công nghệ thi công móng hiện đại

Mục lục
CHUYÊN ĐỀ 3: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NỀN 7
3.1. Xử lý nền theo phương pháp vật lý: 7
3.1.1. Phương pháp bấc thấm 7
3.1.2. Phương pháp cố kết chân không 8
3.1.3 Trình tự Xử lý nền bằng cố kết chân không 13
3.2.1.1 Bản chất: 13
14
3.2.1.2 Vật liệu: 14
3.2.1.3 Quy trình: 14
3.2.1.4 Thiết bị: 14
3.2.1.5 Phạm vi áp dụng: 16
3.2.2 Cọc Xi măng – đất 16
3.2.2.1 Bản chất: 16
3.2.2.2 Quá trình nén chặt cơ học 16
3.2.2.3. Quá trình cố kết thấm 17
3.2.2.4. Vật liệu: 19
3.2.2.5. Quy trình: 19
3.2.2.6 Công nghệ thi công 19
3.2.2.8 Trình tự thi công cọc xi măng đất 22
3.2.3. Phương pháp silicát hóa. 23
3.2.3.1 Bản chất: 23
3.2.3.2 Vật liệu: 23
3.2.3.3 Các phương pháp thi công: 24
3.2.3.4 Thiết bị: 24
1
3.2.3.5 Áp dụng 24
3.3.1.2 Ưu thế kỹ thuật đầm rung sâu 26
c, Đầm lăn 27
3.3.2.1.1 Đặc điểm 28
3.3.2.1.2 Yêu cầu kỹ thuật 28

3.3.2.1.3 Thi công 28
3.3.2.1.4 Phạm vi áp dụng 28
3.3.2.2.1 Ưu nhược điểm 28
3.3.2.2.3 Nguyên tắc phương pháp 30
3.3.2.2.4 Trình tự thi công 32
3.3.2.1 Đặc điểm 33
3.3.2.2 Phạm vi áp dụng: 33
3.3.2.3 Phương pháp thi công hạ cọc: 34
4.1.2.3. Ưu nhược điểm của phương pháp hạ cọc bằng búa rung 39
4.1.2.4. Phạm vi áp dụng 39
4.1.2.5. Những vấn đề lưu ý, sự cố trong thi công 39
4.3 CÔNG NGHỆ KHOAN DẪN 46
CHUYÊN ĐỀ 1: CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG TẠI CHỖ
Khái niệm CN Bê tông tại chỗ:
CN Bê tông tại chỗ là công trình được làm ra và sử dụng tại chỗ
1.1 CN Bê tông tại chỗ:
a. Vật liệu: vữa bê tông: cát, đá, xi măng, nước toàn khối.
b. Thiết bị: ván khuôn.
c. Quy trình: đúc nguội: cần chú ý tới thứ tự đúc, thời gian đúc và các chỉ số trong quá
trình đúc.
1.2 Phân tích ưu, nhược điểm của CN Bê tông tại chỗ:
a. Ưu điểm:
- Có thể tạo hình dáng bất kỳ,
- Đúc liền khối cho bất kỳ cấu kiện, kết cấu nào,
2
- Có thể thi công thủ công hay cơ giới cho bất kỳ công trình nào,
- Gần giống với lý thuyết tính toán vật liệu liên tục dẫn đến độ bền công trình cao,
b. Nhược điểm:
- Gây ra ô nhiễm môi trường do phải làm tại chỗ,
- Chịu ảnh hưởng lớn của thời tiết,

- Tốn vật liệu làm khuôn,
- Thời gian thi công lâu do quy trình đúc nguội phải chờ thời gian đông cứng bê
tông,
- Nhiều nghành nghề tham gia vào làm nên tiêu hao lao động tại chỗ nhiều, năng
suất lao động thấp, khó cơ giới hóa, tỷ lệ cơ giới hóa nghành xây dựng thấp.
1.3 Phạm vi áp dụng:
- Các công trình đơn chiếc,
- Những công trình đòi hỏi có độ bền cao như: cầu, cống, đập thủy lợi – thủy điện,
công trình tháp cao tầng, công trình chính trị - văn hóa – bảo tàng …
1.4 Hướng phát triển của công nghệ:
a. Vật liệu:
- Đưa ra vật liệu có chế biến: bê tông, vữa thương phẩm dạng khô, tươi; cốt thép thương phẩm,
chế phẩm khung lồng thép, lưới thép…; ván khuôn chuyên dụng tăng chất lượng, giảm giá
thành công trình: ván khuôn trượt…
- Bê tông: bê tông cường độ cao, bê tông cốt liệu nhỏ, bê tông compozit (mịn hoàn toàn).
b. Quy trình thi công:
- Phương án rút ngắn thời gian thi công, tăng chất lượng công trình.
1.5 Những vấn đề cần chú ý, sự cố khi thi công đổ tại chỗ:
- Khâu chuẩn bị vật tư: quan trọng cần căn cứ mặt bằng thi công thự tế tính toán lượng bê tông
cần dùng và vật liệu cần thiết tránh gián đoạn trong khi đúc.
- Kiểm tra hệ thống ván khuôn, đà giáo: yếu tố này quyết định rất lớn đến chất lượng bê tông
và an toàn lao động trong thi công: hệ thống ván khuôn, đà giáo chắc chắn phù hợp thiết kế thì
quá trình đúc thuận tiện, bê tông không mất nước, cấu kiện đúc xong phù hợp thiết kế; hệ thống
ván khuôn, đà giáo không tốt dẫn đến cấu kiện sau thi công sai lệch khích thước thiết kế, mắc
nhiều khuyết tật do mất nước bê tông nguy hiểm hơn là mất an toàn lao đông: bục ván khuôn,
trượt hệ đà giáo … gây thiệt hại.
- Dự phòng thời tiết: quan trọng khi thi công ngoài trời, cần có sự chuẩn bị trước dụng cụ che
đậy phủ như bạt, bao bì khi thời tiết xấu sảy ra; chuẩn bị thiết bị chiếu sáng khi thi công đêm.
- Kiểm tra cao độ, kích thước ván khuôn đúc cấu kiện trước khi đúc: do việc can thiệp vào sự
làm việc toàn khối của cấu kiện bê tông đều không tốt.

