Phân tích, so sánh giải pháp giếng cát và bấc thấm để xử lý đất yếu của đường vào cầu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN BẮC PHÂN TÍCH, SO SÁNH GIẢI PHÁP GIẾNG CÁT VÀ BẤC THẤM ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT YẾU CỦA ĐƯỜNG VÀO CẦU CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU, HẦM LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2007 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1:TS VÕ PHÁN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2:ThS.NGUYỄN VĂN MÙI CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1: CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2: Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2007 Luận Văn Thạc Só ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc -oOo TP HCM, ngày tháng năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : TRẦN BẮC Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh : 26/07/1980 Nơi sinh : VĨNH LONG Chuyên ngành : Xây dựng cầu, hầm Khóa : K2005 TÊN ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH, SO SÁNH GIẢI PHÁP GIẾNG CÁT VÀ BẤC THẤM ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CỦA ĐƯỜNG VÀO CẦU NHIỆM VỤ LUẬN VĂN Phân tích, so sánh giải pháp giếng cát bấc thấm để xử lý đất yếu đường vào cầu, đặc biệt khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) Thông qua kết nghiên cứu, đánh giá mức độ ảnh hưởng thông số đầu vào như: khoảng cách giếng cát-bấc thấm, kích thước, chiều sâu xử lý, đất đắp… đến kết xử lý giếng cát bấc thấm Từ có giải pháp xử lý đất yếu đường vào cầu giếng cát bấc thấm hợp lý, kinh tế Nội dung luận văn Chương mở đầu: Đặt vấn đề nghiên cứu, ý nghóa khoa học thực tiễn đề tài Chương 1: Tổng quan ổn định, biến dạng đường dẫn vào cầu Chương 2: Tổng quan đất yếu ĐBSCL, giải pháp xử lý đất yếu nói chung giải pháp xử lý giếng cát, bấc thấm nói riêng Chương 3: Cơ sở lý thuyết giải pháp xử lý đất yếu giếng cát, bấc thấm HVTH: TRẦN BẮC Luận Văn Thạc Só Chương 4: Phân tích mức độ ảnh hưởng thông số đầu vào đến kết xử lý giếng cát bấc thấm So sánh, lựa chọn giải pháp xử lý hợp lý giếng cát bấc thấm khu vực ĐBSCL Chương 5: Ứng dụng tính toán xử lý cho công trình đường dẫn vào cầu cụ thể Kết luận kiến nghị NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1: TS VÕ PHÁN HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2: ThS NGUYỄN VĂN MÙI Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ CÁN BỘ CHỦ NHIỆM BỘ MÔN HƯỚNG DẪN HƯỚNG DẪN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH TS VÕ PHÁN THS NGUYỄN VĂN MÙI HVTH: TRẦN BẮC Luận Văn Thạc Só LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS.Võ Phán thầy ThS Nguyễn Văn Mùi Mặc dù bận rộn công tác giảng dạy nghiên cứu khoa học thầy dành nhiều thời gian quý báu để hướng dẫn tận tình cụ thể, giúp hoàn thành nội dung luận văn Thạc só Tôi xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Lê Văn Nam-Phó hiệu trưởng Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM có lời khuyên chân thành, đóng góp ý kiến định hướng cho nội dung luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS.Lê Bá Vinh thầy TS.Nguyễn Minh Tâm có đóng góp ý kiến phản biện quan trọng nội dung đề cương luận văn ban đầu Các ý kiến giúp cho đề tài hướng nghiên