Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cố kết hút chân không trong xử lý nền đất yếu công trình PVTEXT Đình Vũ - Hải Phòng

MỤC LỤC

Các chỉ tiêu của đất trước thí nghiệm

Hiện nay có một số phương pháp xử lý nền đắt yếu như sau: Bao bỏ một phần đất yêu thay thể bằng cát thoát nước tố Gia tải tước làm chặt đất đồng thời. “Trong các phương pháp xử lý thì phương pháp hút chân không được đánh giá hiệu đem lại hiệu quả cao, rút ngắn thời gian thi công, và đặc biệt có thể sử dụng. ~ Muge đích chỉnh của việc thí nghiệm mô hình là nghiên cứu quá tình diễn biến của áp lực nước lỗ rỗng và biển dang của nền trong qué tình cổ kết bằng bơm hút chân không, ngoài ra edn phi xác định các chi tiêu cơ lý cũa mẫu đắt sau thí.

TONG QUAN CHUNG VE XỬ LÝ NEN DAT YEU

Tiện tượng bất lợi của việc xây dựng công trinh trên nền đất yếu là không khống chế được độ lún kéo đài sau khi th công, din đến hư hỏng hoặc mất ổn định cũ công trình, như đã từng xẩy ra ở một công trình đường cao tốc Pháp Van ~ Cầu GE (Hà Nội), kho cảng Thị Vải (Vũng Téu), đường dẫn vào cầu vượt Nguyễn How Cảnh, cầu Văn Thánh 2 (TP H6 Chí Minh),. Biện pháp nén trước bằng chất tải trên mat nén tạo ra một áp suất nén cao hơn áp suất thực tế mà nền phải chịu sau khi công trinh đã hoàn thành, nhằm giảm độ lún ổn định của nền do tải trong công trình, Phương pháp này thường được kết hợp với các ống thu nước đứng được đạt trong nên nhằm tang tốc độ thoát nước, giảm thời gian cố kết. "Đối với nên đất có tính nén lớn và biến dạng không đồng đều vượt quá giới hạn cho phép, đồng thời biến dạng lại xây ra trong mot thời gian dai, tho để đảm bảo cho công trỡnh cú thể sử dung được ngay sau khi thi công, người ta có thé chọn biện pháp nén trước bằng tải trong tĩnh.

“Trước khi xây dựng công trình dùng các loại vật liệu (cát, oi, gạch, đá v.v) chất đống lên mat đất trong phạm vi xây dựng móng để gay ra một áp lực nén (gọi là nén 4p lực nến trước) tác dụng lên mặt nền làm cho đá nén bị lún do đó đất được chặt lại Khi đất nên đạt độ chặt yêu cầu, người ta đỡ áp lực nén trước rồi tiến hành xây dựng công trình, Lúc này nền công trình vừa có cường độ dat yêu cầu vita có tính nền lún nhỏ. Trong đó, theo tổng kết hiện nay giải pháp sử dụng phương pháp cố kết hút chân không là một giải pháp cho hiệu quả cao trong xử lý nền yếu cho xây dựng công trình dân dung, giao thông và thủy lợi bởi nó có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp nêu trên như thiết bi thực hiện đơn giản, giá thành rẻ và phổ thông, thời gian thực hiện ngắn và theo lược thoát ra khỏi cốt đất nhanh và trệt để, có thể áp.

“Hình 1-1: Sơ đồ thiết bi nên chat đất bằng thuỷ chấn
“Hình 1-1: Sơ đồ thiết bi nên chat đất bằng thuỷ chấn

XULY NEN ĐẤT YEU BANG CỐ KET CHAN KHONG

Lan lượng dong chảy trong khối đất (m’/), ur Ap lực lỗ rỗng dư đo sự gia tải

Su thay đổi thể ch của khối đất theo phương thẳng đứng được xác định như. “Tương tự, trong miém nhão( smear), độ đốc áp lục phân bố dư được xác định như. “Xết một vi phân mat cắt nằm ngang với chiều day dz ( hình 2-15), sự biến đổi đồng chảy theo phương z của ống từ điểm vào đến điểm ra của vi phân dQz được viet như sau.

“Tổng sự biến đổi của dong chảy từ mặt cửa vào đến mặt ra của vi phân được viết như. Neu bỏ qua sức cản của giếng và ảnh hưởng nhão(smear), z,. “chân không/ áp lực gia tải).

MÔ HÌNH VAT LÝ VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

  • Gia công chế bị mẫu

    Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng là thiết bị chuyên dùng được lắp đặt trong nền đất ti một độ sâu bắt kỳ cần xá định dp lực nước lỗ rỗng trong chế tình xử lý nỄn. Đầu do ấp lực nước lỗ ring kiểu dây rung sử dung một mảng cảm biến, áp lực nước lỗ rồng sẽ làm thay đổi sức căng trên bề mặt cảm biến, sự thay đổi sức căng bề. Đo šp lực nước lỗ ring kiểu ống đứng gầm một đầu lọc được khoan lip đặt ngay tại vị trí muốn do áp lực nước lỗ rỗng, đầu lọc này được nối với các ống PVC theo chiều thẳng đúng lên đến mat đất.

    Thiết bị này có thề điều chín thời gian ghi lạ số iệu của đầu đọc piezometer theo yêu cầu của người sử dụng, có thé đo cách đều hoặc đo biến thiên theo thời sian, thời gian do cách đều nhỏ nhất là 10 giãy gh lạ sổ iệu một lẫn. Khi két nối mấy tính với datalogger, cổ thé xem trực tgp số liệu của các piezometer, nhiệt độ piezometer, nhiệt độ, hiệu điện thé của datalogger dang đọc tại. Thiết bị đo lần gồm bàn đo lún cỏ kích thước 1Semx15em và đồng hồ đo lún loại đo biển dang Sem cùng bộ gá đỡ để quan trắc độ lún mặt và lúa sâu tại các vị trí cần nghiên cứu.

    Loại ắc thắm ding thí nghiệm trong mô hình là loại bắc thắm phổ biến được sin hàng loạt tai nhà máy cổ kích thước 10cm x 4mm, Đẫu cúc bắc thắm nỗi với hệ thống ông hút, hộ thống này được nổi tre iếp đến máy bơm tạo gia ti chân không. Máy bom làm việc theo nguyên lý tuần hoàn, nước di từ cửa vào đến cửa ra sẽ tạo ra một áp lực chân không có thé gia tải trên một diện tích hơn 100m”, quá trình hoạt động được làm mát bằng sự thay đổi lượng nước tuần hoàn trong (hùng chứa máy bơm, áp lực chân không được duy tì trong suốt quá trình bơm hút vi vậy luôn. "Mục đích chính của việc thí nghiệm mô hình là nghiên cứu quá hình diễn biển của dp lực nước lỗ tổng và biến dạng của nền trong quá trình cổ kết bằng bơm hút chin không, ngoài ra cin phải xác định các chỉ tiều sơ lý của mẫu đất sau thi.

    Kết thúc qué trình bơm hút chân không, ta thu được mẫu đái, đem tiến hành việc lấy mẫu đất tạ các vị trí khác nhau trong mô hình rồi đem di phân tích mẫu, kết.

    Bj quan trắc thí nghiệm như ở hình 3-2, hình 3-3. Thiết bị quan bắc
    Bj quan trắc thí nghiệm như ở hình 3-2, hình 3-3. Thiết bị quan bắc

    ÍNH TOÁN ỨNG DỤNG

    Chia nền thành các phần tử tam giác và tứ giác, ẩn số là các chuyển vị nút của các phần từ. Thành phần lực, các lực tham gia trong bài toán gồm: trong lượng, bản than của khối dat, ấp lực gia tải, áp lực nước lỗ rồng và áp lực chân không,. Sir dụng nguyên lý công khả di Lagrange thiết lập mới quản hệ giữa vecta chuyển vị nút và vee tơ lực mút.

    Kích thước hình học của bài toán được tính theo đơn vị mét Bước 3: Thiết lập các trục toa độ. Khi phát triển một mạng lưới phần tử hữu bạn,để thuận lợi, đầu tiên nên chuẩn bị phác hoạ bài toán. Sự phác hoạ này là chỉ dẫn rất có ích trong việc xẽ lưới phần tử hữu hạn và xác định các diều kiện biên.

    Mo hình thí nghiệm là hình hop chữ nhật kích thước (2x1x1)m, nên ta có thể phân tích bài toán này như phân tích tải trong biến dang đối xứng trục Bước 7: Xác định đặc tính của đất. Khai báo các chỉ tiêu cơ lý ia đất, Dựa vào kết quả thí nghiệm phân tích mẫu dat, đưa các chỉ tiêu cơ lý của đất vào bài toán, Chọn mô hình đàn hồi. Bước 8: Tạo các lưới phần tử hữu hạn Bước 9: Xác định các điều kiện biên Bước 10: Kiểm tra bai toán.

    = Chon mô hình bài toán là mô hình đàn hồi tuyến tính (Linear-Elaste), có mô. = BE dim bảo độ chính xác trong quá trình so sánh giữa kết quả phân tích bằng he 430m).

    0°FTTTTTTTTTTTTLTTTTTTE +

    Biéu dé so sánh quan hệ áp lực nước lỗ rằng với thải gian tại vi trí VT3

    Gia trị đo trên mô hình vật lý thấp hơn giá trì đo trên mo hình tính toán. Sự tiêu tin áp lực nước lỗ rồng trên hai mô hình diễn ra đều theo thời gian. Gia trị đo trên mô hình vat lý thấp hơn giá trí đo trên mô hình tính toán.

    Sự tiêu tấn áp lực nước lỗ rồng diễn ra nhanh trong 3 ngày đầu và di vào ổn định trong ngày cuối. Gia tri do rên mô hình vật lý thấp hơn giá tỉ đo trên mô hình tính toán. Gitta kết quả đo trên mô hình vat lý và mô hình tính toán có sự chênh lệch nhau không dáng kể, Điều này có thể giải thích khi tiến hành thí nghiệm mô hình vật lý áp lực bơm hút chân không không phải lúc nào cũng được duy trì én định ở 43kPa, mà có những lúc giảm di do sự dò khí của thiết bị màng kín.

    “Tại mỗi vị trí xu hướng các đường cong áp lực nước lỗ rồng là giống nhau, các thời điểm tang giảm áp lực nước lỗ rồng cũng giống nhau. “Tại hai vị tí giáp bấ thấm là VT và VT3 trong 3 ngày đầu áp lực nước 16 ống thay đổi nhanh chóng đường cong đốc, các tiếp theo biến đổi đều và din di vào ổn định trong 2 ngày cuối cùng. “Tại vị trí VT2 giữa hai bấc thấm đường cong áp lực nước lỗ rồng biến đổi.

    ‘ding mô hình tính toán trên phần mềm để mô phỏng bài toán trên mô hình và ra ngoài thực tế.