- Thực hiện đúng quy định bảo dưỡng bê tông sau khi đúc.
CHUYÊN ĐỀ 2. CÔNG NGHỆ LẮP GHÉP
2.1 Khái niệm:
Công nghệ lắp ghép là công nghệ lắp giáp tại hiện trường các cấu kiện đã được chế tạo sẵn ở
nhà máy thành các kết cấu chịu lực của một công trình, sau khi đã được vận chuyển đến công
trường, bằng các nối nối thi công tại công trường. Các cấu kiện bằng kim loại thì thường được
giáp mối bằng mối liên kết hàn hay liên kết cơ khí khác. Các cấu kiện bằng bê tông hoặc bê
tông cốt thép đúc sẵn thì liên kết bằng mối liên kết bê tông hay bê tông cốt thép có chất lượng
tương đương với việc thi công bê tông toàn khối.
Một số công trình đã áp dụng công nghệ lắp ghép: ( Theo Công ty bê tông Xuân Mai)
3
- Toà nhà 34 tầng Khu Đô thị Trung Hòa Nhân Chính - Hà Nội. Diện tích sàn: 50.000 m2
- Nhà 25 tầng VIMECO: Đường Phạm Hùng - Trung Hòa - Cầu Giấy - Hà Nội. Diện tích
sàn: 100.000m2
- Chung cư Mỹ Đình – Sông Đà: Khu đô thị Mỹ Đình - Hà Nội. Diện tích sàn: 80.000m2
- Chung cư cao cấp 25 tầng Syrena Hồ Tây: Diện tích sàn: 34.000m2
- 3 Toà 25 tầng VIMECO CT1, CT2, CT3 . Địa điểm: Đường Trần Duy Hưng - Hà Nội
- Nhà máy TOTO - Giai đoạn II. Địa điểm: Khu công nghiệp Bắc Thăng Long Hà Nội.
Diện tích: 36.000m2
- Nhà máy May Thái Bình. Địa điểm: KCN Nguyễn Đức Cảnh – TP.Thái Bình. Diện tích:
10.200 m2
- Siêu thị nội thất Mê Linh – Plaza. Địa điểm: KCN Mê Linh - VP. Diện tích: 13.900m2
- Tuyến cầu băng ra biển Nhà máy xi măng Cẩm Phả. Địa điểm: Cẩm Phả - Quảng Ninh
2.2 Quy trình công nghệ:
Quy trình công nghệ của Công nghệ lắp ghép là:
Vật liệu( chế phẩm, cấu kiện) + Thiết bị( Máy cẩu, nâng hạ) + Quy trình ( Lắp ghép)
a) Vật liệu: Là các cấu kiện bê tông cốt thép, thép, bê tông dự ứng lực được chế tạo trong
nhà máy như các tấm sàn, cột, dầm, cầu thang, vì kèo…
Dầm Cột

Sàn Thang bộ
4

Cừ Cọc

b) Thiết bị: Thiết bị dùng để thi công lắp ghép bao gồm cẩu và các xe đặc chủng để vận
chuyển cấu kiện
Cẩu Xe chuyên dụng

c) Quy trình thi công:
2.3 Ưu nhược điểm của công nghệ lắp ghép:
a) Ưu điểm
- Thời gian thi công nhanh
- Do được sản xuất trong nhà máy nên chất lượng cấu kiện được đảm bảo
5
- Ít gây ô nhiễm môi trường
- Tiết kiệm kinh phí do tiết kiệm ván khuôn.
- Hệ số sử dụng máy thi công cao -> Cơ giới hóa
- Giảm nhân công có mặt trên công trường -> Tự động hóa và chuyên nghiệp hóa
b) Nhược điểm:
+ Phải có cơ sở hạ tầng tương ứng ( nơi sx, phương tiện thi công, hệ thống giao thông vận
tải)
+ Sản xuất hàng loạt -> Kiến trúc đơn điệu -> thẩm mỹ thấp
+ Cấu kiện xuất hiện các mối nối -> nơi xung yếu của kết cấu
2.4 Phạm vi áp dụng:
Công nghệ lắp ghép được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong ngành xây dựng hầu như
có thể áp dụng vào mọi loại công trình như dân dụng, công nghiệp, thủy lợi, cảng, cầu đường.
- Công trình dân dụng: Áp dụng rộng rãi từ nhà thấp tầng đến nhà cao tầng
- Công trình công nghiệp: Lắp dựng các vì kèo thép, mái không gian…
- Công trình thủy lợi: Lắp dựng cống, kè bằng tấm bê tông đúc sẵn, cừ bằng bê tông ,

thép…
- Công trình Cảng
- Công trình cầu: Lắp dựng các dầm cao chữ T dự ứng lực trong cầu trên cao, đúc và lai
dắt các đốt dầm chìm Thủ Thiêm…
.v.v.
2.5 Hướng phát triển:
- Sản xuất những cấu kiện lắp dựng vừa nhẹ vừa đảm bảo yêu cầu thẩm mỹ như sản xuất
các cấu kiện tấm tường 3D
- Sản xuất nhà lắp ghép siêu nhẹ có thể nổi trên mặt nước hoặc di động để phục vụ nhu
cầu của người dân tại các vùng lụt hoặc cho thuê.
- Áp dụng công nghệ bán lắp ghép tức là lắp ghép 1 phần và 1 phần đổ bê tông tại chỗ để
tăng cường liên kết hoặc dùng sàn bán lắp ghép Bubble deck…
2.6 Những hư hỏng thường gặp đối với công nghệ lắp ghép:
- Do mối liên kết giữa các cấu kiện đúc sẵn thường không tốt bằng cấu kiện đổ tại chỗ
nên khả năng chịu lực kém. Đặc biệt là đối với công trình lắp ghép chịu tải trọng ngang.
- Nhà lắp ghép thường rất nhạy cảm với vấn đề lún lệch. Nên khi xảy ra lún lệch sẽ phá
hỏng các liên kêt.
6
- Do được lắp ghép bằng các tấm chế sẵn nên giữa chúng thường có khe hở. Theo thời
gian chúng có thể gây hiện tượng thấm theo các khe hở này.
- Khi thi công lắp đặt có thể xảy ra các tai nạn liên quan đến vấn đề cẩu lắp như vụ tai nạn
rơi dầm tại cầu cao tốc trên cao Thanh Trì – Hà Nội
CHUYÊN ĐỀ 3: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NỀN
3.1. Xử lý nền theo phương pháp vật lý:
Gồm các phương pháp hạ mực nước ngầm, phương pháp dùng giếng cát, phương pháp bấc
thấm, điện thấm
3.1.1. Phương pháp bấc thấm
Tóm tắt: Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu bằng thiết bị thoát nước thẳng đứng được
thực hiện dựa trên mô phỏng bài toán cố kết thấm theo phương pháp phần tử hữu hạn theo sơ
đồ bài toán phẳng, trong đó hệ số thấm tương đương theo phương đứng được tính từ độ cố kết

