Địa chất công trình - Cơ học đất

Các xuất bản

Paper DTU2015

Đăng bởi: nguyenhoanggiang
Nghiên cứu khoa học
17/11/2016

TƯƠNG QUAN ĐỘ BỀN KHÁNG CẮT GIỮA THÍ NGHIỆM NÉN 3 TRỤC (UU) VÀ CẮT CÁNH HIỆN TRƯỜNG (VST) CHO ĐẤT YẾU VEN BIỂN QUẢNG NAM

CORRELATION OF THE SOFT SOILS SHEAR STRENGTH BETWEEN UU AND VST TEST AT COASTAL PLAINS OF QUANG NAM PROVINCE

TÓM TẮT: Trên cơ sở thu thập và chọn lọc 210 chuỗi số liệu từ các dự án, công trình ở ven biển Quảng Nam (trong đó có 12 chuỗi số liệu kiểm tra), chúng tôi tiến hành xác lập hàm tương quan về độ bền kháng cắt (lực dính kết không thoát nước) giữa thí nghiệm UU và VST của 03 loại đất yếu phổ biến, là đối tượng hay bắt gặp trong xây dựng như sau: đất bùn sét pha ambQ₂² ( với hệ số tương quan ); bùn cát pha abmQ₂¹ ( với r= 0,872); đất bùn sét pha abmQ₂¹( ; r= 0,912). Kết quả cho thấy mức độ liên hệ tương quan từ chặt đến rất chặt nên có thể áp dụng trong tính toán thiết kế liên quan đến sức kháng cắt của đất.

Từ khóa: Độ bền kháng cắt; đất yếu; cắt cánh hiện trường (VST); nén 3 trục (UU); liên hệ tương quan.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong tính toán thiết kế nền móng các công trình trên nền đất yếu, thì các thông số về độ bền kháng cắt là rất quan trọng nhưng lại rất khó xác định chính xác. Nên việc nghiên cứu tìm kiếm hàm tương quan về độ bền kháng cắt giữa 2 thí nghiệm trên có ý nghĩa rất lớn, cung cấp cho nhà thiết kế những thông số cần thiết để tính toán thiết kế các giải pháp xử lý nền đất yếu và kiểm tra mức độ chính xác của các thông số thí nghiệm ở các cơ quan liên quan.

2. TÍNH CHẤT XÂY DỰNG ĐẤT YẾU VEN BIỂN QUẢNG NAM

Ở ven biển Quảng Nam, đất yếu phân bố chủ yếu trong trầm tích sông - biển - đầm lầy, ít hơn còn gặp trong trầm tích biển, vũng vịnh và trầm tích biển có tuổi Holocen và Pleistocen muộn. Đây là nhóm đất yếu có ảnh hưởng bất lợi đến việc quy hoạch xây dựng cũng như thiết kế, thi công và khai thác công trình trên lãnh thổ nghiên cứu. Để có tài liệu bước đầu trong lựa chọn giải pháp xử lý nền móng xây dựng trên tầng đất yếu, ngoài thành phần hạt và các chỉ tiêu tính chất cơ lý chủ yếu và cơ bản ra, đã có một số cơ quan khảo sát xây dựng và nghiên cứu tiến hành thí nghiệm chuyên đề đối với bùn sét pha, bùn sét, ít hơn có bùn cát pha.

3. XÁC LẬP HÀM TƯƠNG QUAN ĐỘ BỀN KHÁNG CẮT GIỮA THÍ NGHIỆM 3 TRỤC UU VÀ CẮT CÁNH VST CHO ĐẤT YẾU VEN BIỂN QUẢNG NAM

Xét về bản chất, dễ dàng nhận thấy thí nghiệm cắt cánh VST và thí nghiệm ba trục UU tuy thiết bị và cách tiến hành thí nghiệm khác nhau, nhưng đều thí nghiệm theo sơ đồ không cố kết, không thoát nước. Do vậy, phương trình có dạng y=ax+ b, tức là Cu= f(Cu(vst)), với Cu(vst) là giá trị độ bền kháng cắt (lực dính kết không thoát nước) từ thí nghiệm VST và được biểu diễn trên trục hoành trong hệ tọa độ mặt phẳng Oxy, Cu là giá trị lực dính kết không thoát nước từ thí nghiệm ba trục UU và được biểu diễn trên trục tung. Ngoài ra, đối với đất yếu bão hòa khi nén 3 trục UU xem (TCVN 8868-2011), nên trong nghiên cứu này chúng tôi không xác lập liên hệ tương quan cho . Từ các dãy số liệu ở bảng 2,3,4 ứng dụng phần mềm Microsoft Office Excel để biểu diễn.

4. KẾT LUẬN

Từ kết quả nghiên cứu, chúng tôi đi đến các kết luận sau:

- Mức độ liên hệ tương quan về độ bền kháng cắt giữa thí nghiệm nén 3 trục UU và VST của bùn sét pha ambQ₂² , bùn cát pha abmQ₂¹ , bùn sét pha abmQ₂¹ thay đổi từ chặt đến rất chặt. Do đó, có thể áp dụng trong tính toán thiết kế liên quan đến sức kháng cắt của đất.

- Qua kết quả thu được cho thấy giá trị Cu(vst)>Cu nghĩa là thí nghiệm VST cho kết quả về độ bền kháng cắt cao hơn thí nghiệm UU. Đất được cắt ở trạng thái tự nhiên, nghĩa là để thắng được độ bền kháng cắt của đất thì momen quay của cánh cắt tác dụng phải thắng được độ bền liên kết kiến trúc giữa các hạt đất và áp lực nước lỗ rỗng vì thế mà giá trị VST cao

- Cần tiếp tục nghiên cứu, xác lập tương quan với số lượng mẫu lớn hơn để nâng cao mức độ tin cậy của hàm tương quan, đồng thời thu thập các nguồn só liệu để xác liên hệ tương quan của các loại đất yếu khác nhau ở vùng nghiên cứu.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Trường Đỉu, 1995: “Báo cáo lập bản đồ địa chất thủy văn - địa chất công trình vùng Bình Sơn - Hải Vân, tỷ lệ 1:200.000”, Liên đoàn Địa chất thủy Văn- Địa chất công trình miền Trung.(BS)

[2]. Đỗ Văn Hải, 2004: “Báo cáo lập bản đồ ĐCCT- ĐCTV vùng Duy Xuyên- Tam Kỳ tỉ lệ 1: 50.000”, Liên đoàn Địa chất thủy văn- Địa chất công trình miền Trung.(DT)

[3]. Đỗ Quang Thiên, 1999: “Đánh giá và dự báo các điều kiện ĐCCT phục vụ qui hoạch và mở rộng đô thị Tam Kỳ-Quảng Nam đến 2020”,Đề tài NCKH cấp cơ sở, Trường Đại học Khoa học Huế. (TK)

[4]. Vũ Ngọc Trân, 1999: “Báo cáo tổng hợp tài liệu điều tra địa chất đô thị hành lang kinh tế trọng điểm miền Trung (từ Liên Chiểu đến Dung Quất) tỷ lệ 1:100.000”. Lưu trữ Địa chất.

[5]. Nguyễn Thị Ngọc Yến, Nguyễn Hoàng Giang, Đỗ Quang Thiên, 2013: “Tính chất xây dựng của các loại đất yếu khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam”. Hội thảo quốc gia về hạ tầng giao thông Việt nam với phát triển bền vững, NXB. xây dựng, tr. 149-161.

[6] Nguyễn Thị Ngọc Yến, Đỗ Quang Thiên, 2014, Nghiên cứu liên hệ tương quan về độ bền kháng cắt giữa thí nghiệm nén 3 trục (UU) và cắt cánh hiện trường (VST) của các thành tạo đất yếu vùng đồng bằng ven biển Quảng Nam, Đề tài cấp cơ sở mã số T2014-02-108, Trường ĐHBKĐN.

[7] ThS. Hoàng Ngô Tự Do, ThS. Nguyễn Thị Ngọc Yến, TS. Đỗ Quang Thiên, GS, TSKH. Nguyễn Thanh (2014) – Xác lập thang địa tầng Đệ Tứ đồng bằng ven biển Quảng Nam – Tập san Khoa học và công nghệ, trường Cao đẳng Công nghiệp Phú Yên. Số 07/2014.

[8] Đỗ Quang Thiên, Nguyễn Thanh, Trần Thanh Nhàn, Giáo trình Các phương pháp nghiên cứu và khảo sát Địa chất công trình phục vụ xây dựng, NXB ĐHH, năm 2010.

[9] Đỗ Quang Thiên, Nguyễn Thị Ngọc Yến và nnk (2014), Dự án: Khảo sát, nghiên cứu, đáng gía tổng hợp điều kiện địa chất công trình vùng đồng bằng ven biển Quảng Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Hợp đồng số 16/HĐ-TVTH ngày 21/12/2012.

[10] Các kết quả nghiên cứu khảo sát ĐCCT thu thập từ các công ty tư vấn xây dựng trên địa bàn thành phố Đà Nẵng và Quảng Nam.

Các báo các khảo sát ĐCCT dự án đường cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi đoạn qua tỉnh Quảng Nam, năm 2012 (ĐQ).
Báo cáo khảo sát ĐCCT đường Tránh Vĩnh Điện, năm 2002 (VĐ).
Các báo cáo khảo sát ĐCCT các dự án xây dựng cầu: cầu cửa Đại, cầu Câu Lâu, cầu Nổi, cầu Bà Rén, Cầu Tam Kỳ, cầu Kỳ Phú (GT).
Các báo cáo khảo sát ĐCCT các công trình dân dụng - công nghiệp ở Hội An, Vĩnh Điên, Nam Phước, Hà Lam, Tam Kỳ, Chu Lai (DD).