Đang tải... (xem toàn văn)
(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường dẫn vào cầu trên nền đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An
i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG TÍNH viii DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT ix PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Kết dự kiến đạt CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ LÚN ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Hiện trạng khai thác khu vực nối tiếp cầu đường dẫn .4 1.2 Đất yếu vấn đề liên quan đến đường dẫn vào cầu đất yếu .6 1.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến đường dẫn vào cầu đất yếu 1.2.2 Nguyên nhân gây độ lún lệch 1.2.2.1 Mặt đường vị trí độ thi công 1.2.2.2 Loại mố cầu loại móng chống đỡ 1.2.2.3 Do đất đắp 17 1.2.2.4 Do chuyển vị thẳng đứng chuyển vị ngang móng đất 18 1.2.2.5 Thốt nước 20 1.3 Một số biện pháp giảm độ lún lệch đường dẫn đầu cầu 20 1.3.1 Các biện pháp giảm độ lún lớp đất đắp 21 1.3.1.1 Lựa chọn đất đắp tiêu chuẩn đầm chặt 21 1.3.1.2 Sử dụng vải địa kỹ thuật sau tường chắn 21 1.3.1.3 Sử dụng đất đắp có trọng lượng nhẹ 22 1.3.1.4 Sử dụng độ bê tông cốt thép 23 1.3.2 Các phương pháp cải tạo đất yếu .23 1.3.2.1 Biện pháp thay đất yếu 24 1.3.2.2 Biện pháp học hóa học .24 1.3.2.3 Biện pháp gia tải trước 24 1.3.2.4 Biện pháp sử dụng cọc chống đỡ .25 1.4 Nhận xét 26 1.5 Kết luận Chương 27 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU 28 2.1 Giới thiệu chung .28 2.1.1 Sử dụng sàn giảm tải bê tông cốt thép hệcọc bê tông cốt thép 28 2.1.2 Sử dụng cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ kết hợp vải địa kỹ thuật 29 2.1.3 Sử dụng bấc thấm .30 2.1.4 Giếng cát 33 2.1.5 Sử dụng cọc xi măng đất 34 2.1.5.1 Quá trình nén chặt học 35 2.1.5.2 Quá trình cố kết thấm 35 2.1.5.3 Quá trình tăng cường độ cọc gia cố sức kháng cắt đất nền.36 2.2 Cơ sở lý thuyết trụ xi măng đất thi công công nghệ khoan vữa xi măng áp lực cao 37 2.3 Cơ sở tính tốn trụ xi măng đất 39 2.3.1 Phương pháp tính tốn theo tiêu chuẩn Châu Âu .39 2.3.1.1 Cách xác định khoảng cách cọc xi măng đất .39 2.3.1.2 Kiểm tra theo vật liệu cọc 40 2.3.1.3 Kiểm tra theo đất 40 2.3.1.4 Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc đơn 41 2.3.1.5 Độ lún khối thân cọc 41 2.3.1.6 Độ lún đất mũi cọc 43 2.3.2 Phương pháp tính tốn theo quy trình Nhật Bản 43 2.3.2.1 Sức chịu tải cọc xi măng đất theo vật liệu 43 2.3.2.2 Sức chịu tải cọc xi măng đất theo đất 44 2.3.2.3 Tính độ lún đất gia cố 44 2.3.3 Phương pháp tính tốn theo quy trình Trung Quốc 45 2.3.3.1 Sức chịu tải khối gia cố .46 2.3.3.2 Độ lún đất gia cố 46 2.3.4 Phương pháp tính tốn theo tiêu chuẩn Việt Nam – Tính tốn gia cố theo biến dạng 47 2.3.5 Tổng hợp bốn phương pháp tính tốn 48 2.3.6 Đánh giá tiêu chuẩn 49 2.4 Khả ứng dụng thực tế 50 2.5 Nhận xét 51 2.6 Kết luận Chương 52 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP CỌC TIẾP CẬN ĐỂ XỬ LÝ LÚN LỆCH ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU, ÁP DỤNG CHO CẦU CÀ NHÍP LONG AN 53 3.1 