Phân tích ổn định hố đào sâu cho công trình ven biển thành phố đà nẵng

Luận văn “ Phân tích ổn định hố đào sâu cho công trình ven thành phố Đà Nẵng” với mục đích nghiên cứu phương pháp tính toán và thi công tường tầng hầm phù hợp trong điều kiện đất bị nhiễ

Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Mã số ngành : 60.58.60

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA-ĐHQG-HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS ĐỖ THANH HẢI

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS LÊ BÁ VINH

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS LÊ TRỌNG NGHĨA

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa-ĐHQG-HCM ngày

09 tháng 01 năm 2013

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

1 GS.TSKH NGUYỄN VĂN THƠ

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA QL CHUYÊN NGÀNH

GS.TSKH NGUYỄN VĂN THƠ

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

Tp HCM, ngày tháng năm 2012

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên : VÕ DUY PHƯỚC Phái : Nam

Ngày sinh : 21/07/1987 Nơi sinh : TP.HCM

Chuyên ngành : Địa Kỹ thuật Xây dựng MSHV : 11090322

1- TÊN ĐỀ TÀI

Phân tích ổn định hố đào sâu cho công trình ven biển thành phố Đà Nẵng

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : ………

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : ………

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ THANH HẢI

Nội dung và đề cương Luận văn Thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL

QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH CHUYÊN NGÀNH

TS ĐỖ THANH HẢI PGS.TS VÕ PHÁN

Luận văn “ Phân tích ổn định hố đào sâu cho công trình ven thành phố Đà Nẵng” với mục đích nghiên cứu phương pháp tính toán và thi công tường tầng hầm phù hợp trong điều kiện đất bị nhiễm mặn và sau khi rửa mặn Đề tài cũng đưa ra cơ sở lý thuyết tính chuyển vị tường và tính toán trên một công trình thực tế với địa chất được khảo sát

Em xin trân trọng cảm ơn thầy TS Đỗ Thanh Hải, thầy Th.S Hoàng Thế Thao đã tận tình hướng dẫn và cung cấp các tài liệu cần thiết có liên quan đến đề tài để em có thể hoàn thành luận văn này

Em cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Địa Cơ Nền Móng, trường Đại Học Bách Khoa đã tận tình hướng dẫn, trang bị nhiều kiến thức giúp cho em có thể hoàn thành luận văn này

Vì thời gian thực hiện luận văn có hạn và kiến thức về lĩnh vực địa kỹ thuật nên không tránh khỏi hạn chế và thiếu sót Em rất mong sự đóng góp của quý thầy cô để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn

TP.Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2012

Học viên

VÕ DUY PHƯỚC

Luận văn này tập trung phân tích ổn định của hố đào công trình khu phức hợp khách sạn Bạch Đằng ở Đà Nẵng trong quá trình thi công Nền đất ở khu vực này nằm sát

bờ biển nên chịu ảnh hưởng rõ rệt của sự dâng lên và hạ xuống của mực nước biển và bị nhiễm mặn Kết quả quan trắc mực nước ngầm trong các hố khoan cho thấy: vào mùa mưa, mực nước ngầm cao nhất là -1m, nhưng giảm xuống -5m vào mùa khô Địa hình vùng ven biển có nhiều núi non, nên áp lực từ các sông, suối làm cho lượng muối trong đất bị giảm, gây ra hiện tượng lọc muối tự nhiên

Kết quả thí nghiệm lọc muối trong phòng được tiến hành với mẫu đất lấy tại độ sâu 1m đến 3m trong hố đào đang thi công ở mùa mưa, để mô phỏng với việc lọc muối tự nhiên Sau thời gian khoảng 16 ngày, độ mặn trong đất giảm từ 5,8g/l xuống còn 0,5g/l cho lớp sét pha Kết quả thí nghiệm cho thấy mẫu đất rửa mặn (sau khi lọc muối) có lực dính giảm 19,69% và góc ma sát trong giảm 11,98% Thêm vào đó, giá trị môđun biến dạng có ảnh hưởng lớn đến chuyển vị của hố đào cũng giảm 27,8%

Hố đào được phân tích ổn định theo quá trình thi công bằng phần mềm Plaxis 2D,

và kết quả được so sánh với kết quả quan trắc để kiểm chứng Nền đất được mô hình là Hardening Soil cho trường hợp đất tự nhiên và đất rửa mặn Trong mô hình thì các thông

số về tường và đất là đúng với thực tế thiết kế, chỉ có lớp 2 và 3 được thay đổi các thông

số cho trường hợp đất nhiễm mặn (ban đầu) và rửa mặn (sau khi lọc muối) Kết quả phân tích cho thấy giá trị chuyển vị ngang lớn nhất ở đỉnh hố đào ở trong đất tự nhiên là 1.485

cm, nhỏ hơn 34.93% so với đất rửa mặn nhưng lớn hơn 19,2% so với số liệu quan trắc Tuy nhiên, các kết quả này vẫn nằm trong giới hạn cho phép của chuyển vị hố đào, và các kết quả kiểm tra ổn định cũng đạt yêu cầu Do đó, trong thiết kế cần xem xét đến trường hợp nguy hiểm là đất bị rửa mặn có các đặc trưng cơ lý giảm sẽ ảnh hưởng đến chuyển vị

và ổn định của hố đào để đảm bảo an toàn trong quá trình thi công

This thesis focuses on stability on the excavation of Bach Dang hotel and complex apartment during construction stages Soil has salinity in this coastal area when sea water rises up and down Observation results of ground water level showed that: in the rain season, it has -1m level and decrease to -3m level in the dry season Mountain and sea combine the special terrain with water pressure from mountain spring can leach the salt out of soil, resulted in natural leaching procedure

Leaching experiments results in the laboratory on soil at the depth of 1m and 3m,

in the rain season to simulate the natural leaching Soil salinity decreases from 5,8g/l to 0,5g/l for sandy clay after 16 days of leaching Experimental results showed that cohesion and internal friction value decrease 19,69% and 27,8%, respectively Moreover, oedometer modulus, important factor to horizontal displacement of the excavation, also decrease 28,8%

The excavation is analyzed during construction stage by using Plaxis 2D, and is verified in comparison with observation results Modeling of soil layer is using Hardening Soil model for salinity soil (natural soil) and leached soil In these models, only layer 2 and layer 3 have change of soil properties, other input parameters are the same Analysis results showed that the value of horizontal displacement at the top of excavation wall was 1,485cm, smaller than 34,93% and larger than 19,2% in comparison with leached soil and observation results, respectively However, these results are less than limit value and stability results for excavation are also accepted Then, it is necessary to consider the disadvantage case in design when the soil is leached during construction to have safety conditions

