(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu

(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xây dựng công trình trên nền đất yếu

Sự thành công của luận văn gắn liền với quá trình giúp đỡ, động viên cổvũcủagiađình,bạn bèvà đồngnghiệp Tácgiảxinchân thành cảmơn.

Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, do điều kiện thời gian có hạn nênkhôngthể tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được ý kiến đóng gópquý báucủacácthầycôgiáo,cácanhchịvàbạn bèđồngnghiệp

Hànội,ngày

tháng5n ă m 2014Tácgiả

MaiHồngDiên

Tên tôi là Mai Hồng Diên, tôi xin cam đoan đề tài Nghiên cứu ảnh“Nghiêncứuhưởngmức độ xáo trộn đất khi dùng bấc thấm để thoát nước đất nền trong xâydựng côngtrình trên nền đất yếu là đề tài luận văn của riêng tôi Những nội dung”

và kết quảtrình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất

kỳ côngtrìnhkhoahọcnào

Tácgiả

MaiHồngDiên

MỞĐẦU 1

CHƯƠNG1.TỔNGQUANVỀCÁCGIẢIPHÁPXỬLÝNỀN 3

1.1 Giớithiệuchung: 3

1.2 Đặcđiểmvàphânloạinềnđấtyếu 3

1.2.1 Đặcđiểmcủanềnđấtyếu: 3

1.2.2 Cácloạinềnđấtyếuthườnggặp: 4

1.3 Cácgiảiphápxửlýnền đấtyếu 4

1.3.1 Nhómcácphươngpháplàmchặtđấttrênmặtbằngcơhọc 5

1.3.2.Nhóm cácphươngpháplàmchặtđấtdướisâubằng chấn độngvà thuỷchấn8 1.3.3 Nhómcácphươngphápgiacốnềnbằngthiếtbịtiêunướcthẳngđứng 9

