PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾUBÀI 1: ẢNH HƯỞNG CỦA NỀN ĐẤT YẾU ĐẾN CÔNG TÁC XÂY DỰNG

Công tác thiết kếĐối với các công trình xây dựng trên nền đất yếu , cần chú trọng đến bài toán kiểm tra độ ổn định và độ biến dạng.. Sự hư hỏng công trình khi xây dựng trên nền đất yếu c

NHÓM 2

1: Nguyễn Văn Tiệp

2: Trương Huỳnh Sáng 3: Vũ Quốc Thái

1.1 Các công tác khảo sát, lấy mẫu, thí

nghiệm

1 Phương pháp khảo sát tại hiện trường

- Phương pháp khoan khoan thổi rửa

Thí nghiệm xuyên tĩnh Thí nghiệm cắt cánh CPU/CPTU VST

Thí nghiệm xuyên động Thí nghiệm nén ngang SPT PMT

2 Phương pháp lấy mẫu

Phương pháp nén ống Phương pháp lấy trực tiếp

piston

3 Phương pháp thí nghiệm trong phòng

Thí nghiệm giới hạn dẻo Xác định dung trọng

 Thí nghiệm giới hạn chảy Thí nghiệm cắt trực tiếp

1.2 Công tác thiết kế

Đối với các công trình xây dựng trên nền đất yếu , cần chú trọng đến bài toán kiểm tra độ ổn định và độ biến dạng Đưa ra các biện pháp xử lí hợp lý để đảm bảo ổn định

Phương pháp kết cấu công trình bên trên

Giải pháp móng hợp lí

Biện pháp xử lý nền đất

BÀI 2: CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG

CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU

Sự hư hỏng công trình khi xây dựng trên nền đất yếu chủ yếu do biến dạng lún của đất nền quá

lớn hay lún không đều dẫn đến sự mất ổn định của đất nền dưới đáy móng Nguyên nhân

thường gặp chủ yếu ở các giai đoạn sau:

- Giai đoạn khảo sát

- Giai đoạn thiết kế

- Giai đoạn thi công

2.1 Giai đoạn khảo sát

- Bỏ qua một số hạng mục thí nghiệm hiện

trường cần thiết cho nền đất yếu

- Thực hiện không đủ khối lượng khảo sát

- Lấy quá ít mẫu đất nguyên dạng

- Đặt độ biến thiên cấp tải trọng trong quá trình thí nghiệm nén cố kết quá lớn

- Thực hiện không đầy đủ các thí nghiệm cần thiết

2.2 Giai đoạn thiết kế

- Chiều cao đắp đất hoặc tải trọng công trình

quá lớn => nền đất bị phá hoại vì trượt

- Hệ số nén chặt đất đắp và đất nền nhỏ => tính thấm của đất cao, độ rỗng lớn dẫn đến cường độ nhỏ và biến dạng lớn

- Thiếu biện pháp cử lý nền để nâng cao khả

năng chịu tải trước khi thi công đắp đất

2.3 Giai đoạn thi công

- Trường hợp gia tải nén trước, nếu chiều dày khối

đất đắp mỗi giai đoạn quá lớn có thể gây phá hoại nền đất trước khi kịp cố kết.

- Công tác đào hố móng sâu hay thi công phần tầng hâm, nếu không có biện pháp chống đỡ, giữ ổn định và điều kiện thoát nước không đảm bảo, có khả năng gây sạt lở vách hố đào và phá hoại một phần hay toàn bộ đất nền khu vực lân cận.

- Biện pháp đầm chặt đất đắp và đất nền chưa đạt yêu cầu sẽ dẫn đến tính thấm của đất cao, độ rỗng lớn,

cường độ chịu tải nhỏ và biến dạng lớn.

III Đánh giá khả năng xây dựng công trình

trên nền đất yếu.

• 1.1 Thế nào là nền đất yếu.

• Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải,

không đủ độ bền và biến dạng nhiều, do vậy

không thể làm nền thiên nhiên cho công trình xây dựng.

• Khi xây dựng các công trình dân dụng, cầu

đường, thường gặp các loại nền đất yếu, tùy thuộc vào tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo

của công trình mà người ta dùng phương pháp xử

lý nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho công trình

• Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình bị lún, sập hư hỏng khi xây dựng trên nền đất yếu do không có những biện pháp xử lý phù hợp, không đánh giá chính xác được các tính chất cơ lý của nền đất

• Do vậy việc đánh giá chính xác và chặt chẽ các

tính chất cơ lý của nền đất yếu (chủ yếu bằng các thí nghiệm trong phòng và hiện trường) để làm cơ

sở và đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù hợp

là một vấn đề quan trọng qua đó giảm thiểuvđược tối đa các sự cố, hư hỏng công trình khi xây dựng trên nền đất yếu

• 1.2 Một số đặc điểm của nền đất yếu

• Thuộc loại nền đất yếu thường là đất sét có lẫn nhiều hữu cơ;

• Hàm lượng nước trong đất cao, độ bão hòa nước G> 0,8, dung trọng bé

• 1.3 Các loại nền đất yếu thường gặp

• + Đất sét mềm: gồm các loại đất sét hoặc á sét tương đối chặt, ở trạng thái bão hòa nước, có cường độ thấp; + Bùn: Các loại đất tạo thành trong môi trường nước, thành phần hạt rất mịn (<200μm) ở trạng thái luôn no nước, hệ số

rỗng rất lớn, rất yếu về mặt chịu lực;

• + Than bùn: Là loại đất yếu có nguồn gốc hữu cơ, được hình thành do kết quảphân hủy các chất hữu cơ có ở các đầm lầy (hàm lượng hữu cơ từ 20 – 80%);

• + Cát chảy: Gồm các loại cát mịn, kết cấu hạt rời rạc, có thể bị nén chặt hoặc pha loãng đáng kể Loại đất này khi chịu tải trọng động thì chuyển sang trạng thái chảy gọi là cát chảy

• + Đất bazan: Đây cũng là đất yếu với đặc diểm độ rỗng lớn, dung trọng khô bé, khả năng thấm nước cao, dễ bị lún sập.

BÀI 3: PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG XÂY DỰNG TRÊN

NỀN ĐẤT YẾU

3.1: Đánh giá khả năng xây dựng công trình trên nền đất yếu.

Khi thiết kế, cần tính toán sao cho:

- Biến dạng đất nền không vượt quá trị số cho phép

- Sức chịu tải phải đủ để không xảy ra sự cố như mất ổn định hoặc phá hoại nền

-Kết cấu công trình có thể bị phá hỏng cục bộ hoặc hoàn toàn do các điều kiện biến dạng

không thỏa mãn: Lún hoặc lún lệch quá lớn

do nền đất yếu, sức chịu tải bé

- Các biện pháp về kết cấu công trình nhằm giảm áp lực tác dụng lên mặt nền hoặc làm

tăng khả năng chịu lực của kết cấu công trình Ngư ời ta thư ờng dùng các biện pháp sau:

a Dùng vật liệu nhẹ kết cấu nhẹ:

- Mục đích: Làm giảm trọng lượng bản thân công trình, tức là giảm được tĩnh tải tác dụng lên móng

- Biện pháp: Có thể sử dụng các loại vật liệu nhẹ, kết cấu thanh mãnh, nhưng phải đảm bảo cường độ công trình

b Làm tăng độ mềm của kết cấu công trình:

- Mục đích: Làm tăng độ mềm của kết cấu công trình kẻ cả móng để khử được ứng suất phụ thêm phát sinh trong kết cấu khi xả ra lúc lêch hoặc lúc không đều

- Biện pháp: Dùng kết cấu tĩnh định hoặc phân cắt các bộ phận của công trình bằng các khe lún

c Tăng thêm cường độ cho kết cấu công

trình.

- Mục đích: Làm tăng cường độ cho kết cấu

công trình để đủ sức chịu các ứng lực sinh ra do lúc lệch và lúc không đều

- Biện pháp: Người ta dùng các đai bê tông cốt thép để tăng khả năng chịu ứng suất kéo khi

chịu uốn, đồng thời có thể gia cố tại các vị trí

dự đoán xuất hiện ứng suất cục bộ lớn

3.2 Giải pháp móng hợp lý

1 Thay đổi kích thước và hình dáng móng

2 Thay đổi kích thước và hình dạng móng

3 Thay đổi loại móng và độ cứng của móng cho phù hợp

với điều kiện địa chất công trình

1 Thay đổi chiều sâu chôn móng

- Giảm thành phần ứng suất gây lún:

1 Thay đổi chiều sâu chôn móng

- Tăng sức chiệu tải của nền đất dưới đáy móng ( tải trọng giới hạn ):

các giai đoạn làm việc của nền

1 Thay đổi chiều sâu chôn móng

Một số dạng phá hoại

2 Thay đổi kích thước và hình dáng móng

- Thay đổi trực tiếp thành phần áp lực truyền từ công trình bên trên qua diện tích đáy móng

xuống nền

3 Thay đổi loại móng và độ cứng của móng cho phù hợp với điều kiện địa chất công trình

- Có thể thay móng đơn bằng móng băng, móng băng giao thoa, móng bè hoặc móng hộp:

móng đơn móng hộp móng băng giao thoa

3 Thay đổi loại móng và độ cứng của móng cho phù hợp với điều kiện địa chất công trình

- Có thể sử dụng biệp pháp tăng chiều dày

móng, tăng cốt thép chịu lực, bố trí các sườn tăng cường cho móng bản để tăng độ cứng móng

* Khi chọn giải pháp móng, người thiết kế cần cân nhắc các yếu tố:

+ Kinh tế

+ Kỹ thuật

+ Vị trí các lớp đất tốt theo độ sâu trong khu vực xây dựng

3.3 GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT

Bên cạnh việc chọn kết cấu công trình hợp lý, giải pháp móng hợp

lý, công tác thiết kế nhất thiết cần xem xét và tính toán một số

phương án gia cố nền nhằm nâng cao khả năng chịu lực của đất nền Việc đánh giá độ ổn định của nền đất yếu dưới móng công trình không đầy đủ sẽ dẫn đến sự thiếu sót trong công tác xử lý nền

Việc xử lý nền đất yếu phụ thuộc vào điều kiện:

+> Quy mô công trình.

+> Đặc điểm phân bố và đặc trương cơ lý các lớp đất.

+> Điều kiện và biện pháp thi công.

+> Hạn mức đầu tư.

+> Các yêu cầu đặc biệt khác.

Một số biện pháp gia cố nền hiện nay:

Phương pháp này đòi hỏi chi phí đầu tư và thời gian thi công lâu dài => phương pháp ít được sử dụng

Phương pháp cơ học

-Gia tải nén trước bằng tải trọng tĩnh để giảm đọ rỗng của đất nền

-Sử dụng tải trọng động đầm chặt nền đất bằng máy đầm rung, đầm lăn để tăng độ chặt của đất nền

-Nén chặt nền đất

bằng các loại cọc

Sử dụng đàm lăn

-Phương pháp làm chặt bằng giếng cát, bấc thấm-Sử dụng vải địa kỹ thuật

để tăng cường khả năng

chịu kéo của nền đất

-Phương pháp đệm cát

Bức thấm

Vải kỹ thuật

Phương pháp vật lý

-Phương pháp hạ mực nước ngầm bằng giếng

cát,bấc thấm

-Phương pháp điện thấm

Phương pháp sinh học

Là một phương pháp mới,sử dụng hoạt đọng của

vi sinh vật để làm thay đổi đặc tính của đất

yếu,rút bớt nước úng trong vùng địa chất công trình

Các phương pháp thủy lực

-Phương pháp kéo dài đường thấm bằng hệ cọc bằng vật liệu composite

-Phương pháp bơm chân không

-Phương pháp điện thấm