Kỹ thuật xử lý nền đất yếu bằng phương cố kết chân khôngVACUUM CONSOLIDATION FOR SOFT SOILS Chung: Năm 1952 Dr. W. Kjellman đã giới thiệu khái niệm “gia tải trước bằng hút chân không” tại Đại học Địa chất Hoàng gia ở Thụy Điển như là một phương pháp hiệu quả để gia cố nền đất yếu. Năm 1957, kỹ thuật này được sử dụng trong xây dựng mở rộng đường băng ở sân bay Philadelphia với áp lực hút chân không dưới 0.5 bar. Nguyên lý cố kết chân không giống như phương pháp cổ điển của Terzaghi về ứng suất có hiệu cho đất bão hòa hoàn toàn là sự thay đổi ứng suất có hiệu Δσ’ bằng với sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng (Δu’) trong khi ứng suất tổng σt vẫn giữ nguyên. Khi áp lực nước lỗ rỗng giảm đi, ứng suất có hiệu tăng. Kết quả là làm tăng sức chống cắt của đất và giảm thể tích của đất.
Trang 1TIỂU LUẬN MÔN HỌC
KỸ THUẬT XỬ LÝ NỀN TRÊN ĐẤT YẾU
Tên bài báo:
CỐ KẾT CHÂN KHÔNG CHO ĐẤT YẾU
(VACUUM CONSOLIDATION FOR SOFT SOILS)
tác giả: Ir KENNY YEE & Er TAN TENG WEE
GVHD : PGS.TS LÊ BÁ VINH TRÌNH BÀY: NGUYỄN VĂN DIỆN
Trang 2NỘI DUNG TRÌNH BÀY
1 Nguyên lý cố kết chân không
2 Điều kiện công trường để tiến hành xử lý nền bằng
cố kết chân không
3 Kết quả
4 Kết luận
Trang 31 NGUYÊN LÝ CỐ KẾT CHÂN KHÔNG
Năm 1952 Dr W Kjellman đã giới thiệu khái niệm
“gia tải trước bằng hút chân không” tại Đại học Địa chất Hoàng gia ở Thụy Điển như là một phương pháp hiệu quả để gia cố nền đất yếu
Năm 1957, kỹ thuật này được sử dụng trong xây dựng mở rộng đường băng ở sân bay Philadelphia với
áp lực hút chân không dưới 0.5 bar
Trang 41 NGUYÊN LÝ CỐ KẾT CHÂN KHÔNG
Trong những năm thập niên 60 thế kỷ 20, các kỹ sư của các công ty Mỹ được khảo sát tính khả thi của việc áp dụng gia cố nền bằng hút chân không đến đất bồi Các nghiên cứu khác nhau về gia cố nền bằng hút chân không vẫn tiếp tục trong 2 thập kỷ tới.
Gần đây với nhiều kỹ thuật bịt kín mới bằng vải địa kỹ thuật không thấm nước và tính cơ động của máy bơm nước, Gia
cố nền bằng hút chân không đã chấp nhận như là phương pháp thay thế hoặc tải phụ thêm cho tải đắp bề mặt.
Trang 51 NGUYÊN LÝ CỐ KẾT CHÂN KHÔNG
Nguyên lý cố kết chân không giống như phương pháp cổ điển của Terzaghi về ứng suất có hiệu cho đất bão hòa hoàn toàn là sự thay đổi ứng suất có hiệu Δσ’ bằng với sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng (-Δu’) trong khi Δu’) trong khi ứng suất tổng σt vẫn giữ nguyên Khi áp lực nước lỗ rỗng giảm đi, ứng suất có hiệu tăng Kết quả là làm tăng sức chống cắt của đất và giảm thể tích của đất
Trang 61 NGUYÊN LÝ CỐ KẾT CHÂN KHÔNG
Hình 1 Nguyên lý cố kết chân không
Trang 71 NGUYÊN LÝ CỐ KẾT CHÂN KHÔNG
Hình 2 Biểu đồ lộ trình ứng suất trung bình có hiệu và ứng suất lệch
Trường hợp cố kết chân không, trạng thái ứng suất cuối cùng nằm ở dưới đường Ko Nó gây ra chuyển vị nén ngang vào trong nền đất đắp vừa tăng lực dính trong lớp thoát nước, vừa ổn định cho nền đất yếu bão hòa.
Trang 82 ĐIỀU KIỆN CÔNG TRƯỜNG
Năm 1994, bến cảng Kuching bắt đầu xây dựng bến nước sâu ở Kampung Senari, Sarawak Nó là 1 bến tàu ven sông dài khoảng 12km từ cửa sông Sungai Sarawak
Là cầu tàu được thiết kế trên đảo với chiều sâu mực nước là 11m để cho khoảng 20000 thuyền lớn neo đậu.Đia chất khu vực này gồm lớp trầm tích phù sa trên lớp
đá phiến silic, đá gabbro với filic mịn và metahaloisit có
bề dày trong khoảng 20m đến 30m
Chủ dự án yêu cầu cảng này phải hoàn thành đầu năm
1998 Nhận thức được tính cấp bách của dự án, công tác gia cố nền bằng phương pháp gia tải kết hợp với bấc thấm đã được thực hiện
Trang 92 ĐIỀU KIỆN CÔNG TRƯỜNG
Trang 102 ĐIỀU KIỆN CÔNG TRƯỜNG
Hình 4 Mặt cắt khu vực gia cố nền bằng cố kết chân không
Phương pháp cố kết đất bằng hút chân không được thực hiện ở cao trình RL +7.0m Áp lực hút chân không thiết
kế là 0.6 bar được sử dụng vừa nén cố kết vừa ổn định cho nền đất Hệ số an toàn chống trượt đã được tính toán trong suốt quá trình tính toán là 1.6
Trang 112 ĐIỀU KIỆN CÔNG TRƯỜNG
Hình 5 Lắp đặt thiết bị cố kết chân không
Trang 122 ĐIỀU KIỆN CÔNG TRƯỜNG
Hình 6 Biểu đồ cố kết chân không Menard
Trang 132 ĐIỀU KIỆN CÔNG TRƯỜNG
Hình 7 Thông số cố kết của đất
Đất có độ ẩm trung bình là 60% Giới hạn dẻo và giới hạn nhão theo
thứ tự là 20% và 70%
Trang 142 ĐIỀU KIỆN CÔNG TRƯỜNG
Hình 8 Giá trị sức chống cắt của đất
Trang 153 KẾT QUẢ
Hình 9 Biểu đồ áp lực chân không theo thời gian
Trang 163 KẾT QUẢ
Hình 10 Biểu đồ độ lún theo thời gian
Đầu đo nghiêng được lắp đặt bên ngoài ranh giới khu vực
xử lý hút chân không, cách mương ở biên từ 2m đến 3m giá trị chuyển vị nén vào trong khu vực xử lý chân không từ 3-Δu’) trong khi 5cm
Trang 173 KẾT QUẢ
Hình 11 Giá trị cường độ cắt cánh trung bình theo độ sau ở 3 zone
sau khi cố kết chân không
Trang 183 KẾT QUẢ
Hình 12 Giá trị độ lún cố kết theo thời gian ở các khu vực
sau khi đắp đất 12 tháng
Trang 193 KẾT QUẢ
Hình 13 Bảng giá trị chuyển dịch ngang của đất nền
Hình 13 Độ gia tăng cường độ cắt cánh ở các khu vực đắp đất.
Trang 20Áp lực chân không đạt 0.7bars tương đương 3.5-Δu’) trong khi 4m đất đắp trong khoảng thời gian cố kết chân không 2 tháng.
Trang 213 KẾT LUẬN
Độ lún và độ gia tăng sức chống cắt của đất trong khoảng
2 tháng hút chân không gần tương tương với độ lún và độ gia tăng sức chống cắt khi gia tải với lưới bấc thấm và tải chất thêm 1.5m trong thời gian cố kết 12 tháng.
Sử dụng cố kết chân không cho giá trị chuyển vị ngang chỉ bằng 10 -Δu’) trong khi 15% so với giá trị chuyển vị ngang khi gia tải đất đắp kết hợp bấc thấm.