1.3.4 Phươngphápgiacốnềnbằngnăng lượngnổ 11

1.3.5 Phươngphápgiacốnềnbằngvảiđịakỹthuậtvàbấcthấm 11

1.3.6 Nhómcácphươngphápgiacốnềnbằngchấtkếtdính 12

1.3.7 Nhómcácphươngphápgiacốnềnbằngdungdịch 13

1.3.8 Nhómcácphươngphápvậtlýgiacốnềnđấtyếu 16

1.3.9 Nhómcácphươngphápgiacốnềnđấtyếubằngcọccát,cọcvôi,cọcđất-vôi,cọcđất-ximăng,cọccát-ximăng-vôi 18

1.3.10 Bệphảnáp: 19

1.3.11 Tănghệsốmái 20

1.3.12 Phươngphápnéntrước: 20

1.3.13 Phươngphápcốkếtchânkhông: 21

1.4 Cácbiệnphápthicôngđểxửlýnền: 22

1.4.1 Nénchặtđấtbằngcáchhạthấpmựcnướcngầm: 22

1.4.2 Khốngchếtốcđộthicôngđểcảithiệnđiềukiệnchịulựccủanềnđất: 23

1.4.3 Thayđổitiếnđộthicôngđểcảithiệnđiềukiệnbiếndạng củanền 24

KẾTLUẬNCHƯƠNG1 25

CHƯƠNG2.CƠSỞLÝTHUYẾTCỦAPHƯƠNGPHÁP 26

2.1 Đặtvấnđề 26

2.2 Kháiquátthiếtbịthoátnướcthẳngđứng 26

2.3 Cácđặctínhcủabấcthấm(PVD) 27

2.4 Nguyêntắctínhtoánbấcthấm 28

2.4.1 Mụcđích: 28

2.4.2 Cácbiểuthứcthiếtkế 29

2.4.3 Trườnghợplýtưởng 32

2.4.4 Trườnghợpchung: 34

2.4.5 Khoảngcáchgiữacácbấcthấm: 39

2.4.6 Chiềudàibấcthấm 40

2.4.7 Quytrìnhthiếtkế 41

2.5 Thicôngbấcthấm: 43

2.5.1 Giớithiệu: 43

2.5.2 Chuẩnbịhiệntrường 43

2.5.3 Thiếtbịthicông 44

2.5.4 Quytrìnhthicôngbấcthấm 46

2.6 Cácnhântốảnhhưởngđếnđộcốkếtcủađấtnềnkhisửdụngbấcthấm 50

KẾTLUẬNCHƯƠNG2 51

CHƯƠNG3.MÔHÌNHHOÁCÁCTRƯỜNGHỢPỨNGDỤNG 52

3.1 Đặtvấnđề 52

3.2 Phântíchlựachọntrườnghợptínhtoán 52

3.3 Giớithiệuphầnmềmtínhtoán: 54

3.4 Kếtquảtínhtoán 57

3.5 Phântíchkếtquảtínhtoán: 59

3.5.1 Ảnhhưởngcủamứcđộxáotrộnđất 59

3.5.2 Ảnhhưởngcủakhoảngcáchbấcthấm 62

3.5.3 Ảnhhưởngcủachiềudàyđấtnềnvàchiềucaokhốiđắp 66

KẾTLUẬNCHƯƠNG3 72

CHƯƠNG4 ỨNGD Ụ NG K Ế T Q U Ả N G H I Ê N C Ứ U V Ớ I N Ề N ĐƯỜNGN Ộ I BÀI-LÀOCAI(ĐOẠNTỪKM46+040ĐẾNKM46+350) 73

4.1 GiớithiệuvềdựánđườngcaotốcNộiBài–LàoCai: 73

4.1.1 Giớithiệuchung 73

4.1.2 ĐặcđiểmđịachấtKm46+040–Km46+350 73

4.1.3 Cácyêucầuvềthiếtkếnềnđắptrênđấtyếu: 74

4.1.4 CôngtácquantrắcđoạnKm46+040đếnKm46+350dựáncaotốcNộiBài–LàoCai 76

4.2 Kếtquảquantrắc: 79

4.3 Phântíchđánhgiásốliệuquantrắc 89

4.4 Sosánhkếtquảnghiêncứuvàs ố liệuquantrắc 91

KẾTLUẬNCHƯƠNGIV 94

KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 95

I Cáckếtquảđạtđượccủaluậnvăn 95

II Mộtsốvấnđềtồntại 96

III Kiếnnghị 96

TÀILIỆUTHAMKHẢO

DANHMỤCHÌNHẢNH

Hình1.1:Sơđồbốtríđầmxungkích 6

Hình1.2:Sơđồthiếtbịnénchặtđấtbằngđầmlăn 7

Hình1.3:Sơđồthiếtbịnénchặtđấtbằngđầmrung 8

Hình1.4:Máychuyêndụngtựhànhcắmbấcthấm 10

Hình1.5:Sơđồnềncôngtrìnhphụtvữaximăng 14

Hình1.6:Biểuđồđểtralượngvữaximăngtronglỗphụt 14

Hình1.7:Sơđồthiếtbịthicôngphụtnhựabitum 15

Hình1.8:Sơđồbốtrícácđiệncực 16

Hình1.9:Sơđồbốtríthiếtbịgiacườngđấtbằngnhiệt 17

Hình1.10:Sơđồbốtrícọccát 18

Hình1.11:Sơđồbốtrícọccátvàphạmvinénchặtcủađất 18

Hình1.12:Sơđồmáythicôngcọcvôi–đất 19

Hình1.13:Xửlýnềnbằngcọcvôi đất– 19

Hình1.14:Ảnhhưởngcủatốcđộtăngtảiđếntốcđộcốkếtvàcườngđộchốngcắt 23

Hình2.1:Đườngkínhtươngđươngcủabấcthấm 27

Hình2.2:BấcthấmPVD 27

Hình2.3:Sựcốkếtdothoátnướctheophươngđứngvàxuyêntâm 31

Hình2.4:SơđồlàmviệcốngthoátnướcPVvớisứckhángthoátnước 33

Hình2.5:ĐườngkínhtươngđươngcủaốngthoátnướcPV 34

Hình2.6: Quan hệgiữaFnvà D/d w chotrườnghợplýtưởng 35

Hình2.7: Vídụđường congthiếtkếchotrườnghợpđơngiản 35

Hình2.8: Hệsố xáo trộn(Fs)vớicácthôngsốcơbản 36

Hình2.9:ƯớclượnggiátrịhệsốsứckhángthoátnướcF ' 38

Hình2.10: Cáchình thứcbố tríbấcthấm 40

Hình2.11:Giátrịxấpxỉcủavùngxáotrộnxungquanhlõi bấcthấm 40

Hình2.12: Xácđịnhchiềudài bấcthấm 41

Hình2.13: Vídụảnhhưởngcủacácthôngsố đếnt90 42

Hình2.14: Mộtsốhìnhảnhthicôngbấcthấm 46

Hình2.15: Quytrìnhthicôngbấcthấm 48

Hình3.1:GiaodiệnphầnmềmFoSSA(2.0) 54

Hình3.2:Lựachọnmôhìnhbàitoán 55

Hình3.3:Lựachọnthôngsốtínhlún 55

Hình3.4:LựachọnthôngsốthiếtkếPVD(bấcthấm) 56

Hình3.5:Thôngsốtínhcốkếtcủanền 56

Hình3.6:Quanhệcủađộlúntheothờigianvớikhoảngcáchbấcthấmc=1,0m 59

Hình3.7:Quanhệcủađộlúntheothờigianvớikhoảngcáchbấcthấmc=1,5m 60

Hình3.8:Quanhệcủađộlúntheothờigianvớikhoảngcáchbấcthấmc=2,0m 60

Hình3.9:Quanhệcủađộlúntheothờigianvớikhoảngcáchbấcthấmc=2,5m 61

Hình 3.10: Quan hệ của độ lún theo thời gianvới khoảng cách bấc thấm c =3,0m 61Hình3.11:QuanhệcủađộlúntheokhoảngcáchbấcthấmvớiFs=0,5 62

Hình3.12:QuanhệcủađộlúntheokhoảngcáchbấcthấmvớiFs=1,0 63

Hình3.13:QuanhệcủađộlúntheokhoảngcáchbấcthấmvớiFs=2,0 64

Hình3.14:QuanhệcủađộlúntheokhoảngcáchbấcthấmvớiFs=3,0 64

Hình3.15:QuanhệcủađộlúntheokhoảngcáchbấcthấmvớiFs=4,0 65

Hình3.16:QuanhệcủađộlúntheokhoảngcáchbấcthấmvớiFs=5,0 65

Hình3.17:QuanhệcủađộlúntheothờigianvớiH=4m,L=8m 69

Hình3.18:QuanhệcủađộlúntheothờigianvớiH=4m,L=16m 69

Hình3.19:QuanhệcủađộlúntheothờigianvớiH=8m,L=8m 70

Hình3.20:QuanhệcủađộlúntheothờigianvớiH=8m,L=16m 70

Hình4.1:Thiếtbịđolún 77

Hình4.2:Mộtsốhìnhảnhquansátlún 77

Hình4.3:Thiếtbịđoáplựclỗrỗng 78

Hình4.4:SơđồbôtríquantrắclúnmặtnềntạimặtcắtKm46+300 78

Hình4.5:Biểuđồđộlúncủađấtnềntheothờigian 89

Hình4.6:XácđịnhđộlúncuốicùngtheophươngphápAsaoka 90

Hình4.7:TínhtoánđộlúncuốicùngcủanềntheoAsaoka 91

Hình4.8:BiểuđồquanhệđộlúntheothờigiantạimặtcắtKm46+300 93

Bảng3-1:Cácthôngsốtínhtoánsửdụngtrongnghiêncứu 53

Bảng3-2:Cácthôngsố củađấtnềnvàđấtđắp 53

Bảng3-3:Bảngkếtquảtínhtoánlúntheothờigian 57

Bảng3-4:Bảngkếtquảtínhtoánđộcốkếttheothờigian 58

Bảng3-5:Bảngkếtquảtínhtoánlúntheothờigiankhithayđổichiềudàyđấtnềnvàchiềucaokhốiđắ p 67

Bảng3-6:Bảngkếtquảtínhđộcốkếttheothờigiankhithayđổichiềudàyđấtnềnvàchiềuca okhốiđắp 68

Bảng4-1:Bảngchỉtiêucơlýcủalớp1 73

Bảng4-2:PhầnđộlúncốkếtchophépcònlạiStạitrụctimcủanềnđườngsaukhihoànthànhcông trình: 76

Bảng4-3:KếtquảquantrắclúnmặtnềntạimặtcắtKm46+300 79

Bảng4-4:Cácthôngsốtínhtoánsửdụngtrongtínhtoán 91

Bảng4-5:CácthôngsốcủađấtnềnvàđấtđắptạiKm46+300 92

Bảng4-6:BảngtínhđộlúntheothờigiantạiKm46+300 92

Một trong những giải pháp hiệu quả rút ngắn thời gian thi công là làmtăngnhanh tốc độ cô kết nền bằng cách sử dụng vật thoát nước đứng để gia cố nềnkhixây dựng công trình trên nền đất yếu Giải pháp này được sử dụng rộng rãi ởcácngành xây dựng, giao thông, thủy lợi vì vậy việc nghiên cứu đánh giá chínhxácthêmcácthôngsốtínhtoánthiếtkếlàviệclàmrấtcần thiết.

Đềtài Nghiên“Nghiêncứu cứuảnhh ưở ng mức độxáo trộnđấtkhidùngbấc thấmđểthoátnướcđấtnền trongxây dựng côngtrìnhtrênnềnđấtyếu”làmột trongnhữngnộidungcấp bách,thiếtthựcgiảiquyếtcácvấn đềtồn tạinhưđãnêu

2 Mụctiêuvàphạmvinghiêncứu.

a Mụctiêu:Đánhgiá ảnhhưởng của mức độxáo tr ộn đấtnề nkhicắ mvậttho

át nướcđứng(PVD)đếntốcđộcốkếtcủađấtnền,sosánhđối chiếuvới

kếtquảquantrắcthựcđịađể hiệuchỉnhsố liệutínhtoán

b Nhiệmvụ:Ph ân tí ch tổ ng qua n về cácg iả i phápxử lý nềnkh ixâyd ựn gcôngtrìnhtrênnềnyếu

- Nguyêntắctínhtoánbấcthấm(PVD)

- Môphỏngmộtsốbàitoánthựctếbằngphầnmềmchuyêndụng

- Phântíchkếtquảvàkếtluận

c Phạm vinghiêncứu:Chỉ giớihạnnghiêncứubấcthấm kếthợpgiatải trướcđểxửlýnềnđấtyếu,khôngxétquátrìnhtừbiếncủađất.

3 Cácphươngphápnghiêncứu.

- Thốngkêtàiliệu:Thuthậpvàtổnghợpcáctàiliệuđãcóvềxửlýnềncôngtrình,cácứngdụng tạiViệtNamvàtrênthếgiới;

- Phântíchlýthuyết;

- Phântíchmôhìnhtoán

1.1 Giớithiệuchung:

Trongnhữngnămgầnđây,từyêucầuthựctếởViệtNamcũngnhưtrênthếgiớiphảitiếnhànhxâydựngmộtsốcôngtrìnhnhưđê,đườnggiaothông,cầu,bãichứavậtliệu,sânbay,bãiđỗxe, trênnềnđấttrầmtíchmềmyếu(côngtrìnhtrênnhữngv ù n g

đ ầ m l ầ y , g ồ m c á c l o ạ i đấtb ù n , đấts é t y ế u , đấth ữ u c ơ c ó t í n h n é n mạnh,chỉtiêukhángcắtnhỏvàthoátnướcchậm,khócốkết)vàbịhạnchếvềthờigianthicôngđãthúcđẩysựpháttriểncácbiệnphápxửlýnềnbằngcáckỹthuậtmớimàcácphươngpháptruyềnthốngkhôngthểgiảiquyếtđược.Mộttrongcácbiệnpháptruyềnthốnghayđượcápdụnglànéntrướcbằngcáchchấttảitrênmặtnền,t u y n h i ê n , đốiv ớ i l o ạ i đấtn

ề n q u á y ế u , t ố c độc ố k ế t c h ậ m , t r o n g m ộ t s ố trườnghợpyêucầuchiềucaolớpđấtchấttảitrênmặtnềnlớn,sẽdẫnđếnkhôngđảmbảoyêucầuổnđịnhvàmáiđắpbịtrượt.Đểkhắcphụcnhượcđiểmnày,biệnphápthoát nướcđứng (PVD)để gia cường nềnkhi xâydựngcôngtrình

trênnềnđấtyếulàmộtgiảipháphợplývềmặtkinhtếvàkỹthuật,vớigiáthànhrẻhơn,rútngắnt h ờ i g i a nc ố k ế t, c ả i t h i ệ n s ứ c c h ị u t ả i c ủ a nền, t ă n g n ha n h t ố c đột h

i c ô n g côngtrình

1.2 Đặcđiểmvàphânloạinềnđấtyếu:

1.2.1 Đặcđiểmcủanềnđấtyếu:

Nềnđấtyếulànềnđấtkhôngđủsứcchịutải,khôngđủđộbềnvàbiếndạngnhiều,dovậykhôngthểlàmnềnthiênnhiên chocôngtrìnhxây dựng

Khixâydựngcáccôngtrìnhdândụng,cầuđường,thườnggặpcácloạinềnđấtyếu,tùythuộcvàotínhchấtcủalớpđấtyếu,đặcđiểmcấutạocủacôngtrìnhmàngườitadùngphươngphápxửlýnềnmóngchophùhợpđểtăngsứcchịutảicủanềnđất,giảmđộlún,đảmbảođiềukiệnkhaithácbìnhthườngchocôngtrình

Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình bị lún, sập hư hỏng khixâydựng trên nền đất yếu do không có những biện pháp xử lý phù hợp, không đánhgiáchính xác được các tính chất cơ lý của nền đất Do vậy việc đánh giá chính xácvàchặtchẽ các tí nh chấtcơlý của nềnđấtyếu(chủ yế u bằngcác th ínghiệm trong

phòng và hiện trường) để làm cơ sở và đề ra các giải pháp xử lý nền móng phùhợplà một vấn đề hết sức khó khăn, nó đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến thứckhoahọc và kinh nghiệm thực tế để giải quyết, giảm được tối đa các sự cố, hư hỏngcôngtrìnhkhi xây dựng trênnền đấtyếu.

- Đất bazan: là loại đất yếu có độ rỗng lớn, dung trọng khô bé, khả năngthấmnướccao,dễbịlúnsụt[2]

đấtvàlàmtăngđượcđộchặtcủađấtnềnthìđềuthoảmãnđượcbamụcđíchtrên

Hiệnnaycór ấ t nhiều ph ươ ng ph áp cảitạo, g iac ố nền

đấtyếu, n hư ng nh ìn chungcóthểxếpchúngvàomộtsố nhómphươngphápsau[5]:

1.3.1 Nhómcácphươngpháplàmchặtđấttrênmặtbằngcơhọc

Phươngpháplàmchặtđấttrênmặtlàmộtphươngphápcổđiển,đãđượcsửdụngtừlâutrênthếgiới Bảnchấtcủaphươngpháplàdùngcácthiếtbịcơgiớinhưxe lu, búa đầm, máy đầmrung, làm chặt đất Các yếu tố chính ảnh hưởng đến

khảnănglàmchặtđấtgồm:độẩm,côngđầm,thànhphầnhạt,thànhphầnkhoánghoá,nhiệtđộcủađấtvàphươngthứctácdụngcủatảitrọng.Đểlàmchặtđấtcầnphảixácđịnhđượcđộẩmtốtnhấtứngvớigiátrịkhốilượngthểtíchkhô lớnnhất

Đầmnénbềmặtlàphươngphápđơngiản,cóthểápdụngchocảcôngtrìnhđấtđắpmớilẫnnềntựnhiên.Khitácdụngtảitrọnglênnềnđất,chỉmộtphầnđấtởđộsâuhạnchếtiếpnhậnđượcảnhhưởngnày.Mộtmặt,ảnhhưởngcủatảitrọngnhanhc h ó n g t ắ t d

ầ n t he ođộs â u , m ặ t k h á c t ả i t r ọ n g t ừ đầmn é n l à c á c t ác độngtrongthờigianngắn.Giảiphápđầmnéntrựctiếpbềmặtđấtdođóđượcápdụngchủyếutrongnềnđấtnhântạo(đấtđắpmới),khôngphảilàgiảiphápthôngdụngchoxửlýnền.Trongmộtsốtrườnghợp,hạngmụcxâydựngchỉchiếmdiệntíchnhỏtrêntoànbộcôngtrìnhthìlựachọngiảiphápđầmnéncục bộbềmặtlà lựachọncótínhkhảthicầnxemxét.Cóthểnêumộtsốphươngpháplàmchặtđấttrênmặtbằng cơhọcsauđây:

1.3.1.1 Làmchặtđấtbằngđầmrơi

Nộidungphươngpháp.

Dùng đầm là vật nặng rơi làm chặt đất, vật làm đầm thường làm bằng bêtôngcốt thép hoặc bằng gang, với khối lượng từ 2 đến 4 tấn, cho rơi từ độ cao 4đến 5mét

đấtphíatrên vàgiảmđiởnhững lớp đấtphíadưới.

1.3.1.2 Làmchặtđấtbằngphươngphápđầmlăn

*Nộidungphươngpháp.

Dùng đầm lăn, xe lu để làm chặt đất Phương pháp này thường được sửdụngkhi làm đường giao thông Tuỳ thuộc vào trọng lượng xe lu và số lần đầm màchiềusâulàmchặtđấtcóthểđạt(0,50,6)m.Khidùngđầmlăncómặtnhẵn,dochiềudàylớpđấtđượcđầmnhỏnênhiệusuấtđầmthườngthấp,chấtlượngđầmkhôngđều

Hình1.2:S ơ đồthiếtbịnénchặtđấtbằngđầmlăn

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Phương pháp được sử dụng rộng rãi khi xây dựng công trình trên nền đắp mới,tậndụngđượctoànbộđấtnềnthiênnhiên.Đốivớicáccôngtrìnhđắpbằngđấtcóquymôlớndùngđầmlănmặtnhẵnlàkhônghiệuquả.Đốivớicácloạiđấtdínhdạngcụcthìdùngđầmlănchândêmanglạihiệuquảcaohơn,chấtlượngđầmđềuhơnvàtạoramặtnhápliênkếttốtgiữacáclớpđấtđầmvớinhau.Hiệnnay,ngườitacòndùngđầmlănbánhhơiđểđầmchặtcảđấtdínhvàđấtrời.Mứcđộđầmchặtphụthuộcvàosốlượtđầm,chiềudàylớpđấtđầm,ápsuấtbánhxe,tảitrọngđặttrênxe,tốcđộdichuyểncủaxecũngnhưđộẩmvàcấutạocủađất.Muốn

đấtđượcđầmchặtnhưnhauởmọinơithìyêucầutảitrọngđầmphảiphânbố

đềulêncácbánhxe,khôngphụthuộcvàođộgồghềcủamặtđấtvàsứcchịutảicủađấttạicácvịtríđầm[ ]

1.3.1.3 Làmchặtđấtbằngphươngphápđầmrung

*Nộidungphươngpháp.

