Tải bản đầy đủ

Thuyết minh thiết kế thử nghiệm bấc thấm ngang

Thử Nghiệm Bấc Thấm Ngang: EX-9
Thuyết minh Thiết kế thử nghiệm

THUYẾT MINH THIẾT KẾ THỬ NGHIỆM BẤC THẤM NGANG
1. Đoạn thử nghiệm
Bấc thấm thoát nước ngang được thử nghiệm tại Km94+390-:-Km94+440 (chiều
dài 50m) thuộc gói thầu EX-9.
Đoạn tham chiếu tại Km94+340-:-KM94+390 dùng đệm cát thoát nước để so sánh với
đoạn thử nghiệm bấc thấm ngang.
Theo Hồ sơ TKKT và trắc dọc địa chất hai đoạn thử nghiệm và tham chiếu có các điều
kiện địa chất và điều kiện nền tương đương (chiều dày đất yếu, chiều sâu xử lý, khoảng
cách PVD và tổng độ lún) của hai đoạn khác nhau từ 5-7%, tối đa 10%. Vì vậy về cơ bản
có thể dùng kết quả của đoạn tham chiếu để kiểm tra đoạn thử nghiệm.
2. Tính toán thiết kế bấc thấm ngang
2.1. Cấu tạo bấc thấm ngang
Bấc thấm ngang có hình dạng và cấu tạo tương tự như bấc thấm thông thường (sử dụng
trong gia cố nền theo phương pháp thoát nước đứng), nhưng bấc thấm ngang có kích cỡ
lớn hơn.
Bấc thấm ngang có các loại với mặt cắt ngang như sau: 0.8cm x 15cm, 0.8cm x
20cm, 0.8cm x 30cm, 0.8cm x 60cm…; đối với chiều dài của bấc thấm ngang thường
theo thành phẩm của nhà sản xuất như 50m hoặc 100m và tùy theo nhu cầu lấp đặt. Đoạn

thử nghiệm thử nghiệm loại bấc thấm ngang T-200 có thông số chung sản phẩm xuất
xưởng như sau:
Bảng 1: Thông số chung sản phẩm xuất xưởng
Loại bấc
thấm
ngang

Rộng
(cm)

Chiều dài
cuộn (m)

Bề dày
(cm)

Trọng
lượng
(kg)

T-200

20

50

8

7.10

T-300

30

50

8

10.00


T-600

60

50

8

20.30

1

Container
20FT

Container
40FT HQ’

11500m
(233 cuộn)
8050m
(151 cuộn)
3450m
(269 cuộn)

28800m
(576 cuộn)
19200m
(384 cuộn)
9600m
(192 cuộn)


Nước từ nền đường

Vỏ lọc

Lõi
bấc

Rảnh

Thử Nghiệm Bấc Thấm Ngang: EX-9
Thuyết minh Thiết kế thử nghiệm

Hướng thoát
nước dọc bấc

0.8 c m
Hình II-1. Hình dạng cấu tạo bấc thấm ngang.
Cấu tạo của bấc thấm ngang gồm 2 bộ phận chính, đó là:
- Lõi bấc: được cấu tạo thành các rảnh dùng để dẫn nước, thường được chế tạo
bằng Polyvinyl Chloride hoặc Polyolefin;
- Lớp vỏ lọc: dùng để lọc nước thoát ra từ đất sau đó thông qua lõi bấc thoát nước
ra khỏi đất nền, thường được chế tạo bằng Polyester (không dệt).

Rảnh
Vỏ lọc
Hình II-2. Mặt cắt ngang cấu trúc bấc thấm ngang.
2.2. Tính toán thiết kế bấc thấm ngang
2.2.1. Tính mềm dẻo và co giãn
Bấc thấm ngang có thể kéo giãn dọc theo đất nền hoặc theo sự biến dạng của nền
đắp do tính mềm dẻo cao. Với giả định 2m bấc thấm ngang bị kéo giãn do độ lún của nền
2


Thử Nghiệm Bấc Thấm Ngang: EX-9
Thuyết minh Thiết kế thử nghiệm

đắp là 1.175m và bề rộng nửa nền đắp là 28.5m, biến dạng theo trục của bấc thấm ngang
được tính là 2m/(28.5+1.175*1.5)m = 6.6%, giá trị này đảm bảo yêu cầu cho phép của
BTN là < 25%.
Với kết quả tính toán nêu trên có thể khẳng định tính mềm dẻo và co giãn của bấc
thấm ngang đảm bảo tính liên tục khi nền đắp lún đến độ lún tính toán.
2.2.2. Năng lực thoát nước
Bấc thấm ngang được thiết kế với khả năng thoát nước giống như đệm cát.
Lưu lượng thoát nước của vật liệu bấc thấm ngang được thực hiện dựa vào công thức
thông thường như tính toán đối với bấc thấm ngang như sau:
Q = ks * i * A (m3/s).
Trong đó:

- i: gradient thủy lực;
- ks: hệ số thấm (m/giây).
-A=w*h
+ w: chiều rộng đơn vị của bấc thấm ngang (m);
+ h: chiều dày của bấc thấm ngang (m);

Việc xác định các thông số phục vụ cho tính toán năng lực thoát nước ngang của vật liệu
bấc thấm ngang được thực hiện thông qua các biểu chỉ tiêu do nhà sản xuất cung cấp; từ
các thông số đó, có thể xác định được lưu lượng thoát nước của vật liệu bấc thấm ngang.
Tính toán cho đoạn thử nghiệm thể hiện như sau:
Bảng 2: Bấc thấm ngang
Mô tả

Loại bấc ngang

Chiều rộng bấc, [1]
Chiều dày bấc, [2]
Diện tích bấc, [3]=[1]*[2]
Hệ số thấm k của BTN, [4]
Độ dốc thủy lực i, [5]
Hệ số an toàn=1.5, [6]
Q=kiA, [7]=([4]x[5]x[3])/[6]

Đ.vị
m
m
m2
m/s
m3/s

T-200
0.2
0.008
0.0016
0.15
0.1
1.5
1.6 x 10-5

T-300
0.3
0.008
0.0024
0.15
0.1
1.5
2.4 x 10-5

Ghi chú
Đặc tính sản phẩm
Đặc tính sản phẩm
Đặc tính sản phẩm
Lưu lượng thoát
nước

Chiều rộng tương đương với lớp đệm cát thoát nước có thể được tính như sau:

3


Thử Nghiệm Bấc Thấm Ngang: EX-9
Thuyết minh Thiết kế thử nghiệm

Bảng 3: Đệm cát CSB

Loại bấc ngang

Đ.vị

T-200

T-300

Q=kiA, [1]
Hệ số thấm k của CSB, [2]
Độ dốc thủy lực i, [3]
Diện tích đệm cát, [4]=[1]/
([2]x[3])
Chiều dày đệm cát, [5]
Chiều rộng đệm cát, [6]=[4]/
[5]

m3/s
m/s

2.4 x 10-5
0.00005
0.1
4.8

Lưu lượng thoát
Tiêu chuẩn kỹ thuật

m2

1.6 x 10-5
0.00005
0.1
3.2

m
m

0.8
4

0.8
6

Tiêu chuẩn kỹ thuật

Mô tả

Ghi chú

Tính toán trên cho thấy lưu lượng thoát nước bởi 20cm chiều rộng bấc thấm ngang
(T-200) với khoảng cách 4.0m tương đương với chiều dày của lớp đệm cát 0.8m tại cùng
mặt cắt (chiều dày 0.8m được thiết kế cho đoạn thử nghiệm). Nói cách khác 0.2m bề
rộng bấc thấm ngang có thể thay thế cho 4m chiều rộng lớp đệm cát với chiều dày 0.8m.
Theo tính toán như trên, tại đoạn thử nghiệm với khoảng cách bấc thấm đứng
1.0m, chọn khoảng cách bấc thấm ngang là 2.0m (tức là bố trí một hàng bấc thấm ngang
cho hai hàng bấc thấm đứng).
2.2.3. Cách bố trí và phương pháp lắp đặt bấc thấm ngang
Với khoảng cách bấc thấm đứng đoạn thử nghiệm là 1.0m thì bố trí một hàng bấc
thấm ngang cho hai hàng bấc thấm đứng, tất cả bấc thấm đứng sẽ được nối với bấc thấm
ngang. Do nền đường có chiều rộng thay đổi (trung bình 57.5m) cho nên sẽ bố trí bốn
hàng bấc thấm ngang dọc theo tim đường (khoảng cách 12.0m) nhằm liên thông các bấc
thấm ngang lại với nhau và tăng khả năng thoát nước cả 1 hệ bấc thấm ngang.
Sơ đồ bố trí bấc thấm đứng với bấc thấm ngang như sau:

4


Thử Nghiệm Bấc Thấm Ngang: EX-9
Thuyết minh Thiết kế thử nghiệm

a

a

a

a/2
0.1

a/2

0.1

a/2+b/2+0.1

a

Bac tham
dung

a

a

Bac tham ngang
b

b
c

a/2+b/2+0.1
b+0.1*2
b

Bac tham ngang

Bac tham dung

a
Ghi chú:
- a: Khoảng cách bấc thấm đứng;
- b: Bề rộng bấc thấm ngang;
- c: Khoảng cách bấc thấm ngang;
Bảng 4: Bố trí BTN với PVD
Khoảng cách Chiều rộng BTN
PVD (a), m
(b), m
1.0
0.2

Chiều cao cắt bấc đứng
(a/2+b/2+0.1), m
0.7
5

Khoảng cách
BTN (c), m
2.0


Thử Nghiệm Bấc Thấm Ngang: EX-9
Thuyết minh Thiết kế thử nghiệm

3. Quan trắc
Trên mỗi đoạn thử nghiệm và đoạn tham chiếu bố trí các thiết bị quan trắc để thu
thập độ lún và chuyển vị ngang theo thời gian và sự làm việc của đệm cát và bấc thấm
ngang (chi tiết trong bản vẽ PHD/03-:-05).
Bảng 5: Khối lượng thiết bị quan trắc
TT
1
2
3

Nội dung quan trắc
Quan trắc độ lún của nền đắp qua bàn
đo lún (SSP)
Quan trắc mực nước dưới đất qua
giếng quan trắc (OW)
Quan trắc dịch chuyển ngang của nền
đường qua cọc chuyển vị ngang

Đơn vị

Khối lượng

Cái

6

Điểm

2

Cọc

20

Ghi chú

4. Khối lượng thử nghiệm
Khối lượng thử nghiệm bấc thấm ngang được tổng hợp theo bảng sau:
Bảng 6: Khối lượng cho đoạn thử nghiệm bấc thấm ngang
TT
1
2
3
4
5
6

Nội dung quan trắc
Quan trắc độ lún của nền đắp qua bàn
đo lún (SSP)
Quan trắc mực nước dưới đất qua
giếng quan trắc (OW)
Quan trắc dịch chuyển ngang của nền
đường qua cọc chuyển vị ngang
Bấc thấm ngang
Cát đắp nền K95 (thay lớp đệm cát)

Đơn vị

Khối lượng

Cái

6

Điểm

2

Cọc

20

m

1650

m3

2181

m3

139.4

Bao tải cát bảo vệ vải địa kỹ thuật

Ghi chú

33 cuộn
3 lớp bao tải
cát bảo vệ

5. Tiến trình thi công
 Chuẩn bị mặt bằng thi công.
 Đắp lớp cát K95 dày 0.4m trên mặt đất tư nhiên để đảm bảo cho máy thi công cắm
bấc thấm.
 Thi công cắm bấc thấm theo đúng như Hồ sơ TKKT với chiều cao bấc thấm nhô
cao trên mặt đất 0.7m (xem bản vẽ PHD/05).
 Thi công lắp đặt các thiết bị quan trắc (xem bản vẽ PHD/01).
 Rải bấc thấm ngang (xem bản vẽ PHD/01 và PHD/05).
6


Thử Nghiệm Bấc Thấm Ngang: EX-9
Thuyết minh Thiết kế thử nghiệm

 Nối bấc thấm ngang với bấc thấm đứng (xem bản vẽ PHD/05).
 Đắp các lớp cát K95 nền đường theo đúng Hồ sơ TKKT.
 Quan trắc, lập báo cáo và đánh giá tổng kết đoạn thử nghiệm (xem kế hoạch quan
trắc bấc thấm ngang).
Các tài liệu tham khảo:
1. Đề xuất kỹ thuật về việc sử dụng bấc thấm ngang tại đường mới Thủ Thiêm Dự án Đại lộ Đông
Tây tại TPHCM của Công ty OBYASHI
2. Luận văn Thạc sỹ “Nghiên cứu và sử dụng vật liệu BTN thay cho tầng đệm cát thoát nước ngang
khi xây dựng nền đường trên đất yếu ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long” của Lâm Nhật
Quang.
3. Các tài liệu về vật liệu BTN của nhà sản xuất Thai Miltec.

7



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×