BAO CAO DE TAI - CCOC XI MANG DAT

Bằng cách phân tích độ lún, sự phân bố ứng suất và đánh giá ổn định của nền trong các công trình thực tế theo các tiêu chuẩn khác nhau Thụy Điển, Nhật Bản, Trung Quốc và TCXDVN 385 : 20

Trang 1

TIỂU LUẬN

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CỘT ĐẤT

TRỘN XI MĂNG ĐỂ GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU

GVHD : Ths VÕ VĂN ĐẤU HỌC VIÊN : PHAN MẠNH HIỀN 13090077 : THẠCH SÔPHIA 13090091

Trang 2

ĐẶT VẦN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Tại Việt Nam, hiện nay cột đất trộn xi măng được sử dụng khá phổ biến Tuy nhiên, tiêu chuẩn của Việt Nam hướng dẫn về công nghệ cột đất trộn xi măng vẫn chưa thực sự hoàn chỉnh TCXDVN 385: 2006 "Phương pháp gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng" vừa mới ban hành tháng 12/2006 chưa có hướng dẫn cụ thể về tính toán thiết kế cột đất xi măng.

Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu tính toán hợp lý cột đất trộn xi măng để gia cố nền đất yếu Bằng cách phân tích độ lún, sự phân bố ứng suất

và đánh giá ổn định của nền trong các công trình thực tế theo các tiêu chuẩn khác nhau (Thụy Điển, Nhật Bản, Trung Quốc và TCXDVN 385 : 2006…)

Tuy nhiên do thời gian có hạn nên chỉ phân tích những số liệu công trình thực tế thu thập được ta tiến hành tính toán xác định độ lún của nền đất gia cố CDM cho công trình trên bằng cách sử dụng các công thức lý thuyết theo các quy trình tính toán khác nhau (Thụy Điển, Nhật Bản, Trung Quốc…)

Trang 3

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

 Vấn đề nghiên cứu và ứng dụng gia cố nền đất yếu bằng cột đất trộn xi măng (CDM) trên thế giới và ở Việt Nam:

 Giới thiệu về gia cố nền đất yếu bằng cột đất trộn xi măng (CDM).

 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN, SỰ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT VÀ ỔN ĐỊNH CỦA NỀN GIA CỐ CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG

Trang 5

I Vấn đề nghiên cứu và ứng dụng gia cố nền đất yếu bằng cột đất trộn xi măng (CDM) trên thế giới và ở Việt Nam:

Trang 6

II Giới thiệu về gia cố nền đất yếu bằng cột đất trộn xi măng (CDM).

 Cường độ đất sau gia cố từ 100÷10000 kPa.

 Phân loại theo chất kết dính và phương pháp trộn

 Cải thiện các đặc trưng chịu lực của đất.

Trang 7

2.2 Các phương pháp bố trí cột đất trộn xi măng.

Trang 8

2.3 Sơ lược về phương pháp thi công

 Thi công cột CDM/cột vôi theo phương pháp trộn sâu được chia thành các bước như sau:

Bước 1: Định vị tim cột

Bước 2: Khoan phun tạo cột Vận hành máy

cho mũi khoan xoay đi xuống đất

Bước 3: Khi mũi khoan đạt độ sâu thiết kế thì

cho mũi khoan quay ngược lại và rút mũi khoan lên đồng thời phun chất gia cố vào trong đất bằng khí nén thông qua lỗ ở đầu mũi trộn

Trang 9

2.3 Sơ lược về phương pháp thi công

Trang 10

2.3.1 Phương pháp trộn khô

Là quá trình gồm xáo tơi đất bằng cơ học tại hiện trường và trộn bột xi măng khô với đất (có hoặc không có phụ gia)Quy trình thi công gồm các bước sau:

 Định vị thiết bị trộn

 Xuyên đầu trộn xuống độ sâu thiết kế đồng thời phá tơi đất

 Rút đầu trộn lên đồng thời phun xi măng vào đất

 Đầu trộn quay và trộn đều xi măng với đất

 Kết thúc một lần thi công

Trang 11

2.3.1 Phương pháp trộn ướt

Là quá trình gồm xáo tơi đất bằng cơ học tại hiện trường và trộn vữa xi măng gồm nước, xi mănng với đất (có hoặc không có phụ gia)

Quy trình thi công gồm các bước sau:

 Định vị thiết bị trộn

 Xuyên đầu trộn xuống độ sâu thiết kế đồng thời phá tơi đất

 Rút đầu trộn lên đồng thời phun xi măng và nước vào đất

 Đầu trộn quay và trộn đều xi măng, nước với đất

 Kết thúc một lần thi công

Trang 12

2.4 Các ứng dụng chính của cột CDM

 Gia cố nền đường, nền nhà xưởng,

 Giữ ổn định cho mái dốc

Trang 13

2.5 Ưu khuyết điểm khi xử lý nền đất yếu bằng cột CDM

2.5.1 Ưu điểm:

 Chất lượng cao: Quá trình trộn lẫn đều, đồng nhất tạo

ra cột đất-ximăng trong nền đất với hiệu quả rất cao Dễ dàng san phẳng mặt bằng công trình, làm sạch đầu cột

 An toàn khi thi công: Ít nguy hiểm trong vận hành, giảm thiểu lao động

 Nhanh chóng đem lại thuận lợi về cho công trình: Hiệu qủa nhanh, chu kỳ thi công ngắn, đơn giản và tiết kiệm được nhiều nguyên liệu, thời gian lao động, vận chuyển

 Ứng dụng kép: Công nghệ cột đất gia cố ximăng được sử dụng rộng rãi cho nhiều loại đất: cát, sét có độ dẻo cao, đất nhiều mùn

Trang 14

2.5.1 Ưu điểm:

 Không gây ô nhiễm đối với các công trình xung quanh: Không gây chấn động nền đất hay gây tiếng ồn; Quy trình không gây chất thải; Không gây ô nhiễm với nước ngầm hay vùng nước lân cận; Không

bị các trường hợp xâm thực do nước ngầm, muối khoáng, axít hữu cơ và vô cơ, nước biển, …

 Cột đất ximăng không bị phình trướng sau khi thi công

 Nền đất xung quanh cột không bị chèn, phá lệch gây ảnh hưởng xấu đến các nhà lân cận

Trang 15

2.5.2 Khuyết điểm:

Tuy nhiên việc áp dụng giải pháp cột đất trộn xi măng

vào Việt Nam hiện nay cũng còn gặp nhiều khó khăn:

 Việc làm chủ công nghệ hầu như do nước ngoài thực hiện

 Vì là công nghệ mới nên tiêu chuẩn Việt Nam hướng dẫn chưa thực sự hoàn chỉnh

 Các công trình đã thực hiện chủ yếu được thiết kế bằng các quy trình của nước ngoài như Thụy Điển, Trung quốc và Nhật Bản

Trang 16

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN, SỰ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT VÀ ỔN ĐỊNH CỦA NỀN GIA CỐ CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG

I Độ lún

1.1 Tính toán theo quy trình Thụy Điển:

Độ lún tổng

S= S 1 + S 2

Trang 17

CHƯƠNG 2

1.2 Tính toán theo quy trình Thượng Hải – Trung Quốc

Độ lún tổng S= S 1 + S 2

1.3 Tính toán theo quy trình Nhật Bản

Công thức xác định độ lún theo quy trình của Nhật Bản giống với công thức theo quy trình của Thụy Điển

Độ lún S2 của nền đất yếu bên dưới mũi cột được tính toán theo phương pháp cộng lớp phân tố.

Trang 19

CHƯƠNG 2

II Sự phân bố tải trọng trong nền gia cố bằng cột đất trộn xi măng.

2.1 Cơ chế phân bố tải trọng

Sự phân bố ứng suất trong nền gia cố CDM được xác định theo các hệ số sau:

Trang 20

CHƯƠNG 22.2 Các phương pháp lý thuyết xác định hệ số phân bố tải trọng

2.2.1 Tiêu chuẩn Anh BS8006 (1995)

Trang 21

CHƯƠNG 22.2 Các phương pháp lý thuyết xác định hệ số phân bố tải trọng

2.2.2 Phương pháp của Terzaghi (1943)

2.2.3 Phương pháp Hewlett và Randolph (1988)

Trang 23

Ngoài ra, các công thức trên chưa xét đến ảnh hưởng của mô đun biến dạng, lực dính, … của bản thân nền đất đắp đến sự phân bố ứng suất trong nền gia cố.

Trang 24

CHƯƠNG 2III Ổn định của nền khi gia cố bằng cột đất trộn xi măng Phương pháp đánh giá ổn định nền của Matsuo

Trang 25

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH, TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN CỦA NỀN GIA CỐ BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG.

I Tính toán độ lún của nền gia cố bằng cột đất trộn xi măng cho công trình cụ thể.

1.1 Giới thiệu về công trình

Công trình Cảng SP-PSA được xây dựng năm 2007-2008 tại khu vực Cái Mép Thị Vải tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Việc sử dụng cột CDM gia cố nền như hình bên dưới:

Trang 26

1.2 Số liệu địa chất công trình

Trang 27

1.3 Tính toán độ lún của công trình bằng phương pháp giải tích 1.3.1 Theo quy trình của Thụy Điển

Vậy độ lún S 1 =5,83 cm

Độ lún S2 :

Vậy độ lún S 2 =3,84 cm

Độn lún tổng cộng: S=S 1 +S 2 = 5,83+3,84=9,67 cm

Trang 28

1.3 Tính toán độ lún của công trình bằng phương pháp giải tích

1.3.2 Theo quy trình của Trung Quốc

Trang 29

1.3 Tính toán độ lún của công trình bằng phương pháp giải tích 1.3.3 Theo quy trình của Nhật Bản

Độ lún xác định theo quy trình của Nhật Bản bằng với độ lún xác định theo quy trình của Thụy Điển: S =9,67 cm

Trang 30

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

 Độ lún của phần gia cố CDM theo quy trình tính toán của Trung Quốc (9,76 cm) lớn hơn so với độ lún xác định theo quy trình tính toán của Thụy Điển và Nhật Bản

(9,67 cm) Nguyên nhân dẫn đến sự sai khác này là do trong quy trình tính toán của Trung Quốc có xét đến

ảnh hưởng của ứng suất phụ thêm do trọng lượng bản thân của cột đất trộn xi măng và đất xung quanh làm cho ứng suất gây lún tại mũi cột lớn hơn so với ứng suất gây lún tại đỉnh cột, dẫn đến độ lún cũng lớn hơn Tuy nhiên sự sai khác này rất nhỏ chỉ khoảng 1%

 Độ lún của phần đất không gia cố bên dưới mũi cột theo quan điểm của cả 3 quy trình giống nhau, đều quy về móng khối quy ước và tính theo phương pháp lớp phân

tố cộng lún

Trang 31

 Tuy nhiên, trong cả 3 quy trình tính toán chưa xét đến

độ giảm của ứng suất gây lún theo chiều sâu, thông số này phụ thuộc vào kích thước bề mặt nền gia cố và chiều sâu xử lý cột CDM

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	771,02 KB