nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. ứng dụng cho đường cao tốc trung lương - mỹ thuận đoạn từ km 67+514 ÷ km 73+793
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.84 MB, 127 trang )
Bộ giáo dục và đào tạo
Bộ nông nghiệp và ptnt
Trường đại học thuỷ lợi
----------
Trần khắc phú
NGHIấN C U GI I PHP X
CHO
NG GIAO THễNG.
CAO T C TRUNG L
Lí N N
T Y U DNG
NG D NG CHO
NG - M THU N O N T
KM 67+514 ữ KM 73+793
luận văn thạc sĩ
Hà nội - 2015
NG
Bộ giáo dục và đào tạo
Bộ nông nghiệp và ptnt
Trường đại học thuỷ lợi
----------
Trần khắc phú
NGHIấN C U GI I PHP X
CHO
Lí N N
NG GIAO THễNG.
CAO T C TRUNG L
T Y U DNG
NG D NG CHO
NG - M THU N O N T
KM 67+514 ữ KM 73+793
Chuyên ngành: Địa kỹ thuật và xây dựng công trình ngầm
Mã số: 60.58.02.04
luận văn thạc sĩ
Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Phan Trường Giang
Hà nội - 2015
NG
L IC M
N
Lu n v n th c s v i đ tài “ Nghiên c u gi i pháp x lý n n đ t y u cho
đ
ng giao thông.
ng d ng cho đ
km 67+514 ÷ km 73+793” đ
ng cao t c Trung L
ng - M Thu n đo n
c tác gi th c hi n v i m c đích l a ch n gi i pháp
x lý n n đ t y u phù h p; đánh giá đ
c s t i u c a gi i pháp x lý n n đ t y u
l a ch n v m t k thu t và kinh t đã hoàn thành theo đúng n i dung c a đ c
nghiên c u, đ
c H i đ ng Khoa h c và ào t o c a Khoa Công trình phê duy t.
V i k t qu đ t đ
Tr
ng
c, tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i TS. Phan
ng Giang trong quá trình th c hi n lu n v n đã h
ng d n, ch b o và đóng
góp nh ng ý ki n quý báu đ ng th i v ch ra nh ng đ nh h
ng khoa h c cho lu n
v n.
Xin chân thành c m n s giúp đ , h tr tác gi v m t chuyên môn và kinh
nghi m, tài li u nghiên c u, t o đi u ki n đ tác gi hoàn thành lu n v n c a các
th y cô trong khoa Công trình đ c bi t là các th y cô trong b môn
a K Thu t,
Công ty C ph n T v n Kh o sát và Thi t k công trình Thân H ng Quang; t p th
l p cao h c 22 KT11 tr
ng
i h c Th y L i cùng toàn th gia đình, b n bè.
Trong khuôn kh th c hi n lu n v n, do còn nhi u h n ch nên khó tránh kh i
nh ng thi u sót, tác gi r t mong nh n đ
c nh ng ý ki n quý báu c a các th y cô,
anh ch và b n bè đ ng nghi p.
Xin trân tr ng c m n!
Hà N i, ngày tháng n m 2015
Tác gi
Tr n Kh c Phú
C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM
c l p - t do - h nh phúc
B N CAM K T
Kính g i: Ban giám hi u tr
ng
i h c Th y l i
Phòng ào t o H và Sau H tr
ng
i h c Th y l i.
Tên tôi là: Tr n Kh c Phú
H c viên cao h c l p: 22 KT11
Chuyên ngành:
a k thu t và xây d ng công trình ng m
Mã h c viên: 1481580204004
Theo Quy t đ nh s 1321/Q - HTL ngày 10 tháng 08 n m 2015 c a hi u
tr
ng tr
ng
i h c Th y L i, v vi c giao đ tài lu n v n và cán b h
cho h c viên khóa 22 đ t 1 n m 2015. Tôi đã nh n đ
pháp x
Trung L
lý n n đ t y u cho đ
ng giao thông.
c đ tài: “ Nghiên c u gi i
ng d ng cho đ
ng - M Thu n đo n km 67+514 ÷ km 73+793” d
th y giáo TS. Phan Tr
ng d n
is h
ng cao t c
ng d n c a
ng Giang.
Tôi xin cam đoan lu n v n là k t qu nghiên c u do tôi th c hi n. K t qu
nghiên c u và công b trong lu n v n không sao chép t b t k ngu n thông tin nào
khác. N u vi ph m tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m.
Hà N i, ngày tháng
n m 2015
H c viên
Tr n Kh c Phú
M CL C
CH
NG 1: T NG QUAN CÁC GI I PHÁP X LÝ N N KHI XÂY D NG
NG GIAO THÔNG TRÊN N N
T Y U .....................................................1
1.1. Gi i thi u chung ...................................................................................................1
1.1.1.
c đi m và phân lo i n n đ t y u ................................................................1
1.1.1.1.
c đi m v đ t y u ................................................................................1
1.1.1.2 Các lo i đ t y u th
ng g p .....................................................................2
1.1.1.3 Cách nh n bi t đ t y u .............................................................................3
1.2. T ng quan v các s c th ng g p c a đ ng giao thông xây d ng trên n n
đ t y u .........................................................................................................................3
1.2.1. Các s c công trình n n đ
ng ô tô x y ra trong nh ng n m g n đây ........3
1.2.1.1. S c k thu t c u C n Th ....................................................................4
1.2.1.2. Các s c k thu t khác............................................................................7
1.3. T ng quan v gi i pháp x lý n n đ t y u. ........................................................10
1.3.1. Nhóm gi i pháp c i t o s phân b ng su t và đi u ki n bi n d ng c a n n
đ t y u. ...................................................................................................................10
1.3.1.1. Gi i pháp thay th n n ...........................................................................11
1.3.1.2. Gi i pháp b ph n áp .............................................................................12
1.3.2. Nhóm gi i pháp làm t ng đ ch t c a đ t n n .............................................14
1.3.2.1. Gi i pháp c c cát ...................................................................................14
1.3.2.2. Gi i pháp tr xi m ng đ t ......................................................................15
1.3.3. Nhóm gi i pháp nh m truy n t i tr ng công trình xu ng l p đ t ch u l c t t
h n .........................................................................................................................16
1.3.3.1. Gi i pháp móng c c ...............................................................................16
1.3.4. Nhóm gi i pháp s d ng c t đ a k thu t ....................................................17
1.3.5. Nhóm gi i pháp dùng thi t b thoát n
c ....................................................18
1.3.5.1. Gi i pháp gi ng cát ................................................................................18
1.3.5.2. Gi i pháp b c th m ................................................................................20
1.3.6. M t s ph ng pháp x lý n n đ t y u đã áp d ng cho công trình trong và
ngoài n c .............................................................................................................21
1.3.6.1. T h p s n xu t thép Kwangyang – Hàn Qu c.....................................21
1.3.6.2. C ng Busan – Hàn Qu c .......................................................................22
1.3.6.2. Các công trình giao thông
1.4. K t lu n ch
Vi t Nam..................................................23
ng 1 ..............................................................................................27
CH NG 2: PHÂN TÍCH M T S GI I PHÁP X LÝ N N
T Y U DÙNG
CHO
NG CAO T C TRUNG L
NG - M THU N .................................29
2.1.
c đi m chung khu v c nghiên c u .................................................................29
2.2. Phân tích, l a ch n m t s gi i pháp thi t k ....................................................35
2.3. X lý n n đ t y u b ng gi ng cát – gia t i thoát n
2.3.1. Gi i thi u ph
c .......................................37
ng pháp ...............................................................................37
2.3.2. Thi t k và thi công gi ng cát ......................................................................38
2.3.2.1. Thi t k gi ng cát ..................................................................................38
2.3.2.2. T ch c thi công gi ng cát ....................................................................40
2.4. X lý n n đ t y u b ng b c th m – Gia t i thoát n
2.4.1. Gi i thi u ph
c ......................................42
ng pháp ...............................................................................42
2.4.2. Thi t k và thi công b c th m ......................................................................43
2.4.2.1. Thi t k b c th m ..................................................................................43
2.4.2.2. Thi công b c th m .................................................................................45
2.5. Ki m toán n đ nh c a công trình ......................................................................48
2.5.1. Yêu c u v đ lún ........................................................................................48
2.5.2. Yêu c u v đ
K t lu n ch
n đ nh .................................................................................49
ng 2 .....................................................................................................51
CH
NG 3: NG D NG TÍNH TOÁN, THI T K GI I PHÁP X LÝ N N
T Y U CHO
NG CAO T C TRUNG L NG - M THU N O N T
KM 67 + 514 ÷ KM 73 + 793 ...................................................................................52
3.1. T ng quan v công trình nghiên c u..................................................................52
3.1.1. Quy mô công trình .......................................................................................52
3.1.2. Tiêu chu n thi t k k thu t.........................................................................52
3.1.2.1. Các tiêu chu n k thu t áp d ng ...........................................................52
3.1.2.2. Tiêu chu n thi t k k thu t cho công trình ..........................................52
3.2. Tính toán chung cho tuy n đ
ng khi ch a x lý .............................................53
3.2.1. L a ch n m t c t tính toán ..........................................................................53
3.2.2. Ph
ng pháp tính đ lún cho n n công trình ...............................................57
3.2.3. Ki m tra n đ nh c a n n đ p ......................................................................63
3.3. Tính toán x lý n n đ t y u b ng các gi i pháp đã ch n ...................................64
3.3.1. Xác đ nh chi u cao đ p theo t ng giai đo n ................................................64
3.3.2. Yêu c u v v t li u ......................................................................................66
3.3.3. Các b
c thi công x lý n n đ t y u ...........................................................67
3.3.4. Tính toán k t qu
n đ nh c a n n sau khi x lý .........................................68
3.3.4.1. Gi i pháp x lý n n b ng gi ng cát – Gia t i thoát n
c ......................68
3.3.4.2. Gi i pháp x lý n n b ng b c th m – Gia t i thoát n
c ......................70
3.3.4.3 Ki m ch ng k t qu tính toán b ng ph
ng pháp khác .........................73
