Nghiên cứu sự làm việc của cọc xi măng đất liên kết với vải địa kỹ thuật cho nền kho chứa khu vực cần thơ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN VĨNH NHẬT HUY NGHIÊN CỨU SỰ LÀM VIỆC CỦA CỌC XI MĂNG ĐẤT LIÊN KẾT VỚI VẢI ĐỊA KỸ THUẬT CHO NỀN KHO CHỨA KHU VỰC CẦN THƠ CHUYÊN NGÀNH MÃ SỐ NGÀNH : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG : 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học :PGS TS CHÂU NGỌC ẨN TS TRẦN XUÂN THỌ Cán chấm nhận xét : Caùn chấm nhận xét : Luận Văn Thạc Só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày………tháng……năm 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày……tháng… năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Nguyễn Vónh Nhật Huy Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 16/09/1986 Nơi sinh : TP Cần Thơ Chuyên ngành : Địa kỹ thuật xây dựng MSHV : 10090368 I- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu làm việc cọc xi măng đất liên kết với vải địa kỹ thuật cho kho chứa khu vực Cần Thơ II- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Mở đầu Chương : Tổng quan đất yếu, phương pháp gia cố Chương : Cơ sở lý thuyết tính toán ổn định đất yếu gia cố cọc ximăng đất kết hợp vải địa kỹ thuật Chương : Hiệu ứng vịm lớp đất đắp đầu cọc xi măng đất – vải địa kỹ thuật Chương : Ứng dụng xử lý cơng trình kho chứa Metro Cần Thơ giải pháp CDM kết hợp vải địa kỹ thuật Kết luận kiến nghị III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 25/09/2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 25/12/2012 V - HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ( Ghi đầy đủ học hàm, học vị ) : PHÓ GIÁO SƯ – TIẾN SĨ CHÂU NGỌC ẨN TIẾN SĨ TRẦN XUÂN THỌ Nội dung đề cương luận văn thạc só hội đồng chuyên ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGs TS CHÂU NGỌC ẨN TS TRẦN XUÂN THỌ CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGs TS VÕ PHÁN Ngày……tháng…… năm 2012 TRƯỞNG KHOA QUẢN LÝ NGÀNH LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô mơn địa móng, q Thầy Cơ truyền đạt cho em kiến thức quý báu học kỳ qua Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành Em xin chân thành cám ơn Thầy PGs Ts Châu Ngọc Ẩn, Ts Trần Xuân Thọ, Thầy tận tình hướng dẫn, giúp em đưa hướng dẫn nghiên cứu cụ thể, hổ trợ nhiều tài liệu, kiến thức quý báu trình học tập nghiên cứu Em xin chân thành cám ơn Thầy, Cơ mơn đầy nhiệt huyết lịng u nghề, tạo điều kiện tốt cho em học tập nghiên cứu khoa học, tận tâm giảng dạy cung cấp cho em nhiều tư liệu cần thiết Xin chân thành – cám ơn Thầy, Cô, Anh Chị nhân viên Phòng Quản lý Khoa học – Đào tạo Sau Đại học giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập Một lần xin gửi đến Quý Thầy, Cơ Gia đình lịng biết ơn sâu sắc TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng 12 năm 2012 Học viên thực Nguyễn Vónh Nhật Huy TĨM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU SỰ LÀM VIỆC CỦA CỌC XI MẰNG ĐẤT KẾT HỢP VẢI ĐỊA KỸ THUẬT CHO NỀN KHO CHỨA KHU VỰC CẦN THƠ Lựa chọn phương pháp xử lý đất yếu kho chứa đóng vai trò quan trọng nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật hiệu kinh tế việc xây dựng Trong luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu làm việc cọc đất xi măng (CDM) kết hợp vải địa kỹ thuật cho kho chứa khu vực Cần Thơ ứng dụng tính tốn cho cơng trình nhà kho có tải trọng tương đối lớn thuộc dự án siêu thị MêTro Hưng Lợi khu vực Cần Thơ Kết