3.2.6.1. Khảo sỏt lỳn và chuyển vị
a) Chuyển vị của cỏc điểm khảo sỏt:
Cỏc đường biểu diễn quan hệ giữa chuyển vị đứng, chuyển vị ngang và thời gian theo quỏ trỡnh đắp của cỏc điểm khảo sỏt chuyển vịnhư sau :
Hỡnh 3.11 - Chuyển vị ngang của cỏc điểm khảo sỏt theo quỏ trỡnh đắp
Nhỡn vào Hỡnh 3-10 và Hỡnh 3-11, ta cú thể thấy được sự chuyển vị của cỏc điểm khảo sỏt theo từng giai đoạn đắp và chờ cố kết như sau :
+ Điểm A (điểm đỉnh đờ): Giai đoạn đầu chưa đắp đỉnh đờ chuyển vịđứng và chuyển vị ngang của điểm A bằng 0. Đến giai đoạn đắp nền đường, điểm A lỳn xuống 1,62m và chuyển vị ngang về phớa biển 3,6cm; sau khi chờ cố kết khoảng 330 ngày, điểm A lỳn thờm 10,5cm và chuyển vị ngang về phớa san nền 2,0cm. Tổng cộng điểm A lỳn 1,72m và chuyển vị ngang rất nhỏkhụng đỏng kể.
+ Điểm B (điểm nằm trờn nền đất và dưới điểm A) : Điểm B chuyển vị đồng nghĩa với nền đất tự nhiờn chuyển vị. Giai đoạn đắp đờ đến cao trỡnh +0,0 điểm B lỳn xuống 14,4cm và chuyển vị ngang về phớa biển 1,8cm; chờ đất nền cố kết trong 270 ngày thỡ điểm B lỳn xuống thờm 9,9cm và chuyển vị ngang về phớa san nền 0,82cm. Giai đoạn đắp lờn +2,0, điểm B lỳn xuống thờm 23,3cm và chuyển vị ngang về phớa biển khoảng 6,22cm; chờ đất nền cố kết 270 ngày thỡ điểm B tiếp tục lỳn thờm 13,9cm và chuyển vị ngang về phớa san nền 1,8cm. Giai đoạn đắp đến +4,5, điểm B tiếp tục lỳn xuống 44,8cm và chuyển vị ngang về phớa biển 10,6cm; sau khi đắp xong chờ cố kết 300 ngày thỡ điểm B tiếp tục lỳn xuống 22,1cm
và chuyển vị ngang về phớa san nền thờm 2,7cm. Giai đoạn đắp nền đường, điểm B lỳn thờm 24,8cm và chuyển vị ngang về phớa biển 4cm; để cố kết 330 ngày điểm B lỳn thờm 10,8cm nữa và chuyển vị ngang về phớa san nền rất nhỏ. Tổng cộng điểm B lỳn 1,64m và chuyển vị ngang về phớa biển 16,5cm.
+ Điểm C (điểm nằm trờn nền đất và dưới chõn mỏi dốc) : Điểm C chuyển vị đồng nghĩa với nền đất tự nhiờn trước chõn mỏi đờ chuyển vị. Giai đoạn đắp đờ đến cao trỡnh +0,0 điểm C lỳn 4cm và chuyển vị ngang về phớa biển 2,7cm; chờ đất nền cố kết trong 270 ngày thỡ điểm C lỳn xuống thờm 5cm và chuyển vị ngang về phớa san nền 1,7cm. Giai đoạn đắp lờn +2,0, điểm C bị đẩy trồi 4,9cm và chuyển vị ngang về phớa biển khoảng 8,5cm; chờ đất nền cố kết 270 ngày thỡ điểm C tiếp tục lỳn 3,6cm và chuyển vị ngang về phớa san nền 2,5cm. Giai đoạn đắp đến +4,5, điểm C bị đẩy trồi 8,4cm và chuyển vị ngang về phớa biển 17,4cm; sau khi đắp xong chờ cố kết 300 ngày thỡ điểm C tiếp tục lỳn xuống 4,1cm và chuyển vị ngang về phớa san nền thờm 2,6cm. Giai đoạn đắp nền đường, điểm C bị đẩy trồi 3,73cm và chuyển vị ngang về phớa biển 8,5cm; để cố kết 330 ngày điểm C lỳn 2,43cm và chuyển vị ngang về phớa san nền rất nhỏ. Tổng cộng điểm C lỳn 2,1cm và chuyển vị ngang về phớa biển 29,2cm.