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1 Vấn đề thực tiễn và tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Phương pháp nghiên cứu 1

4 Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài 2

5 Phạm vi và giới hạn của đề tài 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỐ ĐÀO TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT TỰ NHIÊN NHIỄM MẶN VÀ RỬA MẶN 1.1 Giới thiệu sơ lược về Thành phố Đà Nẵng 3

1.2 Tổng quan về hố đào 4

1.2.1 Vai trò của hố đào 4

1.2.2 Đặc điểm của công trình hố đào sâu 4

1.2.3 Phân loại hố đào 5

1.2.3.1 Phương thức đào 5

1.2.3.2 Đặc điểm chịu lực của kết cấu 5

1.2.3.3 Chức năng kết cấu 6

1.2.4 Phân loại tường vây hố đào thường sử dụng 6

1.2.4.1 Tường chắn bằng cọc đất trộn xi măng 6

1.2.4.2 Tường chắn đất bằng cọc khoan nhồi 7

1.2.4.3 Tường chắn bằng cọc thép hình 7

1.2.4.5 Cọc bản bê tông cốt thép 8

1.2.4.6 Tường vây Barrette 9

1.3 Khái niệm về đất nhiễm mặn và rửa mặn 11

1.3.1 Nguồn gốc và sự hình thành đất nhiễm mặn 12

1.3.1.1 Nhiễm mặn tự nhiên 12

1.3.1.2 Nhiễm mặn nhân tạo 12

1.3.2 Phân loại đất nhiễm mặn 12

1.3.3 Ảnh hưởng đất nhiễm mặn đến các chỉ tiêu cơ lý của đất 13

1.3.3.1 Trên thế giới 13

1.3.3.2 Trong nước 19

1.4 Nhận xét 20

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN HỐ ĐÀO SÂU 2.1 Tính áp lực đất lên tường chắn 21

2.1.1 Lý thuyết Mohr-Rankine 21

2.1.1.1 Áp lực đất chủ động 21

2.1.1.2 Áp lực đất bị động 22

2.1.2 Lý thuyết Coulomb 22

2.1.2.1 Áp lực đất chủ động 23

2.1.2.2 Áp lực đất bị động 26

2.2 Phương pháp tính kết cấu chắn giữ hố đào 27

2.2 Phương pháp tính kết cấu chắn giữ hố đào (Phương pháp Sachipana - Nhật) 27

2.3.1 Phương pháp Terzaghi – Peck 30

2.3.2 Phương pháp Terzaghi cải tiến 32

2.3.3 Phương pháp Caquot và Kerisel 33

2.3.4 Phương pháp tính chống trồi đáy khi đồng thời xem xét cả c và  34

2.4 Kiểm tra ổn định chống chảy thấm của hố đào 35

2.4.1 Kiểm tra ổn định chống phun trào 35

2.4.2 Kiểm tra ổn định chống cột nước có áp 37

2.5 Kiểm tra ổn định của tường chắn 39

2.5.1 Kiểm tra ổn định của đất nền dưới bản móng tường chắn 39

2.5.2 Kiểm tra ổn định trượt phẳng của tường chắn 40

2.5.3 Kiểm tra ổn định lật của tường chắn 40

2.5.4 Kiểm tra ổn định trượt sâu của tường chắn 41

2.6 Nhận xét 41

CHƯƠNG 3 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ ĐẤT TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT TỰ NHIÊN BỊ NHIỄM MẶN VÀ RỬA MẶN 3.1 Công tác lấy mẫu tại hiện trường để xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất trong điều kiện tự nhiên nhiễm mặn và rửa mặn 42

3.2 Thí nghiệm xác định độ mặn ban đầu của mẫu tự nhiên 44

3.2.1 Chọn phương pháp đo độ mặn 44

3.2.2 Chọn thiết bị đo độ mặn 45

3.3 Thí nghiệm rửa mặn 46

3.3.1 Mô hình rửa mặn 47

3.4 Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý đất tự nhiên nhiễm mặn và rửa mặn 49

3.4.1 Thí nghiệm xác định trọng lượng riêng (γ) của đất tự nhiên nhiễm mặn và rửa mặn 49

3.4.2 Thí nghiệm xác định độ ẩm (W) của đất tự nhiên nhiễm mặn và rửa mặn 51

3.4.3 Thí nghiệm cắt trực tiếp của đất tự nhiên nhiễm mặn và rửa mặn 52

3.4.4 Thí nghiệm nén cố của đất tự nhiên nhiễm mặn và rửa mặn 54

3.5 So sánh các chỉ tiêu cơ lý của đất trong điều kiện tự nhiên và rửa mặn 58

3.6 Nhận xét 59

CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CỦA HỐ ĐÀO SÂU CHO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ 4.1 Giới thiệu về công trình 60

4.2 Cấu tạo địa chất 62

4.3 Mặt cắt địa chất 67

4.4 Trình tự thi công hố đào 68

4.5 Các thông số đầu vào trong mô hình Plaxis 68

4.5.1 Các thông số về đất 68

4.5.2 Các thông số của tường trong đất 70

4.5.3 Các thông số của hệ thanh chống 70

4.6 Mô hình bài toán trong Plaxis đối với đất tự nhiên nhiễm mặn 71

4.6.1 Các giai đoạn thi công 71

4.6.2 Mô phỏng và phân tích các giai đoạn thi công theo mô hình Palxis trong điều kiện đất tự nhiên nhiễm mặn 71

4.7.1 Các giai đoạn thi công 83

4.7.2 Mô phỏng và phân tích các giai đoạn thi công theo mô hình Palxis trong điều kiện đất rửa mặn 83

4.8 So sánh kết quả chuyển vị ngang của tường vây trong điều kiện đất tự nhiên nhiễm mặn, rửa mặn và theo số liệu quan trắc 90

4.8.1 Giai đoạn đào đợt 1 90

4.8.2 Giai đoạn đào đợt 2 90

4.8.3 Giai đoạn đào đợt 3 91

4.9 Kiểm tra ổn định đáy hố đào 92

4.9.1 Phương pháp Caquot và Kerisel 92

4.9.1.1 Đối với đất tự nhiên nhiễm mặn 92

4.9.1.2 Đối với đất rửa mặn 92

4.9.2 Phương pháp tính chống trồi đáy khi đồng thời xem xét cả c và  93

4.9.2.1 Đối với đất tự nhiên nhiễm mặn 93

4.9.2.2 Đối với đất rửamặn 93

4.10 Kiểm tra ổn định chống phun trào 95

4.10.1 Kiểm tra ổn định phun trào đáy hố đào trong điều kiện đất tự nhiên nhiễm mặn 95 4.10.2 Kiểm tra ổn định phun trào đáy hố đào trong điều kiện đất rửa mặn 96

4.11 Nhận xét 97

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101

DANH SÁCH HÌNH VẼ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỐ ĐÀO TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT TỰ NHIÊN NHIỄM MẶN VÀ RỬA MẶN

Hình 1.1: Các công trình ven biển TP Đà Nẵng 3

Hình 1.2: Tường chắn bằng cọc đất trộn xi măng 6

Hình 1.3: Tường chắn đất bằng cọc khoan nhồi 7

Hình 1.4: Tường chắn bằng cọc thép hình 7

Hình 1.5: Tường chắn dạng hàng cọc bản thép 8

Hình 1.6: Tường cọc bản bê tông cốt thép 8

Hình 1.7: Minh họa thi công tường vây BTCT 10

Hình 1.8: Hố đào ổn định bằng tường vây và hệ chống 11

Hình 1.9: Sự thay đổi của độ ẩm W, WL và WP theo nồng độ muối 13

Hình 1.10: Sự thay đổi tỉ số (c/p) hay (Su/p) theo chỉ số dẻo IP [13] 14

Hình 1.11: Kết quả thí nghiệm đất sét trầm tích mẫu tự nhiên và mẫu lọc 16

Hình 1.12: Quan hệ giữa độ nhạy và hàm lượng muối trong đất sét biển NaUy 16

Hình 1.13: Sơ đồ - thiết bị nén lún cải tiến 16

Hình 1.14 Kết quả thí nghiệm nén lún cho 2 trường hợp thí nghiệm trên thiết bị thông thường và thiết bị cải tiến 17

Hình 1.15: Mô hình - thiết bị lọc mẫu 17

Hình 1.16: Đồ thị đường cong nén lún e – logp cho mẫu trước và sau lọc 18

Hình 1.27: Khảo sát sự biến thiên của hệ số rỗng trước và sau khi lọc 18

CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN HỐ ĐÀO SÂU Hình 2.1 : Cân bằng Mohr-Rankine (chủ động) 21

Hình 2.3: Tính toán áp lực đất chủ động theo Coulomb 23

Hình 2.4: Sơ đồ tính toán chính xác lực trong thanh chống theo Sachipana 28

Hình 2.5: Sơ đồ tính toán gần đúng lực trong thanh chống theo Sachipana 29

Hình 2.6: Sơ đồ tính chống trồi đáy hố đào theo phương pháp Terzaghi – Peck 31

Hình 2.7: Sơ đồ tính chống trồi đáy hố đào theo phương pháp Terzaghi cải tiến 32

Hình 2.8: Sơ đồ tính toán chống trồi mặt đáy hố đào theo Caquot - Kerisel 33

Hình 2.9: Sơ đồ tính toán chống trồi đồng thời xét cả c và  34

Hình 2.10: Sơ đồ kiểm tra chống phun trào 36

Hình 2.11: Sơ đồ kiểm tra chống phun trào đáy hố 37

Hình 2.12: Trồi đáy do nước có áp gây ra 38

CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ ĐẤT TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT TỰ NHIÊN BỊ NHIỄM MẶN VÀ RỬA MẶN Hình 3.1: Vị trí và độ sâu lấy mẫu 43

Hình 3.2 Các mẫu đất lấy tại hiện trường để thí nghiệm trong phòng 44

Hình 3.3: Các mẫu tiến hành đo độ mặn ban đầu 44

Hình 3.4: Thiết bị đo độ mặn CPC-401 45

Hình 3.5: Xác định độ mặn của đất tự nhiên bị nhiễm mặn 46

Hình 3.6: Mô hình rửa mặn (lọc muối) 47

Hình 3.7: Dụng cụ rửa mặn trong phòng 47

Hình 3.8a, 3.8b: Thí nghiệm lọc muối mẫu cát pha, sét pha 48

Hình 3.9: Tiến hành đo độ mặn của mẫu sau khi rửa mặn 48

Hình 3.10: Cân điện tử xác định trọng lượng dao vòng 49

Hình 3.11: Thí nghiệm xác định độ ẩm 51

Hình 3.12: Thí nghiệm cắt trực tiếp 53

Hình 3.13: Thí nghiệm nén cố kết 55

SÂU CHO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ

Hình 4.1: Mặt bằng hố đào công trình 60

Hình 4.2a: Mặt bằng hố đào và vị trí các hố khoan 61

Hình 4.2b: Mặt cắt hố đào 61

Hình 4.3: Mặt cắt địa chất 67

Hình 4.4: Hố đào trong điều kiện đất tự nhiên nhiễm mặn 71

Hình 4.5: Thi công tường Barrette 800mm 72

Hình 4.6: Đào đất đến đô sâu -3.5m 72

Hình 4.7: Dòng thấm khi hạ mực nước ngầm tại độ sâu -4m 72

Hình 4.8: Chuyển vị tường và đất ở giai đoạn đào lớp 1 73

Hình 4.9: Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 73

Hình 4.10: Biểu moment uốn của tường 73

Hình 4.11: Biểu đồ lực cắt của tường 73

Hình 4.12: Biểu đồ chuyển vị ngang ở giai đoạn 1 74

Hình 4:13: Kích hệ chống I350x350 tại độ sâu -3m 74

Hình 4.14 : Chuyển vị tường và đất ở giai đoạn kích thanh chống 74

Hình 4.15: Nội lực trong thanh chống 75

Hình 4.16: Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 75

Hình 4.17: Biểu moment uốn của tường 75

Hình 4.18: Biểu đồ lực cắt của tường 75

Hình 4.19: Đào đất đến độ sâu -7.0m 76

Hình 4.20: Dòng thấm khi hạ mực nước ngầm 76

Hình 4.21: Chuyển vị tường ở giai đoạn đào lớp 76

Hình 4.22: Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 77

Hình 4.24: Biểu đồ lực cắt của tường 77

Hình 4.25: Biểu đồ chuyển vị ngang ở giai đoạn 2 77

Hình 4.26: Kích hệ chống I400x400 tại độ sâu -6.5 78

Hình 4.27: Chuyển vị tường và đất ở giai đoạn kích thanh chống I400x400 ở độ sâu -6.5m 78

Hình 4.28: Nội lực trong thanh chống I 400x400 ở độ sâu -6.5 78

Hình 4.29: Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 79

Hình 4.30: Biểu moment uốn của tường 79

Hình 4.31: Biểu đồ lực cắt của tường 79

Hình 4.32: Đào đất đến độ sâu -10.0m 80

Hình 4.33: Dòng thấm khi hạ mực nước ngầm tại độ sâu -10.5m 80

Hình 4.34: Chuyển vị tường và đất ở giai đoạn đào lớp 3 ở độ sâu -10.0m 80

Hình 4.35: Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 81

Hình 4.36: Biểu moment uốn của tường 81

Hình 4.37: Biểu đồ lực cắt của tường 81

Hình 4.38: Biểu đồ chuyển vị ngang ở giai đoạn 3 81

Hình 4.39: Hệ số an toàn khi đào đất đến độ sâu -3.5m 82

Hình 4.40: Hệ số an toàn khi đào đất đến độ sâu -7m 82

Hình 4.41: Hệ số an toàn khi đào đất đến độ sâu -10m 82

Hình 4.42: Chuyển vị của tường qua các giai đoạn 82

Hình 4.43: Hố đào trong điều kiện đất bị rửa mặn 83

Hình 4.44: Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 84

Hình 4.45: Biểu moment uốn của tường 84

Hình 4.47: Biểu đồ chuyển vị ngang ở giai đoạn 1 84

Hình 4.48: Chuyển vị tường và đất ở giai đoạn kích thanh chống I350x350 ở độ sâu -3.0m 85

Hình 4.49: Nội lực trong thanh chống 85

Hình 4.50: Dòng thấm khi hạ mực nước ngầm tại độ sâu -7.5m 85

Hình 4.51: Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 86

Hình 4.52: Biểu moment uốn của tường 86

Hình 4.53: Biểu đồ lực cắt của tường 86

Hình 4.54: Biểu đồ chuyển vị ngang ở giai đoạn 2- đào đất đến độ sâu -7m 86

Hình 4.55: Chuyển vị tường và đất ở giai đoạn kích thanh chống I350x350 ở độ sâu -3.0m 87

Hình 4.56: Nội lực trong thanh chống 87

Hình 4.57: Dòng thấm khi hạ mực nước ngầm tại độ sâu -10.5m 87

Hình 4.58: Dòng thấm khi hạ mực nước ngầm tại độ sâu -7.5m 88

Hình 4.59: Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 88

Hình 4.60: Biểu moment uốn của tường 88

Hình 4.61: Biểu đồ lực cắt của tường 88

Hình 4.62: Hệ số an toàn khi đào đất đến độ sâu -3.5m 88

Hình 4.63: Hệ số an toàn khi đào đất đến độ sâu -7m 89

Hình 4.64: Hệ số an toàn khi đào đất đến độ sâu -10m 89

Hình 4.65: Chuyển vị của tường qua các giai đoạn 89

Hình 4.66: Biểu đồ chuyển vị của tường vây trong giai đoạn 1 90

Hình 4.68: Biểu đồ chuyển vị của tường vây trong giai đoạn 3 90

Hình 4.69: Mô hình tính toán kiểm tra đáy hố đào trong điều kiện đất tự nhiên 95

Hình 4.70: Mô hình tính toán kiểm tra đáy hố đào trong điều kiện đất rửa mặn 96

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỐ ĐÀO TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT TỰ NHIÊN NHIỄM MẶN VÀ RỬA MẶN

Bảng 1.1 Sự thay đổi đặc trưng cơ lý của mẫu đã lọc và mẫu không lọc 14

Bảng 1.2 Bảng tóm tắt kết quả thí nghiệm nén lún cho 2 trường hợp thí nghiệm trên thiết bị thông thường và thiết bị cải tiến 16

Bảng 1.3 Bảng tổng kết đặc trưng nén lún của mẫu trước và sau lọc 18

Bảng 1.4 Kết quả tổng hợp W, WL, WP, IP, IL 19

Bảng 1.5 Kết quả tổng kết dung trọng riêng γ, dung trọng riêng khô γk 20

Bảng 1.6 Kết quả tổng hợp thí nghiệm cắt trực tiếp mẫu -16m và -18M 20

CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN HỐ ĐÀO SÂU Bảng 2.1 – Bảng tra góc ma sát ngoài  25

CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ ĐẤT TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT TỰ NHIÊN BỊ NHIỄM MẶN VÀ RỬA MẶN Bảng 3.1 Bảng so sánh các thông số mẫu cát pha trong điều kiện tự nhiên và rửa mặn 58

Bảng 3.2 Bảng so sánh các thông số mẫu sét pha trong điều kiện tự nhiên và rửa mặn 59 CHƯƠNG 4:ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CỦA HỐ ĐÀO SÂU CHO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ Bảng 4.1 Các thông số về đất tự nhiên nhiễm mặn 69

Bảng 4.2 Các thông số đất sau khi rửa mặn 69

MỞ ĐẦU

1 Vấn đề thực tiễn và tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay, nhu cầu về việc sử dụng không gian ngầm như tầng hầm kỹ thuật hoặc dịch

vụ dưới các nhà cao tầng, bãi đậu xe ngầm, hệ thống giao thông ngầm, hệ thống xử lý nước thải…, ngày càng gia tăng trong các khu đô thị và ngày càng mở rộng ra các khu lân cận khác đặc biệt là các khu vực đất bị nhiễm mặn ở khu vực ven biển miền Trung Đà Nẵng, khi mực nước biển thay đổi khi dâng cao và hạ xuống theo mùa và thủy triều, dẫn đến mức nước ngầm cũng thay đổi Ở miền Trung, địa hình có núi và biển xen kẽ, nên khi mực nước dâng cao đất bị nhiễm mặn, và mực nước hạ xuống đất bị rửa mặn Thêm vào đó, áp lực từ nước ở các vùng núi chảy xuống tạo nên quá trình lọc muối tự nhiên Trong quá trình rửa mặn sẽ làm thay đổi các chỉ tiêu cơ lý của đất, sẽ làm thay đổi đến chuyển vị của hố đào

