00060000808 nghiên cứu Ảnh hưởng và Đề xuất các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu tác Động của xâm nhập mặn Đến Ổn Định nền móng công trình xây dựng dân dụng trên nền Đất yếu ven biển thành phố hải phòng

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI KH&CN

CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA

Tên đề tài:

Nghiên cứu ảnh hưởng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu

tác động của xâm nhập mặn đến ổn định nền-móng công trình

xây dựng dân dụng trên nền đất yếu ven biển thành phố Hải Phòng

Mã số đề tài: QG.18.15

Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Nguyễn Ngọc Trực

Hà Nội, 2022

Trang 2

1

MỤC LỤC

PHẦN IV TỎNG HỢP KẾT QUẢ CÁC SẢN PHẨM KH&CN VÀ

PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHÍNH

PHỤ LỤC 1.1: Bộ số liệu về kết quả thí nghiệm, phân tích mô hình,

đánh giá tác động của muối đối với sự ổn định của công trình xây dựng

dân dụng trên nền đất yếu (thông qua độ lún, sức chịu tải, và khả năng

mao dẫn, trữ muối của vật liệu)

PHỤ LỤC 1.2: Giải pháp kỹ thuật phòng chống, giảm thiểu tác động của

muối đối với nền móng công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu

PHỤ LỤC 1.3: Các kiến nghị về kỹ thuật xây dựng công trình giảm thiểu

tác động của nhiễm mặn ven biển Việt Nam dự kiến cho Sở Xây dựng và

một số ban ngành liên quan ở thành phố Hải Phòng

Trang 3

2

PHỤ LỤC 2: Các bài báo khoa học trên tạp chí quốc tế và trong nước

PHỤ LỤC 3: Quyết định chấp nhận đơn đăng ký sáng chế của Cục Sở

hữu trí tuệ

PHỤ LỤC 4: Xác nhận luận văn cao học, luận án tiến sĩ

PHỤ LỤC 5: Giấy tiếp nhận các kiến nghị về kỹ thuật xây dựng công

trình giảm thiểu tác động của nhiễm mặn ven biển Việt Nam

PHỤ LỤC 6: Thuyết minh đề tài QG-18.15

Trang 4

1

PHẦN I THÔNG TIN CHUNG

1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu

tác động của xâm nhập mặn đến ổn định nền-móng công trình xây dựng dân dụng

trên nền đất yếu ven biển thành phố Hải Phòng

Khoa Các khoa học liên ngành, ĐHQGHN Chủ trì đề tài

1.4 Đơn vị chủ trì:

1.5 Thời gian thực hiện:

1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 01 năm 2018 đến tháng 12 năm 2019

1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng 12 năm 2021

1.5.3 Thực hiện thực tế: từ tháng 01 năm 2018 đến tháng 12 năm 2021

1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): không

(Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết quả nghiên cứu và tổ chức thực hiện;

Nguyên nhân; Ý kiến của Cơ quan quản lý)

1.7 Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: 300.000 triệu đồng

PHẦN II TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Viết theo cấu trúc một bài báo khoa học tổng quan từ 6-15 trang (báo cáo này sẽ được đăng trên tạp chí khoa học ĐHQGHN sau khi đề tài được nghiệm thu), nội dung gồm các phần:

Trang 5

2

1 Đặt vấn đề

Những năm gần đây, xâm nhập mặn trở thành một trong những tai biến nghiêm trọng nhất ảnh hưởng sâu rộng đến đời sống, kinh tế, văn hóa, xã hội Theo báo cáo của Bộ Kế hoạch & Đầu tư, 5 tháng đầu năm 2016, hạn hán, xâm ngập mặn ở Việt Nam đã làm thiệt hại khoảng 15183 tỷ đồng Nhu cầu phát triển cơ sở hạ tầng, đặc biệt là các đô thị ven biển đang đứng trước nhiều thách thức, trong đó có vấn đề xâm nhập mặn Bên cạnh đó, nước biển dâng liên quan đến biến đổi khí hậu và khai thác nước ngầm cũng đã và đang dẫn đến gia tăng xâm nhập mặn các khu vực ven biển nước ta Trong điều kiện nhiễm mặn, các phản ứng sulphat, ăn mòn và phá vỡ kết cấu

bê tông cốt thép, gây hư hỏng cấu trúc móng, tăng độ biến dạng, lún nứt, làm giảm chất lượng và tuổi thọ công trình

Cho đến nay, việc nghiên cứu tác động của xâm nhập mặn đối với các công trình xây dựng dân dụng và công trình nền đắp như đường giao thông, đê sông, biển vẫn chưa được quan tâm nhiều Các giải pháp khoa học công nghệ chống ảnh hưởng của muối đối với công trình xây dựng chủ yếu là thụ động, như sử dụng xi măng chịu mặn, sơn và chống thấm, mà chưa có giải pháp chủ động ngăn chặn nhiễm mặn hiệu quả Các công trình trọng điểm quốc gia, công trình quốc phòng ven biển, trên biển

và hải đảo được chỉ định sử dụng xi măng chịu mặn X18 (Bộ Quốc phòng) cho các kết cấu bê tông cốt thép; nhưng gạch, vôi, vữa của tường xây và nền nhà lại không sử dụng đồng bộ vật liệu và xi măng này, dẫn đến khung chịu lực công trình thì tốt nhưng nền nhà, gạch men, gạch xây, tường bao, vách ngăn gần mặt đất lại dễ dàng bị phá hủy sau 5-10 năm sử dụng Đến nay, chưa có các giải pháp kỹ thuật thiết kế móng công trình chống nhiễm mặn thực sự Các nghiên cứu trong nước hầu hết chỉ dừng lại ở việc đánh giá định tính mà chưa có cơ sở khoa học vững chắc để định lượng và đề ra giải pháp xử lý hữu hiệu

Với những hạn chế như trên, đề tài nghiên cứu sẽ tập trung vào:

+ Phân tích, đánh giá, cung cấp thông tin, số liệu và cơ sở khoa học về ảnh hưởng của nhiễm mặn mặn đối với ổn định công trình xây dựng cũng như hệ phương pháp nghiên cứu phù hợp;

+ Đưa ra giải pháp kỹ thuật hiệu quả và phù hợp trong chủ động giảm thiểu tác động của nhiễm mặn đối với ổn định nền-móng cũng như công trình xây dựng dân dụng vùng xâm nhập mặn, đặc biệt công trình trên nền đất yếu

2 Mục tiêu

- Đánh giá được sự thay đổi các tính chất cơ lý của nền đất yếu do ảnh hưởng của xâm nhập mặn;

Trang 6

3 Phương pháp nghiên cứu

3.1 Phương pháp phân tích thí nghiệm: Xác định các thông số đặc trưng tính chất cơ

lý của đất Bên cạnh các phương pháp cơ bản thông thường xác định các chỉ tiêu cơ–

lý, đề tài sẽ sử dụng các phương pháp thí nghiệm hiện đại và chuyên sâu khác Cụ thể:

- Khảo sát hố đào (hoặc hố khoan) và thí nghiệm xuyên tĩnh tiêu chuẩn hiện trường: xác định chiều sâu phân bố tầng đất yếu đặc điểm địa chất công trình nền đất yếu,

- Phân tích thành phần hóa học nước lỗ rỗng trong đất: xác định mức độ nhiễm mặn

và khả năng ăn mòn vật liệu của nước ngầm

- Phân tích X-Ray CT Scanner: xác định lan truyền và phân bố dung dịch mặn trong vật liệu,

- Phân tích thí nghiệm cơ bản xác định các tính chất cơ lý đất nhiễm mặn: thành phần hạt độ ẩm, khối lượng thể tích, tỉ trọng, các giới hạn chảy – dẻo, độ sệt, sức kháng cắt, tính nén lún, tính thấm, theo tiêu chuẩn Việt Nam

- Phân tích thí nghiệm xác định khả năng năng hấp thụ muối và tính chất mao dẫn của vật liệu nhiễm mặn: xác định khả năng mao dẫn của một số loại vật liệu xây dựng cơ bản, chiều cao mao dẫn, mức độ trữ muối trong vật liệu

3.2 Phương pháp mô hình toán: được phân tích nhằm mô phỏng quá trình lan truyền muối trong vật liệu trong các giải pháp chống nhiễm mặn mà đề tài đưa ra Phương pháp Phần tử Hữu hạn (Finite Element Method) là nền tảng được sử dụng với sự hỗ trợ của các chương trình phần mềm Plaxis và Ansys

3.3 Phương pháp phân tích thực nghiệm: xây dựng mô hình vật lý của nền móng công trình trên nền đất yếu trong các điều xâm nhập mặn để phân tích thực nghiệm và đánh giá các giải pháp móng công trình chống nhiễm mặn đã đề xuất

3.4 Phương pháp xác định khả năng mao dẫn của vật liệu (ASTM C1585 – 13)

Chiều cao mao dẫn phụ thuộc vào kích thước hạt, độ đồng nhất của vật liệu trong môi trường mao dẫn (tiết diện ống mao dẫn), và thành phần hóa học của dung dịch mao dẫn

Trang 7

4

Độ hút nước mao quản được đặc trưng bởi chiều cao mực nước dâng trong vật

Ngay khi quá trình mao dẫn bắt đầu, quan sát và đo chiều cao mao dẫn liên tục theo thời gian Đọc số đo cột nước theo thời gian lần lượt là 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 45,

60, 90, 120, 180, 240, 360… phút, đến khi số đọc giữa hai lần đọc gần nhau nhất không thay đổi thì dừng thí nghiệm (khoảng 2 - 3 ngày)

(cm) Từ đó phân tích, đánh giá mối quan hệ giữa nồng độ muối và chiều cao mao

dẫn của vật liệu rời

4 Tổng kết kết quả nghiên cứu

- Xác định được sự thay đổi các tính chất cơ lý của nền đất yếu do ảnh hưởng của xâm nhập mặn;

- Xác định được sự thay đổi độ ổn định nền, móng, công trình xây dựng dân dụng do nhiễm mặn khu vực ven biển thành phố Hải Phòng, bao gồm biến dạng lún của nền đất nhiễm mặn và Ăn mòn kết cấu bê tông cốt thép do nhiễm mặn;

-Đưa ra được các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn đến

độ ổn định nền-móng công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu ven biển thành phố Hải Phòng, bao gồm các giải pháp phi công trình, các biện pháp kỹ thuật – công trình, giải pháp sử dụng vật liệu xây dựng chịu mặn và hạn chế chiều cao mao dẫn của nước mặn lên thân công trình, giải pháp móng chống nhiễm mặn cho công trình xây dựng dân dụng khu vực ven biển Hải Phòng;

- Đưa ra được kiến nghị kỹ thuật xây dựng công trình giảm thiểu tác động của nhiễm mặn ven biển

5 Đánh giá về các kết quả đã đạt được và kết luận

Đánh giá về các kết quả đã đạt được

Đề tài đã thực hiện đầy đủ 3 sản phẩm chính, gồm: 1) Bộ số liệu về kết quả thí nghiệm, phân tích mô hình, đánh giá tác động của muối đối với sự ổn định của công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu, 2) Giải pháp kỹ thuật phòng chống, giảm thiểu tác động của muối đối với nền móng công trình xây dựng dân dụng trên nền đất

Trang 8

5

yếu, và 3) Các kiến nghị về kỹ thuật xây dựng công trình giảm thiểu tác động của nhiễm mặn ven biển Việt Nam

Về hình thức, cấp độ công bố kết quả: Đề tài đã thực hiện được 01 bài báo quốc

tế ISI – Q1 (Comparative study of capillary rise characteristics of saltwater in loose materials); 02 bài báo trên tạp chí có uy tín trong nước (“Đặc điểm mao dẫn và khả năng ứng dụng của xỉ đáy nhiệt điện than làm vật liệu chống mao dẫn muối cho công trình xây dựng ven biển”, “Characteristics and applicability of granulated blast furnace slag (GBFS) as construction materials in Vietnam”); 01 quyết định chấp nhận đơn đăng ký sáng chế của Cục Sở hữu trí tuệ; 01 bản “Kiến nghị về kỹ thuật xây dựng công trình giảm thiểu tác động của nhiễm mặn ven biển Việt Nam” và đã có xác nhận sử dụng sản phẩm của Cty CP Tư vấn đầu tư công trình Hàng Hải Việt Nam

Về kết quả đào tạo, đề tài đã hỗ trợ đào tạo được 01 nghiên cứu sinh, hỗ trợ đào tạo để bảo vệ thành công 01 thạc sĩ

Các sản phẩm của đề tài đều ở mức đạt và vượt Cụ thể, đề tài đã vượt 02 chỉ tiêu, gồm 01 bài báo trong nước và 01 quyết định chấp nhận đơn đăng ký sáng chế của Cục Sở hữu trí tuệ Trên thực tế, kết quả nghiên cứu của đề tài cũng đã xuất bản được thêm 01 bài báo Scopus, tuy nhiên, chủ trì đề tài đã sơ suất không cảm ơn đề tài,

do đó không được tính là sản phẩm của đề tài

- Nền đất khu vực Hải Phòng sau khi bị nhiễm mặn đã trở nên “yếu hơn” Điều

đó thể hiện qua các thông số kỹ thuật, tính chất cơ lý của đất nền đều thay đổi theo hướng tiêu cực khi có sự xuất hiện của muối trong đất Kết quả là, sức chịu tải của nền đất trở nên kém hơn, độ lún của nền dưới tải trọng tác đọng trở nên lớn hơn Nói cách khác, xâm nhập mặn đã làm cho nền đất phản ứng tiêu cực hơn đối với công trình xây dựng bề mặt

- Đề tài đã đưa ra được các giải pháp kỹ thuật phòng chống, giảm thiểu tác động của muối đối với nền móng công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu Trong đó, đáng chú ý là giải pháp chống mao dẫn chủ động được chủ trì đề tài tập trung nghiên cứu và đã thu được nhiều kết quả mới Trong nghiên cứu phát triển móng công trình chống nhiễm mặn và ẩm, xỉ đáy được xác định là vật liệu có tính mao dẫn kém, có

Trang 9

6 Tóm tắt kết quả (tiếng Việt và tiếng Anh)

6.1 Tóm tắt bằng tiếng Việt

Đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu tác

động của xâm nhập mặn đến ổn định nền-móng công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu ven biển thành phố Hải Phòng tập trung vào giải quyết các mục tiêu đánh

giá sự thay đổi các tính chất cơ lý của nền đất do ảnh hưởng của xâm nhập mặn; phân tích sự thay đổi độ ổn định nền-móng công trình xây dựng dân dụng do nhiễm mặn khu vực ven biển thành phố Hải Phòng; và đề xuất các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn đến độ ổn định nền-móng công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu ven biển thành phố Hải Phòng Từ quá trình nghiên cứu, đề tài đã chỉ

ra rằng, nền đất Hải Phòng sau khi nhiễm mặn đã trở nên nhạy cảm hơn với tính nén lún và sức chịu tải của nền cũng thấp hơn; giải pháp công trình chống nhiễm mặn và

ẩm đã được đề tài đưa ra, trong đó đã xác định được rằng xỉ đáy là vật liệu có tính mao dẫn kém, có thể ứng dụng xỉ đáy kết hợp với màng HDPE làm vật liệu chống

kỹ thuật xây dựng công trình giảm thiểu tác động của nhiễm mặn ven biển và chuyển giao cho Công ty CP Tư vấn đầu tư công trình Hàng Hải Việt Nam tiếp nhận để từng bước ứng dụng cho hoạt động chuyên môn của doanh nghiệp

6.2 Tóm tắt bằng tiếng Anh

The project of Study on the influence of saline intrusion on civil construction

foundation on soft soil and proposing the countermeasures against its impact in Hai phong coastal zone, focusing on solving the following problems: assessment of

changes in the physical and mechanical properties of the subsoils due to the influence

of saline intrusion; analysis of changes in the stability of the subsoil foundation of civil construction works due to saline intrusion in the coastal area of Hai Phong city; and propose technical solutions to minimize the impact of saltwater intrusion on the

Trang 10

7

stability of subsoil foundations of civil construction works on soft soil along the coastal areas The obtained results of the project have shown that, after saline intrusion, the subsoil has become more sensitive to the compressibility and the bearing capacity of the foundation is also lower The solutions against saline intrusion and wet have been proposed, in which we encouraged applying coal bottom ash and geomembrane of HDPE for anti-salinity foundation The project also developed the techniques to minimize the impact of coastal salinity and transferred it to Vietnam Maritime Construction Investment Consultancy JSC., to gradually apply for professional activities of the enterprise

PHẦN III SẢN PHẨM, CÔNG BỐ VÀ KẾT QUẢ ĐÀO TẠO CỦA ĐỀ TÀI 3.1 Kết quả nghiên cứu

Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu

kinh tế - kỹ thuật

tích mô hình, đánh giá tác động của

muối đối với sự ổn định của công

trình xây dựng dân dụng trên nền đất

yếu

Kết quả phân tích, thí nghiệm phải có người chịu trách nhiệm chuyên môn, phải được cơ quan quản lý thông qua và xác nhận

Đạt

thiểu tác động của muối đối với nền

móng công trình xây dựng dân dụng

trên nền đất yếu

Giải pháp đưa ra phải đảm bảo tính mới, sáng tạo, và hiệu quả, có tính ứng dụng thực tiễn, được cơ quan thụ

hưởng chấp nhận

Đạt

công trình giảm thiểu tác động của

nhiễm mặn ven biển Việt Nam dự

kiến cho Sở Xây dựng và một số ban

ngành liên quan ở thành phố Hải

Phòng

Các kiến nghị phải đảm bảo phù hợp với thực tế, có tính thực tiễn cao và có thể

Ghi địa chỉ và cảm

ơn sự tài trợ của ĐHQGHN đúng quy định

Đánh giá chung

(Đạt, không đạt)

Trang 11

8

xác nhận sử dụng sản phẩm)

ISI/Scopus: 01 bài báo ISI-Q1 (có cảm ơn đề tài), 01 bài Book

Chapter (không cảm ơn đề tài), 01 bài Q2 đã chấp nhận, chưa đăng

(không cảm ơn đề tài)

Đạt (Vượt)

1.1 Nguyen Ngoc Truc & Nguyen Van

Hoang, Comparative study of capillary

rise characteristics of saltwater in loose

materials Marine Georesources &

1.2 Nguyen Ngoc Truc*, Nguyen Van Hoang,

and Tran Ngoc Tu,

Capillary rise characteristics and saltwater

propagation in fine aggregate: toward

developing the anti-salinity shallow

ơn đề tài

Vượt

1.3 Nguyen Ngoc Truc*, Nguyen Van Hoang,

Tran Ngoc Tu, Hoang Van Hiep,

Capillary rise characteristics of saltwater

in natural loose materials

chỉ nhưng không cảm

chuyên ngành quốc gia hoặc báo cáo khoa học đăng trong kỷ yếu hội

nghị quốc tế: 02 bài

Đạt (Vượt)

5.1 Nguyễn Ngọc Trực, Nguyễn Văn Hoàng,

Đỗ Ngọc Hà, Nguyễn Thảo Ly, Đặc điểm

mao dẫn và khả năng ứng dụng của xỉ đáy

nhiệt điện than làm vật liệu chống mao

dẫn muối cho công trình xây dựng ven

biển VNU Journal of Science: Earth and

Environmental Sciences, Vol 36, No 4

chỉ và cảm

ơn đề tài

Đạt

Trang 12

9

(2020) 17-27

5.2 Nguyen Ngoc Truc, characteristics and

applicability of granulated blast furnace

slag (GBFS) as construction materials in

Vietnam Tạp chí khí tượng thủy văn

hoặc cơ sở ứng dụng KH&CN: 01 bộ kiến nghị

7.1 “Kiến nghị về kỹ thuật xây dựng công

trình giảm thiểu tác động của nhiễm mặn

ven biển Việt Nam”

Đã có xác nhận sử dụng sản phẩm của: Cty CP

Tư vấn đầu

tư công trình Hàng Hải Việt Nam

Có ghi địa

Ghi chú:

- Cột sản phẩm khoa học công nghệ: Liệt kê các thông tin các sản phẩm KHCN

theo thứ tự <tên tác giả, tên công trình, tên tạp chí/nhà xuất bản, số phát hành, năm phát hành, trang đăng công trình, mã công trình đăng tạp chí/sách chuyên khảo (DOI), loại tạp chí ISI/Scopus>

- Các ấn phẩm khoa học (bài báo, sách chuyên khảo…) chỉ được chấp nhận

nếu có ghi nhận địa chỉ và cảm ơn tài trợ của ĐHQGHN theo đúng quy định

- Bản phô tô toàn văn các ấn phẩm này phải đưa vào phụ lục các minh chứng

của báo cáo Riêng sách chuyên khảo cần có bản phô tô bìa, trang đầu và trang cuối

có ghi thông tin mã số xuất bản

3.3 Kết quả đào tạo

Nghiên cứu sinh

1 Định Mạnh

Tuyền

Trang 13

Số lượng

đã hoàn thành

thống ISI/Scopus

thành, 01 bài đang chờ đăng

xuất bản

ĐHQGHN, tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia

hoặc báo cáo khoa học đăng trong kỷ yếu hội nghị quốc

định chính sách hoặc cơ sở ứng dụng KH&CN

(triệu

đồng)

Kinh phí thực hiện

(triệu

đồng)

Ghi chú

6651 In, mua tài liệu (chế bản, in ấn báo cáo)

6652 Bồi dưỡng báo cáo viên

6653 Tiền vé máy bay, tàu xe

6654 Tiền thuê phòng ngủ

6655 Thuê Hội trường, phương tiện

6699 Chi phí khác (đại biểu, phí tham dự hội nghị) 26,500 26,500

Trang 14

11

Kinh phí được duyệt

(triệu

đồng)

Kinh phí thực hiện

(triệu

đồng)

Ghi chú

6749 Chi phí khác

6751 Thuê phương tiện vận chuyển

6754 Thuê thiết bị các loại

6755 Thuê chuyên gia nước ngoài

6756 Thuê chuyên gia trong nước 135,304 135,304

6799 Thuê mướn khác (dịch tài liệu)

5 7000 Chi phí nghiệp vụ chuyên môn của từng ngành 21,404 21,404

Đề tài đã thực hiện hàng loạt thí nghiệm trong phòng, kết hợp với phân tích tính toán,

từ đó đưa ra các giải pháp kỹ thuật phòng chống, giảm thiểu tác động của muối đối với nền móng công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu

Từ kết quả trình nghiên cứu, đề tài đưa ra các kiến nghị sau:

1) Đối với phần đăng ký “Hỗ trợ 01 NCS”, do vấn đề nghiên cứu của luận án mà

đề tài hỗ trợ không cùng hướng với đề tài QG nên chưa được tính là hoàn thành Tuy nhiên, đề tài cũng đã vượt một số chỉ tiêu quan trọng bao gồm: 01 Đăng ký sở hữu trí tuệ được chấp nhận đơn, 01 bài báo Book Chapter, 01 bài báo Q2 được chấp nhận đăng, 01 bài báo trong tạp chí chuyên ngành trong nước Vì vậy, chủ trì đề tài kiến nghị cho phép sử dụng các sản phẩm vượt trội này để thay thế phần “hỗ trợ 01 NCS” thực hiện luận án tiến sĩ

2) Cần phát triển các nghiên cứu về giải pháp kỹ thuật phòng chống, giảm thiểu tác động của muối đối với công trình xây dựng dân dụng Đẩy mạnh ứng dụng các thành quả, kết quả nghiên cứu về kỹ thuật xây dựng công trình chống nhiễm mặn trong bối cảnh nước biển dâng vào đời sống, phục vụ các mục tiêu phát triển bền vững hệ thống cơ sở hạ tầng ven biển và hải đảo, nhằm đem lại

Trang 15

12

những giá trị ứng dụng thực tiễn của KHCN vào đời sống, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng hiện nay

PHẦN VI PHỤ LỤC (minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)

Phụ lục 1: Kết quả nghiên cứu chính

Phụ lục 1.1: Bộ số liệu về kết quả thí nghiệm, phân tích mô hình, đánh giá tác động

của muối đối với sự ổn định của công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu

(thông qua độ lún, sức chịu tải, và khả năng mao dẫn, trữ muối của vật liệu)

Phụ lục 1.2: Giải pháp kỹ thuật phòng chống, giảm thiểu tác động của muối đối với

nền móng công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu

Phụ lục 1.3: Các kiến nghị về kỹ thuật xây dựng công trình giảm thiểu tác động của

nhiễm mặn ven biển Việt Nam dự kiến cho Sở Xây dựng và một số ban ngành liên quan ở thành phố Hải Phòng

Phụ lục 2: Các bài báo khoa học trên tạp chí quốc tế và trong nước

Phụ lục 3: Quyết định chấp nhận đơn đăng ký sáng chế của Cục Sở hữu trí tuệ Phụ lục 4: Xác nhận luận văn cao học, luận án tiến sĩ

Phụ lục 5: Giấy tiếp nhận các kiến nghị về kỹ thuật xây dựng công trình giảm thiểu tác động của nhiễm mặn ven biển Việt Nam

Phụ lục 6: Thuyết minh đề tài QG 18.15

Hà Nội, ngày tháng năm 2022

PGS.TS Nguyễn Ngọc Trực

Trang 16

PHỤ LỤC 1

Kết quả nghiên cứu chính

Trang 17

PHỤ LỤC 1

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHÍNH

Trang 18

PHỤ LỤC 1.1

“Bộ số liệu về kết quả thí nghiệm, phân tích mô hình, đánh giá tác động của muối đối với sự ổn định của công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu (thông qua độ lún, sức chịu tải, và khả năng mao dẫn, trữ muối

của vật liệu)”

I ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC NỀN ĐẤT TRONG PHẠM VI KHẢO SÁT VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

1.1 Khu vực nghiên cứu tại Hải Phòng

Bản đồ địa chất công trình khu vực thành phố Hải Phòng

Hình 1 Bản đồ địa chất công trình thành phố Hải Phòng

Trang 19

Hình 2 Mặt cắt Địa chất đệ tứ tuyến Thái Thuỵ - Kiến An - Hải Phòng

Hình 3 Mặt cắt ĐCCT tại khu vực xã Minh Tân- Kiến Thuỵ- Hải Phòng

Từ những nguồn tài liệu thu thập được ngoài hiện trường kết hợp với báo cáo Địa chất công trình thành phố Hải Phòng có thể chia hệ tầng Thái Bình tại xã Minh Tân huyện Kiến Thuỵ ra làm các tầng đất sau:

a) Trầm tích nhân sinh: Gồm cát pha, sét pha lẫn vật liệu xây dựng Bề dày từ 0.5- 2m

b) Phân hệ Thái Bình trên

Trầm tích sông gồm: các lớp cát pha, sét pha màu nâu, phần trên mặt có them lớp bùn

sét, bùn sét pha màu nâu xám, trạng thái chảy Bề dày trung bình 5m

Trang 20

Trầm tích sông biển gồm: các lớp sét pha, cát pha màu xám Bề dày trung bình 3.5m Trầm tích đầm lầy ven biển, sông biển đầm lầy: Bùn sét , bùn sét chứa mùn xám đen,

xám tro, trạng thái chảy Bề dày trung bình từ 1- 3m Hoặc bùn sét, bùn cát pha màu xám nâu, xám đen chứa mùn thực vật Bề dày 12.8m

Trầm tích biển: Cát, cát pha màu xám Bề dày trung bình 5m

c) Phân hệ Thái Bình dưới:

Trầm tích sông biển: Sét pha, cát pha màu xám nâu Bề dày trung bình 17m

Trầm tích biển: Cát, cát pha màu vàng, vàng nâu, xám nâu hạt nhỏ đến hạt vừa lẫn vỏ

xò ốc Bề dày trung bình 2.6m

1.2 Khu vực nghiên cứu tại Hải Dương

Mặt cắt trong khu vực nghiên cứu

Hình 4 Mặt cắt ĐCCT tuyến X- XI trong khu công nghiệp phường Thanh Bình thành phố Hải

b) Phân hệ Thái Bình trên:

Lớp 1: Đất sét pha màu nâu gụ, trạng thái dẻo chảy Bề dày thay đổi từ 0.7- 5.3m

Lớp 2: Cát pha màu nâu gụ trạng thái dẻo chảy Bề dày thay đổi từ 2.7- 8.3m

c) Phân hệ Thái Bình dưới:

Lớp 3: Cát hạt nhỏ màu xám ghi trạng thái từ xốp tới chặt vừa Bề dày thay đổi từ 1- 9m

Lớp 4: Cát pha màu nâu gụ trạng thái dẻo chảy Bề dày thay đổi từ 1.8- 9.5m

Lớp 5: Sét pha màu nâu trạng thái dẻo mềm Bề dày thay đổi từ 3.5- 6m

8.1 -6.76

10.0

0.8 0.38 1.5 -0.32

10.0

0.8

-0.25

2.6 -2.05

10.0 -9.45

0.5 0.18

2.0 -1.32

3.7 -3.02

8.6 -7.92 10.0

Trang 21

1.3 Khu vực nghiờn cứu tại huyện Vũ Thƣ tỉnh Thỏi Bỡnh

Từ nguồn tài liệu bỏo cỏo Địa chất cụng trỡnh huyện Vũ Thư tỉnh Thỏi Bỡnh cú thể phõm chia cỏc lớp đất hệ tầng Thỏi Bỡnh khu vực nghiờn cứu như sau

Hỡnh 5 Mặt cắt ĐCCT tại huyện Vũ Thư tỉnh Thỏi Bỡnh

a) Trầm tớch nhõn sinh: Đất lấp, bề dày trung bỡnh từ 0.3- 2.5m

b) Phõn hệ Thỏi Bỡnh trờn:

Lớp 1: Cỏt hạt mịn màu xỏm xanh trạng thỏi xốp Bề dày thay đổi từ 2.5- 4.5m

Lớp 2: Sột pha màu xỏm đen, xem kẹp cỏt, lẫn hữu cơ, trạng thỏi dẻo mềm Bề dày thay đổi từ

0.7- 3.5m

Lớp 3: Bựn sột pha màu nõu gụ lẫn ớt cỏt, trạng thỏi chảy tới dẻo chảy Bề dày trung bỡnh 8.5-

11m

c) Phõn hệ Thỏi Bỡnh dưới:

Lớp 4: Sột pha màu xỏm nõu, xen kẹp cỏt, trạng thỏi dẻo chảy Bề dày thay đổi từ 0.8- 1m Lớp 5: Đất sột pha màu xỏm xanh, đụi chỗ lẫn vỏ sũ hữu cơ, trạng thỏi dẻo mềm Bề dày thay

đổi từ 3- 4.5m

Lớp 6: Đất sột pha màu xỏm nõu, xen kẹp cỏt, đụi chỗ lẫn ớt vỏ sũ, trạng thỏi dẻo chảy tới dẻo

mềm Bề dày thay đổi từ 3- 7m

Lớp 7: Cỏt hạt mịn màu xỏm xanh, xỏm nõu, xen kẹp cỏt, cỏt pha, trạng thỏi xốp Bề dày thay

đổi từ 2.3- 9m

1.4 Khu vực nghiờn cứu Nam Định

Từ nguồn tài liệu bỏo cỏo quy hoạch tổng thể nhà mỏy nước thành phố Nam Định, cựng bỏo cỏo Địa chất cụng trỡnh thành phố Nam Định phục vụ quy hoạch mở rộng thành phố, cú thể chia đất nền hệ tầng Thỏi Bỡnh khu vực này ra làm cỏc lớp sau:

lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo mềm Bùn sét pha, màu nâu gụ, lẫn ít cát 2

3

4 Đất sét màu xám nâu, xen kẹp cát,

b- Cao độ t-ơng đối a- Cao độ tuyệt đối

b a

Đất sét pha, màu xám đen, xen kẹp cát,

trạng thái dẻo chảy.

đôi chỗ lẫn vỏ sò, trạng thái dẻo mềm lẫn vỏ sò, trạng thái dẻo chảy - dẻo mềm 6

TK2 Cát hạt mịn, màu xám xanh, xám nâu,

Đất sét pha, màu xám xanh, lẫn hữu cơ,

lẫn sét pha, trạng thái xốp.