+ Điểm D (điểm nằm trờn nền đất và ở phớa ngoài chõn đờ) : Điểm D chuyển vị đồng nghĩa với nền đất tự nhiờn ở phớa ngoài chõn đờ chuyển vị. Giai đoạn đắp đờ đến cao trỡnh +0,0 điểm D bị đẩy trồi 3,1cm và chuyển vị ngang về phớa biển 2,4 cm; chờ đất nền cố kết trong 270 ngày thỡ điểm D lỳn xuống thờm 3,6cm và chuyển vị ngang về phớa san nền 3,0cm. Giai đoạn đắp lờn +2,0, điểm D bị đẩy trồi 4,5cm và chuyển vị ngang về phớa biển khoảng 5,4cm; chờ đất nền cố kết 270 ngày thỡ điểm D tiếp tục lỳn 2,5cm và chuyển vị ngang về phớa san nền 1,6cm. Giai đoạn đắp đến +4,5,
điểm D bị đẩy trồi 6,8cm và chuyển vị ngang về phớa biển 9,2cm; sau khi đắp xong chờ cố kết 300 ngày thỡ điểm D lỳn 3,1cm và chuyển vị ngang về phớa san nền thờm 1,6cm. Giai đoạn đắp nền đường, điểm D bị đẩy trồi 3,0cm và chuyển vị ngang về phớa biển 3,9cm; để cố kết 330 ngày điểm D lỳn 1,8cm và chuyển vị ngang về phớa san nền rất nhỏ. Tổng cộng điểm D lỳn 6,4cm và chuyển vị ngang về phớa biển 15,3cm.
+ Điểm E (điểm nằm trong nền đất và dưới điểm B) : Điểm E chuyển vị đồng nghĩa với đất nền chuyển vị. Giai đoạn đắp đờ đến cao trỡnh +0,0 điểm E lỳn khoảng 7,1cm và chuyển vị ngang về phớa biển rất nhỏ chỉ khoảng 1,2cm; chờ đất nền cố kết trong 270 ngày thỡ điểm E lỳn xuống thờm 6,2cm và chuyển vị ngang về phớa san nền 2,0cm. Giai đoạn đắp lờn +2,0, điểm E lỳn thờm 11,1cm và chuyển vị ngang về phớa biển khoảng 5,0cm; chờ đất nền cố kết 270 ngày thỡ điểm E tiếp tục lỳn thờm 9,2cm và chuyển vị ngang về phớa san nền rất nhỏ. Giai đoạn đắp đến +4,5, điểm E lỳn xuống 17,6cm và chuyển vị ngang về phớa biển 13,9cm; sau khi đắp xong chờ cố kết 300 ngày thỡ điểm E tiếp tục lỳn xuống 13,7cm và chuyển vị ngang về phớa san nền thờm 2,2cm. Giai đoạn đắp nền đường, điểm E lỳn thờm 6,3cm và gần như khụng cú chuyển vị ngang; để cố kết 330 ngày điểm E lỳn thờm 7,1cm và chuyển vị ngang về phớa san nền rất nhỏ. Tổng cộng điểm E lỳn 78,3cm và chuyển vị ngang về phớa biển 17,4cm.
b) Chuyển vị của đất nềnvà thõn đờ.
Kết quả phõn tớch ứng suất biến dạng theo từng giai đoạn thi cụng được minh hoạ ở cỏc hỡnh vẽ dưới đõy.
