NGHIÊN CỨU CỌC ĐẤT TRỘN XI MĂNG KẾT HỢP PHỤ GIA ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT SÉT CHỨA VÔI VÙNG HỐ NAI - TỈNH ĐỒNG NAI

NGHIÊN CứU CọC ðấT TRộN XI MĂNG KếT HợP PHụ GIA ðể
Xử Lý ðấT SéT CHứA VÔI VùNG Hố NAI - TỉNH ðồNG NAI

Võ PHáN*
NGÔ PHI MINH**

Studies on cement-admixtured soil columns in combination with
additives for treatment of Ca- bearing clay in Ho Nai commune, Dong
Nai Province.
Abstract: To find out the causes resulting in land subsidence of
many construction works operated in the Ho Nai commune, Dong
Nai province the author had conducted numerous
indoor experiments and filed investigation to define geological properties
of materials which adversely impacted on the works' quality. Based on
the scientific theory, application of deep consolidation /compaction
method was done with using cement soil columns for treatment of
calcareous bearing clay to qualitatively improve soils. Unconfined
compression was tested for determination of the soil mechanic
characteristics (composition, content of different accompanying agents)
and water as well. Construction operation using single footing on soil
basement treated with cement admixtured columns were actually applied
to construction works. Calculation can be done reliably according to the
test results of soil treated and untreated. Studied result through testing
work indicated that treatment solution on Ca-bearing clay by using
cement-admixtured soil columns with additives is essentially applied to
construction works to ensure the them in safe and stable conditions.

1. Mở ðầU
Trong ñiều kiện thiên nhiên, ñất nền có thể
có ñộ chặt, ñộ bền và ñộ ổn ñịnh không ñủ; ñộ

* Trường ðại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh
268 Lý Thường Kiệt, Q.10, Tp. Hồ Chí Minh
ðT: (08) 8.657.781; DD: 0913.867.008
** Công ty Cổ phần xây dựng Sonadezi
Số 3, ñường 3, Khu Công nghiệp Biên Hòa
ðịa kỹ thuật số 3-2008

ẩm tự nhiên, ñộ thấm nước, ñộ biến dạng cao
và những tính chất bất lợi khác ảnh hưởng
ñến các công trình ñược thiết kế và xây dựng,
ñến ñiều kiện thi công... Trong những trường
hợp như vậy, người ta áp dụng các biện pháp
công trình khác nhau, kể cả những phương
pháp cải thiện tính chất cơ lý của ñất theo
chiều hướng cần thiết, tức là theo chiều
hướng tăng ñộ chặt; tính liền khối; ñộ bền và
ñộ ổn ñịnh, giảm ñộ biến dạng và ñộ thấm
nước...
ðồng Nai là một trong những vùng kinh tế
trọng ñiểm của phía Nam. Vì vậy, nhu cầu về
1


xây dựng cũng gia tăng cả về số lượng
lư
và chất
lượng.
ng. Tuy nhiên, trong vùng có sự
s phân bố
lớp ñất sét chứa vôi có tính chất bấ

ất lợi ñối với
công trình xây dựng như ñộ bền thấ
ấp, khả năng
chịu tải thấp và mức ñộ biến dạng
ng lớn…
l
ðặc
biệt, tính lún ướt, tan rã, trương nở
ở và co ngót
của ñất khi có sự thay ñổi của mựcc nước
n
ngầm
là những yếu tố gây ảnh hưởng
ng lớn
l
ñối với
công trình. Vì vậy, việc cải thiện
n tính chất
ch của
ñất nhằm tăng ñộ bền, khả năng
ng chịu
ch tải, ñộ ổn
ñịnh, giảm ñộ biến dạng; làm mấtt các ñặc tính
lún ướt, tan rã, trương nở và co ngót của
c ñất là
những yêu cầu cần thiết khi xây dự
ựng các công
trình bên trên.