3.4. Lu n ch ng l a ch n bi n pháp x lý n n .........................................................75
3.4.1. T ng h p kh i l
ng x lý n n b ng gi ng cát ...........................................75
3.4.2. T ng h p kh i l
ng x lý n n b ng b c th m ...........................................78
3.4.3. T ng h p giá tr c a các gi i pháp x lý n n...............................................80
3.4.3.1. Các c n c dùng đ tính d toán ...........................................................80
3.4.4. L a ch n gi i pháp x lý n n đ t y u ..........................................................81
3.4.4.1. V ph
ng di n k thu t .......................................................................81
3.4.4.2. V ph
ng di n kinh t .........................................................................81
K t lu n ch
ng 3 .....................................................................................................83
K T LU N VÀ KI N NGH ...................................................................................84
1. ánh giá k t qu nghiên c u .................................................................................84
2. Nh ng v n đ còn t n t i c a lu n v n .................................................................84
3. Ki n ngh ...............................................................................................................85
TÀI LI U THAM KH O .........................................................................................86
PH L C TÍNH TOÁN ...........................................................................................88
DANH M C HÌNH V , HÌNH NH
Hình 1.1: S đ v trí c u C n Th ...................................................................5
Hình 1.2: Hình nh tr
c và sau khi s c x y ra ............................................6
Hình 1.3: Hình nh lún, n t
gà trên đ
ng Pháp Vân – C u Gi ..................7
Hình 1.5: L p đ m cát ....................................................................................12
Hình 1.6: B ph n áp ......................................................................................13
Hình 1.7: S đ gi ng cát................................................................................20
Hình 1.8: Trình t thi công c c cát. ................................................................22
Hình 1.9: Thi công c c cát ..............................................................................24
Hình 1.10: C c xi m ng đ t. ...........................................................................25
Hình 1.11: Thi công b c th m.........................................................................26
Hình 2.1: V trí tuy n đ
ng cao t c Trung L
ng - M Thu n....................30
Hình 2.2: S đ c u t o gi ng cát ...................................................................38
Hình 2.3. S đ b trí gi ng cát ......................................................................38
Hình 2.4. M i có đ m g và m i b n l ..........................................................41
Hình 2.5: S đ b trí b c th m ......................................................................45
Hình 2.6: Thi t b thi công b c th m ..............................................................47
Hình 2.7: S đ tính toán theo ph
ng pháp phân m nh ...............................49
Hình 3.1: M t c t 1 Km 70 + 060 ÷ Km 70 + 260.........................................56
Hình 3.2: M t c t 2 Km 69 + 471 ÷ Km 69 + 540.........................................56
Hình 3.3. S đ x p x p đ xác đ nh t i tr ng xe c tác d ng lên n n đ p ....60
Hình 3.4: K t qu phân tích n đ nh Km 70+060 – Km 70+260 ...................64
Hình 3.5: S đ h s ch u t i N c ...................................................................65
Hình 3.6. S đ b trí gi ng cát ......................................................................68
Hình 3.7: K t qu phân tích n đ nh Km 70+060-Km 70+260 ......................69
Hình 3.8. S đ b trí b c th m ......................................................................70
Hình 3.9: K t qu phân tích n đ nh Km 70+060-Km 70+260 ......................72
Hình 3.10: Chuy n v sau khi ch c k t U=90% ..........................................74
Hình 3.11: Ki m tra n đ nh sau th i gian c k t ...........................................75
DANH M C B NG BI U
B ng 1.1: M t s s c v i công trình giao thông .......................................8
B ng 2.1:B ng t ng h p các ch tiêu c lý c a l p 1 ..................................30
B ng 2.2:B ng t ng h p các ch tiêu c lý c a l p 2 ..................................32
B ng 2.3:B ng t ng h p các ch tiêu c lý c a l p 3 ..................................33
B ng 2.4:B ng t ng h p các ch tiêu c lý c a l p 4. .................................34
B ng 2.5:B ng t ng h p các ch tiêu c lý c a l p 5. .................................35
B ng 2.6: B ng tra xác đ nh h s U v .........................................................39
B ng 2.7: Th i gian thi công gi ng cát tham kh o......................................42
B ng 2.8: B ng tra xác đ nh h s U v .........................................................43
B ng 3.1: Phân chia m t c t x lý ...............................................................54
B ng 3.2: Ch tiêu c lý c a l p 1 ...............................................................61
B ng 3.3: Ch tiêu c lý c a l p 2 ...............................................................62
B ng 3.4: Các thông s k thu t tính toán c a công trình...........................62
B ng 3.5: B ng t ng h p đ lún c k t c a các m t c t l a ch n...............63
B ng 3.6: K t qu ki m tra n đ nh khi ch a x lý ....................................64
B ng 3.7: K t qu tính toán đ c k t c a đ t n n b ng gi ng cát..............69
B ng 3.8: T ng h p k t qu tính toán n đ nh n n đ p ..............................70
B ng 3.9: K t qu tính toán đ c k t c a đ t n n b ng b c th m..............71
B ng 3.10: T ng h p k t qu tính toán n đ nh n n đ p ............................72
B ng 3.11: T ng h p các thông s đ t n n dùng cho tính toán .................73
B ng 3.12: T ng h p kh i l
ng x lý n n b ng gi ng cát ........................76
B ng 3.13: T ng h p kh i l
ng x lý n n b ng b c th m ........................79
B ng 3.14: D
toán chi phí x lý n n.........................................................80
1
CH
NG 1: T NG QUAN CÁC GI I PHÁP X
LÝ N N KHI XÂY D NG
NG GIAO THÔNG TRÊN N N
TY U
1.1. Gi i thi u chung
Trong nh ng n m g n đây Vi t Nam đang b
c vào th i k h i nh p sâu r ng
v i khu v c và qu c t và đang tr thành đi m đ n h p d n cho các nhà đ u t
trong và ngoài n
c. Chính đi u này đã thúc đ y m nh m s phát tri n v c s h
t ng k thu t, h th ng giao thông v n t i, đi n t , vi n thông….Ngày càng nhi u
các d án khu đô th m i, khu công nghi p, sân bay, b n c ng, nhà ga, các công
trình c u đ
trên c n
ng, công trình ng m đ
c trong th i gian qua.
