Nghiên cứu phương pháp gia tải hiệu quả cho công trình nền đắp kết hợp bơm hút chân không

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  NGUYỄN VĨNH TOÀN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP GIA TẢI HIỆU QUẢ CHO CƠNG TRÌNH NỀN ĐẮP KẾT HỢP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG CHUYÊN NGÀNH : XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ & ĐƯỜNG THÀNH PHỐ LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2009 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS TRẦN TUẤN ANH CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT : PGS – TS VÕ PHÁN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT : TS LÊ BÁ VINH Luận văn thạc sĩ bảo vệ : HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, Ngày ……… tháng ……… năm 20… TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc -oOo Tp.Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên NGUYỄN VĨNH TOÀN Phái : : Nam Bình Dương Ngày, tháng, năm sinh : 17   1975 Chuyên ngành : Xây dựng đường ô tô đường thành phố MSHV : 00107512 Nơi sinh : TÊN ĐỀ TÀI : “NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP GIA TẢI HIỆU QUẢ CHO CƠNG TRÌNH NỀN ĐẮP KẾT HỢP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG” NHIỆM VỤ LUẬN VĂN :  Mở đầu : Đặt vấn đề nghiên cứu, ý nghĩa  mục tiêu đề tài, phương hướng  phạm vi nghiên cứu đề tài  Chương : Tổng quan  Chương : Xây dựng lời giải giải tích cho tốn lăng trụ cố kết đối xứng trục điều kiện gia tải trước đắp đất kết hợp bơm hút chân không  Chương : So sánh kiểm chứng kết lời giải giải tích với số liệu quan trắc trường từ cơng trình thực tế  Chương : Phân tích hiệu phương pháp xử lý đất yếu gia tải đắp đất bơm hút chân không  Kết luận đề xuất phương hướng nghiên cứu NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02  02  2009 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30  11  2009 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS TRẦN TUẤN ANH Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS Trần Tuấn Anh, với vai trò giáo viên hướng dẫn dành nhiều thời gian quý báo hướng dẫn tận tình, giúp tơi hồn thành nội dung luận văn Thạc sĩ Tôi xin chân thành cảm ơn thầy PGS TS Võ Phán thầy TS Lê Bá Vinh có đóng góp ý kiến phản biện quan trọng nội dung Luận văn thạc sĩ Các ý kiến giúp cho đề tài hướng đạt yêu cầu mà mong muốn đồng thời đảm bảo nội dung luận văn Xin gửi lời cám ơn đến tất thầy cô giảng viên khoa Xây dựng, mơn Cầu đường, mơn Địa móng, trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, giảng dạy cung cấp kiến thức bổ ích chương trình đào tạo, giúp tơi hồn thiện kiến thức làm tảng cho việc thực hoàn thành tốt Luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình chăm lo động viên tinh thần để yên tâm học tập Xin cảm ơn tất anh chị, bạn học viên, đồng nghiệp quan ủng hộ suốt q trình học tập để tơi hồn tất chương trình học hồn thành Luận văn thạc sĩ NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Tên đề tài: “Nghiên cứu phương pháp gia tải hiệu cho cơng trình đắp kết hợp bơm hút chân khơng” Tóm tắt đề tài: Xuất phát từ nhu cầu ứng dụng rộng rãi công nghệ xử lý đất yếu phương pháp gia tải kết hợp bơm hút chân khơng vào việc thi cơng cơng trình đất yếu Việt nam, Phần mở đầu, tác giả đặt vấn đề, mục tiêu phương hướng nghiên cứu đề tài với nội dung chủ yếu sau : Giới thiệu tổng quan đất yếu số phương pháp xử lý đất yếu truyền thống Việt Nam Giới thiệu tổng quan cơng nghệ gia tải bơm hút chân khơng, qua nêu bật đặc tính ưu việt phương pháp (Chương 1); Từ ý muốn phân tích, so sánh, đánh giá tính hiệu việc gia cố đất yếu thông qua thông số đầu vào : chiều cao đắp gia tải, cường độ hút chân khơng, cự ly bố trí lõi thấm, … tác giả nghiên cứu, đề xuất cơng cụ tính tốn lời giải tốn học giải tích để tính tốn thông số áp lực nước lỗ rỗng thặng dư, độ cố kết trường hợp gia tải đắp đất kết hợp bơm hút chân không (Chương 2); Việc nghiên cứu dựa sở lý thuyết tác giả nước, quy trình, quy phạm hành Số liệu tính tốn từ lời giải giải tích tác giả kiểm chứng so sánh với số liệu quan trắc công trình thực tế, để làm sở đánh giá tính đắn kết nghiên cứu (Chương 3); Tác giả sử dụng công cụ lời giải giải tích tìm để tính tốn, phân tích tính hiệu phương án gia tải khác cơng trình cụ thể để minh họa tính ứng dụng đề tài (Chương 4); Qua kết nghiên cứu, tác giả nhận xét thấy cần thiết đề tài thực tiễn thiết kế, thi công cơng trình đất yếu sử dụng cơng nghệ bơm hút chân khơng, đồng thời có nhìn nhận mặt tồn tại, hạn chế đề tài đề xuất hướng nghiên cứu cho tác giả khác có quan tâm (Phần kết luận) HVTH : NGUYỄN VĨNH TỒN LUẬN VĂN THẠC SĨ MỤC LỤC TĨM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10 0.1 Đặt vấn đề nghiên cứu 10 0.2 Mục tiêu  Ý nghĩa đề tài 11 0.3 Phương hướng nghiên cứu đề tài 11 0.4 Phạm vi nghiên cứu đề tài 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 13 1.1 Tổng quan đất yếu phương pháp xử lý đất yếu truyền thống 14 1.1.1 Sơ lược đất yếu vùng đồng Việt Nam 13 1.1.2 Giới thiệu số phương pháp xử lý đất yếu truyền thống .14 a Phương pháp đệm cát thoát nước .14 b Phương pháp bố trí lõi thấm đứng 16 c Giới thiệu số đặc tính kỹ thuật bấc thấm chế tạo sẳn (PVD) 17 1.1.3 Một số kết nghiên cứu lý thuyết tính tốn cố kết điều kiện gia tải trước kết hợp giếng cát, bấc thấm 21 1.1.4 Một số cơng trình tiêu biểu sử dụng phương pháp gia tải trước kết hợp giếng cát, bấc thấm Việt Nam 23 1.2 Tổng quan phương pháp gia tải trước bơm hút chân không 24 1.2.1 Giới thiệu công nghệ gia tải trước bơm hút chân không 24 HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ a Nguyên tắc hoạt động hệ thống bơm hút chân không 25 b Phân tích ưu khuyết điểm phương pháp gia tải trước bơm hút chân không so với phương pháp giả tải trước thông thường .26 c Một số cơng trình thực tế áp dụng phương pháp thi công gia tải trước bơm hút chân không .27 1.2.2 Cơ sở lý thuyết 29 1.2.3 Giới thiệu công nghệ thi công bơm hút chân không 33 a Mơ tả trình tự lắp đặt hệ thống bơm hút chân không .33 b Mơ tả q trình bơm hút chân khơng .37 1.2.4 Sự kết hợp gia tải trước bơm hút chân không 37 CHƯƠNG : XÂY DỰNG LỜI GIẢI GIẢI TÍCH CỦA BÀI TỐN LĂNG TRỤ CỐ KẾT ĐỐI XỨNG TRỤC TRONG ĐIỀU KIỆN GIA TẢI TRƯỚC ĐẮP ĐẤT KẾT HỢP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 38 2.1 Xây dựng mơ hình lăng trụ cố kết đối xứng trục 38 2.2 Những giả thuyết ban đầu 39 2.3 Xây dựng lời giải giải tích 40 2.3.1 Xây dựng hàm áp lực nước lỗ rỗng thặng dư .39 2.3.2 Xây dựng hàm cố kết 52 2.3.3 Xây dựng hàm cố kết trung bình cho toàn đường 53 2.4 Ứng dụng hàm áp lực nước lỗ rỗng thặng dư hàm cố kết tính tốn cơng trình gia tải hút chân không kết hợp gia tải đắp đất nhiều giai đoạn 55 2.4.1 Xây dựng hàm áp lực nước lỗ rỗng thặng dư điều kiện gia tải nhiều cấp 55 2.4.2 Xây dựng hàm cố kết U điều kiện gia tải nhiều cấp 58 2.5 Tóm tắt kết thực chương 64 2.6 Kết luận chương 66 HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ CHƯƠNG : SO SÁNH KIỂM CHỨNG KẾT QUẢ CỦA LỜI GIẢI GIẢI TÍCH VỚI SỐ LIỆU QUAN TRẮC HIỆN TRƯỜNG TỪ MỘT CƠNG TRÌNH THỰC TẾ 67 3.1 Tổng quan cơng trình thực tế nghiên cứu .67 3.2 Mơ tả q trình xử lý 70 3.3 Các thiết bị phép quan trắc trường 73 3.4 Tổng hợp số liệu kết quan trắc 74 4.1.1 Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư .74 4.1.2 Độ lún bề mặt 77 4.1.3 Độ lún lớp đất .80 3.5 Tính tốn lời giải giải tích so sánh với số liệu quan trắc trường 83 3.5.1 Xử lý thông số đầu vào 83 3.5.2 Tải trọng 84 3.5.3 Kết tính tốn từ lời giải giải tích 86 a Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư .86 b Độ lún bề mặt 93 c Độ lún lớp .102 3.6 Nhận xét số liệu tính tốn lời giải giải tích so với số liệu quan trắc trường .113 3.6.1 Số liệu áp lực nước lỗ rỗng thặng dư 113 3.6.2 Số liệu độ lún .115 3.7 Kết luận chương 117 HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ CHƯƠNG : PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIA TẢI ĐẮP ĐẤT VÀ BƠM HÚT CHÂN KHÔNG 118 4.1 Phân tích hiệu phương pháp gia tải đắp đất bơm hút chân không 118 4.1.1 Mơ tả trường hợp phân tích 118 4.1.2 Phân tích hiệu xử lý yếu tố thời gian 120 4.1.3 Phân tích hiệu xử lý yếu tố cự ly bố trí bấc thấm 126 4.1.4 Phân tích hiệu phương án gia tải yếu tố kinh tế .130 4.2 Kết luận chương 134 KẾT LUẬN & ĐỀ XUẤT PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 135 5.1 Kết luận 135 5.2 Đề xuất phương hướng nghiên cứu 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 138 PHỤ LỤC : CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN 141 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 143 HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 10 MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU, MỤC TIÊU  Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI, PHƯƠNG HƯỚNG  PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 0.1 ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU : Cùng với phát triển kinh tế nước ta năm gần đây, việc đầu tư phát triển sở hạ tầng trọng đẩy mạnh, cơng trình giao thơng, dân dụng, công nghiệp xây dựng với quy mô ngày lớn Phạm vi xây dựng không tập trung đô thị mà ngày mở rộng phạm vi đến tận vùng đồng nông thôn Ở Nam có hai vùng đồng thuộc lưu vực sông Đồng Nai (Đông Nam bộ) lưu vực sông Cửu Long (Tây Nam bộ) Đây vùng đồng rộng lớn có địa chất đất yếu, vấn đề kỹ thuật thường xuyên gặp phải xây dựng cơng trình vấn đề xử lý đất yếu khu vực cơng trình Có nhiều phương pháp xử lý gia cố đất yếu áp dụng thành công gia tải trước đắp lớp đệm cát kết hợp cắm bấc thấm, giếng cát, cọc cát, cọc đất,… Tuy nhiên, với nhu cầu cần đẩy nhanh tiến độ thi cơng cơng trình nói riêng, tiến độ đầu tư sở hạ tầng nói chung nước, việc tìm phương pháp xử lý đất yếu vừa nhanh vừa hiệu cần thiết Phương pháp gia cố đất gia tải đắp đất kết hợp bơm hút chân không phương pháp triển khai thành công nhiều nước giới, gần đưa vào ứng dụng số cơng trình Việt Nam (Nhà máy khí điện đạm Cà Mau nhà máy khí điện đạm Hiệp Phước  Thành phố Hồ Chí Minh) Đây công nghệ thi công với nhiều ưu điểm trội : hiệu cao, thời gian xử lý nhanh, không tốn nhiều đất đắp gia tải, ảnh hưởng cơng trình lân cận hạn chế chuyển vị ngang, … nên chắn chắn trở thành công nghệ phổ biến lĩnh vực xử lý đất yếu nước ta tương lai HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 129 Bảng 4.7 : Độ cố kết ứng với cự ly bố trí bấc thấm khác Độ cố kết U (%) Thời gian gia tải (ngày) S = 1.0m S = 1.5m S = 2.0m S = 2.5m Ghi 40 80.7% 47.8% 28.7% 18.6% Giảm 10%  33% ứng với việc tăng 0.5m cự ly 73 95.1% 69.4% 46.1% 31.3% Giảm từ 15%  25% 184  95.0% 79.0% 61.1% Giảm từ 16%  18% 355   95.1% 83.9% Giảm 11% 585    95.0% Nhận xét : Cự ly bấc thấm nhỏ, hiệu xử lý cao thông qua độ cố kết cao Mỗi giảm cự ly bấc thấm 0.5m, độ cố kết tăng từ khoảng 10%  33% tùy trường hợp thời điểm gia tải Để đánh giá tổng quát ảnh hưởng việc thay đổi cự ly bấc thấm lên độ cố kết ta làm phép phân tích Bảng 4.8 Bảng 4.8 : Sự thay đổi độ cố kết tăng cự ly bấc thấm Thời gian Độ giảm độ cố kết ∆U (%) tăng cự ly bấc thấm ∆S (%) gia tải ∆S = 25% ∆S = 33.3% ∆S = 50% ∆S = 66.6% ∆S = 100% ∆S = 150% (ngày) 40 10.10% 19.10% 32.90% 29.20% 52.00% 62.10% 73 14.80% 23.30% 25.70% 38.10% 49.00% 63.80% 184 17.90% 16.00%  33.90%   355 11.20%      Độ giảm ∆U (%) bình quân 13.50% 19.47% 29.30% 33.73% 50.50% 62.95% Mối liên hệ thay đổi độ cố kết vào việc thay đổi cự ly bấc thấm biểu đồ hóa Hình 4.7 HVTH : NGUYỄN VĨNH TỒN LUẬN VĂN THẠC SĨ 130 Độ giảm U (%) 10% 014% 019% 20% 30% 40% y = -0,0414x3 - 0,0537x2 + 0,5954x - 0,0023 50% 051% 60% 063% 70% 10% 40% 70% 100% 130% Sự thay đổi độ cố kết theo độ tăng cự ly bố trí bấc thấm 160% S (%) Hình 4.7 : Biểu đồ biến thiên ∆U theo ∆S Việc lập biểu đồ phương pháp giúp kỹ sư thiết kế lựa chọn phương án bố trí cự ly bấc thấm hợp lý cơng trình cụ thể 4.1.4 Phân tích hiệu phƣơng pháp gia tải yếu tố kinh tế : Để đánh giá hiệu kinh tế cơng trình, ta thực việc khái tốn chi phí xây dựng phương án gia tải nêu Sử dụng quy định hành nhà nước lập dự tốn chi phí xây dựng, đồng thời tham khảo giá vật tư, vật liệu, thiết bị thi công địa điểm cụ thể (thị xã Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương) để đưa giá thành mặt so sánh cho tất phương án gia tải Các để lập dự toán :  Định mức dự toán xây dựng ban hành định số 24/2005/QĐBXD ngày 29/7/2005 ; 33/2005/QĐBXD ngày 21/11/2005 Bộ Xây dựng [21]; HVTH : NGUYỄN VĨNH TỒN LUẬN VĂN THẠC SĨ  131 Thơng tư 05/2009/TTBXD ngày 15/4/2009 Bộ Xây dựng việc hướng dẫn điều chỉnh dự tốn xây dựng cơng trình [22] ;  Đơn giá xây dựng cơng trình khu vực tỉnh Bình Dương ban hành Quyết định số 255/2006/QĐUBND ngày 27/11/2006 Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Dương [23] ;  Công bố Giá vật liệu xây dựng tháng 11 năm 2009 Liên Sở Tài  Sở Xây dựng tỉnh Bình Dương bàn hành ngày 09/12/2009 [24] ;  Một số báo giá nhà cung cấp vật liệu đặc thù bấc thấm, màng kín khí, … Hạng mục xử lý đất yếu khu vực I sân kho cảng Thiên Tân, Trung Quốc tác giả tính tốn theo giá thành xây dựng Việt Nam, kết thể Bảng 4.9 Bảng 4.10 HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 132 Bảng 4.9 : Chiết tính chi phí xây dựng hạng mục xử lý đất yếu khu vực nghiên cứu Mã định mức AA.11212 AB.66122 AL.16111 AB.27111 AB.66111 AB.63112 AL.16111’ AL.16111” AB.66121 AL.16121’ AL.16121” TT TT TT AB.64122 CH.01100 AB.31132 AB.42342 Hạng mục công tác San ủi dọn quang mặt thi công Đắp đệm cát dày 50cm Thi công cắm bấc thấm cự ly S = 1m Thi công đào rãnh biên Lắp đầy cát rãnh biên Đắp đất rãnh biên Cung cấp + Lắp đặt bấc thấm ngang Cung cấp + Lắp đặt ống thu nước Đắp khối xốp đá mi dày 50cm Thi cơng trải lớp màng kín khí (40kPa) Thi cơng trải lớp màng kín khí (80kPa) Lắp đặt máy bơm hút chân không (40kPa) Lắp đặt máy bơm hút chân không (80kPa) Lắp đặt máy bơm hút nước Cung cấp + Vận chuyển + Đắp đất gia tải Quan trắc lún Đào đất dở gia tải Vận chuyển đất thừa đổ phạm vi 5km Đơn vị 100m 100m3 100m 100m3 100m3 100m3 100m 100m 100m3 100m2 100m2 ca ca ca 100m3 công 100m3 100m3 Khối lƣợng PA PA PA 40.54 17.94 401.7 5.35 34.33 12.84 401.76 