Tóm tắt Luận Án Nghiên cứu phương pháp cố kết chân không xử lý nền đất yếu để xây dựng công trình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI






PHẠM QUANG ĐÔNG


NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP CỐ KẾT CHÂN KHÔNG
XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU ĐỂ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
Mã số : 62-58-60-01




TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2015
Công trình được hoàn thành tại:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI




Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS TRỊNH MINH THỤ
2. GS.TS NGUYỄN CHIẾN

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:



Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp trường họp tại:
Trường Đại học Thủy lợi – 175 Tây Sơn – Đống Đa – Hà Nội
Vào hồi … giờ… ngày… tháng… năm…









Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia
hoặc thư viện Đại học Thủy lợi - 175 Tây Sơn - Đống Đa - Hà Nội

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Phương pháp cố kết chân không được ứng dụng thành công trên thế giới
và Việt Nam bước đầu ứng dụng, bởi phương pháp này có những ưu điểm
như: Thời gian thi công ngắn, tiết kiệm được vật liệu gia tải, công tác dỡ tải
sau xử lý gọn, thi công không gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt phù hợp
khi xử lý nền trên diện rộng, dài.
Việt Nam đã ứng dụng phương pháp này để xử lý nền cho một số công
trình, với công nghệ và trang thiết bị do các đơn vị nước ngoài phụ trách.
Việc am hiểu, chủ động được công nghệ và xây dựng được mối quan hệ
giữa các thông số của nền đất trong quá trình cố kết chân không cho một số
loại đất yếu ở Việt Nam mang ý nghĩa thời sự và cần thiết. Vì vậy đề tài
“Nghiên cứu ứng dụng phương pháp cố kết chân không xử lý nền đất
yếu để xây dựng công trình” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn.
2. Mục đích của đề tài
- Xác định quy luật biến thiên áp lực nước lỗ rỗng và biến dạng (lún)
của nền đất yếu trong quá trình cố kết chân không.
- Xây dựng mối quan hệ giữa chỉ số dẻo (PI), độ cố kết (U), chiều dày
nền đất yếu xử lý (H) và thời gian cố kết (t) khi xử lý nền bằng phương
pháp cố kết chân không.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Đất yếu ven sông, ven biển khu Đình Vũ – Hải Phòng, Duyên Hải –
Trà Vinh, Nhơn Trạch – Đồng Nai, Nhiệt điện Thái Bình – Thái Bình.
- Các loại đất yếu khu vực khác có các chỉ tiêu cơ lý tương đồng.
4. Nội dung nghiên cứu
(1) Nghiên cứu tổng quan về các giải pháp cố kết chân không xử lý nền
đất yếu trên thế giới và ở Việt Nam. Đánh giá tồn tại về kỹ thuật và chỉ ra
vấn đề mà luận án tập trung giải quyết. (2) Ứng dụng cơ sở lý thuyết, tính
toán đưa ra các thông số của quá trình cố kết chân không cho loại đất yếu

nghiên cứu để làm cơ sở đối chiếu, so sánh với kết quả thực nghiệm mô
hình vật lý (MHVL) và hiện trường. (3) Nghiên cứu lắp đặt, vận hành hệ
thống, các thiết bị thí nghiệm để chủ động về công nghệ cố kết chân không.
(4) Nghiên cứu thực nghiệm về quy luật biến thiên áp lực nước lỗ rỗng
2
(ALNLR) và biến dạng của nền đất trong quá trình cố kết chân không bằng
các MHVL. Kết quả nghiên cứu được đối chiếu, so sánh với kết quả tính
toán từ mô hình số để xem xét sự phù hợp của mô hình số tính toán. (5) Để
khẳng định sự hợp lý của mô hình số tiến hành tính toán, kiểm tra, so sánh
với kết quả thực nghiệm của các công trình thực tế. (6) Ứng dụng mô hình
số được chọn tính toán cho một số loại đất yếu, xây dựng mối quan hệ giữa
chỉ số dẻo, độ cố kết, chiều dày nền đất yếu xử lý và thời gian cố kết khi xử
lý nền bằng phương pháp cố kết chân không.
5. Phương pháp nghiên cứu
(1) Phương pháp tính toán, phân tích lý thuyết: Nghiên cứu bài toán cố
kết chân không, nghiên cứu các nội dung liên quan đến việc giải bài toán cố
kết chân không. (2) Phương pháp thực nghiệm: Thí nghiệm MHVL để xác
định quá trình biến thiên ALNLR và biến dạng tại các vị trí và độ sâu
nghiên cứu trong quá trình cố kết chân không. (3) Phương pháp thống kê:
Xử lý số liệu thí nghiệm, xử lý thống kê để xác lập các đường quan hệ giữa
các yếu tố nghiên cứu. (4) Phương pháp phần tử hữu hạn: Lựa chọn, sử
dụng mô hình số để tính toán xây dựng mối quan hệ giữa các thông số của
quá trình cố kết chân không. (5) Phương pháp chuyên gia: Tổ chức hội thảo,
báo cáo khoa học nhằm tổng hợp các ý kiến đóng góp của các chuyên gia, các
nhà khoa học về lĩnh vực nghiên cứu.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
a) Ý nghĩa khoa học
Các nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cố kết chân không
ở Việt Nam còn ít, vì vậy kết quả nghiên cứu của luận án về quy luật biến đổi
ALNLR và biến dạng lún, trong điều kiện đất yếu Việt Nam theo phương

pháp này để làm cơ sở đưa ra các dự đoán khi xử lý nền đất yếu cho các công
trình thực tế.
Hiện nay chưa có phần mềm chuyên dụng nào ứng dụng cho bài toán cố
kết chân không, vì vậy việc lựa chọn được phần tử hữu hạn phù hợp có ý
nghĩa khoa học.
Để có cơ sở đưa ra các dự đoán ban đầu về quá trình cố kết khi xử lý
nền bằng phương pháp cố kết chân không, việc xây dựng được mối quan hệ
giữa các thông số độ cố kết, thời gian cố kết, chỉ số dẻo và chiều dày nền
đất yếu xử lý là cần thiết.
3
b) Ý nghĩa thực tiễn
Với kết quả nghiên cứu xác định được quy luật biến thiên các thông số
của nền đất, đồng thời xác lập được mối quan hệ của chúng khi xử lý nền
đất yếu bằng phương pháp cố kết chân không, giúp cho các cán bộ địa kỹ
thuật có được công cụ để đưa ra các dự đoán ban đầu về quá trình cố kết
khi xử lý nền đất yếu theo phương pháp này.
7. Những đóng góp mới của luận án
(1) Thiết lập và thí nghiệm MHVL cỡ lớn là mô hình đầu tiên ứng dụng
phương pháp cố kết chân không xử lý nền đất yếu cho loại đất yếu ven biển
được thực hiện tại phòng thí nghiệm Địa kỹ thuật, trường Đại học Thủy lợi
để nghiên cứu quá trình biến thiên ALNLR và biến dạng của nền đất tại các
vị trí và độ sâu nghiên cứu khác nhau.
(2) Lựa chọn được bộ phần mềm phù hợp để tính toán cố kết chân
không kết hợp gia tải cho cả bài toán trong phòng và hiện trường.
(3) Xây dựng được các biểu đồ về mối quan hệ giữa chỉ số dẻo, độ cố
kết, chiều dày nền đất yếu xử lý và thời gian cố kết khi xử lý nền đất yếu
bằng phương pháp cố kết chân không.
8. Bố cục của luận án
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về phương pháp cố kết chân không xử lý nền đất

