Luận Văn Thạc Sĩ Về Ổn Định Hố Đào Trong Môi Trường Đất Nhiễm Mặn Có Gia Cố Xi Măng

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu địa kỹ thuật xây dựng phân tích ổn định của hố đào trong môi trường đất bị nhiễm mặn có gia cố đất, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Liên Hưng Kiệt
• Người hướng dẫn: TS. Đỗ Thanh Hải
• Trường học: Đại Học Quốc Gia TP. HCM Trường Đại Học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Phân Tích Ổn Định Hố Đào Trong Đất Nhiễm Mặn Với Gia Cố Xi Măng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: TP. HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về hố đào
• 1.2. Vai trò của các số liệu
• 1.3. Đặc điểm của công trình hố đào sâu
• 1.4. Phân loại hố đào
• 1.5. Phương thức đào
• 1.6. Đặc điểm chịu lực của kết cấu
• 1.7. Chức năng kết cấu
• 1.8. Phân loại tường vây hố đào thường sử dụng
• 1.8.1. Tường chắn bằng cọc đất trộn xi măng
• 1.8.2. Tường chắn bằng cọc khoan nhồi
• 1.8.3. Tường chắn bằng cọc thép hình
• 1.8.4. Tường chắn dạng hàng cọc bản thép
• 1.8.5. Cọc bản bê tông cốt thép
• 1.9. Khái niệm về đất nhiễm mặn
• 1.9.1. Nguồn gốc và sự hình thành đất nhiễm mặn
• 1.9.2. Nhiễm mặn tự nhiên
• 1.9.3. Nhiễm mặn nhân tạo
• 1.9.4. Phân loại đất nhiễm mặn
• 1.10. Giới thiệu chung về đất trộn xi măng
• 1.10.1. Công nghệ trộn
• 1.10.2. Công nghệ trộn ướt Jet Grouting
• 1.10.3. Công nghệ trộn khô Dry Jet Mixing (DJM)
• 1.10.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành cường độ của đất trộn xi măng
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN HỐ ĐÀO SÂU TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT NHIỄM MẶN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ MUỐI LÊN ĐẤT TRỘN XI MĂNG
• 2.1. Cơ sở lý thuyết tính toán hố đào sâu trong môi trường đất nhiễm mặn
• 2.2. Tính toán kiểm tra ổn định đáy hố đào
• 2.2.1. Phương pháp Terzaghi – Peck
• 2.2.2. Phương pháp Terzaghi cải tiến
• 2.2.3. Phương pháp Caquot và Kerisel
• 2.2.4. Phương pháp tính chống trồi đáy khi xem xét cả C và Q
• 2.2.5. Kiểm tra ổn định chống phun trào
• 2.3. Kiểm tra ổn định đáy hố đào có gia cố đất trộn xi măng
• 2.4. Cơ sở lý thuyết về ảnh hưởng của nồng độ muối lên đất trộn xi măng
• 2.4.1. Phản ứng của đất và xi măng
• 2.4.2. Ảnh hưởng của muối lên cường độ đất trộn xi măng
• 2.4.3. Lý thuyết về cơ chế gây ảnh hưởng làm giảm cường độ cọc xi măng đất
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM
• 3.1. Xác định các chỉ tiêu cơ lý và đặc tính kỹ thuật của đất
• 3.2. Tiến hành thí nghiệm đo độ mặn cho các mẫu đất
• 3.3. Tiến hành thí nghiệm tăng mặn
• 3.4. Quy trình tạo mẫu đất trộn xi măng
• 3.4.1. Tạo vữa đất sét tự nhiên và đất đã được tăng độ mặn
• 3.4.2. Tạo mẫu đất trộn xi măng
• 3.5. Các thí nghiệm được thực hiện và kết quả
• 3.5.1. Thí nghiệm cắt trực tiếp
• 3.5.2. Thí nghiệm nén cố kết
• 3.5.3. Thí nghiệm nén đơn
• 3.6. Quan hệ giữa lực dính C và góc ma sát từ thí nghiệm cắt trực tiếp
• 3.7. Quan hệ giữa ứng suất chảy dẻo và sức chống cắt từ thí nghiệm cắt trực tiếp
• 3.8. Quan hệ rút ra từ thí nghiệm nén đơn
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CỦA HỐ ĐÀO TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT BỊ NHIỄM MẶN CÓ GIA CỐ ĐẤT TRỘN XI MĂNG
• 4.1. Xét bài toán hố đào sâu trong khu vực khảo sát
• 4.2. Cấu tạo địa chất
• 4.3. Trình tự thi công hố đào
• 4.4. Các thông số về tường trong đất
• 4.5. Các thông số của hệ thanh chống
• 4.6. Mô hình bài toán hố đào sâu trong Plaxis
• 4.7. Các giai đoạn thi công
• 4.8. Mô phỏng các giai đoạn thi công theo mô hình Plaxis khi chưa gia cố đất trộn xi măng
• 4.9. Gia cố đáy hố đào bằng đất trộn xi măng và có xét tới yếu tố độ mặn
• 4.10. Kiểm tra ổn định đáy hố đào
• 4.10.1. Phương pháp Terzaghi cải tiến
• 4.10.2. Phương pháp Caquot và Kerisel
• 4.10.3. Phương pháp tính chống trồi đáy khi đồng thời xem xét cả C và Q
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về hố đào

Hố đào là một công trình quan trọng trong xây dựng, đặc biệt trong các khu vực có nền đất yếu. Việc phân tích ổn định của hố đào trong môi trường đất nhiễm mặn là cần thiết để đảm bảo an toàn cho công trình. Đặc điểm của hố đào sâu bao gồm sự chịu lực của kết cấu và các yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định của nó. Các loại tường vây thường được sử dụng trong hố đào bao gồm tường chắn bằng cọc đất trộn xi măng và tường chắn bằng cọc khoan nhồi. Việc lựa chọn phương pháp gia cố phù hợp là rất quan trọng để giảm thiểu chuyển vị ngang và bùng đáy hố đào.

1.1 Đặc điểm của đất nhiễm mặn

Đất nhiễm mặn có nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo, ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của đất. Nồng độ muối trong đất có thể làm giảm cường độ và khả năng chịu tải của đất trộn xi măng. Việc hiểu rõ về đặc điểm của đất nhiễm mặn giúp các kỹ sư thiết kế các giải pháp gia cố hiệu quả hơn. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng sự tương tác giữa xi măng và muối có thể dẫn đến sự giảm sút đáng kể về cường độ của đất trộn xi măng, do đó cần có các biện pháp khắc phục thích hợp.

II. Cơ sở lý thuyết tính toán

Cơ sở lý thuyết tính toán cho hố đào sâu trong môi trường đất nhiễm mặn bao gồm các phương pháp như Terzaghi và Caquot. Những phương pháp này giúp xác định áp lực đất lên tường chắn và nội lực tác dụng lên các thanh chống. Việc kiểm tra ổn định đáy hố đào là rất quan trọng, đặc biệt khi có sự gia cố bằng đất trộn xi măng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ muối trong đất có thể ảnh hưởng đến cường độ của đất trộn xi măng, do đó cần phải xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế.

2.1 Phương pháp tính toán ổn định

Phương pháp Terzaghi cải tiến cho phép tính toán chính xác hơn về ổn định của hố đào. Phương pháp này xem xét cả áp lực đất và các yếu tố khác như độ ẩm và nồng độ muối. Việc áp dụng các phương pháp này trong thực tiễn giúp các kỹ sư có thể dự đoán được các vấn đề có thể xảy ra trong quá trình thi công, từ đó đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời. Sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho công trình.

III. Phương pháp thực hiện thí nghiệm

Thí nghiệm được thực hiện để xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất trộn xi măng trong điều kiện đất nhiễm mặn. Các thí nghiệm bao gồm nén đơn, cắt trực tiếp và nén cô kết. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng cường độ của đất trộn xi măng giảm khi nồng độ muối tăng. Điều này cho thấy sự cần thiết phải nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của muối đến tính chất của đất trộn xi măng. Việc sử dụng phần mềm Plaxis 2D để mô phỏng các tình huống thực tế cũng giúp đánh giá chính xác hơn về ổn định của hố đào.

3.1 Kết quả thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng với cùng một hàm lượng xi măng, cường độ nén đơn của đất trộn xi măng có nồng độ muối thấp cao hơn so với nồng độ muối cao. Các chỉ số như chỉ số nén và chỉ số nở không thay đổi nhiều, nhưng cường độ nén đơn có sự khác biệt rõ rệt. Điều này cho thấy rằng nồng độ muối có ảnh hưởng lớn đến cường độ của đất trộn xi măng, và cần có các biện pháp điều chỉnh trong thiết kế để đảm bảo an toàn cho công trình.

IV. Ứng dụng phân tích ổn định

Việc phân tích ổn định của hố đào trong môi trường đất nhiễm mặn có gia cố đất trộn xi măng có nhiều ứng dụng thực tiễn. Các kết quả nghiên cứu giúp các kỹ sư thiết kế các giải pháp gia cố hiệu quả hơn, từ đó giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công. Sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn trong nghiên cứu này không chỉ có giá trị cho khu vực Cần Giờ mà còn cho các khu vực khác có điều kiện địa chất tương tự.

4.1 Tính ứng dụng trong thực tiễn

Nghiên cứu này cung cấp thông tin quý giá cho các nhà thiết kế trong việc lựa chọn các loại phụ gia và phương pháp gia cố phù hợp. Việc hiểu rõ về ảnh hưởng của nồng độ muối đến cường độ của đất trộn xi măng giúp đảm bảo tính ổn định cho các công trình xây dựng. Ngoài ra, nghiên cứu cũng mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực này, góp phần nâng cao chất lượng công trình xây dựng tại Việt Nam.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việc khai thác không gian ngầm ngày càng trở nên cấp thiết trong bối cảnh quỹ đất ngày càng hạn hẹp, đặc biệt tại các đô thị lớn như TP. Hồ Chí Minh. Theo ước tính, nhu cầu xây dựng các tầng hầm kỹ thuật, bãi đậu xe ngầm và hệ thống giao thông ngầm tại khu vực này tăng mạnh, mở rộng ra các vùng ven như Cần Giờ. Tuy nhiên, địa chất khu vực Cần Giờ đặc trưng bởi lớp bùn sét yếu hữu cơ dày khoảng 20m, có chứa hàm lượng muối cao, gây ảnh hưởng tiêu cực đến tính ổn định của các công trình hố đào sâu.

Vấn đề nghiên cứu tập trung vào phân tích ổn định của hố đào trong môi trường đất bị nhiễm mặn, đặc biệt khi sử dụng biện pháp gia cố bằng đất trộn xi măng. Các chỉ tiêu vật lý và cơ học của đất trộn xi măng trong điều kiện nhiễm mặn không đạt như thiết kế do phản ứng hóa học giữa muối và xi măng, ảnh hưởng đến cường độ và độ bền của đất gia cố. Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là khảo sát sự thay đổi cường độ đất trộn xi măng với các mức độ mặn khác nhau, thiết lập tương quan giữa các thông số kỹ thuật của đất trộn xi măng, đồng thời mô phỏng chuyển vị ngang của tường vây và hiện tượng bùng đáy hố đào trước và sau khi gia cố.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào vùng đất có độ sâu từ 9m đến 19m tại khu vực Cần Giờ, với hai mức độ mặn tiêu biểu: độ mặn tự nhiên khoảng 4.24% và độ mặn tối đa khoảng 10.8%. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện rõ trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho thiết kế và thi công các công trình hố đào sâu tại vùng đất nhiễm mặn, giúp nâng cao độ an toàn, hiệu quả kinh tế và bền vững công trình.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình tính toán ổn định hố đào sâu trong môi trường đất nhiễm mặn, bao gồm:

• Phương pháp Terzaghi – Peck và cải tiến: Dùng để tính toán khả năng chống trồi đáy hố đào, xem xét tác động của tải trọng, độ sâu tường chắn và hình dạng hố đào.
• Phương pháp Caquot và Kerisel: Mô hình đường trượt cong ABC để đánh giá nguy cơ trồi đáy hố đào khi độ sâu cắm tường không đủ.
• Kiểm tra ổn định chống phun trào (cát chảy): Dựa trên áp lực thấm và trọng lượng trong nước của khối đất, đảm bảo hệ số an toàn chống phun trào lớn hơn 1.5.
• Lý thuyết phản ứng hóa học giữa xi măng và muối trong đất: Phân tích ảnh hưởng của các ion Cl⁻, SO₄²⁻, Mg²⁺ lên sự hình thành các hợp chất kết dính sơ cấp (CSH, CAH) và thứ cấp, từ đó ảnh hưởng đến cường độ đất trộn xi măng.

Các khái niệm chính bao gồm: đất nhiễm mặn, đất trộn xi măng, cường độ nén đơn, chỉ số nén, ứng suất chảy dẻo, phản ứng pozzolanic, và mô phỏng chuyển vị tường vây.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các mẫu đất lấy tại khu vực Cần Giờ với độ sâu từ 9m đến 19m, gồm hai nhóm mẫu: đất có độ mặn tự nhiên (Sₐ = 4.24%) và đất có độ mặn tăng cường (Sₐ = 10.8%) được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Các thí nghiệm cơ lý được thực hiện gồm:

• Thí nghiệm nén đơn (unconfined compressive strength) để xác định cường độ nén đơn của đất trộn xi măng.
• Thí nghiệm cắt trực tiếp (direct shear test) để đo sức chống cắt và góc ma sát trong.
• Thí nghiệm nén cô kết (oedometer consolidation test) để xác định đặc tính nén lún và chỉ số nén.

Cỡ mẫu thí nghiệm khoảng vài chục mẫu, được chọn ngẫu nhiên từ các lớp đất đặc trưng. Phương pháp phân tích bao gồm so sánh các chỉ tiêu cơ lý giữa hai nhóm mẫu, thiết lập các tương quan giữa cường độ, thời gian bảo dưỡng và các chỉ số kỹ thuật khác.

Ngoài ra, phần mềm Plaxis 2D được sử dụng để mô phỏng chuyển vị ngang của tường vây với các bề dày khác nhau (từ 0.8m đến 1.8m), đánh giá hiệu quả gia cố đáy hố đào bằng đất trộn xi măng trong điều kiện đất nhiễm mặn. Thời gian nghiên cứu kéo dài khoảng 12 tháng, bao gồm giai đoạn thu thập mẫu, thí nghiệm, phân tích và mô phỏng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của độ mặn đến cường độ đất trộn xi măng: Với cùng hàm lượng xi măng 10% và độ ẩm sau trộn 90%, cường độ nén đơn của đất trộn xi măng có độ mặn tự nhiên (Sₐ = 4.24%) cao hơn khoảng 30% so với đất có độ mặn tăng cường (Sₐ = 10.8%). Chỉ số nén C_c, chỉ số nở C_s và ứng suất chảy dẻo σ_y của hai loại đất không thay đổi nhiều, cho thấy độ mặn chủ yếu ảnh hưởng đến cường độ chịu cắt và nén đơn.

2. Tương quan giữa cường độ và thời gian bảo dưỡng: Cường độ nén đơn và sức chống cắt của đất trộn xi măng tăng theo thời gian bảo dưỡng, tuy nhiên mức tăng của mẫu đất có độ mặn cao thấp hơn đáng kể. Ví dụ, sau 28 ngày bảo dưỡng, cường độ nén đơn của mẫu đất mặn chỉ đạt khoảng 70% so với mẫu đất tự nhiên.

3. Ảnh hưởng của các ion muối đến cấu trúc xi măng đất: Ion Cl⁻ gây ảnh hưởng lớn nhất đến cường độ đất trộn xi măng trong ngắn hạn và dài hạn, làm giảm sự hình thành các hợp chất CSH và CAH. Ion Mg²⁺ ảnh hưởng nhiều đến cường độ trong thời gian dài, gây hình thành các khoáng MSH có cường độ thấp hơn. Ion SO₄²⁻ có ảnh hưởng nhỏ nhất nhưng gây trương nở thể tích, làm giảm cường độ lâu dài.

4. Hiệu quả gia cố tường vây theo bề dày tường: Mô phỏng Plaxis 2D cho thấy gia cố đáy hố đào bằng đất trộn xi măng chỉ đạt hiệu quả cao khi bề dày tường vây nhỏ hơn 1m. Với bề dày tường từ 1m trở lên, hiệu quả gia cố giảm rõ rệt, chuyển vị ngang của tường vây không được kiểm soát tốt.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự giảm cường độ đất trộn xi măng trong môi trường nhiễm mặn là do phản ứng hóa học giữa các ion muối và xi măng, làm giảm sự hình thành các hợp chất kết dính quan trọng như CSH và CAH. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về ảnh hưởng của ion Cl⁻ và Mg²⁺ lên cường độ đất trộn xi măng.

Việc cường độ tăng theo thời gian bảo dưỡng nhưng với tốc độ chậm hơn ở mẫu đất mặn cho thấy cần có biện pháp bổ sung phụ gia hoặc điều chỉnh thành phần xi măng để cải thiện tính bền vững của đất trộn trong môi trường này.

Mô phỏng chuyển vị tường vây minh họa rõ ràng qua biểu đồ chuyển vị ngang tại các giai đoạn thi công, cho thấy bề dày tường là yếu tố quyết định hiệu quả gia cố. Kết quả này có ý nghĩa thực tiễn quan trọng trong thiết kế tường vây cho các công trình hố đào sâu tại vùng đất nhiễm mặn.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Điều chỉnh hàm lượng và loại xi măng sử dụng: Khuyến nghị sử dụng xi măng có thành phần giảm hàm lượng C3A hoặc bổ sung phụ gia chống ăn mòn để hạn chế ảnh hưởng tiêu cực của ion Cl⁻ và SO₄²⁻, nhằm tăng cường cường độ và độ bền lâu dài của đất trộn xi măng. Thời gian áp dụng: ngay trong giai đoạn thiết kế; Chủ thể thực hiện: nhà thầu và tư vấn thiết kế.

2. Kiểm soát độ mặn đất trước khi gia cố: Thực hiện xử lý giảm độ mặn đất bằng các biện pháp rửa trôi hoặc bổ sung các chất trung hòa muối trước khi trộn xi măng, nhằm cải thiện tính chất cơ lý của đất gia cố. Thời gian áp dụng: trước thi công; Chủ thể thực hiện: nhà thầu thi công.

3. Thiết kế bề dày tường vây phù hợp: Ưu tiên thiết kế tường vây có bề dày dưới 1m để đảm bảo hiệu quả gia cố và kiểm soát chuyển vị ngang tốt, tránh lãng phí vật liệu và chi phí. Thời gian áp dụng: trong giai đoạn thiết kế; Chủ thể thực hiện: kỹ sư thiết kế.

4. Theo dõi và bảo dưỡng công trình sau thi công: Thiết lập hệ thống quan trắc chuyển vị và cường độ đất trộn xi măng trong quá trình bảo dưỡng và khai thác để kịp thời phát hiện và xử lý các hiện tượng suy giảm cường độ do ảnh hưởng của muối. Thời gian áp dụng: trong và sau thi công; Chủ thể thực hiện: chủ đầu tư và đơn vị giám sát.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế công trình ngầm và hạ tầng đô thị: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để lựa chọn vật liệu và thiết kế tường vây phù hợp với điều kiện đất nhiễm mặn, giúp nâng cao độ an toàn và hiệu quả công trình.

2. Nhà thầu thi công và giám sát công trình: Thông tin về ảnh hưởng của độ mặn và biện pháp gia cố đất trộn xi măng giúp tối ưu quy trình thi công, kiểm soát chất lượng và giảm thiểu rủi ro trong thi công hố đào sâu.

3. Chuyên gia nghiên cứu địa kỹ thuật và vật liệu xây dựng: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm và mô hình hóa về ảnh hưởng của muối đến đất trộn xi măng, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về cải tiến vật liệu và công nghệ gia cố.

4. Chủ đầu tư và quản lý dự án xây dựng: Hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định công trình hố đào sâu trong môi trường đất nhiễm mặn, từ đó đưa ra quyết định đầu tư hợp lý, đảm bảo tiến độ và an toàn công trình.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao độ mặn đất ảnh hưởng đến cường độ đất trộn xi măng?
   Ion muối như Cl⁻, Mg²⁺ và SO₄²⁻ trong đất phản ứng với xi măng, làm giảm sự hình thành các hợp chất kết dính như CSH và CAH, từ đó làm giảm cường độ và độ bền của đất trộn xi măng. Ví dụ, ion Cl⁻ tiêu thụ Ca(OH)₂, ngăn cản quá trình thủy hợp.

2. Phương pháp gia cố đất trộn xi măng có phù hợp với đất nhiễm mặn không?
   Phương pháp này vẫn được áp dụng rộng rãi nhưng cần điều chỉnh thành phần xi măng và kiểm soát độ mặn đất để đảm bảo hiệu quả. Mô phỏng cho thấy hiệu quả gia cố giảm khi độ mặn tăng cao nếu không có biện pháp bổ sung.

3. Làm thế nào để kiểm tra ổn định đáy hố đào trong đất nhiễm mặn?
   Có thể sử dụng các phương pháp tính toán như Terzaghi – Peck, Caquot – Kerisel và kiểm tra chống phun trào dựa trên áp lực thấm. Kết hợp mô phỏng phần mềm Plaxis 2D giúp đánh giá chuyển vị và ứng suất trong thực tế.

4. Bề dày tường vây ảnh hưởng thế nào đến hiệu quả gia cố?
   Nghiên cứu cho thấy tường vây có bề dày dưới 1m mang lại hiệu quả gia cố tốt nhất, kiểm soát chuyển vị ngang hiệu quả. Bề dày lớn hơn làm giảm hiệu quả do phân bố ứng suất không đồng đều và giảm khả năng liên kết đất trộn xi măng.

5. Có thể áp dụng kết quả nghiên cứu này cho các vùng đất khác không?
   Kết quả có thể tham khảo cho các khu vực có điều kiện địa chất và mức độ nhiễm mặn tương tự như Cần Giờ, giúp các nhà thiết kế và thi công lựa chọn giải pháp gia cố phù hợp.

Kết luận

• Độ mặn đất ảnh hưởng rõ rệt đến cường độ và tính chất cơ lý của đất trộn xi măng, với ion Cl⁻ gây ảnh hưởng lớn nhất.
• Cường độ đất trộn xi măng tăng theo thời gian bảo dưỡng nhưng mức độ tăng giảm khi độ mặn cao.
• Mô phỏng Plaxis 2D cho thấy hiệu quả gia cố đáy hố đào bằng đất trộn xi măng chỉ đạt khi bề dày tường vây dưới 1m.
• Cần điều chỉnh thành phần xi măng và kiểm soát độ mặn đất để đảm bảo hiệu quả gia cố và độ bền công trình.
• Khuyến nghị áp dụng các biện pháp xử lý độ mặn, lựa chọn vật liệu phù hợp và theo dõi công trình trong quá trình thi công và khai thác.

Tiếp theo, nghiên cứu sẽ tập trung vào phát triển các loại phụ gia chống ăn mòn và công nghệ trộn khô để nâng cao hiệu quả gia cố trong môi trường đất nhiễm mặn. Các nhà thiết kế và thi công được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để tối ưu hóa thiết kế và đảm bảo an toàn công trình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TONG QUAN CÁC VAN DE NGHIÊN CỨU. Vai trO cla uc số ố. Đặc điểm của công trình hố đào sâu. Phân loại hố đàoO.

Phương thức đảàO. Đặc điểm chịu lực của kẾt cẫu. Chức năng kết cấu. Phân loại tường vây hố đào thường sử dụng.

Tường chăn bang cọc đất trộn Xi măng. Tường chắn đất bang cọc khoan nhỖi. Tường chắn băng cọc thép hình. Tường chan dạng hàng cọc bản thếp.

Coc bản bê tông cốt thép. --¿-¿- + 25% SE S393 EEEEEE 1239121211113 212111 2111111 xye. Tường vay Đ4TT€Ẩf©. Khái niệm về đất nhiễm mặn.

- - - 6k EE 931v E9E S191 1 3E 21v xxx ri 1. Nguồn gốc và sự hình thành đất nhiễm mặn. Nhiễm mặn tự nhiÊn.-- -- 6 G6 s13 v3 1E 1 561 991v HH gu gu nọ 1. Nhiễm mặn nhân tạO.

- --- G6 s2 x5 v3 1E 1 81 981 1v gu gu gu ng. Phân loại đất nhiễm mặn. -G- G6 ktSxE 93912 EE 1191 1 518151 113 11111 ercrei 7 1. Giới thiệu về chung về đất trộn xi 51077 .1 Công nghỆ trỘn.- (<< 00 nọ nọ nọ 9 1.

Công nghệ trộn ướt Jet Grouting. Công nghệ trộn khô Dry Jet Mixing (DJ M). Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành cường độ của đất trộn ximăng. 10 CHƯƠNG 2: CƠ SO LY THUYET TÍNH TOÁN HO ĐÀO SÂU TRONG MOI TRUONG ĐẤT NHIÊM MAN VÀ ANH HUONG CUA NONG ĐỘ MUOI LEN ĐẤT TRON XI MĂNGG.- G19 1 HT TH TT HT TT HT TH HT TH HH ng cọ 13 2.

Cơ sở lý thuyết tính toán hé đào sâu trong môi trường đất nhiễm mặn. Tính toán kiểm tra ôn định đáy hố đảào.---- - + 2 26 S22 SE£E£E+EzE£E£ErEerereree, 13 2. Phương pháp Terzaghi — PP€CK. Phương pháp Terzaghi cải tiỄn.

Phương pháp Caquot và K€r1S€ÌÏ. Phương pháp tính chống tréi đáy khi xem xét cả € Và (Q. Kiểm tra 6n định chong phun trảo.---- + ¿2 + 252 SE 2E£E+E£EEEE£E£ESEEEEEErErkrkrrrreee 18 2. Kiểm tra 6n định đáy hồ dao có gia cô đất trộn xi măng.

Cơ sở ly thuyết về ảnh hưởng của nồng độ muối lên đất trộn xi măng. Phan ứng của đất và xi măng. Anh hưởng của muối lên cường độ đất trộn xỉ măng. Lý thuyết về co chế gây ảnh hưởng làm giảm cường độ cọc xi măng đất.

Theo nghiên cứu Của XING. Gv, 24 CHUONG 3: PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM. Xác định các chỉ tiêu co lý và đặt tính kỹ thuật của dat. Tiến hành thí nghiệm đo độ mặn cho các mẫu đẤẲ,.

TT HH1 H T111 ngu 34 3. Tiến hành thí nghiệm tăng mặn .---- - + ¿2+ E2 EE+E£E+E#EEEE£E£E£ESEEEEEEEErkrkrrrreee 36 3. Quy trình tao mẫu đất trộn xi ¡50077. Tạo vữa đất sét tự nhiên và đất đã được tăng độ MAN.

Tạo mẫu dat trộn xi I0 0 50 PP a3. Các thí nghiệm được thực hiện và kết 0:0. Thí nghiệm cat trực tiẾP. Thí nghiệm nén cố KẾT .------ + ©EE E2 E2 EE2EEE9 E1 12111515 5111111115111 1151111 xe0 45 3.

Quan hệ giữa lực dính C và góc ma sát từ thí nghiệm cắt trực tiếp. Quan hệ giữa ứng suất chảy dẻo 6y (thí nghiệm nén cô kết) và sức chồng cắt t (thí nghiệm cắt trực tiẾp). Thí nghiệm nén đơï. Cac quan hệ rút ra từ thí nghiệm nén don.

-- 55+ <1 1+3 + eeeesd 55 CHƯƠNG 4: UNG DUNG PHAN TÍCH ÔN ĐỊNH CUA HO ĐÀO TRONG MOI TRUONG DAT BỊ NHIEM MAN CO GIA CO DAT TRON XI MĂNG. Xét bài toán hỗ dao sâu trong khu vực khảo sat. Câu tạo địa chất. Trình tự thi công hố đảo.

Các thông số về tường trong đất. Các thông số của hệ thanh chống. Mô hình bài toán hỗ đào sâu trong Plaxis. Các giai đoạn thi CONG.

Mô phỏng các giai đoạn thi công theo mô hình Plaxis khi chưa gia có đất trộn xi 001528 -. Gia có đáy hỗ dao bang đất trộn xi măng và có xét tới yếu tố độ mặn. Kiểm tra 6n định đáy hố đào .1 Phương pháp Terzaghi cải tiẾn. Phương pháp Caquot và K©F1S€ÌÏ.

Phương pháp tính chống tréi đáy khi đồng thời xem xét cả C và _. 92 KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ TÀI LIEU THAM KHẢO. DANH MỤC CÁC BANG BIEU Bảng 2. Hàm lượng ion cho trong mẫu thí nghiệm.

Kết quả thí nghiệm nén đơn.---- - + 52 622952 *+E+E£SE‡E+E£E£EEEEEErverererrees 27 Bảng 2. Phần trăm khoáng của đất trộn xi măng ở thời điểm bảo dưỡng khác nhau. Bảng kết quả độ mặn phân bồ theo độ sâu. Bang theo dõi độ mặn theo thời Ø1a1n.

Bang thống kê số lượng mẫu đất trộn Xi MANY. Kết qua ứng suất cat và áp lực nén mẫu XMD TN. Kết qua ứng suất cat và áp lực nén mẫu XMD TM. Bang tong hợp lực dính c và góc ma sát trong _ từ thí nghiệm cắt trực tiép.

Bảng tong hợp số liệu oy, C., Cy mẫu XMD TN. Bảng tổng hợp số liệu oy, Co, C, mẫu XMD TM. Bảng tong hợp cường độ nén đơn va module đàn hồi theo thời gian. Bang thống kê số liệu địa chất chưa hoàn chỉnh.

Tong hợp số liệu thí nghiệm nén cô kết lớp 2. Tổng hợp số liệu thí nghiệm nén cô kết lớp 3. Tong hợp số liệu thí nghiệm nén cô kết lớp 4o. Tong hợp số liệu thí nghiệm nén cô kết lớp 5.

Bang thống kê số liệu địa chất. Chuyên vị ngang của tường vây 800mm ở các giai đoạn đào. Bảng thông số lớp đất trộn xi măng tự nhiên và đất trộn xi măng tăng măn. Bang tong hop giá trị chuyển vị ngang lớn nhất .---- - 2 25s s+s+sze: 32 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.

Quan hệ giữa hàm lượng xi măng và cường độ nén đơn. Quan hệ giữa hàm lượng xi măng va khối lượng CSH +CAH. Quan hệ giữa ứng suất - biến dạng tương ứng với ty lệ nước / xi măng. Sơ đồ tính chống trồi đáy hố đào theo phương pháp Terzaghi — Peck.

So đồ tinh chống trồi đáy hố đào theo phương pháp Terzaghi cải tiến. So đô tính toán chống trồi mặt đáy hỗ dao theo Caquot và Kerisel. So đô tính toán chống trồi đồng thời xem xét cả e và _. Sơ đỗ kiểm tra chống phun trào.

Sơ đồ kiểm tra chống phun trào đáy hỒ. Mối quan hệ giữa khối lượng hợp chất và mức độ hidrat hóa theo thời gian. Ảnh hưởng của sự thay đôi hàm lượng ion Mg”” lên ứng xử ứng suất biến dang của xi măng — đất (28 ngày bảo dưỡng). Ảnh hưởng của sự thay đối hàm lượng ion CI lên ứng xử ứng suất bién dạng của xi măng — đất (28 ngày bảo dưỡng).

Ảnh hưởng của sự thay đổi hàm lượng ion SO,” lên ứng xử ứng suất biến dạng của xi măng — đất (28 ngày bảo dưỡng). Moi quan hệ của hàm lượng C-S-H + C-A-H với cường độ nén đơn của xi măng — đất. Ảnh hưởng của muối hòa tan lên ham lượng CSH, CAH. Vi cau trúc của mẫu thí nghiệm tại 28 ngày bảo dưỡng.

Sự chuyển đổi của Mg”” vào CSH của xi măng đất sau 28 ngày. Thiết bị đo nồng độ muối .---- + + 25252333 SE SE E E151 te, 33 Hình 3. Tiến hành đo độ mặn .--- --- 2-2 ÉE EHHHnHnH g g h 34 Hình 3. Biéu đồ độ mặn phân bố theo độ sâu.-- -- ¿+2 + 2 2 +2+E+E+EzE£E£EzEzezrzree, 36 Hình 3.

Biểu đồ độ mặn nước ngâm mẫu theo thời gian. Máy trộn và các dụng CỤ trỘN. Máy cắt trực tiẾp. - - - 5c St S1 St 1 12121111 212111111111111111111 111101110101 1x1 cv 40 Hình 3.

Thí nghiệm cắt trực tiẾp. Biểu đồ quan hệ ứng suất cắt t và áp lực nén ø mẫu XMD TN. Biểu đồ quan hệ ứng suất cắt t và áp lực nén o mẫu đất XMD TM. Biểu đồ quan hệ ứng suất cắt t và áp lực nén ø mẫu dat trộn xi măng 3 ngày 19890110:.

Biéu đồ quan hệ ứng suất cắt t và áp lực nén ø mẫu dat trộn xi măng 7 ngày 19890110:. Biểu đồ quan hệ ứng suất cắt t và áp lực nén o mẫu đất trộn xi măng 10 ngày 19890110:. Thí nghiệm nén cố KẾT. Ghi chép sỐ liệu.

Biểu đồ quan hệ e-logP mẫu XMD TN. Biểu đồ quan hệ chỉ số nén C, theo thời gian bảo đưỡng. Biểu đồ quan hệ e-logP mẫu XMD TM. Biểu đồ quan hệ chỉ số nén C, theo thời gian bảo dưỡng.

Biểu đồ quan hệ Cp/C¡o theo thời gian bảo dưỡng. Biểu đồ quanhệ p/ ¡o theo thời gian bảo dưỡng. Biểu đồ quan hệ giữa ø, từ thí nghiệm nén có kết và sức chống cắt r từ thí nghiệm cắt trực tiếp mẫu XMD TN. Biéu đồ quan hệ giữa o, từ thí nghiệm nén có kết và sức chống cat r tir thi nghiệm cắt trực tiếp mẫu XMD TÌM.

¿+ 52292 SESE£E2SE‡E#EEEEEEEEEEEEEEEEEEEerkrkrrere 51 Hình 3. Biểu đồ quan hệ ứng suất nén qy và biến dang dọc trục ¢ mẫu tự nhiên. Biéu đồ quan hệ ứng suất nén qu và biến dạng dọc trục e mẫu XMD TM. Biểu đồ quan hệ q, theo thời gian mẫu XMD TN và mẫu XMD TM.

Biểu đồ quan hệ Esp theo thời gian mau XMD TN và mẫu XMD TM. Biểu đồ quan hệ qy theo thời gian bảo duéng mẫu XMD TN. Biểu đồ quan hệ q,y theo thời gian bảo duéng mẫu XMD TM. Biểu đồ quan hệ qp/qas theo thời gian bảo dưỡng mẫu XMD TN.

Biểu đồ quan hệ qp/qas theo thời gian bảo dưỡng mẫu XMD TM. Biểu đồ quan hệ Esp & qụ theo thời gian bảo dưỡng mẫu XMD TN. Biểu đồ quan hệ Esp & qụ theo thời gian bảo dưỡng mẫu XMD TM. Mặt cat địa chất sử dụng cho bài toán hỗ đảo sâu.

Mặt cắt ngang của hố đảo. Mô hình hồ đảo trong điều kiện tự nhiên .-- ce eseseseseseseseseseesereeens 72 Hình 4. Biểu đồ chuyển vị ngang của tường vây 800mm ở các giai đoạn đảo. Mô hình hồ dao khi có gia có đáy hố bang dat trộn xi MANY.

Biểu đồ chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây 800mm. Biểu đồ chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây 1000mm. Biểu đồ chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây 1200mm. Biểu đồ chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây 1500mm.

Biểu đồ chuyên vị ngang lớn nhất của tường vây 1800mm. Biểu đồ so sánh chuyển vị ngang khi không gia cô và khi gia cỗ XMD TN. Biểu đồ so sánh chuyển vị ngang khi không gia cô và khi gia cỗ XMD TM. Tính cấp thiết của đề tài Ngày nay, nhu cau về việc sử dụng không gian ngầm như tang ham kỹ thuật hoặc dịch vụ dưới các nhà cao tầng, bãi đậu xe ngầm, hệ thống giao thông ngầm, hệ thống xử lý nước thải., ngày càng tăng trong khu vực nội 6 TP.