Nguyên lý phương pháp cọc tiếp cận 53 3.1.1 Tính tốn độ lún thiên nhiên đường .56 3.1.2 Xác định chiều dài cần thiết đường dẫn vào cầu 56 3.1.3 Giải pháp xử lý lún lệch vị trí tiếp giáp đường dẫn mố cầu 58 3.2 Tổng quan địa hình tỉnh Long An khu vực cầu Cà Nhíp .60 3.2.1 Điều kiện địa chất khu vực cầu Cà Nhíp 62 3.2.2 Yêu cầu thiết kế .64 3.3 Giới thiệu phần mềm Plaxis 65 3.3.1 Phần tử kết cấu 68 3.3.2 Phần tử đất .68 3.3.3 Phần tử tiếp xúc .68 3.3.4 Các dạng mơ hình 69 3.3.5 Mơ hình đàn dẻo lý tưởng 69 3.4 Phân tích tính tốn đường dẫn vào cầu 70 3.4.1 Phân tích tính tốn đất đắp chưa xử lý 70 3.4.2 Phân tích toán sau xử lý cọc xi măng đất .79 3.4.2.1 Các thông số sơ cọc xi măng đất 79 3.4.2.2 Kiểm tra tính ổn định biến dạng của đường dẫn .81 3.4.3 Phân tích tốn sử dụng cọc xi măng đất kết hợp giảm tải 86 3.4.3.1 Trường hợp có giảm tải đất trộn xi măng đặt đầu cọc 86 3.4.3.2 Trường hợp có giảm tải vải địa kỹ thuật đặt đầu cọc 90 3.4.4 Tổng hợp, nhận xét phương pháp xử lý 93 3.7 Kết luận Chương 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .95 Kết đạt .95 Hạn chế, tồn 96 Hướng nghiên cứu, đề xuất .97 TÀI LIỆU THAM KHẢO .98 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Lún chỗ tiếp giáp cầu đường cầu vượt Nguyễn Hữu Cảnh Hình 1.2: Lún lún không đoạn đương đầu cầu QL1 Hình 1.3: Sơ họa nguyên nhân gây độ lún đường dẫn đầu cầu (A, B, C, D nguyên nhân cụ thể dẫn đến độ lún, Bảng 1.1) Hình 1.4: Mố dạng đóng [22] .10 Hình 1.5: Mố dạng sơ khai [22] 10 Hình 1.6: Mố dạng tràn qua [22] 11 Hình 1.7: Mố liên tục [22] 11 Hình 1.8: Mố bán liên tục [22] .11 Hình 1.9: Mố khơng liên tục [22] 11 Hình 1.10 (a): Đường cong e, σ’ đất cố kết .13 Hình 1.10 (b): Đường cong e, σ’ đất cố kết thơng thường 14 Hình 1.11: Dịch chuyển ngang tường cánh mố cầu áp lực đất 15 Hình 1.12: Vùng áp lực chủ động xác định mặt phá hoại gần .16 Hình 1.13: Phá hoại trượt 16 Hình 1.14: Phá hoại lật 16 Hình 1.15: Phá hoại sức chịu tải .17 Hình 1.16: Nền đất yếu bị ép ngang .18 Hình 1.17: Cố kết đất trọng lượng đất đắp 19 Hình 1.18: Sơ họa ổn đính trượt sâu .19 Hình 1.19: Vải địa kỹ thuật [22] 22 Hình 1.20: Khối EPS (R-Control 2005) [22] 23 Hình 1.21: Một thiết kế sử dụng EPS đất đắp [22] .23 Hình 1.22: Sử dụng bấc thấm giếng cát đường đầu cầu Việt Nam 25 Hình 1.23: Sàn bê tơng cốt thép hệ móng cọc Đại lộ Võ Văn Kiệt 26 Hình 2.1: Sàn giảm tải bê tơng cốt thép hệ móng cọc sau mố .28 Hình 2.2: Sử dụng giải pháp kết hợp vải địa kỹ thuật hệ móng cọc 30 Hình 2.3: Mặt thi công bấc thấm 32 Hình 2.4: Máy thi cơng giếng cát 34 Hình 2.5: Sơ đồ thi cơng trộn ướt 38 Hình 2.6: Thiết bị thi công theo công nghệ trộn ướt .39 Hình 2.7: Phân chia tải trọng tác dụng lên cọc đất 42 Hình 3.1: Bố trí cọc với chiều dài thay đổi vị trí đầu cầu 55 Hình 3.2: Trình tự thi cơng CXMĐ theo phương pháp cọc tiếp cận [20] .57 Hình 3.3: Mơ hình hóa cọc xi măng đất có giảm tải phía đỉnh cọc 59 Hình 3.4: Mối quan hệgiữa tham số c, d tỉ số khoảng cách cọc .60 Hình 3.5: Hình chụp cầu Cà Nhíp từ vệ tinh 60 Hình 3.6: Hình ảnh cầu Cà Nhíp 61 Hình 