Thuyết minh đánh giá nền đất yếu trên dự án cụ thể, đề xuất phương pháp xử lý nền đất yếu dựa trên điều kiện dự án, đánh giá kết quả xử lý nền đất yếu và đề xuất, kiến nghị Chủ đầu tư công trình các biện pháp thi công cần thiết.
Trang 1MỤC LỤC
Ch−¬ng 1: GIỚI THIỆU CHUNG 2
1.1. TÊN DỰ ÁN, CHỦ ĐẦU TƯ 2
1.2. PHẠM VI DỰ ÁN 2
1.3. QUY PHẠM, QUY TRÌNH VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 2
1.4. QUY MÔ MẶT CẮT NGANG 3
Ch−¬ng 2: THIẾT KẾ XỬ LÝ ĐẤT YẾU 4
2.3. LỰA CHỌN MẶT CẮT NGANG VÀ CÁC CHỈ TIÊU TÍNH TOÁN .6
2.4. LỰA CHỌN BIỆN PHÁP XỬ LÝ 6
2.5. KẾT QUẢ THIẾT KẾ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 6
2.6. CÁC QUY ĐỊNH KỸ THUẬT 7
2.7. Thi công 10
Ch−¬ng 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 12
3.1. Kết luận 12
3.2. Kiến nghị 12
Trang 2THUYẾT MINH XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
Công trình: ĐƯỜNG TÂN TẬP - LONG HẬU (ĐOẠN TỪ ĐIỂM GIAO VỚI ĐƯỜNG ẤP 3 LONG HẬU ĐẾN SÔNG RẠCH DỪA)
1.1 TÊN DỰ ÁN, CHỦ ĐẦU TƯ
đường ấp 3 Long Hậu đến sơng Rạch Dừa)
Hình thức điều hành : Chủ đầu tư trực tiếp quản lý điều hành dự án
1.2 PHẠM VI DỰ ÁN
- Địa điểm xây dựng: huyện Cần Giuộc, Tỉnh Long An
- Phạm vi nghiên cứu của đoạn tuyến này bao gồm phần tuyến đường và các cống trên tuyến với tổng chiều dài tồn tuyến là 2,319.89m
- Điểm đầu cơng trình tại: Giáp sơng Rạch Dừa (cuối dự án cầu rạch Dừa, Km12+755.00) thuộc xã Long Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An
- Điểm cuối cơng trình tại: Đường lộ ấp 3 hay đường Long Hậu, đường nhựa hiện hữu thuộc xã Long Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An
1.3 QUY PHẠM, QUY TRÌNH VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ơ tơ đắp trên đất yếu 22 TCN 262 - 2000
- Đường ơ tơ - Yêu cầu thiết kế TCXDVN 4054:2005
- Quy trình thiết kế xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm trong xây dựng nền đường 22 TCN
Trang 3- Tài liệu tham khảo: Sổ tay, quy trình của nước ngoài
- Hạng mục xử lý nền đất yếu được tính toán thiết kế theo hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công của tuyến đường
1.4 QUY MÔ MẶT CẮT NGANG
- Mặt cắt ngang xử lý đất yếu được xác định như sau:
Trang 4+ Đoạn nền đường đắp thông thường : ΔS ≤ 30 cm
+ Đoạn nền đường có cống hoặc đường dân sinh chui dưới : ΔS ≤ 20 cm
+ Đoạn nền đường gần mố cầu : ΔS ≤ 10 cm
- Tuy nhiên, do đất yếu phân bố quá sâu > 18m Vì vậy, kiến nghị xem xét thêm điều kiện tốc độ lún còn lại không quá 2cm/năm cho các đoạn đã xử lý mà lún dư vẫn vượt các trị số qui định ở trên
2.1.1.2 Độ cố kết
- Đối với đường phố gom cấp III: Theo tiêu chuẩn Đường ôtô - Yêu cầu thiết kế TCVN 4054-2005 thì độ cố kết U ≥ 90%
2.1.2 Kiểm toán ổn định trượt
- Theo quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu (22 TCN 262 - 2000) thì:
+ Hệ số ổn định trong quá trình thi công nền đắp (theo giai đoạn) : Fs ≥ 1,20 ( theo phương pháp Bishop)
+ Hệ số ổn định khi đưa đường vào sử dụng : Fs ≥1.40 (theo phương pháp Bishop)
2.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
2.2.1 Tính lún:
- Tính lún theo phương pháp phân tầng lấy tổng, chiều sâu ảnh hưởng lún được tính đến độ sâu mà tại đó ΔP = 0.15Po (ΔP - ứng suất do tải trọng nền đắp, Po - ứng suất bản thân)
- Tổng lún gồm hai thành phần đó là lún tức thời và lún cố kết giai đoạn sơ cấp Tải trọng gây lún, ngoài tải trọng bản thân nền đắp theo chiều cao thiết kế còn xét đến tải trọng do phần bù lún
- Lún cố kết thứ cấp ( lún từ biến) không xét đến trong đồ án này
- Công tác tính lún được thử lại nhiều lần và chỉ đưa ra kết quả cuối cùng khi thoả mãn
Trang 5điều kiện đã nêu trong quy trình
2.2.2 Kiểm toán ổn định trượt
- Kiểm toán ổn định trượt theo phương pháp Bishop
- Trong quá trình kiểm toán ổn định trượt có xét đến yếu tố tăng cường độ của các lớp đất nền sau từng đợt đắp nền đường
* Công tác kiểm toán ổn định trượt qua các bước sau
− Kiểm toán ổn định trượt trong trường hợp chưa có giải pháp xử lý Nếu các hệ số
ổn định đều đảm bảo Fs ≥1.40 (theo phương pháp Bishop) thì không cần phải kiểm toán thêm cho trường hợp có các giải pháp cải thiện đặc tính nền đất bên dưới Trong trường hợp hệ số ổn định tính toán được không đảm bảo Fs ≥1.40 thì cần phải tiếp tục tiến hành kiểm toán cho nền đắp khi đã có thêm các giải pháp xử lý
− Kiểm toán ổn định trượt trong trong trường hợp đã có giải pháp xử lý (thoát nước thẳng đứng, bệ phản áp, vải địa kỹ thuật.v.v ) ở từng giai đoạn thi công đắp nền, kể
cả khi gia tải
− Kiểm toán ổn định trượt trong từng trường hợp đã có giải pháp xử lý khi đưa công trình vào khai thác
− Công tác kiểm toán ổn định trượt được thử lại nhiều lần và chỉ đưa ra kết quả cuối cùng khi thoả mãn điều kiện đã nêu trong quy trình
2.2.3 Hoạt tải:
Theo quy trình 22 TCN 262 - 2000 hoạt tải được tính theo sơ đồ sau
l B
G n
q =
B = n.b + (n-1).d + e Trong đó:
n: Số xe tối đa có thể xếp trên phạm vi bề rộng nền
đường
l
G: Trọng lượng một xe ( T)
B : Bề rộng phân bố ngang của các xe
l: Phạm vi phân bố tải trọng xe theo hướng dọc (m)
* Đường phố gom đô thị
m T
Trang 62.3 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG
Theo kết quả khoan khảo sát địa chất công trình bước thiết kế bản vẽ thi công
2.4 LỰA CHỌN BIỆN PHÁP XỬ LÝ
- Từ kết quả phân tích trên cho ta thấy nền đường cần được thiết kể xử lý để đảm bảo điều kiện lún cho phép khi đưa vào khai thác sử dụng, đồng thời làm tăng tính ổn định cho nền đường
- Biện pháp xử lý đất yếu được sử dụng dựa trên cơ sở biện pháp xử lý đất yếu được phổ biến trong điều kiện Việt Nam
- Đường được xử lý đất yếu bằng giải pháp sử dụng bấc thấm bố trí theo hình hoa mai (tam giác) khoảng cách @1.3, chiều dài L=13m; kết hợp với gia tải trước nhằm tăng nhanh độ cố kết
- Lớp đệm cát được thay bằng bấc thấm ngang SBD 300 Bấc thấm ngang SBD
T-300 sẽ bố trí nằm giữa 2 hàng bấc thấm đứng PVD, khoảng cách các hàng bố trí bấc thấm ngang SBD sẽ thay đổi tùy theo khoảng cách bố trí bấc thấm đứng PVD Kết nối giữa bấc thấm đứng PVD và bấc thấm ngang SBD bằng kim bấm giấy hoặc cọc tre định vị Bấc thấm ngang bố trí phải đảm bảo phủ hết chiều rộng ngang của đường và kéo dài mỗi bên ra một đoạn khoảng 1.5m ~2m đến vị trí rãnh và tập trung về các hố thu nước đã dự kiến trước, nhằm đảm bảo khả năng thoát nước ra khỏi nền đường nhanh chóng, sơ bộ dự kiến được lưu lượng nước thoát ra từ lỗ rỗng trong đất
2.5 KẾT QUẢ THIẾT KẾ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
- Trên toàn tuyến xử lý đất yếu bằng bấc thấm PVD, chiều dài bấc thấm L=13m, khoảng cách bấc thấm @1.3m Sơ đồ bố trí bấc thấm theo hình tam giác
- Lớp đệm cát được thay bằng bấc thấm ngang SBD 300 Bấc thấm ngang SBD
T-300 sẽ bố trí nằm giữa 2 hàng bấc thấm đứng PVD, khoảng cách các hàng bố trí bấc thấm ngang SBD khoảng cách 1.3m
- Bố trí bấc thấm dọc SBD T-300 theo tuyến đường, có 3 vị trí bấc thấm dọc Bấc thấm dọc sẽ kết nối vào bấc thấm ngang
- Phần gia tải đắp trong một giai đoạn, chiều cao gia tải 3.4m Sau thời gian chờ cố kết 4.5 tháng sẽ dỡ một phần tải dư thừa Trong quá trình đắp gia tải có thể độ lún cố kết
sẽ khác với tính toán nên cần chế độ quan trắc thwujc tế để quyết định thời gian dỡ tải
Trang 72.6 CÁC QUY ĐỊNH KỸ THUẬT
2.6.1 Cát dùng để đắp trả phần đào thay thế
- Dùng cát hạt nhỏ hoặc cát hạt trung đạt yêu cầu dùng làm vật liệu đắp nền đường
2.6.2 Vải địa kỹ thuật:
* Vải địa kỹ thuật không dệt ( dùng ngăn cách và làm tầng lọc ngược)
- Loại không dệt
- Cường độ chịu kéo theo phương dọc/ngang ( ASTM D4595) ≥ 25 kN/m
- Đường kính lỗ lọc (ASTM D4595): O95 ≤0,20 mm và O95 ≤ 0,64.D85, với D85 là đường kính hạt của vật liệu đắp (cát) mà lượng chứa các hạt nhỏ hơn nó chiếm 85%
- Độ dãn dài khi đứt theo phương dọc/ngang (ASTM D 4595) ≤ 65%
- Cường độ chịu xe rách ( ASTM D4533) : ≥ 0,3 kN
- Hệ số thấm ( ASTM D4491) ≥ 0,1 S-1
- Độ bền tia cực tím (ASTM D4355) : Cường độ > 70% sau 3 tháng chịu tia cực tím
2.6.3 Bấc thấm đứng (PVD)
Bấc thấm phải đạt các chỉ tiêu cơ bản sau
- Vỏ, lõi bấc thấm phải đảm bảo không bị nứt vỡ trong suốt quá trình vận chuyển và đặt vào thiết bị
- Thành phần: Lõi polypropylen, vỏ lọc, vải địa kỹ thuật không dệt Polypropylene
- Chiều rộng : 100 ± 0,05 mm
- Chiều dày : ≥ 4 mm
- Kích thước lỗ vỏ lọc (ASTM D4751) : O95 ≤ 0,075 mm
- Hệ số thấm của vỏ lọc (ASTM D4491) : ≥ 1 × 10-4 m/s
