Phát triển lới giải cố kết thấm trong điều kiện hút chân không ứng dụng xử lý nền nhà máy điện nhơn trạch II, đồng nai

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  MAI TRỌNG MẪN PHÁT TRIỂN LỜI GIẢI CỐ KẾT THẤM TRONG ĐIỀU KIỆN HÚT CHÂN KHÔNG - ỨNG DỤNG XỬ LÝ NỀN NHÀ MÁY ĐIỆN NHƠN TRẠCH II, ĐỒNG NAI CHUYÊN NGÀNH : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS TRẦN TUẤN ANH Cán chấm nhận xét 1: GS TSKH NGUYỄN VĂN THƠ Cán chấm nhận xét 2: TS LÊ BÁ VINH Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, DHQG Tp HCM ngày 01 tháng 09 năm 2010 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sỹ gồm: GS TSKH NGUYỄN VĂN THƠ PGS.TS VÕ PHÁN TS LÊ BÁ VINH TS TRẦN TUẤN ANH TS TRẦN XUÂN THỌ Xác nhận Chủ tịch hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành Chủ tịch hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành PGS.TS VÕ PHÁN TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP HCM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc -Tp.HCM, ngày 02 tháng 07 năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : MAI TRỌNG MẪN Phái Ngày, tháng, năm sinh : 14 - 09 - 1984 Nơi sinh: Đăk Lăk Chuyên ngành ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG : : Nam MSHV : 00908547 I - TÊN ĐỀ TÀI : Phát triển lời giải cố kết thấm điều kiện hút chân không - Ứng dụng xử lý nhà máy điện Nhơn Trạch II, Đồng Nai II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Mở đầu - Chương : Tổng quan - Chương : - Chương : Phát triển lời giải cố kết thấm điều kiện hút chân không Kiểm chứng kết lời giải với số liệu quan trắc trường từ cơng trình thực tế - Chương : Ứng dụng lời giải giải tích để tối ưu hóa tốn xử lý phương pháp gia tải trước kết hợp giếng thấm - Kết luận đề xuất phương hướng nghiên cứu III - NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV - NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 02 – 07 - 2010 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS TRẦN TUẤN ANH V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS Trần Tuấn Anh 25 – 01 – 2010 CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH PGS.TS Võ Phán LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS Trần Tuấn Anh, với vai trò giáo viên hướng dẫn dành nhiều thời gian quý báu hướng dẫn tận tình, định hướng cho tơi hồn thành nội dung luận văn Thạc sĩ Tôi xin chân thành cảm ơn Ban quản lý dự án Nhà máy điện Nhơn Trạch cung cấp cho số liệu quan trắc thực tế, giúp tơi có sở liệu để thực luận văn Xin gửi lời cám ơn đến tất thầy cô giảng viên khoa Xây dựng, môn Địa móng, trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, giảng dạy cung cấp kiến thức bổ ích chương trình đào tạo, giúp tơi hồn thiện kiến thức làm tảng cho việc thực hồn thành tốt Luận văn Cuối tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình chăm lo động viên tinh thần để yên tâm học tập Xin cảm ơn tất anh chị, bạn học viên, đồng nghiệp quan ủng hộ suốt q trình học tập để tơi hồn tất chương trình học hoàn thành Luận văn thạc sĩ Học viên cao học Mai Trọng Mẫn TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Tên đề tài: “Phát triển lời giải cố kết thấm điều kiện hút chân không - Ứng dụng xử lý Nhà máy điện Nhơn Trạch II, tỉnh Đồng Nai” Tóm tắt đề tài: Xuất phát từ nhu cầu ứng dụng công nghệ gia tải trước kết hợp bơm hút chân không vào việc thi công xử lý đất yếu, áp dụng ngày rộng rãi Việt Nam Cùng với đặc tính ưu việt mặt công nghệ phương pháp hút chân không, mang lại hiệu xử lý đất yếu, phương diện thời gian thi cơng Một tốn xuất phát từ thực tế với ý muốn phân tích, so sánh, đánh giá tính hiệu việc gia cố đất thông qua mức độ ảnh hưởng thông số đầu vào : chiều cao gia tải, cường độ hút chân không, chiều sâu xử lý, … Từ đưa phương pháp khuyến cáo, tiến đến đề xuất cơng cụ tính tốn lời giải tốn học giải tích để ứng dụng thiết kế, thi công xử lý đường đất yếu phương pháp gia tải trước đắp đất kết hợp bơm hút chân khơng, giúp cho kỹ sư so sánh chọn lựa giải pháp thiết kế, thi công hiệu kinh tế Việc nghiên cứu dựa sở lý thuyết tác giả ngồi nước, quy trình, quy phạm Kết nghiên cứu tác giả kiểm chứng so sánh với số liệu quan trắc hai công trình thực tế, để làm sở đánh giá tính ứng dụng đề tài Mục tiêu cuối kỳ vọng tìm cơng cụ tính tốn lời giải tốn học giải tích, sử dụng tính tốn độ cố kết cho đất yếu xử lý bất thấm, giếng cát, … gia tải trước kết hợp bơm hút chân không để làm sở xác định phương pháp gia tải hiệu nhất, phục vụ nhu cầu kỹ sư thiết kế, thi cơng cơng trình cơng nghệ tiên tiến SUMMARY OF THESIS Title: “To expand the analytical consolidation solutions including the effects of vacuum preloading – applied for soil improvement work of Nhon Trach II power plant, Dong Nai Province” Abstract: Derived demand for technology application combined surcharge and vacuum preloading on the soft soil foundation construction, has been increasingly widely