tính tốn phương pháp giải tích theo lý thuyết có phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng phần mềm Plaxis 2D 3D làm rõ hiệu phương pháp: đảm bảo ổn định kho giảm 40% độ lún trình sử dụng; ứng suất tập trung vào cọc đất xi măng tăng cường sức chịu tải đất Ngoài ra, qua kết thí nghiệm mẫu đất khu vực dự án, hàm lượng xi măng sử dụng gia cố phù hợp 200 kg/m3, cường độ cột xi măng đất đạt 1000 kN/m2 Kết nghiên cứu dùng để tham khảo áp dụng cho công trình nhà cơng nghiệp có tải trọng lớn, tầng đất yếu dày yêu cầu thời gian thi công nhanh SUMMARY OF THESIS RESEARCH TO WORK OF THE MIXED SOIL-CEMENT COLLUM WITH GEOTEXTILE FOR THE STORAGE SUBJECTED TO HEAVY LOAD OF CAN THO CITY Selecting methods to improve the soft soils under ground floor of storage subjected to heavy load is very important to ensure the technical requirements and economic efficiency of the constructions In this thesis, the author focused on the solution to strengthen the soft soil ground with mixed soil-cement column (CDM) with geotextile and the application for the calculation of a storage with heavy load in Metro Hưng Lợi market project, Hưng Lợi Ward, Cần Thơ District The analysed results from the method of analytic theories and the Finite Element method using 2D and 3D software PLAXIS showed the effectiveness of the solution: ensure the stability and reducing more than 40% of the settlement in work stage, stress concentration in soil-cement column and increasing the bearing capacity of ground In addition, Having the results of soil specimen test of project area was a cement content to appropriate use of 200 kg/m3, the mixed soil-cement column strength is reached to 1000 kN/m2 Obtained results can be used for references and applied to the industrial structures subjected to the heavy loads, the soft soil layer thickness and requiring fast construction time MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NỀN ĐẤT YẾU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CỐ 1.1 Nền đất yếu a Định nghĩa .3 b Nguyên nhân c Phân loại 1.2 Các phương pháp gia cố đất yếu 1.2.1 Phương pháp gia tải trước 1.2.2 Phương pháp xử lý đệm vật liệu rời( cát, sỏi, đá dăm ) 1.3 Cọc xi măng đất 1.3.1 Giới thiệu chung 1.3.2 Các kiểu bố trí cọc xi măng đất .8 1.3.3 Công nghệ thi công 10 1.3.4 Trình tự thi công 12 1.3.5 Tính tốn cọc xi măng đất .12 1.3.6 Cơng tác thí nghiệm 12 1.3.7 Thực tế ứng dụng 13 1.4 Vải địa kỹ thuật 15 a Định nghĩa phân loại .15 b Công dụng .15 1.4.3 Các biện pháp thi công 16 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH NỀN ĐẤT YẾU GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT KẾT HỢP VẢI ĐỊA KỸ THUẬT 2.1 Các phương pháp tính tốn cọc xi măng đất .17 2.1.1 Phương pháp tính tốn theo quan điểm cọc xi măng đất làm việc “cọc” 17 a Đánh giá ổn định cọc xi măng đất theo trạng thái giới hạn .17 b Đánh giá ổn định cọc xi măng đất theo trạng thái giới hạn .18 c Phương pháp tính tốn theo quan điểm tương đương 18 2.1.2 Phương pháp tính tốn theo quan điểm hỗn hợp 19 a Viện Kỹ Thuật Châu Á 19 b Theo quy phạm Trung Quốc DBJ 08-40-94 22 2.2 Các phương pháp tính tốn Vải Địa Kỹ Thuật 24 2.3 Tính tốn sức chịu tải biến dạng đất sau gia cố 26 2.4 Một số kết nghiên cứu sức chịu tải cột xi măng đất thi công công nghệ trộn ướt ( Jet – grouting ) Việt Nam 29 a Mơ hình nghiên cứu phương pháp thí nghiệm 29 b Kết đo đạc thí nghiệm 31 c Một số nhận xét đánh