Nghiên cứu các biện pháp, công nghệ trong xử lý gia cố nền móng công trìnhcho đất đắp vùng lấn biển

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÙNG VĂN PHONG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP, CÔNG NGHỆ TRONG XỬ LÝ GIA CỐ NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH CHO ĐẤT ĐẮP VÙNG LẤN BIỂN CHUYÊN NGÀNH: CẦU,TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT MÃ SỐ NGÀNH: 2.15.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10 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 1: TS Lê Bá Khánh Cán hướng dẫn khoa học 2: GS,TSKH Lê Bá Lương Cán chấm nhận xét 1: ………………………………………………………………………………… Cán chấm nhận xét 2:………………………………………………………………………………… Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2005 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN : PHÙNG VĂN PHONG PHÁI : NAM NGÀY THÁNG NĂM SINH : 16 – 08 – 1978 NƠI SINH : BÌNH ĐỊNH CHUYÊN NGÀNH : CẦU,TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT MÃ SỐ HỌC VIÊN: 00103023 I - TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP, CÔNG NGHỆ TRONG XỬ LÝ GIA CỐ NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH CHO ĐẤT ĐẮP VÙNG LẤN BIỂN II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ: 1.1 Nghiên cứu công nghệ đầm sâu rung động (Vibro - compaction) 1.2 Nghiên cứu giải pháp gia cố phương pháp đầm sâu rung động giải pháp gia cố cọc đá có vận dụng công nghệ đầm sâu rung động 1.3 p dụng giải pháp gia cố cọc đá, thiết kế gia cố cho công trình bãi chứa có tải trọng q = 50 KN/m2 xây dựng vùng biển miền trung nước ta (cảng Chu Lai Tỉnh Quảng Nam) Nội dung : PHẦN A: Nội dung nghiên cứu đề tài PHẦN I: Nghiên cứu tổng quan Chương 1: Tổng quan đề tài PHẦN II: Nghiên cứu sâu phát triển Chương 2: Nghiên cứu công nghệ đầm sâu rung động (Vibro - compaction) gia cố móng công trình đất đắp vùng lấn biển Chương 3: Nghiên cứu đất việc vận dụng công nghệ đầm sâu rung động thiết kế giải pháp gia cố móng công trình xây dựng vùng lấn biển Chương 4: Nghiên cứu ứng dụng cộng nghệ đầm sâu rung động thiết kế gia cố móng công trình đất đắp vùng lấn biển Chương 5:Áp dụng giải pháp gia cố cọc đá, thiết kế gia cố cho công trình bãi chứa có tải trọng q = 50 KN/m2 xây dựng vùng biển miền trung nước ta (cảng Chu Lai Tỉnh Quảng Nam) Chương 6: Kết luận kiến nghị PHẦN B: Kết thí nghiệm hình ảnh minh họa III - NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V - HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS LÊ BÁ KHÁNH VI - HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2: GS, TSKH LÊ BÁ LƯƠNG VII - HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN : VIII - HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN : CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS LÊ BÁ KHÁNH CÁN BỘ HƯỚNG DẦN BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH GS,TSKH LÊ BÁ LƯƠNG Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC tháng năm KHOA QUẢN LÝ NGÀNH LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt Luận Văn Thạc Só nhờ vào quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tận tình thầy cô, gia đình, bạn bè tất đồng nghiệp suốt thời gian qua Trong lúc nói hơn, xin dành lời cảm ơn gửi đến họ tình cảm chân thành Tôi xin chân thành cảm ơn Cha, Mẹ gia đình, người tạo điều kiện tốt cho hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tất thầây cô Trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh nói chung, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng nói riêng mà đặc biệt Thầy, Cô Bộ Môn Cầu Đường tận tâm truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu nghề nghiệp chuyên môn sống Tôi xin dành cảm ơn đặc biệt kính gửi đến Thầy GS,TSKH Lê Bá Lương, TS Lê Bá Khánh nhọc công hướng dẫn hoàn thành tốt luận văn Xin trân trọng dành tình cảm thân mến đến người thân, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên suốt thời gian thực luận văn Một lần xin chân thành cảm ơn nhiều! Học viên: Phùng Văn Phong TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngày nay, có nhiều giải pháp công nghệ gia cố móng cho công trình xây dựng, Tuy nhiên hầu hết giải pháp gia cố áp dụng nước ta chưa trọng đến việc làm gia tăng cường độ đất vật liệu rời Xuất phát từ nhu cầu nội dụng nghiên cứu luận văn nhằm đưa số giả pháp, công nghệ gia cố cho đất vật liệu rời + Các giải pháp gia cố nghiên cứu luận văn giải pháp gia cố phương pháp đầm sâu rung động giải pháp gia cố cọc đá (cọc vật liệu rời) + Công nghệ nghiên cứu luận văn công nghệ đầm sâu rung động (Vibro-compaction) Thông qua nghiên cứu công nghệ đầm sâu rung động ta nhận thấy lý thuyết hợp lý để áp dụng nội dung đề tài lý thuyết động đất Từ làm sở để thiết kế lưới gia cố cho giải pháp gia cố p dụng giải pháp gia cố cọc đá để tính toán gia cố cho công trình bãi chứa có tải trọng phân bố với cường độ q = 50 KN/m2 xây dựng vùng cảng Chu Lai Tỉnh Quảng Nam SUMMARY Nowadays, there are a lot of solutions, technologys for strengthen of constructon’s soil However, most of these solutions which is appling in Viet Nam to day, harly to note for strengthen of grain material Beginning from request in the content of this thesis to introduce some solutions, technologys for strengthen of grain material soil + These solutions for strengthen of grain material are researched in the thesis those are vibro – compaction’s solution and stone columns’s solution + The technology is researched in this thesis that is vibro–compaction’s technology Passing to research the vibro–compaction’s technology seeing the theory is suitable for appling in this thesis that is a soil’s dynamic and that is a basic to design grid for strengthen of grain material soil Using stone columns’s solution to calculate for strengthening soil’s ground constructions of storehouse having load q = 50KN/m2 in the Chu Lai harbour of Quang Nam province MUÏC LUÏC Mở đầu Trang Phần A: Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Trang Phần I: Nghiên cứu tổng quan Trang Chương 1: Tổng quan đề tài Trang Phần II: Nghiên cứu sâu phát triển Trang 12 Chương 2: Nghiên cứu công nghệ đầm sâu rung động (vibro-compaction) gia cố móng công trình đất đắp vùng lấn biển Trang 12 Chương 3: Nghiên cứu đất việc vận dụng công nghệ đầm sâu rung động thiết kế giải pháp gia cố móng công trình xây dựng vùng lấn biển Trang 34 Chương 4: Nghiên cứu ứng dụng cộng nghệ đầm rung động thiết kế gia cố móng công trình đất đắp vùng lấn biển Trang 58 Chương 5: p dụng giải pháp gia cố cọc đá, thiết kế gia cố cho công trình bãi chứa có tải trọng q=50 kn/m2 xây dựng vùng biển miền trung nước ta (cảng Chu Lai Tỉnh Quảng Nam) Trang 88 Chương 6: Kết luận kiến nghị Trang 100 Phần B: Kết thí nghiệm hình ảnh minh họa: Tài liệu tham khảo Tóm tắc lý lịch trích ngang MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Trong tình hình điều kiện nước ta ngày giải pháp gia cố áp dụng có nhiều Tuy nhiên, giải pháp thích hợp số chừng mực định Trong trường hợp đặc biệt khác giải pháp tỏ không hiệu không đáp ứng mong muốn người Để thấy rõ vấn đề thông qua việc tìm hiểu nội dung sau đây: I Các giải pháp gia cố cổ điển dùng nước ta: Giải pháp làm tăng tốc độ cố kết dẫn đến tăng khả mang tải 1.1 Cọc cát 1.2 Giếng cát 1.3 Bấc thấm Giải pháp làm tăng khả mang tải 2.1 Cọc gỗ 2.2 Cọc BTCT 2.3 Cọc thép 2.4 Cọc khoan nhồi II Những hạn chế giải pháp gia cố Các giải pháp vần hạn chế cho số loại đất nền, số trường hợp đất loại vật liệu rời giải pháp không pháp huy tính không mang tính kinh tế không cao, chẳng hạn xử lý móng cho công trình đất đắp vùng lấn biển, mà móng công trình chủ yếu vật liệu rời, có chiều sâu lớn tác động điện kiện bất lợi môi trường Trong bói cảnh đó, việc tìm giải pháp hợp lý công nghệ phù hợp mang ý nghóa định Đồng thời giúp cho kỹ sư công trình có hướng giải thích hợp cho móng công trình III Công nghệ giải pháp nêu nhằm khắc phục nhược điểm bên trên: Với ý nghóa trên, nội dung đề tài không nằm mục đích tìm giải pháp gia cố hiệu công nghệ áp dụng phù hợp cho đất vật liệu rời nói chung, cụ thể cho trường hợp đất đắp vùng lấn biển Công nghệ giải pháp gia cố mà đề tài sâu phân tích Công nghệ đầm sâu rung động (vibro-compaction): Đây công nghệ mẻ chúng ta, công nghệ hoạt động dựa nguyên tắc tạo rung động có Chu kỳ, Biên độ Tần số xác lập Các rung động công nghệ tạo truyền vào đất dạng sóng có Chu ky, Biên độ, Tần số không đổi vị trí đường tròn đồng tâm Càng xa vị trí tâm điểm gia cố, rung động thiết bị truyền đến giảm đáng kể (do ảnh hưởng tính cản vật liệu đất nền) Tại vị trí rung động công nghệ xem không ảnh hưởng lượng thiết bị truyền đến nhỏ lượng trạng thái cân (năng lương nghỉ) Nội dung phân tích chi tiết phần nghiên cứu cộng nghệ sau Giải pháp gia cố phương pháp đầm sâu rung động (vibrocompaction) giải pháp gia cố cọc đá có vận dụng công nghệ đầm rung: Với việc vận dụng giải pháp phân tích trên, nội dung phân tích đề tài tập trung vào việc sau: − Tìm hiểu giải pháp gia cố thông qua việc phân tích mặt lý thuyết tính toán sở đồ thiết kế lưới gia cố kết mang lại giải pháp − Đề xuất giải pháp gia cố sơ đồ gia cố thích hợp cho loại đất loại công trình cụ thể 2.Thí nghiệm cắt trực tiếp: Lớp 1: Lớp 2: Lớp 3: Lớp 4: Thí nghiệm nén lún: Lớp 1: Lớp 2: Lớp 3: Lớp 4: 1.Hình ảnh dùng thiết bị đầm nén (Vibro Compaction) thi công đầm nén công trường Hong Kong Disneyland Chi tiết thi công dùng thiết bị Vibro Compaction công trường vịnh penny Hình ảnh sau thi công công nghệ Vibro Compaction Hong Kong Disneyland Hình ảnh thi công cọc đá tăng ổn định mái dốc 5.Thi công cọc đá phương pháp tiếp liệu từ bên Hình ảnh sau thi công cọc đá có khoảng cách 2.74m công trường Southeast Correctional Facility Charleston, Missouri 7.Hình ảnh thử tải công trường sau dùng giải pháp gia cố cọc đá Máy thử tải dùng thiết bị xuyên cone Kết thí nghiệm xuyên cone I TÀI LIỆU THAM KHẢO: A.Verruijt : Soil Dynamics, Delft University of Technology 2004; 2.Baez, J : A design model for the reduction of soil liquefaction by Vibro Stone Columns, Dissertation, University of Southern California, 1995; Bertok, J.; Barron, K.E : Vibration measurement during foundation test installation at Vancouver International Airport ; Can Geot Journ Vol 22, pp 258263, 1985; 4.Dipl.-Ing, Heinz J: The design of vibro – replacement - Keller Grundbau GmbH 1995; Doctor.Bergado: Improvement Techniques of Soft Ground in Subsiding and Lowland Environment, Balkema, Rotterdam, 1994; 6.Doctor.Bergado: Specifying vibro stone columns, geotechnical specifial, 2001; NewmanR.; Wood, R : CPT testing, at Hong Kong's new airport at Chek Lap Kok, 1996; Priebe, H J : The design of vibro replacement, Ground Engineering, London, Dec 1995; 9.Priebe H, J : Vibro Replacement to prevent earthquake induced liquefaction, Ground Engineering, London, September 1998; 10 Soyez, B : Méthodes de dimensionnement des colonnes ballastées , Bulletin Liaison Laboratoire Pont et Chaussees, 135, p 35 ff, Paris, 1985 ; 11 Van Impe, W.F : Soil Improvement Techniques and their Evolution, Balkema, Rotterdam, 1989 Trang WEB: − http://www.KellerGrundbau.com; − http://www.vulcanhammer.net; − http://www.vulcanhammer.org II TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG: Họ tên: Phùng Văn Phong Giới tính: Nam Ngày sinh: 16 – 08 – 1978 Tại Tỉnh: Bình Định Địa liên lạc: 37 Đường Nguyên Văn Quá, phường Đông Hưng Thuận, quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh Nơi công tác: Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình quận Bình Thạnh Thành phố Hồ Chí Minh Điện thoại liên lạc: 0908334847 (di động), 8434729 (cơ quan) QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1997 – 2002 : Học Đai Học Trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng 2003 – 2005 : Học Cao Học chuyên nghành Cầu, Tuynen công trình khác Đường ô tô Đường Sắt Trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC 2002 – 2004 : Công tác Công ty Tư vấn thiết kế xây dựng công trình 625 (thuộc Tổng Công ty Xây dựng công trình Giao thông 6) 2004 – Nay : Công tác Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình quận Bình Thạnh Thành phố Hồ Chí Minh ... (vibro-compaction) gia cố móng công trình đất đắp vùng lấn biển Trang 12 Chương 3: Nghiên cứu đất việc vận dụng công nghệ đầm sâu rung động thiết kế giải pháp gia cố móng công trình xây dựng vùng lấn biển. .. (VIBROCOMPACTION) VÀ CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ NỀN TRONG GIA CỐ NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH ĐẤT ĐẮP VÙNG LẤN BIỂN 2.1 Giới thiệu công nghệ đầm sâu rung động: 2.1 Tổng quan tính thiết bị: - Công nghệ có tên công nghệ đầm... móng công trình đất đắp vùng lấn biển Chương 3: Nghiên cứu đất việc vận dụng công nghệ đầm sâu rung động thiết kế giải pháp gia cố móng công trình xây dựng vùng lấn biển Chương 4: Nghiên cứu ứng