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 2 - TS. Đặng Xuân Trường

Chia sẻ: Caphesuadathemmatong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

29
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 2 Gia cố đất nền yếu phương pháp trụ đất xi măng, cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm về phương pháp trụ đất-xi măng; Ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng; Trình tự tính toán trụ đất xi-măng; Thi công trụ đất xi-măng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Các phương pháp cải tạo đất đá: Chương 2 - 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.2
  2. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. CHƯƠNG 2 GIA CỐ ĐẤT NỀN YẾU PHƯƠNG PHÁP TRỤ ĐẤT XI MĂNG (The soil cement column method) Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 2
  3. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤ ĐẤT - XI MĂNG (1/8)  Được phát triển từ các ứng dụng của trụ vôi đất từ những năm 1960 ở Thụy Điển và ở Liên Xô cũ. Nhật bản là nước phát triển phương pháp này đầu tiên trên thế giới.  Để tạo trụ đất xi măng người ta dùng thiết bị khoan đĩa xoắn vào trong đất với độ sâu tương ứng với chiều dài của cột và xoay ngược chiều để rút lên.  Vật liệu gia cố được bơm qua ống dẫn trong cần khoan vào lòng đất. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 3
  4. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤ ĐẤT - XI MĂNG (2/8)  Tác dụng hóa lý giữa vật liệu gia cố và đất xảy ra, quá trình rắn chắc của đất phát triển theo thời gian và tạo thành các trụ có sức chịu tải xác định.  Trụ đất xi măng có tiết diện tròn, đường kính thường là 60cm, độ dài có thể đến 25m.  Trụ đất xi măng thích hợp để gia cố nền đường, móng các bồn chứa, các công trình dân dụng có tải trọng không lớn, các nhà từ 3 – 5 tầng ở các vùng đất yếu. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 4
  5. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤ ĐẤT - XI MĂNG (3/8) Trụ đất xi măng là giải pháp xử lý đất yếu bằng cách sử dụng máy móc để trộn tại chỗ đất tự nhiên với xi măng (có thể kết hợp cả phụ gia) để tạo ra các trụ có đặc tính cơ học cải thiện so với đất tự nhiên, từ đó tính chất cơ học của toàn bộ nền đất được cải thiện giúp tăng độ ổn định và giảm độ lún cho nền đất. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 5
  6. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤ ĐẤT - XI MĂNG (4/8) 1 Hình 2: Trụ đất xi măng có lõi thép Nguồn: Tenox Kyusiu – Japan. 2 Hình 1: Trụ đất xi măng thông thường Nguồn: Tenox Kyusiu – Japan. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 6
  7. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤ ĐẤT - XI MĂNG (5/8)  Khi thi công trụ đất xi măng thì về cơ bản người ta sử dụng những cần khoan được gắn vào các mô tơ công suất lớn và được treo trên trục dẫn của xe khoan.  Trên thân của cần khoan có gắn các cánh trộn.  Khi trục khoan quay thì các cánh trộn sẽ đánh tơi đất và nhào trộn đất với chất gia cố được phun ra từ các lỗ bố trí trên thân của cánh khoan. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 7
  8. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤ ĐẤT - XI MĂNG (6/8) 1 2 Hình 1: Cần khoan Hình 2: Silo dung dịch xi măng Nguồn: Tenox Kyusiu – Japan Fecon. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 8
  9. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤ ĐẤT - XI MĂNG (7/8) 1 2 Hình 1,2: Mũi khoan Nguồn: Tenox Kyusiu – Japan. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 9
  10. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤ ĐẤT - XI MĂNG (8/8)  Có hai công nghệ thi công là trộn khô và công nghệ trộn ướt.  Công nghệ trộn khô ra đời trước, sử dụng chất kết dính là xi măng bột, xi măng bột được đưa vào đất nền bằng khí nén.  Công nghệ trộn ướt sử dụng chất kết dính là vữa xi măng. Xi măng được trộn với nước theo tỷ lệ định trước tạo thành vữa xi măng, sau đó vữa xi măng được đưa vào đất nền bằng máy bơm. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 10
  11. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.2. ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG (1/3)  Ưu điểm:  Trụ đất xi măng thi công nhanh, ngoài ra nền đất yếu sau khi xử lý bằng trụ đất xi măng thường có độ lún còn lại nhỏ nên không tốn vật liệu đắp bù lún và không phải chờ nền đất cố kết, do đó tiến độ xây dựng được đẩy nhanh.  Có thể xử lý cục bộ một lớp đất nào đó của địa tầng.  Có thể thi công trong điều kiện ngập nước.  Thi công với độ ồn và độ rung nhỏ nên có thể áp dụng cả trong đô thị. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 11
  12. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.2. ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG (2/3)  Nhược điểm:  Thiết bị thi công cồng kềnh, nặng nề đặc biệt là khi cần thi công trụ có chiều dài lớn.  Trụ dễ bị lỗi gây sự cố công trình.  Phạm vi áp dụng:  Xử lý được hầu hết các loại đất yếu, trừ đất có hàm lượng hữu cơ cao. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 12
  13. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.2. ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG (3/3) Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 13
  14. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.3. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ & THI CÔNG (1/1) Khảo sát ĐCCT, thí nghiệm xác định hàm lượng ximăng Thiết kế sơ bộ nền gia cố Thi công trụ thử bằng thiết bị dự kiến sử dụng Tiến hành các thí nghiệm kiểm tra So sánh lại với các thí nghiệm trong phòng Điều chỉnh thiết kế Thi công đại trà Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 14
  15. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.4. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN TRỤ ĐẤT XI - MĂNG (1/13) Bước 1. Tính chịu tải tới hạn của nền cọc ximăng – đất Qgh,đ = (πdcHc + 2.25πdc2)Cu Trong đó: dc - Đường kính của trụ (m) dc Hc - Chiều dài trụ (m) Hc Cu - Độ bền cắt không thoát nước trung bình của đất quanh trụ (kPa) Cu Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 15
  16. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.4. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN TRỤ ĐẤT XI - MĂNG (2/13) Bước 2. Tính sức chịu tải tới hạn theo vật liệu làm cọc 1. Sức chịu tải tới hạn theo điều kiện ngắn hạn Qgh,nh= Ac(3.5Cc + 3σh) σh = σv + 5Cu Ac Trong đó: dc 𝛔𝐯 Ac - tiết diện ngang của trụ (m2) Cc - sức chống cắt không thoát nước của trụ (kG/cm2) dc Hc 𝛔𝐡 σh - áp lực theo phương ngang (T/m2) σv - áp lực thẳng đứng (T/m2). 𝐂𝐮 Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 16
  17. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.4. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN TRỤ ĐẤT XI - MĂNG (3/13) Bước 2. Tính sức chịu tải tới hạn theo vật liệu làm cọc 2. Độ bền cực hạn lâu dài của trụ Qgh,ld = (0.65 ÷ 0.85)Qgh,nh Độ bền cực hạn lâu dài của trụ nhỏ hơn độ bền ngắn hạn do hiện tượng từ biến. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 17
  18. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.4. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN TRỤ ĐẤT XI - MĂNG (4/13) Bước 3. Ứng suất trong trụ Ac 𝐐𝐜 𝐏𝐭𝐜 𝛔𝐜 = = 𝐀𝐜 𝐚 + (𝟏 − 𝐚) 𝐌đ d 𝐌𝐜 𝐏 𝐭𝐜 Trong đó: Ptc – tải trọng phân bố tác dụng lên trụ dc đất – xi măng (kG/cm2) Hc Mđ – mô đun nén của đất nền xung quanh trụ (kN/m2) Mc – mô đun nén của trụ (kN/m2) Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 18
  19. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.4. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN TRỤ ĐẤT XI - MĂNG (5/13) Bước 4. Xác định độ lún ∆h1 là độ lún ∆h2 là độ lún của khối đất của nền đất được gia cố dưới trụ Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 19
  20. ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 2.4. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN TRỤ ĐẤT XI - MĂNG (6/13) Bước 4. Xác định độ lún Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2