giá kết thí nghiệm 37 2.5 Kết luận 38 CHƯƠNG HIỆU ỨNG VÒM CỦA LỚP ĐẤT ĐẮP TRÊN ĐẦU CỌC XI MĂNG ĐẤT – VẢI ĐỊA KỸ THUẬT 3.1 Lý thuyết hiệu ứng vòm .39 3.1.1 Sự chuyển tiếp tải 41 3.1.2 Phân tích nhân tố lớp đất đắp 42 a Nhân tố giảm ứng suất 42 b Mơ hình tính tốn 45 c Tính tốn khả kéo căng vải gia tải 46 3.2 Lực cản đất 50 3.3 Kết mơ hình thí nghiệm tải trọng tĩnh .50 CHƯƠNG ỨNG DỤNG XỬ LÝ NỀN CƠNG TRÌNH KHO CHỨA METRO CẦN THƠ BẰNG GIẢI PHÁP CDM KẾT HỢP VẢI ĐỊA KÝ THUẬT 4.1 Đặt vấn đề 53 4.2 Mô tả cơng trình phương án thiết kế .53 4.2.1 Giới thiệu công trình .53 4.2.2 Đặc điểm địa chất cơng trình khu vưc xây dựng 54 a Mặt cắt địa chất .55 b Phương án xử lý .56 4.3 Phân tích phương pháp giải tích 59 4.4 Phân tích phương pháp phần tử hữu hạn 67 4.4.1.Các thông số cho mơ hình 67 4.4.2.Mơ hình 2D 68 4.4.3.Mơ hình 3D 70 4.4.4.Kết tính tốn 71 a.Kết tính tốn mơ hình 2D 71 b.Kết tính tốn mơ hình 3D 83 4.5.Phân tích hiệu ứng vòm .85 a.Sự tập trung ứng suất 85 b.Phân tích ảnh hưởng đất đắp với chiều cao cung voøm 87 4.6.Nhận xét 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nhằm thực chủ trương Chính phủ cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, thời gian gần tốc độ phát triển kinh tế sở hạ tầng thành phố Cần Thơ nói riêng đồng sơng Cửu Long nói chung ngày nhanh Các cơng trình xây dựng tăng số lượng quy mô Đất khu vực chủ yếu bùn sét trạng thái nhão nên có sức chịu tải thấp độ lún lớn Do nhu cầu cấp bách đặt gia cố đất cơng trình nhằm tăng sức chịu tải giảm độ lún cơng trình, đặc biệt cho kho chứa, đường dẫn vào sân bay Do vậy, để đánh giá mức độ ổn định đảm bảo điều kiện làm việc lâu dài cơng trình, việc gia cố đất yếu cơng trình vấn đề cấp thiết địa phương Đối với cơng trình xây đất yếu, việc ước lượng độ lún theo thời gian đóng vai trị quan trọng Hầu hết cơng trình xây dựng thực tế kho, bãi, nhà công nghiệp… sau thời gian san lấp sử dụng, q trình cố kết thấm, cơng trình bị lún theo thời gian bị biến dạng Trong đa số trường hợp, độ lún không đồng phạm vị tồn khu vực cơng trình dẫn đến phá hoại điều kiện làm việc cơng trình sở hạ tầng xây dựng Một biện pháp để gia cố đất yếu cơng trình phương pháp cọc đất trộn xi măng Đây biện pháp phát huy số ưu điểm so với biện pháp khác giảm thời gian thi công, phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam nên giảm giá thành cơng trình, đem lại hiệu kinh tế cao Nhằm mục đích giải vấn đề này, chúng tơi chọn lựa đề tài: “Nghiên cứu làm việc cọc xi măng đất liên kết với vải địa kỹ thuật cho kho chứa khu vực Cần Thơ ” HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ Hình 4.15a- Biểu đồ quan hệ Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư - Thời gian đầu cột Hình 4.15b - Biểu đồ quan hệ Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư - Thời gian chân cột - Phân tích kết quả: + Từ kết tính lún chương trình mơ hình 2D, ta nhận thấy sau giai đoạn thi công gia cố cọc xi măng đất, kho lún nhanh thời gian khoảng 100 ngày đầu, sau lún chậm dần gần đạt ổn định sau 300 ngày Độ lún sau năm cố kết san lấp 1,104 cm; sau thi công 4,91 cm độ lún ổn định 21,7 cm Độ lún trường hợp không xử HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 80 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ lý cọc xi măng đất 7,53 cm, độ lún lại sau thi công xong 16,79 cm Việc xử lý gia cố giảm 34,8% độ lún lại Các kết tương đối phù hợp với kết tính lún từ phương pháp giải tích + Biểu đồ độ lún theo thời gian điểm Hình 4.13 thể lún đồng cọc xi măng đất đất nền, điều cho thấy hợp lý lý thuyết xem khối gia cố tương đương, đồng thời cho thấy khơng có xuất ma sát âm q trình thi cơng sử dụng Tuy nhiên có chênh lệch nhỏ độ lún điểm độ sâu vị trí đỉnh cột đất xi măng đất, chênh lệch làm xuất ứng suất cắt khối đất cọc sinh hiệu ứng vòm phân phối lại ứng suất vào cột đất + Từ biểu đồ ứng suất thẳng đứng theo thời gian điểm Hình 4.14a, 4.14b, ta nhận thấy ứng suất điểm có độ sâu phía (điểm I, điểm J) gần nhau, xuống cao độ đầu cột đất xi măng (điểm K, điểm L) có chênh lệch ứng suất cọc đất xi măng (điểm K) đất (điểm L), chênh lệch tiếp tục điểm sâu (điểm M, N; điểm O,P) + Dựa kết ứng suất theo thời gian điểm chọn phân tích, ta tính tốn hệ số phân bố ứng suất: Bảng 4.7- Hệ số tập trung ứng suất giảm ứng suất lưới cột 1,2x1,2m Độ sâu -Dưới xưởng (điểm I,J) -Đầu cột CDM (điểm K,L) -Giữa cột (điểm M,N) -Chân cột (điểm O,P) Ứng suất cột CDM 102,34 181,00 297,64 240,63 Ứng suất 104,43 104,43 65,99 149,46 Hệ số tập trung US 0.98 1.73 4.51 1.61 Hệ số giảm ứng suất 0.51 0.39 0.18 0.38 + Hệ số tập trung ứng suất theo phương pháp phần tử hữu hạn cơng trình tương đối phù hợp với kết tính theo cơng thức lý thuyết theo nghiên cứu Terzaghi; Low; Hewlett and Randolph nêu phần Ta nhận thấy hệ số tập trung ứng suất không cố định thay đổi theo chiều sâu Kiểm tra số vị trí với khoảng cách bố trí cọc đất xi măng khác hệ số tập trung ứng suất thay đổi, n giảm khoảng cách cọc (s) tăng HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 81 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ Bảng 4.8 – Hệ số tập trung ứng suất theo khoảng cách lưới cột Khoảng cách 1,6 x 1,6 (m) 2,0 x 2,0 (m) Vị trí Đầu cột Giữa cột Chân cột Đầu cột Giữa cột Chân cột Ứng suất cột CDM (kN/m2) 168.1 341.4 247.6 124.9 294.4 219.3 Tỷ lệ Ứng suất đất n=σCDM/σđất σđất (kN/m2) 81.2 76.94 149.2 73.56 69.6 133.8 2.07 4.44 1.66 1.70 4.23 1.64 + Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư vị trí chân cọc đất xi măng (điểm P) phát sinh trình thi cơng sử dụng thể biểu đồ quan hệ áp lực nước lỗ rỗng thặng dư thời gian, Hình 4.15 Áp lực nước lỗ giảm gần “0” ứng với thời điểm 1095 ngày hay kho đưa vào sử dụng 600 ngày Đây thời điểm kho gần đạt độ lún ổn định + Đánh giá ổn định lớp đất bùn sét yếu đất chân cọc đất xi măng biểu đồ quan hệ ứng suất pháp hữu hiệu σ’ ứng suất tiếp hữu hiệu τ’ (hay tương quan vòng tròn Mohr ứng suất đường S = σ’tanϕ’ + c’) Hình 4.16 - Biểu đồ quan hệ τ’ σ’ lớp đất sét yếu đầu cột CDM (điểm L) HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 82 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ Hình 4.17 - Biểu đồ quan hệ τ’ σ’ lớp đất chân CDM (điểm P) + Vòng tròn Mohr lớp đất bùn sét yếu lớp đất chân cọc đất xi măng CDM hoàn toàn nằm vùng đường S = σ’tanϕ’ + c’ nên xem lớp đất đảm bảo ổn định b Kết tính tốn mơ hình 3D: Kết tốn 3D dùng để so sánh đối chiếu kết tính tốn có từ tốn 2D Tuy nhiên chương trình Plaxis 3D chưa tính tốn cho tốn cố kết theo thời gian nên đánh giá tốt ứng suất (lực), đánh giá phương diện chuyển vị Tương tự kết toán 2D, ứng suất phát sinh đất cọc đất xi măng toán 3D có phân chia qua hệ số tập trung ứng suất, cọc đất xi măng chịu phần lớn tải trọng Hệ số tập trung ứng suất Bảng 4.9 Bảng 4.9 – Hệ số tập trung ứng suất theo mơ hình 3D Ứng suất Ứng suất Hệ số tập Độ sâu cột CDM trung ứng suất (kN/m2) (kN/m2) -Đầu