3.7: Cắt dọc địa chất khu vực cầu Cà Nhíp [9] 62 Hình 3.8: Kiểm tốn ổn định trước đắp 71 Hình 3.9: Lưới chuyển vị chưa có biện pháp xử lý 74 Hình 3.10: Ứng suất có hiệu trung bình đất chưa xử lý 75 Hình 3.11: Biểu đồ phân bố áp lực nước lỗ rỗng chưa xử lý 76 Hình 3.12: Hệ số an tồn chưa xử lý, FS = 1,783 .77 Hình 3.13: Độ lún tổng cộng chưa xử lý S = Uy = 0,771m 78 Hình 3.14: Mơ hình tính tốn cọc xi măng đất .79 Hình 3.15: Tổng chuyển vị xử lý CXMĐ 81 Hình 3.16: Ứng suất có hiệu trung bình có xử lý CXMĐ .82 Hình 3.17: Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng có xử lý CXMĐ .83 Hình 3.18: Hệ số an tồn có xử lý CXMĐ, Fs = 2,252 84 Hình 3.19: Độ lún đất sau xử lý CXMĐ, S =13cm 85 Hình 3.20: Tổng chuyển vị có đặt đầu cọc xi măng đất 87 Hình 3.21: Hệ số an tồn có đặt đầu cọc, FS = 2,75 88 Hình 3.22: Độ lún đất có đặt đầu cọc, S = 0,046m .89 Hình 3.23: Tổng chuyển vị có vải địa kỹ thuật đặt đầu cọc .90 Hình 3.24: Hệ số an tồn có vải địa kỹ thuật đặt đầu cọc, F S = 2,457 91 Hình 3.25: Độ lún đất có vải địa kỹ thuật đặt đầu cọc, S = 0,12m 92 DANH MỤC BẢNG TÍNH Bảng 1.1: Nguyên nhân gây độ lún đường dẫn đầu cầu Bảng 1.2: Một số biện pháp giảm độ lún lệch đầu cầu 20 Bảng 2.1: Tổng hợp phương pháp tính tốn CXMĐ 48 Bảng 2.2: Ưu, nhược điểm phương pháp tính tốn CXMĐ 49 Bảng 3.1: Một vài biện pháp thi công đất yếu đầu cầu Nhật Bản 54 Bảng 3.2: Chỉ tiêu lý lớp đất đầu cầu Cà Nhíp 63 Bảng 3.3: Các thông số đầu vào lớp đất Plaxis .72 Bảng 3.4: Các giai đoạn tính tốn 73 Bảng 3.5: Thống kê hệ số ổn định độ lún trường hợp chưa xử lý .78 Bảng 3.6: Các thông số đầu vào cọc xi măng đất 80 Bảng 3.7: Thống kê hệ số ổn định độ lún xử lý cọc xi măng đất .86 Bảng 3.8: Kết tính tốn CXMĐ kết hợp mềm (đất trộn xi măng) 89 Bảng 3.9: Kết tính tốn CXMĐ kết hợp mềm (vải địa kỹ thuật) 92 Bảng 3.10: Thống kê hiệu xử lý phương pháp khác 93 DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT ĐBSCL Đồng sông Cửu Long ĐKT Địa kỹ thuật BTCT Bê tông cốt thép XMĐ Xi măng đất CXMĐ Cọc xi măng đất SPT Thí nghiệm xuyên động TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCN Tiêu chuẩn ngành MNN Mực nước ngầm PTHH Phần tử hữu hạn N/X Nước/Xi măng PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Huyện Tân Thạnh nằm phía Bắc tỉnh Long An với diện tích tự nhiên 42.578 ha, cách thành phố Tân An 45 km phía Bắc theo Quốc lộ 62 Mặt khác huyện Tân Thạnh nằm vùng sâu Đồng Tháp Mười, hàng năm chịu ảnh hưởng nặng nề lũ lụt Sự hình thành phát triển kinh tế - xã hội Tân Thạnh gắn liền với q trình khai thác đất hoang hóa, di dân xây dựng vùng kinh tế Đồng Tháp Mười Tân Thạnh có Quốc lộ 62 Quốc lộ N2 chạy qua, trục giao thông vô quan trọng việc xây dựng kinh tế kết hợp với củng cố quốc phịng, mặt khác hệ thống giao thơng thủy thuận lợi cho việc vận chuyển lưu thơng hàng hóa với thành phố Tân An thành phố Hồ Chí Minh Ngập lũ quy luật thường niên đồng sơng Cửu Long, Tân Thạnh xếp vào huyện chịu ảnh hưởng nặng Nằm chương trình khai thác vùng Đồng Tháp Mười Chính phủ nên sở hạ tầng ngày cải thiện, đời sống