Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dưới nền đường bằng cọc đất xi măng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN MINH NGHI ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU DƯỚI NỀN ĐƯỜNG BẰNG CỌC ĐẤT XI MĂNG LUẬN VĂN CAO HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG NĂM 2007 Trang MỞ ĐẦU I ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU: Trong năm gần với phát triển kinh tế đất nước, tốc độ đô thị hóa thành phố lớn diễn với nhịp độ nhanh Trong Tp Hồ Chí Minh số đô thị có tốc độ đô thị hóa nhanh nước Tp Hồ Chí Minh trung tâm kinh tế lớn nước, có đầu mối giao thông đường biển, đường sông quan trọng vùng cực nam nam Trung nước hầu hết với nước khu vực châu Thái Bình Dương Về đường Tp Hồ Chí Minh dễ dàng liên lạc với Campuchia qua quốc lộ 22, với toàn vùng cao nguyên trung phần nam Lào qua quốc lộ 13 Thành phố trung tâm khoa học kỹ thuật chuyển giao công nghệ đại trung tâm giao dịch , thương mại, dịch vụ du lịch, tài ngân hàng khu vực châu Thái Bình Dương quốc tế Chính nhu cầu xây dựng xây dựng hệ thống đường giao thông Tp Hồ Chí Minh nhằm phục vụ nghiệp phát triển kinh tế xã hôi, đảm bảo an ninh quốc phòng ngày cấp thiết Một số dự án triển khai xây dựng đất yếu khu vực nói đạt nhiều lợi ích cho công xây dựng bảo vệ Tổ quốc Tuy nhiên, việc xây dựng công trình đất yếu gặp không khó khăn công tác xử lý đất yếu Trong số biện pháp xử lý đất yếu truyền thống chưa mang lại hiệu mong muốn Phương pháp gia cố đất yếu cọc đất - xi măng (XM) công nghệ để xử lý đất yếu giới biết đến áp dụng từ năm 1970 đạt công nghệ hoàn chỉnh phát triển mạnh mẽ phải tính từ Trang năm 1990 trở lại Đối với Việt Nam, công nghệ cọc đất - XM lần Thụy Điển chuyển giao công nghệ cho Bộ Xây dựng vào năm 1992-1994, sử dụng gia cường nhà công trình xây dựng dân dụng Tại nhiều nước giới, việc sử dụng công nghệ cọc đất - XM cho gia cố đất yếu dự án đường bộ, đường sắt cho hiệu cao Do vậy, nghiên cứu công nghệ cọc đất – XM để áp dụng cho dự án đường đắp đất yếu khu vực Tp Hồ Chí Minh phương pháp hiệu có tính khả thi cao II XÁC LẬP NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU : Trong vấn đề liên quan đến cọc đất – XM, mục tiêu phạm vi nghiên cứu đề tài tập trung giải vấn đề sau: Tổng quan giải pháp xử lí đất yếu cọc đất - XM Từ thí nghiệm nén trục đất gia cố cọc đất - XM, nghiên cứu khác biệt cường độ cọc đất - XM thí nghiệm trộn phòng trường Nghiên cứu gia tăng cường độ cọc đất – XM so với cường độ đất chưa gia cố Nghiên cứu giải pháp cấu tạo tính toán cọc đất - XM gia cố cho đất yếu công trình đường Trang CHƯƠNG - NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT - XIMĂNG ĐỂ XỬ LÍ NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Tổng quan phương pháp trộn ximăng vào đất yếu Kỹ thuật gia cố vôi áp dụng phát triển mạnh mẽ lónh vực xây dựng lớp móng đường Và theo thời gian, phương pháp phát triển để cải thiện tính chất lí đất sét thiên nhiên Những năm trước, gia cố cọc vôi thường người ta đào khoan lỗ có đường kính từ 30-50cm, cách 2-5cm cho cục vôi sống chưa vào Khi tiếp xúc với nước đất yếu vôi làm tăng thể tích (có tăng đường kính cọc lên từ 60-80%), có tác dụng nén chặt đất xung quanh, đồng thời có tác dụng gia cố đất xung quanh cọc làm tăng cường độ hút nước , giảm độ ẩm đất xung quanh cọc vôi Tuy nhiên, độ thấm đất sét nhỏ nên lan truyền vôi khối đất bị hạn chế, việc cải thiện tính chất cọc vôi cục Để khắc phục nhược điểm trên, năm 1975 chuyên gia Thụy Điển trực tiếp trộn vôi với đất sét mềm đất yếu, làm thành cọc đất gia cố vôi tưởng kó thuật thi công cọc đất gia cố vôi Thụy Điển xây dựng đất yếu cột có đường kính 50cm thiết bị trộn đặc biệt kiểu khoan dóa thiết bị giống dụng cụ khuấy trứng khổng lồ Khoan xoắn vào đất đến độ sâu yêu cầu tương thích với chiều dài cọc xoắn lên xoay ngược chiều ™ Vật liệu gia cố cọc đất vôi vôi bột chưa có cỡ hạt 0,2mm ™ Tác dụng chủ yếu vôi để tăng sức chống cắt giảm tính nén lún đất Những thay đổi tính chất học đất xảy nhanh qui trình trao đổi ion “vôi tôi” đất Trang ™ Đất gia cố vôi ximăng rắn chắc, có hệ số nén thấp, sức chống cắt cao so với đất không gia cố Cường độ chống cắt đất sét gia cố lên tới 10 KG/cm2 tăng 50 lần so với đất chưa gia cố ™ Kết nghiên cứu cho thấy : sau tháng đất gia cố vôi đạt 80% giá trị cường độ cần có Đối với đất gia cố ximăng giá trị đạt vòng tháng Trong phạm vi cọc gia cố , đất bị phá hủy cấu trúc tự nhiên, sau trộn với vôi lỏng ximăng thành hỗn hợp Các phản ứng hóa học xảy ra, hỗn hợp phát triển cường độ trở thành cọc chịu lực Kết thí nghiệm cho thấy hệ số thấm đất vôi đất ximăng lớn (k=10-210-4cm/s) cột làm gia tăng trình cố kết đất 1.1.1 Phương pháp dùng ximăng để trộn vào đất yếu Đây phương pháp hiệu để gia cố đất, phương pháp áp dụng phổ biến cho công trình thủy lợi Hình 1.1 : Công trường thi công cọc đất - XM Trang Nguyên lí phương pháp : vào lỗ rỗng đất khe nứt đá lượng ximăng cần thiết theo thiết kế Vữa ximăng vào lỗ rỗng khe nứt sau cứng lại, có tác dụng làm giảm tính thấm làm tăng khả chịu tải đất hay đá công trình xây dựng Hình 1.2 : Biểu đồ mô tả phản ứng củc cọc đất – XM mối quan hệ hàm lượng ximăng cường độ Hiện nay, phương pháp vữa ximăng ứng dụng nhiều lónh vực xây dựng có nhiều ưu việt so với biện pháp hóa lí khác Khi áp dụng phương không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp mà hiệu gia cường cao, thiết bị thi công đơn giản, có ý nghóa kinh tế lớn Chính lẽ mà phương pháp vữa ximăng để gia cố có phạm vi ứng dụng rộng rãi, không công trình thủy lợi, cảng mà áp dụng cho công trình cầu, đường gia cường sửa chữa trụ cầu xây dựng mỏ, thiết kế đường hầm, xây dựng công nghiệp thiết Trang kế công trình chịu tải trọng lớn đá dăm, sỏi, cuội… làm giảm tính thấm lọai đất, đá đảm bảo cho công trình làm việc ổn định Để làm tăng hiệu vữa ximăng, thêm vào chất phụ gia : cát, bột đá, đất sét, phụ gia hoạt tính CaCl2 1.1.2 Vật liệu ximăng sử dụng đất gia cố: Khối lượng riêng γa = 3.1 g/cm3 Khối lượng thể tích γo = 1.15g/cm3 Thời gian ninh kết : Bắt đầu không sớm (phút) : 45 Kết thúc không chậm (giờ) : 10 1.2 Lịch sử phát triển cọc vôi, cọc ximăng, cọc vôi-ximăng Từ lâu phương pháp trộn vôi, ximăng dùng để cải tạo đất yếu Thời cổ La Mã người ta dùng vôi chất kết dính liện kết khối đá ™ Ngay từ năm 1925, Liên Xô dùng vôi để cải tạo tính chất đất phục vụ xây dựng đường giao thông, thủy lợi, công trình nhà… ™ Vào năm 1954, IU.B Osipov dùng vôi sống để cải tạo tính chất xây dựng đất Theo ông, vôi sống có khả ngưng kết (hoá cứng) vòng 5-10 phút điều kiện xác định, tức ngưng kết nhanh gấp 50-100 lần vôi ™ Cũng năm 1954, công ty Intrusion Prepakt (Mỹ) ứng dụng phát triển kỹ thuật cọc trộn chỗ (MIP-Mix In Place Pile) Vào năm 1960, qui trình gia cố đất vôi trộn đất cho lớp đất mặt dày 1m thực Mỹ Đức cách nhồi vôi vào lỗ khoan sẵn đường kính 100mm Đến năm 1961, kỹ thuật MIP áp dụng Nhật Bản với 300.000m dài cột dùng gia cố hố đào kiểm soát mực nước ngầm Tiếp tục Trang đến năm đầu thập niên 70, công ty Seiko Kogyo thực thành công kỹ thuật tường ngăn SMW (Soil Mixture Wall) ™ Năm 1967, viện nghiên cứu hải cảng bến tàu (PHRI-Port and Habour Reseach Institute) thuộc giao thông vận tải Nhật Bản bắt đầu tiến hành thí nghiệm phòng sử dụng vôi cục vôi bột để xử lí cải tạo đất biển phương pháp Deep Lime Mixing (DML) – phương pháp trộn sâu Đề tài nghiên cứu Okumura Terashi chủ trì : − Nghiên cứu phản ứng xảy vôi đất biển − Nghiên cứu việc chế tạo thiết bị trộn phù hợp Những thiết bị trộn trộn sử dụng để thử nghiệm gần sân bay Hameda ™ Cũng vào năm 1967, Kjeld Paus, Linden Alimak AB Byggproduktion AB tiến hành nghiện cứu phòng thí nghiệm thực địa cho phương pháp cột vôi Thụy Điển để xử lý đất sét yếu đường ™ Năm 1973, Abelev mô tả phương pháp xử lí đất áp dụng Barnul Buston. Buston, người ta xử lí lớp bùn sét dày 30m ( γ = 15 − 16 KN / m3 ,W = 23 − 26% ) cột vôi sống có đường kính 0,5m, dài m tim cột cách 2m Hàm lượng nước đất sét giảm trung bình 5%, thông số cường độ kháng cắt C’=12-21KPa φ’ =13-140 đến C’=3037KPa φ’ =17-200 modul biến dạng đất cột tăng từ 10001600KPa lên 2900-3800 KPa Buston, người ta tiến hành thí nghệm chất tải trước sau xử lí đất sét ( γ = 17 − 18KN / m3 ,W = 25 − 28% ) với cột vôi đường kính 0,265m dài 5m Kết thí nghiệm bàn nén trường thực 36 ngày sau xử lí cho thấy rõ hiệu phương pháp ™ Năm 1974, Viện Nghiện Cứu Hải Cảng Bến Taøu (PHRI – Port and Habour Reseach Insititute) Trang ™ Cũng vào năm 1974, người ta tiến hành thí nghiệm với cọc vôi sân bay Ska Edeby, Th Điển với cọc dài 15m, đường kính 0,5m ™ Năm 1975, PHRI nghiên cứu phát triển phương pháp trộn ximăng sâu (CDM – Cement Deep Mix) việc xử dụbg vữa ximăng lỏng áp dụng xử lí sét yếu bờ biển ™ Năm 1976, Viện Nghiên Cứu Công Trình Công Cộng (PWRI – Public Works Reseach Insititute) thuộc Bộ xây dựng Nhật Bản hợp tác với Viện Nghiên Cứu Máy Xây Dựng Nhật Bản bắt đầu nghiên cứu phương pháp DJM – Deep Jet Mix Trộn phun khô sử dụng bột ximăng khô vôi sống Giai đoạn đấu tiên thử nghiệm thành công vào năm 1980 ™ Cũng vào năm 1976, Ấn Độ,Hunad S.M Etel thuộc Viện Kỹ Thuật Công Nghệ Shri tiếp sau Swarajyamal Hunad nghiên cứu đề xuất sử dụng côt vôi để xử lí đất yếu trương nở loại đất phổ biến khap miền Trung Ấn Độ ™ Năm 1977, Thụy Điển Viện Địa Kỹ Thuật Thụy Điển SGI (Swedish Geotechnical Insititute) xuất lần đấu tiên sách hướng dẫn thiết kế cọc vôi Kỹ thuật bao gồm việc trộn chỗ với tỉ lệ 6% vôi sống với đất sét mềm máy khoan Kết qảu ghi nhận sau năm cường độ đạt gấp 50 lần cường độ đất chưa xử lí Các cọc vôi trở nên thấm nước đất chưa xử lí chúng làm việc giếng cát ™ Năm 1980, phương pháp DJM áp dụng thực tế cho công trình Nhật Bản ™ Năm 1983, Helsink Phần Lan, Eggstad xuất báo cáo State of the art hiệu gia cố cọc vôi ™ Năm 1985, Viện Địa Kỹ Thuật Thụy Điển SGI xuất tuyển tập trình 10 năm phát triển phương pháp trộn sâu Trang ™ Năm 1986, Miura kết luận việc cải tạo đất sét yếu Ariake Nhật Bản cách trộn vôi sống có hiệu với đất sét ven bờ đất sét bờ ™ Năm 1987, từ kết nghiên cứu Cục Đường Bộ Và Đường Sắt Quốc Gia Pháp tài trợ công ty Bachy (Pháp) ứng dụng phát triển qui trình Colmix việc thi công trộn đầm chặt đất – ximăng thực cách đảo ngược chiều xoay máy khoan rút lên ™ Năm 1989, công ty Trevi Ý phát triển DMM theo kỹ thuật riêng Trevimix Method ; trước hết phương pháp phun trộn khô phương pháp trộn ứơt ™ Năm 1989, Thụy Điển việc sử dụng cọc hỗn hợp vôi + ximăng (LCC – Lime Cement Column) phát triển ™ Năm 1990, Phần Lan người ta sử dụng thiết bị trộn sử ximăng vôi ™ Năm 1990, giáo sư Tersashi ngừơi có trình nghiên cứu DLM (Deep Lime Mixing), CDM (Cement Deep Mixing) vaø DJM (Dry Jet Mixing) từ năm 1970 với Viện Nghiên Cứu Hải Cảng Bến Tàu PHRI Nhật Bản tổ chức buổi hội thảo Phần Lan ; đó, giới thiệu 30 loại chất kết dính (Binder) bao gồn thành phầnh xỉ, thạch cao, cement sử dụng thực tế Nhật Bản ™ Năm 1991, Viện Khoa Học Bungari công bố kết qa nghiên cứu Bungari gia cố cọc đất – ximăng ™ Trong thập niên 1990, việc sử dụng phương pháp gia cố sâu cho đất cọc vôi – cement gia tăng Nauy ™ Năm 1993, hiệp hội Deep Jet Mixing – DJM Nhật Bản phát hành tài liệu hướng dẫn thiết kế xây dựng theo phương pháp DJM Trang 100 Ứùng suất phân bố đáy khối gia cố xác định biểu thức: σ p = q + γH Trong đó: - q = 70.211kN/m2 tải trọng phân bố - H = 20m Chiều dài cọc đất xi măng hay chiều sâu khối gia cố - γ = 14.6kN/m3 dung trọng lớp đất yếu Thay thông số ta được: σp = 70.211+14.6*20 = 362.21 kN/m2 4.3.4.4 Tính toán sức chịu tải ¾ Khả chịu tải cọc đất xi măng đơn theo vật liệu Sức chịu tải cọc đất xi măng xác định dựa vào biểu thức tham khảo tài liệu [12], trang 104 sau: Q ult ,col = A col (3.5C col + 3σ h ) Trong đó: - Cucol = 528.30 kN/m2 - σh áp lực ngang tổng cộng tác động lên cọc mặt cắt giới haïn - σh = σp + 5Cusoil = 70.211+14.6*20+5*15.34 = 438.93 kN/m2 - Q ult ,col = 0.283 * (3.5 * 528.30 + * 438.93) = 895.12 kN - Như ta có: qcol = 144.20 kN < Q ult ,col Fs = 895.12 = 447.55kN 2.0 ¾ Khả chịu tải cọc đất xi măng đơn theo đất Khả chịu tải cọc đất xi măng theo đất xác định dựa vào biểu thức tham khảo tài liệu [12], trang 104 sau: Qult,soil = (πdLcol + 2.25πd2)Cusoil = (3.14*0.6*20+2.25*3.14*0.62)*15.34 = 617.48 kN Trang 101 Như ta có: qcol = 144.20kN < Q ult ,soil Fs = 617.48 = 411.65kN 1.5 Do đó, cọc đất xi măng đảm bảo điều kiện cường độ ¾ Tính toán chịu tải giới hạn nhóm cọc đất - ximăng Sức chịu tải lớp đất yếu xác định theo biểu thức Terzaghi, tài liệu [12] sau: q u = * C usoil * H * (B + L) + * C usoil * B * L Trong đó: - qu khả chịu tải nhóm cọc - B = 19.20m bề rộng bề rộng đắp tính toán - L = 1m - H = 20m chiều sâu khối gia cố - Cusoil = 15.34 kN/m2 - sức kháng cắt không thoát nước đất Thay giá trị ta được: q u = * 15.34 * 20 * (19.20 + 1) + * 15.34 * 19.20 = 14165.98kN / m Như ta có: σp*B*L = 6954.9 kN < q a = q u 14165 98 = = 7082.99 kN 2 4.3.4.5 Kiểm tra ổn định trượt theo phương ngang: ¾ Khi chưa kết hợp với vải địa kỹ thuật Trang 102 Nền đắp Cọc đất XM Nền đất yếu Hình 4.7 : Mô hình xác định hệ số an toàn trượt sâu theo phương ngang Để toán tính hệ số an toàn gần tác giả đề xuất mô hệ cọc đất ximăng đất yếu thành hệ tương đương Trang 103 Nền đắp Hệ tương đương Nền đất yếu Hình 4.8 : Mô hình xác định hệ số an toàn trượt sâu theo phương ngang Hình 4.9 : Cung trượt nguy hiểm theo phương ngang Trang 104 Bảng 4.6: Kết tính toán hệ số Fs Hệ số tính toán Phương ngang đường Hệ số yêu cầu 1.674 1.2 Kết luận Đạt yêu cầu ¾ Khi kết hợp với vải địa kỹ thuật Nền đắp Vải địa KT Hệ tương đương Nền đất yếu Hình 4.10 : Mô hình xác định hệ số an toàn trượt sâu theo phương ngang Khi có gia cường vải địa kỹ thuật Trang 105 Hình 4.11 : Cung trượt nguy hiểm theo phương ngang có gia cường vải địa KT Bảng 4.6: Kết tính toán hệ số Fs Hệ số tính toán Phương ngang đường Hệ số yêu cầu 2.040 1.2 Kết luận Đạt yêu cầu 4.3.4.6 Tính toán độ lún tổng cộng đất yếu gia cố cọc đất xi măng - Xét điều kiện tải trọng tác dụng lên cọc với tải trọng rão cọc ta có: - Tải trọng rão cọc: qcreep, col = 0.65*Qult,col = 0.65*895.12 = 581.83 kN - Tải trọng tác dụng lên cọc: qcol = 144.20kN < qcreep, col = 581.83 kN Do việc tính toán độ lún tổng cộng theo trường hợp A ( trường hợp tải trọng tác dụng chưa vượt tải trọng rão cọc) Độ lún công trình bao gồm độ lún khối gia cố Δh1 độ lún phần khối gia cố Δh2 S = Δh1 + Δh2 ¾ Tính toán độ lún Δh1 khối gia cố Trang 106 Ứng suất tác dụng lên lớp đất theo qui phạm σ z = q Độ lún khối gia cố tính toán theo biểu thức: Δh = a * E col H*q + (1 − a) * E soil Trong đó: - H = 20 m - σz = q = 70.211kN/m2 - a = 0.126 - Ecol = 78747.30 kN/m2 - Esoil = 1235.68 kN/m2 Thay vào biểu thức ta có: Δh = 20 * 70.211 = 0.127m =12.7cm 0.126 * 78747.30 + (1 − 0.126) * 1235.68 ¾ Tính toán độ lún Δh2 khối gia cố Độ lún cố kết Δh2 dự tính theo phương pháp phân tầng lấy tổng với công thức sau: Si = e1 − e * hi (1 + e ) Trong đó: - hi - bề dày lớp đất tính lún thứ i - e - hệ số rỗng lớp đất i trạng thái tự nhiên ban đầu Bảng 4.7 : Bảng tổng hợp thí nghiệm nén cố kết cấp áp lực P (kG/cm2) e 2.401 2.128 1.915 1.632 1.066 Trang 107 - Dung trọng có xét đẩy nổi, γ = 0.46T/m3 - Bề rộng đường, B = 19.20m - Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng quy đổi, Ptc = 7.0211 T/m2 - Bề dày phân lớp tính lún, h=2m Hình 4.12 : Sơ đồ tính lún khối gia cố Δh2 Bảng 4.8 : Bảng tính toán độ lún khối gia coá Δh2 STT Zgl (m) I σiz =2IPtc P1=σivz (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) P2=σiz+σivz e1 e2 Sc (cm) 21 0.500 0.702 3.668 4.370 1.679 1.580 7.41 22 0.494 0.694 3.760 4.454 1.666 1.568 7.36 23 0.478 0.671 3.852 4.523 1.653 1.558 7.15 24 0.451 0.633 3.944 4.577 1.640 1.551 6.79 Độ lún tổng cộng: 28.71 cm Như độ lún tổng cộng là: S = Δh1 + Δh2 = 12.79 + 28.71 = 41.51cm Trang 108 4.3.5 Toán lựa chọn vải địa kỹ thuật gia cường Tải trọng phân phối cho vải địa kỹ thuật nằm mũ cọc liền kề chịu lực WT xác định theo điều kiện H > 1.4(s-d) Ta có H = 3m > 1.4*(1.5-0.6) = 1.26m Do đó, WT xác định theo công thức sau (tham khảo tài liệu [10]): WT = WT = 1.4s.ffs γ(s − d ) ⎡ 2 ⎛ p' c ⎢s − d ⎜⎜ 2 s −d ⎝ σ' v ⎣ ⎞⎤ ⎟⎟⎥ ⎠⎦ 1.4 * 1.5 * 1.3 * 18.25 * (1.5 − 0.6) ⎡ ⎛ 142.42 ⎞⎤ 1.5 − 0.6 ⎜ ⎟⎥ = 36.05kN / m ⎢ 2 1.5 − 0.6 ⎝ 70.21 ⎠⎦ ⎣ Lực kéo Trp tính từ tải trọng phân phối cho cốt WT sau: Trp = Trp = WT (s − d ) 1+ 2d 6ε 36.05(1.5 − 0.6) 1+ = 56.29 kN * 0.6 * 0.05 Như ta phải chọn loại vải có lực kéo lớn Trp Trong luận văn tác giả chọn vải địa kỹ thuật gia cường loại vải cường độ cao Polyfelt Rock Pec 50 tương ứng với khả chịu kéo 60kN 4.3.6 Xác định khoảng cách tối ưu cho Lp (khoảng cách nằm ngang từ mép hàng cọc đến chân talus) ¾ Khi Lp = 0m Hình 4.13 : Cung trượt nguy hiểm theo phương ngang Lp=0m Trang 109 ¾ Khi Lp = 1m Hình 4.14 : Cung trượt nguy hiểm theo phương ngang Lp=1m ¾ Khi Lp = 2m Hình 4.15 : Cung trượt nguy hiểm theo phương ngang Lp=2m Trang 110 ¾ Khi Lp = 3m Hình 4.16 : Cung trượt nguy hiểm theo phương ngang Lp=3m ¾ Khi Lp = 3.5m Hình 4.17 : Cung trượt nguy hiểm theo phương ngang Lp=3.5m Trang 111 ¾ Khi Lp = 4.0m Hình 4.18 : Cung trượt nguy hiểm theo phương ngang Lp=4.0m ¾ Nhận xét : Dựa vào kết tính toán Lp ta thấy rằng, Lp tăng hệ số an toàn trượt sâu giảm, để tiết kiệm tác giả đề xuất : Chọn Lp = 2.4m có kết hợp với vải địa kỹ thuật để gia cường tăng hệ số an toàn trượt sâu Từ vị trí Lp = 2.4m bên phía talus đường bố trí chiều sâu cọc giảm dần Trang 112 CHƯƠNG : CÁC KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Nhận xét kết luận Qua kết nghiên cứu từ chương đến chương cho phép rút nhận xét, kết luận sau: 1) Sức chịu nén cực đại (qu) tăng theo hàm lượng xi măng trộn đất tăng nhanh hàm lượng xi măng đất tăng đến 140kg/m3 2) Khi tăng hàm lượng xi măng đất đến 160kg/m3 sức chịu nén tăng chậm 3) Từ hàm lượng 160kg/m3 đến 180kg/m3 sức chịu nén cực đại (qu) tăng chậm 4) Khi so sánh gia tăng cường độ cọc đất ximăng so với cường độ đất chưa gia cố tác giả nhận thấy sức chịu nén (qu) cọc đất – ximăng sau 28 ngày lớn khoảng 36 lần so với (qu) đất nguyên dạng 5) Khi so sánh kết thí nghiệm phòng trường tác giả nhận thấy: - Sức chịu nén (qu) mẫu đất trộn ximăng phòng sau 28 ngày lớn sức chịu nén (qu) mẫu đất trộn ximăng lấy cách khoan lõi bên cọc thực trường khoảng lần - Sức chịu nén (qu) mẫu đất trộn ximăng phòng sau 28 ngày lớn sức chịu nén (qu) mẫu đất trộn ximăng theo thí nghiệm xuyên động (DCPT) khoảng 1.7 lần ™ Từ kết cho thấy : - Đất trộn ximăng phòng có cường độ cao so với trộn thực trường Điều chất lượng trộn phòng tốt nhiều Trang 113 so với trộn trường Do việc kiểm chứng trường cần thiết - Các thí nghiệm trường khác cho kết khác Do việc chọn lựa thí nghiệm trường cho kết tin cậy cần thiết - Kết qu xác định lõi khoan có khác biệt so với kết thí nghiệm DCPT, nhiều nguyên nhân: ảnh hưởng kích thước mẫu khoan, trình khoan mẫu, rút mẫu, cắt mẫu… phần tạo ứng suất lên mẫu, gây biến dạng, nứt mẫu 6) Theo kết thí nghiệm nén trục có nở hông modul nén nở hông đất gia cố ximăng 90 -150 lần độ bền chống cắt không thoát nước 7) Căn vào kết thí nghiệm chương 3, học viên kiến nghị hàm lượng xi măng tối ưu cho loại đất yếu khu vực kênh Lò Gốm Quận Tp Hồ Chí Minh 140kg/m3 Sau gia cố sức chịu nén cực đại đất tăng lên tương đương 36 lần 8) Ngoài học viên kiến nghị sử dụng ximăng Holcim cho công trình Đại lộ Đông – Tây, theo kết thí nghiệm cho thấy qu sừ dụng ximăng Holcim ổn định so với qu sử dụng ximăng Nghi Sơn 9) Dựa vào kết tính toán Lp (khoảng cách nằm ngang từ mép hàng cọc đến chân talus) ta thấy rằng, Lp tăng hệ số an toàn trượt sâu giảm, để tiết kiệm tác giả đề xuất chọn Lp = 2.4m có kết hợp với vải địa kỹ thuật để gia cường làm tăng hệ số an toàn trượt sâu cho công trình Trang 114 5.2 Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp Tác giả kiến nghị nghiên cứu phân tích phân bố ứng suất, biến dạng hệ cọc đất ximăng để xác định chiều dài cọc tối ưu cho vị trí đường Nghiên cứu mối quan hệ lớp vải địa kỹ thuật gia cường với khoảng cách bố trí cọc đất ximăng để mang lại hiệu kinh tế cao ... nghiên cứu ứng dụng phương pháp cọc đất - ximăng để xử lí đất yếu đường, sâu giải pháp cấu tạo cọc đất ximăng Trang 19 CHƯƠNG - CẤU TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN GIA CỐ ĐẤT YẾU BẰNG CỌC ĐẤT – XM DƯỚI... toán cọc đất - XM gia cố cho đất yếu công trình đường Trang CHƯƠNG - NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT - XIMĂNG ĐỂ XỬ LÍ NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Tổng quan phương pháp trộn ximăng vào đất yếu Kỹ... hệ thống cọc đất ximăng Hình 2.5: Gia cố đất yếu đường hệ thống cọc đất ximăng Hình 2.6: Bố trí cấu tạo hệ cọc mặt Trang 23 - Nền đất yếu đường gia cố với cọc đất - ximăng - Chiều dài cọc thay