Nghiên cứu ứng xử và tối ưu tấm BTCT trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh kiên giang

Nghiên cứu ứng xử và tối ưu tấm BTCT trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh kiên giang Nghiên cứu ứng xử và tối ưu tấm BTCT trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh kiên giang Nghiên cứu ứng xử và tối ưu tấm BTCT trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh kiên giang

Đặt vấn đề

Việc nâng cấp và xây dựng mạng lưới đường giao thông trong vùng này gặp nhiều khó khăn do đặc điểm địa chất phức tạp Vùng đất chủ yếu là các loại trầm tích châu thổ, bao gồm trầm tích bờ và vùng vịnh thuộc kỷ thứ tư, với lớp đất sét yếu nằm ngay trên bề mặt Đặc biệt, lớp đất này có chiều dày không đồng đều, từ 1 đến 30 m ở các khu vực như Đồng Tháp Mười, Bảy Núi và ven biển Hà Tiên, Rạch Giá, với độ dẻo lớn và cường độ chống cắt nhỏ Tại Kiên Giang, khảo sát cho thấy lớp đất sét màu xám có chiều dày từ 10 đến 23 m, gây khó khăn trong việc xử lý khi xây dựng công trình.

Tại tỉnh Kiên Giang, có một số mặt cắt địa chất đáng chú ý, bao gồm: a) xã Đông Hưng A, huyện An Minh; b) thị trấn Thứ 3, huyện An Biên; c) thị trấn Tân Hiệp, huyện Tân Hiệp; d) thị trấn Hòn Đất, huyện Hòn Đất; và e) xã Long Thạnh, huyện Giồng Riềng.

Tính cấp thiết của đề tài

Việc không xử lý kịp thời nền đường có thể dẫn đến tình trạng sụp lún hoặc trượt, gây hư hỏng nhanh chóng cho kết cấu mặt đường Tại tỉnh Kiên Giang, hiện tượng này đã xảy ra trên đường Tỉnh lộ 965, thuộc tuyến đê bao ngoài rừng Quốc gia U Minh Thượng, với 11 điểm sạt lở nghiêm trọng, tổng chiều dài lên tới 345 m, nhiều vị trí ăn sâu đến 2 m Đặc biệt, các vụ sạt lở đã khiến 11 căn nhà cấp 4 của người dân bị hư hỏng hoàn toàn.

3 a) Vị trí sạt lở > 2 m b) Thi công đường tạm để lưu thông

Hình 1.2: Những vị trí bị hƣ hỏng nặng trên tỉnh lộ 965 [7]

Nguyên nhân có thể do sức chịu tải của nền đất yếu không đủ hoặc độ lún của nền đường diễn ra quá chậm Để tăng độ ổn định và rút ngắn thời gian lún của nền đắp trên đất yếu, cần áp dụng các biện pháp xử lý Các biện pháp này có thể được chia thành ba nhóm chính.

Thay đổi và sửa chữa đồ án thiết kế có thể bao gồm việc giảm chiều cao nền đắp hoặc di chuyển vị trí tuyến đến khu vực có lớp đất yếu mỏng.

Để tối ưu hóa quá trình thi công, cần áp dụng các biện pháp liên quan đến việc bố trí thời gian theo giai đoạn, sử dụng các giải pháp vật liệu như bệ phản áp, đắp bằng vật liệu nhẹ và đào bỏ phần yếu Ngoài ra, việc kết hợp cả hai giải pháp trên thông qua gia tải tạm thời cũng rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình xây dựng.

Các biện pháp xử lý nền đất yếu như cọc cát, cột balát, và cột đất gia cố vôi yêu cầu thiết bị chuyên dụng và thực hiện bởi các đơn vị chuyên nghiệp Mỗi trường hợp cụ thể có thể áp dụng một hoặc nhiều biện pháp xử lý, cần phân tích kỹ lưỡng dựa trên các yếu tố như tính chất và tầm quan trọng của công trình, thời gian, tính chất và chiều dày của lớp đất yếu, và đặc biệt là giá thành xây dựng Giá thành xây dựng là yếu tố quan trọng, bởi vì phần lớn kinh phí cho các dự án đường nông thôn thường do nhà nước và người dân cùng đầu tư.

Để giải quyết vấn đề ổn định và lún của nền đường đắp trên đất yếu, cần nghiên cứu kỹ lưỡng đặc tính địa chất công trình của đất yếu tại tỉnh Kiên Giang Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về địa chất công trình ở Đồng bằng sông Cửu Long, nhưng chưa có phương pháp nào được áp dụng rộng rãi do hạn chế về kinh phí Mục tiêu là làm rõ đặc tính của đất sét yếu để nâng cao hiệu quả xử lý nền đường, từ đó tìm ra phương pháp tối ưu, tiết kiệm và phù hợp với trình độ thi công Nghiên cứu về ứng xử và tối ưu tấm BTCT trên nền đất sét yếu tại Kiên Giang là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn cao.

Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

1.3.1 Mục tiêu của đề tài

Luận văn “Nghiên cứu ứng xử và tối ưu tấm BTCT trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh Kiên Giang” tập trung phân tích đặc tính địa chất của đất sét yếu tại tỉnh Kiên Giang, nhằm phục vụ cho việc xây dựng đường nông thôn Nghiên cứu bao gồm thành phần vật chất, đặc tính cơ lý, quy luật biến đổi của các đặc trưng cơ lý của đất, cùng với các phương pháp giải quyết vấn đề ổn định nền đất.

Nghiên cứu khả năng chịu tải, ứng xử lún của tấm bê tông cốt thép trên một số địa chất điển hình tỉnh Kiên Giang

Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa kích thước và cường độ của tấm bê tông cốt thép, dựa trên các điều kiện tải trọng, lún của đường giao thông nông thôn và điều kiện địa chất tại Kiên Giang Việc phân tích các yếu tố này sẽ giúp cải thiện chất lượng và độ bền của công trình, đồng thời đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Nghiên cứu tối ƣu của tấm BTCT dựa theo khả năng chịu lực và độ lún trên nền đất sét yếu

1.3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định tính chất vật lý và cơ học của đất loại sét yếu tại một số địa chất điển hình tỉnh Kiên Giang

Nghiên cứu sức kháng cắt của đất sét yếu tại tỉnh Kiên Giang cho thấy các yếu tố địa chất điển hình ảnh hưởng đến độ đầm chặt và hệ số quá cố kết Việc xác định các đại lượng này là cần thiết để hiểu rõ hơn về tính chất cơ học của đất trong khu vực.

Mô phỏng ứng xử của tấm bê tông cốt thép trên nền đất yếu bằng phần mềm Plaxis 3D được thực hiện tại một số địa chất điển hình ở tỉnh Kiên Giang Nghiên cứu này giúp xác định sự tương tác giữa vật liệu và nền đất, từ đó đánh giá độ ổn định và khả năng chịu tải của công trình Kết quả từ mô phỏng cung cấp thông tin quan trọng cho việc thiết kế và thi công các công trình xây dựng trong khu vực có điều kiện địa chất phức tạp.

Kiểm nghiệm mô hình và so sánh với một số thiết kế mẫu các loại mặt đường giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh Kiên Giang

Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

Trong nghiên cứu địa chất công trình nhằm xử lý nền đất yếu, các thông số cơ lý quan trọng được nhiều tác giả chú ý bao gồm hệ số cố kết và hệ số thấm theo phương ngang (ch, k h) Các nghiên cứu của Vương Văn Thành, Phạm Văn Long và Nguyễn Đình đã chỉ ra sự cần thiết của những thông số này trong việc đánh giá và cải thiện tính chất của nền đất.

Thứ [10] đã nhận định: c h là thông số quyết định đến khoảng cách bấc thấm vì thế liên quan đến thời gian thi công và giá thành xây dựng

Theo tiêu chuẩn ngành, c h có thể xác định qua thí nghiệm nén lún không nở hông đối với mẫu nguyên dạng, cho phép tạm dùng quan hệ c h = (2÷5).c v trong giai đoạn lập dự án khả thi Tuy nhiên, việc lựa chọn này không đơn giản vì nó ảnh hưởng đến chất lượng nền xử lý, mạng lưới thiết bị tiêu thoát nước và chi phí công trình Phạm Thị Nghĩa và cộng sự đã xác định c h bằng thiết bị CPTu, nhấn mạnh rằng c h phụ thuộc vào nguồn gốc và thành phần của đất yếu.

Hệ số cố kết theo phương ngang tương đương (c h (a p )) của đất yếu được xác định từ kết quả phân tích ngược nền xử lý bằng bấc thấm, như đã được nghiên cứu bởi Suzuki và cộng sự Kết quả cho thấy giá trị (c h (a p )) của đất yếu có sự biến đổi phức tạp, phụ thuộc vào điều kiện thành tạo và môi trường tồn tại.

Nghiên cứu địa chất công trình tại Đồng bằng sông Cửu Long cho thấy bề dày và các tính chất cơ lý của đất yếu rất quan trọng trong việc xử lý nền đất Nguyễn Đình Thứ đã thống kê và mô tả điều kiện địa chất của tuyến N2, đồng thời đề xuất giải pháp xử lý nền đường, nhấn mạnh sức kháng cắt không thoát nước và đặc trưng cố kết của đất Tương tự, Dương Tuấn Minh cũng tổng kết các đặc điểm cơ lý của đất yếu ở nhiều tỉnh trong khu vực, khẳng định tầm quan trọng của việc lựa chọn giải pháp phù hợp để xử lý nền đất yếu.

Phụng và cộng sự [17] đã chỉ ra các chỉ tiêu cơ lý quan trọng của đất yếu, những thông số này được sử dụng làm dữ liệu đầu vào cho việc tính toán thiết kế nền đất yếu.

1.4.2 Nghiên cứu ngoài nước Đối với đất yếu, cần sử dụng các phương pháp thí nghiệm thích hợp Nagaraj và cộng sự [17] đã đề cập phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất, đặc điểm cố kết và sức kháng cắt của đất yếu František Havel [19] đã nghiên cứu đặc điểm từ biến của đất yếu bằng thí nghiệm nén cố kết, nén ba trục đồng thời mô hình hóa trên phần mềm Plaxis 8.2 Đây là những chỉ dẫn quan trọng đảm bảo cung cấp các chỉ tiêu cơ lý của đất yếu chính xác phục vụ xây dựng công trình

Larsson [20] đã tiến hành phân tích và xác định các đặc điểm cố kết của đất yếu thông qua thí nghiệm trong phòng và quan trắc ngoài hiện trường tại nhiều dự án khác nhau Tác giả nghiên cứu hệ thống các đặc điểm và thông số đặc trưng cho cố kết thấm, khẳng định rằng đất có tính từ biến và chỉ ra các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này Những phát hiện này đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu cố kết của đất yếu.

Tanaka [21] đã chỉ ra rằng chỉ số nén C có mối quan hệ chặt chẽ với giới hạn chảy W L, trong khi sức kháng cắt hữu hiệu không phụ thuộc vào chỉ số dẻo Tính bất đẳng hướng của sức kháng cắt (S ue / S uc) chỉ có mối quan hệ gần gũi với chỉ số dẻo, và hệ số Bjerrum để hiệu chỉnh sức kháng cắt có độ chính xác thấp Những kết quả nghiên cứu này đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng cho công tác nghiên cứu đất yếu.

Hệ số cố kết và hệ số thấm theo phương ngang (c h, k h) đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nền đất yếu, vì vậy nhiều nhà khoa học, bao gồm Seah và cộng sự, đã tiến hành nghiên cứu sâu về vấn đề này.

Nghiên cứu về thành phần vật chất của đất yếu nhằm phục vụ xử lý nền bằng chất kết dính vô cơ đang ngày càng được hoàn thiện, như được thể hiện trong tài liệu của Bel và Bergado Các vấn đề liên quan đã được đề cập một cách chi tiết.

- Đặc điểm gia cố của các loại đất có thành phần hạt, khoáng vật khác nhau;

- Loại và liều lƣợng chất kết dính cần để gia cố;

- Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình hình thành độ bền của hỗn hợp gia cố;

Bel đã xác định ảnh hưởng của các khoáng vật đối với khả năng cải tạo đất thông qua phương pháp trộn vôi Nghiên cứu cũng đã đưa ra hàm lượng vôi tối ưu cho các loại đất sét kaolinit và montmorilonit.

Bergado đã phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng cải tạo đất bằng xi măng, bao gồm loại xi măng, lượng xi măng, thời gian, nhiệt độ bảo dưỡng, loại đất, thành phần khoáng vật và đặc điểm môi trường nước lỗ rỗng trong đất Kết quả cho thấy cường độ kháng nén nở hông của hỗn hợp đất hạt thô gia cố xi măng lớn hơn so với các loại đất bụi, đất sét được gia cố Ngoài ra, lực dính kết và góc ma sát của hỗn hợp gia cố cũng tăng khi hàm lượng xi măng được nâng cao và thời gian bảo dưỡng kéo dài.

Bergado và cộng sự đã xác định rằng hàm lượng vôi thích hợp để cải tạo đất yếu ở Bangkok là từ 5 đến 10% Sau khi gia cố, cường độ kháng nén của hỗn hợp tăng khoảng 5 lần và áp lực tiền cố kết tăng khoảng 3 lần Hệ số cố kết thẳng đứng cũng tăng từ 10 đến 40 lần, trong khi góc ma sát tăng từ 24 đến 40 độ.

Nhận xét chung từ những tài liệu nghiên cứu nêu trên:

Các nghiên cứu này đóng góp quan trọng vào việc cải tạo đất yếu tại chỗ, giúp hoàn thiện lý thuyết gia cố đất bằng chất kết dính và tạo nền tảng cho việc cải tạo đất yếu với các thành phần khác nhau.

Nghiên cứu về nền đất yếu tại Đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu chỉ tổng kết từ các đoạn đường đã được khảo sát, thiết kế và thi công Tuy nhiên, hiện tại vẫn chưa có phương pháp chung nào được đề xuất để giải quyết vấn đề ổn định nền đất trong khu vực này.

Phương pháp thí nghiệm địa chất

2.1.1 Thí nghiệm xác định giới hạn chảy [25]

- Xác định độ ẩm của đất theo số lần thí nghiệm 

- Xác định giới hạn nhão ứng với lần thí nghiệm i bằng công thức:

- Vẽ biểu đồ quan hệ số lần rơi và độ ẩm w (%)

- Giới hạn nhão là giá trị độ ẩm ứng với số lần rơi N = 25

2.1.2 Thí nghiệm xác định giới hạn dẻo [25]

- Xác định độ ẩm của đất lần thí nghiệm

- Giới hạn dẻo là giá trị độ ẩm trung bình của 3 lần thí nghiệm

2.1.3 Thí nghiệm xác định khối lƣợng riêng thể tích [26]

- Dung trọng của mẫu đất đƣợc xác định theo công thức: (2.2)

+ W: Khối lƣợng của mẫu đất thí nghiệm

+ V: Thể tích của mẫu đất thí nghiệm

2.1.4 Thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên [27]

- Độ ẩm đất ω (%) đƣợc tính theo công thức: (2.3)

+ m a : khối lƣợng của lon + đất ẩm (g)

+ m k : khối lƣợng của lon + đất khô (g)

2.1.5 Thí nghiệm thành phần hạt [28]

- Phần trăm khối lƣợng giữ lại riêng trên rây (2.4)

- Phần trăm khối lƣợng lọt qua rây (2.5)

+ m 1 : Khối lượng đất các hạt có kích thước lớn hơn 0.1mm (g)

+ m i : Khối lƣợng đất giữ lại riêng trên mỗi rây (g)

+ m Ti : Khối lƣợng đất giữ lại trên rây cộng dồn (g)

2.1.6 Xác định cường độ chống cắt của đất [29]

+ T: Lực tác dụng vào mẫu đất

+ A: Diện tích ngang của mẫu đất

+ P: Áp lực nén lên mẫu đất

2.1.7 Thí nghiệm đầm chặt của đất [30]

- Xác định độ ẩm của mỗi mẫu đất sau khi đầm

- Xác định dung trọng ẩm của mẫu sau khi đầm

- Xác định dung trọng khô của mẫu: (2.8)

- Vẽ đường cong liên hệ giữa độ ẩm và dung trọng khô

- Biểu diễn đường bão hòa trên cùng đồ thị

2.1.8 Xác định tính nén lún trong phòng thí nghiệm [31]

+ Độ ẩm trước khi thí nghiệm (W 0 ) được tính bằng phần trăm:

+ Độ ẩm sau khi thí nghiệm (W k ) đƣợc tính bằng phần trăm:

+ Khối lượng thể tích trước khi thí nghiệm ( o ):

+ Khối lƣợng thể tích sau khi thí nghiệm ( k ):

( 2.12) + Hệ số rỗng ban đầu của đất (e 0 ):

Trong bài viết này, các ký hiệu và công thức được định nghĩa như sau: \( m_d \) là khối lượng dao vòng, tính bằng gam (g); \( m_1 \) là khối lượng dao vòng có đất trước khi thí nghiệm, tính bằng gam (g); \( m_2 \) là khối lượng dao vòng có đất sau khi thí nghiệm, tính bằng gam (g); \( m_3 \) là khối lượng dao vòng có đất sau khi sấy khô, tính bằng gam (g); và \( p \) là khối lượng riêng của đất, tính bằng gam trên xentimét khối (g/cm³).

V: là thể tích dao vòng, tính bằng xentimét khối (cm³)

- K 0,95 = V dao vòng * (1+W) * 0,95 * γ kmax ( 2.14) + Thí nghiệm tại M đất K = 0,90

Các thông số cơ bản trong Plaxis 3D [32]

2.2.1 Loại vật liệu đất nền (Drained, Undrained, Non-porous)

Đất có tính chất đặc biệt so với các vật liệu khác nhờ sự tồn tại của ba thể chất: thể rắn (hạt đất), thể lỏng (nước) và thể khí (không khí) Nước trong đất tạo ra áp lực nước lỗ rỗng, ảnh hưởng lớn đến ứng xử của đất nền Vì vậy, việc phân loại đất nền thành ba loại: thoát nước (Drained), không thoát nước (Undrained) và không thấm (Non-porous) là cần thiết để mô phỏng sự tương tác giữa kết cấu hạt đất và nước.

Khi lớp đất nền được lựa chọn là vật liệu thoát nước, áp lực nước lỗ rỗng sẽ không hình thành trong đất, dẫn đến việc các tải trọng bên ngoài được chuyển hoàn toàn vào ứng suất hữu hiệu.

Vật liệu đất nền 13 được sử dụng cho các lớp đất khô ráo trên mực nước ngầm và những loại đất có hệ số thấm cao Loại vật liệu này rất hữu ích trong phân tích công trình ở trạng thái lâu dài mà không cần xem xét đến tính thấm kém và thời gian cố kết của đất nền.

2.2.2 Dung trọng bão hòa và dung trọng khô

Dung trọng không bão hòa γ unset và dung trọng bão hòa γ set là các chỉ số dung trọng đơn vị của đất nền, bao gồm nước trong các lỗ rỗng của kết cấu hạt đất Dung trọng không bão hòa đại diện cho lớp đất trên mực nước ngầm, trong khi dung trọng bão hòa áp dụng cho lớp đất dưới mực nước ngầm Do hiện tượng mao dẫn, lớp đất trên mực nước ngầm không hoàn toàn khô ráo, vì vậy không nên coi dung trọng không bão hòa là dung trọng khô mà nên sử dụng dung trọng tự nhiên của đất Dung trọng bão hòa được tính toán thông qua công thức tương quan với các thông số khác.

Hệ số thấm có ý nghĩa to lớn trong phân tích cố kết và phân tích dòng thấm

Trong phân tích địa kỹ thuật, Plaxis phân biệt rõ giữa hệ số thấm ngang (k x) và hệ số thấm đứng (k y), tuy nhiên trong thực tế, thường không phân biệt hai loại thấm này để đơn giản hóa tính toán Hệ số thấm của các loại đất khác nhau có sự biến đổi đáng kể, dao động từ khoảng 10^-1 m/s (sỏi sạn) đến 10^-10 m/s (sét chặt).

2.2.4 Thông số độ cứng của đất nền

Hệ số Poisson Đƣợc xác định thông qua mối liên hệ với hệ số áp lực ngang tĩnh k o :

+ K 0 : hệ số áp lực ngang ở trạng thái tĩnh của đất

Bảng 2.1: Các giá trị điển hình của hệ số Poisson [33]

Loại đất Trạng thái Hệ số Poisson 

Bảng 2.2: Trị tiêu chuẩn của môđun đàn hồi E (kPa) của đất sét [34]

Nguồn gốc và Loại đất sét và các giới hạn trị tiêu chuẩn chỉ số sệt

Mô đun biến dạng E ứng với hệ số rỗng e bằng tuổi của đất sét 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05

TRẦM TÍCH KỶ THỨ TƯ Bồi tích sườn tích ao hồ, bồi tích hồ Á cát 0 ≤ IS ≤ 0,25 - 32 24 16 10 7 - - 0< I s ≤ 0,25 34 27 22 17 14 11 - Á sét 0,25< I s ≤ 0,5 - 32 25 19 14 11 8 -

Bảng 2.3: Trị tiêu chuẩn E (kPa) của đất cát [34] Đặc trƣng của đất ứng với hệ số rỗng e

Bowles (1988) cũng đã lập ra được bảng giá trị tương quan giữa mô đun E và các loại đất khác nhau

Bảng 2.4: Miền giá trị của môđun đàn hồi E ứng với các loại đất khác nhau [35]

2.2.5 Thông số sức kháng cắt của đất nền

Thông số sức chống cắt trong mô hình được chia thành hai dạng: thoát nước và không thoát nước, tùy thuộc vào mục đích và phương pháp phân tích Sức chống cắt thoát nước thường được xác định từ thí nghiệm 3 trục cố kết thoát nước hoặc từ các giá trị sức chống cắt hữu hiệu trong thí nghiệm 3 trục cố kết không thoát nước Nếu không có thí nghiệm 3 trục C u, C D có thể được lấy từ thí nghiệm cắt trực tiếp, mặc dù độ tin cậy không cao Đối với sức chống cắt không thoát nước, chỉ xem xét lực dính của đất C u mà không tính đến góc ma sát trong của đất nền υ u = 0 Giá trị C u được xác định thông qua các thí nghiệm ba trục không thoát nước, thí nghiệm cắt cánh ngoài tại hiện trường hoặc trong phòng, và thí nghiệm nén 1 trục nở hông.

Bảng 2.5: Trị tiêu chuẩn của lực dính cho đơn vị c tc (kPa), góc ma sát trong υ tc (°) của đất cát [34]

Ký hiệu các đặc trƣng Đặc trƣng của đất ứng với hệ số rỗng e

Cát lẫn sỏi và cát thô c tc 2 1 - -

Bảng 2.6: Trị tiêu chuẩn của lực dính cho đơn vị c tc (kPa), góc ma sát trong υ tc ( 0 ) của đất sét [34]

Loại đất sét và giới hạn trị tiêu chuẩn của chỉ số sệt

Ký hiệu các đặc Đặc trƣng của đất ứng với hệ số rỗng e trƣng của đất 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05

Xác định thành phần hạt của đất

Bảng 3.1: Bảng tổng hợp thành phần hạt của đất sét yếu tại khu vực xã tiên hải, thị xã Hà Tiên, tỉnh Kiên giang

Soil + sieve Sieve Soil on Passing (g) (g) (g) (%) (%)

Hình 3.1: Kết quả thí nghiệm xác định thành phần hạt của đất

Bảng 3.2: Hệ số không đồng nhất Cu và hệ số cấp phối C g

3.2 Xác định độ ẩm tối ƣu của đất bằng thí nghiệm đầm chặt

Hình 3.2: Biều đồ tương quan giữa độ ẩm với dung trọng và đường bão hòa

+ Nhìn vào hình 3.2 xác định đƣợc độ ẩm tối ƣu và dung trọng khô lớn nhất của đất là:

- Độ ẩm tối ƣu W OMC = 26,4 %

- Dung trọng ẩm của đất lớn nhất: g/ cm 3

Bảng 3.3: Tổng hợp tính chất vật lý của đất sét yếu tại khu vực xã tiên hải, thị xã

Hà Tiên, tỉnh Kiên giang.tại Womc = 26,4 %

4 Dung trọng tự nhiên của đất w 18,2 kN/ m 3

5 Độ ẩm tự nhiên của đất 43,5 %

6 Thành phần hạt của đất Phần trăm hạt mịn lọt sàn 200 65,1 %

7 Thành phần hạt của đất Phần trăm hạt thô trên sàn 200 8,5 %

8 Góc ma sát trong của đất tại k95, độ ẩm 26,4 % 14 0 30 ' độ

9 Lực dính C tại k95, độ ẩm 26,4 % 44,8 kPa

Hình 3.3: Biểu đồ dẻo: Phương trình đường A – line: PI = 0,73 (LL – 20) [35]

Kết quả thí nghiệm cho thấy đất tại xã Tiên Hải, thị xã Hà Tiên, tỉnh Kiên Giang thuộc loại sét vô cơ dẻo cao, cụ thể là sét béo CH (Clay High).

3.3 Tính chất cơ học của đất sét yếu tại khu vực xã tiên hải, thị xã Hà Tiên, tỉnh Kiên giang

+ Thí nghiệm cường độ chống cắt của đất ở độ ẩm 26,4 % tại K = 95 %

+ Quá trình chuẩn bị mẫu đất:

- Sấy khô đất trong thời gian 24 giờ

- Trộn đất ở độ ẩm 26,4 % tại K = 95 %; Bảo dƣỡng đất 24 giờ

- Tạo mẫu đất vào dao vòng có V (A o = 30 cm², h = 20 mm)

- Đƣợc xác định theo công thức 2.14: M K95 = V dao vòng (1+W) 0,95 γ kmax

- Ngâm mẫu vào nước để bảo hòa hoàn toàn trong vòng 48 giờ

- Lấy mẫu ra và bắt đầu thí nghiệm cắt trực tiếp

+ Độ bảo hòa: (3.1) Trong đó:

 k : Dung trọng khô của đất (g/ cm 3 ) W: Độ ẩm (%) n: Hệ số rỗng

 k : Dung trọng riêng của nước bằng 1 g/ cm 3

3.4 Kết quả thí nghiệm cắt, nén cố kết k95 (điển hình)

Bảng 3.4: Kết quả thí nghiệm cắt – (k95) điển hình

- Sau khi thí nghiệm cắt k95 có đƣợc: C = 44,8 kN/ m 2 ; υ = 14 0 30 '

Bảng 3.5: Kết quả thí nghiệm nén cố kết – (k95) điển hình

- Sau khi thí nghiệm nén cố kết đƣợc mô đun đàn hồi E đh = 17000 kN / m 2

- Hệ số thấm K x và K y = 4x10 -6 (m/ day)

Bảng 3.6: Tổng hợp đặc trƣng các tính chất cơ lý vật liệu của tấm BTCT và đất nền

3.5 Độ lún của mô hình sau khi kiểm tra tính lún theo PPCLTL – (k95)

Hình 3.4: Mặt bằng trệt tổng thể tấm BTCT nằm trên nền đất sét yếu – (k95)

Hình 3.6: Sơ đồ xác định vùng nén lún dưới đáy móng

+ Xác định sức chịu tải của đất nền [36]

- Dùng phương pháp nội suy: => A = 0,298; B = 2,192; C = 4,719

Tính sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng

- Xác định kích thước móng B * L khi nền còn làm việc theo giai đoạn đàn hồi = 10,09 kN; = 0,05 m²

= 0,22 m; = 1,5 * 3 m; R tc = 221,60 kN/ m² = 2,4 kN/ m²; kiểm tra , thỏa

- Áp lực dưới dáy móng:

    P tb tc  R tc max 2 min

* tc dy tb tc Ptc M

- Xác định điều kiện cường độ

==> Áp lực tính toán tại đáy móng; = 5,19 kN m²

==> Sức chịu tải cực hạn của đất nền tại đáy móng hình chữ nhật ; υ = 14,17

- Dùng phương pháp nội suy: ==> N c = 3,65; N q = 10,50; N f = 2,35 ==> q ult = 188,89 kN.m²; = 364,97

- Hệ số an toàn trƣợt:

Xét điều kiện biến dạng lún: ==> S ≤ [S] max

* * 0.5* * * q ult  C Nc  q Nq   b Nf ult S tt

Bảng 3.7: Biểu đồ quan hệ e – p của đất dưới đáy móng

- Chiều cao mỗi lớp tính lún (chọn sơ bộ): = 0,5 m

- Kiểm tra lún, áp lực gây lún tại đáy móng: = 3 kN

Bảng 3.8: Kiểm tra tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp – (k95)

- Tính toán và bố trí thép cho tấm BTCT

Hình 3.7: Mặt bằng diện tích truyền tải lực tập trung một bánh xe

Hình 3.9: Sơ đồ tính và biểu đồ monent nội lực của tải trọng tác dụng

- Xác định chiều cao móng h m : 120 mm

=> P cx > P xt ; thỏa điều kiện

- khoảng cách giữa hai thanh thép: = 222,43 mm

Tính chất cơ học của đất sét yếu tại khu vực xã tiên hải, thị xã Hà Tiên, tỉnh Kiên giang

+ Thí nghiệm cường độ chống cắt của đất ở độ ẩm 26,4 % tại K = 95 %

+ Quá trình chuẩn bị mẫu đất:

- Sấy khô đất trong thời gian 24 giờ

- Trộn đất ở độ ẩm 26,4 % tại K = 95 %; Bảo dƣỡng đất 24 giờ

- Tạo mẫu đất vào dao vòng có V (A o = 30 cm², h = 20 mm)

- Đƣợc xác định theo công thức 2.14: M K95 = V dao vòng (1+W) 0,95 γ kmax

- Ngâm mẫu vào nước để bảo hòa hoàn toàn trong vòng 48 giờ

- Lấy mẫu ra và bắt đầu thí nghiệm cắt trực tiếp

+ Độ bảo hòa: (3.1) Trong đó:

 k : Dung trọng khô của đất (g/ cm 3 ) W: Độ ẩm (%) n: Hệ số rỗng

 k : Dung trọng riêng của nước bằng 1 g/ cm 3

Kết quả thí nghiệm cắt, nén cố kết k95 (điển hình)

Bảng 3.4: Kết quả thí nghiệm cắt – (k95) điển hình

- Sau khi thí nghiệm cắt k95 có đƣợc: C = 44,8 kN/ m 2 ; υ = 14 0 30 '

Bảng 3.5: Kết quả thí nghiệm nén cố kết – (k95) điển hình

- Sau khi thí nghiệm nén cố kết đƣợc mô đun đàn hồi E đh = 17000 kN / m 2

- Hệ số thấm K x và K y = 4x10 -6 (m/ day)

Bảng 3.6: Tổng hợp đặc trƣng các tính chất cơ lý vật liệu của tấm BTCT và đất nền

Độ lún của mô hình sau khi kiểm tra tính lún theo PPCLTL – (k95)

Hình 3.4: Mặt bằng trệt tổng thể tấm BTCT nằm trên nền đất sét yếu – (k95)

Hình 3.6: Sơ đồ xác định vùng nén lún dưới đáy móng

+ Xác định sức chịu tải của đất nền [36]

- Dùng phương pháp nội suy: => A = 0,298; B = 2,192; C = 4,719

Tính sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng

- Xác định kích thước móng B * L khi nền còn làm việc theo giai đoạn đàn hồi = 10,09 kN; = 0,05 m²

= 0,22 m; = 1,5 * 3 m; R tc = 221,60 kN/ m² = 2,4 kN/ m²; kiểm tra , thỏa

- Áp lực dưới dáy móng:

    P tb tc  R tc max 2 min

* tc dy tb tc Ptc M

- Xác định điều kiện cường độ

==> Áp lực tính toán tại đáy móng; = 5,19 kN m²

==> Sức chịu tải cực hạn của đất nền tại đáy móng hình chữ nhật ; υ = 14,17

- Dùng phương pháp nội suy: ==> N c = 3,65; N q = 10,50; N f = 2,35 ==> q ult = 188,89 kN.m²; = 364,97

- Hệ số an toàn trƣợt:

Xét điều kiện biến dạng lún: ==> S ≤ [S] max

* * 0.5* * * q ult  C Nc  q Nq   b Nf ult S tt

Bảng 3.7: Biểu đồ quan hệ e – p của đất dưới đáy móng

- Chiều cao mỗi lớp tính lún (chọn sơ bộ): = 0,5 m

- Kiểm tra lún, áp lực gây lún tại đáy móng: = 3 kN

Bảng 3.8: Kiểm tra tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp – (k95)

- Tính toán và bố trí thép cho tấm BTCT

Hình 3.7: Mặt bằng diện tích truyền tải lực tập trung một bánh xe

Hình 3.9: Sơ đồ tính và biểu đồ monent nội lực của tải trọng tác dụng

- Xác định chiều cao móng h m : 120 mm

=> P cx > P xt ; thỏa điều kiện

- khoảng cách giữa hai thanh thép: = 222,43 mm

Giới thiệu về chương trình Plaxis 3D Foundation [32]

Chương trình PLAXIS, được phát triển vào cuối những năm 70, nhằm giải các bài toán biến dạng phẳng đơn giản của cát, bắt nguồn từ chương trình PTHH đầu tiên mang tên ELPLAST do giáo sư Pietter Vermeer lập ra năm 1974 ELPLAST có khả năng giải các bài toán biến dạng phẳng đàn dẻo sử dụng lưới phần tử tam giác 6 nút Năm 1981, dưới sự hướng dẫn của GS Pietter Vermeer, Rene de Borst đã mở rộng chương trình này để phân tích thí nghiệm đất sét và áp dụng cho bài toán đối xứng trục, dẫn đến việc đổi tên chương trình từ ELPLAST thành PLAXIS (PLasticity AIXSymmetry).

Do phần tử tam giác 6 nút không cho kết quả chính xác trong phân tích thí nghiệm, đặc biệt với vật liệu không chịu nén, De Borst và Vermeer đã giới thiệu phần tử tam giác 15 nút Sự bổ sung này dựa trên nghiên cứu của Sloan và Randolph tại Đại học Cambridge năm 1982, cho thấy lưới phần tử 15 nút là lựa chọn tối ưu cho bài toán đối xứng trục Năm 1987, tại Đại học Công nghệ Delft, phiên bản Plaxis V.1 chính thức ra đời nhằm phân tích ổn định đê biển và đê sông ở các vùng bờ biển thấp của Hà Lan, kết nối kỹ sư địa kỹ thuật với các chuyên gia lý thuyết do GS R.B.J Brinkgreve và P.A Vermeer khởi xướng.

29 Đến năm 1993 Công ty PLAXIS BV chính thức đƣợc thành lập và từ năm

Vào năm 1998, tất cả các phần mềm Plaxis đều được phát triển dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn Chương trình PLAXIS sử dụng lưới phần tử hữu hạn tam giác, có thể là có cấu trúc hoặc không có cấu trúc, được nghiên cứu bởi Sepra (Hà Lan) Năm 1995, Paul Bonnier đã bắt đầu nghiên cứu để mở rộng chương trình PLAXIS cho các bài toán không gian.

PLAXIS đã phát triển các phiên bản mô hình 3D, bao gồm 3D Tunnel và 3D Foundation Phiên bản 3D Foundation sử dụng các phần tử khối hình nêm 15 nút, cùng với các loại phần tử khối nêm 13 nút và tứ diện 10 nút.

Plaxis là phần mềm chuyên dụng cho các bài toán địa kỹ thuật, nổi bật với khả năng tính toán ứng suất, biến dạng, lún, và nội lực trong kết cấu Đặc biệt, Plaxis 3D thể hiện ưu thế trong việc phân tích ổn định trượt sâu và tương tác giữa công trình với nền đất gia cường như bất thấm, vải địa kỹ thuật, và cọc neo, cũng như nền đất tự nhiên.

Trình tự tính toán trong Plaxis 3D [38]

Để thuận tiện cho việc sử dụng, phân tích, tính toán và kiểm tra kết quả khi sử dụng plasix 3d ta có thể thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Thiết lập tổng thể bài toán

Bước 2: Thiết lập mặt bằng làm việc

Bước 3: Thiết lập đường bao hình dạng kết cấu, vẽ kế cấu

Bước 4: Khai báo tải trọng

Bước 5: Khai báo lỗ khoan, các tính chất vật liệu

Bước 7: Thiết lập giai đoạn tính toán

Bước 8: Chọn điểm để xem biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị… Bước 9: Tiến hành tính toán

Bước 10: Xem kết quả nội lực, biến dạng, ứng suất của kết cấu

Sau đây là kết quả của một số mô hình tính toán trong Plasix 3D khi mô hình toàn bộ kết cấu bên trên và nền đất bên dưới

Thông số đầu vào dùng trong mô hình phân tích

Tải trọng tác dụng lên tấm bê tông cốt thép là tải tập trụng, q = 12.5 (kN/ m²)

Mô hình phân tích tấm BTCT trên nền đất sét yếu trong Plaxis 3D

Mô phỏng phân tích tấm BTCT dày 120 trên nền đất sét yếu trong Plaxis 3D – (điển hình)

+ Khởi tạo dự án, đặt tên cho dự án

Hình 4.1: Đặt tên cho dự án – (k95)

+ Khai báo kích thước hình học của khối đất và mặt bằng làm việc

Hình 4.2: Kích thước hình học của khối đất và mặt bằng làm việc – (k95)

+ Khai báo thông số vật liệu của tấm BTCT

Hình 4.3: Thông số vật liệu của tấm BTCT dày 120 mm – (k95)

Hình 4.4: Thông số vật liệu của tường chắn – (k95)

+ Khai báo thông số vật liệu của nền đất

Hình 4.5: Thông số vật liệu của nền đất Lớp 1 – (k95)

Hình 4.6: Thông số vật liệu của nền đất Lớp 1 – (k95)

+ Khai báo thông số vật liệu của nền đất

Hình 4.7: Thông số vật liệu của nền đất Lớp 1 – (k95)

Hình 4.8: Thông số vật liệu của nền đất Lớp 2 – (k95)

+ Khai báo thông số vật liệu của nền đất

Hình 4.9: Thông số vật liệu của nền đất Lớp 2 – (k95)

Hình 4.10: Thông số vật liệu của nền đất Lớp 2 – (k95)

+ Vẽ mô hình, gán tải vào mô hình

Hình 4.11: Mô hình gán tải lên tấm BTCT dày 120 mm – (k95)

Hình 4.12: Gán tải vào mô hình – (k95)

+ Khai báo thông số của hố khoan và gán nền đất vào hố khoan

Hình 4.13: Khai báo hố khoan và gán các lớp đất vào hố khoan – (k95)

+ Chia lưới cho phần tử

Hình 4.14: Mô hình Generate 2D Mesh – (k95)

Hình 4.15: Mô hình Generate 3D Mesh – (k95)

Hình 4.16: Lưới 3D tạo ra trong cửa sổ Output

Hình 4.17: Thanh công cụ tính toán

Hình 4.18: Cửa sổ pha thi công với trình đơn General

+ Thiết lập giai đoạn tính toán

- Giai đoạn 1: Nền tự Nhiên

Hình 4.19: Phase 1 “ Nền tự nhiên” đƣợc kích hoạt trong Phase list 1

Hình 4.20: Kích chọn thay đổi vật liệu “ Nền tự nhiên”

- Giai đoạn 2: Tường chắn, kích thước: 0,5 x 1,0 m

Hình 4.21: Phase 2 “ Tường chắn” được kích hoạt trong Phase list 2

Hình 4.22: Kích chọn thay đổi vật liệu “ Tường chắn”

Hình 4.23: Phase 3 “ Đắp đất” đƣợc kích hoạt trong Phase list 3

Hình 4.24: Kích chọn thay đổi vật liệu “ Đắp đất”

- Giai đoạn 4: Tấm Bê Tông Cốt Thép

Hình 4.25: Phase 4 “ Tấm BTCT” đƣợc kích hoạt trong Phase list 4

Hình 4.26: Kích chọn thay đổi vật liệu “ Tấm BTCT”

- Giai đoạn 5: Hoạt tải – Xe

Hình 4.27: Phase 5 “ Hoạt tải - Xe” đƣợc kích hoạt trong Phase list 5

Hình 4.28: Kích chọn thay đổi vật liệu “ Hoạt tải - Xe”

+ Chọn điểm và preview để kiểm tra

Hình 4.29: Chọn điểm và preview để kiểm tra

Hình 4.31: Calculate tất cả các giai đoạn tính toán biểu thị màu xanh

+ Xuất kết quả tính toán mặt cắt dọc và mặt cắt ngang nền đất – (k95)

Hình 4.32: Mặt cắt dọc nền đường, tổng chuyển vị lún theo phương đứng “Vertical displacements u y ” = 0,000143 m

Hình 4.33: Mặt cắt dọc nền đường, ứng suất hữu hiệu “Vertical effective stresses σ yy ” = -30,36 kN/ m²

Hình 4.34: Mặt cắt ngang nền đường, ứng suất hữu hiệu “Vertical effective stresses σ yy ” = -33,42 kN/ m²

Hình 4.35: Mặt cắt ngang nền đường, tổng chuyển vị lún theo phương đứng

“Vertical displacements u y ” = -0,000356 m + Xuất kết quả tính toán Mômem và Lực cắt Tấm BTCT nền đất – (k95)

Hình 4.36: M 11 tấm BTCT trong Plaxis 3D M max : -0,76 kNm/ m – (k95)

Hình 4.37: M 22 tấm BTCT trong Plaxis 3D M max : -6,01 kNm/ m – (k95)

Kết qủa tính toán trong Plaxis 3D, mặt đường rộng MĐR 3,0 m

- Tấm BTCT MĐR 3,0 m và tải trọng cho phép P = 3,5 Tấn

Bảng 4.1: Kết quả phân tích trong Plaxis 3D đối với MĐR 3,0 m P = 3,5 Tấn

Hình 4.38: Biểu đồ tương quan giữa ứng xử lún và bề dày Tấm BTCT theo bề rộng mặt đường MĐR cho phép là 3,0 m

Hình 4.39: Biểu đồ tương quan giữa Moment và bề dày Tấm BTCT theo bề rộng mặt đường MĐR cho phép là 3,0 m

Hình 4.40: Biểu đồ tương quan giữa Lực cắt và bề dày Tấm BTCT theo bề rộng mặt đường MĐR cho phép là 3,0 m

+ Căn cứ vào hình 4.38, 4.39, 4.40 Thấy được các biểu đồ tương quan giữa k90 và k95 với bề rộng mặt đường MĐR 3,0 m bên trên và nhận xét như sau:

Khi so sánh đất nền đầm chặt với k90 và k95 trên Plaxis 3D, chuyển vị lún của đất nền k90 và k95 với các độ dày tấm BTCT 120, 140, 160 chỉ thay đổi khoảng 0,5% Tuy nhiên, với tấm BTCT dày 100, độ lún tăng lên khoảng 1,0%.

Biểu đồ tương quan giữa Moment “M”, Lực cắt “Q” và bề dày Tấm BTCT cho thấy rằng, với tải trọng cho phép không đổi, các giá trị Moment và Lực cắt của các Tấm BTCT với các chiều dày 100, 120, 140, 160 hầu như không thay đổi giữa k90 và k95.

Với tải trọng cho phép không đổi, các giá trị mô men và lực cắt giữa các tấm BTCT gần như không thay đổi giữa k90 và k95 Tuy nhiên, khi thay đổi bề dày tấm BTCT, độ lún bắt đầu tăng lên.

Kết qủa tính toán trong Plaxis 3D, mặt đường rộng MĐR 2,5 m

- Tấm BTCT MĐR 2,5 m và tải trọng cho phép P = 3,5 Tấn

Bảng 4.2: Kết quả phân tích trong Plaxis 3D đối với MĐR 2,5 m P = 3,5 Tấn

Hình 4.41: Biểu đồ tương quan giữa ứng xử lún và bề dày Tấm BTCT theo bề rộng mặt đường MĐR cho phép là 2,5 m

Hình 4.42: Biểu đồ tương quan giữa Moment và bề dày Tấm BTCT theo bề rộng mặt đường MĐR cho phép là 2,5 m

Hình 4.43: Biểu đồ tương quan giữa Lực cắt và bề dày Tấm BTCT theo bề rộng mặt đường MĐR cho phép là 2,5 m

+ Căn cứ vào hình 4.41, 4.42, 4.43 Thấy được các biểu đồ tương quan giữa k90 và k95 với bề rộng mặt đường MĐR 2,5 m, bên trên và nhận xét như sau:

Lực cắt giữa các tấm bê tông cốt thép (BTCT) với các chiều dày 100, 120, 140, 160 mm có sự thay đổi không lớn, tỉ lệ nghịch với moment Khi chiều dày thay đổi, lực cắt cũng biến đổi theo các giá trị cụ thể của từng bề dày tấm BTCT, giữa k90 và k95.

Khi so sánh đất nền đầm chặt K90 và K95 trên Plaxis 3D, chuyển vị lún của đất nền với các chiều dày tấm BTCT 120, 140, 160 chỉ thay đổi khoảng 0,5% Tuy nhiên, với tấm BTCT dày 100, độ lún tăng lên khoảng 1,0%.

Biểu đồ tương quan giữa Moment “M”, Lực cắt “Q” và bề dày Tấm BTCT cho thấy rằng khi tải trọng cho phép không đổi, các giá trị Moment và Lực cắt giữa các Tấm BTCT với các chiều dày 100, 120, 140, 160 gần như không thay đổi giữa k90 và k95 Điều này chỉ ra rằng Moment tỉ lệ nghịch với Lực cắt khi chiều dày của Tấm BTCT thay đổi giữa k90 và k95.

So sánh kết quả chuyển vị lún của đất nền so với PPCLTL kết hợp [37]

Uy_Max (mm) Độ lún ktpp tính từng lớp (mm) Độ lún TCN 211-06 (mm)

Bảng 4.3: Chuyển vị lún kết quả phân tích Plaxis 3D MĐR 3,0 m - (k95)

Uy_Max (mm) Độ lún ktpp tính từng lớp (mm) Độ lún TCN 211-06 (mm)

Bảng 4.4: Chuyển vị lún kết quả phân tích Plaxis 3D MĐR 2,5 m - (k95)

- Qua khảo sát hình 4.42, 4.43, cho thấy rằng giữa chiều dày Tấm BTCT dao động từ 100 đến 160 thì ứng với k90 và k95 với khổ đường 2,5 đến 3,0 m:

Khi phân tích sự tương tác giữa tấm bê tông cốt thép (BTCT) và nền đất sau khi đầm chặt đạt tiêu chuẩn K95 và K90, nhận thấy rằng với tải trọng không thay đổi, các giá trị nội lực hầu như không có sự biến động lớn Độ lún chỉ xuất hiện khi thay đổi bề dày của tấm BTCT.

Khi xem xét bề dày của Tấm BTCT từ 100 đến 160 mm, các giá trị nội lực không có sự thay đổi lớn Tuy nhiên, theo hướng dẫn thiết kế mặt đường giao thông nông thôn tại tỉnh Kiên Giang, tải trọng cho phép là 3,5 tấn đối với các loại đường có khổ 2,5 và 3,0 m Do đó, chiều dày 120 mm được áp dụng cho tất cả các loại đường trong khu vực này.

Quá trình phân tích tính cơ lý của đất nền và mô phỏng bằng Plaxis 3D cho thấy rằng tính chất cơ lý của đất phụ thuộc vào điều kiện địa chất và khu vực cụ thể Do đó, việc phân tích và khảo sát địa chất là cần thiết để đưa ra giải pháp phù hợp cho công trình, từ đó mang lại hiệu quả kinh tế cho địa phương và giảm lãng phí trong xây dựng cơ bản.

So sánh hiệu quả kinh tế với thiết kế mẫu các loại mặt đường giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh Kiên Giang

STT Vữa Bê tông thương phẩm Đơn vị Đơn giá 2/ 2018

Chƣa VAT Đơn giá 2/ 2018 có VAT

Bảng 4.5: Đơn giá VLXD trên địa bàn tỉnh Kiên Giang, tháng 2/ 2018

Bảng 4.6: Tổng hợp kinh phí sau khi thi công hoàn thành Tấm BTCT, chiều dày từ

Hiệu quả kinh tế sau khi tính toán mô phỏng plaxis 3D và giảm chiều dày Tấm

Bảng 4.7: Tổng hợp kinh phí giảm 6 triệu đồng sau khi có VAT, L = 50 m

Kết luận

Đề tài “Nghiên cứu ứng xử và tối ưu tấm BTCT trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh Kiên Giang” có vai trò quan trọng trong việc xác định nguyên nhân gây ra sự cố sụp lún ở nền đường giao thông nông thôn Nghiên cứu này không chỉ giúp nhà quản lý hiểu rõ hơn về các nguyên nhân dẫn đến sự cố mà còn cung cấp giải pháp hợp lý cho việc lựa chọn phương án áp dụng trong thực tế, từ đó nâng cao chất lượng công trình và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Kết quả phân tích trong chương 4 cho thấy khả năng phân tích ứng xử của tấm BTCT trên nền đất sét yếu tại công trình đê nông thôn tỉnh Kiên Giang bằng mô hình Plaxis 3D là đáng tin cậy Phân tích cho thấy rằng, khi tải trọng không thay đổi, hầu hết các giá trị nội lực không có sự thay đổi lớn Độ lún chỉ xuất hiện khi thay đổi bề dày của tấm BTCT.

Nhƣ vậy qua kết quả nghiên cứu thấy đƣợc thông số tối ƣu của tấm BTCT dày

100 mm là tối ưu và hiệu quả nhất so với thiết kế mẫu các loại mặt đường giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh kiên Giang

Nghiên cứu này sẽ cung cấp cơ sở cho việc áp dụng hiệu quả các biện pháp phòng chống sụp lún tại các công trình nền đường giao thông nông thôn tỉnh Kiên Giang, nhằm giảm thiểu thiệt hại không mong muốn và giảm chi phí quản lý liên quan đến sự cố.

Kiến nghị

Việc chia lưới phần tử trong Plaxis 3D đóng vai trò quan trọng trong kết quả phân tích mô hình, vì vậy cần thực hiện chia lưới mịn để đảm bảo độ chính xác Các vấn đề liên quan đến lập mô hình và gán tải trọng có thể tốn nhiều thời gian, do đó, cần cân nhắc khi sử dụng Plaxis 3D cho các dự án tính toán kết cấu quy mô lớn.

Sử dụng phần mềm Plaxis 3D để phân tích ứng xử của tấm bê tông cốt thép (BTCT) trên nền đất với các hệ số đầm chặt khác nhau, đặc biệt là tính đàn hồi, là một chủ đề nghiên cứu mới mẻ Luận văn này chủ yếu tập trung vào việc áp dụng mô hình Mohr-Coulomb để thực hiện phân tích Do đó, cần thiết phải nghiên cứu và so sánh kết quả từ nhiều mô hình nền và các loại đất khác nhau.

Hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài

Trong luận văn này, tác giả chỉ tập trung vào việc phân tích mô hình Mohr - Coulumb, trong khi còn nhiều mô hình khác liên quan chưa được đề cập Để hoàn thiện và nâng cao đề tài, cần giải quyết các vấn đề còn thiếu sót này.

- Nghiên cứu đánh giá đƣợc tất cả các loại đất của những khu vực lân cận khác nhƣ An giang, Cà Mau, Sóc Trăng…

- Cần nghiên cứu các độ cao đắp đất khác nhau của mái dốc

- Thí nghiệm nén 3 trục để xác định các tính chất cơ lý để sử dụng vào các mô hình tính toán khác