Nghiên cứu và lựa chọn giải pháp xử lý nền đường đắp cao trong điều kiện đất yếu khu vực đồng bằng sông cửu long

Trang CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG 4 1.1- Tình hình xây dựng đường đắp cao trên đất yếu trong điều kiên Việt Nam 4 1.1.2- B

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1 : TS Nguyễn Minh Tâm

Cán bộ hướng dẫn khoa học 2 : TS Võ Phán

Cán bộ chấm nhận xét 1 :

Cán bộ chấm nhận xét 2 :

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2007

- -

Tp HCM, ngày 06 tháng 07 năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên : Đỗ Thanh Tùng Phái : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 16-02-1975 Nơi sinh : Bến Tre

I – TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu và lựa chọn giải pháp xử lý nền đường đắp cao trong điều kiên đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long

II – NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1 Nhiệm vụ: Nghiên cứu và lựa chọn giải pháp xử lý nền đường đắp cao trong điều kiên đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long

Chương 3 : Phân tích lựa chọn các giải pháp xử lý nền đường đất yếu

Chương 4 : Tính toán công trình thực tế

Kết luận và kiến nghị

III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :

IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : / 07 /2007

V – HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : CBHD1 : TS NGUYỄN MINH TÂM

CBHD2 : TS VÕ PHÁN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2 CN BỘ MÔN

QL CHUYÊN NGÀNH

Nội dung và đề cương Luận văn Thạc sĩ đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua

Ngày tháng 07 năm 2007

Em xin gửi lời cảm ơn tới: Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Bách Khoa

Tp Hồ Chí Minh, Ban Chủ Nhiệm Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Phòng Đào Tạo Sau Đại Học, Ban Giảng Viên Lớp cầu – hầm đã giảng dạy, giúp đỡ em trong suốt những năm học cao học và hoàn thành luận văn này

Tôi chân thành cảm ơn sự quan tâm, động viên, giúp đỡ của các bạn, các anh, các chị trong khóa cao học trong thời gian học và thực hiện luận văn Thạc sĩ này

Tp Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 07 năm 2007

ĐỖ THANH TÙNG

Mekong delta is an area that has comple river system and is flooded annually The soil foundation in Mekong delta area is very soft Many roads must be established in this area with a lot of difficult conditions due to requirement of social and economic developement Therefore, there need to have treatment solutions of soft soil foundation for this area Analyzation, calculation, and selection of reasonable solutions ensured both in technical and economical factor to improve soft soil foundation is urgent demand

Normal solutions used to improve soft soil foundation in Mekong delta area are prefabricated verical drains, vertical sand drain, and soil cement mixing columns Economical effect of treatment solutions is fluenced by a lot

of factor In this study, author only examines the influence of three main factor to economical effect of treatment solutions They are height of fill embankment, coefficient of consolidation, and starting capital

Basing on study results, the graph evaluating the economical effect of treatment solutions with height of fill embankment, coefficient of consolidation, and starting capital has been established From that, the selection of treatment solution for actual soft soil foundation will be determined clearly basing on different area of graph

Đồng Bằng Sông Cửu Long là khu vực có hệ thống sông ngồi dày đặt, lũ lụt thường xuyên kết hợp điều kiện địa chất yếu Nhiều tuyến đường với chiều cao nền đường lớn phải được vạch ra trong những điều kiện khó khăn về điều kiện tự nhiên đòi hỏi phải có biện pháp xử lý Đây là yêu cầu hết sức quan trọng Trong điều kiện đó việc phân tích tính toán và lựa chọn giải pháp đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế là nhu cầu cấp thiết

Các phương pháp xử lý nền đất yếu cho khu vực đất yếu ở Đồng Bằng Sông cửu Long thông thường được sử dụng là: bấc thấm, giếng cát và cọc đất –xi măng Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tính hiệu quả kinh tế khi xử lý nền đất yếu theo 3 phương pháp trên Trong Luận văn này, tác giả xem xét ảnh hưởng của chiều cao đắp đắp, tính thấm của đất và vốn ban đầu đến việc lựa chọn giải pháp xử lý thông qua hiệu quả kinh tế của từng phương án

Từ kết quả phân tích nghiên cứu, biểu đồ hiệu quả kinh tế của các phương

án phân tích dựa trên chiều cao đắp đắp, hệ số cố kết cv và vốn ban đầu của

dự án đã được thiết lập Từ kết quả đó, việc lựa chọn phương án mang tính hiệu quả kinh tế sẽ được xác định dựa theo các vùng phân biệt rỏ ràng của biểu đồ

Trang

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG

TRÊN ĐẤT YẾU VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG

4

1.1- Tình hình xây dựng đường đắp cao trên đất yếu trong điều

kiên Việt Nam

4

1.1.2- Biến dạng lún của một số công trình đường đắp trên đất

CHƯƠNG 2 : PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN XỬ LÝ NỀN

ĐƯỜNG CHO CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU

10

2.7-Các biện pháp xử lý đất yếu dưới nền đường dưới nền đường

đắp cao

33

2.7.1.5- Đánh giá hiệu quả gia cố nền đất yếu bằng bấc thấm 39

2.7.3- Xử lý nền đường đất yếu dưới nền đường đắp cao bằng cọc

đất gia cố Xi măng

44

2.8- Lập trình tính toán xử lý nền đường bằng Visual Basic

Applications ( Ứng dụng V.B trong EXCEL)

3.5.4- Kết quả phân tích hiệu quả kinh tế 114

3.5.6- Phân tích hiệu quả kinh tế của dự án trong việc lựa chọn

giải pháp xử lý nền móng công trình

114

Phụ lục

Họ và tên : Đỗ Thanh Tùng

Địa chỉ liên lạc : H10 ĐƯỜNG D2 VĂN VẮN THÁNH BẮC F.25 QUẬN BÌNH THẠNH - THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Điện thoại liên lạc : 091-319-6667

QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO

Từ tháng 9/1994 đến tháng 5/1999: Học đại học tại Đại học Bách khoa TP HCM, ngành Địa chất

Từ tháng 10/2003 đến tháng 5/2004: Học chuyển đổi tại Đại học Bách khoa TP HCM, ngành cầu đường

Từ tháng 9/2005 đến nay: Học cao học tại Đại học Bách khoa TP HCM, ngành Xây dựng cầu hầm

QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC

Từ tháng 2/2000 đến nay: Công tác tại Công ty TNHH thiết kế giao thông công chánh Ánh Dương

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 22TCN-262-2000, Quy trình khảo sát thiết kế nền đường đắp trên đất yếu , Nhà xuất bản giao thông vân tải, năm 2001, 47 trang

2 22 TCN -244-98 Quy trình thiết kế xử lý đất yếu bằng bấc thấm trong xây dựng nền đường , năm 1998, Nhà xuất bản giao thông vân tải, 29 trang

3 Châu Ngọc Ẩn, Nền móng, năm 2004, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp,HCM, 453 trang

4 Nguyễn Quang Chiêu, Thiết kế và thi công nền đắp trên đất yếu, năm 2004, Nhà xuất bản Xây dựng, 191 trang

5 Trần Quang Hộ, Công trình trên đất yếu, năm 2004, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp,HCM, 351 trang

6 Nguyễn Văn Thơ, Trần Thị Thanh, Xây Dựng Đê Đập, Đắp Nền Tuyến Dân Cư Trên Đất Yếu ở ĐBSCL, năm 2002, Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp, 183 trang

7 Pierre Laréral, Nguyễn Thành Long, Lê Bá Lương, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục , Công trình trên đất yếu trong điều kiện việt nam, 1989,

8 TCXD 245-2000, Gia cố nền đất yếu bằng bấc thấm thoát nước, năm

2000, Bô xây dựng, 19 trang

9 TCXDVN 385 : 2006 "Gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng" do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Vụ Khoa học Công nghệ Xây dựng đề nghị , Bộ Xây dựng ban hành theo quyết định số 38/2006/QĐ-BXD ngày 27 tháng 12 năm 2006,

35 trang

MỞ ĐẦU

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Đặc vấn đề nghiên cứu

Giao thông là vấn đề hết sức quan trọng của nền kinh tế quốc gia Trong mối quan

hệ tổng hòa với nền kinh tế, hệ thống giao thông, nó được ví như mạch máu trong cơ thể sống Ớ nước ta, trong điều kiện hội nhập và phát triển kinh tế hiện nay, mạng lưới giao thông không ngừng được xây dựng mở rộng và phát triển từ thành thị đến nông thôn, đến vùng sâu vùng xa …

Do đặc điểm về khí hậu, địa hình, kinh tế xã hội của khu vực đồng bằng sông Cửu Long là khu vực đầy tìm năng để trở thành khu vực kinh tế trọng điểm của phía nam và cả nước Vì vậy để phát huy hết tìm năng về kinh tế của khu vực đồng bằng sông Cửu Long cần phải phát triển cơ sở hạ tầng mà phát triển giao thông là nhu cầu cấp thiết

Do đặc điểm các công trình giao thông là thường công trình dài khối lượng lớn

đi qua nhiều điều kiện địa chất Đồng thời đồng Bằng Sông Cửu Long là khu vực có

hệ thống sông ngồi dày đặt (nhu cầu lưu thông thủy là rất lớn), lũ lụt thường xuyên, điều kiện địa chất yếu Nhiều tuyến đường phải được vạch ra trong những điều kiện khó khăn về điều kiện tự nhiên, đòi hỏi phải có biện pháp xử lý: tình hình ngập lũ, điều kiện địa chất yếu, khó khăn phức tạp… vì vậy các tuyến đường thường được đắp cao Nên việc xử lý nền đường trên nền đất yếu đắp cao là yêu cầu hết sức quan trọng Trong điều kiện đó việc phân tích tính toán và lựa chọn giải pháp đảm bảo yêu cầu về

kỹ thuật và kinh tế là nhu cầu cấp thiết

Thường các công trình đường đắp cao, các công trình đường đầu cầu, các công trình đường mở rộng, trong quá trình thi công và khai thác xảy ra độ lún rất lớn và kéo dài Vì vậy vấn đề đặc ra là phải có giải pháp xử lý nhằm tăng độ ổn định của nền đường, tăng nhanh độ lún cố kết, giảm thời gian thi công, giảm độ lún của trong quá trình khai thác

Có rất nhiều giải pháp xử lý nền đường đất yếu hiện nay các giải pháp thường dùng như :

- Đắp trực tiếp trên đất yếu

- Đào một phần hoặc toàn bộ đất yếu

- Đắp bệ phản áp

- Gia tải trước

- Tầng đệm cát

- Thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng : bấc thấm, giếng cát

- Gia tải bằng phương pháp bơm hút chân khôngkết hợp thoát nước thằng đứng

- Sử dụng vải điạ kỹ thuật để tăng cường mức độ ổn định

- Đảm bảo các yếu tố kỹ thuật

- Đảm bảo hiệu quả kinh tế của giải pháp lựa chọn

Nhằm đạt được các yêu cầu đề tài tiến hành phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn giải pháp xử lý nền đường như :

- Điều kiện địa chất của lớp đất yếu

- Chiều cao đất đắp công trình

- Hiệu quả kinh tế các giải pháp

Từ đó đánh giá kiến nghị lựa chọn giải pháp hợp lý cho công trình

Phân tích các yếu tố ảnh hưởng và lựa chọn giải pháp xử lý nền đường đáp ứng yêu cầu kỹ thuật với chi phí thấp nhất

Hạn chế của đề tài

Do điều kiện về kinh nghiệm chuyên môn còn hạn chế, điều kiện thí nghiệm quan trắc thực tế, thời gian nghiên cứu làm luận án quá ngắn nên lượng thông tin còn hạn chế Nên việc đánh giá tính toán lựa chọn giải pháp xử lý nền đường trên đất yếu chỉ dựa trên các yếu tố địa chất đặt trưng chưa đi sâu vào từng vị trí cụ thể

