Bàn về việc xác định đặc trưng cơ học của đất khu vực Đình Vũ, Hải Phòng theo thí nghiệm xuyên tĩnh và trong phòng

KHOA H“C & C«NG NGHª<br /> <br /> Bảng 1. Tính năng kỹ thuật của máy toàn đạc điện tử Leica viva TS15<br /> STT Tính năng kỹ thuật<br /> Bàn về việc xác định đặc trưng cơ học của đất khu vực<br /> 1 Độ chính xác đo góc ngang và góc đứng 1” Đình Vũ, Hải Phòng theo thí nghiệm xuyên tĩnh và<br /> 2<br /> 3<br /> Độ chính xác đo cạnh có sử dụng gương: (1mm+1.5ppmD)<br /> Độ chính xác đo cạnh bằng máy Laser (không gương): (2mm+2ppmD)<br /> trong phòng<br /> 4 Tự động quay với tốc độ góc: 450/s Discussion on determining the soil mechanical characterwastics of Dinh Vu area, Hai Phong city in<br /> 5 Bắt mục tiêu tự động static and in-room experiments<br /> 5.1 Độ chính xác tự động bắt điểm (góc ngang, góc đứng): 1”<br /> 5.2 Độ chính xác vị trí điểm: ±1mm Phạm Đức Cường<br /> 5.3 Độ chính xác điểm tại 1000m: ±2mm<br /> 6 Tỉm điểm tự động 1. Đặt vấn đề<br /> 7 Độ chính xác dọi tâm bằng Laser: 1mm tại 1.5m chiều cao máy<br /> Tóm tắt<br /> Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu đặc Hải Phòng là thành phố nằm trên vùng đất bồi đắp của đồng bằng Bắc Bộ.<br /> Thông số kỹ thuật chung: Cấu trúc nền đất vùng đồng bằng ven biển có đặc thù riêng nhưng cho đến nay<br /> trưng sức chống cắt và mô đun biến dạng<br /> - Hệ điều hành Windows CE 6.0; vẫn chưa có tài liệu tổng kết cấu tạo mặt cắt của nó. Việc đánh giá đặc tính xây<br /> của đất sét pha trạng thái dẻo đến dẻo chảy<br /> - Bộ xử lý: Freescale i.MX31 533 MHz ARM Core; dựng của đất đặt ra vấn đề lựa chọn đặc trưng bền và biến dạng khi thiết kế nền,<br /> 8 (ambQ23tb) phân bố ở khu vực Đình Vũ, Hải<br /> - Màn hình cảm ứng; giúp cho việc định hướng xử lý nền và lựa chọn nền móng hợp lý cho các công<br /> - Quản lý dữ liệu: bộ nhớ trong 1GB và bộ nhớ thẻ CompactFlash, truyền dữ liệu qua cổng RS232 hoặc Phòng theo các phương pháp khác nhau. trình, góp phần phát triển bền vững kinh tế khu vực.<br /> Bluetooth, Wireless và USB. 2. Xác định các thông số độ bền và biến dạng của đất<br /> Abstract Mục tiêu nghiên cứu trong khuôn khổ bài báo này là đất bùn sét, sét pha trạng<br /> sử dụng để quan trắc chuyển dịch tường vây công trình nhà 4. Kết luận The paper presents the results of research thái dẻo đến dẻo chảy (ambQ23tb) phân bố ở khu vực Đình Vũ trong phạm vi chiều<br /> cao tầng. Ứng dụng công nghệ quan trắc chuyển vị nền và tường characteristic shear strength and modulus of sâu 10m so với mặt đất. Đối tượng nghiên cứu là các đặc trưng cơ học của nó:<br /> b. Phần mềm GOCA tầng hầm trong thi công xây dựng công trình có thể dự báo deformation plasticity clay to plastic flow status môn đun biến dạng E, góc ma sát trong φ và lực dính đơn vị c.<br /> Phần mềm GOCA là phần mềm dùng để thu thập dữ liệu và phòng ngừa sự cố cho chính công trình đang thi công (ambQ23tb) distributed in the area of ​​Dinh Vu, Hai Các thông số góc ma sát trong φ và lực dính đơn vị c đặc trưng cho tính bền<br /> cảm biến từ trạm quan trắc biến dạng tự động về máy tính và cũng như các công trình lân cận; mặt khác quan trắc địa Phong according to different methods. của đất. Chúng thường được xác định trong phòng thí nghiệm bằng thiết bị cắt<br /> sau đó tiến hành tính toán xử lý, phân tích biến dạng và cảnh kỹ thuật còn góp phần vào điều chỉnh biện pháp kỹ thuật ngang phẳng trực tiếp (ứng suất lên mẫu đất σ, sức chống cắt τ) và gián tiếp thông<br /> báo nguy hiểm khi biến dạng vượt quá giới hạn cho phép. thi công công trình, trong một số trường hợp dẫn đến điều qua thí nghiệm nén 3 trục.<br /> chỉnh hồ sơ thiết kế cho phù hợp điều kiện thực tế. Quan trắc Mô đun biến dạng là khả năng thay đổi kích thước và hình dạng của vật thể,<br /> c. Phương pháp quan trắc chuyển dịch bằng máy<br /> chuyển vị nền và tường tầng hầm còn góp phần tạo cơ sở, có nghĩa là biến dạng dưới tác dụng của ứng suất cơ học. Nó được xác định dựa<br /> TĐĐTLeica viva TS15 và phần mềm GOCA<br /> bằng chứng kỹ thuật để giải quyết tranh chấp pháp lý xảy ra theo định luật Hooke đối với vật thể đàn hồi trong điều kiện nén (kéo) một trục bởi<br /> Từ tính năng của máy TĐĐT Leica viva TS15 và phần khi có khiếu kiện hư hỏng công trình do xây dựng công trình giá trị biến dạng tương đối ε và ứng suất cơ học tác dụng vào σ:<br /> mềm GOCA như đã nêu ở trên. Khi chúng ta kết hợp chúng khác.<br /> với nhau sẽ tạo nên một hệ thống quan trắc tự động. Quá 1<br /> trình quan trắc tự động bằng máy TĐĐT Leica viva TS15 và<br /> Hai phương pháp quan trắc nêu trên có độ tin cậy và ε= σ (1)<br /> chính xác cao trong quan trắc chuyển vị nền và tường tầng E<br /> phần mềm GOCA được thực hiện như sau:<br /> hầm nhà cao tầng. Từ phương trình (1) thấy rằng mô đun biến dạng của đất là hệ số tỉ lệ trong<br /> - Thiết lập trạm quan trắc bằng máy TĐĐT tử Leica viva<br /> 5. Kiến nghị quan hệ của biến dạng bởi ứng suất và nó có thể được tìm ra từ thí nghiệm bằng<br /> TS15;<br /> Kiến nghị các đơn vị: chủ đầu tư, nhà thầu thi công... áp biểu thức của gia số biến dạng tuyến tính ∆ε và ứng suất ∆σ. Mô đun biến dạng<br /> - Thiết lập điểm tham chiếu (mốc chuẩn) vàđiểm mục tiêu không phải là đặc trưng vật lý của đất, nó có giá trị thay đổi khác nhau tùy thuộc<br /> dụng hai phương pháp quan trắc bằng thiết bị đo dịch chuyển<br /> (điểm quan trắc); vào mức độ gia tải và biến dạng. Có thể nói rằng mô đun biến dạng ban đầu hay<br /> ngang Inclinometer và quan trắc bằng máy toàn đạc điện tử<br /> - Cài đặt trạm máy và tiến hành đo đạc quan trắc; kết hợp phần mềm tự động quan trắc biến dạng vào thực tế mô đun đàn hồi đặc trưng cho độ cứng của đất và độ cứng càng lớn thì giá trị của<br /> - Truyền dữ liệu từ trạm TĐĐT về máy tính thông qua bộ thi công một cách phổ biến và rộng rãi. nó càng cao.<br /> thu GOCA (Bộ thu GOCA nối với máy tính); Kiến nghị các sở, ban, ngành, cơ quan chức năng... xây Trong điều kiện nén đất không nở hông ta tìm ra các mô đun biến dạng nén có<br /> - Tính toán phân tích biến dạng bằng phần mềm GOCA dựng tiêu chuẩn về chuyển vị cho phép của đất nền và tường kể đến nở hông Ek và không kể đến nở hông Eoed.<br /> cài đặt trên máy tính; tầng hầm trong thi công hố đào sâu để làm căn cứ và cơ sở 1 + e0<br /> xử lý và kết luận các số liệu quan trắc thu thập được một<br /> Ek = β × = β × Eoed (2)<br /> - Cảnh báo khi biến dạng vượt quá giới hạn cho phép a<br /> cách chính xác nhất./. Trong đó β - hệ số hiệu chỉnh tính đến nở hông của đất nền dưới đáy móng ;<br /> a – hệ số nén lún, phụ thuộc vào hệ số rỗng theo từng cấp tải trọng ; e0 – hệ số<br /> rỗng ban đầu của đất nền.<br /> T¿i lièu tham khÀo 4. Orouke T.D (1981), Ground movements caused by braced<br /> excavations.ASCEJ. Geotech Engng. Nhận thấy rằng, trong thực tế khảo sát địa chất sử dụng các phương pháp<br /> 1. Wong kai sin (Nanyang Technological University), esign analysis trực tiếp và gián tiếp để xác định giá trị của mô đun biến dạng. Giá trị này phụ<br /> deep excavations , 2009 5. TCVN 9399:2012: Nhà và công trình xây dựng - Xác định TS. Phạm Đức Cường<br /> chuyển dịch ngang bằng phương pháp trắc địa. thuộc vào điều kiện gia tải (trạng thái ứng suất) được phân ra theo thí nghiệm<br /> 2. Chang –Yu Ou (2006), Deep Excavation, Theory and Practice. Bộ môn Địa kỹ thuật, Khoa Xây dựng,<br /> trong phòng và hiện trường.<br /> 3. Thomas Telford (1996), Deep Excavations: a practical manual, ĐT: 0936 035 025<br /> Email: phdcuong77@gmail.com Các phương pháp thí nghiệm trong phòng là phương pháp phổ biến hơn cả<br /> London.<br /> để xác định tính chất biến dạng, độ bền của các loại đất. Thế nhưng cần phải lưu<br /> ý rằng rất nhiều nhà nghiên cứu đã chỉ ra ảnh hưởng của việc lấy mẫu không xáo<br /> trộn (nguyên trạng) cấu trúc đối với thí nghiệm trong phòng. Các mẫu thí nghiệm<br /> Ngày nhận bài: 23/5/2016 trong phòng được tách ra từ khối nguyên có hệ số độ rỗng lớn hơn (độ chặt nhỏ<br /> Ngày sửa bài: 10/6/2016 hơn) trong điều kiện tại hiện trường xây dựng. Điều này có nghĩa là theo các kết<br /> Ngày duyệt đăng: 16/11/2017 quả nghiên cứu trong phòng các giá trị đặc trưng cơ học nhận được nhỏ hơn và<br /> như vậy tính nén lún cũng cao hơn so với thực tế [2].<br /> <br /> <br /> 34 T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG S¬ 29 - 2018 35<br />  KHOA H“C & C«NG NGHª<br /> <br /> Bảng 1. Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của đất 4. Kết luận 3. Ứng dụng phương pháp xuyên tĩnh xác định các đặc<br /> Nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng của đáng kể của sự lựa trưng sức chống cắt và mô đun biến dạng phụ thuộc vào<br /> Độ ẩm tự Khối lượng Khối lượng Khối lượng Độ Độ bão Sức chống chọn phương pháp thí nghiệm đến giá trị nhận được của dạng tương quan giữa số liệu đo sức chống mũi, ma sát<br /> Đặc trưng riêng riêng khô riêng hạt rỗng Hệ số hòa xuyên thành bên, áp lực lỗ rỗng với số liệu thí nghiệm trong phòng./.<br /> nhiên W thông số sức chống cắt và biến dạng của đất bùn sét, sét<br /> của đất rỗng<br /> (%) (g/cm3) (g/cm3) (g/cm3) (%) (%) qc (MPa) pha dẻo đến dẻo chảy khu vực Đình Vũ, Hải Phòng. Việc xác<br /> định các giá trị sức chống cắt và mô đun biến dạng của đất<br /> Giá trị thông qua kết quả xuyên tĩnh có thể áp dụng được công thức<br /> 41,4 1,76 1,24 2,66 53,4 1,145 96,2 0,55 của Zakharov. Để có được cái nhìn tổng thể hơn về vấn đề T¿i lièu tham khÀo<br /> trung bình<br /> này cần phải có số lượng thí nghiệm nhiều hơn kết hợp với 1. TCVN 9352:2012. Đất xây dựng. Phương pháp thí nghiệm<br /> Bảng 2. Thông số độ bền và biến dạng của đất theo các phương pháp khác nhau<br /> thí nghiệm bàn nén hiện trường nhằm so sánh chính xác hơn xuyên tĩnh<br /> Kết quả nhận được từ các phương pháp giá trị tính toán. 2. Болдырев Г.Г. Методы определения механических свойств<br /> Dựa vào kết quả nghiên cứu cho thấy một số kết luận грунтов с комментариями к ГОСТ 12248-2010 [Текст]:<br /> Chỉ tiêu Nén ba trục cố kết không thoát nước Xuyên tĩnh Монография / Г.Г. Болдырев. 2-е изд., доп, и испр. М.:<br /> tính chất Nén cố Nén ba trục không sau: «Прондо», 2014. 812 с.<br /> của đất kết một cố kết, không thoát 1. Đất sét pha yếu tại Đình Vũ được cố kết trước có thông<br /> Thông số tổng Thông số hiệu quả theo M.S. 3. М.С. Захаров. Статическое зондирование в инженерных<br /> trục nước số sức kháng cắt tăng đáng kể chứng tỏ rằng khi sử dụng изысканиях: учеб.пособие / СПб. гос. архит.-строит. ун-<br /> Zakharov<br /> giải pháp thoát nước theo phương thẳng đứng nhằm đẩy т. – СПб., 2007. – 72 с.<br /> c, kPa - 6,0 8,5 11,4 14,3 nhanh quá trình cố kết thì sức kháng cắt của đất được tăng 4. Ю.Г. Торфименков, Л.Н. Воробков. Полевые методы<br /> o o o o lên và nền ổn định. исследования строителых свойств грунтов Москва<br /> ϕ, độ - 1 03’ 6 26’ 13 41’ 16 24’<br /> Стройиздать 1981. 213с.<br /> 2. Mô đun biến dạng không phải là một đặc trưng không<br /> Eoed, MPa 3,67 - - - 3,85 đổi của đất. Giá trị của nó phụ thuộc vào mức độ biến dạng/ 5. Begernann H. General report. ESOPT, vol. 2.1, pp.29-39,<br /> ứng suất của nền nhà và công trình thiết kế cũng như phương Stockholm, 1974.<br /> pháp xác định nó.<br /> <br /> Xuyên tĩnh là một trong nhưng phương pháp hiệu quả<br /> nghiên cứu đất trong điều kiện tự nhiên. Đây là phương pháp Eoed = α c qc (3)<br /> xuất hiện từ những năm 30 của thế kỷ 20 ở Hà Lan. Kết quả Trong đó αc là hệ số không thứ nguyên.<br /> xuyên tĩnh được dùng để xác định chiều dài và khả năng chịu<br /> Theo M.S. Zakharov [3] giá trị mô đun biến dạng của Khảo sát phạm vi áp dụng công thức...<br /> lực của cọc. Đến năm 1977 hội cơ học đất và xây dựng móng<br /> đất sét và sét pha (MPa) Eoed = 7qc; góc ma sát trong (độ) (tiếp theo trang 29)<br /> quốc tế đã thành lập hội đồng tiêu chuẩn xuyên châu Âu và<br /> đưa ra chỉ dẫn tiêu chuẩn xuyên thống nhất với các thông ϕ = 18,57lqc0,207 ; lực dính đơn vị (kPa) c = 6qc+11.<br /> số cơ bản của xuyên xuất hiện lần đầu tiên tại Hà Lan [3,4]. Phạm vi bài báo nghiên cứu đất sét gầy lẫn cát, sét pha<br />  tỉ số giữa hai cạnh k. Khi k → ∞ thì công thức (22) sẽ trở về<br /> Hiện nay, nhờ khả năng nghiên cứu nhanh và kinh tế mà màu nâu xám, xám đen, trạng thái dẻo chảy đến chảy, chiều  công thức (1). Trong thực tế khi k ≥3 thì có thể coi công thức<br /> nó được sử dụng rộng rãi ở nước ta cũng như các nước sâu phân bố từ 5 – 14,5m. Số liệu tính toán nhận được từ 192  1 1 1 1<br /> =β 6  2<br /> − 2<br /> + 2<br /> − 2<br /> (22) trùng với công thức (8) với sai số