Phương pháp nền móng hợp lý cho sự bền vững của công trình

PHƯƠNG PHÁP NỀN MÓNG HỢP LÝ CHO SỰ
BỀN VỮNG CỦA CÔNG TRÌNH
Tác giả: Kenny Yee
Tóm tắt: Xây dựng các cao ốc và cơ sở hạ tầng được tập trung mở rộng để
đáp ứng được nhu cầu phát triển kinh tế. Trong khi đó các tiêu chuẩn hướng
dẫn thực hành chủ yếu được xem xét cho một giai đoạn kinh tế ngắn, nhưng
sự phát triển bền vững của xây dựng cần có những điều kiện lâu dài, chất
lượng và hiệu quả. Sự xây dựng bền vững với mục đích làm giảm tác động
của môi trường của một dự án trên toàn bộ tuổi thọ của nó. Tối ưu hóa khả
năng sinh lợi về kinh tế, sự tiện nghi cho người sử dụng. sự kêu gọi cho sự mở
rộng các giải pháp công nghệ xanh và thân thiện môi trường dẫn đến sự
nghiên cứu và phát triển của CMC. Sự phát triển của CMC tạo ra kết quả
trong phương pháp xử lý trong xây dựng trong việc giảm thiểu sử dụng
cacbon và giảm thiểu tác động môi trường trong xây dựng. Các giải pháp thiết
kế tinh lọc đáp ứng các yêu cầu ngày càng tăng trong xử lý cải tạo đất để chịu
tải trọng đặt vào cao hơn tiêu chuẩn độ lún nghiệm ngặt hơn. Về nguyên tắc
CMC là cọc nửa cứng được thiết kế để thu được khối vật liệu hỗn hợp được
cải tạo của đất và cột khi nó được đưa xuống đất. Cọc được làm từ vật liệu
vữa xi măng có cường độ thấp và được bơm áp lực thấp qua cần khoan có lỗ
ũi khoan và đ
với 1 m
ất được lan tỏa ra xung quanh, sự hỏng hóc nhỏ diễn
ra suốt quá trình thi công cọc. Cọc CMC được thi công mà không cần rung
trên bề mặt. Phương pháp thi công không bao gồm các việc bơm áp lực hay
nén khí. Do đó cọc CMC hầu hết phù hợp các ứng dụng trong các khu đô thị
về mặt môi trường. Tiềm năng phát triển cọc này trong tương lai đang được
nghiên cứu và phục vụ như cọc năng lượng. Cọc năng lượng có thể được sử
dụng nóng, lạnh, công trình sử dụng năng lượng địa nhiệt từ xung quanh lòng
đất, hoạt động như hệ nền móng. Bài báo này trình bày chi tiết biện pháp thi
công, cơ sở thiết kế và các trường hợp thực tế.
I.

LỜI GIỚI THIỆU

Sự phát triển nhanh chóng về nhà ở, cơ sở hạ tầng & các công trình hạ tầng kỹ
thuật, vì vậy các kỹ sư phải đối diện với các vấn đề thiếu mặt bằng thích hợp
như thiếu vật liệu đắp, đất ven bờ bờ biển thấp, đầm lầy, đất phải san lấp,…tất
cả sự phát triển trên nền đất không có sức sống về kinh tế, không thể thực hiện


đư
được về mặt kỹ thuật nếu các công trình ợc xây dựng theo phương pháp
truyền thống cho đất tốt. Với các công trình lớn, việc cần thiết phải tìm ra các
sáng kiến bằng cách không dùng các biện pháp truyền thống khi điều kiện đất
yếu làm giảm tính nguyên vẹn và khả năng sửa chữa của kết cấu. Trong mỗi
tình huống, điều kiện tự nhiên của đất yếu cần phải được cải tạo để đáp ứng
yêu cầu, mục đích xây dựng. Cải tạo đất được dùng để (i) kiểm soát biến dạng
và làm tăng nhanh quá trình cố kết, (ii) gia tăng sức chịu tải, ổn định ngang,
gia tăng sức kháng hóa lỏng.
Khi tải trọng đặt vào công trình ở mức vừa phải và tiêu chuẩn độ lún không
quá nghiêm ngặt thì những kỹ thuật cải tạo đất như sử dụng bấc thấm thoát
nước thẳng đứng hay cọc đá để sử dụng như là giải pháp tốt trong mối quan hệ
giữ giá thành và hiệu quả. Tuy nhiên khi gặp phải đất yếu và tải trọng đặt vào
lớn cùng với yêu cầu độ lún nghiêm ngặt, giải pháp cải tạo đất cần được xem
xét sao cho phù hợp trong điều kiện yêu cầu kế hoạch xây dựng chặt
chẽ.Thông thường giải pháp móng cọc được chọn, CMC là được đặt biệt phát
triển để lấp đầy khoảng cách giữa các giải pháp cải tạo đất truyền thống như
cọc đá (cọc không cứng) và cọc BTCT ( cọc cứng). Cọc CMC nữa cứng là
chứng thực cho hiệu quả cao hơn cọc không cứng trong điều kiện đất yếu và
giảm giá thành hơn so với cọc cứng BTCT. Thuật ngữ: “cọc đàn hồi” có nghĩa
là cung cấp ứng suất tổng hợp cần thiết của đất yếu với cọc CMC cứng hơn,

cọc này được thiết kế để đạt yêu cầu độ cứng tổng hợp của cho mục đích của
công trình. Cọc nửa cứng CMC bị phình ra như cọc đá khi chịu tải trọng trong
đất rất yếu. Với cọc BTCT tải trọng công trình được chuyển từ đầu cọc hay
đài cọc qua thân cọc tới lớp đất chịu lực phía dưới. Với khối tổng hợp đất và
cọc CMC, tải trọng phân bố đều bởi lớp đệm cát phía trên (hoạt động như một
lớp phân bố tải trọng), do đó cọc CMC không nhất thiết phải có gối tựa theo
hình 1. Không cần đầu cọc, đài cọc và chiều dài cọc cũng ngắn hơn. Cọc
CMC được chứng minh là rẻ hơn so với móng cọc sâu.
Sự lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu theo như trong các tiêu chuẩn thực hành
xây dựng được hướng dẫn chỉ xét đến yếu tố kinh tế ngắn hạn. Về sau đó, nhu
cầu xây dựng công trình bền vững gia tăng, đề cao các giải pháp kỹ thuật xanh
và bảo vệ môi trường tốt hơn. Cọc CMC đáp ứng nhu cầu này và coi như là
công nghệ ít cac-bon và thân thiện môi trường. Cọc CMC được thi công mà
không cần rung trên bề mặt. Phương pháp thi công không bao gồm các việc
bơm áp lực hay nén khí. Do đó cọc CMC hầu hết phù hợp các ứng dụng trong
các khu đô thị về mặt môi trường. Sự hỏng hóc nhỏ diễn ra suốt quá trình thi


công cọc. Cọc này có thể dùng trong môi trường nhạy cảm. Ngoài ra cọc
CMC có thể cọc năng lượng cho mục đích tiết kiệm năng lượng và cải thiện
môi trường./
2. CỌC
2.1 Thi

ĐÀN HỒI CMC

công

Cọc được thi công bằng cách sử dụng một cần khoan có lổ rỗng với 1 mũi
ũi

khoan choán chỗ với lực xoắn lớn được tạo ra từ máy thi công kéo hạ. M
khoan choán ch
ỗ bao gồm 3 phần:
Phần dưới của m

ũi khoan

là khay nâng không thay đổi thể tích có nhiệm vụ
đ
tản đất ra trong quá trình khoan vào ất
ũi khoan là ph
Phần giữa của m
ần choán chỗ có đường kính bằng với lổ khoan.
Bộ phận này có nhiệm vụ ngăn cản đất từ bán kính ảnh hưởng của lổ khoan
ìv
đến bề mặt làm choán chỗ đất theo phương ngang v ậy đất được đầm chặt
theo phương ngang
Phần trên của mũi khoan có khay nâng nằm ở chiều đối diện của phần dưới
mũi khoan. Theo như kết quả thực tế, bộ phận này mang mùn đất tạo ra sự sạt
lở của hố khoan xuống dưới khu vực choán chỗ. Do đó, nó cải tạo hiệu quả,
tổng thể, chất lượng và sự liên tục của cọc CMC
Hình 2 thể hiện quá trình thi công của cọc CMC với chiều cao của Moment
xoắn và lực đẩy lớn mũi khoan xuyên vào đất bằng lực xoắn, không có bơm
vữa trong giai đoạn này. Khi độ sâu đạt yêu cầu, vữa được bơm xuống thông
qua cần khoan có lổ hổng với áp lực thấp áp lực đủ để ngăn cản sự sụt do áp
ũi khoan sau đó đư
lực ngang xung quanh đất. M
ợc rút lên trong khi quá trình
quay xoắn vẫn liên tục theo cùng chiều. Công tác này để ngăn chặn sự thất
thoát của vữa dọc theo thân của hố khoan và dọc theo cần chủ lực.

Vữa dùng cho cọc CMC có cường độ khoảng 10-20 MPa và độ sụt khoảng 20
đư
để thuận tiện cho công tác bơm. Trong suốt quá trình thi công thông tin ợc
quan sát và ghi chép trên máy tính (Hình 3)


-

Tốc độ quay và sự di chuyển của m

ũi khoa

n;


-

Momen xoắn & lực đẩy xuống, năng lượng của m
quá trình xuyên;
Áp lực và thể tích của vữa bơm.

ũi khoan trong su

ốt

Với những thông số trên thì máy tính sẽ tính toán đường kính của cọc
CMC theo chiều dài thi công. Với thông số của vữa bơm và tốc độ rút của
ũi khoan thì tính toàn v
m
ẹn của cọc được kiểm soát và đảm bảo.

Phương pháp chiếm chỗ không có đất mùn trong quá trình thi công và
không tạo rung động bề mặt. Phương pháp này cũng không cần đòi hỏi
ì
bơm áp lực nước hay khí nén cho quá trình xuyên như thi công cọc đá. V
v
ậy phương pháp này thân thiện với môi trường và hầu hết phù họp với
môi trường xây dựng đô thị.
2.2. Thiết

kế

Thiết kế cọc CMC được xem xét cả 2 yếu tố dịch vụ tiện lợi và tính bền
vững. Về kết cấu của cọc CMC yếu tố chính là sự biến dạng (lún), với nền
đắp trên cọc CMC thì ngoài yếu tố dịch vụ tiện lợi thì tính bền vững tổng
thể được kiểm tra trong quá trình thi công.
2.2.1 Phân

tích tính biến dạng

Biến dạng được phân tích theo cơ chế phân chia tải trọng giữa cọc CMC và
đất xung quanh cọc. Nó được thêm vào bởi 1 lớp đệm cát đầm chặt của
cọc CMC và nó hoạt động như một lớp tải trọng phân bố và được coi như
sự đối kháng 100% tải trọng truyền đến cọc cứng của móng cọc với không
có sự phân bố tải trọng trong đất. ( Hình 4)
Cơ chế phân bố tải trọng được thể hiện trong Hình 5. Từ tỷ số độ cứng
điển hình giữa cọc CMC và đất là 1,000 đến 5,000, Nó cần thiết để xem
xét biến dạng thẳng đứng độc lập cho cọc và đất. Quá trình biến dạng của
1 điểm bên trong cọc CMC tại độ sâu cho trước thì khác với 1 điểm tại
cùng độ sâu trong đất. Nói cách khác có sự tồn tại sự biến dạng khác nhau
giữa cọc CMC và đất xung quanh. Sự phân bố tải trọng trong hệ thống này

được giải thích như sau:


-

-

-

Giai đoạn 1: Do có truyền ứng suất của đất thông qua lớp đệm cát phân
bố lực, biến dạng thẳng đứng (lún) xảy ra do quá trình cố kết
Giai đoạn 2: Theo kết quả lún cố kết, ứng suất được chuyển từ đất xung
quanh cọc đến cọc CMC. Biến dạng tại cùng một độ sâu ( ngoại trừ tại
mặt phẳng trung lập) trong đất thì khác trong cọc CMC do sự khác nhau
độ cứng và do ma sát âm phát triển trong cọc CMC.
Giai đoạn 3: Ở độ sâu lớn hơn biến dạng điểm trong Cọc CMC lớn hớn
trong đất kết quả thể hiện trong ứng suất chuyển từ cọc CMC ngược
vào trong đất chịu nén. Biến dạng điểm này gây ra ma sát dương và sức
kháng cắt cơ sở.
Giai đoạn 4: Tổng thể, có một sự cân bằng trạng thái của phân bố tải
ũi
trọng đạt được tại nơi mà sức kháng cắt m , sức kháng cắt ma sát và
sức khángơcắt
ch của đất cân bằng với tổng tải trọng
Hình 5: C
ế phân bố tải trọng trong hệ thống cọc CMC

Hình 6 mô tả vị trí của mặt phẳng trung gian nơi xảy ra biến dạng điểm trong
ình 6: S
cọc CMC và trong đất là như nhau (Đính kèm H

ự phân bố ứng suất
trong khối cọc CMC và đất). Phương pháp phần tử hữu hạn thường được dùng
trong phân tích biến dạng. Nó được coi như tác dụng xuyên thủng của cọc
CMC vào lớp đệm cát (lớp phân bố lực) và tác dụng neo vào đáy của lớp đất
chịu nén. Cũng được xem là trạng thái ứng xuất biến dạng của cọc vữa CMC
và đất xung quanh cọc cùng với cơ chế truyền tải trọng giữa cọc CMC và đất.
Phân tích được thực hiện trong 2 giai đoạn. Một mô hình đối xứng trục với
một cọc CMC đơn là phân tích trước tiên dựa trên tải trọng đặt vào dựa trên
thiết kế cọc CMC với mạng lưới cọc, đường kính và chiều dài cọc, đặc tính cơ
học của vữa xi măng và đệm cát trong 2 trường hợp có và không có gia cường
cốt chịu kéo. Ứng suất và biến dạng được phân tích. Nếu kết quả không thỏa
đáng, sự cải tiến có thể được thực hiện trên các thông số thiết kế.
Đính kèm h

ình 7: Mô hình đ

ối xứng trục của cọc CMC

Thông số thiết kế được kiểm nhận để có thể được chấp thuận khi soi ở cấp
đ
“kính hiển vi” với mô hình ối xứng trục, mô hình tổng thể bằng mắt thường,
đàn d
mô hình
ẻo được thể hiện có xét đến sự thể hiện bằng mô hình hình học
thật sự và điều kiện biên như sau:


-

Độ cao đất đắp khác nhau hay điều kiện tải trọng không đối xứng;

Các giai đoạn thi công khác nhau theo thời gian;
Các điều kiện đất nền khác nhau;
Khoảng cách và chiều dài cọc CMC khác nhau

Giai đoạn phân tích thứ 2 cung cấp sự xác nhận …. với tiêu chuẩn biến dạng
ũng xác đ
và yêu cầu về độ ổn định. Nó c
ịnh sức chịu tải cho phép trong cọc
CMC và trong đất xung quanh. Tùy theo sự phức tạp của vấn đề quá trình
phân tích ở giai đoạn 2 có thể sử dụng mô hình 2D (hình 8) hay 3D (hình 9)
2.2.2 Phân

tích ổn định

Khi cọc CMC được thi công trong đất để đở tải trọng nền đắp, phân tích ổn
ình
định được thực hiện chương tr
ổn định mái dốc có khả năng kết hợp chặt
chẽ của cọc CMC được thể hiện trong hình 10.
Hình 11 mô tả phản lực thẳng đứng Ri và lực nằm ngang phụ Ti. Lực Ri đỡ
phần lớn tải trọng của nền đắp, chiếm khoảng 70-90% tổng tải trọng đặt vào
và tùy thuộc vào sự phân bố lưới cọc, bề dày đất đắp và loại đất. Phần tải
trọng còn lại truyền xuống đất yếu và từ đó gia tăng độ ổn định. Phản lực phụ
ngang Ti phát triển một sức kháng cắt trực tiếp ngược với bề mặt phá hủy cắt
tiềm ẩn. Sức kháng cắt phát triển do sự khác nhau của sự biến dạng giữa cọc
ã trình bày
CMC và đất trên phương diện bề mặt phá hủy cắt tiềm ẩn như đ
ở
trên. Sự biến dạng khác nhau của đất phía trên và phía dưới bề mặt trượt tiềm
ẩn mang lại lực cắt ngược lại trong cọc CMC.

Để phân tích sự ổn định, các bước sau đây cần thực hiện:
-

-

Đánh giá phản lực thẳng đứng Ri trong cọc CMC, nó phụ thuộc vào
chiều cao đắp, khoảng
cách và đường kính cọc
CMC;
Tính toán moment xoắn lớn nhất Mi trong cọc CMC nó được giới hạn
bởi ứng suất cho phép của vật liệu vữa và được cho bởi công thức (đính
kèm)


-

3. Các

Trong đó D là đường kính cọc CMC
Tính toán sức kháng cắt Ti của cọc CMC trong biến dạng và được xác
định bởi moment xoắn lớn nhất trong cọc CMC, sức kháng cắt được
tính: (đính kèm công thức)
trường họp thực tế

3.1 Sân

bay quốc tế SoeKarno Hatta 3

3.1.1 Mô

tả sơ lược:

2
Dự án bao gồm xây dựng một thềm đế sân bay rộng 65,000 m . Thềm đế
được xây dựng như phần mở rộng của sân bay quốc tế hiện hữu ở JakartaIndonesia. Thềm đế sân bay mở rộng để làm chổ đậu cho máy bay Boeing
747, mặt lát sàn có cấu tạo BTCT dày 60cm với nền hạ và vật liệu đá nghiền
45cm. tổng tải tọng thiết kế của máy bay và mặt lát sàn có tải trọng 70kN/m2.
Tổng tải trọng thiết kế cho thềm đế sân bay được xem xét nghiệm ngặt cho
tốc độ máy bay chậm và chổ đổ máy bay. Yêu cầu CBR là 6%.
3.1.2 Điều

kiện đất nền

Điều kiện đất nền hoàn toàn không đồng nhất với lớp đất chịu nén được tìm ở
độ sâu khác nhau từ 3-12m. Hình 12- thể hiện biểu đồ sức kháng xuyên đầu
ũi c
m
ủa các lớp đất. Tổng thể có một lớp bùn sét bên trên trạng thái rất mềm
đến nửa cứng đặt trên lớp cát chặt hay lớp sét dẻo cứng. Trong vài khu vực có
2 lớp bùn sét trạng thái mềm đến nửa cứng nằm giữa lớp cát chặt hay lớp sét
dẻo cứng. Hữu cơ được tìm thấy một cách gián đoạn trong lớp bùn sét bên
trên. Nước dưới đất được tìm thấy ở độ sâu khoảng 2-3m kể từ bề mặt đất.
Kết quả thí nghiệm bàn nén và thí nghiệm CBR xác định không thỏa đáng của
giá trị CBR để đạt yêu cầu khả năng sửa chữa của thềm đế sân bay. Do đó, cải
tạo nền đất cần xem xét để cần thiết để cải tạo điều kiện đất hiện hữu để đáp
ứng yêu cầu của CBR là 6%.
3.1.3 Cải

tạo đất

Kể từ khi thềm đế sân bay được đặt trong khu vận hành của sân bay sự hạn
chế về môi trường như: tối thiểu hóa tiếng ồn, giảm thiểu rung nền đất trong
thi công, tối thiểu hóa đất mùn thải trong lúc thi công….


Từ những hạn chế khác nhau về môi trường, phương pháp CMC được lựa
chọn, hơn thế nữa, CMC cung cấp uyển chuyển để thích nghi của công trường
bởi sự khác nhau của chiều dài cọc, khoảng cách và cường độ của vữa theo sự
chiếm ưu thế của điều kiện đất nền để đạt yêu cầu hiệu quả.
Do điều kiện đất nền không đồng nhất thiết kế cho cọc CMC thỏa mãn hệ
thống lưới kép như sau:
Hình 13
Cọc CMC có đường kính 32cm và cường độ vữa xi măng là 10MPa. Lớp trên
bao gồm hệ thống cọc CMC sơ bộ và cọc CMC thứ 2. Khoảng cách lưới giữa
2 cột là 3m2. Mục đích để gia tăng giá trị CBR và giảm độ lún khác nhau
trước khi xây dựng. Lớp thấp hơn bao gồm các cọc CMC sơ bộ, khoảng cách
2
lưới giữa 1 cột là 3m . Mục đích để giảm độ lún dư trước khi xây dựng. Chiều
dài của cọc CMC là 6.5 - 12m trong khi độ dài của hệ thống cọc thứ là là 19m.
Do điều kiện địa tầng khác nhau và để giảm chi phí hiệu quả nhất, Khu vực
xây dựng được chia ra 8 khu xử lý khác nhau. mỗi khu có 2 loại độ dài cọc
CMC cho 2 hệ thống cọc.
Mô hình 3D được thực hiện để phân tích độ lún và giá trị CBR do sự phức tạp
của hệ thống lưới kép. Kết quả phân tích được thể hiện trong bảng 1
Độ lún tính toán thay đổi từ 3-6cm, trung bình 4.5 cm. Độ lún khác nhau
khoảng 1.3-1.5cm. Giá trị CBR từ 6-11%. Ứng suất cực đại là 2.3 MPa. Hình
15 mô tả quá trình thi công cọc CMC
3.1.4 Thí

nghiệm trước khi xây dựng

6 thí nghiệm bàn nén được thực hiện sau 28 ngày chọn cọc CMC. Thí nghiệm
trên tải trọng 150% của tải trọng làm việc để đạt cường độ 3.3 MPa trong cọc
CMC.
Thí nghiệm bàn nén cho kết quả 9-18mm với cấp tải trọng 100% tải trọng làm
việc, 13-18mm với 150% tải trọng làm việc. tất cả các giá trị này được kiểm
tra chéo bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Kết quả phân tích chỉ ra rằng với


tải trọng bằng 100% tải trọng thiết kế thì độ lún TB là 44mm. Do đó độ lún đo
được nhỏ hơn độ lún độ lún tính toán khi sử dụng cùng mô hình phân tích.
3.2 Nhà

máy sản xuất ở Johor

3.2.1 Tóm

lượt

2
Dự án bao gồm xây dựng một xưởng in với diện tích khối móng là 2,500m ,
kết cấu ngôi nhà bao gồm 3 khối chức năng: khu sản xuất ngoài trời (khu làm
sạch), khu sản xuất trong nhà (khu lên men) và khu hỗ trợ sản xuất & PTN.
Khu làm sạch là sàn chứa kho sắt. Khu lên men là khu được xây với nhà 2-3
2
tầng. Khu hỗ trợ sản xuất là tòa nhà 1 tầng. Hoạt tải tổng thể là 5tấn/m cho
2
khu sàn nhà trong khi nhà đa tầng với tải trọng 0.5 đến 2tấn/m . tải trọng của
cột tử 80-100 tấn cho khu làm sạch, 80-704 tấn cho khu lên men và 190 đến
401 tấn cho khu hỗ trợ sản xuất.

Tiêu chuẩn cho phép là cho phép lún từ 3-5cm dưới móng bè, độ lún độc lập từ
2.5 đến 3.5cm cho
móng đơn. Hệ số an toàn là 2.5
3.2.2 Điều

kiện đất nền

Nước dưới đất nằm ở độ sâu 3-4m kể từ mặt đất. Lớp đất bên trên trạng thái
mềm đến dẻo SPT= 10 búa đặt trên lớp bụi cát cứng đến rất cứng. Chiều dài
lớp đất yếu từ 8-15m.
3.2.3 Cải

tạo đất

Sự lựa chọn móng cọc sử dụng phương pháp CMC được xem xét và chọn cho
hệ thống móng. Kết cấu các khối nhà đặt trên hệ móng nông. Móng bè được
thiết kế như là sàn trên nền với bề dày lớn hơn tại vị trí cọc chịu tải trọng
nặng.Cọc CMC đường kính 42cm được thi công với tải trọng lớn. Số lượng
cọc CMC từ 2-10 cọc được bố trí. Sử dụng cọc đường kính 32cm để đỡ tải
trọng tổng thể cho tải trọng nhẹ. Phía trên cọc CMC bố trí lớp đệm cát 50cm
đầm chặt cẩn thận.


Hình 16 chỉ dẫn vị trí các cọc CMC cho bản sàn tổng thể với các cột chịu tải
trọng nhẹ. Khoảng
2
cách lưới cột trong trường hợp này là 3m và chiều dài cọc là 9m,
đường kính 32cm. Hình 17- Mặt cắt ngang của cọc CMC
Hình 18 – Thi công cọc CMC
3.2.4 Thí

nghiệm trước khi xây dựng

5 thí nghiệm bàn nén được thực hiện sau 28 ngày chọ cọc CMC đường kính
42cm. Thí nghiệm trên tải trọng 150% của tải trọng làm việc, đường kính bàn
nén 0.5m.
Kết quả thí nghiệm thể hiện trong bảng 2. Thí nghiệm bàn nén cho kết quả
15.5 mm với 150% tải trọng làm việc tại 740kPa. Tất cả các giá trị này được
kiểm tra chéo bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Độ lún đo được nhỏ hơn độ
lún độ lún tính toán khi sử dụng cùng mô hình phân tích.
4. Kinh

tế CO

2

cho việc sử dụng CMC

CMC như sự xen kẽ với móng cọc và được ghi nhận với lượng thảy CO

2
thấp. Theo Spaulding 2008 kiểm toán cacbon cho 68 nhà 3 tầng được tháo ra.
Điều kiện địa chất phía trên là lớp đất đắp cứng đặt trên lớp sét, bụi dày 23m
với hàm lượng hữu cơ rất cao. Một lớp cát chặt ở độ sâu trung bình 23m với
đá gốc ở độ sau 13-39m. Cọc H được thi công ở độ sau 33m với kết cấu bản
sản, cọc CMC với độ sau 23m tạo thành 2 hệ thống móng cọc
Với giải pháp cọc CMC, toàn thể nền móng có thể tối ưu cho việc giảm đáng
kể sắt và xi măng kể từ đầu cọc lớn, dầm và thép gia cường không cần dùng
để đở tại trọng công trình. Sau đó sự thải khí CO cùng với vật liệu (bê tông
2

và sắt) và quá trình thi công sẽ tác động lên tổng thể cacbon thoát ra.
Với hệ thống cọc H, khối lượng vật liệu được xác định là 164 tấn sắt. 6.725
tấn cọc H, 4.358 m3 bê tông, kết quả thải ra 3.697 tấn CO . Trong khi đó cọc
2
CMC cần 7.908 m3 vữa, 4.925m3 cho sàn, tổng CO thải ra là 1.857 tấn
2
khoảng ½ của cọc H. Hạn chế thải khí CO là 1.836 tấn ra môi trường. Qui
2


đổi tác động môi trường đến 125 người trong 2.5 năm. CMC được chọn cho
hệ thống nền móng.
ã có báo c
Yee and Ooi đ
áo 2010 về khối lượng cacbon cho công tác thi công
cọc CMC là khoảng
2
2
4.5 kg/m CO với độ sâu thi công là 10m lưới cọc là 4m không xét đến
2
lượng CO thải ra do vật liệu sản xuất vữa xi măng.
2
Kiểm toán về CO
5. KẾT

2

cho Jakarta và Johor sẽ được xuất bản lần sau.

LUẬN

CMC có ghi nhận thành công ở châu Âu và Bắc Mỹ từ thập niên 90. Thông
ĩnh v
qua sự nghiên cứu và phát triển với sự thành công trong nhiều l
ực.
ã đư
Phương pháp này đ
ợc công nhận và chấp thuận để thiết lập nên phương
pháp xử lý cải tạo đất.
Ở Việt Nam, Indonesia và Malaysia đã được sử dụng để chịu tải cho nền đắp
ũng
móng của nhà công nghiệp và bãi container. Tiềm năng ứng dụng thì c
tương t
ự như các nước với tiềm năng thay thế cọc BTCT truyền thống (cọc
cứng) và cọc đá (cọc nửa cứng). Chức năng của CMC như chất xâm nhập bán
cứng để lấp đầy khoảng cách giữa chất xâm nhập cứng và không cứng. CMC
là bằng chứng cho hiệu quả giá thành khi so sánh với cọc BTCT và ít lún hơn
với tải trọng lớn của công trình khi so với cọc đá.
Bài báo này trình bày chi tiết biện pháp thi công, cơ sở thiết kế và các trường
hợp thực tế của CMC mà nó được dùng như hệ thống nền móng. Phạm vi của
đất thấy rằng phù hợp cho CMC là nhiều, một trong những phương pháp xử lý
đất yếu từ vật liệu đắp đến cát rời, từ đất đầm chặt đến đất hữu cơ. Cùng với
khả năng thích ứng tốt với điều kiện đất nền, tải trọng công trình, biện pháp
thi công thân thiện môi trường và được gọi là công nghệ xanh. CMC sẽ là
ĩa
móng cọc có ý ngh ứng dụng của nó. Tương lai ứng dụng của CMC có thể
dẫn đến nhiều tính bền vững trong việc hình thành nên cọc năng lượng.