Tài liệu Ổn định của nền đất yếu dưới công trình đắp theo các sức chống cắt khác nhau: ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2015 8
ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐẤT YẾU DƯỚI CƠNG TRÌNH ĐẮP
THEO CÁC SỨC CHỐNG CẮT KHÁC NHAU
BÙI TRƢỜNG SƠN, VÕ PHÁN, LÊ HỒNG VIỆT
*
Stability of soft soil under embankment based on various shear
strength
Abstract: Shear strengths of soft soil are various according to different
testing methods. Based on various values of shear strength, the stability
analysis of soft soil under embankment is carried out using circle
method, degree of approaching to limit state and factor of safety. The
calculating and analyzing results show that using the corrected
undrained shear strength of in-situ vane shear test allows to obtain the
more reasonable results in comparison with using the shear strength of
the other tests. Using undrained shear strength of vane shear test shows
that the sliding and plastic area exists under the talus and independent
from stress state.
1. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ
KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦ ĐẤT NỀN*
Trong thiết kế nền mĩng cơng trì...
7 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 382 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ổn định của nền đất yếu dưới công trình đắp theo các sức chống cắt khác nhau, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2015 8
ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐẤT YẾU DƯỚI CƠNG TRÌNH ĐẮP
THEO CÁC SỨC CHỐNG CẮT KHÁC NHAU
BÙI TRƢỜNG SƠN, VÕ PHÁN, LÊ HỒNG VIỆT
*
Stability of soft soil under embankment based on various shear
strength
Abstract: Shear strengths of soft soil are various according to different
testing methods. Based on various values of shear strength, the stability
analysis of soft soil under embankment is carried out using circle
method, degree of approaching to limit state and factor of safety. The
calculating and analyzing results show that using the corrected
undrained shear strength of in-situ vane shear test allows to obtain the
more reasonable results in comparison with using the shear strength of
the other tests. Using undrained shear strength of vane shear test shows
that the sliding and plastic area exists under the talus and independent
from stress state.
1. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ
KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦ ĐẤT NỀN*
Trong thiết kế nền mĩng cơng trình, việc xác
định sức chịu tải an tồn và chính xác của nền
đất được quan tâm đầu tiên. Tồn tại một số
phương pháp đánh giá sức chịu tải của nền đất
dưới đáy mĩng và hầu hết các phương pháp đều
căn cứ trên cơ sở trạng thái cân bằng giới hạn.
Cĩ thể phân chia các phương pháp này theo các
khuynh hướng chính sau: phương pháp dựa trên
mức độ phát triển của vùng biến dạng dẻo trong
nền, phương pháp dựa trên giả thuyết cân bằng
giới hạn và xác định giá trị tải trọng tới hạn,
phương pháp dựa trên giả thuyết mặt trượt và
các phương pháp bán kinh nghiệm trên cơ sở
các thí nghiệm hiện trường
Phương pháp căn cứ mức độ phát triển của
vùng biến dạng dẻo chủ yếu được trình bày bởi
các nhà nghiên cứu ở Liên Xơ cũ. Tải trọng ban
*
Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM
268 Lý Thường Kiệt, quận 10, TP. HCM
btruongson@yahoo.com; ĐT:0907159518
vphan54@yahoo.com; ĐT: 0913 867008
lehoangviet2008@gmail.com; ĐT:0979853988
đầu p* tương ứng với trường hợp khi chỉ cĩ một
điểm duy nhất trong nền dưới mép mĩng băng
xuất hiện trạng thái giới hạn được đề nghị bởi
N.P. Puzưrevski. Theo quan điểm của N.N.
Maslov, tải trọng tính theo N.P. Puzưrevski là
quá thiên về an tồn và ơng đề nghị lấy phạm vi
độ sâu vùng dẻo zmax = b.tan để vùng biến
dạng dẻo khơng lan vào phạm vi giữa hai đường
thẳng đứng đi qua mép mĩng. Theo I.V.