c đ u t xây d ng v i quy mô l n
c bi t m ng l
nhi u n i
i giao thông trên c n
c ngày
càng phát tri n góp ph n l u thông hàng hóa, thúc đ y s giao l u phát tri n kinh t
gi a các vùng mi n trên c n
c. Trong đó nhi u tuy n đ
ng đ
c xây d ng trong
khu v c có n n đ t tr m tích m m y u và bi n đ i ph c t p. Th c t đã ch ng minh
m t s công trình giao thông trong quá trình ti n hành thi công xây d ng ho c đ a
vào s d ng đã x y ra hi n t
không đánh giá đ
ng s t lún, tr
t, n t n m t đ
ng do tr
c đó đã
c chính xác tính ch t c lý c a đ t n n đ l a ch n gi i pháp x
lý t i u. Chính vì v y vi c xác đ nh đ
c tính ch t c a các l p đ t n n, đ c đi m
c u t o c a công trình t o c s đ ra các gi i pháp x lý n n móng h p lý v kinh
t và k thu t, rút ng n th i gian c k t, c i thi n kh n ng ch u t i c a đ t n n, t ng
nhanh t c đ thi công công trình.
1.1.1.
1.1.1.1.
c đi m và phân lo i n n đ t y u
c đi m v đ t y u
N n đ t y u là n n đ t không đáp ng đ
c yêu c u c a t i tr ng, ph i ti n
hành gia c m i có th thi công và v n hành công trình.
M t quan ni m khác cho r ng, đ t y u đ
nhiên, đ
c hi u là các lo i đ t
tr ng thái t
m c a đ t cao h n ho c g n b ng gi i h n ch y, đ t y u có h s r ng
l n (đ t sét: e ≥ 1,5: đ t á sét e ≥1), l c dính C theo thí nghi m c t cánh không thoát
2
n
c nh h n 0,15daN/cm2, góc n i ma sát
cánh hi n tr
< 100 ho c l c dính t k t qu c t
ng C u < 0,35 daN/cm2.
t y u có th phân lo i theo tr ng thái t nhiên d a vào đ s t B:
B=
W − Wd
Wch − Wd
(1.1)
Trong đó:
- W, W d , W ch :
m tr ng thái t nhiên, gi i h n d o và gi i h n ch y c a
đ t;
- N u B > 1, đ t
tr ng thái ch y;
- N u 0,75 < B ≤ 1, đ t
tr ng thái d o ch y;
Theo quan đi m xây d ng
m ts n
chu n v s c kháng c t không thoát n
c, đ t y u đ
c xác đ nh theo tiêu
c S u và h s xuyên tiêu chu n nh sau:
-
t r t y u (tr ng thái ch y): S u ≤ 12,5 kPa và N 30 ≤ 2
-
t y u ( tr ng thái d o ch y): S u ≤ 25 kPa và N 30 ≤ 4. [10]
1.1.1.2 Các lo i đ t y u th
ng g p
t sét m m: G m các lo i đ t sét ho c á sét, tr ng thái bão hòa n
c
c, có
ng đ th p;
t than bùn: Lo i đ t y u có ngu n g c h u c , đ
phân h y các ch t h u c có
các đ m l y (hàm l
c hình thành do k t qu
ng h u c > 13%);
Cát ch y: G m các lo i cát h t m n, k t c u h t r i r c, có th b nén ch t
ho c pha loãng đáng k ;
t có hàm l
ng t p ch t hòa tan mu i clorua l n h n 5%, mu i sunphat
ho c mu i sunphat clorua l n h n 10% tính theo tr ng l
ng;
3
t phù sa, đ t bùn, đ t mùn vì các đ t này có kh n ng ch u l c kém [10].
1.1.1.3 Cách nh n bi t đ t y u
Lo i đ t có ngu n g c khoáng v t th
n
ng là sét ho c á sét tr m tích trong
ven bi n, v ng v nh, đ m h , đ ng b ng tam giác châu; lo i này có th có
c
l n h u c trong quá trình tr m tích (hàm l
th có màu nâu đen, xám đen, có mùi.
tr ng thái t nhiên, đ
ng h u c có th t i 10 – 12%) nên có
i v i lo i này đ
c xác đ nh là đ t y u n u
m c a chúng g n b ng ho c cao h n gi i h n ch y. Ngoài
ra vùng thung l ng còn có th hình thành đ t y u d
i d ng bùn cát, bùn cát m n
(h s r ng e >1, đ bão hòa G > 0,8).
Lo i có ngu n g c h u c th
th
ng xuyên, m c n
ng hình thành t đ m l y, n i n
c tích đ ng
c ng m cao, t i đây các loài th c v t phát tri n, th i r a và
phân h y, t o ra các v t l ng h u c v i các tr m tích khoáng v t. Lo i này th
g i là đ t đ m l y than bùn, hàm l
ng h u c chi m t i 20 – 80%, th
đen hay nâu s m, c u trúc không m n (vì l n các tàn d th c v t).
