Ứng dụng trụ đất xi măng để xử lý đất yếu dưới nền đường dẫn vào cầu nhằm giảm lún lệch với mố trụ cầu

Đề tài sử dụng phần mềm Plaxis 2D version 8.5 để mô phỏng và tính toán. Kết quả ước lượng độ lún theo phương pháp giải và theo phương pháp phần tử hữu hạn cho giá trị gần bằng nhau và độ chênh lệch lún giữa đường dẫn và mố cầu khi sử dụng hai phương pháp này là không đáng kể, có thể ứng dụng thực tế để xử lý các công trình tương tự trong khu vực thành phố Cần Thơ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng trụ đất xi măng để xử lý đất yếu dưới nền đường dẫn vào cầu nhằm giảm lún lệch với mố trụ cầu TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 ỨNG DỤNG TRỤ ĐẤT XI MĂNG ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT YẾU DƯỚI NỀN ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU NHẰM GIẢM LÚN LỆCH VỚI MỐ TRỤ CẦU THE USE OF SOIL-CEMENT ABUTMENT PILES TO MITIGATE THE DIFFERENTIAL SETTLEMENT BETWEEN THE LEADING TRACK AND BRIDGE DECK PGS. TS. Võ Phán, KS. Nguyễn Thị Tú Uyên Trường Đại học Bách Khoa –TP.HCM TÓM TẮT Việc lựa chọn giải pháp nào để gia cố nền đường cũng như hạn chế sự lún lệch giữa hai nền đường là hết sức quan trọng trong công tác thiết kế, giải pháp trụ đất xi măng được áp dụng gia cố nền đường trên nền đất yếu ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long đã đạt được hiệu quả cao. Đề tài sử dụng phần mềm Plaxis 2D version 8.5 để mô phỏng và tính toán. Kết quả ước lượng độ lún theo phương pháp giải và theo phương pháp phần tử hữu hạn cho giá trị gần bằng nhau và độ chênh lệch lún giữa đường dẫn và mố cầu khi sử dụng hai phương pháp này là không đáng kể, có thể ứng dụng thực tế để xử lý các công trình tương tự trong khu vực thành phố Cần Thơ. ABSTRACT The choice of the solutions to improve road embankment as well as limited settlement deviation between two road embankments is very important in the design, The solutions of soil-cement abutment are applied to improve road embankment on soft ground in the Mekong Delta has got highly effective. This topic used Plaxis 2D version 8.5 software to simulate and calculate. The results showed that the use of soil-cement abutments piles in mitigating track degradation was markedly viable since the differential settlement between the track and bridge deck was comparatively insignificant. The present findings of the study have also made a meaningful contribution to the approach of similar issues of infrastructure constructions within the region and other areas. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Lún lệch là hiện tượng khá phổ biến trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp; công trình giao thông; công trình thủy lợi; Công trình hạ tầng kỹ thuật,.. Nó làm hư hỏng công trình, gây thiệt hại về tài sản, thậm chí còn có khi ảnh hưởng đến tính mạng con người. Trong đó, hiện tượng lún lệch đường dẫn vào cầu và mố cầu khá được quan tâm. Có nhiều công trình vừa bàn giao đưa vào sử dụng thì đã xảy ra hiện tượng lún lệch. Hiện tượng trên gây ảnh hưởng đến vấn đề an toàn cho người lái xe khi đi qua vị trí tiếp giáp giữa đường dẫn vào cầu và mố cầu. Có rất nhiều tác giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu về vấn đề này, đã đưa ra nhiều giải pháp để khắc phục hiện tượng lún không đều giữa mố cầu và đường dẫn vào VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 443 TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 cầu. Tuy nhiên trong thực tế hiện tượng trên vẫn chưa được giải quyết một cách triệt để. Vì vậy, với mục đích đề ra phương pháp xử lý vấn đề lún lệch giữa đường dẫn vào cầu và mố cầu. Việc “Ứng dụng trụ đất xi măng để xử lý đất yếu dưới nền đường dẫn vào cầu nhằm giảm lún lệch với mố trụ cầu” để xử lý lún lệch đường dẫn vào cầu là hết sức cấp thiết và có ý nghĩa thực tiễn. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý thuyết: Phân tích những yếu tố ảnh hưởng đến độ lún lệch của nền đường dẫn đã được gia cố bằng trụ đất xi măng đó đưa ra được các lựa chọn thích hợp để thiết kế và ước lượng độ lún của nền đường dẫn. Nghiên cứu thực nghiệm: Chế bị mẫu thử và thử nghiệm tìm ra kết quả tối ưu hàm lượng đất – xi măng theo độ ẩm và thời gian. Phân tích và đánh giá kết quả thử nghiệm đồng thời ứng dụng kết quả vào tính toán sức chịu tải của trụ đất xi măng và độ lún nền đường dẫn thực tế ở địa phương. Nghiên cứu mô phỏng: Ứng dụng phần mềm Plaxis để mô phỏng tính toán công trình cụ thể. 2.1. Cơ sở lý thuyết tính toán trụ đất xi măng Nhìn chung, các quy trình tính toán độ lún của Trung Quốc, Châu Âu, AIT, Việt Nam đều phân độ lún của nền thành 2 phần: độ lún cục bộ của khối được gia cố (Δh1) và độ lún của đất không ổn định nằm dưới khối gia cố (Δh2). Có 2 trường hợp xảy ra: Trường hợp A: tải trọng tác dụng tương đối nhỏ và trụ chưa bị rão. Trường hợp B: tải trọng tương đối cao và tải trọng dọc trục tương ứng với giới hạn rão của trụ. * Trường hợp A Độ lún cục bộ phần trụ đất xi măng Δh1 được xác định theo giả thiết độ tăng ứng suất q không đổi suốt chiều cao khối và tải trọng trong khối không giảm: Δh.q Δh1 = ∑ (1) a.Ecol + (1 − a ) Esoil Độ lún của lớp đất yếu bên dưới đáy khối gia cố được tính toán theo phương pháp cộng lớp phân tố với công thức sau: (trường hợp tổng quát) ⎛ i σ' ⎞ ⎜ C r lg p + C ci lg σ vo + Δ σ v ' ' n hi (2) Δh2 = ∑ (1 + e oi ) ⎜⎝ σ vo' σ 'p ⎟ ⎟ i =1 ⎠ Trong đó: hi - bề dày lớp đất tính lún thứ i. eoi - hệ số rỗng của lớp đất I ở trạng thái tự nhiên ban đầu. Cri - chỉ số nén lún hồi phục ứng với quá trình dỡ tải. 444 ...