\r\n\r\n

TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG

\r\n\r\n

TCXD 245 : 2000

\r\n\r\n

GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM THOÁT NƯỚC

\r\n\r\n

Ground\r\nImprovement by Prefabricated Vertical Drain (PVD)

\r\n\r\n

1. Phạm vi áp\r\ndụng tiêu chuẩn

\r\n\r\n

Tiêu chuẩn này quy định những\r\nnguyên tắc cơ bản về khảo sát, thiết kế, thi công và nghiệm thu việc gia cố nền\r\nđất yếu bằng bấc thấm thoát nước.

\r\n\r\n

Các chỉ dẫn kỹ thuật cụ thể do các\r\nnhà thầu tư vấn và thi công thực hiện

\r\n\r\n

2. Tiêu chuẩn\r\ntrích dẫn

\r\n\r\n

TCVN 4200 : 1995 : Đất xây dựng –\r\nPhương pháp xác định tính nén lún trong phòng thí nghiệm.

\r\n\r\n

3. Quy định\r\nchung

\r\n\r\n

3.1. Phạm vi áp dụng biện pháp xử\r\nlý nền đất yếu bằng bấc thấm thoát nước:

\r\n\r\n

3.1.1. Đất yếu là loại đất phải xử\r\nlý, gia cố mới có thể dùng làm nền cho móng công trình.

\r\n\r\n

Các loại đất yếu thường gặp là bùn,\r\nđất loại sét (sét, sét pha, cát pha) ở trạng thái dẻo nhão. Những loại đất này\r\nthường có độ sệt lớn (I_L > 1), có hệ số rỗng lớn (e > 1), có\r\ngóc ma sát trong nhỏ (j < 10⁰),\r\ncó lực dính theo kết quả cắt nhanh không thoát nước C < 0,15 daN/cm²,\r\ncó lực dính theo kết quả cắt cánh tại hiện trường C_u < 0,35 daN/cm²,\r\ncó sức chống mũi xuyên tĩnh p_c < 0,1 MPa, có chỉ số xuyên tiêu\r\nchuẩn SPT là N < 5.

\r\n\r\n

3.1.2. Bấc thấm thoát nước được\r\ndùng để gia cố nền đất yếu cho các loại công trình sau:

\r\n\r\n

- Xây dựng nền đường trên đất yếu\r\ncó yêu cầu tăng nhanh tốc độ cố kết và tăng nhanh cường độ của đất yếu để bảo\r\nđảm ổn định nền đắp và hạn chế độ lún trước khi làm kết cấu áo đường.

\r\n\r\n

- Tôn nền trên đất yếu để làm mặt\r\nbằng chứa vật liệu, để xây dựng các kho chứa một tầng, để xây dựng các công\r\ntrình dân dụng và công nghiệp loại nhỏ có tải trọng phân bố trên diện rộng (sau\r\nkhi nền đã lún đến ổn định).

\r\n\r\n

3.1.3. Việc gia tải trước (đến trị\r\nsố bằng hoặc lớn hơn cường độ tải trọng công trình tác dụng lên nền) được\r\nkhuyến nghị áp dụng trong mọi trường hợp khả thi.

\r\n\r\n

3.1.4. Khi sử dụng bấc thấm phải\r\nchú ý:

\r\n\r\n

- Sự phá vỡ kết cấu đất khi thi\r\ncông. Sự phá hỏng kết cấu này làm tăng tổng độ lún và làm giảm sức kháng cắt\r\ncủa đất.

\r\n\r\n

- Phạm vi chiều sâu thực sự có hiệu\r\nquả của bấc thấm.

\r\n\r\n

- Giá trị tải trọng nén trước để\r\nviệc thoát nước lỗ rỗng và cố kết đất có hiệu quả.

\r\n\r\n

3.2. Thuật ngữ và định nghĩa

\r\n\r\n

* Bấc thấm: là băng có lõi\r\nbằng polypropylene, có tiết diện hình răng khía phẳng hoặc hình chữ nhật có\r\nnhiều lỗ rỗng tròn, bên ngoài được bọc vỏ lọc bằng vải địa kỹ thuật không dệt.\r\nBấc thấm thường có chiều rộng 100mm, dày từ 4 đến 7mm và cuốn thành cuộn có\r\ntổng chiều dài hàng trăm mét. Bấc thấm làm chức năng thoát nước lỗ rỗng từ nền\r\nđất yếu lên tầng đệm cát mỏng (khoảng 50 ÷ 60cm) để thoát ra ngoài, như vậy sẽ\r\ntăng nhanh quá trình cố kết của nền đất yếu.

\r\n\r\n

* Gia tải nén trước: là biện\r\npháp tác dụng áp lực tạm thời lên đất nền để tăng nhanh quá trình ép thoát nước\r\nlỗ rỗng, tăng nhanh tốc độ cố kết của đất yếu, làm cho nền được lún trước, lún\r\nđến ổn định.

\r\n\r\n

* Vải địa kỹ thuật: là vải\r\nsản xuất từ polyme tổng hợp, sợi liên tục, không dệt, có độ bền cao và thấm\r\nnước tốt. Vải địa kỹ thuật chủ yếu dùng để ngăn cách giữa lớp đất bùn yếu với\r\nlớp đệm cát trên đầu bấc thấm. Như vậy để bảo đảm cho lớp đệm cát (hạt thô,\r\nsạch) không bị nhiễm bẩn và thoát nước tốt. Vải địa kỹ thuật còn dùng để cấu\r\ntạo tầng lọc ngược và tăng cường khả năng chống trượt cho khối đất đắp.

\r\n\r\n

4. Thiết kế gia\r\ncố nền đất yếu bằng bấc thấm

\r\n\r\n

4.1. Những tài liệu cần thiết để\r\nthiết kế

\r\n\r\n

4.1.1. Hồ sơ thiết kế sơ bộ (hay\r\nthiết kế tiền khả thi) của công trình

\r\n\r\n

4.1.2. Hồ sơ khảo sát công trình

\r\n\r\n

(Chú ý các chỉ tiêu cơ lý quan\r\ntrọng của đất nền như: lực dính C, góc ma sát trong j, lực dính không thoát nước C_u bằng thiết bị cắt\r\ncánh hiện trường hoặc thí nghiệm nén 3 trục, hệ số thấm K, hệ số cố kết C_v,\r\nhệ số nén lún a, môđun tổng biến dạng E₀ …).

\r\n\r\n

4.1.3. Tài liệu điều tra về vật\r\nliệu địa phương như: nguồn cung cấp cát hạt trung, cát hạt thô, vật liệu gia\r\ntải, bấc thấm và vải địa kỹ thuật.

\r\n\r\n

4.14. Thời gian và tiến độ thi công\r\ncông trình

\r\n\r\n

4.2. Thiết kế cấu tạo chung

\r\n\r\n

Nguyên tắc thiết kế cấu tạo xử lý\r\nnền đất yếu bằng bấc thấm thể hiện ở hình 1:

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình\r\n1: Cấu tạo xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm

\r\n\r\n

4.3. Yêu cầu kỹ thuật của bấc thấm

\r\n\r\n

Bấc thấm phải đạt các chỉ tiêu cơ\r\nlý sau:

\r\n\r\n

- Cường độ chịu kéo (cặp hết chiều\r\nrộng bấc thấm) không dưới 1,6kN

\r\n\r\n

- Độ giãn dài (cặp hết chiều rộng\r\nbấc thấm) > 20%.

\r\n\r\n

- Khả năng thoát nước dưới áp lực\r\n10 kN/m² với gradien thủy lực I = 0,5 là (80 ÷ 140).10^-6\r\nm³/sec

\r\n\r\n

- Khả năng thoát nước dưới áp lực\r\n400 kN/m² với gradien thủy lực I = 0,5 là (60 ÷ 80).10^-6m³/sec.