Yaropolski, khi tăng tải trọng, vùng biến dạng
dẻo phát triển đến độ sâu lớn nhất và nối liền
với nhau, tương ứng với trạng thái của nền lúc
bắt đầu mất ổn định. Tiêu chuẩn Việt Nam tham
khảo cơ sở tiêu chuẩn Liên bang Nga xem giá
trị tải trọng hình băng ứng với phạm vi vùng
dẻo đến độ sâu bằng 1/4 bề rộng mĩng b thì nền
cịn ứng xử trong phạm vi đàn hồi [1], [2], [3].
Việc tính tốn sức chịu tải của nền với giả
thiết về kích thước, hình dạng nêm nén chặt và
hàm số các đường phá hoại trượt gắn liền với
các tên tuổi như: V.V. Sokolovski, L. Prandltl,
K. Terzaghi, V.G. Berezantsev,... Các kết quả
nghiên cứu này cho phép xác định giá trị ứng
suất giới hạn của tải trọng hình băng lên đất nền
[3], [4].
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2015 9
Prandtl là người đầu tiên quan sát trực tiếp
các mặt trượt đất nền bên dưới mơ hình mĩng
và đưa ra dạng phương trình giải tích của các
mặt trượt dưới đáy mĩng gồm các đoạn thẳng nối
với nhau bởi đoạn cong xoắn ốc. Áp lực cực hạn ở
đáy mĩng qu được Prandtl giới thiệu gồm hai thành
phần: do lực dính c.Nc và do phụ tải hơng qo.Nq.
Sau đĩ, Terzaghi, Buisman, Caquot, Sokolovski,
Meyerhof, Hansen và nhiều tác giả khác bổ sung
thành phần ma sát vào cơng thức sức chịu tải của
đất nền. Năm 1942, V.V. Sokolovski ứng dụng
phương pháp số để giải phương trình vi phân của F.
Kotter cho bài tốn phẳng cĩ xét đến trọng lượng
bản thân đất ( 0). Điều này gĩp phần quan trọng
trong phát triển lý thuyết cân bằng giới hạn để đánh
giá ổn định của nền đất, của mái dốc và tính tốn
áp lực đất lên tường chắn. V.G. Berezantsev áp
dụng phương pháp của V.V.Sokolovski để xác
định tải trọng giới hạn phân bố đều khi lực tác dụng
đúng tâm cĩ xét đến sự hình thành nêm đất và sau
này đưa ra lời giải áp dụng xác định tải trọng giới
hạn của nền đất cho cả bài tốn phẳng và bài tốn
khơng gian.
Sơ đồ tính tốn của K. Terzaghi vẫn sử dụng
những đường trượt như trong phương pháp của
Prandtl xem nền khơng trọng lượng ( = 0). K.
Terzaghi giả thiết nêm đất là hình tam giác cân
với gĩc ở đáy bằng cho phù hợp với các kết
quả của thí nghiệm nén. Phương pháp cĩ xét
đến ảnh hưởng của hình dạng mĩng, chiều sâu
chơn mĩng và độ nghiêng của tải trọng tác động
được Meyerhof khởi xướng và được đề cập
trong các nghiên cứu của các tác giả như: De
Beer, Vesic, Hansen, Hanna.
Sức chịu tải của đất nền cịn cĩ thể được
đánh giá thơng qua các cơng thức kinh nghiệm
trên cơ sở kết quả thí nghiệm hiện trường như
xuyên tiêu chuẩn, xuyên tĩnh, bàn nén hay nén
trong hố khoan.
Đối với cơng trình đất đắp (đường, đê và
đập) ngồi việc xác định tải trọng giới hạn lên
đất nền, cần thiết phải đánh giá khả năng trượt
và phá hoại qua bản thân cơng trình bằng vật
liệu đắp [5], [6]. Theo các kết quả đo đạt và
quan sát các mặt trượt trong thực tế, nhiều mặt
trượt thường cĩ dạng mặt trượt trụ trịn hoặc gần
với dạng này. Theo khuynh hướng này, phổ biến
cĩ phương pháp phân mảnh cổ điển Fellenius,
phương pháp Bishop cĩ xét sự tương tác của các
mảnh và các phương pháp khác.