yếu và lý thuyết của phương pháp
Chương 2: Nghiên cứu thực nghiệm phương pháp cố kết chân không xử
lý nền đất yếu bằng mô hình vật lý
Chương 3: Mô hình tính cho bài toán cố kết chân không
Chương 4: Xây dựng mối quan hệ giữa các thông số của bài toán cố kết
chân không
Kết luận và kiến nghị
Danh mục các tài liệu khoa học đã công bố
Danh mục các tài liệu tham khảo
4
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP CỐ KẾT CHÂN KHÔNG XỬ LÝ NỀN
ĐẤT YẾU VÀ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP
1.1. Nền đất yếu
Có rất nhiều quan niệm khác nhau về nền đất yếu, nhưng có thể tóm lại
rằng, nền đất yếu là nền đất không thuận lợi cho việc xây dựng công trình.
Xây dựng công trình trên nền đất yếu đòi hỏi phải xử lý nền thật tốt để đảm
bảo an toàn cho việc xây dựng và vận hành.
1.2. Tổng quan về nghiên cứu và ứng dụng phương pháp cố kết chân
không
1.2.1. Tình hình ứng dụng phương pháp cố kết chân không xử lý nền
đất yếu trên thế giới
Phương pháp cố kết chân không xử lý nền đất yếu lần đầu tiên được giới
thiệu vào năm 1952 bởi tiến sĩ W. Kjellman, năm 1980 cố kết chân không
được cải tiến bằng sự kết hợp với gia tải trước và bấc thấm. Năm 1989,
hãng xây dựng Menard (Pháp) lần đầu tiên áp dụng thành công sự cải tải
tiến này, từ đó phương pháp này đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước
trên thế giới. Từ năm 1997 Công ty xây dựng Cofra của Hà Lan đã cải tiến
bỏ đi lớp màng bảo vệ thi công phức tạp và dễ bị hư hại, tuy nhiên phải đắp
thêm gia tải để bù cho sự chênh lệch áp suất khí quyển bị gỡ bỏ đi. Thi

công theo phương pháp cố kết chân không, cơ bản có thể phân thành 2 loại
chính là thi công có màng kín khí và không có màng kín khí.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu phương pháp cố kết chân không
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng ảnh hưởng đến quá trình cố kết chân
không, các yếu tố ảnh hưởng này được nhiều tác giả nghiên cứu từ các kết
quả thực nghiệm trong phòng và hiện trường của các công trình thực tế. Kết
quả của các nghiên cứu này cũng đã chỉ ra rằng tùy thuộc vào loại đất, cấp
áp lực, loại bấc thấm, khoảng cách bấc thấm ảnh hưởng đến độ cố kết của
nền. Tuy nhiên ngoài các điều kiện trên tạo ra sự khác biệt của các kết quả
nghiên cứu, hệ số cố kết theo phương ngang và mức độ xáo trộn quanh
vùng bấc thấm là nhân tố chính ảnh hưởng đến quá trình cố kết dẫn đến sự
khác biệt này.
1.2.3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng phương pháp cố kết chân
không xử lý nền đất yếu ở Việt Nam
5
Phng phỏp x lý nn bng c kt chõn khụng bc u c ng
dng cho mt s cụng trỡnh Vit Nam. Trờn c s ca nhng kt qu ng
dng cho thy õy l mt phng phỏp mi, hiu qu. Tuy nhiờn, n nay
vic thit k v thi cụng theo phng phỏp ny ch yu do cỏc n v nc
ngoi nm gi, vỡ vy cn cú cỏc nghiờn cu v bn cht ca quỏ trỡnh c
kt v nm bt c cụng ngh thi cụng phự hp vi iu kin a cht v
thc tin cú th ng dng rng rói trong x lý nn cỏc cụng trỡnh xõy
dng Vit Nam.
Cỏc nghiờn cu v phng phỏp c kt chõn khụng Vit Nam cũn ớt,
cỏc cụng trỡnh nghiờn cu ch yu t kt qu ca cỏc cụng trỡnh x lý hin
trng, cha cú cỏc mụ hỡnh thc nghim trong phũng nghiờn cu thụng
s bin i ALNLR v bin dng lỳn ca nn, cha cú cỏc mụ hỡnh s phự
hp kim tra so sỏnh.
1.3. Lý thuyt phng phỏp c kt chõn khụng
1.3.1. Bi toỏn c kt thm

Bn cht ca quỏ trỡnh c kt thm l s gim h s rng ca t nn do
nc trong t c ộp thoỏt ra ngoi bng hin tng thm, nh ú cỏc ht
t tỡ cht trc tip lờn nhau, gia c c s liờn kt ca cu trỳc t.
Nu nguyờn lý ca phng phỏp m nộn c hc bỡnh thng s dng
lc tỏc dng ca ti trng gia tng ng sut tng t ú tng ng sut hiu
qu, thỡ bn cht ca c kt chõn khụng l gim ng sut d trong l rng,
t ú tng ng sut hiu qu m khụng thay i ng sut tng (hỡnh 1.12).
áp suất khí quyển
áp lực
0 ~100 kPa
Mực
n-ớc ngầm
0
Khi không kết hợp hút chân không
ứng suất hiệu quả
ứng suất tổng
Độ sâu (m)
ứng suất d-
áp suất khí quyển
ứng suất hiệu quả
áp lực
áp suất khí
Mực n-ớc ngầm
ứng suất d-
khi bơm hút
Độ sâu (m)
ứng suất hiệu quả khi không bơm hút
ứng suất tổng
ứng suất hiệu quả
khi bơm hút

ứng suất d- tr-ớc khi bơm hút
Khi kết hợp hút chân không
~100 kPa

Hỡnh 1.12. Nguyờn lý c kt chõn khụng
6
1.3.2. Phương trình vi phân cơ bản
Terzaghi cho rằng phương trình vi phân cơ bản của hiện tượng cố kết
thấm có dạng:
2
2
z
u
C
t
u
v





