CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về nền đất yếu. Khái nig về đắt yên Nền dit yéu là nỄn đất không đủ sức chu ti, không đủ độ bên và biển dạng ol éu, do vây không thể xây dựng các công tình. Bit yếu là một loại đắt không có khả năng chống đỡ kết cầu bên trên, vì thé nó bị lún tuỷ thuộc vào quy mô tải trong bên trên.
Đắt mềm yếu thường là đắt sét có lẫn nhiều hữu cơ khả năng chịu ải nhỏ (vào khoảng 0,5 - 1,0 daN/em®); đất có tính nén lúa lớn (a> 0,1 cm/kg); hệ số ng lớn (e > 1); độ sệLiớn (B > 1), mô đun biến dạng thấp (Eo < 50 daN/em*); khã năng chống cắt nhỏ: khả năng thắm nước nhỏ, hàm lượng nước trong đất cao độ bio hoà nước G > 08 dung trong nhỏ. Dit yếu là loại đắt ở trang thái tự nhiên, độ âm của đắt cao hơn hoặc gin bằng giới hạn chây, đất yêu có hệ số rổng lớn (đất xét e 1,5; đất á st e >1), lực dính C theo thí nghiệm cắt nhanh không thoát nước nhỏ hơn 0.15 daN/cm2 (tương đương kG/em)), góc nội ma sit g < 10" hoặc lực dính từ kết quả cất cánh hiện trường Cụ< 035 daN/cmẺ, Đất yéu có thể được phân loại theo trang thái tự nhiên dựa vào độ sệt B. W_Wd Wel Wa “Trong đó: W, Wa, Wen - độ âm ở trạng thái tự nhiên, giới hạn dẻo và giới hạn chảy (nhão) của đất. Nếu B > 1, dit ở trang thái chảy: Nếu 0,75 < B <1, đất ở trang thái déo chảy.
‘Theo quan điểm xây dựng của một số nước, đắt yéu được xác định theo tiêu chuẩn về sức kháng cắt không thoát nước sự và hệ số xuyên tiêu chuẪn như su Dit it yêu (rang thấi chảy): s, (KPa) < 12.5 và Nw <2 ~ Đắt yến (rang th go chân) 5, (KPa) <25 và Nụ <4 ÁN: sổ bia động tron tí nghiệm xuyên tga chuẳn) 1. Các loại nền đất yếu chi yếu và thường gặp: Dit sét mềm: Gồm các loại đất sét hoặc á + tương đối chất, ð trang thấi Bo hòa nước, có cường độ thấp. ~ bit bàn: Các loại đất tạo thành trong môi trường nước, thành phần hạt rt mịn, ở trạng thai luôn no nước, hệ số rỗng nt lớn, nt yêu về mặt chịu lực = Đắt than bùn: Là loại đất yêu có nguồn gốc hữu cơ, được hình thành do kết quả phân. "hủy các chất hữu cơ có ở các dim lẫy (ham lượng hữu cơ từ 20 -80%), ~ Cát chảy: Gồm các loại cát mịn, kết cấu hạt rời rac, có thể bị nén chặt hoặc pha loäng đáng ké.
Loại đắt này khi chịu tải trọng động thì chuyén sang trạng thái chảy gọi là cát chảy ~ Dit có hàm lượng tạp chất hòa tan muối clorua lớn hơn 5%, muối sunphat hoặc muối sunphat clorua lớn hon 10% tinh theo trọng lượng. ~ Dit phủ sa, đất bùn, đắt min vi các đắt này có kha năng chịu lực kém. Nhận biết đất yếu Loại có nguồn gốc khoáng vật thường là sét hoặc á sét trim tích trong nước ở ven biển, vùng vịnh, dim hd, đồng bằng tam giác châu; loại này có thé lẫn hữu cơ tong quá trình trim tích (him lượng hữu cơ có thể tới 10 - 12 %) nên có thể có mẫu nâu đen, xám đen, có mùi. Đối ví loại ly, được xác định là đất yếu nêu ở trạng thái tự nhiên, độ am của chúng gần bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy.
Ngoài ra ở các vùng thủng lũng côn có thể hình thành đắt yéu dưới dạng bùn t, bùn cát min (hệ số rng 1,0, độ bão hòa G > 08). Loại có nguồn gốc hữu cơ thường bình thành từ dim lẫy, noi nước tích đọng thường xuyên. mực nước ngằm cao, tai đây các loài thực vật phát tiễn, thối rea và phân hủy, tạo ra ác vật lắng hit cơ lẫn với các trim ích khoáng vật. Loại này thường gọi là đất đầm lẫy than bùn, him lượng hữu cơ chiếm tới 20 - 80%, thường có mầu đen hay nâu sm, cấu trúc không min (v1 lẫn các tin dư thực vit).
Đối với loại này được xác định là đất yếu nêu hệ số rồng và các đặc trừng sức chống cất của chứng cố các tỉ số như nối ởmạe LILI Đất yêu đầm lầy than bùn còn được phân theo tỷ lệ lượng hữu cơ có trong chúng: ~ Lượng hữu cơ có tr 20 - 30%: Đắt nhiễm than bùn - Lượng hữu cơ có từ 30- 60%: Bat than bùn. - Lượng hữu cơ trên 60%: Than bùn. Xử lý nền đất yếu nhằm mục dich lâm tăng sức chịu tả của nỀn đt, cải thiện một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng t số môdmn biển dạng, ting cường độ chống cắt của đất. Đối với công tình thủy lợi, còn yêu cầu làm giảm/ngăn chặn hiện tượng thắm qua nén và thân công trình, bảo vệ khối dip chống tác động của sóng và đồng chảy Như vậy, nền đất yếu sẽ không đáp ứng được yêu cầu xây dựng công trình.
Tùy theo quy mô tải trọng công trình cin xây dựng sẽ cần các biện pháp xử lý khác nhau. Phần dưới đây sẽ tình bày về các biện pháp xử lý nền đắt yu trong xây dựng công tình 1-1-4. Giải pháp xây dựng công trình trên đất yên Việc xử lý khi xây dung công tinh rên nén đắt yêu phụ thuộc vào điều kiện như: Đặc điểm công trình, đặc điểm của nền đt. Tùy điều kiện cụ thể mã người thế kế phai đưa ra các biện pháp xử lý hợp ý về kine, ky thuật ‘VE nguyên tc, khi gặp nén đất yếu phải xem xét - Giải pháp xử lý kết cấu công trình + Chọn kiểu kết cầu it nhạy lún, làm khe lún, làm giảng BTCT, dự trữ độ cao bằng độ lún dự kí của công trình + Lựa chọn độ sâu chôn móng và kích thước móng hợp lý, sử dụng vật liệu, các lớp cách nước ngăn ngừa nước dang mao dẫn theo các khe hở trong đất + Quy định và chấp hành nghiêm ngặt v quy tinh dio đắp đất + Các biện pháp xử lý nén “Cải thiện thành phin, trạng thái của đt, từ đó làm cho các tính chất cơ học, vật lý của n dip ứng được yêu cầu trong xây dựng.
Dé làm ting độ bén và làm giảm độ nén lún của đất, có thể chọn những giải pháp tam giảm độ rỗng hoặc tăng lực dính. Tr một số trường hợp khác. mục dich của gia cổ là làm cho đất đá từ chỗ thắm nước trở thành cách nước, ~ Các biện pháp xử lý về móng. Lựa chon các giải pháp cho phù hợp như: Móng đơn, móng băng (1 hoặc 2 phương).
mồng bè, móng cọc,. tùy theo tải tong tác dụng và đặc điểm của công trình, từng loại đất cụ th, 1. Các phương pháp xử lý nền đắt yếu khi xây dựng công trình 1. Giải pháp cơ họ Gồm các phương pháp làm chặt bing sử dụng tải trọng tĩnh (phương pháp nén trước] sử dung tải trọng động (đầm chin động), sit dụng các cọc (cọc cất, cọc xi măng đất, coe tổng cốt thép, cọc khoan nhi.
phương pháp vải địa kỹ thuật, phương pháp đệm cất. để gia cổ nén bằng các tác nhân cơ học. Được sử dụng rộng rãi và phố biển trong việc xử lý nén, gia cổ nên đố yếu bờ hiệu quả mà nó mang lại rất rõ rệt và tng sức chị ti của nén, dn định về cường độ, biến dạng. Đậm cát ~ Nguyên lí hoạt động: Sau khi thay thể lớp dat yéu nằm trực tig cưới mồng công, trình, đệm cát đồng vai trở như một lớp chịu lực, có khả năng tiếp thu được tải trọng ‘eta công trình và truyễn tải trọng đó xuống lớp đắt chịu lực ở phía dưới, giảm bớt độ iin toàn bộ và độ lún không đồng đều, làm ting nhanh quá trình cổ kết của dt nỀn Thi công độm cát ++ Khi thi công đệm cát, vige trước tiên là phải xác định các chỉ tiêu đầm nén.
lính giá chit lượng dim nên người ta thường dựa vào bai chỉ iêu quan trong: độ chit và độ ấm đầm nén, ++ Khi thi công dim nén đệm cát thì thường thi công theo timg lớp, chiều diy đầm tùy thuộc vào trọng lượng của máy dim mà tính toán và thi công cho phù hợp, - Vie điểm: + Thí công đơn giản, không anh hưởng đến 6 nhiễm môi trường như các phương pháp. khác + Vật liệu để thi công à vật liệu có từ thiên nhiên dễ khai thi. + Phù hợp với những công trình đặt trên lớp dat yếu có chiều dày <3m. ~ Khuyés điểm: + Chiu dày lớp đắt yếu >3m thì hối lượng đảo dip để thay thé lớp cát sẽ lớn, không hiệu quả về mặt kính tế vì chỉ phí lớn + Nước ng im có áp lực xuất hiện thì cát trong lớp đệm có kha năng di động, xáo trộn các thành phần hạt, đồng thời gây ra độ lún tăng thêm đưới móng công trình.
«Pham ví áp dựng: Ấp dạng cho công tinh có ải trong tương đối nhỏ và điện tích để xây dựng công trình không quá lớn, tải trọng công trình tác dụng lên nền dưới dang phô „ghi ay lớp đất yêu nhỏ L2 L2. Coc cát: ~ Nguyên I lam việc: Th tích của cọc sẽ ch m chỗ trong nền đt, đất xung quanh đọc theo chiều đài cọc được lền chặt lại, do đó sức chịu tải của nên được tăng lên, độ lún và biển dạng không đồng đều của đất nên dưới để meng của công tình giảm di - Thi công cọc cất + Chuẩn bị hỗ móng, đồng ống thép xuống đất, nhồi cát và dim chặt, đồng thời rút ống thép lên. + Ông thép được hạ xuống nén đắt bằng bún đồng cọc hoặc bằng phương pháp chin Khi thi công bằng phương pháp đầm nện: đóng những cọc lõi bằng thép xuống tới sao tinh thiết k, sau đó rất lên về nhồi cát vào lỗ cọc, đồng thời dim từng lớp bing 'búa treo, mỗi lớp có chiều day từ Im đến 1,2m. + Khi công bằng phương pháp chấn động: thi sau khi họ Sng thép tới chiều thiết kế, người ta nhắc máy lên và đỗ cát vào khoảng Im, sau đó đặt máy chin động vào.
ung trong khoảng 15-209, tiếp theo bỏ máy chấn động ra và rút ống lên Khoảng 0.5m rồi lại đặt máy chấn động vào rung trong khoảng 10-15s để cho đầu nhọn của ống mở. ra, cất tụt xuống. Sau đó rút dng lên dần với tốc độ đều, vita rút ống vừa rung và khi nào ng chỉ còn lại tong đắt khoảng chừng 0.