Nghiên cứu ứng dụng một số thông số trong thí nghiệm cố kết tốc độ biến dạng không đổi (CRS) vào phân tích bài toán cố kết có sử dụng bấc thấm trong điều kiện việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM

NCS NGUYỄN CÔNG OANH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ THÔNG SỐ
TRONG THÍ NGHIỆM CỐ KẾT TỐC ĐỘ BIẾN DẠNG
KHÔNG ĐỔI (CRS) VÀO PHÂN TÍCH BÀI TOÁN CỐ
KẾT CÓ SỬ DỤNG BẤC THẤM TRONG ĐIỀU KIỆN
VIỆT NAM

Chuyên ngành : Địa kỹ thuật Xây dựng
Mã số

: 9.58.02.11

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2019


Công trình được hoàn thành tại:
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM

Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. TRẦN THỊ THANH

Phản biện 1: PGS. TS. Nguyễn Hồng Nam

Phản biện 2: PGS. TS. Trần Tuấn Anh
Phản biện 3: PGS. TS. Huỳnh Ngọc Sang

Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Viện, họp
tại: VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM, số 658 Võ Văn Kiệt;
Phường 1; Quận 5; Tp. Hồ Chí Minh
Vào hồi ……. giờ …… phút

Ngày …… tháng …… năm ……

Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện QUỐC GIA VIỆT NAM
- Thư viện VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM
- Thư viện VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM


-1M U
1. T VN

Phng phỏp thớ nghim c kt theo s tc bin dng khụng i
(CRS), cú mt s u im nht nh so vi phng phỏp gia ti tng cp
IL (truyn thng). Cỏc u im cú th k n l: thớ nghim nhanh hn (t
1-2 ngy cho mt thớ nghim bao gm c cụng tỏc chun b) so vi phng
phỏp truyn thng (mi cp ti l 24h) v vỡ th thi gian th nghim
mt mu t sột yu cú th lờn n hn 7 ngy i vi phng phỏp gia
ti tng cp truyn thng; d liu c thu thp t kt qu thớ nghim CRS
mt cỏch liờn tc do ú ng quan h e-logp s l ng liờn tc so vi
s thớ nghim truyn thng cú cỏc im ri rc theo cp gia ti.
Mc dự u im ca thớ nghim CRS khỏ rừ rng nh trỡnh by Hỡnh
A- 1 trờn kt qu thớ nghim CRS so sỏnh vi kt qu thớ nghim IL do tỏc

gi tng hp t chớnh nghiờn cu ny cho cỏc mu nguyờn dng cựng
sõu ly mu tiờu biu cho t sột yu Vit Nam, nhng n nay vn
cha cú nghiờn cu ng dng kt qu thớ nghim CRS vo cỏc cụng trỡnh
Vit Nam.
Vỡ vy tỏc gi nghiờn cu kh nng ng dng kt qu thớ nghim CRS
trờn mu nguyờn dng xỏc nh thụng s u vo cho bi toỏn phõn tớch
c kt thụng qua s liu quan trc hin trng ti cỏc cụng trỡnh x lý nn
t yu Vit Nam v cỏc vn cha c xột n trong tiờu chun Vit
Nam kt hp xut mụ hỡnh ci tin cho bi toỏn c kt cú s dng lừi
thm ng.

Hệ số rỗng, e

2.4

GL. +4.49

GL. +2.85

GL. +2.80

1.6
1.2
0.8
0.4
104

c v (cm2/d)

GL. +3.50

2.0

Cái Mép

Hiệp Phước

Hải Phòng

Cà Mau

103
102
101
101

102
'v (kPa)

103

101

102
'v (kPa)

103
CRS

101

102
'v (kPa)

103

101

102
'v (kPa)

103

IL

Hỡnh A- 1 Kt qu thớ nghim tiờu biu ca t sột yu cho mt s vựng
Vit Nam


-22.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Độ lún của nền được tính toán theo các tiêu chuẩn hiện hành là qui đổi
tương đương về một lớp, dẫn đến sự kém chính xác của bài toán.
Các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam cũng không nêu các cách xác
định độ lún cuối cùng ngoài phương pháp được Asaoka, 1978 đề xuất [1],
phương pháp hồi qui từ kết quả quan trắc theo các tiêu chuẩn hiện hành
của Việt Nam TCVN 9842-2013 [42], TCVN 9355-2012 [41] và 22
TCN262-2000 [39]. Mặc dù các công trình cũng đã dùng đến các phương

pháp này tuy nhiên vẫn chỉ có thể xác định được độ lún cuối cùng không
đủ độ chính xác cần thiết. Các lời giải nêu trong tiêu chuẩn hiện hành dưới
dạng nền qui về một lớp tương đương với các đặc trưng cố kết thấm tương
đương. Tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam TCVN 4200-2012 [40] chỉ có
qui định về phương pháp thí nghiệm cố kết gia tải từng cấp để xác định
các đặc trưng nén lún của đất trong phòng thí nghiệm.
Chưa có tiêu chuẩn được ban hành về việc áp dụng sơ đồ thí nghiệm
cố kết tốc độ biến dạng không đổi (CRS) trong các qui trình chính thức đã
được cập nhật của Việt Nam. Cho đến hiện nay có một số nghiên cứu của
Umehara, 1983 [45], Suzuki, 2004 [37], Suzuki, 2008 [36], Đào Thị Vân
Trâm, 2013 [10] và Suzuki & Nguyễn Công Oanh, 2013 [35] về việc áp
dụng trực tiếp kết quả thí nghiệm CRS vào thực tế xây dựng, tuy nhiên
nghiên cứu này chỉ giới hạn ở một số công trình thực tế được tính toán
nằm ở Nhật Bản và áp dụng vào hố đào sâu ở khu vực Thị Vải, Việt Nam.
3.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

4.

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

 Sử dụng kết quả thí nghiệm CRS để xác định thông số đầu vào (Cc1,
Cc2, Cr, ’c, cv(NC), ch(NC), cv(OC), ch(OC), e0) cho bài toán phân tích cố kết có
dùng bấc thấm (PVD) trong điều kiện đất sét yếu ở Việt Nam. Phân tích
bài toán bấc thấm có chiều dài thay đổi nhỏ hơn chiều dày lớp đất yếu
bằng chương trình theo phương pháp sai phân hữu hạn FDM.
 Thiết lập được một số tương quan cho đất sét yếu ở Việt Nam.
 Lập chương trình bằng phương pháp sai phân hữu hạn (FDM) cho nền
nhiều lớp để phân tích bài toán cố kết có sử dụng bấc thấm (PVD).

 Đất sét trầm tích Holocene yếu ở một số công trình cảng và nhà máy
trong khu vực đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng.
 Thí nghiệm CRS, IL và các thí nghiệm hiện trường thông dụng có sử
dụng trong công tác khảo sát địa kỹ thuật phục vụ xử lý nền đất yếu.
 Các công có sử dụng bấc thấm kết hợp gia tải trước bằng tải trọng
đắp/chân không.
5.

GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Trong giới hạn của nghiên cứu này, tác giả


-3 Không nghiên cứu về mặt chế tạo hay hiệu chỉnh thiết bị thí nghiệm,
không đưa ra sơ đồ thí nghiệm mới. Mà chỉ tập trung vào nghiên cứu để
ứng dụng phương pháp thí nghiệm có sẵn vào các công trình trong điều
kiện Việt Nam
 Không nghiên cứu phần từ biến trong phạm vi luận án này.
 Không sử dụng phần mềm thương mại trong luận án để so sánh.
6.

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

 Lập các mối tương quan cho đất sét yếu ở một số khu vực nghiên cứu
- Hệ số cố kết cv(CRS) có so sánh với giá trị ch(CPTu) từ thí nghiệm CPTu
tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng.
- Áp lực tiền cố kết theo kết quả thí nghiệm CRS và IL.
- Áp lực tiền cố kết theo thí nghiệm CRS ở các tốc độ khác nhau.
- Áp lực tiền cố kết với kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPTu
- Tỷ số sức kháng cắt không thoát nước (su/’v) với OCR.

 Xác định thông số đầu vào (Cc1, Cc2, Cr, ’c, cv(NC), ch(NC), cv(OC), ch(OC),
e0) cho bài toán từ kết quả thí nghiệm cố kết tốc độ biến dạng không đổi
CRS.
 Cải tiến lời giải hiện có và đề xuất mô hình cải tiến nhiều lớp cho bài
toán cố kết có sử dụng lõi thấm đứng và phát triển phần mềm
CONSOPRO.
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC&THỰC TIỄN
Ý NGHĨA KHOA HỌC

 Xác lập phương trình cố kết thấm đối với lõi thấm đứng (VD) cho nến
nhiều lớp có sự biến thiên các thông số như chỉ số nén, nở, hệ số cố kết
theo trạng thái cố kết trước (OC) và cố kết thường (NC) trong quá trình
xử lý.
Ý NGHĨA THỰC TIỄN

 Ứng dụng thí nghiệm CRS vào thực tế sản xuất và sử dụng mô hình
nền nhiều lớp để giảm thiểu sai số về độ lún sau thi công.
CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN

Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về sử dụng kết quả thí nghiệm cố kết trong phân
tích bài toán địa kỹ thuật
Chương 2: Một số thông số của đất yếu xác định theo các phương pháp
thí nghiệm khác nhau
Chương 3: Các lời giải cho bài toán cố kết bằng lõi thấm đứng
Chương 4: Phân tích các bài toán xử lý nền đất yếu có sử dụng kết quả thí
nghiệm CRS ở việt nam
Kết luận và kiến nghị
Các công trình khoa học đã công bố
Tài liệu tham khảo

-4CHNG 1 TNG QUAN V S DNG KT QU TH NGHIM C
KT TRONG PHN TCH BI TON A K THUT
1.1
PHN B T YU TRONG KHU VC V VIT NAM
1.2
LCH S NGHIấN CU TH NGHIM CRS
1.2.1
KT QU NGHIấN CU NGOI NC

Crawford, 1964 [9] v phng phỏp thớ nghim mi tit kim thi
gian so vi thớ nghim gia ti tng cp truyn thng, tip ú n Byrne,
1969 [6], Smith, 1969 [33] v Wissa, 1971 [48] ó a ra c s lý thuyt
cho thớ nghim CRS. Hin nay tiờu chun v phng phỏp thớ nghim thc
hin theo ASTM D4186-2012 [2] v JIS A1227-2009 [18].
Umehara, 1975 [47], Umehara,1979 [46] xỏc nh cỏc thụng s c
kt cho t sột yu cú k n nh hng ca trng lng bn thõn mu;
Leroueil, 1983 [22], [23] ó nghiờn cu nh hng ca tc bin dng
lờn ỏp lc tin c kt c (y) trờn nhiu loi thớ nghim khỏc nhau trong
ú cú thớ nghim CRS.
1.2.2

KT QU NGHIấN CU TRONG NC

Cha cú mt nghiờn cu ng dng trc tip kt qu CRS vo
cỏc bi toỏn c kt thm.
1.3
CC KT QU NGHIấN CU V TH NGHIM CRS
1.4

CễNG TRèNH THC T Cể TH NGHIM CRS TRấN T YU
1.4.1
TH NGHIM CRS
1.4.2
CC CễNG TRèNH Cể TH NGHIM CRS
70
Cái Mép
Hiệp Phước
Hải Phòng
Cà Mau
Long An
Thị Vải
Bình Chánh

60

Chỉ số dẻo (PI)

50
40

A-line: PI=0.73(LL-20)

CH

U-line: PI=0.9(LL-8)

30

CL

CL-M L

20

M H hay OH

10
M L hay OL

0

0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Giới hạn chảy (LL)

Hỡnh 1-1 Biu Atteberg cho t yu ca mt s vựng Vit Nam


-5-

HiÖp Ph­íc

C¸i MÐp

H¶i Phßng

Cµ Mau

(

Sa
ng
µ
Ho

m)
Na
Öt
i
V

­ê
ng

C¸i MÐp

Tr

Cµ Mau

Sa
(

V

iÖt

Na
m
)

HiÖp Ph­íc

Hình 1-2 Bản đồ Việt Nam và vị trí các vùng đất yếu nghiên cứu


-6Cái Mép

Hiệp Phước

Hải Phòng

Cà Mau

CC2

4
3

CC2=0.015wn-0.250

CC2=0.018w L-0.500

CC2=0.025PI-0.200

2

R2=0.65

R2=0.56

R =0.60

2

1
0

0

20

40

60

80

100 0

20

wn (%)

40

60

80

100 0

20

wL (%)

40

60

80

100

80

100

PI (%)

4
CC1

3
2
1
0

0

20

40

60

wn (%)

80

100 0

20

40

60

80

100 0

20

wL (%)

40

60

PI (%)

Hỡnh 1-3 Mi quan h gia ch s nộn vi m, gii hn chy & ch s do
1.5
1.6

LCH S PHT TRIN CC LI GII C KT
KT LUN CHNG 1

1. Mc dự nhiu tỏc gi ó cụng b kt qu thớ nghim CRS nhiu khu
vc khỏc nhau, nhng vic ỏp dng trc tip kt qu CRS vo cỏc tớnh
toỏn phõn tớch trong thc hnh thỡ rt ớt. Cỏc ng dng CRS vo tớnh toỏn
thc hnh thng khụng c xut do cú cỏc ý kin rng khụng th
ng dng trc tip kt qu thớ nghim CRS vo tớnh toỏn thc hnh..
2. Hn na, trong iu kin Vit Nam hin nay cha cú nghiờn cu ton
din cú th ng dng loi thớ nghim ny vo vic xỏc nh cỏc thụng
s cn thit trong cụng tỏc thit k thc hnh x lý nn bng lừi thm ng.
Do ú cn nghiờn cu a vo ng dng thc tin ti Vit Nam.
3. Cỏc li gii hin ti cha mụ t c thc t nn t yu phõn lp vi
cỏc ch tiờu nộn lỳn v thm khỏc nhau i vi tng phn lp v h s c
kt thay i trong quỏ trỡnh c kt.
CHNG 2 THễNG S CA T YU XC NH THEO CC
PHNG PHP TH NGHIM KHC NHAU
2.1
MT S THễNG S C TRNG CA T YU
2.1.1
SC KHNG CT KHễNG THOT NC
2.1.2
P LC TIN C KT

p lc tin c kt theo chiu sõu lp t yu i vi nhiu loi thớ
nghim khỏc nhau nh CRS, IL, v CPTU. Giỏ tr POP i vi cỏc cụng
trỡnh ang nghiờn cu dao ng t 20 kPa cho C Mau n 60 kPa cho
Th Vi. iu ny cú ngha l t trm tớch sột yu Holocene ca Vit Nam
trong t nhiờn luụn trng thỏi c kt trc. Nhn thy rng khi OCR=1.0
thỡ sc khỏng ct khụng thoỏt nc ca mu t trng thỏi c kt thng


-7cú giỏ tr l sun/v0=0.22, v sc khỏng ct ny tng ln hn sc khỏng
ct giai on c kt thng khi OCR tng lờn.