Từ hỡnh 3.12đến 3.15 cho ta thấy hỡnh ảnh chuyển vị đứng (lỳn) của nền và thõn đờ dưới tỏc dụng của khối đất đắp. Rừ ràng vựng biến dạng chủ yếu xảy ra ở lớp 5, lớp 4, lớp 6 và bản thõn khối đắp. Độ lỳn lớn nhất xuất hiện ở bề mặt lớp đất đắp ở từng giai đoạn được tổng hợp ở trong bảng 3.4
Hỡnh 3.12 – Chuyển vị đứng (lỳn) của nền đờ sau giai đoạn đắp +0,0
Hỡnh 3.13 – Chuyển vị đứng (lỳn) của nền đờ sau giai đoạn đắp +2,0
Hỡnh 3.15 – Chuyển vị đứng (lỳn) của nền đờ sau giai đoạn đắp đất nền đường Bảng 3.4 - Kết quả tớnh toỏn chuyển vị nền theo Plaxis
Giai đoạn Chuyện vịđứng (lỳn)
(cm) Chuyển vị ngang (cm)
Đắp +0,0 18,24 9,08
Đắp +2,0 50,45 19,82
Đắp +4,5 112 45,62
Đắp nền đường 162 59,17
Từ kết quả tớnh toỏn ta thấy khi đắp đến +0,0 chuyển vị của đất nền và đờ đang cũn nhỏ.Tuy nhiờn khi gia tăng thờm lớp đắp thỡ đất nền biến dạng nhanh chúng và chuyển vị tăng lờn rất nhanh. Giai đoạn đắp cuối cựng thỡ chuyển vị của đờ khỏ lớn, độ lỳn của đất nền là lớn nhất, cần phải xửlý độ lỳn này bằng cỏch đắp bự trong cỏc giai đoạn thi cụng. Nhỡn chung thỡ điểm chuyển vị lớn nhất là điểm lõn cận đỉnh của mỏi đắp trong mỗi giai đoạn đắp. Xem chuyển vị ngang của cỏc giai đoạn đắp trong hỡnh Phụ lục 2.
Diễn biến lỳn của những điểm nằm trờn đường thẳng đứng đi qua tim đờ được lựa chon để đỏnh giỏ mức độ cố kết của đất nền đú là điểm B và điểm E (vị trớ điểm B và E được minh họa ở hỡnh 3.9).
Hỡnh 3.16 - Lỳn theo thời gian của điểm B và E trong thời gian thi cụng
Hỡnh 3.17 - Độ lỳn cuối cựng của điểm B và E
Từ hỡnh 3.16, 3.17 ta thấy sau thời gian thi cụng thỡ độ lỳn của điểm B và E lần lượt là 1,597m và 0,747m. Trong khi đú độ lỳn cuối cựng tại điểm B và E là 1,698m và 0,829m.
Bảng 3.5 - Độ cố kết của nền tại một số vị trớ
Vị trớ Điểm B Điểm E (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Độ lỳn khi vừa thi cụng xong (cm) 164 78,3
Độ lỳn cuối cựng (cm) 169,8 82,9
Độ cố kết (%) 97 94
Như vậy độ cố kết trung bỡnh của nền đều đạt >90% tức là đảm bảo yờu cầu chung về độ cố kết của nền.
3.2.6.2. Ổn định tổng thể của đờ và nền
Như đó đề cập ở trờn, hệ số ổn đinh trượt tổng thể được tớnh theo phương phỏp phần tử hữu hạn, sử dụng kỹ thuật giảm cỏc thụng số chống cắt ϕ, C. Theo phương phỏp này, hệ số an toàn tổng thể được xỏc định bằng thương số của thụng số chống cắt hiện tại và thụng số chống cắt tại thời điểm xảy ra mặt trượt. Ktr = Mfs = r r c c tan tan = ϕ σ ϕ σ
Trong đú: ϕr và cr là gúc ma sỏt trong và lực dớnh đơn vị của đất cú xột tới sự giảm thụng số chống cắt.
Kết quả phõn tớch cho thấy, hệ sốan toàn trượt tổng thể của mỏi đờ là:
Mfs =1,421.
Với cụng trỡnh cấp I, hệ sốổn định cho phộp [K] = [Mfs]= 1,4. [2]
Nhận xột: Mfs >[Mfs]
Hỡnh 3.19 - Hỡnh dạng mặt trượt khi đờ vừa đắp xong
Kết luận: Với cỏc biện phỏp thiết kế, thi cụng đó lựa chọn thỡ cụng trỡnh đảm bảo an toàn về trượt. Do đú, kớch thước mặt cắt đờ đó chọn là hợp lý. Cỏc kết quả được minh họa ở hỡnh 3.18 và 3.19. Tuy nhiờn do hệ số an toàn nhỏ nhất cũn vượt quỏ trị số cho phộp khỏ nhiều nờn cú thể xem xột rỳt ngắn thời gian thi cụng đểđạt được tiến độ nhanh hơn. Sau đõy tỏc giảxột thờm phương ỏn rỳt ngắn thời gian chờ cố kết ở mỗi đợt đắp đờ.