\r\n\r\n

4.4. Yêu cầu kỹ thuật của vải địa\r\nkỹ thuật

\r\n\r\n

Vải địa kỹ thuật phải có các chỉ\r\ntiêu cơ lý sau:

\r\n\r\n

- Cường độ chịu kéo không dưới\r\n1,0kN

\r\n\r\n

- Độ giãn dài ≤ 65%

\r\n\r\n

- Khả năng chống xuyên thủng: 1500 ÷\r\n5000N

\r\n\r\n

- Kích thước lỗ vải 090 < 0,15mm

\r\n\r\n

- Hệ số thấm của vải: ≤ 1,4 x 10^-4\r\nm/sec

\r\n\r\n

4.5. Thiết kế đệm cát trên đầu bấc\r\nthấm

\r\n\r\n

4.5.1. Chiều dày tầng đệm cát tối\r\nthiểu là 50cm va phải lớn hơn độ lún dự báo (20 ÷ 40cm). Tầng đệm cát phải chịu\r\nđược tải trọng của xe máy thi công cắm bấc thấm, cắm được bấc thấm qua tầng đệm\r\ncát dễ dàng và thoát nước tốt do bấc thấm dẫn từ tầng đất yếu lên.

\r\n\r\n

4.5.2. Cát để làm tầng đệm cát phải\r\nlà cát thô hoặc cát trung, đạt các yêu cầu sau:

\r\n\r\n

- Tỷ lệ cỡ hạt lớn hơn 0,5mm phải\r\nchiếm trên 50%

\r\n\r\n

- Tỷ lệ cỡ hạt nhỏ hơn 0,14mm không\r\nquá 10%

\r\n\r\n

- Hệ số thấm của cát không nhỏ hơn\r\n10^-4 m/sec

\r\n\r\n

- Hàm lượng hữu cơ không quá 5%

\r\n\r\n

4.5.3. Độ đầm nén của lớp đệm cát\r\nphải thỏa mãn hai điều kiện:

\r\n\r\n

- Máy thi công di chuyển và làm\r\nviệc ổn định

\r\n\r\n

- Phù hợp độ chặt K yêu cầu trong\r\nkết cấu nền đắp.

\r\n\r\n

4.5.4. Trong phạm vi chiều cao tầng\r\nđệm cát và dọc theo chu vi (biên) tầng đệm cát phải có tầng lọc ngược thiết kế\r\nbằng sỏi đá theo cấp phối chọn lọc hoặc sử dụng vải địa kỹ thuật.

\r\n\r\n

4.5.5. Sử dụng vải địa kỹ thuật

\r\n\r\n

- Khi nền là đất yếu ở trạng thái\r\ndẻo nhão, có khả năng làm nhiễm bẩn lớp đệm cát trực tiếp bên trên đầu bấc thấm\r\nthì dùng vải địa kỹ thuật để ngăn cách giữa lớp đất yếu và lớp đệm cát.

\r\n\r\n

Ghi chú:

\r\n\r\n

Trường hợp lớp đất yếu không làm\r\nnhiễm bẩn tầng đệm cát thoát nước trên đầu bấc thấm thì không cần dùng vải địa\r\nkỹ thuật.

\r\n\r\n

- Sử dụng vải địa kỹ thuật để\r\ntăng khả năng chống trượt của khối đắp khi cần thiết.

\r\n\r\n

- Sử dụng vải địa kỹ thuật để\r\nlàm kết cấu tầng lọc ngược.

\r\n\r\n

4.6. Tính toán bố trí bấc thấm

\r\n\r\n

4.6.1. Nền đất có cắm bấc thấm dưới\r\ntác dụng tải trọng sẽ cố kết theo sơ đồ bài toán đối xứng trục. Áp lực nước lỗ\r\nrỗng và độ cố kết U biến đổi theo thời gian t tùy thuộc khoảng cách bấc thấm L\r\nvà các tính chất cơ lý của đất (chiều dày h, hệ số cố kết C_vz, C_vh).\r\nBài toán này có thể giải quyết bằng máy tính với phần mềm chuyên dụng, hoặc có\r\nthể tính bằng tay (xem các phụ lục I; II).

\r\n\r\n

4.6.2 Tính toán bố trí bấc thấm\r\nxuất phát từ yêu cầu đối với mức độ cố kết cần đạt được hoặc tốc độ lún dự báo\r\ncòn lại trước khi xây dựng công trình. Trường hợp chung mức độ cố kết phải đạt\r\nđược tối thiểu là U = 90%. Đối với đường cấp cao có thể áp dụng yêu cầu về tốc\r\nđộ lún dự báo còn lại là dưới 2 cm/năm. Đối với công trình dân dụng và công\r\nnghiệp thì độ cố kết yêu cầu là U ≥ 90%.

\r\n\r\n

4.6.3. Tính toán mật độ bấc thấm\r\ntheo nguyên tắc thử dần với các cự ly cắm bấc thấm khác nhau.

\r\n\r\n

Để không làm xáo động đất quá lớn,\r\nkhoảng cách giữa các bấc thấm quy định tối thiểu là 1,30m. Để bảo đảm hiệu quả\r\nlàm việc của mạng lưới bấc thấm, khoảng cách lớn nhất giữa các bấc thấm không\r\nquá 2,20m. Khi xác định khoảng cách bấc thấm phải chú ý đến điều kiện địa chất\r\ncông trình cụ thể để bấc thấm làm việc có hiệu quả tốt nhất.

\r\n\r\n

4.6.4. Tính toán khoảng cách bấc\r\nthấm có thể tham khảo phụ lục I.

\r\n\r\n

4.6.5. Quy định về bố trí bấc thấm\r\nnhư sau:

\r\n\r\n

- Phải bố trí bấc thấm phân bố đều\r\ntrên mặt bằng của công trình có điều kiện địa chất công trình như nhau.

\r\n\r\n

- Đối với công trình dân dụng và\r\ncông nghiệp bấc thấm được bố trí ngay dưới móng công trình và ra ngoài mép móng\r\ncông trình một khoảng bằng 0,2 bề rộng đáy móng.

\r\n\r\n

- Đối với công trình đường thì phải\r\nbố trí bấc thấm đến chân ta luy của nền đắp.

\r\n\r\n

- Bố trí mạng lưới bấc thấm có thể\r\ntheo hình tam giác đều hoặc theo hình ô vuông.

\r\n\r\n

4.6.6. Chiều dài của bấc thấm phải\r\nbố trí hết chiều sâu chịu nén cực hạn H_a của nền đất dưới tác dụng\r\ncủa tải trọng công trình. Chiều sâu chịu nén H_a này kết thúc tại chỗ\r\ncó s_z = (0,1 ÷ 0,2)s_vz, trong đó s_z là ứng suất nén do tải trọng\r\ncông trình gây nên và s_vz là\r\nứng suất nén do tải trọng bản thân của các lớp đất bên trên gây nên ở trạng\r\nthái tự nhiên.

\r\n\r\n

Giá trị cụ thể của H_a do\r\ntư vấn thiết kế quy định cụ thể căn cứ vào từng loại công trình.

\r\n\r\n

4.6.7. Khi xác định chiều dài cắm\r\nbấc thấm phải đồng thời xét đến các trường hợp sau:

\r\n\r\n

+ Nếu H_a < chiều dày\r\ntầng đất yếu thì bấc thấm chỉ cần cắm hết tầng đất yếu.

\r\n\r\n

+ Ứng suất do tải trọng công trình\r\ngây nên s_z phải lớn hơn ứng\r\nsuất tiền cố kết s_pz. Nếu\r\nkhông thì chỉ cần cắm bấc thấm đến chiều sâu có s_z\r\n= s_pz (xác định s_pz theo TCVN 4200 : 1995).

\r\n\r\n

+ Khi lớp đất yếu quá dày, bề rộng\r\ncông trình quá lớn (H_a quá lớn, thí dụ H_a > 20m) thì\r\ncần chú ý chiều sâu thực sự hiệu quả của bấc thấm (xem 3.1.4).

\r\n\r\n

+ Trong trường hợp bên dưới H_a\r\ncó tầng cát mịn chứa nước có áp thì không cắm bấc thấm vào tầng cát mịn đó.

