CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ VÀ GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU

4 Xữ lí và gia cố nềnMột số vấn đề thi công lớp đệm cát - Đào bỏ hết lớp đất yếu và đầm.. 4 Xữ lí và gia cố nền- Các công trình chịu tải trọng không lớn trên nền đất yếu như: gia cố nền

Trang 1

4 Gia tải trước

5 Giếng cát, bấc thấm + gia tải trước

Trang 3

4 Xữ lí và gia cố nền

¾ Phương pháp gần đúng xác định ứng suất thẳng đứng

Trang 5

z

tc z

N F

Trang 6

Một số vấn đề thi công lớp đệm cát

- Đào bỏ hết lớp đất yếu

và đầm.

- Có thể thay cát bằng các loại đất tốt khác: cát pha sét lẫn

sỏi, sỏi đỏ.

Trang 7

4.2 Cọc vật liệu rời

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Trang 11

Trang 12

Trang 13

Trang 14

a

c s

A

= +

=

Trang 15

- Các công trình chịu tải trọng không lớn trên nền đất yếu

như: gia cố nền nhà kho, gia cố nền đường, gia cố đoạn

đường vào cầu, gia cố nền các bến, bãi, thường sử dụng

cọc vật liệu rời để gia cố nền.

- Điều kiện là cọc vật liệu rời phải chịu được tải trọng đứng

và chất lượng làm cọc phải ổn định, đồng nhất.

4.2.1 Phạm vi sử dụng:

Trang 16

4.2.2 Các cơ chế phá hoại của cọc vật liệu rời

a Phá hoại phình ra hai bên b Phá hoại cắt c Phá hoại trượt

Khi cọc rất dài chống

lên nền đất cứng Khi cọc ngắn chống lên nền đất tốt Khi cọc ngắn chống lên nền đất yếu

Ma sát mặt bên

Sức kháng mũi cọc

Trang 17

Trang 18

Trang 19

4.2.3 Vùng ảnh hưởng

column around soil

Trang 20

) 1 (

n

=

− +

=

) 1 (

=

Trang 21

Method Stress reduction ratio (SRR) Reference

BS8006 Method

a) - q)(s H ( s

2 2

⋅

=

γH

' p a s H a) (s

' c

H

a C γH

Adapted Terzaghi’s

2

2 2

exp

1 tan K a H 4

) a

2

2 p

) K (1 p

p

s

a 1 K

s

a 1 s

a 1 1 K 2K

s 2H

s 1 )

(1 2) (K 2H

-)s - 1)(1 (K

p

1) (K p

(1994) Adapted Guido

a s

−

=

tan15 H

4

a s

c

μ

Trang 22

sin 1

3 = cFc + qFq

σ

sin 1

''

−

+ +

Trang 23

Trang 24

φ

φ σ

σ

sin 1

=

) 1

( 2

ln 1

φ

φ ν

σ

sin 1

sin

1 )

1 ( 2

=

c

E c

u ro

ult

ro

σ

Trang 25

Dựa theo cơ chế phá hoại cắt

Trang 26

Trang 27

4.2.5.2 Sức chịu tải của nhóm cọc

¾ Terzaghi và Sowers

Trang 28

β β

σ tg c tg

q ult = 3 2 + 2 tb

u

c f

tan 1 s s s

u s

c = ( 1 − )

Góc ma sát tb của hỗn hợp đất-cọc

Lực dính tb của hỗn hợp đất-cọc

Trang 29

4.2.6 Độ lún

H e

C S

o

c o

o

c stone = + ⎜⎜ ⎝ ⎛ σ + ⎟⎟ ⎠ ⎞

σ

log 1

σ μ

c o

σ

σ μ σ

log log

Trang 30

Độ lún của nền đất theo thời gian

)(

1 (

¾ Độ cố kết trung bình (Carrilo, 1942)

Trang 31

4.3 Cọc đất trộn vôi/cement

Nagaraj, 2002

Trang 32

Trang 33

Trang 34

Trang 35

Trang 36

Trang 37

CDM and FGC-CDM (Japanesse Trade Association) (offered in U.S by Raito)

SSC/Geocolumns (SSC Technology)

MECTOOL (Millgard)

END (E)

ROTARY (R)

END (E)

TurboMix (Trevi ICOS)

HYDRAMECH (Geocon)

GEOJET (Condon Johnson) Lime-Cement Columns (Underpinning)

Trevimix (Trevi ICOS)

LiMix (Trevi ICOS and Hercules)

END (E)

SMW (SMV Seiko, Raito and others)

Multimix (Trevisani)

Mixed Wall (Schnabel Foundation)

SHAFT (S)

SLURRY

DEEP MIXING METHODS

ROTARY + JET (J) ROTARY (R)

DSM (Geocon) SWING (Spread Wing Raito) (Raito) DJM

SSM (Geocon)

Bruce and Bruce (2003)

Trang 38

DEFINITIONS AND RELATIONSHIPS

Trang 39

¾Water-to-cement ratio of slurry

¾Cement content on the dry-weight

W

W c

s

c w

Trang 40

slurry d

place in

s

wG S

wG VR

−

− +

+

=

α γ

α

1

w slurry d

d

G c w

G

) : ( 1 = +

γ γ

Trang 41

Cường độ nén một trục, qu

Bruce and Bruce, 2003; Bruce et al., 1998

(1.4 - 1.5) qu(7-day) for silts and clay

2 qu(7-day) for sands 28-day qu

8 – 14% quTensile strength

40 – 50% qu at qu < 1 Mpa direct shear

350 to 1000 qu : trong phòng

150 to 500 qu : hiện trường Modulus of elasticity, E50

10-6 – 10-10 m/s Coefficient of permeability, k

0.2 – 5 Mpa (0.5 – 5 Mpa trộn với đất cát) ( 0.2 – 2 Mpa trộn với đất dính)

Unconfined compressive strength, qu

Giá trị Tính chất

Trang 42

Trang 43

Ảnh hưởng của độ ẩm

Trang 44

Ảnh hưởng của hàm lượng cement

After Bergado et al (1996)

Trang 45

Ảnh hưởng của thời gian

Trang 46

Ảnh hưởng của thời gian trộn mẫu

Trang 47

Ảnh hưởng của hàm lượng hữu cơ

Trang 48

Ảnh hưởng của pH

Trang 49

Ảnh hưởng đường kính mẫu H/D = const

Trang 50

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Trang 51

Ảnh hưởng của áp lực nén trong quá trình bảo dưởng (Consoli et al., 2000)

Trang 52

α

Trang 53

Tương quan giữa phòng thí nghiện và hiện trường

(after Kamon, 1996)

L u F

q . = ( 1 / 2 − 1 / 4 ) .

≈

Trang 54

Cường độ thiết kế dựa trên dữ liệu thu thập ngoài hiện trường

(Matsuo 1999)

Trang 55

Tỷ lệ trộn giữa cement và vôi

Jacobson et al., 2005

33/67

Trang 56

Cường Độ Chịu Kéo

(After Terashi et al 1980 )

¾ Takenaka and Takenaka (1995) : 10-20%

¾ Brandl (1981) : 10 – 15%

¾ Kawasaki et al (1981) : 15 -20%

¾ CDIT (Japan) : 15%

Trang 57

Cường Độ Chịu Uốn

Trang 58

Áp lực tiền cố kết

Trang 59

Module Đàn Hồi

Kawasaki et al (1981) Futaki et al (1996) Asano et al (1996) Fang et al (2001) McGinn and O'Rourke (2003)

350 – 1,000·qu100-250 qu140-500 qu

30 – 300·qu150·qu

Wet cement

Baker (2000); Broms (2003) Yang et al (1998)

Ahnberg et al (1995)

65 – 250·qu

50 – 200·qu

50 – 200·quDry cement

(Ekstrom 1994) Baker (2000); Broms (2003) Jacobson et al (2003)

50 – 180·qu

50 – 180·qu75·qu

Dry lime/cement

Reference

EuBinder type

Trang 60

Different dry weight ratio of cement to clay Different ratio of additional water to cement

Biến dạng phá hoại

Trang 62

Determination of design condition

Determination of dimensions for superstructure

Assumptions of dimensions for improved ground Strength, improvement range

and depth Improvement area ratio Examination of sliding stability Slip circle analysis

Study of lateral displacement FEM analysis Examination of sliding stability Examination of bearing capacity

Determination of design condition

Determination of dimensions for superstructure

Assumptions of dimensions for improved ground Strength, improvement range

and depth Improvement area ratio Examination of sliding stability Slip circle analysis

Study of lateral displacement FEM analysis Examination of sliding stability Examination of bearing capacity

Phương pháp đánh giá độ ổn định (CDIT 2002)

Examination of stabiity

Trang 63

FRB

Trang 64

s s col col e

e D

R

x W

l l

l R

tan tan φ = φ + φ −

R centre of rotation

composite soil

Trang 65

Sức chịu tải

Broms (1994), Bergado et al (1996), Kasali and Taki (2003)

Group of column Single column

p p s s

u p

c f

c

)2.01(5.5

,

l

b c

Trang 66

Ứng suất đứng giới hạn

¾ Tiêu chuẩn của Phần Lan

FS

u.col v.col

(

u

q q

Trang 68

Trang 69

4.4 Gia tải trước

4.4.1 Tính toán tải trọng gia tải cho phép

Trang 70

)

* ( f u

Trang 72

Trang 73

Trang 74

Trang 75

Thí dụ

Trang 76

Trang 77

Thí dụ

Solution

Trang 78

Thí dụ

Giá trị hệ số cố kế được xác định từ thí nghiệm trong phòng là

Cv = 0.016m2/tháng Chiều dày của lớp đất sét thực tế là 2.44m Cho biết

bên trên và bên dưới lớp đất sét là lớp đất cát a) Thời gian để độ lún đạt được 50% cố kết là bao nhiêu?

b) Giá trị độ lún sau 1 năm là bao nhiêu?

Trang 79

Trang 80

Thí dụ

Trang 81

Trang 82

Trang 83

4.4.3 Sự thay đổi sức chống cắt của đất sau khi gia cố

ĐK không thoát nước

¾ Thí nghiệm CU

Trang 84

Trang 85

Trang 86

4.5 Giếng cát, bấc thấm – tăng nhanh cố kết

Trang 88

) 1

)(

1 (

h h

m

k c

γ

=

Trang 89

Trang 90

Trang 91

Chiều dày lớp đệm cát

hđệm = S + (30 ÷ 50) cm, chọn hđệm ≥ 0,5 m

S: độ lún ổn định của nền đất yếu

Đường kính và khoảng cách của các giếng cát

- Thường chọn đường kính giếng cát d = 40 cm

- Khoảng cách các giếng cát L = 2 ÷ 5 m, chọn L = 2 m

Chiều sâu của giếng cát

- Chiều sâu giếng cát lg ≥ Hnén (phạm vi chịu nén)

- lg ≥ 2/3 Hđy

Trang 92

Độ cố kết của nền đất dưới nền đường theo thời gian Công trình đường QL1, đoạn Trung Lương-Mỹ Thuận

Trang 93

4.5.2 Bấc thấm

Trang 94

Trang 95

Trang 96

Trang 97

h h

m

k c

γ

=

4

3 )

n F

Trang 98

h s

d

d Ln k

dm : đường kính tương đương với diện tích của lõi bảo vệ bấc thấm

ks : Hệ số thấm của đất trong vùng bị xáo trộn

Trang 99

Trang 100

Ảnh hưởng của sự giới hạn thoát nước của bấc thấm

w

h r

q

k Z L

Z

F = π ( − )

L : chiều dày lớp đất yếu

Z : khoảng cách từ mặt đất đến chổ kết thúc thoát nước

qw : khả năng thoát nước khi gradient thủy lực bằng 1

 Giá trị tiêu biểu của qw/kh = 400 – 500 m2

kh/kv

 Bergado et al (1992)

Trang 101

4.6 Bơm hút chân không

Trang 102

Trang 103

Định dạng
Số trang	103
Dung lượng	5,5 MB