Đồ án tốt nghiệp: Xử lý nền đắp trên đất yếu bằng cọc đất ximăng

MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ KHI XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU…………………..9 1.1. KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU:………………………………………………...9 1.2. KHÁI NIỆM VỀ ỔN ĐỊNH CỦA ĐẤT:………………………………… 10 1.3. CÁC TRẠNG THÁI MẤT ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU: 12 1.3.1. Nguyên nhân:………………………………………………………… 12 1.3.2. Các trường hợp mất ổn định thường gặp:………………………… …12 1.4. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÍ KHI XÂY DỰNG NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU:……………………………………………………………………..13 1.4.1. Các biện pháp xử lí dưới tác dụng của thời gian hoặc tải trọng:……….14 1.4.2. Những biện pháp cải tạo điều kiện ổn định và biến dạng của nền đất yếu:……………………………………………………………………. 17 1.4.3. Tăng tốc độ cố kết của đất yếu bằng cách sử dụng đường thấm thẳng đứng và rãnh thấm:……………………………………………………..18 1.4.4. Các biện pháp xử lí khác:……………………………………………....18 1.5. KẾT LUẬN:…………………………………………………………………19 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC ĐẤT – XIMĂNG THI CÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP TRỘN SÂU KHI GIA CƯỜNG NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU………………………………………………………..22 2.1. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỘN SÂU:………………………... 22 2.1.1. Giới thiệu:……………………………………………………………... 22 2.1.2. Sự tương tác của xi măng và đất:……………………………………… 23 2.1.3. Ứng dụng của phương pháp trộn sâu:…………………………………. 24 2.2. CÔNG NGHỆ THI CÔNG:………………………………………………… 24 2.2.1. Thi công:………………………………………………………………. 24 2.2.2. Phương pháp trộn khô:………………………………………………… 25 2.2.3. Phương pháp trộn ướt:…………………………………………………. 25 2.3. CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM KIỂM TRA TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG:………………………………………………………………… 27 2.3.1. Thí nghiệm trong phòng:………………………………………………. 27 2.3.2. Thí nghiệm hiện trường:……………………………………………… 27 2.4. KẾT LUẬN:……………………………………………………………… 29 CHƯƠNG 3: ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG LÚN CỦA NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU ĐƯỢC GIA CỐ BẰNG CỌC ĐẤTXIMĂNG KẾT HỢP CỐT ĐÁY TĂNG CƯỜNG…………………………………………………. 31 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:………………………………………………………… 31 3.2. CƠ SỞ THIẾT KẾ:…………. 31 3.3. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN:… 32 3.3.1. Các trạng thái giới hạn: 32 3.3.2. Khả năng chịu tải của cốt tăng cường: 32 3.3.3. Khả năng chịu tải của cọc đấtximăng: 35 3.3.4. Ổn định của nền đắp trên đất yếu được gia cố bằng cọc đấtximăng kết hợp cốt đáy tăng cường: 37 3.3.5. Biến dạng lún của nền đắp trên đất yếu được gia cố bằng cọc đấtximăng kết hợp cốt đáy tăng cường: 46 3.4. KẾT LUẬN: 48 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN XỬ LÝ ĐOẠN NỀN ĐƯỜNG ĐẮP ĐẦU CẦU QUÁ GIÁNG (Km939+050,94 Km939+165,88) 49 4.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐOẠN TUYẾN: 49 4.1.1. Vị trí địa lý: 49 4.1.2. Quy mô thiết kế: 49 4.2. TÍNH TOÁN XỬ LÝ ĐOẠN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU QUÁ GIÁNG (Km939+050,94 Km939+165,88): 49 4.2.1. Số liệu tính toán : 49 4.2.2. Tải trọng tính toán: 51 4.2.3. Kiểm toán nền đắp khi chưa gia cố đất yếu: 51 4.2.4. Xử lí bằng bấc thấm kết hợp vải địa kĩ thuật: 55 4.2.5. Xử lí nền đất yếu bằng cọc đấtximăng theo phương pháp trộn sâu kết hợp lưới ĐKT tăng cường ở đáy nền đắp: 56 4.3. KẾT LUẬN: 68 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 5.1. KẾT LUẬN 71 5.2. KIẾN NGHỊ 73 CÁC PHỤ LỤC 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 DANH MỤC BẢNG BIỂU PHẦN II: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (55%) Thứ tự Tên bảng Nội dung Trang 1 Bảng 2.2.1 Khối lượng thí nghiệm cọc đấtximăng thi công theo phương pháp trộn sâu 29 2 Bảng 2.3.1 Hệ số riêng phần xét đến hậu quả phá hoại về mặt kinh tế 34 3 Bảng 2.3.2 Hệ số α1 36 4 Bảng 2.3.3 Các hệ số riêng phần 37 5 Bảng 2.3.4 Các trị số của hệ số tạo vòm Cc 39 6 Bảng 2.3.5 Phần độ lún cố kết cho phép còn lại ΔS tại trục tim của nền đường sau khi hoàn thành công trình 48 7 Bảng 2.4.1 Các chỉ tiêu cơ lí của đất nền 50 8 Bảng 2.4.2 Hệ số rỗng tương ứng với các cấp áp lực của các lớp đất nền 50 9 Bảng 2.4.3 Bảng xác định hoạt tải tác dụng 51 10 Bảng 2.4.4 Các thông số xác định hệ số ảnh hưởng ứng suất I 53 11 Bảng 2.4.5 Bảng tính hệ số ảnh hưởng của ứng suất theo chiều sâu 53 12 Bảng 2.4.6 Tính toán độ lún cố kết của lớp 2 54 13 Bảng 2.4.7 Kết quả xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm kết hợp vải ĐKT đoạn đường đắp đầu cầu Quá Giáng (Km939+050,94 ÷ Km939+165,88) 55 14 Bảng 2.4.8 Quan hệ giữa cường độ cọc đấtximăng và hàm lượng ximăng ứng với các loại đất yếu 56 15 Bảng 2.4.9 Chiều cao đắp trung bình trên chiều dài Lei lớp lưới ĐKT 63 16 Bảng 2.4.10 chiều cao đắp trung bình trên chiều dài Lbi lớp lưới ĐKT 64 17 Bảng 2.4.11 Các tham số xác định hệ số ảnh hưởng ứng suất theo chiều sâu 67 18 Bảng 2.4.12 Kết quả tính toán hệ số ảnh hưởng ứng suất theo chiều sâu I 67 19 Bảng 2.4.13 Xác định độ lún dưới khối gia cố S2 68 20 Bảng 2.4.14 Bảng so sánh 2 phương án xử lý độ cố kết của đất yếu 69 DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ PHẦN II: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (55%) Thứ tự Tên hình Nội dung Trang 1 Hình 2.1.1 a) tải trọng tác dụng lên phân tố M b) Sơ đồ biễu diễn cân bằng giới hạn Mohr – Coulomb đối với đất dính 11 2 Hình 2.1.2 Nền đường mất ổn định do lún quá mức 12 3 Hình 2.1.3 Nền đường mất ổn định theo dạng trượt trồi 12 4 Hình 2.1.4 Trượt trong phạm vi nền đắp 13 5 Hình 2.1.5 Các giải pháp chính để giải quyết vấn đề ổn định và lún của nền đắp trên đất yếu 14 6 Hình 2.1.6 Xây dựng nền đắp theo giai đoạn 15 7 Hình 2.1.7 Phương pháp gia tải tạm thời 17 8 Hình 2.1.8 Biểu đồ khối lượng thi công qua các năm 2000÷2004 20 9 Hình 2.1.9 Thi công cọc đấtximăng và đắp đất trên cốt tăng cường (Lưới ĐKT) 21 10 Hình 2.1.10 Nền đường đắp hoàn thiện sau khi xử lí nền đất yếu bằng biện pháp hệ cọc đấtximăng có lưới địa kĩ thuật tăng cường 21 11 Hình 2.2.1 Thiết bị thi công do Trung Quốc sản xuất 22 12 Hình 2.2.2 Các ứng dụng của phương pháp gia cố đất yếu bằng cọc đấtximăng 24 13 Hình 2.2.3 Thi công theo phương pháp trộn sâu 24 14 Hình 2.2.4 Sơ đồ thi công trộn khô 25 15 Hình 2.2.5 Thi công cọc theo phương pháp trộn khô 25 16 Hình 2.2.6 Sơ đồ thi công trộn ướt 26 17 Hình 2.2.7 Sơ đồ tạo cọc đấtximăng theo phương pháp trộn ướt 26 18 Hình 2.2.8 Công trường thi công cọc đấtximăng theo phương pháp trộn ướt 26 19 Hình 2.2.9 Thí nghiệm xuyên cắt thuận 28 20 Hình 2.2.10 Thí nghiệm nén ngang 28 21 Hình 2.2.11 Thí nghiệm nén tĩnh 1 cọc đơn 28 22 Hình 2.2.12 Các thí nghiệm khối gia cố 29 23 Hình 2.3.1 Nền đắp trên cọc đấtximăng thông thường 32 24 Hình 2.3.2 Nền đắp trên cọc đấtximăng kết hợp với cốt đáy tăng cường 32 25 Hình 2.3.3 Các trạng thái giới hạn phá hoại đối với nền đắp đặt trên cọc có cốt tăng cường 33 26 Hình 2.3.4 Các trạng thái giới hạn sử dụng đối với nền đắp đặt trên cọc có cốt tăng cường 33 Thứ tự Tên hình Nội dung Trang 27 Hình 2.3.5 Phương thức phá hoại của móng cọc đấtximăng 36 28 Hình 2.3.6 Giới hạn ngoài của mũ cọc 38 29 Hình 2.3.7 Sơ đồ xác định Trp 40 30 Hình 2.3.8 Sơ đồ kiểm tra ổn định trượt ngang giữa cốt và vật liệu đắp 42 31 Hình 2.3.9 Sơ đồ tính toán ổn định tổng thể của nền đắp trên đất yếu được gia cường bằng hệ cọc kết hợp cốt đáy tăng cường 44 32 Hình 2.3.10 Sơ đồ tính lún nền gia cố 47 33 Hình 2.4.1 Mặt cắt địa chất cọc P13 (km939+88,38) 50 34 Hình 2.4.2 Kết quả kiểm tra ổn định nền đắp bằng GeoSlope 52 35 Hình 2.4.3 Sơ đồ xác định chiều dài neo bám tối thiểu Le 62 36 Hình 2.4.4 Sơ đồ xác định chiều dài neo bám Lb 64 37 Hình 2.4.5 Sơ đồ xử lý đoạn neo bám của cốt (lưới ĐKT) 65 38 Hình 2.4.6 Kết quả kiểm tra ổn định nền đắp trên nền gia cố bằng cọc đất – xi măng bằng phần mềm GeoSlope 5.10W 66 PHẦN 2 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (55%) MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề: Với đặc điểm cường độ thấp và tính biến dạng lớn, khi xây dựng các công trình đắp cao trên nền đất yếu thường dễ xảy ra các hiện tượng mất ổn định và kéo dài thời gian thi công. Để giải quyết các vấn đề nêu trên, bên cạnh nhóm giải pháp xử lý bằng cách tác dụng trực tiếp vào bản thân nền đắp như đắp theo giai đoạn, giảm tải trọng đắp, dùng đê phản áp,.. Hiện nay trên thế giới và Việt Nam đã phát triển nhiều công nghệ xử lý mới nhằm mục đích tăng nhanh tốc độ cố kết trong đất yếu (bấc thấm, cọc cát, hút chân không..) hoặc tác động trực tiếp đến nền đất yếu nhằm thay đổi tính chất cơ lí của đất yếu, tăng khả năng chịu tải cho phép, đảm bảo ổn định nền đắp, giảm độ lún và rút ngắn thời gian thi công. Một trong những công nghệ đang được ứng dụng rộng rãi hiện nay trong cải tạo gia cường đất yếu thích hợp cho những công trình đắp cao, yêu cầu tốc độ thi công nhanh, khống chế độ lún cho phép là công nghệ cọc đất – ximăng thi công theo phương pháp trộn sâu. Sự có mặt của hệ cọc đất – ximăng, tạo ra trong nền đất yếu một hệ nền móng hỗn hợp (nền móng composit), có cường độ và sức chống cắt lớn hơn rất nhiều so với sức chống cắt cho phép của nền đất yếu tự nhiên. Điều này góp phần làm tăng khả năng chống biến dạng, giảm độ lún và tăng độ ổn định của nền đắp trên đất yếu. Đề tài: “Gia cố nền đất yếu bằng cọc đấtximăng thi công theo phương pháp trộn sâu” nhằm mục đích nghiên cứu lí thuyết tính toán của hệ cọc đấtximăng trong việc cải thiện tính chất cơ lí của đất yếu. Qua đó ứng dụng tính toán kiểm tra hiệu quả xử lý cho công trình nền đắp cao trên đất yếu thuộc dự án đầu tư xây dựng công trình, nâng cấp mở rộng quốc lộ 1A, đoạn Hòa Cầm – Hòa Phước (Km933+380 – km942+0,00). 2. Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu đặc điểm làm việc của hệ cọc đấtximăng thi công theo phương pháp trộn sâu trong việc gia cường nền đất yếu có kết hợp cốt đáy tăng cường ở đáy nền đắp. Đánh giá độ ổn định và biến dạng lún của nền đắp trên đất yếu khi gia cường bằng hệ cọc đấtximăng thi công theo phương pháp trộn sâu. Ứng dụng tính toán kiểm tra đánh giá một công trình cụ thể. 3. Phương pháp và phạm vi nghiên cứu: Với mục đích nghiên cứu đã nêu, phương pháp nghiên cứu của đề tài được xuất phát từ các lý thuyết và trình tự tính toán đã được các tác giả trong và ngoài nước trình bày, kết hợp với việc tham khảo các tài liệu hướng dẫn tính toán của một số nước. Phạm vi nghiên cứu của đề tài giới hạn ở việc nghiên cứu hệ cọc đấtximăng bố trí theo lưới hình vuông, cốt tăng cường là loại lưới địa kĩ thuật UX1700HS và nền đắp . Với mục đích và phương pháp nghiên cứu đã nêu trên, phạm vi nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu xử lí đoạn đường phía nam cầu Quá Giáng từ Km939+050,94 đến Km939+165,88. Với hệ cọc đấtximăng được bố trí theo lưới hình vuông, cốt tăng cường là loại lưới địa kĩ thuật UX1700HS. Từ đó so sánh độ ổn định, độ lún của nền gia cố bằng cọc đấtximăng so với phương pháp xử lí ổn định nền đắp bằng vải địa kĩ thuật kết hợp biện pháp thoát nước thẳng đứng bằng bấc thấm. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ KHI XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU 1.1. KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU: Đất mềm yếu là những đất có khả năng chịu tải nhỏ (vào khoảng 0,5÷1,0 daNcm2), có tính nén lún lớn hầu như bão hoà nước, có hệ số rỗng lớn (e>1), môđun biến dạng thấp (thường thì Eo < 50 daNcm2), lực chống cắt nhỏ… Nếu không có các biện pháp xử lý đúng đắn thì việc xây dựng công trình trên đất yếu này sẽ rất khó khăn hoặc không thể thực hiện được. Một số loại đất yếu thường gặp: Đất sét mềm: Theo quan điểm địa kỉ thuật thì không có sự phân biệt rõ ràng giữa đất sét mềm và bùn. Tuy nhiên ở đây ta có thể hiểu đất sét mềm là những loại đất sét hoặc á sét tương đối chặt và có cường độ cao hơn so với bùn. Đất sét mềm có độ sệt từ dẻo chảy đến chảy. Đất sét mềm có trị số σc (độ bền cấu trúc hay cường độ kết cấu) vào khoảng 0,2÷0,3 daNcm2. Đất sét chủ yếu là các hạt nhỏ như thạch anh, fenspat (phần phân tán thô) và các khoáng vật sét (phần phân tán mịn). Các khoáng vật sét này là các silicat alumini có thể chứa các ion Mg, K, Ca, Na, Fe…, chia thành 3 loại chính là ilít, kaolinit và mônmônrilônit. Đây là những khoáng vật làm cho đất sét có đặc tính riêng của nó. Bùn: Theo quan điểm địa chất thì bùn là các lớp đất mới được tạo thành trong môi trường nước ngọt hoặc trong môi trường biển, gồm các hạt rất mịn (nhỏ hơn

Đồ án tốt nghiệp Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng  MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………7 73 CÁC PHỤ LỤC 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng DANH MỤC BẢNG BIỂU PHẦN II: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (55%) Thứ tự Tên bảng Bảng 2.2.1 Bảng 2.3.1 Bảng 2.3.2 Bảng 2.3.3 Hệ số α1 Các hệ số riêng phần 36 37 Bảng 2.3.4 Các trị số hệ số tạo vòm Cc 39 Bảng 2.3.5 Bảng 2.4.1 Bảng 2.4.2 Bảng 2.4.3 10 Bảng 2.4.4 11 Bảng 2.4.5 12 Bảng 2.4.6 13 Bảng 2.4.7 14 Bảng 2.4.8 15 Bảng 2.4.9 16 Bảng 2.4.10 17 Bảng 2.4.11 18 Bảng 2.4.12 19 Bảng 2.4.13 20 Bảng 2.4.14 Nội dung Khối lượng thí nghiệm cọc đất-ximăng thi công theo phương pháp trộn sâu Hệ số riêng phần xét đến hậu phá hoại mặt kinh tế Phần độ lún cố kết cho phép lại ΔS trục tim đường sau hồn thành cơng trình Các tiêu lí đất Hệ số rỗng tương ứng với cấp áp lực lớp đất Bảng xác định hoạt tải tác dụng Các thông số xác định hệ số ảnh hưởng ứng suất I Bảng tính hệ số ảnh hưởng ứng suất theo chiều sâu Tính tốn độ lún cố kết lớp Kết xử lý đất yếu bấc thấm kết hợp vải ĐKT đoạn đường đắp đầu cầu Quá Giáng (Km939+050,94 ÷ Km939+165,88) Quan hệ cường độ cọc đất-ximăng hàm lượng ximăng ứng với loại đất yếu Chiều cao đắp trung bình chiều dài Lei lớp lưới ĐKT chiều cao đắp trung bình chiều dài Lbi lớp lưới ĐKT Các tham số xác định hệ số ảnh hưởng ứng suất theo chiều sâu Kết tính tốn hệ số ảnh hưởng ứng suất theo chiều sâu I Xác định độ lún khối gia cố S2 Bảng so sánh phương án xử lý độ cố kết đất yếu SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang 29 34 48 50 50 51 53 53 54 55 56 63 64 67 67 68 69 Trang: Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ PHẦN II: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (55%) Thứ tự Tên hình Hình 2.1.1 Hình 2.1.2 Hình 2.1.3 Hình 2.1.4 Hình 2.1.5 Hình 2.1.6 Hình 2.1.7 Hình 2.1.8 Hình 2.1.9 10 Hình 2.1.10 11 Hình 2.2.1 12 Hình 2.2.2 13 14 15 16 Hình 2.2.3 Hình 2.2.4 Hình 2.2.5 Hình 2.2.6 17 Hình 2.2.7 18 Hình 2.2.8 19 20 21 22 23 Hình 2.2.9 Hình 2.2.10 Hình 2.2.11 Hình 2.2.12 Hình 2.3.1 24 Hình 2.3.2 25 Hình 2.3.3 26 Hình 2.3.4 Nội dung a) tải trọng tác dụng lên phân tố M b) Sơ đồ biễu diễn cân giới hạn Mohr – Coulomb đất dính Nền đường ổn định lún mức Nền đường ổn định theo dạng trượt trồi Trượt phạm vi đắp Các giải pháp để giải vấn đề ổn định lún đắp đất yếu Xây dựng đắp theo giai đoạn Phương pháp gia tải tạm thời Biểu đồ khối lượng thi công qua năm 2000÷2004 Thi cơng cọc đất-ximăng đắp đất cốt tăng cường (Lưới ĐKT) Nền đường đắp hoàn thiện sau xử lí đất yếu biện pháp hệ cọc đất-ximăng có lưới địa kĩ thuật tăng cường Thiết bị thi công Trung Quốc sản xuất Các ứng dụng phương pháp gia cố đất yếu cọc đất-ximăng Thi công theo phương pháp trộn sâu Sơ đồ thi công trộn khô Thi công cọc theo phương pháp trộn khô Sơ đồ thi công trộn ướt Sơ đồ tạo cọc đất-ximăng theo phương pháp trộn ướt Công trường thi công cọc đất-ximăng theo phương pháp trộn ướt Thí nghiệm xuyên cắt thuận Thí nghiệm nén ngang Thí nghiệm nén tĩnh cọc đơn Các thí nghiệm khối gia cố Nền đắp cọc đất-ximăng thông thường Nền đắp cọc đất-ximăng kết hợp với cốt đáy tăng cường Các trạng thái giới hạn phá hoại đắp đặt cọc có cốt tăng cường Các trạng thái giới hạn sử dụng đắp đặt cọc có cốt tăng cường SVTH: Hồng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang 11 12 12 13 14 15 17 20 21 21 22 24 24 25 25 26 26 26 28 28 28 29 32 32 33 33 Trang: Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Thứ tự 27 28 Tên hình Hình 2.3.5 Hình 2.3.6 Nội dung Phương thức phá hoại móng cọc đất-ximăng Giới hạn ngồi mũ cọc 29 Hình 2.3.7 Sơ đồ xác định Trp 30 Hình 2.3.8 31 32 33 34 35 36 37 38 Sơ đồ kiểm tra ổn định trượt ngang cốt vật liệu đắp Sơ đồ tính tốn ổn định tổng thể đắp Hình 2.3.9 đất yếu gia cường hệ cọc kết hợp cốt đáy tăng cường Hình 2.3.10 Sơ đồ tính lún gia cố Hình 2.4.1 Mặt cắt địa chất cọc P13 (km939+88,38) Hình 2.4.2 Kết kiểm tra ổn định đắp Geo-Slope Hình 2.4.3 Sơ đồ xác định chiều dài neo bám tối thiểu Le Hình 2.4.4 Sơ đồ xác định chiều dài neo bám Lb Hình 2.4.5 Sơ đồ xử lý đoạn neo bám cốt (lưới ĐKT) Kết kiểm tra ổn định đắp gia cố Hình 2.4.6 cọc đất – xi măng phần mềm GeoSlope 5.10/W SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang 36 38 40 42 44 47 50 52 62 64 65 66 Trang: Đồ án tốt nghiệp Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng  PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (55%) SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: Đồ án tốt nghiệp Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng  MỞ ĐẦU Đặt vấn đề: Với đặc điểm cường độ thấp tính biến dạng lớn, xây dựng cơng trình đắp cao đất yếu thường dễ xảy tượng ổn định kéo dài thời gian thi công Để giải vấn đề nêu trên, bên cạnh nhóm giải pháp xử lý cách tác dụng trực tiếp vào thân đắp đắp theo giai đoạn, giảm tải trọng đắp, dùng đê phản áp, Hiện giới Việt Nam phát triển nhiều công nghệ xử lý nhằm mục đích tăng nhanh tốc độ cố kết đất yếu (bấc thấm, cọc cát, hút chân không ) tác động trực tiếp đến đất yếu nhằm thay đổi tính chất lí đất yếu, tăng khả chịu tải cho phép, đảm bảo ổn định đắp, giảm độ lún rút ngắn thời gian thi công Một công nghệ ứng dụng rộng rãi cải tạo gia cường đất yếu thích hợp cho cơng trình đắp cao, u cầu tốc độ thi công nhanh, khống chế độ lún cho phép công nghệ cọc đất – ximăng thi công theo phương pháp trộn sâu Sự có mặt hệ cọc đất – ximăng, tạo đất yếu hệ móng hỗn hợp (nền móng composit), có cường độ sức chống cắt lớn nhiều so với sức chống cắt cho phép đất yếu tự nhiên Điều góp phần làm tăng khả chống biến dạng, giảm độ lún tăng độ ổn định đắp đất yếu Đề tài: “Gia cố đất yếu cọc đất-ximăng thi công theo phương pháp trộn sâu” nhằm mục đích nghiên cứu lí thuyết tính tốn hệ cọc đất-ximăng việc cải thiện tính chất lí đất yếu Qua ứng dụng tính tốn kiểm tra hiệu xử lý cho cơng trình đắp cao đất yếu thuộc dự án đầu tư xây dựng cơng trình, nâng cấp mở rộng quốc lộ 1A, đoạn Hòa Cầm – Hòa Phước (Km933+380 – km942+0,00) Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu đặc điểm làm việc hệ cọc đất-ximăng thi công theo phương pháp trộn sâu việc gia cường đất yếu có kết hợp cốt đáy tăng cường đáy đắp - Đánh giá độ ổn định biến dạng lún đắp đất yếu gia cường hệ cọc đất-ximăng thi cơng theo phương pháp trộn sâu - Ứng dụng tính tốn kiểm tra đánh giá cơng trình cụ thể Phương pháp phạm vi nghiên cứu: Với mục đích nghiên cứu nêu, phương pháp nghiên cứu đề tài xuất phát từ lý thuyết trình tự tính tốn tác giả ngồi nước trình bày, kết hợp với việc tham khảo tài liệu hướng dẫn tính tốn số nước SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Phạm vi nghiên cứu đề tài giới hạn việc nghiên cứu hệ cọc đất-ximăng bố trí theo lưới hình vng, cốt tăng cường loại lưới địa kĩ thuật UX1700HS đắp Với mục đích phương pháp nghiên cứu nêu trên, phạm vi nghiên cứu đề tài nghiên cứu xử lí đoạn đường phía nam cầu Quá Giáng từ Km939+050,94 đến Km939+165,88 Với hệ cọc đất-ximăng bố trí theo lưới hình vng, cốt tăng cường loại lưới địa kĩ thuật UX1700HS Từ so sánh độ ổn định, độ lún gia cố cọc đất-ximăng so với phương pháp xử lí ổn định đắp vải địa kĩ thuật kết hợp biện pháp thoát nước thẳng đứng bấc thấm SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ KHI XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU 1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU: Đất mềm yếu đất có khả chịu tải nhỏ (vào khoảng 0,5÷1,0 daN/cm 2), có tính nén lún lớn bão hồ nước, có hệ số rỗng lớn (e>1), mơđun biến dạng thấp (thường Eo < 50 daN/cm2), lực chống cắt nhỏ… Nếu biện pháp xử lý đắn việc xây dựng cơng trình đất yếu khó khăn khơng thể thực Một số loại đất yếu thường gặp: - Đất sét mềm: Theo quan điểm địa kỉ thuật khơng có phân biệt rõ ràng đất sét mềm bùn Tuy nhiên ta hiểu đất sét mềm loại đất sét sét tương đối chặt có cường độ cao so với bùn Đất sét mềm có độ sệt từ dẻo chảy đến chảy Đất sét mềm có trị số σc (độ bền cấu trúc hay cường độ kết cấu) vào khoảng 0,2÷0,3 daN/cm2 Đất sét chủ yếu hạt nhỏ thạch anh, fenspat (phần phân tán thơ) khống vật sét (phần phân tán mịn) Các khoáng vật sét silicat alumini chứa ion Mg, K, Ca, Na, Fe…, chia thành loại ilít, kaolinit mơn-mơnrilơnit Đây khống vật làm cho đất sét có đặc tính riêng - Bùn: Theo quan điểm địa chất bùn lớp đất tạo thành môi trường nước môi trường biển, gồm hạt mịn (nhỏ 200μm) với tỉ lệ phần trăm hạt < 2μm