Ảnh hưởng của việc lọc muối tới đặc trưng cơ lý của đất nhiễm mặn và ứng dụng để tính toán sức chịu tải của cọc ở cần giờ tp hồ chí minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH TẤN PHÁT ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC LỌC MUỐI TỚI ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NHIỄM MẶN VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Ở CẦN GIỜ TP.HCM Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số ngành : 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2012 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC THỰC HIỆN TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS ĐỖ THANH HẢI Cán chấm nhận xét : GS.TS TRẦN THỊ THANH Cán chấm nhận xét : TS ĐINH HOÀNG NAM Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 09 tháng 01 năm 2012 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS CHÂU NGỌC ẨN GS.TS TRẦN THỊ THANH TS ĐINH HOÀNG NAM TS NGUYỄN NGỌC PHÚC TS ĐỖ THANH HẢI Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS CHÂU NGỌC ẨN TRƯỞNG KHOA QL CHUYÊN NGÀNH TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 30 tháng 11 năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH TẤN PHÁT Giới tính : Nam Ngày sinh : 08/08/1987 Nơi sinh : Đồng Nai Chuyên ngành : Địa Kỹ thuật Xây dựng MSHV : 11090320 Khoá : 2011 1- TÊN ĐỀ TÀI: ” Ảnh hưởng việc lọc muối tới đặc trưng lý đất nhiễm mặn ứng dụng để tính tốn sức chịu tải cọc Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh” 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Mở đầu Chương Tổng quan khu vực đất nhiễm mặn Cần Giờ tình hình nghiên cứu đất nhiễm mặn giới nước Chương Cơ sở lý thuyết độ mặn đất, phương pháp thí nghiệm phịng ngồi trường Chương Tiến hành thí nghiệm ngồi trường thí nghiệm phịng, chế tạo thiết bị lọc muối Chương Kết thí nghiệm ngồi trường thí nghiệm phịng Chương Ứng dụng tính tốn sức chịu tải cọc Cần Giờ-TP.HCM Kết luận, kiến nghị 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02/07/2012 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30/11/2012 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS ĐỖ THANH HẢI Nội dung đề cương Luận văn Thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS ĐỖ THANH HẢI PGS.TS VÕ PHÁN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS Đỗ Thanh Hải, Thầy ln tận tình dẫn, giúp đỡ, động viên truyền đạt cho em nhiều kiến thức quan trọng quý báu, làm tảng cho việc học tập, nghiên cứu sau Em xin chân thành cảm ơn Q Thầy Cơ mơn Địa Cơ Nền Móng nhiệt tình dạy bảo chúng em thời gian qua Nhân đây, em xin gửi lời biết ơn đến Thầy Võ Phán Cô Ngọc quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho em thực luận văn Em cảm ơn Thầy Vinh Thầy Nghĩa cho em góp ý, nhận xét quan trọng đề cương luận văn Và em xin chân thành cảm ơn Q Thầy Cơ mơn Hình Họa- Vẽ Kỹ Thuật hỗ trợ cho việc giảng dạy em Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cơ Huyền Cơ tận tình dạy