10

6

s uf/'v0=0.22(OCR)1.26
R2=0.85

4

5
10

Độ sâu (m)

8

suf/'v0

0

Cái Mép-V.Tàu
Nhà Bè-HCM
Chùa Vẽ-Hải Phòng
Cà Mau
Thị Vải-V.Tàu
Cần Giuộc-Long An
Bình Chánh-HCM
Đa Phước-HCM

15
20
25
30

2

35
0

1

40

10

AB C

1

OCR

10 0

OCR

D

4

E

8

12

Biến dạng đến 'v0, 0 (%)

Hỡnh 2-1 Tng quan h gia sc khỏng ct khụng thoỏt nc v OCR
350
Cái Mép
Hiệp Phước
Hải Phòng
Cà Mau

300
250
'c(CRS) (kPa)

Hải Phòng

Hoàng Sa (Việt Nam)

200
150

y=1.05x

100

ườ
ng

Sa

(V

iệ
t

Na
m
)

Hiệp Phước

Tr

Cà Mau

y=1.16x

R=0.96

y=1.25x

50
0

0

50

100 150 200 250 300 350
'c(IL) (kPa)

Cái Mép

Hỡnh 2-2 Tng quan ỏp lc tin c kt t thớ nghim CRS v IL


-82.1.3

CC CH S NẫN Cc1, Cc2 V Cr CA T YU
Hệ số rỗng, e

3

Cái Mép

3

Hiệp Phước

Hải Phòng

6
5

cv (cm2/d)

Cc

0
104
103
102

101

102
103
'v (kPa)

Hệ số rỗng, e

101

Thị Vải

3

102
103
'v (kPa)

101

Long An

102
103
'v (kPa)

101

102
103
'v (kPa)

Bình Chánh

Đa Phước

1

103
Cc

102
103
'v (kPa)

101

102
103
'v (kPa)

101

102
103
'v (kPa)

101

102
103
'v (kPa)

1

10 0.1

10

log(' v/p'c)

SPCT

1

Hai Phong

10 0.1

1

log('v /p' c)

10

log(' v/p'c)

Ca Mau

Thi Vai

Long An

1

1

10 0.1

log(' v/p'c)

0
104

101

10 0.1

2

0
0.1

1

101

1

3

2

102

Hai Phong

log('v /p' c)

log(' v/p' c)

4

cv (cm2/d)

10 0.1

Cai Mep

4
3
2
1
0
0.1

101

100

1
log(' v/p'c)

1

100

SPCT

1
0
0.1

Cà Mau

2

Hệ số rỗng, e

Hệ số rỗng, e

4

Cai Mep
2

6
5
4
3
2

1

Ca Mau

1
0
0.1

1

10 0.1

1

log('v /p' c)

Thi Vai

10 0.1

log(' v/p' c)

10

log(' v/p'c)

1

Long An

10 0.1

1

log('v /p' c)

10

log(' v/p'c)

Hỡnh 2-3 D liu thớ nghim CRS trờn t sột yu Vit Nam

1.6
1.4

1.8

CRS sét yếu Việt Nam
Serge Leroueil, 1996
Sét yếu ISOGO

tố
cđ
ộ

1.8

'c/'c(0.02%/min)

Hệ số rỗng, e

ốc
mt
Giả

nén
độ

né
n

2.4

2.0

Gi
ảm

2.2

1.2

1.2

c v (cm2/d)

1.0
104

0.6
10-6
CRS (0.020%)
CRS (0.056%)
CRS (0.112%)
CRS (0.200%)
CRS (0.400%)

103

10-5

10-4

10-3

10-2

Tốc độ biến dạng, (1/min)

102
101

101

102
103
'v (kPa)

104

Hỡnh 2-4 nh hng tc bin dng lờn ỏp lc tin c kt

Hỡnh 2-4 th hin mi quan h ca ng cong e-log(v) v log(cv)log(v) theo cỏc tc bin dng bin thiờn t 0.020 %/phỳt, 0.056
%/phỳt, 0.112 %/phỳt, 0.200 %/phỳt v 0.400 %/phỳt. Kt qu thớ nghim


-9trên mẫu nguyên dạng cho thấy rằng hệ số cố kết cv tiến về tiệm cận giá
trị là hằng số như giá trị ở trạng thái cố kết thường cv(NC).
2.2
THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH HIỆN TRƯỜNG
2.2.1
ÁP LỰC TIỀN CỐ KẾT THEO SỨC KHÁNG XUYÊN

2.2.2
HỆ SỐ CỐ KẾT NGANG TỪ KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH

Houlsby & Teh, 1987 [17] công bố phương pháp xác định ch50 theo
c h 50 ( CPTU ) 

* 2
T50
r

Ir

t 50

900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
60
50
40
30
20
10

0

10

100

1000

10000
Cµ Mau
HiÖp Ph­íc

(a)

ch50(CPTU)/ch(CRS)

ch50(CPTU)/c v(CRS)

u2 (kPa)

t (gi©y)
1

Cµ Mau
HiÖp Ph­íc
y = 2.67x - 20.70
R2=0.74

(b)
0

5

10

15

20

25

SQRT(ch50(CPTU)/OCR) (cm2/ngµy)1/2

20
Cµ Mau
HiÖp Ph­íc

16
12

y = 0.89x - 6.90
R2=0.74

8
4
0

(c)
0

5

10

15

20

25

2

SQRT(ch50(CPTU)/OCR) (cm /ngµy)1/2

Hình 2-5 Tương quan giữa hệ số cố kết CRS cv(CRS) và theo CPTU ch(CPTU)
2.3
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

1. Đất yếu trầm tích Holocene ở Việt Nam luôn ở trạng thái cố kết trước
với hệ số cố kết trước OCR > 1.20 đối với các mẫu đất nguyên dạng có
biến dạng đến áp lực hữu hiệu hiện trường bé hơn 6.0 % đối với các trường
hợp đang xét. Áp lực tiền cố kết lớn hơn áp lực hữu hiệu địa tầng từ 20
kPa đến 60 kPa.
2. Tốc độ biến dạng sử dụng trong thí nghiệm không làm ảnh hưởng đến
hệ số cố kết, tuy nhiên với tốc độ càng cao thì áp lực tiền cố kết càng cao.
Đất trầm tích yếu Holocene ở Việt Nam cho áp lực tiền cố kết ở tốc độ
0.40 %/phút có hệ số gấp 1.80 lần giá trị có được ở tốc độ 0.02 %/phút.


