Nghiên cứu nguyên nhân và định hướng biện pháp phòng ngừa trượt đất tại các điểm dân cư vùng núi Việt Nam

Nghiên cứu nguyên nhân và định hƣớng biện pháp phòng ngừa

trƣợt đất tại các điểm dân cƣ vùng núi việt nam
Doãn Minh Tâm*
Study on causes of landslide and prevention solutions at mountainous
at resident areas in Vietnam
Abstract: According to collected data, over the past 15 years in Vietnam, there
have been many landslides causing serious damages to people and assets of many
houses at the mountain foot. The dominated characteristic of al landslides is that
they are caused by the combination between human activities and natural
disasters. Study results showed that all landslides stemmed from human activities
such as cultivation, urbanization, road widening,.. in mountainous towns. In geotechnical point of view, the residents are found to be illiterate about mountain - side
and slope stability. Once the natural stability of mountain-side and slope is
destroyed, a fatal consequence may happen. The article is to present an initial step
of ITST in studying the landslide situation of rural houses settling in mountain foots
since 1992. The study is also to state some results and recommendations in
contribution to diminish and to prevent landslide in mountainous resident areas in
Vietnam.

I. Giới thiệu chung
Như Báo Lao Động ngày 17/ 9/ 2004 đã đưa
một tin thật sự gây bất ngờ và đau xót cho tất cả
mọi người : trận lở núi kinh hoàng ở thôn Sùng
Hoàng, xã Phìn Ngan, huyện Bat Xát (Lao Cai) vào
hồi 21h ngày 13,9 với trên một vạn mét khối đất đá
từ trên cao đổ ập xuống tạo ra chiều rộng vết trượt
100m, dài 400m đã vùi lấp hoàn toàn 4 ngôi nhà
của đồng bào dân tộc Dao, 23 người chết và mất
tích cùng với trâu bò, lợn, gà, thóc lúa, đồ đạc...
đều bị chôn vùi trong tích tắc. Gia đình ông Chảo
Sình Kinh có 6 người thì cả 6 người đều không còn

ai sống sót. Gia đình Chảo Láo Lù có 7 người thì
chết 4. Gia đình Chảo Láo Sử có 4 người thì chết
2. Gia đình Chảo Díu Ngan chết 2 con nhỏ, vợ
chồng lên nương thảo quả thì còn sống. Ngoài ra,
nhiều người từ nơi khác đến, tại thời điểm xảy ra
tai hoạ đang có mặt trong 4 ngôi nhà này, đều đã
trở thành nạn nhân bị đất vuì lấp và thiệt mạng.
Trước đó, trong tháng 7/2004, tại Km
119+100, Quốc lộ 4D (từ Sa Pa đi Lao Cai), giữa
ban ngày trong khi trời đang nắng, đất sụt lở từ
sườn núi đã đổ ập xuống một dãy nhà lán trại tại
* Viện Khoa học Công nghệ GTVT
No.1252 Đường Láng, Đ.Đa, Hà Nội
Tel:

công trường của một Công ty xây dựng cầu
đường, làm chết 2 người và hất xuống suối
Móng Sến làm cuốn trôi 1 xe ôtô tải và vùi lấp,
làm hư hại một số xe khác.
Cũng trên tuyến đường QL4D này nhưng tại
Km 119+300, vào tháng 7/ 1998, vào khoảng 10h
sáng, trong lúc trời hửng nắng sau nhiều ngày
mưa, đất sụt lở dạng dòng bùn đá từ trên sườn
núi cao 120m, đã bất thần đổ ập xuống làm chết 4
người đang sinh sống trong 2 căn nhà tạm dưới
chân núi và vùi lấp làm chết 8 người khác đi qua
đường trong khi họ đang cố gắng vượt qua đống
đất sụt ngổn ngang của đợt sụt đất đầu tiên thì bất
chợt đợt sụt tiếp sau ập đến.
Vào giữa tháng 7/1995, tại khu vực Km 125 Km 126, Quốc lộ 37, trên đoạn đường đi qua

chân 2 quả đồi lớn tại trung tâm thị xã Yên Bái,
khối đất sườn đồi từ độ cao 60-70m, do bị mất
ổn định đã trượt xuống, phá huỷ 24 ngôi nhà xây
dựng kiên cố dưới chân đồi, làm thiệt mạng 1
người. Khối đất trượt đã tạo nên một vách trượt
phía đỉnh đồi cao 8m và làm trồi mặt đường
nhựa lên cao 1,50m như một con đê.
Tại tỉnh Sơn La, sau đợt lũ quét lịch sử xảy ra
vào tháng 9/ 1991, trên đoạn Km 324, Quốc lộ 6,
mặt đường đã bị trượt xuống 0,50m về phía taluy


âm. Khối đất trượt đã phá huỷ toàn bộ 20 dãy
nhà xây vừa mới hoàn thành của Khu tập thể
ngân hàng nằm phía dưới taluy âm. Rất may, do
thời điểm đó chưa có gia đình nào dọn đến ở,
cho nên đã không xảy ra thiệt mạng về người.
Đồng thời cũng vào thời điểm đó, tại khu vực
thị xã Sơn La nhưng trên đường Tô Hiệu - một
trong những tuyến phố chính thuộc trung tâm thị
xã, đã xuất hiện một khối đất mất ổn định trên
sườn đồi Khau Cả từ độ cao 70m, trên chiều dài
120m, trượt xuống phá huỷ 12 ngôi nhà dưới
chân đồi, làm đổ vỡ 2 tường chắn và một trạm
bán xăng. Khối đất trượt đã gây nên nhiều vách
trượt và vết nứt chạy ngang trên sườn đồi, làm
trồi đất nền lên cao 0,50m và cắt đứt tất cả các
móng nhà xây nhưng không gây thiệt hại về
người.
Như vậy theo thống kê, cứ về mùa mưa bão

hàng năm, đất trượt xảy ra ở vùng núi năm nào
cũng gây nên một vài vụ vùi lấp nhà cửa và làm
thiệt mạng một số hộ dân sinh sống dưới chân
đồi. Từ hầu hết các vụ tai hoạ đó, các nhà
nghiên cứu đất sụt của Viện Khoa học Công
nghệ GTVT đã đúc kết ra được 2 dạng trượt đất
cơ bản thường xảy ra tại một số điểm dân cư
vùng núi như sau :
 Dạng 1: Trượt đất do mất ổn định cục
bộ thường xảy ra tại các khu vực dân cư sinh
sống ven đường, những nơi mà người dân đã
tự tổ chức khoét sâu chân đồi, bạt taluy rất
dốc để tạo ra một diện tích mặt bằng cần
thiết đủ để làm nhà mặt đường dưói chân đồi.
Những nơi như vậy đã trở thành chỗ làm ăn,
người dân sinh sống chủ yếu bằng nghề
buôn bán nhỏ theo trào lưu đô thị hoá đang
ngày càng tăng tại các vùng ven thị trấn, thị
xã miền núi hiện nay. Do sườn đồi bị đào cắt
mất khối chân tỳ, toàn bộ sườn đồi sẽ ở trạng
thái mất ổn định cơ học. Trong điều kiện bất
lợi nhất, khi mưa kéo dài và nước ngầm hoạt
động mạnh, trượt đất sẽ xảy ra và khối đất
trượt sẽ vùi lấp các hộ dân làm nhà sống
dưới chân đồi.

 Dạng 2: Trượt đất xảy ra do đất sườn
đồi bị bão hoà nước, thường xảy ra tại các
khu vực dân cư sống chủ yếu bằng nghề
nông, họ làm nhà trên sườn đồi hoặc dưới

chân đồi nhưng lại có ruộng nương canh tác
ở phía trên. Các ruộng nương này thường
xuyên được dẫn nước lấy từ khe suối về để
phục vụ tưới tiêu trồng trọt. Khi khối đất
sườn đồi bị bão hoà nước, khối trượt sẽ phát
sinh và trượt xuống sẽ vùi lấp các hộ dân
sống ở phía dưới.
Theo thống kê, khoảng 70% các vị trí trượt
đất đã xảy ra trên các tuyến đường bộ có nguyên
nhân giống dạng 1, đó là sườn đồi bị mất khối
chân tỳ lâm vào trạng thái mất ổn định cơ học
cục bộ và khoảng 25% giống dạng 2 chịu tác
động trực tiếp từ nguồn cấp nước, 5% ở các
dạng khác.
II. Phân tích và xác định các nguyên nhân
gây trƣợt đất
Về mặt lý thuyết, trượt đất là hiện tượng di
chuyển các khối đất đá theo một mặt trượt nào
đó thuận theo hướng dốc của địa hình. Quá
trình trượt đất có thể diễn ra nhanh hay chậm,
tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể về cấu trúc địa
chất, địa hình và chỉ tiêu cơ-lý của đất đá. Dưới
đây tiến hành phân tích và xác định nguyên
nhân của 2 dạng trượt đất cơ bản nói trên
thường xảy ra tại các điểm dân cư sống ở vùng
núi:
2.1 Phân tích và xác định nguyên nhân
Dạng 1 của trượt đất vùng núi
Như đã nói ở trên, Dạng 1 của trượt đất vùng
núi có nguồn gốc bắt nguồn từ sự mất ổn định