đ
ng
ng có màu
i v i lo i này
c xác đ nh là đ t y u n u h s r ng và các đ c tr ng s c ch ng c t c a chúng
có các tr s nh đã nêu
trên.
t y u đ m l y than bùn còn đ
c phân theo t l l
ng h u c có trong
chúng:
-L
ng h u c có t
20 – 30%:
-L
ng h u c có t 30 – 60%:
-L
ng h u c trên 60%: Than bùn.[10]
1.2. T ng quan v các s c th
t nhi m than bùn;
t than bùn;
ng g p c a đ
ng giao thông xây d ng trên
n nđ ty u
1.2.1. Các s c công trình n n đ
N nđ
ng ô tô x y ra trong nh ng n m g n đây
ng ô tô qua vùng đ t y u th
ng là n n đ p b ng đ t ho c cát, có
chi u cao đ p trên m t đ t t nhiên kho ng t 2 m đ n 10m ( đ u các c u v
t và
4
các công trình v
là đ t có c
t sông th
ng đ
c đ p cao t 8m đ n 10m).
ty uđ
c hi u
ng đ ch ng c t kém, kh n ng bi n d ng l n (đ r ng t nhiên l n),
có th có ngu n g c khoáng v t( sét tr m tích trong n
c) ho c ngu n g c h u c
(đ t than bùn…). Lý thuy t và th c ti n đ u đã cho th y: các công trình n n đ p
trên đ t y u nh v y th
c t c a đ t y u phía d
ng g p 2 lo i s c lún s p - tr
i không đ ch u đ
t tr i (do c
ng đ ch ng
c t i tr ng đ p) và lún kéo dài (do quá
trình c k t c a đ t y u kéo dài). Lún s p - tr
t tr i d n đ n phá h ng hoàn toàn
c u t o n n đ p khi n ph i đào b và đ p l i. Còn lún kéo dài thì c u t o n n đ p c
b nv nđ
c duy trì, mà ch
quá trình đ a đ
nh h
ng đ n cao đ n n, d n đ n ph i bù ph trong
ng vào khai thác s d ng. D
i đây là m t s s c đi n hình c a
công trình giao thông khi xây d ng trên n n đ t y u trong m t vài n m tr l i đây:
1.2.1.1. S c k thu t c u C n Th
a. T ng quan v d án
C u C n Th là cây c u b c qua sông H u, n i thành ph C n Th và thành
ph V nh Long, đ
c kh i công xây d ng ngày 25 tháng 09 n m 2004 và th i đi m
khánh thành vào lúc 09h00 sáng ngày 24 tháng 04 n m 2010. Là cây c u dây v ng
có nh p chính dài nh t t i khu v c ông Nam Á. M t công trình có ý ngh a đ c bi t
quan tr ng v chính tr , v n hóa, xã h i, qu c phòng, an ninh… đ i v i s phát tri n
c a C n Th , V nh Long và c
ng b ng song C u Long đ ng th i là bi u t
sinh đ ng, thi t th c trong quá trình công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t n
ng
c.
C u C n Th g m c u chính dài 1010m, c u d n v phía V nh Long 520m,
c u d n v phía C n Th 1120m, m t c u r ng 26m. T ng m c đ u t 4832 t
(kho ng 342,6 tri u USD t i th i đi m 2001) b ng ngu n v n ODA c a chính ph
Nh t và v n đ i ng c a Chính ph Vi t Nam. NIPPON KOE-CHOAI và nhà th u
chính là liên danh TAISEI-KAJMA-NIPPON STEEL (TKN). Ch đ u t là B giao
thông v n t i.
[18]
i di n ch đ u t qu n lý d án là Ban qu n lý d án M Thu n.
5
Hình 1.1: S đ v trí c u C n Th
b. Tóm t t s c
S c x y ra trong quá trình đang thi công d m h p t i hai nh p neo c a c u
chính t tr P14 đ n P15 phía b V nh Long t i m i nh p dài 40 m. Nhà th u đã s
d ng h th ng k t c u đ t m bao g m các tr pale thép, các giàn ngang và các giàn
d c.
Vào lúc 7gi 55 phút sáng ngày 26 tháng 09 n m 2007 toàn b h th ng k t
c u đ t m trên đã x y ra s c s p đ , kéo theo là s s p đ c a d m h p bê tông
đang thi công. T ghi nh n t i hi n tr
ng và các nhân ch ng thì s c s p đ đ
c
b t đ u t tr T13 c a h k t c u đ t m, ti p theo là ti ng n và khói tr ng b c lên
g n tr P13. Bê tông d m c u đã thi công gi a các tr chính P13 - P14 và sau đó là
gi a các tr P14 - P15 s p theo và đè lên các b ph n c a h k t c u đ t m.[18]
6
Hình 1.2: Hình nh tr
c và sau khi s c x y ra
c. Phân tích đánh giá s c
Nguyên nhân c a s c : Do s biên đ i đ a ch t làm lún l ch đài móng tr t m
th
ng l u T13U t i giá tr 12mm theo h
ng d c c u t phía b ra sông. Lún l ch
đài móng đã làm t ng n i l c trong các b ph n c a tr t m gây đ t bu lông liên k t
c a m t thanh gi ng xiên làm chi u dài h u d ng c a các thanh c t tr t m t ng lên
gây o n c t tr t m T13 và theo đó là s s p đ c a k t c u bên trên tr t m. Qua đó
th y đ
c công tác qu n lý k thu t còn thi u sót trong công tác thu th p, đánh giá
đi u ki n đ a ch t c a khu v c d án.
7
nh h
công đ
ng c a s c : S c s p 2 nh p d n c a c u C n Th khi đang thi
c xem là s c công trình th m kh c nh t n m 2007, xét c v thi t h i v t
ch t và sinh m ng. M c dù ch a th ng kê đ
s c này nh ng
c tính thi t h i v t ch t xây d ng kho ng 40 t đ ng ch a k
công tác tìm ki m ng
h i v
th
ng
c chính xác chi phí cho công tác x lý
i b ch t, c u ch a, tài tr cho các gia đình b n n…. Thi t
i theo th ng kê v i s
ng
i ch t là 54 ng
i và 80 ng
i b
ng.[18]
1.2.1.2. Các s c k thu t khác
Trong nh ng n m g n đây, vi c xây d ng nh ng m ng l
đi m đang phát tri n r ng kh p trên c n
c. Vi c đ
i giao thông tr ng
ng đ p trên n n đ t y u ti p
t c b lún ngay c trong quá trình đ a vào khai thác s d ng là r t ph bi n. Nh ng
ví d đi n hình nh đ
ng Pháp Vân – C u Gi , sau khi đ a vào khai thác h n m t
n m v n ti p t c lún 40-60cm (tr
nhân
c đó quá trình đ p đã lún 1,6-1,7m). Nguyên
đây là do th i gian gia t i quá ng n.
Hình 1.3: Hình nh lún, n t
T i
gà trên đ
ng Pháp Vân – C u Gi
i l Th ng Long, km 8 + 472 cao t c Hà N i đi S n Tây, m t đ
ng b
lún dài 6-8m, sâu 3 - 5cm. Nguyên nhân do n n đ a ch t t n t i nh ng l p đ t y u,
trong quá trình thi công ch a đ
c x lý tri t đ nên x y ra tình tr ng lún trong quá
8
trình khai thác, s d ng. Hay nh t i Km 256 + 186 – Km 256 + 541 và Km 257 +
950 – Km 258 + 300 cao t c C u Gi - Ninh Bình, hi n t
t c x y ra khi tuy n đ
đ nh, hi n đang ti p t c đ
ng đ
ng lún c c b v n ti p
c đ a vào s d ng c ng do n n đ a ch t không n
c x lý b ng các gi i pháp đ a k thu t.[18]
T ng h p m t s s c khi xây d ng công trình giao thông:
B ng 1.1: M t s s c v i công trình giao thông [18]
V trí và
th i đi m
x y ra s c
I. Km0+620
phía Nam
c u
v t
đ ng s t
trên tuy n
m i qua c u
Hoàng
Long. Th i
đi m x y ra
s c : 8 –
11h,ngày
19/3/1999
i u ki n đ a
ch t
Gi i pháp thi t k và thi
công
- N n đ p cao 7,5m đ n
9m, r ng 12,5 taluy 1:1
(taluy đ c t ng c ng
b ng l i đ a k thu t
m i bên 5,5m v i
- L p 2: sét
kho ng cách các l p l i
xám vàng n a
theo chi u cao là 1,5m)
c ng đ n c ng
có C= 0,25kg/ - X lý b c th m sâu
14,5m, kho ng cách b c
cm2 và = 15”
theo chi u ngang 1,2m
và theo chi u d c 1,04m.
-L p 1: bùn
h u c dày 4,2
÷7.4cm;
C=
0,12kg/cm2.
- Thay đ t b ng 1m cát
đ m r i r i v i đa k
thu t lo i s i d t; trên
v i l i r i cát thoát n c
dày 0,5m.
- T c đ đ p n n đ t trên
đ m cát:
Tháng 11/1998 đ p cao
119cm
Tháng 12/1998 không
đ p
Tháng 1/1999 đ p thêm
142cm
Miêu t s c
Nguyên nhân và
bi n pháp kh c
ph c
- p đ n
cao 6,8m
đ n cao đ
k ) thì x y
s t.
chi u - S li u đo lún
(ch a tháng 1/1999 đã đ t
thi t t i 104mm/ngày.
ra lún
- Trong 10 ngày
đ u tháng 3 t c đ
- 8 h sáng (phát đ p t ng nhanh h n
hi n các khe n t h n các tháng tr c
d c và ngang 3 - (180cm/10 ngày);
4mm)
Nguyên nhân: đ p
- Khe n t phát t ng quá nhanh
hi n trên m t v t t c đ c k t
đo n dài 140m, c n thi t.
đ n 11h thì lún
Gi i pháp x lý:
s t 1,8 – 2,0m,
b r ng khe n t + ào b n n lún
v t i 1,6 – 1,8m s p
sâu su t thân
+ i taluy đ p t
n n.
1:1 sang 1:2.
- Hai bên ru ng
lúa b đ y tr i lên + Dùng b ph n áp
cao t 0,6 – 0,8m m i bên r ng 20m
trong ph m vi v i chi u cao 2,5 –
m i bên 20cm k 3,0m và đ p ph n
áp đ ng th i v i
t chân taluy ra.
n n đ p.
K t
qu :
n n
9
đ
Tháng 2/1999 đ p thêm
89cm 10 ngày đ u tháng
3/99 đ p thêm 180cm
II.Nam c u
Trìa
Km
732
+
100QL-1A
(c uTrìa
24m) x y ra
s c tháng
7/2001
-L p1: 0,5 – - N n đ p m r ng nhi u
1,4m đ t đ p v phía trái, cao 5,4m b
c .
r ng n n 12,5m, taluy
1:1,5
-L p2: 2,7 –
3,0m: sét xám - p tr c ti p
đen có h u c ,
d o m m.
-L p3:
69,6m: sét xám
đen, d o ch y,
C=0,03Kg/cm2
; =2o17’.
-L p 4: 3,5 –
5,5 m sét nâu
l n s i s n,
n a c ng.
III. Km121+
325 đ n Km
121 + 450
QL 1A (B c
Giang) x y
ra
ngày
17/3/1999.
- N n r ng 12m đ p cao
-L p1:dày
0,3m
bùn 1,62m tr c ti p trên đ t
ru ng (đã vét y u (có l p cát đ m
0,7m)
thay cát).
t ng nhanh lún,
thi t k gia t i tr c
thêm 2,50m. Do v y
t ng chi u cao đ p (k
cát)
là:
c
đ m
-L p3:
dày
1,62+2,5= 4,12m.
8,7m bùn sét
l n h u c có - Thi công: bóc đ t h u
C=0,15Kg/cm2 c , đ p cát đ m dày
.
0,7m.
T
21/11đ n
23/12/1998 đ p đ t 0,9m
-L p 4: sét
(đ t đ cao thi t k ).
tr ng
thái
c ng.
-24/12/1998 đ p ph n
gia t i tr c thêm 2,5m
trong 81 ngày
-L p2:
dày
0,8m sét xám
vàng, nâu, d o
m m.
- Lún s t, tr t
tr i v phía trái,
trên 1 đo n dài
50m t tim đ n
vùng tr t r ng
26m.
ng n đ nh
Nguyên nhân:
-Không kh o sát đ a
ch t (xem là n n
đ ng c đ p m
r ng).
p không theo
t ru ng b
dõi lún, không tính
đ y tr i lên hàng
toán chi u cao đ p
mét.
gi i h n.
-T i tim và trên
X lý:
t n n xu t hi n
n t d c r t l n và - Dùng b ph n áp
sâu.
đ kh c ph c.
- V a đ p đ Nguyên nhân:
4,1m
vào
-Không tính toán
17/3/1999 thì s
tr c chi u cao đ p
c x y ra.
gi i h n.
- N t d c t i tim
- Quá trình đ p
đ ng r ng hàng
không theo dõi t c
mét, sâu d i
đ lún hàng ngày.
thân n n đ p trên
đo n dài 125m.
- Áp d ng gi i pháp
gia t i tr c không
- C n n đ ng
thích đáng.
lún xu ng 12,8m.
X lý kh c ph c:
- Hai bên ru ng
lún b đ y tr i lên
cao 1,0 – 1,5m
trong ph m vi 8 10m k t chân
taluy tr ra.
- Tr
- ào b n n đ
b tr t tr i.
ng
- p l i nh ng ch
đ p đ n chi u cao
thi t k là 1,62m.
t tr i c 2 K t qu : n n
n
10
đ nh
bên .
IV. Km 120
+ 880 đ n
Km 121 +
040 QL 1A
(B c Giang)
x y ra ngày
18/8/1999
dài 127m;
b t đ u t
6/4/1999.
- N n r ng 15m, chi u - Lún s p và
cao thi t k t 3,77m tr t tr i v c 2
đ n 5,28m; d ki n gia phía.
t i tr c thêm 1,5m.
- N t d c
tim
L p2: đ t y u, - X lý đ t y u b ng b c v i b r ng v t
bùn sét ; dày th m c m sâu 8m v i n t đ n 1,0m, dài
7,9m có .
kho ng cách 1,6m; có su t đo n 127m.
t ng cát đ m đ y 0,7 –
- t ru ng 2 bên
C=0,21Kg/cm2
1,0m.
và = 2o54’.
b đ y lên cao
h n 1,0m.
-L p3: sét r t
c ng.
-S c x y ra khi
th c t đ p cao
đ c 4,9 – 5,2m
(t c là ch a đ
chi u cao gia t i
tr c)
-L p1:dày
0,2m Sét nâu
xám,
c ng
v a.
Nguyên nhân:
-Không ki m toán
n đ nh tr c đ i
v i tr ng h p đ p
cao h n 4m (sau
ki m toán cho th y
chi u cao đ p gi i
h n là 4m)
T
1/7/1999
không theo dõi
lún(khi đ p cao
đ c 3,73 – 4,24)
- Trong 1 tu n
tháng 6/1999 đã có
t c đ
lún g n
10mm/ngày.
X lý kh c ph c:
- ào b
phá ho i.
đo n b
- C m l i b c th m
nh thi t k tr c.
-Kh ng ch t c đ
đ p và theo dõi ch t
t c đ lún trong quá
trình đ p.
1.3. T ng quan v gi i pháp x lý n n đ t y u.
1.3.1. Nhóm gi i pháp c i t o s phân b
ng su t và đi u ki n bi n d ng c a
n n đ t y u.
Khi l p đ t y u có chi u dày không l n n m tr c ti p d
i móng công trình thì
có th dùng các bi n pháp x lý nhân t o nh thay th n n (đ m cát, đ m đ t,...), b
ph n áp đ làm t ng kh n ng ch u l c và h n ch m c đ bi n d ng (đ c bi t là
bi n d ng không đ u) c a đ t n n d
i tác d ng c a t i tr ng công trình.
11
1.3.1.1. Gi i pháp thay th n n
t n d ng kh n ng các l p d
đ ty u
i c a đ t n n, ng
i ta th
phía trên ti p giáp v i móng và thay th b ng đ t có c
ng đào b l p
ng đ ch ng c t
l n.
Gi i pháp này th
lún, gi m kích th
t ng lên.
h
ng r t có l i v m t t ng n đ nh, gi m đ lún và th i gian
c c a móng và chi u sâu chôn móng do s c ch u t i c a đ t n n
c bi t thích h p là tr
ng h p l p đ t y u có b dày nh h n vùng nh
ng c a t i tr ng công trình. Chi u sâu đào đ t y u c n thi t có th xác đ nh đ
thông qua tính toán theo nguyên t c n n đ t sau khi đào có kh n ng ch u đ
c
ct i
tr ng công trình phía trên.
Ph
ng pháp thay th n n có nh ng tác d ng chính sau đây:
- Sau khi thay th l p đ t y u n m tr c ti p d
i móng công trình, l p đ m cát
(đ m đ t,...) đóng vai trò nh m t l p ch u l c, có kh n ng ti p thu đ
c a công trình và truy n t i tr ng đó xu ng l p đ t ch u l c
phía d
c t i tr ng
i;
- Gi m b t đ lún toàn b và đ lún không đ ng đ u c a công trình, đ ng th i
làm t ng nhanh quá trình c k t c a đ t n n;
- Làm t ng kh n ng n đ nh khi công trình có t i tr ng ngang;
- Kích th
c móng và chi u sâu chôn móng s gi m vì áp l c tiêu chu n
truy n lên l p đ m cát t ng lên;
- Thi công đ n gi n, không đòi h i các thi t b ph c t p.
Ph
ng pháp này thích h p đ
c s d ng trong các đi u ki n sau:
- Khi th i h n đ a công trình vào s d ng là r t ng n.
- B dày l p đ t y u t 3m tr xu ng, tr
y u. Khi b dày t ng đ t y u v
ng h p này th
ng đào b toàn b đ t
t quá 4 – 5m thì có th đào m t ph n sao cho đ t y u
còn l i có b dày nhi u nh t ch b ng 1/2-1/3 chi u cao đ t đ p.
12
Các lo i v t li u thay th :
- V t li u thay th là cát (đ m cát): thu n l i cho thi công b ng b m cát, th i
gian c k t rút ng n;
- V t li u thay th là đ t (đ m đ t): ph
d ng đ
c v t li u đ a ph
ng pháp này s kinh t h n n u t n
ng.[6]
NÒn ®êng ®¾p
Líp ®Öm c¸t
Líp ®Êt yÕu
Hình 1.5: L p đ m cát
1.3.1.2. Gi i pháp b ph n áp
B ph n áp là các kh i đ t đ p
vùng bi n d ng d o d
hai bên công trình đ ch ng tr
i n n đ t y u khi làm đ
ng, đê, đ p
áp còn dùng đ ch ng l , ch ng sóng, ch ng th m m t n
trò nh m t đ i tr ng, t ng đ
t do xu t hi n
phía trên. B ph n
c. B ph n áp đóng vai
n đ nh, cho phép đ p kh i đ p v i chi u cao l n
h n.
Gi i pháp này không làm rút b t đ
c th i gian c k t và không gi m đ
lún, còn t ng thêm kh n ng nén lún (do thêm t i tr ng c a b ph n áp
kh i đ p). Nó có nh
nhi u. Ph
c đi m là kh i l
cđ
hai bên
ng đ t đ p l n và di n tích chi m đ t
ng pháp này ch thích h p n u v t li u đ p n n r c ng nh kh i l
ng
qu đ t d i dào, kho ng cách v n chuy n không b h n ch v ph m vi.
Gi i pháp này không thích h p v i các lo i đ t y u là than bùn và bùn lo i sét.
V t li u dùng là các lo i đ t ho c cát thông th
th s d ng c đ t l n h u c .
ng. Trong tr
ng h p khó kh n có
13
Xác đ nh kích th
áp. Nhi u ph
c là v n đ m u ch t trong vi c tính toán và thi t k b ph n
ng pháp d a vào gi thi t khác nhau nh ng ch g n đúng. Có tác gi
d a vào s hình thành vùng bi n d ng d o phát tri n
khác d a vào gi thi t m t tr
hai bên công trình. Ng
t c a đ t n n có d ng hình tr tròn. C ng có tác gi
tính toán d a theo lý lu n cân b ng gi i h n đ xác đ nh m t tr
thái gi i h n c a đ t n n.
đi u ki n kh ng ch
i
t và suy ra tr ng
đ n gi n h n trong tính toán, m t s tác gi d a vào
ng su t ngang đ quy t đ nh kích th
c c a b ph n áp.
Theo kinh nghi m c a Trung Qu c:
- Chi u cao b ph n áp H pa >1/3 l n chi u cao n n đ
ng H nđ ;
- B r ng b ph n áp: L pa = (2/3÷3/4) l n chi u dài tru i đ t.
NÒn ®êng ®¾p
BÖ ph¶n ¸p
BÖ ph¶n ¸p
NÒn ®Êt yÕu
Hình 1.6: B ph n áp
u nh
c đi m c a ph
ng pháp:
- B ph n áp là m t trong nh ng ph
đ
ng pháp hi u qu khi xây d ng các n n
ng, đê, đ p khi có đi u ki n v không gian đ t s d ng. B ph n áp còn có tác
d ng phòng l ch ng sóng, ch ng th m trên n n đ t y u. So v i vi c làm tho i mái
taluy, ph
ng pháp này thi công đ n gi n, nhanh g n, t n d ng đ
khai thác ngay t i đ a ph
- Tuy nhiên, mu n ph
c ngu n qu đ t
ng;
ng pháp này phát huy đ
c hi u qu thì di n tích chi m
đ t c a nó ph i r t l n, th tích kh i đ t đ p l n. Do đó nó không phù h p v i
nh ng khu v c thi công ph i v n chuy n đ t đ p t n i khác đ n. Gi i pháp này
