 6.6 1.53 0.54 2.011 - 8.6 1.40 0.43 2.700 - 9.7 1.44 0.46 2.480 1.50 0.50 2.247 1.76 0.80 1.047 - 4.7 1.60 0.62 1.610 Blackish grey, Organic silt - 9.7 1.47 0.48 2.321 Blackish grey, Organic silt 2.09 1.10 0.584 19o10' 0.816 2.038 22.65 9.00 Yellowish brown spot red, Fat clay 2.04 1.04 0.648 16o47' 0.490 1.593 17.70 9.00 Brown, Lean clay 2.10 1.10 0.590 18o10' 0.712 2.751 48.00 5.70 Brown, Fat Clay 2.09 1.09 0.581 16o48' 0.457 0.978 12.84 7.50 Brown, Lean Clay 2.07 1.12 0.542 19o15' 0.723 3.049 27.72 11.00 Yellowish brown spot white, Lean Clay 2.09 1.15 0.484 17o22' 0.403 1.590 13.25 12.00 Brown spot white,Sandy lean clay 2.06 1.06 0.635 18o09' 0.727 2.211 20.67 10.70 Grey - reddish brown, Fat Clay 2.05 1.05 0.633 19o10' 0.829 2.183 10.92 20.00 Reddish brown, Fat Clay 10 10.6 12 12.6 44 44.35 48.9 49.5 43.1 43.6 48 48.7 43 43.7 48 48.6 43 43.5 48 48.5 0.218 0.256 0.371 0.718 0.25 - 0.471 0.37 - 0.579 0.533 1.008 1.077 0.301 0.091 0.120 0.182 0.042 0.44 0.94 0.62 0.66 20o14' 0.791 2.742 28.41 9.60 Reddish brown, Fat clay with sand 03o55' 0.051 05o52' 0.073 04o40' 0.058 Blackish grey, Organic silt 03o53' 0.051 Blackish grey, Organic silt 04o21' 0.063 Blackish grey, Organic silt 05o13' 0.063 0.133 1.10 12.00 Blackish grey, Organic clay 07o36' 0.079 0.267 2.05 13.00 Blackish grey, Sandy organic clay Blackish grey, Organic clay 0.237 2.97 8.00 Blackish grey, Organic silt 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 CAN15UD1 CAN15UD2 CAN15UD3 CAN15UD5 CAN15UD6 CAN15UD7 CAN15UD10 CAN16UD2 CAN16UD4 CAN16UD5 CAN16UD6 CAN16UD8 CAN17UD1 CAN17UD2 CAN17UD4 0.217 0.554 - 4.8 1.52 0.57 1.774 - 5.6 1.75 0.81 1.046 - 6.65 1.98 1.00 0.715 - 8.4 1.95 0.96 0.776 - 9.45 2.03 1.06 0.598 1.93 1.00 0.722 2.07 1.07 0.561 - 6.8 2.03 1.07 0.576 - 8.6 2.02 1.06 0.592 - 9.6 2.05 1.09 0.529 2.12 1.14 0.467 2.00 1.04 0.593 0.437 0.949 0.061 0.009 3-4 1.53 0.59 1.768 0.36 - 1.214 0.795 0.103 4-5 1.42 0.46 2.514 6-7 2.03 1.07 0.594 10 10.45 13 13.75 10 10.45 12 12.6 0.661 0.108 0.58 Blackish grey, Sandy organic silt Blackish grey, Clayey sand (Organic clayey sand) Whitish grey - reddish brown, Sandy lean clay Whitish grey - reddish brown, Sandy lean clay Whitish grey - reddish brown, Sandy fat clay with gravel 17o10' 0.511 1.852 9.26 20.00 Whitish grey, Lean clay Yellowish brown, Clayey sand 1.299 2.066 1.249 2.197 0.093 0.071 0.015 0.012 1.47 23o42' 0.101 Brown spot whitish grey, Clayey sand 24o04' 0.093 Brown spot whitish grey, Clayey sand 1.29 Brown spot whitish grey, Clayey sand 25o55' 0.088 Brown, Clayey sand 3.10 26o14' 0.082 Yellowish brown, Clayey sand 0.88 03o55' 0.053 Blackish grey, Organic silt 05o34' 0.067 0.227 2.63 8.60 Blackish grey, Organic clay Yellowish brown, Sandy lean clay with gravel PHỤ LỤC 2: ỨNG SUẤT DO TẢI TRỌNG NGOÀI GÂY RA ĐỐI VỚI CÁC ĐIỂM DƯỚI NỀN ĐƯỜNG 2.1 Với đắp cao 4m Tại tim đường, X = 0m Bảng 2: Ứng suất tải trọng đắp cao 4m h Khoi Khoi Khoi Khoi Khoi Total 2 2 σz1 (kN/m )  σz2 (kN/m ) σz3 (kN/m ) σz4(kN/m ) σz5 (kN/m )  σz(kN/m2) m 1.0 0.000 87.031 0.000 87.031 3.0 0.000 86.911 0.000 86.911 5.0 0.000 86.618 0.000 86.618 7.0 0.000 85.687 0.000 85.687 9.0 0.000 84.734 0.000 84.734 11.0 0.000 83.803 0.000 83.803 13.0 0.000 82.151 0.000 82.151 15.0 0.000 80.308 0.000 80.308 17.0 0.000 78.212 0.000 78.212 19.0 0.000 75.915 0.000 75.915 21.0 0.000 73.564 0.000 73.564 23.0 0.000 71.267 0.000 71.267 25.0 0.000 69.019 0.000 69.019 27.0 0.000 66.718 0.000 66.718 29.0 0.000 64.47 0.000 64.470 31.0 0.000 62.169 0.000 62.169 33.0 0.000 59.92 0.000 59.920 35.0 0.000 57.741 0.000 57.741 37.0 0.000 55.968 0.000 55.968 39.0 0.000 54.153 0.000 54.153 41.0 0.000 52.379 0.000 52.379 43.0 0.000 50.564 0.000 50.564 45.0 0.000 48.791 0.000 48.791 47.0 0.000 47.209 0.000 47.209 49.0 0.000 45.891 0.000 45.891 2.2 Nền đắp cao 5m Tại tim đường, X = 0m Bảng 3: Ứng suất tải trọng đắp cao 5m h Khoi Khoi Khoi Khoi Khoi Total σz1 (kN/m2)  σz2 (kN/m2) σz3 (kN/m2) σz4 (kN/m2) σz5(kN/m2)  σz(kN/m2) m 1.0 0.000 106.017 0.000 106.017 3.0 0.000 105.871 0.000 105.871 5.0 0.000 105.515 0.000 105.515 7.0 0.000 104.381 0.000 104.381 9.0 0.000 103.22 0.000 103.220 11.0 0.000 102.085 0.000 102.085 13.0 0.000 100.073 0.000 100.073 15.0 0.000 97.828 0.000 97.828 17.0 0.000 95.274 0.000 95.274 19.0 0.000 92.476 0.000 92.476 21.0 0.000 89.613 0.000 89.613 23.0 0.000 86.815 0.000 86.815 25.0 0.000 84.076 0.000 84.076 27.0 0.000 81.273 0.000 81.273 29.0 0.000 78.534 0.000 78.534 31.0 0.000 75.732 0.000 75.732 33.0 0.000 72.993 0.000 72.993 35.0 0.000 70.338 0.000 70.338 37.0 0.000 68.177 0.000 68.177 39.0 0.000 65.967 0.000 65.967 41.0 0.000 63.806 0.000 63.806 43.0 0.000 61.595 0.000 61.595 45.0 0.000 59.435 0.000 59.435 47.0 0.000 57.508 0.000 57.508 49.0 0.000 55.902 0.000 55.902 PHỤ LỤC 3: SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN Bảng Xác định chiều sâu bố trí DSMC theo điều kiện sức chịu tải đất nền đắp cao 4m h 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 X=10 94.731 110.011 125.118 139.587 154.034 168.503 182.251 195.808 209.112 222.215 235.264 248.367 261.519 274.618 287.77 300.869 314.02 X=20 NO NO NO NO NO NO NO NO NO OK OK OK OK OK OK OK OK 94.588 109.588 124.247 137.661 151.028 164.441 177.37 190.213 203.073 216.083 229.038 242.048 255.492 268.89 282.334 295.733 309.177 X=23 NO NO NO NO NO NO NO NO NO OK OK OK OK OK OK OK OK 39.885 67.635 92.96 107.748 122.522 137.31 151.919 166.493 181.035 195.58 210.106 224.652 239.204 253.736 268.287 282.819 297.371 OK NO NO NO NO NO NO NO NO OK OK OK OK OK OK OK OK X=25 22.147  OK 56.308  NO 86.972  NO 102.34  NO 117.706 NO 133.073 NO 148.383 NO 163.677 NO 178.911 NO 194.081 OK 209.246 OK 224.417 OK 239.396 OK 254.365 OK 269.344 OK 284.313 OK 299.292 OK → Chiều sâu bố trí cột đất xi măng hợp lý cho đắp cao 