Nghiên cứu gia tăng sự ổn định của mái dốc trên nền cát pha sét bằng phương án cọc đất trộn xi măng

Luận văn nghiên cứu sự gia tăng độ ổn định của mái dốc bằng phương án cọc đất trộn xi măng trên nền cát pha sét.. Sử dụng thí nghiệm cắt trực tiếp trong phòng thí nghiệm để xác định cườn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG - HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Đỗ Thanh Hải

Cán bộ chấm nhận xét 1 :

Cán bộ chấm nhận xét 2 :

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1

2

3

4

5

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

KỸ THUẬT XÂY DỰNG

PGS TS Nguyễn Minh Tâm

KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình ngầm

 Thay đổi hàm lượng xi măng gia cố

 Thay đổi khoảng cách cọc xi măng – đất

 Thay đổi góc bố trí cọc xi măng-đất khi gia cố

- Chương 3 : chế bị mẫu xi măng đất trong phòng và thí nghiệm cắt trực tiếp

để tìm cường độ sức chống cắt của hỗn hợp xi măng đất

- Kết Luận Và Kiến Nghị

- Tài Liệu Tham Khảo

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 11/01/2016

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 17/06/2016

Tp HCM, ngày 17 tháng 06 năm 2016

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

TS NGUYỄN MINH TÂM

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô trong Bộ môn Địa cơ - Nền móng - Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn

Em gửi lời cảm ơn đến Thầy TS Đỗ Thanh Hải, người đã tạo cho em ý tưởng về

đề tài và luôn giúp đỡ, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

Xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình, bạn bè và các thầy cô đã tạo điều kiện và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn thạc sĩ này

Học viên

Tiêu Viết Trình

Luận văn nghiên cứu sự gia tăng độ ổn định của mái dốc bằng phương án cọc đất trộn xi măng trên nền cát pha sét

Sử dụng thí nghiệm cắt trực tiếp trong phòng thí nghiệm để xác định cường độ sức chống cắt của hỗn hợp xi măng đất.Các hàm lượng xi măng được xét đến : 3%; 5%; 7% và 9%; thời gian bảo dưỡng 7 và 28 ngày cho mỗi trường hợp.Mô hình thực

tế mái dốc tại H.Trảng Bom, T.Đồng Nai bằng phần mềm Geoslope.Sử dụng phương

án gia cố mái dốc bằng phương án cọc đất trộn xi măng với kết quả sức chống cắt đã

có được do thực hiện thí nghiệm trong phòng

Kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ sức chống cắt của hỗn hợp đất xi măng rất cao so với đất tự nhiên : c = 289÷512 kPa; φ=62~73 độ và có thể tăng cao hơn khi tăng hàm lượng xi măng

Mái dốc ổn định (Fs>1) trong trường hợp độ ẩm tăng cao (độ bão hòa 80%) khi gia cố bằng cọc xi măng đất.đề xuất phương án hợp lí cho phương án cọc đường kính

800 bố trí góc 75 độ: 3% xi măng khoảng cách cọc 1m hoặc 9% xi măng khoảng cách cọc 1.5m

Modeling section of natural Slope which locate in Trang Bom district, Dong Nai province The results of test in laboratory are use for calculating Factor of safety for this model by using Geoslope 2012

The result of direct shear test show that : soil-cement has the shear strength is higher than natural clayey sand soil And they will be higher when we add more cement.After all, giving the reasonable case to use for this Slope using soil-cement pile method : d800 arrange 75 degree,1-meter layout distance with 3% cement content

or d800 arrange 75 degree, 1.5-meter layout distance with 9% cement content

Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của

cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và tiến hành thí nghiệm thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Đỗ Thanh Hải Các số liệu, kết quả thí nghiệm, mô hình tính toán và những kết quả trong luận văn là trung thực

Học viên

Tiêu Viết Trình

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1 

1.  Tính cấp thiết của đề tài 1 

2.  Mục tiêu nghiên cứu 1 

3.  Phương pháp nghiên cứu 2 

4.  Nội dung nghiên cứu 2 

5.  Phương pháp thực hiện thí nghiệm : 2 

6.  Giới hạn của đề tài : 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT 3 

1.2 Tổng quan về mái dốc và sự mất ổn định của mái dốc 3 

1.3 Tổng quan về gia cố đất bằng xi măng 6 

1.4 Tổng quan về sử dụng cọc để gia cố mái dốc 9

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐẤT TRỘN XI MĂNG VÀ ỔN ĐỊNH TRƯỢT MÁI DỐC 12 

2.1 Nguyên lí đất trộn xi măng 12 

2.2 Phân tích ổn định mái dốc theo mặt trượt cung tròn 13 

2.2.1  Phương pháp Fellenius: 14 

2.2.2  Phương pháp Bishop : 15 

2.3 Khả năng chịu tải giới hạn của nhóm cột vật liệu rời 17

CHƯƠNG 3 : THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ SỨC CHỐNG CẮT KHÔNG THOÁT NƯỚC CỦA HỖN HỢP ĐẤT TRỘN XI MĂNG 18 

3.1 Mục đích thí nghiệm 18 

3.2 Vật liệu thí nghiệm 18 

3.2.1  Đất tự nhiên 18 

3.2.2  Xi măng dung trong thí nghiệm 20 

3.2.3  Nước dùng trong thí nghiệm 20 

3.3 Cấp phối thí nghiệm: 21 

3.3.1  Tỉ lệ Xi măng – Đất 21 

3.3.2  Hàm lượng nước 21 

3.4.1  Số lượng mẫu thí nghiệm: 21 

3.4.2  Xác định hàm lượng hỗn hợp 22 

3.5 Thí nghiệm cắt trực tiếp trong phòng thí nghiệm xác định cường độ sức chống cắt của hỗn hợp Đất-Xi măng 23 

3.5.1  Tiến hành thí nghiệm cắt trực tiếp với mẫu đã chế bị 23 

3.5.2  Kết quả thí nghiệm cắt trực tiếp 25

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC Thực tế BẰNG PHẦN MỀM GEOSLOPE 29 