cứu mà mong muốn đảm bảo nội dung luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình chăm lo động viên tinh thần để yên tâm học tập Tôi xin cảm ơn tất anh chị, bạn đồng nghiệp công tác Văn phòng thiết kế cầu, đường thuộc Công Ty TNHH Tư Vấn Xây Dựng Chân Tín nhiều bạn bè khác ngành nhiệt tình giúp đỡ, động viên để hoàn tất chương trình học hoàn thành luận văn Thạc só Học viên cao học Trần Bắc HVTH: TRẦN BẮC Luận Văn Thạc Só TÓM TẮT LUẬN VĂN Tên đề tài: “Phân tích, so sánh giải pháp giếng cát bấc thấm để xử lý đất yếu đường vào cầu” Tóm tắt đề tài: Xuất phát từ ý tưởng muốn phân tích, so sánh, đánh giá mức độ ảnh hưởng thống số đầu vào như: vật liệu đắp, chiều sâu xử lý, chiều cao đất đắp…đến kết xử lý giải pháp dùng đường thấm thẳng đứng, mà đại diện hai giải pháp phổ biến: giếng cát bấc thấm Từ đưa quy luật khuyến cáo định việc chọn lựa thông số đầu vào đến kết xử lý, đồng thời giúp cho người thiết kế so sánh , lựa chọn hai giải pháp xử lý giếng cát bấc thấm hợp lý hơn, kinh tế Việc phân tích dựa sở lý thuyết tác giả nước, theo quy trình, quy phạm Quá trình tính toán hổ trợ máy tính số phần mềm để tăng tốc độ tính toán, nghiên cứu để giảm sai số tối thiểu trình tính toán, kiểm tra thực công cụ thô sơ (bằng tay) Ngoài tác giả ứng dụng kết nghiên cứu cho việc tính toán số công trình cụ thể để làm sở đánh giá kết nghiên cứu chặt chẽ Mục tiêu cuối kỳ vọng đạt tìm quy luật, đánh giá mức độ ảnh hưởng thông số đầu vào đến kết xử lý đất yếu giếng cát bấc thấm Từ lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu hợp lý nhất, kinh tế hai giải pháp khu vực ĐBSCL HVTH: TRẦN BẮC Luận Văn Thạc Só SUMMARY OF THESIS Title: “Analyzing, comparing between two methods – Vertical sand-drain and PVD – for improving Soft Soil at the paths into bridge” Abstract: Wishes to help almost designers can choose the best between two methods of SD and PVD based on mentioned conclusions, which is in this thesis, of rules or advices about choosing the input datas exert an influence on improvement for Soft Soil To take out this conclusions, Author have to study to analyse, assess all of effects of input datas such as material, improved depth, embankment hight,… on the improved results of two methods Analysis based on bases of theories of local and foreign authors, according to all present decrees, regulations The process of calculation will be supported by computer and some softwares to get the results faster and reduce to a minimum of athematic errors when checking by urdimentary methods Besides, the process of calculation will be applied to some construction to make sure that the assessment of the study will be closer The final purpose wished to reach is the rules, assessments about effects of input datas on results of improvement Soft Soil by SD and PVD can be find out It will support for choosing which method of improving Soft Soil is better about structure and economic between two mentioned above methods at MeKong river area HVTH: TRẦN BẮC Luận Văn Thạc Só MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU: ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1 Đặt vấn đề nghiên cứu Nội dung nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.2 Phạm vi nghiên cứu 2.3 