5.1 Kết luận
5.1.1 Thí nghiệm nén cố kết (một trục)
Ở cùng một cấp tải thời gian để đạt cố kết 100% giảm dần, thời gian đạt 100% cố kết giảm đối với mẫu đất gia cường vải địa kỹ thuật là 71% và lên tới 87% khi mẫu đất được gia cường vải địa kỹ thuật kết hợp xỉ lò ở cấp tải 50 kPa. Thời gian cố kết T50 và T90 cũng giảm dần từ thí nghiệm nén đất, đến đất kết hợp vải và thấp nhất là nén đất kết hợp vải + xỉ. Ở cùng cấp tải 50 kPa mẫu gia cường vải địa kỹ thuật giúp giảm thời thời gian cố kết T50 lên đến 79% và T90 là 72%, cũng ở cùng cấp tải 50 kPa xỉ lò kết hợp vải địa kỹ thuật giúp đẩy nhanh thời gian cố kết T50 lên đến 89% và T90 là 88% so với đất không gia cường. Như vậy vải kết hợp xỉ lị giúp đẩy nhanh q trình cố kết đất. Quá trình đẩy nhanh cố kết này do lớp xỉ lị và vải địa kỹ thuật tạo thành biên thốt nước tốt đồng thời làm giảm chiều cao H0 của lớp đất cố kết
Cùng một cấp tải hệ số rỗng của đất nén ở các mẫu khác nhau khi đã loại bỏ biến dạng và cao độ lớp vải, lớp xỉ là tương nhau. Hệ số thấm k của đất cũng tương đồng nhau sau khi loại bỏ độ lún của vải địa kỹ thuật và xỉ lị. Vì vậy hệ số thấm của đất và tính nén lún của đất (tương quan hệ số rỗng theo cấp tải trọng) chỉ phụ thuộc vào bản chất của đất và tải trọng, khơng phụ thuộc vào cách bố trí vải địa kỹ thuật và xỉ lò. Hệ số thấm của đất nhỏ dần khi áp lực nén tăng lên do khi tăng áp lực nén làm tăng độ chặt của đất, từ đó làm giảm khả năng thốt nước trong mẫu đất.
5.2 Phân tích kết quả thí nghiệm nén 3 trục của tác giả Yang et al.(2015), Yang et al.(2016).
5.2.1.1 Quá trình cố kết mẫu trong thí nghiệm CU
Các mẫu gia cường càng nhiều lớp vải địa kỹ thuật thì độ giảm thể tích của mẫu theo thời gian càng lớn. Đây là do biến dạng thể tích của vải ảnh hưởng lớn đến tổng biến dạng thể tích của mẫu. Càng nhiều lớp vải địa kỹ thuật thì biến dạng thể tích của
bản thân vải địa kỹ thuật càng lớn, càng làm gia tăng biến dạng thể tích tổng cộng của mẫu thí nghiệm. Nghiên cứu chưa phân rõ được biến dạng thể tích của bản thân mẫu đất và phần biến dạng thể tích của vải địa kỹ thuật. Đây chính là điểm hạn chế của nghiên cứu so với kết quả nghiên cứu ứng xử cố kết trong điều kiện nén 1 trục.
Vải địa kỹ thuật giúp giảm thời gian cố kết T50 đối với đất gia cường một lớp vải địa kỹ thuật đến 36% và 44% thời gian cố kết T50 khi gia cường ba lớp vải địa kỹ thuật. Càng nhiều lớp vải chiều dày đường thấm càng giảm, càng làm giảm thời gian cố kết của mẫu.
5.2.1.2 Ứng xử chống cắt trong điều kiện CU và UU
Trong điều kiện CU và UU: Khi gia tăng số lớp vải địa kỹ thuật thì sức chống cắt của đất tăng lên trong đó góc má sát trong hầu như khơng đổi với lực dính tăng lên. Lực dính tổng cộng và lực dính hữu hiệu đều tăng lên khi gia cường đất bằng vải địa kỹ thuật. Số lớp vải càng tăng lực dính càng tăng. Khi tăng lên đến 3 lớp vải, lực dính tổng cộng tăng lên 96% trong khi lực dính hữu hiệu tăng lên đến 444% (điều kiện CU) tuy nhiên độ gia tăng lực dính nhỏ hơn trong điều kiện UU (60%).
Trong điều kiện UU, khi gia cường đất với đệm cát và vải địa kỹ thuật, góc ma sát trong của mẫu tăng lên đáng kể nhưng hầu như không làm thay đổi lực dính. Khi tăng bề dày lớp đệm cát thì góc ma sát trong tăng lên càng lớn, ở trường hợp lớp đệm cát dày t = 20 mm góc ma sát trong tăng lên đến 78%.
