BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ CÔNG NGHIỆP LONG AN NGUYỄN HOÀI DANH NGHIÊN CỨU YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA VẬT LIỆU ĐẤT TRỘN XI MĂNG TRONG GIA CỐ NỀN ĐƢỜNG ĐẤT YẾU TẠI HU[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ CƠNG NGHIỆP LONG AN NGUYỄN HỒI DANH NGHIÊN CỨU YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA VẬT LIỆU ĐẤT TRỘN XI MĂNG TRONG GIA CỐ NỀN ĐƢỜNG ĐẤT YẾU TẠI HUYỆN TÂN PHÚ ĐÔNG – TỈNH TIỀN GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG LONG AN, NĂM 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ CÔNG NGHIỆP LONG AN NGUYỄN HOÀI DANH NGHIÊN CỨU YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA VẬT LIỆU ĐẤT TRỘN XI MĂNG TRONG GIA CỐ NỀN ĐƢỜNG ĐẤT YẾU TẠI HUYỆN TÂN PHÚ ĐÔNG – TỈNH TIỀN GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN NGỌC PHÚC LONG AN, NĂM 2019 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định./ Tác giả Nguyễn Hoài Danh i LỜI CÁM ƠN Luận văn hướng dẫn tận tâm TS Nguyễn Ngọc Phúc thầy cô Khoa Kỹ thuật công nghệ Xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Kinh tế Công nghiệp Long An tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu để hoàn thành luận văn Học viên xin chân thành ghi nhớ công ơn cố gắng để nâng cao lực trình độ để phục vụ tốt cho cơng việc Tác giả Nguyễn Hồi Danh ii NỘI DUNG TĨM TẮT Tân Phú Đông huyện tỉnh Tiền Giang, đồng sông Cửu Long, Việt Nam thành lập thức từ ngày 21 tháng 01 năm 2008 Vùng đất trước thuộc tỉnh Gị Cơng, nhiên có thời kỳ thuộc huyện Gị Cơng, tỉnh Mỹ Tho Nền đất khu vực này, đa phần đất yếu nên đất khơng có khả tiếp nhận tải trọng cơng trình khơng có biện pháp gia cố xử lý thích hợp Do đó, địa chất móng cơng trình nhà ở, nhà xưởng, đường xá, đê điều, đập chắn nước số cơng trình khác thường đặt hàng loạt vấn đề cần phải giải sức chịu tải thấp, độ lún lớn Việc nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến cường độ trụ đất xi măng đóng vai trị quan trọng định lựa chọn đặc tính kỹ thuật giá trị kinh tế cơng trình Tính chất học đất trộn xi măng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác đặc điểm tác nhân xử lý, đặc điểm điều kiện đất, điều kiện trộn, điều kiện bảo dưỡng Trong công trình gia cố đất yếu trụ đất xi măng, việc xác định tính chất học vật lý vật liệu đất trộn xi măng cần phải thực Tính chất học vật liệu đất trộn xi măng thường kết thí nghiệm nén mẫu hỗn hợp đất, xi măng nước Luận văn nghiên cứu cường độ chịu nén mẫu đất trộn xi măng với đề tài “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén vật liệu đất trộn xi măng xử lý đất yếu huyện Tân Phú Đông – tỉnh Tiền Giang” để nâng cao hiệu gia cố đất yếu bằng trụ đất xi măng phù hợp với điều kiện cụ thể địa phương iii ABSTRACT Tan Phu Dong is a district of Tien Giang province, the Mekong Delta, Vietnam was officially established on January 21, 2008 This land was formerly in Go Cong province, but there was a period in Go Cong district, My Tho province The ground in this area, mostly weak soil, is not able to receive the work load if there are no reinforcement measures or proper treatment Therefore, geology