NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỢP LÝ XỬ LÝ NỀN ĐƢỜNG ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU KHU TĐ1 - ĐÔ THỊ MỚI AN VÂN DƢƠNG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN THANH BÁCH

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỢP LÝ
XỬ LÝ NỀN ĐƢỜNG ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
KHU TĐ1 - ĐÔ THỊ MỚI AN VÂN DƢƠNG,
TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN THANH BÁCH

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỢP LÝ
XỬ LÝ NỀN ĐƢỜNG ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
KHU TĐ1 - ĐÔ THỊ MỚI AN VÂN DƢƠNG,
TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

Chuyên ngành
Mã số

: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng
: 60580205

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. TRẦN ĐÌNH QUẢNG

Đà Nẵng - Năm 2018


LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trình
bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào
hay cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Tác giả luận văn

Phan Thanh Bách


MỤC LỤC
TÓM TẮT LUẬN VĂN ........................................................................................ i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ........................................... ii
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... iv
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài: .............................................................................................. 1
2 Đ i tƣợng v ph m vi nghi n u
đề t i: ................................................... 1
2.1. Đ i tƣợng nghi n u..................................................................................... 1
2 2 Ph m vi nghi n u ........................................................................................ 1
3. Mụ đí h nghi n u: ........................................................................................ 1

3.1. Mụ đí h tổng quát:........................................................................................ 1
3.2. Mụ đí h ụ thể: ............................................................................................. 1
4 Phƣơng pháp nghi n u:.................................................................................. 2
5 Ý nghĩ kho học và thực tiển c đề tài: ......................................................... 2
6. Kết cấu c a luận văn: ........................................................................................ 2
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN THỰC TRẠNG NỀN ĐẤT YẾU,
CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU Ở TỈNH THỪA THIÊN HUẾ........ 3
1.1. Tổng quan thực tr ng mất ổn định cơng trình ở tỉnh Thừa Thiên Huế. ......... 3
1.1.1. Khái niệm đất yếu ....................................................................................... 3
1 1 2 Tá động c a nền đất yếu đến chất lƣợng cơng trình ................................. 4
1.1.3. Các hiện tƣợng phá ho i ơng trình khi đi qu nền đất yếu ở Thừa Thiên
Huế. ....................................................................................................................... 4
1.2. Giới thiệu các giải pháp xử lý nền đất yếu để ổn định nền đƣờng đắp trên nền đất
yếu.......................................................................................................................... 5
1 2 1 Thi ông đắp nền theo gi i đo n ................................................................. 5
1.2.2. Sử dụng vải đị , lƣới địa kỹ thuật để tăng ƣờng m độ ổn định. ............ 6
1.2.3. Sử dụng á phƣơng tiện thoát nƣớc thẳng đ ng ....................................... 6
1.2.3.1. Giếng cát .................................................................................................. 7
1.2.3.2. Bấc thấm. .................................................................................................. 9
1.2.4. Giải pháp dùng cọ đất gia c xi măng, vôi .............................................. 11
1.2.5. Bệ phản áp ................................................................................................. 13
1.3. Một s cơng trình xử lý nền đất yếu t i Thừa Thiên Huế ............................ 15
1 4 Phƣơng pháp tính ổn định nền đƣờng đắp tr n đất yếu ............................... 16
1 4 1 Nhóm á phƣơng pháp giả định mặt trƣợt .............................................. 16


1 4 1 1 Phƣơng pháp W Fellenius ..................................................................... 17
1.4 1 2 Phƣơng pháp A W Bishop ..................................................................... 18
1 4 1 3 Phƣơng pháp N J nbu ............................................................................ 19
1 4 2 Phƣơng pháp phân tí h tr ng thái ng suất – biến d ng ........................... 20

