Nghiên cứu giải pháp cọc đất trộn vôi ximăng để xử lý nền đất yếu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH VƯƠNG TRUNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CỘT ĐẤT TRÔN VÔI- XI MĂNG ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU HẦMP NĂM 2004 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ ƒ HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: HUỲNH VƯƠNG TRUNG PHÁI: NAM ƒ NGÀY THÁNG NĂM SINH: 17-10-1973 NƠI SINH: TÂY NINH ƒ CHUYÊN NGÀNH: CẦUTUYNEN, CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ &ĐƯỜNG SẮT Mà SỐ: 02.15.10 ƒ KHÓA : 13 NĂM 2002 -2004 I/-TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu giải pháp cọc đất trộn vôi-ximăng để xử lý đất yếu II/-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1.NHIỆM VỤ: Nghiên cứu ứng dụng giải pháp cọc đất trộn vôi-ximăng để xử lý đất yếu nhằm gia tăng khả chịu tải, độ ổn định giảm độ lún cho công trình đất yếu, tính toán khả thoát nước theo phương đứng cọc, áp dụng tính toán cho công trình cụ thể 2.NỘI DUNG: PHẦN I: TỔNG QUAN ♦ Chương 1: Tổng quan việc áp dụng cọc đất gia cố vôi-ximăng để xử lý đất yếu PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU PHÁT TRIỂN ♦ Chương : Phân tích sâu điều kiện đặc điểm đất yếu Việt Nam ♦ Chương 3: Nghiên cứu cấu tạo giải pháp cọc đất- vôi-ximăng để gia cố đất yếu ♦ Chương 4: Nghiên cứu tính toán cọc đất gia cố vôi-ximăng để gia cố ♦ Chương 5: Ứng dụng tính toán cho công trình cụ thể PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ♦ Chương 6: Nhận xét, kết luận kiến nghị III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : : TS.LÊ BÁ VINH Nội dung Luận án cao học thông qua Hội đồng chuyên ngành Cán hướng dẫn TP.HCM, ngày tháng năm 2005 Phòng Đào Tạo Sau Đại Học CHỦ NHIỆM NGÀNH TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU TÊN ĐỀ TÀI:” NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT TRỘN VÔI-XIMĂNG ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU” ƒ Phân tích sâu điều kiện địa hình đặc điểm đất yếu Việt Nam để từ xác định thông số kỹ thuật cọc đất gia cố ƒ Nghiên cứu cấu tạo cọc đất-vôi-ximăng để gia cố đất yếu Các ứng dụng cọc gia cố Quá trình hình thành cường độ cọc gia cố vôi-ximăng Các thông số kỹ thuật đường kính, khoảng cách cọc, cách bố trí mặt cọc thường dùng cho loại công trình Các phương pháp thi công thích hợp ƒ Tập trung nghiên cứu tính toán cọc đất gia cố vôi-ximăng để gia cố Các sở lý thuyết tính toán khả chịu tải cọc đơn nhóm cọc Tính toán độ lún, ổn định công trình xử lý cọc đất trộn vôi-ximăng Tính toán độ lún theo thời gian ƒ Áp dụng tính toán công trình: Nâng cấp bồn chứa kho A,B,C, kho Trà Nóc Cần Thơ Tính toán khả chịu tải gia cố Tính toán độ lún, ổn định Tính độ lún cố kết theo