LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tôi xin cam đoan thông tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Hải Phòng, ngày…… tháng năm 2015 Học viên Nguyễn Công Chính i LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn trƣờng Đại học Hàng hải Việt Nam suốt thời gian học tập, nghiên cứu vừa qua, đƣợc trang bị thêm kiến thức cần thiết vấn đề kinh tế - kỹ thuật Cùng hƣớng dẫn nhiệt tình thầy giáo trƣờng giúp tác giả hoàn thiện trình độ chuyên môn Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn tới thầy giáo PGS.TS Phạm Văn Thứ trực tiếp hƣớng dẫn, giúp đỡ tác giả tận tình suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Đồng thời, tác giả xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Công trình thủy, Viện Đào tạo sau đại học cung cấp kiến thức chuyên ngành, giúp tác giả có đủ sở lý luận thực tiễn để hoàn thành luận văn Do trình độ, kinh nghiệm nhƣ thời gian nghiên cứu hạn chế nên Luận văn khó tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý độc giả Xin trân trọng cảm ơn! ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU VI DANH MỤC CÁC BẢNG X DANH MỤC CÁC HÌNH XI MỞ ĐẦU 1 Sự cần thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH, TỔNG HỢP SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA CHÚNG TỚI GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Tổng quan phƣơng pháp khảo sát, phân tích, tổng hợp số liệu địa chất 1.1.1 Khảo sát xây dựng 1.1.2 Yêu cầu khảo sát xây dựng 1.1.3 Nội dung công tác khảo sát địa chất 1.1.4 Các tiêu đặc biệt thí nghiệm 1.1.5 Tổng hợp số liệu địa chất phục vụ thiết kế xử lý đất yếu 10 1.2 Ảnh hƣởng tiêu lý đặc biệt, tổng hợp số liệu địa chất tới giải pháp xử lý đất yếu 15 1.2.1 Ảnh hưởng tiêu lý đặc biệt 15 1.2.2 Ảnh hưởng phương pháp tổng hợp số liệu địa chất 25 1.2.3 Nhận xét 26 iii CHƢƠNG 28 HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC TỔNG HỢP, ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT PHỤC VỤ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TẠI CÁC CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐÔ THỊ HẢI PHÒNG 28 2.1 Hiện trạng công tác tổng hợp số liệu địa chất phục vụ xử lý đất yếu số công trình giao thông Hải Phòng 28 2.1.1 Công tác tổng hợp số liệu địa chất phục vụ xử lý đất yếu công trình Đường trục tây nam khu công nghiệp Đình Vũ thuộc khu kinh tế Đình Vũ – Cát Hải 28 2.1.2 Công tác tổng hợp số liệu địa chất phục vụ xử lý đất yếu đoạn tham chiếu Gói thầu CW1A - LOT2 (Km4+300 - Km9+155) thuộc Dự án phát triển giao thông đô thị Hải Phòng 43 2.2 Phân tích, đánh giá số cố trình thi công công tác thiết kế xử lý đất yếu 48 2.2.1 Một số cố đường công trình giao thông Việt Nam 48 2.2.2 Một số cố điển hình xảy Hải Phòng 50 2.2.3 Nhận xét 53 2.3 Nhận xét chung 54 2.3.1 Tài liệu khảo sát địa chất công trình 54 2.3.2 Tổng hợp số liệu địa chất công trình 54 2.3.3 Thiết kế xử lý đất yếu 54 CHƢƠNG 56 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG TỔNG HỢP TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT TRONG CÁC DỰ ÁN PHÁT TRIỂN MẠNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG KHU VỰC HẢI PHÒNG 56 3.1 Giai đoạn lập đề cƣơng khảo sát địa chất công trình 56 3.2 Giai đoạn khảo sát địa chất công trình 56 3.2.1 Yêu cầu nâng cao chất lượng công tác trường 57 3.2.2 Yêu cầu nâng cao chất lượng công tác khoan lấy mẫu 57 iv 3.2.3 Yêu cầu nâng cao chất lượng thí nghiệm trường 57 3.2.4 Yêu cầu nâng cao chất lượng thí nghiệm phòng 58 3.3 Áp dụng đề tài vào thiết kế lại đƣờng đắp đất yếu công trình đƣờng trục tây nam khu công nghiệp Đình Vũ thuộc khu kinh tế Đình Vũ – Cát Hải 59 3.3.1 Tiêu chuẩn thiết kế 59 3.3.2 Phương pháp tính toán 60 3.3.3 Chỉ tiêu tính toán đất 65 3.3.4 Phân tích xử lý đất yếu 69 3.3.5 Nhận xét 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 Kết luận 77 Kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 v DANH MỤC CÁC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Ký hiệu Tên đại lượng Thứ nguyên W Là độ ẩm trạng thái tự nhiên % Wd Giới hạn dẻo % Wnh Giới hạn nhão đất yếu % G n Là trọng lƣợng xe (chọn xe nặng nhất) Là số xe tối đa xếp đƣợc phạm vi bề rộng đƣờng  Là dung trọng đất đắp đƣờng l Là phạm vi phân bố tải trọng xe theo hƣớng dọc Wi Là lực động đất tác dụng mảnh trƣợt i (hoặc khối trƣợt i) Qi Là trọng lƣợng mảnh trƣợt i (hoặc khối trƣợt i) Kc Là hệ số tỷ lệ đƣợc lấy tùy thuộc cấp động đất F Hệ số an toàn, lấy 1,5 Nc  Tấn T/m3 m Tấn Tấn Hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỷ số B/h Độ tăng ứng suất có hiệu thẳng đứng đất yếu độ sâu z tải trọng đất đắp ΔH1 gây ra, T/m2 Sc Độ lún cố kết Cm Si Độ lún tức thời lớp đất cát Cm eo Hệ số rỗng áp lực P0 (Hệ số rỗng ban đầu) e1 Hệ số rỗng áp lực P0+ΔP P0 Áp lực địa tầng T/m2 P Áp lực đƣờng đắp T/m2 Cc Chỉ số nén Cs Chỉ số nở Pc Áp lực tiền cố kết T/m2 vi Ký hiệu Tên đại lượng Thứ nguyên H Độ dày lớp đất N Giá trị thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn t Thời gian lún H Chiều dài đƣờng thấm Tv Hệ số thời gian U Độ cố kết % Uv Thành phần cố kết thẳng đứng % Uh m ngày m Thành phần cố kết ngang đƣợc tính kiến nghị Hansbo Cv Hệ số cố kết theo phƣơng đứng Th Hệ số thời gian Ch Hệ số cố kết theo phƣơng ngang de ds dw Khoảng cách thoát nƣớc hiệu (=1,13ds cho dạng hình vuông, =1,05ds cho dạng hình tam giác) Khoảng cách từ tâm đến tâm đƣờng thấm đứng Đƣờng kính/ đƣờng kính tƣơng đƣơng đƣờng thấm đứng % cm2/sec cm2/sec m m m kh Hệ số thấm theo phƣơng ngang cm/sec ks Hệ số thấm vùng đất bị xáo trộn cm/sec ds Đƣờng kính mặt cắt ngang vùng đất bị xáo trộn m L Chiều dài thoát nƣớc m qw Khả thoát nƣớc đƣờng thấm đứng  Lƣợng tăng sức kháng cắt không thoát nƣớc cố kết T/m2 C Lực dính T/m2  Góc ma sát độ b Bề rộng phân tố m u Áp lực nƣớc lỗ rộng tác động đáy cung trƣợt vii cm/sec T/m2 Ký hiệu Tên đại lượng W Trọng lƣợng phân tố a Góc nghiêng đáy cung trƣợt so với phƣơng ngang Thứ nguyên T/m3 độ  Tensile Cƣờng độ chịu kéo đứt vải k Hệ số an toàn k’ Hệ số dự trữ as Tỷ lệ thay X; X1, KN/m Là khoảng cách cọc cát theo mạng vuông tam giác m A Diện tích ảnh hƣởng cọc cát m2 AS Tiết diện ngang cọc cát m2 As Diện tích mặt cắt ngang Cọc cát đầm m2 Khoảng cách từ tâm đến tâm m X2 d  Hệ số giảm ứng suất  Hệ số tăng ứng suất n Tỷ lệ phân chia ứng suất Cu/p Tỷ lệ tăng cƣờng độ  Trọng lƣợng thể tích đẩy cát T/m3 Z Độ sâu mặt phá hoại m º Góc ma sát cát độ  Góc bề mặt phá hoại so với phƣơng ngang độ  Ứng suất tăng mặt phá hoại tải trọng đƣờng đắp T/m2  Ứng suất bình quân T/m2  Ứng suất tác động lên lớp đất xung quanh T/m2  Ứng suất tác động lên cọc cát đầm T/m2 mm' Trọng lƣợng thể tích đẩy đất hỗn hợp T/m3  Chiều cao cột nƣớc (ngầm), m viii Ký hiệu Tên đại lượng Thứ nguyên h Chiều dầy lớp đệm cát m K Hệ số thấm lớp đệm cát cm/sec L Chiều dài đƣờng thấm m S Tốc độ lún A Diện tích gia cố m2 Ap Diện tích mặt cắt ngang trụ m2 H Chiều dài cột đất xi măng (chiều cao nhóm cọc); m D đƣờng kính cột đất xi măng m CU B, L Độ bền cắt không thoát nƣớc đất (bằng giá trị cắt cánh) Chiều rộng chiều dài nhóm cọc T/m2 m C Cƣờng độ chống cắt sau đất yếu đạt mức cố kết U; T/m2 C0 Cƣờng độ chống cắt U = 0; T/m2 Py Áp lực cố kết đất yếu; T/m2 Hệ số tăng cƣờng độ chống cắt đƣợc dự báo theo A,Ƣ, m Skempton tuỳ thuộc vào số dẻo Ip (tức tuỳ thuộc tính chất vật lý đất yếu) n Số lƣợng xe G Trọng lƣợng xe (=30 trƣờng hợp H30), B Bề rộng tải trọng giao thông, l Khoảng cách bánh xe trƣớc bánh xe sau (l=6,6m, trƣờng hợp H30) ix Tấn m m DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang 1.1 Giá trị Zα/2 14 1.2 Trị số  tùy thuộc vào số dẻo Ip 17 1.3 Độ cố kết đạt đƣợc tùy thuộc vào nhân tố Tv; Uv = f (T) 21 2.1 Bảng tổng hợp tiêu lý 28 2.2 Biện pháp xử lý 29 2.3 Đắp giai đoạn 30 2.4 Kết tính 32 2.5 Bảng tổng hợp kết quan trắc 34 2.6 Bảng tổng hợp tiêu lý 43 2.7 Biện pháp xử lý 44 2.8 Đắp giai đoạn 44 2.9 Kết tính 44 2.10 Bảng tổng hợp kết quan trắc 45 3.1 Bảng tóm tắt tiêu lý lớp đất dùng cho thiết kế 69 3.2 Các biện pháp xử lý 71 3.3 So sánh giải pháp 73 3.4 Điều kiện áp dụng 75 3.5 Biên pháp xử lý 75 3.6 Đắp giai đoạn 76 3.7 Kết tính toán 76 x Dựa vào mặt cắt dọc địa chất, địa tầng đất yếu gồm lớp đất loại sét trạng thái dẻo chảy đến chảy đến thái dẻo mềm với bề đầy từ 18-25m Các lớp đất yếu có ảnh hƣởng đến lún ổn định đƣờng lớp đất 2, Các lớp đất phía dƣới sét trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng (lớp 5) Các nội dung đƣợc trình bầy sau xác định giá trị lý lớp đất yếu dùng cho thiết kế xử lý đất yếu công trình Theo vấn đề đƣa trên, nội dung sau đề cập việc xác định giá trị thiết kế Chi tiết điều kiện địa chất công trình đặc trƣng đất đƣợc trình bày báo cáo Khảo sát Địa kỹ thuật cho công trình Công ty CP Tƣ vấn thiết kế công trình xây dựng Hải Phòng lập Các phần sau phân tích tiêu tính toán đất để xử lý đất yếu Khối lượng thể tích đơn vị Theo số liệu thí nghiệm, thay đổi khối lƣợng thể tích g(w) theo kết thí nghiệm Theo bảng tổng hợp, tiêu w lớp 2, 3, lần lƣợt là: - Lớp 2: =1,61 t/m3 - Lớp 3: =1,72 t/m3 - Lớp 4: =1,65 t/m3 - Lớp 5: =1,89 t/m3 Cường độ kháng cắt không thoát nước ban đầu Cƣờng độ kháng cắt không thoát nƣớc lớp đất yếu (Co) đƣợc đánh giá từ sở sau: - Thí nghiệm cắt cánh trƣờng (FVST): Sức kháng cắt không thoát nƣớc lớp đất yếu trƣờng Co đƣợc trực tiếp từ kết thí nghiệm cắt cánh lỗ khoan đƣờng ; - Thí nghiệm nén trục sơ đồ UU: giá trị Co đƣợc đánh giá trực tiếp từ kết thí nghiệm phòng thí nghiệm với mẫu nguyên trạng ; 66 Để có đƣợc giá trị tin cậy Co cho thiết kế, việc phân tích giá trị Co đƣợc đánh giá dựa thí nghiệm trƣờng khác nhƣ sau: Lớp Từ kết thí nghiệm cho thấy: VST: Co có giá trị trung bình: 0,5 t/m2; UU: Co có giá trị trung bình: 0,5 t/m2 ; Theo kiến nghị tiêu chuẩn Việt Nam 22TCN262-2000 “Tiêu chuẩn kỹ thuật khảo sát thiết kế xử lý đất yếu”, số liệu thí nghiệm VST đƣợc ƣu tiên dùng để xác định giá trị Co Chỉ số dẻo trung bình lớp 2: 24,61% ; Tra bảng V.1 (22 TCN 262-2000) ta đƣợc  =0,965 Co=0,48 t/m2 Lớp VST: Co có giá trị trung bình: 1,28 t/m2; Chỉ số dẻo trung bình lớp 3: 14,43% ; Tra bảng V.1 (22 TCN 262-2000) ta đƣợc  =1,05, Co=1,34 t/m2 Lớp VST: Co có giá trị trung bình: 0,84 t/m2; Chỉ số dẻo trung bình lớp 4: 23,36% ; Tra bảng V.1 (22 TCN 262-2000) ta đƣợc  =0,975, Co=0,82 t/m2 Lớp VST: Co có giá trị trung bình: 4,72 t/m2; Chỉ số dẻo trung bình lớp 5: 22,15% ; Tra bảng V.1 (22 TCN 262-2000) ta đƣợc  =0,984; Co=4,65 t/m2 Hệ số tăng cƣờng độ kháng cắt không thoát nƣớc Hệ số tăng cƣờng độ kháng cắt không thoát nƣớc đƣợc tính từ thí nghiệm trục, CU – thí nghiệm CU nhƣ Tiêu chuẩn 22 TCN 262-2000 m = 0.5*WL/100; Trong đó: WL giới hạn chảy Lớp 2: m= 0,27; Lớp 3: m= 0,16; 67 Lớp 4: m= 0,28; m = tan (φ); Lớp 5: m= 0,29 Điều kiện cố kết trƣớc tiêu cố kết Lớp giá trị Pc trung bình 3,65t/m2; Lớp giá trị trung bình 7,02t/m2 ; Lớp giá trị trung bình 6,93t/m2; Lớp giá trị trung bình 11,88t/m2; Các giá trị Pc tăng theo độ sâu với tăng áp lực địa tầng có hiệu + Lớp trạng thái cố kết + Lớp với độ sâu từ 10m trở lên, đất trạng thái cố kết > 10m, đất trạng thái cố kết tiêu chuẩn Quan hệ hệ số rỗng độ cố kết theo chiều sâu - Lớp ÷ lớp (theo hình 2.1÷2.5) Tóm tắt giá trị tính toán lớp đất dùng cho thiết kế xử lý đất yếu Theo nhƣ phân tích trên, giá trị tính toán đất cho thiết kế xử lý đất yếu đƣợc tóm tắt bảng sau (bảng 3-1) Bảng 3.1 Bảng tóm tắt tiêu lý lớp đất dùng cho thiết kế Chỉ số Đơn vị Lớp Lớp Lớp Lớp γ T/m3 1,61 1,72 1,65 1,89 Co T/m2 0,48 1,34 0,82 4,65 φ° độ 0° 0° 0° 26°29' m 0,27 0,16 0,28 0,29 Cc 0,44 0,22 0,55 0,19 Cs 0,079 0,038 0,112 0,019 3,65 7,02 6,93 11,88 Pc T/m2 68 Lớp đất đắp Lớp mặt đƣờng 1,90 2,20 30°00' 40°00' 3.3.4 Phân tích xử lý đất yếu 3.3.4.1 Thời gian cho công tác xử lý đất yếu Công trình đƣợc dự kiến hoàn thành 30 tháng khoảng thời gian từ 12 đến 15 tháng đƣợc dự kiến cho xử lý đất yếu xem xét vấn đề sau: - Thời gian cho công tác chuẩn bị, - Thời gian cho thi công cống kết cấu ngầm, - Thời gian thi công áo đƣờng hoàn thiện - Tái sử dụng hợp lý vật liệu gia tải chất tải trƣớc cho đoạn để giảm thiểu chi phí vật liệu 3.3.4.2 Sự cần thiết biện pháp xử lý đất yếu Để đánh giá tính cần thiết xử lý đất yếu thi công gói thầu, với địa chất dọc tuyến có lớp đất yếu từ 13 – 16m nên đƣờng đắp cao từ 1m trở lên gây lún, trình lún kéo dài từ – 10 năm gây phá hoại Vì cần thiết phải có giải pháp xử lý đất với công trình Những đánh giá cho thấy biện pháp xử lý đất yếu nhƣ bấc thấm đặc biệt cần thiết cho thi công đắp gói thầu 3.3.4.3 Các biện pháp áp dụng xử lý đất yếu Các biện pháp xử lý đất yếu Có số biện pháp để xử lý đất yếu, nhƣng thƣờng đƣợc phân loại thành loại gồm chống trƣợt tăng cố kết Bảng 3.2 Các biện pháp xử lý Phân loại Các biện pháp xử lý đất yếu • Biện pháp bệ phản áp • Vải địa kỹ thuật gia Chống trƣợt cƣờng • Biện pháp thay • Vật liệu nhẹ (EPS) • Cọc cột đá • Cọc cát đầm • Phun vữa • Biện pháp trộn sâu 69 Tăng cố kết • Gia tải trƣớc • Giếng cát có vỏ bọc • Giếng cát • Phƣơng pháp hút chân không • Bấc thấm Xem xét trƣờng hợp khứ Đƣờng quốc lộ/ đƣờng cao tốc đƣợc nâng cấp xây dựng Việt Nam từ năm 1995 nhƣ Quốc lộ 5, QL1, QL18, QL10, đƣờng Pháp Vân – Cầu Giẽ, Cầu Giẽ - Ninh Bình, Sài Gòn – Trung Lƣơng, Trung Lƣơng – Mỹ Thuận – Cần Thơ, v.v… Các vấn đề hỏng hóc lún đƣợc ghi chép lại từ dự án Dƣới trƣờng hợp điển hình loại vấn đề Vấn đề lún đường dẫn cầu Đồng Niên - Đƣờng dẫn cầu Đồng Niên Quốc lộ đƣợc xây dựng năm 1995 - Nền đắp cao: 9m - Độ dày đất yếu: 19m - Biện pháp xử lý: bấc thấm (PVD) - Sự cố: độ lún thực tế 3m, gần gấp đôi độ lún tính toán, thời gian lún tới 10 năm, hoàn toàn khác với tính toán Trượt đường dẫn cầu vượt Hàm Long - Đƣờng dẫn cầu vƣợt Hàm Long Quốc lộ trình thi công bị trƣợt vào năm 1999 - Nền đắp cao: 7m - Độ dày đất yếu: 13m - Biện pháp xử lý: bấc thấm (PVD) - Sự cố: Sự cố trƣợt đƣờng xảy trình thi công độ cao đắp 6,6m Các cố nhƣ cố khác nhƣ lún đƣờng cao tốc Pháp Vân – Cầu Giẽ, trƣợt đƣờng lý trình km135 Quốc lộ 1… xảy đoạn đƣợc xử lý bấc thấm chiều cao đắp lớn 5m 70 Do cố này, từ sau đó, đƣờng đất yếu đƣợc thiết kế thi công có khống chế chiều cao đắp độ dày đất yếu biện pháp bấc thấm Dƣới biện pháp xử lý đất yếu số dự án có quy mô với Đƣờng trục Tây Nam KCN Đình Vũ Dự án cầu Giẽ - Ninh Bình - Mặt cắt ngang: 28m - Tốc độ thiết kế: 120km/h - Sử dụng bấc thấm cho đoạn chiều cao đắp He5m và/ chiều dày đất yếu > 20m - Lớp vải địa kỹ thuật gia cố đƣợc xem xét để chống trƣợt nhƣ giải pháp bổ sung Dự án Trung Lương – Mỹ Thuận – Cần Thơ - Mặt cắt ngang: 25m - Tốc độ thiết kế: 120km/h - Sử dụng bấc thấm cho đoạn chiều cao đắp He 15m - Sàn giảm tải đƣợc sử dụng đƣờng dẫn có He>7m - Lớp địa kỹ thuật gia cố đƣợc xem xét để chống trƣợt nhƣ giải pháp bổ sung Kết luận: biện pháp bấc thấm biện pháp có nhiều nguy điều kiện Việt Nam đƣợc đề xuất cho trƣờng hợp khống chế chiều cao đắp, từ đến 5m chiều dày đất yếu nhỏ 20m Biện pháp sử dụng giếng cát đƣợc đề xuất cho trƣờng hợp khác với chiều cao đắp từ đến 8m 71 chiều dày đất yếu lên tới 25m Ngoài điều kiện này, đặc biệt trƣờng hợp đƣờng dẫn, thƣờng đề xuất sử dụng sàn giảm tải tƣờng chắn hình nhƣ U So sánh biện pháp xử lý đất yếu Để có đƣợc giải pháp cho việc xử lý đất yếu số biện pháp gia tăng cố kết nêu trên, biện pháp Bấc thấm, Giếng cát Cọc cát đầm chặt đƣợc so sánh với cho kết nhƣ sau: Bảng 3.3 So sánh giải pháp Hạng mục Giếng cát Bấc thấm Cọc cát đầm chặt Minh hoạ Các nguyên • Sau giảm chiều • Làm tăng nhanh cố • Thông qua việc làm dài đƣờng thấm kết độ lún việc chặt cọc cát việc lý chung việc thi công giếng cát giảm chiều dài đƣờng sử dụng tải trọng tác thẳng đứng vào đất thấm nhựa có động rung làm tăng làm tăng nhanh vai trò nhƣ đƣờng cƣờng độ đất trình cố kết tăng với hiệu nén thoát nƣớc cƣờng độ đất tăng nhanh độ lún thay đất yếu vật liệu cát Ƣu điểm • Làm tăng nhanh • Đảm bảo chất lƣợng • Áp dụng tốt cho cƣờng độ đất có đồng hiệu đất cát sét thay cát thoát nƣớc sử dụng • Chống trƣợt cho • Có nhiều kinh sản phẩm chế tạo sẵn đất việc tạo nghiệm thi công • Dễ sử dụng vận • Đạt hiệu chống chuyển khối lƣợng tăng sức chống trƣợt nhẹ 72 hỗn hợp có khả cắt chịu tải • Làm giảm thời gian • Quá trình thi công lún vận hành tốt • Có thể áp dụng với đất có cát, sỏi v.v • Có thể làm chậm trễ • Dòng chảy thoát Nhƣợc điểm trình cố kết • Yêu cầu khối lƣợng nƣớc suy giảm bấc cát lớn giảm khả thấm thấm bị xoắn, biến • Không đảm bảo độ gây vùng ảnh dạng uốn cong gây chặt cho 1~2m phía hƣởng nhồi cát vào lún áp lực bên không đủ áp lực đất đất • Có thể giếng cát bị • Hiệu thoát nƣớc đứt đoạn ứng suất giảm dần theo thời bên tập trung mức gian việc cải tạo với trình cố kết Áp dụng đất yếu bị kéo dài • Các đoạn đƣờng • Các đoạn đƣờng • Các đoạn đƣờng đắp cao (trên 5.0m) đắp thấp đắp cao • Các đoạn có thấu (trên 7.0m) kính cát • Các đoạn gần mố cầu Đề xuất Do có chất lƣợng đồng đều, kiểm soát trình thi công tốt kế hoạch giá thấp nên giải pháp P.V.D có xu hƣớng đƣợc áp dụng cho đoạn đƣờng đắp không cao • Giải pháp giếng cát V.S.D đƣợc áp dụng cho đoạn có chiều cao đắp khoảng dƣới 7m địa tầng có lớp cát xen kẹp • Giải pháp S.C.P đƣợc áp dụng cho đoạn đƣờng có chiều cao đắp khoảng 7m cho đoạn gần mố cầu Đề xuất lựa chọn nguyên tắc biện pháp xử lý đất yếu Từ phân tích trên, đề xuất sử dụng tiêu sau làm nguyên tắc chung để lựa chọn biện pháp xử lý đất yếu cho công trình Đƣờng trục Tây Nam KCN Đình Vũ 73 Bảng 3.4 Điều kiện áp dụng Biện pháp đề xuất Điều kiện áp dụng Chiều cao đắp (He) < 8m Bấc thấm Chiều dày lớp đất yếu >10m 3.3.4.4 Phân đoạn Phần xem xét tất thông số nhƣ địa tầng – độ dày, tính đồng nhất…, độ cao đắp, kết cấu – mố, cống nhƣ chiều dài đoạn sau phân đoạn Dƣới nguyên tắc chung để phân đoạn theo điều kiện địa chất, cao độ thiết kế đề xuất lựa chọn biện pháp xử lý đất yếu nhƣ nêu mục 4.3: Địa tầng: đoạn xem xét phân chia trường hợp - Chiều dày đất yếu thay đổi 5m - Có phân bố thấu kính đất cát lớp đất yếu Chiều cao đắp (He): 3.3.4.5 Kết thiết kế xử lý đất yếu Bảng 3.5 Biên pháp xử lý Biện pháp xử lý Chiều Chiều Đoạn/ cao dày đất Gia Lý trình đắp yếu tải (m) (m) (m) 1,60 14,00 0,50 PVDΔ1,7 14,00 0/1 5,20 15,00 0,50 PVDΔ1,7 15,00 1/1 7,60 16,00 0,50 PVDΔ1,7 16,00 2/1 5,10 16,00 0,50 PVDΔ1,7 16,00 1/1 0+0000+58,37 0+58,37 0+432,53 0+432,53 0+532,52 0+532,52 0+618,93 VĐKT gia cố Biện pháp – Độ sâu khoảng (m) cách (m) 74 /VĐKT tạm (lớp) Cắt ngang Cắt dọc Bảng 3.6 Đắp giai đoạn Chiều cao Thời gian chờ đất Tổng thời gian thi đắp (m) cố kết (ngày) công (ngày) 0+000-0+58,37 1,60 360 376 0+58,37 - 0+432,53 5,20 360 412 0+432,53 - 0+532,52 7,60 360 436 Đoạn/Lý trình Bảng 3.7 Kết tính toán Đoạn 0+0000+58,37 0+58,37 0+432,53 0+432,53 0+532,52 Tổng Chiều dày Độ lún Độ cố lún lớp đệm cát dƣ kết (cm) (cm) (cm) 0,448 0,60 1,268 1,922 Hệ số an toàn, Fs Giai Giai đoạn (%) đoạn I khai thác 3,00 93,40 1,741 1,820 1,50 5,70 95,50 1,223 1,510 2,10 12,30 93,60 1,269 1,426 3.3.5 Nhận xét Tổng hợp lại số liệu địa chất công trình đƣờng trục tây nam khu công nghiệp Đình Vũ thuộc khu kinh tế Đình Vũ – Cát Hải tính toán cho đoạn xử lý nền, từ chiều sâu bấc thấm, mật độ bấc thấm, chiều dài phân đoạn, chiều cao đắp không thay đổi, cho kết thiết kế lại gần nhƣ không thay đổi, tăng phần nhỏ tổng lún Có kết nhƣ hệ số  xấp xỉ Nếu với lớp đất có số dẻo lớn dẫn tới tiêu sức kháng cắt không thoát nƣớc giảm đáng kể, trƣờng hợp ảnh hƣởng nhiều đến tổng lún công trình 75 Tham khảo tài liệu địa chất khu vực, kết hợp kết thiết kế xử lý đất yếu Dự án đƣờng cao tốc Hà Nội - Hải Phòng, gói thầu EX 10 giải pháp thiết kế công trình, chiều sâu bấc thấm, mật độ bấc thấm đoạn tuyến hợp lý Tổng hợp số liệu khảo sát địa chất có ý quan trọng đến giai đoạn thiết kế để đánh giá việc quan trắc giai đoạn thi công, tránh lãng phí hay cố lún, trƣợt trình thi công thiết kế 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài luận văn đã góp phần làm sáng tỏ mặ t lý luận thực tiễn công tác tổng hợp số liệu địa chất phục vụ thiết kế xử lý đất yếu dự án phát triển giao thông đô thị thành phố Hải Phòng Nêu thực trạng công tác tổng hợp số liệu địa chất phục vụ thiết kế xử lý đất yếu dự án phát triển giao thông đô thị thành phố Hải Phòng năm vừa qua Đã phân tích, đánh giá kết thiết kế xử lý đất yếu số công trình, cố trình thi công công tác thiết kế Đề xuất biện pháp xử lý thích hợp để tránh không lặp lại cố, lãng phí tƣơng tự thiết kế xử lý đất yếu, góp phần nâng cao chất lƣợng độ ổn định đƣờng công trình giao thông từ giúp tăng độ bền vững cho công trình tiết kiệm kinh phí tu bảo trì Đã đề xuất số giải p háp chủ yếu nhằm nâng cao chất lƣợng công tác tổng hợp số liệu phục vụ thiết kế xử lý đất yếu đƣờng công trình giao thông đắp đất yếu thông qua trƣờng hợp cụ thể của công trình đƣờng trục Tây Nam khu công nghiệp Đình Vũ thuộc khu kinh tế Đình Vũ – Cát Hải Kiến nghị 2.1 Kiến nghị Chủ đầu tƣ cần có quan tâm đến công tác đánh giá số liệu khảo sát địa chất, đặc biệt vị trí, khu vực đất yếu đảm bảo tính xác 2.2 Các quan quản lý Nhà nƣớc (Sở Tài nguyên - Môi trƣờng quan chủ trì) cần có quy định, hƣớng dẫn kịp thời thống biểu mẫu, yêu cầu số liệu địa kỹ thuật mà công tác khảo sát địa chất đất yếu cần cung cấp, để định hƣớng cho công tác khảo sát thiết kế xử lý đất yếu đƣợc phù hợp với quy định hành 2.3 Kiến nghị với chuyên gia tƣ vấn thiết kế xử lý đất yếu Yêu cầu với kỹ sƣ tƣ vấn thiết kế phải tuân thủ nghiêm ngặt Quy trình khảo sát thiết kế đƣờng ô tô đắp yếu 22 TCN 262-2000 77 Tổng hợp, nghiên cứu kỹ, tham khảo tài liệu địa chất, thiết kế, đánh giá quan trắc công trình tƣơng tự khu vực, từ có kinh nghiệm công tác lập đề cƣơng khảo sát địa chất, tổng hợp số liệu địa chất lựa chọn giải pháp thiết kế xử lý đất yếu phù hợp cho công trình Xác định rõ cần thiết phải xử lý yếu, phối hợp hài hoà yếu tố kinh tế kỹ thuật, nhƣ lựa chọn giải pháp xử lý phù hợp với thời gian thi công, yêu cầu tiến độ thi công 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nghị định Chính Phủ Quản lý chất lƣợng công trình xây dựng số: 15/2013/NĐ-CP ngày 6/2/2013 Nghị định Chính Phủ Quản lý dự án đầu tƣ xây dựng công trình số: 59/2015/NĐ-CP ngày 18/6/2015 Thông tƣ Bộ Xây dựng Hƣớng dẫn số nội dung Quản lý chất lƣợng công trình xây dựng số: 27/2009/TT-BXD ngày 31/7/2009 TCVN 4054-2005, Đƣờng ô tô - Yêu cầu thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội TCVN 5729-1997, Đƣờng ô tô cao tốc - Yêu cầu thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội TCVN 8868-2011, Thí nghiệm xác định sức kháng cắt không cố kết – không thoát nƣớc cố kết - thoát nƣớc đất dính thiết bị nén ba trục, NXB Xây dựng, Hà Nội TCVN 9355-2012, Gia cố đất yếu bấc thấm thoát nƣớc, NXB Xây dựng, Hà Nội 22 TCN 211-2006, Quy trình thiết kế áo đƣờng mềm, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 22 TCN 223-1995, Quy trình thiết kế áo đƣờng cứng, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 10 Bộ giao thông vận tải (2001), Tiêu chuẩn kỹ thuật công trình giao thông tập VI, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 11 22 TCN 259-2000, Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 12 22 TCN 262-2000, Quy trình khảo sát thiết kế đƣờng ô tô đắp đất yếu – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 13 22 TCN 263-2000, Quy trình khảo sát đƣờng ô tô, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 14 22 TCN 268-2000, Quy định nội dung tiến hành lập lập hồ sơ báo cáo nghiên 79 cứu tiền khả thi khả thi dự án xây dựng kết cấu hạ tầng GTVT, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 15 22 TCN 335-2006, Quy trình thí nghiệm cắt cánh trƣờng, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 16 Hội nghị Nâng cao chất lƣợng công trình giao thông (2010), Tuyển tập Báo cáo kết khảo sát, kiểm tra, đánh giá cố công trình giao thông 17 Hồ sơ thiết kế công trình đƣờng trục tây nam khu công nghiệp Đình Vũ thuộc khu kinh tế Đình Vũ – Cát Hải (2011), Công ty cổ phần tƣ vấn đầu tƣ xây dựng giao thông công Hải Phòng 18 Hồ sơ thiết kế Dự án phát triển giao thông đô thị Hải Phòng (2012), SMEC INTERNATIONAL PTY LTD 19 Phạm Văn Thứ (2011), Cơ học đất, Nền và Móng (dùng cho học viên cao học chuyên ngành Xây dƣ̣ng công trì nh thủy), Trƣờng ĐHHH, Hải Phòng 20 Dƣơng Học Hải, Nguyễn Xuân Trục (1999), Thiết kế đƣờng ô tô, tập hai, NXB Giáo dục 21 Đặng Hữu, Đỗ Bá Chƣơng, Nguyễn Xuân Trục (1996), Sổ tay thiết kế đƣờng ô tô, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 22 Vƣơng Hách (2000), Sổ tay xử lý cố công trình xây dựng, NXB Xây dựng, Hà Nội 23 TS Nguyễn Sỹ Ngọc (1998), Nền móng công trình, Trƣờng Đại học GTVT, Hà Nội 24 Pierre laréal, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục, Lê Bá Lƣơng(1999), Nền đƣờng đắp đất yếu điều kiện Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 25 Trần Văn Việt (1995), Cẩm nang dùng cho kỹ sƣ Địa Kỹ thuật, NXB Xây dựng, Hà Nội 80 ... THỊ HẢI PHÒNG 28 2.1 Hiện trạng công tác tổng hợp số liệu địa chất phục vụ xử lý đất yếu số công trình giao thông Hải Phòng 28 2.1.1 Công tác tổng hợp số liệu địa chất phục. .. trạng công tác tổng hợp số liệu địa chất phục vụ thiết kế xử lý đất yếu Hải Phòng năm vừa qua Nghiên cứu, đánh giá kết thiết kế xử lý đất yếu, cố đƣờng trình thi công thiết kế số công trình giao... tài liệu này, đề tài đặt thực cần thiết Mục đích nghiên cứu 2.1 Làm sáng tỏ mặt lý luận thực tiễn công tác tổng hợp số liệu địa chất phục vụ thiết kế xử lý đất yếu 2.2 Đánh giá thực trạng công tác