Đề tài Hiệu quả xử lý nền bằng phương pháp hút chân không

Mục đích xử lý nền đất yếu Từ mối tương quan giữa khả năng chịu lực của đất và tải trọng công trình, các giải pháp móng được đặt ra và xét đến việc cần thiết xử lý nền đất yếu hay kh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

HÀ NỘI 2/2012

LỜI CẢM ƠN

Với báo cáo nghiên đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên: “Hiệu quả xử lý nền

bằng phương pháp hút chân không” Ý tưởng ban đầu của tác giả là khá rõ ràng

tuy nhiên khi bắt tay vào thực hiện với kiến thức và thời gian có hạn thì tác giả nhận thấy vấn đề đặt ra không đơn giản như ý tưởng ban đầu bởi đề tài không chỉ liên quan đến nhiều kiến thức Cơ học đất – Nền móng tác giả cần tìm hiểu thêm mà còn liên quan đến nhiều tài liệu liên quan hầu hết bằng tiếng Anh

Điều này gây trở ngại không nhỏ và mất không ít thời gian và công sức

Nhìn lại quá trình thực hiện đề tài, nhiều thời điểm sinh viên cảm thấy khác khó khăn bởi nhiều kiến thức tương đối phức tạp đối với một sinh viên Dù kết quả của báo cáo chưa đạt được ký vọng như ban đầu nhưng đây là sự cố gắng không biết mệt mỏi của tác giả trong suốt thời gian qua

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình tới các thầy cô trường Đại học Xây Dựng Chúc các thầy cô luôn giữ vững niềm đam mê và nhiệt huyết để không những truyền đạt kiến thức chuyên ngành cho sinh viên Xây Dựng mà còn tiếp thêm sức mạnh cho thế hệ trẻ trưởng thành hơn trong nghề nghiệp và chuyên môn

Cuối cùng, tác giả xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc của mình tới gia đình, thầy Quân đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn sinh viên, thầy Giang, anh Hiếu và chị Duyên ở công ty FECON đã tận tình cung cấp tài liệu, kiến thức và động viên em hoàn thành báo cáo nghiên cứu khoa học này

Hà Nội, 2/2012 Trần Quốc Anh

Mục lục

Chương 1 Giới thiệu chung 6

1.1 Giớ i thiê ̣u về đất yếu và các biê ̣n pháp xử lý nền đất yếu 6

1.1.1 Khái niệm về đất yếu 6

1.1.2 Các phương pháp xử lý nền đất yếu 7

1.1.2.1 Mục đích xử lý nền đất yếu 7

1.1.2.2 Phân loại phương pháp xử lý nền đất yếu 7

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 8

1.2.1 Sự cần thiết của đề tài 8

1.2.2 Phương Pháp nghiên cứu 9

Chương 2 Giới thiê ̣u phương pháp xử lý 10

nền bằng phương pháp hút chân không 10

2.1 Mô hình của phương pháp hút chân không 10

2.1.1 Sơ đồ hệ thống có màng ngăn 11

2.1.2 Sơ đồ hệ thống không có màng ngăn 12

2.1.3 Lắp đặt thiết bị quan trắc 13

2.2 Cơ sở khoa học của phương pháp hút chân không 14

2.2.1 Mục tiêu của phương pháp hút chân không 14

2.2.2 Ảnh hưởng của ứng suất khí quyển 14

2.2.3 Phương pháp gia tải gây lún trước 16

2.2.4 Đường ứng suất 18

2.2.5 Chuyển vị ngang 20

Chương 3 Đánh giá hiê ̣u quả của phương pháp hút chân không của mô ̣t số công trình ta ̣i Viê ̣t Nam 22

1 Phương pháp và trình tự đánh giá hiê ̣u quả hút chân không 22

2 Các giả thiết khi tính toán 22

3 Công thứ c tính toán đô ̣ lún của nền 23

3.1 Độ lún tức thời 23

3.2 Độ lún sơ cấp 24

3.3 Độ lún thứ cấp 24

4 Công thứ c tính toán hê ̣ số rỗng của nền 25

A Công trình kho lạnh LPG 26

1 Tổng quan công trình 26

1.1 Giớ i thiê ̣u chung 26

1.2 Số liệu về đi ̣a chất 27

1.3 Giá trị gia tải khi hút chân không 28

2 Đánh giá hiê ̣u quả hút chân không 30

2.1 Đánh giá về đô ̣ lún 30

2.2 Đánh giá về hê ̣ số rỗng 33

2.3 Đánh giá các chỉ tiêu khác 34

2.3.1 Độ ẩm 34

2.3.2 Hệ số nén 35

B Công trình Đình Vũ Polyester Plant Project 36

1 Tổng quan công trình 36

1.1 Giớ i thiê ̣u chung 36

1.2 Số liệu về đi ̣a chất 37

1.3 Giá trị gia tải khi hút chân không 39

2 Đánh giá hiê ̣u quả hút chân không 41

2.1 Đánh giá về đô ̣ lún 41

Chương 4 Kết luâ ̣n 44

Tài liê ̣u tham khảo 45

Phụ Lục I 46

Tính toán độ lún công trình 46

A Công trình kho la ̣nh LPG 46

1 Tính toán độ lún cho khu vực 1 46

2 Tính toán độ lún cho khu vực 2a 49

3 Tính toán độ lún cho khu vực 2b 51

B Công trình Đình Vũ Polyester Plant Project 54

1 Tính toán độ lún cho khu vực A 54

2 Tính toán độ lún cho khu vực B 58

3 Tính toán độ lún cho khu vực C 61

Phụ Lục II 64

Tính toán hệ số rỗng cho lớp đất 64

A Công trình kho la ̣nh LPG 64

Chương 1 Giới thiệu chung

1.1 Giơ ́ i thiê ̣u về đất yếu và các biê ̣n pháp xử lý nền đất yếu

1.1.1 Khái niệm về đất yếu

Khái niệm đất yếu là khái niệm tương đối, phụ thuộc trạng thái vật lý của đất cũng như tương quan khả năng chịu lực của đất với tải trọng mà móng công trình truyền lên, khi làm nền cho công trình sẽ gây ảnh hưởng bất lợi đến quá trình thi công và sử dụng công trình Các ảnh hưởng bất lợi bảo gồm: công trình mất ổn định, công trình lún nghiêng quá giới hạn cho phép hoặc lún kéo dài gây ảnh hưởng đến quá trình xây dựng và hoàn thiện công trình

Trong một số tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 262-2000 và TCXD 245:2000, đất yếu được định nghĩa như sau:

+ Dựa vào chỉ tiêu vật lý

- Sức chống mũi xuyên tĩnh: qc <0,1 Mpa;

- Chỉ số xuyên tiêu chuẩn: N < 5

1.1.2 Các phương pháp xử lý nền đất yếu

1.1.2.1 Mục đích xử lý nền đất yếu

Từ mối tương quan giữa khả năng chịu lực của đất và tải trọng công trình, các giải pháp móng được đặt ra và xét đến việc cần thiết xử lý nền đất yếu hay không Có nhiều phương pháp xử lý nền đất yếu có thể được lựa chọn và chủ yếu nhằm các mục đích:

Việc lựa chọn phương pháp xử lý nền phụ thuộc vào các yếu tố:

- Điều kiện địa chất công trình ở vị trí xây dựng;

- Các đặc trưng của công trình xây dựng và công trình lân cận

1.1.2.2 Phân loại phương pháp xử lý nền đất yếu

Phân loại các phương pháp xử lý nền đất yếu:

a Xử lý nền đất yếu bằng các biện pháp kết cấu

- Chọn độ sâu móng, cấu tạo kết cấu móng

- Bố trí khe lún

- Thiết kế giằng tường giằng móng

- Kết cấu phần thân

b Gia cố nhân tạo nền đất yếu

Các biện pháp xử lý nhằm tăng cường độ của nền:

- Thay thế toàn bộ nền đất yếu trên bề mặt bằng lớp đất mới có góc ma sát lớn, trọng lượng riêng lớn, hệ số rỗng thấp

- Thay thế một phần nền đất yếu trên bề mặt, giải pháp đệm cát

- Tăng độ sâu đặt móng hoặc tăng phụ tải, giải pháp bệ phản áp

- Đưa vào trong đất vật liệu có góc ma sát lớn, giải pháp cọc cát, đệm cát

Các biện pháp xử lý làm giảm độ lún chung:

- Sử dụng biện pháp vật thoát nước thẳng đứng, giải pháp biên thoát nước nhân tạo theo phương đứng

- Sử dụng kết hợp gia tải trước kết hợp với biên thoát nước nhân tạo

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Sư ̣ cần thiết của đề tài

Công nghê ̣ hút chân không là một kỹ thuật áp dụng hút chân không làm giảm áp suất khí quyển để đẩy nhanh quá trình c ố kết trong xử lý nền đất Kĩ thuật này được đề xuất lần đầu tiên bởi tiến sỹ Kjellman (1952, Thụy Điển) Tuy nhiên trong nhiều thâ ̣p kỷ sau , phương pháp này không được áp du ̣ng do những khó khăn khác nhau, chủ yếu là duy trì một áp suất chân không trong suốt thời gian xử lý nền Những cải tiến về kỹ thuâ ̣t được giải quyết bởi giáo sư J M Cognon, Chu và cô ̣ng sự (1998), Indraratna (2005) đã cải thiê ̣n đáng kể phương pháp này

và hiện nay phương pháp hút chân không xử lý nền đất yếu đã được áp du ̣ng thành công ở nhiều nước trên thế giới

Hiê ̣n nay, công nghê ̣ hút chân không mới được du nhâ ̣p vào Viê ̣t Nam bởi hai công ty là FECON hợp tác với viê ̣n Shanghai Hanbor (Trung Quốc) và công ty MERNAD (Pháp) tại một số công trình như nhà máy điện đạm Cà mau , kho lạnh LPG Thị Vải – Vũng Tàu, công trình Đình Vũ Polyester Plant – Hải Phòng Tuy nhiên, công nghệ này đang được bảo hô ̣ bản quyền nên viê ̣c hiểu biết đầy đủ của các chuyên gia Viê ̣t Nam còn ha ̣n chế

Để tìm hiểu bản chất của phương pháp , cũng như hiệu quả địa chất ở Việt Nam , dần dần làm chủ công nghê ̣ và ứng du ̣ng rô ̣ng rãi thì cần phải nghiên cứu bổ

sung thêm Vì vậy , đề tài : “Hiê ̣u quả xử lý nền bằng phương pháp h út chân

không”là rất cần thiết

1.2.2 Phương Pha ́ p nghiên cứu

Phương pháp tiến hành nghiên cứu được thực hiê ̣n theo trình tự sau:

- Tìm hiểu về đất yếu, các đặc trưng cơ lý đất yếu ở Việt Nam;

- Tìm hiểu về các biện pháp xử lý nền đất yếu ở Viê ̣t Nam;

- Nghiên cứ u mô hình và cơ sở khoa ho ̣c của phương pháp hút chân không;

- Đánh giá hiê ̣u quả dựa vào các số liê ̣u xử lý nền của các công trình áp

dụng phương pháp hút chân không ở Việt Nam

Đánh giá hiệu quả của 2 công trình:

1 kho lạnh LPG - Thị Vải - Vũng Tàu

2 công trình Đình Vũ Polyester Plant Project – Hải Phòng

Số liê ̣u đi ̣a chất do công ty FECON cung cấp bao gồm số liê ̣u trước khi xử lý và sau khi xử lý nền Đánh giá dựa vào các tiêu chí sau:

1 Độ lún bề mặt của nền

2 Hệ số rỗng của toàn bộ nền

3 Các chỉ tiêu vật lý của nền

Chương 2 Giới thiê ̣u phương pháp xử lý nền bằng phương pháp hút chân không

2.1 Mô hình của phương pháp hút chân không

Xử lý nền bằng phương pháp hút chân không là mô ̣t trong những biê ̣n pháp gia cố nhân ta ̣o nền đất yếu trong đó sử dụng nguyên lý gia tải trước kết hợp với biên pháp biên thoát nước nhân ta ̣o

Vấn đề công nghệ liên quan với phương pháp này bao gồm:

- duy trì một hệ thống thoát nước hiệu quả dưới màng ngăn trong suốt thời gian ta ̣o chân không;

- giữ một môi trường nước không bão hòa dưới màng ngăn;

- duy trì một hệ thống cô lập và kín khít đặc biệt tại các ống hút máy bơm chân không, ống bấc thấm, các ống ngang và lên toàn

bộ diện tích màng;

- neo đậu và định vị hệ thống ở ngoại vi, giảm rò rỉ bên đối với khu vực chân không

Những ống chứa bấc thấm đường kính từ 50 ~ 100 mm có gân gờ dùng làm ống ngang Những ống này có đục lỗ ở thân ống và được quấn quanh bằng vải thấm nước dùng làm lớp lọc như hình 1.3(a)

a ống có gờ mềm b Các ống ngang composit khác

Hình 1.3: Ống ngang

Hình 1.4: Thiết bị thi công cắm bấc thấm

Thiết bị thi công cắm bấc thấm thông thường là KATO2500, có sức nâng

60 tấn và chiều sâu thi công tối đa là 40m

2.1.2 Sơ đồ hệ thống không có màng ngăn

Hình 1.5: Thi công theo sơ đồ hệ thống không màng ngăn, áp dụng tại cảng

Posco, tất cả các bấc thấm được nối với hệ thống hút chân không

Các bấc thấm đƣợc nối trực tiếp đến các ống dẫn đến máy bơm, vì vậy có thể coi mỗi bấc thấm là 1 giếng cát đƣợc cắm xuống mặt đất

Hình 1.6: Cấu tạo bấc thấm cho hệ thống không có màng ngăn

2.1.3 Lắp đặt thiết bị quan trắc

Hình 1.7: Sơ đồ lắp các thiết bị quan trắc

Phương pháp xử lý nền đất yếu là dựa theo kết quả tính toán lý thuyết, mang tính dự báo với giả thiết môi trường đồng nhất đẳng hướng Trong thực tế đất nền vốn không đẳng hướng, vì vậy dễ gây nên sai số giữa thực tế với lý thuyết tính toán Vì vậy, điều cần thiết là phải quan trắc kiểm tra gắn liền với hoạt động xử lý nền đất yếu

Mô hình quan trắc bao gồm:

- Hệ thống đo lún: đo lún mặt đất SSP, đo lún sâu Extensometers;

- Hệ thống đo áp lực nước lỗ rỗng pressure piesometer;

- Hệ thống đo chuyển vị đất inclinometer;

- Hệ thống đo mực nước tĩnh;

- Hệ thống đo áp lực đất

2.2 Cơ sở khoa học của phương pháp hút chân không

2.2.1 Mục tiêu của phương pháp hút chân không

- Gia tải trước trong điều kiện không ổn định (đất yếu dễ bị mất ồn định khi chịu tải đất đắp)

- Đạt được giá trị lún cần thiết để thỏa mãn giá trị lún sơ cấp và thứ cấp giới hạn khi đặt tải công trình lên nền

2.2.2 Ảnh hưởng của ứng suất khí quyển

Trước khi giải thích những mục đích này có thể đáp ứng, điều cần thiết là mô tả những gì áp lực chân không tác dụng lên đất bão hoà

Áp suất khí quyển pa thông thường được bỏ qua trong việc tính toán ứng suất trong đất Điều này không làm ảnh hưởng đến kết quả khi tính toán dựa trên ứng suất hữu hiệu Nhưng với công nghệ gia tải hút chân không, áp suất khí quyển được kể đến do tải trọng gia tải trước được thay thế bằng áp lực chân không

Với áp suất khí quyển pa, ứng suất trong đất ở trạng thái ban đầu được biểu diễn như sau:

z + h : độ sâu của điểm đang xét

1 : trọng lượng riêng của lớp đất trên mực nước ngầm

 : trọng lượng riêng của lớp đất dưới mực nước ngầm

Ứng suất hữu hiệu tăng lên, giai đoạn đầu sẽ gây lún cố kết thấm, để làm tăng nhanh khả năng cố kết, các biện pháp sau được áp dụng

- Cài đặt hệ thống các vật liệu thoát nước thẳng đứng;

- mực nước ngầm ở khu vực hút chân không vẫn giữ nguyên ở mức ban đầu và không thể dâng lên trên màng, nước sẽ theo vật thoát nước thẳng đứng lên trên, vì vậy cần lắp đặt các ống dẫn nước ngang hoặc lớp thoát nước ngang ở dưới màng;

- hiệu suất máy bơm phải cao, thông thường hiệu suất này được lấy tính toán thiết kế là 80%, tương đương là 80 kPa

2.2.3 Phương pha ́ p gia tải gây lún trước

Xử lý nền bằng phương pháp hút chân không là mô ̣t trong những biê ̣n pháp gia cố nhân ta ̣o nền đất yếu trong đó xử du ̣ng nguyên lý gia tải trước Để đạt được giá trị lún giới ha ̣n đối với tải trọng công trình sau khi xử lý nền, việc gia tải hút chân không cần phải đạt dược giá trị lún cần thiết như minh hoạ hình vẽ dưới đây:

Hình 2.2: Biểu đồ S-t cho phương pháp gia tải trước

Trên biểu đồ ta thấy mục tiêu là để đạt được giảm hệ số rỗng trong thời gian gia hút chân không tương ứng với e = 100% lún sơ cấp + 10 năm lún thứ cấp Giới hạn lún đối với tải trọng công trình tối đa cho phép là [S]

Độ lún của công trình bao gồm:

S = Si + Sc + Ss

Si: độ lún tức thời được tính toán theo lý thuyết đàn hồi

Sc: độ lún sơ cấp được tính toán theo lý thuyết cố kết thấm

Ss: độ lún thứ cấp được tính toán theo lý thuyết từ biến

Hình 2.3: Đồ thị e – logp cho phương pháp gia tải trước

Căn cứ vào tải trọng thiết kế và số liệu địa chất, mục tiêu giới hạn lún chuyển đổi thành bài toán xác định thời gian và tải trọng gia tải trước cần thiết đạt được trong bơm hút chân không Luôn có những sự khác biệt giữa lý thuyết

và các số đo thực tế, vì vậy điều cần thiết là hiệu chỉnh mô hình với kết quả đo đạc hiên trường Độ lún cuối cùng có thể được đánh giá tại hiện trường dựa trên

độ lún đang diễn ra trong quá trình hút chân không

AE - đường biểu diễn ứng suất của đất khi gia tải bằng hút chân không;

AB - đường biểu diễn ứng suất của đất khi chất tải đất đắp trong điều kiện không thoát nước;

BC - đường biểu diễn ứng suất của đất khi cố kết do chất tải

Trong trường hợp chất tải đất đắp, đường ứng suất hữu hiệu trong biểu đồ (q’,p’) bao gồm 1 đường cong AB, điểm B càng tiến sát với đường phá hủy và

có nguy cơ vượt qua đường phá hủy Khi đó nền đất bi ̣ mất ổn đi ̣nh Từ điểm B,

cố kết thoát nước sẽ đi theo đường BC

Trong trường hợp gia tải bằng hút chân không, đường ứng suất hữu hiệu trong biểu đồ (q’,p’) là đường thẳng AE Đường AE nằm dưới đường phá hủy và ứng suất hữu hiệu có tính đẳng hướng

- Ưu điểm của phương pháp hút chân không là có thể gia tải trước trong điều kiện không ổn định khi mà không áp dụng được phương pháp chất tải vì dễ gây mất ổn định

- Chuyển vị ngang của khối đất h > 0, vì vậy khối đất có xu hướng co lại

- Hút chân không làm tăng ứng suất hữu hiệu theo mọi phương hay ứng suất hữu hiệu tăng có tính chất đẳng hướng – Xem hình 2.5

Hình 2.5: Ứng suất tác dung vào khối đất cho 2 trường hợp hút chân không và

chất tải

2.2.5 Chuyển vị ngang

Hình 2.6: Chuyện vi ngang của 2 trường hợp hút chân không và chất tải

Khu vực trung tâm khối đất đắp

Mỗi bấc thấm đứng hoạt động như là 1 điểm cố định và ảnh hưởng đến khối lượng đất trong phạm vi một nửa khoảng cách giữa 2 ống liền kề Vì vậy sẽ không xuất hiện dịch chuyển ngang mà chỉ có dịch chuyển đứng

Khu vực ngoại biên

Dựa vào biểu đồ ứng suất, khối đất có xu hướng giảm thể tích và co lại theo mọi phương, ở ngoại biên khu vực xử lý sẽ xuất hiện chuyển vị ngang có xu hướng

co vào trong Khối đất không bị mất ổn định, tuy nhiên việc xuất hiện các vết nứt sẽ gây ảnh hưởng đến việc kín khít của màng ngăn ảnh hưởng đến hiệu suất của máy bơm

Ảnh hưởng của chuyển vị ngang đến độ lún tổng

Số liệu đo đạc ở một số công trình cho thấy chuyển vị của khối đất có xu hướng dịch chuyển vào bên trong khối đất Điều này làm giảm độ lún tổng ST của khối đất Trong tiêu chuẩn JGJ 79-2002 của Trung Quốc có đưa ra hệ số  Đối với trường hợp đất đắp thì  >1 (1.1-1.4) còn trong trường hợp hút chân không thì 

<1 (0.8-0.9)  phụ thuộc vào chuyển vị ngang của khối đất đắp

Hình 2.7: Chuyện vi ngang quan trắc trường hợp hút chân không

Chương 3 Đánh giá hiê ̣u quả của

phương pháp hút chân không của mô ̣t số

công trình tại Việt Nam

1 Phương pha ́ p và trình tự đánh giá hiê ̣u quả hút chân không

-Tính toán độ lún khi xử lý nền theo Cr, Cc trong đó các biến số lấy theo giá trị trung bình Dựa vào độ lún tính toán theo lý thuyết, so sánh với kết quả quan trắc

- Tính toán giá trị hệ số rỗng của từng điểm của nền đất và s o sánh giá tri ̣ hê ̣ số rỗng sau khi xử lý nền

- So sánh các chỉ tiêu vâ ̣t lý trước và sau khi xử lý nền

3 Công thư ́ c tính toán đô ̣ lún của nền

3.1 Độ lún tức thời

Độ lún tức thời được xác định theo công thức tính lún không nở hông theo lý

thuyết đàn hồi với mođun đàn hồi không thoát nước Eu

Si = σ′.H

EuTrong đó:  = 0.8

’: ứng suất gây lún do tải trọng gia tải trước gây nên (tải trọng đất đắp)

H: chiều dày của nền bi ̣ ảnh hưởng của lún tức thời

Eu: mođun đàn hồi của nền trong trường hợp không thoát nước

Các cách xác định mođun đàn hồi không thoát nước:

a Sử dụng kết quả của thí nghiệm bàn nén hiện trường

b Sử dụng kết quả của thí nghiệm nén 3 trục không thoát nước và thí nghiệm nén cố kết không thoát nước

c Sử dụng thiết lập quan hệ giữa Eu và Cu, OCR và PI( Duncan và Buchignani, 1976)

Hình 3.1: Quan hê ̣ E u /C u vơ ́ i OCR và PI

Dựa vào mối quan hệ Eu/Cu ta lấy giá trị Eu=1000Cu

Cu: Lực dính của đất trong trường hợp không thoát nước được lấy theo giá trị trung bình

hi: chiều dày lớp tính lún thứ i

eoi : hệ số rỗng của lớp đất thứ i ở tra ̣ng thái tự nhiên ban đầu

Cci: chỉ số nén lún hay độ dốc của đoạn đường cong nén lún trong phạm vi σi >

σpzi của lớp thứ i

Cri: chỉ số nén lún phục hồi khi dỡ tải hay độ dốc đoạn đường cong nén lún

trong pha ̣m vi σi < σpzi của lớp thứ i

σpzi : áp lực tiền cố kết ở lớp thứ i

σvzi : áp lực do trọng lượng bản thân của các lớp đất tự nhiên nằm trên lớp thứ i

σzi: áp lực do tải trọng gia tải trước gây nên ( tải trọng đất đắp và tải chân không)

3.3 Độ lún thư ́ cấp

Độ lún thứ cấp được coi là đáng kể trong thời gian dài Vì vậy với thời gian thi công ngắn, ta bỏ qua độ lún thứ cấp

4 Công thức tính toán hê ̣ số rỗng của nền

Viê ̣c đánh giá hê ̣ số rỗng là cần thiết vì đô ̣ lún bề mă ̣t chỉ đánh giá đượ c mô ̣t cách tổng thể nền đất Muốn đánh giá hiê ̣u quả xử lý nền đất của các lớp nằm sâu dưới mă ̣t đất thì giá tri ̣ hê ̣ số rỗng là đáng tin câ ̣y hơn đô ̣ lún

Hê ̣ số rỗng được tính toán theo công thức sau:

ei = (Cci logσvzi +σzi

σpzi + Cri logσpzi

σvzi )

e1 = eoi - ei

e1: hệ số rỗng sau khi xử lý được tính toán theo lý thuyết

ei: chênh lệnh hê ̣ số rỗng giữa sau xử lý và trước xử lý tính toán theo lý thuyết

eoi : hệ số rỗng của lớp đất thứ i ở trạng thái tự nhiên ban đầu

Cci: chỉ số nén lún hay độ dốc của đoạn đường cong nén lún trong phạm vi σi >

σpzi của lớp thứ i

Cri: chỉ số nén lún phục hồi khi dỡ tải hay độ dốc đoạn đường cong nén lún

trong pha ̣m vi σi < σpzi của lớp thứ i

σpzi : áp lực tiền cố kết ở lớp thứ i

σvzi : áp lực do trọng lượng bản thân của các lớp đất tự nhiên nằm trên lớp thứ i

σzi: áp lực do tải trọng gia tải trước gây nên ( tải trọng đất đắp và tải chân không)

A Công tri ̀nh kho la ̣nh LPG

1 Tổng quan công trình

1.1 Giơ ́ i thiê ̣u chung

Thành, thành phố Bà Rịa Vũng Tàu, Viê ̣t Nam

- Mặt bằng công trình:

Hình 3.1: Mặt bằng công trình

Công trình thi công chia làm 3 khu vực là: Khu 1, Khu 2

Khu 1: tải trọng yêu cầu 3T/m2, diện tích 2.4ha bao gồm 2 kho

Khu 2: Tải trọng yêu cầu : 2T/m2, diện tích 2.5ha bao gồm công trình dân du ̣ng

và đường bên trong khu công nghiê ̣p

1.2 Số liê ̣u về đi ̣a chất

Mực nước ngầm nằm ở đô ̣ sâu -1.5m so với cao đô ̣ bề mă ̣t lớp 2

Lớp địa chất nền đất:

Lớp 1: cát mịn, màu nâu xám, màu xám đen Lớp này được đắp lên trên bề mặt

mặt đất để thi công bấc thấm Độ dày trung bình là 2.5m

Lớp 2: Sét hữu cơ dẻo cao, xám đen, xám xanh, trạng thái dẻo chảy SPT giá trị

trung bình n = 1 Độ dày trung bình 13.7m

Các giá trị trung bình của lớp đất:

Trọng lượng riêng: tn= 1.51 g/cm3

Hệ số rỗng: eo= 2.12

Áp lực tiền cố kết: PC= 0.605 kg/cm2

Hê ̣ số nén: CC= 0.91

Hê ̣ số nén la ̣i: Cr= 0.132

Lớp thấu ki ́nh: Cát cấp phối tốt, màu xám trắng, xám vàng, trạng thái rời SPT

giá trị trung bình n = 6 Độ dày trung bình 1.3m

Lớp 3: Cát lẫn bụi, màu xám trắng, xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo SPT giá

trị trung bình n = 10 Độ dày trung bình 6.2m

Các giá trị trung bình của lớp đất:

Trọng lượng riêng: tn= 1.97 g/cm3

Hệ số rỗng: eo= 0.632

Lớp 4: Sét lẫn cát, màu xám trắng, xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng SPT

giá trị trung bình n = 10 Độ dày trung bình 4.3m

Các giá trị trung bình của lớp đất:

Chiều dày lớp thoát nước (m)

Tải trọng (Kpa) Đất đắp Chân không Tổng

Khu vực 2a

Bảng 2 Tải trọng chân không và số liệu độ lún cho khu vực 2a

Ngày

Chiều dày lớp đất đắp (m)

Chiều dày lớp thoát nước (m)

Tải trọng (Kpa) Đất đắp Chân không Tổng

Chiều dày lớp thoát nước (m)

Tải trọng (Kpa) Đất đắp Chân không Tổng

2 Đa ́ nh giá hiê ̣u quả hút chân không

2.1 Đa ́ nh giá về đô ̣ lún

Khu vực 1

Kết quả tính toán:

Độ lún tổng: S = 1.778m

Kết quả quan trắc:

Trong quá trình hút gia tải chân không, đô ̣ lún đo được là 2.02m

Sai số giữa tính toán và lý thuyết :  = 12%

Biểu đồ sau thể hiện mối quan hệ giữa tải trọng và độ lún quan trắc được:

Hình 3.2: Mối quan hê ̣ giữa độ lún và tải trọng của khu 1

Thời gian (Ngày)

Tải trọng, Độ lún - Thời gian - Khu I

Khu vực 2a

Kết quả tính toán:

Độ lún tổng: S = 1.653m

Kết quả quan trắc:

Trong quá trình hút gia tải chân không, đô ̣ lún đo được là 1.8m

Sai số giữa tính toán và lý thuyết :  = 8.2%

Biểu đồ sau thể hiện mối quan hệ giữa tải trọng và độ lún quan trắc được:

Hình 3.3: Mối quan hê ̣ giữa độ lún và tải trọng của khu 2a

Thời gian (Ngày)

Tải trọng, Độ lún - Thời gian - Khu IIa

Khu vực 2b

Kết quả tính toán:

Độ lún tổng: S = 1.73m

Kết quả quan trắc:

Trong quá trình hút gia tải chân không, đô ̣ lún đo được là 1.79m

Sai số giữa tính toán và lý thuyết :  = 3.47%

Biểu đồ sau thể hiện mối quan hệ giữa tải trọng và độ lún quan trắc được:

Hình 3.4: Mối quan hê ̣ giữa độ lún và tải trọng của khu 2b

Thời gian (Ngày)

Tải trọng, Độ lún - Thời gian - Khu IIb

2.2 Đa ́ nh giá về hê ̣ số rỗng

Hình 3.5: Biểu đồ hê ̣ số rỗng theo chiều sâu

Biểu đồ hệ số rỗng theo chiều sâu đƣợc xác định bằng cách nối các điểm giá trị

hệ số rỗng của các mẫu nằm ở các độ sâu khác nhau (xem phụ lục II)