-103. Thớ nghim CRS tc bin dng 0.02 %/phỳt cho giỏ tr ỏp lc tin

c kt ln hn giỏ tr cú c t thớ nghim gia ti tng cp i vi t
yu Vit Nam, trung bỡnh l 16 %.
4. Mi quan h gia ỏp lc tin c kt vi sc khỏng xuyờn qNET cú c
t thớ nghim xuyờn tnh cú o ỏp lc nc l rng theo c = (qT-v0)/3.
5. Mi quan h gia h s c kt ngang ch(CPTU) t thớ nghim xuyờn tnh
cú o tiờu tỏn ỏp lc nc l rng v h s c kt cv(CRS) t thớ nghim c
kt tc bin dng khụng i theo cỏc phng trỡnh sau vi
ch(CRS)=3cv(CRS)
c h (CPTU )
cv (CRS )

2.67

c h (CPTU )
OCR

20 .70

;

ch(CPTU)
ch(CRS)

ch(CPTU)

0.89

OCR

6.90

CHNG 3 CC LI GII CHO BI TON C KT BNG LếI
THM NG
3.1
LI GII BI TON C KT Cể LếI THM NG

6. Mụ t tng quan mt s li gii trc ú ca Rendulic, 1936 [32],
Carrilo, 1942 [7], Barron, 1948 [3], Yoshikuni, 1974 [49], Hansbo, 1979
[13], Hansbo, 1981 [15], Hansbo, 1997 [12], Hansbo, 2011 [16], Onoue,
1988 [31], [30], Zeng, 1989 [50]
Mễ HèNH XUT CHO NN NHIU LP
10 2

103

Vùng-A

0.8

Lớp-i: h0i
Rời rạc hóa
Hướng tâm: N ri
Theo độ sâu: N vi

Lớp-1

Vùng-B

p '

Dữ liệu CRS

1.2

c'

1.6

dw

D

Đường kính PVD

Cr hoặc Cc(OC)

2.0

0.4

Vùng-C

Cc1

Lớp-2

Cc2

cv(cm2/d)

h0i = Nvidh

103

cv(OC)
~10c v(NC)

10

Lớp-i

cv(NC)

2

dr
r = N ri

101

Vùng xử lý PVD, n lớp đất

101

v0'

Hệ số rỗng, e

2.4

Đ
e
đư ườn
qu ơn g k
an g t ín
h rụ h t
PV đấ ươ
D t x ng
un
g

3.2

Lớp-n

Mô hình phân tố đơn vị của PVD

'v(kPa)

Hỡnh 3-1 Mụ hỡnh do tỏc gi xut cho bi toỏn c kt cú lừi thm ng


-113.3

PHẦN MỀM CONSOPRO

Hình 3-2 Sơ đồ khối của phần mềm CONSOPRO


-12LỜI GIẢI HANSBO VỚI KẾT QUẢ TỪ CONSOPRO

3.4

Hình 3-2 là tóm tắt sơ đồ khối của phần mềm CONSOPRO và Hình 3-3
mô tả kết quả so sánh giữa tính toán cố kết bằng phần mềm CONSOPRO
với thông số đầu vào từ CRS và IL với kết quả tính toán theo phương pháp
với lớp đất có đặc trưng hệ số cố kết tương đương theo lời giải của Hansbo,
1981 [15].
0

C¸I MÐP

hiÖp ph­íc

S (cm)

100
200
300

SF(CRS)=379cm
SF(IL) =446cm

SF(CRS) =411cm
SF(IL) =486cm

400
500
0

U (%)

20
cv(ave.) =24cm2/d
dw =5cm
L­íi vu«ng
D=120cm
De =135.6cm
LPVD =3650cm
CONSOPRO:
cv(OC)=10cv(NC)
ch / cv=3.0 (CRS; 0.02%/phót)

40
60
80
100

10

100

cv(ave.) =26cm2/d
dw =5cm
L­íi tam gi¸c
D=150cm
De =157.5cm
LPVD =3500cm
CONSOPRO:
cv(OC)=10cv(NC)

ch / cv=3.0 (CRS; 0.02%/phót)

1000

10

t (ngµy)
0

100

1000

t (ngµy)

h¶i phßng

cµ mau

S (cm)

60
SF(CRS) =129cm

120

SF(CRS) =147cm
cv(ave.) =94cm2/d
dw =5cm
L­íi tam gi¸c

D=110cm
De=115.5cm
LPVD =1400cm
CONSOPRO:
cv(OC)=40cv(NC)
ch / cv=3.0 (CRS; 0.02%/phót)
cv(ave.) =45cm2/d
dw =5cm
L­íi vu«ng
D=100cm
De =113cm
LPVD =1660cm
CONSOPRO:
cv(OC)=10cv(NC)
ch / cv=3.0 (CRS; 0.02%/phót)

180
240
300
0

U (%)

20
40
60
80
100

10

100

t (ngµy)

1000

10

100

SF(CRS)=188cm
SF(IL) =240cm

HANSBO
ch / cv =2.0
ch / cv =1.5
ch / cv =1.0
ch / cv =0.7
ch / cv =0.5
'c (IL)
Quan tr¾c

1000

t (ngµy)

Hình 3-3 So sánh giữa lời giải của Hansbo, 1981 [15] và CONSOPRO [24]

-133.5

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

1. Lời giải giải tích cho nền nhiều lớp qui về một lớp tương đương không
kể đến sự biến thiên chỉ số nén cũng như hệ số cố kết theo trạng thái OC
và NC theo Hansbo khó hoặc không thể mô tả đúng ứng xử của nền đất
yếu dưới tải trọng. Phương pháp cải tiến dựa trên lời giải trước đó để xét
đến sự biến thiên chỉ số nén lún, hệ số cố kết theo phương đứng và phương
ngang thay đổi trong quá trình cố kết, trạng thái cố kết trước (OC) và trạng
thái cố kết thường (NC) trong suốt quá trình cố kết của nền đất mô tả đầy
đủ quá trình cố kết của nền, và có ưu thế hơn lời giải giải tích chỉ sử dụng
một giá trị duy nhất hệ số cố kết trong suốt quá trình phân tích bài toán.
2. Tỷ số cv(OC)/cv(NC) = 40 cho khu vực Hải Phòng và là 10 cho các khu vực
còn lại. Tỷ số ch/cv tương ứng cho các khu vực Cái Mép (Bà Rịa Vũng
Tàu), Hiệp Phước (TP. HCM), Hải Phòng và Cà Mau là 3.0.
3. Phần mềm CONSOPRO, 2015 [24] sử dụng phương pháp sai phân hữu
hạn (FDM) phát triển dựa trên phương pháp cải tiến cho kết quả khá tin
cậy khi so sánh với số liệu quan trắc tiêu biểu và so với lời giải giải tích
theo Hansbo.

§é lón (cm)

Cao ®é ®¾p (m)

CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH CÁC BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CÓ SỬ
DỤNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CRS Ở VIỆT NAM
4.1
CÔNG TRÌNH CẢNG HẢI PHÒNG GIAI ĐOẠN 2
4.1.1

GIỚI THIỆU
4.1.2
THÔNG SỐ CỦA ĐẤT YẾU
4.1.3
PHÂN TÍCH BÀI TOÁN LÚN CỐ KẾT THEO THỜI GIAN
10

GL. +1.90, PLOT-6, P-10, PVD 110 cm l­íi tam gi¸c

GL. +1.90, PLOT-6, P-16, PVD 110 cm l­íi tam gi¸c

(t = 0 : 28/Jan/2005)

(t = 0 : 28/Jan/2005)

8
6
4
2
0
40
80
120
160

0

60

120

180

240

Thêi gian (ngµy)

300

0

60

120

180

240

300

Thêi gian (ngµy)

Hình 4-1 Kết quả quan trắc và phân tích bằng CONSOPRO với bàn đo lún
mặt ở cảng Hải Phòng


-14CễNG TRèNH CNG CONTAINER QUC T CI MẫP - ODA
GII THIU
(106)

ịV
ải H
ướn

1.1626

1.1622

Kế
tC

LO
(7,8 T-0787 2 2
m ) SS2
18
SS2
P
25
SS W37
LO
2
PW
T-0 P W 17
S
(
S
1
48
103

0,3 6-1
36
TCM-14
58 2
m
PW
) SS
LO
LO
SS1
4
T
2
2
T
1
0
(
0
6S
(15 -07P W 14,72 6-2(A 6
1
,53
S18
4m2 )
18
7 m2
PW
SS2 P W
)

)
35
24 47
SS2
S
P
5
S
S
0
W2
S
107
P W SS48 7
9
SS2
LO
17
T
1
5
SS1
(5,3 - 06PW
SS2
3
2
8
23
SS6
LO

23 P W46 2 m 2) ( B)
PW
( 22 T-01
SS1
,60
28
0 m 2 SS
05
E3
2
)
09
P3
SP3
EPC3

Vự
c
Kh
u

Sôn
g

Th

1.1624

Bắc (m)

Khu XLN
Biên phân khu
Bàn đo lún - SS
Extensometers - E
Piezometers - P
Stand Pipes - SP
TB đo áp lực đất - EPC
Lấy mẫu nguyên dạng - TCM14
Giếng bơm - PW
CPTu (Trước XLN) - CPTu

Hướng Bắc

gR
aB
iển

4.2.1

ấu
Bến

4.2

1.162

E8
P8
SP8
EPC8

1.1618
418800

419000

419200

419400

419600

Đông (m)

Hỡnh 4-2 Mt bng b trớ h khoan, xuyờn tnh, v thit b Cỏi Mộp

5

Cao độ hải đồ (m)

0
-5
-10
-15
-20

Giếng quan trắc nước ngầm
Gia tải
10 lớp = 5m

Bàn đo lún

San lấp & Lớp cát thoát nước (2.20+1.00m)

Thiết bị đo áp lực đất
+5.00

+5.00

+5.00

Phân lớp 01a
Phân lớp 01

-0.50

+2.00

Phân lớp 02
-5.00

Phân lớp 03
Phân lớp 04

-10.00

Phân lớp 05

-15.00

Phân lớp 06
-20.00
Phân lớp 07

-25
-30
-35

qT Xuyên tĩnh đo áp lực nước

Phân lớp 08
Phân lớp 09

Đo lún sâu
Đo áp lực nước lỗ rỗng -30.00
Đo áp lực đất
Đo mực nước ngầm
Bàn đo lún

-25.00
Extesometer
(Đo lún sâu)
Piezometer
(Đo áp lực nước lỗ rỗng)

Đất yếu dày 38 m

10

Cao độ nền đắp và bố trí thiết bị quan trắc

Xử lý nền bằng bấc thấm và gia tải trước

15

-40

Hỡnh 4-3 Mt ct gia ti, phõn lp t yu v thit b quan trc Cỏi Mộp


-154.2.2
4.2.3

THÔNG SỐ CỦA ĐẤT YẾU
PHÂN TÍCH BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN Ở CÁI MÉP – ODA

Hình 4-3 cho thấy bàn đó lún mặt (SS) và thiết bị đo áp lực đất gia tải
được lắp đặt ở cao độ +5.00 m, giếng quan trắc mực nước (SP) có cao độ
đáy giếng ở + 0.00 m, thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng bằng dây rung lắp
đặt ở các khu vực LOT-01 (E3, P3, EPC3, SP3) và LOT-07-1(E8, P8,
EPC8, SP8) theo các cao độ -0.5 m; -10 m; -20 m và -30 m. Thiết bị đo
lún sâu có bàn lún từ tính lắp đặt ở cao độ +5.00 m còn các nhện từ được
lắp ở các cao độ lần lượt là -5.00 m, -15.00 m và -25.00 m.
Extensometers:

Quan tr¾c hiÖn tr­êng

CONSOPRO; (t=0 : 01/Jan/2009)

Pieometers:

Lot-07, E8, PVD 1.5m

10

8

4

Cao ®é (m)

Cao ®é (m)

Lot-1, E3, PVD 1.2m

Cao ®é nÒn ban ®Çu +3.5m.

Quan tr¾c hiÖn tr­êng

Lot-1, P03, PVD 1.2m

CONSOPRO; (t=0 : 01/Jan/2009)
Lot-07, P08, PVD 1.5m

8
6
4
Cao ®é nÒn ban ®Çu +3.5m.

0

2
80

+60cm

EPWP (kPa)

100

STæng (cm)

+110cm
200

300

EPWP (kPa)

§Õn -5m

S (cm)

50

§Õn -5m

+70cm

+40cm

100

EPWP (kPa)

S (cm)

200
0
+10cm

-5m ®Õn -15m

+25cm

50

-5m ®Õn -15m

-15m ®Õn -25m

+5cm

100
0

S (cm)

+0 kPa

-10.0m

60

+0 kPa

-10.0m

40
20

+5cm

+5cm
Bªn d­íi -25m
240

360

480

600

720

840 120

Bªn d­íi -25m
240

Thêi gian (ngµy)

-20 kPa

60 -20.0m

+0kPa

-20.0m

40
20
0
80

+10cm
-15m ®Õn -25m

EPWP (kPa)

S (cm)

100
0

50

20

0
80

150

100
120

-10 kPa

-0.5m

40

0
80

400
0

50

+0 kPa

-0.5m

60

360

480

600

720

840

60

-10 kPa

-30.0m

-30.0m

40
20
0

0

120

240

360

480

600

720

840

0

120

240

360

480

600

Thêi gian (ngµy)

Hình 4-4 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc cho
Extensometers và Piezometers ở cảng Cái Mép

720

840


-164.3
CễNG TRèNH CNG SPCT HIP PHC
4.3.1
GII THIU

(106)

1.1769

Sôn
g

Hướng Bắc

Phase 1-1
(26,223 m2)
SP-01
P-01
P-01B SP-02
E-01

1.1768

E-02A
P-02A
SP-09
E-03A
P-03A
P-02C E-02B
P-02B E-03B
P-03B
OB-02

SP-18

1.1766

E-09

USD-01

gR
aB

Phase 1-3
(26,486 m2)

E-02
E-02C
P-02

Phase 2-2
(35,079 m2)

iển

SP-04
E-03
P-03

Phase 1-4
(33,710 m2)

SP-05

P-10

SP-10

SP-19

Bắc (m)

Biên xử lý nền
Biên phân khu
Bàn đo lún - SP
Đo lún sâu - E
Đo áp lực nước lỗ rỗng - P
Giếng quan trắc - OB
Lấy mẫu nguyên dạng - USD01
CPTu hò sơ thầu
VST hồ sơ thầu

2

E-01A
P-01A E-02D
P-02D SP-03

E-01C E-01B
P-01D
E-01D

1.1767

Soà
i Rạ
Phase 1-2
pH
(32,373 m )
ướ n
OB-01

E-04 SP-06
P-04

1.1765

SP-11

Ph
(1 a se
8,3 1
31 -5(
m 2 1)
)
SP-07

P-05

1.1764
OB-03

1.1763
1.1762

610000

OB-04

610200

610400

610600

P
(1 ha se
SP-17
2,4 1
27 -5(
m 2 2)
)

610800

E-05
SP-08

611000

Đông (m)

4.3.2

Hỡnh 4-5 Mt bng phõn khu cng SPCT

THễNG S CA T YU

5

0

qT - v0 (kPa)
qT - v0 (kPa)
qT - v0 (kPa)
qT - v0 (kPa)
800
1600 0
800
1600 0
800
1600 0
800
1600
CP T u-14

CP T u-10

Lớp-01

0

Lớp-02
CP T u-26

-5

CPT u-28

-10

Lớp cát

Cao độ (m)

100 kPa

-15
CPT u-10

-20

CP T u-10

Chiều dày đất yếu ở vị trí SP-18

CP T u-07

Lớp-03
Lớp-04

Lớp-05

Lớp-06

CP T u-08

Lớp-07

-25

CP T u-10

Lớp-08

-30
-35

(a)

P hase 1-1
P hase 1-2
P hase 1-3
CPTu-08
CPTu-10

(b)
Phase 1-4
CP Tu-14
CP Tu-10

(c)

(d)
Phase 1-5
CP Tu-26
CP Tu-10

Lớp-09

P hase 2-2
CPTu-28
CPTu-10

Hỡnh 4-6 Sc khỏng xuyờn Phase 1-1, Phase 1-4, Phase 1-5 v Phase 2-2


-174.3.3

PHN TCH BI TON X Lí NN SPCT HIP PHC
Gia tải và bố trí thiết bị quan trắc
qT Xuyên tĩnh đo áp lực nước

10

Bàn đo lún
+5.00 +5.00

Giếng quan trắc nước ngầm

Gia tải
10 lớp = 5m

Phân lớp 02

-10

Đất yếu dày 35m

Phân lớp 03
Phân lớp 04
Phân lớp 05

-20

Phân lớp 06
Phân lớp 07

Xử lý nền bằng PVD và gia tải trước

Cao độ hải đồ (m)

0

+0.00

+0.00

-10.00

-10.00

Lớp cát ở Phase 1-5

Đắp ban đầu & Cát thoát nước (1.65+1.00=2.65m)
Phân lớp 01

-20.00
-20.00
Extesometer (Đo lún sâu)
Piezometer
(Đo áp lực nước lỗ rỗng)

Phân lớp 08

-30

Phân lớp 09
Đo lún sâu;
Bàn đo lún;

Đo áp lực nước lỗ rỗng
Giếng quan trắc

-40

E.L. (m)

Hỡnh 4-7 Mt ct in hỡnh phõn lp t yu v thit b cng SPCT
Extensometer Phase 1-1:

10
8
6
4
0

E01+E01C

STổng (cm)
S (cm)

+90cm

+130cm

300
E01
E01C+120cm

400

100

+30cm

200
0

Từ bàn lún từ

+5m to 0m

+60cm

+5m to 0m

200
0

0

240

+10cm

+5m to 0m
+70cm

0m to -10m

+25cm

+40cm

-10m to -20m

-10m to -20m

Dưới -20m

Dưới -20m

+10cm

100

Từ bàn lún từ

+60cm
0m to -10m

+20cm

100

200

+5cm

0m to -10m

100
200
0

S (cm)

E01D

+120cm

200

500
0

S (cm)

Tính toán bằng CONSOPRO

E01B

Từ bàn lún từ

100

S (cm)

Quan trắc hiện trường

-10m to -20m

+10cm
480

720 0

240

480

Dưới -20m
720 0

240

480

720

Thời gian (ngày)

Hỡnh 4-8 Kt qu CONSOPRO & quan trc cho Extensometers Phase 1-1


-18Piezometers:

Quan tr¾c hiÖn tr­êng

TÝnh to¸n b»ng CONSOPRO

EPWP (kPa)

EPWP (kPa)

EPWP (kPa)

E.L. (m)

10
8
6

Phase 1-1: P01

4

40

Phase 1-1: P01B

Phase 1-1: P01D

+0m

-3 kPa

+0m

-5 kPa

+0m

-3 kPa

-10m

-8 kPa

-10m

-10 kPa

-10m

-15 kPa

-20m

-8 kPa

-20m

-20 kPa

-20m

-15 kPa

20
0
40
20
0
40
20
0

0

240

480

720 0

240

480

720 0

240

480

720

Hình 4-9 Kết quả CONSOPRO và quan trắc cho Piezometer ở Phase 1-1

P-15

200

P-20
VG-13

150

VG-12

VG-14
P-16
CPTu-5
CPTu-2

VG-15

San lÊp

EX-06

0

P-13 CPTu-3

P-18

FVT-01
CPTu-01
Lç khoan CRS (tr­íc xö lý)

0

55

-5

110

C«ng tr×nh

-10
-15

Extensometers - EX

PBH-02 PZ-06 P-19
VG-11
VG-16
EX-04
P-17
PZ-04
VG-17
VG-10

50

0
§Êt yÕu

P-14

100

5

Gia t¶i

qT - v0
tion
Piez ocone penetra

EX-05
PZ-05
CPTu-4

Settl. Plate - P
Ext. - EX
Piez. - PZ
Lç khoan, CPTu, FVT (Tr­íc xö lý)
Lç khoan, CPTu, FVT (Sau xö lý)
CPTu (Sau xö lý)
Vac. gauge - VG

-20

Cao ®é, m

NORTH

Piezometers - PZ

250

Kho¶ng c¸ch theo mÐt

4.4
CÔNG TRÌNH NHÀ MÁY KHÍ - CÀ MAU
4.4.1
GIỚI THIỆU

-25
-30
-35

Hình 4-10 Mặt bằng bố trí khảo sát và thiết bị quan trắc ở Cà Mau

-19THễNG S CA T YU
LL, PL & wc (%) c' (kPa)
5
0

0

50 100 0
Gia tải

(kN/m3)

100 200 10
Gia tải

Đắp cát ban đầu

15

Hệ số rỗng e0 Cc1, Cc2 & Cr

20 0

Gia tải

Đắp cát ban đầu

1.2 2.4 0

Gia tải

Đắp cát ban đầu

0.6 1.2 10 100 1000
Gia tải

Đắp cát ban đầu

cv (cm2/d)
Gia tải

Đắp cát ban đầu

Đắp cát ban đầu

y' (CRS)

1

-5
Cao độ (m)

Extensometer
Piezometer

4.4.2

2
v0'+20 kPa

-10

3

1
2
3

4

-15

4
5

-20
-25

.

wc
LL
PL

Cc1
Cc2
Cr

v0'

Không kể cát đắp

(a)

(b)

(c)

(d)

6

(e)

(f)

Hỡnh 4-11 Thụng s vt lý v c kt ca nn t yu C Mau
4.4.3

PHN TCH BI TON X Lí NN NH MY KH C MAU
E.L. (m)

Quan trắc hiện trường
2
EX-04

STổng (cm)

0
0

50

S (cm)
S (cm)

+20cm

EX-06
+20cm

150
Từ sensor 1

Từ sensor 1

+20cm

Từ sensor 1

+15cm

+15cm

50
100
0

Tính đến -6m

Tính đến -6m

Tính đến -6m

-6m to -10m

-6m to -10m

-6m to -10m

-10m to -13m

-10m to -13m

-10m to -13m

50
100
0

S (cm)

+20cm

EX-05

100

200
0

50
100
0

S (cm)

Tính toán bằng CONSOPRO

4

50
Below -13m
100
50
100

+5cm

+5cm
150

Below -13m
200 50
100

150

Below -13m
200 50
100

150

200

Thời gian (ngày)

Hỡnh 4-12 CONSOPRO v quan trc Extensometer C Mau

Hỡnh 4-12 th hin kt qu lỳn tớnh toỏn phự hp vi lỳn quan trc.


-20E.L. (m)
EPWP (kPa) EPWP (kPa) EPWP (kPa) EPWP (kPa)

Quan trắc hiện trường

4

Tính toán bằng CONSOPRO

2
0
80
40
0
-40 -3.38m
-80
80
40

0
-40 -7.38m
-80
80
40
0
-40 -11.38m
-80
80
40
0
-40 -15.38m
-80
50
100

PZ-04

PZ-05
+80 kPa

+78 kPa
-3.43m

+90 kPa
-3.39m

+70 kPa

+80 kPa

+80 kPa
-7.43m

+45 kPa

-7.39m

+40 kPa

-11.43m

+80 kPa

-11.39m

+30 kPa

+15 kPa

200 50

+15 kPa
-15.39m

-15.43m
150

PZ-06

100

150

200 50

100

150

200

Thời gian (ngày)

Hỡnh 4-13 CONSOPRO v quan trc Piezometer C Mau

0

0

50 100 150

0

50 100 150

0

50 100 150

Cao độ nền ban đầu + 2.800
Gia tải

Gia tải

Gia tải

Gia tải

Extensometer

5

50 100 150

Piezometer

Sức kháng cắt không thoát nước su (kPa)
0

Cao độ (m)

-5
-10
-15
-20
-25

CPTu-02

CPTu-03

CPTu-04

CPTu-05

(qT - v0)/16 (CPTu-01, trước xử lý nền.)
(qT - v0)/16 (CPTu, Sau xử lý nền)
FVT-01 (Trước xử lý nền)
FVT-02 (Sau xử lý nền)
Torvane (Sau xử lý nền)

Hỡnh 4-14 Gia tng sc khỏng ct cụng trỡnh khớ C Mau
4.5

PHN TCH BI TON CHIU DI BC THM THAY I

Bi toỏn c thc hin vi chiu di bc thm ln lt l 1.00H;
0.82H; 0.71H; 0.59H v 0.47H trong ú H l chiu dy lp t yu bng
phn mm sai phõn hu hn CONSOPRO.


-21THễNG S U VO CA BI TON
KT QU PHN TCH BI TON CHIU DI PVD THAY I
10
9
8
7
6
5

4
0

Cái Mép - ODA; H=5.0 m; PVD=1.2m; lưới vuông

Hiệp Phước (SPCT)

100
(a)

200

(b)

300

Cao độ, m

3.5
3.0
2.5
2.0

Độ lún, cm

1.5
0

(t = 0 : 4/Nov/2006)

360

480

600

720

Chân không 70 kPa; H=1.5m; PVD=1.0m; lưới vuông
SSP-013 (+25cm)
Cà Mau - Khu 2a
SSP-014 (+25cm)
SSP-017 (+25cm)
SSP-018 (+25cm)
SSP-019 (+25cm)
SS-04 (+20cm)
SS-06 (+20cm)
CONSOPRO (SS)

0

120

50
100

240

360

480

600

720

Chân không 70 kPa; H=1.5m; PVD=1.0m; lưới vuông
Cà Mau - Khu 2b

SSP-015 (+20cm)
SSP-016 (+25cm)
SSP-020 (+20cm)
SS-05 (+20cm)
CONSOPRO (SS)

CONSOPRO SF(1.00H)=186 cm
CONSOPRO SF(0.82H)=178 cm
CONSOPRO SF(0.71H)=168 cm
CONSOPRO SF(0.59H)=152 cm
CONSOPRO SF(0.47H)=144 cm

CONSOPRO SF(1.00H) =178 cm
CONSOPRO SF(0.82H) =171 cm
CONSOPRO SF(0.71H) =161 cm
CONSOPRO SF(0.51H) =144 cm
CONSOPRO SF(0.47H) =127 cm

150
(c)

200

10

(d)

120

240

360

480

600

720

0

120

Hải Phòng; H=4.5 m; PVD=1.1m; lưới tam giác
Hải Phòng

8

240 360 480
Thời gian, ngày

600

Mối quan hệ SL/Smax so với L/H
(f)

6

720

1.1
1.0

4

PLOT6-P8 (+20cm)
CONSOPRO SF(1.00H) =133 cm
CONSOPRO SF(0.82H) =133 cm
CONSOPRO SF(0.71H) =132 cm
CONSOPRO SF(0.51H) =130 cm
CONSOPRO SF(0.47H) =126 cm

2
0
50
100
150
200

(t = 0 : 13/Jun/2015)

(t = 0 : 13/Jun/2015)

0

Cao độ, m

E01C (+120cm)
CONSOPRO SF(1.00H)=370 cm
CONSOPRO SF(0.82H)=370 cm
CONSOPRO SF(0.71H)=363 cm
CONSOPRO SF(0.51H)=355 cm
CONSOPRO SF(0.47H)=310 cm

SS-06 (+20cm)
CONSOPRO SF(1.00H)=411 cm
CONSOPRO SF(0.82H)=411 cm
CONSOPRO SF(0.71H)=405 cm
CONSOPRO SF(0.51H)=384 cm
CONSOPRO SF(0.47H)=348 cm

400 (t = 0 : 1/Jan/2009)
0
120 240

Độ lún, cm

Hiệp Phước (SPCT); H=5.0 m; PVD=1.5m; lưới tam giác

Cái Mép - ODA

(e)
(t = 0 : 28/Jan/2005)

0

120

240

360

480

Thời gian, ngày

600

720

0.9
Cà Mau, Khu-2a
Cà Mau Khu-2b
Cà Mau (bậc 3)
Cái Mép
Cái Mép (bậc 3)
Hiệp Phước
Hiệp Phước (bậc 3)
Hải Phòng (Lớp đất yếu)
Hải Phòng (bậc 3)
Hải Phòng (2 lớp)

Hai Phong (bậc 3)

0.8
0.7

SL/Smax

Độ lún, cm

Cao độ, m

4.5.1
4.5.2

0.6
0.5

0.4
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
L/H

Hỡnh 4-15 Kt qu phõn tớch bi toỏn bc thm cú chiu di thay i


-22Việc phân tích bài toán cố kết có chiều dài bấc thấm thay đổi để tìm
mối quan hệ giữa độ lún và chiều dài bấc thấm đối với các công trình là
cảng Cái Mép – ODA, cảng SPCT – Hiệp Phước, cảng Hải Phòng giai
đoạn 2 và nhà máy khí Cà Mau.. Kết quả phân tích cố kết cho các trường
hợp bấc thấm có chiều dài lần lượt là 0.82, 0.71, 0.59 và 0.47 lần chiều
dày vùng nén lún cũng được thể hiện trên cùng biểu đồ độ lún theo thời

gian trên Hình 4-15 (a) đến Hình 4-15 (e). Độ lún cuối cùng của nền đất
khi chịu tải trọng theo thời gian giảm dần theo chiều dài bấc thấm. Điều
này có thể kết luận rằng phần nền đất yếu phía dưới bấc thấm cố kết 1
chiều chậm dẫn đến độ lún cuối cùng phụ thuộc chủ yếu vào chiều sâu
cắm bấc thấm so với chiều dày vùng nén lún. Ở công trình khí Cà Mau,
đối với bài toán thiết kế không nhất thiết phải cắm bấc thấm sâu xuống
toán bộ lớp đất yếu.
Ở cùng thời điểm dỡ tải t=176 ngày, độ cố kết đối với trường hợp chiều
sâu cắm bấc thấm L=0.59H đạt 90.00 %, đã đảm bảo yêu cầu tiêu chuẩn
hiện hành đề ra. Trường hợp cắm bấc thấm sâu hơn như L=0.71H, 0.82H
và L=1.00H độ cố kết đạt được trên 95 %. Trong một số trường hợp thì
điều này là không cần thiết và không tiết kiệm.
4.6

KẾT LUẬN CHƯƠNG 4

1. Hệ số cố kết thấm theo phương ngang hiện trường ch=3cv(CRS); hệ số cố
kết ở trạng thái cố kết trước (OC) gấp 10 lần hệ số cố kết theo phương
ngang ở trạng thái cố kết thường (NC) hay cv(OC) = 10cv(NC) hay ch(OC) =
10ch(NC). Đối với đất sét yếu ở Hải Phòng giá trị này là ch(OC) = 40ch(NC).
2. Với thông số đầu vào từ kết quả thí nghiệm cố kết tốc độ biến dạng
không đổi CRS ở tốc độ biến dạng 0.02 %/phút, ứng xử của nền đất yếu
theo độ lún mặt tổng, độ lún sâu, tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư, áp
lực đất và sức kháng cắt không thoát nước tương đồng với các giá trị thí
nghiệm hiện trường và quan trắc hiện trường đối với nền đất yếu trầm tích
Holocene ở Việt Nam.
3. Chiều dài bấc thấm trong một số trường hợp có thể rút ngắn để tiết kiệm
mà vẫn giữ được độ lún dư yêu cầu tương ứng với thời gian cho vận hành
của công trình. Với độ cố kết yêu cầu là > 90 % thì chiều dài bấc thấp có
thể chỉ cần đạt 70 % chiều dày vùng nén lún.

4. Khi trạng thái nền đất càng cố kết trước thì việc giảm chiều dài bấc thấm
càng mang lại hiệu quả cao.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN

1. Một số mối tương quan được thiết lập cho đất sét yếu như sau
a. Cc2 = 0.015wn-0.25; Cc2 = 0.018wL-0.50 và Cc2 = 0.025PI-0.20
b.

q   v0
 'c  T
3


-23c.

ch(CPTU )
cv(CRS )

 2.67

ch(CPTU )
OCR

 20.70 ;

ch(CPTU )
ch(CRS )

 0.89

ch(CPTU )
 6.90
OCR

d. ’c(0.4%) = 1.80’c(0.02%)
e. ’c(CRS) = 1.16’c(IL)
f. su/’v0 = 0.22(OCR)1.26
2. Đất yếu trầm tích Holocene ở Việt Nam luôn ở trạng thái cố kết trước
với hệ số cố kết trước OCR > 1.20 đối với các mẫu đất nguyên dạng có
biến dạng đến áp lực hữu hiệu hiện trường bé hơn 6.0 % đối với trầm tích
yếu Holocene cho các công trình nghiên cứu ở Việt Nam. Áp lực tiền cố
kết lớn hơn áp lực hữu hiệu địa tầng từ 20 kPa đến 60 kPa.
3. Tốc độ biến dạng sử dụng trong thí nghiệm không làm ảnh hưởng đến
hệ số cố kết. Đất trầm tích yếu Holocene ở Việt Nam cho áp lực tiền cố
kết ở tốc độ 0.40 %/phút có hệ số gấp 1.80 lần giá trị có được ở tốc độ
0.02 %/phút.
4. Thí nghiệm CRS ở tốc độ biến dạng 0.02 %/phút cho giá trị áp lực tiền
cố kết lớn hơn giá trị có được từ thí nghiệm gia tải từng cấp đối với đất
yếu ở Việt Nam trung bình là 16 %. Tuy nhiên các thông số đầu vào cho
bài toán cố kết có sử dụng lõi thấm đứng xác định từ kết quả thí nghiệm
CRS cho kết quả phân tích cố kết bằng phường pháp sai phân hữu hạn
theo mô hình cải tiến phù hợp với số liệu quan trắc hiện trường dựa theo
độ lún mặt tổng, độ lún sâu, tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư, áp lực
đất và sức kháng cắt không thoát nước.
5. Phương pháp được đề xuất có xét đến sự biến thiên chỉ số nén lún, hệ
số cố kết theo phương đứng và phương ngang thay đổi trong quá trình cố
kết, trạng thái cố kết trước (OC) và trạng thái cố kết thường (NC) trong
suốt quá trình cố kết của nền đất mô tả đầy đủ quá trình cố kết của nền, và
có ưu thế hơn lời giải giải tích chỉ sử dụng một giá trị duy nhất hệ số cố

kết trong suốt quá trình phân tích bài toán.
6. Tỷ số cv(OC)/cv(NC) = 40 cho khu vực Hải Phòng và là 10 cho các khu vực
còn lại. Tỷ số ch/cv(CRS) tương ứng cho các khu vực Cái Mép (Bà Rịa Vũng
Tàu), Hiệp Phước (TP. HCM), Hải Phòng và Cà Mau là 3.0.
7. Với độ cố kết yêu cầu là > 90 % thì chiều dài bấc thấm có thể chỉ cần
đạt 70 % chiều dày vùng nén lún. Do đó, chiều dài bấc thấm trong một số
trường hợp có thể rút ngắn để tiết kiệm mà vẫn giữ được độ lún dư yêu
cầu tương ứng với thời gian cho vận hành của công trình.
2. KIẾN NGHỊ
1. Sử dụng phương pháp lấy mẫu bằng ống mẫu Piston để đảm bảo tính
nguyên dạng của mẫu đất yếu, và đưa vào tiêu chuẩn hiện hành để ứng
dụng vào thực tiễn sản xuất trong ngành địa kỹ thuật xây dựng.