Đang tải... (xem toàn văn)
Đặc điểm nổi bật của nền đất khu vực địa bàn Thái Bình là sự sắp xếp xen kẽ nhau theo độ sâu của lớp đất dính và đất rời, độ bền thấp, rất khó lấy mẫu nguyên dạng và gia công mẫu cho thí nghiệm trong phòng xác định chỉ tiêu cơ lý.
SỬ DỤNG KẾT QUẢ CPT ĐÁNH GIÁ BIẾN DẠNG LÚN TRONG VÙNG THÁI BÌNH NGUYỄN HỒI NAM* Using CPT results to evaluate settlement on the Thai Binh area Abstract: The paper introduces the calculation of setlemet by peneration tets (CPT) result and the analysis of conditions applying it from practical examples on the Thai Binh area ĐẶT VẤN ĐỀ * Đặc điểm bật đất khu vực địa bàn Thái Bình xắp xếp xen kẽ theo độ sâu lớp đất dính đất rời, độ bền thấp, khó lấy mẫu nguyên dạng gia cơng mẫu cho thí nghiệm phòng xác định tiêu lý Đặc biệt, đất dải mỏng, gồm cát mịn, sét pha chảy bùn xen kẹp khó phân chia thành lớp riêng biệt, tính chất lý chúng khác gây phức tạp khó giải việc xác lập thơng số cho tốn Địa kỹ thuật Đó vấn đề thực tế thường xảy đòi hỏi phải có giải pháp khắc phục Thí nghiệm xuyên tĩnh với ưu điểm xem chìa khóa giải pháp Tuy nhiên, kết thí nghiệm chủ yếu sử dụng để phân chia địa tầng tính tốn sức chịu tải cọc sử dụng để tính tốn biến dạng lún móng cơng trình chưa quan tâm MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH Thí nghiệm xun tĩnh, gọi xun cơn, viết tắt CPT (Con Peneration Test) Ở Việt Nam, thiết bị xuyên tĩnh xuất từ năm 70-80 kỷ 20, thiết bị xuyên Pilcon Tây Đức, Gouda Hà Lan, PVS Pháp Năm 82 kỷ 20, nhà chuyên môn Việt Nam hợp tác gia * Đại học Kiến trúc Hà Nội Đường Nguyễn Trãi, P Văn Quán - Thanh Xuân TP Hà Nội 76 công chế tạo thiết bị xuyên tĩnh mang tên XT3/82 thiết bị có cấu truyền lực hệ thống vít me đo lực vòng ứng biến Thiết bị XT-3/82 đời vào thời điểm làm cho công tác khảo sát địa kỹ thuật Việt Nam có cơng cụ khảo sát phù hợp với hồn cảnh kinh tế xã hội Cho đến nhu cầu cung cấp thông tin áp áp lực nước lỗ hổng đất, số liệu phải có sai số nhỏ hơn, với độ tin cậy kết cao hơn, xuất thiết bị xuyên tĩnh có tính đại Tuy nhiên, bên cạnh thiết bị xuyên tự hành với độ sâu thí nghiệm lớn tích hợp chi tiết có chức truyền dẫn, lưu trữ xử lý kết đo kỹ thuật công nghệ mới, sử dụng thiết bị xuyên cơ, cấu tạo mũi xun Các thiết bị xun ln có cấu tạo gọn nhẹ, thao tác đơn giản, chi phí ban đầu vận hành thấp Thiết bị cho phép thí nghiệm điều kiện chật hẹp, đặc biệt khắc phục nhược điểm lấy mẫu nguyên dạng khoan thăm dò đất yếu để xác định địa tầng Như vậy, nói thời điểm lĩnh vực địa kỹ thuật nói chung hoạt động địa kỹ thuật Việt Nam nói riêng, thí nghiệm xun tĩnh khơng xa lạ, trái lại sử dụng nhiều công tác khảo sát địa kỹ thuật cho mục đích như: xác định địa tầng; xác định sức chịu tải cọc qua biểu đồ biến đổi theo chiều sâu sức kháng ma sát mũi, ngồi gián tiếp để ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 xác định tiêu đất cho tinh toán sức chịu tải biến dạng đất [5] Tuy nhiên, tiềm thí nghiệm xuyên tĩnh chưa khai thác tối đa để giải bất cập vốn có cơng tác khảo sát địa kỹ thuật như: thăm dò cho thiết kế móng cơng trình xây chen chật hẹp, thiết kế cải tạo cơng trình đặc biệt móng cơng trình cát, cát xen kẹp bùn, sét, sét pha chảy dẻo chảy trầm tích vùng ven biển vùng Thái Bình mà cơng tác khoan lấy mẫu gia cơng mẫu phòng thí nghiệm ln gặp vấn đề khó giải để đáp ứng số liệu phù hợp với tốn tính tốn biến dạng lún Do đó, đặt vấn đề sử dụng kết xun tĩnh để tính lún TÍNH TỐN BIẾN DANG LÚN BẰNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CPT CHO CƠNG TRÌNH MĨNG NƠNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU VÙNG THÁI BÌNH Năm 1963 Bogdanovic Milovie đề xuất đánh giá biến dạng lún kết thí nghiệm xun tình theo biểu thức sau: tm z z zi S hi i i ln i i t Ci z i i Trong đó: izi - ứng suất thân độ sâu zi t- chiều sâu đáy móng m- chiều sâu giới hạn chiều sâu có ứng suất thân bt = 5gl zi - ứng suất hiệu tải công trình gây độ sâu thứ i ( ứng suất gây lún) Ci- Sức kháng xuyên mũi độ sâu thứ i Hình Bảng tính tốn biến dạng lún thí nghiệm CPT băng thí nghiệm nén ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 77 Ví dụ áp dụng cho móng băng chiều sâu đặt đáy móng 1,7 m, chiều rộng đáy móng b= 0,8m, áp lực đế móng P= 150 kPa Móng đặt nhiều lóp, giá trị kết thi nghiệm xuyên tĩnh sức kháng mũi qc sức kháng thành đơn vị, tiêu lý lớp kết công tác khoan lấy mẫu thí nghiệm phòng, tất thể hình Để tiến hành so sánh kết tính biến dạng lún theo kết thí nghiệm xuyên tĩnh với kết tinh tốn biến dạng lún thơng thường, sử dụng kết thí nghiệm nén trục khơng nở hông để xác định mô đun tổng biến dạng E0 áp dụng phương pháp cộng lún lớp với chiều dảy phân tố m=b/4= 0,2m Đối với tính tốn biến dạng lún giá trị thí nghiệm xun tĩnh từ giá trị tiêu sức kháng xuyên mũi độ sâu, với 20 cm lần đo Các kết tính biến dạng lún theo CPT theo thí nghiệm phòng thể bảng hình Kết tính tốn lún số liệu CPT số liệu thí nghiệm phòng cho thấy, theo CPT, độ lún Scpt= 45 mm theo thí nghiệm nén trục khơng nở hơng Sn = 40mm Như vậy, độ lún dự báo từ phương pháp tương tự Tuy nhiên, có phân tích [2 ] rằng, xem xét độ tin cậy giá trị lún so với độ lún cho phép mà khơng ý tới tính xác kết tính lún làm độ tin cậy kết tính lún tương đối móng so với giá trị cho phép Do đó, để đánh giá xác kết tính lún, xác đươc xem xét qua yếu tô ảnh hưởng đến kết tính Trước hết xem xét giá trị tiêu thí nghiệm Các chi tiêu thí nghiệm phòng liên quan đến tinh tốn biến dạng lún bao gồm tiêu xác định mẫu không nguyên dang như: độ ẩm, khối lượng riêng, thành phần hạt; tiêu xác định từ mẫu nguyên dạng 78 như: khối lượng thể tích, mơ đun tổng biến dạng Eo.Trong đó, xác tiêu thí nghiệm mẫu nguyên dạng phụ thuộc vào yếu tố như: tính nguyên dạng mẫu đất, chất lượng gia cơng mẫu phòng thí nghiệm, phương pháp, quy trình thí nghiệm, đương nhiên yếu tố ảnh hưởng tới tính xác kết tính tốn biến dạng lún thí nghiêm phòng Ngồi ra, ảnh hưởng lớn đến kết tính yếu tố chủ quan như: xác định số lượng mẫu số lượng điểm khoan thăm dò, với việc xác lập mơ hình thơng qua phân chia lớp Hơn nữa, xét sơ đồ thí nghiệm với ứng xử tác dụng tải trọng, mơ mang tính biểu kiến, lời giải tốn tính biến dạng lún ln chứa đựng giả thiết Tổng hợp yếu tố ảnh hưởng tới xác kết tính nhận thấy, kết tính tốn lún tiêu thí nghiệm phòng có nhiêu loại sai số, bao gồm: chủ quan khách quan, ngẫu nhiên hệ thống Chưa kể rằng, nhiều loại lấy mẫu nguyên dạng cát, đặc biệt xen kẹp dải mỏng bùn, cát, sét chảy Đối với kết tính lún CPT, tiêu số đọc lực kháng đất lên mũi xun, nên số liệu có tính khách quan, phản ánh trung thực chất trạng thái ứng suất khả biến đổi nó, thể tổng hòa ảnh hưởng yếu tố điều kiện địa chất cơng trình Đặc biệt tiêu xun tĩnh tập hợp dãy số, điểm xuyên dãy số phản ánh sức kháng theo độ sâu với mật độ điểm dày điểm lấy mẫu đất khoan lấy mẫu Các dãy số đó, cho phép phân biệt dải đất xen kẹp mỏng có trạng thái khác tới 10 cm mà khoan thăm dò khơng xác định được, với cát, đặc biệt xen kẹp dải mỏng bùn, cát, sét chảy ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 Như vậy, so với kết thí nghiêm phòng, kết CPT yếu tố ảnh hưởng đến sai số hơn, theo có khả đạt độ xác cao Tuy nhiên, hạn chế thí nghiệm xuyên tĩnh gồm: không lấy mẫu nên không xác định khối lượng thể tích cho tính lún, khơng cho biết thành phần cấu trúc đất nên, tuổi nguồn gốc thành tạo để xác định ranh giới, dự báo khả biến đổi trạng thái ứng suất theo thời gian xuất yếu tố bất lợi, khơng thí nghiệm độ sâu lớn đất cát chặt, cuội sỏi… Đó lý CPT có nhiêu ưu điểm khơng thể thay thí nghiệm khác khoan thăm dò Do đó, để khảo sát địa kỹ thuật mang lại hiệu cao cho lãnh thổ xây dựng cơng trình cấn có kết hợp dạng công tác khoan lấy mẫu, thí nghiệm phòng, thí nghiệm SPT thí nghiệm CPT Bằng kết hợp cho phép xác định ranh giới lớp chi tiết khách quan, qua có đủ số liệu cho tính tốn thiết kế Trong kết hợp phải có nhiều lỗ khoan gần với điểm xuyên gọi khoan xuyên đối chứng để bổ xung thông tin cho KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Có thể tính tốn biến dạng lún kết thí nghiệm xuyên tĩnh CPT theo biểu thức đề xuất Bogdanovic Milovie (1963) số trường hợp kết tính tương tự với phương pháp truyền thống khác xác độ tin cậy Với ưu điểm tính tốn biến lún khả tiến hành thí nghiệm điều kiện chật hẹp, đất yếu bùn cát, nhiều công tác khoan lấy mẫu đáp ứng được, đặc biệt với chi phí thấp nên CPT lựa chọn phù hợp cho nhiều phương án khảo sát Đia kỹ thuật cho cơng trình móng nơng đất yếu vùng Thái Bình Để sử dụng rộng rãi thí nghiệm xuyên tĩnh khảo sát Địa kỹ thuật cho cơng trình vùng Thái Bình cần có sáng tỏ mối quan hệ tiêu khối lượng thể tích đất với tiêu sức kháng xuyên thu từ thí nghiệm xuyên tĩnh mối quan hệ tương quan, tính tốn biến dạng lún cấn có thơng số khối lượng thể tích độ sâu thí nghiệm xuyên tĩnh TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thương Bình (2015).” Nghiên cứu cải tiến thiết bị xuyên tĩnh cho thiết kế móng cơng trình cơng trình ngầmtrụ dỡ tải ngang” Đề tài cấp trường ĐH Kiến Trúc 2016 Trần Thương Bình (2017)“Một số vấn đề kết tính tốn biến dạng lún ci thiết kế móng cơng trình”, Tạp chí Địa kỹ thuật số 2-2017 trang9-11 Tiêu chuẩn TCVN 9362 – 2012 thiết kế cơng trình dân dụng cơng nghiệp V.D Lomtadze , ‘Địa chất cơng trình chun mơn’ dịch tiếng Nga, NXB KHKT 1985 N.A Xưtovich.(1983), “Cơ học đất”, dịch tiếng Nga NXB Nông nghiệp R Whitlow (1997), “Cơ học đất”, NXB Giáo dục 8.K.Széchy, L Varga (1978), “ Foundation engineering”, Akadémiai Kiadó Budapest, < Ting Anh> E.D Sukina (1985), Cơ lý hoá hệ phân tán tự nhiên, NXB Matxcova,< Ting Nga> Ngi phản biện: PGS.TS TRẦN THƯỢNG BÌNH ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 79 ... dụng kết xun tĩnh để tính lún TÍNH TỐN BIẾN DANG LÚN BẰNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CPT CHO CƠNG TRÌNH MĨNG NƠNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU VÙNG THÁI BÌNH Năm 1963 Bogdanovic Milovie đề xuất đánh giá biến dạng lún. .. theo kết thí nghiệm xuyên tĩnh với kết tinh toán biến dạng lún thơng thường, sử dụng kết thí nghiệm nén trục không nở hông để xác định mô đun tổng biến dạng E0 áp dụng phương pháp cộng lún lớp... biến dạng lún giá trị thí nghiệm xuyên tĩnh từ giá trị tiêu sức kháng xuyên mũi độ sâu, với 20 cm lần đo Các kết tính biến dạng lún theo CPT theo thí nghiệm phòng thể bảng hình Kết tính tốn lún