Đang tải... (xem toàn văn)
Khi xây dựng các công trình trên nền đất yếu cần phải có các biện pháp xử lý đất nền bên dưới công trình, nhất là những khu vực có tầng đất yếu khá dày như một số tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long. Cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt là một trong những giải pháp xử lý nền đất yếu, được áp dụng rộng rãi trong việc xử lý móng và nền đất yếu cho các công trình xây dựng giao thông, thuỷ lợi, sân bay, bến cảng…như: làm tường hào chống thấm cho đê đập, sửa chữa thấm mang cống và đáy cống, gia cố đất xung quanh đường hầm, ổn định tường chắn, chống trượt đất cho mái dốc, gia cố nền đường, mố cầu dẫn...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ TÀI: GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG THEO CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT CỦA NHẬT BẢN TẠI CẢNG HÀNG KHÔNG CẦN THƠ ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG TP 1 MỤC LỤC • PHẦN MỞ ĐẦU • CHƯƠNG I. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN CẢNG HÀNG KHÔNG QUỐC TẾ CẦN THƠ VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG • CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI VÀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG • CHƯƠNG III. QUI ĐỊNH KỸ THUẬT THI CÔNG VÀ KIỂM TRA CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG (DSMC) • CHƯƠNG IV. XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TẠI CẢNG HÀNG KHÔNG CẦN THƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG THEO CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT CỦA NHẬT BẢN • CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ • TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG VÀ THAM KHẢO • PHỤ LỤC 2 PHẦN MỞ ĐẦU Đề tài: “ Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản tại Cảng hàng không Cần Thơ ” với mục đích góp phần vào việc đánh giá thực tế các giải pháp xử lý nền đường, góp phần vào tiếp cận phát triển, hoàn thiện các phương pháp tính toán và công nghệ thi công xử lý nền đường đắp trên nền đất yếu. 1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI • Các vùng đồng bằng sông Cửu Long còn tồn tại rất nhiều vùng đất yếu và hiện là khu vực đang vươn mình phát triển mạnh mẽ của khu vực đồng bằng sông Cửu Long nói riêng và cả nước nói chung. Đây là vùng có nhiều tiềm năng kinh tế rất lớn. • Cùng với nhu cầu thực tế và sự quan tâm tìm hiểu về vấn đề nền đất yếu nên em chọn đề tài: Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản tại Cảng hàng không Cần Thơ 3 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Đề suất phương pháp theo d•i và đánh giá biện pháp gia cố nền đường đắp trên đất yếu bằng cọc đất gia cố xi măng trong điều kiện nước ta hiện nay. 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Công tác thiết kế tính toán kiểm tra xử lý nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản. - Công tác thi công cọc đất gia cố xi măng. - Những vấn đề cần chú ý trong thiết kế, thi công công nghệ cọc đất gia cố xi măng. Những sự cố thường gặp và biện pháp khắc phục. - Từ những nội dung cụ thể đánh giá ưu nhược điểm từ đó đưa ra kiến nghị các quy định nhằm áp dụng có hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cao nhất. 4 4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng, các quy định kỹ thuật thi công và kiểm tra cọc đất, phương pháp theo d•i và đánh giá xử lý nền đường trên đất yếu. 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu để thể hiện trong luận văn này như sau: - Thu thập và phân tích các tài liệu có liên quan đến vấn đề xử lý nền đất yếu công trình tại Cảng hàng không Cần Thơ. - Nghiên cứu cơ sở lý luận tính toán thiết kế xử lý nền bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng. 6. Ý NGHĨA KHOA HỌC Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản tại Khu vực đồng bằng sông Cửu Long, kết quả đạt được cho thấy phương pháp có tính khả thi cao, phù hợp với điều kiện nền đất yếu ở Việt Nam đặc 5 biệt là Khu vực đồng bằng sông Cửu Long nói chung và Cảng Hàng không Cần Thơ nói riêng. 7. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Khi xây dựng các công trình trên nền đất yếu cần phải có các biện pháp xử lý đất nền bên dưới công trình, nhất là những khu vực có tầng đất yếu khá dày như một số tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long. - Cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt là một trong những giải pháp xử lý nền đất yếu, được áp dụng rộng rãi trong việc xử lý móng và nền đất yếu cho các công trình xây dựng giao thông, thuỷ lợi, sân bay, bến cảng…như: làm tường hào chống thấm cho đê đập, sửa chữa thấm mang cống và đáy cống, gia cố đất xung quanh đường hầm, ổn định tường chắn, chống trượt đất cho mái dốc, gia cố nền đường, mố cầu dẫn 6 CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN CẢNG HÀNG KHÔNG QUỐC TẾ CẦN THƠ VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG I.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ Thành phố Cần Thơ nằm ở trung tâm đồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên 1.401,6 km2, bên bờ tây sông Hậu, cách biển Đông 75 km, cách thủ đô Hà Nội 1.877 km và cách thành phố Hồ Chí Minh 169 km về phía bắc (theo đường bộ). Phía bắc giáp tỉnh An Giang và Đồng Tháp, phía nam giáp tỉnh Hậu Giang, phía tây giáp tỉnh Kiên Giang, phía đông giáp tỉnh Vœnh Long và Đồng Tháp. I.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN - ĐỊA HÌNH - ĐỊA CHẤT I.3. CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG 7 a) Trên thế giới • Nước ứng dụng công nghệ xi măng đất nhiều nhất là Nhật Bản và các nước vùng Scandinaver. Theo thống kê của hiệp hội CDM (Nhật Bản), tính chung trong giai đoạn 80-96 có 2345 dự án, sử dụng 26 triệu m3 BTĐ. Riêng từ 1977 đến 1993, lượng đất gia cố bằng xi măng ở Nhật vào khoảng 23,6 triệu m3 cho các dự án ngoài biển và trong đất liền, với khoảng 300 dự án. Hiện nay hàng năm thi công khoảng 2 triệu m3. • Tại Trung Quốc, công tác nghiên cứu bắt đầu từ năm 1970, tổng khối lượng xử lý bằng cọc đất gia cố xi măng ở Trung Quốc cho đến nay vào khoảng trên 1 triệu m3. Tại Châu Âu, nghiên cứu và ứng dụng bắt đầu ở Thụy Điển và Phần Lan bắt đầu từ năm 1967. Năm 1974, một đê đất thử nghiệm (6m cao 8m dài) đã được xây dựng ở Phần Lan sử dụng cột vôi đất, nhằm mục đích phân tích hiệu quả của hình dạng và chiều dài cột về mặt khả năng chịu tải. 8 Hình I.1 Xử lý sự cố nền công trình nhà ở Đài Bắc - Đài Loan 9 10 b) Tại Việt Nam • Tại thành phố Đà Nẵng, cọc đất gia cố xi măng được ứng dụng ở Plazza Vœnh Trung dưới 2 hình thức: Làm tường trong đất và làm cọc thay cọc nhồi. • Tại Tp. Hồ Chí Minh, cọc đất gia cố xi măng được sử dụng trong dự án Đại lộ Đông Tây, một số building như Saigon Times Square …Hiện nay, các kỹ sư Orbitec đang đề xuất sử dụng cọc đất gia cố xi măng để chống mất ổn định công trình hồ bán nguyệt – khu đô thị Phú Mỹ Hưng. • Tại Hà nội, Hầm đường bộ Kim Liên, đường Láng Hòa Lạc nối Thủ đô Hà Nội với khu công nghệ cao Hào Lạc đi qua nhiều sông ngòi và có nhiều gia cắt với đường bộ, đường sắt, dọc theo con đường này có nhiều hạng mục công trình trong quá trình thi công đã dùng cọc đất gia cố xi măng để xử lý nền đất yếu, chống lún chống trượt đất cho mái dốc, ổn định đất đường hầm [...]... hưởng đến cường độ của cọc đất gia cố xi măng - Hiệu quả của việc gia cố còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đường kính cột, chiều sâu chôn cột, hình thức bố trí cột 16 II.4 CÁC ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG Gia cố nền móng công trình Gia cố thành hố đào Chống thấm 17 Ổn định tường chắn Gia cố đường hầm 18 CHƯƠNG III QUI ĐỊNH KỸ THUẬT THI CÔNG VÀ KIỂM TRA CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG (DSMC) III.1...Hình I.3 Xử lý nền đất yếu bằng cọc đất gia cố xi măng tại Sân bay Cần Thơ 11 CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI VÀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG II.1 CÁC QUAN ĐIỂM TÍNH TOÁN Hiện nay, vấn đề tính sức chịu tải và biến dạng của nền đất gia cố bằng cọc đất gia cố xi măng vẫn còn là vấn đề tranh luận nhiều Nhưng tựu chung lại có 3 quan điểm... cường độ của nền gia cố ximăng - đất Ximăng sau khi trộn với đất sẽ xẩy ra một loạt các phản ứng hoá học gây đông cứng, đống rắn khối đất được trộn, các phản ứng hoá học chủ yếu là: •Phản ứng thuỷ hoá của ximăng: Ximăng + nước = Hydroxyd ngậm nước + •Tác dụng của hạt đất sét với các chất thuỷ hoá của ximăng: tạo thành các chất thuỷ hoá của ximăng, tự đóng rắn thành kết cấu khung xương đá ximăng •Tác... mọi loại đất - Ảnh hưởng của hàm lượng ximăng: Khi chất gia cố (ximăng) tăng thì cường độ của ximăng - đất cũng tăng, tuy nhiên độ tăng của cường độ còn phụ thuộc vào loại đất và chất gia cố - Điều kiện trộn và điều kiện đóng rắn: tỷ lệ nước/ximăng ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ khối ximăng - đất, việc tăng lượng nước sẽ làm giảm cường độ khối ximăng - đất Ngoài ra thời gian trộn, thời gian ninh... nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản cho việc thi công Cảng Hàng không Quốc tế Cần Thơ có những ưu điểm sau: - Có thời gian thi công được rút ngắn nên công trình đưa vào sử đúng theo tiến độ (Vì đây là Sân bay Quốc tế nên yêu cầu về tiến độ phải được đảm bảo) Đây là yêu cầu quan trọng nhất nên Cảng Hàng Không Miền Nam đã chọn xử lý nền bằng phương pháp. .. GIA CỐ XI MĂNG THEO CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT CỦA NHẬT BẢN TẠI CẢNG HÀNG KHÔNG QUỐC TẾ CẦN THƠ •Thời gian thi công ngắn; •Độ lún còn lại nhỏ; Đất nền cố kết nhanh; •Tiết kiệm vật liệu đắp khi vật liệu này khan hiếm thì giải pháp xử lý nền bằng cọc đất gia cố xi măng tỏ ra khá hiệu quả; •Thực hiện trong mọi điều kiện thời tiết; •Thi công đơn giản và nhanh Một bộ thiết bị kiểu jet-grouting có thể thi công. .. Các bước thi công chính III.2.4.3 Trình tự thi công và thời gian nghỉ III.2.4.4 Ghi chép trong thi công III.2.4.5 Sai số trong thi công III.2.5 Phương án thiết kế gia cố nền và các thông số thiết kế cọc đất gia cố III.2.5.1 Phương án thiết kế gia cố nền III.2.5.1 Phương án thiết kế gia cố nền 22 III.2.5.2 Thông số thiết kế cọc đất gia cố III.2.6 Yêu cầu về thí nghiệm và kiểm tra chất lượng cọc III.2.6.1... nghiệm về vấn đề này chưa nhiều 12 II.2 HÌNH THỨC BỐ TRÍ CỌC ĐẤT GIA CỐ XIMĂNG - Có 2 dạng sơ đồ bố trí cọc đất gia cố xi măng với mục đích gia cố nền là: bố trí các cột theo mạng lưới so le (xem Hình II.8) hoặc thẳng hàng cách đều nhau (xem Hình II.9) - Bố trí theo mạng lưới cách đều thường ứng dụng khi có tải trọng lớn, tải trọng đều theo hai phương, các cột chủ yếu chịu nén - Bố trí theo kiểu khung... đại trà III.4 Xử lý kỹ thuật thi công III.5 Tiêu chuẩn nghiệm thu 23 CHƯƠNG IV XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TẠI CẢNG HÀNG KHÔNG CẦN THƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG THEO CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT CỦA NHẬT BẢN IV.1 GIỚI THIỆU VỀ CẢNG HÀNG KHÔNG QUỐC TẾ CẦN THƠ Cảng Hàng không Quốc tế Cần Thơ nằm dọc theo sông Hậu Giang - Đầu đông của Cảng hàng không Quốc tế Cần Thơ cách sông Hậu Giang 700m, phía Bắc cách rạch... xương đá ximăng •Tác dụng Cacbonat hoá: Hydroxid calxi + không khí = Cacbonat canxi (kết tủa rắn) II.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ chế làm cứng -Ảnh hưởng của loại đất: Bản chất hoá lý của đất ảnh hưởng đến tính chất của khối ximăng - đất 15 -Ảnh hưởng của tuổi ximăng - đất: Cường độ của ximăng - đất tăng lên theo thời gian, tương tự như bê tông - Ảnh hưởng của chất kết dính: Loại, chất lượng và số . lý luận tính toán thiết kế xử lý nền bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng. 6. Ý NGHĨA KHOA HỌC Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản. vấn đề nền đất yếu nên em chọn đề tài: Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản tại Cảng hàng không Cần Thơ 3 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Đề. lý nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản. - Công tác thi công cọc đất gia cố xi măng. - Những vấn đề cần chú ý trong thiết kế, thi công công