4.2 Ứng dụng kết quả thí nghiệm vào bài toán mô phỏng bằng Plaxis
4.2.4 Mô hình tính toán móng nhà dân dụng
Hình 4.6 Mô hình cọc đất vôi – xi măng và đất nền
Hình 4.7 Biến dạng của nhóm cọc và nền đất Kết quả mô phỏng cho thấy độ lún của móng là 0.013m 4.3 Kết luận chương 4
1/ Gia cố nền đường với cọc đất vôi – xi măng với hàm lượng 8%
vôi – 8% xi măng, đường kính cọc 0.6m, mật độ 1.5m, chiều sâu xử lý 5m, chiều cao đất đắp 3m, khi tính toán độ lún của công trình là 0.696m với Hệ số an toàn mặt trượt trụ tròn FS>8, kết quả cha thấy nền ổn định
2/ Gia cố nền đất yếu cho công trình nhà xưởng, nhà kho, công trình dân dụng... với cọc đất vôi – xi măng với hàm lượng 8% vôi – 8% xi măng, đường kính cọc 0.6m, mật độ 1m, chiều sâu xử lý 5m thì độ lún công trình là 0.074m khi tải trọng tác dụng lên móng là 15 tấn/m2, móng ổn định.
3/ Khi tính toán lún thì độ lún trong khối gia cố lún không nhiều, chủ yếu là lún dưới mũi cọc.
4/ Khi mô phỏng bằng phần mềm Plaxis thì độ lún nhỏ hơn độ lún tính toán 0.2 lần (Splaxis =0.2 Stt)
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. KẾT LUẬN
1/ Từ thông số đất nền ở Tp Cần Thơ và kết quả thí nghiệm ứng với các hàm lượng vôi – xi măng ta chọn tỉ lệ vôi – xi măng là 8-8 (8% vôi – 8% xi măng) là hợp lý và hiệu quả về kinh tế.
2/ Các mẫu đất vôi/xi măng đều có cường độ nén đơn tăng theo sự gia tăng của hàm lượng vôi/xi măng và tăng theo thời gian bảo dưỡng. Tuy nhiên cường độ của hổn hợp đất gia cố vôi/xi măng chỉ bắt đầu gia tăng khi hàm lượng vôi/ xi măng khoảng 8%, hoặc khi hàm lượng vôi + xi măng đạt khoảng 16%.
Mức độ tăng nhanh của cường độ ở 28 ngày và tốc độ tăng này sẽ giảm dần theo thời gian.
3/ Đối với đất nền ở TP cần thơ ta có mối quan hệ giữa chiều cao đất đắp H và chiều dài cột đất vôi – xi măng với hệ số an toàn FS = 1.5, với đường kính cọc 0.6m, mật độ cọc 1.5m, chiều cao đất đắp 3m thì chiều dài cọc cần xử lý 4.9m, nếu chiều cao đất đắp là 4m thì chiều dài cọc cần xử lý là 6.8m (tham khảo bảng 4.9).
4/ Đối với móng nhà dân dụng, nhà xưởng, nhà kho …có tải trọng truyền xuống móng nhỏ hơn hoặc bằng 15 tấn, nên xử lý móng bằng cọc đất vôi – xi măng với hàm lượng 8%vôi – 8%xi măng với đường kính 0.6m, khoảng cách cọc 1m, chiều dài cọc là 5m.
II. KIẾN NGHỊ Dựa vào kết quả nghiên cứu tính toán của đề tài, dự kiến nêu ra một số kiến nghị:
1/ Kiến nghị sử dụng hàm lượng vôi – xi măng trộn đất với hàm lượng 8%vôi – 8% xi măng cho xử lý nền đất yếu ở một số khu vực thành phố Cần Thơ .
2/ Nên áp dụng cọc vôi – xi măng vào xử lý nền đường, nhà dân dụng, nhà xưởng, nhà kho…
3/ Kiến nghị sử dụng khi tính toán sức chịu tải của cột đất vôi xi măng quan điểm nền tương đương
Hướng nghiên cứu tiếp theo
- Tiếp tục nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ của hổn hợp đất trộn vôi – xi măng.