bảo, khích lệ động viên em nhiều Em xin cảm ơn gia đình bạn bè thân hữu giúp đỡ em thời gian vừa qua Lời sau cùng, em muốn nói rằng: “ Luận văn thạc sĩ quà ý nghĩa xin kính tặng mẹ Con chúc mẹ ln có thật nhiều sức khỏe để sống vui, sống trẻ ln bên con, cháu” Tp.Hồ Chí Minh, Ngày 30 tháng 11 năm 2012 i TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC LỌC MUỐI ĐẾN ĐẾN ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NHIỄM MẶN VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Ở CẦN GIỜ, TP.HCM TÓM TẮT: Ảnh hưởng việc lọc muối đến đặc trưng vật lý học đất sét nhiễm mặn biết đến rộng rãi Theo nhiều nghiên cứu giới, hàm lượng muối đất giảm làm thay đổi đặc trưng lý đất so với ban đầu Luận văn khảo sát ảnh hưởng việc lọc muối đến đặc trưng lý đất nhiễm mặn vùng Cần Giờ, Thành Phố Hồ Chí Minh Việc đo độ mặn phân bố theo độ sâu tiến hành phịng thí nghiệm theo phương pháp “chiết suất đất – nước” Các độ sâu có chứa hàm lượng muối cao tiến hành khảo sát tính chất vật lý học mẫu tự nhiên mẫu sau lọc muối Các mẫu thí nghiệm so sánh điều kiện khác hàm lượng muối đất Kết thí nghiệm cho thấy tính chất lý đất Cần Giờ thay đổi phức tạp hàm lượng muối đất giảm sau lọc Độ ẩm mẫu sau lọc tăng giới hạn nhão (WL) giới hạn dẻo (WP) lại giảm nhiều, kéo theo giảm rõ rệt số dẻo (IP) làm tăng số nhão (IL) Đất sau lọc muối có sức chống cắt thấp hẳn đất nhiễm mặn tự nhiên thông qua giảm thông số quan trọng lực dính c góc ma sát φ Trong đó, φ giảm khơng đáng kể, lực dính c giảm từ 40% đến 50% so với mẫu ban đầu Hơn nữa, tính nén lún tăng đất nhiễm mặn vùng Cần Giờ bị lọc muối từ hàm lượng muối 7.5g/l xuống 1g/l sau 21 ngày Cuối cùng, việc ứng dụng phần mềm Plaxis 3D Foundation để phân tích ổn định biến dạng móng cọc trình thi cơng giúp kỹ sư thiết kế có phương án hợp lý Kết cho thấy sức chịu tải cọc giảm khoảng 7% làm tăng độ lún lên khoảng 6.5% so sánh đất tự nhiên với đất bị lọc muối ii SUMMARY OF THESIS TITLE: EFFECT OF LEACHING ON GEOTECHNICAL PROPERTIES OF SALT-RICH SOIL AND APPLYING FOR DERTEMINATION OF PILE BEARING CAPACITY IN CAN GIO- HO CHI MINH CITY ABSTRACT: Effect of leaching on the physical characteristics and mechanical properties of the deposit marine clay has been widely known According to several studies in the world, the geotechnical properties will change if the salt content in soil decreases This thesis focuses on the effect of leaching on geotechnical properties of salt-rich soil in Can Gio, Ho Chi Minh City The measurement of salinity distribution with depth was conducted in the laboratory by the method of "extracting soil - water" Samples in the depth of high salt content have investigated the physical and mechanical properties between natural clay and leached clay The samples were compared with the same conditions except salinity The experimental results showed that the geotechnical properties of soil in Can Gio changed after leaching Water content