Nghiên cứu giải pháp trụ xi măng đất gia cố nền đất yếu dưới đường đắp cao ở Cà Mau

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật xây dựng nghiên cứu giải pháp trụ xi măng đất để gia cố nền đất yếu dưới nền đường đắo cao, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn thạc sĩ

2015

118
2
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan về gia cố nền đất yếu bằng trụ đất trộn xi măng

Phần này trình bày tổng quan về công nghệ trụ xi măngđất gia cố trong việc xử lý nền đất yếu. Công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi trên thế giới và tại Việt Nam, đặc biệt trong các công trình giao thông. Tuy nhiên, tại Cà Mau, việc ứng dụng vẫn còn hạn chế. Các nghiên cứu gần đây tập trung vào các dạng phá hoại khi sử dụng trụ đất xi măng và các phương pháp thi công như trộn khôtrộn ướt. Ưu điểm của phương pháp này là cải thiện đáng kể khả năng chịu tải của nền đất, nhưng cũng có nhược điểm như chi phí cao và yêu cầu kỹ thuật phức tạp.

1.1. Công nghệ trộn sâu

Công nghệ trộn sâu bao gồm hai phương pháp chính: trộn khôtrộn ướt. Phương pháp trộn khô sử dụng xi măng khô trộn với đất, trong khi trộn ướt sử dụng hỗn hợp xi măng lỏng. Cả hai phương pháp đều có ưu điểm riêng, nhưng trộn ướt thường được ưa chuộng hơn do khả năng phân bố đều xi măng trong đất.

1.2. Ứng dụng tại Việt Nam

Tại Việt Nam, công nghệ trụ xi măng đã được áp dụng trong nhiều dự án lớn như đường Mậu Thân - sân bay Trà Nóccao tốc Long Thành - Dầu Dây. Các kết quả cho thấy hiệu quả cao trong việc cải thiện nền đất và giảm thiểu lún. Tuy nhiên, tại Cà Mau, việc ứng dụng vẫn còn hạn chế do điều kiện địa chất đặc thù.

II. Cơ sở lý thuyết về giải pháp xử lý nền bằng trụ đất trộn xi măng

Phần này trình bày các phương pháp tính toán và thiết kế trụ xi măng để xử lý nền đất yếu. Các thông số quan trọng bao gồm khoảng cách giữa các trụ, khả năng chịu tải của vật liệu và đất nền. Các tiêu chuẩn từ Nhật Bản, Châu Âu và Việt Nam được tham khảo để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của giải pháp. Phần mềm Plaxis 2D được sử dụng để mô phỏng và kiểm tra độ ổn định của nền đất sau khi gia cố.

2.1. Tính toán khả năng chịu tải

Khả năng chịu tải của trụ xi măng được xác định dựa trên vật liệu và đất nền. Các phương pháp tính toán từ Nhật Bản và Châu Âu được áp dụng để đảm bảo độ chính xác. Kết quả cho thấy trụ xi măng có khả năng chịu tải cao, đặc biệt trong điều kiện nền đất yếu.

2.2. Độ ổn định của nền đất

Độ ổn định của nền đất sau khi gia cố được kiểm tra bằng các tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế. Phần mềm Plaxis 2D được sử dụng để mô phỏng và đánh giá sự phân bố ứng suất và độ lún. Kết quả cho thấy trụ xi măng giúp giảm đáng kể độ lún và tăng độ ổn định của nền đất.

III. Nghiên cứu thí nghiệm trong phòng

Phần này trình bày các thí nghiệm trong phòng để xác định cường độ của đất trộn xi măng. Các thí nghiệm bao gồm nén một trụcnén ba trục để đo cường độ và mô đun đàn hồi của mẫu đất. Các yếu tố như độ pH và độ mặn cũng được nghiên cứu để đánh giá ảnh hưởng đến cường độ của đất trộn xi măng. Kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ của mẫu đất tăng đáng kể sau khi trộn với xi măng.

3.1. Thí nghiệm nén một trục

Thí nghiệm nén một trục được thực hiện trên các mẫu đất trộn xi măng ở các độ tuổi khác nhau (7, 14, 28 ngày). Kết quả cho thấy cường độ của mẫu đất tăng theo thời gian và hàm lượng xi măng. Độ pH và độ mặn cũng ảnh hưởng đáng kể đến cường độ của mẫu đất.

3.2. Thí nghiệm nén ba trục

Thí nghiệm nén ba trục được thực hiện để xác định mô đun đàn hồi của mẫu đất. Kết quả cho thấy mô đun đàn hồi của mẫu đất trộn xi măng cao hơn so với mẫu đất nguyên trạng. Điều này khẳng định hiệu quả của trụ xi măng trong việc cải thiện khả năng chịu tải của nền đất.

IV. Ứng dụng giải pháp trụ đất xi măng trong công trình cụ thể

Phần này trình bày việc ứng dụng trụ xi măng trong một công trình cụ thể tại Cà Mau. Các thông số thiết kế như khoảng cách giữa các trụ, mô đun biến dạng và cường độ kháng cắt được tính toán chi tiết. Kết quả cho thấy trụ xi măng giúp giảm đáng kể độ lún và tăng độ ổn định của nền đất. Phần mềm Plaxis 2D được sử dụng để kiểm tra và xác nhận kết quả tính toán.

4.1. Tính toán thiết kế

Các thông số thiết kế như khoảng cách giữa các trụ, mô đun biến dạng và cường độ kháng cắt được tính toán dựa trên kết quả thí nghiệm. Kết quả cho thấy trụ xi măng có khả năng chịu tải cao và giảm đáng kể độ lún của nền đất.

4.2. Kiểm tra độ ổn định

Độ ổn định của nền đất sau khi gia cố được kiểm tra bằng phần mềm Plaxis 2D. Kết quả mô phỏng cho thấy trụ xi măng giúp phân bố đều ứng suất và giảm thiểu độ lún, đảm bảo an toàn cho công trình.

21/02/2025
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng nghiên cứu giải pháp trụ xi măng đất để gia cố nền đất yếu dưới nền đường đắo cao trong điều kiện cà mau

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về gia có nền đất yếu bang trụ đất trộn xi mang. Chương 2: Cơ sở lý thuyết về giải pháp xử lý nền bằng trụ đất trộn xi măng. Chương 3: Nghiên cứu thí nghiệm trong phòng. Chương 4: Ứng dụng giải pháp trụ đất xi măng tính toán thiết kế cho công trình cụ thể.

Kiến nghị, kết luận 3. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : Ngày 19 tháng 01 năm 2015 4. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : Ngày 12 tháng 09 năm 2015 5. CAN BO DONG HUONG DAN: TS.

LE BA KHANH. CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON KHOA QUAN LY QUAN LY CHUYEN NGANH CHUYEN NGANH TS. LE BA VINH TS. LE BA KHANH LỜI CẢM ƠN Tôi xin được cảm ơn quý Thầy Cô trong bộ môn cầu đường, bộ môn địa cơ nên móng, quý Thây Cô đã truyền dat cho tôi những kiến thức quỷ báu và sâu sắc trong 3 học kỳ qua.

Tôi xin chân thành cám ơn Thy Ts. Lê Bá Khánh, Ts. Lê Bá Vinh, những người Thây đã tận tình hướng dẫn, giúp tôi đưa ra hướng nghiên cứu cụ thể, hồ trợ nhiều tài liệu, kiến thức quý báu trong quá trình học tập và nghiên Cứu. Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn các Thầy Ts.

Lê Bá Khánh, Ts Lê Bá Vinh va quy thay cé trong bộ môn cầu đường đã tham gia giảng dạy và truyền đạt kiến thức, tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận van. Với những hiểu biết của bản thân, chắc chắn không tránh khỏi những sai sót khi thực hiện Luận văn, kính mong quý Thấy Cô, bạn bè góp ý chân thành để tôi hoàn thiện thêm kiến thức cho bản thân mình. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn! Lê Nhật Trường TÓM TẮT LUẬN VĂN Trụ đất - xi măng là một giải pháp gia cô nền đất yếu hiệu quả đã được sử dụng tại nhiều quốc gia trên thế giới. Nhiều công trình ở Việt Nam cũng đã bắt đầu ứng dụng công nghệ này.

