Bài thuyết trình môn Kỹ thuật địa chính - Chuyên đề 4: Xử lý nền đất yếu bằng phương pháp bấc thấm

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

CHUYÊN ĐỀ 4: XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẤC THẤM

Nhóm thực hiện: nhóm 4

1. Nguyễn Tuấn Anh

2. Trần Trọng Giang

3. Đỗ Văn Mạnh

4. Nguyễn Văn Nghị

5. Nguyễn Trọng Nghiêm

6. Nguyễn Văn Thanh

7. Lê Thế Thái

8. Lê Văn Tuyên

9. Nguyễn Tuấn Vũ

Lớp: Địa Kỹ Thuật CTGT- K53

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

CÁC NỘI DUNG CHÍNH

I. Đặt vấn đề

II. Khái niệm bấc thấm

III. Công dụng của biện pháp

IV Đặc tính và phạm vi áp dụng

V. Tính toán bấc thấm

VI. Phương pháp thi công

VII. Ưu nhược điểm

VIII. Ví dụ về công trình thực tế

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

I . ĐẶT VẤN ĐỀ

Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải,

không đủ độ bền và biến dạng nhiều, do vậy

không thể làm nền thiên nhiên cho công trình xây

dựng.

Khi xây dựng các công trình dân dụng, cầu

đường, thường 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, đảm bảo điều kiện khai thác

bình thường cho công trình.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

I . ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình

bị lún, sập hư hỏng khi xây dựng trên nền đất yếu

do không có những biện pháp xử lý phù hợp,

không đánh giá chính xác được các tính chất cơ lý

của nền đất. Do vậy việc đánh giá chính xác và

chặt chẽ các tính chất 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 kiến

thức khoa học và kinh nghiệm thực tế để giải

quyết, giảm được tối đa các sự cố, hư hỏng công

trình khi xây dựng trên nền đất yếu.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

Có rất nhiều những biện pháp xử lí nền đất yếu để

góp phần làm tăng tiến độ thi công công trình cũng như

tăng khả năng khai thác của công trình sau này. Một số

biện pháp như:

- Biện pháp cọc cát.

- Biện pháp giếng cát.

- Biện pháp thay đất.

- Biện pháp bấc thấm.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

II.KHÁI NIỆM

1. Khái niệm

Bấc thấm là một vật liệu địa kỹ thuật dùng

để xử lý nền đất yếu, nó được cấu tạo từ hai lớp:

vỏ hay áo lọc bằng vải địa kĩ thuật không dệt sợi

liên tục chất liệu PP hoặc PE 100% có độ bền cơ

học lớn, hệ số thấm cao, kích thước lỗ nhỏ giúp

ngăn các hạt đất xét nhỏ thâm nhập vào lõi thoát

nước; lớp lõi thoát nước đùn bằng nhựa hạt PP,

có rãnh cả hai phía.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

II. KHÁI NIỆM

2. Phân loại.

Có 2 loại chính:

• Bấc thấm đứng CD( Ceteau-drain): là một loại

)

của bấc thấm PVD( Prefabricate Vetical Drainages)

được sản xuất bởi công ty Thai Miltec. Sản phẩm

này đã được sử dụng rộng rãi tại khu vực Đông

Nam Á. Như: Thái Lan, Việt Nam, Singapore,

Indonesia…

• Bấc thấm ngang SD: là một loại của bấc thấm

PVD được sản xuất để thay thế lớp đệm cát trong

hệ thống PVD, thay thế hệ thống ống thoát nước

đục lỗ trong hệ thống PVD và thay thế vật liệu thoát

nước ngầm. Sản phẩm có độ bền cao, dễ thi công

và giá cả cạnh tranh.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

III. TÁC DỤNG CỦA BIỆN PHÁP

• Gia cố nền đất yếu:

Bấc thấm được sử dụng để xử lý gia cố nền

đất yếu, trong thời gian ngắn có thể đạt tới

95% độ ổn định dài hạn, tạo khởi động cho

quá trình ổn định tự nhiên ở giai đoạn sau.

Quá trình cố kết có thể được tăng tốc bằng

cách gia tải.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

III. TÁC DỤNG CỦA BIỆN PHÁP

• Ổn định nền:

Các công trình có thể ứng dụng bấc thấm để xử

lý nền đất yếu rất đa dạng, bao gồm đường cao

tốc, đường dẫn đầu cầu, đường băng sân bay,

đường sắt, bến cảng, kho xăng dầu… xây dựng

trên nền đất yếu và có tải trọng động.

• Xử lý môi trường:

Bấc thấm được sử dụng để xử lý nền đất yếu,

đất nhão thường thấy ở các khu vực ô chôn lấp

rác. Bấc thấm cũng được sử dụng để tẩy rửa các

khu vực đất bị ô nhiễm, bằng công nghệ hút chân

không, hút nước ngầm thấm qua các lớp đất bị ô

nhiễm, mang theo các chất ô nhiễm hoá tan trong

nước lên bề mặt để xử lý.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

III. TÁC DỤNG CỦA BIỆN PHÁP

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

IV. ĐẶC TÍNH VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG

1. Đặc tính

- Nước lỗ rỗng được hấp thụ qua lớp vải lọc vào

bản thoát nước và chảy vào trong

lõi bấc một cách êm thuận. Do đặc tính này nên

ngay cả khi bấc ngang được mở rộng

thì khả năng thoát nước vẫn được duy trì.

