intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Các phương pháp cải tạo đất đá: Chương 1 - TS. Đặng Xuân Trường

Chia sẻ: Caphesuadathemmatong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

31
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Các phương pháp cải tạo đất đá: Chương 1 Gia cố đất nền yếu phương pháp làm chặt cơ học, cung cấp cho người học những kiến thức như: Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chặt của đất; Một số phương pháp làm chặt cơ học. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Các phương pháp cải tạo đất đá: Chương 1 - TS. Đặng Xuân Trường

  1. ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN & MÔI TRƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TẠO ĐẤT ĐÁ MSHP: 190114134 ĐẶNG XUÂN TRƯỜNG Tiến sĩ, Kĩ sư Asean E: dxtruong@hcmunre.edu.vn W: www.dangxuantruong.edu.vn B: www.dxtruong.blogspot.com C.1
  2. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. CHƯƠNG 1 GIA CỐ ĐẤT NỀN YẾU PHƯƠNG PHÁP LÀM CHẶT CƠ HỌC (Mechanical Checking Methods) Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 2
  3. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG (1/3) Nén chặt bằng phương pháp cơ học là quá trình làm giảm thể tích phần rỗng của đất do sự phân bố lại của các hạt khoáng trong đất dưới tác dụng của tải trọng tức thời hoặc rung. Qúa trình làm chặt liên quan đến việc đẩy khí ra khỏi đất mà không làm thay đổi đáng kể lượng nước có trong đất. Do đất được làm chặt nên các chỉ tiêu về độ bền của đất tăng lên, độ biến dạng và tính thấm nước của đất giảm xuống; Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 3
  4. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG (2/3) Phương pháp này được áp dụng cho các loại đất ít ẩm và ẩm (G < 0,70), nằm ngay trên mặt, chiều sâu phân bố không lớn, đặc biệt là các lớp đất dùng làm lớp áo phía trên; Nén chặt đất nhân tạo được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xây dựng giao thông, thủy lợi, sân bay và cả trong xây dựng dân dụng & công nghiệp; Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 4
  5. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG (3/3) Tùy theo nguyên tắc tác dụng của các loại máy móc mà phân ra:  Làm chặt đất bằng đầm nện (búa đầm);  Làm chặt đất bằng đầm lăn (xe lu);  Làm chặt đất bằng máy đầm rung; Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 5
  6. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.2. LÝ THUYẾT VỀ NÉN CHẶT (1/1) Lý thuyết PROCTOR (1933) Lý thuyết HOGENTOGLER (1936) Lý thuyết HILLF (1936) Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 6
  7. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT (1/1) Độ ẩm của đất; Công làm chặt đất; Cấp phối hạt; Thành phần khoáng – hóa của đất; Nhiệt độ của đất; Tải trọng và phương thức tác dụng của tải trọng. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 7
  8. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.3.1. ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT (1/3) Độ ẩm mà ở đó đất đạt độ chặt lớn nhất (cmax) với một công đầm chặt nhất định được gọi là độ ẩm tốt nhất, Wtư . Độ chặt tiêu chuẩn (tc) là độ chặt ứng với khối lượng thể tích đất khô lớn nhất của mẫu đất sau khi đầm nện theo những điều kiện chuẩn. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 8
  9. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.3.1. ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT (2/3) Phương pháp xác định độ chặt tiêu chuẩn:  TCVN 4201 – 1995  ASTM – D698 và ASTM – D1557  BS 1377 – 1990; Part 4. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 9
  10. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.3.1. ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT (3/3) Trị số độ ẩm tối ưu trung bình Wtư của một số loại đất khác nhau: TÊN ĐẤT ĐỘ ẨM % (Wtư ) Cát 8 ÷ 13 Cát pha 9 ÷ 15 Sét pha nhẹ 12 ÷ 18 Sét pha nặng 14 ÷ 20 Sét pha bụi 15 ÷ 22 Sét 16 ÷ 26 Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 10
  11. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.3.2. CÔNG LÀM CHẶT ĐẤT (1/1) Các thông số kỹ thuật khi thí nghiệm đầm nện TC: Các thông số kỹ thuật STT Chỉ tiêu Standard Proctor Modified Proctor 1 Thể tích cối 1000 cm3 1000 cm3 2 Khối lượng búa 2,5 kg 4,5 kg 3 Chiều cao rơi búa 30 cm 45 cm 4 Số búa cho mỗi lớp 25 búa 25 búa 5 Số lớp đất thí nghiệm 3 lớp 5 lớp  Số lần đập cho mỗi lớp có thể thay đổi tùy theo loại đất;  Cần phải hiệu chỉnh kết quả TN khi đất có cỡ hạt > 5mm chiếm trên 3%. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 11
  12. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.3.3. ẢNH HƯỞNG CỦA CẤP PHỐI HẠT (1/1) Cấp phối hạt càng không đồng nhất dung trọng khô có thể đạt được càng cao, ngược lại, cấp phối hạt càng đồng đều, dung trọng khô có thể đạt được càng thấp. Khi đất có thành phần hóa giống nhau, hạt càng thô dung trọng khô sau khi đầm nện có thể đạt được càng cao:  Đối với đất loại cát: c  17 ÷ 19 kN/m3  Đối với đất loại sét: c  15 ÷ 17,6 kN/m3 Đất sét rất khó đầm chặt và tốn nhiều công khi đắp. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 12
  13. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.3.4. ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN KHOÁNG – HÓA (1/1) Sự nghiên cứu về ảnh hưởng của thành phần khoáng – hóa đến sự làm chặt của đất hiện nay vẫn chưa đầy đủ. Đất đa khoáng khi nén dưới các áp lực từ 5 ÷ 10 kG/cm2 có thể đạt được dung trọng khô lớn hơn so với đất đơn khoáng (sét kaolinit). Khi nén dưới áp lực lớn nhất, sét kaolinit có dung trọng khô lớn hơn so với sét bentonite. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 13
  14. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.3.5. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ (1/1) Trong một giới hạn nhất định, nhiệt độ của đất càng cao thì khả năng làm chặt đất càng cao và cho độ bền cao hơn. Nói chung, nhiệt độ tăng thì Wtư giảm, cmax tăng. Đối với đất dính, không có khả năng nén chặt khi nhiệt độ thấp hơn +10C. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 14
  15. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.3.6. TẢI TRỌNG VÀ PHƯƠNG THỨC TÁC DỤNG (1/1) Dưới tác dụng của tải trọng, đất sẽ được nén lại chặt hơn do sự dịch chuyển và sắp xếp lại của các hạt khoáng, trong nhiều trường hợp có thể kéo theo sự phá vỡ của các hạt hợp thể, vi hợp thể làm cho hạt đất sắp xếp chặt xít hơn. Tải trọng vừa đủ làm cho đất có độ chặt lớn nhất gọi là tải trọng tối ưu. Tải trọng làm chặt đất có thể là tải trọng tĩnh hoặc tải trọng động, đối với đất sét nên dùng tải trọng tĩnh, còn đất loại cát nên sử dụng tải trọng động. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 15
  16. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.4. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP LÀM CHẶT CƠ HỌC (1/1)  Làm chặt đất bằng đầm rơi  Làm chặt đất bằng đầm lăn  Làm chặt đất bằng đầm rung  Làm chặt đất bằng thủy chấn. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 16
  17. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.4.1. LÀM CHẶT ĐẤT BẰNG ĐẦM RƠI (1/10)  Được sử dụng làm chặt đất loại cát, đất sét, đất có tính lún sập và đất đắp có hệ số bão hòa G < 0,7.  Đầm thường được làm bằng bê tông cốt thép có trọng lượng 2 ÷ 4 tấn, rơi trên chiều cao 4 ÷ 5m.  Khi thiết kế cần tiến hành các bước sau:  Tính chiều dày lớp đất làm chặt  Chọn vật đầm (quả rơi)  Xác định độ ẩm tốt nhất và độ chối đầm nén  Tính trị số độ lún mặt đất sau khi đầm nén  Tính toán lượng nước cần làm ẩm bổ xung của đất đầm chặt, Q  Đặc điểm công nghệ làm chặt đất bằng đầm rơi. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 17
  18. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.4.1. LÀM CHẶT ĐẤT BẰNG ĐẦM RƠI (2/10) TÍNH TOÁN CHIỀU DÀY LỚP ĐẤT LÀM CHẶT  Chiều dày lớp đất làm chặt phụ thuộc vào đường kính, chiều cao rơi của vật đầm và đặc điểm của đất.  Theo Berezanxev (1964), đối với đầm có trọng lượng 2 ÷ 7 tấn và rơi với chiều cao 4 ÷ 8m thì chiều dày lớp làm chặt, hnc , được tính như sau: hnc = kd Trong đó: d: đường kính bề mặt công tác của đầm tròn, m; k: hệ số tỷ lệ, tùy thuộc vào loại đất cần đầm chặt, thường chọn như sau: Đối với đất loại cát k = 1,55; cát pha k = 1,45; sét pha k = 1,2 ÷ 1,3; và sét k = 1,00 Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 18
  19. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.4.1. LÀM CHẶT ĐẤT BẰNG ĐẦM RƠI (3/10) CHỌN VẬT ĐẦM (QUẢ RƠI) – (2/3)  Trọng lượng đầm không được nhỏ hơn thể tích nén chặt của đất.  Trọng lượng đầm phải bảo đảm để áp lực tĩnh đơn vị trên mặt đất không nhỏ hơn 0,15 kG/cm2 đối với đất cát và 0,20 kG/cm2 đối với đất sét.  Trong thực tế, trọng lượng vật đầm (Q) có thể xác định theo công thức:  Đối với đất loại cát:Q = 1,2d2 (tấn)  Đối với đất loại sét:Q = 1,6d2 (tấn) Trong đó: d là đường kính vật đầm, m Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 19
  20. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 1.4.1. LÀM CHẶT ĐẤT BẰNG ĐẦM RƠI (4/10) CHỌN VẬT ĐẦM (QUẢ RƠI) – (2/3) Khi chưa biết đường kính vật đầm, hoặc cần phải chọn đường kính vật đầm có thể sử dụng công thức sau: d = k2 x hnc Trong đó: hnc – chiều sâu nén chặt cần thiết, m k2 – hệ số phụ thuộc vào loại đất dưới đây Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2