Message :
Signature :
Background :
Share | 
 

 Phương pháp đường thoát nước đứng và làm chặt đất

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Go down 
Tác giảThông điệp
dungmodiachat

avatar

Điều hành diễn đàn

Tổng số bài gửi : 118
Điểm : 180
Được cảm ơn : 12
Ngày tham gia : 05/03/2011
Cơ quan (Trường, lớp) : ĐCTV-ĐCCT-K53

Bài gửi Phương pháp đường thoát nước đứng và làm chặt đất   Sat Sep 10, 2011 12:32 am Bài viết số 1

Thế giới ai cũng biết, quy hoạch các thành phố ở Nhật Bản phát triển dọc theo các vùng bờ biển đảo hầu hết phải xử lý nền trầm tích đất yếu nằm dưới dải đất đắp bằng tất cả các biện pháp kỹ thuật thi công tiên tiến nhất khi xây dựng nhà và công trình.
Từ địa chất - thủy văn xấu, hoàn toàn bất lợi trong công cuộc xây dựng, Công ty TNHH NIPPON KAIKO ra đời với đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp sâu về địa chất có 40 đơn vị cơ giới hạng nặng thi công đất và 19 xí nghiệp khảo sát - thi công, Văn phòng Tư vấn Thiết kế độc quyền trong lĩnh vực dịch vụ xử lý đất yếu trên toàn quốc (từ Tokyo, Yokohama, Nagoya, Oaka, Hirohima, Kyushu, Tohoku, đến Okinawa…). Thương hiệu NIPPON KAIKO nổi tiếng trên khắp nước Nhật với nhiều kinh nghiệm giá trị về giải pháp đường thoát nước đứng (SD) (thường là cọc cát hoặc bấc thấm) và giải pháp làm chặt đất yếu (SDP) (thường bằng giếng cát, xi măng + đất trộn sâu dưới lòng đất bằng thủy chấn hay chấn động, gia tải tạm thời bằng tĩnh tải hoặc bệ phản áp…) Cả hai giải pháp này trên thực tế đều đem lại hiệu quả kinh tế hơn cả. Với con số thống kê cho đến cuối năm 1996 chỉ tính riêng sản lượng của Công ty KAIKO đạt 15 triệu mét tổng chiều dài cọc trên đất liền và 40 triệu mét dưới đáy biển bằng phương pháp đường thoát nước đứng, và bằng phương pháp làm chặt đất yếu đạt 6 triệu trên đất liền và 20 triệu dưới đáy biển. Con số thành quả trên chứng minh công nghệ thoát nước đứng và làm chặt đất tương đối đơn giản.
Phương pháp đường thoát nước đứng và làm chặt đất thường phục vụ cho thiết kế hạ tầng cơ sở cần phát triển lún cố kết nhanh hơn như móng công trình đê chắn sóng, tuyến đường giao thông, đất đắp nền đường cầu vượt, nền móng bể chứa chất lỏng trên vùng đầm lầy, nền băng sân bay… Các dự án minh họa đã áp dụng hầu hết là quan trọng như móng Cảng hàng không quốc tế Kansai, Dự án phát triển Cảng Hanneda, biển đảo cảng Kobe, nhà máy nhiệt điện Matsura, đường ngầm ngày nay thuộc vịnh biển Tokyo ở tân đảo biển đã bị tàn phá. Các phương pháp xử lý này được áp dụng với tỷ lệ cao hầu hết rơi vào các dự án có quy mô lớn. Công ty NIPPON KAIKO có 3 tàu khoan biển sâu ở hải ngoại đang triển khai xử lý nền đất yếu phía dưới móng các kho chứa Container - tại Singapore bằng phương pháp gia tải làm tăng độ chặt đất yếu (SDP).
Một thảm họa lớn như còn in trong ký ức mọi người là một trận động đất mạnh chưa từng có trong lịch sử Nhật Bản đã xảy ra vào ngày 17 tháng giêng năm 1995 tại vùng Osaka-Kobe đã tàn phá hoàn toàn môi trường sống trên cảng Kobe và các vùng lân cận. Song lạ kỳ thay tình trạng hóa lỏng đất lại không xảy ra tại vùng đất yếu đã xử lý bằng giải pháp trên và tại đây thảm họa cũng giảm đến mức tối thiểu: Biện pháp tăng độ chặt được chấp nhận, nó rất thích hợp với việc xử lý đất loại sét dính ở trạng thái bão hòa nước dưới đáy đại dương.
Dự án Cảng hàng không quốc tế Kansai sau nhiều năm ghi trong kế hoạch nay vừa công bố quyết định khởi công lại thì biện pháp áp dụng xử lý đất yếu đầu tiên ở trên là triển khai phương pháp nêu trên. Song lúc này gặp nhiều khó khăn hơn như phạm vi xử lý rộng hơn, thời gian thi công cho phép hơi ngắn hơn, khu vực mớm nước biển sâu hơn (khoảng 50m), tất cả như đảo lộn các yếu tố kỹ thuật, vấn đề nghiên cứu, cũng như phát triển đội ngũ lao động, đây là những khó khăn chính thường xuyên phải vượt qua tất cả. Công ty NIPPON KAIKO đã xây dựng lại chuyên ngành với nhiều thiết bị cơ giới thi công hiện đại hơn, tích lũy kinh nghiệm lâu dài và rộng khắp từ trên đất liền và dưới đáy biển trong cả nước.
Kiến thức xử lý lún cố kết do đất đắp trên đất yếu mà chúng tôi tích lũy được trong những năm qua, tuy không mới lạ gì ở các nước phát triển, song trong chừng mực có thể mong muốn phổ cập những kinh nghiệm riêng này để phục vụ tốt hơn nữa cho những ai đang quan tâm thiết kế móng công trình hạ tầng trên đất đắp ở những vùng xưa kia là đầm lầy ven sông, ven biển.
1. Những vấn đề nguy cơ phát sinh do đất yếu
Khái niệm “đất yếu” cho đến nay vẫn chưa thật rõ ràng và không dễ hiểu. Nói chung đất yếu phụ thuộc vào trạng thái vật lý cũng như tương quan giữa khả năng chịu nén với tải trọng từ móng công trình truyền xuống. (Xem bảng 1.1).
Nền đất yếu sẽ dẫn đến các vấn đề kỹ thuật cần tính toán giải quyết như sau:
1. Tính ổn định: Sự ổn định hoặc trượt (cung trượt tròn) của dải đất đắp, khả năng chịu tải của nền đất.
Khả năng chịu lực đạp hoặc lực ngang lên tường chắn hoặc đầu cọc.
2. Tính toán lún: Lún cố kết, ma sát âm… do nền đất dễ chịu nén gây ra.
3. Tính toán hóa lỏng: Hóa lỏng trong khi động đất, đất bị trồi dưới nền tuyến đường sắt hay đường bộ.
4. Tính toán tính thấm: Tính toán quan hệ độ nhạy cảm của cát đến tính thấm được…
2. Giải pháp kỹ thuật đối phó với nền đất yếu
Bảng 2-1 đề cập những nét đặc trưng sơ bộ mục đích để phân loại đất áp dụng cho phù hợp với giải pháp xử lý chung khác nhau và các giải pháp phân loại đối với nền đất yếu.
Các giải pháp xử lý nêu trong bảng là phương pháp đường thoát nước đứng và phương pháp làm tăng độ chặt là hai phương pháp phổ biến ở Nhật vì triển khai thi công tương đối đơn giản, giá thành lại không đắt.
Nội dung tài liệu nhằm chỉ dẫn thiết kế, triển khai thi công xử lý đất yếu mà cơ bản là đất dính trên bề mặt có dải đất đắp bằng hai phương pháp giới thiệu trên.
3. Tiến hành các giai đoạn thiết kế - triển khai dải đất đắp trên nền đất yếu
Hình 3-1. Sơ đồ các bước tiến hành xử lý đất yếu bằng các phương pháp đường thoát nước đứng và phương pháp làm chặt đất có thêm dải đất gia tải trước trên nền đất yếu.
4. Khảo sát sơ bộ địa chất
Trên cơ sở khảo sát sơ bộ địa chất công trình sẽ thu thập được số liệu đặc trưng cơ bản về địa chất để nghiên cứu khả năng có thể hoặc không có thể xây dựng được kết cấu công trình trên đất nguyên thổ hay phải gia cường cải tạo để móng đạt an toàn sau này. Với hai phương pháp xử lý SD và SDP thì trong khảo sát sơ bộ không yêu cầu số liệu đặc biệt cũng có thể thiết kế được.
Nội dung thông thường trong việc khảo sát sơ bộ được tóm tắt ở bảng 4-1. Trong số các chỉ tiêu nêu trong bảng, những chỉ tiêu sau đây không thể thiếu khi thiết kế và triển khai thi công.
5. Thiết kế phương pháp thoát nước đứng
5.1. Nguyên lý, phương pháp
Phương pháp đường thoát nước bằng cát (SD) là một thể loại kỹ thuật thoát nước thẳng đứng. đường kính cọc thường từ 40-50cm, số lượng cọc đóng xuyên trong đất dính là hàm số tổng chiều dài các đường thoát nước ngắn nhất làm cố kết nhanh (xem hình 5.1). Nguyên lý, phương pháp đường thoát nước bằng cát (SD), phương pháp này thường xuyên đi đôi với biện pháp gia tải tạm thời bằng dải đất đắp hay gia tải khác lên bề mặt lớp đất yếu. Lớp đất yếu càng dầy thì việc thoát nước càng có hiệu quả cao.
5.2. Tính toán ổn định dải đất dắp
1. Tính toán ổn định
Trong tính toán thường vẽ đường cung trượt tròn ảo để xác định: hệ số an toàn tối thiểu (Fsmin) cho cả hai trường hợp có hoặc không có dải đất đắp
Fs- Hệ số an toàn cung trượt
Mr- Moment kháng (t-m)
Ms- Moment trượt (t-m)
C- Lực dính đất đắp và đất nguyên thổ (tm2)
L- Chiều dài cung trượt trên mặt trượt (m)
W- Trọng lượng riêng khối đất trượt
q: Góc giữa đường dây dọi và đường thẳng góc với cung mặt trượt
ỉ: Góc ma sát trong của đất đắp hoặc đất nguyên thổ (thông thường f = 0 đối với đất dính)
R: Bán kính cung trượt.
2. Hệ số an toàn tối thiểu (Fsmin)
Trong tính toán ổn định thường nhằm đạt đến hệ số an toàn tối thiểu như sau:
a. Trong quá trình gia tải Fsmin >=1,1
b. Giai đoạn sau khi xử lý xong Fsmin >=1,25
- Trường hợp a lực dính tính với giá trị đất nguyên thổ
- Trường hợp b ngược lại lúc này lực dính bằng tổng cả đất đắp và đất yếu
- Trường hợp b khi hệ số an toàn không thỏa mãn thì phải bổ sung tăng chiều dầy lớp đất đắp cho đến khi đạt hệ số an toàn.
- Trường hợp hệ số an toàn của đất dính được tăng cường vẫn chưa thỏa mãn thì phải đổi sang phương pháp làm tăng độ chặt đất SCP hoặc tăng diện tích đất đắp cho đến khi đạt yêu cầu
Như đã biết nền đất yếu hình thành một cách tự nhiên trong môi trường khác