(1-1)
Theo N. Carrillo bài toán cố kết 3 hướng có dạng:




















r
u
rr
u
C
z
u
C
t
u
rv
1
2
2
2
2

(1-2)
Trong đó: C
v
- hệ số cố kết theo phương đứng; C
r
- hệ số cố kết theo
phương bán kính; u – áp lực nước lỗ rỗng dư.
1.3.3. Các phương pháp giải bài toán cố kết thấm
Để giải bài toán cố kết thấm có phương pháp cố kết nén lún tương
đương và phương pháp Barron – Terzaghi. Các nhà khoa học đã giải lại bài
toán của Barron – Terzaghi áp dụng cho bài toán cố kết chân không, trong
số đó có lời giải của đại học Wollongong.
Giá trị trung bình ALNLR tại thời điểm t xác định bằng công thức 1-33:
 
2
2
2
2
2
1
0 0 0
8 2 1 1 8
1 exp
2
21
t
va va
h
m
vh

pp
um
T
u u u c L
m










     












(1-33)
Độ cố kết trung bình và thời gian xác định theo công thức:

 































h
vh
m
t
T
Lc
m
m
U



81
2
12
exp
12
8
1
2
2
2
1
2
2

(1-35)
Trong đó: C
vh

= C
h
/C
v
=k
h
/k
v
; L=l/d
e
; l: Chiều dài bấc thấm; T
h
=C
h
t/d
e
2
;

-
hệ số nở hông; p
va
- áp suất chân không.
1.4. Phương pháp dự báo lún
1.4.1. Phương pháp Asaoka
Theo phương pháp này, độ lún cuối cùng được dự báo dựa vào số liệu
quan trắc thực tế. Số liệu này có thể mô hình hóa gần đúng thành đường
thẳng (hình 1.20).
S
t+Δ

= βS
i
+A (1-36)
Trong đó:
β - độ dốc của đường thẳng hồi quy mô phỏng chính xác nhất;
A - giao điểm kéo dài của đường thẳng mô phỏng với trục tung;

7

Sau khi xác định được đường
thẳng hồi quy mô phỏng, giá trị độ
lún cuối theo Asaoka tính bằng:



1
%100
A
S
(1-37)

S
S
100% ®-êng 3
S
8
S
100% ®-êng 2
S
100% ®-êng 1

S
7
S
6
S
5
S
4
S
3
S
2
S
1
S
0
0 S
1
S
t
§-êng 1
§-êng 2
§-êng 3
SS
t
=
tan
-1

S

100% ®-êng 1
t+
t+

Hình 1.20. Đường thẳng Asaoka
1.4.2. Phương pháp điểm uốn
Hệ số điểm uốn lý thuyết và thực nghiệm được xác định theo phương trình:
 
max
log









r
theory
Td
dU
M
(1-40)
 
max
log










td
dS
M
t
field
(1-41)
Giá trị độ lún cuối sẽ được xác định dựa vào tỉ lệ:
theory
field
c
M
M
S 

(1-42)
Kết luận chương 1
Phương pháp cố kết chân không được nghiên cứu, ứng dụng thành công
trên thế giới và Việt Nam bước đầu ứng dụng phương pháp này, với công
nghệ và trang thiết bị chủ yếu từ các đơn vị nước ngoài, các nghiên cứu về
các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cố kết không nhiều, một số ít các công
trình được ứng dụng. Vì vậy, để chủ động về công nghệ và ứng dụng phù
hợp trong điều kiện đất yếu Việt Nam, cần có các nghiên cứu về quy luật
biến đổi các thông số của nền đất bằng các MHVL. Trong luận án này, tác

giả đề xuất sử dụng MHVL cỡ lớn để nghiên cứu quy luật biến thiên
ALNLR và biến dạng của nền tại các vị trí và độ sâu nghiên cứu.
Chương 2
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP CỐ KẾT CHÂN
KHÔNG XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG MÔ HÌNH VẬT LÝ
2.1. Mục đích nghiên cứu
Mục đích của nghiên cứu thực nghiệm trong phòng là xác định quy luật
biến thiên độ lún và ALNLR cho loại đất nghiên cứu tại các vị trí và độ sâu
khác nhau trong quá trình cố kết chân không.
8
2.2. Mụ hỡnh nghiờn cu
2.2.1. Gii thiu mụ hỡnh
Mụ hỡnh thớ nghim l MHVL c xõy dng ti phũng thớ nghim a
k thut Trng i hc Thy li - H Ni. Mụ hỡnh gm khi hp hỡnh
ch nht cú kớch thc (2,0x1,0x1,2) m v cỏc thit b quan trc ALNLR,
bin dng lỳn, h thng bm chõn khụngS ha mụ hỡnh thớ nghim
hỡnh 2.1.
2000
1000
1000
200
1200
Van điều áp
Lớp cát thoát n-ớc
Mẫu đất thí nghiệm
1200
600
450
400
Thùng chứa máy bơm chân không

Đầu đọc số liệu datalogger
ống nhựa truyền áp lực chân không mm
Dây truyền tín hiệu từ đầu đo áp lực n-ớc lỗ rỗng
1
1
2
3
4
5
2
Đồng hồ đo áp lực chân không
4
3
5
6
7
8
9
10
6
7
Máy bơm chân không
Đồng hồ đo lún
Giá đỡ thiết bị
Màng kín khí
8
9
10
4

Hỡnh 2.1. S ha mụ hỡnh thớ nghim
MHVL mụ phng mt khi t ca loi t yu nghiờn cu. Trong ú,
bc thm loi CT-D910 cú kớch thc (100x4) mm c b trớ vi khong
cỏch hiu qu (1,0x1,0) m, cú chiu di xuyờn sut khi t. Cỏc Piezometer
(PIE) quan trc ALNLR c b trớ cỏc sõu nghiờn cu ti v trớ cnh
bc thm v gia hai bc thm, cỏc Tenxomet (TEN) quan trc lỳn c b
trớ ngay trờn mt ti v trớ cnh bc thm v gia hai bc thm. Lp cỏt dy
0,2 m trờn mt khi t va cú nhim v tiờu thoỏt nc, va cú nhim v
gia ti.
Cỏc MHVL c xõy dng cho trng hp cú bc thm (MHVL1,
MHVL2) v khụng cú bc thm (MHVL3). S b trớ cỏc thit b quan trc
lỳn v ALNLR ti cỏc v trớ nghiờn cu cỏc MHVL th hin hỡnh 2.2, 2.3
v 2.4.
9
500 500
1000
200
1200
2000
500 500
1000
200
1200
2000
Thiết bị đo áp lực n-ớc lỗ rỗng (Piezometer)
Lớp cát thoát n-ớc
Màng kín khí
Thiết bị đo lún
Đồng hồ đo áp lực chân không
PIE 1-1

PIE 1-2
PIE 1-3
Bấc thấm
Bấc thấm
Vải địa
Bấc thấm
Bấc thấm
500
250
TEN 1-1
TEN 1-2
500 500
500 500
ống thu n-ớc
Màng kín khí
Vải địa
ống thu n-ớc

