B. NỘI DUNG
2.1. ĐẶC ĐIỂM CƠNG NGHỆ TOP-BASE
2.1.1. Mục đích gia cố nền bằng top-base
Các mục tiêu khi áp dụng top-base chủ yếu gồm giảm độ lún và tăng khả năng chịu lực.
1. Tác dụng giảm độ lún
Tác dụng giảm độ lún thay đổi khi kiểm tra độ lún dài hạn tại hiện trường và thí nghiệm mơ hình trong phịng thí nghiệm v.v. cũng được xác nhận bằng cách phương pháp tích.
Đối với các thử nghiệm độ lún dài hạn, việc thử nghiệm so sánh đã được thực hiện liên quan đến 5 loại mĩng như nêu trong Hình 2.1 trên nền đất yếu cĩ nhiều tàn tích hữu cơ cĩ các đặc tính đất như Bảng 2.1. Kết quả đo độ lún được cho trong Hình 2.2. (Cần vẽ lại và dịch ghi chú sang tiếng Việt)
5
Bảng 2.1. Kết quả thử trong phịng thí nghiệm
Khu vực
Khu vực thử độ lún trong thời gian
dài Khu vực thử tải Hạng mục đo đạc Kết quả thử vật lí Wn (%) 125.6 137.0 WL (%) 120.6 128.2 Wp (%) 55.8 63.3 Lp 64.8 64.9 Cát (%) 10 17 Bùn (%) 58 41 Đất sét (%) 32 42 Gs 2.579 2.538 Mật độ độ ẩm 1.358 1.333 Phân loại đất do Nhật Bản thống nhất OH OH Giá trị N 0 0
Thí nghiệm nén khơng hở nơng Cường độ nén khơng hở nơng qu (kgf/cm2) 0.115~0.09 (trung bình 0.10) 0.11~0.09 (trung bình 0.10) Mơdun biến dạng E50 (kgf/cm2) 3.0~2.8 (trung bình 2.90) 3.8~3.3 (trung bình 3.55)
Top-base cĩ độ lún nhỏ hơn bao gồm phần gia cố thứ cấp mặc dù áp dụng tải 0,5tf lớn hơn so với nền đất ban đầu và việc so sánh độ lún dài hạn đối với tải trọng cùng mức chỉ ra rằng độ lún giảm nhờ cĩ top-base đến 1/3 lần trên nền đất ban đầu nếu dùng top-base 1 lớp và chỉ cịn 1/9 của độ lún nền đất ban đầu nếu dùng top-base 2 lớp.
Các thử nghiệm độ lún dài hạn được tiến hành trong phịng thí nghiệm với cách thức tương tự. Kết quả của việc thử nghiệm top-base đường kính 6cm trên lớp đất đường kính 50cm, sử dụng 9 khối bê tơng theo 3 hàng trên cả 2 mặt giống như thử nghiệm tại chỗ được cho trong Hình 2.4.(Cần vẽ lại và dịch ghi chú sang tiếng Việt)
(Cần vẽ lại và dịch ghi chú sang tiếng Việt)
Hình 2.2. Đồ thị quan hệ độ lún - thời gian
Trong trường hợp mĩng top-base, khi thử trong phịng thí nghiệm, độ lún dài hạn giảm 1/2 lần so với mĩng gia cố bằng đá dăm. Điều này cũng được xác nhận bởi phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng mã phân tích cố kết đàn hồi-chảy-dẻo. Rõ ràng, thực tế này chỉ ra rằng mĩng top-base cĩ tác dụng cải tạo giảm độ lún dài hạn.
Bên cạnh đĩ, mĩng top-base cũng cĩ hiệu quả trong nền bị hố lỏng.
Hình 2.4. Kết quả thí nghiệm lún trong phịng thí nghiệm
Căn cứ theo thực tế đĩ là khơng cĩ hư hại nào do động đất gây ra cho các ngơi nhà sử dụng mĩng top-base trong thời gian xảy ra động đất tại trận động đất xảy ra tại phía đơng tỉnh Chiba vào tháng 12-1987, các hiệu ứng trên nền đất hố lỏng bắt đầu được xem xét thử trong phịng thí nghiệm.
Kết quả đo độ lún bằng cách áp dụng 2 loại tải như 150kgf và 75kgf tương ứng với tải trọng của tồ nhà và gia tốc đầm rung 250gal cho hai 2 loại mĩng như mĩng đá dăm và mĩng top-base trên nền đất cát tiêu chuẩn Toyoura được đầm đến 50% mật độ tương đối như trong Hình 2.3. Trong khi mĩng đá dăm lún sâu 32cm do hiện tượng hố lỏng thì mĩng top-base chỉ lún 4,3cm mà khơng cĩ hiện tượng hố lỏng.
2. Tác dụng tăng khả năng chịu lực
Top base làm tăng khả năng chịu lực của nền đất yếu đã được kiểm tra bằng cách thử tải bàn nén tại cơng trường và thử tải bàn nén trên thùng chứa đất lớn tại phịng thí nghiệm.
Các cuộc thử tải tại cơng trường được tiến hành bằng cách sử dụng top-block như trong Hình 2.1.
Đối với việc thử tải trong phịng thí nghiệm, việc thử tải giống như thử độ lún dài hạn trong phịng thí nghiệm trong thùng đất lớn cĩ chiều rộng 20cm, dài 1,8m và sâu 72cm đã được tiến hành.
Kết quả thử tải tại cơng trường được nêu ra lần lượt trong Hình 2.5 và kết quả thử tải trong phịng thí nghiệm được cho trong Hình 2.6. Trong Hình 2.5, đối với việc thử tải tại cơng trường, nền top-base cĩ khả năng chịu lực gấp 1,5 lần lớn hơn nền đất ban đầu cĩ cùng độ lún và việc thử trong phịng thí nghiệm cũng cho kết quả tương tự. Các tác dụng cải tạo như giảm độ lún cĩ thể hi vọng tăng khoảng 50% khả năng chịu lực so với nền đất ban đầu.
Trường hợp tải trọng đặt lệch tâm lên mĩng cũng được kiểm tra. Trong trường hợp độ lệch tâm bằng B/6 tính từ tâm chiều rộng của mĩng B, top-block 1 lớp cĩ khả năng chịu tải gấp 2 lần so với nền đất ban đầu và top- block 2 lớp cĩ khả năng chịu tải gấp 3 lần so với nền đất ban đầu. Do đĩ, top-base được cơng nhận cũng mang lại hiệu quả cho tải lệch tâm.