4m: - Vùng vùng chịu cắt Lcol ≥ 19m - Vùng biên Lcol = 1-3m X=30 18.71  OK 48.414  OK 75.479  NO 90.987  NO 106.498 NO 122.005 NO 137.57  NO 153.149 NO 168.716 NO 184.261 OK 199.808 OK 215.353 OK 230.731 OK 246.108 OK 261.486 OK 276.864 OK 292.241 OK PHỤ LỤC 4: XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮT CỦA CỘT ĐẤT XI MĂNG TRƯỜNG HỢP NỀN ĐẮP CAO 4M Bảng 5: Sức chống cắt cột đất xi măng γ σ vz q  σv σh s Hi as ϕtd Ctd KL 2 m kN/m3 kN/m2 kN/m2 kN/m2 (đo) kN/m2 kN/m kN/m 4.90 4.9 87.092 91.992 0.55 18.435 62.923 89.385 115.684 DAT 4.90 9.8 87.092 96.892 0.55 18.435 66.274 89.925 117.317 DAT 4.90 14.7 87.092 101.792 0.55 18.435 69.626 90.465 118.951 DAT 4.90 19.6 87.092 106.692 0.55 18.435 72.977 91.005 120.584 DAT 4.90 24.5 87.092 111.592 0.55 18.435 76.329 91.545 122.217 DAT 4.90 29.4 87.092 116.492 0.55 18.435 79.681 92.085 123.851 DAT 4.90 34.3 87.092 121.392 0.55 18.435 83.032 92.625 125.484 DAT 4.90 39.2 87.092 126.292 0.55 18.435 86.384 93.165 127.117 DAT 4.90 44.1 87.092 131.192 0.55 18.435 89.735 93.705 128.751 DAT 10 4.90 49 87.092 136.092 0.55 18.435 93.087 94.245 130.384 DAT 11 4.90 53.9 87.092 140.992 0.55 18.435 96.439 94.785 132.017 DAT 12 4.90 58.8 87.092 145.892 0.55 18.435 99.79 95.325 133.651 DAT 13 4.90 63.7 87.092 150.792 0.55 18.435 103.142 95.865 135.284 DAT 14 4.90 68.6 87.092 155.692 0.55 18.435 106.493 96.405 136.917 DAT 15 4.90 73.5 87.092 160.592 0.55 18.435 109.845 96.945 138.551 DAT 16 4.90 78.4 87.092 165.492 0.55 18.435 113.197 97.485 140.184 DAT 17 6.80 85.2 87.092 172.292 0.55 21.00 110.611 101.445 155.49 DAT 18 6.80 92 87.092 179.092 0.55 21.00 114.977 101.895 158.10 DAT 19 6.80 98.8 87.092 185.892 0.55 21.00 119.343 102.345 160.711 DAT 20 6.80 105.6 87.092 192.692 0.55 21.00 123.708 102.795 163.321 DAT 21 6.80 112.4 87.092 199.492 0.55 21.00 128.074 103.245 165.931 DAT 22 6.80 119.2 87.092 206.292 0.55 21.00 132.439 103.695 168.542 DAT 23 6.80 126 87.092 213.092 0.55 21.00 136.805 104.145 171.152 DAT 24 6.80 132.8 87.092 219.892 0.55 21.00 141.171 104.595 173.762 DAT 25 6.80 139.6 87.092 226.692 0.55 21.00 145.536 105.045 176.372 DAT i tn Kết luận: Khi đắp cao 4m, tỷ lệ bố trí cột đất xi măng vùng chịu cắt as ≥ 0.55 đảm bảo điều kiện chống cắt ... xử lý đất yếu đường đầu cầu phương pháp cột đất xi măng 2- NỘI DUNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU: Mở đầu Chương 1: Tổng quan giải pháp xử lý đất yếu đường đầu cầu Chương 2: Cấu tạo giải pháp xử lý đất yếu. .. kế thi công cột đất xi măng DSMC 12 1.3.1.2 PHẠM VI VÀ ỨNG DỤNG CỦA CỘT ĐẤT XI MĂNG [7] Cột xi măng đất giải pháp xử lý đất yếu Cột xi măng đất áp dụng rộng rãi việc xử lý móng đất yếu cho cơng... dựng đường ôtô đường thành phố MSSV: 00108527 I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT YẾU ĐOẠN ĐƯỜNG VÀO CẦU II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1- NHIỆM VỤ: Nghiên cứu giải pháp