\r\n\r\n

4.7. Dự báo độ lún

\r\n\r\n

4.7.1. Để bảo đảm việc dự báo độ\r\nlún gần với thực tế cần phải có số liệu đầu vào (tải trọng công trình, tính\r\nchất đất nền và thời gian chất tải) chính xác. Phải hết sức chú ý độ tin cậy\r\ncủa các thí nghiệm và sự lựa chọn các chỉ tiêu tính toán về cơ lý đất.

\r\n\r\n

4.7.2. Sai số cho phép của độ lún\r\ndự báo không quá 10% đối với nhà và 25% đối với đường.

\r\n\r\n

4.7.3. Việc tính toán độ lún dự báo\r\ncó thể tham khảo phụ lục II.

\r\n\r\n

4.8. Thiết kế các loại quan trắc

\r\n\r\n

4.8.1. Khi sử dụng bấc thấm phải có\r\nhệ thống quan trắc để kiểm tra các dự báo thiết kế và điều chỉnh bổ sung khi\r\ncần thiết.

\r\n\r\n

4.8.2. Thiết bị đo lún: có nguyên\r\nlý cấu tạo như hình 2.

\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n

\r\n - Đế mốc đo lún phải đặt trên lớp\r\n vải địa kỹ thuật ngăn cách giữa nền đất yếu và đệm cát. Trường hợp không có\r\n lớp vải địa kỹ thuật thì đế này đặt ở giữa bề dày lớp đệm cát. \r\n - Chiều dài của ống nhựa có chứa\r\n ống thép phải cao hơn mặt nền đất đắp khoảng 20cm. \r\n - Số lượng và vị trí đặt mốc đo\r\n lún do người thiết kế quy định sao cho có thể biết được độ lún của toàn bộ\r\n diện tích nền đắp. \r\n

\r\n \r\n Hình\r\n 2: Thiết bị đo lún \r\n

\r\n\r\n

4.8.3. Đo chuyển vị ngang

\r\n\r\n

- Mốc quan trắc chuyển vị ngang\r\nđược bố trí trung bình 10m/1 trắc ngang trong điều kiện địa chất phức tạp.\r\nTrong điều kiện thông thường thì 50m đến 100m trên 1 trắc ngang, tùy theo tư\r\nvấn quyết định. Mỗi trắc ngang bố trí 6 mốc (mỗi bên 3 mốc). Cự ly giữa các mốc\r\nlà 5m và 10m. Mốc thứ nhất cách chân taluy nền đắp 2m. Mốc quan trắc chuyển vị\r\nngang làm bằng gỗ tiết diện 10 x 10cm đầu có đinh mũ. Mốc được đóng sâu vào\r\ntầng đất tối thiểu là 1m và cao lên mặt đất 2 ÷ 3m.

\r\n\r\n

- Mốc chuẩn đặt máy quan trắc phải\r\nbố trí ít nhất 3 điểm cho một công trình và phải đặt ngoài phạm vi ảnh hưởng\r\ncủa quá trình lún và chuyển vị.

\r\n\r\n

4.8.4. Đo áp lực nước lỗ rỗng

\r\n\r\n

Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng\r\nđược lắp đặt trong nền đất có bấc thấm tối thiểu ở 3 độ sâu khác nhau (trên đầu\r\nlớp đất yếu dưới đệm cát, giữa lớp đất yếu và cuối lớp đất yếu hoặc cuối chiều\r\nsâu cắm bấc thấm). Trên mỗi công trình bố trí đo 2 ÷ 3 trắc ngang; mỗi trắc\r\nngang bố trí 3 vị trí đo, sau đó thu về trạm quan trắc trung tâm.

\r\n\r\n

Thiết bị đo áp lực nước lỗ rộng có\r\nthể dùng loại khí nén hoặc đo điện.

\r\n\r\n

Ngoài ra, còn phải bố trí quan trắc\r\nmực nước ngầm (trong hố khoan) và một vị trí đo áp lực nước lỗ rỗng ở ngoài\r\nvùng chịu ảnh hưởng cố kết để so sánh.

\r\n\r\n

Quy trình đo lún, quan trắc chuyển\r\nvị ngang và đo áp lực nước lỗ rỗng do người thiết kế quy định.

\r\n\r\n

4.9. Tính toán gia tải nén trước

\r\n\r\n

4.9.1. Tổng tải trọng gia tải nén trước\r\n≥ 1,2 lần tổng tải trọng thiết kế của công trình. Giá trị này do tư vấn thiết\r\nkế quy định.

\r\n\r\n

4.9.2. Vật liệu gia tải nén trước\r\ncó thể bằng các loại sét, đất loại cát hoặc bằng tải trọng công trình (nếu công\r\ntrình là nhà).

\r\n\r\n

4.9.3. Phải đắp theo từng giai\r\nđoạn. Tải trọng của từng giai đoạn đắp phải bảo đảm nền luôn trong điều kiện ổn\r\nđịnh, có thể tính gần đúng theo phương pháp xuất phát từ công thức xác định tải\r\ntrọng giới hạn của lớp đất yếu như ở toán đồ sau đây (hình 3):

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình\r\n3: Hệ số chịu tải N_c của nền đắp có chiều rộng B trên nền\r\nđất yếu chiều dày H_y

\r\n\r\n

- Trường hợp

\r\n\r\n

Tính theo công thức H_dl\r\n=

\r\n\r\n

- Trường hợp  thì thay p + 2 bằng N_c theo toán đồ (hình\r\n3)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

H_dl: chiều dày lớp đất\r\nthứ i

\r\n\r\n

B: Bề rộng đáy nền đắp

\r\n\r\n

H_y: Chiều dày lớp đất\r\nyếu

\r\n\r\n

g:\r\nDung trọng đất đắp

\r\n\r\n

C_ui: Lực cắt không thoát\r\nnước của lớp đất yếu

\r\n\r\n

F: Hệ số an toàn (trong quá trình\r\nđắp có thể lấy F = 1,05 ÷ 1,1)

\r\n\r\n

4.9.4. Cường độ lớp đất yếu được\r\ngia tăng sau cố kết tính theo công thức:

\r\n\r\n

DC_u\r\n= DP_iUtgj

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

DP_i:\r\nỨng suất nén do tải trọng đắp đất gây nên lớp thứ i

\r\n\r\n

U: Độ cố kết đạt được ở thời điểm\r\ntính toán

\r\n\r\n

j:\r\nGóc ma sát trong các đất yếu.

\r\n\r\n

4.9.5. Thời gian lưu tải của toàn\r\nbộ gia tải phải đảm bảo cho quá trình cố kết hoàn thành, nền đất lún đến ổn\r\nđịnh. Nghĩa là chỉ được dỡ tải khi nền đất yếu được gia cố bằng bấc thấm đạt\r\nđược độ cố kết yêu cầu.

\r\n\r\n

4.10. Kiểm tra ổn định nền đất yếu\r\nkhi gia tải

\r\n\r\n

4.10.1. Khi trong nền cần gia cố có\r\nmột lớp đất tốt, mỏng (≤ 2m) nằm bên trên thì phải bảo đảm tải trọng đặt trên\r\nmặt lớp đất tốt phải đủ lớn để phá vỡ được độ bền kết cấu của lớp đất này và\r\ngây nên độ lún theo dự báo.

\r\n\r\n

4.10.2. Áp lực do lớp gia tải gây\r\nnên phải lớn hơn áp ực tiền cố kết của đất nền, nhưng không vượt quá sức chịu\r\ntải giới hạn của đất nền để đảm bảo cho nền lún trong giới hạn dự báo quy định\r\nđúng với thiết kế mà không phá hoại nền đất cần gia cố.

\r\n\r\n

4.10.3. Trong quá trình đắp nền và\r\nđắp gia tải trước, cần phải đảm bảo cho phần đắp cao H_đ luôn luôn\r\nđược ổn định (không bị trượt trồi). Để đánh giá mức độ ổn định, ngoài việc dựa\r\nvào cách quan trắc lún và chuyển vị ngang, còn phải kiểm toán theo phương pháp\r\nphân mảnh cổ điển, hoặc theo phương pháp Bishop.

\r\n\r\n

Phần đắp cao H_đ được xem\r\nlà đã đủ ổn định nếu hệ số ổn định K_jmin ≥ 1,2 (theo phương pháp\r\nphân mảnh cổ điển) hoặc K_jmin ≥ 1,40 (theo phương pháp Bishop).

\r\n\r\n

4.10.4. Tính toán kiểm tra ổn định\r\ntrượt của nền có thể tham khảo phụ lục III.

\r\n\r\n

4.10.5. Khi có nguy cơ nền đất yếu\r\nkém ổn định, có khả năng bị lún phồng trồi hoặc bị trượt, thì phải đắp phản áp\r\nđể đảm bảo cho nền đắp cao không bị mất ổn định.

\r\n\r\n

4.11. Tính toán bù lún

\r\n\r\n

4.11.1. Căn cứ vào độ lún ổn định\r\nsau khi dỡ tải và cốt cao thiết kế của công trình để tính toán khối lượng đất\r\nđắp bù lún.

\r\n\r\n

4.11.2. Đất bù lún phải được đầm\r\nchặt đúng quy trình và đảm bảo độ chặt theo yêu cầu thiết kế công trình.

\r\n\r\n

4.12. Quy định về hồ sơ thiết kế

\r\n\r\n

4.12.1. Hồ sơ khảo sát địa chất\r\ncông trình:

\r\n\r\n

- Bản thuyết minh về công tác khảo\r\nsát.

\r\n\r\n

- Những trụ địa chất và mặt cắt địa\r\nchất.

\r\n\r\n

- Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu\r\ncơ lý đất.

\r\n\r\n

4.12.2. Bản thuyết minh thiết kế:

\r\n\r\n

- Những căn cứ để thiết kế.

\r\n\r\n

- Những phương án so sánh.

\r\n\r\n

- Thuyết minh thiết kế xử lý nền\r\nkèm theo tất cả các tài liệu tính toán

\r\n\r\n

- Tổng hợp khối lượng công trình

\r\n\r\n

- Đề cương quan trắc lún, đo chuyển\r\nvị ngang và đo áp lực nước lỗ rỗng

\r\n\r\n

- Thiết kế tổ chức thi công và\r\nhướng dẫn kỹ thuật thi công

\r\n\r\n

4.12.3. Những bản vẽ chính

\r\n\r\n

- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1 : 500 đến\r\n1 : 200 trên đó có vị trí công trình cần xử lý nền

\r\n\r\n

- Bình đồ bố trí bấc thấm có tỷ lệ\r\ntùy theo từng loại công trình: Đối với đường, dùng tỷ lệ 1 : 1000; đối với nhà,\r\ndùng tỷ lệ 1 : 500 đến 1 : 200

\r\n\r\n

- Trắc dọc bố trí bấc thấm có tỷ lệ\r\nngang bằng tỷ lệ bình đồ và tỷ lệ dọc bằng 1/5 tỷ lệ ngang

\r\n\r\n

- Mặt cắt ngang đại diện nền đường\r\n(nếu là đường) hoặc mặt cắt ngang móng và nền được gia cố (nếu là nhà)

\r\n\r\n

- Các bản vẽ bố trí quan trắc lún,\r\nđo chuyển vị ngang và đo áp lực nước lỗ rỗng.

\r\n\r\n

4.12.4. Hồ sơ dự toán công trình

\r\n\r\n

4.12.5. Các chứng chỉ thí nghiệm\r\nbấc thấm và vải địa kỹ thuật, lưới vải địa kỹ thuật (nếu có).

\r\n\r\n

4.12.6. Những chỉ dẫn về việc khai\r\nthác vật liệu xây dựng cho công trình (vị trí các mỏ, khối lượng và chất lượng\r\nvật liệu).

\r\n\r\n

5. Thi công gia\r\ncố nền đất yếu bằng bấc thấm

\r\n\r\n

5.1. Thi công đệm cát trên đầu bấc\r\nthấm

\r\n\r\n

5.1.1. Phải thi công tầng đệm cát\r\ntrước khi thi công cắm bấc thấm. Tầng đệm cát này thường làm bằng cát thô hoặc\r\ncát trung và chiều dày 0,5 ÷ 0,6m.

\r\n\r\n

5.1.2. Việc thi công tầng đệm cát\r\nphải tuân theo các quy định và quy trình đắp nền (mỗi lớp từ 25 ÷ 30cm). Độ\r\nchặt đầm nén của đệm cát phải thỏa mãn 2 điều kiện:

\r\n\r\n

- Máy thi công di chuyển và làm\r\nviệc ổn định

\r\n\r\n

- Phù hợp độ chặt K theo thiết kế

\r\n\r\n

5.1.3. Phía trên tầng đệm cát phải\r\ncó lớp cát hạt trung để phủ kín bấc thấm với chiều dày tối thiểu là 25cm (không\r\nđắp trực tiếp đất loại sét trên đầu bấc thấm).

\r\n\r\n

5.1.4. Tầng lọc ngược ở phía thấm\r\nra ngoài mái taluy của tầng đệm cát phải được thi công sau khi thi công cắm bấc\r\nthấm và trước khi đắp gia tải (tức là trước khi cho nước từ bấc thấm qua tầng\r\nđệm cát ra ngoài).

\r\n\r\n

5.1.5. Lớp phủ bảo vệ tầng đệm cát\r\nphía taluy nền đắp (nếu có) được thi công trước khi bắt đầu dỡ tải.

\r\n\r\n

Ghi chú: Trường\r\nhợp trên mặt gặp lớp đất tốt, máy cắm bấc thấm hoạt động được thì có thể làm\r\nlớp đệm cát sau khi cắm xong bấc thấm.

\r\n\r\n

5.2. Thi công cắm bấc thấm

\r\n\r\n

5.2.1. Thiết bị cắm bấc thấm có các\r\nđặc trưng kỹ thuật sau:

\r\n\r\n

- Trục tâm để lắp bấc thấm có tiết\r\ndiện 60mm x 120 mm, dọc trục có vạch chia đến cm để theo dõi chiều sâu cắm bấc\r\nthấm và phải có quả dọi để thường xuyên kiểm tra được độ thẳng đứng khi cắm bấc\r\nthấm vào lòng đất.

\r\n\r\n

- Máy phải có lực đủ lớn để cắm bấc\r\nthấm đến độ sâu thiết kế.

\r\n\r\n

5.2.2. Thiết kế trước sơ đồ di\r\nchuyển làm việc của máy cắm bấc thấm trên mặt bằng của đệm cát theo nguyên tắc:

\r\n\r\n

- Khi di chuyển, máy không được đè\r\nlên những đầu bấc thấm đã thi công.

\r\n\r\n

- Hành trình di chuyển máy là ít\r\nnhất.

\r\n\r\n

5.2.3. Trước khi thi công chính\r\nthức, đơn vị thi công phải tổ chức thi công thí điểm trên một phạm vi đủ để máy\r\ndi chuyển 2 đến 3 lần khi thực hiện các thao tác cắm bấc thấm.

\r\n\r\n

- Việc thi công phải có sự chứng\r\nkiến của tư vấn giám sát và trong quá trình thí điểm phải có sự theo dõi kiểm\r\ntra. Kiểm tra mỗi thao tác thi công và mức độ chính xác của việc cắm bấc thấm\r\n(độ thẳng đứng, đúng vị trí và bảo đảm độ sâu).

\r\n\r\n

- Thi công thí điểm đạt yêu cầu thì\r\nmới được thi công chính thức.

\r\n\r\n

5.2.4. Trình tự thi công cắm bấc\r\nthấm như sau:

\r\n\r\n

- Định vị tất cả các điểm sẽ phải\r\ncắm bấc thấm bằng máy đo đạc thông thường theo hàng dọc và hàng ngang đúng với\r\nđồ án thiết kế, đánh dấu vị trí định vị, công việc này cần làm cho từng ca máy.

