Nghiên cứu giải pháp xử lý nền zone 1, nhà máy nhiệt điện sông hậu 1 bằng bấc thấm kết hợp hút chân không và gia tải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI TRẦN PHÚ CƯỜNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ZONE NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU BẰNG BẤC THẤM KẾT HỢP HÚT CHÂN KHÔNG VÀ GIA TẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2017 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI TRẦN PHÚ CƯỜNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ZONE NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU BẰNG BẤC THẤM KẾT HỢP HÚT CHÂN KHÔNG VÀ GIA TẢI CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ SỐ: 60 – 58 – 02 – 04 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS PHẠM QUANG TÚ HÀ NỘI 2017 ii LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Chữ ký Trần Phú Cường i LỜI CẢM ƠN Được hướng dẫn tận tình TS Phạm Quang Tú, giúp đỡ Chuyên gia Kỹ sư thực dự án, Sau tháng tiến hành, tác giả hoàn thành Luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu giải pháp xử lý zone 1- Nhà máy nhiệt điện Sông Hậu bấc thấm kết hợp hút chân không gia tải” theo yêu cầu kế hoạch giao Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc Ban giám hiệu, thầy cô Khoa sau đại học, thầy Bộ mơn Địa kỹ thuật hết lịng giảng dạy nhiệt tình giúp đỡ suốt trình học tập thực luận văn Trong trình làm luận văn, tác giả cố gắng nghiên cứu, vận dụng kiến thức học, tham khảo tài liệu liên quan, quy trình, quy phạm hành học hỏi kinh nghiệm quý báu Nhiều Giáo Sư, Tiến sĩ Trường Đại học Thủy Lợi hướng dẫn để hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Tuy nhiên kiến thức chưa vững, kinh nghiệm thân cịn nên việc vận dụng kiến thức tính tốn cơng trình cụ thể cịn hạn chế khơng tránh khỏi sai sót Kính mong Giảng viên tận tình bảo, bổ sung kiến thức cần thiết Cuối em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Quang Tú – Người tận tình trực tiếp bảo, đơn đốc, hướng dẫn em suốt q trình làm luận văn, tồn thể giảng viên môn Địa kỹ thuật trường Đại học Thủy lợi, người truyền đạt kiến thức chuyên môn thực tế cho em Đồng thời em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè ln ủng hộ giúp đỡ em q trình em làm Luận văn tốt nghiệp ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .2 Kết đạt CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH .4 1.1 Tổng quan đất yếu .4 1.1.1 Khái niệm đất yếu .4 1.1.2 Các loại đất yếu thường gặp đặc điểm chúng 1.2 Các giải pháp xử lý đất yếu .8 1.2.1 Nhóm giải pháp học 1.2.2 Nhóm giải pháp vật lí ( nước) 15 1.2.3 Nhóm giải pháp hóa học .18 1.3 Kết luận chương 20 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN XỬ LÝ NỀN BẰNG BẤC THẤM KẾT HỢP HÚT CHÂN KHÔNG VÀ GIA TẢI 22 2.1 Ngun lý tính tốn 22 2.1.1 Kiểm tra sức chịu tải nền: .22 2.1.2 Kiểm tra tính ổn định mái dốc đắp: 22 2.1.3 Kiểm tra lún (biến dạng) nền: .23 2.2 Thiết kế bấc thấm xác định độ cố kết 25 2.2.1 Dự báo tốc độ lún giai đoạn khai thác .26 2.2.2 Quan trắc trình thi công .27 2.3 Kết luận chương 30 CHƯƠNG THIẾT KẾ XỬ LÝ NỀN BẰNG BẤC THẤM KẾT HỢP HÚT CHÂN KHÔNG VỚI GIA TẢI TRƯỚC 32 3.1 Giới thiệu chung nhà máy nhiệt điện Sông Hậu 32 iii 3.1.1 Quy mô công suất nhà máy 32 3.1.2 Vị trí nhà máy Nhiệt điện Sông Hậu 32 3.2 Nội dung thiết kế 33 3.2.1 Yêu cầu phải xử lý phạm vi xử lý 34 3.2.2 Xác định tải trọng tính tốn 35 3.2.3 Điều kiện địa chất đặt trưng 37 3.2.4 Kiểm tra độ ổn định 38 3.2.5 Tính tốn độ lún cố kết đất 40 3.2.6 Tính tốn độ lún theo thời gian có xử lý bấc thấm 42 3.2.7 Ứng dụng Mơ hình GEO SLOPE tính tốn thiết kế bấc thấm 54 3.2.8 Kết tính tốn xuất từ mơ hình 54 3.3 Kết luận chương 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Thi cơng cọc cát cách hạ ống thép Hình 1.2 Quy trình thi cơng cọc đá dăm .10 Hình 1.3 Sơ đồ bố trí đệm cát 11 Hình 1.4 Robot ép cọc 13 Hình 1.5 Cơng tác khoan đào đất hạ lồng thép 14 Hình 1.6 Cấu tạo bấc thấm 15 Hình 1.7 Thi công bấc thấm 16 Hình 1.8 Nguyên lý hoạt động giếng Cát 17 Hình 1.9 Thi cơng giếng Cát 18 Hình 1.10 thi cơng cọc ximăng đất 19 Hình 1.11 Sơ họa công nghệ Jet- Grouting 20 Hình 2.1 Mơ hình toán ổn định 23 Hình 3.1 Bản đồ vị trí nhà máy nhiệt điện Sông Hậu 33 Hình 3.3 Biểu đồ gia tải theo giai đoạn thi công 37 Hình 3.4 Kết tính ổn định đắp gia tải 39 Hình 3.5 Biểu đồ độ lún trình cắm bấc thấm PA1 .44 Hình 3.6 Biểu đồ độ lún trình hút chân không gia tải PA1 46 Hình 3.7 Biểu đồ độ lún trình cắm bấc thấm PA2 .48 Hình 3.8 Biểu đồ độ lún trình cắm bấc thấm PA2 .49 Hình 3.9 Biểu đồ độ lún trình cắm bấc thấm PA3 .52 Hình 3.10 Biểu đồ độ lún trình cắm bấc thấm PA3 .53 Hình 3.11 Mơ hình cắm bấc thấm 54 Hình 3.12 Đường đẳng chuyển vị theo phương Y 55 Hình 3.12 Biểu đồ lún theo thời gian theo phương Y 55 Hình 3.13 Kết chuyển vị thời gian hút chân không 120 ngày 56 Hình 3.14 Kết chuyển vị thời gian hút chân không từ đến 120 ngày 56 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Tọa độ điểm khống chế diện tích tương ứng Zone 34 Hình 3.2 Vị trí nhà máy 35 Bảng 3.2 Tải trọng tính tốn trường hợp khơng có xử lý 36 Bảng 3.3 Tải trọng tính toán giai đoạn khai thác 36 Bảng 3.4: Tải trọng tính tốn giai đoạn bơm hút chân không kết hợp với gia tải trước 37 Bảng 3.5 Các tham số hố khoan BH2 lựa chọn đưa vào tính tốn 38 Bảng 3.6 Các tham số hố khoan BH2 (tiếp theo) 38 Bảng 3.7 Bảng tính lún chưa xử lý 40 Bảng 3.8 Bảng tính lún q trình xử lý 41 Bảng 3.9 Bảng tính lún q trình khai thác 42 Bảng 3.10 Các tham số bấc thấm phương án 43 Bảng 3.11 Các tham số thoát nước phương án 43 Bảng 3.12 Tính lún theo thời gian tải trọng san lấp thi công bấc thấm – PA1 44 Bảng 3.13 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA1 45 Bảng 3.14 Độ lún theo thời gian dư hút chân không gia tải PA1 45 Bảng 3.15 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA1 46 Bảng 3.16 Các tham số bấc thấm PA2 46 Bảng 3.17 Các tham số thoát nước bấc thấm PA2 47 Bảng 3.18 Tính lún theo thời gian tải trọng san lấp thi công bấc thấm PA2 47 Bảng 3.19 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA2 48 Bảng 3.20 Độ lún theo thời gian dư hút chân không gia tải PA2 48 Bảng 3.21 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA2 49 Bảng 3.22 Các tham số bấc thấm PA3 50 Bảng 3.23 Các tham số thoát nước bấc thấm PA3 50 Bảng 3.24 Tính lún theo thời gian tải trọng san lấp thi công bấc thấm PA3 51 Bảng 3.25 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA3 51 Bảng 3.26 Độ lún theo thời gian dư hút chân không gia tải PA3 52 Bảng 3.27 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA3 53 Bảng 3.28 Bảng tổng hợp độ lún dư tốc độ lún lớn Zone 53 vi MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Nước ta bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố đại hố, nhà máy công nghiệp, khu công nghiệp tập trung, sở hạ tầng kỹ thuật, khu đô thị xây dựng với tốc độ ngày lớn Nền móng cơng trình xây dựng cơng trình chính, cơng trình phụ, đường sá, đê điều, đập chắn nước đất yếu thường đặt hàng loạt vấn đề phải giải như: sức chịu tải thấp, độ lún lớn độ ổn định diện tích lớn Việt Nam biết đến nơi có nhiều đất yếu, đặc biệt lưu vực sơng Hồng sơng Mê Kơng nói chung đồng sơng Cửu long nói riêng Nhiều thành phố thị trấn quan trọng hình thành phát triển đất yếu với điều kiện phức tạp đất nền, dọc theo dòng sơng bờ biển Thực tế địi hỏi phải hình thành phát triển cơng nghệ thích hợp tiên tiến để xử lý đất yếu Việc xử lý đất yếu vấn đề thiết quan trọng hàng đầu ngành Xây dựng đại Xử lý đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải đất, cải thiện số tính chất lý đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số modun biến dạng, tăng cường độ chống cắt đất đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho cơng trình Một số phương pháp như: gia tải trước, tầng đệm cát, gia cố đường, bệ phản áp, sử dụng vật liệu nhẹ (sử dụng phụ gia để gia cố đất, đất vật liệu nhẹ); thay lớp đầm chặt, thả đá hộc (với chiều dày lớp bùn không sâu); thoát nước cố kết (bấc thấm, giếng bao cát, cọc cát, giếng cát, cọc đá dăm, dự ép chân không, chân không chất tải dự ép liên hợp); móng phức tạp (hạ cọc bê tơng, hạ cọc chấn động, cọc xi măng đất, cọc đất - vôi - xi măng, cọc bê tơng có lẫn bột than); cọc cứng (cọc ống mỏng chế tạo chỗ); cọc cừ tràm cọc tre Hiện có phương pháp cố kết trước dùng phổ biến là: Phương pháp gia tải trước truyền thống, Phương pháp xử lý đất yếu bấc thấm áp dụng kỹ thuật cao Từ phân tích nêu trên, xuất phát từ nhu cầu thực tế, việc nghiên cứu giải pháp xử lý zone 1- Nhà máy nhiệt điện Sông Hậu bấc thấm kết hợp hút chân không gia tải cần thiết, đáp ứng yêu cầu thực tế đặt Mục đích đề tài Tổng quan lại giải pháp xử lý đất yếu truyền thống giải pháp xử lý bấc thấm áp dụng khoa học kỹ thuật đại Nghiên cứu phương pháp tính tốn thiết kế xử lý đất yếu bấc thấm kết hợp hút chân không gia tải theo tiêu chuẩn hành, ưu nhược điểm phương pháp; Đánh giá khả áp dụng giải pháp bấc thấm kết hợp hút chân không gia tải để xử lý cho Zone 1, nhà máy nhiệt điện Sông Hậu Ứng dụng nghiên cứu cho Zone 1, nhà máy xử lý khí Sơng Hậu Nội dung nghiên cứu Tổng quan giải pháp xử lý Cơ sở lý thuyết tính toán phương pháp xử lý bấc thấm kết hợp hút chân không với gia tải trước Thiết kế xử lý chọn giải pháp cắm bấc thấm tối ưu kết hợp hút chân không với gia tải trước, ứng dụng cho zone khu nhà máy chính, nhiệt điện Sông Hậu Phương pháp nghiên cứu Phương pháp khảo sát, thu thập số liệu thực tế số cơng trình xây dựng nước; Tập hợp, phân tích ý kiến chuyên gia; Kế thừa nghiên cứu nước thiết kế xử lý đất yếu cho công trình xây dựng; Phương pháp mơ hình tốn để phân tích giải pháp xử lý Đối tượng nghiên cứu Bảng 3.13 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA1 Giá trị Lún sơ cấp (m) Lún san (m) Lún cố kết cắm bấc thấm (m) Lún dư = lún sơ cấp - lún cố kết Trong phạm vi 1,066 0,200 0,016 0,850 Dưới bấc thấm 0,099 0,001 0,099 Bảng 3.14 Độ lún theo thời gian dư hút chân không gia tải PA1 Thời gian Ngày 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 75 95 100 120 135 150 165 180 210 Trong phạm vi bấc thấm Ut S t (m) (%) 2,8% 7,6% 13,3% 18,6% 23,6% 28,3% 32,7% 36,8% 40,7% 44,3% 47,7% 50,9% 54,0% 61,9% 70,4% 72,2% 78,4% 82,1% 85,2% 87,7% 89,9% 93,0% 0,076214 0,209939 0,367623 0,515442 0,654047 0,784035 0,905961 1,020338 1,127644 1,228326 1,322799 1,411451 1,494646 1,71478 1,950192 2,000308 2,171901 2,274953 2,360231 2,430809 2,489226 2,577614 Dưới phạm vi bấc thấm Ut S t (m) (%) 0,8% 0,3% 0,5% 0,6% 0,6% 0,7% 0,8% 0,9% 0,9% 1,0% 1,0% 1,1% 1,1% 1,3% 1,4% 1,4% 1,6% 1,7% 1,8% 1,9% 1,9% 2,1% 0,002 0,001 0,001 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,004 0,004 0,004 0,005 0,005 0,005 0,006 0,006 0,006 Thời gian gia tải Độ cố kết đạt được: Độ lún kết thúc cắm bấc thấm: 95 93,2% 2,171 45 Độ lún tổng Độ lún theo thời gian St (m) S f (m) 0,22 0,08 0,21 0,37 0,52 0,66 0,79 0,91 1,02 1,13 1,23 1,33 1,41 1,50 1,72 1,95 2,00 2,18 2,28 2,37 2,44 2,50 2,58 ngày m 0,22 0,30 0,43 0,59 0,73 0,87 1,00 1,13 1,24 1,35 1,45 1,54 1,63 1,71 1,94 2,17 2,22 2,39 2,50 2,58 2,65 2,71 2,80 Độ cố kết, U(%) 12,7% 18,4% 25,1% 31,5% 37,5% 43,0% 48,3% 53,2% 57,8% 62,1% 66,2% 70,0% 73,6% 83,1% 93,2% 95,3% 102,7% 107,2% 110,8% 113,9% 116,4% 120,2% Hình 3.6 Biểu đồ độ lún q trình hút chân khơng gia tải PA1 Bảng 3.15 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA1 Đại lượng Tổng độ lún tải trọng khai thác Lún san cắm bấc thấm m) Lún gia tải Lún dư Đơn vị m m m m Giá trị 2,330 0,217 1,954 0,159 3.2.6.2 Phương án (Cắm bấc thấm khoảng cách 1m x 1m) Bảng 3.16 Các tham số bấc thấm PA2 Chỉ tiêu Ký hiệu Công thức Giá trị Đơn vị Kích thước bấc thấm aw 100 mm Đường kính tương đương bw dw 0,066 Hình vng mm m 2(a+b) /p Sơ đồ bố trí Khoảng cách bố trí Chiều dài bấc thấm L Đường kính ảnh hưởng de 1.13*d 46 m 19,40 m 1,13 m Bảng 3.17 Các tham số thoát nước bấc thấm PA2 Ký hiệu Chỉ tiêu Hệ số ảnh hưởng đến khoảng cách bố trí bấc thấm Ảnh hưởng đường kính Hệ số Ảnh hưởng hệ số tính tốn thấm Ảnh hưởng lưu lượng Giá trị Cơng thức Đơn vị n de/dw ds/dw Giả thiết kh/ks giả thiết kn/qw Giả thiết 0,0001 m-2 Khoảng cách bố trí bấc thấm Hệ số Vùng xáo động hiệu Fs chỉnh (Hansbo Hiệu thoát nước F r , 1979) F 17,23 Fn 2,097 (kh/ks-1)*ln(s) 2/3*Pi*L^2*(kn/qw ) 0,693 Fn+Fs+Fr 2,869 0,079 Độ lún gây san lấp đệm cát (lún sơ cấp) Cát san lấp Đệm cát dày 0.5m 45,90 8,50 Tổng 54,40 (KN/m2) (KN/m2) (KN/m2) Bảng 3.18 Tính lún theo thời gian tải trọng san lấp thi công bấc thấm PA2 Thời gian Trong phạm vi bấc thấm Ut (%) Ngày S t (m) Dưới phạm vi bấc thấm U t (%) S t (m) 10 15 20 25 30 0,3% 0,6% 0,9% 1,1% 1,2% 1,4% 1,5% 0,002928 0,006547 0,009258 0,011339 0,013093 0,014639 0,016036 0,1% 0,3% 0,5% 0,6% 0,6% 0,7% 0,8% 0,000 0,000 0,000 0,001 0,001 0,001 0,001 47 Độ lún tổng St (m) 0,2 0,003 0,007 0,010 0,012 0,014 0,015 0,017 Độ lún theo thời gian Độ cố S f (m) kết, U(%) 0,2 0,203 8,7% 0,207 8,9% 0,210 9,0% 0,212 9,1% 0,214 9,2% 0,215 9,2% 0,217 9,3% Hình 3.7 Biểu đồ độ lún trình cắm bấc thấm PA2 Thời gian thi công Độ cố kết đạt được: Độ lún kết thúc cắm bấc thấm: 30 9,3 0,217 ngày % m Bảng 3.19 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA2 Giá trị Lún sơ cấp (m) Lún san (m) Lún cố kết cắm bấc thấm (m) Lún dư = lún sơ cấp - lún cố kết Trong phạm vi 1,066 0,200 0,016 0,850 Dưới bấc thấm 0,099 0,001 0,099 Bảng 3.20 Độ lún theo thời gian dư hút chân không gia tải PA2 Thời gian Ngày 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Trong phạm vi bấc thấm Ut S t (m) (%) 2,5% 6,3% 10,9% 15,2% 19,3% 23,2% 26,9% 30,5% 33,8% 37,0% 40,1% 0,068813 0,174575 0,300793 0,420713 0,534683 0,643021 0,746024 0,843968 0,937113 1,025704 1,109969 Dưới phạm vi bấc thấm U t (%) 0,8% 0,3% 0,5% 0,6% 0,6% 0,7% 0,8% 0,9% 0,9% 1,0% 1,0% S t (m) 0,002 0,001 0,001 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003 48 Độ lún tổng St (m) 0,22 0,07 0,18 0,30 0,42 0,54 0,65 0,75 0,85 0,94 1,03 1,11 Độ lún theo thời gian Độ cố S f (m) kết, U(%) 0,22 0,29 12,4% 0,39 16,8% 22,3% 0,52 0,64 27,4% 0,75 32,3% 0,86 37,0% 0,97 41,4% 1,06 45,6% 49,6% 1,16 1,25 53,4% 1,33 57,1% Thời gian Trong phạm vi Dưới phạm vi bấc thấm bấc thấm Ut Ngày S t (m) U t (%) S t (m) (%) 55 43,0% 1,190127 1,1% 0,003 60 45,7% 1,266383 1,1% 0,003 75 53,2% 1,473623 1,3% 0,004 90 59,6% 1,652147 1,4% 0,004 105 65,2% 1,805979 1,5% 0,005 120 70,0% 1,938568 1,6% 0,005 135 74,1% 2,052868 1,7% 0,005 150 77,7% 2,151417 1,8% 0,005 165 80,7% 2,236397 1,9% 0,006 180 83,4% 2,309684 1,9% 0,006 210 87,6% 2,427413 2,1% 0,006 Thời gian tgia tải Độ cố kết đạt được: Độ lún kết thúc cắm bấc thấm: Độ lún tổng St (m) 1,19 1,27 1,48 1,66 1,81 1,94 2,06 2,16 2,24 2,32 2,43 120 92,7 2,160 Độ lún theo thời gian Độ cố S f (m) kết, U(%) 1,41 60,5% 1,49 63,8% 1,69 72,7% 80,4% 1,87 87,0% 2,03 2,16 92,7% 2,27 97,6% 2,37 101,9% 2,46 105,5% 2,53 108,7% 2,65 113,7% ngày % m Hình 3.8 Biểu đồ độ lún trình cắm bấc thấm PA2 Bảng 3.21 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA2 Đại lượng Tổng độ lún tải trọng khai thác Lún san cắm bấc thấm m) Lún gia tải Lún dư 49 Đơn vị m m m m Giá trị 2,330 0,217 1,943 0,170 3.2.6.3 Phương án (Cắm bấc thấm khoảng cách 1,1m x 1,1m) Bảng 3.22 Các tham số bấc thấm PA3 Chỉ tiêu Ký hiệu Công thức Giá trị Đơn vị Kích thước bấc thấm aw 100 mm Đường kính tương đương bw dw 0,066 Hình vng mm m 2(a+b) /p Sơ đồ bố trí Khoảng cách bố trí Chiều dài bấc thấm L Đường kính ảnh hưởng de 1.13*d 1,1 m 19,40 m 1,243 m Bảng 3.23 Các tham số thoát nước bấc thấm PA3 Ký hiệu Chỉ tiêu Hệ số ảnh hưởng đến khoảng cách bố trí bấc thấm Ảnh hưởng đường kính Hệ số Ảnh hưởng hệ số tính tốn thấm Ảnh hưởng lưu lượng Cơng thức de/dw ds/dw Giả thiết kh/ks giả thiết kn/qw Giả thiết 0,0001 m-2 45,90 8,50 Tổng 54,40 18,96 Fn 2,192 0,693 Fr (kh/ks-1)*ln(s) 2/3*Pi*L^2*(kn/qw ) F Fn+Fs+Fr 2,963 Độ lún gây san lấp đệm cát (lún sơ cấp) Cát san lấp Đệm cát dày 0.5m Đơn vị n Khoảng cách bố trí bấc thấm Vùng xáo động Fs Hệ số hiệu chỉnh (Hansbo Hiệu thoát nước , 1979) Giá trị (KN/m2) (KN/m2) (KN/m2) 50 0,079 Bảng 3.24 Tính lún theo thời gian tải trọng san lấp thi công bấc thấm PA3 Thời gian Trong phạm vi bấc thấm Ngày U t (%) Dưới phạm vi bấc thấm S t (m) U t (%) S t (m) 0,002928 0,006547 0,009258 0,011339 0,013093 0,014639 0,016036 0,017321 0,018516 0,01964 0,020702 0,021713 0,022678 0,025355 0,027775 0,03 0,032071 0,034017 0,035857 0,037607 0,039279 0,042427 0,1% 0,3% 0,5% 0,6% 0,6% 0,7% 0,8% 0,9% 0,9% 1,0% 1,0% 1,1% 1,1% 1,3% 1,4% 1,5% 1,6% 1,7% 1,8% 1,9% 1,9% 2,1% 0,000 0,000 0,000 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 Độ lún tổng 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 75 90 105 120 135 150 165 180 210 0,3% 0,6% 0,9% 1,1% 1,2% 1,4% 1,5% 1,6% 1,7% 1,8% 1,9% 2,0% 2,1% 2,4% 2,6% 2,8% 3,0% 3,2% 3,4% 3,5% 3,7% 4,0% Thời gian thi công Độ cố kết đạt được: Độ lún kết thúc cắm bấc thấm: Độ lún theo thời gian Độ cố St (m) S f (m) kết, U(%) 0,2 0,2 0,003 0,203 8,7% 0,007 0,207 8,9% 0,010 0,210 9,0% 0,012 0,212 9,1% 0,014 0,214 9,2% 9,2% 0,015 0,215 0,017 0,217 9,3% 0,018 0,218 9,4% 0,019 0,219 9,4% 0,021 0,221 9,5% 0,022 0,222 9,5% 9,6% 0,023 0,223 0,024 0,224 9,6% 0,027 0,227 9,7% 0,029 0,229 9,8% 0,031 0,231 9,9% 0,034 0,234 10,0% 10,1% 0,036 0,236 0,038 0,238 10,2% 0,039 0,239 10,3% 0,041 0,241 10,4% 0,045 0,245 10,5% 30 9,3 0,217 ngày % m Bảng 3.25 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA3 Giá trị Lún sơ cấp (m) Lún san (m) Lún cố kết cắm bấc thấm (m) Lún dư = lún sơ cấp - lún cố kết Trong phạm vi 1,066 0,200 0,016 0,850 51 Dưới bấc thấm 0,099 0,001 0,099 Hình 3.9 Biểu đồ độ lún trình cắm bấc thấm PA3 Bảng 3.26 Độ lún theo thời gian dư hút chân không gia tải PA3 Thời gian Ngày 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 75 90 105 120 135 150 165 180 210 Trong phạm vi bấc thấm Dưới phạm vi bấc thấm Ut (%) U t (%) 2,3% 5,4% 9,1% 12,7% 16,1% 19,4% 22,5% 25,6% 28,5% 31,2% 33,9% 36,5% 39,0% 45,8% 51,9% 57,3% 62,1% 66,3% 70,1% 73,4% 76,4% 81,4% S t (m) 0,063541 0,14915 0,252178 0,350991 0,445795 0,536775 0,624103 0,707941 0,788439 0,86574 0,939977 1,011278 1,079765 1,269466 1,43769 1,586919 1,719335 1,836856 1,941177 2,033793 2,116028 2,253904 0,8% 0,3% 0,5% 0,6% 0,6% 0,7% 0,8% 0,9% 0,9% 1,0% 1,0% 1,1% 1,1% 1,3% 1,4% 1,5% 1,6% 1,7% 1,8% 1,9% 1,9% 2,1% 52 Độ lún tổng Độ lún theo thời gian S t (m) St (m) Sf (m) 0,002 0,001 0,001 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,004 0,004 0,005 0,005 0,005 0,005 0,006 0,006 0,006 0,22 0,07 0,15 0,25 0,35 0,45 0,54 0,63 0,71 0,79 0,87 0,94 1,01 1,08 1,27 1,44 1,59 1,72 1,84 1,95 2,04 2,12 2,26 0,22 0,28 0,37 0,47 0,57 0,66 0,76 0,84 0,93 1,01 1,09 1,16 1,23 1,30 1,49 1,66 1,81 1,94 2,06 2,16 2,26 2,34 2,48 Độ cố kết, U(%) 12,1% 15,7% 20,2% 24,4% 28,5% 32,4% 36,2% 39,8% 43,3% 46,6% 49,8% 52,8% 55,8% 63,9% 71,2% 77,6% 83,3% 88,3% 92,8% 96,8% 100,4% 106,3% Hình 3.10 Biểu đồ độ lún trình cắm bấc thấm PA3 Thời gian gia tải Độ cố kết đạt được: Độ lún kết thúc cắm bấc thấm: 150 92,8% 2,163 ngày m Bảng 3.27 Độ lún lại sau cắm bấc thấm PA3 Đại lượng Tổng độ lún tải trọng khai thác Lún san cắm bấc thấm m) Lún gia tải Lún dư Đơn vị m m m m Giá trị 2,330 0,217 1,947 0,167 Bảng 3.28 Bảng tổng hợp độ lún dư tốc độ lún lớn Zone Khoảng Tải trọng Độ sâu cắm cách bấc hút chân bấc thấm, L thấm, D không (m) (m) (kPa) 19,4 0,9x0,9 19,4 1,0x1,0 19,4 1,1x1,1 80 Thời gian Độ cố kết Độ lún sau tải xử lý Độ lún dư, gia tải chân trọng xử lý hút chân Sr không không, S (cm) nền, U t (%) (ngày) (cm) 95 90.7% 2.171 0.159 120 92.7% 2.16 0.170 150 92.8% 2.163 0.167 Qua bảng kết tính tốn thiết kế so với yêu cầu đặt Chọn cách bố trí bấc thấm theo lưới vng khoảng cách 1m 53 3.2.7 Ứng dụng Mơ hình GEO SLOPE tính tốn thiết kế bấc thấm Mơ hình xây dựng với tham số đầu vào theo sau với bấc thấm 1m x 1m (m) Cao độ đáy lớp m Cát 2,70 0,37 Bùn sét 16,70 -16,33 1,750 36,63 3.600 Sét dẻo cứng 17,40 -33,73 0,780 16 22,81 10.600 Cv Cc Cs pc Ch kPa (m2/y) Lớp đất Mô tả F Bề dày eo (m) F Cát 17,0 Bùn sét 15,50 1,750 0,814 Sét dẻo cứng 19,10 0,780 0,611 Độ sâu PI (%) E 1-2 Su kG/cm2 kPa 15000 Trọng lượng riêng γ kN/m3 Ký hiệu SPT (N) eo (m2/y) 0,39 0,110 3.2.8 Kết tính tốn xuất từ mơ hình Hình 3.11 Mơ hình cắm bấc thấm 54 66,71 18 Hình 3.12 Đường đẳng chuyển vị theo phương Y Chuyển vị Chuyen vi Y-Displacement (m) -1 -2 -3 10 20 Khoảng cách (m) 30 40 Distance (m) Hình 3.13 Biểu đồ lún theo thời gian theo phương Y 55 50 60 Hình 3.13 Kết chuyển vị thời gian hút chân khơng 120 ngày Hình 3.14 Kết chuyển vị thời gian hút chân không từ đến 120 ngày 56 3.3 Kết luận chương Tính tốn, phân tích chi tiết giải pháp xử lý bấm thấm kết hợp hút chân không gia tải cho Zone 1, Nhà máy nhiệt điện Sông Hậu Phương án chọn xử lý cuối phương án 2, mật độ cấm cắm thấm 1m x 1m, chiều cao gia tải 2,7m, lớp đệm cát 0,5m, tải trọng hút chân không 80Kpa Căn vào kết thiết kế xử lý nhà máy nhiệt điện Sông Hậu 1, khu vực nhà máy diện tích 9,98 ha, tải trọng khai thác 30 KPa, độ cố kết U>90%, thời gian xử lý