Nghiên cứu điều kiện địa chất công trình và giải pháp nền móng hợp lý cho công trình trên địa bàn huyện mỹ xuyên, tỉnh sóc trăng

Tình hình áp dụng giải pháp xử lý nền móng cho các công trình xây dựng trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên thời gian qua .... Vì vậy, việc nghiên cứu, tính toán để tìm ra giải pháp nền móng hợp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung nêu trong luận văn này là do chính bản thân tôi thực hiện Các số liệu, hình ảnh, biểu đồ trong đề tài đều là chân thực, do tôi thu thập, thống

kê, tính toán, không trùng lặp với bất kỳ nghiên cứu nào trước đây Các số liệu và tài liệu tham khảo đều được trích dẫn, chú thích nguồn thu thập chính xác, rõ ràng

Hà Nội, ngày …… tháng …… năm …

Tác giả luận văn

Mã Phương Khanh

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên cho tôi được gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại học Thủy Lợi, Quý

Thầy Cô trong Bộ môn Địa Kỹ thuật vì đã không quản ngại khó khăn tận tình giảng dạy, truyền đạt cho tôi cũng như các bạn học viên khác của lớp cao học 24ĐKT12 những kiến thức, kinh nghiệm thực tiễn vô cùng quý báu trong suốt thời gian tham gia

học tập

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS Hoàng Việt Hùng, TS Nguyễn Quang Tuấn, là

những người Thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập cũng như trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp khóa học Trong quá trình thực hiện luận văn, Quý Thầy đã hỗ trợ tôi rất nhiều trong việc cung cấp, bổ sung kiến thức chuyên môn, nguồn tài liệu và sự quan tâm quý báu, giúp đỡ tôi trong việc nghiên cứu

và hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn đến Quý Thầy: GS.TS Trịnh Minh Thụ, PGS.TS Bùi Văn Trường, PGS.TS Nguyễn Hữu Thái, TS Đỗ Tuấn Nghĩa, TS Phạm Quang

T ú, TS Nguyễn Văn Lộc và Quý Thầy cô trong Bộ môn Địa Kỹ thuật tràn đầy nhiệt

huyết và lòng yêu nghề, đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi và các bạn học viên của lớp học tập và nghiên cứu Quý Thầy cô luôn tận tâm giảng dạy và cung cấp cho học viên nhiều tư liệu quan trọng và cần thiết, giúp học viên giảm bớt rất nhiều khó khăn trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn đến Quý Thầy, Cô, Anh, Chị nhân viên của Phòng Đào tạo Đại học & Sau Đại học thuộc Trường Đại học Thủy Lợi và bạn bè, gia đình đã giúp đỡ

và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ v

DANH MỤC BIỂU BẢNG vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU 3

1.1 Tổng quan về đất yếu 3

1.1.1 Khái niệm về đất yếu 3

1.1.2 Phân loại đất yếu 4

1.2 Tổng quan về địa chất công trình khu vực nghiên cứu 5

1.2.1 Cấu tạo địa chất của khu vực Đồng bằng sông Cửu Long 5

1.2.2 Sự phân bố đất bùn ở đồng bằng sông Cửu Long 6

1.2.3 Đặc trưng cơ lý của các dạng đất yếu, đất bùn ở đồng bằng sông Cửu Long 8

1.2.4 Cấu tạo địa chất tỉnh Sóc Trăng 10

1.3 Điều kiện địa chất khu vực huyện Mỹ Xuyên 12

1.3.1 Đặc điểm tự nhiên 12

1.3.2 Điều kiện địa chất và phân vùng địa chất khu vực huyện Mỹ Xuyên 13

1.4 Tình hình áp dụng giải pháp xử lý nền móng cho các công trình xây dựng trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên thời gian qua 21

1.4.1 Các giải pháp nền móng được sử dụng 21

1.4.2 Một số ưu, khuyết điểm trong việc áp dụng các giải pháp xử lý nền móng trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên thời gian qua 22

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 26

2.1 Đặc điểm móng nông, móng cọc và tiêu chuẩn thiết kế 26

2.1.1 Móng nông 26

2.1.2 Móng cọc 27

2.2 Cơ sở lý thuyết để tính toán móng nông 35

2.2.1 Móng nông trên nền thiên nhiên 35

2.2.2 Cơ sở lý thuyết, phương pháp tính toán, thiết kế móng cọc tràm 51

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG BÀI TOÁN MÓNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN MỸ XUYÊN 62

3.1 Giới thiệu chung 62

3.2 Về thực trạng các công trình xây dựng và giải pháp móng 69

3.3 Mô hình bài toán ứng dụng 70

3.3.1 Giới thiệu về phần mềm dùng trong tính toán 70

3.3.2 Mô phỏng bài toán móng và nền công trình dân dụng tại khu vực I 74

3.3.3 Mô phỏng bài toán móng và nền công trình dân dụng tại khu vực II 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88

1 Kết quả đạt được của luận văn 88

2 Tồn tại 89

3 Kiến nghị 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ

Hình 1.1 Bản đồ phân vùng địa chất khu vực huyện Mỹ Xuyên 14

Hình 1.2 Hình trụ hố khoan địa chất tại công trình Trường Mẫu giáo Hòa Tú 1, huyện Mỹ Xuyên (đại diện cho địa chất công trình của các xã còn lại thuộc khu vực 1) 17

Hình 1.3 Hình trụ hố khoan địa chất công trình Trụ sở Đảng ủy - Ủy ban nhân dân – Hội đồng nhân dân xã Thạnh Phú, huyện Mỹ Xuyên (đại diện cho điều kiện địa chất công trình của các xã còn lại thuộc khu vực II) 20

Hình 2.1 Móng cọc 28

Hình 2.2 Cọc và máy ép cọc 30

Hình 2.3 Chi tiết cọc bê tông 31

Hình 2.4 Cọc khoan nhồi có ống thành kiểu cọc Franki 32

Hình 2.5 Khoan cọc nhồi trong đất dính 33

Hình 2.6 Các dạng cọc chống, ma sát và cọc xiên 34

Hình 2.7 Sơ đồ tính lún 39

Hình 2.8 Thí nghiệm bàn nén hiện trường 42

Hình 2.9 Mặt trượt phẳng nằm ngang 45

Hình 2.10 Sơ đồ trượt hỗn hợp khi tải trọng tác dụng đúng tâm 46

Hình 2.11 Đồ thị để xác định b1 47

Hình 2.12 Mô hình tính toán quan điểm cọc tràm làm chặt nền 53

Hình 2.13 Chiều cao vùng đất cần gia cố 54

Hình 2.14 Mặt bằng đóng cọc 55

Hình 2.15 Sự phân bố ứng suất của nền gia cố cọc tràm dưới công trình đất 56

Hình 2.16 Quan hệ giữa hệ số rỗng và ứng suất cố kết (đường cong cố kết) 57

Hình 3.1 Hình trụ hố khoan địa chất đại diện cho địa chất công trình của các xã thuộc khu vực I 64

Hình 3.2 Hình trụ hố khoan địa chất công trình đại diện cho điều kiện địa chất của các xã thuộc khu vực II 68

Hình 3.3 Phân vùng địa chất khu vực huyện Mỹ Xuyên 68

Hình 3.4 Giao diện lựa chọn phương pháp phân tích 71

Hình 3.5 Giao diện lựa chọn mô hình hóa bài toán phân tích 72

Hình 3.6 Giao diện lựa chọn mô hình hóa vật liệu 73

Hình 3.7 Giao diện lựa chọn mô hình hóa móng cọc hoặc kết cấu cứng gia cường 73

Hình 3.8 Các bước mô phỏng cấu kiện cứng 74

Hình 3.9 Trụ địa chất khu vực I thuộc huyện Mỹ Xuyên 76

Hình 3.10 Điều kiện biên mô phỏng bài toán móng công trình nhà dân sinh thuộc khu vực I 76

Hình 3.11 Lưới chuyển vị đứng khi nền chưa có xử lý 77

Hình 3.12 Phổ chuyển vị đứng của nền khi chưa có xử lý nền 77

Hình 3.13 Hình ảnh lưới biến dạng của nền khi chưa xử lý 78

Hình 3.14 Điều kiện biên bài toán gia cố nền bằng cọc tràm 79

Hình 3.15 Lưới chuyển vị đứng của nền khi gia cố cọc tràm 80

Hình 3.16 Trị số chuyển vị đứng của nền khi gia cố cọc tràm 80

Hình 3.17 Điều kiện biên bài toán gia cố nền bằng cọc đất-xi măng 81

Hình 3.18 Chuyển vị đứng lớn nhất tại đáy móng là 7 cm 82

Hình 3.19 Lưới chuyển vị của nền khi gia cố cọc đất-xi măng 82

Hình 3.20 Trụ địa chất khu vực II của huyện Mỹ Xuyên 83

Hình 3.21 Điều kiện biên bài toán tính móng khu vực II 84

Hình 3.22 Chuyển vị đứng lớn nhất khi nền chưa có gia cố 85

Hình 3.23 Lưới chuyển vị đứng lớn nhất 86

DANH MỤC BIỂU BẢNG

Bảng 1.1 Khả năng chịu tải cho phép được đề nghị cho đất sét 3

Bảng 1.2 Phân loại sét yếu theo Bjerrum (1972) 4

Bảng 1.3 Đặc trưng chống cắt của các lớp bùn 10

Bảng 1.4 Đặc trưng chống cắt của các lớp bùn 10

Bảng 1.5 Bảng thống kê các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất khu vực 1 15

Bảng 1.6 Bảng thống kê các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất khu vực 1 18

Bảng 2.1 Sức kháng tính toán của đất dưới mũi cọc 59

Bảng 2.2 Hệ số nén ngang của đất 60

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất Khu vực I 62

Bảng 3.2 Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất Khu vực II 65

Bảng 3.3 Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất số 1 75

MỞ ĐẦU

1.Tính cấp thiết của đề tài

Trong công tác xây dựng, vấn đề chọn giải pháp xử lý nền móng cho các công trình là một vấn đề rất quan trọng, là yếu tố đảm bảo sự bền vững cho công trình trong suốt quá trình sử dụng Nhiều giải pháp nền móng hợp lý đã được ứng dụng rộng rãi cho từng loại công trình, từng khu vực địa chất khác nhau

Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Sóc Trăng, nhất là ở huyện Mỹ Xuyên phần lớn là đất yếu

có chiều dày khá lớn, khả năng chịu tải ở trạng thái tự nhiên là rất thấp, đất nền có biến dạng lớn Việc áp dụng giải pháp sử dụng móng cho các công trình xây dựng còn nhiều vấn đề xảy ra, giải pháp móng chưa phù hợp với quy mô và cấp công trình như sức chịu tải của móng lớn hơn nhiều so với thực tế, nhiều công trình có độ lún vượt quá giới hạn cho phép làm hư hỏng, mất an toàn trong quá trình sử dụng, gây thiệt hại

về mặt kinh tế, gây lãng phí vốn đầu tư xây dựng công trình Vì vậy, việc nghiên cứu, tính toán để tìm ra giải pháp nền móng hợp lý sử dụng cho các công trình xây dựng trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên là hết sức cần thiết Đây là đề tài chưa được nghiên cứu,

có ý nghĩa về mặt khoa học và thực tiễn rất lớn, có thể nhân rộng ra các khu vực lân cận có đặc trưng địa chất tương đồng trên địa bàn tỉnh Sóc Trăng

Đề tài luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu điều kiện địa chất công trình và giải pháp nền

móng hợp lý cho công trình trên dịa bàn huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng” là để

giải quyết vấn đề nan giải nêu trên, góp phần định hướng cho việc áp dụng giải pháp nền móng hợp lý, phù hợp với điều kiện địa chất ở từng khu vực khác nhau trong giai đoạn thiết kế, tránh gây lãng phí vốn đầu tư xây dựng công trình ở giai đoạn thiết kế

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu, tính toán dựa trên cơ sở lý thuyết và kết quả thí nghiệm thực tế, từ đó phân tích, so sánh, đánh giá để tìm ra giải pháp nền móng hợp lý sử dụng cho công trình, kiến nghị và khuyến cáo khi sử dụng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đề tài nghiên cứu xung quanh sức chịu tải của cọc đơn, sức chịu tải của nền trước và sau khi được gia cố bằng cừ tràm Nghiên cứu các khu vực có số liệu địa chất, có thí nghiệm sức chịu tải của cọc đơn và thử tải nền sau khi được gia cố bằng cừ tràm bằng thí nghiệm bàn nén tại hiện trường và mốt số số liệu thu thập từ các đơn vị khác Khu vực nghiên cứu là nền đất yếu địa bàn huyện Mỹ Xuyên

4 Nội dung nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu về đất yếu, nền đất yếu

- Nghiên cứu tổng quan về điều kiện địa chất khu vực đồng bằng Sông Cửu Long, địa chất tỉnh Sóc Trăng và huyện Mỹ Xuyên

- Nghiên cứu tình hình sử dụng móng và giải pháp xử lý nền cho công trình trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên thời gian qua

- Tính toán kết quả sức chịu tải của cọc đơn, sức chịu tải của nền trước và sau khi được gia cố bằng cừ tràm với quy mô công trình khác nhau ứng với từng cấp tải trọng và đối chiếu với kết quả thử tải thực tế đã thực hiện

- Đánh giá, so sánh để tìm ra giải pháp nền móng hợp lý sử dụng cho công trình trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên và khả năng ứng dụng

5 Phương pháp nghiên cứu

- Thống kê tài liệu: Thu thập, tổng hợp các tài liệu địa chất ở khu vực nghiên cứu và kết quả thí nghiệm thử tải thực tế

- Phân chia các khu vực có điều kiện địa chất tương đồng trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên

- Tính toán, đánh giá, so sánh và đưa ra giải pháp nền móng hợp lý ứng dụng cho từng khu vực trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên

- Ứng dụng công nghệ thông tin và các phần mềm trợ giúp

Luận văn này được thực hiện trong thời gian từ ngày 01/01/2017 đến 30/09/2017 tại

Trường Đại học Thủy Lợi

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU

1.1 Tổng quan về đất yếu

1.1.1 Khái niệm về đất yếu

Theo tác giả Trần Quang Hộ – 2016 [1] thì trạng thái của đất sét có thể được xác định dựa trên cường độ nén đơn qu hoặc sức chống cắt su của đất trong điều kiện không thoát nước Terzaghi và Peck (1967) định nghĩa sét rất yếu khi cường độ nén đơn nhỏ hơn 25 KPa và yếu khi nó lớn hơn 25 KPa và nhỏ hơn 50 KPa Cũng có một số nhà nghiên cứu cho rằng sét yếu có su < 40 KPa Hệ số rỗng của sét yếu e >1 và giới hạn lỏng wl > 50% Chúng ta có thể tham khảo bảng dưới đây để đánh giá về mặt định lượng của sét yếu

Bảng 1.1 Khả năng chịu tải cho phép được đề nghị cho đất sét

q ult (kg/cm 2 )

q a (kg/cm 2 )

q a (kg/cm 2 )

q’ a (kg/cm 2 )

q’ a (kg/cm 2 ) Vuông Băng Vuông

1,2q u

Băng 0,9q u

Vuông 1,8q u

Băng 1,8q u

Rất

mềm < 2 < 0,25 < 0,71 < 0,92 < 0,3 < 0,22 < 0,45 0,32 Mềm 2÷4 0,25÷0,5 0,71÷1,42 0,92÷1,85 0,3÷0,6 0,22÷0,45 0,45÷0,90 0,32÷0,65 Vừa 4÷8 0,50÷1,0 1,42÷2,85 1,85÷3,7 0,6÷1,2 0,45÷0,90 0,90÷1,80 0,65÷1,30 Cứng 8÷15 1,0÷2,0 2,85÷5,70 3,70÷7,40 1,2÷2,4 0,90÷1,80 1,80÷3,60 1,30÷2,60 Rất

cứng 15÷30 2,0÷4,0 5,70÷11,4 7,40÷14,8 2,40÷4,8 1,80÷3,60 3,60÷7,20 2,60÷5,20 Rắn > 30 > 40 > 11,40 > 14,80 > 4,80 > 3,60 > 7,20 > 5,20 Trong đó:

N là số búa xuyên tiêu chuẩn; qu là cường độ nén đơn

qult là khả năng chịu tải cực hạn

qa là khả năng chịu tải cho phép với hệ số an toàn bằng 3

q’a là khả năng chịu tải cho phép với hệ số an toàn bằng 2

1.1.2 Phân loại đất yếu

Những quá trình xảy ra sau giai đoạn trầm tích đã cho thấy lịch sử hình thành địa chất

có thể làm thay đổi sự ứng xử của sét cố kết thường trong giai đoạn hiện tại như thế nào Vì vậy, một cách hợp lý là phân loại sét yếu dựa trên lịch sử hình thành địa chất

và dựa trên những đặc trưng có thể thay đổi của địa chất như:

- Độ ẩm và giới hạn Atterberg

- Sự thay đổi của sức chống cắt quay và áp lực nén trước

- Hình dạng của đường cong nén lún

và khô cứng Wn ≈ Wp Rất cứng, nứt với khe nứt mở

rộng

Tính nén lún thấp

Sét khô cứng Wn ≈ Wp Rất cứng, nứt Tính nén lún

thấp Sét phong hóa Wp <Wn <Wl Sức chống cắt

giảm theo độ sâu

Tính nén lún thấp, đường cong nén lún cong nhiều

Sét không bị

phong hóa

Sét trẻ cố kết thường Wn ≈ Wp Sthay đổi theo u /σ’vo không

độ sâu

σ’vc ≈ σ’vo

Sét già cố kết thường Wn ≈ Wl Sthay đổi theo u /σ’vo không

độ sâu

σ’vc / σ’vo

không thay đổi theo độ sâu Sét trẻ, nhạy,

cố kết thường Wl <Wn Sthu ay đổi theo /σ’vo không

1.2 Tổng quan về địa chất công trình khu vực nghiên cứu

1.2.1 Cấu tạo địa chất của khu vực Đồng bằng sông Cửu Long

Vùng Đồng bằng sông Cửu Long tương đối bằng phẳng, cao độ mặt đất thay đổi từ + 1,0 đến + 5,0, được tạo nên bởi những trầm tích cổ và trẻ, chỉ trừ một ít núi nham cứng (ở tỉnh Kiên Giang và An Giang) Trên mặt phẳng đồng đều nó chỉ gợi nên những sóng đất của sông Tiền, sông Hậu và những cồn ở ven biển

Trong tài liệu các hố khoan ở Cần Thơ (độ sâu đến 250m), Sóc Trăng (sâu đến 463m),

Cà Mau (sâu từ 160 ÷ 240m) cho thấy rằng bề dày tầng trầm tích trẻ từ 50m ÷ 100m thay đổi tăng dần theo hướng đất liền ra biển Ở dưới tầng trầm tích trẻ là tầng trầm tích cổ Ngược về phía Tây Ninh, Biên Hòa, v.v… lớp trầm tích cổ xuất hiện ngay trên mặt đất, tức là tầng trầm tích trẻ mỏng dần về phía tiếp giáp với miền Đông Nam Bộ Theo kết quả nghiên cứu trụ địa tầng tổng hợp vùng Đồng bằng sông Cửu Long gồm các tầng sau:

Tầng bồi tích trẻ hay gọi là tầng trầm tích Holocene được phân ra làm thành 3 bậc:

* Bậc Holocene dưới giữa QVI-1 gồm cát màu vàng và xám tro, chứa sỏi nhỏ cùng vón kết sắt, phủ lên tầng đất sét loang lổ Pleistocene chiều dày đạt tới 12m

* Bậc Holocene dưới giữa QVI-2 gồm bùn sét màu xám, sét xám xanh và xám vàng, chiều dày từ 10 ÷ 70m

* Bậc Holocene dưới giữa QVI-3 gồm tầng trầm tích khác nhau về điều kiện tạo thành thành phần vật chất, tuổi và diện phân bố:

- Tầng trầm tích biển, sông biển hỗn hợp gồm cát hạt mịn, bùn sét hữu cơ,…

- Trầm tích sinh vật – đầm lầy ven biển b a m QVI-3 gồm bùn sét hữu cơ, than bùn

- Tầng trầm tích sông hỗn hợp và sinh vật a m b QVI-3 gồm bùn sét hữu cơ

- Tầng bồi tích a QVI-3 gồm sét, á sét chảy, bùn á sét hoặc bùn sét hữu cơ

Chiều dày của thành tạo trầm tích Holocene trên biến đổi từ 9m ÷ 20m, trung bình 15m Toàn bộ chiều dày trầm tích Holocene đạt tới 100m

Tầng bồi tích cổ hay trầm tích Pleistocene

Đồng bằng sông Cửu Long gồm 3 ÷ 5 tập hạt mịn xen kẹp với 3 ÷ 5 tập hạt thô, mỗi tập hợp tương ứng với Pleistocene trên, giữa và dưới Mỗi tập hạt mịn có chiều dày từ

1 ÷ 2 đến 40 ÷ 45m, các tập hạt thô được đặc trưng bằng bề dày thay đổi từ 4 ÷ 85m

Trong toàn bộ vùng đồng bằng sông Cửu Long có thể chia thành 5 khu vực có dạng đất yếu (đất bùn, đất than bùn), theo đặc trưng thành phần thạch học, tính chất địa chất công trình, địa chất thủy văn và chiều dày của tầng đất yếu

Khu I: Khu đất sét màu nâu và xám vàng

* Đất á sét, á sét màu xám nâu, có chỗ đất mềm yếu, gối bên trên lớp trầm tích nén chặt QI-II, chiều dày không quá 5m

* Đồng bằng tích tụ, có chỗ trũng lầy nội địa, cao độ từ 1 ÷ 3m

* Nước dưới đất gặp ở độ sâu 1 ÷ 5m, có tính ăn mòn

* Có chỗ bị lầy hóa, lún ướt công trình

Khu II: Đất bùn sét, bùn á sét, bùn á cát xen kẹp với các lớp á cát

Phân khu IIa

* Bùn sét, bùn á sét, phân bố không đồng đều hoặc xen kẹp, gối lên trên nền sét chặt QI-III, chiều dày không thay đổi quá 20m

* Đồng bằng thấp, tích tụ thực thụ với độ cao từ 1 ÷ 1,5m đến 3 ÷ 4m

* Mực nước ngầm cách mặt đất từ 0,5 ÷ 1m, có khả năng ăn mòn

* Lầy hóa, cát chảy, xói ngầm, xói lở bờ, đào lòng sông, lún ướt công trình

Phân khu IIb

* Bùn sét, bùn á sét, phân bố không đều hoặc xen kẹp, chiều dày không quá 80m

* Các đặc tính khác giống như phân khu IIa

Phân khu IIc

* Dạng bùn đất như khu IIa, IIb, nhưng có chiều dày không quá 25m

* Các đặc tính khác giống như phân khu IIa, IIb

Phân khu IId

* Dạng bùn đất như khu IIa, IIb, IIc nhưng có chiều dày không quá 30m

* Các đặc tính khác giống như phân khu IIa, IIb

Khu III: Khu cát hạt mịn, á cát xen kẹp ít bùn á cát

Phân khu IIIa

* Chủ yếu là á cát, cát bụi xen kẹp ít bùn sét, bùn á sét, bùn á cát Holocene gối lên trên trầm tích nén chặt QI-III, chiều dày không quá 60m

* Đồng bằng tích tụ và đồng bằng tích tụ gợn sóng ven biển với độ cao từ 1 ÷ 2m đến

5 ÷ 7m

* Nước bên dưới cách mặt đất từ 0,5 ÷ 2m, có tính ăn mòn

* Cát chảy, xói ngầm

Phân khu IIIb

* Các tính chất đặc trưng giống như ở phân khu IIIa, nhưng có chiều dày tầng đất Holocene không quá 100m

Phân khu IIIc

* Các tính chất đặc trưng giống như ở phân khu IIIa, IIIb, nhưng có chiều dày tầng đất Holocene không quá 25m

Khu IV: Khu đất than bùn, xen kẹp bùn sét, bùn á sét, á cát và cát bụi

Phân khu IVa

* Đất than bùn, sét, bùn á sét, thuộc tầng đất yếu Holocene, chiều dày không quá 25m, gối lên nền chặt QI-III

* Đồng bằng tích tụ biển sinh vật cao với cao độ từ 1 ÷ 1,5m

* Nước dưới đất xuất hiện ngay trên mặt đất, có tính ăn mòn

* Lầy quá đến chảy, lún ướt công trình

Phân khu IVb

* Đất yếu gồm than bùn, bùn sét, bùn á sét thuộc tầng Holocene, chiều dày không quá 50m, gối lên đất nén chặt QII-III và N2

* Đồng bằng tích tụ trũng lầy, cửa sông bị luồng rạch phân cách mãnh liệt

* Nước dưới đất xuất hiện ở trên mặt đất, có tính ăn mòn

* Xâm thực bờ và đáy sông, lầy quá

Khu V: Khu bùn á sét và bùn cát ngập nước

* Đất yếu gồm bùn, than bùn Holocene dày từ 5 ÷ 10m đến 40 ÷ 50m, gối lên nền chặt QII-III

* Đồng bằng tích tụ, trũng lầy dạng vịnh, cửu sông

* Nước ngầm xuất hiện ngay trên mặt đất, chịu ảnh hưởng theo thủy triều, có tính ăn mòn

* Xâm thực bờ và đáy sông, lầy lội

Hiện nay hầu hết các công trình xây dựng ở đồng bằng sông Cửu Long đều thuộc loại vừa và nhỏ, do đó tải trọng của các công trình truyền xuống đất nền đều dựa trên tầng trầm tích trẻ Holocene Theo kết quả khảo sát địa chất cho thấy, các lớp trầm tích trẻ Holoxen chứa chủ yếu là các dạng đất yếu như: đất sét dẻo, đất sét dẻo chảy, đất bùn hữu cơ, đất bùn á sét, đất bùn á cát và đất than bùn Do đó, việc nghiên cứu sự phân bố

và đặc tính của lớp đất yếu là cơ sở khoa học để tìm ra những biện pháp xử lý gia cố nền hợp lý, phục vụ cho công tác xây dựng đạt hiệu quả cao

Tùy theo điều kiện tạo thành: bờ sông, đầm lầy, bờ biển hay tam giác châu thổ, tỷ lệ các thành phần cát, bụi, sét và các chất hữu cơ có trong đất bùn sẽ khác nhau tạo thành các dạng đất bùn: bùn á sét, bùn á cát

Dựa vào phương pháp phân loại đất theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5747-1993) có thể chia đất bùn theo các dạng:

Bùn sét: có 2 dạng

MH: Đất bùn sét rất dẻo, chứa ít hữu cơ, WL > 50%

OH: Đất bùn sét rất dẻo, chứa nhiều hữu cơ, WL >50%

ML: Đất bùn á cát có độ dẻo thấp, bảo hòa nước ở trạng thái chảy WL < 50%; 0 < IP < 4

Đã có nhiều kết quả nghiên cứu về các đặc trưng cơ lý đất nền được công bố ở đồng bằng sông Cửu Long, trong đó có đất bùn, đã được công bố (Nguyễn Văn Thơ 1978 – 1984), Phạm Xuân, Nguyễn Thanh 1984, Nguyễn Văn Tài 1990 Trong báo cáo này chỉ giới thiệu các đặc trưng cơ lý của các loại đất bùn

Theo Niên Giám Thống kê tỉnh Sóc Trăng – 2015, Sóc Trăng là tỉnh ven biển nằm ở phía nam cửa sông Hậu của khu vực đồng bằng sông Cửu Long Diện tích tự nhiên là 3.311,9 km2, xấp xỉ 1% diện tích của cả nước và 8,3% diện tích của khu vực đồng bằng sông Cửu Long Dân số trung bình tính đến năm 2015 là 1.310.703 người

Tỉnh hiện có 11 đơn vị hành chính trực thuộc, gồm: Thành phố Sóc Trăng và các huyện Châu Thành, Kế Sách, Mỹ Tú, Cù Lao Dung, Long Phú, Mỹ Xuyên, Ngã Năm, Thạnh Trị, Vĩnh Châu, Trần Đề, trong đó thành phố Sóc Trăng là trung tâm chính trị – kinh tế – văn hóa xã hội của tỉnh

Sóc Trăng có địa giới hành chính tiếp giáp 4 tỉnh trong vùng đồng bằng sông Cửu Long:

- Phía Tây Bắc giáp tỉnh Hậu Giang

- Phía Đông Bắc giáp tỉnh Trà Vinh và Vĩnh Long qua sông Hậu

- Phía Tây Nam giáp tỉnh Bạc Liêu

- Phía Đông và Đông Nam giáp biển Đông với chiều dài bờ biển 72 km

Là vùng được hình thành từ phù sa hệ thống sông Cửu Long và sông Đồng Nai nên địa hình bao gồm chủ yếu là phần đất bằng, xen kẽ những vùng trũng và các giồng cát với cao trình phổ biến ở mức 0,5 ÷ 1,0m so với mặt nước biển, nghiêng từ Tây Bắc xuống Đông Nam và có hai tiểu vùng địa hình chính: vùng ven sông Hậu với độ cao 1,0 ÷ 1,2m, bao gồm vùng đất bằng và những giồng cát hình cánh cung tiếp nối nhau chạy sâu vào giữa tỉnh; vùng trũng phía nam của tỉnh với độ cao 0 ÷ 0,5m thường bị ngập úng dài ngày trong mùa lũ Ngoài ra, Sóc Trăng còn có những khu vực nằm giữa các giồng cát, không hình thành vùng tập trung với độ cao trung bình 0,5 ÷ 1,0m

Dựa vào địa hình, có thể chia tỉnh Sóc Trăng thành 3 vùng như sau:

- Vùng địa hình thấp, vùng trũng: Tập trung ở huyện Mỹ Tú, Châu Thành, Thạnh Trị, thị xã Ngã Năm và một phần phía bắc huyện Mỹ Xuyên, thường bị ngập dài vào mùa mưa

- Vùng địa hình cao ven sông Hậu và ven biển: Gồm thị xã Vĩnh Châu, các huyện Trần

Đề, Long Phú, Cù Lao Dung, cao trình từ 1,2 ÷ 2 m, giồng cát cao đến 2m

- Vùng địa hình trung bình: Gồm có thành phố Sóc Trăng và huyện Kế Sách

Với địa hình thấp, bị phân cắt nhiều bởi hệ thống các sông rạch và kênh mương thủy lợi, lại tiếp giáp với biển cho nên dễ bị nước biển xâm nhập (nhiễm mặn), nhất là vào mùa khô

Địa hình vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng có sự phân bậc rõ rệt ở 3 mức độ sâu:

- Độ sâu từ 0 ÷ 10m nước: Nhìn chung địa hình khá thoải và bằng phẳng Khu vực cửa sông có địa hình khá phức tạp, thay đổi theo mùa do tương tác động lực sông biển, có nhiều cồn và doi cát ngầm đan xen với các luồng lạch

- Độ sâu từ 10 ÷ 20m nước: Địa hình có dạng sườn dốc Địa hình khu vực cửa sông (phía Đông Bắc) dốc hơn phía Tây Nam Đây là giới hạn ngoài của khu vực lắng đọng trầm tích hiện đại và vì thế địa hình thường thay đổi theo thời gian

- Độ sâu 20 ÷ 30m nước: Địa hình khá thoải và rộng, có nhiều sóng cát, một số khu vực phân bố các cồn ngầm thoải

Vùng đồng bằng sông Cửu Long nói chung và tỉnh Sóc Trăng nói riêng được hình thành bởi các loại trầm tích nằm trên nền đá gốc Mezoic xuất hiện từ độ sâu gần mặt đất ở phía Bắc đồng bằng cho đến độ sâu khoảng 1.000m ở gần bờ biển Các dạng trầm tích có thể chia thành những tầng chính sau:

- Tầng Holocene: Nằm trên mặt, thuộc loại trầm tích trẻ, bao gồm sét và cát Thành

phần hạt từ mịn tới trung bình

- Tầng Pleistocene: Có chứa cát sỏi lẫn sét, bùn với trầm tích biển

- Tầng Pliocene: có chứa sét lẫn cát hạt trung bình

- Tầng Miocene: có chứa sét và cát hạt trung bình

1.3 Điều kiện địa chất khu vực huyện Mỹ Xuyên

Theo Niên giám Thống kê tỉnh Sóc Trăng – 2015, huyện Mỹ Xuyên nằm gần trung tâm tỉnh lỵ của tỉnh Sóc Trăng, cách trung tâm tỉnh lỵ khoảng 5km Phía Bắc giáp thành phố Sóc Trăng và huyện Mỹ Tú; phía Nam giáp thị xã Vĩnh Châu và huyện Vĩnh Lợi, tỉnh Bạc Liêu; phía Đông giáp huyện Trần Đề; phía Tây giáp huyện Thạnh Trị Huyện Mỹ Xuyên gồm có 11 đơn vị hành chính cấp xã là xã Tham Đôn, Đại Tâm, Thạnh Phú, Thạnh Quới, Gia Hòa 1, Gia Hòa 2, Hòa Tú 1, Hòa Tú 2, Ngọc Đông, Ngọc Tố và thị trấn trung tâm huyện lỵ là thị trấn Mỹ Xuyên, diện tích 373,7 km2 với dân số tính đến năm 2015 là 157.557 người

Mỹ Xuyên nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới chịu ảnh hưởng của gió mùa, chia thành hai mùa là mùa khô và mùa mưa, trong đó mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình hàng năm của

Mỹ Xuyên khoảng 26,80

C, ít khi bị bão lũ, lượng mưa trung bình trong năm là 1.864mm, tập trung chủ yếu vào các tháng 8, 9, 10, độ ẩm trung bình là 83%

1.3.2 Điều kiện địa chất và phân vùng địa chất khu vực huyện Mỹ Xuyên

Địa hình huyện Mỹ Xuyên tương đối bằng phẳng, chênh lệch giữa độ cao, thấp ít Cao trình mặt đất biến thiên từ 0,3m÷1m Nhiều nơi có giồng cát cổ trải dài như giồng cát

ở xã Đại Tâm, Tham Đôn, Thạnh Phú và một phần thị trấn Mỹ Xuyên Đất đai đa phần

bị nhiễm phèn, mặn ở mức trung bình Huyện Mỹ Xuyên có hệ thống kênh, rạch phát triển, đan xen thành mạng lưới dày đặc, vừa cung cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, tháo chua rửa mặn, vừa là tuyến giao thông thủy quan trọng Chế độ thủy văn của huyện Mỹ Xuyên chịu ảnh hưởng của nguồn nước sông Mỹ Thanh

Dựa vào tài liệu báo cáo kết quả khảo sát địa chất tại các xã, thị trấn trên địa bàn huyện

Mỹ Xuyên đã thu thập được như tài liệu địa chất tại các công trình: Trường Mẫu giáo Hòa Tú 1, Trụ sở Đảng ủy - Ủy ban nhân dân - Hội đồng nhân dân xã Hòa Tú 1, Trụ

sở Đảng ủy - Ủy ban nhân dân – Hội đồng nhân dân xã Gia Hòa 1, Trụ sở Đảng ủy -

Ủy ban nhân dân - Hội đồng nhân dân xã Hòa Tú 2, Trạm Y tế xã Ngọc Đông, Trụ sở Đảng ủy - Ủy ban nhân dân – Hội đồng nhân dân xã Ngọc Tố, Trụ sở Đảng ủy - Ủy ban nhân dân – Hội đồng nhân dân xã Gia Hòa 2, Trụ sở Đảng ủy - Ủy ban nhân dân – Hội đồng nhân dân xã Thạnh Phú, Trung tâm Y tế huyện Mỹ Xuyên, Trường Mẫu giáo xã Tham Đôn, Trụ sở Đảng ủy - Ủy ban nhân dân – Hội đồng nhân dân xã Đại Tâm, Trụ sở Đảng ủy - Ủy ban nhân dân – Hội đồng nhân dân xã Thạnh Quới, có thể phân chia địa chất huyện Mỹ Xuyên thành 2 khu vực có cấu trúc phân bố địa chất nền điển hình, cụ thể như sau:

Hình 1.1 Bản đồ phân vùng địa chất khu vực huyện Mỹ Xuyên

* Khu vực I: Là khu vực có lớp sét trạng thái chảy, màu xám đen, có chiều sâu từ

0,0m ÷21m Kế đến là lớp sét pha trạng thái chảy, màu xám đen, nằm ở độ sâu từ 21m

÷ 27m, bên dưới là lớp sét pha trạng thái dẻo mềm, màu xám xánh, đôi chỗ là lớp cát hạt nhỏ trạng thái chặt vừa, màu xám đen, ở chiều sâu từ 27m÷41m Lớp đất này phân

bố tập trung ở địa bàn các xã Hòa Tú 1, Hòa Tú 2, Gia Hòa 1, Gia Hòa 2, Ngọc Đông

và Ngọc Tố Trong phạm vi đề tài này, tác giả chọn hố khoan địa chất do Trung tâm Kiểm định chất lượng xây dựng thuộc Sở Xây dựng tỉnh Sóc Trăng thực hiện khoan tại công trình Trường Mẫu giáo Hòa Tú 1, xã Hòa Tú, huyện Mỹ Xuyên vào tháng 08 năm 2012 làm đại diện cho các xã có điều kiện địa chất công trình tương đồng tại khu vực I Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất tại hố khoan này như sau:

Bảng 1.5 Bảng thống kê các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất khu vực 1

- Lớp 1A: Lớp sét trạng thái chảy màu xám đen

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị

- Lớp 2A: Lớp sét pha trạng thái chảy, màu xám đen

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị

- Lớp 2B: Lớp sét pha trạng thái dẻo mềm màu xám xanh

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị

- Lớp 2C: Lớp cát hạt nhỏ trạng thái chặt vừa, màu xám đen lẫn vỏ sò

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị

Hình 1.2 Hình trụ hố khoan địa chất tại công trình Trường Mẫu giáo Hòa Tú 1, huyện

Mỹ Xuyên (đại diện cho địa chất công trình của các xã còn lại thuộc khu vực 1)

* Khu vực II: Là khu vực có lớp cát hạt nhỏ xốp rời, màu xám đen ở bên trên, có

chiều sâu từ 0,0m÷3,0m; tiếp theo là lớp sét chảy, màu xám đen, nằm ở độ sâu từ 3,0m÷21m; lớp kế tiếp là lớp sét nửa cứng, màu xám trắng, nâu đỏ có bề dày 4m có chiều sâu từ 21m÷25m; bên dưới là lớp sét pha nửa cứng, màu xám trắng, nâu đỏ nằm

ở độ sâu từ 25m÷29m và cuối cùng của hố khoan là lớp sét dẻo cứng, màu vàng có chiều dày là 1m Lớp đất này phân bố tập trung ở địa bàn các xã Thạnh Quới, Tham Đôn, Đại Tâm, Thạnh Phú và thị trấn Mỹ Xuyên Ở đề tài này, tác giả chọn hố khoan địa chất công trình do Trung tâm Kiểm định chất lượng xây dựng thuộc Sở Xây dựng tỉnh Sóc Trăng thực hiện khoan tại công trình Trụ sở Đảng ủy - Ủy ban nhân dân – Hội đồng nhân dân xã Thạnh Phú, huyện Mỹ Xuyên vào tháng 02 năm 2012 làm đại diện cho các xã có điều kiện địa chất công trình tương đồng tại khu vực II Các chỉ tiêu cơ

lý của các lớp đất tại hố khoan này như sau:

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất là:

Bảng 1.6 Bảng thống kê các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất khu vực 1

- Lớp 1A: Lớp sét trạng thái chảy, màu xám đen

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị

- Lớp 1C: Lớp sét trạng thái nửa cứng, màu xám trắng, nâu đỏ

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị

- Lớp 2C: Lớp sét pha nửa cứng, màu xám trắng, nâu đỏ

Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị

1.4 Tình hình áp dụng giải pháp xử lý nền móng cho các công trình xây dựng trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên thời gian qua

1.4.1 Các giải pháp nền móng được sử dụng

Qua thống kê thu thập số liệu nhận thấy thời gian qua trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên, ngoài giải pháp xử lý nền bằng cọc xi măng – đất áp dụng để xử lý cho các mố cầu giao thông thì đối với các công trình dân dụng và công nghiệp, các giải pháp nền móng được áp dụng thời gian qua bao gồm: Móng đơn, móng băng, băng giao thoa, móng

bè, móng xây bằng gạch, đá

- Móng đơn trên nền thiên nhiên, móng đơn trên nền sau khi được gia cố bằng cừ tràm: Loại móng này chủ yếu dùng để áp dụng cho một số công trình có tải trọng nhỏ (công trình đơn giản 01 tầng, công trình phụ trợ, )

- Móng băng trên nền thiên nhiên, trên nền sau khi được gia cố bằng cừ tràm: Được áp dụng cho một số nhà ở có quy mô từ 02 đến 03 tầng và một số công trình dân dụng, công nghiệp khác có tải trọng vừa với quy mô 02 tầng trở xuống Loại móng này phần lớn được đặt trên nền thiên nhiên sau khi đã đào bỏ lớp đất hữu cơ, bùn yếu trên bề mặt hoặc đặt trên nền sau khi được gia cố bằng cừ tràm

- Móng băng giao thoa trên nền thiên nhiên, trên nền sau khi được gia cố bằng cừ tràm: Tương tự như ở móng băng, móng băng giao thoa thường được áp dụng cho công trình dân dụng, công nghiệp có tải trọng vừa đến tương đối lớn với quy mô 02 đến 03 tầng Loại móng này chủ yếu được đặt trên nền thiên nhiên sau khi đã đào bỏ lớp đất hữu cơ trên bề mặt hoặc trên nền sau khi được gia cố bằng cừ tràm

- Móng bè: Giải pháp móng bè trên nền tự nhiên hay trên nền sau khi được gia cố bằng

cừ tràm rất ít được sử dụng tại địa bàn huyện Mỹ Xuyên, chủ yếu là một số nhà dân đã

sử dụng giải pháp này

- Móng xây gạch, đá: Được xây bằng gạch hoặc đá hộc, thường sử dụng cho các công trình có diện tích nhỏ, tải trọng không lớn, thường là các công trình nhà ở có kết cấu đơn giản 01 tầng, công trình phụ trợ, hiện nay giải pháp này vẫn còn được áp dụng phổ biến

1.4.1.2 Móng sâu

Trong khu vực nghiên cứu, giải pháp móng cọc bê tông cốt thép thường được áp dụng cho những công trình có tải trọng lớn, quy mô từ 03 tầng trở lên và một số công trình giao thông Thông thường giải pháp móng cọc bê tông cốt thép đều dùng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, được thi công chủ yếu bằng phương pháp ép trước, một vài công trình thi công bằng phương pháp đóng Phần lớn là dùng cọc treo, chịu ma sát với thành cọc, một số công trình có tải trọng vừa, xây dựng ở khu vực có tầng đất sét dày thì dùng cọc ma sát, mũi cọc tựa vào lớp đất sét pha trạng thái dẻo cứng

1.4.2 Một số ưu, khuyết điểm trong việc áp dụng các giải pháp xử lý nền móng trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên thời gian qua

a) Ưu điểm khi sử dụng các loại móng này

- Quá trình thi công đơn giản, thuận tiện, không đòi hỏi phải có các thiết bị phức tạp để thi công

- Phù hợp cho những công trình có tải trọng nhỏ, vừa

- Tiết kiệm chi phí đầu tư hơn so với sử dụng các loại móng khác

b) Hạn chế khi sử dụng loại móng này

- Không áp dụng cho các công trình có tải trọng lớn do không đảm bảo khả năng chịu tải trọng, không đảm bảo độ lún giới hạn cho phép

- Phần lớn các công trình nhà ở tư nhân có quy mô 03 tầng trở xuống không thực hiện công tác khảo sát địa chất để phục vụ thiết kế, không áp dụng Quy chuẩn, Tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng trong giai đoạn thiết kế cũng như thi công, thi công theo kinh nghiệm

nên tiềm ẩn nhiều rủi ro

1.4.2.2 Móng sâu

a) Ưu điểm

Sử dụng giải pháp móng sâu thì công công trình có tính ổn định rất cao, áp dụng được cho những công trình xây dựng trong mọi điều kiện đất nền yếu hoặc quá yếu, chịu

được tải trọng lớn Trong quá trình thiết kế cũng như triển khai thi công đã được áp dụng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành

b) Hạn chế

Chi phí đầu tư lớn, thi công đòi hỏi phải có các thiết bị thi công chuyên dụng và công tác quản lý chất lượng phức tạp

* Kết luận chương 1

a Về điều kiện địa chất

Huyện Mỹ Xuyên nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới chịu ảnh hưởng của gió mùa, địa hình tương đối bằng phẳng, chênh lệch giữa độ cao, thấp ít, nhiều nơi có giồng cát cổ trải dài như giồng cát ở xã Đại Tâm, Tham Đôn, Thạnh Phú và một phần thị trấn Mỹ Xuyên Dựa vào điều kiện thực tế địa chất, có thể phân chia địa chất huyện Mỹ Xuyên thành 02 khu vực có cấu trúc phân bố địa chất nền điển hình, cụ thể là:

- Khu vực I: Là khu vực có lớp sét trạng thái chảy, màu xám đen, có chiều sâu từ 0,0m

÷ 21m Kế đến là lớp sét pha trạng thái chảy, màu xám đen, nằm ở độ sâu từ 21m ÷ 27m, bên dưới là lớp sét pha trạng thái dẻo mềm, màu xám xánh, đôi chỗ là lớp cát hạt nhỏ trạng thái chặt vừa, màu xám đen, ở chiều sâu từ 27m÷41m Lớp đất này phân bố tập trung ở địa bàn các xã Hòa Tú 1, Hòa Tú 2, Gia Hòa 1, Gia Hòa 2, Ngọc Đông và Ngọc Tố

- Khu vực II: Là khu vực có lớp cát hạt nhỏ xốp rời, màu xám đen ở bên trên, có chiều

sâu từ 0,0m÷3,0m; tiếp theo là lớp sét chảy, màu xám đen, nằm ở độ sâu từ 3,0m ÷ 21m; lớp kế tiếp là lớp sét nửa cứng, màu xám trắng, nâu đỏ có bề dày 4m có chiều sâu từ 21m ÷ 25m; bên dưới là lớp sét pha nửa cứng, màu xám trắng, nâu đỏ nằm ở độ sâu từ 25m ÷ 29m và cuối cùng của hố khoan là lớp sét dẻo cứng, màu vàng có chiều dày là 1m Lớp đất này phân bố tập trung ở địa bàn các xã Thạnh Quới, Tham Đôn, Đại Tâm, Thạnh Phú và thị trấn Mỹ Xuyên

b Việc sử dụng các giải pháp nền móng cho công trình xây dựng

Huyện Mỹ Xuyên, ngoài giải pháp xử lý nền bằng cọc xi măng – đất áp dụng để xử lý cho các mố cầu giao thông thì đối với các công trình dân dụng và công nghiệp, các giải pháp nền móng được áp dụng thời gian qua bao gồm: Móng đơn, móng băng, băng giao thoa, móng bè, móng xây bằng gạch, đá Trong đó:

- Móng đơn chủ yếu dùng để áp dụng cho một số công trình có tải trọng nhỏ (công trình đơn giản 01 tầng, công trình phụ trợ, )

- Móng băng: Được áp dụng cho một số nhà ở có quy mô từ 02 đến 03 tầng và một số công trình dân dụng, công nghiệp khác có tải trọng vừa với quy mô 02 tầng trở xuống

- Móng băng giao thoa: Được áp dụng cho công trình dân dụng, công nghiệp có tải trọng vừa đến tương đối lớn với quy mô 02 đến 03 tầng

- Móng bè: Rất ít được sử dụng tại địa bàn huyện Mỹ Xuyên, chủ yếu là một số nhà dân đã sử dụng giải pháp này

- Móng xây gạch, đá: Thường sử dụng cho các công trình có diện tích nhỏ, tải trọng không lớn và hiện nay vẫn còn được áp dụng phổ biến

- Quá trình thi công đơn giản, thuận tiện, không đòi hỏi phải có các thiết bị phức tạp để thi công

- Phù hợp cho những công trình có tải trọng nhỏ, vừa

- Tiết kiệm chi phí đầu tư hơn so với sử dụng các loại móng khác

Tuy nhiên, giải pháp sử dụng móng nông không áp dụng được cho các công trình có tải trọng lớn, phần lớn các công trình nhà ở tư nhân có quy mô 03 tầng trở xuống không thực hiện công tác khảo sát địa chất để phục vụ thiết kế, không áp dụng Quy chuẩn, Tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng trong giai đoạn thiết kế cũng như thi công, thi công theo kinh nghiệm nên tiềm ẩn nhiều rủi ro

- Móng sâu: Móng cọc bê tông cốt thép thường được áp dụng cho những công trình có tải trọng lớn, quy mô từ 03 tầng trở lên và một số công trình giao thông Sử dụng giải

pháp móng sâu thì công công trình có tính ổn định rất cao, áp dụng được cho những công trình xây dựng trong mọi điều kiện đất nền yếu hoặc quá yếu, chịu được tải trọng lớn Trong quá trình thiết kế cũng như triển khai thi công đã được áp dụng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng Tuy nhiên, giải pháp móng này có chi phí đầu tư lớn, khi thi công đòi hỏi phải có các thiết bị thi công chuyên dụng và công tác quản lý chất lượng phức tạp

Nhìn chung, phần lớn giải pháp xử lý nền, móng công trình được áp dụng trên địa bàn huyện Mỹ Xuyên thời gian qua đều đảm bảo về mặt an toàn chịu lực, nhưng chưa đảm bảo về mặt kinh tế do trong giai đoạn thiết kế đã lựa chọn giải pháp xử lý nền móng nghiêng về an toàn quá cao, gây lãng phí vốn đầu tư xây dựng công trình Bên cạnh

đó, một số ít công trình lựa chọn giải pháp xử lý nền móng chưa phù hợp dẫn tới gây nên hiện tượng lún, nứt công trình, làm ảnh hưởng đến tuổi thọ công trình

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Đặc điểm móng nông, móng cọc và tiêu chuẩn thiết kế

Đơn giản hơn, móng có thể xem là móng nông khi 2B ≥ Df (chiều sâu chôn móng Df

nhỏ hơn hai lần bề rộng móng B), cho móng nông riêng lẻ dưới từng cột

Có nhiều cách để phân loại móng nông:

- Theo hình dạng, móng nông có thể chia thành:

+ Móng đơn lệch tâm nhỏ

+ Móng đơn lệch tâm lớn như móng chân vịt

+ Móng phối hợp đặt dưới hai cột

+ Móng băng một phương và hai phương dưới nhiều cột hoặc dưới tường chịu lực

+ Móng bè dưới nhiều cột hoặc nhiều tường của một phần hoặc toàn bộ công trình, móng bè có thể cấu tạo dạng bản, dạng sàn nấm, dạng bè hộp

- Theo cách thi công thì có móng lắp ghép được chế tạo sẵn và móng thi công tại chỗ thường gọi là móng toàn khối

- Theo vật liệu, móng nông có thể phân chia thành các loại sau:

+ Móng gạch chỉ thích hợp cho tải trọng trung bình, nằm trên hoặc dưới mực nước ngầm

+ Móng đá hộc xây thích hợp cho tải trọng trung bình, nằm trên hoặc dưới mực nước ngầm và chỉ chịu ứng suất nén

+ Móng bê tông khối được sử dụng trong các móng chỉ chịu ứng suất nén

+ Móng bê tông cốt thép được sử dụng phổ biến trong mọi trường hợp

- Theo độ cứng, móng nông có thể phân chia thành:

+ Móng cứng có độ lún đồng đều trong toàn móng

+ Móng mềm hoặc móng chịu uốn là móng có thể biến dạng cong được

- Đôi khi móng đơn còn được phân loại theo độ lệch tâm của tải trọng thẳng đứng tác động lên móng

+ Móng đơn chịu tải trọng đứng đúng tâm hoặc lệch tâm nhỏ rất thường gặp trong các móng cột của nhà dân dụng, loại này chỉ cần kiểm tra khả năng chịu tải của nền đất và

độ lún cho phép mà không cần kiểm tra góc xoay

+ Móng đơn chịu tải trọng đứng lệch tâm lớn, độ lệch tâm này do moment lớn so với lực đứng như móng tường chắn, móng của khán đài một mái hoặc do lệch tâm hình học giữa tâm của đáy công trình và tâm móng biên của công trình xây chen Loại móng này, ngoài việc kiểm tra khả năng chịu tải của nền cò phải kiểm tra góc xoay của bản thân móng

năng tiếp thu tải trọng lớn và tiết kiệm do giảm khối lượng đào đắp đất Hiện nay móng cọc được sử dụng rộng rãi trong các ngành xây dựng, thuỷ lợi, giao thông Cấu tạo móng cọc gồm ba bộ phận: cọc, đài cọc và đất bao quanh cọc, trong đó cọc là

bộ phận chính có tác dụng truyền tải trọng từ công trình lên đất ở mũi cọc và xung quanh cọc Đài cọc có tác dụng liên kết các cọc thành một khối và phân phối tải trọng công trình lên các cọc Đất bao quanh cọc được cọc lèn chặt tiếp thu một phần tải trọng và phân bố đều hơn lên đất đầu mũi cọc.Móng cọc có tác dụng truyền tải trọng

từ công trình xuống lớp đất có cường độ lớn ở đầu mũi cọc và đất xung quanh móng Trong thực tế xây dựng móng cọc thường được sử dụng khi tải trọng công trình tương đối lớn và lớp đất tốt lại nằm ở sâu, hoặc ở những nơi có mực nước ngầm tương đối cao (Hình 2.1)

Hình 2.1 Móng cọc a) Móng cọc đài thấp b) Móng cọc đài cao

Móng cọc có các ưu điểm nổi bật như sau:

- Giảm khối lượng làm đất, tận dụng được lớp đất nền cũ và tiết kiệm vật liệu làm móng

- Dễ dàng cơ giới hoá trong việc thi công

- Trong một số công trình phức tạp, có thể dùng móng cọc ở những bộ phận chịu tải trọng lớn hoặc tại những chỗ đất yếu để giảm chênh lệch về lún

Có một số trường hợp không nên dùng biện pháp móng cọc, chẳng hạn trường hợp nền đất là cát chặt, khi đóng cọc sẽ làm đất bị tơi ra; nền đất có tác dụng của lực thấm, cọc

đóng vào sẽ làm dòng thấm tập trung, tăng thêm khả năng phá hoại của dòng thấm đối với nền

a) Phân loại theo vật liệu làm cọc

Theo vật liệu, chúng ta có thể phân chia cọc thành: cọc gỗ, cọc thép, cọc bê tông, cọc phối hợp giữa các vật liệu trên

Cọc gỗ thường được sử dụng là: thông, tre, tràm… dưới dạng cọc đơn, đôi khi đan tổ hợp các thanh đơn thành bó cọc hoặc phối hợp với các loại cọc khác như gỗ - bê tông, thép - gỗ Cọc gỗ phải được thường xuyên nằm dưới mực nước ngầm nhằm giữ cho phần thớ gỗ không bị tấn công bởi mốc, mụt, mối, mọt,…

Một số yêu cầu kỹ thuật cho một cây cọc gỗ như nó phải đủ tươi, độ ẩm không nhỏ hơn 20%, độ thon không nhỏ hơn 1%, không được cong vênh hai chiều và độ cong phải nhỏ hơn 1%

Trong một số trường hợp cần thiết, cọc gỗ thông được ngâm tẩm nhựa đường và thuốc mối mọt để có thể sử dụng trên mực nước ngầm sâu Loại này có tuổi thọ đạt đến ba, bốn mươi năm

Hầu hết các loại cây có thân thon và thẳng đều có thể sử dụng làm cọc, nhưng phải nghĩ đến việc lạm dụng sử dụng cây làm cọc sẽ ảnh hưởng xấu đến môi trường sống của loài người

Có rất nhiều loại cọc bê tông như: Các loại cọc chế tạo sẵn đặc ruột hoặc rỗng ruột và

hạ búa bằng đóng hoặc ép bằng các kích thuỷ lực, hay hạ bằng xói nước, đôi khi kết hợp khoan mồi và đóng Mặt khác, ta cũng có các loại cọc đúc bê tông ngay trong các

hố khoan (hoặc đào) tại chỗ, thường được gọi chung là cọc nhồi, loại này cũng có nhiều phương pháp thực hiện: khoan hoặc đào đơn giản trong đất sét có độ dẻo từ trung bình đến cao hoặc phải giữ ổn định thành vách bằng ống chống hay sử dụng dịch

huyền phù bentonite khi gặp đất rời,…Một số cọc bê tông đã được đổ sẵn, phương

pháp thi công hạ cọc và thiết bị hạ cọc (Hình 2.2)

Hình 2.2 Cọc và máy ép cọc

Cọc bê tông tiền chế tại công trình hoặc ở những nhà máy Chúng có tiết diện ngang dạng vuông cạnh d = 20cm đến 40cm, dài từ 4m đến 8m cho các cọc hạ vào đất bằng các máy ép (như các cọc Méga) và có thể dài từ 8m đến 20m cho loại hạ bằng búa đóng cọc Chiều dài cọc còn phụ thuộc vào phương tiện vận chuyển từ nơi sản xuất đến công trường thi công

Ngoài ra, cọc cũng có thể có dạng tiết diện tròn, tam giác, lục giác có cấu tạo đặc hoặc rỗng ruột, đôi khi cọc cũng được làm bằng bê tông ứng suất trước

Loại cọc bê tông ứng suất trước thường là cọc ống rỗng ruột có kích thước từ 0,4m đến vài mét đường kính

Cọc bê tông chế tạo sẵn thường được bố trí 4 hoặc 8 thanh thép dọc chịu uốn, cốt thép đai chống cắt do cẩu vận chuyển hoặc cẩu lắp dựng, các vỉ thép φ6 lưới ô vuông 50x50

ở đầu cọc để chống vỡ bê tông khi bị ép mặt mạnh, khu vực bố trí loại vỉ này ở hai đầu đoạn cọc nối một khoảng bằng cạnh B, thanh thép gia cường ở mũi cọc để chịu đựng

lực kháng xuyên khi qua các lớp đất cứng, ngoài ra còn có thép để móc cẩu cọc (Hình

2.3)