Đang tải... (xem toàn văn)
Xây dựng giao thông nông thôn trong nhiều năm qua trở thành phong trào rộng lớn, kết hợp từ nguồn vốn ngân sách và đóng góp của dân cư. Hiện nay có 156 trên tổng số 188 xã có đường ô tô đến trung tâm (chiếm 83%), còn 32 xã thuộc 7 huyện chưa có đường ô tô đến trung tâm bao gồm 18 tuyến đường với tổng chiều dài 126 km và 140 cầu6637md.Đầu tư cho ngành giao thông trong thời gian qua không ngừng tăng lên qua các năm. Tuy nhiên nguồn vốn ngân sách cho việc duy tu bảo dưỡng được bố trí hàng năm còn thấp nên chất lượng đường mau xuống cấp. Các chuyên gia kinh tế khuyến cáo cần ưu tiên vốn cho duy tu bảo dưỡng hơn là đầu tư xây dựng mới sẽ mang lại hiệu quả về mặt kinh tế xã hội lớn hơn nhiều.Đánh giá khái quát chung hệ thống đường bộ trong thời gian qua được tỉnh quan tâm tập trung đầu tư nhưng nhìn chung còn chưa rộng khắp và chưa đồng bộ, ảnh hưởng đến thu hút đầu tư phát triển kinh tế xã hội của tỉnh.Trong 1015 năm qua, khi xây dựng đường ôtô đi qua khu vực nền đất yếu với địa chất phức tạp, phân bố không đều như ở huyện Cần Đước, Cần Giuộc với chiều dày lớp bùn sét yếu trung bình là 5 20m, thậm chí có khi đến 2425m, thì đã có nhiều công trình lớn có các biện pháp xử lý đất yếu khác nhau như đường Tân Tập – Long Hậu sử dụng biện pháp bấc thấm, vải địa kỹ thuật ...., nhưng chưa có đánh giá tổng hợp nào về tính hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, thi công của các giải pháp xử lý đó.Chính vì vậy, việc nghiên cứu kỹ lưỡng đặc điểm địa chất của khu vực Thạnh Hóa – Đức Huệ, với điều kiện địa chất yếu thì đâu là giải pháp đạt hiệu quả được lẫn kinh tế, kỹ thuật và thi công. Những đặc điểm chung nhất cũng như những giải pháp xử lý nền đất đã được áp dụng ở các dự án trước để đề xuất được các giải pháp xử lý hợp lý với điều kiện địa chất và chiều cao đắp cũng như tính chất, qui mô xây dựng công trình là đề tài có tính khoa học và thực tiễn cấp thiết.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CHO ĐOẠN TUYẾN TÂN TẬP – LONG HẬU, CẦN GIUỘC, LONG AN Ngành:Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TP. Hồ Chí Minh - Năm 2014 MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1: MỤC LỤC 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÔNG TÁC XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 6 1.1. Khái quát chung về nền đất yếu đối với công tác xây dựng đường ô tô: 6 1.1.1. Khái niệm đất yếu: 6 1.1.2. Các chỉ tiêu cơ lý của đất yếu 7 1.1.3. Các loại nền đất yếu thường gặp 7 1.1.4. Sự phân vùng của đất yếu ở Việt Nam: 7 1.1.5. Công tác xây dựng nền đường ô tô trên đất yếu: 12 1.2. Tình hình xây dựng đường ô tô trên nền đất yếu của các nước trên thế giới và trong khu vực: 14 1.3. Tình hình xây dựng đường ô tô trên nền đất yếu tại Việt Nam: 16 1.4. Giới thiệu chung về một số phương pháp gia cố nền đất yếu hiện nay thường áp dụng: 20 1.4.1. Đắp theo giai đoạn và gia tải tạm thời 22 1.4.2. Thay đất và bệ phản áp 24 1.4.3. Dùng vải, lưới địa kỹ thuật 27 1.4.4. Giải pháp đóng cọc tre hay cừ tràm 29 1.4.5. Sử dụng các phương tiện thoát nước thẳng đứng 30 1.4.6. Giải pháp dùng cọc đất gia cố xi măng, vôi 39 1.4.7. Giải pháp sàn giảm tải 43 1.4.8. Một số giải pháp khác đã dùng ở Việt Nam 44 1.5. Kết luận: 48 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN KHI THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ĐƯỜNG Ô TÔ TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 50 2.1. Các yêu cầu khi thiết kế đường ô tô trên nền đất yếu: 50 2.1.1. Các yêu cầu về sự ổn định: 50 2.1.2. Các yêu cầu về lún: 51 2.1.3. Yêu cầu quan trắc lún: 52 2.1.4. Xác định các tải trọng tính toán 53 2.2. Các vấn đề về ổn định và viêc tính toán ổn định cho nền đường: 53 2.3. Các vấn đề về lún và viêc tính toán lún đối với nền đường: 56 2.4. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm và vải địa kỹ thuật: 61 2.4.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm: 61 2.4.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nền đất yếu bằng vải địa kỹ thuật: 87 CHƯƠNG 4: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÁC TUYẾN ĐƯỜNG ĐÃ VÀ SẼ ĐƯỢC XÂY DỰNG TRÊN KHU VỰC CẦN GIUỘC, LONG AN 90 3.1. Đặc điểm địa chất tỉnh Long An: 90 3.2. Đặc điểm và phân vùng địa chất ở khu vực Cần Giuộc, tỉnh Long An: 91 3.2.1. Đặc điểm địa chất ở khu vực Cần Giuộc, tỉnh Long An: 91 3.2.2. Phân vùng địa chất đất yếu công trình: 92 3.3. Đặc điểm khai thác của các tuyến đường đã và sẽ được xây dựng trên khu vực Cần Giuộc, tỉnh Long An: 94 3.4. Một số công trình đã áp dụng biện pháp xử lý đất yếu được xây dựng trên khu vực Cần Giuộc, Long An: 96 3.5. Kết luận: 97 CHƯƠNG 5: ÁP DỤNG TÍNH TOÁN, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CHO ĐOẠN TUYẾN TÂN TẬP – LONG HẬU, CẦN GIUỘC, LONG AN 98 4.1. Tình hình thủy văn, địa chất và các thông số tính toán đối với đoạn tuyến Tân Tập - Long Hậu, Cần Giuộc, Long An: 98 4.1.1. Tình hình địa hình, khí hậu thủy văn: 100 4.1.2. Các thông số tính toán: 102 4.2. Phương pháp tính toán nền đường đắp đối với đoạn tuyến Tân Tập - Long Hậu, Cần Giuộc, Long An: 105 4.2.1. Yêu cầu tính toán 105 4.3. Đề xuất giải pháp xử lý nền đất yếu cho đoạn tuyến Tân Tập – Long Hậu, Cần Giuộc, Long An: 108 4.3.1. Lựa chọn biện pháp xử lý: 108 4.3.2. Kết quả xử lý nền đất yếu: 110 4.3.3. Các quy định kỹ thuật: 111 Bảng 4.3: Số liệu kỹ thuật bấc thấm 114 4.3.4. Thi công: 114 4.4. Các yêu cầu về thiết kế và bố trí hệ thống quan trắc trong quá trình thi công nền đường đắp trên đất yếu tại đoạn tuyến Tân Tập – Long Hậu, Cần Giuộc, Long An: 124 4.4.1. Bàn đo lún 124 4.4.2. Các quan trắc dịch chuyển ngang 124 4.4.3. Chế độ quan trắc 124 4.4.4. Chế độ đắp 125 4.5. Kết luận: 126 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 129 CHƯƠNG 7: TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Chỉ tiêu cơ lí của đất bùn đồng bằng Bắc Việt Nam 17 Bảng 1.2: Đặc trưng cơ lý các lớp đất chủ yếu 18 Bảng 2.1: Độ lún cố kết còn lại cho phép tại tim nền đường (*) 59 Bảng 4.1: Số liệu thiết kế 104 Bảng 4.2: Tần suất mực nước 108 Bảng 4.3: Số liệu kỹ thuật bấc thấm 120 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1. Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Long An 9 Hình 1.1. Đắp đất theo giai đoạn 31 Hình 1.2. Phương pháp gia tải tạm thời 32 Hình 1.3. Xử lý nền bằng biện pháp thay đất 33 Hình 1.4. Bệ phản áp 34 Hình 1.5. Vải địa kỹ thuật 35 Hình 1.6. Bố trí vải địa kỹ thuật để tăng cường chống trượt cho thân nền đường 36 Hình 1.7. Thi công bấc thấm 39 Hình 1.8. Sử dụng giếng cát để gia xử lý nền 42 Hình 1.9. Trình tự thi công giếng cát 43 Hình 1.10. Các ứng dụng của cọc cát đầm chặt 45 Hình 1.11. Phương pháp thi công cọc cát đầm chặt 46 Hình 1.12. Thiết bị thi công cọc cát đầm chặt 47 Hình 1.13. Sơ đồ công nghệ thi công cọc đất gia cố xi măng 49 Hình 1.14. Sử dụng bê tông nhẹ thay cho đất đắp nền đường 53 Hình 1.15. Sử dụng ống cống thay cho đất đắp nền đường đầu cầu để giảm nhẹ tải trọng tác dụng lên nền đất yếu bên dưới 54 Hình 1.16. Sơ đồ công nghệ hút chân không (máy bơm được nối trực tiếp với bấc thấm ngang và mạng lưới bấc thấm thẳng đứng) 55 Hình 1.17. Bố trí nước trong bình theo phương pháp điện thấm 56 Hình 2.1. Độ lún cố kết còn lại cho phép tại tim nền đường (*) 62 Hình 2.2. Diễn biến lún theo thời gian có xét đến thời gian thi công 69 Hình 2.3. Chất tải trước kết hợp thoát nước thẳng đứng 70 Hình 2.4. Mặt cắt điển hình của bấc thấm PVD 71 Hình 2.5. Bấc thấm PVD điển hình 71 Hình 2.6. Sơ đồ sức cản tiêu nước và phá hoại đất theo Rixner(1986) 77 Hình 2.7. Sơ đồ phân mảnh với mặt trượt tròn 81 Hình 2.8. Sơ đồ xác định tâm trượt nguy hiểm 83 Hình 2.9. Vùng phá hoại xung quanh trụ cắm 85 Hình 2.10. Sơ đồ hình vuông (square pattern) và hình tam giác (triangular pattern) 86 Hình 2.11.Vị trí đệm cát trong sơ đồ thiết kế gia cố nền đất yếu 89 Hình 2.12. Toán đồ xác định hệ số chịu tải Nc của nền đất đắp có chiều rộng B trên nền đất yếu có chiều dày Hy 92 Hình 2.13. Sử dụng vải điạ kỹ thuật để tăng cường mức độ ổn định 95 Hình 3.1. Bản đồ QH mạng lưới giao thông Long An đến năm 2020 99 Hình 4.1.Các kích thước của bấc thấm ngang 120 Hình 4.2. Mặt cắt một đoạn thi công bấc thấm 122 Hình 4.3. Bản neo(màu nâu) và bấm thấm(màu trắng) 122 Hình 4.4. Quá trình thi công bấc thấm ngang kết hợp bấc thấm đứng 123 Hình 4.5. Hình ảnh so sánh quá trình thoát nước giữa đệm cát và bấc thấm ngang 123 Hình 4.6. Hiện trường thi công bấc thấm ngang kết hợp bấc thấm đứng 124 Hình 4.7. Biện pháp lắp đặt bấc thấm 124 Hình 4.8. Biện pháp ngăn đất chảy vào bấc thấm 125 Hình 4.9. Biện pháp nối bấc thấm dọc với nhau 125 Hình 4.10. Biện pháp nối bấc ngang với bấc dọc 126 Hình 4.11. Biện pháp nối bấc ngang với bấc đứng 126 Hình 4.12. Độ dốc bấc ngang 127 Hình 4.13. Bảo quảng bấc thấm 129 DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT BTCT : Bê tông Cốt thép ĐBSCL : Đồng bằng Sông Cửu Long ĐCCT : Địa chất Công trình TCXDVN : Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam TCN : Tiêu chuẩn ngành TL : Tỉnh Lộ TP.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh GTVT : Giao thông Vận tải QL : Quốc lộ VPTKTTĐPN : Viện Phát triển Kinh tế Trọng điểm Phía Nam XM : Xi măng 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài: 1.1. Cơ sở khoa học: Tỉnh Long An tiếp giáp với Thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Tây Ninh về phía Đông, giáp với Vương Quốc Campuchia về phía Bắc, giáp với tỉnh Đồng Tháp về phía Tây và giáp tỉnh Tiền Giang về phía Nam. Long An có vị trí địa lý khá đặc biệt là tuy nằm ở vùng ĐBSCL song lại thuộc Vùng phát triển kinh tế trọng điểm phía Nam (VPTKTTĐPN), được xác Hình 1: Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Long An định là vùng kinh tế động lực có vai trò đặc biệt quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế Việt Nam. Long An có đường ranh giới quốc gia với Campuchia dài : 137,7 km, với hai cửa khẩu Bình Hiệp (Mộc Hóa) và Tho Mo (Đức Huệ). Long An là cửa ngõ nối liền Đông Nam Bộ với ĐBSCL, nhất là có chung đường ranh giới với TP. Hồ Chí Minh, bằng hệ thống giao thông đường 2 bộ như : quốc lộ 1A, quốc lộ 50, . . . các đường tỉnh lộ: ĐT.823, ĐT.824, ĐT.825 v.v . . . Đường thủy liên vùng và quốc gia đã có và đang được nâng cấp, mở rộng, xây dựng mới, tạo động lực và cơ hội mới cho phát triển. Ngoài ra, Long An còn được hưởng nguồn nước của hai hệ thống sông Mê Kông và Đồng Nai. Là tỉnh nằm cận kề với TP.HCM có mối liên hệ kinh tế ngày càng chặt chẽ với vùng phát triển kinh tế trọng điểm Phía Nam (VPTKTTĐPN), nhất là Thành phố Hồ Chí Minh một vùng quan trọng phía Nam đã cung cấp 50% sản lượng công nghiệp cả nước và là đối tác đầu tư, chuyển giao công nghệ, là thị trường tiêu thụ hàng hóa nông sản lớn nhất của Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL). Diện tích tự nhiên của toàn tỉnh là 4.491,221 km2, chiếm tỷ lệ 1,3 % so với diện tích cả nước và bằng 8,74 % diện tích của vùng Đồng bằng Sông Cửu Long. Tọa độ địa lý: 105030' 30'' đến 106047' 02'' kinh độ Đông và 10023'40'' đến 11002' 00'' vĩ độ Bắc. Đến cuối năm 2004 tổng số km đường bộ trên địa bàn tỉnh là 1.698 km, trong đó đường nhựa 474 km chiếm tỉ trọng 27,9%, đường cấp phối 1053 km (62%), đường loại khác 171 km (10,1%) (không tính đường nông thôn). Tổng chiều dài cầu 15.799 md/346 cái, trong đó cầu Bê tông các loại 7.099 md/123 cái, cầu dầm, dàn các loại 6812 md/194 cái, các loại khác 1889 md/29 cái. Mật độ đường theo diện tích tăng từ 0,198 Km/Km2 năm 1991 tăng lên 0,285 Km/Km2 năm 2000 và 0,359 km/Km2 năm 2004. Mật độ đường theo dân số tăng từ 0,667 Km/1.000 dân năm 1991 tăng lên 0,957 Km/1000 dân năm 2000 và 1,130 km/1000 dân năm 2004. Nhìn chung hệ thống giao thông bộ được ưu tiên tập trung đầu tư, góp phần tích cực trong việc phát triển sản xuất và cải thiện đời sống dân cư. Tuy nhiên cũng còn một số tuyến chưa đáp ứng được nhu cầu vận chuyển, thiếu tính đồng bộ giữa đường và cầu, chưa tạo được các tuyến nhánh liên hoàn. Mạng lưới giao thông khu vực phía Nam hầu như không tăng thêm, chủ yếu là cải tạo, nâng cấp, mở rộng, ngoại trừ một số tuyến giao thông nông thôn. Khu vực phía Bắc mạng lưới giao thông phát triển khá nhanh góp phần khai [...]... biện pháp xử lý Đề xuất giải pháp xử lý hợp lý khi xây dựng đường ôtô đắp qua đất yếu với điều kiện địa chất khu vực huyện Cần Giuộc, sẽ góp phần nhanh chóng lựa chọn phương án xử lý hợp lý, cũng đồng nghĩa với việc rút ngắn được quá trình chuẩn bị đầu tư cho một dự án đầu tư xây dựng Nghiên cứu điều kiện địa chất công trình Tân Tập – Long Hậu, Cần Giuộc, Long An để đưa ra giải pháp xử lý nền đất yếu. .. pháp xử lý nền đất yếu: 1.4.1 Đắp theo giai đoạn và gia tải tạm thời 1.4.1.1 Đắp theo giai đoạn Nguyên lý đắp theo giải đoạn: Khi cường độ ban đầu của nền đất yếu rất thấp, để đảm bảo cho nền đường ổn định cần áp dụng biện pháp tăng cường độ của nó bằng đắp đất từng lớp một, chời cho đất nền cố kết, sức chịu cắt tăng lên, có khả năng chịu được tải trọng lớn hơn thì mới đắp đất từng lớp một, chờ cho đất. .. phương pháp gia cố nền đất yếu hiện nay thường áp dụng: a) Mục đích: Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rõng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số môđun biến dạng, tăng cường sức chống cắt của đất Đối với công trình thủy lợi, việc xử lý nền đất yếu còn làm giảm tính thấm của đất, đảm bảo ổn định cho. .. Long An Giúp cơ quan chức năng, các đơn vị thiết kế lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu hợp lý ở khu vực Cần Giuộc, Long An nhằm sơ bộ được kinh phí đầu tư xây dựng công trình 6 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÔNG TÁC XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Khái quát chung về nền đất yếu đối với công tác xây dựng đường ô tô: 1.1.1 Khái niệm đất yếu: Định nghĩa và đặc trưng của nền đất yếu trình bày trong... quả cao cũng phải có yếu tố tay nghề thiết kế và bề dày kinh nghiệm xử lý của tư vấn trong việc lựa chọn giải pháp hợp lý Những năm trở lại đây, rất nhiều giải pháp mới xử lý nền đất yếu được nghiên cứu và áp dụng như: cọc đất xi măng phương pháp trộn khô, ướt; bấc thấm thay ngang tầng đệm cát; cọc cát đầm chặt; sàn giảm tải cho đoạn đường đầu cầu; hút chân không… Những phương pháp này cũng đã đem... - đất áp dụng để xử lý nền móng sân bay Trà Nóc (TP Cần Thơ), đường vào khu khí đện đạm Cà Mau - Hút chân không áp dụng để xử lý nền móng nhà máy khí điện đạm Cà Mau Việc đưa ra một số các biện pháp xử lý nền đất yếu mới góp phần làm phong phú các phương pháp xử lý nền móng trong công tác xây dựng nền đường qua vùng địa hình có địa chất yếu từ đó có cơ sở lựa chọn những biện pháp tối ưu để áp dụng cho. .. các tuyến đường đã và sẽ được xây dựng trên khu vực huyện Cần Giuộc, Long An Chương 4: Áp dụng tính toán đề xuất giải pháp xử lý nền đất yếu cho đoạn tuyến Tân Tập – Long Hậu, Cần Giuộc, Long An Tài liệu tham khảo: Phụ lục tính toán: 5 Độ tin cậy của đề tài: Đề tài dùng số liệu địa chất của các công trình có quy mô lớn đã hoàn thành đưa vào khai thác, sử dụng các phương pháp tính ổn định và tính lún nền. .. Những đặc điểm chung nhất cũng như những giải pháp xử lý nền đất đã được áp dụng ở các dự án trước để đề xuất được các giải pháp xử lý hợp lý với điều kiện địa chất và chiều cao đắp cũng như tính chất, qui mô xây dựng công trình là đề tài có tính khoa học và thực tiễn cấp thiết 1.2 Tính thực tiễn: Rà soát lại các giải pháp xử lý đất yếu dưới nền đắp để lựa chọn giải pháp phù hợp nhất với điều kiện khu vực,... cơ lý của nền đất yếu (chủ yếu bằng các thí nghiệm trong phòng và hiện trường) để làm cơ sở và đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù hợp là một vấn đề hết sức khó khăn, nó đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa 7 kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế để giải quyết, giảm được tối đa các sự số, hư hỏng công trình khi xây dựng trên nền đất yếu 1.1.2 Các chỉ tiêu cơ lý của đất yếu Thuộc loại nền đất yếu. .. gặp các loại nền đất yếu, tùy thuộc vào tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà người ta dùng phương pháp xử lý nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, giảm độ lún, phương pháp đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho công trình Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình bị lún, sập khi xây dựng trên nền đất yếu do không có những biện pháp xử lý hiệu quả, . đối với đoạn tuyến Tân Tập - Long Hậu, Cần Giuộc, Long An: 105 4.2.1. Yêu cầu tính toán 105 4.3. Đề xuất giải pháp xử lý nền đất yếu cho đoạn tuyến Tân Tập – Long Hậu, Cần Giuộc, Long An: 108 . TẠO NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CHO ĐOẠN TUYẾN TÂN TẬP – LONG HẬU, CẦN GIUỘC, LONG AN Ngành:Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TP. Hồ Chí Minh - Năm. Giuộc, Long An: 96 3.5. Kết luận: 97 CHƯƠNG 5: ÁP DỤNG TÍNH TOÁN, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CHO ĐOẠN TUYẾN TÂN TẬP – LONG HẬU, CẦN GIUỘC, LONG AN 98 4.1. Tình hình thủy văn, địa