deployed in Vietnam Along with the preeminent particularities in terms of technology of vacuum method, bringing effective soft soil foundation treatment, especially terms of execution time A problem proceeded from practically, along with accord to analyze, compare and estimate the effectiveness the of improvement of soil, through the level of influence of input parameters such as : surcharge height, vacuum intensity, treatment depth, From which can make methods or recommendations, progress to propose a calculator by analysis mathematical, for applications in the design and construction works by combined surcharge and vacuum preloading method, help engineers can compare, set together select design solutions, construction efficiency and more The study was based on the theory of the in country authors and abroad, available processes, rules Research results are verified authors compared data monitoring of two work practices, as a basis to assess applications of the subject The ultimate purpose is expected to be finding a calculator with a mathematical analysis solution, using calculation the consolidation for soft soil foundations is processed PVDs, sand wells, … is effected combination the surcharge and vacuum preloading for basis to determine the method of preloading the most effective, to serve need of design engineers, constructor by this advanced technology CHƯƠNG MỞ ĐẦU 0.1 Đặt vấn đề Để đạt mục tiêu cơng phát triển kinh tế, yêu cầu công tác đầu tư xây dựng sở hạ tầng ngày đẩy mạnh Số lượng quy mô khu công nghiệp, cảng nhà máy xây dựng khu vực duyên hải, châu thổ để tận dụng thuận lợi địa điểm vị trí địa lý ngày lớn Ở nước ta, từ khu vực châu thổ Bắc bộ, Thanh - Nghệ Tĩnh, ven biển Trung bộ, đến đồng Nam Bộ có vùng đất yếu Để xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp có tải trọng lớn khu vực cần phải có biện pháp xử lý trước xây dựng cơng trình Các biện pháp xử lý gia cố đất yếu truyền thống áp dụng thành công đắp gia tải trước đắp lớp đệm cát, kết hợp cắm bấc thấm, giếng cát, cọc cát Gần đây, việc áp dụng biện pháp xử lý tiên tiến giới vào cơng trình nước mang đến thành công vượt mong đợi hiệu thời gian Phương pháp gia cố đất gia tải trước đắp đất kết hợp bơm hút chân không áp dụng vào số cơng trình nước ta cho thấy nhiều ưu điểm, thực có triển vọng phương pháp xử lý hiệu áp dụng phổ biển tương lai Đối với nước ta, nói xử lý bơm hút chân không phương pháp mới, công nghệ thi công phương pháp thiết kế, gây khơng khó khăn cho kỹ sư địa kỹ thuật gặp phương pháp Đề tài luận văn nghiên cứu nguyên tắc làm việc đưa lời giải giải tích tính tốn áp lực nước lỗ rỗng độ cố kết đất Các kết đạt được ứng dụng hiệu thiết kế thi công phương pháp gia cố đất gia tải trước đắp đất kết hợp bơm hút chân không 0.2 Nội dung nghiên cứu Nguyên cứu nguyên tắc làm việc gia tải trước kết hợp với giếng thấm Xây dựng lời giải giải tích cho phương trình cố kết thấm đất yếu dạng mơ hình lăng trụ thấm đối xứng trục điều kiện gia tải đất đắp kết hợp bơm hút chân khơng Ứng dụng lời giải giải tích vào việc tính tốn áp lực nước lỗ rỗng, độ cố kết, độ lún nền, so sánh với giá trị quan trắc từ cơng trình thực tế (Nhà Máy Điện Chu Trình Hỗn Hợp Nhơn Trạch Cảng Thiên Tân, Trung quốc) nhằm kiểm chứng độ xác khả dụng lời giải xây dựng Ứng dụng lời giải giải tích cơng cụ để đưa tính tốn nhanh chóng đánh giá nhằm tối ưu hóa tốn thiết kế thi công xử lý phương pháp gia tải trước đất đắp kết hợp bơm hút chân không cho khu vực Nhà máy điện Nhơn Trạch 0.3 Mục đích - ý nghĩa đề tài Những kết đạt được tóm tắt thành quy trình cơng tác thiết kế theo dõi q trình nghiệm thu cơng trình sử dụng cơng nghệ bơm hút chân không phục vụ cho người kỹ sư địa kỹ thuật Những kết đưa cơng cụ đơn giản nhanh chóng để tính mức độ khả thi, hiệu đầu tư dự án áp dụng phương pháp gia cố đất gia tải trước đắp đất kết hợp bơm hút chân không 0.4 Hạn chế đề tài nghiên cứu Do thời gian thực có hạn nên đề tài không đề cập đến vấn đề sức chịu tải đất TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đất yếu 1.1.1 Khái niệm đất yếu Đất yếu nói chung loại đất có khả chịu tải thấp hay khơng có khả chịu tải, có tính nén lún lớn, bảo hòa nước Terzaghi Peck (1967) định nghĩa sét yếu cường độ nén đơn qu nhỏ 25 kPa yếu lớn 25kPa nhỏ 50 kPa Cũng có số nhà nghiên cứu cho sét yếu có sức chống cắt su 1 giới hạn lỏng wl > 50% Đất yếu đối tượng nghiên cứu xử lý phức tạp, địi hỏi cơng tác khảo sát, điều tra, nghiên cứu, phân tích tính tốn cơng phu Để xử lý đất yếu đạt hiệu cao phải có yếu tố tay nghề thiết kế bề dày kinh nghiệm xử lý tư vấn việc lựa chọn giải pháp hợp lý 1.1.2 Nhận dạng đất yếu Các loại đất yếu thường gặp  Đất sét mềm: gồm loại đất sét sét tương đối chặt, trạng thái bão hịa nước, có cường độ thấp;  Bùn: Các loại đất tạo thành mơi trường nước, thành phần hạt mịn ( 1,2 > 0,50 > 95 30 > 0,95 > 0,30 > 95