Với sự trợ giúp của các cơng cụ tính tốn hiện
nay, việc đánh giá khả năng chịu tải của đất nền
cũng cĩ thể thực hiện được thơng qua các phần
mềm trên cơ sở phương pháp phần tử hữu hạn
[7]. Ở đây, tùy theo mơ hình vật liệu mà các tiêu
chuẩn bền khác nhau cĩ thể được áp dụng. Ngồi
ra, cũng cĩ thể căn cứ vào phạm vi vùng nguy
hiểm theo mức độ tiếp cận trạng thái giới hạn để
đánh giá khả năng ổn định của đất nền. Phương
pháp này chẳng những cho phép xét đến trọng
lượng bản thân đất mà cịn cho phép sử dụng các
đại lượng độ bền như là một hàm số theo trạng
thái ứng suất ở điểm bất kỳ trong nền [8].
Đối với nền đất yếu, nhiều hồ sơ khảo sát
cho thấy giá trị độ bền khác nhau theo các
phương pháp thí nghiệm [9]. Do đĩ, việc sử
dụng các phương pháp tính tốn khác nhau với
các đại lượng độ bền khác nhau sẽ cho phép
phân tích so sánh kết quả nhằm rút ra các nhận
định cĩ ích trong việc chọn lựa phương pháp
tính cũng như giá trị độ bền hợp lý trong tính
tốn thiết kế. Ở đây, việc phân tích chủ yếu tập
trung vào nền đất yếu dưới cơng trình đất đắp, là
loại hình cơng trình phổ biến cĩ tải trọng tác
dụng trực tiếp lên đất nền.
2. KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CỦ NỀN ĐẤT
YẾU DƢỚI CƠNG TRÌNH ĐẮP THEO
CÁC Đ I LƢỢNG ĐỘ BỀN KHÁC NH U
Các dữ liệu về đặc trưng cơ lý của đất yếu ở
khu vực Nhà Bè, Tp. HCM cho thấy giá trị sức
chống cắt khác nhau theo các phương pháp thí
nghiệm khác nhau (bảng 1). Đối với cơng trình
đắp, phương pháp đánh giá khả năng ổn định
bao gồm phương pháp cung trượt lăng trụ trịn,
bằng phần mềm Plaxis và mức độ tiếp cận trạng
thái giới hạn.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2015 10
Bảng 1. Độ bền của nền đất yếu khu vực Nhà Bè từ các kết quả thí nghiệm khác nhau
Phương pháp thí nghiệm Giá trị độ bền
Cắt trực tiếp c = 8,83 kN/m2; = 4,3 độ
Nén đơn qu= 35,7 kN/m
2
Nén ba trục theo sơ đồ UU c = 18,64 kN/m2; = 0,8 độ
Nén ba trục theo sơ đồ CU c’ = 10,79 kN/m2; = 23,9 độ
Cắt cánh hiện trường cĩ hiệu chỉnh Su = 8,081 + 1,386.z (kN/m
2
). Với: z (m) – độ sâu.
Sơ đồ bài tốn đặc trưng chọn lựa là cơng
trình đường đắp trên đất yếu với chiều cao đắp là
1,5m, với bề rộng mặt đường là 20m (2a = 20m),
độ dốc mái taluy 1: 1,5. Do đĩ, bề rộng đáy khối
đắp 2b = 24,5m. Trọng lượng riêng của vật liệu
đắp trung bình γ = 19,0KN/m3, lực dính c = 31
kPa, = 9,8 độ. Do việc tính tốn khả năng chịu
tải cần thiết xét đến hoạt tải, nên xem khối đắp
chịu tải trọng phân bố đều p = 25,3 KN/m2.
Bề dày lớp đất yếu của khu vực cĩ giá trị trung
bình 20m với dung trọng tự nhiên γ=15,2KN/m3,
mực nước ngầm nằm ngang mặt đất.
Việc đánh giá khả năng ổn định cơng trình
đắp trên nền đất yếu thường được thực hiện
thơng qua giá trị hệ số ổn định K hay hệ số an
tồn FoS. Trong trường hợp này, phần mềm
Geoslope và Plaxis được sử dụng để phân tích.
Trong đĩ, hệ số ổn định được xác định theo
phương pháp Bishop và phương pháp phân
mảnh cổ điển.
Bảng 2. Giá trị hệ số ổn định theo các phƣơng pháp cung trƣợt lăng trụ trịn
Phương pháp thí nghiệm
Hệ số ổn định
Phương pháp
Bishop
Phương pháp phân
mảnh cổ điển
Cắt trực tiếp 1,619 1,570
Nén một trục 2,029 2,025
Nén ba trục the sơ đồ UU 2,217 2,196
Sức chống cắt hữu hiệu từ CU với các thành
phần ứng suất hữu hiệu
2,783 2,566
Cắt cánh hiện trường cĩ hiệu chỉnh 1,642 1,646
Từ kết quả tính tốn cĩ thể thấy rằng giá trị
hệ số ổn định theo phương pháp Bishop đều lớn
hơn so với kết quả tính tốn theo phương pháp
phân mảnh cổ điển, ngoại trừ trường hợp sử
dụng kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường thì
giá trị hệ số ổn định của hai phương pháp là xấp
xỉ như nhau. Ở đây cũng cần nĩi thêm rằng khi
sử dụng giá trị sức chống cắt khơng thốt nước
thì ứng suất do trọng lượng bản thân là giá trị
tổng ứng suất phụ thuộc dung trọng tự nhiên
nếu đất cĩ độ bão hịa cao hay dung trọng bão
hịa trong trường hợp đất nằm dưới mực nước
ngầm. Trong trường hợp sử dụng sức chống cắt
hữu hiệu, ứng suất do trọng lượng bản thân cĩ
xét vai trị của áp lực do cột nước nên cĩ giá trị
là ứng suất hữu hiệu.
Trong các trường hợp tính tốn, giá trị hệ số
ổn định theo sức chống cắt hữu hiệu là lớn nhất.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2015 11
Trong thí nghiệm theo sơ đồ CU, mẫu đất được
cố kết trước khi nén lệch trục. Các giá trị áp lực
buồng chọn lựa khá lớn so với thực tế áp lực
theo phương ngang nhỏ hơn đáng kể nên đất bị
nén chặt nhiều hơn so với thực tế trong nền.
Nên sử dụng sức chống cắt hữu hiệu cĩ thể
khơng an tồn mà trong các khuyến cáo sử dụng
phương pháp cung trượt cũng được đề cập.
Kết quả tính tốn sử dụng sức chống cắt
khơng thốt nước từ thí nghiệm nén ba trục UU
và nén một trục cho thấy hệ số ổn định khá lớn
và tương tự nhau. Kết quả đĩ khơng những thể
hiện thơng qua giá trị hệ số ổn định mà cịn ở
phạm vi cung trượt. Các cung trượt sử dụng giá
trị sức chống cắt này đạt đến độ sâu khá lớn
(xấp xỉ 6m).
Kết quả tính tốn theo thí nghiệm cắt trực
tiếp và cắt cánh cĩ giá trị hệ số ổn định gần như
nhau cũng như phạm vi cung trượt. Ở đây, cĩ
thể thấy rằng thí nghiệm cắt cánh hiện trường cĩ
hiệu chỉnh cho phép đánh giá sức chống cắt
khơng thốt nước ứng với trạng thái tự nhiên
nên phù hợp với ứng xử thực tế nhất. Trong khi
đĩ, thí nghiệm cắt trực tiếp được thực hiện
trong thời gian ngắn trong điều kiện khí quyển
nên mẫu đất ở trong trạng thái chưa được nén
chặt, do đĩ, sức chống cắt được xem là phù
hợp đối với khu vực cĩ độ sâu nhỏ (giá trị này
sẽ nhỏ hơn thực tế đối với khu vực ở độ sâu
lớn). Do phạm vi cung trượt ở gần bề mặt nên
sức chống cắt chọn lựa trong trường hợp này
trở thành phù hợp.
2.196
20 m
+0.00
+1.50
16 m
ỔN ĐỊNH CHO TRƢỜNG HỢP THÍ NGHIỆM UU
1:1.5 1:1.5
q = 25.3 kPa
Name: Đất Nền
Unit Weight: 15.2 kN/m³
Cohesion: 18.64 kPa
Phi: 0.82 °
Name: Đất Đắp
Unit Weight: 19 kN/m³
Cohesion: 31 kPa
Phi: 9.8 °
Khoảng cách (m)
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
C
ao
đ
ộ
(m
)
-22
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
1.64220 m
+0.00
+1.50
16 m
ỔN ĐỊNH CHO TRƢỜNG HỢP THÍ NGHIỆM VST
1:1.5 1:1.5
q = 25.3 kPa
Name: Đất Nền
Unit Weight: 15.2 kN/m³
C-Top of Layer: 10.62 kPa
C-Rate of Increase: 1.32
Limiting C: 37.02 kPa
Name: Đất Đắp
Unit Weight: 19 kN/m³
Cohesion: 31 kPa
Phi: 9.8 °
Khoảng cách (m)
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
C
ao
đ
ộ
(m
)
-22
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
Hình 1 và hình 2. Ổn định theo phương pháp phân mảnh cổ điển sử dụng sức chống cắt
khơng thốt nước từ thí nghiệm UU và thí nghiệm cắt cánh cĩ xét sự thay đổi Su theo độ sâu
Khả năng ổn định của cơng trình cũng cĩ
thể được đánh giá thơng qua hệ số an tồn từ
sự suy giảm sức chống cắt của đất bằng phần
mềm Plaxis. Khi sử dụng sức chống cắt từ thí
nghiệm cắt trực tiếp, ứng suất do trọng lượng
bản thân chọn tính là tổng ứng suất nên khơng
xét vai trị mực nước. Nếu sử dụng sức chống
cắt hữu hiệu thì nhất thiết phải xét hiện tượng
đẩy nổi nên dưới mực nước ngầm thì ứng suất
chịu tác dụng của cột nước thủy tĩnh hay áp
lực nước lỗ rỗng thặng dư hình thành do tác
dụng của tải trọng ngồi. Lưu ý rằng việc sử
dụng lực dính thuần túy khi giá trị gĩc ma sát
trong φ = 0 khơng thực hiện được trong phần
mềm Plaxis.
Kết quả tính tốn sử dụng kết quả thí nghiệm
cắt trực tiếp cho giá trị hệ số an tồn theo sự suy
giảm độ bền FoS = 1,31 và sử dụng sức chống
cắt hữu hiệu cho FoS = 1,81Việc tính tốn theo
phần mềm Plaxis khĩ cĩ thể cho phép xác định
chính xác giá trị hệ số ổn định hay khả năng
chịu tải nhưng xu thế chuyển vị và phạm vi
vùng nguy hiểm cĩ thể dễ dàng phân biệt (hình
2). Ở đây, trong phạm vi nền cĩ khả năng phá
hoại do trượt theo thí nghiệm cắt trực tiếp xảy ra
ở dưới mái taluy phù hợp với thực tế hơn so với
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2015 12
dưới tâm theo kết quả tính tốn sử dụng sức
chống cắt hữu hiệu.
Mức độ tiếp cận trạng thái giới hạn cĩ thể
thể hiện thơng qua phạm vi vùng biến dạng
dẻo, tức là vùng cĩ giá trị ≥1. Khi vùng
biến dạng dẻo giao nhau hoặc trồi lên đến bề
mặt thì đất nền xem như phá hoại. Đất trong
nền khơng những chịu tác dụng của tải trọng
ngồi mà cịn chịu ứng suất do trọng lượng
bản thân. Để đánh giá hợp lý hơn, nhất thiết
phải xét đến trọng lượng bản thân trong quá
trình tính tốn.
Từ kết quả tính tốn sử dụng sức chống cắt
từ thí nghiệm cắt trực tiếp, cĩ thể thấy rằng
phạm vi vùng nguy hiểm khác nhau đáng kể khi
khơng xét và xét trọng lượng bản thân đất nền
(hình 3 và 4). Ở đây, khi xét trọng lượng bản
thân đất nền, vùng dẻo thu hẹp đáng kể và tập
trung ở khu vực dưới mái taluy, trùng hợp với
phạm vi cung trượt nguy hiểm và khơng phát
triển đến các độ sâu lớn như khuynh hướng khi
sử dụng sức chống cắt theo kết quả thí nghiệm
nén đơn (cu=qu/2), UU hay CU. Ngồi ra, việc
sử dụng các giá trị sức chống cắt theo các
phương pháp thí nghiệm khác cĩ xét đến trọng
lượng bản thân đất nền đều cho thấy khả năng
ổn định lớn hơn so với trường hợp khơng xét
căn cứ giá trị và phạm vi mức độ tiếp cận trạng
thái giới hạn nhỏ hơn (hình 5).
Sử dụng sức chống cắt cĩ giá trị gĩc ma sát
trong thì sự khác biệt về phạm vi vùng nguy
hiểm khi cĩ và khơng xét trọng lượng bản thân
khác nhau đáng kể do thành phần ma sát phụ
thuộc ứng suất tác dụng. Việc sử dụng sức
chống cắt khơng thốt nước theo kết quả cắt
cánh chỉ xét sức chống cắt khơng thốt nước Su
cho kết quả gần như nhau khi xét trọng lượng
bản thân mặc dù các thành phần ứng suất cĩ ảnh
hưởng lên mức độ tiếp cận trạng thái giới hạn.
Điều này khơng những thể hiện thơng qua giá trị
hệ số ổn định (bảng 1) mà cịn thể hiện ở phạm
vi vùng dẻo (hình 6 và 7). Hơn nữa, trong các
trường hợp tính tốn, kết quả sử dụng sức chống
cắt khơng thốt nước từ cắt cánh cho phạm vi
vùng biến dạng dẻo phù hợp với phạm vi mà đất
cĩ sự dịch chuyển theo phương ngang lớn và
khá trùng hợp với phạm vi cung trượt đã tính
trước đĩ cũng như xu hướng dịch chuyển theo
phần mềm Plaxis.
Các phương pháp phân tích bằng phần mềm
Plaxis và Geoslope đều xét trọng lượng bản thân
và điều này hợp lý với ứng xử thực tế của đất
nền. Do đĩ, cĩ thể xem việc đánh giá mức độ
tiếp cận trạng thái giới hạn cĩ xét trọng lượng
bản thân là hợp lý hơn so với kết quả tính tốn
khơng xét. Các kết quả tính tốn theo sức chống
cắt từ thí nghiệm nén đơn, nén ba trục theo sơ
đồ UU và CU đều cho thấy vùng dẻo khơng
xuất hiện tương ứng với hệ số ổn định cao như
đã tính tốn trước đĩ.
p
Hình 3. Mức độ tiếp cận trạng thái giới hạn của đất nền dưới cơng trình đắp theo kết quả thí
nghiệm cắt trực tiếp khơng xét trọng lượng bản thân đất nền
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2015 13
p
Hình 4. Mức độ tiếp cận trạng thái giới hạn của đất nền dưới cơng trình đắp theo kết quả
thí nghiệm cắt trực tiếp cĩ xét trọng lượng bản thân đất nền
p
Hình 5. Mức độ tiếp cận trạng thái giới hạn của đất nền dưới cơng trình đắp theo kết quả
thí nghiệm nén ba trục UU cĩ xét trọng lượng bản thân đất nền
p
Hình 6. Mức độ tiếp cận trạng thái giới hạn của đất nền dưới cơng trình đắp theo kết quả
thí nghiệm với sức chống cắt khơng thốt nước Su thay đổi theo độ sâu từ thí nghiệm cắt cánh
hiện trường khơng xét trọng lượng bản thân đất nền.
p
Hình 7. Mức độ tiếp cận trạng thái giới hạn của đất nền dưới cơng trình đắp theo kết quả
thí nghiệm với sức chống cắt khơng thốt nước Su thay đổi theo độ sâu từ thí nghiệm cắt cánh
hiện trường cĩ xét trọng lượng bản thân đất nền.
Sự phù hợp vùng
dẻo và cung trượt
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2015 14
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Từ kết quả tổng hợp giá trị độ bền của sét
mềm bão hịa nước theo các kết quả thí nghiệm
khác nhau và tính tốn ổn định theo phương
pháp cung trượt lăng trụ trịn với hệ số an tồn
và vùng biến dạng dẻo theo mức độ tiếp cận
trạng thái giới hạn cĩ thể rút ra các kết luận
chính như sau:
- Sử dụng kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện
trường cho phép đánh giá hợp lý khả năng ổn
định của nền đất yếu dưới cơng trình đắp do phù
hợp với ứng xử thực tế, phạm vi vùng trượt và
vùng biến dạng dẻo.
- Kết quả tính tốn theo sức chống cắt khơng
thốt nước chỉ với lực dính khơng thốt nước
cho thấy khả năng ổn định trong trường hợp
khơng xét và xét ứng suất do trọng lượng bản
thân là khơng đáng kể.
- Kết quả tính tốn sử dụng sức chống cắt
khơng thốt nước từ thí nghiệm cắt trực tiếp cĩ
thể phù hợp khi đánh giá ổn định nền ứng với
trường hợp phạm vi vùng trượt và vùng dẻo ở
gần bề mặt.
- Khi sử dụng sức chống cắt cĩ giá trị gĩc ma
sát trong nhất thiết phải xét đến vai trị của ứng
suất do trọng lượng bản thân đất nền.
Từ các phân tích, cĩ thể rút ra một số kiến
nghị như sau: nên sử dụng kết quả thí nghiệm
cắt cánh hiện trường hiệu chỉnh để đánh giá khả
năng ổn định của nền đất yếu dưới cơng trình
đắp do thí nghiệm này phù hợp với ứng xử thực
tế và kết quả tính tốn phù hợp với phạm vi
phân bố vùng dẻo và vùng trượt gây phá hoại;
khi tính tốn khả năng ổn định cĩ xét đến gĩc
ma sát trong của đất cần lưu ý các phương pháp
tính cĩ xét trạng thái ứng suất khu vực phá hoại
vì điều này ảnh hưởng đáng kể lên kết quả tính
tốn; cĩ thể sử dụng kết quả thí nghiệm cắt trực
tiếp để đánh giá khả năng ổn định của nền đất
yếu dưới cơng trình đắp do độ chặt của mẫu
trong thí nghiệm phù hợp ở khu vực vùng trượt
cĩ độ sâu bé.
TÀI LIỆU TH M KHẢO
1. N.A. Xưtơvich (1987). Cơ học đất (bản
dịch). NXB Nơng nghiệp, Hà nội.
2. Lê Quý An, Nguyễn Cơng Mẫn, Nguyễn
Văn Quỳ (1977). Cơ học đất. NXB đại học và
Trung học chuyên nghiệp.
3. Châu Ngọc Ẩn (2004). Cơ học đất. NXB
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
4. V.V. Sokolovski (1965). Statics of
granular media. Bergamon Press.
5. Nguyễn Thành Long, Lê Bá Lương,
Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lực (1989).
Cơng trình trên đất yếu trong điều kiện Việt
Nam. Trường Đại học Kỹ Thuật TP. HCM – Tổ
Giáo trình.
6. Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ơtơ
đắp trên đất yếu - Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN
262-2000.
7. Serge Leroueil, Jean-Pier Magnan,
Francois Tavenas (1990). Embankments on soft
clay. English Edittion, Ellis Horwood.
8. Bùi Trường Sơn. Phương pháp phân chia
vùng nền dưới cơng trình theo mức độ tiếp cận
trạng thái giới hạn. Tuyển tập kết quả khoa học
cơng nghệ năm 2008. Bộ NT và PTNT. Trang
665 - 671.
9. Bùi Trường Sơn, Lê Hồng Việt. Chọn lựa
sức chống cắt khơng thốt nước của sét mềm để
tính tốn nền cơng trình đắp. Tập 14, Tuyển tập
kết quả khoa học cơng nghệ 2011, NXB Nơng
nghiệp. Trang 469-477.
Người phản biện: PGS.TS. ĐÀO VĂN TOẠI
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 70_8764_2159830.pdf