TIỂU LUẬN: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVGD: TS BÙI TRƯỜNG SƠN TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: XÁC ĐỊNH MODULE BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT Ở HIỆN TRƯỜNG BẰNG BÀN NÉN NHẬN XÉT VÀ PHÂN TÍCH SO SÁNH VỚI MODULE BIẾN DẠNG XÁC ĐỊNH BẰNG THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT TRONG PHỊNG HVTH: BÙI TRẦN ĐẠI-MSHV: 09090295 HVTH: HUỲNH LƯ VŨ MINH-MSHV:90909010 LỚP: ĐKTXD 2009 Trang 1/30 TIỂU LUẬN: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVGD: TS BÙI TRƯỜNG SƠN I MỞ ĐẦU: Để xác định tính biến dạng, tính lún đất, đá cơng tác thiết kế móng nông, đường, san lấp mặt bằng…Cần thiết phải xác định Module biến dạng E đất Hiện có nhiều phương pháp xác định Module biến dạng phòng như: nén cố kết, nén ba trục…Các phương pháp xác định ngồi trường tương đối như: nén ngang, nén tải trọng tĩnh Phương pháp nén tải trọng tĩnh tương đối đơn giản có kết đáng tin cậy nhằm xác định Module biến dạng, Module phản ứng nền, cường độ chịu tải móng nông Do giới hạn đề tài thời gian thực hiện, sau phần trình bày phương pháp xác định Module biến dạng phòng trường phổ biến Thí nghiệm nén tải trọng tĩnh thí nghiệm nén cố kết phịng Sau thiết lập tương quan giá trị Module để đưa vào thiết kế cách xác II THÍ NGHIỆM BÀN NÉN TẢI TRỌNG TĨNH (PLATE BEARING TEST): Trong nghiên cứu làm việc móng nơng, xuất ý tưởng cần tiến hành thí nghiệm nén trường bàn nén tương tự móng có kích thước nhỏ Qua quan sát trạng thái làm việc bàn nén làm sở suy diễn cho móng nơng có kích thước thực Đó sở xuất loại thí nghiệm bàn nén tải trọng tĩnh (Plate Bearing Test) sử dụng cho kiểm tra thiết kế móng nơng cho thiết kế tầng phủ mặt đường giao thông Không đất mà đá người ta áp dụng loại thí nghiệm bàn nén tải trọng tĩnh nhằm xác định module đàn hồi sức kháng cắt khối đá Phương pháp thí nghiệm bàn nén tải trọng tĩnh thông thường tiến hành theo tiêu chuẩn: TCXD 80: 2002- ĐẤT XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MODULE BIẾN DẠNG TẠI HIỆN TRƯỜNG BẰNG TẤM NÉN PHẲNG ( Soils In situ test methods of determination of deformation module by plate loading) Muc đích thí nghiệm , phạm vi áp dụng: Mục đích kiểm tra sức chiu tải cho phép móng nơng qua đánh giá tính bền tính biến dạng đất móng Thí nghiệm xác định mođun biến dạng đất phạm vi chiều dày hai đến ba lần đường kính nén nhằm tính tốn độ lún cơng trình Áp dụng cho loại đất sét, đất cát đất lớn điều kiện trường nằm độ ẩm tự nhiên sau san lấp đầm nén đến độ chặt yêu cầu Không áp dụng cho đất trương nở đất nhiễm mặn thí nghiệm chúng điều kiện thấm ướt Các thuật ngữ: Mođun biến dạng đất : đặc trưng biểu thị khả chịu nén đất ; hệ số tỷ lệ gia số áp lực tác dụng lên nén với gia số tương ứng độ lún nén, qui ước lấy đoạn tuyến tính Độ lún ổn định qui ước: gia số độ lún nén sau khoảng thời gian, chứng tỏ tắt dần biến dạng đất thực tế HVTH: BÙI TRẦN ĐẠI-MSHV: 09090295 HVTH: HUỲNH LƯ VŨ MINH-MSHV:90909010 LỚP: ĐKTXD 2009 Trang 2/30 TIỂU LUẬN: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVGD: TS BÙI TRƯỜNG SƠN Áp lực tự nhiên đất: Áp lực thẳng đứng khối đất độ sâu trọng lượng thân lớp nằm Phụ tải: Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đất thơng qua diện tích phụ them quanh nén Cấp gia tải: Lượng tải trọng tác dụng lên nén thí nghiệm đợt Các qui định chung: Thí nghiệm đất bàn nén tiến hành hố đào, hố móng, giếng đào lổ khoan bố trí cách điểm thăm dị kỹ thuật từ 1.5m ÷ 2.0m Thí nghiệm (TN) hố đào hố móng tiến hành cho lớp đất nằm cao mực nước đất, TN lổ khoan cho đất độ sâu 6.0m ÷ 15.0m (kể trường hợp nằm thấp mực nước đất ) Diện tích tiết diện ngang hố đào khơng nhỏ 1.5mx1.5m, đường kính hố tạo phương tiện giới khơng nhỏ 900mm, đường kính lổ khoan thí nghiệm khơng nhỏ 325mm Lớp đất TN phải có chiều dày khơng nhỏ 2d cạnh bàn nén Kết TN có ý nghĩa lớp đất dày 2d ÷ 3d Kèm theo kết xác định mođun trường phải có tài liệu số liệu vị trí TN, mơ tả đất đặc trưng lý chủ yếu : thành phần hạt, độ ẩm, khối lượng riêng, khối lượng thể tích, hệ số rỗng, giới hạn dẻo sệt, hệ số nén lún, góc ma sát lực dính Module biến dạng E đất xác định theo biểu đồ liên hệ độ lún nén với áp lực tác dụng lên nén Khi xử lý kết thí nghiệm tiến hành tính tốn module tổng biến dạng E với độ xác sau: đến 1MPa E>10MPa, đến 0.5MPa E từ 2MPa đến 1MPa, đến 0.1 MPa E nước móng, hố đất cao ≤6 đào, 0.25, cát pha IL>0; giếng II 1000 bùn, đất hữu Tại đáy Đất lớn, đất cát –cát Ngang mực ≤6 lổ khoan III 600 chặt , đất loại sét-sét, nước sét pha có độ sệt IL≤0.5, đất cao cát pha IL≤0 Đất cát , đất loại sét-sét, sét Dưới mực Tại đáy pha cát pha với trị độ nước Tới 15 lổ khoan III 600 đất sệt , bùn, đất hữu Việc chất tải thực kích Kích phải hiệu chỉnh trước Tải trọng đo với sai số không 5% so với cấp áp lực tác dụng Các võng kế để đo độ lún nén gắn chặt vào hệ mốc chuẩn Tấm nén nối với võng kế sợi dây thép đường kính 0.3mm-0.5mm Hệ đo phải đảm bảo độ lún với sai số khơng lớn 0.1mm Khi cần đạt độ xác tới 0.01mm phải dùng thiên phân kế Độ lún nén trị số trung bình hai (hoặc nhiều ) thiết bị đo hai phía đối diện Chú ý : TN đất lổ khoan đo độ lún nén theo chuyển vị đầu cột ống dùng HVTH: BÙI TRẦN ĐẠI-MSHV: 09090295 HVTH: HUỲNH LƯ VŨ MINH-MSHV:90909010 LỚP: ĐKTXD 2009 Trang 4/30 TIỂU LUẬN: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVGD: TS BÙI TRƯỜNG SƠN để truyền tải trọng, phải xét tới biến dạng nén ống có biện pháp loại trừ uốn dọc chúng Hệ mốc chuẩn để gắn võng kế phải gồm cọc đóng xoắn xuống đất đơi một, đối diện so với hố đào, cách mép hố đào từ 1.0 ÷ 1.5m 4.2 Chuẩn bị thí nghiệm: Khi TN hố móng, hố đào giếng đào nén đặt cơng trình khai đào Để đáy nén thật khít với đất phải xoay nén khơng hai vịng theo hướng quanh trục thẳng đứng Sau đặt phải kiểm tra mức độ nằm ngang nén Trong đất sét có IL>0.75 phải đặt nén hố đáy cơng trình khai đào Hố có độ sâu từ 40cm ÷ 60cm kích thước ngang lớn đường kính cạnh nén không 10cm Khi cần phải gia cố vách hố Mặt đất phạm vi diện tích đặt nén phải san phẳng Khi khó san phẳng đất, tiến hành rải lớp đệm cát nhỏ cát hạt trung ẩm, dày từ 1-2cm cho đất loại sét không 5cm cho đất lớn Tấm nén lắp đặt vào cột ống ∅219mm xuống đáy lổ khoan vét Dùng đối trọng vòng định hướng để cân nén với cột ống hạ Đặt nén sâu chân ống chống từ 2cm ÷ 5cm Sau đặt nén, tiến hành lắp thiết bị chất tải, thiết bị neo hệ thống neo Võng kế kiểm tra lắp hệ mốc chuẩn Dây võng kế kiểm tra gắn vào mốc khơng di động đặt ngồi thành hố TN Chiều dài dây phải chiều dài võng kế đo độ lún nén Sau lắp tất thiết bị, đưa số đọc vạch điểm qui ước 0, ghi vào nhật ký 4.3 Tiến hành thí nghiệm: Thực thí nghiệm: Sau chuẩn bị đầy đủ khâu cho thí nghiệm bước tiến hành sau: + Làm phẳng đáy hố thí nghiệm, rải lớp cát thô dày khoảng 1cm + Đặt bàn nén lắp đặt dụng cụ, đồng hồ đo hiệu chỉnh HVTH: BÙI TRẦN ĐẠI-MSHV: 09090295 HVTH: HUỲNH LƯ VŨ MINH-MSHV:90909010 LỚP: ĐKTXD 2009 Trang 5/30 TIỂU LUẬN: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH NÂNG CAO GVGD: TS BÙI TRƯỜNG SÔN + Tác dụng cấp áp lực lên bàn nén, để khaỏng 30 giây, dỡ tải + Hiệu chỉnh đồng hồ đo lún + Gia tải cấp từ đầu tiến hành quan trắc lún theo sơ đồ quan trắc ấn định cho cấp + Mỗi cấp áp lực, tùy thuộc vào loại đất mà có tần số đọc chuyển vị khác lúc đạt ổn định quy ước độ lún cho phép tăng tải Đo chuyển vị bàn nén dựa đồng hồ đo biến dạng S1, S2, S3,….tương ứng với cấp áp lực P1, P2, P3,….cho đến lúc đạt trạng thái tới hạn Pult( khoảng giờ, độ lún s