Nghiên cứu giải pháp hợp lý xử lý nền đất yếu các công trình ven biển tỉnh bình định, ứng dụng cho công trình tràn dương thiện thuộc hệ thống đê đông tỉnh bình định

Trinh Minh Th... Mô hình Mohr- Coulomb .... Mô hình Hardening-soil ..... ng quá trình lún tính toán tràn D ng Thi n ..... Phía b c giáp Qu ng Ngãi, phía Nam giáp Phú Yên, phía Tây giáp G

L I C M N Tôi xin bày t lòng bi t n sâu s c nh t t i th y PGS.TS Tr nh Minh Th

là ng i h ng d n khoa h c, đã đ nh h ng và ch b o t n tình cho tôi trong su t

th i gian làm lu n v n Th y không ch h ng d n tôi hoàn thành lu n v n, mà h n

n a th y đã cho tôi nh ng ki n th c v m t l nh v c khoa h c m i v i nhi u đi u thú v mà tr c đây tôi ch a t ng đ c bi t và có c h i ti p c n Tôi xin chân thành c m n th y PGS.TS V n L ng đã có nh ng góp ý quý báu, nh ng

đ ng viên khích l đ tôi có đ c k t qu t t h n trong quá trình h c t p và trong nghiên c u đ tài lu n v n c a mình Các th y là t m g ng sáng v tinh th n trách nhi m, lòng t n t y, tình yêu ngh và n l c v n lên trong h c t p, nghiên c u khoa h c R t mong ti p t c đ c s ch b o c a các th y trên con đ ng h c t p và nghiên c u khoa h c c a tôi sau này

Tôi chân thành c m n các th y cô giáo và các cán b Phòng ào t o i

h c và sau i h c, Khoa Công trình tr ng i h c Th y L i, B môn a k thu t, th y công cùng t t c các th y cô gi ng d y l p ôn thi cao h c, ti ng Anh B1 khóa 20 đ t 2 t i Vi n Mi n Trung và l p Cao h c CH20C- H2, đã t o đi u ki n

và truy n d y ki n th c cho chúng tôi trong su t quá trình h c t p và th c hi n lu n

v n

Nhân d p này tôi c ng bày t s c m n trân tr ng đ n lãnh đ o, các th y cô giáo cùng các đ ng nghi p trong Vi n ào t o và Khoa h c ng d ng Mi n Trung nói chung và các đ ng nghi p Chi nhánh Bình nh - n i tôi công tác, đã giúp đ ,

t o đi u ki n cho tôi trong su t quá trình h c t p và hoàn thành lu n v n c a mình

Bình nh, tháng 11 n m 2014

Tác gi lu n v n

NG KHOA THI

- -

C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM

c l p – T do – H nh phúc

B N CAM K T Kính g i: Ban Giám hi u tr ng i h c Thu l i

Phòng ào t o H và Sau H tr ng i h c Thu l i

Tôi tên: ng Khoa Thi;

Sinh ngày: 14/12/1976

H c viên l p cao h c: CH20C- H2

Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y Mã s : 580202

C quan công tác: Vi n ào t o và Khoa h c ng d ng Mi n Trung

i n tho i: D : 0914.468.618

Theo Quy t đ nh s 2278/Q - HTL, ngày 26/12/2013 c a Hi u tr ng

tr ng i h c Thu L i, v vi c giao đ tài lu n v n và ng i h ng d n cho h c

viên cao h c đ t 4 n m 2013, tôi đã đ c nh n đ tài: “Nghiên c u gi i pháp h p

lý x lý n n đ t y u các công trình ven bi n t nh Bình nh, ng d ng cho công trình Tràn D ng Thi n thu c h th ng ê ông t nh Bình nh” d i s

