CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
1.2. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
1.2.3.11. Xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm gia tải bằng hút chân không
Phương pháp cố kết hút chân không là một trong những phương pháp gia cố nền đất sét yếu bão hòa nước. Bản chất của phương pháp là sử dụng áp lực chân không truyền vào trong đất thông qua một hệ thống tiêu thoát nước đứng (thông thường là bấc thấm) được bố trí trong nền đất, nhờ đó mà nước và khí ở các lỗ rỗng trong đất được bơm thoát ra khỏi nền, đNy nhanh quá trình cố kết của nền đất. Khi đất được cố kết thì các tính chất cơ lý của chúng được biến đổi theo chiều hướng có lợi: tính biến dạng giảm, tính thấm giảm, sức chịu tải và tính ổn định của đất tăng,...
Theo những nét chung thì sự thoát nước trong nền đất sử dụng bấc thấm đã phân bố áp lực chân không và làm thoát ra nước lỗ rỗng. Áp lực chân không danh định là 80 kPa dùng khi thiết kế nhưng thực tế đôi khi áp lực này đạt đến 90 kPa.
Khi tải lớn trên 80 kPa thường dùng hỗn hợp phương pháp hút chân không và gia tải [3].
Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý phương pháp cố kết hút chân không
15
Phương pháp cố kết hút chân không được ứng dụng tại nhiều nước trên thế giới như Nga, Đức, Canada, Pháp, Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Malaysia, Thái Lan,… Năm 2008 công nghệ này bắt đầu được ứng dụng trong xử lý nền đất yếu tại Việt Nam cho một số công trình Nhà máy khí điện đạm Cà Mau, nhà máy DAP, nhà máy sợi Polyeste Đình Vũ, nhà máy điện chu trình hỗn hợp Nhơn Trạch II, cảng Đình Vũ Hải Phòng, dự án đường cao tốc Long Thành – Dầu Giây,… đã đạt hiệu quả cố kết trong thời gian ngắn, đảm bảo tốt các yêu cầu kỹ thuật. Sơ đồ công nghệ như hình 1.5:
Hiện nay, các công nghệ thi công phương pháp hút chân không, gồm:
a) Công nghệ thi công có màng kín khí (phương pháp cố kết MVC – Menard Vacuum Consolidation)
Công nghệ này được phát triển năm 1989 do hãng xây dựng Menard (Pháp) trên kết quả nghiên cứu của giáo sư J.M. Cognon.
Hình 1.6 : Sơ đồ công nghệ phương pháp MVC
Theo công nghệ này, sau khi thi công cắm bấc thấm và rải lớp đệm cát phía trên sẽ lắp đặt các ống dẫn nước ngang vào hệ thống tiêu thoát nước thẳng đứng.
Sau đó, các ống dẫn nước ngang này nối với gờ của hào dung dịch bentonite ở biên khu vực xử lý. Các hệ thống này được bao kín bằng màng kín khí (thường là màng địa kỹ thuật geo-membrane) trên toàn bộ khu vực thi công.
b) Công nghệ thi công không có màng kín khí (phương pháp Beaudrain)
16
Nguyên tắc của công nghệ thi công không có màng kín khí dựa trên việc đơn giản hóa phương pháp MVC bằng cách bỏ đi màng kín khí. Thay vào đó, nhóm phương pháp này yêu cầu đắp lớp gia tải cao hơn để bù đắp sự thiếu hụt về áp lực gia tải; bấc thấm được nối kín với hệ thống ống tập trung nước dưới mặt đất (phương pháp beaudrain) hoặc nối trên mặt đất sau đó đắp lớp gia tải phủ lên trên (phương pháp beaudrain -S). Sơ đồ công nghệ như hình 1.7
Hình 1.7 : Sơ đồ công nghệ phương pháp Beaudrain 1.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG I
Trong chương I tác giả đã trình bày tổng quan về đặc điểm của đất yếu, quan niệm về cấu trúc nền đất, một số phương pháp xử lý nền đất yếu và các nguyên tắc chung khi lựa chọn công nghệ xây dựng khối đắp (đường, đê, ...) trên cấu trúc nền đất yếu.
Qua đó, cho thấy mỗi phương pháp xử lý nền được xây dựng trên các nguyên lý chung nhất về cải tạo lại tính chất xây dựng của đất yếu, chúng tồn tại các ưu nhược điểm, và phạm vi áp dụng nhất định. Việc sử dụng giải pháp xử lý nền đất yếu hợp lý cho công trình, phải phân tích các đặc điểm, quy mô tải trọng công trình và đặc điểm cấu trúc nền đất yếu.
Đối với các công trình đường giao thông, thường có đặc điểm tuyến kéo dài, xây dựng trên các cấu trúc nền địa chất khác nhau, thì việc phân chia cấu trúc nền đặc biệt là nền đất yếu rất cần thiết. Bởi vì, phân chia các kiểu cấu trúc nền sẽ là cơ sở phân đoạn tuyến để tính toán, đánh giá các ảnh hưởng bất lợi của đất yếu đối với
17
công trình, giảm được khối lượng tính toán nhưng vẫn đảm bảo được độ tin cậy.
Đồng thời, nó cũng là cơ sở để luận chứng, lựa chọn các giải pháp xử lý nền áp dụng cho các đoạn tuyến trên cơ sở phân tích ổn định, đặc điểm của công trình và cấu trúc nền đất yếu.
18