Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 245:2000 về gia cố nền đất yếu bằng bấc thấm thoát nước

TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG

rnrn

TCXD 245 : 2000

rnrn

GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM THOÁT NƯỚC

rnrn

GroundrnImprovement by Prefabricated Vertical Drain (PVD)

rnrn

1. Phạm vi áprndụng tiêu chuẩn

rnrn

Tiêu chuẩn này quy định nhữngrnnguyên tắc cơ bản về khảo sát, thiết kế, thi công và nghiệm thu việc gia cố nềnrnđất yếu bằng bấc thấm thoát nước.

rnrn

Các chỉ dẫn kỹ thuật cụ thể do cácrnnhà thầu tư vấn và thi công thực hiện

rnrn

2. Tiêu chuẩnrntrích dẫn

rnrn

TCVN 4200 : 1995 : Đất xây dựng –rnPhương pháp xác định tính nén lún trong phòng thí nghiệm.

rnrn

3. Quy địnhrnchung

rnrn

3.1. Phạm vi áp dụng biện pháp xửrnlý nền đất yếu bằng bấc thấm thoát nước:

rnrn

3.1.1. Đất yếu là loại đất phải xửrnlý, gia cố mới có thể dùng làm nền cho móng công trình.

rnrn

Các loại đất yếu thường gặp là bùn,rnđất loại sét (sét, sét pha, cát pha) ở trạng thái dẻo nhão. Những loại đất nàyrnthường có độ sệt lớn (I_L > 1), có hệ số rỗng lớn (e > 1), córngóc ma sát trong nhỏ (j < 10⁰),rncó lực dính theo kết quả cắt nhanh không thoát nước C < 0,15 daN/cm²,rncó lực dính theo kết quả cắt cánh tại hiện trường C_u < 0,35 daN/cm²,rncó sức chống mũi xuyên tĩnh p_c < 0,1 MPa, có chỉ số xuyên tiêurnchuẩn SPT là N < 5.

rnrn

3.1.2. Bấc thấm thoát nước đượcrndùng để gia cố nền đất yếu cho các loại công trình sau:

rnrn

– Xây dựng nền đường trên đất yếurncó yêu cầu tăng nhanh tốc độ cố kết và tăng nhanh cường độ của đất yếu để bảornđảm ổn định nền đắp và hạn chế độ lún trước khi làm kết cấu áo đường.

rnrn

– Tôn nền trên đất yếu để làm mặtrnbằng chứa vật liệu, để xây dựng các kho chứa một tầng, để xây dựng các côngrntrình dân dụng và công nghiệp loại nhỏ có tải trọng phân bố trên diện rộng (saurnkhi nền đã lún đến ổn định).

rnrn

3.1.3. Việc gia tải trước (đến trịrnsố bằng hoặc lớn hơn cường độ tải trọng công trình tác dụng lên nền) đượcrnkhuyến nghị áp dụng trong mọi trường hợp khả thi.

rnrn

3.1.4. Khi sử dụng bấc thấm phảirnchú ý:

rnrn

– Sự phá vỡ kết cấu đất khi thirncông. Sự phá hỏng kết cấu này làm tăng tổng độ lún và làm giảm sức kháng cắtrncủa đất.

rnrn

– Phạm vi chiều sâu thực sự có hiệurnquả của bấc thấm.

rnrn

– Giá trị tải trọng nén trước đểrnviệc thoát nước lỗ rỗng và cố kết đất có hiệu quả.

rnrn

3.2. Thuật ngữ và định nghĩa

rnrn

* Bấc thấm: là băng có lõirnbằng polypropylene, có tiết diện hình răng khía phẳng hoặc hình chữ nhật córnnhiều lỗ rỗng tròn, bên ngoài được bọc vỏ lọc bằng vải địa kỹ thuật không dệt.rnBấc thấm thường có chiều rộng 100mm, dày từ 4 đến 7mm và cuốn thành cuộn córntổng chiều dài hàng trăm mét. Bấc thấm làm chức năng thoát nước lỗ rỗng từ nềnrnđất yếu lên tầng đệm cát mỏng (khoảng 50 ÷ 60cm) để thoát ra ngoài, như vậy sẽrntăng nhanh quá trình cố kết của nền đất yếu.

rnrn

* Gia tải nén trước: là biệnrnpháp tác dụng áp lực tạm thời lên đất nền để tăng nhanh quá trình ép thoát nướcrnlỗ rỗng, tăng nhanh tốc độ cố kết của đất yếu, làm cho nền được lún trước, lúnrnđến ổn định.

rnrn

* Vải địa kỹ thuật: là vảirnsản xuất từ polyme tổng hợp, sợi liên tục, không dệt, có độ bền cao và thấmrnnước tốt. Vải địa kỹ thuật chủ yếu dùng để ngăn cách giữa lớp đất bùn yếu vớirnlớp đệm cát trên đầu bấc thấm. Như vậy để bảo đảm cho lớp đệm cát (hạt thô,rnsạch) không bị nhiễm bẩn và thoát nước tốt. Vải địa kỹ thuật còn dùng để cấurntạo tầng lọc ngược và tăng cường khả năng chống trượt cho khối đất đắp.

rnrn

4. Thiết kế giarncố nền đất yếu bằng bấc thấm

rnrn

4.1. Những tài liệu cần thiết đểrnthiết kế

rnrn

4.1.1. Hồ sơ thiết kế sơ bộ (hayrnthiết kế tiền khả thi) của công trình

rnrn

4.1.2. Hồ sơ khảo sát công trình

rnrn

(Chú ý các chỉ tiêu cơ lý quanrntrọng của đất nền như: lực dính C, góc ma sát trong j, lực dính không thoát nước C_u bằng thiết bị cắtrncánh hiện trường hoặc thí nghiệm nén 3 trục, hệ số thấm K, hệ số cố kết C_v,rnhệ số nén lún a, môđun tổng biến dạng E₀ …).

rnrn

4.1.3. Tài liệu điều tra về vậtrnliệu địa phương như: nguồn cung cấp cát hạt trung, cát hạt thô, vật liệu giarntải, bấc thấm và vải địa kỹ thuật.

rnrn

4.14. Thời gian và tiến độ thi côngrncông trình

rnrn

4.2. Thiết kế cấu tạo chung

rnrn

Nguyên tắc thiết kế cấu tạo xử lýrnnền đất yếu bằng bấc thấm thể hiện ở hình 1:

rnrn

rnrn

Hìnhrn1: Cấu tạo xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm

rnrn

4.3. Yêu cầu kỹ thuật của bấc thấm

rnrn

Bấc thấm phải đạt các chỉ tiêu cơrnlý sau:

rnrn

– Cường độ chịu kéo (cặp hết chiềurnrộng bấc thấm) không dưới 1,6kN

rnrn

– Độ giãn dài (cặp hết chiều rộngrnbấc thấm) > 20%.