Hình 6-1. Mạng lưới bố trí cọc dưới móng trụ, bè

Hình 6-2: Thiết bị đóng/rung cọc cát

nhau có sức chịu tải rất nhỏ, độ lún lớn, biến dạng không đều bất lợi cho xây dựng. Tuy nhiên thiết kế phải chấp nhận và cố gắng điều chỉnh tải trọng công trình để phù hợp với điều kiện nén nền như vốn có. Tùy theo đặc điểm địa chất, thủy văn trong đất mà chọn phương án cải tạo. Trong hơn 30 năm qua trên thế giới đã nghiên cứu nhiều giải pháp xử lý nền như nén chặt dưới sâu… hút chân không hoặc nén chặt trên bề mặt… Kết quả là sức chịu tải nền cao hơn, móng công trình sẽ lún ít hơn… Hình ảnh về sự cố do lún cố kết là móng Thánh đường đức mẹ đồng trinh Guadalup tại thành phố Mexico trên nền đất trầm tích sét yếu dày tới 20m có tính nén lún cao, công trình đã bị lún không đều, chỗ nhiều nhất hơn 2m. ở Việt Nam nhiều công trình xây dựng từ những năm 60-80, như nhà ở E6 khu Quỳnh Lôi - Quỳnh Mai, nhà C1 Thành Công, bệnh viện Nhi Thụy điển - đống đa (Hà Nội) trên nền đất thiên nhiên đã xẩy ra sự cố lún từ 0,5m đến trên 2m. Công trình Cảng Thị Vải (TP. HCM) sau 3 năm xây dựng (1998-2000) đã bị lún đo thực tế tới 2,4m… Phần đầu, từ số 3 và số 4/2007 của Tạp chí đã phân tích về lún cố kết, phương pháp thiết kế và các hằng số tính toán từ mục 1 đến 5… tiếp theo đây là mục 6.
6. Phương pháp xử lý bằng cọc/giếng cát “trộn sâu”
6.1. Khái quát về phương pháp
a. Nguyên lý của phương pháp
Phương pháp nén chặt đất bằng cọc/giếng cát (SCP) có đường kính ảnh hưởng hiệu quả (D) ra xung quanh cọc tương đối rộng. Dưới tác dụng của tải trọng ngoài cọc cát và vùng đất xung quanh cọc cùng làm việc đồng thời, đất được nén chặt đều trong khoảng giữa các cọc. Nguyên lý phương pháp rất khác nhau, phụ thuộc loại đất (thành phần hạt, khoáng vật, độ ẩm, chất hữu cơ, pH…) được cải tạo. Trường hợp là đất pha cát, sau cải tạo bằng cọc / giếng cát đất được nén chặt, làm giảm độ rỗng, độ ẩm; làm tăng dung trọng, mô đun biến dạng, tăng lực chống trượt và tăng góc nội ma sát. Phương pháp SCP tương tự SD đều nhằm mục đích làm tăng nhanh tốc độ cố kết, giảm thiểu lún, và triển vọng đặc biệt sức chịu tải tăng đủ dự kiến. Tuy nhiên cọc cát khi khoan tạo lỗ làm xáo trộn đất thành lỗ khoan gây cản trở thoát nước ngang vào cọc. Tỷ lệ tiết diện 1 cọc cát (As) trên diện tích nền đất nén chặt (A) được định nghĩa như một chỉ số mức độ cải tạo as tính theo các công thức dưới đây. đường kính cọc cát phổ biến khoảng 40cm và giếng cát là 70cm, do đó muốn thay đổi giá trị chỉ số chuyển dịch as, chỉ còn thay đổi khoảng cách tim-tim trong mạng lưới bố trí (hình vuông, tam giác) như trên hình 6.1. Tiết diện cọc cát càng có thể thay đổi dọc trên nửa chiều dài. Thiết bị hạ cọc bằng đóng/rung ống thép trên Hình 6.2. Tỷ lệ chuyển dịch as được tăng lên khoảng 80% khi áp dụng trên biển, còn trên đất liền, giá trị as tăng lên khoảng 30% vì nó phụ thuộc hoàn toàn vào thiết bị đóng/rung hạ ống cọc.
as = As/ A (6.1)

a. đất yếu sau cải tạo b. đất thiên nhiên
Hình 6-3: Khái niệm về cải tạo nền đất cát


Mạng lưới bố trí cọc hình vuông
A = X2 as = as/ X2
Mạng lưới bố trí cọc hình tam giác
A = X1 x X2 as = As/X1 x X2
Trong đó:
as: là tỷ lệ chuyển dịch,
As: tiết diện cọc cát (m2)
A: diện tích nền đất được nén bằng 1 cọc cát (m2)
X1, X2: khoảng cách giữa các cọc cát (S) (m)
b. Khái niệm cơ bản về cải tạo nền đất yếu là cát pha
Hình 6-3 biểu thị khái niệm cơ bản về việc cải tạo nền đất yếu cát pha. đó là việc làm tăng cường sức chịu tải nền đất yếu thể hiện qua sự biến đổi từ hệ số rỗng của nền đất thiên nhiên đến kết quả giảm được hệ số rỗng theo biện pháp nén chặt đất bằng cọc cát. Tỷ lệ chuyển dịch as được tính theo công thức sau:
(6.2)
Trong đó:
as: tỷ lệ chuyển dịch;
V0: thể tích đất thiên nhiên;
Vs: Thể tích đất sau khi cải tạo bằng phương pháp cọc cát;
eo: hệ số rỗng ban đầu trước khi nén chặt đất bằng cọc cát;
e1: hệ số rỗng đất sau khi cải tạo bằng cọc cát nén chặt đất.
Cường độ tổng quát của đất pha cát được định giá qua giá trị Nvalue của thí nghiệm xuyên động tiêu chuẩn. Phương pháp (SCP) thiết kế nén chặt đất bằng cọc cát là việc xác định tỷ số chuyển dịch thông qua giá trị Nvalue từ nền đất thiên nhiên.
Hình 6-4 là một ví dụ thiết kế biểu đồ tương quan giữa N0 và N1 xuất phát từ kinh nghiệm thực tế trong quá khứ biểu thị qua N0 (giá trị SPT trong đất thiên nhiên), tỷ lệ chuyển dịch as và N1 (giá trị SPT tại vị trí tâm cọc cát và đất bao quanh cọc). Song khuynh hướng làm tăng ảnh hưởng tải trọng nén hiệu quả hoặc ảnh hưởng do sắp xếp lại các hạt đất đặc biệt đối với nền đất yếu hơn hoặc đất chứa các đặc trưng cơ lý nghèo hơn đất pha cát. Kết quả của việc cải tạo đất nền càng có thể chưa thỏa mãn tất cả các yêu cầu của thiết kế hoặc còn tồn tại nhiều sai sót do thi công ít kinh nghiệm để lại.
c. Khái niệm cơ bản về cải tạo đất sét dính yếu
đất yếu dính được cải tạo theo phương pháp nén chặt đất bằng cọc cát hay giếng cát gọi là đất trộn sâu bao gồm hai thành phần là cọc cát và đất dính như thể hiện trên Hình 6-5. Cọc cát nằm trong nền đất trộn sâu có ảnh hưởng tập trung tăng ứng suất, tăng sức chịu tải và tăng nhanh cố kết nền đất yếu dính. Hình 6-5 mô tả một cách cơ bản các công thức tính toán được độ ổn định và độ lún của nền đất cải tạo.
ứng suất hiệu quả được tính theo công thức (6-3) dưới đây:
as = As/A tỷ lệ chuyển dịch

