Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Địa kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường đoạn lên cầu chợ Kinh - tỉnh Sóc Trăng

‘Tuy nhiên do chưa được áp dung rộng rãi tai Sée Trăng, tinh mới mẻ của công nghệ, sự hạnchế về nghiên cứu, kinh nghiệm của các đơn vị tham gia tại Sóc Trăng, mà các hỗ sơ thiết “kế thườ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYEN THÁI HIEN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHAP XỬ LY NEN DUONG DOAN LÊN CÂU CHỢ

KINH - TÍNH SÓC TRĂNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

SÓC TRĂNG, NĂM 2017

BO GIÁO DỤC VÀ ĐÀO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYEN THÁI HIEN

NGHIEN CỨU GIẢI PHAP XU LY NEN DUONG DOAN LEN CAU CHỢ:

KINH - TINH SOC TRANG

CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

MÃ SỐ: 60 58 0204

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS NGUYÊN VAN LOC

SÓC TRĂNG, NĂM 2017

NGUYEN THÁI HIỀN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2017

LỜI CAM DOAN

“Tôi xin cam đoạn Luận van thạc sĩ này là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệukết quả kình bảy trong hận văn này à đúng sự thật, cô nguồn gốc rõ ng và cha đượccông bố trong bắt kỳ công trình nghiên cứu nào

“Tác giả luận van

Nguyễn Thái Hiền

LỜI CÁM ON

Luận văn được hoàn thành là thành quả của sự cổ gắng, nỗ lực hết mình và sự giúp đỡ tậntỉnh của các thay cô trong bộ môn Địa ky thuật trường Đại học Thủy lợi, Hả Nội, đặc biệtcưới sự hướng dẫn khoa học của thầy TS Nguyễn Văn Lộc

“Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn, đã tận tâm hướng dẫn khoa học.suốt quả tình từ khi lựa chọn đề ti, xây đựng đề cương đến khi hoàn thành luận văn

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thy cô trong bộ môn Địa kỹ thuật, Khoa Công trình đã

giúp đỡ và tạo điều kiện tác giả hoàn thành luận văn này.

MỤC LỤC

M6 DAU

1 Tính cp thiết của để tài

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3 Nội dung nghiên cứu

4 Các tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

5 Kết qua dự kiến đạt được.

'CHƯƠNG 1: TONG QUAN CÔNG TRÌNH VE MỘT SO GIẢI PHÁP XỬ LÝ NEN

ĐẮT YÊU

1.1.3 Các loại đất mềm yếu thường gặp

1.2 Tổng quan c giải nhấp xử lý nền đất yêu

12330i tên bằng vải địa kỹ thuật

1.2.3.4 Phương phip cọc bể tông cốt hep

13

14 4 4 7 18 19

2.1 Khai quát vé cọc xi mang đất lọ2.1.1 Khai niệm cọc xi mang đất lô2.1.3 Đặc điểm kết cấu của cọc xi măng đắt, 22.1.3.1 Xi ming ~ nước ảnh hưởng đến cọc xi ming đắt 2

2.1.3.2 Các yếu tổ ảnh hưởng đến sự hình thành cường độ 2

2.2 Cơ sở lý thuyết tinh toán 22.2.1 Tiêu chuẩn áp dung tinh toán thiết kế coe xi mang đắt 2ï2.2.2, Nguyên ắc làm việc của cục xi măng đất 22.2.3 Tinh toán thết kế cọc xi mang đắt 28 2.2.3.1, Tính ste chịu tải của cọc 22.2.3.2 Đánh gi én định cọc xi mang dit theo trang thái giới hạn 2 2

2.2.3.3 Phương pháp tính toán theo quan điểm như nên tương đương 30

2.2.3.4, Kiểm tra sức chịu ải của lop đất yêu cần được xử lý 31

2.2.3.5 Phương pháp tinh toán theo quan điểm hỗn hợp của Viện Kỹ thuật chân Á 31 2.3, Bổ trí cọc 3 2.4 Công nghệ thi công 3 24.1 Tron khô, ” 2.42 Tron ướt 37 2.6 Ké luận chương 2 4

CHUONG 3: LING DUNG GIA CÓ XỬ LÝ NEN TUYẾN DUONG LÊN CAU CHỢ,

KINH - TINH SOC TRĂNG 48 3.1 Tổng quan về công trình 483.1.1 Giới thiệu về công trình 43.1.2 Tài liệu về Địa chat công trình 50

313 ng trình đường lê cầu chợ Kinh = Sóc Trăng _ 3.2 Phân tích điều kiện công trình và tải wong, 5s3.3 Ứng dụng kỹ thuật giải pháp gia cổ nén bằng cọc xi ming đất để gin cổ nén tuyểnđường lên cầu chợ Kinh —tỉnh Sóc Trăng đ0

3131, Phân ch i liệu về địa chất _)3.32 Phân tích các biện pháp xử lý nền 7

34.5 Tính toán sức chịu tải của ee xi mang đất

3.3.5.1 Sức chịu tai của cọc tinh theo điều kiện làm vi

3.3.5.2 Sức chịu tải của cọc theo điều kiện làm việc của đất nền:

3.3.5.3 Chọn số cọc thiết

3.3.6 Tinh toán kiểm tra súc chịu tải của nén sau khi sử dụng cọ xi măng đắc

3.3.7, Tính toán độ lún của nền sau khi sử đụng cọc xi măng dit

3.38 Tính toán biển dang và én định mãi đường bằng phần mềm Plasix

70

7

81

83 83

83

¬ 85

ĐANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Tron đất và xi măng

Hink 2.2 xác định lượng nước cần dùng

Hình 2.3 Qué trình đúc mẫu xi măng đất với tử lệ 240kg xỉ mãng/ Im3 đất

Hình 3.4 Một số mẫu đúc xong theo p lệ đắt xi mang = nước

Hinh 2.5 Ảnh hướng của loại đắt

Hinh 2.6 Ảnh hướng của loại xi ming đến cường độ nón

Hình 2.7 Ảnh hướng của hàm lượng xi măng,

Hình 2.8 Ảnh hưởng của lương nước ban đầu

Hình 2.9 Ảnh hướng của ngày tuổi

Hình 2.10, Sơ đồ tính lún

“Hình 2.11 BỖ trí coc trên khô

Hinh 2.12 Bổ tr cọc tràng nhau theo khôi

“Hình 2.13, BỖ trí cọc trên ti trên mặt đắt

Hình 2.14 Bb tr cọc trộn túi trên biển

Hình 2.15 Công nghệ thi công cọc xi măng đất

Hình 2.16, Phạm vĩ ứng dựng của các loại khoan phụt

Hinh 2.17 Công nghệ đơn pha

Hình 2.18 Công nghệ hai pha

Hình 2.19 Công nghệ ba pha

Hinh 2.20 Sơ dé ét bị công nghệ JG

Hình 2.21 Một số hành ảnh về thi công cục xí mang đắt

Tình 2.23, Xe khoan Kobelco DIM-2090 và xe khoan Nippon Sharyo DHP-70

Hình 3.1 Mặt cit doc thả kế đường

Hình 3.2 Mặt cắt ngang đường

Hinh 3.3 Kích thước móng quy tốc

Hinh 3.4 Sơ dd tinh lún công trình

Tình 3.5 Biến dang lưới chư xử lý cọc xi ming đất

Hình 3.6 Lún đình đường

Hình 3.7 Lần nên đường

“Hình 3.8 Biẫn dụng lưới của nên đường khí xử ý

20 20 21 2 23 2 2z 4 26 22 33 33 33 s4 sư 0 0 41 2

“

“ 46 58 58 70 a 78 79 7 80

Hinh 3.9 Lần đnh đường đã xử lý nễn

"Hình 3.10 Lin nền đường đã xử lý (Giá tị độ lin $= 7,60)

Hình 3.11 Kết quả tính toán én định :Msf = 1,687

80 sl gi

Die tính 5 thuật công nghệ trộn của Bắc Âu và Nhật Bản

Sor đỒ thi công trộn ước

Công nghệ trộn ướt châu Âu và Nhật Bản

atc tính kỹ thuật công nghệ trộn rớt châu Âu và Nhật Bản.

Các thông số kỳ thuật thông dung

Thing ké tải trọng tình tải tác dụng lên nén đường

Ké chi tiêu cơ lý của các lop dt sử dụng tinh toán xử l

Các thông sé tính toán lấy từ tài liệu địa chất

Châu sâu cắm coe vào các lớp đt

Kế quả tinh toán nn tương đương

Tĩnh sức chịu tải của cọc theo điề kiệ lam việc cia đất nên

Tĩnh giá tị độ lần S, của nỗ: đường

Tinh giá tị độ tin S; của nễn đường

DANH MỤC CAC TỪ VIET TAT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

Acs gn tích của cọc xi măng dit.

» Diện tich tromg đối của cọc xi mãng đất

Ai Điện tích vùng dit yêu cần được gia cổ xung quanh cọc xi măng

B.L.H = Chitu ring, chitu it va chiều cao củanhóm cọc xỉ ming đất

Coat Lực dính của cọc xi mang đắt

co Chỉ số nên tin

Gia "Độ bin chống cất không thoát nước.

CDM ¡Cọeximingdất

“ Lực dịnh của cọc xi mãng ~ đất và đất nền khi đã gia cổ.

Ca CChỉ số nén lần hồi phục ứng với quá tinh deta

Co Lực dính của vùng đất yếu cần được gia cổ xung quanh cọc xi mang

đất

Cu Lực dinh tương đương của nén đất yêu được gia cổ,

Ũ Đường kính cọc.

DM {Cong nghệ trộn sâu

ĐẤM Coc dit xi mang.

Boot Mô dun đàn hồi của cọc xi mang đất.

Eas Mô dun din hồi của vàng đất yêu cần được ga cổ

Eu Mô dun din hồi tương đương của nên đất yếu được gia cổ

Eso Mô dun biến dạng.

Hệ số rồng của lớp đất

Fs Là hệ số an toàn,

H CChigu cao nền dip,

Leo Chiều dai cọc.

LVThS Luin van Thae st

IMỊ Moment giới hạn của cọc xi măng đất

NIXM nue xỉmăng

Ou Sức chịu tai giới hạn của cọc xi măng dit

Góc nội ma sát tường đương của nền dit yếu được gia có.

BB dày lớp đất tính lún thứỨng suất do trọng lượng bản thânGia tăng ứng suất thẳng đứng

Ứng suất tiền cổ kế

khả năng chịu tải mỗi cột trong nhóm cọc.

Hệ số riêng phin đối với trọng lượng đất

Hệ số riêng phần đối với tải wong ngoài

Ngoại tải tác dụng, Dung trọng đất dip.

Bain kính cung trượt tròn.

Sức ching cất của vật liệ đất dip

Sức chống cắt của vat liệu cọc Chiều dài cung tt tương ứng

Cánh tay đồn của mảnh thứ so với tâm quay.

Trọng lượng của mảnh thứ

óc ma sit tong của lớp đất

Độ sâu hạ cọc trong đất kể từ đáy đi

Khối lượng dit ở trạng thái tự nhi

Tỉ lệ xi mang dự kiến.

MỞ DAU

1 Tính cắp thiết của để tài

Khi xây dựng các công ình trên nén đất yếu cin phải có các biện pháp xử lý đắt nên là hếtsie quan trong, quyết định đến ính khả th của dự ấn Những khu vực có ng đất yêu khíđầy như ving Nhà BG, Bình Chánh ở thành phố Hồ Chí Minh và một số nhở đồng bằngsông Cửu Long nối chung và đặc bit là ở tinh Sóc Trăng nói riêng Các tuyến đường ởước ta và cụ thé là các tuyển đường trên đị bàn tỉnh Sóc Trăng thi đa phần nằm trên các

lớp đất yêu dày Do vậy việc nghiền cứu, lựa chọn giải pháp xử lý nền đất yếu là quan

trọng.

“Cũng với những in bộ v8 khoa hoe kỹ thuật nổi chung xử lý nền đắt yếu ngày cảng được

èu giải pháp để xử lý nền đất yếu như: cọc cát, vảiđịa kỹ thuật kết hợp gia ti rước, hút chân không, cọc xi mảng đất, cọc re cọc trầm, cọc bEcải tiến và hoàn thiện Hiện nay, có of

tông cốt thép mỗi giải pháp đều có những tru điểm và nhược điểm riêng Vì vậy, việc lựachọn giải php tối ưu nhất về ánh t, kỹ thuật đồi hỏi người thiết kể phải ính toín và sosánh giữa các giải pháp xử lý nỀn đất yếu với nhau.

‘Tuy nhiên do chưa được áp dung rộng rãi tai Sée Trăng, tinh mới mẻ của công nghệ, sự hạnchế về nghiên cứu, kinh nghiệm của các đơn vị tham gia tại Sóc Trăng, mà các hỗ sơ thiết

“kế thường chưa hợp lý dẫn đến những khó khăn trong quá trình triển khai và sự lãng phí vềkinh tế cho dự án

Dé khắc phục vấn đề trên, nhiệm vụ cắp thiết của đề tài là cập nhật những biện pháp xử lýnên đắt yếu tiên in, phù hợp và dara những gi php tối ưu trong việc xử lý nề đất yêucho tuyển đường lên cầu chợ Kinh tỉ Sóc Trăng,

2 Đắi tượng và phạm vi nghiên cứu

~ Phân tích, các biện pháp xử lý nén đất y

= Ứng dung tính toán ác gai php xử lý nên đt yêu cho tuyển đường lên eu chợ Kính inh Sóc Trăng

3 lung nghiên cứu:

"ĐỂ tài sẽ chủ yéu tập trung nghiên cứu những nội dung sau:

sii pháp xử lý nền đất yu và cơ sở ý tuyết ính toán, tiết kế các giả pháp xử lýnên đất yêu áp dụng để xử lý cho nén đường giao thông;

- Nghiên cứu lựa chọn tổ hợp giải pháp xử lý nn, phương pháp tính toán biện pháp xử lý nến phù hợp áp dụng cho tuyến đường lên cầu chợ Kinh tinh Sóc Trăng,

4 Các iếp cận và phương pháp nghiên cứu

Ế (ti iệu khảo sát địa chất, ei liệu thiết kế

cơ sở ) để làm rõ điều kiện địa chất công tinh và tổ hợp tải trong;

- Thu thập, tổng hợp và phân tích ti liệu thục

~ Phân tích và lựa chọn giải pháp hợp lý đẻ xử lý nền công trình;

- Phương pháp phần tử hữu hạn, phương pháp mô hình số với việc sử dụng phần mềm

Geo-slope, Plaxis để phân tích, kiểm tra ôn định và biển dang,

5 Kết quả dự kiến đạt được

= Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán, thiết kể các giải pháp xử lý nền đất yết

= Ứng dung tính toán chọn giải pháp xử lý nn tuyển đường ên cầu chợ Kinh tinh Sóc

“Trăng.

5 Bổ cục luận van

Mediu

Chương I TONG QUAN VE MOT SỐ GIẢI PHÁP XỬ LY NEN DAT YEU

Chương 2 NGHIÊN CUU GIẢI PHAP COC XI MĂNG BAT

Chương 3 UNG DUNG GIA CO XỬ LÝ NEN TUYẾN DUONG LÊN CÂU CHỢ KINH

= TINH SOC TRANG

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE MOT SO GIẢI PHÁP XU LÝ NEN DAT

YEU

1-1 Tổng quan nin đắt yếu

1.1.1 Khái niệm nên đắt yếu [1N2]

‘Theo TCXD 245-2000, 22TCN 262-2000 thi dat yếu được định nghĩa và có các đặc trưngnhư sau: Bat yếu nếu ở rạng thái tự nhiên, độ âm của chúng gin bằng hoặc cao hơn giới

hạn chảy, hộ số rổng lớn, lực dính C theo kết quả cất nhanh không thoát nước từ

0,15daN/cm trở xuống, góc nội ma sắt từ 0°-10° hoặc lực dinh từ kết qua cắt nhanh hiệntrường Cụ S035 daNen,

Phin lớn các nước trên thé giới thông nhất về định nghĩa nén đất yế theo sức kháng cắtkhông thoát nước Su và trị số xuyên tiêu chuẩn N như sau;

+ Đắtrất yếu: Su < 12,5 kPa hoặc N <2.

+ Dit yêu: Su <25 kPa hoặc N <4.

Nền đất yếu là nén đắt không đủ sức chịu tải, không đủ độ bén và biến dạng nhiều, do vaykhông thé làm nền tự nhiên cho nén xây đựng.

Khi xây dựng các công trình thủy lợi, din dụng, giao thông thường gặp các loại nễn đắt yếu,tủy thuộc vào tính chất của lớp đất yu, đặc điểm cấu ạo của công nh mà người ta đừngphương pháp xử lý nền móng cho phù hợp dé tăng sức chịu ti của nề dắt, iảm độ lần,

«dim bao điều kiện khai thác bình thường cho công trình.

‘i yêu là một tong những đối tượng nghiền cứu và xử Lý rấ phúc tạp đồi hồi sông tác

Khảo sit, điều tra, nghiên cứu, phản tích va inh toán rt công phụ Để xử lý đắt yéu đạt hiệu

«qui cao cũng phải cổ yêu ổ tay nghề ly kin nghiệm xử lý của tư vẫn rongvie lựa chọn gi pháp họp lý:

1.12 Mặt số đặc diễn của nén đắt yéu

“Thuộc loại nền dat yêu thường là đắt sét có lẫn nhiều hữu cơ; Sức chịu tải bé (0,5-Ikglem’);

‘Bit ính nén lún lớn (a>0,1 emg); Hệ số rồng e lớn (>1,0); Độ sộlớm (B>1); Mô-đun

biến dạng bé (E<50kgrer

lượng nước tr

Khả năng chẳng cắt (C) bó, khả năng thắm nước bé; Himđắt cao, độ bão hòa nước G508, dung trọng bÉ.

1.1.3 Các loại đắt mẫn yếu thường gặp

= Đất sét mềm: gồm các loại đất sét hoặc á sét tương đối chat, ở trang thái bão hòa nước cócường độ thấp.

- Đất bùn: các loại đất tạo thành trong môi trường nước, thành phần hạt mịn, ở trạng thái

luôn no nước, hệ ố rồng tên rấ yếu về mặt chịu lực

Đắt than bin là loại đất yêu có nguồn gốc hữu cơ, được inh thành do kết gua phân hủy

các chất hữu cơ có ở các đảm lẫy (him lượng hữu cơ từ 20 - 80%)

~ Cit chảy: gồm các loại cát min, kết chu hat ri rực, cổ thé bị nên chất hoặc ha loãng đáng

kẻ, Loại đất này khi chịu ải trọng động thì chuyển sang trang thái chảy, gọi là cát chảy

~ Đắt bazan: là loại đắt yêu o6 độ rồng lớn, dung trong khô bé, khả năng thắm nước cao, dễ

bị lún sụt

1.2 Tông quan các giải pháp xử lý nền đất yêu [467]

1.2.1 Các giải pháp xử lý nin đắt yên

"Nên móng của các công trình xây dựng nói chung và công trình đường giao thông nói riêng

khi tiên nền đất yêu thường dặt ra hàng lot vẫn d& phải giải quyết như sức chị tôi nềnthấp, độ lún lớn và độ ôn định của cả diện ích lớn nơi đặt công tình Cụ thé rong côngtỉnh giao thông, tá gi chủ trong vào nghiền cứu về các phương pháp xử ý nền đường

giao thông Đường giao thông thường được xây dựng ở những nơi có tng đất yêu khả diy, tập trung đắt sét và thường xuyên ngập trong nước, ĐỂ công trình này an toàn hoạt động tốt tắt cin ác gi phip và công nghệ xửlý nn thích hợp,

1.2.2 Các phương pháp xi lý về móng:

~ Khi xử lý theo phương pháp này, người ta thường sử dụng những phương pháp như sau:

+ Thay ồi chiều sâu chôn mông nhằm giải quyết sy Kin va khả năng chịu tỉ của nền Khỉtăng chiều sâu chôn mồng sẽ làm tăng trị số sức chịu tải của đất nền đồng thời làm giảmứng suất gy kin cho móng nén giảm được độ lin của móng Ding thi tng độ su chon

rồng, cổ thé đặt móng xuống các ting dit phía dưới chặt hon, én định hơn Tu nhiễn việctăng chiều sâu chôn móng phải cân nhắc giữa hai yếu tổ ánh tế và kỹ thuật

+ Thay đổi kích thước và hình dáng móng sẽ có tác dung thay đổi trực tiếp áp lực tác dụnglên mặt nền, vã do đó cũng ci thiện được điều kiện chu tải cũng như ib kiện biển dangccủa nền, Khi tăng diện tích đáy móng thường làm giảm được áp lực tác dụng lên mặt nền và

sâu thì làm giảm độ lún của công tinh Tuy nhin, dt có tin nén lún tng dần heo chỉ

biện pháp này không hoàn toàn phù hợp.

+ Thay đổi loại móng và độ cứng của móng cho phù hợp với điều kiện địa chất công trình:

số thể thay mồng don bằng móng bing, móng băng giao (hoa, móng bè hoặc mồng hộp;trường hợp sử đụng móng băng mà biển dang vin lớn thi edn tăng thêm khả năng chịu lựccho móng Độ cứng của móng bản, móng băng cảng lớn thi biển dạng cảng bé v độ lún sẽ

bề Có thể sử dụng biện pháp tăng chiều dầy móng, tăng cốt thép dọc chịu lực, ting độ cứng

kế "bên trên, bổ tri các sưởn tăng cường khi mồng bản có kích thước lớn.

1.2.3 Các phương pháp xử lý về nên:

Hiện nay có nhiều phương pháp, vẫn đề quan trạng là kim sao chọn được phương pháp xử

lý thích hợp cho các loại đất riêng biệt, thỏa mãn được yêu cầu thiết kế đối với công trình,đồng thôi nit ngắn được thôi gan thi công, giảm chỉ ph xây dựng nông cao tỉnh hiệu quả

của công tinh

A Cúc biện phip cái tạo sự phân bổ ứng suit của nn,

ay là một phương pháp ít được sử dụng, để khắc phục vướng mắc do đắt yéu, nhà xây.

đựng thay một phần hoặc toản bộ nén đất yếu trong phạm vi chịu lực công trình bằng nênđắt mối có tính bền cơ học ca: như làm gối cát đệm cát Phương pháp này đôi hỏi ánh tế

‘va thời gian thi công lâu đài, áp dụng được với mọi điều kiện địa chất.

- Bên cạnh dé cũng có thé kết hợp cơ học bằng phương pháp nén thêm đất khô với diễu

kiện địa chất đất min xốp,

1.2.3.1 Phương pháp thay nén (độm cát)

"Đệm cát thường sử dụng khi lớp đất yếu ở trạng thái bão hòa nước như sết nhão; cát pha

"bão hòa nước, sét pha nhão; bùn; than bin có chiều dày lớp đắt cần thay thé không lớn lắm

(nhỏ hơn âm) Người ta bóc bổ các lớp đt yêu này và thay thể bằng lớp cát có khả năngchịu lự lớn hơn,

4 là ứng suất do trọng lượng bản thân đất ở độ sâu H

li hệ số tính ứng suất pháp thẳng đứng của các diém nằm dưới trong timdiện ích ti trọng

~ Lớp đệm cát đồng vai trở như một lớp chịu lực tiếp thu tải trọng công trình truyền xuống.

lớp đất thiên nhiên Lam tăng sức chịu tải của đất nền

= Lim giảm độ lin của móng: giảm din lệch của mỏng do có sự phân bổ ại ng suất dotải trong ngoài gây ra trong đất nền ở đưới ding đệm cắt

~ Giảm chiều sâu chôn móng từ đỏ giảm khối lượng vật liệu xây móng

“Tăng nhanh tốc độ cổ kết của nén, do đó im tăng nhanh súc chịu tải của nin và rút ngắn

quá trình lún.

“Tuy nhiên, khi sử dụng biện pháp đệm cát cin phải chú ý đến trường hợp sinh ra hiệntượng cát chiy,x6i ng tong nỀn do nước ngầm hoặc hiện arg hóa lông do ác dụngcủa tải trọng động.

* Những trường hop sau đây không nén sử dụng độn cất

~ Lớp dit phi thay thể có chiều đây lớn hơn âm, lúc này đệm cát có chi dày lớn th côngkhó khăn, không kinh tế,

Mite nước ngim cao và có áp Lúc này hạ mục nước ngằm rit tốn kém và đệm cát không

ôn định.

~ Kích thước đệm cát được xác định bằng tín toán nhằm thoả mãn 2 điều kiệm n định về

cường độ và đảm bảo độ lún của công trình sau khi có đệm cát nằm trong giới hạn cho.

B Các biện pháp xử lý nền bằng cơ học: ¬

~ Là một trong những nhóm phương pháp pho biến nhất, bao gồm các phương pháp làm.

chat bằng sử dụng ải rong tinh (phương pháp nén trước), sử dụng tải trong động (im chắnđộng), sử dụng các cọc không thắm, sử dụng lưới nÈn cơ học và sử dụng thuốc nổ sâu ,phương pháp lim chặt bing giếng cát ác loại cọ (cọc eit, cọc xi ming đắt cọc vôi phương pháp vải địa kỹ thuật, phương pháp đệm cát để gia cổ nén bằng các tác nhân cơ học

1.2.3.3 Gia cổ nền bằng vải địa kỳ thuậi.

= Đối với nin dit dip, việc đặt vào một hoặc nhiều lớp vải địa kỹ thuật sẽ làm tăng

cường độ chịu kéo và cải thiện độ ôn định của nền đường chồng lại sự trượt tròn Mặtkhác vai địa ky thuật còn có tác dụng làm cho độ lún của nền đắt đắp được đồng đềuhơn.

= Xử lý cụe bộ sự mắt dn định của nén đắt đắp, sử dụng nhiều trong các công tỉnh

thủy lợi, giao thông hoặc nền gia cổ bằng đệm cắt, gia cổ cho tường chắn đất,

* Một số lưu ý khi gia cổ nên

= Nên sử dạng các vật liệu địa kỹ thuật tổng hop cỏ cường độ cao, biém dang nhỏ, lâu ão

hóa làm lớp thâm tăng cường cho nề đất dip.

âu kiện dia chất nhưng khi nề đấtcảng yếu thi tác dụng cảng rõ rệt Số lớp thâm tăng cường phải đựa vào tính toán để xác

sử dụng vải địa kỹ thuật không bị hạn

định, có thé bổ tri một hoặc nhiều lớp, cách nhây khoảng 15 - 30 cm.

- Phải bổ tí đủ chiễu đi đoạn neo gi, rong chi dai đoạn neo, ỷ số của lớp ma sắt với

mặt trên vả mặt đưới của lớp thảm P, và lực kéo thiết kế của lớp thảm P, phải thỏa mãn điều kiện

trọ, =Zt20,

Trong đó: ÿạ là góc ma sát trong xác định bằng thi nghiệm cắt nhanh của vật liệu đắp.tiếp xúc với lớp thảm,

1.2.3.4 Phương pháp cọc bê tông cối thép

* Giới thiệu chưng.

~ Coe bê ông cốt thép đúc sẵn có hai loi: Coc be tong cốt thép thường và cọc bê tôn cốtthép ứng suất trước Coe thường có hình vuống, cạnh cọc cổ kích thước 0,1 + 1.0m: Kích thước thường gặp ở Việt Nam hiện nay là 02 + 04 m Với cọc bê tông cốt thép thường thì mắc bể tông hay sử dụng à 250 + 350 KG/em2 Còn với cọc BTCT ứng suất trước thi mác

ng i 350-+ 450 KGom2 Cáp kéo ứng suất trước thường cổ cường độ cực hạn khoảng1800Mpa (18000 kG/em2) Trong quá trình đỗ bê tông, cáp được kéo trước với áp lựcKhoảng 900 + 1300 Mpa Coe bê tong cốt thép ứng suất trước có ưu điểm là ức chịu ảilớn, 6 thể xuyên qua các lớp eit, sồi cuội Tuy nhiên, loi cọc b tông cốt thép ứng suấttrước chưa dược áp dung phổ biển ở Việt Nam, Vì vậy, rong khuôn kh đồ ấn này tác giảchỉ để cập đến cọc b tông cốt thép thường

~ Thép chịu lực chính của cọc bê tông cốt thép thường (thép dọc theo chiều dài cọc) thường

sử dụng thép ATI hoặc cao hơn Số lượng va kích thước thép được xác định theo tính toán.

<& sấu cọc (cả tong thi công lẫn trong khai thác) đường kính không nên bé hơn 612, số

thanh chon chin và bố tí đối xứng Thép dai cọc bé tông cốt thép đúc sẵn trơng ứng với

ce quy định sử đụng của cầu kiện bê tông cốt thép Việc bổ títhép dai tong cọc có thể cóbước thay đôi, chủ yêu để wit kiệm, Trong trường hợp này cốt dai bổ tí diy ở hai đầu vàthưa din vio giữa.

* Phạm vi áp dung.

- Hiện nay cọc bê tông cốt thép tiết diện đặc được áp dụng kha phổ bin ở Việt Nam

nó thường được sử dụng để xử lý nền của các công trình có tải trong khong quả lớn,chiều sâu lớp đắt yếu không quá sâu như

~ Nhà ở, công trình công cộng có chiéu cao đến 5 ting

~ Mông các trạm bơm,

~ Mông các edu có tải trọng nhỏ

~ Mo han trong việc chỉnh trị sông.

~ Làm hàng cử bảo vệ mái đê, đường tại những chỗ xung yếu.

1.2.3.5 Phương pháp coc Xi mang dé

* Pham vi dp dung.

Phương pháp trộn dưới sâu thích hợp với các loại đắt được hình thành từ các nguyên

nhân khác nhau như đất sét déo bao hoà, bao gồm bùn nhão, đất bùn, dat sét và dat sibột, v.v Độ sâu gia cổ từ mẫy mét đến 50 = 60m, Ap dụng tốt nhất cho độ su gia tir 15 + 20m và loi dit yêu khoảng vật đất st có chứa đã cao lanh, đá cao lanh nhiềunước và đá ming tô thì hiệu quả tương đối cao; gia cổ loi đắt tính sé

và him lượng chất hữu cơ cao, độ trung hoà (pH) tương đổi thập

đối thấp.

có chứa đá silie liệu quả tương,

- Coe xi mang đất là một trong những giải pháp xử lý nên đất yếu Coe xi mang đấtđược áp dụng rộng rãi trong việc xử lý móng và nén đất yếu cho các công trình Xây dựng, Giao thông, Thuỷ lợi, Sân bay, Bén cảng lam tường hảo chồng thắm cho đềđập, sửa chữa thắm mang cổng va đấy cống, gia cổ đắt xung quanh đường him, ôn

định tường chắn, chồng trượt đất cho mái dóc, gia cổ nên đường, mồ cầu dẫn

~ Ngoài chức năng làm tăng cường độ chịu tải của dat nén, trụ dat xi mang cỏn được.dũng rong cde trường hop sau

~ Giảm độ tin công trình:

~ Tăng khả năng chẳng trượt mái đốc;

~ Ôn din thành hỗ mồng:

~ Giảm ảnh hưởng chắn động đến công trình in cận;

~ Tránh hiện tượng hoá long của đất rời;

* Ue nhược điểm nổi bật của coe xi măng đắt

- Thi công nhanh it kiệm thời ian thi công đến hơn 50% do không phải chữ đúc cọc vàđạt đã cường độ, kỹ thuậtth công không phức tạp, không có yếu hi r cao

~ Hiệu qua kinh tế cao, giá thành ha hơn nhiều so với phương án cọc đồng, đặc biệt trong

tình hình giá vật liệu leo thang như hiện nay.

- Rất hợp cho công tác sử lý nền, sử lý mồng cho các công trình ở các khu vực nền đắtyếu như bãi bồi, ven sông, ven biển,

- Thi công được trong điều kiện mặt bằng chit hẹp, mặt bằng ngập nước,

wo

1.2.3.6 Phương pháp Coc cát:

* Đặc điềm và phạm vỉ ứng dung:

Coe cát được sử dụng trong các trường hợp sau đây : Công tinh chịu tải trong lớn trên nênđất yếu có chiều dày > 3m

~ Những trường hợp sau đây không nên dùng cọc cất:

~ Đất quá nhão yêu, lưới cọc cát không thể lên chặt được đất (khí hệ số rỗng nén chặt e„ > 1thì không nôn dùng cọc cất

~ Chiều dày lớp đắt yêu dưới đáy móng nhỏ hơn 3m, lúc này đùng đệm cát tốt hơn

“Tác dụng của cọc cất

Lam cho độ rỗng, độ am của nén đất giảm đi, trọng lượng thé tích, modun biến dạng, lựccdính và góc ma sit trong tăng lên.

= Do ndn đất được nên chặt, nên súc chịu ti ting lên, độ lún và biến dang không đều

‘ea đắt nền dưới để móng giảm đi đáng kể,

~ Dus tác dụng của ti trọng, cọ cất và vùng đất được nén chặt xung quanh cọc cũng lâm

việc đồng thời, đất được nén chặt đều trong khoảng cách giữa các cọc Vì vậy sự phân bố.

ng suit tong nền được né chặt bằng cọc cát có thể được coi như một nền thiên nhiên

~ Khi ding cọc cát, quả trình cố kết của nên đất diễn ra nhanh hơn nhiều so với nền thiên

nhiên hoặc nền gia cổ bằng cọc cúng Phần lớn độ lún của công trình diỄn ra trong quá trình.thì công, do vậy công trình mau chóng dat đến giới hạn én định.

~ Sử dung cọc cất rất kinh tế so với cọc cứng (so với cọc bê tông giá thành giảm 50%, so với

se gỗ giảm 30%), không bị ăn môn, xâm thy Biện pháp thi công đơn gián không đổi hỏi những thất bi thi công phe tạp

Hình 1-4: Coe cất

1 Lớp cát đệm3- Lớp đt yếu Các biện pháp xử lý nn bằng vật lý:

Gồm các phương pháp hạ mực nước ngim, phương pháp ding giếng cát, phương pháp bắcthâm, điện thắm

1.3.3.7 Phương pháp Giếng cát:

Gỗng cit một rong những biện phập gat rước được sử đụng đối với các lại đắt bì,than bùn cũng như cốc loại đắt ônh bão bỏ nước, cổ th bin dang lớn hi xây đọng các công trình có kích thước và tái trong lớn thay đổi theo thời gian như nên đường, sin bay, bản đây các công trình thủy lợi

- Giếng cát có hai tác dụng chính:

+ Giếng cát sẽ làm cho nước tự do trong lỗ rồng thoát di dưới tác dung của gia tai vi vậy làm ting nhanh tốc độ cổ kết của nén, làm cho công trình nhanh đạt đến giới hạn ổn định về

lún, đồng thời làm cho đắt nỄn có khả năng biển dạng đồng,

++ Nếu khoảng cách giữa các giếng được chọn thích hợp thì nó còn có tác dụng làm tăng độchặt của nén và do đó sức chịu tai của đất nễn tăng lên

+ Giếng cát để thoát nước lỗ rỗng là chính, ting nhanh quá tinh eb kết, làm cho độ lún củanên nhanh chéng ôn định Lam ting sức chịu tải của nền là phụ

1.2.3.8 Gia cổ nền bằng bắc thắm.

* Phạm vi áp dung.

= Dây li biện pháp mới được sử dụng ở nước ta và với những công tình đã được thoát nướctheo phương thing đứng của bc thim chứng tò tốc độ cổ ké của nin đt yếu là nhanh sovới phương pháp khác Biện pháp này có thé sử dụng được rộng rai vì theo kinh nghiệm.nước ngoài, dy li biện pháp hữu hiệu tron bồi toán giải quyết tốc độ cổ kết cia nin đất

~ Ông thoát nước cổ bắc cổ đường kính 50-60 mm, vỏ ống bằng nhựa có rt nhi lỗ châm

Kim để nước tự do qua lai Trong dng để bắc bằng sợi polime dọc theo ống để nước din

theo bắc lên, xuống, rong ống,

~ Phương pháp này được gọi là phương pháp thoát nước thẳng đứng (vertical drain).

Khi nền đất được đồ c: it bên trên đilớp

cho sự chit bớt ở đưới sâu đ lớp dắt này ổ kết đủ khả năng chịu i, nước tong đt bị áp

tàng cao đồng thời dùng các lớp gia tải giúp

lực của ti Kim nước tách ra và lê cao theo bắc, đất cổ kết nhanh Khi giảm ti, nước chứatrong ông có bắc mà không hoặc trở lại làm nhão đất Kt hợp sử dụng vải dia kỹ thuậttiếp tye chit nước trong đắt và đổ cát bê trên sẽ cải thiện tính chất đt nên nhanh chóng,

* Ứng dung trong thực

Ở Việt Nam: Biện pháp mới được sử dụng ở nước ta 15 trở lại đây Những công trinh sử

dụng bắc thắm với số lượng nhiều tập trung cho các công trình nén đường: đường quốc lộ 3

~ Hà Nội - Hii Phòng, các đoạn trên quốc lộ 1A, đặc biệt là những đường xa lộ ở đồng bingsông Cửa Long Các công tinh dân dụng và công nghiệp sử dụng rộng ở các khu công

nghiệp Bà Rịa - Vũng Tàu, nhà máy điện Phú Mỹ,

6 nước ngoài: Tại Philippin, Indonexia, những đảo có nhiều vùng tring xinh lẦy, việc sửdụng bắc thắm khá phố biển

1.3 Lựa chọn phương pháp áp dụng cho dự án nền tuyến đường

1.3.1 Đánh giá các thông số dja chất

âu chợ Kinh thuộc đấtyếu đất sét ở trang thái chay có chiều dây lớn, có tính nén lún cao.

+ Công trình tuyến đường lên vũng Mỹ Xuyên, Sóc Trăng, chủ

~ Để dy nhanh tốc độ lớn và giảm tối thiểu lần dự của nén đắp khi khai thác thi việc sửdụng các biện pháp tiêu nước thẳng đúng như bắc thắm, giếng cát kt hợp với gia ải đem

lại hiệu quả cao Dễ tăng cường độ cho nén dit yếu cũng như đảm bảo tính ôn đỉnh của nền

đắp thi các biên pháp như gia ti trước, cọc cát, cọc đất ximãng, bắc thắm kết hợp gia tải

trước, cọc vin bê tông dự ứng lực, bệ phản áp, tường ro đá là những giải pháp thông dụng.

Tuy nhiên, tuỳ theo tin chất của nén đất yếu 6 tùng đoạn đường cụ thé cũng như đặc điểm,quy mô của công trình đường tai đoạn đó mà tiễn hành xử lý nền đất yếu ở các phạm vi nông, sâu khác nhan,

1.3.2 So sánh giữa các giải pháp xử lý nên

Bảng 1.1 Phân loại các kỹ thuật xử lý nị

Phong pháp “Tênphương nhập i chs

I Thay thé fF Phu php thay ie "Bao gần phương pháp nố mln

"hương pip sai tuốc khôn hỗ uy boli ước COREE Phương pháp gia ải ước với thoải ước ding Ha mực nước wong tp td

ng hạ mục nước" hiệu tông đắt seta tên lớp cát

i dan ôi thoát nước" **X lý chống hoi lòng

Bo gbm vida gia cưỡng Phương pip cọc cá dim chật

4.Gia cường “Trong trường hợp đt dính

+ Phuong pháp trận su"

Bang 1.2 So sánh các phương pháp xử lý nền hiện nay

l | Phone php PVD

Phuong pháp cọc đất | Phuong pháp cọc cát | Phuong phip bắc thấm | với bom hit chin

‘iming(CDM) | (SD) wi zia ite | (PVD) i ga i tase | không(VCNDXS

ana tước

tiện hoi Ki tha vực way Phe | picaumeiran van | COECSAaME Phat — | Vậthệnthoátnước dng Nà

nhấp | XMERE WS Blvd dub | Cm apige mde là: |vàwAmápleensdelô | mt ¥INYL Ki

tay |tecoebảngHHẾCHÍ | ren ing thic diy | rng bing thie diy hoat Ma MSP

công | 8" thoát nước nhờ gia i | nước nhờ gia tải Khôiông

Ve

Tiga | Khong vt BUS | Geo PYD(W:100Xéay | PVD EW 100

thoat | nước at spe 3mm) đây 3mm)

-Không cần gia ta

- Độ lún số kế thập

= Máy thi sông nhẹ và số

thể được thi công liên

ce Ànhhượn stot nase | hing ing vidi] 8

đậy |2TMienicoe | Sete th công Không nngvàễ

Giá thấp va chất lượng | Khỉ ht cong

— 8 it én eo wstigutnitnade êm | Gis np và há,

định lượng vật liệu thoát

rue inh

Gi cng

- Giá công cao icin mais

cw Khổilượng th | -ChituaiiPvD im | hong om

blame miy yeu - lim shui host

oh | câu nhiều ~ Yeu cầu vải dia cường | nuốc lớa

H Máy thi công nặng độ cao để dn định mái

iém | Íkinh nghiệm thi " Ítkinh nghiệm thi sông ð Việ Nam | Gây rang vin ki thi sông đ Việt Nam

can

Hệ.

ĐỂ, goers usin — |H5:I56USDAmB | 55 USDIm2 74 Usbina

AKién nghị ® Không kiến nghị ® Tốt nhất ® Tắt hơn.

không (VCM) và

it trước

- Trong các kỹ thuật xử lý nêu trên, các phương pháp có khả năng ứng dụng rên điện rộngbằng phẳng là gi tải trước, thay thể cát, thoát nước đứng, gi ti trước bằng bơm hút chânkhông, v.v Các phương pháp này có thể được áp dụng một cách độc lập hoặc kết hợpdưới dạng một vai tổ hợp.

- Tuy nhiên, chỉ có một số phương pháp được áp dụng rộng rãi và phủ hợp với điều kiện tựnhiên ở Việt Nam (bảng 3.2).

1.3.3 Lựa chọn phương pháp phù hợp áp dung cho nền đường.

~ Từ những phân tích trên cho thấy biện pháp xử lý nền yếu ở Khu vực nghiên cứu vùng Mỹ

“Xuyên là vấn đề hết sức phức tạp Đặc bige là các phương pháp xử lý nền thi cn lưu ý các

"vấn đề sau;

1/ Dit yếu thuộc đối tượng nghiền cứu chủ yu là bùn sé và bin sốt pha với b dây xp xỉ

khoảng 10m, một số nơi có thể đạt đến 20 m, nằm gần mặt đất, hẳu như chưa được nén

chặt mới ở iai đoạn đầu của quả tình hình thành đã rằm tick Vi vậy, rất khỏ khăn chocông tác xây dựng đường,

2/ Đắt có thảnh phần hạt rit min, hàm lượng các nhóm hạt bụi và sét khá cao đồng thờicũng có mặt các khoáng vật có tính phân tin cao như montmorllonit và ili, không thuận lợi cho các giải pháp sử dung xử lý nền đất yêu bằng các chất kết dính.

3/ Các qui nghiên cứu về độ pH, khả năng rao đổ cho thấy, độ pH của đt thấp nhỏ

hơn 7, dao động từ 3 đến xắp xi 6 Kha năng trao đổi hap thụ không cao, dung lượng bắp thy chỉ dao động từ 19,627.25 me/100g

biện pháp thing thường nên dùng các biện pháp bằng các chất kết dinh và cả ác giải pháplàm chặt đất

Khô nên thuận lợi cho việc ei ạo đất bằng các

4/ Ti ắc địa điểm nghiên cấu ta thấy trong dắt có chữa muỗi dỄ hoa tan, Di được xếp vào

loại nhiễm muổi ít thường từ 122%, đất thuộc loi nhiễm mudi it, Loại muỗi trong đt là

chlonn nai, Như vậy, sự cổ mặt của muỗi dễ hòa tan sẽ gây ánh hung xẫu đền iệ cõitao dit bằng các chất kết dính vô cơ Tuy nhiên với mức nhiễm muối này vẫn có th cải tạo.được bằng các chất kết dính vô cơ

5/ Hau hết các mẫu nghiên cứu ch thấy, đt đều chứa chất hữu cơ, hàm lượng hữu cơ trongđất không cao, đại da các mẫu nghiên cứu cho him lượng hữu co dao động trung bình từ34%, Him lượng hữu cơ đã gây ảnh hưởng tối các đặc trưng cơ ý, cũng như chất lượng

ci tgo đt bằng ening.

6/ Dit nghiên cứu lã loi dt yêu, chưa được nén chặt có cha mudi và chi

.độ nén lún mạnh, hệ số nén lún và chỉ số lún ở tắt cả các mẫu đều lớn hơn 0,1; áp lực tiền cổ

kết nhỏ, dao động trung bù ):0,5 kg/cm2, Sức kháng cắt không thoát nước tử

thí nghiệm cắt cánh hiện trường và thí nghiệm 3 trục trong phòng cho thấy đt nghiên cứu,không thuận li cho việc xây dưng đường, các thông số nghiên cứu cỏ thé phục vụ kiểmtoán dn định én đường trong le thi công cũng như trong quả tình cải tạo bằng các giả?pháp khác nhau

Tí Ngoài ra chúng ta cũng nên nghiên cứu về độ nhiễm phèn cửa đất để đưa ra các biệppháp cho phù hợp.

Từ những van đề trên ta thấy lựa chọn phương pháp xử lý lên bằng cọc xi mang đất (đặcbiệt sử dụng xi măng Holcim stable Soil) có khả năng giải quyết vẫn đề về hàm lượng hữu

cơ, độ nhiễm phèn của dit dùng cho dự án nền đường thuộc vùng Mỹ Xuyên - Sóc Trăng

là đáp ứng các yêu cầu trên

14 Kết luận chương 1

- Trang chương | tác giá đã tinh bày một số gi php xử ý nền đất yu dang được áp dụng

ở Việt Nam Qua đó nắm vững được kiến thúc về điều kiện áp dụng và nội dung từng

phương pháp xử lý

~ Tiên cơ sỡ lý luận phân tích địa chất vũng nghiền cứu, ác giá lựa chọn giả pip cọc ximăng dat làm giải pháp xử lý nền tuyến đường lên cầu chợ Kinh tinh Sóc Trăng

'CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP COC XI MĂNG DAT

2.1 Khái quát về cọc xi mang đất [4]15]

2.1.1 Khái niệm cọc xi măng đắt

Lịch sử hình thành cọc đất xi mar ‘irri iu, con người đã ải tạo nề đất yêu bằng cáchtrộn với các chất liên kết như vôi, xi mang

- Phương pháp cọc trộn tại chỗ, gọi là “Mixed In Place Pile”, (go tất là phương pháp MIP) đăng chất liên kết là vôi do nước Mỹ nghiên cứu thành công đầu tiên sau đại chiến th gi thứ 2 năm 1954, khi đó dùng cọc cổ đường kính từ 030.4 m, di 10-12 m, Nhưng cho đ

1996 cọc đất gia cổ xi măng với mục dich thương mại mới được sử dụng với số lượng lớn

= Sự phát tiễn của công nghệ trộn sâu bắt đầu ừ Thụy Diễn và Nhật Bản từ những năm

1960 Trộn khô ding vôi hạt (vôi sống) kim chất gia cổ đã được đưa vào thực tẾ ở Nhật vào

gitta những năm 1970, Cũng khoảng thời gian đó trộn khô ở Thụy Điển dùng vôi bột trộn.

vào dé cai tạo các đặc tính kin của đắt st đèo mm, mềm yéa Trộn ướt đồng vữa xỉ măng

làm chất gia cổ cũng được áp dụng trong thực tế ở Nhật từ giữa những năm 1970,

~ Năm 1967, Viện nghiên cứu hải cảng và bến tau thuộc Bộ giao thông vận tải Nhật Bản bắt đầu các thí nghiệm trong phon; vử dụng vôi cục hoặc vôi bột để xử lý đắt biển bằng,

phường pháp trộn vôi dưới sâu Công việc nghiên cứu bởi Okumura, Terashi và những

"người khác suốt những năm đầu của thập niễn 70

~ Năm 1974, Viện nghiên cứu hải cảng và bến tiu báo cáo phương pháp trộn vôi dưới sâu

đã được "Nhật Ban, tu ứng dụng toàn dig

= Năm 1976, viện n cứu công chánh thuộc Bộ xây đựng Nhật Bản hợp tác với Việtnghiên cứu máy xây dựng Nhật Bản bát đầu nghiên cứu phương pháp trộn phun khô dướisâu bằng bột xi măng, bước thử nghiệm đầu tiên hoàn thành vào cuỗi năm 1980,

~ Năm 1977, Nhật Bản lin đầu tiên phương pháp trộn xi măng dưới sâu áp dụng trên thực

2.1.2 Hình ảnh thi công và thí nghiệm cọc xi ming đắt trong phòng thí nghiệm

- Tắc giả đã tham gia pha trộn làm thi nghiệm cọc xi măng đắt ở trong phòng, dưới đây làmột số hình ảnh

Hình 2.3 Quá tình đúc mẫu xi mang đất với ty lệ 240kg xi mang/ 1m3 đắt

2.4 Một số mẫu đúc xong theo tỷ lệkết cầu của cọc xi mang đắt [5]

xi ming ~ nước 2.1.3 Đặc di

2.1.3.1 Xi mắng ~ nước ảnh hưởng đến cục xi mãng đẫt

- Xi ming dùng thi công cọc ĐXM phải được lựa chọn để đảm bảo cường độ yêu cầu và

‘kha năng thi công Một số loại xi măng tiêu chuẩn có thé dùng trong thi công cọc đất xi măng như sau;

+ Xi măng lò c

+ Xi măng Pode lăng thông thường.

+ Xi ming đã được xác nhận là dim bảo.

trộn thử được tiễn hành trước khi thi công.

fu kiện cường độ yêu cầu thông qua thí nghiệm

+ Nước để rộn vữa gia cổ nên ding nước ngằm kha the ti chỗ là phủ hợp nhất Nguẫn

nước yêu cầu phải sạch, không lẫn váng dầu mỡ công nghiệp, muối acid, các tạp chất hữu

sư và phi thd mãn yêu cầu của TCVN 4506-2012.

2.1.32 Các yếu tổ ảnh hưởng đến sự hình thành cường độ

a Ảnh hưởng của độ âm của đất

- Hàm lượng độ im tong dắt ảnh hưởng đến cường d của mẫu ĐXM, ảnh hưởng của loi

đất khác nhau

Bin chất hóa ý của đấ (như đường cong thành phần hạt, hầm lượng ngậm nước, giới hạn

Silieat và nhôm, pH của nước lỗ rổng và him lượng min hữu cơ) ảnh đến tinh chất của

khối xi măng-đất

Hình 55 Ảnh hướng Ga at Ất.

= Cần đặc biệ chú ý trường hợp đất có him lượng hữu cơ cao, và những nơi mà him lượng

muối tong đất lớn, đặc biệt là madi Sunfat chúng có thé ngăn cân quá trình Hydnt hóa của

xỉ măng Một số công tinh gặp khổ khăn khixử lý đắt có hm lượng muỗi lớn (như các diđất ngập mặn ven biển) thì có thé khắc phục bằng cách tăng hàm lượng xi măng Bởi vìnhiễu công tình nghiên cứu đã chỉ ra rằng các khoáng chất Mônmôyilônit phản ứng dễ dàng

‘hon mudi Illite do tỉnh thé cắt tạo đơn giản và các đất chứa Ménmérilénit và Kaolanh ảnh

"hưởng đến phản ứng Puzzolan mạnh hơn dit có chứa muỗi Hlie

b, Ảnh hưởng của loại xi ming

oe

aa

La

Him lemeximim

Hình 2.6 Ảnh hưởng của loại xi măng đến cường độ nén

~ Loại, chất lượng và s sự phát triển cường độ đối với mọiloại đất

lượng xi ming ảnh hưởng đi

e Ảnh hưởng của ham lượng xi ming

wer —

——. :

„—— a Pepa

* “Mm eg ming

Hình 2.7 Ảnh hướng của hàm lượng xi măng

~ Ảnh hưởng của hảm lượng xi ming (si dụng với khối lượng lớn) theo phân bổ thành phầnhạt được tinh bày ở hình 2.12 (Kaki và Yang, 1991) Nối chung nếu hàm lượng sé tăng th

số lượng xi măng yêu cầu cũng tăng; có thé đó là đo với các hạt nhỏ thì điện tích bể mặt lớn

và lượng tiếp xúc giữa x mang và ác hạt đất sẽ tăng

~ Khi lượng xi măng tăng thì cường độ của xi măng đắt cũng tăng, phụ thuộc vào loại đắt vàtính chất của xi măng

dd Ảnh hưởng của ham lượng nước.

'Việc tăng lượng nước trong đắt sẽ làm giảm cường độ khối xi măng đất Hình 2.13 (Endo,1976) cho thấy ảnh hưởng của him lượng nước thay đổi ừ 60 đến 1206 trên mẫu tí

nghiệm cho một lại dắt biển xử lý với 5 đến 20% xi măng, sau 60 ngày ninh kếc Kết quảcho thấy cường độ giảm cho mọi him lượng xi ming

operas

Hình 2.8 Ảnh hung của lượng nước ban dầu

Anh hưởng cin độ pit

~ Các kết quả cho thấy ting tong một phạm vi nhất inh, độ pH của dt có ảnh hưởng tích

‘eye hoặc tiêu cực đến cường độ của mẫu xi măng - đắt Trong giới hạn này, cường độ nén

nở hông không đơn giản phụ thuộc vào độ pH của đt ma côn dựa vào độ im củ đất ức làlượng nước có chứa trong đắt), xét đến các ảnh hưởng của tỷ lệ giữa nước him lượng xi

én 6.3 có ảnhmăng tương ứng đến cường độ nền nở hông Đắt cỏ độ pH trọng phạm vi Š

hưởng tích cực đến cường độ nén nử hông của mẫu xi măng đất Độ pH cảng tăng thì

“cường độ của xi măng - đất cing tăng

£ Ảnh hướng của độ rỗng

~ Cá kết qu thi nghiệm cho thấy ng hệ số rồng 0 có ảnh bường không lớn đến cường độnến nở hông của mẫu xi mang đất Tuy nhiên, biểu đồ rên cũng chứng minh ring cổ một

xu hé ảnh hưởng: độ rỗng cảng lớn thì cường độ mẫu xi măng - đắt cảng cao.

~ Độ ng trong đắt cảng lớn thi khi rộn xi măng vào đất, khá năng lắp đầy của xi măng vào

sắc lỗ rồng trong đt cảng cao, tạo nên khá năng gia cổ nỀ đất yếu rất lớn,

«Anh hưởng của điều kiện rộn và điều kiện đồng rắn

- Tỷ lệ nước/xi ming ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ cọc xi mang dat, việc tăng lượng

nước sẽ làm giảm cường độ xi măng đắt Ngoài ra thời gian trộn, thời gian ninh kết, nhiệt

độ ninh kết cũng ảnh hưởng dn cường độ cũ cọc đt gia cổ xi măng

h Sự thay đổi cường độ cọc đất xi tăng theo thời gian

~ Cường độ của xi ming - đấ tăng lên theo thời gian, tương tự như bể tông Hình 29 (Endo, 1976) đã chỉ ra ảnh hưởng của tuổi từ 2-2000 ngày đối với đất sét biển gia cổ bởi xỉ măng Porland.

Hình 29 Ảnh hưởng của ngày tKawasaki (1981) đã xây dựng quan hệ dựa trên phân tích trơng quan hiệu chính cường độnến nở hông cho đất sốt biển vùng vịnh Tokyo trộn với xi mang Porland,

6 đây, qu7, qu28 và qu là cường độ nền nở hông của xi măng - đt sau xử lý 7 ngày, 28

ngủy và 91 ngày tối

Nagarai (1997) đã đỀ nghị một quan hệ nhằm để xuất cường độ xi măng - đất trên quan

điểm vi cấu trúc và định luật Abram (nghĩa là sự phân bé lực hút giữa đất và vữa) sử dụng.

phân tích tương quan đa chiều như sau:

sD

=-0.20+ 0.4581LnD SI4

O diy, SD là cường độ 6 D ngày tuổi S14 là cường độ ở 14 ngày tuổi Phương tình (1.1)

‘ya trên quan hệ thục nghiệm, do dé khi sử dụng phải bất súc chú ý Hampton và Edil

1998) đã lu ý về iệc áp dụng địh luật Abram để xắc định cường độ xi măng đất

Công độ của xi măng At ting lên the tỏi gian, tương tự nh bể tông Những sắn đ l đối với mỗi loại đắt và loại (lượng) chất kết kính khác nhau, người ta edn nghỉ

tương quan của sự phát iển cường độ đó Do đó, đôi với mỗi công trình, luôn

võ được về co bản mỗi quan hệ giữa cường độ nén 7 ngày vi 28 ngày Từ đó có th nội suy,ngoại suy các kết quả cần dự đoán dựa vio mi tương quan này Dự đoán mồi trương quannày có ý nghĩa rt lớn trong vấn đề út ngắn tin độ đăng kểchơ các dự án

2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán

2.2.1 Tiêu chuẩn áp dụng tinh toán thiẫ kế cọc xỉ măng đắt

Tại Việt Nam, tiêu chuẩn hit kể hi công, nghiệm thu cọc xi mang đấtlà

TCXDVN 385 : 2006 “Phương pháp gia cổ nén đất yêu bằng trụ đất xi măng” do ViệnKhoa học Công nghệ Xây dụng - Bộ Xây dựng biên soạn

- TCXDVN 3852006, Vụ Khoa học và Công nghệ xây dung - Bộ Xây dựng

ngày 27/12/2006.

~ TCVN 9403:2012, Gia cổ nền đất yéu- phương pháp trụ xi măng đất

2.2.2 Nguyên tắc làm việc của cọc xi măng đắt

Coe xi ming đất được ga cổ là hỗ hop giữa đắt nguyên trạng nơi gia

tại chỗ và chất kết dính, mà thông thường là vôi và xi măng Mũi trộn được đưa xuống đất

"bằng cách khoan xoay, khi tới độ sâu thiết kế, mũi trộn dio chiều ngược lại và đồng thời rútdin lên, trộn đất tại chỗ với chất gia cổ Trong suốt quá trình rút lên, hỗn hợp chất gia cóđược phun vào bằng khí nề ở đầu mỗi trn, tối cao độ đầu cột thi dùng li

Việc hình thành cường độ xảy ra thông qua quá trình ninh kết của hỗn hợp đất - xi măng.

Khí xỉ măng được trộn vớ đất xỉ măng phân ứng với nước tạo m Ca(OH từ đó kết hợpvới đắt nền tạo ra keo ninh kết C L đây là quá tỉnh hiểnt hóa Phần ứng này diễn ra rắt

nhanh và mạnh tạo rà một nhiệt lượng lớn và giảm bat lượng nước có rong đt gia cổ, Hop