Tính toán thiết kế nền đường đắp trên đất yếu bằng đường thấm thẳng đứng

Xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm, xử lý nền đất yếu bằng giếng cát, xử lý nền đất yếu bằng cọc cát, xử lý nền đường đắp, thi công bấc thấm, xử lý nền đường đắp trên đất yếu, công trình trên đất yếu, công trình trên đất yếu theo điều kiện của Việt Nam

Trang 1

Ngày hoàn thành : March 20, 2017

I Tiêu chuẩn thiết kế:

I.1 Cấp hạng kỹ thuật của đ-ờng : 60 km/h

I.3 Các yếu tố hình học nền đ-ờng đắp :

6 Chiều cao nền đ-ờng sau lún Htk 6.00 m

I.4 Hệ số kiểm tra độ ổn định theo ph-ơng pháp Bishop Kmin = 1.2 (giai đoạn thi công)

Hệ số kiểm tra độ ổn định theo ph-ơng pháp Bishop Kmin = 1.4 (giai đoạn khai thác)

I.5 Hoạt tải rải đều quy đổi t-ơng đ-ơng với chiều cao đất đắp là : 0.00 m

I.6 Chiều cao gia tải tạm thời Hgt, m 0.00 m

I.7 Chiều cao nền đ-ờng tính toán không gia tải (Hđ+Hpl+Hht) = 7.51 m

I.8 Chiều cao nền đ-ờng tính toán có gia tải (Hđ+Hpl+Hht+Hgt) = 7.51 m

I.9 Các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp nền đ-ờng :

II Các đặc tr-ng địa kỹ thuật của đất yếu:

1 Tên lớp đất yếu Sét dẻo mềm Bùn sét pha Bùn cát pha Cát bụi

5 Dung trọng tự nhiên gtn, kN/m3 17.30 16.90 17.60 16.50

12 Chỉ số nén lún Cc (quá cố kết) 0.31 0.43 0.21

13 Chỉ số nén lún Cs (cố kết bt) 0.05 0.07 0.04

III Hoạt tải xe tính toán: Xe tính toán H30

Chiều cao lớp đất t-ơng đ-ơng lớn nhất của hoạt tải tính toán (m) hx = 0.00 m

I Kiểm toán điều kiện ổn định:

I.1 Kiểm toán ổn định không cho phép nền đ-ờng lún trồi Xác định :

23.27 m 0.89 m

- Xét tỷ số B/h (với h là chiều dày các lớp đất) xác định Nc: 5.14

- áp lực giới hạn bất lợi nhất của nền đất yếu qgh = Nc * Cu min 77.10 kPa

- ứng suất do nền đ-ờng gây ra d-ới tim nền đắp là : 150.20 kPa

Tên công trình

Địa điểm

Lý trình

b kiểm toán nền đắp trong tr-ờng hợp không xử lý

Thiết kế Kiểm tra Chủ nhiệm đồ án

Lựa chọn

để tính

a số liệu thiết kế

SV Nguyễn Viết Tùng

GV Nguyễn Việt Ph-ơng

Dự án xây dựng tuyến đ-ờng A-B Lục Ngạn - Bắc Giang

Từ Km 2+200,00 đến Km 2+650,00

TT

- Bề rộng nền đ-ờng trung bình tính toán Btt =

- Tỷ số B/h =

Lớp đất Chỉ tiêu địa kỹ thuật

Lý trình lỗ khoan

HK 8 - HK 9

Số hiệu lỗ khoan

Trung bình

Trang 2

(Quy trình khảo sát thiết kế nền đ-ờng ô-tô đắp trên đất yếu 22TCN 262-2000)

Kết luận : Nền đ-ờng có khả năng bị lún trồi

I.2 Kiểm toán ổn định không cho phép tr-ợt cục bộ:

Xác định :

Kết luận : Nền đ-ờng có khả năng bị tr-ợt cục bộ

I.3 Kiểm toán ổn định tr-ợt sâu theo ph-ơng pháp Bishop (phần mềm SLOPE/W):

Kết quả tính toán cho hệ số ổn định nhỏ nhất nh- sau:

Kết luận : Nền đ-ờng có khả năng bị tr-ợt sâu

II Tính chiều cao phòng lún :

- Có xét đến sự phân bố thực tế của ứng xuất theo chiều sâu hay không ? (so sánh h và B/2) :

Điều kiện kiểm tra: Shi < 0,5Btt => 26.00 > 11.6325 => Cần kiểm tra

- Tính độ lún cố kết của nền đất yếu d-ới nền đắp theo ph-ơng pháp phân tầng cộng lún các lớp:

Trong đó:

ứng suất tải trọng bản thân dvo dvo = Sgi hi IV.5 22TCN 262-2000

ứng suất tiền cố kết dp Đ-ợc xác định theo phụ lục I, 22TCN 262-2000 ứng suất tải trọng nền đắp Dqi Dpi = I gi Hkgti Đ-ợc xác định theo toán đồ Osterberg, phụ lục II, 22TCN 262-2000

Ta đặt các thông số nh- sau:

Chú ý : Việc tính lún cố kết chỉ thực hiện với chiều sâu ảnh h-ởng của tải trọng nền đắp theo điều kiện sp i

>0,15sv i

+) Góc ma sát F nền đất 22.00 +) Lực dính đơn vị C u của đất đắp nền

+) Tỷ số chiều dày đất yếu tính lún và chiều cao nền 3.24

- Xác định N=Cumin/gH

- Hệ số an toàn kiểm tra tr-ợt cục bộ nội suy đ-ợc là F = 0.60

0.10

- Tra toán đồ Pilot - Moreau

-

Sét dẻo mềm

I/2

3

Chiều sâu

điểm tính toán z (m)

Chiều dày lớp (m)

Tên lớp

2

Dung trọng

tự nhiên gtn , kN/m3

ứng suất tiền cố kết

dp

lớp (m)

Chiều sâu lớp (m)

1

4

tt

ứng suất tải trọng bản thân

dvo

Kiểm tra các lớp đất yếu xem thuộc loại quá cố kết - cố kết tiêu chuẩn [CK] hay thiếu cố kết [TCK]

Chiều sâu

điểm tính toán z (m)

ứng suất tải trọng nền đáp không gia tải Dqi

Kết quả

kiểm tra

Sét dẻo mềm

Bùn sét pha

Bùn cát pha

Cát bụi













 

pi

pi voi Ci voi

pi Si

n i

C C

e

h S

d

d d

d lg 1

1 0

pi

pi voi Ci

voi

pi Si

e

h Sh

d

d d





1

Trang 3

1.67 24.33 23.50 16.50 404.00 402.95 TKC 87.12

0.86 m

- Tính độ lún tức thời (do lún biến hình) của nền đ-ờng đắp không gia tải : ( việc tính toán đ-ợc tiến hành với tim nền đ-ờng)

- Tính độ lún tức thời (do lún biến hình) của nền đ-ờng đắp có gia tải : ( việc tính toán đ-ợc tiến hành với tim nền đ-ờng)

- Độ lún tổng cộng ứng với chiều cao đất đắp tính toán không gia tải H (m) :

1.51

- Độ lún tổng cộng ứng với chiều cao đất đắp tính toán có gia tải H (m) :

Bùn cát pha

Chiều cao đắp phòng lún dự kiến dùng để thử dần khi tính toán :

0.65

Chiều cao đắp H (m)

7.51

Độ lún tổng cộng S (m)

Độ lún tức thời Si (m)

Độ lún cố kết Sc (m)

2

3

7.51

Tên lớp

Độ lún cố kết ứng với chiều cao dất đắp không gia tải tính toán 7.51 m

chiều dày

2

lớp (m) e oi

1

tt

Bùn sét pha

3

4

1

tt

4

7.51 m

Độ lún tổng cộng Sc :

(Với chiều sâu tính lún là 24.33 m)

7.51

(Với chiều sâu tính lún là 24.33 m)

Độ lún tổng cộng Sc :

0.8S

Độ lún cố kết ứng với chiều cao dất đắp có gia tải tính toán 7.51 m

sh1

Sét dẻo mềm

Bùn sét pha

Cát bụi

Sét dẻo mềm Bùn cát pha

Cát bụi

Trang 4

1.51

Kết quả tính toán phòng lún không gia tải Kết quả tính toán phòng lún có gia tải

1 Chiều cao nền đ-ờng đắp thiết kế Htk 6.00 m 1 Chiều cao nền đ-ờng đắp thiết kế Htk 6.00 m

2 Chiều cao phòng lún tính toán Hpl 1.51 m 2 Chiều cao phòng lún tính toán Hpl 1.51 m

3 Chiều cao nền đ-ờng đắp kể cả phòng lún Htk+Hpl 7.51 m 3 Chiều cao nền đ-ờng đắp kể cả phòng lún Htk+Hpl 7.51 m

Các số liệu ban đầu

- Đ-ờng kính t-ơng đ-ơng của bấc thấm d, cm d =(a + b)/2 VI.17 22TCN 262-2000

Trong đó:

- Nhân tố ảnh h-ởng Fr của sức cản bấc thấm:

VI.22 22TCN 262-2000

kh/qw = 0.00001 - 0.001 m-2

0.23 0.001 2.00 2.00

11.52 0.0001 13.98

2 Cv

3.00 m

12.500 5.250 9.300 25.000 15.000 20.000 27.000

58.200 51.000 40.800 30.000 14.500 7.250 11.300 27.000 28.128 25.659 34.111

34.53 m 1.33 m

- Xét tỷ số B/h ( với h là chiều dày các lớp đất) xác định Nc: 5.14

- áp lực giới hạn bất lợi nhất của nền đất yếu qgh = Nc * Cumin 77.10 kPa

Thông số cố kết

- Tỷ số kh/ks

Tên lớp đất

- Tỷ số ds/d

- Kích th-ớc tiết diện bấc thấm :

- Đ-ờng kính t-ơng đ-ơng của bấc thấm d, cm

1

- Sơ đồ bố trí bấc thấm hoặc giếng cát (1 hoặc 2)

- Đ-ờng kính giếng cát d, cm

- Bề dày, m

12.00

- Hệ số cố kết đứng Cvtb, 10-4cm2/s

- Hệ số cố kết ngang Ch, 10-4cm2/s

- Lực dính đơn vị Cu, kPa

- ứng suất tải trọng trong các lớp đất yếu

24.00

Tên lớp đất

- Hệ số cố kết đứng Cv, 10-4cm2/s

Chỉ tiêu cơ lý của đất yếu ở giai đoạn 1

Độ lún tức thời Si (m)

c tính toán xử lý nền đắp bằng đ-ờng thấm thẳng đứng

1- Giếng cát ; 2 - Bấc thấm 2

- Chiều cao nền đắp tính toán Htt, m

- Bề rộng nền đắp tính toán Btk, m

- Xử lý bằng giếng cát hay bấc thấm (1 hoặc 2 )

Độ lún tổng cộng S (m)

Chiều cao đắp phòng lún dự kiến dùng để thử dần khi tính toán :

Chiều cao đắp H (m) Độ lún cố kết Sc (m)

- Chiều sâu cắm bấc theo tính toán

- Khoảng cách giữa các tim bấc hoặc giếng D, cm

`

Các số liệu để tính toán đ-ờng thấm thẳng đứng (PVD,Gieng Cat)

- Nhân tố ảnh h-ởng Fn của khoảng cách

- Nhân tố ảnh h-ởng Fs của sự xáo trộn

- Nhân tố ảnh h-ởng Fr của sức cản bấc thấm

- Tỷ số kh/qw

1- Tam giác ; 2 - Ô vuông

- Chiều sâu cắm bấc do ng-ời thiết kế quyết định

- Góc ma sát trong F , độ

- Góc ma sát trong F sau cố kết, độ

-Độ gia tăng góc ma sát trong F sau cố kết là :

- Lực dính đơn vị Cu sau cố kết, kPa

- Tỷ số B/h =













4

) 1 3 ( ) ln(

n n

n

Fn

d

d k

k

s

h

s 1 ln















w

h r

q

k L

3

2 



Trang 5

Kết luận : Nền đ-ờng có khả năng bị lún trồi 0.99

Xác định :

Kết luận : Nền đ-ờng không bị tr-ợt cục bộ

Kết luận : Nền đ-ờng không bị tr-ợt sâu

- Thời gian cố kết dự kiến : 90 ngày

87 %

- Nhân tố thời gian theo ph-ơng thẳng đứng đ-ợc tính theo công thức: VI.6 22TCN 262-2000

- Nhân tố thời gian Tv : 0.0021

- Độ cố kết theo ph-ơng thẳng đứng Uv : 0.07

- Nhân tố thời gian theo ph-ơng ngang đ-ợc tính theo công thức: VI.12 22TCN 262-2000

- Nhân tố thời gian Th : 0.8636

- Độ cố kết theo ph-ơng ngang Uh : 0.863

4.50 m

Sét dẻo mềm Bùn sét pha Bùn cát pha Cát bụi

28.13 25.66 34.11 87.30 87.30 87.30 87.30

50.68 38.06 52.11

34.53 m 1.33 m

`

- Với :

0.225

+) Lực dính đơn vị C u của đất đắp nền 18.00 +) Tỷ số chiều dày đất yếu tính lún và chiều cao nền

22.00

- Hệ số an toàn kiểm tra tr-ợt cục bộ nội suy đ-ợc là F =

- Tỷ số B/h =

Tên lớp đất yếu

- Độ cố kết sau thời gian 90 ngày U =

22.00

1.55

18.00 7.00

Chiều cao đất đắp :

+) Góc ma sát F nền đất

- Với :

Giai Đoạn 2

0.19

4.67

1.91

+) Lực dính đơn vị C u của đất đắp nền +) Tỷ số chiều dày đất yếu tính lún và chiều cao nền

2 a

tb V v H

t C

T 

2 h h l

t C

T 

Trang 6

87 %

II.1 Xác định độ cố kết theo ph-ơng thẳng đứng U v :

II.2 Xác định độ cố kết theo ph-ơng ngang U h :

6.00 m

Sét dẻo mềm Bùn sét pha Bùn cát pha Cát bụi

50.68 38.06 52.11 116.40 102.00 81.60 60.00 18.50 11.25 15.30 31.00 84.65 55.75 71.58

34.53 m 1.33 m

Xác định :

87 %

II.1 Xác định độ cố kết theo ph-ơng thẳng đứng U v :

Giai Đoạn 3

- Với :

Tên lớp đất yếu

+) Tỷ số chiều dày đất yếu tính lún và chiều cao nền

- Tỷ số B/h =

+) Lực dính đơn vị C u của đất đắp nền

Chiều cao đất đắp :

2.23

3.50

22.00 18.00

0.253

Trang 7

II.2 Xác định độ cố kết theo ph-ơng ngang U h :

D Thời gian thi công của các giai đoạn đắp:

Giai Đoạn 1 Giai Đoạn 2 Giai Đoạn 3 Giai đoạn 4 Giai đoạn 5 Giai đoạn 6

1 - Chiều cao đắp Hđắp 3.00 m 4.50 m 6.00 m

2 - Thời gian đắp đất Tđắp 30 ngày 15 ngày 15 ngày

3 - Thời gian chờ Tchờ 60 ngày 75 ngày 75 ngày

4 - Tổng cộng thời gian thi công T 90 ngày 90 ngày 90 ngày 270 ngày

5 - Độ cố kết đạt đ-ợc U 87 % 87 % 87 %

- Mỗi ngày đắp một lớp với bề dày là : 0.10 m

Các giai đoạn đắp Các thông số đạt đ-ợc

TT

Hđắp= 3.00

Hđắp= 4.50

Hđắp= 6.00

0 1 2 3 4 5 6 7

ngày

Biều đồ đắp nền theo giai đoạn

0.77 m

1.06 m

1.32 m

0.00 m

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

ngày

Biều đồ theo dõi lún theo thời gian

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	478,42 KB