Hình 6-4: Tương quan giữa N0 và N1 giá trị SPT tại vị trí tâm đất bao quanh cọc là N1 Giá trị SPT trong đất thiên nhiên là N0, Fv tỷ lệ nén được (tương tự tỷ lệ chuyển dịch as)


n = ss / sc hệ số gia tăng ứng suất đất dính bao quanh cọc
Trong đó:
ms: là hệ số gia tăng ứng suất trong cọc (> 1)
mc: là hệ số giảm ứng suất trong đất sét dính yếu (< 1)
Ký hiệu Hình 6.5 bên cạnh;
As: diện tích tiết diện cọc cát;
A: diện tích đất yếu dính cả tiết diện cọc cát;
s: ứng suất đứng do gia tải;
ss: ứng suất đứng của cọc cát;
sc: ứng suất đứng của nền đất sét dính;
sh: ứng suất nằm ngang của đất sét dính yếu.
- ứng suất trong nền đất yếu sau cải tạo theo phương pháp nén chặt bằng cọc cát được tính theo công thức 6.4 như sau:
ss * (1 -sin ỉs) / (1 + sin ỉs) = sc + 2c (6.4)
Trong đó:
ỉs: góc ma sát nội cát trong cọc
C: lực dính đất sét yếu.
Cường độ kháng cắt của đất trộn sâu (đất cải tạo theo phương pháp SCP) tính như sau.
t = (1 - as) * tc + as * ts (6.5)
Trong đó
tc: sức kháng cắt đất dính
ts: sức kháng cắt cọc cát.
Như ở phần trên cho thấy, sự định giá hiệu quả của việc cải tạo nền đất sét dính yếu là rất phức tạp hơn nền đất yếu cát pha, do đó sau đây cơ bản chỉ nghiên cứu đất sét dính.
6.2. Nghiên cứu ổn định mái dốc dải đất đắp trên nền đất yếu
Nền đất đắp thường xuyên chịu tải trọng đứng và ngang được giới hạn bằng những mái dốc cần thiết phải kiểm tra ổn định theo khả năng chịu tải. Tính toán ổn định mái dốc đất đắp trên nền đất yếu không chỉ áp dụng trạng thái ứng suất hữu hiệu mà chủ yếu áp dụng trạng thái ứng suất tổng (đất yếu).
Trong thực tế thiết kế thường giả thiết sự phá hỏng chỉ xẩy ra một mặt trượt duy nhất dạng trụ tròn xoay. Trường hợp tính toán ổn định khi trượt sâu do tải trọng ngang thường dựa vào lý thuyết cân bằng giới hạn. Phương pháp này cho phép kiểm tra ổn định nền đất yếu được cải tạo theo giải pháp thoát nước đứng SD được tính toán theo các công thức (5.1) và (5.2) ở mục 5.2 tiểu mục (1) và cho kết quả tin cậy. Nhưng để tính toán đối với đất trộn sâu theo phương pháp SCP nén chặt bằng cọc cát thì cường độ kháng trượt () nay được thay thế bằng các công thức (6.3) và (6.5) và công thức sau đây:
t = (1 - as) (C0 + DC) + (gs Z + ms sz) as * tan ỉs * cos2 q (6.6)


Hình 6-5: Khái niệm cơ bản của nền đất cải tạo trộn sâu bằng cọc cát



DC = a.mcszU (6.7)
t: ứng suất chống trượt trong đất cải tạo (t/m2)
C0: lực dính đất thiên nhiên (t/m2)
DC: độ gia tăng lực dính do cố kết (t/m2)
gs : dung trọng đơn vị của cọc cát (t/m3) (dung trọng đơn vị cát pha trộn vào đất sét yếu dưới mực nước ngầm)
Z: độ sâu tính từ mặt đất
ms , mc: hệ số giảm ứng suất tập trung.
n: hệ số ứng suất trong đất bao quanh cọc cát;
sz: độ gia tăng ứng suất pháp do dải đất đắp (t/m3);
as: tỷ lệ chuyển dịch;
ỉs: góc ma sát nội (tính bằng độ);
q: góc giữa bề mặt trượt và đường nằm ngang (độ)
a: hệ số gia tăng cường độ dính;
U: độ cố kết của đất dính.
Song công thức (6.6) khó áp dụng đối với cung trượt tròn chuẩn để tính toán theo chương trình, công thức thiết thực sau đây để định giá việc cải tạo đất yếu tại các thời điểm. Trong trường hợp này hệ số an toàn có thể được tính toán rộng hơn tính theo công thức (6.6) nó phụ thuộc vào nhiều điều kiện và do đó cần chú ý trở lại các giá trị đặc biệt như hệ số an toàn và tỷ lệ cường độ đất bao quanh cọc đã thừa nhận.


Hình 6.6: Số liệu kinh nghiệm as và b



(6.Cool t = (1 - as) (C0 + DC) + (gm Z + ms sz) ms as * tan ỉs * cos2 q


(6.9) Cm = (1 - as) (c0 + DC)



(6.10) gm = gs . as + gc (1- as)
(6.11) ỉm = tan-1 {as * tan ỉs * n/ (1 + (n - 1)as)}
Trong đó:
Cm: lực dính dự tính trong đất cải tạo (t/m2)
gs: dung trọng đơn vị của đất cải tạo dự tính (t/m3)
fs: góc ma sát nội trong đất cải tạo dự tính (độ)
Các hằng số đối với thiết kế được áp dụng một cách tổng quát như sau:
Góc ma sát nội fs = 30 độ
Tỷ lệ ứng suất đất xung quanh cọc:
as < 0,34 n= 3
0,4 < as < 0,7 n = 2
0,7 < as n =1
độ tăng cường độ kháng cắt đất dính được tính toán bằng ứng suất tổng trong đất do tác dụng ảnh hưởng của giải pháp thoát nước thẳng đứng SD. Từ công thức (6.6) tính toán được độ tăng ứng suất hiệu quả trong đất cải tạo bằng “trộn sâu” theo phương pháp cọc cát nén chặt đất yếu và phải thừa nhận rằng ứng suất trong đất được tăng lên thông qua hệ số gia tăng ứng suất ms. đôi khi kết quả gia tăng cường độ kháng cắt trong đất dính theo giải pháp SCP đạt được còn nhỏ hơn khi áp dụng giải pháp SD “bấc thấm plastic” kết hợp cùng nhiều điều kiện chất tải. Vì bấc thấm có sức kháng trượt tăng đáng kể, làm tăng độ an toàn chống trượt mái dốc của đất đắp.
6.3. Nghiên cứu lún cố kết
a. tính toán độ lún cố kết tổng thể
Tính toán độ lún tổng thể trong đất cải tạo theo phương pháp nén chặt bằng cọc cát SCP bằng tích giữa hệ số độ tăng lún b và độ lún tổng trong đất thiên nhiên S0.
Chú ý hệ số độ giảm lún b là hiệu quả của độ tăng ứng suất trong đất sét dính được xem xét một cách sơ bộ trong trường hợp tỷ lệ chuyển dịch thấp so với trường hợp tỷ lệ chuyển dịch cao, chuyển dịch là số liệu theo dự tính. Trên Hình 6.6 biểu thị số liệu kinh nghiệm quá khứ as và b, còn độ lún cố kết tổng được tính toán phổ cập theo các công thức sau đây:
S = b * S0
as < 0,5; b = mc = 1/[1 + (n - 1) as] (6.12)

Hình 6.7. quan hệ giữa giá trị as và tỷ số Cvp/Cv0


(tổng quát n = 3)
as > 0,5;b = 1 - as (6.13)
Trong đó:
S: độ lún tổng trong đất cải tạo SCP (cm)
S0: độ lún tổng trong đất ban đầu (cm)
(tương tự trường hợp đất cải tạo bằng SD)
b: hệ số giảm độ lún;
mc: hệ số gia tăng ứng suất;
as: tỷ lệ chuyển dịch.
Như thấy trên Hình 6.6, theo kinh nghiệm của giải pháp SCP trên đất liền hệ số giảm lún tối thiểu (b) khoảng 0,6 còn với as = 0,2 và n = 3 tính toán hệ số giảm lún theo công thức (6.12) được kết quả là b = 0,7. Với tỷ lệ chuyển dịch thấp, tổng độ lún sẽ không giảm nhiều lắm khi nén chặt đất bằng cọc cát trên đất liền.
b. Tốc độ lún
Khi đất được cải tạo bằng giải pháp SCP tốc độ lún tính toán tương tự như giải pháp SD. Trên đất liền ở đó tỷ lệ chuyển dịch thấp thì giải pháp SCP không có gì đặc biệt, còn trên biển với tỷ lệ chuyển dịch cao từ sự cố kết chậm chễ tương phản với tốc độ tính toán như đã xảy ra trên Hình 6.7. Tỷ số giữa hệ số cố kết (Cvp) được tính trở lại từ đường cong của số liệu kinh nghiệm của độ lún tương phản tức thời và hệ số cố kết (Cvp) lấy từ kết quả thí nghiệm cố kết là tỷ lệ tương phản tỷ lệ chuyển dịch trên Hình 6.7 điều này cho thấy là tỷ lệ chuyển dịch càng cao hơn thì độ cố kết càng chậm lại.
7. Kết luận
Mục đích của cả hai phương pháp bấc thấm SD và cọc cát SCP là tăng nhanh tốc độ cố kết và tăng ổn định kết cấu bên trên mặt đất. đôi khi phương pháp SCP áp dụng trên đất liền với tỷ số chuyển dịch không lớn vẫn tạo độ giảm lún hiệu quả đáng kể, nhưng khi chất tải lên công trình thì nền đất tất nhiên vẫn phát sinh hơi lún. đối với kết cấu nhà công trình công cộng thì độ lún cho phép yêu cầu là tối thiểu. Phương pháp gia tải trước kết hợp áp dụng giải pháp bấc thấm (SD) và cọc cát (SCP) sau khi xây dựng phần kết cấu thô, móng công trình có thể đạt độ lún tối thiểu như chỉ trên Hình 7.1.
Trong phạm vi ổn định công trình thì giữa phương pháp bấc thấm (SD) và cọc cát (SCP) có sự khác nhau về sự tăng sức chịu tải nền tùy mức độ cố kết đạt được, nhưng ngược lại càng phải tính toán đến lực kháng cắt chậm hơn ở mỗi phương pháp khác nhau. Theo kế hoạch thi công xây dựng trong một số trường hợp áp dụng phương pháp cọc cát (SCP) nếu thời gian không cho phép kéo dài đủ để phát triển cố kết hoàn toàn thì sự tăng sức chịu tải trong nền đất sét dính được bỏ qua không xét đến mà chỉ tính đến sự tăng lực kháng cắt trong cọc cát theo tỷ lệ chuyển dịch tính toán.
Phương pháp xử lý nền bằng cọc cát (SCP) thường đạt hiệu quả cao hơn phương pháp SD. Song cọc cát SCP thường chi phí cao hơn. Do đó việc quyết định chọn giải pháp xử lý nền bằng (SCP) hay SD là phải xét đến nhiều yếu tố như yếu tố thời gian thi công cho phép và quan trọng hơn cả là nền móng bảo đảm kết cấu bên trên ổn định lâu dài, tổng giá thành kinh tế là hợp lý…
Chú thích trên hình 7.1.
Trong đó:
p: tải trọng
P: Tổng trọng lượng kết cấu trên mặt đất


Hình 7.1: Quy trình phương pháp gia tải trước



St: độ lún sau khi dỡ tải trọng
Sp: độ lún cố kết cuối cùng do tải trọng
Sf: độ lún cố kết cuối cùng do P
R: độ tăng do dỡ tải
SR: lún dư sau khi xây dựng kết cấu thô trên mặt đất.
Các tài liệu tham khảo:
1. Bergado, D.T. AndersonL.R, Miura, N.Balasubramaniam, A.S. 1996. Soft ground improvement in lowland and outher environments. Nea York: ASCE Press.
2. Holtz, R.D., et alt 1991. Prefabricated Vertical Drains: Design and Performance, CIRIA ground engineering report: gound improvement. Oxford Butterworth - heinenmann Ltd.
3. Stapelfeldt, T.2000. Preloading and vertical drains.
4.Faisal A., YeeK Vataksin S. (1997) Treatmentof Highly Compressible Soils. Proseedings of international Conference on Recent Advances in soft soil Engineering. Kutching, Saravak, March 1997.
5. Magnan J.P (1989) Analysis of Vertical Drains in Soft Clays: the Case of Muar Flats Tets Embankments international Symposium on trial Emkankments on Malaysian Clays, Nov.


Phạm Dũng
Đoàn quy hoạch và điều tra nước 58
Địa Chỉ: Tiên Lãng-Hải Phòng
Tell:0982422639
Yahoo:fc_ximanghaiphong@yahoo.com
Mail:dungmodiachat@gmail.com





                              Ai muốn giao lưu A0E thì  pm nhé :A0E-HaiPhong
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
cuong_libero

avatar

Thành viên thân thiết

Tổng số bài gửi : 29
Điểm : 40
Được cảm ơn : 0
Ngày tham gia : 24/03/2011
Cơ quan (Trường, lớp) : ĐCTV- ĐCCT-K53

Bài gửi Re: Phương pháp đường thoát nước đứng và làm chặt đất   Thu Sep 15, 2011 11:18 pm Bài viết số 2

tuy là cop & paste nhưng dù sao cũng tk chú Razz Razz Razz Razz
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
dungmodiachat

avatar

Điều hành diễn đàn

Tổng số bài gửi : 118
Điểm : 180
Được cảm ơn : 12
Ngày tham gia : 05/03/2011
Cơ quan (Trường, lớp) : ĐCTV-ĐCCT-K53

Bài gửi Re: Phương pháp đường thoát nước đứng và làm chặt đất   Sat Sep 17, 2011 10:40 pm Bài viết số 3

sặc
thế cảm ơn anh chưa cưng


Phạm Dũng
Đoàn quy hoạch và điều tra nước 58
Địa Chỉ: Tiên Lãng-Hải Phòng
Tell:0982422639
Yahoo:fc_ximanghaiphong@yahoo.com
Mail:dungmodiachat@gmail.com





                              Ai muốn giao lưu A0E thì  pm nhé :A0E-HaiPhong
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
Sponsored content





Bài gửi Re: Phương pháp đường thoát nước đứng và làm chặt đất    Bài viết số 4

Về Đầu Trang Go down
 

Phương pháp đường thoát nước đứng và làm chặt đất

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang 

 Xem thêm các bài viết khác cùng chuyên mục

-
Trang 1 trong tổng số 1 trang

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
diachatthuyvan.net™ :: SINH VIÊN TRAO ĐỔI HỌC TẬP :: Kinh nghiệm học tập-
Chuyển đến 
Powered by: phpBB2
Copyright ©2010 - 2015, GNU General Public License.
Skin vBulletin 4.0 Rip By Ligerv
Múi giờ hiện tại GMT. Hôm nay: Fri Oct 20, 2017 12:21 pm.
Liên hệ: diachatthuyvan.com@gmail.com | Hiển thị tốt nhất trên trình duyệt Firefox và độ phân giải 1024x768 trở lên.

Website liên hệ-Trung tâm thông tin lưu trữ địa chất - Cục địa chất Việt NamCục quản lý tài nguyên nướcHội ĐCTV VNTrường ĐH Mỏ - Địa chất Hà NộiHợp tác đào tạo nước ngoài ĐH Mỏ - Địa chất Hà NộiKhoa địa chất và dầu khí ĐH Bách Khoa Tp HCMDiễn đàn diachatvietnam.netLiên đoàn QH và ĐT TNN miền NamCông ty Cổ Phần Phát triển bền vững Việt NamCông ty Cổ phần TV ĐT PT CNMT Việt NamCông ty Cổ phần Địa kỹ thuật Đông DươngCông ty VietDeltaCông ty tài nguyên và môi trườngDiễn đàn lớp địa chất B K55Diễn đàn tình thương
Chat ( )
Free forum | © phpBB | Free forum support | Liên hệ | Report an abuse | Sosblogs