Nghiên cứu ứng dụng phương pháp cột xi măng - Đất cho việc gia cố nâng cao sức chịu tải của nền công trình cống Đồng bằng sông Cửu Long
Mở đầu 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong nhiều dự án thuỷ lợi khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), cống là hạng mục công trình chính. Việc thiết kế và thi công hạng mục này đạt tiến độ và bảo đảm chất lượng kỹ thuật có vai trò rất quan trọng, đây chính là tiền đề giúp cho dự án phát huy hiệu quả đầu tư và hiệu quả phục vụ dân sinh vùng dự án. Ngày nay, các cống đầu mối cùng với hệ thống đê bao khu vực hoặc đê bao cục bộ có tác dụng ngăn mặn, kiểm soát lũ và khai thác hợp lý nguồn nước mặt đã góp phần thúc đẩy mạnh mẽ phát triển sản xuất và dân sinh của khu vực theo hướng ổn định và bền vững. Khi các cống được xây dựng đồng nghĩa với hàng loạt các bài toán về lũ và ngập lụt vùng cửa sông vốn tồn tại trong vùng đất này được giải quyết: - Kiểm soát ngập lụt và nhiễm mặn vùng ven biển và cửa các sông lớn do thuỷ triều gây nên vào các tháng 9 đến tháng 12 hàng năm. Khu vực còn lại bị ngập lụt do lũ sông Mêkông vào tháng 8 đến tháng 12. - Kiểm soát mặn thâm nhập vào sâu trong đất liền về mùa khô khi lưu lượng từ thượng nguồn sông Mêkông giảm. - Đáp ứng kịp thời định hướng chuyển dịch cơ cấu cây trồng và thời vụ, khai thác tối đa tiềm năng đất - nước - con người của khu vực. - Nhằm khai thác tối đa trữ lượng nước mặt từ thượng nguồn sông Mêkông đổ về. Ngăn ngừa tình trạng lạm dụng khai thác nước ngầm gây ô nhiễm và cạn kiệt nguồn nước ngầm trong khu vực. Chính vì vai trò của các công trình cống đầu mối, những năm qua nhiều đơn vị, tổ chức trong và ngoài ngành Thuỷ lợi, bao gồm các Viện nghiên cứu, Trường Đại học, đơn vị tư vấn thiết kế, đơn vị thi công, các nhà quản lý chuyên môn . đã quan tâm và rút ra nhiều kinh nghiệm trong thiết kế và thi công công trình cống Đồng bằng sông Cửu Long. Những nghiên cứu và đúc kết đã góp phần từng bước cải thiện chất lượng thiết kế và công nghệ thi công loại hình công trình trên. Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu trên chỉ dừng lại ở những công trình cụ thể, những địa phương cụ thể trong vùng hoặc những kinh nghiệm đã được rút ra từ xây dựng công trình ở đồng bằng Bắc Bộ ., chưa có nhiều những ứng dụng các công nghệ tiến tiến vào thiết kế và thi công công trình, đặc biệt là công nghệ xử lý nền móng các công trình. Những nghiên cứu về ổn định nền móng các công trình không phải là vấn đề mới mẻ, tuy nhiên nó luôn là vấn đề cấp thiết và thường xuyên được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu - đề cập đến trong các tạp chí và hội thảo chuyên ngành. Công nghệ tạo cột ximăng - đất là một phương pháp xử lý nền tiến tiến được sử dụng rộng rãi trên thế giới và đang có mặt tại Việt Nam. Tuy nhiên ứng dụng của công nghệ này trong gia cố nền, nâng cao sức chịu tải của nền làm móng cho công trình đến nay vẫn chưa được phát huy. Luận văn này tiến hành nghiên cứu ứng dụng công nghệ tạo cột ximăng - đất trong xử lý nền đất yếu công trình cống khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Công nghệ này hứa hẹn là một tiến bộ kỹ thuật mới trong xử lý nền đất yếu ở khu vực nghiên cứu. 2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu ứng dụng phương pháp cột ximăng - đất cho việc gia cố nâng cao sức chịu tải của nền công trình cống Đồng bằng sông Cửu Long. 3. nội dung nghiên cứu - Những giải pháp phổ biến được áp dụng để xử lý nền công trình cống Đồng bằng sông Cửu Long hiện nay và những tồn tại của nó. - Công tác thiết kế xử lý nền đất yếu công trình cống ĐBSCL bằng công nghệ tạo cột ximăng - đất, tính toán kiểm tra và so sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật với các phương pháp sử dụng hiện tại. - Công tác thi công cột ximăng - đất. - Những vấn đề cần chú ý trong thiết kế, thi công công nghệ cột Ximăng - đất. Những sự cố thường gặp và biện pháp khắc phục. - Từ những nội dung cụ thể đánh giá ưu nhược điểm từ đó đưa ra kiến nghị các quy định nhằm áp dụng có hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cao nhất. 4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu để thể hiện trong luận văn này như sau: - Thu thập và phân tích các tài liệu có liên quan đến vấn đề xử lý nền đất yếu công trình cống Đồng bằng sông Cửu Long. - Nghiên cứu cơ sở lý luận tính toán thiết kế xử lý nền bằng phương pháp cột ximăng - đất. - ứng dụng tính toán cho công trình cụ thể.
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu ứng dụng phương pháp cột xi măng - Đất cho việc gia cố nâng cao sức chịu tải của nền công trình cống Đồng bằng sông Cửu Long, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ch¬ng I
§Æc ®iÓm tù nhiªn & HiÖn tr¹ng x©y dùng c«ng tr×nh cèng vïng ®ång b»ng s«ng cöu long
1.1. VÞ trÝ ®Þa lý - ph©n vïng tù nhiªn
§ång b»ng s«ng Cöu Long (§BSCL) thuéc MiÒn nam ViÖt Nam ch¹y tõ h÷u ng¹n s«ng Vµm Cá §«ng xuèng Cµ Mau, bao gåm 1 phÇn nhá tØnh T©y Ninh, phÇn lín tØnh Long An vµ 10 tØnh miÒn T©y Nam bé: TiÒn Giang, VÜnh Long, §ång Th¸p, BÕn Tre, Trµ Vinh, HËu Giang, B¹c Liªu, Cµu Mau, An Giang, Kiªn Giang vµ Thµnh phè CÇn Th¬. §©y lµ vïng ch©u thæ réng lín cña h¹ lu s«ng Mªk«ng.
§ång b»ng s«ng Cöu Long phÝa B¾c gi¸p Cam Pu Chia; phÝa §«ng gi¸p c¸c tØnh miÒn §«ng Nam bé nh TP. Hå ChÝ Minh, §ång Nai, T©y Ninh, B×nh D¬ng; phÝa Nam tiÕp gi¸p víi BiÓn §«ng; phÝa T©y gi¸p víi BiÓn T©y. §ång b»ng s«ng Cöu Long n»m trong khung ®Þa lý:
7032 ®Õn 9026 ®é vÜ b¾c.
101024 ®Õn 104014 ®é kinh ®«ng.
Tæng diÖn tÝch toµn vïng 3,9 triÖu ha, trong ®ã ®Êt cã kh¶ n¨ng ®a vµo trång trät kho¶ng 3 triÖu ha, hÇu hÕt lµ ®Êt phï sa do s«ng Mªk«ng båi ®¾p.
D©n sè toµn vïng kho¶ng 17 triÖu ngêi bao gåm nhiÒu d©n téc sinh sèng nh ngêi Kinh, ngêi Khmer, ngêi Hoa; ®a sè sèng b»ng nghÒ n«ng.
1.2. §Æc ®iÓm khÝ tîng - thñy v¨n
1.2.1. §Æc ®iÓm khÝ tîng
§BSCL ë vÞ trÝ gÇn xÝch ®¹o nªn cã khÝ hËu ®iÒu hßa nhÊt c¶ níc, trong n¨m kh«ng gÆp thêi tiÕt qu¸ l¹nh (nhiÖt ®é thÊp nhÊt 12 ¸ 130C) nh vïng B¾c Bé; kh«ng cã giã T©y kh« nãng nh khu vùc Trung Bé; Ýt gÆp trêng hîp ma qu¸ lín, lîng ma 1 ngµy lín nhÊt kh«ng vît qu¸ 250mm. §Æc biÖt ë ®©y Ýt gÆp b·o, chØ bÞ ¶nh hëng cña c¸c c¬n b·o víi hËu qu¶ lµ g©y ma vµ ¶nh hëng mùc níc trong hÖ thèng s«ng r¹ch.
XÐt vÒ kh«ng gian, §BSCL kh¸ thuÇn nhÊt vÒ chÕ ®é nhiÖt: Chªnh lÖch nhiÖt ®é trung b×nh n¨m gi÷a c¸c n¬i kh«ng qu¸ 1 ¸ 2 0C. Nhng sù ph©n hãa cña ma theo kh«ng gian kh¸ râ rÖt: lîng ma b×nh qu©n n¨m gi¶m dÇn tõ T©y sang §«ng vµ tõ Nam lªn B¾c.
Riªng khu vùc ven biÓn khÝ hËu mang ®Æc ®iÓm miÒn duyªn h¶i, lîng ma b×nh qu©n n¨m kh¸ lín, ®é Èm cao vµ thêi tiÕt hay xuÊt hiÖn gi«ng do ®èi lu ven biÓn.
1.2.2. §Æc ®iÓm thñy v¨n
ChÕ ®é thñy v¨n vïng §BSCL chÞu ¶nh hëng trùc tiÕp cña chÕ ®é dßng ch¶y s«ng Mªk«ng víi 2 ph©n lu chÝnh lµ S«ng TiÒn vµ S«ng HËu, ngoµi ra chÕ ®é thñy v¨n §BSCL cßn phô thuéc diÔn biÕn thñy triÒu biÓn §«ng vµ biÓn T©y.
¶nh hëng cña thñy triÒu biÓn:
- PhÝa §«ng thñy triÒu biÓn §«ng ¶nh hëng s©u trong néi ®ång th«ng qua hÖ thèng c¸c cöa s«ng Cöu Long: S«ng Mü Tho ë khu vùc BÕn Tre; s«ng Cæ Chiªn ë khu vùc Trµ Vinh, VÜnh Long, §ång Th¸p, T©n Ch©u; s«ng HËu ë khu vùc Sãc Tr¨ng, CÇn Th¬, Long Xuyªn, Ch©u §èc. Trong ®ã, trªn s«ng TiÒn vµ s«ng HËu ¶nh hëng cña thñy triÒu râ rÖt nhÊt lµ ë ph¹m vi tõ Mü ThuËn vµ CÇn Th¬ trë ra biÓn. PhÝa trªn tíi T©n Ch©u, Ch©u §èc bÞ ¶nh hëng chñ yÕu cña lò thîng nguån.
- Khu vùc Qu¶n Lé Phông HiÖp chÞu ¶nh hëng cña triÒu biÓn §«ng th«ng qua c¸c cöa s«ng Mü Thanh, Gµnh Hµo.
- PhÝa T©y thñy triÒu biÓn T©y ¶nh hëng vµo khu vùc phÝa Nam vµ T©y tø gi¸c Long Xuyªn chñ yÕu theo s«ng C¸i Lín, s«ng Giang Thµnh vµ c¸c cöa kªnh ven QL80; vµo b¸n ®¶o Cµ Mau theo mét sè s«ng nhá nh s«ng ¤ng §èc, B¶y H¸p, r¹ch Cöa Lín, TrÑm ...
Dßng ch¶y trong s«ng ®îc chia thµnh 2 mïa:
- Mïa c¹n (tõ th¸ng I ®Õn th¸ng VI): ¶nh hëng cña thñy triÒu biÓn §«ng víi chÕ ®é b¸n nhËt triÒu kh«ng ®Òu chiÕm u thÕ, biªn ®é triÒu b×nh qu©n th¸ng lín nhÊt ®¹t sÊp sØ 1m t¹i T©n Ch©u, Ch©u §èc; tíi 1,3 ¸1,5m t¹i CÇn Th¬, Mü ThuËn vµ tíi 3m t¹i §¹i Ng·i, Trµ Vinh. PhÝa biÓn T©y thñy triÒu ¶nh hëng s©u vµo tíi tËn Ba §×nh víi chÕ ®é nhËt triÒu lµ chÝnh.
- Mïa lò (tõ th¸ng VII ®Õn th¸ng XII): ¶nh hëng cña thñy triÒu gi¶m dÇn khi níc lò tõ thîng nguån s«ng Mªk«ng ®æ vÒ. Tõ th¸ng VII mùc níc s«ng TiÒn vµ s«ng HËu b¾t ®Çu t¨ng nhanh, mùc níc cao nhÊt vµo c¸c th¸ng IX vµ X, thêi gian duy tr× ®Ønh lò kho¶ng 50 ¸ 60 ngµy. Trong thêi kú nµy dao ®éng mùc níc trong ngµy theo chÕ ®é thñy triÒu hÇu nh kh«ng cßn (kh«ng cã hiÖn tîng ch¶y ngîc). Lò lín gÆp kú triÒu cêng ë h¹ du c¶n trë kh¶ n¨ng tiªu níc cña s«ng TiÒn vµ s«ng HËu sÏ t¹o nªn ngËp óng nghiªm träng khu vùc c¸c tØnh An Giang, §ång Th¸p, CÇn Th¬, VÜnh Long... Mét phÇn níc lò s«ng HËu vµ lò trµn qua biªn giíi ®îc chuyÓn vÒ phÝa T©y qua vïng tø gi¸c Long Xuyªn vµ ®æ ra biÓn T©y.
1.3. §Æc ®iÓm ®Þa h×nh
§Þa h×nh §ång b»ng s«ng Cöu Long t¬ng ®èi b»ng ph¼ng, cao ®é trung b×nh kho¶ng (+1,00) ¸ (+1,50) cao nhÊt kho¶ng (+3,00) ¸ (+4,00), thÊp nhÊt kho¶ng (0,00) ¸ (+0,50).
Khu t¶ s«ng TiÒn cã xu híng dèc tõ T©y B¾c xuèng §«ng Nam, cao ®é trung b×nh vïng T©y B¾c kho¶ng (+1,50) ¸ (+2,00), n¬i cao nhÊt ë ven s«ng TiÒn cã cao ®é (+3,00) ¸ (+4,00). Cao ®é trung b×nh vïng §«ng Nam (+1,00) ¸ (+1,50), n¬i thÊp nhÊt cã thÓ xuèng (0,00) hoÆc thÊp h¬n n÷a. Cao ®é vïng ven biÓn kho¶ng trªn díi (+1,00).
Khu n»m gi÷a s«ng TiÒn vµ s«ng HËu cã híng dèc chÝnh T©y B¾c - §«ng Nam (híng ch¶y cña s«ng HËu) híng dèc phô tõ B¾c xuèng Nam. Cao tr×nh trung b×nh (+1,00) ¸ (+1,50). Cã vïng tròng nhá cao ®é thÊp h¬n (+0,50) ¸ (+0,70) ë phÝa B¾c ®êng Quèc lé 4. Vïng ven biÓn næi lªn mét sè giång lín cã cao ®é (+2,00) ¸ (+3,00).
Khu h÷u HËu Giang cã thÓ chia ra 2 vïng ®Þa h×nh:
- Vïng Tø Gi¸c Long Xuyªn cã híng dèc chÝnh tõ §«ng B¾c xuèng T©y Nam híng phô tõ B¾c xuèng Nam. Cao ®é trung b×nh mÆt ®Êt kho¶ng (+0,80) ¸ (+1,20). Vïng cao nhÊt ë ven s«ng HËu cã cao ®é trung b×nh kho¶ng (+1,50) ¸ (+2,00), vïng thÊp nhÊt ë ven biÓn Hµ Tiªn cã cao ®é trung b×nh díi (+0,50).
- Vïng ®«ng Tø Gi¸c Long Xuyªn, ®Þa h×nh kh¸ phøc t¹p, vïng tròng ë gi÷a ch¹y tõ R¹ch Gi¸ xuèng cöa s«ng GhÒnh Hµo, cao dÇn lªn phÝa s«ng HËu; U Minh vµ N¨m C¨n. Cao ®é trung b×nh mÆt ®Êt kho¶ng (+1,00), ë ven biÓn cã mét sè giång næi lªn víi cao ®é (+2,00).
1.4. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh [2] [13]
1.4.1. M« t¶ chung
C¨n cø vµo tµi liÖu ®Þa chÊt cña c¸c c«ng tr×nh ®· kh¶o s¸t, chiÒu s©u hè khoan ®èi víi cèng ®Çu mèi tõ 30 ¸ 70m, ®Þa chÊt c«ng tr×nh trong khu vùc hay ë nh÷ng c«ng tr×nh ®· x©y dùng gåm c¸c líp chñ yÕu:
+ Líp båi tÝch trÎ (ký hiÖu 1, 1a ...): cã chiÒu dµy tõ 10 ¸ 50m, chñ yÕu lµ bïn sÐt h÷u c¬ cã xen kÑp líp c¸t máng, ®Êt cã tÝnh ch¶y dÎo cao, kh¶ n¨ng chÞu lùc kÐm, kh«ng thÝch hîp cho viÖc ®Æt mãng c«ng tr×nh chÞu t¶i träng lín.
C¸c chØ tiªu c¬ lý chÝnh cña líp nµy trong kho¶ng sau:
- Dung träng tù nhiªn gw = 1,50 ¸ 1,71T/m3
- §é sÖt B 0,7 ¸ 2,0
- §é b·o hßa G > 95 %
- Gãc ma s¸t j 20 ¸ 100
- Lùc chèng c¾t C 0,3 ¸ 1,5T/m2
+ Líp båi tÝch cæ (ký hiÖu: líp 2, 2a ...): chñ yÕu lµ ¸ sÐt vµ sÐt c¸t, ®Êt cã tr¹ng th¸i nöa cøng ®Õn cøng, kh¶ n¨ng chÞu t¶i t¬ng ®èi tèt, phï hîp cho viÖc truyÒn t¶i träng c«ng tr×nh xuèng c¸c líp nµy.
C¸c chØ tiªu c¬ lý chÝnh cña líp nµy trong kho¶ng sau:
- Dung träng tù nhiªn gw = 1,70 ¸ 2,0T/m3
- §é sÖt B 0,2 ¸ 0,7
- §é b·o hßa G > 90 %
- Gãc ma s¸t j 70 ¸ 220
- Lùc chèng c¾t C 1,0 ¸ 3,0T/m2
1.4.2. M« t¶ c¸c d¹ng ®Þa tÇng ®iÓn h×nh
Cã thÓ ph©n ®Þa tÇng vïng §BSCL thµnh 3 lo¹i dùa vµo ¶nh hëng cña chóng ®èi víi xö lý nÒn mãng vµ thi c«ng c«ng tr×nh cèng nh sau:
1.4.2.1. Khu vùc cã líp båi tÝch cæ t¬ng ®èi n«ng
Lo¹i ®Þa tÇng nµy thêng gÆp ë khu vùc ¶nh hëng mÆn vµ gÇn biÓn (c¸c cèng: Ba Lai, Vµm §ån, C¸i Xe, Trµ Có, Nhµ Thê... ), chiÒu s©u mÆt líp båi tÝch cæ tõ 10 ¸ 30m. Chän ®Þa chÊt cèng Ba Lai thuéc tØnh BÕn Tre, vÞ trÝ cèng c¸ch cöa s«ng Ba Lai (1 cöa s«ng Cöu Long ®æ ra biÓn §«ng) kho¶ng 6km. §Þa tÇng nh sau:
- Líp 1a: sÐt mµu x¸m n©u, x¸m ®en. Tr¹ng th¸i dÎo mÒm. BÒ dµy 0,8 ¸ 1,4m.
- Líp 1: sÐt h÷u c¬ mµu x¸m ®en cã chøa c¸t h¹n mÞn lÉn vá sß èc. Tr¹ng th¸i dÎo mÒm ®Õn dÎo ch¶y. C = 0,12kg/cm2, j = 40, B = 0,89. Líp 1 n»m tõ cao tr×nh (±0,0) ®Õn cao tr×nh (-17,0) ¸ (-18,0).
- Líp 1d: N»m kÑp gi÷a líp 1, lµ ¸ sÐt trung ®Õn nÆng mµu x¸m ®en kÑp nhiÒu æ c¸t h¹t mÞn lÉn vá sß èc. Tr¹ng th¸i dÎo mÒm ®Õn dÎo ch¶y. C = 0,07 kg/cm2, j = 210, B = 0,78. BÒ dµy tõ 2,2 ¸ 4,4m.
- Líp 2: ¸ sÐt nhÑ - ¸ x¸t vµng nh¹t. KÕt cÊu chÆt võa. PhÇn trªn cã lÉn s¹n sái vãn kÕt. Hµm lîng c¸t chiÕm kho¶ng 80%. C = 0,12kg/cm2, j = 270, B = 0,28. Líp 2 ph©n bè tõ cao tr×nh (-17,0) ¸ (-18,0) ®Õn (-30,0) ¸ (-36,0)m.
- Líp 2a + 2b: N»m kÑp gi÷a líp 2, lµ líp ¸ sÐt nÆng ®Õn sÐt c¸t mµu x¸m vµng – x¸m xanh nh¹t, x¸m tr¾ng, ®«i chç n©u ®á lÉn Ýt s¹n vãn kÕt cøng. Tr¹ng th¸i dÎo cøng – nöa cøng. C = 0,39 ¸ 0,73 kg/cm2, j = 12 ¸ 150. Líp nµy cã bÒ dµy t¬ng ®èi æn ®Þnh, kho¶ng 3 ¸ 4m.
- Líp 3: SÐt mµu x¸m xanh nh¹t, x¸m vµng, ®«i chç lÉn Ýt s¹n sái. Tr¹ng th¸i dÎo cøng ®Õn nöa cøng. BÒ dµy cha x¸c ®Þnh, c¸c hè khoan s©u 40m cha xuyªn qua líp nµy.
1.4.2.2. Khu vùc líp båi tÝch cæ t¬ng ®èi s©u
Lo¹i ®Þa tÇng nµy thuéc khu vùc n»m s©u trong ®Êt liÒn, ¶nh hëng mÆn Ýt, tõ tØnh VÜnh Long (gi¸p Trµ Vinh), TiÒn Giang (gi¸p BÕn Tre) bao gåm c¸c cèng Nµng ¢m, C¸i Hãp, L¸ng ThÐ ... Chän ®Þa chÊt cèng L¸ng ThÕ. Hè khoan s©u 50m, cÊu tróc ®¹i tÇng nh sau:
- Líp 1a: SÐt mµu x¸m ®en nh¹t - x¸m vµng. Tr¹ng th¸i dÎo mÒm. BÒ dµy 0,8m.
- Líp 1: SÐt h÷u c¬ mµu x¸m xanh ®en - n©u ®en. §Êt cã tÝnh dÎo cao. Tr¹ng th¸i rÊt mÒm. Líp nµy cã xem kÑp Ýt thí c¸c h¹t mÞn n»m r¶i r¸c trong tÇng. C = 0,13 kg/cm2, j = 2029’, B = 0,84. Dµy 36,4 ¸ 41,2m.
- Líp 1b: ¸ sÐt - sÐt h÷u c¬ xen kÑp nhiÒu thí c¸t mÞn máng vµ mïn - x¸c thùc vËt ®ang ph©n hñy mµu x¸m n©u ®en. Tr¹ng th¸i dÎo mÒm. C = 0,14 kg/cm2, j = 16030’, B = 0,52. Líp nµy cã bÒ dµy 2,3 ¸ 4,4m.
- Líp 2a: ¸ sÐt nÆng - ¸ sÐt trung mµu x¸m tro - x¸m xanh lÉn Ýt s¹n vãn kÕt. §Êt cã tÝnh dÎo thÊp tr¹ng th¸i dÎo cøng. Lµ líp giao tÇng gi÷a líp 1 vµ líp ¸ c¸t ë phÝa díi. C = 0,18 kg/cm2, j = 15055’, b = 0,12. Líp nµy cã bÒ dµy 1,6 ¸ 3,8m.
- Líp 2: ¸ c¸t mµu vµng nh¹t - x¸m vµng - x¸m tr¾ng. B·o hßa níc, chÆt C = 0,12kg/cm2, j = 24003’, B = 0,63.
1.4.2.3. Khu vùc giång c¸t
Thêng gÆp ë vïng ven biÓn bao gåm c¸c tØnh Trµ Vinh, BÕn Tre, Sãc Tr¨ng (®Þa tÇng c¸c cèng S¬n §èc, TÇm Ph¬ng, Th©u R©u, BÕn Chïa, La Ban ... thuéc lo¹i nµy), ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt lµ líp ¸ c¸t - 1b n»m lé thiªn, liªn tôc tõ cao ®é mÆt ®Êt tù nhiªn (kho¶ng +1,50m) cho ®Õn s©u h¬n cao tr×nh ®¸y mãng cèng (kho¶ng -6,00m). Chän ®i¹ chÊt cèng La Ban cò. Hè khoan s©u 30m, cÊu tróc ®Þa tÇng nh sau:
- Líp 1b: ¸ sÐt - ¸ c¸t mµu x¸m ®en, xanh ®en, c¸c h¹t võa ®Õn mÞn chiÕm 75 ¸ 80%. B·o hßa níc. Dµy kho¶ng 3m.
- Líp 1c: ¸ sÐt nhÑ mµu x¸m ®en, c¸t h¹t mÞn. Lãp nµy n»m xen kÑp trong líp 1b.
- Líp 1d: ¸ sÐt nÆng mµu x¸m ®en. Tr¹ng th¸i dÎo mÒm. Líp 1d n»m xen kÑp trong líp 1b.
- Líp 1: Bïn sÐt h÷u c¬ mµu x¸m ®en, cã chøa líp æ c¸t h¹t mÞn. Tr¹ng th¸i dÎo ch¶y. Dµy 12,1 ¸ 12,4m n»m díi líp 1b.
- Líp 2: SÐt mµu x¸m vµng, x¸m xanh. Tr¹ng th¸i nöa cøng - cøng. §Êt dÎo trung b×nh. Dµy kho¶ng 4m.
- Líp 3: ¸ c¸t mµu vµng, chøa c¸t h¹t mÞn 70 ¸ 80%. B·o hoµ níc. KÕt cÇu chÆt võa. Dµy kho¶ng 4m.
- Líp 4: ¸ sÐt nÆng mµu x¸m vµng, x¸m ®en. Lâi khoan d¹ng d¨m côc. §Êt dÎo trung b×nh. Dµy kho¶ng 1,7m.
- Líp 5: Vãn kÕt mµu x¸m vµng, x¸m ®en. Lâi khoan d¹ng d¨m côc. §Êt dÎo trung b×nh. Dµy kho¶ng 1,7m.
- Líp 6: SÐt mµu n©u h«ng, x¸m vµng, phít xanh. Tr¹ng th¸i nöa cøng - cøng. §Êt dÎo trung b×nh. §é dµy cha x¸c ®Þnh.
1.5. HiÖn tr¹ng x©y dùng c«ng tr×nh cèng §BSCL [2]
ë vïng §BSCL c¸c cèng ®Çu mèi phôc vô tíi tiªu ng¨n mÆn b»ng Bª t«ng cèt thÐp (BTCT) ®· ®îc x©y dùng rÊt l©u, tríc ®©y ngêi Ph¸p ®· x©y dùng mét sè cèng nhá nh cèng Long Phó, cèng TiÕp NhËt (huyÖn Long Phó tØnh Sãc Tr¨ng)... , tuy vËy sù ph¸t triÓn nhanh vÒ sè lîng, quy m« chØ diÔn ra sau n¨m 1975, ®Æc biÖt trong 10 n¨m gÇn ®©y.
Tuy nhiªn, sau h¬n 30 n¨m x©y dùng c«ng tr×nh cèng §BSCL trªn c¬ së øng dông lý thuyÕt vµ kinh nghiÖm vÒ thiÕt kÕ cèng §ång b»ng B¾c bé ®· cho thÊy nhiÒu nhîc ®iÓm. Riªng trong lÜnh vùc xö lý nÒn ®Êt yÕu cña c¸c c«ng tr×nh cèng cña c¶ níc nãi chung vµ §BSCL nãi riªng sau h¬n 30 n¨m vÉn cha cã nh÷ng bíc ®ét ph¸ vÒ gi¶i ph¸p c«ng nghÖ trong thiÕt kÕ còng nh thi c«ng. Sau ®©y m« t¶ tãm t¾t quy m« c«ng tr×nh vµ gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn mãng mét sè c«ng tr×nh cèng ®· ®îc x©y dùng ë §BSCL nh÷ng n¨m qua.
1.5.1. Cèng Vµm §ån
§©y lµ c«ng tr×nh ®Çu mèi thuéc dù ¸n H¬ng Mü tØnh BÕn Tre, c«ng tr×nh ®îc x©y dùng tõ n¨m 1983 - 1990. KiÓu d¹ng cña cèng Vµm §ån xuÊt ph¸t tõ cèng Trµ Linh tØnh Th¸i B×nh thuéc ®ång b»ng B¾c bé.
1.5.1.1. H×nh thøc kÕt cÊu c«ng tr×nh
+ Quy m« c«ng tr×nh
Cèng gåm 4 khoang ngÇm cã chiÒu réng B = 2,5 x 4(m) vµ mét khoang th«ng thuyÒn réng B = 5,0m.
Th©n cèng BTCT M200, b¶n ®¸y cèng kiÓu ®Ëp trµn ®Ønh réng cao tr×nh (-3.50), chiÒu dµi L = 24,0m.
CÇu giao th«ng kÕt hîp t¶i träng xe H13, xe xÝch XB30.
+ CÊp c«ng tr×nh: CÊp III.
1.5..1.2. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn
+ §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh
§Æc ®iÓm ®Þa chÊt nÒn c«ng tr×nh cèng Vµm §ån ®îc thÓ hiÖn trong b¶ng 1.1 sau:
B¶ng 1.1. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm c¬ lý c¸c líp ®Êt cèng Vµm §ån
Sè TT
Líp ®Êt
ChiÒu dµy (m)
gw
(T/m3)
gc
(T/m3)
§é sÖt B
j
(0)
C
(kg/cm2)
1
(1)
3 - 4
1,64
1,05
1,2
3
0,05
2
(3)
7 -10
1,67
1,11
1,2
2
0,038
3
(4)
4 – 6
1,79
1,30
1,15
5
0,06
4
(6)
2 - 8
1,96
1,57
0,86
12
0,66
B¶n ®¸y cèng ®îc ®Æt trªn líp ®Êt sè 1.
+ Gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn
C«ng tr×nh ®· ®îc chän gi¶i ph¸p gia cè nÒn th©n cèng b»ng cäc BTCT M250 kÝch thíc (35x35x1850)cm, sè lîng cäc gia cè 148 chiÕc, mòi cäc ®îc tÝnh to¸n ®Æt vµo líp ®Êt sè (6).
1.5.2. Cèng C¸i Xe
Cèng C¸i Xe thuéc Dù ¸n thuû lîi TiÕp NhËt tØnh HËu Giang (nay thuéc tØnh Sãc Tr¨ng), c«ng tr×nh ®îc x©y dùng tõ n¨m 1984 - 1986.
1.5.2.1. H×nh thøc kÕt cÊu c«ng tr×nh
+ Quy m« c«ng tr×nh
Cèng cã 01 khoang lé thiªn réng 7m (chiÒu réng th«ng níc 6m).
Th©n cèng BTCT M200, b¶n ®¸y cèng kiÓu ®Ëp trµn mÆt c¾t thùc dông cao tr×nh (-3,00), chiÒu dµi L = 10,5m.
+ CÊp c«ng tr×nh: CÊp III
1.5.2.2. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn
+ §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh
§Æc ®iÓm ®Þa chÊt nÒn c«ng tr×nh cèng C¸i Xe ®îc thÓ hiÖn trong b¶ng 1.2 sau:
B¶ng 1.2. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm c¬ lý c¸c líp ®Êt cèng C¸i Xe
Sè TT
Líp ®Êt
ChiÒu dµy (m)
gw
(T/m3)
gc
(T/m3)
§é sÖt B
j
(0)
C
(kg/cm2)
1
(2)
3 - 4
1,87
1,40
0,19
1017
0,15
2
(3) &(5)
3 -12
1,77
1,26
0,99
3016
0,06
3
(4)
4 – 6
1,99
1,62
-
30028
0,26
4
(6a)
2 - 7
1,92
1,54
0,68
18031
0,17
5
(6b)
1,95
1,53
0,20
11051
0,78
B¶n ®¸y cèng ®îc ®Æt vµo líp ®Êt sè (2)
+ Gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn:
C«ng tr×nh ®· ®îc chän gi¶i ph¸p gia cè nÒn th©n cèng b»ng cäc BTCT M250 kÝch thíc (35x35x1600)cm, sè lîng cäc gia cè 54 chiÕc, mòi cäc ®îc tÝnh to¸n ®Æt vµo líp ®Êt sè (6b).
1.5.3. Cèng TÇm Ph¬ng
Thuéc Dù ¸n thñy lîi TÇm Ph¬ng tØnh Trµ Vinh, x©y dùng tõ n¨m 1985 - 1987.
1.5.3.1. H×nh thøc kÕt cÊu c«ng tr×nh
+ Quy m« c«ng tr×nh
Cèng gåm 03 khoang lé thiªn chiÒu réng mçi khoang 5m (chiÒu réng th«ng níc 4,5m).
Th©n cèng BTCT M200, b¶n ®¸y cèng kiÓu ®Ëp trµn mÆt c¾t thùc dông cao tr×nh (-3,00), chiÒu dµi L =11,2m.
1.5.3.2. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn
+ §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh
§Æc ®iÓm ®Þa chÊt nÒn c«ng tr×nh cèng TÇm Ph¬ng ®îc thÓ hiÖn trong b¶ng 1.3 sau:
B¶ng 1.3. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm c¬ lý c¸c líp ®Êt cèng TÇm Ph¬ng
Sè TT
Líp ®Êt
ChiÒu dµy (m)
gw
(T/m3)
gc
(T/m3)
§é sÖt B
j
(0)
C
(kg/cm2)
1
(1b)
1 - 2
1,86
1,39
28053
0,001
2
(1c)
2 - 4
1,84
1,41
0,69
20010
0,22
3
(1)
10 -12
1,67
1,15
0,73
3019
0,12
4
(2)
4 - 6
1,79
1,35
0,12
8007
0,31
5
(3)
4 - 7
1,84
1,53
0,20
22051
0,26
6
(4)
2 -3
1,98
1,66
-
-
-
7
(6)
1,84
1,44
0,15
13034
0,24
B¶n ®¸y cèng ®îc ®Æt vµo líp ®Êt sè (1).
+ Gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn:
C«ng tr×nh ®· ®îc chän gi¶i ph¸p gia cè nÒn th©n cèng b»ng cäc BTCT M250 kÝch thíc (35x35x1850)cm, sè lîng cäc gia cè 90 chiÕc, mòi cäc ®îc tÝnh to¸n ®Æt vµo líp ®Êt sè (6).
1.5.4. Cèng Trµ Có
Lµ h¹ng môc chÝnh thuéc C«ng tr×nh thñy lîi Trµ Có tØnh Trµ Vinh, x©y dùng tõ n¨m 1993- 1995
1.5.4.1. H×nh thøc kÕt cÊu c«ng tr×nh
+ Quy m« c«ng tr×nh
Gåm 02 khoang lé thiªn chiÒu réng mçi khoang 8m (chiÒu réng th«ng níc 7,5m).
Th©n cèng BTCT M200, b¶n ®¸y cèng kiÓu ®Ëp trµn mÆt c¾t thùc dông cao tr×nh (-3,20), chiÒu dµi th©n cèng L = 16,0m.
1.5.4.2. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn
+ §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh
§Æc ®iÓm ®Þa chÊt nÒn c«ng tr×nh cèng Trµ Có ®îc thÓ hiÖn trong b¶ng 1.4 sau:
B¶ng 1.4. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm c¬ lý c¸c líp ®Êt cèng Trµ Có
Sè TT
Líp ®Êt
ChiÒu dµy (m)
gw
(T/m3)
gc
(T/m3)
§é sÖt B
j
(0)
C
(kg/cm2)
1
(2)
3 - 4
1,87
1,40
0,19
1017
0,15
2
(3) &(5)
3 -12
1,77
1,26
0,99
3016
0,06
3
(4)
4 - 6
1,99
1,62
-
30028
0,26
4
(6a)
2 - 7
1,92
1,54
0,68
18031
0,17
5
(6b)
1,95
1,53
0,20
11051
0,78
B¶n ®¸y cèng ®îc ®Æt vµo líp ®Êt sè (4)
+ Gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn:
NÒn th©n cèng ®îc gia cè xö lý b»ng cäc BTCT M250 kÝch thíc (35x35x1850)cm, sè lîng cäc gia cè 84 chiÕc, mòi cäc ®îc tÝnh to¸n ®Æt vµo líp ®Êt sè (6).
1.5.5. Cèng Ba Lai
Lµ h¹ng môc chÝnh thuéc C«ng tr×nh cèng ®Ëp Ba Lai tØnh BÕn Tre, c«ng tr×nh ®îc x©y dùng tõ n¨m 2000 - 2003.
1.5.5.1. H×nh thøc kÕt cÊu c«ng tr×nh
+ Quy m« c«ng tr×nh
Cèng gåm 10 khoang lé thiªn, trong ®ã 8 khoang cã chiÒu réng th«ng níc mçi khoang 8,0m (chiÒu réng gi÷a c¸c trô 8,5m) vµ hai khoang chiÒu réng th«ng níc mçi khoang 10,0m.
Th©n cèng BTCT M200, b¶n ®¸y cèng kiÓu ®Ëp trµn mÆt c¾t thùc dông cao tr×nh (-4,20), chiÒu dµi th©n cèng L = 16,0m.
1.5.5.2. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn
+ §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh
§Æc ®iÓm ®Þa chÊt nÒn c«ng tr×nh cèng Ba Lai ®îc thÓ hiÖn trong b¶ng 1.5 sau:
B¶ng 1.5. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm c¬ lý c¸c líp ®Êt cèng Ba Lai
Sè TT
Líp ®Êt
ChiÒu dµy (m)
gw
(T/m3)
gc
(T/m3)
§é sÖt B
j
(0)
C
(kg/cm2)
1
(1)
4 - 6
1,59
1,04
0,89
4019
0,12
2
(1d)
2 -5
1,72
1,29
0,78
21017
0,07
3
(1)
7 - 10
1,59
1,04
0,89
4019
0,12
4
(2)
3 - 5
1,96
1,66
0,28
27047
0,12
5
(2a)
3 -5
1,99
1,67
0,09
15012
0,39
6
(2b)
8 -12
1,96
1,66
0,28
27047
0,12
7
(3)
1,96
1,62
-
15008
0,19
B¶n ®¸y cèng ®îc ®Æt vµo líp ®Êt sè (1).
+ Gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn:
Gia cè nÒn th©n cèng b»ng cäc BTCT M250 kÝch thíc (35x35x1700) cm, lîng cäc gia cè 280 chiÕc, mòi cäc ®îc tÝnh to¸n ®Æt vµo líp ®Êt (2b).
1.5.6. Cèng VÜnh Kim
Lµ h¹ng môc chÝnh thuéc C«ng tr×nh thñy lîi VÜnh Kim tØnh Trµ Vinh, x©y dùng tõ n¨m 2002 - 2004.
1.5.6.1. H×nh thøc kÕt cÊu c«ng tr×nh
+ Quy m« c«ng tr×nh:
Cèng gåm 6 khoang lé thiªn, chiÒu réng th«ng níc mçi khoang 10,0m.
Th©n cèng BTCT M200, b¶n ®¸y cèng kiÓu ®Ëp trµn mÆt c¾t thùc dông cao tr×nh (-4,70), chiÒu dµi th©n cèng L =17,0m.
1.5.6.2. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn
+ §Æc ®iÓm ®Þa chÊt c«ng tr×nh
§Æc ®iÓm ®Þa chÊt nÒn c«ng tr×nh cèng VÜnh Kim ®îc thÓ hiÖn trong b¶ng 1.6 sau:
B¶ng 1.6. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm c¬ lý c¸c líp ®Êt cèng VÜnh Kim
Sè TT
Líp ®Êt
ChiÒu dµy (m)
gw
(T/m3)
gc
(T/m3)
§é sÖt B
j
(0)
C
(kg/cm2)
1
(1)
36 - 42
1,57
1,00
0,92
2014
0,10
2
(1b)
4 - 6
1,85
1,50
0,48
8024
0,40
3
(2a)
3 - 5
1,95
1,63
0,30
10035
0,31
4
(2)
1,98
1,68
0,28
24013
0,07
B¶n ®¸y c«ng tr×nh ®îc ®Æt vµo líp ®Êt sè (1).
+ Gi¶i ph¸p gia cè xö lý nÒn:
NÒn th©n cèng ®îc gia cè xö lý b»ng cäc BTCT M250 kÝch thíc (35x35x1700)cm, sè lîng cäc gia cè 234 chiÕc, mòi cäc ®îc tÝnh to¸n ®Æt vµo líp ®Êt sè (2).
1.6. KÕt luËn
§ång b»ng s«ng Cöu Long cã nh÷ng ®Æc ®iÓm tù nhiªn næi bËt kh¸c biÖt so víi c¸c vïng kh¸c nh §ång b»ng B¾c bé, c¸c d¶i ®ång b»ng MiÒn trung, MiÒn ®«ng Nam bé hay T©y Nguyªn ... cô thÓ nh sau:
- KhÝ hËu ®iÒu hoµ, chia lµm hai mïa râ rÖt: mïa kh« b¾t ®Çu tõ th¸ng 12 ®Õn th¸ng 4 n¨m sau, mïa ma tõ th¸ng 5 ®Õn th¸ng 11. Lîng ma chñ yÕu tËp trung trong mïa ma.
- §Þa h×nh t¬ng ®èi b»ng ph¼ng, cao ®é b×nh qu©n tõ (+1,00) ¸ (+1,50).
- §Þa chÊt chñ yÕu lµ nÒn ®Êt mÒm yÕu, kh¶ n¨ng chÞu lùc kÐm (søc chÞu t¶i cña nÒn phæ biÕn tõ 0,1 ¸ 0,5kg/cm2), dÔ bÞ biÕn d¹ng, chiÒu dµy líp mÒm yÕu nµy cã thÓ thay ®æi rÊt lín trong vïng tõ 10 ¸ 50m, trõ mét sè vïng c¸t cßn nãi chung ®Êt cã thµnh phÇn h¹t sÐt chiÕm tû träng lín.
Sau khi ®iÓm qua mét sè cèng ®· x©y dùng trong vïng nh÷ng n¨m qua, cã thÓ rót ra mét sè nhËn xÐt vÒ gi¶i ph¸p c«ng tr×nh trong xö lý nÒn ®Êt yÕu nh sau:
- C¸c c«ng tr×nh lu«n cã sù kÕt hîp gi÷a gi¶i ph¸p vÒ kÕt cÊu c«ng tr×nh bªn trªn vµ gi¶i ph¸p xö lý nÒn mãng bªn díi (sö dông khe lón ®Ó t¸ch rêi c¸c bé phËn cã t¶i träng kh¸c nhau cña c«ng tr×nh, truyÒn t¶i träng c«ng tr×nh xuèng líp ®Êt tèt ë díi s©u... ).
- NÒn díi th©n cèng dïng cäc bª t«ng cèt thÐp dµi tõ 16,0 ¸ 18,0m.
- NÒn díi c¸c bé phËn cßn l¹i cña c«ng tr×nh cã thÓ ®îc gia cè xö lý b»ng cäc bª t«ng cèt thÐp hoÆc cäc trµm.
§©y lµ biÖn ph¸p xö lý nÒn ®Êt yÕu c«ng tr×nh cèng phæ biÕn ë níc ta, tuy nhiªn gi¶i ph¸p trªn gÆp ph¶i nh÷ng nhîc ®iÓm nhÊt ®Þnh (m¸y mãc thi c«ng cång kÒnh, thêi gian thi c«ng kÐo dµi, dÔ g©y chÊn ®éng ®Õn c¸c c«ng tr×nh l©n cËn... ). Khi ¸p dông cho §ång b»ng s«ng Cöu Long ngoµi nh÷ng tån t¹i trªn gi¶i ph¸p nµy cßn gÆp nh÷ng bÊt lîi kh¸c nh:
- §Þa chÊt nÒn nhiÒu vïng cña §BSCL nhiÔm phÌn nªn c¸c mèi nèi cña cäc bÞ ph¸ ho¹i qua thêi gian, tiÒm Èn nguy c¬ mÊt æn ®Þnh c«ng tr×nh.
- Líp ®Êt ®Æt b¶n ®¸y cèng thêng rÊt yÕu trong khi thêi gian thi c«ng xö lý nÒn kÐo dµi ®i kÌm víi nhiÒu bÊt lîi nh: hiÖn tîng trît m¸i hè mãng, lÇy thôt m¸y mãc thiÕt bÞ thi c«ng, dÔ xuÊt hiÖn c¸c m¹ch ®ïn m¹ch xñi ...
Thùc tÕ x©y dùng c«ng tr×nh cèng cho thÊy xö lý nÒn mãng trªn nÒn ®Êt yÕu lµ c«ng viÖc khã kh¨n vµ phøc t¹p, gi¸ thµnh cña xö lý nÒn mãng cã khi chiÕm tíi 30% gi¸ thµnh c«ng tr×nh. LuËn v¨n nµy tiÕn hµnh nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ t¹o cét xim¨ng - ®Êt, mét c«ng nghÖ xö lý nÒn mãng tiÕn tiÕn cña thÕ giíi, xö lý nÒn c«ng tr×nh cèng §ång b»ng s«ng Cöu Long. C«ng nghÖ nµy høa hÑn sÏ kh¾c phôc mét sè tån t¹i cña ph¬ng ph¸p sö dông cäc bª t«ng cèt thÐp (kh¾c phôc hiÖn tîng c¸c mèi nèi cña cäc bÞ ph¸ ho¹i qua thêi gian, rót ng¾n thêi gian thi c«ng xö lý nÒn, gi¶m gi¸ thµnh c«ng tr×nh...).
cét ®Þa tÇng tæng hîp ®ång b»ng s«ng cöu long
Các file đính kèm theo tài liệu này:
Ch1.doc- Ch2.doc
- Ch3.doc
- Ket luan va kien nghi.doc
- Loi cam on.doc
- Mo dau.doc
- Muc luc.doc
- Phan bien Luan van Thac si Pham Van Minh (Thay Te) 3-2007.doc
- Phu luc.doc
- Tai lieu tham khao.doc
