Nghiên cứu xử lý nền đất yếu bằng cọc PCC cho đường thử tàu Depot Hà Đông

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ANH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU HIỆN NAY

1.1. Các biện pháp xử lý nén đất yếu. Đặc tính của đất yếu

1.2. Các biện pháp xây dựng công trình trên nền đất yếu

1.3. Các biện pháp xử lý kết cấu công trình

1.4. Các biện pháp xử lý về móng

1.5. Các biện pháp xử lý nén đất yếu

1.6. Các biện pháp cơ học; vật lý

1.7. Các biện pháp hóa học

1.8. Phương pháp sinh học

1.9. Các phương pháp thủy lực

1.10. Một số phương pháp được ứng dụng nhiều trong thực tế

1.11. Phương pháp xử lý nén đất yếu bằng cọc cứng

1.12. Phương pháp xử lý nén đất yếu bằng cọc cát

1.13. Phương pháp xử lý nền bằng cọc đất - xi măng

1.14. Phương pháp gia tải nền trước

1.15. Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm

1.16. Xử lý nén bằng cọc PCC

1.17. Tổng quan về xử lý nền bằng cọc PCC

1.18. Các công trình trong nước và trên thế giới sử dụng cọc PCC để xử lý

1.19. Qui trình thi công cọc PCC

1.20. Ưu nhược điểm của phương pháp

1.21. Nhược điểm

1.22. So sánh lựa chọn phương án xử lý nền đất yếu cho khu vực đường thử tàu, Depot Hà Đông

1.23. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỢP LÝ CỦA CỌC PCC

2.1. Cơ sở tính toán. Sức chịu tải dọc trục của cọc đơn

2.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền

2.3. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

2.4. Sức chịu tải của nền phức hợp

2.5. Tỷ lệ thay thế cọc đất khoảng cách cọc

2.6. Sức chịu tải của nền phức hợp: kích thước mũ cọc

2.7. Thiết kế lưới địa kỹ thuật

2.8. Độ lún của nền

2.9. Độ lún trong phạm vi gia cố cọc S,

2.10. Độ lún của các lớp đất phía dưới mũi cọc S>

2.11. Trình tự thi công

2.12. Chuẩn bị mặt bằng thi công. Định vị máy thi công

2.13. Quá trình rung hạ ống vách

2.14. Công tác bê tông và đổ bê tông vào thành rỗng của ống vách

2.15. Công tác bê tông:

2.16. Công tác đổ bê tông

2.17. Rung và rút ống vách

2.18. Làm sạch và đổ bê tông bịt đầu cọc và thi công lớp mũ mở rộng

2.19. Thi công lớp đệm đá dăm đầu cọc

2.20. Thi công các lớp đất đắp bên trên đến cao độ bàn giao

2.21. Kiểm tra và nghiệm thu vật liệu xây dựng

2.22. Kiểm soát chất lượng cọc trong quá trình thi công

2.23. Kiểm soát chất lượng cọc sau thi công. Giới thiệu chung

2.24. Mục đích thí nghiệm

2.25. Số lượng cọc thí nghiệm

2.26. Trình tự thí nghiệm

2.27. Mô phỏng bài toán xử lý nền bãi chuyên dùng. Giới thiệu chung về các phần mềm phổ biến hiện nay

2.28. Giới thiệu về bộ phần mềm Plaxis

2.29. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC PCC CHO BUỒNG THỬ TÀU, DEPOT - HÀ ĐÔNG

3.1. Giới thiệu công trình đường thử tàu điện, Depot Hà Đông

3.2. Khái quát chung dự án

3.3. Địa lý và môi trường

3.4. Vị trí địa lý tự nhiên

3.5. Điều kiện khí hậu

3.6. Hệ thống nước mặt và môi trường xây dựng

3.7. Điều kiện địa chất thủy văn. Điều kiện địa chất công trình

3.8. Yêu cầu kỹ thuật thiết kế xử lý nền đất

3.9. Cao độ khu vực xử lý nền đất

3.10. Yêu cầu về sức chịu tải, độ lún và tính ổn định

3.11. Tính toán, phân tích chọn giải pháp thiết kế

3.12. Phương án móng nông trên nền thiên nhiên. Kiểm tra sức chịu tải của nền

3.13. Thiết kế kỹ thuật phương án xử lý bằng cọc PCC

3.14. Lựa chọn các thông số tính toán so sánh

3.15. Trình tự tính toán thiết kế kỹ thuật phương án xử lý nền bằng cọc PCC

3.16. Trình tự tính toán chi tiết của một phương án từ bước một đến bước bốn. Trường hợp tính 1

3.17. Số liệu đầu vào trường hợp tính toán 1

3.18. Tính toán sức chịu tải của cọc

3.19. Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc

3.20. Kiểm tra sức chịu tải của nền liên hiệp giữa đất gia cố cọc

3.21. Độ lún của nền sau khi gia cố cọc

3.22. Trường hợp tính 2

3.23. Số liệu đầu vào trường hợp tính toán 2

3.24. Tính toán sức chịu tải của cọc

3.25. Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc

3.26. Kiểm tra sức chịu tải của nền liên hiệp giữa đất gia cố cọc

3.27. Độ lún của nền sau khi gia cố cọc

3.28. Kết quả tính các phương án kỹ thuật

3.29. Phân tích chọn phương án hợp lý. Mô phỏng bài toán bằng phần mềm Plaxis 2D v8

3.30. Số liệu đầu vào

3.31. Mô phỏng cho trường hợp tính toán 01

3.32. Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn

3.33. Chương trình tính Plaxis Calculation. Chương trình Plaxis Output

3.34. Mô phỏng cho trường hợp tính toán 02

3.35. Kiểm tra sức chịu tải của cọc thực tế sau thi công bằng thí nghiệm nén tĩnh

3.36. Những vấn đề chung. Mục đích thí nghiệm. Đặc điểm cọc thí nghiệm

3.37. Số hiệu cọc thí nghiệm:. Loại cọc thí nghiệm

3.38. Tải trọng thiết kế, tải trọng thí nghiệm. Phương pháp và thiết bị thí nghiệm

3.39. Phương pháp thí nghiệm. Chế độ quan trắc

3.40. Quy trình thí nghiệm. Báo cáo kết quả thí nghiệm

3.41. Kết quả thí nghiệm

3.42. Đánh giá chung về sự làm việc của cọc trong quá trình thí nghiệm

3.43. Kết luận chương 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

2. Kiến nghị

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC A: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỌC PCC CHO HỐ KHOAN ĐỊA CHẤT CLDX - 01

PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỌC PCC CHO HỐ KHOAN ĐỊA CHẤT CLDX - 11

I. Tổng quan về các biện pháp xử lý nền đất yếu hiện nay

Nền đất yếu là một trong những thách thức lớn trong xây dựng công trình, đặc biệt là trong các dự án yêu cầu tính ổn định cao. Đặc tính của nền đất yếu thường bao gồm khả năng chịu tải thấp và độ lún lớn, điều này dẫn đến việc cần thiết phải áp dụng các biện pháp xử lý phù hợp. Các biện pháp xử lý nền đất yếu có thể chia thành nhiều nhóm, trong đó có các phương pháp cơ học, hóa học, và thủy lực. Việc lựa chọn phương pháp xử lý cần dựa trên các yếu tố như điều kiện địa chất, yêu cầu kỹ thuật của công trình và tính kinh tế. Đặc biệt, phương pháp xử lý bằng cọc PCC đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều công trình, cho thấy hiệu quả trong việc tăng cường sức chịu tải và giảm độ lún cho nền đất. Theo nghiên cứu, việc áp dụng cọc PCC không chỉ giúp cải thiện độ ổn định của nền mà còn giảm thiểu rủi ro cho các công trình xây dựng.

1.1. Các biện pháp xử lý nền đất yếu

Để xử lý nền đất yếu, có nhiều phương pháp khác nhau được áp dụng, bao gồm việc sử dụng các loại cọc như cọc bê tông và các biện pháp gia cố khác. Các biện pháp cơ học như tăng cường độ chặt của đất, sử dụng tải trọng động và cọc cát là những phương pháp phổ biến. Bên cạnh đó, các phương pháp hóa học và sinh học cũng đang được nghiên cứu và áp dụng, mặc dù chưa phổ biến bằng. Đặc biệt, phương pháp xử lý nền bằng cọc PCC đã chứng minh được tính hiệu quả trong việc cải thiện tính chất cơ học của nền đất, giúp giảm thiểu rủi ro cho công trình. Việc áp dụng cọc PCC trong các công trình như đường thử tàu tại Depot Hà Đông đã cho thấy những kết quả tích cực trong việc xử lý nền đất yếu.

II. Cơ sở lý thuyết phân tích lựa chọn phương án thiết kế hợp lý của cọc PCC

Cọc PCC, hay còn gọi là cọc bê tông cốt thép, là một trong những giải pháp hiệu quả nhất trong việc xử lý nền đất yếu. Cọc PCC có khả năng chịu tải lớn, giúp tăng cường độ ổn định cho nền đất. Cơ sở lý thuyết cho việc lựa chọn cọc PCC dựa trên các thông số kỹ thuật như sức chịu tải của cọc, độ lún của nền, và điều kiện địa chất cụ thể. Việc tính toán sức chịu tải của cọc PCC có thể thực hiện thông qua các phương pháp phân tích địa kỹ thuật, cho phép xác định được khả năng chịu tải của cọc theo từng loại đất nền. Theo nghiên cứu, cọc PCC không chỉ tăng cường sức chịu tải mà còn giúp kiểm soát độ lún của nền đất, đảm bảo an toàn cho công trình trong suốt quá trình sử dụng.

2.1. Cơ sở tính toán sức chịu tải của cọc PCC

Sức chịu tải của cọc PCC được xác định dựa trên nhiều yếu tố, bao gồm loại đất nền, chiều dài cọc, và cấu tạo của cọc. Các phương pháp tính toán như phương pháp tĩnh và động được sử dụng để đánh giá khả năng chịu tải của cọc trong điều kiện thực tế. Bên cạnh đó, việc kiểm tra và nghiệm thu chất lượng cọc trong quá trình thi công cũng rất quan trọng. Việc này không chỉ đảm bảo rằng cọc đạt tiêu chuẩn kỹ thuật mà còn giúp phát hiện sớm các vấn đề có thể xảy ra trong quá trình thi công. Từ đó, có thể đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời, đảm bảo an toàn cho công trình.

III. Thiết kế xử lý nền đất yếu bằng cọc PCC cho buồng thử tàu Depot Hà Đông

Dự án đường thử tàu tại Depot Hà Đông là một trong những công trình điển hình ứng dụng phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc PCC. Trong thiết kế, các yếu tố như điều kiện địa lý, khí hậu và địa chất đều được xem xét kỹ lưỡng. Yêu cầu về sức chịu tải và độ lún được xác định rõ ràng, nhằm đảm bảo rằng nền đất có thể chịu được tải trọng từ công trình. Việc lựa chọn phương án thiết kế cọc PCC cũng dựa trên các tiêu chí kỹ thuật và kinh tế, nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong quá trình thi công. Kết quả của quá trình tính toán và thiết kế cho thấy cọc PCC không chỉ đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật mà còn tối ưu về mặt chi phí, làm tăng tính khả thi cho dự án.

3.1. Giới thiệu công trình đường thử tàu Depot Hà Đông

Công trình đường thử tàu Depot Hà Đông được thiết kế nhằm phục vụ cho việc thử nghiệm và bảo trì các loại tàu điện ngầm. Điều kiện địa chất tại khu vực này chủ yếu là nền đất yếu, đòi hỏi phải có các biện pháp xử lý hợp lý để đảm bảo an toàn cho công trình. Việc áp dụng cọc PCC trong thiết kế đã cho thấy tính hiệu quả trong việc gia cố nền đất, giúp tăng cường sức chịu tải và giảm thiểu độ lún. Các kết quả thí nghiệm cho thấy cọc PCC có khả năng chịu tải tốt, đồng thời đảm bảo tính ổn định cho công trình trong suốt quá trình khai thác.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu xử lý nền đất yếu bằng cọc PCC cho đường thử tàu Depot Hà Đông đã mang lại những kết quả tích cực, khẳng định tính hiệu quả của phương pháp này trong việc cải thiện tính chất nền đất. Việc áp dụng các biện pháp xử lý hợp lý không chỉ giúp tăng cường sức chịu tải mà còn giảm thiểu rủi ro cho công trình. Từ những kết quả đạt được, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp xử lý nền đất yếu, đồng thời có thể áp dụng cho các công trình khác trong tương lai. Việc chia sẻ kinh nghiệm và kết quả nghiên cứu sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong công tác thiết kế và thi công các công trình xây dựng trên nền đất yếu.

4.1. Kiến nghị

Để nâng cao hiệu quả trong việc xử lý nền đất yếu, cần tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới. Việc tổ chức các khóa đào tạo cho kỹ sư và nhà thầu trong lĩnh vực xử lý nền đất yếu cũng rất cần thiết. Hơn nữa, việc cập nhật và áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật mới trong thiết kế và thi công sẽ giúp nâng cao chất lượng công trình. Các cơ quan chức năng cũng nên có chính sách hỗ trợ cho việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới trong lĩnh vực xây dựng, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các công trình trong tương lai.

Luận văn thạc sĩ: Xử lý nền đất yếu bằng cọc PCC cho đường thử tàu Depot Hà Đông