Xử lý nền đất yếu bằng phƣơng pháp cọc xi măng đất cho công trình ngân hàng TMCP vĩnh thuận, TP cần

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƢƠNG
PHÁP CỌC XI MĂNG ĐẤT CHO CÔNG
TRÌNH NGÂN HÀNG TMCP VĨNH
THUẬN, TP. CẦN THƠ
SVTH: Đặng Nguyễn Nam Quốc
GVHD: ThS. Trần Thị Phƣơng Dung

Hồ Chí Minh, 2018


TRƢỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm

NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khoa: ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
Bộ môn: KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT
Họ và tên:ĐẶNG NGUYỄN NAM QUỐC

MSSV: 0250100090

Ngành: ĐỊA CHẤT HỌC

Lớp

: 02_ĐH_ĐKT

1. Tên đồ án:
Xử lý nền đất yếu bằng phƣơng pháp cọc xi măng đất cho công trình ngân hàng
TMCP Vĩnh Thuận, TP. Cần Thơ
2. Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu):
-

Làm sáng tỏ đặc điểm đất yếu của khu vực xây dựng

-

Tính toán – thiết kế xử lý nền đất yếu tại công trình ngân hàng TMCP Vĩnh
Thuận, TP. Cần Thơ bằng phƣơng pháp cọc xi măng đất.

-

Đánh giá hiệu quả của phƣơng pháp cọc xi măng đất

3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:

9/2017

4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

12/2017

5. Họ và tên ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Trần Thị Phƣơng Dung
Nội dung và yêu cầu đã đƣợc thông qua bộ môn
Ngày

tháng

Ngƣời hƣớng dẫn

năm

Chủ nhiệm bộ môn

i


LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận đƣợc nhiều sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè
Với tấm lòng biết ơn vô cùng sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất từ
đáy lòng đến quý Thầy Cô của trƣờng đại học Tài Nguyên và Môi Trƣờng đã dùng
những tri thức và tâm huyết của mình để có thể truyền đạt cho chúng em trong vốn
kiến thức quý báu suốt thời gian học tập tại trƣờng.

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn ThS. Trần Thị Phƣơng Dung đã tận tâm chỉ
bảo hƣớng dẫn em qua từng buổi học, từng buổi nói chuyện, thảo luận về đề tài nghiên
cứu. Nhờ có những lời hƣớng dẫn, dạy bảo đó, bài đồ án tốt nghiệp này của em đã
hoàn thành
Với điều kiện và vốn kiết thức còn hạn chế , đồ án tốt nghiệp này không thể tránh
đƣợc nhiều thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận đƣợc sự chỉ bảo của các thầy cô để em
nâng cao kiến thức của bản thân, phục vụ tốt quá trình công tác của em sau này.
Một lần nữa, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy, cô

Sinh viên thực hiện

Đặng Nguyễn Nam Quốc

ii


TÓM TẮT
Việt Nam đang trong quá trình phát triển mạnh mẽ, quá trình công nghiệp hóa và
hiện đại hóa để bắt kịp với xu thế hiện đại, kéo theo quá trình này là những yêu cầu về
phát triển cơ sở hạ tầng. Từ đó, hoạt động xây dựng ngày càng phát triển, các công
trình nhà cao tầng, phát triển đƣờng giao thông, nhà máy xí nghiệp, các công trình về
cảng biển,… ngày càng nhiều. Tuy nhiên quá trình xây dựng các công trình này chủ
yếu chú trọng đến việc lựa chọn vị trí phù hợp, thuận tiện việc phát triển kinh tế mà bỏ
qua ảnh hƣởng của nền đất, nên nhiều công trình phải xây dựng trên những nền đất
yếu, khả năng chịu lực kém, khi có tác dụng của tải trọng thƣờng bị lún. Từ đó dẫn đến
làm hƣ hại công trình và gây nguy hiểm cho con ngƣời. Do đó vấn đề đƣợc đặt ra ở
đây là làm sao để cải tạo nề đất yếu bên dƣới để đáp ứng yêu cầu ổn định cho công
trình.
Vấn đề cải tạo nền đất để đáp ứng đƣợc yêu cầu kỹ thuật cho xây dựng, đã đƣợc
các nhà khoa học địa chất nghiên cứu và tìm ra nhiều giải pháp để gia cố nền đất từ

đơn giản đến phức tạp về công nghệ xử lý để nền đất đƣợc gia cố tốt nhất ví dụ:
phƣơng pháp đầm nện, thay thế lớp đất yếu, cố kết nền bằng giếng thấm, sử dụng cọc
xi măng đất,… Trong những phƣơng pháp gia cố đất, thì phƣơng pháp cọc xi măng
đƣợc ứng dụng rộng rãi vì nhiều ƣu điểm trong công tác gia cố nền.

iii


MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC BẢNG
MỞ ĐẦU
1.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ............................................................... 1

2.

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI .................................................................................... 1

3.

NỘI DUNG VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI ........................................................... 1

4.

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................... 2

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN ......................................................................................... 3
1.1

NGUYÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC ............................................ 3

1.2

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN ................................................................ 5

1.2.1 Vị trí địa lý .................................................................................................. 5
1.2.2 Đặc điểm địa hình ....................................................................................... 5
1.2.3 Đặc điểm khí hậu ........................................................................................ 6
1.3

ĐẶC ĐIỂM DÂN CƢ – KINH TẾ - XÃ HỘI ............................................. 6

1.3.1 Đặc điểm kinh tế - xã hội ........................................................................... 6
1.3.2 Đặc điểm dân cƣ ......................................................................................... 6
1.4

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ............................................................................... 6

1.5

ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN ............................................................................ 7

1.6

TỔNG QUAN NỀN ĐẤT YẾU ................................................................... 7

1.6.1 Khái niệm .................................................................................................... 7
1.6.2 Nguyên nhân hình thành ............................................................................. 8
a Yếu do kết cấu ............................................................................................... 8
b Yếu do độ ẩm ................................................................................................ 8
c Yếu do đặc tính sinh hóa ............................................................................... 8

1.6.3 Ảnh hƣởng của nền đất yếu đến công trình ............................................... 9
1.7

TỔNG QUAN VỀ CỌC XI MĂNG ĐẤT................................................... 10

1.7.1 Khái niệm ................................................................................................... 10
1.7.2 Nguyên tắc làm việc của cọc xi măng đất ................................................. 11
iv


a Phản ứng thủy phân và hydrat hóa xi măng .................................................. 12
b Tác dụng của hạt đất sét với sản phẩm hydrat hóa xi măng ......................... 12
c Tác dụng cacbonat hóa .................................................................................. 12

1.7.3 Phạm vi ứng dụng của cọc xi măng đất .................................................... 13
1.7.4 Ƣu điểm và nhƣợc điểm ........................................................................... 14
CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................... 15
2. 1

CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................... 15

2.1.1 Phƣơng pháp thu thập tài liệu .................................................................... 15
2.1.2 Phƣơng pháp thực địa ................................................................................ 15
2.1.3 Phƣơng pháp thí nghiệm trong phòng và xử lý số liệu .............................. 16

2.2

PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN .................................................................... 16

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ......................................................................... 24
3.1

THÔNG TIN VỀ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG .......................................... 24

3.2

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG KHU VỰC XÂY DỰNG ..................................... 24

3.3

TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐÁ ........................................................... 28

3.4

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ SƠ BỘ CỌC XI MĂNG ĐẤT ........................... 29

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

v


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TP

: Thành phố

TP.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh
TCXD

: Tiêu chuẩn xây dựng

TCN

: Tiêu chuẩn nghành

TMCP

: Thƣơng mại cổ phần

XM

: Xi măng

NXB

: Nhà xuất bản

gl

: Ứng suất do tải trọng ngoài gây ra

bt

: Ứng suất bản thân
: Ứng suất tác dụng lên cọc

Qgh,nh

: Khả năng chịu tải giới hạn theo vật liệu

Qgh,đ

: Khả năng chiu tải giới hạn theo nền

Qgh,tt

: Khả năng chịu tải giới hạn tính toán

Qgh,dh-p

: Khả năng chịu tải của cọc có từ biến

Mđ

: Môđun nén của đất nền xung quanh cọc

Mp

: Môđun nén của cọc

AP

: Tiết diện ngang của cọc

Cu

: Độ bền cắt không thoát nƣớc của đất nền xung quanh

σh

: Áp lực tổng theo phƣơng ngang tác động lên cọc

σv

: Tổng áp lực chất tải thẳng đứng

dc

: Đƣờng kính của cọc

Cc

: Sức chống cắt không thoát nƣớc của cọc xi măng

F

: Hệ số an toàn

Cvh

: Hệ số cố kết của đất

R

: Bán kính ảnh hƣởng của cọc đất ximăng

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 2-1 Mô hình lún cho trƣờng hợp 1 ...................................................................... 20
Hình 2-2 Mô hình lún cho trƣờng hợp 2 ...................................................................... 21
Hình 2-3 Hình vẽ minh họa LP ..................................................................................... 23
Hình 3-1 Vị trí khu vực thi công .................................................................................. 24
Hình 3-2 Độ sâu ảnh hƣởng.......................................................................................... 31

vii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 3-1 Chỉ tiêu cơ lý lớp 1, 2, 3, 4 ........................................................................... 28
Bảng 3-2 Chỉ tiêu cơ lý lớp 5, 6, 7, 8 ........................................................................... 29
Bảng 3-3 Tính ứng suất σgl và σbt ................................................................................. 30
Bảng 3-4 Kết quả tính lún ............................................................................................ 32
Bảng 3-5 Giá trị tính toán theo lƣới tam giác ............................................................... 35
Bảng 3-6 Kết quả cố kết theo bố trí tam giác ............................................................... 37
Bảng 3-7 Giá trị tính toán theo lƣới ô vuông ............................................................... 37
Bảng 3-8 Kết quả cố kết theo bố trí ô vuông................................................................ 38
Bảng 3-9 So sánh thiết kế theo ô vuông và theo tam giác............................................ 39

viii

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nƣớc ta đang bƣớc vào thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa, các khu công
nghiệp tập trung, cơ sở hạ tầng kỹ thuật, khu đô thị mới, mạng lƣới giao thông vận
tải,… đang đƣợc xây dựng với tốc độ ngày càng nhanh.
Công trình xây dựng ngân hàng TMCP Vĩnh Thuận, TP. Cần Thơ đƣợc xây dựng
tại nơi có điều kiện kinh tế, giao thông thuận lợi nhƣng lại bất lợi về điều kiện địa chất
công trình. Khu vực xây dựng công trình gồm nhiều lớp đất yếu, có chiều dày lớn,
phân bố ngay trên mặt.
Nếu lựa chọn giải pháp móng cọc bê tông cốt thép thì giá thành cao, nhiều khi
gây lãng phí, nếu chọn giải pháp móng bằng cọc tre hay cừ tràm thì hiệu quả không
cao, chiều sâu gia cố hạn chế, thi công bằng phƣơng pháp thủ công nên tốc độ chậm,
hiệu quả kinh tế không cao.
Vì vậy, đề tài nghiên cứu :” xử lý đất yếu bằng cọc xi măng đất cho công trình
ngân hàng TMCP Vĩnh Thuận, TP. Cần Thơ” đƣợc thực hiện nhằm nghiên cứu đƣa ra
giải pháp nền khả thi, tiết kiệm nhất cho công trình
2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
-

Làm sáng tỏ đặc điểm nền đất yếu khu vực xây dựng

-

Tính toán, thiết kế sơ bộ cọc xi măng đất và xử lý nền đất yếu tại ví trí xây dựng
ở Cần Thơ

3. NỘI DUNG VÀ PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI
a. Nội dung
-

Tổng hợp số liệu về đặc điểm nền đất yếu tại khu vực xây dựng công trình ngân
hàng TMCP Vĩnh Thuận, TP.Cần Thơ

-

Quy trình tính toán, thiết kế sơ bộ cọc xi măng đất tại khu vực xây dựng ngân
hàng Vĩnh Thuận

-

Quy trình và phƣơng pháp thi công của cọc xi măng đất

-

Đánh giá hiệu quả của phƣơng pháp cọc xi măng đất
b. Phạm vi của đề tài
Nền đất yếu tại công trình ngân hàng TMCP Vĩnh Thuận, TP. Cần Thơ

1


4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
-

Thu thập và tham khảo tài liệu

-

Khảo sát thực địa

-

Phƣơng pháp thí nghiệm

-

Phƣơng pháp tổng hợp, xử lý số liệu

-

Phƣơng pháp tham khảo ý kiến chuyên gia

2


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN
1.1 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC
a. Trên thế giới
Nƣớc ứng dụng công nghệ xi măng đất nhiều nhất là Nhật Bản và các nƣớc
vùng Scandinaver. Theo thống kê của hiệp hội CDM (Nhật Bản), tính chung trong giai
đoạn 80-96 có 2345 dự án, sử dụng 26 triệu m3 BTĐ. Riêng từ 1977 đến 1993, lƣợng
đất gia cố bằng xi măng ở Nhật vào khoảng 23,6 triệu m3 cho các dự án ngoài biển và
trong đất liền, với khoảng 300 dự án. Hiện nay hàng năm thi công khoảng 2 triệu m3.
Tại Trung Quốc, công tác nghiên cứu bắt đầu từ năm 1970, tổng khối lƣợng xử
lý bằng cọc xi măng đất ở Trung Quốc cho đến nay vào khoảng trên 1 triệu m3. Tại
Châu Âu, nghiên cứu và ứng dụng bắt đầu ở Thụy Điển và Phần Lan bắt đầu từ năm
1967. Năm 1974, một đê đất thử nghiệm (6m cao 8m dài) đã đƣợc xây dựng ở Phần
Lan sử dụng cột vôi đất, nhằm mục đích phân tích hiệu quả của hình dạng và chiều dài

cột về mặt khả năng chịu tải.
b. Tại Việt Nam
Tại Việt nam, phƣơng pháp này đƣợc nghiên cứu từ những năm đầu của thập kỷ
80 (thế kỷ trƣớc) với sự giúp đỡ của Viện Địa kỹ thuật Thuỵ Điển (SGI) với một thiết
bị thi công, do TS Nguyễn Trấp làm chủ trì. Đề tài đƣợc kết thúc vào năm 1986 thiết
bị đƣợc chuyển giao cho LICOGI. Cũng trong giai đoạn này một đề án tốt nghiệp về
đề tài này đƣợc thực hiện ở trƣờng Đại học Kiến trúc Hà nội (1983).Có hai luận văn
cao học [1 tại ĐH Kiến trúc Hà nội (2003) và 1 ở ĐH Xây dựng HN (2004)] đã đƣợc
bảo vê. Trong đó luận án của ĐH xây dựng đề cập đến chịu tải trọng ngang cho việc
gia cố hố đào.
Vào năm 2000, do yêu cầu của thực tế, phƣơng pháp này đƣợc áp dụng trở lại
trong lĩnh vực xăng dầu, khi công trình chấp nhận một giá trị độ lún cao hơn bình
thƣờng tuy nhiên có hiệu quả kinh tế cao. Đơn vị đƣa trở lại phƣơng pháp này ban đầu
là COFEC và nay là C&E Consultants. Trong thời gian này song song với việc áp
dụng rất nhiều thí nghiệm hiện trƣờng (quan trắc công trình) đã đƣợc thực hiên. Những
thí nghiệm mang tính nghiên cứu này đƣợc C&E thực hiện và quy mô của nó không
thua kém các đồng nghiệp khác. Hiện nay C&E đang thực hiện thí nghiệm quan trắc
3


sự thay đổi áp lực nƣớc nƣớc dƣới đáy khối gia cố (ở độ sâu > 20 m) tại TP. Hồ Chí
Minh để xem xét lại tính thoát cố kết của đất nền dƣới đáy khối gia cố. Hai đầu đo đã
đƣợc lắp đặt để tiến hành nghiên cứu lâu dài.
Từ năm 2002 đã có một số dự án bắt đầu ứng dụng cọc xi măng đất vào xây
dựng các công trình trên nền đất, cụ thể nhƣ: Dự án cảng Ba Ngòi (Khánh Hòa) đã sử
dụng 4000m cọc xi măng đất có đƣờng kính 0,6m thi công bằng trộn khô; xử lý nền
cho bồn chứa xăng dầu đƣờng kính 21m, cao 9m ở Cần Thơ. Năm 2004 cọc xi măng
đất đƣợc sử dụng để gia cố nền móng cho nhà máy nƣớc huyện Vụ Bản (Hà Nam), xử
lý móng cho bồn chứa xăng dầu ở Đình Vũ (Hải Phòng), các dự án trên đều sử dụng
công nghệ trộn khô, độ sâu xử lý trong khoảng 20m. Tháng 5 năm 2004, các nhà thầu

Nhật Bản đã sử dụng Jet - grouting để sửa chữa khuyết tật cho các cọc nhồi của cầu
Thanh Trì (Hà Nội). Năm 2005, một số dự án cũng đã áp dụng cọc xi măng đất nhƣ:
dự án thoát nƣớc khu đô thị Đồ Sơn - Hải Phòng, dự án sân bay Cần Thơ, dự án cảng
Bạc Liêu ...
Năm 2004, Viện Khoa học Thủy lợi đã tiếp nhận chuyển giao công nghệ khoan
phụt cao áp (Jet-grouting) từ Nhật Bản. Đề tài đã ứng dụng công nghệ và thiết bị này
trong nghiên cứu sức chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc, khả năng chịu lực ngang, ảnh
hƣởng của hàm lƣợng XM đến tính chất của xi măng đất,... nhằm ứng dụng cọc xi
măng đất vào xử lý đất yếu, chống thấm cho các công trình thuỷ lợi. Nhóm đề tài cũng
đã sửa chữa chống thấm cho Cống Trại (Nghệ An), cống D10 (Hà Nam), Cống Rạch C
(Long An)...
Tại thành phố Đà Nẵng, cọc xi măng đất đƣợc ứng dụng ở Plazza Vĩnh Trung
dƣới 2 hình thức: Làm tƣờng trong đất và làm cọc thay cọc nhồi.
Tại Tp. Hồ Chí Minh, cọc xi măng đất đƣợc sử dụng trong dự án Đại lộ Đông
Tây, một số building nhƣ Saigon Times Square …Hiện nay, các kỹ sƣ Orbitec đang đề
xuất sử dụng cọc xi măng đất để chống mất ổn định công trình hồ bán nguyệt – khu đô
thị Phú Mỹ Hƣng, dự án đƣờng trục Bắc – Nam (giai đoạn 3) cũng kiến nghị chọn cọc
xi măng đất xử lý đất yếu.
Tại Quảng Ninh, công trình nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh đã áp dụng công
nghệ phun ƣớt, địa chất công trình phức tạp gặp đá mồ côi ở tầng địa chất cách cao độ

4


mạt đất 11 - 12m, đất đồi cứng khó khoan tiến độ công trình đòi hỏi gấp, lúc cao điểm
lên đến 6 máy khoan.
Tại Hà nội, Hầm đƣờng bộ Kim Liên đƣợc xây dựng trong khu vực địa chất
yếu, nhất là khu vực phía đƣờng Đào Duy Anh, chính vì vậy nền đất dƣới hầm đã
đƣợc cải tạo bằng phƣơng pháp cột đất gia cố xi măng với chiều dày khoảng 1.5-6m.
Việc gia cố đất tại đáy bằng phƣơng pháp cột đất gia cố xi măng không nhằm gia cố

nền đất mà chỉ với mục đích chống trƣợt trồi khi đào xuống độ sâu lớn (trên 10m) và
cũng không phải gia cố tại tất cả các vị trí đào mà căn cứ theo điều kiện địa chất từng
khu vực, có nơi gia cố, có nơi không. Việc gia cố ít nhiều có ảnh hƣởng đến độ lún của
các đốt hầm. Đƣờng Láng Hòa Lạc nối Thủ đô Hà Nội với khu công nghệ cao Hào
Lạc đi qua nhiều sông ngòi và có nhiều gia cắt với đƣờng bộ, đƣờng sắt, dọc theo con
đƣờng này có nhiều hạng mục công trình trong quá trình thi công đã dùng cọc xi măng
đất để xử lý nền đất yếu, chống lún chống trƣợt đất cho mái dốc, ổn định đất đƣờng
hầm
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG

1.2

1.2.1 Vị trí địa lý
Thành phố Cần Thơ nằm ở vùng hạ lƣu của Sông Mê Kông và ở vị trí trung tâm
đồng bằng châu thổ Sông Cửu Long, nằm cách thành phố Hồ Chí Minh 169 km, cách
thành phố Cà Mau hơn 150 km, cách thành phố Rạch Giá gần 120 km, cách biển
khoảng hơn 80 km theo đƣờng nam sông Hậu (quốc lộ 91C)
Cần Thơ có tọa độ địa lý 105013’38" - 105050’35" kinh độ Đông và 9055’08" 10019’38" vĩ độ Bắc, trải dài trên 60 km dọc bờ Tây sông Hậu.
-

Phía bắc giáp tỉnh An Giang

-

Phía đông giáp tỉnh Đồng Tháp và tỉnh Vĩnh Long

-

Phía tây giáp tỉnh Kiên Giang

-

Phía nam giáp tỉnh Hậu Giang.
Diện tích nội thành là 53 km². Thành phố Cần Thơ có tổng diện tích tự nhiên là

1.409,0 km², chiếm 3,49% diện tích toàn vùng và dân số vào khoảng 1.400.200 ngƣời,
mật độ dân số tính đến 2015 là 995 ngƣời/km². Cần Thơ là thành phố lớn thứ tƣ của cả
nƣớc, cũng là thành phố hiện đại và lớn nhất của cả vùng hạ lƣu sông Mê Kông
1.2.2 Đặc điểm địa hình
5


Địa mạo, địa hình, địa chất của thành phố bao gồm 3 dạng: đê tự nhiên ven
sông Hậu, đồng lũ nữa mở và đồng bằng châu thổ. Cao trình phổ biến từ +0,8-1,0m,
thấp dần từ Đông Bắc sang Tây Nam. Địa bàn đƣợc hình thành chủ yếu từ quá trình
bồi lắng trầm tích biển và phù sa của sông Cửu Long.
1.2.3 Đặc điểm khí hậu
Tỉnh Kiên Giang nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh
năm, nhiệt độ trung bình từ 27,5 - 27,7 0C, số giờ nắng trong năm là 2.563 giờ, độ ẩm
trung bình 81 - 82%. Khí hậu chia làm 02 mùa rõ rệt mùa mƣa và mùa khô; mùa mƣa
từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Khí hậu, thời tiết
khá thuận lợi cho phát triển nông nghiệp.
1.3

ĐẶC ĐIỂM DÂN CƢ – KINH TẾ - XÃ HỘI

1.3.1 Đặc điểm kinh tế - xã hội
Tổng sản phẩm trên địa bàn (GDP- giá so sánh 2010) ƣớc đạt 69.514,7 tỷ đồng,
tang 12.05% so với năm 20131, đạt kế hoạch đề ra. Cơ cấu kinh tế tiếp tục chuyển
dịch đúng hƣớng tăng dần tỷ trọng Khu vực II, III chiếm 92.73%; giảm dần tỷ trọng

Khu vực I chiếm 7.27% trong cơ cấu kinh tế thành phố, đặc biệt chất lƣợng đƣợc nâng
lên khi cả ba khu vực đều tăng trƣởng so với cùng kỳ 2 . Nhờ duy trì đƣợc tốc độ tăng
trƣởng kinh tế đã làm tăng thu nhập, cải thiện và nâng cao mức sống của ngƣời dân
thành phố. Ƣớc thực hiện GDP bình quân đầu ngƣời đạt 70.2 triệu đồng, tăng 7.1 triệu
đồng so với năm 2013, đạt kế hoạch đề ra; quy USD là 3.298 USD, tang 294 USD so
với năm 2013.
1.3.2 Đặc điểm dân cƣ
Tính đến tháng 10 năm 2017, dân số toàn Thành phố Cần Thơ đạt gần
1.450.000 ngƣời, mật độ dân số đạt 1008 ngƣời/km². Trong đó dân số sống tại thành
thị đạt gần 1.050.000 ngƣời, chiếm 70% dân số toàn thành phố, dân số sống tại nông
thôn đạt 400.000 ngƣời, chiếm 30% dân số. Dân số nam đạt 724.600 ngƣời, trong khi
đó nữ đạt 725.400 ngƣời. Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số phân theo địa phƣơng tăng 8.2 %
1.4

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT
Thành phố Cần Thơ nằm toàn bộ trên đất có nguồn gốc phù sa sông Mê Kông

bồi đắp và đƣợc bồi lắng thƣờng xuyên qua nguồn nƣớc có phù sa của dòng sông Hậu.

6


Địa chất trong thành phố Cần Thơ đƣợc hình thành qua quá trình bồi lắng trầm
tích biển và phù sa của sông Cửu Long, trên bề mặt ở độ sâu 50m có hai loại trầm tích
là Holocen (phù sa mới) và Pleistocene (phù sa cổ)
Địa hình nhìn chung tƣơng đối bằng phẳng, phù hợp cho sản xuất nông, ngƣ
nghiệp, với Độ cao trung bình khoảng 1 – 2 mét dốc từ đất giồng ven sông Hậu, và
sông Cần Thơ thấp dần về phía nội đồng tức là từ phía đông bắc sang phía tây
nam.Bên cạnh đó, thành phố còn có các cồn và cù lao trên sông Hậu nhƣ Cồn Ấu, Cồn
Khƣơng, Cồn Sơn, Cù lao Tân Lập. Thành phố Cần Thơ có 3 dạng địa hình chính là

Địa hình ven sông Hậu hình thành dải đất cao là đê tự nhiên và các cù lao ven sông
Hậu.
Ngoài ra do nằm cạnh sông lớn, nên Cần Thơ có mạng lƣới sông, kênh, rạch
khá chằng chịt. Vùng tứ giác Long Xuyên, thấp trũng, chịu ảnh hƣởng lũ trực tiếp
hàng năm. Đồng bằng châu thổ chịu ảnh hƣởng triều cùng lũ cuối vụ.
1.5

ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN
Cần Thơ có hệ thống sông rạch dày đặc, ngoài các sông trong hệ thống sông

Hậu còn có các sông nhỏ đổ ra vịnh Thái Lan. Các con sông này đều nối với nhau
thành một hệ thống bao trùm toàn bộ lãnh thổ thành phố
Sông Hậu là một nhánh của sông Cửu Long, đoạn chảy qua thành phố Cần Thơ
có chiều dài khoảng 60 km, chiều rộng khoảng 800 - 1.500 m. Tổng lƣợng nƣớc đổ ra
biển khoảng 200 tỷ m3/năm, chiếm khoảng 41% tổng lƣợng nƣớc của cả hệ thống sông
Cửu Long. Lƣu lƣợng nƣớc bình quân của sông Hậu tại Cần Thơ là 14.800 m3/s. Chế
độ nƣớc của sông Hậu đƣợc chia thành 2 mùa:
+ Mùa lũ kéo dài từ tháng 7 đến tháng 12, đỉnh điểm là vào tháng 9, tháng 10.
Tại Cần Thơ, lƣu lƣợng cực đại đạt mức 40.000 m3/s
+ Mùa cạn từ tháng 1 đến tháng 6, thấp nhất là vào tháng 3 và tháng 4. Lƣu
lƣợng nƣớc trên sông tại Cần Thơ chỉ còn 2.000 m3/s. Mực nƣớc sông lúc này chỉ cao
hơn 48 cm so với mực nƣớc biển.
1.6

TỔNG QUAN ĐẤT YẾU

1.6.1 Khái niệm
Trong xây dựng công trình yếu tố chịu tải của nền đất là rất quan trọng. Nền đất
tốt giúp công trình vững chải, ổn định trong quá trình sử dụng với những ảnh hƣởng
7

của tải trọng thƣờng xuyên, tạm thời cả tải trọng đặc biệt, đồng thời tránh đƣợc các
hậu quả khôn lƣờng do các hiện tƣợng lún, lún không đều, sạt lở, trƣợt,…Tuy nhiên do
yêu cầu về dân sinh và về giao thông, rất nhiều công trình không có khả năng lựa chọn
linh hoạt địa điểm thi công nhƣ công trình xây dựng đô thị ven song, ven biển, đƣờng
giao thông, đê điều, cầu, cảng… Các công trình này bắt buộc phải xây dựng trên nền
đất có đặc tính chịu tải kém, gọi chung là nền đất yếu
Có rất nhiều quan điểm khác nhau về nền đất yếu. Theo quan điểm của một số
nhà xây dựng, nếu dặc tính chịu tải của đất không đáp ứng đƣợc các yêu cầu của thiết
kế, phải gia cố mới có thể thi công và vận hành công trình thì gọi là đất yếu. Đây là
một quan niệm mang tính vận dụng cao, đƣợc chấp nhận rộng rãi, tuy nhiên quan niệm
này lại không hạn định rõ ràng vì đối với một số công trình một nền cụ thể có thể coi
là nền đất yếu, nhƣng đối với một công trình khác thì không. Điều này gây khó khăn
cho việc quy hoạch
Một quan niệm khác cho rằng nền đất yếu là nền có lớp đất yếu có độ dày lớn
hơn 0.5m. Đất yếu ở đây đƣợc hiểu là các loại đất chứa than bùn, đất sét, á sét có hệ số
chảy lớn hơn 0.5 và đất nhiễm mặn. Măt khác, theo P.L.Ivanov, các loại đất yếu chủ
yếu là các loại đất cát pha, á sét và đất sét có hàm lƣợng hạt mịn lớn hơn 3%. Đối với
xây dựng đƣờng ô tô, theo tiêu chuẩn 22TCN262-2000, đất yếu là đất ở trạng thái tự
nhiên, độ ẩm của đất gần bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy, đất yếu có hệ số rỗng lớn (
đất sét: e ≥ 1.5; đất á sét: e ≥ 1)
Từ một khía cạnh khác, nền đất không có lớp đất yếu nhƣng có kết cấu yếu (có
hang karst, sông ngầm, mặt trƣợt đứt gãy kéo dài…) vẫn có thể xếp vào dạng nền đất
yếu. Tuy nhiên đối với các loại nền này, sự mất ổn định của công trình chỉ rõ rệt khi
tải trọng của công trình vƣợt quá tải trọng cho phép. Dạng nền này không thể sử dụng
các biện pháp gia cố thông thƣờng
Việc xây dựng công trên đất yếu phải áp dụng các biện pháp xử lý nền đất
trƣớc, nếu không thì việc xây dựng công trình trên đất đó hoặc khó hoặc không thể
thực hiện đƣợc.[2]

1.6.2 Nguyên nhân hình thành
Đất yếu có thể qui về ba nhóm chính
a. Yếu vì kết cấu
8


Nguyên nhân này thƣờng gặp ở các điều kiện địa chất đất sỏi, đá cuội, đã tảng.
Các phần từ đất đá gối lên nhau không chắc chắn, ở một số tải trọng nhất định, công
trình lún ít do đất biến dạng không nhiều, ở các tải trọng lớn hơn xảy ra đứt gãy hoặc
lún lệch làm công trình đổ sập nhƣ đập Malpasser ở Pháp. Hoặc do yếu tố thay đổi về
kết cấu chịu lực của vùng nhƣ sập một vài mỏ khai thác đá ở Việt Nam trong những
năm gần đây có thể tính một phần là do yếu tố này. Cũng có trƣờng hợp đất sét tạo gối
nƣớc trong lòng đất, công trình đặt lên làm nền đất biến dạng từ từ, hoặc khoan cọc
móng tại vùng địa chất bên cạnh, dẫn tới nứt ra những khe ngang làm nƣớc thoát đi, độ
lún biến đổi đột ngột, một số nhà cao tầng ở thành phố Hồ Chí Minh có thể tính một
phần là vì lý do này mà lún sập
b. Yếu do độ ẩm
Nguyên nhân này thƣờng gặp ở đất cát và đất sét, nƣớc trong đất tồn tại dƣới
hai dạng chủ yếu là tự do và liên kết. Đây là các tác nhân chính gây ra hiện tƣợng đàn
hồi thủy lực và tính nén của đất. Các nhân tố này gây ra sự khó khăn lớn trong thi
công, cản trở việc lắp đặt và sử dụng thiết bị gia cố. Hiện tƣợng này phổ biến ở các
vùng đồng bằng ven sông, ven biển, các vùng rừng lâu năm và là yếu tố chính đối với
các công trình thi công trên biển
c. Yếu do đặc tính sinh hóa
Nguyên nhân này thƣờng gặp ở các điều kiện địa chất đã đƣợc gia cố. Trải qua
thời gian, do các tác động sinh hóa nhƣ phản ứng hóa học trong thành phần của chất
gia cố với nƣớc, hoạt động của sinh vật và vi sinh vật, đất đã đƣợc gia cố trở nên yếu
đi. Đây là một vấn đề tƣơng đối khó khăn đối với các công trình sử dụng biện pháp
hóa học để gia cố đất nhƣ : Xi măng,…
1.6.3 Ảnh hƣởng của nền đất yếu đến công trình

Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và biến dạng
nhiều, do vậy không thể làm nền thiên nhiên cho công trình xây dựng. Khi xây dựng
các công trình dân dựng, cầu đƣờng, thƣờng gặp các loại nền đất yếu, tùy thuộc vào
tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà ngƣời ta dùng phƣơng
pháp xử lý nền móng cho phù hợp để tang sức chịu tải của nền đất, giảm độ lún, đảm
bảo điều kiện khai thác bình thƣờng cho công trình [2]

9


Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình bị lún, sập hƣ hỏng khi xây
dựng trên nền đất yếu do không có những biện pháp xử lý phù hợp, không đánh giá
chính xác đƣợc các tính chất cơ lý của nền đất. Do vậy, việc đánh giá chính xác và
chặt chẽ các tính chất cơ lý của nền đất yếu ( chủ yếu bằng các thí nghiệm trong phòng
và hiện trƣờng ) để làm cơ sở và đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù hợp là một
vấn đề hết sức khó khăn, nó đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến thức khoa học và
kinh nghiệm thực tế để giải quyết, giảm đƣợc tối đa các sự cố, hƣ hỏng công trình khi
xây dựng trên nền đất yếu
Các vấn đề khi xây dựng công trình trên nền đất yếu
Nền móng của các công trình xây dựng nhà ở, đƣờng xá, đê điều, đập chắn
nƣớc và một số công trình khác trên nền đất yếu thƣờng đặt ra hang loạt các vấn đề
phải giải quyết nhƣ sức chịu tải của nền thấp, độ lún lớn và độ ổn định của cả diện tích
lớn do nền đất chịu sức ép lớn
Các giải pháp móng có độ sâu không lớn đều thỏa mãn đƣợc sức chịu tải nhƣng
không giải quyết đƣợc vấn đề lún, chỉ có cọc móng có độ sâu lớn mới có thể đồng thời
giải quyết đƣợc vấn đề lún và sức chịu tải. Do đó, các công trình móng nhà trong khu
phát triển trung tâm đô thị mới chủ yếu sử dụng dạng thiết kế cọc móng định hình
1.7

TỔNG QUAN VỀ CỌC XI MĂNG ĐẤT

1.7.1 Khái niệm
Cọc xi măng đất (hay còn gọi là cột xi măng đất - deep soil mixing columns,
trụ xi măng đất - soil mixing pile) bản chất là hỗn hợp giữa đất nơi gia cố và xi măng
đƣợc phun xuống nền đất bởi thiết bị khoan phun. Nhờ có xi măng bơm phun ra với áp
suất cao, các phần tử đất xung quanh lỗ khoan bị xới tơi ra và hoà trộn với xi măng,
sau khi đông cứng tạo thành một khối đồng nhất gọi là Cọc xi măng đất (soilcrete).
Cọc xi măng - đất hình thành sẽ đóng vai trò ổn định nền và gia cƣờng độ cho nền.
Cọc xi măng đất đƣợc thi công tạo thành theo phƣơng pháp khoan trộn sâu. Dùng
máy khoan và các thiết bị chuyên dụng khoan vào đất nền với đƣờng kính và chiều sâu
lỗ khoan theo thiết kế. Đất trong quá trình khoan bị nghiền tơi, trộn đều với chất kết
dính xi măng (đôi khi có thêm phu gia và cát). Quá trình trộn đều bởi phun (hoặc bơm)
chất kết dính với đất trong lỗ khoan, tùy theo yêu cầu có thể đƣợc thực hiện ở cả hai
pha khoan xuống và rút lên của mũi khoan hoặc chỉ thực hiện ở pha rút mũi khoan lên.
10


Khi kết thúc mũi khoan rút lên khỏi hố khoan, trong hố khoan còn lại đất nền đã đƣợc
trộn đều với chất kết dính và hỗn hợp đó dần dần đông cứng tạo thành cọc xi măng
đất.
Do điều kiện thổ nhƣỡng và địa hình của nƣớc ta nên tồn tại nhiều vùng đất yếu
khó thi công nhiều công trình. Dƣới tác động của việc đô thị hóa và phát triển công
nghiệp nên việc xử lý đất yếu là một vấn đề cần thiết cho một công trình tồn tại. tuy
nhiên, trong sự phát triển khoa học công nghệ hiện nay, đã nghiên cứu ra một phƣơng
pháp phù hợp cho việc giải quyết vấn đề này, đó là xử lý nền đất yếu bằng cọc xi măng
- đất. Đây là phƣơng pháp đem lại hiệu quả lớn phù hợp trên lãnh thổ Việt Nam.
Về lịch sử phát triển của phƣơng pháp của này, từ những năm 1960 tại Thụy
Điển và Nhật Bản, công nghệ này đã dƣợc nghiên cứu và áp dụng thành công nhất là
trên lãnh thổ có tình trạng địa chất đầy biến động nhƣ Nhật Bản. Hiện nay, công nghệ
cọc xi măng - đất đƣợc phổ biến trên toàn thế giới và ứng dụng nhiều nhất ở Nhật Bản

và các nƣớc vùng Scandinaver.
Tại Việt Nam, số lƣợng các công trình áp dụng công nghệ cọc xi măng – đất khá
khiêm tốn, mặc dù những nghiên cứu đã đƣợc ghi nhận từ những năm 1980. Việc đƣa
vào phổ biến công nghệ cọc xi măng – đất cần thiết cho sự phát triển ngành xây dựng
ở nƣớc ta.
Các phƣơng pháp xử lý nền đất yếu rất phong phú, đa dạng. Các phƣơng pháp có
thể đƣợc áp dụng một cách độc lập hoặc kết hợp dƣới dạng một vài tổ hợp. Tuy vậy
chỉ có một số phƣơng pháp đƣợc áp dụng phù hợp với điều kiện tự nhiên ở Việt Nam
nhƣ:Bấc thấm với bơm hút chân không (VCM) và gia tải trƣớc, bấc thấm (PVD) với
gia tải trƣớc, cọc cát (SD) với gia tải trƣớc, cọc xi măng – đất (CDM).
Tuy nhiên, so với các giải pháp nền hiện có, công nghệ Cọc xi măng - đất có khả
năng xử lý sâu đến 50m, thích hợp với các loại đất yếu (từ cát thô cho đến bùn yếu),
thi công đƣợc trong điều kiện nền ngập sâu trong nƣớc hay điều kiện hiện trƣờng chật
hẹp, nhiều trƣờng hợp đã đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt so với các giải pháp xử lý nền
khác. [3]
1.7.2 Nguyên tắc làm việc của cọc xi măng đất
Các phản ứng hóa lý xảy ra khi phối trộn đất với xi măng để tạo thành hỗn hợp
gia cố đất – xi măng khác với sự hình thành bê tong. Sự đóng rắn của bể tông chủ yếu
11


là do xi măng thực hiện tác dụng thủy phân và hydrat hóa trong cốt liệu hạt thô và nhỏ,
do đó tốc độ đóng rắn khá nhanh. Còn khi dung xi măng để gia cố đất, do lƣợng xi
măng trộn vào đất ít, phản ứng thủy phân và hydrat hóa của xi măng hoàn toàn thực
hiện trong môi trƣờng có hoạt tính nhất định do đó tốc độ đóng rắn chậm và xảy ra
nhiều tác dụng phức tạp. Chính vì vậy, cƣờng độ hỗn hợp đất – xi măng sẽ không cao
và quá trình tang trƣởng cƣờng độ của xi măng trong đất gia cố cũng chậm hơn so với
của bê tông
Nguyên lý cơ bản của việc gia cố đất bằng xi măng là xi măng sau khi trộn với
đất sẽ sinh ra một loạt các phản ứng hóa học rồi dần dần đóng rắn lại

a. Phản ứng thủy phân và hydrat hóa xi măng
Khi dùng xi măng trong gia cố đất yếu, các khoáng vật trên bề mặt xi măng
nhanh chóng phản ứng thủy giải và thủy hóa với nƣớc trong đất yếu tạo thành các hợp
chất nhƣ hydroxit canxi, silicat canxi ngậm nƣớc, aluminat canxi ngậm nƣớc,… theo
công thức dƣới đây:
Xi măng + nƣớc -> CSH – gel + hydroxit canxi
b. Tác dụng của hạt đất sét với sản phẩm hydrat hóa xi măng
Sau khi các sản phẩm hydrat hóa của xi măng đƣợc tạo thành thì tự thân nó trực
tiếp đóng rắn và hình thành bộ khung xƣơng đá xi măng. Tiếp đến chúng phản ứng với
các hạt đất sét có hoạt tính nhất định ở xung quanh
c. Tác dụng cacbonat hóa
Hydroxit canxi trôi nổi trong sản phẩm thủy hóa của xi măng có thể hấp thụ
cacbonat trong nƣớc và trong không khí sinh ra các phản ứng cacbonat hóa tạo thành
cacbonat canxi không tan trong nƣớc
Nói chung khi trộn xi măng vào đất sẽ xảy ra hai quá trình chủ yếu là quá trình
kiềm và quá trình thứ sinh
Quá trình kiềm là quá trình thủy phân và hydrat hóa xi măng, nó đƣợc xem là
quá trình chủ yếu tạo nên độ bền của đất đƣợc gia cố tạo nên lƣợng lớn Ca(OH)2 làm
tăng độ pH của môi trƣờng nƣớc lỗ rỗng và tạo điều kiện thúc đẩy quá trình thứ sinh.
Trong đất các hạt sét có thành phần khoáng vật chủ yếu là kaolinit, monmorilonit và
hydromica. Thành phần hóa học chính của các khoáng vật này là các oxit nhôm và oxít
silic. Ở điều kiện bình thƣờng, các khoáng vật này khá bền vững, tính hòa tan rất thấp,
12


trong môi trƣờng kiềm có độ pH cao thì rất dễ bị hòa tan dẫn đến sự phá hủy các
khoáng vật sét. Các oxit nhâm và silic ở dạng hòa tan tạo nên một phần vật liệu gắn
kết, đông cứng và làm tăng cƣờng độ của hỗn hợp đất – xi măng
Quá trình thứ sinh là xảy ra chậm chạp trong thời gian dài, có thể lên đến một
năm

Mặt khác, trong gia cố đất bằng xi măng có thể thấy rằng quá trình nhào trộn
đất của thiết bị thi công là rất quan trọng, nó ảnh hƣởng trực tiếp đến hiệu quả của việc
gia cố. Các lƣỡi khoan có tính hƣớng trục. Bằng tốc độ xoay đủ lớn và tốc độ nâng
giới hạn, ngƣời ta có thể đầm nén hỗn hợp xi măng – đất cũng nhƣ việc thực hiện thao
tác trộn, thông thƣờng tốc độ xoay là 100 – 200 vòng/phút, tốc độ nâng tƣơng đối 15 –
25mm ứng với mỗi vòng xoay, thời gian cần thiết để tạo ra cột dài 10m là chƣa đến 3
phút. Tốc độ này đƣợc xem là rất nhanh và đây cũng là ƣu điểm của phƣơng pháp trộn
khô ( Dry Jet Mixing Method – DJM) của Thụy điển và vùng Scandinavian. Rõ rang,
tốc độ xoay rpm càng cao, cũng nhƣ tốc độ nâng tƣơng ứng mỗi vòng cao, sản lƣợng
tạo ra càng lớn.
Điều quan tâm chủ yếu của ngƣời thiết kế là tính đồng nhất của hỗn hợp xi
măng – đất hơn là năng suất sản lƣợng tạo cột. Tính đồng nhất của hỗn hợp lại phụ
thuộc vào tính nhạy cảm của đất. Do vậy, giá trị rpm và tốc độ nâng phải đƣợc chọn
tùy thuộc điều kiện hiện trƣờng. Trên thực tế, ngƣời ta thƣờng tiến hành các cột thử,
trừ khi đã có kinh nghiệm trƣớc đó. Cần lƣu ý rằng, ngay cả một giá trị gia tang nhỏ về
chất lƣợng cột cũng có ý nghĩa tiết kiệm đáng kể đối với các dự án lớn
1.7.3 Phạm vi ứng dụng của cọc xi măng đất
Xây dựng các công trình có tải trọng lớn trên nền đất yếu cần phải có các biện
pháp xử lý đất nền bên dƣới móng công trình, nhất là những khu vực có tầng đất yếu
khá dày. Một trong những biện pháp xử lý hiệu quả và kinh tế là dùng phƣơng pháp
cọc xi măng đất
Cọc xi măng đất đƣợc áp dụng rộng rãi trong việc xử lý móng và nền đất yếu
cho các công trình xây dựng giao thông, thủy lợi, sân bay, bến cảng…nhƣ làm tƣờng
hào chống thấm cho đê đập, sửa chữa thấm mang cống và đáy cống, sử dụng tƣờng
chắn, gia cố đất xung quanh đƣờng hầm, chống trƣợt đất cho mái dốc…

13


1.7.4 Ƣu điểm và nhƣợc điểm của cọc xi măng đất

Ƣu điểm:
-

Thi công nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao.

-

Tiết kiệm thời gian thi công đến hơn 50% do không phải chờ thời gian đúc cọc
và đạt đủ cƣờng độ.

-

Hiệu quả kinh tế cao, giá thành thấp hơn nhiều phƣơng án cọc khác, phù hợp
trong tình hình kinh tế nhƣ hiện nay

-

Rất thích hợp cho công tác xử lý nền, xử lý móng cho các công trình ở các khu
vực nền đất yếu nhƣ bãi bồi, ven sông, ven biển.

-

Thi công đƣợc trong điều kiện mặt bằng chật hẹp, mặt bằng ngập nƣớc.

-

Khả năng xử lý sâu đến 50m.

-

Địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ gia cố cọc xi măng đất, độ tin
cậy cao.

-

Dễ dàng điều chỉnh cƣờng độ cọc bằng cách điều chỉnh hàm lƣợng xi
măng khi thi công.

-

Dễ quản lý chất lƣợng thi công.

-

Hạn chế ô nhiễm môi trƣờng
Nhƣợc điểm:

-

Giá thành thi công khá đắt

-

Khả năng chịu tác động theo phƣơng ngang rất thấp

-

Có thể gây ra chuyển vị quá giới hạn trong lòng đất. Áp lực cao có thể gây ảnh
hƣởng đến công trình lân cận

-

Hiệu quả của phƣơng pháp phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính của loại đất cải
tạo
Mỗi phƣơng pháp và thiết bị thi công hoạt động tốt, hiệu quả trong một điều

kiện nhất định. Ví dụ nhƣ phƣơng pháp trộn khô không hiệu quả tại những vùng đất
yếu có độ ẩm < 70%

14


CHƢƠNG 2
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1

2.1.1 Phƣơng pháp thu thập tài liệu
 Mục đích
Tổng hợp tài liệu để có thể biết về kết cấu địa tầng từ đó đƣa ra biện pháp xử
lý đất yếu tại khu vực xây dựng. Đây là bƣớc quan trọng phục vụ cho việc tính toán
thiết kế cọc xi măng đất cho khu vực xây dựng ngân hàng TMCP Vĩnh Thuận,
TP.Cần Thơ
 Cách thực hiện
+ Tra cứu, tìm hiểu các thông tƣ, nghị định quy định về xây dựng và thiết kế
sơ bộ cọc xi măng đất nhƣ:
-

22TCN 262 : 2000 – Thiết kế nền đƣờng trên đất yếu. Bộ Giao Thông Vận Tải

+ Tìm hiểu các tài liệu địa chất tại khu vực xây dựng và nhận xét địa tầng nhƣ:

-

Hoàng Thị Thanh Thủy, Thiềm Quốc Tuấn - Sổ tay thí nghiệm địa kỹ thuật.
NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2014.

-

Các số liệu địa chất công trình của công ty Technical World
+ Thu thập bảng tổng hợp chi tiêu cơ lý đất tại khu vực xây dựng từ công ty

Technical World
+ Thông số thiết kế của cọc xi măng đất tại khu vực xây dựng
+ Mặt cắt địa chất công trình tại nơi xây dựng
+ Các tài liệu về xử lý nền đất yếu nhƣ:
-

Phan Hồng Quân, Nền và móng (2006).

-

Chu Ngọc Ân, Nền và móng Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP HCM

2.1.2 Phƣơng pháp thực địa
 Mục đích
Để quan sát địa hình thi công, thí nghiệm hiện trƣờng với đội ngũ công ty để
nhận biết địa tầng nơi xây dựng
 Cách thực hiện
15

Đánh giá nhận xét xét sơ bộ các đặc tính và trạng thái của đất bằng khoan khảo
sát, kết hợp với các thí nghiệm hiện trƣờng để đánh giá chính xác đặc điểm của đất,
cấu trúc địa tầng của khu vực nghiên cứu ngoài ra cần kết hợp với kết quả từ các thí
nghiệm chỉ tiêu cơ lý trong phòng thí nghiệm cụ thể là thí nghiệm SPT
Quan sát cách thi công cọc xi măng đất
2.1.3 Phƣơng pháp thí nghiệm trong phòng và xử lý số liệu
 Mục đích
Để đánh giá, nhận xét, phân loại đất và biết đƣợc địa tầng của khu vực xây
dựng ngân hàng TMCP Vĩnh Thuận, TP. Cần Thơ
Tính toán và thiết kế sơ bộ cọc xi măng đất
 Cách thực hiện
Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của khu vực xây dựng trong phòng thí nghiệm là
độ ẩm, độ sệt
Các mặt cắt, hình trụ số khoan và các bảng tổng hợp không trực tiếp làm, chủ
yếu mƣợn số liệu từ công ty Technical World
Sử dụng Auto Cad để vẽ ứng suất, bố trí thiết kế cọc xi măng đất. Ngoài ra còn
sử dụng Excell, Word.. để phục vụ tính toán, thiết kế cọc xi măng đất tại khu vực thi
công ngân hàng TMCP Vĩnh Thuận, TP. Cần Thơ
2.2

PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
Khi tính toán thiết kế cọc đất xi măng cho gia cố nền đất yếu, tiến hành theo các

bƣớc sau:
Bƣớc 1: Khả năng chịu tải trọng tới hạn theo đất nền của cọc ximăng.[3]
Qgh,đ = (πdHc + 2.25πdc2)Cu
Trong đó:
dc - Đƣờng kính của cọc, (m).

Hc - Chiều dài cọc, (m).
Cu - Độ bền cắt không thoát nƣớc trung bình của đất quanh cọc, (kPa).
16