Các giải pháp xử lý nền đường đắp rộng và cao có mặt đường cứng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - VÕ QUANG HÙNG CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG ĐẮP RỘNG VÀ CAO CÓ MẶT ĐƯỜNG CỨNG Chuyên ngành : CẦU , TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH - tháng 12 năm 2005 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS CHÂU NGỌC ẨN Cán hướng dẫn khoa học : TRẦN XUÂN THỌ Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng 12 năm 2005 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT Độc lập – Tự – Hạnh Phúc -Tp.HCM , ngày tháng 12 năm 2005 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : VÕ QUANG HÙNG Phái : NAM Nơi sinh : BÌNH THUẬN Ngày tháng năm sinh : 16-8-1978 Chuyên ngành : Cầu ,Tuynen Và Các Công Trình Xây Dựng Khác Trên Đường tô Và Đường Sắt MSHV : 00104013 I/ TÊN ĐỀ TÀI : Các Giải Pháp Xử Lý Nền Đường Đắp Rộng Và Cao Có Mặt Đường Cứng II/ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : NHIỆM VỤ : Nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu bên đường đắp rộng cao có sử dụng kết cấu áo đường cứng Tính toán ổn định biến dạng đất yếu tải trọng đất đắp tải trọng sử dụng NỘI DUNG : PHẦN I : TỔNG QUAN Chương I : Mở đầu Giới thiệu , mục tiêu nội dung nghiên cứu giải pháp xử lý đường đắp rộng cao có mặt đường cứng Chương II : Nghiên cứu tổng quan đất yếu công trình đắp rộng cao đất yếu PHẦN II : NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương III : Nghiên cứu sở lý thuyết tính toán công trình đắp rộng cao phương pháp phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn Chương IV : Nghiên cứu giải pháp xử lý đường đắp rộng cao có mặt đường cứng Chương V : Nghiên cứu tính toán đất yếu đường đắp rộng cao xử lý phương pháp thoát nước : bấc thấm giếng cát có gia tải trước PHẦN III : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương VI : Các nhận xét , kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 7-2-2005 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 7-5-2005 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẨN : TS CHÂU NGỌC ẨN TS TRẦN XUÂN THỌ CÁN BỘ HƯỚNG DẨN CÁN BỘ HƯỚNG DẨN BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH TS CHÂU NGỌC ẨN TS TRẦN XUÂN THỌ TS LÊ THỊ BÍCH THỦY Nội dung đề cương Luận Văn Thạc Só Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng 12 năm 2005 PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ NGÀNH LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời chân thành cảm ơn đến đấng sinh thành, người nuôi dưỡng cho lớn khôn để hôm hoàn thành luận văn thạc só Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Tiến Só Châu Ngọc n có định hướng , bảo tận tình suốt thời gian thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc Thầy Tiến Só Trần Xuân Thọ hết lòng giúp đỡ , động viên tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn Thầy Tiến Só Nguyễn Văn Nam , Cô Tiến Só Lê Thị Bích Thủy, Thầy Phó Giáo Sư - Tiến Só Nguyễn Xuân Vinh , Thầy Tiến Só Vũ Xuân Hòa , thầy Giáo Sư – Tiến Só Lê Bá Lương , thầy Tiến Só Lê Bá Khánh Thầy, Cô phụ trách chuyên ngành : Cầu , tuynen công trình xây dựng khác đường ôtô đường sắt – Bộ môn Cầu Đường Phòng Đào Tạo Sau Đại Học giảng dạy, giúp đỡ em suốt năm học cao học hoàn thành luận văn Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Chú Hoàng Văn Uẩn – Giám đốc xí nghiệp thiết kế số ( NAGECCO ) , Cô Nguyễn Kim Sa – Tổ trưởng tổ kết cấu xí nghiệp thiết kế số ( NAGECCO ) tập thể cán thuộc xí nghiệp thiết kế số ( NAGECCO ) giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để em học tập làm việc thời gian em học cao học thực luận văn cao học Võ Quang Hùng MỤC LỤC Chương Mở đầu 1.1 Sự cần thiết đề tài nghiên cứu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3 Ý nghóa khoa học 1.4 Nội dung đề tài nghiên cứu Chương Tổng quan đất yếu công trình đắp rộng cao đất yếu 2.1 Tổng quan đất yếu 2.1.1 Các dạng đất yếu 2.2.2 Đặc điểm tính chất đất sét yếu 2.2 Tổng quan công trình đắp rộng cao Việt Nam giới Chương Cơ sở lý thuyết tính toán công trình đắp rộng cao phương pháp phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn A Cơ sở lý thuyết tính toán công trình phương pháp giải tích 14 3.1 Cơ chế phá hoại đường đất yếu 14 3.2.1 Phá hoại bị lún trồi 14 3.2.2 Phá hoại bị đẩy ngang 14 3.2.3 Phá hoại trượt sâu qua thân đường đất 14 3.2 Sức kháng cắt không thoát nước đất yếu 15 3.2.1 Tiêu chuẩn phá hoại Mohr – Coulomb 15 3.2.2 Sức kháng cắt không thoát nước thay đổi theo chiều sâu đất 18 3.3 Đánh giá ổn định đất yếu theo lý thuyết nửa không gian biến dạng tuyến tính 19 3.3.1 Đánh giá ổn định đất yếu theo tải trọng an toàn 23 3.3.2 Đánh giá ổn định đất yếu theo tải trọng cho phép 26 3.4 Phương pháp phân tích cân giới hạn 28 3.4.1 Phương pháp mặt trược trụ tròn W.FELLENIUS: 31 3.4.2 Phương pháp mặt trượt trụ tròn A.W.BISHOP 33 3.5 Đánh giá ổn định đất yếu theo lý thuyết cân giới hạn 34 3.5.1 Phương pháp JOCGHENXON 38 3.5.2 Phửụng phaựp MANDEL vaứ SALENỗON 39 3.5.3 Nghieõn cửựu phương pháp tính toán hệ số an toàn bị ép ngang – phương pháp khối trượt 40 3.6 Tính toán độ lún đất yếu đường 45 3.6.1 Tính toán độ lún biến dạng nén chặt giai đoạn cố kết thứ 46 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.7 3.8 Xác định độ lún ổn định toàn (trong giai đoạn cố kết thứ nhất) 49 Tính toán độ lún biến dạng từ biến giai đoạn cố kết thứ hai 51 Tính toán tổng độ lún đất yếu theo qui trình 22TCN 262-2000 53 Tính toán độ lún theo thời gian đất đường 55 Gia tải trước kết hợp thiết bị thoát nước theo phương đứng (giếng cát; bấc thấm) 59 3.9 Tính toán độ chuyển dịch ngang đất chân taluy đường đắp 65 B Cơ sở lý thuyết tính toán công trình phương pháp phần tử hữu hạn 68 3.10 Cơ sở lý thuyết tính toán ổn định biến dạng phần tử hữu hạn– chương trình plaxis 68 3.10.1Mô hình phần tử hữu hạn 68 3.10.2 Các mô hình vật liệu 71 3.10.3 Phân tích chương trình 73 3.10.4 Lý Thuyết Biến Dạng 73 3.10.5 Lý thuyết cố kết 75 Chương Các giải pháp xử lý đường đắp rộng cao có mặt đường cứng 4.1 Các yêu cầu kỹ thuật đất thiết kế đường có sử dụng kết cấu áo đường cứng 77 4.2 Các giải pháp xử lý 79 4.2.1 Giải pháp xử dụng hệ thống bấc thấm 79 4.2.1.1 Khái niệm bấc thấm 79 4.2.1.2 Kỹ thuật thi công bấc thấm 81 4.2.1.3 Đắp vật liệu gia tải dỡ tải 82 4.2.1.4 Phương pháp tính toán xử lý bấc thấm có gia tải trước 84 4.2.1.5 Trình tự tính toán cụ thể 88 4.2.2 Giải pháp giếng cát 90 4.2.2.1 Tính toán tác dụng vắt ép nước giếng cát 90 4.2.2.2 Xác định khoảng cách giếng cát 91 4.2.2.3 Tính toán độ lún theo thời gian mức độ cố kết đất yếu 92 4.2.2.4 Xác định độ lún cuối đất có dùng giếng cát 92 4.2.3 Giải pháp cọc vôi, cọc vôi – ximăng 94 4.2.4 Giải pháp bấc thấm kết hợp bơm hút chân không 95 4.2.6 Quan trắc độ lún 99 Chương Tính toán đất yếu đường đắp rộng cao xử lý phương pháp thoát nước : bấc thấm giếng cát có gia tải trước 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.6.4 Đặt vấn đề 102 Công trình nghiên cứu 102 Mục đích nghiên cứu 102 Nội dung nghiên cứu 102 Miêu tả công trình 103 Vị trí công trình 103 Địa chất công trình 104 Qui mô công trình 107 Xác định tải trọng – nguyên nhân gây lún đất yếu 108 Tính toán ổn định đắp theo BISHOP 111 Tính toán kết cấu áo đường cứng 112 Tải trọng tính toán 112 Kiểm toán với tải trọng xe trục 12Tấn 114 Kiểm toán với tác dụng xe bánh xích 60T 115 Kiểm toán với trường hợp chịu tác dụng đồng thời tải trọng nhiệt độ 117 5.6.5 Kiểm tra chiều dày lớp móng 119 5.7 Tính toán phương pháp gỉai tích theo Qui trình 22TCN 262-2000 120 5.7.1 Tính toán tổng độ lún đất tác dụng tải trọng đắp tải trọng 120 5.7.2 Xác định thời gian cố kết đất yếu 123 5.7.3 Tính toán độ lún ổn định theo thời gian đường có xử lý bấc thấm 124 5.7.4 Tính toán độ lún ổn định theo thời gian đường có xử lý giếng cát 128 5.8 Tính toán phương pháp phần tử hữu hạn – ứng dụng chương trình Plaxis 130 5.8.1 Các thông số đầu vào 130 5.8.2 Khi đắp cao 6m không sử dụng giải pháp xử lý 131 5.8.3 Khi đắp cao 6m – xử lý bấc thấm 133 5.8.4 Khi đắp cao 6m – xử lý giếng cát 135 5.9 Kết quan trắc lún trường 137 5.10 So sánh kết phương pháp giải tích – phương pháp phần tử hữu hạn quan trắc lún công trường – đánh giá 139 Chương Các nhận xét , kết luận kiến nghị 6.1 Kết luận 6.2 Kiến nghị 6.3 Các phương hướng nghiên cứu 141 142 143 TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên : VÕ QUANG HÙNG Sinh ngày : 16− 8−1978 Nơi sinh : Tân An – Hàm Tân – Bình Thuận Địa liên lạc : 332/42/2G Phan Văn Trị , P.11, Q.Tân Bình ,TpHCM Nơi công tác : Công Ty Tư Vấn Xây Dựng Tổng Hợp ( Nagecco ) Điện thoại liên lạc : 08.5164190 ( Nhà riêng ) 0908.010788 ( Cầm tay ) QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1996-2001 Dựng : Sinh Viên Trường Đại Học Bách Khoa-Khoa Kỹ Thuật Xây 2003-2005 : Học viên Cao Học Trường Đại Học Bách Khoa-Ngành Cầu , Tuynen công trình xây dựng khác đường ô tô đường sắt QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC 2001 - 2003 2003 – đến : Công tác Công Ty Tư Vấn Thiết Kế Xây Dựng Công Trình Giao Thông Công Chánh : Công tác Công Ty Tư Vấn Xây Dựng Tổng Hợp (Nagecco) TÓM TẮT LUẬN VĂN Tên đề tài: Các Giải Pháp Xử Lý Nền Đường Đắp Rộng Và Cao Có Mặt Đường Cứng Tóm tắt: Đối với công trình đường đắp cao lớn 2m xây dựng đất yếu có bề dày lớn 20mét có hệ số cố kết trung bình theo phương thẳng đứng Cv vào khoảng (1-6)x10-4 cm2/s thời gian đạt độ lún yêu cầu ≤ 10cm sau hoàn thành công trình qui định Tiêu chuẩn 22TCN 262-2000 lớn , lên đến hàng chục năm Bên cạnh , công trình thiết kế sử dụng kết cấu áo đường cứng đòi hỏi đất phải xử lý nghiêm ngặt Vì , biện pháp xử lý đất yếu công trình bị phá hoại đưa vào sử dụng - Các giải pháp tác giả đưa để giảm thời gian cố kết dùng phương pháp thoát nước thẳng đứng giếng cát, bấc thấm kết hợp với gia tải trước - Tác giả nghiên cứu tính toán độ lún đất yếu tải trọng đắp rộng cao phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn so sánh kết thu với kết việc quan trắc lún công trường - Từ tác giả tính toán thời gian mà đất sau xử lý đạt yêu cầu kỹ thuật để tiến hành xây dựng lớp kết cấu áo đường cứng lên Mô hình vật liệu Mode MC MC MC MC MC MC Loại vật liệu Type Dr Dr Dr Dr Dr Dr Dung trọng khoâ γdry 17.3 15 17.2 13.2 19.8 16.15 kN/m3 Dung trọng ướt γwet 19 18.5 19.2 17.5 20.2 19.85 kN/m3 Hệ số thấm ngang kx 2e-4 1.2e-4 6e-4 3e-4 5.2e-4 m/day Hệ số thấm đứng ky 2e-4 1.2e-4 6e-4 3e-4 5.2e-4 m/day Mun đàn hồi Eref 2200 2300 2350 2400 2800 3500 kN/m2 Hệ số nở hông η 0.3 0.32 0.25 0.28 0.23 0.3 Lực dính cref 20 19 33 15.2 28 kN/m2 Góc ma sát 6o45’ 3o27’ 26o14’ 8o02’ 23o26 20 o Hệ số psi ϕ Ψ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 o Strength Rinter Rigid Rigid Rigid Rigid Rigid Rigid Permeability Perm Neutral Drain Drain Neutral Neutral Neutral Bảng 5.8 : Các thông số đất sử dụng cho chương trình Plaxis 5.8.2 Khi đắp cao 6m không sử dụng giải pháp xử lý : a) Sơ đồ tính : y x Hình 5.11 : Sơ đồ tính đắp cao 6m xử lý Trang 131 b) Kết tính lún : Hình 5.12 : Kết tính lún tính Tổng độ lún theo phương đứng 2.07m c) Kết tính lún theo thời gian : | |[ ] 1.2 0.9 0.6 0.3 0.0 4.00E+04 8.00E+04 1.20E+05 1.60E+05 Time [day] Hình 5.13 : Kết tính lún theo thời gian dạng đồ thị Trang 132 2.00E+05 Excess PP [kN/m2] 0.000 -1.00E-03 -2.00E-03 -3.00E-03 -4.00E-03 -5.00E-03 -6.00E-03 4.00E+04 8.00E+04 1.20E+05 1.60E+05 2.00E+05 Time [day] Hình 5.14 : p lực nước lỗ rổng theo thời gian So sánh kết phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn : Tổng độ lún (m) Độ lún sau 360 ngày (m) Phương pháp giải tích 2.15 0.521 Phương pháp phần tử hữu hạn 2.07 0.37 Chênh lệch (m) 0.08 0.151 Tỉ lệ (%) 3.72 28.9 Bảng 5.10 : So sánh kết Nhận xét : - Sai số tổng độ lún phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn 3.72% , sai số mức độ cố kết 28.91% ( so với phương pháp giải tích ) 5.8.3 Khi đắp cao 6m xử lý bấc thấm : a) Sơ đồ tính : y Trang 133 Hình 5.15 : Sơ đồ tính đắp có xử lý bấc thấm b) Kết tính lún : |U| [m] Hình 5.16 : Kết tính lún tính Tổng độ lún theo phương đứng 2.07m 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 100 200 c) Kết tính lún theo thời gian : 300 Time [day] Trang 134 400 500 Hình 5.17 : Kết tính lún theo thời gian dạng đồ thị Excess PP [kN/m2] 0.00000 -1.00E-05 Hình 5.18 : p lực nước lỗ rổng theo thời gian -2.00E-05 So sánh -3.00E-05 kết -4.00E-05 -5.00E-05 100 200 pháp giải tích phương pháp 300 Time [day] 400 500 phương phần tử hữu hạn : Tổng độ lún (m) Độ lún sau 360 ngày (m) Phương pháp giải tích 2.15 2.131 Phương pháp phần tử hữu hạn 2.07 1.83 Chênh lệch (m) 0.08 0.301 Tỉ lệ (%) 3.72 14.12 Bảng 5.12 : So sánh kết Nhận xét : - Sai số tổng độ lún phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn 3.72% , sai số mức độ cố kết 14.12% ( so với phương pháp giải tích ) 5.8.4 Khi đắp cao 6m xử lý giếng cát : a) Sơ đồ tính : Trang 135 Hình 5.19 : Sơ đồ tính đắp có xử lý giếng cát b) Kết tính lún : 1.64m |U| [m] 1.6 Excess PP [kN/m2] Hình 5.20 : Kết tính lún tính Tổng độ lún theo phương đứng 1.64m 0.00000 1.2 -5.00E-05 c) Kết tính lún theo thời gian : -1.00E-04 Hình 5.21 : Kết tính lún theo thời gian dạng đồ thị 0.8 -1.50E-04 0.4-2.00E-04 -2.50E-04 0.0 -3.00E-04 0 100 100 200 200 Trang 136300 Time [day] Time [day] 300 400 400 500 500 Hình 5.22 : p lực nước lỗ rỗng theo thời gian So sánh kết giửa phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn : Tổng độ lún (m) Độ lún sau 300 ngày (m) Phương pháp giải tích 2.15 2.047 Phương pháp phần tử hữu hạn 1.64 1.449 Chênh lệch (m) 0.51 0.598 Tỉ lệ (%) 23.72 29.21 Bảng 5.14 : So sánh kết Nhận xét : Sai số tổng độ lún phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn 23.72% , sai số mức độ cố kết 29.21% ( so với phương pháp giải tích ) Sở dó có sai số lớn so với trường hợp không xử lý đất yếu có xử lý đất yếu bấc thấm trường hợp ; phương pháp phần tử hữu hạn xét đến tham gia việc giếng cát chung với đất Tuy nhiên xét mức độ cố kết U tác giả nhận thấy U(%) (phương pháp giải tích) = 95.2% , U(%) (phương pháp phần tử hữu hạn) = 88.3% Nếu mức độ cố kết sai số nhiều , nhiên tác giả kiến nghị nên dùng kết theo phương pháp phần tử hữu hạn 5.8 KẾT QUẢ QUAN TRẮC LÚN TẠI HIỆN TRƯỜNG : Tại trường , người ta đóng bấc có chiều dài 15m vào mặt xây dựng công trình , khoảng cách tim bấc 1.2m , bấc đóng theo hình tam giác Sau bố trí cọc quan trắc tầng đệm cát thoát nước rãnh thoát nước chung quanh , người ta tiến hành gia tải lớp 30cm đạt chiều cao đất đắp 6m Người ta tiến hành việc quan trắc song song việc việc đóng bấc thấm gia tải Từ quan trắc lún trường , ta thu kết sau : Trang 137 90m 90m 20m 20m BÀN QUAN TRẮC LÚN Hình 5.23 : Mặt bố trí bàn quan trắc lún Bệ đo lún Ngày đặt bệ Cao độ đỉnh Tháng 10/98 Thaùng 11/98 Thaùng 12/98 Thaùng 1,2/99 Thaùng 3/99 Thaùng 4/99 H1(mm) H2(mm) H3(mm) H4(mm) H5(mm) H6(mm) 01/11/98 01/12/98 01/03/99 01/04/99 01/05/99 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 24/09/98 5610 5452 5427 5380 5346 5312 24/09/98 5490 5425 5324 5255 5226 5197 21/01/98 5655 5623 5585 5265 5509 5752 18/10/98 5658 5550 5486 5350 5294 5237 02/10/98 5520 5420 5320 5225 5176 5127 04/10/98 5605 5488 5453 5390 5334 5277 18/10/98 5575 5465 5415 5335 5269 5202 03/10/98 5580 5455 5404 5325 5281 5237 04/10/98 5700 5550 5508 5440 5381 5322 Thaùng 8/99 Thaùng 9/99 Thaùng 10/99 Thaùng 5/99 Thaùng 6/99 Thaùng 7/99 H7(mm) H8(mm) H9(mm) H10(mm) H11(mm) H12(mm) 01/06/99 01/07/99 01/08/99 01/09/99 01/10/99 01/11/99 (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) 4907 4397 4195 4185 3867 3790 1820 4777 4108 4215 3655 3462 3380 2110 4892 4278 4077 3895 3722 3650 2005 Trang 138 Tổng độ lún H1-H12 (mm) 4912 4255 4075 3895 3734 3660 1998 4742 4036 3825 3685 3452 3370 2150 5737 4533 4310 4115 3930 3850 1755 5067 4356 4153 3967 3767 3720 1855 5027 4363 4133 3939 3750 3680 1900 5172 4653 4400 4295 4047 3980 1720 Bảng 5.15 : Kết quan trắc lún ngaøy 400 350 300 250 200 150 100 50 mm 500 1000 1500 2000 Hình 5.25 : Đồ thị kết quan trắc lún - Tổng độ lún đo trung bình : S1 = 1.835m - Cộng độ lún trình san lấp : S2 = 0.12m - Vậy độ lún tổng cộng đo : S = 1.955 m 5.9 SO SÁNH KẾT QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH – PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN VÀ QUAN TRẮC LÚN TẠI CÔNG TRƯỜNG– ĐÁNH GIÁ : ( kết tính toán xử lý bấc thấm ) Từ ta so sánh kết phương pháp với : Tổng độ lún (m) Độ lún sau 360 ngày (m) Phương pháp giải tích 2.15 2.131 Phương pháp phần tử hữu hạn 2.07 1.973 1.955 Quan trắc công trường Trang 139 Bảng 5.16 : So sánh kết phương pháp Nhận xét : Ta nhận thấy kết tính toán phương pháp giải tích phng pháp phần tử lớn kết quan trắc lún Kết nguyên nhân sau : - Sai số số liệu địa chất Giữa số liệu thí nghiệm thu thực tế có sai số cách lấy mẫu , cách bảo quản mẫu , phương thức thí nghiệm sai số người đọc kết thí nghiệm - Điều kiện tính toán điều kiện làm việc thực tế đất yếu khác Các cách tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn phương pháp giải tích cố gắng mô tả tính toán gần đất thực tế làm việc Tuy nhiên , mô tả y chang cách làm việc đất nên việc sai số không tránh khỏi - Sai số người tính toán Sai số người tính toán không chọn yêu cầu thí nghiệm địa chất theo phương pháp cho số liệu thu gần với thực tế - Sai số người đọc số liệu quan trắc lún Tuy nhiên , theo bảng 5.16 kết phương pháp không sai lệch nhiều đáng tin cậy Trang 140 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 KẾT LUẬN: Các kết nghiên cứu từ luận văn tác giả rút kết luận sau: - Đối với công trình đường đắp cao lớn 2m xây dựng đất yếu có bề dày lớn 20mét có hệ số cố kết trung bình theo phương thẳng đứng Cv vào khoảng (1-6)x10-4 cm2/s thời gian đạt độ lún yêu cầu ≤ 10cm sau hoàn thành công trình qui định Tiêu chuẩn 22TCN 262-2000 lớn , lên đến hàng chục năm Vì , biện pháp xử lý đất yếu công trình bị phá hoại đưa vào sử dụng - Các giải pháp đưa để giảm thời gian cố kết dùng phương pháp thoát nước thẳng đứng giếng cát, bấc thấm kết hợp với gia tải trước - Ta sử dụng phương pháp tính toán theo giải tích theo phần tử hữu hạn để áp dụng tính toán biến dạng đất yếu cho công trình đắp rộng cao có sử dụng kết cấu áo đường cứng kết thu có sai số không đáng kể so với kết trường - Đối với công trình siêu thị Espace Bourdon An Lạc luận văn nghiên cứu không xử lý đất yếu sau khoảng thời gian năm , độ cố kết U đạt 5.22 % sau ba chục năm độ cố kết đạt 20% (Tính theo tiêu chuẩn 22TCN 262-2000).Vì ,nếu không xử lý đất bên thời gian đến xây dựng lớp kết cấu áo đường cứng bên dài - Sau thi công xử lý bấc thấm kết hợp gia tải trước khoảng thời gian năm độ cố kết đạt 98.7% độ lún lại 2.3cm Như đạt yêu cầu để thi công lớp kết cấu áo đường cứng bên (Tính theo tiêu chuẩn 22TCN 262-2000) - Đối với trường hợp xử lý giếng cát có gia tải trước khoảng thời gian năm độ cố kết đạt 93.8% độ lún lại 10cm Trường hợp đạt yêu cầu (Tính theo tiêu chuẩn 22TCN 262-2000) - Khi tính toán phương pháp phần tử hữu hạn để so sánh với cách tính theo phương pháp giải tích Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 262-2000 kết thu sau : Trang 140 - Khi xử lý , sau năm độ cố kết 9.66% ,độ lún lại 1.7 m - Khi xử lý đất yếu bấc thấm , sau năm độ cố kết đạt 97% , độ lún lại 5cm - Khi xử lý đất yếu giếng cát , sau năm độ cố kết đạt 97.5% , độ lún lại 4cm - Kết quan trắc lún thu trường sau : sau năm độ lún đo 1.955m , so với kết việc tính toán theo phương pháp giải tích 2.131m phương pháp phần tử hữu hạn 1.973m - Như , sai số phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn so với kết quan trắc lún vào khoảng 8% không lớn theo tác giả tin cậy - Tuy nhiên ,trước áp dụng đại trà vào công trình thực tế , cần phải tiến hành thực nghiệm nhiều lần nhằm xem xét lại kết nghiên cứu , để có đánh giá xác 6.2 KIẾN NGHỊ : Xử lý đất yếu đường bấc thấm cần đầu tư mức mở rộng ứng dụng thi công đại trà Nghiên cứu để tự sản xuất máy móc chuyên dụng bấc thấm nước, phù hợp với đặc điểm kinh tế địa hình - Độ xác phương pháp phần tử hữu hạn phụ thuộc nhiều vào đắn mô hình sử dụng xác thông số đưa vào mô hình Do cần phải có phân tích chặt chẽ liệu nhập vào mô hình cần sử dụng - Việc lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu khu vực nghiên cứu cần phải xem xét yếu tố sau: 1) Sự phân bố địa tầng đất, quan hệ xếp thể địa chất, lớp đất yếu, hình dáng, kích thước, thành phần đặc tính, đặc biệt tính cố kết lớp đất này; 2) Loại công trình, đặc điểm kết cấu quy mô nó; 3) Các yêu cầu sức chịu tải, độ lún độ lún cho phép công trình; 4) Các điều kiện thi công, thời gian thi công; 6) Hiệu kinh tế - Việc nghiên cứu khả cải tạo đất phương pháp cho thấy giới hạn phạm vi sử dụng giải pháp, giải pháp tối ưu cho tất loại địa chất công trình, cấu trúc đất bên công trình mà phụ thuộc vào điều kiện địa chất khu vực công trình cụ thể, phụ thuộc vào tải trọng thời gian thi công tính chất công trình Trang 141 - Nhằm để lựa chọn tính toán giải pháp móng công trình đạt hiệu kinh tế - kỹ thuật cần phải thí nghiệm đầy đủ tính chất – lý đất nền, thí nghiệm trường (CPT, SPT,VT), thí nghiệm hoá nước, thí nghiệm thủy động thí nghiệm xác định khoáng chất sét có đất công trình - Đặc trưng thấm ảnh hưởng đáng kể đến kết tính toán lún theo thời gian hệ số cố kết theo phương ngang Ch lưu lượng đơn vị qw bấc thấm Đây hệ số có tầm quan trọng đến việc xử lý bấc thấm kết hợp với gia tải trước Kiến nghị xác định thông số Ch qw thực tế cách giải toán ngược với phương pháp thử dần từ số liệu quan trắc áp lực nước lỗ rỗng trường, bước đầu xác định tỷ số hệ số cố kết theo phương ngang phương đứng (Ch / Cv) 6.3 CÁC PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO : Các hướng nghiên cứu mà tác giả đề xuất phát triển tiếp sau đề tài luận văn : Nghiên cứu gia tăng sức chịu tải đất yếu theo thời gian chịu tải trọng đắp cao ( Ví dụ bãi rác đắp cao đến 25mét ) Nghiên cứu tính toán tính toán giải pháp xử lý đất yếu phương án móng tải trọng công trình lớn Ví dụ nhà máy sản xuất thép tải trọng yêu cầu lên đến 40 tấn/m2 nh hưởng địa hình xung quanh ao , hồ , công trình xây dựng có hố móng sâu … độ lún đường đắp cao đất yếu Phân tích toán tính toán đất công trình theo mô hình không gian (3D) Trang 142 TÀI LIỆU THAM KHẢO Pierre Lareal, Nguyễn Thanh Long – Lê Bá Lương – Nguyễn Quang Chiêu – Vũ Đức Lục: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM Dương Ngọc Hải – Nguyễn Xuân Trục: THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô-TÔ ,tập hai NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC GS-TSKH Nguyễn Văn Thơ TS Trần Thị Thanh: Sử dụng đất chỗ để đắp đập Tây nguyên, Nam Trung Bộ Đông Nam Bộ NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP, thành phố HỒ CHÍ MINH- 2001; GS-TSKH Nguyễn Văn Thơ: THỔ CHẤT VÀ CÔNG TRÌNH ĐẤT (Tóm tắt nội dung giảng bổ túc nâng cao cho Lớp Cao Học thuộc chuyên ngành có liên quan đến kỹ thuật xây dựng địa chất công trình) Lê Quý An – Nguyễn Công Mẫn – Nguyễn Văn Quỳ, chủ biên Nguyễn Văn Quỳ: CƠ HỌC ĐẤT, NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC 1995 Đỗ Bằng – Bùi Anh Định – Vũ Công Ngữ (chủ biên): BÀI TẬP CƠ HỌC ĐẤT NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC- 1997; TS Châu Ngọc n: Nền Móng, Năm 2000 (Lưu hành nội bộ) Trường Đại Học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Bộ Môn Địa Cơ-Nền móng; Lê Quý An – Nguyễn Công Mẫn – Hoàng Văn Tân: Tính toán móng theo TRẠNG THÁI GIỚI HẠN, NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG Lê Bá Lương–Lê Bá Khánh–Lê Bá Vinh: Tính toán móng công trình theo thời gian TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT thành phố Hồ Chí Minh -2000 Vũ Công Ngữ – Nguyễn Văn Dũng: CƠ HỌC ĐẤT, NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT, Hà Nội-2000 10 Vũ Công Ngữ: Móng Nông TỦ SÁCH ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Hà Nội 11 R Whitlow: CƠ HỌC ĐẤT TẬP MỘT TẬP HAI Trang 143 12 Chu Quốc Thắng: PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN (dùng cho Cao Học Đại Học Kỹ Thuật) Nhà Xuất Bản Khoa học-Kỹ thuật 1997; 13 CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS: SoiL Behaviour and Critical State Soil Mechanics 14 John Atkinson - Professor of Mechanics City University, London: An Introduction to THE MECHANICS OF SOILS AND FOUNDATIONS Through Critical State Soil Mechanics; 15 Đặng Hữu-Đỗ Bá Chung-Nguyễn Xuân Trục Sổ Tay Thiết Kế Đường Ô-Tô NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI 1976 16 Qui trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu – Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 262-2000 17 Qui trình thiết kế áo đường cứng 22TCN 223-95 18 Qui trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-93 19 Đặng Minh Thông (Luận Văn Thạc Só 2003 ) Nghiên Cứu Giải Pháp Nền Móng Hợp Lý Cho Các Bồn Chứa Xăng Dầu Trên Đất Yếu Ven Sông Tp.Hcm Và Đồng Bằng Sông Cửu Long 20 Phạm Quang Tuấn (Luận Văn Thạc Só 2003) Nghiên Cứu Giải Pháp Cấu Tạo Và Tính Toán n Định Của Công Trình Đường Có Cấp Kỹ Thuật 60 Trên Đất Yếu Và Chịu Ngập Lũ Sâu Đồng Bằng Sông Cửu Long 21 Trần Tiến Quốc Đạt (Luận Văn Thạc Só 2003) Nghiên Cứu Giải Pháp Cấu Tạo Và Tính Toán n Định – Biến Dạng Của Công Trình Đường Cấp III Trên Đất Yếu Và Chịu Ngập Lũ Sâu Đồng Bằng Sông Cửu Long 22 Một số giảng tài liệu nghiên cứu khoa học khác Trang 144 ... pháp xử lý đường đắp rộng cao có mặt đường cứng Trang Tập trung nghiên cứu tính toán giải pháp xử lý thoát nước bấc thấm giếng cát cho đường đắp rộng cao có mặt đường cứng phương pháp giải tích... Cầu ,Tuynen Và Các Công Trình Xây Dựng Khác Trên Đường tô Và Đường Sắt MSHV : 00104013 I/ TÊN ĐỀ TÀI : Các Giải Pháp Xử Lý Nền Đường Đắp Rộng Và Cao Có Mặt Đường Cứng II/ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG... 3.10.4 Lý Thuyết Biến Dạng 73 3.10.5 Lý thuyết cố kết 75 Chương Các giải pháp xử lý đường đắp rộng cao có mặt đường cứng 4.1 Các yêu cầu kỹ thuật đất thiết kế đường có sử dụng kết cấu áo đường cứng