3.11 29.75 12.84 401.76 2.93 3.11 30.13 12.21 12.28 30.25 2.93 30.13 12.21 12.28 5.35 30.25 330.00 138.3 130.0 121.0 121.0 330.00 52.49 110.00 48.24 48.24 270.00 270.00 90.00 Đơn giá Thành tiền PA 38,825 1,573,786 20,192,50 362,159,056 478,9214 192,411,116 996,261 5,331,988 20,141,54 107,797,548 493,7275 1,087,181 4,137,376 18,754,77 4,269,1808 8,538,361 2,318,708 4,614,102 739,680 12,183,43 128,8763 1,052,993 874,833 PA PA 1,332,734 259,200,350 192,411,116 3,098,371 1,155,037 259,200,350 192,411,116 2,914,063 1,535,489 32,758,928 50,517,357 230,242,179 129,137,464 1,444,150 32,758,928 50,517,357 230,242,179 258,274,927 765,173,746 1,245,807,54 199,713,6760 244,094,492 1,685,392,3 639,568,307 65 14,176,390 16,753,916 11,598,865 127,500,488 50,795,390 105,928,147 42,201,106 2,604,848,4 2,656,243,4 2,486,038,18 09 19 HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 133 Bảng 4.10 : Dự tốn chi phí xây dựng hạng mục xử lý STT Khoảng mục chi phí Chi phí trực tiếp Chi phí chung Giá thành xây dựng hạng mục Thu nhập chịu thuế tính trước Giá trị dự tốn trước thuế Thuế giá trị gia tăng Giá trị dự toán sau thuế Ký hiệu T C T+C TL Z VAT G Cách tính Khái tốn x 1.015 T x 5.3% T+C Z x 6% T+C+Z Z x 10% Z + VAT PA1 2,643,921,135 140,127,820 2,784,048,955 167,042,937 2,951,091,893 295,109,189 3,246,201,082 PA2 2,696,087,071 142,892,615 2,838,979,685 170,338,781 3,009,318,466 300,931,847 3,310,250,313 PA3 2,523,328,760 133,736,424 2,657,065,185 159,423,911 2,816,489,096 281,648,910 3,098,138,005 Các yếu tố hiệu phải xem xét kết hợp với yếu tố thời gian : Bảng 4.11 : So sánh hiệu giá thành kết hợp yếu tố thời gian thi công khai thác Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu kinh tế Giá trị dự toán sau thuế Độ kéo dài thời gian so với phương án ngắn Chi phí lãi suất phải chịu thời gian kéo dài Thu tiền cho thuê sân kho sớm tiến độ Kết so sánh cuối yếu tố kinh tế PA1 PA2 PA3 Ghi 3,246,201,082 3,310,250,313 3,098,138,005 2/3 tháng 1/3 tháng 21,641,341 11,034,168 Lãi suất 1%/ tháng -144,000,000 -288,000,000 10$ /m2 /tháng 3,267,842,422 3,177,284,481 2,810,138,005 HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 134 Nhận xét : Căn dự toán (Bảng 4.10) hạng mục ta thấy, trường hợp này, phương án gia tải chân khơng có hiệu kinh tế nhất, sau phương án gia tải đất đắp, phương án kết hợp hút chân không đắp đất hiệu Tuy nhiên, xét thêm yếu tố thời gian cố kết, ta nhận thấy kết có thay đổi (Bảng 4.11), phương án gia tải hút chân không chiếm ưu giá thành, phương án kết hợp hút chân không gia tải đắp đất trở nên hiệu phương án gia tải đắp đất thông thường 4.2 KẾT LUẬN CHƢƠNG : Qua nội dung vừa trình bày Chương 4, tác giả dùng cơng cụ hàm độ cố kết U (phương trình 2.37) để phân tích đánh giá tính hiệu phương án gia tải thời gian thi công, mức độ cố kết cuối hiệu kinh tế phương án gia tải khác Tuy việc đánh giá tính hiệu gia tải thực cho trường hợp cụ thể, chưa thể khái quát cho tất trường hợp khác, qua tác giả muốn trình bày phương pháp phân tích sở ứng dụng lời giải giải tích vừa xây dựng đề tài này, để quý vị đồng nghiệp tham khảo HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 135 KẾT LUẬN & ĐỀ XUẤT PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 5.1 KẾT LUẬN : Qua nghiên cứu lý thuyết, tác giả dùng phương pháp toán học giải tích xây dựng hàm áp lực nước lỗ rỗng thặng dư toán lăng trụ cố kết đối xứng trục điều kiện gia tải hút chân không kết hợp gia tải đắp đất Từ hàm áp lực nước lỗ rỗng thặng dư, tác giả xây dựng hàm cố kết đất theo thời gian để phục vụ tính tốn độ lún đất yếu Kết tính tốn từ lời giải tác giả kiểm chứng với số liệu quan trắc từ cơng trình thực tế (xử lý đất yếu cơng trình sân kho lưu trữ hàng hóa, Cảng Thiên Tân, Trung Quốc) Qua so sánh, tác giả kết luận phù hợp kết tính tốn từ lời giải giải tích số liệu quan trắc thực tế khẳng định khả ứng dụng đề tài Đây lời giải cần thiết để phục vụ tính tốn cho cơng trình xử lý phương pháp Các kỹ sư thiết kế, thi cơng sử dụng lời giải để dự báo mức độ thời gian cố kết nền, theo dõi độ lún bề mặt cơng trình để có kế hoạch thi công phù hợp Các thông số đầu vào hàm u, U (từ công thức 34, 35, 36, 37), gồm thông số lý đất yếu thu thập qua khảo sát thí nghiệm địa chất (hệ số thấm, hệ số nén, chiều sâu đất yếu,…), cịn có thơng số đầu vào thiết kế (đặc trưng kỹ thuật bấc thấm, giếng cát; cự ly, sơ đồ bố trí bấc thấm; chiều sâu xử lý; áp lực hút chân không, áp lực gia tải đắp đất, …) Bằng cách thay đổi thông số đầu vào này, phương án mang lại hiệu thời gian thi cơng giá thành cơng trình lựa chọn, thơng qua kết tính tốn từ lời giải HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 136 Ở Việt Nam, phương pháp thi công gia tải trước hút chân không chưa thực phổ biến, nhiên với tính ưu việt, chắn phương pháp công nghệ thi công tương lai Mọi nghiên cứu nhằm để hiểu rõ, bước làm chủ công nghệ tiến tới áp dụng rộng rãi Việt Nam điều đáng khích lệ Mong rằng, với kết thu đề tài này, tác giả góp phần nho nhỏ cho việc thực ý tưởng 5.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO : Do giới hạn thời gian nghiên cứu phạm vi luận văn Thạc sĩ đặt phần mở đầu Đề tài số hạn chế sau :  Lời giải cho kết độ cố kết nền, không đề cập đến vấn đề sức chịu tải đất, nên tính tốn để tìm biện pháp gia tải cách tối ưu cho trường hợp gia tải hút chân không kết hợp gia tải đắp đất, cần phải kết hợp với thí nghiệm địa kỹ thuật trường phòng để hỗ trợ  Do xây dựng lời giải cho lăng trụ cố kết đối xứng trục bình qn cho tồn mặt nền, nên xác kết tính tốn từ lời giải phụ thuộc nhiều vào độ đồng đất  Ngoài ra, biện pháp gia tải hút chân khơng bị hạn chế trường hợp có lớp đất yếu lớp cát nằm xen kẹp lẫn nhau, lời giải khơng xét đến trường hợp Đối với có lớp loại đất yếu tương đối giống nhau, ta quy đổi tương đương lớp phương pháp trung bình trọng số sử dụng lời giải để tính tốn cách gần  Trên thực tế hệ số thấm thay đổi trình cố kết lỗ rỗng đất bị co lại Tuy nhiên để đơn giản hóa việc xây dựng lời giải, hệ số thấm giả thuyết không thay đổi, điều ảnh hưởng đến độ xác kết lời giải HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 137 Đề xuất hướng nghiên cứu :  Phát triển hoàn thiện lời giải trường hợp nhiều lớp để đáp ứng việc tính tốn xác cho điều kiện thực tế trường  Nghiên cứu mở rộng cho toán nhiều lăng trụ cố kết làm việc, với điều kiện hỗ trợ cơng cụ máy tính, phương pháp phần tử hữu hạn để tính tốn cho tồn  Nghiên cứu sâu thêm vấn đề tổn thất áp lực hút chân không theo chiều sâu bấc thấm Đây vấn đề cần xác định thông qua thực nghiệm, nên cần có thí nghiệm trường để kiểm chứng làm sở khoa học  Vận dụng kết nghiên cứu tác giả thay đổi hệ số thấm trình cố kết nghiên cứu ảnh hưởng vấn đề lời giải HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO Chương : [1] Tiêu chuẩn ngành 22TCN 236-1997  Quy trình kỹ thuật thi công nghiệm thu bấc thấm trong xây dựng đường đất yếu [2] Tiêu chuẩn ngành 22TCN 244-1998  Quy trình thiết kế xử lý đất yếu bấc thấm xây dựng đường [3] Tiêu chuẩn