Nghiên Cứu Độ Lún Của Nền Sét Mềm Bão Hòa Nước Được Xử Lý Bằng Phương Pháp Gia Tải Trước

Nghiên cứu độ lún cố kết của nền sét mềm bão hòa nước qua bấc thấm gia tải trước trong bài toán phẳng, ứng dụng trong kỹ thuật xây dựng.

• Tác giả: Nguyễn Xuân Huy
• Người hướng dẫn: PGS. TS Bùi Trường Sơn
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Ngầm
• Đề tài: Nghiên Cứu Độ Lún Của Nền Sét Mềm Bão Hòa Nước Xử Lý Bằng Phương Pháp Gia Tải Trước
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẮC THẨM / GIẾNG CÁT KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC
• 1.1. SƠ LƯỢC PHƯƠNG PHÁP BẮC THẨM / GIẾNG CÁT KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC
• 1.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BÀI TOÁN CỐ KẾT THẨM
• 1.2.1. Các giả thuyết của bài toán cố kết
• 1.2.2. Bài toán cố kết cơ bản
• 1.2.3. Cơ sở lý thuyết tính toán thấm ba chiều
• 1.2.3.1. Bài toán cố kết thấm ba chiều (đối xứng trục)
• 1.2.3.2. Lời giải của Barron (1948)
• 1.2.3.3. Lời giải của Hansbo (1977)
• 1.3. TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN CỦA NỀN ĐẤT XỬ LÝ BẮC THẨM KẾT HỢP GIA TẢI
• 1.3.1. Tính toán theo TCVN 9355-2012
• 1.3.2. Tính toán theo đề nghị của GS. Phương pháp Asaoka
• 1.3.3. Xác định thông số thấm của đất trong mô phỏng Plaxis 2-D
• 1.3.4. Nhận xét chung
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUY ĐỔI BÀI TOÁN CỐ KẾT THEO SƠ ĐỒ PHẲNG
• 2.1. Giới thiệu bài toán cố kết phẳng
• 2.2. Các điều kiện biên ban đầu
• 2.3. Một số lời giải ứng với các điều kiện ban đầu và điều kiện biên
• 2.3.1. Xét trường hợp hệ số thấm theo phương đứng và phương ngang như nhau
• 2.3.2. Xét trường hợp hệ số thấm không đồng nhất theo phương đứng và phương ngang
• 2.4. Phương pháp ước lượng độ lún theo thời gian theo mức độ cô kết
• 2.5. Một số công thức quy đổi bài toán xuyên tâm thành sơ đồ bài toán phẳng
• 2.5.1. Shinsha (1982) - Chuyển đổi tính thấm
• 2.5.2. Hird (1992) - Hình học và tính thấm tương ứng
• 2.5.3. Bergado và Long (1994) - Khái niệm xả bằng
• 2.5.4. Chai (1995) — Sức cản giếng và tắt nghẽn
• 2.5.5. Kim và Lee (1997) — Phân tích nhân tố thời gian
• 2.5.6. Indraratna và Redana (1997) - Giải pháp tường thoát nước song song
• 2.6. Nhận xét chung
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẮC THẨM KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC
• 3.1. Giới thiệu công trình thực tế xử lý nền bằng bắc thấm kết hợp gia tải trước
• 3.1.1. Giới thiệu về công trình
• 3.1.2. Điều kiện địa chất công trình
• 3.2. Giải pháp thiết kế xử lý nền đất yếu
• 3.3. Kết quả quan trắc độ lún theo thời gian và dự tính độ lún ổn định theo phương pháp Asaoka
• 3.4. Ứng dụng tính toán công trình thực tế xử lý bằng bắc thấm gia tải trước trên cơ sở bài toán một chiều
• 3.4.1. Tính toán theo TCVN 9355-2012
• 3.4.2. Tính toán theo đề nghị của GS.
• 3.4.3. Tính toán theo phương pháp Plaxis 2-D
• 3.5. Tính toán theo phương pháp quy đổi bài toán cố kết xuyên tâm sang sơ đồ bài toán phẳng
• 3.5.1. Đánh giá độ lún ổn định
• 3.5.2. Độ lún theo thời gian của nền đất theo sơ đồ bài toán phẳng
• 3.6. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu độ lún nền sét mềm bão hòa nước

Nghiên cứu độ lún của nền sét mềm bão hòa nước là một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực xây dựng. Độ lún ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định và an toàn của công trình. Việc xử lý nền đất yếu bằng phương pháp gia tải trước kết hợp với thoát nước ngang đã được áp dụng rộng rãi. Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả của phương pháp này trong việc giảm thiểu độ lún.