- Cường độ chịu kéo (cặp hết chiều rộng bấc thấm) ( ASTM D 4632) :≥ 1,6kN
- Cường độ chịu kéo ứng với độ dãn dài dưới 10% (ASTM D4595) ≥ 1kN/bấc
- Độ giãn dài (cặp hết chiều rộng bấc thấm) ( ASTM D4632) > 20%
- Khả năng thoát nước của bấc thấm với áp lực 350 kN/m2 (ASTM D4716):≥ 60 × 10-6 m3/s
2.6.4 Bấc thấm ngang (SBD)
• Khái quát
- Bấc thấm ngang là loại vật liệu được sử dụng để thoát nước lỗ rỗng và loại vật liệu dạng bản cấu tạo gồm lõi bằng polyvinyl chloride và lớp vỏ lọc bao bọc bên ngoài bằng loại vải polyester không dệt Bản thân lõi và lớp vỏ lọc có kết cấu mềm dẻo
Trang 8và tách biệt nhau Có hai loại kích thước mặt cắt ngang, dày 0.8 cm rộng 30 cm và
rộng 60 cm, chiều dài một cuộn là 50 m
- Nước lỗ rỗng xung quanh bấc ngang sẽ thấm vào bên trong bấc thông qua lớp vỏ
lọc và chảy dọc theo lõi của bấc, sau đó thoát ra ống hoặc kênh thoát
- Ngay cả khi có tải trọng nặng bên trên tác động lên bấc ngang thì mặt cắt thoát
nước của bấc vẫn không suy giảm Sự cố gây tắc nghẽn bên trong bấc ngang gây ra
bởi các hạt đất sẽ không xảy ra Vì vậy nước lỗ rỗng có thể thoát đi một cách nhanh
chóng
- Bằng việc áp dụng các đặc tính trên, bấc ngang có thể được sử dụng cho các mục
đích thoát nước khác (như cống ngầm, lớp lọc, lớp cát đệm …), trong khi việc sử
dụng các cốt liệu tự nhiên như cát hạt to, đá sỏi, v.v … trở nên khan hiếm trong
thời gian gần đây
• Cấu tạo và tính năng của Bấc thấm ngang
- Bấc ngang có cấu tạo gồm lõi nhựa được phủ bằng lớp vải lọc không dệt Lõi này
chịu được áp lực cao và khả năng kháng nén đủ để chịu được tải trọng vật liệu đắp
và quá trình thi công do cấu tạo bởi các lỗ dập nổi đặc biệt trên lõi và cấu tạo này
cho phép thoát nước cao Hơn nữa lớp vải polyester không dệt này có độ bền cao
không bị suy giảm trong môi trường ẩm ướt
Tiêu chuẩn kỹ thuật
- Cấu tạo : gồm 1 tầm thép dày 1cm hình vuông cạnh 50 cm, ở giữa có hàn ống thép
tròn φ27 mm có ren nối ở đầu để nối dần trong thi công Bên ngoài có ống nhựa
Trang 9φ60 mm bảo vệ không cho cần đo lún tiếp xúc với nền đắp, trên đầu có nắp bịt kín tránh các loại vật liệu rơi vào trong ống đo lún
- Bàn đo lún đặt tại các vị trí quy định ( xem trong bản vẽ mặt cắt ngang điển hình
bố trí thiết bị quan trắc) ống đo lún phải luôn luôn thẳng đứng, xe máy thi công không được va chạm
2.6.4.2 Các quan trắc dịch chuyển ngang
- Cọc gỗ kích thước 10 × 10 × 170 cm (có thể dùng cọc bê tông) có đóng đinh để đo, được đóng đúng vị trí ở các mặt cắt quy định (xem trong bản vẽ mặt cắt ngang điển hình bố trí thiết bị quan trắc), xe máy thi công không được va chạm vào
2.6.4.3 Chế độ quan trắc
