Xử lý đất yếu đầu cầu bằng Cọc xi măng đất

B GIO DC V O TO
TRNG I HC GIAO THễNG VN TI
nguyễn quang vũ
Nghiên cứu các giải pháp thiết kế đờng
dẫn đầu cầu trên nền đất yếu áp dụng dự án
đầu t xây dựng Cầu Việt Trì Mới dành riêng cho
giao thông đờng bộ qua sông lô, trên quốc lộ 2
chuyên ngành: xây dựng đờng ôtô và đờng thành phố
mã số: 60.58.02.05.01
LUậN VĂN THạC Sĩ Kỹ THUậT
hớng dẫn khoa học: gs. ts phạm huy khang
Hà Nội - 2015
LI CM N
Hc viờn xin chõn thnh cm n trng i hc Giao thụng Vn ti H
Ni trong thi gian hc tp chng trỡnh cao hc va qua ó trang b cho hc
viờn c nhiu kin thc cn thit v cỏc vn k thut trong lnh vc xõy
dng cụng trỡnh giao thụng.
Học viên xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu, các thầy cô giáo
trong trường đã tạo điều kiện giúp đỡ học viên trong suốt quá trình nghiên
cứu và hoàn thành luận văn của mình.
Đặc biệt, học viên xin chân thành cảm ơn thầy giáo GS-TS. Phạm Huy
Khang - Trường Đại học Giao thông vận tải Hà Nội đã quan tâm và tận tình
hướng dẫn giúp đỡ học viên hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn tới những người thân, bạn bè đã luôn luôn động
viên và tạo điều kiện thuận lợi cho học viên trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, Tháng 06 năm 2015
Học viên
Nguyễn Quang Vũ
MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH VẼ
ĐT Đường tỉnh
BVTC Bản vẽ thi công
TKKT Thiết kế kỹ thuật
SD Giếng cát
SCP Cọc cát đầm chặt
PVD Bấc thấm
CMD Cọc xi măng đất
GPMB Giải phóng mặt bằng
GTVT Giao thông vận tải
KCAĐ Kết cấu áo đường
BTN Bê tông nhựa
BTXM Bê tông xi măng
CPĐD Cấp phối đá dăm
QL Quốc lộ
TVGS Tư vấn giám sát
TVTK Tư vấn thiết kế
TPCP Trái phiếu Chính phủ
TCN Tiêu chuẩn ngành
TP Thành phố
VĐKT Vải địa kỹ thuật
5
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lún nền đường đầu cầu là hiện tượng khá phổ biến không những ở Việt
Nam mà ngay cả các nước phát triển trên thế giới như Nhật Bản, Trung Quốc,
CHLB Đức và Cộng hòa Pháp đã có những nghiên cứu, tổng kết tìm nguyên
nhân và đưa ra các giải pháp khắc phục hiệu quả.
Lún nền đường đầu cầu dẫn đến sự thay đổi đột ngột cao độ tại khu vực

tiếp giáp nền đường và mố cầu, tạo thành điểm gãy trên trắc dọc tuyến đường,
thậm chí tạo thành những hố (rãnh) lún sâu sát mố cầu.
Hiện tượng này làm giảm năng lực thông hành, gây hỏng hóc phương
tiện, hàng hóa, phát sinh tải trọng xung kích phụ thêm lên mố cầu hoặc cống,
tốn kém cho công tác duy tu bảo dưỡng, gây cảm giác khó chịu cho người
tham gia giao thông và làm mất ATGT.
Ở Cộng hòa Pháp, đã có những nghiên cứu đánh giá về xử lý đoạn
đường đắp cao đầu cầu nhằm đảm bảo sự thoải mái cho người sử dụng, đảm
bảo ATGT, bảo vệ ổn định nền đường đắp cao đầu cầu và bảo vệ công trình
cầu.
Sau các nghiên cứu, đánh giá, các chuyên gia đưa ra nhận định về
những nguyên nhân có thể gây lún nền đường đắp cao kề giáp với mố cầu. Cụ
thể là do lún nền đất tự nhiên; Lún do chính bản thân nền đắp; Lún do sự khó
khăn trong đầm nén đất đắp sát mố và tường cánh dẫn đến hậu quả sau một
vài năm khai thác đã xuất hiện lún gây ra sự chênh cao giữa mặt đường và
bản quá độ của công trình cầu.
Các giải pháp khắc phục được tập trung vào gia tải trước; Sử dụng đoạn
nền đắp đặc biệt; Bản quá độ Tại CHLB Đức, người ta không quá quan tâm
đến mức độ chênh lún giữa nền đường và cầu nhưng yêu cầu phải gia tải
trước đoạn nền đường đầu cầu, cống rất nghiêm ngặt, khống chế cả độ lún cố
kết và lún từ biến.
Trong “Quy phạm xây dựng đường trên đất yếu” ban hành năm 1990
của Bộ GTVT Đức đã quy định về việc gia tải trước như sau: Chiều cao gia
6
tải trước và thời gian tác dụng phải bảo đảm trong suốt thời kỳ vận doanh
khai thác đường không làm cho đất yếu phải chịu tải quá tình trạng ban đầu
dưới tác dụng của trọng lượng bản thân và tải trọng xe chạy.
Tại Trung Quốc, đã có những tài liệu nghiên cứu về đặc điểm khu vực
nền đường đầu cầu và hai bên cống như sau: thường là nền đắp cao; diện tích
thi công hẹp, khó triển khai các loại máy lu lớn để đầm nén; thi công nền

đường sau khi cầu đã làm xong nên thời gian ổn định ngắn; nền mặt đường là
kết cấu mềm, trong quá trình sử dụng dễ biến dạng và lún, trong khi đó kết
cấu cầu có độ cứng rất lớn, ít biến dạng, ít lún hoặc không lún.
Các giải pháp thiết kế chủ yếu hay sử dụng là bố trí bản quá độ bằng bê
tông cốt thép hoặc bố trí các đoạn đường quá độ; Chọn vật liệu đắp sau lưng
mố (hai bên cống) thích hợp; Đầm nén đất đạt độ chặt cao; Tăng cường các
biện pháp thoát nước sau mố cầu; Xử lý nền móng để bảo đảm đoạn tường
đầu cầu (hai bên cống) có độ lún thích hợp phù hợp với các tiêu chuẩn thiết
kế về độ lún cho phép.
Giải pháp bản gác đỡ (bản quá độ) phổ biến nhất thường sử dụng hiện
nay ở đầu cầu và hai bên cống. Tùy theo chiều dài đặt bản gác đỡ có thể phân
chia 3 loại đặt cao, trung bình và thấp. Đặt cao là mặt bản bằng với mặt đỉnh
mố; đặt trung bình là đầu bản phía xa mố đặt giữa tầng mặt và tầng móng của
áo đường; đặt thấp là đầu bản phía xa mố đặt sâu dưới tầng móng của áo
đường.
Giải pháp bố trí đoạn nền đường quá độ cũng nhằm làm thay đổi độ
cứng của kết cấu đầu cầu từ cầu ra ngoài chỉ nên dùng cho trường hợp nối tiếp
giữa nền đường hai bên với cầu nhỏ hoặc cống. Chiều dài đoạn quá độ thường
lấy bằng 2 lần chiều cao nền đắp cộng thêm từ 3-5cm.
Yêu cầu về vật liệu đắp và công tác đầm nén sau mố cầu (hai bên
cống): Trong đoạn quá độ phải dùng loại vật liệu đắp có cường độ cao, dễ
đầm nén chặt và có tính thoát nước tốt. Các loại đất kém thoát nước thì phải
gia cố 8-12% vôi bột sống hoặc gia cố 5% xi măng. Bề dày lớp đầm nén phải
7
phù hợp với công cụ đầm nén; Cố gắng dùng công cụ lớn hoặc đầm chấn
động nhỏ đầm nén phần đất đắp sau mố.
Cầu Việt Trì hiện tại bao gồm cầu đường bộ và đường sắt đi chung,
được hoàn thành đưa vào sử dụng từ năm 1992, kết cấu dạng dàn thép, sơ đồ
nhịp 4x88m, tổng chiều dài toàn cầu ΣL=372,88m, mặt cắt ngang gồm phần
cầu đường sắt chạy giữa hai dàn thép cách nhau 5,8m, hai bên cánh gà là phần

xe cơ giới rộng 4,0m cho 1 làn xe H-30 và phần xe thô sơ rộng 1,5m, tổng bề
rộng cầu ΣB=20,2m. Cầu hiện tại khai thác hạn chế do bị rung lắc lớn khi có
xe tải đi qua, phần đường dẫn lên cầu chính bị hạn chế và bị ngập khi có lũ
lớn.
Mặt khác, cầu Việt Trì là tuyến đường trục nối thành phố Hà Nội,
huyện Đông Anh, thành phố Vĩnh Yên với trung tâm thành phố Việt Trì có
mật độ giao thông cao (vào giờ cao điểm hoặc dịp lễ hội Đền Hùng lượng xe
qua cầu tăng đột biến, do chỉ có 1 làn xe cơ giới cho mỗi chiều, vì vậy khi có
xe gặp sự cố trên cầu sẽ xảy ra ùn tắc cục bộ). Theo thống kê của các cơ quan
chức năng, tại khu vực cầu Việt Trì hiện tại mỗi ngày số người đi bộ qua
đường vào giờ cao điểm lên tới gần 2000 người, trong đó chủ yếu là người
dân địa phương và học sinh sinh viên. Do có những hạn chế về lưu lượng cho
phép, cầu đã mãn tải và xung đột phương tiện giao thông cơ giới và người đi
bộ nên tại đây thường xảy ra tai nạn giao thông liên quan tới người đi bộ, mỗi
năm khoảng 10-20 vụ làm chết và bị thương nhiều người.
Đoạn tuyến Quốc lộ 2 từ đường Bắc Thăng Long - Nội Bài đi Vĩnh
Yên (bao gồm cả tuyến tránh Thành phố Vĩnh Yên) qui mô 4 làn xe, hiện
đang khai thác với tốc độ 80 km/h, nhập với Quốc lộ 2 tại điểm cách đầu cầu
Việt Trì về phía Hà Nội khoảng 10 km. Phần còn lại của đoạn tuyến đến cầu
Việt Trì hiện tại đang được tỉnh Vĩnh Phúc nghiên cứu chuẩn bị đầu tư mở
rộng. Về cơ bản Quốc lộ 2 đoạn qua địa phận tỉnh Vĩnh Phúc đã và đang được
đầu tư xây dựng với quy mô 4 làn xe trong đó đoạn qua thành phố Việt Trì
(Đại lộ Hùng Vương) đã được xây dựng với qui mô 4 làn xe.
8
Bằng Quyết định số 2932/QĐ-BGTVT ngày 25/9/2013, Bộ GTVT đã
phê duyệt Dự án đầu tư xây dựng công trình cầu Việt Trì mới, dành riêng cho
giao thông đường bộ qua sông Lô, trên QL2 theo hình thức Hợp đồng BOT;
Xây dựng cầu và đường dẫn hai đầu cầu Việt Trì mới vượt sông Lô,
đảm bảo đáp ứng nhu cầu giao thông thông suốt trên Quốc lộ 2 từ tỉnh Vĩnh
Phúc đến tỉnh Phú Thọ, tạo điều kiện thuận lợi về giao thông để phát triển

kinh tế, văn hóa, xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng của tỉnh Phú Thọ và các
tỉnh phía Tây Bắc, đồng thời tạo cơ sở hạ tầng để thành phố Việt Trì trở thành
đô thị loại 1 vào năm 2015 và góp phần giảm thiểu ùn tắc, tai nạn giao thông
trên cầu Việt Trì hiện tại.
Đầu tư xây dựng công trình vùng đất Tổ, phục vụ đồng bào cả nước và
kiều bào nước ngoài hàng năm tham quan và dâng hương tưởng niệm các Vua
Hùng tại Khu Di tích Lịch sử đặc biệt quốc gia Đền Hùng.
Dự án xây dựng cầu Việt trì mới có nhiều đoạn đi qua khu vực đồng
ruộng ao hồ có điều kiện địa chất yếu phức tạp, nhiều vị trí nhằm đảm bảo cao
độ để tránh ngập khi mùa lũ về nên nền cao dễ gây mất ổn định tổng thể nền
đường, vấn đề này càng dễ xảy ra hơn khi nó đi qua những nơi có địa chất
yếu. Khi xây dựng qua những khu vực như trên cần có nghiên cứu kỹ lưỡng
những biện pháp xử lý nền một cách triệt để đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật
đề ra, để tuyến đường sau khi hoàn thành đi vào hoạt động được hiệu quả.
Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều biện pháp xử lý ổn định nền đường
qua khu vực nền đắp có điều kiện địa chất phức tạp đã được nghiên cứu và áp
dụng vào các dự án trọng điểm trong cả nước, tuy nhiên ở mỗi vùng miền thì
điều kiện địa chất phức tạp và nguồn cung ứng vật liệu xây dựng lại khác
nhau dẫn đến việc lựa chọn giải pháp xử lý ổn định nền đường ở các khu vực
cần được lựa chọn thông qua việc phân tích tính toán giải pháp xử lý và
nguồn cung ứng vật liệu. Nhằm đáp ứng được giải pháp lựa chọn xử lý ổn
định nền đường vừa đảm bảo kỹ thuật và kinh tế trên tuyến đường QL2 đoạn
đường dẫn đầu cầu Việt trì mới, tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu các giải
pháp thiết kế đường dẫn đầu cầu trên nền đất yếu – Áp dụng dự án đầu tư xây
9
dựng Cầu Việt Trì Mới dành riêng cho giao thông đường bộ qua sông Lô,
trên Quốc lộ 2” để qua đó lựa chọn được biện pháp xử lý nền đất yếu tối ưu
đảm bảo tiến độ và chất lượng của dự án.
2. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu các giải pháp xử lý ổn định nền đường trong xây dựng công

trình giao thông hiện nay đang áp dụng.
3. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu các giải pháp xử lý ổn định nền đường trong xây dựng công
trình giao thông hiện nay.
4. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Tính toán ổn định nền đường khi chưa có giải pháp xử lý từ đó đề xuất ra
phương án xử lý nếu nó không đạt yêu cầu về độ lún và ổn định tổng thể nền
đường.
5. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết tính toán về xử lý ổn định nền đường phổ biến hiện
nay để áp dụng vào dự án, bên cạnh đó kết hợp với việc thu thập xử lý số liệu
quan trắc hiện trường để so sánh đối chiếu và kết luận.
6. Kết cấu của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, luận văn
kết cấu gồm 3 chương.
Chương 1. Tổng quan về đất yếu và các biện pháp xử lý nền đất yếu tiên
tiến hiện nay.
Chương 2. Tổng quan về đường dẫn đầu cầu và các vấn đề đặt ra.
Chương 3. Các giải pháp xử lý nền đất yếu có thể áp dụng và lựa chọn
giải pháp thiết kế nền đất yếu cho dự án đầu tư xây dựng cầu
Việt Trì mới dành riêng cho giao thông đường bộ qua sông
Lô trên Quốc lộ 2.
10
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ
LÝ NỀN ĐẤT YẾU TIÊN TIẾN HIỆN NAY
1.1. Mở đầu
Nền đắp là một trong những công trình xây dựng lâu đời và thường gặp
nhất. Từ hàng chục năm nay đất nước ta đã xây dựng một hệ thống đường
giao thông hoàn chỉnh trên cả nước mà một bộ phận đáng kể là đắp trên nền
đất yếu. Công cuộc xây dựng và phát triển KT-XH của ta đã tăng khối lượng

các công trình xây dựng trên nền đất yếu một cách đáng kể trong phạm vi cả
nước, nhất là các tỉnh ven biển và ở đồng bằng Nam bộ.
Trước đây người ta thường xây dựng nền đắp đi qua các vùng đất có địa
chất tốt để giảm bớt những vấn đề kỹ thuật phải xử lý và hạ giá thành xây
dựng. Tuy nhiên sự nghiệp xây dựng và phát triển KT-XH hiện nay đã đặt ra
việc chinh phục và sử dụng các vùng đất yếu mà trước hết là việc xây dựng
mạng lưới các tuyến đường giao thông, cầu cống…trên nền đất yếu. Những
vấn đề liên quan đến sự ổn định của nền đắp là những điều cần được quan tâm
trước tiên. Do thiếu sót các công tác khảo sát thiết kế hoặc thi công mà nền
đường thường bị hư hỏng vì mất ổn định trong và sau khi xây dựng công
trình. Hiện tượng trượt của đoạn nền đường sắt đắp đắp trên nền bùn sét phía
bắc cầu Hàm Rồng, hiện tượng trượt sâu làm biến mất cả đoạn đường dài gần
1 km trên QL 18A gần Cái Dăm (Quảng Ninh) trước đây, mới đây nhất là
hiện tượng mất ổn định tổng thể nền mặt đường trên tuyến đường cao tốc Hà
Nội – Lào Cai mà nguyên nhân ban đầu xác định là đoạn tuyến đi qua khu
vực có địa chất mềm yếu…là những điển hình để rút kinh nghiệm. Việc xử lý
hậu quả do những hư hỏng nền đắp mất ổn định thường rất phức tạp và tốn
kém, chưa kể là có khi những hư hỏng này còn có thể gây ra những tai họa
đáng tiếc. Ta thường gặp các vấn đề liên quan đến lún ( với các mức độ khác
nhau) cho tất cả các nền đắp xây dựng trên nền đất yếu, do ứng suất của nền
đắp tác dụng lên đất yếu đủ để gây ra biến dạng lớn. Cho nên trong xây dựng
cầu đường cần đặc biệt chú ý đến vấn đề lún (đặc biệt là những đoạn chuyển
11
tiếp từ đường vào cầu), vì đây là nguyên nhân làm cho nhiều công trình cầu
đường bị hư hỏng phải xử lý rất tốn kém hoặc nhiều khi không xử lý được.
Hiện tượng lún kéo dài của nền đường đoạn Cầu Giẽ - Ninh Bình, đoạn Cái
Bè – Cai Lậy (Tiền Giang) trên Ql 1A…làm hư hỏng rất nhanh hàng vạn m
2
mặt đường xây dựng trên đó.
1.2. Đất yếu và khái niệm về đất yếu

Nền đất yếu (Compessible soil) là nền nằm dưới đất đắp, là loại sét có
trạng thái từ dẻo mềm đến nhão, có tính chịu nén lớn và tuỳ theo hàm lượng
vật chất hữu cơ được gọi là bùn (soft organic soil) hoặc than bùn (peat).
Khi đất đắp nằm trên nền đất yếu thì độ ổn định và mức độ biến dạng của
chúng không chỉ phụ thuộc vào chất lượng đất đắp mà chủ yếu phụ thuộc vào
nền đất yếu.
Nghiên cứu xử lý nền đất yếu là nghiên cứu bản chất trạng thái hoạt động
của chúng, đánh giá độ ổn định, biến dạng và đề ra các giải pháp xử lý, gia cố
để công trình đắp trên nền đất yếu được an toàn, đạt được yêu cầu kinh tế kỹ
thuật cho thiết kế, thi công và khai thác sử dụng.
Đất mềm yếu nói chung là loại đất có khả năng chịu tải nhỏ (áp dụng cho
đất có cường độ kháng nén quy ước dưới 0,50 daN/ cm
2
), có tính nén lún lớn,
hệ số rỗng lớn (e
oi
>1), có môđun biến dạng thấp (E
o
< 50 daN/cm
2
), và có sức
kháng cắt nhỏ. Khi xây dựng công trình trên đất yếu mà thiếu các biện pháp
xử lý thích đáng và hợp lý thì sẽ phát sinh biến dạng thậm chí gây hư hỏng
công trình. Nghiên cứu xử lý đất yếu có mục đích cuối cùng là làm tăng độ
bền của đất, làm giảm tổng độ lún và độ lún lệch, rút ngắn thời gian thi công
và giảm chi phí đầu tư xây dựng.
1.2.1. Phân biệt nền đất yếu
Cách phân biệt nền đất yếu ở trong nước cũng như ở nước ngoài đều có
các tiêu chuẩn cụ thể để phân loại nền đất yếu.
 Theo nguyên nhân hình thành: loại đất yếu có nguồn gốc khoáng vật hoặc

nguồn gốc hữu cơ.
12
- Loại có nguồn gốc khoáng vật : thường là sét hoặc á sét trầm tích trong nước
ở ven biển, vùng vịnh, đầm hồ, thung lũng.
- Loại có nguồn gốc hữu cơ : hình thành từ đầm lầy, nơi nước tích đọng thường
xuyên, mực nước ngầm cao, tại đây các loại thực vật phát triển, thối rữa phân
huỷ tạo ra các vật lắng hữu cơ lẫn với trầm tích khoáng vật.
 Phân biệt theo chỉ tiêu cơ lý (trạng thái tự nhiên)
Thông thường phân biệt theo trạng thái tự nhiên và tính chất cơ lý của
chúng như hàm lượng nước tự nhiên, tỷ lệ lỗ rỗng, hệ số co ngót, độ bão hoà,
góc nội ma sát (chịu cắt nhanh) cường độ chịu cắt.
 Phân biệt đất yếu loại sét hoặc á sét, đầm lầy hoặc than bùn (phân loại theo độ
sệt) .
1.2.2. Phân loại đất yếu
Nói chung các dạng đất yếu thường có những đặc điểm sau:
- Thường là loại đất sét có lẫn hữu cơ hoặc nhiều hoặc ít.
- Hàm lượng nước cao và trọng lượng thể tích nhỏ.
- Độ thấm nước rất nhỏ.
- Cường độ chống cắt nhỏ và khả năng nén lún lớn.
Ở Việt Nam thường gặp các loại đất sét mềm, bùn và than bùn. Ngoài ra
ở một số vùng còn gặp loại đất có ở nhiều tính chất của loại đất lún sập như
đất Badan ở Tây Nguyên và thỉnh thoảng còn gặp các vỉa cát chảy là những
loại đất yếu có những đặc điểm riêng biệt.
1.2.2.1. Đất sét mềm
Theo quan điểm địa kỹ thuật thì không có sự phân biệt rõ ràng giữa đất
sét mềm và bùn. Tuy nhiên ở đây ta hiểu đất sét mềm là loại đất sét hoặc á sét
tương đối chặt, bão hoà và có cường độ cao hơn so với bùn. Đất sét mềm có
những đặc điểm riêng biệt nhưng cũng có nhiều tính chất chung của các đất
đá thuộc loại sét, đó là sản phẩm ở giai đoạn đầu của quá trình hình thành đất
đá loại sét. Đất sét gồm chủ yếu là các hạt nhỏ như thạch anh, fenspat (phần

phân tán thô) và các khoáng vật sét (phần phân tán mịn). Các khoáng vật sét
13
này là các silicat alumin có chứa các ion Mg, K, Ca, Na và Fe , chia thành
ba loại chính là ilit, kaolinit, môn-mônrilônit. Đây là những khoáng vật làm
cho đất sét có đặc tính riêng của nó.
Ilit là khoáng vật đại biểu của nhóm hi-dromica – hidromica được
thành tạo chủ yếu là ở môi trường kiềm (PH tới 9.5), trung tính và axit yếu,
luôn chứa khá nhiều kali trong dung dịch. Về cấu tạo màng tinh thể, ilit chiếm
vị trí trung gian giữa kaolinit và môn-mônrilônit.
Kaolinit được thành tạo do phong hoá đá phún xuất, đá biến chất và đá
trầm tích trong điều kiện khí hậu khác nhau nhưng nhất thiết phải ẩm. Đặc
điểm của mạng tinh thể kaolinit là tương đối bền, ổn định.
Mônmônrilônit được thành tạo chủ yếu trong quá trình phong hoá đá
phún xuất và điều kiện môi trường kiềm (PH = 7 – 8.5), khí hậu khô, ôn hoà
và ẩm.
Các hạt sét và hoạt tính của chúng với nước trong đất làm cho đất sét
mang những tính chất mà những loại đất khác không có: tính dẻo và sự tồn tại
của gradien ban đầu, khả năng hấp thu, tính chất lưu biến từ đó mà đất sét có
những đặc điểm riêng về cường độ, tính biến dạng.
Một trong những đặc điểm quan trọng của đất yếu mềm là tính dẻo.
Nhân tố chủ yếu chi phối độ dẻo là thành phần khoáng vật của nhóm hạt kích
thước nhỏ hơn 0.002 mm và hoạt tính của chúng đối với nước. Một trong
những tính chất quan trọng nữa của đất sét là độ bền cấu trúc (hay cường độ
kết cấu σc) của chúng. Nếu tải trọng truyển lên đất nhỏ hơn trị số σc thì biến
dạng dần ứng suất trong đất khi biến dạng không đổi, gọi là sự chùng ứng
suất. Thời gian mà ứng suất gây nên biến dạng đang xét giảm đi e=2.7183 lần
gọi là chu kỳ chùng ứng suất.
1.2.2.2. Bùn
14
Theo quan điểm địa chất thì bùn là các lớp đất mới được tạo thành

trong môi trường nước ngọt hoặc môi trường biển, gồm các hạt rất mịn, bản
chất khoáng vật thay đổi và thường có kết cấu tổ ong. Tỷ lệ phần trăm các
chất hữu cơ nói chung dưới 10%. Bùn được thành tạo chủ yếu do sự bồi lắng
tại các đáy biển, vũng, vịnh, hồ hoặc các bãi bồi cửa sông, nhất là các cửa
sông chịu ảnh hưởng của thuỷ triều. Bùn luôn no nước và rất yếu về mặt chịu
lực.
Cường độ của bùn rất nhỏ, biến dạng rất lớn ( bùn có đặc tính là nén
chặt không hạn chế kèm theo sự thoát nước tự do), modun biến dạng chỉ vào
khoảng 1 – 5 daN/cm2 ( với bùn sét) và từ 10 – 15 daN/cm2 (với bùn á sét, á
cát), hệ số nén lún thì có thể đạt tới 2 - 3 cm2/daN . Như vậy bùn là những
trầm tích nén chưa chặt và dễ bị thay đổi kết cấu tự nhiên, do đó việc xây
dựng trên bùn chỉ có thể thực hiện được sau khi áp dụng các biện pháp xử lý
đặc biệt.
1.2.2.3. Than bùn
Than bùn là đất yếu nguồn gốc hữu cơ , được thành tạo do kết quả phân
huỷ các di tích hữu cơ ( chủ yếu là thực vật) tại các đầm lầy. Than bùn có
dung trọng khô rất thấp ( 3 – 9 KN/m
3
), hàm lượng hữu cơ chiếm 20 – 80%,
thường có mầu đen hoặc nâu sẫm, cấu trúc không mịn, còn thấy tàn dư thực
vật. Trong điều kiện tự nhiên, than bùn có độ ẩm cao, trung bình từ 85 – 95%
và có thể đạt hàng trăm phần trăm. Than bùn là loại đất nén lún lâu dài, không
đều và mạnh nhất: hệ số nén lún có thể đạt từ 3.8 – 10 cm
2
/daN.
rất nhỏ, có thể bỏ qua, còn vượt quá σc thì đường cong quan hệ giữa hệ
số rỗng và áp lực bắt đầu có độ dốc lớn.
Tính lưu biến cũng là tính chất quan trọng của đất sét yếu. Đất sét yếu
là môi trường dẻo nhất. Chúng có tính từ biến và có khả năng thay đổi độ bền
khi chịu tác dụng lâu dài của tải trọng. Khả năng đó gọi là tính lưu biến.

Ngoài sự từ biến, trong tính chất lưu biến của đất sét còn có biểu hiện giảm
15
1.2.2. 4. Các loại đất yếu khác
a). Cát chảy
Cát chảy là loại cát hạt mịn, có kết cấu rời rạc, khi bão hoà nước có thể
bị nén chặt hoặc pha loãng đáng kể, có chứa nhiều chất hữu cơ hoặc sét. Loại
cát này khi chịu tác dụng chấn động hoặc ứng suất thuỷ động thì chuyển sang
trạng thái lỏng nhớt gọi là cát chảy. Trong thành phần hạt cát chảy, hàm
lượng cát hạt bụi ( 0.05 – 0.002mm) chiếm 60 – 70 % hoặc lớn hơn. Ở trạng
thái thiên nhiên, cát chảy có thể có cường độ và khả năng chịu lực tương đối
cao nhưng khi bị phá hoại kết cấu và làm rời rạc thì không còn tính chất đó
nữa, lúc đó cát chuyển sang trạng thái chảy như chất lỏng. Ngoài ra còn có
loại cát chảy giả, chỉ bị chảy khi có áp lực thuỷ động. Thành phần cát chảy
giả là cát mịn sạch không lẫn vật liệu keo. Khi gặp cát chảy cần nghiên cứu
kỹ, xác định chính xác nguyên nhân phát sinh, phát triển để áp dụng các biện
pháp xử lý thích hợp.
b). Đất ba dan
Đất ba da là một loại đất yếu với đặc điểm là độ rỗng rất lớn, dung
trọng khô rất thấp, thành phần hạt của nó gần giống với thành phần hạt của
đất á sét, khả năng thấm nước rất cao.
1.3. Các giải pháp xử lý nền đất yếu tiên tiến đang được áp dụng hiện nay
Do đất yếu có khả năng chịu tải thấp, mức độ biến dạng lớn nên cần
thiết phải có các biện pháp xử lý trước khi xây dựng công trình bên trên. Đối
với công trình đường và công trình đắp ở Việt Nam hiện nay, các biện pháp
xử lý được phân chia làm 2 nhóm chính:
- Các biện pháp gia cường thường được áp dụng như: Vải địa kỹ thuật, lưới địa
kỹ thuật, đất trộn vôi, trộn ximăng, silicat. Trong trường hợp này, đất nền và
đất trong khối đắp sau khi được gia cường có khả năng chịu tả i cao hơn, tính
biến dạng giảm, từ đó độ ổn định của công trình được gia tăng và đảm bảo
điều kiện làm việc của công trình. Trong điều kiện thực tế ở Việt nam, các

biện pháp vải địa kỹ thuật, đất trộn ximăng thường được sử dụng nhiều nhất.
16
- Các biện pháp xử lý thường được áp dụng như giếng cát, bấc thấm kết hợp
gia tải trước hoặc bơm hút chân không. Trường hợp này, thời gian cố kết
được rút ngắn, đất nền nhanh đạt độ lún ổn định để có thể đưa vào sử dụng
công trình.
Ngoài ra, việc chọn lựa chiều cao đắp hay bố trí kích thước công trình
hợp lý cũng có tác dụng làm thay đổi trạng thái ứng suất của đất nền, đảm bảo
điều kiện làm việc ổn định. Các biện pháp thường được sử dụng trong trường
hợp này là: Đệm cát, làm xoả i mái taluy, bệ phản áp.
1.3.1. Mục đích của việc cải tạo và xử lý nền đất yếu
Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải
thiện một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính
nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số modun biến dạng, tăng cường độ chống cắt
của đất Đối với công trình thủy lợi, việc xử lý nền đất yếu còn làm giảm tính
thấm của đất, đảm bảo ổn định cho khối đất đắp.
Các phương pháp xử lý nền đất yếu gồm nhiều loại, căn cứ vào điều kiện
địa chất, nguyên nhân và đòi hỏi với công nghệ khắc phục. Kỹ thuật cải tạo
nền đất yếu thuộc lĩnh vực địa kỹ thuật, nhằm đưa ra các cơ sở lý thuyết và
phương pháp thực tế để cải thiện khả năng tải của đất sao cho phù hợp với
yêu cầu của từng loại công trình khác nhau.
Với các đặc điểm của đất yếu như trên, muốn đặt móng công trình xây
dựng trên nền đất này thì phải có các biện pháp kỹ thuật để cải tạo tính năng
chịu lực của nó. Nền đất sau khi xử lý gọi là nền nhân tạo.
1.3.2. Các yêu cầu thiết kế nền đường đắp trên đất yếu
1.3.2.1. Yêu cầu về độ lún và tiêu chuẩn tính toán thiết kế
Phải tính toán chính xác độ lún. Độ lún tuy tiến chiển trậm hơn những
cũng rất bất lợi khi độ lún lớn mà không được xem xét ngay từ khi bắt đầu
xây dựng thì có thể làm biến dạng nền đắp nhiều, không đáp ứng được yêu
cầu sử dụng.