Nhieäm vụ nghiên cứu 2.4 Ý nghóa khoa học, ý nghóa thực tiễn đề tài 2.5 Phương pháp nghiên cứu hướng giải 2.6 Dự kiến kết 2.7 Cơ sở khoa học đề tài 2.8 Hạn chế đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH, BIẾN DẠNG CỦA ĐƯỜNG VÀO CẦU 10 1.1 Các tượng, nguyên nhân gây ổn định biến dạng công trình đất yeáu 10 1.1.1 Về ổn định 10 1.1.2 Về biến dạng 11 1.2 Nghiên cứu thành công thất bại số cố công trình đất yếu 12 1.2.1 Các cố công trình tiêu bieåu 12 1.2.2 Phân tích nguyên nhân thất bại 17 HVTH: TRẦN BẮC Luận Văn Thạc Só 1.3 Các nghiên cứu liên quan đến ổn định biến dạng công trình đất yếu tác giả nước 20 1.4 Phaïm vi nội dung nghiên cứu 23 1.5 Kết luận chương 24 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU Ở ĐBSCL, CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẤT YẾU HIỆN NAY NÓI CHUNG VÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ BẰNG GIẾNG CÁT, BẤC THẤM NÓI RIÊNG 26 2.1 Tổng quan đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long 26 2.1.1 Sự phân bố đất yếu khu vực ĐBSCL 26 2.1.2 Ngập lũ khu vực ĐBSCL 30 2.1.3 Thống kê đặc trưng lý phục vụ tính toán 31 2.1.4 Nhận xét 34 2.2 Tổng quan giải pháp phổ biến để xử lý đất yếu 34 2.2.1 Phân loại giải pháp xử lý phạm vi áp dụng 34 2.2.2 Các công trình có móng đất yếu xử lý Việt Nam 39 2.2.3 Nhận xét 40 2.3 Tổng quan tồn đọng nghiên cứu trước liên quan đến đề tài 41 2.3.1 Tổng quan nghiên cứu trước liên quan đến đề tài 42 2.3.2 Những vấn đề tồn đọng nghiên cứu trước vấn đề cần tập trung nghiên cứu 43 2.3.3 Tính cấp thiết thực tiễn việc nghiên cứu giải pháp giếng cát bấc thấm 44 2.4 Kết luận chương 45 HVTH: TRAÀN BẮC Luận Văn Thạc Só CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẤT YẾU BẰNG GIẾNG CÁT, BẤC THẤM 47 3.1 Các nghiên cứu sở lý thuyết giếng cát theo quy trình 47 3.1.1 Đệm cát 47 3.1.2 Hệ Thống giếng cát 48 3.1.3 Tải trọng gia tải 49 3.1.4 Độ lún ổn định, độ lún theo thời gian 49 3.2 Caùc nghiên cứu sở lý thuyết bấc thấm theo quy trình 51 3.2.1 Đệm cát 51 3.2.2 Baác thaám 52 3.2.3 Taûi trọng gia tải 52 3.2.4 Độ lún ổn định, độ lún theo thời gian 53 3.3 Các tồn quy trình tính toán xử lý giếng cát, bấc thấm Vieät Nam 53 3.3.1 Các tồn số quy trình xử lý đất yếu 53 3.3.2 Các lý thuyết tính toán bổ sung độ cố kết xử lý giếng cát, bấc thấm ứng dụng cho đề tài 63 3.4 Kết luận chương 68 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO ĐẾN KẾT QUẢ XỬ LÝ BẰNG GIẾNG CÁT VÀ BẤC THẤM SO SÁNH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ HP LÝ GIỮA GIẾNG CÁT VÀ BẤC THẤM Ở KHU VỰC ÑBSCL 70 HVTH: TRẦN BẮC ... dựng cầu, hầm Khóa : K2005 TÊN ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH, SO SÁNH GIẢI PHÁP GIẾNG CÁT VÀ BẤC THẤM ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CỦA ĐƯỜNG VÀO CẦU NHIỆM VỤ LUẬN VĂN Phân tích, so sánh giải pháp giếng cát bấc thấm để. .. dạng đường dẫn vào cầu Chương 2: Tổng quan đất yếu ĐBSCL, giải pháp xử lý đất yếu nói chung giải pháp xử lý giếng cát, bấc thấm nói riêng Chương 3: Cơ sở lý thuyết giải pháp xử lý đất yếu giếng cát, ... cứu tổng quan đất yếu ĐBSCL, giải pháp xử lý đất yếu nói chung giải pháp xử lý giếng cát, bấc thấm nói riêng b) Nghiên cứu sâu vào sở lý thuyết giải pháp xử lý đất yếu giếng cát, bấc thấm theo quy