Ứng dụng giải pháp bấc thấm kết hợp gia tải trước để xử lý nền đất yếu nhà máy nhiệt điện sông Hậu 1 tỉnh Hậu Giang Ứng dụng giải pháp bấc thấm kết hợp gia tải trước để xử lý nền đất yếu nhà máy nhiệt điện sông Hậu 1 tỉnh Hậu Giang luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - PHẠM ĐÀO VIỆT ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU TỈNH HẬU GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp Mã số ngành: 60580208 TP HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - PHẠM ĐÀO VIỆT ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU TỈNH HẬU GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số ngành: 60580208 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS VÕ PHÁN TP HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2017 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS VÕ PHÁN (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) PGS.TS VÕ PHÁN Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 03 tháng 05 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ tên TS Khổ ng Tro ̣ng Tồn PGS.TS Dương Hờ ng Thẩ m TS Trầ n Tuấ n Nam TS Trương Quang Thành TS Nguyễn Văn Giang Chức danh Hội đồng Chủ tịch Phản biện Phản biện Ủy viên Ủy viên, Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TS KHỞNG TRỌNG TOÀ N TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP HCM PHỊNG QLKH – ĐTSĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP HCM, ngày.… tháng… năm 2017 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : PHẠM ĐÀO VIÊT Ngày, tháng, năm sinh: 24/07/1986 Giới tính: Nam Nơi sinh: Hà Tĩnh Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình DD CN MSHV:1441870021 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU – TỈNH HẬU GIANG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIA TẢI TRƯỚC CÓ SỬ DỤNG BẤC THẤM CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN BÂC THẤM TRONG ĐIỀU KIỆN GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG NỀN ĐẤT YẾU KHI SỬ DỤNG BẤC THẤM CÓ GIA TẢI TRƯỚC BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHÁC NHAU CHO CƠNG TRÌNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SƠNG HẬU – TỈNH HẬU GIANG CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG KHI THAY ĐỔI CHIỀU SÂU VÀ KHOẢNG CÁCH CẮM BẤC THẤM ĐẾN MỨC ĐỘ CỐ KẾT CỦA NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: …………………………………………………… IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS VÕ PHÁN PGS.TS VÕ PHÁN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn Phạm Đào Việt ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin cảm ơn Quý Thấy (Cô) khoa Xây dựng trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ, truyển đạt cho kiến thức quý báu tâm huyết suốt học kỳ vừa qua Đó kiến thức tảng cho tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Võ Phán, người thầy tận tình hướng dẫn, từ bước sơ khai ban đầu, đến kiến thức chun nghành đầy vơ giá Để từ tơi bắt đầu sơ lược kết nối kiến thức lại với để hồn thành nên nội dung đề tài mà tơi thực Một lần xin cảm ơn người Thầy đầy tâm huyết tâm lý thường xuyên đôn đốc, nhắc nhở nhiều điều cho tôi, người Thầy truyền đạt kiến thức sách mà học sống Những điều tạo động lực giúp tơi hồn thành luận văn cách tốt Xin cảm ơn Thầy, Cô, Anh, Chị nhân viên Phòng Quản Lý Khoa học – Đào tạo Sau Đại học giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập Một lần xin gửi đến Quý Thầy, Cơ Gia đình lời biết ơn sâu sắc Tôi xin chân thành cảm ơn Học Viên Thực Hiên Luận Văn Phạm Đào Việt iii TÓM TẮT Hiê ̣n nay, có nhiề u phương pháp xử lý nề n đấ t yế u đã được nghiên cứu và ứng dựng thành công ta ̣i Viê ̣t Nam, đó gia tải trước kế t hợp với bấ c thấ m là mô ̣t phương pháp áp du ̣ng phổ biế n nhấ t nước ta với nhiề u ưu điể m bâ ̣t mà các phương pháp khác không đáp ứng được Bằ ng các nghiên cứu, tổ ng hợp các tài liê ̣u tác giả trıǹ h bày tổ ng quan về nguyên lý cấ u ta ̣o, chế hoạt đô ̣ng phương pháp, trình tự thi cơng, sở lý thú t tı́nh tốn ̣ lún của nề n dưới tác dụng của việc gia tải trước kế t hợp bấ c thấ m Dựa số liê ̣u đầ u vào của công trı̀nh thực tế , tác giả sử du ̣ng phầ n mề m Plaxis 2D mô phỏng bà toán gia tải trước kết hợp bấc thấ m theo phương pháp quy đổ i tương đương vùng đất có bấ c thấm và phương pháp sử du ̣ng phầ n tử Drain mô phỏng sự làm viê ̣c đấ t yế u có cắ m bấ c thấ m Đồng thời phân tıć h ứng xử nề n đấ t yếu cho các trường hợp cắ m bấ c thấ m theo đô ̣ sâu và khoảng cách cắ m bấ c thấ m khác iv ABSTRACT In recent times, there are many methods of treatment soft soil has been studied and successfully applied in Viet Nam, surcharge preloading method in combination