Nghiên cứu tương quan sức chống cắt của thí nghiệm nén ba trục và cắt cánh hiện trường cho một số loại đất sét yếu

TRỤC VÀ CẮT CÁNH HIỆN TRƯỜNG CHO MỘT SỐ LOẠI ĐẤT SÉT YẾU Học viên: Ao Văn Toàn Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông Mã số: 8580205 Khóa: K34 Trường Đại học Bách khoa – Đ

TRƯỜNG CHO MỘT SỐ LOẠI ĐẤT SÉT YẾU

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

Đà Nẵng - Năm 2018

TRƯỜNG CHO MỘT SỐ LOẠI ĐẤT SÉT YẾU

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

Mã số: 85.80.205

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS CHÂU TRƯỜNG LINH

Đà Nẵng - Năm 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

AO VĂN TOÀN

Trước tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô khoa xây dựng cầu đường - Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã truyền đạt cho tôi những kiến thức bổ ích trong suốt hai năm học vừa qua

Tôi xin được tỏ lòng biết ơn và gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Châu Trường Linh người trực tiếp hướng dẫn luận văn, đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi

về kiến thức cũng như phương pháp nghiên cứu, chỉnh sửa trong quá trình thực hiện luận văn này

Sau cùng tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện luận văn

Mặc dù bản thân đã rất cố gắng nhưng luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, tôi rất mong nhận được sự chỉ dẫn, góp ý của quý thầy/cô giáo và tất cả bạn bè./

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

AO VĂN TOÀN

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài: 1

2 Mục tiêu nghiên cứu: 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2

4 Cơ sở dữ liệu và phương pháp nghiên cứu: 2

5 Kết quả đạt được: 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SỨC CHỐNG CẮT KHÔNG THOÁT NƯỚC (SU) CỦA ĐẤT YẾU VÀ CÁC THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ (SU) 4

1.1 Tổng quan: 4

1.2 Sức chống cắt không thoát nước của đất yếu: 7

1.3 Sử dụng Su trong tính toán ổn định công trình trên nền đất yếu: 7

1.3.1 Tính toán ổn định nền đắp trên đất yếu: 7

1.3.2 Tính toán lún nền đắp trên đất yếu: 8

1.4 Phương pháp phân tích thành phần chính (PCA-Principal Component Analysis): 11

1.5 Các thí nghiệm xác định Su trong phòng và hiện trường: 12

1.5.1 Thí nghiệm nén ba trục (sơ đồ UU) và phương pháp xác định giá trị Su [21]: 13

1.5.2 Thí nghiệm cắt cánh hiện trường và phương pháp xác định giá trị Su [20]: 20

1.6 Kết luận chương 1: 28

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU TƯƠNG QUAN GIÁ TRỊ SU CỦA THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC VÀ CẮT CÁNH HIỆN TRƯỜNG CỦA ĐẤT SÉT YẾU TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CỦA CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 29

2.1 Giới thiệu về khu vực nghiên cứu: 29

2.1 1 Giới thiệu về KKT Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi: 29

2.1.2 Giới thiệu về cảng Container quốc tế Cái Mép: 29

2.2 Hồ sơ địa chất các công trình nghiên cứu: 30

2.2.1 Hồ sơ địa chất dự án cảng Container quốc tế Cái Mép [10]: 30

2.2.2 Hồ sơ địa chất dự án đầu tư xây dựng công trình cầu Trà Bồng [11]: 31

2.2.3 Hồ sơ địa chất dự án đường Trì Bình – cảng Dung Quất [12]: 36

2.2.4 Hồ sơ địa chất dự án Kè chống sạt lỡ kết hợp đường cứu hộ, cựu nạn di dân tái định cư neo đậu tàu thuyền đập Cà Ninh – hạ lưu sông Trà Bồng phục vụ KKT Dung Quất, huyện Bình Sơn (giai đoạn 1): 40

2.3 Xây dựng tương quan giá trị Su của thí nghiệm nén 3 trục và thí nghiệm cắt cánh từ công trình cảng Container quốc tế Cái Mép: 43

2.3.1 Đất sét trạng thái dẻo chảy: 43

2.3.2 Đất sét trạng thái dẻo mềm: 45

2.3.3 Tương quan sức chống cắt không thoát nước theo độ sâu: 48

2.5.1 Đất sét trạng thái dẻo chảy: 58

2.5.2 Đất sét trạng thái dẻo mềm: 59

2.6 Kết luận chương 2: 61

CHƯƠNG 3: KIỂM ĐỊNH CÁC TƯƠNG QUAN SỨC CHỐNG CẮT VÀ CÁC THÍ NGHIỆM THỰC TẾ TẠI TUYẾN TRÌ BÌNH - DUNG QUẤT 64

3.1 Giới thiệu tuyến Trì Bình - cảng Dung Quất: 64

3.2 Đặc điểm địa chất công trình và tính chất cơ lý của nền đất yếu: 64

3.3 Tính toán giá trị sức chống cắt không thoát nước từ các phương trình thực nghiệm: 65

3.3.1 Theo phương trình tương quan với các tính chất cơ lý đất: 65

3.3.2 Theo hệ số tương quan: 70

3.4 Giá trị sức chống cắt không thoát nước theo kết quả thí nghiệm: 70

3.4.1 Theo kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường: 70

3.4.2 Theo kết quả thí nghiệm nén ba trục (sơ đồ UU): 73

3.5 Kiểm định các tương quan sức chống cắt của các thí nghiệm: 73

3.6 Kết luận chương 3: 74

KẾT LU N VÀ KIẾN NGHỊ 75

* Kết luận: 75

* Kiến nghị: 76

TRỤC VÀ CẮT CÁNH HIỆN TRƯỜNG CHO MỘT SỐ LOẠI ĐẤT SÉT YẾU

Học viên: Ao Văn Toàn Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông

Mã số: 8580205 Khóa: K34 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt - Luận văn hướng đến việc thiết lập tương quan giữa các giá trị sức

chống cắt của thí nghiệm nén ba trục (Sơ đồ không cố kết – không thoát nước UU) và thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST) cho một số loại đất sét yếu, áp dụng cho các công trình giao thông trên nền đất yếu trên địa bàn Khu kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi Sử dụng để tính toán giá trị sức chống cắt không thoát nước Su từ kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đất, trên cơ sở phương trình tương quan giúp cho cán bộ thiết kế có thể chỉ dựa vào kết quả thí nghiệm nén ba trục UU trong phòng sẽ cho ra được sơ bộ sức chống cắt không thoát nước theo thí nghiệm cắt cánh ngoài hiện trường và ngược lại; dùng để tính ổn định nền đường trên nền đất yếu trên địa bàn Khu kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi nói riêng và trên địa bàn tỉnh quảng Ngãi nói chung

Từ khóa – sức chống cắt không thoát nước Su; thí nghiệm xuyên tĩnh; thí nghiệm

nén ba trục sơ đồ UU; thí nghiệm cắt cánh hiện trường; phương pháp phân tích thành

UU to establish of undrained shear strength of the field vane shear test and vice versa,

it was be used to calculate background stabilizer on soft clays on Dung Quất economic zone, Binh Son distric, Quảng Ngãi province and across the Quang Ngai province in general

Keywords - Undrained shear strength Su; Electronic Friction Cone and

Piezocone Penetration Test; Field Vane Shear Test; Unconsolidated - Undrained

Triaxial Compression Test; Principal Component Analysis (PCA)

KCN Khu công nghiệp

ASTM Tiêu chuẩn mỹ

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TCN Tiêu chuẩn ngành

BS Tiêu chuẩn Anh

QLDA Quản lý dự án

LK Lỗ khoan

Hình 1-1: trạng thái ứng suất tại thời điểm phá hủy 4

Hình 1-2: vòng tròn mohr của một số loại đất 5

Hình 1-4: quan hệ giữa ứng suất và biến dạng đối với đất ở trạng thái rời và chặt 6

Hình 1-5: sơ đồ cấu tạo điển hình thiết bị thí nghiệm nén ba trục 14

Hình 1-5: công tác chế bị mẫu 16

Hình 1-6: lắp mẫu vào màng cao su 17

Hình 1-7: sơ đồ lắp đặt của mẫu trong buồng nén 17

Hình 1-8: tạo áp lực buồng 18

Hình 1-9: (a) đường ứng suất - biến dạng; (b) đường thẳng quan hệ coulomb với các vòng tròn mohr 19

Hình 1-10: cấu tạo máy cắt cánh hiện trường 21

Hình 1-11: thiết bị cắt cánh loại đọc ngay kết quả 23

Hình 1-12: thiết bị cắt cánh hãng geonor 23

Hình 1-13: thiết bị cắt cánh cơ học mvst 24

Hình 1-14: thiết bị cắt cánh điện tử evst 24

Hình 1-15: trình tự thí nghiệm cắt cánh trong hố khoan 24

Hình 1-16: cánh có vát và cánh hình chữ nhật 26

Hình 1-17: biểu đồ xác định hệ số hiệu chỉnh μr theo chandler (1988) 27

Hình 1-18: biểu đồ xác định hệ số hiệu chỉnh μr theo bjerrum (1972) 27

Hình 2-1: mặt cắt tổng hợp tính chất vật lý theo cao độ 30

Hình 2-2: tương quan giữa s u theo kết quả thí nghiệm cptu và vst 44

Hình 2-3: tương quan giữa s u theo kết quả thí nghiệm cptu và uu 45

Hình 2-4: tương quan giữa su theo kết quả thí nghiệm vst và uu 45

Hình 2-5: tương quan giữa su theo kết quả thí nghiệm cptu và vst 47

Hình 2-6: tương quan giữa su theo kết quả thí nghiệm cptu và uu 47

Hình 2-7: tương quan giữa su theo kết quả thí nghiệm vst và uu 48

Hình 2-8: tương quan giữa su theo kết quả thí nghiệm vst và uu 48

Hình 2-9: kết quả phân tích trên vòng tròn đơn vị tương quan su từ kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh cptu 52

Hình 2-10: kết quả phân tích trên vòng tròn đơn vị tương quan su từ kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường 52

Hình 2-11: kết quả phân tích trên vòng tròn đơn vị tương quan su từ kết quả thí nghiệm nén ba trục sơ đồ uu 53

Hình 2-12: tương quan giữa su theo kết quả thí nghiệm vst và uu 59

Hình 2-13: tương quan giữa su theo kết quả thí nghiệm vst và uu 61

Bảng 1-1: độ nhạy (tính nhạy) của đất sét 7

Bảng 1-2: khả năng ứng dụng chung thí nghiệm hiện trường (roberson, p.k., 1986) 12

Bảng 1-3: so sánh kích thước thực tế lưỡi cắt với tiêu chuẩn astm và tiêu chuẩn bs 21

Bảng 1-4: phân loại độ nhạy của đất theo skempton và northey (1952) 26

Bảng 1-5: ưu và nhược điểm thí nghiệm cắt cánh 28

Bảng 2-1: bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 30

Bảng 2-2: số lỗ khoan khảo sát dự án cầu trà bồng 31

Bảng 2-3: tính chất cơ lý lớp 1 32

Bảng 2-4: tính chất cơ lý lớp 2 33

Bảng 2-5: tính chất cơ lý lớp 3a 34

Bảng 2-6: tính chất cơ lý lớp 3b 35

Bảng 2-7: tính chất cơ lý phụ lớp d 36

Bảng 2-8: tính chất cơ lý phụ lớp e 37

Bảng 2-9: tính chất cơ lý lớp 1 40

Bảng 2-10: tính chất cơ lý lớp 2 41

Bảng 2-11: giá trị s u của lớp đất sét trạng thái dẻo chảy theo kết quả tn cptu 43

Bảng 2-12: giá trị su của lớp đất sét trạng thái dẻo chảy theo kết quả thí nghiệm vst 44 Bảng 2-13: giá trị su của lớp đất sét trạng thái dẻo chảy theo kết quả thí nghiệm uu 44 Bảng 2-14: giá trị su của lớp đất sét trạng thái dẻo mềm theo kết quả thí nghiệm cptu 46

Bảng 2-15: giá trị su của lớp đất sét trạng thái dẻo mềm theo kết quả thí nghiệm vst 46 Bảng 2-16: giá trị su của lớp đất sét trạng thái dẻo mềm theo kết quả thí nghiệm uu 46 Bảng 2-17: bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm phân tích pca 50

Bảng 2-18: ma trận tương quan giữa độ sâu lấy mẫu và các tính chất cơ lý của đất nền với giá trị sức chống cắt không thoát nước su theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh cptu 54

Bảng 2-19: ma trận tương quan giữa độ sâu lấy mẫu và các tính chất cơ lý của đất nền với giá trị sức chống cắt không thoát nước su theo kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường vst 55

Bảng 2-20: ma trận tương quan giữa độ sâu lấy mẫu và các tính chất cơ lý của đất nền với giá trị sức chống cắt không thoát nước su theo kết quả thí nghiệm nén ba trục sơ đồ uu 56

Bảng 2-21: hệ số tương quan 57

Bảng 2-22: gia trị s u của lớp dất set trạng thai dẻo chảy theo kết quả thi nghiệm vst 58 Bảng 2-23: giá trị s u của lớp đất sét trạng thái dẻo chảy theo kết quả thí nghiệm uu 58

Bảng 2-24: giá trị s u của lớp đất sét trạng thái dẻo mềm theo kết quả thí nghiệm vst 59 Bảng 2-25: giá trị s u của lớp đất sét trạng thái dẻo mềm theo kết quả thí nghiệm uu 60

Bảng 3-1: chỉ tiêu cơ lý đất lớp 2 64

Bảng 3-2: quan hệ f~cv và f~e 65

Bảng 3-3: kết quả thí nghiệm nén cố kết 65

Bảng 3-4: bảng tổng hợp giá trị su theo phương trình tương quan 66

Bảng 3-5: giá trị su theo hệ số tương quan vst và uu 70

Bảng 3-6: bảng tổng hợp giá trị su từ kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường chưa hiệu chỉnh 71

Bảng 3-7: bảng tổng hợp giá trị su từ kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường sau hiệu chỉnh 72

Bảng 3-8: bảng tổng hợp kết quả su theo thí nghiệm nén ba trục uu 73

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Để phân tích khi thiết kế, xử lý khi thi công nền và móng các công trình xây dựng (dân dụng và công nghiệp, giao thông và thủy lợi) ta cần xác định các tính chất

cơ lý của đất nền Có thể thí nghiệm trong phòng hoặc hiện trường để xác định các tính chất này

Mẫu đất thí nghiệm là mẫu xáo động hoặc mẫu nguyên dạng Từ mẫu xáo động,

ta có thể xác định một số chỉ tiêu vật lý như: thành phần hạt của đất dính và đất rời, giới hạn Atterberg của đất dính (LL, PL) Nếu việc lấy mẫu, vận chuyển và bảo quản đúng quy cách thì các kết quả này là chắc chắn (đáng tin cậy) Hầu hết các tính chất khác, nhất là tính chất cơ học đều phải xác định trên mẫu nguyên dạng như: đặc trưng biến dạng (E, ao, hay mv, Cc, Cr, Cv), tính thấm (k), sức chống cắt (φ, c), hệ số rỗng ban đầu (eo), độ chặt tương đối của đất rời (Dr, vì Dr được xác định qua eo),…

Ngay cả với đất dính, ta cũng chỉ lấy được những mẫu xáo động nhiều hay ít,

mà không bao giờ lấy được mẫu hoàn toàn nguyên dạng Vì vậy, ta bắt buộc phải tiến hành thí nghiệm hiện trường trên đất tự nhiên để kiểm chứng và bổ sung các kết quả

Từ số đo của thí nghiệm hiện trường, ta suy ra được các đặc trưng, tính chất của đất theo các tương quan thực nghiệm (đã được thiết lập với mức độ chặt chẽ đạt yêu cầu) Mặt khác, việc thí nghiệm mẫu nén ba trục tại các công trình trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi, các đơn vị tư vấn khảo sát thiết kế phải gửi mẫu đi thí nghiệm tại các phòng thí nghiệm ở Thành phố Hồ Chí Minh hoặc Đà Nẵng, nên việc bảo quản, di chuyển, và thí nghiệm mẫu nén ba trục gặp nhiều khó khăn, đôi lúc khó kiểm soát kết quả thí nghiệm

Nghiên cứu, thiết lập tương quan giữa các giá trị sức chống cắt của thí nghiệm nén ba trục (Sơ đồ không cố kết – không thoát nước UU) và thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST) cho một số loại đất sét yếu Từ đó giúp cho cán bộ thiết kế có thể chỉ dựa vào kết quả thí nghiệm nén ba trục UU trong phòng sẽ cho ra được sơ bộ sức chống cắt không thoát nước theo thí nghiệm cắt cánh ngoài hiện trường và ngược lại Điều này giúp cho việc thí nghiệm được thực hiện dễ dàng hơn tùy điều kiện, tính chất công trình, đồng thời giúp cho việc tính toán thiết kế sơ bộ thuận lợi hơn khi điều kiện thí nghiệm nén ba trục gặp khó khăn hoặc chiều sâu đất yếu lớn khó làm thí nghiệm cắt cánh hiện trường

2 Mục tiêu nghiên cứu:

a Mục tiêu tổng quát:

Thiết lập tương quan giữa các giá trị sức chống cắt của thí nghiệm nén ba trục (Sơ đồ không cố kết – không thoát nước UU) và thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST) cho một số loại đất sét yếu, áp dụng cho các công trình giao thông trên nền đất yếu trên địa bàn Khu kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi Giúp cho cán bộ thiết kế có thể chỉ dựa vào kết quả thí nghiệm nén ba trục UU trong phòng sẽ cho ra được sơ bộ sức chống cắt không thoát nước theo thí nghiệm cắt cánh ngoài hiện trường và ngược lại; dùng để tính ổn định nền đường trên nền đất yếu trên địa bàn Khu

kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi nói riêng và trên địa bàn tỉnh quảng Ngãi nói chung

b Mục tiêu cụ thể:

- Xây dựng tương quan giữa các giá trị sức chống cắt của thí nghiệm nén ba trục (Sơ đồ UU) và thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST) công trình cảng Container quốc tế Cái Mép;

- Tìm hiểu đặc điểm địa chất khu vực Khu kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi Nghiên cứu, thiết lập tương quan giữa các giá trị sức chống cắt của thí nghiệm nén ba trục (Sơ đồ không cố kết – không thoát nước UU) và thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST) cho một số loại đất sét yếu;

- Tương quan sức chống cắt sức chống cắt của thí nghiệm nén ba trục (Sơ đồ không cố kết – không thoát nước UU) và thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST) với các chỉ tiêu cơ lý của đất sét yếu;

- Sử dụng các phương trình, hệ số tương quan vừa xây dựng được, kiểm định với các thí nghiệm thực tế tại tuyến trì bình - dung quất

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

a Đối tượng nghiên cứu:

Nghiên cứu, thiết lập tương quan giữa các giá trị sức chống cắt của thí nghiệm nén ba trục (sơ đồ không cố kết – không thoát nước UU) và thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST) cho một số loại đất sét yếu

b Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu, thiết lập tương quan giữa các giá trị sức chống cắt của một số loại đất sét yếu, dùng để tính ổn định nền đường trên nền đất yếu trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi

4 Cơ sở dữ liệu và phương pháp nghiên cứu:

- Các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam và các nước khác trên thế giới;

- Thiết lập tương quan giữa các giá trị sức chống cắt của thí nghiệm nén ba trục (UU) và cắt cánh hiện trường (VST) cho một số loại đất sét yếu các công trình giao thông trên địa bàn Khu kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi dựa vào

hồ sơ báo cáo khảo sát địa chất, hồ sơ báo cáo quan trắc địa kỹ thuật của các dự án sau:

+ Dự án cảng Container quốc tế Cái Mép;

+ Dự án đầu tư xây dựng công trình cầu Trà Bồng, nằm trên địa bàn xã Bình Đông, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi;

+ Dự án đường Trì Bình – cảng Dung Quất, nằm trên địa bàn xã Bình Chánh, Bình Thạnh và Bình Đông, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi;

+ Dự án Kè chống sạt lỡ kết hợp đường cứu hộ, cựu nạn di dân tái định cư neo đậu tàu thuyền đập Cà Ninh – hạ lưu sông Trà Bồng phục vụ Khu kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn (giai đoạn 1), nằm trên địa bàn xã Bình Đông, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi

b Phương pháp nghiên cứu:

Với nội dung trên, việc nghiên cứu được tiến hành theo các phương pháp:

- Phương pháp địa chất: Nghiên cứu về điều kiện thành tạo và quy luật phân bố các trầm tích Holocen tại khu vực Khu kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi;

- Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành các thí nghiệm trong phòng (thí nghiệm xác định các chỉ tiêu vật lý, cơ học, thí nghiệm nén ba trục, ) và các thí nghiệm hiện trường (khoan khảo sát địa chất công trình, thí nghiệm SPT, thí nghiệm cắt cánh VST,…);

- Phương pháp tính toán lý thuyết: Tính toán sức chống cắt theo kết quả thí nghiệm nén ba trục UU và thí nghiệm cắt cánh VST, tính toán kiểm tra ổn định nền đường trên nền đất yếu;

- Phương pháp xác suất thống kê: Xử lý và tổng hợp kết quả thí nghiệm, nghiên cứu thiết lập tương quan giữa các giá trị sức chống cắt;

- Sử dụng các phần mềm hỗ trợ: Office 2016, AutoCad 2017,

5 Kết quả đạt được:

Nghiên cứu, thiết lập tương quan sức chống cắt của thí nghiệm nén ba trục (Sơ

đồ không cố kết – không thoát nước UU) và thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST) cho một số loại đất sét yếu Từ đó giúp cho cán bộ thiết kế có thể chỉ dựa vào kết quả thí nghiệm nén ba trục UU trong phòng sẽ cho ra được sơ bộ sức chống cắt không thoát nước theo thí nghiệm cắt cánh ngoài hiện trường và ngược lại trong điều kiện dữ liệu đầu vào không đầy đủ Dùng để tính ổn định nền đường trên nền đất yếu trên địa bàn tỉnh quảng Ngãi Giúp cho việc thí nghiệm được thực hiện dễ dàng hơn tùy điều kiện, tính chất công trình, đồng thời giúp cho việc tính toán thiết kế sơ bộ thuận lợi hơn khi điều kiện thí nghiệm gặp khó khăn

Khu vực nghiên cứu được mở rộng, xây dựng cơ sở dữ liệu dựa trên số liệu của nhiều công trình, tại nhiều khu vực khác nhau để thiết lập tương quan giữa các giá trị sức chống cắt cho một số loại đất sét yếu trên địa bàn toàn tỉnh Quảng Ngãi và các khu vực lân cận, giúp cho cán bộ thiết kế có thể dựa vào đó tính toán ổn định nền đường trên nền đất yếu các công trình mới nằm trong khu vực đã nghiên cứu nhằm tiết kiệm chi phí, đẩy nhanh tiến độ khảo sát, thiết kế

CHƯƠNG 1

ĐẤT YẾU VÀ CÁC THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ (SU)

1.1 Tổng quan:

Trạng thái của đất sét có thể được xác định dựa trên cường độ nén đơn q u hoặc

sức chống cắt S u của đất trong điều kiện không thoát nước Terzaghi và Peck (1967)

[26] định nghĩa sét rất yếu khi q u < 25kPa và yếu khi 25kPa < q u < 50kPa Cũng có một số nhà nghiên cứu cho rằng sét yếu có S u < 40kPa Hệ số rỗng của sét yếu là e > 1

và giới hạn lỏng w l > 50%

a, Phương trình Mohr – Coulomb:

Coulomb là người đầu tiên đưa ra giả thiết về sức chống cắt của đất [4]:



v c

Trong đó: s : độ bền cắt trên mặt phẳng đang xét (kPa)

c : lực dính hay lực hút giữa các hạt (lực này gần như độc lập với ứng suất pháp tác dụng trên mặt phẳng đang xét) (kPa)

σ : ứng suất pháp tác dụng trên mặt phẳng đang xét (kPa)

ν : hệ số ma sát giữa các hạt tiếp xúc với nhau Trong địa kỹ thuật, hệ số ma sát ν được lấy bằng tg υ Nếu xét theo ứng suất có hiệu σ’ thay vì σ, ta có:

'''  tg

toán đang giải là bài toán về ứng suất tổng hay ứng suất có hiệu

Hình 1-1: Trạng thái ứng suất tại thời điểm phá hủy

Mohr đã giới thiệu lý thuyết phá hủy ở trạng thái ứng suất tới hạn như sau:

) ' (

f

Phương trình trên có nghĩa là trên mặt phẳng phá hủy, ứng suất cắt phá hủy là một hàm số của ứng suất pháp có hiệu trên mặt phẳng đó Phương trình (1.3) có thể được viết lại là:

Hình 1-2: Vòng tròn Mohr của một số loại đất

b, Đường bao phá hủy của một số loại đất (Hình 1.2):

4 - Các thông số ứng với ứng suất có hiệu: Nếu trong quá trình thí nghiệm có

đo áp lực nước lỗ rỗng thì ta có thể hiệu chỉnh vòng tròn Mohr như trên Hình 1.3d Đối với đất sét cố kết bình thường, đường bao Mohr gần như đi qua gốc tọa độ Xét trở

lại mục 2 ta thấy, nếu thực hiện thí nghiệm với một loạt vòng tròn Mohr ứng với σ n >

σ p thì đất có hành vi là cố kết bình thường Nếu ta hiệu chỉnh các vòng tròn Mohr theo

áp lực nước lỗ rỗng (để có vòng tròn Mohr biểu diễn theo ứng suất có hiệu), khi σ n <

σ p thì không nhất thiết lực dính c’ sẽ bằng không nhưng υ’ sẽ khác với υ’ trong khu

vực cố kết bình thường

Trong thực tế, ta không cần phải vẽ các vòng tròn Mohr để sau đó vẽ đường bao

phá hủy Ta chỉ cần tác dụng lên mẫu đất các ứng suất σ n khác nhau và đo các giá trị s cực đại tương ứng Hai hoặc hơn hai bộ giá trị (σ n , s) cho phép ta tìm ra c và υ bằng

cách: giải hệ các phương trình (1.2) hoặc xác định các thông số của đường hồi quy

tuyến tính đi qua các điểm thí nghiệm (σ n , s)

Đối với đa số các loại đất, các phương trình (1.1) và (1.2) không được dùng để xác định ứng suất cắt cực đại Các phương trình Mohr-Coulomb xác định ứng suất cắt tới hạn gây phá hủy và chúng được xây dựng từ các ứng suất pháp và ứng suất tiếp trên các mặt phẳng tới hạn

c, Các đường cong ứng suất – biến dạng

Hình 1-3: Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng đối với đất ở trạng thái rời và chặt

Một số loại đất thể hiện hành vi giòn trên đường cong ứng suất – biến dạng Theo đó, ứng suất tăng lên đến đỉnh điểm và rồi giảm đột ngột Một số loại đất sau có khả năng có hành vi giòn (Hình 1.4a):

- Đất khô hay đất hạt thô, ẩm và ở trạng thái chặt

- Đất dính nhưng có OCR cao hay độ bão hòa thấp

- Đất bị xi măng hóa

- Đất được đầm nện ở độ ẩm thấp hơn độ ẩm tối ưu W opt

- Ứng suất nén lớn hơn 70kPa trong thí nghiệm nén ba trục

Đối với một số loại đất, khi ứng suất tăng thì biến dạng cứ tăng cho đến một trị

số ứng suất gần như bằng hằng số, trị số này tương ứng với một trị số biến dạng khá lớn Ta nói đất bị phá hoại kiểu tăng dần Các loại đất có kiểu phá hủy này là: đất loại cát ở trạng thái rời rạc, đất dính ở trạng thái không nguyên dạng, đất đầm nện ở độ ẩm

cao hơn độ ẩm tối ưu W opt và đặc biệt, đất trong thí nghiệm nén một trục nở hông và thí nghiệm nén ba trục ở ứng suất nén nhỏ (Hình 1.4b)

Phá hủy giòn xảy ra ở biến dạng nhỏ, thường vào khoảng 1 – 3% Đối với phá hủy kiểu tăng dần thì không dễ xác định được ứng suất tại thời điểm phá hủy Tuy nhiên, người ta thường sử dụng ứng suất ứng với biến dạng tương đối đạt 20% làm ứng suất cực đại

1.2 Sức chống cắt không thoát nước của đất yếu:

Trong chương này chúng ta tập trung đề cập đến sức chống cắt trong điều kiện

không thoát nước S u của loại đất dính trầm tích bão hòa nước có tỷ số quá cố kết OCR

từ thấp đến trung bình vì loại đất này thường đạt tới trạng thái tới hạn nhất trong điều kiện chất tải ở công trường

Khi được gia tải nhanh và đất hoàn toàn không thoát nước (UU), thì đất sét bão

hòa không có ma sát trong (υ u = 0), sức kháng cắt hoàn toàn do lực dính sinh ra, ta gọi

đó là sức chống cắt không thoát nước S u (τ max = S u = q u /2)

Khi đất sét bị xáo trộn (do tác dụng đóng cọc,…), sức chống cắt không thoát

nước của nó giảm xuống còn S ur (sức chống cắt xáo động) Đất sét có độ nhạy cao rất dễ

bị phá hoại và sạt lỡ Bảng 1.1 phân loại mức độ nhạy do Michell (1976) đề xuất [4]

Bảng 1-1: Độ nhạy (tính nhạy) của đất sét

1.3 Sử dụng Su trong tính toán ổn định công trình trên nền đất yếu:

Tính toán ổn định nền đắp trên đất yếu theo tiêu chuẩn ngành 22 TCN 262:2000

về quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên nền đất yếu do Bộ giao thông vận tải ban hành (Ban hành theo Quyết định số 1398/QĐ-BGTVT ngày 01/6/2000 của

Bộ trưởng Bộ giao thông vận tải) [14]

1.3.1 Tính toán ổn định nền đắp trên đất yếu:

a) Phương pháp tính toán:

Trong quy trình này sử dụng phương pháp phân mảnh cổ điển hoặc phương pháp Bishop với mặt trượt tròn khoét xuống vùng đất yếu làm phương pháp cơ bản để tính toán đánh giá mức độ ổn định của nền đắp trên đất yếu

b) Các trường hợp tính toán ổn định:

Kiểm toán ổn định trượt theo phương pháp Bishop, sử dụng phần mềm GEO -

SLOPE/W Kiểm toán ổn định trượt được thực hiện cho các trường hợp sau:

- Trường hợp 1: Nền đắp được xây dựng trong điều kiện đất yếu phía dưới chưa kịp cố kết hoặc có cố kết nhưng ở mức độ không đáng kể ( các đoạn không xử lý đắp đến cao độ thiết kế, các đoạn có xử lý gia tải đắp đến cao độ gia tải, các đoạn xử lý đắp đến cao độ phòng lún) Sử dụng kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường và trị số lực dính tính toán Cu được tính toán theo công thức sau:

và tính phá hoại liên tiếp của nền đất yếu tùy thuộc vào chỉ số dẻo của đất

- Trường hợp 2: Nền đắp trên đất yếu sau khi hoàn thành đưa vào khai thác sử dụng Đặc trưng sức chống cắt (C và ) đưa vào tính toán được xác định với mẫu

nguyên dạng thông qua thí nghiệm cắt nhanh cố kết trong phòng thí nghiệm

C u i = C i + C i (1.7)

C i = z U.tgi (1.8)

Trong đó:

+ Cui – là lực dính tính toán

+  - là góc ma sát trong của lớp đất yếu

Nếu kết quả tính toán ổn định theo trường hợp 1 với chiều cao đắp một lần bằng chiều cao nền đắp thiết kế đã cho thấy đảm bảo K ≥ 1.4 thì không cần kiểm tra các trường hợp còn lại

1.3.2 Tính toán lún nền đắp trên đất yếu:

Tính lún theo phương pháp phân tầng lấy tổng, chiều sâu ảnh hưởng lún được tính đến độ sâu mà tại đó P = 0.15.P0 (P - ứng suất do tải trọng nền đắp, P0 - ứng suất bản thân nền đất) Tổng lún gồm hai thành phần đó là lún tức thời và lún cố kết 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

Độ lún tức thời tính theo công thức:

i z i

c i

vz

i pz i

r i

e

h Sc

lglg

hi: Bề dày lớp đất tính lún thứ i (phân thành n lớp có đặc trưng biến dạng khác nhau) i từ 1 đến n; hi2.0m

ei0: là hệ số rỗng của lớp đất thứ i ở trạng thái tự nhiên ban đầu (chưa đắp nền bên trên)

Cic: là chỉ số nén lún hay độ dốc của đoạn đường cong nén lún (biểu diễn dưới dạng e~log ) trong phạm vi i > i

* Tính độ lún cố kết của đất rời S c :

Khi đất nền dưới đất đắp là đất rời: như cát, cát pha, cát sạn , chịu tác dụng của

áp lực nền đắp thì vẫn gây lún Tuy nhiên, độ lún này thường xảy ra tức thời, do đất rời thoát nước ngay lập tức sau khi đắp nền

Kết quả tính toán lún cho đất rời cung cấp tổng thể độ lún của đất nền dưới đất đắp Độ lún cố kết của đất rời diễn ra rất nhanh thường kết thúc ngay sau khi thi công nên

độ lún này không ảnh hưởng đến biến dạng cồng trình theo thời gian Do đó, tính toán độ lún của đất rời để phục vụ công tác đắp bù lún đảm bảo cao độ nền đường thiết kế

 Tính độ lún cố kết theo thời gian:

* Trường hợp không dùng biện pháp thoát nước theo phương thẳng đứng:

- Độ lún cố kết của nền đắp sau thời gian t:

Độ cố kết đứng được tính theo công thức:

- Tv : Nhân tố thời gian và đƣợc tính theo công thức:

t H

Cv

- Cv là hệ số cố kết trung bình đƣợc tính theo công thức:

(1.16) Trong đó :

Cvi: hệ số cố kết của lớp đất thứ i đƣa vào tính toán

Hi: bề dày của lớp đất thứ i đƣa vào tính toán

H: chiều dày của đất yếu (H=∑Hi)

- Xác định độ cố kết Uv tra biểu đồ Hình 6 trong quy trình 22TCN 262 - 2000

- Phần độ lún cố kết còn lại sau thời gian t là : S=(1-U).Sc

- Theo quy trình sẽ có phần độ lún cố kết còn lại yêu cầu

- Với chiều cao đắp nền H, để đạt đƣợc độ lún cố kết còn lại yêu cầu sẽ tính đƣợc thời gian phải chờ

H

Trong đó: Cvi và Hi là hệ số cố kết và bề dày của lớp đất thứ i đƣa vào tính toán

H là chiều dày của đất yếu Xác định độ cố kết Uv tra biểu đồ Hình 6 trong qui trình

+ kh/qw: là khả năng thoát nước của bấc thấm tương ứng với gradient thủy lực bằng 1; chọn kh/qw=0.01 (1/m2)

- F(n): Nhân tố xét đến ảnh hưởng của khoảng cách bố trí bấc thấm:

2 2 2

2

4

1 3 ) ln(

n n n

n



Với: + n=De/dw, dw: là đường kính của của bấc thấm

Khi đó độ lún cố kết toàn bộ đất yếu vùng tính lún

giao để chuyển đổi một tập hợp các tiêu chí có tương quan bằng tập hợp các tiêu chí nhỏ hơn không tương quan được gọi là thành phần chính Phương pháp PCA là làm giảm số chiều của dữ liệu thay vì giữ lại các trục tọa độ không gian cũ, xây dựng một không mới ít chiều hơn nhưng khả năng biểu diễn dữ liệu tương đương như không gian cũ và đảm bảo độ biến thiên của dữ liệu trên mỗi chiều mới Các trục không gian mới được xây dựng sao cho trên mỗi trục độ biến thiên dữ liệu là lớn nhất

Việc lựa chọn thành phần chính của của các chỉ tiêu phân tích về mặt thống kê dựa trên yếu tố: số lượng thành phần chính đầu tiên được giữ lại để phân tích phải đảm bảo giải thích được phần lớn tổng phương sai của các chỉ tiêu, nằm trong khoảng 70%-80% Khi phân tích ma trận tương quan chỉ giữ lại những thành phần có ảnh hưởng lớn đến sức chống cắt không thoát nước Su của đất sét yếu

1.5 Các thí nghiệm xác định Su trong phòng và hiện trường:

Các phương pháp thí nghiệm cơ bản dùng để xác định S u gồm:

- Trong phòng thí nghiệm, sử dụng các thí nghiệm cắt trực tiếp, nén ba trục, nén đơn với sự hổ trợ của các thí nghiệm cắt quay bỏ túi (TV), chùy rơi (FC), xuyên tĩnh

bỏ túi (PP) và cắt cánh trong phòng,

- Ở ngoài hiện trường các thí nghiệm thường được sử dụng là thí nghiệm cắt cánh (VST) và thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT,CPTu) với sự hổ trợ của thí nghiệm xuyên tĩnh (SPT),

Theo đề nghị của Roberson, P.K., 1986 thì trình tự ưu tiên tiến hành những thí nghiệm xác định đặc trưng của đất tùy thuộc vào tính khả thi của điều kiện thời tiết, địa hình,… Giả sử điều kiện thuận lợi nhất thì giá trị sức kháng cắt không thoát nước của đất được lấy từ kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST) là chính xác nhất [2] (Bảng 1.3)

Bảng 1-2: Khả năng ứng dụng chung thí nghiệm hiện trường (Roberson, P.K., 1986)

Trong nội dung luận văn này, tác giả sử dụng kết quả của 02 phương pháp thí nghiệm: Thí nghiệm cắt cánh (VST) ngoài hiện trường và nén ba trục theo sơ đồ UU

trong phòng để xác định giá trị sức chống cắt không thoát nước S u

Tuy nhiên các thí nghiệm trên mặc dù có tính thực nghiệm cao, nhưng độ tin cậy

không cao vì nó đã bỏ qua ba yếu tố cơ bản có thể ảnh hưởng đến kết quả đo S u, đó là:

1 - Tính bất đẳng hướng

2 - Tốc độ biến dạng (thời gian phá hoại)

3 - Sự xáo trộn của mẫu

1.5.1 Thí nghiệm nén ba trục (sơ đồ UU) và phương pháp xác định giá trị

Su [21]:

Cassagrande là người phát triển thí nghiệm nén ba trục (Triaxial Compresion Test) nhằm mục đích loại trừ những hạn chế của thí nghiệm cắt trực tiếp Thí nghiệm nén ba trục cho phép mô tả được nhiều trạng thái ứng suất như: ứng xử của mẫu đất theo điều kiện trạng thái ứng suất (gia tải, dỡ tải theo các phương), cũng như ứng xử thực tế của đất nền (thoát nước hay không thoát nước)

Trong thí nghiệm nén ba trục, việc kiểm soát áp lực nước lỗ rỗng hoàn toàn có thể thực hiện được chính xác, biến đổi thể tích cũng có thể đo đạc được Trong quá trình thí nghiệm, phương tác dụng của các thành phần ứng suất chính không đổi (khác biệt đáng kể so với phương tác dụng của các thành phần ứng suất chính trên mặt cắt định sẵn trong thí nghiệm cắt trực tiếp thay đổi liên tục trong quá trình cắt) Mặt phá hoại không được quy định trước mà mẫu đất sẽ bị phá hoại theo mặt trượt yếu nhất hoặc đơn giản là pHình ra trong trường hợp đất mềm dẻo

Nén ba trục là thí nghiệm tin cậy nhất để xác định các thông số sức chống cắt

(c, υ) Đồng thời, thí nghiệm nén ba trục còn có thể xác định được các chỉ tiêu về biến

dạng như: mô đun biến dạng, hệ số cố kết, hệ số thấm,…

 Một số khái niệm cơ bản trong thí nghiệm:

Nén nhanh không thoát nước: Nén dọc trục lên mẫu đất với áp lực hông không

đổi và độ ẩm không đổi

Ứng suất chính lớn nhất (1 – kPa): Ứng suất chính lớn nhất trong thí nghiệm

nén ba trục là ứng suất theo phương dọc trục

Ứng suất chính nhỏ nhất (3 – kPa): Trong thí nghiệm nén ba trục là áp lực

hông hay áp lực buồng

Ứng suất lệch (1 -3 ): Trong thí nghiệm nén ba trục, ứng suất bổ sung do sự

tăng lực nén dọc trục

Vòng tròn Mohr của ứng suất khi phá hoại: Là biểu đồ thể hiện trạng thái ứng

suất khi phá hoại ở mặt nào đó trong phạm vi ứng suất thẳng góc và ứng suất cắt Đường kính được xác định bởi các điểm đại diện cho ứng suất chính nhỏ nhất và lớn nhất phá hoại

Góc kháng cắt biểu kiến (u – độ): thể hiện độ dốc của đường bao Mohr –

Coulomb

Lực dính biểu kiến (c u – kPa): Là lực cắt khi chịu áp lực bằng 0, là giao điểm

của đường bao Mohr – Coulomb và trục tung

a) Nguyên lý thí nghiệm:

Thí nghiệm nén ba trục [21] có thể mô phỏng gần đúng trạng thái ứng suất của đất tại thế nằm tự nhiên do có thể tạo một áp lực hông (3) nhất định và một áp lực nén theo hướng dọc trục (1) tác dụng vào một mẫu đất Hình trụ Mẫu đất thí nghiệm sẽ bị phá hoại ở những tương quan xác định giữa hai áp lực hông và áp lực nén này Thông thường, trong quá trình thí nghiệm, áp lực hông sẽ giữ không đổi và áp lực nén tăng dần cho đến khi mẫu bị phá hủy Thí nghiệm nén ba trục được hoàn thành với 2 – 3 mẫu đất được tác dụng 2 -3 áp lực hông có giá trị khác nhau, tương ứng với 2 – 3 áp lực nén tại thời điểm phá hủy

Kết quả thí nghiệm ba mẫu đất cho phép vẽ ba vòng tròn Mohr ứng suất giới hạn, kẻ đường tiếp tuyến với ba vòng tròn sẽ nhận được đường bao cường độ chống cắt Coulomb có dạng đường cong [4] Để đơn giản có thể coi gần đúng là đường thẳng Trị số , c là các giá trị thực đo được trên đồ thị Ba vòng tròn Mohr với từng

cặp giá trị (1,3 ) tương ứng cho ta thông số sức kháng cắt của đất

b) Thiết bị thí nghiệm:

Cấu tạo điển Hình thiết bị thí nghiệm nén ba trục (Hình 1-5) gồm các bộ phận chính sau:

Hình 1-4: Sơ đồ cấu tạo điển Hình thiết bị thí nghiệm nén ba trục

- Khung gia tải

c) Các sơ đồ thí nghiệm:

Từ sự quan sát dụng cụ nén ba trục, các trạng thái của nước trong khoảng trống của bất cứ loại đất nào, từ trạng thái chân không đến trạng thái hoàn toàn bão hòa, có thể có được bằng dụng cụ nén ba trục Điều kiện thoát nước và không thoát nước đều

có thể khảo sát được

Thí nghiệm nén ba trục được thực hiện theo 2 giai đoạn chính Giai đoạn đầu là

áp đặt áp lực buồng sau khi bão hòa mẫu đất Trong giai đoạn này, vane thoát nước có thể đóng hoặc mở Nếu mở vane thoát nước, nước lỗ rỗng sẽ thoát ra khỏi đất, áp lực nước lỗ rỗng thặng dư sẽ tiêu tán và trong đất sẽ xảy ra hiện tượng cố kết Khi chấm dứt quá trình cố kết, áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tiêu tán hoàn toàn, ứng suất tác dụng lên mẫu đất sẽ là ứng suất hữu hiệu có giá trị bằng với giá trị áp lực buồng Nếu vane thoát nước giữ ở tình trạng đóng, nước lỗ rỗng không thể thoát ra, hiện tượng cố kết không xảy ra, thể tích mẫu đất không thay đổi

Khi thực hiện nén dọc trục trong giai đoạn 2, ứng suất lệch gia tăng trong quá trình nén Nếu vane thoát nước giữ ở tình trạng đóng, có thể đo được giá trị áp lực nước lỗ rỗng Trong trường hợp này, thí nghiệm được thực hiện theo sơ đồ không thoát nước Nếu vane thoát nước được mở ra trong quá trình nén dọc trục, có thể đo được biến dạng thể tích của mẫu đất thông qua thể tích nước thoát ra, thí nghiệm như vậy là theo sơ đồ thoát nước

Để phân biệt các sơ đồ thí nghiệm khác nhau, chúng ta căn cứ vào sự kiện đóng hay mở vane thoát nước, thông thường có ba sơ đồ thí nghiệm phổ biến sau đây:

- Thí nghiệm không cố kết - không thoát nước UU (Unconsolidated - Undrained): vane thoát nước được đóng lại trong suốt quá trình thí nghiệm

- Thí nghiệm cố kết - không thoát nước CU (Consolidated - Undrained): Khi tiến hành thí nghiệm, nước trong mẫu đất không được thoát ra nữa, lực thẳng đứng được tác dụng vào mẫu đất mà không có sự kiểm soát áp lực nước thặng dư Vane thoát nước được đóng lại khi tác dụng lực thẳng đứng

- Thí nghiệm cố kết - thoát nước CD (Consolidated - Drained): Trong thí nghiệm này, vane thoát nước được mở ra và được để mở trong suốt quá trình thí nghiệm, cùng với sự thoát nước hoàn toàn trước khi tác dụng lực thẳng đứng Lực tác dụng với tốc độ rất chậm để có sự sắp xếp các hạt trong mẫu đất và không gây ra bất

d) Thí nghiệm không cố kết – không thoát nước (UU):

Thí nghiệm nén ba trục theo sơ đồ UU (Unconsolidated - Undrained) là sơ đồ thí nghiệm đơn giản, vận hành nhanh, giá thành rẻ và thông dụng nhất của thí nghiệm nén ba trục Trong sơ đồ này, đất được nén đến phá hoại không có khả năng thoát nước

lỗ rỗng và chưa kịp cố kết Khi thí nghiệm, các vane thoát nước của dụng cụ thí nghiệm được đóng hoàn toàn và đất chịu tác dụng của lực pháp tuyến (lực nén 1) ngay sau khi áp lực hông 3 được ổn định Kết quả sức kháng cắt xác định được là ở trạng thái ứng suất tổng Quy trình thí nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D2850

* Quy trình thí nghiệm:

Phương pháp này xác định sức chống cắt không thoát nước của mẫu đất khi mẫu chịu tác dụng áp lực hông không đổi, đồng thời chịu một tải trọng dọc trục, khi không cho phép thay đổi tổng độ ẩm của mẫu Thí nghiệm thường được tiến hành trên một tập hợp mẫu thí nghiệm tương tự, chịu những áp lực hông khác nhau Bao gồm các bước sau:

 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm:

Thỏi mẫu được chế bị từ mẫu đất nguyên dạng đựng trong hộp mẫu thường có

đường kính 100mm Thông thường cần ba đến bốn thỏi mẫu, có chiều cao bằng hai lần

đường kính, sử dụng cho một thí nghiệm Khi thỏi mẫu được chế bị xong cần bọc ngay bằng màng cao su, đặt các tấm kính vào hai đầu và để vào một chậu thủy tinh đậy kín nắp

- Với đất hạt mịn (loại sét) đường kính thỏi mẫu thường từ 35mm đến 40mm

- Với đất có hạt trung, đất đắp chế bị trước có thể dùng một thỏi mẫu đường

kính 100mm (hoặc dùng cả mẫu nguyên dạng) để thí nghiệm

Công tác chế bị mẫu (Hình 1-5) Sau khi gia công, cần kiểm tra lại kích thước mẫu, xác định độ ẩm và khối lượng của mỗi thỏi mẫu

Hình 1-5: Công tác chế bị mẫu

 Lắp đặt mẫu:

Có thể chuẩn bị mẫu ở ngoài buồng nén hoặc chuẩn bị mẫu ngay trên buồng nén Đặt thỏi mẫu lên miếng lót bằng nhựa (hoặc nhôm) có đường kính bằng với đường kính mẫu Phía trên mẫu là mũ chụp bằng nhựa (Hình 1-6)

Hình 1-6: Lắp mẫu vào màng cao su

 Lắp đặt mẫu vào buồng nén:

Sau khi đã đƣợc bao bởi màng cao su, ta lắp mẫu vào buồng nén (Hình 1-7), mẫu đất cần đƣợc kiểm tra xem có vị trí thắng đứng hay không

Hình 1-7: Sơ đồ lắp đặt của mẫu trong buồng nén

Kéo trụ truyền lực của buồng nén lên cao Đặt buồng nén lên trên đế buồng chú

ý tránh không đụng vào mẫu khi lắp đặt buồng nén Khóa chặt các chốt giữ buồng nén

Hạ thấp trụ truyền cho vừa chạm vào mũ chụp ở trên mẫu nén

Mở động cơ và bắt đầu nâng bàn nén, nâng bàn nén lên đến khi khoảng hở giữa

trụ truyền lực và vòng lực khoảng 2 – 3cm Điều chỉnh từ từ sao cho tiếp xúc giữa trụ

truyền lực và vòng lực tiếp xúc đúng tâm để lực đạt giá trị chính xác nhất, điều chỉnh các giá trị số đọc trên màn Hình máy nén Bằng cách này ma sát giữa trụ truyền lực và nắp buồng nén bị loại bỏ

Chờ khoảng 1 – 2 phút, điều chỉnh lại áp lực buồng (nếu cần) để đạt đúng giá trị

áp lực buồng theo yêu cầu Khoảng 10 phút trước khi bắt đầu nén mẫu để cho mẫu đạt trạng thái ổn định dưới tác dụng của áp lực buồng

 Chọn tốc độ nén:

- Tốc độ nén được chọn sao cho mẫu bị phá hủy trong khoảng 5 -15 phút

- Đối với đất có biến dạng dẻo, tốc độ nén bằng [1% – 2% chiều cao mẫu]/phút

là phù hợp; Biến dạng giòn, tốc độ nén bằng 0.3% chiều cao mẫu

 Cài đặt các thông số nén:

Khởi động chương trình và chọn thí nghiệm UU, ta bắt đầu khai báo các thông

số cần thiết để máy tự động ghi số liệu theo những khai báo đó Kết quả thí nghiệm sẽ được theo dõi trên màn Hình máy tính

Các thông số cần thiết phải khai báo như: Mô tả mẫu; Độ sâu lấy mẫu; Ngày thí nghiệm; Tỷ trọng; Áp lực buồng; Chiều cao mẫu; Đường kính mẫu; Khối lượng mẫu ban đầu; Bề dày màng cao su; Thiết lập các kênh kết nối thiết bị; Thời gian đọc số

liệu; Điều kiện bắt đầu, điều kiện kết thúc,…

 Điều kiện để kết thúc thí nghiệm:

Chọn “Run test” để quá trình thí nghiệm bắt đầu Thí nghiệm được kết thúc khi thỏa mãn một trong các điều kiện sau:

- Ứng suất nén sau khi đạt giá trị cực đại thì giảm dần cho đến khi còn khoảng 80% so với giá trị cực đại

- Biến dạng tựơng đối đã đạt vượt quá 5% so với biến dạng khi mẫu bị phá hủy

- Biến dạng tương đối đã đạt tới 20%

* Tính toán và trình bày kết quả thí nghiệm:

Biến dạng dọc trục () do tải trọng dọc trục gây ra:

i

H H





Trong đó: ∆H : là độ biến thiên chiều cao mẫu, được xác định bằng số đọc trên

đồng hồ đo chuyển vị (mm) H i : là chiều cao mẫu ban đầu (mm)

Tiết diện thỏi mẫu cần được tính toán ở từng khoảng biến dạng tương đối ghi được theo biểu thức:







10

A

Trong đó: A i : là tiết diện biến đổi theo từng khoảng biến dạng (mm)

A 0 : tiết diện thỏi mẫu ban đầu (mm 2)

ε : là biến dạng dọc trục do tải trọng dọc trục gây ra (%) Ứng suất chính thẳng đứng σ 1 được tính theo biểu thức sau:

3

i i

A

P

Trong đó: P : lực ấn piston đo bằng đồng hồ trên vòng ứng biến (kN)

A i : tiết diện thỏi mẫu ở từng khoảng biến dạng tương đối (m 2)

σ 3 : áp lực nước buồng nén (kPa) Ứng suất chính nằm ngang σ 3 (của buồng nén) được xác định bằng đồng hồ đo

áp lực ở buồng nén

Việc lựa chọn áp lực buồng nén σ 3 phụ thuộc loại đất, đặc biệt là chủ đề phân

tích Giá trị đại diện thường được chọn là một giá trị σ 3 (1) = σ 0 , σ 3 (2) = σ 0 + 100(kN/m 2)

và σ 3 (3) = σ 0 + 200(kN/m 2 ), trong đó σ 0 là áp lực cột đất ở chiều sâu lấy mẫu

Kết quả thí nghiệm thể hiện dưới hai dạng đường cong (Hình 1.10) sau:

- Biểu đồ đường ứng suất, biến dạng của các thỏi mẫu

- Biểu đồ đường sức kháng cắt τ và áp lực pháp tuyến σ, thể hiện quan hệ Coulomb qua các vòng tròn Mohr, trong đó trục τ = (σ 1 – σ 3 )/2 và trục σ = (σ 1 + σ 3 )/2

Hình 1-9: (a) Đường ứng suất - biến dạng; (b) Đường thẳng quan hệ Coulomb với các

vòng tròn Mohr e) Phương pháp xác định giá trị sức chống cắt không thoát nước Su:

Theo định luật chống cắt Mohr – Coulomb cho đất: Sức chống cắt của đất tại

một điểm trên một mặt phẳng là hàm tuyến tính theo ứng suất pháp tuyến trên mặt đó

Nên ta có công thức sau:

stgc (1.31) Trong đó: σ : ứng suất pháp tuyến tác dụng lên mẫu đất (kPa)

c : lực dính (kPa)

s : sức chống cắt của đất (kPa)

Như vậy, đường bao chống cắt Mohr – Coulomb ứng với những ứng suất pháp

tuyến không quá lớn là đường thẳng stgc, trong hệ trục (,), cắt trục tung tại

c và nghiêng một góc υ

Góc ma sát trong không thoát nước υ u = 0o

Nên sức chống cắt không thoát nước từ công thức sẽ là:

2

) ( 1 3 f

Trong đó ứng suất lệch trục đo bằng (kN/m 2) được xác định theo công thức:

R A

Giá trị ứng suất lệch khi mẫu bị phá hủy sau khi đã trừ giá trị hiệu chỉnh màng,

ký hiệu là (13)f và được xác định theo công thức:

R A

A

A : tiết diện mẫu với biến dạng ε (mm 2)

ε : biến dạng tương đối (%)

A 0 : tiết diện mẫu ban đầu (mm 2)

D 0 : đường kính mẫu ban đầu (mm)

L 0 : chiều cao mẫu ban đầu (mm)

1.5.2 Thí nghiệm cắt cánh hiện trường và phương pháp xác định giá trị Su

[20]:

a) Nguyên lý thí nghiệm:

Thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST – Vane Shear Test) được phát minh vào

năm 1918 tại Thụy Điển và ngày nay vẫn rất thông dụng ở châu Âu Thí nghiệm được

thực hiện theo nguyên lý khá đơn giản: dùng một cánh Hình chữ thập ấn vào trong đất,

sau đó thực hiện một lực xoay cho đến khi đất bị cắt xoay tròn (phá hủy) xung quanh

trục của nó và đo moment xoắn Moment kháng lại của lực dính xung quanh bề mặt

khối đất bị phá hoại sẽ cân bằng với moment xoắn của cánh Vì đất bị cắt trong thời

gian rất ngắn, với hệ số thấm trong đất dính rất nhỏ nên nước không kịp thoát ra ngoài,

do đó nên thí nghiệm được xem là tuân theo sơ đồ U-U (Unconsolidated - Undrained)

b) Mục đích thí nghiệm:

Mục đích của thí nghiệm cắt cánh là xác định giá trị sức chống cắt của đất trong điều kiện không thoát nước tại hiện trường và độ nhạy của đất trong tầng đất sét yếu (đất dính trạng thái chảy, dẻo chảy, dẻo mềm) Thí nghiệm này không áp dụng đối với đất có khả năng thoát nước nhanh (như đất loại cát, đất hòn lớn), đất trương nở, đất lẫn nhiều mảnh đá, vỏ sò

c) Thiết bị thí nghiệm:

Thiết bị cắt cánh hiện trường (Hình 1-10), gồm các bộ phận chính sau: Giá đỡ,

bộ phận tạo moment cắt và ghi số liệu, cần, cánh cắt

Cánh cắt gồm 4 lưỡi cắt, được làm bằng thép không rỉ Chiều cao cánh cắt bằng hai lần đường kính Hai đầu cánh cắt có thể có dạng bằng hoặc Hình vát Cạnh dưới của lưỡi cắt được vát sắc một góc 90o để dễ ấn xuyên vào trong đất Việc lựa chọn kích thước cánh cắt liên quan trực tiếp đến trạng thái của đất được thí nghiệm Có hai loại: cánh lớn và cánh nhỏ, cánh lớn sử dụng cho đất từ trạng thái chảy đến dẻo chảy, cánh nhỏ dùng để cắt đất trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng Theo đó đất càng mềm kích thước cánh cắt càng lớn Lưỡi cắt được đặt trong ống bao có đường kính trong

65.3mm

Hình 1-10: Cấu tạo máy cắt cánh hiện trường

Kích thước cánh thực tế so với tiêu chuẩn ASTM và tiêu chuẩn BS được trình bày trong (Bảng 1-4)

Bảng 1-3 : So sánh kích thước thực tế lưỡi cắt với tiêu chuẩn ASTM và tiêu chuẩn BS

Ghi chú 1: Nếu yêu cầu xác lập đường cong quan hệ giữa moment cắt với góc

cắt thì cần nối phải được kiểm định trước khi sử dụng cho thí nghiệm Tổng lượng xoắn của cần nối (nếu có) phải được xác lập theo đơn vị: độ/mét dài cần/đơn vị moment (ví dụ: độ/m/kg/cm) Trị số hiệu chỉnh này sẽ tăng dần theo chiều sâu thí nghiệm Vì vậy, việc kiểm định phải được thực hiện tối thiểu đến chiều sâu lớn nhất

dự kiến thí nghiệm

Trong quá trình thí nghiệm, moment sẽ truyền qua hệ cần nối và tác dụng vào cánh cắt Độ chính xác số đọc mô men phải bảo đảm không gây ra sai lệch về sức kháng cắt quá  1.20kPa Moment được tạo tự động (có thể điều khiển bằng hộp số)

hoặc quay bằng tay trong khi thí nghiệm Khoảng thời gian tiến hành thí nghiệm (chỉ tính thời gian cắt) phải được kiểm soát theo quy trình thí nghiệm

Hiện nay có khá nhiều loại thiết bị cắt cánh khác nhau, có thể phân thành 3 loại chính sau đây:

Loại đọc ngay kết quả: Đây là loại thiết bị phổ biến nhất (Hình 1-11) Gồm có ống bao và mũ bảo vệ đường kính 65.3mm để chống ma sát cho cần Cánh có nhiều

kích cỡ và Hình dáng khác nhau, phụ thuộc vào từng loại đất thí nghiệm

Cánh tiêu chuẩn có bề dày 1.8mm, đường kính D = 6.5cm và chiều cao H = 13cm, H = 2D thích hợp cho đất ở trạng thái dẻo mềm Cánh tiêu chuẩn có bề dày 3.0mm, đường kính D = 3.5cm và chiều cao H = 7cm, H = 2D thích hợp cho đất ở

trạng thái chảy Bệ đỡ máy có công suất 5 tấn Máy ép/ kéo thủy lực 15 tấn và bơm

thủy lực Cần cánh có đường kính 12.7mm bao gồm cả vỏ bọc Máy cắt cánh của hãng

Geonor (Hình 1-12) cũng là loại đọc ngay kết quả

Hình 1-11: Thiết bị cắt cánh loại đọc ngay kết quả

Hình 1-12: Thiết bị cắt cánh hãng Geonor Loại ghi đồ thị trên giấy vẽ, còn gọi là cắt cánh cơ học MVST: Thiết bị là máy

cắt cánh Nilcon Thụy Điển sản xuất (Hình 1-13) Thí nghiệm này đƣợc tiến hành bằng

cách ấn trực tiếp vào đất với tần suất 2m/lần

Loại cắt cánh điện EVST: Thiết bị thí nghiệm là máy cắt cánh điện tử

EVST2000 của hãng Geotech Thụy Điển sản xuất (Hình 1-14)

Trong nội dung luận văn này, tác giả tập trung trình bày thí nghiệm cắt cánh loại đọc ngay kết quả do tính thông dụng của nó hiện nay

Hình 1-13: Thiết bị cắt cánh cơ học MVST

Hình 1-14: Thiết bị cắt cánh điện tử EVST

* Quy trình thí nghiệm:

Hình 1-15: Trình tự thí nghiệm cắt cánh trong hố khoan

Quy trình thí nghiệm dựa trên tiêu chuẩn ASTM D2573 [20] Kiểm tra và hiệu chỉnh thiết bị theo chỉ dẫn kỹ thuật hoặc chỉ dẫn sử dụng của nhà sản xuất trước khi đưa ra hiện trường Máy cắt cánh phải có chứng chỉ kiểm định do cơ quan có thẩm quyền cấp

Trình tự thí nghiệm cắt cánh trong hố khoan (Hình 1-15) bao gồm các bước sau:

- Khoan tạo lỗ đến độ sâu cần thí nghiệm, có thể chống hay không chống tùy vào khả năng giữ thành hố khoan Làm sạch đáy hố khoan trước khi thí nghiệm Sau

đó lắp cánh cắt vào cần nối, lắp cần nối với bộ phận tạo và ghi moment Kiểm tra hệ thiết bị bảo đảm cần và cánh cắt thẳng đứng trước khi ấn vào trong đất

- Ấn cánh cắt từ đáy lỗ thí nghiệm đến điểm cắt Trong quá trình ấy, không được gây ra bất kỳ một moment xoắn nào Đáy hố khoan có bộ định tâm để đảm bảo cánh cắt thí nghiệm ở tâm hố khoan

- Khi cánh cắt đã ở đúng vị trí điểm cắt, tác dụng moment lên cánh cắt với tốc

độ khoảng 6o

đến 18o trong một phút Yêu cầu này đòi hỏi thời gian phá huỷ đất (thời gian cắt tới phá huỷ) trong khoảng 2 đến 5 phút, trừ trường hợp đất rất mềm thì thời gian phá huỷ có thể tới 10 đến 15 phút Đối với những loại đất cứng hơn (những loại đất có biến dạng nhỏ khi phá huỷ), có thể giảm tốc độ cắt để nhận được quan hệ ứng suất – biến dạng hợp lý Trong quá trình cắt, cao độ cánh cắt phải giữ cố định

- Tại thời điểm đất bắt đầu bị phá hoại, ghi được trị số moment cắt lớn nhất – moment cắt trạng thái nguyên dạng của đất Tiếp theo lưỡi cắt vẫn được xoay luôn vài vòng rồi để yên trong khoảng 10 phút Sau đó thí nghiệm cắt sẽ được lặp lại lần nữa trong điều kiện đất đã bị phá hoại, ghi được moment cắt nhỏ nhất – moment cắt trạng thái phá huỷ của đất Với thiết bị có bộ phận gia tải tự động, nên ghi trị số moment theo chu kỳ 15 giây

Trong trường hợp có tiếp xúc giữa đất và cần nối, xác định moment gây ra do

ma sát giữa cần nối và đất bằng cách quay cần nối tại chỗ (tách rời cánh cắt) ở cùng độ sâu thí nghiệm Xác định ma sát cần tối thiểu một lần tại mỗi điểm cắt

Thực hiện thí nghiệm cắt cánh với cự ly các điểm cắt không nhỏ hơn 1,0m d) Phương pháp xác định giá trị sức chống cắt không thoát nước Su:

Sức chống cắt không thoát nước của đất được xác định dựa trên cơ sở giả định rằng sức chống cắt là đồng nhất trên toàn bộ bề mặt cắt (trên cạnh, đỉnh và đáy của

lưỡi cắt) Sức chống cắt không thoát nước S u được xác định theo công thức:

K

T

Với: T max là moment xoắn lớn nhất hay giá trị moment lúc mẫu bị phá hoại

(kG/cm), được tính như sau: T max = Số đo hiệu chỉnh (mm) × hệ số hiệu chỉnh

Số đo hiệu chỉnh = lớn nhất – số đo ma sát cần (được đọc trên đồng hồ)

Hệ số hiệu chỉnh tương đương như hệ số vòng lực, phụ thuộc vào thiết bị, xác

định qua quá trình chuẩn đồng hồ S u được tính cho cả trường hợp mẫu đất nguyên dạng và phá hoại

K - là hằng số cánh, phụ thuộc vào kích thước và Hình dạng của lưỡi cắt:

D D K

B T

6coscos

2

2



(1.37)

Với: i T và i B là góc vát phía trên và phía dưới của cánh (Hình 1-16)

S

S

Trong đó: S up : sức chống cắt không thoát nước ở trạng thái nguyên dạng

S ur : sức chống cắt không thoát nước ở trạng thái phá hủy

Độ nhạy của đất được phân loại theo thang của Skempton và Northey (1952):

Bảng 1-4: Phân loại độ nhạy của đất theo Skempton và Northey (1952)

Đất có độ nhạy lớn (S u ở trạng thái phá hoại nhỏ) thì khi thiết kế phải chọn hệ

số an toàn lớn Kết quả tính toán thường được thể hiện bằng Bảng và biểu đồ thể hiện

sự biến thiên của sức chống cắt không thoát nước S u theo độ sâu cho trường hợp đất

nguyên dạng và phá hoại, từ đó xác định độ nhạy của đất, vốn được sử dụng khá nhiều trong các phương pháp tính toán thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngoài

* Hiệu chỉnh kết quả thí nghiệm:

Khi nghiên cứu một số hiện tượng trượt đất đắp trên nền sét dẻo, Bjerrum (1972) đã nhận thấy lực dính thực tế ở hiện trường nhỏ hơn kết quả thí nghiệm cắt cánh Vì thế, sức kháng cắt không thoát nước xác định từ thí nghiệm cắt cánh hiện

trường (S u) cần phải hiệu chỉnh để có thể sử dụng trong thiết kế:

u r ucorr S

Trong đó:

S ucorr : sức chống cắt không thoát nước đã hiệu chỉnh (kPa)

μ r : là hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chỉ số dẻo I p của đất dính, được xác định bằng các biểu đồ của Chanlder (1988) (Hình 1-17), Bjerrum (1972) (Hình 1-18), công thức của Morris và Williams (1994)

Hình 1-17: Biểu đồ xác định hệ số hiệu chỉnh μr theo Chandler (1988)

Hình 1-18: Biểu đồ xác định hệ số hiệu chỉnh μr theo Bjerrum (1972)

Theo Morris và Williams (1994), hệ số hiệu chỉnh μ r có thể được tính theo các công thức sau:

- Mẫu được định nghĩa là bị trượt dựa trên sự gia tăng áp lực thẳng đứng, tức là

độ chênh ứng suất chính (1 - 3)max Đất bị cắt theo mặt yếu nhất nên phù hợp với thực tế hơn

- Thời gian thực hiện thí nghiệm ngắn

- Phù hợp với trạng thái nền ngay khi vừa chịu tải

Bên cạnh đó thí nghiệm nén ba trục cũng tồn tại những khuyết điểm sau:

- Thiết bị phức tạp, thao tác khó khăn, điều này phải đòi hỏi nhân viên kỹ thuật

có tay nghề cao

- Quá trình lấy mẫu, vận chuyển mẫu dễ gây xáo động không còn tính nguyên dạng, nên cũng chưa phản ánh đúng tính chất cơ lý của đất

- Chi phí cao hơn rất nhiều các thí nghiệm khác

Thí nghiệm cắt cánh là một trong những phương pháp phù hợp nhất để xác định sức chống cắt không thoát nước của sét yếu Tuy nhiên nó cũng có các ưu và nhược điểm sau:

Bảng 1-5: Ưu và nhược điểm thí nghiệm cắt cánh

- Xác định được sức chống cắt không

thoát nước Su ngay tại hiện trường

- Nguyên lý và thiết bị thí nghiệm đơn

- Giá trị Su cần phải được hiệu chỉnh

bởi các công thức thực nghiệm

- Số liệu thí nghiệm có thể bị ảnh hưởng bởi các lớp thấu kính cát

- Thí nghiệm cho giá trị chính xác với

độ sâu không lớn hơn 20m

CHƯƠNG 2

TRỤC VÀ CẮT CÁNH HIỆN TRƯỜNG CỦA ĐẤT SÉT YẾU TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CỦA CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 2.1 Giới thiệu về khu vực nghiên cứu:

2.1 1 Giới thiệu về KKT Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi:

Nằm ở vị trí trung điểm của Việt Nam, thuộc Vùng kinh tế trọng điểm miền Trung, KKT Dung Quất có tổng diện tích trên 45.000 ha, là Khu kinh tế tổng hợp, phát triển đa ngành, đa lĩnh vực với trọng tâm là phát triển các tổ hợp công nghiệp nặng, các dự án quy mô lớn,… gắn với khai thác và phát triển cảng biển nước sâu Dung Quất, sân bay Chu Lai

Với hệ thống hạ tầng đã được đầu tư cơ bản, gồm: các tuyến giao thông trục chính trong đô thị Vạn Tường và các khu công nghiệp; hệ thống cảng biển (3 cảng tổng hợp, 4 cảng chuyên dùng); hệ thống thoát nước mưa và thu gom xử lý nước thải; khu xử

lý chất thải rắn; hệ thống cấp điện, cấp nước, bưu chính viễn thông, phòng cháy chữa cháy; trường cao đẳng kỹ nghệ; bệnh viện; trung tâm truyền Hình, văn hoá, thể thao, lâm viên Vạn Tường và các khu tái định cư,… Đến nay KKT Dung Quất đã thu hút hơn 10,2 tỷ USD vốn đăng ký đầu tư; trong đó vốn thực hiện đạt khoảng 6 tỷ USD

Ngoài ra, Quảng Ngãi còn có các KCN như Tịnh Phong, Quảng Phú, Phổ Phong với tổng diện tích trên 540ha Các Khu công nghiệp Quảng Ngãi đã thu hút được 99 dự án đầu tư với vốn đăng ký trên 6.877 tỷ đồng

2.1.2 Giới thiệu về cảng Container quốc tế Cái Mép:

Dự án phát triển cảng quốc tế Cái Mép - Thị Vải thuộc địa phận Ấp Tân Lộc, xã Phước Hòa, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Việt Nam là một trong những dự

án lớn và đặc biệt quan trọng đối với việc phát triển kinh tế - xã hội các tỉnh phía Nam

Tại Quyết định số 659/QĐ-TTg ngày 24/6/2004, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt đầu tư Dự án bằng nguồn vốn vay ODA Nhật Bản và vốn đối ứng Việt Nam và giao Bộ GTVT làm chủ đầu tư, Ban QLDA 85 đại diện chủ đầu tư Tổng mức đầu tư

dự án là 11.473 tỷ đồng Toàn bộ Dự án được chia làm 6 gói thầu gồm: 1 gói thầu cung cấp dịch vụ tư vấn; 3 gói thầu xây lắp (trong đó gói số 1 xây dựng cảng container Cái Mép, gói thầu số 2 xây dựng cảng hàng hoá tổng hợp Thị Vải và gói thầu số 5 là xây dựng cầu và đường nối từ QL51 đến cảng Cái Mép); gói thầu số 3 nạo vét luồng, lắp đặt và cung cấp hệ thống phao tiêu báo hiệu và gói thầu số 4 cung cấp dịch vụ và lắp đặt thiết bị khai thác cảng

Theo đó, cảng container quốc tế Cái Mép được thiết kế để tiếp nhận tàu

container có trọng tải lên đến 80.000DWT với công suất thông qua đạt 600.000 – 700.000 TUEs/năm Chiều dài bến 600m với tổng diện tích lên tới 48 ha Có 3 cầu dẫn, kết cấu dầm supper “T”, chiều dài mỗi cầu 85m Bãi hàng container với kích thước dài 660m, rộng 600m (Liên danh nhà thầu Toa – Toyo thực hiện xây dựng gói

thầu số 1 cảng Cái Mép)