cục bộ của khối đất chân taluy hay sườn đồi.
Theo thống kê theo dõi của Viện Khoa học Công
nghệ GTVT, từ những năm 1990 trở lại đây, làn
sóng di dân từ các vùng nông thôn và rừng núi
về tập trung làm ăn sinh sống dọc theo hai bên
những tuyến đường bộ ngày càng có xu hướng
tăng mạnh. Xu hướng đô thị hoá các vùng ven
của thị xã, thị trấn và thị tứ vùng núi này ngày
càng mở rộng và phát triển. Để có thể tạo ra


được một mảnh đất làm nhà ven đường, hầu hết
các hộ dân từ nơi khác chuyển đến, đã tự làm
hoặc thuê thợ đấu, bằng công cụ thủ công họ
tiến hành một cách tự phát việc đào chân đồi,
chân núi, bạt taluy với độ dốc tuỳ ý, miễn sao có
đựơc một diện tích mặt bằng nhất định đủ để
dựng nhà, làm ăn, sinh sống lâu dài. Phương kế
bám mặt đường để làm ăn sinh sống, buôn bán
nhỏ hoặc mở quán ăn, dịch vụ, ... nhiều năm qua
đã cho thấy hiệu quả rõ rệt đối với đa số người
dân. Vì vậy, họ theo nhau, cứ như một sự truyền
bá kinh nghiệm, các điểm dân cư tự phát xẻ
chân đồi, chân núi để làm nhà bám mặt đường
cứ ngày một mọc lên. Tại các ngôi nhà này, đa
số người dân chỉ quan tâm đến mặt trước nhà
quay ra mặt đường, còn lưng ngôi nhà họ tựa
vào vách núi ra sao thì ít người quan tâm để ý
tới. Ví dụ như tại thị xã Sơn La, vào năm 1984,
đường Tô Hiệu đi dưới chân đồi Khau-Cả, lúc đó

chỉ như một con đường mòn, xe ôtô không qua
lại được, ít người để ý tới. Nhưng đến năm
1988-1989, con đường mòn này được thiết kế
mở rộng và nâng cấp thành đường đô thị rộng
12m. Khi đó các nhà thầu đã phải hạ sâu nền
đường mòn xuống 8-10m để vừa đủ khuôn
đường. Thế là trong năm 1990-1991, nhiều hộ
dân từ nơi khác đến đã tự ý và tuỳ tiện đào sâu
thêm vào chân taluy đường từ 15-20m để nhằm
tạo ra một dải đất dài 120m bằng phẳng ven
đường để làm nhà mặt đường. Như vậy, một
cách ngẫu nhiên, họ đã tạo nên một vách taluy
dựng đứng tại chân đồi, cao tới 15m, tiềm ẩn thế
mất ổn định cơ học của cả khối đất sườn đồi.
Tháng 7/ 1991, mùa mưa lũ đã diễn ra khốc liệt
ở Sơn La, mực nước sông Nậm La gần đó dâng
cao làm ngập mặt đường và khu vực lân cận
chân đồi. Sau 3 ngày mưa tầm tã, độ ẩm của đất