1 4 3 Phƣơng pháp phần tử hữu h n áp dụng đ i với đất .................................. 20
1.5. Giới thiệu phần mềm Slope/W trong phân tích ổn định nền đƣờng. ........... 21
1.6. Lý thuyết tính tốn lún ................................................................................. 23
1.7. Kết luận Chƣơng 1 ....................................................................................... 26
CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN KHU ĐÔ THỊ MỚI AN VÂN DƢƠNG VÀ ĐỀ
XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TẠI KHU ĐÔ THỊ. ................... 27
2.1. Tổng qu n khu đô thị mới An Vân Dƣơng v nhiệm vụ phát triển kinh tế xã
hội tỉnh Thừa Thiên Huế. .................................................................................... 27
2 2 Điều kiện đị hình địa chất và th y văn khu vực. ........................................ 29
2 2 1 Đặ điểm địa hình, địa m o........................................................................ 29
2.2.2. Cấu trú địa tầng ....................................................................................... 29
2.2.2.1. Giới PALEOZOI: ................................................................................... 29
2.2.2.2. Giới KAINOZOI: ................................................................................... 30
2 2 3 Điều kiện th y văn khu vực. ..................................................................... 30
2.3. Tập hợp s liệu, xây dựng mặt cắt tính tốn. ............................................... 30
2 3 1 Đặ điểm địa chất khu đô thị mới An Vân Dƣơng .................................. 30
2 3 2 Phân vùng địa chất đất yếu khu đô thị mới An Vân Dƣơng .................... 31
2 3 3 Đặ điểm quy ho ch các tuyến đƣờng trong khu Đô thị mới An Vân
Dƣơng ................................................................................................................. 33
2.3.4. Xây dựng mặt cắt tính tốn. ...................................................................... 36
2.4. Các yêu cầu về lún và ổn định khi thết kế nền đƣờng đắp trên nền đất yếu.
............................................................................................................................. 37
2.4.1. Kiểm toán lún. ........................................................................................... 37
2.4.2. Kiểm toán ổn định trƣợt. ........................................................................... 37
2.4.3. Th ng kê kết quả kiểm toán ổn định - lún. ............................................... 38
2.4.3.1 Kiểm toán ổn định ................................................................................... 38
2.4.3.2 Kiểm toán lún. ......................................................................................... 40
2 5 Đánh giá khả năng ổn định nền đƣờng đắp trên nền đất yếu ....................... 41
2 6 Đề xuất giải pháp xử lý ................................................................................ 41
2.6.1. Các giải pháp xử lý phù hợp với điều kiện thi công ở Thừa Thiên Huế .. 41

2.6.2. Tổng hợp các giải pháp xử lý đề xuất ....................................................... 41
2.7. Kết luận hƣơng 2 ........................................................................................ 41


CHƢƠNG 3 ĐÁNH GIÁ TÍNH HỢP LÝ CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT ỔN
ĐỊNH NỀN ĐƢỜNG ĐẮP TRÊN TRÊN NỀN ĐẤT YẾU KHU TĐ1 – ĐÔ
THỊ MỚI AN VÂN DƢƠNG TỈNH THỪA THIÊN HUẾ. ............................... 43
3.1. Giới thiệu hung khu TĐ1 ........................................................................... 43
3.1.1. Vị trí dự án ................................................................................................ 43
3.1.2. Quy mơ cơng trình..................................................................................... 44
Tuyến 4,5,6,7,8,9:................................................................................................ 44
3.2. Tiêu chí hợp lý khi xá định á phƣơng pháp xử lý nền đƣờng đắp trên
nền đất yếu........................................................................................................... 45
3 3 Đo n tuyến s 1. ............................................................................................ 46
3 3 1 Đặ điểm đo n tuyến s 1. ......................................................................... 46
3.3.2. Kiểm toán ổn định trƣợt và biến d ng lún c a nền đƣờng khi hƣ xử lý.
............................................................................................................................. 48
3 4 Đo n tuyến s 7 ............................................................................................ 49
3 4 1 Đặ điểm đo n tuyến s 7 .......................................................................... 49
3.4.2. Kiểm toán ổn định trƣợt và biến d ng lún c a nền đƣờng khi hƣ xử lý.
............................................................................................................................. 51
3.5. Tính tốn và lựa chọn giải pháp hợp lý ....................................................... 52
3.5.1 Tuyến s 1............................................................................................... 52
3.5.1.1. Xử lý bằng phƣơng pháp th y đất kết hợp vãi địa kỹ thuật: .................. 52
3.5.1.2. Xử lý bằng phƣơng pháp giếng cát: ....................................................... 52
3.5.1.3 Xử lý bằng phƣơng pháp ọ đất gia c xi măng: ................................. 55
3.5.1.4. Khái tốn chi phí xây dựng c a 3 giải pháp trên: .................................. 57
3.5.1.5. Kiến nghị lựa chọn phƣơng pháp ........................................................... 57
3.5.2. Tuyến s 7 ................................................................................................. 57
3.5.2.1. Xử lý bằng phƣơng pháp th y đất kết hợp vãi địa kỹ thuật: .................. 57

3.5.2.2. Xử lý bằng phƣơng pháp giếng cát: ....................................................... 58
3.5.2.3. Xử lý bằng phƣơng pháp ọ đất gia c xi măng : ................................ 60
3.5.2.4. Khái tốn chi phí xây dựng c a 2 giải pháp trên: .................................. 62
3.5.2.5. Kiến nghị lựa chọn phƣơng pháp ........................................................... 62
3.5. Kết luận hƣơng 3 ........................................................................................ 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 64
A. Kết luận .......................................................................................................... 64
1 Xá định đƣợ á đặ trƣng ơ bản c địa chất đất yếu khu đô thị An Vân
Dƣơng đồng thời xây dựng họ đồ khu vự địa chất tr n đị b n khu đô thị: ... 64


2 Phân tí h, đánh giá ƣu nhƣợ điểm, hiệu quả kinh tế - kỹ thuật c a các giải
pháp xử lý đã đƣợc áp dụng tr n đị b n Khu đô thị An Vân Dƣơng: ............... 64
3. Nghiên c u v đề xuất giải pháp công nghệ xử lý đất yếu dƣới nền đắp phù
hợp với điều kiện khu đô thị An Vân Dƣơng: .................................................... 65
B. Kiến nghị ........................................................................................................ 66
1 Đ i với công tác khảo sát địa chất cơng trình: ................................................ 66
2 Đ i với cơng tác thiết kế xử lý đất yếu: .......................................................... 66
3 Đ i với việc triển khai áp dụng kết quả đề tài: ............................................... 66
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................ 67
PHỤ LỤC ............................................................................................................ 69


i
TÓM TẮT LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỢP LÝ XỬ LÝ NỀN ĐƢỜNG ĐẮP
TRÊN NỀN ĐẤT YẾU KHU TĐ1 - ĐÔ THỊ MỚI AN VÂN DƢƠNG, TỈNH
THỪA THIÊN HUẾ
Học viên: Phan Thanh Bách. Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng
Mã số: 60580205 Khóa: K31. Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng.

Tóm tắt – Với mong mu n nghiên c u tìm kiếm giải pháp hợp lý ổn định nền đƣờng đắp trên
nền đất yếu từ điều kiện địa chất, th y văn thực tế c a khu vự để ng dụng vào các cơng
trình tƣơng tự sau này.
Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan, thực tr ng điều kiện địa chất và các giải pháp xử lý nền đất
yếu ở tỉnh Thừa Thiên Huế. Nghiên c u thực tr ng ơng trình đƣợc xây dựng trên nền đất yếu
tr n địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế, nghiên c u ƣu nhƣợ điểm các biện pháp xử lý nền đất yếu
và lý thuyết tính tốn, giới thiệu phần mềm tính tốn Slop/w.
Chƣơng 2: Tổng qu n khu đô thị An Vân Dƣơng v giải pháp xử lý đất yếu t i Khu đô thị An
Vân Dƣơng. Đề tài thu thấp s liệu đị hình địa chất trong khu đô thi mới An Vân Dƣơng tỉnh
Thừa Thiên Huế, từ đó phân vùng địa chất yếu và xây dựng mặt cắt tính tốn trên nền đất yếu
đặ trƣng Đƣ r á biện pháp xử lý phù hợp
Chƣơng 3: Đánh giá tính hợp lý v đề xuất các giải pháp xử lý ổn định nền đƣờng đắp trên
nền đất yếu khu TĐ1 - đô thị mới An Vân Dƣơng tỉnh Thừa Thiên Huế. Thu thấp s liệu địa
hình địa chất khu TĐ1 thuộ khu B đơ thị mới An Vân Dƣơng tỉnh Thừa Thiên Huế, tính tốn
và lựa chọn biện pháp hợp lý để xử lý nền đƣờng đắp tuyến 1 và tuyến 7 trên nền đất yếu.
Từ khóa - Đất yếu; hệ s ổn định, nền đƣờng đắp, giếng át, vãi địa kỹ thuật, cọ đất gia c
xi măng, độ lún c kết.
STUDY ON SELECTING SUITABLE SOLUTIONS TO HANDLE ROAD SURFACE
ON SOFT PLATFORM OF TD1 - AN VAN DUONG NEW URBAN AREA, THUA
THIEN HUE PROVINCE.
Abstract - With the desire to study and find a reasonable solution to stabilize the road surface
on soft platform from the geological and hydrological conditions of the area to apply to
similar works in the future.
Chapter 1: Introduce geological conditions and solutions for soft platform treatment in Thua
Thien Hue province. Research on the status of the project built on the soft platform in Thua
Thien Hue province, study about the advantages and disadvantages of soft platform treatment
and calculation theory, introduce calculation software Slop/w.
Chapter 2: Overview of An Van Duong urban area and solution of soft platform treatment in
An Van Duong urban area. The topic of geological topography in An Van Duong new urban
area of Thua Thien Hue province, from which weak geological region and construction of

cross section calculated on the typical soft platform. Provide appropriate treatment
Chapter 3: Assess the reasonableness and propose solutions to stabilize the road surface on
the soft platform of TD1 - An Van Duong new urban area of Thua Thien Hue province.
Collect the geological topography of TD1 in Zone B of An Van Duong new urban area in
Thua Thien Hue province, calculate and select appropriate measures to handle the road
surface of road 1 and line 7 on soft platform.
Keywords - soft platform, stable coefficient, road surface, sand well, geotechnical field,
reinforced soil pile, cement settlement


ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
CÁC KÝ HIỆU:
B
H

C

G
V
W
R
Su
Cv
Cc
Cr
p
e0
Sc

Eyc

: Bề rộng nền đƣờng đắp
: Chiều cao nền đƣờng đắp
: Dung trọng
: Lực dính
: Góc nội ma sát
: Kh i lƣợng
: Thể tích
: Độ ẩm
: Tuổi mẫu
: S c ch ng cắt
: Hệ s c kết
: Hệ s nén c kết
: Hệ s nén hồi phục
: Áp lực tiền c kết
: Hệ s rỗng
: Độ lún c kết
: Mô đuyn đ n hồi yêu cầu

CÁC CHỮ VIẾT TẮT:
MNN
PTHH
TCN
TCXDVN
TCVN
TH
HK

: Mự nƣớc ngầm

: Phần tử hữu h n
: Tiêu chuẩn ngành
: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
: Tiêu chuẩn Việt Nam
: Trƣờng hợp
: H khoan


iii

DANH MỤC CÁC BẢNG
S hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

2.1

Chỉ ti u ơ lý thu thập đƣợc c a các lớp địa chất

33

2.2

Th ng kê mặt cắt tính tốn

36

2.3

Xá định tải trọng xe ộ

38

2.4

Kết quả kiểm toán ổn định

40

2.5

Kết quả kiểm toán lún

40

2.6

Các giải pháp xử lý đề xuất

41

3.1

Cá

46

3.2

Xá định tải trọng xe ộ tuyến s 1

48

3.3

Kết quả kiểm toán ổn định tuyến s 1

48

3.4

Kết quả kiểm toán lún tuyến s 1

48

3.5

Các chỉ ti u ơ lý

49

3.6

Xá định tải trọng xe ộ tuyến s 7

51

3.7

Kết quả kiểm toán ổn định tuyến s 7

51

3.8

Kết quả kiểm tốn lún tuyến s 7

51

3.9

Chi phí xây dựng

57

3.10

Tổng hợp kết quả á giải pháp xử lý đất yếu tuyến s 1

57

3.11

Chi phí xây dựng

62

3.12

Tổng hợp kết quả các giải pháp xử lý đất yếu tuyến s 7

62

hỉ ti u ơ lý

đị

đị

hất tuyến s 1

hất tuyến 7


iv

DANH MỤC CÁC HÌNH
S hiệu hình
vẽ
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8

1.9
1.10
1.11
1.12
1.13
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

Tên hình vẽ
Đắp đất theo gi i đo n
Sử dụng vải đị để tăng độ ổn định
Sơ đồ nguy n lý thoát nƣớc thẳng đ ng bằng giếng cát
Thi cơng xử lý thốt nƣớc thẳng đ ng bằng giếng cát
Cấu t o xử lý nền đắp đƣờng đầu cầu tr n đất yếu bằng bấc
thấm
Xử lý nền đƣờng bằng bấc thấm
Máy thi công cọ đất gia c xi măng
Cọ đất xi măng s u khi thi ông xong
Cấu t o bệ phản áp để tăng hệ s ổn định nền đƣờng

Ảnh hƣởng c a bệ phản áp đến độ ổn định mái d c
(Abramson 2002)
Sử dụng bệ phản áp tr n đƣờng cao t Đ Nẵng – Quảng
Ngãi
Phân tí h ổn định với nhiều ung trƣợt khá nh u
Sơ đồ tính ổn định theo phƣơng pháp phân mãnh
Tổng qu n khu đô thị mới An Vân Dƣơng
Phân vùng địa chất đất yếu khu đô thị mới An Vân Dƣơng
Quy ho h gi o thông khu đơ thị mới An Vân Dƣơng
Hình trụ h kho n địa chất yếu điển hình
Sơ đồ xếp xe
Kiểm tốn ổn định trƣờng hợp H đắp= 3m, Bn=18m
Kiểm toán ổn định trƣờng hợp H đắp= 3m, Bn=36m
Kiểm toán ổn định trƣờng hợp H đắp= 3m, Bn=60m
Vị trí khu quy ho h TĐ1
Mặt cắt ng ng đ i diện tuyến 1
Mặt cắt địa chất tuyến s 1
Hình trụ h kho n tuyến s 1
Hình d ng ung trƣợt v hệ s ổn định tuyến s 1 khi hƣ
xử lý

Trang
5
6
8
9
10
10
11
12

14
14
15
16
17
28
32
35
36
38
39
39
40
43
46
47
47
48


v

3.6
3.7
3.8

Mặt ắt ng ng đ i diện tuyến s 7
Mặt ắt đị

hất tuyến s 7

Hình trụ h kho n tuyến s 7

49
50
50

3.9

Hình d ng ung trƣợt v hệ s ổn định Tuyến s 7 khi hƣ
xử lý

51

3.10

Hình d ng ung trƣợt v hệ s ổn định Tuyến s 1 phƣơng
án th y đất

52

3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19

3.20
3.21
3.22
3.23
3.24
3.25
3.26
3.27

Sơ đồ b trí giếng át D=0 4m, khoảng á h L=3 2m
Kết quả lún bằng phần mềm Pl xis
Qu n phổ thể hiện độ lún lớn nhất t i tim
Biểu đồ tƣơng qu n giữ thời gi n v hệ s ổn định
Sơ đồ b trí ọ đất gi
L=2m

xi măng D=0 6m, khoảng á h

Kết quả lún bằng phần mềm Pl xis
Qu n phổ thể hiện độ lún lớn nhất t i tim
Biểu đồ tƣơng quan giữa thời gian và hệ s ổn định
Hình d ng ung trƣợt và hệ s ổn định Tuyến s 7 phƣơng
án thay đất
Sơ đồ b trí giếng át D=0 4m, khoảng á h L=3 2m
Kết quả lún bằng phần mềm Pl xis
Qu n phổ thể hiện độ lún lớn nhất t i tim
Biểu đồ tƣơng qu n giữ thời gi n v hệ s ổn định
Sơ đồ b trí ọ đất gi
L=2m

xi măng D=0 6m, khoảng á h

Kết quả lún bằng phần mềm Pl xis
Qu n phổ thể hiện độ lún lớn nhất t i tim
Biểu đồ tƣơng qu n giữ thời gi n v hệ s ổn định

53
53
54
54
55
55
56
56
58
58
59
59
60
60
61
61
62


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Với đặ điểm phổ biến là hầu hết á đô thị lớn ở nƣớ t đều đƣợc xây dựng ở

những vùng ó điều kiện bất lợi về địa chất và th y văn, kết hợp với sự khơng đồng
nhất hay tính phân tán cao cả theo mặt bằng và theo chiều sâu c a nền đất. Thừa Thiên
Huế ũng không ngo i lệ.
Trong công cuộc xây dựng và phát triển đô thị c a tỉnh Thừa Thiên Huế, rất
nhiều ơng trình đƣợc ch trƣơng v ấp phép đầu tƣ xây dựng nhằm đáp ng nhu cầu
phát triển kinh tế - xã hội. Tuy nhiên với đặ điểm v điều kiện địa chất, th y văn nhƣ
vậy, rất nhiều ơng trình đã, đ ng v sẽ thi công bao gồm các tuyến đƣờng, á khu đô
thị mới gặp bất lợi về điều kiện địa chất mà cụ thể l đi qu nền đất yếu khiến chất
lƣợng, tiến độ và hiệu quả sử dụng c a cơng trình bị ảnh hƣởng nghiêm trọng.
Với mong mu n nghiên c u tìm kiếm giải pháp hợp lý ổn định nền đƣờng đắp
trên nền đất yếu từ điều kiện địa chất, th y văn thực tế c a khu vự để ng dụng vào
á ơng trình tƣơng tự sau này.
2. Đối tƣ ng và ph m vi nghi n c u c đề tài:
2.1. Đối tư ng nghi n c u
Nền đƣờng đắp trên nền đất yếu trong khu đô thị mới An Vân Dƣơng tỉnh Thừa
Thiên Huế.
2. . hạm vi nghi n c u
- Xử lý nền đất yếu 1 ơng trình đặ trƣng trong khu đơ thị mới An Vân Dƣơng,
tỉnh Thừa Thiên Huế;
- Nền đất yếu đƣợc khảo sát với các s liệu thực tế v đặ trƣng
- So sánh và lựa chọn phƣơng án hợp lý trong b phƣơng án gồm :
1. Thay một phần đất yếu kết hợp trải vãi địa kỹ thuật
2. Giếng cát
3. Cọ đất gia c xi măng
Trong đó tìm phƣơng pháp hợp lý về giá thành và tiêu chuẩn kỹ thuật. Mỗi
phƣơng án đều có sự lựa chọn kí h thƣớc t i ƣu, tuy nhi n vì thời gian nghiên c u có
h n nên tác giả chỉ lựa chọn phƣơng pháp thí h hợp cho những kí h thƣớc phổ biến
mà các cơng trình lân cận trong khu vực áp dụng.
3. Mục đích nghiên c u:
3.1. Mục đích tổng quát:

Nghiên c u đề xuất giải pháp hợp lý nhất để xử lý nền đất yếu nền đất yếu đảm
bảo hiệu quả kinh tế mà không ảnh hƣởng đến tiến độ thi ơng ũng nhƣ hất lƣợng
cơng trình.
3.2. Mục đích cụ thể:
- Nghiên c u các m i quan hệ giữa nền đất yếu và chất lƣợng cơng trình, tiến độ
thi công và hiệu quả kinh tế;


2
- Tập hợp ơ sở lý thuyết c a các bài tốn xử lý nền đất yếu thơng dụng phổ biến
hiện nay.
- Ứng dụng lựa chọn phƣơng pháp hợp lý đảm bảo tiến độ thi cơng, chất lƣợng
cơng trình, hiệu quả kinh tế cao và phù hợp với khả năng thi ông
á đơn vị thi
công t i đị phƣơng để xử lý nền đất yếu cho vị trí cụ thể c a dự án H tầng kỹ thuật
khu TĐ1 - Đô thị mới An Vân Dƣơng tỉnh Thừa Thiên Huế.
4. Phƣơng pháp nghi n c u:
- Khảo sát, thu thập s liệu đị hình địa chất các vị trí lân cận, tham khảo các hồ
sơ khảo sát, hồ sơ thiết kế xử lý nền đất yếu c a các công trình khác trong khu vực làm
ơ sở tính tốn;
- Nghiên c u lý thuyết các bài toán xử lý nền đất yếu, tìm hiểu tính chất ơ lý a
đất yếu.
- Phân tích ổn định cơng trình trên nền đất yếu ng với mỗi phƣơng pháp đƣ r
và lựa chọn phƣơng án t i ƣu nhất;
5. Ý nghĩ kho học và thực tiển c đề tài:
- Đề t i đã xây dựng đƣợc 03 giải pháp xử lý ng với 3 mặt cát tính tốn trên nền
đất yếu đặ trƣng.
- Bƣớ đầu lựa chọn đƣợc chiều dài cọ đất gia c xi măng, giếng át đảm bảo về
yêu cầu kỹ thuật.
- Đề t i đã xây dựng các bảng biểu, mô hình phục vụ cho việc tra c u độ ổn định,

độ lún dự báo nhằm giúp cho Ch đầu tƣ, á đơn vị Tƣ vấn thiết kế rút ngắn thời gian
tính tốn ở gi i đo n lập dự án đầu tƣ á ơng trình đi qu địa chất yếu trong khu đô
thị mới An Vân Dƣơng
- Đề tài phần n o giúp ơ qu n h năng, v á đơn vị Tƣ vấn thiết kế lựa chọn
giải pháp xử lý hợp lý nền đƣờng đắp trên nền đất yếu trong khu đô thị mới An Vân
Dƣơng nhằm sơ bộ đƣợ kinh phí đầu tƣ xây dựng cơng trình.
6. Kết cấu c luận văn:
Nội dung đề tài b o gồm:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan thực trạng nền đất yếu, các giải pháp xử lý nền
đất yếu ở tỉnh Thừa Thiên Huế
Chương 2: Tổng quan khu đô thị mới An Vân Dương và đề xuất giải pháp xử lý
nền đất yếu tại Khu đơ thị
Chương 3: Đánh giá tính hợp lý các giải pháp xử lý ổn định nền đường đắp trên
nền đất yếu khu TĐ1 - đô thị mới An Vân Dương tỉnh Thừa Thiên Huế
Kết luận, kiến nghị.


3

CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN THỰC TRẠNG NỀN ĐẤT YẾU, CÁC
GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU Ở TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
1.1. Tổng quan thực tr ng mất ổn định cơng trình ở tỉnh Thừa Thiên Huế.
1.1.1. Khái niệm đất yếu
Đất yếu là các lo i đất khả năng hịu tải nhỏ thƣờng vào khoảng ( 0,5-1,0)
daN/cm2, có tính nén lún lớn, hầu hết bảo hị nƣớc, có hệ s rổng lớn (e>1), mô đun
biện d ng thấp (Eo<50 daN/cm2), khả năng h ng cắt nhỏ (lực dính C theo kết quả cắt
nh nh khơng thốt nƣớc từ 0.15 kg/cm2 trở xu ng, góc nội ma sát =0 ÷ 10o) Do đó
khi xây dựng nền đắp tr n đât yếu nếu khơng có các biện pháp xử lý thích hợp thƣờng
dễ bị mất ổn định toàn kh i hoặc lún quá m c cho phép kéo dài ảnh hƣởng đến nền

mặt đƣờng và các cơng trình trên tuyến.
Tùy theo nguy n nhân hình th nh đất yếu có thể có nguồn g c khoáng vật hoặc
nguồn g c hữu ơ Lo i có nguồn g c khống vật thƣờng là sét hoặc á sét trầm tích
trong nƣớc ở ven biển, vùng vịnh… lo i này có thể lẩn hữu ơ trong q trình trầm
tích nên ó m u nâu đen, xám đen, ó mùi Lo i có nguồn g c hữu ơ thƣờng đƣợc
hình thành từ đầm lầy, nơi nƣớ tí h đọng thƣờng xuyên, mự nƣớc cao, t i đây á
lo i thực vật phát triển, th i rửa và phân h y t o ra các vật lắng hữu ơ lẩn với các
trầm tích khống vật Thƣờng đƣợc gọi l đất đầm lầy th n bùn, h m lƣợng hữu ơ
chiếm từ 20-80% thƣờng ó m u nâu đen h y nâu sẩm, cấu trúc không mịn. Ở Việt
N m thƣờng gặp các lo i đất yếu nhƣ s u:
a) Đất sét mềm: là các lo i đất sét hoặ á sét tƣơng đ i chặt, bão hò nƣớc, có
ƣờng độ cao so với bùn ó độ sệt từ dẻo chảy đến chảy ó ƣờng độ kết cấu nhỏ c
=0,2-0,3 daN/cm2.
b) Bùn: theo qu n điểm địa chất thì bùn là các lớp đất mới hình thành trong môi
trƣờng nƣớc ngọt v nƣớc biển gồm các h t đất mịn (200m) với phần trăm á h t
nhỏ hơn 2m cao. Tỉ lệ phần trăm á hất hữu ơ nhỏ hơn 10% Bùn đƣợc hình thành
do sự lắng đọng t i đáy biển, vùng vịnh, hồ và các bãi bồi c sông, đặc biệt các cửa
sông chịu ảnh hƣởng c a th y triều. Đất bùn luôn no nƣớc và khả năng hịu lực rất
yếu, độ ẩm c a bùn luôn cao hơn giới h n chảy, hệ s rổng e>1 với á cát và á sét, còn
với sét e>1 5 Mô đun biến d ng nhỏ với lo i bùn sét Eo<5 daN/cm2 với lo i bùn á sét
từ 10-15 daN/cm2.
c) Than bùn: l đất yếu nguồn g c hữu ơ đƣợc t o thành theo kết quả phân h y
các di tích hữu ơ thực vật t i cá đầm lầy. Than bùn có dung trọng khơ rất thấp 3-5
kN/m3, h m lƣợng hữu ơ hiếm từ 20-80%, thƣờng m u đen hoă nâu sẩm còn thấy
t n dƣ a thực vật nhƣ á sợi Độ ẩm tự nhiên c a than bùn cao 85-95% hệ s nén
lún từ 3-10 cm/daN
d) Cát chảy: là các lo i cát mịn, có kết cấu rời r c, khi bảo hị nƣớc có thể bị pha