values increased small while liquid limit (WL) and plastic limit (WP) decreased deeply, then plastic index (IP) and liquid index also clearly decreased Leached clay had a lower shear strength, showed in two parameters as cohesion (c) and internal friction angle (φ) Cohesion value of leached soil decreased in range of 40 to 50% while internal friction angle had a little decrease Furthermore, the compressibility increased when the Can Gio marine clay was leached concentration 7.5 g / l down to g / l after 21 days Lastly, application Plaxis 3D Foundation for analysis the deformation and settlement of piles group in all the steps will help the designers have suitable methods It is showed that, ultimate bearing capacity and foundation settlement decreased about 7% and 6.5%, respectively, in comparison between natural and leached soil iii DANH MỤC CÁC BẢNG Chương Bảng 1.1 Sự thay đổi đặc trưng lý mẫu lọc mẫu không lọc Bảng 1.2 Bảng tổng kết đặc trưng nén lún mẫu trước sau lọc Bảng 1.3 Sự thay đổi đặc trưng lý đất bị rửa mặn nghiên cứu 11 Bảng 1.4 Bảng tổng kết đặc trưng nén lún mẫu trước sau lọc 15 Chương Bảng 2.1 Tên đất trạng thái đất theo TCXD 45-78 16 Bảng 2.2 Tên loại bùn theo TCXD 45-78 17 Bảng 2.3 Phân loại đất theo ASTM D2487 17 Bảng 2.4 Phân loại đất nhiễm mặn theo dạng muối đất 19 Bảng 2.5 Phân loại đất nhiễm mặn theo mức độ nhiễm muối 19 Bảng 2.6 Thời gian lọc muối số nghiên cứu giới 22 Bảng 2.7 Các tiêu chuẩn thí nghiệm 25 Bảng 2.8 Đánh giá thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 28 Bảng 2.9 Đánh giá thí nghiệm xuyên tĩnh CPT 30 Chương Chương Bảng 4.1 Kết đo độ mặn ban đầu 60 Bảng 4.2 Kết phân tích thành phần hóa mẫu đất tự nhiên 61 Bảng 4.3.Kết lọc muối theo mơ hình lọc thứ hai 61 Bảng 4.4 So sánh thời gian lọc muối tác giả với số nghiên cứu giới 63 iv Bảng 4.5 Kết lọc muối theo mô hình lọc thứ ba 65 Bảng 4.6 Kết xác định độ ẩm W trước sau lọc 66 Bảng 4.7 Kết xác định giới hạn nhão WL trước sau lọc 67 Bảng 4.8 Kết xác định giới hạn dẻo Wp trước sau lọc 67 Bảng 4.9 Kết tổng hợp W, WL , WP , IP , IL trước sau lọc 68 Bảng 4.10 So sánh kết thí nghiệm đạt với nghiên cứu Bjerrum 69 Bảng 4.11 Kết xác định dung trọng riêng γW trước sau lọc 71 Bảng 4.12 Kết tổng hợp dung trọng riêng γW, dung trọng riêng khô γk 71 Bảng 4.13 Kết thí nghiệm cắt trực tiếp mẫu -16m -18m 73 Bảng 4.14 Kết tổng hợp thí nghiệm cắt trực tiếp mẫu -16m -18m 73 Bảng 4.15 So sánh kết với nghiên cứu Bjerrum [1] Ismale [3] 74 Bảng 4.16 Kết thí nghiệm nén ba trục mẫu -17m 75 Bảng 4.17 Kết tổng hợp thí nghiệm nén cố kết mẫu -16m -18m 77 Bảng 4.18 So sánh kết thí nghiệm nén cố kết với nghiên cứu trước 77 Chương Bảng 5.1 Bảng tính tốn sức chịu tải cọc hai điều kiện tự nhiên lọc 86 Bảng 5.2 Bảng so sánh kết tính tốn sức chịu tải cực hạn cọc hai điều kiện đất tự nhiên đất lọc 90 v DANH MỤC CÁC HÌNH Chương Hình 1.1 Vị trí khu vực khảo sát Hình 1.2 Mặt cắt địa chất khu vực Cần Thạnh, Huyện Cần Giờ Hình 1.3 Sự thay đổi độ ẩm W, WL WP theo nồng độ muối Hình 1.4 Sự thay đổi tỉ số (c/p) hay (Su/p) theo số dẻo IP Hình 1.5 Mơ hình - thiết bị lọc mẫu Hình 1.6 Đồ thị đường cong nén lún e – logp cho mẫu trước sau lọc Hình 1.7 Kết thí nghiệm nén trục mẫu tự nhiên mẫu lọc Hình 1.8 Kết thí nghiệm đất sét trầm tích mẫu tự nhiên mẫu lọc Hình 1.9 Quan hệ độ nhạy hàm lượng muối đất sét biển NaUy Hình 1.10 Mặt cắt thí nghiệm đo pH hàm lượng muối trường khu vực Hawjeon 10 Hình 1.11 Khảo sát biến thiên hệ số rỗng trước sau lọc 10 Hình 1.12 Thiết bị lọc tự chế đề tài nghiên cứu 14 Chương Hình 2.1 Thiết bị đo độ mặn CPC-401 20 Hình 2.2 Các bước thực đo độ mặn đất 21 Hình 2.3 Ảnh hưởng việc lọc muối đến cấu trúc đất sét nguyên dạng vùng biển 22 Hình 2.4 Sơ đồ thí nghiệm lọc muối thiết bị nén cố kết thông thường 23 Hình 2.5 Sơ đồ trình lọc lắp ráp thiết bị nén 24 Hình 2.6 Các trạng thái đất theo độ ẩm 26 vi Hình 2.7 Các bước tiến hành thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 28 Hình 2.8 Thí nghiệm xun tĩnh trường 29 Chương Hình 3.1 Sơ đồ lấy mẫu đóng SPT ngồi trường 32 Hình 3.2 Khoan khảo sát lấy mẫu thí nghiệm đóng SPT 32 Hình 3.3 Mẫu thí nghiệm lấy trường ký hiệu bảo quản cẩn thận phịng thí nghiệm 33 Hình 3.4.Thí nghiệm xun tĩnh CPT ngồi trường 34 Hình 3.5 Các ống mẫu lựa chọn 11 độ sâu tương ứng 34 Hình 3.6 Thí nghiệm đo hàm lượng muối phòng theo phương pháp chiết suất đất-nước tỷ lệ 1:5 khối lượng 35 Hình 3.7 Các mẫu ký hiệu bọc bao ni long cẩn thận để tránh thoát ẩm 35 Hình 3.8 Đo hàm lượng muối ban đầu đất (ISS) độ sâu tương ứng 36 Hình 3.9 Mơ hình lọc muối thứ 37 Hình 3.10 Thiết bị lọc tự chế theo mơ hình lọc muối thứ 38 Hình 3.11 Vết nứt xuất thau lọc biện pháp khắc phục tạm thời 38 Hình 3.12 Mơ hình lọc muối thứ hai 39 Hình 3.13 Thiết bị lọc tự chế theo mơ hình lọc muối thứ hai 40 Hình 3.14 Mơ hình lọc muối thứ ba 41 Hình 3.15 Thiết bị lọc tự chế theo mơ hình lọc muối thứ ba 42 Hình 3.16 Mẫu đất sau lọc xong lấy khỏi ống nhựa 43 Hình 3.17 Mơ hình thiết bị Casagrande 45 18 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT - CẦN GIỜ (CAO HỌC) Trước lọc: 16m Số liệu thí nghiệm nén Áp lực nén (kG/cm2) 0.25 0.5 Δh (mm) 0.43 0.79 1.57 Hệ số rỗng e 1.7078 1.6496 1.6008 1.4952 Số liệu thí nghiệm dỡ tải Áp lực nén (kG/cm2) 50 Δh (mm) 4.38 4.17 Hệ số rỗng e 1.114777 1.143209 Sau lọc: 4.47 1.1026 thí nghiệm dỡ tải 0.5 4.38 4.17 1.1148 1.1432 5.39 0.9780 thí nghiệm dỡ tải 0.5 5.27 5.02 0.9943 1.0281 16m Số liệu thí nghiệm nén Áp lực nén (kG/cm2) 0.25 0.5 Δh (mm) 0.57 1.08 2.03 Hệ số rỗng e 1.7574 1.6306 1.5616 1.4329 Số liệu thí nghiệm dỡ tải Áp lực nén (kG/cm2) 50 Δh (mm) 5.27 5.02 Hệ số rỗng, e 2.92 1.3124 3.67 1.2109 0.994281 1.028128 Hệ số rỗng e Biểu đồ e - logp (mẫu 16m) 1.7 Mẫu tự nhiên Mẫu lọc 1.6 1.5 1.4 Đường dỡ tải- tự nhiên Đường dỡ tải- lọc 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.10 1.00 10.00 Áp lực nén p (kG/cm2) 19 THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT - CẦN GIỜ (CAO HỌC) Trước lọc: 18m Số liệu thí nghiệm nén Áp lực nén (kG/cm2) 0.25 0.5 Δh (mm) 0.35 0.66 1.19 Hệ số rỗng e 1.4999 1.4562 1.4174 1.3512 Số liệu thí nghiệm dỡ tải Áp lực nén (kG/cm2) 50 Δh (mm) 3.65 3.45 Hệ số rỗng e 1.043677 1.068676 Sau lọc: 2.2 1.2249 3.73 1.0337 thí nghiệm dỡ tải 0.5 3.65 3.45 1.0437 1.0687 4.38 0.9524 thí nghiệm dỡ tải 0.5 4.28 4.06 0.9649 0.9924 18m Số liệu thí nghiệm nén Áp lực nén (kG/cm2) 0.25 0.5 Δh (mm) 0.43 0.84 1.48 Hệ số rỗng e 1.5644 1.4462 1.3949 1.3149 Số liệu thí nghiệm dỡ tải Áp lực nén (kG/cm2) 50 Δh (mm) 4.28 4.06 Hệ số rỗng, e 0.96493 0.992429 2.665 1.1668 Hệ số rỗng e Biểu đồ e - logp (mẫu 18m) 1.7 Mẫu tự nhiên Mẫu lọc 1.6 1.5 1.4 Đường dỡ tải- tự nhiên Đường dỡ tải- lọc 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.10 1.00 10.00 Áp lực nén p (kG/cm2) 20 16m tự nhiên Kg/cm 0.00 0.25 0.50 1.00 2.00 4.00 a 1.708 1.650 1.601 1.495 1.312 1.103 Biểu đồ quan hệ e - p (mẫu 16m) E 2 cm /Kg Kg/cm β = 0.39 0.233 4.555 0.195 5.324 0.211 4.824 0.183 5.348 0.105 8.633 16m lọc P Kg/cm2 0.00 0.25 0.50 1.00 2.00 4.00 e 1.757 1.631 1.562 1.433 1.211 0.978 a 1.8 Hệ số rỗng e e P Mẫu tự nhiên Mẫu lọc 1.6 1.4 1.2 E cm2/Kg Kg/cm2 β = 0.39 0.507 2.129 0.276 3.731 0.257 3.901 0.222 4.292 0.116 7.438 1.0 0.8 0.00 1.500 1.456 1.417 1.351 1.225 1.034 E a cm2/Kg Kg/cm2 β = 0.39 0.175 5.596 0.155 6.208 0.132 7.147 0.126 7.295 0.096 9.115 3.00 4.00 Biểu đồ quan hệ e - p (mẫu 18m) Hệ số rỗng e e 2.00 Áp lực nén p (kG/cm2) 18m tự nhiên P Kg/cm2 0.00 0.25 0.50 1.00 2.00 4.00 1.00 1.7 Mẫu tự nhiên Mẫu lọc 1.5 1.3 18m lọc P Kg/cm2 0.00 0.25 0.50 1.00 2.00 4.00 e 1.564 1.446 1.395 1.315 1.167 0.952 a E cm2/Kg Kg/cm2 β = 0.39 0.473 2.124 0.205 4.674 0.160 5.864 0.148 6.122 0.107 7.919 1.1 0.9 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 Áp lực nén p (kG/cm2) 21 Phụ lục 4.4 Cấu trúc mẫu đất tự nhiên sau lọc qua kính hiển vi điện tử quét (SEM) phân tích Viện Cơng nghệ Hóa học, số 01 Mạc Đĩnh Chi, Q1,TP.HCM 22 a) Mẫu đất nhiễm mặn tự nhiên b) Mẫu đất sau bị lọc muối 23 Phụ lục Bảng tổng hợp tiêu lý vùng khảo sát, xem thêm phụ lục 1.1 Số liệu tải trọng (tính toán) chân cột Xét công trình khu vực khảo sát trường trung học sở Cần Thạnh, khối tòa nhà trệt, lầu nên ta chọn tải tính toán tác dụng chân cột Ntt = 800 kN  Chọn vật liệu làm móng cọc : Bê tông B25 => Rb = 14500 kN/m2 Rbt = 10500 kN/m2  Dùng thép CII để thiết kế có Rs = 280000 kN/m2  Chọn tiết diện cọc : 0.3 x 0.3 m Chiều dài cọc : L = 20 m ( dùng cọc, cọc dài 10m) Cọc neo vào đài : 0.2 m Đoạn đập đầu cọc : 0.5 m Ta bố trí cọc 4làm cốt dọc, có As = 10.18 cm2 Số liệu địa chất: Dựa vào báo cáo địa chất ta nhận thấy cọc qua lớp đất 1- lớp đất yếu (dày 18m) ngàm vào lớp đất - lớp đất tốt (dày khoảng 3m) Ta có:  Lớp 1: Tự nhiên 𝜸w = 1.54 (g/cm3) = 15.4 (kN/m3) c = 0.11 (kg/cm2) = 11 (kN/m2) 𝝋 = 4.5o 𝜸w = 