1.1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc xử lý nền đất yếu mà còn có ứng dụng thực tiễn trong các công trình xây dựng. Đặc biệt, việc áp dụng phương pháp gia tải trước giúp cải thiện đáng kể độ ổn định của nền đất.

1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá độ lún theo thời gian của nền sét mềm bão hòa nước. Nhiệm vụ bao gồm việc phân tích và so sánh các phương pháp tính toán độ lún và độ cố kết.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu độ lún nền sét mềm

Độ lún của nền sét mềm bão hòa nước thường gặp nhiều thách thức trong quá trình xử lý. Các yếu tố như độ ẩm, cấu trúc đất và tải trọng đều ảnh hưởng đến độ lún. Việc xác định chính xác các yếu tố này là rất quan trọng để đưa ra giải pháp hiệu quả.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ lún

Độ ẩm của đất, cấu trúc hạt và tải trọng tác động là những yếu tố chính ảnh hưởng đến độ lún. Việc nghiên cứu các yếu tố này giúp đưa ra các giải pháp xử lý phù hợp.

2.2. Thách thức trong việc đo đạc và quan trắc

Việc đo đạc độ lún và quan trắc trong thực tế gặp nhiều khó khăn. Các thiết bị đo cần phải chính xác và đáng tin cậy để đảm bảo kết quả nghiên cứu.

III. Phương pháp gia tải trước trong xử lý nền sét mềm

Phương pháp gia tải trước là một trong những giải pháp hiệu quả nhất để xử lý nền sét mềm. Phương pháp này giúp tăng cường độ ổn định của nền đất và giảm thiểu độ lún. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc kết hợp với thoát nước ngang mang lại hiệu quả cao hơn.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp gia tải trước

Phương pháp gia tải trước hoạt động bằng cách áp dụng tải trọng lên nền đất trước khi xây dựng công trình. Điều này giúp tăng cường độ cố kết và giảm độ lún.

3.2. Lợi ích của việc kết hợp thoát nước ngang

Kết hợp thoát nước ngang giúp giảm áp lực nước lỗ rỗng trong đất, từ đó tăng cường hiệu quả của phương pháp gia tải trước. Điều này giúp cải thiện đáng kể độ ổn định của nền đất.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp gia tải trước kết hợp với thoát nước ngang mang lại hiệu quả cao trong việc giảm độ lún của nền sét mềm. Các số liệu quan trắc thực tế đã chứng minh tính khả thi của phương pháp này trong các công trình xây dựng.

4.1. Kết quả quan trắc độ lún theo thời gian

Kết quả quan trắc cho thấy độ lún của nền đất giảm đáng kể sau khi áp dụng phương pháp gia tải trước. Điều này cho thấy tính hiệu quả của phương pháp trong thực tế.

4.2. Ứng dụng trong các công trình thực tế

Phương pháp này đã được áp dụng thành công trong nhiều công trình xây dựng lớn, giúp cải thiện độ ổn định và an toàn cho công trình.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu độ lún của nền sét mềm bão hòa nước là một lĩnh vực quan trọng trong xây dựng. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp gia tải trước kết hợp với thoát nước ngang là giải pháp hiệu quả. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện các phương pháp xử lý nền đất yếu.

5.1. Kết luận về hiệu quả của phương pháp

Phương pháp gia tải trước kết hợp với thoát nước ngang đã chứng minh được hiệu quả trong việc giảm độ lún của nền sét mềm. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng rộng rãi trong thực tế.

5.2. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu để phát triển các phương pháp mới và cải tiến các phương pháp hiện tại nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nền đất yếu.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng công trình ngầm, xử lý nền đất yếu là một thách thức lớn, đặc biệt với nền sét mềm bão hòa nước. Theo báo cáo của ngành, độ lún và độ cố kết theo thời gian của nền đất yếu là các chỉ số quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định và an toàn của công trình. Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá độ lún cô kết của nền sét mềm được xử lý bằng bắc thấm kết hợp gia tải trước, áp dụng sơ đồ bài toán phẳng nhằm phân tích và so sánh với bài toán cố kết xuyên tâm truyền thống. Mục tiêu cụ thể là xây dựng mô hình tính toán độ lún theo thời gian bằng phương pháp giải tích và mô phỏng số bằng phần mềm Plaxis 2-D, đồng thời so sánh kết quả với số liệu quan trắc thực tế tại công trình đường Tân Tập - Long An. Phạm vi nghiên cứu bao gồm nền đất yếu tại một số công trình thực tế ở TP. Hồ Chí Minh trong giai đoạn 2016-2017. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần làm rõ cơ sở lý thuyết về xử lý nền đất yếu mà còn cung cấp công cụ tính toán chính xác hơn cho các kỹ sư xây dựng, giúp tối ưu hóa giải pháp xử lý nền, giảm thiểu rủi ro công trình và nâng cao hiệu quả đầu tư.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết cố kết thấm ba chiều đối xứng trục và lý thuyết quy đổi bài toán cố kết từ sơ đồ ba chiều sang sơ đồ bài toán phẳng. Lý thuyết cố kết thấm ba chiều được phát triển bởi Barron (1948) và Hansbo (1979), trong đó áp dụng phương trình vi phân mô tả sự thoát nước thấm đứng và xuyên tâm trong nền đất yếu có bắc thấm. Các khái niệm chính bao gồm:

• Độ lún cô kết (U): tỷ lệ phần trăm thể hiện mức độ giảm thể tích đất do thoát nước lỗ rỗng theo thời gian.
• Hệ số thấm (k): đặc trưng khả năng dẫn nước của đất theo phương đứng và phương ngang.
• Bắc thấm (PVD - Prefabricated Vertical Drain): thiết bị thoát nước đứng giúp rút ngắn thời gian cố kết.
• Phương pháp quy đổi bài toán cố kết xuyên tâm sang bài toán phẳng: nhằm đơn giản hóa mô hình tính toán, phù hợp với các phần mềm mô phỏng địa kỹ thuật như Plaxis 2-D.
• Phương pháp Asaoka: kỹ thuật phân tích dữ liệu quan trắc độ lún theo thời gian để xác định độ lún ổn định.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu quan trắc độ lún và áp lực nước lỗ rỗng tại công trình đường Tân Tập - Long An, cùng các thông số cơ lý của nền đất và vật liệu đắp. Phương pháp nghiên cứu kết hợp:

• Phân tích giải tích: sử dụng các công thức cố kết theo lý thuyết Barron, Hansbo và Hoàng Văn Tân để tính toán độ lún và độ cố kết theo thời gian.
• Mô phỏng số: áp dụng phần mềm Plaxis 2-D với mô hình phân tử Drain để mô phỏng quá trình cố kết và thoát nước trong nền đất có bắc thấm.
• So sánh kết quả: đối chiếu kết quả tính toán giải tích, mô phỏng và số liệu quan trắc thực tế nhằm đánh giá độ chính xác và hiệu quả của các phương pháp.
• Timeline nghiên cứu: từ tháng 7/2016 đến tháng 12/2016, hoàn thành luận văn và bảo vệ vào tháng 1/2017.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm 16 điểm thăm dò lấy mẫu đất và quan trắc độ lún theo thời gian trong khoảng 522 ngày sau khi gia tải hoàn thiện.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Độ lún cô kết theo thời gian được mô phỏng chính xác bằng sơ đồ bài toán phẳng: Kết quả mô phỏng Plaxis 2-D cho thấy độ lún ổn định đạt khoảng 35-40 cm sau 522 ngày, tương ứng với độ cố kết trung bình 85-90%. So với phương pháp giải tích truyền thống, sai số dưới 10%, chứng tỏ hiệu quả của phương pháp quy đổi bài toán.

2. Ảnh hưởng của bắc thấm và gia tải trước làm tăng tốc độ cố kết: Hệ số thấm ngang tăng lên gấp 2-3 lần so với đất nền chưa xử lý, giúp rút ngắn thời gian cố kết từ khoảng 2 năm xuống còn khoảng 6-8 tháng theo mô hình tính toán.

3. Phương pháp Asaoka cho phép xác định độ lún ổn định từ số liệu quan trắc: Độ lún ổn định được xác định là 38 cm, phù hợp với kết quả mô phỏng và tính toán giải tích, cho thấy tính ứng dụng cao trong thực tế.

4. Sự khác biệt giữa bài toán cố kết xuyên tâm và bài toán phẳng là không đáng kể trong điều kiện thực tế: Mức độ cô kết theo thời gian của hai bài toán có sự chênh lệch dưới 5%, cho phép sử dụng bài toán phẳng làm cơ sở tính toán trong các công trình xử lý nền đất yếu.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự tăng tốc độ cố kết là do bắc thấm làm giảm chiều dài đường thoát nước, tăng hệ số thấm ngang và giảm áp lực nước lỗ rỗng thặng dư nhanh hơn. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây tại Đông Nam Á và các công trình thực tế tại Thái Lan, Malaysia. Việc quy đổi bài toán cố kết từ dạng xuyên tâm sang phẳng giúp đơn giản hóa mô hình tính toán mà vẫn đảm bảo độ chính xác cao, thuận tiện cho việc ứng dụng trong phần mềm Plaxis 2-D. Biểu đồ độ lún theo thời gian thể hiện rõ sự tương quan giữa các phương pháp tính và số liệu quan trắc, minh chứng cho tính khả thi của mô hình. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế và kiểm soát quá trình xử lý nền đất yếu, giúp giảm thiểu rủi ro lún không đều và tăng độ bền công trình.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng phương pháp quy đổi bài toán cố kết sang sơ đồ phẳng trong thiết kế xử lý nền đất yếu: Giúp đơn giản hóa tính toán, giảm thời gian thiết kế, nâng cao độ chính xác dự báo độ lún. Thời gian áp dụng: ngay trong các dự án xây dựng công trình ngầm.

2. Sử dụng bắc thấm kết hợp gia tải trước để rút ngắn thời gian cố kết: Tăng hệ số thấm ngang và giảm áp lực nước lỗ rỗng thặng dư nhanh chóng, giảm thiểu lún muộn. Chủ thể thực hiện: các nhà thầu thi công và tư vấn thiết kế.

3. Triển khai quan trắc độ lún theo phương pháp Asaoka trong quá trình thi công và vận hành công trình: Giúp theo dõi sát sao tiến độ cố kết và điều chỉnh biện pháp xử lý kịp thời. Thời gian: trong suốt quá trình thi công và bảo trì.

4. Phát triển phần mềm tính toán tích hợp mô hình giải tích và mô phỏng số: Hỗ trợ kỹ sư trong việc dự báo độ lún và thiết kế bắc thấm hiệu quả hơn. Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu và trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế công trình ngầm và nền móng: Nắm vững phương pháp tính toán độ lún và cố kết, áp dụng hiệu quả trong thiết kế xử lý nền đất yếu.

2. Nhà thầu thi công xử lý nền đất yếu: Hiểu rõ cơ chế cố kết và tác động của bắc thấm, từ đó tối ưu quy trình thi công và kiểm soát chất lượng.

3. Chuyên gia giám sát và quản lý dự án xây dựng: Sử dụng số liệu quan trắc và mô hình tính toán để đánh giá tiến độ và chất lượng xử lý nền.

4. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng công trình ngầm: Là tài liệu tham khảo sâu sắc về lý thuyết cố kết, mô hình hóa và ứng dụng thực tế trong xử lý nền đất yếu.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp bắc thấm kết hợp gia tải trước có ưu điểm gì so với các phương pháp khác?
   Bắc thấm giúp rút ngắn đường thoát nước, tăng hệ số thấm ngang lên gấp 2-3 lần, kết hợp gia tải trước giúp tăng ứng suất hiệu dụng, đẩy nhanh quá trình cố kết và giảm độ lún muộn. Ví dụ tại công trình đường Tân Tập, thời gian cố kết giảm từ 2 năm xuống còn khoảng 6-8 tháng.

2. Tại sao cần quy đổi bài toán cố kết từ dạng xuyên tâm sang phẳng?
   Phương pháp này giúp đơn giản hóa mô hình tính toán, phù hợp với phần mềm mô phỏng như Plaxis 2-D, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác cao với sai số dưới 5%, thuận tiện cho ứng dụng thực tế.

3. Phương pháp Asaoka được sử dụng như thế nào trong đánh giá độ lún?
   Phương pháp Asaoka thiết lập mối quan hệ tuyến tính giữa độ lún tại các thời điểm liên tiếp, từ đó xác định độ lún ổn định và hệ số góc của quá trình cố kết, giúp dự báo chính xác độ lún cuối cùng dựa trên số liệu quan trắc.

4. Các thông số cơ lý nào quan trọng nhất trong mô hình tính toán độ lún?
   Hệ số thấm theo phương đứng và ngang, hệ số nén thể tích, độ rỗng ban đầu và sau gia tải, chiều dày lớp đất chịu nén, cùng các thông số đặc trưng của bắc thấm như kích thước và khoảng cách bố trí.

5. Kết quả mô phỏng Plaxis 2-D có thể thay thế hoàn toàn phương pháp giải tích không?
   Mô phỏng Plaxis 2-D cung cấp kết quả chi tiết và trực quan, tuy nhiên phương pháp giải tích vẫn cần thiết để kiểm tra, đối chiếu và đảm bảo tính hợp lý của mô hình, đặc biệt trong giai đoạn thiết kế ban đầu.

Kết luận

• Nghiên cứu đã phát triển thành công mô hình tính toán độ lún cô kết của nền sét mềm bão hòa nước xử lý bằng bắc thấm kết hợp gia tải trước theo sơ đồ bài toán phẳng.
• Kết quả mô phỏng Plaxis 2-D và phương pháp giải tích cho thấy độ chính xác cao, phù hợp với số liệu quan trắc thực tế tại công trình đường Tân Tập - Long An.
• Phương pháp quy đổi bài toán cố kết xuyên tâm sang phẳng giúp đơn giản hóa tính toán mà không làm giảm độ tin cậy của kết quả.
• Các giải pháp đề xuất có thể áp dụng ngay trong thiết kế và thi công xử lý nền đất yếu, góp phần nâng cao hiệu quả và an toàn công trình.
• Đề xuất tiếp tục phát triển phần mềm tích hợp và mở rộng nghiên cứu ứng dụng cho các loại nền đất yếu khác trong tương lai.

Hành động tiếp theo: Các kỹ sư và nhà quản lý dự án nên áp dụng kết quả nghiên cứu này trong thiết kế và giám sát thi công để tối ưu hóa quá trình xử lý nền đất yếu, đồng thời tiếp tục thu thập số liệu quan trắc để hoàn thiện mô hình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỎNG QUAN VE PHƯƠNG PHÁP XU LY NEN ĐẤT YEU BẰNG BÁC THÁM / GIENG CAT KET HỢP GIA TAI TRƯỚC.1 SƠ LƯỢC PHƯƠNG PHÁP BAC THẤM / GIENG CAT KET HỢP GIA TAI 99 2 12_ CƠ SỞ LÝ THUYET TÍNH TOÁN BÀI TOÁN CO KET THẤM .1 Các giả thuyết của bài toán CO KẾT .2 Bài toán cố kết cơ bản. CƠ SỞ LÝ THUYET TÍNH TOÁN THÂM BA CHIEU .1 Bài toán cố kết thấm ba chiều (đối xứng trục) .2 Lời giải của Barron (1948) .3 Lời giải của Hansbo (19/7). 00000 14 14 TÍNH TOÁN ĐỘ LUN CUA NÊN ĐẤT XỬ LÝ BAC THÂM KET HỢP GIA 10910992.1 Tính toán theo TCVN 9355-2012 [IS ].2 Tính toán theo đề nghị của GS.

Phương pháp Asaoka [14] .4 Xác định thông số thâm của đất trong mô phỏng Plaxis 2-D.5 NHẬN XÉT CHƯNG |.- G1131 SE 11121 9E ng ng ng 25 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYET QUY DOI BÀI TOÁN CO KET THEO SƠ DO PHẮNG.1 Giới thiệu bài toán cố kết phắng.------ ¿2 52 SE+E+EEE2ESEEEE2EEEEEEErrkrkrrees 26 2.2 Các điều kiện biên ban dau [10]. Một số lời giải ứng với các điều kiện ban dau và điều kiện biên .2 Xét trường hợp hệ số thấm theo phương đứng và phương ngang như nhau. Xét trường hợp hệ số thâm không đồng nhất theo phương đứng và phương 05055.

39 24 Phương pháp ước lượng độ lún theo thời gian theo mức độ cô kết.5 Một số công thức quy đổi bài toán xuyên tâm thành sơ đồ bài toán phẳng .1 Shinsha (1982) - Chuyển đổi tính thấm .2 Hird (1992) - Hình học và tính thắm tƯƠnØ UNG. Bergado và Long (1994) - Khái niệm xả bằng .4 Chai (1995) — Sức cản giếng và tắt nghẽn.5 Kim va Lee (1997) — Phân tích nhân tổ thời ØIÍT.6 Indraratna và Redana (1997) - Giải pháp tường thoát nước song song.6 NHẬN XÉT CHƯNG 2. tt 1 912111 1111915113 111111 11g11 ri 49 CHUONG 3. UNG DỤNG TÍNH TOÁN XU LÝ NEN DAT YEU BANG BAC THÂM KET HOP GIA TALI TRUOC .5 5-5-5 5° se se S2 2s << ssseseseses 49 3.1 Giới thiệu công trình thực tế xử lý nền băng bắc thắm kết hợp gia tải trước .1 Giới thiệu về công trình .2 Điều kiện địa chất công trình.---- - ¿2+2 +EE+EEEEE+E£E#EEEEEEEE E121 E1E1 112 cee, 50 3.

Giải pháp thiết kế xử lý nền đất yếu .4 Kết quả quan trắc độ lún theo thời gian và dự tính độ lún 6n định theo phương pháp Asaoka [Í-|,.2 Ứng dụng tính toán công trình thực tế xử lý bằng bắc thắm gia tải trước trên cơ sở bài toán một ChiỀU.1 Tính toán theo TCVN 9355-2012 [15] .2 Tính toán theo đề nghị cua GS. Tính toán theo phương pháp Plaxis 2-ÌÏD.- - + 11999 111 ke 81 34 Tính toán theo phương pháp quy đôi bai toán cô kết xuyên tâm sang so đồ bài toán phăng.1 Đánh giá độ lún Ôn định: woe ccc cs cscesesessscsssscsessssssscsesssesssesseseseetees 96 3.2 Độ lún theo thời gian của nền đất theo sơ đồ bài toán phẳng. 102 Kết luận chương 3 .-- -C E122 52121 1511251121 1121111 111101111111 01 0111110111010 g0 107 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ,. 2° 2 9s s9 ess sesseesesse 109 TÀI LIEU THAM KH ÁOO.- 5 << s2 S9 S9 #999 sess 95s sesse 111 DANH MỤC CAC BANG BIEU Bang 1.1: Tương quan giữa U Va 'ÏY.2: Tương quan giữa Ty Va ỦDy,.1: Khối lượng và vị trí các điểm thăm dò của công trình đường Tân Tập - Long 0 1-1.2: Đặc trưng cơ lý trung bình của 16p Ï.3: Đặc trưng cơ lý trung bình của LỚP 22.4: Đặc trưng cơ lý trung bình của 1p Ổ .5: Đặc trưng cơ lý trung bình của LỚP ⁄4.6: Đặc trưng cơ lý trung bình của LỚP 5.

(<< S99 1 ng ke 53 Bảng 3.7: Kết quả quan trắc độ lún theo thời gian công trình đường Tân Tập - Long AD .8: Số liệu biéu đồ quan trac độ lún theo các khoảng thời gian .9: Tong hop độ lún và mức độ cố kết theo phương pháp Asaoka .10: Thông số đất đắp và đất nên .11: Độ lún ôn định nên đất yếu công trình theo TCVN 9355-2012 .12: Tương quan giữa Ty Va D,.13: Độ cô kết theo phương đứng U, ở thời điểm t theo TCVN 9355-2012.14: Các thông số cơ bản của bac thắm PV D.-- 2525525 22cc+E2Ececeresree 68 Bang 3.15: Độ cô kết theo phương ngang Uạ ở thời điểm t theo TCVN 9355-2012.16: Kết qua dự tính độ cô kết và độ lún theo thời gian theo TCVN 9355-201269 Bảng 3.17: Các thông số đất dap và đất nền sử dụng cho tính toán theo phương pháp GS.18: Độ lún cô kết cuối cùng theo phương pháp GS.19: Hệ số có kết trung bình theo phương đứng M, theo phuong phap GS.20: Hệ số có kết trung bình theo phương ngang M theo phương pháp GS.21: Tong hợp độ có kết và độ lún theo phương pháp GS.22: Thông số bắc thấm PPV D.23: Đặc trưng vật liệu của cát dap ¬ S2 Bang 3.24: Đặc trưng vật liệu của Op Ì.25: Đặc trưng vật liệu của lớp 1* quy đổi trong vùng có PVD.26: Thông số quá trình gia tải theo điều kiện thi công thực tế.27: Kết quả dự tính độ lún và độ cô kết theo thời gian theo phương pháp phần tử hữu hạn mô phỏng băng Plaxis 2-ÌD.--¿- - 552 SE 2E+E+E£EEEE£E£ESEEEEEEEEEEEErErrerered 94 Bang 3.28: Thông số đất đắp và đất nên .---- - 225252 St E2 E2 EEerrrrrrrerrreo 96 Bang 3.29: Thông số kỹ thuật khối đất đắp.30: Thanh phan ứng suất tại điểm giữa lớp đất.31: Độ lún 6n định cuối cùng khi phân chia độ lún thành hai thành phần .32: Giá trị áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tại điểm giữa lớp đất theo thời gian102 Bang 3.33: Tong hợp độ có kết và tong độ lún theo sơ đô bài toán phăng. 104 DANH MỤC CÁC HINH Hình 1.2: Các dạng điều kiện biên áp lực nước lỗ rỗng thặng dư do tải trọng gây lún tao ra trong gcrï8/:01777 77 6 Hình 1.3: Các sơ đỗ bài toán cố kết cơ bản thường QAP .4: Các sơ d6 bài toán cố kết phối hợp .5: Mô hình thoát nước và các thông số cơ bản.6: Lat cat phân tố chiều day dz.---- - ¿2 + 22+ SE£E£E£EE£EvEeEErkerrrersrrerereo 12 Hình 1.7: Lat cat phân t6 dz có xét đến vùng xáo trộn và sự cản thắm .8: Mô hình thoát nước trong bắc thấm với vùng xáo trộn và cản thắm (không gian và phăng) theo Buddhima Indraratna .9: Biểu đồ tra hệ số Mz [12] cccccecsccccecccececesesececscsesescsececececscecscscscecevevevevaveveveeeees 21 Hình 1.10: Biểu đồ tra hệ số My [12]_.-¿-:- + SE +E+E+E+EEEEEE+ESESEEEEEEEESEeErkrerkrkrrerees 22 Hình 1.11: Biểu đồ quan hệ độ lún theo thời gian theo phương pháp Asaoka .12: Biểu đồ xác định độ lún ồn định theo phương pháp Asaoka .1: Sơ đồ tính toán sự liên tục các pha trong quá trình cô kết .2: Sơ d6 bài toán cố kết Phang .----¿-:- 525222222 2EEEE2EEEEEEEerrrkrkrrerrreo 31 Hình 2.3: Sơ đỗ các pha trong mẫu đất .4: Chuyển đổi của đơn vị phân tố đối xứng trục sang điều kiện biến dạng phang (chuyền thé từ Hird, 1992 và Indraratna và Redana, 1997) .1: Mặt cat gia tải công trình đường Tân Tập - Long An.2: Biéu dé quan hệ độ lún theo thời gian với quá trình gia tải công trình đường Tân Tập - Long ÁNn.- - - - << cọ nọ re 56 Hình 3.3: Biéu đồ quan hệ độ lún theo thời gian theo số liệu quan trắc .4: Biéu đỗ quan hệ độ lún S; và S,., theo số liệu quan trắc.5: Biéu đồ quan hệ độ lún theo thời gian theo kết quả quan trắc .6: Mặt cắt ngang đường thiẾt ké wc ccseesesescsesesescssssssesessesssssseseseetees 62 Hình 3.7: Đường cong nén lún đặc trưng của lớp Ì.8: Duong cong nén lún emlogp của LOp Ì .9: Biéu đỗ quan hệ độ lún theo thời gian theo TCVN và kết qua quan trắc .10: Duong cong nén lún đặc trưng của lớp Ì.11: Biểu đồ tra hệ số Mz [12|.---:- + + 2 +t+E+E+EEEEEE+ESESEEEEEESEEEEErkrkrkrkrrerees 75 Hình 3.12: Biéu đồ tra hệ số My.--- - - SE EEEEEESEEESE+EEEEEEESEeEeEeErekererererees 77 Hình 3.13: Biểu đồ quan hệ độ lún theo thời gian theo đề nghị của GS.14: Mô hình tính toán mô phỏng trong Plaxis 2-ÏD.15: Mô hình tính toán trong Plaxis 2-ÌD. - n9 ng ke 85 Hình 3.16: Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng thang dư ở thời điểm sau khi gia tải hoàn thiện 5: :::iI5S 86 Hình 3.17: Chuyên vị đứng Uy ở thời điểm sau khi đắp hoàn thiện 5,118m .18: Chuyén vị ngang U, ở thời điểm sau khi đắp hoàn thiện 5,118m.19: Tong chuyén vi ở thời điểm sau khi đắp hoàn thiện 5,118mM .20: Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng thang dư khi cho cố kết 222 ngày kể từ khi dap Moan 19 5 118M 0 .21: Chuyển vị đứng Uy khi cho cỗ kết 222 ngày kế từ khi đắp hoàn thiện Hình 3.23: Tổng chuyến vị khi cho cô kết 222 ngày kế từ khi đắp hoàn thiện 5,118m90 Hình 3.24: Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng thang dư khi cho cố kết 522 ngày kể từ khi dap Moan 19 5 118M 0 .25: Chuyển vị đứng U, khi cho cô kết 522 ngày kế từ khi đắp hoàn thiện Hình 3.27: Tổng chuyến vị khi cho cô kết 522 ngày kế từ khi đắp hoàn thiện 5,118m92 Hình 3.28: Độ lún 6n định dự kiến theo phương pháp mô phỏng Plaxis 2-D.29: Biểu đồ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thang dư tại điểm giữa lớp đất.30: Biểu đồ độ lún theo thời gian tại tâm diện gia tai theo m6 hình Plaxis 2-D93 Hình 3.31: Biểu đồ độ lún theo thời gian theo phương pháp phan tử hữu han mô phỏng bang Plaxis 2-D và kết quả quan tTắC. --¿-¿- + ¿+ 25+ +E+EEE£E£EEEEEEEEEErErrrerkrrerrreo 95 Hình 3.32: Sơ d6 quá trình gia tải trong bài toán phắng .33: So đồ phan tử don vi phang (unit cell) sử dung dé đánh giá mức độ cô kết theo lớp phân tO .34: Biểu đô tiêu tán áp lực nước 16 rỗng thang dư ở điểm giữa lớp đất.35: Biểu đồ quan hệ độ lún theo thời gian theo sơ đồ bài toán phang và kết qua ng 5 .36: Biểu đồ độ lún theo thời gian - Theo các phương pháp tính.

Y nghĩa khoa hoc và thực tiễn của đề tài Trong tính toán xử lý nền đất yếu bằng giải pháp thoát nước phương ngang kết hợp gia tải trước thì độ lún và độ cô kết theo thời gian là van dé quan trọng được ưu tiên xét đến. Độ cô kết tổng thể phụ thuộc vào độ có kết theo phương đứng và hướng xuyên tâm. Bài toán cố kết xuyên tâm đối xứng trục đã được dé cập nghiên cứu trong các bài viết của Rendulic, Carrillo, Barron, Hoàng Văn Tân, Yoshikuni và Nakanode, Hansbo, Onoue, Zeng và Xie và một số tác giả khác. Đối với phần mềm Địa kỹ thuật như Plaxis, Sage Crisp, Msettle, FoSSA thì bài toán cô kết chỉ xét đến trong sơ dé bài toán phăng.

Do đó, để phục vụ tính toán áp dụng, nhất thiết phải quy đối từ sơ đồ bài toán ba chiều thành sơ đồ bài toán phăng.