ngvuhung1988
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỤC LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO :................................................................................................................................ 4
CHƯƠNG 1...................................................................................................................................................... 5
NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT YẾU............................................................................................................. 5
1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU. ......................................................................................................... 5
1.1.1 Về định tính. ......................................................................................................................... 5
1.1.2 Về định lượng. ...................................................................................................................... 5
1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT YẾU. .............................................................................. 6
1.2.1 Đất sét yếu............................................................................................................................ 6
1.2.1.1 Hạt sét và các khoáng vật sét. .............................................................................................. 6
1.2.1.2 Liên kết cấu trúc và sức chống cắt của đất sét. .................................................................... 7
1.2.1.3 Các đặc điểm khác của đất sét yếu. ..................................................................................... 9
1.2.2 Đất cát yếu. .........................................................................................................................10
1.2.3 Bùn, than bùn và đất than bùn. ............................................................................................11
1.2.4 Đất đắp. ...............................................................................................................................12
1.3 CÁC GIẢI PHÁP XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU. ............................................12
1.3.1 Giải pháp kết cấu.................................................................................................................12
1.3.2 Các biện pháp xử lý nền......................................................................................................12
1.3.3 Các giải pháp về móng........................................................................................................13
CHƯƠNG 2....................................................................................................................................................13
BIỆN PHÁP KẾT CẤU KHI XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU...........................................13
2.1 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU.....................................................................................................13
2.1.1 Loại kết cấu tuyệt đối cứng. ................................................................................................13
2.1.2 Loại kết cấu mềm................................................................................................................14
2.1.3 Sơ đồ kết cấu có độ cứng giới hạn. ......................................................................................14
2.2 BỐ TRÍ KHE LÚN. .......................................................................................................................15
2.3 THIẾT KẾ GIẰNG MÓNG VÀ GIẰNG TƯỜNG.......................................................................17
2.3.1 Tính toán cốt thép giằng theo phương pháp đơn giản. .........................................................17
2.3.2 Tính toán cốt thép giằng theo phương pháp của B.I. Đalmatov. ..........................................19
2.4 CẤU TẠO GỐI TỰA CỨNG.........................................................................................................22
2.5 CHỌN LOẠI MÓNG VÀ CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG. ..............................................................22
2.5.1 Chọn loại móng. ..................................................................................................................22
2.5.2 Chọn chiều sâu chôn móng..................................................................................................22
CHƯƠNG 3....................................................................................................................................................24
CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CỐ, CẢI TẠO ĐẤT NỀN...................................................................................24
3.1 ĐỆM CÁT. ....................................................................................................................................24
3.1.1 Phạm vi áp dụng. .................................................................................................................24
3.1.2 Tính toán đệm cát................................................................................................................25
3.1.3 Thi công đệm cát. ................................................................................................................27
3.1.4 Trình tự thiết kế móng sử dụng đệm cát. .............................................................................28
3.2 CỌC CÁT......................................................................................................................................28
3.2.1 Đặc điểm và phạm vi ứng dụng. ..........................................................................................28
3.2.2 Tính toán và thiết kế cọc cát................................................................................................29
3.2.3 Thi công cọc cát...................................................................................................................30
3.3 CỌC XI MĂNG TRỘN ĐẤT. .......................................................................................................31
3.3.1 Phạm vi áp dụng. .................................................................................................................31
3.3.2 Mô tả về công nghệ.............................................................................................................31
3.3.3 Ví dụ về công trình xử lý cọc xi măng đất. ..........................................................................34
3.4 NÉN TRƯỚC BẰNG TẢI TRỌNG TĨNH....................................................................................38
3.4.1 Đặc điểm và phạm vi ứng dụng. ..........................................................................................38
3.4.2 Điều kiện về địa chất công trình..........................................................................................393
3.4.3 Tính toán gia tải trước..........................................................................................................39
3.4.4 Biện pháp thi công...............................................................................................................40
3.5 GIẾNG CÁT. ................................................................................................................................40
3.5.1 Đặc điểm và phạm vi ứng dụng. ..........................................................................................40
3.5.2 Tính toán và thiết kế giếng cát. ...........................................................................................41
3.5.3 Thi công giếng cát. ..............................................................................................................43
3.6 GIA CỐ NỀN BẰNG BẤC THẤM...............................................................................................43
3.6.1 Phạm vi áp dụng. .................................................................................................................43
3.6.2 Mô tả về công nghệ.............................................................................................................43
3.6.3 Ứng dụng trong thực tế. .......................................................................................................44
3.7 GIA CỐ NỀN BẰNG VẢI ĐỊA KỸ THUẬT. ..............................................................................45
3.7.1 Gia cố nền đường..................................................................................................................45
3.7.2 Gia cố tường chắn đất. ..........................................................................................................46
CHƯƠNG 4....................................................................................................................................................48
NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ MỘT SỐ LOẠI MÓNG CỌC................................................................................48
4.1 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI.....................................................................................48
4.1.1 Đặc điểm phạm vi áp dụng..................................................................................................48
4.1.2 Thiết kế móng cọc khoan nhồi.............................................................................................49
4.1.3 Thi công móng cọc khoan nhồi. ...........................................................................................57
4.1.4 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi. ...................................................................................67
4.1.5 Các sự cố thường gặp và cách xử lý. ...................................................................................73
4.2 THIẾT KẾ MÓNG CỌC BARET. ...............................................................................................74
4.2.1 Khái niệm............................................................................................................................74
4.2.2 Khảo sát địa chất cho thiết kế và thi công móng cọc barét..................................................75
4.2.3 Sức chịu tải của cọc baret. ...................................................................................................76
4.2.4 Thiết kế cọc baret................................................................................................................78
4.2.5 Thiết kế đài cọc...................................................................................................................81
4.2.6 Thi công cọc baret. ..............................................................................................................83
4.3 TƯỜNG TRONG ĐẤT (TƯỜNG CỪ - TƯỜNG CỌC BẢN). ......................................................86
4.3.1 Khái niệm. ...........................................................................................................................86
4.3.2 Phạm vi áp dụng. .................................................................................................................86
4.3.3 Mô tả công nghệ..................................................................................................................88
4.3.4 Thiết kế tường trong đất. .....................................................................................................89
4.4 THIẾT KẾ MÓNG CỌC TRÀM..................................................................................................92
4.4.1 Vật liệu cọc tràm. ................................................................................................................92
4.4.2 Đặc điểm, phạm vi áp dụng.................................................................................................93
4.4.3 Thiết kế móng cọc tràm.......................................................................................................94
CHƯƠNG 5....................................................................................................................................................98
CÔNG TÁC KHẢO SÁT TRONG XÂY DỰNG ..............................................................................................98
5.1 MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG CỦA CÔNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT. ......................................98
5.1.1 Mục đích..............................................................................................................................98
5.1.2 Nội dung chính của công tác khảo sát địa chất. ...................................................................98
5.1.3 Yêu cầu kỹ thuật (do người chủ trì kết cấu lập)...................................................................98
5.2 KHẢO SÁT CHO THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÓNG CỌC. .....................................................99
5.2.1 Phương án kỹ thuật khảo sát................................................................................................99
5.2.2 Nội dung khảo sát................................................................................................................99
5.2.3 Khối lượng công tác khảo sát.............................................................................................100
5.3 KHẢO SÁT CHO THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG. .....................................................................101
5.3.1 Thí nghiệm hiện trường. ....................................................................................................101
5.3.2 Thí nghiệm trong phòng.....................................................................................................102
5.4 XỬ LÝ SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT VÀ THÍ NGHIỆM..................................................102
5.4.1 Nguyên tắc chung. .............................................................................................................102
5.4.2 Xác định trị tiêu chuẩn và trị tính toán của đất. .................................................................1034
5.4.3 Yêu cầu về số lượng thí nghiệm các đặc trưng của đất......................................................105
Tài liệu tham khảo :
1. Hoàng Văn Tân, Trần Đình Ngô, Phan Xuân Trường, Phạm Xuân,
Nguyễn Hải; Những phương pháp xây dựng công trình trên nền
đất yếu. NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1973.
