Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết ASAOKA cho tính toán xử lý nền đất yếu dự án xây dựng Nhà máy sản xuất thạch cao KNAUF Việt Nam tại khu công nghiệp Đình Vũ, Hải Phòng_2

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 1 of 95.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dƣới sự hƣớng
dẫn của TS. Nguyễn Phan Anh. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung
thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều có cơ sở
khoa học và đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Hải Phòng, ngày

tháng

năm 2015

Tác giả luận văn

Phí Quốc Hùng

i
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 2 of 95.

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nỗ lực học tập và rèn luyện tại Trƣờng Đại học Hàng Hải,
cuối cùng luận văn của tôi cũng đã hoàn thành. Trong thời gian qua, tôi đã luôn
nhận đƣợc sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của tất cả các anh chị, bạn bè và các giảng
viên trong Viện đào tạo Sau đại học trƣờng Đại học Hàng Hải.

Đặc biệt, trong thời gian làm luận văn vừa qua, tôi đã nhận đƣợc sự ủng hộ,
hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình của TS. Nguyễn Phan Anh, mặc dù rất bận rộn với
công việc, thầy luôn dành thời gian giúp đỡ tôi trong mọi khó khăn. Nhân dịp này
tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với tình cảm và công sức mà thầy đã dành
cho tôi.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Phí Quốc Hùng

ii
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 3 of 95.

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................... ii
MỤC LỤC........................................................................................................ iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ................................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................ vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ vii
MỞ ĐẦU............................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN KHI XÂY
DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU ...................................................4
1.1 Khái niệm nền đất yếu ................................................................................4
1.2 Các phƣơng pháp xử lý nền đất yếu [7], [8] .................................................4
1.3 Nguyên tắc lựa chọn phƣơng pháp xử lý nền đất yếu .................................10

CHƢƠNG 2: XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐA DẠNG
LƢỚI BẮC THẤM TRÊN CÙNG MỘT MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH KẾT
HỢP VỚI GIA TẢI TRƢỚC .............................................................................11
2.1 Cơ sở lý thuyết xử lý nền đất yếu bằng phƣơng pháp gia tải trƣớc ..............11
2.2 Phƣơng pháp gia tải trƣớc .........................................................................12
2.3 Phƣơng pháp cọc bấc thấm kết hợp với gia tải trƣớc ..................................15
2.4 Giới thiệu chung phần mềm SASPRO .......................................................28
CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU NỀN MÓNG DỰ ÁN XÂY
DỰNG NHÀ MÁY SẢN XUẤT THẠCH CAO KNAUF VIỆT NAM ................34
3.1 Tổng quan về dự án xây dựng nhà máy sản xuất thạch cao Knauf Việt
Nam ..............................................................................................................34
3.2 Phƣơng án chất tải và cắm bấc thấm trên toàn bộ mặt bằng dự án...............44
3.3.Tính toán độ lún và độ cố kết của từng phƣơng án theo lý thuyết Asaoka
và Tezaghi .....................................................................................................48
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................62

iii tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 4 of 95.

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Chữ viết tắt và
ký hiệu
TCVN
TCN
e
Sr
SPT

K
ĐCCT
E
Su
Cu
N
Sf
mv
qn
qs
H
U(t)
z
Cci
C ri
β
Uh
Po
Pc
∆P
∆h
h
L
S
Cv
Hdr
(t,z)
(t)
γw

Giải thích
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn ngành
Hệ số rỗng
Độ bão hòa
Giá trị xuyên tiêu chuẩn
Hệ số thấm
Địa chất công trình
Mô đun
Sức kháng cắt
Lực dính
Giá trị xuyên tiêu chuẩn
Ứng suất do gia tải trƣớc
Hệ số biến đổi thể tích
Ứng suất do dải trọng thực
Ứng suất do chất tải trƣớc
Chiều dày lớp đất chịu nén
Độ cố kết thời gian t
Ứng suất nén theo phƣơng z
Chỉ số nén của lớp đất thứ i
Chỉ số nở của lớp đất thứ i
Hệ số giảm độ lún
Độ cố kết theo phƣơng ngang
Áp lực địa tầng
Áp lực tiền cố kết
Áp lực nền đƣờng đắp
Chiều cao cột nƣớc áp lực
Chiều dày lớp đệm cát
Chiều dài đƣờng thấm
Tốc độ lún trong thời gian xử lý

Hệ số cố kết
Chiều dài của đƣờng thoát nƣớc
Biến dạng theo phƣơng thẳng đứng
Độ lún theo thời gian
Dung trọng tự nhiên

iv tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 5 of 95.

γc

Dung trọng khô

Wo

Độ ẩm tự nhiên

LL

Giới hạn chảy

PL

Giới hạn dẻo

PI

Chỉ số dẻo

LI

Độ sệt



Tỷ trọng

o
n
φ
Ro
Eo

Hệ số rỗng tự nhiên
Độ rỗng
Góc ma sát trong
Áp lực tính toán quy ƣớc
Môđun biến dạng

v
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 6 of 95.

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số bảng

Tên bảng

Trang

3.1

Một số chỉ tiêu thí nghiệm trong phòng cho lớp bùn sét pha

35

3.2

Một số chỉ tiêu thí nghiệm trong phòng cho lớp bùn sét

36

3.3

Một số chỉ tiêu thí nghiệm trong phòng

37

3.4

Một số chỉ tiêu thí nghiệm trong phòng

38

3.5

Một số chỉ tiêu thí nghiệm trong phòng

39

3.6

Một số chỉ tiêu thí nghiệm trong phòng

40

3.7

Phƣơng án xử lý móng với các hạng mục trong nhà máy

45

3.8

Kết quả theo mô hình tính Asaoka

52

3.9

Kết quả quan trắc lún

53

vi
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 7 of 95.

