CHƯƠNG 1. TONG QUAN VE DAT YEU CÁC BIEN PHÁP XÂY DỰNG CONG TRINH TREN NEN DAT YEU 1. Khái niệm đất yêu và nền đất yêu 1-1-1. Khái niệm về đắt yêu Đất yếu gồm các loại đất sét mềm bão hod nước; các loại cát hạt nhỏ, min; than bùn: các trim tích bj min hoá.
Chúng rit da dang về thành phần khoáng vật, nhưng. thường giống nhau về tính chất cơ lý và chit lượng xây dụng (kém). ĐẤt yếu nói chung có các đặc điểm sau: hẳu như hoàn toàn bão hod nước, có hệ số rng (ø) lớn thường > 1; khả năng chịu lực vào khoảng 50 - 100 kN/m” (hay 0,5 ~ 1 daNemi : tính nén lún mạnh, hệ số nén lún (a) lớn: môđun bi dạng nhỏ (E < 5000kN/m)), trị số sức kháng cắt không đáng kể. Một quan niệm khác cho rằng [1], đất yếu được hiểu là các loại đất ở trạng thái tự nhiên, độ dm của đất cao hơn hoặc gần bằng giới hạn chảy, đất yếu có hệ số rỗng lớn đất sốc e > 1.5: đất á sét e > 1), lực dính C theo thí nghiệm cắt nhanh không thoát nước nhỏ hơn 0,15 daN/cmẺ (tương đương kG/emỶ).
góc nội ma sát ạ < 10” hoặc lực dính từ kết quá cắt cánh hiện trường Cụ < 0,35 đaN/em” Dit yếu có thé được phân loại theo trang thái tự nhiên dựa vào độ sf B wwe Weh—-Wa Trong đó ~W, Wg, Woy = độ Âm ở rạng th tự nhí giới hạn déo và giới hạn chảy (nhão) của đất - Nếu B > 1 đất ở trạng thái chay. ~ Nếu 0,15 < B < 1, đất ở tang thái đo chây ‘Theo quan điểm xây dựng của một số nước, đất yếu được xác định theo tiêu chuẩn vẻ sức kháng cất không thoát nước S, và hệ số xuyên tiêu chuẫn như sau ~ Đất rat yếu (trang thái chảy): Sy (kPa) < 12,5 và Ny <2. ~ Bit yến (mạng th do chay): Sy (KPa) <25 và Nụ <4 đồng trong thi nghiệm xuyên tiêu chuẩn) Nếu không có biện pháp xử lý đúng din thì việc xây dựng công trình trên nền đắt yêu sẽ rit khó khăn hoặc không thé thực hiện được. Xét theo nguồn gốc thi đất yếu có thé được tạo thành trong điều kiện lục dia, vùng vịnh hoặc biển.
Nguồn gốc lục địa có thể là tan tích, sườn tích, bồi tích do gió, nước, lũ bin đá, do con người gây ra» dn gốc vũng, vịnh có thể ở của sông, tam gi châu hoặc vịnh biển. Đắt yếu nguồn gốc biển được tạo thành ở khu vực nước nông (không quá 200m), khu vục thém lục địa (200 - 3000m) hoặc khu vực én sâu (tên 3000m) Tay theo thành phẫn vật chất, phương pháp và điều kiện hình thành, vị trí trong không sian, điều kiện vật lý và khí hậu. mà tổn tại các loại đất yếu khác nhau như đất sét mềm, các hat mịn, than bùn, các loại tram tích bị mùn hóa, than bùn hóa, “Trong thực tế xây dựng thường gặp nhất là đắt sét yếu bão hoa nước. Loại đắt này có những tính chất đặc bit.
đồng thời cũng có các tính chit tiêu biểu cho các loại đắt yếu nói chung, 1. Các loại đất yếu - Đất sét mềm: Sm các loại đt s& hoặc á séc trạng thái bão ha nước, có cường độ thấp - Đất than bồn: loại đất you có nguén gốc hầu cơ, được hình thành do kết quả phân hủy các chất hữu cơ có ở các đầm lay (hàm lượng hữu cơ> 13%), - Cat chảy: gồm các loại cát mịn, cát hạt nhỏ, cát bụi chứa nước có thé tự chảy. ~ Dat có him lượng tạp chất hoà tan mudi clorua lớn hơn 5%, mudi sunphat hoặc mudi sunpphat clorua lớn hơn 10% tính theo trọng lượng. ~ Bit phủ sa, đất bùn, đắt min vi các đất này khả năng chịu lực kém.
Nhận biết đắt yeu Loại có nguồn gốc khoáng vật thưởng là sét hoặc á sét trim tích trong nước ở ven biển, vùng vịnh, dim hỗ, đồng bằng tam giác châu; loại này có thé lẫn hữu cơ trong ‘qué trình trim tích (hàm lượng hữu cơ có thé tới 10 - 12 %) nên có thé có miu nâu đen, xám đen, có mũi. Đối với loại này, được xác định là đất yếu nếu ở trang thái tự nhiên, độ Ẩm của chúng gan bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy. Ngoài ra ở các ving thung lũng còn có thể hình thành đắt yêu dưới dang bùn cát, bùn cát min (hệ số rồng e > 1,0, độ bão hòa G > 0.8), Loại có nguồn gốc hữu cơ thường thành từ đầm lẫy, nơi nước tích đọng thưởng. xuyên, mực nướcngầm cao, tại đây các loài thực vật phát triển, thối rita và phân hủy, go ra các vật lắng hữu cơ lẫn với các trim tích khoáng vậc Loại này thường gọi là đắt đầm lẫy than bùn, him lượng hữu cơ chim tới 20 - 80%, thường có miu den hay nâu sim, cấu trúc không mịn (vi lẫn các tin dư thực vit).
Đối với loại này được xác định là đất yếu nêu hệ số rỗng và các đặc trưng sức chồng cắt của chúng có các trị số như nói ở mụe 1.1 Đất yêu dam lay than bùn còn được phân theo tỷ lệ lượng hữu cơ có trong chúng: ~ Lượng hữu cơ có từ 20 - 30%: Đắt nhiễm than bùn ~ Lượng hữu cơ có từ 30- 60% Bt than bin ~ Lượng hữu cơ rên 60%: Than bùn Bảng 1 Phân loại dt theo thành phần hạt theo tiêu chun 14 TCN 123) mzlzlz|lzlilzlslzlšlzl:lil:l?ls Z7|J?|?|32|2|2|2|7|2|7|5|7 =m | 8 XS | Smee lsgmsmIEE ‘Va nguyên ắc, khi gặp nền đất yếu phải xem xét cân nhắc các biện pháp sau: biện pháp xử lý về kết cầu công trình. - Các biện pháp xử lý về móng. = Các biện pháp xử lý nễn. "Việc áp dụng biện pháp nào là theo mục đích cin đạt 6 Bang 1.2 Xử lý nén theo mục dich sử dung Mục đích sử dụng - Thay - Thoátnu làm Ximăng Đấtcó Móng thế đẤt va gia chặtđẤt hoá — cốt — sọc "Nẵng cao sức chịu tải và giảm độ lún trong x x x x x x giới hạn cho phếp, “Ôn định mái doe x x x x Giảm áp lực at x x x x x Kiếm soát thi x x XEiý Xulyndng Xử Xi XE Xử ning visi” ning va cnôngVà - nông - nôngVà 1.
Các biện pháp về kết cấu công trình Khi thiết kế các công trình trên nền đắt yếu, điều cần thiết là phải nắm được các hình trên công trình cũng như tính nhạy cảm của nó đối với độ lún của nền đắc. Độ nhạy lần của công tình chủ yếu phụ thuộc vio độ cứng. Tay theo độ cứng có thé phân chia kết cầu ra làm 3 loại Loại kết cấu tuyệt đối cứng: như kết cấu khung nhiễu ting trên bản móng liên tực. mồ cầu, công tình thủy lợi toàn khi, ống khói, xi.
Đặc điểm của các loại kết cầu nay là có độ cửng không gian rất lớn, do đó công trình không bị uốn, chỉ có khả năng lún đều hoặc nghiêng. Đối với những loại kết cầu này, tinh nhạy lún kém, không yêu iu có những biện pháp xử lý về phương diện kết cầu. Trong trường hợp này et tìm cách giảm bớt khả năng nghiêng là được nếu độ nghiêng này có ảnh hưởng đến việc sử dụng công trình. Cong trình bị nghiêng do lún không đều - Loại kết cấu mém: kết cấu mém như bản dy móng các bể chứa, cổng.
âu thuyỂn và những cắn kiện độc lập lên kết khớp như cột trên móng đơn liên kết tự do với dần hoặc dim ngang, .Cúc công tinh thuộc loi này có th bị tốn cong cùng cấp với khả năng biển dang của đắt nền, do dé không gây những nội lực phụ trong kết cấu và không ảnh hưởng đến việc sử dụng công trình. Đặc điểm của lại kết cấu này là có tính nhạy lún kém khi nền đắt biển dạng không đều - Loại kết cấu có độ cứng hữu hạn: như kết cấu khung siêu tĩnh trên các mồng don, dim liên tục nhiễu nhịp, vồm Không khớp, .Các công tình thuộc loi này thường hay gập trong thực tế Khi nên đất có bién dạng không đều, đồng thời dưới để móng có sự phân bổ lại ứng suất ip xúc tĩ tong kết cấu móng và kết cấu chịu lục sẽ xuất hiện nội lực phụ cục bộ. Nếu kết cấu không có khả năng tếp thu nội lực phụ th ở các ế diện yếu (có nội lực tập trung) sẽ có những vết nức. Hình dạng vết nút phát triển có liên quan đến mức độ và tinh chất biến dang của công trình [1] 'Các loại biến dạng và vết nứt b b.
Biển dạng do kết cấu bị uốn cong lên. Biển dạng do kết cấu bị © vệnh 6 những tiết diện xuất hiện vết nứt, độ cứng của kết cấu giảm đảng kể. Đặc điểm cia các loi kết sấu này là tính nhạy lún lớn, do đồ can có những biện pháp xử lý kết cấu thích hợp, Dựa vào tinh chất làm việc của công. đối với nền đất lún không đều, có thể chọn hình thức.
ấu thích hợp với sơ đồ én đất cụ thể. Đối với dit nỀn có tính nén lớn và lún không đều thi vige áp dụng những loại kết cấu có tính nhạy lún ít (kết cầu tĩnh định, .) trong trưởng hợp này là hợp lý nhất. Ở đây cũng cần xét đến khả năng nghiêng có thể xảy ra do lún không dé Ngoài ra, đối với kết cầu tinh định cũng cằn chú ý đến khả năng nghiêng giữa cột và tường chịu lực theo phương thẳng đứng “Tuy nhiên, cũng cin chú ý rằng, trong một số trường hợp đặc bit việ thay sơ đồ kết cấu siêu tĩnh (có độ cứng không gian lớn) sang sơ đỏ kết định điên kết khớp), mặc dù nội lực phụ cục bộ không xuất hiện trong kế ấu nhưng điện tích các kết chịu lực tăng lên một cách đáng kể dẫn đến hiệu quả không kinh tế. Ngoài ra, việc giảm độ cứng không gian sẽ dẫn đến sự giảm cường độ chung của kế cấu, có ảnh hưởng không tốt đến điều kiện sử dụng công trình.
Nồi chung, để đảm bio cho công tinh làm việc trong điều kiện binh thường khi xây cưng trên nên dit lún không đều, có thể dùng những biện pháp kết sấu như bổ trí khe lún, tăng cường độ và độ cứng của kết cấu bằng cách giảng gạch ct thp, bêtông thép, xây các gối tựa cứng,. hoặc áp dụng các biện pháp làm im độ kim không đều của đất nền. Nguyên nhân xử lý: kết cầu công trình có thé bị phá hỏng toàn bộ hay từng bộ phận do: ~ Cúc điều kiện về biển dang không được thỏa mãn (S> [Sy ~ Ap lực tác dụng lên mặt nền quá lớn (Ny > Ry).