Tuy nhiên tại Cà Mau vẫn chưa tiến hành ứng dụng công nghệ trên. Đề tài trình bày các thí nghiệm đất trộn xi măng đề gia cố nền đất yếu bên dưới nền đắp cao trong điều kiện Cà Mau, trong đó nghiên cứu các vấn đề sau: - Nghiên cứu cường độ của mẫu đất nguyên trạng và mẫu đất sau khi gia cố. - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ pH đến cường độ của đất trộn xi măng. - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn đến cường độ của đất trộn xi măng.

- So sánh môđul đàn ồi của mẫu đất trộn xi măng bằng 02 phương pháp th í nghiệm nén l trục nở hông tự do và nén 3 trục. Qua các kết quả thí nghiệm nén đơn, nén ba trục, cũng như các phân tích, tính toán với công trình cụ thé cho thấy giải pháp đất trộn xi măng là khả thi dé gia cố nền đất yếu ở Cà Mau. Từ đó kiến nghị các cấp có thâm quyền khuyến khích ứng dụng công nghệ đất trộn xi măng đề gia cô nền đất yếu ở tỉnh Cà Mau. ABSTRACT Soil - cement column method, which is an effective solution to improve a soft ground, has been used in Viet Nam and the world.

However, this method has not been applied in Ca Mau. This subject presents the experiments of Ca Mau soft soil reinforced by the soil-cement mixing. In which studied the following problems: The strength of the intact soil samples and soil-cement mixture The effects of pH to the strength of soil-cement mixture have been considered The effects of salinity to the strength of soil-cement mixture have been considered Comparison of elastic modules of soil-cement mixture by two experimental methods: unconfined compression test, triaxial compression test. The results of unconfined compression test, triaxial compression test, as well as the results of analyze, calculations with specific projects showed that soil - cement column method is feasible for reinforcement of soft ground in Ca Mau.

Then the application of soil - cement columns is proposed for reinforcing soft ground in Ca Mau province. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan lận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thật sự của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của các thầy TS.Lê Bá Vinh, TS.Lê Bá Khánh. Một lần nữa tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam đoan này. Học viên thực hiện Lê Nhật Trường MỤC LỤC 1.

Tính cấp thiết của đề tài 2. Mục tiêu nghiên cứu của đê tài 3. Phương pháp nghiên cứu của đề tài. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài.----- 2 csc+cse+cxeccse+ 3 5.

Phạm vi nghiên cứu của đề tài.--- ¿se +k+2E2EAESEEEEEEEEEErkerkeerkerkeree 3 CHUONG 1: TONG QUAN VE GIA CO NEN DAT YEU BANG TRU DAT ¡0198. Vấn đề nghiên cứu và ứng dụng gia cố nền đất yếu bằng trụ đất trộn xi măng trên thê giới và ở VIỆT Nam. nh HH ng ky 4 1.1 Tổng quan về công nghệ trộn sâu trên thế giới. Tống quan về công nghệ trộn sâu.

Một số kết quả nghiên cứu gần đây về các dạng phá hoại khi dùng trụ at - Xd MANY. Tình hình ứng dụng công nghệ trộn sâu ở Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu trong nước. Ứng dụng trụ đất xi măng ở Việt Nam.

Công nghệ thi công trụ đất trộn xi măng. Công nghệ trộn khô (Dry MIXITB):. Công nghệ trộn ướt: .1 Cánh trộn bằng kim loại DMM (Deep Mixing Method):.2 Bằng tia áp lực cao (Jet Groutinng):. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của trụ đất trộn xi măng.Ưu nhược điểm của trụ đất trộn xi măng.---- 22 eczz+rx+xesrseee 16 E6hnnn.

Nhược điểm.+xvt HH rêu 1. Phạm vi ứng dụng 1. Nhận xét và kết luận CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYÉT VẺ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NÊN BẰNG 0. Phương pháp tính toán cho giải pháp xử lý nền bằng phương pháp trụ đất bì 0n.1 Các thông số diễn tả sự phân bố ứng suất lên nền gia cô đất trộn xi 0 0.2 Cách xác định các kích thước cơ bảIi:.1 Xác định khoảng cách giữa các trụ đất - xi măng, s(m):.2 Phạm vi bố trí nhóim tFỤ::.

Tính toán khả năng chịu tải của trụ đất xi măng. Khả năng chịu tải của vật lIỆu.-- -- Ă- SĂ StS*S 3xx ieesereresrerrrrsre 2. Theo cách xác định của Châu Âu. Theo viện địa kỹ thuật Châu Á.

Khả năng chịu tải theo đất nêền. Theo cách xác định của Nhật Bản. Theo quan điểm hỗn hợp của viện kỹ thuật Châu Á (AIT).3 Khả năng chịu tải của nhóm trụ đất - xi măng. Tính toán theo quan điểm Nhật Bản.

Theo quan điểm hỗn hợp của viện kỹ thuật Châu Á. Tính toán độ ổn định của nền gia cố bằng trụ đất trộn xi măng. Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 9403 - 2012). Theo tiêu chuẩn Trung QuỐC.

Theo tiêu chuẩn Nhật. 5 «Sex 1H 1 1 0H TH TH TT HH kg 28 2.2 DO Warn Alay: nh “413. Phuong phap tht dan bang phan mém Plaxis 2D theo phuong phap kiq. Phương pháp tính toán ôn định của nền khi gia cố trụ dat xi măng.

Nhận xét và kết luận.-----cc++++222EEEkrvrrrttttrtttrtrrrrrrrrtrtririrrrrrrre 30 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG. Thi nghiém äiii is) .1 Cae van dé nghién Ctr .2 Phương pháp thí nghiệm trong phòng,. --- 5 5£ +sx+s£+sx+s+sssese 31 3.1 Mục đích thí nghiệm 3.3 Các thí nghiệm cần tiến hành và số lượng mẫu thí nghiệm:.4 Trình tự đúc mẫu trong phòng: .3 Thí nghiệm nén 01 trục nở hông tự do mẫu đất trộn xi măng.2 Kết quả thí nghiệm nén 1 trục có nở hông.1 Kết quả thí nghiệm nén mẫu ở 7 ngày tuôi.2 Kết quả thí nghiệm nén mẫu ở 14 ngày tuổi.--- 2-22 sexs2=re2 51 k0 pc á‹ 0 N8 :aá44.ÔỎ 76 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP TRỤ ĐẤT XI MĂNG TÍNH TOÁN THIẾT KÉ CHO CÔNG TRÌNH CỤ THỂ.1 Thông tin cơ bản về dự án:.2 Số liệu địa chất CONG trie.3 Tính toán thiết kế phương án trụ đất xi măng 4.3 Xác định mô đun biến dạng và cường độ kháng cắt không thoát nước tương đương của khôi gia cô 4.4 Xác định tải trọng tắc Ụng::. óc tt knv HH HH ng nen 84 6T Ni 00320.

Khả năng chịu tải của trụ đất xi măng theo vật liệu. Khả năng chịu tải theo đất nền. Tính toán giới hạn của nhóm trụ đất - xi măng.6 Tính toán lún tổng cộng của nền đất gia cố xi măng.1 Tính toán độ lún theo phương pháp giải tích (TCVN 9403: 2012).2 Tính toán độ lún theo phương pháp phần tử hữu hạn (phần mềm Plaxis BA) N( OP 6-44.4 Kiểm tra ôn định trượt theo phương ngang:. Tính toán lún theo thời gian 4.

Theo phương pháp giải tÍCh: .- -- + 2+ 2x vn ng ng 92 4. Theo phương pháp phần tử hữu hạn (phần mềm Plaxis 2D - V8. 95 KẾT LUẬN, KIÊN NGHỊ, .- tt S333 S119E1EE1E1E1 111k cree 97 I.-22- + SE +EESEEE2EE1213571E11111117121171.--- 2° sẻ s+EEE+EE2E39E3EEE15E111711271171211E 1111.111 re 98 MỤC LỤC HÌNH Hình 1. Sự đây trượt va đồ sập của trụ đất xi măng.

Sự phá hoại trụ do cắt và đo uốn. đất giữa các trụ đất xi măng trồi ra hai bên.------ ¿se ©zsecsee 8 Hình 1. Vĩnh Trung Plaza (Đà Nẵng) .-----5¿©222x2xt2zvExerkerrxerxrrrerrxrrs 10 Hình 1. Khoan cọc xi măng đất gia có nền đất yếu tại sân bay Cần Thơ.

Máy khoan và lưỡi khoan theo công nghệ trộn khô. Máy khoan và lưỡi khoan theo công nghệ trộn ướt bằng cánh kim loại. sơ đồ thi công trộn ướt bằng cánh kim loại.----2- 2s ©se+csc+e 14 Hình 1. Thiết bị thi công bang tia áp lực cao.

Sự phân bố ứng suất lên trụ đất xi măng và đất. Phạm vi bố trí nhóm trụ. Phá hoại khối và phá hoại cắt cục ĐỘ. -- - se ctcterkerkerkerxereeree 26 Hình 2.

Sơ đồ tính ôn định tổng thỂ. 2-2 ©2Sc22E2EESEESEEEEEEEkrrrkrrrkrrek 29 Hình 3. Thiết bị khoan lấy mẫu tại cầu bắc qua Sông Trẹm. Khoan lấy mẫu tại hiện trường cầu Sông Trẹm.

Mẫu đất được đưa vào ống lấy mẫu. Mẫu đất sau khi được lấy và được bảo quản.-------2-scss+csc+e 33 Hình 3. Lấy mẫu nước tại hiện trường để thí nghiệm độ pH. Thiết bị đo dO pH o.

Thí nghiệm xác định độ plH. Biêu đồ quan hệ giữa độ pH của nước trong đất và chiều sâu lay mau. Cánh khuấy và động cơ khuấy.--- ¿+ ©xe+xevrxevrxeerxerrseee 39 Hình 3. Cân xác định khối lượng xi măng, đất .----¿--¿ 5+ ©cse+cxevrscee 39 Hình 3.

Trộn đều đất và xi măng trong thùng trộn. Đúc mẫu sau khi đã trộn xong.-------- 52 ©22cs+©x++zevrxerxecrseree 40 Hình 3. Mẫu đúc xong và đã được ngâm bảo dưỡng. Cưa lấy mẫu ra khỏi ống đúc mẫu.

Đặt mẫu vào thiết bị nén một trục.----ccc:-©ccccecsrrrrveerrrrrrrerree 42 Hình 3. Ghi lại số liệu sau khi mẫu bị phá hoại .-----¿¿5¿©cxz©cxzczx 43 Hình 3. Nén mẫu đất - xi măng ở 7 ngày tuôi và dạng phá hoại của mẫu. Biểu đồ quan hệ giữa sức kháng nén đơn và hàm lượng xi măng.-- s2 TH TH TH TH Tung 44 Hình 3.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Giải pháp trụ xi măng đất gia cố nền đất yếu dưới đường đắp cao tại Cà Mau" tập trung vào việc ứng dụng công nghệ trụ xi măng đất để gia cố nền đất yếu, đặc biệt trong các công trình đường đắp cao tại khu vực Cà Mau. Phương pháp này không chỉ giúp tăng cường độ ổn định của nền đất mà còn giảm thiểu nguy cơ sụt lún, đảm bảo an toàn và tuổi thọ cho công trình. Tài liệu cung cấp các phân tích kỹ thuật chi tiết, từ quy trình thi công đến hiệu quả kinh tế, mang lại giá trị thực tiễn cho các kỹ sư và nhà quản lý dự án xây dựng.

Để mở rộng kiến thức về các giải pháp quản lý và đầu tư xây dựng, bạn có thể tham khảo thêm Luận văn thạc sĩ quản lý nhà nước về đầu tư xây dựng cơ bản bằng nguồn vốn nhà nước trên địa bàn huyện Lắk tỉnh Đắk Lắk, hoặc Luận văn thạc sĩ quản lý nhà nước đối với đầu tư xây dựng cơ bản từ nguồn vốn ngân sách nhà nước của tỉnh Tây Ninh. Ngoài ra, Luận văn thạc sĩ quản lý xây dựng nghiên cứu nâng cao năng lực quản lý dự án đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông nông thôn theo tiêu chí nông thôn mới trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn cũng là một tài liệu hữu ích để hiểu sâu hơn về quản lý dự án trong lĩnh vực xây dựng.