Tải bản đầy đủ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ THÔNG SỐ TRONG THÍ NGHIỆM CỐ KẾT TỐC ĐỘ BIẾN DẠNG KHÔNG ĐỔI (CRS) VÀO PHÂN TÍCH BÀI TOÁN CỐ KẾT CÓ SỬ DỤNG BẤC THẤM TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM
--------------------

NGUYỄN CÔNG OANH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ THÔNG SỐ
TRONG THÍ NGHIỆM CỐ KẾT TỐC ĐỘ BIẾN DẠNG
KHÔNG ĐỔI (CRS) VÀO PHÂN TÍCH BÀI TOÁN CỐ
KẾT CÓ SỬ DỤNG BẤC THẤM TRONG ĐIỀU KIỆN
VIỆT NAM
Chuyên ngành
Mã số

: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
: 9.58.02.11


LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

TP. HỒ CHÍ MINH, năm 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM
--------------------

NGUYỄN CÔNG OANH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ THÔNG SỐ
TRONG THÍ NGHIỆM CỐ KẾT TỐC ĐỘ BIẾN DẠNG
KHÔNG ĐỔI (CRS) VÀO PHÂN TÍCH BÀI TOÁN CỐ
KẾT CÓ SỬ DỤNG BẤC THẤM TRONG ĐIỀU KIỆN
VIỆT NAM
Chuyên ngành
Mã số

: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
: 9.58.02.11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS. TS. TRẦN THỊ THANH

-----------------------------------

TP. HỒ CHÍ MINH, năm 2019


Công trình được hoàn thành tại
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM

Người hướng dẫn khoa học

GS. TS. TRẦN THỊ THANH: …………………………..



Chủ tịch hội đồng cấp viện

GS. TS. NGUYỄN QUỐC DŨNG: …………………………..

Người phản biện

1. PGS. TS. NGUYỄN HỒNG NAM: ……………………
2. PGS. TS. TRẦN TUẤN ANH

: ……………………

3. PGS. TS. HUỲNH NGỌC SANG : ……………………

TP. HỒ CHÍ MINH, năm 2019


-i-

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học do chính tôi nghiên cứu và thực
hiện. Các kết quả, số liệu trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất
kỳ công trình khoa học nào khác. Một số phần của nghiên cứu này đã được công bố
ở các hội nghị quốc tế chuyên ngành, tuyển tập hội nghị quôc tế chuyên ngành có chỉ
số ISBN và tạp chí chuyên ngành địa kỹ thuật có chỉ số ISSN.
Tác giả luận án

NGUYỄN CÔNG OANH


-ii-

LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn GS. TS. Trần Thị Thanh đã tận tình hướng dẫn
tác giả hoàn thành luận án này. Tác giả gửi lời cảm ơn đến GS. TSKH. Nguyễn Văn
Thơ, PGS. TS. Võ Phán, TS. Nguyễn Ngọc Phúc đã đóng góp những ý kiến quí báu
trong quá trình phát triển nghiên cứu.
Trân trọng cảm ơn quí lãnh đạo, các thầy cô, Ban đào tạo viện khoa học thủy
lợi Miền Nam và viện khoa học thủy lợi Việt Nam đã giúp đỡ trong quá trình tác giả
học tập và thực hiện nghiên cứu tại đây.
Sự biết ơn sâu sắc đối với Ban quản lý dự án 85 (PM85), Ban quản lý dự án
Hàng Hải 2 (MPMU2), công ty TOA Corporation đã cho phép và giúp đỡ trong quá
trình làm việc và thu thập dữ liệu nghiên cứu và đồng nghiệp, TS. Suzuki Koji, đã
luôn khích lệ trong quá trình tác giả thực hiện nghiên cứu này.
Tác giả tri ân sự ủng hộ của gia đình đã hỗ trợ trong suốt thời gian nhiều năm
học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận án này.


-iii-

TÓM TẮT LUẬN ÁN
Luận án nghiên cứu trên các kết quả thí nghiệm CRS trên mẫu đất nguyên
dạng ở một số vùng đất sét yếu ở Việt Nam để xác định thông số đầu vào cho bài toán
cố kết có sử dụng lõi thấm đứng trong việc xử lý nền đất yếu. Ảnh hưởng của tốc độ
biến dạng trong thí nghiệm CRS cũng được nghiên cứu để sử dụng tốc độ biến dạng
hợp lý khi so sánh kết quả tính toán bằng phần mềm CONSOPRO do tác giả thiết lập
trên phương trình cải tiến với kết quả quan trắc hiện trường. Nghiên cứu được thực
hiện trên các công trình cụ thể ở đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng.
Các công trình này hầu hết đều có thí nghiệm CRS trên mẫu nguyên dạng, cũng như
thí nghiệm IL tương ứng để có thể so sánh. Ngoài ra các thí nghiệm hiện trường như
xuyên tĩnh, cắt cánh cũng được thực hiện ở các công trình này để bổ sung cho việc
xác định các thông số đầu vào cho bài toán sai phân hữu hạn.
Tác giả cũng đề xuất một số mối tương quan đối với đất sét yếu ở các vùng
nghiên cứu như: Tương quan giữa chỉ số nén với độ ẩm tự nhiên, chỉ số dẻo và giới
hạn chảy của đất yếu; Tương quan giữa sức kháng cắt không thoát nước so với hệ số
cố kết trước OCR; Tương quan giữa áp lực tiền cố kết từ thí nghiệm CRS và thí
nghiệm IL; Tương quan giữa áp lực tiền cố kết với tốc độ biến dạng trong thí nghiệm
CRS; Tương quan giữa áp lực tiến cố kết so với sức kháng xuyên hiệu dụng….
Nghiên cứu này đã cải tiến lời giải có sẵn và lập trình tính toán theo phương
pháp sai phân hữu hạn với phần mềm CONSOPRO đã được đăng ký bản quyền. Phần
mềm được sử dụng để phân tích cố kết cho bài toán xử lý nền đất yếu có hoặc không
có gia tải bằng bơm hút chân không ở các vùng nghiên cứu ở Việt Nam cũng như
nghiên cứu ảnh hưởng của chiều dài bấc thấm lên mức độ cố kết của nền đất yếu theo
thời gian.
Và cuối cùng là nghiên cứu cũng thể hiện rõ ràng tính ứng dụng của thí nghiệm
tốc độ biến dạng không đổi CRS vào thực tế xây dựng để có thể rút ngắn thời gian
thí nghiệm và đảm bảo chất lượng thông số đầu vào cho bài toán.


-iv-

CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN
MỞ ĐẦU
Nêu cách đặt vấn đề, tính cấp thiết của đề tài, mục tiêu nghiên cứu, đối tượng
nghiên cứu, giới hạn phạm vi nghiên cứu, các đóng góp mới của nghiên cứu và ý
nghĩa khoa học và thực tiễn.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CỐ KẾT
TRONG PHÂN TÍCH BÀI TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
Tổng hợp tổng quan về các nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến thí
nghiệm cố kết tốc độ biến dạng không đổi. Đồng thời nêu sơ bộ các công trình có sử
dụng thí nghiệm CRS trong luận án và đồng thời thể hiện biểu đồ Atteberg tương ứng
với đất yếu ở các vùng này. Đề xuất mối tương quan của chỉ số nén theo độ ẩm tự
nhiên, giới hạn chảy và giới hạn dẻo của các vùng đất đang nghiên cứu.
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ THÔNG SỐ CỦA ĐẤT YẾU XÁC ĐỊNH THEO CÁC
PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM KHÁC NHAU
Mô tả một số thông số của đất yếu được xác định theo các thí nghiệm khác
nhau như áp lực tiền cố kết, các chỉ số nén, sức kháng cắt không thoát nước tương
ứng với các thí nghiệm xuyên tĩnh, cắt cánh và thí nghiệm nén nở hông trong phòng.
NCS cũng đề xuất một số tương quan giữa sức kháng cắt với OCR; mối tương quan
giữa áp suất tiền cố kết theo CRS và theo IL; ảnh hưởng của tốc độ biến dạng lên áp
suất tiền cố kết trong thí nghiệm CRS đối với các khu vực đang nghiên cứu; mối
tương quan giữa hệ số cố kết ngang từ thí nghiệm CPTU với hệ số cố kết đứng từ thí
nghiệm CRS.
CHƯƠNG 3: CÁC LỜI GIẢI CHO BÀI TOÁN CỐ KẾT BẰNG LÕI THẤM
ĐỨNG
Mô tả một số lời giải trước đó liên quan đến bài toán cố kết thấm bằng lõi thấm
đứng. Ngoài ra tác giả cũng đề xuất mô hình dựa trên nghiên cứu trước đó của Suzuki
nằm 2004 và lập trình phần mềm CONSOPRO.
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH CÁC BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CÓ SỬ
DỤNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CRS Ở VIỆT NAM


-v-

Thực hiện các bài tính toán tương ứng với các công trình bằng phần mềm
CONSOPRO sau đó so sánh kết quả tính toán với kết quả quan trắc đối với độ lún
theo bàn đo lún mặt, thiết bị đo lún sâu, thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng. Và cũng xét
đến sức kháng cắt không thoát nước trước và sau khi xử lý có so sánh với kết quả tính
toán sức kháng cắt từ phần mềm CONSOPRO. Ngoải ra cũng phân tích ảnh hưởng
của chiều sâu bấc thấm lên quá trình cố kết thấm đối với các khu vực nghiên cứu.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Nêu các kết luận và kiến nghị chính dựa trên kết quả nghiên cứu.


-vi-

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN

i

LỜI CẢM ƠN

ii

TÓM TẮT LUẬN ÁN

iii

CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN

iv

MỤC LỤC

vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ

ix

DANH MỤC BẢNG BIỂU

xii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

xiii

MỞ ĐẦU

1

1.

ĐẶT VẤN ĐỀ

1

2.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

2

3.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

4

4.

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

4

5.

GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU

4

6.

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

5

7.

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CỐ KẾT
TRONG PHÂN TÍCH BÀI TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
6
1.1

PHÂN BỐ ĐẤT YẾU TRONG KHU VỰC VÀ VIỆT NAM

6

1.2
LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM CRS
1.2.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC
1.2.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC

8
8
10

1.3

10

CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ THÍ NGHIỆM CRS

1.4
CÔNG TRÌNH THỰC TẾ CÓ THÍ NGHIỆM CRS TRÊN ĐẤT YẾU
1.4.1 THÍ NGHIỆM CRS
1.4.2 CÁC CÔNG TRÌNH CÓ THÍ NGHIỆM CRS

10
10
14

1.5

21

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÁC LỜI GIẢI CỐ KẾT


-vii-

1.6

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

21

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ THÔNG SỐ CỦA ĐẤT YẾU XÁC ĐỊNH BẰNG CÁC
PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM KHÁC NHAU
23
2.1
MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA ĐẤT YẾU
2.1.1 SỨC KHÁNG CẮT KHÔNG THOÁT NƯỚC
2.1.2 ÁP LỰC TIỀN CỐ KẾT
2.1.3 CÁC CHỈ SỐ NÉN Cc1, Cc2 VÀ Cr CỦA ĐẤT YẾU

23
23
25
28

2.2
THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH HIỆN TRƯỜNG
2.2.1 ÁP LỰC TIỀN CỐ KẾT THEO SỨC KHÁNG XUYÊN
2.2.2 HỆ SỐ CỐ KẾT NGANG TỪ KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH

33
33
35

2.3

36

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

CHƯƠNG 3

LỜI GIẢI CHO BÀI TOÁN CỐ KẾT BẰNG LÕI THẤM ĐỨNG

38

3.1
LỜI GIẢI BÀI TOÁN CỐ KẾT CÓ LÕI THẤM ĐỨNG
3.1.1 LÝ THUYẾT CỦA RENDULIC VÀ CARILLO
3.1.2 LỜI GIẢI CỦA BIOT, M. A. (1941)
3.1.3 LỜI GIẢI CỦA RENDULIC (1936)
3.1.4 LÝ THUYẾT CỦA BARRON (1948)
3.1.5 LỜI GIẢI GẦN ĐÚNG CỦA YOSHIKUNI VÀ NAKANODE (1974)
3.1.6 PHƯƠNG PHÁP ĐƠN GIẢN HÓA LAMDA CỦA HANSBO (1979, 1997)
3.1.7 LỜI GIẢI CỦA HANSBO (1981, 2011) KỂ ĐẾN ĐỘ XÁO ĐỘNG & SỨC CẢN LÕI THẤM

38
38
39
46
47
48
49
50

3.2

MÔ HÌNH ĐỀ XUẤT CHO BÀI TOÁN NỀN NHIỀU LỚP

51

3.3

PHẦN MỀM CONSOPRO

58

3.4

SO SÁNH LỜI GIẢI HANSBO VỚI KẾT QUẢ TỪ CONSOPRO

64

3.5

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

67

CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH CÁC BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CÓ SỬ DỤNG
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CRS Ở VIỆT NAM
69
4.1
CÔNG TRÌNH CẢNG HẢI PHÒNG GIAI ĐOẠN 2
4.1.1 GIỚI THIỆU
4.1.2 THÔNG SỐ CỦA ĐẤT YẾU
4.1.3 PHÂN TÍCH BÀI TOÁN LÚN CỐ KẾT THEO THỜI GIAN

69
69
70
72

4.2
CÔNG TRÌNH CẢNG CONTAINER QUỐC TẾ CÁI MÉP - ODA
4.2.1 GIỚI THIỆU
4.2.2 THÔNG SỐ CỦA ĐẤT YẾU
4.2.3 PHÂN TÍCH BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN Ở CÁI MÉP – ODA

76
76
78
81

4.3

90

CÔNG TRÌNH CẢNG SPCT – HIỆP PHƯỚC


-viii-

4.3.1
4.3.2
4.3.3

GIỚI THIỆU
THÔNG SỐ CỦA ĐẤT YẾU
PHÂN TÍCH BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN Ở SPCT – HIỆP PHƯỚC

90
91
98

4.4
CÔNG TRÌNH NHÀ MÁY KHÍ - CÀ MAU
4.4.1 GIỚI THIỆU
4.4.2 THÔNG SỐ CỦA ĐẤT YẾU
4.4.3 PHÂN TÍCH BÀI TOÁN XỬ LÝ NỀN Ở NHÀ MÁY KHÍ – CÀ MAU

111
111
112
115

4.5
PHÂN TÍCH BÀI TOÁN CHIỀU DÀI BẤC THẤM THAY ĐỔI
4.5.1 THÔNG SỐ ĐẦU VÀO CỦA BÀI TOÁN
4.5.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH BÀI TOÁN CHIỀU DÀI PVD THAY ĐỔI

121
122
123

4.6

125

KẾT LUẬN CHƯƠNG 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

127

1.

KẾT LUẬN

127

2.

KIẾN NGHỊ

128

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

129

TÀI LIỆU THAM KHẢO

130


-ix-

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ
Hình A- 1 Kết quả thí nghiệm tiêu biểu của đất sét yếu cho một số vùng ở Việt Nam ..................... 1
Hình 1-1 Bản đồ phân vùng đất yếu Holocene của khu vực châu Đông Nam Châu Á theo Cox,
1970 [9] .............................................................................................................................................. 6
Hình 1-2 Bản đồ phân vùng trầm tích Holocene đệ tứ ở Việt Nam theo [54] ................................... 7
Hình 1-3 Phân bố chiều dày trầm tích Holocene đệ tứ ở Việt Nam theo [54] ................................... 7
Hình 1-4 Sơ đồ hộp nén cố kết tốc độ biến dạng không đổi CRS (ASTM D4186-12) .................... 11
Hình 1-5 Bản đồ Việt Nam và vị trí các vùng đất yếu nghiên cứu .................................................. 17
Hình 1-6 Hàm lượng hạt bụi và hạt sét cho đất sét yếu cho một số khu vực ở Việt Nam ............... 18
Hình 1-7 Biểu đồ Atteberg cho đất yếu của một số vùng ở Việt Nam............................................. 19
Hình 1-8 Tương quan hệ giữa chỉ số nén với độ ẩm, giới hạn chảy và chỉ số dẻo .......................... 20
Hình 2-1 Sức kháng cắt không thoát nước của một số vùng ở Việt Nam ........................................ 24
Hình 2-2 Áp lực tiền cố kết của đất yếu của một số vùng ở Việt Nam ............................................ 25
Hình 2-3 Tương quan giữa sức kháng cắt không thoát nước và OCR ............................................. 27
Hình 2-4 Tương quan áp lực tiền cố kết từ thí nghiệm CRS và IL .................................................. 27
Hình 2-5 Biến thiên hệ số rỗng và hệ số cố kết theo cấp áp lực từ thí nghiệm CRS ....................... 29
Hình 2-6 Biến thiên áp lực nén v, áp lực nước lỗ rỗng ub và tỷ số ub/v theo thời gian ................. 30
Hình 2-7 Biến thiên chỉ số nén theo cấp áp lực ............................................................................... 31
Hình 2-8 Ảnh hưởng tốc độ biến dạng lên áp lực tiền cố kết .......................................................... 32
Hình 2-9 Kết quả xuyên tĩnh tại một số công trình ở Việt Nam ...................................................... 33
Hình 2-10 Tương quan hệ giữa sức kháng xuyên NET và áp lực tiền cố kết .................................. 34
Hình 2-11 Tương quan giữa hệ số cố kết CRS cv(CRS) và theo CPTU ch(CPTU) .................................. 35
Hình 3-1 Mô hình do tác giả đề xuất cho bài toán cố kết có lõi thấm đứng .................................... 52
Hình 3-2 Sơ đồ khối của phần mềm CONSOPRO .......................................................................... 54
Hình 3-3 Sơ đồ khối cho chương trình con STRAIN01 .................................................................. 55
Hình 3-4 Sơ đồ khối cho chương trình con STRAIN01A và STRAIN01B ..................................... 55
Hình 3-5 Sơ đồ khối cho chương trình con STRAIN02 .................................................................. 56
Hình 3-6 Sơ đồ khối cho chương trình con UNGSUATTRUNGBINH và HESORONG ............... 57


-x-

Hình 3-7 Kết quả so sánh giữa lời giải của Hansbo, 1981 [18] và phần mềm CONSOPRO [32] ... 65
Hình 4-1 Mặt bằng vị trí khảo sát địa kỹ thuật và bố trí bàn quan trắc lún ...................................... 69
Hình 4-2 Kết quả thí nghiệm cố kết tốc độ biến dạng không đổi CRS ở 0.02%/phút ..................... 70
Hình 4-3 Chỉ tiêu vật lý và nén lún của đất yếu ở cảng Hải Phòng giai đoạn 2............................... 71
Hình 4-4 Mặt cắt gia tải và bố trí thiết bị quan trắc ở cảng Hải Phòng giai đoạn 2 ......................... 73
Hình 4-5 Số liệu quan trắc lún ở các bàn đo lún .............................................................................. 73
Hình 4-6 Kết quả quan trắc và phân tích bằng CONSOPRO với bàn đo lún mặt ở cảng Hải Phòng
.......................................................................................................................................................... 75
Hình 4-7 Mặt bằng bố trí hố khoan khảo sát, xuyên tĩnh, và thiết bị quan trắc ở cảng Cái Mép ..... 77
Hình 4-8 Chi tiết kết quả thí nghiệm cố kết tốc độ biến dạng không đổi ở cảng Cái Mep - ODA .. 79
Hình 4-9 Thông số vật lý và cố kết của nền đất yếu ở cảng Cái Mép – ODA ................................. 80
Hình 4-10 Mặt cắt điển hình gia tải, phân lớp đất yếu và thiết bị quan trắc ở cảng Cái Mép – ODA
.......................................................................................................................................................... 81
Hình 4-11 Dữ liệu quan trắc gia tải và lún của các phân khu ở cảng Cái Mép – ODA ................... 83
Hình 4-12 Kết quả quan trắc và phân tích bằng CONSOPRO với bàn đo lún mặt ở cảng Cái Mép 84
Hình 4-13 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc cho Extensometers ở cảng Cái Mép 85
Hình 4-14 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc cho Piezometer ở cảng Cái Mép ..... 87
Hình 4-15 Dữ liệu quan trắc và tính toán bàn đo áp lực EPC ở cảng Cái Mép ............................... 88
Hình 4-16 Gia tăng sức kháng cắt sau khi xử lý nền ở cảng Cái Mép ............................................. 89
Hình 4-17 Mặt bằng phân khu, vị trí điểm khảo sát, thí nghiệm và thiết bị quan trắc ở cảng SPCT91
Hình 4-18 Chi tiết kết quả thí nghiệm cố kết tốc độ biến dạng không đổi ở cảng SPCT, Hiệp Phước
.......................................................................................................................................................... 92
Hình 4-19 Thông số vật lý và cố kết của nền đất yếu ở cảng SPCT-Hiệp Phước............................ 93
Hình 4-20 Sức kháng xuyên hiệu dụng ở các phân khu Phase 1-1, Phase 1-4, Phase 1-5 và Phase 22........................................................................................................................................................ 95
Hình 4-21 Dữ liệu quan trắc gia tải và lún của các phân khu ở cảng SPCT-Hiệp Phước .............. 100
Hình 4-22 Mặt cắt điển hình gia tải, phân lớp đất yếu và thiết bị quan trắc ở cảng SPCT Hiệp
Phước ............................................................................................................................................. 100
Hình 4-23 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc bàn đo lún mặt .............................. 101


-xi-

Hình 4-24 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc cho Extensometers ở Phase 1-1 .... 103
Hình 4-25 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc cho Extensometers ở Phase 1-2 .... 104
Hình 4-26 Kết quả theo CONSOPRO và quan trắc cho Extensometers ở Phase 1-3, 1-4 và 1-5 .. 105
Hình 4-27 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc cho Extensometers ở Phase 2-2 .... 106
Hình 4-28 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc cho Piezometer ở Phase 1-1, 1-2... 107
Hình 4-29 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc cho Piezometer ở Phase 1-3,1-4,1-5 và
2-2 .................................................................................................................................................. 108
Hình 4-30 Gia tăng sức kháng cắt ở các khu nghiên cứu ............................................................... 109
Hình 4-31 Mặt bằng bố trí khảo sát và thiết bị quan trắc ở công trình khí Cà Mau ....................... 111
Hình 4-32 Chi tiết kết quả thí nghiệm cố kết tốc độ biến dạng không đổi ở công trình Khí Cà Mau
........................................................................................................................................................ 113
Hình 4-33 Thông số vật lý và cố kết của nền đất yếu ở công trình khí Cà Mau ............................ 114
Hình 4-34 Dữ liệu quan trắc gia tải và lún của các khu vực đang xét ở công trình khí Cà Mau ... 116
Hình 4-35 Quan trắc áp lực chân không bằng đồng hồ đo ............................................................. 117
Hình 4-36 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc bàn đo lún mặt ở Cà Mau.............. 117
Hình 4-37 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc Extensometer ở Cà Mau................ 119
Hình 4-38 Kết quả tính toán bằng CONSOPRO và quan trắc Piezometer ở Cà Mau.................... 120
Hình 4-39 Gia tăng sức kháng cắt ở công trình khí Cà Mau sau khi xử lý nền ............................. 120
Hình 4-40 Kết quả phân tích bài toán bấc thấm có chiều dài thay đổi so với chiều dày vùng nén lún
........................................................................................................................................................ 124


-xii-

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1 Qui trình chuẩn bị mẫu và thí nghiệm CRS .................................................................... 12
Bảng 1-2 Tổng hợp các thí nghiệm thực hiện trong công trình nghiên cứu..................................... 15
Bảng 1-3 Qui trình thí nghiệm của từng phương pháp thí nghiệm ở các công trình nghiên cứu ..... 15
Bảng 1-4 So sánh các công thức kinh nghiệm ................................................................................. 20
Bảng 3-1 Định nghĩa giao diện phần mềm CONSOPRO ................................................................ 58
Bảng 3-2 Phần mềm COSOPRO...................................................................................................... 60
Bảng 3-3 Khác biệt giữa độ lún tính toán từ thông số theo CRS và IL ........................................... 67
Bảng 4-1 Bảng thông số đầu vào cho bài toán cố kết ở cảng Hải Phòng giai đoạn 2 ...................... 74
Bảng 4-2 Lịch sử quá trình gia tải và thi công bấc thấm PVD tại cảng Hải Phòng giai đoạn 2 ...... 74
Bảng 4-3 Thông số đất yếu ở cảng Cái Mép – ODA cho bài toán ................................................... 80
Bảng 4-4 Lịch sử thi công đắp nền và gia tải tiêu biểu ở cảng Cái Mép - ODA ............................. 82
Bảng 4-5 Bảng thông số đầu vào cho Phase 1-1; 1-2; 1-3 và 2-2 cảng SPCT Hiệp Phước ............. 96
Bảng 4-6 Bảng thông số đầu vào cho Phase 1-4 cảng SPCT Hiệp Phước ....................................... 96
Bảng 4-7 Bảng thông số đầu vào cho Phase 1-5 (1) cảng SPCT Hiệp Phước ................................. 97
Bảng 4-8 Bảng thông số đầu vào cho Phase 1-5 (2) cảng SPCT Hiệp Phước ................................. 97
Bảng 4-9 Lịch sử thi công và gia tải ở khu vực cảng SPCT-Hiệp Phước ........................................ 99
Bảng 4-10 Cao độ lắp đặt các vòng từ đo lún sâu và đầu đo áp lực nước lỗ rỗng ......................... 112
Bảng 4-11 Thông số đầu vào sử dụng trong bài toán phân tích cố kết ở công trình khí Cà Mau .. 114
Bảng 4-12 Tổng hợp thông số đầu vào cho bài toán bấc thấm có chiều dài thay đổi .................... 122


-xiii-

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

EPC

Earth Pressure Cell

Thí nghiệm cố kết theo sơ đồ tốc
độ biến dạng không đổi
Xuyên tĩnh có đo áp lực nước lỗ
rỗng
Thí nghiệm cố kết, cắt đơn không
thoát nước ở trạng thái hiện trường
Thí nghiệm cố kết, cắt đơn không
thoát nước ở trạng thái cô kết
thường
Thiết bị đo áp lực đất

FDM

Finite Difference Dethod

Phương pháp sai phân hữu hạn

FVT (VST)

Field vane shear test

Cắt cánh hiện trường

IL

Inremental loading

PVD

Prefabricated vertical drain

Thí nghiệm cố kết theo sơ đồ gia
tải từng cấp
Bấc thấm

PHD

Prefabricated Horizontal drain

Bấc thấm ngang

PI

Plasticity Index

Chỉ số dẻo của đất

UCT

Unconfined Compression Test

Thí nghiệm nén đơn nở hông tự do

ch (cm2/ngày đêm)

Coefficient
of
horizontal
consolidation
Coefficient
of
horizontal
consolidation
at
overCoefficient
of
horizontal
consolidation at normallyCoefficient
of
vertical
consolidation
Average coefficient of vertical
consolidation
Coefficient
of
vertical
consolidation from CRS test
Coefficient
of
vertical
consolidation from IL test
Coefficient
of
vertical
consolidation
at
overconsolidated state
Coefficient
of
vertical
consolidation
at
overconsolidated state
Distance of PVD

Hệ số cố kết theo phương ngang

CRS
CPTU
DST1
DST2

ch(OC) (cm2/ngày đêm)
ch(NC) (cm2/ngày đêm)
cv (cm2/ngày đêm)
cv(ave.) (cm2/ngày đêm)
cv(CRS) (cm2/ngày đêm)
cv(IL) (cm2/ngày đêm)
cv(OC) (cm2/ngày đêm)

cv(NC) (cm2/ngày đêm)
D (cm)
De (cm)

Constant rate of strain
consolidation test
Cone Penetration test with pore
water pressure measurement
Direct Shear Box Test 1
Direct Shear Box Test 2

Hệ số cố kết theo phương ngang
trạng thái cố kết trước
Hệ số cố kết theo phương ngang
trạng thái cố kết thường
Hệ số cố kết theo phương đứng
Hệ số cố kết trung bình theo
phương đứng
Hệ số cố kết theo phương đứng từ
thí nghiệm CRS
Hệ số cố kết theo phương đứng từ
thí nghiệm IL
Hệ số cố kết theo phương đứng
trạng thái cố kết trước
Hệ số cố kết theo phương đứng
trạng thái cố kết thường
Khoảng cách giữa các bấc thấm

Equivalent diameter of unit cell Đường kính tương đương của trụ
đất xung quanh bấc thấm


-xiv-

dw (cm)

Diameter of PVD

Đường kính lõi thấm đứng

ds (cm)

Diameter of smear zone

Đường kính vùng xáo động

N

Ratio De/dw

Tỷ số giữa De/dw

e0

Void ratio

Hệ số rỗng trạng thái tự nhiên

k (m/ngày đêm)

Permeability

Hệ số thấm của đất

kh (m/ngày đêm)

Horizontal permeability

Hệ số thấm theo phương ngang

k’h (m/ngày đêm)
kv (m/ngày đêm)

Horizontal permeability within Hệ số thấm theo phương ngang
smear zone
trong vùng xáo động
Vertical permeability
Hệ số thấm theo phương đứng

qc (MPa)

Cone point resistance

qT (MPa)

Corrected cone point resistance Sức kháng mũi được hiệu chuẩn

qNET (MPa)

Net cone point resistance

Sức kháng mũi hiệu dụng

EXT (EX)

Extensometer

Thiết bị đo lún sâu

PIEZ (PZ)

Piezometer

Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng

SP (SS, P)

Settlement Plate

Bàn đo lún

suf (kPa)

Field undrained shear strength

Sức kháng mũi xuyên

t (ngày đêm)

Sức kháng cắt trong điều kiện hiện
trường
Undrained shear strength at Sức kháng cắt trong điều kiện cố
normally consolidated state
kết thường
Elaps time
Thời gian

U (%)

Degree of consolidation

Độ cố kết trung bình

u2 (kPa)

Pore pressure at cone shoulder

Áp lực nước lỗ rỗng khi xuyên tĩnh

wn (%)

Natural water content

Độ ẩm tự nhiên của đất

wL(hoặc LL) (%)

Liquid Limit

Độ ẩm giới hạn chảy của đất

wP (%)

Plastic Limit

Độ ẩm giới hạn dẻo của đất

sun (kPa)

’c (p’c, ’y,’vc) (kPa) Pre-consolidation pressure

Áp lực tiền cố kết

v0 (kPa)

Total over-burdened stress

Ứng suất tổng hiện trường

’v0 (kPa)

Effective over-burdened stress

Ứng suất hữu hiệu hiện trường


-1-

M U
1. T VN
Phng phỏp thớ nghim c kt theo s tc bin dng khụng i (CRS),
cú mt s u im nht nh so vi phng phỏp gia ti tng cp IL (truyn thng).
Cỏc u im cú th k n l: thớ nghim nhanh hn (t 1-2 ngy cho mt thớ nghim
bao gm c cụng tỏc chun b) so vi phng phỏp truyn thng (mi cp ti l 24h)
v vỡ th thi gian th nghim mt mu t sột yu cú th lờn n hn 7 ngy i
vi phng phỏp gia ti tng cp truyn thng; d liu c thu thp t kt qu thớ
nghim CRS mt cỏch liờn tc do ú ng quan h e-logp s l ng liờn tc so
vi s thớ nghim truyn thng cú cỏc im ri rc theo cp gia ti.

Hệ số rỗng, e

2.4

GL. +4.49

GL. +2.85

GL. +2.80

1.6
1.2
0.8
0.4
104

c v (cm2/d)

GL. +3.50

2.0

Cái Mép

Hiệp Phước

Hải Phòng

Cà Mau

103
102
101
101

102
'v (kPa)

103

101

102
'v (kPa)

103
CRS

101

102
'v (kPa)

103

101

102
'v (kPa)

103

IL

Hỡnh A- 1 Kt qu thớ nghim tiờu biu ca t sột yu cho mt s vựng Vit Nam

D dng nhn thy rng vi cỏc im ri rc nh trờn Hỡnh A- 1 t thớ nghim
nộn c kt bng hp nộn mt chiu Oedometer vi s gia ti tng cp IL (truyn
thng), rt khú xỏc nh c chớnh xỏc ỏp lc tin c kt, õy l mt thụng s rt
quan trng c s dng trong bi toỏn xỏc nh lỳn ca nn t yu. Tuy vy,
vi dc ca ng cong e-logp giai on c kt trc (OC) v giai on c kt
thng (NC) tng ng vi hai loi thớ nghim ny cú giỏ tr gn xp x nhau nờn cú
th xem nh khụng thay i theo phng phỏp thớ nghim. Hn na vi cỏc giỏ tr


-2-

hệ số cố kết cv cũng tương ứng xấp xỉ nhau và cũng không phụ thuộc phương pháp
thí nghiệm giữa tốc độ nhanh theo sơ đồ CRS và tốc độ chậm theo sơ đồ IL.
Mặt khác việc so sánh áp lực tiền cố kết theo kết quả thí nghiệm CRS lớn hơn
từ kết quả thí nghiệm IL do đó nhiều tác giả nghiên cứu không công nhận tính khả
thi của thí nghiệm CRS vào bài toán cố kết thực tế. Điều này dẫn đến việc có khá ít
nghiên cứu ứng dụng thí nghiệm CRS vào tính toán thiết kế thực hành trong xử lý
nền đất yếu, đặc biệt là việc xử lý đất yếu có dùng bấc thấm (PVD) kết hợp gia tải
trước (Surcharge) kết hợp bơm hút chân không (Vacuum).
Mặc dù ưu điểm của thí nghiệm CRS khá rõ ràng như trình bày ở Hình A- 1
trên kết quả thí nghiệm CRS so sánh với kết quả thí nghiệm IL do tác giả tổng hợp từ
chính nghiên cứu này cho các mẫu nguyên dạng ở cùng độ sâu lấy mẫu tiêu biểu cho
đất sét yếu Việt Nam, nhưng đến nay vẫn chưa có nghiên cứu ứng dụng kết quả thí
nghiệm CRS vào các công trình ở Việt Nam.
Vì vậy tác giả nghiên cứu khả năng ứng dụng kết quả thí nghiệm CRS trên
mẫu nguyên dạng để xác định thông số đầu vào cho bài toán phân tích cố kết thông
qua số liệu quan trắc hiện trường tại các công trình xử lý nền đất yếu ở Việt Nam và
các vấn đề chưa được xét đến trong tiêu chuẩn Việt Nam kết hợp đề xuất mô hình cải
tiến cho bài toán cố kết có sử dụng lõi thấm đứng.
2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong giai đoạn phát triển hiện nay, rất nhiều dự án xử lý nền đất yếu ở Việt
Nam có sử dụng lõi thấm đứng như giếng cát (Sand Drain) hoặc bấc thấm
(Prefabricated Vertical Drain) kết hợp gia tải trước (Surcharge) và có hoặc không có
kết hợp với hút chân không (Vacuum), hơn nữa đất yếu của Việt Nam (độ ẩm tự nhiên
xấp xỉ giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn, và sức chống cắt bé) thuộc trầm tích đệ tứ
(Holocene và Pleitocene) phân bố dọc theo các đồng bằng ven biển của Việt Nam và
trải dài từ đồng bằng Bắc Bộ đến đồng bằng sông Cửu Long. Với điều kiện địa chất
như thế thì nền đất thường đòi hỏi cần được xử lý để chịu tải công trình.


-3-

o Tuy nhiên rất nhiều dự án ở nước ta hiện nay sau khi xử lý vẫn thể hiện độ
lún dư kéo dài làm cho việc vận hành bình thường công trình rất khó khăn
và tốn kém.
o Độ lún theo thời gian của nền được tính toán theo các tiêu chuẩn hiện hành
là qui đổi tương đương về một lớp có hệ số cố kết trung bình, dẫn đến sự
kém chính xác của bài toán.
o Các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam cũng không nêu các cách xác định
độ lún cuối cùng ngoài phương pháp được Asaoka, 1978 đề xuất [1],
phương pháp hồi qui từ kết quả quan trắc theo các tiêu chuẩn hiện hành
của Việt Nam như TCVN 9842-2013 [50], TCVN 9355-2012 [49] và 22
TCN262-2000 [48]. Mặc dù các công trình cũng đã dùng đến các phương
pháp này tuy nhiên vẫn chỉ có thể xác định được độ lún cuối cùng không
đủ độ chính xác cần thiết. Các lời giải nêu trong tiêu chuẩn hiện hành dưới
dạng nền qui về một lớp tương đương với các đặc trưng cố kết tương
đương.
o Tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam TCVN 4200-2012 [51] chỉ có qui định
về phương pháp thí nghiệm cố kết gia tải từng cấp để xác định các đặc
trưng nén lún của đất trong phòng thí nghiệm.
o Chưa có tiêu chuẩn được ban hành về việc áp dụng sơ đồ thí nghiệm cố kết
tốc độ biến dạng không đổi (CRS) trong các qui trình chính thức đã được
cập nhật của Việt Nam. Cho đến hiện nay có một số nghiên cứu của
Umehara, 1983 [55], Suzuki, 2004 [46], Suzuki, 2008 [45], Đào Thị Vân
Trâm, 2013 [11] và Suzuki & Nguyễn Công Oanh, 2013 [44] về việc áp
dụng trực tiếp kết quả thí nghiệm CRS vào thực tế xây dựng, tuy nhiên
nghiên cứu này chỉ giới hạn ở một số công trình thực tế được tính toán nằm
ở Nhật Bản và áp dụng vào hố đào sâu ở khu vực Thị Vải, Việt Nam.


-4-

Do đó, hiện nay cần thiết nghiên cứu ứng dụng thí nghiệm CRS vào thực tiễn
đối với bài toán xử lý nền đất yếu trong điều kiện Việt Nam, cũng như đưa ra cách
xác định độ lún cuối cùng một cách tương đối chính xác để có thể sử dụng trong thực
tế xử lý nền đất yếu tại Việt Nam.
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
o Sử dụng kết quả thí nghiệm CRS để xác định thông số đầu vào (Cc1, Cc2,
Cr, ’c, cv(NC), ch(NC), cv(OC), ch(OC), e0) cho bài toán phân tích cố kết có dùng
bấc thấm (PVD) trong điều kiện đất sét yếu ở Việt Nam. Phân tích bài toán
bấc thấm có chiều dài thay đổi nhỏ hơn chiều dày lớp đất yếu bằng chương
trình theo phương pháp sai phân hữu hạn FDM.
o Thiết lập được một số tương quan cho đất sét yếu ở Việt Nam.
o Lập chương trình bằng phương pháp sai phân hữu hạn (FDM) cho nền
nhiều lớp để phân tích bài toán cố kết có sử dụng bấc thấm (PVD).
4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
o Đất sét trầm tích Holocene yếu ở một số công trình cảng và nhà máy trong
khu vực đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng.
o Thí nghiệm CRS, IL và các thí nghiệm hiện trường thông dụng có sử dụng
trong công tác khảo sát địa kỹ thuật phục vụ xử lý nền đất yếu.
o Các công trình có sử dụng bấc thấm kết hợp gia tải trước bằng tải trọng
đắp hoặc bơm chân không.
5. GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU
o Không nghiên cứu về mặt chế tạo hay hiệu chỉnh thiết bị thí nghiệm, không
đưa ra sơ đồ thí nghiệm mới. Mà chỉ tập trung vào nghiên cứu để ứng dụng
phương pháp thí nghiệm có sẵn vào các công trình trong điều kiện Việt
Nam.


-5-

o Không nghiên cứu phần từ biến trong phạm vi luận án này.
o Không sử dụng phần mềm thương mại trong luận án để so sánh.
6. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
o Lập các mối tương quan cho đất sét yếu ở một số khu vực nghiên cứu
 Hệ số cố kết cv(CRS) có so sánh với giá trị ch(CPTu) từ thí nghiệm
CPTu tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng.
 Áp lực tiền cố kết theo kết quả thí nghiệm CRS và IL.
 Áp lực tiền cố kết theo thí nghiệm CRS ở các tốc độ khác nhau.
 Áp lực tiền cố kết với kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPTu
 Tỷ số sức kháng cắt không thoát nước (su/’v) với OCR.
o Xác định thông số đầu vào (Cc1, Cc2, Cr, ’c, cv(NC), ch(NC), cv(OC), ch(OC), e0)
cho bài toán từ kết quả thí nghiệm cố kết tốc độ biến dạng không đổi CRS.
o Cải tiến lời giải hiện có và đề xuất mô hình cải tiến nhiều lớp cho bài toán
cố kết có sử dụng lõi thấm đứng và phát triển phần mềm CONSOPRO.
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Ý NGHĨA KHOA HỌC
o Xác lập phương trình cố kết thấm đối với lõi thấm đứng (VD) cho nền
nhiều lớp có sự biến thiên các thông số như chỉ số nén, nở, hệ số cố kết
theo trạng thái OC và NC trong quá trình xử lý.
Ý NGHĨA THỰC TIỄN
o Ứng dụng thí nghiệm CRS vào thực tế sản xuất và sử dụng mô hình nền
nhiều lớp để giảm thiểu sai số về độ lún sau thi công.


-6-

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CỐ KẾT
TRONG PHÂN TÍCH BÀI TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
1.1 PHÂN BỐ ĐẤT YẾU TRONG KHU VỰC VÀ VIỆT NAM
Hình 1-1 thể hiện phân bố các vùng đất yếu của khu vực Đông Nam Châu Á,
trong đó có đồng bằng Bắc Bộ và sông Cửu Long bao phủ toàn bộ vùng đất yếu của
miền Nam Việt Nam. Nhận thấy rằng các khu vực đất yếu này hầu hết là các khu vực
trầm tích bờ biển với đất sét yếu Holocence.

Hình 1-1 Bản đồ phân vùng đất yếu Holocene của khu vực châu Đông Nam Châu Á theo Cox, 1970 [9]

Theo nghiên cứu của các tác giả trước đây đã được công bố như Ngô Quang
Toàn, 2000 [54], Nguyễn Văn Thơ & Trần Thị Thanh, 2002 [53], trầm tích Holocene
được phân bố trải dài theo các đồng bằng ven biển nước ta đặc biệt khu vực đồng
bằng Bắc Bộ (Vùng I) và đồng bằng sông Cửu Long (Vùng IV) như thể hiện ở Hình


-7-

1-2. Tuổi của trầm tích Holocene theo các nghiên cứu này cũng dao động từ 2,0004,500 năm đối với Holocene giữa-muộn ( Q IV2 , 3 ) và 4,500-10,000 năm đối với
Holocene sớm-giữa ( Q1IV,2 ). Chiều dày địa tầng của lớp trầm tích này được thể hiện ở
Hình 1-3. Đặc tính của lớp trầm tích này là thuộc loại đất sét yếu, hệ số rỗng lớn, và
độ ẩm cao, điều này dẫn đến sức chịu tải bé, và sẽ có độ lún lớn dưới tải trọng công
trình đặc biệt là công trình đắp.

Hình 1-2 Bản đồ phân vùng trầm tích
Holocene đệ tứ ở Việt Nam theo [54]

Hình 1-3 Phân bố chiều dày trầm tích Holocene đệ tứ ở Việt
Nam theo [54]


-8-

1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM CRS
1.2.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC
Umehara, 1983 [55] đã sử dụng kết quả thí nghiệm CRS vào bài toán thực tế.
Suzuki, 2004 [46] trong một bài báo đã trình bày tính ứng dụng của thí nghiệm CRS
vào tính toán độ lún của công trình san lấp mặt bằng và xử lý nền tại Nhật Bản. Trước
đó có các nghiên cứu của Crawford, 1964 [10] về phương pháp thí nghiệm mới để
tiết kiệm thời gian so với thí nghiệm gia tải từng cấp truyền thống, tiếp đó là các
nghiên cứu của Byrne, 1969 [6], Smith, 1969 [42] và sau đó là Wissa, 1971 [58] đã
đưa ra cơ sở lý thuyết cho thí nghiệm CRS. Hiện nay thí nghiệm này đã được đề cập
trong tiêu chuẩn về phương pháp thí nghiệm theo ASTM D4186-2012 [2] và JIS
A1227-2009 [22].
Sau đó thì có khá nhiều nghiên cứu về thí nghiệm CRS được xuất bản trong
đó phải kể đến các nghiên cứu của Umehara, 1975 [57], Umehara,1979 [56] để xác
định các thông số cố kết cho đất sét yếu có kể đến ảnh hưởng của trọng lượng bản
thân mẫu; Leroueil, 1983 [27], [28] đã nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ biến dạng
lên áp lực tiền cố kết ’c (’y) trên nhiều loại thí nghiệm khác nhau trong đó có thí
nghiệm CRS; Leroueil, 1985 [26] dựa trên các kết quả thí nghiệm hộp nén một chiều
theo các sơ đồ khác nhau và đã kết luận rằng ứng xử trong điều kiện nén một chiều
của đất sét chịu sự chi phối của mối quan hệ duy nhất của ứng suất-biến dạng và tốc
độ biến dạng.
Mặc dù, có các ưu điểm nhưng nhiều nhà nghiên cứu tin rằng đường cong ứng
suất biến dạng có được từ thí nghiệm CRS không thể áp dụng vào thực tế tính toán
cho bài toán cố kết. Leroueil, 1983 [27], [28] đã báo cáo rằng áp lực tiền cố kết theo
phương pháp truyền thống IL gần với giá trị thực tại hiện trường hơn là từ thí nghiệm
CRS và Korhonen, 1997 [24] cũng có kết luận tương tự.
Umehara, 1983 [55] sử dụng kết quả thí nghiệm CRS trong bài toán tính toán
độ lún cho đê chắn sóng ở Nhật Bản xây dựng trên đất sét yếu có thành phần bụi
chiếm đa số đã kết luận rằng thí nghiệm CRS phù hợp trong việc xác định các thông


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×