Luận Văn Phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén nở hông của cọc xi măng đất tại công trình đường

TÓM TẮT


Đề tài LVTN: “Phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén nở hông của cọc xi măng đất tại công trình đường liên cảng Cái Mép – Thị Vải và đánh giá hiệu quả của phụ gia muội silic.”


Tuyến đường liên cảng Cái Mép – Thị Vải nối liền hệ thống cảng và các khu công nghiệp chạy dọc sông Cái Mép - Thị Vải với tổng vốn đầu tư 6300 tỉ đồng. Hiện đang thi công đoạn số 3 (từ km 7 + 199 – km 9 + 612). Vị trí công trình nằm trên khu vực đất yếu thuộc trầm trích sông biển hỗn hợp có tính chất phức tạp. Do đó để đảm bảo khả năng khai thác của tuyến đường tải trọng cao đòi hỏi phải có một giải pháp nền móng hợp lý và kinh tế. Với những ưu điểm trong công tác xử lý nền đất yếu, công nghệ cột xi măng đất được xem như giải pháp tối ưu cần phải được xem xét và ứng dụng rộng rãi.


Để góp phần thực hiện điều này, trong luận văn này tác giả đã tập trung vào


nghiên cứu các vấn đề sau:




- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết của phương pháp cọc xi măng đất.


- Tiến hành trộn mẫu trong phòng để phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén nở hông, đánh giá hiệu quả của phụ gia muội silic và đưa ra hàm lượng tối ưu.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường xung quanh:


ã Chịu ảnh hưởng của nước (điều kiện nước ngầm)


ã Sự thay đổi hàm lượng muối trong đất.


ã Môi trường đất tự nhiên xung quanh cọc


- So sánh sự khác biệt giữa cường độ cọc đất xi măng thực tế so với mẫu


trộn trong phòng thí nghiệm.

ABSTRACT


The graduation thesis: “Factors affect on unconfined compressive strength of soil cement column in Thi Vai – Cai Mep inter-port road and assessing effect of silica fume admixture.”


The Cai Mep-Thi Vai inter-port road system connects to the ports system and industrial zones along the Cai Mep - Thi Vai River, total of initial investment equals 6300 billions VND. The component project No.3 (Km 7+199 to Km 9+612) is being executed at present. The construction is located on weak soil foundation of near shore marine – alluvial deposit which has complex properties. Therefore, to ensure the effectively using of the super-weight construction needs to have a reasonable and economical geological solution. With the specific advantage in weak soil foundation treatment, the soil cement column is considered a most optimal solution needs to research and apply.


To contribute to execute above matter, in this research (composition), the author has researched and analyzed some matter as follows:


- To understand theory of soil cement column.


- Preparing, mixing, testing specimens in laboratory in order to analysis factors affecting on unconfined compressive strength of soil cement samples, assessing effect of silica fume admixture and outputting optimum mixture ratio.
- Researching effect of curing environment:


ã The effect of water to strength of soil cement columns


ã The effect of salt content in water to strength of soil cement columns.
ã The effect of natural soil around columns.


- Research the correlation of unconfined compressive strength between laboratory mixed specimens and core samples of soil cement columns.

TABLE OF CONTENTS










ACKNOWLEDGEMENT . i TÓM TẮT . ii ABSTRACT iii TABLE OF CONTENTS iv LIST OF FIGURES . viii LIST OF TABLES . xii INTRODUCTION 1
1. General .1


2. Purpose and scope of research 2


4. Methodology of study 3


5. Scientific significance of research .5


6. Practical significant of research .5


7. Innovation of the research 5


8. Limitations of research .5


CHAPTER 1: LITERATURE REVIEW 6


1.1 History and application of soil cement column .6


1.1.1 History .7


1.1.2 Application .10


1.1.3 Typical arrangement patterns of soil cement columns 15


1.2 Overview of method of constructions soil cement columns 17


1.2.1 Dry Jet Mixing (DJM) .17


1.2.2 Wet Jet Mixing (WJM) 18


1.3 Investigation on reaction in soil cement columns 19


1.3.1 Composition of Portland Cement 19

1.3.2 Basic mechanisms of soil cement stabilization .21


1.4 Silica fume admixture 31


1.4.1 Definition .31


1.4.2 Silica fume properties and reaction chemical 31


1.5 Factors affecting on unconfined compressive strength of soil cement columns. 33


1.5.1 Effects of type, characteristics and Conditions of Soil to be improved 34


1.5.2 Effect of cement content 36


1.5.3 Effect of water/cement ratio 38


1.5.4 Effect of mixing condition .40


1.5.5 Curing condition 44


1.6 The correlation between strength and strain 48


1.7 Summary 52


CHAPTER 2: THE TESTING METHODS IN LABORATORY . 53


2.1 Soil Characterization 53


2.1.1 Moisture Content (ASTM D 2216-98 and ASTM D 4643-00) .53


2.1.2 Particle Size Distribution (ASTM D 422-63) 53


2.1.3 Atterberg Limits (ASTM D 4318-00) .53


2.1.4 Classification (ASTM D 2478-00) 54


2.1.5 Organic Content (ASTM D 2974-00) 54


2.1.6 Specific Gravity (ASTM D 854-00) 54


2.1.7 pH (ASTM D 4972-01) .54


2.1.8 Sulfate Content (AASHTO T290-95) 54


2.1.9 Mineralogical Analysis 55


2.2 Laboratory of Research Variables, Defining related parameter and volume of research. .55


2.2.1 Laboratory of Research Variables .55


2.2.2 Specimen Notation 56

2.2.3 Defining related parameter 56


2.3 Preparing for Laboratory research .57


2.3.1 Location of soil sample use to test and method of sample taking .57


2.3.2 Necessary equipments .57


2.4 Preparing, Curing specimens (JGS 0821-2000) .59


2.4.1 Preparing specimens. .59


2.4.2 Curing specimens .60


2.4.3 Unconfined compressive strength test (ASTM D 2166-00) 62


2.5 Summary 64


CHAPTER 3 THE FACTORS AFFECT ON UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH OF SOIL CEMENT COLUMNS 64


3.1 General introduction of Cai Mep - Thi Vai inter-port route project 64


3.1.1 Soil Characterization .66


3.2 Analysis and valuation of test results in Laboratory 70


3.2.1 The correlation between unconfined compressive strength and cement content .70


3.2.2 Effect of water/cement ratio to unconfined compressive strength 73


3.2.3 Effect of Silica fume/cement ratio to unconfined compressive strength when cement content equals 220 kg/m3, water/cement ratio equals 0.7. .76


3.2.4 Effect of curing time to unconfined compressive strength 79


3.2.5 Effect of curing environment to unconfined compressive strength .82


3.3 Analysis and valuation of test results core sampling from soil cement columns 85


3.3.1 Affecting of cement content 85


3.3.2 The correlation between UCS and Water/ cement ratio 86


3.3.3 Correlation between stress and strain 88


3.4 Comparison between strength of specimens is mixed in LAB and FIELD .88

CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS . 95


AREAS FOR FUTURE RESEARCH 97


REFERENCES . 98


APPENDIXES 101