Xây dựng phần mềm CONSOIL 2.0 tính toán xử lý nền đất yếu dưới nền đắp cao có xét đến sự biến đổi các chỉ tiêu cơ lý đất yếu trong vùng gây lún

22/07/2016 05:08

Mục tiêu của bài báo là nghiên cứu sự thay đổi các tính chất cơ lý đất theo thời gian khi nền đất cố kết, trong biện pháp đắp gia tải hoặc kết hợp biện pháp thoát nước thẳng đứng (giếng cát, bấc thấm).

PGS. TS. Châu Trường Linh

Trường Ðại học Bách khoa - Ðại học Ðà Nẵng

KS. Lê Đình Việt

BK - Information Technology of Engineering Construction Team (BK-ITEC), Da Nang City

Người phản biện:

TS. Trần Trung Việt

TS. Nguyễn Việt Hùng

Tóm tắt: Mục tiêu của bài báo là nghiên cứu sự thay đổi các tính chất cơ lý đất theo thời gian khi nền đất cố kết, trong biện pháp đắp gia tải hoặc kết hợp biện pháp thoát nước thẳng đứng (giếng cát, bấc thấm). Nền đường đắp trên đất yếu là trường hợp thường gặp hiện nay trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng giao thông ở nước ta. Đối với trường hợp gia tải trên nền đất yếu kết hợp biện pháp thoát nước thẳng đứng, tiêu chuẩn tính toán hiện nay [5] chưa đề cập đến sự thay đổi các tính chất cơ lý đất yếu theo thời gian khi nền đất cố kết. Xuất phát từ thực trạng trên, tác giả xây dựng phần mềm CONSOIL 2.0 dựa trên ngôn ngữ VB.NET để tính toán chiều cao nền đường đắp trên đất yếu có xét đến sự thay đổi theo thời gian các tính chất cơ lý và giới hạn về thời gian, giúp cho các nhà tư vấn thiết kế giảm khối lượng tính toán và lựa chọn phương án xây dựng phù hợp, rút ngắn thời gian thi công, giảm chi phí xây dựng công trình.

Từ khóa: Đất yếu, nền đắp, gia tải trước, chiều cao đắp, cố kết, hệ số cố kết, độ lún, ổn định trượt.

Abstract: Embankment bed on soft soil is the popular case in the field of traffic construction. In our country, the geological condition is really complex and many roads go through the soft soil geology. In building, the design consultant followed standards, design survey process and have got some achievement as the requests. However, it takes a long time for them to select the design method and it makes them fell so confuse and anxious, besides not to mention the issue of changing soil physical properties over time. With the situation, we build software CONSOIL based on VB.NET language to opitimeze the height of embankment bed on soft soil taking into account the change over time of the soil physical properties and limits on time, so that the design consultant reduces the calculation volume, choose the suitable method, shorten construction time and reduce construction cost.

Keywords: Soft soil, embankment, in preload, embankment height, consolidation, coefficient of consolidation, settlement, stable sliding.

1. Đặt vấn đề

Nền đường đắp trên đất yếu là vấn đề được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu, bởi vì đây là trường hợp thường gặp trong lĩnh vực xây dựng các công trình giao thông. Ở nước ta, điều kiện địa hình địa chất phức tạp, nhiều tuyến đường đắp đi qua vùng địa chất đất yếu. Khi xây dựng thì các đơn vị tư vấn thiết kế vẫn tuân theo tiêu chuẩn và quy trình khảo sát thiết kế và đã đạt được một số yêu cầu nhất định nhưng còn mất rất nhiều thời gian bởi những trăn trở, băn khoăn khi lựa chọn các phương án thiết kế. Đề tài nghiên cứu xây dựng phần mềm tính toán chiều cao nền đường đắp trên nền đất yếu nhằm xác định chiều cao đắp lớn nhất và tính toán tính toán chiều cao, thời gian thi công của các giai đoạn đắp, tính toán các thông số thiết kế của các giải pháp xử lý để nền đường đảm bảo yêu cầu về điều kiện cường độ, điều kiện ổn định cũng như yêu cầu về lún, thời gian thi công yêu cầu, từ đó giúp các nhà tư vấn thiết kế giảm bớt khối lượng tính toán khi lựa chọn phương án thiết kế.

