Ứng dụng trụ đất xi măng xử lý nền đường đầu cầu ông điệp tỉnh sóc trăng

,+&48&*,$73+&+ậ0,1+
751*,+&%ẩ&+.+2$
---------[\---------

751%ẻ1+1*+

1*'1*757;,01*;Lí 111*
8&8é1*,371+ 6ẽ&751*

Chuyờn ngnh: $.7+87;ặ<'1*
0mVQJjQK : 60.58.02.11

/81917+&6

73+&+ậ0,1+thỏng 1 QP 2019


Cơng trình được hồn 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 TRẦN 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 văn 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 VIỆTNAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

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

MSHV:

Ngày, tháng, năm sinh: 10/09/1994

Nơi sinh : Sóc Trăng

Chuyên ngành

Mã số: 60 58 02 11

: Địa kỹ thuật xây dựng

1670574

I.TÊN ĐỀ TÀI
ỨNG DỤNG TRỤ ĐẤT XI MĂNG XỬ LÝ NẾN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU ƠNG ĐIỆP
TỈNH SĨC TRĂNG
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Mục đích nghiên cứu phương pháp gia cố nền đường

dẫn đoạn sát mố cầu bằng trụ đất xi măng.
Mở đầu
Chương 1. Tổng quan về giải pháp xử lý nền bằng trụ đất xi măng.
Chương 2. Cơ sở lý thuyết tính tốn trụ đất xi măng.
Chương 3. Thí nghiệm xác định hàm lượng xi măng thích hợp và cường độ chịu nén
trụ đất xi măng.
Chương 4. Ứng dụng giải pháp trụ đất xi măng xử lý nền đường dẫn đầu cầu Ơng
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 q Thầy Cơ trong Bộ mơn Địa Cơ Nền
Móng lịng 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 lịng u nghề, ln 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

TĨM TẮT
Hiện nay, đối với khu vực đồng bằng sơng Cửu Long nói chung, khu vực tỉnh
Sóc Trăng nói riêng thì các cơng trình xây dựng tăng cả về quy mô, số lượng 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 cơng trình
nhằm tăng sức chịu tải và giảm độ lún của cơng trình, đặc biệt là cho các nền kho
chứa, đường dẫn vào cầu, sân bay,... Cơng trình được xây trên nền đất yếu ở khu vực
này, việc ước lượng độ lún theo thời gian đóng vai trị rất quan trọng nhằm đảm bảo
chất lượng và nâng cao tuổi thọ của cơng 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 măng 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 1m3 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 tốn trụ đất xi
măng để giải quyết vấn đề ổn định biến dạng lún nền đất yếu dưới đường dẫn vào cầu.
Phần tính tốn áp dụng thực tế đối với đường dẫn vào cầu Ông Điệp tỉnh Sóc Trăng và
kiểm tra lại bằng việc mơ 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 long-term 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 1m3
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 tơi thực 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 VÀ BIỂU ĐỒ
TÊN HÌNH - TRANG
Hình 1.1: Trường hợp đắp đất trên 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 trên mặt bằng. 11
Hình 1.4: Hình ảnh thi cơng thực tế trụ đất xi măng. 14
Hình 1.5: Trụ đất xi măng dùng xử lý đất yếu trong dự án đường sân bay Cần Thơ. 19
Hính 1.6: Trụ đất xi măng ứng dụng cơng trình Cảng dầu khí Vũng Tàu. 19
Hình 2.1: Sơ đồ tính tỉ số diện tích thay thế as. 29
Hình 2.2: Mơ hình tính lún trường hợp A. 30
Hình 2.3: Mơ 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 tốn 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: Khn tạo mẫu đất- xi măng. 42
Hình 3.7: Mẫu xi măng đã được gia cơng. 44
Hình 3.8: Nén đơn trục mẫu đất- xi măng. 44
Hình 3.9: Đọc kết quả nén đơn. 45
Hình 3.10: Mẫu 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 Ơng Điệp. 53
Hình 4.2: Bình đồ vị trí lỗ khoan cầu Ơng Điệp. 53
Hình 4.3: Mặt cắt địa chất cơng trình cầu Ơng Điệp (định vị Hố khoan OD-M1, OD-T5).
55
Hình 4.4: Mặt cắt địa chất cơng trình cầu Ơng Điệp vị trí lỗ khoan OD-M1. 56
Hình 4.5: Mặt cắt ngang tính tốn. 60
Hình 4.6: Mặt cắt dọc tính tốn. 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 thơng số đầu vào các lớp đất. 63
Hình 4.10: Giao diện khai báo vật liệu trụ đất xi măng gia cố trên nền tự nhiên có gia tải.
63
Hình 4.11: Sơ đồ tính tốn ổn định tổng thể nền đường dẫn tự nhiên gia tải đất đắp. 65
Hình 4.12: Sơ đồ tính tốn ổn định tổng thể nền đường dẫn tự nhiên gia tải đất đắp gia cố
bằng trụ đất xi măng. 65
Hình 4.13: Sơ đồ xác định Lp, Ls.70
Hình 4.14: Các kích thước cơ bản của nền gia cố. 71
Hình 4.15: Mặt bằng bố trí trụ đất xi măng đoạn đường 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 mơ phỏng trong phần mềm Plaxis nền tự nhiên chưa gia cố. 80

Hình 4.18 Lưới biến dạng của cơng trình khi chưa xử lý. 80
Hình 4.19 Biến dạng nén của nền tự nhiên khi chưa gia cố. 81
Hình 4.20 Chuyển vị đứng (lún) của cơng trình khi chưa 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 BIỂU - 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 M1, 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, M11,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 ∆S tại trục tim của nền đường sau khi hồn
thành cơng trình. 59
Bảng 4.3: Thông số đầu vào các lớp đất. 64
Bảng 4.4: Bảng kết quả tính tốn hệ số ổn định tổng thể. 64
Bảng 4.5: Tính lún của đất nền tự nhiên tải trọng 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 tốn. 78
Bảng 4.9: Bảng tổng hợp kết quả theo giải tích và mơ hình số. 84
Bảng 4.10: So sánh sự thay đổi của độ lún nền đường dẫn tính Tốn 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.
: Diện tích của trụ đất xi măng.

Acol

(m2)

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 măng.

Cci

: 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 thốt nước.
d(m)

: đường kính trụ.

Ecol(kN/m2)

: Mơ 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

fq

: hệ số riêng phần đối với tải trọng ngoài

H

(m)

: chiều cao nền đắp.

hi

(m)

: bề dày lớp đất tính lún thứ i.

Lcol

(m)

: chiều dài trụ;


[M]

(kNm) : Moment giới hạn của trụ đất xi măng.

Q

(kg)

q

(kN/m2) : ngoại tải tác dụng.

Qp

kN

: khả năng chịu tải mỗi trụ trong nhóm trụ

Qult

(kN)

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

R

(m)

: bán kính cung trượt trịn

[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.

ΣSi

(cm)

: độ lún tổng cộng của móng trụ

φcol

độ

: Góc nội ma sát của trụ đất xi măng.

φi

(độ)

: góc ma sát trong của lớp đất.

φsoil (độ)

: khối lượng đất ở trạng thái tự nhiên.

: Góc nội ma sát của vùng đất yếu cần được gia cố xung quanh trụ đất xi

măng.
φtđ

(độ)

: Góc nội ma sát tương đương của nền đất yếu được gia cố.

σ’vo

(kN/m2) : ứng suất do trọng lượng bản thân.

Δσ’v (kN/m2) : gia tăng ứng suất thẳng đứng.
σ’p

(kN/m2) : ứng suất tiền cố kết.

γ

(kN/m3) : dung trọng đất đắp.

τe

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

τav

(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. Phương pháp nghiên cứu: ................................................................................... 2
4. Tính khoa học và thực 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 tượng lún đường dẫn vào cầu ............................................. 4

1.2 Đánh giá nguyên nhân hiện tượng lún đường dẫn vào cầu ............................... 5
1.3 Một số phương pháp xử lý nền đất yếu ............................................................ 5
1.3.1 Phương 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 Sự cố thường gặp với các đoạn nền đường 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 Cơng nghệ thi cơng ........................................................................................ 11
1.5.4 Trình tự thi cơng trụ đất xi măng ................................................................... 12
1.5.5 Phương pháp thi công trụ đất xi măng ........................................................... 12
1.5.6 Giám sát, kiểm tra và quan trắc trong q trình thi cơng .............................. 14
1.5.7 Cơng 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 cơng 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 cơng 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 TỐN TRỤ ĐẤT XI MĂNG ............... .24

2.1 Khái niệm về trụ đất xi măng........................................................................... .24
2.2 Nguyên lý tính tốn 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 tốn theo quan điểm nền tương đương ............................. 26
2.2.3 Phương pháp tính tốn theo quan điểm hỗn hợp của Viện Kỹ thuật Châu
Á (AIT)............. ...................................................................................................... 27
2.2.4 Tính tốn biến dạng ....................................................................................... 28
2.2.5 Tính tốn 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 Phịng 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 ƠNG ĐIỆP TỈNH SĨC TRĂNG ............................. .52
4.1 Tổng quan về cơng trình: ................................................................................. .52
4.1.1 Giới thiệu về khu vực và cơng trình thi cơng ................................................ 52
4.1.2 Giới thiệu về cầu Ông Điệp ........................................................................... 54
4.2 Số liệu đầu vào của cơng 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 đường dẫn vào cầu trên đất yếu và khoảng cách tương
hỗ trụ đất xi măng....................................................................................................... .60
4.4. Tính tốn ổn định cơng trình nền đường dẫn trong các điều kiện làm việc
bằng phần mềm GEO SLOPE ............................................................................... 62
4.5 Tính tốn tìm độ lún khi chưa xử lý nền ........................................................... 66
4.6 Tính tốn thiết kế trụ đất xi măng cho Đoạn giáp mố cầu "sử dụng phương
pháp tính tốn theo quan điểm hỗn hợp của Viện Kỹ thuật Châu
Á"............................................................................................................................67
4.6.1 Ước lượng độ lún nền đường dẫn khi được gia cố hệ trụ đất xi măng .......... 67
4.6.2 Tính tốn thiết kế phương án trụ đất xi măng ................................................ 69
4.6.3 Tính tốn sức chịu tải ..................................................................................... 73
4.6.4 Tính tốn độ lún tổng cộng của nền đất yếu gia cố trụ đất xi măng .............. 74
4.7 Tính tốn đối chiếu bằng mơ hình số ................................................................ 76
4.7.1 Giới thiệu bằng phương pháp phần tử hữu hạn ............................................. 76
4.7.2 Trình tự phân tích bài toán theo phương pháp phần tử hữu hạn .................... 77
4.7.3 Mơ hình phần tử hữu hạn ............................................................................... 77
4.8 So sánh phân tích kết quả theo tính tốn giải tích và mơ hình số ..................... 83
4.9 Kết luận Chương 4 ............................................................................................ 84
KẾT 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 cơng trình, đơi khi cịn gây ra tai nạn giao thơng 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 sơng 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 cơng 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 cơng trình bị lún sau khi đưa vào sử
dụng đã được ghi nhận. Trong đa số các trường hợp là cơng trình cầu giao thơng, 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 thơng, làm tăng chi phí duy tu
bảo dưỡng cũng như có thể gây sự cố cơng 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 sơng Cửu Long nói chung và tỉnh Sóc Trăng là một u
cầu cấp thiết. Với mục đích đó, tác giả lựa chọn đề tài: “Ứng dụng 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 sơng Cửu Long.

-2-

- 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 cơng trình cụ thể, tính toán, thiết kế chi tiết giải pháp xử lý
nền bằng trụ đất – xi măng cho đường 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 tốn, mơ phỏng bằng phần mềm Plaxis có sử dụng phương
pháp gia cố nền đường dẫn đoạn sát mố cầu bằng trụ xi măng cho cơng 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 nghiệm 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 tốn 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 mơ hình Mohr-Coulomb để mơ
phỏng tính tốn cơng 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;
- Cơng nghệ trụ đất xi măng được ứng dụng 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...)


-3-

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


-4-

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN BẰNG 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 cơng trình xây dựng dân dụng,
giao thơng, trong đầu tư xây dựng các cơng trình tại khu vực tỉnh Sóc Trăng, số lượng
cơng 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 lớp đất yếu nằm xem kẽ nhau, bên
cạnh đó những thiếu sót của cơng tác khảo sát, thiết kế hoặc thi công dẫn đến một số
đường dẫn vào cầu bị lún trong suốt quá trình thi cơng, bảo hành và sau khi hồn thành
đưa vào sử dụng, hiện tượng lún đường dẫn vào cầu xảy ra hầu như trên tồn 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 khơng kiểm
sốt được, đơi 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 thơng, làm mất an tồn giao thơng và làm tốn kém cho cơng tác
duy tu bảo dưỡng cơng trình.
Ở Cộng hịa 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 cơng 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 cơng trình cầu.
Tại Cộng Hịa 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


-5-

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.
1.2. Đánh giá nguyên nhân hiện tượng lún đường dẫn vào cầu
Do địa hình chung trong đồng bằng sơng Cửu Long nói chung và tỉnh Sóc
Trăng nói riêng, với hệ thống sơng ngịi 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 thơng trao đổi hàng hóa và từng bước hồn thiện mạng lưới
giao thơng 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 thơng 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 cơng tác khảo sát địa chất cơng trình chưa chính xác so với thực tế.
+ Do nhà thầu tư vấn chưa tính tốn 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
cịn 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


-6-

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
pháp dùng giếng cát, phương pháp bấc thấm, điện thấm…
- Các biện pháp hóa học: Gồm các phương pháp keo kết đất bằng xi măng, vữa
xi măng, phương pháp Silicat hóa, phương pháp điện hóa…
Sau đây là phương pháp xử lý nền đất yếu bằng trụ đất xi măng để tăng cường tính ổn
định, cường độ chịu lực cho nền đường dẫn vào cầu.
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 vơ
cơ tương tự thì sẽ được một vật liệu có tính chất cơ học cao hơn hẳn đất khơng gia cố.
Phương pháp hình thành trụ trộn đất với xi 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 hợp nền đắp sử dụng
trụ xi măng đất có hoặc khơng 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 xi măng
có lớp 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 q trình thuỷ hố, một phần nước khác sẽ bị bóc hơi do nhiệt.


-7-

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 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 cơng phức tạp, địi hỏi phải có máy móc đạt u cầu và cơng nhân kỹ
thuật có kinh nghiệm hoặc được đào tạo chun mơn.
- 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 cơng trong lĩnh vực này cịn hạn chế.
Phạm vi áp dụng :
- Chống trượt mái dốc, sườn dốc, nền đường đắp cao, nền nhà công nghiệp...
- Ổn 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 ln địi 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 với 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 thơng
thường của nền đắp. Một cung trượt trịn 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 tốn, 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].

Hình 1.2: Nền đất yếu bị trượt sâu.

-9-

Ngồi 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 cơng 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.
- 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. Giới 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
cơng 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 dụng khoan sâu vào trong đất


-10-

nền đất yếu. Sản phẩm trụ đất xi măng có tính thấm và tính nén lún thấp hơn so với đất
nền xung quanh. Phương pháp sử dụng trụ đất xi măng nhằm một số mục đích:
Tăng cường 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 dựng cơng trình.
+ Giảm áp lực nước lỗ rỗng trong nền đất sét yếu.
Tăng cường sức chống cắt của đất nền để:
+ Tăng cường khả năng ổn định của đường, đê, đập…
+ Tăng cường khả năng chịu tải của nền.
+ Giảm bớt áp lực đất chủ động lên tường chắn
+ Ngăn ngừa sự 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 đường cao tốc, đường ray.
+ Giảm bớt chấn động cho các vùng đất xung quanh khu vực xây dựng.
Phạm vi ứng dụng:
Khi xây dựng các cơng trình dân dụng, nền đường, đường dẫn vào cầu trên nền
đất yếu cần phải có các biện pháp xử lý đất nền bên dưới nhất là những khu vực có
tầng đất yếu khá dày như vùng một số tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long.
So với một số giải pháp xử lý nền hiện có, cơng 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 cơng khơng phức tạp, khơng 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.