BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
PHẠM ĐÀO VIỆT
ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP
GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU 1
TỈNH HẬU GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
Mã số ngành: 60580208
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
PHẠM ĐÀO VIỆT
ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP BẤC THẤM KẾT HỢP
GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU 1
TỈNH HẬU GIANG
PGS.TS Dương Hồ ng Thẩ m
TS. Trầ n Tuấ n Nam
TS. Trương Quang Thành
TS. Nguyễn Văn Giang
Chức danh Hội đồng
Chủ tịch
Phản biện 1
Phản biện 2
Ủy viên
Ủy viên, Thư ký
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa
(nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TS. KHỔNG TRỌNG TOÀ N
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM
PHÒNG QLKH – ĐTSĐH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP. HCM, ngày.… tháng…..năm 2017
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên
: PHẠM ĐÀO VIÊT
PGS.TS. VÕ PHÁN
KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
i
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 chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình
nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Học viên thực hiện Luận văn
Phạm Đào Việt
ii
LỜI CÁM ƠN
Tôi xin được cảm ơn Quý Thấy (Cô) trong khoa Xây dựng trường Đại học Kỹ Thuật
Công Nghệ, đã truyển đạt cho tôi những kiến thức quý báu và tâm huyết trong suốt 3 học
kỳ vừa qua. Đó là những kiến thức nền tảng cho tôi hoàn thành cuốn luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS. Võ Phán, người thầy đã tận tình hướng
dẫn, từ những bước đi sơ khai ban đầu, đến những kiến thức chuyên nghành đầy vô giá.
Để rồi từ đó tôi bắt đầu sơ lược và kết nối những kiến thức đó lại với nhau để hoàn thành
nên nội dung chính của đề tài mà tôi đã thực hiện. Một lần nữa xin cảm ơn người Thầy
đầy tâm huyết và tâm lý đã thường xuyên đôn đốc, nhắc nhở nhiều điều cho tôi, người
iv
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.
v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CÁM ƠN
TÓM TẮT
MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
I. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................ 1
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU......................................................................... 2
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 3
IV. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIẾN ..................................................... 3
V. PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ HẠN CHẾ:..................................................... 3
vi
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BẤC THẤM TRONG ĐIỀU
KIỆN GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU .................................. 25
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BÀI TOÁN CỐ KẾT THẤM .................. 25
2.1.1. Các giả thiết của bài toán cố kết ............................................................ 25
2.1.2. Bài toán cố kết cơ bản ........................................................................... 25
2.2. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BẤC THẤM ................................................... 27
2.2.1 Khái niệm cơ bản: .................................................................................. 27
2.2.2. Lý thuyết lực căng đứng cân bằng thích hợp (Hansbo. 1981) ................. 30
2.2.3. Chiều sâu cắm bấc thấm ........................................................................ 33
2.2.4. Nguyên tắc tính toán gia tải đất đắp ....................................................... 34
2.3. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ĐỂ PHÂN TÍCH BÀI
TOÁN GIA TẢI TRƯỚC. ........................................................................ 38
2.3.1. Lịch sử hình thành phương pháp phần tử hữu hạn. ................................ 38
2.3.2. Giới thiệu phương pháp phần tữ hữu hạn. .............................................. 38
2.3.3. Mô phỏng bấc thấm trong phương pháp phần tử hữu hạn ...................... 39
2.3.4. Điều kiện biên trong phương pháp phần tửu hữu hạn ............................. 42
2.4. NHẬN XÉT CHƯƠNG 2. ....................................................................... 42
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG NỀN ĐẤT YẾU KHI SỬ DỤNG BẤC
THẤM CÓ GIA TẢI TRƯỚC BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHÁC
NHAU CHO CÔNG TRÌNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU 1 – HẬU
GIANG ................................................................................................. 44
3.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH. ................................................................... 44
3.1.1. Giới thiệu chung. ................................................................................... 44
3.1.2. Quy mô và các thông số kỹ thuật liên quan đến công trình. ................... 44
3.2. CÁC THÔNG SỐ ĐƯA VÀO BÀI TOÁN. ................................................ 46
3.3. TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CÔNG TRÌNH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH
PLAXIS 2D V8.5 ................................................................................... 47
3.3.1. Mô phỏng theo phương hướng 2 (quy đổi tương đương vùng đất có bấc
8m (các thông số gia tải giố ng như trên) .................................................................... 79
4.2.2 Tính toán thời gian cố kết nền đất trường hợp chiề u sâu cắ m bấ c thấ m là
10m (các thông số gia tải giố ng như trên) .................................................................. 81
4.2.3. Tính toán thời gian cố kết nền đất trường hợp chiề u sâu cắ m bấ c thấ m là
12m (các thông số gia tải giố ng như trên) .................................................................. 83
4.2.4. Tính toán thời gian cố kết nền đất trường hợp chiề u sâu cắ m bấ c thấ m là
14m (các thông số gia tải giố ng như trên) .................................................................. 85
4.2.5. Tính toán thời gian cố kết nền đất trường hợp chiề u sâu cắ m bấ c thấ m là
17m (các thông số gia tải giố ng như trên) .................................................................. 87
4.2.6. Kết quả phân tích độ lún theo thời gian ................................................. 89
4.3. NHẬN XÉT CHƯƠNG 4 ........................................................................ 89
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 90
I. KẾT LUẬN. ............................................................................................. 90
II. KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ................................. 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 91
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại dộ chặt của đất cát theo hệ số rỗng e ......................................... 6
Bảng 1.2. Phân loại đất dính theo IP ....................................................................... 7
Bảng 1.3. Đánh giá trạng thái đất dính theo độ nhão IL............................................. 7
Bảng 1.4. Một số loại bấc thấm đã được sử dụng ( Bo et al. 2003) ......................... 11
Bảng 1.5 Kıć h thước của mô ̣t số kiế m cắ m dùng trong thi công .............................. 17
Bảng 3.1 Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất. ................................................................... 46
Bảng 3.2 Thông số kỹ thuâ ̣t của bấ c thấ m. ............................................................ 46
Bảng 3.3 Các thông số khai báo trong mô hình các lớp đất. .................................... 48
Bảng 3.4 Các thông số khai báo trong mô hình các lớp cát. ................................... 49
Bảng 3.5. Kết quả tính toán kwp và khp lớp đất thứ 1 ............................................... 55
Hình 2.6. Mô hình chuyển đổi các thông số từ mô hình đối xứng (ĐXT) sang mô hình
phẳng(MHP) ........................................................................................................... 41
Hình 3.1. Nhà máy nhiệt điện Sông Hậu 1. ............................................................... 44
Hình 3.2 Mặt bằng tổng thể khu nhà máy nhiệt điện Sông Hậu 1- Hậu Giang. .......... 45
Hình 3.3 Mặt cắt địa chất khu vực tính toán .............................................................. 47
Hình 3.4. Mô phỏng khối đất quy đổi vùng tương đương bấc thấm. .......................... 50
Hình 3.5. Chia lưới phần tử trong mô hình. ............................................................... 51
Hình 3.6. Biến dạng lún của đất nền sau khi kết thúc thời gian chất tải. .................... 51
Hình 3.7. Biến dạng lún của đất nền tại mỗi khu vực................................................. 52
Hình 3.8. Chuyển vị của các vị trí trên mặt cắt A- A’. .............................................. 52
Hình 3.9. Sự phân bố áp lực nước lỗ rỗng trong nền đất. ........................................... 53
Hình 3.10. Sự phân bố áp lực nước lỗ rỗng thẳng dư trong nền. ................................ 53
Hình 3.11 Sự phân bố ứng suất hữu hiệu theo phương đứng...................................... 54
Hình 3.12 Mô phỏng bấc thấm bằng vật liệu đàn hồi thoát nước Drain. .................... 57
Hình 3.13 Chia lưới phần tử mô hình. ....................................................................... 57
Hình 3.14 Biến dạng lún nền đất khi cố kết hoàn toàn .............................................. 58
Hình 3.15 Chuyển vị cụ thể của đất tại cac khu vực khác nhau.................................. 58
Hình 3.16 Biến dạng của các vị trí theo phương ngang. ............................................. 59
Hình 3.17 Sự phân bố áp lực nước lỗ rỗng thẳng dư trong nền sau 270 ngày chất tải.59
Hình 3.18 Sự phân bố áp lực nước lỗ rỗng thẳng dư. ................................................. 60
Hình 3.19 Sự phân bố ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng. ........................... 60
Hình 3.21 Toán đồ Osterberg . ................................................................................. 62
Hình 3.20 Biểu đồ cố kết theo thời gian sau 270 ngày .............................................. 66
Hình 3.21 Biểu đồ độ lún theo thời gian sau 270 ngày.............................................. 66
Hình 4.1 Độ lún đất nền khi khoảng cách bấc thấm là 1m ......................................... 70
Hình 4.2 Áp lực nước lỗ rỗng khi khoảng cách bấc thấm 1.0m ................................. 70
Hình 4.2a Áp lực nước lỗ rỗng dư khi khoảng cách bấc thấm 1.0m .......................... 71
x
Hình 4.25 Độ lún đất nền khi chiề u sâu cắ m bấ c thấ m là 17m ................................ 87
Hình 4.26 Áp lực nước lỗ rỗng khi chiề u sâu cắ m bấ c thấ m là 17m ....................... 87
Hình 4.26a Áp lực nước lỗ rỗng dư khi chiề u sâu cắ m bấ c thấ m là 17m ................ 88
Hình 4.27 Ứng suất hữu hiệu khi chiề u sâu cắ m bấ c thấ m là 17m .......................... 88
xi
MỘT SỐ KÍ HIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN
a, av
(m2/kN)
Hệ số nén;
a0
(m2/kN)
Hệ số nén thể tích;
c
(kg/m2)
(kPa)
Lực dính của đất;
Lực dính của đất nền trong điều kiện không thoát nước;
cu
dw
(m)
Đường kính giếng cát;
ds
(m)
Đường kính vùng bị xáo trộn;
L
(m)
e0
Khoảng cách giữa các trục giếng cát;
Hệ số rỗng;
Hệ số rỗng ứng với thời điểm trước khi xây dựng;
e0i
Hệ số rỗng của lớp đất thứ i ở trạng thái tự nhiên ban đầu;
ep
(Chưa đắp nền bên trên)
Hệ số rỗng khi có tải trọng ngoài;
H
Hệ số kinh nghiệm;
Hệ số sức chịu tải;
m
Nc
P0
(kPa)
Ứng suất hữu hiệu trung bình do trọng lượng bản thân gây ra;
qgh
(kPa)
Tải trọng giới hạn;
Sc
(m)
Độ lún cố kết thấm;
St
(m)
Su
Độ xáo trộn;
Nhân tố thời gian đối với sự thoát nước ngang trong trường hợp
s
Thp
biến dạng phẳng;
Nhân tố thời gian;
Tv
u
Thời gian;
Áp lực trung bình của nước lỗ rỗng trong đất;
u
Áp lực lỗ rỗng dư trung bình tại thời điểm tính toán t;
u0
Ut
Áp lực lỗ rỗng dư trung bình tại thời điểm ban đầu;
Độ cố kết theo thời gian t;
Uv
(%)
(m)
Độ ẩm;
Giới hạn chảy;
Wp
(m)
Giới hạn dẻo;
w
(kN/m3)
Dung trọng của nước;
dd
(kN/m3)
Dung trọng của khối đất đắp;
(độ)
Góc ma sát trong của đất;
Sự phát triển của nền kinh tế nước ta những năm gần đây gắn liền với sự phát
triển nhah chóng của cơ sở hạ tầng. Vì vậy dòi hỏi cấp thiết đặt ra cho ngành xây dựng
là phải cải tiến phát triển cả về kỹ thuật lẫn công nghệ để đáp ứng chất lượng, thời gian
mà nhu cầu xã hội đặt ra.
Nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiê ̣p hóa, hiện đa ̣i hóa các khu công
nghiệp tâ ̣p trung, cơ sở ha ̣ tầng kỹ thuâ ̣t, khu đô thi ̣mới… đang đươ ̣c xây dưṇ g với tố c
độ ngày càng lớn. Nề n móng của các công trình xây dư ̣ng nhà ở, đường sá, đê điề u,
đập chắn nước và mô ̣t số công trıǹ h khác trên nề n đát yế u thường đă ̣t ra hàng loa ̣t các
vấ n đề phải giải quyế t như: Sức chiụ tải của đấ t nề n thấ p, độ lún lớn và đô ̣ ổ n đinh
̣ của
cả diện tích lớn. Việt Nam đươ ̣c biết đế n là nơi có nhiều vùng đấ t yế u, nhiề u thành phố
và thị trấn quan trọng đươ ̣c hıǹ h thành trên nền đấ t yế u với những điề u kiê ̣n rấ t phức
ta ̣p của đấ t nề n, dọc theo các con sông, kênh ra ̣ch…Thực tế này đòi hỏi phải hıǹ h
thành và phát triển các công nghê ̣ thıć h hợp và tiên tiế n để xử lý nề n đấ t yế u. Viê ̣c xử
lý nề n đất yếu là vấ n đề bức thiế t và quan tro ̣ng hàng đầ u trong nghành xây dựng hiê ̣n
đa ̣i.
Lún cố kết gây ra rất nhiều thiệt hại về kinh tế, gây cản trở giao thông và có thể
gây nguy hiểm tới tính mạng của người dân. Tuy nhên guyên nhân gây lún vẫn chưa
được nghiên cứu hệ thống hóa một cách đầy đủ các giải pháp bù lún, chờ lún, xử lý
phần nền của kết cấu công trình là những giải pháp gây mất thời gian, tốn kém và hiệu
quả không cao. Vì vậy vấn đề đặt ra là phải có giải pháp xử lý nhằm tăng độ ổn định
của nền đắp trên đất yếu, tăng nhanh độ lún cố kết và rút ngắn quá trình thi công, giảm
độ lún của nền trong quá trình khai thác.
Hiện nay có nhiều phương pháp để xử lý đất yếu: Phương pháp gia tải trước kết
hợp giếng cát; phương pháp gia tải trước kết hợp bấc thấm…Các phương pháp này
qua thử nghiệm đã có tác dụng tăng nhanh quá trình cố kết của nền đất yếu, tăng
nhanh quá trình lún của nền, tạo độ lún trước, rút ngắn thời gian thi công và tăng sức
chống cắt của đất từ đó làm tăng khả năng chịu tải của đất yếu.
Trong các phương pháp nêu trên thì phương pháp xử lý đất yếu bằng gia tải trước
kết hợp bấc thấm được dùng phổ biến tại Việt Nam và trên thế giới bởi nó chứa đựng
như sau:
- Phân tích ảnh hưởng khi thay đổi chiề u sâu và khoảng cách cắ m bấ c thấ m đế n
tố c đô ̣ cố kết và tố c đô ̣ thoát nước lỗ rổ ng thẳng dư trong nề n đấ t yế u.
- Phân tıć h hiê ̣u quả của viê ̣c sử du ̣ng và không sử du ̣ng bấ c thấ m đế n tố c đô ̣ cố
kế t nề n đất yế u.
- Tính toán với một công trıǹ h cu ̣ thể ở khu vư ̣c Thành phố Hồ Chı́ Minh hay lân
câ ̣n.
3
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Sử du ̣ng phương pháp phần tử hữu ha ̣n để mô phỏng bài toán gia tải trước kế t
hơ ̣p bấ c thấm.
- Sử du ̣ng bài toán mô phỏng Plaxis 2D để khảo sát khoảng cách giữa hai bấ c
thấm và ảnh hưởng của chiề u sâu cắ m bấ c thấ m đế n hiê ̣u quả sử du ̣ng bấ c thấ m.
- Sử du ̣ng bài toán mô phỏng Plaxis 2D để khảo sát tố c đô ̣ gia tải tố i đa để ổ n
đinh
̣ nề n đấ t đắ p.
- Mô hình tính toán vâ ̣t liê ̣u theo Morh- coulomb để tıń h lún nề n đấ t yế u sử du ̣ng
bấ c thấm kế t hợp gia tải.
IV. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIẾN
- Viê ̣c xử lý nề n đấ t yế u bằ ng gia tải trước kế t hơ ̣p cắ m bấ c thấ m đã đươ ̣c sử
dụng rộng rãi trong nước và trên thế giới. Có rấ t nhiề u tác giả trong nước và trên thế
giới nghiên cứu về giải pháp gia cố nề n đấ t yế u bằ ng gia tải kế t hơ ̣p bấ c thấ m, tuy
nhiên việc nghiên cứu chi tiế t về hiệu quả kinh tế tố i ưu khi sử du ̣ng bấ c thấ m chưa
đươ ̣c quan tâm đúng mức.
- Đề tài nghiên cứu này có thể tham khảo để nghiên cứu những yế u tố khác ảnh
hưởng đến hiê ̣u quả kinh tế khi sử du ̣ng phương pháp gia tải đấ t đắp kế t hơ ̣p cắ m bấ c
thấ m xử lý nề n đấ t yế u như: Chiề u sâu cắ m bấc thấ m, tố c đô ̣ thoát nước cầ n thiế t của
Hệ số rỗng lớn (e>1)
- Góc ma sát trong nhỏ ( 100 )
- Lực dính theo kết quả cắt nhanh không thoát nươc c < 0,15daN/cm2
- Lực dính theo kết quả hiện trường cu < 0,35daN/cm2
- Sức chống mũi xuyên tĩnh qc < 0.1 Mpa
- Chỉ số xuyên tiêu chuẩn SPT là N < 5.
1.1.1.2. Phân loại đất yếu
Những kết quả nghiên cứu của các tác giả trước đây cho thấy bề mặt ở Đồng
bằng sông Cửu Long được bao phủ chủ yếu là các loại đất dính: sét, á sét, á cát trạng
thái cứng đến chảy dẻo và các loại bùn sét, bùn a sét. Ở điều kiện tự nhiên sức chịu tải
của chúng rất yếu, tùy theo từng thành phần vật chất, phương pháp và điều kiện hình
thành, vị trí trong không gian, điều kiện địa lý và khí hậu mà tồn tại các loại đất yếu
khác nhau như: đất sét mềm, cát hạt mịn, than bùn, các loại trầm tích.
1.1.2. Đặc trưng và trạng thái vật lý đất yếu miền Nam Việt Nam.
1.1.2.1. Đặc trưng vật lý:
Tầng trầm tích mới thuộc miền Nam Việt Nam là đối tượng nghiên cứu chủ yếu
về mặt địa chất công trình. Các lớp đất chính thường gặp là những loại đất sét hữu có
5
và sét không hữu cơ có trạng thái độ sệt khác nhau. Ngoài ra còn gặp những lớp cát,
sét bùn lẫn vỏ sò và sạn laterite. Ngay trong lớp đất sét còn gặp các vệt cát nhỏ.
Dựa vào hình trụ hố khoan trong phạn vi độ sâu 30m trở lại của những công trình
thủy lợi ở Tỉnh Long An, Tiền Giang, Hậu Giang, Cà Mau và Thành phố Hồ Chí Minh
có thể phân chia các lớp đất nền như sau:
+ Lớp đất ở trên mặt: Dày khoảng 0,5 – 1,5m, gồm những loại đấ t sét, hạt bụi
đến sét cát, có màu xám nhạt đến màu xám vàng. Có nơi là bùn sét hữu cơ màu xám
đen, lớp này nằm trên mực nước ngầm có nơi dưới mực nước ngầm.