Dùng các chấn động tạo ra các dao động liên tục có tần số cao và biên độnhỏ,làm cho tính toàn khối của đất bị phá hoại, các hạt cát di chuyển đến lấp nhữngchỗtrốnggiữacáchạtcókíchthướclớnhơn.Tácdụngcủađầmrunglớnnhấtkhixảyrahiện tượng cộng hưởng khi mà tần số dao động của máy trùng với tần số daođộngcủađấtđầm

Hình1.3:S ơ đồthiếtbịnénchặtđấtbằngđầmrung

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Phươngpháplàmchặtđấtbằngđầmrungchủyếudùngđểnénchặtđấtcát.Nếuhàmlượnghạtséttrongđấtnhỏhơn6%thìhiệuquảnénchặtthườnggấptừ4đến5 lần

sovớicácphươngpháp đầmnénkhác

Chiềudàylớpđấtđượclàmchặtbằngđầmrungthườngthayđổitừ0,3

đến1,5mđôi khi đến2,0m

1.3.2 Nhómcácphươngpháplàmchặtđấtdướisâubằngchấnđộngvàthuỷchấ n

Đốivớicácloạiđấthạtrời(đấtcátvàđấtđắp),khichiềusâulớnhơn1,5mcóthểdùngphươngphápchấn độngvàthuỷ chấnđểnén chặt

Phương pháp này hiện nay được ứng dụng ở nhiều nước và có hiệu quả kinh tếrõrệt

Theokếtquảnghiêncứu,nếudùngphươngphápnàythìđộrỗngcủađấtgiảm(1020)%vàsứcchịutảităng lên (3,54,0)kG/cm2

1.3.2.1 Phươngphápnénchặtđấtbằngchấnđộng

*Nộidungphươngpháp.

Để nén chặt đất cát ở dưới sâu, người ta thường dùng các loại đầm chùy cótầnsố (29003000) vòng/phút Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả nén chặt đất làgiatốc chấn động, độ ẩm của đất, khoảng cách giữa các vị trí đầm, tính đàn hồi củađấtvàbán kính máychấn động

Khi làm chặt đất cát ở độ sâu nhỏ hơn 3,0m thì bán kính làm chặt có thểđạt1,5m Khi bán kính máy chấn động tăng thì gia tốc chấn động và hệ số nénchặtchấnđộng cũng tănglên

1.3.2.2 Phươngphápnénchặtđấtbằngthuỷchấn

*Nộidungphươngpháp.

Vừa phun nước, vừa tạo chấn động tác dụng vào cát Khi đó lực dính giữacáchạt giảm đi, các hạt lớn sẽ lắng xuống còn các hạt nhỏ sẽ nổi lên, hình thànhchuyểnđộng xoắn ốc làm phát sinh cấp phối hạt mới và như vậy sẽ hình thành cấp phối tốtnhấtcủađấtởtrạngtháinénchặt

Đểt h i c ô n g n é n c h ặ t đấtb ằ n g p h ư ơ n g p h á p t h u ỷ c h ấ n , n g ư ờ i t a đóngv

à o trongđấtnhữngốngthépđườngkính(1925)mmvàcóđầunhọn,phầnốngdướidàikhoảng(5060)cm,cóđụclỗxungquanhvớiđườngkính(56)mm.Lợidụngsứcnướccaoápđểđưaốngthépvàmáychấnđộngđếnđộsâuthiếtkếvàchomáychấn

độnglàmviệc,nénchặt đấttừdướilêntrên,mỗi đoạnlàm

chặtthường(3040)cmtrongkhoảngthờigian(40120)giây Saukhilàmchặtđượclớpthứnhấtthìlạinângmáyđầmlênlàmchặtlớpthứhaivànhưvậylầnlượtchođếnkhilênđến mặtđất

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Đốiv ớ i n ề n c á t n h â n t ạ o c ó c h i ề u d à y c ầ n n é n c h ặ t l ớ n t h ì n g ư ờ i t a d ù n g phươngpháp thuỷ chấn

về phía các thiết bị tiêu nước, sau đó chảy tự do theo phương đứng dọc theo thiếtbịvề phía các lớp đất dễ thấm nước Như vậy, việc đặt các giếng cát có tác dụnglàmtăngtốcđộthoátnướccủađấtvàdẫn đếngiảmthờigianhoànthànhcốkết.

Giếng cát đóng vai trò thoát nước là chính nên gia cố nền bằng giếngcátthườngphảiđikèmvớibiệnpháp gia tảiđểnướcthoátranhanh

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Giếng cát được sử dụng rộng rãi để tăng nhanh quá trình cố kết của đấtnền,làm cho nền có khả năng biến dạng đều và nhanh chóng đạt đến giới hạn ổnđịnh vềlún,rútngắn thờigianchờ, thờigianthicông

1.3.3.2 Phươngphápgiacốbằngbấcthấm(PVD)

*Nộidungphươngpháp.

Bấct h ấ m l à t h i ế t b ị t i ê u n ư ớ c t h ẳ n g đứngc h ế t ạ o s ẵ n , g ồ m n h i ề u l o ạ i ,

c ó chiềurộngthườngtừ(100200)mm,dàytừ(35)mm.Lõicủabấclàmộtbăngchấtdẻođượcbọc bở ilớ pv ải địakỹthuậtbằng polyesterkhôngdệt, bằng vả i địacơ propylenehoặcgiấytổnghợpcónhiềurãnhnhỏđểnướcđưalêncaonhờmaodẫn

Hình1.4:Máychuyêndụngtựhànhcắmbấcthấm

Để cắm bấc thấm vào nền đất, người ta dùng một máy chuyên dụng tựhành.Sau khi thi công bấc thấm, người ta cũng tiến hành gia tải nén trước giốngnhư

đốivớigiếngcát.Đểnướcthoátradễdàngtừđầubấcthấmngườitathườngphủlên

phíatrênmặtlớpđấtyếumộtlớpvảiđịakỹthuậtvàtrênlớpvảinàyđắpmộtlớpcáthạttolàlớp thấmnước.

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Giốngnhưphươngphápcọccát,giếngcát,phươngphápbấcthấmhiệnnayđượcsửdụngrộngrãitrongxửlýnềnđấtyếu

đểtăngnhanhquátrìnhcốkếtcủađấtnền,làmchonềnnhanhchóngđạtđếngiớihạnổnđịnhvềlún.Tuynhiênđòihỏithiếtbị,côngnghệthicôngkỹthuậtcao

1.3.4 Phươngphápgiacốnềnbằngnănglượngnổ

*Nộidungphươngpháp.

Phương pháp này đã được sử dụng từ lâu trên thế giới Bản chất củaphươngpháp là dùng năng lượng của sóng nổ để nén chặt đất Người ta bố trí cácquả mìndài trong các giếng, phân bố theo mạng lưới tam giác đều và sâu hết chiềudày lớpđất yếu Phía trên các quả mìn người ta đổ cát thành đống hoặc đặt cácthùng đựngcát không đáy Khi mìn nổ, năng lượng được tạo ra sẽ nén đất ra xungquanh, cát sẽrơi xuống lấp đầy vào giếng vừa được tạo ra Sau đó, người ta tiếp tục đổ thêm cátvàogiếng vàđấmtớiđộchặtyêucầu

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Khi xử lý nền là bùn hoặc than bùn quá yếu cần sử dụng lớp bọc vải địakỹthuậtnằmdướiđệmcátthoátnướchoặcđấtđắpđểlàmlớpbọccholớplọcthoát

nước và hạn chế xáo trộn đất nền làm ảnh hưởng đến khả năng thoát nước vàlàmtăng sức kháng chống trượt Phương pháp này hiện đang được áp dụng phổbiếntrongxửlýnền đấtyếuởViệtNam.

