Nghiên cứu trong phòng cải tạo đất loại sét yếu phân bố tại Đồng bằng sông Cửu Long bằng xi măng địa phương

Kết quả nghiên cứu đất loại sét yếu phân bố ở các tỉnh An Giang, Tiền Giang, Hậu Giang, Bạc Liêu và Cà Mau đất lẫn hữu cơ có hàm lượng từ 2.39 đến 7.2%, thành phần khoáng vật phổ biến là Thạch anh, Illit và Kaolinit, có chứa tổng m uối hòa tan với hàm lượng từ 0.35 đến 3.62% và nhiễm phèn với pH = 5.6 đến 7.0; Dung lượng trao đổi từ 3.6 đến 15.6mg/100g đất khô; với cation trao đổi đặc trưng là ion Fe3+.

KHOA HỌC CƠNG NGHỆ NGHIÊN CỨU TRONG PHỊNG CẢI TẠO ĐẤT LOẠI SÉT YẾU PHÂN BỐ TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG BẰNG XI MĂNG ĐỊA PHƯƠNG ThS Vũ Ngọc Bình, G S.TS Nguyễn Q uốc Dũng, KS Vũ Ngọc Hải Viện Thủy cơng PGS.TS Đỗ Minh Tồn Trường đại học Mỏ- Địa chất Tóm tắt: Kết nghiên cứu đất loại sét yếu phân bố tỉnh An Giang, Tiền Giang, Hậu Giang, Bạc Liêu Cà Mau đất lẫn hữu có hàm lượng từ 2.39 đến 7.2%, thành phần khoáng vật phổ biến Thạch anh, Illit Kaolinit, có chứa tổng m uối hịa tan với hàm lượng từ 0.35 đến 3.62% nhiễm phèn với pH = 5.6 đến 7.0; Dung lượng trao đổi từ 3.6 đến 15.6mg/100g 3+ đất khô; với cation trao đổi đặc trưng ion Fe Riêng đất Kiên Giang đất than bùn hóa,có hàm lượng hữu 44.28%, pH=4.1, thành phần khống vật có chứa khoáng vật khác Pyrit, Thạch cao Pyrophylnit Kết thí nghiệm cải tạo đất xi m ăng địa phương với hàm lượng từ 250 đến 400kg/m 91 ngày tuổi cho thấy đất sét pha An Giang cho cường độ kháng nén trục (qu) lớn qu đất than bùn hóa (TBH)ở Kiên Giang nhỏ nhất, Từ khóa: Đất yếu, hữu cơ, cải tạo đất, thời gian bảo dưỡng, cường độ kháng nén (qu) Summary: Research results clayed soft soil distribution in the provinces of An Giang, Tien Giang, Hau Giang, Bac Lieu and Ca Mau and soil organic content from 3.16 to 7.2 % , the m ineral com position is comm on quartz, illite and Kaolinite, containing total dissolved salt concentrations from 0.35 to 3.62 % and acidity with pH = 5.6 to 7.0; Exchange capacity from 3+ 3.6 to 15.6m g/100g dry soil; with cationic ion exchange is characterized Fe Kien Giang private soft soil is peat soil chemistry, organic content is 44.28 % , pH = 4.1, in the mineral composition contains other minerals such as pyrite, gypsum and Pyrophylnit Experim ental results using soil reclam ation local cement content from 250 to 400kg/m at 91 days of age showed in An Giang clay for uniaxial com pressive strength (qu) is the biggest, while (qu) of peat soil chem istry (TBH) in Kien Giang is the smallest, Keyword: Soft soil, Organic, Rienforced soil, curing time, unconfined (qu) I ĐẶT VẤN ĐỀ * Tại Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL), phổ biến gặp trầm tích trẻ Holocen (Q) có nhiều nguồn gốc khác hỗn hợp sông – biển (am) sông - đầm lầy (ab), biển (m ) Phổ biến thành tạo nguồn gốc Người phản biện: GS.TS Trần Thị Thanh Ngày nhận bài: 08/7/2014 Ngày t hông qua phản biện: 09/12/2014 Ngày duyệt đăng: 05/02/2015 sơng – biển (am); thường nằm m ặt, bề dày từ 10 đến > 20m; loại đất (am ) phổ biến bùn sét, bùn sét pha, bùn cát pha, có nơi chúng bị nhiễm m uối, phèn, lẫn hữu cơ,… Do vậy, xếp chúng vào nhóm đất đặc biệt Việc xây dựng cơng trình hầu hết phải thiết kế giải pháp xử lý Trong số giải pháp xử lý đất yếu áp dụng lĩnh vực xây dựng thủy lợi có giải pháp sử dụng chất kết dính xi măng Ở m ột số dự án thuộc ĐBSCL, phương pháp TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ mang lại hiệu định Vấn đề nghiên cứu đặc tính xây dựng đất đánh giá khả sử dụng loại xi m ăng địa phương để xử lý đất yếu xây dựng cơng trình thủy lợi địa phương cấp thiết có ý nghĩa thực tế mặt kinh tế Bài báo trình bày kết tiến hành nghiên cứu: m ột số đặc tính xây dựng đất thành phần khống vật, hóa học, khả trao đổi hấp phụ đất loại sét yếu phân bố tỉnh An Giang, Tiền Giang, Hậu Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu Cà Mau; khả cải tạo chúng loại xi m ăng thông dụng địa phương Tây Đô PCB40; Tây Đô PCB30 Kiên Lương (Hà Tiên 2) PCB40 với hàm lượng từ 250, 300, 350 400 kg/m II ĐẶC ĐIỂM PH ÂN BỐ VÀ TÍNH C HẤT C Ơ LÝ C ỦA ĐẤT Ở MỘ T SỐ NƠ I THUỘ C ĐBSC L 2.1 Đặc điểm phân bố Tại số khu vực nghiên cứu, đa phần lớp đất yếu phân bố bề m ặt đất tự nhiên phía với đất đắp lớp đất bồi tích dày từ 1-2m Chiều dày lớp đất yếu từ 10 đến 20m Đặc điểm phân bố lớp đất vị trí nghiên cứu sơ trình bày bảng 2.1 Bảng 2.1: Đặc điểm phân bố đất yếu số vị trí nghiên cứu Địa điểm H Chợ Mới- An Giang H Cai LậyTiền Giang Gò Quao- Kiên Giang TP.Vị Thanh Hậu Giang H Đông HảiB.Liêu H Năm CănCà Mau Sét, xám nâu, dẻo cứng, dày 2.7 đến 3.4m Sét pha xen kẹp cát, dẻo chảy, Đất đắp, dày 1.2 đến 1.5m Đất đắp, dày 0.8m Đất đắp, dày 0.5 đến 0.8m Đất đắp, dày 1.5m Đất đắp, dày 0.8-1 0m Bùn sét lẫn hữu Bùn sét pha lẫn Bùn sét, dày 10 Bùn sét, dày từ đến 12m Bùn sét lẫn hữu cơ, dày dày đến 10m cơ, dày 8.2 đến 9.7m nhiều hữu cơ, dày 10 đến 12.5m đến 15m Đặc điểm phân bố Lớp đất tầng phủ Các lớp đất yếu nghi ên cứu Sét, dẻo chảy đến chảy, dày 12 đến 24.2m 2.2 Kết nghiên cứu đặc trưng thành phần vật chất, tính chất lý đất 2.2.1 Kết thí nghiệm thành phần khống vật đất Các m ẫu đất tiến hành thí nghiệm xác định thành phần khoáng vật phương pháp nhiệt vi sai thiết bị máy STA – PT 1600 Rơnghen nhiễu xạ (m áy D8 – Advance) Phịng thí nghiệm khống vật - Trung tâm phân tích thí nghiệm địa chất Kết thí nghiệm trình bày bảng 2.2 Từ kết nghiên cứu thành phần khống vật chúng tơi nhận thấy: Trong tất mẫu đất đến 11m Sét dẻo chảy, dày 7.5 đến 9.7m Bùn sét, dày từ 7.5 đến 17m thí nghiệm bắt gặp khống vật có tính phân tán cao Ilit, Monm orilonit với hàm lượng từ 14 đến xấp xỉ 24%; Sự có mặt khống vật gơtit, gipxit chứng tỏ đất có chứa sắt nhôm, phù hợp với dấu hiệu nhiễm phèn đất Độ pH đất thấp, thường m ôi trường axit Đây yếu tố gây bất lợi cho việc cải tạo đất xi măng Như thấy rằng: đất nghiên cứu loại trầm tích yếu, thành tạo (do cịn tồn khoáng vật illit monm orilonit), m trường trầm tích thường có pH thấp (do nhiễm phèn – có mặt sắt nhơm có chứa hữu cơ) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Bảng 2.2: Thành phần khống vật đất khu vực nghiên cứu Địa điểm H Chợ Mới - An G iang Khoáng vật (%) Tên đất SP pha Sét dẻo H Cai G ò Q uao TP Vị H Đông Lậy - T - K Thanh - H ải - Bạc G iang Giang H.G iang Liêu Bùn sét Bùn sét Pyrophyllit – Al[Si O5 ](OH) Thạch cao – CaSO4 Khoáng vật khác Cà Mau Bùn sét Bùn sét Bùn sét B sét pha dẻo chảy chảy lẫn hữu lẫn nhiều 3-5 3-5 2-4 2-4 2-4 4-6 14 22-24 18-21 13 19 21-23 22 20-24 10-13 16-18 16 13-18 21 19-21 8 7-8 7-8 47-49 36-38 36-40 23-25 39-41 36-38 30-32 29-33 4-6 5-7 3-6 3-5 4-6 4-8 6-8 4-7 2-4 14-16 5-6 5-7 ít ít ít Gipxit, Canxit lẫn hữu hữu Monmorillonit Illit – KAl [AlSi 3O1 ](OH)2 Kaolinit – Al2 [Si 2O5 ](OH)4 Clorit – Mg2 Al [AlSi 3O1 ](OH)8 Thạch anh – SiO2 Felspat – K0 Na0.5 AlSi O8 Gơtit – Fe2 O3 H2 O Ạmpibol Pyrit – FeS2 H Năm Căn - 5-7 15 P yrit P yrit Gipxit, Siderit Can xit 2.2.2 Kết thí nghiệm thành phần hóa học đất Thí nghiệm thành phần hóa học mẫu đất thực thiết bị phân tích Bơmit, Canxit m áy quang phổ phát xạ Plasma – IRIS INTREPID Phịng thí nghiệm Quang phổ Trung tâm phân tích thí nghiệm địa chất Kết thí nghiệm trình bày bảng 2.3 Bảng 2.3: Thành phần hóa học đất khu vực nghiên cứu Địa điểm TP hóa học (%) Tên đất SiO2 TiO2 Al O3 Fe2 O3 FeO MnO CaO MgO K2 O Na2O P O5 SO3 o Hữu (450 C) o MKN (900 C) H Cai H Chợ Mới, An Giang Lậy, T Giang Sét pha Sét dẻo Bùn sét dẻo chảy chảy lẫn hữu 68.44 59.54 57.18 0.80 0.87 0.93 14.09 18.76 17.6 3.09 3.49 4.89 2.11 2.34 2.55 0.09 0.10 0.11 0.47 0.47 0.47 1.26 1.62 1.33 2.14 2.73 2.83 0.41 0.46 0.37 0.08 0.11 0.86 0.95 1.13 1.91 3.16 4.60 7.2 6.78 9.04 11.37 Gò Quao, Kiên Giang Bùn sét pha lẫn nhiều hữu 27.87 0.37 9.23 6.67 0.15 0.12 1.30 1.38 1.75 0.27 0.11 10.80 44.28 50.05 TP.Vị Thanh, H Giang Bùn sét H Đông Hải, Bạc Liêu Bùn sét 59.93 1.08 17.52 3.90 1.65 0.16 0.77 1.92 2.96 0.77 0.20 1.20 2.39 8.00 59.65 0.90 16.78 5.12 1.74 0.12 0.93 1.74 2.57 1.05 1.11 0.53 4.43 9.23 H Năm Căn, Cà Mau Bùn sét lẫn hữu 56.37 0.83 17.50 5.82 1.46 0.20 0.87 1.90 3.27 1.40 0.37 0.83 4.44 9.86 Bùn sét 57.60 0.81 16.92 4.24 1.52 0.10 1.72 2.35 3.02 1.51 0.24 1.72 3.17 9.50 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Kết phân tích thành phần hóa học đất cho thấy: - Các đất loại sét An Giang, Tiền Giang, Hậu Giang, Bạc Liêu Cà Mau có giá trị hàm lượng xít tương đồng: SiO2 dao động từ 56.37% đến 68.44%; Al2O3 dao động từ 14.09 % đến 18.76%; Fe2O3 dao động từ 3.09% đến 5.82%; FeO dao động từ 1.46% đến 2.55% Riêng đất bùn sét pha lẫn nhiều hữu Kiên Giang, hàm lượng ôxit lại ngược lại cụ thể: SiO2 - 27.87%, Al2O3 - 9.23%; FeO 0.15%, TiO2 - 0.37% Các ôxit nhỏ Fe2O3 - 6.67% SO3 - 10.8% lại lớn Tổng hàm lượng xit muối dễ hịa tan (Na2O K2O) dao động từ 2.02% đến 4.67% đất Cà Mau >4.5% Các kết chứng tỏ đất có dấu hiệu nhiễm phèn muối dễ hòa tan, riêng đất hữu Kiên Giang có tính phèn mạnh - Về thành phần vật chất hữu cho thấy: hầu hết đất nghiên cứu loại đất lẫn hữu (hàm lượng hữu 5); đất Hậu Giang – mặn (Cl- = 1.5 – 3.0); Tiền giang, An Giang Kiên Giang không mặn Cl- < 1.5 Theo phân loại tác giả V.M Bezruk, CÔNG NGHỆ Yu.L Motưlev, A.L.Grot, A.I.Znamenxki, M.F Ieruxalimyxkaya [1] dựa vào dạng nhiễm m uối xác định theo tỷ lệ anion Cl-/SO42- cho thấy đất Cà Mau Bạc Liêu đất bị 2nhiễm m uối Clorua (Cl /SO4 >2); Đất Hậu 2Giang nhiễm m uối Clorua- Sunfat (Cl /SO4 =1.466); Đất Kiên Giang, Tiền Giang sét An Giang nhiễm muối dạng Sunfat – Clorua Cũng theo tác giả để đánh giá phân loại theo m ức độ nhiễm muối dựa theo tổng lượng m uối trung bình m uối dễ hịa tan, tính theo % khối lượng đất khô cho thấy đất Cà Mau, Bạc Liêu Hậu Giang mức nhiễm m uối; Đất Tiền Giang, An Giang Kiên Giang mức nhiễm muối 2.2.4 Kết thí nghiệm tiêu lý trường phòng Tại vị trí nghiên cứu, tiến hành thí nghiệm trường cắt cánh thí xuyên tiêu chuẩn; thí nghiệm phịng tiến hành với tiêu lý thông thường Kết trình bày bảng 2.5 Bảng 2.5: Đặc tính lý đất loại sét yếu vị trí nghiên cứu Địa điểm Giang Thành phần hạt Chỉ tiêu Tên đất H Cai Lậy Gò Quao - T Giang K.Giang TP.Vị H Đông Thanh- Hải- Bạc H.Giang Liêu Bùn sét Bùn sét H Năm Căn- Cà Mau Sét pha, Sét, dẻo B sét lẫn B sét pha lẫn dẻo chảy chảy hữu nhiều hữu - Nhóm hạt cát (%) 61.1 43.6 35.5 66.5 33.9 31.1 38.5 37.0 - Nhóm hạt bụi (%) 22.5 21.1 24.0 15.3 19.3 27.8 23.0 20.4 - Nhóm hạt sét (%) 16.4 34.3 40.5 18.3 46.7 41.1 38.4 42.6 Độ ẩm tự nhiên (%) 39.5 50.7 66.5 285 93.5 58.6 83.9 76.6 1.76 1.68 1.57 1.13 1.62 1.49 1.54 1.26 1.12 0.94 0.29 0.76 1.02 0.81 0.87 2.67 2.67 2.59 1.90 2.67 2.67 2.61 2.65 Độ bão hòa G (%) 94.0 97.2 98.5 98.6 99.9 97.1 98.2 99.3 Độ rỗng n (%) 52.9 58.2 63.6 84.6 71.5 61.74 69.0 67.2 Hệ số rỗng 0 1.122 1.392 1.745 5.492 2.502 1.614 2.226 2.046 Khối lượng thể tích tự Chỉ tiêu vật lý H Chợ Mới - An nhiên w (t/m ) Khối lượng thể tích khơ c (t/m3) Khối lượng riêng s (t/m ) B.sét lẫn Bùn sét hữu 1.48 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Địa điểm H Chợ Mới - An Giang Chỉ tiêu Giới hạn TN cắt Chỉ tiêu học cánhh AATERBERG Tên đất H Cai Lậy Gị Quao - T Giang K.Giang H Đơng Hải- Bạc H.Giang Liêu Bùn sét Bùn sét H Năm Căn- Cà Mau Sét pha, Sét, dẻo B sét lẫn B sét pha lẫn dẻo chảy chảy hữu nhiều hữu Giới hạn chảy W T (%) 41.3 49.8 62.0 235 71.6 57.1 76.2 69.6 Giới hạn dẻo W P (%) 27.7 13.6 30.5 19.4 34.6 27.5 171 64.2 38.0 33.6 33.3 23.8 43.1 33.1 38.0 31.7 0.86 o 33' 1.05 o 19' 1.16 o 32’ 1.77 o 04’ 1.65 o 14’ 1.06 o 07' 1.23 o 28’ 1.22 o 22' 6.96 5.59 3.73 2.75 4.02 0.217 0.368 2.06 0.771 3.33 0.096 1.47 1.649 0.465 0.577 0.427 20.10 4.12 21.57 3.53 17.36 3.92 10.10 3.24 14.32 3.33 15.30 3.53 14.81 4.51 15.89 4.90 2647 53.0 1284 42.2 676 32.4 490 17.7 735 23.5 725 31.4 588 26.5 666 32.4 2.61x10 -5 1.7x10 -5 2 Chỉ số dẻo Wn (%) Độ sệt B Góc ma sát  (độ) Lực dính C (kPa) Hệ số nén lún a1-2 (cm /kG) Su (kPa) Su’ (kPa) Mô đun biến dạng Eo (kPa) Sức chịu tải quy ước, Ro (kPa) Hệ số thấm, K (cm/s ) Thí nghiệm SPT, N30 5.21x10-6 Kết thí nghiệm tiêu lý đất vùng nghiên cứu cho thấy đất nghiên cứu lớp đất yếu (sét, sét pha trạng thái dẻo chảy đến chảy, bùn sét, bùn sét pha lẫn hữu cơ) Đất có tính chất xây dựng kém, hệ số nén lún lớn, sức chịu tải nhỏ, hệ số rỗng lớn…., loại đất xây dựng cơng trình phải có biện pháp cải tạo chúng giải pháp móng thích hợp Từ đặc tính lý đất cho thấy: đất vùng An Giang có khả cải tạo xi m ăng tốt khu vực đất có hàm lượng hạt sét nhỏ hạt cát cao đồng thời đất bị nhiễm m uối ít; cịn đất Kiên Giang có khả cải tạo xi măng cho hiệu thấp đất có chứa nhiều hữu cơ, môi trường axit lớn đất nơi khác III NGH IÊN CỨU CẢI TẠO ĐẤT YẾU TẠI ĐBSC L BẰNG XI MĂNG ĐỊA PH ƯƠ NG Nhằm đánh giá khả cải tạo đất yếu vị trí nghiên cứu xi măng địa phương (Tây Đô PCB340 - TĐ30, Tây Đô PCB40 -TĐ40 Kiên Lương PCB40 -KL40), TP.Vị Thanh- 1.28x10 -6 B.sét lẫn Bùn sét hữu 2.12x10 -6 2.2x10 -6 1-2 1-2 1.6 x10-5 5.16 x10 -6 1-2 tiến hành nghiên cứu mẫu đất nguyên trạng chế bị với hàm lượng xi m ăng khác 250, 300, 350 400 kg/m Đất lựa chọn nghiên cứu so sánh gồm : - Sét pha trạng thái dẻo chảy đến chảy An Giang; - Sét trạng thái dẻo chảy đến chảy An Giang; - Bùn sét pha lẫn nhiều hữu (than bùn hóa) Kiên Giang; - Bùn sét Hậu Giang; - Bùn sét Cà Mau Mẫu chế bị theo phương pháp trộn khơ TCVN 9403-2012 [3] ngồi có tham khảo tiêu chuẩn JGS 0821-2000 Nhật Bản [5] tiêu chuẩn DBJ08-40-94 Trung Quốc [4] Tuy nhiên, để có kết nghiên cứu sát với thực tế nhằm áp dụng cho phương pháp khoan cao áp, lựa chọn tỷ lệ nước/xi (W/C =1) Mẫu bảo dưỡng điều kiện bão hòa ngày tuổi 7, 14, 28, 56, 91 180 sau thí nghiệm nén m ột trục khơng hạn chế nở hơng thiết bị TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC m áy nén ba trục Tiêu chuẩn thí nghiệm áp dụng ASTM D2166 3.1 Thành phần hóa học loại xi m ăng nghiên cứu Để đánh giá ảnh hưởng xi măng đến chất CÔNG NGHỆ lượng đất gia cố, tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học xi măng thơng dụng có địa bàn Tây Đơ PCB30 (TĐ30); Tây Đô PCB40 (TĐ40) Kiên Lương PCB40 (KL40) Kết thí nghiệm bảng 3.1 Bảng 3.1: Kết thí nghiệm xác định thành phần hóa học loại xi măng Loại XM Loại XM TĐ 30 TĐ 40 K L40 TPHH (%) TĐ 30 TĐ 40 KL40 1.25 1.23 0.89 1.24 0.20 0.79 0.15 0.26 0.11 1.93 0.010 2.25 0.01 1.40 0.006 0.95 6.29 0.83 6.85 1.65 9.63 TPHH(%) SiO2 TiO2 Al2 O Fe2O FeO MnO CaO MgO 25.41 21.71 16.97 0.66 6.20 0.46 5.27 0.26 4.70 3.91 1.01 3.43 0.56 3.23 0.12 0.06 49.42 0.07 54.74 0.05 60.42 2.53 2.91 1.81 Từ kết nghiên cứu hàm lượng xít có loại xi m ăng nghiên cứu cho thấy: Các ơxít SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO xi măng TĐ30 cao xi m ăng TĐ40 KL40 cịn ơxit CaO lại nhỏ hơn, tổng lượng ơxit kiềm (Na2O K2O) xi m ăng TĐ30 lớn xi m ăng TĐ40 KL40 K2 O Na2 O P2O SO Cr2 O3 Finess MKN (900oC) 3.2 Kết nghiên cứu cải tạo đất xi măng 3.2.1 Kết thí nghiệm m ẫu 91 ngày tuổi Kết thí nghiệm xác định cường độ kháng nén trục không hạn chế nở hông m ẫu đất 91 ngày tuổi, cải tạo với loại xi m ăng trình bày bảng 3.2 Bảng 3.2: Kết thí nghiệm mẫu nén 91 ngày tuổi (qu- kPa) H lượng (kg/ m3 ) Loại XM 250 300 350 400 TĐ30 TĐ40 KL40 TĐ30 TĐ40 KL40 TĐ30 TĐ40 KL40 TĐ30 TĐ40 KL40 975.2 939.1 1012.4 1108.5 1123.8 1032.1 1470.0 1250.9 1282.2 1625.9 1569.0 1435.2 Sét dẻo chảy - An Giang 934.7 885.3 649.1 1057.4 1000.3 886.3 1137.6 1202.0 1081.5 1183.4 1220.2 1277.2 Đất hữu – Kiên Giang 68.4 148.3 82.7 116.7 164.8 127.4 119.8 169.9 145.9 210.6 201.0 158.8 Bùn sét – Hậu Giang 583.1 721.0 954.3 684.5 747.4 972.9 884.3 789.7 1020.6 982.6 872.4 1248.1 Bùn sét - Cà Mau 817.1 624.8 812.3 857.1 721.4 867.9 867.5 828.5 937.3 1227.3 1191.2 1227.3 Loại đất Sét pha dẻo chảy An Giang Biểu đồ quan hệ tương quan cường độ kháng nén trục (qu) với loại đất, hàm lượng xi măng 91ngày tuổi thể hình 3.1 đến hình 3.3 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ qu với đất gia cố xi măng Tây Đô PCB30 theo hàm lượng 91 ngày tuổi Hình 3.2 Biểu đồ quan hệ qu với đất gia cố xi măng Tây Đô PCB40 theo hàm lượng 91 ngày tuổi thành phần hóa học xi m ăng KL40 có lượng ôxit Canxi (CaO = 60.42%) lớn so với xi măng TĐ30 (49.42%) TĐ40 (54.74%) Hình 3.3 Biểu đồ quan hệ qu với đất gia cố xi măng Kiên Lương PCB30 theo hàm lượng 91 ngày tuổi Từ kết thí nghiệm cường độ kháng nén m ột trục đất gia cố từ loại xi măng với đất loại sét khác chúng tơi có số nhận xét sau: - Ở loại đất, hàm lượng xi m ăng gia cố cao cường độ kháng nén m ột trục đất gia cố cao (bảng 3.2) - Với đất sét pha, sét An Giang sử dụng xi m ăng TĐ30 để gia cố cho kết cường độ kháng nén m ột trục qu cao so với sử dụng xi m ăng TĐ40 KL40 Điều lý giải thành phần hóa học xi m ăng TĐ30 có chứa nhiều xít silic (SiO2) lượng ơxit canxi (CaO) so với xi m ăng TĐ40 KL40 (Bảng 2.3 3.1) - Với đất bùn sét Hậu Giang Cà Mau việc gia cố xi măng KL40 hiệu so với xi măng TĐ30 TĐ40, nguyên nhân - Đất sét pha lẫn nhiều hữu (TBH) Kiên Giang cho giá trị cường độ kháng nén nhỏ so với đất nghiên cứu nơi khác Tuy nhiên gia cố xi măng TĐ40 cho kết kháng nén lớn so với xi m ăng TĐ30 KL40 - Đất bùn sét Hậu Giang gia cố với xi măng TĐ30 hàm lượng 250 kg/m cường độ kháng nén nhỏ nhiều, 36.2 đến 80.9% so với xi m ăng TĐ40 KL40 ngày tuổi 3.2.2 Kết thí nghiệm nén mẫu bảo dưỡng theo thời gian Với hàm lượng gia cố loại đất xi m ăng, tiến hành bảo dưỡng thí nghiệm ngày tuổi 7, 14, 28, 56, 91 180 Kết thí nghiệm cho thấy: Với đất An Giang, Hậu Giang, Bạc Liêu Cà Mau cường độ kháng nén m ột trục tăng tỷ lệ thuận theo thời gian bảo dưỡng Còn đất bùn sét pha lẫn nhiều hữu (TBH) Kiên Giang cường độ mẫu tăng từ chế bị đến 14, 28 56 ngày tuổi lớn 56 ngày tuổi, cường độ m ẫu lại giảm Kết phù hợp với kết nghiên cứu tác giả [6], [7], [8] [9] giải thích TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ đất có hàm lượng axit humic tăng cao thành phần đất có chứa khống vật Thạch cao Pyrit Pyrophillit Hình 3.4, 3.5 3.6 biểu thị quan hệ cường độ kháng nén trục theo thời gian đất gia cố với hàm lượng 300kg/m Hình 3.4 Biểu đồ quan hệ qu với đất xi măng Tây Đô PCB30 hàm lượng 300 kg/m theo thời gian Hình 3.5 Biểu đồ quan hệ qu với đất xi m ăng Tây Đô PCB40 hàm lượng 300 kg/m theo thời gian Đất gia cố xi măng cho thấy: đất An Giang với xi m ăng TĐ30 cho hiệu xi m ăng TĐ40 KL40 đất Hậu Giang Cà Mau gia cố xi măng KL40 hiệu TĐ30 TĐ40 Hình 3.6 Biểu đồ quan hệ qu với đất xi m ăng Kiên Lương PCB40 hàm lượng 300 kg/m theo thời gian IV KẾT LUẬN Đất loại sét yếu (am ) phân bố tỉnh An Giang, Tiền Giang, Hậu Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu Cà Mau bị nhiễm m uối dễ hịa tan, có chứa hữu cơ, tồn chủ yếu m trường có độ pH thấp, thường 800 kPa đất Hậu Giang Cà Mau phải gia cố với hàm lượng >350kg/m loại xi măng cường độ đất An Giang cần hàm lượng 300 kg/m với đất sét >250kg/m3 với đất sét pha Đất bùn sét pha lẫn nhiều hữu (than bùn hóa) Kiên Giang cải tạo đất xi măng không hiệu quả, cường độ kháng nén trục đất nhỏ so với loại đất sét vơ khác Q trình bảo dưỡng mẫu thí nghiệm theo thời gian cho thấy cường độ kháng nén mẫu đất loại sét khơng lẫn lẫn hữu , với thời gian bảo dưỡng lâu giá trị (qu) tăng cịn đất hữu (qu) ban đầu tăng sau (qu) suy giảm Vấn đề cần nghiên cứu sâu nhằm cải tạo loại đất TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Minh Toàn (2013), Đất đá xây dựng phương pháp cải tạo NXB Xây dựng, Hà Nội [2] Đỗ Đình Sâm, Ngơ Đình Quế, Nguyễn Tử Siêm , Nguyễn Ngọc Bình (2006), Cẩm Nang ngành Lâm Nghiệp, Đất dinh dưỡng đất Bộ Nông nghiệp & PTNT [3] TCVN 9403-2012 Gia cố đất yếu trụ đất xi măng NXB Xây dựng, Hà Nội [4] DBJ08-40-94 – Quy phạm kỹ thuật xử lý móng (bản dịch) Tiêu chuẩn TP Thượng Hải, Trung Quốc [5] JGS 0821-2000 - Japanese Geotechnical Society Standard “Practice for Making and Curing Stabilized Soil Specimens W ithout Com paction” [6] N Z Mohd Yunus, D Wanatowski L R Stace, “ Lim e Stabilisation of Organic Clay and the Effects of Hum ic Acid Content” Geotechnical Engineering Journal of the SEAGS & AGSSEA Vol.44 No.1 March 2013 ISN 0046 – 5828 [7] W Zhu, C F Chiu, C L Zhang, and K L Zeng, (2009) “Effect of humic acid on the behaviour of solidified dredged material,” Can Geot J., vol 46, no 9, pp 1093-1099, 2009 [8] S Koslanant, K Onitsuka, and T Negami, (2006), “Influence of salt additive in lim e stabilization of organic clay,” Geot Eng J., vol 37, pp 95-101, 2006 [9] P Harris, O Harvey, S Sebesta, S R Chikyala, A Puppala, and S.Saride, “Mitigating the effects of organics in stabilized soil,” TechnicalReport No 0-5540-1, Texas Transportation Institute, USA, 2009 10 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 ... điểm phân bố Tại số khu vực nghiên cứu, đa phần lớp đất yếu phân bố bề m ặt đất tự nhiên phía với đất đắp lớp đất bồi tích dày từ 1-2m Chiều dày lớp đất yếu từ 10 đến 20m Đặc điểm phân bố lớp đất. .. cát cao đồng thời đất bị nhiễm m uối ít; cịn đất Kiên Giang có khả cải tạo xi măng cho hiệu thấp đất có chứa nhiều hữu cơ, mơi trường axit lớn đất nơi khác III NGH IÊN CỨU CẢI TẠO ĐẤT YẾU TẠI ĐBSC... BẰNG XI MĂNG ĐỊA PH ƯƠ NG Nhằm đánh giá khả cải tạo đất yếu vị trí nghiên cứu xi măng địa phương (Tây Đô PCB340 - TĐ30, Tây Đô PCB40 -TĐ40 Kiên Lương PCB40 -KL40), TP.Vị Thanh- 1.28x10 -6 B.sét