VACUUM CONSOLIDATION FOR SOFT SOILS VACUUM CONSOLIDATION FOR SOFT SOILS TÓM LƯỢC (ABSTRACT) - Giai đoạn gia tải trước hay phụ tải để cố kết loại đất yếu bão hòa (như sét mềm) yêu cầu đảm bảo độ ổn định loại đất có sức chịu tải Cố kết chân không so với phương pháp gia tải trước truyền thống không gây ổn định với yếu Cố kết chân không thường sử dụng lựa chọn khác cho việc gia tải thêm phụ tải có lo ngại ổn định Bài báo trình bày nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật cố kết chân không giải pháp cố kết đất yếu - Cảng sâu Kuching Deepwater Port dọc theo Sungai Sarawak cách cửa sông Sarawal 12km, miền Đông Malaysia Điều kiện đất có 20m bùn sét yếu nằm lớp sét cứng hơn, lớp đất đá nằm độ sâu 30m, mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên 3m đạt mức cao 1.5m Lượng nước đến khoảng 60% nhìn chung gần với giới hạn chảy Với trường hợp lớp yếu dầy, việc cần làm phải tiến hành xử lý để tăng sức chống cắt đất giảm độ lún sau thi công Bấc thấm kết hợp phụ tải phương pháp khu vực cảng Tuy nhiên, khu vực rộng 40m dài 300m dọc theo bờ sông, cần sử dụng kỹ thuật cố kết chân không ổn định gây phụ tải chất thêm Áp lực chân không 0.6 bars cho giai đoạn kéo dài tháng áp dụng để tạo phụ tải tương đương với khối đất cao 3m.Trong giai đoạn này, độ lún trung bình ghi nhận 60 cm sức chống cắt lớp sét yếu tăng 12-19 KN/m2 Hệ số an toàn tính toán 1.6 trình cố kết chân không GIỚI THIỆU (INTRODUCTION) - 1994, lãnh đạo cảng Kuching bắt đầu xây dựng cảng sâu Kampung Senari, Sarawak Đó cảng ven sông nằm cách Sungai 12 km - Kế hoạch hoàn chỉnh cho cảng hoàn thành vào 1998 Nhận thấy cấp thiết dự án, công tác xử lý sử dụng bấc thấm kết hợp phụ tải xúc tiến Nó diễn suốt trình thiết kế chi tiết dự án, điều để tận dụng thời gian cho lớp sét yếu cố kết để tăng sức chống cắt đất giảm độ lún sau thi công - Trong hợp đồng công tác đất, khối đất kích thước thực tế tiến hành để nghiên cứu ảnh hưởng khoảng cách bấc thấm để độ lún Hình thể vị trí thí nghiệm, bấc thấm sâu 26m Nền đáp T1 vị trí bãi container nơi dự kiến có tải chất nhiều Khoảng cách bấc thấm 1.5m theo lưới tam giác Nền đắp T2 khu vực kho mở với tải trọng hơn, bấc thấm khoảng cách 2m bố trí lưới tam giác Nền đắp T3 vị trí bãi đậu xe với tải trọng không đáng kể, không sử dụng bấc thấm,T3 sử dụng để kiểm sóat tải đắp Ở vị trí, 3m đất đắp lên tới cao độ +8.5m Page | VACUUM CONSOLIDATION FOR SOFT SOILS - Dải đất 300m rộng 40m dọc theo bờ sông đánh giá không ổn định với bấc thấm kết hợp 3m đất phụ tải Vì ổn định, phần đất phụ tải giới hạn cách xa bờ sông 30m Hình thể mặt cắt dọc khu vực Mặt làm việc cao độ +5.5m, cao độ hoàn thiện +7.0m Phần đất đắp tới cao độ +8.5m; tổng cộng lớp đất thêm 3m có 1.5m phần phụ tải chất thêm Độ dốc trung bình của bờ sông 1V:6H Mức thủy triều dao động từ +1.3m đến 0.0m Bến cảng kết với cảng cầu cọc Với diện lớp đất yếu dầy, việc cần thiết phải cố kết dải đất để hạn chế lún lệch cọc đỡ cầu với cảng Vì vậy, cố kết chân không tiến hành cao độ +7.0m, áp lực chân không thiết kế 0.6 bars (tương đương 3m đất) sử dụng để cố kết Hệ số an toàn cung trượt tính toàn 1.6 trình cố kết NGUYÊN LÝ CỐ KẾT BẰNG CHÂN KHÔNG (PRINCIPLE OF VACUUM CONSOLIDATION) - Dr W Kjellman giới thiệu khái niệm “phụ tải chân không” Royal Geological University, Thụy Sĩ, năm 1952 phương pháp hiệu để cải tạo đất yếu Năm 1957, kỹ thuật sử dụng cho việc mở rộng sân bay Philadenphia với áp suất chân không 0.5 bars Vào năm 1960s, Liên Hiệp Kỹ Sư Mỹ nghiên cứu tính khả thi ứng dụng cố kết chân không cho áp lực nước Những nghiên cứu độc lập cố kết chân không tiến hành thập kỷ sau Gần đây, với tăng lên giá thành đất đắp việc vận chuyển đất đắp thúc đẩy sáng kiến công nghệ Với đời công nghệ mới, sử dụng màng địa kỹ thuật thiết bị bơm nước chuyên dụng, cố kết chân không công nhận sử dụng rộng rãi phương pháp thay bổ sung cho phụ tải - Cố kết chân không so với việc sử dụng phụ tải không gây ổn định đất yếu Thay gia tăng ứng suất hữu hiệu cách gia tăng ứng suất tổng theo cách dùng phụ tải, cố kết chân không tạo áp lực nước lỗ rỗng âm ứng Page | VACUUM CONSOLIDATION FOR SOFT SOILS - - suất tổng không thay đổi Theo nguyên lý Terzaghi ứng suất hữu hiệu cho đất bão hòa hoàn toàn, thay đổi ứng suất có hiệu (’) thay đổi áp lực nước lỗ rỗng thặng dư (-u’) ứng suất tổng (t) giữ nguyên Khi mà áp lực nước lỗ rỗng thặng dư (u) giảm, ứng suất hữu hiệu (’) tăng Kết gia tăng sức bền giảm thể tích đất Hình minh họa hiệu cố kết chân không khối đất Nó cho thấy trường hợp không sử dụng chân không (3a) trường hợp áp dụng chân không (3b) Hiệu gia tăng ứng suất có hiệu xuất áp lực nước lỗ rỗng âm gây xả áp chân không (vacuum depressurization) Dưới cố kết chân không, đất yếu chịu tác dụng áp lực đẳng hướng Nó không giống với trường hợp gia tải đất chịu ứng suất lệch Hình cho thấy lộ trình ứng suất với p’ ứng suất hữu hiệu trung bình, q ứng suất lệch Trong trường hợp sử dụng phụ tải, trạng thái ứng suất cuối (final stress state) vùng active zone h ... chân không tăng mức độ ổn định đất yếu bão hòa nước Page | VACUUM CONSOLIDATION FOR SOFT SOILS - Nguyên lý trình bao gồm việc lắp đặt màng vải địa kỹ thuật đất yếu cần cố kết Áp lực chân không... phương pháp cố kết chân không Page | VACUUM CONSOLIDATION FOR SOFT SOILS KẾT LUẬN - Bài báo trình bày việc ứng dụng kỹ thuật cố kết đất chân không cho đất yếu ổn định cần thiết, mà phương án sử.. .VACUUM CONSOLIDATION FOR SOFT SOILS - Dải đất 300m rộng 40m dọc theo bờ sông đánh giá không ổn định với bấc thấm kết hợp 3m đất phụ tải Vì ổn định, phần đất phụ tải giới hạn