Hỡnh 2.2. S b trớ thit b MHVL1
500 500
1000
200
1200
2000
250
500
Thiết bị đo áp lực n-ớc lỗ rỗng (Piezometer)
Lớp cát thoát n-ớc
PIE 2-1
PIE 2-2

PIE 2-3
Bấc thấm
Bấc thấm
500 500
Màng kín khí
Vải địa
ống thu n-ớc
500 500
1000
200
1200
2000
Đồng hồ đo áp lực chân không
Bấc thấm
Bấc thấm
TEN 2-1
TEN 2-2
500 500
Màng kín khí
Vải địa
ống thu n-ớc
Thiết bị đo lún

Hỡnh 2.3. S b trớ thit b MHVL2
500 500
1000
200
1200
2000
250

500
Thiết bị đo áp lực n-ớc lỗ rỗng (Piezometer)
Lớp cát thoát n-ớc
PIE 3-1
PIE 3-2
PIE 3-3
500 500
Màng kín khí
Vải địa
ống thu n-ớc
500 500
1000
200
1200
2000
Đồng hồ đo áp lực chân không
TEN 3-1
TEN 3-2
500 500
Màng kín khí
Vải địa
ống thu n-ớc
Thiết bị đo lún

Hỡnh 2.4. S b trớ thit b MHVL3
2.2.2. Mu t thớ nghim
t thớ nghim c ly ti khu ven bin Pvtex ỡnh V - Hi Phũng,
mu t thớ nghim c ch b t loi t ny, cú cỏc ch tiờu c lý tng
ng vi loi t cn nghiờn cu l bựn sột pha nh. ỏnh giỏ hiu qu
ca phng phỏp, trc khi thớ nghim ly mu xỏc nh cỏc ch tiờu c lý

ca t.
Sc chng ct khụng thoỏt nc ca t theo sõu trc khi thớ
nghim th hin hỡnh 2.7.
10
2.2.3. Thiết bị thí nghiệm
Thiết bị thí nghiệm mô hình (hình
2.1) gồm: Hệ thống bơm tạo chân
không, đầu đo ALNLR (Piezometer),
đầu đọc số liệu (Datalogger), thiết bị đo
biến dạng, màng làm kín khí, bấc thấm,
hệ thống thu nước đấu nối với bấc thấm
và máy bơm. Hầu hết các thiết bị này là
thiết bị được sử dụng cho các công trình
khi xử lý tại hiện trường.
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Søc kh¸ng c¾t Su (kPa)
§é s©u (m)
Su tr-íc thÝ nghiÖm

Hình 2.7. S

u
của đất theo độ sâu
trước thí nghiệm



Hình 2.8. Đầu đo ALNLR - Geokon

Hình 2.10. Đầu đọc số liệu - Geokon

Hình 2.13. Hệ thống bơm chân không

Hình 2.20. Mô hình vật lý
2.3. Quy trình thí nghiệm
(1) Chuẩn bị máng thí nghiệm hình hộp và chế bị mẫu. (2) Xác định các
chỉ tiêu cơ lý của đất trước khi thí nghiệm. (3) Cắm bấc thấm. (4) Lắp đặt
thiết bị quan trắc ALNLR. (5) Tạo lớp mặt thoát nước và lắp đặt hệ thống
thu nước. (6) Làm kín mô hình thí nghiệm. (7) Lắp đặt các đồng hồ đo lún
và áp lực chân không. (8) Kết nối và kích hoạt các đầu đo ALNLR. (9) Kết
nối hệ thống máy bơm và hoạt động mô hình.
11
2.4. Kt qu thc nghim cỏc MHVL
2.4.1. Kt qu thc nghim ca MHVL1
Quan h gia lỳn v thi gian ca MHVL1 trong quỏ trỡnh c kt
chõn khụng th hin hỡnh 2.21. Do iu kin trang thit b nờn trong
MHVL1 ch to c ỏp lc chõn khụng trong nn ti a khong 36 kPa.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-12
-10
-8

-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12

Lún mặt thí nghiệm cạnh bấc thấm (TEN 1-1)
Lún mặt thí nghiệm giữa 2 bấc thấm (TEN 1-2)
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
Độ lún (cm)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 2.21. Quan h gia lỳn thc nghim v thi gian ca MHVL1

Kt qu t hỡnh 2.21 cho thy, lỳn mt phỏt trin khỏ nhanh trong ngy
u gia ti. Sau ú tc lỳn gim dn v gn nh n nh t 16 ngy sau
khi gia ti. lỳn ti v trớ gia 2 bc thm nh hn so vi lỳn cnh bc
thm, tuy nhiờn s chờnh lch ny rt nh.
d bỏo lỳn cui cựng da trờn s liu thc nghim ca MHVL1,
s dng phng phỏp d bỏo Asaoka. Kt qu d bỏo cho thy s phự hp
ca phng phỏp vi sai s khỏ bộ gia lỳn d bỏo v thc nghim ti v
trớ cnh bc thm v gia 2 bc thm ln lt l 0,9% v 0,7%.
Quan h gia ALNLR v thi gian ca MHVL1 trong quỏ trỡnh c kt
chõn khụng th hin hỡnh 2.24.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40

ALNLR thí nghiệm cạnh bấc thấm ở độ sâu 50 cm (PIE 1-1)

ALNLR thí nghiệm giữa 2 bấc thấm ở độ sâu 50 cm (PIE 1-2)
ALNLR thí nghiệm cạnh bấc thấm ở độ sâu 75 cm (PIE 1-3)
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
áp lực n-ớc lỗ rỗng (kPa)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 2.24. Quan h gia ALNLR thc nghim v thi gian ca MHVL1
12
T hỡnh 2.24 cho thy, ALNLR cỏc sõu nghiờn cu trong nn trc
khi gia ti l ALNLR tnh. ALNLR d suy gim khỏ nhanh trong ngy u gia
ti, sau ú gim dn v gn nh n nh sau 16 ngy sau khi gia ti. Giỏ tr
ALNLR d ti v trớ cnh bc thm ln hn v trớ gia 2 bc thm trong ngy u
gia ti, sau ú s chờnh lch ny nh dn v cú xu hng tim cn nhau. Cng
gn mt t hn thỡ ALNLR d suy gim nhiu hn.
2.4.2. Kt qu thc nghim MHVL2
Quan h gia lỳn thc nghim v thi gian ca MHVL2 trong quỏ
trỡnh c kt chõn khụng th hin hỡnh 2.25. Do iu kin trang thit b nờn
ỏp lc chõn khụng to c trong MHVL2 khong 41 kPa.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-20

