Đang tải... (xem toàn văn)
Luận án thạc sĩ khoa học kỹ thuật: Khi xây dựng đường ô tô thường đi qua những vùng có điều kiện địa chất, địa hình khác nhau trong đó có những đoạn phải đi qua khu vực nền đất yếu. Để đảm bảo an toàn trong quá trình thi công cũng như trong giai đoạn khai thác, nhất thiết phải có những biện pháp xử lý thích hợp với từng điều kiện cụ thể của khu vực đó.
Bộ giáo dục đào tạo - - nghiên cứu lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu xây dựng đờng ô tô thuộc dự án giao thông mê kông chống ngập lụt chuyên ngành: xây dựng đờng ô tô đờng thành phố Mã số: 60-58-30 luận án thạc sĩ khoa học kỹ thuật TPHCM 2014 MC LC Nội dung Trang mở đầu 1 Tên đề tài Lý chọn đề tài Đối tợng nghiên cứu Phơng pháp nghiên cứu Nội dung đề tài Chơng 1: Tổng quan tình hình xây dựng đờng đất yếu khu vực đồng sông cửu long 1.1 Tình hình xây dựng đờng khu vực đồng sông cửu long 1.2 Đất yếu khu vực đồng sông cửu long 1.2.1 Phân bố đất yếu ĐBSCL theo mặt 1.2.2 Đặc trng lý đất yếu số vùng Đồng sông Cửu Long 1.2.3 Phân chia kiểu cấu trúc đất yếu đặc trng 14 1.3 Đất yếu đặc trng đờng khu vực dự án MD1 MD2 20 Chơng 2: Nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu 25 2.1 Đào phần đào toàn đất yếu (thay đất) 25 2.2 Cải tạo đất cọc vật liệu rời (Cọc cát, sỏi) 26 2.2.1 Khái niệm chung 26 2.2.2 Những phơng pháp thi công cọc vật liệu rời 26 2.2.3 Tính chất xây dựng đất hỗn hợp 28 2.2.4 Khả chịu tải giới hạn cọc đơn riêng biệt vật liệu rời 30 2.2.5 Khả chịu tải giới hạn nhóm cọc vật liệu rời 31 2.2.6 Độ lún đất hỗn hợp 32 2.2.7 Tốc độ lún cố kết ban đầu 33 2.2 Cờng độ đất sét tăng cố kết 33 2.2.9 Độ lún thứ cấp 34 2.2.10 Triển vọng việc sử dụng cọc vật liệu rời 34 2.3 Phơng pháp trộn vôi xi măng dới sâu 35 2.3.1 Xử lý đất yếu phơng pháp trộn vôi 35 2.3.2 Xử lý đất yếu phơng pháp trộn xi măng 37 2.3.3 Kết luận 38 2.4 Thoát nớc cố kết theo phơng thẳng đứng (sử dụng bấc thấm, giếng cát) 39 2.5 Sử dụng vải địa kỹ thuật để tăng cờng độ ổn định đắp đất yếu 44 2.6 Giải pháp đắp móng cứng 49 Chơng 3: ứng dụng giải pháp xử lý đất yếu vào dự án MD1 MD2 50 3.1 Giới thiệu chung dự án MD1, MD2 50 3.2 Tính toán xử lý đất yếu 51 3.2.1 Yêu cầu thiết kế 51 3.2.2 Các quy trình áp dụng 51 3.2.3 Nội dung thiết kế xử lý đất yếu 52 3.2.3.1 Những quy định chung 52 3.2.3.2 Phân đoạn lựa chọn mặt cắt ngang kiểm toán 54 3.2.3.3 Kiểm toán ổn định trợt biến dạng lún đờng cha xử lý 55 3.2.3.4 Giải pháp thiết kế xử lý đất yếu 57 3.2.3.5 Kiểm toán ổn định trợt biến dạng lún sau thiết kế xử lý đất yếu 58 3.2.4 Kết thiết kế xử lý đất yếu 59 3.2.4.1 Xử lý đất yếu giếng cát 59 3.2.4.2 Xử lý đất yếu cọc BTCT (vị trí cống) 62 3.2.4.3 Các bớc thi công đạo 3.2.4.4 Kiểm tra trình thi công 63 63 3.2.4 Kết luận 64 Kết luận kiến nghị 68 Tài liệu tham khảo 71 phần phụ lục 73 mở đầu Tên đề tài nghiên cứu lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu xây dựng đờng ô tô thuộc dự án giao thông mêkông chống ngập lụt Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, ngành xây dựng công trình giao thông đà phát triển mạnh mẽ, với gia tăng lu lợng xe cộ tiến độ vợt bậc lĩnh vực công nghệ vật liệu, công nhệ thi công Từ năm 1999 đến nay, hàng loạt đoạn đờng thuộc dự án Quốc lộ (Nguồn vốn JBIC, WB), Quốc lộ 5, Quốc lộ 10, Quốc lộ 18 (Nguồn vốn JBIC) đợc nâng cấp, cải tạo, xây dựng với yêu cầu kỹ thuật chất lợng cao, đảm bảo trình khai thác an toàn hiệu Khi xây dựng đờng ô tô thờng qua vùng có điều kiện địa chất, địa hình khác có đoạn phải qua khu vực đất yếu Để đảm bảo an toàn trình thi công nh giai đoạn khai thác, thiết phải có biện pháp xử lý thích hợp với điều kiện cụ thể khu vực Hiện giải pháp xử lý đất yếu giới đa dạng với nhiều công nghệ mới, đại đợc nghiên cứu áp dụng thành công thực tế, mang lại hiệu to lớn mặt kinh tế, xã hội Việt Nam chúng ta, công nghệ xử lý đất yếu phát triển mạnh mẽ, nhiều công nghệ thi công xử lý đất yếu khác đợc áp dụng dự án, đặc biệt dự án lớn đòi hỏi yêu cầu chất lợng, kỹ thuật cao dự án Giao thông Mê Kông chống ngập lụt, gói thầu MD1(đoạn từ Cần Thơ- Bạc Liêu), MD2 (đoạn từ Bạc Liêu- Cà Mau) hầu hết qua vùng địa chất yếu cần phải xử lý để đảm bảo chất lợng công trình Do điều kiện địa chất, địa hình nh thuận lợi, khó khăn mặt kinh tế xã hội khu vực nên trình triển khai dự án phải nghiên cứu ứng dụng giải pháp xử lý đất yếu thích hợp để đảm bảo cho công trình an toàn, chất lợng cao, đáp ứng tiến độ dự án với giá thành xây dựng hợp lý Kết nghiên cứu sở để đơn vị thiết kế, đơn vị thi công tham khảo áp dụng thiết kế thi công công trình giao thông tỉnh miền Tây Nam nói riêng qua vùng đất yếu nói chung Ngoài ra, kết nghiên cứu đóng góp phần vào công nghệ xây dựng đờng, xây dựng quy trình, quy phạm tiêu chuẩn thiết kế công trình giao thông điều kiện nớc ta Đối tợng nghiên cứu Nghiên cứu điều kiện địa chất, địa hình thuận lợi khó khăn trình triển khai để đa giải pháp xử lý đất yếu xây dựng đờng ô tô gói thầu MD1 MD2 thuộc dự án Giao thông Mê Kông chống ngập lụt phơng pháp nghiên cứu Phơng pháp nghiên cứu chủ đạo phơng pháp lý thuyết, kết hợp với số liệu thống kê thực tế Dựa vào tài liệu số liệu đợc công bố để phân tích đánh giá, từ rút vấn đề Căn vào số liệu thực tế nghiên cứu đa giải pháp hoàn chỉnh biện pháp xử lý đất yếu phù hợp với điều kiện cụ thể khu vực dự án nghiên cứu Nội dung đề tài Đề tài phần mở đầu, kết luận kiến nghị gồm có chơng sau: Chơng 1: Tổng quan tình hình xây dựng đờng đất yếu khu vực Đồng sông Cửu Long Chơng : Nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu Chơng 3: ứng dụng giải pháp xử lý đất yếu vào dự án MD1và MD2 Chơng Tổng quan tình hình xây dựng đờng đất yếu khu vực đồng sông cửu long 1.1 Tình hình xây dựng đờng khu vực đồng sông cửu long Đồng sông Cửu Long phần cuối lu vực sông Mêkông với tổng diện tích tự nhiên 3,96 triệu 5% diện tích toàn lu vực, bao gồm 12 tỉnh Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Sóc Trăng, Bến Tre, An Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu Cà Mau, chiếm khoảng 12% diện tích tự nhiên dân số chiếm 22% dân số nớc Đồng sông Cửu Long nằm địa hình tơng đối phẳng, mạng lới sông ngòi, kênh rạch phân bố dày thuận lợi cho giao thông thủy Đây vùng đồng châu thổ rộng phì nhiêu Đông Nam giới, vùng đất quan trọng, sản xuất lơng thực lớn nớc, vùng thủy sản vùng ăn trái nhiệt đới lớn nớc Mạng lới đờng cấp cao để phục vụ giao thông phát triển kinh tế tỉnh khu vực đồng sông Cửu Long thiếu hụt trầm trọng Về kỹ thuật xây dựng, biện pháp áp dụng xử lý đờng vùng đất yếu nhiều hạn chế, đất yếu khu vực có nơi dày tới 30 m, việc xử lý đất yếu giải pháp đào lớp đất hữu phía thay cát dẫn đến thời gian đợi đờng ổn định dài (có tới vài chục năm) mặt khác, khó đảm bảo điều kiện ổn định xây dựng tuyến đờng cấp cao qua vùng đất yếu với lu lợng xe tải trọng xe lớn Gần số dự án nh QL1A đoạn từ Cần Thơ Năm Căn, QL80 đoạn Mỹ Thuận Vàm Cống, dự án đờng Nam sông Hậu, dự án tuyến Quản Lộ Phụng Hiệp, dự án QL60 đợc thi công theo phơng pháp giới đại (đắp đất tốt vận chuyển từ xa có đầm nén cẩn thận theo lớp, có áp dụng biện pháp xử lý đắp qua đất yếu ) Với vị trí địa lý điều kiện tự nhiên thuận lợi mình, việc xây dựng hệ thống giao thông đờng quan trọng việc góp phẩn thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội Giao thông phải trớc bớc tạo điều kiện thu hút vốn đầu t thành phần kinh tế Theo qui hoạch tổng thể vùng kinh tế, hệ thống giao thông đờng khu vực đồng sông Cửu Long đợc đầu t nâng cấp xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển xã hội, đảm bảo tăng mật độ đờng Đồng sông Cửu Long lên 0,5km/km2, nâng cấp quốc lộ qua tỉnh vùng: - Quốc lộ 1: Đoạn từ Bến Lức (Long An) đến Năm Căn dài 375,5km, đoạn nằm vùng ngập lụt dài 168,3km - Quốc lộ 50: Cần Giuộc- Mỹ Tho dài 78,3km, nằm vùng ngập lụt 12km - Quốc lộ 60: Tiền Giang- Sóc Trăng dài 127km, nằm vùng ngập lụt 41km - Quốc lộ 80: Mỹ Thuận- Hà Tiên dài 210,7km Đoạn Lộ Tẻ- Rạch sỏi Rạch Sỏi- Hà Tiên cắt ngang hớng thoát lũ - Quốc lộ 61: Nằm toàn vùng chịu ảnh hởng lũ dài 96,1km, từ ngã Cái Tắc đến quốc lộ 80 - Quốc lộ 62: Từ Tân An- Vĩnh Hng(giáp Campuchia) dài 92,5km - Tuyến TL29: Từ Cai Lậy qua quốc lộ theo dọc kênh 12 qua Tân Thạnh, Mộc Hóa đến Bình Châu nối với quốc lộ 62 dài 38km - Quốc lộ 30: Từ Ngã ba An Hữu Campuchia dài 119,6km, tuyến cắt ngang hớng lũ tràn vào Đồng Tháp Mời - Quốc lộ 91: Từ Cần Thơ- Tịnh Biên dài 142,1km, dọc Châu ĐốcTịnh Biên dài 17km - Quốc lộ 63: Từ Gò Quao qua Vĩnh Thuận đến Cà Mau dài 79km Tất tuyến đờng nằm vùng đợc tính theo đỉnh lũ năm 1961 làm đờng tiêu chuẩn cấp III đồng bằng, đồng thời phải lựa chọn đợc biện pháp xử lý đất yếu phù hợp để đảm bảo chất lợng công trình mang lại hiệu kinh tế cao 1.2 đặc điểm phân bố Đất yếu khu vực đồng sông cửu long Theo kết nghiên cứu Tổng cục địa chất cho cấu trúc Đồng sông Cửu Long có dạng bồn trũng theo hớng Đông bắc Tây Nam mà trung tâm bồn trũng vùng kẹp sông Tiền sông Hậu, khu vực móng đá sâu tới 900m (theo tài liệu hố khoan Tổng cục Dầu khí) Vây quanh vùng trung tâm vùng cánh bồn trũng xa đới nâng cao móng đá lộ Bình Dơng, Đồng Nai, Tây Ninh (miền Đông Nam Bộ) bên núi đá Hà Tiên, An Giang, vịnh Thái Lan Các tài liệu nghiên cứu phần lộ cho thấy tuổi móng đá trớc Kanozoi (khoảng 65 triệu năm) Phủ lên móng đá tập hợp thành tạo bở rời có tuổi từ Neogen đến đệ tứ, tầng trầm tích trẻ (trầm tích Holoxen) có tuổi khoảng 15.000 năm có chiều sâu lên tới 110m, tầng đất yếu mặt, đợc tạo thành trầm tích hạt mịn có nguồn gốc biển, sông biển hỗn hợp, sông biển đầm lầy, sông hồ hỗn hợp sinh vật gồm sét, bùn sét hữu cơ, bùn sét pha chứa nhiều mùn thực vật, sét chảy, bùn sét; móng công trình chủ yếu đợc đặt tầng đất yếu Nhìn chung, trầm tích Đệ tứ khu vực đợc chia thành nhịp ứng với thời kỳ thành tạo khác Mỗi nhịp, bắt đầu trầm tích hạt thô, kết thúc trầm tích hạt mịn Các thời kỳ gián đoạn trầm tích thờng tạo bề mặt phong hoá loang lổ vàng đỏ đá ong laterit hoá theo phơng thức thấm đọng 1.2.1 Phân bố đất yếu ĐBSCL theo mặt Theo đặc trng thành phần thạch học, tính chất địa chất công trình, địa chất thuỷ văn chiều dày tầng đất yếu chia thành khu vực đất yếu khác Khu vực I: Khu vực đất sét màu xám nâu xám vàng (ký hiệu I) + bmQIV: Đất sét, sét màu xám nâu, có chỗ đất mềm yếu gối lên lớp trầm tích nén chặt QI-II chiều dày không 5m + Đồng tích tụ, có chỗ trũng lầy lội, cao độ từ 1-3m + Nớc dới đất gặp độ sâu 1-5m Khu vực II: Khu vực đất bùn sét xen kẹp với lớp cát (ký hiệu II) Phân khu IIa + amQIV: Bùn sét, bùn sét, phân bố không xen kẹp gồi sét chặt QI-III chiều dày không 20m, phân bố khu vực có độ cao từ 1-1.5m Mực nớc ngầm cách mặt đất 0,5-1m Phân khu IIb + a, amQIV: Bùn sét, bùn sét, phân bố không không xen kẹp chiều dày không 80 m Các đặc tính khác giống phân khu IIa Phân khu IIc + Dạng đất bùn nh IIa, IIb nhng có chiều dày không 25 m Phân khu IId + Dạng đất bùn nh IIa, IIb, IIc nhng có chiều dày không 30m Hình 1.1 Bản đồ phân vùng đất yếu Đồng sông Cửu Long Khu vực III: Khu vực cát hạt mịn, cát xen kẹp bùn cát (ký hiệu III) Phân khu IIIa m, am, abmQIV: Chủ yếu cát, cát, bụi xen kẹp bùn sét, bùn cát Holoxen gối lên trầm tích nén chặt Q I-III chiều dày không 60m Diện tích tập trung đồng tích tụ gợn sóng ven biển với độ cao 1-2m Nớc ngầm cách mặt đất 0,5-2m Phân khu IIIb Các đặc tính giống phân khu IIa nhng chiều dày tầng đất Holoxen không 100m 10 Căn vào kết tính biến dạng lún ổn định trợt Bảng 3.6 nhận thấy rằng: - Lợng lún lại đoạn thiết kế xử lý đất yếu đảm bảo theo yêu cầu qui định 0,30 m đắp thông thờng 0,20 m vị trí gần cống hộp (Theo 22 TCN 262- 2000) - Độ ổn định trợt (hệ số ổn định nhỏ nhất) Kmin 1,4 sau công đạt yêu cầu (Theo 22 TCN262- 2000) 3.2.4 Kết thiết kế xử lý đất yếu 3.2.4.1 Xử lý đất yếu giếng cát Vải địa kỹ thuật - Tại phân đoạn có lớp hữu cơ, dày khoảng 0,5- 1,0m (Lớp 1a) tiến hành đào bỏ lớp đất hữu - Sau rải 01 lớp vải địa kỹ thuật (cờng độ chịu kéo đứt 12 kN/m) đáy lớp vét bùn hữu đắp trả lại cát hạt nhỏ Lớp vải địa kỹ thuật có tác dụng với lớp đệm cát tạo thành tầng đệm ổn định cho máy vào thi công giếng cát đồng thời tạo lớp ngăn cách không cho xâm nhập đất xung quanh vào tầng đệm cát - Khi thi công xong giếng cát lớp đệm cát thoát nớc cát hạt thô tiến hành đắp đờng - Chỉ tiêu kỹ thuật vải địa kỹ thuật tham chiếu theo điều (IV.2.4) quy trình 22 TCN 262 - 2000 điều (3.1) quy trình 22 TCN 248- 98 Giếng cát Khoảng cách giếng cát: Căn vào thời gian thi công toàn tuyến để xác định thời gian cho phép l- u tải đoạn Để đảm bảo tiến độ thi công cho toàn đoạn tuyến, bố trí giếng cát theo dạng tam giác mật độ giếng cát (khoảng cách giếng cát từ tâm tới tâm) nh sau: Bố trí hình tam giác đều, cạnh a= 1,5- 1,8 m 63 (Khoảng cách a= 1,5 m áp dụng phạm vi đoạn chuyển tiếp từ giếng cát sang cọc BTCT) (Xem chi tiết phần phụ lục tính toán) Chiều sâu giếng cát Căn để lựa chọn chiều sâu giếng cát là: Chiều cao đất đắp, bề dày phân bố lớp đất yếu Trong đoạn xử lý giếng cát, lựa chọn chiều sâu giếng cát 23 m Với chiều sâu này, đảm bảo độ cố kết U đất yếu đảm bảo độ lún lại theo yêu cầu Chi tiết tính toán chiều dài giếng cát đợc đa Phụ lục hồ sơ - Cát dùng giếng cát tham chiếu theo điều (IV.5.2) quy trình 22TCN262- 2000 Chiều cao đất đắp Để đạt đợc hiệu cao việc sử dụng giếng cát ứng suất hữu hiệu độ sâu giếng cát phải lớn áp lực tiền cố kết lớp đất Chiều cao thân đắp bao gồm phần đắp từ cao độ thiên nhiên đến cao độ đáy lớp móng đờng, phần đắp bù lún (bằng độ lún cố kết theo đoạn) phần gia tải thêm để đ ờng đạt cao độ thiết kế yêu cầu đảm bảo điều kiện cố kết Nh vậy, chiều cao đất đắp trung bình (kể gia tải trớc) đoạn xử lý giếng cát khoảng 3,5m đảm bảo hiệu việc thoát nớc Lớp đệm cát thoát nớc - Lớp cát đệm thoát nớc lớp thân đờng, dùng cát hạt thô Vật liệu đợc cung cấp từ mỏ đợc hồ sơ mỏ vật liệu Trong trờng hợp chiều dày lớp đệm cát thoát nớc hđc > 1m, sử dụng cát hạt thô cho 1m chiều dày phần lại (hđc-1m) sử dụng cát hạt nhỏ - Bề dày lớp đệm cát thay đổi tuỳ thuộc phân đoạn xử lý Trong đoạn xử lý giếng cát, bề dày tầng đệm cát khoảng 1,0 m - Tầng đệm cát thoát nớc phải đợc đầm chặt K90 để đảm bảo cho nớc đợc tiêu thoát tốt 64 - Cát dùng lớp đệm cát tham chiếu theo điều (IV.5.2) quy trình 22TCN 262- 2000 Thời gian lu tải (thời gian chờ lún) Thời gian thi công lu tải (tổng thời gian chờ lún giai đoạn đắp) đoạn xử lý giếng cát dự kiến khoảng 360 ngày Trong trình thi công, phải vào kết quan trắc để xác định tốc độ đắp, thời gian thi công hợp lý, đảm bảo đờng ổn định Chi tiết thời gian thi công đợc trình bày biểu đồ quan hệ thời gian thi công, chiều cao đắp độ lún Hệ thống quan trắc lún, chuyển vị ngang quan trắc áp lực lỗ rỗng Trong thiết kế xử lý đất yếu, kết tính biến dạng tính lún ổn định trợt nêu dự báo Thực tế thi công bắt buộc phải quan trắc trình đắp, đảm bảo độ lún chuyển vị ngang đất đắp nằm giới hạn cho phép Nếu độ lún chuyển vị ngang vợt giá trị cho phép dừng đắp ngay, chờ cho ổn định đồng thời báo với Chủ đầu t TVTK biết để phối hợp giải xử lý kịp thời Trong đoạn xử lý bố trí mặt cắt ngang quan trắc lún chuyển vị ngang; mặt cắt ngang quan trắc áp lực nớc lỗ rỗng Các mặt cắt ngang quan trắc áp lực nớc lỗ rỗng đợc bố trí trùng với mặt cắt ngang quan trắc lún chuyển vị ngang để tiện theo dõi đánh giá Căn vào kết quan trắc để xác định tốc độ đắp thời gian chờ lún hợp lý Phân kỳ thi công Giai đoạn 1: - Vét hữu cơ, trải vải địa kỹ thuật, đắp trả cát hạt nhỏ - Rải lớp đệm cát, thi công giếng cát (phải đảm bảo đỉnh giếng cát phải tiễp xúc với lớp đệm cát thoát nớc hạt thô) - Đặt bàn quan trắc lún, thi công thân đờng đến 2,50m - Thời gian nghỉ đất cố kết 90 ngày Giai đoạn 2: 65 - Tiếp tục thi công thân đờng gia tải (cộng thêm) với chiều dày 1,0m, tốc độ đắp 10cm/ngày - Thời gian nghỉ đất cố kết 180 ngày Tổng thời gian thi công thời gian chờ phần đắp đờng dự kiến khoảng 420 ngày Thực tế thi công phải vào kết quan trắc để xác định tốc độ đắp, chiều cao đắp, thời gian chờ lún hợp lý đảm bảo đờng ổn định Mặt cắt thi công Căn vào giải pháp xử lý đoạn, mặt cắt ngang thi công giếng cát đợc phân loại theo mật độ (cạnh tam giác a = 1,50 1,80 m), chiều dài (l = 23m) - Bề rộng đáy đờng (B) tính từ cao độ đờng đỏ xuống thiên nhiên theo độ dốc 1/1,5 - Chiều cao đắp bù lún (S1) = S (S: tổng lợng lún đoạn) - Chiều cao đắp phòng lún (S2) độ lún lại tuỳ theo đoạn - Chiều sâu vét lớp hữu khoảng 0,50- 1,00m 3.2.4.2 Xử lý đất yếu cọc BTCT (vị trí cống) Căn vào hoạt tải, tải trọng thân cống tải trọng đất đắp, bề dày phạm vi phân bố lớp đất yếu bố trí cọc BTCT theo dạng hình vuông với khoảng cách nh sau: a =1,75 m, l=36m 3.2.4.3 Các bớc thi công đạo Đối với đoạn xử lý giếng cát - Đào vét hữu kết hợp với đào rãnh đắp bờ ngăn nớc - Rải vải địa kỹ thuật - Đắp lớp đệm cát - Thi công giếng cát - Lắp đặt hệ thống quan trắc lún, chuyển vị ngang quan trắc áp lực lỗ rỗng (PIEZOMETER) - Chất tải (đắp thân đờng) 66 - Lu tải - Kiểm tra cao độ đất đắp đắp bù lún (nếu cần) - Dỡ tải thi công tiếp phần lại (móng, mặt đờng) Đối với đoạn xử lý cọc BTCT - Đào rãnh đắp bờ ngăn nớc (nếu cần) - Đắp lớp đệm cát - Thi công cọc - Thi công sàn - Thời gian chờ bê tông phát triển đủ cờng độ: Sau thi công sàn giảm tải tối thiểu 28 ngày -Thi công cống, đắp thân đờng 3.2.4.4 Kiểm tra trình thi công Trong trình thi công xử lý đất yếu giếng cát cọc BTCT, yêu cầu công tác kiểm tra thi công theo quy định hành, T vấn giám sát Nhà thầu cần đặc biệt lu ý kiểm tra hạng mục sau: Kiểm tra công tác thi công giếng cát cọc BTCT - Kiểm tra chất lợng thi công giếng cát bao gồm: Chất lợng cát, thành phần hạt; vị trí, chiều dài giếng cát; cao độ đỉnh giếng cát; độ thẳng đứng giếng; độ đồng giếng cát; thời gian ngừng nghỉ thi công theo giai đoạn - Kiểm tra chất lợng thi công cọc BTCT bao gồm: vị trí, nối cọc, chiều dài cọc, cao độ đỉnh cọc; lắp đặt lới thép, chiều dày sàn, mác bê tông; thời gian ngừng nghỉ thi công Kiểm tra công tác quan trắc lún, chuyển vị ngang áp lực nớc lỗ rỗng - Sau lắp đặt bàn quan trắc lún chuyển vị ngang, đo cao độ chuyển vị ngang bàn đo Sau quan trắc lún chuyển vị ngang với tần suất lần/1 ngày Nếu đắp làm nhiều đợt đợt phải quan trắc hàng ngày Nếu biến dạng lún vợt 10 mm/1 ngày chuyển vị ngang vợt 5mm/1 ngày phải dừng đắp đồng thời báo cho Chủ đầu t TVTK biết để có biện pháp xử lý thích hợp 67 - Quan trắc áp lực nớc lỗ rỗng thực theo qui trình Nếu áp lực nớc lỗ rỗng tăng lên đột ngột phải dừng đắp báo cáo Chủ đầu t TVTK xem xét, giải 3.2.5 Kết luận - Các gói thầu MD1, MD2 thuộc dự án cải tạo nâng cấp Quốc lộ đoạn tuyến đất yếu, tầng đất yếu dày biến đổi mạnh Chiều cao đất đắp thay đổi nhiều (từ 1,5 m- 3,0 m) - Đoạn tuyến cần phải áp dụng biện pháp tổng hợp để thiết kế xử lý, bao gồm: + Giếng cát; + Cọc BTCT; + Thi công theo giai đoạn, chờ lún Căn vào tính chất đặc điểm đoạn cụ thể mà phối hợp biện pháp xử lý thích hợp - Các kết kiểm toán biến dạng lún ổn định trợt nêu đồ án dự báo Trong trình thi công đờng, phải vào số liệu quan trắc thực tế để xác định tốc độ đắp, thời gian đắp chiều cao đắp giai đoạn hợp lý, đảm bảo đờng ổn định - Trong trình thi công, cần tổ chức quan trắc lún, chuyển vị ngang áp lực nớc lỗ rỗng đầy đủ, xác cập nhật số liệu tốc độ lún, tốc độ biến dạng ngang thay đổi áp lực nớc lỗ rỗng để xử lý kịp thời cố phát sinh thi công nh khai thác sử dụng hiệu tuyến đờng Hình3.1: Thi công đóng ống vách búa rung cần cẩu 50T 68 Một số hình ảnh thi công trờng Hình3.1: Thi công đóng ống vách búa rung cần cẩu 50T Hình3.2: Cho cát vào giếng qua cửa cấp cát 69 Hình3.3: Bơm nớc làm chặt cát giếng Hình3.4: Thi công đắp đờng 70 Hình3.5: Thi công lớp móng CPĐD (1) Hình3.6: Thi công lớp móng CPĐD (2) 71 kết luận kiến nghị Qua kết nghiên cứu tình hình xây dựng đờng ô tô khu vực đồng sông Cửu Long, nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu Việt Nam giới nghiên cứu ứng dụng cụ thể giải pháp xử lý đất yếu vào dự án nâng cấp cải tạo đờng ô tô gói thầu MD1, MD2, rút kết luận kiến nghị sau đây: Khi nâng cấp, cải tạo xây dựng đờng ô tô khu vực Đồng sông Cửu Long thiết phải nghiên cứu tình hình địa chất công trình tuyến đờng qua có phân tích so sánh để lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu hợp lý điều kiện kinh tế- kỹ thuật, cấp hạng tuyến đờng, thời gian xây dựng, tránh áp dụng đồng loạt, tràn lan giải pháp qúa đắt tiền, hiệu Mỗi giải pháp trình bày Chơng phát huy hiệu phạm vi áp dụng định Trong điều kiện nghiên cứu tuyến đờng khu vực Đồng sông Cửu Long, theo tình hình xây dựng điều kiện địa chất công trình cụ thể áp dụng giải pháp nh sau: - Các giải pháp cải tạo phân bố ứng suất điều kiện biến dạng thích hợp kiểu cấu trúc dạng (chiều dày đất yếu < 5m) - Nhóm giải pháp xử lý hệ thống thoát nớc thẳng đứng thích hợp với tất kiểu cấu trúc (ngoại trừ trầm tích đầm lầy sông phụ thuộc kiểu Ic) - Các giải pháp xử lý hợp chất hóa học số phơng pháp vật lý không sâu vào phân tích nhng từ nghiên cứu trình bày đề tài nhiều tác giả khác cho thấy nhóm giải pháp xử lý hợp chất hóa học đạt hiệu cao xử lý trầm tích có hàm lợng vật chất hữu cao, đặc biệt than bùn (phụ kiểu Ic); nhóm giải pháp xử lý phơng pháp vật lý giá thành cao kỹ thuật thi công phức tạp, thiết bị chuyên dụng nên áp dụng trờng hợp trầm tích có hàm lợng vật chất hữu cao, đặc biệt than bùn đất than bùn (các dạng Ic-2, Ic-3) 72 Qua việc tổng hợp, phân tích tính toán cụ thể, kết luận biện pháp xử lý đất yếu thích hợp dự án MD1, MD2 nói riêng khu vực đồng sông Cửu Long nói chung, có chiều cao đắp 2-3m, áp dụng biện pháp xử lý giếng cát thoát nớc thẳng đứng Với thông số chính: - Đờng kính giếng cát: 35- 40cm - Khoảng cách: 1,5- 2,0m - Chiều sâu: Đợc tính toán cụ thể phụ thuộc chiều cao đất đắp, bề dày phân bố lớp đất yếu Trong trờng hợp cụ thể dự án MD1 MD2 chiều sâu giếng cát 23m - Sơ đố bố trí: Bố trí theo sơ đồ hình vuông tam giác - Thời gian gia tải: Phụ thuộc vào vị trí thiết kế cụ thể Đối với trờng hợp cụ thể dự án MD1, MD2 thời gian gia tải tháng Kiến nghị: Qua trình nghiên cứu tính toán thiết kế thấy hệ thống qui trình nớc ta có số điểm cần bổ sung: - Việc qui định Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu (cát thoát nớc) cần đợc nghiên cứu để phù hợp với khu vực dự án cụ thể, thực tế vật liệu cát thoát nớc cho lớp đệm cát giếng cát nhiều nơi khó đáp ứng yêu cầu qui trình - Phơng pháp tính toán trờng hợp có lớp kẹp cát mặt cắt địa chất - Trong qui trình xét đến gia tăng lực dính mà không tính đến gia tăng góc ma sát trong, nhiên thực tế sau giai đoạn đắp đất yếu đợc xử lý sức chống cắt đất bao gồm góc ma sát lực dính c tăng lên, cần phải có nghiên cứu để xác định gia tăng góc ma sát đa vào qui trình để áp dụng tính toán Định hớng nghiên cứu tiếp theo: - Theo dõi hiệu lún cố kết đờng đất yếu khu vực nghiên cứu- gói thầu MD1, MD2 73 - Tiếp tục nghiên cứu hiệu kinh tế- kỹ thuật giải pháp xử lý đất yếu khu vực Đồng sông Cửu Long làm sở cho việc lựa chọn chiều sâu giếng cát - Nghiên cứu phạm vi áp dụng giải pháp xử lý đất yếu cho khu vực ven biển vùng Đồng sông Cửu Long./ 74 Tài liệu tham khảo - Nguyễn Văn Thơ, Trần Thị Thanh: Xây dựng đê đập, đắp tuyến dân c đất yếu Đồng sông Cửu Long, NXB Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh 2002 - Nguyễn Siêu Nhân: Đặc điểm trầm tích điều kiện thành tạo than bùn Holoxen Đồng sông Cửu Long, Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội - Nguyễn Mạnh Thủy: Lựa chọn giải pháp kỹ thuật hợp lý xử lý đất yếu khu vực phía Nam TP Hồ Chí Minh, Luận án Tiến sỹ Địa chất, Đại học Mỏ địa chất - Pierre Laéral, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục, Lê Bá Lơng: Nền đờng đắp đất yếu điều kiện Việt Nam, NXB GTVT 2001 - Bergado D T, Chai J C, Alfaro M C Balasubramaniam A S (1994): Những biện pháp kỹ thuật cải tạo đất yếu xây dựng, NXB Giáo dục Hà Nội - Nguyễn Văn Đáng: Một số giải pháp kỹ thuật móng hợp lý trầm tích yếu khu vực TP Hồ Chí Minh, tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị khoa học Địa chất công trình Môi trờng Việt Nam, TP Hồ Chí Minh 1999, trang 371396 - Tuyển tập báo cáo trình bày hội nghị khoa học ứng dụng bấc thấm để xử lý đất yếu xây dựng công trình Giao thông, Bộ Giao thông Vận tải 11- 2005 - Trần Văn Việt: Cẩm nang dùng cho Kỹ s Địa kỹ thuật, NXB Xây dựng 2005 - Quy trình thi công nghiệm thu cột đất gia cố vôi xi măng, tiêu chuẩn Viện Khoa học Công nghệ GTVT - Vụ Khoa học Công nghệ Ban QLDA Mỹ Thuận: Hội thảo khoa học giải pháp xử lý đất yếu xây dựng công trình giao thông khu vực đồng sông Cửu Long, Hà Nội 2005 75 - Các hồ sơ khảo sát ĐCCT, hồ sơ thiết kế dự án: Đờng cao tốc Sài Gòn Trung Lơng; Dự án cải tạo nâng cấp QL1- Giao thông Mêkông chống ngập lụt, góit thầu MD1, MD2; Dự án hành lang Đông Tây- TP.Hồ Chí Minh - Stefan Larsson: Mixing Processes for Ground Improvement by Deep Mixing, Svensk Djupstabilisering, Swedish Deep Stabilization Research Centre - Ir Tan Yean Chin & Ir Dr Gue See Sew Gue & Partners Sdn Bhd DESIGN AND CONSTRUCTION CONTROL OF EMBANKMENT OVER SOFT COHESIVE SOILS - Sadek Baker: Deformation Behaviour of Lime/Cement Column Stabilized Clay Swedish Deep Stabilization Research Centre 76 77 [...]... đồ giao thông khu vực dự án MD1 và MD2 (1) 27 Điểm cuối gói thầu MD1 -Điểm đầu gói thầu MD2 Điểm cuối gói thầu MD2 Hình 3.2: Bản đồ giao thông khu vực dự án MD1 và MD2 (2) 28 Chơng 2 Nghiên cứu các giải pháp xử lý nền đất yếu Dới đây sẽ đi sâu nghiên cứu một số phơng pháp xử lý nền đất yếu để làm cở sở lựa chọn trong quá trình thiết kế cũng nh thi công xây dựng đờng ô tô ở khu vực Đồng bằng sông Cửu... Để lựa chọn giải pháp kỹ thuật hợp lý xử lý nền đất yếu, khi phân chia các kiểu, phụ kiểu và dạng cấu trúc nền phải chú ý xét tới sự có mặt và trật tự các địa tầng, đặc điểm địa hình, nguồn gốc, tính chất và chiều dày của đất yếu Chiều sâu nghiên cứu để phân chia các kiểu cấu trúc nền đợc giới hạn chủ yếu trong tầng cấu trúc Holoxen và phần trên của tầng Pleistoxen Cụ thể, trong phạm vi nghiên cứu. .. nhiều khó khăn cho công tác khảo sát, thiết kế, xử lý nền móng và thi công xây dựng, ảnh hởng bất lợi đến ổn định của công trình, làm cho nền đất rất nhạy cảm trớc các tác động của con ngời 17 1.2.3 Phân chia các kiểu cấu trúc nền đất yếu đặc trng Trong địa chất công trình khái niệm cấu trúc nền đợc một số tác giả sử dụng để điển hình hóa điều kiện địa chất công trình của nền công trình Tác giả Vũ... Đào một phần hoặc đào toàn bộ đất yếu (thay đất) Các trờng hợp dới đây đặc biệt thích hợp đối với giải pháp đào một phần hoặc đào toàn bộ đất yếu: * Bề dày lớp đất yếu từ 2m trở xuống (trờng hợp này thờng đào toàn bộ đất yếu để đáy nền đờng tiếp xúc hẳn với tầng đất không yếu) * Đất yếu là than bùn loại I hoặc loại á sét; sét dẻo mềm; dẻo chảy Trờng hợp này, chiều dày đất yếu vợt quá 4- 5 m thì có thể... với lớp đất sét không hữu cơ Cũng có nơi lớp cát lại nằm giữa lớp đất sét - Lớp đất sét không lẫn hữu cơ: Lớp đất sét khá dày xuất hiện ở những độ sâu khác nhau Lớp đất sét tơng đối chặt nằm cách mặt đất 3-4m Với điều kiện địa chất bao gồm các lớp đất yếu nh trên sẽ ảnh hởng đến độ ôn định của nền đờng, vì vậy trong quá trình thiết kế và thi công cần thiết phải nghiên cứu áp dụng các giải pháp thích... rất lớn tới việc lựa chọn và thiết kế các giải pháp xử lý nền Vì vậy, nhằm đạt tới tối u hóa cấu trúc, tính chất của các địa hệ tự nhiên kỹ thuật và các biện pháp điều khiển tối u sự vận động của các hệ thống này cần phải điển hình hóa khu vực nghiên cứu theo đặc điểm cấu trúc nền, tức là phân chia ra các kiểu cấu trúc nền đất yếu đặc trng cho lãnh thổ Đối với mỗi kiểu cấu trúc nền đất yếu đợc phân chia... nhóm các giải pháp xử lý nền, cùng một quy mô và kiểu kết cấu công trình, cùng một phơng pháp đánh giá và dự báo biến đổi môi trờng địa chất, cùng một sơ đồ khai thác hợp lý và bảo vệ lãnh thổ Việc phân chia các kiểu cấu trúc nền đất yếu phải dựa trên cơ sở kết quả nghiên cứu cấu trúc địa chất, đặc biệt là cấu trúc phần nông, đặc điểm địa mạo tân kiến tạo, địa chất thủy văn và đặc tính địa chất công trình... sông Nớc ngầm xuất hiện ngay trên mặt đất, chịu ảnh hơng theo thuỷ triều Hình 1.3 Độ sâu ngập lụt lớn nhất ổ Đồng bằng sông Cửu Long trong trận lũ năm 2000 1.2.2 Đặc trng cơ lý của đất nền yếu ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long Tầng trầm tích mới thuộc Đồng bằng sông Cửu Long là đối tợng nghiên cứu chủ yếu về mặt địa chất công trình Các lớp đất chính thờng gặp là những loại đất sét hữu cơ và sét không... phần sao cho phần đất yếu còn lại có bề dày nhiều nhất chỉ bằng 1/2- 1/3 chiều cao đắp (kể cả phần đắp chìm trong đất yếu) Trờng hợp đất yếu có bề dày dới 3m và có cờng độ quá thấp đào ra không kịp đắp nh than bùn; bùn sét (độ sệt B > 1) hoặc bùn cát mịn thì có thể áp dụng giải pháp bỏ đá chìm đến đáy lớp đất yếu hoặc bỏ đá kết hợp với đắp quá tải để nền tự lún đến đáy lớp đất yếu Giải pháp này đặc biệt... chất của các yếu tố cấu thành này Nh vậy, cấu trúc địa chất quyết định đặc điểm cấu trúc nền, phân chia các kiểu cấu trúc nền phải dựa vào cấu trúc địa chất Đề tài đã thu thập đợc các kiểu cấu trúc nền đất yếu khu vực nghiên cứu Nh đã trình bày ở trên, môi trờng địa chất khu vực nghiên cứu có cấu trúc phức tạp không đồng nhất Trong mỗi hệ tầng cũng có sự phân bố không đồng nhất trong không gian về nguồn