- Thí nghiệm cho các loại đất khác nhau ở các độ sâu khác nhau với số lượng mẫu nhiều hơn.
- Ứng dụng kết quả thí nghiệm vào công trình cụ thể để thử nghiệm hiện trường bằng phương pháp nén tỉnh, bàn nén hiện trường …, tìm ra mối quan hệ giữa thí nghiệm trong phòng và hiện trường đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và có ý nghĩa thực tiễn hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Châu Ngọc Ẩn, Nền Móng, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Tp HCM, 2010 2. Trần Quang Hộ, Công trình trên đất yếu, Nhà xuất bản Đại học quốc gia
Tp.HCM, 2009 3. Võ Phán, Hoàng Thế Thao, Phân tích và tính toán móng cọc, Nhà xuất bản Đại
học Quốc Gia Tp.HCM, 2010.
4. Võ Phán, Phan Lưu Minh Phượng, Cơ học đất, Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội, 2010
5. Võ Phán, Công trình trên đất yếu, 2011 6. Võ Phán, Ngô Phi Minh, Nghiên cứu cọc đất trộn xi măng kết hợp phụ gia để xử
lý đất sét chứa vôi vùng Hố Nai – Tỉnh Đồng Nai, Địa kỹ thuật số 3-2008 7. Lê Bá Vinh, Ứng dụng giải pháp cọc đất – vôi - xi măng để gia cố nền đất yếu,
Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh 8. Đậu Văn Ngọ, giải pháp xử lý nền đất yếu bằng đất trộn xi măng, tạp chí phát
triển KH&CN, tập 11, số 11 – 2008 9. Nguyễn Mạnh Thủy, Ngô Tấn Phong, Một số kết quả nghiên cứu về gia cố đất
yếu khu vực Q9 Tp HCM bằng vôi, ximăng, Science & Technology Development, Vol 10, No.10 – 2007
10. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 385:2006 “Phương pháp gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng”, 2006
11. TCVN 4199: 1995 “Đất xây dựng, phương pháp xác định sức chống cắt trong phòng thí nghiệm ở máy cắt phẳng”
12. TCVN 205:1998 “ Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”
13. 22TCN 211-06 "Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế"
14. 22TCN 272 -05 “Tiêu chuẩn thiết kế cầu”
15. Bengt B. Broms: Design of lime, lime/cement and cement columns, Proc. of the International Conf. on dry mix methods for deep soil stabilization, Stockholm, Sweden, Oct. 1999.
16. Design guide soft soil stabilization - CT97-0351 - Various (including BRE)
17. Excavations and Foundations in Soft Soils - Prof.Dr. Hans-Georg Kempfert and Dr. Berhane Gebreselassie
18. Jesse Jacobson, Factors Affecting Strength Gain in Lime-Cement Columns and Development of a Laboratory Testing Procedure, Master of ScienceIn Civil Engineering 2002.
19. Kivelo, M. (1997). “Undrained shear strength of lime/cement columns.”
Proceedings, 14th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, pp. 1173-1180
20. Swedish Geotechnical Society: Lime and Lime Cement Columns, SGF Report 4:95E, 1997.
21. Swets & Zeitling B.V, The deep mixing method, principle, design and construction, Lisse, The Netherlands 2002
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ... 1
1. Đặt vấn đề ... 1
2. Nội dung nghiên cứu ... 2
3. Phương pháp nghiên cứu: ... 2
4. Ý nghĩa khoa học ... 3
5. Tính thực tiển: ... 3
6. Giới hạn của đề tài: ... 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CỦA ĐẤT TRỘN VÔI – XI MĂNG ... 4
1.1 Một số nghiên cứu trên thế giới ... 4
1.2 Một số nghiên cứu ở Việt Nam ... 9
1.3 Nhận xét chương 1: ... 12
CHƯƠNG 2 ... 14
CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ VÀ MÔ ĐUN BIẾN DẠNG CỦA MẪU ĐẤT TRỘN VÔI VÀ XI MĂNG ... 14
2.1 Các điều kiện áp dụng ... 14
2.2 Cơ sở để cải tạo đất bằng phương pháp trộn vôi ... 15
2.3 Cơ sở để cải tạo đất bằng phương pháp trộn xi măng ... 17
2.4 Loại đất được xử lý bằng vôi – xi măng ... 20
2.4.1 Loại đất ... 20
2.4.2 Thành phần khoáng ... 20
2.4.3 Độ pH của đất ... 21
2.5 Bản chất độ bền của đất ... 21
2.5.1 Tiêu chuẩn và thông số độ bền của đất ... 21
2.5.2 Sức chống cắt của đất ... 23
2.6. Các phương pháp tính toán cọc đất vôi - xi măng ... 24
2.6.1 Phương pháp tính toán theo quan điểm cọc đất vôi- xi măng làm việc như cọc ... 24
2.6.2 Phương pháp tính toán theo quan điểm như nền tương đương ... 25
2.6.3 Phương pháp tính toán theo quan điểm của Viện Kỹ Thuật Châu Á ... 26
2.6.4 Tính toán biến dạng ... 27
2.7 Tính toán các thông số cột đất vôi xi măng ... 30
2.8 Giải pháp kỹ thuật xử lý nền đất yếu cho nền đường ... 30
2.8.1 Cơ sở lựa chọn thông số tính toán. ... 30
2.8.2 Tính toán thiết kế ... 31
2.9 Phân tích ổn định ... 39
2.10 Nhận xét chương 2 ... 39
CHƯƠNG 3: ... 41
QUY TRÌNH CHẾ BỊ VÀ THỬ NGHIỆM – KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM ... 41
3.1 Quy trình chế bị mẫu thí nghiệm ... 41
3.1.1 Thí nghiệm xác định đặc trưng cơ lý của đất nền ... 43
3.1.2 Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý xi măng ... 44
3.1.3 Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu của nước ... 45
3.1.4 Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu vôi ... 46
3.2 Chế bị mẫu ... 46
3.2.1 Xác định tỷ lệ vôi và xi măng: ... 48
3.2.2 Đúc mẫu ... 49
3.2.3 Chế độ dưỡng hộ ... 50
3.2.4 Trình tự thí nghiệm ... 50
3.2.5 Tiến hành thí nghiệm nén đơn trục ... 52
3.2.6 Kết quả thí nghiệm ... 53
3.3 Phân tích kết quả thí nghiệm ... 57
3.3.1 Kết quả thí nghiệm đất trộn vôi, đất trộn xi măng ... 57
3.3.2 Kết quả thí nghiệm hổn hợp đất trộn vôi kết hợp xi măng ... 61
3.4 Nhận xét ... 66
3.5 Kết luận chương: ... 68
CHƯƠNG 4: ... 69
ỨNG DỤNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀO BÀI TOÁN CỤ THỂ VÀ MÔ PHỎNG BẰNG PLAXIS ... 69
4.1 Xử lý nền đất yếu công trình đường ... 69
4.1.1 Quy mô công trình ... 69
4.1.2 Tính chất cơ lý của đất nền ... 69
4.1.3 Giải pháp kỹ thuật ... 70
4.1.4 Tính toán thiết kế ... 73
4.2 Xử lý nền đất yếu cho công trình nhà dân dụng ... 84
4.2.1 Quy mô công trình ... 84
4.2.2 Kiểm toán sức chịu tải của cột đơn. ... 86
4.2.3 Kiểm toán ổn định của cọc gia cố... 89
4.2 Ứng dụng kết quả thí nghiệm vào bài toán mô phỏng bằng Plaxis ... 90
4.2.3 Mô phỏng nền đường ... 91
4.2.4 Mô hình tính toán móng nhà dân dụng ... 93
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ... 95
I. KẾT LUẬN ... 95 II. KIẾN NGHỊ ... 95