BÁO cáo PHƯƠNG PHÁP THAY đất (đệm cát)

BÁO CÁO PHƯƠNG PHÁP THAY ĐẤT (ĐỆM CÁT)

Khái niệm

Ưu nhược điểm, phạm vi áp
dụng

Thiết kế lớp đệm cát

Thi công đệm cát


I. KHÁI NIỆM
Thay đất là đào bỏ một phần lớp đất yếu đến chiều sâu do tính toán yêu cầu và sau đó thay bằng lớp cát, cuội sỏi
được đầm chặt; vật liệu thường được sử dụng là cát nên phương pháp này còn có tên là đệm cát. Như vậy phái dưới
tầng đệm cát có thể vẫn là tâng đất yếu và tầng đệm cát được xem như là lớp ba lát dưới móng công trình

Khi lớp đất yếu trong đáy móng bão hòa nước như sét nhão, cát pha, sét pha nhão, bùn, than bùn; có chiều dày nhỏ
hơn 3m, dưới đó là lớp đất chịu lức tốt, đồng thời suất hiện nước áp lực cao thì thay đệm thì thay đệm cát bằng đệm
sỏi, đá. Với đệm cát ứng suất giảm theo chiều sâu. Do vậy đệm đá sỏi coi như là một bộ phận của móng và coi lớp
đệm như là lớp móng nông đặt trên nên thiên nhiên.


 Tác dụng của tầng đệm cát
 Lớp đệm cát đóng vai trò như một lớp chịu lực truyền tải trọng công trinh xuống lớp đất thiên nhiên. Làm tăng
sức chịu tải của đất nền.



Làm giảm độ lún của móng; giảm độ lún móng do có sự phân bố lại ứng suất do tải trọng ngoài gây ra trong
nền đất ở dưới tầng đệm cát.



Giảm chiều sâu chôn móng từ đó giảm khối lượng vật liệu xây dung ngoài ra tâng đệm cát còn
tăng nhanh khả năng thoát
nước cố kết từ phái dưới đất
yếu lên mặt đất tự nhiên dưới

tác dụng của tải trọng công trình.


Những trường hợp sau đây không nên dùng đệm cát :
- Lớp đất phải thay thế có chiều dày lớn hơn 3m, lúc này đệm cát có chiều dày lớn, thi công khó khăn, không kinh
tế.
- Mực nước ngầm cao và có áp. Lúc này hạ mực nước ngầm rất tốn kém và đệm cát không ổn định.


II Ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng

•

Ưu nhược điểm:

- Phương pháp đệm cát thi công đơn giản và rẻ tiền, thường áp dụng cho công trình có tải trọng nhỏ lớp đất
yếu nằm gần mặt.
- Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là đào đắp tương đối lớn sẽ có khả năng đẩy giá thành công
trình tăng lên khi chiều dầy đẹmc át lớn. Hơn nữa khi tầng đệm cát nằm trong vùng có nước ngầm thay đổi thì
trong tương lai có nguy cơ tầng đệm cát bị nươc ngầm cuốn chôi đi dẫn đến gây khả năng lứn sụt cục bộ cho
công trình hoặc giảm độ chặt.

Phạm vi áp dụng:

 Dưới đáy móng là một tâng đất yếu, tải trọng cho phép quá nhỏ, để có thể chịu được lực cần đặt đáy móng sâu
hơn như vậy thi công lại khó khăn giá thành lại tăng cao.

 Nhưng công trình chịu tải không lớn hoặc không yêu cầu chặt chẽ về biến dạng lún.
 Những nơi mực nươc ngầm ổn định hoặc không có nươc ngầm.
 Sử dụng hiệu quả cho các lớp đất yếu ở trạng thái bão hòa nước và chiều dày các lớp đất yếu nhỏ hơn 3m


III. Thiết kế lớp đệm cát
Vật liệu làm đệm cát
Cát to và các hạt chung là hai loại cát làm lớp đệm tốt nhất vì sau khi đầm chặt ,
Có thể đạt độ chặt cao, chịu được tải trọng lớn của công trình và không di động dưới tác dụng của nưới ngầm
Ở nước ta có thể dùng cát vàng (hạt chung) hay cát đen (hạt nhỏ) làm đệm cát. Cát vàng làm đệm cát là tốt nhất nhưng giá thành cao. Dùng cát
đen có thể hạ giá thành 40% đến 60% so với cát vàng, nhưng độ chặt kém hơn, dễ di động dưới tác dụng của nước dưới đất dưới áp lực cao, do
đó chỉ dùng cát đen làm đệm cát trong các công trình loại nhỏ, loại vừa và trong điều kiện thủy văn thích hợp.


Để lớp đệm cát ổn định trên nền đất yếu dưới tác dụng của tải trọng công trình, nên chọn cát thoarmanx một số điều
kiện sau:
Với cát vàng: hàm lượng SIO2 không nhỏ hơn 70%, hàm lượng hữu cơ không lớn hơn 5%, hàm lượng mica nên nhỏ
hơn 1,5% cỡ hạt d > 0,25mm chiếm trên 50% trọng lượng, cấp phối giải đều d=5-0,25mm
Với cát đen SIO2 không nhỏ hơn 80%, hàm lượng hữu cơ không lớn hơn 2%, hàm lượng mica và hàm lượng sét nên
nhỏ hơn 2% .
Có thể chộn 70% cát vàng và 30% cát đen hay 3 phần sỏi với 2 phần cát vàng( sỏi có cỡ hạt 20-30mm)


Thiết kế lớp đệm cát

Khi thiết kế lớp đệm cát, yêu cầu phải đảm bảo các điều kiện sau:
Lớp đệm cát ổn định dưới tác dụng của tải trong công trình
Áp lực trên mặt lớp đất yếu ở đáy lớp đệm cát do tải trọng công trình gây ra phải nhỏ hơn áp lức tiêu chuẩn
ở trên lớp đất đó
Độ lún toàn bộ lớp đệm và lớp đất nằm dưới cũng như độ lún không đều của móng phải nhỏ hơn giá trị giới
hạn quy định trong quy phạm thiết kế nền.

Khi có đệm cát nền đất yếu chở thành môi trường 2 lớp có tính chất hoàn toàn khác nhau, lớp đệm cát có kích thước giới
hạn còn lớp đất yếu có kích thước phát triển vô hạn theo 2 hướng tuy nhiên theo tính toán người ta coi lớp đệm cát như một
bộ phận của đất nền là đồng nhất và biến dạng tuyến tính với quan điểm này kích thước lớp đệm cát phải thỏa mãn


σ 1 + σ 2 ≤ RH
Trong đó

-: - Ứng suất thường xuyên do trọng lượng bản thân đất nền và đệm cát tác dụng trên mặt đất yếu tại đáy lớp đệm cát

Trọng lượng thể tích của đất yếu và cát làm đệm

h: khoảng cách từ đáy móng đến mặt đất
d: chiều dày lớp đệm cát
: ứng suất do tải trọng công trình gay ra trên mặt lớp đất yếu tại đáy đệm cát;


T?ng ð?m cát


σ 2 = α 0 × (σ 0 − γ d × h)
N: tổ hợp tải trọng thẳng đứng tại trọng tâm đáy móng

F: diện tích đáy móng

Chiều dày lớp đệm cát hc xác định theo công thức

hc = K × d
K: hệ số phụ thuộc tỷ số 1/b và


R1
R2
6,0
l =1
b

5,0

4,0
l =2
b

3,0

2,0

1,0
0,0

l =x
b
0,5

1,0

Toán đồ xác định hệ số K

K
1,5


IV. Thi công lớp đệm cát

Hiệu quả của đệm cát phụ thuộc phần lớn vào chất lượng công tác thi công, do vậy phải
đảm bảo nén đủ đọ chặt và không phá hại kết cấu của lớp đất bên dưới trong trường hợp
có nước ngầm, cát được đổ từng lớp dày khoảng 20cm, làm chặt bằng đầm lăn, đầm
rung… khi có nước ngầm cao, phải có biện pháp hạ mực nước ngầm hoặc dùng biện pháp
thi công trong nước.


Độ ẩm đầm nén tốt nhất của cát làm vật liệu lớp đệm xác định theo công thức sau

Trong đó :
erỗng của cát trước khi đầm nén;
3
γn : trọng : hệ số lượng riêng của nước = 10 KN/m ;
γs : trọng lượng riêng của cát.

Sau khi đầm nén cần kiểm tra lại độ chặt của đệm cát bằng cách sử dụng xuyên tiêu chuẩn; xuyên tĩnh hoặc xuyên
động.

Cảm ơn cô và các bạn đã chú ý lắng nghe!

Nhóm mong nhận được những lời nhận xét và câu hỏi của cô và các bạn.