tăng vọt, sức kháng cắt của đất giảm mạnh, cộng
với thế mất ổn định cơ học ban đầu, cho nên cả
khối đất sườn đồi Khau Cả cao tới 70m đã bị mất
ổn định và trượt xuống, làm phá huỷ toàn bộ hệ
thống tường chắn và nhà cửa dưới chân đồi. Sơ
đồ mô tả cấu trúc địa chất và diễn biến quá trình
trượt đất của sườn đồi Khau Cả (thị xã Sơn La)
năm 1991, được thể hiện trên Hình 1.
Tương tự như trường hợp trên, vào tháng
7/1995 trên QL37, đoạn cắt qua chân 2 quả đồi
cao nằm trong trung tâm thị xã Yên Bái, đã xảy

ra hiện tượng trượt đất lớn. Hiện tượng trượt đất
tại khu vực này được xếp vào loại trượt cổ, đ�ác kỹ thuật tính toán dự
báo độ lún của nhà và công trình hoàn toàn dựa
trên lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi và độ lún
của nhà và công trình như vậy chỉ được dự báo
với độ lớn của quá trình cố kết thấm. Các quan
trắc lâu dài toàn diện trên mô hình thật cũng như
trên bản thân công trình xây dựng đã cho thấy,
trong nhiều trường hợp, ví dụ, đất nền là đất yếu,
tải trọng phụ thêm có giá trị lớn,.., độ lún thực tế
của công trình thường lớn hơn dự báo và sai
khác càng lớn theo thời gian quan trắc. Một trong
các nguyên nhân gây sai khác trên có thể là do
độ lún từ biến đã chưa được kể đến. Một số
nghiên cứu trên mô hình thực tại Pháp và Thuỵ
Điển [4] cho thấy kết quả đo lún thực tế khá
trùng với giá trị dự báo lún có kể đến lún từ biến


(hình 1).
Tại Việt Nam, tính chất từ biến cũng đã được
đề cập tới [1,2] cho một trong các đất yếu tầng
Hải Hưng phổ biến ở đồng bằng phía Bắc,
nhưng phương pháp thí nghiệm xác định đặc
trưng lún từ biến và sử dụng chúng cho các tính
toán độ lún nhà và công trình còn chưa được
quy định cụ thể. Bài này trình bày một số kết quả
nghiên cứu độ lún từ biến của đất tầng Hải Hưng
và kiến nghị phương pháp thí nghiệm xác định
đặc trưng nén lún từ biến của đất cũng như

phương pháp tính toán dự báo độ lún từ biến
của đất.

Biến dạng tương đôi, %

Dự báo có
kể từ biến

Dự báo
không kể
từ biến
Đo đạc

Thời gian, ngày

Hình 1. Biến dạng tương đối theo dự báo
và đo đạc thực tế, Mellosa
II. Từ biến của đất và phƣơng pháp thí
nghiệm trong phòng xác định đặc trƣng từ
biến
Từ biến của đất
Các số liệu thí nghiệm đều chứng tỏ rằng, tất
cả các loại đất từ đất loại sét yếu đến đá cứng
đều có các biểu hiện biến dạng theo các quy luật
chung của từ biến.
Dạng từ biến và vai trò của
chúng trong tổng biến dạng từ biến được quyết
định bởi loại đất, chính xác hơn là bởi bản chất
liên kết kiến trúc của đất.
( Dƣới tác dụng của tải trọng nén, đất chịu

biến dạng thể tích. Biến dạng thể tích của đất
dƣới tải trọng có thể phân biệt thành hai dạng:
biến dạng thể tích do giảm thể tích lỗ rỗng của
đất khi nƣớc lỗ rỗng bị ép thoát ra ngoài dƣới
tác dụng của áp lực nƣớc lỗ rỗng và biến dạng

thể tích do sự trƣợt khung đất dƣới tác dụng
của áp lực hữu hiệu. Dạng biến dạng đầu đƣợc
gọi là biến dạng thấm vì liên quan đến quá trình
thấm thoát nƣớc lỗ rỗng ra khỏi đất và quá
trình biến dạng này đƣợc gọi là cố kết thấm.
Dạng biến dạng thứ hai liên quan đến quá trình
biến dạng của khung đất, sự trƣợt cắt của mối
liên kết giữa các hạt đất, cụ thể là sự biến dạng
của màng nƣớc liên kết chặt trên bề mặt các
hạt khoáng tạo đất. Có thể thấy ngay rằng, ở
đất loại sét với mức độ nén chặt bình thƣờng
hoặc chƣa bị nén chặt, biến dạng thấm chiếm
ƣu thế, vƣợt trội hơn biến dạng khung đất vì độ
lỗ rỗng của chúng là lớn. Đất càng bị nén chặt,
càng có kết cấu chặt xít, biến dạng thấm càng
nhỏ đi và thay thế bằng biến dạng trƣợt khung.
Quá trình biến dạng thấm được nghiên cứu và
mô hình hoá đầu tiên bằng lý thuyết cố kết thấm
của Terzaghi trong đất bão hoà nước với giả
thuyết rằng, cố kết thấm xảy ra do sự thoát nước
lỗ rỗng ra khỏi các lỗ rỗng của đất dưới tác dụng
của áp lực nước lỗ rỗng và quá trình thoát nước
lỗ rỗng tuân theo định luật thấm Darcy. Lý thuyết
cố kết thấm về sau đã được nhiều nhà khoa học

Nga tiếp tục phát triển thêm với nhiều điều kiện
biên khác nhau. Ví dụ, theo một số tác giả, tải
trọng ngoài ngay trong thời điểm ban đầu đã có
thể không hoàn toàn chỉ truyền vào nước lỗ rỗng
mà có thể phân bố cả trong khung đất nữa, vì các
số liệu thực nghiệm đã thấy tồn tại một độ bền
cấu trúc (ct và đất chỉ biến dạng khi tải trọng
ngoài vượt quá áp lực này. Một yếu tố khác cũng
ảnh hưởng đến quá trình cố kết là khái niệm
gradien áp lực ban đầu io tương đương với sức
căng bề mặt của màng nước liên kết trên bề mặt
hạt đất và quá trình thấm thoát nước lỗ rỗng chỉ
xảy ra khi gradien thuỷ lực của nước lỗ rỗng vượt
quá giá trị này. Biến dạng khung đất phát triển
theo thời gian do sức kháng nhớt của mối liên kết
giữa các hạt khoáng tạo đất, không liên quan gì
đến quá trình thoát nước lỗ rỗng và chỉ liên quan
với nước liên kết phân bố trên bề mặt hạt.
( Về tƣơng quan giữa biến dạng thấm và


biến dạng khung đất trong quá trình cố kết
của đất, tồn tại hai quan điểm.
Quan điểm thứ nhất cho rằng hai dạng biến
dạng này xảy ra đồng thời trong suốt quá trình cố
kết ngay từ khi bắt đầu tác dụng tải trọng. Nhiều
tác giả đã theo hướng này đưa ra các mô hình
cơ học phức tạp nhằm mô hình hoá quá trình cố
kết và lập ra các phương trình miêu tả quá trình
cố kết có kể đến biến dạng thấm và trượt khung

(Vialov X.X, Tsưtovits N.A. và Ter-Martiroxian
Z.G. , Zaretskii Iu.K. ). Quan điểm này về nguyên
tắc là đúng đắn, song lời giải là phức tạp và
thường chỉ mang ý nghĩa lý thuyết, ít có ý nghĩa
thực tế và không được áp dụng rộng rãi trong
các dự báo lún cho các công trình xây dựng.
Quan điểm thứ hai cho rằng quá trình biến
dạng thể tích của đất dưới tải trọng bắt đầu bằng
quá trình cố kết thấm và quá trình biến dạng
trượt khung đất chỉ xảy ra sau khi cố kết thấm đã
kết thúc tức là khi áp lực nước lỗ rỗng tiêu tán
hết và toàn bộ tải trọng ngoài chuyển thành áp
lực hữu hiệu. Do có sự kế tiếp như vậy, nên quá
trình cố kết thấm được gọi là cố kết nguyên sinh
(cố kết thứ nhất) và quá trình biến dạng sau
chúng là cố kết thứ sinh (thứ hai) và cũng
thường được gọi là quá trình từ biến. Quan điểm
này là thực tế vì các lý do sau:
- Trong thực tế, cố kết thấm và cố kết từ biến có
thể xảy ra đồng thời, song hiển nhiên là, trong giai
đoạn cố kết đầu, cố kết thấm là chiếm ưu thế và
chủ yếu. Khi đất bị nén chặt đáng kể, nước trọng
lực đã bị ép hết ra ngoài, nước trong đất chỉ còn lại
là nước liên kết và từ đây quá trình trượt khung đất
diến ra thay thế hoàn toàn cố kết thấm và quá trình
từ biến bắt đầu.
- Từ biến theo định nghĩa là quá trình biến
dạng của vật liệu theo thời gian đươi tải trọng tác
dụng không đổi. Trong quá trình cố kết thấm, áp
lực hữi hiệu tác dụng lên khung đất không phải

là cố định mà tăng lên theo thời gian và chỉ ổn
định bằng tải trọng ngoài khi giai đoạn cố kết
thấm kết thúc. Do vậy, quá trình từ biến của đất
chỉ thể hiện rõ rệt và chính tắc đúng bản chất

trong giai đoạn cố kết thứ sinh. Nghiên cứu từ
biến của đất, đúng hơn, là nghiên cứu bắt đầu từ
giai đoạn này.
-Phân biệt quá trình biến dạng của đất thành hai
giai đoạn liên tục, kế tiếp nhau làm thuận tiện hơn
cho công tác mô hình hoá mô phỏng chúng, xác
định các đặc trưng biến dạng của từng giai đoạn
trình cố kết và áp dụng cho các tính toán nền móng,
dự báo độ lún của công trình.
Dấu hiệu xác nhận thời điểm chuyển tiếp từ cố
kết thấm sang cố kết từ biến là sự phân tán áp lực
nước lỗ rỗng tới 0. Thời điểm này dễ dàng nhận
thấy khi thí nghiệm cố kết có đo áp lực nước lỗ
rỗng. Nhiều tác giả như Casagrande, Taylor cũng
đã tìm kiếm phương pháp xác định thời điểm này
khi xử lý mối quan hệ giữa biến dạng lún theo thời
gian trong quá trình cố kết như các quan hệ S t1/2 và S - lgt. Một đặc điểm khác biệt nữa giữa hai
giai đoạn cố kết thấm và từ biến cũng có thể sử
dụng để phân biệt hai quá trình này. Đó là, thời
gian cố kết thấm phụ thuộc vào chiều dài đường
thấm. Tiến hành trong phòng thí nghiệm các thí
nghiệm cố kết trên các mẫu đất có chiều cao khác
nhau, nếu kết quả thí nghiệm phụ thuộc vào chiều
cao mẫu thí nghiệm, có nghĩa là cố kết thấm đang
diễn biến và nếu không phụ thuộc, ta đang làm

việc với cố kết từ biến. Một cách tổng quát, nếu có
thời gian cố kết t1 và t2 tương ứng với độ dài
đường thấm (chiều cao mẫu thí nghiệm) h1 và h2
ta có:
t1 / t2 = (h1/ h2)n với 0 ( n ( 2
Với cố kết thấm n = 2, còn với cố kết từ biến n
= 0.
Đặc trƣng tính chất từ biến của đất
( Từ biến của đất được nghiên cứu thông qua
mối quan hệ giữa biến dạng và thời gian ở các
cấp tải trọng khác nhau. Đường cong biểu diễn
quá trình cố kết từ biến là một đoạn trên đường
cong biến dạng cố kết bắt đầu từ khi cố kết thấm
đạt 100%. Thông thường, biến dạng cố kết theo
thời gian được biểu diễn bằng mối quan hệ Biến
dạng (Tỷ lỗ rỗng) - Logt) và độ dốc của tiếp tuyến
với đường cong này trong đoạn từ biến được sử


dụng để đánh giá khả năng biến dạng từ biến
của đất tại một áp lực xác định (hình 2). Đó là hệ
số cố kết từ biến, được tính theo biểu thức sau:
(S = d(/dlogt hoặc C( = de/dlogt
Nếu xem đoạn đường cong từ biến là đường
thẳng trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 thì:
(S = (2 - (1 / log t2 - log t1 hoặc C( = e2 e1 / log t2 - log t1
ở đây (S hoặc C( là hệ số cố kết từ biến;
( và e tương ứng là biến dạng lún tương đối
và tỷ lỗ rỗng.

Biến dạng tương đối

Thời gian, Logt

Hình2 Quan hệ biến dạng - thời gian
tại một bậc tải trọng
( Hệ số cố kết từ biến (S (C() không phải là
hằng số, mà thay đổi tuỳ thuộc vào giá trị tải
trọng tác dụng và cũng thay đổi ngay trong thời
gian tác dụng của một bậc tải. Kết quả thí
nghiệm nén không nở hông cho thấy rõ điều này.
Giá trị (S (C() là rất nhỏ khi ( (( (c và tăng lên với
( ( (c. Khi ( ( (c, (S (C() tiếp tục tăng theo thời
gian cố kết và khi ( ( (c, (S (C() theo thời gian
giảm dần.
Phƣơng pháp thí nghiệm trong phòng xác
định hệ số cố kết từ biến của đất
Phương pháp thí nghiệm này bao gồm các
điểm chính như sau.
( Về nguyên tắc chung
-Bản chất của phương pháp dựa trên giả thiết
về qúa trình cố kết hai giai đoạn: giai đoạn cố kết
thấm và giai đoạn cố kết từ biến.
-Thí nghiệm nén xác định hệ số cố kết từ biến
C( ((c) nên được tiến hành song song đồng thời

với thí nghiệm xác định các thông số cố kết thấm
trên cùng một mẫu đất sử dụng cho thí nghiệm.
- Khi nền đất gồm nhiều lớp, nên chọn lựa để
thí nghiệm cố kết từ biến cho các lớp được dự

đoán là có lượng lún từ biến là lớn.
( Về phương pháp: Phương pháp thí nghiệm
trong phòng xác định hệ số cố kết từ biến là
phương pháp nén một trục không nở hông có
hoặc không đo áp lực nước lỗ rỗng.
( Về trang thiết bị: Đối với thí nghiệm không
đo áp lực lỗ rỗng, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật quy định trong tiêu
chuẩn TCVN 4200:1995 Đất xây dựng - Phương
pháp xác định tính nén lún của đất ở trong phòng
thí nghiệm. Đối với thí nghiệm có đo áp lực nước
lỗ rỗng, thiết bị, dụng cụ thí nghiệm ngoài các
yêu cầu kỹ thuật như ở TCVN 4200:1995 cần
thêm các yêu cầu sau: Hộp nén phải có cấu tạo
đặc biệt tạo thành một hệ kín tránh tổn hao áp
lực, cho phép đo được áp lực nước lỗ rỗng với
độ chính xác chấp nhận được và có bộ phận đo
áp lực nước lỗ rỗng với cơ cấu thích hợp.
( Về mẫu đất thí nghiệm: Mẫu đất thí nghiệm
xác định hệ số cố kết từ biến phải là mẫu nguyên
trạng, có thành phần, tính chất, trạng thái và quy
cách lắp đặt như mẫu đất được sử dụng trong thí
nghiệm song song xác định các thông số cố kết
thấm.
( Về quy trình thí nghiệm
- Mẫu đất thí nghiệm xác định hệ số cố kết từ
biến được nén ở cấp tải trọng nén tương đương
với phụ tải phát sinh trong đất trong quá trình
chịu tải lâu dài, thường bằng giá trị phụ tải tại
giữa lớp đất gây lún cần dự báo độ lún cố kết từ

biến.
-Dữ liệu đo ghi trong quá trình thí nghiệm là
biến dạng lún của mẫu đất tương ứng với thời
gian. Thời điểm đo ghi cần tính toán như thế nào
để có thể xử lý số liệu cố kết thấm theo cả hai
phương pháp Taylor và Casagrande.
Đối với các thí nghiệm có đo áp lực nước lỗ
rỗng, áp lực nước lỗ rỗng cũng được đo ghi
đồng thời với biến dạng lún cho đến khi triệt tiêu


hoàn toàn.
Thời điểm đo ghi có thể như sau: 15''-30''-45''1'-1.5'-2'-2.5'-3'-3.5'-4'-5'-6'-7'-8'-9'-10'-12'-14'16'-18'-20'-25'-30'-40'-50'-1g-1.5g-2g-2.5g-3g3.5g-4g và sau đó qua mỗi một giờ cho đến khi
hết giờ làm việc. Các ngày tiếp theo đo ghi tiến
hành tại đầu và cuối giờ làm việc cho đến khi độ
lún được xem là ổn định.
-Điều kiện ổn định lún cho thí nghiệm xác định
thông số biến dạng từ biến là biến dạng lún của
mẫu đất thí nghiệm không quá 0,001 mm trong
96 giờ (4 ngày đêm).
( Về chỉnh lý các dữ liệu thí nghịêm
-Các thông số cơ bản cần được xác định và
được xem là kết quả thí nghiệm xác định tính từ
biến của đất bao gồm: các thông số cố kết thấm
và thông số cố kết từ biến.
Các thông số đặc trưng cho quá trình cố kết

từ biến là Thời gian kết thúc cố kết thấm (hoặc
thời gian bắt đầu cố kết từ biến) tth và Hệ số cố
kết từ biến C( hoặc (c.

- Thời gian kết thúc cố kết thấm hoặc thời
gian bắt đầu cố kết từ biến (tth) được xác định
theo 3 cách sau đây (Hình 3):
a) Cách thứ 1: Tại thời điểm giá trị áp lực
nước lỗ rỗng U giảm đến 0 trên đồ thị biểu diễn
áp lực nước lỗ rỗng theo thời gian U = f(t).
b) Cách thứ 2: theo phương pháp Taylor hoặc
theo phương pháp Casagrande (TCVN
4200:1995). Thuận tiện hơn là phương pháp
Casagrand S = f(logt) vì cho phép xác định trực
tiếp t100, tại đó mẫu đất đã cố kết được 100%.
c) Cách thứ ba: xem như cố kết thấm hoàn
toàn kết thúc sau 24 giờ kể từ thời điểm tác dụng
áp lực nén.

Hệ síô rông e,
Biến dạng lún, (

- Hệ số cố kết từ biến C( ((c) được xác định trên đồ thị biểu diễn quan hệ Hệ số rỗng (Biến dạng
lún ) - Logt với giả thiết cho rằng quan hệ này trong khoảng thời gian (t đang xét là tuyến tính và
được tính theo công thức:
C( = (e/ (logt và (c = ((/(logt

C( = (e/ (logt
(c = ((/(logt


Hình 4 Tính toán hệ số cố kết từ biến
Trong đó (e, (( là gia số của hệ số rỗng và biến dạng tương đối trong khoảng thời gian (t kể từ khi
cố kết thấm kết thúc.

Một cách tổng quát, hệ số cố kết từ biến chính là độ dốc của tiếp tuyến với đường cong quan hệ e
(() = f(logt) trong đoạn cố kết từ biến. Quan hệ giữa hệ số cố kết từ biến C( và (c như sau: (c = C(
/(1+e0) với e0 là hệ số rỗng ban đầu.
Để thuận tiện cho tính toán, nên chọn khoảng thời gian (t = t2 - t1 với t2 gấp 10 lần t1 vì khi ấy logt2 logt1 = log(t2/ t1) = log10 = 1 (Hình 4).
III. Tính toán Dự báo độ lún từ biến
( Độ lún của đất nền dưới tải trọng sẽ là :
S = Stt + St + Stb
trong đó: S - độ lún của nền đất dưới tải trọng;
Stt - độ lún tức thời;
St - độ lún cố kết thấm;
Stb - độ lún cố kết từ biến.
Độ lún tức thời và độ lún cố kết thấm được tính toán theo những công thức đã biết.
( Độ lún do cố kết từ biến được dự báo theo công thức sau:
Stb = C( H log(t/tth)/(1+eth)
Trong đó: Stb - độ lún từ biến;
C( - hệ số cố kết từ biến;
H - bề dày lớp gây lún cần tính toán độ lún từ biến;
t - thời gian cần tính toán độ lún có kể đến từ biến,
tth - thời gian kết thúc cố kết thấm;
eth - hệ số rỗng của đất tại thời điểm kết thúc cố kết thấm.
Đối với nền có nhiều lớp, độ lún do từ biến của nền đất dưới tải trọng là tổng của các độ lún từ
biến của từng lớp được quan tâm.
Thời gian kết thúc cố kết thấm tth tính toán được cho từng lớp đất gây lún, khi độ cố kết thấm đạt
100% theo phương pháp tính toán độ lún cố kết thấm theo thời gian.
Thời gian cần thiết t để tính toán dự báo độ lún từ biến được chọn xuất phát từ yêu cầu sử dụng công
trình, thường là tuổi thọ của chúng, ví dụ cho nhà dân dụng trong khoảng 50-100 năm.
Tài liệu tham khảo chính
1. Bùi Đức Hải. Đặc điểm từ biến của đất yếu tầng Hải Hưng dưới và ứng dụng kết quả nghiên