Nghiên cứu ứng dụng phương pháp bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm xử lý nền đất yếu dưới nền đường khu vực đồng bằng sông cửu long

1 MỤC LỤC MỤC LỤC MỘT SỐ KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN MỘT SỐ THUẬT NGỮ ðƯỢC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN CHƯƠNG MỞ ðẦU Tính cấp thiết mục tiêu đề tài Nội dung nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ðẤT YẾU KHU VỰC ðỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG .10 Khái niệm ñất yếu 10 Sự phân bố ñất yếu khu vực đồng sơng Cửu Long .11 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ðẤT YẾU BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 15 Sơ lược phương pháp xử lý đất yếu cơng trình [3,4] 15 1.1 Mở ñầu 15 1.2 Các kĩ thuật xây dựng 15 1.3 Các biện pháp xử lí đồng thời với việc xây dựng ñắp .17 1.3.1 Xây dựng ñắp theo giai ñoạn 17 1.3.2 Tăng chiều rộng ñường, làm bệ phản áp 19 1.3.3 Phương pháp gia tải tạm thời 20 1.3.4 Tăng cường vật liệu ñịa kĩ thuật tổng hợp 21 1.4 Các biện pháp cải thiện ñất yếu ñắp .23 1.4.1 ðào thay ñất xấu ñất tốt 23 1.4.2 ðường thấm thẳng ñứng 24 1.4.3 Cột balat (cột vật liệu rời) 25 1.4.4 Cột đất gia cố vơi cột ñất gia cố xi măng 26 1.4.5 Nền đắp móng cọc .27 1.4.6 ðiện thấm .27 Phương pháp xử lý ñất yếu bơm hút chân không 28 2.1 Khái niệm .28 2.2 Lịch sử hình thành phát triển 29 2.3 Phương pháp thi công 30 2.4 Kiểm tra chất lượng 30 CHƯƠNG : CẤU TẠO VÀ THI CÔNG PHƯƠNG PHÁP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG KẾT HỢP VỚI BẤC THẤM 31 Cấu tạo hệ thống gia tải bơm hút chân không 31 1.1 Bấc thấm (PVDS) 32 1.2 ðường thoát nước ngang (SB drain) .32 1.3 ðệm cát 33 1.4 Màng ñịa kỹ thuật 33 1.5 Rãnh chèn màng ñịa kỹ thuật 33 1.6 Hệ thống máy bơm chân không 34 Phương pháp thi công bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm 34 2.1 Phương pháp thiết kế thi cơng .34 2.2 Trình tự thi công 35 2.3 Một số hình ảnh thi cơng 36 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN PHƯƠNG PHÁP GIA TẢI TRƯỚC BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG .44 3 Cơ sở lý thuyết toán cố kết thấm 44 1.1 Các giả thiết toán cố kết 44 1.2 Lời giải giải tích cho tốn cố kết .46 Lý thuyết tính tốn bấc thấm [13] 49 2.1 Lý thuyết lực căng ñứng cân (Barron, 1948) .50 2.2 Lý thuyết lực căng đứng cân thích hợp (Hansbo, 1981) 51 Ngun tắc tính tốn gia tải chân không 53 3.1 Phân bố ứng suất ñất gia tải chân khơng 53 3.2 ðộ lún đường 55 3.2.1 Lún tức thời 55 3.2.2 Lún cố kết .56 3.2.3 Lún thứ cấp 57 3.3 Dự tính độ tăng sức chống cắt ñất [1] .58 CHƯƠNG 5: PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN TRONG PHÂN TÍCH BÀI TỐN XỬ LÝ NỀN BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 60 Giới thiệu sơ lược phương pháp phần tử hữu hạn .60 Mơ hình Cam-Clay [1] .62 2.1 Những lập luận mơ hình Cam-clay 62 2.2 Các đặc điểm mơ hình Cam-clay 63 2.3 Mơ bấc thấm phương pháp PTHH 69 2.4 ðiều kiện biên phương pháp PTHH .72 2.5 Mô áp suất chân không máy bơm 72 CHƯƠNG 6: ÁP DỤNG TÍNH TỐN CHO CƠNG TRÌNH THỰC TẾ 73 Mơ tả đặc điểm cơng trình 73 ðiều kiện tải trọng .73 ðiều kiện ñất 73 4 Q trình thi cơng gia tải 74 Mơ hình tính tốn .76 Kết tính tốn 78 6.1 Trường hợp tải trọng sử dụng T/m2 78 6.2 Trường hợp tải trọng sử dụng T/m2 86 Khi thay ñổi khoảng cách cắm bấc thấm: 0.6m, 0.9m, 1.2m, 1.5m sơ đồ bố trí theo hình vng, hình tam giác 94 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102 Kết luận .102 Kiến nghị 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 MỘT SỐ KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN a : Hệ số nén a0 : Hệ số nén tương ñối c : Lực dính c’ : Lực dính nước Cc : Hệ số nén Cs : Hệ số nở Cv : Hế số cố kết theo phương ñứng Ch : Hệ số cố kết theo phương ngang e0 : Hệ số rỗng tự nhiên ñất E0 : Module biến dạng ñất G : Module ñàn hồi biến dạng cắt ñất H0 : Chiều dày ban ñầu lớp ñất sét yếu Ip : Chỉ số dẻo IL : ðộ sệt K : Module biến dạng thể tích K0 : Hệ số áp lực đất dính Kv : Hệ số thấm theo phương ñứng Kh : Hệ số thấm theo phương ngang mv : Hệ số nén thể tích n : ðộ rỗng đất OCR : Hệ số cố kết LL : ðộ ẩm giới hạn chảy PL : ðộ ẩm giới hạn dẻo pa : Áp lực khí pc : Áp lực tiền cố kết qu : Sức chịu nén ñơn S0 : ðộ lún ban ñầu Sc : ðộ lún cố kết S : ðộ lún ổn ñịnh cuối Sr : ðộ bảo hịa ban đầu u : Áp lực nước lỗ rỗng u0 : Áp lực nước lỗ rỗng ban ñầu U : Mức ñộ cố kết W0 : ðộ ẩm tự nhiên ϕ : Góc ma sát ñất ϕ’ : γw : Trọng lượng riêng ướt γd : Trọng lượng riêng khô γ’ : Trọng lượng riêng ñẩy σvz : Ứng suất trọng lượng thân ñất σz : Ứng suất tải trọng ngồi gây Góc ma sát trong điều kiện thoát nước τ : Sức chống cắt ñất υ : Hệ số poisson ñất εv : Biến dạng ñất MỘT SỐ THUẬT NGỮ ðƯỢC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN BHCK : Bơm hút chân không PVD : Bấc thấm ðBSCL : ðồng sông Cửu Long TpHCM : Thành phố Hồ Chí Minh PTHH : Phần tử hữu hạn ðCCT : ðịa chất cơng trình CHƯƠNG MỞ ðẦU Tính cấp thiết mục tiêu ñề tài Trước ñây người ta thường xây dựng ñắp ñi qua vùng ñịa chất tốt ñể giảm bớt vấn ñề kỹ thuật phải xử lý hạ giá thành xây dựng Tuy nhiên nghiệp xây dựng phát triển kinh tế xã hội ñã ñặt việc chinh phục sử dụng vùng ñất mềm yếu mà trước hết việc xây dựng tuyến ñê lấn biển, việc phát triển mạng lưới đường giao thơng, cầu cống… ñất mềm yếu Mặc dù việc xây dựng ñắp ñất yếu nước ta ñã bắt ñầu từ kỷ thứ 19 Nguyễn Cơng Trứ đạo nước giới ñã thực từ hàng lâu, đặt nhiều vấn ñề phức tạp, cần ñược nghiên cứu nghiêm túc Các phương pháp xử lý ñất yếu gia cường phổ biến nước ta ñắp gia tải kết hợp với bấc thấm giếng cát ñể xử lý lún ñắp ñất yếu phương pháp gia cố cọc cát, cọc ñất gia cố vôi, vữa xi măng… Các phương pháp xử lý gia tải kết hợp với bấc thấm giếng cát chờ lún có nhược điểm : bị giới hạn chiều cao ñắp gia tải tùy thuộc vào ñộ ổn ñịnh ñắp hạn chế chiều cao ñắp gia tải, thời gian chờ lún lâu, khó đẩy nhanh tiến độ thi cơng dẫn đến kéo dài thời gian thi cơng, giảm hiệu kinh tế Mặt khác, nguồn vật liệu cát ñắp ngày khan việc xây dựng lúc nhiều, ñể ñắp gia tải ñường ñẩy nhanh ñộ bơm hút xử lý ñáp ứng ñược tiến độ cơng trình khó khăn Vấn đề ñặt cần tăng ñược tải trọng ép q trình xử lý mà đảm bảo ñược ổn ñịnh ñường ñẩy nhanh giai ñoạn bơm hút xử lý ñường ñể ñẩy nhanh tiến ñộ thi công giải ñược vần ñề khan vật liệu cát xây dựng Phương pháp bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm xử lý ñường ñáp ứng ñược yêu cầu ðây phương pháp xử lý ñã ñược xử dụng phổ biến giới cịn mẻ ñối với nước ta, áp dụng vào ñược vài cơng trình Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu ñề tài gồm vấn ñề sau : • Cấu tạo phương pháp bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm xử lý cơng trình đất yếu • Lý thuyết tính tốn • Lập mơ hình tính tốn q trình xử lý Phạm vi nghiên cứu Nền ñất yếu khu vực đồng sơng Cửu Long Phương pháp nghiên cứu Trên sở số liệu địa hình, địa chất kết thiết kế thi công Nhà máy điện Cà Mau, nghiên cứu lý thuyết tính tốn, đưa mơ hình tính tốn theo phương pháp PTHH phần mềm Plaxis 8.2 So sánh kết tính lý thuyết theo mơ hình kết quan trắc thực tế cơng trình đưa kết luận tính xác mơ hình lý thuyết tính toán Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài Ưu ñiểm phương pháp thời gian thi cơng nhanh, giảm khả ổn định cơng trình thời gian gia tải, giảm khối lượng cát gia tải so với phương pháp gia tải cát ñắp truyền thống Nếu tiếp tục nghiên cứu làm chủ công nghệ thi công giúp hạ giá thành thi cơng, phương pháp phù hợp, áp dụng phổ biến tương lai, thay cho phương pháp gia tải truyền thống 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ðẤT YẾU KHU VỰC ðỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Khái niệm ñất yếu ðất yếu đất có khả chịu tải nhỏ (vào khoảng 0,5 – 1,0 daN/cm2) có tính nén lún lớn, bão hịa nước, có hệ số rỗng lớn (e > 1), mơđun biến dạng thấp (thường E0=50daN/cm2), sức chống cắt nhỏ Nếu khơng có biện pháp xử lý đắn việc xây dựng cơng trình đất yếu khó khăn khơng thể thực ðất yếu vật liệu hình thành (từ 10000 đến 15000 năm tuổi), chia thành ba loại : ñất sét ñất sét bụi mềm, có khơng có chất hữu cơ, than bùn loại ñất nhiều hữu bùn Tất loại ñất ñều ñược bồi lắng nước cách khác theo ñiều kiện thủy lực tương ứng : bồi tích ven biển, ñầm phá, cửa sông, ao hồ Trong loại ñất sét mềm bồi tụ bờ biển gần biển (đầm phá, tam giác châu, cửa sơng ) tạo thành nhóm đất yếu phát triển Ở trạng thái tự nhiên ñộ ẩm chúng thường lớn giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn (ñất sét mềm e ≥ 1,5, ñất sét bụi e ≥ 1), lực dính khơng nước Cu ≤ 0,15 daN/cm2, góc nội ma sát ϕu=0, độ sệt IL > 0,50 (trạng thái dẻo mềm) Loại có nguồn gốc hữu (than bùn đất hữu cơ) thường hình thành từ đầm lầy, nơi đọng nước thường xun có mực nước ngầm cao, loại thực vật phát triển, thối rửa phân hủy, tạo thành trầm tích hữu lẫn với trầm tích khống vật Loại thường gọi ñất ñầm lầy than bùn, hàm lượng hữu chiếm tới 20 – 80% Trong ñiều kiện tự nhiên, than bùn có độ ẩm cao, trung bình W=85 – 95% lên tới vài trăm phần trăm Than bùn loại ñất bị nén lún lâu dài, khơng mạnh ; hệ số nén lún đạt – – 10 cm2/daN, thường phải thí nghiệm than bùn thiết bị nén với mẫu cao 40 – 50 cm 91 Bảng ñộ lún trung tâm đo cơng trường vị trí bàn đo lún S2 Ngày Th.gian (ngày) ðộ lún| [m] Ngày Th.gian (ngày) ðộ lún| [m] 28-Feb-06 0 7/1/2006 123 -2.4 3/10/2006 10 -0.23 7/5/2006 127 -2.48 3/15/2006 15 -0.18 7/8/2006 130 -2.55 3/22/2006 22 -0.33 7/12/2006 134 -2.59 3/29/2006 29 -0.35 7/15/2006 137 -2.63 3/30/2006 30 -0.35 7/19/2006 141 -2.7 3/31/2006 31 -0.35 7/22/2006 144 -2.74 4/5/2006 36 -0.54 7/26/2006 148 -2.79 4/12/2006 43 -0.81 7/29/2006 151 -2.81 4/19/2006 50 -0.98 8/2/2006 155 -2.84 4/26/2006 57 -1.1 8/5/2006 158 -2.87 5/3/2006 64 -1.24 8/9/2006 162 -2.9 5/10/2006 71 -1.35 8/12/2006 165 -2.92 5/17/2006 78 -1.47 8/16/2006 169 -2.96 5/24/2006 85 -1.6 8/19/2006 172 -2.97 5/31/2006 92 -1.72 8/23/2006 176 -2.99 6/7/2006 99 -1.85 8/26/2006 179 -3.02 6/14/2006 106 -1.99 8/30/2006 183 -3.04 6/21/2006 113 -2.11 9/2/2006 186 -3.05 6/28/2006 120 -2.31 9/6/2006 190 -3.07 92 Bảng ñộ lún trung tâm tính từ phần mềm Plaxis Th.gian Th.gian Th.gian (ngày) |U| [m] (ngày) |U| [m] (ngày) |U| [m] 0.00 44.25 -0.19 113.38 -1.50 -0.01 45.00 -0.19 117.63 -1.79 16 -0.02 45.00 -0.19 119.75 -1.95 24 -0.02 46.88 -0.24 120.81 -2.03 28 -0.03 48.75 -0.29 122.94 -2.22 34 -0.03 52.50 -0.40 124.00 -2.32 34 -0.03 56.25 -0.52 124.53 -2.34 34.25 -0.04 60.00 -0.67 125.06 -2.35 34.75 -0.09 61.88 -0.70 125.59 -2.36 35 -0.11 63.75 -0.73 126.13 -2.37 35.25 -0.11 65.63 -0.76 127.19 -2.39 35.5 -0.12 67.50 -0.78 128.25 -2.41 35.75 -0.12 69.38 -0.80 129.31 -2.43 36 -0.13 71.25 -0.82 130.38 -2.45 36.25 -0.13 73.13 -0.84 131.44 -2.47 36.5 -0.13 75.00 -0.86 133.56 -2.50 36.75 -0.14 78.75 -0.90 135.69 -2.53 37.25 -0.14 82.50 -0.93 139.94 -2.59 37.75 -0.15 86.25 -0.96 144.19 -2.64 93 38.25 -0.15 90.00 -0.99 148.44 -2.69 38.75 -0.15 93.75 -1.02 152.69 -2.74 39.25 -0.16 97.50 -1.04 156.94 -2.78 39.75 -0.16 101.25 -1.07 161.19 -2.83 40.25 -0.17 105.00 -1.10 169.69 -2.90 41.25 -0.17 107.00 -1.11 178.19 -2.98 42.25 -0.18 107.00 -1.11 186.69 -3.05 43.25 -0.18 109.13 -1.26 191.00 -3.08 Từ kết thu nhận ta có biểu ñồ ñộ lún sau: Biểu ñồ ñộ lún 0.00 ðộ lún (m) -0.50 50 100 150 200 250 -1.00 -1.50 PP PTHH -2.00 ðo thực tế -2.50 -3.00 -3.50 Ngày Hình 6.21: Biểu đồ so sánh độ lún thực tế độ lún tính từ PP PTHH Nhận xét: ñộ lún cuối giai ñoạn gia tải thực tế -3.07 m; ñộ lún theo PP PTHH -3.08 m Kết ñộ lún cuối trường hợp gần Tuy nhiên, dựa vào biểu ñồ cho thấy, thời gian ñầu kết quan trắc cho thấy ñất cố kết nhanh so với tính tốn PP PTHH 94 Khi thay ñổi khoảng cách cắm bấc thấm: 0.6m, 0.9m, 1.2m, 1.5m sơ đồ bố trí theo hình vng, hình tam giác Nghiên cứu ảnh hưởng khoảng cách cắm bấc thấm ñến ñộ lún áp lực nước lỗ rỗng để có chọn khoảng cách cắm bấc thấm ñảm bảo yêu cầu kỹ thuật tính kinh tế Bảng kết tính hệ số thấm tương ñường Kve K.cách (m) Lưới cắm Kve 0.6 vuông 2.21E-03 0.9 vuông 1.45E-03 1.2 vuông 1.07E-03 1.5 vuông 8.54E-04 0.6 tam giác 2.38E-03 0.9 tam giác 1.56E-03 Hình 6.22: ðường đồng mức áp lực nước lỗ rỗng (khoảng cách cắm bấc thấm 0.6m, bố trí hình tam giác) 1.2 tam giác 1.16E-03 1.5 tam giác 9.21E-04 95 Hình 6.23: ðường đồng mức áp lực nước lỗ rỗng (khoảng cách cắm bấc thấm 0.6m, bố trí hình vng) Hình 6.24: ðường đồng mức áp lực nước lỗ rỗng (khoảng cách cắm bấc thấm 0.9m, bố trí tam giác) 96 Hình 6.25: ðường đồng mức áp lực nước lỗ rỗng (khoảng cách cắm bấc thấm 1.2m, bố trí tam giác) Hình 6.26: ðường đồng mức áp lực nước lỗ rỗng (khoảng cách cắm bấc thấm 1.2m, bố trí hình vng) 97 Hình 6.27: ðường đồng mức áp lực nước lỗ rỗng (khoảng cách cắm bấc thấm 1.5m, bố trí tam giác) Hình 6.28: ðường đồng mức áp lực nước lỗ rỗng (khoảng cách cắm bấc thấm 1.5m, bố trí hình vng) 98 Từ biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng ta thấy thay ñổi khoảng cách PVD từ 0,6m ñến 1,5m làm giảm áp lực nước lỗ rỗng ñộ sâu tương ứng ñất biến đổi Chúng ta thấy rõ qua kết ñộ lún cố kết theo thời gian sau: Bảng kết ñộ lún theo thời gian tim ứng với loại khoảng cách sơ đồ bố trí bấc thấm 0.6m - T Th.gian (ngày) |U| [m] 0.00 0.00 8.00 -0.01 16.00 -0.02 16.00 -0.02 20.50 -0.03 29.50 -0.03 34.00 -0.03 34.00 -0.03 34.25 -0.05 34.50 -0.07 34.75 -0.09 35.00 -0.12 35.25 -0.13 35.50 -0.13 35.75 -0.14 36.00 -0.14 36.25 -0.15 36.50 -0.15 36.75 -0.15 37.00 -0.16 37.50 -0.16 38.00 -0.17 38.50 -0.17 39.00 -0.18 39.50 -0.18 40.50 -0.19 41.50 -0.20 42.50 -0.21 43.50 -0.22 44.50 -0.22 45.00 -0.23 45.00 -0.23 46.88 -0.27 48.75 -0.33 0.6m - V Th.gian (ngày) |U| [m] 0.00 0.00 8.00 -0.01 16.00 -0.02 16.00 -0.02 20.50 -0.02 29.50 -0.03 34.00 -0.03 34.00 -0.03 34.25 -0.05 34.50 -0.07 34.75 -0.09 35.00 -0.12 35.25 -0.12 35.50 -0.13 35.75 -0.13 36.00 -0.14 36.25 -0.14 36.50 -0.15 36.75 -0.15 37.00 -0.15 37.25 -0.16 37.75 -0.16 38.25 -0.17 38.75 -0.17 39.25 -0.18 40.25 -0.19 41.25 -0.19 42.25 -0.20 43.25 -0.21 44.25 -0.22 45.00 -0.22 45.00 -0.22 46.88 -0.27 48.75 -0.32 0.9m - T Th.gian (ngày) |U| [m] 0.00 0.00 8.00 -0.01 16.00 -0.02 16.00 -0.02 20.50 -0.02 29.50 -0.03 34.00 -0.03 34.00 -0.03 34.25 -0.05 34.75 -0.09 35.00 -0.11 35.25 -0.12 35.50 -0.12 35.75 -0.13 36.00 -0.13 36.25 -0.13 36.50 -0.14 36.75 -0.14 37.00 -0.14 37.50 -0.15 38.00 -0.15 38.50 -0.16 39.00 -0.16 39.50 -0.17 40.00 -0.17 41.00 -0.18 42.00 -0.18 43.00 -0.19 44.00 -0.19 45.00 -0.20 45.00 -0.20 46.88 -0.25 48.75 -0.30 52.50 -0.42 0.9m - V Th.gian (ngày) |U| [m] 0.00 0.00 8.00 -0.01 16.00 -0.02 24.00 -0.02 28.00 -0.03 34.00 -0.03 34.00 -0.03 34.25 -0.04 34.75 -0.09 35.00 -0.11 35.25 -0.11 35.50 -0.12 35.75 -0.12 36.00 -0.13 36.25 -0.13 36.50 -0.13 36.75 -0.14 37.25 -0.14 37.75 -0.15 38.25 -0.15 38.75 -0.15 39.25 -0.16 39.75 -0.16 40.25 -0.17 41.25 -0.17 42.25 -0.18 43.25 -0.18 44.25 -0.19 45.00 -0.19 45.00 -0.19 46.88 -0.24 48.75 -0.29 52.50 -0.40 56.25 -0.52 99 50.63 -0.39 52.50 -0.46 54.38 -0.52 56.25 -0.60 58.13 -0.67 60.00 -0.75 60.00 -0.75 65.88 -0.85 71.75 -0.93 77.63 -1.00 83.50 -1.06 89.38 -1.12 95.25 -1.17 101.13 -1.22 107.00 -1.26 107.00 -1.26 111.25 -1.52 113.38 -1.64 117.63 -1.92 119.75 -2.08 121.88 -2.25 124.00 -2.43 124.00 -2.43 132.38 -2.59 140.75 -2.74 149.13 -2.86 157.50 -2.97 165.88 -3.08 174.25 -3.17 191.00 -3.33 1.2m - T Th.gian (ngày) |U| [m] 0.00 0.00 8.00 -0.01 16.00 -0.02 16.00 -0.02 20.50 -0.02 29.50 -0.03 34.00 -0.03 34.00 -0.03 34.25 -0.04 34.75 -0.08 35.00 -0.10 35.25 -0.11 35.50 -0.11 35.75 -0.12 36.00 -0.12 36.25 -0.12 52.50 56.25 60.00 60.00 65.88 71.75 77.63 83.50 89.38 95.25 101.13 107.00 107.00 109.13 113.38 117.63 119.75 120.81 122.94 124.00 124.00 132.38 140.75 149.13 157.50 165.88 174.25 182.63 191.00 -0.45 -0.59 -0.75 -0.75 -0.84 -0.92 -0.99 -1.05 -1.10 -1.15 -1.20 -1.24 -1.24 -1.38 -1.62 -1.90 -2.06 -2.14 -2.32 -2.41 -2.41 -2.57 -2.71 -2.83 -2.94 -3.04 -3.13 -3.22 -3.29 1.2m - V Th.gian (ngày) |U| [m] 0.00 0.00 8.00 -0.01 16.00 -0.02 16.00 -0.02 20.50 -0.02 29.50 -0.02 34.00 -0.03 34.00 -0.03 34.25 -0.04 34.75 -0.08 35.00 -0.10 35.25 -0.11 35.50 -0.11 35.75 -0.12 36.00 -0.12 36.25 -0.12 56.25 60.00 60.00 65.88 71.75 77.63 83.50 89.38 95.25 101.13 107.00 107.00 109.13 113.38 117.63 119.75 121.88 124.00 124.00 132.38 140.75 149.13 157.50 165.88 174.25 191.00 -0.55 -0.70 -0.70 -0.78 -0.85 -0.91 -0.97 -1.02 -1.06 -1.10 -1.14 -1.14 -1.28 -1.52 -1.81 -1.96 -2.14 -2.33 -2.33 -2.47 -2.59 -2.70 -2.80 -2.88 -2.96 -3.10 1.5m - T Th.gian (ngày) |U| [m] 0.00 0.00 8.00 -0.01 16.00 -0.02 16.00 -0.02 20.50 -0.02 29.50 -0.02 34.00 -0.03 34.00 -0.03 34.25 -0.04 34.75 -0.08 35.00 -0.10 35.25 -0.11 35.50 -0.11 35.75 -0.11 36.00 -0.12 36.25 -0.12 60.00 61.88 63.75 65.63 67.50 69.38 71.25 73.13 75.00 78.75 82.50 86.25 90.00 93.75 97.50 101.25 105.00 107.00 107.00 109.13 113.38 117.63 119.75 120.81 122.94 124.00 -0.67 -0.70 -0.73 -0.76 -0.78 -0.80 -0.82 -0.84 -0.86 -0.90 -0.93 -0.96 -0.99 -1.02 -1.04 -1.07 -1.10 -1.11 -1.11 -1.26 -1.50 -1.79 -1.95 -2.03 -2.22 -2.32 1.5m - V Th.gian (ngày) |U| [m] 0.00 0.00 8.00 -0.01 16.00 -0.02 16.00 -0.02 20.50 -0.02 29.50 -0.02 34.00 -0.03 34.00 -0.03 34.25 -0.04 34.75 -0.08 35.00 -0.10 35.25 -0.11 35.50 -0.11 35.75 -0.11 36.00 -0.11 36.50 -0.12 100 36.75 37.25 37.75 38.25 38.75 39.25 39.75 40.25 41.25 42.25 43.25 45.00 45.00 46.88 48.75 52.50 56.25 60.00 60.00 65.88 71.75 77.63 83.50 89.38 95.25 101.13 107.00 107.00 109.13 111.25 113.38 115.50 117.63 119.75 120.81 122.94 124.00 124.00 132.38 140.75 149.13 157.50 165.88 174.25 191.00 -0.13 -0.14 -0.14 -0.14 -0.15 -0.15 -0.16 -0.16 -0.17 -0.17 -0.18 -0.19 -0.19 -0.23 -0.28 -0.39 -0.52 -0.66 -0.66 -0.74 -0.80 -0.86 -0.91 -0.95 -0.99 -1.03 -1.07 -1.07 -1.20 -1.31 -1.43 -1.57 -1.72 -1.89 -1.97 -2.17 -2.27 -2.27 -2.40 -2.51 -2.61 -2.69 -2.77 -2.84 -2.97 36.75 37.25 37.75 38.25 38.75 39.25 39.75 40.25 41.25 42.25 43.25 44.25 45.00 45.00 46.88 48.75 52.50 56.25 60.00 60.00 65.88 71.75 77.63 83.50 89.38 95.25 101.13 107.00 107.00 109.13 111.25 113.38 115.50 117.63 119.75 120.81 122.94 124.00 124.00 132.38 140.75 149.13 157.50 165.88 174.25 182.63 191.00 -0.13 -0.13 -0.14 -0.14 -0.15 -0.15 -0.15 -0.16 -0.16 -0.17 -0.17 -0.18 -0.18 -0.18 -0.22 -0.27 -0.38 -0.51 -0.65 -0.65 -0.73 -0.79 -0.85 -0.89 -0.94 -0.98 -1.01 -1.05 -1.05 -1.18 -1.29 -1.41 -1.55 -1.70 -1.87 -1.96 -2.15 -2.26 -2.26 -2.38 -2.49 -2.58 -2.66 -2.74 -2.81 -2.88 -2.94 36.75 37.25 37.75 38.25 38.75 39.25 39.75 40.25 41.25 42.25 43.25 44.25 45.00 45.00 46.88 48.75 52.50 56.25 60.00 60.00 65.88 71.75 77.63 83.50 89.38 95.25 101.13 107.00 107.00 109.13 111.25 113.38 115.50 117.63 119.75 121.88 122.94 123.47 124.00 124.00 132.38 140.75 149.13 157.50 165.88 174.25 191.00 -0.12 -0.13 -0.13 -0.14 -0.14 -0.15 -0.15 -0.15 -0.16 -0.16 -0.17 -0.17 -0.18 -0.18 -0.22 -0.26 -0.37 -0.49 -0.63 -0.63 -0.70 -0.76 -0.81 -0.86 -0.90 -0.93 -0.97 -1.00 -1.00 -1.13 -1.24 -1.37 -1.51 -1.66 -1.83 -2.01 -2.11 -2.16 -2.22 -2.22 -2.34 -2.44 -2.53 -2.60 -2.68 -2.74 -2.86 37.00 37.50 38.00 38.50 39.00 39.50 40.00 41.00 42.00 43.00 44.00 45.00 45.00 46.88 48.75 52.50 56.25 60.00 60.00 65.88 71.75 77.63 83.50 89.38 95.25 101.13 107.00 107.00 109.13 111.25 113.38 115.50 117.63 119.75 121.88 122.94 123.47 124.00 124.00 132.38 140.75 149.13 157.50 165.88 174.25 191.00 -0.12 -0.13 -0.13 -0.14 -0.14 -0.14 -0.15 -0.15 -0.16 -0.16 -0.17 -0.17 -0.17 -0.21 -0.26 -0.37 -0.49 -0.62 -0.62 -0.69 -0.75 -0.80 -0.85 -0.88 -0.92 -0.96 -0.99 -0.99 -1.12 -1.23 -1.35 -1.49 -1.65 -1.82 -2.00 -2.10 -2.15 -2.21 -2.21 -2.33 -2.42 -2.51 -2.59 -2.66 -2.72 -2.84 101 Biểu ñồ ñộ lún 0 50 100 150 200 250 -0.5 ðộ lún (m) -1 -1.5 0.6m-T 0.6-V 0.9-T 0.9m-V 1.2m-T 1.2m-V 1.5m-T 1.5m-V -2 -2.5 -3 -3.5 Ngày Hình 6.29: ðộ lún theo thời gian thay ñổi khoảng cách PVD sơ ñồ bố trí Nhận xét: • Trước hết, thấy với khoảng cách cắm bấc thấm thay ñổi kết ñộ lún cố kết theo thời gian phân bố áp lực nước lỗ rỗng trường hợp khơng đáng kể Dựa vào biểu đồ trên, thay ñổi khoảng cách cắm bấc thấm dẫn ñến ñộ lún cố kết áp lực nước lỗ rỗng khơng thay đổi đáng kể cuối thời điểm gia tải (ngày thứ 191) Tuy nhiên dựa biểu ñồ, thời ñiểm ñường cong lún cố kết cịn dốc nghĩa độ lún cố kết cịn tăng nhanh theo thời gian kéo dài thời gian gia tải • Thời gian thực gia tải 191 ngày ñáp yêu cầu tiến ñộ dự án, chưa tận dung hết khả hệ thống bấc thấm bơm hút chân khơng độ lún theo kết tính tốn cịn tăng nhanh theo thời gian, khơng đảm bảo tính kinh tế 102 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau nghiên cứu, tính tốn theo mơ hình so sánh với số liệu quan trắc thực tế, tác giả rút số kết luận sau: • Có thể sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mơ tốn gia tải trước bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm cho việc dự tính trước độ lún cơng trình • Nền cơng trình vùng có cắm bấc thấm mơ đất có hệ số thấm ñứng tương ñương Kve cho kết chấp nhận ñược • Trong trường hợp bơm hút chân khơng, vùng đất ngồi khu vực xử lý bị lún xuống, cịn ñối với gia tải ñất ñắp vùng thường bị trồi • Diễn biến độ lún thực tế cơng trình giai đoạn đầu lún nhanh so với kết dự tính mơ hình ðiều thực tế, bị ép lún tải trọng xe máy thi công cắm bấc thấm loại tải trọng xe thi công khác Kiến nghị Từ nghiên cứu ñánh giá trên, tác giả có kiến nghị đưa phương hướng nghiên cứu phát triển sau: • Việc mơ bấc thấm hệ số thấm đứng Kve tương đương cho kết dự tính độ lún theo mơ hình gần so với thực tế, nhiên kết chưa thật xác Trong thực tế hệ số thấm ñất gia tải giảm theo thời gian trình cố kết đất • Áp lực hút chân khơng mơ tả tải trọng phân bố có cường ñộ tương ñương chưa phản ánh ñúng chất thay ñổi ứng suất ñất Q trình bơm hút chân khơng làm tăng ứng suất 103 hữu hiệu dựa giảm áp lực nước lỗ rỗng (do bơm hút chân khơng), cịn mơ hình tính tải trọng phân bố làm tăng ứng suất hữu hiệu ứng suất tổng Như vậy, dùng kết ứng suất tính ổn định cho đất q trình gia tải khơng xác • Khi gia tải trước bơm hút chân khơng gần cơng trình có sử dụng móng cọc cần phải kiểm tra lại khả chịu tải có ma sát âm xuất cần có biện pháp khắc phục ngăn ảnh hưởng áp lực bơm chân khơng • Gia tải trước bơm hút chân khơng giúp đẩy nhanh tiến độ, tránh khả ổn ñịnh nền, giảm khối lượng cát gia tải theo phương pháp gia tải truyền thống Với ưu điểm trên, đề nghị giao thơng kết hợp với ban ngành nghiên cứu ban hành tiêu chuẩn để có thống làm chủ cơng nghệ thi cơng giúp giảm giá thành để áp dụng phổ biến phương pháp xử lý 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giao Thông Vận Tải Quy trình khảo sát thiết kế đường ơtơ ñắp ñất yếu 22 TCN 262-2000 [2] TRẦN QUANG HỘ Cơng trình đất yếu - Nhà xuất ðH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [3] NGUYỄN UYÊN Xử lý ñất yếu xây dựng - Nhà xuất xây dựng [4] NGUYỄN QUANG CHIÊU Thiết kế thi cơng đắp đất yếu – Nhà xuất xây dựng [5] D.G.FREDLUND, H.RAHARDJO Cơ học đất cho đất khơng bão hịa, tập hai - Nhà xuất giáo dục [6] CHÂU NGỌC ẨN Nền móng - Nhà xuất ðH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [7] LAREAL NGUYỄN THÀNH LONG, LÊ BÁ LƯƠNG, NGUYỄN QUANG CHIÊU, VŨ ðỨC LỰC Cơng trình đất yếu ñiều kiện Việt Nam – Trường ðH Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh [8] NGUYỄN TIẾN TRUNG Nghiên cứu phương pháp xử lý đất cơng trình phương pháp bơm hút chân khơng có bấc thấm Luận văn thạc sĩ ðH Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh [9] DAVID MUIR WOOK Soil behaviour and critical state soil mechanics Published by the Press Syndicate of the University of Cambridge [10] D.T.BERGADO, J.C.CHAI, N.MIURA and A.S.BALASUBRAMANIAM PVD improvement of soft Bangkok clay with conbined vacuum an reduced sand embankment preloading [11] IR KENNY YEE, ER TAN TENG WEE Vacuum consolidation for soft soils – Conspectus 2001 105 [12] J.H.QUIN, W.B.ZHAO, Y.K CHEUNG, P.K.K.LEE The theory and practice of vacuum preloading – Computers and geotechnics 0266-352X/92 [13] JIN.CHUN CHAL, SHUI-LONG SHEN, NORIHIKO MUIRA and DENNES T.BERGADO Simple method of modelling PVD – improved subsoil – Journal of geotechnical and geoenviromental engineering/November 2001 [14] B.INDRARATNA, I.SATHANANTHAN, C.BAMUNAWITA, A S BALASUBRAMANIAM Theoretical and numerical perspectives and field observations for the design and performance evaluation of embankments constructed on soft marine clay [15] T STAPELFELDT Preloading and vertical drains [16] COMPENON SAIGON BUILDERS Vacuum consolidation final analysis zone [17] COMPENON SAIGON BUILDERS Vacuum consolidation final analysis zone ... QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ðẤT YẾU BẰNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG Sơ lược phương pháp xử lý ñất yếu cơng trình [3,4] 1.1 Mở đầu Hiện nước ta giới ñã ñang sử dụng nhiều phương pháp xử lý ñất yếu khác... Phương pháp thi công bơm hút chân không kết hợp với bấc thấm 2.1 Phương pháp thiết kế thi công + Phân chia khu vực xử lý nền: phạm vi khu vực ñược xử lý có hiệu hệ thống bơm hút chân khơng có diện... liệu cát xây dựng Phương pháp bơm hút chân khơng kết hợp với bấc thấm xử lý đường ñáp ứng ñược yêu cầu ðây phương pháp xử lý ñã ñược xử dụng phổ biến giới cịn mẻ nước ta, áp dụng vào vài cơng