ngành 22TCN262-2000  Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu – tiêu chuẩn thiết kế [4] Hoàng Văn Tân, Trần Đình Ngơ, Phan Xn Trường, Phạm Xn, Nguyễn Hải, (1973) Những phương pháp xây dựng cơng trình đất yếu, NXB Khoa học kỹ thuật; [5] Lê Bá Lương, Pierre Lareal Nguyễn Thanh Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lực, (1989) Cơng trình đất yếu điều kiện Việt Nam; [6] L Rendulic, (1935), Der hydrodynamische Spannungsausgleich in zentral entwässer- ten Tonzylindern Wasserwirtsch-Wassertech, 1935, 2, 250  253 [7] N Carillo, (1942) Simple two-and three-dimensional cases in the theory of consolidation of soils, Journal of Mathematics and Physics, 21 (1): 1-5; [8] Menard Soltraitement, Menard Inc, (2001) Vacuum consolidation A review of 12 years of successful development; [9] J.M Cognon, (1991) Vacuum consolidation Rev French Geotechnique #57 (Oct.), 37-47; Chương : [10] Châu Ngọc Ẩn, (2004, 2009) Cơ học đất, Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh; HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 139 [11] K Terzaghi and R B Peck, (1948) Soil Mechanics in Engineering Practice, John Wiley and Sons, New York; Chapman and Hall, London; [12] W Kjellman, (1948) Accelerating consolidation of fine grain soils by means of cardboardwicks Proc 2nd ICSMFE, 2, pp 302-305; [13] R.A Barron, (1948) Consolidation of fine-grained soils by drain wells Trans ASCE, 113:pp.718-754; [14] S Hansbo, (1981) Consolidation of fine-grained soils by prefabricated drains Proc 10th Int Conf on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Stockholm, Sweden, 3: 677-682; [15] R.D Holtz, et al, (1991) Prefabricated Vertical Drains: Design and Performance, CIRIA ground engineering report, ground improvement Oxford: Butterworth – Heinemann Ltd; [16] J Chu, W Yan, and H Yang, (2000) Soil improvement by the vacuum preloading method for an oil storage station Geotechnique, 50(6): 625-632 [17] M.W Bo, J Chu, B.K Low and V Choa, (2003) Soil improvement; prefabricated vertical drain techniques Thomson Learning, Singapore, 341 p; [18] B Indraratna, C Rujikiatkamjorn, G McIntosh, A Balasubramaniam, (2007)  University of Wollongong Vacuum consolidation effects on lateral yield of soft clays as applied to road and railway embankment; Chương : [19] S.W Yan and J Chu, (2005) Soil improvement for a storage yard using the combined vacuum and fill preloading method; [20] A Asaoka, (1978) Observational procedure of settlement prediction Soils and Foundations, 18(4): 87–101 ; HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 140 Chương : [21] Định mức dự toán xây dựng ban hành định số 24/2005/QĐBXD ngày 29/7/2005 ; 33/2005/QĐBXD ngày 21/11/2005 Bộ Xây dựng ; [22] Thông tư 05/2009/TTBXD ngày 15/4/2009 Bộ Xây dựng việc hướng dẫn điều chỉnh dự tốn xây dựng cơng trình ; [23] Đơn giá xây dựng cơng trình khu vực tỉnh Bình Dương ban hành Quyết định số 255/2006/QĐUBND ngày 27/11/2006 Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Dương ; [24] Công bố giá vật liệu xây dựng tháng 11 năm 2009 Liên Sở Tài  Sở Xây dựng tỉnh Bình Dương bàn hành ngày 09/12/2009 ; HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 141 PHỤ LỤC CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Ký hiệu Đơn vị Chú thích m Chiều dài lăng trụ cố kết m Đường kính, bán kính lăng trụ cố kết m Đường kính, bán kính lõi thấm m Đường kính bán kính vùng xáo trộn m Đường kính, bán kính ống cắm bấc thấm m Cự ly bố trí lõi thấm  Tỷ lệ kích thước