PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG LÚN KHÔNG ĐỀU CHO MÓNG CỌC ĐỂ HỖ TRỢ VIỆC NÂNG CẤP MỞ RỘNG NỀN ĐƯỜNG ĐẮP
Tóm tắt:
Ngày nay, sự tăng lên nhanh chóng của phương tiện giao thông cũng như lưu lượng giao thông trên đường đã đặt ra một sự cấp bách cần thiết là phải tăng khả năng thông hành trên các tuyến đường quốc lộ, đường cao tốc bằng việc mở rộng nền và mặt đường. Việc thêm một nền đắp mới bên cạnh một nền đắp cũ sẽ gây ra ứng suất phụ thêm và biến dạng dưới phần nền đắp cũ cũng như phần nền đắp mở rộng.
Sự phân bố ứng suất trong nền đường có liên quan chặt chẽ với độ lún lệch xảy ra giữa hai phần nền đường đắp cũ và mới. Độ lún lệch này thường là nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường như các vết nứt dài theo chiều dọc, sạt lở mái taluy và mặt đường thiếu bằng phẳng. Một số kỹ thuật khác nhau đã được sử dụng để khắc phục những vấn đề này, như sử dụng cọc bê tông, cọc đá, cọc trộn sâu, vải địa hay tổ hợp các giải pháp. Tuy nhiên trạng thái ứng suất trong nền đường mở rộng là rất phức tạp và cần được nghiên cứu xem xét để đưa ra các giải pháp thiết kế hợp lý. 8 trường hợp là được phân tích cho giải pháp sử dụng nhóm cọc đất xi măng kết hợp gia cường lưới địa kỹ thuật (GRPS) để hổ trợ mở rộng nền đường đắp và 2 trường hợp móng không được xử lý là được trình bày trong bài báo này. Các yếu tố được xem xét bao gồm sự cố kết của nền đất phía dưới phần nền đắp cũ và khoảng cách, diện tích, mô đun của cọc đất xi măng (SCP). Phương pháp phần tử hữu hạn là được sử dụng để phân tích cho các trường hợp nghiên cứu. Kết quả được trình bày trong bài báo này bao gồm độ lún lệch, sự thay đổi độ dốc ngang và sự phân bố ứng suất. Khuyến nghị được đưa ra để hổ trợ cho quá trình thiết kế nhằm khắc phục sự phá hoại
Từ khóa: Hệ GRPS; nền đắp, mở rộng, biến dạng, cố kết
Abstract:
Nowaday, strong increasing of trafic vehicles and volume has made it necessary to increase highway capacities by widening embankments and pavement. Adding a new embankment to an existing embankment induces additional stresses and deformation beneath the widened and existing portion of the embankment. Stress distribution is relative closely with differential settlement which may develop between and within the new and existing portions of the embankment, especially over soft soil. This differential settlement often causes pavement distress, such as longitudinal cracks or the drop-off of pavement section. Different techniques have been a dopted to remedy these problems, such as deep mixed columns, vibro-concrete piles, stone piles and aggregaite piers. However, the districbution of stress induced by the widening is very complex and the analysis will support strongly for reasonable design.The analysises of eight cases of geosynthetic reinforced pile supported (GRPS) supported widened embankments and two untreated foundations are presented in this paper. The factor considered include the consolidation of foundation soils under existing embankment and the spacing, region and modulus of soil cement pile (SCP) foundation. Two dimension finite diffrence software was used for numerical analyses were conducted to investigate for all cases. The results presented in this paper include the vertical displacement, differential settlement, the transverse gradient change. Reccommendation are made for the design of pile foundation remedy roadway or highway pavement failure due to widening of embankments.
Key words: GRPS system; embankment;widening; deformation.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Để đáp ứng được sự phát triển giao thông trong tương lai thì một trong những vấn đề cần thiết được đặt ra là việc thiết kế mở rộng và nâng cấp các tuyến quốc lộ bởi việc thêm các làn xe nhằm nâng cao năng lực vận tải của các tuyến đường chẳng hạn như QL1A, QL14B, QL45, các tuyến đường cao tốc hay thậm chí là đường sắt. Hoặc các tuyến đường qua sườn núi thường xuyên bị sạt lở, hư hỏng cũng yêu cầu cấp thiết phải gia cố và xây dựng lại những phần bị hư hỏng, tuyến đường Hồ Chí Minh là một ví dụ với mục tiêu góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế.
NGUỒN:
KS. PHẠM ANH TUẤN - Khoa Xây dựng Cầu đường Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
KTS. TRẦN DÂN - Phó chủ tịch hội KHKT Cầu đường Đà Nẵng
Mời xem chi tiết trên Tạp chí Cầu đường Việt Nam số tháng 1 + 2 Năm 2016