- Việc quan trắc được tiến hành ngay sau khi lắp đặt, chu kỳ quan trắc đối với tất cả các loại thiết bị quan trắc mỗi ngày 1 lần trong quá trình đắp nền và đắp gia tải Khi ngừng đắp và trong 2 tháng sau khi đắp phải quan trắc mỗi tuần 1 lần, tiếp đó quan trắc hàng tháng cho đến hết thời gian bảo hành và bàn giao cho phí quản lý khai thác đường cả hệ thống quan trắc (để tiếp tục quan trắc nếu cần thiết)
- Nhà thầu bắt buộc dừng thi công, dừng chất tải hoặc dỡ bớt tải khi một trong các trường hợp sau đây xảy ra:
+ Dịch chuyển ngang vượt quá ngày 5mm/ngày
+ Tốc độ lún vượt quá 10 mm/ngày
- Yêu cầu dỡ bớt tải trong trường hợp khi đã dừng chất tải mà tốc độ lún hoặc chuyển vị ngang vẫn tiếp tục tăng, vượt quá giá trị cho phép như qui định ở trên
- Sau khi dừng chất tải, việc đắp lại chỉ bắt đầu ít nhất 1 tuần sau khi các số liệu quan trắc nằm trong giới hạn cho phép nêu trên
- Kết quả quan trắc phải được cập nhật đầy đủ Nhà thầu thi công phải có kỹ sư địa
kỹ thuật đảm trách công tác cập nhật và phân tích số liệu quan trắc, lập hồ sơ quan trắc… và đưa ra các chỉ đạo làm căn cứ quản lý quá trình đắp, thời điểm dỡ tải…
- San ủi vật liệu đắp ngay khi đổ vào công trường
- Tốc độ đắp không được vượt quá 10cm /ngày
- Thường xuyên quan sát xem có nước cố kết thoát ra ngoài không Phải có biện pháp để tạo thuận lợi cho nước cố kết thoát nước chảy ra xa ngoài phạm vi nền
Trang 10đường, khi cần (nếu có ý kiến của phía TVGS thi công) có thể tạo hố tập trung nước và dùng bơm hút đi
- Phải có mốc quan trắc lún và bắt đầu quan trắc lún ngay khi bắt đầu đắp nền đường đắp theo đúng dự kiến trong đồ án thiết kế
- Khi cần thiết có thể lắp đặt các đầu đo áp lực nước lỗ rỗng để theo dõi tốc độ cố kết của đất nền
2.7 Thi công
2.7.1 Các bước thi công
(1) Đào đất yếu tới cao độ thiết kế
(2) Đắp đê bao, tháo khô và dọn mặt bằng đắp cát tạo mặt bằng tới cao độ trải vải địa kỹ thuật, làm rãnh thu nước;
(3) Trải vải địa kỹ thuật ngăn cách R=25KN/m;
(9) Làm sạch bề mặt thi công, lắp đặt thiết bị quan trắc và bắt đầu quan trắc;
(10) Đắp nền và chờ cố kết theo từng giai đoạn;
(11) Đào thi công mặt đường, thi công sàn giảm tải, thi công cọc khoan nhồi mố cầu, các kết cấu khác của mố, cống các loại nếu có
2.7.2 Đê bao và rãnh thu nước:
- Đê bao và rãnh thu nước là các công trình tạm phục vụ thi công, được hiểu bao gồm trong hạng mục thi công xử lý không tính khối lượng cho hạng mục công việc này
- Đê bao được đắp vượt cao độ triều cường tối thiểu 0.2m Đảm bảo ngăn nước trong
và ngoài phạm vi công trường
- Rãnh thu nước bố trí bao quanh khu vực thi công Tại khoảng giữa các đoạn, bố trí
2 hố thu hai bên để thu nước và bơm ra ngoài khi cần thiết hoặc khi có yêu cầu
2.7.3 Vải địa kỹ thuật
- Cao độ thi công (trải) vải địa kỹ thuật được xác định tương đối theo địa hình
- Vải được gấp chồng và khâu nối bằng đường viền kép rộng tối thiểu 50mm, hoặc hai mép vải kế tiếp phải chồng lên nhau tối thiểu 1000mm Các khối lượng gấp chồng và khâu nối không tính trong khối lượng để thanh toán
2.7.4 Các yêu cầu khác
Trang 11- Trong suốt quá trình thi công, việc kiểm tra, đảm bảo thoát nước của bấc thấm ngang phải được thực hiện thường xuyên Trường hợp không thể thoát nước tự nhiên, nước trong phạm vi thi công được gom và bơm ra ngoài, đảm bảo không dâng quá cao độ tự nhiên
- Chỉ sau khi độ lún dư đạt yêu cầu theo kết quả quan trắc thực tế, nền đường mới được đào và thi công các kết cấu khác như cống các loại (nếu có), cọc khoan nhồi tại các vị trí mố cầu
- Kết quả tính toán thực hiện tại các mặt cắt đại diện chỉ mang tính dự báo Số liệu quan trắc lún sẽ được sử dụng làm căn cứ tính khối lượng bù lún thực tế Trong trường hợp số liệu lún thực tế tại chân ta luy không được xác định, trị số lún tại vị trí này được tính bằng 20% trị số lún xác định tại vị trí bàn đo lún tại tim
Trang 12Ch−¬ng 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1 Kết luận
- Tuyến đường nằm trên vùng đất yếu có chiều dầy trung bình 13m-18.0m Đất yếu
ở đây có hệ số rỗng và chỉ số nén lún lớn, khả năng bị nén lún mạnh, sức kháng cắt nhỏ nên các biện pháp xử lý nền đất yếu là cần thiết
- Chi tiết kết quả tính toán xử lý được thể hiện trong Bảng 2 Bảng tổng hợp kết quả thiết kế xử lý nền đất yếu
- Tốc độ đắp và chờ như TVTK kiến nghị đồng thời đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về ổn định lún, ổn định trượt như quy định trong quy trình, cũng như tiến độ thực hiện dự
án
3.2 Kiến nghị
- Biện pháp khống chế tiến trình đắp - gồm tốc độ đắp và các khoảng chờ cần tuân thủ chặt chẽ như qui định trong bản vẽ Trong giai đoạn thi công, tốc độ đắp và thời gian chờ có thể điều chỉnh trên cơ sở tài liệu quan trắc, tuy nhiên cần có sự chấp thuận của TVGS hoặc Kỹ sư thiết kế
- Yêu cầu tuân thủ nghiêm ngặt chế độ đắp và quan trắc trong suốt quá trình thi công
- Tuân thủ chặt chẽ các yêu cầu kỹ thuật quy định ở trong bản vẽ mặt cắt xử lý điển hình
- Trong mọi trường hợp khi thay đổi tiến trình đắp, đắp lại sau khi dừng thi công do
số liệu quan trắc vượt mức cho phép, dỡ tải thi công kết cấu mặt đường, cống các loại nhà thầu thi công cần tính toán và có kết luận cụ thể, trình TVGS hoặc các cơ quan có thẩm quyền phê duyệt trước khi thực hiện
* Một số vấn đề cần lưu ý trong thi công:
- Tuân thủ đúng trình tự thi công từng hạng mục công trình
- Trong phạm vi 20m từ chân taluy nền đắp ra mỗi bên phải san lấp các chỗ trũng (ao, chuôm…) và tuyệt đối không đào lấy đất trong phạm vi đó;
- Cần lưu ý tới tốc độ đắp, chiều cao đắp, thời gian nghỉ như đã quy định trong sơ đồ tiến trình đắp
- Sau khi lắp đặt thiết bị quan trắc phải tiến hành quan trắc ngay để điều chỉnh tiến
