Bài giảng Các phương pháp cải tạo đất đá: Chương 5 - TS. Đặng Xuân Trường

Bài giảng Các phương pháp cải tạo đất đá: Chương 5 Gia cố đất nền yếu phương pháp gia cố bằng cọc cát đầm chặt, cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm về cọc cát đầm chặt; Ưu nhược điểm của cọc cát đầm chặt; Phạm vi áp dụng của cọc cát đầm chặt; Tính toán – thiết kế cọc cát đầm chặt;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Các phương pháp cải tạo đất đá: Chương 5 - TS. Đặng Xuân Trường ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN & MÔI TRƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TẠO ĐẤT ĐÁ MSHP: 190114134ĐẶNG XUÂN TRƯỜNGTiến sĩ, Kĩ sư AseanE: dxtruong@hcmunre.edu.vnW: www.dangxuantruong.edu.vnB: www.dxtruong.blogspot.com C.5 ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. CHƯƠNG 5 GIA CỐ ĐẤT NỀN YẾU PHƯƠNG PHÁP GIA CỐ BẰNG CỌC CÁT ĐẦM CHẶT (Sand pile method)Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 2 ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 5.1. KHÁI NIỆM VỀ CỌC CÁT ĐẦM CHẶT (1/4) Cọc cát đầm chặt là giải pháp xử lý nền đất yếu bằng cách chiếm chỗ của đất yếu và nhồi vật liệu cát vào tạo ra hệ thống các cọc bằng cát trong nền đất yếu. Hệ thống cọc cát một phần sẽ nén chặt đất yếu, một phần sẽ hỗ trợ thoát nước (giống như bấc thấm) khi nền được gia tải. Cọc cát xuất phát từ cột đá Ballast là loại cọc được cấu tạo từ vật liệu rời đặt trong đất tham gia cùng đất nền chống đỡ tải trong công trình. Gọi là cọc, nên bản thân cọc cát phải được tạo thành từ những loại cát đồng nhất, tiết diện liên tục theo chiều sâu, sức chịu tải của cát được chọn phải lớn hơn nhiều lần so với đất nền tự nhiên. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 3 ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 5.1. KHÁI NIỆM VỀ CỌC CÁT ĐẦM CHẶT (2/4) Cọc cát đầm chặt thường có đường kính lớn, lưới cọc dày nên tỷ lệ gia cố sẽ lớn hơn so với cọc cát thường (giếng cát). Trong trường hợp này tác dụng làm chặt sẽ rõ ràng và cọc cát đầm chặt thường được coi có vai trò chính là làm chặt đất. Đất yếu ban đầu được nén chặt lại kết hợp với các cọc bằng cát được đầm chặt có tính chất cơ học tốt, nhờ đó toàn bộ đất nền được cải thiện, tăng khả năng chịu tải và giảm lún. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 4 ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 5.1. KHÁI NIỆM VỀ CỌC CÁT ĐẦM CHẶT (3/4) Hình 1.1. Máy thi công Nguồn: FECONBài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 5 ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 5.1. KHÁI NIỆM VỀ CỌC CÁT ĐẦM CHẶT (4/4) Hình 1.2: Hình 1.3: Ống thép thi công cọc cát Cơ chế đầm cọc cátBài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 6 ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 5.2. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CỌC CÁT ĐẦM CHẶT (1/2) Ưu điểm: Nén chặt đất bằng cọc cát là một phương pháp có hiệu quả khi xây dựng các công trình chịu tải trọng lớn trên nền đất yếu có chiều dày lớn. Khi chiều dày lớp đất yếu lớn hơn 2.0m có thể dùng cọc cát để nén chặt. Tác dụng của cọc cát là làm cho: độ rỗng, độ ẩm của đất nền giảm đi; trọng lượng thể tích, môđun biến dạng, lực dính và góc ma sát trong tăng lên. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 7 ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 5.2. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CỌC CÁT ĐẦM CHẶT (2/2) Nhược điểm: Đối với cọc cát đầm chặt, độ chặt của cát trong cọc và đường kính cọc phụ thuộc nhiều vào khả năng quản lý chất lượng và kinh nghiệm thi của nhà thầu thi công; Vật liệu cát tại một số địa phương không sẵn có và giá thành cao; Cọc cát đầm thi công ồn và rung, khó áp dụng trong đô thị. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 8 ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 5.3. PHẠM VI ÁP DỤNG CỦA CỌC CÁT ĐẦM CHẶT (1/1) Thích hợp để xử lý các loại đất sét yếu hoặc đất cát rời; Chiều sâu xử lý thường dưới 30m. Bài giảng: Các phương pháp cải tạo đất đá 9 ©2021 by DANG XUAN TRUONG, PhD. 5.4. TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CỌC CÁT ĐẦM CHẶT (1/24) Bước 1: Xác định hệ số rỗng enc của đất khi dùng cọc cát. Bước 2: Xác định diện tích nền được nén chặt; Bước 3: Xác định số lượng cọc cát; Bước 4: Bố ...