Hình 2.11 Mối quan hệ giữa cường độ chịu nén và hàm lượng xi măng, với thời gian bảo dưỡng 7 ngày
Hình 2.12 Mối quan hệ giữa cường độ chịu nén và hàm lượng xi măng, với thời gian bảo dưỡng 14 ngày
Kết luận chương 2
Cường độ nén nở hông qu của mẫu đất trộn xi măng thay đổi khi tỷ số wT:c thay đổi. Khi wT:c tăng thì cường độ nén nở hông giảm. Cường độ nén nở hông giảm đến các điểm có độ ẩm của hỗn hợp khi trộn gần bằng giới hạn chảy của đất chưa xử lý và các điểm sau đó cường độ có khuynh hướng giảm mạnh hơn khi tăng wT:c. Do đó khi chọn giải pháp trộn ướt cho đất trộn xi măng thì tổng hàm lượng nước của hỗn hợp nên chọn gần giới hạn chảy của đất chưa xử lý.
Theo thời gian, mẫu đất trộn xi măng đóng rắn và cường độ tăng dần lên. Nguyên lý cơ bản của việc gia cố nền đất yếu bằng cột đất trộn xi măng là xi măng sau khi trộn với đất sẽ sinh ra một loạt các phản ứng hóa học rồi dần đóng rắn lại. Các phản ứng chủ yếu của chúng là: Phản ứng thủy giải và thủy hóa của xi măng, tác dụng của các hạt đất với các chất thủy hóa của xi măng, tác dụng cacbonat hóa.
Cường độ nén nở hông tăng nhanh ở đến aw=20% sau đó có khuynh hướng tăng chậm ở các hàm lượng xi măng cao hơn. Dạng biểu đồ này phù hợp với nghiên cứu Hình 2.13 Mối quan hệ giữa cường độ chịu nén và hàm lượng xi măng, với thời gian
của trước của Bergado (1996). Do đó, hàm lượng xi măng thích hợp cho việc gia cố nền đất yếu tại huyện Chợ Gạo – tỉnh Tiền Giang được đề xuất là 20%.
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN GIA CỐ TRỤ ĐẤT XI MĂNG CHỐNG SẠT TRƯỢT CÔNG TRÌNH VEN KÊNH CHỢ GẠO –
TIỀN GIANG
Giới thiệu
Tình hình sạt trượt bờ sông của kênh Chợ Gạo – tỉnh Tiền Giang nói riêng và của hệ thống sông rạch nói chung ở Đồng bằng Sông Cửu Long đã ở mức báo động. Việc sạt trượt này đã gây ra hậu quả nghiêm trọng về kinh tế, an toàn giao thông, làm hư hại nhiều nhà ở, vật kiến trúc…(Hình 3.1).
Trước tình hình đó, UBND tỉnh cũng đưa ra giải pháp tường bê tông cốt thép đoạn qua thị trấn Chợ Gạo, an toàn cho mái dốc nhưng kinh phí lớn, nhất là gia cố cho toàn chiều dài bờ kênh. Giải pháp này chỉ thích hợp khi gia cố cho bờ kênh đoạn đi qua khu dân cư đông đúc. Giải pháp rọ đá thì mái dốc bờ kênh tiếp tục bị lún do sự cố kết của nền đất yếu. Trong nghiên cứu của A. Want & S. Christensen (1999) trong dự
án nghiên cứu và phát triển đã chứng minh giải pháp trụ đất xi măng bố trí dạng lưới là giải pháp hữu ích và kinh tế nhất để ổn định mái dốc của nền đường xe lửa. Chính vì thế, nghiên cứu giải pháp sử dụng trụ đất xi măng như một giải pháp xử lý ổn định mái dốc chống sạt trượt có thể áp dụng cho tuyến kênh Chợ Gạo.
Tính chất của các lớp đất
Để có số liệu về các tính chất của đất tự nhiên, một hố khoan 20m được khoan khảo sát tại bờ kênh Chợ Gạo – xã Quơn Long, Chợ Gạo, Tiền Giang. Kết quả của các thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất được thể hiện trong Bảng 3.1.
Căn cứ vào kết quả khoan khảo sát tại hố khoan, sau khi phân tích các chỉ tiêu cơ lý và tổng hợp chỉnh lý thống kê, địa tầng tại vị trí khoan được phân thành các lớp sau:
Lớp 1: Sét, nâu, trạng thái dẻo mềm; dày 2,9 m. Lớp 2: Bùn sét, xám đen, trạng tháy chảy; dày 7,4 m. Lớp 3: Sét, nâu đốm trắng, trạng thái dẻo cứng; dày 4,9m. Lớp 4: Sét, xám trắng đốm nâu, trạng thái nửa cứng; dày 4,8m.
Mô tả mô hình
Khi ổn định mái dốc được xem là một mối quan tâm hàng đầu cho mái nền đường cũng như mái dốc bờ sông được gia cố bằng cột đất xi măng, CDIT (2002) đề nghị phân tích ổn định mái dốc bằng phương pháp số để kiểm tra ổn định bên trong công trình. Phương pháp phần tử hữu hạn được chứng tỏ là một công cụ phân tích đáng tin để đánh giá sự làm việc của vùng đất yếu được xử lý bằng cột đất xi măng phía dưới công trình.
Mô hình phần tử hữu hạn được tạo thành từ kích thước hai chiều thực tế từ mặt cắt ngang điển hình của kênh Chợ Gạo đã sạt trượt (Hình 3.1). Mô hình biến dạng phẳng được sử dụng để phân tích nghĩa là sự dịch chuyển vuông góc với mặt phẳng ngang được giả thiết là 0.
Quá trình phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn trong các điều kiện của trụ đất xi măng:
1. Thay đổi chiều dài trụ, L= 2,9 m; 6,6 m và 10,3 m; 2. Thay đổi đường kính trụ, d= 0,6 m; 0,8 m và 1,0 m;
3. Thay đổi khoảng cách các trụ, s= 0,6 m, 0,8 m; 1,0 m; 1,2 m và 1,4 m. Hình 3.3 Mặt cắt ngang kênh Chợ Gạo
Bảng 3.2 Các trường hợp mô phỏng với L=2,9 m Các trường hợp Mô phỏng Chiều dài L (m) Đường kính d (m) Khoảng cách s (m) Trường hợp 1-A 2,9 0,6 0,6 Trường hợp 2-A 0,8 Trường hợp 3-A 1,0 Trường hợp 4-A 0,8 0,8 Trường hợp 5-A 1,0 Trường hợp 6-A 1,2 Trường hợp 7-A 1,0 1,0 Trường hợp 8-A 1,2 Trường hợp 9-A 1,4
Bảng 3.3 Các trường hợp mô phỏng với L= 6,6 m
Các trường hợp
Mô phỏng Chiều dài L (m)
Đường kính d (m) Khoảng cách s (m) Trường hợp 1-B 6,6 0,6 0,6 Trường hợp 2-B 0,8 Trường hợp 3-B 1,0 Trường hợp 4-B 0,8 0,8 Trường hợp 5-B 1,0 Trường hợp 6-B 1,2 Trường hợp 7-B 1,0 1,0 Trường hợp 8-B 1,2 Trường hợp 9-B 1,4
Tổng cộng có 27 mô hình được phân tích.
Mô hình tính toán trong Plaxis