5

Đất sét pha, màu xám nâu, xen kẹp cát,

7 Cát hạt mịn, màu xám xanh, xen kẹp sét pha, trạng thái chặt vừa.

Trang 22

a) Trầm tớch nhõn sinh:

Đất lấp, thành phần trạng

thỏi khụng đồng nhõt Bề

dày thay đổi từ 0.8- 2m

b) Phõn hệ Thỏi Bỡnh trờn:

Lớp 1: Sột pha kẹp cỏt,

màu xỏm nõu, nõu gụ,

trạng thỏi dẻo mềm tới dẻo

chảy Bề dày thay đổi từ

Lớp 4: Cỏt pha màu nõu,

trạng thỏi dẻo Bề dày thay

đổi từ 1.5- 2.0m

c) Phõn hệ Thỏi Bỡnh dưới:

Lớp 5: Sột pha- sột màu

nõu gụ, trạng thỏi dẻo chảy

tới dẻo mềm Bề dày thay đổi từ 11.5- 12.5m

Lớp 6: Cỏt pha kẹp sột pha màu xỏm ghi, trạng thỏi dẻo Bề dày thay đổi từ 5- 8.5m

Lớp 7: Cỏt pha kẹp sột pha màu xỏm trạng thỏi cứng Bề dày thay đổi từ 3- 6.4m

Lớp 8: Bựn sột pha, màu nõu gụ, xỏm nõu, trạng thỏi chảy tới dẻo mềm Bề dày thay đổi từ 3-

7m

Lớp 9: Sột pha màu nõu gụ, trạng thỏi dẻo cứng Bề dày thay đổi từ 4- 5.5m

II SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ Lí CỦA ĐẤT NỀN DO NHIỄM MẶN

A Khu vực Hải Phũng

1 Đặc điểm mẫu nguyờn trạng

Tại Hải Phũng lấy 8 mẫu đất nguyờn trạng, gồm 4 mẫu làm thớ nghiệm trong điều kiện

bóo hoà nhạt, 4 mẫu làm thớ nghiệm trong điều kiện bóo hoà mặn Tất cả cỏc mẫu đất lấy ở khu

vực nghiờn cứu Hải Phũng đều thuộc trầm tớch sụng biển hệ tầng Thỏi Bỡnh

Thứ

1 U 1 – N Kiến Thuỵ - Hải Phũng 10.0 – 10.2 Sột màu xỏm, đụi chỗ lẫn vỏ sũ,

TT chảy tới dẻo chảy

Hỡnh 6 Mặt cắt địa chất tại nhà mỏy nước

thành phố Nam Định

mặt cắt địa chất công trình II - II

Ký hiệu hố khoan khoảng cách cao độ

(m) 0.00 HK-2

0.00 HK-1

1.00 HK-3

51.00

56.00 54.00 52.00

63.00 61.00 59.00 57.00

0.00m

26.00

38.00

48.00 50.00

39.00 41.00 43.00 45.00 47.00 44.00

27.00 29.00 31.00 33.00 35.00 37.00 32.00

13.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 21.00 15.00

1.00

4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 9.00 3.00

64.00 66.00 67.00 60.00 55.50 53.00 49.50 44.00 40.90 34.50 29.50

17.00 14.90

3.00 1.50

62.00 60.00 56.00 52.00 50.00 45.50 41.70 37.00 31.00

16.00 14.00

3.00 1.00

1.50

5.60

12.60

18.50 20.00

56.00 59.00

65.00

1 2

13

13 12 11

9

10 8

4

7

6 5

Đất sét pha - sét lẫn vỏ sò, màu nâu gụ

Cát hạt nhỏ lẫn dăm sạn, trạng thái rất chặt

Đất sét pha kẹp cát, màu xám nâu - nâu gụ

Cát pha, màu nâu gụ, nâu đỏ, trạng thái cứng

Đất sét pha, màu nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng

Đất sét pha, màu nâu, trạng thái dẻo cứng

11 Trạng thái chặt, đôi chỗ rất chặt

Cát pha màu nâu đỏ, trạng thái cứng

13 14 12

Cát pha kẹp sét pha, màu xám ghi

Đất cát pha kẹp sét pha, màu xám Trạng thái dẻo Trạng thái cứng Bùn sét pha, màu nâu gụ, xám xanh

10 9

7 8

Trạng thái dẻo

Cát pha, màu xám nâu Trạng thái dẻo - chảy Cát hạt mịn màu xám xanh Trạng thái chặt vừa Cát pha, màu nâu - nâu đỏ

Trạng thái dẻo chảy đôi chỗ dẻo mềm

Trạng thái dẻo chảy - dẻo mềm

4 5 6

2 3

Đất lấp Sét pha , màu nâu đỏ lẫn gạch trạng thái không đồng nhất dấu hiệu quy -ớc:

1

Trang 23

2 U 1 – M Kiến Thuỵ - Hải Phòng 10.0 – 10.2 Sét màu xám, đôi chỗ lẫn vỏ sò,

3 U 2 – N Kiến Thuỵ - Hải Phòng 12.0 – 12.2 Sét màu xám, đôi chỗ lẫn vỏ sò,

4 U 2 – M Kiến Thuỵ - Hải Phòng 12.0 – 12.2 Sét màu xám, đôi chỗ lẫn vỏ sò, TT chảy tới dẻo chảy

Bảng 1 Thống kê mẫu nguyên trạng tại Kiến Thuỵ - Hải Phòng

Tiến hành thí nghiệm 8 mẫu nguyên trạng trên trong hai trường hợp bão hoà nước nhạt và bão hoà nước mặn Kết quả thu được minh chứng cho thay đổi tính cơ học khi đất nền nhiễm mặn

2 Tính nén lún không nở hông của đất

0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90

0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90

Trang 24

Hình 7 Đồ thị nén một trục không nở hông đối với các mẫu U 1 , U 2 , U 3 , U 4

Hình 8 Đồ thị nén một trục không nở hông trung bình

Bảng 3 So sánh chỉ số nén Cc trong hai trường hợp bão hoà nước nhạt và bão hoà nước mặn

Nhận xét: Kết quả nén một trục không nở hông trên máy nén Ôđômét đã chỉ ra sự thay đổi các

thông số đặc trưng tính nén lún của các mẫu đất khu vực nghiên cứu Ở đây, các thông được quan tâm nhiều là hệ số nén lún a, chỉ số nén Cc va mô đun tổng biến dạng E Trước hết, dễ nhận thấy sự thay đổi chỉ số nén lún Cc trung bình của mẫu đất là khá lớn từ 0.201 (trường hợp bão hoà nước nhạt) giảm xuống 0.189 (trường hợp bão hoà nước mặn) Như vậy, chỉ số nén giảm khoảng 10 %

0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90

0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75

Trang 25

Tương tự như trên, nhưng hệ số nén lún đã giảm sau khi bão hoà nước mặn Cụ thể a1-2

trung bình giảm từ 0.060 cm2/ KG (trường hợp bão hoà nhạt) xuống 0.057 cm2/KG (trường hợp bão hoà mặn); tương ứng với mức giảm 5 %

3 Sức kháng cắt của đất

Tại khu vực nghiên cứu Kiến Thuỵ thành phố Hải Phòng, tiến hành lấy 8 mẫu đất sét màu xám, đôi chỗ lẫn vỏ sò, trạng thái dẻo chảy, 8 mẫu này khi tiến hành thí nghiệm trong phòng được làm bão hoà 24 giờ Kết quả thí nghiệm cắt thu được được biểu diễn dưới dạng đồ thị và bảng sau:

Hình 9 Đồ thị cắt trực tiếp bằng máy cắt phẳng các mẫu U 1 , U 2 , U 3 , U 4

y = 0.12x + 5.53

y = 0.09x + 6.68

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0

y = 0.07x + 5.74

y = 0.09x + 5.53

0.0 5.0 10.0 15.0

y = 0.16x + 7.30

y = 0.14x + 6.89

0 5 10 15 20 25

y = 0.12x + 5.53

y = 0.09x + 6.68

0 4 6 10 12 16 18

Trang 26

Hình 10 Đồ thị đường cắt trung bình mẫu đất khu vực Kiến Thuỵ - Hải Phòng

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TRUNG BÌNH

Hệ số ma

sát tg 

Góc ma sát trong  (độ)

Lực dính đơn vị

C (Kpa)

Hệ số ma sát tg 

Lực dính đơn vị

C (Kpa)

Bảng 4 Giá trị trung bình các đặc trưng sức kháng cắt của đất nền hệ tầng Thái Bình khu vực

Kiến Thuỵ - Hải Phòng

Nhận xét: Kết quả cắt trực tiếp trên máy cắt phẳng đã chỉ ra sự thay đổi các thông số sức kháng

cắt C,  trong hai trường hợp như sau: khi cắt mẫu đất bão hoà nước nhạt góc ma sát trong trung bình = 6.85 độ, lực dính trung bình C = 6.29 Kpa; khi tiến hành với mẫu đất trong điều kiện bão hoà nước mặn, góc ma sát trong giảm trung bình là 0.57 độ, tương ứng với 8.32 % Và lực dính C cũng giảm trung bình là 0.22 Kpa, tuơng ứng với 3.497 % so với ban đầu

4 Hệ số thấm của đất

Khi thí nghiệm xác định hệ số thấm của đất với 5 mẫu đất bão hoà nước nhạt và 5 mẫu đất bão hoà nước mặn bằng phương pháp thấm cột áp thay đổi trong phòng thí nghiệm, nhận thấy hệ số thấm cũng thay đổi Kết quả được biển diễn dưới dạng bảng sau:

Bảng 5 Kết quả thí nghiệm thấm cột áp thay đổi

Nhận xét: Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm thấm cột áp thay đổi đã chỉ ra rằng hệ số thấm K

trong trường hợp bão hoà nước mặn đã tăng khoảng 7.73 % so với trường hợp bão hoà nước nhạt, sự thay đổi này nhìn chung là không đáng kể đối với mẫu đất sét hệ tầng Thái Bình tại khu vực nghiên cứu

y = 0.12x + 6.29

y = 0.11x + 6.07

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0

Trang 27

B Khu vực Hải Dương

1 Đặc điểm mẫu nguyên trạng

1 U 1 – N Thanh Bình - Hải Dương 0.3 – 0.5 Sét pha, nâu xám, TT dẻo mềm

2 U1 – M Thanh Bình - Hải Dương 0.3 – 0.5 Sét pha, nâu xám, TT dẻo mềm

4 U 2 – M Thanh Bình - Hải Dương 0.5 – 0.7 Sét pha, nâu xám, TT dẻo mềm

Bảng 6 Thống kê mẫu nguyên trạng tại phường Thanh Bình – thành phố Hải Dương

Tiến hành thí nghiệm trong phòng các mẫu đất lấy tại khu vực thành phố Hải Dương cụ thể là khu công nghiệp phường Thanh Bình thành phố Hải Dương thu được kết quả sau:

0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

Trang 28

Hình 11 Đồ thị nén một trục không nở hông đối với các mẫu U 1 , U 2 , U 3 , U 4 , U 5

0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

Trang 29

Bảng 7 So sánh kết quả tính toán trung bình trong hai trường hợp bão hoà nước nhạt và bão

hoà nước mặn

Chỉ số nén Cc

Thứ Tự

Mẫu đất bão hoà nước nhạt

Mẫu đất bão hoà nước mặn

thông số đặc trưng tính nén lún của các mẫu đất khu vực nghiên cứu Ở đây, các thông số được quan tâm nhiều là hệ số nén lún a, chỉ số nén Cc va mô đun tổng biến dạng E Trước hết, dễ nhận thấy sự thay đổi chỉ số nén lún Cc trung bình của mẫu đất từ 0.104 (trường hợp bão hoà nước nhạt) giảm xuống 0.101 (trường hợp bão hoà nước mặn) Như vậy, chỉ số nén giảm khoảng 2.88 %

trung bình giảm từ 0.031 cm2/ KG (trường hợp bão hoà nhạt) xuống 0.030 cm2/KG (trường hợp bão hoà mặn); tương ứng với mức giảm 3.2 %

y = 0.45x + 11.48

y = 0.38x + 13.25

0 10 20 30 40 50 70 80 90 100 110

Trang 30

Hình 13 Đồ thị cắt trực tiếp bằng máy cắt phẳng các mẫu U 1 , U 2 , U 3 , U 4 , U 5

Hình 14 Đồ thị đường cắt trung bình mẫu đất khu vực phường Thanh Bình –Hải Dương

phường Thanh Bình – thành phố Hải Dương

y = 0.34x + 23.90

y = 0.30x + 22.33

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

y = 0.18x + 21.70

y = 0.19x + 23.17

0 10 20 30 40 50 60 70

y = 0.31x + 25.88

y = 0.28x + 18.68

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

y = 0.37x + 17.64

y = 0.31x + 18.78

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0

Trang 31

cắt C,  trong hai trường hợp như sau: khi cắt mẫu đất bão hoà nước nhạt góc ma sát trong trung bình = 20.31 độ, lực dính trung bình C = 17.64 Kpa; khi tiến hành với mẫu đất trong điều kiện bão hoà nước mặn, góc ma sát trong giảm trung bình là 3.08 độ, tương ứng với 15.16 %

Và lực dính C tăng trung bình là 1.14 Kpa, tuơng ứng với 6.07 % so với ban đầu

Khi thí nghiệm xác định hệ số thấm của đất với 5 mẫu đất bão hoà nước nhạt và 5 mẫu đất bão hoà nước mặn bằng phương pháp thấm cột áp thay đổi trong phòng thí nghiệm, nhận thấy hệ số

thấm cũng thay đổi Kết quả được biển diễn dưới dạng bảng sau:

trong trường hợp bão hoà nước mặn đã tăng khoảng 2 % so với trường hợp bão hoà nước nhạt,

sự thay đổi này nhìn chung là không đáng kể đối với mẫu đất sét hệ tầng Thái Bình tại khu vực nghiên cứu

1 U 1 – N Nam Trực – Nam Định 1.0 – 1.2 Sét pha, nâu xám, TT dẻo mềm

2 U 1 – M Nam Trực – Nam Định 1.0 – 1.2 Sét pha, nâu xám, TT dẻo mềm

Bảng 11 Thống kê mẫu nguyên trạng tại Nam Trực – Nam Định

Trang 32

Hình 15 Đồ thị nén một trục không nở hông đối với các mẫu U 1 , U 2 , U 3 , U 4 , U 5

0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85

0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95

0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90

Trang 33

thông số đặc trưng tính nén lún của các mẫu đất khu vực nghiên cứu Ở đây, các thông số được quan tâm nhiều là hệ số nén lún a, chỉ số nén Cc va mô đun tổng biến dạng E Trước hết, dễ nhận thấy sự thay đổi chỉ số nén lún Cc trung bình của mẫu đất từ 0.094 (trường hợp bão hoà nước nhạt) giảm xuống 0.086 (trường hợp bão hoà nước mặn) Như vậy, chỉ số nén giảm khoảng 8.5 %

3 Sức kháng cắt của đất

Thí nghiệm cắt trực tiếp trong phòng cho kết quả được biểu diễn dưới dạng đồ thị và bảng sau:

0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85

Trang 34

y = 0.56x + 7.62

y = 0.51x + 5.95

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0

y = 0.56x + 9.70

y = 0.47x + 6.89

0 10 20 30 40 50 60 70 80

y = 0.68x + 7.51

y = 0.62x + 5.63

0 10 20 30 40 50 60 70 80

y = 0.58x + 2.82

y = 0.57x + 1.67

0 10 20 30 40 50 60 70

y = 0.66x + 5.63

y = 0.59x + 8.03

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Trang 35

Hình 18 Đồ thị đường cắt trung bình mẫu đất khu vực huyện Nam Trực –

Nam Định

Lực dính đơn vị C (Kpa)

huyện Nam Trực – Nam Định

Và lực dính C giảm trung bình là 1.03 Kpa, tuơng ứng với 15.46 % so với ban đầu

trong trường hợp bão hoà nước mặn đã tăng khoảng 3.7 % so với trường hợp bão hoà nước

y = 0.61x + 6.66

y = 0.55x + 5.63

10 20 30 40 50 60 70

Trang 36

nhạt, sự thay đổi này nhìn chung là không đáng kể đối với mẫu đất loại sét hệ tầng Thái Bình tại khu vực nghiên cứu

1 U 1 – N Vũ Thư – Thái Bình 0.5 – 0.7 Sét pha, xám nâu, TT dẻo mềm

2 U 1 – M Vũ Thư – Thái Bình 0.5 – 0.7 Sét pha, xám nâu, TT dẻo mềm

Bảng 16 Thống kê mẫu nguyên trạng tại huyện Vũ Thư - tỉnh Thái Bình

0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

Trang 37

Hình 19 Đồ thị nén một trục không nở hông đối với các mẫu U 1 , U 2 , U 3 , U 4 , U 5

Cấp áp lực

Kpa

Hệ số nén lún a (cm2/KG)

Mô đun nén lún

E KG/cm2

Cấp áp lực Kpa

Hệ số nén lún a (cm2/KG)

Mô đun nén lún E KG/cm2

0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85

Trang 38

Chỉ số nén Cc

Thứ Tự

Mẫu đất bão hoà nước nhạt

thông số đặc trưng tính nén lún của các mẫu đất khu vực nghiên cứu Ở đây, các thông số được quan tâm nhiều là hệ số nén lún a, chỉ số nén Cc và mô đun tổng biến dạng E Trước hết, dễ nhận thấy sự thay đổi chỉ số nén lún Cc trung bình của mẫu đất từ 0.136 (trường hợp bão hoà nước nhạt) giảm xuống 0.114 (trường hợp bão hoà nước mặn) Như vậy, chỉ số nén giảm khoảng 16.17 %

y = 0.73x + 12.84

y = 0.66x + 13.36

10 30 50 70 90

Trang 39

Hình 22 Đồ thị đường cắt trung bình mẫu đất khu vực huyện Vũ Thư – Thái Bình

huyện Vũ Thư – Thái Bình

y = 0.67x + 34.02

y = 0.51x + 29.43

0 10 30 50 60 80 100

y = 0.54x + 25.15

y = 0.46x + 22.23

10 20 30 40 50 60 70 80 90

y = 0.43x + 38.19

y = 0.46x + 30.89

10 20 30 40 50 60 70 80 90

y = 0.62x + 27.28

y = 0.53x + 23.56

0 10 30 50 60 80 90 100 110

Trang 40

Và lực dính C giảm trung bình là 3.72 Kpa, tuơng ứng với 13.64 % so với ban đầu

trong trường hợp bão hoà nước mặn đã tăng khoảng 0.483 % so với trường hợp bão hoà nước nhạt, sự thay đổi này nhìn chung là không đáng kể đối với mẫu đất loại sét hệ tầng Thái Bình tại khu vực nghiên cứu

III PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG LÚN CỦA ĐẤT NHIỄM MẶN THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

3.1 Số liệu đầu vào

Để tiến hành nghiên cứu chi tiết về biến dạng lún của đất nhiễm mặn, đề tài đã tiến hành phân tích tính toán cho một nền đường đắp giả định nằm trên lớp đất loại sét trong các trường hợp bão hòa với 4 nồng độ muối như đã đề cập ở trên Việc tính toán được thực hiện cho tất cả các trường hợp đất nền của các địa điểm nghiên cứu nhằm xác định độ lún theo thời gian ngoài hiện trường Cấu trúc của nền đắp giả định và các thông số hình học được thể hiện trên hình 2: khối đắp cao 5m nằm trên nền đất cấu trúc 3 lớp Lớp đất chịu nén lún nằm giữa dày 2,4m, đỉnh và đáy của nó là cát hạt vừa Như đã đề cập, việc nghiên cứu được thực hiện trên đất sét và sét pha chưa bị nhiễm mặn thuộc hệ tầng Thái bình Trong đề tài này, tác giả xem xét hai trường hợp: 1) nền đất với lớp nén lún là sét dẻo mềm được lấy ở độ sâu 6m, ký hiệu GL2 và 2) lớp nén lún là đất sét pha chứa hữu cơ, trạng thái dẻo mềm được lấy ở độ sâu 7m, ký hiệu HD1

Tiêu đề	Nghiên cứu ảnh hưởng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn đến ổn định nền-móng công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu ven biển thành phố Hải Phòng
Tác giả	Nguyễn Ngọc Trực
Người hướng dẫn	PGS.TS. Nguyễn Ngọc Trực
Trường học	Đại Học Quốc Gia Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật xây dựng và đất đai
Thể loại	Báo cáo tổng kết đề tài khoa học
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	116
Dung lượng	16,19 MB