rnrn

– Khả năng thoát nước dưới áp lựcrn10 kN/m² với gradien thủy lực I = 0,5 là (80 ÷ 140).10^-6rnm³/sec

rnrn

– Khả năng thoát nước dưới áp lựcrn400 kN/m² với gradien thủy lực I = 0,5 là (60 ÷ 80).10^-6m³/sec.

rnrn

4.4. Yêu cầu kỹ thuật của vải địarnkỹ thuật

rnrn

Vải địa kỹ thuật phải có các chỉrntiêu cơ lý sau:

rnrn

– Cường độ chịu kéo không dướirn1,0kN

rnrn

– Độ giãn dài ≤ 65%

rnrn

– Khả năng chống xuyên thủng: 1500 ÷rn5000N

rnrn

– Kích thước lỗ vải 090 < 0,15mm

rnrn

– Hệ số thấm của vải: ≤ 1,4 x 10^-4rnm/sec

rnrn

4.5. Thiết kế đệm cát trên đầu bấcrnthấm

rnrn

4.5.1. Chiều dày tầng đệm cát tốirnthiểu là 50cm va phải lớn hơn độ lún dự báo (20 ÷ 40cm). Tầng đệm cát phải chịurnđược tải trọng của xe máy thi công cắm bấc thấm, cắm được bấc thấm qua tầng đệmrncát dễ dàng và thoát nước tốt do bấc thấm dẫn từ tầng đất yếu lên.

rnrn

4.5.2. Cát để làm tầng đệm cát phảirnlà cát thô hoặc cát trung, đạt các yêu cầu sau:

rnrn

– Tỷ lệ cỡ hạt lớn hơn 0,5mm phảirnchiếm trên 50%

rnrn

– Tỷ lệ cỡ hạt nhỏ hơn 0,14mm khôngrnquá 10%

rnrn

– Hệ số thấm của cát không nhỏ hơnrn10^-4 m/sec

rnrn

– Hàm lượng hữu cơ không quá 5%

rnrn

4.5.3. Độ đầm nén của lớp đệm cátrnphải thỏa mãn hai điều kiện:

rnrn

– Máy thi công di chuyển và làmrnviệc ổn định

rnrn

– Phù hợp độ chặt K yêu cầu trongrnkết cấu nền đắp.

rnrn

4.5.4. Trong phạm vi chiều cao tầngrnđệm cát và dọc theo chu vi (biên) tầng đệm cát phải có tầng lọc ngược thiết kếrnbằng sỏi đá theo cấp phối chọn lọc hoặc sử dụng vải địa kỹ thuật.

rnrn

4.5.5. Sử dụng vải địa kỹ thuật

rnrn

– Khi nền là đất yếu ở trạng tháirndẻo nhão, có khả năng làm nhiễm bẩn lớp đệm cát trực tiếp bên trên đầu bấc thấmrnthì dùng vải địa kỹ thuật để ngăn cách giữa lớp đất yếu và lớp đệm cát.

rnrn

Ghi chú:

rnrn

Trường hợp lớp đất yếu không làmrnnhiễm bẩn tầng đệm cát thoát nước trên đầu bấc thấm thì không cần dùng vải địarnkỹ thuật.

rnrn

– Sử dụng vải địa kỹ thuật đểrntăng khả năng chống trượt của khối đắp khi cần thiết.

rnrn

– Sử dụng vải địa kỹ thuật đểrnlàm kết cấu tầng lọc ngược.

rnrn

4.6. Tính toán bố trí bấc thấm

rnrn

4.6.1. Nền đất có cắm bấc thấm dướirntác dụng tải trọng sẽ cố kết theo sơ đồ bài toán đối xứng trục. Áp lực nước lỗrnrỗng và độ cố kết U biến đổi theo thời gian t tùy thuộc khoảng cách bấc thấm Lrnvà các tính chất cơ lý của đất (chiều dày h, hệ số cố kết C_vz, C_vh).rnBài toán này có thể giải quyết bằng máy tính với phần mềm chuyên dụng, hoặc córnthể tính bằng tay (xem các phụ lục I; II).

rnrn

4.6.2 Tính toán bố trí bấc thấmrnxuất phát từ yêu cầu đối với mức độ cố kết cần đạt được hoặc tốc độ lún dự báorncòn lại trước khi xây dựng công trình. Trường hợp chung mức độ cố kết phải đạtrnđược tối thiểu là U = 90%. Đối với đường cấp cao có thể áp dụng yêu cầu về tốcrnđộ lún dự báo còn lại là dưới 2 cm/năm. Đối với công trình dân dụng và côngrnnghiệp thì độ cố kết yêu cầu là U ≥ 90%.

rnrn

4.6.3. Tính toán mật độ bấc thấmrntheo nguyên tắc thử dần với các cự ly cắm bấc thấm khác nhau.

rnrn

Để không làm xáo động đất quá lớn,rnkhoảng cách giữa các bấc thấm quy định tối thiểu là 1,30m. Để bảo đảm hiệu quảrnlàm việc của mạng lưới bấc thấm, khoảng cách lớn nhất giữa các bấc thấm khôngrnquá 2,20m. Khi xác định khoảng cách bấc thấm phải chú ý đến điều kiện địa chấtrncông trình cụ thể để bấc thấm làm việc có hiệu quả tốt nhất.

rnrn

4.6.4. Tính toán khoảng cách bấcrnthấm có thể tham khảo phụ lục I.

rnrn

4.6.5. Quy định về bố trí bấc thấmrnnhư sau:

rnrn

– Phải bố trí bấc thấm phân bố đềurntrên mặt bằng của công trình có điều kiện địa chất công trình như nhau.

rnrn

– Đối với công trình dân dụng vàrncông nghiệp bấc thấm được bố trí ngay dưới móng công trình và ra ngoài mép móngrncông trình một khoảng bằng 0,2 bề rộng đáy móng.

rnrn

– Đối với công trình đường thì phảirnbố trí bấc thấm đến chân ta luy của nền đắp.

rnrn

– Bố trí mạng lưới bấc thấm có thểrntheo hình tam giác đều hoặc theo hình ô vuông.

rnrn

4.6.6. Chiều dài của bấc thấm phảirnbố trí hết chiều sâu chịu nén cực hạn H_a của nền đất dưới tác dụngrncủa tải trọng công trình. Chiều sâu chịu nén H_a này kết thúc tại chỗrncó s_z = (0,1 ÷ 0,2)s_vz, trong đó s_z là ứng suất nén do tải trọngrncông trình gây nên và s_vz làrnứng suất nén do tải trọng bản thân của các lớp đất bên trên gây nên ở trạngrnthái tự nhiên.

rnrn

Giá trị cụ thể của H_a dorntư vấn thiết kế quy định cụ thể căn cứ vào từng loại công trình.

rnrn

4.6.7. Khi xác định chiều dài cắmrnbấc thấm phải đồng thời xét đến các trường hợp sau:

rnrn

+ Nếu H_a < chiều dàyrntầng đất yếu thì bấc thấm chỉ cần cắm hết tầng đất yếu.

