Top Banner
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 08/2021 Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân không xử nền đất yếu tại TR cần Thơ PGS. TS. CHÂU TRƯỜNG LINH; Ths. NCS. NGUYỄN THANH QUANG Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nang ThS. NGÔ ĐÔNG THẠC Công ty cổ phẩn Lắp đặt điện nước IEE-24/7, TP. Cẩn Thơ TÓM TẮT: Đất sét yếu TP. Cần Thơ diện phân bố rộng với các đặc tính xây dựng biến đổi phức tạp (sự thay đổi về bề dày cũng như thành phần tính chất lý). Qua hồ địa chất các công trình đã đang triển khai trên địa bàn TP. Cần Thơ thu thập được, bài báo đã phân vùng đất yếu cũng như phân tích thành phần, tích chất tại các phân vùng này. Để tăng tốc độ hiệu quả xử nền đất yếu, bài báo đã trình bày phương pháp xử nền đất yếu đánh giá hiệu quả công nghệ bơm hút chân không cho ba phân vùng đất yếu tại khu vực nghiên cứu; xây dựng hình số cho bài toán xử nền đất yếu bằng công nghệ cố kết chân không trên phần mềm Plaxis áp dụng cho công trình đường Cách Mạng Tháng Tám Đường tỉnh 918 - Cần Thơ. Phương án phỏng xét đến các yếu tố: quy đổi bài toán đối xứng trục, hình thực thành bài toán 2D, xét vùng ảnh hưởng vùng xáo trộn xung quanh bấc thấm... Kết quả đã đánh giá sự ảnh hưởng của khoảng cách cắm bấc thẩm (L) áp lực bơm hút chân không (P) đến quá trình cố kết nền đất yếu khi sử dụng công nghệ cố kết chân không. TỪ KHÓA: Đất sét yếu, Cần Thơ, xủ nền đất yếu, công nghệ bơm hút chân không, Plaxis. ABSTRACT: Soft clay is distributed widely with complicated variable construction properties (changes in thickness as well as composition and physical properties) in Can Tho City. With the geological records of works that have been and are being constructed in Can Tho City, the thesis has classified types of soft clay as well as analyzed the composition and physical properties of these types. To increase the treatment speed and efficiency of soft clay, the thesis has given solutions to treat soft clay and evaluate the vacuum pump efficiency for three districts in the study area. In addition, the thesis has made a numerical model for the soft clay treatment solution by the vacuum consolidation in Plaxis software for Cach Mang Thang Tam Street and 918 Provincial Road in Can Tho. The simulation method has considered the following factors consisting of conversion of the axial symmetry, transformation of the actual model into a 2D model with the consideration to the affected area and the wick drain surrounding disturbed area, etc. The results have evaluated the influence of the length between the wick drains (L) and the vacuum pump pressure (P) on the soft clay consolidation when using vacuum consolidation. KEYWORDS: Soft clay, Can Tho city, soft clay treatment, vacuum consolidation method (VCM), Plaxis. 1. ĐẶTVẤNĐÉ Trong những năm qua, ngành GTVTTP. cần Thơ luôn thể hiện vai trò quan trọng tại trung tâm khu vực miền Tây, luôn đi trước mở đường cho sự phát triển kinh tế - hội địa phương. Tuy nhiên, nhiều tuyến đường đi qua khu vực phân bố trên nển đất yếu nên việc đảm bảo độ ổn định của nền đường đắp trở nên khó khăn. Để xây dựng nền đường đắp trên nền đất yếu hiện nay nhiều giải pháp, trong đó phương pháp bơm hút chân không đang được đưa vào áp dụng xử cố kết nền đất yếu trong những năm gần đây tại vùng đổng bằng sông Cửu Long. Hình 1.1: Mặt cắt ngang điển hình cõng nghệ bom hút chân không màng kín khí [1] Tuy nhiên, công nghệ trang thiết bị thi công theo phương pháp này một số hạn chế như: chi phí tương đối lớn, việc thi công chủ yếu dựa theo kinh nghiệm kết hợp 73
7

Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân ...

Mar 05, 2023

Download

Documents

Khang Minh
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân ...

KHOA HỌC CÔNG NGHỆSó 08/2021

Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân không xử lý nền đất yếu tại TR cần Thơ

■ PGS. TS. CHÂU TRƯỜNG LINH; Ths. NCS. NGUYỄN THANH QUANGTrường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nang

■ ThS. NGÔ ĐÔNG THẠCCông ty cổ phẩn Lắp đặt điện nước IEE-24/7, TP. Cẩn Thơ

TÓM TẮT: Đất sét yếu ở TP. Cần Thơ có diện phân bố rộng với các đặc tính xây dựng biến đổi phức tạp (sự thay đổi về bề dày cũng như thành phần và tính chất cơ lý). Qua hồ sơ địa chất các công trình đã và đang triển khai trên địa bàn TP. Cần Thơ thu thập được, bài báo đã phân vùng đất yếu cũng như phân tích thành phần, tích chất cơ lý tại các phân vùng này. Để tăng tốc độ và hiệu quả xử lý nền đất yếu, bài báo đã trình bày phương pháp xử lý nền đất yếu và đánh giá hiệu quả công nghệ bơm hút chân không cho ba phân vùng đất yếu tại khu vực nghiên cứu; xây dựng mô hình số cho bài toán xử lý nền đất yếu bằng công nghệ cố kết chân không trên phần mềm Plaxis áp dụng cho công trình đường Cách Mạng Tháng Tám và Đường tỉnh 918 - Cần Thơ. Phương án mô phỏng có xét đến các yếu tố: quy đổi bài toán đối xứng trục, mô hình thực thành bài toán 2D, xét vùng ảnh hưởng và vùng xáo trộn xung quanh bấc thấm... Kết quả đã đánh giá sự ảnh hưởng của khoảng cách cắm bấc thẩm (L) và áp lực bơm hút chân không (P) đến quá trình cố kết nền đất yếu khi sử dụng công nghệ cố kết chân không.

TỪ KHÓA: Đất sét yếu, Cần Thơ, xủ lý nền đất yếu, công nghệ bơm hút chân không, Plaxis.

ABSTRACT: Soft clay is distributed widely with complicated variable construction properties (changes in thickness as well as composition and physical properties) in Can Tho City. With the geological records of works that have been and are being constructed in Can Tho City, the thesis has classified types of soft clay as well as analyzed the composition and physical properties of these types. To increase the treatment speed and efficiency of soft clay, the thesis has given solutions to treat soft clay and evaluate the vacuum pump efficiency for three districts in the study area. In addition, the thesis has made a numerical model for the soft clay treatment solution by the vacuum consolidation in Plaxis software for Cach Mang Thang Tam Street and 918 Provincial Road in Can Tho. The simulation method has considered the following factors consisting of conversion of the axial symmetry, transformation of the

actual model into a 2D model with the consideration to the affected area and the wick drain surrounding disturbed area, etc. The results have evaluated the influence of the length between the wick drains (L) and the vacuum pump pressure (P) on the soft clay consolidation when using vacuum consolidation.

KEYWORDS: Soft clay, Can Tho city, soft clay treatment, vacuum consolidation method (VCM), Plaxis.

1.ĐẶTVẤNĐÉTrong những năm qua, ngành GTVTTP. cần Thơ luôn

thể hiện vai trò quan trọng tại trung tâm khu vực miền Tây, luôn đi trước mở đường cho sự phát triển kinh tế - xã hội ở địa phương. Tuy nhiên, nhiều tuyến đường đi qua khu vực phân bố trên nển đất yếu nên việc đảm bảo độ ổn định của nền đường đắp trở nên khó khăn.

Để xây dựng nền đường đắp trên nền đất yếu hiện nay có nhiều giải pháp, trong đó phương pháp bơm hút chân không đang được đưa vào áp dụng xử lý cố kết nền đất yếu trong những năm gần đây tại vùng đổng bằng sông Cửu Long.

Hình 1.1: Mặt cắt ngang điển hình cõng nghệ bom hút chân không có màng kín khí [1]

Tuy nhiên, công nghệ và trang thiết bị thi công theo phương pháp này có một số hạn chế như: chi phí tương đối lớn, việc thi công chủ yếu dựa theo kinh nghiệm kết hợp

73

Page 2: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân ...

KHOA HỌC CÔNG NGHỆSó 08/2021

quan trắc lún, áp lực nước lỗ rỗng, tùy biến điều chỉnh theo ứng xử của nền đất trong quá trình thi công. Các nghiên cứu về phương pháp này ở Việt Nam còn hạn chế; các yếu tố ảnh hưởng như chiểu sâu cắm bấc thấm, ảnh hưởng của áp lực chân không, phạm vi biên ảnh hưởng của khu vực xử lý, thời gian xử lý và tính kinh tế... còn nhiều tranh cãi, chưa hoàn thiện. Do vậy, khi muốn áp dụng vào điều kiện đất yếu tại Cần Thơ nói riêng, mở rộng ra cho các tỉnh miền Tây cẩn có các nghiên cứu cụ thể hơn.

2. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN xử LÝ NÉN ĐẤT YẾU BẰNG CÔNG NGHỆVCM

2.1. Cơ sở lý thuyết tính toánPhương pháp bơm hút chân không xử lý nền đất yếu

(VCM) theo nguyên lý tạo ra một áp suất hút chân không tác động trực tiếp vào khối đất đã được cắm bấc thấm/ giếng cát trước đó, làm giảm áp lực nước lỗ rỗng (hút nước ra), tăng ứng suất hữu hiệu trong nền đất trong khi ứng suất tổng không thay đổi, từ đó làm tăng tốc độ cố kết của nển đất, rút ngắn được nhiều thời gian thi công.

Cơ sở lý thuyết tính toán bằng công nghệ hút chân không có màng kín khí hấu hết đều xuất phát từ lý thuyết cố kết thấm. Theo lý thuyết này, yếu tố quyết định quá trình cố kết là sự thoát nước tự do trong các lổ rỗng ra ngoài. Do vậy, có thể sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán.

Nưóc lổ rỗng

Trước Cố KếtGiảm nước lỗ rỗng

Tăng sức chịu tải cho nền

Tạo độ lún nhất đinh

Hình 2.1: cố kết thấm bằng phuong pháp VCMBài toán cố kết thấm đã được nghiên cứu từ đầu thế kỷ

20 và không ngừng được hoàn thiện cho tới hiện nay. Nhìn chung, các giải pháp đểu phát triển lên từ phương trình của Terzaghi. Bài toán cố kết thấm cũng có thể giải quyết được nhờ phương trình liên tục về chuyển động của các pha trong đất nền [2].

Theo Terzaghi, phương trình vi phân cơ bản của hiện tượng cố kết thấm có dạng:

ỡu X 1 ỡu ỡu2^ = cv(5- + —(1)ỡt r r ỡr ỡz

Theo Carrillo, bài toán cố kết 3 hướng theo (1) có thể được xem xét như tổng hợp của hai bài toán cố kết theo phương thẳng đứng và phương bán kính (1) chuyển thành:

(2)

Trong đó:Cv - Hệ số cố kết theo phương đứng;Cr - Hệ số cố kết theo phương ngang;u - Áp lực nước lỗ rỗng dư.Hệ số cố kết được xác định theo công thức:cv=Ml±^2 ■ ■ (3)

«Yw

c = kr(l + g0) (4)ayw

Trong đó:kv - Hệ số thấm theo phương đứng;4 - Hệ số thấm theo bán kính hướng tâm;Eo - Hệ số rỗng ban đầu của đất;a - Hệ số nén lún của đất.Giá trị hệ số nén lún của đất là tỉ số của độ biến thiên hệ

số rỗng Ae trên độ biến thiên của áp lực gây nén Aơ:a = 4ỉ = ^lg2ứtẺ2 (5)

Aơ Aơ ơ,Trong đó:Cc - Chỉ số nén lún, khi chuyển vế (5) thu được biểu diễn

dưới dạng:c Ae =___ ei ~e2

logơi+Aơ log(ơ,)-log(ơ2) (1.6)

ơ‘ «e,,e2- Hệ số rỗng tương ứng với áp lực gây nén o, và ơ2

= Ơ1 + AỠ.2.2. Các giai đoạn thi công công nghệ VCMCác giai đoạn thi công xử lý đất yếu bằng công nghệ

bơm hút chân không được chia thành 3 giai đoạn [1]:- Giai đoạn 1 (Giai đoạn vận hành thử chân không):

Công tác hút chân không sẽ được bắt đầu sau khi tất cả các thiết bị quan trắc đã được lắp đặt tại các vị trí chỉ định và đã được định chuẩn. Thời gian hút chân không từ 8 -14 ngày để xử lý kín khí.

- Giai đoạn 2 (Giai đoạn vận hành chân không và đắp tải cát): Đắp bù lún và gia tải nằm trên lớp màng kín khí.

- Giai đoạn 3 (Giai đoạn vận hành chân không và đủ tải cát): Giai đoạn này được tính toán từ kết quả quan trắc lún đạt yêu cầu theo hồ sơ thiết kê' (tham khảo một số phương pháp tính toán tại phụ lục B - TCVN 9842:2013) [1 ].

Tương ứng với các giai đoạn thi công xử lý đất yếu bằng công nghệ bơm hút chân không, giai đoạn tính toán trên mô hình số được chia thành 2 bước [3] gôm:

-Bước 1: Công tác trước khi vận hành bơm hút chân không:Do phần nội dung phân tích chính sẽ tập trung vào giai

đoạn chất tải nên quá trình thi công đắp lớp san lấp, cắm bấc thấm, trải vải địa kỹ thuật và màng kín khí, thi công đắp chèn lớp màng kín khí sẽ được gộp chung vào bước này.Tất cả độ lún và chuyển vị của nền trong bước này sẽ được bỏ qua (Reset displacements to zero).

Hình 2.2: Minh họa bước tính toán bước 1Bước 1 sẽ sử dụng dạng phân tích (calculation type) là

plastic và có xét đến ứng xử không thoát nước của nền.

74

Page 3: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân ...

KHOA HỌC CÔNG NGHỆSó 08/2021

- Bước 2: Giai đoạn vận hành bơm hút chân không và có kết

Hình 2.3: Minh họa bước tính toán bước 22.3. Các thông sô của đất nền cần cho thiết kêCác thông số để dự báo độ lún cuối cùng: khối lượng

thể tích (y), hệ số rỗng tự nhiên (e0), chỉ số nén (Cc), chỉ số nở (Cr), áp lực tiền cố kết (ơ'c).

Các thông số tính toán bấc thấm: chiểu dày cắm bấc thấm (L), hệ số cố kết theo phương thẳng đứng (Cv) và hệ số cố kết theo phương ngang (Ch).

3. ÁP DỤNG TÍNH TOÁN3.1. Tính toán cho công trình đường nối CMT8 và

đường tỉnh ĐT 9183.1.1. Giới thiệu tuyến đườngTuyến đường nối từ CMT8 (QL91) đến đường tỉnh

ĐT918 nằm trong tổng thể tuyến nối từ CMT8 đến đường nối Cần Thơ - VỊ Thanh (QL61B) [4],

Hình 3.1: Hiện trạng đoạn đẩu tuyến đường nối (kmO+OO đến kmO+615)

3.1.2. Thông số địa chấtThống kê kết quả khoan khảo sát, thí nghiệm địa chất

công trình bước lập dự án đấu tư, cấu trúc địa chất của các lớp đất đá trong khu vực dự án chủ yếu được phân thành các lớp như sau [4]:

- Lớp 1A: Sét, sét pha, màu nâu vàng, trạng thái dẻo mềm, bề dày thay đổi từ 1,0 - 2,Om, nguồn gốc trầm tích.

- Lớp 1: Sét - sét pha lẫn hữu cơ mầu xám xanh, xám

đen, trạng thái chảy - dẻo chảy, xen kẹp các thấu kính cát mỏng, hạt mịn. nguổn gốc trầm tích trẻ.

- Lớp 2: Sét, sét pha nặng loang lổ nâu vàng, xám xanh. Trạng thái dẻo cứng, nửa cứng, nguồn gốc trầm tích.

- Lớp 2a: Á cát màu nâu, vàng, xám trắng, hạt trung mịn, trạng thái bão hòa nước, kết cấu chặt vừa, nguồn gốc trầm tích.

- Lớp 2b: Sét - sét pha nặng màu xám xanh, xám đen loang nâu đen. Trạng thái dẻo mềm, cá biệt dẻo cứng, nguồn gốc trầm tích.

- Lớp 3: Sét - sét pha loang lổ nâu vàng, xám xanh.Trạng thái nửa cứng, cứng, nguốn gốc trầm tích.

- Lớp 4: Á cát màu nâu vàng, xám trắng, hạt trung mịn, chứa sỏi sạn nhỏ thạch anh, trạng thái bão hòa nước, kết cấu chặt, nguồn gốc trầm tích.

Bảng 3.1. Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý địa chất nềnThông số Đơn

vịLớp

1Lớp

2Lớp2a

Lớp2b

Lớp3

Lớp4

MÔ hìnhí-i

MC MC MC MC MC MC

Dung trọng khô kN/m3 10,5 14,9 16,2 15,3 15,1 15,5

Dung trọng ướt kN/m3 15,8 19,4 19,6 19,3 19,0 19,0Mô-đun đàn hổi kN/m2 1520 2500 6200 11500 11700 15700Hệ số Poisson [-] 0,30 0,30 0,35 0,30 0,30 0,35

Lực dính kN/m2 6,2 25,5 - 22,2 27,0 -

Góc nội ma sát » 5,505 13,450 32,500 12,506 15,550 34,750

3.1.3. Mô hình tính toán trên PlaxisDạng mô hình được sử dụng là mô hình bài toán phẳng

Plane Strain, cần chuyển đổi các thông số của bấc thấm từ sơ đồ đối xứng trục sang sơ đồ bài toán phẳng tương đương.

ứng với các trường hợp thay đổi khoảng cách cắm bấc thấm L = 1,1 - 1,5 - 1,8 (m), mô hình tính toán trên Plaxis được thể hiện như sau:

PLAXtS VCM - L(pvd)=1.1m 121/01/2021 I

Hình 3.2: Sơ đồ bài toán cắm PƯD có L = 1,1 mMÔ hình áp lực chân không bằng phấn tử tải phân bố

Distributed load. Phụ tải chân không có thể chia thành 2 thành phần:

- Tải theo phương thẳng đứng: Vị trí đặt tải tại mặt phẳng bố trí màng kín khí. Tải trọng này có thể xem là tải phân bố đều trong trường hợp bố trí các điểm bơm hút đểu trên mặt bằng xử lý, màng kín khí nguyên vẹn và năng lực máy bơm đủ mạnh.

- Tải trọng theo phương ngang: Vị trí đặt tải biên ngoài vùng ảnh hưởng, tải trọng phân bố hình thang giả thiết sự suy giảm áp lực bơm hút chân không là tuyến tính theo chiều sâu.

75

Page 4: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân ...

KHOA HỌC CÔNG NGHỆSó 08/2021

3.1.4. Kết quả tính toánVới điều kiện tính toán gồm khoảng cách PVD là L - 1,8 m và cấp áp lực bơm hút chân không là p = 80 kPa, kết quả tính

toán như sau:PIAXISV8

0.001 * ‘500

500 10 00 1500 2000 2500 30.00 35.00 4000

Verticil displacement* (Uy) Extww Ưy -mwicr1™

45 00l

1"1)

0 050

0 000■0060-0100

■0200-0250

-0300■0 350-0 400•0450-0500-05600600066007000 7500600OASO-0 000

-1 000

PLAXIS VCM - L(pvd) = 1.1m32 “21/01/21 “

Hình 3.3: Kết quả tính toán lún (S = 97,6 cm)

Với giải pháp xử lý nến đất yếu theo công nghệ VCM thì kết quả tính toán lún theo Phụ lục B - TCVN 9842:2013 cho kết quả s = 106,8 cm và tính toán theo mô hình số theo PTHH cho kết quả s = 97,6 cm với thời gian t = 110 ngày, độ cố kết U>90% (Hình 3.3). Sai số tính toán là 8,61%.

PLAXIS V8

000• I

5.00

500 10 00 1500 2000 2500 30.00 3500 4000 45 00

(m)

-500

■1000

•1500

•20 00

VCM - L(pvd) = 1.1mStt> cw» Ịvttrram

32 21/01/21

.0 060

|o040

I0020

Ịoooo‘-0 020

-0 040

•0060

-0 080

-0120

•0140

■0160

-0 180

W-0200||-0220

■ -0240

■-0260

™-O2ố0

PlaxisFinite Element Code for Sai! and Rock Anal) "tx &MÌU1S

Hình 3.4: Chuyển vị ngang của nền đất sau khi xử lýHình 3.4 thể hiện khu vực nển đắp và nền đất trong phạm vi ảnh hưởng của lực hút chân không có xu hướng dịch chuyển

ngang vào phía trong, khối đất nằm ngoài phạm vi ảnh hưởng của lực hút sẽ có xu hướng chuyển dịch ra ngoài. Sự chuyển dịch ngược chiều này sẽ tạo ra đường nứt trong phạm vi nền.

76

Page 5: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân ...

KHOA HỌC CÔNG NGHỆSó 08/2021

VCM • L(pvd) = 1.1m32 “21/01/21PLAXIS

Hình 3.5: Sự thay đổi áp lực nuớc lỗ rỗng thặng dư trong nền đất sau khi xử lý

Hình 3.5 thể hiện phân bố áp lực nước lỗ rỗng thặng dư trong nển sau khi kết thúc giai đoạn xử lý nển. Nhận thấy rằng, trong phạm vi khối đất có bấc thấm thì áp lực nước thặng dư đã tiêu tán hết.

Hình 3.6: Sự thay đối úng suất hữu hiệu trong nền đất sau khi xử lýHình 3.6 thể hiện trong phạm vi khối nền có bấc thấm

áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tiêu tán khá nhanh trong khi tại khu vực lớp đất bên dưới (không xử lý bấc thấm) áp lực này vẫn còn rất lớn.

Tổng hợp kết quả tính được thể hiện ở Hình 3.7.

Hình 3.7: Biểu đồ độ lún theo thời gian (P = 80 kPa) với công trình đường nối giữa đuờng Cách Mạng Tháng Tám

và Đường tinh 918 - cần ThơHình 3.7 thể hiện mối tương quan giữa cấp áp lực bơm

hút chân không (P) và độ lún cố kết nển (S).

3.2. Tính toán áp dụng công nghệ VCM cho TP. Cần Thơ

3.2.1. Phân vùng đất yếu TP. Cẩn ThơQua hồ sơ địa chất các công trình đã và đang triển khai

trên địa bàn TP. Cần Thơ thu thập được đổng thời tham khảo các tài liệu địa chất khu vực, nhận thấy TP. Cần Thơ nằm toàn bộ trên khu vực bồi tụ phù sa lâu đời của sông Mê Kông với địa hình tương đối bằng phẳng. Cao độ trung bình phổ biến từ 0,2 m đến 1 m so với mực nước biển, một vài nơi có độ cao từ 1,5 m đến 2 m, địa hình thấp dần từ đất trồng ven sông Hậu, sông cấn Thơ vể phía nội đồng (từ Đông Bắc sang Tây Nam). Do nằm cạnh sông lớn nên cần Thơ có mạng lưới sông, kênh, rạch khá dày. Thêm vào đó, thành phố còn có các cón và cù lao trên sông Hậu như cồn Ấu, Cồn Khương, cồn Sơn, Cù lao Tân Lập [5].

Trên cơ sở chiều dày và sự phân bố các lớp đất yếu, tác giả phân chia thành 3 nhóm nhưsau:

- Nhóm 1: Phân bố tại quận Cái Răng.

Bùn sét, xám đen, trạng thái nhắo,

Sét, nâu-xám trắng, trạng thái dẽo cứng. L

‘ ứ‘ Lớp 3 4Á sệt, nâu - xám, trạng'thái dẻo cứng,

bề dày thay đồi từ 4,8-e 10,4 m.

Hình 3.8: cấu trúc địa chất nhóm 1- Nhóm 2: Phân bố tại quận Ninh Kiểu, quận ô Môn.

Bzim 'sét,- sét pha, xám xanh, trạng thái deo chay,zZZZ thay

/////■ y' /7' Lớp 2/7 / 7/ ,///"/77 Zắ/ét/jáỊỊaỉriàiẠx'ám'XạnỂ',/n'ậuy^rếrAậng7hặt>'ốa<clối^'z /////// //// /.

////

lUpi 1Sét pha màu xám nâu- xanh-vàng, trạng tháị d«

bề dày thay đồi từ ls,5 :24,7ni.0 cứn<

Hình 3.9: cấu trúc địa chất nhóm 2- Nhóm 3: Phân bố tại khu vực quận Thốt Nốt, quận

Bình Thủy.

Hình 3.10: cấu trúc địa chất nhóm 3

////7/////////7///////Lớp 1

Bùn sét, xám xanh, trạng thái tthào, bề dằy thay dải từ 12,817,0 m. ■

Sp,lT

11

láu ti

tý tha

Lớp 2.1 ■ r^igịth^

đỗi tưdẻo ứng,

,8m.

/ Lớp 3Á cát, xám nâu-nâu vàng, trạng thái đẻọ.

bề dậy thay đểi từ lý3-ỉ-í,5_m.

77

Page 6: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân ...

KHOA HỌC CÔNG NGHỆSó 08/2021

3.2.2. Quy hoạch tính toán ứng dụng bơm hút chân không xử lý nền đất yếu tại TP. cẩn ThơThiết lập quy hoạch tính toán với điểu kiện tính toán được xét góm:- Sử dụng giá trị trị trung bình tính chất cơ lý lớp đất yếu tổng hợp từ các lỗ khoan địa chất công trình.- Chiểu dày lớp đất yếu: chiều dày max, min và trung bình.- Khoảng cách bấc thấm: 1.1-1,5-1,8 m.- Cấp áp lực bơm: 80-100-120 kPa.

Tấm cách khí-------------------- Thoát nước ngang

I Tầm bão vệ1-------- t-óp cát phũ[Bơm chân không Jj -

I |o.5mi^>' f- Rãnh thu

'JSo đồ tam giác

Hình 3.11: Sơ đổ giải pháp bơm hút chân không xử lý nền đất yếu tại phân vùng3.2.3. Kết quả tính toánTính toán kiểm tra cho các trường hợp theo phân vùng địa chất nền đất yếu tại TP. cẩn Thơ tương tự mục 3.1 và hướng

quy hoạch tính toán trình bày ở mục 3.2b, kết quả tính toán được thể hiện trong Bảng 3.2.Bảng 3 2. Tổng hợp kết quả tính toán úng dụng công nghệ ƯCM tại TP. cẩn Thơ

Phân vùng địa chất

Áp lực chân không P(kPa)

Khoảng cách PVDL(m)

Tương quan độ lún tính toán (S) và chiều dày lớp đất yếu (H)s - Hmin <cm) s - Hth (cm) S'H„„ (cm)

Nhóm 1

80L= 1,1 87,7 88,0 88,4L= 1 5 55,4 55,8 56,3L = 1,8 42,0 42,5 43,0

100L= 1,1 98,9 99,3 99,7L=1,5 62,5 63,0 63,5L = 1,8 47,4 47,9 48,5

120L= 1,1 108,9 109,3 109,7L= 1,5 68,8 69,4 69,9L= 1,8 52,2 52,8 53,4

Nhóm 2

80L = 1,1 63,8 64,1 64,4L = 1,5 39,9 40,2 40,6L= 1,8 29,9 30,3 30,7

100L= 1,1 72,3 72,5 72,9L = 1,5 45,2 45,5 46,0L= 1,8 33,9 34,3 34,8

120L= 1,1 79,8 80,1 80,5L= 1,5 49,9 50,3 50,8L = 1,8 37,5 38,0 38,5

Nhóm 3

80L= 1,1 98,4 99,2 100,0L= 1,5 62,4 63,5 64,6L = 1,8 47,1 48,3 49,5

100L= 1,1 111,1 112,0 112,9L= 1,5 70,6 71,8 73,0L= 1,8 53,3 54,6 55,9

120L = 1,1 122,5 123,5 124,5L= 1,5 77,9 79,2 80,5L = 1,8 58,8 60,25 61,7

78

Page 7: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả công nghệ bơm hút chân ...

KHOA HỌC CÔNG NGHỆSó 08/2021

4. KẾT LUẬN- Bài báo đã xây dựng mô hình số cho bài toán xử lý nền

đất yếu bằng công nghệ cố kết chân không (VCM) theo lý thuyết phấn tử hữu hạn trên phần mềm Plaxis và theo tiêu chuẩn TCVN 9842:2013 cho tuyến đường nối Cách Mạng Tháng Tám và Đường tỉnh 918 - cần Thơ.

- Kết quả mô phỏng tính toán xử lý nền đất yếu bằng VCM cho công trình đường nối CMT8 và Đường tỉnh Đường thủy 918 ứng với các trường hợp tính gốm 2 tham số thay đổi là: Áp lực chân không (P = 80 kPa), khoảng cách bấc thấm (L = 1,1-1,5-1.8 m) cho thấy được độ lún cố kết thay đổi từ 97,6 cm đến 47,9 cm với thời gian là 110 ngày, độ cố kết đạt U>90%.

- Từ kết quả khảo sát địa chất lớp đất yếu tại TP. Cần Thơ, trên cơ sở chiều dày và sự phân bố các lớp đất yếu, tác giả phân chia thành 3 nhóm như sau: Nhóm 1: Phân bố tại quận Cái Răng; Nhóm 2: Phân bố tại quận Ninh Kiểu, quận ô Môn; Nhóm 3: Phân bố tại quận Thốt Nốt, quận Bình Thủy. Từ kết quả khảo sát địa chất này, bài báo đã áp dụng công nghệ xử lý đất yếu bằng công nghệ bơm hút chân không đã cho thấy được hiệu quả của phương pháp này.

Tài liệu tham khảo[1] . TCVN 9842:2013, Xử lý nền đất yếu bằng phương

pháp cố kết hút chân không có màng kín khí trong xây dựng các công trình giao thông - thi công và nghiệm thu.

[2] . Xây dựng công trình trên nền đất yếu (2006), Bài giảng Nền và Móng, Trường Đại học Bách khoa Đà Nắng.

[3] . Nguyễn Thị Nụ (2016), ứng dụng phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm kết hợp hút chân không và gia tải trước tại nhà máy nhiệt điện Long Phú - Sóc Trăng, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ-Địa chất, số 55-2016, tr.40-47.

[4] , Dự án Phát triển TP. Cẩn Thơ và Tăng cường khả năng thích ứng đô thị, Gói thầu CT3-PW-2.6, Xây dựng đường nối giữa đường CMT8 với Đường tỉnh 918.

[5] . Bản đồ Địa chất tỷ lệ 1/200.000 tờ Long Xuyên (C-48- XVI) do Cục Địa chất Việt Nam xuất bản năm 1995.

Ngày nhận bài: 11 /6/2021Ngày chấp nhận đăng: 04/7/2021Người phản biện: TS. Đỗ Hữu Đạo

TS. Trần Đình Quảng

79