Số lượng mẫu thí nghiệm chưa nhiều và không có điều kiện thí nghiệm hiện trường

để có đánh giá toàn diện

Do lĩnh vực xử lý nền đường trên đất yếu là quá rộng nên đề tài chưa phân tích được hết các giải pháp xử lý nền đường trên đất yếu

Trong tính toán phân tích yếu tố kinh tế chưa phân tích được các yếu tố gián tiếp ảnh hưởng đến hiệu quả của công trình

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU

VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG 1.1/- Tình hình xây dựng đường đắp cao trên đất yếu trong điều kiện Việt Nam 1.1.1/- Trạng thái biến dạng của nền đường đắp trên đất yếu

Nền đường đắp cao thường bị biến dạng thể hiện bởi độ lún của nền đường trong thi công và khai thác

- Biến dạng do nén chặt : do tác dụng của ứng suất pháp làm cho đất bị thu hẹp lỗ rỗng bởi các hạt đất bị ép chặt lại

- Biến dạng đàn hồi : biến dạng tức thời của đất nền Biến dạng này có khả khôi phục khi dỡ tải

- Biến dạng dẽo: Xảy ra do xuất hiện tượng trượt trên các mặt có trị số ứng suất tới hạn nào đó

1.1.2/- Biến dạng lún của một số công trình đường đắp trên đất yếu

Một số công trình đường đắp cao, hiện tượng lún xảy ra là đáng kể và ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lưu thông

Các công trình đường đầu cầu, các tuyến đường đắp cao, các tuyến đường mở rộng thì hiện tượng lún thể hiện rất rõ rệt

Ở TPHCM, công trình đường vào cầu vượt Nguyễn Hữu Cảnh sau khi thi công đưa vào khai thác, hiện tựng lún xuất hiện và kéo dài Đặc biệt công trình đường hầm chui Văn Thánh sau khi cho lưu thông, độ lún bắt đầu gia tăng từ cuối tháng 11/2001 đến 4/2002 độ lún đo được 1,1m Đơn vị thi công đã cho bù lún bằng BTN nhưng đến nay

độ lún vẫn còn tiếp diễn tuy nhiên ở tốc độ chậm

Đường QL1 đoạn An Sương An Lạc lún không đều giữa đường cũ và đường mới

mở rộng làm xuất hiện vết nứt trên bề mặt BTN

Hình 1.1 : Nền đường bị nứt do độ lún không đều

1.2/- Các giải pháp thường áp dụng để thiết kế nền đường đắp trên đất yếu

- Đắp trực tiếp trên đất yếu : trong trường hợp khi tính toán ổn định và lún của

nền đường thỏa mãn các yêu cầu và tiêu chuẩn độ lún cho phép và độ ổn định của công trình

- Đào một phần hoặc toàn bộ đất yếu : giải pháp này thích hợp lớp đất yếu có bề

dày nhỏ hơn vùng ảnh hưởng của tải trọng đắp Có thể dùng cọc tre với mật độ 25cây/m² ( hoặc cọc tràm với mật độ 16cây/m² ) thay thế việc đào bớt lớp đất yếu trong phạm vi bằng chiều dài cọc đóng

- Đắp bệ phản áp : giải pháp này dùng khi đắp nền đường trực tiếp trên đất yếu

với tác dụng tăng mức độ ổn định chống trượt trồi cho nền đường để đạt các yêu cầu

về ổn định

- Gia tải trước : là nén trước đất trước khi xây dựng công trình nhằm cải tạo các

tính chất cơ lý của đất

- Tầng đệm cát : được bố trí giữa lớp đất yếu và nền đường đắp để tăng nhanh khả

năng thoát nước cố kết từ phía đất yếu lên mặt đất tự nhiên dưới tác dụng của tải trọng nền đắp Tầng đệm cát được sử dụng trong trường hợp đắp trực tiếp trên đất yếu và bắt buộc phải có biện pháp thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng

- Thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng : bố trí các phương tiện thoát nước

theo phương thẳng đứng (giếng cát, bấc thấm) nước cố kết ở các lớp sâu trong đất yếu dưới tác dụng của tải trọng đắp sẽ có điều kiện thoát nước nhanh (thoát nước theo

phương nằm ngang ra giếng cát hoặc bấc thấm rồi theo chúng thoát ra mặt đất tự nhiên) Phương pháp này thường được áp dụng khi tầng đất yếu có bề dày lớn (vượt quá bề rộng đáy nền đường) Tuy nhiên để đảm bảo phát huy được hiệu quả thoát nước này thì chiều cao đắp tối thiểu nên là 4m và khi thiết kế cần thoả mãn các điều kiện (theo tiêu chuẩn 22TCN 262-2000 ) [1]:

pz z

6,0σlg)σσlg(

σlg)σσlg(

η

vz z

vz

pz z

vz

≥

−+

−+

Cho nước thấm qua lớp bọc ngoài

Lõi chính là đường tập trung nước và dẫn nước thoát ra ngoài khỏi nền đất yếu bão hòa

Lớp vải địa bọc ngoài có tính năng ngăn cách phần đường dẫn và môi trường đất

bên ngoài, ngăn không cho các hạt đất len vào trong làm tắc nghẽn

- Phương pháp bơm hút chân không

Mục tiêu tăng vận tốc cố kết cho đất bên dưới, dưới tác động của gia tải trước (hút chân không + tải nước + tải đắp) và hệ thống bấc thấm tăng nhanh khả năng thoát nước lỗ rỗng thặng dư

Hình 1.4 : Gia tải bằng bơm hút chân không

- Sử dụng vải điạ kỹ thuật để tăng cường mức độ ổn định :

Hình 1.5 : sử dụng vải điạ kỹ thuật để tăng cường mức độ ổn định

O ( tâm trượt nguy hiểm nhất)

- Cọc đất trộn xi măng

Cọc trộn dưới sâu là phương pháp mới để gia cố nền đất yếu, sử dụng vật liệu là

xi măng, vôi … làm chất đóng rắn, nhờ vào cần khoan xoắn và thiết bị bơm phụt vữa vào trong đất để trộn cưỡng bức đất yếu với chất đóng rắn (dạng bột hoặc dung dịch), lợi dụng một chuỗi phản ứng hóa học - vật lý xảy ra giữa chất đóng rắn với đất, làm cho đất mềm yếu đóng rắn lại thành một thể cọc có tính chỉnh thể, ổn định và có cường độ nhất định

CHƯƠNG 2 : PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG CHO

CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU 2.1/- Khái Niệm đất yếu

Theo tiêu chuẩn ngành GTVT 22TCN -262-2000 thì đất yếu là đất có sức chống cắt nhỏ tính biến dạng (ép lún ) lớn, do vậy nền đắp trên đất yếu, nếu không có các biện pháp xử lý thích hợp thường dể mất ổn định toàn khối hoặc lún nhiều, lún kéo dài ảnh hưởng tới mặt đường, công trình trên đường và cả mố cầu lân cận

2.2/- Phân loại đất yếu

2.2.1/- Theo nguồn gốc hình thành : phân thành hai loại đất yếu có nguồn gốc

khoáng vật hoặc nguồn gốc hữu cơ

2.2.1.1/- Nguồn gốc khoáng vật : thường là sét hoặc á sét trầm tích trong nước ở ven

biển, vũng vịnh, đầm hồ, đồng bằng tam giác châu Loại này có thể lẫn hữu cơ trong quá trình trầm tích (hàm lượng có thể lên tới 10÷12%) nên có thể có màu đen, xám đen, có mùi Đối với loại đất này được xác định là yếu nếu ở trạng thái tự nhiên độ ẩm của chúng gần bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn (sét e ≥ 1,5, á sét e ≥ 1,0), lực dính C theo kết quả cắt nhanh không thoát nước từ 0.15daN/cm² trở xuống, góc nội ma sát ϕ từ 0÷10° hoặc lực dính theo kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường

là Cu≤0.35daN/cm²

Ngoài ra ở các vùng thung lũng còn có thể hình thành đất yếu dưới dạng bùn cát, bùn cát mịn ( hệ số rỗng e >1.0 và độ bảo hòa G>0.8)

2.2.1.2/- Nguồn gốc hữu cơ : thường hình thành từ đầm lầy, nơi nước tích đọng

thường xuyên, mực nước ngầm cao, tại đây các loài thực vật phát triển, thối rữa và phân hủy, tạo ra các vật lắng hữu cơ lẫn các trầm tích khoáng vật Loại này thường gọi

là đất đầm lầy, than bùn, hàm lượng hữu cơ chiếm tới 20÷80% Loại này được xác định là đất yếu nếu hệ số rỗng và các đặt trưng về sức chống cắt của chúng đạt các trị

số như đất có nguồn gốc khoáng vật

Theo hàm lượng hữu cơ có trong đất yếu ta có các loại đất sau :

- Hàm lượng hữu cơ trên 60% : than bùn

2.2.2/- Theo trạng thái tự nhiên

2.2.2.1/- Đất yếu loại sét hoặc á sét : được phân loại theo độ sệt B

d nh

d

WW

WW

Nếu B>1 thì gọi là bùn sét (đất yếu trạng thái chảy)

Nếu 0.75<B≤ 1 là đất yếu dẻo chảy

2.2.2.2/- Đất đầm lầy, than bùn : được phân thành 3 loại

- Loại I : loại có độ sệt ổn định, thuộc loại này nếu có vách đào thẳng đứng sâu 1m vẫn duy trì ổn định trong 1÷2 ngày;

- Loại II : loại có độ sệt không ổn định; loại này không đạt tiêu chuẩn loại I nhưng đất than bùn chưa ở trạng thái chảy;

- Loại III : Đất than bùn ở trạng thái chảy;

2.3/- Khái quát về Đồng Bằng Sông Cửu Long [5]

2.3.1/- Vị trí địa lý

Đồng Bằng Sông Cửu Long là vùng châu thổ nằm cuối hạ lưu sông Mekong, được giới hạn bởi phía bắc là biên giới Viêt Nam – Campuchia, Tây Ninh và TP.Hồ Chí Minh, phía nam và đông là biển Đông, phía tây là vịnh Thái Lan Đồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên là 3.900.000 hecta bao gồm 14 tỉnh: Long An, Tiềng Giang, Bến Tre, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang và An Giang

2.3.2/- Địa hình

Đồng Bằng Sông Cửu Long có địa hình tương đối bằng phẳng, cao độ phổ biến 0,3

÷ 0,4 m trên mực nước biển (theo mốc cao độ mũi Nại) trừ một số ngọn núi ở An Giang và Kiên Giang Ngoài ra các khu vực có độ cao cục bộ, có thể phân thành các vùng theo cao độ như sau:

- Thềm phù sa cổ dọc biên giới Việt Nam - Campuchia có cao độ từ 2,0÷5,0m

- Dọc theo sông Tiền và sông Hậu có cao độ 1,0 ÷ 3,0 m

- Các khu vực ngập lũ của sông Tiền, sông Hậu và các vùng ngập triều ven biển có cao độ 0,3÷1,5m

Do sự bồi đắp và lắng động của phù xa sông, biển đã tạo cho ĐBSCL có địa thế cao ở ven sông Tiền, sông Hậu và ven biển Những nơi nằm xa sông chính, xa biển nằm sâu trong đất liền thì thấp và trũng

2.3.3/ - Khí hậu

Đồng bằng Sông Cửu Long chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ

hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 mang theo gió Tây Nam, khí hậu ẩm ướt Mùa khô từ tháng 12 đến cuối tháng 4 năm sau mang theo gió mùa Đông Bắc Mùa mưa ở ĐBSCL phân bố không đồng đều Vùng phía tây có lượng mưa lớn nhất

1800 - 2400 mm/năm Vùng phía đông có lượng mưa trung bình 1600-2000 mm/năm Vùng trung tâm đồng bằng kéo dài từ Châu Đốc - Long Xuyên - Cao Lãnh - Trà Vinh

- Gò Công có lượng mưa nhỏ nhất 1200-1400 mm/năm

Về thời gian mưa, ở ĐBSCL phân bố không đều trong năm, khoảng 90% lượng mưa tập trung trong các tháng mùa mưa, lượng mưa mùa khô chỉ chiếm khoảng 10%

Về độ ẩm tương đối ở ĐBSCL khoảng 80% vào mùa mưa và 60% vào mùa khô

2.3.4/- Chế độ thủy văn

Chịu ảnh hưởng lớn của dòng chảy sông MeKong, thủy triều biển đông, thủy triều vịnh Thái Lan và chế độ mưa của từng vùng

Sông MeKông: có diên tích lưu vực 795.000km2, tổng lượng nước hàng năm 450

tỷ mét khối Dòng chảy của sông có hai mùa rõ rệt, mùa lũ và mùa kiệt

Hàng năm ĐBSCL bị nước lũ của sông MeKong chảy về gây ngập lụt cho phần phía bắc của đồng bằng: Nước truyền vào đồng bằng theo các kênh rạch nối với sông Tiền, sông Hậu, diện tích ngập lũ khoảng 1.400.000 ha

Mùa kiệt từ tháng 1 đến tháng 6 Trong mùa này lưu lượng sông MeKong giảm dần, nhỏ nhất thường rơi vào tháng 4 (khoảng 2000 m³/s) Điều này làm cho mặn xâm nhập sâu hơn vào đồng bằng

Thủy triều: gần như toàn bộ diện tích ĐBSCL chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều Biển Đông và Vịnh Thái lan Thủy triều Biển Đông theo chế độ bán nhật triều có biên

độ triều lớn Tại khu vực ven biển và cửa sông có biên độ từ 2-2,5 m Thủy triều Vịnh Thái Lan theo chế độ nhật triều không đều Khu vực ven biển và cửa sông có biên độ

từ 0,7 - 1,1m Càng vào sâu trong đồng bằng biên độ triều giảm mạnh

2.3.5/- Chất lượng nước

Sự xâm nhập của thủy triều kéo theo sự xâm nhập của thủy triều vào trong nội đồng Trong mùa mưa, nhờ có nguồn nước ngọt phong phú nên ranh giới mặn bị đẩy lùi ra gần đến bờ biển Vào mùa khô, nước ngọt giảm làm nước mặn lấn sâu vào trong nội đồng Thời kỳ mặn xâm nhập sâu nhất là vào tháng 4 và đầu tháng 5

Vào đầu mùa mưa, nhiều khu vực ĐBSCL bị nhiễm chua với độ PH = 2 ÷ 5, thời gian bị chua từ tháng 5 đến tháng 6 Diện tích bị chua chủ yếu ở vùng Đồng Tháp Mười, tứ giác Long Xuyên và bán đảo Cà Mau

2.4/- Đăc điểm địa chất công trình Đồng Bằng Sông Cửu Long

do lũ bùn đá, do con người gây ra Nguồn gốc vũng vịnh có thể là cửa sông, tam giác Châu hoặc vịnh biển Đất yếu nguồn gốc biển được tạo thành ở khu vực nước nông (không quá 200m), khu vực thềm lục địa (200 ÷ 3000 m) hoặc khu vực biển sâu (trên

3000 m) Tùy theo thành phần vật chất, phương pháp và điều kiện hình thành, vị trí trong không gian, điều kiện địa lý và khí hậu… mà tồn tại các loại đất yếu khác nhau như đất sét mềm, cát hạt mịn, than bùn, các loại trầm tích bị mùn hóa, than mùn hóa… Trong thực tế xây dựng thường gặp nhất là đất sét yếu bão hòa nước Loại đất này

có những tính chất đặc biệt đồng thời cũng có tính chất tiêu biểu cho các loại đất sét

yếu nói chung, nguồn gốc của loại đất sét yếu thời cận đại (vì chúng mới hình thành vào khoảng 20.000 năm thuộc kỷ Pleistocene) Các hạt tạo thành đất sét được phong hóa từ đá mẹ, có tính chất thay đổi theo tính chất của đá mẹ, điều kiện khí hậu, sự vận chuyển và trầm lắng Sau sự vận chuyển của sông ngòi, sự hình thành của các hạt sét chỉ xảy ra trong các môi trường trầm tích yên tĩnh Tùy theo môi trường trầm tích khác nhau mà có thể có các loại vỉa đất sét khác nhau

2.4.1.1/- Đất sét biển : Các vỉa này thường hình thành trong thời kỳ từ 12.000 đến

5.000 năm trước công nguyên với tốc độ trầm tích cao

2.4.1.2/- Đất sét châu thổ : Châu thổ (Tam giác châu) các sông lớn là môi trường

trầm tích rất họat động đồng bộ và đã hình thành nhiều vỉa đất sét lớn Tổng hợp quá trình vận chuyển phù sa trong các điều kiện địa hình khác nhau với sự giao lưu của nước sông và nước biển có thể dẫn đến một tỉ lệ bồi lấp rất cao

2.4.1.3/- Đất sét bờ biển và bãi lầy : Tùy theo điệu kiện địa phương, địa hình… các

vỉa sét này khi thì mang tính chất của vỉa sét vùng Châu Thổ, khi thì mang tính chất của vỉa sét biển

2.4.2/- Cấu trúc địa chất

Theo kết quả nghiên cứu của tổng cục địa chất cho rằng cấu trúc ĐBSCL có dạng bồi trũng theo hướng Đông Bắc - Tây Nam mà trung tâm bồi trũng có thể là vùng kẹp giữa sông Tiền và sông Hậu, khu vực này móng đá sâu tới 900m (Tài liệu hố khoan CL1 của tổng cục dầu khí ) Vây quanh vùng trung tâm là các vùng cánh của bồn trũng và xa hơn là các đới nâng cao của móng đá lộ ra ở Bình Dương, Đồng Nai, Tây Ninh, bên kia là núi đá Hà Tiên, An Giang và Vịnh Thailand

Cột địa tầng tổng hợp vùng đồng bằng Sông Cửu Long theo tác giả Nguyễn Thanh gồm các tầng sau:

2.4.2.1/- Tầng bồi tích trẻ hay gọi là trầm tích holoxen

Loại trầm tích này được chia thành ba bậc sau:

- Bậc Holoxen dưới: gồm cát màu vàng và xám tro, chứa sỏi nhỏ cũng kết vón

sắt, phủ lên tầng đất sét loang lổ Pletoxen, chiều dày đạt tới 12m

- Bậc Holoxen giữa: gồm bùn sét màu xám, sét xám xanh và xám vàng, chiều

dày tư 10m đến 70m

- Bậc Holoxen trên: gồm các tầng trầm tích khác nhau về điều kiện tạo thành,

thành phần vật chất, tuổi và điều kiện phân bố:

• Tầng trầm tích biển, sông biển hỗn hợp và sinh vật gồm cát hạt mịn, bùn sét hữu cơ

• Trầm tích sinh vật, đầm lầy ven biển gồm bùn sét hữu cơ, than bùn

• Trầm tích sông hồ hỗn hợp và sinh vật gồm bùn sét hữu cơ

• Tầng bồi tích gồm sét, á sét chảy, bùn á sét hoặc bùn sét hữu cơ

• Chiều dày của thành tạo trầm tích Holoxen trên biến đổi từ 9 ÷ 20m, trung bình 15m toàn bộ chiều dày trầm tích Holoxen đạt tới 100m

2.4.2.2/- Tầng trầm tích cổ hay trầm tích pletoxen

Tại khu vực đồng bằng Sông Cửu Long tầng trầm tích này gồm 3 ÷ 5 tập hạt mịn xen kẹp với 3 ÷ 5 tập hạt thô, mỗi tập tương ứng với Pletoxen trên, giữa, dưới Mỗi tập hạt mịn có chiều dày từ 1 ÷ 2m đến 40 ÷ 50m, các tập hạt thô được đặc trưng bằng bề dày thay đổi từ 4 ÷85m

2.4.3/- Sự phân bố đất yếu ở Đồng Bằng sông Cửu Long

Cũng như các khu vực khác ở vùng Đông Nam Á, các vùng đất mềm yếu ở Việt Nam nói chung và ở ĐBSCL nói riêng chủ yếu là những trầm tích Châu Thổ (tam giác Châu) sông, bãi bồi, Trầm tích bờ, vũng vịnh mới được hình thành trong kỷ thứ 4 Sự trầm tích này chủ yếu là sự trầm tích tam giác Châu, thường gặp ở các miền đồng bằng

Căn cứ vào nguồn gốc và điều kiện hình thành các đồng bằng sơ bộ có thể phân chia như sau :

2.4.3.1/- Sự phân bố đất yếu theo chiều sâu

Dựa vào chiều dày lớp đất yếu, có thể chia làm 3 khu vực như sau:

a/- Khu vực có lớp đất yếu dày từ 1-30m :

Bao gồm các vùng đất ven thành phố Hồ Chí Minh, thượng nguồn sông Vàm

Cỏ Tây, Vàm Cỏ Đông, Phía tây Đồng Tháp Mười, rìa quanh vùng bảy núi tới vùng ven biển Hà Tiên, Rạch Giá, rìa đông bắc từ Vũng Tàu đến Biên Hòa

b/- Khu vực có lớp đất yếu dày từ 5-30m :

Phân bố kế cận khu vực 1 và chiếm đại bộ phận đồng bằng và khu trung tâm Đồng Tháp Mười

c/- Khu vực lớp đất sét dày từ 15-300m :

Chủ yếu thuộc lãnh thổ các tỉnh Cửu Long, Bến Tre tới vùng duyên hải các tỉnh Minh Hải, Hậu Giang, Tiền Giang

2.4.3.2/- Sự phân bố đất yếu theo mặt bằng

Theo đặc trưng thành phần thạch học, tính chất địa chất công trình, địa chất thủy văn và chiều dày của tầng đất yếu có thể chia thành năm khu vực đất yếu sau:

a/- Khu vực I : Khu vực đất sét yếu màu xám nâu và xám vàng kí hiệu (I) Đất sét,

á sét màu xám nâu, chiều dày không quá 5m

b/- Khu vực II : Khu vực đất bùn sét xen kẹp với các lớp á cát kí hiệu (II) Bao

gồm các phân khu sau:

b1/- Phân khu IIa: Bùn sét, bùn á sét, phân bổ không đều hoặc xen kẹp gối trên nền sét chặt chiều dày không quá 20m Phân bố ở khu vực có độ cao từ 1 ÷ 1.5m mực nước ngầm cách mặt đất 0.5 ÷ 1m

b2/- Phân khu IIb: Bùn sét, bùn á sét, phân bố không đều hoặc xen kẹp chiều dày không quá 80m các đặc tính khác giống phân khu IIa

b3/ - Phân khu IIc: Dạng đất bùn như IIa, IIb, có chiều dày không quá 25m

b4/ -Phân khu IId : Đất bùn như IIa, IIb, IIc, có chiều dày không quá 30m

c/- Khu vực III : Khu vực cát hạt mịn, á cát xem kẹp ít bùn á cát kí hiệu (III) Bao

gồm các phân khu sau:

c1/- Phân khu IIIa : Chủ yếu là á cát, cát bụi xen kẹp ít bùn sét, bùn á cát

Holoxen, chiều dày không quá 60m Diện tích tập trung ở đồng bằng tích tụ gợn sóng biển với độ cao 1 ÷ 2m nước ngầm cách mặt đất 0.5 ÷ 2m

c2/- Phân khu IIIb: Các đặc tính giống phân khu IIIa nhưng chiều dày tầng đất

Holoxen không quá 100m

c3/- Phân khu IIIc : Các đặc tính giống IIIa, IIIb nhưng chiều dày tầng đất

Holoxen không quá 25m

d/- Phân khu IV : Khu vực đất than bùn, sét, bùn á sét, cát bụi, á cát kí hiệu (IV)

Bao gồm các phân khu sau:

d1/- Phân khu IVa: Đất than bùn, sét, bùn á sét, thuộc tầng đất yếu Holoxen chiều

dày không quá 25m Phân bố ở diện tích đồng bằng tích tụ biển sinh vật với cao độ từ

1 ÷ 1.5m nước ngần xuất hiện ngay trên mặt đất

d2/- Phân khu IVb: đất yếu gồm than bùn, bùn sét, bùn á sét thuộc tầng Holoxen

chiều dày không quá 50m phân bố ở các đầm trũng, cửa sông bị các luồng lạch phân cách mãnh liệt Nước ngầm xuất hiện ngay trên mặt đất

e/- Khu vực V: Khu vực bùn á sét và bùn cát ngập nước kí hiệu (V) Đất yếu gồm

bùn, than bùn dày từ 5 ÷ 10m đến 40 ÷50m Phân bố ở vùng trũng, cửa vịnh, cửa sông Nước ngầm xuất hiện ngay trên mặt đất

2.5/-Tính toán các giải pháp xử lý nền đường đắp trên đất yếu

2.5.1/- Yêu cầu và tiêu chuẩn thiết kế nền đường đắp trên đất yếu [1]

2.5.1.1/- Yêu cầu về ổn định : phải đảm bảo ổn định, không bị phá hoại trượt trồi

trong quá trình thi công và trong suốt quá trình đưa vào khai thác sử dụng

- Mức độ ổn định theo kết quả tính toán hệ số ổn định K :

+ Theo phương pháp phân mảnh cổ điển thì Kmin=1.2 (nếu dùng thí nghiệm cắt nhanh không thoát nước Kmin=1.10)

+ Theo phương pháp Bishhop Kmin=1.4

- Mức độ ổn định theo số liệu quan trắc lún và chuyển vị :

+ Tốc độ lún ở đáy nền đắp tại trục tim của nền đường không vượt quá 10mm/ngày đêm

+ Tốc độ chuyển vị ngang của các cọc đóng hai bên nền đường đắp không được vượt quá 5mm/ngày đêm

2.5.1.2/ Yêu cầu và tiêu chuẩn tính toán lún : dự báo được độ lún tổng cộng S

Sau khi hoàn thành công trình độ lún còn lại ∆S tại tim nền đường phải đảm bảo các yêu cầu như sau :

Vị trí đoạn nền đường đắp trên đất yếu Loại cấp đường

dân sinh chui dưới

Các đoạn nền đắp thông thường Đường cao tốc và

Đường cấp 60 trở xuống

2.6/- Cơ sở lý thuyết tính toán nền đường trên đất yếu [3]

2.6.1/- Sự phân bố ứng suất theo chiều sâu

2.6.1.1/- Sự phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân

Trước khi tải trọng ngoài tác dụng, đất ở trạng thái cân bằng tĩnh học Giả thiết xem mặt đất là một mặt phẳng nằm ngang thì tại một điểm bất kỳ cách mặt đất một độ sâu Z, ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây nên :

Ứng suất σ tại một điểm trong nền đất gồm ứng suất ứng suất hữu hiệu σ’ và áp lực nước lỗ rổng u, theo định đề Terzaghi :

Hệ số áp lực ngang có thể tính theo từ lý thuyết đàn hồi ký hiệu là ξ;

ν1

νξ

γi, hi - trọng lượng riêng, bề dày ứng với lớp đất i;

Đất nằm trên mực nước ngầm, lấy ứng với trạng thái tự nhiên; đất nằm dưới mực nước ngầm phải sử dụng trọng lượng riêng đẩy nổi

2.6.1.2/- Sự phân bố ứng suất do tải nền đường

a/- Phân bố ứng suất trong bài toán phẳng :

Khi tải trọng phân bố đều và dài vô hạn theo chiều trục y thì trạng thái ứng suất trên các mặt phẳng vuông góc với trục y không phụ thuộc vào vị trí của chúng Trong thực tế, tải trọng dài vô hạn là không có, khi chiều dài diện chịu tải lớn (đê, đường, tường chắn, đập lớn ) thì khi đó ta có thể xem như bài toán phẳng và chỉ xét một phần là đơn vị chiều dài cuả công trình tính toán

0

RcosθdFσ

2 5

3

z

R

zπ2

P3

−

−

−+

2

3

2 2

5

2

x

)zR(R

)zR2(x)zR(R

zRzR

3

ν21R

zxπ2

P3

−

−

−+

2

3

2 2

5

2

zx

)zR(R

)zR2(y)zR(R

zRzR

3

ν21R

zxπ2

P3

3 1 z

R

*)Z(3R

*Z)ν21(R

*Z)ν21()ν1

(

π

2

P3

σ

7 2

3

5 2

2

R

*)

*Z(hz30R

)hz5

*(

*hZ3

*)

*Z(z

để giải các bài toán phẳng

Lấy một đoạn dy vô cùng bé, lực tác dụng pdy được xem như lực tập trung Theo công thức Bousiness ta có ứng suất do pdy gây ra cho điểm M trên mặt phẳng xoz:

zπ

2

p3

2 2 2

zπ

P2

zxπ

P2

xzπ

P2

σ

1 2

2

1β)(β2sin2

1βπ

1βπ

p

f/- Tải trọng phân bố tam giác :

Xét một vi phân tải trọng pdr, lún đó xem như tải tập trung dạng đường thẳng

Ta có :

2 2 2

3

z

]z)z[(

zπ

drb

rp2σ

zb

π

p2

σ

b

0

2 2 2

β2Sinαb

x(π

p2

Các góc trong phương trình trên xác định như sau:

z

xarctg

z

xarctg

[2b(α α ) x(α α )]π

p2

Trường hợp (b) : (α1 =α2 =α)

π

αp2

g/- Phân bố ứng suất bên dưới nền đường:

Phân tải trọng nền đường thành các hình tải trọng, áp dụng nguyên lý cộng tác dụng ta xác định được ứng suất tại điểm A(x,z) trong nền đất dưới nền đường

Nền đường có dạng hình thang dài vô hạn :

- Tải trọng phân bố dạng hình băng;

- Phân bố dạng tam giác;