2. Mục tiêu, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu

2.1. Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng phần mềm giải quyết được bài toán ngược từ các yêu cầu thiết kế hình học và các thông số cơ lý đất nền, đất đắp, tính toán chiều cao các giai đoạn đắp, độ lún cố kết, dự tính độ lún tổng cộng các giai đoạn đắp, lập tiến độ thi công cũng như tính toán khoảng cách giữa các giếng cát hoặc bấc thấm để tăng độ cố kết nền đất yếu để đảm bảo trong thời gian cho phép.

2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu các bài toán ổn định, bài toán lún cố kết của nền đường đắp trên đất yếu và các hướng dẫn của quy trình hiện hành; nghiên cứu các trường hợp bài toán liên quan đến xử lý nền đường đắp trên đất yếu như: Đắp nhiều giai đoạn, đắp nhiều giai đoạn kết hợp bệ phản áp, xử lý nền đường đắp trên đất yếu bằng cọc cát và cắm bấc thấm.

2.3. Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu như: Phương pháp thu thập thông tin, phương pháp lấy ý kiến chuyên gia, phương pháp xây dựng thuật toán, xây dựng phần mềm, phương pháp nghiên cứu các mô hình tính toán đã được kiểm định để kiểm định phần mềm.

3. Cơ sở lý thuyết tính toán chiều cao nền đường trên nền đất yếu

3.1. Xác định chiều cao nền đường đắp

3.1.1. Chiều cao đất đắp tối thiểu

Ở những vùng đất yếu, mặt đất thường bị ngập nước hay thấm ướt do mao dẫn theo mùa hoặc quanh năm. Ở những vùng này chẳng những bị ảnh hưởng của lũ lụt mà còn bị thủy triều xâm nhập theo chế độ nhật triều hay bán nhật triều. Do đó, nền đường phải có chiều cao tối thiểu để đảm bảo cho nước không ảnh hưởng đến chiều dày vùng hoạt động của nền đường. Chiều cao tối thiểu Hmin có thể được tính theo điều kiện sau:

Image457932

   (1)

Trong đó: `sigma` - Ứng suất  thẳng đứng do trọng lượng bản thân các lớp đất yếu gây ra ở độ sâu z;`sigma` VZ - Ứng suất (áp lực) thẳng đứng do tải trọng đắp gây ra ở độ sâu z trong đất yếu kể từ đáy của nền đắp, giá trị này được xác định theo toán đồ Osterberg: `sigma` pz - Áp lực tiền cố kết ở độ sâu z trong đất yếu, được xác định từ thí nghiệm cố kết theo hướng dẫn và quy định ở phụ lục I - 22TCN262-2000.

Image457951

  (2)

 

 

3.1.2. Xác định chiều cao đắp đất nền đường

Giả thiết sau khi đắp nền đường, lực dính của đất yếu tăng theo tỷ lệ thuận với độ cố kết theo quan hệ:

Trong đó: Cu - Lực dính trung bình của các lớp đất yếu, H - Chiều cao đắp nền đường, U - Độ cố kết của đất yếu, tg`phi`  Cu- Góc nội ma sát trung bình của đất yếu tương ứng với chiều cao trước đó đắp được.

