2 Cường độ kháng cắt không thoát nước ban đầu

Báo cáo tính toán Xử lý nền đất yếu gói thầu EX-2



Đường ô tô cao tốc Hà Nội – Hải Phòng



- Thí nghiệm ba trục, biểu đồ-UU (Thí nghiệm UU): Giá trị Co cũng được đánh giá trực tiếp từ

thí nghiệm UU trong phòng, những thí nghiệm này được tiến hành trên các mẫu nguyên dạng,

Thông thường, giá trị thiết kế của Co sẽ được chọn lựa trên những cơ sở này, trong đó số liệu

FVST là ưu tiên hàng đầu theo Tiêu chuẩn 22TCN262-2000. Tuy nhiên, theo kết quả khảo sát

đất, có thể thấy rằng các giá trị FVST quá lớn thường gấp 2 – 2,5 lần so với các thí nghiệm UU,

đặc biệt nền đất trên 10m. Giá trị này cũng lớn so với các loại đất sét yếu đến rất yếu điển hình

(tối đa Co = 25 Kpa). Những giá trị FVST khá cao này có thể do có nhiều mảnh sò hoặc thấu

kính cát được tìm thấy trong khu vực bồi tích này. Trong trường hợp này, FVST có lẽ không

điển hình cho cường độ kháng cắt không thoát nước của đất nền.

Vì thế, để có giá trị Co đáng tin cậy cho thiết kế, việc phân tích sẽ được tham khảo thêm những

cơ sở sau:

- Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT): Giá trị Co sẽ được tính từ sức kháng xuyên đầu mũi (qc) theo

phương trình sau:

Co =



qc − po

Nk



(3-1)



Ở đó:

qc: Sức kháng xuyên đầu mũi,

po: Áp lực địa tầng,

Nk: Hệ số thực nghiệm, (Nk=15).

- Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT): Mối quan hệ thực nghiệm như sau sẽ được sử dụng để tính

giá trị Co từ SPT N

Co =



N

× 100( KPa )

16



(3-2)



Các dãy số liệu và giá trị Co điển hình của các thí nghiệm này được chỉ ra trong các hình sau 3-2,

3-3, 3-4 và 3-5 cho các thí nghiệm theo thứ tự FVST, UU, CPT và SPT.



14



Báo cáo tính toán Xử lý nền đất yếu gói thầu EX-2



Đường ô tô cao tốc Hà Nội – Hải Phòng



Hình 3-2 Kết quả thí nghiệm FVST và giá trị Co điển hình



Hình 3-3 Kết quả thí nghiệm và giá trị Co điển hình thí nghiệm UU



Hình 3-4 Co từ các kết quả thí nghiệm CPT và các giá trị điển hình của nó



15



Báo cáo tính toán Xử lý nền đất yếu gói thầu EX-2



Đường ô tô cao tốc Hà Nội – Hải Phòng



Hình 3-5 Co từ kết quả thí nghiệm SPT và giá trị điển hình của nó

Các giá trị Co điển hình từ 4 phương pháp thí nghiệm được tóm tắt trong hình 3-6 như sau:



Hình 3-6 Tóm tắt giá trị Co điển hình qua thí nghiệm và kiến nghị dùng cho thiết kế

Từ những phân tích trên, kiến nghị sử dụng giá trị Co như sau cho thiết kế:

- Soil 1a: Co=5.7 t/m2

- Soil 1b: Co=3.5 t/m2

16



Báo cáo tính toán Xử lý nền đất yếu gói thầu EX-2



Đường ô tô cao tốc Hà Nội – Hải Phòng



- Soil 2: Co=2.0 t/m2

- Soil L2: Co=6.5 t/m2

Riêng đối với lớp L-1, lớp này được phát hiện như những thấu kính sét pha (SC, SC-SM) và sẽ

có biểu hiện hầu như đất cát, trong đó góc ma sát trong đóng vai trò quan trọng cho cường độ đất

và sẽ được tính từ mối quan hệ thực nghiệm Dunham (1954) như sau:



ϕ = 12 × N + 15



(3-3)



Trong đó:

N: Giá trị SPT.

Theo đó, với giá trị SPT điển hình bằng 8, ϕ=25o.



3.3 Hệ số tăng Cường độ kháng cắt không thoát nước

Cường độ kháng cắt không thoát nước của đất yếu tăng do cố kết với hệ số gọi là “Hệ số tăng

cường độ kháng cắt không thoát nước” – m, hệ số này được tính từ thí nghiệm 3 trục, CU – thí

nghiệm CU và như đã chỉ ra trong Tiêu chuẩn 22TCN262-2000, m bằng tan (ϕcu).

Giá trị-m từ số liệu thí nghiệm CU của lớp 2 được chỉ ra trong hình 3-7.



Hình 3-7 Hệ số tăng cường độ kháng cắt không thoát nước do cố kết

Thí nghiệm CU chỉ được thực hiện cho lớp đất yếu (lớp 2). Không có các thí nghiệm CU cho các

lớp còn lại. Đối với những lớp đất này, như 1a (sét dẻo cứng), 1b (sét dẻo mềm) và lớp L2 (sét

dẻo cứng), quan hệ C/P sẽ là cơ sở kiến nghị để tham khảo việc xác định gía trị m. Theo đó, các

giá trị tính toán kiến nghị sử dụng theo bảng sau (bảng 3-1)

17



Báo cáo tính toán Xử lý nền đất yếu gói thầu EX-2



Đường ô tô cao tốc Hà Nội – Hải Phòng



Bảng 3-1 Xác định giá trị m

Soil



Co



Pc



C0/Pc



t/m2



t/m2



1a



5.7



15



0.38



1b



3.5



9.4



0.37



L2



6.5



9.9



0.66



Ghi chú: Pc được xác định từ thí nghiệm cố kết



Giá trị C0/Pc của lớp 1a và 1b rất sát với khoảng đặc trưng của giá trị m của những trầm tích này,

từ 0.2~0.4. Giá trị này của lớp L2 (0.66) lớn một chút so với khoảng trên và kiến nghị sử dụng

giá trị giống như lớp 1a, 1b dùng cho thiết kế.

Từ những đề cập trên, chúng tôi xin đưa ra các các giá trị m sau:

Soil 1a: m=0.35

- Soil 1b: m=0.35

- Soil 2: m=0.25

- Soil L2: m=0.35



3.4 Điều kiện cố kết trước và Các chỉ tiêu cố kết

Hình 3-8 thể hiện các giá trị áp lực tiền cố kết của trầm tích gói thầu EX2 so với áp lực địa tầng

của lớp đất.



18