Vấn đề xác định sức chống cắt của đất loại sét lẫn dăm sạn trong thiết kế nền đường đào

Bài viết Vấn đề xác định sức chống cắt của đất loại sét lẫn dăm sạn trong thiết kế nền đường đào trình bày các nội dung: Sức chống cắt của đất và phương pháp xác định; Đặc điểm sức chống cắt của đất loại sét lẫn sạn tại một số khu vực ở Bắc Bộ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vấn đề xác định sức chống cắt của đất loại sét lẫn dăm sạn trong thiết kế nền đường đào240 VẤN Ề ÁC ỊNH SỨC CHỐNG CẮT CỦA ẤT LOẠI SÉT LẪN DĂM SẠN TRONG THIẾT Ế NỀN ƢỜNG O Cao Trọng C ng1,*, Nguyễn ứ Mạnh2, Nguyễn Ch u L n2 1 Viện khoa học và Công nghệ Công trình thủy, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội 2 Trường Đại học Giao thông vận tải *Tác giả chịu trách nhiệm: cong47xd@gmail.comTóm tắt Sức chống cắt củ đất là thông số không thể thiếu để sử dụng trong phân tích ổn định khithiết kế nền đào, đắp hay các công trình gia cố. Với đất loại sét lẫn dăm sạn, đ c biệt khi hàml ợng dăm sạn c o, các ph ơng pháp lấy mẫu đất nguyên trạng truyền thống khi khảo sát địa kỹthu t hiện nay ở n ớc ta ít khả thi. Cùng với đ , hệ thống tiêu chuẩn kỹ thu t liên quan việc xácđịnh và sử dụng thông số sức chống cắt cho đối t ợng này trong phân tích ổn định nền đ ờngđào qu khu v c đồi núi còn thiếu, dẫn tới độ tin c y trong tính toán thiết kế trong nhiều tr ờnghợp th ờng thấp. Tr n cơ sở các số liệu tổng hợp từ kết quả khảo sát địa kỹ thu t một số tuyến đ ờng ô tô caotốc đã hoàn thành, đ ng và sẽ triển khai tới đ y mà c khối l ợng nền đào qu v ng đồi núi lớn,kết quả nghiên cứu th c nghiệm một số mẫu đất tại Lào Cai, bài báo phân tích một số qui lu t vềsức chống cắt liên quan tới một vài đ c tr ng v t lý củ đất, h y khi xác định theo các ph ơngpháp cắt tr c tiếp khác nh u, làm cơ sở định h ớng ph ơng pháp xác định, n ng c o độ tin c ytrong việc xác định thông số độ bền quan trọng này của các lớp đất loại sét lẫn dăm sạn, gópphần n ng c o độ tin c y kết quả tính toán ổn định, nhằm tối u giải pháp thiết kế nền đ ờng đàoqu v ng đồi núi nói chung ở n ớc ta.Từ khóa: ất loại sét; lẫn dăm sạn; s c chống cắt; nền ường ào.1 ặt vấn đề ất loại sét lẫn dăm sạn chủ yếu nguồn gốc tàn h y s ờn tích, phổ biến xuất hiện trong tầngphủ ở các khu v c đồi núi. Loại đất này th ờng không đồng nhất, biến đổi mạnh ngay cả khicùng nguồn gốc thành tạo c ng nh trong phạm vi không gian hẹp y là đối t ợng phổ biến,quan trọng với các khu v c nền đ ờng đào khi x y d ng đ ờng gi o thông qu v ng đồi núi.Với loại đất nh tr n, đ c biệt khi hàm l ợng dăm sạn c o, các ph ơng pháp lấy mẫu đất nguyêntrạng c ng nh th nghiệm xác định các chỉ ti u cơ lý truyền thống khi khảo sát địa kỹ thu t nhhiện nay ở n ớc ta ít khả thi, th m chí không th c hiện đ ợc. Với t nh không đồng nhất c o nh v t liệu đất loại sét lẫn dăm sạn, sức chống cắt của chúngphụ thuộc nhiều yếu tố c tr ng thành phần hạt và trạng thái kết cấu củ đất quyết định giá trịc, θ h y c‟, θ‟ (ho c Su), đ ợc một số các tác giả công bố với một số loại đất rời hay lẫn sạn khácnhau trên thế giới nh K. Kuenza và nnk. (2004), T. Kokusho và nnk. (2004), G. Wang và nnk.(2007), C. F. Chiu và X. J. Fu (2008), J.J. Wang và nnk. (2013), W.J. Chang và T. Phantachang(2016), T.W. Parka và nnk. (2017), C. Wang và C. Zhan (2011), K. Yin và nnk. (2021), H.Zhang và nnk. (2022). Bên cạnh đ , với loại v t liệu đất bất đồng nhất nh sét lẫn dăm sạn, hìnhdạng hạt đất, đ c biệt nhóm hạt cát và sạn h y dăm cùng với trạng thái ứng suất tác dụng đ ngvai tròn chi phối tới giá trị thu đ ợc sức chống cắt của chúng (Y. Li và nnk, 2013; A. C. Taiba vànnk, 2018; X. S. Shi và nnk, 2020; L. E.Vallejo và R. Mawby, 2020) ộ ẩm củ đất hay trạngthái v t lý loại đất cùng với k ch th ớc mẫu đất thí nghiệm, hay mẫu đất sử dụng thử nghiệmđ ợc chế bị c ng là những yếu tố mà P.K. Wu và nnk. (2011), L.Wang, J. Han và nnk.(2020)cho rằng ảnh h ởng tới giá trị sức chống cắt củ đất loại sét lẫn sạn dăm đáng kể. Việc ch c những tiêu chuẩn xác định thông số sức chống cắt, hay những qui định việc sửdụng chúng khi phân tích ổn định cho loại đất phức tạp này trong thiết kế bờ dốc nền đào, n nth c tế đ ng áp dụng khá “t y tiện”: Ho c lấy giá trị bằng kinh nghiệm, khi thì sử dụng bằng . 241t ơng qu n th c nghiệm qua thí nghiệm SPT, hay CPT, ho c qua thí nghiệm nén một trục nởhông (t do), hay từ thí nghiệm cắt phẳng khi đất c t dăm sạn và lấy đ ợc mẫu nguyên trạng.Chính vì lý do này, trong nhiều tr ờng hợp, khó kiểm soát mức độ tin c y kết quả tính toán ổnđịnh, kh khăn trong việc l a chọn giải pháp thiết kế và tối u iện pháp gia cố bờ dốc nềnđ ờng đào, c thể gây lãng phí không cần thiết. ể giải quyết những tồn tại này, trong một số tr ờng hợp, th ờng chỉ với công trình quan trọng,có thể tiến hành lấy mẫu đất k ch th ớc lớn ( x x ) cm để thí nghiệm trong phòng, có khi th chiện thí nghiệm hiện tr ờng trên mẫu l p ph ơng k ch th ớc lớn (50x50x50) cm, ho c lấy mẫu vềchế bị lại, s u đ xác định gần đ ng giá trị sức chống cắt củ ch ng để lấy số liệu phục vụ tính toánổn đ ...