Phân tích đánh giá độ lún theo thời gian của nền đất yếu xử lý thoát nước đứng kết hợp với gia tải trước

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM DUY BÌNH PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ĐỘ LÚN THEO THỜI GIAN CỦA NỀN ĐẤT YẾU XỬ LÝ THOÁT NƯỚC ĐỨNG KẾT HỢP VỚI GIA TẢI TRƯỚC ANALYSIS SETTLEMENT OVER TIME OF A SOFT SOIL TREATED BY VERTICAL DRAIN COMBINING WITH PRELOADING METHOD CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ SỐ NGÀNH: 8580211 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2021 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN Cán chấm nhận xét 1: TS TRẦN VĂN TUẨN Cán chấm nhận xét 2: TS LẠI VĂN QUÍ Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM Ngày 20 tháng năm 2021 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch: TS LÊ BÁ KHÁNH Thư ký: TS ĐỖ THANH HẢI Phản biện 1: TS TRẦN VĂN TUẨN Phản biện 2: TS LẠI VĂN QUÍ Ủy viên: THS NGUYỄN PHÚC BÌNH AN Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TS LÊ BÁ KHÁNH PGS.TS LÊ ANH TUẤN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: PHẠM DUY BÌNH MSHV: 1870099 Ngày, tháng, năm sinh: 04/01/1994 Nơi sinh: Tp Hồ Chí Minh Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 8580211 I TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ĐỘ LÚN THEO THỜI GIAN CỦA NỀN ĐẤT YẾU XỬ LÝ THOÁT NƯỚC ĐỨNG KẾT HỢP VỚI GIA TẢI TRƯỚC ANALYSIS SETTLEMENT OVERTIME OF A SOFT SOIL TREATED BY VERTICAL DRAIN COMBINING WITH PRELOADING METHOD II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN − Tính tốn đánh giá độ lún theo thời gian đất yếu xử lý thoát nước đứng kết hợp với gia tải trước bơm hút chân không sở sơ đồ cố kết độ lún hai chiều Ở đây, việc tính tốn áp dụng sở quy đổi ứng suất nén đẳng hướng hữu hiệu tương tương − Phân tích so sánh kết tính tốn với kết quan trắc thực tế nhằm rút kết luận khả ứng dụng phương pháp tính tốn III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 10/02/2020 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 31/12/2020 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN Tp HCM, ngày … tháng … năm 2021 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN PGS.TS LÊ BÁ VINH TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS.TS LÊ ANH TUẤN LỜI CẢM ƠN Trước hết, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Bùi Trường Sơn, thầy truyền đạt kiến thức, hướng dẫn tận tâm, định hướng cho tác giả suốt trình thực đề tài nghiên cứu Ngoài ra, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tòan thể quý Thầy cô Bộ môn Địa Cơ Nền Móng – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy truyện đạt kiến thức, học kinh nghiệm chuyên ngành quý giá, giúp tác giả có đầy đủ tảng kiến thức để thực đề tài nghiên cứu Sau cùng, tác giả xin gửi lời biết ơn chân thành, sâu sắc đến gia đình bạn bè, đồng nghiệp quan tâm, giúp đỡ, động viên, ủng hộ tác giả suốt chặn đường thực đề tài nghiên cứu Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 Học viên PHẠM DUY BÌNH TĨM TẮT LUẬN VĂN Luận văn trình bày nghiên cứu phân tích tính tốn độ lún cố kết xử lý bấc thấm kết hợp gia tải trước bơm hút chân khơng sở tốn cố kết hai chiều Phương pháp tính tốn xây dựng sơ quy đổi toán cố kết xuyên tâm tốn phẳng Độ lún tính tốn bao gồm hai thành phần (do biến dạng thể tích chuyển vị ngang) Từ đó, áp dụng lập trình tính tốn cho cơng trình đường N2, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh so sánh với kết quan trắc thực tế Kết cho thấy độ lún theo phương pháp giải tích gần với kết quan trắc Quy luật độ lún theo thời gian hai kết tương tự ABSTRACT This thesis presents a study about the analysis and calculation of settlement of a soft soil treated by vertical drain combining with preloading method and vacuum consolidation method The method of calculation is established based on converting axisymmetric model to plane-strain model The settlement that will be calculated comprises two components (volume deformation and horizontal displacement) Then, the next step is applying to calculate the settlement of road N2, district 2, Ho Chi Minh City by programing and compare with monitoring results The results show that settlements calculated by calculus method are close to the monitoring results The settlement projection in both results is equivalent LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn đề tài nghiên cứu thực tác giả, thực hướng dẫn khoa học PGS TS Bùi Trường Sơn Tất số liệu, kết tính tốn, phân tích luận văn hồn tồn trung thực Tơi cam đoan chịu trách nhiệm sản phẩm nghiên cứu Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 Học viên PHẠM DUY BÌNH MỤC LỤC MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC 1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN THẤM BA CHIỀU (CỐ KẾT XUYÊN TÂM) 1.1.1 Bài toán cố kết thấm ba chiều (đối xứng trục) 1.1.2 Lời giải Barron (1948) 1.1.3 Lời giải Hansbo (1979) 1.2 TÍNH TỐN ĐỘ LÚN CỦA NỀN ĐẤT XỬ LÝ BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC 11 1.2.1 Tính tốn theo TCVN 9355-2012 11 1.2.2 Tính tốn theo đề nghị GS Hoàng Văn Tân 13 1.2.3 Phương pháp Asaoka 15 1.2.4 Xác định thông số thấm đất theo sơ đồ toán phẳng 17 1.3 NHẬN XÉT CHƯƠNG 18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUY ĐỔI BÀI TOÁN CỐ KẾT THEO SƠ ĐỒ PHẲNG 19 2.1 GIỚI THIỆU BÀI TOÁN CỐ KẾT PHẲNG 19 2.2 CÁC ĐIỀU KIỆN BIÊN BAN ĐẦU 23 2.3 MỘT SỐ LỜI GIẢI ỨNG VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN BAN ĐẦU VÀ ĐIỀU KIỆN BIÊN 24 2.3.1 Xét trường hợp hệ số thấm theo phương đứng phương ngang 24 2.3.2 Xét trường hợp hệ số thấm không đồng theo phương đứng phương ngang 32 2.4 PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG ĐỘ LÚN THEO THỜI GIAN THEO SƠ ĐỒ BÀI TOÁN PHẲNG 34 2.5 MỘT SỐ CÔNG THỨC QUY ĐỔI BÀI TOÁN XUYÊN TÂM THÀNH SƠ ĐỒ BÀI TOÁN PHẲNG 38 2.5.1 Shinsha (1982) - Chuyển đổi tính thấm 38 2.5.2 Hird (1992) - Hình học tính thấm tương ứng 39 2.5.3 Bergado Long (1994) - Khái niệm xả 40 2.5.4 Chai (1995) – Sức cản giếng tắt nghẽn 40 2.5.5 Kim Lee (1997) – Phân tích nhân tố thời gian 40 2.5.6 Indraratna Redana (1997) - Giải pháp tường thoát nước song song 40 2.6 NHẬN XÉT CHƯƠNG 41 DỰ BÁO ĐỘ LÚN THEO THỜI GIAN NỀN ĐẤT XỬ LÝ THOÁT NƯỚC ĐỨNG TRÊN CƠ SỞ BÀI TOÁN HAI CHIỀU 43 3.1 XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP DỰ TÍNH ĐỘ LÚN CỐ KẾT NỀN ĐẤT XỬ LÝ THOÁT NƯỚC ĐỨNG THEO SƠ ĐỒ PHẲNG 43 3.2 ĐỘ LÚN NỀN ĐẤT YẾU XỬ LÝ BƠM BẰNG BẤC THẤM KẾT HỢP VỚI GIA TẢI BẰNG BIỆN PHÁP BƠM HÚT CHÂN KHƠNG TRƯỚC DƯỚI CƠNG TRÌNH ĐẮP THEO THỜI GIAN TRÊN CƠ SỞ SƠ ĐỒ HAI CHIỀU VỚI MƠ HÌNH PHẦN TỬ ĐƠN VỊ 47 3.2.1 Giới thiệu cơng trình điều kiện địa chất cơng trình 47 3.2.2 Dữ liệu quan trắc trường, chọn lựa sơ đồ tính đặc trưng lý 48 3.2.3 Độ lún đất yếu xử lý bấc thấm kết hợp gia tải trước biện pháp bơm hút chân không cơng trình đắp theo thời gian sở sơ đồ hai chiều với mơ hình phần tử đơn vị 51 3.3 NHẬN XÉT CHƯƠNG 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 KẾT LUẬN 60 KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tương quan Tv Uv 11 Bảng 3.1: Tính chất lý lớp sét mềm: sét dẻo cao – sét dẻo cao lẫn cát, xám xanh, trạng thái dẻo chảy (CH)/(CH)s .47 Bảng 3.2: Các số liệu bấc thấm đứng .48 Bảng 3.3: Số liệu quan trắc lún .49 PHỤ LỤC Bảng P1: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm ban đầu t = ngày – Trường hợp tải đắp Bảng P2: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 10 ngày – Trường hợp tải đắp Bảng P3: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 15 ngày – Trường hợp tải đắp Bảng P4: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 20 ngày – Trường hợp tải đắp Bảng P5: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 25 ngày – Trường hợp tải đắp Bảng P6: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 30 ngày – Trường hợp tải đắp Bảng P7: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 35 ngày – Trường hợp tải đắp Bảng P8: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 40 ngày – Trường hợp tải đắp Bảng P9: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 50 ngày – Trường hợp tải đắp 10 Bảng P10: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 60 ngày – Trường hợp tải đắp 11 Bảng P11: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 70 ngày – Trường hợp tải đắp 12 Bảng P12: Độ lún tâm diện gia tải thời điểm t = 80 ngày – Trường hợp tải đắp 13 ... diện gia tải - Trường hợp tải đắp 56 Độ lún theo thời gian tâm diện gia tải - Trường hợp bơm hút 57 Độ lún theo thời gian tâm diện gia tải kết tính tốn quan trắc 57 Độ lún theo thời gian. .. Nghiên cứu đánh giá độ lún theo thời gian xử lý phương pháp thoát nước đứng kết hợp gia tải trước bơm hút chân không phương pháp giải tích sở tốn cố kết hai chiều Đánh giá độ lún theo thời gian phương... thuật xây dựng Mã số: 8580211 I TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ĐỘ LÚN THEO THỜI GIAN CỦA NỀN ĐẤT YẾU XỬ LÝ THOÁT NƯỚC ĐỨNG KẾT HỢP VỚI GIA TẢI TRƯỚC ANALYSIS SETTLEMENT OVERTIME OF A SOFT SOIL