2. Tính độ lún cố kết Sc
5.1.2.1 Cọc cát (Sand Compaction Piles SCP)
Nén chặt đất bằng cọc cát là phơng pháp có hiệu quả khi xây dựng các công trình chịu tải lớn trên nền đất yếu có chiều dày lớn hơn 2m.
Tác dụng của cọc cát là làm cho độ rỗng, độ ẩm của nền đất giảm đi, khối lợng thể tích, môđun biến dạng, lực dính và góc ma sát trong tăng lên. D- ới tác dụng của tải trọng, cọc cát và vùng đất đợc nén chặt xung quanh cọc cùng làm việc đồng thời, đất đợc nén chặt đều trong khoảng cách giữa các cọc.
Ưu điểm của cọc cát là:
- Trị số môđun biến dạng ở trong cọc cát cũng nh vùng đất đợc nén chặt xung quanh sẽ giống nhau ở mọi điểm. Vì vậy sự phân bố ứng suất trong nền
đất đợc nén chặt bằng cọc cát có thể xem nh là nền thiên nhiên. Tính chất này hoàn toàn không thể có đợc khi dùng các loại cọc cứng.
- Khi dùng cọc cát, quá trình cố kết của nền đất diễn biến nhanh hơn nhiều so với nền đất thiên nhiên hoặc nền đất dùng cọc cứng. Phần lớn độ lún của nền đất có cọc cát thờng kết thúc trong quá trình thi công, do đó tạo điều kiện cho công trình mau chóng đạt đến giới hạn ổn định. Bởi vì lúc này cọc cát làm việc nh giếng thoát nớc, nớc trong đất có điều kiện thoát nhanh ra theo chiều dài cọc dới tác dụng của tải trọng ngoài.
- Cọc cát có u điểm về mặt kinh tế, cát dùng trong cọc là loại vật liệu rẻ hơn nhiều so với gỗ, thép, bê tông cốt thép dùng trong cọc cứng và không bị ăn mòn nếu nớc ngầm có tính xâm thực. Biện pháp thi công cọc cát lại tơng đối đơn giản, không đòi hỏi những thiết bị phức tạp.
Kinh nghiệm xây dựng cũng nh kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Cọc cát là một phơng pháp dùng có hiệu quả để nén chặt các lớp đất yếu có chiều dày lớn nh các loại đất cát nhỏ, cát bụi rời ở trạng thái bão hoà nớc, các đất cát có xen kẽ những lớp bùn mỏng, các loại đất dính yếu (sét, sét pha cát và cát pha sét) cũng nh các loại đất bùn và than bùn.