HN1 - HN2 - HN3

Kết quả khảo sát ñược thể hi
hiện qua mặt cắt
ñịa chấtt công trình trong Hình 1.
2.2 ðặc ñiểm ñộng
ng thái nư
nước dưới ñất
[2]
Kết quả quan trắc cho thấy,
y, ñộng thái của
nước dưới ñất biến ñổii theo mùa vvới biên ñộ dao
ñộng lớn, chiều sâu mực nướcc ng
ngầm cực ñại vào
mùa khô từ 15 - 20m và ñượcc dâng lên cao g
gần
mặt ñất vào mùa mưa. ðặc ñiểm
m ñộng thái nước
dưới ñất trong vùng như Hình 2.

tr xi măng
Vì vậy, việc “Nghiên cứu cọc ñấtt trộn
kết hợp phụ gia ñể xử lý ñấtt sét chứa
ch
vôi vùng
Hố Nai - tỉnh ðồng Nai” là yêu cầu
u rất
r cấp bách
và cần thiết cho công tác xây dựng
ng công trình
trong vùng Hố Nai nói riêng cũng
ng như

nh các vùng
khác có ñiều kiện ñịa chất tương tự
ự ở Việt Nam
và trên thế giới nói chung.
Tính cấp thiết và mục ñích
ích chính của
c
việc
nghiên cứu là xác ñịnh
nh nguyên nhân gây lún
nứt công trình và ñề ra giảii pháp ñể
ñ xử lý nền
ñất sét chứa vôi vùng Hố Nai - tỉnh
nh ðồng Nai
bằng công nghệ cọc ñất trộn xi măng.
ăng.
2. TổNG QUAN Về TíNH CHấ
ấT ðấT SéT
CHứA VÔI VùNG Hố NAI
2.1 Cấu trúc ñịa chấtt công trình
ðể làm sáng tỏ cấu trúc ñịa chấ
ất công trình,
trong phạm vi vùng nghiên cứu,
u, tác giả
gi ñã bố trí
3 vị trí hố khoan HN1; HN2; HN3 ñể
ñ tiến hành
khoan khảo sát ñến ñộ sâu 20m, kết
k hợp thí
nghiệm SPT, lấy mẫu ñất ñể thí nghiệm

nghi
trong
phòng. Các hố khoan khảo sát ñượ
ợc bố trí cách
nhau khoảng 1km trong khu vực ấp
p Lộ
L ðức - xã
Hố Nai 3, nơi xảy ra nhiều sự cố lún nứt các
công trình xây dựng.
Hình 1: Mặt cắt ñịa chấtt công trình
1 kỹ thuật số 3-2008
ðịa

Hình 2: Mực nước quan trắcc trong vùng nghiên
cứu [2]

2.3 Tính chất cơ học của ñất
Do ảnh hưởng của ñặc ñiểm
m ñộng thái nước
dưới ñất biến ñổi, nên trạng
ng thái ccủa ñất cũng thay
ñổi và chuyển từ trạng thái tự nhiên sang tr
trạng thái
bão hòa nước. ðể xác ñịnh
nh tính ch
chất cơ học của ñất,
dùng thí nghiệm nén cố kết ñể xác ñịnh hệ số nén
lún và mô ñun biến dạng;
ng; thí nghi
nghiệm nén 3 trục ñể

xác ñịnh lựcc dính và góc ma sát trong.


Kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ học của

tổng hợp trong Bảng 1.

các lớp ñất trong chiều sâu khảo sát ñược
Bảng 1: Kết quả nghiên cứu các chỉ tiêu cơ học của ñất

