Ứng dụng giải pháp bấc thấm kết hợp gia tải trước để xử lý nền đất yếu công trình đường nối cao lãnh vàm cống (đồng tháp)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ---o0o--- BÙI MINH HIẾU ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG NỐI CAO LÃNH- VÀM CỐNG... Phạm Văn Hùng Ghi rõ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-o0o -

BÙI MINH HIẾU

ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG NỐI CAO LÃNH- VÀM CỐNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS TS VÕ PHÁN

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS Đỗ Thanh Hải

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS Phạm Văn Hùng

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 10 tháng 01 năm 2018

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

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Bùi Minh Hiếu

Ngày sinh: 25/10/1989

Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng

MSHV : 13091282 Nơi sinh: Cần Thơ

MS : 60580211

1- TÊN ĐỀ TÀI

“ ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG NỐI CAO LÃNH- VÀM CỐNG ( ĐỒNG THÁP).”

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP

THÁP

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG MỨC ĐỘ CỐ KẾT KHI THAY ĐỔI KHOẢNG CÁCH VÀ CHIỀU SÂU CẮM BẤC THẤM

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: … /… /2017

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: … /… /2017

LỜI CẢM ƠN

Xin bày tỏ lòng biết ơn và cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô tham gia giảng dạy lớp Cao học chuyên ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng tại Cần Thơ đã nhiệt tình giảng, quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập

Em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn PGS.TS Võ Phán đã cho em những

gợi ý hình thành nên ý tưởng của đề tài, chỉ dẫn tận tình và hướng dẫn em hoàn thành Luận văn này Thầy luôn giúp đỡ, truyền đạt cho em cách tiếp thu các kiến thức chuyên ngành và Thầy luôn quan tâm động viên và chia sẻ những kinh nghiệm giúp

em có được nền tảng chuyên ngành cho việc học tập cũng như trong quá trình công tác

Em gửi lời cảm ơn đến gia đình, đồng nghiệp và các học viên trong lớp Địa Kỹ Thuật Xây Dựng đã giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Học viên

Bùi Minh Hiếu

TÓM TẮT

H

V N

P

i

ABSTRACT

In recent times, there are many methods of treatment soft soil has been studied and successfully applied in Viet Nam, surcharge preloading method in combination of used prefabricated vertical drain (PVD) is almost applied in our country with many advantages others cannot meet

In study, synthetic material the author presents an overview of principles of techniques, mechanism of method, order construction, the theoretical basis of calculating the ground settlement under the influence simultanneous fill load and set prefabricated vertical drains

With geologic data of real contruction, I will use Plaxis 2D softwaer to simulate the problem of surcharge preloading with PVD by two methods: equivalence conversion of soil area that have PVD method and drains cell method to emulate behavior of soft with PVD In addition, I will analyse the respond of soft soil with different depth of in sert PVD distance in accordance with different preloading

LỜI CAM ĐOAN

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

TP Hồ Ch Minh, th ng 12 năm 2017

T c giả

MỤC LỤC

LỜI CAM OAN

LỜI CÁM ƠN

TÓM TẮT

MỞ ĐẦU 1

1 T 1

2 M 2

4 P 3

5 Ý ĩ ọ ễ 3

6 P : 3

CHƯƠNG 1 4

TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 4

1 1 C ặ 4

1 1 1 K 4

1 1 ặ N V N 4

1 1 3 ặ : 7

1 T 8

1 1 G 8

1.2.2 N 8

1 3 Ư 9

1.3 T 10

1 3 1 Lị : 10

1 3 T 12

1 3 3 N 12

1 3 4 P 15

1 4 C ặ PV 17

1 4 1 M 17

1 4 T ẩ ọ 17

1 4 3 K ỗ ỗ ọ 18

1 4 4 T ẩ 19

1 5 C 19

1 6 C ị 20

1 6 1 V ò : 20

1 6 Y 20

1 6 3 Y 21

1 7 Ả 21

1 8 N é 1 23

CHƯƠNG 2 24

CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BẤC THẤM TRONG ĐIỀU KIỆN GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 24