Từ đó, ta có thể tìm được chiều cao đắp đất ứng với các giai đoạn khác nhau, chiều cao đắp thêm được tính dựa vào độ tăng lực dính:

Image457982

  (3)

 

Nói cách khác, chiều cao của giai đoạn I được tính theo công thức tổng quát như sau:                

Image457992

   (4)

Để xác định giá trị chiều cao đắp lớn nhất, ta tiến hành xây dựng biểu đồ mối quan hệ giữa H và Cu, theo đó chiều cao đắp lớn nhất Hmax là giao điểm của hai đường thẳng sau:

Image458003

   đường 1

 

Image458013

      đường 2

 

 

Với giá trị Nc và U không đổi, tại giao điểm này ta có Hmax = Hn = Hn-1 nên ta tính được giá trị Hmax là: 

Image458024

 

      (5)

 

Image458036
Hình 3.1: Đồ thị xác định chiều cao đắp Hmax [2]

 

3.2. Bài toán tính toán thời gian cố kết khi yêu cầu giới hạn về thời gian

3.2.1. Tính toán thời gian cố kết khi không có biện pháp xử lý nền đất yếu

Trong trường hợp không có biện pháp xử lý nền đất yếu, thời gian chờ cố kết được tính toán dựa vào hệ số cố kết thẳng đứng trung bình theo công thức sau:

Image458056

    (6)

 

 

Trong đó: Cvi - Độ cố kết ứng với lớp đất có chiều dày hi, Tv - Nhân tố thời gian ứng với độ cố kết Ut (%).

Thời gian cố kết của các giai đoạn được tính toán sao cho trước khi đắp đất giai đoạn tiếp theo, độ cố kết nền đất yếu phải đạt theo yêu cầu. Do đó, thời gian cố kết cần thiết của giai đoạn I được tính như sau:

Image458065

    (7)

 

 

Trong đó: Ha - Chiều sâu thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng. Nếu trường hợp có 1 mặt thoát nước thì Ha = za; trường hợp nền đất yếu có 2 mặt thoát nước thì Ha = 1/2.za, với za là chiều sâu vùng đất yếu bị lún dưới tác dụng của tải trọng đắp được tính theo điều kiện `Sigma` za  `>=` 0.15 . `sigma`  vza.

Từ giai đoạn 2 trở đi, thời gian chờ cố kết cần thiết để đất yếu đạt độ cố kết yêu cầu (U) được tính dựa vào tỷ số giữa ứng suất có hiệu và ứng suất tổng do nền đắp gây ra, tức là:

     

Image458086

 

               (8)                               

 

Ở đây ta có:

Image458095

     , với Hi-1; Hi lần lượt là chiều cao đất đắp giai đoạn i-1 và i.

 

Mặt khác:

Image458116

   (8)

 

 Sau khi biến đổi, ta có:

Image458126

 

 

 

Thay giá trị U vào biểu thức ta được phương trình sau:

Image458136

 

 

 

Giải phương trình (10) trên theo t, với giá trị t tìm được ta tính thời gian chờ cố kết cần thiết của giai đoạn i dựa vào thời gian chờ cố kết của giai đoạn trước đó nên tính được  ti = t - ti-1.

3.2.2. Tính toán thời gian chờ cố kết trong trường hợp tăng cường độ cố kết bằng giếng cát hoặc sử dụng bấc thấm PVD

Trong trường hợp bình thường, nếu tổng thời gian chờ cố kết của các giai đoạn vượt quá giới hạn thời gian yêu cầu thì phải có biện pháp xử lý nền đất yếu để tăng độ cố kết đất yếu. Trong trường hợp sử dụng giếng cát (SD) hoặc bấc thấm (PVD) để tăng độ cố kết đất yếu, để tính thời gian cố kết cần thiết của các giai đoạn sao cho đảm bảo giới hạn thời gian yêu cầu thì phải xử lý bài toán tính toán khoảng cách giữa các giếng cát hoặc bấc thấm phù hợp. Trước tiên, dựa vào kết quả thời gian chờ cố kết cần thiết của các giai đoạn đắp khi không xử lý nền đất yếu và giới hạn thời gian yêu cầu, ta tiến hành phân bổ sơ bộ thời gian cho các giai đoạn đắp theo tỷ lệ % dựa vào tổng thời gian tính toán được nếu không xử lý và giá trị giới hạn thời gian yêu cầu. Ta lấy giá trị thời gian sau khi phân bổ của giai đoạn có thời gian nhỏ nhất để tiến hành tính toán khoảng cách giữa các giếng cát hoặc bấc thấm, từ đó tính được thời gian cố kết cần thiết trong trường hợp xử lý đất yếu bằng giếng cát hoặc bấc thấm PVD để tăng thời gian cố kết nền đất yếu.