-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20

Lún mặt thí nghiệm cạnh bấc thấm (TEN 2-1)
Lún mặt thí nghiệm giữa 2 bấc thấm (TEN 2-2)
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
Độ lún (cm)
0
5
10
15

20
25
30
35
40
45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 2.25. Quan h gia lỳn thc nghim v thi gian ca MHVL2
Hỡnh 2.25 cho thy, lỳn phỏt trin rt nhanh trong ngy u gia ti.
Sau ú tc lỳn gim dn v gn nh n nh sau 20 ngy gia ti. lỳn
ti v trớ cnh bc thm ln hn v trớ gia 2 bc thm, tuy nhiờn s chờnh
lch ny rt bộ.
Kt qu s dng phng phỏp Asaoka d bỏo lỳn cui cựng ó
cho thy s phự hp ca phng phỏp ny vi sai s 10,3% v 11,6%
tng ng cho v trớ cnh bc thm v gia 2 bc thm.
Quan h gia ALNLR thc nghim v thi gian ca MHVL2 trong quỏ
trỡnh c kt chõn khụng th hin hỡnh 2.28.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5

0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50

ALNLR thí nghiệm cạnh bấc thấm ở độ sâu 75 cm (PIE 2-1)
ALNLR thí nghiệm giữa 2 bấc thấm ở độ sâu 75 cm (PIE 2-2)
ALNLR thí nghiệm cạnh bấc thấm ở độ sâu 50 cm (PIE 2-3)
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
áp lực n-ớc lỗ rỗng (kPa)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 2.28. Quan h gia ALNLR thc nghim v thi gian ca MHVL2
13
Kt qu t hỡnh 2.28 cho thy, ti thi im trc khi gia ti ALNLR
cỏc sõu nghiờn cu l ALNLR tnh. ALNLR d suy gim rt nhanh trong
ngy u gia ti, sau ú gim dn v gn nh n nh sau 20 ngy gia ti. Giỏ
tr ALNLR d ti v trớ cnh bc thm ln hn v trớ gia 2 bc thm, tuy
nhiờn s chờnh lch ny nh dn v giai on gia ti cui l rt bộ.
2.4.3. Kt qu thc nghim MHVL3
Quan h gia lỳn thc nghim v thi gian ca MHVL3 trong quỏ
trỡnh c kt chõn khụng th hin hỡnh 2.29. Do iu kin trang thit b nờn
ỏp lc chõn khụng to c trong MHVL3 khong 40 kPa.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12

Lún mặt thí nghiệm cách biên 50 cm (TEN 3-1)
Lún mặt thí nghiệm cách biên 100 cm (TEN 3-2)
áp lực chân không

Thời gian (ngày)
Độ lún (cm)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 2.29. Quan h gia lỳn thc nghim v thi gian ca MHVL3
T hỡnh 2.29 cho thy, lỳn mt phỏt trin khỏ chm trong quỏ trỡnh c
kt chõn khụng, giỏ tr lỳn ti cỏc v trớ chờnh lch nhau rt bộ. Ti thi
im kt thỳc gia ti (26 ngy) ng cong quỏ trỡnh lỳn vn cũn dc, cha
n nh.
lỳn cui cựng d bỏo theo Asaoka ti v trớ cỏch biờn khi t 0,5 m
v 1,0 m l l 7,53 cm v 7,72 cm. lỳn thc nghim ti thi im kt thỳc
gia ti (26 ngy) ti cỏc v trớ trờn ln lt l 5,37 cm v 5,57 cm, lỳc ny
ng cong lỳn vn cũn dc, cha n nh vỡ vy giỏ tr d bỏo lỳn theo
Asaoka l phự hp.
Quan h gia ALNLR thc nghim v thi gian ca MHVL3 trong quỏ
trỡnh c kt chõn khụng th hin hỡnh 2.32.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-50
-40

-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60

ALNLR thí nghiệm cách biên 50 cm ở độ sâu 75 cm (PIE 3-1)
ALNLR thí nghiệm cách biên 100 cm ở độ sâu 75 cm (PIE 3-2)
ALNLR thí nghiệm cách biên 50 cm ở độ sâu 50 cm (PIE 3-3)
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
áp lực n-ớc lỗ rỗng (kPa)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 2.32. Quan h gia ALNLR thc nghim v thi gian ca MHVL3
14
Kết quả từ hình 2.32 cho thấy, ALNLR ở các độ sâu nghiên cứu trước
khi gia tải là ALNLR tĩnh. ALNLR dư bắt đầu suy giảm sau khoảng 1 ngày
gia tải. Do không có bấc thấm quá trình tiêu tán ALNLR dư diễn ra khá
chậm, tại thời điểm kết thúc gia tải đường cong quá trình tiêu tán ALNLR dư
vẫn còn dốc, chưa ổn định. Giá trị ALNLR dư tại các vị trí có cùng độ sâu
trong nền chênh lệch nhau rất nhỏ trong quá trình cố kết chân không.
2.5. Hiệu quả kỹ thuật của cố kết chân không
Để đánh giá hiệu quả của phương pháp cố kết chân không, sau khi kết
thúc thí nghiệm tiến hành lấy mẫu xác định các chỉ tiêu của đất để so sánh
với trước thí nghiệm.
Sức chống cắt không thoát nước trước và sau thí nghiệm của các MHVL
được trình bày trên hình 2.36, 2.38 và 2.40.
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14
Søc kh¸ng c¾t Su (kPa)
§é s©u (m)
Su sau thÝ nghiÖm gi÷a 2 bÊc thÊm
Su sau thÝ nghiÖm c¹nh bÊc thÊm
Su tr-íc thÝ nghiÖm

0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Søc kh¸ng c¾t Su (kPa)
§é s©u (m)
Su sau thÝ nghiÖm gi÷a 2 bÊc thÊm
Su sau thÝ nghiÖm c¹nh bÊc thÊm
Su tr-íc thÝ nghiÖm

0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 2 4 6 8 10 12
Søc kh¸ng c¾t Su (kPa)

§é s©u (m)
Su sau thÝ nghiÖm c¸ch biªn däc 0,5 m
Su sau thÝ nghiÖm c¸ch biªn däc 1,0 m
Su tr-íc thÝ nghiÖm

Hình 2.36. S
u
trước và
sau thí nghiệm của
MHVL1
Hình 2.38. S
u
trước và
sau thí nghiệm của
MHVL2
Hình 2.40. S
u
trước và
sau thí nghiệm của
MHVL3
Từ các chỉ tiêu cơ lý và sức chống cắt không thoát nước của đất trước và
sau khi xử lý của các MHVL cho thấy: Góc ma sát trong () tăng (1,84-2,87)
lần, cường độ lực dính (C) tăng (3,17-4,53) lần, hệ số thấm (k) giảm (6,28-
14,51) lần, sức chống cắt không thoát nước trung bình tại vị trí cạnh bấc
thấm và giữa hai bấc thấm tăng lần lượt (7,71-9,07) lần và (4,71-6,53) lần.
Kết luận chương 2
(1) Chủ động được quy trình sử dụng các thiết bị, lắp đặt và vận hành
công nghệ cố kết chân không. (2) Xác định được sự hiệu quả của vật thoát
nước thẳng đứng (bấc thấm) khi xử lý nền bằng phương pháp cố kết chân
không thông qua 2 mô hình thực nghiệm có và không có bấc thấm khi cố

kết với cùng cấp áp lực chân không cho loại đất yếu nghiên cứu ven biển là
15
bựn sột pha nh. (3) Thớ nghim xỏc nh c quỏ trỡnh bin thiờn lỳn,
ALNLR ti v trớ cnh bc thm v gia 2 bc thm cỏc sõu nghiờn
cu cho loi t yu l bựn sột pha nh, kt qu thc nghim t cỏc MHVL
ó cho thy s phự hp vi lý thuyt. (4) Phng phỏp Asaoka dựng d bỏo
lỳn khi cú kt qu thc nghim l phự hp.
Chng 3
Mễ HèNH TNH CHO BI TON C KT CHN KHễNG
3.1. Mụ hỡnh s tớnh toỏn
Trong ni dung lun ỏn, tỏc gi s dng hai mụ un SEEP/W v
SIGMA/W ca phn mm GeoStudio 2004 tớnh toỏn ng dng xỏc nh
ALNLR v bin dng lỳn ca nn ti cỏc v trớ v sõu nghiờn cu kim
tra vi cỏc kt qu thc nghim trong phũng v kt qu thc nghim hin
trng ca cỏc cụng trỡnh thc t.
3.2. Mụ phng bi toỏn c kt chõn khụng
Trỡnh t cỏc bc tớnh toỏn bi toỏn c kt chõn khụng bng vic tớch hp
hai mụ un SEEP/W v SIGMA/W ca phn mm Geostudio c thc hin
s hỡnh 3.1.
B-ớc ban đầu
Xác định phạm vi làm việc
(khổ giấy, tỷ lệ, đơn vị )
L-u giữ bài toán
Khai báo vật liệu
(E, F, C, à )
Vẽ l-ới phần tử hữu hạn &
gán điều kiện biên
Lựa chọn kiểu phân tích
(b-ớc thời gian, b-ớc lặp )
Gia tải theo số cấp áp lực

thực tế
Xác định phạm vi làm việc
(khổ giấy, tỷ lệ, đơn vị )
L-u giữ bài toán
Khai báo hàm thấm
Vẽ l-ới phần tử hữu hạn &
gán điều kiện biên
Lựa chọn kiểu phân tích
(b-ớc thời gian, b-ớc lặp )
B-ớc tính toán
Lựa chọn b-ớc thời gian
t-ơng ứng với từng cấp gia
tải - ứng suất đ-ợc lấy từ
pha ban đầu t-ơng ứng
tr-ớc đó
Tích hợp SIGMA/W và
SEEP/W bằng lựa chọn
Couple
Xuất kết quả (Biến dạng
lún và áp lực n-ớc lỗ rỗng)
Mô đun SEEP/W
Mô đun SIGMA/W
Lựa chọn b-ớc thời gian
t-ơng ứng cho từng cấp
gia tải - điều kiện áp lực
n-ớc lỗ rỗng ban đầu từ
pha ban đầu tr-ớc đó
Gia tải áp lực chân không
cho từng cấp gia tải (bằng
áp lực ng-ợc)

Mô đun SEEP/W
Mô đun SIGMA/W

Hỡnh 3.1. S trỡnh t gii bi toỏn c kt chõn khụng
16
3.3. Tớnh toỏn ng dng cho cỏc MHVL
Mụ phng v tớnh toỏn cho khi t cú kớch thc nh khi t ó c
thc nghim theo s bi toỏn phng. Ti trng gia ti trc gm lp cỏt
0,2 m cú trng lng th tớch t nhiờn 16 kN/m
3
, ỏp lc gia ti chõn khụng
c ly trung bỡnh trong quỏ trỡnh gia ti chõn khụng, do ú ỏp lc c
chn trong quỏ trỡnh tớnh toỏn l 32 kPa cho MHVL1 v 38 kPa cho
MHVL2, MHVL3, thi gian gia ti l 26 ngy.
3.4. So sỏnh kt qu thc nghim v tớnh toỏn cỏc MHVL
lỳn, ALNLR tớnh toỏn v thc nghim ca MHVL1 vi thi
gian c trỡnh by trờn hỡnh 3.11 v 3.12.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6

8
10
12
14
16
Lún mặt thí nghiệm cạnh bấc thấm (TEN 1-1)
Lún mặt thí nghiệm giữa 2 bấc thấm (TEN 1-2)
Lún mặt tính toán cạnh bấc thấm
Lún mặt tính toán giữa 2 bấc thấm
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
Độ lún (cm)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 3.11. Quan h gia lỳn tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
MHVL1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-50
-45

-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ALNLR thí nghiệm cạnh bấc thấm ở độ sâu 0,5 m (PIE 1-1)
ALNLR thí nghiệm giữa 2 bấc thấm ở độ sâu 0,5 m (PIE 1-2)
ALNLR thí nghiệm cạnh bấc thấm ở độ sâu 0,75 m (PIE 1-3)
ALNLR tính toán cạnh bấc thấm ở độ sâu 0,5 m
ALNLR tính toán giữa 2 bấc thấm ở độ sâu 0,5 m
ALNLR tính toán cạnh bấc thấm ở độ sâu 0,75 m
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
áp lực n-ớc lỗ rỗng (kPa)
0
5

10
15
20
25
30
35
40
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 3.12. Quan h gia ALNLR tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
MHVL1
lỳn, ALNLR tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca MHVL2
c trỡnh by trờn hỡnh 3.13 v 3.14.
17
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8

10
12
14
16
18
20
Lún mặt thí nghiệm cạnh bấc thấm (TEN 2-1)
Lún mặt thí nghiệm giữa 2 bấc thấm (TEN 2-2)
Lún mặt tính toán cạnh bấc thấm
Lún mặt tính toán giữa 2 bấc thấm
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
Độ lún (cm)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 3.13. Quan h gia lỳn tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
MHVL2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-60

-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
ALNLR thí nghiệm cạnh bấc thấm ở độ sâu 0,75 m (PIE 2-1)
ALNLR thí nghiệm giữa 2 bấc thấm ở độ sâu 0,75 m (PIE 2-2)
ALNLR thí nghiệm cạnh bấc thấm ở độ sâu 0,5 m (PIE 2-3)
ALNLR tính toán cạnh bấc thấm ở độ sâu 0,5 m
ALNLR tính toán giữa 2 bấc thấm ở độ sâu 0,75 m
ALNLR tính toán cạnh bấc thấm ở độ sâu 0,75 m
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
áp lực n-ớc lỗ rỗng (kPa)
0
5
10
15
20
25
30
35
40

45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 3.14. Quan h gia ALNLR tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
MHVL2
lỳn, ALNLR tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca MHVL3
c trỡnh by trờn hỡnh 3.15 v 3.16.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
Lún mặt thí nghiệm cách biên 0,5 m (TEN 3-1)
Lún mặt thí nghiệm cách biên 1,0 m (TEN 3-2)
Lún mặt tính toán cách biên 0,5 m
Lún mặt tính toán cách biên 1,0 m
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
Độ lún (cm)
0

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 3.15. Quan h gia lỳn tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
MHVL3
18
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60

70
ALNLR thí nghiệm cách biên 0,5m ở độ sâu 0,75 m (PIE 3-1)
ALNLR thí nghiệm cách biên 1,0cm ở độ sâu 0,75 m (PIE 3-2)
ALNLR thí nghiệm cách biên 0,5m ở độ sâu 0,5 m (PIE 3-3)
ALNLR tính toán cách biên 0,5m ở độ sâu 0,75 m
ALNLR tính toán cách biên 0,5m ở độ sâu 0,5 m
ALNLR tính toán cách biên 1,0m ở độ sâu 0,75 m
áp lực chân không
Thời gian (ngày)
áp lực n-ớc lỗ rỗng (kPa)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
áp lực chân không (kPa)

Hỡnh 3.16. Quan h gia ALNLR tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
MHVL3
Hỡnh 3.11 n 3.16 cho thy s phự hp gia lý thuyt v thc nghim
ú l lỳn, ALNLR tớnh toỏn v thc nghim ti v trớ cnh bc thm ln
hn v trớ gia hai bc thm. Giỏ tr lỳn, ALNLR tớnh toỏn v thc
nghim khụng cú s chờnh lch ln trong quỏ trỡnh c kt chõn khụng. Kt
qu ny cho thy s phự hp ca mụ hỡnh s s dng tớnh toỏn.

3.5. Tớnh toỏn kim tra cho cỏc cụng trỡnh thc t
3.5.1. Cụng trỡnh Pvtex ỡnh V Hi Phũng
lỳn, ALNLR tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca cụng trỡnh
Pvtex ỡnh V Hi Phũng c trỡnh by trờn hỡnh 3.25 v 3.26.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Độ lún tính toán của công trình Pvtex Đình Vũ - Hải Phòng
Độ lún thực nghiệm của công trình Pvtex Đình Vũ - Hải Phòng
áp lực gia tải
Thời gian (ngày)
Độ lún (cm)
0
10
20
30
40
50

60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
áp lực gia tải (kPa)

Hỡnh 3.25. Quan h gia lỳn tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
cụng trỡnh Pvtex ỡnh V Hi Phũng
19
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600

ALNLR tính toán ở độ sâu 15 m
ALNLR tính toán ở độ sâu 10 m
ALNLR thực nghiệm ở độ sâu 15 m
ALNLR thực nghiệm ở độ sâu 10 m
áp lực gia tải
Thời gian (ngày)
áp lực n-ớc lỗ rỗng (kPa)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
áp lực gia tải (kPa)

Hỡnh 3.26. Quan h gia ALNLR tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian
ca cụng trỡnh Pvtex ỡnh V Hi Phũng
3.5.2. Cụng trỡnh nhit in Duyờn Hi 3 Tr Vinh
lỳn, ALNLR tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca cụng
trỡnh nh mỏy nhit in Duyờn Hi 3 Tr Vinh c trỡnh by trờn

hỡnh 3.35 v 3.36.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
-200
-160
-120
-80
-40
0
40
80
120
160
200
Độ lún thực nghiệm của công trình nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3 - Trà Vinh
Độ lún tính toán của công trình nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3 - Trà Vinh
áp lực gia tải
Thời gian (ngày)
Độ lún (cm)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
áp lực gia tải (kPa)

Hỡnh 3.35. Quan h gia lỳn tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
cụng trỡnh nh mỏy nhit in Duyờn Hi 3 Tr Vinh
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300

ALNLR thực nghiệm ở độ sâu 5 m
ALNLR thực nghiệm ở độ sâu 10 m
ALNLR tính toán ở độ sâu 10 m
ALNLR tính toán ở độ sâu 5 m
áp lực gia tải
Thời gian (ngày)
áp lực n-ớc lỗ rỗng (kPa)
0
10
20
30
40
50
60
70

80
90
100
áp lực gia tải (kPa)

Hỡnh 3.36. Quan h gia ALNLR tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
cụng trỡnh nh mỏy nhit in Duyờn Hi 3 Tr Vinh
20
3.5.3. Cụng trỡnh nhit in Nhn Trch 2 ng Nai
Kt qu lỳn tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca cụng
trỡnh nh mỏy nhit in Nhn Trch 2 ng Nai c trỡnh by trờn
hỡnh 3.43.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
-200
-160
-120
-80
-40
0
40
80
120
160
200
Độ lún tính toán của công trình nhà máy nhiệt điện Nhơn Trạch 2 - Đồng Nai
Độ lún thực nghiệm của công trình nhà máy nhiệt điện Nhơn Trạch 2 - Đồng Nai
áp lực gia tải
Thời gian (ngày)
Độ lún (cm)
0

20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
áp lực gia tải (kPa)

Hỡnh 3.43. Quan h gia lỳn tớnh toỏn v thc nghim vi thi gian ca
cụng trỡnh nh mỏy nhit in Nhn Trch 2 ng Nai
T hỡnh 3.25, 3.26, 3.35, 3.36 v 3.43 cho thy, lỳn v ALNLR tớnh
toỏn phn ỏnh khỏ sỏt vi kt qu thc nghim, ti cỏc thi im khụng cú
s chờnh lch ln gia kt qu tớnh toỏn v thc nghim trong quỏ trỡnh c
kt chõn khụng. Kt qu ny cho thy mụ hỡnh s s dng trong tớnh toỏn l
phự hp.
Kt lun chng 3
(1) a ra c trỡnh t gii bi toỏn c kt chõn khụng bng s kt hp
2 mụ un SEEP/W v SIGMA/W ca phn mm Geostudio. (2) ng dng
tớnh toỏn kim tra cho 3 mụ hỡnh thc nghim trong phũng, kt qu tớnh
toỏn ó cho thy s phự hp khi s dng 2 mụ un ny. (3) Khng nh s
phự hp ca mụ hỡnh s thụng qua tớnh toỏn, so sỏnh vi kt qu ca cỏc
cụng trỡnh thc t.
Chng 4
XY DNG MI QUAN H GIA CC THễNG S CA BI
TON C KT CHN KHễNG
4.1. t vn

Lun ỏn s dng mụ hỡnh s ó c la chn, tớnh toỏn ng dng cho
cỏc loi t yu ca cỏc cụng trỡnh thc t ó gii thiu chng 3 v t
yu cụng trỡnh nh mỏy nhit in Thỏi Bỡnh, khi x lý nn vi cỏc chiu dy
t yu t 10 m n 30 m. Qua ú xõy dng mi quan h gia thi gian c
kt (t) vi ch s do (PI), c kt (U) v chiu dy nn t yu x lý (H)
nhm phc v vic xỏc nh nhanh yờu cu thi gian gia ti chõn khụng cn
thit t c c kt theo yờu cu ca cụng tỏc x lý nn t yu.
21
4.2. Cỏc ch tiờu c lý ca cỏc loi t t yu tớnh toỏn
Ch tiờu c lý ca cỏc loi t yu c ly t cỏc bng 3.3, 3.4, 3.5 v 4.1.
4.3. Kt qu tớnh toỏn
Quan h gia c kt v thi gian ca cỏc loi t yu ng vi cỏc
chiu dy nn t yu x lý th hin hỡnh 4.1 n 4.5.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Đất yếu Đình Vũ - Hải Phòng
Đất yếu nhiệt điện Thái Bình
Đất yếu Duyên Hải - Trà Vinh
Đất yếu Nhơn Trạch - Đồng Nai

Thời gian (ngày)
Độ cố kết (%)

Hỡnh 4.1. Quan h gia c kt v thi gian
khi chiu dy nn t yu x lý l 10 m
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Đất yếu Đình Vũ - Hải Phòng
Đất yếu nhiệt điện Thái Bình
Đất yếu Duyên Hải - Trà Vinh
Đất yếu Nhơn Trạch - Đồng Nai
Thời gian (ngày)
Độ cố kết (%)

Hỡnh 4.2. Quan h gia c kt v thi
gian khi chiu dy nn t yu x lý l 15 m
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
-60
-40

-20
0
20
40
60
80
100
120
140
Đất yếu Đình Vũ - Hải Phòng
Đất yếu nhiệt điện Thái Bình
Đất yếu Duyên Hải - Trà Vinh
Đất yếu Nhơn Trạch - Đồng Nai
Thời gian (ngày)
Độ cố kết (%)

Hỡnh 4.3. Quan h gia c kt v thi gian
khi chiu dy nn t yu x lý l 20 m
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
Đất yếu Đình Vũ - Hải Phòng

Đất yếu nhiệt điện Thái Bình
Đất yếu Duyên Hải - Trà Vinh
Đất yếu Nhơn Trạch - Đồng Nai
Thời gian (ngày)
Độ cố kết (%)

Hỡnh 4.4. Quan h gia c kt v thi
gian khi chiu dy nn t yu x lý l 25 m
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150160
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
Đất yếu Đình Vũ - Hải Phòng
Đất yếu nhiệt điện Thái Bình
Đất yếu Duyên Hải - Trà Vinh
Đất yếu Nhơn Trạch - Đồng Nai
Thời gian (ngày)
Độ cố kết (%)

Hỡnh 4.5. Quan h gia c kt v thi gian khi chiu dy nn t yu x lý l 30 m
Kt qu t hỡnh 4.1 n 4.5 cho thy, c kt v thi gian c kt ca
cỏc loi t yu ph thuc vo ch s do v chiu dy nn t yu x lý.
t yu cú ch s do cng ln thỡ thi gian c kt cng di.

4.4. Xõy dng mi quan h gia thi gian c kt (t) vi ch s do
(PI), c kt (U) v chiu dy nn t yu x lý (H)
Trng hp 1: Xõy dng mi quan h trờn khi chiu dy nn t yu x
lý ó c xỏc nh. Trng hp 2: Xõy dng mi quan h trờn khi c
kt xỏc nh.
22
4.4.1. Mối quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo và độ cố kết khi
chiều dày nền đất yếu xử lý xác định
Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo và độ cố kết của các loại
đất yếu ứng với các chiều dày nền đất yếu xử lý được thể hiện ở hình 4.6
đến 4.10.

Hình 4.6. Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo
và độ cố kết khi chiều dày nền đất yếu xử lý là 10 m
Hình 4.7. Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo
và độ cố kết khi chiều dày nền đất yếu xử lý là 15 m

Hình 4.8. Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo
và độ cố kết khi chiều dày nền đất yếu xử lý là 20 m

Hình 4.9. Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo
và độ cố kết khi chiều dày nền đất yếu xử lý là 25 m

Hình 4.10. Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo và độ cố kết khi chiều dày nền đất yếu xử lý là 30 m
4.4.2. Mối quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo và chiều dày
nền đất yếu xử lý khi độ cố kết xác định
Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo và chiều dày nền đất yếu
xử lý khi độ cố kết xác định được thể hiện ở hình 4.11 đến 4.14.
23

Hình 4.11. Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số
dẻo và chiều dày nền đất yếu khi độ cố kết là 80%

Hình 4.12. Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số
dẻo và chiều dày nền đất yếu khi độ cố kết là 85%

Hình 4.13. Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số
dẻo và chiều dày nền đất yếu khi độ cố kết là 90%

Hình 4.14. Quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số
dẻo và chiều dày nền đất yếu khi độ cố kết là 95%
Ghi chú: t
10
, t
15
, t
20
, t
25
, t
30
, t
80
, t
85
, t
90
, t
95
là thời gian cố kết (t) khi chiều

dày nền đất yếu xử lý từ 10m đến 30 m và độ cố kết từ 80% đến 95%.
Kết quả từ hình 4.6 đến 4.14 cho thấy, mối quan hệ giữa thời gian cố kết
với chỉ số dẻo, chiều dày nền đất yếu và độ cố kết của các loại đất yếu khi
xử lý nền bằng phương pháp cố kết chân không. Mối quan hệ này được
biểu diễn thông qua các phương trình t
80
đến t
95
và t
10
đến t
30
ứng với chiều
dày nền đất yếu xử lý từ 10 m đến 30 m và độ cố kết từ 80% đến 95%.
Kết luận chương 4
(1) Xây dựng được các phương trình t
80
, t
85
, t
90
, t
95
và t
10
, t
15
, t
20
, t

25
, t
30

về mối quan hệ giữa thời gian cố kết với chỉ số dẻo, độ cố kết và chiều dày
nền đất yếu xử lý của các loại đất yếu, ứng với từng độ cố kết và chiều dày
nền đất yếu xử lý được xác định. (2) Dựa vào các phương trình t
80
, t
85
, t
90
,
t
95
và t
10
, t
15
, t
20
, t
25
, t
30
, đưa ra được các dự đoán về thời gian cố kết, độ cố
kết cho loại đất sét yếu có chỉ số dẻo từ 18,4% đến 33,8% khi xử lý nền