Giải pháp tối ưu xử lý nền đờng đất yếu đoạn Km 16+5 đến Km 8+00 đường nối Võ Chí Công đi khu công nghiệp Đông Quế Sơn và quốc lộ 14H

Bài viết đề xuất giải pháp tối ưu xử lý nền đường đất yếu cho 4 mặt cắt (MC) trên đoạn tuyến Km 6+5 đến Km 8+00 đường nối Võ Chí Công đi khu Công nghiệp Đông Quế Sơn và Quốc lộ 14H, tỉnh Quảng Nam. Nghiên cứu sử dụng phần mềm Plaxis 8.6 để mô phỏng và phân tích.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp tối ưu xử lý nền đờng đất yếu đoạn Km 16+5 đến Km 8+00 đường nối Võ Chí Công đi khu công nghiệp Đông Quế Sơn và quốc lộ 14H224 GIẢI PHÁP TỐI ƢU Ử LÝ NỀN ƢỜNG ẤT YẾU OẠN M 16+500 ẾN M 18+00 ƢỜNG NỐI VÕ CHÍ CÔNG I KHU CÔNG NGHIỆP ÔNG QUẾ SƠN VÀ QUỐC LỘ 14H Nguyễn Thanh Hải1, Nguyễn Thị Ngọ Yến2,*, Trần hắ V 2 1 Sở Xây dựng t nh Quảng Nam 2 Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng *Tác giả chịu trách nhiệm: ntnyen@dut.udn.vnTó tắt Bài áo đề xuất giải pháp tối u xử lý nền đ ờng đất yếu cho 4 m t cắt (MC) trên đoạntuyến Km 6+5 đến Km 8+ đ ờng nối Võ Ch Công đi khu Công nghiệp ông Quế Sơnvà Quốc lộ 14H, tỉnh Quảng Nam. Nghiên cứu sử dụng phần mềm Pl xis 8 6 để mô phỏng vàphân tích H i ph ơng pháp đ ợc sử dụng để ph n t ch, đánh giá gồm xử lý bấc và xử lý cọc cát.Khi tính toán xử lý bằng bấc thấm với khoảng cách cắm bấc thấm 1,2 m (MC1, MC2); 1,4 m(MC4) và 1,6 m (MC3) cho thấy hệ số ổn định của nền đắp tăng l n rất nhiều, với Fs = 1,417 - 1,626.T ơng t , khi xử lý bằng cọc cát với đ ờng kính cọc d = 0,4 m và bố trí theo mạng l ới tam giácvới khoảng cách từ 2,0 m (MC ) đến 2,2 m (MC1, MC3, MC4) cho thấy cọc cát có tác dụng làmgiảm đáng kể độ l n và tăng ổn định của nền đắp, với Fs = 1,415 - 1,661. Kết quả ph n t ch, đánhgiá cho thấy cả 02 giải pháp đều đạt yêu cầu về độ lún và thời gian cho phép xử lý, chi phí khi xửlý bằng cọc cát gấp 2,7 lần so với xử lý bằng bấc thấm. Căn cứ vào hiệu quả kinh tế - kỹ thu t,bài báo khuyến nghị l a chọn ph ơng án xử lý bấc cho nền đắp đất yếu.Từ khóa: bấc thấm; cọc cát; hệ số ổn ịnh; giải pháp tối ưu.1. ặt vấn đề Vùng ông của tỉnh Quảng N m đ ợc xác định là v ng động l c của tỉnh, có khả năng pháttriển nhanh với các đô thị trung tâm là: thành phố Tam Kỳ, thành phố Hội An, Thị xã iện Bànvà huyện Núi Thành,… ể tạo s kết nối liên kết giữ các v ng, đô thị trung tâm của tỉnh, thìviệc đầu t x y d ng cơ sở hạ tầng gi o thông đ ng v i trò đ c biệt quan trọng. Nhằm kết nối hệthống giao thông liên vùng thì việc đầu t x y d ng tuyến đ ờng nối từ đ ờng Võ Chí Công (nútvòng xuyến tại Km 7+4 , xã B nh S ) đi Khu công nghiệp ông Quế Sơn và Quốc lộ 14H vớichiều dài khoảng 19,4 km là cấp thiết. Kết quả khảo sát đị h nh, địa chất công trình cho thấy mộtsố đoạn tuyến đi qu khu v c phân bố đất yếu, đ c biệt là đoạn tuyến lý trình từ Km 7+ đếnKm18+500 c địa chất nền đ ờng là đất sét, sét pha trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy, với bềdày th y đổi lớn và bất đồng nhất về m t địa tầng, chỉ số SPT d ới 4. Do đ , việc xây d ngtuyến đ ờng cần phải có các biện pháp xử lý nền đất yếu mới đảm bảo các điều kiện ổn định,điều kiện kh i thác nh th ờng và bền vững của tuyến đ ờng. 1a 1b Hình 1. V trí dự án Đường nố õ C Côn đ k u Côn n ệp Đôn Quế Sơn và Quốc lộ 14H (hình 1a) và đoạn tuyến lý trình từ Km 7 202 đến Km18+500 (hình 1b). . 2252. Cơ sở ý thuyết và số iệu ph n tí h, đ nh gi2.1. Cơ sở lý thuyết Phân tích ổn định tr ợt của nền đ ờng đất yếu bằng phần mềm Plaxis 8.6, phần mềm đ ợcxây d ng theo ph ơng pháp phần tử hữu hạn củ ại học công nghệ Delff - Hà Lan. Hệ số ổnđịnh tr ợt đ ợc xác định tr n cơ sở công thức sau: S max( available) Fs  (1) S min(equilibrium) Trong đ : Smax(available) là sức kháng cắt th c tế lớn nhất củ đất; Smin(equilibrium) là sức kháng cắttối thiểu ở trạng thái cân bằng ổn định. Theo tiêu chuẩn phá hoại Mohr - Coulomb thì công thức 1 trở thành: c   n . tan  Fs  (2) cr   n . tan  r Trong đ : c, cr, , r là các tham số sức kháng cắt củ đất; n là ứng suất tổng tại điểmtính toán. Nguyên tắc này đ ợc lấy làm cơ sở cho ph ơng pháp Phi/credution trong phần mềm Plaxis8.6 để tính toán ổn định tổng thể cho công tr nh, theo đ hệ số n toàn đ ợc xác định nh s u: c tan  Fs  M sf  cr  tan  r (3) Giá trị hệ số n toàn đ ợc định nghĩ ch nh là giá trị của Msf tại thời điểm xuất hiện pháhoại. Phương pháp t nh toán ộ lún (ổn định lún và lún theo thời gian) của nền công trình đ ợcmô phỏng bằng phần mềm Plaxis 8.6, l a chọn mô hình Mohr - Coulom - Drained cho lớp đấtđắp và lớp đệm cát phía trên và mô hình Mohr - Coulom - Undrained cho lớp đất yếu với cácthông số đầu vào gồm các thông số cơ ản nh : khối l ợng đơn vị t nhi n đất trên m c n ớcngầm, khối l ợng đơn vị đất d ới m c n ớc ngầm, hệ số thấm ph ơng ng ng, hệ số thấmph ơng đứng, môđun đàn hồi E, hệ số Poison ν, l c dính củ đất c, g c m sát trong θ và g c nởcủ đất ψ iều kiện biên theo chiều s u đ ợc khống chế đến hết vùng hoạt động nén ép củacông trình và biên theo chiều ng ng đ ợc lấy bằng 2 lần bề rộng nền đ ờng.2.2. Lựa chọn mặt cắt phân tích Tuyến đ ờng nối từ đ ờng Võ Chí Công (nút vòng xuyến tại Km27+400, xã B nh S ) điKhu công nghiệp ông Quế Sơn với Quốc lộ 4H đ ợc thiết kế theo tiêu chuẩn đ ờng cấp IIIđồng bằng theo TCVN4054-2005. Ở gi i đoạn này do ...