công trình xd trên nền đất yếu
TRANSCRIPT
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 1/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T136
CHƯƠ NG IV: XÂY DỰ NG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾUß1. KHÁI NIỆM1.1. Khái niệm về nền đất yếu
Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và biến dạng
nhiều, do vậy không thể làm nền thiên nhiên cho công trình xây dựng.
Khi xây dựng các công trình dân dụng, cầu đườ ng, thườ ng gặ p các loại nền đấtyếu, tùy thuộc vào tính chất của lớ p đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà ngườ ita dùng phươ ng pháp xử lý nền móng cho phù hợ p để tăng sức chịu tải của nền đất,
giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thườ ng cho công trình.
Trong thực tế xây dựng, có r ất nhiều công trình bị lún, sậ p hư hỏng khi xây
dựng trên nền đất yếu do không có những biện pháp xử lý phù hợ p, không đánh giá
chính xác đượ c các tính chất cơ lý của nền đất. Do vậy việc đánh giá chính xác và chặt
chẽ các tính chất cơ lý của nền đất yếu (chủ yếu bằng các thí nghiệm trong phòng và
hiện tr ườ ng) để làm cơ sở và đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù hợ p là một vấn đề
hết sức khó khăn, nó đòi hỏi sự k ết hợ p chặt chẽ giữa kiến thức khoa học và kinh
nghiệm thực tế để giải quyết, giảm đượ c tối đa các sự cố, hư hỏng công trình khi xây
dựng trên nền đất yếu.
1.2. Một số đặc điểm của nền đất yếuThuộc loại nền đất yếu thườ ng là đất sét có lẫn nhiều hữu cơ ;Sức chịu tải bé (0,5 – 1kG/cm
2);
Đất có tính nén lún lớ n (a> 0,1 cm2/kG);
Hệ sô r ỗng e lớ n (e > 1,0);
Độ sệt lớ n ( B > 1);
Mo đun biến dạng bé (E< 50kG/cm2);
Khả năng chống cắt bé (ϕ, c bé), khả năng thấm nướ c bé;
Hàm lượ ng nướ c trong đất cao, độ bão hòa nướ c G> 0,8, dung tr ọng bé;
1.3. Các loại nền đất yếu thườ ng gặp+ Đất sét mềm: gồm các loại đất sét hoặc á sét tươ ng đối chặt, ở tr ạng thái bão
hòa nướ c, có cườ ng độ thấ p;
+ Bùn: Các loại đất tạo thành trong môi tr ườ ng nướ c, thành phần hạt r ất mịn(<200µm) ở tr ạng thái luôn no nướ c, hệ số r ỗng r ất lớ n, r ất yếu về mặt chịu lực;
+ Than bùn: Là loại đất yếu có nguồn gốc hữu cơ , đượ c hình thành do k ết quả
phân hủy các chất hữu cơ có ở các đầm lầy (hàm lượ ng hữu cơ từ 20 – 80%);
+ Cát chảy: Gồm các loại cát mịn, k ết cấu hạt r ờ i r ạc, có thể bị nén chặt hoặc pha
loãng đáng k ể. Loại đất này khi chịu tải tr ọng động thì chuyển sang tr ạng thái chảy gọi
là cát chảy.
+ Đất bazan: Đây cũng là đất yếu vớ i đặc diểm độ r ỗng lớ n, dung tr ọng khô bé,khả năng thấm nướ c cao, dễ bị lún sậ p.
1.4 . Xử lý nền đất yếuVớ i các đặc điểm của đất yếu như trên, muốn đặt móng xây dựng công trình
trên nền đất này thì phải có các biện pháp k ỹ thuật để cải tạo tính năng xây dựng của
nó. Nền đất sau khi xử lý gọi là nền nhân tạo.
Việc xử lý khi xây dựng công trình trên nền đất yếu phụ thuộc vào nhiều điều kiện
như: Đặc điểm công trình, đặc điểm của nền đất.v.v. Vớ i từng điều kiện cụ thể mà
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 2/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T137
ngườ i thiết k ế đưa ra biện pháp xử lý hợ p lý. Trong phạm vi chươ ng này sẽ đề cậ p đến
các biện pháp xử lý cụ thể khi gặ p nền đất yếu như:
+ Các biện pháp xử lý về k ết cấu công trình;
+ Các biện pháp xử lý về móng;
+ Các biện pháp xử lý nền.
ß2. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ VỀ K ẾT CẤU CÔNG TRÌNHK ết cấu công trình có thể bị phá hỏng cục bộ hoặc toàn bộ do các điều kiện biến
dạng không thõa mãn: Lún hoặc lún lệch quá lớ n làm cho công trình bị nghiêng,
lệch, đổ…hoặc do áp lực tác dụng lên mặt nền quá lớ n trong khi nền đất yếu, sức
chịu tải bé.
Các biện pháp về K ết cấu công trình nhằm làm giảm áp lực tác dụng lên mặt
nền hặc làm tăng khả năng chịu lực của k ết cấu công trình. Ngườ i ta thườ ng dùng
các biện pháp sau:
+ Dùng vật liệu nhẹ và k ết cấu nhẹ;
+ Làm tăng độ mềm của k ết cấu công trình;
+ Làm tăng cườ ng độ cho k ết cấu công trình.
2.1. Dùng vật liệu nhẹ và k ết cấu nhẹ Mục đích: Làm giảm tr ọng lượ ng bản
thân công trình, giảm đượ c t ĩ nh tải tác dụng
lên móng.
Khe luïn
Biện pháp: Có thể sử dụng các loại
vật liệu nhẹ, k ết cấu thanh mảnh, nhưng
phải đảm bảo cườ ng độ công trình.
2.2. Làm tăng độ mềm của k ết cấu côngtrình
Mục đích: Làm tăng độ mềm của k ếtcấu công trình k ể cả móng để khử đượ c ứng
suất phụ thêm phát sinh trong k ết cấu khi
xảy ra lún lệch hoặc lún không đều. Hình 4.1: Bố trí khe lún
Biện pháp: Dùng k ết cấu t ĩ nh định
hoặc phân cắt các bộ phận của công trình
bằng các khe lún.
2.3. Tăng thêm cườ ng độ cho k ết cấu côngtrình
Mục đích: Làm tăng cườ ng độ cho k ết
cấu công trình để đủ sức chịu các ứng lực sinhra do lún lệch và lún không đều.
Biện pháp: Ngườ i ta dùng các đai bê
tông cốt thép để tăng khả năng chịu ứng suất
kéo khi chịu uốn, đồng thờ i có thể gia cố tại
các vị trí dự đoán xuất hiện ứng suất cục bộ
lớ n.
Hình 4.2: Bố trí đ ai BTCT
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 3/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T138
ß3. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ VỀ MÓNG
Khi xây dựng công trình trên nền đất yếu, ta có thể sử dụng một số phươ ng pháp xử
lý về móng thườ ng dùng như sau:
+ Thay đổi chiều sâu chôn móng;
+ Thay đổi kích thướ c móng;+ Thay đổi loại móng và độ cứng của móng.
3.1. Thay đổi chiều sâu chôn móngDùng biện pháp thay đổi chiều sâu chôn móng có thể giải quyết về mặt lún và
khả năng chịu tải của nền.
Khi tăng chiều sâu chôn móng sẽ làm tăng tr ị số sức chịu tải của nền. Tr ị số tăng
của áp lực tiêu chuẩn ∆R khi tăng chiều sâu chôn móng có thể tính theo công thức:
h Bh
g
R ∆=∆
⎥
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+−+=∆ ....
2
cot
1 γ γ π
ϕ ϕ
π (4.1)
Trong đó:
γ - Dung tr ọng của đất nền;
∆h – Độ tăng thêm chiều sâu chôn móng;
B = f(ϕ) tra bảng;
Ngoài ra khi tăng độ sâu chôn móng thì sẽ giảm đượ c ứng suất gây lún cho
móng nên giảm đượ c độ lún của móng;
(4.2))( hhd
tb gl ∆+−= γ σ σ
Đồng thờ i tăng độ sâu chôn móng có thể đặt móng xuống các tầng đất phía
dướ i chặt hơ n, ổn định hơ n. Tuy nhiên việc tăng chiều sâu chôn móng phải cân nhắc
giữa hai yếu tố kinh tế và k ỹ thuật.Một số tr ườ ng hợ p để giảm bớ t độ chênh lệch lún giữa cao trình đặt móng thiết
k ế vớ i cao trình đáy móng sau khi lún ổn
lên một tr ị số dự phòng.
định, thườ ng phải nâng cao trình đặt móng
)(1
S S S += 2
tcdp (4.3)
rong đó:
lún ổn định tính toán;
ông
iều
i kích thướ c móngẽ có tác dụng thay đổi tr ực tiế p áp lực
tác dụng lên mặt nền, và do đó cũng cải thiện đượ c điều kiện chịu tải cũng như điều
kiện biến dạng của nền.
Âáút yãúu
T
S – ĐộStc – Độ lún xảy ra khi thi c
(vớ i công trình dân dụng Sdp =0,7S).
Tr ườ ng hợ p nền đất yếu có chdày thay đổi nhiều, để giảm chênh lệch
lún có thể đặt móng ở nhiều cao trình
khác nhau (Hình 4.3).
3.2. Biện pháp thay đổ
Hình 4.3
Thay đổi kích thướ c và hình dáng móng s
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 4/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T139
Khi tăng diện tích đáy móng thườ ng làm giảm đượ c áp lực tác dụng lên mặt nền
và làm giảm độ lún của công trình. Tuy nhiên vớ i đất có tính nén lún tăng dần theo
chiều sâu thì biện pháp này không tốt.
ân
ết k ế tùy sự phân bố tải
chon k ết cấu móng cho phù hợ p.
óng b
n pháp như iều dày móng, tăng cốt
trên, bố trí các sườ n tăng cườ ng khi móng
C BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU.1. Mục đích
Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện
tính nén lún, tăng
số moduynh biến dạng, tăng cườ ng độ chống cắt của đất .v.v.
các loại cọc (cọc cát, cọc đất, cọc balat, cọc
n tr ướ c…
eo k ết đất bằng xi măng, vữa
măn
Nếu tầng đất yếu chịu nén có
chiều dày khác nhau, có thể dùng biện
pháp thay đổi chiều r ộng móng để c
Âáút yãúu
Thay âäøi bãö räüng moïng
b 1
b 2
b 3
Hình 4.5
bằng ứng suất cho toàn bộ công trình
(Hình 4.5).
3.3. Thay đổi loại móng và độ cứ ng củamóng
Khi thi
tr ọng tác dụng lên móng và điều kiện địachất mà
Vớ i nền đất yếu, khi dùng móng
đơ n, độ lún chênh lệch sẽ lớ n, do vậy để
giảm ảnh hưở ng của lún lệch ta có thểthay thế bằng móng băng, móng băng
giao thoa, móng bè hoặc móng hộ p.
Tr ườ ng hợ p sử dụng móng băng
mà biến dạng vẫn lớ n thì cần tăng thêm
cườ ng độ cho móng. Độ cứng của m ản, móng băng càng lớ n thì biến dạng bé và
độ lún lệch sẽ bé. Ta có thể sử dụng các biệthép dọc chịu lực, tăng độ cứng k ết cấu bên
bản có kích thướ c lớ n.
ß4. CÁ
: Tăng ch
4
một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số r ỗng, giảm
độ chặt, tăng tr ị Đối vớ i công trình thủy lợ i, việc xử lý nền đất yếu còn làm giảm tính thấm của
đất, đảm bảo ổn định cho khối đất đắ p.
Các biện pháp xử lý nền thông thườ ng:
+ Các biện pháp cơ học: Bao gồm các phươ ng pháp làm chặt bằng đầm, đầm
chấn động, phươ ng pháp làm chặt bằng
vôi…), phươ ng pháp thay đất, phươ ng pháp né+ Các biện phap vật lý: Gồm các phươ ng pháp hạ mực nướ c ngầm, phươ ng
pháp dùng giếng cát, bấc thấm, điện thấm…
+ Các biện pháp hóa học: Gồm các phươ ng pháp k
xi g, phươ ng pháp silicat hóa, phươ ng pháp điện hóa…
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 5/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T140
4.2. Phươ ng pháp xử lý nền bằng đệm cátLớ p đệm cát sử dụng hiệu
uả cho các lớ p đất yếu ở tr ạng thái
ợ p lớ p đất yếu có chiều dày
g vai trò như một
lệch lún củ lại ứng
đất dướ i tầng đệm cát.
đượ c khối lượ ng vật liệu làm
mà nền đất yếu có thể
ăng khả năng ổn định của công trình, k ể cả khi có tải tr ọng ngang tác
h quá trình cố k ết của đất nền, do vậy làm tăng nhanh khả năng chịui của
đượ c sử dụng
n 3m. Không nên sử
c ngầm và đệm cát sẽ kém ổn định.
hác nhau. Để tính toán, ta xem
n, tức là đồng nhất và biến dạng tuyến tính.
q
bão hòa nướ c (sét nhão, sét pha
nhão, cát pha, bùn, than bùn…) và
chiều dày các lớ p đất yếu nhỏ hơ n3m.
Biện pháp tiến hành: Đào bỏ
một phần hoặc toàn bộ lớ p đất yếu
(tr ườ ng h
bé) và thay vào đó bằng cát hạt
trung, hạt thô đầm chặt.
Việc thay thế lớ p đất yếu
bằng tầng đệm cát có những tác
dụng chủ yếu sau:
+ Lớ p đệm cát thay thế lớ pđất yếu nằm tr ực tiế p dướ i đáy
móng, đệm cát đón
lớ p chịu tải, tiế p thu tải tr ọng công
trình và truyền tải tr ọng đó các lớ p đất y
+ Giảm đượ c độ lún và chênh
suất do tải tr ọng ngoài gây ra trong nền
+ Giảm đượ c chiều sâu chôn móng nên giảm
ếu bên dướ i.a công trình vì có sự phân bố
móng.
+ Giảm đượ c áp lực công trình truyền xuống đến tr ị sốtiế p nhận đượ c.
+ Làm tdụng, vì cát đượ c nén chặt làm tăng lực ma sát và sức chống tr ượ t.
Tăng nhan
tả nền và tăng nhanh thờ i gian ổn định về lún cho công trình.
+ Về mặt thi công đơ n giản, không đòi hỏi thiết bị phức tạ p nên
tươ ng đối r ộng rãi.
Phạm vi áp dụng tốt nhất khi lớ p đất yếu có chiều dày bé hơ dụng phươ ng pháp này khi nền đất có mực nướ c ngầm cao và nướ c có áp vì sẽ tốn kém
về việc hạ mực nướ 4.2. Xác định kích thướ c đệm cát
Việc xác định kích thướ c lớ p đệm cát một cách chính xác là một bài toán phứctạ p vì tính chất của đệm cát và lớ p đất yếu hoàn toàn k
đệm cát như một bộ phận của đất nề4.2.1. Kiểm tra ổn định và áp lự c tại mặt tiếp xúc giữ a đệm cát và lớ p đất yếu
Để đảm bảo cho đệm cát ổn định và biến dạng trong giớ i hạn cho phép thì phải
đảm bảo điều kiện sau:
dy R≤+ 21 σ σ (4.4)
Trong đó:
α α
M N
Q
σ bt σ p
h d
Âáút yãúu
Låïp âãûm caït
Âáút âàõp
Hình 4.6: S ơ đồ bố trí đệ m cát
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 6/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T141
σ1 - Ứ ng suất do tr ọng lượ ng bản thân đất trên cốt đáy móng và của đệm cát trên
mặt tiế p xúc giữa đệm cát và lớ p đất yếu:
σ1 = γ.hm +
là dung tr ọng
của đấ
hôn m
p cát
tải
.
K σ =
Mai – Đỗ Hữu Đạo).
g bình tiêu chuẩn dướ i đáy móng.
γđ.hđ (4.5)
Vớ i: γ, γđ NMt và của cát đệm.
hm , hđ – Chiều sâu
h d
Q
c óng và chiều dày
của lớ đệm.
σ2 - Ứ ng suất do
tr ọng công trình gây ra,
truyền lên mặt lớ p đất yếu
dướ i tầng đệm cátαα
b
σ σ
bd
h m γ
γd
Låïp âãûm caït
Âáút yãúu
Âáút âàõp
Hình 4.7: S ơ đồ tính toán l ớ p đệ m cát
).( m
tc
oo hγ σ − (4.6)
Vớ i: K
2
o = f(a/b,2z/b) tra
bảng (Xem trong sách Cơ học đất – Lê Xuân
a, b – Cạnh dài và
r ộng của móng, z độ sâu củatc
oσ - Ứ ng suất trun
điểm tính ứng suất.
F h
o
mtb
tc
o += .γ σ
Tr ườ ng hợ p móng chịu tải tr ọng lệch tâm:
N tc∑(4.7)
W M o
F N h
tctc
omtb
tco ∑∑+= .γ σ
Vớ chuẩn của công trình tác dụng lên móng;
- Tổng momen tiêu chuẩn do tải tr ọng công trình tác dụng lên móng;
F – Diện tích đáy móng F = a
W – Mo m
γtb – D
R đy – C
± (4.8)
i: ∑ tc
o N - Tổng tải tr ọng thẳng đứng tiêu
∑M tco
xb;
en chống uốn của tiết diện đáy móng;
ung tr ọng trung bình của móng và đất đắ p trên móng;ườ ng độ tiêu chuẩn của lớ p đất yếu dướ i đáy đệm:
)c.D
K
IIIIyIIy
tc
dy (4.9).H.B. b.A(m.m
R '21 +γ+γ= tc
rong hươ ng 2.T đó: Các hệ số m1, m2, K tc, A, B, B đã gớ i thiệu chi tiết trong ctc
IIc – Lực dính đơ n vị của đất nền dướ i tầng đệm cát;
IIγ - Dung tr ọng trung bình của đất yếu
γ - Dung tr ọng trung bình của đất từ đáy tầng đệm cát tr ở lên;
Đối vớ i
dướ i tầng đệm cát;'
II
By – Chiều r ộng của móng khối quy ướ c.
+ móng băng:
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 7/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T142
b
b y.σ
= N tco∑
(4.10)
ật:2
+ Đối vớ i móng chữ nh
∆− y (4.11)+∆= y F b 2
2
ba −=∆ (4.12)
2σ
∑=tc
o
y
N F (4.13)
Hy – Chiều cao của móng quy ướ c:
Hy =
Vớ i: hm – Chiều sâu chôn móng
chiều dày hđ
có
đây:
Vớ
oặc tính toán theo
c truyền lực, thườ ng lấy bằng góc nộ
của nền S:
(4.17)ớ i:
yếu dướ i tầng đệm cát;
cátt (thông thườ ng độ chặt của đệm
hoại nền đất thiên nhiên dướ i đáy tầng đệm
1,0
2,0
4,0
6,0
0 0,5 1,0 1,5
a/b=1
a/b=2
a/b=x
K
hm + hđ (1.14)R1/R2
hđ - Chiều dày của lớ p đệm cát,
thể tự chọn r ồi kiểm tra (1.5-2.5m) hoặc có5,0
thể xác định theo công thức gần đúng sau
hđ = K.b (1.15)
Trong đó: K – Hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b và
R 1/R 2 tra trên biểu đồ (Hình 4.8).
i: R 1 – Cườ ng độ tính toán của đệm cát, 3,0
xác định bằng thí nghiệm nén t ĩ nh ngoài hiện
tr ườ ng hoặc theo quy phạm.
R 2 – Cườ ng độ tính toán của lớ p đất
yếu dướ i lớ p đệm cát, xác định bằng thí nghiệm
nén t ĩ nh ngoài hiện tr ườ ng h
quy phạm.
4.2.2. Xác định chiều rộng của đệm cát bđ = b + 2hđ.tgα (4.16)
Vớ i: α - Gó
Hình 4.8: Toán đồ xác đị nh hệ số K
i ma sát của cát hoặc có thể lấy trong
giớ i hạn 30-45o.
4.2.3. Kiểm tra độ lún của đệm cát và nền Sau khi xác định kích thướ c đệm, cần phải kiểm tra lại điều kiện (4.4) và kiểm
tra độ lún toàn bộS = S1 + S2 ≤ Sgh
V S1 – Độ lún của đệm cát;
S2 – Độ lún của đất
Sgh – Độ lún giớ i hạn cho phép.4.3. Thi công và kiểm tra lớ p đệm
Thi công đệm cát phải đảm bảo độ chặt cần thiếcát phải đạt D = 0,65-0,7 và không làm phá
cát.
Sau khi đào bỏ một phần lớ p đất yếu, tiến hành đổ cát thành từng lớ p có chiều
dày 20-25cm và đầm chặt bằng đầm lăn và đầm xung kích.
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 8/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T143
Tr ườ ng hợ p mực nướ c ngầm cao có thể hạ mực nướ c ngầm hoặc dùng biện
pháp thi công trong nướ c (lắc xỉa cát trong nướ c…).
4.3. Phươ ng pháp đầm chặt lớ p đất mặtKhi gặ p tr ườ ng hợ p nền đất yếu nhưng có độ ẩm nhỏ (G<0,7) thì có thể sử dụng
tăng cườ ng độ chống cắt của đất và làm
phươ ng pháp đệm cát mà còn có ưu điểm là tận dụng đượ c nền đất
eo phươ ng pháp này quả đầm
ọng l
thúc quá trình đầm. Đối vớ iất lọa
ượ ng, kích thướ c, chiều cao và số lần đầm. Chiều dày của lớ p mặt
phươ ng pháp đầm chặt lớ p đất mặt để làm
giảm tính nén lún.Lớ p đất mặt sau khi đượ c đầm chặt sẽ có tác dụng như một tầng đệm đất, không
những ưu điểm nhưthiên nhiên để đặt móng, giảm đượ c khối lượ ng đào đắ p.
Để đầm chặt lớ p đất mặt, ngườ i ta có thể dùng nhiều biện pháp khác nhau,
thườ ng hay dùng nhất là phươ ng pháp đầm xung kích: Th
tr ượ ng 1-4 tấn (có khi 5-7tấn) và đườ ng kính không nhỏ hơ n 1m. Để hiệu quả tốt,
khi chọn quả đầm nên đảm bảo áp lực t ĩ nh do quả đầm gây ra không nhỏ hơ n0,2kG/cm
2vớ i đất loại sét và 0,15kG/cm
2vớ i đất loại cát.
Trong quá trình đầm, quả đầm đượ c kéo lên 4-6m bở i cần tr ục và để r ơ i tự do.
Theo dõi độ chối (độ lún do một nhát đầm gây ra) để k ết
đ i sét thì độ chối e này không nhỏ hơ n 1-2cm, đối vớ i đất loại cát thì e không nhỏ
hơ n 0,5-1cm.
Mục đích của việc đầm là tạo nên lớ p đất có độ chặt lớ n, dày từ 1,5 – 3,5m. Tùy
thuộc vào tr ọng l
đượ c đầm chặt có thể tính theo công thức:
h = K.D (4.18)
Vớ i: D - Đườ ng kính mặt đáy quả đầm;
K – Hệ số, lấy bằng 1,55 vớ i đất cát, K=1,45 đối vớ i đất á sét, K=1,2 vớ i đất
loại sét và K=1 đối vớ i đất sét.
Độ hạ thấ p mặt đất sau khi đầm:
he
ho
tk .1+
ee mo (5,0 +− e )=∆ (4.19)
số r ỗng tự nhiên;
em – Hệ số r ỗng sau khi đầm;
đáy lớ p đệm đất mặt (ở độ sâu h).
Vớ i: eo – Hệ
etk – Hệ số r ỗng thiết k ế ở
4 - 5 mHæåïng dëch
chuyãøn
Màût âáút saukhi âáöm
Quaí âáöm
Màût âáút træåïckhi âáöm
Hình 4.9: S ơ đồ bố trí đầm xung kích
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 9/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T144
4.4. Phươ ng pháp xử lý nền bằng cọc cát4.4.1. Đặc điểm và phạm vi áp dụng
Khác vớ i các loại cọc cứng
khác (bê tông, bê tông cốt thép, cọc
gỗ, cọc tre…) là một bộ phận của k ết
cấu móng, làm nhiệm vụ tiế p nhậnvà truyền tải tr ọng xuống đất nền,
mạng lướ i cọc cát làm nhiệm vụ gia
cố nền đất yếu nên còn gọi là nền
cọc cát.
Việc sử dụng cọc cát để gia cố
ền có những ưu điểm nổi bật sau:
xử lý.
ật liệu r ẻ tiền (cát) nên giá thành r ẻ hơ n so vớ i
ia cố nền đất yếu có chiều dày > 3m.
hận giả thiết r ằng cọc cát chỉ nén chặt vùng đất,
c.óng hạ đến độ sâu thiết k ế.
, hạt trung, hạy thô, lúc đầu đổ từ 1/2- 2/3 chiều
ờ i kéo dần ố
n
+ Cọc cát làm nhiệm vụ như
giếng cát, giúp nướ c lỗ r ỗng thoát ta
nhanh, làm tăng nhanh quá trình cố
k ết và độ lún ổn định diễn ra nhanh
hơ n.
+ Nền đất đượ c ép chặt do
ống thép tạo lỗ, sau đó lèn chặt đất
vào lỗ làm cho đất đượ c nén chặt thêm
làm tăng cườ ng độ cho nền đất sau khi
+ Cọc cát thi công đơ n giản, v
, nướ c trong đất bị ép thoát vào cọc cát, do vậy
dùng các loại vật liệu khác.
Cọc cát thườ ng đượ c dùng để g
4.3.2. Thiết k ế nền cọc cátKhi thiết k ế sơ bộ có thể chấ p n
thể tích nén chặt đúng bằng thể tích cọDụng cụ: Ống thép hay cọc gỗ đVật liệu: Thườ ng dùng cát vàng
dài ống r ồi rung hay đầm chặt, đồng th ng lên, và (đầm) rung đến khi hoàn
thành cọc cát.
Tr ướ c khi thiết k ế cọc cát, cần biết hệ số r ỗng tự nhiên eo của lớ p đất yếu. Sau
khi nén chặt bằng cọc cát thì đất có hệ số r ỗng nén chặt là enc.
Đối vớ i nền đất cát, sau khi gia cố thì phải đạt enc = 0,65 – 0,75.
Đối vớ i nền đất dính đượ c nén chặt bằng cọc cát thì:
)5,0( φ +∆= d nc W e (vớ i )d nh W W −=φ (4.21)
t Fnc r ộng hơ n đáy móng, theo kinh nghiệm diện tích cần
(4.22)
M N
Q
Coüc caït
Âáút âàp
Låïp âãûm caït
Hình 4.10: S ơ đồ bố trí cọc cát
Diện tích cần nén chặnén chặt r ộng hơ n đáy móng ≥ 0,2b (b - Bề r ộng móng) về các phía:
Fnc = 1,4b(a+0,4b)
Trong đó: a,b - Là cạnh dài và r ộng của đáy móng.
Tỷ lệ diện tích tiết diện của tất cả các cọc cát Fc đối vớ i diện tích đất nền đượ c nén chặt
Fnc đượ c xác định như sau:
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 10/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T145
onc
Số lượ ng cọc cát cần thiết để nén chặt nền
nco
e
ee
F
F
+
−=Ω=
1(4.23)
đ dướ i đáy móng:ất yếu
c
nc
f n = (4.24)
F .Ω
Trong đó: f c - Diện tích tiết diện ngang của mỗi cọc
cát (lấy bằng diện tích tiết diện ống khi tạo lỗ).
Cọc cát thườ ng đượ c bố trí theo lướ i tam
giác đều, đây là sơ đồ bố trí hợ p lý nhất để đảm bảo
cho đất đượ c nén chặt đều trong khoảng cách giữa
ác cọc cát.
Khoảng cách giữa các cọc cát đối vớ i đất
c
dính:
onc γ γ −ncγ
= d L 95,0 (4.25)
Đối vớ i đất r ờ i:
nco ee −
Trong đó: d – Đườ ng kính cọc cát (400-500mm);
oed L
+=
195,0 (4.26)
)01,01( W nc +∆
=γ (4.27)1 e+
γo – Dung tr ọng tự nhiên của đất;
∆ - Tỷ tr ọng của đấ- Tr ọng lượ ng cần th ủa
nc
W – độ ẩm tự nhiên của đất;
t;
iết của cát cho mỗi mét dài c
cọc.
)01,01(1
W e
Gnc
cc ++
=
- Chiều sâu nén chặt bằn
≥
Kh sét);
ến độ sâu của nền dướ i đáy
móng là hết lún (tại độ sâu có ).
4.3.3. Thi công và kiểm traáy chuyên dụng. Nếu là móng công trình cần
phả thi công thì vét đi vì đất ở vị trí này không
. f ∆(4.27)
Vớ i: ∆c – Tỷ tr ọng của cát trong cọc;
W1 – Độ ẩm của cát khi thi công cọc;
g chiều dài của cọc:
+ Vớ i móng chữ nhật : lc 2b;
+ Vớ i móng bản: l ≥ 4b;c
i b> 10m thì: l ≥ 9m + 0,15b (nềnc
l ≥ 6mc + 0,10b (nền cát);
Theo kinh nghiệm chiều dài của cọc cát thườ ng lấy đđượ c xem bt gl σ σ 2,0≤
nền cọc cátViệc thi công đóng cọc cát bằng các m
i đào thì đào chừa lại 1m để sau khi
0,2b 0,2b b
0 , 2
b
a
0 , 2
b
F
Fnc
Hình 4.11: Bố trí cọc cát và
hạm vi nén chặt đấ t nề n
L
L
d
Hình 4.12: Bố trí cọc
cát theo sơ đồ tam giác
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 11/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T146
đượ ộ phận chấnđộn cm)
vào au khi đóng xuống
đất lại (hình 4.13a). Sau đó
ngư vào r ồi
đặt y. Tiế pthe
ó rút ống lên
a cát trong cọc và đất giữa các
mặt nền cọc cát. Diện tích bàn
thí nghiệm.
đlớ p bùn
á
i
đ
5-8%;
+ Lực dính tăng lên khoảng 1,5 –3 lần;
c chặt. Việc thi công đóng cọc nhờ bg, máy rung ấn ống thép (đườ ng kính 40-60
lòng đất đến cao độ thiết k ế. S
, ống thép có đàu đóng
ờ i ta nhấc bộ phận chấn động ra. Nhồi cát
máy chấn động vào rung khoảng 15 – 20 giâo bỏ máy chấn động ra r ồi rút ống lên chừng 0,5m
r ồi đặt máy rung vào rung 10 – 15 giây cho đầu cọc
mở ra (hình 4.13b) để cát tụt xuống. Sau đdần đều, vừa rút ống vừa rung cho cát đượ c chặt.
• Kiểm tra nền cọc cát:
Sau khi thi công cần kiểm tra lại nền cọc cát bằng
các phươ ng pháp sau:
- Khoan lấy mẫu đất giữa các cọc để xác định
γnc, enc, c, ϕ sau khi nén chặt từ đó tính ra cườ ng độ đất
- Dùng xuyên tiêu chuẩn để kiểm tra độ chặt củcọc.
- Thí nghiệm bàn nén t ĩ nh tải tại hiện tr ườ ng trên
nén yêu cầu phải lớ n (≥ 4m
sau nén chặt.
2) để chùm ít nhất là 3 cọc để
4.5. Xử lý nền bằng cọc vôi và cọc đất – xi măng4.5.1. Đặc điểm và phạm vi áp dụng
Cọc vôi thườ ng đượ cdùng ể xử lý, nén chặt các
đất yếu như: Than bùn,
, sét và sét pha ở tr ạng
i dẻth o nhão.
V ệc sử dụng cọc vôi có
những tác dụng sau:
- Sau khi cọc vôiđượ c ầm chặt, đườ ng kính
cọc vôi sẽ tăng lên 20% làm
cho đất xung quanh nén
chặt lại.
- Khi vôi đượ c tôi
trong lỗ khoan thì nó tỏa ra
một nhiệt lượ ng lớ n làm
cho nướ c lỗ r ỗng bốc hơ i
a) b)
Hình 4.13
1 2
Cáön khoan
ÄÚng dáùn
Maïy âiãöu khiãøn Xilä
Hình 4.14: S ơ đồ máy thi công cọc đấ t - vôi
làm giảm độ ẩm và tăng
nhanh quá trình nén chặt.
Sau khi xử lý bằng
cọc vôi nền đất đượ c cải
thiện đáng k ể:
+ Độ ẩm của đất giảm
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 12/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T147
+ Modun biến dạng tăng lên 3-4 lần;
+ Cườ ng độ của đất giữa các cọc vôi có thể tăng lên đến 2 lần;
khi gặ p các nền đất quá nhão, yếu (đất có B> 1) thì hiệu
quả né
c lỗ r ỗng khó,kém hi
4.4.2. Ttự như cọc cát, tuy nhiên cần chú ý khả
năng t i cọc cát thì khả năng thoát nướ c đều và
trong t ng thờ i gian đầu
và sau
t ống lên. Hiệu quả nén chặt của cọt vôi phụ thuộc vào chất lươ ng đầm
Độ
ất – vôi khá phức tạ p và phải sử dụng các máy chuyên dụng
(Hình
làm20m, khi khoan
ắt đầu quá
trình p
và chui ra một lỗ nhỏ
φ=30mvào đấ
Vớ i những ưu điểm như trên cho thấy r ằng xử lý nền đất yếu bằng cọc vôi có
hiệu quả đáng k ể. Tuy nhiên
n chặt của cọc vôi bị hạn chế. Vớ i các loại bùn gốc sét nhão yếu thì hiệu quả nén
chặt càng ít vì vôi tôi và đất sét đều thấm nướ c yếu nên việc ép thoát nướ ệu quả.
hiết k ế và thi công cọc vôi Việc tính toán và thiết k ế cọc vôi tươ ng
hoát nướ c của chúng khác nhau. Vớ hờ i gian dài còn vớ i cọc vôi thì khả năng thoát nướ c nhanh tro
đó giảm đi nhiều.
Thi công cọc vôi : Để thi công cọc vôi tr ướ c hết phải khoan tạo lỗ, lỗ khoan từ
240-400mm, nếu thành lỗ khoan bị sạt lở thì hạ ống thép, sau đó cho từng lớ p vôi sống
dày khoảng 1m xuống lỗ khoan và đầm chặt từng lớ p cho đến hết chiều sâu. K ết hợ pvừa đầm vừa rú
chặt và thành phần hóa học của vôi.
chặt và cườ ng độ của nền cọc vôi có thể kiểm tra như đối vớ i nền cọc cát.
4.5.1. Cọc đất – vôia. Chế tạo cọc đất – vôi
Việc chế tạo cọc đ4.14). Cấu tạo máy gồm hai bộ phận: Phần máy điều khiển và xi lô đựng vôi bột.
(máy Alimak của Thụy Điển sản suất)
Hoạt động của máy như sau:Lưỡ i khoan có đườ ng kính
khoảng 500mm có tác dụng tạo lỗ và b b/4
cho đất tơ i ra tại chỗ, chiều sâuCoüc väi-âáút
Hình 4.15: X ử lý nề n đấ t yế u bằng cọc vôi – đấ t
khoan có thể đạt tớ iđến độ sâu thiết k ế thì b
hun vôi. Vôi bột đượ c chứa
trong xi lô dung tích 2,5m3. Khi máy
vận hành, một bộ phận máy nén khí
tạo nên một áp lực trong xilô và áp
lực đó đẩy vôi bột từ xi lô vào ống
cao su dẫn qua cần khoan vào lỗ
khoan
m ở dướ i lưỡ i khoan và phunt vôi bột tác dụng vớ i nướ c lỗ
r ỗng tạo nên liên k ết ximăng và các
liên k ết này gắn k ết các hạt khoáng
vật trong đất lại và làm cho đất cứng
hơ n.
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 13/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T148
b. Hiệu quả và ứ ng dụngKhi tạo cọc vôi đất thì cườ ng độ của cọc này phụ thuộc vào lượ ng vôi và thờ i
gian.
K ết quả nghiên cứu cho thấy lượ ng vôi càng nhiều thì độ cứng của cọc càng
tăng nhanh.
Ở nướ c ta vớ i đất yếu có độ ẩm tự nhiên từ 40-70% thì dùng hàm lựợ ng vôi từ -12% là hợ p lý. Vớ i tỷ lệ đó thì cườ ng độ cọc đạt 50% sau 1 tháng và 70 – 80% sau 3
ọc đất vôi này làm tườ ng cừ hoặc làm nền cho công trình. Khoảng cách giữa
các cọải vượ t chiều sâu chịu nén của đất, lướ i cọc trùm ra diện tích đáy móng
là b/4 v
hiện tr ườ ng, vớ i kích thướ c bàn nén là 100x100cm.
4.5.4. C
hun.
t bùn gốc sét.
iệm xuyên cho thấy sức kháng xuyên của đất nền tăng lên từ
4-5 lần
c4.6.1. Đ
n bùn, bùn
sét và s
ó các ưu điểm sau:
-
) bằng hoặc lớ n hơ n tải tr ọng công trình dự kiến
iết k
khỏi lỗ r ỗng, tăng nhanh quá trình
cố lún theo thờ i gian.
hất thủy
văn g biện pháp xử lý thích hợ p, có thể dùng đơ n lẻ hoặc k ết
hợ p
6
tháng.
Cọc đất – vôi xử lý làm tăng cườ ng độ chống cắt của đất lên hàng 10 lần, có thể
sử dụng c
c vôi tùy thuộc đặc điểm nền và tải tr ọng, theo kinh nghiệm lấy bằng 0,75m,
chiều dài cọc phớ i b là bề r ộng móng.
Việc kiểm tra sức chịu tải của nền khi xử lý cần xác định bằng thí nghiệm nén
t ĩ nh tại
ọc đất – ximăngViệc chế tạo cọc đất – xi măng cũng giống như đối vớ i cọc đất – vôi, ở đây xi lô
chứa xi măng và phun vào đất vớ i tỷ lệ định tr ướ c. Lưu ý sàn ximăng tr ướ c khi đổ vào
xilô để đảm bảo ximăng không bị vón cục và các hạt ximăng có kích thướ c đều
<0,2mm, để không bị tắc ống p
Hàm lượ ng ximăng có thể từ 7 – 15% và k ết quả cho thấy gia cố đất bằng
ximăng tốt hơ n vôi và đất bùn gốc cát thì hiệu quả cao hơ n đấQua k ết quả thí ngh
so vớ i khi chưa gia cố.
Ở nướ c ta đã sử dụng loại cọc đất – ximăng này để xử lý gia cố một số công
trình và hiện nay triển vọng sử dụng loại cọc đất – ximăng này để gia cố nền là r ất tốt.
4.6. Phươ ng pháp gia tải nén trướ ặc điểm và phạm vi áp dụng
Phươ ng pháp này có thể sử dụng để xử lý khi gặ p nền đất yếu như tha
ét pha dẻo nhão, cát pha bão hòa nướ c.
Dùng phươ ng pháp này c
Tăng sức chịu tải của nền đất;
- Tăng nhanh thờ i gian cố k ết, tăng nhanh độ lún ổn định theo thờ i gian.
Các biện pháp thực hiện:
- Chất tải tr ọng (cát, sỏi, gạch, đá…
th ế trên nền đất yếu, để cho nền chịu tải tr ướ c và lún tr ướ c khi xây dựng công
trình.- Dùng giếng cát hoặc bấc thấm để thoát nướ c ra
k ết của đất nền, tăng nhanh tốc độ
Tùy yêu cầu cụ thể của công trình, điều kiện địa chất công trình, địa c
của nơ i xây dựng mà dùn
cả hai biện pháp trên.
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 14/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T149
4.6
thích hợ p cho
hươ ng pháp gia tải nén tr ướ c.1. C ấ u t ạo địa t ầng như hình 4.16a
ng là lớ pcát tự
.16b
giữa
là lớ p
ông trình sẽ xây dựng (lớ n hơ ntrình cố
k ết, rú
á dễ gây phá hoại nền
đất yếutheo
công th
.2. Phươ ng pháp nén trướ c không dùng giếng thoát nướ ca. Điều kiện địa chất công trình
Để đạt đượ c mục đích làm cho đất
chặt, ép thoát nướ c ra khỏi lỗ r ỗng thì
những tr ườ ng hợ p sau
q
pa
Trên cùng là lớ p đất tr ồng tr ọt, giữa
là lớ p đất yếu cần gia cố, dướ i cù
nhiên. Khi chịu tải tr ọng nén tr ướ c q
thì nướ c lỗ r ỗng của đất yếu sẽ bị ép thoát
vào lớ p cát tự nhiên.
a2. C ấ u t ạo địa t ầng như hình 4
Trên cùng là lớ p cát tự nhiên, ở đất yếu cần xử lý. Dướ i cùng là lớ p
cát tự nhiên. Khi chịu tải tr ọng nén tr ướ c q,
nướ c lỗ r ỗng r ỗng trong lớ p bị ép thoát ra
theo cả hai chiều lên và xuống vào hai lớ pcát tự nhiên.
a3. C ấ u t ạo địa t ầng như hình 4.16c
Tr ườ ng hợ p này khi chịu tải tr ọng
nén q, nướ c thoát ra theo chiều lên vào
tầng cát, tr ườ ng hợ p nếu không có lớ p cát
tự nhiên thì có thể làm một lớ p đệm cát
nhân tạo sau đó tác dụng tải tr ọng nén
tr ướ c.
b.Tính toán tải trọng nén trướ cĐộ lớ n của áp lực nén tr ướ c đượ c
lựa chọn như sau:
- Dùng tải tr ọng nén tr ướ c đúng
bằng tải tr ọng công trình sẽ xây dựng.
Dùng tải tr ọng nén tr ướ c lớ n hơ n tải
tr ọng c
khoảng 20%) để tăng nhanh quá
t ngắn thờ i gian gia tải, tuy nhiên
cũng không lớ n qu
.Độ lún dự kiến đượ c xác định
ức kinh nghiệm sau:
t
t S S t +−=α
(4.29)
Trong đó: St – Độ lún dự tính ở thờ i gian t,
vớ i t là thờ i gian nén tr ướ c.
α - H
q
Caït
Âáút yãúu
Seït khäng tháúm
Hình a
Hình b
Hình c
Hình 4.16
q
Âáút träöngtroüt
Âáút yãúu
Caït
Caït
Caït
Âáút yãúu
ệ số kinh nghiệm;
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 15/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T150
11
1
. t t S
−=α (4S t
.30)
Vớ i:i liệu quan tr ắc
ực tếS – Độ lún ổn định trong quá trình nén tr ướ c, xác định theo tà
th .
12 t t
S
12
12
S
t
S
t t t
−−
háp thi côngể thi công gia t
(4.31)
t1, St2 – Độ lún quan tr ắc ứng vớ i thờ i gian t1, t2 ;
c. Biện pĐ ải nén tr ướ c ta có thể dùng hai cách sau:
Cách 1:
Chất tải tr ọng nén tr ướ c lên mặt đất tại vị trí xây móng, đợ i một thờ i gian theo
n ổn định r ồi dỡ tải để đào hố móng
hiều sâu chôn móng h ≤ 1m). Nếu chiều sâu chôn móng lớ n thì
ất tải tr ọng nén.
yêu cầu thiết k ế để độ lún đạt ổn định để đạt độ lú
và thi công móng (vớ i c
đào hố móng đến độ sâu bé hơ n cốt đáy móng 50cm r ồi chCách 2:
Có thể xây dựng móng tr ướ c, sau đó chất tải lên móng để móng lún đến tr ị số ổn
định, sau đó dỡ tải và xây dựng k ết cấu bên trên.
Trong hai biện pháp trên, tùy theo điều kiện cụ thể mà chọn biện pháp thích
hợ p.
Tải tr ọng nén tr ướ c phải đượ c tăng dần từng cấ p, mỗi cấ p tươ ng đươ ng tải tr ọng
một tầ
4.6.3. P
u kiện địa chất công trình
thấm (PVD). Tác
là để tăng nhanh quá trình thoát nướ c trong các lỗ
ng c
đườ ng đắ p trên đất yếu có sử dụng thiết bị thoát nướ cẳng đ
ng nhà hoặc bằng khoảng 15 – 20% tổng tải tr ọng công trình. Cần bố trí mốc để
quan tr ắc lún trong suốt thờ i gian gia tải.
hươ ng pháp nén trướ c có bố trí đườ ng thấm thẳng đứ ng
a. ĐiềKhi chiều dày nền đất yếu r ất dày hoặc khi độ thấm của đất r ất nhỏ thì có thể bố
trí các đườ ng thấm thẳng đứng để tăng tốc độ cố k ết. Phươ ng pháp này thườ ng dùng để
xử lý nền đườ ng đắ p trên nền đất yếu.
Có hai loại đườ ng thấm thẳng đứng: Giếng cát (SW) và bấc
dụng của đườ ng thấm thẳng đứng
r ỗ ủa đất yếu, làm giảm độ r ỗng, độ ẩm, tăng dung tr ọng. K ết quả là làm tăng nhanh
quá trình cố k ết của nền đất yếu, tăng sức chịu tải và làm cho nền đất đạt độ lún quyđịnh trong thờ i gian cho phép.
Để tăng nhanh tốc độ cố k ết, ta thườ ng k ết hợ p biện pháp xử lý bằng bấc thấm,
giếng cát vớ i biện pháp gia tải tạm thờ i, tức là đắ p cao thêm nền đườ ng so vớ i chiềudày thiết k ế 2-3m trong vài tháng r ồi sẽ lấy phần gia tải đó đi ở thờ i điểm t mà nền
đườ ng đạt đượ c độ lún cuối cùng như tr ườ ng hợ p nền đắ p không gia tải.
*Cấu tạo chung của nền
th ứng (bấc thấm hoặc giếng cát) (Hình 4.17).
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 16/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T151
Âáút yãúu
Âáút âàõp
H g t
1 : n
3m2m2m
Âãûm caït
P V D / g i ã ú n g c a ï t
L p v d
Låïp âáút cæïng
h d
Thiãút bë quan tràõcchuyãøn vë ngang
Thiãút bë quan tràõcchuyãøn vë ngang
h d
2m2m3m
1 : n
H g t
Âáút yãúu
Thiãút bë quantràõc luïn
Vaíi ÂKT
b. Tính toán, thiết k ế Nội dung thiết k ế hệ thống giếng cát, b ấm gồm có việc xác định đườ ng
ờ ng kính tươ ng đ bấc thấm khi đã biết các đặc tr ưng
theo mạng lướ i tam
kính d và khoảng cách giữa các giếng cát hoặc bấc
thấm L
i vớ i bấc thấm PVD thì d tính như sau:
ấc thươ ng củakính giếng cát hoặc đư
của đất yếu và thờ i gian cần thiết để đạt độ cố k ết cho tr ướ c (tức là tính toán độ lún
theo thờ i gian trong tr ườ ng hợ p có bố trí đườ ng thấm thẳng đứng.
Trình tự tính toán như sau:
+ Chọn hình thức bố trí hệ thống giếng cát hoặc bấc thấm
giác hoặc chữ nhật, xác định đườ ng
.
- Đối vớ i giếng cát, d chính là đườ ng kính của giếng cát;
- Đố+
Theo Hansbo (1979) thìπ
=d ba
(4.31)
2
bad
+= (4.32)Theo Hansbo (1987) thì
Vớ i : hườ ng t
ện nay b=100m
(4.33)
ặc SW, chính tà chiều dài của cạnh
m giác đều n
hoặc SW theo lướ i hình vuông.
a – Chiều dày của PVD, t ừ 3-5mm (cá biệt a=10mm);l
b – Chiều r ộng của PVD, hi m;
+ Tính bán kính ảnh hưở ng D của SW hoặc PVD.
L.D α=
Vớ i: L - Khoảng cách từ tâm đến tâm của PVD ho
ta ếu bố trí theo lướ i tam giác đều hoặc là chiều dài của cạnh hình vuôngnếu bố trí theo lướ i hình vuông.
α = 1,05 - Nếu bố trí PVD hoặc SW theo lướ i tam giác đều;
α = 1,13 - Nếu bố trí PVD
+ Tính nhân tố thờ i gian
2r D
N = r t.C(4.34)
Vớ i: Cr - Là hệ số cố k ết hướ ng tâm, t – thờ i gian cố k ết;
Hình 4.17
5/10/2018 c ng tr nh xd tr n n n t y u - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cong-trinh-xd-tren-nen-dat-yeu 17/17
Trườ ng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng Bộ môn C ơ sở k ỹ thuật Xây d ự ng Bài gi ảng N ề n và Móng
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠ NG VI T152
+ h (4.18) để xác định độ cố k ết hướ ng tâm UTra toán đồ hìn
Tính nhân tố thr theo Nr và n;
+ ờ i gian Nz và độ cố k ết thẳng đứng Uz (tra toán đồ 4.18):
2zh
N z t.C= (4.35)
+ Tính độ cố k ết chung theo công thức:
)U1).(U vr −1(U1 −=−0
 äü c
ä ú k ã ú
n = 5
n = 7
n = 1 0
n = 1 5
n = 2 0
n = 4 0
0 0
Nhán täú thåìi gian Nr,Nz
(4.36)
20
10
t U r , U z
4 5 6 7 8 910-2
2 3 4 5 6 7 8 910-1
32 87654 10-1
9 2 3
100
90
80
70
60
50
40
30 n = 1
c. Trình tự các bướ c thi công:Ở đây giớ i thiệu trình tự các bướ c thi công trong tr ườ ng hợ p xử lý bằng bấc thấm:
- Định vị trí chân ta luy nền đườ ng;
hiết k ế, thườ ng từ 0,5-0,8m;
15-
iết bị quan tr ắc chuyển vị ngang để quan tr ắc chuyển vị ngang của nền đườ ng;
Phabricatied Vertical Drainage), việc cắm bấc
Sau khi cắm, bấc phải cao hơ n bề
Hình 4.18:
đị nh độ cố Toán đồ xác
k ế t U r , U z
theo N r và N z
và n=D/d
- Đào bỏ một phần đất yếu theo t
- R ải vải địa k ỹ thuật, nên r ải vuông góc vớ i tim đườ ng, mép vải chồng lên nhau
20cm;
- Đặt thiết bị quan tr ắc lún thẳng đứng;
- Đắ p lớ p đệm cát đến cao độ thiết k ế và tạo phẳng;
- Đặt th
- Tiến hành cắm bấc thấm (cắm PVD –
thấm thực hiện bằng các máy cắm bấc chuyên dụng.mặt lớ p cát đệm từ 15-20cm.
- Đắ p đất: Đất đượ c đắ p thành từng lớ p vớ i chiều dày mỗi lớ p 15, 20, hoặc 25cm. Tốc
độ đắ p tuân thủ theo thiết k ế, k ết hợ p quan tr ắc lún để xử lý k ị p thờ i trong tr ườ ng hợ plún nhanh quá tốc độ thiết k ế.