Luận văn thạc sỹ Đề tài gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của nhật bản

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỌC ĐẤT
GIA CỐ XI MĂNG THEO CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT CỦA
NHẬT BẢN TẠI CẢNG HÀNG KHÔNG CẦN THƠ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT
Năm 2014
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU………………………………………….…………
…… trang11
CHƯƠNG I. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN CẢNG HÀNG KHÔNG QUỐC TẾ
CẦN THƠ VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI
MĂNG
I.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ………………………………………………………… trang15
I.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN - ĐỊA HÌNH- ĐỊA CHẤT
………………………………………………………………………………….trang15
I.2.1. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG………………………………… ……….trang15
I.2.2. ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN…………………,,,………………
……….trang16
I.2.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH………………………………….………
….trang17
I.2.4. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH………………………… trang17
I.3. CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG
………………………………… …………………………………….……….trang23
CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN
SỨC CHỊU TẢI VÀ BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG

II.1. CÁC QUAN ĐIỂM TÍNH TOÁN…………………………………….trang30
II.1.1. Theo quan điểm cột làm việc như “cọc” …… ………….trang30
II.1.1.1. Đánh giá ổn định các trụ gia cố theo trạng thái giới hạn 1
II.1.1.2. Đánh giá ổn định các trụ gia cố theo trạng thái giới hạn 2
II.1.2. Theo quan điểm tính toán như nền tương đương……… trang33
II.1.3. Quan điểm hỗn hợp…… …………………………… ….trang34
II.2. HÌNH THỨC BỐ TRÍ CỌC ĐẤT GIA CỐ XIMĂNG…… ……….trang45
II.3. VẬT LIỆU XIMĂNG - ĐẤT TRONG XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU…….trang45
II.3.1. Nguyên lý tăng cường độ của nền gia cố ximăng - đất……… trang46
II.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ chế làm cứng…… ……………….trang46
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
2
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
II.4. CÁC ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ CỌC ĐẤT GIA CỐ XIMĂNG
CHƯƠNG III. QUI ĐỊNH KỸ THUẬT THI CÔNG VÀ KIỂM TRA CỌC
ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG (DSMC)
III.1. CƠ SỞ THỰC HIỆN VÀ QUY ĐỊNH CHUNG……
…………….trang50
III.1.1. Cở sở thực hiện…… ……………………………………………….trang50
III.1.2. Quy định chung…… …………………………………… ……… trang52
III.2. Yêu cầu về vật liệu sử dụng…… …………………………………… ……trang53
III.2.1.
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
3
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vật liệu xi măng…… ……………………………………….trang53
III.2.2.Vải địa kỹ thuật…… …………………………………… trang54
III.2.3. Yêu cầu về thiết bị…… ………………………………… trang55
III.2.4. Yêu cầu kỹ thuật thi công cọc đất gia cố xi măng.…….trang55
II.2.4.1.

Chuẩn bị mặt bằng thi công…… ………………………trang56 III.2.4.2.
Các bước thi công chính…… …………………… ……trang56 III.2.4.3.
Trình tự thi công và thời gian nghỉ…… ……… … …trang57 III.2.4.4.
Ghi chép trong thi công…… ………………………… …trang58 III.2.4.5.
Sai số trong thi công…………………………….…………trang55 III.2.5.
Phương án thiết kế gia cố nền và các thông số thiết kế cọc đất gia
cố…… …………………………………………………….….………trang58
III.2.5.1.
Phương án thiết kế gia cố nền…… ……….….………trang58
III.2.5.2. Thông số thiết kế cọc đất gia cố…… …………… ……trang58
III.2.6. Yêu cầu về thí nghiệm và kiểm tra chất lượng cọc… …………trang59
III.2.6.1. Thí nghiệm trong phòng… ………………………….…trang59
III.2.6.2. Thi công và kiểm tra các cọc thử nghiệm tại hiện trường
III.2.6.2.1. Thí nghiệm khoan lấy mẫu và xuyên tiêu chuẩn (SPT)
III.2.6.2.2. Thí nghiệm đào lộ đầu cọc………………… …………
trang63
III.2.6.2.3. Thí nghiệm nén tĩnh cọc đơn… ………………………trang63
III.2.6.2.4. Thí nghiệm chất tải trọng thật ở hiện trường …… trang66
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
4
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
III.3. Đánh giá kết quả thi công cọc đất gia cố xi măng………………trang68
III.3.1.
Giai đoạn thi công cọc thử để chọn hàm lượng xi măng chính thức
III.3.2. Giai đoạn thi công đại trà………………………………….………
trang68
III.4. Xử lý kỹ thuật thi công…………………………………….… …….trang68
III.5. Tiêu chuẩn nghiệm thu……………………………………….………trang69
CHƯƠNG IV. XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TẠI CẢNG HÀNG KHÔNG CẦN
THƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG THEO

CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT CỦA NHẬT BẢN
IV.1. GIỚI THIỆU VỀ CẢNG HÀNG KHÔNG QUỐC TẾ CẦN THƠ
…………………………………………………………………………….……trang71
VI.2.GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ TẠO CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG
…………………………………………………………………………….……trang72
VI.2.1. Giới thiệu công nghệ Jet - grouting………………… …………trang72
VI.2.2. Miêu tả công nghệ………………………………… ………trang76
VI.2.2.1. Công nghệ đơn pha - công nghệ S………………… ………trang76
VI.2.2.2. Công nghệ hai pha - công nghệ D ………………… ………trang76
VI.2.2.3. Công nghệ ba pha - Công nghệ T ………………… ………trang76
VI.2.3. Phương pháp thi công…………………….…….…………………trang78
VI.2.4. Trình tự thi công…………………………….…………… ….……trang78
VI.2.4.1. Thiết bị……………………………………………………… ……trang78
VI.2.4.2. Khoan…………….…………………………………………………trang80
VI.2.4.3. Phun vữa…………….…………………………………… … …trang80
VI.2.4.4. Hỗn hợp vữa…………….………………………………….… …trang80
VI.2.5. Tính toán thiết kế các thông số khoan phụt………………………trang80
VI.3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC KHI ỨNG DỤNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG
THEO CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT CỦA NHẬT BẢN TẠI CẢNG HÀNG
KHÔNG QUỐC TẾ CẦN THƠ ………… …………….………… …… trang83
IV.4. KẾT QUẢ KIỂM TOÁN BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS………….trang88
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
5
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………… ………
trang90
TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG VÀ THAM KHẢO………………… ………
trang92
PHỤ LỤC…………………………………………………………… ………trang95
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ………………………… …… ……… trang109

Hình II.1. Sơ đồ phá hoại của đất dính gia cố bằng cột xi măng-đất
Hình II.2. Quan hệ ứng suất - biến dạng vật liệu ximăng - đất…….trang109
Hình II.3. Phá hoại khối……………………………………………………trang109
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
6
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Hình II.4. Phá hoại cắt cục bộ……………………………………….……trang109
Hình II.5. Sơ đồ tính toán biến dạng………………… …………………trang110
Hình II.6. Sơ đồ tải trọng truyền cho cột…………… …………………trang110
Hình II.7. Sơ đồ tải trọng truyền cho đất không ổn định giữa các cột khi tải
trọng vượt quá độ bền rão……… ……………………………………… trang110
Hình II.8. Bố trí cột theo mạng lưới so le
……………………….…….…trang44
Hình II.9. Bố trí cột theo thẳng hàng cách đều
……………….…………trang44
Hình II.10. Bố trí cột theo kiểu dạng khung
……………… ….…………trang45
Hình VI.1. Cảng hàng không quốc tế Cần Thơ…………………… ……trang73
Hình VI.2. So sánh hiệu quả sử dụng khoan phụt cao áp với các phương pháp
khoan phụt hoá chất và khoan phụt xi măng áp lực thấp ………… trang75
Hình VI.3. Sự phát triển cường độ nén của ximăng - đất… …… …trang101
Hình VI.4. Cường độ nén của ximăng - đất……………… ………… …trang76
Hình VI.5. Công nghệ đơn pha……………………………… …… …trang76
Hình VI.6. Công nghệ hai pha…… …trang77
Hình VI.7. Công nghệ ba pha…… …trang77
Hình VI.8. Mô tả quá trình thi công tạo cọc đất gia cố xi măng ……trang79
Hình VI.9. Cọc đất gia cố xi măng vừa mới thi công xong ……………trang85
Hình VI.10. Máy thi công cọc đất gia cố xi măng ………………………trang85
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
7

