3.2.2. Kết quả tính toán lún theo thời gian
Ngoài việc xác định độ lún tổng cộng của nền đất, để có thể đánh giá mức độ lún cần xem xét đến quá trình lún theo thời gian. Để xác định độ lún theo thời gian, tác giả sử dụng công thức:
t
U = 𝑆𝑡
𝑆∞
Hay St
= Ut. S
Trong đó: + Ut suy ra từ Tv theo sơ đồ “0”, sơ đồ tải trọng phân bố đều.
2 C
+ Tv vt là nhân tố thời gian.
4 h2
+ h là chiều sâu lớp đất trong vùng tính lún, trong khu vực nghiên cứu có nền đất yếu, chủ yếu ở trạng thái bùn sét dẻo chảy nên h được tính bằng một nửa chiều dày tầng đất tính lún. (Xem nền đất tính lún như thoát nước hai chiều)
+ Cv được xác định qua thí nghiệm nén 3 trục Cu, với cấp tải trọng tương đương 0 - 50 KN/m2. Và vì nền đất trạng thái dẻo chảy, mức độ cố kết nhanh nên chọn hệ số cố kết Cv từ phương pháp của D. Taylor. Tác giả chọn 03 địa điểm, tương ứng với 03 vị trí đang có xu hướng san lấp mặt bằng và xây dựng các công trình để tính toán lún theo thời gian như sau:
Độ lún theo thời gian tại vị trí QT1
Với Cv tại lớp đất tính lún tương ứng với cấp tải trọng 0 -50kN/m2 là: 0.29*10-3 cm2/s, chiều sâu một nửa lớp đất tính lún là h = 3m. Độ lún tổng S = 21.25 cm ứng với bề dày đắt đắp 1.8m. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.4 và biểu đồ 3.2.
Bảng 3.4: Bảng kết quả lún theo thời gian tại vị trí QT1
0.1 | 0.2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | |
Tv | 0.024 | 0.048 | 0.24 | 0.48 | 0.72 | 0.96 | 1.2 | 2.4 |
Ut | 0.024 | 0.048 | 0.24 | 0.48 | 0.72 | 0.96 | 1.2 | 2.4 |
St (cm) | 2.34 | 3.40 | 7.44 | 10.52 | 12.83 | 14.61 | 16.03 | 18.85 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Khoan Khảo Sát Tại Dự Án Xây Dựng Đại Học Văn Hiến, Bình Chánh -
Thiết Bị Quan Trắc Lún Sâu Và Các Thiết Bị Phụ Trợ -
Một Phần Tập Dữ Liệu Hố Khoan Sau Khi Tổng Hợp -
Biểu Đồ Lún Theo Thời Gian Tại 03 Vị Trí Với Lớp Đất Đắp 2.5M -
Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn - 12 -
Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn - 13
Xem toàn bộ 113 trang tài liệu này.
Biểu đồ lún theo thời gian tại QT1
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
Thời gian (năm)
8
10
12
Độ lún t (10 mm)
Biểu đồ lún theo thời gian tại QT1:
y = 3.6303ln(x) + | 9.31 | ||||
R² = 0.9614 | |||||
Biểu đồ 3.2: Biểu đồ lún theo thời gian tại điểm QT1
Độ lún theo thời gian tại vị trí BCA
Với Cv tại lớp đất tính lún tương ứng với cấp tải trọng 25 -50kN/m2 là: 0.56*10-3 cm2/s, chiều sâu một nửa lớp đất tính lún là h = 3m. Độ lún tổng S = 16.02cm ứng với bề dày đất đắp 1.0m. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.5 và biểu đồ 3.3.
Bảng 3.5: Bảng kết quả lún theo thời gian tại vị trí BCA
0.1 | 0.2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | |
Tv | 0.046 | 0.092 | 0.46 | 0.92 | 1.38 | 1.84 | 2.3 | 4.6 |
Ut | 0.158 | 0.215 | 0.485 | 0.675 | 0.795 | 0.858 | 0.882 | 0.983 |
St (cm) | 2.523 | 3.444 | 7.770 | 10.814 | 12.743 | 13.742 | 14.126 | 15.743 |
Biểu đồ lún theo thời gian tại BCA
18.000
16.000
14.000
12.000
10.000 R² = 0.9843
8.000
6.000
4.000
2.000
0.000
0 2 4
6
Thời gian (năm)
8
10
12
Độ lún t (10 mm)
Biểu đồ lún theo thời gian:
y = 3.0907 | ln(x) + 8.8854 | ||||
Biểu đồ 3.3: Biểu đồ lún theo thời gian tại điểm BCA
Độ lún theo thời gian tại vị trí KDC
Với Cv tại lớp đất tính lún tương ứng với cấp tải trọng 25 -50kN/m2 là: 0.525*10-3 cm2/s, chiều sâu một nửa lớp đất tính lún là h = 3m. Độ lún tổng S = 10.44cm ứng với bề dày đất đắp 1.0m. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.6 và biểu đồ 3.4.
Bảng 3.6: Bảng kết quả lún theo thời gian tại vị trí KDC
0.1 | 0.2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | |
Tv | 0.051 | 0.102 | 0.51 | 1.02 | 1.53 | 2.04 | 2.55 | 5.1 |
Ut | 0.164 | 0.228 | 0.510 | 0.706 | 0.822 | 0.868 | 0.895 | 0.990 |
St (cm) | 1.710 | 2.375 | 5.324 | 7.366 | 8.586 | 9.064 | 9.342 | 10.336 |
Biểu đồ lún theo thời gian tại KDC
12
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
Thời gian (năm)
8
10
12
Độ lún t (10 mm)
Biểu đồ lún tại KDC:
y = 2.0234ln( R² = 0.9 | x) + 5.959 864 | ||||
Biểu đồ 3.4: Biểu đồ lún theo thời gian tại điểm KDC
Tính toán tương tự tại các hố khoan BCA, KDC ta được bảng tổng hợp độ lún theo thời gian tại 03 vị trí. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.7 và biểu đồ 3.5.
Bảng 3.7: Bảng tổng hợp độ lún theo thời gian tại 03 vị trí tính lún
0.1 | 0.2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | |
BCA | 2.52 | 3.44 | 7.77 | 10.81 | 12.74 | 13.74 | 14.13 | 15.74 |
QT1 | 2.34 | 3.40 | 7.44 | 10.52 | 12.83 | 14.61 | 16.03 | 18.85 |
KDC | 1.71 | 2.38 | 5.32 | 7.37 | 8.59 | 9.06 | 9.34 | 10.34 |
Biểu đồ lún theo thời gian tại 03 vị trí quan trắc
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
Thời gian lún t (năm)
8
10
12
BCA
QT1
KDCLog. (BCA)Log. (QT1)Log. (KDC)
Độ lún (10 mm)
Như vậy, tương ứng với mỗi bề dày lớp đất đắp thì nền đất sẽ chịu một tải trọng khác nhau và gây ra một độ lún nhất định. Tương ứng với mỗi khoảng thời gian, cho độ lún khác nhau và có biểu đồ dạng đường cong log. Biểu đồ thể hiện độ lún 4.5.
y2 = 3.6298ln(x) | + 9.3105 | ||||
R² = 0.96 | 14 | ||||
y1 = 3.0913ln(x) R² = 0.984 | + 8.8832 3 | ||||
y3 = 2.0232ln(x) | + 5.96 | ||||
R² = 0.986 | 3 | ||||
Biểu đồ 3.5: Biểu đồ lún theo thời gian tại 03 điểm tính lún
Từ biểu đồ lún tại 03 vị trí khảo sát cho ta thấy rằng: Các đồ thị có dạng đường cong nén lún theo thời gian, ứng với phương trình log. Độ tương quan là rất lớn với R2 luôn > 0.96.
Ứng với cùng 1 lớp bề dày đất đắp là 1.8m, tại hai khu vực khác nhau cho kết quả lún khác nhau. Và bề dày đất đắp càng lớn thì độ lún càng lớn.
3.2.3. Phân tích lún trên cơ sở tính toán
Khu vực nghiên cứu với nhiều cao độ khác nhau, chủ yếu từ 0 đến 3m. Và theo Quyết định điều chỉnh quy hoạch chung khu vực Thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2025 của Thủ tướng chính phủ ngày 06 tháng 01 năm 2010. Và các phê duyệt quy hoạch
chung của UBND Hồ Chí Minh khu vực Quận 7, Quận Nhà Bè, huyện Bình Chánh [23]. cao độ nền khống chế chung cho toàn bộ khu vực nghiên cứu là Hxd ≥ 2.0m (theo cao độ Hòn Dấu). Một số khu vực dân cư, khu đô thị cho phép Hxd từ 2.5m để đảm bảo thoát nước và chống ngập úng. Vì vậy, đối với những nơi có cao độ nền 0m và 1.0m cần phải san lấp nền để đạt được cao độ tối thiểu đạt 2.0m và 2.5m.
Khi san lấp nền thì hiện tượng lún sẽ xảy ra. Và cần phải tính toán độ lún này để đảm bảo an toàn công trình và hạn chế các phát sinh do hiện tượng lún gây ra. Vì vậy, tác giả chọn 6 điểm tính lún ở phần kết quả mục 3.2.2 để tính toán và phân tích kết quả tính lún ở trường hợp lớp san lấp 2.0m và 2.5m.
Với chiều sâu lớp san lấp 2.0 m
Bảng 3.8: Bảng kết quả tính lún tại vị trí hố khoan với lớp san lấp 2.0m
HỐ KHOAN | VỊ TRÍ | CHIỀU SÂU ĐẤT ĐẮP (m) | ĐỘ LÚN (cm) | |
1 | PHA | Cụm chung cư Phú Hoàng Anh | 2.0 | 20.88 |
2 | QT1 | Dự án đại học Văn Hiến – Bình Chánh | 2.0 | 23.51 |
3 | CT289 | UBND Phú Thuận | 2.0 | 32.93 |
4 | BCA | Khu nhà ở cục V bộ công an – Phước Kiển, Nhà Bè | 2.0 | 17.73 |
5 | H6192 | Nhà ở hộ dân – Lê Văn Lương – Nhà Bè | 2.0 | 13.97 |
6 | KDC | Khu dân cư xã Nhơn Đức – Nhà Bè | 2.0 | 21.83 |
*Bảng tính lún từng khu vực được thể hiện trong phần phụ lục 02.
Như vậy, khi đắp một lớp đất san lấp có chiều sâu 2.0m thì độ lún có nơi lên đến
32.93 cm. Và độ lún trung bình tại các điểm tính lún là 21.80 cm.
Kết quả tính toán lún theo thời gian với chiều sâu lớp đất đắp 2.0m:
Bảng 3.9: Bảng kết quả tính lún theo thời gian tại 03 vị trí với bề dày đất đắp 2.0m
0.1 | 0.2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | |
BCA | 2.79 | 3.81 | 8.59 | 11.96 | 14.10 | 15.20 | 15.63 | 17.42 |
QT1 | 2.59 | 3.76 | 8.23 | 11.64 | 14.20 | 16.16 | 17.74 | 20.85 |
KDC | 3.57 | 4.96 | 11.13 | 15.40 | 17.95 | 18.95 | 19.53 | 21.74 |
Biểu đồ lún theo thời gian tại 03 vị trí với bề dày đất đắp 2.0m
25
y = 4.2316ln(x) + 12.456
R² = 0.9864
20
y = 4.0157ln(x) + 10.301
R² = 0.9614
15
y = 3.42ln(x) + 9.8289
R² = 0.9843
10
5
0
0
2
4
6
Thời gian lún t (năm)
8
10
12
BCA
QT1
KDC
Log. (BCA)
Log. (QT1)Log. (KDC)Log. (KDC)
Độ lún (10 mm)
Từ bảng lún theo thời gian ta thấy tại địa điểm QT1 (dự án Đại học Văn Hiến), lớp san lấp 2.0m hoàn thành vào tháng 6/2016, đến tháng 6/2017 độ lún có thể đạt 8.59 cm. Và sau 10 năm, độ lún có thể đạt 17.42 cm.
Biểu đồ 3.6: Biểu đồ lún theo thời gian tại 03 vị trí với lớp đất đắp 2.0m
Từ biểu đồ lún theo thời gian ta thấy rằng: Các đồ thị có dạng đường cong nén lún theo thời gian ứng với phương trình log. Độ tương quan là rất lớn với R2 luôn > 0.96.
Ứng với cùng một lớp bề dày đất đắp là 2.0m thì độ lún có chiều hướng thay đổi tăng dần theo bề dày lớp bùn sét yếu. Và cũng có sự chênh lệnh giữa độ lún trong các khu vực khác nhau.
Tuy nhiên, độ lún chênh lệnh nằm trong khoảng < 3.0 cm. Điều này cho thấy cấu trúc địa chất tương đối đồng nhất giữa các khu vực tính lún. Và có sự tương đồng với bề dày cũng như trạng thái lớp đất yếu khi đối chiếu với mặt cắt địa chất đặc trưng (mặt cắt tuyến 01 và mặt cắt tuyến 04) của từng khu vực.
Với chiều sâu lớp san lấp 2.5m
Bảng 3.10. Bảng kết quả tính lún tại các vị trí hố khoan với lớp san lấp 2.5m
HỐ KHOAN | VỊ TRÍ | CHIỀU SÂU ĐẤT ĐẮP (m) | ĐỘ LÚN (cm) | |
1 | PHA | Cụm chung cư Phú Hoàng Anh | 2.5 | 25.79 |
2 | QT1 | Dự án đại học Văn Hiến – Bình Chánh | 2.5 | 29.07 |
3 | CT289 | UBND Phú Thuận | 2.5 | 40.38 |
4 | BCA | Khu nhà ở cục V bộ công an – Phước Kiển, Nhà Bè | 2.5 | 21.95 |
5 | H6192 | Nhà ở hộ dân – Lê Văn Lương – Nhà Bè | 2.5 | 17.32 |
6 | KDC | Khu dân cư xã Nhơn Đức – Nhà Bè | 2.5 | 28.13 |
*Bảng tính lún từng khu vực được thể hiện trong phần phụ lục 02.
Như vậy, ứng với bề dày lớp đất đắp là 2.5m thì độ lún có nơi lên đến 40.38 cm. Và độ lún trung bình tại các điểm tính lún là 27.2 cm. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến kết cấu công trình xây dựng, gây mất an toàn và thẩm mỹ công trình, hạ tầng kỹ thuật.