I. ĐẮP ĐẤT TRÊN LỚP ĐỆM – ĐẮP ĐẤT TRÊN BÈ:
2. Cơng thức t.tốn t.gian tăng sức chịu tải của đất nền yếu khi làm giếng cát:
4.2.2. Tổng hợp số liệu tính tốn:
Căn cứ vào kết quả tính tốn xử lý nền đường đầu cầu bằng phương pháp cọc cát (xem bảng tính cho các trường hợp : H1 = 5.0m, H2 = 4.5m, H3 = 4.0m, H4 = 3.5m và H5 = 3.0m). So sánh trường hợp để nền đường đạt được độ cố kết U (%) và tổng độ lún S thì thời gian cho trường hợp cĩ xử lý và khơng cĩ xử lý cọc cát cho nền đất yếu là bao lâu?
Trong trường hợp với chiều cao thiết kế nền đắp H1 = 5.0m, ta tính tốn được chiều cao phịng lún cho nền đường là Hpl = 7.53m với độ lún S = 2.53m.
Ứng với độ cố kết U = 90%, và chiều cao đất đắp thực tế Hpl = 7.53m thì thời gian để nền đường đạt được các yêu cầu trên là :
+ Trường hợp nền khơng xử lý cọc cát : t = 4.33 năm = 51.92 tháng
+ Trường hợp nền cĩ xử lý cọc cát : t = 4.94 tháng (với đường kính cọc cát Dw = 30cm, chiều dài cọc cát Lcọc = 12.0m, khoảng cách giửa các cọc cát Lb= 2.7m)
Từ kết quả trên, áp dụng cọc cát để tính tốn xử lý nền đất yếu. Với độ cố kết U = 90% và chiều cao đất đắp thay đổi H = 3.0m -:- 5.0m (vì đường đầu cầu cĩ độ dốc I%) trong đoạn đường đầu cầu Lđường đầu cầu = 40.0m. Tính tốn trong các trường hợp sau :
+ Trường hợp U = Const, Lcọc thay đổi theo chiều cao đất đắp. (1) + Trường hợp U = Const, Lcọc = Const. (2)
4.2.2.1. Trường hợp U = Const, Lcọc thay đổi theo chiều cao đất đắp :
Ta cĩ bảng tổng hợp kết quả tính tốn sau :
Trường hợp U = Const & Lcọc thay đổi
ố ọ đề ệ H1 (m) H2 (m) H3 (m) H4 (m) H5 (m)
Phần cầu
i%
Phần đường đầu cầu L (m)
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 li li li li X Y
TRƯỜNG HỢP U=CONST & Lcọc THAY ĐỔI
Lớp sỏi sạn thoát nước
H1 H2 H3 H4 H5 L5 L4 L3 L2 L1 Li : Chiều dài cọc cát Hi : Chiều cao đắp đất I : Độ dốc đường đầu cầu (%)
5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 Chiều cao đắp thực tế Hr (m) 7.53 6.47 5.30 4.01 3.47 Độ lún tương ứng S (m) 2.53 1.97 1.30 0.51 0.47 Độ cố kết U(%) 90% 90% 90% 90% 90% Đường kính cọc cát Dw (m) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 Chiều dài cọc cát Lcọc (m) 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 Khoảng cách giửa các cọc cát Lb (m) 2.70 2.70 2.70 2.70 2.70 Đường kính vùng ảnh hưởng De (m) 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 Thời gian đểđạt được độ cố kết U t (Tháng) 4.94 4.79 4.74 4.02 1.91 Tổng chiều dài cọc cát L (m) 3,215.16 1,092.88 886.57 691.27 544.44 Chiều cao đất đắp thực tế Hđắp thực tế = 7.53 -:- 3.47 mét Độ lún nền đất đắp S = 2.53 -:- 0.47 mét Chiều dài cọc cát thay đổi Lcọc = 12.0 -:- 9.00 mét
Thời gian đểđạt được độ cố kết U = 90% : Max (ti) = 4.94 tháng Tổng chiều dài cọc cát thi cơng SLcọc = 3,215.16 mét
4.2.2.2. Trường hợp U = Const, Lcọc = Const :
Tính tốn tương tự như trên ta cĩ bảng tổng hợp kết quả tính tốn sau :
Trường hợp U = Const & Lcọc = Const
Bố trí cọc cát hình tam giác đều Ký hiệu H1 (m) H2 (m) H3 (m) H4 (m) H5 (m) 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 Chiều cao đắp thực tế Hr (m) 7.53 6.47 5.30 4.01 3.47 Độ lún tương ứng S (m) 2.53 1.97 1.30 0.51 0.47 L L L L L H5 H4 H3 H2 H1
Lơ ùp sỏi sa ïn thoát nước
TRƯỜNG HỢP U=CONST & Lcọc=CONST Y X li li li li Lớp 4 Lớp 3 Lớp 2 Lớp 1
Phần đường đầu cầu L (m)
i%
Phần cầu
I : Độ d ốc đ ường đa àu cầ u (%) Hi : Chiề u cao đắp đất Li : Chiều d ài cọ c cát
Độ cố kết U(%) 90% 90% 90% 90% 90% Đường kính cọc cát Dw (m) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 Chiều dài cọc cát Lcọc (m) 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 Khoảng cách giửa các cọc cát Lb (m) 2.70 2.70 2.70 2.70 2.70 Đường kính vùng ảnh hưởng De (m) 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 Thời gian đểđạt được độ cố kết U t (Tháng) 14.09 8.69 4.74 1.76 0.92 Tổng chiều dài cọc cát L (m) 3,162.85 950.33 844.36 727.65 640.52 Chiều cao đất đắp thực tế Hđắp thực tế = 7.53 -:- 3.47 mét Độ lún nền đất đắp S = 2.53 -:- 0.47 mét Chiều dài cọc cát Lcọc = 10.0 mét Thời gian đểđạt được độ cố kết U = 90% : Max (ti) = 14.09 tháng Tổng chiều dài cọc cát thi cơng SLcọc = 3,162.85 mét
* So sánh 2 trường hợp :
• Trường hợp 1 :
+ Ưu điểm : - Rút ngắn được tiến độ thi cơng (tthi cơng).
