ngiên cứu ứng dụng giải pháp tlc để xây dựng công trình trên nền đất yếu

®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
Lời nói đầu
Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá, nhu cầu xây
dựng các công trình cơ sở hạ tầng là rất lớn, đặc biệt tại các vùng đồng bằng. Nơi cú
đặc trưng nền đất đa dạng, phức tạp và tương đối yếu, không phù hợp để xây dựng
các công trình. Chúng ta thường tốn rất nhiều chi phí và thời gian để xử lý nền đất
trước khi xây dựng công trình. Mặt khác, việc sử dụng nhiều hoá chất và các vật
liệu được làm từ các nguyên liệu thiên nhiên đã ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi
trường.
Là những công dân của thế kỷ 21, được sinh ra và lớn lên trong không khí sục
sôi của công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, chúng tôi mong muốn
đóng góp một phần nhiệt huyết tuổi trẻ và trí tuệ của mình vào công cuộc này.
Chúng tôi luôn cố gắng tiếp cận những công nghệ mới, với chi phí thấp, thời gian
thi công nhanh nhất và thân thiện với môi trường để góp phần vào sự phát triển của
công nghệ xây dựng, và công cuộc xây dựng tổ quốc.
Với sự giới thiệu của Ông Đỗ Đức Thắng - Giám đốc Công ty Công nghệ mĩi
trường Xanh - SERAPHIN, nguyên giảng viên bộ môn thép trường Đại Học Xây
Dựng, chúng tôi đã có may mắn được tiếp cận với phương pháp TOP-BASE (Móng
cọc đài phễu).
Nhận thấy tính thực tiễn cao của phương pháp này, được sự ủng hộ và giúp đỡ
của Bộ môn Cơ đất - Nền móng. Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu lý thuyết, làm
các thớ nghiệm kiểm chứng phương pháp gia cố nền đất này.
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ
nhiệt thành và sự hướng dẫn tận tình của:
- Thạc sĩ Đỗ Đức Thắng - Giám đốc Công ty Công nghệ mĩi trường Xanh -
SERAPHIN, nguyên giảng viên bộ môn thép trường Đại Học Xây Dựng -
người bước đầu hướng dẫn đồng thời cung cấp các tài liệu tiếng Việt giúp
chúng tôi tiếp cận nghiên cứu đề tài này.
- Thạc sĩ Phan Hồng Quân - Giảng viên bộ môn Cơ đất và nền móng - Giáo

viân hướng dẫn lý thuyết đề tài.
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
- Thạc sĩ Vũ Thanh Hải - Giảng viên bộ môn Cơ đất và nền móng - Giáo
viân hướng dẫn thí nghiệm đề tài.
- Các thầy cơ giỏo của bộ mơn Cơ đất và nền móng đã giúp đỡ chúng tơi
hoàn thành các thớ nghiệm xác định tính chất cơ lý của đất.
- Và cũn nhiều tập thể và cỏ nhõn khác.
Chúng tôi hy vọng qua những nghiên cứu này, Giải pháp TLC sẽ sớm được áp
dụng tại các công trường xây dựng của Việt Nam.
Tuy nhiên, trong bản báo cáo này vẫn còn nhiều thiếu sót rất cần được hoàn
thiện, rất mong sự cộng tác và chia sẽ của quớ vị để phần nghiên cứu tiếp theo của
chúng tĩi được hoàn thiện hơn.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!
Nhỉm tác giả đề tài.
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
I. Mở đầu
Giải pháp TLC là giải pháp dùng các cấu kiện TLC được chế tạo tại chỗ để xử lý
nền khi xây dựng công trình trên nền đất yếu.
I.1. Lịch sử hình thành và phát triển.
Giải pháp TLC được sử dụng lần đầu tiên tại Nhật Bản vào những năm 50 của
thế kỷ 20. Trong thời gian đầu thì giải pháp này không được quan tâm nghiên cứu
và phát triển.
Sau trận động đất lớn ở Chibahien Nhật Bản vào năm 1987, người Nhật nhận
thấy sự bền vững của những cơng trình được sử dụng giải pháp TLC. Từ đó họ bắt
đầu tập trung nghiên cứu và phát triển chúng.
Vào những năm 80 của thế kỉ 20, giải pháp TLC là sáng kiến kỹ thuật đặc biệt

của Nhật Bản và đã trở thành một thuật ngữ quốc tế dưới tờn gọi Phương pháp
móng cọc dài phễu (Mộthode TOP-BASE). Với việc chế tạo hàng loạt những cấu
kiện TLC bằng bờ tĩng trong nhà máy, giải pháp TLC dễ dàng được sử dụng trong
nhiều công trình tại Nhật Bản. Tuy nhiên, mỗi cấu kiện TLC nặng khoảng 75kg,
việc vận chuyển chúng đến công trường rất phức tạp và đòi hỏi thi công bằng các
thiết bị lớn.
Nhận thấy tính ưu việt của giải pháp TLC, các kỹ sư Hàn Quốc nhanh chóng
nghiân cứu, ứng dụng và cải tiến mạnh mẽ cụng nghệ này. Thay cho việc đúc sẵn
trong nhà máy, cấu kiện TLC được đổ ngay tại hiện trường với những khuôn nhựa
được làm từ rác thải tái chế. Những cải tiến này góp phần giảm giá thành cũng như
rút ngắn thời gian thi công và xử lý được một phần chất thải rắn khỉ phân huỷ.
Năm 1995, Bộ giao thông xây dựng Hàn Quốc đã kiểm định và cho phép áp
dụng rộng rãi giải pháp TLC trên toàn lãnh thổ Hàn Quốc.
Giải pháp TLC có ưu điểm nổi trội trên ba phương diện sau đây:
- Khắc phục hiện tượng lún không đều, giảm tối đa tác hại của chấn động
(động đất, dư chấn khác )
- Thời gian thi công nhanh, giá thành hợp lý.
- Thân thiện với môi trường.
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
I.2. Sự xuất hiện của giải pháp TLC tại Việt Nam.
Tháng 07/2007: Giáo sư Kim Hak Moon- Trường Đại học Tân Cúc - Hàn Quốc
sang thăm trường Đại học Xây Dựng. Tại đõy, lần đầu tiân phương pháp TOP-
BASE được giới thiệu tại Việt Nam.
Tháng 01/2008: Ông Đỗ Đức Thắng - Giám đốc Công ty Công nghệ mĩi trường
Xanh, SERAPHIN, nguyân giảng viân bộ mơn thép Đại học Xây Dựng - sang thăm
và làm việc tại Hàn Quốc. Ông đã tới thăm một cơng trường xây dựng đang sử dụng
phương pháp TOP-BASE. Nhận thấy được tính ưu việt của phương pháp này, ông
đã tìm kiếm các tài liệu và hình ảnh liân quan để mang về Việt Nam. Ông đã dịch

các tài liệu này qua tiếng Việt và chuyển cho một số chuyân gia đầu ngành về Cơ
đất nền móng để nghiân cứu.
Tháng 03/2008: Ông Đỗ Đức Thắng đã gặp gỡ một nhúm sinh viân lớp 49XF
-Đại học Xây Dựng. Ông đã giới thiệu về phương pháp TOP-BASE. Sau đó, ông
hướng dẫn cách tiếp cận tài liệu, tìm hướng nghiân cứu ứng dụng phương pháp này
ở Việt Nam. Toàn bộ tài liệu và hình ảnh về phương pháp TOP-BASE được ông Đỗ
Đức Thắng chuyển giao cho nhúm sinh viân này để tiếp tục quá trình nghiân cứu.
Tháng 04/2008: Phương pháp TOP-BASE được đổi tờn thành Giải pháp TLC.
Tháng 04/2008: Nhúm sinh viân lớp 49XF gồm Lờ Văn Cường, Lờ Lờ Luân,
Văn Đỡnh Tâm, Phan Quốc Tuấn đã đăng ký đề tài nghiân cứu khoa học cấp sinh
viân với tờn gọi “ Nghiân cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng cơng trình trờn
nền đất yếu” dưới sự hướng dẫn của Thầy giáo Phan Hồng Quân và Thầy giáo Vũ
Thanh Hải.
Tháng 04/2008: Bắt đầu tiến hành thớ nghiệm kiểm định các lý thuyết của Giải
pháp TLC.
Tháng 05/2008: Hoàn thành thớ nghiệm và báo cáo đề tài “ Nghiân cứu ứng
dụng giải pháp TLC để xây dựng cơng trình trờn nền đất yếu” trước hội đồng
khoa học trường Đại học Xây Dựng.
đại học
XÂY DựNG
Thõn phu
Vũng thộp 9
Tr phu
Nn phu
4
9
5
ỉ9mm
ỉ13mm
thép định vị

ỉ13mm
cấu kiện bê tông
đá dăm
vũng thộp
thép liên kết
500 500 500
đất nền tự nhiên
500500 500500500
500
200 50250
ỉ500
thép định vị
ỉ13mm
vũng thộp
ỉ9mm
cấu kiện bê tôngthép định vị
ỉ13mm
đá dăm
Nghiờn cu ng dng gii phỏp TLC xõy dng cụng trỡnh trờn nn t yu.
II. Gii phỏp TLC ti Nht Bn v Hn Quc.
II.1. Gii phỏp TLC ti Nht Bn.
chng li nh hng ca cỏc trn ng t ti cng trỡnh xõy dng v gia c
nn t di ỏy múng, cỏc k s Nht ó ỳc cỏc khi b tng hỡnh phu, sau ú
lp t nhng phu ỳc sn ny ngay trn nn t cn gia c.
II.2. S ci tin v ng dng gii phỏp TLC ti Hn Quc.
Sau khi gii phỏp TLC c du nhp t Nht Bn v Hn Quc, cỏc k s
nc ny ó cỳ nhng sỏng to rt ỏng ch ý. Nhng sỏng to ny gúp phn vo
vic tn dng ngun rỏc thi, rỳt ngn thi gian thi cng, gim khi lng cng vic
v gim chi phớ cụng trỡnh.
Hỡnh 1 : Cu kin b tng ỳc sn trong nh mỏy (Nht Bn)

Hỡnh 2: Mt bng ngoi cng trng Hỡnh 3: Mt ng ngoi cng trng
®¹i häc
X¢Y DùNG
500
200 5020050
500
20050200 50
vßng thÐp
phÇn trô nãn
phÇn trô nãn
phÇn cäc
phÇn mòi v¸t
khu«n nhùa tæng hîp
t = 5 mm
135
Ø10
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
II.2.1 Cấu kiện TLC:
Cấu kiện TLC là cấu kiện bờ tĩng hình phễu được đổ tại chỗ với cốt pha là
phễu nhựa TLC.
Phễu nhựa TLC (khuơn TLC) làm từ nhựa tái chế, có đường kính mặt trên là
50 cm, khối lượng thiết kế 2kg/phễu. Bề dày thành phễu 5mm. Phễu được chia
thành 2 phần chính là phần trụ nón và phần cọc, đây cũng là 2 phần chính tham gia
vào quá trình phân tán ứng suất vào trong đất. Phễu nhựa sau khi được cố định đóng
vai trị ván khuôn để đổ bê tông tại chỗ.
II.2.2 Cấu tạo nền khi áp dụng giải pháp TLC (Nền TLC).
- Nền đất được san phẳng.
Hình 6: Cấu tạo nền giải pháp TLC
Hình 4: Cấu tạo khuơn TLC Hình 5: Cấu kiện TLC
®¹i häc

X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
- Lớp vải địa kỹ thuật.
- Lớp đá dăm chèn đầm chặt.
- Lớp cấu kiện TLC.
- Lớp thép liên kết.
- Lớp bê tông dày 20cm.
II.2.3 Trình tự thi công khi áp dụng giải pháp TLC:
Bước 1: Tạo nền đất phẳng. Trải vải địa kỹ thuật trực tiếp hoặc dải một lớp cát
lờn trờn diện tích đất cần xây dựng cụng trình.

Bước 2: Chuẩn bị khuơn phễu bằng nhựa, liân kết các phễu bằng thép định vị
∅14 bằng cách xuyân qua lỗ bờn dưới và các dây nhựa buộc trờn.

®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.


Bước 3: Đặt liền kề các khối phễu lờn trờn nền đã chuẩn bị. Cú thể đặt hết toàn
bộ diện tích xây dựng hoặc đặt dưới phần diện tích phân bố tải các cấu kiện móng
chính.

Bước 4: Tiến hành đổ bờ tĩng trực tiếp vào trong lòng các phễu nhựa, đầm chặt
bờ tĩng, định vị các móc thép ∅10.

Bước 5: Sau khi bờ tơng đã đông cứng, tiến hành chốn đá dăm vào các khoảng hở
giữa phễu và đất, dùng đầm dựi đầm chặt lớp đá dăm, độ chặt của đá dăm quyết
định tính ổn định của cơng trình sau này.
®¹i häc

X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.

Bước 6: Bố trớ thép liân kết ∅14 trờn bề mặt của phễu.

II.2.4 Các cơng trình tiâu biểu đã áp dụng Giải pháp TLC:
TT Công trình
Ngày thi
công
Tải trọng
thiết kế
Sử dụng
Tải trọng cho
phép đất tự
nhiên
Tải trọng
cho phép
TLC
1
Móng công trình Chưng Chơn
(giai đoạn 2) bãi lấp phế thải
Quang Yơng, Chơn Nam
tháng
5/2004
15 T/m
2
1 tầng
125314 phễu
∅500
14T/m

2
trên
26,4T/m
2
2
Công trình đường ống xử lý
nước thải Quan Cang Hoa,
Kiơng ki
tháng
12/1999
8,32 T/m
2
2 tầng 28700
phễu ∅500
3
Công trình kênh dẫn nước hộp
cống ngầm tuyến IK SAN -
Chang Su, Chơn Buk
tháng
5/2005
64,21 T/m
2
2 tầng 5250
phễu ∅500
49T/m
2
trên 85
T/m
2
4 Công trình tường chắn có sườn

đỡ nhà cao tầng Sang Iơng xây
tháng
8/2005
30,99 T/m
2
1 tầng 3732
phễu ∅500
trên 36,8
T/m
2
đại học
XÂY DựNG
Nghiờn cu ng dng gii phỏp TLC xõy dng cụng trỡnh trờn nn t yu.
dng li, ụng sa Chic,
BUSAN
5
Cụng trỡnh xõy dng mi nh
cao tng trung tõm gii trớ ụng
Bu, Thnh ph BUTRN
thỏng
10/2004
25,8 T/m
2
1 tng 4340
phu 500
21,55 T/m2
trờn 33,25
T/m
2
6

Cụng trỡnh bói xe ngm nh
cao tng Phung Rim Chi Khu
Ma Chn, INTRN
thỏng
11/2003
317,6 T
1 tng 3760
phu 500
trờn 20
T/m
2
7
Cụng trỡnh xõy mi vn phũng
cho thuờ cao tng ng Iang
Phing, X UL
thỏng
12/2003
40 T/m
2
1 tng 29292
phu 500
19,7 T/m
2
trờn
40T/m
2
8
Cụng trỡnh xõy mi trung tõm
vn hoỏ RaKul hiuen thnh ph
KIM HE

thỏng
3/2004
20,6 T/m
2
1 tng 22580
phu 500
15T/m
2
trờn
25T/m
2
9
Cụng trỡnh kin trỳc mi nh
lm vic bu ini Hng Khu
cụng nghip SIHOA KING KI
thỏng
8/1999
10,82 T/m
2
1 tng cc
4028 phu
500
10
Cụng trỡnh nh qung cỏo -
office Trung tõm hnh chớnh
qun INKI Trung Nam
thỏng
10/2005
10 T/m
2

1 tng 14168
phu 500
II.3. S lm vic ca nn TLC.
II.3.1 C ch lm vic:
C ch lm vic ca nn t ỏ iu kin ny c gii thớch theo lý thuyt c
hc t ca Terzaghi (1943).
tải trọng công trình
phễu
vải địa kỹ thuật
nền đất tự nhiên
cốt thép định vị
đá dăm
ỉ500
ỉ14
cốt thép liên kết
ỉ14
P
v
P
H
P
H
P
v


BxL
H
(B+2Htg )x(L+2Htg )

đ ờng phân bố ứng suất
Hỡnh 7: C ch truyn ti trng trong nn TLC.
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
Dưới tải trọng cụng trình, các cấu kiện TLC làm việc trong trạng thái nén, lực
nén này được phân tán vào lớp đá dăm bởi 2 thành phần lực: thành phần lực thẳng
đứng P
v
và thành phần lực nằm ngang P
H
. Các thành phần lực nằm ngang triệt tiâu
lẫn nhau. Như vậy dễ dàng nhận thấy trong cơ cấu nền của giải pháp TLC, tác dụng
của lớp đá dăm chốn chặt vào khoảng trống xung quanh cấu kiện TLC là ngăn chặn
chuyển vị ngang và phân tán đều ứng suất lờn một diện tích lớn hơn do bề mặt tiếp
xúc nghiêng 45
o
.
II.3.2 Tác dụng của từng vật liệu:
- Lớp vải địa kỹ thuật cú vai trì tạo mặt bằng thi cụng giai đoạn đặt phễu nhựa.
Đồng thời nỉ cũng cú tác dụng ngăn cản sự xâm nhập cú hại của mơi trường tới lớp
đá dăm và thép bờn trờn.
- Lớp đá dăm phải được chèn thật chặt đóng vai trị chính trong việc phân tán
ứng suất từ phễu vào trong đất.
- Lớp thép định vị cú vai trị liân kết các phễu lại với nhau.
- Phễu nhựa ∅500 cú vai trì làm ván khuơn trong quá trình đúc cấu kiện TLC
tại chỗ. Đồng thời nỉ cũng cú tác dụng ngăn cản sự xâm nhập cú hại của mĩi trường
tới lớp bờ tĩng bờn trong.
- Cấu kiện bê tông TLC chịu nén truyền ứng suất từ đáy móng cơng trình xuống

lớp đá dăm.
- Lớp thép liân kết ∅14 cú tác dụng cố định các phễu, cùng với lớp bờ tĩng dày
20 cm tạo thành một lớp nền toàn khối vững chắc.
II.3.3 Biểu đồ phân bố ứng suất:
Tại Hàn Quốc, các thớ nghiệm với các mơ hình nền khác nhau đã được tiến
hành.
Cỏc lại nền được thớ nghiệm gồm.
- Móng bờ tơng cốt thép trờn nền tự nhiân
- Móng bờ tơng cốt thép trờn nền được gia cố bằng một lớp các cấu kiện TLC.
- Móng bờ tơng sử dụng cọc.
- Móng trờn nền đá dăm.
Trên hình 8 thể hiện biểu đồ phân bố ứng suất dưới nền đất của các kiểu móng
khác nhau. Trong trường hợp móng đá dăm và bờ tơng, đường đẳng ứng suất phân
bố lệch gõy ra phá hoại trượt cục bộ. Đối với trường hợp móng dùng giải pháp
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
TLC, biểu đồ các đường đẳng ứng suất khỏ cân đối, điều này cho phép dự đoán
ngay rằng tính ổn định của móng sử dụng giải pháp TLC là hoàn toàn đảm bảo.
Trong giải pháp TLC, ứng suất gõy lơn thể hiện dạng phân bố đều nờn khụng
phát dinh hiện tượng lơn lệch. Mặt khác ứng suất gõy lơn giảm nhờ hiệu quả của sự
phân tán ứng suất và tải trọng gõy lơn khụng gõy ảnh hưởng đến toàn bộ chiều sâu
của nền.
II.4. Các đặc tính, tính ưu việt và phạm vi ứng dụng của giải pháp TLC.
II.4.1 Đặc tính.
Giải pháp TLC cú đặc tính là hình dạng mang đặc trưng của bản thân cấu kiện
TLC. Nhờ lớp đá dăm chốn giữa các cấu kiện được đầm chặt, chống lại sự tập trung
Hình 8: Biểu đồ phân bố ứng suât các loại móng.
®¹i häc
X¢Y DùNG

Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
ứng suất, hình thành lực kháng ma sát giữa phần chõn cấu kiện và lớp đất nền bao
quanh, do đó sức chịu tải của nền đất tăng lờn, cú khả năng khống chế biến dạng
ngang và hạn chế độ lơn của nền.
II.4.2 Tính ưu việt của giải pháp TLC.
- Đảm bảo an toàn cho tải trọng đặt trờn nền đất yếu.
- Khống chế độ lơn, khắc phục hiện tượng lơn khụng đều. Nõng sức chịu tải
nhờ chức năng ngăn ngừa và khử chấn động, tiếng ồn.
- Hoàn toàn loại bỏ được ảnh hưởng xấu đến việc xây dựng do tiếng ồn và
chấn động gõy ra.
- Cú khả năng thi cơng ở nơi chật hẹp ngay cả trong cơng trình đã xây dựng.
- Thi cụng tiện lợi khụng cần thiết bị đặc biệt.
- Giảm thời gian thi cụng và giỏ thành xây dựng.
- Thân thiện với mĩi trường.
II.4.3. Phạm vi ứng dụng của Giải pháp TLC.
Giải pháp TLC được áp dụng rộng rải để xử lý nền cho các cụng trình dân dụng
và cụng nghiệp, các cơng trình giao thơng vận tải và thơng tin liân lạc….như:
- Cơng trình liân quan tới bảo vệ mơi trường như: bói san lấp chất thải, nơi xử
lý chất thải.
- Nhà dân dụng: bao gồm nhà thấp tầng và nhà nhiều tầng.
- Nhà cụng nghiệp.
- Bể chứa, bồn chứa và các cụng trình xử lý nước thải.
- Các cơng trình giao thơng và thơng tin liân lạc như: đường và các cơng trình
liân quan, hệ thống cáp ngầm …
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
III. Bước đầu nghiên cứu giải pháp TLC ở Việt Nam.
III.1. Thực trạng và cơ hội áp dụng giải pháp TLC tại Việt Nam.
Trên lãnh thổ Việt Nam, một phần lớn diện tích là đồng bằng, nơi được hình

thành nhờ sự bồi đắp phù sa của các con sông. Nền đất ở những vùng này khá yếu,
gõy khỉ khăn cho việc xây dựng công trình, nên chúng ta phải tốn nhiều công sức và
chi phí để xử lý nền trước khi xây dựng công trình.
Đặc biệt khi xây dựng các công trình có tải trọng lớn như : nhà nhiều tầng, các
mố cầu, … hay khi xây dựng các công trình trên nền đất rất yếu chúng ta đều phải
sử dụng phương pháp móng cọc hoặc các phương pháp gia cố nền rất tốn kém.
Điều này làm tăng giá thành công trình, tăng thời gian thi công và gõy ảnh hưởng
khụng tốt tới môi trường.
Với đặc trưng nền đất như trên, chúng tôi nhận thấy rằng: Giải pháp TLC rất
cần được nghiên cứu áp dụng tại Việt Nam.
Mong muốn được đưa thêm một giải pháp mới để xử lý nền đất nhằm giải quyết
một số khỉ khăn gặp phải khi xây dựng cơng trình trờn nền đất yếu tại Việt Nam,
chúng tôi đã mạnh dạn nghiân cứu Giải pháp TLC đã áp dụng thành cơng ở Hàn
Quốc.
III.2. Nghiên cứu Giải pháp TLC tại Việt Nam.
Trờn cơ sở nghiân cứu các tài liệu về Giải pháp TLC của Hàn Quốc và Nhật
Bản, chúng tơi đã quyết định phương pháp nghiân cứu Giải pháp TLC tại Việt Nam
trong phạm vi đề tài này là nghiân cứu trong phòng thớ nghiệm.
Với phương pháp nghiân cứu trong phòng thớ nghiệm, chúng tơi đã tạo ra:
- Mĩ hình nền đất thớ nghiệm.
- Mĩ hình cấu kiện TLC.
- Hệ đối trọng khi gia tải.
- Các đầu đo chuyển vị.
- Thực hiện gia cố nền đất bằng Giải pháp TLC.
Chúng tơi đã tiến hành phân tích sự làm việc của nền được gia cố bằng Giải
pháp TLC theo hai hướng:
- Hướng phân tích lý thuyết:
Dựa vào mĩ hình nền biến dạng tuyến tính, phân tích sức chịu tải về biến dạng
của nền.
®¹i häc

X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
Dựa vào mĩ hình phân tử hữu hạn (sử dụng phần mềm Plaxis) để phân tích sức
chịu tải, biến dạng của nền.
- Phân tích thực nghiệm:
Xây dựng mĩ hình nền thực nghiệm.
Tiến hành thớ nghiệm nén tĩnh bằng bàn nén cho đến khi nền đất bị phá hoại.
Đo trực tiếp các biến dạng của nền.
III.3. Kết quả phân tích lý thuyết.
III.3.1. Bài toán.
a. Các thĩng số của nền đất:
Được xác định qua các thớ nghiệm trong Phụ lục I.
Độ ẩm tự nhiân: W=42.5%;
Độ ẩm giới hạn chảy: W
ch
=46.1%;
Độ ẩm giới hạn dẻo: W
d
=28.2%.
Dung trọng tự nhiân của đất: γ=1.89T/m
3
.
Kết quả của thớ nghiệm cắt cánh: C
u
=12Kpa=1.2T/m
2
.
Giả thiết φ=0
0
.

Nền là nền một lớp với chiều dày vĩ cùng.
Mực nước ngầm nằm rất sâu.
b. Bài toán đặt ra:
Kiểm tra sức chịu tải và độ lơn của nền đất khi thực hiện nén trờn vuông cú
cạnh a=400mm với các cấp tải trọng thiết kế: 1.6T, 3.2T, 4.8T và 6.4T.
III.3.2. Tính toán dựa vào mô hình nền biến dạng tuyến tính.
a. Xử lý các số liệu.
- Chỉ số dẻo:
A=W
ch
-W
d
=46.1-28.2=17.9(%).
A>17. Kết luận loại đất mà ta đang xét là đất sét.
- Độ sệt.
0.75<B=0.8<1. Kết luận: Đất ở trạng thái dẻo chảy.
- Module tổng biến dạng
Đối với đất sét ở trạng thái dẻo chảy. Chọn α=5.
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
b. Tính toán sức chịu tải của nền.
Coi nền TLC là tuyệt đối cứng.
Chọn góc ma sát trong của nền TLC là α
TLC
=45
0
.
Coi bàn nén là một mỉng đơn cú kích thước 0.4x0.4m. Lực nén tác dụng lờn bàn
nén là tải trọng phân bố tác dụng lờn móng. Độ sâu đặt móng là mặt tiếp xúc của

bàn nén và nền TLC. Coi đõy là mặt đất tự nhiân.
- Tải trọng tiếp xúc cú giỏ trị là:

- Cường độ giới hạn của nền TLC.
Như trờn, đã coi nền TLC cứng vơ cùng nờn bản thân nền đủ sức chịu tải trọng
nén và khơng bị biến dạng.
- Trong trường hợp này, đệm TLC cú chiều dày H
d
=0.2m.
B
d
= L
d
= b+2H
d
tgφ
TLC
=0.4+2x0.2xtg45
o
=0.8(m)
Ta cú: H
d
/b=0.5. l/b=1 nờn k
0
=0.696.
Ứng suất lớn nhất dưới đáy đệm:
Cường độ giới hạn của đất dưới đáy đệm.
Sức chịu tải cho phép của nền đất yếu:
Như vậy, lớp đất dưới đấy nền đủ sức chịu tải.
c. Tính toán độ lơn của nền.

Để tính lơn của nền đất dưới đệm TLC. Chơng ta coi nền TLC và móng là một
thể thống nhất tức là chúng ta đã tạo ra một móng mới với kích thước như sau:
bxl = B
d
xH
d
= 0.8x0.8m.
- Ứng suất gõy lơn tại đáy móng ngay dưới đệm TLC.
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
- Xác định lơn theo phương pháp cộng lơn.
. Với
- Xác định ứng suất bản thân và ứng suất gõy lơn tại các điểm.
Điểm z
k
0
σ
bt
σ
gl
0 1 0 0 1.00 0.40 9.60
1 1 0.2 0.25 0.90 0.78 8.64
2 1 0.4 0.5 0.64 1.16 5.53
3 1 0.6 0.75 0.42 1.53 2.32
4 1 0.8 1 0.28 1.91 0.66
5 1 1 1.25 0.20 2.29 0.13
Tổng độ lơn của nền:
Hình vẽ:
0

1
2
3
4
5
0.4
0.78
1.16
1.53
1.91
2.29
9.60
8.64
5.53
2.32
0.66
0.13
0.4m
4
5
°
0.2m
III.3.3 Tính toán dựa trên mô hình phân tử hữu hạn.
Hình 9: Biểu đồ tính lơn.
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
a. Số liệu đầu vào
- Đối với nền TLC.
Cho E

0
= 10
6
T/m
2
.
Góc ma sát trong φ
TLC
biến thiân từ 30
0
đến 60
0
để tìm ra góc tối ưu, phù hợp
với kết quả thực nghiệm.
Hệ số Poisson: υ =0.2
Góc mở ψ = 0.
b. Mĩ tả quá trình xử lý bài toán
c. Các kết quả thu được.
III.4. Kết quả phân tích thực nghiệm.
III.4.1 Mục đính thí nghiệm:
• Kiểm tra sự làm việc của mĩ hình nền cọc đài phễu dưới tải trọng tác dụng.
• Đo độ lơn, chuyển vị của các phân tố đất.
III.4.2 Phương pháp thí nghiệm:
Thớ nghiệm nén tĩnh được thực hiện bằng phương pháp nén các cấu kiện trờn
toàn bộ diện tích nền được tạo ra bởi các cấu kiện đó. Số lượng các cấu kiện được
nén tuân theo quy trình thớ nghiệm. Theo đó, nền được gia tải, giảm tải, đo lơn, đo
chuyển vị theo từng cấp tải trong thời gian quy định cho đến khi đạt tải trọng thớ
nghiệm dự kiến. Nền được gia tải bằng hệ thống kích thuỷ lực, hệ đối trọng được bố
trớ sẵn trong phòng thớ nghiệm.
III.4.3 Thiết bị thí nghiệm.

Thiết bị thớ nghiệm bao gồm hệ tạo áp lực, hệ đối trọng và hệ đo đạc chuyển vị,
ứng suất.
a. Hệ tạo áp lực: Kích thuỷ lực.
- Loại kích: 50 tấn.
- Hóng sản xuất: China
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
- Cụng suất:
- Hành trình: 6Mpa.
- Khối lượng:70kg.
- Số lượng: 01 cái.
b. Hệ phản lực.
Được thiết kế sẵn trong phòng thí nghiệm.
s¾t hép
dÇm nhµ
hÖ thanh chèng ch÷ I
17197
1200
sµn phßng thÝ nghiÖm

c. Hệ đo đạc chuyển vị.
• Dựng các Indicator.
• Số lượng 10 Indicator.
Hình 10: Cấu tạo hệ phản lực trong phòng thớ nghiệm
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
• Các đầu đo chuyển vị tự chế: 07 cái.
200

50
50
thÐp b¶n máng
thÐp b¶n máng
thÐp b¶n máng
thÐp èng
ThÐp sîi cøng
250

III.4.4 Chuẩn bị thí nghiệm.
a. Sơ đồ thớ nghiệm: hình 12
Hình 11: Cấu tạo cây đo chuyển vị trong phòng thớ nghiệm
mặt đứng
mặt bằng
đại học
XÂY DựNG
Nghiờn cu ng dng gii phỏp TLC xõy dng cụng trỡnh trờn nn t yu.
200
80 20
100
200
-1.2
0.0
sắt hộp
dầm nhà
hệ thanh chống chữ I
17197
1200
gông gỗ
gông sắt

gỗ bản t18
kích thuỷ lực
sàn phòng thí nghiệm
đầu đo chuyển vị
2
0
0
2
0
0
2
0
0
2
0
0
phễu TLC
chèn đá dăm trên nền đất
bể gỗ t18
gông bể
đầu đo
sàn phòng thí nghiệm
b. Khun th nghim:
Hỡnh 12: S th nghim trong phũng th nghim
đại học
XÂY DựNG
Nghiờn cu ng dng gii phỏp TLC xõy dng cụng trỡnh trờn nn t yu.
c to nn nh lp ghộp cỏc bn g dy 18mm, kớch thc 2,4x2,4x1,2 m.
Cỏc tm c liõn kt cht ch li vi nhau bi cỏc gng g v thộp, m bo
kh nng chu lc ộp ngang ca t sau khi .

gông gỗ
gông sắt
gỗ bản t18
sàn phòng thí nghiệm
1200
lót bạt cách n ớc


Hỡnh 13: Cu to b g trong phũng th nghim
®¹i häc
X¢Y DùNG
200
80 20
80
20
200
80
20
80 20
PhÔu bª t«ng B15 ®óc s½n
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.

c. Mĩ hình cấu kiện TLC:
Mĩ hình cấu kiện TLC hình 14 Kích thước như trờn hình vẽ. Đúc toàn khối
bằng bờ tĩng B15. Số lượng 36 cấu kiện.
d. Vật liệu làm nền:
• Đất làm nền 6m
3
. Xem cách xác định tính chất cơ lý của đất ở Phụ lục I.
Hình 14: Cấu tạo phễu TLC trong phòng thớ

nghiệm
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
• Đá dăm 1x2: 2m
3
.
III.4.5 Quy trình thí nghiệm.
a. Cụng tỏc chuẩn bị:
a.1 Công tác chuẩn bị cấu kiện TLC
a. Vật liệu:

Đá dăm 1x2 Xi măng PC30
®¹i häc
X¢Y DùNG
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp TLC để xây dựng công trình trên nền đất yếu.
b. Khuơn thép hình phễu:
c. Tiến hành đúc cấu kiện:
Cỏt vàng
Phễu thép sau khi gia cụng
Phễu thép trước khi gia cụng