Luận văn thạc sĩ hcmute nghiên cứu ảnh hưởng của năng lượng đầm và độ ẩm đến cường độ và chỉ số cbr của đất sét yếu gia cường vải địa kỹ thuật và đệm cát

Luận văn thạc sĩ HCMUTE nghiên cứu ảnh hưởng của năng lượng đầm và độ ẩm đến cường độ và chỉ số CBR của đất sét yếu gia cường vải địa kỹ thuật.

• Tác giả: Lê Hữu Tín
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Minh Đức
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Năng Lượng Đầm Và Độ Ẩm Đến Cường Độ Đất Sét Gia Cường Vải Địa Kỹ Thuật
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LÝ LỊCH KHOA HỌC
• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu tổng quát
• 1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu và sự cần thiết tiến hành nghiên cứu
• 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2.2. Sự cần thiết tiến hành nghiên cứu
• 1.2.3. Tính mới, tính thời sự, ý nghĩa khoa học
• 1.2.3.1. Tính thời sự
• 1.2.3.2. Ý nghĩa khoa học
• 1.2.4. Mục tiêu của đề tài
• 1.2.5. Nhiệm vụ nghiên cứu và giới hạn của đề tài
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN
• 2.1. Lý thuyết nén một trục CBR
• 2.2. Tương quan giữa chỉ số CBR và khả năng chịu tải của đất nền
• 2.3. Chương trình thí nghiệm
• 2.3.1. Các tổ mẫu thí nghiệm
• 2.3.2. Mẫu thí nghiệm
• 2.3.3. Phương pháp thực hiện
• 3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
• 3.1. Đất bùn sét nạo vét từ lòng sông
• 3.2. Vải địa kỹ thuật
• 3.3. Dụng cụ thí nghiệm
• 3.3.1. Dụng cụ tạo mẫu
• 3.3.2. Thiết bị nén một trục CBR
• 3.3.3. Thiết bị đo chuyển vị vải địa
• 3.4. Quá trình thực hiện thí nghiệm
• 3.4.1. Chuẩn bị đất thí nghiệm
• 3.4.2. Xác định độ ẩm tối ưu
• 3.4.3. Tạo ẩm mẫu đất
• 3.4.4. Quá trình tạo mẫu đất gia cường vải địa kỹ thuật
• 3.4.5. Quá trình tạo mẫu đất gia cường đệm cát và vải địa kỹ thuật
• 3.4.6. Quá trình thí nghiệm nén một trục CBR
• 3.4.7. Quá trình ngâm mẫu và xác định độ trương nở của mẫu
• 3.4.8. Quá trình xác định khối lượng thể tích khô của mẫu
• 3.4.9. Xác định biến dạng của vải địa sau thí nghiệm
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Ứng xử CBR của mẫu đất sét không gia cường
• 4.1.1. Tương quan áp lực và chiều sâu xuyên CBR mẫu không gia cường
• 4.1.2. Tương quan chỉ số CBR theo năng lượng đầm của mẫu không gia cường (mẫu không ngâm)
• 4.1.3. Ảnh hưởng của quá trình ngâm mẫu đến CBR mẫu không gia cường
• 4.1.4. Ảnh hưởng của phương pháp đầm đối với CBR mẫu không gia cường
• 4.1.5. Hiệu chỉnh chỉ số CBR
• 4.2. Xác định sự giảm chiều dày của vải địa kỹ thuật
• 4.3. Ứng xử CBR của mẫu đất bùn gia cường vải địa kỹ thuật
• 4.3.1. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 1 lớp vải địa kỹ thuật theo năng lượng đầm mẫu
• 4.3.2. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 2 lớp vải địa kỹ thuật theo năng lượng đầm mẫu
• 4.3.3. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 3 lớp vải địa kỹ thuật theo năng lượng đầm mẫu
• 4.3.4. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 5 lớp vải địa kỹ thuật theo năng lượng đầm mẫu
• 4.4. Ứng xử CBR của mẫu đất bùn gia cường đệm cát và vải địa kỹ thuật
• 4.4.1. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 1 cm đệm cát theo năng lượng đầm mẫu
• 4.4.2. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 1.5 cm đệm cát theo năng lượng đầm mẫu
• 4.4.3. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 2 cm đệm cát theo năng lượng đầm mẫu
• 4.4.4. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 4 cm đệm cát theo năng lượng đầm mẫu
• 4.5. Nguyên nhân dẫn tới việc giảm chỉ số CBR khi ngâm
• 4.6. Ứng xử CBR theo số lớp vải địa kỹ thuật gia cường và theo chiều dày lớp đệm cát gia cường
• 4.6.1. Tương quan CBR theo số lớp vải địa kỹ thuật gia cường
• 4.6.2. Tương quan CBR và chiều dày lớp đệm cát gia cường
• 4.7. Kết quả đo biến dạng vải địa kỹ thuật sau khi nén của mẫu gia cường vải địa kỹ thuật
• 4.8. Cơ chế phá hoại của mẫu gia cường
• 4.9. Cơ chế hoạt động của vải địa kỹ thuật
• 4.10. Nguyên nhân phá hoại của mẫu khi gia cường vải địa kỹ thuật
• 4.11. So sánh với kết quả nghiên cứu trong luận văn
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu tổng quát

