chuyên đề đất yếu
Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 1 NỘI DUNG MÔN HỌC CHUYÊN ĐỀ XỬ LÝ NỀN MÓNG CHƯƠNG MỞ ĐẦU Chương 1 : NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT YẾU. Chương 2 : BIỆN PHÁP KẾT CẤU KHI XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU. Chương 3 : BIỆN PHÁP GIA CỐ ĐẤT NỀN. Chương 4 : GIẢI PHÁP VỀ MÓNG. Chương 5 : CÔNG TÁC KHẢO SÁT TRONG XÂY DỰNG HỆ THỐNG MÔN HỌC, KIỂM TRA 1 TIẾT. Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hoàng Văn Tân, Trần Đình Ngô, Phan Xuân Trường, Phạm Xuân, Nguyễn Hải; Những phương pháp xây dựng công trình trên nền đất yếu. NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1973. 2. Nguyễn Văn Quảng; Nền móng nhà cao tầng. NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2003. 3. TCXD 45 : 1978, Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình. 4. TCXD 205 : 1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế. 5. TCXDVN 326 : 2004, Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu. 6. TCVN 4419-1987, Khảo sát cho xây dựng. Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 3 Chương 1 : NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT YẾU 1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU. 1.1.1 Về đònh tính. 1.1.2 Về đònh lượng. 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT YẾU. 1.2.1 Đất sét yếu. 1.2.2 Đất cát yếu. 1.2.3 Bùn, than bùn và đất than bùn. 1.2.4 Đất đắp. 1.3 CÁC GIẢI PHÁP XD CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU. 1.3.1 Giải pháp kết cấu. 1.3.2 Các biện pháp xử lý nền. 1.3.3 Các giải pháp về móng. Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 4 1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU. Về đất yếu hiện nay có hai quan điểm dựa vào đònh tính và đònh lượng : Về đònh tính. Đất yếu là loại đất mà bản thân nó không đủ khả năng tiếp thu tải trọng của công trình bên trên như các công trình nhà cửa, đường xá, đê đập… Khái niệm này nói chung không chặt chẽ và không có cơ sở khoa học Về đònh lượng. Đất yếu là loại đất có sức chòu tải kém, dễ bò phá hoại, biến dạng dưới tác dụng của tải trọng công trình dựa trên những số liệu về chỉ tiêu cơ lý cụ thể. Chương 1 Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 5 + Dựa vào chỉ tiêu vật lý, đất được gọi là yếu khi : Dung trọng : γ W ≤ 1,7T/m 3 . Hệ số rỗng : e ≥ 1 Độ ẩm : W ≥ 40%. Độ bão hòa : G ≥ 0,8 Lưu ý rằng, các chỉ tiêu trên không phải lúc nào cũng xuất hiện một cách đồng thời, trong 4 chỉ tiêu trên, có thể quan tâm đến 2 chỉ tiêu chính là dung trọng tư nhiên và độ ẩm của đất. Chương 1 Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 6 Lưu ý : + Dung trọng, (dung trọng tự nhiên), đất càng yếu thì dung trọng càng nhỏ do chứa nhiều nước hoặc bùn, hữu cơ… + Hệ số rỗng : e được đònh nghóa là tỷ số giữa thể tích rỗng và thể tích hatï (V r / V h ). Hệ số rỗng càng lớn thì đất càng yếu. Cách xác đònh : e = ( γ h /δ ) – 1 trong đó : γ h là trọng lượng hạt đất hay tỷ trọng ∆; δ là trọng lượng 1 đơn vò thể tích ở trạng thái khô. + Độ ẩm : W - đònh nghóa là tỷ số giữa trọng lượng nước và trọng lượng hạt (G n / G h )x 100%. Độ ẩm càng lớn thì đất càng có nhiều nước. + Độ bão hòa G được đònh nghóa là tỷ lệ nước chiếm trong lỗ rỗng của đất, xác đònh như sau : + Khi G = 1 gọi là đất bão hòa, nước chiếm toàn bộ lỗ rỗng trong đất. n h r n e W V V G γ γ == Chương 1 Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 7 + Dựa vào chỉ tiêu cơ học, đất được gọi là yếu khi : Modun biến dạng : E 0 ≤ 50 kG/cm 2 . Hệ số nén : a ≥ 0,01 cm 2 /kG. Góc ma sát trong : ϕ ≤ 10 0 . Lực dính : c ≤ 0,1 kG/cm 2 (đất dính) Lưu ý rằng : - Chỉ tiêu 1 và 2 liên quan đến độ lún của nền đất; - Chỉ tiêu 3 và 4 liên quan đến áp lực đất tiêu chuẩn – sức chòu tải của nền đất. - Lực dính chỉ xem xét với đất loại sét, đất cát lực dính xấp xỉ bằng không nhưng SCT vẫn rất lớn. - Các chỉ tiêu trên không phải lúc nào cũng xuất hiện đồng thời. Chương 1 Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 8 1.2.1 Đất sét yếu. a. Hạt sét và các khoáng vật sét : gồm 2 thành phần : Phần phân tán thô (gọi là những hạt sét) có kích thước > 0,002mm. Phần phân tán mòn (gọi là khoáng chất sét) bao gồm những hạt có kích thước rất bé (2 – 0,1µm) và keo (0,1 – 0,001µm). Những khoáng chất này quyết đònh tính chất cơ lý của đất sét. Các khoáng chất sét thường gặp nhất là 3 nhóm điển hình : kaolinit, mônmôrilônit và ilit. Chương 1 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT YẾU. Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 9 b. Liên kết cấu trúc và sức chống cắt của đất sét : Liên kết mềm : lực liên kết chủ yếu là lực liên kết phân tử, từ tính. Liên kết này mềm dẻo và có thể hồi phục sau khi bò phá hoại (liên kết thuận nghòch). Liên kết cứng : lực liên kết chủ yếu là liên kết ion, đồng hóa trò. Liên kết này cứng, giòn, không hồi phục được khi bò phá hoại bằng cơ học. Lực dính của đất sét gồm hai thành phần : lực dính mềm và lực dính cứng : C W = ∑ W + c c Trong đó : C W : lực dính tổng cộng. ∑ W : lực dính mềm (lực dính có nguồn gốc keo nước). c c : lực dính cứng (lực dính cấu trúc). Chương 1 Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh 10 Các phương pháp thí nghiệm xác đònh lực dính : Cắt mẫu nguyên dạng và mẫu chế bò ở cùng độ ẩm – độ chặt. Phương pháp cắt theo bản phẳng. Phương pháp trùng lặp. Phương pháp cắt theo độ ẩm. Từ những kết quả này, các tác giả kiến nghò rằng với những công trình có quy mô nhỏ, tạm thời, thành phần lực dính có thể lấy toàn bộ (c W ), nhưng đối với công trình vónh cửu, có quy mô lớn thì chỉ nên lấy thành phần lực dính cứng c c mà thôi. Chương 1