- Hệ số thấm của lớp vải lọc được thiết kế thấp

nên kiểm soát được tốc độ chảy

bên trong của bản thoát nước vì thế làm giảm sự

dịch chuyển của các hạt xung quang

bản thoát nước từ đó hạn chế được sự hình thành

lớp màng sét trên bề mặt lớp vải lọc.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

IV. ĐẶC TÍNH VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG

1. Đặc tính

- Đây là loại vật liệu có cường độ chịu kéo và độ

dãn dài cao trong khi cố định tốc

độ dịch chuyển tự do của lõi và lớp vải lọc. Do đó

nó có thể biến dạng theo sự thay đổi

của địa hình do lún cố kết.

- Bản thoát nước không chỉ nhẹ và dễ vận

chuyển mà cũng không cần một vật liệu

liên kết đặc biệt nào.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

IV. ĐẶC TÍNH VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG

2. Phạm vi áp dụng.

- Loại đất: áp dụng cho đất sét, đất cát mịn.

- Tải trọng: chịu tải trọng trên 250kN/m²tương

đương với chiều cao đắp 14m.

- Ứng dụng:

+ Vùng đắp: thay thế cho lớp đệm cát và cọc cát.

+ Khu thể thao: sân golf, bề mặt sân thể thao.

+ Các ứng dụng khác thay khối đắp, ngăn ngừa

thấm.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

V. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ BẤC THẤM

1. Tính toán.

- Tính toán và bố trí bấc thấm phải xuất phát từ

yêu cầu đối với mức độ cố kết cần đạt được hoặc

tố độ lún dự báo còn lại trước khi xây dựng công

trình.

- Tính toán mật độ cắm bấc theo nguyên tắc thử

dần với các cự li cắm bấc khác nhau.Để không

làm xáo trộn đất quá lớn, khoảng cách cắm bấc tối

thiểu là 1.3m, còn để chúng đảm bảo khả năng

làm việc không nên bố trí chúng xa quá 2.2m.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

V. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ BẤC THẤM

1. Tính toán.

- Khi có các ống thoát nước đứng, độ cố kết toàn

phần trung bình là sự kết hợp ảnh hưởng sự thấm

theo phương ngang (xuyên tâm) và sự thấm theo

phương đứng, nó được tính theo:

U=1-(1-Uh)(1-Uv) (1)

Trong đó:

U: Độ cố kết toàn phần trung bình.

Uh: Độ cố kết theo phương pháp ngang

(xuyên tâm).

Uv: Độ cố kết theo phương đứng.

- Ở đây sẽ đi sâu vào nghiên cứu sự cố kết theo

phương ngang (hướng tâm) và đánh giá ảnh

hưởng kết hợp khi cố kết theo cả hai phương.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

V. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ BẤC THẤM

1. Tính toán.

- Việc thiết kế các ống thoát nước PV

(Prefabricated Vertical) yêu cầu cần phải dự đoán

được mức độ tiêu tán của áp lực dư kẽ rỗng do

hiện tượng thấm hướng tâm vào ống thoát nước

đứng cũng như đánh giá được vai trò của sự thấm

theo phương đứng. Giải pháp đầy đủ đầu tiên cho

vấn đề thấm xuyên tâm đã được đưa ra bởi

Barron, ông đã nghiên cứu lý thuyết về ống thoát

nước đứng bằng cát.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

V. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ BẤC THẤM

1. Tính toán.

- Hệ thức mà ông đưa ra dựa trên giả thiết của

Terzaghi về cố kết thấm một hướng. Đây là biểu

thức được ứng dụng rộng rãi nhất trong các phân

tích của Barron [2], nó cung cấp các quan hệ theo

thời gian giữa các thông số: Đường kính ống thoát

nước PV và khoảng cách, hệ số cố kết và độ cố

kết trung bình.

T= (D²/8Ch)F(n)ln(1/(1-Uh) (2)

Trong đó:

T: Thời gian yêu cầu để đạt được độ kết cấu

trung bình Uh.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

V. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ BẤC THẤM

1. Tính toán.

Uh: Độ cố kết trung bình theo phương ngang.

D: Đường kính hình trụ bao đất bao quanh ống

thoát nước PV hình thành sau khi lắp ống

(vùng ảnh hưởng thấm).

Ch: Hệ số cố kết theo phương ngang.

F(n): Hàm số của yếu tố khoảng cách ống.

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

V. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ BẤC THẤM

1. Tính toán.

Ch: Hệ số cố kết theo phương ngang.

F(n): Hàm số ảnh hưởng của khoảng cách giữa

các công thoát nước.

D: Đường kính hình trụ ảnh hưởng của ống

thoát nước.

Fs: Hàm số do xáo trộn đất.

Bài thuyết trình môn Kỹ thuật địa chính - Chuyên đề 4: Xử lý nền đất yếu bằng phương pháp bấc thấm - Nguyễn Tuấn Anh