h ng d n c a th y giáo PGS.TS Trinh Minh Th

Tôi xin cam đoan lu n v n là k t qu nghiên c u c a riêng tôi, không sao chép

c a ai N i dung lu n v n có tham kh o và s d ng các tài li u, thông tin đ c

đ ng t i trên các tài li u và các trang web theo danh m c tài li u tham kh o c a

M C L C

M U 1

I Tính c p thi t c a đ tài 1

II M c đích c a đ tài 4

II.1 Ph m vi, đ i t ng nghiên c u 4

II.2 N i dung nghiên c u 5

III Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u 5

IV N i dung lu n v n 5

Ch ng 1 6

T NG QUAN 6

1.1 Khái ni m v n n đ t y u 6

1.1.1 M t s đ c đi m c a n n đ t y u 6

1.1.2 Các lo i n n đ t y u ch y u và th ng g p 6

1.2 Gi i thi u chung v hi n tr ng đê bi n Vi t Nam, đê bi n Bình nh 6

1.3 Hi n tr ng đ a ch t n n h th ng đê bi n Vi t Nam 8

1.3.1 a ch t n n đê bi n mi n B c 8

1.3.2 a ch t n n đê bi n mi n Trung 9

1.3.3 a ch t n n đê bi n mi n Nam 10

1.4 Th c tr ng đê bi n t nh Bình nh 10

1.5 Các s c th ng g p trong quá trình thi công, v n hành c a công trình trên n n đ t y u 11

1.5.1 S c trong quá trình thi công 12

1.5.2 S c trong quá trình khai thác, v n hành 13

1.6 Các k t qu đã nghiên c u thi t k công trình trên n n đ t y u 15

1.6.1 Các bi n pháp x lý n n đ t y u 15

1.6.1.1 Các bi n pháp x lý v k t c u công trình 16

1.6.1.2 Các bi n pháp x lý v móng 17

1.6.1.3 Các bi n pháp x lý n n 17

1.7 ánh giá chung 19

Ch ng 2 20

CÁC PH NG PHÁP X LÝ KHI XÂY D NG CÔNG TRÌNH TRÊN N N

T Y U 20

2.1 Gi i thi u chung 20

2.2 Ph ng pháp làm ch t đ t trên m t b ng c h c 20

2.2.1 Làm ch t đ t b ng đ m r i (đ m đ ng) 21

2.2.2 Làm ch t đ t b ng ph ng pháp đ m l n 22

2.2.3 Làm ch t đ t b ng ph ng pháp đ m rung 23

2.3 Ph ng pháp làm ch t đ t d i sâu b ng ch n đ ng và thu ch n 23

2.3.1 Ph ng pháp nén ch t đ t b ng ch n đ ng 23

2.3.2 Ph ng pháp nén ch t đ t b ng thu ch n 24

2.4 Ph ng pháp gia c n n b ng thi t b tiêu n c th ng đ ng 25

2.5 Ph ng pháp gia c n n b ng n ng l ng n 26

2.6 Ph ng pháp gia c n n b ng v i đ a k thu t và b c th m 26

2.7 Ph ng pháp gia c n n b ng ch t k t dính 27

2.7.1 Gia c n n b ng ph ng pháp tr n vôi 28

2.7.2 Gia c n n b ng ph ng pháp tr n xim ng 28

2.7.3 Gia c n n b ng ph ng pháp tr n bitum 29

2.7.4 Gia c n n b ng keo polyme t ng h p 29

2.8 Ph ng pháp gia c n n b ng dung d ch 29

2.8.1 Ph ng pháp gia c n n b ng dung d ch v a xim ng 30

2.8.2 Ph ng pháp gia c n n b ng dung d ch silicát 30

2.8.3 Ph ng pháp gia c n n b ng nh a bitum 31

2.9 Ph ng pháp v t lý gia c n n đ t y u 32

2.9.1 Gia c n n b ng ph ng pháp đi n th m 32

2.9.2 Gia c n n b ng ph ng pháp đi n hoá h c 33

2.9.3 Gia c n n b ng ph ng pháp nhi t 33

2.10 Ph ng pháp gia c n n đ t y u b ng c c cát, c c vôi, c c đ t - vôi, c c đ t - xim ng, c c cát - xim ng - vôi 34

2.11 Ph ng pháp b ph n áp 36

2.12 Ph ng pháp t ng h s mái 37

2.13 Ph ng pháp nén tr c 38

2.14 Ph ng pháp c k t chân không 39

2.15 Phân tích, đánh giá l a ch n ph ng pháp h p lý 41

2.15.1 Ph m vi áp d ng các ph ng pháp x lý n n đ t y u 41

2.15.2 Phân tích l a ch n ph ng pháp x lý 43

2.15.2.1 X lý n n b ng c c vôi và c c đ t – vôi 43

2.15.2.2 Bi n pháp x lý n n b ng c c đ t – xi m ng 45

2.16 K t lu n ch ng 2 47

Ch ng 3 49

MÔ HÌNH BÀI TOÁN VÀ PHÂN TÍCH K T QU 49

3.1 Gi i thi u v công trình 49

3.2 i u ki n đ t n n 52

3.2.1 a hình – đ a m o 52

3.2.2 a t ng và tính ch t c lý đ t 53

3.2.3 N c và hi n t ng đ a ch t v t lý 55

3.2.4 Nh n xét 55

3.3 L a ch n ph n m m tính toán 56

3.4 L a ch n mô hình và ph ng pháp tính ng su t- bi n d ng 58

3.4.1 L a ch n mô hình 58

3.4.1.1 Mô hình Mohr- Coulomb 58

3.4.1.2 Mô hình soft-soil: 59

3.4.1.3 Mô hình Hardening-soil 60

3.4.2 Ph ng pháp tính ng su t - bi n d ng 64

3.4.2.1 Các thông s di n t s phân b ng su t lên c c đ t tr n xim ng và đ t 64

3.4.2.2 Ph ng pháp tính toán cho gi i pháp c c đ t tr n xi m ng 66

3.4.3 Nh n xét và k t lu n 83

3.5 Các tr ng h p tính toán 84

3.5.1 L a ch n các tr ng h p tính toán 84

3.5.2 i u ki n biên bài toán 86

3.5.3 Các thông s x lý n n t ng đ ng 86

3.6 Tính toán ph ng pháp x lý h p lý đã l a ch n 89

3.6.1 Tính toán, đánh giá hi n tr ng lún c a công trình 89

3.6.1.1 Tính toán, đánh giá hi n tr ng lún m t c t đ i di n đ u B c (MC179)89 3.6.1.2 Tính toán, đánh giá hi n tr ng lún m t c t đ i di n đ u Nam

(MC167) 94

3.6.2 Tính toán, x lý n n công trình b ng ph ng pháp c c xi m ng đ t 100

3.6.2.1 Tính toán, x lý n n công trình b ng ph ng pháp c c xi m ng đ t m t c t đ i di n đ u B c (MC179) 101

3.6.2.2 Tính toán, x lý n n công trình b ng ph ng pháp c c xi m ng đ t m t c t đ i di n đ u Nam (MC167) 105

3.7 Phân tích k t qu tính b ng ph ng pháp ph n t h u h n 108

3.7.1 Phân tích k t qu đ u B c (MC179) 108

3.7.2 Phân tích k t qu đ u Nam (MC167) 110

3.7.2 Nh n xét 112

3.8 K t lu n ch ng 3 112

K t lu n và ki n ngh 114

K t lu n 114

Ki n ngh 115

Nh ng t n t i 115

Tài li u tham kh o 117

Ti ng vi t 117

Ti ng Anh 118

Ph l c 119

TH NG KÊ CÁC HÌNH V

Hình 1.1 nh ch p hi n tr ng công trình ven bi n Bình nh 8

Hình 1.2 nh s c công trình Kênh Chính HCN Núi M t t nh Bình nh 12

Hình 1.3 nh ch p s c s p mái kè thu c Công trình Kè i Bình, Bình nh 13

Hình 1.4 nh s c s t tr t mái ta luy Công trình nhà máy thu đi n B n V 13

Hình 1.5 nh ch p s c s t lún c ng Bà a trên đê ông, Bình nh 14

Hình 1.6 nh ch p s c Tràn D ng Thi n, h th ng đê ông, Bình nh 14

Hình 1.7 nh ch p s c s t tr t QL1A n m 2009 t i Tuy An, Phú Yên 15

Hình 2.1 Ph ng pháp đ m c h c 21

Hình 2.2 S đ thi t b nén ch t đ t b ng thu ch n 24

Hình 2.3 a, Thi công c c cát; b, B c th m đ ng 25

Hình 2.4 Gia c n n b ng v i a k thu t - B c th m 27

Hình 2.5 S đ n n công trình ph t v a xim ng 30

Hình 2.6 Bi u đ đ tra l ng v a xim ng trong l ph t 30

Hình 2.7 S đ thi t b thi công ph t nh a bitum 32

Hình 2.8 S đ b trí các đi n c c 33

Hình 2.9 S đ b trí thi t b gia c ng đ t b ng nhi t 34

Hình 2.10 S đ thi t b thi công c c xi m ng - đ t 36

Hình 2.11 S đ x lý n n đ t y u b ng b ph n áp 37

Hình 2.12 S đ nguyên lý ph ng pháp c k t chân không 40

Hình 2.13 Thi công b m hút c k t chân không 41

Hình 2.14 Thi công c c xi m ng - đ t 46

Hình 2.15 B trí c c tr n khô 47

Hình 2.16 B trí c c tr n t trên bi n, 47

Hình 3.1 B n đ tuy n ê ông và đ m Th N i (TL: 1/100.000) 50

Hình 3.2 Bi u đ quan tr c lún Tràn D ng Thi n 51

Hình 3.3 Hình nh hi n tr ng Tràn D ng Thi n 52

Hình 3.4 Hình tr h khoan tràn D ng Thi n 54

Hình 3.5 Giao di n ph n m m Plaxis (V8.5) 56

Hình 3.6 L a ch n mô hình bài toán 57

Hình 3.7 Khai báo v t li u cho mô hình tính toán 57

Hình 3.8 Phân b ng su t hi u qu theo ph ng y 58

Hình 3.9 M t ch y mô hình Soft-soil 59

Hình 3.10 M t phá ho i Mohr-Coulomb và m t ch y trong không gian S chính.60

Hình 3.11 Quan h ng su t bi n d ng Hyperbol 61

Hình 3.12 M t ch y bi n d ng tr t ti n v m t Mohr-Coulomb 62

Hình 3.13 M t m chi ph i bi n d ng th tích khi nén đ ng h ng 63

Hình 3.14 M t gi i h n t ng quát c a mô hình Hardening-soil 64

Hình 3.15 S phân b ng su t lên c c đ t xim ng và đ t 64

Hình 3.16 Xác đ nh s c ch ng c t trung bình 70

Hình 3.17 Các m t tr t gi đ nh 71

Hình 3.18 Các d ng phá ho i có th c a c c đ t xim ng 72

Hình 3.19 b n ch ng c t không thoát n c c a c c đ t xim ng 72

Hình 3.20 L c tác d ng d c theo m t tr t 75

Hình 3.21 Bi u đ ng su t c t c a c c đ t xim ng 76

Hình 3.22 Quan h ng su t - bi n d ng v t li u xim ng đ t 76

Hình 3.23 Phá ho i kh i 79

Hình 3.24 Phá ho i c t c c b 79

Hình 3.25 S đ tính toán bi n d ng 81

Hình 3.26 ng su t phân b đ u b t đ u t đ sâu 2/3 chi u dài c c đ t xim ng 83

Hình 3.27 nh ch p tràn D ng Thi n 84

Hình 3.28 M t c t tính toán đ u B c tràn D ng Thi n 85

Hình 3.29 M t c t tính toán đ u Nam tràn D ng Thi n 85

Hình 3.30 Mô hình phân tích đ u B c (ch a gia c n n) 90

Hình 3.31 L i ph n t phân tích đ u B c (ch a gia c n n) 90

Hình 3.32 Áp l c n c l r ng đ u B c (ch a gia c n n) 91

Hình 3.33 K t qu đ lún c k t đ u B c tràn đ n n m 2000 (tr ng h p 1) 92

Hình 3.34 K t qu đ lún c k t đ u B c đ n n m 2010 (tr ng h p 2) 93

Hình 3.35 K t qu đ lún c k t đ u B c tràn đ n n m 2014 (tr ng h p 3) 94

Hình 3.36 Mô hình phân tích đ u Nam (ch a gia c n n) 95

Hình 3.37 L i ph n t phân tích đ u Nam (ch a gia c n n) 95

Hình 3.38 Áp l c n c l r ng đ u Nam (ch a gia c n n) 96

Hình 3.39 K t qu đ lún c k t đ u Nam tràn đ n n m 2000 (tr ng h p 1) 96

Hình 3.40 K t qu đ lún c k t đ u Nam c a tràn đ n n m 2010 (tr ng h p 2) 97 Hình 3.41 K t qu đ lún c k t đ u Nam tràn đ n n m 2014 (tr ng h p 3) 98