cao, chất khoáng vật thay đổi thường có kết cấu tổ ong Tỷ lệ phần trăm chất hữu nói chung 10% Bùn tạo thành bồi lắng đáy biển, vũng vịnh, hồ bãi bồi cửa sông, cửa sông chịu ảnh hưởng thuỷ triều Bùn no nước yếu mặt chịu lực Độ ẩm bùn caon giới hạn chảy, hệ số rỗng e>1 (với cát sét) e>1,5 (với sét) Cường độ bùn nhỏ, biến dạng lớn (bùn có đặc tính nén chặt khơng hạn chế kèm theo nước tự do), mơđun biến dạng vào khoảng 1÷5 daN/cm2 (với bùn sét) từ 10÷25 daN/cm2 (với bùn sét, bùn cát), hệ số nén lún đạt tới 2÷3 cm2/daN SVTH: Hồng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: Đồ án tốt nghiệp -  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Than bùn: Than bùn chủ yếu có nguồn gốc hữu cơ, thành tạo kết phân huỷ di tích hữu (chủ yếu thực vật) đầm lầy Than bùn có dung trọng khơ thấp 3÷9 kN/cm3), hàm lượng hữu chiếm từ 20÷80%, thường có màu đen nâu sẫm, cấu trúc khơng mịn, thấy tàn dư thực vật điều kiện tự nhiên than bùn thường có độ ẩm cao từ 80÷95% đạt hàng trăm phần trăm Nó loại đất bị nén lún lâu dài, không mạnh nhất: hệ số nén lún đạt từ 3,8÷10 cm2/daN - Cát chảy: Cát chảy loại cát hạt mịn, có kết cấu rời rạc, khhi bão hồ nước bị nén chặt bị pha lỗng đáng kể, có chứa nhiều chất hữu sét Loại cát chịu tác dụng chấn động ứng suất thuỷ động chuyển sang trạng thái lỏng nhớt gọi cát chảy Ở trạng thái thiên nhiên, cát chảy có cường độ khả chịu lực tương đối cao bị phá hoại kết cấu làm rời rạc khơng cịn tính chất nữa, lúc cát chuyển sang trạng thái chảy chất lỏng ngồi cịn có loại cát chảy giả, bị chảy bị áp lực thuỷ động Thành phần cát chảy giả cát mịn sạch, khơng lẫn vật liệu keo Do đó, cần nghiên cứu kĩ gặp cát chảy - Đất bazan: Đất bazan loại đất yếu với đặc điểm độ rỗng lớn, dung trọng khô thấp, thành phần hạt gần giống với thành phần hạt đất sét, khả thấm nước cao 1.2 KHÁI NIỆM VỀ ỔN ĐỊNH CỦA ĐẤT: Ổn định đất từ nói tương quan độ bền, khả chịu tải đất lực đặc trưng gây phá hoại đất tải trọng thân đất tải trọng gây Độ bền đất diện điểm phân tố đất xác định đại lượng sức chống cắt đất theo biểu thức: τfw = σtgφw + Cw (2.1.1) Trong đó: σ: ứng suất pháp (gây nén) tải trọng thân đất tải trọng gây ra; φw Cw: gốc nội ma sát lực dính đất phụ thuộc vào thành phần, trạng thái đặc biệt độ chặt độ ẩm đất (w) SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: Đồ án tốt nghiệp Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng  Như vậy, độ bền đất tạo lực ma sát (σtgφw) lực dính (Cw) đất Đất có góc nội ma sát lực dính lớn độ bền khả chịu tải cao ngược lại + Theo K.Terzaghi sức chống cắt đất dính bão hồ nước hồn tồn q trình cố kết xác định biểu thức: τf = (σ-u)tgφ’ + C’ (2.1.2) Trong đó: σ: ứng suất nén tồn bộ; u: áp lực nước lỗ rỗng: φ’ C’: gốc nội ma sát lực dính đất ứng với lúc đất kết thúc trình cố kết áp suất nén hiệu (σ-u) + Độ ổn định đất diện phụ thuộc vào tương quan sức chống cắt đất (τfw) ứng lực cắt (τ) Tuy nhiên mặt cắt có τmax mặt cắt nguy hiểm Tại mặt cắt có: τ = τfw (2.1.3) mặt cắt nguy hiểm điểm phân tố (hình 2.1.1) τ τ τmax τfw τ σ0 σ I c ϕ O" θ Μ a a τ c tgϕ+ S=σ K θ 45°-ϕ/2 α O A σ O' σε=c/tgϕ σ3 I' σ1 a) b) Hình 2.1.1: a) tải trọng tác dụng lên phân tố M b) Sơ đồ biễu diễn cân giới hạn Mohr – Coulomb đất dính Từ độ ổn định đất điểm phân tố đánh giá theo điều kiện: θmax φw (2.1.4) Trong đó: θmax: góc lệch lớn ứng suất pháp σ tác dụng lên mặt phẳng qua điểm xét ứng suất tổng σo tác dụng lên điểm θmax xác định theo biểu thức sau: sin θ max = σ1 − σ σ1 − σ = σ + σ + 2σ ε σ + σ + 2c / tgϕ (2.1.5) Trong đó: σ1 σ3: ứng suất lớn bé điểm phân tố xét tải trọng gây Theo (2.1.4) ta có trường hợp sau: SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 10 Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng đắp đất yếu có chiều dày lớn; đất yếu có hệ số nén lún lớn; chiều cao đắp lớn, yêu cầu tiến độ thi cơng nhanh, qui mơ cơng trình lớn;… thường áp dụng với cơng trình: đường đắp đầu cầu, móng kho xilơ, móng nhà… Gia cố sâu cọc đất-ximăng công nghệ hiệu áp dụng cho đất yếu Với kết hợp xi măng đặc trưng học đất cường độ, độ cứng, góc nội ma sát tăng tăng theo thời gian Do đó, phương pháp trộn sâu cải thiện đặc trưng đất, tăng cường độ kháng cắt, giảm tính nén lún, cách trộn đất với xi măng vữa xi măng để chúng tương tác với đất Sự có mặt hệ cọc đất – ximăng, tạo đất yếu hệ móng hỗn hợp (nền móng composit), có cường độ sức chống cắt lớn nhiều so với sức chống cắt cho phép đất yếu tự nhiên Điều góp phần làm tăng khả chống biến dạng, giảm độ lún tăng độ ổn định đắp đất yếu Công nghệ cọc đất – ximăng thi cơng theo phương pháp trộn sâu có phương pháp trộn: trộn khô trộn ướt Khi đất yếu loại đất dính dùng phương pháp trộn khơ hợp lí Ngược lại, đất yếu loại đất rời thích hợp với phương pháp trộn ướt Tuy nhiên, trường hợp ngăn ngừa tượng hóa lỏng, người ta dùng phương pháp trơn khơ cho đất rời xốp Ứng dụng tính tốn xử lí cho cơng trình đắp đất yếu, đoạn đường đầu cầu Quá Giáng (km939+054,94 ÷ km939+165,88) đối chiếu với kết xử lí bấc thấm (do Cơng ty cổ phần tư vấn xây dựng cơng trình giao thơng tính tốn) cho thấy: độ ổn định đắp cao (K ôđ = 5,894) độ lún cố kết khối gia cố (14,29cm) nhỏ nhiều so với độ lún tự nhiên (80,25cm) Do đó, giảm khối lượng đất đắp bù lún, thi cơng khơng phải đợi lún cố kết xử lí cố kết nhanh bấc thấm (phải chờ lún tháng có ΔS = 20,85cm) Tuy nhiên, để có kết xác, phù hợp với thực tế hiệu gia cố đất yếu cọc đất – ximăng đòi hỏi cần có kết nghiên cứutừ thực nghiệm sở đặc trưng vật liệu thí nghiệm phịng từ cơng trình thực tế SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 71 Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng 5.2 KIẾN NGHỊ: Để bảo đảm độ xác tính tốn trạng thái ổn định biến dạng đắp đất yếu cần phải thí nghiệm xác định đầy đủ tính tính chất, tiêu lí vật liệu đất Khi xây dựng đắp đất yếu có nhiều phương pháp xử lý, gia cường đất yếu Tuy nhiên, để chọn phương pháp xử lý thích hợp bảo đảm yêu cầu kĩ thuật kinh tế người thiết kế phải nắm rõ tính chất lý đất yếu, quy mơ cơng trình, thời gian tốc độ thi công, khả kinh tế,… Công nghệ gia cường đất yếu hệ cọc đất-ximăng thi công theo phương pháp trộn sâu mang lại nhiều hiệu rõ rệt: độ ổn định đắp tăng, độ lún đất yếu giảm lớn kết thúc nhanh, cho phép rút ngắn thời gian thi cơng cơng trình so với giải pháp xử lý khác Đặc biệt, cơng trình u cầu thi cơng nhanh, khơng cho phép độ lún cịn lại lớn trình khai thác đường đầu cầu, cống chui đường cao tốc… Vì vậy, số trường hợp nên nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lí gia cố cọc đất – ximăng Tuy nhiên, để bảo đảm xác lí thuyết tính tốn thực tế làm việc gia cố cần bố trí đo đạc kiểm tra đặc trưng vật liệu phịng thí nghiệm thí nghiệm trường SVTH: Hồng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 72 Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng CÁC PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Kết kiểm toán đắp chưa gia cố Các phân mãnh cung trượt tính tốn ổn định tổng thể đường đắp đất yếu chưa gia cố cọc P13 (km939+088.38), đoạn đường đầu cầu Quá Giáng (km938+890.00): - Slice - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 30.2 C (Strength) C (Force) Slice Width 1.8647 Mid-Height 1.2714 Base Length 2.9609 Base Angle 50.967 Weight 42.673 Base Shear Force 62.128 Base Normal Force 144.39 Slice - Bishop Method 42.673 159.54 144.39 62.128 Right Side Normal Force 159.54 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 11.605 Slice Width 1.7679 Mid-Height 3.1136 Base Length 2.3209 Base Angle 40.384 Weight 95.342 Base Shear Force 21.112 Base Normal Force 143.13 Left Side Normal Force 159.54 Slice - Bishop Method 95.342 159.54 269.39 21.112 143.13 Right Side Normal Force 269.39 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 73 Đồ án tốt nghiệp  C (Force) 10.376 Slice Width 1.7679 Mid-Height 4.3913 Base Length 2.0752 Base Angle 31.581 Weight 130.13 Base Shear Force 22.24 Base Normal Force 166.42 Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Slice - Bishop Method 130.13 269.39 376.41 Left Side Normal Force 269.39 22.24 Right Side Normal Force 376.41 166.42 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 9.6436 Slice Width 1.7679 Mid-Height 5.3115 Base Length 1.9287 Base Angle 23.564 Weight 155.18 Base Shear Force 22.82 Base Normal Force 179.25 Slice - Bishop Method 155.18 376.41 469.82 22.82 179.25 Left Side Normal Force 376.41 Right Side Normal Force 469.82 Slice - Bishop Method - Slice - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 9.1966 Slice Width 1.7679 Mid-Height 5.9462 Base Length 1.8393 Base Angle 16.021 Weight 172.46 Base Shear Force 23.084 Base Normal Force 186.06 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A 172.46 469.82 544.13 23.084 186.06 Trang: 74 Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Left Side Normal Force 469.82 Right Side Normal Force 544.13 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 7.9623 Slice Width 1.5722 Mid-Height 6.8183 Base Length 1.5925 Base Angle 9.1511 Weight 177.32 Base Shear Force 21.914 Base Normal Force 183.13 Slice - Bishop Method 177.32 544.13 595.59 21.914 183.13 Left Side Normal Force 544.13 Right Side Normal Force 595.59 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 7.8705 Slice Width 1.5722 Mid-Height 7.9828 Base Length 1.5741 Base Angle 2.813 Weight 211.17 Base Shear Force 24.427 Base Normal Force 212.63 Left Side Normal Force 595.59 Slice - Bishop Method 211.17 595.59 631.17 24.427 212.63 Right Side Normal Force 631.17 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 7.8756 Slice Width 1.5722 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 75 Đồ án tốt nghiệp  Mid-Height 8.9735 Base Length 1.5751 Base Angle 3.4904 Weight 240.82 Base Shear Force 26.793 Base Normal Force 239.63 Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Slice - Bishop Method 240.82 644.14 631.17 Left Side Normal Force 631.17 Right Side Normal Force 644.14 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 7.9783 Slice Width 1.5722 Mid-Height 9.7901 Base Length 1.5957 Base Angle 9.837 Weight 266.25 Base Shear Force 9.105 Base Normal Force 265.18 26.793 239.63 Slice - Bishop Method 266.25 628.41 644.14 Left Side Normal Force 644.14 29.105 Right Side Normal Force 628.41 - Slice 10 - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 8.1906 Slice Width 1.5722 Mid-Height 10.426 Base Length 1.6381 Base Angle 16.31 Weight 287.3 Base Shear Force 31.446 Base Normal Force 290.14 Left Side Normal Force 628.41 