cột CDM 237,12 86,54 2,74 -Giữa cột 258,37 104,18 2,48 -Chân cột 256,35 162,25 1,58 HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 83 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ Hình 4.18 - Ứng suất đất xung quanh cọc Đánh giá ổn định lớp đất bùn sét yếu đất chân cột CDM biểu đồ quan hệ ứng suất pháp hữu hiệu σ’ ứng suất tiếp hữu hiệu τ’ (hay tương quan vòng tròn Mohr ứng suất đường S = σ’tanϕ’ + c’) Hình 4.18 – Biểu đồ quan hệ τ’ σ’ chân cột đất xi măng HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 84 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ Vòng tròn Mohr lớp đất bùn sét yếu lớp đất chân cọc CDM chưa cắt đường S = σ’tanϕ’ + c’ nên đánh giá lớp đất làm việc ổn định chưa đến ngưỡng phá hoại 4.5 Phân tích hiệu ứng vịm a Sự tập trung ứng suất Theo lý thuyết phân bố ứng suất, tác dụng tải trọng (bản thân tải trọng ngoài) phân bố phân bố điểm có độ sâu đất có giá trị ứng suất theo phương đứng (Y) (nếu đất xem đồng nhất, Môđun đàn hồi điểm đất nhau), Điều xảy đất có điểm có Môđun đàn hồi lớn Môđun đàn hồi đất hàng trăm lần Kết phân tích phương pháp PTHH cho kết xuất hiện tượng ứng suất điểm lân cận có xu hướng tập trung điểm có Môđun đàn hồi lớn Và tập trung rõ nét có lớp vải địa kỹ thuật trình bày (4.3.2.1b) Hình 4.17 Ứng suất σ ' yy điểm đất nhö HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 85 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xn Thọ Hình 4.18 Ứng suất σ ' yy đất có tập trung đầu cọc ( khoảng cách cọc 1.2m ) Hình 4.19 Ứùng suất σ ' yy đất có tập trung đầu cọc ( khoảng cách cọc 1.6m ) HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 86 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ Tuy nhieân hình 4.19 cho thấy σ ' yy tập trung đầu cọc rõ nét hơn, điều phụ thuộc chủ yếu vào cách bố trí khoảng cách cọc b Phân tích ảnh hưởng đất đắp với chiều cao cung vòm Cung vòm xuất rõ hệ số tập trung ứng suất (n) cao trường hợp khoảng cách S = 1,2m thể qua biểu đồ phân bố ứng suất plane cọc Hình 4.21a Khoảng cách cọc 1,2m chiều cao đất đắp 0.5m Hình 4.21b Khoảng cách cọc 1,2m chiều cao đất đắp 1m HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 87 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xn Thọ Hình 4.21c Khoảng cách cọc 1m chiều cao đất đắp 1.5m Hình 4.21d Khoảng cách cọc 1m chiều cao đất đắp 2m 4.6 Nhận xét Kết tính tốn theo mơ hình cho thấy kho lún nhanh khoảng 100 ngày đầu sau đưa vào sử dụng đạt 90% sau 300 ngày, sau lún chậm hết lún sau 1560 ngày Các điểm có độ sâu phần tử cọc xi măng đất có độ lún chứng tỏ chuyển vị đồng không phát sinh ma sát âm cọc Ứng suất phân bố vùng phía kho, đến độ sâu có cọc đất xi măng gia cố, ứng suất tập trung vào cọc xi măng với giá trị phụ thuộc vào độ sâu khoảng cách cọc, kết tính hệ số tập trung HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 88 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ ứng suất tương đối phù hợp với lý thuyết tính toán Tải trọng kho truyền phần lớn lên cọc đất xi măng phần nhỏ lên đất theo tượng hiệu ứng vòm tạo lún toàn diện kho Từ kết tính tốn cho thấy biện pháp xử lý đất yếu cọc xi măng đất đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, giảm độ lún tăng cường độ đất Đồng thời với ưu điểm khác như: xử lý đất yếu với chiều dày lớn, thi công nhanh, đơn giản phương pháp thật hiệu việc gia cố đất yếu kho tải trọng lớn nên xem xét áp dụng Tuy nhiên, lý thuyết tính