vật chất tinh thần người dân nâng cao đáng kể Trong việc xây dựng sở hạ tầng, mở đường giao thơng, chương trình kiên cố hóa trường lớp góp phần khơng nhỏ thay đổi mặt nơng thơn ngày nay, với mơ hình xây dựng nơng thơn việc đầu tư sở hạ tầng, tiêu chí giao thơng, y tế giáo dục đầu tư mạnh mẽ Tuy nhiên, hầu hết vùng đất đất yếu, sức chịu tải thấp nên vấn đề liên quan tới ổn định, biến dạng đất điều cần quan tâm trước tiên Do thiếu sót công tác khảo sát, thiết kế thi công dẫn đến đường thường xuyên bị hư hỏng giai đoạn thi công sau xây dựng cơng trình đưa vào sử dụng Hiện nay, tượng lún lệch đường dẫn đầu cầu gần xuất hầu hết cơng trình cầu đất yếu phạm vi toàn quốc, cơng trình cầu huyện Tân Thạnh khơng tránh khỏi trường hợp Hình 3.19 trình bày kết tính tốn độ lún theo thời gian, trường hợp xử lý cọc xi măng đất với chiều dài thay đổi 0.00 -0.02 Do lun (m) -0.04 -0.06 -0.08 -0.10 -0.12 -0.14 200 400 600 800 1000 Thoi gian (ngày) Hình 3.19: Độ lún đất sau xử lý CXMĐ, S =13cm Biểu đồ Hình 3.19 cho thấy độ lún thu sử dụng biện pháp cọc tiếp cận điểm A lớp đất đắp, phạm vi cọc xi măng đất có giá trị 13cm Như vậy, xử lý cọc xi măng đất độ lún nhỏ so với trường hợp chưa xử lý Đồng thời độ lún dư thỏa mãn yêu cầu tiêu chuẩn [13] Bảng 3.7 tóm tắt kết tính tốn áp dụng biện pháp xử lý cọc xi măng đất với chiều dài thay đổi Bảng 3.7: Thống kê hệ số ổn định độ lún xử lý cọc xi măng đất Chiều sâu đất yếu (m) 12 Chiều sâu xử lý cọc xi măng đất (m) 12 Hệ số ổn Độ lún tổng định trung cộng bình (cm) 2,252 13 Độ lún lại sau tháng thi công (cm) 3,9 Khi xử lý cọc xi măng đất phương pháp cọc tiếp cận, với chiều dài cọc xi măng thay đổi thỏa mãn yêu cầu độ lún dư 3,9cm < 10cm, yêu cầu hệ số an toàn Fs = 2,252 > 1,2 theo tiêu chuẩn [13] Như khu vực đường đầu cầu hồn tồn đáp ứng yêu cầu kỹthuật giảm độ lún dư đưa vào khai thác 3.4.3 Phân tích tốn sử dụng cọc xi măng đất kết hợp giảm tải Để đánh giá hiệu biện pháp, học viên xét thêm hai trường sử dụng cọc xi măng đất kết hợp giảm tải phía đầu cọc 3.4.3.1 Trường hợp có giảm tải đất trộn xi măng đặt đầu cọc Để nghiên cứu hiệu giảm tải mềm cách trộn xi măng với đất đầu cọc Học viên sử dụng tham số cọc xi măng đất tính tốn kết hợp giảm tải xi măng trộn đất đầu cọc, chiều dày 0,5m Hình 3.20 chuyển vị có đặt đầu cọc xi măng đất Hình 3.20: Tổng chuyển vị có đặt đầu cọc xi măng đất Từ kết Hình 3.20 chuyển vị có đặt đầu cọc xi măng đất nhỏ trường hợp bản, thấy việc thêm mềm đầu cọc cho hiệu tốt, giảm độ lún Hình 3.21 hệ sốan toàn sử dụng cọc xi măng đất với chiều dài thay đổi kết hợp thêm mềm (đất trộn xi măng) đầu cọc Chart Sum-Msf Curve 10 20 30 40 50 60 |U| [m] Hình 3.21: Hệ số an tồn có đặt đầu cọc, FS = 2,75 Từ kết Hình 3.21 hệ số an tồn có đặt đầu cọc xi măng tăng lên so với trường hợp khơng có (2,75 so với 2,252), thấy việc đặt thêm mềm đầu cọc cho hiệu tốt, giảm độ lún Hình 3.22 thể độ lún sử dụng cọc xi măng đất với chiều dài thay đổi kết hợp thêm mềm (đất trộn xi măng) đầu cọc Chart Uy [m] Point A -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 