NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TOPBASE TRONG XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TẠI ĐỊA BÀN TỈNH VĨNH LONG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
____________________________

TRƯƠNG HỒNG PHIẾU

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CƠNG NGHỆ TOP-BASE TRONG
XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TẠI ĐỊA BÀN
TỈNH VĨNH LONG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG
VÀ CƠNG NGHIỆP

Hà Nội - 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

TRƯƠNG HỒNG PHIẾU
KHĨA 2013-2015

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TOP-BASE TRONG
XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TẠI ĐỊA BÀN

TỈNH VĨNH LONG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN
DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP
MÃ SỐ: 60.58.02.08

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. TRẦN HỮU HÀ

Hà Nội - 2015


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu và thực hiện, đến nay tác
giả đã hoàn thành luận văn thạc sĩ với đề tài “Nghiên cứu áp dụng công nghệ
Top - Base trong xử lý nền đất yếu tại địa bàn tỉnh Vĩnh Long”.
Luận văn này không những nhờ sự nổ lực bản thân tác giả mà cịn nhờ
sự hướng dẫn tận tình của q thầy cơ, sự động viên giúp đỡ của gia đình,
đồng nghiệp, bạn bè.
Qua luận văn tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến thầy
TS. Trần Hữu Hà đã giúp đỡ, chỉ dẫn cặn kẽ trong thời gian thực hiện luận
văn. Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và Khoa sau đại học trường đại
học kiến trúc Hà Nội, Ban giám hiệu trường đại học xây dựng Miền Tây đã
giúp đỡ tạo điều kiện cho tác giả hồn thành luận văn có những kiến thức sâu
rộng, q báo làm nền tảng cho công tác và nghiên cứu về sau.
Xin chân thành cảm ơn!
Tác giả

Trương Hoàng Phiếu

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ này là cơng trình nghiên cứu khoa
học độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là
trung thực và có nguồn gốc rõ ràng.
Tác giả

Trương Hoàng Phiếu


MỤC LỤC
A. MỞ ĐẦU............................................................................................................................................... 1
B. NỘI DUNG............................................................................................................................................ 4
CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU VĨNH LONG VÀ CÔNG NGHỆ TOP - BASE..........................4

1.1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
1.2. XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CÔNG NGHỆ TOP-BASE

4
10

1.2.1. Khái niệm.................................................................................................................................................10
1.2.2. Đặc điểm của công nghệ Top-base.........................................................................................................12
1.2.3. Ưu điểm của công nghệ Top-base...........................................................................................................13
1.2.4. Phạm vi ứng dụng cơng nghệ Top-base..................................................................................................13

1.3. ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ TOP-BASE TRÊN THẾ GIỚI
VÀ TẠI VIỆT NAM

15
15

1.3.1. Ứng dụng công nghệ Top-base trên thế giới...........................................................................................15
1.3.2. Ứng dụng công nghệ Top-base tại Việt Nam..........................................................................................16
CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHÁP LÝ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CÔNG NGHỆ TOPBASE....................................................................................................................................................... 28

2.1. ĐẶC ĐIỂM CƠNG NGHỆ TOP-BASE

28

2.1.1. Mục đích gia cố nền bằng top-base........................................................................................................28
2.1.2. Cơ chế gia cố nền đất..............................................................................................................................33
2.1.3. Khả năng kháng chấn của nền móng cơng trình sử dụng cơng nghệ top-base......................................36
2.1.4. Tính tốn thiết kế top-base.....................................................................................................................36
2.1.5. Phương pháp thi công top-base..............................................................................................................51

2.2. CÁC QUY ĐỊNH VỀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG TRONG CÔNG
TÁC XÂY DỰNG XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU.
68
2.2.1 Nghị định 46/2015/NĐ-CP.......................................................................................................................68
2.2.2 Thông tư số 10/2013/TT-BXD...................................................................................................................69
2.2.3 Thông tư số 13/2013/TT-BXD...................................................................................................................70
2.2.4 Tiêu chuẩn Việt nam................................................................................................................................72

2.3. NHỮNG TIÊU CHUẨN KĨ THUẬT CHUNG VÀ CÁC QUY TRÌNH
THỬ TẢI TOP-BASE
74
2.3.1. Các đặc tính kĩ thuật sản phẩm và vật liệu Top-block theo phương pháp Nhật Bản.............................74
2.3.2. Các đặc tính kĩ thuật sản phẩm và vật liệu top-block theo phương pháp Hàn Quốc.............................76

2.3.3. Quy trình thử tải nền Top-Base...............................................................................................................77
CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TOP-BASE CHO CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TẠI VĨNH LONG...............80

3.1. ĐẶC ĐIỂM CƠNG TRÌNH

80

3.1.1. Quy mơ cơng trình...................................................................................................................................81
3.1.2. Kiến trúc.................................................................................................................................................81
3.1.3. Điều kiện địa chất....................................................................................................................................82

3.2. THIẾT KẾ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

83

3.2.1. Phương án móng cọc ép:........................................................................................................................83
3.2.2. Phương án móng băng cừ tràm:.............................................................................................................84
3.2.3. Phương án móng băng trên nền Top - Base:..........................................................................................87

3.3. ỨNG DỤNG TOP - BASE XỬ LÝ NỀN

88

3.3.1. Thi công và nghiệm thu...........................................................................................................................89
3.3.2. Khả năng áp dụng tại Vĩnh Long.............................................................................................................91


3.4. SO SÁNH GIẢI PHÁP TOP - BASE VỚI CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ
NỀN KHÁC
92

3.3.1. Đánh giá hiệu quả kỹ thuật của các giải pháp xử lý nền........................................................................92
3.3.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế.......................................................................................................................94
3.3.3. Phạm vi ứng dụng hiệu quả của top base ở Vĩnh Long..........................................................................97
C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................................................... 98

KẾT LUẬN
KIẾN NGHỊ

98
99

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................ 100

PHỤ LỤC

101

DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VÀ CHỮ VIẾT TẮT
B’: Cạnh ngắn theo bề rộng của tải trọng tác dụng hiệu quả của kết cấu có xét
đến độ lệch tâm (m)
Bk’: Canh ngắn trong bề rộng của tải trọng tác dụng hữu hiệu top-base có xét
đến độ lệch tâm (m).


C: Lực dính của đất dưới đáy móng (tf/m2)
CFG: Cọc bê tơng có lẫn bột than
Cu: Lực dính
Df: Độ sâu từ bề mặt lớp đất thấp nhất gần đáy móng đến đầu mũi khoan (m)
E: Mô- đun đàn hồi của đất dưới top-base
FPS: Bọt khí

Fs: Hệ số an tồn
L’: Cạnh dài theo bề rộng của tải trọng tác dụng hiệu quả của kết cấu có xét
đến độ lệch tâm (m)
Lk’: Cạnh dài trong bề rộng của tải trọng tác dụng hiệu quả của kết cấu có xét
đến độ lệch tâm (m)
K0: Hệ số áp lực đất ở trạng thái nghỉ
K1: Hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố ứng suất của lớp top-base
K2: Hệ số kể đến sự tăng khả năng chịu cắt cho phép khi cần kể đến phân phối
áp lực tiếp xúc với nền của móng cứng.
Nc,Nq,Nγ: Hệ số khả năng chịu cắt đối với phá hoại cắt
N: Giá trị xuyên tiêu chuẩn
P0: Lực xuyên
q: Tải trọng phân bố trên bề rộng lớp top-base
qka: Khả năng chịu cắt cho phép
Si: Độ lún của lớp đất thứ i
Top - base: Nền được xử lý bằng các khối bê tông dạng phiễu nén chặt
Top-block: Khối bê tông dạng phễu
TP: Thành phố
α,β: Hệ số hình dạng của móng
γ1: Khối lượng đơn vị của đất ở dưới đầu mũi khoan (tf/m2)
σzi: Biến dạng thẳng đứng của lớp thứ i


Δσzi: Số gia ứng suất lớp thứ i

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Kết quả thử trong phịng thí nghiệm
Bảng 1.2: Bảng tiêu chuẩn ứng dụng chung cho phương pháp top- base
Bảng 1.3: Phương pháp lựa chọn hệ số K2
Bảng 1.4: Hệ số hình dạng của nền móng tự nhiên

Bảng 1.5: Hệ số hình dạng của top-base
Bảng 1.6: Hệ số khả năng chịu cắt của đất nền
Bảng 1.7: Phạm vi kích cỡ hạt của đá dăm
Bảng 1.8: Kết quả thí nghiệm một số cơng trình tiêu biểu có móng top- base ở
Hàn Quốc
Bảng 1.9:
Bảng 1.10:
Bảng 1.1:
Bảng 1.1:
Bảng 1.1:
Bảng 1.1:

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Mơ hình xử lý nền đất yếu bằng cơng nghệ Top-base
Hình 1.2: Mặt cắt lớp Top-base
Hình 1.3: Phối cảnh lớp Top-base
Hình 1.4: Khối bê tơng dạng phễu (top-block)


Hình 1.5: Một số cơng trình tiêu biểu ứng dụng cơng nghệ Top-base tại Hàn
Quốc
Hình 1.5: Một số cơng trình tiêu biểu ứng dụng cơng nghệ Top-base tại Việt
Nam
Hình 1.6: Các loại móng thử lún trong thời gian dài
Hình 1.7: Đồ thị quan hệ độ lún & thời gian
Hình 1.8: Kết quả thí nghiệm cho đất hóa lỏng trong thí nghiệm lún dài hạn
Hình 1.9: Kết quả thí nghiệm lún trong phịng thí nghiệm
Hình 1.10: Các đường cong tải - lún (thử tải tại cơng trường)

Hình 1.11: Các đường cong tải - lún (thử tải trong phịng thí nghiệm)
Hình 1.12: Phân bố ứng suất sau khi lún dài hạn
Hình 1.13: Sơ đồ phân bố biến dạng ngang
Hình 1.14: Xem xét lựa chọn phương pháp top-block
Hình 1.15: Phương pháp lựa chọn hệ số K2 (nền đất sét, top-block Þ 500)
Hình 1.16: Bề rộng tác dụng hiệu quả của hệ số K1 dưới tải trọng lệch tâm
Hình 2.1: Biểu đồ hệ số Nγ
Hình 2.2: Biểu đồ hệ số Nc
Hình 2.2: Biểu đồ hệ số Nq
Hình 2.3: Phương pháp tính lún nền Top-Base
Hình 2.4: Thi cơng top- base theo phương pháp Nhật Bản
Hình 2.5: Trình tự thi cơng top-base theo phương pháp Nhật Bản
Hình 2.6: Các khối top-block trong phương pháp của Nhật Bản
Hình 2.7: Lắp đặt phiễu và đổ bê tơng trong phương pháp top-base Hàn Quốc
Hình 2.8: Trình tự thi cơng top-base theo phương pháp Hàn Quốc
Hình 2.9: Trình tự thi cơng top-block theo phương pháp Hàn Quốc
Hình 2.10: Sai số cho phép khi thi công top-block
Hinh 2.11: Top-block dùng cho top-base trên cạn


Hình 2.12: Top-block dùng cho top-base trên biển
Hình 2.13: Phối cảnh top-block đúc sẳn D330, D500
Hình 2.14: Top block tiêu chuẩn đổ tại chỗ D500
Hình 2.15: Thí nghiệm tải trọng trên cơng trường đã thi cơng top-base
Hình 2.16: Thí nghiệm tấm chịu cắt của top-base cơng trình Chungdam-dong
Daewoo Members County, Hàn Quốc
Hình 2.17: Thí nghiệm tấm chịu cắt của top-base cơng trình Jeongeon Skyvil
Apartment, Seoul, Hàn Quốc

1

A. MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Trong xây dựng, nền đất đặt cơng trình ổn định là yếu tố quan
trọng cần quan tâm, có rất nhiều phương pháp xử lý nền đất yếu. Riêng
phương pháp xử lý nền đất yếu bằng công nghệ Top-base đã được phát
minh tại Nhật vào thập niên 80. Phương pháp này đã được áp dụng để
xây dựng hàng ngàn cơng trình tại Nhật bản, khơng những làm tăng sức
chịu tải của đất nền mà còn giảm đáng kể độ lún cơng trình, có hiệu quả
đối với việc giảm chấn và ngăn ngừa hiệu ứng hóa lỏng của đất khi dao
động. Đặc biệt các cơng trình xây dựng trên nền Top-base đã vượt qua
các trận động đất khủng khiếp ở Chiba năm 1987 và Kobe năm 1995 mà
hầu như khơng bị hư hại gì. Đến thập niên 90 giải pháp này cũng được áp
dụng có hiệu quả tại Hàn Quốc.
Công nghệ Top-base đã được ứng dụng làm tăng khả năng tiếp
nhận tải trọng cơng trình vào nền đất và làm giảm độ lún của đất nền,
giảm thời gian cố kết của đất. Sản phẩm của công nghệ Top-base có
những ưu điểm nổi trội: chi phí thấp hơn, rút ngắn thời gian thi công so
với phương pháp khác.
Hiện nay ở Vĩnh Long các cơng trình dân dụng và cơng nghiệp
thấp tầng có tải trọng khơng q lớn, vì vậy đối với các cơng trình xây
dựng (từ 1 đến 5 tầng) chủ yếu là sử dụng móng nơng gia cố nền bằng
cọc gỗ (cừ tràm), mục đích để gia cố nền móng làm tăng khả năng chịu
lực của đất nền, làm giảm khả năng nén lún.
Công nghệ Top-base xử lý nền làm việc theo dạng móng nơng
dùng để gia cố nền móng thay thế cho việc sử dụng móng cọc trong các
cơng trình dân dụng thấp tầng có tải trọng không quá lớn. Sử dụng công

2

nghệ Top- base đối với nền đất yếu ở Tỉnh Vĩnh Long nó sẽ đem lại hiệu
quả kinh tế .
Vì vậy đề tài “ Nghiên cứu áp dụng công nghệ Top-base trong
xử lý nền đất yếu tại địa bàn tỉnh Vĩnh Long ” là rất cần thiết và ứng
dụng thực tiễn.
Mục đích nghiên cứu
Những kết quả ứng dụng thực tiễn cho thấy cơng nghệ Top-base là
phương pháp thi cơng móng nơng rất có hiệu quả. Thiết bị thi cơng khá
đơn giản, quy trình thi cơng và kiểm sốt chất lượng không quá phức tạp.
Tuy nhiên công nghệ Top – base vẫn còn tương đối mới ở nước ta và ở
Tỉnh Vĩnh Long vẫn cịn rất mới. Vì vậy đề tài này sẽ giúp mọi người có
cái nhìn tổng qt về công nghệ Top - Base và so sánh hiệu quả kinh tế
với các giải pháp xử lý nền khác ở Tỉnh Vĩnh Long, qua đó đề xuất khả
năng và phạm vi áp dụng của công nghệ này ở Vĩnh Long.
Nội dung nghiên cứu
Trong luận văn giới hạn phạm vi nghiên cứu như sau:
+ Nghiên cứu công nghệ Top- Base
+ Nghiên cứu phạm vi ứng dụng
+ Nghiên cứu quy trình thi công và nghiệm thu đối với công
nghệ Top-Base tại Vĩnh Long
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Tìm hiểu nguồn gốc cơng nghệ chế tạo, phạm vi ứng dụng và quy
trình thi công và nghiệm thu công nghệ Top-Base , phạm vi áp dụng cho
các cơng trình xây dựng trên nền đất yếu trên cơ sở điều kiện địa chất
cơng trình, địa chất thủy văn ở Tỉnh Vĩnh Long.
Phương pháp nghiên cứu
- Phân tích, tổng hợp.

3

- Phân tích lý thuyết: Trên cơ sở tổng hợp những lý thuyết chung,
phân tích đánh giá về cơng nghệ Top-base, từ đó đưa ra các giải
pháp phù hợp, đạt hiệu quả kinh tế, phù hợp với điều kiện cụ thể
tại tỉnh Vĩnh Long.
- Phân tích thực tế: Tham khảo và phân tích điều kiện thực tế các
cơng trình đã được thi cơng ở trong nước.
- Tìm hiểu về cơng nghệ thi cơng, thiết bị máy móc thi cơng.
- Khả năng áp dụng công nghệ Top - Base xử lý đất nền tại Vĩnh
Long.
Cấu trúc luận văn
- Gồm có phần mở đầu, phần nội dung, kết luận và kiến nghị, tài liệu
tham khảo.
- Phần nội dung chính của luận văn gồm có ba chương:
Chương I: Tổng quan về xử lý nền đất yếu ở Vĩnh Long và
công nghệ Top - base
Chương II: Cơ sở khoa học và pháp lý nghiên cứu xử lý nền đất
yếu bằng công nghệ Top-base.
Chương III: Ứng dụng cơng nghệ Top-base cho cơng trình xây
dựng tại Vĩnh Long.


4

B. NỘI DUNG
Chương I :TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU VĨNH LONG VÀ
CÔNG NGHỆ TOP - BASE
1.1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

1.1.1. Đặc điểm của nền đất yếu
Đất yếu là loại đất mà bản thân nó khơng đủ khả năng tiếp thu tải
trọng của cơng trình bên trên. Để xác định được đất yếu cần làm cơng tác thí
nghiệm xác định được tính chất cơ lý như sau:
Đất yếu thường là đất sét có lẫn nhiều hữu cơ; sức chịu tải bé (0,5 1kg/cm2); đất có tính nén lún lớn (a > 0,1cm2/kg); hệ số rỗng e lớn (e >
1,0); độ sệt lớn (B > 1); mô đun biến dạng bé (E < 50 kg/cm2); khả năng
chống cắt (C) bé, khả năng thấm nước bé; hàm lượng nước trong đất cao, độ
bão hòa nước G > 0,8, dung trọng bé.
1.1.2. Các loại nền đất yếu chủ yếu
- Đất sét mềm: Gồm các loại đất sét hoặc á sét tương đối chặt, ở trạng
thái bão hòa nước, có cường độ thấp;
- Đất bùn: Các loại đất tạo thành trong môi trường nước, thành phần
hạt rất mịn, ở trạng thái luôn no nước, hệ số rỗng rất 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 lỗng đáng kể. Loại đất này khi chịu tải trọng động thì chuyển
sang trạng thái chảy gọi là cát chảy;


5

- Đất bazan: là loại đất yếu có độ rỗng lớn, dung trọng khô bé, khả
năng thấm nước cao, dễ bị lún sụt.
1.1.3. Phạm vi ứng dụng xử lý nền đất yếu
- Xử lý nền bằng cọc tre và cọc cừ tràm: xử lý nơi nền đất yếu có
chiều dày nhỏ.
- Chất tải nén trước (gia tải trước): dùng để xử lý lớp đất yếu, có thể

sử dụng đơn độc hoặc có thể kết hợp với thốt nước cố kết, sử dụng liên hợp
một cách phức hợp.
- Tầng đệm cát: sử dụng nhiều ở lớp mặt nền đất yếu, thường kết hợp
với thoát nước theo chiều thẳng đứng.
- Gia cố nền đường: dùng cho các dạng đất yếu để nâng cao độ ổn
định, giảm bớt biến dạng không đều.
- Bệ phản áp: dùng để tăng độ ổn định và chống trượt lở cơng trình.
- Gia cố nền đường bằng chất vô cơ (vôi, sợi tổng hợp): sử dụng khi
hàm lượng nước lớn, cường độ chịu cắt thấp.
- Nền đường chất dẻo (sử dụng bọt khí FPS gia cố nền đất, trọng
lượng FPS ở đất là 1/50 # 1/100): làm giảm tải trọng nền đường, giảm độ lún
thích hợp lớp đất có hàm lượng nước lớn, lớp đất yếu có độ dày lớn.
- Nền đường gia cố bằng hoá chất: khi phun hố chất, nước và bọt khí
qua hỗn hợp trộn xong hình thành vật liệu sợi, trọng lượng có thể đạt 1/4
trọng lượng đất, thích hợp với lớp đất có hàm lượng nước lớn, độ dày đất
yếu lớn.
- Thay thế lớp đất yếu: dùng xử lý tầng nông, dùng ở lớp đất mỏng, độ
dày không lớn và thuộc đất bùn.
- Bấc thấm, giếng bao cát: sử dụng xử lý lớp bùn đất, bùn sét, độ sâu
xử lý không vượt quá 25m.


6

- Cột cát, giếng cát, cọc đá dăm: sử dụng ở lớp bùn, bùn đất sét, nhưng
dễ sản sinh co ngót.
- Dự ép chân khơng: sử dụng với bùn đất, nền móng thuộc lớp bùn đất
dính.
- Chân khơng - chất tải dự ép liên hợp: liên kết chân không và chất tải
dự ép sử dụng với đoạn đường đắp cao và đường đầu cầu, sử dụng chân

không chất tải dự ép nên sử dụng trong nền móng có bố trí giếng cát hoặc
bấc thấm và bản thoát nước, ép chân khơng có độ chân khơng nhỏ hơn 70
Kpa.
- Ép cọc bê tơng: sử dụng trường hợp khơng thốt nước, chống cắt lớn
hơn 10 Kpa.
- Hạ cọc bằng chấn động: sử dụng khơng thốt nước, cường độ chống
cắt lớn hơn 15 Kpa.
- Cọc xi măng (cọc xi măng - đất): bao gồm cọc phun vữa xi măng sử
dụng để gia cố nền đất yếu có cường độ chống cắt khơng nhỏ hơn 10 Kpa,
sử dụng cọc phun bột xi măng (khô hoặc ướt) để gia cố nền đất yếu có độ
sâu khơng vượt q 15m.
- Cọc CFG (cọc bê tơng có lẫn bột than): thích hợp với lớp đất có
cường độ chịu tải lớn hơn 50 Kpa.
- Cọc cứng: thích hợp với khu vực đất yếu ở độ sâu lớn hơn nền
đường cũ được mở rộng.
- Tường cách ly: thông thường chỉ sử dụng với nền đường cũ được cải
tạo mở rộng.
- Làm ngăn cách và hạ mực nước ngầm: nền đá nứt nẻ, đường miền
núi.


7

1.1.4. Một số phương pháp sử lý nền ở Vĩnh Long
1. Phương pháp xử lý nền bằng đệm cát
- Phạm vi: Lớp đệm cát sử dụng hiệu quả cho các lớp đất yếu ở trạng
thái bão hoà nước (sét nhão, sét pha nhão, cát pha, bùn, than bùn…) và chiều
dày các lớp đất yếu nhỏ hơn 3m.
Biện pháp tiến hành: Đào bỏ một phần hoặc toàn bộ lớp đất yếu
(trường hợp lớp đất yếu có chiều dày bé) và thay vào đó bằng cát hạt trung,

hạt thơ đầm chặt.
Việc thay thế lớp đất yếu bằng tầng đệm cát có những tác dụng chủ
yếu sau:
Lớp đệm cát thay thế lớp đất yếu nằm trực tiếp dưới đáy móng, đệm
cát đóng vai trò như một lớp chịu tải, tiếp thu tải trọng cơng trình và truyền
tải trọng đó các lớp đất yếu bên dưới.
- Ưu điểm: Giảm được độ lún và chênh lệch lún của cơng trình vì có
sự phân bộ lại ứng suất do tải trọng ngoài gây ra trong nền đất dưới tầng
đệm cát.
Giảm được chiều sâu chơn móng nên giảm được khối lượng vật liệu
làm móng.
Giảm được áp lực cơng trình truyền xuống đến trị số mà nền đất yếu
có thể tiếp nhận được.
Làm tăng khả năng ổn định của cơng trình, kể cả khi có tải trọng
ngang tác dụng, vì cát được nén chặt làm tăng lực ma sát và sức chống trượt.
Tăng nhanh quá trình cố kết của đất nền, do vậy làm tăng nhanh khả
năng chịu tải của nền và tăng nhanh thời gian ổn định về lún cho cơng trình.
Về mặt thi cơng đơn giản, khơng địi hỏi thiết bị phức tạp nên được sử
dụng tương đối rộng rãi.


8

- Nhượt điểm: Không nên sử dụng phương pháp này khi nền đất yếu,
có chiều dày lớn (>3m), đất yếu ở trạng thái dẻo chảy, nền đất có mực nước
ngầm cao và nước có áp vì sẽ tốn kém về việc hạ mực nước ngầm và đệm
cát sẽ kém ổn định.
2. Phương pháp đầm chặt lớp đất mặt
- Phạm vi: Khi gặp trường hợp nền đất yếu nhưng có độ ẩm nhỏ (G
<0,7) thì có thể sử dụng phương pháp đầm chặt lớp đất mặt để làm cường độ

chống cắt của đất và làm giảm tính nén lún.
Để đầm chặt lớp đất mặt, người ta có thể dùng nhiều biện pháp khác
nhau, thường hay dùng nhất là phương pháp đầm xung kích: Theo phương
pháp này quả đầm trọng lượng 1 - 4 tấn (có khi 5 - 7 tấn) và đường kính
khơng nhỏ hơn 1m. Để hiệu quả tốt khi chọn quả đầm nên đảm bảo áp lực
tĩnh do quả đầm gây ra không nhỏ hơn 0,2kg/cm 2 với loại đất sét và
0,15kg/cm2 với đất loại cát.
Cố kết đóng cho phép tăng cường độ và sức chịu tải và giảm độ lún
của nền. Công nghệ được dùng để gia cố nền đất yếu ở Hà Nội, Hải Phòng
và Thành phố Hồ Chí Minh. Quả đấm bằng khối bê tơng đúc sẵn có trọng
lượng từ 10 - 15 tấn được nhấc lên bằng cẩu và rơi xuống bề mặt từ độ cao
10-15m để đầm chặt nền. Khoảng cách giữa các hố đầm là 3x3, 4x4 hoặc
5x5m. Độ sâu ảnh hưởng của đầm chặt cố kết động được tính bằng: D = 0,5
WH

Trong đó:
D - độ sâu hữu hiệu được đầm chặt;
W - Trọng lượng quả đấm, tấn;
H - Chiều cao rơi quả đấm, m;
Sau khi đầm chặt tại một điểm một vài lần cát và đá được đổ đầy hố
đầm. Phương phá cố kết động để gia cố nền đất yếu đơn giản và kinh tế,


9

thích hợp với hiện tượng mới san lấp và đất đắp. cần thiết kiểm tra hiệu quả
công tác đầm chặt trước và sau khi đầm bằng các thiết bị xuyên hoặc nén
ngang trong hố khoan.
- Ưu điểm: Lớp đất mặt sau khi được đầm chặt sẽ có tác dụng như một
tầng đệm đất, khơng những có ưu điểm như phương pháp đệm cát mà cịn có

ưu điểm là tận dụng được nền đất thiên nhiên để đặt móng, giảm được khối
lượng đào đắp.
- Nhược điểm: Chỉ có thể nén chặt đối với đất hạt rời, chiều dày làm
chặt không lớn, gây chấn động tới các cơng trình lân cận.
3. Gia cường nền đất yếu bằng cọc tiết diện nhỏ
- Phạm vi: Cọc tiết diện nhỏ được hiểu là các loại cọc có đường kính
hoặc cạnh từ 10 đến 25cm. Cọc nhỏ có thể được thi cơng bằng cơng nghệ
đóng, ép, khoan phun. Cọc nhỏ được dùng để gia cố nền móng cho các cơng
trình nhà, đường sá, đất đắp và các dạng kết cấu khác. Cọc nhỏ là một giải
pháp tốt để xử lý nền đất yếu vì mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.
- Ưu điểm: Công nghệ cọc nhỏ cho phép giảm chi phí vật liệu, thi
cơng đơn giản, đồng thời truyền tải trọng cơng trình xuống các lớp đất yếu
hơn, giảm độ lún tổng cộng và độ lún lệch của cơng trình.
- Nhượt điểm: Giải pháp này chỉ áp dụng cho nhà thấp tầng, chi phí là
khá lớn so với các giải pháp xử lý nền đất yếu khác.
4. Cọc tre và cọc tràm
- Phạm vi : Cọc tre và cọc tràm là giải pháp cơng nghệ mang tính
truyền thống để xử lý nền cho cơng trình có tải trọng nhỏ trên nền đất yếu,
nền đất luôn luôn ở trạng thái ẩm ướt. Cọc tràm và tre có chiều dài từ 2,5-6m
được đóng để gia cường nền đất với mục đích làm tăng khả năng chịu tải và
giảm độ lún. Theo kinh nghiệm, thường 25-30 cọc tre hoặc cọc tràm được
đóng cho 1m2. Tuy vậy nên dự tính sức chịu tải và độ lún của móng cọc tre


10

hoặc cọc tràm bằng các phương pháp tính tốn theo thông lệ. Việc sử dụng
cọc tràm trong điều kiện đất nền và tải trọng khơng hợp lý địi hỏi phải
chống lún bằng cọc tiết diện nhỏ.
- Ưu điểm : Làm tăng khả năng chịu tải và giảm độ lún

- Nhượt điểm : Làm theo kinh nghiệm và chỉ phù hợp với nền đất ẩm
ướt, chỉ sử dụng để sử lý nền cho cơng trình có tải trọng nhỏ.
1.2. XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CƠNG NGHỆ TOP-BASE
1.2.1. Khái niệm
Cơng nghệ Top-base xử lý nền đất yếu được phát minh tại Nhật Bản
và được sử dụng rộng rãi tại Nhật Bản và Hàn Quốc từ hơn 30 năm qua.
Top-base là một lớp vật liệu nhân tạo ngăn cách kết cấu móng nông thực sự
với nền đất tự nhiên nhằm làm tăng khả năng tiếp nhận tải trọng của đất nền
và làm giảm độ lún của nền, giảm thời gian cố kết của đất. Cơng nghệ này
có các ưu điểm nổi trội như, chi phí thấp hơn so với phương pháp móng cọc,
thời gian thi công được rút ngắn đáng kể.
Nền đất được gia cố bằng cách xếp đặt các khối bê tơng hình phễu
(top-block) lên bề mặt của nền đất ngun dạng, sau đó chèn đầm dá dăm
lấp đầy các khe trống giữa các top-block để tạo thành kết cấu nền cho móng
nơng. Phương pháp này được sử dụng rất nhiều trong kết cấu móng nơng
trên nền đất yếu, có tác dụng cải tạo nền đất, nâng cao khả năng chịu tải của
nền đất yếu và giảm độ lún, vì thế được coi là một trong các phương pháp
cải tạo nền đất cho hiệu quả cao. Nền móng gia cố bằng cơng nghệ Top-base
làm việc theo dạng móng nơng thay thế việc phải sử dụng móng cọc trong
các cơng trình dân dụng có tải trọng khơng q lớn, vì vậy đối với nền đất
yếu hoặc rất yếu của Việt Nam rất phù hợp cho việc áp dụng phương pháp
này.


11

Phần tử chính của lớp Top-base là khối bê tơng dạng phễu (gọi là topblock). Lớp Top-base gồm các khối bê tơng có dạng con quay thẳng đứng
được chèn bằng vật liệu rời (phổ biến là đá dăm).
Trình tự thi công được thực hiện như sau: đặt các thanh thép định vị dạng
lưới kết hợp với định vị các khối bê tông trên bề mặt nền đất cần gia cố, đặt

các khối bê tơng dạng phễu vào đúng vị trí đã xác định tại lưới thép sao cho
các khối bê tông này ghép sát và song song với nha. Buộc các thanh cốt thép
kết nối các móc thép đã có để nối các khối bê tông lại tạo thành lưới thép ở
phía trên đỉnh các khối bê tơng. Khoảng khơng gian giữa các khối bê tông
được đổ đầy đá dăm và sau đó được đầm chặt.

Hình 1.5. Mơ hình xử lý nền đất yếu bằng phương pháp Top-base

Hình 1.6. Mặt cắt lớp top-base


12

Hình 1.7. Phối cảnh lớp Top-base

Hình 1.8. Khối bê tơng dạng phễu (top-block)
1.2.2. Đặc điểm của công nghệ Top-base
Công nghệ Top-base trong xử lý nền đất yếu có tác dụng giảm độ lún
và tăng khả năng chịu lực khi tải trọng từ kết cấu bên trên không quá lớn so
với khả năng chịu tải của nền đất yếu. Kết cấu móng nơng bên trên Top-base
thay đổi theo quy mơ cơng trình, điều kiện thi cơng xây dựng, có thể là
móng đơn, móng dạng băng hoặc dạng bè do người thiết kế kết cấu của cơng
trình quyết định lựa chọn. Top-base có hiệu quả đặc biệt trong việc giảm độ
lún do Top-base có tác dụng phân phối ứng suất với hiệu ứng đồng vận giữa
các khối bê tông được chèn đầy đá dăm. Cơ chế giảm độ lún là do khả năng
ngăn chặn biến dạng ngang của nền đất nằm dưới móng bởi phần cọc phễu,


13

đồng thời có tác dụng tăng khả năng chịu lực bằng cách ngăn chặn phá hoại
cục bộ.
Hơn nữa, phương pháp này đang được áp dụng làm móng chống động
đất do có hiệu ứng tương tự trên nền cát có khả năng xảy ra hiện tượng hoá
lỏng nền đất dưới tác động của tải trọng động đất.
Ngoài ra, người ta cho rằng hiện tượng chìm các khối bê tơng chắn
sóng khi sóng lặp lại là do hố lỏng gây ra, vì thế có thể thấy rằng Top-base
có tác dụng đáng kể trong việc ngăn chặn lún các khối bê tông chắn sóng.
1.2.3. Ưu điểm của cơng nghệ Top-base
Nền móng cơng trình được xử lý bằng cơng nghệ Top-base có
những ưu điểm chính như sau :
- Chịu tải trọng cơng trình ngay cả khi đất nền rất yếu.
- Làm tăng khả năng tiếp nhận tải trọng của đất nền, giảm thời gian cố
kết của đất.
- Giảm độ lún tổng thể và độ lún cục bộ cho cơng trình trong khi làm
tăng khả năng chịu cắt của đất nền.
- Có khả năng cách chấn và kháng chấn, đặc biệt, do động đất gây ra.
- Thiết bị thi công nhỏ gọn và không quá đặc biệt.
- Không gây ô nhiễm khu vực xây dựng do tiếng ồn và rung động.
- Có thể thi cơng trong điều kiện mặt bằng thi công chật hẹp.
- Thời gian thi cơng ngắn, chi phí thấp: Thực tế cho thấy, tại Hàn
Quốc, sử dụng nền gia cố bằng công nghệ Top-base, thời gian thi cơng móng
giảm đến một nửa và giảm chi phí đến 60-70% .
1.2.4. Phạm vi ứng dụng công nghệ Top-base
Công nghệ Top-base là phương pháp gia cố nền đất để cải thiện và gia
cố đất xung quanh phần đáy của kết cấu móng trên nền đất yếu, có thể được


14

sử dụng cho bất kỳ móng cơng trình nào khi tải trọng từ kết cấu trên truyền
xuống không quá lớn so với khả năng chịu lực cho phép của nền đất ban đầu
( không quá 2,5 đến 3,5 lần ).
Phương pháp này được ứng dụng đa dạng cho các loại nền móng như
sau:
- Cơng trình có móng liền kề các cơ sở hạ tầng liên quan đến môi
trường (khu vực cách ly, lò thiêu, nhà máy xử lý nước thải…).
- Nền móng cho các cơng trình kiến trúc và chung cư.
- Khu vực đỗ xe ngầm trong các tổ hợp chung cư.
- Nền móng cho bể chứa ngầm.
- Nền móng cho bè bê tơng.
- Nền móng cho các cơng trình dân dụng.
- Nền đường ô tô và tàu điện ngầm.
- Nền móng cho các đường ống kỹ thuật lớn.
- Nền móng cho cầu.
- Nền móng cho các tường chắn.
- Móng kháng chấn cho các máy chính xác.
Lưu ý: Đối với các cơng trình có tải trọng lớn, nền đất yếu ngay dưới
móng cơng trình có chiều dày lớn cần nghiên cứu kỹ lưỡng trước khi sử
dụng công nghệ Top Base do bản chất của công nghệ này là phục vụ gia cố
nền đất yếu dưới móng cơng trình, làm tăng cường độ của đất nền và tăng
khả năng truyền tải từ móng cơng trình ra nền đất.
Cơng nghệ Top-base được sử dụng ở đất liền và bờ biển có đặc điểm
khác nhau.
Trên đất liền, Top-base được sử dụng làm giảm mạnh độ lún của nền
đất yếu và tăng đáng kể khả năng chịu lực cho phép của nền đất. Trong
trường hợp này, có thể dùng các khối bê tơng dạng phễu có đường kính