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hình

Tên hình

Trang

1.1

Sơ đồ thi công cọc cát thƣờng

7

1.2

Thi công cắm bấc thấm

9

2.1

Gia tải trƣớc bằng cát khi xử lý nền đất yếu tại nhà máy Knauf
Việt Nam

14

2.2

Mô hình lớp đất dƣới áp lực nén theo phƣơng thẳng đứng

19

2.3

20

2.4

Sơ đồ xác định hệ số av
Dự báo độ lún

2.5

Giao diện của phần mềm SASPRO

29

2.6

Giao diện thẻ Calculation Option

30

2.7

Giao diện thẻ Project ID

30

2.8

Giao diện thẻ Embankment

31

2.9

Giao diện thẻ Calculation Profile

31

2.10

Giao diện thẻ Consolidation

32

2.11

32

2.12

Giao diện thẻ For Treatment
Giao diện thẻ Treatment

3.1

Phối cảnh toàn bộ nhà máy khi hoàn thành

34

3.2

Mặt bằng nhà máy và bố trí lố khoan

42

3.3

Mặt cắt địa chất công trình
Hố khoan BH04 và các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất từ +0.00 đến

42

3.4

-25.00m

43

24

33

Hố khoan BH04 và các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất từ -25.00 đến

3.5

-45.00m

44

3.6

Sơ đồ chất tải và cắm bấc thấm trên toàn bộ dự án

46

3.7

Sơ đồ chất tải đến cao độ +7.0m và đê bảo vệ

46

3.8

Sơ đồ chất tải thêm từ cao độ +7.0m đến +9.5m và đê bảo vệ

47

vii tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 8 of 95.

3.9

Sơ đồ thi công

47

3.10

Chỉ tiêu cơ lý của VD707

48

3.11

Độ cố kết theo thời gian

49

3.12

Độ lún theo thời gian

49

3.13

Độ cố kết theo thời gian

50

3.14

Độ lún theo thời gian

50

3.15

Độ cố kết theo thời gian

51

3.16

Độ lún theo thời gian

52

3.17

Biểu đồ so sánh

54

3.18

Biểu đồ so sánh

56

3.19

Biểu đồ so sánh

57

viii tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 9 of 95.

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở Việt Nam, lựa chọn đƣợc một phƣơng án xử lý nền đất yếu phù hợp trong
xây dựng công trình giao thông, công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp là
nhiệm vụ quan trọng hàng đầu nhằm mục đích giảm thiểu các sự cố có thể xảy ra
đồng thời đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật và đặc biệt là yếu tố kinh tế của công
trình khi đƣa vào khai thác. Hiện nay ở nƣớc ta đã áp dụng nhiều phƣơng pháp xử
lý nền đất yếu nhƣ: phƣơng pháp thay thế đất; phƣơng pháp thoát nƣớc thẳng đứng
bằng bấc thấm hoặc giếng cát; phƣơng pháp cọc đất- xi măng; phƣơng pháp sàn
giảm tải; phƣơng pháp cọc cát; phƣơng pháp gia tải trƣớc...
Các phƣơng pháp trên đã đƣợc áp dụng trong nhiều công trình xây dựng ở
nhiều quốc gia tại những vị trí công trình có địa chất yếu nhƣ Hàn Quốc, Nhật Bản,
Trung Quốc... và mỗi một phƣơng pháp đều có những ƣu nhƣợc điểm, phạm vi nên
áp dụng khác nhau. Trong những dự án này, cũng có không ít dự án đã xảy ra do
không lƣờng hết đƣợc độ lún của nền công trình. Sau mỗi một sự cố xảy ra, rất
nhiều nghiên cứu từ các nhà khoa học và thiết kế đều xem xét kỹ nguyên nhân gây
ra sự cố để tìm hƣớng khắc phục. Ở nƣớc ta hiện nay, các phƣơng pháp này cũng
đều đƣợc ứng dụng ở rất nhiều dự án, cũng đã và đang đạt đƣợc nhiều hiệu quả
cũng nhƣ không tránh đƣợc các sự cố mà nguyên nhân chính là các phƣơng pháp
xử lý lún đã không lƣờng hết đƣợc tốc độ lún, độ lún cố kết và độ lún cuối cùng

của địa chất công trình.
Do vậy, đề tài hƣớng tới nghiên cứu ứng dụng xử lý nền đất yếu bằng biện
pháp gia tải trƣớc kết hợp với đa dạng kích thƣớc lƣới cọc bấc thấm trong phạm vi
một khu vực của dự án thông qua phân tích của lý thuyết Asaoka; mô phỏng tính
toán qua phần mềm SASpro; kết hợp với đo số liệu thông qua bàn lún thực tế.
Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết ASAOKA cho tính toán xử lý
nền đất yếu dự án xây dựng Nhà máy sản xuất thạch cao KNAUF Việt Nam
tại khu công nghiệp Đình Vũ, Hải Phòng” là một đề tài thiết thực, đã và đang
ứng dụng vào thực tiễn của dự án trên. Thông qua nghiên cứu phân tích, đề tài này

1
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 10 of 95.