1.54 (g/cm3) = 15.4 (kN/m3) (không đổi) Đã lọc c = 0.055 (kg/cm2) = 5.5 (kN/m2) (giảm 50%) 𝝋 = 4o (giảm 8%)  Lớp 2: 𝜸w = 1.85 (g/cm3) = 18.5 (kN/m3) c = 0.44 (kg/cm2) = 44 (kN/m2) 24 𝝋 = 11.4o Ghi chú, lớp không xét ảnh hưởng việc đất nhiễm mặn bị lọc muối Mực nước ngầm cách mặt đất 0.5 m Xác định sức chịu tải cọc Pc Theo vật liệu làm cọc : Ta có: Qa = 𝝋(RbAb + RsAs) Vì cọc ngàm vào lớp đất lớp đất không yếu nên ta có: (Cọc nằm lớp đất yếu 16.5m _ lớp 1) lo = l = 16.5 (m) Ta coù: lo/d = 16.5/0.3 = 55 Tra bảng, ta : 𝝋 = 0.84 Qa = 0.84 x (14500 x 0.3 x 0.3 + 280000 x 10.18 x10-4) = 1335.63 (kN) Theo điều kiện đất : (Theo tiêu học) Ta có: Qa = + FSs : Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên FSp : Hệ số an toàn cho sức chống mũi cọc Lấy FSs = ; FSp =  Thành phần chịu tải ma sát xung quanh cọc Qs : Qs = Qs(1) + Qs(2) Qs(i) = fsi x Asi Trong đó: 25 fsi : ma sát đơn vị đất đơn vị diện tích cọc fs = c + tan𝝋 = (1-sinφ) Asi: diện tích xung quanh cọc tiếp xúc với đất lớp i  Xét lớp đất 1: lớp đất yếu (có xét ảnh hưởng việc lọc muối) 𝜸w = 1.54 (g/cm3) = 15.4 (kN/m3) Đất tự nhiên c = 0.11 (kg/cm2) = 11 (kN/m2) 𝝋 = 4.5o = 0.5 x 15.4 + (1+16.5/2) x (15.4-10) = 57.65 (kN/m2) = (1-sin4.5o) x 57.65 = 53.13 (kN/m2) fs = 11+ 53.13 x tan4.5o = 15.18 (kN/m2) Và chiều dài cọc nằm lớp laø: l1 = 16.5 m As = x 0.3 x 16.5 = 19.8 (m2) Qs = 15.18 x 19.8 = 300.56 (kN) Xét ảnh hưởng lớp đất bị lọc muối 𝜸w = 1.54 (g/cm3) = 15.4 (kN/m3) (không đổi) Sau lọc c = 0.055 (kg/cm2) = 5.5 (kN/m2) (giaûm 50%) 𝝋 = 4o (giaûm 8%) Ta coù: = 0.5 x 15.4 + (1+16.5/2) x (15.4-10) = 57.65 (kN/m2) (không đổi) = (1-sin4o) x 57.65 = 53.63 (kN/m2) fs = 5.5 + 53.63 x tan4o = 9.25 (kN/m2) (giảm 40%) Và chiều dài cọc nằm lớp laø: l1 = 16.5 m 26 As = x 0.3 x 16.5 = 19.8 (m2) Qs = 9.25 x 19.8 = 183.15 (kN) (giảm 40%)  Xét lớp đất 2: lớp đất tốt (không xét lọc muối) 𝜸w = 1.85 (g/cm3) = 18.5 (kN/m3) Lớp 2: c = 0.44 (kg/cm2) = 44 (kN/m2) 𝝋 = 11.4o Ta coù: = 0.5 x 15.4 + (1+16.5) x (15.4-10) + 1.4 x (18.5-10) = 114.1 (kN/m2) = (1-sin11.4o) x 114.1 = 91.55(kN/m2) fs = 44 + 91.55 x tan11.4o = 62.46 (kN/m2) Và chiều dài cọc nằm lớp là: l2 = 2.8 m As = x 0.3 x 2.8 = 3.36 (m2) Qs = 62.46 x 3.36 = 209.87 (kN) Vậy ta có: Qs = Qs(1) + Qs(2) Trường hợp đất tự nhiên: Qs = 300.56 + 209.87 = 510.43 (kN) Trường hợp đất bị lọc muối: Qs = 183.15 + 209.87 = 393.02 (kN) (giaûm 23%)  Thành phần sức chịu mũi đất mũi cọc Qp Q p = qp x A p Trong đó: Ap = 0.3 x 0.3 = 0.09 (m2) Theo Tezaghi, ta có: (Đất mũi cọc lớp không bị ảnh hưởng việc lọc muối) qp = 1.3cNc + Nq + 0.4𝜸dN𝜸 27 = = 0.5 x 15.4 + (1+16.5) x (15.4-10) +2.8 x (18.5-10) = 126 (kN/m2)  = 11.5o Nc = 10.463 Nq = 3.1315 N = 1.59 Ta được: qp = 1,3 x 44 x 10.463 + 126 x 3.1315 + 0.4 x (18.5-10) x 0.3 x 1.59 = 994.67 (kN/m2) Q p = qp Ap = 994.67 x 0.09 = 89.52 (kN) Vaäy ta coù: Qa = QS Q  P FSS FS P Trường hợp đất tự nhiên: Qa = 510.43/2 + 89.52/3 = 285.06 (kN) Trường hợp đất bị lọc muối: Qa = 393.02/2 + 89.52/3 = 226.35 (kN) (giảm 21%) Chọn Pc = (Pvl ; Pñn) Pc = 285.06 (kN) (không xét ảnh hưởng việc lọc muối) Pc = 226.35 (kN) (có xét ảnh hưởng việc lọc muối) Ta xét tiếp trường hợp móng gồm có cọc vuông (0.3x0.3m) ngàm vào đài với kích thước sau: Đài cọc hình vuông 2.5x2.5m, bề dày 1m Kiểm tra sức chịu tải tác dụng lên cọc P= Ta có trọng lượng đất + đài cọc: Qđ = L x B x Df x 𝜸tb = 2.5 x 2.5 x(0.5 x 22+1x12) = 143.75 (kN) 28 = Ntt + Qñ = 800 + 143.75 = 943.75 (kN) Xét trường hợp moment = P = 943.75 /4 = 235.94 (kN) Ta thấy: Trường hợp đất tự nhiên: P = 235.94 (kN) < Pc = 285.06 (kN) Trường hợp đất bị lọc muối: P = 235.94 (kN) > Pc = 226.35 (kN) thỏa không thỏa  DÙNG PHẦN MỀM PLAXIS 3D FOUNDATION ĐỂ ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NHIỄM MẶN TRONG TÍNH TỐN SỰ THAY ĐỔI SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC  29 30 TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên : HUỲNH TẤN PHÁT Ngày sinh : 08/08/1987 Nơi sinh : Đồng Nai Địa : Tổ 1, ấp Ràng, xã Trung Lập Thượng, Củ Chi, TP.HCM Cơ quan : Bộ mơn Hình họa-Vẽ kỹ thuật, Khoa Kỹ Thuật Xây dựng, trường Đại học bách Khoa Tp.HCM Điện thoại : 0986087382 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO - 9/2006-4/2011 : Sinh viên khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM - 9/2011 đến : Học viên cao học ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng, K2011, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC - Tháng 4/2011: Tốt nghiệp Kỹ sư Xây Dựng, chuyên ngành Vật Liệu Xây Dựng, trường Đại học Bách Khoa TP.HCM - 9/2011 đến nay: Cán giảng dạy mơn Hình Họa-Vẽ Kỹ Thuật, khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM CÁC BÀI BÁO ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ Đỗ Thanh Hải, Huỳnh Tấn Phát, Võ Duy Phước, Lê Hoàng Phương (2012), Effect of leaching on shear strength of marine clay in Can Gio, Journal of Science of Ho Chi Minh Open University, ISSN: 1859-3453 Đỗ Thanh Hải, Huỳnh Tấn Phát,” Ảnh hưởng việc lọc muối tới đặc trưng lý đất nhiễm mặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh” (2012), Tuyển tập Kết Khoa học Công nghệ năm 2012, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam (giấy xác nhận) ... ” Ảnh hưởng việc lọc muối tới đặc trưng lý đất nhiễm mặn ứng dụng để tính tốn sức chịu tải cọc Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh? ?? 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Mở đầu Chương Tổng quan khu vực đất nhiễm mặn. .. ỨNG DỤNG ĐỂ TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Ở CẦN GIỜ, TP. HCM TÓM TẮT: Ảnh hưởng việc lọc muối đến đặc trưng vật lý học đất sét nhiễm mặn biết đến rộng rãi Theo nhiều nghiên cứu giới, hàm lượng muối. .. học đất nhiễm mặn vùng Cần Thạnh, Cần Giờ - Thành phố Hồ Chí Minh 48 3.2.3.1 Ảnh hƣởng việc lọc muối đến đặc trƣng sức chống cắt đất nhiễm mặn vùng Cần Thạnh, Cần Giờ - Thành phố Hồ Chí Minh