under the foundation of residential buildings, factories, roads, dykes, dams and some other works here often poses a series of problems that need to be solved such as load capacity low background, large settlement The study of the factors affecting the strength of cement pillars plays an important role in the decision to select the technical characteristics as well as the economic value of the project The mechanical properties of cement mixing soil depend on many different factors such as characteristics of processing agent, soil characteristics and conditions, mixing conditions and maintenance conditions In soft soil reinforcement works with cement pillars, the determination of mechanical and physical properties of cemented soil materials needs to be done The mechanical properties of cemented soil materials are often based on the results of compressive testing of soil, cement and water samples Dissertation to study the solution of weak soil road reinforcement with the topic "Study the factors affecting the compressive strength of cement mix soil materials in the treatment of soft ground in Tan Phu Dong district - Tien Giang province "To improve the effectiveness of reinforcing weak soil base by using cement pillars in accordance with specific local conditions iv MỤC LỤC DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ HÌNH VẼ vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT x PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu 1.2 Mục đích nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .2 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Cấu trúc luận án CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU 1.1 Tổng quan đất yếu 1.2 Tổng quan giải pháp gia cố đất yếu 1.3 Tổng quan giải pháp gia cố đất yếu công nghệ trụ đất xi măng 1.4 Kết luận chương 15 CHƢƠNG CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CƢỜNG ĐỘ VẬT LIỆU ĐẤT TRỘN XI MĂNG 16 2.1 Một số tính chất đặc trưng vật liệu đất trộn xi măng 16 2.1.1 Khối lượng riêng, t .16 2.1.2 Cường độ cắt khơng nước, cu,col 17 2.1.3 Cường độ nén không nở hông, qu,col 17 2.1.4 Tính thấm, k (cm/s) 18 2.1.5 Modun đàn hồi, Ecol .19 2.1.6 Mô đun nén, Mcol 19 2.1.7 Hệ số Poisson trụ đất xi măng, vcol 20 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ vật liệu đất trộn xi măng .21 2.2.1 Ảnh hưởng loại đất sét 21 2.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng nước (w) .22 2.2.3 Ảnh hưởng hàm lượng xi măng (aw) .23 2.2.4 Ảnh hưởng tỉ lệ nước/ xi măng (w/c) 25 v 2.3 Kết luận chương 26 CHƢƠNG THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA VẬT LIỆU ĐẤT TRỘN XI MĂNG 27 3.1 Giới thiệu .27 3.2 Các định nghĩa mối quan hệ 27 3.3 Tính chất đất tự nhiên, xi măng, nước 30 3.4 Phương pháp thí nghiệm 31 3.4.1 Chế tạo bảo dưỡng mẫu đất trộn xi măng 31 3.4.2 Thí nghiệm nén mẫu đất trộn xi măng 38 3.5 Kết thí nghiệm 40 3.5.1 Kết thí nghiệm mẫu trộn với nước tiêu chuẩn bảo dưỡng mơi trường khơng khí 40 3.5.2 Kết thí nghiệm mẫu trộn với nước TPĐ bảo dưỡng môi trường nước TPĐ 45 3.5.3 So sánh ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng đến cường độ mẫu đất trộn xi măng, với thời gian bảo dưỡng 28 ngày 50 3.5.4 3.6 Kết chụp SEM 51 Phân tích thảo luận 55 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 Kết luận .57 Kiến nghị 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 vi DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ HÌNH VẼ Hình 1.1 Bản đồ phân vùng đất yếu khu vực ĐBSCL Hình 1.2 Dạng phá hoại trụ đất xi măng Hình 1.3 Bố trí trụ đất xi măng 10 Hình 1.4 Lún nhóm trụ đất xi măng 12 Hình 1.5 Các dạng bố trí trụ đất xi măng 13 Hình 1.6 Máy thi cơng với si lơ chất kết dính máy nén khí .14 Hình 1.7 Mũi trộn 14 Hình 1.8 Trụ đất xi măng 15 Hình 2.1 Khối lượng riêng thay đổi làm lượng xi măng 17 Hình 2.2 Khối lượng riêng thay đổi làm lượng xi măng 19 Hình 2.3 Hệ số Poisson đất trộn xi măng 20 Hình 2.4 Ảnh hưởng loại đất khác 22 Hình 2.5 Mối quan hệ cường độ nén hàm lượng nước .23 Hình 2.6 Mối quan hệ cường độ nén hàm lượng xi măng 24 Hình 2.7 Mối quan hệ cường độ nén hàm lượng xi măng 25 Hình 2.8 Mối quan hệ cường độ nén tỉ lệ lượng N/X .26 Hình 3.1 Sơ đồ pha đất trộn xi măng 28 Hình 3.2 Phơi khô đất 32 Hình 3.3 Nghiền nhỏ đất 32 Hình 3.4 Loại bỏ tạp chất 33 Hình 3.5 Hộp tạo mẫu 33 Hình 3.6 Xác định diện tích mặt ngang mẫu 39 Hình 3.7 Mối quan hệ cường độ chịu nén thời gian bảo dưỡng, với wT/c= 40 Hình 3.8 Mối quan hệ cường độ chịu nén thời gian bảo dưỡng, với wT/c= 41 Hình 3.9 Mối quan hệ cường độ chịu nén thời gian bảo dưỡng, với wT/c= 41 Hình 3.10 Mối quan hệ cường độ chịu nén tỉ lệ tổng lượng nước /xi măng, với thời gian bảo dưỡng ngày 42 Hình 3.11 Mối quan hệ cường độ chịu nén tỉ lệ tổng lượng nước /xi măng, với thời gian bảo dưỡng 14 ngày 42 Hình 3.12 Mối quan hệ cường độ chịu nén tỉ lệ tổng lượng nước /xi măng, với thời gian bảo dưỡng 28 ngày 43 Hình 3.13 Mối quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng, với thời gian bảo dưỡng ngày 43 Hình 3.14 Mối quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng, với thời gian bảo dưỡng 14 ngày 44 Hình 3.15 Mối quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng, với thời gian bảo dưỡng 28 ngày 44 Hình 3.16 Mối quan hệ cường độ chịu nén thời gian bảo dưỡng, với wT/c= 45 vii Hình 3.17 Mối quan hệ cường độ chịu nén thời gian bảo dưỡng, với wT/c= 45 Hình 3.18 Mối quan hệ cường độ chịu nén thời gian bảo dưỡng, với wT/c= 46 Hình 3.19 Mối quan hệ cường độ chịu nén tỉ lệ tổng lượng nước /xi măng, với thời gian bảo dưỡng ngày 46 Hình 3.20 Mối quan hệ cường độ chịu nén tỉ lệ tổng lượng nước /xi măng, với thời gian bảo dưỡng 14 ngày 47 Hình 3.21 Mối quan hệ cường độ chịu nén tỉ lệ tổng lượng nước /xi măng, với thời gian bảo dưỡng 28 ngày 47 Hình 3.22 Mối quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng, với thời gian bảo dưỡng ngày 48 Hình 3.23 Mối quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng, với thời gian bảo dưỡng 14 ngày 48 Hình 3.24 Mối quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng, với thời gian bảo dưỡng 28 ngày 49 Hình 3.25 Mối quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng, với wT/c= 50 Hình 3.26 Mối quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng, với wT/c= 50 Hình 3.27 Mối quan hệ cường độ chịu nén hàm lượng xi măng, với wT/c= 51 Hình 3.28 Ảnh SEM mẫu wT/c=3 52 Hình 3.29 Ảnh SEM mẫu wT/c=4 53 Hình 3.30 Ảnh SEM mẫu wT/c=5 53 Hình 3.31 Ảnh SEM mẫu wT/c=3 54 Hình 3.32 Ảnh SEM mẫu wT/c=4 54 Hình 3.33 Ảnh SEM mẫu wT/c=5 55 viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Cường độ chịu nén dự án Deep mixing method United States 18 Bảng 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén đất trộn xi măng .21 Bảng 3.1 Tính chất đất dùng thí nghiệm .30 Bảng 3.2 Tính chất xi măng Nghi Sơn PCB40 .30 Bảng 3.3 Thành phần hóa học xi măng PCB 40 .31 Bảng 3.4 Tính chất nước tiêu chuẩn dùng thí nghiệm 31 Bảng 3.5 Tính chất nước Tân Phú Đông 31 Bảng 3.6 Các trường hợp tạo mẫu thí nghiệm với nước tiêu chuẩn 34 Bảng 3.7 Các trường hợp tạo mẫu thí nghiệm với nước huyện Tân Phú Đông .35 Bảng 3.8 Khối lượng vật liệu cho lần trộn với nước tiêu chuẩn 36 Bảng 3.9 Khối lượng vật liệu cho lần trộn với nước huyện Tân Phú Đông .37 ix DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT CDM DMM SPT SEM ĐBSCL TPĐ TPHCM XM Cement Deep Mixing Deep Mixing Method Standard Penetration Test Scanning Electron Microscope Đồng sơng Cửu Long Tân Phú Đơng Thành phố Hồ Chí Minh Xi măng x PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu Tân Phú Đông huyện tỉnh Tiền Giang, đồng sông Cửu Long, Việt Nam thành lập thức từ ngày 21 tháng 01 năm 2008 Vùng đất trước thuộc tỉnh Gị Cơng, nhiên có thời kỳ thuộc huyện Gị Cơng, tỉnh Mỹ Tho Huyện Tân Phú Đơng gồm xã, thuộc cù lao Lợi Quan huyện Gị Cơng Tây (Tân Thới, Tân Phú, Phú Thạnh, Tân Thạnh) Gị Cơng Đơng (Phú Đơng, Phú Tân) Địa giới hành huyện Tân Phú Đơng: Đơng giáp biển Đông; Tây giáp huyện Chợ Gạo; Nam giáp tỉnh Bến Tre; Bắc giáp huyện Chợ Gạo, huyện Gị Cơng Tây huyện Gị Cơng Đơng Tân Phú Đơng rộng 202,08 km² có 42.926 dân Huyện có xã: Phú Đông, Phú Tân, Phú Thạnh, Tân Phú, Tân Thạnh, Tân Thới Định hướng phát triển: Đến năm 2020, địa bàn có thị loại (thị trấn Tân Phú Đông) thị tứ (Tân Thới, Cồn Cống); tổng diện tích đất thị 410 ha, dân số đô thị 8.813 người, mật độ 2.152 người/km2, tỉ lệ thị hóa 15% Đặc điểm địa chất: Qua nghiên cứu địa chất huyện Tân Phú Đông cho thấy địa tầng khu vực từ lên cao sau: - Trầm tích thống Pleistocen: Các trầm tích khơng phân chia, phân bố khắp khu vực, chúng phủ trực tiếp lên bề mặt phong hóa trầm tích Pliocen Thành phần trầm tích Pleistocen cát chứa sạn sỏi, xen kẹp trầm tích hạt mịn thường có cấu tạo phân lớp mỏng Chiều sâu trung bình 120m - Trầm tích trẻ, đại thống Holocen, phủ kín tồn bề mặt khu vực có chiều dày 10m đến 15m bao gồm thành tạo có nguồn gốc sơng, sơng biển, sơng đầm lầy đầm lầy hỗn hợp cấu thành từ bột, sét di tích động thực vật phân hủy bán phân hủy Nền đất khu vực này, đa phần đất yếu nên đất khả tiếp nhận tải trọng cơng trình khơng có biện pháp xử lý gia cố thích hợp Do Tân Phú Đơng hình thành phát triển đất yếu với điều kiện phức tạp đất dọc theo dịng sơng bờ biển Do đó, địa chất móng cơng trình nhà ở, nhà xưởng, đường xá, đê điều, đập chắn nước số cơng trình khác thường đặt hàng loạt vấn đề cần phải giải sức chịu tải thấp, độ lún lớn Có nhiều phương pháp xử lý gia cố đất yếu, Han-Georg Kempfert (2006) phân loại phương pháp xử lý gia cố đất yếu theo ba nhóm cố kết, thay đất phần tử dạng trụ Phương pháp gia cố đất yếu trụ đất xi măng phương pháp phần tử dạng trụ cách phân loại Hiện nay, ngày có nhiều cơng trình sử dụng trụ đất xi măng để gia cố đất yếu đánh giá khả ứng dụng vào thiết kế móng cơng trình Giải pháp áp dụng cho dự án đường sân bay, đường cao tốc để tăng sức chịu tải đất yếu Việc nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến cường độ trụ đất xi măng đóng vai trị quan trọng định lựa chọn đặc tính kỹ thuật giá trị kinh tế cơng trình Terashi, M (1997), tính chất học đất trộn xi măng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác đặc điểm tác nhân gia cố, đặc điểm điều kiện đất, điều kiện trộn, điều kiện bảo dưỡng Trong cơng trình gia cố đất yếu trụ đất xi măng, việc xác định tính chất học vật lý vật liệu đất trộn xi măng cần phải thực Tính chất học vật liệu đất trộn xi măng thường kết thí nghiệm nén mẫu hỗn hợp đất, xi măng nước Điều giúp cho người kỹ sư thiết kế biết rõ yếu tố ảnh hưởng đến cường độ trụ đất xi măng đề xuất hàm lượng xi măng sử dụng cho gia cố trụ đất xi măng hợp lý Đó lý học viên thực hiên đề tài nghiên cứu 1.2 Mục đích nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Tìm tương quan cường độ chịu nén mẫu đất xi măng với mẫu đất trộn xi măng có hàm lượng nước, loại nước, thời gian bảo dưỡng điều kiện bảo dưỡng mẫu khác Đánh giá nguyên nhân ảnh hưởng đến cường độ chịu nén vật liệu đất trộn xi măng Đề xuất hàm lượng xi măng thích hợp cho việc gia cố đường đất yếu huyện Tân Phú Đông để nâng cao hiệu gia cố đường đất yếu bằng trụ đất xi măng phù hợp với điều kiện địa chất cụ thể địa phương 1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu dùng luận văn thực tạo thí nghiệm nén mẫu phịng thí nghiệm kết hợp với phương pháp chụp SEM mẫu đất trộn xi măng trước nén để giải thích nguyên nhân ảnh hưởng đến cường độ vật liệt đất trộn xi măng Đề tài sử dụng phương pháp tổng hợp, thống kê mơ tả phân tích định lượng yếu tố giúp tìm giải pháp nâng cao hiệu gia cố đường đất yếu cho huyện Tân Phú Đông – tỉnh Tiền Giang 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu luận văn cường độ chịu nén vật liệu đất trộn xi măng thay đổi hàm lượng xi măng, hàm lượng nước thời gian bảo dưỡng Giới hạn phạm vi nghiên cứu: Luận văn thực nghiên cứu với đất thu thập huyện Tân Phú Đông giải pháp dùng để gia cố đường đất yếu huyện Tân Phú Đông – tỉnh Tiền Giang 1.5 Cấu trúc luận án Nội dung luận văn gồm có phần mở đầu, 03 chương phần kết luận kiến nghị trình bày vấn đề sau: Phần mở đầu: Trình bày vấn đề tổng quan đề tài nghiên cứu như: Tính cấp thiết, mục tiêu, đối tượng phương pháp nghiên cứu Chương Tổng quan đất yếu giải pháp gia cố đất yếu: Nghiên cứu tổng quan đất yếu, đất huyện Tân Phú Đông thông qua báo cáo khảo sát địa chất Các phương pháp gia cố đất yếu phương pháp gia cố đất yếu trụ đất xi măng Chương Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ vật liệu đất trộn xi măng: Tổng kết nghiên cứu tác giả nước số tính chất đặc trưng vật liệu đất trộn xi măng yếu tố ảnh hưởng đến cường độ vật liệu đất trộn xi măng Chương Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén vật liệu đất trộn xi măng: Tạo mẫu đất trộn xi măng thực thí nghiệm nén để tìm tương quan cường độ chịu nén mẫu đất xi măng với mẫu đất trộn xi măng có hàm lượng nước, loại nước, thời gian bảo dưỡng điều kiện bảo dưỡng mẫu khác Phân tích kết thí nghiệm để tìm hàm lượng xi măng thích hợp cho việc gia cố đường đất yếu huyện Tân Phú Đông – tỉnh Tiền Giang Phần Kết luận kiến nghị: Các kết nghiên cứu Luận văn kiến nghị trình bày chương CHƢƠNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU Tổng quan đất yếu Đất yếu định nghĩa loại đất khơng có khả tiếp nhận tải trọng cơng trình khơng có biện pháp xử lý gia cố thích hợp ĐBSCL hình thành phát triển đất yếu với điều kiện phức tạp đất dọc theo dịng sơng bờ biển Do đó, địa chất móng cơng trình nhà ở, nhà xưởng, đường xá, đê điều, đập chắn nước số cơng trình khác thường đặt hàng loạt vấn đề cần phải giải sức chịu tải thấp, độ lún lớn Các loại đất yếu thường gặp ĐBSCL đất sét mềm gồm loại đất sét sét tương đối chặt, trạng thái bão hịa nước, có cường độ thấp; bùn loại đất tạo thành môi trường nước, thành phần hạt mịn trạng thái no nước, hệ số rỗng lớn, yếu mặt chịu lực; than bùn loại đất yếu có nguồn gốc hữu cơ, hình thành kết phân hủy chất hữu có đầm lầy Theo 22TCN 262: 2000 TCXD 245: 2000, đất yếu đất trạng thái tự nhiên, độ ẩm chúng gần cao giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn, lực dính (c) theo kết cắt nhanh khơng nước từ 15 kPa trở xuống, góc ma sát () từ 0o đến 10o, lực dính từ kết cắt cánh trường ≤ 35 kPa, sức chống mũi xuyên tĩnh < 100 kPa, số xuyên tiêu chuẩn SPT < Nói chung, đất sét yếu loại đất có sức chịu tải thấp tính nén lún cao Phần lớn nước giới thống định nghĩa đất yếu theo sức kháng cắt khơng nước (Su) trị số xun tiêu chuẩn (N) sau: đất yếu có Su ≤ 12,5 kPa N ≤ 2; đất yếu có Su ≤ 25 kPa N ≤ Lê Bá Lương đồng nghiệp (2005) kết luận nghiên cứu đất yếu ĐBSCL phần lớn đất thuộc dạng đất yếu có chiều dày từ 10 m đến 40 m Sự phân bố đất yếu ĐBSCL theo Nguyễn Văn Thơ Trần Thị Thanh (2002) đồ Hình 1.1 Hình 1.1 Bản đồ phân vùng đất yếu khu vực ĐBSCL 1.2 Tổng quan giải pháp gia cố đất yếu Đất yếu đất có khả chịu tải thấp, biến dạng lớn nên cần phải có biện pháp gia cố trước xây dựng cơng trình bên Thực tế địi hỏi phải hình thành phát triển cơng nghệ thích hợp tiên tiến để gia cố đất yếu Việc gia cố đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải đất, cải thiện số tính chất lý đất yếu như: giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số mo đun biến dạng, tăng cường độ chống cắt đất … đảm bảo điều kiện khái thác bình thường cho cơng trình Đối với cơng trình đường Việt Nam nay, biện pháp gia cố phân chia làm nhóm Các biện pháp gia cường thường áp dụng như: vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật, đất trộn vơi, đất trộn ximăng, Silicat hóa Trong trường hợp này, đất đất khối đắp sau gia cường có khả chịu tải cao hơn, tính biến dạng giảm, từ độ ổn định cơng trình gia tăng đảm bảo điều kiện làm việc cơng trình Trong điều kiện thực tế Việt Nam, biện pháp vải địa kỹ thuật, đất trộn ximăng thường sử dụng nhiều Các biện pháp gia cố thường áp dụng cọc cát, giếng cát, bấc thấm kết hợp gia tải trước bơm hút chân không Trường hợp này, thời gian cố kết đất rút ngắn, đất nhanh đạt độ lún ổn định để đưa cơng trình vào sử dụng Ngồi ra, việc lựa chọn chiều cao đắp hay bố trí kích thước cơng trình hợp lý có tác dụng làm thay đổi trạng thái ứng suất đất nền, đảm bảo điều kiện làm việc ổn định Các biện pháp thường sử dụng trường hợp là: đệm cát, bệ phản áp 1.3 Tổng quan giải pháp gia cố đất yếu cơng nghệ trụ đất xi măng Có nhiều phương pháp xử lý gia cố đất yếu, Han-Georg Kempfert (2006) phân loại phương pháp xử lý gia cố đất yếu theo ba nhóm cố kết, thay đất phần tử dạng trụ Phương pháp gia cố đất yếu trụ đất xi măng phương pháp phần tử dạng trụ cách phân loại Phương pháp học để thi công trụ đất gia cố thiết bị trộn gọi phương pháp trộn sâu (DMM – Deep Mixing Method) DMM trở thành thuật ngữ chung để mô tả kỹ thuật cải tạo đất yếu Bruce, D A (2000) đề nghị kỹ thuật DMM phân loại dựa đặc điểm phương pháp đưa chất kết dính vào đất, phương pháp trộn vị trí lưỡi trộn Một số cụm từ khác dùng “mixed – in – place piles”, “in situ soil mixing” “soil cement columns” Trong nghiên cứu này, sử dụng thuật ngữ trộn sâu (DMM) sản phẩm q trình thi cơng trộn sâu trụ đất xi măng (CDM column – Cement Deep Mixing column) Mặc dù có nhiều kỹ thuật trộn sâu khác nhau, kết chung tạo trụ gia cố thiết bị khoan với nhiều cần trộn để đưa chất kết dính vào đất tự nhiên nơi gia cố Chất kết dính thường sử dụng hỗn hợp xi măng xi măng/vôi nước Kết trộn chất kết dính đất tạo vật liệu có cường độ độ cứng lớn đất tự nhiên Chức trụ đất xi măng dùng gia cố đất yếu chịu tải trọng đứng truyền tải trọng phía xuống đất bên đồng thời giảm độ lún đất Các quan điểm tính toán trụ đất xi măng nay: Quan điểm trụ đất xi măng làm việc cọc đơn chịu lực Tính tốn thiết kế móng cọc Quan điểm trụ đất xi măng đất tự nhiên làm việc đồng thời tương đương Tính tốn thiết kế thơng thường với chiều dày chiều dài trụ đất xi măng Quan điểm kết hợp hai quan điểm trên, sức chịu tải tính tốn móng cọc, biến dạng tính theo tương đương Trong thực tế, trụ đất xi măng thường thi cơng xun qua tồn lớp đất yếu nằm địa tầng rắn lúc trụ làm việc gần giống với cọc chống Đôi trụ nằm phạm vi lớp đất yếu gọi trụ treo Khi trụ đất xi măng đơn chịu tải trọng đứng xảy dạng phá hoại phá hoại phình nén, phá hoại cắt phá hoại xuyên thủng (Hình 1.2) ... DANH NGHIÊN CỨU YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA VẬT LIỆU ĐẤT TRỘN XI MĂNG TRONG GIA CỐ NỀN ĐƢỜNG ĐẤT YẾU TẠI HUYỆN TÂN PHÚ ĐÔNG – TỈNH TIỀN GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT... trộn xi măng với đề tài ? ?Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén vật liệu đất trộn xi măng xử lý đất yếu huyện Tân Phú Đông – tỉnh Tiền Giang? ?? để nâng cao hiệu gia cố đất yếu bằng trụ đất. .. ảnh hưởng đến cường độ vật liệu đất trộn xi măng: Tổng kết nghiên cứu tác giả ngồi nước số tính chất đặc trưng vật liệu đất trộn xi măng yếu tố ảnh hưởng đến cường độ vật liệu đất trộn xi măng