Tiểu luận tiểu luận các biện pháp xử lý nền đất yếu trông xây dựng sân bay quốc tế kansai

Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu
A.

GVHD: PGS. TS Lê Bá Vinh

Tổng quan công trình:

– Nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển con người và hàng hóa bằng đường hàng không
đồng thời giảm thiểu ảnh hưởng ô nhiễm tiếng ồn cho sân bay Itami(Osaka), Nhật
Bản đã tiến hành xây dựng sân bay KanSai-đây là sân bay đầu tiên được xây dựng
trên đảo nhân tạo.
– Qúa trình xây dựng kéo dài từ năm 1987 đến năm 1994(Phase 1).
 Tiêu tốn 21 triệu mét khối đất đá(3 ngọn núi).
 Đê biển gồm 48000 khối đá và bê tông.
 Cao trên mực nước biển 8ft(2.4m)
 Một trong 10 công trình tiêu biểu do hiệp hội kỹ sư dân dụng Hoa Kỳ trao
tặng.
B.

Quá trình xây dựng:

– Quá trình xây dựng của công trình có thể chia làm các giai đoạn chính:
Cải tạo đất nền

Xây dựng đê biển

Đắp đất

Cải tạo đất

Xây dựng.

Xử lý đất sét yếu và xây dựng đê biển

I.

Hình 1: Mặt cắt cấu tạo đê chắn nước biển
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Lớp cát đắp thứ nhất
Giếng cát
Lớp cát đắp thứ hai
Bờ kè phía trái
Lớp đá vụn ở dưới
Bờ kè phía phải

7. Lớp đá vụn phía trên
8. Đỉnh đê
9. Lớp đá bao ngoài
10. Khối tiêu tán năng lượng
sóngbiển
Trang 1


Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu

GVHD: PGS. TS Lê Bá Vinh

Tầng đất ban đầu
Lớp đệm cát
Hinh 2: Tạo lớp đệm cát
– Thiết bị bơm hút cát từ nơi khác đến bồi lấp tạo lớp đệm cát tại nơi cần xây dựng.
– Sử dụng phương pháp pump method (bơm) tạo lớp đệm cát dày 1.5m, đảm bảo cho
nước từ lớp sét yếu bên dưới thoát ra ngoài trong quá trình xây dựng đê biển.

Hinh 3: Thiết bị giám sát quá trình tạo cột cát
Trang 2


Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu

GVHD: PGS. TS Lê Bá Vinh

– Ống vách được hạ vào lòng đất, cát được đổ vào phễu phía trên ống vách và đồng
thời ống vách rung trong quá trình rút ống vách.

Hình 4: Mặt cắt qua một đê biển bằng cột ống thép
1.
2.
3.
4.

Lớp cát đắp thứ nhất
Lớp cát đắp thứ hai
Cọc cát đầm
Quai đê bằng thép

5. Đá bao bọc móng
6. Mũi đê bằng bê tông

Hình 5: đê biển quai thép đang được xây dựng

Trang 3


Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu

GVHD: PGS. TS Lê Bá Vinh

Hình 6: Đặc tính cơ lý của đất thay đổi theo độ sâu
AC: Sét bồi tích
Plc: Sét trầm tích
S: Cát lẫn sỏi sạn
– Sức kháng cắt không thoát nướcvà ứng suất do trọng lượng bản thân gia tăng theo
chiều sâu(Cu=1.96z-kpa)
– Chênh lệch giới hạn dẻo và lỏng càng giảm theo độ sâu
– Áp lực tiền có kết xấp xỉ ứng suất do trọng lượng bản thân (đất cố kết thường).

Trang 4


Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu

GVHD: PGS. TS Lê Bá Vinh

Hình 7: Mặt bằng bố trí điểm khảo sát độ lún (Đê biển và đất mới đắp)

Hình 8: Biểu đồ quan hệ độ lún theo thời gian của lớp đất sét
– Độ lún sau khi tính toán lại có tốc độ chậm hơn so với tính toán ban đầu (có xét
đến chất tải theo thời gian).

Trang 5


Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu

GVHD: PGS. TS Lê Bá Vinh

Hình 9: Biểu đồ quan hệ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng theo thời gian
– Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư giảm dần theo độ sâu, và đạt đỉnh khi đắp đất giai
đoạn cuối.Thời gian để áp lực nước lỗ rỗng tiêu tán hoàn toàn là tương đương
nhau.
II.

Xử lý đất đắp

Hình 10: Phần II-Công tác xử lý đất đắp

Trang 6


Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu

GVHD: PGS. TS Lê Bá Vinh

Hình 11: Biểu đồ SPT trước và sau khi xử lý nền đất bằng phương pháp SCP

(Cột cát đầm chặt)
– Chỉ số SPT tăng dần theo độ sâu và tăng sau khi xử lý bằng cột cát.

Hình 12: Biểu đồ SPT trước và sau khi xử lý nền đất bằng phương pháp đầm rơi

Trang 7


Tiểu luận kỹ thuật xử lý nền đất yếu

GVHD: PGS. TS Lê Bá Vinh

– Chỉ số SPT của đất tăng sau khi áp dụng biện pháp đầm rơi, tuy nhiên chiều sâu
ảnh hưởng của phương pháp này có giới hạn do đó đến một độ sâu nào đó, chỉ số
SPT không thay đổi(tính chất cơ lý của đất trước và sau khi đầm không thay đổi).
III.

Tổng hợp và kết luận

Hình 13: Tổng hợp và kết luận







Xây dựng sân bay giữa biển rộng 511 hecta là một thử thách cho ngành địa kỹ thuật.
Lớp đất sét bồi đắp được xử lý bằng cọc cát
Lớp đất đắp rời được xử lý bằng cọc cát đầm và đầm rơi.

Cố kết của lớp đất sét trầm tích trở nên quan trọng hơn ở giai đoạn sau khi xây dựng.
Độ lún dự đoán và tính toán ban đầu là 14-25 ft nhưng thực tế trước khi hoàn thành
xây dựng vào năm 1990, độ lún đo được đã là 28 ft và tiếp tục lún trong những tháng
kế tiếp với tốc độ lún 2 inch /tháng đòi hỏi phải giải pháp cho kết cấu bên trên.

Trang 8