4.1 Giới thiệu về phần mềm tính toán GEOSLOPE 2012 29 

4.2 Ứng dụng phần mềm tính toán ổn định mái dốc sử dụng phương án gia cố cọc xi măng – đất 29 

4.2.1  Đặc điểm và tính chất của mái dốc tự nhiên 29 

4.2.2  Thông số dưa vào mô hình 31 

4.2.3  Kết quả tính toán 32 

4.3 Sử dụng cọc đất xi măng để gia cố mái dốc 36 

4.3.1  Các trường hợp bài toán: 36 

4.3.2 Thông số đưa vào mô hình: 36 

4.3.3  Khảo sát sự thay đổi hệ số ổn định mái dốc khi thay đổi hàm lượng xi măng: 37 

4.3.4  Khảo sát sự thay đổi hệ số ổn định mái dốc khi thay đổi khoảng cách cọc 41 

4.3.5  Khảo sát sự thay đổi hệ số ổn định mái dốc khi thay đổi góc bố trí cọc 45 

4.3.6  Tổng hợp hệ số ổn định của mái dốc khi thay đổi hàm lượn xi măng – khoảng cách cọc và góc bố trí cọc xi măng đất 48 

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 55 

I.  Kết luận 55 

II.  Kiến nghị 56 

PHỤ LỤC 1 : KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP 57 

PHỤ LỤC 2 : KẾT QUẢ HỆ SỐ AN TOÀN MÁI DỐC GIA CỐ BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHÁC NHAU TRONG PHẦN MỀM GEOSLOPE 2012 65 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 

CHƯƠNG 3

Bảng 3 1 : Tỷ lệ thành phần hạt 19 

Bảng 3 2 : Tính chất cơ lý của đất thí nghiệm 19 

Bảng 3 3 : Xi măng Nghi Sơn 20 

Bảng 3 4 : Tỷ lệ xi măng với đất với các loại đất khác nhau theo hệ thống phân loại Unified (Mitchell and Freitag, 1959) 21 

Bảng 3 5 : Thống kê số lượng mẫu thí nghiệm cắt trực tiếp 21 

Bảng 3 6 : Giá trị sức chống cắt của mẫu 7 và 28 ngày 26 

Bảng 3 7 : Phần trăm sự thay đổi về giá trị của 28 ngày so với 7 ngày 26 

CHƯƠNG 4: Bảng 4 1 : Chỉ tiêu cơ lý của lớp đất 1 đưa vào mô hình tính toán 31 

Bảng 4 2 : Kết quả tính toán ổn định mái dốc theo độ bão hòa 35 

Bảng 4 3 : Hệ số ổn định mái dốc trường hợp hàm lượng xi măng 3% 48 

Bảng 4 4 : Hệ số ổn định mái dốc trường hợp hàm lượng xi măng 5% 49 

Bảng 4 5 : Hệ số ổn định mái dốc trường hợp hàm lượng xi măng 7% 50 

Bảng 4 6 : Hệ số ổn định mái dốc trường hợp hàm lượng xi măng 9% 51 

CHƯƠNG 1

Hình 1 1: Các loại mái dốc tự nhiên và nhân tạo 3 

Hình 1 2 : Mô hình mái dốc điển hình cho trượt xoay 4 

Hình 1 3 :Các dạng mặt phá hoại: a) mặt phẳng; b) cung tròn; c) không theo quy tắc; d) hỗn hợp 5 

Hình 1 4 :Quan hệ giữa tỷ lệ xi măng với đất và cường độ của xi măng-đất (Lin 2000) 8 

Hình 1 5 : Ảnh hưởng của độ dày lớp đất đến Moment trong cọc 9 

Hình 1 6 : Ảnh hưởng của số lượng hàng cọc đến Moment trong cọc 9 

Hình 1 7 : Biểu đồ nội lực cọc L=16m và L=11m 10 

Hình 1 8 : Biểu đồ hệ số an toàn Msf 10 

CHƯƠNG 2 Hình 2 1 : Phân tích cân bằng khối trượt 14 

Hình 2 2 : Mảnh đơn giản hóa của Bishop 16 

CHƯƠNG 3 Hình 3 1 : Vị Trí Lấy Mẫu Đất 18 

Hình 3 2 : Xác định khối lượng bằng cân điện tử 22 

Hình 3 3 : Máy trộn được sử dụng trong thí nghiệm 22 

Hình 3 4 : Bão dưỡng mẫu trong phòng thí nghiệm 23 

Hình 3 5 : Máy cắt trực tiếp và vòng lực được sử dụng trong thí nghiệm 24 

Hình 3 6 : Tải trọng và bảng quy đổi tải trọng thành áp lực thẳng đứng 24 

Hình 3 7 : Mẫu cắt và hộp cắt trước khi thí nghiệm 24 

Hình 3 8 : Sử dụng tay quay thủ công để tìm giá trị lực cắt lớn nhất 25 

Hình 3 9 : Mẫu sau khi phá hoại 25 

Hình 3 10 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi lực dính theo thời gian và hàm lượng xi măng của hỗn hợp 26 

Hình 3 11 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi góc ma sát trong theo thời gian và hàm lượng xi măng của hỗn hợp 27 

Hình 3 12 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi về giá trị lực dính và góc ma sát của 28 ngày so với 7 ngày 27 

Hình 4 1 : Toàn cảnh mái dốc tự nhiên 30 

Hình 4 2 : Mặt cắt mái dốc 30 

Hình 4 3 : Mô hình tính toán trong Geo – Slope 32 

Hình 4 4 : Kết quả tính ổn định mái dốc với độ bão hòa 80% 32 

Hình 4 5 : Kết quả tính ổn định mái dốc với độ bão hòa 70% 33 

Hình 4 6 : Kết quả tính ổn định mái dốc với độ bão hòa 60% 33 

Hình 4 7 : Kết quả tính ổn định mái dốc với độ bão hòa 50% 34 

Hình 4 8 : Kết quả tính ổn định mái dốc với độ bão hòa 51,2% (tự nhiên) 34 

Hình 4 9 : So sánh hệ số an toàn mái dốc với độ bão hòa khác nhau 35 

Hình 4 10 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : gia cố cọc D800 hàm lượng 3% xi măng 38 