Từ đó việc so sánh ứng xử của đất và tường trong môi trường đất bị nhiễm mặn và đất bị rửa mặn cần được xem xét, trong đó cần xác định giới hạn chuyển vị của tường chắn và độ lún bề mặt để đảm bảo cho các công trình xung quanh hay dự đoán được tương lai của công trình

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu ổn định, chuyển vị của hố đào sâu trong môi trường đất tự nhiên bị nhiễm mặn và rửa mặn gồm các mục tiêu sau đây:

- Thí nghiệm xác định độ mặn của vùng đất ven biển Thành Phố Đà Nẵng

- So sánh thông số các chỉ tiêu cơ học của đất trong điều kiện đất tự nhiên bị nhiễm mặn và rửa mặn

- So sánh chuyển vị của tường bằng phần mềm Plaxis theo mô hình Hardening Soil trong điều kiện đất tự nhiên bị nhiễm mặn, rửa mặn và theo số liệu quan trắc

- So sánh kiểm tra điều kiện bùng đáy hố đào theo giải tích và mô phỏng

3 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu cở sở lý thuyết tính toán áp lực đất lên tường chắn, nội lực tác dụng lên

thanh chống, bùng đáy hố đào, thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý đất trong phòng cho đất tự nhiên bị nhiễm mặn và đất rửa mặn Sử dụng phần mềm Plaxis để mô phỏng tính toán theo mô hình Hardening Soil và so sánh với số liệu quan trắc thực tế

4 Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài

Hiện nay ở các thành phố lớn, các nhà cao tầng thường phải xây chen, khi thiết kế và thi công các tầng hầm cho các công trình cần phải có giải pháp lựa chọn các loại và thông

số về tường chắn và cơ sở tính toán ổn định hố đào sâu hợp lý để không những ổn định cho công trình đang tính toán trong điều kiện đất tự nhiên bị nhiễm mặn và rửa mặn mà còn phải ổn định cho các công trình lân cận

5 Phạm vi và giới hạn của đề tài

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài không đi sâu vào nghiên cứu lý thuyết đất nhiễm mặn và rửa mặn mà chỉ tiến hành thí nghiệm để xác định sự thay đổi các chỉ tiêu cơ lý của đất trong điều kiện đất tự nhiên bị nhiễm mặn và đất sau khi rửa mặn Trong thời gian

có hạn, tác giả chỉ nghiên cứu loại đất ở ven biển thành phố Đà Nẵng (giả định đất được rửa mặn hoàn toàn thiên về an toàn)

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỐ ĐÀO SÂU TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT TỰ NHIÊN NHIỄM MẶN VÀ RỬA MẶN

1.1 Giới thiệu sơ lược về Thành Phố Đà Nẵng

Những năm gần đây, thành phố Đà Nẵng đang đi đầu trong cả nước về việc thu hút các nhà đầu tư Trong đó, Tp.Đà Nẵng cũng khuyến khích các chủ đầu tư xây dựng các tầng hầm tại các nhà cao tầng như chung cư, khách sạn, cao ốc văn phòng… Những tầng hầm này không những đáp ứng được nhu cầu đầu xe trong tòa nhà mà còn cho các xe ngoài tòa nhà, góp phần giải quyết bài toán về đậu xe cho thành phố, làm cho thành phố ngày càng văn minh và hiện đại

Theo chủ trương của thành phố, các công trình dọc theo bờ biển Đà Nẵng cũng thiết kế tăng lên số lượng hai, ba tầng hầm Đặc biệt, công trình này nằm ở vị trí gần biển, nên mực nước biển luôn thay đổi theo thủy triều, mực nước thủy triều cao nhất là -1.0m

và thấp nhất là -5.0m Vì vậy, khi mực nước biển thay đổi thì lượng muối trong đất cũng thay đổi theo

Hình 1.1 Các công trình ven biển TP Đà Nẵng

Chính vì đặc điểm này, nên tác giả chọn công trình này để nghiên cứu với tên đề tài là

“Phân tích ổn định hố đào sâu cho công trình ven biển ở Tp Đà Nẵng” để đánh giá ứng

xử của đất và tường vây khi lượng muối trong đất thay đổi

1.2 Tổng quan về hố đào

1.2.1 Vai trò của hố đào

Ngày nay, tại các thành phố lớn do quỹ đất ngày càng thu hẹp, giá đất ngày càng tăng cao nên con người có xu hướng khai thác tối đa phần không gian dưới mặt đất công trình với nhiều mục đích khác nhau: dây chuyền công nghệ các ngành công nghiệp nặng (luyện kim, vật liệu xây dựng…), các công trình thủy lợi (các trạm bơm, các công trình thủy lợi, thủy điện…), các công trình giao thông (ga, hầm, đường tàu điện ngầm…), các công trình dân dụng (bãi đậu xe, tầng hầm kỹ thuật…)

1.2.2 Đặc điểm của công trình hố đào sâu

Công trình hố đào sâu là loại công trình được thiết kế và thi công rất khác biệt nhau

về quy mô trên diện rộng và chiều sâu hố đào, đồng thời còn phụ thuộc vào tình hình địa chất khu vực, đặc biệt là các công trình ven biển bị nhiễm mặn trong điều kiện mực nước biển dâng lên và hạ xuống Công trình hố đào sâu đang phát triển theo xu hướng

độ sâu lớn, diện tích rộng, quy mô công trình cũng ngày càng tăng lên

Theo đà phát triển cải tạo các thành phố cũ, các công trình cao tầng thường tập trung

ở những khu đất nhỏ hẹp, mật độ xây dựng lớn Yêu cầu đối với việc ổn định và khống chế chuyển dịch rất là nghiêm ngặt Đào hố móng trong điều kiện địa chất phức tạp, mực nước ngầm cao và các điều kiện hiện trường phức tạp khác rất dễ sinh ra trượt lở khối đất, mất

ổn định hố móng, thân cọc bị chuyển dịch vị trí, đáy hố trồi lên, kết cấu chắn giữ bị hư hại nghiêm trọng hoặc bị chảy đất… làm hư hại hố móng, ảnh hưởng đến các công trình xây dựng lân cận, các công trình ngầm và đường ống xung quanh

Công trình hố đào sâu bao gồm nhiều khâu có quan hệ chặt chẽ với nhau như chắn đất, chống giữ, ngăn nước, hạ mực nước, đào đất… trong đó, một khâu nào đó thất bại sẽ dẫn đến cả công trình bị đổ vỡ Việc thi công hố móng ở các hiện trường lân cận như đóng cọc, hạ nước ngầm, đào đất,… đều có thể sinh ra những ảnh hưởng hoặc khống chế lẫn nhau,

tăng thêm các nhân tố để có thể gây ra sự cố

Công trình hố móng có giá thành rất cao, nên việc tính toán thi công phải được quan tâm đúng mức, nếu bất cẩn để xảy ra sự cố thì việc xử lý rất khó khăn, đồng thời gây ra tổn thất lớn về kinh tế và ảnh hưởng nghiêm trọng về mặt xã hội

1.2.3 Phân loại hố đào

1.2.3.1 Phương thức đào

Người ta chia hố đào sâu thành hai loại:

- Đào không có chắn giữ: được sử dụng khi hạ mực nước ngầm, đào đất, gia cố nền và

giữ mái dốc

- Đào có chắn giữ: được sử dụng cho các kết cấu quay giữ, hệ thống chắn giữ, gia cố

nền, quan trắc…

1.2.3.2 Đặc điểm chịu lực của kết cấu

Người ta chia hố đào sâu thành hai loại:

- Kết cấu chắn giữ áp lực chủ động: có vai trò chịu tác dụng của phần áp lực chủ động

tác dụng lên kết cấu thành hố đào, bao gồm các kết cấu phun neo để chắn giữ, tường bằng đinh đất để chắn giữ

- Kết cấu chắn giữ áp lực đất bị động: có vai trò chịu tác dụng của phần áp lực bị động

tác động lên kết cấu thành hố đào, bao gồm: cọc, bản, ống, tường và chống

+ Kết cấu chắn đất, ngăn nước: tường liên tục trong đất, cọc, tường trộn xi măng đất dưới tầng sâu, giữa cọc đặt dày có bố trí thêm cọc xi măng hay cọc trộn hóa chất, tường vòm cuốn khép kín…

- Bộ phận chắn giữ kiểu kéo giữ: gồm kiểu tự đứng, thanh neo, thép hình chống đỡ,

Hình 1.3: Tường chắn đất bằng cọc khoan nhồi

1.2.4.3 Tường chắn bằng cọc thép hình

Tường chắn bằng cọc thép hình: các cọc thép hình thường là I hay H được hạ vào trong đất liền sát nhau bằng búa đóng hay rung tạo thành tường chắn kiểu hàng cọc, trên đỉnh được giằng bằng thép hình - dùng cho hố đào có độ sâu 6-13m

Hình 1.4: Tường chắn bằng cọc thép hình

1.2.4.4 Tường chắn dạng hàng cọc bản thép

Tường chắn bằng cọc bản thép: dùng máng thép sấp ngửa móc vào nhau hay cọc bản thép khóa miệng bằng thép hình có mặt cắt chữ U và Z, được hạ vào đất bằng cách đóng hay rung - dùng cho loại hố đào có độ sâu từ 3-10m

Hình 1.5: Tường chắn dạng hàng cọc bản thép

1.2.4.5 Cọc bản bê tông cốt thép

Cọc bản bê tông cốt thép có chiều dài cọc từ 6-12m, sau khi hạ cọc xuống đất, người

ta tiến hành cố định đầu cọc bằng dầm vòng bê tông cốt thép hay thanh neo, thích hợp cho loại hố đào từ 3-6m

Hình 1.6: Tường cọc bản bê tông cốt thép

1.2.4.6 Tường vây Barrette

a Giới thiệu chung

Tường vây Barrette là tường bê tông đổ tại chỗ, chiều dầy từ 600-800mm để chắn giữ

ổn định hố đào sâu trong quá trình thi công Tường có thể được làm từ các đoạn cọc

barrette, tiết diện chữ nhật với chiều rộng thay đổi từ 2.2-3.6m Các đoạn tường Barrette được liên kết chống thấm bằng goăng cao su Trong trường hợp hai tầng hầm, tường barrette thường được thiết kế có chiều sâu >10m tùy thuộc vào địa chất công trình và phương pháp thi công

b Công nghệ thi công

Quy trình thi công cọc barrette gồm các bước sau:

- Bước 1 Thi công tường dẫn

Ngoài việc dẫn gàu đào trong thi công tường chắn, tường dẫn còn tạo hệ thống định vị tót về tim và cao trình cho tường chắn và giữ ổn định cho lớp bề mặt của hố đào cần thi công Khoảng cách giữa các tường dẫn tạm thời lớn hơn bề rộng thiết kế tường chắn 5-10cm

- Bước 2 Đào đất, giữ vách hố đào bằng dung dịch bentonite

Đào đất dùng gàu chữ nhật do cẩu điều khiển Trong khi đào dung dịch bentonite được giữ ở mức độ cách cốt đỉnh tường dẫn 0.4m để giữ ổn định thành hố đào Ngay khi đào xong, đáy hố đào được làm sạch bằng gàu nạo vét trước khi luân chuyển dung dịch bentonite Để tránh hiện tượng cát lắng dưới đáy hố đào, dung dịch bentonite được hút ra bằng máy bơm qua ống chuyển về máy lọc cát, dung dịch bentonite mới được bổ sung thêm đến khi thỏa các yêu cầu kỹ thuật

- Bước 3 Lắp đặt lồng thép

Lồng thép chịu lực được thi công sẵn và hạ xuống hố đào bằng cẩu Lồng thép được liên kết với nhau bằng bu lông chữ U phần uốn chồng được thực hiện khi hạ xuống hố đào Khi tất cả các đoạn lồng thép được hạ xuống đúng chiều sâu thiết kế, lồng thép được treo vào tường dẫn bằng các thanh treo

- Bước 4 Đổ bê tông

Sau khi lặp đặt lồng thép, tiến hành đổ bê tông

Bước 1.Thi công tường dẫn

Bước 2 Đào đất, giữ vách hố đào

Bước 3 Lắp đặt lồng thép, Bước 4 Đổ bê tông

Hình 1.7: Minh họa thi công tường vây BTCT

c Các phương pháp ổn định tường vây Barrette

Tường vây Barrette được giữ ổn định trong quá trình thi công bằng các giải pháp sau:

- Giữ ổn định bằng hệ dàn thép hình: số lượng tầng thanh chống có thể là một hoặc hai

tầng chống hoặc nhiều hơn tùy theo địa chất công trình, chiều sâu hố đào

- Giữ ổn định bằng phương pháp neo trong đất: thanh neo trong đất được sử dụng là

neo dự ứng lực Neo trong đất có nhiều loại, tuy nhiên dùng phổ biến trong xây dựng hầm là neo phụt

- Giữ ổn định bằng phương pháp thi công Top-Down: Phương pháp thi công này thường được sử dụng phổ biến hiện nay Để chống đỡ sàn tầng hầm trong quá trình thi công, người ta thường sử dụng Kingpost bằng thép hình Trình tự thi công này có thể thay đổi phù hợp với đặc điểm công trình, trình tự thi công…

Hình 1.8: Hố đào ổn định bằng tường vây và hệ chống

1.3 Khái niệm về đất nhiễm mặn và rửa mặn

Các thành phố ven biển nói chung và thành phố Đà Nẵng nói riêng được xây dựng sát biển nên dưới tác dụng của thủy triều, mực nước biển dâng cao sẽ làm cho vùng đất xung

quanh nhiễm mặn và khi thủy triều hạ xuống sẽ làm mực nước biển hạ theo kéo muối, rửa mặn trong đất Cả hai quá trình này sẽ làm thay đổi đến các chỉ tiêu cơ lý của đất

Ở các vùng ven biển nước dưới đất lưu thông với nước biển và đại dương làm cho đất

bị nhiễm mặn do gió bão mang hơi nước có chứa các nguyên tố từ muối mặn từ biển và đại dương vào đất liền

1.3.1.2 Nhiễm mặn nhân tạo

Nhiễm mặn nhân tạo là do con người trong quá trình sử dụng đất gồm các nguyên nhân sau:

- Nhiễm mặn tại các vùng sản xuất công nghiệp như sản xuất muối, các nhà máy chế biến sản phẩm từ muối, nước biển và hải sản

- Nhiễm mặn do sự rò rĩ các loại chất thải công nghiệp chứa các loại muối từ các nhà máy hóa chất

1.3.2 Phân loại đất nhiễm mặn [4], [10]

Các muối trong đất đá nhiễm mặn được chia thành ba nhóm sau đây:

- Nhóm muối dễ hòa tan gồm Clorua, Sunfat, Cacbônat Natri, Kali, Magiê và Canxi ( NaCl, KCl, Na2SO4, NaCO3…) Các muối này tan rất nhanh trong nước và tan trong một lượng nước không lớn

- Nhóm muối hòa tan trung bình gồm Sunfat Canxi (CaSO4.2H20), Anhidrit (CaSO4) Các loại muối này tan trong nước một cách chậm chạp, chúng hòa tan hoàn toàn thì phải cần một lượng nước lớn hoặc những chất xúc tác khác

- Nhóm muối khó hòa tan bao gồm Cacbonat Canxi và Magiê, Canxit (CaCO3), Manhezit (MgCO3), Đôlômit ( CaCO3.MgCO3)…các loại muối này chuyển thành dạng dung dịch trong nước với một lượng rất nhỏ

Về ảnh hưởng của chất lượng muối trong đất, nhìn chung chỉ có muối dễ hòa tan là ảnh hưởng mạnh đến các tính chất của đất mà ta phải xem xét trong thực tế Các muối khó hòa tan thực tế có thể coi như không ảnh hưởng làm thay đổi đến các tính chất của

đất đá khi tác dụng với nước

1.3.3 Ảnh hưởng đất nhiễm mặn đến các chỉ tiêu cơ lý của đất

1.3.3.1 Trên thế giới:

- Theo nghiên cứu của Laurits Bjerrum (1954) về đất sét mặn ở Oslo Na Uy, đã đưa

ra quan hệ giữa nồng độ muối và các chỉ tiêu cơ lý:

Hình 1.9: Sự thay đổi của độ ẩm W, WL và WP theo nồng độ muối [13]

+ Hình 1.9 cho thấy khi nồng độ muối càng giảm thì giới hạn dẻo WP giảm ít còn

giới hạn nhão W L giảm nhiều kéo theo chỉ số dẻo I P của đất sẽ giảm mạnh, từ đó làm chỉ

số nhão I L (độ sệt) tăng cao, đất trở nên “nhạy” hơn Điều này rất đáng được quan tâm và xem xét

Hình 1.10: Sự thay đổi tỉ số (c/p) hay (Su/p) theo chỉ số dẻo IP [13]

+ Khi xét đến sự quan hệ với chỉ số dẻo, hình 1.10 cho thấy khi chỉ số dẻo giảm thì

tỷ số Su/p sẽ giảm, hay nói cách khác sức chống cắt của đất sẽ giảm

Bảng 1.1 Sự thay đổi đặc trưng cơ lý của mẫu đã lọc và mẫu không lọc [13]

+ Từ những mối quan hệ trên, có thể rút ra được nhận xét là việc giảm nồng độ muối

sẽ là giảm sức chống cắt của đất

+ Cũng từ những nhận xét trên, Laurits Bjerrum (1967) đã tiến hành thực nghiệm cho thấy mối quan hệ giữa chỉ số dẻo và sức chống cắt trên mẫu tự nhiên và mẫu lọc Kết quả nhận được chỉ ra rằng, qua việc lọc muối đã làm cho chỉ số dẻo giảm, đồng thời sức chống cắt của đất cũng giảm, như trong bảng 1.1

- Cũng dựa trên kết quả thí nghiệm đất sét biển ở NaUy và kết luận về ảnh hưởng của việc lọc muối làm giảm sức chống cắt và tăng độ nhạy của đất, L Bjerrum and I

TH Rosenqvist (1956) đã đưa ra nghiên cứu về đất sét trầm tích ở NaUy Các thí

nghiệm được tiến hành tương tự trên mẫu tự nhiên và mẫu lọc Đối với mỗi loại thí nghiệm sẽ tiến hành trên mẫu nguyên dạng và mẫu chế bị Kết quả đã chỉ ra rằng: sức chống cắt của đất sau khi lọc giảm (Hình 1.11) và độ nhạy của đất sẽ tăng (Hình 1.12)

Hình 1.11: Kết quả thí nghiệm đất sét trầm tích mẫu tự nhiên và mẫu lọc [14]

Hình 1.12: Quan hệ giữa độ nhạy và hàm lượng muối trong đất sét biển Na Uy [14]

Theo nghiên cứu của Laurits Bjerrum, thì khi hàm lượng muối trong đất giảm

còn khoảng 10 đến 15g/l thì độ nhạy của đất sét biển ở Na Uy tăng lên rất nhanh (nguy hiểm)

- Theo nghiên cứu của Omar Saeed Baghabra A1-Amoudi, Sahel N Abduljauwad (1994) đã tiến hành nghiên cứu khảo sát đặc tính nén lún trên đất khô

mặn, bằng các thí nghiệm nén lún khác nhau, các tác giả đã cải tiến lại thiết bị thí nghiệm nén lún thông thường thành thiết bị có thể vừa nén đồng thời kết hợp lọc và

dòng chảy có thể diễn ra trong quá trình tiến hành nén Thiết bị cải tiến được trình bày bên hình dưới Và kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng, nếu kết hợp đồng thời giữa việc lọc và nén lún thì tính nén lún của đất khô mặn sẽ tăng lên đáng kể so với việc tiến hành thí nghiệm nén lún ở thiết bị thông thường

Hình 1.13: Sơ đồ - thiết bị nén lún cải tiến [16]

Từ kết quả trên, nhóm tác giả này đã rút ra kết luận: đất được sắp xếp lại là do sự thấm của nước và quá trình làm chặt lại kết cấu dưới tác dụng của tải trọng làm cho đặc tính của nó bị thay đổi so với đất được tiến hành thí nghiệm theo cách bình thường

Bảng 1.2 Bảng tóm tắt kết quả thí nghiệm nén lún cho 2 trường hợp thí nghiệm trên

thiết bị thông thường và thiết bị cải tiến [16]

Hình 1.14: Kết quả thí nghiệm nén lún cho 2 trường hợp thí nghiệm trên

thiết bị thông thường và thiết bị cải tiến [16]

- Nabil F.Ismael (1998), Member, ASCE, and M.A Mollah (1998) đã công bố

kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của việc lọc muối đến tính chất của đất cát pha sét ở Kuwait Họ đã tiến hành lấy mẫu đất mặn ở hai vị trí khác nhau của thành phố, sau đó tiến hành các thí nghiệm lọc theo sơ đồ như hình 1.16, đồng thời với quá trình lọc họ tiến hành đo độ dẫn điện của nước thoát ra nhằm đánh giá độ hòa tan của các ion trong quá trình lọc này diễn ra

Hình 1.15: Mô hình - thiết bị lọc mẫu [15]

Kết quả của họ được trình bày trong hình 1.14 và bảng 1.2 đã cho thấy rằng có gia tăng đặc tính nén lún của đất trước và sau khi lọc rõ rệt, thể hiện qua hệ số rỗng eo và các chỉ số nén lún CC, CS đều tăng sau khi mẫu đất bị lọc

Bảng 1.3 Bảng tổng kết đặc trưng nén lún của mẫu trước và sau lọc [15]

Hình 1.16: Đồ thị đường cong nén lún e – logp cho mẫu trước và sau lọc

- Yun-Tae Kim and Thanh-Hai Do (2010) đã nghiên cứu bằng thực nghiệm ảnh

hưởng của việc lọc đến đặc tính nén lún của đất sét biển ở Busan Moore, J.G.,Brown, J.D., and Rashid, M.A (1977) cũng đã nghiên cứu ảnh hưởng của việc lọc mặn đến ứng

xử của đất sét dính Và các kết quả nghiên cứu trên điều cho thấy rằng nếu có sự diễn ra quá trình lọc muối xảy ra trên đất mặn (thường là đất sét biển) thì tính nén lún của nó sẽ tăng lên so với đất ban đầu

Hình 1.17: Khảo sát sự biến thiên của hệ số rỗng trước và sau khi lọc [18]

Các tác giả đã cải tiến các thiết bị đo thông thường thành các thiết bị toàn diện hơn, để đánh giá đúng điều kiện thực tế bên ngoài hơn

- Đề tài : “ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN ĐẾN ĐẶC TRƯNG BIẾN DẠNG

CỦA ĐẤT Ở CẦN GIỜ TP.HỒ CHÍ MINH” ( 2011) của hai tác giả Nguyễn Cao Trung

và Đoàn Quốc Thịnh đã thí nghiệm riêng thí nghiệm nén cố kết với các cấp áp lực

25kPa, 50kPa, 100kPa, 200kPa, và 400kPa để xác định đặc trưng nén lún của đất, chỉ số nén Cc và chỉ số nở Cs Kết quả đã chỉ ra rằng, qua việc lọc muối thì chỉ số nén Cc có sự thay đổi, chúng tăng lên trong khoảng từ 7% đến 10% tùy thuộc vào đặc tính ban đầu của đất Điều này cũng chứng tỏ tính hợp lý của nghiên cứu với các nghiên cứu trước đây

- Trong đề tài nghiên cứu của tác giả Huỳnh Tấn Phát: “ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC LỌC MUỐI ĐẾN ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NHIỄM MẶN VÙNG CẦN GIỜ -THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH” (2012) đã tiến hành thí nghiệm cho mẫu sét ở độ sâu -16m, -18m trong điều kiện tự nhiên và lọc muối cho kết quả ở bảng sau:

Bảng 1.4 Kết quả tổng hợp W, WL, WP, IP, IL

Bảng 1.5 Kết quả tổng kết dung trọng riêng γ, dung trọng riêng khô γk

Bảng 1.6 Kết quả tổng hợp thí nghiệm cắt trực tiếp mẫu -16m và -18m

Cũng trong nghiên cứu trên thì mođun biến dạng (E) từ thí nghiệm nén cố kết cũng giảm khoảng 20% so với mẫu đất trước khi lọc

1.4 Nhận xét

- Có nhiều giải pháp chắn hố đào sâu, tuy nhiên giải pháp sử dụng tường Barrette để

chắn giữ hố đào sâu có tính khả thi, an toàn và thường được chọn để làm tường chắn cho các hố đào sâu

- Qua kết quả nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước, khi đất bị rửa mặn các thông số của đất sẽ thay đổi trong đó các chỉ tiêu về dung trọng, lực dính, góc ma sát, modul biến dạng của đất sẽ giảm xuống

- Sự hiện diện của tường không ảnh hưởng đến sức chống cắt của đất

- Ở tại độ sâu z bất kì, áp lực phân bố song song với mặt đất

2 cotcot

3 a, 1 z z

     a K az2c K a (2.3)

và trị số nhỏ nhất trong số các áp lực đất bị động có thể có khi đất đạt trạng thái cân bằng

bị động

- Bài toán về tường chắn xem như một bài toán phẳng, khi tính toán được tách ra từng