Đề tài Xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm ngang ( sb-D) thay cho lớp đệm cát

* ĐỀ TÀI :XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM NGANG ( SB-D) THAY CHO LỚP ĐỆM CÁT CBGD : Th.S NGÔ TẤN PHONG SVTH : NGUYỄN MẠNH CƯỜNG * NỘI DUNG CHÍNH GIỚI THIỆU CHUNG SB-D LÀ GÌ ? ỨNG DỤNG KẾT LUẬN * 1. GIỚI THIỆU CHUNG Đất yếu bị lún mạnh khi chịu tải trọng công trình : * CÁC DẠNG ĐẤT YẾU THƯỜNG GẶP Cát nhỏ, cát bụi ở trạng thái bão hòa nước. Các loại đất dính ở trạng thái bão hòa nước, gây biến dạng theo thời gian như : bụi, bùn sét, sét, bùn sét hữu cơ… Các dạng đất hoàng thổ : độ rỗng đại lớn, khi ở trạng thái khô có khả năng chịu lực lớn, nhưng khi ngậm nước gây biến dạng lớn.Không có khả năng tiếp thu tải trọng công trình. * VÌ SAO PHẢI CẢI TẠO ĐẤT YẾU Đất yếu có khả năng chịu tải bé, việc bố trí công trình trên đó cần được tính toán cẩn thận. Đất yếu quan hệ mật thiết với nước, tính chất của nó thay đổi tùy thuộc vào lượng nước thấm trong nó. Do thời gian cố kết kéo dài nên ta cần chọn giải pháp xử lý khác nhau, nhằm rút ngắn thời gian cố kết đảm bảo thời gian thi công công trình. Cần phải cải tạo đất yếu trước khi xây dựng công trình trên đó. * CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO ĐẤT YẾU Tùy vào từng trường hợp cụ thể, ta có thể có một số biện pháp sử lý nền thông thường sau : Các biện pháp cơ học,các biện pháp vật lý,các biện pháp hóa học(cọc cát, cọc đất ,cọc vôi,cọc tràm, cọc ximăng,chất tải nén,giếng cát, bấc thấm,điện thấm ,xi măng,vữa xi măng,silicat hóa…)… Một trong các phương pháp đang được sử dụng có hiệu quả là p2 dùng hệ thống thoát nước thẳng đứng . * HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẲNG ĐỨNG Dùng giếng cát ( bấc thấm dứng – PVD ) kết hợp gia tải và lớp cát đệm thoát nước. Một ứng dụng mới : người ta thay thế lớp cát đệm bằng bấc thấm ngang ( SBD ). * * VÌ SAO DÙNG S-BD Rút nhanh thời gian cố kết, đảm bảo thời gian thi công công trình. Nhẹ, dễ vận chuyển. Một lúc có thể vân chuyển với khối lượng lớn. Giá thành rẻ, dễ lắp đặt, giảm chi phí nhân công Giảm chi phí xây dựng công trình. Thay thế lớp đệm cát (lớp thoát nước),với độ đồng nhất lớn hơn nhiều. * 2. SB-D LÀ GÌ ? SBD ( super board drain ) là loại vật liệu dùng để thoát nước ngang. Bao gồm 2 phần: Phần lõi: làm bằng Polyvinyl Chloride Phần vỏ lọc : là loại vải polyester không dệt. * Bản thân lõi và lớp vỏ bọc có kết cấu mềm dẻo và tách biệt nhau. Nước lỗ hỗng xung quanh thấm qua vỏ, theo các rãnh của lõi thoát ra ngoài. * Ngay cả khi có tải trọng nặng phía trên, mặt cắt thoát nước của SB-D vẫn không suy giảm, do đó nước đễ dàng thoát ra ngoài. * PHÂN LOẠI SBD Hiện nay, SBD có 3 loại : Loại T-200 ( bản rộng 20 cm ) Loại T-300 ( bản rộng 30 cm ) Loại T-600 ( bản rộng 60 cm ) * * * ĐẶC TÍNH CỦA SB-D Khả năng thoát nước vẫn được duy trì ngay cả khi bản được mở rộng. Hệ số thấm của lớp vải lọc thấp, dễ kiểm soát tốc độ chảy trong bản thoát nước. Do đó hạn chế sự hình thành màn sét trên bề mặt lớp vải lọc. Chịu kéo và độ dãn cao. Có thể biến dạng theo địa hình do độ lún cố kết. Nhẹ, dễ vận chuyển. * 3.PHẠM VI ỨNG DỤNG Loại đất: Áp dụng cho đất sét, đất cát mịn . Tải trọng: Chịu tải trọng trên 250 kN/m2 (tương đương với chiều cao đắp 14 m) Ứng dụng: 1. Thay thế lớp đệm cát trong hệ thống PVD 2. Thay thế ống thoát nước đục lỗ trong hệ thống PVD 3. Thay thế vật liệu thoát nước ngầm: + Thoát nước trong tường chắn + Công viên, vườn, sân golf + Nền đường sắt… * CƠ SỞ LÍ THUYẾT Khi xử lí đất yếu bằng PVD kết hợp gia tải và lớp cát đệm dùng làm lớp thoát nước ngang, vấn đề là cần phải xác định chiều dày của lớp đệm cát. ( Dựa vào tính chất của đất cũng như chiều cao lớp gia tải ) Dựa vào chiều cao lớp đệm cát, ta tính số lượng và loại SB-D thay thế đảm bảo cho khả năng thoát nước là tương đương. * 1.Năng lực thoát nước của vật liệu SB-D trên 1m dài : Lưu lượng thoát nước của vật liệu bấc thấm ngang được thực hiện dễ dàng dựa vào công thức thông thường tính toán đối với tầng đệm cát GBD như sau : Q = ks.I.A.Fs(m3/s). Tính toán lưu lượng thoát nước ngang của loại vật liệu SB-D khác nhau : Bảng 1: * 2.Đánh giá so sánh tương quan với tầng đệm cát: * Dựa vào kết quả tính toán ở trên cho thấy khả năng thoát nước của SB-D cao gấp > 7.25 lần so với tầng cát thoát nước thông thường (0.7m). Đặc tính kỹ thuật,ưu khuyết điểm của SBD & GBD Bảng 3 : So sánh đặc tính kỹ thuật SB-D & GBD * * * * SO SÁNH KẾT QUẢ Cả hai giải pháp đều cải thiện tốt nền đất yếu, tuy nhiên sử dụng SBD có một số ưu điểm sau: Giảm giá thành. ứng dụng linh hoạt cho nhiều loại công trình. Thời gian thi công ngắn, hiệu quả nhanh hơn. VD: ta xác lập kết quả tính toán cho mặt cắt của cát tương ứng với khả năng thoát nước trên một vật liệu bấc thấm ngang có chiều rộng là W = 30cm=0.3m ,dày là 0.8cm=0.008m,hệ số thấm k=15cm/s = 0.15m/sDựa vào công thức: Q = ks.I.A.Fs(m3/s).Ta có bảng tính toán sau: Q =0.15×(0.008×0.3)×1.6×0.1=5.76 ×10-5(m3/s)Chiều dầy của GBD thông thường ta chọn là0.7m. * * * * * * * * * * 4.KẾT LUẬN Việc sử dụng bấc thấm còn khá mới mẻ ở Việt Nam. Trong tương lai cần phát huy khả năng của việc dùng SB-D. Xử lí nền đất yếu khá là phức tạp, đòi hỏi phải nghiên cứu tỉ mĩ trước khi thi công. Cần chọn giải pháp tối ưu nhất để có thể cải tạo tốt nền đất yếu cũng như tiết kiệm chi phí xây dựng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.T.S Teah Tian Ho “Vacuum Consolidation & Super Board (SB) Drain “. 2.Công ty tư vấn thiết kế B.R(Bridge & Road Design ConSultant) – Thai Miltec International Co,Ltd. 3.Lê Văn Thiện ,(2010),Luận Văn Tốt Nghiệp “ Ứng dụng bấc thấm sử lý nền công trình cảng quốc tế cái mép “ Luận văn tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa ĐHQG T.P Hồ Chí Minh . 4. Võ Phán ,Nguyễn Thiên Giang- Bộ Môn Cơ Nền Móng- ĐH Bách Khoa ĐHQG T.p Hồ Chí Minh “Ứng dụng vật liệu bấc thấm ngang thay lớp đệm cát trong việc sử lý đất yếu bằng bấc thấm đứng kết hợp với gia tải” 5.T.S Lê Văn Bách Liên Bộ Môn Công Trình-Cơ Sở 2 Trường ĐH Giao Thông Vận Tải,KS Lâm Nhựt Quang,Văn Phòng UBND Thành Phố Cần Thơ “Sử dụng vật liệu bấc thấm ngang (SB-Drain) xử lý nền đường đắp trên đất yếu vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long “ 6.www.diendanxaydung.vn 7.www.ketcau.com.vn … * * CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI