Từ những kết quả nghiên cứu nêu trên cho phép rút ra một số kết luận sau: - Cơ sở khoa học của phương pháp gia cố nền đất yếu bằng cọc cát biển - xi măng là các quá trình gia tăng sức chịu tải và giảm độ lún của nền gồm: quá trình nén chặt cơ học, quá trình gia tăng cường độ của cọc cát trộn xi măng và đất nền xung quanh cọc, quá trình cố kết thấm và các tác dụng hóa-lý giữa xi măng với đất nền.
- Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, cường độ kháng nén của cọc cát biển – xi măng phụ thuộc vào hàm lượng xi măng trong hỗn hợp vật liệu cát biển–xi măng. Với hàm lượng xi măng lần lượt là 5%, 7%, 10%, 13%, 15%, cường độ kháng nén của cọc ở tuổi 28 ngày lần lượt là 0,65MPa, 1,05MPa, 1,30MPa, 1,78MPa, 2,45MPa.
- Nghiên cứu thực nghiệm mô hình vật lý thu nhỏ cọc cát biển – xi măng đã chỉ ra, quan hệ giữa độ lún và tải trọng trong trường hợp nén cọc đơn và nhóm 4 cọc gồm 3 giai đoạn: giai đoạn tuyến tính (giai đoạn nén chặt), giai đoạn phi tuyến (dưới mép đáy móng bắt đầu xuất hiện vùng biến dạng dẻo, đất bắt đầu bị phá hoại), giai đoạn chuyển vị tăng nhanh trước khi bị phá hoại, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về sự phụ thuộc giữa tải trọng và độ lún của nền tương tự như với cọc đất xi măng có cường độ cao.
- Xây dựng mô hình số mô phỏng ứng xử của nền cọc cát biển – xi măng cho thấy, ứng xử của nền gia cố cọc cát biển –xi măng dường như tuyến tính khi tải trọng tác dụng nhỏ hơn 6,5kN, sau đó là ứng xử dẻo khi tải trọng tác dụng từ 6,5kN đến 12,4kN, tiếp theo khi tải trọng tác dụng lớn hơn 12,4kN là ứng xử chảy hoàn toàn, tại đó tải trọng hầu như không tăng nhưng biến dạng tiếp tục tăng lên. Kết quả mô hình mô phỏng số 3D khá trùng khớp với kết quả thực nghiệm, làm cơ sở cho tính toán, dự báo ứng xử nhóm cọc cho mặt cắt và kích thước thực tế tương tự cọc như trường hợp cọc đất-xi măng cường độ cao.
- Độ lún và sức chịu tải của nền xử lý bằng cọc cát biển –xi măng tính toán theo lý thuyết môi trường biến dạng tuyến tính trong trường hợp thiết kế cọc để cải tạo nền (hàm lượng xi măng trong vật liệu cọc nhỏhơn 5%, tạo ra cọc có cường độ < 0,5MPa), tinh toán tương tựnhư đối với cọc đất-xi măng trong trường hợp thiết kế cọc để gia cố nền (hàm lượng xi măng trong vật liệu cọc lớn hơn 10%, tạo ra cọc có cường độ lớn hơn 1,3 MPa.
- Các thông số tính toán thiết kế cọc cát biển – xi măng gồm: đường kính cọc, chiều dài cọc, khoảng cách giữa các cọc, sức chịu tải và độ lún của nền cọc. Thiết bị thi công cọc có thể sử dụng các thiết bị hiện có hoặc chế tạo thiết bị mới phù hợp với điều kiện Việt Nam.
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH SỐ PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC CÁT BIỂN –XI MĂNG
Các nghiên cứu trong chương 3 đã xây dựng được cơ sở lý thuyết, cơ sở thực nghiệm, quy trình thiết kế, thi công và nghiệm thu phương pháp cọc cát biển –xi măng xử lý nền đất yếu. Để có thể áp dụng phương pháp này vào thực tiễn xử lý nền, cần phải có kết quảđánh giá hiệu quả xử lý của phương pháp thông qua nghiên cứu thực nghiệm ở hiện trường. Tuy nhiên, do đây là phương pháp mới, nghiên cứu thực nghiệm ở hiện trường rất phức tạp, tốn nhiều thời gian, kinh phí và công sức nên nghiên cứu sinh chưa có điều kiện triển khai thực hiện. Trong khuôn khổ luận án, chủ yếu sử dụng kết quả nghiên cứu thực nghiệm ở trong phòng ở chương 3 để xây dựng mô hình số phân tích hiệu quả xử lý nền đất yếu bằng cọc cát biển –xi măng. Mô hình sốđược xây dựng dựa vào các thông số kỹ thuật và cấu trúc nền đất yếu của tuyến đường Hải Phòng-Nam Định.