Bài thuyết trình kỹ thuật địa chính chuyên đề 4 xử lý nền

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬTCHUYÊN ĐỀ 4: XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẤC THẤM... ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình bị lún, sập hư hỏng khi xây dựng trên nền đất y

Trang 1

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

CHUYÊN ĐỀ 4: XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG

PHƯƠNG PHÁP BẤC THẤM

Trang 2

CÁC NỘI DUNG CHÍNH

I Đặt vấn đề

II Khái niệm bấc thấm

III Công dụng của biện pháp

IV Đặc tính và phạm vi áp dụng

V Tính toán bấc thấm

VI Phương pháp thi công

VII Ưu nhược điểm

VIII Ví dụ về công trình thực tế

Trang 3

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và biến dạng nhiều, do vậy không thể làm nền thiên nhiên cho công trình xây dựng

Khi xây dựng các công trình dân dụng, cầu đường, thường gặp các loại nền đất yếu, tùy thuộc vào tính chất của lớp đất yếu, đặc

điểm cấu tạo của công trình mà người ta

dùng phương pháp xử lý nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, giảm

độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình

thường cho công trình

Trang 4

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình bị lún, sập hư hỏng khi xây dựng trên nền đất yếu do không có những biện pháp xử lý phù hợp, không đánh giá chính xác được các tính chất cơ lý của nền đất Do vậy việc

đánh giá chính xác và chặt chẽ các tính chất cơ lý của

nền đất yếu (chủ yếu bằng các thí nghiệm trong phòng

và hiện trường) để làm cơ sở và đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù hợp là một vấn đề hết sức khó khăn, nó đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế để giải quyết, giảm được tối đa các

sự cố, hư hỏng công trình khi xây dựng trên nền đất yếu

Trang 5

Có rất nhiều những biện pháp xử lí nền đất yếu để góp phần làm tăng tiến độ thi công công trình cũng như tăng khả năng khai thác của công trình sau này Một số biện pháp như:

- Biện pháp cọc cát

- Biện pháp giếng cát

- Biện pháp thay đất

- Biện pháp bấc thấm

Trang 6

II.KHÁI NIỆM

1 Khái niệm

Bấc thấm là một vật liệu địa kỹ thuật dùng để xử

lý nền đất yếu, nó được cấu tạo từ hai lớp: vỏ hay áo lọc bằng vải địa kĩ thuật không dệt sợi liên tục chất liệu

PP hoặc PE 100% có độ bền cơ học lớn, hệ số thấm cao, kích thước lỗ nhỏ giúp ngăn các hạt đất xét nhỏ thâm nhập vào lõi thoát nước; lớp lõi thoát nước đùn bằng nhựa hạt PP, có rãnh cả hai phía

Trang 7

Trang 8

II KHÁI NIỆM

2 Phân loại.

Có 2 loại chính:

thấm PVD( Prefabricate Vetical Drainages) được sản xuất bởi công ty Thai Miltec Sản phẩm này đã được sử dụng rộng rãi tại khu vực Đông Nam Á Như: Thái Lan, Việt

Nam, Singapore, Indonesia…

• Bấc thấm ngang SD: là một loại của bấc thấm PVD

được sản xuất để thay thế lớp đệm cát trong hệ thống

PVD, thay thế hệ thống ống thoát nước đục lỗ trong hệ

thống PVD và thay thế vật liệu thoát nước ngầm Sản

phẩm có độ bền cao, dễ thi công và giá cả cạnh tranh.

Trang 9

III TÁC DỤNG CỦA BIỆN PHÁP

• Gia cố nền đất yếu:

Bấc thấm được sử dụng để xử lý gia cố nền đất yếu, trong thời gian ngắn có thể đạt tới 95% độ ổn định dài hạn, tạo khởi động cho quá trình ổn định tự nhiên ở giai đoạn sau Quá trình cố kết có thể được tăng tốc bằng cách gia tải.

Trang 10

•Ổn định nền:

Các công trình có thể ứng dụng bấc thấm để xử lý nền đất yếu rất

đa dạng, bao gồm đường cao tốc, đường dẫn đầu cầu, đường băng sân bay, đường sắt, bến cảng, kho xăng dầu… xây dựng trên nền đất yếu và có tải trọng động.

Trang 11

Trang 12

IV ĐẶC TÍNH VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG

1 Đặc tính

- Nước lỗ rỗng được hấp thụ qua lớp vải lọc vào bản thoát nước

và chảy vào trong

lõi bấc một cách êm thuận Do đặc tính này nên ngay cả khi bấc ngang được mở rộng

thì khả năng thoát nước vẫn được duy trì

- Hệ số thấm của lớp vải lọc được thiết kế thấp nên kiểm soát được tốc độ chảy

bên trong của bản thoát nước vì thế làm giảm sự dịch chuyển của các hạt xung quang

bản thoát nước từ đó hạn chế được sự hình thành lớp màng sét trên bề mặt lớp vải lọc

Trang 13

Trang 14

IV ĐẶC TÍNH VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG

2 Phạm vi áp dụng.

- Loại đất: áp dụng cho đất sét, đất cát mịn.

đương với chiều cao đắp 14m.

- Ứng dụng:

+ Vùng đắp: thay thế cho lớp đệm cát và cọc cát + Khu thể thao: sân golf, bề mặt sân thể thao.

+ Các ứng dụng khác thay khối đắp, ngăn ngừa thấm.

Trang 15

V TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ BẤC THẤM

1 Tính toán.

- Tính toán và bố trí bấc thấm phải xuất phát từ

yêu cầu đối với mức độ cố kết cần đạt được hoặc

tố độ lún dự báo còn lại trước khi xây dựng công trình

- Tính toán mật độ cắm bấc theo nguyên tắc thử

dần với các cự li cắm bấc khác nhau.Để không

làm xáo trộn đất quá lớn, khoảng cách cắm bấc

tối thiểu là 1.3m, còn để chúng đảm bảo khả năng làm việc không nên bố trí chúng xa quá 2.2m.

Trang 16

1 Tính toán.

- Khi có các ống thoát nước đứng, độ cố kết toàn

phần trung bình là sự kết hợp ảnh hưởng sự thấm

theo phương ngang (xuyên tâm) và sự thấm theo

phương đứng, nó được tính theo:

Uv: Độ cố kết theo phương đứng.

- Ở đây sẽ đi sâu vào nghiên cứu sự cố kết theo

phương ngang (hướng tâm) và đánh giá ảnh hưởng kết hợp khi cố kết theo cả hai phương.

Trang 17

1 Tính toán

- Việc thiết kế các ống thoát nước PV

(Prefabricated Vertical) yêu cầu cần phải dự đoán được mức độ tiêu tán của áp lực dư kẽ rỗng do hiện tượng thấm hướng tâm vào ống thoát nước đứng cũng như đánh giá được vai trò của sự thấm theo phương đứng Giải pháp đầy đủ đầu tiên cho vấn đề thấm xuyên tâm

đã được đưa ra bởi Barron, ông đã nghiên cứu

lý thuyết về ống thoát nước đứng bằng cát

Trang 18

1 Tính toán.

- Hệ thức mà ông đưa ra dựa trên giả thiết của

Terzaghi về cố kết thấm một hướng Đây là biểu

thức được ứng dụng rộng rãi nhất trong các phân tích của Barron [2], nó cung cấp các quan hệ theo thời gian giữa các thông số: Đường kính ống thoát nước PV và khoảng cách, hệ số cố kết và độ cố kết trung bình

T= (D 2 /8Ch)F(n)ln(1/(1-Uh) (2)

Trong đó:

T: Thời gian yêu cầu để đạt được độ kết cấu trung bình Uh.

Trang 19

1 Tính toán

Uh: Độ cố kết trung bình theo phương ngang

D: Đường kính hình trụ bao đất bao quanh ống thoát nước PV hình thành sau khi lắp ống (vùng ảnh hưởng thấm)

Ch: Hệ số cố kết theo phương ngang

F(n): Hàm số của yếu tố khoảng cách ống

Trang 20

1 Tính toán.

Ch: Hệ số cố kết theo phương ngang.

F(n): Hàm số ảnh hưởng của khoảng cách giữa các công thoát nước.

D: Đường kính hình trụ ảnh hưởng của ống

thoát nước.

Fs: Hàm số do xáo trộn đất.

Trang 21

Trong đó:

T: Thời gian cần thiết để đạt độ cố kết

Uh: Độ cố kết trung bình tại độ sâu Z khi xét thoát nước theo phương ngang

Trang 22

2 Bố trí.

- Phải bố trí phân bố đều trên mặt bằng công

trình có điều kiện địa chất công trình như nhau.

- Đối với công trình dân dụng và công nghiệp, bấc thấm được bố trí ngay dưới móng công

trình và ra ngài mép công trình về mỗi phía

một khoảng 0.2b( b: bề rộng móng ).

- Đối với công trình đường thì phải bố trí bấc

thấm đến chân taluy của nền đắp.

- Bấc thấm được bố trí theo lưới ô vuông hoặc tam giác đều

Trang 23

2 Bố trí.

Chiều dài cắm của bấc thấm phải bố trí hết

chiều dài chịu nén cực hạn Z a của đất nền dưới

tác dụng của tải trọng công trình Chiều sâu Z a

này kết thúc ở chỗ có σ z =(0.1~0.2).σ vz ( σ z : do tải trọng công trình, σ vz : do trọng lượng bản thân của các lớp đất) và phải xét đến các trường hợp sau:

- Nếu Z a < chiều dày tầng đất yếu thì bấc thấm chỉ cần cắm hết chiều dày Za.

- Khi lớp đất yếu quá dày, bề rộng công trình quá lớn(Z a > 20m) thì cần chú ý đến chiều sâu hiệu quả thực sự của bấc thấm.

Trang 24

2 Bố trí

-Trường hợp bên dưới Za có tầng cát mịn chứa nước

có áp thì không cắm bấc thấm vào tầng cát mịn đó.

Khoảng cách giữa các bấc thấm được tính theo công thức:

Trang 25

2 Bố trí.

dw: đường kính tương đương của bấc thấm

dw= ( với a, b là kích thước của

bấc thấm).

n : trọng lượng riêng của nước.

: tải trọng công trình hay tải trọng nén

trước.

U: độ cố kết tổng cộng:

U=1-[(1-Uv).(1-Uh)]

•

Trang 26

- Với sơ đồ hình vuông: D=1.13L

- Với sơ đồ hình tam giác: D=1.05L

•

Trang 27

2 Bố trí.

C h : hệ số cố kết theo phương ngang Ở giai đoạn lập dự án khả thi trị số Ch=(2~5)Cv

F(n): nhân tố ảnh hưởng của khoảng cách

Trang 28

thấm trong vùng đó giảm đi)

F(y): nhân tố xét ảnh hưởng về sức cản của

bấc thấm

Trang 29

VI PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG.

Thiết bị thi công bấc thấm có các đặc trưng kỹ thuật sau:

- Trục tâm để lắp bấc thấm có tiết diện

61x120mm, dọc trục có vạch chia đến cm để theo dõi chiều sâu cắm bấc và phải có quả dọi

để thường xuyên kiểm tra độ thẳng đứng khi

cắm bấc vào trong đất.

- Máy phải có lực đủ lớn để cắm bấc thấm đến

độ sâu thiết kế.

Trang 30

VI PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG.

Trình tự thi công bấc thấm như sau:

Trang 31

VI PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG

(3) Lắp bấc thấm vào trục tâm và điều khiển

máy dài bấc thấm được gấp lại tối thiểu là

30cm và đưa đầu trục đến vị trí cắm bấc thấm.

(4) Gắn đầu neo vào đầu dưới của bấc thấm với

chiều dài bấc thấm được gấp lại tối thiểu là 30cm và được ghim bằng ghim thép Các

đầu neo phải có kích thước phù hợp với đầu bấc thấm( thường là bằng tôn 85x150mm dày 0.5mm)

Trang 32

VI PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG

(5) Cắm trục tâm đã được lắp bấc thấm

đến độ sâu thiết kế với tốc độ đều trong

phạm vi 0.2~0.6m/s Sau khi cắm xong,

kéo trục tâm lên ( lúc này đầu neo giữ bấc thấm lại trong đất) Khi trục tâm đã được kéo lên hết, dùng kéo cắt đứt bấc thấm sao cho còn lại ít nhất 20cm đầu bấc thấm nhô lên

trên

lớp đệm cát và quá trình lặp lại cho vị trí khác (6) Sau khi cắm xong thi công lớp đệm cát thoát nước ở bên trên.

Trang 33

VI ƯU NHƯỢC ĐIỂM

a Ưu điểm

- Thi công nhanh

- Tốc độ thoát nước tốt

- Không làm xáo trộn nền đất

- Thân thiện với môi trường

- Hiệu quả xử lí cao do bấc thấm không bị cắt hay hay tắc đường thấm mà có khả năng biến dạng khi nền biến dạng

Trang 34

VI ƯU NHƯỢC ĐIỂM

- Cấu tạo của bấc thấm là nhựa tổng hợp

nên khi được cắm sâu vào trong đất sau nhiều năm sẽ có tác động xấu đến môi trường.

Trang 35

VII VÍ DỤ VỀ CÔNG TRÌNH THỰC TẾ

- Cảng Posco - Bà Rịa - Vũng Tàu

Trang 36

-Dự án đường cao tốc Cầu Giẽ-Ninh Bình

Trang 37

-Nhà máy điện nhiệt Cà Mau

Trang 38

Cảm ơn cô và các bạn đã chú ý lắng

nghe.!!!

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	808,3 KB