khảo sát địa kỹ thuật khu vực đất yếu, lựa chọn chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất các giải pháp xử lý nền đường đắp trên đất yếu

Chuyên đề: Khảo sát địa kỹ thuật khu vực đất yế, lựa chọn tiêu lý lớp đất & giải pháp xử lý đờng đắp đất yếu Chuyên đề Khảo sát địa kỹ thuật khu vực đất yếu Lựa chọn tiêu lý lớp đất & giải pháp xử lý đờng đắp đất yếu KS Nguyễn Đình Thứ - Tỉng c«ng ty TVTK GTVT(TEDI) Mơc lơc Trang A Phần chung Những khái niệm chung đất yếu 2 khảo sát ĐCCT khu vực có đất yếu thí nghiệm phòng xác định tiêu lý đất lựa chọn tiêu lý lớp đất dùng tính toán 11 B Một số giải pháp xử lý đắp đất yếu trình 17 xây dựng đờng tổng quan giải pháp xử lý 17 Một số giải pháp xử lý nỊn ®Êt u phỉ biÕn ë viƯt nam 19 C lý 40 Công tác Quan trắc đánh giá độ lón cđa nỊn ®Êt sau xư D KÕt ln Tổng Công ty TVTK GTVT, tháng 11 năm 2008 45 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Chuyên đề: Khảo sát địa kỹ thuật khu vực đất yế, lựa chọn tiêu lý lớp đất & giải pháp xử lý đờng đắp đất yếu A Phần chung Những khái niệm chung đất yếu 1.1 Định nghĩa đất yếu Là loại đất khả chịu đợc tải trọng công trình đặt Đất yếu loại sét có độ sệt B > 0.75 (đất có trạng thái dẻo chảy, chảy), bùn với độ bền kháng cắt không thoát nớc theo giá trị cắt cánh Su0.9 với cát pha, > với sét pha >1.50 với sét ã Cần lu ý: Bùn vừa tên vừa trạng thái đất Thí dụ: bùn sét, bùn sét pha;không gọi: bùn sét trạng thái chảy Công tác khảo sát ĐCCT khu vực có đất yếu Để có đủ tài liệu địa tầng, tính chất lý lớp đất phục vụ cho công tác thiết kế xử lý ngời kỹ s cần phải khái quát công tác có liên quan đến điều tra, thu thập tài liệu, thăm dò địa chất trờng Các loại công tác thăm dò nh khoan, xuyên tĩnh (CPT), xuyên tiêu chuẩn (SPT), cắt cánh trờng (VST); công tác thí nghiệm phòng: số lợng, chØ tiªu thÝ nghiƯm (thÝ nghiƯm chØ tiªu, thÝ nghiƯm cè kÕt, thÝ nghiƯm nÐn trơc, thÝ nghiƯm nén trục) 2.1 Điều tra thu thập tài liệu ĐCCT - Điều tra ĐCCT công tác quan trọng khảo sát ĐCCT Dựa vào địa hình, địa mạo (các loại thực vật), vết lộ tự nhiên (ao, hồ, đầm lầy ), nhân tạo (khu lấy đất, Tổng Công ty TVTK GTVT, tháng 11 năm 2008 Chuyên đề: Khảo sát địa kỹ thuật khu vực đất yế, lựa chọn tiêu lý lớp đất & giải pháp xử lý đờng đắp đất yếu ao đào, giếng nớc ) để sơ xác định phạm vi độ sâu phân bố đất yếu Thí dụ: khu vực có lăn, lác khu vực có đất yếu - Thu thập tài liệu khảo sát ĐCCT công trình khu vực đà khảo sát lu trữ công việc cần thiết tiến hành điều tra ĐCCT - Điều tra, thu thập tài liệu cố (nếu có) công trình có liên quan đến xử lý đất yếu - Thu thập đồ địa chất, ĐCCT, ĐCTV khu vực khảo sát 2.2 Khoan thăm dò công tác lấy mẫu thí nghiệm Khoan thăm đò ĐCCT công tác quan trọng khảo sát ĐCCT, nhằm xác định địa tầng, lấy mẫu đất, đá để thí nghiệm tiêu lý làm thí nghiệm lỗ khoan (CPT, SPT, VST; nén ngang lỗ khoan) Khi khảo sát khu vực đất yếu phải dùng loại máy thích hợp Hiện khoan vào tầng đất yếu phải dùng dung dịch sét Bentônite ống chống để giữ thành lỗ khoan Loại công tác thăm dò địa chất: nên bố trí xen kẽ khoan lấy mẫu, khoan xác định địa tầng với vị trí thí nghiệm CPT, VST Khoảng cách điểm thăm dò tuỳ thuộc vào giai đoạn khảo sát, loại công trình, tính chất phức tạp đất mà bố trí số lợng thăm dò theo hớng giai đoạn DAĐT bố trí lỗ khoan tha giai đoạn TKKT; công trình có qui mô lớn bố trí nhiều công trình qui mô nhỏ (thí dụ đờng xe bố trí công trình thăm dò theo tim mà có lợng đáng kể cho trắc ngang); đất yếu có độ sâu lớn, thay đổi đột ngột, xen kẽ nhiều loại đất bố trí điểm thăm dò dầy khu vực có cấu tạo đồng Có thể tham khảo số lợng công trình thăm dò qui trình 22TCN262-2000, 22TCN263-2000, 22TCN320-04, 22TCN355-06 tiêu chuẩn nớc nớc có liên quan 2.3 Công tác lấy, bảo quản vận chuyển mẫu thí nghiệm 2.3.1 Lấy mẫu thí nghiệm Nhằm xác định xác địa tầng thí nghiệm tiêu lý phục vụ cho phân chia đơn nguyên (lớp) ĐCCT lựa chọn tiêu cho công tác thiết kế ống lấy mẫu tầng đất yếu ống mẫu đặc biƯt cho lÊy mÉu Ýt ¶nh h−ëng nhÊt đến tính chất nguyên trạng đất ống mẫu Piston ống mẫu thành mỏng thờng đợc sử dụng lấy mẫu tầng đất yếu Tuy nhiên Việt Nam ống mẫu thành mỏng đợc dùng phổ biến lấy mẫu tầng đất yếu (rất dùng Piston) Để mẫu không bị tính nguyên trạng đủ để thí nghiệm tiêu đặc biệt kích thớc ống mẫu thành mỏng nh sau: Tổng Công ty TVTK GTVT, tháng 11 năm 2008 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Chuyên đề: Khảo sát ®Þa kü thuËt khu vùc ®Êt yÕ, lùa chän chØ tiêu lý lớp đất & giải pháp xử lý đờng đắp đất yếu Bảng Kích thớc ống mẫu thành mỏng Đờng kính Do (mm) 50.80 76.20 127 Bề dầy thành ống mÉu Di (mm) 1.24 1.65 3.05 91 91 145 10.52 9.25 10.35 ChiỊu dµi èng mÉu (cm) Tû lƯ diƯn tÝch (%) Ar Tû diÖn tÝch: Ar= (Do2 –Di2) / (Di2)x100 10% nh−ng không đáng kể nên mẫu lấy đợc coi nh nguyên trạng 2.3.2 Bảo quản Sau lấy mẫu lên tháo phần mẫu ra, lau sạch, dán kín, dán phiếu mẫu xếp vào hộp đựng mẫu, để vào chỗ râm mát Lu ý: - Không đợc đẩy mẫu khỏi ống trờng không đủ điều kiện thiết bị nh để tránh làm biến dạng mẫu - Không đợc dùng ống khoan hợp kim khoan lấy mẫu dùng vòi nớc có áp đẩy mẫu sau lấy mẫu coi nh mẫu nguyên trạng 2.3.3 Vận chuyển Lót đáy hộp đựng mẫu rơm hay vải vụn, vỏ bào; xếp mẫu đất vào hộp chèn kỹ không cho mẫu xê dịch vận chuyển Để dễ vận chuyển tránh đè nặng làm mẫu bị biến dạng hộp nên đựng mÉu vµ xÕp cao nhÊt lµ hµng Dïng xe con, tầu hoả, xe ca vận chuyển mẫu (không dùng xe tải) Tham khảo qui trình 22TCN 259-2000, TCVN 2683-1991 2.4 ThÝ nghiƯm xuyªn tÜnh (CPT) (theo 20TCN-89 Bé Xây dựng & 22TCN 32004) 2.4.1 Khái niệm ấn mũi hình côn vào đất để xác định sức kháng đất với mũi xuyên Xuyên tĩnh gồm loại xuyên học xuyên điện (có không đo áp lực nớc lỗ rỗng) 2.4.2 Kết xuyên tĩnh Với đất yếu sức kháng xuyên tiêu quan trọng tính toán sức kháng cắt không thoát nớc đất Tổng Công ty TVTK GTVT, tháng 11 năm 2008 Chuyên đề: Khảo sát ®Þa kü thuËt khu vùc ®Êt yÕ, lùa chän chØ tiêu lý lớp đất & giải pháp xử lý đờng đắp đất yếu Sức kháng xuyên mũi côn: sức kháng đất tác dụng lên mũi côn đợc xác định cách chia lực tác dụng thẳng đứng Qc (KN) cho tiết diện đáy mũi côn Ao (cm2) qc, = Qc/A0 (2) (Pa, Kpa, Mpa ) Ma sát thành đơn vị: sức kháng đất tác dụng lên bề mặt măng xông ma sát đợc xác định cách chia lực tác dụng lên bề mặt măng xông (Qs) cho diện tích bề mặt măng xông (As): fs= Qs/As (3) Tổng sức kháng xuyên Qt lực cần thiết để ấn cần đầu xuyên xuống đất (KN) Tổng ma sát thành Qst lực tác dụng lên thành cần xuyên độ sâu thí nghiệm: Qst =Qt – Qc (4) 2.4.3 Sư dơng kÕt qu¶ xuyên tĩnh - Xác định ranh giới lớp đất, mặt đá, khoanh dị thờng (lớp kẹp, thấu kính): dựa vào thay đổi sức kháng xuyên phân lớp đất, lớp kẹp, mặt đá - Xác định độ chặt đất rời - phân loại đất theo độ chặt (theo 20TCN 174-89) Bảng Quan hệ sức kháng xuyên độ chặt cát Loại cát Cát hạt thô trung Cát hạt mịn Cát lẫn bụi Cát bụi bÃo hoà qc (105 Pa) qc > 150 50< qc < 150 qc < 50 qc > 120 40< qc < 120 qc < 40 qc > 100 30< qc < 100 qc < 30 qc > 70 20< qc < 70 qc < 20 Độ chặt Chặt Chặt vừa Rời Chặt Chặt vừa Rêi ChỈt ChỈt võa Rêi ChỈt ChỈt võa Rêi - Xác định sức chịu tải móng cọc theo 20TCN 21-1986 Bộ Xây dựng - Đối chứng với kết khoan, thí nghiệm phòng để phân chia loại đất xác định số tiêu lý đặc trng lớp đất: Thí dụ: sức kháng cắt không thoát nớc đất loại sét: Cu = (qc-0)/(15 -18 với mũi côn có áo ma sát; Cu=qc-0/10 mũi côn đơn giản Tổng Công ty TVTK GTVT, tháng 11 năm 2008 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Chuyên đề: Khảo sát địa kỹ thuật khu vực đất yế, lựa chọn tiêu lý lớp đất & giải pháp xử lý đờng đắp đất yếu - Môđun đàn hồi đất vùng Hà Nội (Eo = qc.o) theo 20TCN 174-89 Bảng Quan hệ sức kháng xuyên môđun dàn hồi Loại đất Giới hạn qc (105 Pa) Giá trị αo qc>15 5