tốn cọc đất xi măng có quan điểm khác nhau, chưa thống kết tính theo quan điểm có sai lệch lớn Cần thiết có nghiên cứu đưa quy định phương pháp tính tốn thống phù hợp với điều kiện Việt Nam để làm sở cho việc tính tốn thiết kế HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 89 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xuân Thọ KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ Kết luận Hiện nay, việc xây dựng cơng trình đất yếu phụ thuộc nhiều vào giải pháp xử lý Có nhiều phương pháp gia cố đất yếu phương pháp có phạm vi ứng dụng riêng, mục đích chung giúp cho đất yếu tăng cố kết, giảm độ rỗng, cải tạo, nâng cao khả chịu nén Kết tính tốn phương pháp giải tích, phần tử hữu hạn (phần mềm Plaxis 2D 3D) xử lý gia cố cọc đất xi măng cho cơng trình Metro Hưng Lợi Quận Ninh Kiều TP Cần Thơ cho thấy: + Hệ thống cọc đất xi măng đường kính 0,8m, chiều dài 12m, bố trí thành lưới với khoảng cách từ 1,2m đến 1,6m đảm bảo ổn định cho kho kích thước 40x60m tải trọng sử dụng lớn 10,0 T/m2 + Việc bố trí vải địa kỹ thuật vào gia cố có nhiệm vụ loại cốt gia cường làm thay đổi phân bố ứng suất thẳng đứng đắp xuống hệ cọc bên Cụ thể bố trí vải địa kỹ thuật tải trọng thẳng đứng truyền vào cọc thơng qua vải địa kỹ thuật Điều làm cho tải trọng tác dụng vào đất giảm bớt Do đó, góp phần chống lại lún lệch cục bề mặt đầu cọc + Sức chịu tải tăng thể qua tập trung ứng suất vào cọc đất xi măng làm giảm ứng suất tác dụng lên đất, hệ số tập trung ứng suất thay đổi từ 1,5 đến + Ứng suất tập trung đất đáng kể đất có vật liệu khác có môdun đàn hồi ≥ 100 lần môđun đàn hồi đất + Hệ số tập trung ứng suất n = σc σ hay hệ số giảm ứng suất n = s thay σs σc đổi theo khoảng cách cọc, khoảng cách cọc xa hệ số giảm, hệ số giảm ứng suất tăng Phương pháp gia cố cọc đất xi măng nghiên cứu chứng tỏ hiệu cho công trình kho cơng nghiệp với đất có lớp địa chất yếu dày, tải trọng tác dụng lên lớn từ 40 - 100 kN/m2 đòi hỏi thời gian xử lý nhanh Với ưu điểm phạm vi ứng dụng, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, tiến độ thi công hiệu kinh tế Giải pháp xử lý đất yếu cọc đất xi măng xem HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 88 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGs TS Châu Ngọc Ẩn TS Trần Xn Thọ xét áp dụng cơng trình nhà cơng nghiệp có tải trọng lớn với điều kiện tương tự Kiến nghị Nên vận dụng giải pháp cho cơng trình xây dựng đất yếu, đặc biệt cơng trình đắp cao cần tiến độ thi cơng nhanh chẳng hạn cơng trình kho, bãi Trong luận văn tính tốn phương pháp gia cố cọc đất xi măng phương pháp giải tích qua lý thuyết có phương pháp phần tử hữu hạn phần mềm Plaxis 2D 3D, nhiên chưa so sánh với kết quan trắc trường Vì vậy, thu thập số liệu quan trắc cần thiết để so sánh đánh giá độ xác kết tính tốn Về lý thuyết tính tốn cọc xi măng đất có nhiều quan điểm tính tốn chưa thống nhất, cần thiết có nghiên cứu, đưa phương pháp, quy trình tính tốn thống có tính pháp lý Nhà nước để áp dụng rộng rãi Hướng nghiên cứu Tiếp tục tìm hiểu phương pháp lý thuyết tính tốn hệ cọc đất trộn ximăng kết hợp với vải địa kỹ thuật gia cường điều kiện tốn có xét đến điều kiện khác động đất… Tìm hiểu tài liệu cơng trình thực tế áp dụng giải pháp công nghệ này, đồng thời đối chiếu với lý thuyết phương pháp tác giả tìm hiểu để hồn thiện vấn đề áp dụng cọc đất trộn ximăng vào thực tế Tìm hiểu loại đất yếu áp dụng giải pháp cách hiệu kinh tế, an tồn kỹ thuật Thực thí nghiệm bàn nén trường cho gia cố cơng trình thực tế để đánh giá độ xác lý thuyết tính tốn tập trung ứng suất biến dạng cọc đất xi măng HVTH: Nguyễn Vĩnh Nhật Huy Trang 89 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Châu Ngọc Ẩn, Nền móng, Nhà xuất Đại học quốc gia THCM, 2005 Bùi Tấn Mẫn, Xử lý đất yếu đường giải pháp cột đất – xi măng/ vôi & cột đất – xi măng/ vôi – tro trấu, Luận văn thạc só, ĐH Bách Khoa TPHCM, (2001) Nguyễn Minh Tâm, Ổn định trụ đất trộn cement bên đường, Báo cáo chuyên đề, Bộ môn Địa - Nền móng, Khoa Kỹ thuật xây dựng, ĐH Bách Khoa TPHCM, (2006) Nguyễn Minh Tâm, Hui-Joon Kim, Du-Hwoe Jung, Nghiên cứu thí nghiệm cường độ đất sét trộn với xi măng, Hội nghị khoa học công nghệ lần thứ 9, ĐH Bách Khoa TPHCM, (2005) Tạ Đức Thịnh, Vũ Thiết Hùng, Cơ sở phương pháp luận việc ứng dụng phương pháp gia cố đất yếu cọc cát - xi măng - vôi Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 385 : 2006 "Phương pháp gia cố đất yếu trụ đất xi măng”, 2006 Anders Augustesen, Morten Liingaard, Poul V Lade, M.ASCE, Evaluation of Time-Dependent Behavior of Soils, International Journal of Geomechanics © ASCE, (2004) Bergado, D T., Anderson, L R., Miura, N and Balasubramaniam, A S., Soft Ground Improvement in Lowland and Other Environments, ASCE press (1996) Kawasaki, T., Niina, A., Saitoh, S., Suzuki, Y., Honjyo, Y., Deep mixing method using cement hardening agent, Proceedings of the 10th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Stockholm, (1981) 10 Lin, K Q., Behaviour of DCM Columns under Highway Embankment at Bridge Approaches, Thesis for the Degree of Doctor of Philosophy, Nanyang Technical University, (2000) 11 Miura, N., Horpibulsuk, S., and Nagaraj, T S., Engineering Behavior of Cement Stabilized Clay at High Water Content, Soils Found Japanese Geotechnical Society, Vol 41, (2001) 12 Tan, T S., Goh, T L., Yong, K Y., Properties of Singapore Marine Clays Improved by Cement Mixing, Geotechnical Testing Journal, (2002) 13 Vaid, Y P., Robertson, P K., and Campanella, R G., Strain rate behavior of Saint-Jean-Vianney clay, Can Geotech J., (1979) TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN : Nam Họ tên : NGUYỄN VĨNH NHẬT HUY Phái Sinh ngày: : 16 tháng 09 năm 1986 Nơi sinh : Cần Thơ Địa liên lạc : 25/14 Khu dân cư Metro, Phường Hưng Lợi, quận Ninh Kiều Thành phố Cần Thơ Nơi công tác : Viện Kiến Trúc Quy Hoạch TP Cần Thơ Điện thoại : 0939 916986 – 07103.831518 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2004 – 2009 : Sinh viên Trường Đại Học Cần Thơ 2010 – 2011 : Học viên Cao học khóa 2010, Ngành Địa Kỹ thuật Xây dựng Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ năm 2009 nay: Công tác Viện Kiến Trúc Quy Hoạch Thành phố Cần Thơ ... Nơi sinh : TP Cần Thơ Chuyên ngành : Địa kỹ thuật xây dựng MSHV : 10090368 I- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu làm việc cọc xi măng đất liên kết với vải địa kỹ thuật cho kho chứa khu vực Cần Thơ II- NHIỆM... CỨU SỰ LÀM VIỆC CỦA CỌC XI MẰNG ĐẤT KẾT HỢP VẢI ĐỊA KỸ THUẬT CHO NỀN KHO CHỨA KHU VỰC CẦN THƠ Lựa chọn phương pháp xử lý đất yếu kho chứa đóng vai trò quan trọng nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. .. tế việc xây dựng Trong luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu làm việc cọc đất xi măng (CDM) kết hợp vải địa kỹ thuật cho kho chứa khu vực Cần Thơ ứng dụng tính tốn cho cơng trình nhà kho