CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP TRỤ ĐẤT XI MĂNG TÍNH TOÁN
4.5. Tính toán lún theo th ời gian
4.5.2. Theo phương pháp phần tử hữu hạn (phần mềm Plaxis 2D - V8.5)
Hình 4.10. Trình tự thiết lập các giai đoạn tính toán bằng plaxis 2D-V8.5
Hình 4.11. Biểu đồ quan hệ giữa độ lún và thời gian lún theo phương pháp PTHH Nhận xét kết luận:
- Từ 2 biểu đồ quan hệ nêu trên nhận thấy thời gian lún cố kết và độ lún cố kết của 2 phương pháp gần giống nhau. Thời gian từ 30 ngày đến 5000 ngày độ lún cố kết tăng nhanh, từ 5000 ngày trở về sau thì độ lún cố kết tăng rất chậm.
- Theo phương pháp giải tích thì thời gian lún cố kết sau khi nền đạt độ cố kết 100% là 18000 ngày, còn theo phương pháp phần tử hữu hạn thời gian lún sau khi nền đạt độ cố kết 100% là 20092 ngày.
KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ I. Kết luận:
Qua việc nghiên cứu giải pháp trụ đất trộn xi măng để gia cố nền đất yếu ở Cà Mau, cho phép rút ra một số kết luận sau:
- Sức kháng nén đơnđất trộn xi măng tăng dần theo chiều sâu nền đất. Ở độ sâu từ 2-9m sức kháng nén đơn tăng nhưng rất thấp, ở độ sâu từ 9 - 15m sức kháng nén đơn tăng mạnh.
- Khi độ pH của nước trong đất tăng thì sức kháng nén đơn qu của đất trộn xi măng tăng. Khi độ pH < 7 thì qu tăng ít, khi pH > 7 thì q u có sự tăng mạnh. Chứng tỏ trong môi trường có tính bazơ có ảnh hưởng nhiều đến cường độ đất trộn xi măng.
- Sức kháng nén đơn của mẫu ở 28 ngày tuổi tăng gấp 1.43 lần so với sức kháng nén đơn ở 7 ngày tuổi.
- Sức kháng nén đơn đất trộn xi măng không chỉ tăng dần theo thời gian mà còn phụ thuộc vào độ sâu của mẫu đất, nhận thấy ở độ sâu từ 2-9m sức kháng nén đơn ở 7 ngày đến 14 ngày có tăng nhưng không đáng kể, từ 14 ngày đến 28 ngày sức kháng nén đơn tăng mạnh. Còn ở độ sâu từ 9-15m sức kháng nén đơn tăng đều từ 7 ngày đến 28 ngày. Điều đó chứng tỏ trong đất ở mỗi độ sâu khác nhau điều có đặc tính hóa lý khác nhau và đặc tính hóa lý đó ảnh hưởng rất nhiều đến sức kháng nén đơn của đất trộn xi măng.
- Với một hàm lượng xi măng nhất định, khi hàm lượng muối trong mẫu đất trộn xi măng gia tăng thì cường độ của đất trộn xi măng có xu hướng giảm đi. Khi hàm lượng muối tăng 1% thì sức kháng nén đơn giảm đi 9.03%.
- Các kết quả thí nghiệm nén 3 trục cho thấy khi thí nghiệm các mẫu đất với áp lực buồng khác nhau thu được mô đun đàn hồi E của mẫu đất trộn xi măng thay đổi không nhiều, và không chênh lệch nhiều so với giá trị mô đun đàn hồi E của mẫu thu được từ thí nghiệm nén 1 trục nở hông tự do. Điều này cũng khá phù hợp với các kết quả nghiên cứu của Kitazume.
Để có hiệu quả kinh tế trong việc gia cố nền, khi thiết kế tác giả đề xuất ở độ sâu từ (2-9)m dùng hàm lượng xi măng là 22 0kg/m3, và từ độ sâu (9-15)m dùng
hàm lượng xi măng là 180kg/m3, khi đó sức kháng nén đơn nhỏ nhất đạt q u = 5.03kG/cm2, mô đun đàn hồi E 50 = 359.28 kG/cm2. Các phân tích bằng phần mềm Geoslope và PLAXIS cho thấy nền đất sau khi gia cố là đảm bảo các yêu cầu về ổn định và biến dạng.
Từ những thí nghiệm mà học viên đã thực hiện, tuy chỉ tiến hành thực hiện trong phòng vì không có điều kiện để làm thí nghiệm ngoài hiện trường, nhưng từ kết quả mà học viên đã thu được, học viên có thể kết luận rằng vùng đất Cà Mau vẫn có thể sử dụng giải pháp trụ xi măng đất để xử lý nền đất yếu bên dưới nền đắp cao, cụ thể là xử lý hiện tượng lún lệch giữa mố cầu và các đường dẫn vào cầu của tỉnh Cà Mau hiện nay.
II. Kiến nghị:
- Do thời gian có hạn nên học viên chỉ tiến hành nghiên cứu cho vùng đất tại huyện Thới Bình, tỉnh Cà Mau, nếu có điều kiện học viên sẽ tiến hành nghiên cứu mở rộng nhiều khu vực khác trong toàn tỉnh và có thể mở rộng ra các tỉnh lân cận.
- Quá trình nghiên cứu cho đề tài này, học viên chỉ có thể lấy được kết quả trong phòng thí nghiệm mà không có khả năng để thực nghiệm ngoài hiện trường, cần được nghiên cứu áp dụng vào thực tế cho các công trình để có được kết quả chính xác hơn.
Từ các kết luận trên, cho thấy với nền đất yếu ở Cà Mau vẫn có thể ứng dụng được công nghệ trụ đất - xi măng để gia cố nền đất yếu. Với kết quả thí nghiệm đạt được nêu trên, học viên kiến nghị các cấp có thẩm quyền của tỉnh nhà khuyến khích ứng dụng công nghệ trụ đất - xi măng để gia cố nền đất yếu dưới nền đắp cao, cụ thể làcác đường vào cầu của tỉnh Cà Mau.
III. Hướng nghiên cứu tiếp theo:
Từ các kết quả thí nghiệm có được trong phòng, trong tương lai học viên sẽ tiếp tục ứng dụng thực tế ngoài hiện trường và tiếp tục lấy mẫu tại hiện trường đễ thí nghiệm, từ đó so sánh giữa 2 kết quả trên để có kết luận chính xác.
Học viên sẽ nghiên cứu tại nhiều nơi trên địa bàn tỉnh Cà Mau, nếu có điều kiện sẽ nghiên cứu mở rộng ra các tỉnh lân cận.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lê Bá Lương. Nền đường đắp trên nền đất yếu trong điều kiện Việt Nam. Nhà xuất bản Đại học quốc gia thành phố Hố Chí Minh,1998.
[2] Châu Ngọc Ẩn. Nền móng. Nhà xuất bản Đại học quốc gia TPHCM, 2005.
[3] Lê Bá Vinh. Ứng dụng giải pháp trụ đất vôi - xi măng để gia cố nền đất yếu. Đại học Bách Khoa TP. HCM, 2005.
[4] Võ Phán, Hoảng Thể Thao, Đỗ Thanh Hải, Phan Lưu Minh Phượng. Các phương pháp khảo sát hiện trường và thí nghiệm đất trong phòng. Nhà xuất bản đại học quốc gia TPHCM, 2012.
[5] Trần Quang Hộ. Công trình trên đất yếu. Nhà xuất bản đại học quốc gia TPHCM, 2011.
[6] Nguyễn Minh Tâm. Ổn định của trụ đất trộn cement bên dưới nền đường. Báo cáo chuyên đề, Bộ môn địa cơ - Nền móng, khoa kỹ thuất xây dựng, Đại học Bách Khoa TPHCM, 2006.
[7] Nguyễn Minh Tâm, Hui-Joon Kim, Du-Hwoe Jung. Nghiên cứu thí nghiệm cường độ của đất sét trộn với xi măng. Hội nghị khoa học công nghệ lần thứ 9, Đại học Bách Khoa TPHCM, 2005.
[8] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9403:2012 “Gia cố nền đất yếu - Phương pháp trụ đất xi măng”.
[9] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9362:2012 “Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình”.
[10] Tiêu chuẩn ngành 22TCN 262:2000 “Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu”.
[11] Nguyễn Viết Trung và Vũ Minh Tuấn. Cọc đất xi măng - phương pháp gia cố nền đất yếu. Nhà xuất bản Xây dựng, 2011.
[12] Trịnh Duy Hải. “ Nghiên cứu gia cố nền đất yếu dưới nền đường bằng trụ đất - xi măng tại Đại lộ Đông Tây và vùng phụ cận”. Luận văn thạc sỹ, trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, 2012.
[13] Ngô Bảo Hoàng. “Nghiên cứu gia cố nền bằng trụ đất trộn xi măng cho dự án đường Mậu Thân - Sân bay Trà Nóc, thành phố Cần Thơ”. Luận văn thạc sỹ, trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, 2013.
[14] Bergado, J.C.Chai. Những biện pháp kỹ thuật mới cải tạo đất yếu trong xây dựng. Nhà xuất bản Giáo dục, 2005.
[15] M. Kitazume & M. Terashi, The Deep Mixing Method. CRC Press, 2013.
[16] A.H.M Kamruzzaman. Physical - Chamical and Engineering behavior of ciment treated Sigapore marine clay.
[17] S. Jaritngam, Improvement for soft soil by soil-cement mixing, Proceedings of the Fourth International Conference on Soft Soil Engineering. Canada, 2006.
[18] Plaxis Version 8.5, Tutorial Manual.