- Giảm được giá thành xây dựng do rút ngắn được tthi cơng + Khuyết điểm : - Biện pháp thi cơng gặp khĩ khăn do chiều dài cọc cát luơn thay đổi.
- Khối lượng đĩng cọc cát lớn.
• Trường hợp 2 :
+ Ưu điểm : - Khối lượng đĩng cọc cát nhỏ.
- Biện pháp thi cơng đơn giản do chiều dài cọc khơng đổi. + Khuyết điểm : - Tiến độ thi cơng chậm.
- Giá thành xây dựng cao .
* Kết luận :
So sánh 2 trường trên ta thấy trường hợp 1 cĩ tính khả thi cao hơn trường hợp 2, mặc dù cĩ những khuyết điểm : biện pháp thi cơng khĩ khăn do phải thay đổi chiều dài cọc thường xuyên…, tuy nhiên khuyết điểm này cĩ thể khắc phục bằng cách chia chiều dài đường cầu cầu thành những đoạn nhỏ, trong những đoạn nhỏ này đĩng cọc cát với chiều dài Lcọc = const (xem hình vẽ)
H5 H4 H3 H2 H1 Y X li li li li
Phần đường đầu cầu L (m)
i%
Phần cầu
Ngồi việc áp dụng đĩng cọc với chiều dài thay đổi cho cọc cát (giếng cát) để xử lý lún nền đường đầu cầu (cống), ta cĩ thể áp dụng phương pháp trên cho các cọc
BTCT, bấc thấm… nhằm giảm chi phí xây dựng cho cơng trình, rút ngắn được tiến độ thi cơng…
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 - Pierre Lareal, Nguyễn Thanh Long, Lê Bá Lương, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục. Cơng Trình Trên Đất Yếu Trong Điều Kiện Việt Nam.
2 - Hồng Văn Tân, Trần Đình Ngơ, Phan Xuân Trường, Phạm Xuân, Nguyễn Hải.
Những phương pháp xây dựng cơng trình trên đất yếu. Nhà xuất bản xây dựng 1997. 3 - Nguyễn Văn Thơ, Trần Thi Thanh. Xây Dựng Đê Đập, Đắp Nền Tuyến Dân Cư Trên
Đất Yếu Ơ Đồng Bằng Sơng Cửu Long. Nhà xuất bản nơng nghiệp tp. Hồ Chí Minh, 2002.
4 - Trần Quang Hộ. Cơng Trình Trên Đất Yếu. Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia tp.Hồ Chí Minh, 2005.
5 - Lê Bá Lương, Lê Bá Khánh, Lê Bá Vinh. Tính Tốn Nền Mĩng Cơng Trình Theo Thời Gian. Trường Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh. 2000.
6 - Nguyễn Quang Chiêu. Thiết kế Và Thi Cơng Nền Đắp Trên Đất yếu. Nhà xuất bản xây dựng 2004.
7 – Bùi Anh Định, Nguyễn Sỹ Ngọc. Nền và Mĩng Cơng TRình Cầu Đường. Nhà xuất bản Giao Thơng Vận Tải, 2003.
8 – Phan Trường Phiệt. Áp Lực Đất Và Tường Chắn Đất. Nhà xuất bản xây dựng. 2001. 9 – Nguyễn Quang Chiêu. Thiết kế Tường Chắn Đất. Nhà xuất bản Giao Thơng Vận Tải, 2004.
10 – Tài Liệu Hội Thảo Khoa Học Cơng Nghệ Lần Thứ 8, Trường Đại Học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh.
11 - Tuyển Tập Tiêu Chuẩn Xây Dựng Của Việt Nam (Tập III, Tiêu Chuẩn Thiết Kế). Nhà Xuất Bản Xây Dựng Hà Nội -1997.