Lớp ñất
STT

Các chỉ tiêu cơ học
Lớp 1

Lớp 2

Lớp 3

1

Hệ số nén lún của mẫu tự nhiên a1-2, cm2/kG

0,004

0,010

0,002

2

Hệ số nén lún của mẫu bão hòa asat 1-2, cm2/kG

0,07

0,05

-

3

Mô ñun biến dạng của mẫu tự nhiên E1-2, kG/cm2

173,97

78,52

333,33

4

Mô ñun biến dạng của mẫu bão hòa Esat 1-2, kG/cm2

10,09

16,24

-

5

Lực dính không thoát nước của mẫu tự nhiên Cu, kN/m2

13,13

14,13

5,54

6

Lực dính không thoát nước của mẫu bão hòa Cusat, kN/m2

10,51

8,41

-

7

Góc ma sát trong không thoát nước của mẫu tự nhiên (u, ñộ

11o45'

11o11'

25o30'

8

Góc ma sát trong không thoát nước của mẫu bão hòa (usat,
ñộ

8o19'

9o17'

-

3. THí NGHIệM XáC ðịNH TíNH CHấT CƠ
HọC CủA CọC ðấT TRộN XI MĂNG KếT HợP
PHụ GIA ðể Xử Lý ðấT SéT CHứA VÔI
3.1 Lựa chọn thành phần chất kết dính ñể
xử lý ñất sét chứa vôi
Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất của
ñất cho thấy, ñất có chứa ô xít nhôm và ô xít sắt
với hàm lượng cao. Tại các vị trí hố khoan HN1;
HN2; HN3, hàm lượng ô xít nhôm lên ñến
20,46%, và hàm lượng ô xít sắt lên ñến 9,08%. Vì
vậy, khi xử lý nền bằng cọc ñất trộn xi măng,
thành phần Al2O3 và Fe2O3 có trong ñất, sẽ
phản ứng với Ca(OH)2 là sản phẩm thủy hóa của
xi măng và hàm lượng vôi có trong ñất, theo các
phương trình (1) và (2) như sau [4]:

ðịa kỹ thuật số 3-2008

3Ca(OH )2 + Al2O3 + 6 H 2O

→ 3CaO. Al2O3 .6 H 2O
3Ca(OH ) 2 + Fe2O3 + 6 H 2O
→ 3CaO.Fe2O3 .6 H 2O

(1)

(2)

3CaO.Al2O3.6H2O và 3CaO.Fe2O3.6H2O
là các sản phẩm không bền, trong môi trường
ñất chúng có khuynh hướng tạo thành khoáng
ở trạng thái bền hơn. Quá trình phản ứng tiếp
tục xảy ra trong một thời gian dài và các sản
phẩm phản ứng có thể tích thay ñổi, gây ra quá
trình trương nở và co ngót trong nền ñất, làm
phá vỡ cấu trúc của ñất gây ảnh hưởng ñến
công trình.
ðể khống chế các phản ứng (1) và (2) không
xảy ra, có thể cho vào xi măng một lượng phụ gia
1


thạch cao (CaSO4.2H2O), tạo
o thành hỗn
h
hợp
chất kết dính gồm xi măng và thạ
ạch cao. Khi
dùng chất kết dính này trộn
n vào trong ñất, thành

phần Ca(OH)2 và thạch cao sẽ phản
ph
ứng với
thành phần
n Al2O3 và Fe2O3 có trong ñất tạo
thành khoáng ettringit bền vững
ng như
nh phương
trình (3) và (4) như sau [4]:

Ca(OH )2 + Al2O3 + CaSO4 .2 H 2O
→ 3CaO. Al2O3 .CaSO4 .12 H 2O
Ca(OH )2 + Fe2O3 + CaSO4 .2 H 2O
→ 3CaO.Fe2O3 .CaSO4 .12 H 2O

Cu của các mẫu ñất trộn xi măng
ăng sau th
thời gian
bão dưỡng
ng 28 ngày trong phòng bão d
dưỡng.
- Từ kết quả thí nghiệm, khảo
o sát ssự thay ñổi
các chỉ tiêu cơ học của ñất sau
au khi xxử lý theo hàm
lượng nước; xi măng; phụ gia. Kết
K quả khảo sát
ñược thể hiện trên Hình 3 ñến
n Hình 7:

(3)

(4)