\r\n\r\n

- Đưa máy cắm bấc thấm vào vị trí\r\ntheo đúng hành trình đã vạch trước. Xác định vạch xuất phát trên trục tâm để\r\ntính chiều dài bấc thấm được cắm vào đất, kiểm tra độ thẳng đứng của trục tâm\r\nbằng dây dọi hoặc bằng thiết bị con lắc đặt trên giá máy ép.

\r\n\r\n

- Lắp bấc thấm vào trục tâm và điều\r\nkhiển máy đưa đầu trục đến vị trí cắm bấc thấm.

\r\n\r\n

- Gắn đầu neo vào đầu bấc thấm với\r\nchiều dài bấc thấm được gấp lại tối thiểu là 30cm và được ghim bằng ghim thép.\r\nCác đầu neo phải có kích thước phù hợp với bấc thấm. Kích thước của đầu neo\r\nthường là 85 x 150mm bằng tôn dày 0,5mm.

\r\n\r\n

- Cắm trục tâm đã được lắp bấc thấm\r\nđến độ sâu thiết kế với tốc độ đều trong phạm vi 0,2 ÷ 0,6 m/sec. Sau khi cắm\r\nbấc thấm xong, kéo trục tâm lên (lúc này đầu neo sẽ giữ bấc thấm lại trong lòng\r\nđất). Khi trục tâm đã được kéo lên hết, dùng kéo cắt đứt bấc thấm, sao cho còn\r\nlại 20cm đầu bấc thấm nhô lên trên lớp đệm cát và quá trình lại bắt đầu lại từ\r\nđầu đối với một vị trí cắm bấc thấm tiếp theo.

\r\n\r\n

5.2.5. Khi thi công gặp những điều\r\nbất thường thì phải báo cáo xin ý kiến tư vấn giải quyết.

\r\n\r\n

5.2.6. Phải vẽ sơ đồ và ghi chép\r\nchi tiết mỗi lần cắm bấc thấm về vị trí, chiều sâu, thời điểm thi công và các\r\nsự cố xảy ra trong quá trình thi công.

\r\n\r\n

5.2.7. Sau khi cắm bấc thấm xong\r\nphải dọn dẹp sạch các mảnh vụn bấc thấm rơi vãi trên mặt bằng, tiến hành đắp\r\nlớp cát phủ kín đầu bấc thấm (như điều 5.1.3).

\r\n\r\n

5.3. Đắp vật liệu gia tải và dỡ tải

\r\n\r\n

5.3.1. Đắp gia tải phải tuân theo\r\ncác chỉ dẫn trong đồ án thiết kế về vật liệu đắp, về thời gian và về tải trọng\r\ncủa từng giai đoạn.

\r\n\r\n

5.3.2. Thường xuyên quan sát xem có\r\nnước thoát ra ngoài không. Cần có biện pháp tạo đường thoát thuận tiện cho nước\r\nlỗ rỗng từ nền đất yếu được ép thoát lên rồi chảy ra ngoài phạm vi nền đắp. Nếu\r\ncần (có ý kiến của giám sát viên tư vấn) có thể tạo hố tập trung nước và dùng bơm\r\nhút đi. Trường hợp thật cần thiết và điều kiện kỹ thuật cho phép, có thể dùng\r\nphương pháp hút chân không để hút thoát nước thật nhanh.

\r\n\r\n

5.3.3. Phải đặt mốc đo và tiến hành\r\nquan trắc lún, đo chuyển vị ngang và đo áp lực nước lỗ rỗng theo quy trình của\r\nthiết kế quy định.

\r\n\r\n

5.3.4. Khi hết thời gian gia tải,\r\nđộ lún của nền đắp tương ứng với độ lún tính toán thiết kế, tư vấn giám sát\r\nthiết kế cho phép dỡ tải. Công tác dỡ tải phải tiến hành theo từng lớp (tránh\r\ndỡ cục bộ gây mất ổn định nền đắp). Khi dỡ tải đến độ cao thiết kế, phải dọn\r\nsạch các vật liệu không phù hợp.

\r\n\r\n

6. Kiểm tra và\r\nnghiệm thu công trình

\r\n\r\n

6.1. Kiểm tra, nghiệm thu chất\r\nlượng bấc thấm

\r\n\r\n

- Bấc thấm phải bảo đảm yêu cầu về\r\nchất lượng ghi trong điều 4.3 của bản tiêu chuẩn này.

\r\n\r\n

- Mỗi lô hàng phải có chứng chỉ\r\nxuất xưởng và kiểm tra chất lượng kèm theo. Khối lượng kiểm tra trung bình\r\n10.000m thí nghiệm một mẫu hoặc khi thay đổi lô hàng nhập.

\r\n\r\n

- Phải ghi lại chiều dài mỗi cuộn\r\nbấc thấm và quan sát bằng mắt thường xem bấc có bị gãy lõi không.

\r\n\r\n

6.2. Kiểm tra nghiệm thu chất lượng\r\nđệm cát

\r\n\r\n

- Đệm cát phải bảo đảm chất lượng\r\nghi ở điều 4.5 của bản tiêu chuẩn này.

\r\n\r\n

- Đối với vật liệu cát làm đệm cứ\r\n500m³ phải thí nghiệm kiểm tra các chỉ tiêu ghi ở điều 4.5.2 một\r\nlần.

\r\n\r\n

- Độ chặt của đệm cát được kiểm tra\r\ntheo quy trình thí nghiệm cơ học đất

\r\n\r\n

- Chiều dày của đệm cát không được\r\nnhỏ hơn chiều dày thiết kế.

\r\n\r\n

6.3. Kiểm tra nghiệm thu chất lượng\r\nthi công bấc thấm

\r\n\r\n

6.3.1. Máy cắm bấc thấm phải đủ\r\nnăng lực làm việc theo yêu cầu của thiết kế

\r\n\r\n

6.3.2. Kiểm tra kích thước các đầu\r\nneo, ghim thép và các thao tác thử dụng cụ ghim thép (mỗi ca máy kiểm tra một\r\nlần).

\r\n\r\n

6.3.3. Trong quá trình thi công bấc\r\nthấm, đối với mỗi lần cắm bấc thấm đều phải kiểm tra các nội dung sau:

\r\n\r\n

- Vị trí cắm bấc thấm không được\r\nsai với thiết kế quá 15cm

\r\n\r\n

- Bấc thấm phải cắm thẳng đứng,\r\nkhông được lệch quá 5cm so với chiều thẳng đứng.

\r\n\r\n

- Chiều dài bấc thấm không được sai\r\nvới chiều dài thiết kế quá 1%

\r\n\r\n

- Đầu bấc thấm nhô lên mặt đệm các\r\ntối thiểu là 20cm, tối đa là 25cm

\r\n\r\n

6.3.4. Thi công xong bấc thấm phải\r\ncó biên bản và bản vẽ hoàn công có tư vấn giám sát ký.

\r\n\r\n

6.4. Kiểm tra nghiệm thu chất lượng\r\nthi công vải địa kỹ thuật

\r\n\r\n

- Vải địa kỹ thuật phải đạt các\r\nthông số ghi ở điều 4.4

\r\n\r\n

- Lô hàng nhập phải có chứng chỉ\r\nxuất xưởng về chất lượng kèm theo. Khối lượng kiểm tra trung bình 10.000m²\r\nthí nghiệm một mẫu hoặc khi thay đổi lô hàng nhập.

\r\n\r\n

- Vải địa kỹ thuật phải rải đúng vị\r\ntrí thiết kế, thi công cẩn thận, không được làm rách làm thủng.

\r\n\r\n

6.5. Kiểm tra nghiệm thu các thiết\r\nbị quan trắc

\r\n\r\n

- Các thiết bị quan trắc như mốc\r\nchuẩn, mốc dẫn, mốc đo lún, mốc đo chuyển vị ngang, thiết bị đo áp lực nước lỗ\r\nrỗng phải bảo đảm đúng chất lượng quy định.

\r\n\r\n

- Những tài liệu kết quả quan trắc\r\nphải thực hiện đúng theo yêu cầu thiết kế.

\r\n\r\n

6.6. Đánh giá hiệu quả gia cố nền\r\nđất yếu bằng bấc thấm

\r\n\r\n

- Căn cứ vào độ lún thực tế để đánh\r\ngiá hiệu quả sử dụng bấc thấm. Nếu độ lún thực tế gần đúng với độ lún thiết kế\r\ntính toán thì việc sử dụng bấc thấm là đúng, có hiệu quả và ngược lại.

\r\n\r\n

- Căn cứ vào chuyển vị ngang và\r\nhiện tượng nén phồng trồi đất ra xung quanh (tức là vấn đề ổn định của nền) để\r\nđánh giá việc đắp gia tải là phù hợp hay không. Nếu đất bị nén lún phồng trồi\r\nhoặc bị trượt thì phải có giải pháp xử lý kịp thời.

\r\n\r\n

- Căn cứ vào lượng nước được ép\r\nthoát ra và áp lực nước lỗ rỗng giảm đi để đánh giá hiệu quả của việc gia tải.\r\nNếu lượng ép thoát nước lỗ rỗng càng nhiều thì việc sử dụng bấc thấm càng có\r\nhiệu quả.

\r\n\r\n

6.7. Cần thiết phải kiểm tra đánh\r\ngiá hiệu quả một cách toàn diện việc gia cố nền bằng bấc thấm thoát nước sau\r\ncác giai đoạn thi công và cuối cùng là sau khi dỡ tải nén trước để có số liệu\r\nchính thức thiết kế nền móng công trình.

\r\n\r\n

Tư vấn thiết kế quy định các thí\r\nnghiệm kiểm tra đất nền sau khi gia cố (có thể khoan lấy mẫu để thí nghiệm,\r\ntiến hành thí nghiệm xuyên hoặc cắt cánh tại hiện trường để kiểm tra).

\r\n\r\n

6.8. Việc nghiệm thu công trình gia\r\ncố nền đất yếu bằng bấc thấm thoát nước phải được thực hiện theo quy định trong\r\nđiều lệ quản lý chất lượng công trình xây dựng hiện hành có đại diện 4 bên: Chủ\r\nđầu tư – Tư vấn thiết kế - Tư vấn giám sát – Nhà thầu thi công tham gia.

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n

PHỤ LỤC I

\r\n\r\n

TÍNH TOÁN KHOẢNG CÁCH BẤC THẤM

\r\n\r\n

Căn cứ vào thời gian cần thiết t\r\n(tính bằng phần trăm của năm) để đạt được cường độ cố kết yêu cầu U % (thường\r\nlấy U = 90% hay U = 0,9) để xác định đường kính ảnh hưởng của bấc thấm D (tính\r\nbằng m). Từ đó xác định khoảng cách giữa các bấc thấm L theo công thức sau:

\r\n\r\n

           (1)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

l\r\n= 0,5 ÷ 1, Cv là hệ số cố kết thấm (m²/năm)

\r\n\r\n

a:\r\nhệ số phụ thuộc n = D/d_w xác định theo biểu đồ hình 1.

\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n

\r\n * Ghi chú: \r\n Từ công thức (1) tính ra D và\r\n từ đó tính ra L (khoảng cách các bấc thấm). Hệ số a do người thiết kế lựa chọn bằng\r\n cách thử dần quan hệ n = D/dw sao cho có độ cố kết U tốt nhất với\r\n thời gian cố kết t ngắn nhất. \r\n (dw đường kính tương\r\n đương của bấc thấm dw = 2(a + b)/p\r\n ; a, b là kích thước bấc thấm). \r\n gn\r\n – dung trọng của nước lấy bằng 1 kN/m3 \r\n DP\r\n – tải trọng công trình hay tải trọng gia nén trước (kPa) \r\n

\r\n \r\n Hình\r\n 1: Biểu đồ xác định hệ số a \r\n

\r\n\r\n

* Bố trí bấc thấm theo sơ đồ hình\r\nvuông hay hình tam giác

\r\n\r\n

+ Với sơ đồ hình vuông: D = 1,13L\r\n(hình 2a)

\r\n\r\n

+ Với sơ đồ hình tam giác: D =\r\n1,05L (hình 2b)

\r\n\r\n

Như vậy khoảng cách giữa các bấc\r\nthấm sẽ là:

\r\n\r\n

L =  cho sơ đồ hình vuông

\r\n\r\n

L =  cho sơ đồ hình tam giác

\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n

\r\n \r\n Hình\r\n 2b \r\n

\r\n \r\n Hình\r\n 2a \r\n

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n

PHỤ LỤC II

\r\n\r\n

DỰ BÁO ĐỘ LÚN NỀN ĐẤT YẾU

\r\n\r\n

II.1. Tính độ lún cố kết S_c\r\n(khi nền chưa có bấc thấm)

\r\n\r\n

II.1.1. Độ lún cố kết S_c\r\ncủa nền đất được tính theo phương pháp tổng các lớp phân tố với công thức sau:

\r\n\r\n

                (II.1)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

h_i – chiều dày lớp đất\r\ntính lún thứ i (h_i ≤ 2m)

\r\n\r\n

- hệ số rỗng của lớp đất thứ i ở trạng\r\nthái tự nhiên ban đầu (khi chưa đắp nền lên trên)

\r\n\r\n

- chỉ số nén lún hay độ dốc của đoạn\r\nđường cong nén lún (biểu diễn dưới dạng e ~ logs)\r\ntrong phạm vi sⁱ >  của lớp đất i

\r\n\r\n

- chỉ số nén lún phục hồi khi dỡ tải,\r\nhay độ dốc của đoạn đường cong nén lún trong phạm vi sⁱ <

\r\n\r\n

- áp lực tiền cố kết ở lớp đất thứ i

\r\n\r\n

- áp lực do trọng lượng bản thân của\r\ncác lớp đất tự nhiên nằm trên lớp thứ i

\r\n\r\n

- áp lực do công trình gây nên.

\r\n\r\n

Chú ý:

\r\n\r\n

—\r\nCác trị số C_c, C_r và s_pz xác định theo\r\ntiêu chuẩn TCVN 4200 : 1995

\r\n\r\n

—\r\ns_z nếu\r\nlà áp lực do tải trọng đắp gây nên, thì được xác định theo toán đồ Osterberg

\r\n\r\n

—\r\nNếuthì\r\ndùng công thức (II.1) chỉ số hạng đầu và thay C_c bằng C_r,\r\ntức là:

\r\n\r\n

                (II.2)

\r\n\r\n

II.1.2. Chiều sâu vùng đất yếu bị\r\nlún dưới tác dụng của tải trọng đắp hoặc tải trọng công trình do tư vấn quyết\r\nđịnh. Có thể xác định như sau:

\r\n\r\n

—\r\nĐối với nhà và công trình thì chiều sâu chịu nén cực hạn H_a kết thúc\r\nkhi

\r\n\r\n

s_z ≤ 0,1s_vz

\r\n\r\n

—\r\nĐối với đường thì H_a kết thúc khi có

\r\n\r\n

s_z ≤ 0,15s_vz hoặc s_z\r\n≤ 0,2s_vz

\r\n\r\n

II.2. Dự tính độ lún tổng cộng S\r\nvà độ lún tức thời S_i

\r\n\r\n

II.2.1. Độ lún tổng cộng được dự\r\ntính theo quan hệ kinh nghiệm như sau:

\r\n\r\n

S =\r\nm.S_c                                   (II.3)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

m là hệ số kể đến sự phá hỏng kết\r\ncấu đất khi thi công bấc thấm và sự dịch chuyển ngang của nền đất yếu

\r\n\r\n

Với m = 1,1 ÷ 1,4, nếu có các biện\r\npháp hạn chế nền đất yếu bị đẩy trồi ngang dưới tải trọng đắp (bằng cách đắp\r\nphản áp hoặc dùng vải địa kỹ thuật) thì dùng trị số m = 1,1. Ngoài ra, đất nền\r\ncàng yếu và chiều cao đắp càng cao thì dùng trị số m càng lớn.

\r\n\r\n

II.2.2. Độ lún tức thời dự tính như\r\nsau:

\r\n\r\n

S_i\r\n= (m – 1) S_c                           (II.4)

\r\n\r\n

m có ý nghĩa và xác định như trong\r\ncông thức (II.3)

\r\n\r\n

II.3. Dự tính độ lún cố kết theo\r\nthời gian của nền đất khi dùng bấc thấm

\r\n\r\n

II.3.1. Độ cố kết U đạt được sau\r\nthời gian t kể từ lúc đắp xong được xác định theo công thức sau:

\r\n\r\n

U =\r\n1 – (1 – U_v)(1 - U_h)                (II.5)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

U_v - độ cố kết theo\r\nphương thẳng đứng

\r\n\r\n

U_h - độ cố kết theo\r\nphương ngang

\r\n\r\n

II.3.2. Xác định độ cố kết thẳng\r\nđứng U_v

\r\n\r\n

a) Độ cố kết U_v phụ thuộc\r\nnhân tố thời gian T_v. T_v được xác định như sau:

\r\n\r\n

T_v\r\n=                                   (II.6)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

 - hệ số cố kết trung bình theo phương\r\nthẳng đứng của các lớp đất yếu trong phạm vi chiều sâu chịu nén cực hạn H_a.

\r\n\r\n

                      (II.7)

\r\n\r\n

Với:

\r\n\r\n

h_i – chiều dày các lớp\r\nđất yếu nằm trong phạm vi vùng chịu nén H_a

\r\n\r\n

C_vi – hệ số cố kết thẳng\r\nđứng của lớp đất yếu i, xác định theo TCVN 4200 : 1995, tương đương với áp lực\r\ntrung bình  mà\r\nlớp đất yếu i phải chịu trong quá trình cố kết

\r\n\r\n

H - chiều sâu thoát nước cố kết\r\ntheo phương thẳng đứng. Nếu chỉ có một mặt thoát nước ở phía trên thì H = H_a,\r\ncòn nếu có 2 mặt thoát nước cả trên và dưới (dưới có lớp cát hoặc thấu kính\r\ncát) thì H = 1/2H_a.

\r\n\r\n

b) Trị số của độ cố kết thẳng đứng\r\nU_v có thể xác định theo bảng II.1 dưới đây:

\r\n\r\n

Bảng\r\nII.1. Độ cố kết U_v đạt được tùy thuộc nhân tố thời gian T_v\r\n

\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n

\r\n Tv \r\n	\r\n 0,004 \r\n	\r\n 0,008 \r\n	\r\n 0,012 \r\n	\r\n 0,020 \r\n	\r\n 0,028 \r\n	\r\n 0,036 \r\n	\r\n 0,048 \r\n
\r\n Uv \r\n	\r\n 0,080 \r\n	\r\n 0,104 \r\n	\r\n 0,125 \r\n	\r\n 0,160 \r\n	\r\n 0,189 \r\n	\r\n 0,214 \r\n	\r\n 0,247 \r\n
\r\n Tv \r\n	\r\n 0,060 \r\n	\r\n 0,072 \r\n	\r\n 0,100 \r\n	\r\n 0,125 \r\n	\r\n 0,167 \r\n	\r\n 0,200 \r\n	\r\n 0,250 \r\n
\r\n Uv \r\n	\r\n 0,276 \r\n	\r\n 0,303 \r\n	\r\n 0,357 \r\n	\r\n 0,399 \r\n	\r\n 0,461 \r\n	\r\n 0,504 \r\n	\r\n 0,562 \r\n
\r\n Tv \r\n	\r\n 0,300 \r\n	\r\n 0,350 \r\n	\r\n 0,400 \r\n	\r\n 0,500 \r\n	\r\n 0,600 \r\n	\r\n 0,800 \r\n	\r\n 1,000 \r\n
\r\n Uv \r\n	\r\n 0,631 \r\n	\r\n 0,650 \r\n	\r\n 0,698 \r\n	\r\n 0,764 \r\n	\r\n 0,816 \r\n	\r\n 0,887 \r\n	\r\n 0,931 \r\n
\r\n Tv \r\n	\r\n 0,2000 \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n
\r\n Uv \r\n	\r\n 0,994 \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n

\r\n\r\n

Chú ý: Nếu C_V\r\ntính bằng cm²/sec thì h_i và H tính bằng cm và t phải tính\r\nbằng giây (sec)

\r\n\r\n

II.3.3. Xác định độ cố kết theo\r\nphương ngang U_h

\r\n\r\n

U_h\r\n= 1 – e*p                    (II.8)

\r\n\r\n

Trong đó, các số hạng được xác định\r\nnhư sau:

\r\n\r\n

a) T_h – nhân tố thời\r\ngian theo phương ngang

\r\n\r\n

T_h\r\n=                                   (II.9)

\r\n\r\n

Với:

\r\n\r\n

D – đường kính ảnh hưởng của bấc\r\nthấm

\r\n\r\n

Nếu bố trí bấc thấm theo kiểu ô\r\nvuông thì: D = 1,13L

\r\n\r\n

Nếu bố trí bấc thấm theo kiểu tam\r\ngiác thì: D = 1,05L

\r\n\r\n

L – khoảng cách giữa các tim bấc\r\nthấm

\r\n\r\n

C_h – hệ số cố kết theo\r\nphương ngang

\r\n\r\n

Ở giai đoạn lập dự án khả thi, có\r\nthể dùng:

\r\n\r\n

C_h = (2 ÷ 5) tính theo công thức\r\nII.7)                               (II.10)

\r\n\r\n

b) F(n) – nhân tố xét đến ảnh hưởng\r\ncủa khoảng cách bấc thấm

\r\n\r\n

F(n)\r\n=                       (II.11)

\r\n\r\n

Ở đây: n =

\r\n\r\n

d_w – đường kính tương\r\nđương của bấc thấm, theo phụ lục I. Được xác định theo công thức:

\r\n\r\n

d_w\r\n=  hoặc d_w\r\n=

\r\n\r\n

(a, b tương ứng là chiều dày và\r\nchiều rộng của bấc thấm)

\r\n\r\n

Vì d_w thường nhỏ, do đó\r\nn thường lớn và n² >> 1, nên có thể xác định F(n) theo công\r\nthức đơn giản như sau:

\r\n\r\n

F(n)\r\n= ln(n) -                                      (II.2)

\r\n\r\n

c) F_s – nhân tố xét đến\r\nảnh hưởng xáo động đất nền khi đóng bấc thấm:

\r\n\r\n

F_s\r\n= - 1.ln                    (II.13)

\r\n\r\n

Ở đây:

\r\n\r\n

k_n – hệ số thấm của đất\r\ntheo phương ngang khi chưa đóng bấc thấm

\r\n\r\n

k_s – hệ số thấm của đất\r\ntheo phương ngang sau khi đóng bấc thấm

\r\n\r\n

(trong thực tế thường áp dụng

\r\n\r\n

ds – đường kính tương đương của\r\nvùng đất bị xáo động xung quanh bấc thấm. Trong thực tế thường dùng 2 ÷ 3

\r\n\r\n

d) F_r – nhân tố xét đến\r\nsức cản của bấc thấm

\r\n\r\n

F_r\r\n=                           (II.14)

\r\n\r\n

Với:

\r\n\r\n

H – chiều dài tính toán của bấc\r\nthấm (m). Nếu chỉ có một mặt thoát nước phía trên thì H = chiều sâu đóng bấc\r\nthấm, nếu có 2 mặt thoát nước (cả trên và dưới) thì lấy H = 1/2 chiều sâu đóng\r\nbấc thấm.

\r\n\r\n

q_w – tính bằng m³/séc,\r\nlà khả năng thoát nước của bấc thấm tương đương với gradien thủy lực bằng 1,\r\nlấy theo chứng chỉ xuất xưởng của bấc thấm.

\r\n\r\n

Thực tế tính toán cho phép lấy:

\r\n\r\n

 = 0,00001 ÷ 0,001 m^-2 đối\r\nvới đất yếu loại sét hoặc á sét

\r\n\r\n

=0,001 ÷ 0,01 m^-2 đối với\r\nđất than bùn

\r\n\r\n

=0,01 ÷ 0,1 m^-2 đối với bùn\r\ngốc cát.

\r\n\r\n

II.3.4. Độ lún cố kết của đất nền\r\nđắp trên đất yếu được gia cố bằng bấc thấm sau thời gian t được xác định như\r\nsau:

\r\n\r\n

S_t\r\n= S_c.U                                   (II.15)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

S_c – độ lún của nền đất\r\nyếu khi chưa có bấc thấm, xác định theo (II.1)

\r\n\r\n

U – độ cố kết của nền đất yếu khi\r\nđã được gia cố bằng bấc thấm, xác định theo công thức (II.5).

\r\n\r\n

Phần độ lún cố kết còn lại sau thời\r\ngian t sẽ là:

\r\n\r\n

DS = (1 – U)S_c

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n

PHỤ LỤC III

\r\n\r\n

TÍNH TOÁN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU

\r\n\r\n

III.1. Các phương pháp tính toán

\r\n\r\n

Có thể dùng 1 trong 2 phương pháp\r\nsau đây để kiểm tra ổn định nền đắp trên đất yếu

\r\n\r\n

- Phương pháp phân mảnh cổ điểm

\r\n\r\n

- Phương pháp Bishop

\r\n\r\n

III.1.1. Phương pháp phân mảnh cổ\r\nđiển

\r\n\r\n

Phương pháp phân mảnh cổ điển được\r\ntính theo sơ đồ ở hình III.1 và hệ số ổn định K_j ứng với một mặt\r\ntrượt tròn có tâm O_j được xác định theo công thức (III.1)

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình\r\nIII.1: Sơ đồ phân mảnh với trượt tròn

\r\n\r\n

                      (III.1)

\r\n\r\n

Trong hình vẽ và công thức:

\r\n\r\n

- Lớp 1: có thể bao gồm tầng đệm\r\ncát mỏng, trên đó có lớp vải địa kỹ thuật hoặc có thể gặp một tầng đất mỏng\r\nkhông yếu lắm

\r\n\r\n

- Lớp 2: Lớp đất yếu có chiều dày\r\nlớn

\r\n\r\n

- l_i: chiều dài\r\ncung trượt trong phạm vi mảnh i

\r\n\r\n

- n: tổng số mảnh trượt trong phạm\r\nvi khối trượt

\r\n\r\n

- a_i:\r\ngóc giữa pháp tuyến của cung l_i với phương của lực Q_i

\r\n\r\n

- R_j: bán kính đường\r\ncong của cung trượt

\r\n\r\n

- C_i và j_i: lực dính và góc ma sát trong\r\ncủa lớp đất chứa cung trượt l_i của mảnh trượt thứ i

\r\n\r\n

- q: tải trọng của công trình quy\r\nđổi

\r\n\r\n

- F: lực giữ (chống trượt) do vải\r\nđịa kỹ thuật gây nên (xác định theo mục II.1.2).

\r\n\r\n

III.1.2. Sử dụng vải địa kỹ thuật\r\nđể tăng cường mức độ ổn định của nền đắp trên đất yếu

\r\n\r\n

a) Khi bố trí vải địa kỹ thuật giữa\r\nlớp đất yếu và nền đắp (hình III.2) thì ma sát giữa đất đắp và mặt trên của vải\r\nđịa kỹ thuật sẽ tạo ra một lực giữ khối trượt F (bỏ qua ma sát giữa đất yếu và\r\nmặt dưới của vải) và nhờ đó mức độ ổn định của nền đắp trên đất yếu được tăng\r\nlên.

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình\r\nIII.2

\r\n\r\n

I – Vùng hoạt động (khối trượt);

\r\n\r\n

II – Vùng bị động (có vải địa kỹ\r\nthuật chống trượt);

\r\n\r\n

F – Lực kéo mà vải địa kỹ thuật\r\nphải chịu (T/m);

\r\n\r\n

Y - Cánh tay đòn của lực F đối\r\nvới tâm trượt nguy hiểm nhất.

\r\n\r\n

Để đảm bảo tác dụng chống trượt của\r\nvải địa kỹ thuật phải thỏa mãn điều kiện sau:

\r\n\r\n

F ≤\r\nF_cp                                      (III.2)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

F – lực kéo mà vải địa kỹ thuật\r\nphải chịu (T/m)

\r\n\r\n

F_cp – lực kéo cho phép\r\ncủa vải rộng 1m (T/m)

\r\n\r\n

b) Lực kéo cho phép của vải địa kỹ\r\nthuật F_cp được xác định theo các điều kiện sau:

\r\n\r\n

—\r\nĐiều kiện bền của vải địa kỹ thuật

\r\n\r\n

F_cp\r\n=                                 (III.3)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

F_max – cường độ chịu đứt\r\ncủa vải khổ 1m (T/m)

\r\n\r\n

k - hệ số an toàn. Lấy k = 2 khi\r\nvải làm bằng polieste, k = 5 nếu vải làm bằng polipropilen hoặc bằng\r\npoliethilen

\r\n\r\n

—\r\nĐiều kiện về lực ma sát cho phép đối với lớp vải rải trực tiếp trên đất yếu

\r\n\r\n

                                    (III.4)

\r\n\r\n

                                    (III.5)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

l₁, l₂ –\r\nchiều dài vải trong phạm vi vùng hoạt động và vùng bị động (hình III.2)

\r\n\r\n

g_d\r\n– dung trọng của đất đắp

\r\n\r\n

h_i - chiều cao khối đất\r\nđắp trên vải thay đổi từ 0 đến h (xem hình III-2)

\r\n\r\n

f’ – hệ số ma sát giữa đất đắp và\r\nvải cho phép dùng để tính toán

\r\n\r\n

f’ =\r\nk’tgj                                (III.6)

\r\n\r\n

Trong đó:

\r\n\r\n

j\r\n- góc ma sát của đất đắp

\r\n\r\n

k’ – hệ số dự trữ về ma sát, lấy =\r\n0,66

\r\n\r\n

III.1.3. Phương pháp Bishop

\r\n\r\n

Tính toán theo phương pháp Bishop\r\nthì hệ số ổn định K_j ứng với một mặt trượt tròn có tâm O_j\r\n(hình III.1) được xác định theo công thức sau:

\r\n\r\n

K_j\r\n=     (III.7)

\r\n\r\n

Với                               m_i\r\n= (1 + tgj_i tga_i)^-1                           (III.8)

\r\n\r\n

Chú ý:

\r\n\r\n

- Các ký hiệu trong công thức\r\n(III.7) và (III.8) có ý nghĩa như trong các công thức (III.1) trên hình III.1

\r\n\r\n

- Phương pháp Bishop về cơ bản cũng\r\ngiống như phương pháp phân mảnh cổ điển. Chỉ có khác là hệ số m_i lại\r\nphụ thuộc vào hệ số k_j cho nên phải tính lặp, mò dần nhờ việc sử\r\ndụng các chương trình trên máy tính.

\r\n\r\n

- Nếu không sử dụng máy tính, thì\r\ncó thể mò tìm mặt trượt nguy hiểm nhất bằng cách cho vị trí tâm O_j\r\ncủa chúng thay đổi trong vùng “tâm trượt nguy hiểm nhất” như thể hiện trên hình\r\n(III.3).

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình\r\nIII.3: Sơ đồ xác định tâm trượt nguy hiểm

\r\n\r\n

Nếu nền đắp bằng cát (lực dính C =\r\n0) thì giao điểm giữa mặt trượt nguy hiểm với bề rộng nền đường có thể đổi trên\r\ncả phạm vi AB, còn nếu đắp bằng đất dính thì giao điểm này thường ở lân cận\r\nđiểm A.

\r\n\r\n