Đoạn Lý trỡnh Chiều dài đoạn (m) Chiều cao đắp tớnh toỏn, HE (m) Tổng Lỳn cố kết, SC (m) Hệ số ổn định FS 1 CocE4 (Km 0+00) Cọc 8(Km 0 +264.24) 264.24 4.50 1.113 0.725 2 Coc8 (Km 0+264.24) Coc15(Km 0+558.0) 293.76 1.25 0.354 1.636 3 Coc15 (Km 0+558.0) Coc25(Km 1+27.03) 469.03 5.90 1.428 0.658 4 Coc25 (Km 1+27.03) CocH1(Km +1119.16) 92.16 1.25 0.348 1.542 5 CocH1(Km +1119.16 Coc34 (Km +315.0) 195.84 5.40 1.414 0.692 6 Coc 34(Km +315.0) Coc 43(Km 1+493.72) 178.72 2.50 0.366 1.643
Đoạn 2, 4 và 6 khụng cần phải xử lý nền đường.
Đoạn 1, 3, 5 cần phải xử lý nền đường để đảm bảo độ lỳn dư và ổn định. Bảng 4.4: Kết quả kiểm toỏn sau khi xử lý
Đoạn Lý trỡnh Chiều cao đắp tớnh toỏn, HE (m) Tốc độ đắp (cm/ngày) Lỳn cố kết, Sc (m) Lỳn dư,Sr (m) Hệ số ổn định FS 1 CocE4(Km 0+00) Cọc 8(Km 0 +264.24) 5.90 5 0.319 0.181 1.581 3 Coc15 (Km 0+558.0) Coc25(Km 1+27.03) 5.90 5 0.550 0.298 1.542 5 CocH1 (Km +1119.16) Coc34(Km +315.0) 5.40 5 0.363 0.234 1.596
* Giải phỏp đề xuất xử lý:
Đoạn 1: Coc E4(Km 0+00) - Cọc 8(Km 0 +264.24) , Chiều cao đắp: Hđắp = 4.50 m.
Hỡnh 4.13 : Bố trớ cọc cỏt trờn mặt bằng theo hỡnh tam giỏc cho Đoạn 1
Biện phỏp xử lý cho Đoạn 1:
+ Hai bờn nền đường đắp bệ phản ỏp rộng 14 m, cao 1.50 m
+ Dọn dẹp mặt bằng, hỳt hết nước mặt, Vột bỏ 50cm đõt khụng thớch hợp, đắp bự bằng cỏt mịn, tạo phẳng, rải một lớp vải địa kỹ thuật ngăn cỏch cường độ kộo 12KN/m
+ Đắp lớp cỏt hạt trung thoỏt nước dày 50cm, thi cụng cọc cỏt, phạm vi bố trớ cọc cỏt đến hết chõn bệ phản ỏp theo mạng hỡnh tam giỏc cú a = 3,50m, chiều sõu L = 13.0m (tớnh từ mặt đất thiờn nhiờn). Trờn đỉnh giếng cỏt, gia cường vải địa kỹ thuật loại dệt, cường độ 200KN/m. Sau đú nền đường được đắp bằng cỏt hạt mịn độ chặt K95, bờn ngoài đắp đất bao dày 1.0m, dọc theo thõn nền đường 10m bố trớ 1 lỗ thoỏt nước cú cấu tạo bằng tầng lọc ngược, ta luy nền đắp 1/2.0
+ Đắp bự lỳn 0.40m
+ Nền đường đắp theo 1 giai đoạn, tốc độ đắp trung bỡnh 5cm/ngày, nghỉ đắp 72 ngày. Thời gian thi cụng đắp nền đường là 98 ngày.
- Nhận xột ưu điểm phương ỏn đề xuất:
+ Khi xử lý bằng phương ỏn cọc cỏt, tốc độ lỳn cố kết nhanh hơn, lỳn dư của phương ỏn đề xuất nhỏ hơn (Phương ỏn đề xuất Sr = 0.181m; Phương ỏn của ĐV tư vấn Sr = 0.385m)
+ Tớnh ồn định của nền cao hơn (Phương ỏn đề xuất FS = 1.581; Phương ỏn của ĐV tư vấn FS = 1.426)
+ Khối lượng bự lỳn nhỏ hơn (Phương ỏn đề xuất đăp bự lỳn 0.40m; Phương ỏn của ĐV tư vấn đắp bự lỳn 1.50m)
+ Thời gian thi cụng nhanh hơn, tớnh kinh tế cao hơn.