Hình 4 11 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : gia cố cọc D800 hàm lượng 5% xi măng 38 

Hình 4 12 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : gia cố cọc D800 hàm lượng 7% xi măng 39 

Hình 4 13 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : gia cố cọc D800 hàm lượng 9% xi măng 39 

Hình 4 14 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : gia cố cọc D800 hàm lượng 3% xi măng khoảng cách bố trí cọc : 1m 41 

Hình 4 15 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : gia cố cọc D800 hàm lượng 3% xi măng khoảng cách bố trí cọc : 1.5m 42 

Hình 4 16 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : gia cố cọc D800 hàm lượng 3% xi măng khoảng cách bố trí cọc : 2m 42 

Hình 4 17 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : gia cố cọc D800 hàm lượng 3% xi măng khoảng cách bố trí cọc : 2.5m 43 

Hình 4 18 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : gia cố cọc D800 hàm lượng 3% xi măng khoảng cách bố trí cọc : 3m 43 

Hình 4 19 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : góc bố trí cọc 45 độ so với phương ngang 45 

Hình 4 20 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : góc bố trí cọc 60 độ so với phương ngang 46 

Hình 4 21 : Kết quả tính ổn định mái dốc trường hợp : góc bố trí cọc 75 độ so với phương ngang 46 

Hình 4 22 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi HSOD khi thay đổi góc bố trí cọc 47 

Hình 4 23 :Biểu đồ thể hiện sự gia tăng HSOD (%) so với trường hợp không gia cố 47 

Hình 4 24 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi HSOD mái dốc theo khoảng cách và góc bố trí ứng với hàm lượng 3% xi măng 48 

Hình 4 26 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi HSOD mái dốc theo khoảng cách và góc

bố trí ứng với hàm lượng 7% xi măng 50 Hình 4 27 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi HSOD mái dốc theo khoảng cách và góc

bố trí ứng với hàm lượng 9% xi măng 51 Hình 4 28Biểu đồ thể hiện sự thay đổi HSOD mái dốc theo khoảng cách và hàm

lượng xi măng góc bố trí ứng vớigóc bố trí 45 độ 52 Hình 4 29 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi HSOD mái dốc theo khoảng cách và hàm

lượng xi măng góc bố trí ứng vớigóc bố trí 60 độ 52 Hình 4 30 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi HSOD mái dốc theo khoảng cách và hàm

lượng xi măng góc bố trí ứng vớigóc bố trí 75 độ 53 

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Khu vực Tây Nguyên, các tỉnh miền Đông Nam Bộ với phần lớn diện tích là đồi núi, sườn dốc, nên các công trình cơ sợ hạ tầng cũng như khu dân cư nằm cạnh các sườn dốc là điều không thể tránh khỏi.Hiện tượng sạt lở mái dốc xảy ra rất phổ biến tại các khu vực này đặc biệt là vào mùa mưa lũ

Việc khắc phục những sự cố sạt lở như trên vô cùng khó khăn và tốn kém nên cần có những biện pháp xử lí kịp thời để ngăn chặn sự phát triển của hiện tượng sạt, trượt mái dốc khi điều kiện thiên nhiên bất lợi xảy ra

Hiện nay có rất nhiều giái pháp thiết kế đã và đang áp dụng vẫn thực sự chưa phát huy hết hiệu quả, vẫn còn nhiều hiện tượng sạt lở sau khi gia cố xảy ra một phần cho ta thấy được sự hạn chế trong việc lựa chọn giải pháp thiết kế.Nhằm mục đích bổ sung và từng bước hoàn thiện các giải pháp thiết kế cần có những nghiên cứu cụ thể cho từng điều kiện địa chất, trường hợp áp dụng

Cũng vì mục đích đó “Nghiên cứu gia tăng sự ổn định của mái dốc trên nền cát pha sét bằng phương án cọc đất trộn xi măng” thực sự cần thiết, bổ sung cho các giải pháp gia cố ổn định mái dốc

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài này được thực hiện nhằm mục tiêu gia cố sườn dốc bằng phương án cọc đất trôn xi măng làm tăng sự ổn định của sườn dốc trong trường hợp đất tăng độ ẩm khi gặp mưa lớn kéo dài

Nghiên cứu được thực hiện ứng với nhiều tỉ lệ xi măng khác nhau và quan sát sự phát triển cường độ ở 7 ngày và 28 ngày

Kiểm tra sự gia tăng ổn định mái dốc sau khi gia cố bằng cọc xi măng đất với các giá trị sức chống cắt đã thí nghiệm bằng các bái toán : thay đổi hàm lượng xi măng, thay đổi khoảng cách bố trí cọc gia cố, thay đổi góc bố trí cọc gia

cố và thay đổi mực nước ngầm.Từ đó đưa ra hàm lượng xi măng tối ưu cho loại đất ứng với từng trường hợp bài toán

Đề xuất phương án bố trí cọc trên mái dốc với tỷ lệ trộn tốt nhất vào công trình thực tế ở Khu dân cư tại xã Hố Nai 3, Huyện Trảng Bom, Tỉnh Đồng Nai

3 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu tình hình quốc tế ,trong nước và những báo cáo nghiên cứu về sự mất ổn định mái dốc khi tăng độ ẩm của đất

- Nghiên cứu tình hình áp dụng cọc xi măng gia cố mái dốc

- Thí nghiệm đánh giá kết quả qua các tỉ lệ thực hiện

- Đưa ra kết luận và kiến nghị

4 Nội dung nghiên cứu

- Cơ sở lý thuyết về sự ổn định của mái dốc

- Cơ sở lí thuyết của cọc gia cố sườn dốc và sự làm việc của nhóm cọc vật liệu rời

- Phương pháp tính toán và đánh giá thí nghiệm trong phòng

- Kết kuận và kiến nghị

5 Phương pháp thực hiện thí nghiệm :

- Phần 1: Tạo mẫu với tỉ lệ xi măng là 3%, 5%, 7% & 9%

- Phần 2 : Thí nghiệm cắt trực tiếp với các mẫu đã chế bị trong phòng thí

nghiệm

- Phần 3 : Tính toán kết quả và lập biểu đồ thể hiện sự thay đổi cường độ(theo thời gian,hàm lượng)

6 Giới hạn của đề tài :

- Đề tài chỉ nghiên cứu cụ thể cho một loại đất, ở đây là đất Cát pha sét khu vực Trảng Bom (Đồng Nai)

- Đề tài chỉ nghiên cứu được phần cường độ sức chống cắt thông qua thí nghiệm cắt trực tiếp còn các thông số khác (cố kết, tính thấm…) chưa được nghiên cứu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG

Hình 1 1:Các loại mái dốc tự nhiên và nhân tạo

Sự di chuyển của khối đất đá có thể xảy ra do phá hoại cắt dọc theo một mặt ở bên trong khối hay do ứng suất hiệu quả giữa các hạt giảm tạo nên sự hóa hỏng một phần hay toàn bộ Người ta đã quan sát được nhiều dạng di chuyển ( phá hoại) khác nhau, có 3 dạng di chuyển thường xảy ra nhiều hơn [1]:

a) Sụt lở: đất đá di chuyển rời xa khỏi chỗ bị gián đoạn: các thớ nứt, khe nứt,

mặt phẳng phân lớp dốc, mặt đứt gãy, … và điều kiện phá hoại có thể được hỗ trợ hay thúc đẩy do tác động của áp lực nước ở trong các gián đoạn đó

b) Trượt : khối đất đá cơ bản không bị xáo động trong khi trượt theo một mặt

xác định Xét về kết cấu, có 2 dạng trượt sau:

+ Trượt tịnh tiến: sự di chuyển tuyến tính của khối đá dọc theo mặt phẳng

phân lớp hoặc sự di chuyển của lớp đất nằm gần mặt đất dốc Sự di chuyển như thế thường khá nông và song song với mặt đất

+ Trượt xoay: sự di chuyển dọc theo mặt cắt cong bằng cách là khối trượt

tụt xuống ở gần đỉnh mái dốc và đẩy trồi ở gần chân dốc (Hình 1-2)

Hình 1 2 : Mô hình mái dốc điển hình cho trượt xoay c) Trượt dòng : bản thân khối trượt cũng bị sáo động và di chuyển một phần hay

toàn bộ như một chất lỏng Trượt dòng thường xảy ra trong đất yếu bão hòa nước khi áp lực nước lỗ rỗng tăng đủ để làm mất toàn bộ độ bền chống cắt Mặt trượt thực hầu như không có hay chỉ biểu hiện từng lúc

Đối tượng nghiên cứu trong luận văn là mái dốc tự nhiên do xói mòn hoặc chia cắt, tại sười đồi hoặc thung lũng Dạng mái dốc này có thể tồn tại hàng năm ở trạng thái bắt đầu phá hoại, ở trạng thái tới hạn, nhưng khi có sự thay đổi các điều kiện tự nhiên (như mưa, thoát nước, …) hay có sự can thiệp của con người ( chất tải, bóc lớp phủ bề mặt, đào chân mái dốc,…) sẽ thúc đẩy sự phá hoại mái dốc theo mặt trượt đã tồn tại trước hay tạo ra mặt trượt mới

Những sự cố trượt lở lớn mái dốc trên thế giới và ở Việt Nam phần lớn có liên quan đến trạng thái không bão hòa của đất Các đất có vấn đề về trượt lở này thường

có nguồn gốc tàn tích và mực nước ngầm ở sâu Các lớp đất trên mặt có áp lực nước

lỗ rỗng âm, đóng vai trò quan trọng trong sự ổn định của mái dốc Tuy nhiên, lượng mưa nhiều, liên tục có thể làm giảm áp lực lỗ rỗng âm của khối đất phía trên đường bão hòa, do đó cường độ chống cắt giảm dẫn đến mái dốc mất ổn định

Phương pháp thường dùng nhất để phân tích sự ổn định của mái dốc trong đất dính là dựa trên việc xem xét cân bằng dẻo giới hạn Về căn bản, điều kiện cân bằng

dẻo giới hạn tồn tại từ thời điểm mà dịch chuyển trượt cắt bắt đầu và biến dạng cứ tiếp diễn mà ứng suất không đổi [1]

Trong thực tế, khi mái dốc bị mất ổn định, mặt trượt có thể có nhiều hình dạng khác nhau Sự trượt có thể xảy ra cục bộ hoặc phổ biến trên một chiều dài nhất định; mặt trượt có dạng của mặt cầu (bài toán không gian 3 chiều) hoặc mặt trụ (bài toán phẳng 2 chiều) Dạng đơn giản nhất, do Cullmann đưa ra vào năm 1866, là một mặt phẳng dài vô hạn đi qua chân mái dốc Phương pháp này cho hệ số chảy an toàn nên

đã đánh giá quá cao điều kiện ổn định thực Khi lựa chọn mặt trượt phức tạp hơn như mặt cong xoắn logarit hay có dạng không theo quy tắc có thể cho kết quả gần với giá trị thực, nhưng việc phân tích dài dòng và kém hấp dẫn Việc dùng mặt trụ tròn xoay với mặt cắt ngang là cung tròn sẽ cho kết quả thỏa mãn độ chính xác mà không cần tính toán quá phức tạp Hiện nay hầu hết các phương pháp đều giả thiết mặt trượt có dạng mặt trụ tròn xoay Trường hợp tồn tại lớp đá cứng dưới nền hoặc lớp đất mềm yếu trong nền, mặt trượt có dạng phức tạp [1]

Hình 1 3 :Các dạng mặt phá hoại: a) mặt phẳng; b) cung tròn; c) không theo quy

tắc; d) hỗn hợp

Sự ổn định của mái dốc phụ thuộc nhiều vào sự thay đổi của động thái áp lực nước lỗ rỗng Độ bền chống cắt thường quan hệ nghịch với áp lực nước lỗ rỗng

Tổng quan về gia cố đất bằng xi măng

1.2

Cọc xi măng đất (hay còn gọi là cột xi măng đất, trụ xi măng đất) -(Deep soil mixing columns, soil mixing pile) Cọc xi măng đất là hỗn hợp giữa đất nguyên trạng nơi gia cố và xi măng được phun xuống nền đất bởi thiết bị khoan phun

Công nghệ này cọc này đã xuất hiện từ những năm 1960 bắt đầu từ Thụy Điển và Nhật Bản sau đó áp dụng rộng rãi trên thế giới

Tại Việt Nam, công nghệ cọc đất –vôi hay xi măng bắt đầu nghiên cứu vào năm

1980 với sự giúp đỡ của Viện địa Kỹ thuật Thụy Điển (SGI)

Có rất nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng cường độ cọc xi măng đất chủ yếu quyết định bới tỉ lệ đất-xi măng

Tỷ lệ xi măng với đất (aw) được tính theo % khối lượng xi măng so với khối lượng đất khô Để chọn tỷ lệ pha trộn các hỗn hợp gia cố theo phương pháp thí nghiệm trong phòng xác định sức kháng nén của mẫu xi măng-đất

Theo thống kê, tỷ lệ xi măng với đất thích hợp thay đổi theo từng loại đất và có giá trị biến đổi trong phạm vi nhất định Trong xi măng-đất thường dùng xi măng silicát phổ thông hoặc xi măng xỉ quặng Lượng xi măng trộn vào là 7% ÷ 15% trọng lượng khô của đất cần gia cố hoặc lượng xi măng từ 180 ÷ 250 kg/m3 đất gia cố Thông thường, khi hàm lượng hạt sét trong đất yếu tăng thì lượng xi măng yêu cầu cũng tăng (Bell, 1993)

Theo nghiên cứu của Lan Wang [2]: “Tính ổn định của vật liệu xi măng-đất trong môi trường có sunfat” lượng xi măng thay đổi trong phạm vi từ 4% đến 16% trọng lượng khô của đất cần gia cố

Qua nghiên cứu so sánh, Shiells và các cộng sự (2003) kết luận: thông thường phương pháp trộn ướt sử dụng tỷ lệ xi măng với đất cao hơn so với phương pháp trộn khô

- Lượng xi măng từ 180 ÷ 400 kg/m3 đất cần gia cố đối với phương pháp trộn ướt;

- Lượng xi măng từ 90 ÷ 180 kg/m3 đất cần gia cố đối với phương pháp trộn khô

Theo nghiên cứu của hai tác giả Mitchell and Freitag, 1959, [3]:

(1) Thông thường xi măng-đất chứa từ 5% ÷ 14% xi măng so với trọng lượng của đất cần gia cố và thường sử dụng để ổn định đất có tính dẻo thấp, đất cát;

(2) Lượng xi măng yêu cầu phụ thuộc vào loại đất, trạng thái của đất cần gia cố (3) Tỷ lệ xi măng với đất tối ưu (so với trọng lượng khô của đất cần gia cố) phụ thuộc vào các loại đất khác nhau như bảng 1, bảng 2:

Bảng 1 Tỷ lệ xi măng với đất tối ưu tương ứng với các loại đất khác nhau(Mitchell and Freitag, 1959)

Bảng 2 Tỷ lệ xi măng với đất với các loại đất khác nhau theo hệ thống phân loại

Unified (Mitchell and Freitag, 1959) S

Tỷ lệ xi măng với đất %

DOH and JICA (1998) kiến nghị: xi măng ảnh hưởng tốt cho việc cải thiện các đặc tính của đất sét ở Băng Cốc, Thái Lan Phương pháp xử lý nền bằng cọc xi măng-đất thường sử dụng hàm lượng xi măng thích hợp trong khoảng 80 ÷ 200 kg/m3 và chúng được xác định dựa vào cường độ thiết kế của mỗi dự án Thông thường, xi măng Portland với hàm lượng vào khoảng 200 kg/m3 được sử dụng trong các nghiên cứu ổn định đất sét biển mềm yếu

ThS Thân Văn Văn (Trường đại học Thủy lợi) đã nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ xi măng đất khi chế tạo xử lí nền:

Cường độ của xi măng-đất tăng lên theo tỉ số tăng lượng xi măng trộn vào (hình 1.2.1) trong thực tế, tỷ lệ xi măng với đất thường chọn 7% ÷ 15%, trong các trường hợp thông thường thì không nên nhỏ hơn 12%

Hình 1 4 :Quan hệ giữa tỷ lệ xi măng với đất và cường độ của xi măng-đất (Lin 2000)

Tùy thuộc yêu cầu về sức chịu tải của cọc mà lựa chọn tỷ lệ aw để thỏa mãn yêu cầu vật liệu chế tạo cọc

Tóm lại, việc lựa chọn tỷ lệ xi măng với đất nên dựa trên cơ sở các kinh nghiệm đề xuất trong nhiều công trình nghiên cứu trước đây Sau đó, tiến hành thí nghiệm trong phòng xác định sức kháng nén của mẫu xi măng-đất Cuối cùng, chọn ra tỷ lệ xi măng thích hợp với loại đất cần gia cố

Tổng quan về sử dụng cọc để gia cố mái dốc

Poulos and Chen (1996, 1997) đã giới thiệu phương pháp tính toán ổn định mái dốc với việc gia cố2 hàng cọc

Năm 2010 : ThS Trần Huy Thanh (Khoa Công trình thủy, ĐHHH)thực hiện bài báo “Phân tích ổn định của mái dốc có sử dụng cọc đứng” Bài báo này đề cập đến các thông số quan trọng ảnh hưởng đến sự làm việc và hệ sốan toàn của cọc trên mái dốc Các thông số này bao gồm: Vị trí cọc, đường kính và độsâu cọc, đặc tính của đất, chiều dày lớp đất và hiện tượng quá tải Bài báo cũng đề cậpđến ảnh hưởng của cường

độ kháng cắt của đất sét đến moment uốn và hệ số an toàncủa mái dốc Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn của chương trình PLAXIS đểphân tích sự làm việc của cọc thẳng đứng với chuyển vị của đất do hoạt tải

Hình 1 5 : Ảnh hưởng của độ dày lớp đất đến Moment trong cọc

Hình 1 6 : Ảnh hưởng của số lượng hàng cọc đến Moment trong cọc

Năm 2011 dựa trên kếtquả nghiên cứu của Trung Quốc ,các tác giả trường Đại học

Đà Nẵng dẵ thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng phương pháp cọc kháng trượt trong ổn định mái taluy” bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) – thông qua phần mềm địa kỹ thuật Plaxis để tính toán cụ thể cho một số mặt cắt nền đường thực tế áp dụng cho dự án cao tốc Nội Bài – Lào Cai, đoạn Km218+300 – Km222+00 [5]

Hình 2.2.13.1:Sơ đồ tính toán mái dốc có 2 hàng cọc

1620 -4.040 757,18 -1.920 Hình 1 7:Biểu đồ nội lực cọc L=16m và L=11m

Hình 1 8:Biểu đồ hệ số an toàn Msf

Với kết quả nghiên cứu,các tác giả cũng đưa ra kiến nghị : trong trường hợp với cácmái taluy có chiều cao lớn, nguy cơ trượt sườn và trượt khối cao, hoặc các mái taluy dễgây mất ổn định trượt sâu mà các giải pháp thông thường gặp nhiều hạn chế thì khuyếnnghị nên sử dụng giải pháp cọc kháng trượt

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐẤT TRỘN XI MĂNG VÀ ỔN

ĐỊNH TRƯỢT MÁI DỐC

2.1 Nguyên lí đất trộn xi măng

[6] Nguyên lý cơ bản của việc gia cố xi măng – đất: xi măng sau khi trộn với đất sẽ sinh ra một loạt các phản ứng hóa học rồi dần đóng rắn lại Các phản ứng chủ yếu của chúng là:

Phản ứng thủy giải và thủy hóa của xi măng

Tác dụng của các hạt đất với các chất thủy hóa của xi măng

Tác dụng cacbonat hóa

Hạt xi măng Portland là một hợp chất bao gồm Tricalcium Silicate (C3S), Dicalcium Silicate ( C2S), Tricalcium Aluminate (C3A) và các chất rắn hòa tan như Tetracalcium Alumino-Ferrit (C4A) Bốn phần tử chính này tạo nên sản phẩm hỗn hợp tạo độ bền chủ yếu Khi nước lỗ rỗng của đất gặp xi măng, thủy hóa xi măng xảy ra nhanh chóng và sản phẩm của sự thủy hóa chính yếu ban đầu này là Hydrated Calcium Silicate (C3SHX, C3S2HX), Hydrated Calcium Aluminate (C3SAX, C3S2AX) và Hidrocid vôi Ca(OH)2 Hai sản phẩm kết dính xi măng chính được hình thành và thủy hóa vôi được sử dụng như pha tinh thể rắn tách biệt Những phần tử xi măng này kết hợp các hạt xi măng nằm kế bên với nhau trong suốt quá trình hóa cứng để tạo thành hỗn hợp bộ khung bao quanh các hạt đất nguyên vẹn Các pha Silicate và Aluminate được kết hợp nội tại, do đó hầu như không có pha nào kết tinh hoàn toàn Một phần của Ca(OH)2 cũng có thể kết hợp với các pha Hydrate khác, chỉ có một phần được kết tinh Hơn nữa thủy hóa xi măng dẫn đến gia tăng độ pH của nước lỗ rỗng gây ra bởi

sự phân ly của vôi Hydrate Các bazơ mạnh hòa tan Silicate và Aluminate từ cả khoáng vật sét và các chất vô định hình khác trên những mặt của các hạt sét, theo cách tương tự như phản ứng acid yếu và bazơ mạnh Các Silica và Alumina ngậm nước sau

đó sẽ từ từ phản ứng với các ion Calcium tự do từ sự thủy phân xi măng để tạo thành hợp chất không hòa tan Phản ứng thứ yếu này được gọi là phản ứng puzzola Hợp chất thủy hóa xi măng thì vẫn chưa được xác định rõ ràng bởi các công thức hóa học,

vì thế quan tâm đến các biến thể là khả thi Các hợp chất trong xi măng Portland được biến thể khi có nước như sau:

2(3CaO.SiO2) + 6H2O = 3CaO.SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2 (1-1)

2(2CaO.SiO2) + 4H2O = 3CaO.SiO2.3H2 + Ca(OH)2 (1-2)

4CaO.Al2O3.Fe2O3 + 10H2O + 2Ca (OH)2 = 6CaO.Al2O3.Fe2O3.12H2O

3CaO.Al2O3 + 12H2O+ 2Ca(OH)2 = 6CaO.Al2O3.Ca(OH)2.12H2O

3CaO.Al2O3 + 10H2O + Ca SO4.2H2O = 3CaO.Al2O3.CaSO4.12H2O

Hai phản ứng (1-1) và (1-2), những chất của chúng hợp thành từ 75% xi măng Portland,chỉ ra rằng sự thủy hóa của hai loại Calcium Silicate tạo ra các hợp chất mới: vôi vàtobermorite gel, sau đó đóng vai trò quan trọng liên quan đến cường độ và thể tích chủ yếuđược quyết định bởi vôi và tobermorite gel Những phản ứng diễn ra trong gia cố xi măng -đất có thể được trình bày trong những phương trình được đưa ra sau đây:

CaS + H2O > C3S2Hx ( hydrated gel) + Ca(OH)2

2.2 Phân tích ổn định mái dốc theo mặt trượt cung tròn

Trong phân tích ổn định mái dốc có 2 phương pháp chính thường được sử dụng : phương pháp cân bằng tới hạn (limit equilibrium method – LEM) và phương pháp số dựa trên thuyết đàn hồi dẻo

Tuy có có nhiều hạn chế là không thỏa mãn điều kiện cân bằng ứng suất và không xét đến quan hệ ứng suất và biến dạng nhưng phương pháp LEM khi tính toán lại có thông số đầu vào đơn giản, các thông số dễ xác định

Trong bài nghiên cứu tác giả sử dụng phần mềm Geoslope để phân tích ổn định mái dốc, đây là phần mềm tính toán theo phương pháp LEM được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam và các nước trên thế giới Bằng cách sử dụng phần mềm này tác giả có thể tự thí nghiệm tìm ra các thông số sức chống cắt hỗn hợp đất gia cố để đưa vào mô hình và dùng kết quả phân tích ổn định mái dốc của phần mềm để so sánh với trường hợp ổn định mái dốc tự nhiên mà tác giả trước đã nghiên cứu

Phương pháp cung trượt lăng trụ tròn:[11]

Cơ sở của phương pháp này là giả định các mặt trượt có thể xảy ra trong nền là mặt trụ tròn quay quanh một tâm O với bán kính R nào đó.hệ số ổn định là tương quan giữa Moment kháng trượt và Moment gây trượt của tất cả các lực tác dụng lên mặt trượt trụ tròn đối với tâm quay O

Trong đó :

: moment của các lực chống trượt

: moment của các lực gây trượt

Hình 2 1 : Phân tích cân bằng khối trượt

Trong thực tế tính toán, ta chia khối trượt (bằng các mặt thẳng đứng, song song với nhau)thành nhiều mảnh rồi tiến hành xét cân bằng Khi xét đầy đủ các lực tương tác giữa các mảnh (cókể đến biến dạng của khối trượt) thì bài toán rất cồng kềnh Vì vậy, người ta đã đưa thêm một sốgiả thiết vào bài toán để nó trở nên đơn giản hơn Hai phương pháp được dùng phổ biến cho tớinay là:Phương pháp Fellenius và phương pháp Bishop

2.2.1 Phương pháp Fellenius:

Trong phương pháp này, giả thuyết là các lực giữa các mảnh bằng nhau và ngược chiều nên triệt tiêu lẫn nhau, có nghĩa E1 = E2 và X1 = X2 Bây giờ, chỉ cần thiết giải các lực tác dụng lên đáy của mảnh, vì thế:

' Wcos cos sec

N   ul hb  ub  (bbsec ) 

Nếu đặt u r h u , khi đó ta có:

' ( os usec )

N h c r  b

tg c

tg tg F

Hình 2 2: Mảnh đơn giản hóa của Bishop

- Phương pháp Bishop (đơn giản) với giả thiết là tổng các lực tương tác bằng không trêntrục nằm ngang

Các tính toán cho thấy là: trong cùng điều kiện, hệ số an về ổn định Fs tính toán theoBishop (đơn giản) luôn lớn hơn Fs tính toán theo Fellenius khoảng 8-10% Trong các tiêu chuẩnthiết kế, có thể cho phép, khi đánh giá ổn định mái đất, dùng cả hai phương pháp và yêu cầu [Fs]lấy bằng 1.10-1.15 khi tính toán theo Fellenius và lấy bằng 1.25->1.30 khi tính toán theo Bishop(simplified)

Ngoài ra còn có các phưong pháp như Janbu, Spencer, Morgenstern-Price, GLE, Lowe-Karafiath, Sarma Hiện có sẵn những phần mềm tốt để tính toán theo các phươngpháp này nhưGeoSlope, Stad

Bản chất phương pháp luận của các phương pháp nói trên là phương pháp định tính đơngiản (tiền định) Nếu hệ số an toàn lớn hơn 1, mái đất được coi là ổn định Việc sử dụng hệ số antoàn bằng bao nhiêu phụ thuộc vào kinh nghiệm của người thiết kế, các tiêu chuẩn qui địnhcũng như các điều kiện khác

2.3 Khả năng chịu tải giới hạn của nhóm cột vật liệu rời

[7] Cườnng độ kháng cắt của nền gia cố: Thường trụ xử lý được dùng để ổn định mái dốc, khối đắp hoặc tường hào Mặt pháhoại theo mặt phẳng hoặc cung tròn, huy động sức kháng cắt của trụ và đất xungquanh trụ Phân tích ổn định dựa theo các phương pháp hiện hành (xem BS 8006 :1995) Nền xử lý có cường độ kháng cắt tính theo công thức:

n là số trụ trong 1 m chiều dài khối đắp; Bs là chiều rộng khối đắp;

Ac là diện tích tiết diện trụ

Tương tự ta có ma sát tương đương của nền gia cố:

Từ đó tính được góc ma sát tương đương

CHƯƠNG 3 : THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ SỨC CHỐNG CẮT KHÔNG THOÁT NƯỚC CỦA HỖN HỢP ĐẤT TRỘN XI MĂNG

Hình 3 1 : Vị Trí Lấy Mẫu Đất

Tính chất cơ lí của đất dùng để thí nghiệm:

3.2.2 Xi măng dung trong thí nghiệm

Dựa vào các nghiên cứu về đất trộn xi măng Nghi Sơn và đất trộn xi măng Holcim

ở những luận văn cao học trước, chúng ta thấy rằng xi măng Nghi Sơn phát triển cường độ nhanh hơn Holcim ở gian đoạn ban đầu ( 7 ngày, 14 ngày) vì vậy ở luận văn này tác giả dùng xi măng Nghi Sơn để thí nghiệm trên đất ở khu vực này

TT Tính chất cơ lý Tiêu chuẩn thử nghiệm Đơn vị

Kết quả thử nghiệm Quy định

Bảng 3 3: Xi măng Nghi Sơn

- Xi măng được sử dụng trong thí nghiệm là xi măng Nghi Sơn với hàm lượng thay đổi : 3% 5% 7% và 9%

3.2.3 Nước dùng trong thí nghiệm

Sử dụng nước tại địa điềm thi công hoặc có thể sử dụng nước cấp cho sinh hoạt Trong thí nghiệm mẫu cắt trong phòng, tác giả sử dụng nước cấp cho phòng thí nghiệm tại trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh để tiến hành thí nghiệm

3.3 Cấp phối thí nghiệm:

3.3.1 Tỉ lệ Xi măng – Đất

Bảng 3 4 : Tỷ lệ xi măng với đất với các loại đất khác nhau theo hệ thống phân

loại Unified (Mitchell and Freitag, 1959)

Để khảo sát sự thay đổi cường độ của hỗn hợp đất trộn xi măng ta sẽ thay đổi hàm lượng xi măng dựa theo tỉ lệ xi măng tối ưu của Mitchell và Freitag năm 1959

Như vậy ứng với loại đất Cát pha sét chúng ta sẽ lựa chọn các hàm lượng Xi măng sau : 3%; 5% ; 7% và 9%

3.3.2 Hàm lượng nước

Tham khảo hàm lượng nước từ phòng thí nghiệm gia cố cọc xi măng đất cho đất cát

ta chọn hàm lượng nước 13.5% hỗn hợp Xi măng-đất để thực hiện thí nghiệm

3.4 Chế bị mẫu cắt trực tiếp trong phòng thí nghiệm

3.4.1 Số lượng mẫu thí nghiệm:

BẢNG THỐNG KÊ SỐ LƯỢNG MẪU CẮT TRỰC TIẾP THÍ NGHIỆM Hàm lượng xi măng (% Theo trọng lượng đất tự nhiên) Số lượng mẫu

3.4.2 Xác định hàm lượng hỗn hợp

Chuẩn bị vật liệu :

Đất : được sấy khô trước khi thí nghiệm để dễ dàng tính toán hàm lượng nước và xi măng.Cân m (g) đất đã sấy khô, từ đó ta tính được khối lượng nước và xi măng như sau:

Xi măng : ứng với aw% xi măng ta xác định được khối lượng xi măng m1 =

Nước : được cân theo tỉ lệ 13.5% khối lượng hỗn hợp Đất–Xi măng

Hình 3 2 : Xác định khối lượng bằng cân điện tử

Trộn hỗn hợp bằng máy trộn :

Hình 3 3 : Máy trộn được sử dụng trong thí nghiệm

Dao vòng được bôi nhớt xung quanh để dẽ dàng lấy mẫu ra khỏi khuôn

Cho hỗn hợp vừa trộn vào dao vòng:

Làm phẳng bề mặt mẫu và kí hiệu mẫu

Lấy mẫu ra khỏi dao vòng và bão dưỡng

Hình 3 4 : Bão dưỡng mẫu trong phòng thí nghiệm

3.5 Thí nghiệm cắt trực tiếp trong phòng thí nghiệm xác định cường độ sức chống cắt của hỗn hợp Đất-Xi măng

3.5.1 Tiến hành thí nghiệm cắt trực tiếp với mẫu đã chế bị

Khi mẫu đạt độ tuổi cần khảo sát cường độ tiền hành thí nghiệm cắt trực tiếp Thông số máy thí nghiệm cắt trực tiếp:

Mã hiệu: J0080

Hệ số vòng lực : 1.708kPa/0.01mm(1 vạch đồng hồ)

3 cấp áp lực được lực chọn để thí nghiệm : 25kPa , 50kPa và 100kPa

Bảng tải trọng quy đổi cấp áp lực ứng với cánh tay đòn của máy J0080

Ta thay đổi cấp áp lực bằng cách thay đổi tải trọng cánh tay đòn tương ứng với bảng quy đổi trên

Ứng với mỗi cấp áp lực ta có 3 mẫu thí nghiệm, sử dụng tay quay để thí nghiệm (quay không quá 12 vòng/phút) đế khi phá hoại ghi nhận số đọc đồng hồ lớn nhất khi mẫu bị phá hoại

Hình 3 5 : Máy cắt trực tiếp và vòng lực được sử dụng trong thí nghiệm

Hình 3 6 : Tải trọng và bảng quy đổi tải trọng thành áp lực thẳng đứng

Hình 3 7 : Mẫu cắt và hộp cắt trước khi thí nghiệm

Hình 3 8 : Sử dụng tay quay thủ công để tìm giá trị lực cắt lớn nhất

Hình 3 9 : Mẫu sau khi phá hoại

3.5.2 Kết quả thí nghiệm cắt trực tiếp

Theo quy trình thí nghiệm nêu ở mục, thí nghiệm cắt trực tiếp được thực hiện với 3

cấp tải 25kN/m2, 50kN/m2, 100kN/m2 Tại mỗi cấp tải, thí nghiệm được thực hiện trên

3 mẫu rồi dùng TCVN 9153-2012 để chỉnh lý thống kê tất cả các cặp giá trị thí nghiệm i và i

Kết quả thí nghiệm:

Bảng 3 6 : Giá trị sức chống cắt của mẫu 7 và 28 ngày

hàm lượng Xi măng

7 ngày hàm

lượng Xi măng

28 ngày

C (kPa) (độ) Phi C (kPa) (độ) Phi 3% 175.64 62.77 3% 289.22 62.51 5% 245.10 69.29 5% 343.02 72.83 7% 305.31 66.59 7% 380.03 66.59 9% 418.46 67.75 9% 512.40 73.72

Bảng 3 7 : Phần trăm sự thay đổi về giá trị của 28 ngày so với 7 ngày

hàm lượng

Xi măng

% sự thay đổi giá trị C,phi của 28 ngày so với 7 ngày C(kPa) Phi (độ) 3% 64.67 -0.41 5% 39.95 5.11 7% 24.48 0.00 9% 22.45 8.81

Hình 3 10 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi lực dính theo thời gian và hàm lượng xi

Hình 3 11 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi góc ma sát trong theo thời gian và hàm

lượng xi măng của hỗn hợp

Hình 3 12 : Biểu đồ thể hiện sự thay đổi về giá trị lực dính và góc ma sát của 28

ngày so với 7 ngày