Phân Tích Ảnh Hưởng Kích Thước Tải Trọng Đến Biến Dạng Nền Đất Yếu Xử Lý Bấc Thấm

LỜI CÁM ƠN

TÓM TẮT LUẬN VĂN

ABSTRACT

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NỀN ĐẤT YẾU Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ CẦN THƠ

1.1. Tổng Quát Về Qúa Trình Hình Thành Đất Yếu Ở Cần Thơ Và Khu Vực Đồng Bằng Sông Cửu Long

1.1.1. Định nghĩa đất yếu

1.1.2. Các dạng đất yếu

1.1.3. Khái Quát về Địa chất khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long

1.1.4. Một Số Chỉ Tiêu Cơ Lý Đặc Trưng Của Đất Yếu Tại TP. Cần Thơ Và Khu Vực Lân Cận

1.1.4.1. Đất sét bão hòa nước

1.1.5. Các Giải Pháp Xử Lý Nền Đất Yếu Dưới Công Trình Đường

1.1.5.1. Xử lý nền đất yếu bằng cột đất gia cố xi măng

1.1.5.2. Xử lý nền đất yếu bằng cọc cát

1.1.5.3. Xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm

1.1.5.4. Xử lý nền đất yếu bằng bơm hút chân không

1.1.5.5. Xử lý nền đất yếu bằng cọc bê tông cốt thép và sàn giảm tải

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BẤC THẤM GIA TẢI TRƯỚC ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

2.1. Gia tải trước

2.2. Sơ lược về bấc thấm

2.3. Xử Lý Nền Đất Yếu Bằng Bấc Thấm Kết Hợp Với Gia Tải Trước

2.4. Cơ Sở Lý Thuyết Tính Toán Bài Toán Cố Kết Thấm

2.4.1. Các giả thuyết của bài toán cố kết

2.4.2. Bài toán cố kết cơ bản

2.5. Lý Thuyết Tính Toán Bấc Thấm

2.5.1. Phương trình vi phân cố kết

2.5.2. Ảnh hưởng của vùng xáo động

2.6. Ổn Định Nền Đất Yếu Dưới Nền Đường

2.7. Độ Lún Của Nền Đất

2.8. Dự Báo Độ Lún Nền Đất Khi Dùng Bấc Thấm Quy Định Của Quy Trình 22TCVN 262-2000

2.8.1. Tính độ lún cố kết Sc (Khi nền chưa có bấc thấm)

2.8.2. Dự tính độ lún tổng cộng S và độ lún tức thời SI

2.8.3. Dự tính độ lún cố kết theo thời gian trong trường hợp thoát nước một chiều theo phương đứng

2.8.4. Dự tính lún cố kết theo thời gian trong trường hợp thoát nước 2 chiều (có sử dụng bấc thấm)

2.9. Tính Lún Theo Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn (Phần Mềm Plaxis)

3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG BỀ RỘNG TẢI TRỌNG GIA TẢI ĐẾN ĐỘ LÚN CỦA NỀN ĐƯỜNG CÓ XỬ LÝ BẤC THẤM

3.1. Mô Tả Công Trình Thực Tế

3.1.1. Giới thiệu công trình

3.1.2. Đặc điểm địa chất công trình

3.1.3. Các yếu tố hình học của đoạn tuyến nghiên cứu

3.1.4. Quy mô tuyến chính

3.2. Phân tích ảnh hưởng bề rộng tải trọng gia tải đến độ lún của nền đường có xử lý bấc thấm của “Cầu và đường dẫn vào cầu Cái Sâu”

3.2.1. Kiểm tra ổn định nền đất yếu

3.2.2. Tính toán độ lún của nền đường khi chưa xử lý đất yếu

3.2.3. Tính toán tốc độ cố kết theo thời gian của nền đường chưa xử lý

3.2.4. Tính toán độ lún cố kết theo thời gian của nền đường có xử lý bấc thấm kết hợp gia tải trước

3.3. Tính toán phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM)

3.3.1. Lý thuyết tính toán

3.3.2. Kích thước hình học khối đất đắp, bấc thấm và các thông số khác

3.3.3. Kết quả mô phỏng Plaxis

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

I. Phân tích ảnh hưởng kích thước tải trọng đến biến dạng nền đất yếu

Phân tích ảnh hưởng kích thước tải trọng đến biến dạng nền đất yếu là trọng tâm của nghiên cứu. Khi kích thước tải trọng gia tăng, biến dạng của nền đất yếu cũng tăng theo. Điều này được thể hiện rõ qua việc tính toán độ lún và tốc độ cố kết. Xử lý bấc thấm được áp dụng để giảm thiểu biến dạng, nhưng hiệu quả phụ thuộc vào kích thước tải trọng. Nghiên cứu sử dụng phương pháp giải tích và phần tử hữu hạn để đánh giá mối quan hệ này.

1.1. Cơ sở lý thuyết về biến dạng nền đất yếu

Biến dạng nền đất yếu được xác định thông qua các thông số cơ học như module biến dạng và góc ma sát trong. Đất yếu có đặc tính nén lún lớn, dẫn đến biến dạng đáng kể khi chịu tải trọng. Xử lý bấc thấm giúp tăng tốc độ cố kết, giảm biến dạng theo thời gian. Các giả thuyết cơ bản về cố kết thấm được áp dụng để tính toán biến dạng.

1.2. Ảnh hưởng của kích thước tải trọng

Khi kích thước tải trọng tăng, vùng chịu nén mở rộng, dẫn đến biến dạng lớn hơn. Nghiên cứu chỉ ra rằng bề rộng tải trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến độ lún và tốc độ cố kết. Xử lý bấc thấm giúp giảm biến dạng, nhưng hiệu quả giảm dần khi kích thước tải trọng quá lớn.

II. Giải pháp xử lý bấc thấm cho nền đất yếu

Xử lý bấc thấm là giải pháp hiệu quả để giảm biến dạng của nền đất yếu. Bằng cách tăng tốc độ thoát nước, bấc thấm giúp rút ngắn thời gian cố kết, giảm độ lún. Nghiên cứu áp dụng xử lý bấc thấm kết hợp gia tải trước để tối ưu hóa hiệu quả. Kết quả cho thấy bấc thấm giúp giảm đáng kể biến dạng, đặc biệt khi kích thước tải trọng không quá lớn.

2.1. Nguyên lý hoạt động của bấc thấm

Bấc thấm hoạt động dựa trên nguyên lý thoát nước một chiều, giúp tăng tốc độ cố kết của nền đất yếu. Khi tải trọng được áp dụng, nước trong đất được thoát ra nhanh chóng qua bấc thấm, giảm biến dạng. Phương trình vi phân cố kết được sử dụng để tính toán hiệu quả của bấc thấm.

2.2. Hiệu quả của bấc thấm trong xử lý nền đất yếu

Xử lý bấc thấm giúp giảm độ lún và tăng tốc độ cố kết của nền đất yếu. Tuy nhiên, hiệu quả phụ thuộc vào kích thước tải trọng và đặc tính địa chất. Khi bề rộng tải trọng tăng, hiệu quả của bấc thấm giảm dần. Nghiên cứu khuyến nghị sử dụng bấc thấm kết hợp gia tải trước để tối ưu hóa hiệu quả.

III. Phân tích thực nghiệm và ứng dụng thực tế

Nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện trên công trình Tuyến Đường Nam Sông Hậu để phân tích ảnh hưởng kích thước tải trọng đến biến dạng nền đất yếu. Kết quả cho thấy bề rộng tải trọng càng lớn, độ lún càng tăng. Xử lý bấc thấm giúp giảm độ lún, nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn biến dạng. Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn cao trong việc thiết kế và thi công các công trình trên nền đất yếu.

3.1. Kết quả phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để mô phỏng biến dạng nền đất yếu dưới tác động của kích thước tải trọng. Kết quả mô phỏng cho thấy bề rộng tải trọng có ảnh hưởng lớn đến độ lún và tốc độ cố kết. Xử lý bấc thấm giúp giảm biến dạng, nhưng hiệu quả giảm dần khi kích thước tải trọng tăng.

3.2. Ứng dụng thực tế trong xây dựng

Nghiên cứu này có thể áp dụng trong thiết kế và thi công các công trình giao thông trên nền đất yếu. Xử lý bấc thấm kết hợp gia tải trước giúp giảm độ lún, đảm bảo ổn định công trình. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để lựa chọn giải pháp xử lý phù hợp với kích thước tải trọng và đặc tính địa chất.

Luận Văn Thạc Sĩ: Phân Tích Ảnh Hưởng Kích Thước Tải Trọng Đến Tốc Độ Biến Dạng Của Nền Đất Yếu Có Xử Lý Bấc Thấm