1.3.6 Nhómcácphươngphápgiacốnềnbằngchấtkếtdính

Bảnchấtcủacácphươngphápnàylàđưavàonềnđấtcácvậtliệukếtdínhnhưxi măng, vôi,bitum, nhằm tạo ra các liên kết mới bền vững hơn nhờ các quátrìnhhoálývàhoáhọcdiễnratrongđất,dẫnđếnlàmthayđổitínhchấtcơlýcủađấtnền

1.3.6.1 Giacốnềnbằngphươngpháptrộnvôi

*Nộidungphươngpháp.

Khitrộnvôivàođất,vôicótácdụnghútẩm,làmgiảmđộẩmcủađấtvàđóngvaitròlàchấtkếtdínhliênkếtcáchạtđất.Khitácdụngvớinước,vôichưatôicókhảnăngngưngkếtvàđôngcứngnhanhtrongvòng(510)phút.Khihydrathoá,vôichưatôicókhảnănghấpphụmộtkhốilượngnướclớn(từ32%đến100%khốilượngbanđầu)nênnhanhchónglàmnềnđấtkhôráo,dẫnđếnđấtnềnđượcnénchặt

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Để gia cố nền đất yếu ở dưới sâu, người ta sử dụng cọc vôi hoặc cọc vôi.Vôi tác dụng với nước sẽ tăng thể tích nên tiết diện các cọc vôi sẽ tăng lên làmđấtxung quanh cọc nén chặt lại Cọc đất-vôi, ngoài tác dụng làm tăng độ chặt củanềncòn có độ bền nén, lực dính và góc ma sát trong khá lớn dẫn đến sức chịu tảitổnghợpcủakhốiđấtgiacố tăng lên

đất-1.3.6.2 Giacốnềnbằngphươngpháptrộnximăng

*Nộidungphươngpháp.

Khi trộn xi măng vào đất sẽ xảy ra quá trình kiềm và sau đó là quá trìnhthứsinh Quá trình kiềm là quá trình thuỷ phân và hydrat hoá xi măng, được coi làquátrình chủ yếu hình thành nên độ bền của đất gia cố Quá trình kiềm sẽ tạo ramộtlượng lớn hydroxyt canxi, làm tăng độ pH của nước lỗ rỗng trong đất, tạo điềukiệnthúcđẩyquá trìnhthứsinh

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Ởđiềukiệnbìnhthường,cáckhoángvậtsétcóthànhphầnhoáhọcchínhlàcácôxít nhôm và silickhá bền vững, khó bị hoà tan, song trong môi trường kiềm có độpH cao, chúng dễ bị hoà tan dẫn đến sự pháhuỷ các khoáng vật Các ôxít nhôm vàsilic ở dạng hoà tan tạo nên một phần vật liệugắn kết đông cứng và làm tăng cườngđộcủahỗnhợpđất-ximăng.Quátrìnhthứsinhxảyrachậmchạptrongmộtthờigiandài.Đốivớinềnđấtyếuvenbiểnxửlýtheophươngphápnàylàkhôngphùhợp

có tính bám dính cao, thời gian đông cứngnhanh Khi cho keo vào đất, các quátrình hoá lý, vật lý và hoá học phức tạp xảyragiữacáchạtđấtvàkeo,tạothànhchuỗixíchthẳngđixuyênquakhốiđất.

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

KeopolymetổnghợpthườngđượcsửdụngđểgiacốnềnlàmmónghaymặtđườnggiaothôngvớiđấtkhôngchứacacbonatvàcóđộpHnhỏhơn7

1.3.7 Nhómcácphươngphápgiacốnềnbằngdungdịch

*Nộidungphươngpháp.

Phương pháp phụt dung dịch có tác dụng đảm bảo cho nền ổn định vềcườngđộ khi công trình chịu tải trọng ngang lớn hoặc tạo màng chống thấm phíadưới cáccông trình thuỷ công, làm giảm tính thấm và áp lực đẩy nổi của nướcngầm vàomóng công trình Các dung dịch thường được sử dụng để gia có nền làdung dịch ximăng,dungdịchbitumvàdung dịchsilicát

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Phương phápn à y đ ò i h ỏ i c ô n g n g h ệ t h i c ô n g k ỹ t h u ậ t

c a o , g i á t h à n h c ô n g trìnhcao nên ítđượcápdụngphổbiến

Phương pháp này được sử dụng rộng rãi đối với công trình thuỷ lợi, thíchhợpvới các loại cát, đất sỏi và các nền đá nứt nẻ, đặc biệt hiệu quả khi kích thướckhenứtlớnhơn0,15mm,tốcđộthấmlớn hơn0,1cm/snhưngkhôngvượtquá0,22cm/s

Hình1.5:Sơđồnềncôngtrìnhphụtvữax

ronglỗ phụt 1.3.7.2 Phươngphápgiacốnềnbằngdungdịchsilicát:

*Nộidungphươngpháp.

Nếun ề n đ ấ t v à n ề n

đ á c ó độl ỗ r ỗ n g v à k h e n ứ t n h ỏ k h ô n g t h ể s ử d ụ n g phươngphápphụtvữaximăngthìngườitadùngphươngphápbơmhoáchấtđểgiacố.Chấthoáhọcthườngdùnglànatrisilicát(thuỷtinhlỏngNa2OnSiO2)vàcanxiclorua(CaCl2)

đ ấ t c á t v à đág ố c c ó k h e n ứ t n h ỏ T h ư ờ n g d ù n g n h ũ t ư ơ n g bitumlỏnggồm65

%bitum,35%nướcvàchấtgâyranhũtương.Bitumđượcnấuchảytrongnồihơi đếnnhiệtđộtheoyêucầu,sau đóđượcbơmvàoốngphụtvàdướiáplựcphụt,bitumsẽthấmv

ào cáclỗ rỗnghoặckhenứtcủađấtđá

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Phương pháp này sử dụng thích hợp trên các nền đá dăm, cuội, sỏi hoặctrongnền đá có nhiều khe nứt Hiện nay, trên thế giới người ta thường dùng haiphươngphápphụtnhựa bitum: phụt nhựa bitum nóng và phụt nhựa bitumlạnh.P h ư ơ n g pháp phụt nhựa bitum nóng dùng thích hợp trong đá cứng nứt nẻ,hang hốc và trongcuội, sỏi.N h ư ợ c đ i ể m c ủ a p h ư ơ n g p h á p n à y l à

t h i ế t b ị t h i c ô n g c ồ n g k ề n h , p h ứ c tạp, nhựa bitum sau khi lạnh

bị giảm thể tích nên hạn chế trong việc ngăn ngừa biếndạng

1 thiếtbịlàmnóng(lanh)bitum;2.bơm;3.lỗkhoan;4.ốngphụt;5.ốngbọclỗkhoan;6 chấtnhétkínbằngximăng;7 biếnthếđiện;8.dâyđiện

Hình1.7:Sơđồthiếtbịthicôngphụtnhựabitum

2 14 8

6 0,00

5 3

Kết quả khi áp dụng cho một số công trình cho thấy nếu bố trí hợp lý thìthờigian lún rút ngắn từ 20 năm xuống còn 1 năm, sức kháng cắt của đất tănglênkhoảnghailần,sứcchịu tảicủađấttăng lêntừhai đếnbalần

Nhượcđiểmcủaphươngphápgiacốnềnđấtyếubằngcọccátlà:Tuỳtheocấ

u trúc nền và độ sâu gia cố mà cọc cát có thể bị phá hoại theo các dạng khácnhaunhư: phình ra hai bên, cọc bị cắt hay bị trượt Khi mực nước ngầm trong nền daođộng mạnh thì dưới áp lực củadòng thấm, cọc cát có thể bị gãy, trượt, các hạt cát dichuyển vào trong nền hoặc đi nơi khác làm rỗngchân cọc và thường sau một thờigian như vậy thì khả năng làm chặt đất của cọc cát bị giảm, cọc

bị phá hoại dẫn đếnkhảnăngchịu tảicủađấtnềnbịgiảmđiđángkể

vinénchặtcủa đất

1.3.9.2 Phươngphápgiacốbằngcọcđất-vôi,đất-ximăng,cọccát-ximăng-vôi

*Nộidungphươngpháp.

Nguyênlýcủaphươngphápdùngcọcđất-vôi,đất-ximăng,cát-ximănglàdựavào nguyên lýcọc cát tức là quá trình nén chặt cơ học Ngoài ra, còn có tácdụnglàmtăngnhanhquátrìnhcốkếtdovôi,ximănghútnướclàmtổnthấtmộtlượnglớn nước chứa trong đất, gia tăng cường độ của cọc gia cố và sức kháng cắt của đấtnền

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Cọcđất-vôivàđất-ximăngtuycókhảnăngcảitạođấtnềntươngđốitốtvàtạorađượccọchỗnhợpcócườngđộchịutảicaohơn đấtxungquanhcọc,nhưngdo hàm lượng vôi và xi măng đưa vào nền khônglớn nên không có tác dụng nénchặtvùng đấtxung quanh cọc

Bệ phản áp là một trong những biện pháp xử lý có hiệu quả khi xây dựngcácnền đường, đê, đập, khi có điều kiện về không gian đất sử dụng Bệ phản áp còncótác dụng phòng lũ, chống sóng, chống thấm nước trên vùng đất yếu So với việclàmthoải độ dốc taluy, đắp bệ phản áp với một khối lượng đất bằng nhau sẽ có lợihơndogiảmđượcmomencủacáclựctrượtnhờtậptrungtảitrọngởchântaluy

Tuy nhiên muốn cho bệ phản áp phát huy được hiệu quả để có thể xâydựngnền đắp một giại đoạn thì thể tích của nó phải rất lớn Nếu chiều dày lớp đấtyếu lớnhoặc trong lớp đất yếu xuất hiện nước có áp lực cao thì việc áp dụng biện pháp nàysẽ bị hạn chế Vì vậyphương pháp này chỉ thích hợp nếu vật liệuđắp nền rẻ vàphạmvi đắp đấtkhôngbịhạnchế

1.3.11 Tănghệsốmái:

*Nộidungphươngpháp.

Trongthiếtkếđểđảmbảoantoànchocôngtrình,cầnphảitínhtoán,kiểmtraổnđịnhchocôngtrìnhtrongmọiđiềukiệnlàmviệc.Hệsốmáiđêđượcxácđịnhthôngquatínhtoán,kiểmtraổn địnhchốngtrượtcủamáiđêvớicáctrườnghợpkhácnhau

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Biện pháp tăng hệ số mái là một trong những biện pháp xử lý được ápdụngkhi vật liệu đất đắp tại chỗ sẵn có, mặt bằng hay nền công trình đủ lớn để cóthể mởrộngchân công trình

1.3.12 Phươngphápnéntrước:

Đối với nền đất có tính nén lớn và biến dạng không đồng đều vượt quágiớihạn cho phép, đồng thời biến dạng lại xảy ra trong một thời gian dài, thì đểđảm bảocho công trình có thể sử dụng được ngay sau khi thi công, người ta có thể chọn biệnphápnén trướcbằngtảitrọngtĩnh

*Nộidungphươngpháp.

Trước khi xây dựng công trình dùng các loại vật liệu (cát, sỏi, gạch, đá v.v…)chấtđốnglênmặtđấttrongphạmvixâydựngmóngđểgâyramộtáplựcnén(gọilà nén áp lựcnén trước) tác dụng lên mặt nền làm cho đá nền bị lún do dó đấtđượcchặtlại.Khiđấtnềnđạtđộchặtyêucầu,ngườitadỡáplựcnéntrướcrồitiếnhành

n lúnnhỏ

Nhưvậy,phươngphápnéntrướcđãdựatrênquyluậtgiảmtínhnénlúncủađấtdướitácdụngcủatảitrọng

Công tác dỡtảiđược tiến hànhtheo từnglớp sau khi hếtthờigiangia tải vàđộlúncủanềnđấtđạtđượctươngứngvớiđộlúnthiếtkế

1.3.13 Phươngphápcốkếtchânkhông:

*Nộidungphươngpháp.

Khi cần gia cố vị trí nền nào đó trước hết tạo một thảm cát dàykhoảng(6080)cm trên nền đất bão hoà để tạo mặt bằng làm việc sau đó thực hiệntheotrìnhtựsau:

- Cắm bấc thấm (PVD) có đường kính tương đương khoảng 5cm, bấcthấmnàyđóngvai tròlàgiếnggiảmáp

- Lắpđặthệthốngtiêunướcngangởkhoảngcáchgầnnhautạiđáycủathảmcátvàcódùngcôngnghệladeđặcbiệtđểkiểmtraduytrìchúngtheophươngngang

- Các thiết bị tiêu nước ngang theo hướng dọc và theo hướng ngang lạiđượcnốivớinhau

- Đào một con mương xung quanh vùng gia cố nền với chiều sâu trungbìnhkhoảng 50cm bên dưới mực nước ngầm và cho đầy vữa Bentonite để làm kínchỗgiápnốigiữađấtnềnvà lớp màng phủ bêntrên

- Các mối nối ngang được nối ra cạnh của ngoài của mương, các nốingangnày được đấu nối với các bấc thấm trong nền để giảm áp lực nước lỗ rỗngtrong nềnkhitạo chân không sau này

- Phủlớpvảibạtkínhaymàngnhựalêntoànbộbềmặtcủanềncầngiacố,cácmépmàngnhựađượcnốivớimươngđãđổđầyBentonitevớimụcđíchlàmkín.Chúýcácmốinốigiữacáctấmmàngnhựaphảikín.Saukhicácmépmàngnhựanốivớimépkênhởbiênđãkín,ngườitalấptuyếnkênhnàyđồngthờichongậpnướcđể tăngthêmđộkín củamàngphủ.

- Các máy bơm chân không được nối với các đầu bấc thấm, trạm bơmchânkhông được thiết kế với loại máy bơm chân không chỉ cho phép hút khí và cảloạimáybơmhút cảnướcvàkhí

*Ưunhượcđiểmcủaphươngpháp.

Thực tế cho thấy mỗi giải pháp đều có ưu và nhược điểm Trong đó, theotổngkết hiện nay giải pháp sử dụng phương pháp cố kết hút chân không là một giải phápcho hiệu quả cao trong xử lý nền yếu cho xâydựng công trình dân dụng, giao thôngvà thủy lợi bởi nó có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp nêu trên như thiếtbị thựchiện đơn giản, giá thành rẻ và phổ thông, thời gian thực hiện ngắn vì theophươngpháp này nước và khí được thoát ra khỏi cốt đất nhanh và triệt để, có thểápdụngtrêndiện rộng đặcbiệtlàphù hợpvớiđêbiển

1.4 Cácbiệnphápthicôngđểxửlýnền:

1.4.1 Nénchặtđấtbằngcáchhạthấpmựcnướcngầm:

Khi thi công các công trình ở những nơi có mực nước ngầm cao, có thểdùngbiện pháp hạ mực nước ngầm để làm khô hố móng Khi hạ thấp mực nướcngầm thìđất trong phạm vi thay đổi mực nước ngầm sẽ được nén chặt lại do áp lực nén tănglêntương ứng

Trong điều kiện tự nhiên, khi mực nước ở cao trình 1 thì tại cao trình 2đấtchịuáplựcthẳng đứnglà:

 :trọnglượngriêngcủađấtởtrạngtháitựnhiêncóđộẩmw

dn:Trọnglượngđẩynổicủađấtngậpnước

Đấttựnhiêncótrọnglượngriêngvàokhoảng1,8–2,0T/m

3.Vìthếtheo côngthức(1.3),khihạthấpmựcnướcngầm,áplựcnénthẳngđứngtănglênvàokhoảng1 k g /

c m2ứngv ớ i độh ạ t h ấ p m ự c n ư ớ c n g ầ m l à 1 0 m N g o à i r a , k h i h ú t nướcđểhạmựcnướcngầmthìđấtcònchịutácdụngcủaáplựcnướcthủyđộnghướngxuống làmcho đấtchặtthêm

Biệnphápnàycóthểdùngđểnénchặtđấtloạisét,đấtcátbồitích

1.4.2 Khốngchếtốcđộthicôngđểcảithiệnđiềukiệnchịulựccủanềnđất:

Tốcđộthicôngcôngtrìnhvềmặtcơhọclàtốcđộtăngtảitrọnglênnềnđất.Cácđấtsétyếucóđộrỗngvàđộẩmtựnhiênlớnthìsứcchốngcắtrấtnhỏ,khixâydựng trên các loại đất ấy có thể khống chế tốc

độ thi công trong giai đoạn đầu đểlàmtăng sứcchịu tảicủanền

Theo lý thuyết cố kết thì quá trình lèn chặt đất dính bão hòa nước là quátrìnhứng suất trung hòa (nt) giảm đi và ứng suất hiệu quả (pt) tăng lên Mặt khác, theo lýthuyếtCoulombthìcường độchống trượtcủađấttỷlệvớipt:

hịtốcđộ thicông (~t)t)

Hìnhblàquanhệgiữađộrỗngcủađấtvàáplực(n~t))

Theolýthuyết cố kết, nếutăng tải đột ngột từ trị sốáplực 0 đếnáp

lựcc(đường1a)thìnướctronglỗrỗngcủađấtchưakịpthoátra,n ề n đấtchưabịnénchặt,nênsựthayđổiđộrỗngvàcườngđộchốngcắtđượcbiểuthịbằngđường1bvà1c.Nếutăngtảitrọngđềutrongsuốtthờigianthicôngđường2athìtínhnénvàcường

độchốngtrượtc ủ a đấtđượcbiểuthịtươngứngbằngđường2bvà2c.Đốivớiđấtsétyếu,lượngngậmnướccao,nêntăngtảitheođường3a,thờigianđầuthicôngchậmđểchomứcđộcốkếttănglêntươngứngvớiđộtăngáplực.Saukhiđạtđếntrịsốt,độcốkếtcủađấtnềnđãkhácao,cườngđộchốngcắtkhálớnthìbắtđầutăng nhanh tốcđộ thicông(đường3bvà3c)

1.4.3 Thayđổitiếnđộthicôngđểcảithiệnđiềukiệnbiếndạngcủanền

Mộttrongnhữngnguyênnhângâyrachênhlệch lúngiữa c á c bộphậncủacôngtr ìn h l à do nề n đấtk hô ng đồ ng nhấ t ( t he om ặ t bằ ng )

Đố ivớin hữ ng c ô n g trìnhrộngthìnguyênnhânnàythườnglàphổbiến.Trongtrườnghợpnàycầnphảinghiêncứulátcắtđịachấtvàlợidụngquátrìnhthicôngđểxửlýnền.Vềnguyêntắc,nhữngbộphậncôngtrìnhnằmtrênphầnnềncótínhnénlớnthìcầnthicôngsớmhơn.Cầntheodõisựtiếntriểnlúncủa cácbộphậnnàyđểbắtđầuthicôngnhữngbộ phậntiếpgiáp P hư ơn g phápnày

được ápdụngrấtcó hi ệu quả khithicôngđê,đậpđất,đậpđấtđáhỗnhợp.Trongthựctếcónhững

đoạngiữanềnđậpđấtthuộcloạibùncóđộlúntínhtoánlớncònởhaiđầuthìnềntốtnếnđộlúnnhỏthìngườitaquyếtđịnhthayđổitrìnhtựthicôngnhưsau:đắpđấtđoạngiữatrướcsauđómớiđắphaiđầu.Saukhithicông,bằngquantrắcthựctếngười tachứngminhbiện pháp này có hiệuquảtốt

Đốivớicôngtrìnhcómóngcứngcầnkếthợpvớibiệnpháplàmkhelún

Khi xây dựng các công trình chịu tải trọng lớn trên nền đất yếu, điều cầnthiếtlàphảikiểmtrakhảnăng chịutảivà độ lúncủanó

trênnềnđấtyếu,yêucầucầ n p hải c ó n h ữ n g b i ệ n p h á p x ử l ý đốiv ới p hầ n kế t cấ u bê n

t r ê n cô n g t r ì n h cũng như đối với phần đất nền dưới móng Các phương pháp xử lý nền đất yếunêutrongphầntổngquan đượcứng dụngnhiềutrongthựctế

Giải pháp hiệu quả rút ngắn thời gian thi công là làm tăng nhanh tốc độ côkếtnền bằng cách sử dụng vật thoát nước đứng để gia cố nền khi xây dựng côngtrìnhtrên nền đất yếu là một biện pháp hiệu quả, trong thời gian gần đây được sửdụngrộngrãiởcácngànhxâydựng,giaothông,thủy lợi

Tuyn h i ê n , v i ệ c t í n h t o á n l ý t h u y ế t v à k ế t q u ả t h ự c t ế c ò n n h i ề u s a i

k h á c Nguyênnhânlàdođộchínhxáccủagiảiphápnàycònphụthuộcvàonhiềuyếutốảnhhưởngnhư:Khoảngcáchbấcthấm,chiềusâubấcthấm,sứckhángthoátnướcvàđặcbiệtlàmứcđộxáotrộnđấtxungquanhbấcthấmkhicắmbấcthấm.Vìvậy,việctrongnộidu

ngluậnvănchọn“NghiêncứuNghiêncứuảnhhưởngmứcđộxáotrộnđấtkhidùngbấcthấmđểthoát

nướcđấtnềntrongxâydựngcôngtrìnhtrênnềnđấtyếu”gópphầngiảiquyếtbàitoánthựctiễ

ntrongxâydựngcôngtrình

ỀNBẰNGTHOÁTNƯỚCTHẲNGĐỨNG

2.1 Đặtvấnđề

Khithicôngcáccôngtrìnhtrênnềnđấtyếucầnphảigiảiquyếtbàitoáncốkết.Trongkhoảngthờigianhơn20nămtrởlạiđây,cácloạibấcthấmchếtạosẵn(PVD)t h

a y t h ế g i ả i p h á p g i ế n g c á t đãv à đangp h á t t r i ể n r ộ n g r ã i b ở i n h ữ n g ưuđiểmnổitrộicủanónhưsảnphẩmchếtạosẵnvớikhốilượnglớn;cóthểthicôngcơgiớinhanh;thoátnướclỗrỗngtốthơn;giáthànhrẻhơngiáthànhgiếngcát

Tính toán thiết kế xử lý nền bằng thiết bị thoát nước thẳng đứng là bàitoánphức tạp vì hiệu quả làm việc của bấc thấm phụ thuộc nhiều tham số có liênquanđếnquátrìnhthiếtkế,thicông.Vìvậynghiêncứu củaluậnvănnàycóýnghĩaquantrọngđểcóthểlựachọnđượccácthamsốthiếtkếtốiưuhơn,tănghiệuquảcủagiảiphápcôngtrình

Đường kính tương đương của bấc thấm có dạng dải băng mỏng, dw, đượcxemnhư đường kính của bấc thấm hình tròn có cùng năng lực thoát nước hướng tâm lýthuyết như của bấc thấmhình dải băng mỏng có chiều rộng a và chiều dày b (Hình2.1)

2.3 Cácđặctínhcủabấcthấm(PVD)

Cókhảnăngchonướclỗrỗng

củađấtxâmnhậpvàobấcthấmvàthoátra.Nướccóthểchuyểnđộnglênhoặcxuốngdọctheochiềudàibấcthấm

Cóthểcắmvàotrongnềnđấtbãohoàcầngiacốởcácđộsâukhácnhau

Loại bấc thấm dùng phổ biến hiện nay là loại bấc thấm có mặt cắt ngangdạngchữ nhật bao gồm một lớp vỏ bằng vải địa kỹ thuật bao ngoài lõi nhựa rỗng.Lớp vỏáo thường làm dưới dạng nhựa tổng hợp mỏng không dệt hoặc vải địa kỹ thuật nhựatổnghợpvà đóngvaitrònhưlớp lọc

Hình2.2:BấcthấmPVD

Lõinhựaphảiđảmbảohaiđiềukiện sốngcòn:Làm khung cho vỏlọcvà thoát

đượcnướcdọctheochiềudàicủabấcthấm

Phầnl ớ n b ấ c t h ấ m h i ệ n n a y c ó k í c h t h ư ớ c k h o ả n g ( 5 0 100)mmn g a

n g v à 4mm dày Nếu so sánh hệ số thấm nước giữa bấc thấm PVD với đất sét bão hòanước cho thấy rằng, bấcthấm PVD có hệ số thấm (K = 1 x 10-4m/s) lớn hơn nhiềulần so với hệ số thấmnước của đất sét ( k = 10 x 10-5m/ngày đêm) Do đó, các thiếtbị PVD dưới tải trọngnén tức thời đủ lớn có thể ép nước trong lỗ rỗng của đất thoáttựdorangoài

Với đất nền hay một dự án cụ thể, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến đặctínhthoát nước của bấc thấm Nhưng có thể nhóm lại thành 2 nhóm yếu tố ảnhhưởng:ảnh hưởng của vật liệu làm bấc thấm và các đặc tính đất nền, ảnh hưởng củathiết bịthi công và phương pháp thi công Vì thế mà các tiêu chuẩn lựa chọn bấc thấm, cácđặctínhcủanóvàbiệnphápthicôngsẽđượctrìnhbàyởphần sau

2.4 Nguyêntắctínhtoánbấcthấm

2.4.1 Mụcđích:

Mục đích chính của nén trước đất có hoặc không kết hợp với các ốngthoátnước chế tạo sẵn (PV),[22] là để đạt được độ cố kết thiết kế trong một khoảngthờigian xác định Khi tiến hành nén trước có kết hợp với các ống thoát nước PVthì cầnphải có đánh giá đúng về khả năng thoát nước cũng như các đặc tính của đất (baogồm cả đánh giá chúngriêng lẻ và đánh giá chúng khi cùng trong hệ thống)cũngnhưđánhgiáđượccácảnhhưởngkhilắp đặtcácthiếtbịvàotrong đất

Trong trường hợp bài toán cố kết một hướng và không có ống PV, sự cốkếtchỉ được xem xét theo một hướng thoát nước tự nhiên (phương đứng) Khi đó

văo câc điều kiện biín mă quâ trình cố kết có thể xảy ra theo phương đứng,nganghoặc đồng thời Độ cố kết trung bìnhUcó thể được tính theo phương ngang,đứnghoặcđồngthờitheocảhai phương tùytheođiềukiện cụ thể

Khi có câc ống thoât nước đứng, độ cố kết toăn phần trung bìnhUlă sự kếthợpảnh hưởng sự thấm theo phương ngang (xuyín tđm) vă sự thấm theophươngđứng.Nóđượctínhtheo:

hếtcâcgiâotrìnhcơhọc.VìvậytrongluậnvănnăytâcgiảkhôngđisđuvăoviệcxemxĩtriíngrẽU vm ăs ẽ đis đ u v ă o n g h i í n c ứ u s ự c ố k ế t t h e o p h ư ơ n g n g a n g(hướngtđm)văđânhgiâảnhhưởngkếthợpkhicốkếttheocảhaiphương

2.4.2 Câcbiểuthứcthiếtkế:

Việc thiết kế câc ống thoât nước PV [22] yíu cầu cần phải dự đoân được

tđmvăoốngthoâtnướcđứngcũngnhưđânhgiâđượcvaitròcủasựthấmtheophương đứng.Giảip h â p đầy

đủđầut i í n c h o v ấ n đềt h ấ m x u y í n t đ m đêđượcđưar a b ở i Barron,ôngđênghiíncứulýthuyếtvềốngthoâtnướcđứngbằngcât.HệthứcmẵngđưaradựatríngiảthiếtcủaTerzaghivềcốkếtthấmmộthướng.PhụlụcAlănhữngvấnđềphđntíchcủaBarronvăcâcchúthíchvềbiểuthứcrútgọncủaông.ĐđylăbiểuthứcđượcứngdụngrộngrêinhấttrongcâcphđntíchcủaBarron,nócungcấpcâcquanhệtheothờigiangiữacâcthôngsố:đườngkínhốngthoâtnướcPVvăkhoảngcâch,hệsố cốkếtvăđộcốkếttrungbình:

Trongđó:

t(D2/8C)F(n)F(n)ln(1/(1 U h )) (2.2)

t - Thời gianyêu cầu để đạtđượcđộ cốkếttrungbìnhU h

U h- Độ cốkết trungbìnhtheo phươngngang

D-ĐườngkínhhìnhtrụbaođấtbaoquanhốngthoátnướcPVhìnhthànhsaukhi lắp ống(vùngảnhhưởngthấm)

Ch-Hệsốcốkếttheophươngngang

F(n)-Hàmsốcủayếutốkhoảngcáchống

F(n) =ln(D/d) 3/4–d:Đ ư ờ n g kínhcủaốngthoátnướcPVquiđổi

Chúý:Cácgiảthiếttronglýthuyếtthấmmộthướng,hệthứctrênsaunàycòngiảsử:

+Bảnthânốngthoátnướcthấmvôhạn(khônghạnchếkhảnăngthấm)

Chodòngthấmtheophươngđứngtrongtầngsétcóchiềudàyh,thoátnướchaimặt

Chodòngthấmhướngvàotâmốngthoátnướctrongtrụsétvớicácgiátrịnkhácnhau“NghiêncứuGiaiđoạnsauBarron,1948.”

t(D2/8c)F(n)ln(1/(1 U

Trong trường hợp này, thời gian để đạt được đến độ cố kết nhất định đơngiảnlà hàm số của các đặc tính của đất (ch), các chỉ tiêu thiết kế(U h) và các biến sốthiếtkế(D,dw)

Lýthuyếtvềcốkếtđấtkhicóthoátnướcxuyêntâmgiảthiếtrằngđấtđượcthoátnướcbằngmộtốngthoátnướcđứngcómặtcắtnganghìnhtròn.Hệthứctínhtoáncốkếttrongtrườnghợpnàysẽgồmcảđườngkínhốngthoátnướcd.Vìvậymộtốngthoátnướcchếtạosẵndạngdảisẽđượcgánmộtđườngkínhtươngđươngdw.Đườngkínhtươngđươngcủaốngthoátnướcchếtạosẵndạngdảiđượcđịnhnghĩalàđườngkínhcủaốngthoátnướchìnhtrònvớicácđặctrưngvềthấmxuyêntâmtươngtựnhưcủaốngthoátnướcquiđổi.Tronghầuhếtcáctrườnghợpngườitacóthểgiảsửlàdwkhôngphụthuộcvàocácđiềukiệntrênmặt,cácđặctínhcủađấtvàảnhhưởngdolắpđặtống.Cóthểcoidwlàhàmsốcủakíchthướcvàhìnhdạngống

Vớicácmụctiêuthiếtkế,côngthứcxácđịnhđườngkínhtươngđươngsaucóthểcoilàhợplý: