Ứng dụng trụ đất xi măng xử lý nền đường đầu cầu Ông Điệp tỉnh Sóc Trăng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------------ --------------------------------------

TRẦN BÌNH NGHỊ

ỨNG DỤNG TRỤ ĐẤT XI MĂNG XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG
ĐẦU CẦU ÔNG ĐIỆP TỈNH SÓC TRĂNG

Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
Mã số ngành : 60.58.02.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 1 năm 2019


Công trình được hoàn thành tại: Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS VÕ PHÁN

Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS.TS LÊ BÁ VINH

Cán bộ chấm nhận xét 2 : PGS.TS TRẰN TUẤN ANH

Luận Văn Thạc Sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Tp.HCM
ngày 09 tháng 01 năm 2019.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận vãn thạc sĩ gồm:
1. PGS.TS Tô Văn Lận
2. PGS.TS Lê Bá Vinh
3. PGS.TS Trần Tuấn Anh

4. TS. Nguyễn Việt Tuấn
5. TS. Đỗ Thanh Hải
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS.TS. TÔ VĂN LẬN

TRƯỞNG KHOA


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: TRẰN BÌNH NGHỊ

MSHV: 1670574

Ngày, tháng, năm sinh: 10/09/1994

Nơi sinh : Sóc Trăng

Chuyên ngành

: Địa kỹ thuật xây dựng

Mã số: 60 58 02 11

TÊN ĐỀ TÀI

I.

ỨNG DỤNG TRỤ ĐẤT XI MĂNG XỬ LÝ NẾN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU ÔNG ĐỆP
TỈNH SÓC TRĂNG
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Mục đích nghiên cứu phuơng pháp gia cố nền đuờng dẫn đoạn

sát mố cầu bằng trụ đất xi măng.
Mở đầu
Chuo ng 1. Tổng quan về giải pháp xử lý nền bằng trụ đất xi măng.
Chương 2. Cơ sở lý thuyết tính toán trụ đất xi măng.
Chương 3. Thí nghiệm xác định hàm lượng xi măng thích hợp và cường độ chịu nén trụ đất xi

mãng.
Chương 4. ứng dụng giải pháp trụ đất xi măng xử lý nền đường dẫn đầu cầu Ông

Điệp, tỉnh Sóc Trăng.
Kết luận và kiến nghị.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/08/2018
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2018
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. VÕ PHÁN.
Tp. HCM, ngày tháng 12 năm 2018
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS. VÕ PHÁN

PGS.TS. LÊ BÁ VINH

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

TS.LÊ ANH TUẤN


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên cho học viên gửi đến quý Thầy Cô trong Bộ môn Địa Cơ Nền Móng lòng
biết ơn sâu sắc vì sự tận tình mà quý Thầy Cô đã hướng dẫn và truyền đạt cho học viên những
kiến thức quý báu trong các học kỳ vừa qua. Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành.
Học viên xin chân thành cám ơn Thầy PGS.TS.VÕ Phán, người Thầy đã hết lòng giúp đỡ
và hướng dẫn học viên trong thời gian học tập tại trường, Thầy đã hỗ trợ học viên rất nhiều về
việc bổ sung kiến thức chuyên môn, nguồn tài liệu và những lời động viên quý báu trong quá
trình học viên học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Học viên xin chân thành cám ơn các Thầy PGS.TS.Lê Bá Vinh, PGS.TS.Bùi Trường Sơn,
PGS.TS.Nguyễn Minh Tâm, TS. Lê Trọng Nghĩa, TS. Đỗ Thanh Hải, đầy nhiệt huyết và lòng yêu

nghề, luôn tận tâm giảng dạy và cung cấp cho học viên nhiều tư liệu quan trọng và cần thiết
trong quá trình học tập trong các học kỳ vừa qua, giúp học viên giảm bớt rất nhiều khó khăn
trong thời gian thực hiện luận văn.
Học viên xin chân thành cám ơn quý Thầy, Cô, Anh Chị nhân viên của Phòng Đào tạo
Sau Đại học và bạn bè, gia đình đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho học viên trong
suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
TP. Hồ Chí Minh, ngày .... tháng 12 năm 2018
Học viên thực hiện

Trần Bình Nghị

TÓM TẮT

Hiện nay, đối với khu vực đồng bằng sông Cửu Long nói chung, khu vục tỉnh Sóc Trăng
nói riêng thì các công trình xây dụng tăng cả về quy mô, số luợng và chất lượng. Tuy nhiên, đất
nền ở khu vực này chủ yếu là đất yếu có sức chịu tải thấp và độ lún lớn nên nhu cầu cấp thiết
được đặt ra hiện nay là gia cố nền đất dưới công trình nhằm tăng sức chịu tải và giảm độ lún của
công trình, đặc biệt là cho các nền kho chứa, đường dẫn vào cầu, sân bay,... Công trình được xây
trên nền đất yếu ở khu vực này, việc ước lượng độ lún theo thời gian đóng vai trò rất quan trọng
nhằm đảm bảo chất lượng và nâng cao tuổi thọ của công trình. Tuy nhiên hiện tượng trên vẫn
chưa được giải quyết một cách triệt để. Thực tế đoạn đường dẫn vào cầu phải đắp cao để thông
thủy và tạo ra tải trọng lớn nên thường chọn phương pháp xử lý nền đất yếu dưới nền đường dẫn
vào cầu bằng trụ đất xi măng. Luận văn trình bày thí nghiệm xác định hàm lượng xi măng thích
hợp kết hợp với mẫu đất tại cầu Ông Điệp đánh giá được các chỉ tiêu cơ lý của mẫu trộn đất - xi
mãng cải thiện tốt, sự gia tăng cường độ chịu nén của mẫu đất trộn xi măng tăng lên khi hàm
lượng xi măng trong hỗn hợp tăng và theo nghiên cứu, hàm lượng xi măng thích hợp nhất cho
đất tại khu vực thí nghiệm là 15% (khoảng 210kg xi măng cho lm3 đất tự nhiên) với cường độ
chịu nén là 906.933 kN/m2 ở 28 ngày tuổi. Từ đó trình bày quan điểm, cơ sở tính toán trụ đất xi
măng để giải quyết vấn đề ổn định biến dạng lún nền đất yếu dưới đường dẫn vào cầu. Phần tính
toán áp dụng thực tế đối với đường dẫn vào cầu Ông Điệp tỉnh Sóc Trăng và kiểm tra lại bằng
việc mô phỏng bằng phần mềm Plaxis.


ABSTRACT

In recent years, not only in Soc Trang Province but also in the Mekong Delta, there
has been a positive improvement in infrastructure constructionsregarding to the scale,
quantity and quality. Nevertheless, geometrically, along with high risk of subsidence, the
ground surface of this area has limited capacity of loading the above infrastructure, which
aroused a great concern about how to reduce or mitigate the subsidence and stabilize for

the ground surface under massive constructions, particularly for the surface covered by
warehouses, and tracks to bridges or airports. For these special cases, estimating the
subsidence risk of the ground surface beneath plays an important role in ensuring the longterm performance of the constructions. However, the phenomenon has not been resolved
thoroughly. In fact, the track to bridges has to be embanked to be headroom so create a
large load. Therefore, we often choose the method of treating the ground surface under the
track to bridge by CDM method. The thesis presents the experimental determination of
appropriate cement content combines with the ground surface under the track to Ong Diep
bridge can be appreciated that physico-mechanical norms are well upgraded, the
compression-proof intensity increase of the ground surface combine with cement when
increasing cement content in the mixture, and according to research, the most suitabe
cement content in the mixture in the area of Ong Diep bridge is 15% (about 210kg of
cement for lm3 natural soil) with the compression-proof intensity is 906.933 kN/m2 in the
28th day. From that point of view, the basis of CDM method calculation to solve the
problem of stabilization of soft ground under the track to Ong Diep bridge. The practical
application of calculation section for track to Ong Diep bridge, Soc Trang province and
Plaxis software was applied to relatively simulate the design framework and inspectthe
statistical figures.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan nội dung trong luận văn này là do chính tôi thục hiện, các số liệu, hình ảnh,
biểu đồ trong đề tài đều là chân thực, không trùng lập với bất kỳ nghiên cứu nào trước đây.
Các biểu đồ, số liệu và tài liệu tham khảo đều được trích dẫn, chú thích nguồn thu thập chính
xác rõ ràng.

TP.HCM, ngày .......tháng 12 năm 2018

Trần Bình Nghị

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÃ BIỂU ĐỒ
TÊN HÌNH - TRANG
Hình 1.1: Trường hợp đắp đất trcn nền đất yếu gia cố trụ đất xi măng có lớp đệm vải địa kỹ thuật
đầu trụ. 6
Hình 1.2: Nền đất yếu bị trượt sâu. 8
Hình 1.3: Các phương pháp bố trí trụ đất xi măng trcn mặt bằng. 11
Hình 1.4: Hình ảnh thi công thực tế trụ đất xi măng. 14
Hình 1.5: Trụ đất xi mãng dùng xử lý đất yếu trong dự án đường sân bay cần Thơ. 19
Hình 1.6: Trụ đất xi măng ứng dụng công trình Cảng dầu khí Vũng Tàu. 19
Hình 2.1: Sơ đồ tính tỉ số diện tích thay thế as. 29
Hình 2.2: Mô hình tính lún trường hợp A. 30
Hình 2.3: Mô hình tính lún trường hợp B. 31
Hình 2.4: Các phương pháp bố trí trụ đất xi măng nền đường dẫn. 31
Hình 2.5: Sơ đồ xác định Lp, Ls. 33
Hình 2.6: Phương pháp tính toán ổn định mái dốc. 34
Hình 3.1: Dụng cụ thí nghiệm. 37
Hình 3.2: Máy nén nén đơn trục. 37
Hình 3.3: Máy trộn mẫu đất - xi măng. 38
Hình 3.4: Cân khối lượng đất cần trộn. 40
Hình 3.5: Lấy mẫu đất- xi măng. 42
Hình 3.6: Khuôn tạo mẫu đất- xi măng. 42
Hình 3.7: Mau xi măng đã được gia công. 44
Hình 3.8: Nén đơn trục mẫu đất- xi măng. 44
Hình 3.9: Đọc kết quả nén đơn. 45
Hình 3.10: Mẩu đất - xi măng bị phá hoại 45
Hình 3.11: Sự gia tăng cường độ kháng nén đơn tương ứng với tỷ lệ đất/xi măng ở độ tuổi 7 ngày.
48
Hình 3.12: Sự gia tăng cường độ kháng nén đơn tương ứng với tỷ lệ đất/xi măng ở độ tuổi 14
ngày. 48
Hình 3.13: Sự gia tăng cường độ kháng nén đơn tương ứng với tỷ lệ đất/xi măng ở độ tuổi 28

ngày. 49
Hình 3.14: Quan hệ giữa cường độ nén đơn và biến dạng theo hàm lượng xi măng 15% ở độ tuổi
28 ngày. 50
Hình 4.1: Vị trí xây dựng cầu Ồng Điệp. 53


Hình 4.2: Bình đồ vị trí lỗ khoan cầu Ồng Điệp. 53
Hình 4.3: Mặt cắt địa chất công trình cầu Ồng Điệp (định vị Hố khoan 0D-M1, OD-T5). 55
Hình 4.4: Mặt cắt địa chất công trình cầu Ồng Điệp vị trí lỗ khoan 0D-M1. 56
Hình 4.5: Mặt cắt ngang tính toán. 60
Hình 4.6: Mặt cắt dọc tính toán. 60
Hình 4.7: ứng suất gây lún tại độ sâu z. 61
Hình 4.8: Biểu đồ phân bố ứng suất. 61
Hình 4.9: Giao diện khai báo vật liệu thông số đầu vào các lớp đất. 63
Hình 4.10: Giao diện khai báo vật liệu trụ đất xi măng gia cố hên nền tụ nhiên có gia tải. 63
Hình 4.11: Sơ đồ tính toán ổn định tổng thể nền đuờng dẫn tụ nhiên gia tải đất đắp. 65
Hình 4.12: Sơ đồ tính toán ổn định tổng thể nền đuờng dẫn tụ nhiên gia tải đất đắp gia cố bằng trụ
đất xi măng. 65
Hình 4.13: Sơ đồ xác định Lp, LS.7O
Hình 4.14: Các kích thuớc cơ bản của nền gia cố. 71
Hình 4.15: Mặt bằng bố hí trụ đất xi măng đoạn đuờng dẫn sát mố cầu. 72
Hình 4.16: Giao diện khai báo số liệu đầu vào phần mềm PLAXIS 2D. 79
Hình 4.17 Sơ đồ mô phỏng trong phần mềm Plaxis nền tụ nhiên chua gia cố. 80
Hình 4.18 Luới biến dạng của công trình khi chua xử lý. 80
Hình 4.19 Biến dạng nén của nền tụ nhiên khi chua gia cố. 81
Hình 4.20 Chuyển vị đứng (lún) của công trình khi chua xử lý nền. 81
Hình 4.21 Phân bố ứng suất trong nền. 82
Hình 4.22 Biến dạng nén của nền gia cố trụ đất xi măng. 82
Hình 4.23 Biến dạng thẳng đứng Uy. 83
Hình 4.24 Biến dạng thẳng đứng Uy. 83

BẢNG BIÊU - TRANG
Bảng 3.1: Các chỉ tiêu cơ lý của đất tự nhiên trước khi làm thí nghiệm. 38
Bảng 3.2: Các chỉ tiêu cơ lý của xi măng. 39
Bảng 3.3: Các chỉ tiêu của nước theo TCVN 4506: 2012. 39
Bảng 3.4: Chế bị mẫu đất trộn và xi măng theo hàm lượng ở tuổi 7,14 và 28 ngày. 41
Bảng 3.5: Kết quả thí nghiệm mẫu đất trộn xi măng với hàm lượng %. 46
Bảng 3.6: Cường độ kháng nén đơn của mẫu Ml, M2, M7,M8, M13, M14, M19, M20 ứng với 7
ngày tuổi. 47
Bảng 3.7: Cường độ kháng nén đơn của mẫu M3, M4, M9,M10, M15, M16, M21, M22 ứng với 14
ngày tuổi. 48
Bảng 3.8: Cường độ kháng nén đơn của mẫu M5, M6, Ml 1,M12, M17, M18, M23, M24 ứng với
28 ngày tuổi. 49
Bảng 4.1: Chỉ tiêu cơ lý đặc trưng các lớp đất. 57
Bảng 4.2: Phần độ lún cố kết cho phép còn lại AS tại trục tim của nền đường sau khi hoàn thành
công trình. 59
Bảng 4.3: Thông số đầu vào các lớp đất. 64
Bảng 4.4: Bảng kết quả tính toán hệ số ổn định tong thể. 64
Bảng 4.5: Tính lún của đất nền tự nhiên tải họng đất đắp khi chưa gia cố trụ đất xi măng. 66
Bảng 4.6: Các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của Lớp 1. 69
Bảng 4.7: Tính lún của đất nền tự nhiên dưới mũi trụ đất gia cố. 76
Bảng 4.8: Bảng thống kê các đặc trưng vật liệu tính toán. 78
Bảng 4.9: Bảng tổng hợp kết quả theo giải tích và mô hình số. 84
Bảng 4.10: So sánh sự thay đổi của độ lún nền đường dẫn tính Toán theo quan điểm hỗn hợp của
Viện Kỹ thuật Châu Á và khi mô phỏng bằng phần mềm PLAXIS 2D. 84


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Asoil (m2)

: Diện tích vùng đất yếu cần được gia cố xung quanh trụ đất xi măng.

Acoi (m2)

: Diện tích của trụ đất xi mãng.

as (cm2) :Diện tích tương đối của trụ đất xi măng.
B, L, H (m) : chiều rộng, chiều dài và chiều cao của nhóm trụ đất xi măng.
Ccol (kN/m2): Lực dính của trụ đất xi mãng.
Coi

: chỉ số nén lún.

Cri

: chỉ số nén lún hồi phục ứng với quá trình dỡ tải.

Csoil (kN/m2): Lực dính của vùng đất yếu cần được gia cố xung quanh trụ đất xi măng.
Ctđ (kN/m2): Lực dính tương đương của nền đất yếu được gia cố.
Cu (kN/m2): lực dính của trụ đất - xi măng và đất nền khi đã gia cố
Cu.soil(kN/m2) : độ bền chống cắt không thoát nước.
: đường kính trụ.

d(m)

Ecol(kN/m2) : Mô đun đàn hồi của trụ đất xi măng.
Esoil(kN/m2) : Mô đun đàn hồi của vùng đất yếu cần được gia cố xung quanh trụ đất xi
măng.
Etđ (kN/m2): Mô đun đàn hồi tương đương của nền đất yếu được gia cố.

E50(kN/m2)

: Mô đun biến dạng.

eoi

: hệ số rỗng của lớp đất.

Fs

: Hệ số an toàn.

ffs

: hệ số riêng phần đối với trọng lượng đất

f

: hệ số riêng phần đối với tải trọng ngoài

q

H
hi

(m)
(m)

: chiều cao nền đắp.
: bề dày lớp đất tính lún thứ i.

Lcol (m)
: chiều dài trụ;
[M] (kNm) : Moment giới hạn của trụ đất xi măng.


: khối lượng đất ở hạng thái tự nhiên.

Q

(kg)

q

(kN/m2) :

Qp

kN

: khả năng chịu tải mỗi trụ trong nhóm trụ

Quit

(kN)

: sức chịu tải giới hạn của trụ đất xi măng.

R

(m)

: bán kính cung trượt tròn

[S]

(cm)

: Độ lún giới hạn cho phép

t

(%)

: tỉ lệ xi măng dự kiến.

Wi

(kN)

: trọng lượng của mảnh thứ i

Xi

(m)

: cánh tay đòn của mảnh thứ I so với tâm quay.

ESi

(cm)

: độ lún tổng cộng của móng trụ

tpi

(độ)

ngoại tải tác dụng.

: Góc nội ma sát của trụ đất xi măng.
: góc ma sát trong của lớp đất.

(psoil (độ) : Góc nội ma sát của vùng đất yếu cần được gia cố xung quanh trụ đất xi măng.
(ptđ (độ) : Góc nội ma sát tương đương của nền đất yếu được gia cố.

ơ’vo (kN/m2): ứng suất do họng lượng bản thân.
Aơ’v (kN/m2): gia tăng ứng suất thẳng đứng.
ơ’p (kN/m2): ứng suất tiền cố kết.
Y (kN/m3): dung trọng đất đắp.
Te

(kN/m2): sức chống cắt của vật liệu đất đắp

Tav

(kN/m2): sức chống cắt của vật liệu trụ.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................................ 1

1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................... 1
3. Phuơng pháp nghiên cứu:............................................................................................. 2
4. Tính khoa học và thục tiễn của đề tài .......................................................................... 2
4.1 Tính khoa học của đề tài .......................................................................................... 2
4.2 Tính thực tiễn của đề tài .......................................................................................... 2
5. Hạn chế của đề tài: ....................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN BẰNG TRỤ ĐẤT XI MĂNG .. 4

1.1 Tổng quan về hiện tuợng lún đuờng dẫn vào cầu ...................................................... 4
1.2 Đánh giá nguyên nhân hiện tuợng lún đuờng dẫn vào cầu ....................................... 5
1.3 Một số phuơng pháp xủ lý nền đất yếu ..................................................................... 5
1.3.1 Phuơng pháp xử lý nền đất yếu bằng trụ đất xi măng ............................................. 6
1.3.2 So sánh tính khả thi của các giải pháp xử lý nền .................................................... 7
1.4 Sụ cố thuờng gặp với các đoạn nền đuờng đầu cầu ................................................. 8
1.5 Xử lý nền đất yếu bằng trụ đất xi măng ................................................................... 9
1.5.1 Giới thiệu chung ...................................................................................................... 9
1.5.2 Các kiểu bố trí trụ đất xi măng ............................................................................. 11
1.5.3 Công nghệ thi công ............................................................................................... 11
1.5.4 Trình tự thi công trụ đất xi măng .......................................................................... 12
1.5.5 Phuong pháp thi công trụ đất xi măng .................................................................. 12
1.5.6 Giám sát, kiểm tra và quan trắc trong quá hình thi công ...................................... 14
1.5.7 Công tác thí nghiệm trụ đất xi măng ..................................................................... 17
1.6 Xử lý nền đắp cao trên đất yếu bằng phương pháp gia cố trụ đất xi măng .............. 18
1.7 ứng dụng thực tế trụ đất xi măng trong các công trình xây dựng ............................ 18

1.8 Các tiêu chí và nguyên tắc xử lý nền đường dẫn vào cầu ........................................ 21
1.8.1 Các tiêu chí để lựa chọn giải pháp áp dụng cho một công trình cụ thể................. 21
1.8.2 Nguyên tắc xử lý nền đường dẫn vào cầu ...............................................................22
1.9 Nhận xét Chương 1 ....................................................................................................22
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN TRỤ ĐẤT XI MĂNG.............................. 24

2.1 Khái niệm về trụ đất xi măng .....................................................................................24
2.2 Nguyên lý tính toán thiết kế.......................................................................................25
2.2.1 Phương pháp tính toán theo quan điểm trụ đất xi măng làm việc như trụ 25
2.2.2 Phương pháp tính toán theo quan điểm nền tương đương.................................... 26
2.2.3 Phương pháp tính toán theo quan điểm hỗn hợp của Viện Kỹ thuật Châu
Á (AIT) ...............................................................................................................................27
2.2.4 Tính toán biến dạng ................................................................................................28
2.2.5 Tính toán các thông số trụ đất xi măng ..................................................................31
2.2.6 Kiểm tra ổn định ....................................................................................................33
2.3 Nhận xét Chương 2 ....................................................................................................35
CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG XI MĂNG THÍCH
HỢP VÀ CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN TRỤ ĐẤT XI MĂNG ..........................................36
3.1 Phòng Thí nghiệm .................................................................................................... 36
3.2 Thí nghiệm xác định đặc trưng cơ lý của đất nền ......................................................36
3.3 Thí nghiệm xác định đặc trưng cơ lý của mẫu đất trộn xi măng ...............................36
3.3.1 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm và chuẩn bị vật tư .......................................................36
3.3.2 Các đặc trưng cơ lý của đất, xi măng, nước làm thí nghiệm ..................................38
3.3.3 Phương pháp thí nghiệm....................................................................................... 40
3.3.4 Đúc mẫu và dưỡng hộ.............................................................................................42
3.3.5 Trình tự thí nghiệm .................................................................................................43
3.3.6 Tiến hành thí nghiệm nén đơn trục .........................................................................43
3.3.7 Kết quả thí nghiệm .................................................................................................44
3.4 Nhận xét Chương 3 ....................................................................................................49
3.5 Kết luận Chương 3 .....................................................................................................50

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP TRỤ ĐẤT XI MĂNG XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG DẪN
ĐẦU CẦU ÔNG ĐIỆP TỈNH SÓC TRĂNG ................................................................. 52


4.1 Tổng quan về công trình: ........................................................................................... 52
4.1.1 Giới thiệu về khu vục và công trình thi công.......................................................... 52
4.1.2 Giới thiệu về cầu Ồng Điệp .................................................................................... 54
4.2

Số liệu đầu vào của công trình ............................................................................... 55

4.2.1 Địa tầng và chỉ tiêu cơ lý các lớp đất ...................................................................... 55
4.2.2 Yêu cầu thiết kế ...................................................................................................... 58
4.3 Phân tích độ lún của nền đuờng dẫn vào cầu trcn đất yếu và khoảng cách tuơng
hỗ trụ đất xi măng ................................................................................................................... 60
4.4. Tính toán ổn định công trình nền đuờng dẫn trong các điều kiện làm việc
bằng phần mềm GEO SLOPE............................................................................................ 62
4.5 Tính toán tìm độ lún khi chua xử lý nền.................................................................... 66
4.6 Tính toán thiết kế trụ đất xi măng cho Đoạn giáp mố cầu "sử dụng phuơng
pháp tính toán theo quan điểm hỗn hợp của Viện Kỹ thuật Châu Á" ................................ 67
4.6.1 ước luợng độ lún nền đuờng dẫn khi đuợc gia cố hệ trụ đất xi măng ................... 67
4.6.2 Tính toán thiết kế phuơng án trụ đất xi măng ........................................................ 69
4.6.3 Tính toán sức chịu tải ............................................................................................. 73
4.6.4 Tính toán độ lún tổng cộng của nền đất yếu gia cố trụ đất xi măng ....................... 74
4.7 Tính toán đối chiếu bằng mô hình số ........................................................................ 76
4.7.1 Giới thiệu bằng phuơng pháp phần tử hữu hạn....................................................... 76
4.7.2 Trình tụ phân tích bài toán theo phuơng pháp phần tủ hữu hạn ............................. 77
4.7.3 Mô hình phần tử hữu hạn ....................................................................................... 77
4.8 So sánh phân tích kết quả theo tính toán giải tích và mô hình số .............................. 83
4.9 Kết luận Chương 4..................................................................................................... 84

KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................... 88
TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN ............................................................................................. 90


-1MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài

Biến dạng lún tại vị trí tiếp giáp giữa đường dẫn và mố cầu đắp trên nền đất yếu thường
làm cho ô tô di chuyển không êm thuận, giảm vận tốc xe chạy và tăng chi phí duy tu bảo dưỡng
công trình, đôi khi còn gây ra tai nạn giao thông đáng tiếc.v.v.. Đây là một trong các vấn đề lớn
mà Bộ Giao thông Vận tải đặc biệt quan tâm, nhất là tại vùng đồng bằng sông Cửu Long và khu
vực tỉnh Sóc Trăng có bề dày tầng đất yếu lớn và biến đổi phức tạp, cục bộ. Phần lớn các công
trình cầu tại khu vực này đều gặp hiện tượng biến dạng lún vượt quá giới hạn cho phép tại vị trí
tiếp giáp giữa đường và cầu. Do vậy việc nghiên cứu để tìm các giải pháp xử lý nền phù hợp tại
đường dẫn vào các cầu trên địa bàn tỉnh Sóc Trăng có ý nghĩa quan trọng và cấp thiết.
Tại địa bàn tỉnh Sóc Trăng, hiện tượng công trình bị lún sau khi đưa vào sử dụng đã được
ghi nhận. Trong đa số các trường hợp là công trình cầu giao thông, độ lún dư vượt quá giới hạn
cho phép trong phạm vi cục bộ giữa mố cầu và đường dẫn đã gây trở ngại cho người và phương
tiện tham gia giao thông, làm tăng chi phí duy tu bảo dưỡng cũng như có thể gây sự cố công trình.
Có nhiều biện pháp để gia cố nền đất yếu nhằm làm sự lún lệch giữa mố cầu và đường
dẫn không vượt quá giới hạn cho như: phương pháp trụ đất xi măng, phương pháp thay thế lớp
đất nền yếu bằng đệm cát, phương pháp xử lý nền đất yếu bằng phương pháp trụ cát, phương
pháp xử lý nền đất yếu bằng phương pháp bấc thấm, phương pháp xử lý nền đất yếu bằng phương
pháp gia tải trước, phương pháp xử lý nền đất yếu bằng trụ bê tông cốt thép, trụ vật liệu rời...
Việc lựa chọn được một giải pháp xử lý nền đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật và phù hợp với
điều kiện đất yếu thực tế ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long nói chưng và tỉnh Sóc Trăng là
một yêu cầu cấp thiết. Với mục đích đó, tác giả lựa chọn đề tài: “ứng dựng giải pháp trụ đất xi
măng xử lý nền đường đầu cầu Ông Điệp tỉnh Sóc Trăng ” để nghiên cứu, làm sáng tỏ các vấn
đề trên.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu các sự cố thường gặp ở đường dẫn đầu cầu (nền đắp cao) khu vực tỉnh Sóc
Trăng và đồng bằng sông Cửu Long.
- Nghiên cứu giải pháp dùng trụ đất xi măng để xử lý nền đất yếu dưới đường dẫn vào
cầu để lựa chọn giải pháp xử lý nền đường dẫn đầu cầu phù hợp nhất.
- Thí nghiệm xác định được hàm lượng xi măng cần thiết kết hợp với đất yếu đạt cường
độ và sức chống cắt tốt nhất, từ đó ứng dụng cho việc xử lý, gia tăng ổn định cho nền đất yếu của
công trình cụ thể, tính toán, thiết kế chi tiết giải pháp xử lý nền bằng trụ đất - xi măng cho đường


2-

dẫn đầu cầu.
- Tương quan chiều dày khối đất đắp trên nền đất yếu tự nhiên ảnh hưởng đến ổn định
trượt sâu qua cả nền đắp và nền đất yếu.
- ứng dụng tính toán, mô phỏng bằng phần mềm Plaxis có sử dụng phương pháp gia cố
nền đường dẫn đoạn sát mố cầu bằng trụ xi măng cho công trình cụ thể.
3. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết: Phân tích những yếu tố ảnh hưởng đến độ lún nền đường dẫn
trước và sau khi được gia cố bằng trụ đất xi măng từ đó đưa ra được lựa chọn thích hợp để thiết
kế và ước lượng độ lún của nền đường dẫn.
- Nghiên cứu thực nghiệm: Gia công đúc mẫu thử và thử nghiêm tìm ra kết quả thích
hợp giữa hàm lượng đất - xi măng theo thời gian. Phân tích và đánh giá kết quả thử nghiệm đồng
thời ứng dụng kết quả vào tính toán sức chịu tải của trụ đất xi măng và độ lún nền đường dẫn
thực tế ở địa phương.
- Mô phỏng: ứng dụng phần mềm Plaxis 2D mô hình Mohr-Coulomb để mô phỏng tính
toán công trình cụ thể.
4. Tính Khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1.

Tính Khoa học của đề tài

- Cơ sở lý thuyết và thực nghiệm lựa chọn giải pháp xử lý nền phù hợp nhất cho đường
dẫn đầu cầu trên địa bàn tỉnh Sóc Trăng và các tỉnh lân cận;
- Công nghệ trụ đất xi măng được ứng dựng trong việc gia cố nền đường dẫn đã giải
quyết vấn đề chống lún cục bộ, lún không đều cho nền đường dẫn.
4.2.

Tính thực tiễn của đề tài

- Giải pháp xử lý nền chi tiết cho đường dẫn đầu cầu Ông Điệp (thiết kế, thi công, nghiệm
thu...)
- Nghiên cứu này sử dụng như một tài liệu tham khảo hữu ích cho kỹ sư thiết kế và Chủ
đầu tư trong việc tính toán lựa chọn phương án xử lý nền đất yếu tại khu vực tỉnh Sóc Trăng,
với công nghệ thi công đơn giản, nguồn vật liệu có sẵn sẽ đem lại lợi ích về kinh tế, sự thuận
tiện và tính hiệu quả cao.
5. Sự hạn chế của đề tài

- Trong phạm vi đề tài chỉ nghiên cứu đến trường hợp tải trọng tĩnh, chưa nghiên cứu
đến trường hợp tải trọng động như động đất, công tác thí nghiêm trộn đất - xi măng chỉ giới hạn


3-

ở độ ẩm nhất định.
- Do không gian và thời gian và kiến thức cũng như kinh nghiêm của bản thân còn hạn
chế nên đề tài còn nhiều điểm chưa phù hợp với thực tiễn áp dụng.

4CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN BÀNG TRỤ ĐẤT XI MĂNG
1.1. Tổng quan về hiện tượng lún đường dẫn vào cầu

Nền đắp cao là loại hình ta thường gặp trong các công trình xây dựng dân dụng, giao thông,
trong đầu tư xây dựng các công trình tại khu vực tỉnh Sóc Trăng, số lượng công trình xây dựng
trên nền đất yếu đã gia tăng nhanh chóng, do địa hình địa mạo trong khu vực khá phức tạp, các
tầng địa chất các lóp đất yếu nằm xem kẽ nhau, bên cạnh đó những thiếu sót của công tác khảo
sát, thiết kế hoặc thi công dẫn đến một số đường dẫn vào cầu bị lún trong suốt quá trình thi công,
bảo hành và sau khi hoàn thành đưa vào sử dụng, hiện tượng lún đường dẫn vào cầu xảy ra hầu
như trên toàn quốc, gây khó khăn nguy hiểm cho phương tiện tham gia lưu thông, công tác duy
tu bảo dưỡng, khắc phục rất khó khăn và tốn kém do nền đất lún, bị biến dạng không kiểm soát
được, đôi khi các sự cố lún này dẫn đến các hậu quả chưa thể lường trước được.
Lún nền đường đầu cầu dẫn đến sự thay đổi đột ngột cao độ tại khu vực tiếp giáp nền đường
và mố cầu, tạo thành điểm gãy trên trắc dọc tuyến đường, thậm chí tạo thành những hố (rãnh) lún
sâu sát mố cầu. Hiện tượng này gây cảm giác khó chịu cho người tham gia giao thông, làm mất
an toàn giao thông và làm tốn kém cho công tác duy tu bảo dưỡng công trình.
Ở Cộng hòa Pháp, đã có những nghiên cứu đánh giá về xử lý đoạn đường đắp cao đầu
cầu nhằm đảm bảo sự thoải mái cho người sử dụng, đảm bảo an toàn giao thông, bảo vệ ổn định
nền đường đắp cao đầu cầu và bảo vệ công trình cầu.
Sau các nghiên cứu, đánh giá, các chuyên gia đưa ra nhận định về những nguyên nhân
có thể gây lún nền đường đắp cao kề giáp với mố cầu. Cụ thể là do lún nền đất tự nhiên; Lún do
chính bản thân nền đắp; Lún do sự khó khăn trong đầm nén đất đắp sát mố và tường cánh dẫn
đến hậu quả sau một vài năm khai thác đã xuất hiện lún gây ra sự chênh lệch cao độ giữa mặt
đường và bản quá độ của công trình cầu.
Tại Cộng Hòa Liên Bang Đức, người ta không quá quan tâm đến mức độ chênh lệch lún
giữa nền đường và cầu nhưng yêu cầu phải gia tải trước đoạn nền đường đầu cầu, cống rất
nghiêm ngặt, khống chế cả độ lún cố kết và lún từ biến.
Trong “Quy phạm xây dựng đường trên đất yếu” ban hành năm 1990 của Bộ Giao
Thông Vận Tải Đức đã quy định về việc gia tải trước như sau: Chiều cao gia tải trước và thời

gian tác dụng phải bảo đảm trong suốt thời kỳ vận hành khai thác đường không làm cho đất yếu
phải chịu tải quá tình trạng ban đầu dưới tác dụng của trọng lượng bản thân và tải trọng xe
chạy.


51.2. Đánh giá nguyên nhân hiện tượng lún đường dẫn vào cầu

Do địa hình chung trong đồng bằng sông Cửu Long nói chung và tỉnh Sóc Trăng nói riêng,
với hệ thống sông ngòi chằng chịt, được sự quan tâm của Đảng và Nhà nước, các chương trình
xóa cầu khỉ, đường ô tô đến trung tâm xã đã được khởi động, rất nhiều cây cầu đã được đầu tư
xây dựng góp phần phát triển kinh tế trong khu vực, nâng cao dân trí, lưu thông trao đổi hàng
hóa và từng bước hoàn thiện mạng lưới giao thông trong khu vực.
Với tầng địa chất phức tạp, phần nhiều các đường dẫn vào cầu đều xây dựng trên nền đất
yếu, theo thống kê năm 2008 của Sở Giao thông Vận tải tỉnh Sóc Trăng có tổng số 43 cây cầu
trên địa bàn tỉnh bị lún đường vào cầu phần tiếp giáp với mố cầu, trong đó các cầu phải bù lún
hàng năm như cầu Mỹ Thanh 2 nằm trên tuyến Quốc lộ nam Sông Hậu, cầu Tân Thạnh, cầu Đại
Ngãi, cầu Rạch Mọp, cầu Khánh Hưng, cầu Kinh Xáng hàng năm phải bù lún từ 4 - 7cm, riêng
cầu Kinh Xáng hiện tượng lún xảy ra hàng năm, có năm phải thực hiện bù lún đến 02 lần.
Hiện tượng lún đường dẫn vào cầu có thể do các nguyên nhân chủ yếu sau:
+ Do công tác khảo sát địa chất công trình chưa chính xác so với thực tế.
+ Do nhà thầu tư vấn chưa tính toán đúng về độ lún.
+ Do nhà thầu thi công.
1.3. Một số phương pháp xử lý nền đất yếu.

Xử lý nền đất yếu mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện một số tính chất
cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số modun
biến dạng, tăng cường độ chống cắt của đất. Việc xử lý nền đất yếu còn làm giảm tính thấm của
đất, đảm bảo ổn định cho khối đất đắp, Các biện pháp xử lý nền thông thường được áp dụng [1],
- Các biện pháp cơ học: Bao gồm các phương pháp làm chặt bằng đầm, đầm chấn động,
phương pháp làm chặt bằng giếng cát, các loại trụ (trụ cát, trụ đất, trụ vôi...), phương pháp thay

đất, phương pháp nén trước, phương pháp vải địa kỹ thuật, phương pháp đệm cát...
- Các biện pháp vật lý: Gồm các phương pháp hạ mực nước ngầm, phương phảp dùng
giếng cát, phương pháp bấc thấm, điện thấm...
- Các biện pháp hóa học: Gồm các phương pháp keo kết đất bằng xỉ măng, vữa xỉ măng,
phương pháp Sỉỉicat hóa, phương pháp điện hỏa...
Sau đây là phương pháp xử lý nền đất yếu bằng trụ đất xỉ măng để tăng cường tính ổn định,
cường độ chịu lực cho nền đường dẫn vào cầu.


6-

1.3.1. Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng trụ đất xi măng

Từ lâu ta đã biết nếu trộn đất sét với một lượng xi măng hoặc chất liên kết vô cơ tương tự
thì sẽ được một vật liệu có tính chất cơ học cao hơn hẳn đất không gỉa cố. Phương pháp hình
thành trụ trộn đất vối xỉ măng nhờ vào thiết bị khoan hai hoặc ba lưỡi khoan quay ngược chiều
nhau trộn đều đất với vật liệu kết dính.
Trường hợp đắp đất trên nền đất yếu, cần phân biệt trường họp nền đắp sử dụng trụ xỉ
măng đất có hoặc không có lớp đệm vải địa kỹ thuật đầu trụ và trường hợp có mũ (đầu trụ xi
măng đất có bản đáy cứng như móng cống...v.v. Bản đáy cứng, vải địa kỹ thuật được bố trí bên
trên đầu trụ giúp truyền tải trọng của khối đất đắp xuống trụ và ổn định trượt cho mái taluy. Trụ
đất xi măng truyền tất cả tải trọng xuống tầng đất chịu lực. Phương pháp này giảm lún cho nền
đường và giảm sự lún lệch giữa các trụ, vừa đảm bảo ổn định trượt và ổn định tổng thể [2].

Hình 1.1: Trường hợp đắp đất trên nền đất yếu gia cố trụ đất xỉ măng có lóp đệm vải
địa kỹ thuật đầu trụ.
Quá trình ninh kết hỗn hợp đất - xi măng sẽ phát sinh nhiệt, một phần nước xung quanh sẽ bị hút
vào quá trình thuỷ hoá, một phần nước khác sẽ bị bóc hơi do nhiệt. Hiện tượng này làm cho đất
xung quanh trụ tăng độ bền hơn trước. Trụ đất trộn ximăng là loại trụ mềm có độ cứng tăng lên
khoảng vài chục lần so với đất tự nhiên. Tuy nhiên hỗn hợp đất-ximăng sẽ đạt tốt nhất chỉ với

một hàm lượng thích hợp của chất ninh kết. Cho nên phải được thí nghiệm để xác định hàm lượng
thích hợp đó và hướng dẫn cụ thể khi tiến hành thi công tại hiện trường. Tham khảo nhiều kết
quả thí nghiệm cho thấy khả năng ứng dụng các loại trụ đất trộn xi măng có thể áp dụng trong
các vùng đất bùn yếu, có hệ số thấm bé không áp dụng được các loại trụ vật liệu rời [3].
ưu điểm:

- Rút ngắn thời gian lún cố kết và làm giảm độ lún trong quá trình sử dụng.
- Cải thiện đáng kể sức chịu tải của công trình.
- Thời gian sử dụng được kéo dài theo tuổi thọ của vải địa kỹ thuật và sự lún lệch giữa


7-

các trụ được hạn chế tối đa và không làm ảnh hưởng nhiều đến ổn định tổng thể.
Nhược điểm:

- Phải thực hiện thí nghiệm nhiều lần để tìm ra hàm lượng chất ninh kết tối ưu cho từng
khu vực có địa chất thay đổi.
- Chi phí cho giá thành khá cao.
- Thi công phức tạp, đòi hỏi phải có máy móc đạt yêu cầu và công nhân kỹ thuật có kinh
nghiệm hoặc được đào tạo chuyên môn.
- Khó kiểm tra chất lượng trụ sau khi thi công.
- Đây là công nghệ mới được áp dụng ở Việt Nam gần đây nên việc lựa chọn nhà thầu
có kinh nghiệm thiết kế và thi công trong lĩnh vực này còn hạn chế.
Phạm vi áp dụng:

- Chống trượt mái dốc, sườn dốc, nền đường đắp cao, nền nhà công nghiệp...
- Ôn định nền đắp cao trên địa tầng yếu, hệ số thấm nhỏ.
1.3.2.

So sánh tính khả thi của các giải pháp xử lý nền

Qua nghiên cứu các giải pháp gia cố nền như đã nêu, so sánh từng giải pháp cho thấy,
mục đích gia cố nền đạt yêu cầu cao về kỹ thuật cũng như ảnh hưởng đối với khu dân cư, khu đô
thị, giải pháp thay đất luôn được ưu tiên hàng đầu. Tuy nhiên cần phải lưu ý rằng, giải pháp thay
đất luôn đòi hỏi phải có lộ giới rộng, thời gian thi công phụ


8-

thuộc vào thiết bị và vật tư, với địa hình như Đồng bằng Sông Cửu Long như hiện nay các loại
vật tư sử dụng trong phương pháp thay đất rất khó khăn. Do đó cần phải có những nghiên cứu so
sánh cụ thể giữa các ưu nhược điểm và tiêu chí đặt ra để lựa chọn giải pháp cho phù hợp.
1.4. Sự cố thường gặp vói các đoạn nền đường dẫn đầu cầu

Khi đắp nền đường trên đất yếu thì sẽ gây ra ứng suất trong đất, nếu ứng suất này vượt quá
một ngưỡng giới hạn nào đó, phụ thuộc vào các tính chất cơ học của đất, thì nền đất yếu sẽ bị
phá hoại khi xây dựng khiến cho nền đắp bị lún nhiều do nền đất bị phá hoại và trồi sang hai
bên.
Mặt khác nền đắp nhanh với khối lượng lớn sẽ làm cho áp lực nước lỗ rỗng thặng dư trong
đất nền tăng, dẫn đến sức chống cắt của đất nền giảm, gây ra mất ổn định nền đường.
Những phá hoại quan sát được thường có dạng:
1.4.1. Trượt

Kiểu phá hoại này thường gặp trong xây dựng đường do dạng hình học thông thường
của nền đắp. Một cung trượt tròn sinh ra do nền đắp bị lún cục bộ, ngược với lún lan rộng như
kiểu lún trồi.
Hậu quả của sự lún này là một bộ phận của nền đắp và của đất nền thiên nhiên dọc theo
diện tích phá hoại bị chuyển vị và có hình dạng thay đổi theo tính chất và các đặc tính cơ học
của vật liệu dưới nền đắp. Để tính toán, trong các trường hợp đơn giản nhất thường xem đường

phá hoại tương tự một đường cong tròn và sự trượt được gọi là trượt tròn.
Khi nền đất yếu có chiều dày lớn hơn 3 lần chiều cao đất đắp cần phải kiểm tra sự phá
hỏng do trượt sâu qua cả nền đắp và nền đất yếu [4],

d)

Hình 1.2: Nền đất yếu bị trượt sâu.
Ngoài ra các đường có bề rộng lớn sẽ gây ra vùng nén lún sâu, nên mặc dù đường đắp không
cao (không bị trượt) nhưng vẫn xảy ra lún nhiều, gây khó khăn cho điều kiện sử dụng công trình.
1.4.2. Các vấn đề về biến dạng

Ngược với sự phá hoại do mất ổn định, lún là một biến dạng chậm của đất dưới tác dụng của
trọng lượng nền đắp và xảy ra như sau.


9-

- Biến dạng ở giữa nền đắp do độ lún thẳng đứng.
- Biến dạng dưới phạm vi dải đất dành cho đường do độ lún thẳng đứng kết hợp với một
chuyển vị ngang của đất nền thiên nhiên.
- Biến dạng ngoài phạm vi dải đất dành cho đường do chuyển vị ngang của đất nền thiên
nhiên, phạm vi biến dạng phụ thuộc vào chiều dày của đất yếu.
Các chuyển vị thẳng đứng thường có một biên độ biến dạng đến hàng chục cm nhưng với các
lớp đất yếu có chiều dày lớn biên độ này có thể đến vài mét. Các chuyển vị này ở tim nền đắp thường
lớn hơn so với ở mép taluy, sinh ra một biến dạng của nền mặt đường, làm mất hiệu quả của lớp mui
luyện gây ra đọng nước trên bề mặt đường.
Nguyên nhân chủ yếu là do các lớp đất yếu phía dưới nền bão hòa nước, hệ số rỗng lớn, tốc
độ thoát nước chậm và kéo dài theo thời gian. Dưới tác dụng của tải trọng nền đắp, nước thoát ra và
gây lún cho nền đắp. Độ lún thường lớn nhất ở tim đường và giảm ít hơn ở vai đường.
Các chuyển vị ngang thường nhỏ hơn chuyển vị thẳng đứng, tỉ số giữa hai chuyển vị này chủ

yếu phụ thuộc vào kích thước hình học của nền đắp và chiều dày, các đặc tính của đất yếu.
1.5. Xử lý nền đất yếu bằng trụ đất xi măng
1.5.1. Giói thiệu chung

Phương pháp trộn xi măng với đất nền dưới sâu gọi là phương pháp trụ đất xi măng đã được
rất nhiều nước trên thế giới sử dụng để cải tạo đất yếu khi xây dựng công trình [3].
Trụ đất xi măng là một trong những phương pháp làm tăng nhanh chóng sức chống cắt của
đất bằng cách dùng các lọai máy chuyên dựng khoan sâu vào trong đất nền đất yếu. Sản phẩm trụ
đất xi măng có tính thấm và tính nén lún thấp hơn so với đất nền xung quanh. Phuơng pháp sử dụng
trụ đất xi măng nhằm một số mục đích:
Tăng cuờng khả năng chống biến dạng của nền đất:
+ Giảm độ lún và độ lún lệch.
+ Giảm biến dạng ngang.
+ Rút ngắn thời gian lún, rút ngắn thời gian xây dụng công trình.
+ Giảm áp lục nuớc lỗ rỗng trong nền đất sét yếu.
Tăng cuờng sức chống cắt của đất nền để:
+ Tăng cuờng khả năng ổn định của đuờng, đê, đập...
+ Tăng cuờng khả năng chịu tải của nền.


10
+ Giảm bớt áp lục đất chủ động lên tuờng- chắn

+ Ngăn ngừa sụ hóa lỏng của đất
Rút ngắn thời gian đông cứng nền đất để:
+ Giảm bớt chấn động gây ra do các dòng xe ô tô, xe lửa hoạt động trên các tuyến đuờng cao
tốc, đuờng ray.
+ Giảm bớt chấn động cho các vùng đất xung quanh khu vực xây dụng.
Phạm vi ứng dụng:
Khi xây dụng các công trình dân dụng, nền đuờng, đuờng dẫn vào cầu trên nền đất yếu cần

phải có các biện pháp xử lý đất nền bên duới nhất là những khu vục có tầng đất yếu khá dày nhu
vùng một số tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long.
So với một số giải pháp xử lý nền hiện có, công nghệ trụ đất xi măng có ưu điểm là khả năng
xử lý sâu (đến 50m), 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.
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 đúc trụ và đạt đủ cường độ. Tốc độ thi công trụ rất
nhanh.
Hiệu quả kinh tế cao. Giá thành hạ hơn nhiều so với phương án trụ đóng, đặc biệt trong tình
hình giá vật liệu leo thang như hiện nay.