- Nhận xột nhược điểm phương ỏn của đơn vị Tư vấn:
+ Khối lượng đào đất lớn
+ Chiều dài của cọc tre là 2,50m, như vậy chiều sõu làm việc tối đa của cọc tre kết hợp đệm cỏt là khoảng 6,50m, trong khi đú chiều sõu lớp đất yếu là từ 5,50 – 12,50m,.như vậy lớp cọc tre sẽ bị lơ lửng giữa lớp đất yếu, phương ỏn sẽ khụng giải quyết được triệt để vấn đề ổn định nền đường.
Đoạn 2: Cọc 8(Km 0 +264.24) - Coc15(Km 0+558.0); Chiều cao đắp: Hđắp = 1.25m.
Biện phỏp xử lý cho đoạn 2: Giữ nguyờn phương ỏn của đơn vị tư vấn thiết
kế, phương ỏn đó đảm bảo về độ lỳn, tớnh ổn định, tớnh kinh tế khi thi cụng.
+ Vột hữu cơ 0,50m, đắp trả bằng cỏt đầm chặt K90. Nền đường được đắp bằng cỏt hạt mịn độ chặt K95, bờn ngoài đắp đất bao dày 1.0m
+ Taluy đắp 1:2. + Đắp bự lỳn 0.35 cm
+ Nền đường đắp theo 1 giai đoạn, tốc độ đắp trung bỡnh 10cm/ngày.Thời gian thi cụng nền đường là 121 ngày
Theo mặt cắt dọc địa chất,sau khi vột bỏ 50cm đất hữu cơ, phớa dưới là lớp đất (6) sột pha nõu vàng, dẻo cứng, đõy là lớp đất tốt cú thể đắp trực tiếp lờn được, phương ỏn của đơn vị tư vấn đó tối ưu..
Hỡnh 4.21 : Bố trớ cọc cỏt trờn mặt bằng theo hỡnh tam giỏc cho Đoạn 3
Biện phỏp xử lý:cho đoạn 3:
+ Hai bờn nền đường đắp bệ phản ỏp rộng 14m, cao 2.0 m
+ Dọn dẹp mặt bằng, hỳt hết nước mặt, vột bỏ 50cm đất khụng thớch hợp, đắp bự bằng cỏt hạt mịn K95, tạo phẳng, rải Vải địa kỹ thuật ngăn cỏch cường độ kộo 12KN/m
+ Đắp lớp cỏt hạt trung thoỏt nước dày 50cm, thi cụng cọc cỏt, phạm vi bố trớ cọc cỏt đến hết chõn bệ phản ỏp theo mạng hỡnh tam giỏc cú a = 3,50m, chiều sõu L = 13.0m (tớnh từ mặt đất thiờn nhiờn). Trờn đỉnh giếng cỏt, gia cường vải địa kỹ thuật loại dệt, cường độ 200KN/m.Nền đường được đắp bằng cỏt hạt mịn độ chặt K95, bờn ngoài đắp đất bao dày 1.0m, dọc theo thõn nền đường 10m bố trớ 1 lỗ thoỏt nước cú cấu tạo bằng tầng lọc ngược, ta luy nền đắp 1/1.50.
+ Đắp bự lỳn 0.80m.
+ Nền đường đắp theo 1 giai đoạn, tốc độ đắp trung bỡnh 5cm/ngày.Thời gian thi cụng đắp nền đường là 130ngày, chờ lỳn 40 ngày.
- Nhận xột ưu điểm phương ỏn đề xuất:
+ Khi xử lý bằng phương ỏn cọc cỏt, tốc độ lỳn cố kết nhanh hơn, lỳn dư của phương ỏn đề xuất nhỏ hơn (Phương ỏn đề xuất Sr = 0.298m; Phương ỏn của ĐV tư vấn Sr = 0.376m)
+ Tớnh ồn định của nền cao hơn (Phương ỏn đề xuất FS = 1.542; Phương ỏn của ĐV tư vấn FS = 1.437)
+ Khối lượng bự lỳn nhỏ hơn (Phương ỏn đề xuất đăp bự lỳn 0.80m; Phương ỏn của ĐV tư vấn đắp bự lỳn 1.80m)
+ Thời gian thi cụng nhanh hơn, tớnh kinh tế cao hơn.
- Nhận xột nhược điểm phương ỏn của đơn vị Tư vấn:
+ Khối lượng đào đất lớn, Hđào = 4,0m
+ Chiều dài của cọc tre là 2,50m, như vậy chiều sõu làm việc tối đa của cọc tre kết hợp đệm cỏt là khoảng 7,50m, trong khi đú chiều sõu lớp đất yếu là từ 5,50 – 12,50m,.như vậy lớp cọc tre sẽ bị lơ lửng giữa lớp đất yếu, phương ỏn sẽ khụng giải quyết được triệt để vấn đề ổn định nền đường..
kế, phương ỏn đó đảm bảo về độ lỳn, tớnh ổn định, tớnh kinh tế khi thi cụng.
+ Vột hữu cơ đến lớp đất sột pha dẻo cứng, chiều sõu vột 30cm, đắp bự bằng cỏt hạt mịn K90, nền đường được đắp bằng cỏt hạt mịn độ chặt K95, bờn ngoài đắp đất bao dày 1.0m, ta luy nền đắp 1/2.
+ Đắp bự lỳn 0.35m.
+ Nền đường đắp theo 1 giai đoạn, tốc độ đắp trung bỡnh 10cm/ngày.Thời gian thi cụng nền đường là 45 ngày.
Theo mặt cắt dọc địa chất,sau khi vột bỏ 30cm đất hữu cơ, phớa dưới là lớp đất (7) sột pha nõu vàng, nõu đỏ lẫn sạn, dẻo cứng, đõy là lớp đất tốt cú thể đắp trực tiếp lờn được, phương ỏn của đơn vị tư vấn đó tối ưu..
Đoạn 5: Coc H1(Km 1+1119.16) – Coc 34(Km +315.0); Chiều cao đắp: Hđắp = .4m.
Hỡnh 4.26: Bố trớ cọc cỏt trờn mặt bằng theo hỡnh tam giỏc cho Đoạn 5
Biện phỏp xử lý cho Đoạn 5:
+ Bờn phải nền đường đắp bệ phản ỏp rộng 14 m, cao 2.0 m , bờn trỏi tuyến giỏp với khu hạ tầng, khụng cần thi cụng bệ phản ỏp (Bờn trỏi tuyến luụn ổn định do thi cụng song song với quỏ trỡnh san nền).
+ Dọn dẹp mặt bằng, hỳt hết nước mặt, vột bỏ 50cm đất khụng thớch hợp, đắp bự bằng cỏt hạt mịn K95, tạo phẳng, rải Vải địa kỹ thuật ngăn cỏch cường độ kộo 12KN/m
+ Đắp lớp cỏt hạt trung thoỏt nước dày 50cm, thi cụng cọc cỏt, phạm vi bố trớ cọc cỏt đến hết chõn bệ phản ỏp theo mạng hỡnh tam giỏc cú a = 3,50m, chiều sõu L = 13.0m (tớnh từ mặt đất thiờn nhiờn). Trờn đỉnh giếng cỏt, gia cường vải địa kỹ thuật loại dệt, cường độ 200KN/m.Nền đường được đắp bằng cỏt hạt mịn độ chặt K95, bờn ngoài đắp đất bao dày 1.0m, dọc theo thõn nền đường 10m bố trớ 1 lỗ thoỏt nước cú cấu tạo bằng tầng lọc ngược, ta luy nền đắp 1/2.0
+ Đắp bự lỳn 0.60m.
+ Nền đường đắp theo 1 giai đoạn, tốc độ đắp trung bỡnh 5cm/ngày.Thời gian thi cụng đắp nền đường là 120 ngày, nghỉ chờ lỳn 50 ngày.
- Nhận xột ưu điểm phương ỏn đề xuất:
+ Khi xử lý bằng phương ỏn cọc cỏt, tốc độ lỳn cố kết nhanh hơn, lỳn dư của phương ỏn đề xuất nhỏ hơn (Phương ỏn đề xuất Sr = 0.234m; Phương ỏn của ĐV tư vấn Sr = 0.341m)
của ĐV tư vấn FS = 1.413)
+ Khối lượng bự lỳn nhỏ hơn (Phương ỏn đề xuất đăp bự lỳn 0.60m; Phương ỏn của ĐV tư vấn đắp bự lỳn 1.80m)
+ Thời gian thi cụng nhanh hơn, tớnh kinh tế cao hơn.
- Nhận xột nhược điểm phương ỏn của đơn vị Tư vấn:
+ Khối lượng đào đất lớn, Hđào = 3,0m
+ Chiều dài của cọc tre là 2,50m, như vậy chiều sõu làm việc tối đa của cọc tre kết hợp đệm cỏt là khoảng 5,50m, trong khi đú chiều sõu lớp đất yếu là từ 5,50 – 12,50m,.như vậy lớp cọc tre sẽ bị lơ lửng giữa lớp đất yếu, phương ỏn sẽ khụng giải quyết được triệt để vấn đề ổn định nền đường..
Đoạn 6: Coc34(Km 1+325.03) - Coc 43(Km 1+493.72).; Chiều cao đắp: Hđắp = 2.50m..
phương ỏn đó đảm bảo về độ lỳn, tớnh ổn định, tớnh kinh tế khi thi cụng
+ Vột hữu cơ trung bỡnh dày 1.40cm. Đoạn qua ao hồ, ruộng trũng đào xử lý thay đất trung bỡnh dày 1.80m. Đắp trả bằng cỏt đầm chặt K90. Nền đường được đắp bằng cỏt hạt mịn độ chặt K95, bờn ngoài đắp đất bao dày 1.0m, ta luy nền đắp 1/2.
+ Đắp bự lỳn 0.40m.
+ Nền đường đắp theo 1 giai đoạn, tốc độ đắp trung bỡnh 10cm/ngày. Thời gian thi cụng nền đường là 95 ngày.
Theo mặt cắt dọc địa chất,sau khi vột bỏ 140cm đất hữu cơ.và 180cm đất ruộng sõu, phớa dưới là lớp đất (7) sột pha nõu vàng, nõu đỏ lẫn sạn, dẻo cứng, đõy là lớp đất tốt cú thể đắp trực tiếp lờn được, phương ỏn của đơn vị tư vấn đó tối ưu..
4.3.3 . Đỏnh giỏ kinh tế kỹ thuật phương ỏn đờ xuất.4.3.3.1. Giới thiệu phương ỏn: 4.3.3.1. Giới thiệu phương ỏn:
Đơn vị Tư vấn thiết kế: đó đề xuất phương ỏn xử lý đất yếu cho tuyến đườngVũ Thờ Lang bằng giải phỏp vột tầng bựn dưới lũng ao hồ, đúng cọc tre, và kết hợp bệ phản ỏp một số khu vực thường xuyờn ngập nước.Trờn cơ sở phõn tớch ưu, nhược điểm phương ỏn của Tư vấn thiết kế, đề xuất giải phỏp thay đất, cọc cỏt kết hợp bệ phản ỏp cho dự ỏn.
Đối với cụng nghệ thay đất yếu bằng đất tốt và cụng nghệ đắp bệ phản ỏp đó phõn tớch kỹ những ưu điểm và những khuyết điểm khi ỏp dụng vào dự ỏn trong mục” 4.2 .
Đỏnh giỏ phương ỏn của Tư vấn thiết kế (Xử lý nền đất yếu bằng vột bựn, cọc tre kết hợp bệ phản ỏp)”. Ở đõy ta chỉ tập trung phõn tớch cụng nghệ cọc cỏt trong
cụng tỏc xử lý nền đất yếu.
* Biện phỏp tiến hành:
- Áp dụng cụng nghệ đối với cỏc đoạn tuyến cú địa chất yếu ( Đoạn 1, đoạn 3, đoạn 5): Đào bỏ một phần lớp đất yếu dày trung bỡnh 0,50m trong phạm vi nền đường, đắp bự bằng cỏt hạt mịn K90, rải một lớp vải địa ngăn cỏch , thi cụng lớp cỏt hạt trung dày 50cm, thi cụng cọc cỏt, phạm vi bố trớ cọc cỏt đến hết chõn bệ phản ỏp theo mạng tam giỏc cạnh 3,50m, chiều sõu L = 13.0m (tớnh từ mặt đất thiờn nhiờn). phớa trờn đỉnh giếng, gia cường một lớp vải ĐKT chịu kộo 200kN/m dài. Nền đường được đắp bằng cỏt hạt mịn độ chặt K95, bờn ngoài đắp đất bao dày 1.0m, dọc theo thõn nền đường 10m bố trớ 1 lỗ thoỏt nước cú cấu tạo bằng tầng lọc ngược, ta luy nền đắp 1/2.sau đú thi cụng đắp nền đường song song với đắp bệ phản ỏp hai bờn đường.
*Vật liệu dựng trong thi cụng: - Vật liệu đắp nền đường
Cỏt đắp: Cỏt dựng để đắp nền K ≥ 0.95 theo tiờu chuẩn AASHTO M57-80,
AASHTO M145-91 (1995) và tiờu chuẩn TCVN 4054-2005 “ Đường ụ tụ - Yờu cầu thiết kế” cụ thể như sau:
Theo tiờu chuẩn AASHTO M145-91 (1995) với nhúm hạt A3:
Lượng lọt sàng 0,425mm (N0. 40) > 51%;
Lượng lọt sàng 0,075mm (N0. 200) < 10%.
Theo tiờu chuẩn TCXDVN 4054-2005:
Hàm lượng hữu cơ < 10%;
Hàm lượng muối và thạch cao ≤5%;
Chỉ số CBR >4.
Đất đắp: Đất đắp nền đường cú cỏc yờu cầu chủ yếu được thống kờ trong bảng (4.1):
Bảng 4.5: Chỉ tiờu kỹ thuật của đất đắp nền
TT Chỉ tiờu kỹ thuật Đơn vị Lớp K ≥ 0.95 Lớp K ≥ 0.98
1 Giới hạn chảy WL % 55 40
2 Chỉ số dẻo IP mm ≤ 27 ≤ 17
3 bóo hũa nước 4 ngày đờm): Sức chịu tải CBR (ngõm % ≥ 4 ≥ 6
4 Kớch cỡ hạt lớn nhất mm 90 50
5 Hàm lượng hạt < 0.075mm % n/a ≤ 30
6 Độ trương nở % < 3 < 3
7 Hàm lượng hạt sột và hữu
cơ % ≤ 10 ≤ 5
8 Hàm lượng muối và thạchcao % < 5 < 5
- Vải Địa kỹ thuật:
- Vải ĐKT trước khi mang ra cụng trường thi cụng phải kiểm tra đảm bảo chất lượng theo đỳng cỏc thụng số sau của nhà sản suất về:
Cường độ chịu kộo giật theo phương dọc/ngang.
Độ dón dài khi đứt theo cả 2 phương dọc/ngang.
Khả năng chống xuyờn thủng (CBR).
Đường kớnh lỗ lọc.
Hệ số thấm đơn vị.
sỏng mặt trời quỏ 03 ngày. Mỗi lụ vải mới nhập về cần được đỏnh dấu và lấy mẫu thớ nghiệm chất lượng. Nếu khụng đảm bảo thỡ tiến hành loại bỏ ngay lụ vải địa kỹ thuật đú.
- Đất đắp bao mỏy taluy
Đất dựng để đắp bao phải là đất loại sột khụng dựng cỏc loại đất lẫn muối và lẫn thạch cao (quỏ 5%), đất bựn, đất than bựn, đất phự sa và đất mựn (quỏ 10% thành phần hữu cơ) để đắp mỏi taluy.
- Đắp trả phạm vi thay đất :
Đối với cỏt dựng làm lớp đệm cỏt đắp trả phần đào đất khụng thớch hợp phớa dưới là cỏt hạt nhỏ dựng để đắp nền đường nhưng phải đảm bảo về độ sạch, khụng được lẫn hữu cơ. Trong trường hợp cú lẫn hữu cơ thỡ cần phải bỏ hữu cơ trong cỏt trước khi thi cụng (rửa cỏt) và phải đảm bảo: hàm lượng tạp chất hữu cơ <10%, hàm lượng hạt sột <10%, hàm lượng hạt bụi <10%. Sử dụng cỏt hạt nhỏ, lớp này được ngăn cỏch với đất yếu bằng một lớp vải địa kỹ thuật cường độ 12kN/m2. Tiếp theo là một lớp đệm cỏt hạt thụ. Trờn lớp cỏt hạt thụ là cỏt đắp nền đường và kết cấu ỏo đường.
- Cỏt dựng làm đệm thoỏt nước hạt thụ
Với cỏt dựng làm đệm cỏt thoỏt nước hạt thụ phớa trờn phải là cỏt sạch, cỏt cú độ thấm cao và phải đảm bảo cỏc yờu cầu sau:
+ Hàm lượng hữu cơ khụng vượt quỏ 5%. + Hàm lượng hạt > 0.25mm phải chiếm > 50%.