Các khoáng ettringit sẽ làm gia tăng cường
c
ñộ
của ñất sau khi xử lý và có tính ổn ñịnh
nh cao.
Như vậy, ñể khống chế không xảyy ra các phản
ph
ứng (1) và (2) ñồng thời thúc ñấy
y các ph
phản ứng (3)
và (4) xảy ra, lựa chọn thành phần
n chất
ch kết dính
gồm xi măng và phụ gia thạch cao ñể
ể xử lý ñất sét
chứa vôi vùng Hố Nai.
3.2 Thí nghiệm xác ñịnh
nh hàm lượng
lư
phối
trộn và các chỉ tiêu cơ học của
a ñất
ñ trộn xi
măng

ñơn qu với hàm

Hình 3: Quan hệ cường ñộ nén ñơ
lượng chất kếtt dính và hàm llượng nước

Trong thí nghiệm này, tác giả thực
th
hiện các
công việc như sau:
ằng phương
- Tạo mẫu ñất trộn xi măng bằ
pháp trộn ướt, với các hàm lượng
ng chất
ch kết dính
và hàm lượng nước khác nhau như
ư sau:
+ Hàm lượng xi măng/ñất tự nhiên ac: 6%;
8%; 10%; 12%; 14%; 16%; 18%; 20%.
+ Hàm lượng phụ gia/ñất tự nhiên aa: 0%;
1%; 2%; 3%
+ Hàm lượng nước/chất kếtt dính (: 1,5; 2; 2,5
- Tiến hành thí nghiệm nén ñơn ñ
ñể xác ñịnh
các chỉ tiêu cơ học gồm cường ñộ nén ñơn qu,
biến dạng phá hoại (, mô ñun biến
n dạng
d
Eo và
mô ñun ñàn hồi E50, lực
c dính không thoát nước
n
1 kỹ thuật số 3-2008

ðịa

Hình 4: Quan hệ biến dạng
ng phá ho
hoại ( với hàm
lượng chất kết dính và hàm llượng nước


Hình 5: Quan hệ mô ñun biến dạng
ng E0 với
v hàm
lượng chất kết dính và hàm lượ
ợng nước

Hình 7: Quan hệ lựcc dính Cu với
v hàm lượng
chất kết dính và hàm lượ
ợng nước
Kết quả hàm lượng phốii tr
trộn tối ưu như
sau:
+ Hàm lượng xi măng/ñất tự nhiên ac=14%
+ Hàm lượng phụ gia/ñất tự nhiên aa=2%
+ Hàm lượng nước/chất kếtt dính (=2
Với hàm lượng phối trộn
n như trên, các chỉ
tiêu cơ học của ñất trộn
n xi mă
măng dùng trong
tính toán thiết kế như Bảng 2:

Bảng 2: Các chỉ tiêu cơ học
c của
c
ñất trộn xi
măng
ng dùng trong tính toán thi
thiết kế
Hình 6: Quan hệ mô ñun ñàn hồii E50 vvới hàm
lượng chất kết dính và hàm lượ
ợng nước

ðịa kỹ thuật số 3-2008

Stt

ðặc trưng cơ học

Giá trị

1

Cường ñộ nén ñơn
n qu
(kG/cm2)

12,01

2

Biến dạng phá hoạii ( (%)

1,51

3

Mô ñun biến dạng
ng Eo
(kG/cm2)

1760,41

4

Mô

880,69

ñun

ñàn

hồii

E50

1


(kG/cm2)

5

Lực dính không
nước Cu (kG/cm2)

thoát

6

Góc ma sát trong không
thoát nước (u (ñộ)

6,01

Sơ ñồ bài toán trong trường hợp móng ñặt
trên nền ñất tự nhiên thể hiện trên Hình 8, và
trường hợp móng ñặt trên nền xử lý bằng cọc
ñất trộn xi măng thể hiện trên Hình 9.

0

4. TíNH TOáN ứNG DụNG CHO CÔNG
TRìNH THựC Tế
4.1. ðặt vấn ñề nghiên cứu
Bài toán cụ thể: Tính toán thiết kế và kiểm
toán cho công trình có tải trọng nhỏ và vừa
(nhà 3-4 tầng) sử dụng móng ñơn, ñặt dưới
chân cột có kích thước 300mm x 300mm, tiếp
nhận một tải trọng thẳng ñứng ñúng tâm
Ntt=600kN. Các thông số của móng như sau:

chiều rộng móng B=2m, chiều dài móng L=2m,
chiều dày móng h0=40cm, chiều sâu chôn
móng Df=1,6m.
Dựa vào ñặc ñiểm ñịa chất công trình, ñịa
chất thủy văn trong vùng và phương pháp xử lý
bằng cọc ñất trộn xi măng ñã ñược nghiên cứu,
tác giả tiến hành phân tích, kiểm toán và ñánh
giá công trình trên trong các trường hợp thực tế
như sau:
- Trường hợp thứ nhất: Móng ñặt trực tiếp
trên nền ñất tự nhiên, khi mực nước ngầm ở vị
trí thấp nhất, tương ứng với ñất nền ở trạng
thái tự nhiên.
- Trường hợp thứ hai: Móng ñặt trực tiếp
trên nền ñất tự nhiên, khi mực nước ngầm ở vị
trí cao nhất, tương ứng với ñất nền ở trạng thái
bão hòa.
- Trường hợp thứ ba: Móng ñặt trên nền xử
lý bằng cọc ñất trộn xi măng, trong ñiều kiện
bất lợi nhất khi mực nước ngầm ở vị trí cao
nhất, tương ứng với ñất nền ở trạng thái bão
hòa.
1
ðịa kỹ thuật số 3-2008

150kN/m2

1,6m

3,5m

2,0m

Lớp 1

2,0m

Lớp 2


Hình 8: Móng ñặt trực tiếp trên nền tự nhiên

s
Cọc ñất trộn xi măng

150kN/m2

1,6m

3,5m

Hình 10: Lưới bố trí cọc ñất trộn xi măng

4,8m

Lớp 1

Lớp 2

Theo mô hình bố trí cọc theo lưới ô vuông

như trên, các thông số của khối gia cố như
sau:
- ðường kính cọc d: ðể ñảm bảo ñiều kiện
thi công ở Việt Nam và tham khảo một số tài
liệu ñã công bố [1]; [3], chọn ñường kính cọc
d=0,6m.
- Chiều dài cọc Lcol: Chiều dài cọc ñược bố
trí ñến hết chiều sâu vùng nền Za nằm trong
khoảng 4-5m (tại ñộ sâu có (gl#0,1(bt). Do ñó,
lựa chọn chiều dài bố trí cọc Lcol=4,8m.

Hình 9: Móng ñặt trên nền xử lý bằng cọc ñất
trộn xi măng

- Khoảng cách giữa các cọc s: Theo tiêu
chuẩn Anh BS 8006:1995 [7], khoảng cách
giữa các cọc s bố trí theo lưới ô vuông ñược ñề
nghị như Công thức (5):

s=
4.2 Mô hình bố trí cọc và các thông số
khối gia cố
Nhằm giảm ñộ lún và tăng ổn ñịnh cho công
trình, chọn phương án thiết kế mô hình cọc ñất
trộn xi măng theo lưới ô vuông như Hình 10:

Qp
1,3P

(5)

Trong ñó:
Qp- sức chịu tải của cọc theo ñất nền, xác
ñịnh theo Công thức (6) [8]:
2
Qp = Q
c usoil = ∑ (π dLcoli + 2.25π d )τ usoili (6)

Lấy giá trị trung bình tại 3 vị trí HN1; HN2;
HN3 ta có:
ðịa kỹ thuật số 3-2008

1


( (usoil1=26,9kN/m2 và (usoil2=29,1kN/m2

as: Tỉ diện tích thay thế của cọc, as=0,28

( Qp=391,08kN

( Ee1=25385,8kN/m2 và Ee2=25828,6kN/m2

P - tải trọng của công trình, P=150kN/m2
( s#1,4m

Mô ñun biến dạng tương ñương của toàn
khối gia cố Ee, tính theo phương pháp trung
bình có trọng số theo công thức (10):

Thiên về an toàn, chọn s=1m.

Ee =
- Tỉ diện tích thay thế của cọc as, ñược tính
theo Công thức (7):

as =

Acol π  d 
=  
A
4 s

Ee1.Lcol1 + Ee 2 .Lcol 2
Lcol1 + Lcol 2

(10)

Lcol1: chiều dài cọc trong lớp 1, Lcol1=3,5m

2

(7)

Lcol2: chiều dài cọc trong lớp 2, Lcol2=1,3m
( Ee=25505,73kN/m2

Trong ñó:
Acol - diện tích tiết diện ngang của cọc,
ñược tính theo công thức (8):

Acol =

πd2
4

(8)

- Lực dính không thoát nước tương ñương
của khối gia cố trong lớp ñất thứ i Cuei, ñược
xác ñịnh theo Công thức (11) [6]:

Cuei = Cucol .as + (1 − as ).Cusoili

(11)

Trong ñó:
d - ñường kính cọc, d=0,6m
Cucol - lực dính không thoát nước của cọc
ñất trộn xi măng, Cucol=601kN/m2

( Acol=0,28m2
s - khoảng cách giữa các cọc, s=1m

Cusoili - lực dính không thoát nước của lớp
ñất thứ i trong khối gia cố:

( as=0,28
- Mô ñun biến dạng tương ñương của khối
gia cố trong lớp ñất thứ i, Eei ñược xác ñịnh

theo công thức (9) [6]:

+ Cusoil1=10,51kN/m2
+ Cusoil2=8,41kN/m2
as: Tỉ diện tích thay thế của cọc, as=0,28

Eei = Ecol .as + (1 − as ).Esoili

(9)

Trong ñó:
Ecol - mô ñun ñàn hồi của cọc ñất trộn xi
măng, Ecol=88069kN/m2
Esoili - mô ñun biến dạng trung bình của lớp
ñất nền thứ i trong khối gia cố:
+ Esoil1=1009kN/m2
+ Esoil2=1624kN/m2

1
ðịa kỹ thuật số 3-2008

(
Cue1=175,85kN/m2
Cue2=174,34kN/m2

và

Lực dính không thoát nước tương ñương
của toàn khối gia cố Cue, tính theo phương
pháp trung bình có trọng số theo công thức

(12):

Cue =
Lcol1

Cue1.Lcol1 + Cue 2 .Lcol 2
Lcol1 + Lcol 2
-

chiều

dài

cọc

(12)

trong

lớp

1,


Lcol1=3,5m
Lcol2 - chiều
Lcol2=1,3m

dài

cọc

trong

lớp

2,

- Kiểm toán sức chịu tải của bản thân các
cọc ñất trộn xi măng
- Kiểm toán ñộ lún của nền

( Cue=175,44kN/m2

- Kiểm toán ổn ñịnh tổng thể công trình

4.3 Kiểm toán ñánh giá cho công trình
Trong tính toán thiết kế cho công trình dùng
cọc ñất trộn xi măng, cần phải kiểm toán các
vấn ñề cơ bản sau ñây:

Tổng hợp kết quả kiểm toán sức chịu tải của
bản thân các cọc ñất trộn xi măng, ñộ lún của
nền, và ổn ñịnh tổng thể công trình ñược trình
bày trong Bảng 3, Bảng 4 và Bảng 5:

Bảng 3: Kết quả kiểm toán sức chịu tải của bản thân các cọc ñất trộn xi măng

Ký hiệu

Giá trị cho phép
tính toán (kN)

Qucol

759,12

Qucol,creep

645,25

Qacol

379,56

Qacol,creep

322,63

Qusoil

391,08

Qusoil,creep

332,42

Qasoil

195,54

Qasoil,creep

166,21

Qugroup

3071,84

Thông số

Sức chịu tải của
cọc theo vật liệu

Sức chịu tải của
cọc theo ñất nền

Sức chịu tải theo
nhóm cọc

Qagroup

1535,92

Giá trị thực tế
công trình (kN)

Kết luận

145

Thỏa mãn ñiều kiện
sức chịu tải của cọc
theo vật liệu

145

Thỏa mãn ñiều kiện
sức chịu tải của cọc
theo ñất nền

600

Thỏa mãn ñiều kiện sức
chịu tải theo nhóm cọc

Bảng 4: Kết quả kiểm toán ñộ lún của nền

Trường hợp kiểm toán

Vị trí

ðộ lún tính theo
phương pháp cộng
lún từng lớp (cm)

Móng ñặt trực tiếp trên

HN1

1,051

ðịa kỹ thuật số 3-2008

ðộ lún tính
bằng phần
mềm Plaxis
(cm)

ðộ lún
cho phép
(cm) [5]

Kết luận

-

8

Thỏa mãn

1


nền ñất ở trạng thái tự
nhiên

Móng ñặt trực tiếp trên
nền ñất ở trạng thái tự
bão hòa

Móng ñặt trên nền ñược
xử lý bằng cọc ñất trộn
xi măng ở trạng thái bão
hòa

HN2

1,254

-

HN3

0,890

-

HN1

21,023

-

HN2

21,279

-

HN3

20,104

-

HN1

0,871

5,6

HN2

0,870

5,6

HN3

0,869

5,3

Bảng 5: Kết quả kiểm toán ổn ñịnh tổng thể
công trình trên nền xử lý bằng cọc ñất trộn
xi măng

Vị
trí

Hệ số an
toàn

HN1

2,286

HN2

2,338

HN3

Kết luận

Công trình ổn ñịnh tổng
thể lâu dài

2,232

ñiều kiện
lún

8

Không
thỏa mãn
ñiều kiện
lún

8

Thỏa mãn
ñiều kiện
lún

nén lún a tăng và mô ñun biến dạng Eo giảm
ñáng kể, dẫn ñến tính biến dạng của ñất
tăng rất nhiều so với ñất sét mềm không
chứa vôi.
- Lựa chọn thành phần chất kết dính gồm
xi măng và phụ gia thạch cao ñể xử lý ñất
sét chứa vôi bằng cọc ñất trộn xi măng theo
phương pháp trộn ướt, với hàm lượng tối ưu
như sau:
+ Hàm lượng xi măng/ñất tự nhiên
ac=14%
+ Hàm lượng phụ gia/ñất tự nhiên aa=2%

Như vậy, khi xử lý nền bằng cọc ñất trộn
xi măng thì công trình ñảm bảo thỏa mãn
ñiều kiện sức chịu tải của cọc, thỏa mãn ñiều
kiện lún của nền và công trình ổn ñịnh tổng
thể lâu dài theo tiêu chuẩn xây dựng Việt
Nam.
5. KếT LUậN Và KIếN NGHị
5.1 Kết luận
- Kết quả thí nghiệm trên mẫu ñất nguyên
dạng cho thấy, khi ñất chuyển từ trạng thái

tự nhiên sang trạng thái bão hòa thì hệ số
1
ðịa kỹ thuật số 3-2008

+ Hàm lượng nước/chất kết dính (=2
So sánh với các kết quả ñã nghiên cứu
trên ñất sét mềm không chứa vôi, thì hàm
lượng xi măng sử dụng ít hơn, tuy nhiên cần
thêm vào lượng phụ gia thạch cao 2% so với
ñất tự nhiên ñể vôi hóa nhanh hình thành
nên các khoáng bền vững.
- Với hàm lượng chất kết dính và hàm
lượng nước lựa chọn, các chỉ tiêu cơ học
của ñất sau khi xử lý dùng trong tính toán
thiết kế như sau:


+ Cường ñộ nén ñơn qu=12,014kG/cm2

Viện Khoa học thủy lợi.

+ Biến dạng phá hoại (=1,509

2. ðỗ Tiến Hùng và nnk, Báo cáo tổng kết
dự án nghiên cứu ñiều tra bổ sung, biên hội
loạt bản ñồ ðCTV tỉnh ðồng Nai tỉ lệ 1/50000
và qui hoạch quản lý khai thác, bảo vệ bền
vững tài nguyên nước dưới ñất, Liên ñoàn
ðCTV-ðCCT Miền Nam, 2004.

+ Mô ñun biến dạng Eo=1760,414kG/cm2
+ Mô ñun ñàn hồi E50=880,694kG/cm2
+ Lực dính Cu=6,007kG/cm2
+ Góc ma sát trong (u=0
So sánh với các kết quả ñã nghiên cứu
trên ñất sét mềm không chứa vôi, thì sức
chịu tải và tính ổn ñịnh của ñất tăng so với
ñất sét mềm không chứa vôi.
- Kết quả tính toán ứng dụng cho công
trình có tải trọng nhỏ và vừa (nhà 3-4 tầng)
sử dụng móng ñơn ñặt trên nền xử lý bằng
cọc ñất trộn xi măng cho thấy, thỏa mãn ñiều
kiện sức chịu tải của cọc, thỏa mãn ñiều kiện
lún của nền và công trình ổn ñịnh tổng thể
lâu dài theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam.
Kết quả phân tích ổn ñịnh tổng thể công trình
cho thấy, hệ số an toàn thu ñược thỏa mãn
yêu cầu kỹ thuật và kinh tế.
5.2 Kiến nghị
Do những ñiều kiện khách quan nên việc
nghiên cứu vẫn còn một số hạn chế, do ñó
tác giả kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo
như sau:
- Thi công trụ thử ñể thí nghiệm xác ñịnh
các chỉ tiêu cơ học của cọc ñất trộn xi măng
thực tế tại hiện trường và quan trắc lún khi
chất tải ngoài thực tế.

3. Trần Minh Nghi, Nghiên cứu giải
pháp xử lý nền ñất yếu dưới nền ñường

bằng cọc ñất xi măng, Luận văn thạc sĩ,
2007.
4. Nghiên cứu hàm lượng xỉ lò cao tới ñộ
bền sun phát của ñá xi măng, Nguồn tạp chí
thông tin khoa học kỹ thuật xi măng, Số
1/2006.
5. Tiêu chẩn xây dựng TCXD 45-78, Tiêu
chuẩn thiết kế nền nhà và công trình,
Nhà xuất bản xây dựng - Bộ Xây dựng,
1979.
6. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 385:2006, Gia cố nền ñất yếu bằng
trụ ñất xi măng, Bộ Xây dựng, 2006.
7. Tiêu chuẩn thực hành, ðất và các vật
liệu ñắp khác có gia cường (có cốt), Tiêu
chuẩn Anh BS 8006:1995.
8. Bergado D.T.; Chai J.C.; Alfaro M.C.;
Balasubramaniam A.S., Những biện pháp kỹ
thuật mới cải tạo ñất yếu trong xây dựng,
Nhà xuất bản giáo dục, 1993.

- Tiến hành thí nghiệm xác ñịnh các chỉ
tiêu cơ lý của ñất nền trên các thí nghiệm cố
kết thoát nước ñể phản ánh ñúng sự làm
việc lâu dài của ñất nền.

TàI LIệU THAM KHảO
1. Nguyễn Quốc Dũng và Phùng Vĩnh An,
Công nghệ trộn sâu tạo cọc xi măng ñất và
khả năng ứng dụng ñể gia cố nền ñê ñập,
ðịa kỹ thuật số 3-2008

1


Người phản biện: PGS.TS. Vương Văn Thành

ðịa kỹ thuật số 3-2008
1