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Hình VI.111. Công tác khoan lấy mẫu ……………………………………
trang86
Hình VI.12. Công tác thí nghiệm trong phòng ……………………… …
trang86
Hình VI.13 Thí nghiệm cắt cánh hiện trường …………………………trang87
Hình VI.14. Thí nghiệm xuyên cắt thuận …………………………… …trang87
Hình IV.15. Mẫu khoan lõi cọc đất gia cố ximăng ……………… …trang111
Hình IV.16. Thí nghiệm xuyên cắt thuận ………………………………trang111
Hình IV.17. Mẫu bị phá hoại……………………………………… ……trang112
Hình IV.18. Mẫu sau khi thí nghiệm ……………………………………trang112
Hình IV.19. Lắp đặt chuẩn bị thí nghiệm sức chịu tải…………………trang112
Hình IV.20. Bố trí kích thí nghiệm sức chịu tải nhóm cột ……… …trang113
Hình IV.21. Bố trí kích thí nghiệm sức chịu tải cột đơn ………….…trang113
Hình IV.22. Phá hoại đầu cột ……………………………………… …trang114
Hình IV.23. Bố trí kích và đồng hồ thí nghiệm nén ngang……………trang114
Hình IV.24. Phá hoại đầu cọc đất gia cố xi măng do nén ngang ……
trang115
Hình IV.25. Cọc đất gia cố xi măng sau khi đã đóng cứng ……….…trang115
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
8
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Hình IV.26.
Sơ đồ tính toán ứng suất - biến dạng.
……………….……trang116
Hình IV.27.
Chuyển vị thẳng đứng của khối cọc đất gia cố xi măng.
trang116
(Giai đoạn 1: thi công cọc đất gia cố xi măng)
Hình IV.28.

Chuyển vị ngang của khối cọc đất gia cố xi măng.
.……trang117

(Giai đoạn 1: thi công cọc đất gia cố xi măng)
Hình IV.29.
Phân bố ứng suất của khối cọc đất gia cố xi măng.
…trang117

(Giai đoạn 1: thi công cọc đất gia cố xi măng)
Hình IV.30.
Chuyển vị thẳng đứng của khối cọc đất gia cố xi măng.
trang118
(Giai đoạn 2: thi công đắp cát)
Hình IV.31.
Chuyển vị ngang của khối cọc đất gia cố xi măng.
.……trang118
(Giai đoạn 2: thi công đắp cát)
Hình IV.32.
Phân bố ứng suất của khối cọc đất gia cố xi măng.
…trang119
(Giai đoạn 2: thi công đắp cát)
Hình IV.33.
Chuyển vị thẳng đứng của khối cọc đất gia cố xi măng
(Giai đoạn 3: tải trọng)
Hình IV.34.
Chuyển vị ngang của khối cọc đất gia cố xi măng.
…trang120

(Giai đoạn 3: tải trọng)
Hình IV.35.

Phân bố ứng suất của khối cọc đất gia cố xi măng.
…trang120
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU………………… ……………… …trang117
Bảng I.1. Đặc điểm khí tượng… …………………………………… …trang117
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
9
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Bảng I.2. Đặc điểm thủy văn… …………………………… ……… …trang118
Bảng I.3. Số liệu về một số công trình sử dụng cọc đất gia cố xi măng…
………………………………………………………………… trang118
Bảng III.1. Bảng hàm lượng thạch học… …………………….…… …
trang120
Bảng III.2. Yêu cầu về vải địa kỹ thuật… …………………… … …trang120
Bảng III.3. Tiêu chuẩn nghiệm thu… …………………….……… …trang121
Bảng IV.1. Các thống số cho Jet – grouting… …… …………… …trang119
PHẦN MỞ ĐẦU
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
10
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Đề tài: “ Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng
theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản tại Cảng hàng không Cần Thơ ” với
mục đích góp phần vào việc đánh giá thực tế các giải pháp xử lý nền đường,
góp phần vào tiếp cận phát triển, hoàn thiện các phương pháp tính toán và
công nghệ thi công xử lý nền đường đắp trên nền đất yếu.
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Các vùng đồng bằng sông Cửu Long còn tồn tại rất nhiều vùng đất yếu
và hiện là khu vực đang vươn mình phát triển mạnh mẽ của khu vực đồng
bằng sông Cửu Long nói riêng và cả nước nói chung. Đây là vùng có nhiều
tiềm năng kinh tế rất lớn.
Triển vọng phát triển đòi hỏi nhu cầu xây dựng cao kéo theo những vấn

đề liên quan đến xử lý nền đất yếu, sự cố công trình.
Những nghiên cứu về ổn định nền móng các công trình không phải là
vấn đề mới mẻ, tuy nhiên nó luôn là vấn đề cấp thiết và thường xuyên được
các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu - đề cập đến trong các tạp chí và hội
thảo chuyên ngành.
Trước yêu cầu thực tiễn của đất nước em muốn vận dụng kiến thức đã
học vào thực tế đời sống với mong muốn góp phần nhỏ bé vào sự phồn vinh
chung của đất nước.
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
11
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Cùng với nhu cầu thực tế và sự quan tâm tìm hiểu về vấn đề nền đất
yếu nên em chọn đề tài: Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố
xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản tại Cảng hàng không Cần Thơ
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đề suất phương pháp theo dõi và đánh giá biện pháp gia cố nền đường
đắp trên đất yếu bằng cọc đất gia cố xi măng trong điều kiện nước ta hiện nay.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Công tác thiết kế tính toán kiểm tra xử lý nền đất yếu bằng phương
pháp cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản.
- Công tác thi công cọc đất gia cố xi măng.
- Những vấn đề cần chú ý trong thiết kế, thi công công nghệ cọc đất gia cố
xi măng. Những sự cố thường gặp và biện pháp khắc phục.
- Từ những nội dung cụ thể đánh giá ưu nhược điểm từ đó đưa ra kiến
nghị các quy định nhằm áp dụng có hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cao nhất.
4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc đất gia cố xi măng, các quy
định kỹ thuật thi công và kiểm tra cọc đất, phương pháp theo dõi và
đánh giá xử lý nền đường trên đất yếu.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
12
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Phương pháp nghiên cứu để thể hiện trong luận văn này như sau:
- Thu thập và phân tích các tài liệu có liên quan đến vấn đề xử lý nền đất
yếu công trình tại Cảng hàng không Cần Thơ.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận tính toán thiết kế xử lý nền bằng phương pháp
cọc đất gia cố xi măng.
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC
Trong nghững năm gần đây cùng với sự phát triển của kinh tế đất nước,
nhu cầu xây dựng và xây dựng hệ thống đường giao thông tại khu vực đồng
bằng sông Cửu Long nhằm phục vụ sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội, đảm
bảo an ninh quốc phòng ngày càng cấp thiết. Một số dự án đã được triển khai
xây dựng trên nền đất yếu tại các khu vực nói trên đã đạt được nhiều lợi ích
cho công cuộc xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. Tuy nhiên, việc xây dựng công
trình trên nền đất yếu đã gặp không ít khó khăn trong công tác xử lý nền đất
yếu. Trong khi đó một số biện pháp xử lý nền đất yếu truyền thống chưa
mang lại hiệu quả như mong muốn. Công ty thiết kế và tư vấn xây dựng công
trình hàng không ADCC đã cùng với Công ty FUDO là một trong những công
ty hàng đầu của Nhật Bản trong công tác xử lý nền đất yếu, đã hợp tác tiến
hành công tác thi công thử nghiệm Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp cọc
đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt của Nhật Bản tại Khu vực đồng
bằng sông Cửu Long. Kết quả đạt được cho thấy phương pháp có tính khả thi
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
13
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
cao, phù hợp với điều kiện nền đất yếu ở Việt Nam đặc biệt là Khu vực đồng
bằng sông Cửu Long nói chung và Cảng Hàng không Cần Thơ nói riêng.
7. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Khi xây dựng các công trình trên nền đất yếu cần phải có các biện pháp

xử lý đất nền bên dưới công trình, nhất là những khu vực có tầng đất yếu
khá dày như một số tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long.
- Cọc đất gia cố xi măng theo công nghệ trộn ướt là một trong những giải
pháp xử lý nền đất yếu, được áp dụng rộng rãi trong việc xử lý móng và
nền đất yếu cho các công trình xây dựng giao thông, thuỷ lợi, sân bay, bến
cảng…như: làm tường hào chống thấm cho đê đập, sửa chữa thấm mang
cống và đáy cống, gia cố đất xung quanh đường hầm, ổn định tường chắn,
chống trượt đất cho mái dốc, gia cố nền đường, mố cầu dẫn
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
14
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN CẢNG HÀNG KHÔNG
QUỐC TẾ CẦN THƠ VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG
I.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ
Thành phố Cần Thơ nằm ở trung tâm đồng bằng sông Cửu Long có diện
tích tự nhiên 1.401,6 km2, bên bờ tây sông Hậu, cách biển Đông 75 km,
cách thủ đô Hà Nội 1.877 km và cách thành phố Hồ Chí Minh 169 km về
phía bắc (theo đường bộ). Phía bắc giáp tỉnh An Giang và Đồng Tháp, phía
nam giáp tỉnh Hậu Giang, phía tây giáp tỉnh Kiên Giang, phía đông giáp tỉnh
Vĩnh Long và Đồng Tháp.
I.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN- ĐỊA HÌNH- ĐỊA CHẤT
I.2.1. Đặc điểm khí tượng
Tài liệu khí tượng trog khu vực dự án được tính theo trạm Cần Thơ. Vị
trí trạm ở 10020’ vĩ Bắc, 105047’ kinh Đông. Độ cao của trạm +3,00m.
• Nhiệt độ không khí tối cao (0
0
C), (xem phụ lục Bảng I.1)
Tmax=36

0
5, Cv=0.04, Cs=0.60
• Nhiệt độ không khí tối thấp (0
0
C), (xem phụ lục Bảng I.1)
Tmin = 36
0
5, Cv = -0.08, Cs = 0.60
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
15
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Lượng mưa:, (xem phụ lục Bảng I.1)
+ Lượng mưa trung bình tháng và năm Rmm.
+ Lượng mưa lớn nhất ngày và năm R
x
mm
+ Số ngày mưa trung bình tháng và năm N
I.2.2. Đặc điểm thủy văn
Các sông rạch ở khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thủy văn
sông Hậu (ảnh hưởng của chế độ lũ và triều). tại Cần Thơ biên độ triều
Hmax = 2.5m, biên độ triều trung bình Htb = 1.96m và biên độ triều Hmin =
0.79m. Chế độ thủy văn tại Cần Thơ chịu ảnh hưởng của thủy triều Biển
Đông, chế độ bán nhật triều không đều, mỗi ngày có hai lần triều lên xuống.
+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 hàng năm.
+ Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
Theo số liệu của dự án Đường Mậu Thân –Sân bay Trà Nóc, do Công
ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế Cầu lớn - Hầm thực hiện tháng 3/2007. Kết quả
tính toán thủy văn Cầu rạch Chanh (cách vị trí công trình khoảng 2Km) như
sau: (xem phụ lục Bảng II.2)
Địa chất thủy văn: kết quả khảo sát thăm dò và đo các mực nước

ngầm tại các lỗ khoan địa chất cho thấy mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu
từ 1.0÷2.6m. Nước ngầm trong khu vực khảo sát tích trữ và lưu thông chủ
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
16
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
yếu ở lớp cát đắp bên trên và mực nước ngầm ở đây phụ thuộc khá nhiều
vào điều kiện khí tượng thủy văn, nước mưa, nước mặt.
I.2.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH
Cần Thơ có cao độ trung bình phổ biến từ 0,2-1m so với mặt nước biển,
chiếm hơn 90% diện tích, những nơi có độ cao 1,5-1,8m rất ít, chiếm dưới
10% diện tích so với mặt nước biển. Ðịa hình tỉnh Cần Thơ thấp dần từ Bắc
xuống Nam và từ Ðông sang Tây, có dạng lòng chảo. Nằm ở khu vực bồi tụ
phù sa nhiều năm của sông Mê Kông, có địa hình rất đặc trưng cho dạng địa
hình đồng bằng. Nơi đây có hệ thống sông ngòi, kênh rạch chằng chịt. Trong
đó: Sông Hậu là con sông lớn nhất với tổng chiều dài chảy qua thành phố là
65 km, sông Cái Lớn dài 20 km, sông Cần Thơ dài 16 km, đổ ra sông Hậu
tại bến Ninh Kiều. Bên cạnh đó, Cần Thơ còn có hệ thống kênh rạch nhỏ
dày đặc, cho nước ngọt suốt hai mùa mưa nắng, tạo điều kiện cho nhà nông
làm thuỷ lợi và cải tạo đất.
I.2.4. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Theo hồ sơ báo cáo khảo sát địa chất tại Cảng hàng không Quốc tế Cần
Thơ, có thể chia địa tầng các lớp địa chất thành các lớp theo thứ tự từ trên
xuống dưới như sau:
Lớp A _ lớp cát đắp:
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
17
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Lớp cát san lấp xuất hiện tại tất cả các lỗ khoan, chiều dày thay đổi từ
(1.7÷3.4)m.
Lớp 1 :

Lớp sét màu xám xanh, độ dẻo cao trạng thái rất mềm. lớp này nằm dưới
lớp cát đắp, chiều dày thay đổi từ (6.50÷20.4)m.
Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của lớp này như sau::
o Độ ẩm W (%) : 68.9
o Dung trọng ướt
γ
w (g/cm
3
) : 1.527
o Dung trọng đẩy nổi
γ
sub
(g/cm
3
) : 0.556
o Hệ số rỗng (eo) : 1.90
o Giới hạn chảy WI (%) : 55.2
o Giới hạn dẻo Wp (%) : 55.5
o Chỉ số dẻo Ip : 29.7
o Độ sệt B : 1.46
o Góc ma sát (
ϕ
o) : 4
o
48’
o Lực dính (kG/cm
2
) : 0.097
Lớp 2:
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô

18
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Lớp sét pha màu xám đen, độ dẻo trung bình trạng thái rất mềm. Chiều
dày lớp thay đổi (6.50÷20.70)m
Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của lớp này như sau:
o Độ ẩm W (%) : 42.5
o Dung trọng ướt
γ
w (g/cm
3
) : 1.692
o Dung trọng đẩy nổi
γ
sub
(g/cm
3
) : 0.738
o Hệ số rỗng (eo) : 1.21
o Giới hạn chảy WI (%) : 38.6
o Giới hạn dẻo Wp (%) : 19.0
o Chỉ số dẻo Ip : 19.6
o Độ sệt B : 1.20
o Góc ma sát (
ϕ
o) : 06
o
58’
o Lực dính (kG/cm
2
) : 0.102

Lớp 3A:
Lớp sét màu xám nâu, độ dẻo cao, trạng thái dẻo mềm. Xuất hiện ở lỗ
khoan LK9. Chiều dày lớp 5.20m.
Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của lớp này như sau:
o Độ ẩm W (%) : 36.4
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
19
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
o Dung trọng ướt
γ
w (g/cm
3
) : 1.821
o Dung trọng đẩy nổi
γ
sub
(g/cm
3
) : 0.839
o Hệ số rỗng (eo) : 1.00
o Giới hạn chảy WI (%) : 52.3
o Giới hạn dẻo Wp (%) : 23.8
o Chỉ số dẻo Ip : 28.5
o Độ sệt B : 0.44
o Góc ma sát (
ϕ
o) : 8
o
48’
o Lực dính (kG/cm

2
) : 0.127
Lớp 3
Sét màu xám nâu, độ dẻo cao, trạng thái rất mềm. xuất hiện ở tất cả các
lỗ khoan. Chiều dày thay đổi từ (4.20÷24.30)m.
Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của lớp này như sau:
o Độ ẩm W (%) : 53.3
o Dung trọng ướt
γ
w (g/cm
3
) : 1.614
o Dung trọng đẩy nổi
γ
sub
(g/cm
3
) : 0.65
o Hệ số rỗng (eo) : 1.50
o Giới hạn chảy WI (%) : 50.9
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
20
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
o Giới hạn dẻo Wp (%) : 23.6
o Chỉ số dẻo Ip : 27.3
o Độ sệt B : 1.09
o Góc ma sát (
ϕ
o) : 5
o

59’
o Lực dính (kG/cm
2
) : 0.102
Lớp 4A
Sét màu xám xanh, độ dẻo cao, trạng thái dẻo mềm. xuất hiện ở các lỗ
khoan LK2;LK4 và LK9. Chiều dày thay đổi từ (4.20÷24.30)m.
Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của lớp này như sau:
o Độ ẩm W (%) : 32.1
o Dung trọng ướt
γ
w (g/cm
3
) : 1.863
o Dung trọng đẩy nổi
γ
sub
(g/cm
3
) : 0.884
o Hệ số rỗng (eo) : 0.90
o Giới hạn chảy WI (%) : 52.6
o Giới hạn dẻo Wp (%) : 24.6
o Chỉ số dẻo Ip : 28.0
o Độ sệt B : 0.27
o Góc ma sát (
ϕ
o) : 9
o
19’

o Lực dính (kG/cm
2
) : 0.141
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
21
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Lớp 4B
Sét màu xám xanh, độ dẻo cao, trạng thái rắn, lớp này có bề dày từ 2 ÷
7.50m phân bố ở các lỗ khoan có độ sâu >40m.
Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của lớp này như sau:
o Độ ẩm W (%) : 24.7
o Dung trọng ướt
γ
w (g/cm
3
) : 1.959
o Dung trọng đẩy nổi
γ
sub
(g/cm
3
) : 0.986
o Hệ số rỗng (eo) : 0.71
o Giới hạn chảy WI (%) : 50.8
o Giới hạn dẻo Wp (%) : 23.4
o Chỉ số dẻo Ip : 27.3
o Độ sệt B : 0.05
o Góc ma sát (
ϕ
o) : 14

o
47’
o Lực dính (kG/cm
2
) : 0.288
Lớp 5
Sét màu nâu đỏ, trạng thái rất rắn, lớp này có chiều dày từ 9÷17.8m,
phấn bố ở các lỗ khoan có độ sâu >40m. lớp này có hệ số rỗng nhỏ, tính nén
lún thấp. công trình có thể đặt móng lên lớp này.
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
22
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của lớp này như sau:
o Độ ẩm W (%) : 23.1
o Dung trọng ướt
γ
w (g/cm
3
) : 1.978
o Dung trọng đẩy nổi
γ
sub
(g/cm
3
) : 1.012
o Hệ số rỗng (eo) : 0.67
o Giới hạn chảy WI (%) : 55.0
o Giới hạn dẻo Wp (%) : 25.4
o Chỉ số dẻo Ip : 29.6
o Độ sệt B : <0

o Góc ma sát (
ϕ
o) : 15
o
35’
o Lực dính (kG/cm
2
) : 0.347
Mực nước ngầm:
Mực nước ngầm ở lỗ khoan như sau: +1.0m
Với đặc điểm phân bố địa tầng và các đặc trưng cơ - lý của các lớp đất
như trên có thể nêu một số nhận xét sau:
- Dưới đất lớp mặt có tính chất cơ lý không ổn định là lớp bùn yếu, do
đó nền đường, sân cần quan tâm vấn đề lún do lớp bùn và lớp mặt khi
đắp gây nên.
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
23
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
- Đối với công trình có tải trọng nên sử dụng các loại móng cọc đặt vào
lớp 5.
I.3. CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG
a). Trên thế giới
- Nước ứng dụng công nghệ xi măng đất nhiều nhất là Nhật Bản và các
nước vùng Scandinaver. Theo thống kê của hiệp hội CDM (Nhật
Bản), tính chung trong giai đoạn 80-96 có 2345 dự án, sử dụng 26
triệu m3 BTĐ. Riêng từ 1977 đến 1993, lượng đất gia cố bằng xi
măng ở Nhật vào khoảng 23,6 triệu m3 cho các dự án ngoài biển và
trong đất liền, với khoảng 300 dự án. Hiện nay hàng năm thi công
khoảng 2 triệu m3.
- Tại Trung Quốc, công tác nghiên cứu bắt đầu từ năm 1970, tổng khối

lượng xử lý bằng cọc đất gia cố xi măng ở Trung Quốc cho đến nay
vào khoảng trên 1 triệu m3. Tại Châu Âu, nghiên cứu và ứng dụng
bắt đầu ở Thụy Điển và Phần Lan bắt đầu từ năm 1967. Năm 1974,
một đê đất thử nghiệm (6m cao 8m dài) đã được xây dựng ở Phần
Lan sử dụng cột vôi đất, nhằm mục đích phân tích hiệu quả của hình
dạng và chiều dài cột về mặt khả năng chịu tải.
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
24
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Hình I.1 Xử lý sự cố nền công trình nhà ở Đài Bắc - Đài Loan
Hình I.2. Xử lý nền ga tàu điện ở trung tâm Cai Ro - Ai Cập
b). Tại Việt Nam
Chuyên ngành xây dựng đường ô tô
25