rnrn

+ Ứng suất do tải trọng công trìnhrngây nên s_z phải lớn hơn ứngrnsuất tiền cố kết s_pz. Nếurnkhông thì chỉ cần cắm bấc thấm đến chiều sâu có s_zrn= s_pz (xác định s_pz theo TCVN 4200 : 1995).

rnrn

+ Khi lớp đất yếu quá dày, bề rộngrncông trình quá lớn (H_a quá lớn, thí dụ H_a > 20m) thìrncần chú ý chiều sâu thực sự hiệu quả của bấc thấm (xem 3.1.4).

rnrn

+ Trong trường hợp bên dưới H_arncó tầng cát mịn chứa nước có áp thì không cắm bấc thấm vào tầng cát mịn đó.

rnrn

4.7. Dự báo độ lún

rnrn

4.7.1. Để bảo đảm việc dự báo độrnlún gần với thực tế cần phải có số liệu đầu vào (tải trọng công trình, tínhrnchất đất nền và thời gian chất tải) chính xác. Phải hết sức chú ý độ tin cậyrncủa các thí nghiệm và sự lựa chọn các chỉ tiêu tính toán về cơ lý đất.

rnrn

4.7.2. Sai số cho phép của độ lúnrndự báo không quá 10% đối với nhà và 25% đối với đường.

rnrn

4.7.3. Việc tính toán độ lún dự báorncó thể tham khảo phụ lục II.

rnrn

4.8. Thiết kế các loại quan trắc

rnrn

4.8.1. Khi sử dụng bấc thấm phải córnhệ thống quan trắc để kiểm tra các dự báo thiết kế và điều chỉnh bổ sung khirncần thiết.

rnrn

4.8.2. Thiết bị đo lún: có nguyênrnlý cấu tạo như hình 2.

rnrn

rn

rn

rn

rnrn

4.8.3. Đo chuyển vị ngang

rnrn

– Mốc quan trắc chuyển vị ngangrnđược bố trí trung bình 10m/1 trắc ngang trong điều kiện địa chất phức tạp.rnTrong điều kiện thông thường thì 50m đến 100m trên 1 trắc ngang, tùy theo tưrnvấn quyết định. Mỗi trắc ngang bố trí 6 mốc (mỗi bên 3 mốc). Cự ly giữa các mốcrnlà 5m và 10m. Mốc thứ nhất cách chân taluy nền đắp 2m. Mốc quan trắc chuyển vịrnngang làm bằng gỗ tiết diện 10 x 10cm đầu có đinh mũ. Mốc được đóng sâu vàorntầng đất tối thiểu là 1m và cao lên mặt đất 2 ÷ 3m.

rnrn

– Mốc chuẩn đặt máy quan trắc phảirnbố trí ít nhất 3 điểm cho một công trình và phải đặt ngoài phạm vi ảnh hưởngrncủa quá trình lún và chuyển vị.

rnrn

4.8.4. Đo áp lực nước lỗ rỗng

rnrn

Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗngrnđược lắp đặt trong nền đất có bấc thấm tối thiểu ở 3 độ sâu khác nhau (trên đầurnlớp đất yếu dưới đệm cát, giữa lớp đất yếu và cuối lớp đất yếu hoặc cuối chiềurnsâu cắm bấc thấm). Trên mỗi công trình bố trí đo 2 ÷ 3 trắc ngang; mỗi trắcrnngang bố trí 3 vị trí đo, sau đó thu về trạm quan trắc trung tâm.

rnrn

Thiết bị đo áp lực nước lỗ rộng córnthể dùng loại khí nén hoặc đo điện.

rnrn

Ngoài ra, còn phải bố trí quan trắcrnmực nước ngầm (trong hố khoan) và một vị trí đo áp lực nước lỗ rỗng ở ngoàirnvùng chịu ảnh hưởng cố kết để so sánh.

rnrn

Quy trình đo lún, quan trắc chuyểnrnvị ngang và đo áp lực nước lỗ rỗng do người thiết kế quy định.

rnrn

4.9. Tính toán gia tải nén trước

rnrn

4.9.1. Tổng tải trọng gia tải nén trướcrn≥ 1,2 lần tổng tải trọng thiết kế của công trình. Giá trị này do tư vấn thiếtrnkế quy định.

rnrn

4.9.2. Vật liệu gia tải nén trướcrncó thể bằng các loại sét, đất loại cát hoặc bằng tải trọng công trình (nếu côngrntrình là nhà).

rnrn

4.9.3. Phải đắp theo từng giairnđoạn. Tải trọng của từng giai đoạn đắp phải bảo đảm nền luôn trong điều kiện ổnrnđịnh, có thể tính gần đúng theo phương pháp xuất phát từ công thức xác định tảirntrọng giới hạn của lớp đất yếu như ở toán đồ sau đây (hình 3):

rnrn

rnrn

Hìnhrn3: Hệ số chịu tải N_c của nền đắp có chiều rộng B trên nềnrnđất yếu chiều dày H_y

rnrn

– Trường hợp

rnrn

Tính theo công thức H_dlrn=

rnrn

– Trường hợp  thì thay p + 2 bằng N_c theo toán đồ (hìnhrn3)

rnrn

Trong đó:

rnrn

H_dl: chiều dày lớp đấtrnthứ i

rnrn

B: Bề rộng đáy nền đắp

rnrn

H_y: Chiều dày lớp đấtrnyếu

rnrn

g:rnDung trọng đất đắp

rnrn

C_ui: Lực cắt không thoátrnnước của lớp đất yếu

rnrn

F: Hệ số an toàn (trong quá trìnhrnđắp có thể lấy F = 1,05 ÷ 1,1)

rnrn

4.9.4. Cường độ lớp đất yếu đượcrngia tăng sau cố kết tính theo công thức:

rnrn

DC_urn= DP_iUtgj

rnrn

Trong đó:

rnrn

DP_i:rnỨng suất nén do tải trọng đắp đất gây nên lớp thứ i

rnrn

U: Độ cố kết đạt được ở thời điểmrntính toán

rnrn

j:rnGóc ma sát trong các đất yếu.

rnrn

4.9.5. Thời gian lưu tải của toànrnbộ gia tải phải đảm bảo cho quá trình cố kết hoàn thành, nền đất lún đến ổnrnđịnh. Nghĩa là chỉ được dỡ tải khi nền đất yếu được gia cố bằng bấc thấm đạtrnđược độ cố kết yêu cầu.

rnrn

4.10. Kiểm tra ổn định nền đất yếurnkhi gia tải

rnrn

4.10.1. Khi trong nền cần gia cố córnmột lớp đất tốt, mỏng (≤ 2m) nằm bên trên thì phải bảo đảm tải trọng đặt trênrnmặt lớp đất tốt phải đủ lớn để phá vỡ được độ bền kết cấu của lớp đất này vàrngây nên độ lún theo dự báo.

rnrn

4.10.2. Áp lực do lớp gia tải gâyrnnên phải lớn hơn áp ực tiền cố kết của đất nền, nhưng không vượt quá sức chịurntải giới hạn của đất nền để đảm bảo cho nền lún trong giới hạn dự báo quy địnhrnđúng với thiết kế mà không phá hoại nền đất cần gia cố.

rnrn

4.10.3. Trong quá trình đắp nền vàrnđắp gia tải trước, cần phải đảm bảo cho phần đắp cao H_đ luôn luônrnđược ổn định (không bị trượt trồi). Để đánh giá mức độ ổn định, ngoài việc dựarnvào cách quan trắc lún và chuyển vị ngang, còn phải kiểm toán theo phương pháprnphân mảnh cổ điển, hoặc theo phương pháp Bishop.

rnrn

Phần đắp cao H_đ được xemrnlà đã đủ ổn định nếu hệ số ổn định K_jmin ≥ 1,2 (theo phương pháprnphân mảnh cổ điển) hoặc K_jmin ≥ 1,40 (theo phương pháp Bishop).

rnrn

4.10.4. Tính toán kiểm tra ổn địnhrntrượt của nền có thể tham khảo phụ lục III.

rnrn

4.10.5. Khi có nguy cơ nền đất yếurnkém ổn định, có khả năng bị lún phồng trồi hoặc bị trượt, thì phải đắp phản áprnđể đảm bảo cho nền đắp cao không bị mất ổn định.

rnrn

4.11. Tính toán bù lún

rnrn

4.11.1. Căn cứ vào độ lún ổn địnhrnsau khi dỡ tải và cốt cao thiết kế của công trình để tính toán khối lượng đấtrnđắp bù lún.

rnrn

4.11.2. Đất bù lún phải được đầmrnchặt đúng quy trình và đảm bảo độ chặt theo yêu cầu thiết kế công trình.

rnrn

4.12. Quy định về hồ sơ thiết kế

rnrn

4.12.1. Hồ sơ khảo sát địa chấtrncông trình:

rnrn

– Bản thuyết minh về công tác khảornsát.

rnrn

– Những trụ địa chất và mặt cắt địarnchất.

rnrn

– Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêurncơ lý đất.

rnrn

4.12.2. Bản thuyết minh thiết kế:

rnrn

– Những căn cứ để thiết kế.

rnrn

– Những phương án so sánh.

rnrn

– Thuyết minh thiết kế xử lý nềnrnkèm theo tất cả các tài liệu tính toán

rnrn

– Tổng hợp khối lượng công trình

rnrn

– Đề cương quan trắc lún, đo chuyểnrnvị ngang và đo áp lực nước lỗ rỗng

rnrn

– Thiết kế tổ chức thi công vàrnhướng dẫn kỹ thuật thi công

rnrn

4.12.3. Những bản vẽ chính

rnrn

– Bản đồ địa hình tỷ lệ 1 : 500 đếnrn1 : 200 trên đó có vị trí công trình cần xử lý nền

rnrn

– Bình đồ bố trí bấc thấm có tỷ lệrntùy theo từng loại công trình: Đối với đường, dùng tỷ lệ 1 : 1000; đối với nhà,rndùng tỷ lệ 1 : 500 đến 1 : 200

rnrn

– Trắc dọc bố trí bấc thấm có tỷ lệrnngang bằng tỷ lệ bình đồ và tỷ lệ dọc bằng 1/5 tỷ lệ ngang

rnrn

– Mặt cắt ngang đại diện nền đườngrn(nếu là đường) hoặc mặt cắt ngang móng và nền được gia cố (nếu là nhà)

rnrn

– Các bản vẽ bố trí quan trắc lún,rnđo chuyển vị ngang và đo áp lực nước lỗ rỗng.

rnrn

4.12.4. Hồ sơ dự toán công trình

rnrn

4.12.5. Các chứng chỉ thí nghiệmrnbấc thấm và vải địa kỹ thuật, lưới vải địa kỹ thuật (nếu có).

rnrn

4.12.6. Những chỉ dẫn về việc khairnthác vật liệu xây dựng cho công trình (vị trí các mỏ, khối lượng và chất lượngrnvật liệu).

rnrn

5. Thi công giarncố nền đất yếu bằng bấc thấm

rnrn

5.1. Thi công đệm cát trên đầu bấcrnthấm

rnrn

5.1.1. Phải thi công tầng đệm cátrntrước khi thi công cắm bấc thấm. Tầng đệm cát này thường làm bằng cát thô hoặcrncát trung và chiều dày 0,5 ÷ 0,6m.

rnrn

5.1.2. Việc thi công tầng đệm cátrnphải tuân theo các quy định và quy trình đắp nền (mỗi lớp từ 25 ÷ 30cm). Độrnchặt đầm nén của đệm cát phải thỏa mãn 2 điều kiện:

rnrn

– Máy thi công di chuyển và làmrnviệc ổn định

rnrn

– Phù hợp độ chặt K theo thiết kế

rnrn

5.1.3. Phía trên tầng đệm cát phảirncó lớp cát hạt trung để phủ kín bấc thấm với chiều dày tối thiểu là 25cm (khôngrnđắp trực tiếp đất loại sét trên đầu bấc thấm).

rnrn

5.1.4. Tầng lọc ngược ở phía thấmrnra ngoài mái taluy của tầng đệm cát phải được thi công sau khi thi công cắm bấcrnthấm và trước khi đắp gia tải (tức là trước khi cho nước từ bấc thấm qua tầngrnđệm cát ra ngoài).

rnrn

5.1.5. Lớp phủ bảo vệ tầng đệm cátrnphía taluy nền đắp (nếu có) được thi công trước khi bắt đầu dỡ tải.

rnrn

Ghi chú: Trườngrnhợp trên mặt gặp lớp đất tốt, máy cắm bấc thấm hoạt động được thì có thể làmrnlớp đệm cát sau khi cắm xong bấc thấm.

rnrn

5.2. Thi công cắm bấc thấm

rnrn

5.2.1. Thiết bị cắm bấc thấm có cácrnđặc trưng kỹ thuật sau:

rnrn

– Trục tâm để lắp bấc thấm có tiếtrndiện 60mm x 120 mm, dọc trục có vạch chia đến cm để theo dõi chiều sâu cắm bấcrnthấm và phải có quả dọi để thường xuyên kiểm tra được độ thẳng đứng khi cắm bấcrnthấm vào lòng đất.

rnrn

– Máy phải có lực đủ lớn để cắm bấcrnthấm đến độ sâu thiết kế.

rnrn

5.2.2. Thiết kế trước sơ đồ dirnchuyển làm việc của máy cắm bấc thấm trên mặt bằng của đệm cát theo nguyên tắc:

rnrn

– Khi di chuyển, máy không được đèrnlên những đầu bấc thấm đã thi công.

rnrn

– Hành trình di chuyển máy là ítrnnhất.

rnrn

5.2.3. Trước khi thi công chínhrnthức, đơn vị thi công phải tổ chức thi công thí điểm trên một phạm vi đủ để máyrndi chuyển 2 đến 3 lần khi thực hiện các thao tác cắm bấc thấm.

rnrn

– Việc thi công phải có sự chứngrnkiến của tư vấn giám sát và trong quá trình thí điểm phải có sự theo dõi kiểmrntra. Kiểm tra mỗi thao tác thi công và mức độ chính xác của việc cắm bấc thấmrn(độ thẳng đứng, đúng vị trí và bảo đảm độ sâu).

rnrn

– Thi công thí điểm đạt yêu cầu thìrnmới được thi công chính thức.

rnrn

5.2.4. Trình tự thi công cắm bấcrnthấm như sau:

rnrn

– Định vị tất cả các điểm sẽ phảirncắm bấc thấm bằng máy đo đạc thông thường theo hàng dọc và hàng ngang đúng vớirnđồ án thiết kế, đánh dấu vị trí định vị, công việc này cần làm cho từng ca máy.

rnrn

– Đưa máy cắm bấc thấm vào vị trírntheo đúng hành trình đã vạch trước. Xác định vạch xuất phát trên trục tâm đểrntính chiều dài bấc thấm được cắm vào đất, kiểm tra độ thẳng đứng của trục tâmrnbằng dây dọi hoặc bằng thiết bị con lắc đặt trên giá máy ép.

rnrn

– Lắp bấc thấm vào trục tâm và điềurnkhiển máy đưa đầu trục đến vị trí cắm bấc thấm.

rnrn

– Gắn đầu neo vào đầu bấc thấm vớirnchiều dài bấc thấm được gấp lại tối thiểu là 30cm và được ghim bằng ghim thép.rnCác đầu neo phải có kích thước phù hợp với bấc thấm. Kích thước của đầu neornthường là 85 x 150mm bằng tôn dày 0,5mm.

rnrn

– Cắm trục tâm đã được lắp bấc thấmrnđến độ sâu thiết kế với tốc độ đều trong phạm vi 0,2 ÷ 0,6 m/sec. Sau khi cắmrnbấc thấm xong, kéo trục tâm lên (lúc này đầu neo sẽ giữ bấc thấm lại trong lòngrnđất). Khi trục tâm đã được kéo lên hết, dùng kéo cắt đứt bấc thấm, sao cho cònrnlại 20cm đầu bấc thấm nhô lên trên lớp đệm cát và quá trình lại bắt đầu lại từrnđầu đối với một vị trí cắm bấc thấm tiếp theo.

rnrn

5.2.5. Khi thi công gặp những điềurnbất thường thì phải báo cáo xin ý kiến tư vấn giải quyết.

rnrn

5.2.6. Phải vẽ sơ đồ và ghi chéprnchi tiết mỗi lần cắm bấc thấm về vị trí, chiều sâu, thời điểm thi công và cácrnsự cố xảy ra trong quá trình thi công.

rnrn

5.2.7. Sau khi cắm bấc thấm xongrnphải dọn dẹp sạch các mảnh vụn bấc thấm rơi vãi trên mặt bằng, tiến hành đắprnlớp cát phủ kín đầu bấc thấm (như điều 5.1.3).

rnrn

5.3. Đắp vật liệu gia tải và dỡ tải

rnrn

5.3.1. Đắp gia tải phải tuân theorncác chỉ dẫn trong đồ án thiết kế về vật liệu đắp, về thời gian và về tải trọngrncủa từng giai đoạn.

rnrn

5.3.2. Thường xuyên quan sát xem córnnước thoát ra ngoài không. Cần có biện pháp tạo đường thoát thuận tiện cho nướcrnlỗ rỗng từ nền đất yếu được ép thoát lên rồi chảy ra ngoài phạm vi nền đắp. Nếurncần (có ý kiến của giám sát viên tư vấn) có thể tạo hố tập trung nước và dùng bơmrnhút đi. Trường hợp thật cần thiết và điều kiện kỹ thuật cho phép, có thể dùngrnphương pháp hút chân không để hút thoát nước thật nhanh.

rnrn

5.3.3. Phải đặt mốc đo và tiến hànhrnquan trắc lún, đo chuyển vị ngang và đo áp lực nước lỗ rỗng theo quy trình củarnthiết kế quy định.

rnrn

5.3.4. Khi hết thời gian gia tải,rnđộ lún của nền đắp tương ứng với độ lún tính toán thiết kế, tư vấn giám sátrnthiết kế cho phép dỡ tải. Công tác dỡ tải phải tiến hành theo từng lớp (tránhrndỡ cục bộ gây mất ổn định nền đắp). Khi dỡ tải đến độ cao thiết kế, phải dọnrnsạch các vật liệu không phù hợp.

rnrn

6. Kiểm tra vàrnnghiệm thu công trình

rnrn

6.1. Kiểm tra, nghiệm thu chấtrnlượng bấc thấm

rnrn

– Bấc thấm phải bảo đảm yêu cầu vềrnchất lượng ghi trong điều 4.3 của bản tiêu chuẩn này.

rnrn

– Mỗi lô hàng phải có chứng chỉrnxuất xưởng và kiểm tra chất lượng kèm theo. Khối lượng kiểm tra trung bìnhrn10.000m thí nghiệm một mẫu hoặc khi thay đổi lô hàng nhập.

rnrn

– Phải ghi lại chiều dài mỗi cuộnrnbấc thấm và quan sát bằng mắt thường xem bấc có bị gãy lõi không.

rnrn

6.2. Kiểm tra nghiệm thu chất lượngrnđệm cát

rnrn

– Đệm cát phải bảo đảm chất lượngrnghi ở điều 4.5 của bản tiêu chuẩn này.

rnrn

– Đối với vật liệu cát làm đệm cứrn500m³ phải thí nghiệm kiểm tra các chỉ tiêu ghi ở điều 4.5.2 mộtrnlần.

rnrn

– Độ chặt của đệm cát được kiểm trarntheo quy trình thí nghiệm cơ học đất

rnrn

– Chiều dày của đệm cát không đượcrnnhỏ hơn chiều dày thiết kế.

rnrn

6.3. Kiểm tra nghiệm thu chất lượngrnthi công bấc thấm

rnrn

6.3.1. Máy cắm bấc thấm phải đủrnnăng lực làm việc theo yêu cầu của thiết kế

rnrn

6.3.2. Kiểm tra kích thước các đầurnneo, ghim thép và các thao tác thử dụng cụ ghim thép (mỗi ca máy kiểm tra mộtrnlần).

rnrn

6.3.3. Trong quá trình thi công bấcrnthấm, đối với mỗi lần cắm bấc thấm đều phải kiểm tra các nội dung sau:

rnrn

– Vị trí cắm bấc thấm không đượcrnsai với thiết kế quá 15cm

rnrn

– Bấc thấm phải cắm thẳng đứng,rnkhông được lệch quá 5cm so với chiều thẳng đứng.

rnrn

– Chiều dài bấc thấm không được sairnvới chiều dài thiết kế quá 1%

rnrn

– Đầu bấc thấm nhô lên mặt đệm cácrntối thiểu là 20cm, tối đa là 25cm

rnrn

6.3.4. Thi công xong bấc thấm phảirncó biên bản và bản vẽ hoàn công có tư vấn giám sát ký.

rnrn

6.4. Kiểm tra nghiệm thu chất lượngrnthi công vải địa kỹ thuật

rnrn

– Vải địa kỹ thuật phải đạt cácrnthông số ghi ở điều 4.4

rnrn

– Lô hàng nhập phải có chứng chỉrnxuất xưởng về chất lượng kèm theo. Khối lượng kiểm tra trung bình 10.000m²rnthí nghiệm một mẫu hoặc khi thay đổi lô hàng nhập.

rnrn

– Vải địa kỹ thuật phải rải đúng vịrntrí thiết kế, thi công cẩn thận, không được làm rách làm thủng.

rnrn

6.5. Kiểm tra nghiệm thu các thiếtrnbị quan trắc

rnrn

– Các thiết bị quan trắc như mốcrnchuẩn, mốc dẫn, mốc đo lún, mốc đo chuyển vị ngang, thiết bị đo áp lực nước lỗrnrỗng phải bảo đảm đúng chất lượng quy định.

rnrn

– Những tài liệu kết quả quan trắcrnphải thực hiện đúng theo yêu cầu thiết kế.

rnrn

6.6. Đánh giá hiệu quả gia cố nềnrnđất yếu bằng bấc thấm

rnrn

– Căn cứ vào độ lún thực tế để đánhrngiá hiệu quả sử dụng bấc thấm. Nếu độ lún thực tế gần đúng với độ lún thiết kếrntính toán thì việc sử dụng bấc thấm là đúng, có hiệu quả và ngược lại.

rnrn

– Căn cứ vào chuyển vị ngang vàrnhiện tượng nén phồng trồi đất ra xung quanh (tức là vấn đề ổn định của nền) đểrnđánh giá việc đắp gia tải là phù hợp hay không. Nếu đất bị nén lún phồng trồirnhoặc bị trượt thì phải có giải pháp xử lý kịp thời.

rnrn

– Căn cứ vào lượng nước được éprnthoát ra và áp lực nước lỗ rỗng giảm đi để đánh giá hiệu quả của việc gia tải.rnNếu lượng ép thoát nước lỗ rỗng càng nhiều thì việc sử dụng bấc thấm càng córnhiệu quả.

rnrn

6.7. Cần thiết phải kiểm tra đánhrngiá hiệu quả một cách toàn diện việc gia cố nền bằng bấc thấm thoát nước saurncác giai đoạn thi công và cuối cùng là sau khi dỡ tải nén trước để có số liệurnchính thức thiết kế nền móng công trình.

rnrn

Tư vấn thiết kế quy định các thírnnghiệm kiểm tra đất nền sau khi gia cố (có thể khoan lấy mẫu để thí nghiệm,rntiến hành thí nghiệm xuyên hoặc cắt cánh tại hiện trường để kiểm tra).

rnrn

6.8. Việc nghiệm thu công trình giarncố nền đất yếu bằng bấc thấm thoát nước phải được thực hiện theo quy định trongrnđiều lệ quản lý chất lượng công trình xây dựng hiện hành có đại diện 4 bên: Chủrnđầu tư – Tư vấn thiết kế – Tư vấn giám sát – Nhà thầu thi công tham gia.

rnrn

rnrn

PHỤ LỤC I

rnrn

TÍNH TOÁN KHOẢNG CÁCH BẤC THẤM

rnrn

Căn cứ vào thời gian cần thiết trn(tính bằng phần trăm của năm) để đạt được cường độ cố kết yêu cầu U % (thườngrnlấy U = 90% hay U = 0,9) để xác định đường kính ảnh hưởng của bấc thấm D (tínhrnbằng m). Từ đó xác định khoảng cách giữa các bấc thấm L theo công thức sau:

rnrn

           (1)

rnrn

Trong đó:

rnrn

lrn= 0,5 ÷ 1, Cv là hệ số cố kết thấm (m²/năm)

rnrn

a:rnhệ số phụ thuộc n = D/d_w xác định theo biểu đồ hình 1.

rnrn

rn

rn

rn

rnrn

* Bố trí bấc thấm theo sơ đồ hìnhrnvuông hay hình tam giác

rnrn

+ Với sơ đồ hình vuông: D = 1,13Lrn(hình 2a)

rnrn

+ Với sơ đồ hình tam giác: D =rn1,05L (hình 2b)

rnrn

Như vậy khoảng cách giữa các bấcrnthấm sẽ là:

rnrn

L =  cho sơ đồ hình vuông

rnrn

L =  cho sơ đồ hình tam giác

rnrn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

PHỤ LỤC II

rnrn

DỰ BÁO ĐỘ LÚN NỀN ĐẤT YẾU

rnrn

II.1. Tính độ lún cố kết S_crn(khi nền chưa có bấc thấm)

rnrn

II.1.1. Độ lún cố kết S_crncủa nền đất được tính theo phương pháp tổng các lớp phân tố với công thức sau:

rnrn

                (II.1)

rnrn

Trong đó:

rnrn

h_i – chiều dày lớp đấtrntính lún thứ i (h_i ≤ 2m)

rnrn

– hệ số rỗng của lớp đất thứ i ở trạngrnthái tự nhiên ban đầu (khi chưa đắp nền lên trên)

rnrn

– chỉ số nén lún hay độ dốc của đoạnrnđường cong nén lún (biểu diễn dưới dạng e ~ logs)rntrong phạm vi sⁱ >  của lớp đất i

rnrn

– chỉ số nén lún phục hồi khi dỡ tải,rnhay độ dốc của đoạn đường cong nén lún trong phạm vi sⁱ <

rnrn

– áp lực tiền cố kết ở lớp đất thứ i

rnrn

– áp lực do trọng lượng bản thân củarncác lớp đất tự nhiên nằm trên lớp thứ i

rnrn

– áp lực do công trình gây nên.

rnrn

Chú ý:

rnrn

—rnCác trị số C_c, C_r và s_pz xác định theorntiêu chuẩn TCVN 4200 : 1995

rnrn

—rns_z nếurnlà áp lực do tải trọng đắp gây nên, thì được xác định theo toán đồ Osterberg

rnrn

—rnNếuthìrndùng công thức (II.1) chỉ số hạng đầu và thay C_c bằng C_r,rntức là:

rnrn

                (II.2)

rnrn

II.1.2. Chiều sâu vùng đất yếu bịrnlún dưới tác dụng của tải trọng đắp hoặc tải trọng công trình do tư vấn quyếtrnđịnh. Có thể xác định như sau:

rnrn

—rnĐối với nhà và công trình thì chiều sâu chịu nén cực hạn H_a kết thúcrnkhi

rnrn

s_z ≤ 0,1s_vz

rnrn

—rnĐối với đường thì H_a kết thúc khi có

rnrn

s_z ≤ 0,15s_vz hoặc s_zrn≤ 0,2s_vz

rnrn

II.2. Dự tính độ lún tổng cộng Srnvà độ lún tức thời S_i

rnrn

II.2.1. Độ lún tổng cộng được dựrntính theo quan hệ kinh nghiệm như sau:

rnrn

S =rnm.S_c                                   (II.3)

rnrn

Trong đó:

rnrn

m là hệ số kể đến sự phá hỏng kếtrncấu đất khi thi công bấc thấm và sự dịch chuyển ngang của nền đất yếu

rnrn

Với m = 1,1 ÷ 1,4, nếu có các biệnrnpháp hạn chế nền đất yếu bị đẩy trồi ngang dưới tải trọng đắp (bằng cách đắprnphản áp hoặc dùng vải địa kỹ thuật) thì dùng trị số m = 1,1. Ngoài ra, đất nềnrncàng yếu và chiều cao đắp càng cao thì dùng trị số m càng lớn.

rnrn

II.2.2. Độ lún tức thời dự tính nhưrnsau:

rnrn

S_irn= (m – 1) S_c                           (II.4)

rnrn

m có ý nghĩa và xác định như trongrncông thức (II.3)

rnrn

II.3. Dự tính độ lún cố kết theornthời gian của nền đất khi dùng bấc thấm

rnrn

II.3.1. Độ cố kết U đạt được saurnthời gian t kể từ lúc đắp xong được xác định theo công thức sau:

rnrn

U =rn1 – (1 – U_v)(1 – U_h)                (II.5)

rnrn

Trong đó:

rnrn

U_v – độ cố kết theornphương thẳng đứng

rnrn

U_h – độ cố kết theornphương ngang

rnrn

II.3.2. Xác định độ cố kết thẳngrnđứng U_v

rnrn

a) Độ cố kết U_v phụ thuộcrnnhân tố thời gian T_v. T_v được xác định như sau:

rnrn

T_vrn=                                   (II.6)

rnrn

Trong đó:

rnrn

 – hệ số cố kết trung bình theo phươngrnthẳng đứng của các lớp đất yếu trong phạm vi chiều sâu chịu nén cực hạn H_a.

rnrn

                      (II.7)

rnrn

Với:

rnrn

h_i – chiều dày các lớprnđất yếu nằm trong phạm vi vùng chịu nén H_a

rnrn

C_vi – hệ số cố kết thẳngrnđứng của lớp đất yếu i, xác định theo TCVN 4200 : 1995, tương đương với áp lựcrntrung bình  màrnlớp đất yếu i phải chịu trong quá trình cố kết

rnrn

H – chiều sâu thoát nước cố kếtrntheo phương thẳng đứng. Nếu chỉ có một mặt thoát nước ở phía trên thì H = H_a,rncòn nếu có 2 mặt thoát nước cả trên và dưới (dưới có lớp cát hoặc thấu kínhrncát) thì H = 1/2H_a.

rnrn

b) Trị số của độ cố kết thẳng đứngrnU_v có thể xác định theo bảng II.1 dưới đây:

rnrn

BảngrnII.1. Độ cố kết U_v đạt được tùy thuộc nhân tố thời gian T_vrn

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

Chú ý: Nếu C_Vrntính bằng cm²/sec thì h_i và H tính bằng cm và t phải tínhrnbằng giây (sec)

rnrn

II.3.3. Xác định độ cố kết theornphương ngang U_h

rnrn

U_hrn= 1 – e*p                    (II.8)

rnrn

Trong đó, các số hạng được xác địnhrnnhư sau:

rnrn

a) T_h – nhân tố thờirngian theo phương ngang

rnrn

T_hrn=                                   (II.9)

rnrn

Với:

rnrn

D – đường kính ảnh hưởng của bấcrnthấm

rnrn

Nếu bố trí bấc thấm theo kiểu ôrnvuông thì: D = 1,13L

rnrn

Nếu bố trí bấc thấm theo kiểu tamrngiác thì: D = 1,05L

rnrn

L – khoảng cách giữa các tim bấcrnthấm

rnrn

C_h – hệ số cố kết theornphương ngang

rnrn

Ở giai đoạn lập dự án khả thi, córnthể dùng:

rnrn

C_h = (2 ÷ 5) tính theo công thứcrnII.7)                               (II.10)

rnrn

b) F(n) – nhân tố xét đến ảnh hưởngrncủa khoảng cách bấc thấm

rnrn

F(n)rn=                       (II.11)

rnrn

Ở đây: n =

rnrn

d_w – đường kính tươngrnđương của bấc thấm, theo phụ lục I. Được xác định theo công thức:

rnrn

d_wrn=  hoặc d_wrn=

rnrn

(a, b tương ứng là chiều dày vàrnchiều rộng của bấc thấm)

rnrn

Vì d_w thường nhỏ, do đórnn thường lớn và n² >> 1, nên có thể xác định F(n) theo côngrnthức đơn giản như sau:

rnrn

F(n)rn= ln(n) –                                      (II.2)

rnrn

c) F_s – nhân tố xét đếnrnảnh hưởng xáo động đất nền khi đóng bấc thấm:

rnrn

F_srn= – 1.ln                    (II.13)

rnrn

Ở đây:

rnrn

k_n – hệ số thấm của đấtrntheo phương ngang khi chưa đóng bấc thấm

rnrn

k_s – hệ số thấm của đấtrntheo phương ngang sau khi đóng bấc thấm

rnrn

(trong thực tế thường áp dụng

rnrn

ds – đường kính tương đương củarnvùng đất bị xáo động xung quanh bấc thấm. Trong thực tế thường dùng 2 ÷ 3

rnrn

d) F_r – nhân tố xét đếnrnsức cản của bấc thấm

rnrn

F_rrn=                           (II.14)

rnrn

Với:

rnrn

H – chiều dài tính toán của bấcrnthấm (m). Nếu chỉ có một mặt thoát nước phía trên thì H = chiều sâu đóng bấcrnthấm, nếu có 2 mặt thoát nước (cả trên và dưới) thì lấy H = 1/2 chiều sâu đóngrnbấc thấm.

rnrn

q_w – tính bằng m³/séc,rnlà khả năng thoát nước của bấc thấm tương đương với gradien thủy lực bằng 1,rnlấy theo chứng chỉ xuất xưởng của bấc thấm.

rnrn

Thực tế tính toán cho phép lấy:

rnrn

 = 0,00001 ÷ 0,001 m^-2 đốirnvới đất yếu loại sét hoặc á sét

rnrn

=0,001 ÷ 0,01 m^-2 đối vớirnđất than bùn

rnrn

=0,01 ÷ 0,1 m^-2 đối với bùnrngốc cát.

rnrn

II.3.4. Độ lún cố kết của đất nềnrnđắp trên đất yếu được gia cố bằng bấc thấm sau thời gian t được xác định nhưrnsau:

rnrn

S_trn= S_c.U                                   (II.15)

rnrn

Trong đó:

rnrn

S_c – độ lún của nền đấtrnyếu khi chưa có bấc thấm, xác định theo (II.1)

rnrn

U – độ cố kết của nền đất yếu khirnđã được gia cố bằng bấc thấm, xác định theo công thức (II.5).

rnrn

Phần độ lún cố kết còn lại sau thờirngian t sẽ là:

rnrn

DS = (1 – U)S_c

rnrn

rnrn

PHỤ LỤC III

rnrn

TÍNH TOÁN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NỀN ĐẮP TRÊN ĐẤT YẾU

rnrn

III.1. Các phương pháp tính toán

rnrn

Có thể dùng 1 trong 2 phương pháprnsau đây để kiểm tra ổn định nền đắp trên đất yếu

rnrn

– Phương pháp phân mảnh cổ điểm

rnrn

– Phương pháp Bishop

rnrn

III.1.1. Phương pháp phân mảnh cổrnđiển

rnrn

Phương pháp phân mảnh cổ điển đượcrntính theo sơ đồ ở hình III.1 và hệ số ổn định K_j ứng với một mặtrntrượt tròn có tâm O_j được xác định theo công thức (III.1)

rnrn

rnrn

HìnhrnIII.1: Sơ đồ phân mảnh với trượt tròn

rnrn

                      (III.1)

rnrn

Trong hình vẽ và công thức:

rnrn

– Lớp 1: có thể bao gồm tầng đệmrncát mỏng, trên đó có lớp vải địa kỹ thuật hoặc có thể gặp một tầng đất mỏngrnkhông yếu lắm

rnrn

– Lớp 2: Lớp đất yếu có chiều dàyrnlớn

rnrn

– l_i: chiều dàirncung trượt trong phạm vi mảnh i

rnrn

– n: tổng số mảnh trượt trong phạmrnvi khối trượt

rnrn

– a_i:rngóc giữa pháp tuyến của cung l_i với phương của lực Q_i

rnrn

– R_j: bán kính đườngrncong của cung trượt

rnrn

– C_i và j_i: lực dính và góc ma sát trongrncủa lớp đất chứa cung trượt l_i của mảnh trượt thứ i

rnrn

– q: tải trọng của công trình quyrnđổi

rnrn

– F: lực giữ (chống trượt) do vảirnđịa kỹ thuật gây nên (xác định theo mục II.1.2).

rnrn

III.1.2. Sử dụng vải địa kỹ thuậtrnđể tăng cường mức độ ổn định của nền đắp trên đất yếu

rnrn

a) Khi bố trí vải địa kỹ thuật giữarnlớp đất yếu và nền đắp (hình III.2) thì ma sát giữa đất đắp và mặt trên của vảirnđịa kỹ thuật sẽ tạo ra một lực giữ khối trượt F (bỏ qua ma sát giữa đất yếu vàrnmặt dưới của vải) và nhờ đó mức độ ổn định của nền đắp trên đất yếu được tăngrnlên.

rnrn

rnrn

HìnhrnIII.2

rnrn

I – Vùng hoạt động (khối trượt);

rnrn

II – Vùng bị động (có vải địa kỹrnthuật chống trượt);

rnrn

F – Lực kéo mà vải địa kỹ thuậtrnphải chịu (T/m);

rnrn

Y – Cánh tay đòn của lực F đốirnvới tâm trượt nguy hiểm nhất.

rnrn

Để đảm bảo tác dụng chống trượt củarnvải địa kỹ thuật phải thỏa mãn điều kiện sau:

rnrn

F ≤rnF_cp                                      (III.2)

rnrn

Trong đó:

rnrn

F – lực kéo mà vải địa kỹ thuậtrnphải chịu (T/m)

rnrn

F_cp – lực kéo cho phéprncủa vải rộng 1m (T/m)

rnrn

b) Lực kéo cho phép của vải địa kỹrnthuật F_cp được xác định theo các điều kiện sau:

rnrn

—rnĐiều kiện bền của vải địa kỹ thuật

rnrn

F_cprn=                                 (III.3)

rnrn

Trong đó:

rnrn

F_max – cường độ chịu đứtrncủa vải khổ 1m (T/m)

rnrn

k – hệ số an toàn. Lấy k = 2 khirnvải làm bằng polieste, k = 5 nếu vải làm bằng polipropilen hoặc bằngrnpoliethilen

rnrn

—rnĐiều kiện về lực ma sát cho phép đối với lớp vải rải trực tiếp trên đất yếu

rnrn

                                    (III.4)

rnrn

                                    (III.5)

rnrn

Trong đó:

rnrn

l₁, l₂ –rnchiều dài vải trong phạm vi vùng hoạt động và vùng bị động (hình III.2)

rnrn

g_drn– dung trọng của đất đắp

rnrn

h_i – chiều cao khối đấtrnđắp trên vải thay đổi từ 0 đến h (xem hình III-2)

rnrn

f’ – hệ số ma sát giữa đất đắp vàrnvải cho phép dùng để tính toán

rnrn

f’ =rnk’tgj                                (III.6)

rnrn

Trong đó:

rnrn

jrn- góc ma sát của đất đắp

rnrn

k’ – hệ số dự trữ về ma sát, lấy =rn0,66

rnrn

III.1.3. Phương pháp Bishop

rnrn

Tính toán theo phương pháp Bishoprnthì hệ số ổn định K_j ứng với một mặt trượt tròn có tâm O_jrn(hình III.1) được xác định theo công thức sau:

rnrn

K_jrn=     (III.7)

rnrn

Với                               m_irn= (1 + tgj_i tga_i)^-1                           (III.8)

rnrn

Chú ý:

rnrn

– Các ký hiệu trong công thứcrn(III.7) và (III.8) có ý nghĩa như trong các công thức (III.1) trên hình III.1

rnrn

– Phương pháp Bishop về cơ bản cũngrngiống như phương pháp phân mảnh cổ điển. Chỉ có khác là hệ số m_i lạirnphụ thuộc vào hệ số k_j cho nên phải tính lặp, mò dần nhờ việc sửrndụng các chương trình trên máy tính.

rnrn

– Nếu không sử dụng máy tính, thìrncó thể mò tìm mặt trượt nguy hiểm nhất bằng cách cho vị trí tâm O_jrncủa chúng thay đổi trong vùng “tâm trượt nguy hiểm nhất” như thể hiện trên hìnhrn(III.3).

rnrn

rnrn

HìnhrnIII.3: Sơ đồ xác định tâm trượt nguy hiểm

rnrn

Nếu nền đắp bằng cát (lực dính C =rn0) thì giao điểm giữa mặt trượt nguy hiểm với bề rộng nền đường có thể đổi trênrncả phạm vi AB, còn nếu đắp bằng đất dính thì giao điểm này thường ở lân cậnrnđiểm A.

rnrn