lăng trụ cố kết lõi thấm  Tỷ lệ kích thước vùng xáo trộn lõi thấm kPa Áp suất khí kPa Áp suất hút chân khơng  Hệ số công suất máy bơm, hệ số tổn thất chân không theo chiều dọc bấc thấm kN/m3 Dung trọng đất, dung trọng nước m/day Vận tốc thấm Rad Radian thủy lực m2 Diện tích lát cắt phân tố lăng trụ cố kết m3 Thể tích phân tố lát cắt lăng trụ cố kết m/day Hệ số thấm m/day Hệ số thấm ngang, thấm xuyên tâm m/day Hệ số thấm vùng xáo trộn m/day Hệ số thấm lõi thấm m3 Lưu lượng thấm đơn vị m3/day Lưu lượng thấm qua lõi thấm HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 142 m3/day Lưu lượng tháo nước tối đa lõi thấm m3/day Lưu lượng thấm qua lõi thấm mặt cắt z m3/day Lưu lượng thấm qua lát cắt phân tố  Biến dạng đứng tỷ đối lắt cắt phân tố m2/day Hệ số nén thể tích theo phương đứng, mẩu nước theo phương ngang  Hằng số tích phân kPa Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư kPa Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư lõi thấm kPa Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư vùng xáo trộn kPa Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư trung bình % Độ cố kết  Tham số phụ thuộc đặc trưng bấc thấm m2/day Hệ số cố kết  Nhân tố thời gian  Nhân tố thời gian thời điểm đặt cấp tải kPa Áp lực gia tải chân không kPa Áp lực gia tải đắp đất kPa Áp lực lỗ rỗng thặng dư cần tiêu tán thời điểm gia tải day Thời gian, thời điểm gia tải kPa Áp lực lỗ rỗng thặng dư ban đầu, áp lực lỗ rỗng thặng dư thời điểm đặt cấp tải % Độ cố kết thời điểm đặt cấp tải cm Độ lún thời điểm i1, i, độ lún cuối  cm Hệ số biểu đồ Asaoka Sai số độ lún tính tốn quan trắc HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ 143 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : NGUYỄN VĨNH TOÀN Nam/Nữ : Nam Ngày sinh : 17/3/1975 Nơi sinh : Thị xã Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương ĐỊA CHỈ LIÊN LẠC Nhà riêng : Số 391/2/16 Đường CMT8, Phường Hiệp Thành, Thị xã Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương Cơ quan : Ban Quản lý dự án Đầu tư xây dựng tỉnh Bình Dương, số 01 đường Quang Trung, thị xã Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương : 06503820407  0903017375 Tel Fax : QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Năm 1993  1998 : Học trường Đại học Bách Khoa  TP Hồ Chí Minh Hệ đào tạo : Chính quy  Tập trung Ngày 01/4/1998 : Tốt nghiệp đại học Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng ngành Cầu đường Năm 2007  Nay : Trúng tuyển học Cao học trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Chuyên ngành : Xây dựng đường ô tô đường thành phố Hệ đào tạo : Chính quy  Tập trung Q TRÌNH CƠNG TÁC Ngày 01/4/1998  31/7/2008 Ngày 01/8/2008  Nay : Công tác Phịng Quản lý giao thơng  Sở Giao thơng Vận tải Bình Dương, : Cơng tác Ban Quản lý dự án Giao thông  Sở GTVT Ban Quản lý dự án Đầu tư xây dựng tỉnh Bình Dương HVTH : NGUYỄN VĨNH TOÀN ... 1.2.4 Sự kết hợp gia tải trƣớc bơm hút chân không : Thông thường phương pháp hút chân không lựa chọn cho cơng trình cần độ gia tải lớn, yêu cầu thời gian thi công nhanh Phương pháp hút chân không. .. thiệu công nghệ thi công bơm hút chân không 33 a Mơ tả trình tự lắp đặt hệ thống bơm hút chân không .33 b Mơ tả q trình bơm hút chân khơng .37 1.2.4 Sự kết hợp gia tải trước bơm hút. .. ĐỀ TÀI : “NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP GIA TẢI HIỆU QUẢ CHO CƠNG TRÌNH NỀN ĐẮP KẾT HỢP BƠM HÚT CHÂN KHÔNG” NHIỆM VỤ LUẬN VĂN :  Mở đầu : Đặt vấn đề nghiên cứu, ý nghĩa  mục tiêu đề tài, phương hướng