• Riêng đối với lớp 4, lớp này được phát hiện như những thấu kính cát pha SC, SC-SM và sẽ có biểu hiện hầu như đất cát, trong đó góc ma sát trong đóng vai trò quan trọng cho cường độ đất
Trang 1*I/ Các hướng lựa chọn chỉ tiêu cơ lý của đất:
• Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT): Giá trị Cu sẽ được tính từ sức kháng xuyên đầu mũi (qc) theo phương trình sau:
Nk
po qc
Cu = −
(3-1)
Ở đó:
qc: Sức kháng xuyên đầu mũi, po: Áp lực địa tầng,
Nk: Hệ số thực nghiệm, (Nk=15)
• Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT): Mối quan hệ thực nghiệm như sau sẽ được
sử dụng để tính giá trị Cu từ giá trị N của thí nghiệm SPT
• Riêng đối với lớp 4, lớp này được phát hiện như những thấu kính cát pha (SC, SC-SM) và sẽ có biểu hiện hầu như đất cát, trong đó góc ma sát trong đóng vai trò quan trọng cho cường độ đất và sẽ được tính từ mối quan hệ thực nghiệm Dunham (1954) như sau:
a N
cu = 12 × +
Trong đó:
N: Giá trị SPT
a: Giá trị thay đổi trong khoảng 15 -:- 25
Theo đó, với giá trị SPT điển hình bằng 8, a=15 => ϕcu = 25 o
• Thí nghiệm CU chỉ được thực hiện cho lớp đất yếu, mà không có thí nghiệm
cho các dẻo cứng
• Đối với lớp đất không có thí nghiệm nén 3 trục sơ đồ CU, m tính từ các công thức kinh nghiệm: m = 0,11+0,0037*IP ; IP - chỉ số dẻo
Trang 2• Phân loại trạng thái đất dựa vào SPT:
• Xác định Cc (Chỉ số nén):
Trong đó:
- LL (WL): Độ ẩm giới hạn chảy
Trang 3• Đất được gọi là đất yếu khi:
- Lực dính Cu theo kết quả cắt nhanh không thoát nước từ 0.15 daN/cm2 trở
xuống, góc nội ma sát từ 00 đến 100 hoặc lực dính từ kết quả cắt cánh hiện trường
Cu ≤ 0.35daN/cm2
- Có thể định nghĩa nền đất yếu theo sức kháng cắt không thoát nước, Su, và trị số xuyên tiêu chuẩn SPT( N), như sau:
• Đất rất yếu: Su ≤ 12.5 kPa hoặc N ≤ 2
• Đất yếu: Su ≤ 25 kPa hoặc N ≤ 4
• Tính lún với nền đất kẹp giữa lớp cát mỏng:
Trang 4• Công thức kinh nghiệm tính σ’p :
• Tính toán Su Với lớp đất cố kết thông thường:
• Bảng tổng hợp thông số tính chất vật lý của đất
Trang 6• Hệ Số Poisson và Module biến dạng
Trang 7II/ Vải địa kỹ thuật và các yêu cầu lựa chọn lực:
a/ Các thông số của vải địa kỹ thuật:
+ Cường độ chịu kéo giật theo phương dọc (cái này chính là cái bạn cần để đưa vào tính).
+ Cường độ chịu kéo giật theo phương ngang
+ Độ dãn dài khi đứt theo cả hai phương dọc
+ Độ dãn dài khi đứt theo cả hai phương ngang
+ Khả năng chống xuyên thủng (CBR)
b/ Các thông số trong Slope/W:
- fabric capacity: Cường độ chịu kéo giật theo phương dọc
- bond skin friction: Lực dính đơn vị giữa phần vải (Bond length) và đất, cái này phải thí nghiệm
Khi xét đến vải địa trong Slope/W, thì bạn phải nghĩ đến 2 yếu tố:
Fabric capacity và cái Bond skin Friction, bạn nên nhập cả 2 cho chính xác nhất Slope/W sẽ tính toán xem yếu tố nào nên dùng
Tại Bond skin friction bạn có 2 lựa chọn: hoặc bạn nhập thẳng giá trị Bond skin friction hoặc bạn nhập tay theo giá trị c, phi, interface factor (các thông số này có được khi làm thí nghiệm kéo vải hiện trường)
c/ Nguyên lý lựa chọn thông số fabric capacity :
Tiêu chuẩn TCXD 245-2000 quy định: cường độ chịu kéo thiết kế của vải địa kỹ thuật bằng cường độ kéo đứt của vải chia cho hệ số an toàn k, với k = 2
cho vải polyeste và k = 5 cho vải polypropylen hoặc polyethilen Hệ số k này có vẻ cao hơn nhiều so với hệ số an toàn của vải do nhà sản xuất quy định
Các bác có nhiều kinh nghiệm thiết kế với món vải địa kỹ thuật này có thể cho ý kiến được ko ạ? Liệu tiêu chuẩn TCXD 245-2000 có quy định quá an toàn không?
Có thể bạn nhầm hoặc chưa hiểu rõ về vấn đề này mình xin giải thích thêm:
Trang 8Theo TCXD 245-2000 thì khi lựa chọn vải gia cường, lấy K =2 đối với vải
có gốc là polyester và K=5 đối với vải gia cường có gốc polyolefin Có nghĩa là bạn cần 1 yêu cầu cường lực (Tyc) khi thiết >50KN thì bạn phải chọn 1 loại vải có cường độ chịu kéo đặc trưng (Tult) trong ngắn hạn >100KN/m đối với vải có nguồn gốc Polyester hoặc >250KN/m đối với vải có nguồn gốc polyolefin Vải địa gia cường, lưới địa khi sử dụng xét về dài hạn sẽ suy giảm cường lực do các nguyên nhân từ tính chịu mỏi của vật liệu làm lên vải địa, 2 loại này khác nhau, khả năng
bị hư hỏng cũng như tác động của môi trường do vậy bạn phải quan tâm đến khả năng về cường lực vải có thể chịu được trong dài hạn Xin nói thêm là vải polyester có khả năng chịu mỏi tốt hơn polyolefins.
Theo tiêu chuẩn quốc tế hiện nay áp dụng, có một công thức khác cũng cho kết quả tương tự:
- Nếu ta gọi Tult là cường độ chịu kéo đặc trưng thì :
- Tyc = Tult/Fc.Fd.Fe.Fm , (k=Fc * Fd * Fe*Fm được gọi là hệ số giảm trừ hay bạn gọi là hệ số an toàn k)
Trong đó: T yc là yêu cầu về cường lực thiết kế = Cường độ chịu kéo dài hạn của vật liệu yêu cầu cần có được
Fc là hệ số giảm trừ từ tính chịu mỏi của vật liệu
Fd là hệ số giảm trừ từ hư hỏng trong thi công
Fe là hệ số giảm trừ từ biến về môi trường đến vật liệu
Fm là hệ số giảm trừ từ tính đồng nhất của vật liệu
Từ đó ta có:
Tult=Tyc.Fc.Fd.Fe.Fm
Ví dụ: với vải gia cường gốc Polyester 100% chính phẩm sử dụng trong môi
trường có độ PH từ 4-:-9 với giả định khả năng hư hỏng do thi công là 10% và hệ
số đồng nhất vật liệu nhà sản xuất cung cấp 100% đạt giá trị như nhau từ khâu sản xuất bảo quản vận chuyển ta sẽ có như sau nếu cần 50KN lực:
Trang 9F c : Vải gia cường có gốc polyester sau khi thử nghiệm biến dạng chịu mỏi
bằng kéo kẹp dài hạn 120 năm theo ISO13431 sẽ có giá trị từ 60-70% Do đó hệ số giảm trừ do tính chịu mỏi của vải polyester trong 120 năm sẽ từ 1.42 đến 1.66, lấy giá trị cận biên thì Fc=1.66
F d: Hệ số giảm trừ do hư hỏng trong thi công Fd=1.1
F e: Hệ số giảm trừ do ảnh hưởng môi trường Fm=1.1
F m: Hệ số giảm trừ do sản xuất đồng nhất: Fm=1.0
Ta có
Tult= 50KNx1.65x1.1x1.1x1.0 =99.82 KN
Chọn loại vải có cường độ chịu kéo đặc trưng >100KN/m (Giống TCXD 245-2000)
Đối với vải polyolefin thì Fc và Fe có khác biệt, cụ thể chịu mỏi kém hơn nhiều, tính biến dạng cao hơn nhiều, chịu UV cũng kém hơn nhưng chịu hóa chất tốt hơn
Nói tóm lại bạn chỉ cần nhớ là: Yêu cầu cường lực thiết kế của vật
liệu(Cường độ chịu kéo trong dài hạn của vật liệu = Cường độ chịu kéo của vải trước khi sử dụng * hệ số giảm trừ gây giảm giá trị cường lực của vải trong dài hạn, 120 năm)
Còn về nhà sản xuất, họ không có trách nhiệm tính toán hộ bạn điều này Một số nhà sản xuất họ công bố các giá trị vật liệu của họ theo các cách tính trên
III.
Các yếu tố ảnh hưởng đến công tác lựa chọn xử lý SD và PVD
Các yếu tố ảnh hưởng đến công tác lựa chọn giải pháp:
+ Quyết định phê duyệt bước trước
+ Tổng thời gian thi công cho phần nền đường và cả dự án
+ Tổng lún cố kết, chiều sâu ảnh hưởng lún
+ Độ lún dư còn lại của các giải pháp PVD hoặc SD sau tính toán
+ Nếu cả 2 phương án đều có kết quả tương đồng thì lựa chọn giải pháp ít tiền hơn
+ Phạm vi thi công chật hẹp nhiều nhà dân không nên cắm giếng cát, sẽ gây phá hỏng nhà cửa (thực tế rất nhiều trường hợp đã phải chuyển giải pháp thi công SD sang PVD do vướng nhà dân)