Đang tải... (xem toàn văn)
LUẬN VĂN ĐỊA KỸ THUẬT
Trường Đại học Bách khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Lớp Địa kỹ thuật xây dựng 2008 Luâận văn thạc si Luâận văn thạc si NGHIÊN CỨU TƯƠNG QUAN GIỮA KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH VÀ CÁC ĐĂĂC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT THEO ĐIỀU KIÊĂN ĐỊA CHẤT KHU VỰC GVHD : TS Bùi Trường Sơn Thực : Nguyễn Hiếu Nghị - 00908548 LOGO Mở đầu Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Thí nghiêêm xuyên tĩnh là môêt những lựa chọn tối ưu để bổ sung cho công tác khoan lấy mẫu và thí nghiêêm phòng nhằm giảm thiểu số lượng lấy mẫu và thí nghiêêm Là dữ liêêu tốt phục vụ thiết kế nếu được phân tích tốt và có đôê tin câêy cao Viêêc phân tích kết quả xuyên tĩnh theo điều kiêên địa chất từng khu vực cụ thể làm rõ thêm sự tương quan giữa kết quả thí nghiêêm xuyên tĩnh và các kết quả khác Phân tích các kết quả xuyên tĩnh điều kiêên địa chất Viêêt Nam nói chung và từng khu vực cụ thể nói riêng sẽ làm chính xác sự tương quan giữa các thông số đất từ các kết quả thí nghiêêm khác Mở đầu CƠ SỞ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Cơ sở dữ liêêu phục vụ đề tài được thu thâêp từ số lượng lớn kết quả thí nghiêêm xuyên tĩnh CPT và CPTu, thí nghiêêm cắt cánh VST, ở khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh, Bà Rịa Vũng Tàu và Cà Mau, kết hợp với các đăêc trưng lý của các lớp đất từ các thí nghiêêm khác (thuô ôc trầm tích lưu vực Sông Mê Kơng và Đờng Nai) NƠĂI DUNG NGHIÊN CỨU • • Đánh giá kết quả xuyên tĩnh theo các thiết bị khác Phân tích các yếu tố ảnh hưởng lên kết quả phân loại đất thông qua giá trị qt, u thí nghiêêm CPTu và so sánh với kết quả phân loại đất từ các thí nghiêêm phòng • Tổng hợp và thiết lâêp các tương quan giữa qt, Su và OCR cũng các thông số cố kết của đất sét yếu bão hoà nước TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TĨNH Cơ sở lý thuyết dùng phân tích quá trình xun tĩnh đất • Các mơ hình dựa lý thuyết cường đôê chịu tải (mô hình của Meyerhoft, 1961) • Các mơ hình dựa lý thuyết hố giãn nở (mô hình của Torstensson, 1975 và 1977; Vesic, 1972) Các mô hình dựa lý thuyết lôê trình biến dạng (mô hình của Baligh, 1985; Levadoux và Baligh, 1986) • Các mơ hình sớ dựa lý thuyết phần tử hữu hạn (mô hình của Kiousis và các cô ông sự, 1988; Van den Berg, 1994; Abu-Farsakh và ơng sự, 1988 và 2003) • Các mô hình dựa thí nghiêêm buồng hiêêu chuẩn (mô hình của Hoden, 1971; Tumay và de Lima, 1992) TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TĨNH Các kết quả phân tích thí nghiê m xuyên tĩnh Ă Phân chia địa tầng Phân loại đất HêĂ số quá cố kết, OCR Cường đôĂ kháng cắt không thoát nước, Su ĐăĂc tính biến dạng, E ĐăĂc tính thấm và cố kết, Cv TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TĨNH Các sơ đồ phân loại đất Begemann (1965) Sanglerat và cơĂng sự (1974) TỞNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TĨNH Các sơ đồ phân loại đất Douglas và Olsen (1981) Jones và Ruts (1982) TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TĨNH Các sơ đồ phân loại đất Robertson và côĂng sự (1986); TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TĨNH Các sơ đồ phân loại đất Robertson (1990) TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TĨNH Các sơ đồ phân loại đất Senneset và cô ông sự (1989) Eslami – Fellenius NhâĂn xét Mặc dù thí nghiệm xuyên tĩnh xác định ranh giới địa chất xác, nhiên việc xác định tên đất chưa được nhất quán, có nhiều hệ thống hay sơ đồ phân loại khác ĐÁNH GIÁ SỨC KHÁNG CẮT KHÔNG THOÁT NƯỚC S u CỦA ĐẤT LOẠI SÉT BẢO HÒA NƯỚC THEO KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH • Khu vực Tân Sơn Nhất Bình Lợi (TP Hồ Chí Minh) ĐÁNH GIÁ SỨC KHÁNG CẮT KHÔNG THOÁT NƯỚC S u CỦA ĐẤT LOẠI SÉT BẢO HÒA NƯỚC THEO KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH • Khu vực Tân Sơn Nhất Bình Lợi (TP Hồ Chí Minh) ĐÁNH GIÁ SỨC KHÁNG CẮT KHÔNG THOÁT NƯỚC S u •Khu vực Bình lợi – Tân Sơn Nhất (TP HCM): CỦA ĐẤT LOẠI SÉT BẢO HÒA NƯỚC THEO KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH Từ kết quả có thể xác định được quan hêê giữa sức kháng cắt không thoát nước và hêê số quá cố kết OCR của lớp sét yếu bão hòa nước theo SHANSEP sau •Sét yếu khu vực Cà mau: • Su σ vo ' = 0, 38 × (OCR ) 0,87 Sét yếu khu vực Bình lợi – Tân Sơn Nhất (TP HCM): Su σ vo ' = 0, 37 × (OCR )0,97 ĐÁNH GIÁ SỨC KHÁNG CẮT KHÔNG THOÁT NƯỚC S u CỦA ĐẤT LOẠI SÉT BẢO HÒA NƯỚC THEO KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH Khoảng thay đổi của Nkt khá rôêng từ 10 – 26; N∆u có phạm vi thay đổi nhỏ nhất từ 6,5 – 18; Nke có khoảng thay đổi trung bình giữa Nkt và N∆u từ 4,5 -24 Tương tự cho Nk của kết quả xuyên tĩnh thay đổi từ 5,5 đến 17 Nkt và đôê sâu z được biểu diễn bằng quan hêê sau: N kt σ ' vo = a × (Z ) Với a thay đởi từ: 1,4 ÷ 1,6; n thay đởi từ -0,71 ÷ -1,09 n TƯƠNG QUAN GIỮA HÊỘ SỐ CỐ KẾT ĐỨNG CV VÀ HÊỘ SỐ CỐ KẾT NGANG Ch TỪ KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH Hêê số cố kết ngang Ch đất loại sét bằng thí nghiêêm tiêu tán nước lỗ rỗng (dissipation test) Teh và Houlsby (1991) đề xuất: T* = Ch- Hêê số cố kết theo phương ngang Ch t r ( Ir ) 0,5 r - Bán kính mũi côn, thông thường r=17,85mm Ir - Chỉ số đơê cứng = G/Su= E50/3×Su Hêê sớ cớ kết có thể tính toán tại thời điểm tiêu tán áp lực nước lỡ rỡng 50% theo cơng thức: r × ( Ir ) Ch = t 50 Với: t50 - Thời gian tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng 50% Ir được tính toán từ thí nghiêêm nén ba trục UU theo cơng thức: 0,5 r × ( Ir ) × T 50 = t 50 0,5 × 0, 245 Ir = G = E 50 S u 3× S u TƯƠNG QUAN GIỮA HÊỘ SỐ CỐ KẾT ĐỨNG CV VÀ HÊỘ SỐ CỐ KẾT NGANG Ch TỪ KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH Theo Baligh và Levadoux (1986): Trong đó: Cs - Chỉ số nở Cc - Chỉ số nén Ch ( NC ) = Cs Cc × Ch (OC ) TƯƠNG QUAN GIỮA HÊỘ SỐ CỐ KẾT ĐỨNG CV VÀ HÊỘ SỐ CỐ KẾT NGANG Ch TỪ KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH TƯƠNG QUAN GIỮA HÊỘ SỐ CỐ KẾT ĐỨNG CV VÀ HÊỘ SỐ CỐ KẾT NGANG Ch TỪ KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH TƯƠNG QUAN GIỮA HÊỘ SỐ CỐ KẾT ĐỨNG CV VÀ HÊỘ SỐ CỐ KẾT NGANG Ch TỪ KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH TƯƠNG QUAN GIỮA HÊỘ SỐ CỐ KẾT ĐỨNG CV VÀ HÊỘ SỐ CỐ KẾT NGANG Ch TỪ KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH TƯƠNG QUAN GIỮA HÊỘ SỐ CỐ KẾT ĐỨNG CV VÀ HÊỘ SỐ CỐ KẾT NGANG Ch TỪ KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH • Trong bùn sét : Ch/Cv từ 1,6 đến 1,8 • Đới với đất sét có đôê cứng càng lớn (đôê ẩm càng thấp) thì tỷ sớ Ch/Cv càng cao • Đất có có hàm lượng cát càng cao (cát sét) có tỷ số C h/Cv khá lớn: 29 KẾT LUÂỘN Thí nghiêêm xuyên tĩnh CPTu cho kết quả đáng tin câêy và khác biêêt đáng kể so với sức kháng xuyên thu nhâên được từ thí nghiêêm MCPT và tương ứng là kết quả phân loại đất Trong tầng đất có qt >0,8MPa, mất mát lượng nên giá trị sức kháng mũi của xuyên MCPT cao giá trị xuyên tĩnh điêên CPTu, sức kháng mũi đạt đến 10 MPa, kết quả xuyên của hai loại thiết bị có khuynh hướng tương đồng Viêêc phân loại đất từ kết quả thí nghiêêm CPTu theo các biểu đồ Robertson phù hợp với tên đất theo hêê thống phân loại đất thống nhất USCS đối với trầm tích khu vực Mức đôê cố kết (giá trị OCR) của đất nền các khu vực theo đôê sâu thông qua sức kháng mũi chuẩn hóa Qt với hêê số k dao đôêng phạm vi hẹp từ 0,17 đến 0,22 Giá trị Nkt sét yếu được tổng hợp từ kết quả thí nghiêêm CPTu và cắt cánh hiêên trường dao đôêng phạm vi 15,6 đến 18,5 Kết quả đo tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng từ thí nghiêêm CPTu và nén cố kết phòng cho thấy tỷ số Ch/Cv của sét yếu thay đổi từ 1,6 đến 1,8 lần KIẾN NGHI Trong TCVN cần bổ sung tiêu chuẩn phân loại bùn sét với qc