265.18 Slice 10 - Bishop Method 287.3 578.1 628.41 31.446 290.14 Right Side Normal Force 578.1 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 76 Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng - Slice 12 - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 9.6248 Slice Width 1.7638 Mid-Height 10.307 Base Length 1.925 Base Angle 23.608 Weight 322.27 Base Shear Force 38.447 Base Normal Force 358 Slice 12 - Bishop Method 21.166 322.27 469.49 576.36 38.447 358 Left Side Normal Force 576.36 Right Side Normal Force 469.49 21.166 Surface Pressure Load 297.29 21.166 Slice 13 - Bishop Method - Slice 13 - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 10.356 Slice Width 1.7638 Mid-Height 9.3876 Base Length 2.0711 Base Angle 31.609 Weight 297.29 Base Shear Force 38.319 Base Normal Force 350.35 319.88 469.49 38.319 350.35 21.166 Slice 14 - Bishop Method 262.64 Left Side Normal Force 469.49 Right Side Normal Force 319.88 Surface Pressure Load 21.166 130.29 319.88 - Slice 14 - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 6.75 C (Strength) C (Force) 11.58 Slice Width 1.7638 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A 38.324 340.04 Trang: 77 Đồ án tốt nghiệp  Mid-Height 8.1119 Base Length 2.316 Base Angle 40.394 Weight 262.64 Base Shear Force 38.324 Base Normal Force 340.04 Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Left Side Normal Force 319.88 Right Side Normal Force 130.29 Surface Pressure Load 21.166 - Slice 15 - Bishop Method Factor of Safety 22.377 1.3526 Phi Angle 30.2 Slice 15 - Bishop Method 219.82 C (Strength) C (Force) Slice Width 1.8647 Mid-Height 6.2714 Base Length 2.9609 Base Angle 50.967 Weight 219.82 Base Shear Force 108.1 Base Normal Force 251.24 6.9622 130.29 108.1 251.24 Left Side Normal Force 130.29 Right Side Normal Force 6.9622 Surface Pressure Load 22.377 - Slice 16 - Bishop Method Factor of Safety 1.3526 Phi Angle 35 C (Strength) 24 C (Force) 129.63 Slice Width 2.0433 Mid-Height 3.1463 Base Length 5.4014 Base Angle 67.772 Weight 122.15 Base Shear Force 131.08 Base Normal Force 66.961 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A 24.52 Slice 16 - Bishop Method 122.15 131.08 6.9622 66.961 Trang: 78 Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Left Side Normal Force 6.9622 Surface Pressure Load 24.52 PHỤ LỤC 1: Kết kiểm toán đắp gia cố cọc đất ximăng Các phân mãnh cung trượt tính tốn ổn định tổng thể đường đắp đất yếu chưa gia cố đất yếu cọc đất – ximăng cọc P13 (km939+088.38), đoạn đường đầu cầu Quá Giáng (km938+890.00): - Slice - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 213.94 Slice Width 1.5613 Mid-Height 0.7182 Base Length 2.051 Base Angle 40.428 Weight 18.318 Base Shear Force 38.548 Base Normal Force 56.903 Right Side Normal Force 75.453 Slice - Bishop Method 18.318 75.453 38.548 56.903 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 191.73 Slice Width 1.5613 Mid-Height 1.8533 Base Length 1.838 Base Angle 31.85 Weight 47.269 Base Shear Force 35.577 Base Normal Force 77.749 Slice - Bishop Method 47.269 75.453 154.22 35.577 Left Side Normal Force 75.453 Right Side Normal Force 154.22 77.749 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 79 Đồ án tốt nghiệp  Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 140.34 Slice Width 1.2211 Mid-Height 2.6017 Base Length 1.3455 Base Angle 24.829 Weight 51.898 Base Shear Force 26.52 Base Normal Force 69.454 Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Slice - Bishop Method 51.898 154.22 212.65 26.52 Left Side Normal Force 154.22 Right Side Normal Force 212.65 69.454 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 134.72 Slice Width 1.2211 Mid-Height 3.0924 Base Length 1.2916 Base Angle 19.016 Weight 61.686 Base Shear Force 25.746 Base Normal Force 74.12 Slice - Bishop Method 61.686 212.65 265.95 25.746 74.12 Left Side Normal Force 212.65 Right Side Normal Force 265.95 Slice - Bishop Method - Slice - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 168.05 Slice Width 1.5722 Mid-Height 3.9874 Base Length 1.6111 Base Angle 12.616 Weight 104.5 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A 104.5 265.95 329.07 32.977 114.47 Trang: 80 Đồ án tốt nghiệp  Base Shear Force 32.977 Base Normal Force 114.47 Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Left Side Normal Force 265.95 Right Side Normal Force 329.07 - Slice - Bishop Method Factor of Safety Slice - Bishop Method 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 140.83 104.31 C (Force) 164.78 Slice Width 1.5722 329.07 382.47 Mid-Height 5.2386 Base Length 1.5797 Base Angle 5.5799 Weight 140.83 33.597 Base Shear Force 33.597 Base Normal Force 144.78 144.78 Left Side Normal Force 329.07 Right Side Normal Force 382.47 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 164.04 Slice Width 1.5722 Mid-Height 6.2963 Base Length 1.5727 Base Angle 1.3711 Weight 172.18 Base Shear Force 34.506 Base Normal Force 171.4 Slice - Bishop Method 172.18 418.85 382.47 34.506 Left Side Normal Force 382.47 Right Side Normal Force 418.85 - Slice - Bishop Method 171.4 Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 81 Đồ án tốt nghiệp  C (Force) 165.75 Slice Width 1.5722 Mid-Height 7.1629 Base Length 1.589 Base Angle 8.3428 Weight 198.63 Base Shear Force 35.733 Base Normal Force 195.51 Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Slice - Bishop Method 198.63 432.06 418.85 Left Side Normal Force 418.85 Right Side Normal Force 432.06 35.733 - Slice - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 170.14 Slice Width 1.5722 Mid-Height 7.8325 Base Length 1.6311 Base Angle 15.443 Weight 220.01 Base Shear Force 37.349 Base Normal Force 217.94 195.51 Slice - Bishop Method 220.01 416.68 432.06 37.349 Left Side Normal Force 432.06 Right Side Normal Force 416.68 217.94 - Slice 11 - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 202.73 Slice Width 1.7822 Mid-Height 7.7273 Base Length 1.9435 Base Angle 23.509 Weight 248.71 Base Shear Force 45.104 Base Normal Force 274.92 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A 21.386 Slice 11 - Bishop Method 248.71 355.98 415.89 45.104 274.92 Trang: 82 Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng Left Side Normal Force 415.89 Right Side Normal Force 355.98 Surface Pressure Load 21.386 - Slice 12 - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 191.73 Slice Width 1.5613 Mid-Height 6.8533 Base Length 1.838 Base Angle 31.85 Weight 195.59 Base Shear Force 41.358 Base Normal Force 226.63 18.736 195.59 279.77 355.98 41.358 Left Side Normal Force 355.98 226.63 Right Side Normal Force 279.77 Surface Pressure Load Slice 12 - Bishop Method 18.736 - Slice 13 - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 12.89 C (Strength) 104.31 C (Force) 213.94 Slice Width 1.5613 Mid-Height 5.7182 Base Length 2.051 Base Angle 40.428 Weight 166.64 Base Shear Force 44.328 Base Normal Force 205.76 18.736 Slice 13 - Bishop Method 166.64 189.87 279.77 44.328 Left Side Normal Force 279.77 Right Side Normal Force 189.87 Surface Pressure Load 205.76 18.736 - Slice 14 - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 35 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 83 Đồ án tốt nghiệp C (Strength)  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng 24 C (Force) 58.631 Slice Width 1.559 Mid-Height 4.1494 Base Length 18.708 2.443 Slice 14 - Bishop Method 122.91 Base Angle 50.344 Weight 122.91 76.262 Base Shear Force 31.774 Base Normal Force 189.87 183.58 31.774 Left Side Normal Force 189.87 Right Side Normal Force 76.262 Surface Pressure Load 18.708 183.58 - Slice 15 - Bishop Method Factor of Safety 5.8937 Phi Angle 35 C (Strength) 24 C (Force) 83.691 Slice Width 1.559 Mid-Height 1.8177 Base Length 3.4871 Base Angle 63.443 Weight 53.844 Base Shear Force 27.085 Base Normal Force 108.09 18.708 Slice 15 - Bishop Method 53.844 76.262 27.085 108.09 Left Side Normal Force 76.262 Surface Pressure Load 18.708 SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 84 Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Viện tiêu chuẩn Anh - Đất vật liệu đắp khác có gia cường (có cốt) BS 8006:1995- Nhà xuất xây dựng - 2003 [2] Qui trình khảo sát thiết kế đường ôtô đắp đất yếu, 22TCN 262-2000 Nhà xuất gia thông vận tải - 2000 [3] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam – Gia cố trụ đất ximăng TCXDVN 385:2006 – Hà Nội 2006 [4] Lê Xuân Mai, Đỗ Hữu Đạo - Cơ học đất - Nhà xuất xây dựng, Hà Nội 2005 [5] GS.TS Lê Đức Thắng, Bùi Anh Định, Phan Trường Phiết – Nền Móng – Nhà xuất giáo dục – 1998 [6] GS.TS Nguyễn Văn Quảng, KS Nguyễn Hữu Kháng – Hướng dẫn đồ án Nền Móng – Nhà xuất xây dựng – 1996 [7] D.T.Bergrado, J.C.Chai, M.C.Alfaro, A.S.balasubramaniam - Những biện pháp kĩ thuật cải tạo đất yếu xây dựng - Nhà xuất giáo dục – 1996 [8] Pierre Laréal, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục, Lê Bá Lương - Nền đường đắp đất yếu điều kiện Việt Nam - Nhà xuất giao thông vận tải - 1998 [9] Công ty cổ phần tư vấn xây dựng cơng trình giao thơng – Hồ sơ thiết kế cơng trình đường đầu cầu Q Giáng (KM933 + 082,69 ÷ KM942 + 0,00) – Đà Nẵng, 6/2006 [10] Laurent Brianscon – Reinforcement des sols par inclusions rigids – 2002 Tài liệu tải mạng: [11] Nguyễn Anh Dũng, Tạ Minh Hồng – Xử lí cột đất-ximăng giải pháp hợp lý cho móng bồn dầu đất yếu (Báo cáo hội nghị quốc tế nguồn đất nước) [12] Martin G.Taube – Ground Improvement - Nicholson Construction Company, 2/2003 [13] Nordic Geosynthetic Group, Nordic Guidelines for Reinfoced Soils and Fills, May 2003 [14] Website tham khảo: - http://www.cec.com.vn - http://www.tensar.com SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 85 ... 65 66 Trang: Đồ án tốt nghiệp Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng  PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (55%) SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: Đồ án tốt nghiệp Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng  MỞ... tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ KHI XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU 1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU: Đất mềm yếu đất có khả chịu... việc cọc SVTH: Hoàng Thế Mạnh- Lớp 02X3A Trang: 29 Đồ án tốt nghiệp  Xử lý đắp đất yếu cọc đất- ximăng CHƯƠNG 3: ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG LÚN CỦA NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU ĐƯỢC GIA CỐ BẰNG CỌC ĐẤT-XIMĂNG