Ứng suất truyền xuống bên dưới theo cơ sở lý thuyết của Bousiness

Các góc trong phương trình trên cho phần tải tam giác xác định như sau :

xarctg

z

xarctg

z

xarctg

z

x arctg

có sự thoát nước ra khỏi đất và xảy ra với thể tích không đổi

Độ lún tức thời tại một điểm cách tim đường một khoảng là x , kí hiệu là Si :

a r ' a a

a E

h

S

2 2

'a

ar'aa

a.E

h

γ

Trong đó các giá trị rH, r’H tra từ toán đồ tương ứng với các trị số 

x,a

n

1

i vz

i z i c i

vz

i pz i r i 0

1

σ

σσlg(

C)σ

σlg(

Ce1

P1

n

1

i vz

i z i c i 0

1

σ

σσlg(

Ce1

n

1

i vz

i z i c i

vz

i pz i r i 0

1

σ

σσlg(

C)σ

σlg(

Ce1

H

=

• σiz <σipz −σivz

=

++

n

1

i vz

i z i r i 0

1

σ

σσlg(

Ce1

e - chiều dày, độ rỗng ban đầu của phân tố thứ i;

i vz

σ - áp lực thẳng đứng ban đầu của lớp đất thứ i, tính bằng tải trọng bản thân của lớp đất bên trên;

i pz

σ - áp lực tiền cố kết ở lớp i;

i z

σ - ứng suất do tải trọng ngoài gây ra ở trọng tâm lớp thứ i

b/- Độ lún tổng cộng theo tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô được dự đoán :

)t

tlg(

Ce1

H

=

S

p α p

s

Trong đó:

α

C - là hệ số cố kết thứ cấp được xác định từ thí nghiệm cố kết sau khi kết

thúc cố kết sơ cấp tức là sau 24 giờ,

)t

tlg(

e

∆C

1 2

H - là chiều dày lớp đất;

tb - là thời gian để độ cố kết đạt 95%, t là thời gian sử dụng công trình

2.6.3/- Tính độ lún theo thời gian [1], [4]

Độ lún cố kết nền đắp trên đất yếu sau thời gian t được xác định như sau:

Độ lún cố kết còn lại nền đắp trên đất yếu sau thời gian t được xác định như sau:

Sc – Độ lún cố kết

U – Độ cố kết của đất yếu đạt được sau thời gian t

Thiết lập phương trình cố kết thấm của Terzaghi dựa trên các giả thiết sau :

- Đất bảo hòa nước

- Hạt đất và nước lỗ rỗng không bị nén

- Độ thay đổi thể tích ∆V của phân tố dxdydz là bé so với thể tích ban đầu=dxdydz

- Sự chảy trong cố kết thấm tuân theo định luật Darcy

- Định luật Darcy được tổng quát hóa trong môi trường thấm đẳng hướng

- Đất đẳng hướng thấm theo các trục x,y,z

- Gia tải ∆P được đặt tức thì

Năm 1935 L.Rendulic đề xuất phương trình vi phân cố kết đối xứng trục để xác định áp lực nước trong lỗ rỗng khi dùng giếng cát như sau :

2

2

v 2

2

h

z

uCr

ur

1r

uC

t

u

∂

∂+

2

h

z

uCr

ur

1r

uC

t

u

∂

∂+

v v

mγ

K

C =

Ch - hệ số cố kết theo phương ngang

v n

h h

mγK

C =

kv , kh - hệ số thấm theo phương đứng và phương ngang;

mv - hệ số nén thể tích,

e1

1/- Trong trường hợp thoát nước một chiều theo phương thẳng đứng :

Phương trình vi phân thấm một chiều của Terzaghi có dạng như sau :

Các điều kiện biên :

Tải phân bố đều kín khắp gây ra gia tăng ứng suất không đổi theo chiều sâu: Nếu lớp sét cố kết thấm đặt trên nền đất cứng thấm nước, quá trình cố kết thoát nước theo 2 biên trên và dưới, áp lực nước lỗ rỗng thặng dư ban đầu tại mổi điểm trong lớp đất bằng với gia tăng ứng suất ngoài lên lớp đất

Các điều kiện biên của bài toán như sau :

+ t=0, ∀ z trong khoảng (0÷2H) : u=ui=∆p; ∆σ’=0

( các độ sâu khác trong lớp cố kết ∆σ’=∆u )

+ t=∞, ∀ ztrong khoảng (0÷2H), u=0

Nếu lớp sét cố kết thấm đặt trên nền đất cứng không thấm nước, quá trình cố kết thoát nước theo chỉ theo 1 biên trên Các điều kiện biên của bài toán như sau :

+ t=0, ∀ z trong khoảng (0÷2H) : u=ui=∆p; ∆σ’=0

( các độ sâu khác trong lớp cố kết ∆σ’=∆u )

+ t=∞, ∀ ztrong khoảng (0÷2H), u=0

Giả phương trình vi phân với các điều kiện biên :

T 4 π ) 1 i 2 (

2 2

v

v 2 2

e)1i2(

1π

81

a tb

v

C h

σ + σ

mà lớp đất thứ i phải chịu trong quá trình cố kết

H – Chiều sâu thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng, nếu chỉ có một mặt thoát nước thì H=za còn nếu thoát nước 2 mặt ( cả trên và dưới) H=za/2

Ngoài ra có thể xác định Uv theo bảng tra phụ thuộc vào nhân tố thời gian Tv theo tiêu chuẩn ngành GTVT 22TCN -262-2000

2/- Trong trường hợp thoát nước hai chiều theo (có sử dụng giếng cát hoặc bấc thấm):

Phương trình trên theo chứng minh của N.Carrillo, có thể tách thành hai phương trình dưới đây :

t

uz

2

h

z

uCr

ur

1r

uC

t

u

∂

∂+

a/-Tính độ cố kết chung : là độ cố kết đạt được sau thời gian t kể từ lúc đắp xong Độ cố kết chung là kết hợp của hiệu quả thoát nước ngang Uh và hiệu quả thoát nước thẳng đứng Uv thứ tự tính toán như sau :

)U1)(

U1(1

T 4 π ) 1 i 2 ( 2 2

v

v 2 2e ) 1 i 2 (

1 π

8 1

2

v v

h

F F F T 8

h h

De - đường kính ảnh hưởng của bấc thấm

dw - đường kính tương đương của bấc thấm

H - Chiều dày của lớp đất yếu