Ngoài ra khi nền đường lún có thể phát sinh các lực đẩy lớn làm hư hỏng
các kết cấu chôn trong đất ở xung quanh (các mố , trụ cầu, cọc ván).
17
Yêu cầu phải tính được độ lún tổng cộng kể từ khi bắt đầu đắp nền
đường đến khi lún kết thúc để xác định chiều cao phòng lún và chiều rộng
phải đắp thêm ở hai bên đường.
Khi tính toán độ lún tổng cộng nói trên thì tải trọng gây lún phải xét đến
chỉ gồm tải trọng nền đắp thiết kế bao gồm cả phần đắp phản áp (nếu có),
không bao gồm phần đắp gia tải trước (nếu có) và không xét đến tải trọng xe
cộ. Tuy nhiên hiện nay ở một số dự án đường cao tốc (Hà Nội – Hải Phòng,
Hà Nội – Lào Cai, QL1A) đã và đang có xét đến lún gây ra bởi tải trọng xe
cộ.
Sau khi hoàn thành công trình nền mặt đường xây dựng trên vùng đất
yếu, phần độ lún cố kết còn lại ∆S
r
tại trục tim của nền đường được cho phép
như bảng 1.1 (theo tiêu chuẩn 22TCN262-2000).
Đối với đường cấp 20; 40 và đường chỉ sử dụng kết cấu áo đường mềm
cấp cao A
2
trở xuống thì không cần để cập đến vấn đề độ lún cố kết còn lại
khi thiết kế.
Bảng 1.1: Độ lún cố kết còn lại cho phép tại tim nền đường
Loại cấp đường
Vị trí đoạn nền đắp trên đất yếu
Gần mố
cầu
Trên cống
hoặc
đường chui

dân sinh
Các đoạn
nền đắp
thông
thường
Đường cao tốc và đường cấp 80
≤ 10cm ≤ 20 cm ≤ 30 cm
Đường cấp 60 trở xuống và có lớp mặt cấp
cao
≤ 20 cm ≤ 30 cm ≤ 40 cm
Ghi chú bảng 1.1:
- Độ lún của kết cấu áo đường ở đây cũng chính bằng độ lún của nền đường.
- Độ lún còn lại này bằng độ lún tổng cộng dự báo được trong thời hạn nêu trên
trừ đi độ lún đã xảy ra trong quá trình kể từ khi bắt đầu thi công nền đắp cho
đến khi làm xong kết cấu áo đường ở trên.
18
- Chiều dài đoạn đường gần mố cầu được xác định bằng 3 lần chiều dài móng
mố cầu liền kề. Chiều dài đoạn có cống thoát nước hoặc cống chiu qua đường
ở dưới được xác định bằng 3-:-5 lần bề rộng móng cống hoặc bề rộng cống
chui qua đường.
- Đối với các đường có tốc độ 40Km/h trở xuống cũng như các đường chỉ thiết
kế kết cấu áo đường mềm cấp cao A
2
hoặc cấp thấp thì không cần đề cập đến
yêu cầu về độ lún cố kết còn lại khi thiết kế (Điều này cho phép vận dụng để
thiết kế kết cấu áo đường theo nguyên tắc phân kỳ đối với các đường cấp III
trở xuống nhằm giảm chi phí xử lý nền đất yếu).
1.3.2.2. Các yêu cầu về ổn định
Nền đắp trên đất yếu phải đảm bảo ổn định, không bị lún trồi và trượt
sâu trong quá trình thi công đắp nền và trong suốt quá trình đưa vào khai thác

sử dụng sau đó, tức là phải đảm bảo cho nền đường luôn ổn định.
Theo tiêu chuẩn thiết kế nền đắp trên nền đất yếu 22TCN 262-2000 quy
định:
- Khi áp dụng phương pháp nghiệm toán ổn định theo cách phân mảnh cổ điển
với mặt trượt tròn khoét xuống vùng đất yếu thì hệ số ổn định nhỏ nhất K
min
=1.2 (riêng trường hợp dùng kết quả thí nghiệm cắt nhanh không thoát nước ở
trong phòng thí nghiệm để tính toán thì K
min
=1.1).
- Khi áp dụng phương pháp Bishop để nghiệm toán ổn định thì hệ số ổn định
nhỏ nhất K
min
=1.2 ( ứng với giai đoạn thi công) và K
min
=1.4 (ứng với giai đoạn
hoàn thiện và đưa công trình vào khai thác).
Tốc độ di động ngang không được lớn hơn 5mm/ngày.
1.3.2.3. Yêu cầu quan trắc lún
Các yêu cầu chung
Theo tiêu chuẩn thiết kế nền đắp trên nền đất yếu 22TCN 262-2000 quy
định:
- Đối với công trình xây dựng trên đất yếu, trong mọi trường hợp, dù áp dụng
giải pháp xử lý nào, dù đã khảo sát tính toán kỹ vẫn phải thiết kế hệ thống
quan trắc lún, chỉ trừ trường hợp áp dụng giải pháp đào vét hết đất yếu hạ đáy
19
nền đắp đến tận lớp đất không yếu. Hệ thống này phải được bố trí theo các
quy trình quy phạm hiện hành.
- Trong đồ án thiết kế phải quy định chế độ quan trắc lún chặt chẽ:
+ Đo cao độ lúc đặt bàn đo lún và đo lún mỗi ngày một lần trong quá

trình đắp nền và đắp gia tải trước, nếu đắp làm nhiều đợt thì mỗi đợt đều phải
quan trắc hàng ngày.
+ Khi ngừng đắp và trong 2 tháng sau khi đắp phải quan trắc lún hàng
tuần, tiếp đó quan trắc hàng tháng cho đến hết thời gian bảo hành và bàn giao
công trình. Mức độ chính xác phải đến mm.
+ Đối với các đoạn nền đắp trên đất yếu có quy mô lớn và quan trọng
hoặc có điều kiện địa chất phức tạp như đoạn có chiều cao đắp lớn, hoặc phân
bố các lớp địa chất không đồng nhất (có lớp vỏ cứng) khiến cho thực tế có
những điều kiện khác nhiều với các điều kiện dùng trong tính toán ổn định và
lún thì nên bố trí thêm hệ thống quan trắc áp lực nước lỗ rỗng (cùng các điểm
quan trắc mực nước ngầm) và các thiết bị đo lún ở độ sâu khác nhau (thiết bị
kiểu guồng xoắn).
- Yêu cầu cụ thể của việc quan trắc lún là:
Xác định được khối lượng đất hoặc cát đắp lún chìm vào trong đất yếu
(so với mặt đất tự nhiên trước khi đắp).
Vẽ được biểu đồ quan hệ giữa độ lún tổng cộng S với thời gian (có ghi rõ
thời gian từng đợt đắp nền và đắp gia tải). Dựa vào biểu đồ này để xử lý tách
riêng các phần lún tức thời (là các phần lún tăng đột ngột trong thời gian các
đợt đắp) và lập ra biểu đồ lún cố kết S
t
theo thời gian t kể từ khi kết thúc quá
trình đắp nền và đắp gia tải trước.
Miêu tả quan hệ S
t
= f (t) thực tế quan trắc được một cách gần đúng nhất
bằng một hàm số toán học dạng
20
Với α và β là các hệ số hồi quy từ số liệu quan trắc lún, để làm cơ sở dự
báo phần độ lún cố kết còn lại.
1.3.3. Các phương pháp xử lý nền đất yếu tiên tiến hiện nay

1.3.3.1. Nhận xét chung
Ngành Giao Thông đường bộ của Việt Nam từ những năm cuối thế kỷ
XX có những tiến bộ vượt bậc về số lượng, chiều dài, cấp các tuyến đường.
Trong quá trình phát triển, xuất hiện nhiều yêu cầu kỹ thuật; một trong những
vấn đề đó là yêu cầu xử lý chỗ tiếp giáp giữa cầu và đường, nguyên nhân vì
với cầu khi thiết kế cần yêu cầu đoạn chuyển tiếp từ đường vào cầu có độ lún
dư còn lại rất nhỏ (độ lún dư còn lại ≤10 cm). Trong khi đó đoạn đường tiếp
giáp với chúng thường đắp cao, nếu nền đất thiên nhiên yếu sẽ dẫn đến có độ
lún tổng cộng rất lớn nếu như chưa có giải pháp xử lý, do vậy tạo nên chênh
lệch cao độ đột ngột giữa đường và công trình cầu; mặt khác đắp cao và đắp
nhanh cũng gây mất ổn định gây trượt ngang mố trụ cầu.
Việc xử lý nền đường đoạn đầu cầu, để khắc phục độ lún chênh lệch,
trong các dự án giao thông ở Việt Nam ngày càng được quan tâm do các
nguyên nhân:
- Các tuyến đường quốc lộ, tỉnh lộ ngày càng được nâng cấp với tốc độ
thiết kế cao hầu hết đều đạt ≥ 60Km/h (phổ biến là 80Km/h), các trục đường
cao tốc đạt ≥ 100 km/h. Do vậy yêu cầu êm thuận rất quan trọng.
- Các khu kinh tế và các đô thị lớn của Việt Nam chủ yếu tập trung tại
các vùng đồng bằng, ven biển, trong đó đó quan trọng nhất là vùng đồng bằng
châu thổ sông Cửu Long (miền Nam) và châu thổ sông Hồng (miền Bắc), và
mật độ đường giao thông, cầu cống lớn tại đây cũng rất cao. Trong khi đó địa
chất các khu vực này chủ yếu là bồi tích từ các con sông nên thường có nhiều
lớp đất yếu, có khu vực phía cực nam ven biển ở độ sâu 80m trị số SPT vẫn
<10.
- Thời gian thi công các dự án thường yêu cầu ngắn trong 1-2 năm, do
vậy nếu không xử lý độ lún dư còn rất lớn (trước những năm 1990, thường
21
thời gian thi công kéo dài, nên sự chênh lệch lún xảy ra chậm) hoặc xảy ra
mất ổn định (trượt sâu hay trượt phẳng khi đang thi công hay khi khai thác) .
Do vậy với tất cả các dự án giao thông hiện nay, vấn đề xử lý nền đất

yếu đều phải được đặt ra, đặc biệt tại đoạn đường vào công trình cầu.
Trong phần này sẽ đề cập đến các giải pháp xử ổn định nền đường đầu
cầu đã sử dụng tại Việt Nam, phạm vi sử dụng, ưu nhược điểm của từng giải
pháp.
1.3.3.1 Các giải pháp gia tăng độ cố kết
a). Đào một phần hoặc toàn bộ nền đất yếu
Nguyên lý và phạm vi sử dụng: Giải pháp thay đất là đào bỏ lớp đất yếu
và thay bằng đất tốt hay cát (cát hạt thô hay cát hạt mịn). Thường thay đất với
chiều sâu 1m-3m. Giải pháp thường sử dụng khi lớp đất yếu nằm sát mặt đất
thiên nhiên, không dày và chiều cao đất đắp không lớn (thường từ 1.5-3m).
Nếu thay bằng cát trung và thô sẽ còn tác dụng thoát nước.
Theo các kết quả nghiên cứu thì trong cùng một lớp đất yếu tỉ lệ giảm
được độ lún (trị số giảm lún so với độ lún tổng cộng) sẽ bằng khoảng 1,1 -:-
1,3 lần tỉ lệ đào thay đất (chiều sâu thay đất so với chiều sâu vùng gây lún).
Ngoài ra nhờ giảm chiều dài đường thấm đào thay đất cũng góp phần tăng
nhanh độ cố kết từ đó giảm thời gian chờ lún.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Giải pháp thi công đơn giản, thiết bị chủ yếu là máy đào và các thiết
bị vận chuyển.
+ Không cần thời gian chờ cố kết, sau khi thay đất có thể đắp nền được
ngay.
+ Chi phí thấp, nhất là các khu vực gần mỏ cát.
- Nhược điểm:
+ Nhược điểm quan trọng của công nghệ thay đất chính là giải quyết
vấn đề bãi thải đất đổ đi vì đòi hỏi cần diện tích bãi lớn.
22
+ Không có tác dụng khi lớp địa chất yếu nằm sâu, hay dày.
Dùng cọc tre đóng 25 cọc/m
2

cũng là một giải pháp cho phép thay thế
việc đào bớt đất yếu trong phạm vi chiều sâu cọc đóng (thường có thể đóng
sâu 2 – 2.5 m). Tương tự có thể dùng cọc tràm loại có đường kính đầu lớn 12
cm, đầu nhỏ 5cm, đóng sâu 3-5 m với mật độ 16 cọc/m
2
.
Chi tiết giải pháp thay đất một phần thể hiện như hình 1.1dưới đây:
Hình 1.1. Sơ đồ đào thay đất yếu một phần
b). Xử lý nền đất yếu bằng giếng cát kết hợp gia tải trước (SD)
Nguyên lý và phạm vi sử dụng: Một trong những giải pháp gia cố đất,
bằng cách cho thoát nước thẳng đứng bằng mao dẫn, thông qua các cọc bằng
cát trung hoặc thô, D=30-50cm (phổ biến là 40cm) có hệ số thấm lớn với
chiều dài có thể tới 28-30m, xuyên qua các lớp đất yếu, do tính chất mao dẫn,
nước được dẫn theo chiều thẳng đứng, sau đó được chảy ngang theo lớp đệm
cát đặt trên đỉnh các cọc cát. Nếu các cọc cát chủ yếu để thoát nước thẳng
đứng thì gọi là giếng cát, nếu có thêm chức năng để tăng cường độ của đất, thì
gọi là cọc cát (thực ra giếng cát cũng có chức năng này nhưng nhỏ). Giải pháp
thi công là dùng máy khoan hay ấn các ống thép rỗng đến độ sâu cần thiết,
sau đó lèn chặt cát hạt thô hay trung bằng rung, khi rút lên đầu của ống mở ra,
để lại cát.
23
NÒN §¾P
GiÕng c¸t
Hình 1.2.: Sử dụng giếng cát để gia xử lý nền đất yếu
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Sử dụng trong vùng có đất yếu dày, nằm sâu hơn bấc thấm.
+ Khả năng chống mất ổn định trượt sâu, cao hơn bấc thấm, vì ngoài
tác dụng chính là thoát nước để cố kết đất, còn có tác dụng cải thiện đất ngay
trong quá trình thi công giếng cát (lèn đất và thay đất yếu bằng cát trung trong

các giếng cát).
- Nhược điểm:
+ Phải có thiết bị thi công, nhất là khi cần cắm giếng cát sâu lớn hơn
20m (khi chiều sâu nhỏ, có thể cải tiến máy thi công từ các máy đào, cần cẩu).
+ Phải tốn cát có hệ số thấm cao để lấp giếng (thường dùng cát hạt
trung, hạt thô được sàng tuyển kỹ).
+ Có thể xảy ra hiện tượng cát nhồi bị ngắt quãng trong giếng, khi đó
tác dụng dẫn nước bị giảm.
+ Tiến độ thi công chậm hơn bấc thấm
+ Cần lưu ý rằng khi sử dụng giếng cát gia cố nền đất yếu cần đảm bảo
đạt được độ đồng đều của cát trong suốt chiều dài giếng cát, tránh hiện tượng
đứt đầu giếng cát dưới tác dụng các loại tải trọng.
Xử lý nền đất yếu bằng giếng cát sẽ phát huy hiệu quả cao nếu đất yếu
có hàm lượng hữu cơ không lớn (thường <10%) và tải trọng đắp lớn hơn áp
lực tiền cố kết của đất yếu.
24
Cấu tạo hệ thống xử lý nền đất yếu bằng giếng cát kết hợp gia tải trước
thường có ba bộ phận chính: lớp đệm cát, giếng cát, tải trọng tạm (hình 1.2).
- Lớp đệm cát:
+ Ngoài chức năng phân bố lại ứng suất trong đất nền do ứng suất tập
trung vào lớp cát thay thế, lớp đệm cát đóng vai trò như lớp đệm thoát nước.
Nước lỗ rỗng trong đất bị nén ép bởi tải trọng khối đắp gia tải bên trên sẽ
thoát hướng về giếng cát, từ các giếng cát nước lỗ rỗng này theo môi trường
cát trong giếng (có tính thấm tốt) thoát về phía đệm cát, đệm cát dẫn nước
thoát ngang và tiêu tán ra ngoài.
Hình 1.3a. Giải pháp xử lý nền đường bằng giếng cát (SD)
- Các thông số của giếng cát:
+ Thường dùng cát hạt thô, hạt trung (có hệ số thấm lớn).
+ Đường kính giếng cát thường sử dụng: 0.3 -:- 0.45 m.
+ Chiều sâu giếng cát bố trí hết vùng hoạt động chịu nén của nền.

+ Sơ đồ bố trí giếng cát thường có hai dạng chủ yếu: lưới tam giác và ô
vuông.
• Dạng lưới hình tam giác đều (dạng hoa mai) như trong hình 1.3a dưới đây:
25
Hình 1.3b. Sơ đồ bố trí giếng cát mạng lưới hình hoa mai
• Dạng lưới hình vuông (như trong hình 1.3b)
Hình 1.3c. Sơ đồ bố trí giếng cát mạng lưới ô vuông
- Vật liệu đắp gia tải:
+ Thường dùng cát hoặc đất, nhằm tạo quá trình nén trước nền đất
trước khi đặt tải trọng công trình.
+ Chiều cao đắp (hay tải trọng công trình) được chọn sao cho đảm bảo
điều kiện ổn định của nền đất yếu và khối đắp, phải tạo ra được ứng suất lớn
hơn áp lực tiền cố kết của nền đất để nền đất có thể cố kết.
Có khá nhiều phương pháp tính toán khác nhau cho bài toán dự báo độ
lún của nền đất yếu xử lý giếng cát kết hợp gia tải trước. Tổng quát lại, các
giá trị cần tính toán là: