Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích của đề tài là chọn ra quy trình thi công hợp lý nhằm nâng cao tính ổn định nền của các tuyến dân cư vượt lũ được bồi đắp bằng “ xáng thổi ” ở ĐBSCL , góp phần đẩy nhanh tiến độ thi công , sớm đưa công trình vào sử dụng , nâng cao hiệu quả đầu tư của công trình
1 § BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NƠNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI CAO THẾ TRUNG NGHIÊN CỨU CHỌN QUI TRÌNH THI CÔNG HỢP LÝ NHẰM NÂNG CAO ỔN ĐỊNH NỀN CÁC TUYẾN DÂN CƯ VƯỢT LŨ ĐƯỢC BỒI ĐẮP BẰNG “ XÁNG THỔI ” Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội MỤC LỤC Nội dung Trang MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI : II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI : III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU : IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẠT ĐƯỢC : .6 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN , ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH VÀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP “ XÁNG THỔI ” ĐỂ BỒI ĐẮP CƠNG TRÌNH Ở ĐBSCL 1.1 Đặc điểm tự nhiên vùng ĐBSCL 1.1.1 Vị trí .7 1.1.2 Địa hình , địa mạo 1.1.3 Khí hậu 1.1.4 Thủy văn : 1.2 Đặc điểm địa chất cơng trình vùng ĐBSCL 11 1.2.1 Tầng trầm tích Holoxen QIV phân chia thành bậc : .11 1.2.2 Tầng bồi tích cổ ( trầm tích Pleitoxen ) .14 1.2.3 Đặc trưng lý đất yếu ĐBSCL 14 1.2.4 Đặc điểm đất dọc tuyến đê , tuyến dân cư .18 1.2.5 Đặc điểm vật liệu đất đắp , khả đầm nén thân khối đất đắp 24 1.3 Một số kết ứng dụng “ xáng thổi ” vào xây dựng cơng trình đất ĐBSCL 27 1.3.1 Tình hình thi cơng phương pháp xáng thổi 27 1.3.2 Các loại thiết bị thi công sử dụng thực tế 29 1.3.3 Các phương pháp đào đất mỏ vật liệu ( chủ yếu cho tàu hút bùn ) 31 1.3.4 Một số sơ đồ bố trí cơng nghệ san lấp .37 1.3.5 Các biện pháp sử dụng để kiểm tra chất lượng bồi đắp nghiệm thu cơng trình san lắp “ xáng thổi ” 41 1.4 Tình hình ổn định số cơng trình xây dựng đất yếu bồi đắp “ xáng thổi ” ĐBSCL 42 1.4.1 Sự lún sụt chiều dày khối đất bồi đắp ( hđ ) vượt chiều cao giới hạn cho phép [ hgh ] đắp đất yếu .43 1.4.2 Sự sạt lở bờ sông , kênh , rạch dọc tuyến dân cư 43 CHƯƠNG 45 KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT NỀN ĐƯỢC BỒI ĐẮP BẰNG “XÁNG THỔI” Ở ĐBSCL 45 2.1 Sự thay đổi thành phần hạt đất bồi đắp theo chiều dài xả vữa bùn 46 2.2 Sự phân bố lưu lượng đơn vị (q)của dòng bùn theo chiều dài bồi đắp .48 2.4 Một số kết thí nghiệm nghiên cứu trình cố kết bãi đất bồi đắp “ xáng thổi ” ĐBSCL 52 2.5 Một số giải pháp để tăng nhanh trình cố kết đất bồi đắp “ xáng thổi ” 60 2.5.1 Chuẩn bị mặt 60 2.5.2 Phương pháp san lấp 60 2.5.3 Giải tiêu thoát nước triệt để trình thi cơng .61 2.5.4 Sử dụng biện pháp đệm cát , mương cát để thoát nước 61 CHƯƠNG 67 CHỌN QUY TRÌNH THI CƠNG HỢP LÝ NHẰM NÂNG CAO ỔN ĐỊNH NỀN CÁC TUYẾN DÂN CƯ VƯỢT LŨ ĐƯỢC BỒI ĐẮP BẰNG “ XÁNG THỔI ” Ở ĐBSCL 67 3.1 Các tài liệu cần có trước thi cơng 67 3.1.1 Tài liệu địa hình : .67 3.1.2 Tài liệu địa chất cơng trình , địa chất thủy văn : 68 3.1.3 Hồ sơ thiết kế khu vực cần san lấp : 68 3.2 Các công việc cần thực trước san lấp 69 3.2.1 Đo đạc , cắm tuyến phạm vi cần san lấp 69 3.2.2 Chuẩn bị đất tự nhiên cơng trình trước san lấp .70 3.3 Bố trí mặt thi công lựa chọn sơ đồ công nghệ 71 3.3.1 Bố trí mặt thi công : 71 3.3.2 Công nghệ san lấp : bao gồm trình chủ yếu : 72 3.3.3 Cơng tác nước 77 3.4 Một số yêu cầu kỹ thuật thi công 83 3.4.1 Những yêu cầu chung 83 3.4.2 Xác định chiều cao giới hạn cho phép [hgh] khối bồi đắp đất yếu : 85 3.5 Kiểm tra chất lượng san lấp 86 3.5.1 Công tác kiểm tra hàng ngày phục vụ thi công công trường 86 3.5.2 Kiểm tra tổng hợp , đánh giá chất lượng thi công phục vụ nghiệm thu , hồn cơng .87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .89 I KẾT LUẬN 89 II KIẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC 96 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THI CƠNG BẰNG “ XÁNG THỔI ” Ở ĐBSCL 96 MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI : Đồng sông Cửu long ( ĐBSCL) châu thổ rộng lớn , phì nhiêu , có tiềm kinh tế trù phú , vùng trọng điểm sản xuất nông nghiệp nước Trong năm gần , lũ sông Mêkông liên tiếp gây nhiều thiệt hại đến người ( trẻ em ) sở vật chất , ảnh hưởng xấu đến đời sống sinh họat , sản xuất nhân dân vùng ngập lũ ĐBSCL Để bảo vệ tính mạng tài sản nhân dân , bảo vệ sản xuất , hạ tầng sở , hạn chế đến mức thấp thiệt hại thiên tai gây , tạo điều kiện phát triển kinh tế cách tịan diện , bảo vệ mơi trường , kết hợp an ninh quốc phòng , Đảng Nhà nước có chủ trương : Khơi phục nâng cấp tuyến đê biển , đê cửa sông ĐBSCL Xây dựng cống đập nhằm mục đích ngăn mặn , giữ nước , tháo chua , xổ phèn , phục vụ sản xuất nông nghiệp Xây dựng tuyến đê ngăn lũ Xây dựng tuyến đê bao chống lũ cho thị trấn , thị tứ , khu dân cư , đê bao chống lũ tháng bảo vệ mùa màng Xây dựng khu dân cư dạng tuyến ( cặp theo dọc bờ kênh ) , dạng cụm với đầy đủ hệ thống hạ tầng kỹ thuật : đường , điện , giao thông , hệ thống cống thóat nước , trường học , bệnh viện v.v Trong cơng trình kể phải sử dụng khối lượng lớn đất đắp Đất chủ yếu lấy chỗ đắp lên đất yếu biện pháp khác nhau: “ giới ” “ giới thủy ”; điều kiện khí hậu mơi trường vùng ĐBSCL Cùng với phát triển giới thủy lực , người ta sử dụng tàu hút bùn vừa đào xới vừa hút vữa bùn ; vận chuyển bơm ly tâm áp lực cao đẩy bùn theo ống dẫn đến vị trí cần bồi đắp Phương pháp thích hợp cho vùng có nhiều sơng nước , kênh rạch ĐBSCL gọi “ xáng thổi ” Phương pháp “ xáng thổi ” dùng nhiều ngành thủy lợi Hiện , ngành xây dựng nhiều tỉnh ĐBSCL người ta dùng lọai thiết bị bơm hút thổi , phun cát cải tiến đặt ghe nhỏ ( xà lan nhỏ ) , tiếng địa phương gọi “ xáng cơm ” Lọai “ xáng cơm ” có cơng suất nhỏ , dùng tiện lợi nơi từ sơng vào cơng trình có kênh rạch nhỏ , tàu hút bùn vào , nơi khơng có tàu hút bùn nơi khơng có sẵn nguồn nguyên liệu đất , cát cho tàu hút bùn “ Xáng cơm ” thường bơm hút cát bãi bồi ven sông vận chuyển đến cơng trình để bồi đắp “ Xáng cơm ” khơng có chức đào đất ( đào kênh , nạo vét sông) , tạo nên vữa bùn đất để thổi lên cơng trình cần bồi đắp “ xáng thổi” ( tàu cuốc hệ lưỡi phay ) Trong điều kiện địa chất thủy văn ĐBSCL , có nhiều địa phương sử dụng phương pháp “ xáng thổi ” để đắp đê , đắp tuyến dân cư kết hợp giao thơng tỏ có hiệu sử dụng phương pháp giới Tuy nhiên q trình thi cơng , sử dụng cụm tuyến dân cư vượt lũ ĐBSCL gặp cố chủ yếu sau : - Nhiều đọan tuyến dân cư bị trượt đổ phía kênh rạch q trình tàu hút thi cơng , bị sạt lở vào mùa mưa lũ - Đất tự nhiên khu vực cần san lấp lọai đất dính mềm yếu , khơng đủ khả chịu tải với khối đất cần bồi đắp có chiều cao lớn - Nền đất dùng để bồi đắp lọai sét chảy , bùn sét ; thời gian chờ đợi đất tự cố kết đạt yêu cầu lâu Các tượng xảy chủ yếu điều kiện địa chất cơng trình , địa chất thủy văn khu xây dựng ; phụ thuộc vào tính chất vật liệu đất dùng để bồi đắp ; phụ thuộc vào qui trình thi cơng “ xáng thổi ” Do đề tài luận văn chọn : “ Nghiên cứu chọn qui trình thi cơng hợp lý nhằm nâng cao ổn định tuyến dân cư vượt lũ bồi đắp “ xáng thổi ” ĐBSCL ” II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI : Mục đích đề tài chọn quy trình thi cơng hợp lý nhằm nâng cao tính ổn định tuyến dân cư vượt lũ bồi đắp “ xáng thổi ” ĐBSCL , góp phần đẩy nhanh tiến độ thi cơng , sớm đưa cơng trình vào sử dụng , nâng cao hiệu đầu tư cơng trình III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU : - Tổng hợp phân tích phương pháp thi cơng xáng thổi ; thiết bị thường sử dụng ; phương pháp thi cơng ; sơ đồ bố trí cơng nghệ san lắp tính ổn định số cơng trình - Thu thập số liệu có tác giả nước Khảo sát , thí nghiệm , nghiên cứu đặc điểm biến đổi tính chất vật lý đất bồi đắp “ xáng thổi ” trình cố kết đất bồi đắp Trên sở , đề xuất qui trình thi cơng hợp lý để sử dụng “ xáng thổi ” bồi đắp cơng trình ĐBSCL IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẠT ĐƯỢC : Đề xuất qui trình thi cơng “ xáng thổi ” hợp lý , phù hợp với điều kiện địa chất môi trường thực tế ĐBSCL , bao gồm nội dung : - Chuẩn bị tài liệu cần có trước thi công - Công tác chuẩn bị đất tự nhiên trước thi công - Lựa chọn sơ đồ cơng nghệ bố trí mặt thi công - Những yêu cầu kỹ thuật thi công - Công tác kiểm tra chất lượng san lấp q trình thi cơng hịan cơng , phục vụ nghiệm thu cơng trình CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN , ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH VÀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP “ XÁNG THỔI ” ĐỂ BỒI ĐẮP CÔNG TRÌNH Ở ĐBSCL 1.1 Đặc điểm tự nhiên vùng ĐBSCL 1.1.1 Vị trí ĐBSCL giới hạn phía Bắc biên giới Việt Nam – Campuchia , Tây Ninh Thành phố Hồ Chí Minh ; phía Nam Đơng biển Đơng ; phía Tây vịnh Thái Lan Có diện tích tự nhiên 39.300km ( gần triệu ) , bao gồm thành phố Cần Thơ 12 tỉnh : Long An , Tiền Giang , Bến Tre , Đồng Tháp , Vĩnh Long , Trà Vinh , Hậu Giang , Sóc Trăng , Bạc Liêu , Cà Mau , Kiên Giang An Giang ĐBSCL phần cuối châu thổ sơng Mê kơng , vùng đất màu mỡ chịu ảnh hưởng lớn chế độ dòng chảy cung cấp nước sơng Mê kơng 1.1.2 Địa hình , địa mạo ĐBSCL vùng đất phẳng , trừ số núi tỉnh An Giang , Kiên Giang , đại phận diện tích ĐBSCL cao độ phổ biến +5,00 ( lấy theo hệ mốc độ cao Mũi Nai ) Ngồi khu vực có độ cao cục , phân vùng theo độ cao sau : a Thềm phù sa cổ dọc biên giới Việt Nam – Campuchia có độ cao từ +2,00 đến +5,00 b Dọc theo sơng Tiền sơng Hậu có độ cao từ +1,00 đến +3,00 c Các giồng cát ven biển , cao độ từ +1,0 đến + 3,0 d Các khu ngập lũ sông Tiền , sơng Hậu vùng ngập triều ven biển có độ cao từ +0,00 đến +1,50 Do bồi đắp lắng đọng phù sa sông , biển tạo cho ĐBSCL có địa cao sơng Tiền , sơng Hậu ven biển , cịn vùng xa sơng , xa biển nằm sâu đất liền thấp trũng 1.1.3 Khí hậu a Nhiệt độ :ĐBSCL chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa , nhiệt độ bình qn 27oC b Mưa :Lượng mưa bình quân tương đối lớn từ 1.200 – 2.400mm/năm Hàng năm có hai mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng đến tháng 11 mang theo gió Tây – Nam khí hậu ẩm ướt Mùa khô từ tháng 12 đến cuối tháng năm sau mang theo gió mùa Đơng – Bắc , mùa khơ khu vực mưa , khô hạn Sự phân bố mưa không theo khơng gian thời gian Vùng phía Tây vùng có lượng mưa lớn 1.800 – 2.400mm/năm Dải trung tâm đồng kéo dài từ Châu Đốc – Long Xuyên – Cao Lãnh – Trà Vinh – Gị Cơng vùng có lương mưa nhỏ từ 1.200 – 1.400mm/năm ĐBSCL mưa phân bố không năm , khoảng 90% lượng mưa tập trung tháng mùa mưa , lượng mưa mùa khô chiếm 10% Thời gian từ hạ tuần tháng hai cuối tháng tư ( qua đầu tháng năm ) thời gian mùa kiệt , vừa thời kỳ thủy triều xuống thấp c Bốc : Lượng bốc đo Pitcher khoảng 900 đến 1.300mm d Độ ẩm : Độ ẩm tương đối khoảng 80% vào mùa mưa khoảng 60% vào mùa khô 1.1.4 Thủy văn : Chế độ thủy văn ĐBSCL chịu ảnh hưởng lớn dịng chảy sơng Mêkơng , thủy triều biển Đơng , thủy triều vịnh Thái lan chế độ mưa tiểu vùng - Sông Mê kông : Sơng Mê kơng có diện tích lưu vực 794.000km , tổng lượng nước hàng năm 450 tỷ m3 , lưu lượng bình quân năm khoảng 14.000m 3/s Dịng chảy sơng Mê kơng có hai mùa rõ rệt , mùa lũ mùa kiệt Ở thượng lưu sơng Mê kơng có mùa lũ tháng đến tháng 11 Nhờ điều tiết Biển Hồ nên vùng ĐBSCL lũ chậm tháng kéo dài với dạng lũ bẹt Thông thường vào cuối tháng đầu tháng nước lũ bắt đầu gây ngập đạt đỉnh lũ cao vào cuối tháng đầu tháng 10 Diện tích ngập lũ ĐBSCL khoảng 1.400.000 , tùy nơi thời gian ngập lũ từ đến tháng , độ sâu ngập lũ khác ( xem đồ phân vùng ngập lũ ĐBSCL , hình 1-1 ): - Khu vực ngập lũ 3m : gồm huyện tỉnh Đồng Tháp : Hồng Ngự , Tân Hồng , Tam Nơng , Thanh Bình huyện tỉnh An Giang : thị xã Châu Đốc , An Phú , Tân Châu , Phú Tân , Châu Phú Vùng khu vực đầu nguồn nước , chịu ảnh hưởng dòng chảy từ Campuchia gây ngập lũ - Khu vực ngập sâu từ đến 3m : Bao gồm huyện tỉnh An Giang : Chợ Mới , Châu Thành , Thoại Sơn ; huyện tỉnh Đồng Tháp Tháp Mười huyện tỉnh Long An : Vĩnh Hưng , Mộc Hóa - Khu vực ngập từ đến 2m : Phần lớn diện tích nằm khu vực ngập thuộc tỉnh : Long An , Tiền Giang , Đồng Tháp , An Giang , Kiên Giang , Hậu Giang Thành phố Cần Thơ - Khu vực ngập 1m : Bao gồm phần lại phía Nam phần ngập lũ Mùa kiệt , từ tháng đến tháng lưu lượng sông Mêkông giảm dần , lưu lượng nhỏ vào tháng ( có năm lưu lượng kiệt 2.000m 3/s ) ảnh hưởng đến khả cung cấp nước làm tăng xâm nhập mặn 10 82 đóng có hại phá hoại kết cấu đất , làm cho độ bền cắt độ thấm ngang giảm Tuy nhiên Akagi ( 1979 ) lại khẳng định , có việc đặt thiết bị giếng cát tiêu nước gây nên cố kết đất sét yếu tạo ứng suất lớn Vì lúc đầu áp suất lỗ rỗng dư cao , sau giảm đất đạt độ cố kết tốt Để tăng nhanh tốc độ cố kết , dùng rãnh cát tiêu nước 3.3.3.3 Thiết bị tiêu nước chế tạo sẵn Thiết bị tiêu nước thẳng đứng chế tạo sẵn gồm có bao lọc vật liệu tổng hợp bao quanh trụ chất dẻo có đặc điểm sau : - Cho nước lỗ rỗng đất thấm vào thiết bị - Làm đường dẫn để nước lỗ rỗng tập trung chuyển động dọc theo chiều dài thiết bị Bao lọc polieste không dệt , vải địa polypropylene hay giấy vật liệu tổng hợp hàng rào vật lý phân cách lòng dẫn dòng chảy với đất sét bao quanh lọc hạn chế cát hạt mịn vào lõi làm tắc thiết bị Trụ chất dẻo có hai chức quan trọng : đỡ bao lọc tạo đường thắm dọc theo thiết bị áp lực ngang lớn Giếng cát thiết bị tiêu nước chế tạo sẵn có tác dụng tốt sét yếu , có hạn chế khơng giảm hạt mịn , làm chậm trình cố kết đất đắp , dễ gây sụp lở ổn định , sụt mái đắp Do nên kết hợp giếng cát thiết bị tiêu nước kiểu Sandor trình bày để vừa nước vừa giảm hạt mịn , hiệu chất lượng cơng trình cao Da ds dw Q Z L kh Khả chuyển nước thẳng đứng ks qw Đất nguyên dạng Vùng đất xáo động Biên không thấm Thiết bị tiêu nước thẳng đứng chất dẽo Hình 3-5 : Sơ đồ thiết bị tiêu nước thẳng đứng chất dẽo với sức cản tiêu nước phá họai đất (theo Rixner,1986) 83 Hình 3-5 : Sơ đồ thiết bị tiêu nước thẳng đứng chất dẽo 3.4 Một số yêu cầu kỹ thuật thi công 3.4.1 Những yêu cầu chung Khai thác đất tàu hút bùn ĐBSCL thích hợp dùng phương pháp đào đất theo rãnh đào dao động ( xem mục 1.3.3 ) Trong q trình thi cơng cần có cọc biển báo đèn chiếu sáng hai đầu để báo hiệu cho phương tiện giao thông thủy sông Tàu hút bùn khai thác đến độ sâu 50m Nếu độ sâu khai thác có lớp đất khác thành phần hạt kết hợp đào trộn để có loại vữa bùn tương đối đống Chú ý tính tốn khoảng cách đào xa bờ thích hợp để tránh tạo mái đất dốc gây trượt lở bờ sông , bờ kênh , rạch , trình bày mục 1.4.2 Kết thực nghiệm cho thấy , dung trọng khô khối đất san lấp đạt giá trị lớn nồng độ bùn đạt – 10% ( tính theo trọng lượng dung dịch bùn ) Do trình khai thác ý tạo vữa bùn có nồng độ ≥ 10% Để tạo cấp phối hạt tương đối đồng khu vực san lấp , thiết bị xả tháo bùn nên lắp đặt với khoảng cách không vượt 50m Chú ý 84 thay đổi miệng ống xả bùn , thay đổi hướng dòng nước phạm vi khu vực san lấp cách bố trí giếng thoát nước thừa đoạn khác khu vực san lấp , bố trí dọc theo đê quai với khoảng cách từ 50 – 100m , tùy thuộc vào suất tàu hút bùn chiều dài khu vực san lấp Khi khu vực san lấp có bố trí giếng nước , hàm lượng hạt bụi sét có đường kính d ≤ 0,05mm dung dịch bùn tháo theo với nước thừa đạt tới 20 – 25% , suất san lấp giảm khối lượng vật liệu yêu cầu để san lấp tăng Do điều cần lưu ý quy hoạch bãi vật liệu Cường độ san lấp đặc trưng độ dày lớp đất san lấp đơn vị thời gian , định độ thấm nước đất san lấp khả chịu tải đất yếu lớp san lấp Theo TCVN 4447 – 87 , việc san lấp xáng thổi cần tiến hành với tốc độ cho nước thừa đất kịp thoát hết Qui định tốc độ san lấp lớn cho cơng trình sau : San lấp thấm nước : ● Bằng cát hạt nhỏ : 0,4 – 0,6m/ngày – đêm ● Bằng cát hạt trung : 0,6 – 0,8m/ngày – đêm ● Bằng cát hạt to , cát lẫn sỏi sạn : 0,8 – 1,5m/ngày – đêm ● Bằng cát sỏi sạn : nhỏ 2m/ngày – đêm San lấp không thấm nước : ● Bằng cát hạt nhỏ : 0,2 – 0,4m/ngày – đêm ● Bằng cát hạt trung : 0,4 – 0,6m/ngày – đêm ● Bằng cát hạt to , cát lẫn sỏi sạn : 0,6 – 1,0m/ngày – đêm ● Bằng cát sỏi sạn : nhỏ 1,5m/ngày – đêm Kinh nghiệm cho thấy , cát hạt trung , cường độ san lấp 0,8 – 0,9m/ngày – đêm Đối với đất cát , sét ( phụ thuộc vào hàm lượng bột – sét ) cường độ san lấp không vượt 0,2 – 0,3m/ngày – đêm Khi hàm lượng hạt mịn cao định kỳ giãn cách thời gian san lấp 85 3.4.2 Xác định chiều cao giới hạn cho phép [hgh] khối bồi đắp đất yếu : Khi tự nhiên khối đất san lấp đất dính mềm yếu chưa gia cố trước cần phải tính tốn xác định chiều cao giới hạn cho phép [h gh] khối đất san lấp đất yếu theo công thức (3 – ) ( – 10 ) Nếu chiều cao thiết kế cần san lấp (hđ) chưa vượt chiều cao giới hạn cho phép [hgh] , tức : hđ ≤ [hgh] (3–7) san lấp với tốc độ quy định đạt chiều cao hđ Nếu chiều cao thiết kế cần san lấp (h đ ) vượt chiều cao giới hạn cho phép [hgh] , tức : hđ > [hgh] (3–8) phải phân đoạn san lấp theo chiều cao Ban đầu đắp lớp thứ có h < [hgh] Sau chờ thời gian định để đất đạt mức độ cố kế yêu cầu ( cần đạt mức độ cố kết u = 80% ) , tiếp tục san lớp thứ hai Chiều cao giới hạn cho phép [hgh] lớp đất san lấp có dung trọng (γđ) đất yếu tự nhiên xác định theo cơng thức sau tùy thuộc vào số liệu thí nghiệm sức chống cắt đất : Với giá trị lực dính cu đất xác định theo sơ đồ không cố kết – cắt nhanh (sơ đồ UU ) máy ba trục : 5,14cu [hgh] = kγ d (3–9) , Với giá trị lực dính cu góc ma sát (φu) đất xác định theo sơ đồ không cố kết – cắt nhanh (sơ đồ UU ) máy cắt phẳng : 5,14cu [hgh] = kγ (1 − 5,14tgϕ ) d u , Trong công thức : - γd : dung trọng ẩm khối đất san lấp - k : hệ số an toàn , lấy 1,5 (3 – 10 ) 86 - Kinh nghiệm thi công đê đất yếu Đồng sông Cửu Long , [hgh] = 1,2 – 1,5m , chiều cao lớp đất san lấp lần thứ nên chọn h1 = 1,0m Sau khoảng thời gian – tháng đắp tiếp lớp thứ hai ,[11] 3.5 Kiểm tra chất lượng san lấp Sự an tồn ổn định cơng trình địi hỏi phải thường xuyên kiểm tra chất lượng đất san lấp q trình thi cơng Đơn vị thi cơng phải chịu hồn tồn trách nhiệm chất lượng công việc thực theo điều khoản hợp đồng san lấp Đơn vị thi công phải chuẩn bị điều kiện để đảm bảo nội dung kiểm tra cần thiết Công tác kiểm tra gồm có hai phần : - Kiểm tra hàng ngày phục vụ thi công - Kiểm tra tổng hợp đánh giá chất lượng thi công phục vụ nghiệm thu hồn cơng 3.5.1 Cơng tác kiểm tra hàng ngày phục vụ thi công công trường Cơng việc nhóm thí nghiệm đơn vị thi cơng thực Nhóm thí nghiệm có – người cán hiểu biết thí nghiệm địa kỹ thuật thi cơng phụ trách , có dụng cụ phục vụ lấy mẩu đất , mẩu bùn thí nghiêm cấp phối vật liệu , dung trọng độ ẩm đất trường Nhiệm vụ nhóm kiểm tra trường : - Theo dõi , giám sát việc gia công khai thác đất , xác định kiểm tra tính chất vật lý đất kiểm tra cấp đất khai thác ( theo bảng 3.1 ) - Kiểm tra công nghệ san lấp nhằm bảo đảm xác cơng việc lắp đặt ống dẫn phân phối bùn , bảo đảm việc truyền dẫn bùn phù hợp với sơ đồ san lấp duyệt Theo dõi kiểm tra làm việc hệ thống tháo xả nước thừa - Sau khoảng thời gian t = 120 phút , lấy mẩu bùn phun miệng ống xả để kiểm tra nồng độ ( N ) vữa bùn Nồng độ ( N ) vữa bùn ( tính theo phần trăm trọng lượng ) xác định tỉ số phần trăm 87 trọng lượng phần hạt đất có bùn trọng lượng bùn ( thể tích dung dịch đất + nước ) Chú ý điều chỉnh công nghệ đào tốc độ vận chuyển bùn để đạt nồng độ N ≥ 10% - Dọc theo cọc thủy chí bố trí trước khu vực san lấp , xác định độ dày lớp đất san lấp sau khoảng thời gian t để tính tốn cường độ bồi đắp Khống chế không cho tốc độ bồi đắp vượt giới hạn yêu cầu ghi mục 3.4.1 - Nếu theo dõi thấy độ dày lớp đất san lấp vị trí khác chênh lệch lớn dịch chuyển vị trí miệng ống xả bùn , để tạo cho lớp đất tương đối đồng mặt cần san lấp - Sau lớp đất đạt độ dày 0,5m ; 1,0m dùng ống lấy mẫu đất để xác định cấp phối hạt , dung trọng độ ẩm ban đầu lớp đất Tất số liệu thí nghiêm , quan trắc trường phải ghi đầy đủ vào sổ nhật ký kiểm tra thi công có xác nhận giám sát kỹ thuật thi cơng Trong q trình theo dõi trường phát có điều bất thường cần phản ánh kịp thời với đơn vị thiết kế Chủ đầu tư để giải 3.5.2 Kiểm tra tổng hợp , đánh giá chất lượng thi công phục vụ nghiệm thu , hồn cơng Cơng việc quan chun mơn thực Có thể đơn vị thi công hay Chủ đầu tư th , phải đơn vị có chun mơn địa kỹ thuật , có giấy chứng nhận hành nghề theo quy định Công việc kiểm tra thực sớm sau cơng trình bồi đắp xong tháng ( cần theo dõi , kiểm tra theo thời gian lâu : tháng , tháng , 12 tháng … ) cần có quy định cụ thể hợp đồng thi công san lấp Sau san lấp xong tháng ( thời gian quy định hợp đồng ) , đơn vị thi công dùng máy ủi bánh xích để san ủi mặt theo yêu cầu của hồ sơ thiết kế bàn giao trường cho đơn vị kiểm tra Nội dung công tác kiểm tra tổng hợp : 88 - Đo vẻ kích thước bình đồ mặt khu vực san lấp Đối chiếu với mặt tự nhiên ban đầu trước san lấp để xác định cao độ khối lượng đất san lấp thực tế cơng trình - Dùng khoan tay để khoan lấy mẫu đất khu vực san lấp Các hố khoan bố trí theo lưới vuông 20 x 20 ( m ) Chiều sâu khoan đến mặt tự nhiên ban đầu trước san lấp Theo chiều sâu , cách khoảng 0,5m lấy mẫu nguyên dạng để làm thí nghiệm phòng , đo mực nước ngầm ổn định có - Các mẫu đất đem phịng thí nghiệm , đất dính , cần xác định tiêu sau : thành phần , cấp phối hạt , giới hạn chảy dẻo , tỷ trọng hạt , dung trọng , độ ẩm , thí nghiệm đầm nện Proctor tiêu chuẩn để xác định giá trị dung trọng khô lớn ( γcmax ) độ ẩm thích hợp đầm ( W op ) ; thí nghiệm cắt , nén , thấm - Dựa theo thí nghiệm vẽ biểu đồ thay đổi dung trọng khô ( γc ) độ ẩm ( W ) đất theo độ sâu hố khoan - Xác định hệ số đầm chặt đất : γc K= γ c max ( 3-11 ) vẽ biểu đồ thay đổi hệ số đầm chặt K theo độ sâu hố khoan Đối với lớp đất san lấp đất cát việc xác định dung trọng cát san lấp phải thực phương pháp rót cát trường Các mẫu cát lấy phịng thí nghiệm khơng cịn ngun vẹn , cần thí nghiệm tiêu sau : cấp phối hạt , tỷ trọng (∆) , dung trọng khô chặt (γcmax) , dung trọng khô rời (γcmin) Dựa theo số liệu , xác định độ chặt tương đối D lớp cát san lấp : emax − e D = e −e max , Trong đó: emax hệ số rỗng lớn cát rời ( γcmin ) emin hệ số rỗng nhỏ cát chặt ( γcmax ) ( 3-12 ) 89 e hệ số rỗng cát san lấp có dung trọng khơ γc emax = ( ∆ - γcmin ) / γcmin ( 3-13 ) emin = ( ∆ - γcmax ) / γcmax ( 3-14 ) e ( 3-15 ) = ( ∆ - γ c ) / γc Dựa theo độ chặt D để nhận xét mức độ đầm chặt cát : ● Cát tơi xốp : 0,00 < D ≤ 0,33 ● Cát chặt trung bình : 0,33 < D ≤ 0,66 ● Cát chặt : 0,66 < D ≤ 1,00 Đối với đất cát dùng hệ số đầm chặt K = γ c / γcmax công thức ( 3-11 ) để đánh giá mức độ đầm chặt cát Nói chung , đất san lấp có hệ số đầm chặt K ≥ 0,90 thích hợp Nhưng thực tế , độ đầm chặt K đất san lấp “ xáng thổi ” phụ thuộc nhiều vào loại đất thời gian t , thường K ≤ 0,80 Do , sau san lấp thời gian , chờ cho đất khô , phải đầm bổ sung đạt yêu cầu K ≥ 0,90 CHÚ Ý : Phương pháp lấy mẩu , bảo quản mẩu đất nguyên dạng , phương pháp thí nghiệm tính tốn tiêu lý đất phải tuân thủ theo quy chuẩn tương ứng hành Nhà nước Kết kiểm tra chất lượng tổng hợp phải có báo cáo đánh giá chất lượng cơng trình kèm theo hồ sơ kiểm tra nộp cho Ban Quản lý dự án để phục vụ cho việc nghiệm thu cơng trình KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Từ nội dung trình bày chuơng , , luận văn rút nhận xét - kết luận sau : 90 Bao phủ mặt ĐBSCL tầng trầm tích Holoxen dày , chủ yếu loại đất dính mềm yếu ( loại sét trạng thái dẻo chảy , loại bùn sét , bùn sét ) Ở ĐBSCL có nhiều vùng ngập lũ từ đến tháng ( thường từ tháng đến tháng 11 hàng năm ) Tuỳ theo địa hình vùng , có vùng ngập lũ từ đến 3m , có vùng ngập sâu 3m Ở ĐBSCL có nhiều vùng ngập lũ sâu 3m , đê tuyến dân cư vượt lũ thường có chiều cao – 7m Điều kiện giao thông vùng chủ yếu giao thông thủy theo hệ thống kênh rạch , nên thuận lợi cho di chuyển tàu hút bùn Đất dùng để đắp vận chuyển từ xa tới giá thành cao, mà phải dùng đất chỗ Người ta nạo vét mở rộng kênh cũ , đào kênh để lấy đất bồi đắp tuyến dân cư Đất đuợc đào đắp chủ yếu loại đất dính có nhiều hạt bụi sét , gặp lớp cát mịn , khơng có cát trung cát thơ Do , việc dùng tàu hút bùn san lấp ĐBSCL phun cát , mà thực chất phun vữa bùn khai thác từ đất dính Công nghệ giới thủy lực dùng để đào đất san lấp ĐBSCL thường gọi “ xáng thổi ” Thiết bị thi công “ xáng thổi ” chủ yếu tàu hút bùn có trang thiết bị đào thu gom đất nước hệ thống bơm ly tâm dùng để hút , đẩy vữa bùn đất theo hệ thống ống dẫn từ nơi khai thác đến vị trí cần san lấp Hiện nuớc ta có đủ loại thiết bị phục vụ cho việc thi cơng cơng trình đất “xáng thổi ” Ở vùng có kênh rạch nhỏ xa sông lớn , tàu hút bùn vào khơng có tàu hút bùn , nguời ta dùng loại “ xáng cơm ” để hút cát bãi bồi ven sông cù lao sông vận chuyển đến nơi san lấp thuận tiện Phuơng pháp đuợc dùng nhiều ngành xây dựng ĐBSCL Trong năm qua , phương pháp “ xáng thổi ” sử dụng để san lấp xây dựng nhiều tuyến đê , tuyến dân cư vượt lũ ĐBSCL , 91 đóng vai trị quan trọng có hiệu việc xây dựng cơng trình đất điều kiện tự nhiên ĐBSCL Thực tế thi công kết nghiên cứu bước đầu cho thấy : - Chất lượng cơng trình đất đuợc thi công “ xáng thổi ” phụ thuộc nhiều vào thành phần cỡ hạt mỏ vật liệu đất , phương pháp khai thác , tốc độ lưu lượng dòng bùn , sơ đồ bồi lấp , giải pháp tiêu nước loại bỏ hạt mịn đất - Khi đào đất để san lấp phương pháp đào rãnh đào dao động có hiệu phương pháp khác - Trong sơ đồ san lấp sơ đồ san lấp phía sơ đồ có bãi trung gian hiệu sơ đồ khác Ở ĐBSCL ưu tiên dùng sơ đồ phía , trường hợp cơng trình quan trọng dùng sơ đồ bãi trung gian để loại bỏ hạt mịn - Phương pháp nước kiểu giếng đứng có tác dụng tốt Khi cần thiết kết hợp với giếng cát , rãnh cát tiêu nước thiết bị tiêu nước chế tạo sẵn Mức độ cố kết đất bồi đắp phụ thuộc lớn vào loại đất mỏ vật liệu Dùng hệ số tự nén chặt K = γ c / γcmax để đánh giá khả tự nén chặt đất đuợc san lấp loại đất khác , kết thí nghiệm cho thấy : - Đất bùn sét : san lấp sau tháng có K = 0,55 sau năm đạt K = 0,85 - Đất bùn sét : san lấp sau tháng có K = 0,72 ; sau năm đạt K = 0,85 - Đất cát mịn : san lấp sau tháng có K = 0,75 ; sau năm đạt K = 0,85 sau tăng thêm không đáng kể Ta thấy loại bùn sét tự cố kết lâu , không nên dùng bùn sét để thổi san lấp công trình Trong trường hợp cần thiết phải có giải pháp kỹ thuật phụ trợ rải lớp cát đệm làm mương cát để tạo điều kiện cho đất thoát nước cố kết nhanh 92 Nếu mỏ vật liệu có lớp bùn xen kẹp với lớp cát cát mịn tìm biện pháp đào trộn lớp đất truớc hút đẩy lên bãi bồi Kiểm tra dung trọng khô đuợc san lấp “ xáng thổi ” cần thực sau san lấp xong tháng , theo thời gian trước xây dựng Dù san lấp loại đất , phải lu đầm bổ sung để tăng độ chặt đất trước xây dựng Sau lu lèn xong , khoan đào lấy mẫu đất san lấp đất tự nhiên để thí nghiệm , xác định tiêu lý đất để thiết kế II KIẾN NGHỊ - Khi nghiệm thu khối lượng đào đắp , nên tính theo khối lượng thực đo bồi đắp cơng trình nhằm bảo đảm cơng trình đủ điều kiện đưa vào sử dụng Mặt khác , đơn vị thiết kế phải dự trù đủ trữ lượng vật liệu cần khai thác , trình san lấp khối lượng quy đổi đào - đắp cịn có lượng hạt mịn bị trơi , khối lượng đào phải nhiều Hiện chưa có quy định chuẩn hệ số quy đổi đào - đắp hệ số trôi cho tàu hút phụ thuộc vào nhiều yếu tố : chất đất ,thành phần hạt , hệ số đầm nén , biện pháp thoát nước … việc xác định chúng cần phải có dự án riêng Theo kinh nghiệm công tác xây dựng đập ngăn mặn [5] , hệ số quy đổi để tính khối lượng đào K = 1,2 - 1,4 cịn cơng tác san lấp mặt tàu hút với bãi vật liệu đất yếu K= 1,4 – 1,7 - Thời gian nghiệm thu mặt cơng trình sau bồi đắp cần quy định rõ hợp đồng Sau khoảng thời gian , đơn vị thi công không chịu trách nhiệm đắp bù lún đuợc cố kết thêm theo thời gian - Trong hồ sơ thiết kế , cần quan tâm đến biện pháp xử lý để gia tăng tốc độ cố kết nhằm sớm phát huy hiệu cơng trình Đề nghị quan có thẩm quyền ban hành sớm ‘ Quy trình thi cơng nghiệm thu cơng trình đất đuợc bồi đắp “ xáng thổi ” ĐBSCL ’ 93 Trong chờ đợi quy trình thức đuợc ban hành áp dụng buớc đuợc ghi chương để tiến hành thi cơng cơng trình đất “ xáng thổi ” ĐBSCL 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO Các số liệu thực tế cơng trình bồi đắp xáng thổi ĐBSCL công ty cổ phần tàu cuốc thực Lương ngọc Lâm ( 2004 ) , Nghiên cứu ứng dụng công nghệ : giới thuỷ lực xây dựng đê đập ĐBSCL , Luận án Tiến sĩ kỹ thuật , Viện khoa học thủy lợi Hà nội Lê hoàng Minh ( 1999 ) , Nghiên cứu trình tự cố kết đất đắp xáng thổi để làm cơng trình , Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật - Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ chí Minh TCVN 4055 – 1985 Tổ chức thi công TCVN 4091 – 1985 Nghiệm thu cơng trình xây dựng TCVN 4447 – 1987 Công tác đất , quy phạm thi công nghiệm thu Nguyễn văn Thơ ( 1979 ) , Đặc trưng lý đất vùng ĐBSCL , Tập san thủy lợi số 203/9 Nguyễn văn Thơ người khác ( 1991 ) , Xây dựng đập ngăn mặn , Nhà xuất nông nghiệp , Hà nội Nguyễn văn Thơ , Trần thị Thanh ( 2002 ) , Xây dựng đê đập , đắp tuyến dân cư đất yếu ĐBSCL , Nhà xuất nơng nghiệp , Tp Hồ chí Minh 10 Lưu Bá Thuận ( 2005 ) , Tính tốn máy thi công đất , Nhà xuất xây dựng , Hà nội 11 Lê Anh Tuấn ( 2000 ) , Nghiên cứu giải pháp hợp lý để thi công cơng trình đất đắp ĐBSCL , Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật , trường Đại học thủy lợi Hà nội , tháng 12 Nguyễn Việt Tuấn ( 2003 ) , Nghiên cứu lựa chọn sơ đồ phương pháp thí nghiệm xác định sức chống cắt đất theo mức độ cố kết khác phục vụ tính toán ổn định đê nhiều giai đoạn đất yếu ĐBSCL , 95 Luận văn Thạc sĩ , Trường Đại học Bách khoa , Đại học quốc gia , Tp Hồ chí Minh 96 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THI CƠNG BẰNG “ XÁNG THỔI ” Ở ĐBSCL ... lý nhằm nâng cao ổn định tuyến dân cư vượt lũ bồi đắp “ xáng thổi ” ĐBSCL ” II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI : Mục đích đề tài chọn quy trình thi cơng hợp lý nhằm nâng cao tính ổn định tuyến dân cư vượt. .. , nghiên cứu đặc điểm biến đổi tính chất vật lý đất bồi đắp “ xáng thổi ” trình cố kết đất bồi đắp Trên sở , đề xuất qui trình thi cơng hợp lý để sử dụng “ xáng thổi ” bồi đắp cơng trình ĐBSCL... trình thi cơng .61 2.5.4 Sử dụng biện pháp đệm cát , mương cát để thoát nước 61 CHƯƠNG 67 CHỌN QUY TRÌNH THI CÔNG HỢP LÝ NHẰM NÂNG CAO ỔN ĐỊNH NỀN CÁC TUYẾN DÂN CƯ VƯỢT LŨ