Hình 3.42 ng quá trình lún tính toán tràn D ng Thi n 99

Hình 3.43 Mô hình tính toán đ u B c (sau khi x lý c c đ t xi m ng) 102

Hình 3.44 L i ph n t phân tích đ u B c (sau khi x lý b ng c c xi m ng - đ t) 102

Hình 3.45 Áp l c n c ng m đ u B c (sau khi x lý b ng c c xi m ng - đ t) 103

Hình 3.46 K t qu lún c k t đ u B c (tr ng h p 4) 103

Hình 3.47 K t qu tính toán lún đ u B c tràn D ng Thi n 104

Hình 3.48 Mô hình tính toán đ u Nam (sau khi x lý c c xi m ng đ t) 105

Hình 3.49 L i ph n t phân tích đ u Nam (sau khi x lý b ng c c xi m ng - đ t) 106

Hình 3.50 Áp l c n c ng m đ u Nam (sau khi x lý b ng c c xi m ng - đ t) 106

Hình 3.51 K t qu lún c k t đ u Nam (tr ng h p 4) 107

Hình 3.52 K t qu tính toán lún đ u Nam 108

Hình 3.53 K t qu lún đ u B c 109

Hình 3.54 K t qu sau khi x lý c c đ t xi m ng đ u B c 110

Hình 3.55 K t qu tính toán lún đ u Nam 111

Hình 3.56 K t qu sau khi x lý c c đ t xi m ng đ u Nam 111

B ng 3.5 B ng thông s v t li u s d ng trong mô hình tính toán đ u B c 100

B ng 3.6 B ng thông s v t li u s d ng trong mô hình tính toán đ u Nam 100

Mu Kh n ng kháng u n khi nén c a v t li u c c

Hc c Chi u dài c c đ t xim ng

Cu b n c t không thoát n c trung bình c a đ t sét

M U

I Tính c p thi t c a đ tài

Bình nh là m t t nh ven bi n Nam Trung b , n m t a đ t 13042' đ n

14042' V đ B c và 108039' đ n 109022' Kinh đ ông, có di n tích t nhiên 6.026

km2, bao g m thành ph Quy Nh n và 10 huy n, th xã v i dân s kho ng 1,6 tri u

ng i Phía b c giáp Qu ng Ngãi, phía Nam giáp Phú Yên, phía Tây giáp Gia Lai

và phía ông giáp Bi n ông Bình nh cách th đô Hà N i 1.065 km và cách thành ph H Chí Minh 680 km

Là m t trong 5 t nh n m trong vùng tr ng đi m kinh t Nam Trung B v i

đ a lý quan tr ng trong giao l u phát tri n kinh t xã h i, v trí vai trò quan tr ng trong b o v an ninh qu c phòng Bình nh có v trí trung tâm trên các tuy n giao

l u qu c t và liên vùng tuy n tr c B c - Nam và hành lang ông - Tây c a Mi n Trung v i h th ng giao thông t ng đ i phát tri n v i tuy n đ ng s t B c Nam, tuy n đ ng b QL 1A và QL 19, sân bay Phù Cát và c ng Quy Nh n c bi t

t nh có b bi n dài 134 km, vùng lãnh h i 2.500 km2 v i vùng đ c quy n kinh t 40.000 km2 có nhi u tài nguyên ch a đ c khai thác Bình nh c ng là c a ngõ phía ông có s c hút l n đ i v i các t nh Tây Nguyên, Nam Lào và B c CamPuChia là nh ng vùng có ti m n ng to l n v nông lâm s n, cây công nghi p

và khoáng s n

Là m t t nh duyên h i ven bi n, n n kinh t ph thu c ch y u vào s n xu t nông nghi p và khai thác đánh b t thu s n, nh ng do đi u ki n đ t đai b c màu, thiên nhiên kh c nghi t, di n tích đ t có th khai thác đ c không nhi u do v y thu

nh p c a ng i dân còn th p, tình hình ng p l t th ng xuyên x y ra, sau m i mùa

l đ i s ng nhân dân càng khó kh n h n, mùa khô thì n c bi n xâm nh p sâu vào

đ t li n làm nhi m m n đ t canh tác, n c sinh ho t, khôi ph c l i s n xu t,

t ng b c n đ nh cu c s ng nhân dân, t nh đã xác đ nh m c tiêu ph i hoàn ch nh

h th ng thu l i và xây d ng cho đ c các công trình phòng ch ng l , ch ng h n

nh m b o v đ t canh tác, nhà c a

Công trình ê ông làm nhi m v ng n m n cho 3.600 ha đ t s n xu t, tiêu úng cho 5.400 ha, thoát l cho 22.500 ha, ph c v giao thông và b o v c dân các

xã thu c ven đ m Th N i thu c huy n Tuy Ph c, huy n Phù Cát và TP Qui Nh n

t nh Bình nh - Là m t tuy n đê quan tr ng nh t c a t nh Bình nh, nó góp ph n trong vi c hoàn thành m c tiêu, nhi m v mà ng b và nhân dân đ t ra và đã

đ c thông qua trong Ngh quy t c a H ND t nh Bình nh

Tuy n đê có chi u dài 47km, xu t phát t c ng ao cá Bác H đi qua đ p dâng Phú Hòa, C u ôi, ch y ven theo đ m Th N i, d c theo sông Hà Thanh và đi qua đ p dâng Cây D a v c u Gò B i, đi qua h l u sông i An v p M i và

k t thúc t i C u Nh n H i Trên tuy n có 05 c u giao thông, 39 c ng d i đê, 04

đ p ng n m n và 18 tràn x l

H u h t h th ng ê ông và các công trình trên tuy n đi qua các c a sông

và ch y ven đ m Th N i Khu v c này v i đi u ki n đ a ch t có ngu n g c tr m tích sông bi n h n h p, là sét và á sét do hi n t ng b i l ng phù sa các con sông, khi thi công xây d ng công trình s làm thay đ i tr ng thái cân b ng t nhiên c a

đ t đá, gây ra s thay đ i ng su t và bi n d ng trong đ t d i công trình và các vùng xung quanh đ c bi t trong n n đ t y u Ph m vi nh h ng và m c đ nh

h ng c a nh ng bi n đ i đó ph thu c vào nhi u y u t , trong đó bao g m y u t

v lo i đ t đá, đ c đi m c a n c d i đ t, ph ng pháp thi công, bi n pháp ch ng

đ

Nghiên c u bi n pháp x lý h p lý n n đ t y u là m t trong nh ng yêu c u quan tr ng trong quá trình thi t k và thi công công trình ven bi n Bình nh Vi c

hi u bi t đ y đ v nh ng đ c tính, đi u ki n ng d ng c a bi n pháp x lý n n khi thi t k , thi công s góp ph n đ m b o s làm vi c n đ nh c a các công trình đ c xây d ng

tài t p trung phân tích các đ c tính c a đ t, mô hình hoá s thay đ i tr ng thái ng su t c a n n đ t bên d i công trình, nh ng bi n d ng c a m t đ t và các công trình lân c n Nghiên c u và đ xu t gi i pháp thi công, gi i pháp ch ng đ đ

không gây m t n đ nh cho công trình, h n ch s t lún m t đ t, đ y n i công trình

và đ m b o đi u ki n làm vi c bình th ng c a công trình tài có ý ngh a khoa

h c và th c ti n cao trong đi u ki n hi n nay khi h th ng đê ven bi n Bình nh đang có ch tr ng m r ng, nâng c p đ ng phó v i n c bi n dâng do bi n đ i khí h u

Xu t phát t th c tr ng đê bi n c a Vi t Nam nói chung và đê bi n Bình

nh nh đã nêu trên d n đ n nhu c u t t y u ph i nâng c p h th ng đê bi n,

Chính ph đã có Quy t đ nh s 667/Q -TTg, ngày 27/5/2009 "v vi c phê duy t

ch ng trình c ng c , nâng c p h th ng đê bi n t Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang",

trong đó có đê bi n Bình nh Tr c th c tr ng trên, c n có các nghiên c u, đánh giá m t cách chính xác nguyên nhân h h ng, xu ng c p c a các tuy n đê, công trình trên đê đ có bi n pháp x lý h u hi u

Qua các k t qu đánh giá và phân tích thì nguyên nhân s c công trình khi xây d ng đê nh s t, tr t, lún nhi u, lún không đ u…vv, thì nguyên nhân chính là

do n n đê y u, bi n pháp x lý n n và thân đê không h p lý, t c đ thi công quá nhanh…

Hi n nay có m t s ph ng pháp x lý n n đ t y u nh sau: ào b m t

ph n đ t y u thay th b ng cát thoát n c t t; Gia t i tr c làm ch t đ t đ ng th i

đ y n c ra kh i đ t, làm c c cát trong n n đ t; Các gi i pháp c ng hoá đ t y u

b ng các ph gia vô c ho c h u c ; Các bi n pháp gia c ng n n đ t y u b ng các

v t li u nh v i đ a k thu t, l i đ a k thu t, l i s i th y tinh; Ph ng pháp c

k t đ t b ng ph ng pháp đi n th m Tuy các ph ng pháp trên đã đ c áp d ng nhi u trong th c t nh ng tính hi u qu ch a cao, th i gian thi công ch m, không kinh t đ c bi t là v i đê bi n, m t c t ngang l n và đê r t dài

G n đây, nhi u công ngh x lý n n đ t y u nh công ngh c k t hút chân không đ làm ch t n n đ t y u, công ngh gia c n n đ t y u b ng c c cát, c c vôi,

c c đ t - vôi, c c đ t - xim ng, c c cát - xim ng - vôi, đã đ c áp d ng thành công các n c tiên ti n, các công ngh này c ng đã b c đ u đ c áp d ng Vi t

Nam Tuy nhiên, tính ch t c lý đ t, đi u ki n th c t c a t ng đ a ph ng là không

gi ng nhau

i v i các công trình ven bi n Bình nh nói chung và h th ng ê ông

c a t nh Bình nh nói riêng, các nhà Qu n lý, nhà t v n đang b i r i đ có th l a

II.1 Ph m vi, đ i t ng nghiên c u

Nghiên c u chuy n v c a công trình trên n n đ t y u vùng ven bi n Bình

nh, l a ch n gi i pháp x lý n n móng h p lý thông qua vi c phân tích, so sánh

đi u ki n áp d ng c a các ph ng pháp x lý n n đ t y u

Tính toán x lý n n móng công trình b ng ph ng pháp đã l a ch n

tài l a ch n công trình đi n hình xây d ng trên n n đ t y u là tràn D ng Thi n trên h th ng ê ông t nh Bình nh đ phân tích, đánh giá

II.2 N i dung nghiên c u

Nghiên c u chuy n v c a công trình qua các giai đo n làm vi c b ng cách phân tích c k t đ t n n trên ph n m m Plaxis, so sánh v i k t qu quan tr c th c t

t đó đánh giá đ tin c y c a k t qu tính toán, tính toán d báo lún công trình trong

Ch ng 2 Các ph ng pháp x lý khi xây d ng công trình trên n n đ t y u

Ch ng 3 Mô hình bài toán và phân tích k t qu

K t lu n và ki n ngh

C h ng 1

T NG QUAN 1.1 Khá i ni m v n n đ t y u

1.1.1 M t s đ c đi m c a n n đ t y u

Thu c lo i n n đ t y u th ng là đ t sét có l n nhi u h u c ; S c ch u t i bé (0,5÷1kg/cm2); t có tính nén lún l n (a>0,1 cm2

/kg); H s r ng e l n (e>1,0);

s t l n (B>1); Mô đun bi n d ng bé (E<50kg/cm2); Kh n ng ch ng c t (C) bé,

kh n ng th m n c bé; Hàm l ng n c trong đ t cao, đ bão hòa n c G>0,8, dung tr ng bé

1.1.2 Các lo i n n đ t y u ch y u và th ng g p

- t sét m m: G m các lo i đ t sét ho c á sét t ng đ i ch t, tr ng thái bão hòa n c, có c ng đ th p;

ch y g i là cát ch y;

- t bazan: là lo i đ t y u có đ r ng l n, dung tr ng khô bé, kh n ng

th m n c cao, d b lún s t

1.2 Gi i thi u chung v hi n tr ng đê bi n Vi t Nam, đê bi n Bình nh

N c ta có kho ng 3.260km đê bi n tr i dài trên ba mi n B c, Trung, Nam

có l ch s hình thành, đ c tr ng khí h u, s c thái đ a hình, đ a ch t riêng bi t ê

bi n th ng xuyên ch u tác đ ng c a th y tri u, sóng gió, đ c bi t là khi có bão l n nên đê bi n còn nhi u t n t i, nh t là vi c n đ nh lâu dài tr c nguy c thiên tai ngày càng kh c li t và đòi h i vi c phát tri n b n v ng đa m c tiêu

H th ng đê bi n, đê c a sông còn t n t i nh ng đi m chính sau:

- Nhi u tuy n đê bi n, đê c a sông ch a đ c đ u t c ng c , nâng c p l i

th ng xuyên ch u tác đ ng c a sóng, th y tri u, thiên tai nên ti p t c b xu ng c p nghiêm tr ng

- M t s tuy n đê nh l , manh mún ch a khép kín tuy n nên h n ch v

hi u qu

- Nhi u tuy n đê, kè bi n ch a đ c đ u t đ ng b (tr c đê không có r ng phòng h , không có công trình b o v bãi) Th ng kê m i nh t cho th y, đê bi n t

Qu ng Ninh đ n Qu ng Nam dài 1.450km, trong đó có kho ng 600km ch a đ c

c i t o, nâng c p ho c ch a đ c đ m b o cao trình theo thi t k Trong s này, hàng lo t đi m đen d v , xu ng c p đã xu t hi n H th ng đê bi n các t nh t

Qu ng Ngãi đ n Kiên giang bao g m 54 tuy n đê, trong đó, t nh Qu ng Ngãi có 6 tuy n, Bình nh 4 tuy n, Phú Yên 3 tuy n, Khánh Hòa 4 tuy n, Ninh Thu n 3 tuy n, Bình Thu n 6 tuy n, Bà R a – V ng Tàu 6 tuy n, TP H Chí Minh 1 tuy n,

Ti n Giang 2 tuy n, B n Tre 3 tuy n, Trà Vinh 3 tuy n, Sóc Tr ng 3 tuy n, B c Liêu 2 tuy n, Cà Mau 3 tuy n và Kiên Giang 4 tuy n V i chi u dài g m 518 km đê

bi n và 326 km đê c a sông Nhi u tuy n đê bi n, đê c a sông hi n v n ch a đ

kh n ng phòng ch ng thiên tai, khi ph i ch u tri u c ng và bão th ng b thi t h i

l n Các tuy n đê bi n, đê sông c ng ch a khép kín, nhi u đo n đê còn thi u c u,

c ng, do đó ch a ch đ ng trong tiêu úng, tiêu phèn, h n ch hi u qu ng n m n,

gi ng t cho nuôi tr ng th y s n và k t h p giao thông bi n Chính vì v y, vi c tri n khai ch ng trình c ng c , nâng c p h th ng đê bi n là r t c n thi t và c p bách

- Bãi bi n nhi u n i liên t c b h th p gây s t l chân kè, xâm th c vào thân

đê làm h h ng đê

- M c b o đ m an toàn th p, không có kh n ng ch ng l i thiên tai k t h p tri u c ng Theo d đoán c a các nhà chuyên môn, hi n nay đê bi n c a Vi t Nam

ch ch u đ c gió bão m nh c p 9 và tri u trung bình, n u bão m nh h n và k t h p

v i tri u c ng thì nguy c v đê nhi u tuy n xung y u là đi u khó tránh kh i

- ê đ c đ p trên n n đ a ch t t nhiên m m y u ch a đ c x lý tri t đ

Vì th c m i mùa m a bão đ n, ng i dân vùng ven bi n l i s ng trong c nh n m

n p lo s tr c nguy c v đê, ch y l Qua đánh giá, phân tích các nguyên nhân gây h h ng đê g n đây thì nguyên nhân chính là do đê n m trên đ a ch t n n m m

D c theo d i b bi n mi n B c Vi t Nam là các thành t o tr m tích tr thu c

th ng Haloxen h đ t , ngu n g c tr m tích bi n và sông - bi n h n h p, thành

ph n tr m tích h t v n v i u th là nhóm sét - cát - b i, đ t có ki n trúc sét - b i, cát - b i, c u t o phân l p Do nh h ng c a h b i tích sông bi n t i vùng b bi n hình thành t ng b i tích h t thô tích t khá dày d i các d ng c n cát, đ n cát và bãi cát m ng ven b , kéo dài nh liên t c

Ho t đ ng c a sóng và gió bi n đã nh h ng tr c ti p vào quá trình tr m tích, làm thay đ i thành ph n, tính ch t, s phân b và th n m c a các l p đ t d n

đ n tính ch t, đ b n, tr ng thái c a các l p đ t ch a n đ nh, m c đ nén ch t còn

th p, nh t là đ i v i các l p đ t phân b ngoài đê

Theo tài li u thu th p đ c các t nh ven bi n mi n B c, đê bi n n m trên l p

1.3.2 a ch t n n đê bi n mi n Trung

N n đê bi n mi n Trung thay đ i theo nhi u tuy n, t i các vùng đ m phá n n

g n gi ng n n đê bi n mi n B c, thành ph n mùn và cát m n nhi u, các vùng còn l i thành ph n cát nhi u h n a t ng khu v c có chung m t đ c đi m là hình thành t quá trình b i tích sông - bi n và đ m l y trên n n đá g c v i chi u dày t ng tr m tích r t l n t 30 - 50 m

á n n: Bao g m các thành t o Triat, Th ng gi a, h t ng Mang Giang MG) và các ph c h xâm nh p Vân Canh pha 3 (γT2-3 VC3) Thành ph n th ch

(T2-h c bao g m: riolit forfia, daxit fenzit, cu i k t, cát k t, cát k t ackoz, cát b t k t, phi n silic, granit sáng màu h t không đ u, granit xienit Di n l c a chúng là dãy núi Bà phía B c khu v c d án, dãy núi cao trên bán đ o Ph ng Mai kéo dài t

Nh n Lý đ n Nh n H i và dãy núi cao t Ph c Thành đ n ph ng Tr n Quang

Di n, Bùu Th Xuân, Nh n Phú, ng a Trong khu d án l p đá n n b các l p

tr m tích hi n đ i bao ph bên trên v i đ sâu kho ng 30 ÷ 50m

L p ph t : Ch y u là thành t o tr m tích sông bi n và tr m tích đ m

l y amQ22: Thành ph n ch y u là bùn, cát pha h t m n ch a nhi u h u c và các

l p cát - cu i s i xen k p, b t á sét tu i Pleixtocen mu n (amQIII3)

Nhìn chung đ a ch t d c tuy n công trình ch y u là b i tích sông bi n trên

n n đá g c v i chi u dày r t l n 30 ÷ 40m, kh n ng ch u l c r t y u, k t c u r i r c

r t d b xói mòn, r a trôi, do v y c n có bi n pháp công trình phù h p đ ch ng lún

và ch ng xói cho công trình

có cao đ ph bi n (0,5÷1,0)m, có nhi u bãi b i

Khu v c này là m t d i h p g m các d ng bãi cát, đ n cát, c n cát ch y liên

t c t c a sông Sài Gòn d c theo b bi n ông và b bi n Tây kéo dài t i t n Hà Tiên, càng v sát bi n l p cát càng dày, càng vào sâu trong đ t li n l p cát vàng càng v t nh n Các hình tr các h khoan có đ sâu đ t đ n 40m, cho bi t l p cát

h t m n kém ch t d bi n thành d ng cát ch y ho c bùn cát khi có tác đ ng l c c

h c, th ng có đ dày (8÷10)m, d i là t ng sét mùn dày kho ng (15÷16)m, d i cùng là t ng sét d o c ng T ng b i tích tr đây có chi u sâu trên 50m Móng công trình th ng n m trên l p cát h t m n - bùn sét kém ch t có ch a nhi u mu i hoà tan, l p này có chi u dày thay đ i và n m trên t ng sét bùn không n đ nh công trình n đ nh ph i x lý nâng cao s c ch u t i c a l p này ho c truy n t i

xu ng t ng sét c ng n m sâu bên d i Nói chung, tuy n đê n m cách b bi n h n (300÷1000)m, tr m t s đo n b t c p nh Gành Hào, Nhà Mát, M Long đi quá sát bi n, ch u tác đ ng tr c ti p c a sóng và dòng ch y ven b nên c n ph i có bi n pháp gia c b o v b [16]

Tóm l i, n n đê bi n và đê c a sông trên đ a bàn c n c tuy có khác nhau

nh ng đ u thu c n n y u đ n r t y u Mu n đê làm vi c n đ nh và lâu dài thì đi đôi v i các gi i pháp b o v mái đê, thân đê, chân đê, bãi tr c, bãi sau đê c n ph i

có gi i pháp x lý n n đê h p lý

1.4 Th c tr ng đê bi n t nh Bình nh

Bình nh có 134km chi u dài b bi n, có 76,4km là có đê g m có b n h

th ng đê ven bi n: h th ng Tam Quan - Ch ng Hòa, Hoài H ng - Hoài M ,

v nh n c ng t và h th ng đê ông Các tuy n đê đ c các đ a ph ng xây d ng

m t cách t phát t nh ng n m 1980 theo nhu c u ng n m n, gi ng t ch y u t i các c a sông l n; bao g m sông L i Giang, sông La Tinh, sông Kôn và sông Hà Thanh ê bi n Bình nh không n m ngoài th c tr ng chung c a h th ng đê bi n

c a c n c Tuy n đê bi n c a c a sông Kôn và sông Hà Thanh hình thành nên h

th ng ê ông - là m t tuy n đê quan tr ng b c nh t trong h th ng đê bi n Bình

nh H th ng này n m ven m Th N i, dài 47 km, qua các huy n Tuy Ph c, Phù Cát, và TP Quy Nh n, làm nhi m v ng n m n gi ng t h n 3.200 ha, tiêu úng 5.400 ha, tháo l kho ng 22.500 ha và b o v h n 200 nghìn dân Ng n m n tri u

c ng vào mùa khô t n su t P=10%, ch ng đ c l s m, l mu n t n su t P=10%,

gi ng t tiêu úng, tháo l

Công trình đê ng n m n khu đông ( ê ông) có t ng chi u dài 47km, trong

h th ng có nhi u công trình qua quá trình s d ng đã b h h ng và xu ng c p, không đ m b o đ c yêu c u đ ra Nhà n c đ u t kinh phí đ tu s a, hoàn ch nh

t ng ph n d án và ti n đ n hoàn ch nh toàn b 47 km đê nh trong quy t đ nh s

4611/Q -UB ngày 18 tháng 11 n m 2002 c a UBND t nh Bình nh "v vi c phê duy t d án hoàn ch nh đê ông" và Quy t đ nh s 667/Q -TTg, ngày 27 tháng 05

n m 2009 "v vi c phê duy t Ch ng trình c ng c , nâng c p h th ng đê bi n t

Qu ng Ngãi đ n Kiên Giang" [14]

1.5 Các s c th ng g p trong quá trình thi công, v n hành c a công trình trên n n đ t y u

N n đ t y u là n n đ t không đ s c ch u t i, không đ đ b n và bi n d ng nhi u, do v y không th làm n n thiên nhiên cho các công trình xây d ng

Khi xây d ng các công trình c u đ ng, dân d ng, th y l i, th ng g p các

lo i n n đ t y u, tùy thu c vào tính ch t c a các l p đ t y u, đ c đi m c u t o c a công trình mà ng i ta dùng các ph ng pháp x lý n n móng cho phù h p đ t ng

s c ch u t i c a n n móng, gi m đ lún, đ m b o đi u ki n khai thác bình th ng cho công trình

Tuy nhiên, v n đ đánh giá, x lý n n đ t y u là h t s c ph c t p và b ng nhi u bi n pháp khác nhau N u x lý không tri t đ n n đ t y u s gây nên s c công trình trong quá trình thi công và v n hành

1.5.1 S c trong quá trình thi công

Trong quá trình thi công xây d ng công trình n u g p n n đ t y u mà x lý không k p th i thì d n đ n nh ng h u qu đáng ti c có th x y ra; i v i công trình t m có th gây bi n d ng k t c u d n đ n phá h y; các s c th ng g p: s t

tr t mái d c, s t lún đ ng thi công gây khó kh n trong công tác v n chuy n, s t lún dàn giáo - ván khuôn; đây c ng chính là nguyên nhân c b n d n đ n các v tai

n n lao đ ng x y ra trong quá trình thi công xây d ng công trình; i v i các k t

c u c a công trình chính, trong quá trình thi công g p n n đ t y u đòi h i bi n pháp

kh c ph c r t t n kém và m t nhi u th i gian, công s c N u không kh c ph c k p

th i s d n đ n h u qu khó l ng trong quá trình thi công và v n hành công trình

Hình 1.3 nh ch p s c s p mái kè thu c Công trình Kè i Bình, Bình nh

Hình 1.4 nh s c s t tr t mái ta luy Công trình nhà máy thu đi n B n V

1.5.2 S c trong quá trình khai thác, v n hành

Lý thuy t và th c ti n đã cho th y: các công trình đ c xây d ng trên đ t

y u th ng g p 2 lo i s c lún s p - tr t tr i (do c ng đ ch ng c t c a đ t y u phía d i không đ ch u đ c t i tr ng công trình) và lún kéo dài (do quá trình c

k t c a đ t y u kéo dài) Lún s p - tr t tr i d n đ n phá h ng hoàn toàn c u t o

n n đ p khi n ph i đào b và đ p l i Còn lún kéo dài thì c u t o công trình c b n

v n đ c duy trì, mà ch nh h ng đ n cao đ n n, d n đ n ph i bù ph trong quá trình đ a công trình vào khai thác s d ng

i v i m t s công trình có c a van (các c ng, tràn công trình th y l i), trong quá trình khai thác, v n hành n u công trình b lún và lún không đ u d n đ n

vi c v n hành các c a van h t s c khó kh n; lý do công trình b nghiên, tr ng l c và

l c kéo c a b l ch tâm tác d ng lên các hèm phai s gây khó kh n cho vi c đóng

m c a van d n đ n mài mòn và phá h y các k t c u ch n n c

D i đây là m t vài hình nh c th minh h a s c công xây d ng công trình đã v n hành g p n n đ t y u

Hình 1.5 nh ch p s c s t lún c ng Bà a trên đê ông, Bình nh

Hình 1.6 nh ch p s c Tràn D ng Thi n, h th ng đê ông, Bình nh

Khe lún tách

ra r ng 28cm

Hình 1.7 nh ch p s c s t tr t QL1A n m 2009 t i Tuy An, Phú Yên

1.6 Các k t qu đã nghiên c u thi t k công trình trên n n đ t y u

Cho đ n nay n c ta, vi c xây d ng công trình trên đ t y u v n là m t v n

đ t n t i và là m t bài toán khó đ i v i ng i làm công tác xây d ng, đ t ra nhi u

v n đ ph c t p c n đ c nghiên c u x lý nghiêm túc, đ m b o s n đ nh và đ lún cho phép c a công trình

Khi thi công các công trình xây d ng g p các lo i n n đ t y u, tùy thu c vào tính ch t c a l p đ t y u, đ c đi m c u t o c a công trình mà ng i ta dùng ph ng pháp x lý n n móng cho phù h p đ t ng s c ch u t i c a n n đ t, gi m đ lún,

đ m b o đi u ki n khai thác bình th ng cho công trình

Trong th c t xây d ng, có r t nhi u công trình b lún, s p khi xây d ng trên

n n đ t y u do nh ng bi n pháp x lý không đ t hi u qu , không đánh giá chính xác

đ c các tính ch t c lý c a n n đ t đ làm c s và đ ra các gi i pháp x lý n n móng phù h p ây là m t v n đ h t s c khó kh n, đòi h i s k t h p ch t ch

gi a ki n th c khoa h c và kinh nghi m th c t đ gi i quy t, gi m đ c t i đa các

s c , h h ng c a công trình khi xây d ng trên n n đ t y u [5]

1.6.1 Các bi n pháp x lý n n đ t y u

K thu t c i t o đ t y u thu c l nh v c đ a k thu t, nh m đ a ra các c s lý thuy t và ph ng pháp th c t đ c i thi n kh n ng t i c a đ t sao cho phù h p v i yêu c u c a t ng lo i công trình khác nhau

V i các đ c đi m c a đ t y u nh trên, mu n đ t móng công trình xây d ng trên n n đ t này thì ph i có các bi n pháp k thu t đ c i t o tính n ng ch u l c c a

nó N n đ t sau khi x lý g i là n n nhân t o

Vi c x lý khi xây d ng công trình trên n n đ t y u ph thu c vào đi u ki n

nh : c đi m công trình, đ c đi m c a n n đ t… V i t ng đi u ki n c th mà

k t c u t nh đ nh ho c phân c t các b ph n c a công trình b ng các khe lún đ kh

đ c ng su t ph phát sinh trong k t c u khi x y ra lún l ch ho c lún không đ u

- Làm t ng kh n ng ch u l c cho k t c u công trình đ đ s c ch u các ng

l c sinh ra do lún l ch và lún không đ u b ng các đai bê tông c t thép đ t ng kh

n ng ch u ng su t kéo khi ch u u n, đ ng th i có th gia c t i các v trí d đoán

xu t hi n ng su t c c b l n

1.6.1.2 Các bi n pháp x lý v móng

Khi xây d ng công trình trên n n đ t y u, ta có th s d ng m t s ph ng pháp x lý v móng th ng dùng nh :

- Thay đ i chi u sâu chôn móng nh m gi i quy t s lún và kh n ng ch u t i

c a n n; Khi t ng chi u sâu chôn móng s làm t ng tr s s c ch u t i c a n n đ ng

th i làm gi m ng su t gây lún cho móng nên gi m đ c đ lún c a móng; ng

th i t ng đ sâu chôn móng, có th đ t móng xu ng các t ng đ t phía d i ch t

h n, n đ nh h n Tuy nhiên vi c t ng chi u sâu chôn móng ph i cân nh c gi a 2

y u t kinh t và k thu t

- Thay đ i kích th c và hình dáng móng s có tác d ng thay đ i tr c ti p áp

l c tác d ng lên m t n n, và do đó c ng c i thi n đ c đi u ki n ch u t i c ng nh

đi u ki n bi n d ng c a n n Khi t ng di n tích đáy móng th ng làm gi m đ c áp

l c tác d ng lên m t n n và làm gi m đ lún c a công trình Tuy nhiên đ t có tính nén lún t ng d n theo chi u sâu thì bi n pháp này không hoàn toàn phù h p

- Thay đ i lo i móng và đ c ng c a móng cho phù h p v i đi u ki n đ a

ch t công trình: Có th thay móng đ n b ng móng b ng, móng b ng giao thoa, móng bè ho c móng h p; tr ng h p s d ng móng b ng mà bi n d ng v n l n thì

c n t ng thêm kh n ng ch u l c cho móng; c ng c a móng b n, móng b ng càng l n thì bi n d ng bé và đ lún s bé Có th s d ng bi n pháp t ng chi u dày móng, t ng c t thép d c ch u l c, t ng đ c ng k t c u bên trên, b trí các s n

s d ng l i n n c h c và s d ng thu c n sâu, ph ng pháp làm ch t b ng gi ng cát, các lo i c c (c c cát, c c xi m ng đ t, c c vôi ), ph ng pháp v i đ a k thu t,

ph ng pháp đ m cát đ gia c n n b ng các tác nhân c h c S d ng t i tr ng

đ ng khá ph bi n v i đi u ki n đ a ch t đ t cát ho c đ t s i nh dùng máy đ m rung, đ m l n C c không th m nh c c tre, c c c tràm, c c g ch c th ng đ c

áp d ng v i các công trình dân d ng S d ng h th ng l i n n c h c ch y u áp

d ng đ gia c đ t trong các công trình xây m i nh đ ng b và đ ng s t S

d ng thu c n sâu tuy đem l i hi u qu cao trong th i gian ng n, nh ng không thích

h p v i đ t sét và đòi h i tính chuyên nghi p c a nhà xây d ng

- Ph ng pháp v t lý: G m các ph ng pháp h m c n c ng m, ph ng pháp dùng gi ng cát, ph ng pháp b c th m, đi n th m

- Ph ng pháp nhi t h c Là m t ph ng pháp đ c đáo có th s d ng k t

h p v i m t s ph ng pháp khác trong đi u ki n t nhiên cho phép S d ng khí nóng trên 800o đ làm bi n đ i đ c tính lí hóa c a n n đ t y u Ph ng pháp này

ch y u s d ng cho đi u ki n đ a ch t đ t sét ho c đ t cát m n Ph ng pháp đòi

h i m t l ng n ng l ng không nh , nh ng k t qu nhanh và t ng đ i kh quan

- Các ph ng pháp hóa h c Là m t trong các nhóm ph ng pháp đ c chú

ý trong vòng 40 n m tr l i đây S d ng hóa ch t đ t ng c ng liên k t trong đ t

nh xi m ng, th y tinh, ph ng pháp Silicat hóa… ho c m t s hóa ch t đ c bi t

ph c v m c đích đi n hóa Ph ng pháp xi m ng hóa và s d ng c c xi m ng đ t

t ng đ i ti n l i và ph bi n Trong vòng ch a t i 20 n m tr l i đây đã có nh ng nghiên c u tích c c v vi c thêm c t cho c c xi m ng đ t S d ng th y tinh ít ph

bi n h n do đ b n c a ph ng pháp không th c s kh quan, còn đi n hóa r t ít dùng do đòi h i t ng đ i v công ngh

- Ph ng pháp sinh h c Là m t ph ng pháp m i s d ng ho t đ ng c a vi sinh v t đ làm thay đ i đ c tính c a đ t y u, rút b t n c úng trong vùng đ a ch t công trình ây là m t ph ng pháp ít đ c s quan tâm, do th i gian thi công

t ng đ i dài, công ngh liên quan đ n nhi u l nh v c ph c t p, nh ng l i đ c khá nhi u ng h v ph ng di n kinh t

- Các ph ng pháp th y l c ây là nhóm ph ng pháp l n nh là s d ng

c c th m, l i th m, s d ng v t li u composite th m, b c th m, s d ng b m chân không, s d ng đi n th m Các ph ng pháp phân làm hai nhóm chính, nhóm m t

ch y u mang m c đích làm khô đ t, nhóm này th ng đòi h i m t l ng t ng đ i

th i gian và còn khiêm t n v tính kinh t Nhóm hai ngoài m c đích trên còn mu n

m n l c nén th y l c đ gia c đ t, nhóm này đòi h i cao v công ngh , th i gian thi công gi m đi và tính kinh t đ c c i thi n đáng k Ngoài ra còn có các ph ng pháp m i đ c nghiên c u nh rung h n h p, đâm xuyên, b m cát…

gi i pháp phù h p có liên quan./

Ch ng 2 CÁC PH NG PHÁP X LÝ KHI XÂY D NG CÔNG TRÌNH TRÊN N N

T Y U 2.1 Gi i thi u chung

Các ph ng pháp x lý n n đ t y u g m nhi u lo i, c n c vào đi u ki n đ a

ch t, nguyên nhân và đòi h i v i công ngh kh c ph c K thu t c i t o n n đ t y u thu c l nh v c đ a k thu t, nh m đ a ra các c s lý thuy t và ph ng pháp th c t

đ c i thi n kh n ng t i c a đ t sao cho phù h p v i yêu c u c a t ng lo i công trình khác nhau

V i các đ c đi m c a đ t y u nh trên, mu n đ t móng công trình xây d ng trên n n đ t này thì ph i có các bi n pháp k thu t đ c i t o tính n ng ch u l c c a

nó N n đ t sau khi x lý g i là n n nhân t o

Vi c x lý khi xây d ng công trình trên n n đ t y u ph thu c vào đi u ki n

nh : c đi m công trình, đ c đi m c a n n đ t, giá thành công trình… V i t ng

đi u ki n c th mà l a ch n các bi n pháp x lý h p lý Có nhi u bi n pháp x lý khi g p n n đ t y u, d i đây lu n v n xin gi i thi u m t s gi i pháp c th

2.2 Ph ng pháp làm ch t đ t trên m t b ng c h c

Làm ch t b ng ph ng pháp c h c là m t trong nh ng ph ng pháp đ c

s d ng t lâu trên th gi i B n ch t c a ph ng pháp là dùng các thi t b c gi i

nh xe lu, búa đ m, máy đ m rung đ làm ch t đ t Các y u t chính nh h ng

đ n kh n ng làm ch t đ t g m đ m c a đ t, công đ m h p lý, thành ph n h t, thành ph n khoáng hoá, nhi t đ c a đ t, ph ng th c tác d ng t i tr ng làm

ch t đ t c n xác đ nh đ m t t nh t ng v i giá tr kh i l ng th tích khô l n nh t,

do đ c đ m ch t nên các ch tiêu v đ b n c a đ t t ng lên đáng k Tính bi n

d ng và tính th m gi m đi

Hi n nay ph ng pháp này đ c s d ng r ng rãi trong xây d ng đ ng giao thông, sân bay, các công trình thu l i, xây d ng dân d ng và công nghi p Các ph ng pháp làm ch t trên m t b ng ph ng pháp c h c th ng dùng là làm

ch t đ t b ng đ m r i, đ m l n và đ m rung

Ph ng pháp đ n gi n nh t là đ m n n b m t, có th áp d ng cho c công trình đ t đ p m i l n n n t nhiên Tuy nhiên, khi tác d ng t i tr ng lên n n đ t, ch

đi r i l i nhi u l n t đ cao 10 đ n 40m Ph ng pháp này gây ra sóng xung kích

và làm ch t đ t h t thô không bão hoà Còn v i đ t bão hoà thì sóng xung kích có

th gây ra hi n t ng hoá l ng đ t cát - t ng t nh cát ch y, sau đó đ t c k t và

đ c đ m ch t nhanh Các nhân t nh h ng đ n ph ng pháp này g m có công

đ m (kh i l ng và chi u cao r i c a đ m), s l n đ m r i (th ng t 3 đ n 10 l n)

và kho ng cách đ m r i trên m t đ t (5 đ n 15 m) Cu i cùng b m t đ t xu t hi n nhi u h l n, các h này s đ c l p kín b ng cát và đ m ch t ho c san ph ng b

m t t i ch

* u nh c đi m c a ph ng pháp

Ph ng pháp đ m đ ng có th đ m ch t đ t đ sâu 5m, th ng đ c dùng cho nh ng công trình có quy mô v a ph i và s d ng các thi t b thông th ng (c n

c u, kh i đ m b ng thép ho c gang)

2.2.2 Làm ch t đ t b ng ph ng pháp đ m l n

*N i dung ph ng pháp

Dùng đ m l n, xe lu đ làm ch t đ t Ph ng pháp này th ng đ c s d ng khi làm đê, đ p Tu thu c vào tr ng l ng xe lu và s l n đ m mà chi u sâu làm

ch t đ t có th đ t (0,5÷0,6)m Khi dùng đ m l n có m t nh n, do chi u dày l p đ t

đ c đ m nh nên hi u su t đ m th ng th p, ch t l ng đ m không đ u

* u nh c đi m c a ph ng pháp

Ph ng pháp đ c s d ng r ng rãi khi xây d ng công trình trên n n đ p m i,

t n d ng đ c toàn b đ t n n thiên nhiên i v i các công trình đ p b ng đ t có quy mô l n dùng đ m l n m t nh n là không hi u qu i v i các lo i đ t dính

d ng c c thì dùng đ m l n chân dê mang l i hi u qu cao h n, ch t l ng đ m đ u

h n và t o ra m t nháp liên k t t t gi a các l p đ t đ m v i nhau Hi n nay, ng i

ch n đ ng c ng t ng lên

2.3 2 Ph ng pháp nén ch t đ t b ng thu ch n

*N i dung ph ng pháp

V a phun n c, v a t o ch n đ ng tác d ng vào cát Khi đó l c dính gi a các

h t gi m đi, các h t l n s l ng xu ng còn các h t nh s n i lên, hình thành chuy n

đ ng xo n c làm phát sinh c p ph i h t m i và nh v y s hình thành c p ph i t t

nh t c a đ t tr ng thái nén ch t

thi công nén ch t đ t b ng ph ng pháp thu ch n, ng i ta đóng vào trong đ t nh ng ng thép đ ng kính (19÷25)mm và có đ u nh n, ph n ng d i dài kho ng (50÷60)cm, có đ c l xung quanh v i đ ng kính (5÷6)mm L i d ng

s c n c cao áp đ đ a ng thép và máy ch n đ ng đ n đ sâu thi t k và cho máy

ch n đ ng làm vi c, nén ch t đ t t d i lên trên, m i đo n làm ch t th ng (30÷40)cm trong kho ng th i gian (40÷120) giây Sau khi làm ch t đ c l p th

nh t thì l i nâng máy đ m lên làm ch t l p th hai và nh v y l n l t cho đ n khi lên đ n m t đ t

Hình 2.2 S đ thi t b nén ch t đ t b ng thu ch n

* u nh c đi m c a ph ng pháp

i v i n n cát nhân t o có chi u dày c n nén ch t l n thì ng i ta dùng

ph ng pháp thu ch n

2.4 Ph ng pháp gia c n n b ng thi t b tiêu n c th ng đ ng

Bi n pháp này ch y u áp d ng cho các n n đ t lo i sét y u có h s th m

nh Nh ng n n đ t nh v y thì quá trình c k t c n nhi u th i gian

B n ch t c a ph ng pháp là dùng các thi t b tiêu n c th ng đ ng k t h p

v i t i tr ng ngoài làm cho n c l r ng trong n n đ t thoát ra theo ph ng ngang

v phía các thi t b tiêu n c, sau đó ch y t do h ng ra ngoài Quá trình này làm cho chi u dài đ ng th m đ c rút ng n và gi m th i gian hoàn toàn c k t

Ph ng pháp này g m có các thi t b tiêu n c th ng đ ng là gi ng cát, c c cát, b c

th m và các thi t b tiêu n c th ng đ ng ch t o s n

Hi n nay, các thi t b tiêu n c th ng đ ng đang đ c s d ng r ng rãi trong n c c ng nh trên th gi i

Bi n pháp đ c s d ng nhi u nh t hi n nay là dùng b c th m đ gia c n n

đ t y u trong xây d ng công trình giao thông, xây d ng dân d ng nh nhi u đo n

đ ng tránh qua th xã, th tr n trên qu c l 1A đã s d ng b c th m và cho hi u

qu r t cao

Tuy nhiên, vi c s d ng các thi t b tiêu n c th ng đ ng c ng có nh ng u

nh c đi m riêng [6]

Hình 2.3 a, Thi công c c cát; b, B c th m đ ng

2.5 Ph ng pháp gia c n n b ng n ng l ng n

B n ch t c a ph ng pháp là s d ng n ng l ng n đ nén ch t đ t Trong

ph m vi b m t và chi u dày c a l p đ t y u c n c i t o, đ t các qu mìn theo

m ng l i tam giác đ u Khi mìn n đ ng lo t, nh ng gi ng đ c n ng l ng n

t o s nén đ t ra xung quanh gi ng, kích th c và kho ng cách gi a các gi ng đ c tính toán đ đ m b o nén ch t đ t đ n đ ch t c n thi t m t cách t ng đ i Sau khi

n , các gi ng đ c l p và làm ch t l i b ng cát hay các v t li u thô khác S c ch u

t i c a đ t n n đ c t ng lên có th đ n thu n nh s c n ép làm cho các h t đ t

đ c s p x p ch t xít l i và c ng có th do quá trình c k t th m qua các gi ng cát khi đi u ki n đ a ch t công trình cho phép

th b trí đ ng th m th ng đ ng đ t ng t c đ c k t Ph ng pháp này th ng dùng đ x lý n n đ ng đ p trên n n đ t y u Ph ng pháp b c th m (PVD) có tác

d ng th m th ng đ ng đ t ng nhanh quá trình thoát n c trong các l r ng c a đ t

y u, làm gi m đ r ng, đ m, t ng dung tr ng K t qu là làm t ng nhanh quá trình

c k t c a n n đ t y u, t ng s c ch u t i và làm cho n n đ t đ t đ lún quy đ nh trong th i gian cho phép Ph ng pháp b c th m có th s d ng đ c l p, nh ng trong tr ng h p c n t ng nhanh t c đ c k t, ng i ta có th s d ng k t h p

đ ng th i bi n pháp x lý b ng b c th m v i gia t i t m th i, t c là đ p cao thêm

n n đ ng so v i chi u dày thi t k 2 ÷ 3m trong vài tháng r i s l y ph n gia t i đó

đi th i đi m mà n n đ ng đ t đ c đ lún cu i cùng nh tr ng h p n n đ p không gia t i

B c th m đ c c u t o g m 2 ph n: Lõi ch t d o (hay bìa c ng) đ c bao ngoài b ng v t li u t ng h p (th ng là v i đ a k thu t Polypropylene hay Polyesie

L p v i đ a k thu t b c ngoài là Polypropylene và Polyesie không d t hay v t

li u gi y t ng h p, có ch c n ng ng n cách gi a lõi ch t d o và đ t xung quanh,

đ ng th i là b ph n l c, h n ch cát h t m n chui vào làm t c thi t b Lõi ch t d o

có 2 ch c n ng: V a đ l p bao b c ngoài và t o đ ng cho n c th m d c chúng ngay c khi áp l c ngang xung quanh l n N u so sánh h s th m n c gi a b c

th m PVD v i đ t sét bão hòa n c cho th y r ng, b c th m PVD có h s th m (K=1x10-4m/s) l n h n nhi u l n so v i h s th m n c c a đ t sét (K=10x10-

5m/ngày đêm) Do đó, các thi t b PVD d i t i tr ng nén t c th i đ l n có th ép

n c trong l r ng c a đ t thoát t do ra ngoài [6]

Hình 2.4 Gia c n n b ng v i a k thu t - B c th m

2.7 Ph ng pháp gia c n n b ng ch t k t dính

B n ch t c a các ph ng pháp này là đ a vào n n đ t các v t li u k t dính nh