5.3 Kiến nghị
Kết quả thí nghiệm cho thấy sự cố kết của đất được đẩy nhanh đáng kể khi gia cường xỉ lò kết hợp vải địa kỹ thuật. Hệ số thấm k của đất chỉ phụ thuộc vào tính chất của đất và tải trọng, không phụ thuộc vào bề dày lớp đất và cách bố trí vải địa kỹ thuật, xỉ lò gia cường.
Do hạn chế về kích thước mẫu khi nén 1 trục nên khơng thể làm các thí nghiệm đối với nhiều lớp vải địa kỹ thuật, nhiều lớp xỉ kết hợp vải địa kỹ thuật
Để có thể dự đốn, nghiên cứu chun sâu hơn về những khả năng gia cường nền đường giao thông nông thôn bằng đất đắp bùn yếu đề tài có thể tiếp tục phát triển thêm về mảng thí nghiệm nén 3 trục xác định sức kháng cắt, thời gian cố kết của nhiều lớp xỉ lò kết hợp vải địa kỹ thuật đồng thời kết hợp tính tốn, mơ phỏng từ đó đưa ra tối ưu về bề dày lớp đất và lớp xỉ lị.
Ngồi ra cũng có thể nghiên cứu về khả năng gia cường của các loại xỉ lị có thành phần và kích thước khác, khi khơng kết hợp vải địa kỹ thuật để đưa ra sự tối ưu về mặt kinh tế phù hợp với tải trọng cơng trình đồng thời giải quyết được vấn đề phế thải công nghiệp nhiệt điện.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Danh mục tài liệu tham khảo:
[1] GVC.TS. Trịnh Hồng Tùng (2010), Sử dụng phế thải phế liệu để sản xuất Vật
liệu Xây dựng, Bài giảng dành cho Cao học ngành Vật liệu Xây dựng, Trường Đại
học Xây Dựng, Hà Nội
[2]ThS. Tăng Văn Lâm (2010), Nghiên cứu sử dụng phế thải xỉ luyện kim của nhà
máy Gang thép - Thái Nguyên dùng làm phụ gia chế tạo bê tơng trong các cơng trình xây dựng tại tỉnh Thái Nguyên, Đề tài cấp trường, mã số T2010-04, Đại học Kỹ thuật
Công nghiệp - Thái Nguyên.
[3]GS. TS. Dương Học Hải, Tạp chí cầu đường Việt Nam, số 6/2007.
[4] Bishop, A.W., 1955. The use of the slip cirlce in the stability analysis of slopes. Geotechnique, 5(1): 7–17
[5]Bjerrum, L. and Eide, 0. (1956), Stability of strutted excavation in clay, Geotechnique, Vol. 6, pp. 32-47.
[6]Liu, C. C., Hsieh, H. S., and Huang, C. S. (1997), A study of the stability analysis for deep excavations in clay, The Seventh Geotechnical Conference, Taipei, pp. 629- -638.
[7]Ou, C. Y. and Hsiao, J, L. (1999), Stability Analysis of Deep Excavations in Sand, Geotechnical Research Report No. GT99005, Department of Construction Engineering, National Taiwan University of Science and Technology, Taipei, Taiwan, R.O.C.
[8]Spencer, E., 1967. A method of analysis of the stability of embankments assuming parallel interslice forces. Géotechnique, 17(1): 11–26.
[9]Ladd, C.C., and Foott, R., 1974,” New Design Procedure for Stability of Soft Clay”, Journal of Geotechnical Engineering Division, Proceeding of ASCE, Vol. 100. No. GT7, July 1974, pp. 763-786.
[10]Naresh C.S., and Edward A.N., 2006. Soils and foundations vols. I and II. National Highway Institute, Federal Highway Administration,Washington, D.C.. Report No. FHWA–NHI–06–088, 2006.
[11]Lê Xuân Roanh (2014). Công nghệ xử lý nền và thi cơng đê, đập phá sóng trên nền đất yếu, Hội đập lớn và phát triển nguồn nước Việt Nam - VNCOLD - http://www.vncold.vn/Web/Content.aspx?distid=3506 - truy cập 30/03/2016.
[12]Lê Bá Vinh & Trần Tiến Quốc Đạt (2003). Nghiên cứu giải pháp sử lý nền và tính tốn ổn định của cơng trình đường cấp III trên nền có lớp đất yếu mỏng, Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh, Đại học Bách Khoa, http://www.nsl.hcmus.edu.vn/greenstone/
collect/hnkhbk/index/assoc/HASH0163.dir/doc.pdf, ngày truy cập 30/03/2016.
[13]Nguyen, M.D., Yang, K.H., & Lee, S.H. (2010). Analytical Prediction of the Peak Shear Strength of Geosynthetic Reinforced Soils. Proceedings of the 1st International GSI-Asia Geosynthetics Conference, 1st GSI-Asia, Taichung Taiwan, November 2010.
[14]Nguyen, M.D, Yang, K.H, & Lee, S.H. (2011). Comparison of the Prediction of Geosynthetic-Reinforced Soil Shear Strength by Different Approaches. Proceedings of the 14th Conference of Taiwan Geotechnical Engineering, Taoyuan Taiwan, August 2011.
[16]Yang, K.H, Utomo, P, &Nguyen, M.D. (2011). Compare prediction formula stiffeners retaining structure stiffeners tension development. Proceedings of the 14th Conference of Taiwan Geotechnical Engineering, Taoyuan Taiwan, August 2011 (in Chinese).
[17]Zhang W.Y., Yang, K.H, &Nguyen, M.D. (2013). Under the influence of triaxial tests stiffeners stiffness on the mechanical behavior of the soil stiffening. Proceedings of The 15th Conference of Taiwan Geotechnical Engineering, Yunlin Taiwan, September 2013. (in Chinese).
[18]Nguyen, M.D., Yang, K.H., Lee, S.H., Wu, C.S., & Tsai, M.H. (2013). Behavior of Nonwoven Geotextile-Reinforced Soil and Mobilization of Reinforcement Strain under Triaxial Compression. Geosynthetics International, 20(3), 207-225.
[19] Liu, C.N., Yang, K.H., &Nguyen, M.D. (2014a). Effect of Reinforcement Anchorage on the Plane Strain Behavior of Geogrid-Reinforcement Sand. Geotextiles and Geomembranes, 42(4), 479-493
[20] Liu, C.N., Yang, K.H., &Nguyen, M.D. (2014b). Effect of Reinforcement Anchorage on the Plane Strain Behavior of Geogrid-Reinforcement Sand, Proceedings of the 10th International Conference on Geosynthetics, Berlin, Germany, Sep, 2014
[21] Nguyen, M.D. (2014). Behavior of Geosynthetic-Reinforced Granular and Cohesive Soil. PhD dissertation, National Taiwan University of Science and Technology, Taipei, Taiwan, Jan 2014
[22] Yang, K.H., Yalew, W.M., and Nguyen, M.D. (2015). Behavior of Geotextile- Reinforced Clay with a Coarse Material Sandwich Technique under Unconsolidated- Undrained Triaxial Compression. International Journal of Geomechanics, ASCE, 16(3)
[23] Yang, K.H., Nguyen, M.D., Yalew, W.M., Liu, C.N., & Gupta, R. (2016). Behavior of Geotextile-Reinforced Clay under Consolidated-Undrained Tests: Reinterpretation of Porewater Pressure Parameters. Journal of GeoEngineering, 11(2), 33-45
Danh mục tiêu chuẩn tham khảo
TCVN 4197 2012 – Đất xây dựng – Phương pháp xác định giới hạn dẻo giới hạn chảy trong phịng thí nghiệm
TCVN 4202 : 2012 – Đất xây dựng – Phương pháp xác định khối lượng riêng thể tích trong phịng thí nghiệm
TCVN 4196 : 2012 – Đất xây dựng – Độ ẩm và độ hút ẩm trong phịng thí nghiệm.
TCVN 4198:2012 – Đất xây dựng – Các phương pháp xác định thành phần hạt trong phịng thí nghiệm
TCVN 4199 : 1995 – Đất xây dựng – Phương pháp xác định sức chống cắt trongphịng thí nghiệm ở máy cắt phẳng.
TCVN 4201:2012 – Đất xây dựng – Phương pháp xác định độ chặt tiêu chuẩn trong phịng thí nghiệm.
TCVN 4200:2012 – Đất xây dựng – Phương pháp xác định tính nén lún trong phịng thí nghiệm
TCVN 8868:2011 – Thí nghiệm xác định sức kháng cắt khơng cố kết – Khơng thốt nước và cố kết – Thốt nước của đất dính trên thiết bị nén ba trục.
ASTM D2850, Standard Test Method for Unconsolidated-Undrained Triaxial Compression Test on Cohesive Soils1, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2011.
ASTM D4767-11, Standard Test Method for Consolidated Undrained Triaxial Compression Test for Cohesive Soils, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2011 a