BÀI GIẢNG: XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM VÀ BẤC THOÁT NƯỚC NGANG

Vietnam - Japan
Vietnam - Japan
Super Board Drain – SB Drain
Seah, Tian Ho
Geotechnical Consultant
MAA Consulting Group
Vietnam - Japan
What is SB Drain?
(SB Drain là gì?)
 Prefabricated Horizontal Drain
(Vậtliệu thoát nướcchế tạosẵn)
 Development similar to PVD. e.g., Sand Drain – PVD
(Chứcnăng tương tự bấcthấm, cát đệm)
 Design with Greater Discharge Capacity
(Thiếtkế vớiKhả năng thoát nướclớnhơn)
 Substitution for Sand Mat (Drainage Layer)
(Thay thế lớp đệm cát (Lớpthoátnước)
 Greater Uniformity (Độ đồng nhấtlớnhơn)
 Substitution for Perforated Pipes
(Thay thếống thoát nước đụclỗ)
 Better Flexibility (Mềmdẻohơn)
 Greater Drainage Capture Surface
(Thoát nướctrênbề mặttốthơn)
 Low Cost (Chi phí thấphơn)
 Optimum Material used
(vậtliệu đượcsử dụng tối ưu)
 Easy Installation (Dễ dàng lắp đặt)
 Very Lightweight
(Trọng lượng rấtnhẹ)
(Nướctừđất)
(Lõi)

Rãnh
thoát
(Lớpvỏ lọc)
Vietnam - Japan
SB Drain Components
(Các thành phầncủa SB Drain)
 Core (Lõi)
 Provide Channels for water to flow (Tạo
rãnh dẫnnước)
 Filter Jacket (Lớpvỏ lọc)
 Allow water to flow from Soil to Drain (lọc
nướcthoátratừđất để thoát ra ngoài)
 Dimensions (Kích thước)
 Thickness = 0.8 cm
 Width = 20, 30 & 60 cm
 Quality Control
(Kiểmtrachấtlượng)
 Factory Control
(Kiểmtratrongxưởng)
 Highest Standard
(Tiêu chuẩncaonhất)
 Handling
(Thao tác dễ dàng)
 Very Lightweight
(Trọng lượng rấtnhẹ)
0.8 cm
(Nướctừđất)
(Lõi)
(Rãnh thoát)
(Lớpvỏ lọc)

Vietnam - Japan
Applications of SB Drain
(Các công dụng của SB Drain)
 Substitution for Sand Mat in PVD System
(Thay thế lớp đệm cát trong hệ thống PVD)
 Substitution for Perforated Pipes in PVD System
( Thay thếống thoát nước đụclỗ trong hệ thống PVD)
 Substitution for Underdrain
(Thay thế vậtliệuthoátnướcngầm)
 Drainage of Retaining Walls
(Thoát nước trong tường chắn)
 Parks and Gardens (Công viên, vườn)
 Railway Embankment (Nền đường sắt)
Vietnam - Japan
Drainage Purpose – Discharge Capacity
(Mục tiêu thoát nước–Khả năng thoát nước)
 SB Drain
 20 cm x 0.8 cm
 Comparison:
(so sánh với)
 Sand Mat
(Lớp đệm cát)
 Perforated Pipe
(Ống nước đụclỗ)
k = 15 cm/s
A = 0.0016 m
2
D
10
=0.1mm(est.)

k =0.01 cm/s
A=2.4m
2
Area Ratio = 1500
SB Drain
Clean Sand
Silty Sand
D
10
= 0.075 mm
k=0.006cm/s
A=4m
2
Area Ratio = 2500
Width = 20 cm
k = 15 cm/s
A = 0.0016 m
2
SB Drain versus Sand
SB Drain
SB Drain versus Perforated Pipe
Perforated Pipe
D=4.5cm
A = 0.0016 m
2
(Cát sạch)
(Cát bẩn)
(SB Drain và Cát)
(SB Drain và Ống đụclỗ)
Vietnam - Japan

Use in PVD System (Example)
(Sử dụng trong hệ thống PVD)
 SB Drain
 20 cm x 0.8 cm
 Substitution for Sand
Mat
(Thay cho lớp đệm cát)
1 SB Drain per 2.0 m
(every 2 PVDs with 1 m
Spacing)
(1 vệt SBD cho 2 hàng
PVD–PVDcách nhau 1m)
Silty Sand
D
10
= 0.075 mm
k=0.006cm/s
A=4m
2
Area Ratio = 2500
Sand Drainage Layer
PVD
Normal Fill
PVD
1m
SB Drain
k = 15 cm/s
A = 0.0016 m
2
1m

SB Drain + Any Fill
SB Drain
(Lớp đệmCát)
(SB Drain+Vậtliệu thông thường)
(Lớp đệmCát)
(Vậtliệu đắpthôngthường)
Vietnam - Japan
Use of SB Drain in PVD System
(Sử dụng SB Drain trong hệ thống PVD)

Highway(Đường bộ)
 Wide Embankment
(chiềurộng nền)
 Discontinuity in Drainage
(Thoát nước không liên tục)
 Pore Pressure Build-up (Phát
sinh áp lựcnướclỗ rỗng)
 Embankment Failure
(Nền đường bị phá hoại)

Solution (Giải pháp):
 SB Drain
 Continuity (tính liên tục)
 Flexibility
(tính mềmdẻo)
Design Actual (Settlement)
Surcharge Load
(Preloading Embankment)
Soft Clay
Ve rtical

Drain
Sand Blanket
Surcharge Load
(Preloading Embankment)
Soft Clay
Vert ica l
Drain
Discontinuity
System Failed
Sand Blanket
45 cm
25 cm
Failure
Use of Sand Mat
Design After Settlement
Surcharge Load
(Preloading Embankment)
Soft Clay
Ve rtical
Drain
SB Drain
Surcharge Load
(Preloading Embankment)
Soft Clay
Vert ica l
Drain
Continuity in
Drainage
SB Drain
Use of SB Drain

(Dùng cát đệm)
(Thiếtkế)
(Sau khi lún)
(Dùng SB Drain)
(Thiếtkế)
(Thựctế)
(Điểm đứtgẩy–Hệ
thống bị phá hoại)
Vietnam - Japan
SB-CN Drain Installation
(Lắp đặt SB Drain – PVD)
1. Original Ground 2. Place Platform 3. Install 1st Row PVDs
4. Install 2nd Row PVDs
5. Install 3rd Row PVDs 6. Install 4th Row PVDs
7. Fold 2nd & 4th Row PVDs 8. Fold 1st & 3rd Row PVDs
9. Place SB Drains
10. Staple PVDs to SB DRAIN
11. Place Surcharge
12. Provide Drain Outlets
Water
flow
Water
flow
Spacing
Type
1.0 m
1.2 m
1.5 m
Cutoff
PVD

0.7 m
0.8 m
0.95 m
PHD
Spacing
2.0 m
2.4 m
3.0 m
(Kếtnối PVD và SB Drain)
(Đắpgiatải)
(Cửa thoát nước)
Vietnam - Japan
SB-CN Drain Installation
(Lắp đặt SB Drain – PVD)
1. Original Ground 2. Place Platform 3. Install 1st Row PVDs
4. Install 2nd Row PVDs
5. Fold 1st & 2nd Row PVDs 6. Place SB Drains
7. Staple PVDs to SB DRAIN
8. Place Surcharge
9. Provide Drain Outlets
Water
flow
Water
flow
Spacing
Type
2.0 m
Cutoff
PVD
0.4 m

PHD
Spacing
2.0 m
Vietnam - Japan
SB-CN Drain Installation
(Lắp đặt SB Drain – PVD)
Surcharge
Filling
Installation of SB Drain
Installation of
CN Drain
(Đắpgiatải)
(Lắp đặt SB Drain)
(Lắp đặtPVD)
Vietnam - Japan
SB-CN Drain System
(Hệ thống SB Drain – PVD)
Construction Site in Japan
Surcharge Filling
(Công trường xây dựng ở NhậtBản)
Vietnam - Japan
SB-CN Drain System
(Hệ thống SB Drain – PVD)
Construction Site in Japan
(Công trường xây dựng ở NhậtBản)
Vietnam - Japan
Connecting PVD and SB Drain
(Kếtnối PVD và SB Drain)
Alternative 1: Place Sand Alternative 2: Staple
(Dùng đinh ghim)(Dùng cát)

Vietnam - Japan
Joining SB Drain
(Mốinối SB Drain)
2. Cut a Slot on Filter
3. Fold Filter upwards
5. Align Two Cores
4. Insert New Roll into it
1. End of Roll
6. Unfold Filter
7. Tape around Connection
(Phầncuối
củacuộn)
(Cắtmộtvệttrênvỏ lọc)
(Gấpvỏ lọclên)
(Dán băng keo xung
quanh mốinối)
(Nốichồng
2 lõi)
(Gấplại
lớpvỏ lọc)
Vietnam - Japan
SB Drain Design (Example)
(Vídụ thiếtkế SB Drain)
Area
Covered by
1SBDrain
Khoảng cách
PVD
Chiềudàitác
dụng

Khoảng cách
thoát nước
Chiềurộng nền
Diệntíchtác
dụng củaSBD
Tốc độ lún
Lưulượng
thoát (ngày)
Lưulượng
thoát (giây)
Hệ số thấm
Diệntích
SB Drain
Chiềudày
Chiềurộng
Rows107Covering PVD Rows=
m11PVD Spacing =
m10.46.9Covering Length =
m1515Drainage Distance =
m3030Embankment Width =
m
2
156104SB Drain Covering Area =
m/day0.020.02Max. Settlement Rate =
m
3
/day3.12.1Q =
m
3
/s

3.6E-052.4E-05
Q = kiA =
(Min.)0.10.1i =
m/s0.150.15k =
m
2
0.0024
0.001
6
SB Drain Area =
m0.0080.008SB Drain Thickness =
m0.30.2SB Drain Width =
Vietnam - Japan
Cost Comparison between Sand Mat and SB
Drain (Example)
Vietnam - Japan
Use in Retaining Wall System
(Sử dụng trong kếtcấutường chắn)
 Reduction in Water Pressure (giảmáplựcnước)
 SB Drain
 Speedy Installation (lắp đặt nhanh)
Sand/Gravel Drain
Perforated Pipe
Retaining Wall
SB Drain
Conventional
SB Drain
(Lớp thoát nước)
(Ống đụclỗ)
(Kếtcấu

thông thường)
(SB Drain)
Vietnam - Japan
SB Drain as Subdrain in Retaining Wall
(Dùng SB Drain như bộ phận thoát nướcphụ cho tường chắn)
SB Drain Installation on
Retaining Wall
(Lắp đặt SB Drain trong tường
chắn)
Vietnam - Japan
Use in Parks and Gardens
(Sử dụng trong công viên và vườn)
 Sub-drainage System – Prevent
Ponding
(Thoát nướcchống ao tù đọng)
 SB Drain
 Larger Drainage Capture Area
(Diệnthoátnướcrộng hơn)
 Quicker Filtration (Lọc nhanh hơn)
SB Drain
Vietnam - Japan
Use as Horizontal Drain on Slopes
(Sử dụng thoát nước ngang cho mái dốc)
 Phreatic Surface Level Control –
Improve Stability
(Kiểmsoátmựcnướcngầm–Tăng
độ ổn định)
 SB Drain
 Easy Installation (dễ lắp đặt)
HorizontalDrainonSlopes

SB Drain
Road
Installation Direction
Vietnam - Japan
Use in Railway Embankment
(Sử dụng trong nền đường sắt)
 Reduction in Mud
Pumping & Ponding
(Giảmsự xâm nhậpcủa
bùn đất)
 SB Drain
 Greater Discharge
Capacity
(Khả năng thoát
nướctốthơn)
 Less Discontinuity in
Drainage
(Giảmsựđứtgẩy
củalớp thoát nước)
Typical Design
SB Drain
Ballast
Drainage Layer
Embankment
Sleeper
Ballast
SB Drain
Embankment
Sleeper
Problem: Mud Pumping

Ballast
Mud Pumping
Embankment
Sleeper
(Mặtcắt ngang đạidiện)
(Sự xâm nhậpcủabùnđất)
Vietnam - Japan
Summary (Tóm tắt)
 Advanced Construction Materials from Japan
(Vậtliệu xây dựng tiên tiếntừ NhậtBản)
 Good Substitution for Sand and Perforated Pipes
(Thay thế tốtcholớp cát đệmvàống thoát có đụclỗ)
 Easy Handling and Transportation
(Vận chuyểndễ dàng )
 Easy Installation (Dễ lắp đặt)
 Easy to check Performance
(Dễ dàng kiểmtrakếtquả)
 Easy Quality Control on Site
(Dễ kiểmsoátchấtlượng tạihiệntrường)
 Lower Cost than Conventional Sand Fill
(Giá thành thấphơnso vớicátđệmtruyềnthống)
 Good Track Records in Japan
(Đạt nhiềukếtquả tốt ở NhậtBản)
Vietnam - Japan
PVD Design
(Thiếtkế PVD)
• Soft Ground (Đấtyếu)
• PVD Spacing (Khoảng cách)= f(time)
• PVD Length (Chiều dài)= f(Emb. Width
(B

nền
), soft clay depth (Chiềusâuđất
yếu)
Embankment Width
Stress
Distribution
Soft
Clay
Firm
Layer
(Đấtcứng)
(Đấtyếu)
(Phân bốứng suất)
(Chiềurộng nền đắp)
Vietnam - Japan
Stability and Settlement
(Ổn định và lún)
Counterweight Berm PVD+Preloading
Soil Cement Column
Time
Construction Operation
Minimum FS
Time
Construction Operation
Minimum FS
Time
Construction Operation
Minimum FS
Filling
?

Future Profile
Bearing Unit
Bridge or
Underpass
Mat
Future Profile
Bearing Unit
Bridge or
Underpass
Mat
PVD
Future Profile
Bearing Unit
Bridge or
Underpass
Mat
Soil Cement
Culvert
Future Profile
Culvert
Future Profile
Culvert
Future Profile
(Bệ phảnáp)
(GĐ Xây dựng)
(Cầu hay hầmchui)
(Bấcthấm + Gia tải)
(Hệ số
an toàn)
(Cột đất - ximăng)

(Trắcdọc sau này)
(Cống)