Nghiên cứu ứng xử của nền đường đầu cầu trên nền đất yếu gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGƠ BÌNH GIANG

NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU
TRÊN NỀN ĐẤT YẾU GIA CƯỜNG TRỤ XI MĂNG ĐẤT
KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2024


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGƠ BÌNH GIANG

NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU
TRÊN NỀN ĐẤT YẾU GIA CƯỜNG TRỤ XI MĂNG ĐẤT
KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT

Ngành: Địa kỹ thuật xây dựng
Mã số: 9580211

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. MAI DI TÁM
2. GS. TS. TRỊNH MINH THỤ

HÀ NỘI, NĂM 2024


LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả
nghiên cứu và kết luận trong luận án là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một
nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã
được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tác giả luận án

Ngơ Bình Giang

3


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến cố PGS.TS Mai Di Tám, GS.TS Trịnh Minh
Thụ đã tận tình hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận án.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Thủy lợi, Phịng Đào tạo,
Khoa Cơng trình, Bộ mơn Địa kỹ thuật, các nhà khoa học, đặc biệt là PGS. TS Đỗ Thắng
đã có những đóng góp ý kiến quý báu cho tác giả trong quá trình nghiên cứu.
Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn sát cánh giúp
đỡ, hỗ trợ và động viên về mọi mặt để tác giả hoàn thành luận án.

4


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH..................................................................................8
DANH MỤC BẢNG, BIỂU.......................................................................................10

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...........................................................................11
1. Danh mục các từ viết tắt......................................................................................11
2. Giải thích ký hiệu................................................................................................11
MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 16
1. Tính cấp thiết của đề tài.......................................................................................16
2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................17
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................................17
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu..........................................................17
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.............................................................18
6. Bố cục của luận án...............................................................................................18
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU....................................19
1.1. Tổng quan về đất yếu........................................................................................19
1.2. Tổng quan về đường đầu cầu............................................................................24
1.3. Tổng quan về trụ xi măng đất và lưới địa kỹ thuật...........................................29
1.4. Những vấn đề còn tồn tại và các vấn đề luận án tiếp tục giải quyết..................38
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN VỀ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT
TRONG HỆ NỀN CỌC GIA CƯỜNG LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT...........................39
2.1. Giới thiệu chung...............................................................................................39

5


2.2. Lý thuyết tính tốn hệ trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật......................42
2.3. Kết luận chương 2............................................................................................58
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TRÊN ĐẤT
YẾU GIA CƯỜNG BẰNG TRỤ XI MĂNG ĐẤT KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ
THUẬT....................................................................................................................... 59
3.1. Giới thiệu chung...............................................................................................59
3.2. Điều kiện về địa hình, thủy văn........................................................................60
3.3. Điều kiện về địa chất........................................................................................61

3.4. Giải pháp thiết kế..............................................................................................62
3.5. Tính tốn theo phương pháp giải tích...............................................................62
3.6. Tính tốn theo phương pháp số........................................................................65
3.7. Kết luận chương 3............................................................................................76
CHƯƠNG 4. THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ NỀN
ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU GIA CƯỜNG TRỤ XI MĂNG ĐẤT
KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT..........................................................................77
4.1. Vị trí lắp đặt thiết bị quan trắc..........................................................................77
4.2. Các thiết bị thí nghiệm......................................................................................78
4.3. Quy trình kiểm tra và kiểm sốt quan trắc........................................................90
4.4. Xử lý số liệu quan trắc......................................................................................91
4.5. Hình ảnh lắp đặt thiết bị quan trắc và thu thập dữ liệu.....................................92
4.6. Kết quả quan trắc..............................................................................................93
4.7. So sánh kết quả tính tốn theo mơ hình số với giải tích và thí nghiệm hiện trường 94

6


4.8. Kết luận chương 4............................................................................................96
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................97
1. Kết luận...............................................................................................................97
2. Những đóng góp mới của luận án........................................................................97
3. Các tồn tại và định hướng phát triển nghiên cứu.................................................98
4. Kiến nghị.............................................................................................................98
DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ..........................................................99
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................100

7

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Độ bằng phẳng i theo phương dọc tim đường...............................................24
Hình 1.2 Phạm vi đường đầu cầu.................................................................................25
Hình 1.3 Trình tự thi cơng trụ xi măng đất..................................................................30
Hình 1.4 Một số hình dạng bố trí trụ xi măng đất........................................................30
Hình 1.5 Ba nhóm lưới ĐKT.......................................................................................33
Hình 2.1 Trạng thái ứng suất trong khối đắp theo Terzaghi (1943).............................40
Hình 2.2 Cơ chế truyền tải hệ GRPS theo Han và Gabr (2002)...................................41
Hình 2.3 Màn trập theo kinh nghiệm của Terzaghi (1943)..........................................42
Hình 2.4 Hiệu ứng vịm trên hệ lưới vng của Hewlett và Randolph (1988).............46
Hình 2.5 Mơ hình dạng lưới theo đề xuất của Guido và cộng sự (1987)......................47
Hình 2.6 Mơ hình đề xuất bởi Carlson và cộng sự (1987)...........................................49
Hình 2.7 Mơ hình lưới theo SINTEF (2002)................................................................49
Hình 2.8 Tấm truyền tải gia cường theo nguyên lý dầm của Collin (2007).................50
Hình 3.1 Mặt bằng quy hoạch 1/500 khu đơ thị Mizuki Park......................................59
Hình 3.2 Mặt cắt ngang tuyến đường D1 xử lý nền.....................................................60
Hình 3.3 Vị trí dự án....................................................................................................60
Hình 3.4 Mặt cắt địa chất.............................................................................................61
Hình 3.5 Giao diện sử dụng của Abaqus......................................................................68
Hình 3.6 Giao diện sử dụng FLAC3D [53]..................................................................68
Hình 3.7 Giao diện sử dụng của Midas GTS [54]........................................................69
Hình 3.8 Mơ hình số 3D bài tốn.................................................................................73
8


Hình 4.1. Mặt bằng vị trí quan trắc..............................................................................77
Hình 4.2. Mặt bằng bố trí thiết bị quan trắc.................................................................77
Hình 4.3 Thiết bị quan trắc biến dạng lưới ĐKT........................................................79
Hình 4.4 Thiết bị đọc dữ liệu.......................................................................................79
Hình 4.5 Lắp đặt thiết bị đo biến dạng lưới ĐKT tại hiện trường................................80

Hình 4.6 Thiết bị đo áp lực đất (earth pressure)..........................................................84
Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lý đo chuyển dịch ngang theo chiều sâu.................................85
Hình 4.8 Thiết bị đo dịch chuyển ngang theo chiều sâu...............................................86
Hình 4.9 Quy trình lắp đặt ống đo chuyển dịch ngang theo chiều sâu.........................86
Hình 4.10 Thiết bị đo áp lực lỗ rỗng............................................................................87
Hình 4.11 Kiểm tra cao độ đầu cọc và lắp đặt thiết bị đo biến dạng lưới ĐKT............92
Hình 4.12 Mặt bằng bố trí thiết bị quan trắc (trên và phía dưới lớp lưới ĐKT)...........92
Hình 4.13 Hoàn tất lắt đặt các thiết bị quan trắc hiện trường.......................................92
Hình 4.14 Thu thập dữ liệu quan trắc trong giai đoạn thi cơng lớp đất số 1.................93
Hình 4.15 Ứng suất tại đỉnh trụ XMĐ theo chiều cao đắp...........................................94
Hình 4.16 Hệ số tập trung ứng suất..............................................................................94
Hình 4.17. Lực kéo trong lưới ĐKT............................................................................95

9


DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Bảng 1.1 Quy định độ bằng phẳng theo phương dọc tim đường đoạn chuyển tiếp......24
Bảng 3.2 Tương quan giữa các loại mô đun đàn hồi của đất (Duncan & Wong, 1999)
.......................................................................................................................................71
Bảng 3.3 Các tính chất cơ lý của đất nền khai báo trong Plaxis 3D.............................72
Bảng 4.1 Tổng hợp khối lượng quan trắc.....................................................................90
Bảng 4.2 Chu kỳ quan trắc...........................................................................................90
Bảng 4.3 Kết quả quan trắc tại hiện trường..................................................................93

10


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
1. Danh mục các từ viết tắt

2D: 2 chiều
3D: 3 chiều
ĐKT: Địa kỹ thuật
FEM: phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method)
HKC: hệ kết cấu (trụ xi măng đất, lưới địa kỹ thuật và đất nền)
GRPS: Hệ nền cọc gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật (Geosynthetics
Reinforced Pile Supported)
QT: Quan trắc
TTGH: Trạng thái giới hạn
XMĐ: Xi măng đất
2. Giải thích ký hiệu
𝐴!

Diện tích trụ xi măng đất

𝐴"

Diện tích đất giữa các cọc trong hệ nền cọc tính tốn

𝐴#

Chuyển vị của khối móng

[𝐴]

Chuyển vị cho phép

𝑎

Kích thước mũ trụ tương đương

𝑎!

Tỷ lệ diện tích gia cố

𝐵

Độ sệt

𝑐

Lực dính đơn vị

𝑐!

Lực dính trụ XMĐ

𝑐"

Lực dính đất nền

𝐶$

Hệ số vịm đất

𝐶!

Chỉ số nén lún

𝐶%

Chỉ số nén lún phục hổi

11


𝑐&

Hệ số tương tác giữa lưới ĐKT và đất nền

𝐷

Đường kính trụ XMĐ

𝐸"

Mơ đun đàn hồi của đất nền

𝐸!

Mơ đun đàn hồi của trụ XMĐ

𝐸

Mô đun đàn hồi của hệ nền cọc gia cố

𝐸'

Mô đun đàn hồi nền đất đắp

𝐸()

Mô đun đàn hồi khơng thốt nước

𝐸!%

Mơ đun tới hạn

𝐸'*

Mơ đun đàn hồi tương đương

Etr

Hiệu quả truyền tải trọng

𝑒

Hệ số rỗng

𝐹"+

Ma sát hơng dọc thân trụ XMĐ

𝐺

Độ bão hồ

𝐻

Chiều cao nền

𝑖

Độ bằng phẳng

𝐽

Cường độ chịu kéo lưới ĐKT

𝐾,

Hệ số áp lực đất bị động

𝐾)

Hệ số áp lực ngang của đất

𝑘

Hệ số thấm

𝑘,

Tham số kiểm sốt lực dính

𝑘"

Hệ số thấm của đất

𝑘!

Hệ số thấm của trụ XMĐ

𝐿

Chiều dài trụ XMĐ

𝐿

Vi phân toán tử trong phương pháp số

𝐿!-

Chiều dài đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu

𝐿.

Chiều dài đoạn đường gần mố cầu

𝐿/

Chiều dài từ cạnh gần mố đến đoạn đường thông thường

𝐿'

Chiều dài gia cường tối thiểu

12

𝐿0

Chiều dài liên kết của lưới ĐKT chống lại lực kéo ngang của nền đắp

𝑙$!

Chiều dài đặt tải cục bộ

𝑀1$2

Mô men lớn nhất trong trụ XMĐ

[𝑀]

Mô men giới hạn của trụ XMĐ

𝑁1$2

Nội lực lớn nhất trong trụ XMĐ

[𝑁 ]

Nội lực giới hạn của trụ XMĐ

𝑛

Hệ số tập trung ứng suất

𝑛!

Số lượng trụ XMĐ trong vùng gia cường

𝑃

Tổng tải trọng tác dụng

𝑝!

Áp lực tiền cố kết của đất nền

𝑃'3

Tải trọng nền đắp và hoạt tải tác dụng lên trụ XMĐ

𝑝!4

Ứng suất thẳng đứng trên đỉnh cọc

𝑞!

Cường độ thiết kế trụ XMĐ

𝑄-

Tổng tải trọng nền đắp và hoạt tải tác dụng

𝑞

Tải trọng xe quy đổi

𝑞5

Cường độ chịu nén tới hạn

𝑆2

Khoảng cách giữa 2 trụ theo phương x

𝑆#

Khoảng cách giữa 2 trụ theo phương y

𝑆𝑃𝑇

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT

𝑆𝑅𝑅

Tỷ số giảm ứng suất (Stress Reduction Ratio)

𝑆1$2

Chuyển vị lún lớn nhất

𝑆6&+

Chuyển vị lệch

𝑠

Khoảng cách từ tim đến tim trụ XMĐ

𝑇7

Lực kéo dọc trục lưới ĐKT

𝑇8

Cường độ chịu kéo tới hạn lưới ĐKT

𝑇1$2

Cường độ chịu kéo lớn nhất của lưới ĐKT

𝑡

Chiều dày lớp lưới ĐKT

𝑊9

Tải trọng phân bố trên lưới ĐKT
13


𝑊

Độ ẩm ở trạng thái tự nhiên

𝑊:

Độ ẩm ở trạng thái giới hạn chảy

𝑊;

Độ ẩm ở trạng thái giới hạn dẻo

𝑤$

Hiệu ứng vòm

𝑤+

Lực gây ra bởi nêm đất (hiệu ứng vòm)

𝑤<=

Lực truyền bởi ma sát mặt

𝜎1$2

Ứng suất lớn nhất

𝜎!

Ứng suất đứng trên trụ XMĐ

𝜎"

Ứng suất đứng trên nền đất

𝜎"4

Ứng suất trong đất nền giữa các cọc

𝜎74

Ứng suất thẳng đứng trung bình tại đáy nền đắp

𝜀

Độ biến dạng của lưới ĐKT

𝜀

Thành phần biến dạng trong phương pháp số

𝜀7,1$2

Biến dạng dọc trục lớn nhất

∆𝑆

Độ lún lệch

∆𝑆!

Độ lún dư kết cấu mố cầu

∆𝑆+

Độ lún dư của đoạn đường gần mố cầu hoặc cống sau 15 năm

∆𝑆6

Độ lún dư của đoạn nền đường thông thường sau 15 năm

∆𝑆!8

Độ lún dư thiết kế của kết cấu cống sau 15 năm

∆𝜎

Sự gia tăng ứng suất tổng

∆𝜎7

Sự gia tăng ứng suất đứng

∆𝜀

Sự gia tăng biến dạng

∆𝜀 ,

Sự gia tăng biến dạng dẻo

S&

Độ lún tổng cộng của móng cọc

[𝑆]

Độ lún cho phép

𝛿

Góc ma sát giữa đất và lưới ĐKT

𝛾

Trọng lượng riêng

𝛾4

Trọng lượng riêng hữu hiệu
14


𝛾'4

Trọng lượng riêng tương đương

𝛾!

Trọng lượng riêng trụ XMĐ

𝛾"

Trọng lượng riêng đất nền

𝛾'

Trọng lượng riêng nền đắp

𝜑

Góc nội ma sát hệ nền cọc gia cố

𝜑!

Góc nội ma sát trụ XMĐ

𝜑"

Góc nội ma sát đất nền

𝜑'*

Góc nội ma sát trụ XMĐ tương đương

𝜑'

Góc nội ma sát vật liệu đắp

𝜑5

Góc nội ma sát (khơng thốt nước)

𝜃

Góc phá hoại

𝜌

Hệ số vịm/ Hệ số giảm ứng suất

𝜇!?3

Hệ số tập trung ứng suất lên trụ XMĐ

𝜇"

Hệ số tập trung ứng suất lên đất nền

𝜏

Ứng suất cắt

𝜈

Hệ số Poisson đất nền

𝜅

Hệ số trương nở của đất nền

15

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trước thực trạng nhiều tuyến đường xảy ra tình trạng lún lệch tại chỗ tiếp giáp giữa
đường và cầu, gây ra sự khó chịu cho người tham gia và nguy cơ mất an tồn giao
thơng, Bộ Giao thơng vận tải đã ban hành Quy định tạm thời về các giải pháp kỹ thuật
công nghệ đối với đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống) trên đường ô tô kèm
theo Quyết định 3095/QĐ-BGTVT năm 2013. Quy định này cũng đã được Tổng cục
đường bộ Việt Nam (nay là Cục đường bộ Việt Nam) cập nhật vào phụ lục E của Tiêu
chuẩn khảo sát, thiết kế nền ô tô trên nền đất yếu TCCS 41:2022/TCĐBVN [1]. Nội
dung của phụ lục E đề cập các yêu cầu kỹ thuật, công nghệ về thiết kế, thi công, bảo
dưỡng và sửa chữa để đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống) đảm bảo êm thuận.
Giải pháp kỹ thuật công nghệ cho đoạn đường chuyển tiếp giữa đường và cầu có thể
là: tăng chiều dài cầu để hạ thấp chiều cao đất đắp sau mố cầu; làm sàn giảm tải (trên
hệ móng cọc); cống hộp dọc thay thế nền đắp; xử lý nền đất yếu dưới nền đắp; hoặc
kết hợp xử lý nền đất yếu với các phương án trên. Trong nhóm các giải pháp xử lý nền
đất yếu, khi các giải pháp tăng nhanh độ cố kết của đất yếu khơng khả thi thì trụ xi
măng đất có thể là một giải pháp gia cường nền đất yếu cần được ưu tiên xem xét. Để
tăng hiệu quả của giải pháp trụ xi măng đất, trên đỉnh trụ thường bố trí lớp truyền tải
nhằm tăng tải trọng truyền vào trụ và giảm tải trọng truyền xuống đất yếu giữa các
cọc. Lớp truyền tải này trước đây thường sử dụng cát vàng gia cố xi măng 6  8% dày
từ 0,7  1m. Tuy nhiên, thời gian thi công kéo dài do phải chờ lớp này hình thành
cường độ rồi mới tiến hành đắp các lớp bên trên. Ngoài ra, cường độ chịu kéo uốn của
lớp cát gia cố xi măng nhỏ nên khả năng bị nứt tách khá cao khi chịu tải trọng lớn, dẫn
đến giảm hiệu quả truyền tải.
Gần đây, việc sử dụng lớp truyền tải mềm bằng lưới địa kỹ thuật kết hợp với cát, đá
dăm hoặc cấp phối đá dăm … được áp dụng khá phổ biến. Việc kết hợp lớp truyền tải
mềm bằng lưới địa kỹ thuật với trụ xi măng đất còn được gọi là hệ nền cọc GRPS. Ưu
điểm của giải pháp công nghệ này là đơn giản, tốc độ thi công nhanh, đảm bảo ổn định
tốt và thân thiện với môi trường.
Trên thế giới, các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm hệ nền cọc GRPS đã được quan

tâm thông qua các cơng bố quốc tế và tiêu chuẩn hóa để áp dụng rộng rãi như tiêu
chuẩn Anh, BS 8006-1:2010 [2], hướng dẫn thiết kế của Đức, EBGEO:1995 [3] … Tại
Việt Nam, nghiên cứu về vấn đề này gần đây cũng được chú ý và thu được các kết quả
có giá trị. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu mới dừng lại ở nghiên cứu lý thuyết, hoặc
mơ hình vật lý thu nhỏ trong phịng thí nghiệm. Trụ xi măng đất trong các mơ hình số
16


và mơ hình

17


vật lý mới chỉ xét ở dạng cọc chống (mũi cọc nằm tại tầng đất tốt), chưa xét tới bài
toán với mơ hình cọc treo/ ma sát (mũi cọc vẫn nằm trong tầng đất yếu có chiều dày
lớn). Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu ứng xử của nền đường đầu trên nền đất yếu gia cường
trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật” thơng qua phân tích số với mơ hình cọc treo
và kiểm chứng với kết quả thí nghiệm hiện trường là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và
thực tiễn.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng mơ hình số nghiên cứu sự phân bố ứng suất và độ lún của trụ xi măng đất
(dạng cọc treo) và đất nền xung quanh trụ trên đoạn đường đầu cầu xây dựng trên
nền đất yếu được gia cường bằng trụ xi măng đất kết hợp với lưới địa kỹ thuật.
- Thơng qua thí nghiệm hiện trường kiểm chứng lại mơ hình số, phân tích hiệu quả
của giải pháp xử lý, độ tin cậy của kết quả tính tốn lý thuyết và mơ hình số.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: đường đầu cầu xây dựng trên nền đất yếu có chiều dày lớn
(≈30m) được gia cường bằng trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu phân bố ứng suất, độ lún của trụ xi măng đất và
nền đất yếu xung quanh trụ, lực kéo lưới địa kỹ thuật thơng qua mơ hình số và thí

nghiệm hiện trường.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thống kê: thu thập và phân tích các tài liệu cũng như các kết quả
nghiên cứu đã có liên quan đến vấn đề nền đường đầu cầu được gia cường bằng trụ
xi măng đất kết hợp với lưới địa kỹ thuật.
- Phương pháp sử dụng mơ hình số: sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (thông qua
phần mềm Plaxis) để thiết lập mơ hình vật liệu cho nền đắp, trụ xi măng đất, nền đất
yếu, lưới địa kỹ thuật để xác định trạng thái ứng suất, biến dạng của nền đường gia
cường.
- Phương pháp thí nghiệm hiện trường: quan trắc áp lực đất, biến dạng của lưới địa
kỹ thuật, áp lực nước lỗ rỗng và độ lún theo chiều sâu để đánh giá hiệu quả của giải
pháp xử lý, độ tin cậy của kết quả tính tốn lý thuyết và mơ hình số.
- Phương pháp chun gia: thơng qua các hội thảo để lấy ý kiến đóng góp của các
chuyên gia trong và ngoài nước về cách tiếp cận, nghiên cứu, các luận cứ khoa học
18


và các giải pháp.

19


5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Thơng qua việc tổng kết tình hình nghiên cứu và ứng dụng giải pháp trụ xi măng đất
kết hợp với lưới địa kỹ thuật, luận án phân tích được các ưu điểm và chỉ ra các điểm
còn tồn tại của các phương pháp thiết kế được áp dụng phổ biến hiện nay.
- Xây dựng mơ hình số theo phương pháp phần tử hữu hạn 3D nghiên cứu sự phân bố
ứng suất và độ lún của trụ xi măng đất và đất nền xung quanh trụ trên đoạn đường
dẫn đầu cầu trên nền yếu được gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật
- Thiết lập hệ thống quan trắc và quy trình quan trắc hiện trường, kết quả quan trắc

khẳng định được việc sử dụng trụ XMĐ dạng cọc treo kết hợp lưới ĐKT là giải
pháp xử lý nền đất yếu hiệu quả, phù hợp với đoạn đường đầu cầu, đồng thời bổ
sung các đánh giá phân tích, so sánh giữa mơ hình số và thực tế cơng trình.
6. Bố cục của luận án
Ngồi phần mở đầu và kết luận, luận án bao gồm:
- Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
- Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính tốn về phân bố ứng suất trong hệ nền cọc gia
cường lưới địa kỹ thuật
- Chương 3: Phân tích ứng xử của nền đường đầu trên nền đất yếu gia cường bằng trụ
xi măng đất kết hợp với lưới địa kỹ thuật
- Chương 4: Thí nghiệm hiện trường nghiên cứu ứng xử của hệ trụ xi măng đất kết
hợp lưới địa kỹ thuật

20