Nghiên cứu này tập trung vào việc cải thiện cường độ của đất sét yếu thông qua việc sử dụng vải địa kỹ thuật và đệm cát. Đất sét thường gặp khó khăn trong việc chịu tải do tính chất vật lý của nó. Việc gia cường bằng vải địa kỹ thuật không chỉ giúp tăng cường độ mà còn cải thiện khả năng chịu tải của đất. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm tìm hiểu mối quan hệ giữa năng lượng đầm và độ ẩm trong việc cải thiện cường độ của đất sét. Kết quả cho thấy rằng, với độ ẩm tối ưu, mẫu đất có năng lượng đầm cao sẽ cho giá trị CBR lớn hơn, từ đó khẳng định tầm quan trọng của việc kiểm soát độ ẩm và năng lượng đầm trong quá trình thi công.

II. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Nghiên cứu về cường độ đất sét và ảnh hưởng của độ ẩm đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng độ ẩm có ảnh hưởng lớn đến tính chất cơ học của đất sét. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc gia cường đất bằng vải địa kỹ thuật có thể cải thiện đáng kể cường độ đất sét. Tuy nhiên, việc kết hợp giữa năng lượng đầm và độ ẩm trong nghiên cứu này là một điểm mới, giúp mở rộng hiểu biết về cách thức cải thiện cường độ đất sét trong điều kiện thực tế. Các nghiên cứu trong nước cũng đã chỉ ra rằng việc sử dụng vải địa kỹ thuật trong xây dựng công trình có thể giảm thiểu chi phí và thời gian thi công.

III. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được thực hiện thông qua thí nghiệm nén một trục CBR trong phòng thí nghiệm. Các mẫu đất sét được chuẩn bị với các mức độ ẩm khác nhau và được gia cường bằng vải địa kỹ thuật và đệm cát. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng năng lượng đầm càng cao thì giá trị CBR càng lớn. Đặc biệt, mẫu đất được gia cường bằng vải địa kỹ thuật cho thấy sự cải thiện rõ rệt về cường độ so với mẫu không gia cường. Điều này chứng tỏ rằng việc gia cường bằng vải địa kỹ thuật là một giải pháp hiệu quả trong việc cải thiện cường độ đất sét.

IV. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng mẫu đất sét không gia cường có giá trị CBR thấp hơn nhiều so với mẫu gia cường. Cụ thể, mẫu gia cường bằng vải địa kỹ thuật có giá trị CBR cao hơn 10 lần so với mẫu không gia cường. Điều này cho thấy rằng vải địa kỹ thuật có khả năng cải thiện đáng kể cường độ đất sét. Ngoài ra, việc sử dụng đệm cát kết hợp với vải địa kỹ thuật cũng cho thấy hiệu quả cao trong việc nâng cao cường độ của đất sét. Kết quả này có thể áp dụng trong thực tiễn xây dựng, đặc biệt là trong các công trình giao thông và xây dựng dân dụng.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng năng lượng đầm và độ ẩm có ảnh hưởng lớn đến cường độ đất sét gia cường bằng vải địa kỹ thuật. Việc kiểm soát các yếu tố này trong quá trình thi công là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng công trình. Đề xuất cho các nghiên cứu tiếp theo là cần mở rộng phạm vi nghiên cứu để đánh giá ảnh hưởng của các loại vải địa kỹ thuật khác nhau và các phương pháp gia cường khác. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong việc cải thiện cường độ đất sét trong các ứng dụng thực tiễn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là khu vực có địa chất chủ yếu là đất yếu, đặc biệt là đất bùn sét có hệ số rỗng lớn, tính nén lún cao và sức chống cắt thấp. Theo ước tính, việc xây dựng các công trình giao thông tại đây gặp nhiều khó khăn do nền đất yếu, dẫn đến chi phí xây dựng tăng cao và nguy cơ lún không đều, mất ổn định nền móng. Đất khai thác từ lòng sông được sử dụng làm vật liệu đắp nền đường nhằm giảm chi phí và tránh mất đất canh tác, đồng thời tăng độ sâu lòng sông và đảm bảo cao độ nền đường chống chịu biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, đất bùn yếu này cần được gia cường để nâng cao khả năng chịu lực và rút ngắn thời gian cố kết.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá ảnh hưởng của năng lượng đầm và độ ẩm đến cường độ và chỉ số CBR (California Bearing Ratio) của đất sét yếu được gia cường bằng vải địa kỹ thuật không dệt và đệm cát. Nghiên cứu thực hiện trong phòng thí nghiệm với các mẫu đất bùn sét nạo vét từ lòng sông Cái Lớn, tỉnh Kiên Giang, trong khoảng thời gian từ 2017 đến 2019. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đề xuất giải pháp gia cường nền đất yếu, góp phần nâng cao hiệu quả thi công và độ bền công trình giao thông tại ĐBSCL.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết nén một trục CBR, chỉ số CBR biểu thị sức chịu tải của đất so với vật liệu tiêu chuẩn theo phương pháp AASHTO. Công thức tính CBR theo tiêu chuẩn TCVN 22 TCN 332-06 được sử dụng để xác định giá trị CBR tại các độ sâu ép lún 2,54 mm và 5,08 mm. Các khái niệm chính bao gồm:

• Chỉ số CBR: Thước đo khả năng chịu tải của đất nền.
• Năng lượng đầm: Số chày đầm mỗi lớp (10, 25, 56 chày) ảnh hưởng đến độ chặt của mẫu đất.
• Gia cường vải địa kỹ thuật: Vải không dệt có khả năng thoát nước và tăng cường độ chịu kéo, giúp cải thiện cường độ đất.
• Đệm cát: Lớp cát mỏng tạo biên thoát nước, đẩy nhanh quá trình cố kết đất bùn yếu.

Các mô hình nghiên cứu tập trung vào tương quan giữa năng lượng đầm, độ ẩm, số lớp vải địa kỹ thuật, chiều dày đệm cát và chỉ số CBR của mẫu đất.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thu thập từ các mẫu đất bùn sét nạo vét tại lòng sông Cái Lớn, Kiên Giang. Mẫu đất thuộc loại đất sét bùn dẻo cao (OH-MH) theo phân loại USCS, với độ ẩm tự nhiên 55,4%, hệ số rỗng ban đầu 1,55. Vải địa kỹ thuật sử dụng là loại không dệt, có độ dày 1,3 mm, khả năng chịu kéo theo phương dọc và ngang lần lượt là 9,28 kN/m và 7,08 kN/m. Đệm cát sạch, ít hạt mịn, có tỷ trọng 2,66 và khối lượng thể tích tại độ chặt 90% là 1,538 g/cm³.

Phương pháp phân tích chính là thí nghiệm nén một trục CBR trong phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN 22 TCN 332-06. Các mẫu được tạo ở độ ẩm tối ưu (OMC) và được phân thành mẫu không ngâm và mẫu ngâm (ngâm trong nước 96 giờ). Năng lượng đầm được điều chỉnh qua số chày đầm mỗi lớp: 10, 25 và 56 chày. Các tổ mẫu gồm đất không gia cường, đất gia cường 1, 2, 3 và 5 lớp vải địa kỹ thuật, cũng như đất gia cường đệm cát với chiều dày 1 cm, 1,5 cm, 2 cm và 4 cm kết hợp với vải địa kỹ thuật. Cỡ mẫu tổng cộng khoảng 20 mẫu cho mỗi tổ, đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng năng lượng đầm đến chỉ số CBR của mẫu không gia cường: Mẫu đất không gia cường ở độ ẩm tối ưu cho thấy chỉ số CBR tăng theo năng lượng đầm. Cụ thể, mẫu đầm 56 chày có chỉ số CBR cao hơn 3,25 lần so với mẫu 10 chày và cao hơn 1,8 lần so với mẫu 25 chày.

2. Tác động của gia cường vải địa kỹ thuật: Mẫu gia cường 2 lớp vải địa kỹ thuật đầm ở mức năng lượng 56 chày đạt chỉ số CBR cao nhất, gấp hơn 10 lần so với mẫu không gia cường cùng điều kiện ngâm. Số lớp vải gia cường càng nhiều thì chỉ số CBR càng tăng, tuy nhiên hiệu quả gia cường giảm dần khi vượt quá 3 lớp.

3. Hiệu quả của đệm cát kết hợp với vải địa kỹ thuật: Mẫu gia cường với đệm cát dày 1,5 cm và vải địa kỹ thuật, đầm ở mức năng lượng 56 chày, đạt chỉ số CBR cao nhất, gấp 8 lần so với mẫu không gia cường trong điều kiện ngâm. Đệm cát giúp tạo biên thoát nước, đẩy nhanh quá trình cố kết và tăng cường độ chịu lực.

4. Ảnh hưởng của quá trình ngâm mẫu: Quá trình ngâm làm giảm chỉ số CBR của mẫu không gia cường khoảng 30-40%, trong khi mẫu gia cường giảm ít hơn, chứng tỏ lớp gia cường giúp hạn chế sự suy giảm cường độ do ngâm nước.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy năng lượng đầm đóng vai trò quan trọng trong việc tăng độ chặt và chỉ số CBR của đất bùn yếu. Việc gia cường bằng vải địa kỹ thuật không dệt giúp tăng khả năng chịu lực nhờ cơ chế hạn chế dịch chuyển ngang và tăng tính toàn vẹn của nền đất. Đệm cát kết hợp với vải địa kỹ thuật tạo thành hệ liên kết hiệu quả, vừa làm biên thoát nước, vừa tăng cường khả năng chịu tải.

So sánh với các nghiên cứu trong và ngoài nước, kết quả phù hợp với các báo cáo về hiệu quả gia cường đất yếu bằng vải địa kỹ thuật và đệm cát, như nghiên cứu của Yu và cộng sự (2005) và Zhou và cộng sự (2008). Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa chỉ số CBR và năng lượng đầm, số lớp vải, chiều dày đệm cát sẽ minh họa rõ ràng sự cải thiện cường độ đất theo từng yếu tố.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng gia cường vải địa kỹ thuật 2 lớp kết hợp đệm cát dày 1,5 cm cho nền đất bùn yếu tại ĐBSCL nhằm tăng chỉ số CBR lên gấp 8-10 lần, cải thiện khả năng chịu tải và ổn định nền. Thời gian thực hiện: trong giai đoạn chuẩn bị nền trước khi thi công.

2. Tăng năng lượng đầm đến mức 56 chày/lớp trong quá trình đầm nén để đạt độ chặt tối ưu, nâng cao cường độ đất nền. Chủ thể thực hiện: nhà thầu thi công và kỹ sư giám sát.

3. Kiểm soát độ ẩm mẫu đất ở mức độ ẩm tối ưu (OMC) để đảm bảo hiệu quả gia cường và giảm thiểu biến dạng do ngâm nước. Thời gian: trong quá trình chuẩn bị và tạo mẫu đất.

4. Theo dõi và đánh giá chỉ số CBR định kỳ sau khi thi công để kiểm soát chất lượng nền đất gia cường, đặc biệt trong điều kiện ngâm nước lâu dài. Chủ thể thực hiện: đơn vị tư vấn giám sát và chủ đầu tư.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư xây dựng và thiết kế công trình giao thông: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu thực nghiệm về gia cường đất yếu, hỗ trợ thiết kế nền đường bền vững.

2. Nhà thầu thi công nền móng: Áp dụng các giải pháp gia cường vải địa kỹ thuật và đệm cát để nâng cao chất lượng thi công và giảm thiểu rủi ro lún nền.

3. Chuyên gia nghiên cứu địa kỹ thuật: Tham khảo phương pháp thí nghiệm CBR và phân tích ảnh hưởng của năng lượng đầm, độ ẩm đến cường độ đất gia cường.

4. Cơ quan quản lý và quy hoạch hạ tầng: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định về xử lý nền đất yếu tại vùng ĐBSCL.

Câu hỏi thường gặp

1. Chỉ số CBR là gì và tại sao quan trọng?
   Chỉ số CBR đo khả năng chịu tải của đất so với vật liệu tiêu chuẩn, giúp đánh giá chất lượng nền đường. Ví dụ, chỉ số CBR cao hơn đồng nghĩa với nền đất có khả năng chịu lực tốt hơn, giảm nguy cơ lún.

2. Năng lượng đầm ảnh hưởng thế nào đến cường độ đất?
   Năng lượng đầm càng lớn (số chày đầm nhiều hơn) làm tăng độ chặt của đất, từ đó nâng cao chỉ số CBR. Nghiên cứu cho thấy mẫu đầm 56 chày có CBR cao hơn 3,25 lần so với mẫu 10 chày.

3. Tại sao cần gia cường đất bằng vải địa kỹ thuật và đệm cát?
   Vải địa kỹ thuật giúp tăng cường độ chịu kéo và hạn chế dịch chuyển ngang, đệm cát tạo biên thoát nước đẩy nhanh quá trình cố kết, kết hợp lại giúp tăng khả năng chịu tải và ổn định nền đất yếu.

4. Ảnh hưởng của độ ẩm và ngâm nước đến chỉ số CBR như thế nào?
   Độ ẩm cao và ngâm nước làm giảm chỉ số CBR do đất mất độ bền. Tuy nhiên, lớp gia cường giúp giảm thiểu sự suy giảm này, giữ cho nền đất ổn định hơn trong điều kiện ngâm.

5. Có thể áp dụng kết quả nghiên cứu này ở những vùng khác không?
   Kết quả phù hợp với các vùng có đất bùn sét yếu tương tự ĐBSCL. Tuy nhiên, cần điều chỉnh theo đặc tính địa chất và điều kiện môi trường cụ thể của từng khu vực.

Kết luận

• Năng lượng đầm và độ ẩm ảnh hưởng rõ rệt đến chỉ số CBR của đất bùn yếu, với mức năng lượng đầm 56 chày cho chỉ số CBR cao nhất.
• Gia cường bằng 2 lớp vải địa kỹ thuật không dệt kết hợp đệm cát dày 1,5 cm làm tăng chỉ số CBR lên gấp 8-10 lần so với đất không gia cường.
• Quá trình ngâm nước làm giảm chỉ số CBR nhưng hiệu ứng này được giảm thiểu đáng kể nhờ lớp gia cường.
• Giải pháp gia cường này phù hợp để ứng dụng trong xây dựng nền đường giao thông tại ĐBSCL, giúp nâng cao độ bền và ổn định công trình.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai thí nghiệm thực địa và đánh giá lâu dài hiệu quả gia cường trong điều kiện tự nhiên.

Để nâng cao hiệu quả thi công và đảm bảo chất lượng công trình, các kỹ sư và nhà quản lý nên áp dụng các giải pháp gia cường đã được nghiên cứu và kiểm chứng trong luận văn này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ HỮU TÍN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NĂNG LƯỢNG ĐẦM VÀ ĐỘ ẨM ĐẾN CƯỜNG ĐỘ VÀ CHỈ SỐ CBR CỦA ĐẤT SÉT YẾU GIA CƯỜNG VẢI ĐỊA KỸ THUẬT VÀ ĐỆM CÁT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD VÀ CN - 60580208 S K C0 0 6 1 3 0 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2019 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ HỮU TÍN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NĂNG LƯỢNG ĐẦM VÀ ĐỘ ẨM ĐẾN CƯỜNG ĐỘ VÀ CHỈ SỐ CBR CỦA ĐẤT SÉT ĐỘ ẨM ĐẾN CƯỜNG ĐỘ VÀ CHỈ SỐ CBR CỦA ĐẤT SÉT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2019 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ HỮU TÍN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NĂNG LƯỢNG ĐẦM VÀ ĐỘ ẨM ĐẾN CƯỜNG ĐỘ VÀ CHỈ SỐ CBR CỦA ĐẤT SÉT YẾU GIA CƯỜNG VẢI ĐỊA KỸ THUẬT VÀ ĐỆM CÁT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 Hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN MINH ĐỨC Tp.

Hồ Chí Minh, tháng 04/2019 Luan van Luan van Luan van Luan van Luan van Luan van Luan van Luan van Luan van Luan van Luan van Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ & tên: Lê Hữu Tín Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 07-01-1994 Nơi sinh: Bình Định Quê quán: TT Phù Mỹ, Phù Mỹ, Bình Định Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 13A01 Cc Mỹ Kim, đường số 19, phường Hiệp Bình Chánh, quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh Điện thoại nhà riêng: 037 763 5364 Điện thoại cơ quan: … E-mail: lh. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1.

Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: …………………… Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/…… Nơi học (trường, thành phố): …………………………………. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2012 đến 01/2017 Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp. Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: …………………………………. Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: ……………………….

Người hướng dẫn: ……………………………………………………………. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 2017 đến 2019 Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp. Tên luận văn tốt nghiệp: Nguyên cứu ảnh hưởng của năng lượng đầm và độ ẩm đến cường độ và chỉ số CBR của đất sét yết gia cường vải địa kỹ thuật và đệm cát. Ngày & nơi bảo luận án tốt nghiệp: 04/2019 tại Trường đại học SPKT Tp.

HCM 1 Luan van Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Minh Đức 4. Trình độ ngoại ngữ: Anh văn B1 5. Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật được chính thức cấp, số bằng, ngày và nơi cấp: Bằng kỹ sư: Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng.

Số hiệu: 395284 Cấp ngày: 02/02/2017 Nơi cấp: Trường đại học Sư phạm kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2016 – 2017 Công ty cổ phần tư vấn và xây dựng Kỹ thuật An Phước 2017 – nay Công việc tự do 2 Luan van LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác.

Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2019 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Lê Hữu Tín 3 Luan van LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đến Thầy hướng dẫn khoa học là Tiến sĩ Nguyễn Minh Đức, người đã đưa ra những gợi ý đầu tiên để hình thành nên ý tưởng của đề tài và chỉ bảo tôi rất nhiều về cách nhận định đúng đắn trong những vấn đề nghiên cứu mà quan trọng nhất là sự trung thực trong làm nghiên cứu khoa học. Thầy cũng đã hướng dẫn tôi cách tiếp cận nghiên cứu hiệu quả cũng như những nguồn tài liệu quý báu. Và với sự hướng dẫn khoa học, nghiêm túc, tận tình đó của thầy đã giúp tôi đạt đến kết quả nghiên cứu cuối cùng. Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô khoa xây dựng và cơ học ứng dụng trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy trong quá trình tôi học tập, nghiên cứu tại đây.

Tôi xin chân thành cảm ơn! Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2019 4 Luan van TÓM TẮT Luận văn nghiên cứu về khả năng cải thiện cường độ của đất bùn yếu nạo vét từ lòng sông khi được gia cường đệm cát và vải địa kỹ thuật. Quá trình nghiên cứu được thực hiện bằng phương pháp thí nghiệm nén một trục CBR trong phòng thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, đối với mẫu không gia cường ở độ ẩm tối ưu, mẫu có năng lượng đầm càng lớn thì cho giá trị CBR càng lớn, mẫu 56 chày có giá trị CBR lớn hơn 3.25 lần so với mẫu 10 chày và lớn hơn 1.8 lần so với mẫu 25 chày.

Lớp gia cường góp phần cải thiện đáng kể CBR của mẫu ở cả 2 trạng thái ngâm và không ngâm, đặc biệt là với mẫu ngâm. Đối với mẫu gia cường vải địa kỹ thuật, mẫu gia cường 2 lớp vải địa kỹ thuật được đầm ở mức năng lượng 56 chày cho giá trị CBR lớn nhất (mẫu ngâm và mẫu không ngâm) và lớn hơn 10 lần so với mẫu không gia cường (56 chày, mẫu ngâm) Đối với mẫu gia cường đệm cát kết hợp với vải địa kỹ thuật, thì mẫu gia cường 1.5cm đệm cát được đầm ở mức năng lượng 56 chày cho giá trị CBR lớn nhất (mẫu ngâm và mẫu không ngâm) và lớn hơn 8 lần so với mẫu không gia cường (56 chày, mẫu ngâm) 5 Luan van ABSTRACT The research studies on the bearing capacity of river bed clay reinforced by non woven geotextile combined with sand cushion using California Bearing Ratio (CBR) tests. The results show that the reinforcement layer enhanced the CBR value of the reinforced specimens with and without soaking into water. The highest CBR was found in the specimens reinforced with two reinforcement layers.

In addition, the CBR value of unreinforced and reinforced specimens also increased with the increment of compaction energy. At the highest compaction energy (i. 56 blows per layer), the reinforcement inclusion improves 10times of CBR comparing with unreinforced specimens. For specimens reinforced by sand cushion and geotextile, the reinforced soil sample with thickness of sand cushion is 1.5cm and compacted at 56 blows per layer achieved the highest CBR value for both soaked and unsoaked condition.

In detail, the CBR value of specimens reinforced with 1.5cm thickness of sand cushion is about 8 times higher than that of non-reinforced soil samples under soaking condition. 6 Luan van MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC .1 LỜI CAM ĐOAN .7 DANH SÁCH CÁC BẢNG .11 DANH SÁCH CÁC HÌNH. Giới thiệu tổng quát. Tổng quan tình hình nghiên cứu và sự cần thiết tiến hành nghiên cứu.

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước. Sự cần thiết tiến hành nghiên cứu. Tính mới, tính thời sự, ý nghĩa khoa học. Tính thời sự.

Ý nghĩa khoa học. Mục tiêu của đề tài. Nhiệm vụ nghiên cứu và giới hạn của đề tài. Phương pháp nghiên cứu.29 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN.

Lý thuyết nén một trục CBR. Tương quan giữa chỉ số CBR và khả năng chịu tải của đất nền. Chương trình thí nghiệm. Các tổ mẫu thí nghiệm:.

Mẫu thí nghiệm. Phương pháp thực hiện .34 7 Luan van Chương 3 .35 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM. Đất bùn sét nạo vét từ lòng sông. Vải địa kỹ thuật.

Dụng cụ thí nghiệm. Dụng cụ tạo mẫu. Thiết bị nén một trục CBR. Thiết bị đo chuyển vị vải địa.

Quá trình thực hiện thí nghiệm. Chuẩn bị đất thí nghiệm. Xác định độ ẩm tối ưu. Tạo ẩm mẫu đất.

Quá trình tạo mẫu đất gia cường vải địa kỹ thuật. Quá trình tạo mẫu đất gia cường đệm cát và vải địa kỹ thuật:. Quá trình thí nghiệm nén một trục CBR. Quá trình ngâm mẫu và xác định độ trương nở của mẫu:.

Quá trình xác định khối lượng thể tích khô của mẫu. Xác định biến dạng của vải địa sau thí nghiệm: .53 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. Ứng xử CBR của mẫu đất sét không gia cường. Tương quan áp lực và chiều sâu xuyên CBR mẫu không gia cường.

Tương quan chỉ số CBR theo năng lượng đầm của mẫu không gia cường (mẫu không ngâm). Ảnh hưởng của quá trình ngâm mẫu đến CBR mẫu không gia cường. Ảnh hưởng của phương pháp đầm đối với CBR mẫu không gia cường. Hiệu chỉnh chỉ số CBR.

Xác định sự giảm chiều dày của vải địa kỹ thuật. Ứng xử CBR của mẫu đất bùn gia cường vải địa kỹ thuật. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 1 lớp vải địa kỹ thuật theo năng lượng đầm mẫu. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 2 lớp vải địa kỹ thuật theo năng lượng đầm mẫu.

Ứng xử CBR của mẫu gia cường 3 lớp vải địa kỹ thuật theo năng lượng đầm mẫu. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 5 lớp vải địa kỹ thuật theo năng lượng đầm mẫu. Ứng xử CBR của mẫu đất bùn gia cường đệm cát và vải địa kỹ thuật. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 1 cm đệm cát theo năng lượng đầm mẫu.

Ứng xử CBR của mẫu gia cường 1.5 cm đệm cát theo năng lượng đầm mẫu. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 2 cm đệm cát theo năng lượng đầm mẫu. Ứng xử CBR của mẫu gia cường 4 cm đệm cát theo năng lượng đầm mẫu. Nguyên nhân dẫn tới việc giảm chỉ số CBR khi ngâm:.

Ứng xử CBR theo số lớp vải địa kỹ thuật gia cường và theo chiều dày lớp đệm cát gia cường. Tương quan CBR theo số lớp vải địa kỹ thuật gia cường. Tương quan CBR và chiều dày lớp đệm cát gia cường. Kết quả đo biến dạng vải địa kỹ thuật sau khi nén của mẫu gia cường vải địa kỹ thuật.

Cơ chế phá hoại của mẫu gia cường. Cơ chế hoạt động của vải địa kỹ thuật:. Nguyên nhân phá hoại của mẫu khi gia cường vải địa kỹ thuật: .