16,9 đến 17,5 (kN/m3)
= 290 đến 300
6
+ Lớp sét không lẫn hữu cơ: Lớp đất sét này khá dày xuất hiện ở những độ sâu
khác nhau. Lớp đất ở trạng thái dẻo mền, dẻo chảy. Đất chưa được nén chặt, hệ số
rỗng lớn, dung trọng nhỏ, sức chống cắt thấp, có màu xám vàng hoặc vàng nhạt các
chỉ tiêu vật lý của nó thay đổi trong phạm vi sau:
Độ ẩm tự nhiên: W=25% đến 55%
Độ ẩm giới hạn chảy: WL = 40% đến 65%
Độ ẩm giới hạn dẻo: Wp = 20% đến 30%
Chỉ số dẻo: A=17% - 45%
Hệ số rỗng: eo = 0,7 đến 1,5
Dung trọng tự nhiên:
Dung trọng khô:
k=
w=
16,5 đến 19,5 (kN/m3)
6,4 đến 9,5 (kN/m3)
1.1.2.2. Trạng thái vật lý:
Trong đất rời, theo [2] trạng thái của đất cát tự nhiên được phân thành chặt, chặt
e 0, 75
Cát mịn
e 0, 6
0.6 e 0,8
e 0,8
Trạng thái vật lý của đất dính:
+ Tùy thuộc vào lượng nước trong lỗ rỗng của các hạt sét mà đất có thể ở trạng
thái chảy, dẻo, nửa cứng hoặc cứng. Độ ẩm tương ứng giữa các trạng thái của đất gọi
là độ ẩm giới hạn (các giới hạn Atterberg): giới hạn chảy WL, giới hạn dẻo Wp (còn
gọi giới hạn lăn). Để đánh giá tính dẻo của đất người ta dùng chỉ số dẻo Ip
IP= WL- WP
7
+ Theo
[2], chỉ số dẻo IP được dùng làm chỉ tiêu phân loại đất dính; dùng độ nhão
IL làm chỉ tiêu đánh giá trạng thái của đất dính theo bảng 1.2 và 1.3
Bảng 1.2. Phân loại đất dính theo IP
Tên đất
Chỉ số dẻo IP
A cát
Rắn
IL 0
Nửa rắn
0 I L 0, 25
Dẻo cứng
0, 25 I L 0,5
Dẻo mềm
0,5 I L 0,75
Dẻo chảy
0, 75 I L 1
Chảy
IL 1
1.1.3. Đặc điểm cơ lý của đất yếu:
Đất miền Nam Việt Nam được phân chia thành 7 lớp đất (6 lớp thuộc Haloxen và
1 lớp thuộc trầm tích Pleistoxen muộn), trong đó có 3 dạng bùn mền đất yếu.
+ Lớp 1: Sét màu nâu, có chổ xám vàng, CL,CH.
9
- Chất tải trước theo từng cấp tải trọng
Trường hợp chất tải trước với gia tải lớn hơn tải trọng công trình thì gia tải sẽ
được dỡ đi khi độ lún còn lại của nền dưới tải trọng của công trình bằng không hoặc
không đáng kể. Ở công trường, hình thức gia tải có thể có nhiều dạng có thể chính là
tải trọng của đất đắp hoặc của bồn chứa.
Trường hợp chất tải nhiều đợt thì theo thời gian nền sẽ cố kết và sức chống cắt
gia tăng để chịu được cấp tải trọng lớn hơn sau đó, trong khi đó nếu chất tải một lần thì
nền sẽ bị phá hoại
Tải trọng dùng để gia tải trước có 3 dạng
- Đất đắp (Phương pháp truyền thống)
- Bể chứa nước
- Hút chân không
1.2.3. Ưu nhược điểm của phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm.
1.2.3.1 Ưu điểm:
- Tốc độ thi công bấc thấm rất nhanh, mỗi máy có thể cắm bấc thấm 5000m/ngày
và số cọc bấc thấm cắm được trong 1 giờ trung bình là 300 cái.
- Trong quá trình lắp đặt bấc thấm sẽ không xẩy ra hiện tượng đứt bấc thấm như
đối với giếng cát;
- Trong quá trình cố kết, bấc thấm đặt trong nền đất yếu sẽ không xẩy ra hiện
tượng bị cắt trượt do lún cố kết gây ra.
- Bấc thấm có khả năng thấm nước cao, hệ số trung bình đạt từ 30 x 10-6 đến
9x10-6 m3/s
- Khi thi công bấc thấm phạm vi gây nên sự vấy bẩn và phá hoại kết cấu nền nhỏ
hơn so với thi công cọc cát, giếng cát, hay là cọc đất gia cố xi măng.
- Không yêu cầu nước khi thi công
- Chiều sâu cắm bấc thấm có thể rất sâu, có khi đạt đến 40m