tạp chí ĐỊa kỸ thuẬt phÓ tỔng biÊn tẬp pgs.ts. oÀn t … chi (dia ky thuat) so...

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2020 1

Tạp chí ĐỊA KỸ THUẬT

ISSN - 0868 - 279X

NĂM THỨ 24

SỐ 1 NĂM 2020

MỤC LỤC Ồ C T N

, U V N N Ọ, N U ỄN

KIM P ƢỢN , N U ỄN T Ị N ỌC T Ù :

Nghi n ứu o ảnh h ởng n i n

ng ến qu tr nh i x i l ng s ng h

thống s ng S i n - ng N i - khu v TP. H Chí Minh 3

NGÔ DOÃN HÀO: L a chọn, thiết kế kết cấu

chống hợp lý cho lò dọc vỉa 6+125 T.IIA TV mỏ than nam mẫu 11

LÂM N ỌC QU , BÙI TRƢỜN SƠN: ặc

i m cố kết theo ộ lún và tiêu tán áp l c

n c lỗ rỗng củ ất sét ão h n c 18

N U ỄN ỨC MẠN , LÊ T Ị ỒN VÂN ,

N U ỄN T ÁI LIN : Nghiên cứu ảnh

h ởng củ ờng m n c và giải pháp

xử lý sụt tr ợt bờ dố khu t i ịnh Nậm Khao, huy n M ờng Tè, tỉnh Lai Châu 28

P AN P ƢỚC VĨN , TRẦN N U ỄN

HOÀNG HÙNG: Nghiên ứu ứng xử nén ủ EPS eofo m sản xuất ở Vi t N m 36

T LÊ ƢƠN , LÊ BÁ VINH, N U ỄN

N ỰT N ỨT: Phân tích s làm vi c của

móng bè cọ xét ến ảnh h ởng của kết cấu khung 45

N U ỄN T IẾT OÀI, TRẦN N U ỄN

HOÀNG HÙNG: Quan trắ lún ờng ầu

cầu Vàm inh sau gia cố bằng công ngh Jet Grouting 53

N U ỄN T ÁI LIN , N U ỄN ỨC MẠN : Thi t lập tỷ l m h nh th nghi m trong

ph ng hợp lý phụ vụ nghi n ứu ứng xử

h trụ ất xi măng kết hợp l i ị kỹ thuậtt ờng ộ o 65

NGÔ DOÃN HÀO: Một số giải pháp công

ngh nâng cao tố ộ o giếng nghiêng 3-2

trong iều ki n trang thiết bị của Công ty

TNHH một thành viên than Nam Mẫu 74

PHÓ TỔNG BIÊN TẬP PGS.TS. OÀN T Ế TƢỜN

HỘI ĐỒNG BIÊN TẬP

PGS.TS. PHÙNG MẠNH ĐẮC

PGS.TS. HOÀNG VIỆT HÙNG

PGS.TS. PHẠM QUANG HƯNG

PGS.TS. NGUYỄN BÁ KẾ

TS. PHÙNG ĐỨC LONG

GS. NGUYỄN CÔNG MẪN

PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC MẠNH

PGS.TS. NGUYỄN SỸ NGỌC

GS.TS. VŨ CÔNG NGỮ

PGS.TS. VÕ PHÁN

PGS.TS. NGUYỄN HUY PHƯƠNG

GS.TS. TRẦN THỊ THANH

PGS.TS. VƯƠNG VĂN THÀNH

TS. LÊ THIẾT TRUNG

GS.TS. ĐỖ NHƯ TRÁNG

PGS.TS. TRẦN THƯƠNG BÌNH

TS. NGUYỄN TRƯỜNG HUY

PGS.TS. ĐẬU VĂN NGỌ

PGS.TS. TẠ ĐỨC THỊNH

Giấy phép xuất bản số 1358/GPXB - Ngày 8-6-1996, Bộ Văn hóa - Thông tin

Cơ quan xuất bản: Viện Địa Kỹ thuật

(Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam) 152 Lê Duẩn - Đống Đa - Hà Nội Tel: 024. 22141917.

Email: [email protected]; [email protected] Website: www.vgi-vn.vn

Xuất bản 3 tháng 1 kz Nộp lưu chiểu: tháng Ba 2020 In tại Công ty TNHH in và Thương mại Mê Linh

iá: 20.000 đ


VIETNAM GEOTECHNIAL JOURNAL

ISSN - 0868 - 279X

VOLUME 24

NUMBER 1 - 2020

CONTENTS

HO CHI THONG, DAU VAN NGO, NGUYEN

KIM PHUONG, NGUYEN THI NGOC THUY:

Research on forecasting the effect of sea level

rise on the riverbed accretion and erosion

process in Saigon - Dong Nai river system –

Hochiminh city area 3

NGO DOAN HAO: Selecting, Designing

solutions for appropriated supports in Drift

6+125 T.IIA ÷ TV of Nam Mau coal mine 11

LAM NGOC QUI, BUI TRUONG SON:

Relationship of consolidation characteristics

with settlement and pore water pressure

dissipation of saturated clayey soils 18

NGUYEN DUC MANH, LE THI HONG VAN,

NGUYEN THAI LINH: Effect of groundwater

level and simple remedial solutions for a large-

scale landslide at Nam Khao resettlement

village, Muong Te District, Lai Chau province 28

PHAN PHUOC VINH, TRAN NGUYEN HOANG

HUNG: Investigation of compressive behaviors

of EPS Geofoams made in Vietnam 36

TO LE HUONG, LE BA VINH, NGUYEN NHUT

NHUT: Effects of the structure frameworks on

behavior of piled raft foundations 45

NGUYEN THIET HOAI, TRAN NGUYEN

HOANG HUNG: Monitoring differential

settlement of Vam Dinh bridge abutment

after reinforced by Jet Grouting 53

NGUYEN THAI LINH, NGUYEN DUC MANH:

Selection of reasonable experimental

models for study behavior of system soil-

cement columns with high-strength geogrid

in laboratory 65

NGO DOAN HAO: Some technological solu

tions to increase the excavation speed of 3-2

incline shaft of NamMan coal company 74

DEPUTY EDITORS-IN-CHIEF

Assoc. Prof.,Dr. DOAN THE TUONG

EDITORIAL BOARD

Assoc.Prof. Dr. PHUNG MANH DAC

Assoc. Prof.,Dr. HOANG VIET HUNG

Assoc. Prof., Dr. PHAM QUANG HUNG

Assoc. Prof.,Dr. NGUYEN BA KE

Dr. PHUNG DUC LONG

Prof. NGUYEN CONG MAN

Assoc. Prof. Dr. NGUYEN DUC MANH

Assoc. Prof.,Dr. NGUYEN SY NGOC

Prof.,Dr. VU CONG NGU

Assoc. Prof.,Dr. VO PHAN

Assoc. Prof.,Dr. NGUYEN HUY

PHUONG

Prof., Dr. TRAN THI THANH

Assoc. Prof.,Dr.VUONG VAN THANH

Dr. LE THIET TRUNG

Prof., Dr. DO NHU TRANG

Assoc. Dr. TRAN THUONG BINH

Dr. NGUYEN TRUONG HUY

Assoc. Prof.,Dr. DAU VAN NGO

Assoc. Prof.,Dr. TA DUC THINH

Printing licence No 1358/GPXB

dated 8 June 1996 by the Minister of Culture and Information

Published by the Vietnam Geotechnical Institute (Vietnam Union of Science and Technology

Associations) Add: 152 Le Duan, Dong Da, Hanoi

Tel: 024.22141917. Email: [email protected];

[email protected] Website: www.vgi-vn.vn

Copyright deposit: March 2020


NGHI N U O NH H NG N I N NG N QU TR NH I I L NG S NG H TH NG S NG

S I G N - NG N I - KHU V TP.H M Ồ C T N

,* U V N N Ọ

*,

N U ỄN KIM P ƢỢN *, NGUYỄN T Ị N ỌC T Ù

**

Research on forecasting the effect of sea level rise on the riverbed accretion and erosion process in Saigon - Dong Nai river system - Hochiminh city area Abstract: Sea level rise not only changes the average water level but also

changes the tidal amplitude outside of the estuary, leading to the changes in

the hydraulic parameters such as increasing the water level amplitude and

the flow between rising and ebbing tide, increasing the tidal velocity. In

consequently, the hydraulic regime and the changes in the river morphology

will also be changed. The Saigon River flows through Ho Chi Minh City,

with many important structures distribute in the river’s section from Binh

Phuoc Bridge towards Mui Den Do, the riverbed is sharply meandered,

making the process of accretion and erosion becomes very complicated. The

most typical area is the curved river section around Thanh Da peninsula,

where serious river-bank landslide often happen.

The paper focuses on forecasting the changes in the accretion and erosion

activities under different Sea level rise scenarios in this river section by using

mathematical modeling method. In order to assess the overall change in the river

network scale but still be sufficiently detailed, the river network has been modeled

by an integrated 1D and 2D model in which the major tributaries are modeled by

2D. In the model, the equations of hydrodynamics and siltation transport are

solved by the finite volume method. The result clearly shows areas increasing the

risk of erosion and landslide. Calculation results of Sea level rise prediction

leading to the change in the riverbed accretion-erosion activity, threatening the

stability of the shoreline of the Saigon River in the study area. However, the

increasing accretion - erosion is not serious, with the erosion is more clearly

shown than the accretion with the largest level of accretion is about 4cm, while the

largest level of erosion is about 19cm. When the Sea level rise happen, the

maximum ebbing tidal speed in the dry season is from 72 ÷ 200 cm/sec, in the flood

season is from 80 ÷ 220 cm/sec, the ebbing tidal speed exceeds the erosion speed

of the two edges of the river-banks. The erosion and shoreline changes will take

place, especially in the concave banks of the curved river section.

Key words: corrasion, accretion and erosion, Saigon - Dong Nai river

system, sea level rise.

MỞ ẦU*

Thành phố H Chí Minh thuộc vùng hạ l u,

ử s ng ủ s ng S i n, ng N i v i

* hoa thu t a ch t v D u h – r ng i h c

B ch hoa – i h c u c gia p HC ** n p n o n n o –

r n o – p

Email: [email protected]

sông rộng, y s u, ịa hình thấp, bằng phẳng,

h thống kênh rạch rất phát tri n, chịu ảnh

h ởng mạnh của bán nhật triều. M i tr ờng ịa

chất của khu v c chủ yếu là trầm tích mềm rời

tuổi Tứ ở tầng n ng, ợ tạo th nh ởi các

trầm tí h tr Holo ene v Pleisto ene, phổ iến

l ất yếu nh n sét, n sét ph , ất t ph ,


sét ph o hảy, o mềm n n rất ị tổn

th ng. C ng v i s ph t tri n kh ng ng ng ủ

thuỷ i n th vi tí h n ủ h thuỷ

lợi l n v ảnh h ởng t ộng iến ổi khí hậu

v n i n ng ã g y ảnh h ởng l n ến

qu tr nh ộng l l ng s ng tr n h thống

s ng S i n – ng N i, trong oạn t

ầu nh Ph ến M i n ỏ hảy qu

th nh phố H Chí Minh tập trung nhiều ng

tr nh qu n trọng ủ th nh phố. Qu tr nh i n

biến l ng s ng ã ẫn ến hi n t ợng xói, b i,

sạt lở bờ sông liên tục, rộng khắp trên toàn

tuyến s ng v ã g y n n những tổn thất rất

nặng nề về ng ời và của, là mối e ọa nghiêm

trọng ến tính mạng, tài sản củ nh n c và

nhân dân ở ven sông, làm cản trở ến kế hoạch

xây d ng, khai thác, phát tri n bền vững dân

sinh, kinh tế, xã hội, m i tr ờng, gây mất ổn

ịnh khu n v n ninh quố ph ng. i

o tập trung nghi n ứu o iến ộng hoạt

ộng i – x i theo kị h ản n i n ng

NBD 15, 30, 50, 75, 100 cm trong thế kỷ tại

oạn s ng n y ằng ph ng ph p m h nh to n,

trong vi nghi n ứu ợ th hi n ằng

phần mềm 8 [ ho phép x y ng mô hình

tích hợp v ho i to n nghi n ứu

qu tr nh thuỷ l , qu tr nh vận huy n n

t v qu tr nh i x i trong một h thống

s ng, k nh rạ h. iến ộng b i – xói lòng dẫn,

phá hoại ờng bờ khi NBD không l n, xói th

hi n rõ h n i. Hoạt ộng này sẽ mạnh h n

nhiều khi m l c hạn trùng triều ờng

trong iều ki n NBD, gây ngập nghiêm trọng

cho Thành phố nếu không có h thống tho t l

cho sông Sài Gòn. Các kết quả tính to n o

t mô hình sẽ l m sở r i n

ph p ph ng hống khắc phục hi n t ợng x m

th tr n s ng v nghi n ứu này sẽ mang lại

nhiều kết quả qu n trọng, qu sẽ giảm thi u

các thi t hại ho ng ời n, sở hạ tầng

ặ i t l ối v i một khu v c có nhiều oạn

s ng ong th ờng xuy n xảy r sạt lở bờ tr n

ị n th nh phố.

1. MÔ HÌNH TÍNH TOÁN

1.1. Phƣơng pháp

M h nh ợ thiết lập ằng phần mềm 8.

M h nh n y l m h nh tí h hợp trong

s ng l n ợ m h nh h hiều ( ) v

k nh nhỏ ợ m h nh h một hiều ( ).

Tuy nhi n i to n vận tải n t v i n iến

l ng ẫn th hỉ tính tr n m h nh . iều ki n

biên cho b i to n n t khi kh ng những

ợ p ặt tại i n hở m n ợ p ặt

tại nút li n kết giữ mo ule v .

n t l lửng v i n iến y theo thời gi n

ợ giải t ph ng tr nh [ :

bbH EDCDCt

DC

q

(1)

bb

bybxb EDy

q

x

q

t

zP

1 (2)

Trong : q và U - l u l ợng n vị v vận

tố trung nh hiều s u ủ ng (v

Tyx uu ,U ; C - n ng ộ n t trung nh

hiều s u; - ộ s u; - to n tử vi ph n; H –

h số khuế h t n; zb – o ộ y; P – ộ rỗng;

Db và Eb – suất lắng v x i ủ n t tại y.

H số khuế h t n ợ tính t ộ nh t rối:

HH A (3)

Trong : AH - ộ nh t rối; - h số Pr n tl

-Schmidt.

C ph ng tr nh ( ) v ( ) ng ợ giải

theo ph ng ph p th tí h hữu hạn, t ng t

ph ng ph p giải ng hảy.

1.2. Lƣới tính

C s ng hính ủ mạng S i g n – ng n i

v v ng i n ngo i ử s ng ợ hi l i tính

hiều ( ) g m 30.668 phần tử tứ gi v i

33.5 3 nút. Tr n ph ng ng ng s ng ít nhất

8 phần tử. C k nh nhỏ ợ m h nh h ằng

m h nh một hiều ( ) v i 09 nh nh v . 6

mặt ắt (H nh ). Chiều i oạn tính

xấp xỉ .000 m. M h nh ợ ổ sung một số

hứ th y thế ho o, h v rạ h nhỏ

kh ng ợ m tả tr tiếp trong m h nh.

ị h nh y s ng ợ th m khảo t t i

li u khảo s t ởi C ng ty ảo ảm n to n h ng


hải v Vi n Kho họ Thủy lợi Miền N m

trong thời gi n 006 - 009 v tờ Hải IA-

100- 3, in năm 979. ị h nh y m h nh

ợ tr nh y tr n H nh .

H nh i t nh to n v c c tr m quan tr c

tr n h th ng s ng i G n - ng ai

H nh 2 a h nh đ y ph n m h nh 2D

1.3. iều kiện biên

M h nh 6 i n mở qu n trọng. Tại

trạm ầu Tiếng, Trị An, Ph H , Cần ăng

v T n An, l u l ợng ng hảy th o ợ

p ặt. tr n i n i n V ng T u - C ng, m

n tính to n t hằng số thủy triều ợ sử

ụng l m iều ki n i n.

Tr n i n ứng ủ m h nh , iều ki n

kh ng thẩm thấu v iều ki n tr ợt ủ vận tố

song song v i i n ợ p ặt.

ối v i i to n vận tải n t tr n m h nh

, tr n i n hở v tại nút nối tiếp m h nh

v i , khi n hảy v o, n ng ộ n t

l lửng ợ p ặt theo iều ki n n ằng. Ở

ph hảy r , iều ki n i n Neum nn ợ sử

ụng. Tr n i n ứng, kh ng th ng l ợng

n t xuy n qu . Th tế ngo i i n, ngo i

ng hảy, qu tr nh vận tải n t n hịu t

ộng ủ s ng. Tuy nhi n yếu tố tr n sẽ ị ỏ

qu trong nghi n ứu n y.

1.4. Các thông số mô hình

H số nh m M nning ho mặt ắt s ng v

miền tính ợ x ịnh trong qu tr nh hi u

hỉnh m h nh v i kết quả trong khoảng 0,0 0 –

0,060 ( ối v i m h nh ) v trong khoảng

0,0 9 – 0,035 ( ối v i m h nh ).

L u l ợng n t y v n ng ộ n t

l lửng tại mặt ph n h n t y v n

t l lửng ợ tính theo ng thứ V n Rijn

[ v i h i th ng số ầu v o hính l ờng

kính hạt trung nh 50 v ứng suất khởi ộng

ủ t y θc.

Vật li u y v i số li u ụ th l 50 =

0, 8mm v 90 = 0, 5mm ợ lấy theo t i li u

n t l lửng v t i li u n t y ủ Vi n

Kho Họ Thủy Lợi Miền N m.

thời gi n tính ối v i i to n thủy l

l t = ,0 gi y ( ối v i m l hoặ tr ờng

hợp n i n ng o nhất) v t = , gi y

( ối v i m ki t). thời gi n tính ối v i

i to n vận tải n t v iến h nh l ng ẫn

ợ lấy ằng 5 lần thời gi n tính ủ i

to n thủy l . V i thời gi n n y, tố ộ

tính to n l ng y tính hỉ mất khoảng giờ

máy tính.

1.5. iệu chỉnh mô hình

M h nh ng hảy v vận tải n t sử

ụng trong trong i o n y l kế th t một

số nghi n ứu tr . M h nh ã ợ hi u

hỉnh họn r ộ h số nh m ng nh h số

Prandtl – S hmi t ph hợp. Kết quả hi u hỉnh

th th m khảo trong t i li u [3, 4 v 5 v

sẽ kh ng ợ tr nh y ở y.


2. KẾT QUẢ VÀ BÀN LU N

2.1. Các phƣơng án tính toán

N i n ng kh ng những l m th y ổi

m n trung nh m n l m th y ổi ả ặ

tr ng s ng triều ở ngo i ử s ng [5 . iều

n y ẫn t i th y ổi iều ki n thủy l s ng S i

Gòn – ng N i v hế ộ i x i. nh gi

ảnh h ởng ủ n i n ng i n iến i x i

l ng ẫn trong th ng m ki t v th ng m

l ủ h thống s ng n y ã ợ tính to n v i

kị h ản sở v 5 kị h ản n i n ng

kh nh u. C kị h ản ợ gi i thi u trong

ảng . Năm sở ợ họn l năm 000. iều

ki n i n thủy triều ủ năm x y ng kị h

ản ợ tính t năm sở [5 :

10ttt (4)

Trong : và – m n triều sở v

m n triều khi gi tăng m n i n ở

mứ ộ l ; – gi tăng i n ộ triều; t0 – thời

gi n s m ph .

Bảng : Các kịch bản v thông số thủ triều

C h

số

Gi tăng m n i n, cm

=

15

=

30

=

50

=

75

=

100

(%) 0,4 0,7 1,16 1,8 2,5

To , (ph) 0,45 1,0 2,0 3,0 4,5

2.2. Kết quả tính toán bồi xói lòng sông v

phân tích

M h nh th hi n vi tính to n i x i l ng

s ng theo kị h ản n i n ng l 00 m;

5 m; 30 m; 50 m; 75 m v 00 m ho m

ki t v m l . M h nh sử ụng kết quả m

n năm 000 (năm ỉnh l o nhất) t

ng y 3 3 000 ến ng y 30 4 000 ho m

ki t v t 3 9 000 ến ng y 3 0 000 ho m

l . C mặt ắt hính nghi n ứu v kết quả m

h nh tính to n t ộng ủ n i n ng ến

i n iến i x i l ng s ng l n nhất H nh 3,

H nh 4 i y:

H nh C c m t c t ch nh nghi n c u b i

H nh h n b m c đ b i-x i ng s ng

v o m a i t hi BD cm

H nh 5 h n b m c đ b i-x i ng dẫn v o

m a ũ hi BD cm

H nh Gi tr n nh t c a chi u d y b i

v chi u s u x i - cm t i c c m t c t tr n

s ng i G n theo c c ch b n BD


H nh th i l ng s ng tại một số mặt ắt hính

v o m ki t v m l ứng v i kị h ản

N ợ tr nh y tại H nh 7, H nh 8 i

y:

H nh Di n bi n b i x i s ng i G n t i hu v c b n đ o hanh a


H nh Di n bi n b i x i s ng i G n t i hu v c h hi m

T h nh tr n ho thấy v o m ki t ộ

i x i ủ mạng s ng ít h n m l . Nh n

hung mạng s ng ị x i ở h i mép ờ s ng v

i trong l ng s ng. Nh ng o ảnh h ởng

ủ n i n ng n n i n ộ o ộng ủ

ộ i lắng l n h n so v i tr ờng hợp kh ng

n i n ng. Mứ ộ gi tăng i x i tr n

s ng S i n trong khu v nghi n ứu theo

kị h ản N kh ng nghi m trọng. Mứ ộ

i l n nhất khoảng 4 m, trong khi mứ ộ x i

l n nhất khoảng 9 m. Theo hiều ng hảy t

MC MC9, hoạt ộng i-x i i n r kh ng

ng ều. Khu v i nhiều nhất tại MC3,

MC5 v MC6, trong khi mứ ộ x i xảy r

t ng ối ều h n tại tất ả mặt ắt. Tại

những oạn s ng thẳng hi n t ợng i-x i xảy

r ít h n, tuy nhi n ở những n i gi o ắt giữ

s ng hính S i n v s ng nh nh h y giữ

rạ h l n th hi n t ợng x i xảy r mạnh h n.

Về o sạt lở tr n s ng S i n, oạn s ng

ong qu nh n ảo Th nh ị uốn khú mạnh,

ng n h ng mạnh v o ờ lõm v i vận tố

l n, l m ho ờ n y ị x i lở mạnh v th ờng

xuy n [7 . Khi N , tố ộ ng triều tăng l n,

hoạt ộng x i lở ở ờ lõm oạn s ng ong sẽ

gi tăng, l m iến ộng ờng ờ. Nghi n ứu

o ợ giải quyết ằng h x ịnh tr ờng

vận tố ủ ng s ng theo kị h ản N tại

oạn nghi n ứu o, so s nh vận tố ng

hảy v i vận tố hịu x i ủ trầm tí h ấu tạo

n n oạn ờ o, nếu vận tố o ủ

ng hảy l n h n vận tố hịu x i ủ trầm tí h

th sẽ xảy r x i lở l m iến ộng ờng ờ. C

oạn ong nghi n ứu sạt lở khu v n ảo

Th nh ợ nh số t -5 theo hiều ng

hảy v ợ th hi n tr n H nh 9.

H nh C c đo n cong d ng ph n t ch s t

Khu v n ảo Th nh ợ ấu tạo ởi

trầm tí h tr , hi n ại l ất yếu, mềm rời,

ộ hặt thấp nh n sét, n sét ph , sét ph v

t ph kém hặt, t hạt nhỏ, hạt mịn [7 . ối

hiếu v i vận tố hịu x i (vx i) ủ loại ất

th ờng ng thiết kế ng tr nh thuỷ lợi [8

nhận thấy vận tố hịu x i ủ trầm tí h khu

v n ảo Th nh phổ iến trong khoảng t

5 ến 50-60 m gi y, l ất khả năng hịu

x i thấp, ị x i lở.


H nh n t c c c tr d c hai b s ng t i

đo n cong m a i t v m a ũ theo c c ch

b n BD

H nh n t c c c tr d c hai b s ng

t i đo n cong m a i t v m a ũ theo c c

ch b n BD

H nh 2 n t c c c tr d c hai b s ng t i

đo n cong m a i t v m a ũ theo c c ch

b n BD

So s nh kết quả o vận tố ng triều

khi N v i vận tố hịu x i ủ ất ở khu

Th nh ng nhận thấy vận tố ng

triều rút, ặ i t l ng triều rút v o m l

v ợt kh x vx i ủ ất n ờ s ng. iều

ho phép nhận ịnh hi n t ợng x i lở, ổn

ịnh ờng ờ sẽ i n r mạnh khi N , ặ

i t l oạn nghi n ứu 3,4,5 v tập trung

v o ờ lõm. y ng hính l oạn

ng i n r hi n t ợng x i lở. Kết quả o

iến ộng ờng ờ ở khú ong Th nh

ng ặ tr ng ho khú ong kh ủ

s ng S i n phần hảy qu Tp.HCM. C

kết quả o n y m i hỉ xét t i ảnh h ởng

o N , h xét t i t nh huống thời tiết

o n o KH nh m l hạn trong

iều ki n N .

3. KẾT LU N

N l m iến ộng hoạt ộng i – xói

l ng ẫn, e ọ ổn ịnh ờng ờ ủ s ng

S i n oạn hảy qu Th nh phố, mứ ộ

gi tăng i – x i kh ng nghi m trọng, x i th

hi n rõ h n i. Khi N , vận tố ng triều

rút v ợt qu vận tố hịu x i ủ ất ờ

s ng, hi n t ợng x i lở, iến ộng ờng ờ

sẽ i n r mạnh, ặ i t l ờ lõm ủ

oạn s ng ong. V i mụ ti u nghi n ứu t

ộng ủ iến ổi khí hậu v n i n ng

ến qu tr nh i x i v iến h nh l ng ẫn h

thống s ng S i n – ng N i ằng vi x y

ng m h nh tính to n tr n phần mềm

8. Tuy m h nh hỉ m phỏng ng hảy


vào mùa ki t v m l i ảnh h ởng ủ

n i n ng m h xét ến hi n

t ợng thời tiết ất th ờng nh ng m h nh

ợ hi u hỉnh v ki m ịnh số li u o ạ ,

kết quả tính to n ho thấy ộ hính x o

v ng thời tố ộ tính to n nh nh. M hình

ã hỉ r những i m i x i trọng i m v t

ph ng h ng ngăn ng v khắ phụ .

Lời cám ơn

h m t c gi xin ch n th nh c m n r ng

HB p HC h tr inh ph th c hi n đ

t i nh gi n đ nh đ ng b ph c v ph t

tri n b n v ng hu v c th nh ph H Ch inh

đo n t C Chi đ n ũi n

C2 C c p C đ t i c p i h c

qu c gia

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lê Song Giang (2010). Xây d ng mô hình

toán t ng h p cho t nh to n tho t n c đ th .

o o ề tài NCKH mã số B2007-20- 3T .

ại học Bách khoa Tp.HCM.

2. Van Rijn, L.C. (1993). Principles of

Sediment Transport in Rivers, Estuaries and

Coastal Seas, Aqua Publications, 690p.

3. Lê Song Giang, Nguy n Thị Ph ng

(2009). Nghiên c u s thay đ i ch đ th y l c

c a s ng h B v ng u do đ o nh Hi p

h c bằng mô hình toán s . Tạp chí Khoa học

và Công ngh tr ờng ại học kỹ thuật, Số

74, tr. 92 – 96.

4. Lê Song Giang, Nguy n Thị Bích (2012).

Kết quả ầu phát tri n mô hình toán số 2

chiều di n biến lòng dẫn sông Sài Gòn - ng

nai, Hội nghị khoa họ C học Thủy Khí Toàn

quốc, Nha Trang - Vi t Nam

5. L Song i ng, V Linh i u (2012).

Thuỷ triều khu v c ven bi n Nam bộ trong iều

ki n n c bi n dâng, Hội nghị khoa họ C học

Thủy Khí Toàn quốc, Nha Trang - Vi t Nam.

6. H Chí Thông và ctg. (2014).

Mathematical model in assesment of

saltwater intrusion in Sai Gon - Dong Nai

river system (southern Viet Nam) due to sea

level rise, Phát tri n Khoa học và Công

ngh , 17 (K5), 94, 2014.

7. Thiềm Quố Tuấn, Huỳnh Ngọc Sang,

ậu Văn Ngọ (2008), Hi n trạng tr ợt lở bờ

s ng S i n, ph ng h ng ngăn ng a khắc

phục, Tạp chí phát tri n KH&CN, tập , số

11 - 2008.

8. Lomt ze. V. , ị hất ng tr nh - ị

ộng l ng tr nh. , H Nội, VN: Nh xuất

ản ại họ v Trung họ huy n nghi p, 98 .

g i ph n bi n P S,TS N UYỄN VIỆT KỲ


L HỌN, THI T K K T ẤU H NG HỢP LÝ

HO L Ọ VỈ 6+125 T.II TV MỎ TH N N M MẪU

NGÔ DOÃN HÀO*

Selecting, Designing solutions for appropriated supports in Drift 6+125

T.IIA ÷ TV of Nam Mau coal mine

Drift 6+125 T.IIA ÷ TV excavated for coal transportation purposes in the

North areas of Nam Mau coal mine. Excavation area of drift Sđ = 9,4m2 and

using area Ssd = 7,3m2. The shape of drift with arc and vertical walls,

supported by steel ribs SVP22. The drift is usually instability and must be

repaired. After reality investigation, analysis and assessment the causes of

instability of steel ribs, author recommended the solutions for appropriated

supports in this drift.

- In case the foot of steel ribs located completely in the coal seams or the

rock mass layer, flexible steel ribs SVP22 are applied, the shape of drift

recommended by the arc and inclined wall with angle of steel ribs - 850.

- In the length of drift in case of one-foot of steel rib located in the coal

seams and other foots in the rock mass, flexible steel ribs I16 are applied.

The roof and floor of drift used by timber with diameter 16 cm, the shape

of drift with the arc and inclined wall with the angle of steel ribs 850 are

chosen.

The research results were applied and raised the stability for drift 6+125

T.IIA ÷ TV in the Nam Mau coal mine.

. ẶT VẤN Ề*

Trong những năm qu , C ng ty th n N m

Mẫu - TKV ã kh ng ng ng mở rộng i n kh i

th v kh i th xuống s u. Chính v vậy, số

mét l o trong v trong th n kh ng ng ng

tăng l n. n ạnh vi o m i ờng l ,

C ng ty th n N m Mẫu - TKV n mất rất

nhiều thời gi n, nh n l v vật li u tổ hứ

hống xén một số ờng l i qu khu v

ứt gãy, ph y ph th n, ất mềm yếu, ở

rời, ất hứ sét ị tr ng nở khi gặp n .

S mất ổn ịnh kh ng hỉ l m thu hẹp i n tí h

sử ụng ờng l m n l m ho kết ấu

hống ị ong, v nh, s l h hoặ ph vỡ ột ở

những i m ắt g ng giữ x v ột. Chính v

* i h c - a ch t

S 18 P V ên, p n ứ ắn , q ận ắ ừ

L êm, à Nộ ;


vậy, Lựa chọn, thiết kế kết cấu chống hợp lý

cho đường lò dọc vỉa 6+125 T.IIATV” l ần

thiết, nhằm thi ng n to n, ẩy nh nh tiến ộ

o l , giảm hi phí hống xén v uy tu ảo

ỡng ờng l .

2. T N SỐ KỸ T U T ƢỜN LÒ

VÀ IỀU KIỆN ỊA C ẤT NƠI ƢỜN

LÒ I QUA

2. . Thông số kỹ thuật [1].

Lß dọc vỉa 6 trong ®¸ møc +125 T.IIa-:-T.V

®ãng vai trß vËn t¶i than cho khu vùc c¸nh B¾c

ủ mỏ. ờng l ọ vỉ 6 + 5 T.II T.V

i n tí h o Ss = 9,4 m2, i n tí h sử ụng

Ssd =7,3 m2. L ợ hống giữ ởi kết ấu

hống linh hoạt kí h th ằng thép l ng m ng

SVP v i h nh ạng n h nh v m, t ờng

thẳng ứng; n h n kín ằng tấm h n t ng

ốt thép, h ng h n ằng l i thép, khoảng h

giữ v hống ằng 0,7m.

http://gmail.com/


2.2. iều kiện địa chất nơi đƣờng lũ đi

qua [1].

ị tầng khu v o g m trầm tí h tứ v

trầm tí h T3-J . o g m: C t kết, ột kết, uội

sỏi khả năng ổn ịnh ền vững, hiều y nham

thạ h kh ng ổn ịnh; h số ki n ố ủ hủ

yếu l f=6 8. C vỉ th n h ng ắm ng ợ

ị h nh, h số ki n ố f= .

- Sét kết ấu tạo ph n l p mỏng, ờng ộ

kh ng nén sột kết t 0 400kG/cm2

trung

bình là 331kG/cm2. Chiều y ị tầng sét trung

bình là 23m.

- ột kết ấu tạo ph n l p mỏng,

ờng ộ kh ng nén trung nh ủ ột kết

là 618 kG/cm2. H số ki n ố ủ sét v ột

kết f= 6.

- C t kết, sạn kết ấu tạo ph n l p y

ờng ộ kh ng nén trung nh 067k m2.

H số ki n ố ủ sạn f= 0.

3. THỰC TRẠN CÁC ƢỜN LÒ

DỌC VỈA 6 + 25 VÀ N U ÊN N ÂN MẤT

ỔN ỊN [2]

3. . Thực trạng đƣờng lũ dọc vỉa 6 + 25

Qu khảo s t th tế, húng t i nhận thấy

oạn l o trong nh n hung l ổn ịnh, hỉ

những oạn l o qu th n th l mất ổn

ịnh s u một thời gi n hống giữ. S u khi hống

xén một thời gi n, ờng l lại tiếp tụ mất ổn

ịnh. S mất ổn ịnh ủ ờng l th ờng l

nén vặn kung hống, h n ột ị nén v o trong

l m thu nhỏ tiết i n v ng nền; i n tí h sử

ụng n lại l 6,5m2, hiều rộng n trong tại

mứ nền giảm xuống n (3,03, )m, hiều o

bên trong khung chèng còn (2,252,45)m. ặ

i t ở một số vị trí m l o m trụ một n

h n ột ặt v o trụ, phí ột n lại ặt

trong th n th khung hống th ờng ị ph hủy ở

vị họng ốt (kh p giữ x v ột) ở phí ột

hống ặt tr tiếp tr n trụ. S mất ổn ịnh

ủ ờng l ợ th hi n tr n h nh 3. ,

hình 3.2.

3.2. Xác định ngu ên nhân gâ mất ổn

định của kết cấu chống

nh gi ợ úng, ầy ủ v hính x c

về nguy n nh n g y r mất ổn ịnh ở ờng l ,

ngo i những nguy n nh n s ộ l m mất ổn

ịnh ờng l nh :

- ng l i thép h n l ẫn t i g y r tập

trung ứng suất o ất xung qu nh kh ng t

ụng ều l n to n ộ khung hống;

- Cột hống thẳng, trong khi áp l ất

n h ng l n. Cần thiết phải tiến h nh tập trung

nghi n ứu v o một số vấn ề s u:

- Ki m tr ền kết ấu hống theo thiết kế

ủ mỏ;

- Ki m tr vi hế tạo ấu ki n ủ kết

ấu hống;

- Tr nh t thi ng kết ấu hống ủ mỏ.

H nh t c t ngang đ ng d c vỉa

25 t i th i đi m nghi n c u

3.2.1. Kiểm tra bền cho kết cấu chống

* Kiểm tra bền cho kết cấu chống đang sử

dụng bằng phần mềm KCCL 2.0 [3].

ki m tr ền sử ụng phần mềm KCCL

2.0. Căn ứ v o th ng số h nh họ ủ

ờng l v th m số ặ tính lý khối

n i ờng l o qu , phần mềm ã tính to n

r gi trị p l ất t ụng l n

ờng l . Phần mềm tính to n x ịnh gi trị

nội l ph n ố tr n khung hống ợ xuất r

tr n ảng 3. , 3.2 và hình 3.2, và 3.3.


Bảng 3. . iá trị nội lực phân cột

Y (m)

Nc (kN)

Qc (kN)

Mx (kN.m)

0.00 0.16 0.31 0.46 0.62 0.78 0.93

48.8779 48.8779 48.8779 48.8779 48.8779 48.8779 48.8779

13.6821 10.5633 7.4445 4.3256 1.2068 -1.9120 -5.0308

0.0000 1.8790 3.2746 4.1868 4.6156 4.5609 4.0228

Bảng 3.2. iá trị nội lực phân x

Góc (0

Nc (kN)

Qc (kN)

Mx (kN.m)

0.0 12.6 25.2 38.4 53.7 71.1 90.0

48.8779 49.3522 48.3039 46.2564 43.9665 42.2074 41.5511

-5.0308 -1.7700 0.9942 2.6215 2.8356 1.7873 0.0000

4.0228 2.4108 2.2610 3.1736 4.5262 5.6664 6.1065

Mx(kN.m)

18

37

.50

00

0.000

4.023

2.411

2.261

3.174

4.5265.666

6.107

0.000

4.023

2.411

2.261

3.174

4.526

5.666

H nh 2 Bi u đ m men theo ph n m m CC 2

48.878

48.878

49.352

48.304

46.256

43.966

42.20741.551

Qc(kN)Nc(kN)

13.682

-5.031

-1.770

0.994

2.622

2.8361.787 0.000

48.878

48.878

49.352

48.304

46.256

43.966

42.20741.551

13.682

-5.031

-1.770

0.994

2.622

2.836

1.787

H nh Bi u đ c d c v c c t theo ph n m m CC 2

, , , , , , ,


* Kiểm tra bền kết cấu chống của mỏ đã

thiết kế: v o ặ tính kỹ thuật thép SVP

phần mềm tính to n ki m tr ền ho v hống

v kết luận nh s u:

3.2.2. Kiểm tra tính hợp lý của việc gia công chế tạo khung chống của mỏ

Theo [ , kết ấu v th ng số gi ng khung hống l 6 + 5 mỏ hế tạo nh tr n h nh 3.4.

Chi tiÕt cét chèng:

K

Hc

c

Lc

B

H

VÊu ®inh vi

900

Chi tiÕt xµ chèng:

Lx

Rx

A

C

K

K

Rxt

x

VÊu ®inh vi

H=2245mm; Lx=3356mm; Lc=1307mm; K=300mm

A=2787mm; B=460mm; C=765mm; c=43057’

H nh B n vẽ gia c ng hung ch ng c a m am ẫu thi t ch t o

3.2.3. Kiểm tra trình tự thi công lắp dựng

kết cấu chống

Qu t m hi u ở t i li u thiết kế thi ng, i n

ph p thi ng v th tế nhận thấy quy tr nh thi

ng lắp ng khung hống s u khi o l ho n

ph hợp. Tuy nhi n, ng nhận thấy nhiều hỗ

n hi n t ợng rỗng n hoặ rỗng h ng. Vi

nổ m n n tạo r h số th tiết i n l n.

* Kết luận: T vi ki m tr vi gi ng

hế tạo khung hống, quy tr nh lắp ặt khung

hống v ki m tr ền ằng phần mềm

KCCL .0 nh tr n, thấy khung hống ảm ền.

Nh ng trong th tế khung hống lu n mất

ổn ịnh g y r thu hẹp i n tí h ờng l ,

khung hống ị vặn, ở hỗ tiếp gi p giữ x v

ột ị ph hủy. Theo húng t i, nguy n nh n

mất ổn ịnh o những nguy n nh n ản s u:

- Vi sử ụng h n h ng l ằng l i thép,

l m ho p l h ng t ụng l n ột ở ạng tập

trung hứ kh ng phải l ph n ố, trong khi p

l h ng l t ng ối l n;

- T gi trị m men tr n ảng gi trị nội l v

h nh ạng ủ i u m men ( ảng 3. , 3. ,

hình 3.2 và 3.3) th thấy l h nh ạng kết ấu

hống m mỏ ng sử ụng l h ph hợp.

- T hiều o ủ ột hống , 45m tr n

ản vẽ hế tạo khung hống ủ mỏ (h nh 3.4)

và giá trị nội( ảng 3. , 3. ) nhận thấy vị trí nối

giữ x v ột h hợp lý (momem v l ắt

kh l n).

Như vậy, để đảm bảo ổn định cho khung chống

cần tập trung giả quyết những vấn đề trên.

4. Ề XUÁT KẾT CẤU C ỐN ỢP

LÝ CHO LÒ DỌC VỈA 6+125T.IIa ÷ T.V


4. . Trƣờng hợp cả hai chân cột chống đều

đặt trong than hoặc đều đặt trên đá trụ.

* Tính to n thiết kế kết ấu hống.

Trong tr ờng hợp n y, ăn ứ v o kí h th

mặt ắt ng ng v iều ki n ị hất nh ã tr nh

y ở tr n th hợp lý h n ả l họn kết ấu

hống ạng tiết i n ng ng l h nh v m n

nguy t t ờng xi n 850, n kính 8 5mm. ờng

l hiều rộng 3630mm, hiều o 750mm,

hiều o phần t ờng xi n l 935mm.T những

th ng số ầu v o ã tính ợ gi trị nội l ủ

khung hống ở ảng 4. , 4. .

Bảng 4. . Bảng tính nội lực phần cột

Mặt cắt Tọ ộ y, m L c dọc NC, kN L c cắt QC, kN Mô men MC, kN.m

0-0 0 -51,147 9,372 0,000

1-1 0,2 -50,792 5,302 1,475

2-2 0,4 -50,437 1,231 2,136

3-3 0,6 -50,082 -2,839 1,982

4-4 0,8 -49,727 -6,909 1,015

5-5 0,935 -49,488 -9,657 -0,098

Bảng 4.2. Bảng tính nội lực phần vòm

Mặt cắt Tọ ộ L c dọc NV,

kN L c cắt QV, kN Mô men MV, kN.m

, ộ y, m

0-0 0 0,935 -50,134 -5,233 -0,107

1-1 15 1,405 -50,608 -1,753 -1,775

2-2 30 1,843 -49,452 1,182 -1,861

3-3 45 2,218 -47,231 2,896 -0,823

4-4 60 2,507 -44,768 3,097 0,650

5-5 75 2,688 -42,884 1,946 1,882

6-6 90 2,75 -42,172 0,000 2,370

* Ki m tr ền: Theo [4 , nếu Mmax > Mmin

thì: u

x F

N

W

M min

max . V i SVP33: Wx=

138,5cm3, và F = 42,53 cm

2, 270000u

kN/m2 T :

002791,0

172,42

0000748,0

370,2max

=16573 kN/m

2

Kết luận: Kết cấu chống đề xuất sử dụng

đảm bảo đủ bền

* Tính to n ấu tạo khung hống:

Về mặt họ , vị trí nối x v ột tốt nhất

l tại mặt ắt Mu=0. T gi trị nội l tr n

ảng 4. v 4. nhận thấy mặt ắt Mu=0

hiều i phần ung l , 48m, n hiều i

phàn cột ,76 m v vị trí nối x v ột o

,4 3m. Nh vậy, về mặt thi ng l h

ph hợp. Theo húng t i ề ph hợp v i thi

ng v vẫn ảm ảo ả về mặt họ th vị

trí nối giữ x v ột ở mặt ắt gi trị

Mu=-0,8 3. Khi h nh ạng v kí h th

ủ khung hống theo ề xuất ợ th hi n

trên các hình 4.1.


88°26'

27

50

22

00

10

00

36303

00

85°0

'

3466

300

996

27

50

21

01

A

A

H nh C u t o hung ch ng inh ho t v ch th c theo ph ng n đ xu t

4.2. Trƣờng hợp một chân cột đặt trên đá

trụ, cột còn lại đặt trong than

Trong tr ờng hợp n y nhận thấy, ản th n

p l tr n n sinh r l ối xứng. Nh ng s u

một thời gi n ột hống phí trong th n ị thụt

xuống v p l ợ giải ph ng; trong khi ột

hống phí trụ kh ị lún n n p l tr n

n hậm giải ph ng o ã tạo r p l

kh ng ối xứng. y l nguy n nh n l m ầu

ột hống phí hống tr tiếp l n trụ ị vỡ.

Tr ờng hợp n y, hợp lý nhất l sử ụng kết ấu

hống linh hoạt h nh ạng ằng thép I 6. i

trị nội l tr n khung hống th hi n tr n ảng

4.3, 4.4.

Bảng 4.3. Bảng tính nội lực phần cột theo phƣơng án đề xuất

Mặt cắt Tọ ộ y, m L c dọc NC, kN L c cắt QC, kN Mô men MC, kN.m

0-0 0 -51,072 8,514 0,000

1-1 0,2 -50,717 4,443 1,303

2-2 0,4 -50,362 0,373 1,791

3-3 0,6 -50,007 -3,697 1,465

4-4 0,8 -49,652 -7,768 0,326

5-5 0,935 -49,412 -10,515 -0,904

Bảng 4.4. Bảng giá nội lực phần vòm

Mặt cắt Tọ ộ

L c dọc NV, kN L c cắt QV, kN Mô men MV, kN.m , ộ y, m

0-0 0 0,935 -50,134 -6,095 -0,913

1-1 15 1,405 -50,832 -2,586 -2,986

2-2 30 1,843 -49,883 0,436 -3,448

3-3 45 2,218 -47,840 2,287 -2,734

4-4 60 2,507 -45,514 2,666 -1,510

5-5 75 2,688 -43,716 1,723 -0,435

6-6 90 2,75 -43,033 0,000 0,000


* Kiểm tra bền theo công thức:

u

x F

N

W

M

.min

max , nên max 7595

kN/m2

Do đó, kết cấu chống linh hoạt hình dạng

theo đề xuất đảm bảo đủ bền.

oản n v nền ợ l m ằng gỗ nguy n

cây có = 6 m. Chiều i oản ,4m. Mỗi n

ột ợ sử ụng 4 giằng ằng thép. Tấm h n

t ng, n h n kín, h ng h n mắt o. Mặt

ắt ng ng v ọ l th hi n kết ấu hống ề

xuất th hi n tr n h nh 4. .

H nh 2 t c t ngang v c t d c theo ph ng n đ xu t t c u ch ng inh ho t h nh d ng

Kết ấu hống m húng t i ề xuất, ợ p

ụng tại l ọ vỉ 6+ 5 T.II TV mỏ th n

N m Mẫu trong thời gi n qu ã n ng o ợ

ộ ổn ịnh ng l , g p phần n ng o hi u

quả o l ho ng ty Th n N m Mẫu-TKV.

TÀI LIỆU T AM K ẢO

. T i li u ph ng ị hất v ph ng Kỹ thuật

mỏ N m Mẫu.

2. Ng« Do·n Hµo vµ nnk. Báo cáo ề tài:

Nghiªn cøu lùa chän kÕt cÊu chèng hîp lý cho

®êng lß dọ vỉ 6+ 5 T.II T.V v ờng l

xuy n vỉ + 00–II ho ng ty th n N m Mẫu.

H Nội 0 .

3. Ng« Do·n Hµo vµ nnk. Phần mềm tính kết

ấu hống ho l (KCCL .0). H Nội, 006.

4. Phí Văn Lị h. Áp l ất hống giữ

ng tr nh ngầm- H Nội 97 .

g i ph n bi n S,TS Ỗ NHƯ TRÁN


Ặ I M K T THEO Ộ LÚN V TI U T N P L N LỖ RỖNG Ủ ẤT SÉT ÃO H N

LÂM NGỌC QUÍ

*, BÙI TRƢỜN SƠN

**

Relationship of consolidation characteristics with settlement and pore

water pressure dissipation of saturated clayey soils

Abstract: Consolidation degree according to theoretical prediction is based

on exceed pore water pressure dissipation with assumption that initial

exceed pore water pressure increases with stress. Consolidation degree

according to actual measurement is based on the ratio of settlement at

specific time and stable settlement. Consolidation testing of saturated clay

samples combining with measurement of water pressure is carried out for

evaluation and comparison. Testing results show that exceed pore water

pressure does not dissipate simultaneously with settlement. Exceed pore

water pressure increases after loading imposition and decreases after

reaching to the maximum value which is approximately smaller than neutral

stress. The moment for complete dissipation is later than soil sample

reaches to 100% consolidation settlement. Research results help to

understand the consolidation process in clayey soils clearly and pore water

pressure dissipation in ground during preloading.

Key words c t sét m m bão h a n c p c n c r ng

(consolidation, saturated soft clay, pore water pressure).

. MỘT SỐ N IÊN CỨU VỀ CỐ KẾT*

Cố kết ợ xem l sở tính ộ lún

nền ất theo thời gi n. Mứ ộ ố kết ủ nền

ất phụ thuộ v o gi trị ộ lún o ạ t thí

nghi m h y qu n trắ trong khi ộ ố kết

tính theo lý thuyết lại ăn ứ mứ ộ ti u t n

p l n lỗ rỗng (ALNLR) thặng [ .

Cho ến n y vi p ụng lý thuyết ố kết

theo s một hiều ủ K. Terz ghi vẫn

ợ hấp nhận sử ụng rộng rãi o kết quả

ộ lún tính kh ph hợp v i th tế ng

nh s thuận ti n trong tính to n nhờ ng

* r ng i h c X y d ng i n y

S 2 B h C i u ph ng ĩnh ong tỉnh

ĩnh ong

Tel. 0907242393; Email: [email protected]. ** r ng i h c B ch hoa H G-HCM,

S 2 ý h ng i t qu n

H Ch inh e 5 5 ;

Email: [email protected].

ụ tính hi n h y ph ng ph p xấp xỉ

[ , [3 . Ở y, lý thuyết ố kết ủ

K.Terz ghi hấp nhận s ng thời ủ mứ

ộ ti u t n p l n lỗ rỗng thặng v s

gi tăng ứng suất hữu hi u, t ng ứng l ộ

lún ng nh giả thiết kh nh ở thời

i m n ầu: u(t=0) = . Tr n sở n y, ộ

lún ở thời i m ất kỳ: '

'

0 0 0 0

( ) ( ) ( )1 1 1

h h h h

i

a a aS t t dz dz dz q u dz

e e e

(1)

Khi , ại l ợng: 0

h

U t q u dz ợ xem

l ộ ố kết.

Tuy nhi n, kết quả qu n trắ th ờng ho

thấy ộ ố kết theo p l n lỗ rỗng v ộ

lún s kh i t ng k [4 , [5 . H n nữ ,

vi ghi nhận gi trị h số p l n lỗ rỗng

n ầu trong sét mềm ão h n ho thấy

gi trị h số p l n lỗ rỗng = u(t=0)/


kh ạt gi trị v n th nhỏ h n nhiều

trong ất sét o mềm ến ứng [6 , [7 .

Thí nghi m hi n tr ờng nghi n ứu nh gi

ổn ịnh nền ất yếu i ng tr nh ắp ợ

th hi n t rất l u. Hầu hết kết quả qu n

trắ o ạ ều gắn v i nền ợ xử lý v nền

t nhi n [4 , [5 . Nghi n ứu n y [4 , [5 ợ

th hi n v i hi tiết qu n trắ ợ ghi nhận

li n tụ trong thời gi n i n n ợ lấy l m

sở th m khảo trong nghi n ứu xử lý nền

ất yếu s u n y. Trong nghi n ứu ủ Vi n ị

kỹ thuật Thụy i n 5 khu v l nền ợ xử

lý ằng tho t n ứng v 3 khu v l nền t

nhi n. Ở y, vi nghi n ứu o ạ p l

n lỗ rỗng v s ph n ố ộ lún theo thời

gi n ng nh s gi tăng sứ hống ắt kh ng

tho t n theo thời gi n ợ ghi nhận li n tụ

ến h n 50 năm ho ến năm 003 [4 . T

những năm 945 - 947, vi s n lấp tr n nền t

nhi n ợ th hi n. Vi o ạ ALNLR v i

s i số kP . ề y ất yếu nhỏ h n 5 m.

n i l l p t y m v gố . ộ ẩm

l n nhất 30% giảm t i 70% theo ộ s u. Khối

l ợng ri ng ,3 – 1,8 T/m3. M n ngầm ở

ộ s u 0,8 m. Tr s n lấp: ỏ 0,3 m hữu

, s n lấp ,5 m sỏi sạn khối l ợng ri ng

= 1,7 T/m3, i n tí h mặt ằng 30 × 30 m v i ộ

ố t luy : ,5. S n lấp 5 ng y, ứng suất t

ụng 40,6 kP . ộ lún n ầu trong qu tr nh

thi ng xấp xỉ 0,065 m. ộ lún ổn ịnh tính

(kh ng xét iến ạng t iến) ít h n ,4 m. Một

số thiết ị o lún v p l n lỗ rỗng ợ

lắp ặt ở ộ s u kh nh u tr khi s n lấp.

C thiết ị o lún v o p l n lỗ rỗng

ợ lắp th y thế v o 967 v 00 , tứ l s u

khi s n lấp v 57 năm.

ến năm 966, ộ lún ạt ến gi trị h n ,5

m v p l n lỗ rỗng thặng vẫn n 30

kPa. Nh vậy, ứng suất hữu hi u ghi nhận

kh ng tăng l n ng k tr n i n rộng. ến năm

979, tổng ộ lún ạt ,65 m v p l n lỗ

rỗng thặng n 0 kP . ộ lún tiếp i n v

ạt h n ,0 m ở thời i m khảo s t v o năm

00 , p l n lỗ rỗng thặng l n nhất khi

l kP (H nh ). ộ lún vẫn tiếp i n mặ

v i vận tố giảm ần. C t giả ho rằng

o iến ạng nén l n ở l p gần ề mặt n n ất

trở th nh qu ố kết v g y giảm ứng suất hữu

hi u khi phần l n ất v vật li u s n lấp ị ẩy

nổi v h m i m n , l p phí tr n ở

trạng th i kh ng hịu tải trọng một số thời i m.

H nh Áp c n c r ng d i

n n đ ng đ p Lilla Mellösa t i c c

th i đi m h c nhau [ ]

Năm 957, Vi n ị kỹ thuật Thụy i n ắt

ầu nghi n ứu ố kết sét mềm v ảnh h ởng

ủ tho t n ứng. ốn khối s n lấp h nh tr n

ờng kính 35 ến 70 m ợ x y ng. Một vị

trí thí nghi m kh ng tho t n ứng. T ng

t nh tr ờng hợp tr n. ộ lún n ầu 0,06 m

v ộ lún ố kết tính ( ỏ qu t iến) ạt ến

0,75 m v o năm 97 . Khi ến , p l n

lỗ rỗng thặng o ợ : 0 kP . Nh vậy, s u

5 năm, ứng suất hữu hi u kh ng tăng ng k .

S u 5 năm ộ lún xấp xỉ 0,95 m v p l n

lỗ rỗng vẫn n kP . ến năm 00 (45

năm) ộ lún ạt , m v p l n lỗ rỗng

l n nhất khoảng 8 kP . Tố ộ lún năm 00 l

5 6 mm năm.

S u khi V.A. lorin x y ng m h nh i

to n ố kết phẳng v kh ng gi n ho phép ph n

tí h tính hất iến ạng ất kỳ ủ ốt ất, xuất

hi n h ng loạt lời giải i to n ố kết có xét

ảnh h ởng khí hút m, iến ạng phi tuyến ốt


ất, gr ient n ầu, ộ ền ấu trú ủ ất v

một số yếu tố ảnh h ởng kh [8 . Vi hấp

nhận s th y ổi h số rỗng v h số thấm i

t ụng ủ ứng suất nén theo qui luật log rit

trong quá tr nh ố kết ng ợ ã ợ

nghi n ứu p ụng tính to n v so s nh v i kết

quả thí nghi m [9 .

o tính nh t v mối li n kết ặ th , tính

l u iến lu n th hi n trong ứng xử họ ủ

ất loại sét, t iến l một trong tính hất

l u iến th hi n ả trong ất kh ng ão h v

ão h . Tr n sở ph n tí h tố ộ iến ạng

o t iến, ố kết v xét ảnh h ởng ủ húng

trong ph ng tr nh ố kết, một số lời giải i

to n ố kết xét ảnh h ởng t iến ủ ốt

ất ng ợ ề ập trong t i li u ủ P.L.

Ivanov và Z.G. Ter-M rtirosy n. ặ i m ủ

lời giải i to n ố kết xét ến ảnh h ởng

ủ t iến ốt ất ho thấy qui luật th y ổi p

l n lỗ rỗng thặng trong qu tr nh ố

kết kh i t v i giả thiết n ầu ủ K.

Terzaghi (Hình 2). Ở y, o xét tính nén ép

ủ khi hút m trong n lỗ rỗng v tố iến

ạng ủ ốt ất n n p l n lỗ rỗng thặng

n ầu h ạt gi trị l n nhất m tăng

ần theo mứ ộ nén hặt ủ ốt ất s u

m i giảm o thấm.

t

S*

S

po''

po=qp

So''0

So'

H nh 2 thay đ i p c trong n c r ng

v đ ún p đ t ba pha hi xét v h ng xét

2 t bi n c t đ t

Nhằm ph n tí h nh gi về t ng qu n giữ

mứ ộ ti u t n p l n lỗ rỗng v ộ lún

theo thời gi n, thí nghi m ần ợ th

hi n th ịnh l ợng. V i ng ụ thí

nghi m hi n ại, iều n y ho n to n th hi n

th h . Kết quả nghi n ứu ho phép nhận

ịnh vấn ề ố kết s u sắ h n.

Vi nghi n ứu thí nghi m v tính to n so

s nh mứ ộ ti u t n p l n lỗ rỗng thặng

v ộ lún th ng qu mứ ộ ố kết giúp l m

rõ h n hi n t ợng xảy r trong qu tr nh ố

kết. iều n y giúp ho n thi n lý thuyết tính

to n v ph n tí h kết quả qu n trắ trong

trong ng tr nh th tế ợ rõ r ng v hính

x h n.

2. T N IỆM P ÂN T C Ộ LÚN

VÀ TIÊU TÁN ÁP LỰC NƢỚC LỖ RỖN

T EO T ỜI IAN

2.1. Mô tả hộp nén chế tạo v trình tự thí

nghiệm

Trong th tế, ặ tr ng ố kết hủ yếu

ợ x ịnh ằng thí nghi m nén ố kết ằng

hộp nén kh ng nở h ng [ 0 . Tr n sở thí

nghi m nén ố kết, ấu tạo hộp nén o p l

n lỗ rỗng ợ thiết kế v th hi n nh ở

H nh 3. ộ lún theo thời gi n ợ ghi nhận

ằng ảm iến o iến ạng lắp ở nắp mẫu. C

tín hi u th ng qu ộ xử lý ợ truyền về m y

tính, ữ li u thí nghi m ợ ghi nhận, tín hi u

ợ xử lý v l u trữ.

y mẫu ợ ố trí kh ng tho t n o

p l n lỗ rỗng. o , trong qu tr nh ố

kết, n trong mẫu ất tho t một h ng về

phí tr n. Vi xét mứ ộ ti u t n p l n

lỗ rỗng thặng tại vị trí kh nh u kh

th hi n ợ o vi ố trí i m o n

trong mẫu ảnh h ởng ến s ị h huy n ủ

hạt ất. o vậy, o v ng v i hiều

o kh nh u ợ hế tạo phụ vụ thí nghi m

nh gi mứ ộ ti u t n theo hiều i

ờng thấm kh nh u.


6

15

8

9

14

3

2

10

11

15

4

1

3

313

7

12

5

H nh đ c u t o h p nén c t c đo p

c n c r ng - ng ch p ngo i đ ch a

n c; 2- B đ y; - t gi ; - p h p nén; 5-

th m; - Dao vòng; 7- ẫu đ t th nghi m;

8- u n i v o h p đ y; - Ống n c; - Khóa

n c; - u đo p c n c r ng; 2- D m

gia t i; - r c gia t i; - ng h sensor

đo bi n d ng; 5- Ron cao su).

H nh hi t b th nghi m th c t

Vi ão h ợ th hi n t ng t nh ở

thí nghi m nén trụ trong u ng nén. Ở y,

o v ng mẫu ất ợ ho v o u ng nén

th hi n ão h tr khi thí nghi m. Qu

tr nh ão h ợ th hi n ằng p l ng ợ .

S u khi ão h , o v ng hứ mẫu ất

ợ th o t u ng nén s ng m y nén.

Tr nh t lắp hộp mẫu v o m y nén ợ t m

tắt nh s u: tr ti n, mở v n 0 (H nh 3)

n trong ống 9 ẩy ọt khí v l m ão h

thấm ở y mẫu; o v ng hứ mẫu ất ã

ợ ão h ợ lắp v o hộp nén giữ h i

thấm ( n tr n v n i o v ng ron

o su ngăn ng s r rỉ n v thất tho t

p l ); v ng thép ịnh t m ợ gắn v o s u

o v ng ợ ố ịnh v hứ n giữ

ão h mẫu trong suốt qu tr nh thí nghi m;

s u khi thấm v nắp hộp nén ợ ho v o

n tr n mẫu, n ợ ho v o n tr n mẫu

giữ mẫu ão h trong suốt qu tr nh thí

nghi m; kết thú qu tr nh lắp mẫu v hỉnh n

ằng ối trọng th nh gi tải, ảm iến o

lún ợ v o vị trí v mở v n ầu o p l

n lỗ rỗng. Trong qu tr nh thí nghi m v n 0

ợ ng kín o p l n lỗ rỗng.

i trị ộ lún v p l n lỗ rỗng ợ

ghi nhận ở thời i m kh nh u s u khi ặt

tải. Thời i m ghi nhận gi trị ợ x lập

tr trong h ng tr nh ghi nhận ữ li u ủ

m y tính to n ộ ữ li u thí nghi m ợ ghi

nhận t ộng.

nh gi mứ ộ ố kết theo ộ lún v

ti u t n p l n lỗ rỗng thặng theo thời

gi n, thí nghi m ợ th hi n tr n mẫu sét

ão h n v i hộp nén thiết kế ờng

kính = 6,3 m, hiều o h = , 4 v 6 m.

Ngo i r , l u ý rằng n ng nh ung

ị h kh , th tí h th y ổi phụ thuộ v o nhi t

ộ v p l nén th tí h. Trong iều ki n h kín

ở phần y mẫu (th tí h n trong h thống

ống o nối v i ảm iến), nhi t ộ th y ổi

th l m s i kh gi trị p l n lỗ rỗng ghi

nhận. o , trong qu tr nh thí nghi m, nhi t

ộ ph ng thí nghi m lu n ợ giữ kh ng ổi

gi trị p l n lỗ rỗng ghi nhận ạt ợ

ộ hính x ần thiết. Ở y, nhi t ộ thí

nghi m ợ giữ li n tụ ở 6oC.


2.2. ặc điểm cố kết của đất loại sét theo

độ lún v tiêu tán áp lực nƣớc lỗ rỗng theo

kết quả thí nghiệm cố kết một chiều có đo áp

lực nƣớc lỗ rỗng

C mẫu ất sét thí nghi m ợ lấy hủ yếu

t Quận 7, TP. H Chí Minh. ặ tr ng vật lý

mẫu ất ợ t m tắt nh s u: mẫu M - Sét

x m en, x m x nh, rất mềm; ộ s u lấy mẫu:

7,0 - 7,5 m; khối l ợng ri ng t nhi n = 1,493

g/cm3; ộ ẩm W = 84,5 %; h số rỗng e = ,3 ;

ộ ão h Sr = 98,0 %; mẫu M5 - Sét n u en,

mềm; ộ s u lấy mẫu: 9,0 - 9,5 m; = 1,625

g/cm3; W = 60,4 %; e = 1,648; Sr = 98,4 %; mẫu

M6 – Sét x m v ng, ứng; ộ s u lấy mẫu: 4 ,5

- 42,0 m; = 2,128 g/cm3; W = 17,3 %; e =

0,519; Sr = 9 ,8 %; mẫu M7 – Sét v ng sậm,

x m x nh, o ứng; ộ s u lấy mẫu: 49,5 -

50,0 m; = 1,918 g/cm3; W = 31,3 %; e =

0,875; Sr = 97,9 %;

C mẫu sét mềm ão h n M v M5

ợ họn l thí nghi m hi tiết h n ph n

tí h ặ i m ố kết. Kết quả ph n tí h v i thí

nghi m ố kết th ng th ờng (tho t n h i

ph ng) theo ph ng ph p C s gr n e ho thấy

thời gi n mẫu ất ạt ố kết 50% xấp xỉ 3 phút

v ạt 00% h n 0 phút. Kết quả th hi n n

ho thấy ộ lún ở thời i m 4 h l n h n ng

k so v i ở thời i m ạt ố kết 00% v phần

iến ạng ở gi i oạn n y ợ xem l iến

ạng t iến h y ố kết thứ ấp.

Kết quả thí nghi m ố kết o ALNLR

mẫu M , o m, tho t n một ph ng th

hi n t H nh 5 ến 7. T kết quả ộ lún theo

thời gi n th thấy rằng thời gi n mẫu ạt ố

kết 50% v 00% l n h n ng k so v i tr ờng

hợp tho t n h i ph ng o hiều i ờng

thấm l n h n tuy nhi n h số ố kết Cv thu nhận

ợ gi trị kh i t kh ng ng k . iều

ghi nhận l ALNLR thặng s u khi v ặt tải

kh ng ạt gi trị l n nhất nh giả thiết theo lý

thuyết ố kết K. Terz ghi. Ở y, s u khi ặt tải,

p l n lỗ rỗng thặng gi tăng t t v

ạt gi trị l n nhất ở thời i m n o s u

giảm ho ến khi mẫu ất ạt ố kết ho n to n

(H nh 6 v 7). Hi n t ợng n y th ợ giải

thí h l o iến ạng th tí h n ầu ủ to n

ộ mẫu ất h ạt ến gi i hạn m n lỗ

rỗng hịu nén ho n to n g y r p l trong

n . Th vậy, trong n lỗ rỗng trong iều

ki n ứng suất nén nhỏ v trong t nhi n lu n t n

tại một h m l ợng khí nhất ịnh, một số thí

nghi m nghi n ứu th hi n ã hứng minh s

t n tại khí trong n lỗ rỗng [ . Khi p ặt

ứng suất nén ẳng h ng th ghi nhận ợ

gi trị iến ạng th tí h ủ n hứ ọt khí.

Trong m i tr ờng ất, p l nén t ụng l n

ả ốt ất v n lỗ rỗng. Ở thời i m n

ầu, iến ạng tổng th ủ h i th nh phần n y

h ng k v iến ạng th tí h ủ n lỗ

rỗng gi trị é t ng ứng n n p suất t

ụng l n n lỗ rỗng h ạt ến gi trị l n

nhất theo qu n h ứng suất – iến ạng n lỗ

rỗng. Theo thời gi n iến ạng tăng l n o ố

kết, th tí h ất v n giảm xuống một phần

v p l n lỗ rỗng sẽ ạt gi trị l n nhất o

ọt khí kh ng h t n th m i ấp p l nén

ng .

Ngo i r , n lỗ rỗng hỉ hịu p l

ẳng h ng: u = , v i - h số p l

n lỗ rỗng v th ờng ợ hấp nhận ằng

ối v i ất ão h tuy t ối. Theo lý

thuyết n h i, ứng suất ẳng h ng trong

tr ờng hợp n y ạng:

z x z2 1

3 3 1

(2)

v i: - h số Poisson; z, x - ứng suất nén

theo ph ng ứng v ph ng ng ng.

Nh vậy, ối v i sét mềm ão h v xem

h số Poisson = 0,3 [ , gi trị l n nhất ủ

p l n lỗ rỗng khi hịu nén u = 0,6 9z.

Số li u thí nghi m ho thấy, p l n lỗ

rỗng l n nhất ghi nhận xấp xỉ gi trị n y v nhỏ

h n ng k so v i ứng suất nén theo ph ng

ứng z.

ộ ố kết theo ộ lún th i u i n ằng

i u thứ s u:


c

S tU t

S (3)

v i: S(t) – ộ lún ở thời i m t; Sc– ộ lún khi

mẫu ất ạt ộ kết 00%.

ộ ố kết theo mứ ộ ti u t n ALNLR

thặng tại i m n o th i u i n

i ạng:

u

max

u tU t 1

u (4)

v i: u(t) – p l n lỗ rỗng thặng tại

i m trung nh ở thời i m t. Ở y, o qui luật

ph n ố p l n lỗ rỗng theo khoảng h

i n tho t n theo h m p r ol n n tại i m

giữ mẫu họn xấp xỉ ằng 3 gi trị l n nhất

o ở y mẫu; umax – p l n lỗ rỗng thặng

l n nhất n ầu, th ờng ợ hấp nhận

ằng ứng suất gi tăng.

i u ộ ố kết theo thời gi n theo ộ lún

v ti u t n ALNLR t thí nghi m nén ố kết

o ALNLR ủ một số mẫu th hi n t H nh 7

ến H nh 3. Kết quả ho thấy thời i m ạt ố

kết ho n to n theo ộ lún v theo ti u t n

ALNLR gần xấp xỉ nh u, s kh i t ng k

hủ yếu xảy r ở khoảng thời gi n tr .

iều ng ghi nhận trong i u ph n tí h ộ

ố kết theo ộ lún v ti u t n ALNLR l ở gi i

oạn s u, thời gi n ạt ố kết ổn ịnh (U 1)

theo ALNLR lu n xảy r hậm h n so kết quả

tính theo v i ộ lún. Nếu hấp nhận trong qu

tr nh ố kết iến ạng o t iến ủ ốt ất xảy

r ng thời n n g y ộ lún tăng th m v mẫu

ất ạt ộ lún ố kết ở thời i m s m h n.

Trong qu n trắ ộ lún v p l n lỗ rỗng

trong xử lý nền ằng gi tải tr , hi n t ợng

n y th ẫn ến s kh i t trong ph n tí h

nh gi ộ ố kết theo ộ lún v theo ti u t n

ALNLR thặng . Ở y, ở gi i oạn gần uối

hu kỳ gi tải, ộ ố kết theo ộ lún ạt ợ

gi trị o h n so v i theo mứ ộ ti u t n

ALNLR.

Kết quả thí nghi m mẫu M5 hiều o 4

v 6 m (H nh 9 ến H nh ) ho thấy qui luật

th y ổi ộ lún v ti u t n ALNLR ng t ng

t nh mẫu M v M5 hiều o m. Ở

gi i oạn ầu, ALNLR tăng t t ến gi trị l n

nhất s u giảm ần ến gi trị ổn ịnh khi

hấm ứt ố kết. iều ng l u ý l thời i m

gi trị ALNLR thặng ạt gi trị l n nhất ở

mẫu hiều o kh nh u ( , 4 v 6 m)

gần nh nh u, tứ l xảy r trong khoảng t 50

ến 70 phút. Nh vậy, thời i m ALNLR thặng

ạt gi trị l n nhất kh ng phụ thuộ v o ề

y l p ất hịu nén. o vậy, ối v i ng t

qu n trắ ALNLR th tế trong nhiều ng y, thời

gi n ALNLR thặng ạt gi trị l n nhất kh ng

ng k n n th ỏ qu . Tuy nhi n, s ti u

t n ALNLR ho n to n ến gi trị ổn ịnh lu n

xảy r hậm h n nhiều so v i thời gi n ạt ộ

lún ổn ịnh t100.

Hình 5. Bi u đ đ lún theo th i gian mẫu M2,

chi u cao 2 cm tho t n c m t ph ng

c p áp l c 0,5 - 1,0 kG/cm2 (t50 = 41,6 phút,

t100 = 857,1 phút)

Hình 6. Tiêu tán áp l c n c l r ng mẫu M2,

chi u cao 2 cm tho t n c m t ph ng c p áp

l c 0,5 – 1,0 kG/cm2.


H nh c k t mẫu M2, chi u cao 2 cm,

tho t n c m t ph ng c p áp l c 0,5 – 1,0

kG/cm2 theo đ lún và áp l c n c l r ng.

H nh c t mẫu 2 chi u cao 2 cm

tho t n c m t ph ng c p p c – 2,0

kG/cm2 theo đ ún v p c n c r ng.

H nh c k t mẫu M5, cao 4 cm, thoát

n c m t ph ng c p áp l c 0,5 – 1,0 kG/cm2

theo đ lún và áp l c n c l r ng.






theo đ lún và áp l c n c l r ng

H nh 2 c k t mẫu M5, cao 6 cm,

tho t n c m t ph ng c p áp l c 1,0 – 2,0

kG/cm2 theo đ lún và áp l c n c l r ng

ph n tí h s u h n về hi n t ợng ố kết,

ti u t n ALNLR v tố ộ lún, mẫu ất loại

sét ở trạng th i o mềm ến ứng ợ th


hi n ổ sung. Kết quả thí nghi m tr n mẫu sét

o mềm (mẫu M4) ho thấy qui luật lún v ti u

t n ALNLR t ng t nh tr ờng hợp sét mềm

ão h n .


n c m t ph ng c p áp l c 0,5 - 1,0 kG/cm2


Kết quả nén ố kết mẫu sét o ứng (mẫu

M7) ho thấy ở ấp p l nhỏ (< 4,0

kG/cm2), ộ lún theo thời gi n tu n theo ịnh

luật ố kết thứ ấp (t iến). Ở y, qu n h ộ

lún theo thời gi n theo i u bán logarit có

ạng ờng thẳng t ng t nh gi i oạn ố kết

thứ ấp. T ấp p l 4,0 – 8,0 kG/cm2 thì qui

luật th y ổi ộ lún gần giống v i qui luật ố

kết (theo ph ng ph p C s gr n e). o ộ

ứng ủ loại ất n y gi trị l n (h số nén

nhỏ) n n thời gi n ạt ố kết ổn ịnh rút ngắn

ng k so v i sét mềm. Ngo i r , kết quả o

ạ ho thấy mặ thời gi n ạt ộ lún ổn

ịnh ngắn nh ng ALNLR ti u t n rất hậm.

iều t ng t ng ợ qu n s t thấy ở mẫu

sét ứng (mẫu M6). Cả h i tr ờng hợp ều ho

thấy gi trị ALNLR l n nhất o ợ gi trị

nhỏ h n ng k so v i p l gi tăng. Trong

tr ờng hợp n y, th xem ất l m i tr ờng

một ph trong ph n tí h tính to n. Th vậy, ối

v i ất sét ở trạng th i nử ứng, ứng, n

trong ất hủ yếu l n li n kết n n vi nén

ép n r khỏi ất kh th th hi n v i

ấp p l nén nhỏ. Kết quả thí nghi m ho thấy

ALNLR l n nhất mẫu M7 hỉ gi trị 65

KN/m2, mẫu M6 – 17,9 KN/m

2 khi ứng suất nén

gi tăng ến gi trị 400 KN m2.

Ở y ng ần n i th m rằng lý thuyết ố

kết ổ i n ủ K. Terz ghi vẫn th m tả ộ

lún theo thời gi n một h hợp lý trong iều

ki n s i to n một hiều [ 4 . Kết quả thí

nghi m ở y ho thấy ALNLR phụ thuộ ứng

suất nén ẳng h ng trong s phẳng v

hiều. H n nữ , tố ộ ti u t n ng thời v i tố

ộ giảm th tí h ng nh tố ộ sắp xếp lại

hạt ất o hi n t ợng t iến ần ợ ph n tí h

ổ sung v l m rõ h n trong tính to n p ụng.

H nh lún theo th i gian mẫu M7,

cao 2 cm tho t n c m t ph ng c p áp l c

1,0 – 2,0 kG/cm2.

H nh 5 lún theo th i gian mẫu M7, cao 2

cm tho t n c m t ph ng c p áp l c 4,0 –

8,0 kG/cm2



4,0 – 8,0 kG/cm2.


Hình c k t mẫu M7, cao 2 cm, thoát


theo đ lún và áp l c n c l r ng



4,0 – 8,0 kG/cm2




T kết quả thí nghi m v tổng hợp số

li u thí nghi m ố kết tr n ất loại sét ở khu v

Quận 7, TP. HCM, một số nhận xét ợ rút r

nh s u: ộ ố kết theo ộ lún v mứ ộ ti u

t n ALNLR kh ng nh nh u trong qu tr nh ố

kết. T thời i m hấm ứt ố kết theo ộ lún

(t100) trở i, ALNLR trong ất sét mềm ần ạt

gi trị nhỏ nhất kh ng ổi nh ng trong sét o

ứng th ALNLR n tiếp tụ giảm.

3. KẾT LU N VÀ KIẾN N Ị

T kết quả thí nghi m ố kết o p l

n lỗ rỗng ằng hộp nén hế tạo v ph n tí h

ộ ố kết theo ộ lún v ti u t n ALNLR, th

rút r kết luận nh s u:

- S u khi ặt tải, p l n lỗ rỗng thặng

trong sét mềm ão h n gi tăng t t v

ạt gi trị l n nhất xấp xỉ ứng suất nén ẳng

h ng ở thời i m n o . Thời gi n p l

n lỗ rỗng ạt gi trị l n nhất o ộng trong

phạm vi t 50 ến 70 phút kh ng phụ thuộ

hiều i ờng thấm. Kết quả thí nghi m tr n

mẫu sét o mềm (mẫu M4) ho thấy qui luật

lún v ti u t n ALNLR t ng t nh tr ờng hợp

sét mềm ão h n .

- Kết quả ph n tí h ộ ố kết theo ộ lún v

ti u t n ALNLR ho thấy thời gi n ạt ố kết ổn

ịnh (U ) theo ALNLR lu n xảy r hậm h n

so kết quả tính theo v i ộ lún.

- Thí nghi m ố kết tr n mẫu sét o ứng

(mẫu M7), ứng (mẫu M6) ho thấy ở ấp

p l nhỏ (< 4,0 k m2), qui luật lún theo

thời gi n tu n theo ịnh luật ố kết thứ ấp (t

iến). T ấp p l 4,0 – 8,0 kG/cm2 thì qui

luật th y ổi ộ lún gần giống v i qui luật ố

kết. Ngo i r , kết quả o ạ ho thấy mặ

thời gi n ạt ộ lún ổn ịnh ngắn nh ng

ALNLR ti u t n rất hậm v gi trị ALNLR

l n nhất o ợ gi trị nhỏ h n ng k so

v i p l gi tăng.

Nh vậy, ộ ố kết theo ộ lún và tiêu tán

ALNLR trong ất loại sét th kh i t nh u

ng k , ặ i t trong loại ất t o mềm

– o ứng ến tốt h n. o , kh ng n n sử

ụng gi trị ALNLR o ạ quyết ịnh gi trị

mứ ộ ố kết; thời gi n ạt gi trị ALNLR l n

nhất th xấp xỉ t 50 – 70 phút hoặ l u h n

trong nền ất th tế n n vi nh gi mứ ộ

ão h ủ mẫu ất trong thí nghi m nén

trụ ần ghi nhận ở thời i m n y v iều


n y kh ng g y trở ngại trong vi qu n trắ

trong ất nền ợ th hi n trong nhiều ng y.


1. Karl Terzaghi (1943). Theoretical soil

Mechanics. John Wiler and Sons, inc.

2. N.A. X t vi h ( 987). C họ ất ( ản

ị h). Nh xuất ản N ng Nghi p, H Nội.

3. Braja M. Das (2014). Advanced soil

mechanics. Fourth edition. Talor & Francis

group.

4. Rolf Larsson (2003). Settlements and

shear strenght increase below embankment. in

Statens Geotekniska Institut Swedish

Geotechnical Institute. Report No. 63,

Linköping.

5. Buddhima Indraratna, Jian Chu (2005).

Ground improvemeent - Case histories - Elsevier

Geo-engineering book series Volume 3.

6. Head, K.H. (1989). Manual of Soil

Laboratory Testing, Vol. 1, 2, 3, Pentech Press,

London.

7. i Tr ờng S n. Ph ng ph p x ịnh

p l n lỗ rỗng n ầu trong nền ất sét

ão h n i ng tr nh ắp, Tạp hí Ph t

tri n KH&CN, HQ TP. HCM, số năm

2009. Trang 90 – 96.

8. Ter-Martirosyan Z.G. (1992). Rheological

parameters of soils and design of foundations.

Oxfort and IBS pushlishing Co. Pvt. Ltd.

9. i Tr ờng S n, L m Ngọ Quí. ộ lún

theo thời gi n tr n sở lý thuyết ố kết xét

s th y ổi h số rỗng v h số thấm. Tập 8,

Tuy n tập kết quả kho họ ng ngh 015.

Th ng 5 năm 0 6. NXB N ng nghi p. Trang

324-333.

10. TCVN 4200:2012 - ất x y ng -

ph ng ph p x ịnh tính nén lún trong ph ng

thí nghi m.

11. Schuurman I. E. The compressibility of

an air-water mixture and a theorical relation

between the air and water pressures,

Geotechnique, vol. No 4, 1966.

12. i Tr ờng S n. Ph ng ph p x ịnh

h số Poisson ủ ất sét mềm ão h n .

Tạp hí ị kỹ thuật. Vi n ị kỹ thuật - VGI,

số 4 năm 0 . Tr ng 3-9.

13. Bui Truong Son, Le Hong Quang, Lam

Ngoc Qui. Over-consolidation feature of clayey

soil in Southern Vietnam according to

piezocone, Geotechnical Engineering Journal of

the SEAGS & AGSSEA. Vol. 47. No.1 March

2016. p. 39-44.

14. i Tr ờng S n, L m Ngọ Quí,

Nguy n Thúy An. Hi u hỉnh ờng ong nén

lún theo thời gi n ằng hi l p ph n tố xét

ến ố kết thứ ấp. Tập 7, Tuy n tập kết quả

kho họ ng ngh 014, NXB N ng nghi p.

Trang 333-341.

g i ph n bi n S, TS N UYỄN CÔN MẪN


NGHI N U NH H NG Ủ ỜNG M N V GI I PH P Ử LÝ SỤT TR ỢT Ờ KHU T I ỊNH

NẬM KH O, HUY N M ỜNG TÈ, TỈNH L I H U

N U ỄN ỨC MẠN *, LÊ T Ị ỒN VÂN

*,

N U ỄN T ÁI LIN *

Effect of groundwater level and simple remedial solutions for a large-

scale landslide at Nam Khao resettlement village, Muong Te District, Lai

Chau province

Abstract: The slope of Nam Khao resettlement village, Muong Te district,

Lai Chau province, happened landslide immediately after the construction

of infrastructure. The remedial solution of reinforced concrete retaining

wall was constructed, immediately after that it continued to slip more

seriously, even the retaining wall at the foot of the slope was moved. Due to

the lack of solutions for underground water collection and drainage, and

shear strength of soil layers on the slope is low, they are the main cause of

landslide as well as the movement of retaining wall. Results of analysis

stability when combining two modules SEEP and SLOPE not only shows the

change coefficient stable slope corresponding to reduced depth

groundwater level, which also allows orientation by the selection

processing solutions sliding research position by creating the collection and

drainage of surface water on earth as optimal from local materials.

Keywords: Slope, landslide, remedial solutions, resettlement area, Nam Khao

. ẶT VẤN Ề*

Hi n t ợng sụt tr ợt bờ dốc xảy ra khi xuất

hi n s mất cân bằng về l c hay mô men, phát

sinh do trọng l ợng bản thân chính khối ất

trên bờ dốc (Terzaghi, 1936; Bishop, 1952;

Skempton,1957, 1969). Liên quan vấn ề này,

t rất l u ã nhiều công bố trong liên quan

t i lý thuyết phân tích ổn ịnh khối ất

(Coulomb, 1776; Collin, 1870; Fellenius, 1918;

Bishop, 1952). Các loại h nh, ặ i m, hế

mất ổn ịnh bờ dốc hay phân vùng sụt tr ợt

ợc rất nhiều tác giả quan tâm, tiêu bi u nh

Varnes (1978), Varnes vs Cruden (1992, 1996),

Maxlov (1955), Lomtadze (1974), Pasek

(1974), John J. Clague and Douglas Stead

(2012), củ ICL ( 0 4, 0 6), trong n c là

* r ng đ i h c Giao th ng n t i


Nguy n Thanh (1967), H Chất và Doãn Minh

Tâm (1985), Phạm Văn Tỵ, V C o Minh,

Nguy n ức Lý, Trần Trọng Hu , Nguy n

Trọng Yêm, Phạm Cao Minh, Trần T n Văn,

ỗ Minh ức, Nguy n Quốc Thành, Trần

Mạnh Li u... Nh ng, ng ố liên quan t i

nghiên cứu l a chọn giải pháp xử lý ho i m

tr ợt ất cụ th ở n c ta vẫn h nhiều, tiêu

bi u có các tác giả Nguy n ức Mạnh (2016,

2017, 2018), Nguyên Châu Lân và nnk (2019)

và một vài tác giả khác.

Khu t i ịnh Nậm Kh o tại xã Nậm Kh o,

huy n M ờng T , tỉnh L i Ch u ợ x y ng

phụ vụ i n t i ịnh ho thủy i n L i Ch u.

mặt ằng x y ng, một khu v rộng l n

l s ờn ố o ợ s n tạo mặt ằng v i nhiều

ậ n kh nh u (H nh ). Hi n t ợng sụt

tr ợt ờ ố qui m l n i n r ng y s u khi thi

mailto:[email protected]


ng x y ng mặt ằng v ụm khu n n y

t năm 0 5. iải ph p t ờng hắn ất bê tông

ốt thép ổ tại hỗ ợ l họn xử lý hi n

t ợng mất ổn ịnh ờ ố lần n y, ợ thi ng

năm 0 6 - 2017. Tuy nhi n, s u m m 0 7,

t i năm 0 8 kh ng hỉ phần ất tr n ờ dốc

tiếp tục xuất hi u nhiều vết nứt m i, sụt tr ợt tiếp

tục phát tri n và mở rộng, mà một số n nguy n

t ờng chắn bê tông ở y ỉnh ợc phát hi n

bị dịch chuy n t i h n 5 m.

Vị trínghiêncứu

Điểm trượtNậm Khao

ìn 1 Vị rí n ên ứ (n ồn Goo lem p, 2018)

Vị trí nghiên cứu có phần ỉnh tr ợt tại sân

và cổng tr ờng ti u học Nậm Khao, liền kế bên

và phía chân khối tr ợt tập trung khu nhà ở tái

ịnh (H nh ). V i tính chất ặc thù này, vi c

nghiên cứu giải pháp xử lý i m sụt tr ợt qui

mô l n tại y l rất cần thiết và quan trọng.

Trong iều ki n mặt bằng thi công và vận

chuy n vật t rất kh khăn, ặc bi t rất hạn chế

kinh phí, tr n sở phân tích ảnh h ởng của

chiều sâu m n i ất, nghiên cứu giải

pháp xử lý tại chỗ bằng vi c chủ ạo tối u

tho t n c mặt v n c ngầm phần ất tr n

bờ dố ợ ề xuất.

3. K ÁI QUÁT ỊA ÌN , CẤU TRÚC

ỊA C ẤT VÀ ỊA KỸ T U T K U VỰC

Khu v nghi n ứu thuộ v ng núi o, ị

h nh ố , g ố s ờn phổ iến tr n 35 ộ,

ph n ắt mạnh, mứ ộ ổn ịnh ất tr n s ờn

ố kém [ , 3 . i m tr ợt ất nghi n ứu nằm

s ờn núi, phí tr n n l p phủ th vật kh ng

n, huy n tiếp xuống i h n ố ợ s n,

tạo mặt ằng x y ng khu t i ịnh v i nhiều

ấp ị h nh kh nh u. i m ất lợi l n về ị

h nh vị trí xuất hi n sụt tr ợt n y, liền kề về

phí ắ l khe tụ thủy l n. Chuy n tiếp kh ng

x về phí n y l ng suối v i trầm tí h

m i o l quét, l n i n h nh gần y tí h

lại. Nhận i n ị h nh khu v nghi n ứu, ặ

tr ng ho v ng nhạy ảm sụt tr ợt, l quét v l

n o qu nh ụm n t i ịnh Nậm

Khao (Hình 1) [4].

Theo Bản ịa chất và khoáng sản Vi t

Nam tỷ l 1/200000, tờ Khi Sứ - M ờng Tè,

F48-VII & F48 - VIII (Trần ăng Tuyết (Chủ

biên) và nnk, 2005) [ 3 , phạm vi nghi n ứu

ấu tạo hính g m phiến sét, phiến sét

ị seri it h , xen t kết, t kết ạng qu rzit

h y v i n xen thuộ H tầng Nậm C ời

(S2-D1nc) (H nh 3). C ng v i , ắt qu ng ng

vị trí nghi n ứu v ng y gần , xuất hi n

ứt gãy kiến tạo l n ã ợ x ịnh hạy theo

h ng T y ắ - ng N m. H i trong số n y

l ứt gãy nghị h v một ứt gãy s u [ 3 . Tứ ,

phạm vi nghi n ứu nằm trọn trong i ứt

gãy kiến tạo l n song song, n n phiến v

sản phẩm phong h ở y ị ập n t, v nh u

rất mạnh, rất kém ền v thấm n .

H nh tr nghi n c u trong c u trúc

đ a ch t hu v c [ ]


Kết quả khảo s t ị hất ng tr nh phụ vụ

thiết kế xử lý sụt tr ợt tr y [ ho thấy, vị

trí nghi n ứu t i ộ s u 5- 0m, xuất hi n h i

l p ất hính ( ) l p ất sét ph , m u n u ỏ,

xám vàng lẫn xám trắng, trạng thái d o mềm,

dày t 0 t i 8m. Trọng l ợng th tí h ất l p

này =16,77 kN/m3, góc ma sát trong = 5,5 ộ

và l ính n vị = 4,7kP . ( ) n i là

l p ất sét ph , m u n u ỏ, xám trắng, trạng

thái d o cứng, chiều dày 8 t i 20m. Một số ặc

tr ng lý chính l p ất n i =18,04

kN/m3, = ,7 ộ và c= 17,8 kPa [1,2]. Các

thông số này cho thấy, các l p ất phong hóa tại

y ề dày l n và sức chống cắt không l n –

kém bền.

Kết quả nghiên cứu hi n tr ờng, phân tích

bản ịa hình, ảnh v tinh, ịa chất v ịa mạo

chỉ rõ [7,8,13], toàn bộ khu v t i ịnh N m

Khao thuộc vùng cấu trú ịa chất, kiến tạo, ịa

h nh, ịa mạo v ịa kỹ thuật rất nhạy cảm sụt

tr ợt bờ dố . ặc bi t, càng d xảy ra sụt tr ợt

h n khi m t ộng o h n h y s ờn dốc

làm th y ổi ị h nh ng nh ng hảy tại

y [4,5,7,8,9, 0, .

3. DIỄN BIẾN VÀ ẶC IỂM MẤT ỔN

ỊN BỜ DỐC

Hình 3 và 4 th hi n mặt bằng và mặt cắt

ngang thiết kế xây d ng n ầu và sau xử lý lần

thứ nhất khu v t i ịnh Nậm Khao vị trí

xuất hi n i m tr ợt ất. Mặt bằng khu v c này

ợc thi công theo thiết kế năm 0 5, ng y m

m năm n y v s u năm 0 6, hi n t ợng

biến dạng bờ dốc và sụt tr ợt xuất hi n. Các bi u

hi n chính s phá hủy g m (1) xuất hi n vết nứt

trên mặt dốc, sụt lún mặt o 1, 2 và 3; (2)

phần khung bê tông cốt thép gia cố trên các mặt

o ị h hỏng và phá hủy. S u , t ờng

chắn bê tông cốt thép M 00, o 4m, y m ng

rộng 5, m, ỉnh t ờng rộng 0,5m ở chân dốc, kết

hợp iều chỉnh mái và các h thống tho t n c

ợc bổ sung và thi công xử lý cho phạm vi sụt

tr ợt i 06m v o năm 0 7 [3,4,5, .

H nh t bằng hu v c nghi n c u v hi n tr ng s t tr t

ngu n Ban DA huy n ng


Vi c thi công xử lý trong m m khiến

cho một số ng t ảm bảo chất l ợng thi

ng kh ng úng y u ầu, i n hình trong số

này là các hạng mụ tho t n i ất sau

l ng t ờng chắn h kịp thi ng ã lại phát

sinh hi n t ợng sụt tr ợt lấp kín bằng ất dính

s u l ng t ờng. Một n nguy n t ờng chắn

bị dịch chuy n ỉnh về phía tr c v i i n ộ

4-5cm (11/2017), nghiêm trọng h n sụt tr ợt

còn lôi kéo mở rộng l n ỉnh dốc làm phá hủy

một phần tuyến ờng tr c cổng tr ờng

Trung họ sở.

Cäc: C8

MSS:394.00

m=1.80

m=2.50

bt m200

dµy 10cmm

=2.50

t

ên

g r

µo

tr

ê

ng

th

cs

412.61

408.61

419.30

425.44

433.81

r·nh m i̧ bt m150

0.3x0.3(m)

trång cá trªn

®Êt mµu®Êt ®¾p k90

trêng thcs

chi tiÕt 1

Rä ®̧1 x 1 x 2 m

V ¶i ®Þa kü thuËt§¸ héc xÕp khan

®êng hiÖn tr¹ng sau sôt 2015

r·nh m i̧ bt m150

0.3x0.3(m)

trång cá trªn

®Êt mµu

têng ch¾n

btct

H nh t c t ngang hu v c nghi n c u

ngu n Ban DA huy n ng

Thời i m khảo sát 1- 0 8 ng l hi n

trạng nghiên cứu, 03 n nguy n t ờng chắn bị

dịch chuy n tịnh tiến v ỉnh nghiêng về phía

tr c v i i n ộ l n (h n 0 m) (H nh 5). C

dấu hi u dịch chuy n liên tiếp củ t ờng chắn

chỉ rõ loại hình mất ổn ịnh t ờng hỗn hợp tr ợt

bằng có lật do khối sụt tr ợt gây ra.

H n thế, phần sụt tr ợt tiếp tục mở rộng,

phần ất phí s u l ng t ờng trên bờ dố ã

v ng xuất hi n nhiều vết tr ợt và vết nứt l n

trên mặt bờ dố ng nh tại s n tr ờng học.

Thậm chí toàn bộ ờng tr c tr ờng THCS

phá hủy, vết nứt s n tr ờng ng l ỉnh khối

tr ợt mở rộng và kéo dài, th hi n rõ v ng ất

không ổn ịnh nguy sụt tr ợt kéo t t ờng

chắn t i s u v o s n tr ờng THCS và có th mất

ổn ịnh bất cứ khi nào (Hình 6 và 7).

H nh 5 D ch chuy n t ng ch n d i

ch n b d c 2 2

H nh t tr t ph h y tuy n đ ng

đỉnh d c v h h ng t ng r o tr ng HC

(28/01/2018)

V?t n? t sântru? ng THCS

H nh t tr t m r ng m xu t hi n

v t n t s n tr ng HC 2 2


H nh t qu ph n t ch n đ nh tr t bằng

t ng ch n hi n h u

Các yếu tố ộ dố v ộ o ị h nh, ộ bền

thấp của các l p ất tr n ờ dố , ặc bi t là

khả năng tho t n c kém của phần ất s u l ng

t ờng chắn là các yếu tố chính phát sinh sụt

tr ợt khi t ộng o s ờn dốc tạo mặt bằng

xây d ng. Kết quả ph n tí h ịnh l ợng còn cho

thấy, t ờng chắn BTCT gia cố bờ dốc sau s cố

sụt tr ợt lần thứ nhất kh ng ảm bảo ổn ịnh về

tr ợt bằng (Ea=358,25 kN/m >Ep=327,6 kN/m)

(Hình 8), không thỏa mãn yêu cầu về ổn ịnh

sức chịu tải [2].

4. ẢN ƢỞN CỦA Ộ SÂU MỰC

NƢỚC DƢỚI ẤT TỚI ỔN ỊN BỜ DỐC

N IÊN CỨU

Tr n sở số li u khảo s t ã thu thập, sử

dụng phần phềm Geostudio/Slope/W phân tích

ng ợc hi n trạng x ịnh ợc một số thông số

ất nền sử dụng tính to n nh tại bảng 1.

Bảng 1. Một số thông số đất nền sử dụng phân tích

TT Tên l p

Trạng thái t nhiên Trạng thái bão hòa

ɣtn

(kN/m3)

ϕ

( ộ)

c

(kN/m2)

ɣbh

(kN/m3)

ϕ

( ộ)

c

(kN/m2)

1 Sét pha d o mềm 16,77 15,49 14,70 17,37 9,10 10,21

2 Sét pha d o cứng 18,04 12,67 17,75 18,40 8,12 11,12

3 Sỏi suối 21,50 30,00 0,01 21,50 30,00 0,01

4 ất ắp K85 18,50 17,00 25,00 18,50 17,00 25,00

Ảnh h ởng ộ sâu m n i ất

phần bờ dố s u l ng t ờng – khu v c sụt

tr ợt nghiên cứu ợc phân tích bằng s kết

hợp m un SEEP v SLOPE ủa phần

mềm Geostudio của Canada. Các thông số ất

nền sử dụng phân tích lấy theo bảng 1. Các

thông số thấm ất nền lấy theo các hàm th c

nghi m Tavenas và NNK (1983). Các kịch

bản giả thiết khi m n i ất bằng mặt

ất (0), ở ộ sâu 1m, 2m, 3m, 4m và 5m sử

dụng phân tích. Sử dụng mặt cắt ngang qua

t m v ng tr ợt, phân tích bài toán phẳng xác

ịnh tr ờng thấm bằng m un SEEP (H nh 9

và 10).

66

68

70

72

74

76

78

80

82

84

Distance

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190

Ele

vatio

n

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

H nh t qu ph n t ch tr ng th m hi m c

n c bằng m t đ t bằng m đun EE

64

66

6

8 7

0

72

74

76

78

Distance

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190

Ele

va

tio

n

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

H nh t qu ph n t ch tr ng th m hi

m c n c c ch m t đ t 5m bằng m đun EE


H số ổn ịnh tr ợt t ng th bờ dốc khu v c

nghiên cứu ợ ph n tí h t ng ứng ộ sâu

m n i ất theo kết quả phân tích

tr ờng thấm ã ợ x ịnh tr . H số

ổn ịnh gi tăng (t 1,01 t i 1,21) th hi n rõ s

th y ổi t ng ứng khi giảm ộ sâu m n c

i ất t 0m t i 5m (Hình 11). Kết quả phân

tí h n y l sở ho phép ịnh h ng nghiên

cứu l a chọn giải pháp xử lý hi n t ợng sụt

tr ợt vị trí nghiên cứu.

1.01

1.04

1.141.16

1.191.21

0.9

0.95

1

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

0 1 2 3 4 5Ð? sâu m? c NDÐ (m)

H?s? ?n d?nh t?ng th?

H nh H s n đ nh t ng th b d c t ng

ng s thay đ i đ s u m c n c d i đ t hi

ph n t ch t ch h p c c m đun EE v i O E

5. P ÂN T C IẢI P ÁP XỬ LÝ

BẰN T U VÀ T OÁT NƢỚC DƢỚI ẤT

V i mục tiêu cần phải ợc giải pháp xử

lý chi phí thấp, d dàng thi công cho n

vị ị ph ng, kh ng ảnh h ởng t i công

trình hi n hữu, ảm bảo ổn ịnh trong gi i

hạn ho phép t ng ứng loại và cấp công trình

theo yêu cầu. T mụ í h ụ th ợc xác

ịnh này, nguyên tắc nghiên cứu ề xuất các

giải pháp xử lý sụt tr ợt phạm vi nghiên cứu

ợ xem xét ầy ủ nh : ( ) iảm thi u vi c

o, ỡ di dời các công trình xây d ng hi n

hữu v th y ổi ịa hình bờ dốc; (2) Tạo cân

bằng áp l ất l n t ờng chắn hi n hữu; (3)

Giảm tối tăng tải lên bờ dốc; (4) Gia cố

tăng sức chống cắt củ ất tr n ờ dốc; (5)

Công ngh và thiết bị thi công hợp lý trong

iều ki n hạn chế mặt bằng; (6) Ưu ti n tối u

về tho t n c mặt, n trong ất trên và

trong bờ dố s u t ờng chắn.

Theo nguyên tắc trên, nhiều giải pháp xử lý

ợ xem xét nh sử dụng cọc thép, cọc khoan

nh i, cọc ba ray kết hợp t ờng ất có cốt ... và

giải ph p n giản nhất theo h ng tối u tho t

n c mặt v n trong ất, chi phí thấp nhất,

cho phép sử dụng tối vật li u tại ị ph ng

ng nh thi ng n giản ợ ề xuất nghiên

cứu chi tiết.

Sử dụng các thông số ất nền t bảng 1, các

thông số vật li u thép nh TCVN5575: 0 ,

phần mềm eostu io m un Slope w ph n tí h

ổn ịnh cục bộ và tổng th theo ph ng ph p

ishop, t ng ứng các kịch bản m n i

ất th y ổi ở ộ sâu t 0 ến 5m (Hình 12).

H số ổn ịnh tr ợt cục bộ th y ổi t 0,9 ến

1,24, còn ổn ịnh tổng th t , 3 ến 1,52

t ng ứng khi ộ sâu m n i ất thay

ổi t 0m ến 5m. Kết quả phân tích ổn ịnh

này cho thấy khá phù hợp th c tế, phù hợp qui

luật biến ổi nh tr ờng hợp khảo sát bằng tích

hợp các hàm SEEP v i SLOPE của khu v c

nghiên cứu.

H nh 2 H s n đ nh c c b v t ng th b

d c theo s thay đ i đ s u m c n c d i đ t

T kết quả khảo sát ổn ịnh cục bộ, tổng th

(Hình 12), kết hợp kết quả nghiên cứu tại hình

, ề xuất giải pháp xử lý sụ tr ợt khu t i ịnh

Nậm Kh o theo h ng giảm ộ sâu m c

n i ất v i các nội dung chủ ạo g m


(Hình 13): (1) Thi công hoàn thi n lại h thống

tho t n s u l ng t ờng chắn bằng o thay

thế ất dính hi n tại bằng sỏi suối kết hợp rọ

bọc vải ịa kỹ thuật bố trí s u t ờng chắn hi n

hữu; ( ) iều chỉnh bề mặt bờ dốc và tối u

tho t n c mặt bằng các h thống rãnh; (3) Tại

hai mặt ờ dố , o hố ứng kí h th c

1,2mx1,2m, sâu 5m v i khoảng cách hai hố

4m, bố trí so le giữ s u lấp sỏi suối

có bọc vải ịa kỹ thuật không d t nhằm thu

n i ất; (4) o v tạo rãnh thấm bằng

sỏi suối có bọc vải ịa kỹ thuật nhằm thấm dẫn

n c t các hố ứng xuống các rãnh dọc tại

mỗi n i thoát ra ngoài; (5) Bổ sung

thêm hàng cọ r y P38, i m, c

0,75m v t ờng chắn thấp bằng bê tông cốt

thép ổn ịnh và khôi phụ t ờng r o tr ờng

THCS phần ỉnh dốc.

5.0m

VÕt nøt

1

21

2

1

2

1

2

R·nh thÊm b»ng sái suèi

Sái suèi bäc

Sái suèi

§êng hiÖn tr¹ng

MÆt bê dèc thiÕt kÕ

Têng thÊp BTCT

tr

ê

ng

th

cs

bäc v¶i §KT kh«ng dÖt

v¶i §KT kh«ng dÖt

Sái suèi bäc

v¶i §KT kh«ng dÖt

R·nh thÊm b»ng sái suèi

bäc v¶i §KT kh«ng dÖt

phôc vô thi c«ng

Têng BTCT ®· cã

150 190 180

4,0

m

4,0

m

50 420 50

5,2m

Cäc cõ Larsen, L=8m300R·nh ch©n

Rä ®¸ bäc v¶i §KT

Sái suèi

èng tho¸t níc

R·nh ®Ønh

t

ên

g r

µo

Cäc ray P30, L=12m

24,1m

MÆt bê dèc thiÕt kÕ

§êng hiÖn tr¹ng

§¾p l¹i b»ng sái suèi

28,66m 22,60m

5,0m

H nh Gi i ph p thu v tho t n c d i đ t xử ý s t tr t hu t i đ nh c m hao

6. KẾT LU N VÀ KIẾN N Ị

ộ s u m n i ất ảnh h ởng

tr tiếp t i ổn ịnh ờ ố , h số ổn ịnh

tổng th tăng nh nh khi ộ s u m n

tăng t 0 t i m, v tăng hậm h n khi ở ộ

s u l n.

Xử lý ổn ịnh ờ ố khu t i ịnh

Nậm Kh o ằng i n ph p tối u tho t n

mặt v n i ất trong ất ính kết ấu

kém hặt ằng vật li u tại hỗ, tr hết v

tất yếu phải tạo ợ v ng thu n tr

khi thoát.

LỜI CẢM ƠN

Nghi n ứu n y ợ t i trợ ởi Tr ờng ại

họ i o th ng Vận tải ( H TVT) trong ề t i

mã số T 0 9-CT-036.


1. Báo cáo khảo s t ịa chất công trình

(2015, 2016). C ng ty C v n & u t X y

d ng t Phát th c hi n, Lai Châu.

2. o o nh gi hi n tr ng v ề xuất

ph ng n xử lý sụt tr ợt khu t i ịnh N m

Khao (2018). LECCO th c hi n, Nguy n ức

Mạnh (chủ trì), Lai Châu.

3. Braja M. Das (2014). Principles of

Foudation Engineeting, Eighth edition, Cengage

Learning, Boston, USA, 919p.

4. John J. Clague and Douglas Stead

(2012). Landslides – Types, Mechanisms

and Modeling, Cambridge University Press,

UK. 436p.

5. J. Michael Duncan, Stephen G. Wright


(2005). Soil Strength and Slope Stability, John

Wiley & Sons, USA, 295pp.

6. Kyoji Sassa, Hiroshi Fukuoka, Fawu

Wang, Gonghui Wang (Editors) (2007).

Progress in Landslide Science, Springer, 369p.

7. Nguyen Duc Manh (2016). Features,

generation mechanism and urgent treatment

solution to the large landslide at Chi Luong

resettlement area, Muong Lay Town, Dien Bien

Province. The 3rd International Conference

IE GEO 2 “Geo ogica and Geotechnica

Engineering in Response to Climate Change

and Sustainable Development of

Infrastructure , Ha Long Vietnam, 244–251.

8. Nguy n ứ Mạnh ( 0 7). Nghiên cứu

giải pháp xử lý khối ất tr ợt qui mô l n tại khu

Chi Luông thị xã M ờng Lay tỉnh i n Biên.

p ch hoa h c Giao th ng n t i s 5 ,

trang 45-52. ISSN-1859-2724.

9. Nguy n ứ Mạnh ( 0 7). Nghi n ứu

giải ph p tổ hợp xử lý sụt tr ợt ờ ố qui mô

l n khu v i Ông T ợng th nh phố H

Bình, p ch Giao th ng n t i s 2 ,

Tr. 108-111. ISSN-2354-0818

10. Nguy n ứ Mạnh, V Tiến Th nh

( 0 8). Nghi n ứu ứng ụng giải ph p ất ắp

ốt eo ell kết hợp inh ất v t ờng ọ kho n

nh i xử lý s ố sụt tr ợt ờng Ho ng i u tại

thị trấn S P . p ch hoa h c Giao th ng

n t i s đ c bi t 2 ISSN 1859 - 2724,

trang 233-241

11. Oldrich Hungr, Serge Leroueil, Luciano

Picarelli (2014). The Varnes classification of

landslide types, an update. Landslides 11:167–

194. DOI 10.1007/s10346-013-0436-y.

12. Terzaghi K, Peck RB (1967). Soil

mechanics in engineering practice, 2nd edn.

Wiley, New York, 729p.

13. Trần ăng Tuyết (Chủ biên) (2005). Bản

ịa chất và khoáng sản Vi t Nam tỷ l

1/200000, Tờ Khi Sứ - M ờng Tè, F48-VII &

F48 - VIII. C c a ch t và Khoáng s n Vi t

Nam, Hà Nội.

14. Varnes DJ (1978). Slope movement types

and processes. In: Schuster RL, Krizek RJ (eds)

Landslides, analysis and control, special report 176:

Transportation research board, National Academy

of Sciences, Washington, DC., pp. 11–33.

g i ph n bi n P S, TS VŨ CAO MINH

https://www.utc.edu.vn/giang-vien/4302










NGHI N U NG Ử NÉN Ủ EPS GEOFO M S N UẤT VI T N M

P AN P ƢỚC VĨN *

TRẦN N U ỄN OÀN ÙN

Investigation of compressive behaviors of EPS Geofoams made in

Vietnam

Abstract: Geofoam or EPS is widely applied to construct highway

embankments on soft ground in European countries and the United States of

America, but has no practical applications in Vietnam. This study aims at

better understanding of Geofoams made in Vietnam in terms of engineering

properties. Compressive behavior of Geofoams is the most important

properties and has limit research results in Vietnam. The study is also a

fundamental step to propose applying Geofoams made in Vietnam to

construct highway embankments on soft ground in Vietnam. Several

Geofoams made in Vietnam were collected to conduct unconfined

compressive strength tests to obtain compressive strength, compressive

strain, modulus of elasticity, and poisson’s ratio he 5 cubic specimens of

each geofoam type were made to perform unconfined compressive strength

tests following the ASTM D1621. The 7 types of Vietnam geofoams were

selected with mass density varying from 12-28 kg/m3. The results indicate

that the compressive strength increases linearly with increasing the mass

density of geofoams and varying from 30 to 120 kPa. At compressive strain

of 2% or less, compressive strength increases sharply and linearly with

increasing the vertical loads, and the strength increases insignificantly with

oad’s increments he modu us of e asticity or initia modu us or young

modulus also increases linearly with increasing the mass density of

geofoams even though the results of this study is lower than the others. The

poisson’s ratio is appreciab y sma er than data pub ished in the iterature

Keywords: EPS Geofoam, lightweight material, Foam, Abutment, Bridge

approaching embankment, Soft ground, Ground improvement.

1. IỚI T IỆU*

EPS (Expanded Poly Styrene) Geofoam là

vật li u nh tổng hợp t polystyrene, xốp nhẹ,

khối l ợng ri ng t ến 35 kg m3

, nhỏ h n

vật li u ất ắp truyền thống nh t, ất,

sét, v.v., t 30- 00 lần. eofo m ợ sử ụng

* hoa hu t X y D ng tr ng i h c B ch hoa -

i h c u c gia HC

2 ý h ng i t Q. th nh ph H Ch inh


ho ng tr nh x y ng ở h u Âu v Mỹ v i

hầu hết ứng ụng l m vật li u ắp nhẹ, h m,

v h nhi t ho ng tr nh. C ờng ộ nén

eofo m l th ng số qu n trọng ho ứng ụng

l m vật li u ắp ho ng tr nh x y ng.

Kết quả thí nghi m nén nở h ng t o (UCS)

ủ eofo m t nhiều nghi n ứu ho thấy vật

li u l m vi n h i ở iến ạng nhỏ h n hoặ

ằng % v i ờng ộ nén t 5-75 kPa cho

EPS eofo m khối l ợng ri ng t -29

mailto:Email%[email protected]


kg/m3, ờng ộ nén ở iến ạng 0% t 40-

200 kPa [1, 5, 6, 7, 10, 11, 13, 17].

V i tố ộ gi tải tăng nh nh theo thời gi n,

c ờng ộ nén eofo m xu h ng tăng theo

tố ộ nén khi so ở ng mứ iến ạng v tăng

theo mứ iến ạng. Thí nghi m UCS tr n

loại eofo m khối l ợng ri ng 5 v 0

kg/m3 (EPS-15 và EPS- 0) ợ th hi n [5 ,

kí h th mẫu h nh trụ ờng kính 150 mm

v hiều o 300 mm. Tố ộ nén mẫu ở 4, 0,

v 00% phút v i số l ợng l 3 mẫu ho mỗi

tố ộ nén. Ở iến ạng i %, ờng ộ nén

ủ EPS-15 và EPS- 0 tăng tuyến tính theo iến

ạng, v th y ổi kh ng ng k ở tố ộ

nén, lần l ợt l 47 kP v 73 kP . Ở iến ạng

l n h n %, ờng ộ nén ủ EPS-15 và EPS-

0 tăng theo tố ộ nén. C ờng ộ nén ở iến

ạng % ủ EPS-15 và EPS- 0 lần l ợt l 65,

68, 70 kP v 98, 08, 7 kP t ng ứng v i

tố ộ nén 4, 0, v 00% phút. Ở iến ạng 5%

ủ EPS-15 là 69, 77, và 83 kPa và EPS-20 là

06, 7, v 8 kP . C ờng ộ nén ủ EPS-

0 o h n so v i EPS- 5 khi xét tại ng tố

ộ nén v iến ạng, tứ l ờng ộ nén ủ

EPS eofo m tăng theo khối l ợng ri ng trong

ng iều ki n nén. Kết quả n y ph hợp v i

nghi n ứu [4, 6, 8 . Kết quả thí nghi m

UCS loại EPS eofo m khối l ợng ri ng

12 và 33 kg/m3 (EPS-12 và EPS-33), kí h th

mẫu h nh lập ph ng 50 mm ở tố ộ nén

0% phút ờng ộ nén lần l ợt l 0, 35,

50, 60 kPa và 90, 160, 205, 230 kP t ng ứng

ở iến ạng , , 5, v 0% [6 . Ở iến ạng

i %, ờng ộ nén ủ ả loại EPS

eofo m ều tăng tuyến tính theo iến ạng.

Mẫu EPS eofo m ợ tiếp tụ nén ến iến

ạng tr n 70% nh ng mẫu h ị ph hoại,

ờng ộ nén tiếp tụ tăng, ph hợp v i kết quả

nghi n ứu ủ [4, 8 . EPS eofo m khối

l ợng ri ng 3,5 kg m3, kí h th mẫu h nh trụ

ờng kính 75 mm v hiều o 37,5 mm

ợ thí nghi m UCS v i tố ộ nén mẫu

0% phút [4 . Ở iến ạng i %, ờng ộ

nén tăng tuyến tính theo iến ạng ọ trụ .

Mẫu ợ nén t i iến ạng 94% nh ng mẫu

h ị ph hoại, v ờng ộ nén tiếp tụ tăng

theo iến ạng ọ trụ . Kết quả thí nghi m

UCS tr n EPS eofo m khối l ợng ri ng

kg/m3, kí h th mẫu h nh lập ph ng 50 mm,

tố ộ nén 0% phút v i nhi t ộ thí nghi m

trong phòng 23oC v ộ ẩm 50% ợ o o

[8 . Ở iến ạng - %, ờng ộ nén tăng tuyến

tính theo iến ạng ọ trụ . Mẫu ợ nén t i

iến ạng 88% nh ng h ị ph hoại, ờng

ộ nén tiếp tụ tăng khi iến ạng ọ trụ tăng.

M un n h i n ầu (Ei) ủ EPS

eofo m tăng theo khối l ợng ri ng v th ờng

ở iến ạng nhỏ h n % [5, 6, 8, 4, 5 . loại

EPS eofo m khối l ợng ri ng 5 v 0

kg/m3

(EPS-15 và EPS- 0) ợ thí nghi m

trong h i iều ki n mẫu kh v t, kí h th

mẫu h nh trụ ờng kính 50 mm v hiều

cao 300 mm [5]. Ei ủ EPS- 5 t 4,9-6,0 MPa,

Ei ủ EPS- 0 t 7,4-9,3 MPa và Ei trong hai

iều ki n mẫu kh v t t ng ng nh u.

Kết quả thí nghi m Ei ủ EPS eofo m

khối l ợng ri ng 6 v 30 kg/m3 (EPS-26 và

EPS-30) ợ o o l phụ thuộ v o khối

l ợng ri ng ủ mẫu v tố ộ gi tải nén [ 5 .

Mẫu thí nghi m h nh trụ ờng kính 00

mm, hiều o 70 mm, iều ki n nhi t ộ thí

nghi m 3oC v ộ ẩm 40%, tố ộ gi tải ở

và 10 mm/phút. Ei ở tố ộ nén mm phút l

8,2 và 9,7 MPa và Ei ở tố ộ nén 0 mm phút

l 9,8 v ,5 MP t ng ứng v i EPS-26 và

EPS-30. Theo kết quả nghi n ứu tr n, Ei

ủ EPS- 5 t i EPS-30 tăng theo khối l ợng

ri ng, ph hợp v i kết quả [6 . Tuy nhi n, Ei t

kết quả nghi n ứu ủ ng loại

eofo m s h nh l h giữ t giả. V i

Ei ủ EPS- 0 t 5-7,75 MPa, EPS- 5 t 7-10,5

MPa, và EPS-30 t 9- 3,5 MP , tứ l ộ

h nh l nh Ei khoảng 50-55%. Nguyên nhân do

loại EPS eofo m ợ t giả thu thập t

nhiều nh sản xuất kh nh u, kí h th

mẫu thí nghi m, v tố ộ nén kh nh u.


EPS eofo m l vật li u ấu trú xốp,

kh ng khí hiếm t i 98%, o h số Poisson

(ν) ủ loại EPS eofo m nhỏ, th ờng nằm

trong khoảng 0,05-0, v tăng theo khối l ợng

ri ng ủ eofo m [5, 6, 8, 3 . ν ủ EPS-20

t 0,05-0,11 [5, 6]. ν ủ EPS-21 là 0,12 [13].

Tuy nhiên, ν ủ một số nghi n ứu ho r kết

quả o h n 0, nh ν ủ EPS- 8 t 0, 6-0,22

v ủ loại EPS eofo m kh t 0,08-0,3

[16]. ν củ ng loại eofo m ng th y ổi

phụ thuộ v o loại eofo m v kí h th mẫu

nh ng kh ng phụ thuộ v o tố ộ nén.

V i tải trọng th ờng xuy n ặt tr n eofo m

nhỏ h n hoặ ằng 50% ờng ộ nén, iến ạng

ủ eofo m nhỏ h n % v ph t tri n kh ng

ng k . iến ạng ph t tri n nh nh tính ằng

giờ khi tải trọng ạt 70% ờng ộ eofo m.

C mẫu EPS eofo m khối l ợng ri ng 8

kg/m3 ợ ợ gi tải lần l ợt 30%, 50%,

70%, v 80% ờng ộ ủ vật li u EPS

eofo m trong thời gi n 3 ng y v 500 ng y [7,

4 . Kết quả ho thấy mẫu p l ằng 30%

v 50% ờng ộ vật li u th iến ạng mẫu nhỏ

h n % v kh ng ị ảnh h ởng t iến.

Tuy nhi n, vật li u nhẹ EPS eofo m vẫn

h ợ nghi n ứu v h ứng ụng

th nh ng v o x y ng ng tr nh gi o th ng

ở Vi t N m. i o n y tập trung v o vi

nghi n ứu ặ tính ủ vật li u EPS

eofo m ợ sản xuất trong n th ng qu

thí nghi m nén nở h ng t o nh ờng ộ

hịu nén, m un n h i n ầu, v h số

Poisson. Kết quả nghi n ứu n y sẽ giúp ng ời

ọ hi u ợ ứng xử nén ủ vật li u EPS

eofo m sản xuất trong n v ung ấp

th ng số qu n trọng l họn ứng ụng v o

thiết kế v thi ng thử nghi m vật li u EPS

eofo m x y ng ng tr nh gi o th ng ở

Vi t N m.

2. P ƢƠN P ÁP LU N

2.1. Tiêu chuẩn

Ph ng ph p thí nghi m tu n theo ti u

huẩn ASTM C303, 68 7, v 6 ủ Mỹ

v vẫn h ti u huẩn t ng ứng ủ

Vi t N m.

2.2. Vật liệu

C mẫu thí nghi m ợ ắt t khối

EPS Geofoam kí h th 0,6 x x m ằng

bàn ắt eofo m y ắt nhi t, ờng kính

y ắt 0, mm. 35 ủ 7 loại EPS eofo m

khối l ợng ri ng trung nh ρ t , -28,6

kg/m3 ợ thí nghi m x ịnh khối l ợng

ri ng theo ti u huẩn ASTM C303, ợ ung

ấp t nh sản suất EPS eofo m trong

n nh th hi n tr n H nh . 70 mẫu ủ 7

loại EPS eofo m h nh lập ph ng kí h

th 150 mm ợ thí nghi m nén nở h ng t

o theo ti u huẩn ASTM 6 . Ký hi u v

khối l ợng ri ng ủ loại EPS eofo m

ợ tr nh y ở ảng .

Hình 1. Kh i E Geofoam do c c nh s n xu t cung c p


Bảng . Khối lƣợng riêng của các loại EPS eofoam khác nhau

Ký hi u mẫu EPS-12 EPS-13 EPS-14 EPS-19 EPS-23 EPS-26 EPS-28

Khối l ợng ri ng,

ρ (kg/m3)

12,1 12,8 14,1 19,3 23,3 26,4 28,6

2.3. Thí nghiệm nén EPS Geofoam

Thí nghi m nén nở h ng t o ợ th

hi n theo ti u huẩn ASTM 6 . C mẫu thí

nghi m ạng h nh lập ph ng v i kí h th

l 50 x 50 x 50 ± ,5 mm. C ề mặt mẫu

ợ ki m tr ộ ng ều v l m phẳng tr

khi tiến h nh thí nghi m nén nở h ng t o

(UCS). Mẫu ợ nén ằng m y nén trụ

trong iều ki n nhi t ộ 3 ± 2oC, ộ ẩm ở 50 ±

5% (H nh ). Tố ộ nén gi tải t ộng i

mm phút v ,5 mm phút, ghi lại số ọ gi trị

l , iến ạng ọ trụ , v iến ạng ng ng ở

mỗi ấp iến ạng i 0,5%. Qu tr nh gi tải

ợ tiếp i n ho ến khi mẫu ị ph hoại hoặ

ạt iến ạng tối thi u 3%, t y theo iều ki n

n o xảy r tr . Khi nén, l nén ợ gi tải

li n tụ v kh ng tăng ột iến. Quá trình nén

ợ th hi n trong 5 hu k gi tải v ỡ tải, 4

hu k ầu gi tải ến khi mẫu l m vi hết gi i

oạn n h i v huy n s ng gi i oạn iến

ạng o th ỡ tải ki m tr ờng ộ nén ở

gi i oạn n h i v khả năng t phụ h i ủ

vật li u khi ỡ tải. Chu k 5 gi i tải ến iến

ạng l n h n 3% th ỡ tải.

H nh 2 hi t b nén tr c n h ng t do C

3. KẾT QUẢ VÀ T ẢO LU N

EPS eofo m ợ thu thập t nh sản

xuất trong n , khối l ợng ri ng ρ t , -

28,6 kg/m3. H n 70 mẫu kí h th h nh lập

ph ng 50 mm ợ ắt r t khối EPS

eofo m ủ nh sản xuất, ợ thí nghi m nén

nở h ng t o x ịnh tính hất lý

nh ờng ộ hịu nén (qu), m un n h i n

ầu (Ei), m un n h i khi ỡ tải (Eu), v h

số Poisson (ν).

3.1. Quan hệ giữa cƣờng độ nén nở hông

tự do (qu) v biến dạng dọc trục (ε)

H nh 3 th hi n mối qu n h giữ ờng ộ

nén nở h ng t o (qu) v iến ạng ọ trụ

(ε) ủ loại EPS eofo m ợ tr nh y

trong ảng ở tố ộ nén v ,5mm phút. qu

ủ loại EPS eofo m tăng tuyến tính

trong khoảng iến ạng i , 4% v ắt ầu

gi i oạn iến ạng o t iến ạng ,78% trở

l n (H nh 4). Tuy nhi n, gi i oạn n h i

tuyến tính ủ EPS eofo m nằm ở iến ạng

i % [4, 5, 7, , 3, 8 . Qu tr nh gi tải

v ỡ tải trong 4 hu k ầu, qu ủ loại

EPS eofo m tăng tuyến tính trong gi i oạn

n h i khi gi tải, huy n qu iến ạng o

khi kết thú gi i oạn n h i, v t phụ h i

h nh ạng khi ỡ tải, khoảng iến ạng phụ

h i ằng iến ạng n h i khi gi tải. C ờng

ộ nén tại t ng ấp iến ạng tăng l n khi khối

l ợng ri ng ủ EPS eofo m v tố ộ nén

tăng, ph hợp v i kết quả nghi n ứu ủ [5,

6 , ờng ộ nén EPS-15 và EPS- 0 tăng theo

tố ộ nén 4, 0, v 00% phút v t ng ấp

iến ạng , , 5 v 0%.

Quá trình gia tải v ỡ tải ợ tiếp tụ th

hi n ở hu k 5, tiến h nh gi tải ến iến ạng

trên 15%. qu và ε gi tăng khi tiếp tụ gi tải


l n iến ạng tr n 5% m mẫu vẫn h ị

ph hoại, ph hợp v i [4, 6, 8 , khi tăng tải

trọng nén ến iến ạng tr n 70%, ờng ộ

nén eofo m tiếp tụ tăng theo iến ạng v

kh ng ị ph hủy [6 , ph hợp v i kết quả mẫu

h ị ph hủy khi nén t i iến ạng 88% [8

và 94% [4]. ε tăng nh nh nh ng qu tăng kh ng

ng k so v i v i gi i oạn n h i, gi i oạn

n y ợ gọi l gi i oạn iến ạng o, ph

hợp v i kết quả nghi n ứu [4, 6, 8, 5 .

o EPS eofo m l nh tổng hợp, xốp,

ấu trú khoảng % hạt polystyrene v 98% l

kh ng khí [7, 9, 3 . Khi gi tải, ấu trú EPS

eofo m ắt ầu ị nén lại, lỗ rỗng giữ

hạt giảm th tí h, kh ng khí ắt ầu tho t r ,

hạt polystyrene ị iến ạng theo h ng

nén lại, v tăng ờng ộ hịu nén. Qu tr nh

ỡ tải, EPS eofo m t phụ h i v i ộ ố

ờng qu n h qu và ε xấp xỉ ằng gi i oạn

n h i. Tuy nhi n, tĩnh tải tối ặt trên EPS

eofo m ợ ề xuất nhỏ h n hoặ ằng qu ở

gi i oạn n h i nhằm tr nh hi n t ợng lún o

t iến. iến ạng ở i m o t gi i oạn n

h i huy n s ng t iến ủ vật li u EPS-12

ến EPS- 8 ợ xem l iến ạng lú ph hủy

(εf) nằm trong khoảng t , 4- ,78% t ng

ứng v i qu t 3 ,6- ,8 kP ở tố ộ nén

1mm/phút và 36,4- 4 , kP ở tố ộ nén

2,5mm/phút (Hình 5).

a uan h qu và ε c a E -12 b uan h qu và ε c a E -13

c uan h qu và ε c a E -13 d uan h qu và ε c a EPS-14


e uan h qu và ε c a E -19 f uan h qu và ε c a E -23

g uan h qu và ε c a E -26 h uan h qu và ε c a E -28

H nh uan h qu và ε c a E Geofoam

trong 5 chu gia t i - dỡ t i t c đ v 2 5mm phút

Hình 4. uan h gi a qu và ε c a c c o i E Geofoam trong chu


Hình 5. qu bi n d ng úc ph h y (εf) t c đ

nén 1 và 2,5mm/phút

3.2. Mô đun đ n hồi ban đầu (Ei) và mô

đun đ n hồi khi dỡ tải (Eu)

ộ ố i u ờng ộ nén nở h ng t o

(qu) v iến ạng ọ trụ (ε) ủ eofo m trong

gi i oạn tăng tuyến tính n ầu ợ gọi l m

un n h i n ầu (Ei). i trị Ei ủ mẫu

EPS eofo m ở tố ộ nén 1 và 2,5mm/phút

ợ th hi n trong H nh 6. Ei ủ EPS- ến

EPS- 8 tăng t ,98-9,95 MP ở tố ộ nén

1mm/phút và 2,29- 0,88 MP ở tố ộ nén

,5mm phút, ph hợp v i kết quả nghi n ứu

[5, 6, 15]. Ei tăng khi khối l ợng ri ng tăng v

quy luật tăng gần nh tuyến tính theo khối l ợng

ri ng, ph hợp v i nghi n ứu [5, 6, 8, 4,

15]. Ei t ng ng so v i kết quả nghi n

ứu ủ t giả [6 ợ th hi n trong H nh

7. Tuy nhiên, Ei t nhiều kết quả nghi n ứu tr n

thế gi i sẽ kh nh u [6, 6]. Loại EPS eofo m

thu thập ợ t nh sản xuất kh nh u ẫn

ến tính hất lý kh nh u, kí h th

mẫu thí nghi m t nh nghi n ứu kh

nh u, ối v i mẫu kí h th l n h n, m

un n h i n ầu o h n [6, 6 . Tố ộ gi

tải nén ng l n m un n h i n ầu ng

cao [6, 5 . M un n h i khi ỡ tải (Eu) ở tố

ộ nén v ,5mm phút ợ th hi n trong

H nh 8, gi trị ạt ợ t ,85-8,5 ở tố ộ nén

1mm/phút và 2,10-9,4 MP ở tố ộ nén

2,5mm/phút. Eu tăng khi khối l ợng ri ng tăng

v nhỏ h n so v i Ei.

Hình 6. Quan h gi a Ei v ρ c a EPS

Geofoam t c đ 1 và 2,5mm/phút

Hình 7. So sánh k t qu thí nghi m Ei v i

các k t qu nghiên c u trên th gi i

H nh uan h gi a Eu v ρ c a E Geofoam


3.3. ệ số Poisson (ν)

H số Poisson (ν) ủ EPS- ến EPS-28 ở

tố ộ nén v ,5mm phút t ng ng nh u,

gi trị t 0,06-0,14, và nhỏ h n so v i vật

li u ắp truyền thống nh t, ất, v sét, ph

hợp v i kết quả nghi n ứu t 0,05-0,2 [6,

8, 9, 12, 13, 15, 16, 17]. ν ủ EPS-20 là 0,093

ph hợp v i nghi n ứu [5, 6 l t 0,05-0,11. ν

ủ EPS- 8 l 0, 4 nhỏ h n so v i [ 6 l t

0,16-0,22 và ủ loại EPS eofo m khác t

0,08-0,3. Tuy nhi n, nghi n ứu ng kết

quả l h số Poisson tăng tuyến tính theo khối

l ợng ri ng ủ EPS eofo m v kh ng phụ

thuộ v o tố ộ nén [5, 6, 13, 15]. EPS

eofo m l vật li u nh tổng hợp, ấu trú

xốp, kh ng khí hiếm t i 98% nh ã tr nh y

ở Mụ 3. . , khi gi tải nén ọ trụ l n mẫu,

iến ạng ọ trụ tăng l n nh ng iến ạng

ng ng tăng l n kh ng ng k , n n h số

Poisson rất nhỏ. Khi tăng khối l ợng ri ng, th

tí h kh ng khí giảm, v tỷ l hạt nh

polystyrene trong ấu trú EPS eofo m tăng,

khi iến ạng ọ trụ tăng sẽ xu h ng tăng

iến ạng ng ng. H nh 9 th hi n qu n h giữ

h số Poisson (ν) v khối l ợng ri ng (ρ) ủ vật

li u EPS eofo m.

Hình 9. uan h gi a ν v ρ c a E Geofoam

t c đ nén v 2 5mm phút

4. KẾT LU N

7 loại EPS eofo m ợ thu thập t nh

sản xuất trong n v hế tạo trong ph ng v i

h n 00 mẫu th hi n thí nghi m theo

ti u huẩn ASTM. Kết quả nghi n ứu t thí

nghi m nén nở h ng t o (UCS) nh ờng ộ

nén, m un n h i n ầu, v h số Poisson

ho phép rút r ợ kết luận nh sau:

(1) C ờng ộ nén nở hông t do (qu) tăng

theo khối l ợng riêng và tố ộ nén, qu ở t ng

cấp biến dạng tăng tuyến tính ở biến dạng

i 1,14%.

(2) qu ạt t 31,6- ,8 kP ở tố ộ nén

1mm/phút và 36,4- 4 , kP ở tố ộ nén

2,5mm/phút theo khối l ợng ri ng t 12,1-28,6

kg/m3.

(3) EPS Geofoam có th t phục h i khi gia

tải và dỡ tải trong gi i oạn n h i.

(4) iến ạng o ủ mẫu EPS eofo m ở

khoảng , 4-1,78%.

(5) M un n h i n ầu (Ei) ạt t 1,98-

9,95 MP ở tố ộ nén mm phút v , 9-10,88

MP ở tố ộ nén ,5mm/phút.

(6) M un n h i khi ỡ tải (Eu) ạt t

1,85-8,5 ở tố ộ nén mm phút v , 0-9,41

MP ở tố ộ nén ,5mm phút.

(7) H số Poisson ν) tăng theo khối l ợng

ri ng v kh ng phụ thuộ v o tố ộ nén, ν t

0,06-0, 4, nhỏ h n so v i vật li u ắp

truyền thống nh t, ất ắp, v sét.

LỜI CẢM ƠN

ề t i nghi n ứu n y ợ th hi n v i

ngu n kinh phí ấp t Sở Kho họ v C ng

ngh Th nh phố H Chí Minh (hợp ng số

45 0 8 H -SKHCN v 50 H - H K-

KHCN&DA). C t giả h n th nh ảm n s

hỗ trợ ủ Sở Kho họ v C ng Ngh , tr ờng

ại họ h Kho TP. HCM v n vị

ung ấp vật li u eofo m trong suốt qu tr nh

th hi n nghi n ứu.


1. American Society for Testing and

M teri ls. St n r Spe ifi tion for Rigi

Cellular Polystyrene. USA. ASTM 68 7 –

07, 4 p., 2007.


2. American Society for Testing and

M teri ls. St n r Spe ifi tion for

Dimensions and Density of Preformed Block

and Board–Type Therm l Insul tion. USA.

ASTM C 303 – 98, 4 p., 1998.

3. American Society for Testing And

M teri ls. St n r Test Metho for

Compressive Properties of Rigid Cellular

Pl sti s. USA. ASTM 6 – 00, 4 p., 2000.

4. W. Chena, H. Hao, D. Hughes, Y. Shi, J.

Cui, n Z. Li. St ti n yn mi me h ni l

properties of expanded polystyrene , Materials

and Design, vol. 69, pp. 170–180, 2015.

5. M. uskov. M teri ls Rese r h on EPS-

20 and EPS-15 Under Representative

Con itions in P vement Stru ture , Geotextiles

and Geomembranes, vol. 15, pp. 147-181, 1997

6. A.F. Elragi. Selected Engineering

Properties and Applications of EPS Geofoam.

Softoria, 2006, 39 p.

7. J.S. Horv th. Emerging Tren s in

Failures Involving EPS- lo k eofo m ills ,

Journal of Performance of Constructed

Facilities, Vol. 24, No. 4, 8 p., 2010.

8. J.S. Horv th. Exp n e Polystyrene

(EPS) Geofoam: An Introduction to Material

eh vior , Geotextiles and Geomembranes, vol.

13, pp. 263-280, 1994.

9. J.S. Horv th. L ter l Pressure Re u tion

on Earth-Retaining Structures Using Geofoams:

Corre ting Some Misun erst n ings , in

ER2010: Earth Retention Conference 3, USA,

2010, 8 p.

10. J.S. Horv th. The ompressi le

in lusion fun tion of EPS: An Overview, in

Proceedings of the International Symposium on

EPS Contruction Method, Japan, Tokyo, 1996,

pp. 71 – 81

11. J.S. Horvath. “The compressible

in lusion fun tion of EPS , Geotextiles and

Geomembranes, vol. 15, pp. 77-120, 1997.

12. J.S Horvath. Concepts for Cellular

Geosynthetics Standards with an Example for

EPS-Block Geofoam as Lightweight Fill for

Roads. USA: Center for Geotechnology,

Research Report No. CGT-2001-4, 2001, 92 p.

13. A. Mohajerani, M. Ashdown, L.

A ih shi, n M. N zem. Exp n e

polystyrene geofo m in p vement onstru tion ,

Construction and Building Materials, vol. 157,

pp. 438-448, 2017.

14. Oss n M.P. Romo. Confining stress

influen e on EPS w ter sorption p ility ,

Confining stress influence on EPS water

absorption capability, vol. 35, pp. 132 – 137,

2012.

15. A. Oss n M.P. Romo. Mi ro- and

macro-mechanical study of compressive

behavior of expanded polystyrene geofo m ,

Geosynthetics International, vol. 16, pp. 327 –

338, 2009.

16. S. Srirajan, D. Negussey, and N.

Anasthas. Creep behavior of EPS geofoam.

2001, 12 p.

17. T.D. Stark, S.F. Bartlett, and D. Arellano.

Expanded Polystyrene (EPS) Geofoam

Applications & Technical Data. Crofton, MD:

The EPS Industry Alliance, 2012, 36 p.

18. A.C. Trandafir, S.F. Bartlett, and B. N.

Lingw ll. eh vior of EPS geofo m in stress-

ontrolle y li uni xi l tests , Geotextiles and

Geomembranes, vol. 28, pp. 514-524, 2010.

g i ph n bi n P S,TS TRẦN THƯƠN ÌNH


PH N TÍ H S L M VI Ủ M NG È Ọ ÉT N NH H NG Ủ K T ẤU KHUNG

T LÊ ƢƠN

*

LÊ BÁ VINH, N U ỄN N ỰT N ỨT

Effects of the structure frameworks on behavior of piled raft foundations.

Abstract: During foundation design, the designer usually divide the work

into two separate parts for calculation: the upper structure frame and the

foundation below. But in reality, structural frameworks and foundations link

together in a combination and work at the same time. In this paper, the

authors conducted the analysis of the piled raft foundations modeled in

PLAXIS 3D under two alternatives: the foundation work with upper load

and the foundation working simultaneously with the above framework. The

analysis results show that, in the case of frame working with foundation, the

column near the center of the raft has bending moment 18 times greater

than the bending moment of column in analysis structure frame only.

Therefore, the simulation and calculation according to the working

simultaneously of structure frame and foundation will be consistent with the

actual model of the construction, and, the internal force values in the frame

will be more reliable and safer in structure design.

Keywords: Numerical analysis, piled raft foundation, structure frame,

PLAXIS 3D.

1. ẶT VẤN Ề*

ối v i ng tr nh nh o tầng v si u

o tầng, ph ng n m ng ọ ã trở th nh

l họn h ng ầu [ , , 3 . Vi l họn s

tính ph hợp trong phần mềm m phỏng số

khi tính to n thiết kế m ng ng rất qu n trọng.

Th ng th ờng, phần l n ng ời thiết kế sẽ tính

to n ri ng rẽ phần khung ng tr nh n tr n,

xem ng tr nh l m vi tr n nền ứng (kh ng

iến ạng). Tải trọng ủ phần kết ấu s u sẽ

ợ tổng hợp v trở th nh ữ ki n ho vi

thiết kế nền m ng. V i ph ng ph p tính ri ng

rẽ t ng phần nh vậy, kết quả th s i kh

ng k so v i ứng xử th tế ủ ng tr nh

tr n nền ất iến ạng kh ng ng ều. phản

* B m n a c – n m ng hoa hu t X y D ng

r ng i H c B ch hoa – i H c u c Gia

h nh h H Ch inh.


nh úng s l m vi th tế ủ ng tr nh, ần

s ph n tí h v so s nh v i tr ờng hợp m ng

ọ v h khung kết ấu n tr n l m vi

ng thời. Trong nghi n ứu n y, ph n tí h,

tính to n ợ th hi n theo tr ờng hợp:

Tr ờng hợp : M ng ọ hịu tải trọng

t ng tr nh n tr n i ạng tải tập

trung ở những vị trí nhất ịnh tr n mặt , hính

l vị trí ủ h n ột. i trị nội l h n ột

ợ lấy t kết quả tính h khung kết ấu trong

phần mềm ph n tí h kết ấu nh SAP 000,

ETA S,v.v

Tr ờng hợp : M ng ọ v khung kết

ấu l m vi ng thời. Lú n y, phần mềm m

phỏng to n ộ h khung ng tr nh n tr n, nền

ất n i ng tr nh v ặ i t l t ng t

giữ ất v m ng ọ sẽ ho phép ph n tí h

ứng xử ủ h khung kết ấu – m ng ọ –



ất nền ng l m vi ng thời v n phản nh

úng ản hất l m vi ủ ng tr nh.

Phần mềm ETA S v PLAXIS 3 ợ sử

ụng ph n tí h ứng xử ủ m ng ọ

trong tr ờng hợp tr n.

Hình 1. Móng bè c c làm vi c đ c l p.

Hình 2. Móng bè c c và khung k t c u cùng

làm vi c đ ng th i.

2. THIẾT KẾ KẾT CẤU MÓNG CHO

CÔNG TRÌNH CỤ THỂ

2. . Xác định tải trọng của phần khung kết

cấu bên trên

C ng tr nh 0 tầng, o 6 m, ột l

7, m sử ụng m ng ọ tr n nền ị hất

g m 5 l p (Hình 3). C ng tr nh ợ nghi n

ứu v i iều ki n ị hất i n h nh ở khu v

Quận nh Thạnh, Th nh Phố H Chí Minh.

Nền ất g m l p: L p : C t ắp, t

mịn lẫn ột, hặt v (SM); L p : n sét, n

sét, trạng th i hảy (OH); L p 3: Sét, sét

m u x m en, o hảy ến nử ứng (CH);

L p 4: Sét, sét m u x m en, o hảy ến

nử ứng (CH); L p 5: C t mịn, ít sét, trạng th i

hặt ến rất hặt (SM);

H khung ng tr nh ợ m phỏng v

tính nội l ằng phần mềm ETA S (theo s

kết ấu v i h n ột ợ ng m ứng).

Kết quả nội l h n ột ợ th hi n tr n

Hình 4.

2.2. Xác định sơ bộ số lƣợng cọc v chiều

dày bè

Kí h th m ng ọ 3,6m x 3,6m ,

ọ ờng kính = 800 mm, t ng ọ

30. Sứ hịu tải ủ ọ theo ất nền v theo

vật li u l m ọ , hiều i l m vi ủ ọ

tối u l m i ọ nằm ở ộ s u -50m, sứ hịu

tải thiết kế ủ ọ Ptk = 400kN. T họn

số l ợng ọ ố trí trong i l 49 ọ , ố trí

ối xứng (Hình 5) v i khoảng h giữ

ọ l 4,5 = 3,6m.

Hình 3. M t c t ngang công trình.


Hình 4. Ph n l c chân c t (kN)

Hình 5. M t bằng b trí c c và c t

trong móng bè c c

Chiều y ợ tính to n theo iều ki n

hống xuy n thủng o ột g y r ho . Xét tại

vị trí phản l h n ột l n nhất tính v

ki m tr , ề y tối thi u thỏ iều ki n

hống xuy n thủng l ,7m.

3. PHÂN TÍCH ẢN ƢỞNG CỦA

KẾT CẤU K UN ẾN SỰ LÀM VIỆC

CỦA MÓNG BÈ CỌC

Chiều y thí h hợp kh ng những thỏ

iều ki n hống xuy n thủng m ần xét

th m iều ki n về ộ lún ổn ịnh, ộ lún

l h. nh gi iều ki n , t giả sử

ụng phần mềm PLAXIS m phỏng v

phân tích.

3.1. Mô hình tính toán trong PLAXIS 3D

Bảng 1. Thông số địa chất các lớp đất trong PLAXIS 3D.

Thông số Lớp (SM) Lớp 2 (OH) Lớp 3 (C ) Lớp 4 (C ) Lớp 5 (SM)

Chiều dày 5 19 5 9 52

Mô hình HS HS HS HS HS

γunsat (kN/m3) 18,63 14,25 18,02 18,02 19,87

γsat (kN/m3) 19.16 15,03 18,24 18,24 20,52

kx (m/day) 1,368 4,72

E-8

1,37

E-7

1,37

E-7

3,34

E-7

ky (m/day) 0,684 2,36

E-8

6,87

E-8

6,87

E-8

1.67

E-7

E50ref

(kN/m2) 5368 19019 20979 34972 56040

Eeodref

(kN/m2) 5368 19019 20979 34972 56040

Eurref

(kN/m2) 16105 57057 62936 104916 168119

m (-) 0,55 0,95 0,82 1 0,96

’ref (kN/m2) 4,5 17,9 31 33 18,4


Thông số Lớp (SM) Lớp 2 (OH) Lớp 3 (C ) Lớp 4 (C ) Lớp 5 (SM)

φ'

( ộ) 26.6 18.28 23.35 23.68 33,1

Ψ ( ộ) 0 0 0 0 3,1

υur (-) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

pref (kN/m2) 50 200 200 400 400

K0nc

(-) 0,552 0,684 0,601 0,601 0,454

C ng tr nh 0 tầng v i tải trọng v kí h

th m ng ọ thiết kế nh tr n ợ m

h nh trong PLAXIS theo h i ph ng n nh ở

Bảng 2.

Trong phƣơng án , hỉ m ng ọ

làm vi ộ lập, tải trọng t ụng l n t ng

ứng ở vị trí h n ột ợ m phỏng ằng

tải tập trung, gi trị ằng nội l h n ột

tính ợ theo phần mềm ETA S (Hình 6).

Trong phƣơng án 2, phần khung kết ấu n

tr n g m ột, ầm, s n, t ờng ợ m phỏng

ằng phần tử th nh ( e m), tấm (pl te) v

tải t ờng ph n ố tr n mét i th nh v hoạt tải

ph n ố ều tr n i n tí h tấm gi trị nh ã

nhập tr n ETA S ủ ph ng n (Hình 7).

Bảng 2. Trƣờng hợp phân tích móng bè cọc

Ph ng n Tr ờng hợp ề y (m)

Ph ng n :

M ng ọ

1 0,5

2 1,0

3 1,5

4 2,0

5 2,5

6 3,0

Ph ng n :

M ng ọ

+ Khung kết

ấu

1A 0,5

2A 1,0

3A 1,5

4A 2,0

5A 2,5

6A 3,0

Hình 6. Mô hình móng bè c c làm vi c đ c l p

trong ph n m m PLAXIS 3D

Hình 7: Mô hình móng bè c c và h khung

k t c u làm vi c đ ng th i trong ph n m m

PLAXIS 3D.


3.2. ộ lún trung bình của móng bè cọc

Hình 8. Bi u đ quan h đ lún và b dày bè

c a móng bè c c theo ph ng n 2

Trong ph ng n (M ng ọ + khung kết

ấu), ộ lún trung nh ủ m ng ọ giảm khi

tăng ề y t 0,5m ến 3m. Tuy nhi n hi u

quả n y hỉ rõ r t khi tăng ề y t 0.5m ến

m, n t m trở i th vi tăng ề y kh ng

giúp giảm ộ lún ho h m ng ọ .

ề y tối thi u thỏ iều ki n họ thủng

ợ tính ho ng tr nh n y l .7m. V vậy,

m l hiều y tối u v t sẽ khảo s t tiếp

ảnh h ởng tr n ề y n y.

3.3. ộ lún lệch trong móng bè cọc

Hình 9. V tr c c đi m kh o sát và m t c t

kh o sát trong bè

Hình 10. K t qu đ lún t i c c đi m

kh o sát trong bè

V m ng thiết kế ối xứng n n hỉ ần

khảo s t i m thuộ g 4 ủ m ng l ủ.

nh gi ảnh h ởng lún l h ủ h m ng

ọ , t xem xét ộ lún v ộ lún l h giữ các

i m ặ i t tr n . S i m khảo s t

ợ th hi n tr n Hình 9.

Kết quả ở Hình 10 ho thấy: ộ lún ở g

( i m 3) l nhỏ nhất trong i m khảo s t.

Khi h khung ng l m vi v i m ng

ọ , ộ lún ủ m ng ở v ng t m ( i m v

4) gần nh kh ng kh i t so v i ph ng n

m ng ọ l m vi ộ lập.

S th m gi l m vi ủ khung kết ấu giúp

giảm ng k ộ lún l h trong m ng ọ :

- Ở ph ng n (m ng ọ ), ộ lún l h

giữ g v t m ( i m 3 - 4) là 0,47 ‰,

trong khi ở ph ng n (m ng ọ + khung

kết ấu) ho ộ lún l h giữ h i i m n y l

0, 8 ‰, nghĩ l giảm 38%.

- Ở khu v ạnh v g , ộ lún l h

giữ i m v 3 trong ph ng n l 0,6 ‰,

n trong ph ng n l 0,33 ‰, nghĩ l giảm

h n 40%.

Khi khung kết ấu l m vi hung v i

m ng ọ , giúp tăng ộ ứng ho , t

giảm ng k ộ lún l h trong m ng ọ .

3.4. Nội lực trong cọc


Xét nội l ủ ọ A, , C, thuộ mặt

ắt i n h nh - , v ọ E ở g , kết quả ở

các Hình 11 ho thấy:

Hình 11. L c d c đ u c c t i các c c.

- Khi khung kết ấu ng l m vi v i

m ng ọ , l ọ trong ọ ở g ( ọ E)

tăng 6,5% so v i tr ờng hợp m phỏng m ng

ọ kh ng khung. o , sẽ ảnh h ởng ến

khả năng hịu tải ủ ọ ở g .

- M men v l ắt ủ ọ nằm ở ạnh

( ọ ) l l n nhất so v i ọ ở trung t m

(A, , C). Cọ ở g hịu m men, l ắt

trong ọ xấp xỉ 75% m men, l ắt ọ ở

ạnh (Hình 12 và Hình 13).

- S h nh l h gi trị m men, l ắt

trong ọ giữ h i ph ng n khung kết

ấu v kh ng khung kết ấu l kh ít

(khoảng 5-7%).

H nh 2 men đ u c c t i các c c.

Hình 13. L c c t đ u c c t i các c c.

3.5. Nội lực trong cột

Hình 14. L c d c chân c t t i các c t.

Hình 15. Mô men chân c t t i các c t.


Hình 16. L c c t chân c t t i các c t.

Xét nội l tại h n ột ở vị trí , tr n mặt

ắt -1. Hình 14 ho thấy s th m gi ủ

khung kết ấu khi m phỏng kh ng ảnh h ởng

nhiều ến l ọ t ụng l n ột. Cột ở

gần t m ( ột ) hịu l ọ l n h n ột ở

ạnh ( ột ).

so s nh gi trị m men v l ắt trong

ột giữ h i ph ng n m phỏng, ph ng n

(m ng + nền) sẽ lấy gi trị m men, l ắt

trong ột t phần mềm kết ấu ETA S; ph ng

án 2 (khung + m ng + nền) sẽ lấy gi trị m

men, l ắt trong ột t phần mềm PLAXIS

3 . Kết quả so s nh ợ th hi n tr n Hình 15

và Hình 16. C th thấy rằng: ối v i ột ở gần

t m ( ột ): m men ột trong m h nh

(khung - móng - nền) l n h n nhiều so v i m

men ột khi hỉ tính to n ri ng h khung trong

ETA S. m phỏng trong PLAXIS ộ

ứng hữu hạn n n th xem nh ạng mềm,

gần úng v i th tế ng tr nh. o khi

khung - móng - nền ng hịu tải th sẽ iến

ạng kh ng ều ở nhiều vị trí trong . ặ i t

ở khu v t m sẽ ị lún nhiều h n vị trí

kh trong , ẫn ến ột ở v ng t m

kh ng hỉ ị lún theo m n sinh r g

xo y ở h n ột, n n m men trong ột sẽ l n

h n m men ủ ột li n kết tr n tuy t ối

ứng trong ETA S.

Ng ợ lại, v i ột ở ạnh ( ột ), m men

ột trong m h nh (khung - móng - nền) nhỏ h n

nhiều so v i m men ột khi hỉ tính to n ri ng

h khung trong ETA S. iều n y l o trong

PLAXIS ợ xem l mềm, ng iến

ạng theo h khung khi hịu l , v thế m men

h n ột ở i n sẽ ợ giảm xuống ng k .

Ng ợ lại, trong ETA S, h n ột xem nh li n

kết ng m v i tuy t ối ứng. V vậy khi

ột ở i n ị iến ạng theo h khung, iến

ạng ít, n n sinh r m men ng ợ hiều v i m

men ủ ột, h nh th nh m men kh ng uốn ủ

ột l n h n ột t ng ứng trong PLAXIS.

3.6. Nội lực trong bè

nh gi s th y ổi nội l trong , xét

mặt ắt i n h nh - vị trí nh Hình 9.

i u m men v l ắt trong tại vị trí

mặt ắt - ợ th hi n trong Hình 17 và

Hình 18.

L ắt trong kh ng kh i t nhiều giữ

ph ng n ( khung kết ấu v kh ng

khung kết ấu).

M men tại mép ủ ph ng n gần nh

kh ng kh i t. C ng tiến về t m th s

h nh l h về gi trị m men. Ph ng án có

khung kết ấu ho gi trị m men nhỏ h n

kh ng nhiều so v i tr ờng hợp kh ng khung

kết ấu (khoảng 7%).

Hình 17. Mô men trong bè, m t c t 1-1.

Hình 18. L c c t trong bè, m t c t 1-1.


4. KẾT LU N

Th ng qu vi so s nh, nh gi kết quả nội

l ủ v ọ theo h i ph ng n: m ng

ọ l m vi ộ lập (ph ng n ) v m ng

ọ + khung kết ấu l m vi ng thời (ph ng

n ), th rút r một số kết luận nh s u:

- Khi có kết cấu khung làm vi c chung v i

móng bè cọ , giúp tăng ộ cứng cho bè, t

giảm ến 40% ộ lún l ch trong móng bè cọc.

- Khi mô phỏng khung kết cấu cùng làm vi c

v i móng bè cọc, nội l c trong bè và nội l c

trong cọc không chênh l ch nhiều so v i tr ờng

hợp móng bè cọc làm vi ộc lập.

- Tuy vậy, có s khác bi t ng k về mô

men và l c cắt tại chân cột khi mô phỏng h

khung kết cấu cùng làm vi c v i móng bè cọc.

Khi chỉ tính riêng khung kết cấu mà không k

ến t ng t v i m ng v ất nền n i,

nghĩ l xem tuy t ối cứng, chân cột ở vùng

tâm bè cho mô men, l c cắt nhỏ h n h n ột ở

cạnh bè. Còn khi xét h móng bè cọc + khung

kết cấu cùng làm vi ng thời, ợc xem

nh ộ cứng hữu hạn, lún nhiều ở tâm bè và

giảm dần về cạnh bè. Khi chịu tải, bè cùng biến

dạng theo h khung công trình, nên mô men và

l c cắt tại chân cột ở tâm bè sẽ l n h n h n ột

ở cạnh bè.

- S tham gia của khung kết cấu cùng làm

vi c v i móng bè cọc làm cho mô men tại các

chân cột gần tâm bè l n h n rõ r t. Trong

ph ng n m ng ọc + khung kết cấu, xét

cột ở tâm bè, mô men cột l n h n 18 lần mô

men cột t ng ứng trong ph ng n m ng

cọ . Tuy nhi n, ối v i cột ở cạnh bè thì mô

men tại chân cột trong ph ng n m ng ọc

+ khung kết cấu giảm còn khoảng 33% so v i

mô men tại chân cột trong mô hình móng bè

cọc. Vì mứ ộ chênh l ch nội l c trong cột

giữ h i ph ng n m phỏng rất l n, o ảnh

h ởng nhiều ến vi c tính toán bố trí thép cho

các cấu ki n khung bên trên.

C kết luận tr n ho thấy, th nh gi

thiết kế m ng ọ ss t v i ứng xử th tế

ng tr nh, ần thiết sử ụng phần mềm,

ph ng ph p m phỏng s l m vi ng thời

ủ h khung kết ấu v m ng ọ .

ghi n c u n y đ c t i tr b i tr ng i

H c Bách Khoa - i H c u c Gia h nh h

H Ch inh trong hu n h đ t i mã s

T-KTXD-2018-110.


1. Katzenbach R, Arslan U, Moormann C.

( 000). Pile r ft foun tion proje ts in

erm ny . esign Appli tions of R ft

Foundations, Hemsley. Thomas Telford,

London; pp. 323–91.

2. Badelow, F., Kim, S., Poulos, H.G. and

Abdelrazaq, A. (2009). oun tion esign for

t ll tower in re l m tion re . Pro . 7th Int.

Conf. Tall Buildings, Hong Kong, Ed. F.T.K.

Au, Research Publishing, pp.815-823.

3. Yamashita K, Hamada J, Soga Y. (2010)

Settlement n lo sh ring of pile r ft of

162m high resi enti l tower . In: Pro .

international conference on deep foundations

and geotechnical in situ testing, Shanghai,

China; pp. 26–33.

4. PLAXIS 3D Manual 2018.

5. ETABS Manual 2017.

g i ph n bi n TS PHÙN ỨC LON


QU N TRẮ LÚN ỜNG ẦU ẦU V M INH S U GI ẰNG NG NGH JET GROUTING

N U ỄN T IẾT OÀI*

TRẦN N U ỄN OÀN ÙN **

Monitoring differential settlement of Vam Dinh bridge abutment after

reinforced by Jet Grouting

Abstract: Differential settlement of bridge abutments causes uneven

traveling, especially for bridge approaching embankments. Several

solutions have benn applied to treat the differential settlement of bridge

abutments but still ineffective, less sustainable, and negative reaction from

the ommunity. The analysis results indicate that Jet Grouting can be applied

to treat differential settlement. This paper presents the result of settlement

monitoring after reinforced using Jet Grouting for Vam Dinh bridge for 13

months. The analysis results from the field monitored data for 13 months

show that (1) Differential settlement was less than 24 mm for the reinforced

abutment, whereas 22÷45 mm settlement was monitored for the

unreinforced abutment; (2) The reinforced abutment provides traveling

normally; (3) The monitored settlement was smaller than the computed

settlement; (4) The rate of settlement was low and diminishing for the

reinforced abutment.

Từ khóa: Jet Grouting; Soicrete; Settlement; Bridge abutment; Soft ground;

Soft ground improvement.

1. IỚI T IỆU*

Hi n t ợng lún l h ờng ầu ầu g y kh

khăn l u th ng, giảm ộ ền ph ng ti n gi o

th ng, ng nh h hỏng h ng h trong qu

tr nh vận huy n ( o gni et l. 990, ri u et

l. 997, Ph n Quố ảo 0 5). Ở Vi t N m,

lún ầu ầu xảy r hầu hết ở tỉnh miền T y

N m ộ (Ph n Quố ảo 0 5, ỗ Mỹ Chinh

v Trần Nguy n Ho ng H ng 0 6), ở Mỹ gần

25% công trình (Briaud et al. 1997). Boagni et

* H c vi n cao h c hoa thu t X y d ng tr ng i

h c B ch hoa - H G HC

** G Gi ng vi n hoa thu t X y d ng tr ng

i h c B ch hoa - H G HC

l. ( 990) v Q 3095 Q -BGTVT- 0 3 ã

n u r nhiều giải ph p xử lý hi n t ợng lún

tr n, nh ng h hi u quả về mặt kỹ thuật,

kinh tế, v luận xã hội.

Trần Nguy n Ho ng H ng v Qu h H ng

Ch ng ( 0 6) ã ề xuất giải ph p Jet

routing ứng ụng gi ố giảm lún ờng ầu

ầu trong qu tr nh kh i th v i nhiều u i m

v ợt trội nh th xử lý lún ho nền ờng

ề y l p ất yếu l n, kh ng ần ph ỡ l p

kết ấu n tr n m vẫn ảm ảo ợ xe ộ l u

th ng trong qu tr nh thi ng o ng ngh n y

thiết ị nhỏ gọn. Ph ng ph p m phỏng giải

tí h ã ợ t giả sử ụng ph n tí h ộ

lún ho ờng ầu ầu ủ ầu V m inh thuộ


tỉnh ng Th p v i giải ph p gi ố ằng h

ọ Jet routing. Phạm vi 5.5 m ờng s u mố

ợ gi ố ằng h ọ Jet routing v i ờng

kính thiết kế m, hiều i ọ t 7-9 m. Kết

quả ph n tí h ho thấy ờng ầu ầu ở h i ầu

n y ảm ảo ợ y u ầu về ộ lún trong hu

kỳ 5 năm theo TCN -06, 22 TCN 262-

000, v hu kỳ v nh hỉ 5 năm lần th y v

mỗi năm một lần nh hi n tại.

Nh m nghi n ứu ã tri n kh i thi ng thử

nghi m tại hi n tr ờng, ng thời kết hợp

thí nghi m hi n tr ờng ối hiếu v i kết quả

nghi n ứu trong ph ng ủ Qu h H ng

Ch ng v Trần Nguy n Ho ng H ng ( 0 6).

Nghi n ứu n y tập trung v o qu n trắ v giải

mã số li u qu n trắ hi n tr ờng nh gi

s l m vi hi n tr ờng ủ giải ph p ề xuất.

Kết quả nghi n ứu n y l m sở kho họ

minh hứng ho s th nh ng ủ ng ngh

trong mụ í h giảm lún ờng ầu.

2. VỊ TR N IÊN CỨU

Thi ng thử nghi m hi n tr ờng ợ th

hi n ho ờng ầu ầu phí mố ờ T y ầu

V m inh. ờng ầu ầu ở mố n lại kh ng

gi ố l m sở so s nh (H nh ). ị hất

khu v nghi n ứu ợ x ịnh th ng qu

h i lỗ kho n tại h i ờng ẫn ầu ầu ủ ầu

V m inh. C hỉ ti u lý ợ th hi n

trong ảng .

Hình 1. V trí nghiên c u

Bảng . Chỉ tiêu cơ lý của cầu V m inh (LAS-XD475)

L p ất

Chiều

dày

(m)

Trọng l ợng

riêng

gw, (kN/m3)

H số

rỗng,

e0

Chỉ số

nén,

Cc

Chỉ số

nở,

Cr

Áp l ố

kết tr ,

sp (kN/m2)

Sét, o mềm 3,6 18,4 0,98 - - -

n sét, hảy ( ) 6 16,2 0,15 0,533 0,17 68

n sét, hảy ( ) 7,8 16,2 0,15 0,527 0,152 102,8

C t ph , o > 9 19 0,75 - - -


3. THI CÔNG THỬ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG

H ọ ợ ố trí theo s thiết kế ủ

Qu h H ng Ch ng v Trần Nguy n Ho ng

Hùng (2016). ờng kính ọ kiến l m,

hiều i ọ ợ ố trí theo s tiếp ận về

ộ lún (H nh ).

Hình 2 đ b trí h c c Jet Grouting

(Quách H ng Ch ng v r n Nguy n Hoàng Hùng 2016)

Th ng số vận h nh ợ th y ổi t m r

ộ th ng số hi u quả nhất ( ảng ). Vi thi

ng th nghi m tại ầu V m inh kết thú

ng y 0 3 0 7. Nh m nghi m ứu ã th hi n

nhiều thí nghi m ki m tr hất l ợng sản

phẩm s u khi thi ng. C kết quả n y l sở

r iều hỉnh ần thiết nhằm ho n

thi n quy tr nh ho ng ngh .

Bảng 2. Thông số vận h nh cọc Jet routing

(Lý Du ên ồng Nhung v Trần Ngu ễn o ng ùng 20 6)

Thông số vận hành Cọc thử lần 1 Cọc thử lần 2 Cọ ại trà

Số vòi phun (vòi 2.5 mm) 2 2 2

Tỉ l n xi măng (w/c) 1/0.7 1/0.7 1/0.7

Hình thức di chuy n vòi phụt trên xuống i lên i lên

Áp l c phun (MPa) 20-25 20 20

Tố ộ xoay cần (vòng/phút) 5-6 6 6

Tố ộ nhảy bậc (vòng/bậc) 6 2 2

ộ dài nhảy bậc (cm/bậc) 5 10 10

Ống vách dẫn vữa dài 1.5 m Φ 4 mm Φ 50 mm -

Chiều dài cọc (m) 10 12 8-10

C ọ thử ợ o lộ ầu ọ ở 7 ng y

tuổi x ịnh h nh ạng tại hi n tr ờng (H nh

3). ờng kính ọ thử lần ạt t -1.2 m

nh ng h nh ạng h ợ ng ều, th o


p l m h ổn ịnh. ờng kính ọ thử

lần ạt t 0,8- m v ầu ọ kh tr n ều o

p l m ợ giữ ổn ịnh. ờng kính ủ

ọ thử ều ạt so v i kiến l m. Nh m

nghi n ứu ã th hi n kho n lấy lõi x

ịnh mứ ộ h nh th nh ọ theo hiều s u.

(a) Lần 1 (b) Lần 2

Hình 3. Hình d ng đ u c c thử đ sâu 1.5 m

Soil ete hỉ xuất hi n ở ộ s u t 1,5-3,5 m và

9,5-10,5 m tại ọ thử lần . Tại ọ thử lần ,

soil rete h nh th nh gần nh tr n suốt hiều s u

ọ . Kết quả n y ho thấy ộ th ng số vận h nh ở

lần ho hi u quả tốt h n, v th p ụng ho

ng tr nh iều ki n ị hất t ng t .

4. P ƢƠN P ÁP T ỰC IỆN

C ng t khảo s t o ộ hi n hữu th hi n

theo 22 TCN 262- 000. Kết quả o ộ lún ng

tr nh nh gi t nh trạng lún th tế ủ ng

tr nh s u khi ợ gi ố ằng Jet routing. Mặt

ờng trong phạm vi 8 m phí s u mố ầu

ợ nh ấu phụ vụ ng t qu n trắ

o ộ theo thời gi n (H nh 4).

a. Khu v c sau m VD0 (phía b ng

ph a h ng đ c gia c )

b. Khu v c sau m VD1 (phí b Tây)

ph a đ c gia c )

Hình 4 t bằng b tr quan tr c


C o ộ tại i m tr n mặt ờng ợ lấy

theo H s ho n ng v qu tr nh qu n trắ

theo thời gi n tại thời i m g m thiết kế

(TK), tr gi ố (T C), s u gi ố (S C), s u

gi ố th ng ( t), s u gi ố th ng ( t), s u

gi ố 3 th ng (3t), s u gi ố 6 th ng (6t), s u

gi ố 0 th ng ( 0t), s u gi ố 3 th ng ( 3t).

Mố ầu ợ xem nh kh ng lún trong suốt qu

tr nh kh i th . C i m tr n mố ợ sử ụng

l m mố o ộ giả ịnh, gi trị o ộ

ằng 0. C o ộ i m n lại ợ x ịnh

theo mố giải ịnh n y.

5. KẾT QUẢ VÀ T ẢO LU N

Kết quả qu n trắ ầu V m inh ợ th

hi n theo mặt ắt ọ song song v i tim

ờng (H nh 5, 6). i o hỉ th hi n số li u

ủ mặt ắt ại i n: V0-2, V0-4, V0-6,

V1-2, V1-4 v V 6 v vị trí n y hịu tải

trọng nh xe th ờng xuy n h n mặt ắt

n lại.

Hình 5 Cao đ m t đ ng t i c c m t c t d c c ch tim đ ng 2m theo th i gian

Hình 6 Cao đ m t đ ng t i c c m t c t d c tim đ ng theo th i gian


Kết quả qu n trắ ho thấy mặt ờng

phạm vi 8 m phí s u mố ầu ã lún t 30-200

mm trong khoảng thời gi n 8 năm (k t khi

ắt ầu khai thác (TK) - năm 0 0 ến thời

i m s u gi ố (S C) - năm 0 7). Mặt

ờng s t mố ợ lún li n tụ tạo m

thuận ho xe l u th ng v o ầu (H nh 7), phí

x mố nền ờng lún ố kết theo thời gi n m

kh ng ợ lún. o , kết quả thu ợ l

ộ lún nền ờng phí x mố l n nhiều h n so

v i phạm vi s t mố (H nh 8, 9).

(a) M t đ ng đã đ c bù lún nhi u l p bê tông nh a

(nhìn mép ngoài)

(b) M t đ ng đã đ c bù lún g n 0.6

m bê tông nh a (v trí t o l đ gia c )

Hình 7. M t đ ng đã đ c bù lún nhi u l p bê tông nh a

5.1. ộ lún tích lũ sau khi gia cố

Nền ờng phạm vi 5 m s u mố V ợ

gi ố ằng Jet routing. Phí mố V 0 kh ng

gi ố khảo s t hi u quả ủ vi sử ụng

ng ngh Jet routing trong vi giảm lún nền

ờng. ộ lún nền ờng phí s u ả h i mố t

thời i m s u gi ố ằng Jet routing (S C)

ợ th hi n ở H nh 8, 9.


Hình 8 ún n n đ ng t i c c m t c t d c c ch tim đ ng 2 m t nh t th i đi m sau gia c

Hình 9 ún n n đ ng t i c c m t c t d c tim đ ng t nh t th i đi m sau gia c

ộ lún nền ờng s u 3 th ng t thời i m

S C trong phạm vi ợ gi ố nhỏ h n 4

mm. ộ lún n y ho phép mặt ờng kh ng ần

bù lún (Ph n Quố ảo 0 6). Tuy nhi n, mặt

ờng s t h i mố ị lún so v i ỉnh mố t 0-35

mm tr thời i m gi ố (H nh 0). V vậy

s u khi gi ố, khoảng 0,5 m phạm vi s t mố

n y ợ lún tạo m thuận ho xe l u

th ng. ộ lún gi trị + 0-+45 mm trên các

i u tại thời i m qu n trắ 3t t ng ứng v i

l p t ng nh y t 0-45 mm (Hình

8÷9).

Hình 10. M t đ ng sát hai m b lún so v i đỉnh m t 20- 5 mm tr c th i đi m gia c


Phạm vi nền ờng h mố V t 5-8 m

v nền ờng phí mố V 0 kh ng ợ gi ố

n n ộ lún ạt t -45 mm sau 13 tháng quan

trắ . S h nh l h l n giữ khu v ợ gi

ố v khu v h ợ gi ố ho thấy Jet

routing ph t huy hi u quả trong vi giảm lún

ho nền ờng.

ộ lún theo kết quả ph n tí h lý thuyết s u

3 th ng l 37 mm (H nh ). ộ lún th tế

s u gi ố ho gi trị nhỏ h n gi trị theo lý

thuyết. Nền ất t nhi n phí nền ờng ã ố

kết một phần i tải trọng nền ờng trong

khoảng thời gi n t khi x y ng ến thời

i m ợ gi ố. iều n y th l nguy n

nh n ủ vi ộ lún th tế nhỏ h n so v i

ộ lún lý thuyết. Kết quả n y ho thấy ho n

to n th kỳ vọng giảm lún ho nền ờng

ằng Jet routing.

Hình 11 ún theo t qu ph n t ch ý thuy t

u ch H ng Ch ng v r n guy n Ho ng H ng 2

5.2. ộ lún nền đƣờng phạm vi sát mố (từ

mố ra sau 0.5 m)

S u 3 th ng gi ố, ộ h nh o ộ DS

giữ i m tr n mố v mặt ờng tiếp gi p

mố phí mố V nhỏ h n 4 mm, phí mố

V 0 ạt t 3-5 mm (H nh v H nh 3). ộ

h nh o n y vẫn ảm ảo xe hạy m thuận

khi xe v o ầu phí mố V , n mố V 0 ắt

ầu g y ảm gi x ho xe v o ầu.

ộ lún trong phạm s t mố ở phí mố V

ạt t 8- 4 mm, phí mố V 0 ạt t -34 mm.

Kết quả n y ho thấy Jet routing ầu

em lại hi u quả tốt trong vi giảm lún v tạo

ộ m thuận ho oạn ờng ầu ầu.


Hình 12 r c d c m t đ ng t i c c m t c t d c c ch tim đ ng 2 m theo th i gian

Hình 13 r c d c m t đ ng t i c c m t c t d c tim đ ng theo th i gian

Jet routing ã tạo s kh i t rõ s u khi p

ụng ho mố V (H nh 4). Mặt ờng tiếp gi p

mố V xuất hi n lún s u gi ố nh ng vẫn ảm

ảo l u th ng m thuận v kh nhận thấy ằng

mắt th ờng. Mặt ờng tiếp gi p mố V 0 tiếp tụ

lún s u v th thấy rõ ằng mắt th ờng.


a. Mặt ờng phạm vi tiếp giáp mố VD1

(phía mố gia cố), DS < 28 mm

b. Mặt ờng phạm vi tiếp giáp

mố VD0 (phía không gia cố),

DS ạt t 23-52 mm

Hình 14. Hi n tr ng m t đ ng ph m vi ti p giáp các m c u sau 13 tháng gia c

ản qu ộ kh ng ợ ố trí trong phạm vi

s t mố l nguy n nh n hính g y r ảm gi

thiếu m thuận khi xe l n ầu. Jet routing ã

xử lý ợ yếu tố ộ m thuận ho ầu

kh ng ố trí ản qu ộ. Yếu tố n y ý nghĩ

v ng qu n trọng trong vi xử lý ộ m

thuận ho ầu hi n hữu h ợ ố trí ản

qu ộ. Jet routing v ảm ảo tính kỹ thuật,

v ho gi th nh r h n nhiều so v i vi o

ỏ to n ộ nền, mặt ờng ổ sung ản qu

ộ, v ảm ảo l u th ng trong suốt qu tr nh

xử lý.

5.3. Tốc độ lún nền đƣờng

ộ lún trung nh tr n t ng mặt ắt ng ng

ủ nền ờng theo thời gi n ợ th hi n ở

H nh 5. C mặt ắt ng ng khảo s t g m:

MCN 0,1 m, MCN 0,5 m, MCN 1 m, MCN 2 m,

MCN 4 m, MCN 6m v MCN 8 m. C mặt

ng ng n y lần l ợt h mố ầu một khoảng:

0,1 m, 0,5 m, 1 m, 2 m, 4 m, 6 m và 8 m.

i u ộ lún nền ờng theo thời gi n tại

tất ả mặt ắt ng ng phí mố V 0 v tại

mặt ắt MCN 6 m, MCN 8 m phí mố

V ộ ố l n v ng ều. iều n y n i

l n ộ lún ủ nền ờng tại khu v n y

(khu v h ợ gi ố) i n r t ng ối

ều theo thời gi n v v i tố ộ lún nh nh.

Tại mặt ắt n lại phí mố V (khu v

ợ gi ố) ộ ố l n trong th ng s u

khi kết thú gi ố. ộ ố n y giảm ần theo

thời gi n. Kết quả n y ho thấy, nền ờng

khu v ợ gi ố v khu v h ợ

gi ố ộ lún gần nh nh u trong một th ng

ầu ti n s u gi ố. Tuy nhi n, ộ lún tại khu

v ợ gi ố i n iến hậm lại ần theo

thời gi n. Hi n t ợng n y th o trong thời

gi n ầu h soi rete ng trong qu tr nh h nh

th nh ờng ộ, ộng v i vi nền ờng


trong qu tr nh sắp xếp lại s u khi ị x o trộn

ởi qu tr nh thi ng. S u khi soicrete hình

th nh ờng ộ v nền ắp ổn ịnh th h

soi rete ã ph t huy tốt khả năng giảm lún.

Hình 15 ún trung b nh tr n t ng m t c t ngang c a n n đ ng theo th i gian

Vi giảm lún ho nền ờng ạt ợ nh

mong muốn hứng tỏ vi ố trí h ọ nh

thiết kế ề r l ph hợp. H ọ ố trí theo

ph ng ph p tiếp ận ộ về ộ lún tạo ộ m

thuận ho xe l u th ng. S ố trí n y ho n

to n th th y thế ho ản giảm tải ủ

ờng v o ầu.

Công tác thi công i n r thuận lợi v xe ộ

vẫn l u th ng thuận lợi trong suốt qu tr nh thi

ng. Yếu tố n y hứng tỏ ng ngh Jet

routing ứng ụng rất tốt ho ng tr nh

sử hữ v n ng ấp, i hỏi i n tí h thi ng

hật hẹp. Sản phẩm ọ thử ạt kí h th hình

họ nh ề r v ờng ộ soi rete ủ ọ thử

v ợt qu so v i giả thuyết tính to n ủ Qu h

H ng Ch ng v Trần Nguy n Ho ng H ng

( 0 6) (Lý uy n H ng Nhung v Trần Nguy n

Ho ng H ng 0 9). Kết quả n y ho thấy ộ

th ng số vận h nh r l ph hợp v i iều

ki n ủ ng tr nh.

6. KẾT LU N

Mặt ờng trong phạm vi 8 m phí s u

mố ầu ợ nh ấu phụ vụ ng t

qu n trắ ộ lún ủ nền ờng theo thời gi n

s u khi gi ố. M y thủy nh v mi ợ sử

ụng o ạ o ộ mặt ờng. ỉnh mố

ợ giả thuyết l kh ng lún, v ợ sử ụng

l m mố o ộ trong suốt qu tr nh qu n trắ .

Kết quả qu n trắ s u 3 th ng ho thấy:

(1) ộ lún ủ nền ờng trong phạm vi

ợ gi ố ằng Jet routing é h n 4 mm,

phạm vi h gi ố ạt t 45 mm;

(2) Mặt ờng tiếp gi p mố phí mố V

vẫn ảm ảo xe hạy m thuận khi xe v o ầu,

n phí mố V 0 ắt ầu g y ảm gi x khi

xe v o ầu;

(3) ộ lún nền ờng th tế ở khu v tiếp

gi p h i mố ều é h n so v i kết quả ph n tí h

lý thuyết l 37 mm s u ng một thời gi n;

(4) ộ lún nền ờng tại khu v ợ

gi ố tố ộ giảm nh nh s u th ng gi ố,

n khu v h ợ gi ố th i n iến

lún vẫn i n r ều v i tố ộ lún l n.

C ng ngh Jet routing khẳng ịnh tính hi u

quả trong vi giảm lún ờng ầu ầu. Kết quả

qu n trắ ho thấy Jet routing khả qu n h n so

v i kiến. V vậy, ng ngh n y ho n to n

th ảm ảo hu kỳ v nh l 5 năm một lần

theo y u ầu ề r . ộ th ng số vận h nh ã sử

ụng th ứng ụng ho ng tr nh t ng

t tr n ị n tỉnh ng Th p v khu v

ng ằng s ng Cửu Long.


Lời cảm ơn: Nh m nghi n ứu xin h n

th nh ảm n Sở KHCN ã ấp kinh phí nghi n

ứu qu hợp ng số 08 0 5 T-KHCN, Sở

i o th ng Vận tải, ng ời n ị ph ng ở

ng tr ờng, v tr ờng ại họ h Kho -

HQ TP HCM ã hỗ trợ trong suốt qu tr nh

th hi n.


1. E. Boagni, E. Butler, F. Dimillio, G. P. Ja

yaprakash, G. Keane, Vasant mistry, R. Mcneal

n C. White . esign n onstru tion of

ri ge ppro hes , National cooperative

highway research program, Vol. 159, 52 pp,

July 1990.

2. J.L Briaud, R.W James and S.B &

Hoffm n. Settlement of Bridge Approaches

(The Bump at the End of the Bridge) , National

cooperative highway research program, Vol.

234, 65 pp, 1997.

3. Ph n Quố ảo. Nghi n ứu một số giải

ph p ải thi n ộ m thuận oạn ờng ẫn v o

ầu khu v ng ằng s ng Cửu Long . Luận

n tiến sỹ, Vi n kho họ v ng ngh gi o

th ng vận tải, H Nội, 50 tr ng, 0 5.

4. ỗ Mỹ Chinh v Trần Nguy n Ho ng

H ng. Nghi n ứu ản hất ủ hi n t ợng lún

ờng ầu ầu trong qu tr nh kh i th to n

tỉnh ng Th p , p ch X y D ng, số th ng

8/2016, trang 24-29, 2016.

5. ộ i o Th ng Vận Tải. Quyết ịnh

3095 Q - TVT Quy ịnh tạm thời về

giải ph p kỹ thuật ối v i oạn huy n tiếp giữ

ờng v ầu ống tr n ờng t , 7 tr ng,

07/10/2013.

6. Qu h H ng Ch ng v Trần Nguy n

Ho ng H ng. iải ph p Jet grouting gi ố

lún ờng ẫn ầu ầu T m ng v V m

inh , p ch a hu t, Số 0 6, 9

trang, 2016.

7. Lý uy n H ng Nhung v Trần

Nguy n Ho ng H ng. nh gi hất l ợng

soil rete hi n tr ờng tạo ởi Jet routing ở

ng th p , p ch a hu t, Số + -

2019, 9 trang, 2016.

g i ph n bi n P S,TS OÀN THẾ TƯỜN


THI T LẬP TỶ L M H NH TH NGHI M TRONG PHÒNG HỢP LÝ PHỤ VỤ NGHI N U NG Ử H TRỤ ẤT

I MĂNG K T HỢP L I Ị KỸ THUẬT ỜNG Ộ O

N U ỄN T ÁI LIN *, N U ỄN ỨC MẠN

*

Selection of reasonable experimental models for study behavior of

system soil-cement columns with high-strength geogrid in laboratory

Abstract: Experimental research on the physical model plays an important

role in geotechnical engineering, including the geosynthetics reinforced

pile supported - GRPS. In order to approach the studying results on the

miniature experimental model similar to the real model, the paper uses the

method based on the dominant phenomena equation, combining the

establishment of the basic physical quantities that govern the phenomenon

to explain the formulas of uniform theory. On that basis, boundary

conditions are established, miniaturized experimental models are

established for laboratory study on soil-cement columns behavior

combined with high-strength geogrid to soft soil improvement.

Keyword: Geosynthetics reinforced pile supported – GRPS, physical

model, miniature experimental model, cement soil column

. ẶT VẤN Ề*

Nghi n ứu m h nh th nghi m ng v i

tr qu n trọng ki m hứng v ph n tí h sở

lý thuyết trong lĩnh v ị kỹ thuật, trong

i to n ứng xử ủ trụ ất gi ố xi măng kết

hợp l i ị kỹ thuật xử lý nền ất yếu - còn

ợ gọi l h nền ọ ( eosyntheti s

reinforced pile supported - GRPS) (Low và nnk,

1984; Hewlett và Randolph, 1988; Zaeske,

2001; Zhen Fang, 2006). Ở Vi t N m,

nghi n ứu li n qu n RPS n khi m tốn, hủ

yếu l ph n tí h m h nh số ằng ph ng ph p

phần tử hữu hạn h y giải tí h m h

nghi n ứu tr n m h nh tỷ l nhỏ.

C m h nh th nghi m l : m h nh qu y

ly t m, m h nh vật lý tỷ l th tại hi n tr ờng

v m h nh vật lý tỷ l nhỏ trong ph ng thí

nghi m ( ạ h V Ho ng L n, 0 7) [7 . Trong

* hoa c ng tr nh tr ng đ i h c Giao th ng n t i

Email: [email protected];

[email protected]

số n y, m h nh qu y ly t m khả năng m

phỏng p l ị tầng ằng l qu y ly t m,

nh ng v i thuộ tính nội tại ủ ất nh l

ính n vị, l o m s t hạt ất th vấn

ề tỷ l trong m h nh ần ợ nghi n ứu

th m, y ng l hạn hế ủ loại m h nh n y

(Nguy n ứ Hạnh, L Thị H ng V n, 006)

[8 . M h nh tỷ l th tại hi n tr ờng ho kết

quả thí nghi m v i ộ hính x o v s t v i

th tế, nh ng hi phí thí nghi m o v kh

nghi n ứu th ng số ảnh h ởng ng nh

tiến h nh ợ nhiều lần. M h nh vật lý tỷ l

nhỏ trong ph ng thí nghi m th m phỏng

ợ p l ị tầng ở o tr nh nhất ịnh, ho

phép ki m hứng nhiều giả thiết ng nh

nghi n ứu th ng số ảnh h ởng ến ng

tr nh, hi phí thấp v phổ iến trong nghi n

ứu ị kỹ thuật [7 . Vấn ề hính v ng v i

tr qu n trọng khi l họn m h nh vật lý tỷ l

nhỏ hính l tỷ l m h nh ng nh sở lý

thuyết thiết lập m h nh. Tr n sở lý



thuyết ản ẫn giải ng thứ ủ lý

thuyết ng ạng, luận hứng v thiết lập

iều ki n i n ng nh m h nh th nghi m

tỷ l nhỏ phụ vụ nghi n ứu ứng xử h trụ ất

gi ố xi măng kết hợp l i ị kỹ thuật i

tải trọng ắp.

2. MỐI QUAN Ệ IỮA M ÌN

T ỰC VÀ M ÌN T U N Ỏ

Trong nghi n ứu m h nh th nghi m, tính

ng ạng so v i kết ấu th l vi ầu ti n

ần thiết lập v x y ng. ng ạng ợ n i

ến ở y kh ng hỉ ý nghĩ n thuần l

ng ạng về mặt h nh họ , m n n o g m

ả vi ng ạng về mặt thời gi n, huy n vị,

vận tố , gi tố , h y những ại l ợng vật lý

kh , v th i u thị i ạng i u thứ

to n nh ( ) [ 0 :

*'

qq

q hay '.* qqq (1)

trong , q và q’ l ại l ợng vật lý ủ

ng một hi n t ợng xuất hi n tr n kết ấu th

v m h nh thu nhỏ; q* l một ại l ợng ợ

gọi l h số ng ạng (scale factor). L u ý

rằng, gi trị nghị h ảo ủ h số ng ạng

(1/q*) ợ gọi l h số thu nhỏ.

Chẳng hạn giả ịnh ại l ợng vật lý q th

hi n kí h th h nh họ , t ng thứ ( ) t

viết lại nh ( ):

*

'

1

'

2

1

'

1

1 ... ll

l

l

l

l

l

n

(2)

trong , l1, l2 , ln l kí h th h nh

họ ủ kết ấu th ; ’1, ’2 , ’n là các kích

th h nh họ t ng ứng ủ m h nh thu nhỏ;

l*l h số ng ạng về kí h th .

Khi p ụng lý thuyết ng ạng x y

ng m h nh thu nhỏ, ại l ợng vật lý

t ng ứng giữ kết ấu th v m h nh sẽ phải

ng một tỷ l [5 . Chẳng hạn nh khi xét

ến s ng ạng về mặt kí h th h nh họ , t

hỉ ần qu n t m ến một kí h th l ủ, v

kí h th n y sẽ ợ gọi l trị số ại i n

(representative value). Trong nghi n ứu m

h nh th nghi m, trị số ại i n ủ ại

l ợng vật lý t ng ứng nh kí h th h nh

họ , thời gi n v khối l ợng th ờng ng

ký hi u ký hi u l, t, m i u thị.

Nh ợ n u tr n, h số ng ạng (q*) là

tỷ l giữ h i ại l ợng vật ý t ng ứng. Nh

vậy o nhi u ại l ợng vật lý sẽ ấy

nhi u h số ng ạng [9 . Tuy nhi n, rất

nhiều ại l ợng vật lý th ợ ợ i u

i n th ng qu ại l ợng vật lý ản h y

n gọi l ộ lập kh . Nghĩ l ng sẽ

nhiều h số ng ạng ợ i u i n th ng qu

h số ng ạng ản ( ộ lập).

C ại l ợng vật lý g m kí h th h nh

họ , thời gi n, khối l ợng, nhi t ộ, i n l u

th ờng ợ ng l m ại l ợng vật lý ản.

H số ng ạng t ng ứng v i ại l ợng

vật lý n y ợ gọi l h số ng ạng ản

[ 0 . C h số ng ạng kh ợ gọi l số

ng ạng phụ thuộ .

Th tế nghi n ứu m h nh th nghi m,

nhiều tr ờng hợp sẽ l ti n lợi h n nếu húng t

l họn h số ng ạng t ng ứng v i ại

l ợng vật lý v i tr hi phối ứng xử ủ h

kết ấu l m h số ng ạng ản. Trong

những tr ờng hợp n y, vi l họn h số n o

l m h số ng ạng ản ho n to n phụ

thuộ v o quyết ịnh ủ ng ời thiết kế. Tuy

vậy, ng ần l u ý rằng h số ng ạng

ản phải ộ lập v i nh u [5 .

3. NGUYÊN TẮC ĐỒNG DẠNG MÔ HÌNH

Vi x y ng m h nh thu nhỏ ợ th

hi n tr n sở p ụng lý thuyết ng ạng. Về

mặt ph ng ph p, h ản ẫn giải

ng thứ ủ lý thuyết ng ạng nh

tr n ph ng tr nh hi phối hi n t ợng, tr n

vi x lập ại l ợng vật lý ản hi phối

hi n t ợng, v ph ng ph p ph n tí h thứ

nguy n [9 . Chẳng hạn, nh tr n h nh m tả

một i to n n giản về lý thuyết ng ạng,

v i một th nh ng xon hiều i l o ộng

i t ụng ủ gi tố .


H nh Dao đ ng c a t c u

c d ng thanh c ng xon

* Ph ng tr nh chi ph i hi n t ng

Tr n h nh , nếu ặt u(x, t) l huy n vị

t ng ối so v i i m ng m ủ th nh ng

xon, ph ng tr nh chi ph i hi n t ng o ộng

ủ h kết ấu ạng (3):

(

3)

Trong , l tỷ trọng; A l i n tí h tiết

i n; E l m un n h i; I l m men qu n

tính ủ tiết i n th nh ng xon.

Tr ờng hợp ần x lập một h ầy ủ

ph ng tr nh hi phối hi n t ợng o ộng, khi

vi giải ph ng tr nh n y ho phép x ịnh

ợ ứng xử ủ kết ấu th . Tuy nhi n,

nhiều tr ờng hợp vi giải ph ng tr nh n y sẽ

rất kh khăn, khi một giải ph p ợ r

l x y ng m h nh thu nhỏ, v tiến h nh thí

nghi m tr n m h nh thu nhỏ t nh gi

ứng xử ủ m h nh th .

t m r ng thứ m phỏng tính ng

ạng, ối v i m h nh húng t ng ph ng

tr nh o ộng nh (4):

(4)

Th y ng thứ qu n h ( ) v o ph ng tr nh o ộng ủ m h nh th (3), t :

(5)

Khi ph ng tr nh (5) v (4) ng một ph ng tr nh o ộng, theo húng t (6):

(6)

Trong tr ờng hợp m h nh th v m h nh thu nhỏ tính ng ạng, tất ả kí h th h nh

họ sẽ ng một tỷ l ng ạng, v ợ th hi n:

o vậy, ph ng tr nh (6) th ợ viết lại i ạng nh s u:

C ng thứ tr n l iều ki n ần phải ợ

thỏ mãn khi x y ng m h nh ng ạng ủ

một kết ấu th . Chúng ợ gọi l nguy n tắ

ng ạng. Trong ng thứ ủ nguy n tắ

ng ạng 5 iến số ( , , ,

về mặt ph ng tr nh hỉ ph ng tr nh, nh

vậy sẽ (5- =3) iến số sẽ o ng ời thiết kế

m h nh t quyết ịnh. Nếu giả sử , , là ba

iến số ã ợ quyết ịnh, t ph ng tr nh (6),

h i iến số n lại sẽ ợ tính nh s u:


(7)

Trong tr ờng hợp kết ấu th v m h nh sử

ụng ng một loại vật li u, = , nguyên

tắ ng ạng khi nghi n ứu m h nh sẽ

ạng (8):

(8)

Nếu thiết kế m h nh thỏ mãn nguy n tắ

ng ạng n i tr n, giữ kết ấu th v m

h nh nghi n ứu th nghi m sẽ tính ng

ạng. Khi , giữ ứng xử ủ kết ấu th u và

ủ m h nh sẽ qu n h nh (9):

(9)

* X c p c c đ i ng v t ý c b n chi

ph i hi n t ng

Trong nhiều tr ờng hợp, ằng vi giải

ph ng tr nh hi phối hi n t ợng (3) nh ã m

tả tr n, th x ịnh ợ ứng xử ủ kết

ấu th [9 . Tuy nhi n, tr n th tế nhiều

tr ờng hợp vi x lập một h ầy ủ

ph ng tr nh hi phối ứng xử ủ h kết ấu

th ờng rất kh khăn. Khi , ằng vi x lập

ại l ợng vật lý ản hi phối hi n t ợng

húng t ng th ẫn giải r ợ ng

thứ ủ nguy n tắ ng ạng, v t ho

phép x y ng ợ m h nh th nghi m thu

nhỏ, ng nh th tính to n gi trị ứng xử

ủ kết ấu th t kết quả thí nghi m tr n m

h nh th nghi m thu nhỏ [5 .

T ng t tr n, xét hi n t ợng o ộng ủ

một kết ấu nh h nh . C ại l ợng vật lý

ản hi phối hi n t ợng o ộng ủ húng

nh l qu n tính theo ịnh luật Newton ( 0);

l phụ h i theo ịnh luật Hook ( ); v tải

trọng ộng ất ( ):

- L qu n tính theo ịnh luật Newton):

(10)

- L phụ h i (theo ịnh luật Hook):

(11)

- Tải trọng ộng ất:

(12)

Trong tr ờng hợp n y ph ng tr nh hi

phối hi n t ợng th hi n qu n h giữ ại

l ợng vật lý hủ yếu ng thứ nguy n

ạng nh ( 3):

(13)

Tr ờng hợp ph ng tr nh hi phối ứng xử

ủ h kết ấu kh ng ợ x lập một h ầy

ủ, nh ng th x lập ợ ại l ợng vật

lý ản hi phối hi n t ợng, ng thứ ủ

nguy n tắ ng ạng l i u thứ ( 4) v ( 5)

[ 0 . Tại i u thứ n y, ại l ợng ợ

họn l m sở tính to n tỷ số giữ ại

l ợng vật lý ản.

(14)

(15)

trong , và l tỷ số giữ ại l ợng

vật lý ng thứ nguy n, o húng l

trị số kh ng thứ nguy n. C tỷ số n y n

một t n gọi kh l trị số ( number). C rất

nhiều trị số , tuy nhi n một số trị số là

tỷ số giữ ại l ợng vật lý hủ yếu hi phối

ứng xử ủ h kết ấu, húng n t n gọi l

trị số hủ yếu. Nếu ng trị số hủ yếu

viết lại ph ng tr nh hi phối ứng xử ủ h

kết ấu, t i u thứ ( 6) [9]:

(16)

Nếu húng t x y ng m h nh nghi n ứu

th nghi m trị số hủ yếu ằng v i

gi trị n y ủ kết ấu th , ph ng tr nh

hi phối ứng xử ủ m h nh ng sẽ ợ thỏ

mãn, v o vậy sẽ một m h nh tính ng

ạng v i kết ấu th . Nguy n tắ hính x y

ng m h nh ng ạng trong tr ờng hợp n y

l Trị số hủ yếu ủ kết ấu th v m h nh

l ằng nh u nh th hi n tại ( 7).

(17)


hay

(18)

V i những nội ung nh tr nh y phần tr n

ho thấy, trong những tr ờng hợp khi ph ng

tr nh hi phối ứng xử ủ h kết ấu kh ng ợ

x lập một h ầy ủ, ằng vi x lập

ại l ợng vật lý ản hi phối hi n t ợng,

húng t vẫn th x y ng ợ nguy n

tắ ng ạng t ng ng phụ vụ nghi n ứu

m h nh th nghi m.

* h n t ch th nguy n

Vi ầu ti n ủ ph ng ph p ph n tí h thứ

nguy n l l họn th m số ợ oi li n

qu n t i hi n t ợng. Nh ví ụ th hi n ở h nh

, th lấy th m số l (A, I, u,

x là các ại l ợng sẽ ợ x ịnh nếu nh l

ợ x ịnh, o th loại ỏ húng khỏi

nh s h th m số). ng th m số n y

i u i n ại l ợng vật lý ản. C h

i u i n n y n ợ gọi l m trận thứ

nguy n, xem ảng .

Bảng . Ma trận thứ ngu ên

Th m số l t ρ E α

ại l ợng vật lý

l 1 0 -3 -1 1

t 0 1 0 -2 -2

m 0 0 1 1 0

Nếu i u i n i ạng m trận t

ph ng tr nh ( 9):

(19)

Hạng (r nk) ủ m trận thứ nguy n n y l

. iều nghĩ l trong th m số sẽ

ba th m số ản. iả sử húng t họn là

th m số ản (th m số ộ lập). Khi ối

v i h i th m số n lại , th ng qu một ại

l ợng kh ng thứ nguy n , th i u i n

húng theo th m số ản nh s u:

(20)

C hỉ số ợ x ịnh t iều ki n l thứ nguy n ủ ại l ợng vật lý ản phải

giống nh u, iều nghĩ l :

(21)

iải h ph ng tr nh , t i u thứ ( ):

(22)

T kết quả nghi n ứu v tr nh y n tr n, nếu tính ại l ợng kh ng thứ nguy n 1,

2, chúngta có:

(23)


C ại l ợng n y sẽ l trị số ủ hi n

t ợng. o vậy, nguy n tắ ng ạng sẽ l :

(24)

T ng t tr ờng hợp tr n, ở y ng thu

ợ ng một kết quả nh ã ph n t ích

tr .

Ph ng ph p ph n tí h thứ nguy n u

i m nhất ịnh, th tiến h nh ph n tí h ng y

ả khi kh ng xét ến ịnh luật vật lý hi

phối hi n t ợng. Tuy nhi n, i to n m húng

t lấy l m ví ụ hỉ l một i to n n giản.

Trong những i to n phứ tạp, l ợng th m số

nhiều th vi l họn th m số n o l th m số

hủ yếu qu n h t i hi n t ợng v th m số

n o kh ng qu n h t i hi n t ợng sẽ l một

yếu tố qu n trọng [8 .

4. ÁP DỤN N U ÊN TẮC ỒN

DẠN Ể XÂ DỰN M ÌN TỶ LỆ

N Ỏ N IÊN CỨU SỰ LÀM VIỆC Ệ

TRỤ ẤT XI M N KẾT ỢP LƢỚI ỊA

KỸ T U T CƢỜN Ộ CAO

* X c p đi u i n bi n m h nh nghi n c u

th c nghi m

V i ph ng ph p ẫn giải ng

thứ ủ lý thuyết ng ạng nh ã tr nh y

phần sở lý thuyết tr n, p ụng ph ng ph p

v o ph ng tr nh hi phối hi n t ợng v

ph ng ph p x ịnh ại l ợng vật lý

ản hi phối hi n t ợng, nh m nghi n ứu x y

ng m h nh thu nhỏ ng một vật li u trụ

ất xi măng v l i ị kỹ thuật ờng ộ o l

* = E* = * = 1. C ại ại l ợng ản ủ

m h nh nh tại ảng .

Bảng 2. Các đại lƣợng vật lý cơ bản chi phối hiện tƣợng thiết lập

ại lƣợng Ký hiệu Thứ ngu ên

ờng kính trụ ất xi măng ( ọ ) d [L]

Chiều i trụ ất xi măng L [L]

Khoảng h giữ trụ ất xi măng S [L]

ung trọng t nhi n ủ ất [ML-2

T-2

]

m s t trong ủ ất [Rad]

L ính n vị ủ ất c [ML-2

]

Sứ hịu tải ọ trụ nh m trụ ất xi măng (Qg)ult [MLT-2

]

Th ng số ờng kính trụ ất xi măng ( )

ảnh h ởng quyết ịnh ến sứ hịu tải gi i hạn

ủ nh m trụ ất xi măng (Qg)ult, iều ki n n y

th hi n qu h m nh ( 5).

d = f (L; S; ; ; c; (Qg)ult ) (25)

Viết lại i u thứ ( 5) i ạng nh ( 6):

(L; S; ; ; c; (Qg)ult) = 0 (26)

Quan h trong ph ng tr nh ( 6) th viết

i ạng kh ng thứ nguy n П1; П2; П3;... V i

П1; П2; П3;... sẽ ít h n tổng số ại l ợng vật

lý ở ph ng tr nh ( 6). iến ổi, th y i u

thứ Пi, t ph ng tr nh hung nhất x ịnh

huỗi thí nghi m th tiến h nh.

3

( ); ; ;

g ultQL Sf

d d d

(27)

Ph ng tr nh ( 7) ho phép x ịnh

huỗi (seri) thí nghi m ần th hi n. V i s

thiết lập ph ng tr nh n y, số ại l ợng nghi n

ứu ã giảm xuống t 7 ại l ợng n 4 ại

l ợng iến ổi. S li n qu n giữ ại l ợng

ở ph ng tr nh ( 7) ho thấy hỉ ần th y ổi

một ại l ợng sẽ ẫn ến ại l ợng kh

th y ổi. tr n kết quả iến ổi, ho phép

họn nghi n ứu ảnh h ởng ủ tỷ l L ,

S v tính hất lý ủ ất ến khả năng l m

vi ủ nh m trụ ất xi măng giảm khối


l ợng thí nghi m m vẫn nh gi úng vấn ề

nghi n ứu [7 .

* X y d ng m h nh nghi n c u th c nghi m

T những nghi n ứu ã tiến h nh trong v

ngo i n [ [4 [5 [7 [8 , nghi n ứu lý thuyết

v iều ki n i n thiết lập tr n, m h nh tỷ l

nhỏ phụ vụ nghi n ứu trụ ất xi măng kết hợp

l i ị kỹ thuật ờng ộ o xử lý nền ất

yếu ợ l họn v i tỷ l 5.

Hộp thí nghi m kí h th i x rộng x

o t ng ứng 000 x 500 x 000mm, ợ l m

ằng thép y 5mm ở h i ầu v th nh n hộp

ằng kính ờng l y 0mm nhằm hạn hế

s i số o ảnh h ởng th nh n. Trụ ất xi măng

ờng kính 40mm t ng ứng v i ờng kính

th 000mm (Zhen Fang, 2006).

o hịu tải trọng tr tiếp t kết ấu phần

tr n n n trong m h nh thí nghi m sẽ p l

thẳng ứng g y r ởi trọng l ợng ản th n ủ

phần ất ắp. V kết ấu th v m h nh thí

nghi m ợ l m ằng ng một vật li u – trụ

ất xi măng v l i ị kỹ thuật ờng ộ o,

n n m un n h i ủ vật li u ng ợ

ng nhất (giống nh u). V i iều ki n n y,

gọi h số ng ạng về mặt kí h th h nh họ

là SL = 5 (kí h th kết ấu th m h nh thí

nghi m). tr n thuyết ng ạng, ph n tí h

nghi n ứu ã , ại l ợng vật lý kh

ợ ợ l họn nh trong ảng 3, v i gi

tố v m un n h i ợ họn l th m số

ản.

Bảng 3. Tỷ lệ giữa các tham số sử dụng nghiên cứu mô hình thực nghiệm thu nhỏ

Tham số Ký hiệu Thứ ngu ên Tỷ lệ thu nhỏ Chú ý

Chiều i L L SL=25 Th m số ản

Tỷ trọng ρ ρ 1/SL=1/25

Thời gi n T t SL0,5

=250,5

Tần số f 1/t SL-0,5

= 25-0,5

Ứng suất ρL2/t

2 1

M un n h i E ρL2/t

2 1 Th m số ản

L F ρL4/t

2 SL

2 = 25

2

M men uốn M ρL5/t

2 SL

3 = 25

3

i tố L/t2

1 Th m số ản

Khối l ợng m ρL3 SL

2 = 25

2

Trọng l ợng W ρL4/t

2 SL

2= 25

2

V thứ nguy n ủ khối l ợng l l y th ậ

h i v thứ nguy n ủ th tí h l l y th ậ ,

n n thỏ mãn nguy n tắ ng ạng thứ nguy n

ủ tỷ trọng phải l y th ậ - , tứ l vật li u

sử ụng l m m h nh thí nghi m phải tỷ trọng

nặng h n kết ấu th . L họn n y ph hợp

nghi n ứu ã tiến h nh nh [9 . Tuy nhi n, tỷ l

về tỷ trọng n y tr n th tế l kh ng th iều hỉnh

ợ v húng t sử ụng vật li u l m m h nh thí

nghi m giống v i vật li u ủ kết ấu th . iều

nghĩ l quy tắ ng ạng kh ng ợ thỏ

mãn. giải quyết vấn ề n y, tiến h nh iều

hỉnh ằng h th m v o một khối l ợng ổ sung

Δm. ọi m l khối l ợng ủ kết ấu th , iều

ki n nguy n tắ ng ạng ợ thỏ mãn một

h ầy ủ v khi khối l ợng ủ m h nh l

m/ SL2. Tr ờng hợp tỷ trọng l kh ng ổi, khi

khối l ợng ủ m h nh l m/ SL3, và ta có công

thứ tính khối l ợng ần ổ sung Δm nh ( 8):

(28)

L họn ho m h nh nghi n ứu n y, một

khối t ng ợ sử ụng m phỏng phần

khối l ợng ổ sung n y (H nh ).


H nh 2 h nh thu nh đ nghi n c u h

tr đ t gia c xi măng t h p i đ a thu t

c ng đ cao trong ph ng

M h nh th nghi n thu nhỏ ợ thiết lập

n y, ph hợp v i nhiều nghi n ứu kh trong

lĩnh v ị kỹ thuật ã ợ tiến h nh nh [5

[7 [9 . M h nh vật lý thu nhỏ ợ thiết lập

tr n phụ vụ nghi n ứu h số tập trung ứng

suất, iến ạng ứng ất yếu khi sử ụng trụ ất

gi ố xi măng kết hợp l p l i ị kỹ thuật

ờng ộ o tr n ỉnh trụ, ặ i t n khảo s t

hi u ứng m ng v v m li n qu n h nền ọ

RPS. C ại l ợng l ợng vật lý ản phụ

vụ nghi n ứu ứng xử h RPS, ụ th nh tại

ảng 4.

Bảng 4. Các đại lƣợng vật lý cơ bản chi phối hiện tƣợng trong mô hình thu nhỏ

để nghiên cứu hệ trụ đất gia cố xi măng kết hợp lƣới địa kỹ thuật cƣờng độ cao

ại lƣợng vật lý Ký

hiệu ơn vị

Kích

thƣớc

thực

Kích thƣớc

thu nhỏ

Tỷ lệ

thu nhỏ

ờng kính trụ ất xi măng Dtr m 1 0.04 25

Chiều i trụ ất xi măng Ltr m 20 0.8 25

Chiều y l p ất yếu L m 20 0.8 25

M un n h i vật li u

(trụ ất xi măng, l i ị kỹ thuật) E kN/m

2

Th m số ản

1

Ứng suất kN/m2

5. KẾT LU N

Khi nghi n ứu th nghi m m h nh thu

nhỏ, lý thuyết ng ạng ợ p ụng x y

ng m h nh tính ng ạng so v i kết ấu

th , nhằm x ịnh ặ tính ứng xử v o

ộng ủ kết ấu th th ng qu kết quả thu

ợ t th nghi m tr n m h nh trong ph ng.

Sử ụng ph ng ph p tr n ph ng tr nh

hi phối hi n t ợng, kết hợp vi x lập ại

l ợng vật lý ản hi phối hi n t ợng ẫn

giải ng thứ ủ lý thuyết ng ạng,

trong nghi n ứu n y ã x y ng m h nh tỷ l

nhỏ phụ vụ nghi n ứu ứng xử h trụ ất xi

măng kết hợp l i ị kỹ thuật ờng ộ o

khi xử lý nền ất yếu v i tỷ l 5 v tu n theo

lý thuyết ng ạng.

LỜI CẢM ƠN

Nghi n ứu n y ợ t i trợ ởi Tr ờng ại

họ i o th ng Vận tải ( H TVT) trong ề t i

mã số T 0 9-CT-049.


[1] D. J. King, A. Bouazza, J. R. Gniel, R.

K. Rowe, and H. H. Bui, “ oad-transfer

platform behaviour in embankments supported

on semi-rigid columns: implications of the


ground reaction curve Can.Geotech, Vol.

1175, No. March, pp. 1158–1175, 2017.

[2] B. Standards, BS- 8006-1:2010, Code

of Practice for Strengthened/ Reinforced Soils

and Other Fi s , 2010.

[3] M. Raithel, A. Kirchner, and H. G.

Kempfert, “German Recommendations for

Reinforced Embankments on Pile-Similar

E ements , Geosynth. Civ. Environ. Eng., pp.

697–702, 2009.

[4] J. Han and M. A. Gabr, “ umerica

Analysis of Geosynthetic-Reinforced and Pile-

Supported Earth Platforms over Soft Soil , J.

Geotech. Geoenvironmental Eng., Vol. 128, No.

1, pp. 44–53, 2002.

[5] Zhen Fang, thesis“ hysica and

numerical modelling of the soft soil ground

improved by deep cement mixing method

Hong Kong, 2006.

[6] N.N.S.Yapage, D.S. Liyannapathirana,

H.G. Poulos, R.B. Kelly, and C.J. Leo,

“ umerica mode ing of geotexti e reinforced

embankments over deep cement mixed columns

incorporating strain - softening behaviour of

co umns , Geotextiles and geomembranes 44

(2016), pp.157-169.

[7] ạ h V Ho ng L n, “ ghi n c u nh

h ng c a hi u ng nh m đ n h năng ch u t i

d c tr c v đ ún c a nh m c c thẳng đ ng

Luận n TS KT, 017.

[8] Nguy n ứ Hạnh, L Thị H ng V n,

“ h nh v t ý trong đ a thu t p ch

KHGTVT, r ng i h c Giao h ng n

i H i, pp. 1–10, 2010.

[9] Phạm Ho ng Ki n, “ ý thuy t đ ng

d ng Hội nghị họ to n quố , Nẵng,

2015.

[10]Akiyama, H., Yamada, S., Minowa, C.,

Teramoto, T., Otake, A. and Yabe Y. (1998).

"Experimental Method of the Full Scale Shaking

Table Test using the Inertial Loading

Equipment", Journal of Structural and

Construction Engineering, Architectural

Institute of Japan, No.505, pp.139-146 (in

Japanese).

g i ph n bi n P S, TS PHAN HUY ÔN


MỘT S GI I PH P NG NGH N NG O T Ộ O GI NG NGHI NG 3-2 TRONG IỀU KI N TR NG THI T Ị Ủ NG TY TNHH MỘT TH NH VI N TH N N M MẪU

NGÔ DOÃN HÀO*

Some technological solu tions to increase the excavation speed of 3-2

incline shaft of NamMan coal company

Abstract: At present, underground coal mines in VINACOMIN have been

expanding end deepening mining areas for increasing coal output.

Manyincline shafts have been implemented by blasting method, but the

excavation speed isslow. The paper refers to some technological solutions

to increase the excavationspeed of 3-2 incline shaftby Nam Mau coal

company present equipments.

Trong* những năm qu , ng ty v xí

nghi p kh i th th n hầm l thuộ Tập o n

C ng nghi p Th n- Kho ng sản Vi t N m ng

mở rộng i n kh i th v kh i th xuống s u.

Nhiều n o giếng nghi ng ằng ph ng

pháp kho n nổ m n ng ợ th hi n. Song,

nh n hung tố ộ o giếng nghi ng ở một số

n n h o; ví ụ nh tố ộ o giếng

nghiêng chính 3- ở C ng ty tr h nhi m hữu

hạn một th nh vi n Th n (CTTNHHMTVT)

N m Mẫu hỉ ạt khoảng 35 ến 40 mét th ng.

C nhiều yếu tố ảnh h ởng t i tố ộ o

giếng nh yếu tố ị hất ng tr nh, ị

hất thủy văn, tính hất họ ủ khối ,

yếu tố kỹ thuật v ng ngh ; yếu tố về tổ

hứ thi ng.

C kh u ng vi hính trong một hu kỳ

o giếng nghi ng th ờng o g m: kho n nổ

m n, th ng gi n to n, xú ố -vận huy n, lắp

ng khung hống v ng t phụ. Trong

h i kh u ng vi kho n nổ, xú ố -vận

huy n l hiếm nhiều thời gi n v nh n l

* i h c - a ch t

h i n ph ng c h ng qu n B c

i m H i;


nhất; ng thời, y ng l những kh u ng

vi th ờng ph vỡ i u tổ hứ hu kỳ o

l , ảnh h ởng tr tiếp t i tố ộ o giếng.

. IỀU KIỆN ỊA C ẤT VÀ T N

SỐ ÌN ỌC CƠ BẢN CỦA IẾN

NGHIÊNG CHÍNH 3-2

. . iều kiện địa chất nơi giếng nghiêng

đƣợc đ o qua [3]

iếng nghi ng hính 3- o qu l p ất

g m: t kết, ột kết, sét kết, sét th n v

vỉ th n.

- C t kết: th ờng mầu x m tro, x m s ng,

ấu tạo khối, i hỗ ph n l p y, khe nứt ph t

tri n. Chiều y iến ổi phứ tạp t ,0m ến

30m, trung nh 5m v uy tr li n tụ theo ả

ph ng v h ng ố . Hạt mịn ến th v gắn

kết ằng xi măng sili ền vững.

- ột kết: mầu x m tro, x m en hiếm tỷ l

trung nh 40% trong ị tầng, th nh phần hủ

yếu l kho ng vật sét v hạt thạ h nh hạt

mịn gắn kết ằng keo sili rắn hắ . Cấu tạo

ph n l p, i hỗ l ạng khối ặ xít. Chiều

y th y ổi t 0,5m ến 3m.

- Sét kết: m u x m en hiếm khoảng 8,7%

trong ị tầng, ấu tạo ph n l p mỏng, hiều

y th y ổi t 0, m ến 3,5m. C l p sét kết


th ờng nằm s t v h v trụ vỉ , thuộ loại

nử ứng.

- Sét th n: th ờng mầu en, hiếm tỷ l

kh ng ng k trong ị tầng, hiều y mỏng,

mềm ở tạo th nh v h giả ủ vỉ th n.

.2. Một số thông số hình học của giếng

nghiêng chính 3-2 [4]

Thiết kế kỹ thuật giếng nghi ng hính 3-2

thuộ CTTNHHMTVT N m Mẫu o C ng ty

Cổ phần T vấn ầu t Mỏ v C ng nghi p-

TKV th hi n. iếng nghi ng hính 3-2 có góc

ố 80 v i h nh ạng tiết i n ng ng v m 3

t m, t ờng thẳng. iếng ợ hống ằng

t ng ốt thép, khung thép v neo t ng ốt

thép. oạn giếng nghi ng ợ hống ằng

khung thép v i hống l 0,7m, i n tí h

tiết i n o 8,8m2, i n tí h tiết i n sử ụng

16,4m2, n h n kín, h ng h n mắt o ằng

t ng. Xú ằng m y o P-60 . Vẩn tải

ằng trụ tải v i m y trụ JK-25/50.

H nh ạng v kí h th oạn giếng hống

ằng thép ợ th hi n tr n h nh .

H nh H nh d ng ch th c m t c t ngang gi ng nghi ng ch nh -2 [4]

2. T ỰC TRẠN T I C N IẾN

NGHIÊNG CHÍNH 3-2 TẠI C N T

THAN NAM MẪU [4]

Trong thời gi n qu , CTTNHHMTVT Nam

Mẫu ã sử ụng thiết ị nh ở ảng

o giếng nghi ng hính 3-2.

Bảng . Một thiết bị đƣợc dùng để thi công giếng nghiêng chính 3-2

TT nh mụ thiết ị n vị Số l ợng

1 Quạt ụ ộ Y T6 -2 Cái 01

2 Búa khoan nén khí 7655 Cái 04 ( ph ng)

3 Búa chèn Cái 05

4 M y o P-60B Cái 02


TT nh mụ thiết ị n vị Số l ợng

5 rie mềm Cái 01

6 Tời trụ tải hính JK-25/50 Cái 01

7 Trạm khí nén Trạm 01

8 M y ịnh h ng L ze Cái 01

9 m n h m Cái 02

10 m n ẩy LT-115/81 Cái 02

11 o ng 3 tấn mở h ng hở Cái 06

Nhằm ảm ảo n to n trong qu tr nh thi

ng, ng t kho n, nạp nổ, xú ố ất v

hống giữ giếng nghi ng ợ tiến h nh nối

tiếp. rút ngắn thời gi n hu kỳ o l một số

ng vi phụ ợ tiến h nh song song. Tố ộ

o giếng trung nh hi n n y khoảng

3540m/tháng.

Qu khảo s t v ph n tí h th trạng o

giếng nghi ng hính 3- , húng t i nhận thấy

một số nguy n nh n, song nguy n nh n hính

ẫn t i tố ộ o giếng nghi ng hính 3- h

cao là o vi tính to n lập hộ hiếu kho n nổ

m n v ng t kho n lỗ m n, xú ố ất

h th s hi u quả.

3. K ẢO SÁT VÀ P ÂN T C , ÁN

IÁ C N TÁC K OAN NỔ MÌN VÀ

XÚC BỐ ẤT Á Ở ƢƠN

3. . Việc tính toán lập hộ chiếu khoan nổ

mìn v xúc bóc đất đá

Khi lập hộ hiếu kho n nổ m n,

CTTNHHMTVT N m Mẫu ã hỉ sử ụng sử

ụng một hộ hiếu kho n nổ ho ất

f=68 v i tổng số lỗ m n tr n g ng l 64 lỗ,

hiều s u i lỗ kho n trung nh ,65m, lỗ ột

ph ,75m, l ợng thuố nổ n vị ,63kg m3.

C lỗ ột ph ợ ố trí theo ạng h p.

C ng t xú ố ợ tiến h nh ằng m y

o P-60 , ất ợ l n go ng 3 tấn

ổ h ng v ợ trụ l n mi ng giếng ằng h

thống tời trụ JK- 5 0. Vi xú ố ất

kh ng ợ th hi n hết v i số ất nổ r

trong một hu kỳ. Phần ất n lại tr n

g ng ủ hu kỳ tr nhằm tạo ộ o ho

vi kho n g ng ủ hu kỳ s u.

3.2. ánh giá việc tính toán lập hộ chiếu

khoan nổ mìn, khoan lỗ mìn v xúc bốc đất

đá ở gƣơng giếng

T hộ hiếu kho n nổ m n thấy rằng, vi

thiết kế hỉ ợ th hi n v i f=68 l h

th s ph hợp v i tính hất lý ủ ất

tr n to n ộ hiều i giếng. V i thiết kế nh

vậy sẽ l m tăng số lỗ kho n khi thi ng ở n i

ất h số ki n ố f=46, y ng hính l

nguy n nh n ẫn t i tăng h số th tiết i n,

ất nổ r văng x h n, kí h th hạt vụ h n,

iến th nh n nhão khi gặp n , g y kh

khăn ho xú ố .

Vi sử ụng lỗ kho n tạo rạ h theo ạng

h nh h p, g y kh khăn ho vi kho n nhất l

khi ng t kho n ợ th hi n ởi kho n

t y, trong iều ki n ất rắn ứng; v khi ,

ph ng ủ lỗ kho n ột ph phải kho n

ghi ng theo ả ph ng thẳng ứng v ph ng

nằm ng ng. Chính v vậy m tố ộ kho n

hậm, hất l ợng lỗ kho n kh ng ợ nh

mong muốn; y ng l một trong những

nguy n nh n ản ẫn t i hi u suất nổ m n

không cao.


Mặt ắt ng ng ủ giếng hiều o l n

h n tầm v i ủ m y kho n khí nén 7655.

Chính v vậy, kho n những lỗ kho n tr n

ỉnh v m th m y kho n phải ứng tr n ống

ất ph nổ lại t hu kỳ tr (phần ất

n y hỉ ợ xú ố khi ã kh on hết lỗ

kho n ở tr n o, ngo i tầm o v i ủ m y

kho n khí nén 7655). Vi m y kho n phải

ứng tr n ống ất nổ m n n n tính ổn ịnh

ủ m y kho n trong qu tr nh kho n l kh ng

o. H n nữ , o ng ời v m y kho n ng

ứng tr n ống ất nổ m n l m n ị l n hặt

th m, hoặ ị nhão khi gặp n g y kh khăn

ho ng t xú ố .

4. . iều chỉnh hộ chiếu khoan nổ mìn

T kinh nghi m th tế v ph n tí h lý

thuyết thấy rằng ph ng h ng iều hỉnh hộ

hiếu kho n nổ m n ần tập trung v o vấn

ề s u:

- C lỗ m n nh m ột ph n n ố trí ủ thấp

về phí nền hạn hế văng x , v th

giảm ợ l ợng thuố nổ o phần l n lỗ

ph nằm phí n kh ng i hỏi năng l ợng

thắng trọng l ợng ủ phần ần ph nổ.

- Kh ng n n nổ ng thời một l ợng l n

thuố nổ. Nh vậy sẽ giảm ợ t ộng g y

ph hoại ấu trú khối phí ngo i i n ng

tr nh o t ộng ủ s ng nổ, nhờ giảm

ợ o qu tiết i n.

- Cần ố trí tr nh t nổ lỗ ph s o ho

lỗ ph s o ho lỗ nổ ợt s u nhiều

mặt t o nhất th . Ngo i r n n nổ theo thứ

t s ờn tr , v m n s u.

- C lỗ m n i n n n ố trí khoảng h

hợp lý, l ợng thuố nổ giảm, ần xử ụng thỏi

thuố ờng kính nhỏ, kh ng nổ ng thời

lỗ i n, nh ng ng kh ng giãn h nhiều

v nh vậy kh tạo r ng i n tr n.

* Chọn ạng lỗ m n nh m ột ph : Vi sử

ụng nh m lỗ kho n ột ph ạng h nh h p

nh hộ hiếu ng sử ụng ủ

CTTNHHMTVT N m Mẫu l rất kh th hi n

khi kho n ằng kho n khí nén 7655. Trong

tr ờng n y, húng t i thấy hợp lý h n ả l sử

ụng nh m ột ph ạng n m ứng, v ạng

ột ph n y ph hợp v i iều ki n ị hất

ạng khe nứt t n tại trong khối xung qu nh

giếng nghi ng hính 3- . ạng lỗ kho n n y

ng ph hợp v i thiết ị kho n t y ằng khí

nén 7655, v khi lỗ kho n nh m ột ph

hỉ phải kho n nghi ng theo một ph ng.

* L ợng thuố nổ n vị: ph hợp v i

iều ki n họ khối xung qu nh giếng

nghiêng, khi tính toán kho n nổ m n n n sử

ụng gi trị h số ki n ố f=5 ho oạn giếng

nghi ng i qu ất f=46 v gi trị h số

ki n ố f=7 ho oạn giếng nghi ng i qu ất

f=68. L ợng thuố nổ n vị l l ợng

thuố nổ ần thiết ph vỡ một mét khối ất

ở trạng th i nguy n khối(kg m3). Kinh

nghi m nổ m n th tế ho thấy, hi u quả sử

ụng lỗ m n th ờng phụ thuộ rất l n v o l ợng

thuố nổ n vị. i trị ủ l ợng thuố nổ n

vị th y ổi trong một gi i hạn t ng ối l n v

phụ thuộ v o nhiều yếu tố kh nh u nh :

hất l ợng thuố nổ (sứ ng nổ v nhi t

l ợng nổ), tính hất lý ủ ất , kí h

th tiết i n g ng o, số mặt phẳng t o

trong g ng,... Nếu l ợng thuố nổ n vị

họn qu nhỏ sẽ th l nguy n nh n ẫn ến

s ập vỡ ất kí h th l n, ờng i n

l kh ng hính x , hi u suất nổ m n thấp v

gi n tiếp l m giảm năng suất ủ thiết ị thi

ng. Trong tr ờng hợp ng ợ lại, khi l ợng

thuố nổ n vị qu l n sẽ g y r hi n t ợng

ất ị vỡ vụn, ộ văng x l n, th g y h

hỏng kết ấu hống hoặ mất ổn ịnh, khối

xung qu nh ng tr nh ị nứt n nhiều v xu

h ng ph t tri n s u v o trong khối xung

quanh biên công trình.


x ịnh l ợng thuố nổ n vị, húng t i

sử ụng ng thứ ủ gi o s N.M.Po rovxiki:

q=q1.fc.e.v.k ; kg/m3. Trong : q1- l ợng thuố

nổ ti u huẩn phụ thuộ v o ộ ki n ố ủ ất

, q1=0,1f; fc- h số phụ thuộ v o ấu trú ủ

; e - h số phụ thuộ v o khả năng ng nổ

ủ loại thuố ng sử ụng, e=sP

380 , ở y 380

l khả năng ng nổ ủ thuố nổ ti u huẩn, Ps-

l khả năng ng nổ ủ thuố nổ sử ụng; v –

h số ản nổ, phụ thuộ v o số mặt t o v

i n tí h g ng o, theo [ khi mặt t o

hoặ i n tí h o S 18m2 họn v= , 1,5;

k - h số ảnh h ởng ủ ờng kính thỏi thuố .

Kết quả tính to n l ợng thuố nổ n vị ho

loại f=46 và có f=68 ợ th hi n

tr n ảng .

Bảng 2. Kết quả tính toán lƣợng thuốc nổ đơn vị khi đ o giếng nghiêng chính 3-2 [1]

S (m2) f q1 fc e v kd q (kg/m

3)

18,8 5 0,5 1,1 1,187 1,5 1 0,98

18,8 7 0,7 1,1 1,187 1,5 1 1,37

* Số l ợng lỗ m n tr n g ng: Theo gi o s

N.M.Po rovxiki, tổng số lỗ m n tr n g ng

trong một ợt nổ ợ x ịnh nh s u: NG=

Nb+Nr,f ; lỗ. Trong : NG- tổng số lỗ m n tr n

g ng, lỗ; Nb- số lỗ m n i n, Nb= 1b

b

b

P, lỗ; ở

y Pb- hiều i ờng i n th tế ố trí lỗ

mìn biên; bb- khoảng h giữ lỗ m n tạo

biên; Nr,f – tổng số lỗ m n ột ph v lỗ m n ph

trong một ợt nổ, lỗ; Nr,f =

0.1.

b

PSq bđ

lỗ, ở y: S - i n tí h g ng o, m2; γ - l ợng

thuố nổ nạp tr n mét hiều i lỗ kho n ph ,

kg; γ0 - l ợng thuố nổ nạp tr n mét hiều i

lỗ kho n i n, kg.

S u khi tính to n th ng số kho n nổ m n

theo [ ợ ho ở ảng 3.

Bảng 3. Các thông số khoan nổ mìn khi đ o giếng nghiêng chính 3-2 [1]

f q

kg/ m3

Pb

m

bb

m

S

d

m2

0

kg/ m

kg/m

Nb

lç

Nr,f

lç

Lỗ tạo

rãnh n ;

lỗ

NG

lỗ

4-6 0,98 9,86 0,62 18,8 0,3 0,43 17 31 1 49

6-8 1,37 9,86 0,55 18,8 0,39 0,52 19 36 1 56

C ng t kết quả tính ở tr n, t hộ

hiếu kho n nổ m n ho h i loại ất ở giếng

nghiêng chính 3- h số ki n ố f=68 và có

f=46 ợ ho ở h nh v h nh 3.


H nh 2 đ b tr m n trong đ c f= 8

H nh đ b tr m n trong đ c f= 6


4.2. Sử dụng s n công tác để khoan các lỗ

khoan cao hơn tầm với của má khoan khí

nén 7655

Vi sử ụng s n ng t khi kho n lỗ m n

nhằm giảm thời gi n kho n, ải thi n hất l ợng

lỗ kho n; ng thời kh ng phải lại một phần

ất ã nổ r ủ hu kỳ tr nhằm tăng tầm

v i ủ m y kho n, n n ã loại tr ợ vi

l m giảm năng suất xú ố o ống ất ị

n n hặt hoặ hảy nhão khi gặp n . S n

ng t ảm ảo n to n, hắ hắn nh ng

th th o lắp n gi n v nh nh h ng. o vậy,

theo [1], sàn công tác ợ thiết kế ảm ảo ho

vi kho n g ng th tiến h nh tr n mặt s n

ng t một h hắ hắn v ng th

ng thời tiến h nh kho n tr n nền l .

5. KẾT LU N

Trong thời gi n qu , CTTNHHMTVT N m

Mẫu v i vi sử ụng kho n g ng ằng ằng

máy khoan t y khí nén 7655 ủ Trung Quố ,

xú ố ằng m y o P-60 , trụ tải ằng

m y trụ tải JK- 5 0, go ng 3 tấn, ng

vi tổ hứ theo kíp v th hi n theo hộ hiếu

kho n nổ m n; kết hợp v i vi sử ụng s n

ng t nh ã n u tr n, tố ộ o giếng

nghiêng chính 3- ã ạt t i 60 ến 65

mét/tháng [1].


[ Ng oãn H o v nnk. o o ề t i:

Nghi n ứu x y ng ng ngh n ng o tố

ộ o giếng nghi ng hính 3-2 công ty Than

N m Mẫu.

[2] Võ Trọng Hu ng, Nguy n Văn .

Công ngh x y ng ng tr nh ngầm trong

mỏ T - Nh xuất ản i o th ng vận tải. H

Nội 997.

[3 Ph ng ị hất-Trắ ị ng ty th n

N m Mẫu.

[4 Ph ng Kỹ thuật ng ty th n N m Mẫu.

g i ph n bi n P S, TS N UYỄN VĂN THẢO

tạp chí ĐỊa kỸ thuẬt phÓ tỔng biÊn tẬp pgs.ts. oÀn t … chi (dia ky thuat) so...

Documents