3.3. Tương quan biến đổi tính chất cơ lý đất yếu theo thời gian cố kết (hệ số rỗng e và góc nội ma sát

Để đánh giá sự tương quan giữa các chỉ tiêu cơ lý, để có thể xét được hàm tương quan đại diện, tác giả đã nhập dữ liệu thống kê các trị số góc nội ma sát của các đất yếu có độ nhão IL>1 từ số liệu của [6, 7]; ứng dụng phần mềm IBM-SPSS hỗ trợ để phân tích hàm tương quan giữa các đại lượng liên quan, kết quả được thể hiện bằng biểu đồ đại diện như Hình 3.2:

Image458148
Hình 3.2: Tương quan góc nội ma sát và hệ số e

Dựa vào kết quả phân tích, có thể thấy rằng, quan hệ giữa lực dính hoặc góc nội ma sát đất yếu và hệ số rỗng e là quan hệ nghịch theo hàm Logarit, điều này là đúng với thực tế tính toán cũng như kinh nghiệm quan trắc đo đạc được từ các công trình đã xây dựng. Như vậy, với hàm tương quan có được ta có thể sử dụng trong tính toán để thể hiện sự thay đổi góc nội ma sát, lực dính đất yếu thay đổi theo thời gian thông qua hàm tương quan gián tiếp với hệ số rỗng e.

3.3.1. Bài toán tính toán khoảng cách giữa các giếng cát hoặc bấc thấm PVD

Sau khi phân bổ thời gian hợp lý, ta có được giá trị thời gian cố kết cần thiết của giai đoạn nhỏ nhất để đạt được độ cố kết yêu cầu nhưng vẫn đảm bảo tổng thời gian của các giai đoạn sẽ không vượt quá giá trị giới hạn thời gian yêu cầu. Với giá trị này ta sẽ làm cơ sở cho việc tính toán khoảng cách giữa các giếng cát hoặc bấc thấm. Ta tính toán lại giá trị nhân tố Tv dựa vào giá trị thời gian t giai đoạn I, sau đó tính toán độ cố kết thẳng đứng Uv theo công thức sau hoặc tra theo bảng VI-1 của 22TCN262-2000:

Image458158

 

    (10)

Dựa vào độ kết chung yêu cầu U và giá trị độ cố kết thẳng đứng Uv, tính toán giá trị độ cố kết theo phương ngang Uh như sau:

Image458168

 

       (11)

Mặt khác: 

Image458178

 

          

 

nên        

Image458187

 

 

 

Trong đó: Th - Nhân tố thời gian theo phương ngang, với `frl`  - Khoảng cách tính toán giữa các giếng cát được tính như sau: Nếu bố trí giếng cát theo kiểu hình vuông thì `frl` = 1.13D, nếu bố trí giếng cát theo kiểu tam giác thì `frl` = 1.05D ; D - Khoảng cách giữa các tim giếng cát hoặc tim bấc; Fs - Nhân tố xét ảnh hưởng của vùng đất bị xáo động xung quanh bấc thấm làm hệ số thấm trong vùng đó giảm đi; Fr - Nhân tố xét đến ảnh hưởng về sức cản của bấc thấm. Khi dùng giếng cát thì không xét đến 2 nhân tố này (tức Fs = 0 và Fr = 0), còn khi áp dụng bấc thấm thì chúng được xác định theo hướng dẫn của Tiêu chuẩn 22TCN262-2000; F(n) - Nhân tố xét đến ảnh hưởng của khoảng cách bố trí giếng cát hoặc bấc thấm, được xác định tùy thuộc vào tỷ số n = `frl` /`frd` (Trong đó: d - Đường kính giếng cát hoặc đường kính tương đương bấc thấm) theo công thức:

Image458200

 

   (13)

Thay các giá trị F(n), Fs, Fr và Th vào phương trình (13) ta có biểu thức sau:

Image458273

        (14)

 

 

Bằng thuật toán đệ quy, ta có thể tính toán ra giá trị thỏa mãn được điều kiện trên và đây chính là giá trị khoảng cách giữa các giếng cát hoặc bấc thấm PVD để đảm bảo thời gian cố kết cần thiết trong phạm vi giới hạn thời gian yêu cầu.

3.3.2. Bài toán tính toán thời gian cố kết cần thiết các giai đoạn khi yêu cầu giới hạn về thời gian

 Trong trường hợp nền đất yếu có xử lý để tăng thời gian cố kết, nền đất yếu sẽ cố kết theo phương thẳng đứng với hệ số cố kết Cv và cố kết theo phương ngang với hệ số cố kết Ch. Thời gian cố kết cần thiết của các giai đoạn được tính toán dựa vào độ cố kết chung U và tỷ số giữa ứng suất có hiệu và ứng suất tổng do nền đắp gây ra. Trước tiên, ta tính toán giá trị độ cố kết chung theo Uv; Uh và giá trị khoảng cách giếng cát hoặc bấc thấm đã tính toán sẽ được hệ phương trình sau:

Image458283

 

    (15)

 

Để đơn giản, ta đặt                                               

Image458293

 

 

Thay C vào (15) ta có 

Image458302

 

rồi thay vào phương trình (8) được biểu thức sau:

Image458313

    (16)

 

Giải phương trình trên theo t, với giá trị t tìm được ta tính thời gian chờ cố kết cần thiết của giai đoạn i dựa vào thời gian chờ cố kết của giai đoạn trước đó nên tính được  ti= t - ti-1.

3.4. Bài toán ổn định nền đường trên nền đất yếu

Nền đắp trên đất yếu phải đảm bảo điều kiện ổn định, không bị phá hoại do trượt trồi trong quá trình thi công và trong suốt quá trình đưa vào khai thác sử dụng sau này. Để đánh giá mức độ ổn định nền đắp, hệ số ổn định phải lớn hơn hệ số ổn định tối thiểu theo tiêu chuẩn quy định cụ thể tùy thuộc phương pháp tính toán: Khi áp dụng phương pháp nghiệm toán ổn định theo phương pháp phân mảnh cố điển thì hệ số ổn định nhỏ nhất cho phép [FS] = 1,2, khi áp dụng phương pháp Bishop để nghiệm toán ổn định thì hệ số ổn định nhỏ nhất cho phép [FS] = 1,4.

Trong trường hợp bài toán tính toán hóa chiều cao nền đắp trên đất yếu, vì chiều cao nền đất đắp được tính toán dựa vào các vòng lặp nên việc sử dụng phương pháp Bishop để tính toán sẽ khó kiểm soát do phải thực hiện quá trình tính lặp mò dần hệ số m trong công thức tính Kmin. Để đơn giản trong tính toán, ta áp dụng phương pháp phân mảnh cổ điển với việc giới hạn vùng tâm trượt nguy hiểm nhất, sau đó cho điểm tâm trượt O thay đổi trong vùng trượt này rồi tính toán lặp để tìm hệ số ổn định Kmin. Trong trường hợp nền đắp bằng cát thì giao điểm giữa mặt trượt nguy hiểm nhất với bề rộng nền đường có thể thay đổi trên cả phạm vi AB, còn nếu đất đắp có lực dính lớn thì giao điểm này thường từ điểm A đến giữa tim nền đắp. Theo phương pháp phân mảnh cổ điển, hệ số ổn định Kj ứng với một mặt trượt có tâm Oj được xác định như sau:

Image458322

 

 

 

Trong đó: Qi - Trọng lượng bản thân khối đất; F - Lực giữ khối đất dưới tác dụng của vải địa kỹ thuật, Y - Cánh tay đòn so với tâm trượt Oj, `frl` - Chiều dài cung trượt trong phạm vi mảnh I; n - Tổng số mảnh được phân mảnh trong phạm vi khối trượt, `alpha` i- Góc pháp tuyến của cung với phương của lực Qi; Rj - Bán kính đường cong của cung trượt; ci và `phi`- Lực dính đơn vị và góc nội ma sát trong của lớp đất chứ cung trượt `frl`  của mảnh trượt i.

Image458386
Hình 3.3: Sơ đồ xác định tâm trượt nguy hiểm

 

3.5. Bài toán tính lún cố kết khi xét đến chiều cao phòng lún

3.5.1. Tính độ lún cố kết Sc

Độ lún cố kết Sc được dự tính theo phương pháp phân tầng lấy tổng, việc tính toán phụ thuộc vào lịch sử ứng suất của đất nền, các trường hợp tính toán được mô tả cụ thể ở bảng phân loại sau:

Bảng 3.1. Bảng tính toán lún sơ cấp Sc

Untitled

 

Trong đó: Hi - Chiều dày lớp đất tính lún thứ I; `fre`  i  - Hệ số lỗ rỗng của lớp đất thứ I; Cc và Cr - Chỉ số nén lún và chỉ số nén hồi phục trong phạm vi `sigma` `>=` `Sigma`  i pz.                

3.5.2. Dự tính độ lún tổng cộng S

Độ lún tổng cộng S được dự đoán theo kinh nghiệm, thường S = m.Sc với hệ số m = 1,1-1,4. Tuy nhiên, vì lúc đầu chưa biết S nên quá trình tính lún được tính lặp thử dần:

 - Giả thiết độ lún tổng cộng Sgt, thường thì Sgt lấy từ 5 - 10% bề dày đất yếu hoặc chiều sâu vùng đất yếu chịu lún za.

- Tính toán phân bố ứng suất `Sigma` i z  theo toán đồ Osterberg với chiều cao nền đắp thiết kế có dự phòng lún H’tk = Htk+Sgt.

- Với tải trọng đắp H’tk tính toán độ lún cố kết Sc, nếu Sc tính được thỏa mãn điều kiện tức Sc = Sgt/m thì chấp nhận kết quả, đồng thời xác định được Sc và S = m.Sc, nếu không thỏa điều kiện nói trên thì phải giả thiết lại S và lặp lại quá trình tính toán.

4. Xây dựng phần mềm consoil 2.0

Dựa vào lý thuyết tính toán nêu trên, kết hợp với quy trình tính toán theo các tiêu chuẩn thiết kế để xây dựng sơ đồ khối tổng quát của bài toán, sau đó triển khai sơ đồ khối tổng quát thành thuật toán chi tiết để có thể mô tả cho máy tính điện tử hiểu được thông qua lập trình trên ngôn ngữ VB.NET và tiến hành thực thi trong quá trình biên dịch trên môi trường ảo.

Image458569
Hình 4.1: Sơ đồ khối tổng quat thuật toán chương trình

 

Image458579
Hình 4.2: Mô hình xử lý sự kiện của phần mềm

 

* Phần mềm CONSOIL 2.0

Phần mềm được viết trên môi trường VB.NET, nền tảng Netframework 4.0 với nhiều ưu điểm, phần mềm được cấu trúc bởi các form giao diện thân thiện, sử dụng các thư viện chương trình con *.class, *.dll. Ngoài việc kiểm toán lún, ổn định theo [5], chương trình còn xét đến sự biến đổi một số chỉ tiêu cơ lý nền đất yếu khi cố kết như c, j, e, IL, hoặc có thể bổ sung từ kết quả thí nghiệm hiện trường trong quá trình xử lý cố kết nền đất yếu.

5. Ứng dụng phần mềm tính toán cho một công trình thực tế

Có thể sử dụng một file *.csoil có sẵn để nạp dữ liệu cho phần mềm hoặc file Excell mẫu, hoặc có thể sử dụng các menu để nhập trực tiếp các thông số công trình liên quan. Các giao diện chính của chương trình:

Hoàn tất việc nhập dữ liệu cho phần mềm, chạy chương trình; phần mềm sẽ truy xuất một trình đơn kết quả tính toán bao gồm: Thông số tính toán, kết quả tính toán, thống kê lún theo thời gian, biểu đồ lún theo thời gian…

So sánh chiều cao đắp tính toán với chiều cao đắp đến cao độ đường đỏ, từ đó tiếp tục tính toán các thông số của các giai đoạn đắp gia tải (mô-đun đắp gia tải); một trình đơn sẽ xuất hiện, trong đó chứa thông số chiều cao đắp tính toán và các chiều cao đắp tối thiểu (hmin) của mỗi giai đoạn. Người dùng sẽ lựa chọn số giai đoạn đắp gia tải hợp lý và tiếp tục quá trình tính toán cho từng giai đoạn.

Image458588
Hình 5.1: Giao diện nhập dữ liệu đường số

 

Image458597
Hình 5.2: Giao diện nhập dự liệu thông số đất yếu

 

Image458605
Hình 5.3: Giao diện nhập dữ liệu thông số đất đắp

 

Image458615
Hình 5.4: Giao diện nhập liệu thông số kỹ thuật cọc vát, vải ĐKT
Image458623
Hinh 5.5: Giao diện các ô nhập dự liệu trên file Excell mẫu

 

Image458632
Hình 5.6: Kết quả mặt cắt ngang tính toán

 

Image458642
Hình 5.7: Biểu đồ lún theo thời gian các giai đoạn đắp 

 

Image458651
Hình 5.8: Các bảng biểu kết quả tính toán

 

Image458660
Hình 5.9: Các bảng biểu kết quả tính toán

 

Image458672
 Hình 5.10: Biểu đồ lún theo các giai đoạn gia tải

 

6. Kết luận

Phần mềm tự động hóa tính toán chiều cao nền đường đắp trên đất yếu bằng phương pháp đắp gia tải, có thể kết hợp xử lý bằng giếng cát, bấc thấm có xét đến sự biến đổi một số chỉ tiêu cơ lý đất yếu (c, j, e, Cv) trong quá trình cố kết, điều này sát với thực tế hiện trường hơn.

Phần mềm cũng đã được ứng dụng kiểm toán ổn định và lún khi đắp gia tải theo tiến độ ngày nền đắp trên đất yếu cho tuyến cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi, cơ sở cho các bên đề xuất lại tiến độ đắp hợp lý hơn.

Phần mềm hiện nay cũng đã được tích hợp trên điện thoại thông minh (Android). Các bên liên quan có thể kiểm toán nhanh tại hiện trường giải pháp xử lý nền đất yếu, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong xây dựng.

Tài liệu tham khảo

[1]. Nguyễn Quang Chiêu (2004), Thiết kế và thi công nền đắp trên đất yếu, NXB. Xây dựng.

[2]. Pierre Laéral, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lực, Lê Bá Lương (2001), Nền đường đắp trên đất yếu trong điều kiện Việt Nam, NXB. GTVT.

[3]. Nguyễn Thế Nam, Châu Trường Linh (2014), Ứng dụng phần mềm Plaxis nghiên cứu tương tác giữa nền đường và công trình lân cận tại khu tái định cư Hòa Hiệp 3, TP. Đà Nẵng, Tạp chí GTVT, số 3, trang 20-23.

[4]. Cox J.B (1972), The distribution and formation of recent sediments in South East Asia,  Proc. - 2nd Seacmpe, Singapore.

[5]. Bộ GTVT (2000), 22TCN262-2000: Qui trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên nền đất yếu.

[6]. Nguyễn Thanh Tùng (2008), Xác lập Hàm tương quan hồi quy tuyến tính giữa các tính chất cơ lý của một số đất ở Thừa Thiên -  Huế, Tạp chí Khoa học - Trường Đại học Huế, số 48, trang 171-176.

[7]. Ngô Tấn Dược (2011), Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của các loại đất ở Tây Nguyên khi mưa lũ kéo dài có ảnh hưởng đến sự ổn định của sườn dốc cạnh đường ô tô, LATS, Viện KHTL MN.

Ý kiến của bạn

Bình luận