1 C S L T T T T C K T 24

1 1 C 24

1 24

L T T T T 26

1 K : 26

L ă (H 1981) 29

3 C 32

4 N 34

2.3 Ứ ữ

37

3 1 Lị ữ 37

3 G ữ 37

3 3 M ữ 38

2.3.4 ữ 41

4 N é 41

CHƯƠNG 3 42

PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG NỀN ĐẤT YẾU KHI SỬ DỤNG BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHÁC NHAU CHO CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG NỐI CAO LÃNH- VÀM CỐNG ( ĐỒNG THÁP) 42

3 1 G 42

3 1 1 G 42

3 1 Q ỹ 42

3 C 45

3 3 T 8 5 47

3 3 1 M ( ) 47

3 3 M 1 (

) 52

3 4 T TCVN: 9355- 2012 60

3.4.1 Tính Sc (K ) 60

3 4 Xé 63

3 4 3 T 65

3 5 T 66

3 6 N é 3 66

CHƯƠNG 4 67

PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG MỨC ĐỘ CỐ KẾT KHI THAY ĐỔI KHOẢNG CÁCH VÀ CHIỀU SÂU CẮM BẤC THẤM 67

4 1 T ữ 67

4 1 1 T 2.0m 68

4 1 T 5 69

4 1 3 T 70

4 T ữ 71

4 1 T 15

( ) 72

4 T

( ) 74

4 3 T 3

( ) 76

4 4 K 77

4 3 N é 4 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79

I KẾT LUẬN 79

II KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 79

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 P ặ ỗ 6

Bảng 1.2 P IP 7

Bảng 1.3 IL 7

Bảng 1.4 M ( 3) 11

Bảng 1.5 K 16

Bảng 3.1 ỉ 44

Bảng 3.2 T ỹ 45

Bảng 3.3 C 48

Bảng 3.4 K kwp và khp 1 54

Bảng 3.5 K kwp và khp 54

Bảng 3.6 C 1 55

Bảng 3.7 U v T v 62

Bảng 3.8 K U St 64

Bảng 3.9 T

khác nhau 66

Bảng 4.1 C 67

Bảng 4.2 H ẳ 68

Bảng 4.3 H ẳ 68

Bảng 4.4 K

: 71

Bảng 4.5 C 71

Bảng 4.6 K

78

PL1 T Ii O 3

PL2 ị ị ọ 4

PL3 K 5

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 C 11

Hình 1.2 T 12

Hình 1.3 H ẩ (R ) 14

Hình 1.4 T ẩ (R ) 14

Hình 1.5 M (M ) [8] 15

Hình 1.6 Q 17

Hình 2.1 Mặ ă (T H z

1991) 28 Hình 2.2 K ặ 29

Hình 2.3 V ă 29

Hình 2.4 ặ ( R j j I 7) 31

Hình 2.5 C 33

Hình 2.6 M ừ ( XT)

ẳ (MHP) 40

Hình 3.1 C L - V C

M K - V N 42

Hình 3.2 Mặ 43

Hình 3.3 H 46

Hình 3.5 M 49

Hình 3.6 50

Hình 3.7 50

Hình 3.8 C ị 51

Hình 3.9 S ỗ ỗ 51

Hình 3.10 Á ặ 52

Hình 3.11 S ữ 52

Hình 3.12 M 55

Hình 3.13 Á 56

Hình 3.14 56

Hình 3.16 57

Hình 3.17 C ị 57

Hình 3.17 S ỗ ỗ ặ 415

58

Hình 3.19 S ữ ẳ 58

Hình 3.20 S 59

Hình 3.21 K 59

Hình 3.21 T O berg 61

Hình 3.20 415 65

Hình 3.21 415 65

Hình 4.1 68

Hình 4.2 Á ỗ ỗ 69

Hình 4.3 5 69

Hình 4.4 Á ỗ ỗ 5 70

Hình 4.5 S 3 70

Hình 4.8 73

Hình 4.9 Á ỗ ỗ 15

Hình 4.10 Á ỗ ỗ ặ 74

Hình 4.6 74

Hình 4.7 75

Hình 4.8 Á ỗ ỗ 75

Hình 4.9 3 76

Hình 4.10 76

Hình 4.11 Á ỗ ỗ 3 77

Hình 4.10 S 4 77

MỘT SỐ KÍ HIỆU ĐƢỢC SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

1 Tính cần thiết của đề tài

S ữ ă át

V ò ặ

ỹ ẫ

ặ

N

ỹ ị

N

ặ

: S ị ị

V N

ị ọ ữ

ọ T ò

V

ọ

L

gây nguy h V ặ

ă ị ă

H : P

; C

ă ă ă

ừ ă ă ị

T

V N

ữ

C é ỹ

ă é

é (PVD) cù

ẩ N

PV ọ PV V

PV ă

PV é

ă ă ị N

( 15 -600 mm/s, (Rixner et al 1986) i

T ò

V i ẫ

ă

Cò

V N ò

ị

ẫ ò V

ặ N

ừ

ẫ ỹ ị N

ò ị (

)

2 Mục đích nghiên cứu N ữ

ữ

:

- T ị ữ ;

- Ả

- X ị ị

- T

3 Nội dung nghiên cứu - So sánh

P trình

- S

4 Phương pháp nghiên cứu - C lý thuy t s gi lún c a n n khi d ng bi n pháp x lý n lún c t n n khi s d ng bi n pháp x lý n n b ng b c th m k t h p gia t c - S ữ

- Quan tr t th c t ki m ch ng l i ph n tính toán - S P ữ

- M M -

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - V

C

- ữ

: C

ỹ

6 Phạm vi nghiên cứu và hạn chế:

- Chỉ s d ng mô ph ng b n t hữu h n v i ph n t 2D

- Nghiên c u này t p trung vào vi c kho ng cách t ữa hai b c

th m, t gia t i t ịnh n p, những ng c a chi u sâu b c

th n hi u qu s d ng b c th m

- Áp d ng ịa ch tính toán và mô ph ng mà c th ng

n i Cao Lãnh- Vàm C ( ng Tháp)

- Ph m vi nghiên c u c tài: Nghiên c u v lún, chuy n vị ngang c t

và m tiêu tán áp l c lỗ rỗng thẳ a n t

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC

ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

1.1 Các đặc trưng cơ bản đất yếu miền nam việt nam

1.1.1 Khái niệm và phân loại đất yếu

1.1.1.1 Khái niệm đất yếu

1.1.2 Đặc trưng và trạng thái vật lý đất yếu miền Nam Việt Nam

1.1.2.1 Đặc trưng vật lý:

T N V N

ặ ị C ặ ữ é ữ

é ữ N ò ặ ữ

sét ẫ ò N é ò ặ

3 ữ

Tỉ L A T G H G C M T H C M

:

+ Lớp đất ở trên mặt: 5 – 1 5 ữ é

é C é ữ

+ Lớp sét hữu cơ: N ặ é ữ ừ 3m – 4 L A ừ 9 - 1 T A - H G ừ 18 – 20m, vùng Long Phú – H G ă ừ

ặ ặ :

H é ừ 4 % 7 %

H ữ ặ % 8%

ẩ : W=5 % - 1 % W>1 % ẩ : WL = 5 % 1 %

ẩ ẻ : Wp = % 7 %

C ỉ ẻ : A= % - 60% H ỗ : o = 1 3 >3 ọ : w = 13 5 16 5 ( N/ 3) ọ : k = 6 4 9 5 ( N/ 3) + Lớp sét cát lẫn ít sạn, mảnh vụn laterite và vỏ sò hoặc lớp cát: L

3.0m – 5 ữ é ữ é ữ ặ :

ẩ : W= 3 % - 35%

ọ : w = 16 9 17 5 ( N/ 3

)

Góc ma sát trong: = 290 3 0

+ Lớp sét không lẫn hữu cơ: L é ữ

L ẻ ẻ é ặ

ỗ ọ ặ

ỉ :

ẩ : W= 5% 55%

ẩ : WL = 4 % 65%

ẩ ẻ : Wp = 20% 3 %

C ỉ ẻ : A=17% - 45% H ỗ : o = 7 1 5 ọ : w = 16 5 19 5 ( N/ 3) ọ : k = 6 4 9 5 (kN/m3 ) 1.1.2.2 Trạng thái vật lý: T [ ] ặ ặ ừ 1 1 :

Bảng 1.1 P ặ ỗ

Loại đất Độ chặt I d ax ax min ( ) ( ) m m e e e e    C ặ C ặ ừ X C

ừ 0,55 e 0.55  e 0, 7 e 0, 7 C e 0, 6 0.6  e 0, 75 e 0, 75 C ị e 0, 6 0.6  e 0,8 e 0,8 T :

+ T ỗ ỗ é

ẻ ặ ẩ ữ ọ

ẩ ( A ): WL ẻ Wp (còn

ọ ă ) ẻ ỉ ẻ Ip

IP= WL- WP

H ữ

1.2.2 Nguyên lý tổng quát của phương pháp gia tải đất đắp

- ẩ

ị

1.2.3.2 Nhược điểm

- M án

-

Bảng 1.4 M ( 3)

Hình 1.1 C

Hình 1.2 T 1.3.2 Tác dụng

ỗ ỗ ă (i- ) ừ

PV ( PV ừ 1 – 3,5 [6]) ( >1 ) S

M

ĩ H ọ

k s

s= ds/dw: ừ 1 5 5 ă

ò ừ [3];

= kh/ks: ỉ ừ 1 11,1[3]

Că [3] H z H (197 ) A (1977) = : J w (1981)

ds = (2,5 – 3)dm H (1997 1981) = (1 5 – 3) w T

w (1991) = w N

I R (1998) = (3 – 4) w T Barron (1948), Hansbo (1981), Hi (199 ) O (1991) = /3 X ( ) = /1 3 ( ừ I & C 2005)

Hình 1.3 H ẩ (R )

Hình 1.4 T ẩ (R )

K ă

K ọ ữ

ă ĩ

T [6] ữ ừ 1 3 5 = 1 5 S = 1 13 S

T hình vuông

1.3.4 Phương pháp thi công

ẩ (R )

(mandrel) (hình 1.3) ỗ ữ

ò é (Hình 1.5)

K ẩ ( ĩ ) ( ) K H (1981)

ĩ ặ

ỗ ỗ j

K

PV T [8] rình thi công

Hình 1.5 M (Mandrel) [8]

ữ ò ) K é é

ò

ị

ữ AMTS 4751 P

ọ ị O95 ị ≤ 5 %

Mặ ASTM ỉ é ỡ 75µ

ị ẫ Kamer (1983) é

ừ 5 ÷6 µ ỗ ỗ ọ ≤ 5 µ

ọ ị ( é O95 < 8 µ ) N

ọ ă

V N ị: O95/D85 < 2, O90 < 80µm

ỉ :

- C ị é ( ặ ) >1 6 N;

- ( ặ ) > %;

- K ă 1 N/ = 5 (8 – 140)x10-6 (m3/sec);

- K ă 4 N/ = 5 ( 6 - 80)x10-6 (m3/sec);

Hình 1.7 C

1.6 Cấu tạo tầng đệm cát thoát nước và chịu lực

1.6.1 Vai trò của tầng đệm cát thoát nước:

1.6.2 Yêu cầu chiều dày tầng đệm cát

ừ

ặ

(k >8 64 / ) ọ

T [1] 5 ( 4 )

1.6.3 Yêu cầu đối với vật liệu làm tầng đệm cát

é ọ

Mặ

ă ẫ ị õ [3]

ị 9 =1 ă

ừ 17% 34%

V ữ ă

ẫ ặ ă 15% S (1981) H (1983)

V ă 15%

A (1991) ẫ K ( = 5 )

5 ă

S ă = 5 1 P ừ 47% 99%

ị ẳ 45 P

ẫ ị ă C ( 6) ẫ

495 PV ặ ẫ ị 11 P

ă PV 84% ẫ 46% = 5 Mẫ PV C ị g hoàn toàn

ị C

ừ % ă ị

ă ị é ă gian thi công và chi phí

V ỹ

C

ữ

C L - V C

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BẤC THẤM TRONG ĐIỀU KIỆN GIA TẢI

TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

2.1 Cơ Sở Lý Thuyết Tính Toán Bài Toán Cố Kết Thấm

2.1.1 Các giả thiết của bài toán cố kết

T z :

ặ

w

(1 )

v v

k e C

a



 - ọ

k C

a

w

z vz o

k C

2 2