I. Giới thiệu và tính cấp thiết của đề tài
Luận văn tập trung vào giải pháp xử lý nền cho hệ thống kè Cao Xanh tại Hạ Long, Quảng Ninh. Với sự phát triển mạnh mẽ của các công trình lấn biển, việc xử lý nền đất yếu trở thành yếu tố quyết định tính khả thi của dự án. Hệ thống kè Cao Xanh dài 4.8km, xây dựng trên nền đất yếu như bùn sét và bùn á cát, đòi hỏi các giải pháp xử lý hiệu quả để đảm bảo độ ổn định và bền vững. Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu và lựa chọn giải pháp xử lý nền tối ưu, phù hợp với điều kiện địa chất và yêu cầu kỹ thuật của công trình.
1.1. Mục đích và nội dung nghiên cứu
Mục đích chính của luận văn là nghiên cứu và đề xuất giải pháp xử lý nền phù hợp cho hệ thống kè Cao Xanh. Nội dung nghiên cứu bao gồm: tổng quan về công trình kè lấn biển, điều kiện địa chất công trình, cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán các giải pháp xử lý nền đất yếu. Luận văn cũng tập trung vào việc phân tích và so sánh các giải pháp xử lý như cọc cát, cọc xi măng đất, và cọc bê tông cốt thép để đưa ra lựa chọn tối ưu.
II. Tổng quan về công trình kè lấn biển và giải pháp xử lý nền đất yếu
Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về các công trình kè lấn biển và các giải pháp xử lý nền đất yếu. Kè lấn biển thường được xây dựng trên nền đất yếu, chịu tác động của sóng, thủy triều, và gió bão. Các giải pháp xử lý nền được chia thành nhiều nhóm, bao gồm: cải tạo sự phân bố ứng suất, tăng độ chặt của đất, truyền tải trọng xuống lớp đất chịu lực tốt hơn, và sử dụng cốt địa kỹ thuật. Mỗi giải pháp có ưu nhược điểm riêng, phù hợp với các điều kiện địa chất và yêu cầu kỹ thuật khác nhau.
2.1. Các nhóm giải pháp xử lý nền đất yếu
Các giải pháp xử lý nền đất yếu được chia thành các nhóm chính: (1) Cải tạo sự phân bố ứng suất và điều kiện biến dạng bằng cách thay thế nền hoặc sử dụng bệ phản áp. (2) Tăng độ chặt của đất nền thông qua cọc cát, cọc xi măng đất, hoặc nén chặt. (3) Truyền tải trọng xuống lớp đất chịu lực tốt hơn bằng móng cọc hoặc giếng chìm. (4) Sử dụng cốt địa kỹ thuật để tăng cường độ chống kéo và chống cắt. Mỗi giải pháp được phân tích kỹ lưỡng về ưu điểm, nhược điểm và điều kiện áp dụng.
III. Phương pháp tính toán và thiết kế giải pháp xử lý nền đất yếu
Chương này trình bày chi tiết các phương pháp tính toán và thiết kế các giải pháp xử lý nền đất yếu như cọc cát, cọc xi măng đất, và cọc bê tông cốt thép. Các bước tính toán bao gồm: xác định hệ số rỗng của đất, diện tích nền được nén chặt, và thiết kế cọc. Phương pháp thi công cũng được đề cập, bao gồm các bước thực hiện và yêu cầu kỹ thuật. Luận văn sử dụng phần mềm Plaxis để mô phỏng và kiểm tra độ ổn định và biến dạng của các giải pháp xử lý.
3.1. Giải pháp cọc cát
Giải pháp cọc cát được sử dụng để tăng độ chặt của đất nền. Quy trình tính toán bao gồm: xác định hệ số rỗng của đất sau khi nén chặt, diện tích nền được nén chặt, và thiết kế cọc cát. Phương pháp thi công cọc cát được thực hiện bằng cách đóng cọc vào nền đất yếu, giúp tăng cường độ chịu tải và giảm độ lún. Giải pháp này phù hợp với các công trình có nền đất yếu với chiều dày không quá lớn.
IV. Nghiên cứu giải pháp xử lý nền hệ thống kè Cao Xanh
Chương này tập trung vào việc áp dụng các giải pháp xử lý nền cho hệ thống kè Cao Xanh. Điều kiện địa chất công trình được phân tích chi tiết, bao gồm đặc điểm địa hình, địa mạo, và cấu trúc địa chất nền. Các giải pháp xử lý được lựa chọn dựa trên cơ sở phân tích và tính toán, bao gồm cọc cát, cọc xi măng đất, và cọc bê tông cốt thép. Kết quả tính toán và mô phỏng cho thấy các giải pháp này đảm bảo độ ổn định và bền vững cho công trình.
4.1. Lựa chọn giải pháp xử lý nền
Dựa trên phân tích điều kiện địa chất và yêu cầu kỹ thuật, các giải pháp xử lý nền được lựa chọn bao gồm cọc cát, cọc xi măng đất, và cọc bê tông cốt thép. Mỗi giải pháp được thiết kế phù hợp với từng kiểu cấu trúc nền của hệ thống kè Cao Xanh. Kết quả tính toán cho thấy các giải pháp này giúp giảm độ lún và tăng cường độ chịu tải của nền đất, đảm bảo độ ổn định và bền vững cho công trình.