có thể làm căn cứ thực tiễn để ứng dụng rộng rãi trong những dự án tƣơng tự đối
với điều kiện Việt Nam.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu tổng quan về các bƣớc thiết kế cọc bấc thấm kết hợp với gia tải
trƣớc, thi công chúng trong việc xử lý nền đất yếu;
- Ứng dụng và phân tích lý thuyết Asaoka, phần mềm mô phỏng tính lún
SASpro, kết hợp với đo lún thực tế để đƣa ra đƣợc phƣơng án quyết định cho việc
thiết kế và thi công công trình;
- Ứng dụng thiết kế thực tiễn cho toàn bộ phần nền móng của dự án xây
dựng Nhà máy sản xuất thạch cao KNAUF Việt Nam tại khu công nghiệp Đình
Vũ, Hải Phòng [4];
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đối tƣợng nghiên cứu: xử lý nền đất yếu bằng phƣơng pháp đa dạng trong
cùng một phạm vi của công trình: cọc bấc thấm lƣới 1.0m xx 1.0m; cọc bấc thấm

lƣới 1.5m x 1.5m; không đóng cọc bấc thấm. Cả ba phƣơng pháp này đều kết hợp
với gia tải trƣớc với độ cao gia tải không đồng nhất. Nghiên cứu tính toán để đƣa
ra quyết định cho việc xử lý nền đất yếu tại công trình xây dựng Nhà máy sản xuất
thạch cao Knauf Việt Nam.
Phạm vi nghiên cứu: Sử dụng lý thuyết Asaoka, phần mềm SASpro để tính
toán độ lún cố kết, độ lún cuối cùng kết hợp với đo lún thực tế trong suốt quá trình
thi công đến khi đạt lún theo thiết kế để quyết định thời gian dỡ tải cho công trình
xử lý nền móng xây dựng Nhà máy sản xuất thạch cao Knauf Việt Nam.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài
Đề tài sử dụng các phƣơng pháp nghiên cứu sau:
- Phƣơng pháp thu thập, tổng hợp, phân tích tài liệu: thu thập tất cả các tài
liệu đã có nghiên cứu về nội dung, đối tƣợng nghiên cứu của phƣơng pháp cọc bấc
thấm kết hợp với giả tải trƣớc và ƣu nhƣợc điểm của nó;
- Phƣơng pháp địa chất: đi thực địa, xác định vị trí lỗ khoan thăm đò địa chất
công trình, tiến hành thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của địa chất;

2
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 11 of 95.

- Phƣơng pháp tính toán: lý thuyết Asaoka, phầm mềm SASpro, kết hợp với
đo lún thực tế thông qua các bàn lún;
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Kết quả nghiên cứu tính toán sẽ xác định đƣợc các thông số gia tải, cọc bấc
thấm và quyết định thời gian dỡ tải. Kết quả này sẽ quyết định tổng mức đầu tƣ của
công tác xử lý nền đất yếu và thời gian thi công các bƣớc tiếp theo;
- Kết quả nghiên cứu là cơ sở để mở rộng phạm vi ứng dụng của phƣơng
pháp tại những công trình khác nhau ở Việt Nam.

3
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 12 of 95.

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN
KHI XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
1.1 Khái niệm nền đất yếu
Đất mềm yếu là những đất có khả năng chịu tải nhỏ (khoảng 0,5 - 1,0
daN/cm2), có tính nén lún lớn, hầu nhƣ bão hòa nƣớc, có hệ số rỗng lớn (e > 1), mô
đun biến dạng thấp (thƣờng Eo < 50 daN/cm2) và lực chống cắt nhỏ...[2], [3]
Theo Quy trình khảo sát thiết kế nền đƣờng ô tô đắp trên đất yếu 22TCN262-2000 [1]: Tùy theo nguyên nhân hình thành, đất yếu có thể có nguồn gốc
khoáng vật hoặc nguồn gốc hữu cơ.
- Loại có nguồn gốc khoáng vật thƣờng là sét hoặc á sét trầm tích trong nƣớc
ở ven biển, vùng vịnh, đầm hồ, vùng đồng bằng tam giác châu thổ. Chúng đƣợc
xác định là đất yếu nếu ở trạng thái tự nhiên, độ ẩm gần bằng hoặc cao hơn độ ẩm
giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn (sét: e ≥ 1,5; á sét: e > 1), lực dính kết c từ 0,15
daN/cm2 trở xuống, góc nội ma sát φ từ 0 – 10o. Ngoài ra, các vùng thung lũng còn
hình thành đất yếu dƣới dạng bùn cát, bùn cát mịn (hệ số rỗng e > 1 và độ bão hòa
Sr > 0,8).
- Loại có nguồn gốc hữu cơthƣờng hình thành ở đầm lầy, nơi nƣớc tích đọng
thƣờng xuyên, mực nƣớc ngầm cao. Loại này thƣờng gọi là đất đầm lầy than bùn,
hàm lƣợng hữu cơ chiếm 20 – 80%. Đối với loại đất này đƣợc xác định là đất yếu
nếu hệ số rỗng và sức chống cắt của chúng cũng đạt các trị số nhƣ ở trên.
Đối với các loại đất dạng sét, “độ yếu” của chúng có thể đánh giá trên cơ sở
sức kháng nén nở hông q u. Mặt khác, giá trị xuyên tiêu chuẩn SPT cũng đƣợc dùng
để đánh giá độ chặt của đất nền.

1.2 Các phƣơng pháp xử lý nền đất yếu [7], [8]
Căn cứ vào điều kiện thi công nền đƣờng đắp trên nền đất yếu, ngƣời ta có
thể chia ra các nhóm phƣơng pháp xử lý cơ bản sau:
- Nhóm phƣơng pháp gia cƣờng đất bằng cách cải tạo điều kiện ổn định và
biến dạng của nền: Sử dụng lớp đệm cát, đệm đá hoặc bệ phản áp;

4
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 13 of 95.

- Nhóm phƣơng pháp làm tăng độ chặt của nền đất yếu: Sử dụng đƣờng
thấm thẳng đứng: giếng cát, bấc thấm; phƣơng pháp gia cố đất bằng cọc vôi, cọc xi
măng đất...
1.2.1 Phương pháp thay đất bằng tầng đệm cát
* Phạm vi áp dụng:
Lớp đệm cát dùng có hiệu quả nhất khi lớp đất yếu ở trạng thái bão hòa
nƣớc và chiều dày của nó nhỏ hơn 3m, tải trọng nền đƣờng đắp nhỏ, khi đó ta có
thể thay thế đất yếu dƣới nền đƣờng bằng lớp cát chịu lực tốt hơn.
Cát để dùng làm lớp đệm tốt nhất là dùng cát hạt to và cát hạt trung, không
lẫn bụi.[10]
Phƣơng pháp này thích hợp trong các điều kiện sau:
- Chiều cao nền đắp 6-9m;
- Lớp đất yếu không quá dày;
- Có nguồn cát ở gần nơi thi công.
* Thiết kế đệm cát bao gồm các bƣớc:
- Xác định kích thƣớc lớp đệm cát;
- Xác định độ lún của nền đƣờng đắp trên lớp đệm cát;
- Chọn vật liệu làm tầng đệm cát.

* Ƣu điểm:
- Tăng tốc độ cố kết của nền đất yếu;
- Tăng cƣờng độ chống cắt của đất yếu;
- Cải tạo sự phân bố ứng suất lên đất yếu;
- Thi công đơn giản, không cần các thiết bị thi công đặc biệt, chỉ cần khống
chế chuyển vị ngang không quá 4-6mm và độ lún khi thi công nhỏ hơn 10mm.
* Nhƣợc điểm:
- Thời gian đắp tƣơng đối lâu vì thƣờng kết hợp lớp đệm cát với phƣơng
pháp xây dựng nền theo giai đoạn và theo từng lớp có chiều dầy lớp nhỏ;
- Khi có mực nƣớc ngầm cao thì việc hạ mực nƣớc ngầm hết sức tốn kém;
- Khi chiều dày của tầng đất yếu lớn hơn 3m thì biện pháp này không có
hiệu quả về mặt kinh tế.

5
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 14 of 95.

1.2.2 Phương pháp lèn chặt đất bằng cọc cát [2]
* Phạm vi ứng dụng:
Cọc cát là một phƣơng pháp nén chặt các lớp đất yếu có chiều dày lớn nhƣ
các loại đất cát nhỏ, cát bụi rời ở trạng thái bão hòa nƣớc, các đất cát xen kẽ những
lớp bùn mỏng, các loại đất dính yếu (sét, sét pha, cát pha trạng thái chảy, dẻo chảy,
dẻo mềm) cũng nhƣ các loại đất bùn và than bùn.
* Cơ chế và đặc điểm làm việc của cọc cát:
Cọc cát có tác dụng làm cho độ rỗng, độ ẩm của đất nền giảm đi, khối lƣợng
thể tích, các đặc trƣng cơ học của đất tăng lên. Do nền đất đƣợc nén chặt lại mà
sức chịu tải của đất nền tăng lên, độ lún và biến dạng không đồng đều của đất nền
dƣới đế móng các công trình giảm đi một cách đáng kể. Dƣới tác dụng của tải

trọng, cọc cát và vùng đất đƣợc nén chặt xung quanh cọc cùng làm việc đồng thời,
đất đƣợc nén chặt đều trong khoảng cách giữa các cọc.
Khi sử dụng cọc cát, trị số modul tổng biến dạng ở trong cọc cát cũng nhƣ ở
vùng đất đƣợc nén chặt xung quanh sẽ giống nhau ở mọi điểm. Vì vậy, sự phân bố
ứng suất trong nền đất đƣợc nén chặt bằng cọc cát có thể xem nhƣ là nền thiên
nhiên. Tính chất này hoàn toàn không thể có đƣợc khi dùng các loại cọc cứng. Đối
với các nền đất dùng cọc cứng, chúng ta có nhận xét rằng, do modul tổng biến
dạng của đất ở xung quanh thân cọc nhỏ hơn rất nhiều lần (vào khoảng 1.000 lần)
so với modul biến dạng của vật liệu cọc, do đó toàn bộ tải trọng của công trình do
móng tiếp nhận sẽ truyền lên các cọc, các lớp đất ở dƣới mũi cọc và xung quanh
cọc. Trong trƣờng hợp này, đất ở giữa các cọc hầu nhƣ không tham gia chịu lực và
độ lún của công trình do các lớp đất ở dƣới mũi cọc quyết định.
Khi dùng cọc cát, quá trình cố kết của nền đất diễn ra nhanh hơn nhiều so
với nền đất thiên nhiên hoặc nền đất dùng cọc cứng. Phần lớn độ lún của nền đất
gia cố bằng cọc cát thƣờng kết thúc trong quá trình thi công, do đó tạo điều kiện
cho công trình mau chóng đạt đến giới hạn lún ổn định. Nguyên nhân là do cọc cát
làm việc nhƣ các giếng thoát nƣớc, nƣớc trong đất có điều kiện thoát ra nhanh theo

6
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 15 of 95.

chiều dài cọc dƣới tác dụng của tải trọng ngoài. Điều này không thể có đƣợc đối
với nền đất thiên nhiên hoặc nền đất dùng cọc cứng.
* Thi công cọc cát:
Việc thi công đóng cọc cát đƣợc tiến hành nhờ các máy chuyên dụng bao
gồm bộ phận chấn động, máy rung ấn ống thép (đƣờng kính 40-60cm) vào lòng đất
đến độ cao thiết kế.

Sơ đồ và nguyên lý thi công cọc cát thông thƣờng:

Hình 1.1: Sơ đồ thi công cọc cát thường
Ống thép đƣợc hạ xuống nền đất bằng búa đóng cọc hoặc phƣơng pháp chấn
động. Để làm tăng tốc độ cố kết, cát dùng làm vật liệu cọc thƣờng là loại cát hạt to
hay hạt trung. Cát yêu cầu phải sạch, hàm lƣợng bụi và sét lẫn vào không quá 3%,
không lẫn những đất hòn to có kích thƣớc lớn hơn 60mm. Hiện nay, có 2 phƣơng
pháp thi công cọc cát thông thƣờng.
- Thi công cọc cát bằng phƣơng pháp đầm nện đƣợc tiến hành nhƣ sau:
Bƣớc 1: Đóng những cọc lõi bằng gỗ hay bằng thép xuống tới cao trình thiết
kế;
Bƣớc 2: Tiếp theo rút cọc lên và nhồi cát vào lỗ cọc theo từng lớp;
Bƣớc 3: Trong khi thi công bƣớc 2 thì kết hợp đầm từng lớp một bằng búa
treo, mỗi lớp có chiều dày vào khoảng 1,00 – 1,25m.
- Thi công cọc cát bằng phƣơng pháp chấn động đƣợc tiến hành nhƣ sau:
Bƣớc 1: Hạ ống thép tới độ sâu thiết kế (hình 1.3);

7
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 16 of 95.

Bƣớc 2: Nhấc máy chấn động ra, nhồi cát vào và đổ cao chừng 1m, sau đó
đặt máy chấn động vào rung trong khoảng 15-20 giây;
Bƣớc 3: Bỏ máy chấn động ra và rút ống lên khoảng 0,5m rồi lại đặt máy
chấn động vào rung trong khoảng 10-15 giây để cho đầu nhọn của ống mở ra, cát
tụt xuống.
Bƣớc 4: Sau đó rút ống lên dần với tốc độ đều, vừa rút ống vừa rung khi nào
ống chỉ còn lại trong đất khoảng chừng 0,5 – 0,8m, lúc đó mới bỏ máy chấn động

ra.
* Ƣu điểm:
- Cát dùng trong cọc là loại vật liệu rẻ hơn nhiều so với gỗ, thép, bê tông cốt
thép dùng trong cọc cứng và không bị ăn mòn nếu nƣớc ngầm có tính xâm thực;
- Biện pháp thi công cọc cát tƣơng đối đơn giản, không đòi hỏi những thiết
bị phức tạp;
* Nhƣợc điểm:
- Tốc độ thi công chậm (trung bình từ 4-5 tiếng cho một cọc cát 15 m);
- Vùng xáo trộn lớn, khi khoan để hạ cọc làm đất xung quanh cọc cát bị xáo
trộn nhiều, làm bịt chặt các lỗ thoát nƣớc;
- Đối với nền đất quá yếu cọc cát có thể bị gãy.
1.2.3 Phương pháp sử dụng cọc bấc thấm [8]
* Phạm vi áp dụng:
Bấc thấm là tên gọi chung các băng chất dẻo đƣợc cắm vào trong đất bằng
thiết bị cắm đặc biệt. Độ sâu cắm thƣờng từ 10 - 20m, có khi tới 40m. Phƣơng
pháp này đƣợc áp dụng khi chiều dày của lớp đất yếu lớn; độ thấm của đất rất nhỏ;
tốc độ cố kết tự nhiên của nền đất yếu rất chậm. Phƣơng pháp này đã đặc biệt có
hiệu quả ở rất nhiều dự án giao thông và dân dụng công nghiệp trên cả nƣớc
* Cấu tạo:
Bấc thấm có bề rộng 100-200mm, dày 3-5mm. Lõi bấc thấm là một băng
dẻo có nhiều mảnh nhỏ để nƣớc do mao dẫn đƣa lên cao và đỡ vỏ bọc ngay cả khi
áp lực lớn. Đƣợc chế tạo hàng loạt trên dây chuyền công nghệ hiện đại, chúng
đƣợc cuộn lại trong rulo, có độ dài từ 200-300m, nặng 15-40kg.

8
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 17 of 95.

Lõi bấc thấm đƣợc bọc bằng lớp vải địa kỹ thuật. Lớp vải này là hàng rào
vật lý phân cách lòng dẫn của dòng chảy với đất bao quanh và là bộ lọc hạn chế
các hạt mịn đi vào lõi là tắc thiết bị.
* Thi công:
Sử dụng máy chuyên dụng tự hành để cắm bấc thấm vào trong đất. Bộ phận
chính của máy là một cần cứng bằng thép tiết diện 120x50mm. Đầu dƣới làm hơi
hẹp lại để cắm vào đất dẽ dàng hơn. Phía trong cần thép luồn bấc thấm qua. Đầu
bấc thấm đƣợc luồn qua một bản neo và bản neo này sẽ đƣợc ấn xuống đất đến độ
sâu thiết kế, bản neo đƣợc ghim lại trong nền đất cứng với bấc thấm. Khi cần lên
khỏi mặt đất, dùng kéo cắt bấc thấm và chuyển sang cắm bấc thấm khác.[2]
Sau khi thi công bấc thấm, tiến hành gia tải nén trƣớc trên khu nền đã đƣợc
cắm bấc thấm.
Để tạo điều kiện cho nƣớc thoát ra một cách dễ dàng, phía trên mặt lớp đất
yếu rải một lớp vải địa kỹ thuật. Trên đó đắp một lớp cát hạt to có chiều dày tối
thiểu 0,9-1m.

Hình 1.2: Thi công cắm bấc thấm
* Ƣu điểm:
- Khả năng thấm cao, hệ số thấm K = 30x10-6 - 90x10-9 m3/sec, tốc độ cắm
bấc thấm 500m/ngày/máy;
- Trong quá trình lắp đặt không xảy ra hiện tƣợng đứt bấc thấm. Trong quá
trình cố kết, bấc thấm không bị cắt – trƣợt do lún cố kết gây ra;

9
Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai -


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 18 of 95.

- Không yêu cầu nƣớc phục vụ khi thi công; chiều sâu cắm đến 40m;

- Thoát nƣơc trong các điều kiện khác nhau; dễ dàng kiểm tra chất lƣợng.
* Nhƣợc điểm:
- Bấc thấm phải nhập ngoại;
- Vải lọc dễ bị tắc khi đất xung quanh là hạt mịn, phải tiến hành thì nghiệm
đầy đủ trƣớc khi đƣa bấc thấm vào trong đất để đảm bảo khả năng làm việc của
bấc thấm.
1.3 Nguyên tắc lựa chọn phƣơng pháp xử lý nền đất yếu
Sự lựa chọn phƣơng pháp xử lý nền có ý nghĩa hết sức quan trọng, phảo đảm
bảo yêu cầu về kinh tế à kỹ thuật. Để đáp ứng đƣợc nhu cầu trên, khi lựa chọn
phƣơng pháp xử lý cần dựa vào những nguyên tắc sau đây:
- Cần phải nghiên cứu đầy đủ về điều kiện đia chất công trình (ĐCCT) của
phạm vi sẽ cải tạo. Cụ thể, cần chú ý tói cấu trúc của đất nền, đặc tính ĐCCT của
các loại đất. Nghiên cứu dầy đủ các yếu tố thủy văn, địa chất thủy văn, thành phần
vật chất của đất yếu;
- Dựa vào loại công trình, quy mô và điều kiện làm việc thực tế của nó để
quyết định phạm vi cần tiến hành cải tạo, phƣơng pháp cải tạo và chất liệu sử
dụng;
- Cần chú ý đến điều kiện kỹ thuật thi công và bảo dƣỡng;
- Dựa vào yêu cầu điều kiện kinh tế. Một phạm vi cần cải tạo có thể sử dụng
nhiều phƣơng pháp khác nhau, trƣớc khi lựa chọn một phƣơng pháp hợp lý phải
tính toán cụ thể tổng chi phí cho mỗi phƣơng án, phƣơng án đƣợc chọn phải đảm
bảo tối ƣu về mặt kinh tế và kỹ thuật.

10 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 19 of 95.

CHƢƠNG 2

XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐA DẠNG LƢỚI
BẮC THẤM TRÊN CÙNG MỘT MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH
KẾT HỢP VỚI GIA TẢI TRƢỚC
2.1 Cơ sở lý thuyết xử lý nền đất yếu bằng phƣơng pháp gia tải trƣớc
Trong quy trình 22TCN 262-2000 [1] nêu rõ, nền đất yếu là đất yếu nếu ở
trạng thái tự nhiên, độ ẩm của chúng gần bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy, hệ sỗ
rỗng lớn, lực dích c theo cắt quá cắt nhanh không thoát nƣớc từ 0.15daN/cm2 trở
xuống, góc nội ma sát từ 00 đến 100 hoặc lực dính từ kết quả cắt cánh hiện trƣờng
Cu≤0.35 daN/cm2.
Hiện nay ở các nƣớc trên thế giới đề quan niệm định nghĩ nền đất yếu theo
trị số xuyên tiêu chuẩn N và sức kháng cắt không thoát nƣớc S u với các giá trị nhƣ
sau:
- Đất yếu: có S u ≤ 25kPa hoặc N ≤4;
- Đất rất yếu: có S u ≤ 12.5kPa hoặc N ≤2;
Còn đối với nƣớc ta, quan niệm về đất yếu chỉ đơn giản là thành phần và
tính chất của nền đất không đáp ứng đƣợc một số tiêu chí kỹ thuật nhàm phục vụ
cho công tác thiết kế và thi công. Đất yếu đƣợc xem đối với công trình này nhƣng
chƣa chắc xem là đất yếu đối với công trình khác. Một số loại đất yếu thƣờng gặp
ở một số công trình nƣớc ta là:
-

Đất sét mềm: bao gồm các loại đất sét, á sét tƣơng đối chặt, ở trạng

thái bão hòa nƣớc và có cƣờng độ thấp;
-

Đất bùn: bao gồm các loại đất đƣợc tạo thành trong môi trƣờng nƣớc,

thành phần hạt rất mịn, ở trạng thài luôn no nƣớc, hệ số rỗng rất lớn và rất yếu về
mặt chịu lực.

-

Đất than bùn: bao gồm các loại đất có nguồn gốc hữu cơ (hàm lƣợng

hữu cơ từ 20%-80%), đƣợc hình thành do kết quả phân hủy các chất hữu cơ có ở
các đầm lầy;

11 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 20 of 95.

-

Cát chảy: bao gồm các loại cát mịn, kết cấu hạt rời rạc, có thể bị nén

chặt hoặc pha loãng đáng kể, khi chịu tải trọng động thì những loại đất này chuyển
sang trạng thái chảy gọi là cát chảy;
Nền móng của các công trình giao thông hay xây dựng dân dụng và công
nghiệp khi đặt tại những địa chất nền đất yếu thì thông thƣờng cần phải giải quyết
những bài toán sau:
-

Độ lún: Độ lún tổng cộng, độ lún cố kết;

-

Độ ổn định: sức chịu tải của nền móng, độ ổn định của mái dốc hay

nền đắp, áp lực đất lên tƣờng chắn hay sức chịu tải ngang của cọc. Những bài toán

này cần phải đƣợc tính toán là do sức chịu tải và cƣờng độ của nền đất không đủ
lớn;
-

Tính thấm: do hiện tƣợng cát xủi, thẩm thấu sẽ phá hỏng nền đất do

bài toán thấm và dƣới tác động của áp lực nƣớc;
-

Hóa lỏng: đất nền sẽ bị hóa lỏng dƣới tác dụng của một số tải trọng

ngoài và tải trọng đặt biệt nhƣ tải trọng của xe hoặc động đất. C
Công tác thiết kế xử lý triệt để nền đất yếu để phục vụ cho xây dựng công
trình đòi hỏi ngƣời thiết kế và thi công cần phải có một trình độ và kinh nghiệm
nhất định mới đáp ứng đƣợc. Trong phạm vi của đề tài này, tác giả đề cập đến xử
lý toàn bộ nền móng của Nhà máy thạch cao Knauf Việt Nam trong phạm vi hơn
4ha với phƣơng pháp chủ đạo là sử dụng bấc thấm kết hợp gia tải trƣớc. Nhƣng
điều đặc biệt của đề tài là: trong phạm vi chỉ 4ha, sử dụng 03 loại kích thƣớc lƣới
đóng bấc thấm kết hợp với chiều cao chất tải không đồng nhất theo yêu cầu của sơ
đồ bố trí tải trọng trên mặt bằng của nhà máy.
2.2 Phƣơng pháp gia tải trƣớc
Gia tải trƣớc là một trong những phƣơng pháp đƣợc sử dụng phổ biến ở rất
nhiều công trình trên cả nƣớc. Đây là có thể nói là một phƣơng pháp gây lún đơn
giản, hiệu quả và tiết kiệm nhất do có thể sử dụng vật liệu tại chỗ hoặc loại vật liệu
sẽ đƣợc thi công trong giai đoạn tiếp theo của công trình, mặc dù có những hạn chế
nhƣ thời gian gây lún kéo dài và khối lƣợng vật liệu sử dụng gia tải thƣờng rất lớn.

12 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 21 of 95.

2.2.1 Nguyên lý chất tải trước
Công trình đƣợc xây dựng trên nền đất yếu sẽ chịu một độ lún đáng kể, do
vậy khi thi công cần phải gia tải trƣớc trên bề mặt của nền móng công trình để ép
buộc nền đất sẽ lún xuống. Sau khi đạt đƣợc một độ lún cần thiết thông qua các
bàn đo lún, ngƣời ta sẽ dỡ tải và thi công bƣớc tiếp theo. Trong quá trình dỡ tải,
nền móng sẽ có hiện tƣợng bùn lên nhƣng sau đó lại lún xuống ổn định một
khoảng tƣơng đƣơng với phần bùng lên đó. Trong quá trình thi công các bƣớc tiếp
theo và giai đoạn khai thác, công trình sẽ vẫn có thể tiếp tục lún do đất có tính dẻo
cao nhƣng biên độ lún lúc này sẽ rất nhỏ, chỉ đạt khoảng 5% -10% so với trƣờng
hợp không gia tải trƣớc. Tải trọng do công trình gây ra có tính lâu dài, đến hết tuổi
thọ của công trình, trong khi gia tải trƣớc chỉ kéo dài trong một thời gian nhất đinh.
Mặc dù vậy, khối lƣợng gia tải trƣớc nếu lớn sẽ gây ra một độ lún nhất định cho
đất nền tuy chƣa đạt tới độ cố kết hoàn toàn những cũng sẽ đủ đạt độ lún mong
muốn theo thiết kế. Tức là tổng ứng suất do chất tải trƣớc phải lớn hơn hoặc bằng
ứng suất thiết kế cho phép của công trình.
Quá trình gia tải trƣớc có thể đƣợc tiến hành theo nhiều giai đoạn khác nhau
để nền đất có thể gia tăng sức bền đáng kể trƣớc khi tiếp tục chất tải hoặc giảm
đƣợc khối lƣợng vật liệu gia tải cần huy động trong một lúc, mặc dù điều này đôi
khi dẫn đến kéo dài thời gian chờ lún của nền đất. Ứng suất do gia tải trƣớc sẽ đạt
đƣợc độ lún theo tính toán nhƣ sau:
Sf = mv.qn.H =mv.qs.H.U(t)
(2.1)
Trong đó:
mv : là hệ số biến đổi thể tích của đất tại hiện trƣờng cho khoẳng ứng suất
thích hợp.
qn và qs là ứng suất do tải trọng thực của công trình và do chất tải trƣớc gây
ra.
H là chiều dày lớp đất chịu nén

U(t) là độ cố kết tại thời gian t, sẽ đƣợc tính theo lý thuyết Tezzaghi
Do vậy, ứng suất cần đạt đƣợc do gia tải trƣớc đƣợc tính theo:
qs = qn/U(t)
(2.2)

13 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 22 of 95.

Hình 2.1: Gia tải trước bằng cát khi xử lý nền đất yếu tại nhà máy Knauf Việt Nam
Tuy vậy, nếu xử lý nền đất yếu bằng duy nhất biện pháp gia tải trƣớc thì độ
có kết trong trƣờng hợp thoát nƣớc thẳng đứng là khá nhỏ và phải kéo dài trong
một thời gian rất dài, vì vậy sẽ không hiệu quả. Gia tải trƣớc kết hợp với cọc bấc
thấm sẽ là một phƣơng pháp hiệu quả hơn hẳn và cũng đã khẳng định đƣợc vị trí
của mình trong một số dự án nhất định. Cả ba thành phần của độ lún bao gồm: độ
lún tức thời, độ cố kết sơ cấp và độ cố kết thứ cấp đều sẽ triệt giảm đáng kể dƣới
tác động của chất tải trƣớc.
2.2.2 Ưu và nhược điểm của phương pháp
Ƣu điểm:
- Làm tăng nhanh sức chịu tải của nền đất;
- Tăng thời gian cố kết của nền đất;
- Tăng độ lún ổn định theo thời gian
- Là một phƣơng pháp đơn giản, thi công dễ dàng, tận dụng đƣợc nguồn
vật liệu tại chỗ.

14 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 23 of 95.

- Thích hợp với các công trình xây dựng giao thông nhƣ đƣờng ô tô, sân
bãi, công trình công nghiệp nhƣ nhà máy xí nghiệp;
Nhƣợc điểm:
- Khối lƣợng thi công lớn, thời gian thi công kéo dài;
- Công trình cần phải có mặt bằng và đƣờng giao thông thuận lợi để vân
chuyển vật liệu và máy móc;
-

Hiệu quả hạn chế với những công trình sử dụng móng sâu;

- Thời gian chờ lún thƣờng kéo dài, thƣờng hơn 6 tháng;
2.2.3 Áp dụng tại Việt Nam
Phƣơng pháp gia tải trƣớc đã đƣợc áp dụng rất nhiều tại các dự án đƣờng
giao thông nhƣ tuyến đƣờng quốc lộ và cao tốc ở nƣớc ta nhƣ Quốc lộ 5, quốc lộ
5B, cao tốc Pháp Vân – Cầu Giẽ, cao tốc Hà nội – Lào Cai…hay ở các dự án dân
dụng và công nghiệp nhƣ xây dựng nhà máy Bridgestone – Đình Vũ – Hải Phòng,
nhà máy AII, rạp xiếc trung ƣơng Hà Nội….
Mặc dù đƣợc áp dụng tƣơng đối phổ biến nhƣng phƣơng pháp này cũng gặp
không ít khó khăn do ngƣời thiết kế không lƣờng hết đƣợc độ lún cố kết của nền
đất công trình và đến hiện nay trên một số dự án mặc dù đã đƣa vào khai thác sử
dụng trong nhiều năm nhƣng vẵn phải đo lún và khắc phục sự lún sụt thƣờng
xuyên.
2.3 Phƣơng pháp cọc bấc thấm kết hợp với gia tải trƣớc
2.3.1 Cơ sở lý thuyết tính toán cọc bấc thấm theo quy trình 22 TCN 262 – 2000
2.3.1.1 Kiểm toán độ lún của nền đất sau gia cố
Trình tự tính toán độ lún của nền đƣờng đắp trên đất yếu:
Bƣớc 1: Tính toán độ lún của nền đất ở điều kiện tự nhiên theo quy trình 22
TCN 262 – 2000 [1] của Bộ Giao thông vận tải.
Độ lún cố kết Sc đƣợc tính theo phƣơng pháp phân tầng lấy tổng, chiều sâu

ảnh hƣởng lún đƣợc tính đến độ sâu mà tại đó z ≤ 0,15 vz.
Độ lún cố kết Sc của nền đất đƣợc tính theo tiêu chuẩn 22 TCN 262 – 2000
nhƣ sau:

15 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 24 of 95.

- Đối với đất cố kết bình thƣờng hoặc chƣa cố kết:
Sc  

Hi i
 zi   vzi
C
.
lg(
)
c
1  eoi
 vzi

(2.3)

- Đối với đất quá cố kết:
Nếu ivz + iz < ipz : S c  

Hi i
 zi   vzi
C

.
lg(
)
r
1  eoi
 vzi

(2.4)

Nếu ivz + iz > ipz :
Sc  

Hi  i
 zi   vzi
 zi   vzi 
i
C
.
lg(
)

C
.
lg(
)
 r
c
1  eoi 
 vzi
 vzi



(2.5)

Trong đó: ei0 - hệ số rỗng của lớp đất thứ i ở trạng thái tự nhiên; iz ,ivz ,ipz
- ứng suất nén thẳng đứng do tải trọng đắp nền gây ra ở lớp thứ i, ứng suất do trọng
lƣợng bản thân các lớp đất tự nhiên trên lớp i và áp lực tiền cố kết ở lớp i; Cic - Chỉ
số nén của lớp đất thứ i; Cir - Chỉ số nở của lớp đất thứ i; Hi - chiều dày lớp đất thứ
i; Ứng suất z đƣợc tính theo công thức z = 2I.q; Với q = .hđ; I - là hệ số đƣợc
xác định từ toán đồ Osterberg phụ thuộc vào hệ số a/z và b/z.
Bƣớc 2: Xác định hệ số giảm độ lún theo biểu thức sau:


+ Khi as < 0,5 thì  

S
S0

S
1
 c 
S0
1  (n  1)a s

+ Khi as < 0,5 thì  = 1-as

(2.6)
(2.7)
(2.8)

Bƣớc 3: Độ lún của nền đất sau khi cải tạo bằng cọc bấc thấm
S = Sc x 

(2.9)

2.3.1.2 Độ lún theo thời gian
Cọc bấc thấm có khả năng làm tăng nhanh quá trình cố kết của đất. Nƣớc
trong lỗ rỗng chuyển động về phía cọc theo đƣờng cong là tổ hợp dòng chảy theo 2
phƣơng đứng và ngang và thoát nƣớc theo phƣơng thẳng đứng .
* Độ lún cố kết ban đầu:
Độ cố kết ban đầu đƣợc tính bằng cách coi chúng là hệ quả riêng rẽ của cố
kết theo phƣơng đứng và phƣơng ngang.

16 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-


luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 25 of 95.

U = 1 – (1 – Uv)(1 - Uh)

(2.10)

Trong đó:
U - độ cố kết ban đầu của lớp đất dính có thoát nƣớc theo phƣơng
thẳng đứng và phƣơng bán kính.
Uv - độ cố kết theo phƣơng thẳng đứng, đƣợc tính qua T v (tra bảng VI
– 1, 22TCN 262 – 2000).

Tv 

C vtb
.t
H2

Với: Tv – nhân tố thời gian;
Ctbv - hệ số cố kết trung bình theo phƣơng thẳng đứng của các lớp đất
yếu trong phạm vị chiều sâu chịu lún; C vtb 

H2

h
 i
C vi






2

Cvi: xác định thông qua thí nghiệm nén lún không nở hông đối với
mẫu nguyên dạng;
t: thời gian thi công;
H: chiều dài đƣờng thấm.
Uh : độ cố kết theo phƣơng ngang
* Độ lún cố kết tại thời điểm t bất kỳ được xác định theo công thức:
Sc(t) = UxS

(2.11)

Trong đó:
Sc(t): độ lún cố kết ban đầu tại thời điểm t;
S: độ lún cố kết ban đầu tại thời điểm cuối cùng.
2.3.1.3 Sức kháng cắt
Lực dính và góc ma sát của đất hỗn hợp dùng để phân tích sự ổn định của
mái dốc đƣợc xác định theo các phƣơng trình tƣơng ứng (2.12) và (2.13) sau đây:
  tan 1  m  tan  s 

(2.12)

C=(1-Fv)*(Co+Cu/p*(Po-Pc+μc*P)*U

(2.13)

Trong đó:
m = Fv* s ;

17 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc-