SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0.99991563 R Square 0.999831267 Adjusted R Square 0.727011958 Standard Error 2.662007524 Observations 18 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 9 461889.1389 51321.01543 10863.45431 2.25224E-15 Residual 11 77.94912466 7.08628406 Total 20 461967.088
Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95.0% Upper 95.0%
Intercept 12.84164275 51.00354365 0.251779422 0.805853617 -99.41639994 125.0996854 -99.41639994 125.0996854
Khối lượng (g) -85.94137123 47.25147827 -1.818808096 0.096243107 -189.9411737 18.05843123 -189.9411737 18.05843123
Đường kớnh D (mm) 0 0 65535 #NUM! 0 0 0 0
Chiều cao H (mm) 0 0 65535 #NUM! 0 0 0 0
Tỷ lệ H/D 0 0 65535 #NUM! 0 0 0 0 Khối lượng thể tớch (g/cm3) 5190.388255 2846.915843 1.823161815 #NUM! -1075.631267 11456.40778 -1075.631267 11456.40778 Độ ẩm -48.42377223 58.85087263 -0.822821652 0.428086735 -177.9536695 81.10612508 -177.9536695 81.10612508 Cấp tải trọng (kg) -17.95426051 152.8875075 -0.117434451 0.908632602 -354.4573956 318.5488746 -354.4573956 318.5488746 Áp lực nộn hiệu chỉnh 0.49592772 4.208164204 0.117848947 0.908311734 -8.766179244 9.758034685 -8.766179244 9.758034685 Chỉ số đọc đồng hồ 6.765127992 0.065269417 103.6492781 8.42483E-18 6.621470973 6.908785011 6.621470973 6.908785011
Với dữ liệu thớ nghiệm ta thiết lập được phương trỡnh hồi quy tuyến tớnh như sau: -
Y(x) = i (kPa)= (-85,94 X1) + (0 X2) + (0 X3) + (0 X4) + (5190,39 X5) + (-48,42 X6) - (17,95 X7) + (0,5 X8) + (6,77 X9) – 57,3. Với: (3.3) X1 X2 X3 X4 X5 Khối lượng (g) Đường kớnh (mm) Chiều cao (mm) Tỷ số H/D Dung trọng (g/cm3) X6 X7 X8 X9 Độ ẩm % Cấp tải trọng (kg) Áp lực nộn hiệu chỉnh (kPa) Chỉ số đọc đồng hồ
Nhận xột:
- Dựa vào bảng 3-7 và cụng thức 3.2 ta xột thấy rằng cỏc thụng số trong thớ nghiệm nộn đơn trục cú mối tương quan chặt chẽ mới nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến giỏ trị qu (kPa) của trụ đất xi măng, sai số trong khi thực hiện thớ nghiệm là thấp bằng chứng cụ thể là khi giỏ trị hệ số tương quan R= 0,99998~1 (trong bảng 3-7). Hơn nữa với giỏ trị hệ số tương quan này cho ta thấy khi tăng hoặc giảm một trong những nhõn tố liờn quan đến thớ nghiệm sẽ ảnh hưởng lớn đổi kết quả cuối cựng. Thụng qua phương trỡnh hồi quy tuyến tớnh (3.2) ứng với hàm lượng tối ưu ta tỡm được giỏ trị qu (kPa)= 3491,90 (kPa) nhỏ hơn 0,033% khi lựa chọn bằng phương phỏp trung bỡnh cộng số học.
- Tương tự dựa vào bảng 3-8 và cụng thức 3.3 ta xột thấy rằng cỏc thụng số trong thớ nghiệm cắt trực tiếp cú mối tương quan chặt chẽ mới nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến giỏ trị qu (kPa) của trụ đất xi măng, sai số trong khi thực hiện thớ nghiệm là thấp bằng chứng cụ thể là khi giỏ trị R2= 0,99992~1 (trong bảng 3-8). Thụng qua phương trỡnh hồi quy tuyến tớnh (3.3) ứng với hàm lượng tối ưu ta tỡm được giỏ trị gúc nội ma sỏt (độ) và lực dớnh C (kPa) lần lượt là: = 8,33(độ); C=444,124 (kPa) nhỏ hơn 0,9% khi lựa chọn bằng phương phỏp trung bỡnh cộng số học.
3.2.11 Nhận xột chương 3
Trờn cơ sở kết quả thớ nghiệm trong phũng với 04 thớ nghiệm khỏc nhau về việc xỏc định sự thay đổi về cường độ, độ ẩm, dung trọng, biến dạng và sực khỏng cắt của mẫu đất trộn xi măng và thớ nghiệm nộn mẫu hiện trường xỏc định sức khỏng nộn đơn của mẫu theo điều kiện địa chất tự nhiờn khu vực Duyờn Hải – Trà Vinh ta rỳt ra được một số kết luận quan trọng sau:
- Vựng đất yếu Duyờn Hải – Trà Vinh cú khả năng ứng dụng hiệu quả và kinh tế cụng nghệ trộn xi măng dưới sõu.
- Qua cỏc thớ nghiệm trong phũng bờn trờn ta thấy rằng cường độ khỏng nộn đơn và sức khỏng cắt của mẫu phỏt triển theo thời gian, tỷ lệ thuận với hàm lượng xi măng.
- Sự lựa chọn hàm lượng nước khi trộn sẽ quyết định đến độ bền và chất lượng của cọc đất - xi măng. Đối với khu vực Duyờn Hải – Trà Vinh khi sử dụng cụng nghệ trộn xi măng dưới sõu phải đặc biệt chỳ ý đến hàm lượng nước khi trộn, khụng nờn sử dụng tỷ lệ W/C > 1 sẽ làm giảm đỏng kể cường độ của cọc xi măng đất trung bỡnh 35,04% (khi thớ nghiệm W/C=1,4) song song nếu tỷ lệ W/C <0,5 thỡ gõy khú khăn đến quỏ trỡnh thi cụng hiện trường khi ở 28 ngày tuổi. Với tỷ lệ W/C = 0,8 cho giỏ trị qu(kPa) khỏ cao gấp 1,5 lần so với khi trộn W/C=1.
- Chất lượng của mẫu nước dựng cho trộn mẫu ảnh hưởng rất lớn đến độ bền và chất lượng của mẫu đất trộn xi măng. Khi sử dụng trực tiếp nước tại vị trớ lấy mẫu cho quỏ trỡnh trộn sẽ làm giảm đỏng kể khoảng 36,79% khi trộn với tỷ lệ tương tự nhưng bằng nước sinh hoạt. Kết luận của thớ nghiệm mẫu nước hiện trường tại vị trớ lấy mẫu cho thấy hàm lượng ion Sunfate SO42- là khỏ cao trung bỡnh khoảng 1772,608 mg/L gấp 3 lần mức cho phộp của mẫu nước trộn bờ tụng. Theo đú sẽ là xỳc tỏc mạnh cho quỏ trỡnh tấn cụng sunfate sản phẩm sự hỡnh thành ettringite (sulfoaluminate hydrate: 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O) và thạch cao (gypsum: CaSO4.2H2O) dẫn đến sự mềm húa của hồ xi măng, thay đổi vi cấu trỳc đến tăng độ rỗng và giảm cường độ của cọc đất xi măng.
- Khu vực đất yếu Duyờn Hải núi riờng, vựng đất ven biển ĐBSCL núi chung khuyến khớch khụng nờn sử dụng cụng nghệ trộn khụ mà nờn ứng dụng cụng nghệ trộn ướt dưới sõu với tỷ lệ tối ưu, thuận lợi cho quỏ trỡnh thi cụng và hiệu quả kinh tế cao khi W/C = 0,6 - 0,8 tựy cụng nghệ mỏy múc (chất lượng nước trộn mẫu đạt TCXDVN 302:2004) và tỷ lệ trộn xi măng trong khoảng 14 - 16% (hàm lượng này tương đương 250 – 270 kg xi măng/m3 đất tự nhiờn) sẽ cải thiện đỏng kể sức chịu tải của đất nền. Hơn nữa, khi ta sử dụng hàm lượng xi măng trong khoảng này thỡ giỏ trị qu (kPa) đạt đến giỏ trị khỏ cao đồng thời giỏ trị sức chống cắt của trụ đất xi măng gần như hội tụ khụng phỏt triển thờm với khi sử dụng hàm lượng xi măng lớn hơn 16%. Từ đú với khoảng hàm lượng tối ưu bờn trờn khụng chỉ đảm bảo được yờu cầu kỹ thuật mà cũn đỏp ứng được yờu cầu kinh tế, hạ thấp giỏ thành đầu tư là điều nhà đầu tư nào cũng mong muốn.
- Việc xử lý, gia cố nền đất yếu khu vực Duyờn Hải – Trà Vinh thỡ hàm lượng tối ưu với tỷ lệ tỷ lệ xi măng 14% (hàm lượng này tương đương 250 kg xi măng/m3 đất tự nhiờn) và tỷ lệ nước/xi măng = 0,8 (chất lượng nước trộn mẫu đạt TCXDVN 302:2004) cho kết quả khỏ cao khi thực hiện thớ nghiệm trong phũng cho thấy cường độ khỏng nộn đơn qu(kPa) đạt khoảng 3,5 Mpa gấp 230 lần so với đất nguyờn trạng qu(kPa)=0,015 Mpa. Bờn cạnh đú, sức khỏng cắt của đất nền sẽ tăng lờn khoảng 45 lần so với đất nguyờn trạng. Cựng tỷ lệ như trờn nhưng khi thực tế thi cụng hiện trường thỡ giỏ trị qu(kPa) đạt khoảng 2,25 Mpa gấp 150 lần so với đất nguyờn trạng chưa được gia cố.
- Kết quả sức khỏng nộn đơn khụng hạn chế nở hụng hiện trường cho ta thấy giỏ trị qu(kPa) thấp hơn so với thớ nghiệm trong phũng khoảng 35,5%. Do nhiều yếu tố ảnh hưởng nờn dẫn đến cú sự chờnh lệch như trờn điển hỡnh như: Điều kiện chế bị mẫu trong phũng gần như là lý tưởng, dễ kiểm soỏt được chất lượng, tỷ lệ pha trộn chớnh xỏc. Cũn đối với hiện trường kết quả cũn phải phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Cụng nghệ pha trộn, người quản lý, độ hiện đại và chớnh xỏc của hệ thống cơ giới, ảnh hưởng của điều kiện địa chất xung quanh khu vực gia cố nờn đó làm giảm hơn 1/3 giỏ trị sức khỏng nộn so với thớ nghiệm trong phũng. Từ đú ta sẽ rỳt ra được hệ số an toàn khi tớnh toỏn thiết kế trụ đất xi măng gia cố nền đất yếu dựa trờn kết quả thớ nghiệm trong phũng.
- Để tăng tớnh an toàn cho tớnh toỏn thiết kế nờn sử dụng kết quả của thớ nghiệm nộn đơn trục khụng hạn chế nở hụng và cắt trực tiếp ở 28 ngày tuổi.
- Khi sử dụng phương trỡnh hồi quy tuyến tớnh trong việc tổng hợp kết quả thớ nghiệm là rất thuận lợi và độ tin cậy cao. Giỏ trị tỡm được sẽ giỳp người dựng kiểm chứng lại quỏ trỡnh thớ nghiệm nếu hệ số tương quan trong khoảng R= (0,1 -0,5) điều này chứng tỏ người làm nghiờn cứu cũn gặp một số sat sút trong quỏ trỡnh thớ nghiệm, ngược lại hệ số tương quan trong khoảng R=(0,8 -1) thỡ sai sút trong quỏ trỡnh thớ nghiệm và tổng hợp kết quả là thấp, từ đú tăng tớnh toàn cho thiết kế, tăng giỏ trị tin cậy cho sản phẩm nghiờn cứu khoa học.
- Sau khi thực hiện thớ nghiệm để đỏnh giỏ cỏc chỉ tiờu của mẫu đất trộn xi măng trong phũng thớ nghiệm cũng như hiện trường cho ta được nhũng kết quả nhất định cú giỏ trị ứng dụng cao. Một lần nữa tỏc giả khẳng định khu vực đất yếu Duyờn Hải –Trà Vinh muốn cải thiện khả năng chịu lực của đất nền trờn phạm vi rộng mà đỏp ứng được cỏc nhu cầu đặt ra đảm bảo về kinh tế, kỹ thuật và thời gian thi cụng việc ứng dụng cụng nghệ trộn xi măng dưới sõu là khả thi và toàn diện nhất. Để kiểm chứng lại khả năng chịu lực và độ bền của mẫu khi kết hợp với điều kiện đất nền cũng như tải trọng đặt lờn nú ta sẽ tỡm hiểu cụ thể trong nội dung Chương 4 của nghiờn cứu này.
Mặt khỏc, từ thớ nghiệm nộn đơn trục khụng hạn chế nở hụng với hàm lượng xi măng là 14%, w/c=0,8 sử dụng nước sinh hoạt trộn mẫu ta được modul đàn hồi E50 từ biểu đồ quan hệ giữa ứng suất và biến dạng:
Hỡnh 3.25: Quan hệ giữa cường độ nộn đơn và biến dạng theo hàm lượng xi măng 14% ở tuổi 28 ngày
Ta cú 50 2053, 48 270908 ( / 2) 0, 758%
E kN m
CHƯƠNG 4
ỨNG DỤNG TRỤ ĐẤT XI MĂNG ĐỂ XỬ Lí GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU DƯỜI NỀN CỐNG XẢ NƯỚC LÀM MÁT
4.1 Giới thiệu cụng trỡnh
Nhà mỏy nhiệt điện Duyờn Hải 1 do EVNGENCO 1 làm chủ đầu tư và Ban Quản lý dự ỏn nhiệt điện 3 là đơn vị đại diện chủ đầu tư, là một trong bốn nhà mỏy nhiệt điện của Trung tõm Điện lực Duyờn Hải với tổng cụng suất 4.348MW, tổng diện tớch toàn trung tõm đạt gần 879ha, được xõy dựng tại xó Dõn Thành, huyện Duyờn Hải, tỉnh Trà Vinh. Nhà mỏy gồm hai tổ mỏy, tổng cụng suất lắp đặt 1.245MW với sản lượng điện sản xuất hàng năm khoảng 7,8 tỷ kWh.
Hỡnh 4.1: Mặt bằng vị trớ cống dẫn xả nước làm mỏt
Theo bỏo cỏo kết quả khảo sỏt địa chất cụng trỡnh [1] của Cụng ty Cổ phần
Tư vấn Xõy dựng Điện 2 lập, địa tầng bờn dưới cụng trỡnh gồm cỏc lớp đất sau:
Lớp 1: Đất phự sa nhõn tạo xỏm nhẹ, trắng xỏm. Trạng thỏi bóo hũa và lỏng lẻo
chủ yếu là cỏt bựn trong đú bao gồm một lượng nhỏ đất nụng nghiệp cú nguồn gốc nhõn tạo. Lớp này được phõn phối ở khu vực nhà mỏy chớnh và được tiếp xỳc ở tất cả cỏc lỗ khoan chiều dày dao động từ 0.3 – 7.8m. Chỉ số xuyờn tiờu chuẩn SPT dao động từ 1 – 6, trung bỡnh 4.3.
Lớp 2: Bựn: xỏm đen, xỏm nõu; bóo hũa và chảy dẻo; cú chứa số lượng lớn cỏc
chất hữu cơ và vỏ mảnh, cục bộ bao gồm nhiều hạt cỏt mịn bựn; cú mựi nhẹ; phự sa biển nguyờn sinh. Lớp này tiếp xỳc với tất cả hố khoan và phõn phối trờn toàn bộ
khu vực nhà mỏy. Độ dày của lớp này là 17.5 - 25.0m. Độ cao trờn cựng của lớp này là -5.16m~1.85m, và độ cao dưới cựng của lớp này là -26.41m ~ -20.42m. Số lượng xuyờn tiờu chuẩn là 1~3, trung bỡnh là 1.5.
Lớp 2a: Lớp phụ cỏt mịn bựn: màu xỏm thẫm, màu xỏm đen; chủ yếu là bóo
hũa và lỏng lẻo, cục bộ hơi dày đặc; hàm lượng khoỏng chất chớnh là thạch anh, kớch thước hạt cỏt tương đối bằng nhau và cấp phối xấu, cú chứa nhiều chất hữu cơ và vỏ sũ; phự sa biển nguyờn sinh. Lớp này được tiếp xỳc ở hầu hết cỏc lỗ khoan. Lớp này là tương đối liờn tục ở độ sõu 6.00m ~ 10.00m trong lỗ khoan, và chủ yếu là ống kớnh như ở độ sõu khỏc. Chiều dày của lớp này thụng thường là 0.50m~3.00m, và đạt độ dày tối đa 13.4m. Độ cao trờn cựng của lớp là - 5.57m~3.61m và độ cao dưới cựng của lớp là -18.20m~-1.43m. Số lượng xuyờn tiờu chuẩn là 1~10, trung bỡnh là 2.3.
Lớp 3: Cỏt mịn bựn: xỏm sỏng, nõu vàng, lark; chủ yếu là bóo hũa và dày vừa,
cục bộ hơi dày đặc hoặc dày đặc; đầu lớp này bao gồm số lượng nhỏ bựn, do đú hơi lỏng lẻo; hàm lượng khoỏng chất chớnh là thạch anh, kớch thước cỏt hạt cỏt tương đối bằng nhau , cấp phối nghốo, và phự sa biển nguyờn sinh. Lớp này được tiếp xỳc ở tất cả cỏc lỗ khoan, và phõn phối trờn toàn bộ diện tớch nhà mỏy. Chiều dày của lớp là 3.90m~17.00m. Độ cao trờn cựng của lớp là -26.41m~-20.42m và độ cao dưới cựng là -47.38m~-27.86m. Số lượng xuyờn tiờu chuẩn là 10~37, trung bỡnh là 21.8.
Lớp 3a: Lớp phụ đất sột: xỏm sỏng, xỏm vàng, xanh xỏm; hầu hết ẩm ướt và
dẻo, cục bộ dẻo cứng; chứa nhiều thành phần cỏt mịn bựn; đất dớnh thường và phự sa biển nguyờn sinh. Lớp này được tiếp xỳc ở hầu hết cỏc lỗ khoan và phõn phối như ống kớnh trờn cụng trường. Độ dày của lớp này là 0.48m~7.20m. Độ cao trờn cựng của lớp này là -32.76m~-23.25m và độ cao dưới cựng của lớp này là - 33.56m~-25.51m. Số lượng xuyờn tiờu chuẩn là 11~19, trung bỡnh là 14.8.
Lớp 4: Đất sột: xỏm thẫm, xanh xỏm, xanh nhạt; hầu hết ẩm ướt và dẻo cứng, cục bộ dẻo hoặc cứng; cục bộ cú chứa nhiều hạt cỏt; đất dớnh tốt và phự sa biển
nguyờn sinh. Lớp này được tiếp xỳc ở tất cả cỏc lỗ khoan và phõn phối trờn toàn bộ khu vực nhà mỏy. Độ dày của lớp này là 1.65m~15.4m. Độ cao trờn cựng của lớp này là -47.38m~-27.13m và độ cao cuối cựng là -59.76m~-36.01m. Số lượng xuyờn tiờu chuẩn là 12~61, trung bỡnh là 30.3.
Lớp 4a: Lớp phụ phự sa: xỏm vàng, xỏm thẫm, lục xỏm; chủ yếu là bóo hũa và
dày đặc trung, cục bộ dày đặc; hàm lượng khoỏng chất chớnh là thạch anh, kớch thước hạt cỏt tương đối bằng nhau, cấp phối nghốo, cú chứa nhiều hạt chất kết dớnh, và phự sa biển nguyờn sinh. Lớp này được tiếp xỳc ở hầu hết cỏc lỗ khoan và phõn phối như một ống kớnh trờn trang cụng trường. Độ dày của lớp tiếp xỳc là 0.90m~14.60m. Độ cao trờn cựng của lớp này là -48.36m~-32.62m và độ cao đỏy là -57.95m~ -36.71m. Số lượng xuyờn tiờu chuẩn là 14~52, trung bỡnh là 29.4.
Lớp 5: Đất sột: xỏm sỏng, trắng xỏm, lark; hầu hết ẩm ướt~ ướt nhẹ, dẻo ~ dẻo
cứng; cục bộ chứa nhiều hạt phự sa; đất dớnh tốt và phự sa biển nguyờn sinh. Lớp này được phõn phối rộng rói trờn cụng trường. Độ dày của lớp này tiếp xỳc trong lỗ khoan là 2.10m ~ 11.60m. Độ cao trờn cựng của lớp này là -59.76m ~ -52.71m và độ cao đỏy là -65.56m ~ -57.28m. Số lượng xuyờn tiờu chuẩn là 12 ~ 38, trung bỡnh là 28.5.
Lớp 6: Phự sa: xỏm thẫm, xanh đen; chủ yếu là bóo hũa và dày đặc, cục bộ dày
trung bỡnh; hàm lượng khoỏng chất chớnh là thạch anh, kớch thước hạt cỏt tương đối bằng nhau và cấp phối nghốo; cú chứa nhiều hạt chất kết dớnh, trong phự sa biển nguyờn sinh. Chiều dày của lớp này tiếp xỳc trong hố khoan là 1.60m~11.30m. Chiều cao trờn cựng của lớp là -65.56m~-59.81m. Số lượng xuyờn tiờu chuẩn là 21~61, trung bỡnh là 42.9.
4.2 Điều kiện địa chất của cụng trỡnh
4.3 Tớnh toỏn ổn định – biến dạng của trụ đất xi măng bằng phương phỏp giải tớch dựa trờn nền tảng phần mềm Microsoft Excel 2013. tớch dựa trờn nền tảng phần mềm Microsoft Excel 2013.