thời gian Xác định tăng khả thấm đất sau gia coá ABSTRACT TITLE: “STUDY ON THE LIME-CEMENT-SOIL MIXING METHOD TO REINFORCE THE SOFT SOILS” ƒ Analyze in details condition of relief and feature of soft soil in Viet Nam to specify technical parameters of stabilized soil columns ƒ Study structure of lime-cement and soil column to stabilize soft soil Applications of stabilzed columns Process to create intensity of lime-cement and soil column Technical parameters of diameter, interspace of columns and methods to arrange plane ussually used in each kind of work Available methods to work out ƒ Focus on studying methods to calculate lime-cement and soil column to stablize soft soil Thoeretical base to calculate bearing capacity of single column and group of column Calculate transfiguration, stability of background created by lime-cement and soil column Calculate intensity of fall in time ƒ Apply to works: upgrade tank A, C, … in Nha Be petrol-tank Calculate bearing capacity of stabilized background Calculate transfiguration, stability Calculate cohesive capacity in time Specify method to rise absorbable capacity of background after stabilizing columns CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ƒ Cán hướng dẫn khoa học : TS LÊ BÁ VINH ƒ Cán chấm nhận xét : ƒ Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN ÁN CAO HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỐ CHÍ MINH, ngày tháng năm 2005 PHỤ LỤC BỒN CHỨA KHO A ƒ MẶT BẰNG, MẶT ĐỨNG BỐ TRÍ CỌC GIA CỐ BỂ DẦU BỒN CHỨA A30, A31 ƒ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN MẪU CỌC ĐẤT TRỘN XIMĂNG ƒ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐẤT ƒ SỐ LIỆU QUAN TRẮC PHỤ LỤC BỒN CHỨA KHO TRÀ NÓC-CẦN THƠ ƒ MẶT BẰNG, MẶT ĐỨNG BỐ TRÍ CỌC GIA CỐ BỂ DẦU BỒN CHỨA SỐ ƒ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐẤT ƒ SỐ LIỆU QUAN TRẮC PHỤ LỤC BỒN CHỨA KHO C ƒ MẶT BẰNG, MẶT ĐỨNG BỐ TRÍ CỌC GIA CỐ BỂ DẦU BỒN CHỨA KHO C ƒ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN MẪU CỌC ĐẤT TRỘN XIMĂNG ƒ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐẤT ƒ SỐ LIỆU QUAN TRẮC Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung MỤC LỤC PHẦN I: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC ỨNG DỤNG CỌC ĐẤT-VÔI-XIMĂNG ĐỂ GIA CỐ ĐẤT NỀN ĐẤT YẾU 1.1 KHÁI NIỆM CỌC ĐẤT-VÔI, CỌC ĐẤT-XIMĂNG 1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CỦA GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT-VÔI, CỌC ĐẤT-XIMĂNG 1.3 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ ĐẤT GIA CỐ TẠI VIỆT NAM: 1.4 NHỮNG TỒN TẠI CHÍNH TRONG VIỆC TÍNH TOÁN GIA CỐ NỀN BẰNG CỌC ĐẤT TRỘN XIMĂNG 11 PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU PHÁT TRIỂN 16 4 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐI SÂU VỀ ĐIỀU KIỆN VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐẤT YẾU 17 VIỆT NAM 2.1 ĐỊNH NGHĨA ĐẤT YẾU 17 2.2 KHÁI QUÁT VỀ CẤU TẠO ĐỊA CHẤT KHU VƯC NAM BỘ: 16 2.3 NHẬN XÉT CHUNG VỀ ĐIỀU KIỆN, ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT YẾU Ở VIỆT NAM TRONG VIỆC ỨNG DỤNG CỌC ĐẤT TRỘN VÔI-XIMĂNGĐỂ GIA CỐ NỀN: 39 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CẤU TẠO GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT VÔI-XIMĂNG ĐỂ GIA CỐ NỀN ĐẤT 3.1 BẢN CHẤT VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA CỌC ĐẤT GIA CỐ VÔI XIMĂNG 3.2 VẬT LIỆU VÔI-XIMĂNG DÙNG TRONG GIA CỐ 3.3 BẢN CHẤT SỰ HÌNH THÀNH CƯỜNG ĐỘ CỦA ĐẤT GIA CỐ VÔI-XIMĂNG 3.4 CÁC THÔNG SÔ KỸ THUẬT CỦA CỌC GIA CỐ 3.5 MẶT BẰNG BỐ TRÍ CỌC 3.6 PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG: 3.7 MỘT SỐ TÁC DỤNG CỦA CỌC GIA CỐ 3.8 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC TÍNH CỦA CỌC 41 41 43 44 47 47 49 51 53 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CỌC ĐẤT TRỘN VÔI-XIMĂNG ĐỂ GIA CỐ NỀN 4.1 CÁC DẠNG PHÁ HOẠI CỌC ĐƠN 4.2 CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ HỌC CỦA ĐẤT GIA CỐ VÔI-XIMĂNG 4.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHO CỌC ĐẤT – VÔI-XIMĂNG 56 56 61 65 CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN CHO CÁC CÔNG TRÌNH CỤ THỂ 5.1 CÔNG TÁC KHẢO SÁT, THÍ NGHIỆM NGOÀI HIỆN TRƯỜNG VÀ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 5.2 PHẦN TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THỰC TẾ BỒN A30,A31,C14 KHO XĂNG NHÀ BÈ, BỒN SỐ TRÀ NÓC- CẦN THƠ Trang 74 74 78 Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung PHẦN III: NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 140 CHƯƠNG 6: NHẬN XÉT KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 NHẬN XÉT KẾT LUẬN 6.2 KIẾN NGHỊ 141 141 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO 146 Trang Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung Kho xăng Trà Nóc-Cần thơ 4,32 1,886 0,43 - Bồn số ƒ Khi tính toán độ lún theo thời gian đất gia cố cọc đất trộn ximăng, tác giả không dùng công thức giả định gần để tính hệ số cố kết ngang Ch đất, mà Ch xác định từ số liệu đo thực tế trường thí nghiệm CPTU ƒ Trong luận án này, tác giả đề xuất cách phân tích ngược toán tính lún theo thời gian đất yếu gia cố cọc đất trộn ximăng Dựa phân số liệu đo lún quan trắc thực tế trường kho xăng Nhà Bè( kho A,B,C); kho xăng Trà Nóc-Cần Thơ cho thấy hệ số thấm đất sau gia cố tăng từ 195( bồn A31); 227(Cần thơ); 291( bồn A30) ; với kết thu ta giải thích sau Với mẫu đất trộn ximăng thu từ trường, ta dể dàng quan sát thấy có mạch vữa ximăng xen lẫn vào hạt đất( trộn không phòng thí nghiệm), tạo thành đường thoát nước tự nhiên hạt đất (xem xơ ruột mướp) Mặt khác thi công ta dùng khí để bơm nén ximăng, làm cho đất có bọt lỗ rỗng không khí, tạo điều kiện thuận lợi cho nước từ hạt đất thoát vào bọt khí, lỗ rỗng; tác dụng tải trọng gia tải làm tăng khả thoát nước theo phương thẳng đứng 6.2 KIẾN NGHỊ: 1/ Nghiên cứu tham khảo sử dụng thêm vật liệu địa phương có giá thành rẽ, dể tìm làm chất kế dính, giải chất thải công nghiệp, vật liệu thường dùng vôi ximăng 2/ Qua số liệu quan trắc kho C gồm bồn C14, C21, C22, C23 có độ lún lớn bình quân khoảng 1m, nên phải kiểm tra lại trình làm việc hệ cọc gia cố đất Có thể suy luận gia tải cát vàng hệ cọc bị xuyên vào nên có độ lún cao 3/ Có thể xem xét nghiên cứu kết hợp thi công xen kẽ với giếng cát bấc thấm để tăng thêm khả thoát nước đứng hệ thống cọc làm tăng độ cố kết đất 4/ Đối với vùng đất yếu có độ pH thấp vùng nhiễm mặn cần nghiên cứu thêm hàm lượng chất phụ gia chống lại ăn mòn, lão hóa cọc gia cố làm giảm khả chịu tải công trình thời gian sử dụng 5/ Khi thiết kế công trình cần trộn thử cọc trường Trang 144 Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung Trang 145 Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung TÀI LIỆU THAM KHẢO CÁC TẬP SÁCH TRONG NƯỚC: [1] LÊ QUÝ AN – NGUYỄN CÔNG MẪN – NGUYỄN VĂN QUỲ -“Cơ học đất”Nhà xuất giáo dục – sản xuất năm 1995 [2] TS CHÂU NGỌC ẨN –“ Nền Móng”- Nhà xuất ĐHQG TPHCM – sản xuất năm 2002 [3] GS.TS BÙI ANH ĐỊNH - “Cơ học đất dùng cho SV ngành cầu đường “ ĐHGT Vận tải TPHCM [3] TRẦN QUANG HỘ - “Thí Nghiệm đất” -ĐHKT TPHCM [4] LÊ BÁ LƯƠNG,NGUYỄN THÀNH LONG, NGUYỄN QUANG CHIÊU, VŨ ĐỨC LỤC, “Công trình đất yếu điều kiện Việt Nam” – Nhà xuất ĐHBK TPHCM -1998 [5] LÊ BÁ LƯƠNG, LÊ BÁ KHÁNH, LÊ BÁ VINH – “Tính toán móng công trình theo thời gian” – Trường ĐHKT TPHCM – năm 2000 [6] NGUYỄN HỮU TÍN-HUỲNH NGỌC SANG-NGUYỄN VĂN SƠN-“Xử lý công trình xây dựng đất yếu cọc đất trộn vôi-ximăng kết hợp gia tải trước” – Tyển tập báo cáo địa chất – năm 2004 [6] Tiêu chuẩn Việt Nam – Tiêu chuẩn ngành GTVT [7]Các luận án cao học tác giả - BÙI TẤT MẪN –“Xử lý đất đường giải pháp cọc đất – ximăng/vôi-tro trấu” – năm 2001 - NGUYỄN KIẾT HÙNG –“Nghiên cứu xử lý đất dính yếu nhiễm mặn, nhiễm phèn khu vực thành phố Hố Chí Minh vùng phụ cận đường, đê đập, bồn chứa giải pháp cọc đất –ximăng/vôi” – năm 2002 - TRẦN HẢI ĐĂNG – “ Nghiên cứu xử lý đất yếu móng công trình chịu tải phân bố giải pháp cọc đất –ximăng/vôi/sợi sơ dừa” – năm 2003 - ĐẶNG TẤN HẢI – “ Nghiên cứu ứng dụng phương pháp xử lý đất cọc đất-vôi-xiămng cho công trình nhà đến tầng khu vực quận TPHCM” năm 2004 Trang 146 Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung CÁC TẬP SÁCH NƯỚC NGOÀI: [1] Hakan Bredenberg, Dry mix methods A.A.Balkema/Rotterdam/Brookfield/1999 for deep soil stabilization, [2] SGF report 4:95E, Lime and Lime Ximăng Cọcumns – Guide for project planning, construction and inspection, Linkoping 1997 [3] Bengt Broms and Per Boman, Stabilization of soil with lime coïcumns, Department of soil and rock mechanics, Royal Institute of Technology [4] John Atkinson, An introduction to The mechanics of soil and Foundations [5] Jean Pierre Magnan, Remblais et Fondations sur sols compressibles [6] Roy Whitlow, Basic Soil Mechanics [7] James K.Mitchell, Fundamentals of soil behavior Trang 147 Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC I TÓM TẮT − Họ tên: Huỳnh Vương Trung − Phái: Nam − Sinh ngày: 17-10-1973 − Nơi sinh: Tây Ninh II ĐỊA CHỈ LIÊN LẠC − Nhà riêng : 18/1 Ninh Phước – Ninh Thạnh – Thị xã Tây ninh − Điện thoại : 066.820.828 − Cơ quan : Công ty Cổ Phần Công Trình Giao Thông Tây ninh − Điện thoại : 066.825.637 III QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO − Năm 1991 - 1996: Sinh viên trường ĐHBK TPHCM − Năm 2002 - 2004: Sinh viên Cao học trường ĐHBK TPHCM IV QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC − Năm 1997 - đến nay: Công ty Cổ phần Công Trình Giao Thông Công Tây Ninh Trang 148 Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung MỞ RỘNG SỨC CHỨA KHO A - BỒN A31 1/ BẢNG TỔNG HP CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN STT Chỉ tiêu Chiều dày Dung trọng TN Hệ số rổng Ma sát Lực dính Mun E Hệ số cố kết Cv Đơn vị m g/cm Độ Kg/cm Kg/cm cm2/s Lơp1 Lớp Đất 28,3 đắp,kết 1,57 cấu mặt 1,86 đường cũ, 10’ thi 0,11 công đào 14,27 bỏ lớp 1,70E-03 ø Lớp Lớp 10,175 1,67 1,9 1,3345 32’ 0,096 1,21 33’ 0,05 22,49 1,30E-03 14,48 2/ TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI, ĐỘ BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT NỀN KHI CHƯA XỬ LÝ a/ TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI ĐẤT NỀN Tính toán sức chịu tải đất theo trạng thái thứ công thức Terzaghi với hệ số điều chỉnh Vesis qu = 1,3cNc +γhNq +0,3Bγ ' Nγ Trong -Lực dính đất lớp c = 1,1 t/m2 0,57 t/m2 - Ứng suất móng γh = γ ' h = - Đường kính bồn tròn B = 35 m 0,57 t/m3 - Dung trọng đẩy lớp - Nc.Nq,Nγ thông số phụ thuộc vào góc ma sát lớp đất tra theo bảng Terzaghi, với ϕ=7 10' ⇒ Nc = 2,00 8,2 Nq = Nγ = 0,71 17,02 t/m Vậy qu = Tải trọng có hệ số an toàn: hệ số 2 qat = qu/2 = 8,51 t/m2 < qbồn =12,41t/m Kết luận : phải xử lý đất trước xây dựng công trình b/ TÍNH LÚN ĐẤT NỀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỘNG TỪNG LỚP: Vì lớp đất có chiều dày lớn ứng suất có biến dạng giảm dần theo chiều sâu cách rõ rệt, lúc phương pháp tính lún toán chiều không xác, nên ta phải dùng phương pháp tính lún cộng lớp γ σ ' Trang 106 z ≤ , x γ xH Luận văn cao γhọc σ z = qk Huỳnh Vương Trung Ứng suất tải trọng công trình tác dụng, k tron tra bảng Độ lún xác định theo phương pháp cộng lớp STT R 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 Lớp Độ sâu (m) 10 15 20 28,3 30 35 40 Lớp Lơp3 tron z 10 15 20 25 30 35 37,45 γ R/z 3,50 1,75 1,17 0,88 0,70 0,58 0,50 0,47 ,1γ bh ' h (t/m ) 1,57 1,57 1,57 1,57 1,57 1,57 1,67 1,67 1,67 (t/m ) 0,00 0,29 0,57 0,86 1,14 1,61 2,01 2,35 2,68 ktron 0,975 0,86 0,66 0,54 0,44 0,342 0,275 0,214 σ q 12,4 12,4 12,4 12,4 12,4 12,4 12,4 12,4 β z = qk tron 12,10 10,67 8,19 6,70 5,46 4,24 3,41 2,66 ất 2 (t/m ) 12,10 10,67 8,19 6,70 5,46 4,24 3,41 2,66 σ 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 (t/m ) 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 224,9 224,9 224,9 0,339 0,299 0,230 0,188 0,254 0,026 0,061 0,047 CỘNG : 1,443 Nhận xét : Khả chịu tải đất 5,67t/m2 < tải trọng tác dụng 12,41t/m2 Độ lún đất chưa xử lý 1,443m > 0,4m (độ lún cho phép bồn chứa theo qui trình TCXD 205-1998 ) Phải xử lý trước xây dựng công trình, phương án gia cố cọc đất trôn ximăng chọn để xử lý Trang 107 Si (m) Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung 1/ XÁC ĐỊNH MÔĐUN BIẾN DẠNG CÁC LỚP ĐẤT Môđun biến dạng lớp đất tính cho cấp tải, dựa vào ứng suất lớp Lớp 2: Ứng suất tác dụng - Khi chưa có tải: σ1 = γ1 bh σ1 Lớ p xh tb Lớ p 8,07 Lớ p t/m 0,81 kg/cm Dựa vào kết nén lún mẫu LK3-2 ta xác định e1 tương ứng với s1 e1 = 1,76 - Khi có tải: σ = q + γ 1bh1 xhtb1 Lớp σ2 = 20,48 t/m2 σ2 = 2,05 kg/cm2 Lớp σ1= σ1= Lớp Dựa vào kết nén lún ta xác định e2 tương ứng với σ2 e2 = 1,52 Vây : Môđun đàn hồi tính tương ứng với cấp tải 0,64-2,07kg/cm Ta có : (1 + l )∆σ E= e1 − e2 Suy Lớp : - Khi chưa có tải: σ 14,27 E1 = = γ σ1= kg/cm2 xh + γ bh h tb 19,54 t/m2 σ1= 1,38 kg/cm Dựa vào kết nén lún mẫu LK3-3 ta xác định e1 tương ứng với s1 e1 = 1,23 bh - Khi có tải: σ = q + γ xh + γ bh h tb σ2 = 31,95 t/m2 σ2 = 3,20 kg/cm bh Dựa vào kết nén lún ta xác định e2 tương ứng với σ2 e2 = 1,05 Vậy : tương ứng với cấp tải 1,34 - 2,77 kg/cm E = ( γ + e l − σ ) ∆ e Trang 108 q σ2 Luận văn cao học σ1 σ1= σ1= e1 = - Khi có tải: γ xh1 + γ 23,8 2 h + γ h3 Huỳnh Vương Trung t/m kg/cm 2,4 1,10 σ = q + γ 1bh xh1 + γ bh h2 + γ bh h3 tb 36,3 σ2 = σ2 = t/m2 3,6 kg/cm2 Dựa vào kết nén lún mẫu LK3-4 ta xác định e2 tương ứng với s2 e2 = 0,92 Vậy : tương ứng với cấp tải 2-4kg/cm2 E= (1 + l )∆σ e1 − e2 E = 14,48 kg/cm2 2/ XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮÙT CỦA CÁC LỚP ĐẤT Tính τ u ( C u ) Lớp 2: τ u = σ n tg ϕ + C σn1 = Trong đó: 8,07 t/m2 ϕ1 = 7010’ C1 1,26 τu1 = Lớp 3: = 1,10 t/m t/m τ u = σ n 2tgϕ2 + C2 σn2 = 19,5 t/m2 ϕ2 = 7032’ 0,96 C2 = t/m2 τu2 = 2,46 t/m2 Trong đó: 3/ Xác định hệ số cố kết ngang C h thí nghiệm xuyên CPTU Lớp2: Theo bảng kết nén cố kết mẫu BH2-8, ta có t50= 9phút Ir = G/Cu = 43,57 G =Eñh1/2*(1+ν) = 5,49 kg/cm2 Cu = 1,26 t/m2 (tính trên) r = 1,785cm bán kính thiết bị Piezocone Ta có : Tr I 0, 245 1,785 I C = = = 9,54E-03 cm /s 0,5 t 50 0,5 r h r 540 Trang 109 Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung Vậy hàm lượng tối ưu 140kg/m với sức chống cắt 4,3kg/cm E đh =935kg/cm2 Tổng hợp thông số kỹ thuật : Đường kính cọc d 0,6 m Hàm lượng cọc chiều dài cọc 20m 904,0 cọc chiều dài cọc 9m 474,0 cọc Khoảng cách cọc 0,95 m 4,3 Sức kháng cắt không thoát nước kg/cm Góc ma sát 30,0 độ Môđun đàn hồicọc gia cố h 935,4 kg/cm 1,7 t/m3 Khối lượng riêng C/ TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN 1/.Khả chịu tải theo đất nền(DT Bergado…) : Qghdat = 50,78 2/ Khả chịu tải theo vật liệu cọc : qcoc = 206,63 t/m2 3/ Tính tóan tải trọng tác dụng lên cọc : 12,4 Tải tác dụng lên mặt tiếp xúc đáy móng q= Công thức tính tải tác dụng lên cọc sau: q coc = Trong q E a + dat (1 − a ) E coc = 30,33 t/m t/m2 diện tích cọc mặt cắt ngang d=0,6m; nxA coc = 0,4 a = diện tích đáy móng d=32,2m ; A 4/ Tính tóan tải trọng tác dụng lên đất Tải tác dụng lên mặt tiếp xúc đáy móng q= Công thức tính tải tác dụng lên cọc sau: q dat = q (1 − a ) + E coc a E dat = 0,46 Acoc = 0,283 m2 813,92 m2 A= 12,4 t/m Vậy ta có bảng so sánh Stt Chi tiết Đất Cọc gia cố tải trọng tác dụng(t) 0,46 30,33 Khả chịu tải(t) Trang 110 17,0 206,6 Hsố an toàn 36,8 6,8 .n oc Luận văn caoghhọ udat coc n o coc udat Huỳnh Vương Trung STT Tên lớp đất Dnhomcoc(m) τudat(t/m2) cọc dài Lớp 35 1,26 20,0 Tổng tải trọng giới hạn Qghnhom(tấn) = 13.674 Tổng tải trọng tác dụng lên bồn P = qxSbồn = Hệ số an toàn FS =Qghnhom/P = 1,4 10.102 C/ TÍNH ĐỘ LÚN ỔN ĐỊNH: Độ lún công trình bao gồm độ lún khối gia cố S1 độ lún phần đất khối gia cố S2 S = S1+S2 1/ Tính độ lún S1của khối gia cố : σz Độ sâu Lớp ất Etđ a Ecoc (m) Lớp 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 0,4 (t/m2) 9.354 (t/m2) 142,7 (t/m2) 3.827,30 (t/m2) 12,41 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 9.354 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 142,7 3.827,30 3.827,30 3.827,30 3.827,30 3.827,30 3.827,30 3.827,30 3.827,30 3.827,30 2.537,70 2.537,70 2.537,70 2.537,70 2.537,70 2.537,70 2.537,70 2.537,70 2.537,70 2.537,70 2.537,70 12,27 12,12 11,98 11,84 11,69 11,55 11,40 11,26 11,12 10,97 10,83 10,68 10,54 10,40 10,25 10,11 9,96 9,82 9,68 9,53 Si (m) 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,0719 Trang 111 Luận văn cao học Lớp Lớp Lớp γ Độ sâu (m) 20 22 24 28,3 30 32 34 36 38 σ ,1γ bh ' h (t/m ) 1,57 1,57 1,57 1,57 1,67 1,67 1,67 1,67 1,67 Huỳnh Vương Trung β ất (t/m ) 1,14 1,25 1,37 1,61 2,01 2,14 2,28 2,41 2,55 (t/m ) 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 3,86 3,59 3,35 2,91 2,76 2,60 2,45 2,32 TỔNG CỘNG: S = S1+S2 = 0,33 m 4.3.4.1 Tính độ lún theo thời gian đất khối gia cố: 4.3.3 Tính độ lún theo thời gian phần đất khối gia cố Độ lún khối gia cố S1 = 71,9 (t/m ) 142,7 142,7 142,7 142,7 224,9 224,9 224,9 224,9 224,9 0,043 0,040 0,081 0,018 0,020 0,019 0,017 0,016 COÄNG : 0,254 mm Độ lún đất khối gia cố S2 = 254,12 mm 1/ Xác định Tv phần đất khối gia cố Theo kết quan trắc thực tế từ ngày 30/09/2002 đến ngày 03/11/2002 Vật liệu chất tải cát với chiều cao chất tải 7,8m Tổng độ lún trung bình Sqtrắc = 48 mm Ta coù : t C vtb Tv = h2 C vtb = Trong h ⎡ ⎢Σ ⎢ ⎣ hi c vi ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ t = 2,85E+06 Thời gian đặt tải 33ngày(s) h = 2.000 chiều dài đường thoát nước(cm) Ch = 9,54E-03 cm2/s Cv = 1,70E-03 cm2/s Cvtb Hệ số cố kết trung bình lớp đất Lớp đất T đ Daøy(m) 8,3 9,7 T H(m) 18 C v (cm /s 1,70E-03 1,30E-03 00131 Trang 112 C v tb (cm /s) 1,5E-3 Si (m) 35m 16 10 11 15 6m Luận văn cao học 14 Huỳnh Vương Trung 13 12 đường nhựa MẶT BẰNG BỐ TRÍ CÁC ĐIỂM ĐO BỒN A31 Trang 113 Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung 2/ Xác định mức độ cố kết U% ta coù Tv = 0,00131 Suy U% = 1,0% 3/ Xác định độ lún đất khối gia cố S’2 đ đ l h i i Trang 114 i ûi l Luận văn cao học Huỳnh Vương Trung 5/ Xác định mức độ cố kết phần đất gia cố : Theo tính toán : tổng độ lún phần đất gia cố S1= U% = S'1(U%Ï) S1 = 63% 6/ Xác định tỷ số K= kcọc/kđất Xác định fn: fn = n2 1 n2 − 1 kclay [ln( ) − , 75 + ( − + n )] [ L D ] − n2 n2 4n2 n2 r kcol Với : n = R 0,56C 0,56 x1 = = = 1,87 r r 0,3 r: 0,3m bán kính cọc; C=1m khoảng cách cọc Kđât : hệ số thấm đất yếu; Kcoc : hệ số thấm cọc gia cố LD chiều dài thấm = 20 m Vậy : fn = -1,1254 + 3168,9342 K Mặt khác ta cũngcó : (1) − 2C t U = 1− exp[ h ] R f (n) Với U% = 63% t = 2,85E+06 Thời gian đặt tải 33ngày(s) h = 2.000 chiều dài đường thoát nước(cm) Ch = 9,54E-03 cm2/s R = 0,56C = 0,56m = 56 cm Ta có : fn = 1,74E+01 Từ biểu thức (1) (2) ta giải K 1/K = 0,0051219 K= 195 Trang 115 (2) ... I/-TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu giải pháp cọc đất trộn vôi- ximăng để xử lý đất yếu II/-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1.NHIỆM VỤ: Nghiên cứu ứng dụng giải pháp cọc đất trộn vôi- ximăng để xử lý đất yếu nhằm gia... DỤNG CỌC ĐẤT-VÔI-XIMĂNG ĐỂ GIA CỐ ĐẤT NỀN ĐẤT YẾU 1.1 KHÁI NIỆM VỀ CỌC ĐẤT-VÔI, CỌC ĐẤT-XIMĂNG Từ lâu, phương pháp trộn vôi- ximăng dùng cải tạo đất Sự ổn định sâu đất yếu cọc vôi hay cọc ximăng. .. DUNG NGHIÊN CỨU TÊN ĐỀ TÀI:” NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT TRỘN VÔI-XIMĂNG ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU” ƒ Phân tích sâu điều kiện địa hình đặc điểm đất yếu Việt Nam để từ xác định thông số kỹ thuật cọc đất