2. Nguyễn Văn Quảng; Nền móng nhà cao tầng. NXB Khoa học và
kỹ thuật, Hà Nội, 2003.
3. TCXD 45 : 1978, Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
4. TCXD 205 : 1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
5. TCXDVN 326 : 2004, Co ïc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và
nghiệm thu.
6. TCVN 4419-1987, Khảo sát cho xây dựng.5
Chương 1
NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT YẾU
1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU.
Về đất yếu hiện nay có hai quan điểm dựa vào định tính và định lượng
:
1.1.1 Về định tính.
Đất yếu là loại đất mà bản thân nó không đủ khả năng tiếp thu tải
trọng của công trình bên trên như các công trình nhà cửa, đường xá, đê đập…
Khái niệm này nói chung không chặt chẽ và không có cơ sở khoa học.
1.1.2 Về định lượng.
Đất yếu là loại đất có sức chịu tải kém, dễ bị phá hoại, biến dạng dưới
tác dụng của tải trọng công trình dựa trên những số liệu về chỉ tiêu cơ lý cụ
thể.
Khái niệm này được thế giới chấp nhận và có cơ sở khoa học.
+ Dựa vào chỉ tiêu vật lý, đất được gọi là yếu khi :
- Dung trọng : W 1,7T/m3.
- Hệ số rỗng : e 1.
- Độ ẩm : W 40%.
- Độ bão hòa : G 0,8.
Lưu ý : + Dung trọng, (dung trọng tự nhiên), đất càng yếu thì dung trọng càng
nhỏ do chứa nhiều nước hay bùn, hữu cơ…
+ Hệ số rỗng : e là tỷ số giữa thể tích rỗng và thể tích hatï (Vr / Vh). Hệ
số rỗng càng lớn thì đất càng yếu. Cách xác định :
e = ( h / ) – 1 trong đó : h là trọng lượng hạt đất hay tỷ
trọng ; là trọng lượng 1 đơn vị thể tích ở trạng thái khô.
+ Độ ẩm : W - định nghĩa là tỷ số giữa trọng lượng nước và trọng lượng
hạt (Gn / Gh )x 100%. Độ ẩm càng lớn thì đất càng có nhiều nước.
+ Độ bão hòa G được định nghĩa là tỷ lệ nước chiếm trong lỗ rỗng của
đất, xác định như sau :
h n
n r
W e
V V
G
Khi G = 1 gọi là đất bão hòa, nước chiếm toàn bộ lỗ rỗng trong đất.6
+ Dựa vào các chỉ tiêu cơ học :
- Modun biến dạng : E0 50 kG/cm2.
- Hệ số nén : a 0,01 cm2/kG.
- Góc ma sát trong : 100.
- Lực dính (đối với đất dính): c 0,1 kG/cm2.
Lưu ý : + Eo càng nhỏ thì độ lún của đất càng lớn :
i
i i
i
h
p E
S
i
+ Hệ số nén a (
1 2
1 2
p p
e e
a
) với e1; e2 là hệ số rỗng của đất ứng với áp lực
nén p1, p2. Từ công thức cho thấy khi a càng nhỏ thì đất càng chặt hơn
hay hệ số rỗng thay đổi ít.
1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT YẾU.
Trong thực tế xây dựng, chúng ta thường gặp những loại đất yếu sau
đây : đất sét yếu; đất cát yếu; bùn; than bùn và đất than bùn và đất đắp.
1.2.1 Đất sét yếu.
1.2.1.1 Hạt sét và các khoáng vật sét.
Trong đất sét gồm có 2 thành phần :
- Phần phân tán thô (gọi là những hạt sét) có kích thước > 0,002mm.
Chủ yếu có các khoáng chất nguồn gốc lục địa như thạch anh, fenspat,…
- Phần phân tán mịn (gọi là khoáng chất sét) bao gồm những hạt có
kích thước rất bé (2 – 0,1m) và keo (0,1 – 0,001m). Những khoáng chất
này quyết định tính chất cơ lý của đất sét. Các khoáng chất sét thường gặp
nhất là 3 nhóm điển hình : kaolinit(1), mônmôrilônit(2) và ilit :
+ Kaolinit :
Công thức hóa học là Al2O3.2SiO2.2H2O; được tạo thành do phong hóa
đá phun trào, đá biến chất và đá trầm tích trong điều kiện môi trường axit
(pH = 5-6).
Đặc điểm của mạng tinh thể kaolinit là tương đối bền, ổn định và
trương nở ít.
+ Mônmôrilônit :
(1) Tên lấy theo tên của dãy núi cao ở Trung Quốc là Kaulinh.
(2) Tên lấy theo tên của mỏ Montmorilon ở Pháp.7
Công thức hóa học là (OH)4Si8Al4O20.nH2O; được thành tạo do phong
hoá đá macma giàu Mg và các biến đổi thứ sinh khác) được tạo thành do
phong hóa đá phun trào kiềm trong điều kiện môi trường kiềm (pH = 7-8,5).
Montmorilonit có mạng tinh thể kém bền vững và dễ sảy ra hiện tượng
trương nở dưới dáy móng khi có mặt loại sét này. Loại này thường dễ gặp ở
vùng ven biển.
+ Ilit :
Đại biểu của nhóm ilit là hyđrômica, có công thức là K-
,Al2[Al,Si3O10](OH)2 được tạo thành từ nhiều điều kiện khác nhau nhưng chủ
yếu là trong môi trường kiềm. Loại này không có khả năng trương nở hoặc
trương nở rất ít.
1.2.1.2 Liên kết cấu trúc và sức chống cắt của đất sét.
Trong tự nhiên, đất loại sét luôn tồn tại 3 dạng liên kết cấu trúc, đó là :
dạng chảy, dạng dẻo và dạng cứng (hình 1.1). Người ta chia thành hai loại :
- Liên kết mềm : lực liên kết chủ yếu là lực liên kết phân tử, từ tính.
Liên kết này mềm dẻo và có thể hồi phục sau khi bị phá hoại (liên kết thuận
nghịch).
- Liên kết cứng : lực liên kết chủ yếu là liên kết ion, đồng hóa trị. Liên
kết này cứng, giòn, không hồi phục được khi bị phá hoại bằng cơ học (liên
kết thuận nghịch).
Về lực dính của đất sét, một số nhà khoa học đã kiến nghị chia lực dính
tổng cộng thành hai thành phần : lực dính mềm và lực dính cứng (lực dính
cấu trúc)(3) : và
CW = W + cc (1.1)
Trong đó :
CW : lực dính tổng cộng.
W : lực dính mềm (lực dính có nguồn gốc keo nước).
cc : lực dính cứng (lực dính cấu trúc).
(3) Maxlôp là người đề xuất việc chia lực dính làm 2 thành phần vào năm 1933 – 1935, được viết
thành sách vào năm 1941. Tiếp theo Ivanôp cũng đề xuất vào năm 1936. Denhixôp đề xuất vào
năm 1947, với c = cn + cy. Hvorlev đề xuất năm 1956, chia làm 2 thành phần : c = cc + cr..8
NƯỚC TỰ DO
HẠT ĐẤT
LK DẠNG CHẢY LK DẠNG DẺO
NƯỚC TỰ DO
LK DẠNG CỨNG
Hình 1.1 : Các dạng liên kết trong đất dính
Phương pháp phân tích W, cc :
a. Cắt mẫu nguyên dạng và mẫu chế bị ở cùng độ ẩm – độ chặt :
Xây dựng được biểu đồ theo hình 1.2, và :
cc = cnd - ccb (1.2)
Trong đó :
cnd : lực dính theo kết quá cắt mẫu nguyên dạng.
ccb : lực dính theo kết quá cắt mẫu chế bị.
Theo Maxlôp thì lực dính cứng chỉ tồn tại ở đất nguyên dạng cứng.
. Cc
.
MẪU NGUYÊN DẠNG
Sw
P
MẪU CHẾ BỊ
w
Cw
Hình 1.2 : Kết quả cắt mẫu xác định lực dính cứng cc .
b. Phương pháp cắt theo bản phẳng :
Cắt mẫu cứng nguyên dạng, sau đó ép lại, để mẫu hồi phục và cắt lần
thứ 2 (thời gian để phục hồi khoảng 20 phút).
cc = cnd - cbản phẳng (1.3)
c. Phương pháp trùng lặp :
- Lần đầu cắt mẫu nguyên dạng theo chiều từ trái sang phải.
- Cắt tiếp lần thứ 2 theo chiều ngược lại.
- Có thể cắt tiếp lần 3,4 theo chiều ngược lại cho đến khi biểu đồ ổn
định.9
d. Phương pháp cắt theo độ ẩm :
Với cùng 1 loại đất, lấy nhiều mẫu thí nghiệm với độ ẩm khác nhau.
Trong 4 phương pháp trên, thường chọn PP thứ 2 vì thí nghiệm đơn
giản, trên cùng 1 mẫu và cho kết quả khá chính xác.
Từ những kết quả này, các tác giả kiến nghị rằng với những công
trình có quy mô nhỏ, tạm thời, thành phần lực dính có thể lấy toàn bộ
(cW), nhưng đối với công trình vĩnh cửu, có quy mô lớn thì chỉ nên lấy
thành phần lực dính cứng cc mà thôi.
Bảng 1.1 giới thiệu các thành phần của lực dính để tham khảo.
Bảng 1.1 : Cơ cấu thành phần của lực dính đất loại sét.
Cấu trúc của đất Độ sệt B Mức độ thể hiện của các thành phần lực dính
cc = %cW W = %cW
Tự nhiên
B < 0 80 20
0 – 0,25 70 30
0,25 – 0,5 50 50
0,50 – 0,75 20 80
0,75 – 1,00 10 90
> 1,0 0 100
Nhân tạo
B < 0 70 30
0 – 0,25 40 60
0,25 – 0,5 30 70
0,50 – 0,75 10 90
> 0,75 0 100
1.2.1.3 Các đặc điểm khác của đất sét yếu.
Hiện tượng hấp thụ :
Hiện tượng hấp thụ là khả năng hút nước từ môi trường xung quanh và
giữ lại trên chúng những vật chất khác nhau : cứng, lỏng và hơi, những ion,
phân tử và các hạt keo. Sự hấp thụ của đất sét có bản chất phức tạp và
thường gồm một số quá trình sảy ra đồng thời.
Tính dẻo :
Tính dẻo là một trong những đặc điểm quan trọng của đất sét. Tính
chất này biểu thị sự lưu động của đất sét ở một độ ẩm nào đó khi chịu tác
dụng của ngoại lực và chứng tỏ rằng về mức độ biến dạng đất sét chiếm vị trí
trung gian giữa thế cứng và thể lỏng hay chảy nhớt. Độ dẻo phụ thuộc vào
nhiều nhân tố : mức độ phân tán và thành phần khoáng vật của đất, thành
phần và độ khoáng hoá của dung dịch nước làm bão hòa đất.10
Gradien ban đầu :
Đất sét có đặc tính thẩm thấu khác thường : chỉ cho nước thấm qua khi
gradien cột nước vượt quá một trị số nhất định nào đó. Trị số đó gọi là
gradien ban đầu. Gradien ban đầu là độ chênh lệch tối thiểu nào đó của áp
lực cột nước, mà thấp hơn nó tốc độ thấm giảm xuống nhiều, rất bé và có thể
coi như không thấm nước.
Đặc điểm biến dạng :
Tính chất biến dạng của đất sét yếu do bản chất mối liên kết giữa các
hạt của chúng quyết định. Có thể chia biến dạng của đất sét yếu ra các loại
sau đây :
- Biến dạng khôi phục, gồm biến dạng đàn hồi và biến dạng cấu trúc
hấp phụ.
- Biến dạng dư, chỉ gồm biến dạng cấu trúc.
Biến dạng của đất sét yếu là do sự phá hoại các mối liên kết cấu trúc
và biến dạng các màng hấp phụ của nước liên kết gây nên. Các loại biến
dạng chủ yếu của đất sét yếu là biến dạng cấu trúc và biến dạng cấu trúc
hấp phụ.
Tính chất lưu biến :
Đất sét yếu là một môi trường dẻo nhớt. Chúng có tính dão (từ biến)(1)
và có khả năng thay đổi độ bền khi tải trọng tác dụng lâu dài. Khả năng này
gọi là tính chất lưu biến.
Hiện tượng dão trong đất sét yếu liên quan đến sự ép thoát nước tự do
khi nén chặt. Do vậy hiện tượng này liên quan với sự thay đổi mật độ kết cấu
của đất do kết quả chuyển dịch, các hạt và các khối lên nhau, cũng như
những thay đổi trong sự định hướng của các hạt và các khối đó với phương
tác dụng của tải trọng.
1.2.2 Đất cát yếu.
Cát được hình thành tạo ở biển hay vũng, vịnh. Về thành phần khoáng
vật, cát chủ yếu là thạch anh, đôi khi có lẫn tạp chất. Cát gồm những hạt có
kích thước 0,05 – 2mm.
Cát được coi là yếu khi cỡ hạt thuộc loại nhỏ, mịn trở xuống, đồng thời
có kết cấu rời rạc, ở trạng thái bão hòa nước, có thể bị nén chặt và hóa lỏng
đáng kể, chứa nhiều di tích hữu cơ và chất lẫn sét. Những loại cát đó khi chịu
(1) Đó là biến dạng từ từ, phát triển rất chậm theo thời gian.11
tác dụng rung hay chấn động thì trở thành trạng thái lỏng nhớt, gọi là cát
chảy.
Đặc điểm quan trọng nhất của cát là bị nén chặt nhanh, có độ thấm
nước rất lớn. Khi cát gồm những hạt nhỏ, nhiều hữu cơ và bão hòa nước thì
chúng trở thành cát chảy, hiện tượng này đôi khi rất nguy hiểm cho công
trình và cho công tác thi công.
Cần lưu ý 2 hiện tượng nguy hiểm đối với cát yếu :
- Biến loãng.
- Cát chảy.
1.2.3 Bùn, than bùn và đất than bùn.
Bùn là những trầm tích hiện đại, được thành tạo chủ yếu do kết quả
tích lũy các vật liệu phân tán mịn bằng cơ học hay hoá học ở đáy biển, đáy
hồ, bãi lầy… Bùn chỉ liên quan với các chỗ chứa nước, là các trầm tích mới
lắng đọng, no nước và rất yếu về mặt chịu lực.
Theo thành phần hạt, bùn có thể là cát pha sét, sét pha cát, sét và cũng
có thể là cát, nhưng chỉ là cát nhỏ trở xuống.
Độ bền của bùn rất bé, vì vậy việc phân tích sức chống cắt (SCC)
thành lực ma sát và lực dính là không hợp lý. SCC của bùn phụ thuộc vào tốc
độ phát triển biến dạng. Góc ma sát có thể 0. Chỉ khi bùn mất nước, mới có
thể cho góc ma sát.
Việc xây dựng các công trình trên bùn chỉ có thể thực hiện sau khi đã
tiến hành các biện pháp xử lý nền.
Than bùn là đất có nguồn gốc hữu cơ, thành tạo do kết quả phân hủy
các di tích hữu cơ, chủ yếu là thực vật, tại các bãi lầy và những nơi bị hóa
lầy. Đất loại này chứa các hỗn hợp vật liệu sét và cát(2.
Trong điều kie än thế nằm thiên nhiên, than bùn có độ ẩm cao 85 – 95%
hay cao hơn tùy theo thành phần khoáng vật, mức độ phân hủy, mức độ
thoát nước…
Than bùn là loại đất bị nén lún lâu dài, không đều và mạnh nhất. Hệ
số nén lún có thể đạt từ 3-8, thậm chí 10 kG/cm2. Không thể thí nghiệm nén
than bùn với mẫu có chiều cao thông thường là 15-20cm, mà phải từ 40-
50cm.
(2) Theo QP của Liên Xô cũ : than bùn chứa trên 60% di tích thực vật, còn đất than bùn chứa 10 -
60% di tích thực vật.12
Khi xây dựng ở những vùng đất than bùn, cần áp dụng các biện pháp :
làm đai cốt thép, khe lún, cắt nhà thành từng đoạn cứng riêng rẽ, làm nền
cọc, đào hay thay một phần than bùn.
1.2.4 Đất đắp.
Loại đất này được tạo nên do tác động của con người. Đặc điểm của
đất đắp là phân bố đứt đoạn và có thành phần không thuần nhất.
Theo thành phần có thể chia thành 4 loại sau :
- Đất gồm hỗn hợp các chất thải của sản xuất công nghiệp và
xây dựng.
- Đất hỗn hợp các chất thải của sản xuất và rác thải sinh hoạt.
- Đất của các nền đắp trên cạn và khu đắp dưới nước (để tạo
bãi).
- Đất thải bên trong và bên ngoài các mỏ khoáng sản.
Nhìn chung, các loại đất đắp hầu hết đều phải có biện pháp xử lý trước
khi xây dựng.
1.3 CÁC GIẢI PHÁP XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU.
1.3.1 Giải pháp kết cấu.
Bao gồm các biện pháp sau :
- Chọn kiểu kết cấu ít nhạy lún, làm khe lún, làm giằng BTCT; dự trữ
độ cao bằng độ lún dự kiến của công trình.
- Lựa chọn độ sâu chôn móng và kích thước móng hợp lý, sử dụng vật
liệu, các lớp cách nước ngăn ngừa nước dâng mao dẫn theo các khe hở trong
đất.
- Quy định và chấp hành nghiêm ngặt về quy trình đào đắp đất.
1.3.2 Các biện pháp xử lý nền.
Mục đích : cải thiện thành phần, trạng thái của đất, từ đó làm cho các
tính chất cơ học, vật lý của đất nền đáp ứng được yêu cầu trong xây dựng. Để
làm tăng độ bền và làm giảm độ nén lún của đất, có thể chọn những giải
pháp làm giảm độ rỗng hay tăng lực dính. Trong một số trường hợp khác,
mục đích của gia cố là làm cho đất đá từ chỗ thấm nước trở thành cách nước.13
1.3.3 Các giải pháp về móng.
Lựa chọn các giải pháp về móng cho phù hợp như : móng đơn, móng
băng (1 hay 2 phương), móng bè, móng cọc, … tùy theo tải trọng tác dụng và
đặc điểm của công trình, từng loại đất cụ thể.
99
- Xác định mục đích khảo sát phục vụ cho các giai đoạn thiết kế : thiết
kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, bản vẽ thi công.
- Nêu đặc điểm kết cấu và những thông số chính của công trình sẽ xây
dựng; các loại tải trọng và tác động lên nền móng.
- Dự kiến loại móng; cao độ san nền, độ biến dạng cho phép đối với
công trình.
- Những yêu cầu đặc biệt đối với công tác khảo sát, mức độ chính xác
yêu cầu.
- Các bản vẽ, sơ đồ cần thiết.
- Thời hạn giao nộp báo cáo, thời gian, thời điểm khảo sát.
Các nội dung trên do cơ quan thiết kế (người chủ trì thiết kế kết cấu
lập). Tuỳ theo mức độ yêu cầu có thể lập cho từng giai đoạn thiết kế.
Từ yêu cầu trên, cơ quan khảo sát lập phương án kỹ thuật, đề cương
khảo sát.
5.2 KHẢO SÁT CHO THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÓNG CỌC.
Ngoài các yêu cầu chung về công tác khảo sát nói chung, đối với thiết
kế và thi công móng cọc cần bổ sung các yêu cầu sau :
5.2.1 Phương án kỹ thuật khảo sát.
Trên cơ sở nhiệm vụ kỹ thuật khảo sát do cơ quan thiết kế lập, cơ quan
khảo sát phải lập phương án khảo sát bao gồm các nội dung sau :
- Dự kiến chiều sâu đặt cọc (đài cọc, chiều dài cọc).
- Xét đến mối quan hệ giữa chiều dầy tầng chịu nén tới sự bố trí khối
cọc trên mặt bằng, kích thước của cọc.
- Sự ảnh hưởng của sức chịu tải và độ lún với đất nền và các công trình
xung quanh.
- Hiện tượng ma sát âm (nếu có).
- Công nghệ thi công móng.
- Thử nghiệm cọc tại hiện trường.
5.2.2 Nội dung khảo sát.
- Khoan lấy mẫu đất, đá, nước để thí nghiệm trong phòng; xác định lớp
đất đặt mũi cọc. Mũi khoan phải đi vào lớp đất đặt mũi cọc ít nhất 1,5m và
phải có 3 hố khoan đi sâu vào 3m.?
- Thí nghiệm xuyên động để xác định chính xác lớp đất đặt mũi cọc và
chọn phương pháp đóng cọc.
- Thí nghiệm địa vật lý (nếu cần thiết) xác định cấu trúc khối đất đá,
phong hoá, hang động, địa chấn...
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO :................................................................................................................................ 4
CHƯƠNG 1...................................................................................................................................................... 5
NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT YẾU............................................................................................................. 5
1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU. ......................................................................................................... 5
1.1.1 Về định tính. ......................................................................................................................... 5
1.1.2 Về định lượng. ...................................................................................................................... 5
1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT YẾU. .............................................................................. 6
1.2.1 Đất sét yếu............................................................................................................................ 6
1.2.1.1 Hạt sét và các khoáng vật sét. .............................................................................................. 6
1.2.1.2 Liên kết cấu trúc và sức chống cắt của đất sét. .................................................................... 7
1.2.1.3 Các đặc điểm khác của đất sét yếu. ..................................................................................... 9
1.2.2 Đất cát yếu. .........................................................................................................................10
1.2.3 Bùn, than bùn và đất than bùn. ............................................................................................11
1.2.4 Đất đắp. ...............................................................................................................................12
1.3 CÁC GIẢI PHÁP XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU. ............................................12
1.3.1 Giải pháp kết cấu.................................................................................................................12
1.3.2 Các biện pháp xử lý nền......................................................................................................12
1.3.3 Các giải pháp về móng........................................................................................................13
CHƯƠNG 2....................................................................................................................................................13
BIỆN PHÁP KẾT CẤU KHI XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU...........................................13
2.1 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU.....................................................................................................13
2.1.1 Loại kết cấu tuyệt đối cứng. ................................................................................................13
2.1.2 Loại kết cấu mềm................................................................................................................14
2.1.3 Sơ đồ kết cấu có độ cứng giới hạn. ......................................................................................14
2.2 BỐ TRÍ KHE LÚN. .......................................................................................................................15
2.3 THIẾT KẾ GIẰNG MÓNG VÀ GIẰNG TƯỜNG.......................................................................17
2.3.1 Tính toán cốt thép giằng theo phương pháp đơn giản. .........................................................17
2.3.2 Tính toán cốt thép giằng theo phương pháp của B.I. Đalmatov. ..........................................19
2.4 CẤU TẠO GỐI TỰA CỨNG.........................................................................................................22
2.5 CHỌN LOẠI MÓNG VÀ CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG. ..............................................................22
2.5.1 Chọn loại móng. ..................................................................................................................22
2.5.2 Chọn chiều sâu chôn móng..................................................................................................22
CHƯƠNG 3....................................................................................................................................................24
CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CỐ, CẢI TẠO ĐẤT NỀN...................................................................................24
3.1 ĐỆM CÁT. ....................................................................................................................................24
3.1.1 Phạm vi áp dụng. .................................................................................................................24
3.1.2 Tính toán đệm cát................................................................................................................25
3.1.3 Thi công đệm cát. ................................................................................................................27
3.1.4 Trình tự thiết kế móng sử dụng đệm cát. .............................................................................28
3.2 CỌC CÁT......................................................................................................................................28
3.2.1 Đặc điểm và phạm vi ứng dụng. ..........................................................................................28
3.2.2 Tính toán và thiết kế cọc cát................................................................................................29
3.2.3 Thi công cọc cát...................................................................................................................30
3.3 CỌC XI MĂNG TRỘN ĐẤT. .......................................................................................................31
3.3.1 Phạm vi áp dụng. .................................................................................................................31
3.3.2 Mô tả về công nghệ.............................................................................................................31
3.3.3 Ví dụ về công trình xử lý cọc xi măng đất. ..........................................................................34
3.4 NÉN TRƯỚC BẰNG TẢI TRỌNG TĨNH....................................................................................38
3.4.1 Đặc điểm và phạm vi ứng dụng. ..........................................................................................38
3.4.2 Điều kiện về địa chất công trình..........................................................................................393
3.4.3 Tính toán gia tải trước..........................................................................................................39
3.4.4 Biện pháp thi công...............................................................................................................40
3.5 GIẾNG CÁT. ................................................................................................................................40
3.5.1 Đặc điểm và phạm vi ứng dụng. ..........................................................................................40
3.5.2 Tính toán và thiết kế giếng cát. ...........................................................................................41
3.5.3 Thi công giếng cát. ..............................................................................................................43
3.6 GIA CỐ NỀN BẰNG BẤC THẤM...............................................................................................43
3.6.1 Phạm vi áp dụng. .................................................................................................................43
3.6.2 Mô tả về công nghệ.............................................................................................................43
3.6.3 Ứng dụng trong thực tế. .......................................................................................................44
3.7 GIA CỐ NỀN BẰNG VẢI ĐỊA KỸ THUẬT. ..............................................................................45
3.7.1 Gia cố nền đường..................................................................................................................45
3.7.2 Gia cố tường chắn đất. ..........................................................................................................46
CHƯƠNG 4....................................................................................................................................................48
NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ MỘT SỐ LOẠI MÓNG CỌC................................................................................48
4.1 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI.....................................................................................48
4.1.1 Đặc điểm phạm vi áp dụng..................................................................................................48
4.1.2 Thiết kế móng cọc khoan nhồi.............................................................................................49
4.1.3 Thi công móng cọc khoan nhồi. ...........................................................................................57
4.1.4 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi. ...................................................................................67
4.1.5 Các sự cố thường gặp và cách xử lý. ...................................................................................73
4.2 THIẾT KẾ MÓNG CỌC BARET. ...............................................................................................74
4.2.1 Khái niệm............................................................................................................................74
4.2.2 Khảo sát địa chất cho thiết kế và thi công móng cọc barét..................................................75
4.2.3 Sức chịu tải của cọc baret. ...................................................................................................76
4.2.4 Thiết kế cọc baret................................................................................................................78
4.2.5 Thiết kế đài cọc...................................................................................................................81
4.2.6 Thi công cọc baret. ..............................................................................................................83
4.3 TƯỜNG TRONG ĐẤT (TƯỜNG CỪ - TƯỜNG CỌC BẢN). ......................................................86
4.3.1 Khái niệm. ...........................................................................................................................86
4.3.2 Phạm vi áp dụng. .................................................................................................................86
4.3.3 Mô tả công nghệ..................................................................................................................88
4.3.4 Thiết kế tường trong đất. .....................................................................................................89
4.4 THIẾT KẾ MÓNG CỌC TRÀM..................................................................................................92
4.4.1 Vật liệu cọc tràm. ................................................................................................................92
4.4.2 Đặc điểm, phạm vi áp dụng.................................................................................................93
4.4.3 Thiết kế móng cọc tràm.......................................................................................................94
CHƯƠNG 5....................................................................................................................................................98
CÔNG TÁC KHẢO SÁT TRONG XÂY DỰNG ..............................................................................................98
5.1 MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG CỦA CÔNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT. ......................................98
5.1.1 Mục đích..............................................................................................................................98
5.1.2 Nội dung chính của công tác khảo sát địa chất. ...................................................................98
5.1.3 Yêu cầu kỹ thuật (do người chủ trì kết cấu lập)...................................................................98
5.2 KHẢO SÁT CHO THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÓNG CỌC. .....................................................99
5.2.1 Phương án kỹ thuật khảo sát................................................................................................99
5.2.2 Nội dung khảo sát................................................................................................................99
5.2.3 Khối lượng công tác khảo sát.............................................................................................100
5.3 KHẢO SÁT CHO THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG. .....................................................................101
5.3.1 Thí nghiệm hiện trường. ....................................................................................................101
5.3.2 Thí nghiệm trong phòng.....................................................................................................102
5.4 XỬ LÝ SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT VÀ THÍ NGHIỆM..................................................102
5.4.1 Nguyên tắc chung. .............................................................................................................102
5.4.2 Xác định trị tiêu chuẩn và trị tính toán của đất. .................................................................1034
5.4.3 Yêu cầu về số lượng thí nghiệm các đặc trưng của đất......................................................105
Tài liệu tham khảo :
1. Hoàng Văn Tân, Trần Đình Ngô, Phan Xuân Trường, Phạm Xuân,
Nguyễn Hải; Những phương pháp xây dựng công trình trên nền
đất yếu. NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1973.
2. Nguyễn Văn Quảng; Nền móng nhà cao tầng. NXB Khoa học và
kỹ thuật, Hà Nội, 2003.
3. TCXD 45 : 1978, Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
4. TCXD 205 : 1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
5. TCXDVN 326 : 2004, Co ïc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và
nghiệm thu.
6. TCVN 4419-1987, Khảo sát cho xây dựng.5
Chương 1
NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT YẾU
1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU.
Về đất yếu hiện nay có hai quan điểm dựa vào định tính và định lượng
:
1.1.1 Về định tính.
Đất yếu là loại đất mà bản thân nó không đủ khả năng tiếp thu tải
trọng của công trình bên trên như các công trình nhà cửa, đường xá, đê đập…
Khái niệm này nói chung không chặt chẽ và không có cơ sở khoa học.
1.1.2 Về định lượng.
Đất yếu là loại đất có sức chịu tải kém, dễ bị phá hoại, biến dạng dưới
tác dụng của tải trọng công trình dựa trên những số liệu về chỉ tiêu cơ lý cụ
thể.
Khái niệm này được thế giới chấp nhận và có cơ sở khoa học.
+ Dựa vào chỉ tiêu vật lý, đất được gọi là yếu khi :
- Dung trọng : W 1,7T/m3.
- Hệ số rỗng : e 1.
- Độ ẩm : W 40%.
- Độ bão hòa : G 0,8.
Lưu ý : + Dung trọng, (dung trọng tự nhiên), đất càng yếu thì dung trọng càng
nhỏ do chứa nhiều nước hay bùn, hữu cơ…
+ Hệ số rỗng : e là tỷ số giữa thể tích rỗng và thể tích hatï (Vr / Vh). Hệ
số rỗng càng lớn thì đất càng yếu. Cách xác định :
e = ( h / ) – 1 trong đó : h là trọng lượng hạt đất hay tỷ
trọng ; là trọng lượng 1 đơn vị thể tích ở trạng thái khô.
+ Độ ẩm : W - định nghĩa là tỷ số giữa trọng lượng nước và trọng lượng
hạt (Gn / Gh )x 100%. Độ ẩm càng lớn thì đất càng có nhiều nước.
+ Độ bão hòa G được định nghĩa là tỷ lệ nước chiếm trong lỗ rỗng của
đất, xác định như sau :
h n
n r
W e
V V
G
Khi G = 1 gọi là đất bão hòa, nước chiếm toàn bộ lỗ rỗng trong đất.6
+ Dựa vào các chỉ tiêu cơ học :
- Modun biến dạng : E0 50 kG/cm2.
- Hệ số nén : a 0,01 cm2/kG.
- Góc ma sát trong : 100.
- Lực dính (đối với đất dính): c 0,1 kG/cm2.
Lưu ý : + Eo càng nhỏ thì độ lún của đất càng lớn :
i
i i
i
h
p E
S
i
+ Hệ số nén a (
1 2
1 2
p p
e e
a
) với e1; e2 là hệ số rỗng của đất ứng với áp lực
nén p1, p2. Từ công thức cho thấy khi a càng nhỏ thì đất càng chặt hơn
hay hệ số rỗng thay đổi ít.
1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT YẾU.
Trong thực tế xây dựng, chúng ta thường gặp những loại đất yếu sau
đây : đất sét yếu; đất cát yếu; bùn; than bùn và đất than bùn và đất đắp.
1.2.1 Đất sét yếu.
1.2.1.1 Hạt sét và các khoáng vật sét.
Trong đất sét gồm có 2 thành phần :
- Phần phân tán thô (gọi là những hạt sét) có kích thước > 0,002mm.
Chủ yếu có các khoáng chất nguồn gốc lục địa như thạch anh, fenspat,…
- Phần phân tán mịn (gọi là khoáng chất sét) bao gồm những hạt có
kích thước rất bé (2 – 0,1m) và keo (0,1 – 0,001m). Những khoáng chất
này quyết định tính chất cơ lý của đất sét. Các khoáng chất sét thường gặp
nhất là 3 nhóm điển hình : kaolinit(1), mônmôrilônit(2) và ilit :
+ Kaolinit :
Công thức hóa học là Al2O3.2SiO2.2H2O; được tạo thành do phong hóa
đá phun trào, đá biến chất và đá trầm tích trong điều kiện môi trường axit
(pH = 5-6).
Đặc điểm của mạng tinh thể kaolinit là tương đối bền, ổn định và
trương nở ít.
+ Mônmôrilônit :
(1) Tên lấy theo tên của dãy núi cao ở Trung Quốc là Kaulinh.
(2) Tên lấy theo tên của mỏ Montmorilon ở Pháp.7
Công thức hóa học là (OH)4Si8Al4O20.nH2O; được thành tạo do phong
hoá đá macma giàu Mg và các biến đổi thứ sinh khác) được tạo thành do
phong hóa đá phun trào kiềm trong điều kiện môi trường kiềm (pH = 7-8,5).
Montmorilonit có mạng tinh thể kém bền vững và dễ sảy ra hiện tượng
trương nở dưới dáy móng khi có mặt loại sét này. Loại này thường dễ gặp ở
vùng ven biển.
+ Ilit :
Đại biểu của nhóm ilit là hyđrômica, có công thức là K-
,Al2[Al,Si3O10](OH)2 được tạo thành từ nhiều điều kiện khác nhau nhưng chủ
yếu là trong môi trường kiềm. Loại này không có khả năng trương nở hoặc
trương nở rất ít.
1.2.1.2 Liên kết cấu trúc và sức chống cắt của đất sét.
Trong tự nhiên, đất loại sét luôn tồn tại 3 dạng liên kết cấu trúc, đó là :
dạng chảy, dạng dẻo và dạng cứng (hình 1.1). Người ta chia thành hai loại :
- Liên kết mềm : lực liên kết chủ yếu là lực liên kết phân tử, từ tính.
Liên kết này mềm dẻo và có thể hồi phục sau khi bị phá hoại (liên kết thuận
nghịch).
- Liên kết cứng : lực liên kết chủ yếu là liên kết ion, đồng hóa trị. Liên
kết này cứng, giòn, không hồi phục được khi bị phá hoại bằng cơ học (liên
kết thuận nghịch).
Về lực dính của đất sét, một số nhà khoa học đã kiến nghị chia lực dính
tổng cộng thành hai thành phần : lực dính mềm và lực dính cứng (lực dính
cấu trúc)(3) : và
CW = W + cc (1.1)
Trong đó :
CW : lực dính tổng cộng.
W : lực dính mềm (lực dính có nguồn gốc keo nước).
cc : lực dính cứng (lực dính cấu trúc).
(3) Maxlôp là người đề xuất việc chia lực dính làm 2 thành phần vào năm 1933 – 1935, được viết
thành sách vào năm 1941. Tiếp theo Ivanôp cũng đề xuất vào năm 1936. Denhixôp đề xuất vào
năm 1947, với c = cn + cy. Hvorlev đề xuất năm 1956, chia làm 2 thành phần : c = cc + cr..8
NƯỚC TỰ DO
HẠT ĐẤT
LK DẠNG CHẢY LK DẠNG DẺO
NƯỚC TỰ DO
LK DẠNG CỨNG
Hình 1.1 : Các dạng liên kết trong đất dính
Phương pháp phân tích W, cc :
a. Cắt mẫu nguyên dạng và mẫu chế bị ở cùng độ ẩm – độ chặt :
Xây dựng được biểu đồ theo hình 1.2, và :
cc = cnd - ccb (1.2)
Trong đó :
cnd : lực dính theo kết quá cắt mẫu nguyên dạng.
ccb : lực dính theo kết quá cắt mẫu chế bị.
Theo Maxlôp thì lực dính cứng chỉ tồn tại ở đất nguyên dạng cứng.
. Cc
.
MẪU NGUYÊN DẠNG
Sw
P
MẪU CHẾ BỊ
w
Cw
Hình 1.2 : Kết quả cắt mẫu xác định lực dính cứng cc .
b. Phương pháp cắt theo bản phẳng :
Cắt mẫu cứng nguyên dạng, sau đó ép lại, để mẫu hồi phục và cắt lần
thứ 2 (thời gian để phục hồi khoảng 20 phút).
cc = cnd - cbản phẳng (1.3)
c. Phương pháp trùng lặp :
- Lần đầu cắt mẫu nguyên dạng theo chiều từ trái sang phải.
- Cắt tiếp lần thứ 2 theo chiều ngược lại.
- Có thể cắt tiếp lần 3,4 theo chiều ngược lại cho đến khi biểu đồ ổn
định.9
d. Phương pháp cắt theo độ ẩm :
Với cùng 1 loại đất, lấy nhiều mẫu thí nghiệm với độ ẩm khác nhau.
Trong 4 phương pháp trên, thường chọn PP thứ 2 vì thí nghiệm đơn
giản, trên cùng 1 mẫu và cho kết quả khá chính xác.
Từ những kết quả này, các tác giả kiến nghị rằng với những công
trình có quy mô nhỏ, tạm thời, thành phần lực dính có thể lấy toàn bộ
(cW), nhưng đối với công trình vĩnh cửu, có quy mô lớn thì chỉ nên lấy
thành phần lực dính cứng cc mà thôi.
Bảng 1.1 giới thiệu các thành phần của lực dính để tham khảo.
Bảng 1.1 : Cơ cấu thành phần của lực dính đất loại sét.
Cấu trúc của đất Độ sệt B Mức độ thể hiện của các thành phần lực dính
cc = %cW W = %cW
Tự nhiên
B < 0 80 20
0 – 0,25 70 30
0,25 – 0,5 50 50
0,50 – 0,75 20 80
0,75 – 1,00 10 90
> 1,0 0 100
Nhân tạo
B < 0 70 30
0 – 0,25 40 60
0,25 – 0,5 30 70
0,50 – 0,75 10 90
> 0,75 0 100
1.2.1.3 Các đặc điểm khác của đất sét yếu.
Hiện tượng hấp thụ :
Hiện tượng hấp thụ là khả năng hút nước từ môi trường xung quanh và
giữ lại trên chúng những vật chất khác nhau : cứng, lỏng và hơi, những ion,
phân tử và các hạt keo. Sự hấp thụ của đất sét có bản chất phức tạp và
thường gồm một số quá trình sảy ra đồng thời.
Tính dẻo :
Tính dẻo là một trong những đặc điểm quan trọng của đất sét. Tính
chất này biểu thị sự lưu động của đất sét ở một độ ẩm nào đó khi chịu tác
dụng của ngoại lực và chứng tỏ rằng về mức độ biến dạng đất sét chiếm vị trí
trung gian giữa thế cứng và thể lỏng hay chảy nhớt. Độ dẻo phụ thuộc vào
nhiều nhân tố : mức độ phân tán và thành phần khoáng vật của đất, thành
phần và độ khoáng hoá của dung dịch nước làm bão hòa đất.10
Gradien ban đầu :
Đất sét có đặc tính thẩm thấu khác thường : chỉ cho nước thấm qua khi
gradien cột nước vượt quá một trị số nhất định nào đó. Trị số đó gọi là
gradien ban đầu. Gradien ban đầu là độ chênh lệch tối thiểu nào đó của áp
lực cột nước, mà thấp hơn nó tốc độ thấm giảm xuống nhiều, rất bé và có thể
coi như không thấm nước.
Đặc điểm biến dạng :
Tính chất biến dạng của đất sét yếu do bản chất mối liên kết giữa các
hạt của chúng quyết định. Có thể chia biến dạng của đất sét yếu ra các loại
sau đây :
- Biến dạng khôi phục, gồm biến dạng đàn hồi và biến dạng cấu trúc
hấp phụ.
- Biến dạng dư, chỉ gồm biến dạng cấu trúc.
Biến dạng của đất sét yếu là do sự phá hoại các mối liên kết cấu trúc
và biến dạng các màng hấp phụ của nước liên kết gây nên. Các loại biến
dạng chủ yếu của đất sét yếu là biến dạng cấu trúc và biến dạng cấu trúc
hấp phụ.
Tính chất lưu biến :
Đất sét yếu là một môi trường dẻo nhớt. Chúng có tính dão (từ biến)(1)
và có khả năng thay đổi độ bền khi tải trọng tác dụng lâu dài. Khả năng này
gọi là tính chất lưu biến.
Hiện tượng dão trong đất sét yếu liên quan đến sự ép thoát nước tự do
khi nén chặt. Do vậy hiện tượng này liên quan với sự thay đổi mật độ kết cấu
của đất do kết quả chuyển dịch, các hạt và các khối lên nhau, cũng như
những thay đổi trong sự định hướng của các hạt và các khối đó với phương
tác dụng của tải trọng.
1.2.2 Đất cát yếu.
Cát được hình thành tạo ở biển hay vũng, vịnh. Về thành phần khoáng
vật, cát chủ yếu là thạch anh, đôi khi có lẫn tạp chất. Cát gồm những hạt có
kích thước 0,05 – 2mm.
Cát được coi là yếu khi cỡ hạt thuộc loại nhỏ, mịn trở xuống, đồng thời
có kết cấu rời rạc, ở trạng thái bão hòa nước, có thể bị nén chặt và hóa lỏng
đáng kể, chứa nhiều di tích hữu cơ và chất lẫn sét. Những loại cát đó khi chịu
(1) Đó là biến dạng từ từ, phát triển rất chậm theo thời gian.11
tác dụng rung hay chấn động thì trở thành trạng thái lỏng nhớt, gọi là cát
chảy.
Đặc điểm quan trọng nhất của cát là bị nén chặt nhanh, có độ thấm
nước rất lớn. Khi cát gồm những hạt nhỏ, nhiều hữu cơ và bão hòa nước thì
chúng trở thành cát chảy, hiện tượng này đôi khi rất nguy hiểm cho công
trình và cho công tác thi công.
