Nghiên cứu xử lý nền đất yếu bằng cọc PCC cho đường thử tàu, depot hà đông

Khi thi công các công trình xây dựng gặp các loại nền đất yếu, tùy thuộc vào tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà người ta dùng phương pháp xử lý nền móng cho ph

L ỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả trong luận văn là hoàn toàn đúng với thực tế và chưa được công bố trong các công trình trước đây Tất cả các trích dẫn đã được ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Người cam đoan

L ỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành xây dựng công trình thủy với đề tài “Nghiên cứu

xử lý nền đất yếu bằng cọc PCC cho đường thử tàu, Depot Hà Đông” được hoàn thành

dưới sự cố gắng nỗ lực của tác giả, cùng sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn khoa học, các thầy cô giáo trong bộ môn Địa kỹ thuật và Khoa Công Trình, cùng các đồng nghiệp, bạn bè và người thân

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý cơ quan, Quý thầy cô, đồng nghiệp

đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, Tiến Sĩ Phạm Quang

Tú đã hết sức tận tình chỉ bảo, giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện quan trọng để tác giả hoàn thành luận văn này

Xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình và bạn bè đã luôn động viên tác giả về mọi mặt trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu vừa qua

Tuy đã có những cố gắng nhất định xong do thời gian có hạn, trình độ bản thân còn hạn chế, luận văn này không thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả kính mong quý thầy cô, quý đồng nghiệp và bạn bè chỉ dẫn và góp ý xây dựng, tạo thêm thuận lợi để tác giả có thể tiếp tục học tập và hoàn thiện về đề tài nghiên cứu của mình

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác giả luận văn

M ỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH ẢNH viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ix

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU HIỆN NAY 1

1.1 Các biện pháp xử lý nền đất yếu 1

1.1.1 Đặc tính của đất yếu 1

1.1.2 Các biện pháp xây dựng công trình trên nền đất yếu 2

1.1.3 Các biện pháp xử lý kết cấu công trình 3

1.1.4 Các biện pháp xử lý về móng 4

1.1.5 Các biện pháp xử lý nền đất yếu 4

1.1.5.1 Các biện pháp cơ học; vật lý 5

1.1.5.2 Các biện pháp hóa học 5

1.1.5.3 Phương pháp sinh học 5

1.1.5.4 Các phương pháp thủy lực 5

1.1.6 Một số phương pháp được ứng dụng nhiều trong thực tế 6

1.1.6.1 Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cứng 6

1.1.6.2 Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cát 6

1.1.6.3 Phương pháp xử lý nền bằng cọc đất – ximăng 7

1.1.6.4 Phương pháp gia tải nén trước 7

1.1.6.5 Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm 8

1.2 Xử lý nền bằng cọc PCC 8

1.2.1 Tổng quan về xử lý nền bằng cọc PCC 8

1.2.2 Các công trình trong nước và trên thế giới sử dụng cọc PCC để xử lý nền 9

1.2.3 Quá trình thi công cọc PCC 10

Ưu nhược điểm của phương pháp 10

1.2.4.2 Nhược điểm 11

1.3 So sánh lựa chọn phương án xử lý nền đất yếu cho khu vực đường thử tàu, Depot – Hà Đông 11

1.4 Kết luận chương 1 12

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỢP LÝ CỦA CỌC PCC 14

2.1 Mở đầu: 14

2.2 Cơ sở tính toán 14

2.2.1 Sức chịu tải dọc trục của cọc đơn 14

2.1.1.1 Sức chịu tải của cọc theo đất nền 14

2.1.1.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: 15

2.2.2 Sức chịu tải của nền phức hợp 15

2.2.2.1 Tỷ lệ thay thế cọc đất – khoảng cách cọc 16

2.2.2.2 Sức chịu tải của nền phức hợp: 16

2.2.3 Thiết kế tầng đệm 17

2.2.3.1 Lựa chọn kích thước mũ cọc: 17

2.2.3.2 Thiết kế lưới địa kỹ thuật: 18

2.2.4 Độ lún của nền 19

2.2.4.1 Độ lún trong phạm vi gia cố cọc S1 20

2.2.4.2 Độ lún của các lớp đất phía dưới mũi cọc S2 20

2.3 Trình tự thi công 21

2.3.1 Chuẩn bị mặt bằng thi công 22

2.3.2 Định vị máy thi công 23

2.3.3 Quá trình rung hạ ống vách 23

2.3.4 Công tác bê tông và đổ bê tông vào thành rỗng của ống vách 24

2.3.4.1 Công tác bê tông: 24

2.3.4.2 Công tác đổ bê tông 25

2.3.5 Rung và rút ống vách 25

2.3.6 Làm sạch và đổ bê tông bịt đầu cọc và thi công lớp mũ mở rộng 25

2.3.7 Thi công lớp đệm đá dăm đầu cọc 25

2.3.8 Thi công các lớp đất đắp bên trên đến cao độ bàn giao 26

2.4 Kiểm tra và nghiệm thu vật liệu xây dựng 27

2.5 Kiểm soát chất lượng cọc trong quá trình thi công 27

2.6 Kiểm soát chất lượng cọc sau thi công 28

2.6.1 Giới thiệu chung 28

2.6.1.1 Mục đích thí nghiệm 29

2.6.1.2 Số lượng cọc thí nghiệm 29

2.6.1.3 Trình tự thí nghiệm 29

2.7 Mô phỏng bài toán xử lý nền bằng các phần mềm chuyên dụng 30

2.7.1 Giới thiệu chung về các phần mềm phổ biến hiện nay 30

2.7.2 Giới thiệu về bộ phần mềm Plaxis 30

2.8 Kết luận chương 2 31

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC PCC CHO ĐƯỜNG THỬ TÀU, DEPOT – HÀ ĐÔNG 33

3.1 Giới thiệu công trình đường thử tàu tàu, Depot Hà Đông 33

3.1.1 Khái quát chung dự án 33

3.1.2 Địa lý và môi trường 34

3.1.2.1 Vị trí địa lý tự nhiên 34

3.1.2.2 Điều kiện khí hậu 35

3.1.2.3 Hệ thống nước mặt và môi trường xây dựng 36

3.1.2.4 Điều kiện địa chất thủy văn 37

3.1.2.5 Điều kiện địa chất công trình 38

3.1.3 Yêu cầu kỹ thuật thiết kế xử lý nền đất yếu 42

3.1.3.1 Cao độ khu vực xử lý nền 42

3.1.3.2 Yêu cầu về sức chịu tải, độ lún và tính ổn định 42

3.1.3.3 Yêu cầu về độ chặt san nền 43

3.2 Tính toán, phân tích chọn giải pháp thiết kế 43

3.2.1 Phương án móng nông trên nền thiên nhiên 43

3.2.1.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền 43

3.3 Thiết kế kỹ thuật phương án xử lý bằng cọc PCC 44

ựa chọn các thông số tính toán so sánh 44

3.4 Trình tự tính toán chi tiết của một phương án từ bước một đến bước bốn 46

3.4.1 Trường hợp tính 1 46

3.4.1.1 Số liệu đầu vào trường hợp tính toán 1 46

3.4.1.2 Tính toán sức chịu tải của cọc 47

3.4.1.3 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc 48

3.4.1.4 Kiểm tra sức chịu tải của nền liên hiệp giữa đất gia cố cọc 50

3.4.1.5 Độ lún của nền sau khi gia cố cọc 51

3.4.2 Trường hợp tính 2 54

3.4.2.1 Số liệu đầu vào trường hợp tính toán 2 54

3.4.2.2 Tính toán sức chịu tải của cọc 55

3.4.2.3 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc 56

3.4.2.4 Kiểm tra sức chịu tải của nền liên hiệp giữa đất gia cố cọc 58

3.4.2.5 Độ lún của nền sau khi gia cố cọc 59

3.4.3 Kết quả tính các phương án kỹ thuật 61

3.4.4 Phân tích chọn phương án hợp lý 63

3.5 Mô phỏng bài toán bằng phần mềm Plaxis 2D v8.2 65

3.5.1 Số liệu đầu vào: 65

3.5.2 Mô phỏng cho trường hợp tính toán 01 66

3.5.2.1 Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn 66

3.5.2.2 Chương trình tính Plaxis Caculation 69

3.5.2.3 Chương trình Plaxis Output 70

3.5.3 Mô phỏng cho trường hợp tính toán 02 72

3.6 Kiểm tra sức chịu tải của cọc thực tế sau thi công bằng thí nghiệm nén tĩnh 75

3.6.1 Những vấn đề chung 75

3.6.2 Mục đích thí nghiệm 75

3.6.3 Đặc điểm cọc thí nghiệm 75

3.6.3.1 Số hiệu cọc thí nghiệm: 75

3.6.3.2 Loại cọc thí nghiệm 75

3.6.3.3 Tải trọng thiết kế, tải trọng thí nghiệm 75

3.6.4 Phương pháp và thiết bị thí nghiệm 75

3.6.4.1 Phương pháp thí nghiệm 75

3.6.4.2 Thiết bị thí nghiệm 76

3.6.4.3 Chế độ quan trắc 77

3.6.5 Quy trình thí nghiệm 77

3.6.6 Báo cáo kết quả thí nghiệm 79

3.6.6.1 Kết quả thí nghiệm 79

3.6.6.2 Đánh giá chung về sự làm việc của cọc trong quá trình thí nghiệm 80

3.6.6.3 Kết luận 80

3.7 Kết luận chương 3 80

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

1 Kết luận 82

2 Kiến nghị 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

PHỤ LỤC A: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỌC PCC CHO HỐ KHOAN ĐỊA CHẤT CLDX - 01 84

PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỌC PCC CHO HỐ KHOAN ĐỊA CHẤT CLDX - 11 99

DANH M ỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Tổng quát các phương án xây dựng công trình trên nền đất yếu 3

Hình 1.2: Cọc PCC thi công cho dự án đường sắt đô thị Cát Linh – Hà Đông 10

Hình 2.1 Sơ đồ tính lực kéo trong lưới địa kỹ thuật 18

Hình 2.2 Máy thi công cọc PCC 21

Hình 2.3: Cọc PCC sau khi thi công 21

Hình 2.4: Trình tự công nghệ thi công cọc PCC 22

Hình 2.5 Hình ảnh minh họa thi công lớp đệm đá dăm và lưới Địa kỹ thuật 26

Hình 3.1 Bản đồ vị trí khu Depot 34

Hình 3.2 Mương tưới trong Depot 36

Hình 3.3 Hiện trạng khu Depot chưa thi công 37

Hình 3.4 Sơ đồ mặt cắt dọc địa chất điển hình 39

Hình 3.5 Sơ đồ cao trình tự nhiên, san lấp và hoàn thiện tại khu vực 42

Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý hiệu ứng vòm 49

Hình 3.7 Mặt cắt ngang điển hình loại 1 65

Hình 3.8 Mặt cắt ngang điển hình loại 2 65

Hình 3.9 Mô hình hình học của trường hợp tính toán 1 66

Hình 3.10 Khai báo vật liệu và gán vật liệu vào mô hình 67

Hình 3.11 Tạo lưới phần tử hữu hạn 67

Hình 3.12 Thiết lập áp suất lỗ rộng 68

Hình 3.13 Thiết lập cấu hình hình học ban đầu và tạo ứng suất ban đầu 68

Hình 3.14 Các giai đoạn tính toán 69

Hình 3.15 Lưới chuyển vị 70

Hình 3.16 Chuyển vị theo phương thẳng đứng 70

Hình 3.17 Kết quả ứng suất tổng 71

Hình 3.18 Kết quả ứng suất tại mũi cọc 71

Hình 3.19 Lưới chuyển vị chuyển vị 72

Hình 3.20 Lưới chuyển vị chuyển vị 73

Hình 3.21 Kết quả ứng suất tổng 74

Hình 3.22 Kết quả ứng suất tại mũi cọc 74

DANH M ỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Hệ số triết giảm sức chịu tải của đất giữa các cọc 17

Bảng 2.2: Các yêu cầu kiểm tra chất lượng cọc PCC trong quá trình thi công 28

Bảng 3.1: Các chỉ tiêu cơ lý của mặt cắt ngang địa chất 01 số hiệu hố khoan CLDX – 01 40

Bảng 3.2: Các chỉ tiêu cơ lý của mặt cắt ngang địa chất 02 CLDX – 11 41

Bảng 3.3 Các thông số thiết kế cọc PCC 44

Bảng 3.4 Các phương án so sánh đối với hố khoan CLDX – 01 45

Bảng 3.5 Các phương án so sánh đối với hố khoan CLDX – 11 45

Bảng 3.6 Chiều dài cọc và khoảng cách cọc tính toán điển hình 46

Bảng 3.7 Số liệu tải trọng 46

Bảng 3.8 Vật liệu cọc và lưới Địa kỹ thuật 46

Bảng 3.9 Thông số chung cọc 47

Bảng 3.10 Bảng tra qsik và qpk theo độ sâu của lớp đất tại hố khoan CLDX-01 47

Bảng 3.11 Sức chịu tải của nền sau khi gia cố cọc 51

Bảng 3.12 Độ lún của nền liên hợp cọc và đất 53

Bảng 3.13 Kết quả tính lún của nền đất dưới mũi cọc 53

Bảng 3.14 Số liệu tải trọng 54

Bảng 3.15 Thông số thiết kế cọc 54

Bảng 3.16 Vật liệu cọc và lưới Địa kỹ thuật 54

Bảng 3.17 Bảng tra qsik và qpk theo độ sâu của lớp đất tại hố khoan CLDX-11 55

Bảng 3.18 Sức chịu tải của nền sau khi gia cố cọc 59

Bảng 3.19 Độ lún của nền liên hợp cọc và đất 60

Bảng 3.20 Kết quả tính lún của nền đất dưới mũi cọc 60

Bảng 3.21 Thống kê các phương án thỏa mãn yêu cầu dự án 62

Bảng 3.22 Thống kê khối lượng của các phương án 63

Bảng 3.23 Bảng kê khai phương án chọn 66

Bảng 3.24 Quy trình thí nghiệm nén tĩnh cọc PCC 79

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

1.1 Các bi ện pháp xử lý nền đất yếu

Khi xây dựng công trình, chúng ta đều phải đặt nó lên nền chịu lực phía bên dưới Nền

đó có thể là đá hoặc đất; cát Đối với từng loại nền chúng ta đều có những biện pháp xây dựng sao cho phù hợp với đặc tính của loại nền đó sao cho công trình phía trên và

nền làm việc ổn định

Đối với nền công trình là đất, chúng ta cần phải chú ý nhiều đến nền đất yếu bởi vì nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và biến dạng nhiều, do vậy không thể xây dựng các công trình, vì thế nó bị lún tuỳ thuộc vào quy mô tải trọng và đặc điểm kết cấu công trình bên trên

Khi thi công các công trình xây dựng gặp các loại nền đất yếu, tùy thuộc vào tính chất

của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà người ta dùng phương pháp xử lý

nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, giảm độ lún, đảm bảo điều

kiện khai thác bình thường cho công trình

Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình bị lún, sập khi xây dựng trên nền đất

yếu do không có những biện pháp xử lý hợp lý, không đánh giá chính xác được các tính chất cơ lý của nền đất để làm cơ sở và đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù

hợp Đây là một vấn đề hết sức khó khăn, đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế để giải quyết, giảm được tối đa các sự cố, hư hỏng

của công trình khi xây dựng trên nền đất yếu

1.1.1 Đặc tính của đất yếu

Đất mềm yếu là những đất có khả năng chịu tải nhỏ (vào khoảng 0,5 – 1,0 daN/cm2);

có tính nén lún lớn hầu như bão hòa nước (a > 0,1 cm2

/kg); có hệ số rỗng lớn (e>1);

mô đun biến dạng bé (E<50kG/cm2); độ sệt lớn (B>1); khả năng chống cắt (C) bé; khả năng thấm nước bé; hàm lượng nước trong đất cao; độ bão hòa nước G>0,8; khối

Các loại nền đất yếu chủ yếu và thường gặp:

Trong thực tế xây dựng thường gặp nhất là đất sét yếu bão hòa nước Loại đất này có

những tính chất đặc biệt, đồng thời cũng có những tính chất tiêu biểu cho các loại đất

yếu nói chung

- Đất sét mềm: Gồm các loại đất sét hoặc sét pha tương đối chặt, ở trạng thái bão hòa nước, có cường độ thấp;

- Đất bùn: Các loại đất mới được tạo thành trong môi trường nước, thành phần hạt

rất mịn, ở trạng thái luôn no nước, hệ số rỗng lớn, rất yếu về mặt chịu lực;

- Đất than bùn: Là loại đất yếu có nguồn gốc hữu cơ, được hình thành do kết quả phân hủy các chất hữu cơ có ở các đầm lầy (hàm lượng hữu cơ từ 20-80%);

- Cát chảy: Gồm các loại cát mịn, kết cấu hạt rời rạc, có thể bị nén chặt hoặc pha loãng đáng kể Loại đất này khi chịu tải trọng động thì chuyển sang trạng thái chảy gọi

1.1.2 Các bi ện pháp xây dựng công trình trên nền đất yếu

Việc xử lý khi xây dựng công trình trên nền đất yếu phụ thuộc vào nhiều điều kiện như: đặc điểm công trình, đặc điểm của nền đất

Để có được một phương án tối ưu cả về mặt kinh tế kỹ thuật, người thiết kế cần nêu ra

những phương án khác nhau Các phương án xây dựng khác nhau về cơ bản như xử lý

kết cấu phần trên; xử lý phần móng và xử lý phần nền Các phương án nền móng khác nhau về cơ bản như móng nông trên nền thiên nhiên, móng nông trên nền nhân tạo, móng cọc cứng Mỗi phương pháp như vậy lại có thể có nhiều phương án nhỏ do việc

chọn loại móng khác nhau hoặc vật liệu khác nhau vì vậy với từng điều kiện cụ thể

mà người thiết kế đưa ra biện pháp xử lý hợp lý

Hình 1.1 thể hiện tổng quát các phương án xây dựng công trình trên nền đất yếu hay được sức dụng ở Việt Nam hiện nay [2],

Hình 1.1 Tổng quát các phương án xây dựng công trình trên nền đất yếu

1.1.3 Các bi ện pháp xử lý kết cấu công trình

Kết cấu công trình có thể bị phá hỏng cục bộ hoặc hoàn toàn do các điều kiện biến

dạng không thỏa mãn: Lún hoặc lún lệch quá lớn do nền đất yếu, sức chịu tải bé

Các biện pháp về kết cấu công trình nhằm giảm áp lực tác dụng lên mặt nền hoặc làm tăng khả năng chịu lực của kết cấu công trình Người ta thường dùng các biện pháp sau:

- Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ, thanh mảnh, nhưng phải đảm bảo khả năng chịu

lực của công trình nhằm mục đích làm giảm trọng lượng bản thân công trình, tức là

giảm được tĩnh tải tác dụng lên móng;

- Làm tăng sự linh hoạt của kết cấu công trình kể cả móng bằng cách dùng kết cấu tĩnh định hoặc phân cắt các bộ phận của công trình bằng các khe lún để khử được ứng

suất phụ phát sinh trong kết cấu khi xảy ra lún lệch hoặc lún không đều;

- Làm tăng khả năng chịu lực cho kết cấu công trình để đủ sức chịu các ứng lực sinh

ra do lún lệch và lún không đều bằng các đai bê tông cốt thép để tăng khả năng chịu ứng suất kéo khi chịu uốn, đồng thời có thể gia cố tại các vị trí dự đoán xuất hiện ứng

suất cục bộ lớn

1.1.4 Các bi ện pháp xử lý về móng

Khi xây dựng công trình trên nền đất yếu, ta có thể sử dụng một số phương pháp xử lý

về móng thường dùng như:

- Thay đổi chiều sâu chôn móng nhằm giải quyết sự lún và khả năng chịu tải của

nền Khi tăng chiều sâu chôn móng sẽ làm tăng trị số sức chịu tải của nền đồng thời làm giảm ứng suất gây lún cho móng nên giảm được độ lún của móng Đồng thời tăng

độ sâu chôn móng, có thể đặt móng xuống các tầng đất phía dưới chặt hơn, ổn định hơn Tuy nhiên việc tăng chiều sâu chôn móng phải cân nhắc giữa 2 yếu tố kinh tế và

kỹ thuật;

- Thay đổi kích thước và hình dáng móng sẽ có tác dụng thay đổi trực tiếp áp lực tác

dụng lên mặt nền, và do đó cũng cải thiện được điều kiện chịu tải cũng như điều kiện

biến dạng của nền Khi tăng diện tích đáy móng thường làm giảm được áp lực tác

dụng lên mặt nền và làm giảm độ lún của công trình Tuy nhiên khi đất có bề dầy lớp đất yếu lớn; diện tích xây dựng công trình có giới hạn nên ta không thể tăng mãi kích

thước móng cũng như chiều sâu móng

- Thay đổi loại móng và độ cứng của móng cho phù hợp với điều kiện địa chất công trình: Có thể thay móng đơn bằng móng băng; móng băng giao thoa; móng bè hoặc móng hộp, trường hợp sử dụng móng băng mà biến dạng vẫn lớn thì cần tăng thêm khả năng chịu lực cho móng Độ cứng của móng bản, móng băng càng lớn thì biến dạng bé

và độ lún sẽ bé Có thể sử dụng biện pháp tăng chiều dày móng, tăng cốt thép dọc chịu

lực, tăng độ cứng kết cấu bên trên, bố trí các sườn tăng cường khi móng bản có kích thước lớn

1.1.5 Các bi ện pháp xử lý nền đất yếu

Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số modun biến dạng, tăng cường độ chống cắt của đất…Đối với công trình

thủy lợi, việc xử lý nền đất yếu còn làm giảm tính thấm của đất, đảm bảo ổn định cho

khối đất đắp

Các phương pháp xử lý nền đất yếu thường được chia làm nhiều nhóm sau: nhóm các

biện pháp cơ học; nhóm các biện pháp vật lý; nhóm các biện pháp hóa học, nhiệt học, sinh học

1.1.5.1 Các bi ện pháp cơ học; vật lý

Là nhóm phương pháp phổ biến nhất, bao gồm các phương pháp làm chặt bằng sử

dụng tải trọng tĩnh (phương pháp nén trước); sử dụng tải trọng động (đầm chấn động);

sử dụng các cọc bê tông đúc sẵn, bê tông đổ tại chỗ; sử dụng lưới nền cơ học và sử

dụng thuốc nổ sâu; phương pháp làm chặt bằng giếng cát, các loại cọc (cọc cát, cọc đá,

cọc sỏi ); phương pháp vải địa kỹ thuật, phương pháp đệm cát để gia cố nền bằng các tác nhân cơ học Phương pháp hạ mực nước ngầm; phương pháp bấc thấm, điện

thấm… làm giảm nước trong đất giúp cải tạo tính chất xây dựng của đất

1.1.5.2 Các bi ện pháp hóa học

Là một trong các nhóm phương pháp được chú ý trong vòng 40 năm trở lại đây Sử

dụng hóa chất để tăng cường liên kết trong đất như xi măng, thủy tinh, phương pháp Silicat hóa… hoặc một số hóa chất đặc biệt phục vụ mục đích điện hóa Phương pháp

xi măng hóa và sử dụng cọc xi măng đất tương đối tiện lợi và phổ biến Gần đây đã có

những nghiên cứu tích cực về việc thêm cốt cho cọc xi măng đất Sử dụng thủy tinh ít

phổ biến hơn do độ bền của phương pháp không thực sự khả quan, còn điện hóa rất ít dùng do đòi hỏi tương đối về công nghệ

1.1.5.3 Phương pháp sinh học

Là một phương pháp mới sử dụng hoạt động của vi sinh vật để làm thay đổi đặc tính

của đất yếu, có thể là giảm lượng nước trong đất, hoặc vi sinh vật tạo ra cấu trúc mới làm khả năng chịu tải của đất tăng lên Đây là một phương pháp ít được sự quan tâm,

do thời gian thi công tương đối dài, nhưng lại được khá nhiều ủng hộ về phương diện kinh tế và môi trường

1.1.5.4 Các phương pháp thủy lực

Đây là nhóm phương pháp lớn như là sử dụng cọc thấm, lưới thấm, sử dụng vật liệu

này thường đòi hỏi một lượng tương đối thời gian và còn khiêm tốn về tính kinh tế Nhóm hai ngoài mục đích trên còn muốn mượn lực nén thủy lực để gia cố đất, nhóm này đòi hỏi cao về công nghệ, thời gian thi công giảm đi và tính kinh tế được cải thiện đáng kể Ngoài ra còn có các phương pháp mới được nghiên cứu như rung hỗn hợp, đâm xuyên, bơm cát…

1.1.6 M ột số phương pháp được ứng dụng nhiều trong thực tế

Trong nội dung này ta chỉ đề cập tới các phương pháp thường được ứng dụng đối với bài toán cần xử lý nền đất yếu khi chịu tải trọng công trình phía trên là tương đối lớn,

do đó các phương pháp đơn giản như đầm chặt lớp mặt, đệm cát sẽ không được nhắc

tới trong nghiên cứu này, chúng chỉ được sử dụng như một giải pháp xử lý bề mặt nền sau khi đã sử dụng các biện pháp xử lý nền khác

1.1.6.1 Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cứng

Là loại cọc được sử dụng rộng rãi nhất trong các móng sâu chịu lực ngang lớn Cọc được làm bằng bê tông, bê tông cốt thép thường mác > M200#, chiều dài có thể từ 5m đến 25m có khi lớn hơn 50m, chiều dài của cọc phụ thuộc vào điều kiện thi công (thiết

bị chế tạo, lắp đặt, vận chuyển, khoan nhồi…) và liên quan đến tiết diện chịu lực Tiết

diện của chúng có nhiều loại khác nhau như cọc vuông, cọc tròn, tam giác, chữ T

Loại cọc tiết diện vuông được dùng nhiều hơn cả vì có cấu tạo đơn giản và có thể tạo ngay tại công trường Về phạm vi ứng dụng: Cọc cứng có độ bền cao, có khả năng

chịu tải trọng lớn từ công trình truyền xuống, do đó nó được ứng dụng rộng rãi trong các loại móng của các công trình dân dụng, giao thông và công nghiệp

1.1.6.2 Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cát

Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cát khác với các loại cọc cứng khác (bê tông,

bê tông cốt thép, cọc gỗ, cọc tre…) là một bộ phận của kết cấu móng, làm nhiệm vụ

tiếp nhận và truyền tải trọng xuống đất nền, mạng lưới cọc cát làm nhiệm vụ gia cố

nền đất yếu nên còn gọi là nền cọc cát Việc sử dụng cọc cát để gia cố nền có những

ưu điểm nổi bật sau: Cọc cát làm nhiệm vụ như giếng cát, giúp nước lỗ rỗng thoát ra nhanh, làm tăng nhanh quá trình cố kết và độ lún ổn định diễn ra nhanh hơn; nền đất được ép chặt do ống thép tạo lỗ, sau đó lèn chặt đất vào lỗ làm cho đất được nén chặt

thêm, nước trong đất bị ép thoát vào cọc cát, do vậy làm tăng khả năng chịu lực cho

nền đất sau khi xử lý; cọc cát thi công đơn giản, vật liệu rẻ tiền (cát) nên giá thành rẻ hơn so với dùng các loại vật liệu khác Cọc cát thường được dùng để gia cố nền đất

yếu có chiều dày lớn hơn 3m

1.1.6.3 Phương pháp xử lý nền bằng cọc đất – ximăng

Như đã trình bày ở trên thì phương pháp này đang được nghiên cứu ứng dụng trong

thực tế rất nhiều trong những thời gian gần đây bởi khả năng xử lý nền cũng như phạm

vi xử lý đối với các loại đất yếu là rất hiệu quả ví dụ như xử lý, nén chặt các lớp đất

yếu là than bùn, bùn, sét và sét pha ở trạng thái dẻo nhão

- Ở nước ta đã sử dụng loại cọc đất – ximăng này để xử lý gia cố một số công trình

và hiện nay triển vọng sử dụng loại cọc đất – ximăng này để gia cố nền là rất tốt

1.1.6.4 Phương pháp gia tải nén trước

Phương pháp này có thể sử dụng để xử lý khi gặp nền đất yếu như than bùn, bùn sét và sét pha dẻo nhão, cát pha bão hoà nước

Dùng phương pháp này có các ưu điểm sau:

- Tăng nhanh sức chịu tải của nền đất;

- Rút ngắn thời gian cố kết, tăng nhanh độ lún ổn định theo thời gian

Các biện pháp thực hiện:

- Chất tải trọng (cát, sỏi, gạch, đá…) bằng hoặc lớn hơn tải trọng công trình dự kiến thiết kế trên nền đất yếu, để chọn nền chịu tải trước và lún trước khi xây dựng công trình

- Dùng giếng cát hoặc bấc thấm để thoát nước ra khỏi lỗ rỗng, tăng nhanh quá trình

cố kết của đất nền, tăng nhanh tốc độ lún theo thời gian

Tuỳ yêu cầu cụ thể của công trình, điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn của nơi xây dựng mà dùng biện pháp xử lý thích hợp, có thể dùng đơn lẻ hoặc kết hợp cả hai biện pháp trên

1.1.6.5 Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm

Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm là phương pháp kỹ thuật thoát nước

thẳng đứng bằng bấc thấm kết hợp với gia tải trước

Khi chiều dày đất rất lớn hoặc khi độ thấm của đất rất nhỏ thì có thể bố trí đường thấm

thẳng đứng để tăng tốc độ cố kết Phương pháp này thường dùng để xử lý nền đường đắp trên nền đất yếu

Phương pháp bấc thấm (PVD) có tác dụng thấm thẳng đứng để tăng nhanh quá trình thoát nước trong các lỗ rỗng của đất yếu, làm giảm độ rỗng, độ ẩm, tăng dung trọng

Kết quả là làm tăng nhanh quá trình cố kết của nền đất yếu, tăng sức chịu tải và làm cho nền đất đạt độ lún quy định trong thời gian cho phép

Phương pháp bấc thấm có thể sử dụng độc lập, nhưng trong trường hợp cần tăng nhanh

tốc độ cố kết, người ta có thể sử dụng kết hợp đồng thời biện pháp xử lý bằng bấc

thấm với gia tải tạm thời hoặc dùng bơm hút chân không, tức là đắp cao thêm nền đường so với chiều dày thiết kế từ 2m - 3m trong vài tháng rồi sẽ lấy phần gia tải đó đi

ở thời điểm mà nền đường đạt được độ lún cuối cùng như trường hợp nền đắp không gia tải

Nếu so sánh hệ số thấm nước giữa bấc thấm PVD với đất sét bão hòa nước cho thấy

rằng, bấc thấm PVD có hệ số thấm (K = 1x10-4

m/s) lớn hơn nhiều lần so với hệ số

thấm nước của đất sét (k = 10x10-5m/ngày đêm) Do đó, các thiết bị PVD dưới tải

trọng nén tức thời đủ lớn có thể ép nước trong lỗ rỗng của đất thoát tự do ra ngoài

1.2 X ử lý nền bằng cọc PCC

1.2.1 T ổng quan về xử lý nền bằng cọc PCC

Cọc PCC (Large Diameter Pipe Pile by using Cast-in-place Concrete) là cọc ống bê tông đường kính lớn đổ tại chỗ trong ống vách lõi kép Khi ống vách được rung và hạ

xuống nền đất yếu đến độ sâu thiết kế, bê tông được đổ vào trong ống vách Cọc sau

đó sẽ được hình thành khi ống vách được rung và rút dần lên Cọc PCC phát huy được

sự làm việc của ma sát thành cọc (mặt ngoài và mặt trong) và lực kháng mũi cọc, do

đó cọc có sức chịu tải lớn hơn so với cọc đặc có cùng diện tích tiết diện Đường kính ngoài của cọc từ 1.0m-1.2m, khoảng cách giữa các cọc từ 2.5D - 4.0D, chiều sâu gia

cố đạt đến độ sâu 20m-26m và chiều dày thành cọc từ 8cm-12cm Như vậy với đường kính cọc lớn, khoảng cách cọc lớn sẽ giúp giảm giá thành thi công

Nguyên lý của cọc PCC là tạo thành một nền liên hợp cọc và đất giữa các cọc Tải

trọng từ lớp đất đắp và công trình phía trên sẽ truyền xuống dưới nền, một phần tải

trọng sẽ truyền vào cọc và phần còn lại là do đất giữa các cọc chịu Để phát huy khả năng phân phối tải trọng vào cọc, mũ cọc thường được mở rộng kết hợp với bố trí thêm một lớp đệm phía trên đầu cọc thường làm bằng đá dăm kết hợp với lưới địa kỹ thuật gia cường Đây là giải pháp có độ tin cậy cao, thi công nhanh

Cọc PCC là công nghệ xử lý nền đất yếu do Viện nghiên cứu Địa kỹ thuật, Trường Đại

học Hồ Hải, Nam Kinh, Trung Quốc nghiên cứu phát triển Công nghệ này đã được đăng ký bản quyền sáng chế tại Trung Quốc Các chứng nhận bản quyền sáng chế của công nghệ đã được đăng ký bao gồm các mã số: ZL 02112538-4; ZL200810019690-X

và ZL200810019689-7 Tiêu chuẩn ngành Quốc gia về thiết kế và thi công cọc PCC (JGJ/T 213-2010) đã chính thức có hiệu lực từ tháng 3/2011 tại Trung Quốc

1.2.2 Các công trình trong nước và trên thế giới sử dụng cọc PCC để xử lý nền

Cọc PCC đã và đang được áp dụng rất phổ biến và thành công cho rất nhiều công trình giao thông và công nghiệp trọng điểm tại các tỉnh thành khác nhau của Trung Quốc

Phạm vị áp dụng của cọc PCC khá rộng rãi cho các công trình công nghiệp, các công trình giao thông, đường cao tốc, đường sắt, đặc biệt là việc xử lý giảm lún nền đắp đầu

cầu Cọc PCC cũng đã được áp dụng thành công cho công tác xử lý nền đường sắt cao

tốc tuyến Thượng Hải-Bắc Kinh, Trung Quốc

Tại Việt Nam, công nghệ cọc PCC gần đây đã được đưa vào áp dụng cho một số công trình, đem lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật nhất định Tuy nhiên, vẫn tồn tại một số hạn

chế do đây là một công nghệ mới, ít nhân lực có kinh nghiệm và chủ yếu là đúc kết và rút kinh nghiệm trong quá trình thi công Một số dự án tại Việt Nam được ứng dụng

cọc PCC để xử lý nền đất yếu như:

- Dự án mở rộng kho chứa nhà máy đạm Cà Mau, nền đất yếu có chiều dày 17-18m, được xử lý bằng cọc PCC có đường kính ngoài 1200mm, chiều dày thành 120mm và

- Tại Hà Nội: Đường vào ga và đường thử tàu của ga đầu Dự án xây dựng tuyến đường sắt đô thị Cát Linh – Hà Đông; cọc PCC để xử lý nền đất yếu ở đây được thiết

kế có đường kính 1000mm, chiều dày thành cọc 120mm, chiều dài cọc tùy theo từng khu vực dao động từ 18m - 26m

Hình 1.2: Cọc PCC thi công cho dự án đường sắt đô thị Cát Linh – Hà Đông

Hình 1.2 là hình ảnh thực tế bãi cọc PCC đang được thi công tại khu vào ra Depot –

Hà Đông, các cọc có đường kính D1000mm, bề rộng thành 120mm, chiều dài dao động từ 18m đến 26m, chất lượng thi công cọc tốt

1.2.3 Quá trình thi công c ọc PCC

Quá trình thi công cọc PCC bao gồm các bước chính như sau:

(1) Chuẩn bị mặt bằng thi công và san gạt mặt bằng

(2) Định vị máy và tim cọc

(3) Rung hạ ống vách đến độ sâu thiết kế

(4) Bơm bê tông vào trong lòng ống vách, rung và rút ống vách lên

- Sức chịu tải lớn, độ ổn định tổng thể cao;

- Công nghệ thi công đơn giản;

- Có thể sử dụng cọc đường kính lớn;

- Chất lượng cọc cũng như việc kiểm soát chất lượng có độ tin cậy cao;

- Giá thành cạnh tranh;

- Thời gian thi công nhanh;

- Độ lún dư của nền sau xử lý bằng cọc PCC là rất nhỏ

1.2.4.2 Nhược điểm

- Với địa chất quá yếu có nhiều bùn sét việc kiểm soát chất lượng cọc là tương đối

phức tạp, và lượng bê tông hao hụt sẽ lớn;

- Trường hợp có lớp cát xen kẹp dày hoặc chướng ngại vật thì việc rung hạ cọc sẽ

gặp nhiều khó khăn và phải có giải pháp bổ sung để rung hạ cọc;

- Chất lượng thi công cọc cho một số loại địa chất phức tạp phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm thi công

1.3 So sánh l ựa chọn phương án xử lý nền đất yếu cho khu vực đường thử tàu, Depot – Hà Đông

Căn cứ vào kết quả tính toán phương án móng nông trên nền thiên nhiên được trình bày tại mục 3.2.1 trong luận văn này, ta nhận thấy tải trọng tác dụng lên công trình là

rất lớn và giải pháp móng nông trên nền thiên nhiên là không phù hợp Do đó ta cần

tiến hành xử lý nền trên một diện rộng lớn

Với thực tiễn các phương pháp xử lý nền đất yếu chịu tải trọng công trình phía trên tương đối lớn hiện nay như đã trình bày ở đã nêu ở mục 1.1.6 trên kết hợp với yêu cầu

thực tế của dự án về tải trọng và thời gian nêu ở mục 3.1 thì phương pháp xử lý nền

bằng cọc PCC là khả thi hơn cả bởi các lý do sau:

- Phương án sử dụng cọc khoan nhồi có chi phí xây dựng cao, ngoài ra công trình không chịu tải trọng thẳng đứng và ngang lớn do đó phương pháp này không được xem xét tính toán thiết kế;

- Phương pháp xử lý nền bằng cọc cát hoặc bấc thấm thì yêu cầu về thời gian chờ lún

tối thiểu từ 6 đến 9 tháng và thường phải áp dụng kết hợp với phương pháp gia tải trước hoặc hút chân không, ngoài ra sức chịu tải của nền sau xử lý nhỏ nên có thể bị

- Phương pháp sử dụng cọc trụ đất – xi măng là những giải pháp có thể áp dụng Tuy nhiên, phương pháp này có giá thành cao, khó kiểm soát được chất lượng thi công nên

cần phải nghiên cứu trước khi áp dụng

Vì vậy, tác giả chọn phương án xử lý nền đất yếu tại khu vực thử tàu Depot – Hà Đông

bằng cọc PCC

1.4 K ết luận chương 1

Trong chương 1, tác giả đã nêu lên tổng quan về các giải pháp giải quyết bài toán xây

dựng công trình trên nền đất yếu Qua đó cho thấy có ba giải pháp cơ bản là: xử lý kết

cấu phần trên; kết cấu móng và xử lý nền móng Trên thực tế, việc áp dụng đơn lẻ từng

giải pháp kỹ thuật trên thường không đem lại hiểu quả tối ưu ví dụ như: việc xử lý kết

cấu phần trên sẽ không hiệu quả khi công trình chịu tải trọng ngang, và khối lượng công trình phần trên chỉ có thể giảm ở một mức độ nào đó; cũng như kết cấu phần móng tăng mãi về kích thước đáy móng, chiều sâu chôn móng do khi đó khối lượng sẽ

rất lớn và không đảm bảo kinh tế, hoặc mặt bằng thi công không cho phép Bên cạnh

đó, nếu chỉ giải quyết vấn đề bằng giải pháp xử lý nền đơn thuần cũng không đem lại

hiệu quả cao nếu như kết cấu phần trên và kết cấu móng không hợp lý hoặc tương thích với giải pháp xử lý nền đưa ra Do đó, căn cứ vào điều kiện của từng công trình

cụ thể mà người thiết kế lựa chọn giải pháp hợp lý là sự phối hợp linh động giữa các phương pháp của từng giải pháp trên để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cũng như điều kiện kinh tế nhất

Trong nhóm giải pháp giải quyết bài toán xây dựng công trình trên nền đất yếu bằng cách xử lý nền móng, tác giả đã nêu ra các nhóm phương pháp đã và đang được áp

dụng hiện nay bao gồm giải pháp của nhóm các biện pháp cơ học; biện pháp vật lý; hóa học; nhiệt học và sinh học từ đó, căn cứ vào ưu, nhược điểm của từng phương pháp, yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của công trình kết hợp với giải pháp kết cấu phần trên và phần móng ta sẽ được giải pháp hợp lý nhất, hiệu quả nhất mà ta mong muốn Đối với công trình chịu tải trọng đứng lớn và tải trọng ngang có thể bỏ qua, tác giả đã

đã nêu ra những biện pháp thường được áp dụng hiện nay Trong các biện pháp đó, tác

giả thấy vẫn còn một số công trình với nhưng yêu cầu kỹ thuật đặc thù thì các biện pháp này chưa thực sự hiệu quả nhất về mặt kinh tế Do đó, tác giả đã tìm hiểu và

nghiên cứu phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc PCC với mục đích bổ sung thêm

một phuơng pháp mới mà ở Việt Nam chưa được sử dụng rộng rãi

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG

2.1 M ở đầu:

Nguyên lý của cọc PCC là tạo thành một nền liên hợp cọc và đất giữa các cọc Tải

trọng từ lớp đất đắp và công trình phía trên sẽ truyền xuống dưới nền, một phần tải

trọng sẽ truyền vào cọc và phần còn lại là do đất giữa các cọc chịu Để phát huy khả năng phân phối tải trọng vào cọc, mũ cọc thường được mở rộng kết hợp với bố trí thêm một lớp đệm phía trên đầu cọc thường làm bằng đá dăm kết hợp với lưới địa kỹ thuật gia cường Đây là giải pháp có độ tin cậy cao, thi công nhanh

2.2 Cơ sở tính toán

2.2.1 S ức chịu tải dọc trục của cọc đơn

Sức chịu tải của cọc đơn được xác định dựa vào hai điều kiện làm việc đó là điều kiện làm việc của đất nền và điều kiện làm việc của cọc Giá trị sức chịu tải của cọc đơn là giá trị nhỏ hơn giữa sức chịu tải theo đất nền và sức chịu tải của cọc theo vật liệu

2.1.1.1 S ức chịu tải của cọc theo đất nền

Cọc PCC làm việc dưới đất nền được làm việc theo nguyên lý của cọc treo (vì ứng

dụng của cọc tác giả đang hướng tới xử lý cho những công trình có nền đất yếu dày,

tầng đất tốt nằm dưới sâu do đó hạ cọc sâu tới lớp đất này là không kinh tế, nếu muốn

tận dụng tầng đất này ta sẽ nghiên cứu tới các giải pháp khác có tính khả thi hơn) Ngoài việc cọc PCC huy động được sức chống của đất dưới mũi cọc, ma sát bên của thành ngoài cọc, mà nó còn huy động được cả ma sát bên của đất phía trong lòng cọc Đây là một trong những khác biệt của cọc PCC so với cọc khoan nhồi mà ta cần phải

có những công trình nghiên cứu cụ thể để khai thác được tính chất làm việc này

a Sức chịu tải giới hạn của một cọc đơn:

1

n

i i i

n Số lớp đất trong phạm vi chiều dài cọc;

qsik Sức kháng ma sát của lớp đất thứ i gây ra xung quanh cọc, được xác định

dựa vào tính chất cơ lý của các lớp đất qsik được xác định dựa vào báo cáo khảo sát địa chất kết hợp Bảng 5.3.5-1 Tiêu chuẩn Quốc gia Trung Quốc JGJ 94-2008 – Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc cho công trình [3];

qpk Sức kháng mũi cọc, được xác định dựa vào tính chất cơ lý của các lớp đất qk được xác định dựa vào báo cáo khảo sát địa chất kết hợp Bảng 5.3.5-2 Tiêu chuẩn thiết kế JGJ 94-2008 [3]

ξp Hệ số điều chỉnh sức kháng mũi, phụ thuộc vào các yếu tố như độ dày

lớp đất chịu lực, tính chất của đất, chiều dài cọc, đường kính cọc và các yếu tố khác,

có thể lấy từ 0.65 ~ 0.9 Giá trị nhỏ tương ứng với đất có tính nén lún cao và ngược lại

li Chiều dày lớp đất thứ i trong phạm vi chiều dài cọc (m)

Ap: Diện tích mặt cắt cọc, bao gồm cả lõi đất trong cọc (m2)

b Sức chịu tải cho phép của một cọc đơn:

2.2.2 S ức chịu tải của nền phức hợp

Nền phức hợp là nền hỗn hợp bao gồm cọc và đất cùng làm việc với nhau, cùng chịu

tải trọng từ công trình phía trên Dưới sự phân bố lại tải trọng bởi tầng đệm phía trên

mà phần lớn tải trọng được truyền lên cọc, phần còn lại tận dụng được sức chịu tải vốn

d: đường kính trung bình thân cọc (m);

de: đường kính cọc tròn tương đương của diện tích xử lý mà mỗi cọc đảm

nhận (m);

s, s1, s2: lần lượt là khoảng cách giữa các cọc, khoảng cách theo phương

thẳng đứng và khoảng cách theo phương ngang (m)

Lưu ý: m có thể được tính trực tiếp từ tỷ lệ diện tích cọc thay thế trên diện tích giữa các cọc trong một đơn vị diện tích

2.2.2.2 S ức chịu tải của nền phức hợp:

spk

f sức chịu tải của nền phức hợp (kPa);

sk

f giá trị sức chịu tải của đất giữa các cọc sau xử lý nền (kPa) Trong thiết

kế này fsk lấy bằng sức chịu tải của nền trước khi xử lý nền;

m tỷ lệ thay thế đất nguyên thổ;

β hệ số triết giảm sức chịu tải của đất giữa các cọc, lấy theo kinh nghiệm khu vực Nếu khu vực chưa có hệ số kinh nghiệm có thể chọn bằng 0.75~0.95, khi sức

chịu tải của nền đất tự nhiên cao có thể lấy giá trị cao Trong thiết kế này giá trị được

chọn dựa vào sức chịu tải của nền trước khi xử lý nền như sau:

Bảng 2.1 Hệ số triết giảm sức chịu tải của đất giữa các cọc

hợp với lưới địa kỹ thuật Đồng thời trong dự án này do chiều cao đất đắp lớn, nền đất

giữa các cọc tương đối yếu, để phát huy khả năng làm việc của cọc, đỉnh cọc được mở

rộng bằng mũ cọc bê tông có gia cường cốt thép Do sự khác biệt về độ cứng giữa cọc

và nền đất giữa các cọc, phần nền đất ở giữa các cọc sẽ lún nhiều hơn phía trên đỉnh

cọc, dẫn đến lưới địa kỹ thuật sẽ chịu kéo

2.2.3.1 L ựa chọn kích thước mũ cọc:

Việc tính toán kiểm soát lực kéo xuất hiện trong lớp lưới địa kỹ thuật trong tầng đá dăm được thực hiện dựa vào tỷ lệ ứng suất phân phối vào mũ cọc và đất tham khảo phương pháp của Marton (BS8006-1995) [4] như (Hình 2.1):

2 '

'

v

C a H

σ σ

=     (2.6) Trong đó:

σ’

c: ứng suất theo phương thẳng đứng tác dụng lên mũ cọc

σ’v: ứng suất theo phương thẳng đứng trung bình tại đáy nền đắp

σ’v = γH + ws

γ: trọng lượng riêng đất đắp (kN/m3)

H: chiều cao nền đắp (m)

ws: tải trọng ngoài gây ra (kPa)

a: kích thước mũ cọc

1.95 0.18

c

H C

a

= − với cọc chống (2.7)

07 0 5

2.2.3.2 Thi ết kế lưới địa kỹ thuật:

a Tải trọng phân bố tác dụng lên lớp gia cố giữa hai mũ cọc WT

Với H > 1.4 (s-a) : 1.4 2fs ( 2 )[ 2 2( ' / ')]

v c

a s

a s sf

w f H f s

γ : trọng lượng riêng của đất đắp

H : chiều cao nền đắp

112

)(

s : khoảng cách các cọc

a : chiều rộng mũ cọc

WT : tải trọng phân bố tác dụng lên lớp gia cố giữa hai mũ cọc

ε : độ giãn dài cho phép của lưới, thông thường với một số loại lưới

ε =0.5%-2%

Trong thiết kế này chọn ε = 0.5% Căn cứ vào lực kéo căng cực đại trong tầng đệm,

xác định cường độ của lưới ĐKT

2.2.4 Độ lún của nền

Theo tiêu chuẩn thiết kế JGJ/T 213-2010 [5], độ lún của nền phức hợp cọc đất được dự

báo theo nguyên lý cọc cứng Do đó, độ lún của nền liên hợp cọc đất gồm các thành

phần:

+ Độ lún trung bình trong phạm vi gia cố, S1: được hiểu như độ lún trung bình giữa

độ lún sinh ra do biến dạng đàn hồi của cọc và độ lún của nền đất tại vị trí giữa các cọc

dưới tải trọng sử dụng

+ Độ lún phía dưới phạm vi gia cố cọc, S2

Như vậy tổng độ lún của nền gia cố cọc được xác định như sau:

i si

A E

A E

S : Độ lún tương đương của phần gia cố cọc

Ψs : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc độ cứng của nền;

i

σ : Áp lực gây lún (kPa);

Esi : Modun biến dạng của lớp đất thứ i (MPa) trong phạm vi gia cố cọc;

ξ : Hệ số gia tăng độ cứng của nền của lớp đất dưới đáy móng;

fak : Giá trị đặc trưng sức chịu tải của nền tự nhiên dưới đáy móng;

s

E : Modul biến dạng tương đương của các lớp đất trong phạm vi tính lún;

Ai : Giá trị tích phân của ứng suất do tải trọng ngoài gây ra theo độ sâu các lớp

cọc đi qua

2.2.4.2 Độ lún của các lớp đất phía dưới mũi cọc S 2

Độ lún của các lớp đất phía dưới mũi cọc được xác định theo phương pháp cộng lún

từng lớp [6]: 2

0

. zi.h i S

2.3 Trình t ự thi công

Quá trình thi công cọc PCC bao gồm các bước chính như sau:

- Chuẩn bị mặt bằng thi công và san gạt mặt bằng

- Định vị máy và tim cọc

- Rung hạ ống vách đến độ sâu thiết kế

- Bơm bê tông vào trong lòng ống vách, rung và rút ống vách lên

- Làm sạch đầu cọc, đổ bê tông lấp mũ cọc

- Thi công đổ lớp đá dăm (sỏi) kết hợp với các lớp lưới vào ĐKT gia cường mũ cọc

Hình 2.2 Máy thi công cọc PCC

Hình 2.3: Cọc PCC sau khi thi công

Chuẩn bị mặt bằng thi

công

Khảo sát, định vị tim cọc

và cố định mũi ống vách Đưa máy thi công vào vị trí

Máy thẳng đứng độ lệch không quá 1%

Hạ đến độ sâu thiết kế,

kiểm soát chiều sâu cọc Rung hạ ống vách Tốc độ hạ ống không quá 2m/phút

Kiểm soát độ sụt bê tông

và thể tích đổ bê tông Đổ bê tông vào thành rỗng của ống vách Chumẩn bị bê tông và lấy ẫu thí nghiệm

hoặc tương đối chặt là (1.0-1.2) m/phút

Chuyển máy sang vị trí thi công cọc tiếp theo

Vệ sinh đầu cọc, đổ bê tông bịt đầu cọc và mũ

cọc mở rộng Thi công tầng đệm

Thi công các lớp đất đắp đến cao trình +6.0m Nghiệm thu và bàn giao Hình 2.4: Trình tự công nghệ thi công cọc PCC Hình ảnh máy thi công cọc PCC và mũi của ống vách thi công được trình bày trong hình 2.2, hình 2.3 là ảnh cọc PCC sau khi thi công Hình 2.4 Trình bày trình tự công nghệ thi công cọc PCC

2.3.1 Chu ẩn bị mặt bằng thi công

Trước khi bắt đầu thi công, cần tiến hành xác định và nghiệm thu ranh giới, cao độ, tọa

độ khu vực xử lý Trước khi tiến hành thi công lớp đệm cát thứ nhất, cần tiến hành

kiểm tra và nghiệm thu cao độ mặt đất của lớp đất san lấp theo lưới 50m×50m Bắt

buộc phải thông qua các cọc mốc khống chế hoặc điểm thủy chuẩn để xác định các điểm chủ chốt trong phạm vi xử lý nền

Để đảm bảo vị trí thi công bằng phẳng, không bị lún khi máy móc thi công, san gạt khu vực thi công bằng phẳng bằng cát đắp thêm đến cao độ thi công

Chuẩn bị mặt bằng cho công tác lắp đặt máy thi công San gạt làm đường tạm để xe cơ

giới ra vào cung cấp nguyên vật liệu

2.3.2 Định vị máy thi công

Theo điểm định vị tim cọc trên bản vẽ, đưa ra vị trí định vị tim cọc trên mặt bằng và đánh dấu Sai lệch về định vị cọc nên khoảng ±200 mm

Khi đưa máy vào vị trí, căn chỉnh đúng tim mốc đã định vị trước đó Kê kích máy chắc

chắn, đảm bảo không bị lún nghiêng khi máy hoạt động

Kiểm tra độ thẳng đứng của thân máy bằng 2 bọt thuỷ chuẩn được gắn ở hai bên thân máy Trong quá trình thi công hạ cọc cũng vẫn liên tục phải theo dõi hai bọt thuỷ này

2.3.3 Quá trình rung h ạ ống vách

Quá trình rung hạ ống vách được thực hiện theo các bước sau:

- Kiểm tra chạy thử máy trước khi vận hành, đồng thời kiểm tra công suất nguồn điện cung cấp Công tác này được thực hiện một lần khi bắt đầu thi công

- Kiểm tra các lá thép ở mũi cọc, đảm bảo các khớp làm việc tốt Sau đó cố định mũi ống vách bằng cách buộc chặt bằng dây thép mềm

- Rung hạ ống vách tới độ sâu thiế kế:

- Trong quá trình rung hạ ống vách cần có một số lưu ý như sau:

- Khi hạ ống vách cần bảo đảm đáy giá máy nằm ngang, giá máy thẳng đứng, độ

thẳng đứng dung sai không quá 1%

- Nếu phát hiện có chướng ngại vật bên dưới cần loại bỏ hoàn toàn

- Khi hạ ống vách cần được đóng kín, thành ống cần ghi rõ chiều dài để kiểm soát chiều sâu hạ cọc

- Tốc độ hạ ống không nên lớn hơn 2m/phút Trong quá trình hạ ống vách, nếu gặp

tầng đất rắn cục bộ, có thể sử dụng máy tạo bùn, dùng chất bôi trơn (nước) bên trong

và bên ngoài ống

- Kiểm soát chiều sâu hạ cọc trong quá trình thi công rung hạ ống vách:

- Khi mũi cọc nằm trong lớp đất sét cứng, đất sỏi, cát dày, hoặc đá phong hóa, khống

chế mức độ cắm sâu của đầu cọc vào lớp đất cứng

- Khi cọc nằm trong lớp đất yếu, cần đảm bảo chiều sâu hạ cọc (lấy cao độ thiết kế làm cơ sở kiểm soát độ sâu hạ cọc)

- Nếu gặp chướng ngại vật, ống vách không xuống đến được chiều sâu thiết kế thì

phải liên tục kích rung ống vách 3 lần, mỗi lần ít nhất 1 phút, và căn cứ vào độ sâu trung bình của ống hạ vào lớp đất cứng để làm cơ sở xác định chiều dài cọc

- Các trường hợp cọc không xuống được độ sâu thiết kế thì cần báo lại TVTK để xem xét xử lý kỹ thuật

2.3.4 Công tác bê tông và đổ bê tông vào thành rỗng của ống vách

2.3.4.1 Công tác bê tông:

Theo tiêu chuẩn thiết kế JGJ/T213-2010 [5] thì vật liệu bê tông là C25 (M250#) hoặc tương đương Các yêu cầu khác về vật liệu bê tông cần tuân theo quy định trong tiêu chuẩn TCVN 9340:2012 [7]

Chất lượng của bê tông trộn, tiêu chuẩn sử dụng vật liệu phải theo yêu cầu của các quy định hiện hành của nhà nước Yêu cầu đường kính cốt liệu không được lớn hơn 25mm

để tránh tắc ống khi đổ bê tông

Kiểm soát độ sụt của bê tông trong quá trình thi công, nếu độ sụt của bê tông nếu quá

nhỏ khi đổ bê tông cũng dễ tắc ống, từ đó làm cọc đứt đoạn, sụt đỉnh Nếu độ sụt quá

lớn dễ làm bê tông bị phân tầng trong quá trình vận chuyển và khi rung để nhổ ống Thông thường nếu bê tông trộn tại hiện trường đổ bằng thủ công thì độ sụt 8cm - 12cm, nếu sử dụng bê tông thương phẩm và khi đổ bê tông không dùng bơm thì độ sụt 8cm - 12cm, nếu dùng bơm thì độ sụt S = 16cm - 18cm

Lấy mẫu kiểm tra chất lượng bê tông: mỗi ca thi công lấy 01 tổ gồm 03 mẫu Tiêu chuẩn lấy mẫu bảo dưỡng và thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN 9340:2012 [7]

2.3.4.2 Công tác đổ bê tông

Sau khi hạ ống vách tới cao độ thiết kế, tiến hành đổ bê tông ngay, cố gắng rút ngắn

thời gian đợi Đổ bê tông đến cao độ cao hơn đỉnh cọc thiết kế 50 cm

Khi đổ bê tông cần chú ý đổ liên tục, đảm bảo hệ số hao hụt không nhỏ hơn 1.1

2.3.5 Rung và rút ống vách

Để bảo đảm cường độ bê tông của đỉnh và thân cọc, tốc độ rút ống ở nền đất yếu là (0.6-0.8) m/phút, ở nền cát rời hoặc tương đối chặt là (1.0-1.2) m/phút, ở nền lẫn lộn

cứng và yếu tốc độ rút ống không quá 1.0 m/phút

Sau khi đổ đầy bê tông thành ống vách, rung liên tục trong khoảng 10 giây, sau đó mới

nhấc ống, vừa nhấc ống vừa rung, mỗi lần nhấc 1m, dừng lại 5-10 giây để rung, cứ như vậy đến khi toàn bộ ống vách được nhấc lên

Trong quá trình nhấc ống vách, cần căn cứ và tình trạng của nền đất để đổ thêm bê tông lần thứ 2 nhằm đáp ứng độ cao của bê tông đỉnh cọc

Khi mũi cọc rút lên còn cách đỉnh cọc khoảng 5m, cần rung rút ống vách dứt khoát

một lần, không dừng lại mà rung thêm để đảm bảo tính toàn vẹn cho đầu cọc

2.3.6 Làm s ạch và đổ bê tông bịt đầu cọc và thi công lớp mũ mở rộng

Sau khi rút ống vách, làm sạch và hoàn thiện đầu cọc đảm bảo kích thước và chiều dày theo thiết kế

Đợi khi thân cọc định hình (thường 24h sau khi thi công), đào vét 50cm lõi đất bên trong phần đầu cọc Ghép ván khuôn đổ bê tông bịt đầu cọc và mũ cọc Kích thước và

cấu tạo mũ theo bản vẽ thiết kế

2.3.7 Thi công l ớp đệm đá dăm đầu cọc

Sau khi bê tông mũ cọc đạt yêu cầu về cường độ thì tiến hành thi công lớp đệm đá dăm

Tầng đệm có chiều dày 50 cm, độ dày các tầng cho phép dung sai ±20mm, được thi

1) Trải lớp đá dăm đầu tiên dày 20cm: Công tác thi công trải đá có thể dùng máy ủi

hoặc máy xúc loại nhẹ

2) Trải một lớp lưới địa kỹ thuật thứ nhất: Cần giám sát chặt chẽ chất lượng của lưới,

vị trí mối nối giữa các tấm lưới phải trùng lên nhau tối thiểu từ 02 đến 03 mắt lưới 3) Trải tiếp lớp đá dăm thứ hai dày 20 cm

4) Trải lớp lưới địa kỹ thuật thứ hai: Cần giám sát chặt chẽ chất lượng của lưới, vị trí

mối nối giữa các tấm lưới phải trùng lên nhau tối thiểu từ 02 đến 03 mắt lưới

5) Trải tiếp lớp đá dăm còn lại dày 10 cm

Sau khi thi công xong, cần kiểm tra lại cao trình mặt bằng theo lưới 50mx50m

Hình 2.5 Hình ảnh minh họa thi công lớp đệm đá dăm và lưới Địa kỹ thuật Hình 2.5 thể hiến quá trình đang trải lưới Địa kỹ thuật và đệm đá dăm Lưới Địa kỹ thuật được may với nhau tại công trường bằng máy khâu thủ công, các mép may phải được chồng lên nhau từ 5 đến 10cm

2.3.8 Thi công các l ớp đất đắp bên trên đến cao độ bàn giao

Sau khi nghiệm thu tầng đệm tiến hành thi công lớp đất đắp trong phạm vi xử lý nền đến cao độ chung Lớp đất đắp được thi công từng lớp, mỗi lớp dày không quá 50cm,

hệ số đầm chặt yêu cầu kc phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về đầm chặt

2.4 Ki ểm tra và nghiệm thu vật liệu xây dựng

Vật liệu sẽ được yêu cầu cụ thể đối với từng trường hợp cụ thể và được thống nhất

giữa các bên và tuân thủ theo các quy phạm quy định có liên quan

Căn cứ theo yêu cầu của “Tiêu chuẩn nghiệm thu chất lượng thi công công trình nền đường sắt” (TB10414-2003) [8], tất cả các vật liệu xây dựng, vật liệu đắp phải được

kiểm tra và nghiệm thu phù hợp với quy định của tiêu chuẩn này, đồng thời phải nhận được sự đồng ý của chủ đầu tư trước khi đưa vào sử dụng

2.5 Ki ểm soát chất lượng cọc trong quá trình thi công

Kiểm tra chất lượng cọc cần giám sát trong suốt quá trình thi công hạ ống vách, đổ bê tông và quá trình đổ và phải ghi chép theo các quy định sau:

- Đánh giá chất lượng bê tông cần căn cứ vào độ sụt, cường độ (mác bê tông)

- Trước khi hạ ống vách cần kiểm tra vị trí và dung sai của ống;

- Trước khi hạ ống vách, cần kiểm tra độ thẳng đứng của ống vách

- Kiểm tra độ thẳng đứng, chiều sâu ống, đáy ống trước khi đổ bê tông

- Kiểm tra thể tích bê tông đổ, hệ số hao hụt, cao trình của đỉnh cọc và tốc độ khi rút ống vách

Các yêu cầu kỹ thuật thi công của cọc PCC được trình bày trong Bảng 2.2 Các thông

số kỹ thuật của cọc được ghi chép tại hiện trường và phải theo một nội dung được

thống nhất giữa các bên để đảm bảo mặt thống nhất về hồ sơ, kiểm định, kiểm tra chất lượng cọc, chất lượng thi công

Bảng 2.2: Các yêu cầu kiểm tra chất lượng cọc PCC trong quá trình thi công

STT Điều kiện kiểm tra

Giá tr ị cho phép ho ặc dung sai cho phép

Phương pháp kiểm tra

1 Chiều dài cọc + 300 mm Đo chiều dài ống vách, cao trình đỉnh cọc, tra nhật ký thi công

2 Cường độ của bê tông Cầu thiết kế Báo cáo thí nghiệm mẫu

3 Hệ số hao hụt bêtông ≥ 1.1 Kiểm tra thể tích bê tông đổ thực tế mỗi cọc

4 Định vị trí cọc ± 200 mm Kiểm tra tọa độ cọc sau khi rút

ống vách

5 Độ thẳng đứng < 1% Dùng kinh vĩ hoặc dây rọi trong

quá trình rung hạ cọc

6 Cao độ của đỉnh cọc +30 mm -50 mm Dùng máy thtrừ đi lớp vữa nổi và đầu nhọn ở ủy bình, cao độ cần

đỉnh mũ cọc sau khi thi công

từ 2m-16m) 0.6-0.8m/ phút Đo khoảng cách chuyển động

của ống vách và thời gian Các độ sâu

khác 1.0-1.2m/ phút

8 Chất lượng thân cọc Yêu cầu thiết kế mĐào trong lòng cọc, khoan lấy ẫu và thí nghiệm kết hợp PIT

9 Sức chịu tải của cọc Yêu cầu thiết kế Thí nghiệm nén tĩnh cọc và nền

2.6 Ki ểm soát chất lượng cọc sau thi công

2.6.1 Gi ới thiệu chung

Nhằm đảm bảo chất lượng của cọc đúng so với thiết kế, ngoài việc kiểm soát chất lượng cọc trong quá trình thi công, ta cần phải kiểm soát chất lượng cọc sau quá trình thi công để kịp phát hiện ra những sai sót kỹ thuật nhằm điều chỉnh, bổ xung hoặc thay

thế kịp thời nhằm đảm bảo chất lượng công trình cũng như tiến độ công trình đã đề ra

Việc kiểm soát chất lượng cọc sau thi công chủ yếu thông qua các kết quả thí nghiệm Đối với phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc PCC, các công tác thí nghiệm cần thiết tiến hành thực hiện đó là: khoan lấy mẫu; thí nghiệm PIT; thí nghiệm nén tĩnh và thí nghiệm nén nền phức hợp

2.6.1.1 M ục đích thí nghiệm

Các thí nghiệm nói chung là kiểm tra, xác định tình hình làm việc thực tế của cọc, của

nền Tùy vào từng mục đích kiểm tra, xác định mà ta có một số loại thí nghiệm cọc sau:

Thí nghiệm nén tĩnh nhằm để đánh giá sức chịu tải thực tế của cọc PCC so với sức

chịu tải tính toán trong hồ sơ thiết kế được phê duyệt

Thí nghiệm nén nền phức hợp nhằm mục đích kiểm tra sức chịu tải của nền liên hợp

giữa cọc và đất nói trên theo hồ sơ thiết kế đã được phê duyệt Ngoài ra kết quả thí nghiệm này còn góp phần đánh giá sự phù hợp của giải pháp xử lý đầu cọc, đồng thời

là cơ sở phê duyệt biện pháp thi công đầu cọc

Thí nghiệm biến dạng nhỏ (PIT) là nhằm kiểm tra mức độ toàn vẹn của cọc Các kết

quả thí nghiệm làm cơ sở để quyết định sức chịu tải cho phép của cọc cũng như biện pháp thi công phù hợp

Ngoài ra, với các cọc có thí nghiệm nén tĩnh tiến hành thêm các thí nghiệm khoan lấy

mẫu kiểm tra cường độ bê tông cọc

2.6.1.2 S ố lượng cọc thí nghiệm

Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế cọc PCC [5], số lượng cọc được chọn tiến hành thí nghiệm như sau:

- Cọc thí nghiệm Nén tĩnh: tương đương 0.5% tổng số lượng cọc

- Cọc thí nghiệm Nén nền phức hợp: nhóm cọc tối thiểu là 04 cọc

- Cọc kiểm tra bằng thí nghiệm PIT: chọn 20% tổng số lượng cọc làm cọc thí nghiệm

- Cọc thí nghiệm kiểm tra chất lượng thành cọc (kích thước hình học), chất lượng bê tông: Chỉ thực hiện tại các cọc thí nghiệm nén tĩnh, nén nền phức hợp Sau 14 ngày

chế tạo, tiến hành đào đến độ sâu -3m (bên trong hoặc bên ngoài cọc) kiểm tra kích thước hình học của cọc

2.6.1.3 Trình t ự thí nghiệm

- Bước 2: Tiến hành thí nghiệm PIT kiểm tra mức độ toàn vẹn của thành cọc;

- Bước 3: Đào bên trong lòng cọc hoặc bên ngoài thân cọc đến độ sâu -3m, kiểm tra kích thước hình học của cọc, khoan lấy mẫu kiểm tra cường độ bê tông

- Bước 4: Lấp đầy lòng cọc bằng cát nèn chặt, sau đó đổ bê tông bịt đầu cọc Chiều dày lớp bê tông bịt đầu cọc không dưới 50 cm

- Bước 5: Ghép ván khuôn và đổ bê tông tạo mũ cọc

- Bước 6: Sau 28 ngày kể từ ngày thi công cọc, tiến hành thí nghiệm nén tĩnh thử tải

cọc Phần mũ cọc nếu đổ sau thì phải có phụ gia hoặc tăng mác bê tông để đảm bảo tại

thời điểm thí nghiệm bê tông mũ cọc đạt cường độ thiết kế

- Bước 7: Sau 28 ngày kể từ ngày thi công cọc, tiến hành thí nghiệm nén nền phức

hợp Phần mũ cọc nếu đổ sau thì phải có phụ gia hoặc tăng mác bê tông để đảm bảo tại

thời điểm thí nghiệm bê tông mũ cọc đạt cường độ thiết kế

2.7 Mô ph ỏng bài toán xử lý nền bằng các phần mềm chuyên dụng

2.7.1 Gi ới thiệu chung về các phần mềm phổ biến hiện nay

Hiện nay trên thế giới cũng như Việt Nam đang có rất nhiều phần mền tính toán cho

từng bài toán địa kỹ thuật như: Geostudio; FB-Pier; Plaxis để giải quyết các vấn đề

về tính toán ổn định mái dốc; tính toán móng cọc; nền đường, đê; tính toán thiết kế

hầm

Đối với yêu cầu của bài toán mà đề tài đưa ra, tác giả lựa chọn phần mềm chủ đạo để tính toán đó là phần mềm Plaxis 2D v8.2, ngoài ra ta có thể mô phỏng bài toán bằng

phần mềm Geostudio để bài toán so sánh được khách quan và trực quan hơn nữa

2.7.2 Gi ới thiệu về bộ phần mềm Plaxis

Sự phát triển phần mềm Plaxis được bắt đầu từ năm 1987 tại đại học công nghệ Delff – Hà Lan Phiên bản Plaxis v1 đầu tiên được lập với mục đích phân tích các bài toán

đê biển và đê sông tại các vùng thấp cùa Hà Lan, làm cầu nối giữa các kỹ sư địa kỹ thuật và các chuyên gia lý thuyết, do TS R.B.J Brinkgreve và G.S P.A Vermeer khời xướng

Đến năm 1993 Công ty Plaxis PV được thành lập và từ năm 1998, các phần mềm Plaxis được xây dựng theo phần tử hữu hạn