200 400 600 800 1e3 Time [day] Hình 3.22: Độ lún đất có đặt đầu cọc, S = 0,046m Từ kết Hình 3.22 hệ số độ lún có đặt đầu cọc xi măng giảm so với trường hợp khơng có (0,046m so với 0,13m), thấy việc thêm mềm đầu cọc cho hiệu tốt, giảm độ lún Bảng 3.8 tóm tắt kết tính tốn sử dụng cọc xi măng đất với chiều dài thay đổi kết hợp thêm mềm (đất trộn xi măng) đầu cọc Bảng 3.8: Kết tính tốn CXMĐ kết hợp mềm (đất trộn xi măng) Chiều sâu đất yếu (m) 12 Hệ số ổn định 2,75 Độ lún tổng cộng (cm) 4,6 3.4.3.2 Trường hợp có giảm tải vải địa kỹ thuật đặt đầu cọc Sử dụng cọc xi măng đất tính tốn kết hợp giảm tải vải địa kỹ thuật đặt đầu cọc Hình 3.23 chuyển vị có (vải địa kỹ thuật) đặt đầu cọc Hình 3.23: Tổng chuyển vị có vải địa kỹ thuật đặt đầu cọc Từ kết Hình 3.23 chuyển vị có (vải địa kỹ thuật) đặt đầu cọc xi măng đất nhỏ trường hợp khơng có bản, thấy việc thêm giảm tải vải địa kỹ thuật đầu cọc cho hiệu tốt, giảm độ lún Hình 3.24 thể hệ số an toàn sử dụng cọc xi măng đất với chiều dài thay đổi kết hợp thêm mềm (vải địa kỹ thuật) đầu cọc Chart Sum-Msf 4.5 Curve 3.5 2.5 1.5 12 |U| [m] Hình 3.24: Hệ số an tồn có vải địa kỹ thuật đặt đầu cọc, F S = 2,457 Từ kết Hình 3.24 hệ số an tồn có đặt đầu cọc xi măng tăng lên so với trường hợp khơng có (2,457 so với 2,252), thấy việc thêm giảm tải vải địa kỹ thuật đầu cọc cho hiệu tốt, giảm độ lún Hình 3.25 độ lún sử dụng cọc xi măng đất với chiều dài thay đổi kết hợp giảm tải vải địa kỹ thuật đầu cọc Chart Uy [m] Point A -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 200 400 600 800 1e3 Time [day] Hình 3.25: Độ lún đất có vải địa kỹ thuật đặt đầu cọc, S = 0,12m Từ kết Hình 3.25 hệ số độ lún có đặt đầu cọc xi măng giảm so với trường hợp khơng có (0,12m so với 0,13m), thấy việc thêm mềm giảm độ lún không nhiều Bảng 3.9 tóm tắt kết tính tốn sử dụng cọc xi măng đất với chiều dài thay đổi kết hợp thêm mềm (vải địa kỹ thuật) đầu cọc Bảng 3.9: Kết tính tốn CXMĐ kết hợp mềm (vải địa kỹ thuật) Chiều sâu đất yếu (m) 12 Hệ số ổn định 2,457 Độ lún tổng cộng (cm) 12 3.4.4 Tổng hợp, nhận xét phương pháp xửlý Qua kết phân tích tính tốn, phương pháp xử lý (chỉ sử dụng cọc xi măng đất, cọc xi măng đất kết hợp mềm (đất trộn xi măng) đầu cọc, cọc xi măng đất kết hợp mềm (vải địa kỹ thuật) đầu cọc) đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, để thuận tiện công tác đánh giá phương pháp, giá trị tính tốn tổng hợp Bảng 3.10 Bảng 3.10: Thống kê hiệu xử lý phương pháp khác Phương pháp xử lý Phương pháp cọc tiếp cận Chiều sâu xử lý Hệ số cọc xi măng đất ổn định Độ lún tổng cộng (m) trung bình (cm) 12 2,252 13 12 2,75 4,6 12 2,457 12 Phương pháp cọc tiếp cận kết hợp dùng giảm tải cách trộn xi măng với đất Phương pháp cọc tiếp cận kết hợp dùng giảm tải vải địa kỹ thuật Như vậy, phương pháp cọc tiếp cận hoàn toàn áp dụng đường đầu cầu nhằm giảm độ lún lệch, tăng khả khai thác êm thuận Đây phương pháp có chi phí vừa phải kiến nghị để áp dụng Bên cạnh đó, phương pháp cọc tiếp cận kết hợp dùng giảm tải vải địa kỹ thuật cho kết tương đối không sử dụng Tuy nhiên, sử dụng giảm tải cách trộn đất với xi măng đạt hiệu cao nhiều Như vậy, phương pháp cọc tiếp cận có giảm tải áp dụng trường hợp có kinh phí nhiều 3.7 Kết luận Chương Trong Chương 3, tác giả đãtrình bày tính tốn điển hình giải pháp cọc tiếp cận nối tiếp kết cấu cầu đường ô tơ cơng trình cầu Cà Nhíp tỉnh Long An phương pháp phần tử hữu hạn thông qua phần mềm tính tốn địa kỹ thuật Plaxis v8.2 Sau tính tốn, sở kết thu thập được, luận văn đúc kết số nhận xét sau: - Giải pháp cọc xi măng đất phương pháp cọc tiếp cận mang lại giá thành nhỏ so với giải pháp sàn giảm tải Hiệu xử lý lún đắp đầu cầu tốt Khi sử dụng phần mềm tính tốn viết sở phương pháp phần tử hữu hạn cho phép người thiết kế phân tích nhiều tốn ứng với thơng số thiết kế hình học khác để chọn giải pháp thiết kế hợp lý - Giải pháp cọc tiếp cận hướng cho kết khả quan, với việc giảm độ lún đường đầu cầu, tăng làm việc êm thuận đường cầu - Có thể sử dụng phương pháp trộn xi măng khô với đất làm đặt đầu cọc xi măng góp phần phân bố lại tải trọng, từ hiệu phương pháp cọc tiếp cận tốt - Có thể sử dụng biện pháp vải địa kỹ thuật đặt hệ thống cọc xi măng đất nhằm phân phối lại tải trọng, tránh tượng tập trung ứng suất đầu cọc xi măng - Biện pháp cọc tiếp cận hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu tiêu chuẩn [6] độ lún dư ổn định - Có thể áp dụng phương pháp cọc tiếp cận để xử lý lún đường dẫn đầu khu vùng đất yếu Đồng Tháp Mười thuộc địa bàn tỉnh Long An KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết đạt Vùng tiếp giáp cầu đường hạng mục thường bị hư hỏng Khi Việt Nam phát triển dự án đường cao tốc tốc độ xe chạy, tiêu kinh tế kỹ thuật có yêu cầu cao so với tuyến đường quốc lộ khai thác Vì vậy, giải pháp hợp lý yêu cầu chất lượng nối tiếp kết cấu cầu đường đòi hỏi ngày cao Việc phân tích, tính tốn giải pháp kết cấu nối tiếp cầu đường cần thiết để đáp ứng với yêu cầu ngày cao Tiếp cận với phương pháp tính tốn phần tử hữu hạn lĩnh vực cần thiết Hiện cơng tác tính tốn thiết kế giải pháp kết cấu nối tiếp cầu đường ô tô Việt Nam thường áp dụng phương pháp giải tích Trong số trường hợp kết tính tốn chưa xét đến tương tác đất kết cấu cách đầy đủ Luận văn trình bày nguyên lý phương pháp cọc tiếp cận, với chiều dài thay đổi cọc xi măng đất áp dụng cho cầu Cà Nhíp tỉnh Long An, sử dụng phương pháp cọc tiếp cận Đường kính cọc xi măng đất chọn D = 60cm, sức chịu tải cọc yêu cầu sau 90 ngày đạt 3kg/cm2, khoảng cách cọc 1,5m (tim đến tim) Chiều sâu cọc đất thay đổi để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tính kinh tế Tính tốn với chiều cao đắp 5,0m, chiều sâu đất yếu 12m, chiều dài cọc gia cố xi măng sâu lớn 12m thay đổi giảm dần từ mố đường Sau tính tốn phần mềm Plaxis v8.2, sở kết thu thập luận văn đúc kết số kết luận sau: - Độ lún đất chưa có xử lý lớn 77,1cm Sau xử dụng cọc xi măng đất độ lún 13cm hệ số ổn định tăng từ 1,783 lên 2,252 - Ngoài sử dụng cọc tiếp cận kết hợp với giảm tải thu độ lún nhỏ Trường hợp dùng giảm tải trộn xi măng với đất cho kết độ lún 4,6cm, hệ số ổn định 2,75 Trường hợp dùng giảm tải vải địa kỹ thuật thu độ lún 12cm, hệ số ổn định 2,457 - Giải pháp cọc tiếp cận hướng cho kết khả quan, với việc giảm độ lún đường đầu cầu, tăng làm việc êm thuận đường cầu - Giải pháp cọc tiếp cận mang lại giá thành nhỏ so với giải pháp sàn giảm tải, hiệu xử lý lún đắp đầu cầu tốt Khi sử dụng phần mềm tính tốn viết sở phương pháp phần tử hữu hạn cho phép người thiết kế phân tích nhiều tốn ứng với thơng số thiết kế hình học khác để chọn giải pháp thiết kế hợp lý - Có thể sử dụng phương pháp trộn xi măng với đất vải địa kỹ thuật làm giảm tải đặt đầu cọc xi măng góp phần phân bố lại tải trọng, hiệu phương pháp cọc tiếp cận tốt - Biện pháp cọc tiếp cận hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu tiêu chuẩn [13] độ lún dư ổn định - Như vậy, việc sử dụng cọc xi măng đất phương pháp cọc tiếp cận kết hợp trộn xi măng với đất làm giảm tải đầu cọc hiệu kỹ thuật cao hơn, hướng công tác xử lý lún đường dẫn vào cầu Hạn chế, tồn Do điều kiện kinh nghiệm chuyên môn, điều kiện quan trắc thực tế, thời gian nghiên cứu làm luận văn không dài nên lượng thông tin thu thập từ kết luận văn hạn chế Việc phân tích, tính tốn giải pháp nối tiếp kết cấu cầu đường dựa yếu tố địa chất đặc trưng Bên cạnh đó, khơng có điều kiện quan trắc, thí nghiệm trường để có đánh giá toàn diện Lĩnh vực xử lý đường đất yếu nói chung giải pháp thiết kế nối tiếp cầu đường ơtơ nói riêng rộng nên luận văn chưa phân tích hết giải pháp xử lý mà tập trung phân tích tính tốn vào biện pháp cọc tiếp cận cho vị trí cụ thể nhằm góp phần giảm phá hoại vị trí đường đầu cầu Việt Nam Hướng nghiên cứu, đề xuất Tiếp tục có nghiên cứu sâu giải pháp cọc tiếp cận cách: - Các thông số đầu vào phần mềm Plaxis cần đa dạng thêm, áp dụng mơ hình đất có độ xác cao - Cần triển khai nghiên cứu toán nối tiếp kết cấu cầu đường ôtô mô hình không gian 3D, nhằm đem lại kết tính tốn phù hợp với điều kiện làm việc thực tế kết cấu sử dụng - Cần nghiên cứu chi tiết mặt cắt dọc mặt cắt ngang đường độ lún, ổn định Đưa tài liệu hướng dẫn tính tốn thiết kế loại kết cấu cho kinh tế hợp lý - Nghiên cứu giải pháp cấu tạo, chế hoạt động, phương pháp tính trụ xi măng đất có sử dụng lõi thép vật liệu khác để tăng cường độ chịu tải trụ - Nghiên cứu bổ sung phụ gia hàm lượng xi măng cho loại đất nhằm đạt cường độ chịu cắt tốt TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Châu Ngọc Ẩn (2004), “Cơ học đất”, Nhà xuất Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh Bergado, D.T., Chai, J.C., Alfaro, M.C., Balasubramaniam, A.S (1993), “Những biện pháp kỹ thuật cải tạo đất yếu xây dựng”, Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Quang Chiêu (2004), “Thiết kế thi công đắp đất yếu”, Nhà xuất Xây dựng Nguyễn Quốc Dũng, Phùng Vĩnh An, Nguyễn Quốc Huy (2005), “Công nghệ khoan cao áp xử lý đất yếu”, Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội Nguyễn Văn Đáng (2009), “Một số giải pháp kỹ thuật móng hợp lý trầm tích yếu khu vực TP.Hồ Chí Minh”, tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị Khoa học Địa chất cơng trình Mơi trường Việt Nam, TP Hồ Chí Minh Bùi Anh Định, Nguyễn Sỹ Ngọc (2005), “Nền móng cơng trình cầu đường”, Nhà xuất Xây dựng EN 1997-2: 2007, “Khảo sát thí nghiệm đất nền” Nguyễn Đức Hạnh, Phạm Thanh Hà (2007), “Một số chế phá hoại đắp đất yếu dùng cọc đất gia cố ximăng”, tạp chí Cầu đường Việt Nam, số 05 Hồ sơ khảo sát địa chất, hồ sơ dự án, thiết kế kỹ thuật, thiết kế vẽ thi cơng cầu Cà Nhíp, huyện Tân Thạnh, tỉnh Long An 10 Trần Quang Hộ (2008), “Ứng xử đất học đất tới hạn”, Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh 11 Nguyễn Duy Hịa (2011), “Nghiên cứu bố trí hợp lý cọc ximăng đất thi công đường đắp qua vùng đất yếu điều kiện thành phố Hồ Chí Minh” Luận văn thạc sỹ khoa học 12 Pierre Lareral Nguyễn Thành Long, Lê Bá Lương, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục (1998), “Nền đường đắp đất yếu điều kiện Việt Nam”, Nhà xuất Giao thông Vận tải 13 TCN 262-2000, “Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu” 14 TCVN 9403:2012, “Gia cố đất yếu – Phương pháp trụ xi măng đất” 15 Đặng Quốc Việt (2011), "Phân tích đánh giá hiệu giải pháp thiết kế xử lý đất yếu cọc xi măng đất cơng trình đường Liên cảng Cái Mép – Thị Vải, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu", Luật văn thạc sỹ khoa học 16 Trần Văn Việt (2004), “Cẩm nang dùng cho Kỹ sư Địa kỹ thuật”, Nhà xuất Xây dựng Tiếng Anh 17 Briaud, J L., James, R W., and Hoffman, S B (1997) “NCHRP Synthesis 234: Settlement of Bridge Approaches (the bump at the end of the bridge)” Transportation Research Board, National Research Council, Washington, D.C., pp.75 18 Das, B M (2008) Fundamentals of Geotechnical Engineering 3rd Edition, Cengage Learning, Stamford, CT 19 Guideline for Design and Quanlity Control of Soil Improvement for Building – Deep and Shallow Cement Mixing Methods (2004) 20 Lin, Q.L and Wong, I.H (1999) “Use of Deep Cement Mixing to Reduce Settlements at Bridge Approaches.” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol 125(4), 309 21 Mimura, C.S and Kimura, S.A (1995) “A Light-Weight Solution.” Proceedings Geosynthetics '95, Nashville, Tennessee, Vol 1, 39–51 22 WisDOT, Wisconsin Highway Research Program (2007) Evaluation of Bridge Approach Settlement Mitigation Methods, 120 23 R.Whitlow, “Basic soil mechanics”, second edition 24 Shanghai - Standard (1994), Ground Treatment Code DBJ 08 - 40 - 94, China ... Đã có nghiên cứu, đưa giải pháp xử lý, song chưa khắc phục vấn đề cách triệt để Do đề tài ? ?Nghiên cứu giải pháp xử lý đường dẫn vào cầu đất yếu địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An? ?? cấp thiết,... đường dẫn vào cầu Cà Nhíp địa bàn huyện Tân Thạnh tỉnh Long An CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ LÚN ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Hiện trạng khai thác khu vực nối tiếp cầu đường. .. nghiên cứu đề tài Trên sở nghiên cứu điều kiện địa chất, địa mạo khả ứng dụng công nghệ xử lý đất từ lý thuyết vào thực tiễn, đề giải pháp xử lý đất đắp đoạn đường dẫn vào cầu khu vực huyện Tân