Cần lưu ý 2 hiện tượng nguy hiểm đối với cát yếu :
- Biến loãng.
- Cát chảy.
1.2.3 Bùn, than bùn và đất than bùn.
Bùn là những trầm tích hiện đại, được thành tạo chủ yếu do kết quả
tích lũy các vật liệu phân tán mịn bằng cơ học hay hoá học ở đáy biển, đáy
hồ, bãi lầy… Bùn chỉ liên quan với các chỗ chứa nước, là các trầm tích mới
lắng đọng, no nước và rất yếu về mặt chịu lực.
Theo thành phần hạt, bùn có thể là cát pha sét, sét pha cát, sét và cũng
có thể là cát, nhưng chỉ là cát nhỏ trở xuống.
Độ bền của bùn rất bé, vì vậy việc phân tích sức chống cắt (SCC)
thành lực ma sát và lực dính là không hợp lý. SCC của bùn phụ thuộc vào tốc
độ phát triển biến dạng. Góc ma sát có thể 0. Chỉ khi bùn mất nước, mới có
thể cho góc ma sát.
Việc xây dựng các công trình trên bùn chỉ có thể thực hiện sau khi đã
tiến hành các biện pháp xử lý nền.
Than bùn là đất có nguồn gốc hữu cơ, thành tạo do kết quả phân hủy
các di tích hữu cơ, chủ yếu là thực vật, tại các bãi lầy và những nơi bị hóa
lầy. Đất loại này chứa các hỗn hợp vật liệu sét và cát(2.
Trong điều kie än thế nằm thiên nhiên, than bùn có độ ẩm cao 85 – 95%
hay cao hơn tùy theo thành phần khoáng vật, mức độ phân hủy, mức độ
thoát nước…
Than bùn là loại đất bị nén lún lâu dài, không đều và mạnh nhất. Hệ
số nén lún có thể đạt từ 3-8, thậm chí 10 kG/cm2. Không thể thí nghiệm nén
than bùn với mẫu có chiều cao thông thường là 15-20cm, mà phải từ 40-
50cm.
(2) Theo QP của Liên Xô cũ : than bùn chứa trên 60% di tích thực vật, còn đất than bùn chứa 10 -
60% di tích thực vật.12
Khi xây dựng ở những vùng đất than bùn, cần áp dụng các biện pháp :
làm đai cốt thép, khe lún, cắt nhà thành từng đoạn cứng riêng rẽ, làm nền
cọc, đào hay thay một phần than bùn.
1.2.4 Đất đắp.
Loại đất này được tạo nên do tác động của con người. Đặc điểm của
đất đắp là phân bố đứt đoạn và có thành phần không thuần nhất.
Theo thành phần có thể chia thành 4 loại sau :
- Đất gồm hỗn hợp các chất thải của sản xuất công nghiệp và
xây dựng.
- Đất hỗn hợp các chất thải của sản xuất và rác thải sinh hoạt.
- Đất của các nền đắp trên cạn và khu đắp dưới nước (để tạo
bãi).
- Đất thải bên trong và bên ngoài các mỏ khoáng sản.
Nhìn chung, các loại đất đắp hầu hết đều phải có biện pháp xử lý trước
khi xây dựng.
1.3 CÁC GIẢI PHÁP XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU.
1.3.1 Giải pháp kết cấu.
Bao gồm các biện pháp sau :
- Chọn kiểu kết cấu ít nhạy lún, làm khe lún, làm giằng BTCT; dự trữ
độ cao bằng độ lún dự kiến của công trình.
- Lựa chọn độ sâu chôn móng và kích thước móng hợp lý, sử dụng vật
liệu, các lớp cách nước ngăn ngừa nước dâng mao dẫn theo các khe hở trong
đất.
- Quy định và chấp hành nghiêm ngặt về quy trình đào đắp đất.
1.3.2 Các biện pháp xử lý nền.
Mục đích : cải thiện thành phần, trạng thái của đất, từ đó làm cho các
tính chất cơ học, vật lý của đất nền đáp ứng được yêu cầu trong xây dựng. Để
làm tăng độ bền và làm giảm độ nén lún của đất, có thể chọn những giải
pháp làm giảm độ rỗng hay tăng lực dính. Trong một số trường hợp khác,
mục đích của gia cố là làm cho đất đá từ chỗ thấm nước trở thành cách nước.13
1.3.3 Các giải pháp về móng.
Lựa chọn các giải pháp về móng cho phù hợp như : móng đơn, móng
băng (1 hay 2 phương), móng bè, móng cọc, … tùy theo tải trọng tác dụng và
đặc điểm của công trình, từng loại đất cụ thể.
99
- Xác định mục đích khảo sát phục vụ cho các giai đoạn thiết kế : thiết
kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, bản vẽ thi công.
- Nêu đặc điểm kết cấu và những thông số chính của công trình sẽ xây
dựng; các loại tải trọng và tác động lên nền móng.
- Dự kiến loại móng; cao độ san nền, độ biến dạng cho phép đối với
công trình.
- Những yêu cầu đặc biệt đối với công tác khảo sát, mức độ chính xác
yêu cầu.
- Các bản vẽ, sơ đồ cần thiết.
- Thời hạn giao nộp báo cáo, thời gian, thời điểm khảo sát.
Các nội dung trên do cơ quan thiết kế (người chủ trì thiết kế kết cấu
lập). Tuỳ theo mức độ yêu cầu có thể lập cho từng giai đoạn thiết kế.
Từ yêu cầu trên, cơ quan khảo sát lập phương án kỹ thuật, đề cương
khảo sát.
5.2 KHẢO SÁT CHO THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÓNG CỌC.
Ngoài các yêu cầu chung về công tác khảo sát nói chung, đối với thiết
kế và thi công móng cọc cần bổ sung các yêu cầu sau :
5.2.1 Phương án kỹ thuật khảo sát.
Trên cơ sở nhiệm vụ kỹ thuật khảo sát do cơ quan thiết kế lập, cơ quan
khảo sát phải lập phương án khảo sát bao gồm các nội dung sau :
- Dự kiến chiều sâu đặt cọc (đài cọc, chiều dài cọc).
- Xét đến mối quan hệ giữa chiều dầy tầng chịu nén tới sự bố trí khối
cọc trên mặt bằng, kích thước của cọc.
- Sự ảnh hưởng của sức chịu tải và độ lún với đất nền và các công trình
xung quanh.
- Hiện tượng ma sát âm (nếu có).
- Công nghệ thi công móng.
- Thử nghiệm cọc tại hiện trường.
5.2.2 Nội dung khảo sát.
- Khoan lấy mẫu đất, đá, nước để thí nghiệm trong phòng; xác định lớp
đất đặt mũi cọc. Mũi khoan phải đi vào lớp đất đặt mũi cọc ít nhất 1,5m và
phải có 3 hố khoan đi sâu vào 3m.?
- Thí nghiệm xuyên động để xác định chính xác lớp đất đặt mũi cọc và
chọn phương pháp đóng cọc.
- Thí nghiệm địa vật lý (nếu cần thiết) xác định cấu trúc khối đất đá,
phong hoá, hang động, địa chấn...
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: