Ứng dụng phương pháp asaoka trong dự tính độ lún cuối cùng cho công trình đắp trên nền đất sét yếu được xử lý bằng bấc thấm

  • 1 month ago
  • 1 lượt xem
  • 0 bình luận

  • Ít hơn 1 phút để đọc

Giới thiệu

Bài viết trình bày về phương pháp Asaoka và ứng dụng phương pháp để dự báo độ lún cuối cùng của nền đắp trên đất yếu đã được xử lý bằng bấc thấm dựa trên các kết quả quan trắc lún hiện trường cho công trình đường đầu cầu Vĩnh Hòa 1, quốc lộ 61, tỉnh Kiên Giang. Trong quá trình tính toán dự báo, tác giả sử dụng Trendline trong phần mềm Microsoft Excel để thiết lập đường xu hướng từ tập hợp các điểm rời rạc theo nguyên lý bình phương tối thiểu nhằm nâng cao tính chính xác và tốc độ tính toán.

Thông tin tài liệu

Loại file: PDF , dung lượng : 0.94 M, số trang : 3 ,tên

Xem mẫu

Chi tiết

  1. 61 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 19 - 05/2016 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ASAOKA TRONG DỰ TÍNH ĐỘ LÚN CUỐI CÙNG CHO CÔNG TRÌNH ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT SÉT YẾU ĐƯỢC XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM APPLICATION OF ASAOKA METHOD ON ULTIMATE SETTLEMENT PREDICTION OF EMBANKMENT ON SOFT CLAY WITH VERTICAL DRAINS TREATMENT Nguyễn Thành Đạt, Đỗ Thanh Tùng Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Tóm tắt: Bài viết trình bày về phương pháp Asaoka và ứng dụng phương pháp để dự báo độ lún cuối cùng của nền đắp trên đất yếu đã được xử lý bằng bấc thấm dựa trên các kết quả quan trắc lún hiện trường cho công trình đường đầu cầu Vĩnh Hòa 1, quốc lộ 61, tỉnh Kiên Giang. Trong quá trình tính toán dự báo, tác giả sử dụng Trendline trong phần mềm Microsoft Excel để thiết lập đường xu hướng từ tập hợp các điểm rời rạc theo nguyên lý bình phương tối thiểu nhằm nâng cao tính chính xác và tốc độ tính toán. Từ khóa: Phương pháp Asaoka, dự báo độ lún, công trình đường đầu cầu Vĩnh Hòa 1. Abstract: This paper presents a study on application of Asaoka method on ultimate settlement prediction of embankment on soft clay with vertical drains, treatment from field measurements for Vinh Hoa 1 bridge approach pavements, highway 61, Kien Giang province. In process of calculation, Trendline in Microsoft Excel software was used to depict trends in settlement observational data for the purpose of accuration and rapidity. Key words: Asaoka method, settlement prediction, trendline, Vinh Hoa 1 bridge approach pavements. 1. Giới thiệu Do giới hạn của bài báo, tác giả sẽ không Trong công tác xử lý nền đất yếu hiện trình bày phần nội dung của công nghệ bấc nay tại Việt Nam, công nghệ bấc thấm kết thấm kết hợp gia tải trước, nguyên lý bình hợp gia tải trước đã được ứng dụng rộng rãi phương tối thiểu và phần giới thiệu phần và hiệu quả. Công nghệ này đòi hỏi thời gian mềm Microsoft Excel vốn đang rất phổ biến. dài (6 - 12 tháng) và cần có biện pháp đánh Phương pháp nêu trên có thể sử dụng được giá hiệu quả ngay trong quá trình xử lý. với tất cả các phiên bản Excel thông dụng Phương án thường dùng là lắp đặt hệ thống hiện nay (2003, 2007, 2010, 2013, 2016,…). quan trắc để theo dõi độ lún hàng ngày và áp 2. Phương pháp Asaoka [4] dụng các phương pháp khác nhau (phương Phương pháp Asaoka do GS. Arika pháp ba điểm, phương pháp Hyperbolic, Asaoka (Nhật Bản) đề xuất năm 1978 có thể phương pháp Asaoka) để dự báo độ lún tuyệt trình bày tóm tắt như sau: đối. [1] Trình tự phân tích: Với phương pháp Asaoka, theo [1] phụ - Quan trắc độ lún của nền đất yếu dưới lục B, vẫn chưa có hướng dẫn cụ thể về cách nền đắp (Si) theo các khoảng thời gian Δt thức thiết lập “đường thẳng gần đúng” (trong bằng nhau. bài báo, tác giả sẽ gọi là đường xu hướng) - Thiết lập đồ thị quan hệ biểu diễn các cho tập hợp các điểm dữ liệu quan trắc lún. điểm Si-Si. Vì vậy, trong nghiên cứu này, tác giả thực - Xác định đường xu hướng của các hiện việc áp dụng phần mềm thông dụng điểm Si-Si-1. Microsoft Excel với công cụ Trendline nhằm - Xác định giao cắt của hai đường này sẽ thiết lập đường xu hướng phục vụ cho công cho hoành độ chính là độ lún cuối cùng của tác dự báo lún dựa trên nguyên lý bình nền đất. phương tối thiểu. Các số liệu phục vụ cho tính toán được thu thập từ công trình đường đầu cầu Vĩnh Hòa 1, quốc lộ 61, Kiên Giang.
  2. 62 Journal of Transportation Science and Technology, Vol 19, May 2016 thị. Ví dụ, hình 3. là biểu đồ kết quả quan trắc tại bàn đo C2: Hình 1. Đồ thị phương pháp Asaoka. (1) – Đường đồ thị Si-Si. (2) – Đường xu hướng Si-Si-1. Hình 3. Biểu đồ quan trắc lún tại bàn đo C2. 3. Đặc điểm của công trình nghiên cứu Phương pháp Asaoka chỉ sử dụng cho [2] trường hợp tải trọng không đổi, vì vậy bài báo Quốc lộ 61 là con đường nối liền hai tỉnh chỉ phân tích cho các kết quả quan trắc sau khi Hậu Giang và Kiên Giang, dài 96 km. Hai hoàn tất công tác đắp gia tải (100 ngày). đoạn đường dẫn đầu cầu Vĩnh Hòa 1 (Gò Quao, Kiên Giang) là KM56+900 – 5. Tính toán độ lún cuối cùng dựa trên KM56+948 (bờ Đông) và KM57+003 – kết quả quan trắc hiện trường theo KM57+040 (bờ Tây) được xây dựng trên nền phương pháp Asaoka đất sét yếu. Phương pháp xử lý nền cho hai 5.1. Tính toán cho vị trí bàn đo C2 đoạn này là sử dụng bấc thấm kết hợp tải (KM56+910 tim đường) đắp, các thông số thiết kế được thể hiện như Kết quả quan trắc tại bàn đo lún C2 được bảng 1. trình bày rút gọn như bảng 2. Trong bảng kê, Bảng 1. Bảng thống kê số liệu thiết kế [2]. ngày 0 (27/04/15) là ngày kết thúc quá trình đắp gia tải và giá trị độ lún tại thời điểm này là 411mm được trả về 0mm (để biểu đồ quan hệ dễ quan sát hơn trong khuôn khổ bài báo và không ảnh hưởng đến kết quả tính toán). Bảng 2. Kết quả quan trắc tại bàn đo C2 [3]. 4. Công tác quan trắc độ lún [3] Công tác quan trắc lún được thực hiện theo 22TCN 262 - 2000. Các bàn đo lún được bố trí như hình 2. Hình 2. Sơ đồ bố trí bàn quan trắc lún. Tổng cộng có 12 bàn quan trắc lún (C1, Tiến hành phân tích theo phương pháp C2,...) được bố trí trên hai đoạn đường dẫn đầu Asaoka, thu được biểu đồ như hình 4. Ta có cầu. Số liệu quan trắc được ghi lại hàng ngày phương trình đường xu hướng là: y = trong 240 ngày bắt đầu từ lúc tiến hành xử lý 0,9429.x + 26,928. Hệ số R2 = 0,9973 gần nền. Kết quả được thu thập thành bảng kê và đồ bằng 1 cho thấy đường xu hướng được thiết lập với độ tin cậy rất cao.
  3. 63 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 19 - 05/2016 Giao cắt của đường xu hướng và đường Si - Si (phương trình là y = x) sẽ cho độ lún cuối cùng. Trong trường hợp này thì độ lún bằng: S = 471,6 mm. Xét cả độ lún trước đó trong quá trình đắp tải (411mm) thì độ lún cuối cùng là: Sgh = 882,6 mm. So với kết quả S = 822mm tính toán theo phương pháp phân tầng lấy tổng của đơn vị thiết kế [3] thì mức độ chênh lệch là 7,4%. 5.2. Tính toán cho vị trí bàn đo C8 Hình 5. Đường quan hệ Asaoka tại vị trí bàn đo C8. (KM57+010 tim đường) Thực hiện tương tự với trường hợp bàn đo 6. Nhận xét và kết luận C8. Ngày 27/04/2015 độ lún đo được là 530mm - Kết quả dự báo độ lún theo phương pháp được trả về 0mm. Kết quả quan trắc thống kê Asaoka lớn hơn so với phương pháp tính lún theo bảng 3. phân tầng lấy tổng thường dùng. Tuy nhiên mức Bảng 3. Kết quả quan trắc tại bàn đo C8 [3]. chênh lệch là không nhiều. Sự khác biệt này là do tính gần đúng của cả hai phương pháp tính đồng thời cũng là do quan điểm tính toán và số liệu đầu vào. Phương pháp Asaoka sử dụng số liệu quan trắc thực tế độ lún, trong khi phương pháp phân tầng lấy tổng dựa vào kết quả thí nghiệm trong phòng. - Phương pháp Asaoka cung cấp cho các kỹ sư thêm một phương án tính toán dự báo độ lún. Có thể áp dụng cho các nền đất yếu có thực hiện công tác quan trắc lún trong thời gian dài. - Việc sử dụng công cụ Trendline trong phần mềm Microsoft Excel là rất thuận tiện và hợp lý trong công tác thiết lập đường xu hướng theo phương pháp Asaoka. Đồng thời cũng cho Tiến hành phân tích theo phương pháp độ chính xác rất cao  Asaoka, thu được biểu đồ như hình 5. Ta có Tài liệu tham khảo phương trình đường xu hướng là: y = 0,969.x [1]. Bộ Giao thông vận tải (2013), “384/QĐ-BGTVT Quy định tạm thời về kỹ thuật thi công và nghiệm thu hạng + 19,074. Hệ số R2 = 0,999. Độ lún tính được là mục xử lý nền đất yếu bằng phương pháp cố kết hút S = 615mm. Kể đến độ lún trong giai đoạn đắp chân không có màng kín khí trong xây dựng công trình nền (530mm) thì độ lún cuối cùng là: Sgh = 1145 giao thông”. (mm). So với kết quả S = 1005,6mm tính [2]. Công ty cổ phần tư vấn đầu tư XDCT GT 1 – CIENCO1 (2014), “Thiết kế bản vẽ thi công dự án toán theo phương pháp phân tầng lấy tổng cải tạo, nâng cấp quốc lộ 61 đoạn Cái Tư – Gò Quao: của đơn vị thiết kế [3] thì mức độ chênh lệch KM52+800 – KM67+00 thuộc địa phận tỉnh Kiên là 13,9%. Giang”. [3]. Công ty cổ phần tập đoàn xây dựng Thăng Long (2014), “Báo cáo kết quả quan trắc lún hạng mục: xử lý nền đất yếu đoạn KM52+800 – KM57+800”. [4]. Arika Asaoka (1978), “Observation procedure of settlement prediction”, Soil & Foundation Vol.18, No.4, Sept.1978. [5]. D.T Bergado (2001), “Những biện pháp kỹ thuật mới cải tạo đất yếu trong xây dựng”. [6]. R. Whitlow (1987), “Cơ học đất tập 1&2”, NXB Giáo dục. Ngày nhận bài: 14/04/2016 Ngày hoàn thành sửa bài: 04/05/2016 Hình 4. Đường quan hệ Asaoka tại vị trí bàn đo C2. Ngày chấp nhận đăng: 10/05/2016

Download

Xem thêm
Thông tin phản hồi của bạn
Hủy bỏ