trung bình trong điều kiện cố kết một trục (Chai và nnk, 2001). Ảnh hưởng của tham số như
chiều sâu, khoảng cách bấc thấm, hệ số thấm ngang, độ xáo trộn và hệ số thấm trong vùng xáo
trộn đối với tốc độ cố kết là có ý nghĩa khi áp dụng đối với công trình đường cao tốc Cầu Giẽ-
Ninh Bình. Kết quả mô phỏng cho thấy tốc độ cố kết tăng khi chiều sâu bấc thấm tăng, khoảng
cách bấc thấm giảm, hệ số thấm ngang lớn, độ xáo trộn giảm, hệ số thấm trong vùng xáo trộn
lớn. Tuy nhiên, khi chiều sâu bấc lớn hơn 15m thì ảnh hưởng nói trên không lớn; Ảnh hưởng
này rõ nét hơn khi đất nền có hệ số thấm ngang lớn so với hệ số thấm theo phương đứng.
Khi thi công các công trình trên nền đất yếu cần phải giải quyết bài toán cố kết. Trong
khoảng thời gian hơn 20 năm trở lại đây, các loại bấc thấm chế tạo sẵn (PVD) thay thế giải
pháp giếng cát đã và đang phát triển rộng rãi bởi những ưu điểm nổi trội của nó như sản
phẩm chế tạo sẵn với khối lượng lớn; có thể thi công cơ giới nhanh; thoát nước lỗ rỗng tốt
hơn; giá thành rẻ hơn giá thành giếng cát.
Nghiên cứu giải pháp xử lý nền bằng thiết bị thoát nước thẳng đứng là vấn đề phức tạp vì
hiệu quả làm việc của bấc thấm phụ thuộc nhiều tham số có liên quan đến quá trình thiết kế,
thi công. Tuy nhiên, nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng vì có thể lựa chọn được các tham số
thiết kế tối ưu.
KHÁI QUÁT VỀ THIẾT BỊ THOÁT NƯỚC THẲNG ĐỨNG
Thiết bị thoát nước thẳng đứng, ví dụ bấc thấm, thường có bề rộng khoảng 10¸20cm, bề dày
từ 3¸5mm .Lõi của bấc thấm là một băng chất dẻo có nhiều rãnh nhỏ để nước do mao dẫn đưa
lên cao và đỡ vỏ bọc ngay cả khi áp lực lớn. Vỏ bấc thấm là lớp vải địa kỹ thuật, lớp vải được
chế tạo bằng Polyeste không dệt hay giấy vật liệu tổng hợp. Nó là hàng rào vật lý phân cách
lòng dẫn của dòng chảy với đất bao quanh, và là bộ lọc hạn chế cát hạt mịn đi vào lõi làm tắc
thiết bị.
7
Đường kính tương đương của bấc thấm có dạng dải băng mỏng, dw, được xem như đường
kính của bấc thấm hình tròn có cùng năng lực thoát nước hướng tâm lý thuyết như của bấc
thấm hình dải băng mỏng có chiều rộng a và chiều dầy b.
Có thể thấy rằng thời gian cố kết là hàm số của bình phương đường kính ảnh hưởng của
hình trụ đất được thoát nước, De. Khi bố trí các bấc thấm theo mạng hình vuông, De = 1,13S;
khi bố trí theo mạng hình tam giác đều, De = 1,05S, trong đó S là khoảng cách giữa tim các

bấc thấm
Do quá trình thi công bấc thấm, vùng đất xung quanh bấc thấm bị xáo trộn. Đường kính của
vùng bị xáo trộn, ds, được tính như sau:
ds =(2,5÷3)dm (Jamiolkowski và nnk, 1991)
ds = 2dm (Holtz và Holm, 1973; Akagi, 1977)
ds = (1,5-3,0)dw (Hansbo, 1981, 1997).
Trong đó, dm là đường kính của vòng tròn có diện tích bằng diện tích mặt cắt ngang của cần
xuyên cắm bấc thấm.
3.1.2. Phương pháp cố kết chân không
a. Nguyên lý hoạt động của phương pháp cố kết chân không
Để giảm thiểu bề dày nền đắp sử dụng trong hệ thoát nước đứng, cần phải áp dụng lực hút chân
không trực tiếp đến hệ thống thoát nước đứng nhằm tạo ra một gradient thủy lực lớn hơn để
tăng tốc quá trình thoát nước và cố kết của nền đất yếu. Lực hút chân không, thực tế, tương tự
như sự tác dụng của việc gia tải trên nền đất yếu. Phương pháp này thông thường được xem
như phương pháp cố kết chân không.
Phương pháp cố kết chân không ứng suất có hiệu tăng trong khi ứng suất cắt tăng rất ít, tạo
ra sự tăng ứng suất có hiệu với độ ổn định tốt hơn. Thông thường, lực hút chân không đạt 6
tấn/m2 hay 60 kPa có thể tác dụng lên vùng giảm áp có xử lý bấc thấm như minh họa trên
Hình 11a đến 11b. Hiệu quả của phương pháp phụ thuộc rất lớn vào việc cách ly vùng chân
không trong khu vực giảm áp và sự phân bố chân không trong các đường thoát nước. Do đó,
đường thoát nước được thiết kế sao cho có thể chịu được áp lực chân không; bất kỳ đường
thoát nước nào bị hỏng cũng kéo theo hậu quả rất xấu, như sự phá hoại nền đường hay độ cố
kết không thể chấp nhận. Vì những lý do đó, công tác này thông thường do các chuyên gia xử
lý nền tiến hành.
8
b. Đánh giá phương pháp cố kết chân không
9
Bảng 3 cho ta một cách nhìn tổng quát về những điểm khác nhau của phương pháp bấc thấm
thông thường PVD và phương pháp cố kết chân không. Điều tuyệt vời nhất trong phương pháp
cố kết chân không là đắp ít, lượng cát cần thiết cũng ít và thời gian thi công ngắn hơn. Ngoài

ra, công tác dỡ tải hay đắp bệ phản áp cũng rất ít, ở mức tối thiểu.
Trong phương pháp cố kết chân không, phần lớn giá thành ở công tác vận hành và bảo trì các
thiết bị hút chân không trong quá trình hút hay bơm. Khi 1 phần việc gia tải trước được tạo ra
do bơm, thời gian bơm sẽ giảm xuống nếu giảm khoảng cách giữa các bấc thấm. Các phân
tích kỹ thuật đã được tiến hành cho phương pháp cố kết chân không với cùng một bề dày
đắp (Ho) sử dụng phương pháp bấc thấm thông thường. Để giảm thiểu thời gian bơm, độ cố kết
trong cố kết chân không được giới hạn từ 80-85% thay vì 90% như trong phương pháp bấc
thấm thông thường. Đối với nền đắp trung bình 4 m, có thể thi công nền đường mà không cần
bệ phản áp như trên hình Hình 13. Để đạt độ cố kết 80%, thời gian bơm dự kiến khoảng 7
tháng như trên Hình 14. Đối với các nền đắp cao hơn trong trường hợp thứ hai, cần có bệ phản
áp 10m để đảm bảo độ ổn định như trên Hình 15. Thời gian bơm trong trường hợp này kéo dài
đến 8 tháng và đạt được độ cố kết là 85% như trên Hình 16. So với phương pháp bấc thấm
thông thường thời gian đắp và gia tải có thể giảm xuống được từ 10-12 tháng. Từ các đánh giá
ban đầu trong gói 3, phương pháp cố kết chân không có thể áp dụng trong hầu hết nền đắp như
trong Bảng 1.
Bề dày đắp lớn nhất trong phương pháp cố kết chân không là 5.9 m nhằm hạn chế chiều
rộng của bệ phản áp khoảng 10m. Đối với các nền đắp cao hơn, bản giảm tải sẽ được chọn để
đưa vào.
c. Phương pháp và dây chuyền thi công phương pháp cố kết chân không
Có hai (2) phương pháp cố kết chân không hiện tại trên thị trường, gọi là phương pháp cách
khí bằng vải và phương pháp ống hút trực tiếp.
• Phương pháp cách khí bằng vải được mô tả trong Hình 11a, dùng một loại vải kín khí
HDPE phủ lên trên các lớp thoát nước có cắm bấc thấm PVD. Vải HDPE cách ly lớp
thoát nước và PVD để nước từ các bấc thấm có thể được bơm trực tiếp đến các bơm kế
tiếp và đến nền đường. Để giảm sự tiêu hao thủy lực trong lớp thoát nước, thiết bị thoát
nước bổ sung (ống đục lỗ hay bấc thấm thoát nước ngang) được sử dụng.
10
• Dây chuyền thi công phương pháp này được trình bày trong Hình 17.
• Phương pháp ống hút trực tiếp được trình bày trong Hình 11b, các bấc thấm được nối
trực tiếp vào các ống nhựa PE dẻo và dẫn đến các bơm chân không. Hình 18 diễn tả

công tác lắp các bấc thấm PVD và các đầu nối vào ống.
• Dây chuyền thi công như trên Hình 19
11
• Phương pháp ống hút trực tiếp có thuận lợi là giảm thiểu sự tiêu hao chân không do
bơm trực tiếp từ PVD. Việc kiểm tra rò rỉ từ các đầu nối có thể được tiến hành sau khi
chất tải. Phương pháp này cũng giảm được việc sử dụng các lớp thoát nước (cát sạch) và
các hố dung dịch nhằm cách ly không khí trong phương pháp cách khí bằng vải. Mặt
khác, phương pháp cách khí bằng vải cũng có ưu điểm riêng là lớp cát thoát nước sau
khi hút chân không được xem là một thành phần gia cường. Do sự giảm áp lực nước lỗ
rỗng trong lớp thoát nước trong quá trình hút chân không, ứng suất có hiệu của lớp cát
thoát nước gia tăng theo áp lực chân không. Sự gia tăng ứng suất hiệu quả từ hút chân
không và gia tải dẫn đến sự gia tăng sức kháng cắt của lớp thoát nước. Nếu lực chân
không được duy trì một cách liên tục, kích thước bệ phản áp thậm chí có thể giảm bớt
đi. Do đó, việc kiểm soát tốt chân không là vấn đề chính trong phương pháp này. Đây là
12
lý do chính tại sao phương pháp cố kết chân không được các nhà thầu chuyên nghiệp và
có kinh nghiệm phụ trách khi có các sự cố kỹ thuật cần đến sự hướng dẫn và kiểm soát
thích hợp trong quá trình thi công.
3.1.3 Trình tự Xử lý nền bằng cố kết chân không

•


Bước 1: Thi công lớp thoát nước nằm ngang (lớp cát hạt thô)
Bước 2: Thi công cắm bấc thấm
Bước 3: Lắp đặt hệ thống hút chân không: ống thu nước,
Bước 4: Lắp đặt lớp màng chân không
Bước 5: Chạy bơm hút chân không
Bước 6: Đắp cát bù lún
Công nghệ này áp dụng phù hợp cho hầu hết các vùng địa chất đồng bằng Sông Hồng, đồng

bằng sông Cửu Long, và các dự án ven biển Việt Nam
3.2 Xử lý nền theo phương pháp hóa học.
3 phương pháp:
1. Cọc vôi/ximăng hóa.
2. Cọc sili cát hóa.
3. Keo hóa (ê lốc xi).
Ae phân tích từng phương pháp theo các tiêu chí như sau: Bản chất, vật liệu, quy trình, thiết
bị, áp dụng.
3.2.1 Cọc vôi- đất
3.2.1.1 Bản chất:
Các ion canxi bị hấp phụ vào lớp nước liên kết tạo ra lớp điện kép làm giảm chiều dày
nước liên kết do đó làm tăng lực hút dính giữa các hạt đất, giảm hệ số rỗng của đất. Cùng với
thời gian, phản ứng pluzơlan biến các ion kết tinh. Cường độ của đất do đó tăng lên trong khi
tính ép co giảm xuống đất trở lên tốt hơn
13
3.2.1.2 Vật liệu:
Chất kết dính thông thường là vôi, thạch cao… đôi khi có thêm chất phụ gia và cát
3.2.1.3 Quy trình:
Trình tự thi công
 Lưỡi khoan có đường kính khoảng 500mm có tác dụng tạo Mũi khoan được khoan xuống
làm tơi đất cho đến khi đạt độ sâu lớp đất cần gia cố thì quay ngược lại và dịch chuyển lên
làm cho đất tơi ra tại chỗ, chiều sâu khoan có thểđạt tới 20m.
 Khi khoan đến độ sâu thiết kế thì bắt đầu quá trình phun vôi.
 Vôi bột được chứa trong xi lô dung tích 2,5m3.
 Khi máy vận hành, một bộ phận máy nén khí tạo nên một áp lực trong xilô và áp lực đó đẩy
vôi bột từ xi lô vào ống cao su dẫn qua cần khoan vào lỗ khoan và chui ra một lỗ nhỏ
φ=30mm ở dưới lưỡi khoan và phun vào đất vôi bột tác dụng với nước lỗ rỗng tạo nên liên
kết ximăng và các liên kết này gắn kết các hạt khoáng vật trong đất lại và làm cho đất cứng
hơn.
3.2.1.4 Thiết bị:

Phương pháp xử lý bằng cọc vôi/đất khá đơn giản bao gồm:
 Máy khoan với hệ thống lưới có đường kính thay đổi tuỳ thuộc theo đường kính cột được
thiết kế
 Các xi lô chứa vôi bột có gắn máy bơm nén với áp lực lên tới 12 kg/cm2
14
15
3.2.1.5 Phạm vi áp dụng:
Sử dụng thích hợp với các loại đất yếu (từ cát thô cho đến bùn yếu).
Thi công được cả trong điều kiện nền ngập sâu trong nước hoặc điều kiện hiện trường
chật hẹp, trong nhiều trường hợp đã đưa lại hiệu quả kinh tế rõ rệt so với các giải pháp xử lý
khác
Khi tạo cọc vôi đất thì cường độ của cọc này phụ thuộc vào lượng vôi và thời gian. Kết
quả nghiên cứu cho thấy lượng vôi càng nhiều thì độ cứng của cọc càng tăng nhanh.
Ở nước ta với đất yếu có độ ẩm tự nhiên từ 40-70% thì dùng hàm lựợng vôi từ 6-12% là
hợp lý. Với tỷ lệ đó thì cường độ cọc đạt 50% sau 1 tháng và 70 – 80% sau 3 tháng.
Khoảng cách giữa các cọc vôi tùy thuộc đặc điểm nền và tải trọng, theo kinh nghiệm lấy
bằng 0,75m, chiều dài cọc phải vượt chiều sâu chịu nén của đất, lưới cọc trùm ra diện tích đáy
móng là b/4 với b là bề rộng móng.
3.2.1.6 Ưu và nhược điểm
Ưu điểm
 Cọc đất – vôi xử lý làm tăng cường độ chống cắt của đất lên hàng 10 lần, có thể sử dụng
cọc đất vôi này làm tường cừ hoặc làm nền cho công trình.
 Thi công nhanh, vật liệu dễ kiếm
 Thiết bị rẻ tiền, thi công được nhiều môi trường, đặc biệt môi trường có nhiều nước
Nhược điểm
 Sức chịu tải thấp
 Bản thân cọc có độ lún, cần được kể vào khi tính toán
 Việc kiểm tra sức chịu tải của nền khi xử lý cần xác định bằng thí nghiệm nén tĩnh tại hiện
trường, với kích thước bàn nén là 100x100cm.
 Các ứng dụng chủ yếu là làm giảm độ lún, tăng ổn định và chống đỡ

3.2.2 Cọc Xi măng – đất
3.2.2.1 Bản chất:
Cũng như các phương pháp cải tạo, gia cố nền đất yếu khác, phương pháp gia cố nền đất
yếu bằng cọc cát - xi măng - vôi nhằm thay đổi tính chất cơ lý của đất theo hướng nâng cao sức
chịu tải, giảm biến dạng của nền. Vấn đề là cần làm sáng tỏ cơ chế của quá trình gia
tăng cường độ của đất, xác định các quá trình nào sẽ xảy ra trong đất khi gia cố nền bằng cọc
cát -xi măng - vôi. Làm sáng tỏ cơ chế của những quá trình cơ học và hoá lý xảy ra trong đất,
hoànthiện phương pháp tính toán nền chính là đã xây dựng được cơ sở lý thuyết của phương
pháp.
Trên cơ sở phân tích lý thuyết các phương pháp gia cố nền bằng cọc cát, cọc đất - xi
măng,đất - vôi có thể nhận thấy, khi gia cố nền đất yếu bằng cọc cát - xi măng - vôi, trong nền
đất sẽ diễn ra các quá trình cơ học và hoá lý sau đây:
3.2.2.2 Quá trình nén chặt cơ học
Gia cố nền bằng cọc cát - xi măng - vôi là dùng thiết bị chuyên dụng đưa một lượng vật
liệu vào nền đất dưới dạng cọc hỗn hợp cát - xi măng - vôi. Lượng vật liệu cát, xi măng và vôi
này sẽ chiếm chỗ các lỗ hổng trong đất làm cho độ lỗ rỗng giảm đi, các hạt đất sắp xếp lại, kết
quả là đất nền được nén chặt. Xét một khối đất có thể tích ban đầu Vo , thể tích hạt rắn Vho ,
thể tích lỗ rỗng ban đầu Vro, ta có:
Vo = Vho + Vro (1)
16
Sau khi gia cố, thể tích khối đất sẽ là V, thể tích hạt rắn là Vh, thể tích lỗ rỗng Vr :
V = Vh + Vr (2)
Như vậy, sự thay đổi thể tích khối đất là:
∆ V = Vo – V (3) = (Vho + Vro) - (Vh + Vr)
Thể tích các hạt rắn được coi như không đổi trong quá trình gia cố, nghĩa là Vho = Vh , do đó:
∆ V = Vro - Vr
∆ V = ∆ Vr (4)
Biểu thức (4) cho thấy: sự thay đổi thể tích khối đất khi gia cố chính là sự thay đổi thể tích
lỗ rỗng trong khối đất.
Như vậy, khi gia cố nền bằng cọc cát - xi măng - vôi quá trình nén chặt đất sẽ xảy ra tức

thời. Hiệu quả nén chặt phụ thuộc vào thể tích vật liệu được đưa vào nền, nghĩa là phụ thuộc
vào số lượng, đường kính cũng như khoảng cách giữa các cọc, hình dạng bố trí cọc. Việc xác
định đường kính cọc, khoảng cách giữa các cọc và sơ đồ bố trí cọc hoàn toàn có thể xác định
như đối với cọc cát. Còn chiều sâu gia cố phụ thuộc vào chiều sâu vùng hoạt động nén ép dưới
đáy móng công trình, nghĩa là, tại độ sâu mà ở đó thoả mãn một trong các điều kiện sau đây:
- ứng suất nén ép (σz) nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 ứng suất bản thân (σbt) của đất.
- ứng suất nén ép (σz) nhỏ hơn hoặc bằng áp lực bắt đầu cố kết thấm của đất.
- ứng suất nén ép σz≤ 20 – 30 kPa.
Việc kiểm tra đánh giá định lượng tác dụng nén chặt đất khi gia cố nền bằng cọc cát - xi
măng - vôi có thể thực hiện được bằng nhiều phương pháp như khoan lấy mẫu đất trong phạm
vi giữa các cọc để xác định hệ số rỗng cũng như khối lượng thể tích của đất sau gia cố
hoặc dùng thí nghiệm xuyên tĩnh hay nén tĩnh nền. Các công việc này đơn giản, dễ tiến hành.
3.2.2.3. Quá trình cố kết thấm
Ngoài tác dụng nén chặt đất, cọc cát - xi măng - vôi còn có tác dụng làm tăng nhanh quá
trình cố kết của đất nền.
Do cọc cát - xi măng - vôi được đưa vào nền dưới dạng khô nên hỗn hợp cát - xi măng –
vôi sẽ hút nước trong đất nền để tạo ra vữa xi măng, sau đó biến thành đá xi măng. Quá trình
tạo vữa xi măng làm tổn thất một lượng nước lớn chứa trong lỗ hổng của đất, nghĩa là làm tăng
nhanh quá trình cố kết của nền đất. Quá trình này xảy ra ngay sau khi bắt đầu gia cố và kéo dài
cho đến khi nền đất được gia cố xong, toàn bộ cọc cát - xi măng - vôi trở thành một loại bê
tông . Đây là quá trình biến đổi hoá lý phức tạp, chia làm hai thời kỳ: thời kỳ ninh kết và thời
kỳ rắn chắc. Trong thời kỳ ninh kết, vữa xi măng mất dần tính dẻo và đặc dần lại nhưng chưa
có cường độ. Trong thời kỳ rắn chắc, chủ yếu xảy ra quá trình thuỷ hoá các thành phần khoáng
vật của clinke, gồm silicat tricalcit 3CaO.SiO2, silicat bicalcit 2CaO.SiO2, aluminat
tricalcit 3CaO.Al2O3, fero-aluminat tetracalcit 4CaO.Al2O3Fe2O3:
3CaO.SiO2 + nH2O = Ca(OH)2 + 2CaO.SiO2(n-1)H2O.
2CaO.SiO2 + mH2O = 2CaO.SiO2mH2O.
3CaO.Al2O3 + 6H2O = 3CaO.Al2O3.6H2O.
4CaO.Al2O3Fe2O3 + nH2O = 3CaO.Al2O3.6H2O +CaO.Fe2O3.mH2O
Các sản phẩm chủ yếu được hình thành sau quá trình thuỷ hoá là Ca(OH)2,

3CaO.Al2O3.6H2O, 2CaO.SiO2mH2O và CaO.Fe2O3.mH2O. Quá trình rắn chắc của xi măng
có thể chia ra làm 3 giai đoạn :
17
a) Giai đoạn hoà tan: các chất Ca(OH)2, 3CaO.Al2O3.6H2O sinh ra sau quá trình thuỷ
hoá hoà tan được trong nước sẽ ngay lập tức hoà tan tạo thành thể dịch bao quanh mặt
hạt xi măng.
b) Giai đoạn hoá keo: đến một giới hạn nào đó, lượng các chất Ca(OH)2 ,
3CaO.Al2O3.6H2O không hoà tan được nữa sẽ tồn tại ở thể keo. Chất silicat bicalcit
(2CaO.SiO2) vốn không hoà tan sẽ tách ra ở dạng phân tán nhỏ trong dung dịch, tạo thành keo
phân tán. Lượng keo này ngày càng sinh ra nhiều, làm cho các hạt keo phân tán tương đối nhỏ
tụ lại thành những hạt keo lớn hơn ở dạng sệt khiến cho xi măng mất dần tính dẻo và ninh kết
lại dần dần nhưng chưa hình thành cường độ.
c) Giai đoạn kết tinh: các chất Ca(OH)2 , 3CaO.Al2O3.6H2O từ thể ngưng keo chuyển
sang dạng kết tinh, các tinh thể nhỏ đan chéo nhau làm cho xi măng bắt đầu có cường
độ, chất 2CaO.SiO2mH2O tồn tại ở thể keo rất lâu, sau đó có một phần chuyển thành
tinh thể. Do lượng nước ngày càng mất đi, keo dần dần bị khô, kết chặt lại và trở nên rắn
chắc.
Các giai đoạn hoà tan, hoá keo và kết tinh không xảy ra độc lập, mà xảy ra đồng
thời với nhau, xen kẽ nhau. Ngoài ra, vôi trong hỗn hợp tạo cọc có tác dụng như chất gắn kết
giống như xi măng, đồng thời có khả năng hấp thụ nước lớn và toả nhiệt làm tăng sức kháng
cắt của cọc và tăng nhanh quá trình cố kết của đất nền. Quá trình thuỷ hoá vôi kèm theo sự toả
nhiệt được biểu diễn bằng phản ứng sau :
CaO + H2O = Ca(OH)2 + 15,5 kcalo
Cường độ của hỗn hợp tăng lên một phần do phản ứng silicat, một phần do phản
ứng carbonat, lượng CaCO3 còn dư trong vôi sẽ trở thành những mầm kết tinh, bao quanh bởi
các hạt keo và tinh thể, chúng phát triển và tăng dần cường độ.
Mặt khác, nếu tỷ lệ phối trộn giữa xi măng, cát và vôi cũng như thành phần hạt của cát
hợp lý thì cọc cát - xi măng - vôi sau khi đông cứng vẫn có thể cho nước thoát qua và làm việc
tương tự như một giếng thu nước thẳng đứng, giống như cọc cát. Dưới tác dụng của tải trọng
ngoài, cùng với thời gian, ứng suất hữu hiệu tăng lên, ứng suất trung tính giảm đi, nước trong

lỗ rỗng của đất sẽ thấm theo phương ngang vào cọc rồi sau đó thoát ra ngoài dọc theo chiều dài
cọc
Bài toán cố kết thấm của nền đất khi gia cố bằng cọc cát - xi măng - vôi cũng giống như
bài toán cố kết thấm của nền khi dùng cọc cát và đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu. Năm
1935, L.Rendulic đã đưa ra phương trình vi phân cố kết đối xứng để xác định trị số áp lực nước
lỗ rỗng trong nền và năm 1942, N.Carrillo đã phân bài toán cố kết thấm 3 chiều thành tổng
hợp của bài toán cố kết thấm theo chiều thẳng đứng và theo hướng xuyên tâm.
K.Terzaghi đã dùng phương pháp giải tích để giải bài toán cố kết thấm theo chiều thẳng
đứng, còn R.E.Glover, R.A.Barron đã giải bài toán cố kết thấm theo hướng xuyên tâm. Năm
1948, R.A.Barron đã đưa ra lời giải toàn diện đầu tiên cho bài toán cố kết của trụ đất có chứa
một cọc cát (cát - xi măng - vôi) ở giữa.
Khi trong nền có các cọc cát - xi măng - vôi, chiều dài đường thấm theo phương ngang sẽ
nhỏ hơn nhiều lần chiều dài đường thấm theo phương đứng, do đó có thể coi vai trò thoát nước
theo phương ngang của cọc cát - xi măng - vôi là chủ yếu. Tuy vậy, trong tính toán quá trình cố
kết của nền đất gia cố vẫn thường xác định độ cố kết toàn phần (kết quả tổng hợp của quá trình
thoát nước theo phương ngang và theo phương đứng) bằng định đề Carrillo:
P = 1 - (1 - Ph)(1 - Pv). Trong đó :
P : độ cố kết toàn phần của đất
Ph : độ cố kết trung bình của đất theo phương ngang
18
Pv : độ cố kết trung bình của đất theo phương đứng
Hệ số thấm của cọc cát - xi măng - vôi ảnh hưởng nhiều đến quá trình cố kết của nền đất.
Theo nhiều nghiên cứu, khi hệ số thấm ngang của nền đất kh < 1.10-7 cm/s hoặc hệ số cố kết
theo phương ngang Ch < 1.10-4 m2/ng.đ thì tác dụng cố kết của nền đất sẽ bị hạn chế. Để đảm
bảo cọc cát - xi măng - vôi làm việc tốt trong quá trình cố kết thì hệ số thấm của vật liệu cọc
cần lấy > 2 3 m/ng.đ. Muốn vậy, cần chế tạo mẫu chế bị với các tỷ lệ xi măng, cát và vôi
khác nhau và tiến hành thí nghiệm mẫu xác định hệ số thấm. Để đánh giá định lượng quá trình
cố kết của nền đất khi gia cố bằng cọc cát - xi măng - vôi có thể đặt các thiết bị đo áp lực nước
lỗ rỗng tại các thời điểm trước, sau khi
gia cố và trong thời gian sử dụng công

trình.
3.2.2.4. Vật liệu:
Hỗn hợp vữa xi măng có kèm them các
phụ gia
3.2.2.5. Quy trình:
Thi công cải tạo nền đất yếu bằng cọc
XMĐ có thể theo các bước như sau:
 Định vị và đưa thiết bị thi công vào
vị trí thiết kế
 Khoan hạ đầu phun trộn xuống đáy
khối đất cần gia cố
 Bắt đầu quá trình khoan trộn và kéo
dần đầu khoan lên đến miệng lỗ
 Đóng tắt thiết bị thi công và chuyển
sang vị trí mới.
3.2.2.6 Công nghệ thi công
Cọc xi măng đất (hay còn gọi là cột xi măng đất, trụ xi măng đất), được thi công tạo
thành theo phương pháp khoan trộn sâu. Dùng máy khoan và các thiết bị chuyên dùng (cần
khoan, mũi khoan…) khoan vào đất với đường kính và chiều sâu lỗ khoan theo thiết kế. Đất
trong quá trình khoan không được lấy lên khỏi lỗ khoan mà bị phá vỡ kết cấu, được các cánh
mũi khoan nghiền tơi, trộn đều với chất kết dính (chất kết dính thông thường là xi măng hoặc
vôi, thạch cao… đôi khi có thêm chất phụ gia và cát)[1].Phương pháp xử lý bằng cọc đất - xi
măng khá đơn giản: bao gồm một máy khoan với hệ thống lưới có đường kính thay đổi tuỳ
thuộc theo đường kính cột được thiết kế và các xi lô chứa xi măng có gắn máy bơm nén với áp
lực lên tới 12 kg/cm2. Các máy khoan của Thuỵ Điển và Trung Quốc có khả năng khoan sâu
đạt đến 35 m và tự động điều chỉnh định vị cần khoan luôn thẳng đứng. Trong quá trình khoan
lưỡi được thiết kế để trộn đầu đất và xi măng, xi măng khô được phun định lượng liên tục và
trộn đều tạo thành những cọc đất - xi măng đường kính 60 cm. Thời gian khoan cho một bồn có
đường kính 34 m từ 45 - 60 ngày.[2]
Quá trình phun (hoặc bơm) chất kết dính để trộn với đất trong hố khoan, tuỳ theo yêu cầu

có thể được thực hiện ở cả hai pha khoan xuống và rút lên của mũi khoan hoặc chỉ thực hiện ở
19
pha rút mũi khoan lên. Để tránh lãng phí xi măng, hạn chế xi măng thoát ra khỏi mặt đất gây ô
nhiễm môi trường thông thường khi rút mũi khoan lên cách độ cao mặt đất từ 0.5m đến 1.5m
người ta dừng phun chất kết dính, nhưng đoạn cọc 0.5m đến 1.5m này vẫn được phun đầy đủ
chất kết dính là nhờ chất kết dính có trong đường ống tiếp tục được phun (hoặc bơm) vào hố
khoan.
Khi mũi khoan được rút lên khỏi hố khoan, trong hố khoan còn lại đất đã được trộn đều
với chất kết dính dần dần đông cứng tạo thành cọc xi măng đất.
Hiện tại sử dụng các công nghệ thi công sau
a. Khoan phụt truyền thống:
Khoan phụt truyền thống (còn được gọi là khoan phụt có nút bịt) được thực hiện theo sơ
đồ hình 2. Mục tiêu của phương pháp là sử dụng áp lực phụt để ép vữa xi măng (hoặc ximăng –
sét) lấp đầy các lỗ rỗng trong các kẽ rỗng của nền đá nứt nẻ. Gần đây, đã có những cải tiến
đểphụt vữa cho công trình đất (đập đất, thân đê, ).
Phương pháp này sử dụng khá phổ biến trong khoan phụt nền đá nứt nẻ, quy trình thi công
và kiểm tra đã khá hoàn chỉnh. Tuy nhiên. với đất cát mịn hoặc đất bùn yếu, mực nước ngầm
cao hoặc nước có áp thì không kiểm soát được dòng vữa sẽ đi theo hướng nào.
b. Khoan phụt kiểu ép đất
Khoan phụt kiểu ép đất là biện pháp sử dụng vữa phụt có áp lực, ép vữa chiếm chỗ của
đất.
c. Khoan phụt thẩm thấu
Khoan phụt thẩm thấu là biện pháp ép vữa (thường là hoá chất hoặc ximăng cực mịn) với
áp lực nhỏ để vữa tự đi vào các lỗ rỗng. Do vật liệu sử dụng có giá thành cao nên phương pháp
này ít áp dụng.
d. Khoan phụt cao áp (Jet – grouting)
Công nghệ trộn xi măng với đất tại chỗ- dưới sâu tạo ra cọc XMĐ được gọi là công nghệ
trộn sâu (Deep Mixing-DM).
Hiện nay phổ biến hai công nghệ thi công cọc XMĐ là: Công nghệ trộn khô
(Dry Mixing) và Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing).

+ Công nghệ trộn khô (Dry Mixing):
Công nghệ này sử dụng cần khoan có gắn các cánh cắt đất, chúng cắt đất sau đó trộn
đất với vữa XM bơm theo trục khoan.
+ Công nghệ trộn ướt (hay còn gọi là Jet-grouting):
Phương pháp này dựa vào nguyên lý cắt nham thạch bằng dòng nước áp lực. Khi thi công,
20
trước hết dùng máy khoan để đưa ống bơm có vòi phun bằng hợp kim vào tới độ sâu phải gia
cố (nước + XM) với áp lực khoảng 20 MPa từ vòi bơm phun xả phá vỡ tầng đất. Với lực xung
kích của dòng phun và lực li tâm, trọng lực sẽ trộn lẫn dung dịch vữa, rồi sẽ được sắp xếp lại
theo một tỉ lệ có qui luật giữa đất và vữa theo khối lượng hạt. Sau khi vữa cứng lại sẽ thành cột
XMĐ.
Hiện nay phổ biến hai công nghệ thi công cọc XMĐ là: Công nghệ trộn khô (Dry Jet Mixing)
và Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing hay còn gọi là Jet-grouting).
Hiện nay trên thế giới đã phát triển ba công nghệ Jet-grouting: đầu tiên là công nghệ S, tiếp
theo là công nghệ T, và gần đây là công nghệ D.
- Công nghệ đơn pha S: Công nghệ đơn pha tạo ra các cọc XMĐ có đường kính vừa và nhỏ 0,4
- 0,8m. Công nghệ này chủ yếu dùng để thi công nền đất đắp, cọc…
- Công nghệ hai pha D: Công nghệ hai pha tạo ra các cọc XMĐ có đường kính từ 0,8 - 1,2m.
Công nghệ này chủ yếu dùng để thi công các tường chắn, cọc và hào chống thấm.
- Công nghệ ba pha T: Phụt ba pha là phương pháp thay thế đất mà không xáo trộn
đất. Công nghệ T sử dụng để làm các cọc, các tường ngăn chống thấm, có thể tạo ra cột
Soilcrete đường kính đến 3m
3.2.2.7 Phạm vi áp dụng:
Sử dụng gia cố nền đường, chống thấm công trình thủy lợi
Công nghệ trộn sâu nó chung và cọc xi măng đất đã được áp dụng khá phổ biến trên thế
giới nhưng chỉ mới được áp dụng ở Việt Nam gần đây.
Thực tế với các nền đường đắp cao trên nền đất yếu; công trình yêu cầu thời gian thi
công ngắn; độ lún còn lại nhỏ; yêu cầu đất nền cố kết nhanh; tiết kiệm vật liệu đắp khi vật liệu
này khan hiếm thì giải pháp xử lý nền bằng cọc xi măng đất tỏ ra khá hiệu quả. Vì vậy sắp tới
chúng ta nên mạnh dạn ứng dụng công nghệ này để xử lý nền đắp trên đất yếu nhất là các đoạn

đường đầu cầu. Ngoài ra, ứng dụng cọc xi măng đất để làm tường chắn, vách tầng hầm, chống
mất ổn định mái dốc… cũng đạt được hiệu quả cao về kinh tế - kỹ thuật.
21
Một khi công nghệ này trở nên phổ biến thì giá thành xây lắp sẽ giảm và ưu điểm của
phương pháp xử lý bằng cọc xi măng đất càng được nâng cao.
Các ứng dụng chủ yếu trong xây dựng:
- Ổn định thành hố đào
- Làm tường vây để xây dựng các công trình ngầm.
- Gia cố nền đất yếu để giảm độ lún và lún lệch cho công trình.
- Tăng khả năng chống trượt của mái dốc, triền dốc.
- Tăng cường độ chịu tải của đất nền, bờ sông, biển.
- Ngăn sự hóa mềm để chống lún, lệch, trồi đất, thẩm thấu mực nước ngầm.
- Cọc chịu tải của nhà xưởng, nhà cao tầng

3.2.2.8 Trình tự thi công cọc xi măng đất

22

- Bước 1: Đinh vị máy khoan vào vị trí khoan cọc (bằng máy toàn đạc điện tử.)
- Bước 2: Bắt đầu khoan vào đất, quá trình mũi khoan đi xuống đến độ sâu theo qui
định thiết kế.
- Bước 3: Bắt đầu bơm vữa theo qui định và trộn đều, tốc độ mũi khoan đi xuống :
0,5m-0.7m/phút.
- Bước 4: Tiếp tục hành trình khoan đi xuống, bơm vữa và trộn đều, đảm bảo lưu
lượng vữa thiết kế.
- Bước 5: Khi đến độ sâu mũi cọc, dừng khoan và dừng bơm vữa và tiền hành quay
mũi ngược lại và rút cần khoan lên, quá trình rút lên kết hợp trộn đều 1 lần và nén
chặt vữa trong lòng cọc, nhờ vào cấu tạo mũi khoan. Tốc độ rút cần khoan lên tb:
0.8m-1.2m/phút.
- Bước 6: Sau khi mũi khoan được rút lên khỏi miệng hố khoan, 01 cây cọc vữa được

hoàn thành. Thực hiện công tác dọn dẹp phần phôi vữa rơi vãi ở hố khoan, chuyển
máy sang vị trị cọc mới.
3.2.3. Phương pháp silicát hóa.
3.2.3.1 Bản chất:
Phương pháp gia cố hóa học cũng dùng để gia cường móng và tường chắn, tăng sức chịu
tải của cọc, bảo vệ móng chống các tác nhân ăn mòn, gia cố mái hố đào và công trình đất.
Vật liệu cơ bản để gia cố bằng silicat là thủy tinh lỏng – dung dịch keo của silicat natri
(Na2O.nSiO2 + mH2O). Tùy theo loại, thành phần và trạng thái của đất cần gia cố mà dùng
một hay hai dung dịch silicat hóa.
3.2.3.2 Vật liệu:
Vật liệu cơ bản để gia cố bằng silicat là thủy tinh lỏng – dung dịch keo của silicat natri
(Na2O.nSiO2 + mH2O). Tùy theo loại, thành phần và trạng thái của đất cần gia cố mà dùng
một hay hai dung dịch silicat hóa.
23
Loại 1 dung dịch được dựa trên dung dịch tạo keo bơm vào trong đất gồm 2 hoặc 3 cấu tử.
Phổ biến nhất là oxit photpho silicat, oxit lưu huỳnh nhôm silicat, oxit lưu huỳnh fluor silicat…
Phương pháp 1 dung dịch thích hợp cho đất cát có hệ số thấm 0,5-5m/ngày đêm.
Phương pháp 2 dung dịch dùng để gia cố đất cát có hệ số thấm đến 0,5m/ngày đêm và
gồm 2 lần bơm lần lượt vào đất 2 dung dịch silicat natri và clorua canxi. Kết quả của phản ứng
hóa học là tạo ra oxit keo silic làm cho đất tăng độ bền (đến 2-6MPa) và không thấm nước.
3.2.3.3 Các phương pháp thi công:
Phương pháp điện hóa silicat là dựa trên sự tác động tổ hợp lên đất của 2 phương pháp :
silicat hóa và dòng điện 1 chiều nhằm để gia cố cát hạt mịn quá ẩm và á cát có hệ số thấm đến
0,2m/ngày đêm.
Phương pháp amoniac hóa là dựa trên việc bơm vào trong đất hoàng thổ (để loại trừ tính
lún sập) khí ammoniac dưới áp lực không khí không lớn lắm.
Silicat hóa bằng khí ga dùng để làm cứng silicat natri. Phương pháp này dùng để gia cố
đất cát (kể cả đất cacbonat) có hệ số thấm 0,1-0,2m/ngày đêm cũng như đất có hàm lượng hữu
cơ cao (đến 0,2). Độ bền của đất gia cố có thể đến 0,5-2MPa trong thời gian ngắn.
Phương pháp thâm nhập nhựa dùng để gia cố đất cát có hệ số thấm 0,5-5m/ngày đêm

bằng cách bơm vào trong đất dung dịch nhựa tổng hợp (cacbonic, phenol, epoxy…). Tác dụng
của nhựa hóa sẽ tăng lên khi bổ sung vào dung dịch một ít acid clohydric (đối với đất cát). Thời
gian keo tụ rất dễ điều chỉnh bằng lượng chất đông cứng. Đất được gia cố bằng nhựa hóa sẽ
không thấm nước và cường độ chịu nén 1-5MPa. Ngoài việc gia cố nền, phương pháp này còn
dùng để gia cố vùng sẽ đào xuyên của công trình ngầm.
3.2.3.4 Thiết bị:
 Máy phun cao áp
 Bồn dung dịch
3.2.3.5 Áp dụng
Phương pháp gia cố bằng hóa học và phạm vi áp dụng của chúng
Phương pháp
Phản ứng của
môi trường
Phạm vi áp dụng
Hệ số thấm
của đất m/ngđ
Cường độ đất
được gia cố
Silicat 2 dung dịch trên
cơ sở silicat Na và
CaCl
2
Kiềm
Trong cát, sỏi sạn thô và
thô vừa
5-80
Trung bình
Silicat 1 dung dịch trên
cơ sở silicat Na và
hydrofluo silicat

"
Trong cát thô vừa, cát
mịn và cát bụi kể cả cát
cacbonat
0,5-2,0
Silicat 1 dung dịch trên
cơ sở silicat Na
"
Trong đất lún ướt có
dung lượng hấp phụ
không nhỏ hơn
10mg/100g đất khô và độ
bão hòa không quá 0,7
0,2-2,0
Silicat bằng khí ga trên
cơ sở silicat Na và
cacbon dioxit
Kiềm Như trên 0,2-2,0
24
Silicat 1 dung dịch trên
cơ sở silicat Na và
fornamid HCONH
2
Kiềm Như trên 0,5-2,0
Silicat 1 dung dịch trên
cở sở silicat Na và octo
photpho
Aicd
Trong cát thô vừa, cát
mịn và cát bụi

0,5-1,0
Silicat 1 dung dich trên
cơ sở silicat Na và Na
nhôm
Kiềm
Trong cát thô vừa, mịn
và cát bụi, kể cả cát
cacbonat
0,5-10
Thẩm nhựa 1 dung dịch
trên cơ sở nhựa
cacbonic và acid
clohydric
Acid
Trong tất cả các loại cát
từ bụi đến sỏi sạn, trừ cát
cacbonat
0,5-50
Như trên và acid oxalic "
Trong tất cả các loại cát
từ bụi đến sỏi sạn
0,5-50
Bán kính tính toán vùng đất được gia cố bằng silicat và thấm nhựa
Phương pháp Đất Hệ số thấm, m/ngđ Bán kính gia cố, m
Silicat 2 dung dịch Cát thô các loại
2-10
10-20
20-50
50-80
0,3-0,4

0,4-0,6
0,6-0,8
0,8-1,0
Silicat 1 dung dịch Như trên
0,5-1
1-5
5-10
0,3-0,5
0,5-0,8
0,8-1
Silicat bằng khí ga Như trên
0,5-1
1-5
5-20
0,3-0,5
0,5-0,8
0,8-1,0
Silicat 1 dung dịch Đất lớn, lún ướt
0,2-0,3
0,3-0,5
0,5-2
0,4-0,6
0,6-0,8
0,8-1
Thấm nhựa Cát thô các loại
0,5-1
1-5
5-10
10-20
20-50

0,3-0,5
0,5-0,65
0,65-0,85
0,85-0,95
0,95-1
Dùng đất gia cố bằng phương pháp hóa học để làm nền của công trình thì cần phải thí
nghiệm mẫu trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường về các đặc trưng tính toán và đặc
trưng tiêu chuẩn sau đây : cường độ chống nén 1 trục R, góc ma sát trong φ, lực dính c, mô đun
biến dạng E, trọng lượng thể tích γ, hệ số Poisson v.
Khi dùng đất gia cố với chức năng như : móng cứng và kết cấu ngầm khác thì phải thí
nghiệm thêm về cường độ mẫu lăng trụ R
c
và cường độ kéo R
k
. Đất gia cố không thể dùng làm
móng mềm vì nó không có cốt thép.
25