Nghiên cứu ứng dụng phương pháp trụ đá dăm gia cố nền đất yếu cho nền đường giao thông

Bài báo "Nghiên cứu ứng dụng phương pháp trụ đá dăm gia cố nền đất yếu cho nền đường giao thông" phân tích những ứng xử cơ học của nền đất yếu được gia cố bằng trụ đá dăm dưới tác dụng của tải trọng công trình, trên cơ sở đó, hiệu quả của phương pháp được làm sáng tỏ. Ngoài ra, nguyên lý và nội dung một số phương pháp tính toán trụ đá dăm gia cố nền đất yếu cũng được trình bày. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ứng dụng phương pháp trụ đá dăm gia cố nền đất yếu cho nền đường giao thông . 61 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP TRỤ ĐÁ DĂM GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU CHO NỀN ĐƢỜNG GIAO THÔNG Phạm Văn Hùng1,*, Đào Phúc Lâm2, Phạm Mạnh Huy3 1 r n Đại học Mỏ - Địa chất 2 r n Đại học Công nghệ Giao thông vận tải 3 T ng Công t vấn thiết kế Giao thông vận tải (TEDI) Tóm tắt Khi n n ườn qu v n ất y u, ể ảm bảo ổn ịnh k t cấu n n ường, n n ất y u cần ư c gia cố, cải tạo trư c khi xây dựng. Trên th gi , p ư n p p trụ ăm ố n n ất y u ã ư ư u ng và ứng dụng r ng rãi trong các dự án giao thông và thủy l … n ờ m t số ưu ểm n ư r t n n chi u t o t nư , o l m ảm thời gian lún cố k t; tăn sức chịu tải n n ất và giảm lún của n n ường. Tuy nhiên, các nghiên cứu phân tích hiệu quả kinh k - kỹ thu t p ư n pháp trụ ăm ố n n ất y u cho các dự n ường giao thông ở nư c ta còn khá khiêm tốn. Bài báo phân tích những ứng xử ọc của n n ất y u ư c gia cố bằng trụ ăm ư i tác dụng của tải trọn n tr n , tr n sở , ệu quả củ p ư n p p ư c làm sáng tỏ. Ngoài ra, nguyên lý và n i dung m t số p ư n p p tín to n trụ ăm ố n n ất y u ũn ư c trình bày. Từ khóa: gia cố nền ất yếu, trụ d m, ng giao thông 1. Tổng quan về phương pháp gia cố nền đất yếu bằng trụ đá dăm Trụ ăm ầm chặt là m t dãy các trụ ăm đư c đặt vào trong n n ất nhờ m t công cụ rung vào đất bên dư i m t k t cấu đư c đ xuất Do , k ả năng chịu tải của n n và khả năng thoát nư c của đất tăn l n Đ lún và khả năng hóa lỏng giảm C n n ệ trụ ăm ố n n ất y u ã đư c sử dụng ở châu Âu t những năm 1950, và ở Hoa Kỳ t những năm 1970. P ư n p p ố bằng trụ ăm ã ư c sử dụng r ng rãi, nhờ t n n ản, rút ng n thời gian thi công ở trên th gi Tuy n n, o n nay ở nư c ta rất ít các công trình nghiên cứu v công nghệ này. Nguyên lý làm việc củ p ư n p p ố n n ất y u bằng trụ ăm tư n tự n ư p ư n p p ốn n ất y u bằng cọc cứn Do cứng của cọc l n n n u so v i n n ất y u, n n ất y u sẽ xu ư ng lún nhi u n so v i cọc, phần khố p p í tr n ất y u ũn xu ư ng dịch chuyển cùng. Tuy nhiên, nhờ làm bằng v t liệu rời v i góc ma sát trong l n, phần khố p p í tr n ầu cọc cứng sẽ cản trở dịch chuyển của khố ất trên phía ất y u, nhờ nh n thêm m t phần lực ma sát t khối bên cạnh truy n xuống, hiện tư n n y l m tăn ứng suất tác dụng xuốn ầu cọ , v o ảm ứng suất tác dụng xuống n n ất y u. Hiện tư n n y ư c gọi là hiệu ng vòm (hình 1) Hình 1. Hiệu ng vòm trong nền ng (Pham và nnk 2018; Pham và Dias, 2019). ắp tr n ất yếu gia cố bằng cọc c ng (Pham và nnk 2018) * Ngày nhận bài: 20/02/2022; Ngày phản biện: 24/3/2022; Ngày chấp nhận n : / / * Tác giả liên hệ: Email: phamvanhung@humg.edu.vn 62 Ngoài ra, thành phần lực ma sát âm xung quanh thân cọ p t s n o lún củ ất y u l n n lún của cọ ũn sẽ tác dụng lên cọ Do , lún của n n ất y u, n n p bên trên và móng của công trình giảm Lực tác dụn l n ầu cọc và lực ma sát âm xung quanh thân cọc ư c truy n dọc thân cọc xuống các l p ất nằm phía sâu thông qua lực ma sát bên và sức kháng tạ mũ ọc. Dư i tác dụng của tải trọng, trụ ăm t ể bị phá hoại theo m t trong ba dạng: nở ngang ầu trụ l n, c t trư t và chọc thủng (hình 2). Nhi u dạng bi n dạng ở trên có thể xảy ra tại cùng m t vị trí hoặc th m í ối v i cùng m t trụ, n ưn ạng phá hoạ t ường gặp là do nở ngang ầu trụ l n (Kelly, 2014) ặ trưn n ọc của trụ ăm n ư u , ường kính, khoảng cách v kí t ư mũ trụ ăm ản ưởn n bi n dạng củ n P ư n p p p ân loại phổ bi n của trụ ăm l ựa vào tần ất m mũ ủa trụ tựa lên, n u mũ ạt n tầng chịu lự , ư c gọ l “trụ chịu lự mũ ” oặ “trụ chốn ”; n u mũ k n nằm trong tầng chịu lực sẽ ư c gọ l “trụ m s t” Hình 2. Các dạng phá hủy của trụ d m (Kelly, 2014) 2. Nguyên lý tính toán phương pháp gia cố nền bằng trụ đá dăm Việc phân tích n n cải tạo bằng trụ ăm y u ầu phải xem xét ứng xử theo thời gian của hai loại v t liệu khác nhau (v t liệu rờ v ất y u xung quanh) có mối quan hệ ứng suất - bi n dạn k n u Do , sự phức tạp của hệ thống trụ ăm - ất cần n ản hóa trong phân tí ể làm cho sáng tỏ ư c vấn H ư ng ti p c n n ản hóa v nguyên lý n vị và kỹ thu t n n ồng nhất ư c sử dụng phổ bi n, v ư c nhi u nhà nghiên cứu áp dụng trong việc phân tích ứng xử của trụ ăm N o r , ể ư r ư p ư n p p t t k ín x n, các hiệu ứn k t n ũn n n ư x m x t, n ưn n t ườn ít ư ư v ot tk t n t ường. 2.1. Nguyên lý ô đơn vị Phần l n các thi t k trụ ăm u áp dụn n uy n lý n vị (Castro, 2017). Mô hình n vị bao gồm m t trụ ăm v v n ản ưởng hình trụ tư n ư n n ư hình 3. Mô hình ư c sử dụn ể ại diện cho m t trụ ăm tron ủa m t nhóm trụ ăm p ạm vi làm việc là vô hạn. Việ lý tưởn ư c thực hiện ể mô phỏn trường h p bản móng hoặc diện tích chịu tải phân bố u n ư trường h p n n p tr n ất y u v i nhóm trụ u nhau. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Ambily và Gandhi, (2007) ã ứn m n tin c y của nguyên lý n vị. Hình 4 mô tả ường kính hình trụ ất tư n ư n v i các mô hình khác nhau ( oštj n v M j s, 2006). Vì tải trọng tác dụng và cấu tạo hình học củ n vị l ối xứn , u kiện biên ở thành ngoài gồm: ứng suất c t bằng không, dịch chuyển ư ng tâm bằng không và không có dòng nư c. Theo ...