of used prefabricated vertical drain (PVD) is almost applied in our country with many advantages others cannot meet In study, synthetic material the author presents an overview of principles of techniques, mechanism of method, order construction, the theoretical basis of calculating the ground settlement under the influence simultanneous fill load and set prefabricated vertical drains With geologic data of real contruction, I will use Plaxis 2D softwaer to simulate the problem of surcharge preloading with PVD by two methods: equivalence conversion of soil area that have PVD method and drains cell method to emulate behavior of soft with PVD In addition, I will analyse the respond of soft soil with different depth of in sert PVD distance in accordance with different preloading v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CÁM ƠN TÓM TẮT MỞ ĐẦU I ĐẶT VẤN ĐỀ II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU IV Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIẾN V PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ HẠN CHẾ: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIA TẢI TRƯỚC CÓ SỬ DỤNG BẤC THẤM 1.1 CÁC ĐẶC TRUNG CƠ BẢN ĐẤT YẾU MIỀN NAM VIỆT NAM 1.1.1 Khái niệm phân loại đất yếu 1.1.2 Đặc trưng trạng thái vật lý đất yếu miền Nam Việt Nam 1.1.3 Đặc điểm lý đất yếu: 1.2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIA TẢI TRƯỚC CÓ SỬ DỤNG BẤC THẤM 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Nguyên lý tổng quát phương pháp gia tải đất đắp 1.2.3 Ưu nhược điểm phương pháp xử lý đất yếu bấc thấm 1.3 TỔNG QUAN VỀ BẤC THẤM 10 1.3.1 Lịch sử phát triển: 10 1.3.2 Tác dụng 13 1.3.3 Nhược điểm 13 1.3.4 Phương pháp thi công 16 1.4 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA PVD 18 1.4.1 Một số yêu cầu bấc thấm 18 1.4.2 Tiêu chuẩn lọc 19 1.4.3 Kích thước lỗ rỗng lọc 19 1.4.4 Tiêu chuẩn độ bền bấc thấm 20 1.5 CẤU TẠO HỆ BẤC THẤM 20 1.6 CẤU TẠO TẦNG ĐỆM CÁT THOÁT NƯỚC VÀ CHỊU LỰC 22 1.6.1 Vai trò tầng đệm cát thoát nước: 22 1.6.2 Yêu cầu chiều dày tầng đệm cát 22 1.6.3 Yêu cầu vật liệu làm tầng đệm cát 22 1.7 ẢNH HƯỞNG BIẾN DẠNG CỦA BẤC THẤM ĐẾN MỨC ĐỘ CỐ KẾT CỦA 23 vi CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN BẤC THẤM TRONG ĐIỀU KIỆN GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 25 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN BÀI TỐN CỐ KẾT THẤM 25 2.1.1 Các giả thiết toán cố kết 25 2.1.2 Bài toán cố kết 25 2.2 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN BẤC THẤM 27 2.2.1 Khái niệm bản: 27 2.2.2 Lý thuyết lực căng đứng cân thích hợp (Hansbo 1981) 30 2.2.3 Chiều sâu cắm bấc thấm 33 2.2.4 Nguyên tắc tính tốn gia tải đất đắp 34 2.3 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ĐỂ PHÂN TÍCH BÀI TỐN GIA TẢI TRƯỚC 38 2.3.1 Lịch sử hình thành phương pháp phần tử hữu hạn 38 2.3.2 Giới thiệu phương pháp phần tữ hữu hạn 38 2.3.3 Mô bấc thấm phương pháp phần tử hữu hạn 39 2.3.4 Điều kiện biên phương pháp phần tửu hữu hạn 42 2.4 NHẬN XÉT CHƯƠNG 42 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG NỀN ĐẤT YẾU KHI SỬ DỤNG BẤC THẤM CÓ GIA TẢI TRƯỚC BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHÁC NHAU CHO CƠNG TRÌNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU – HẬU GIANG 44 3.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 44 3.1.1 Giới thiệu chung 44 3.1.2 Quy mô thơng số kỹ thuật liên quan đến cơng trình 44 3.2 CÁC THÔNG SỐ ĐƯA VÀO BÀI TỐN 46 3.3 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CƠNG TRÌNH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PLAXIS 2D V8.5 47 3.3.1 Mô theo phương hướng (quy đổi tương đương vùng đất có bấc thấm) 47 3.3.2 Mô tốn theo phương hướng (bấc thấm mơ phần tử với vật liệu đàn hồi thoát nước) 54 3.4 TÍNH TỐN LÚN CỦA ĐẤT NỀN THEO TCVN: 9355- 2012 61 3.4.1 Tính độ lún cố kết Sc (Khi đất chưa có bấc thấm) 61 3.4.2 Xét trường hợp xử lý đất yếu bấc thấm kết hợp gia tải trước 64 3.4.3 Tính tốn độ lún theo thời gian sử dụng bấc thấm 66 3.5 TỔNG HỢP SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TỐN 67 3.6 NHẬN XÉT CHƯƠNG 67 ... 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 16 ,00 8,00 5,33 4,00 3,20 2,67 2,29 2,00 1, 78 1, 60 1, 45 1, 33 1, 23 1, 14 1, 07 1, 00 0,94 0,89... MSHV :14 418 700 21 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU – TỈNH HẬU GIANG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NỀN ĐẤT... 0,5 1, 5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10 10 ,5 11 11 ,5 12 12 ,5 13 13 ,5 14 14 ,5 15 15 ,5 16 16 ,5 17 17 ,5 18 18 ,5 19 19 ,5 a b a/z b/z I 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 14 14 14 14 14 14 14 14