4

loảng hoặ nén chặt đáng kể, có ch a nhiều chất hữu ơ hoặc sét. Lo i cát này khi chịu
tác dụng chấn động hoặc ng suất th y động thì chuyển sang tr ng thái lỏng nhớt gọi
là cát chảy. Trong thành phần c a cát chảy h m lƣợng cát bụi (0,05-0,002mm) chiếm
tới 60-70% hoặc lớn hơn
e) Đất badan: Có đặ điểm l độ rổng rất lớn dung trọng khô rất thấp. Thành
phần c đất badan gi ng với thành phần h t đất sét, khả năng thấm nƣớc khá cao.
1.1.2. Tác động của nền đất yếu đến chất lư ng cơng trình
Nền đất yếu và các biện pháp xử lý Nền đắp tr n đất yếu là một trong những cơng
trình xây dựng thƣờng gặp Cho đến nay ở nƣớc ta, việc xây dựng nền đắp tr n đất yếu
vẫn là một vấn đề tồn t i và là một b i tốn khó đ i với ngƣời xây dựng, đặt ra nhiều
vấn đề ph c t p cần đƣợc nghiên c u xử lý nghi m tú , đảm bảo sự ổn định v độ lún
cho phép c a cơng trình.
Nền đất yếu là nền đất không đ s c chịu tải, không đ độ bền và biến d ng
nhiều, do vậy không thể xây dựng á ơng trình Đất yếu là một lo i đất khơng có khả
năng h ng đỡ kết cấu bên trên, vì thế nó bị lún tuỳ thuộc vào quy mơ tải trọng bên
trên. Khi thi cơng các cơng trình xây dựng gặp các lo i nền đất yếu, tùy thuộc vào tính
chất c a lớp đất yếu, đặ điểm cấu t o c
ơng trình m ngƣời t dùng phƣơng pháp
xử lý nền móng cho phù hợp để tăng s c chịu tải c a nền đất, giảm độ lún, đảm bảo
điều kiện khai thác bình thƣờng cho cơng trình.
Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều cơng trình bị lún, sập khi xây dựng trên nền
đất yếu do khơng có những biện pháp xử lý hiệu quả, không đánh giá hính xá đƣợc
các tính chất ơ lý a nền đất để l m ơ sở v đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù
hợp Đây l một vấn đề hết s khó khăn, địi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến th c
khoa học và kinh nghiệm thực tế để giải quyết, giảm đƣợc t i đ á sự c , hƣ hỏng
c a cơng trình khi xây dựng trên nền đất yếu.
1.1.3. Các hiện tư ng phá hoại cơng trình khi đi qua nền đất yếu ở Thừa
Thi n Huế.
Ở tỉnh Thừa Thiên Huế, có khá nhiều hiện tƣợng phá ho i ơng trình khi đi qu
nền đất yếu. Mặ dù đã ó á biện pháp xử lý nhƣng do điều kiện thời tiết c ng nhƣ

quá trình khảo sát hƣ đánh giá đúng đƣợc hiện tr ng các lớp địa chất nên dẫn đến
hiện tƣợng cơng trình bị phá ho i khi đi qu nền đất yếu.
Đ i với các cơng trình dân dụng và cơng nghiệp, hiện tƣợng phá ho i cơng trình
là hiện tƣợng lún cục bộ gây n t các cấu kiện b tơng nhƣ tƣờng, dầm, sàn có thể kể
đến cơng trình kh i nh đ h năng
trƣờng THCS Chu Văn An, Tp Huế
Đ i với các cơng trình giao thơng, hiện tƣợng phá ho i cơng trình là hiện tƣợng
lún trƣợt, mất ổn định nền đƣờng gây phá ho i kết cấu áo đƣờng nhƣ hằn lún vệt bánh
xe, s t lở mái t luy đƣờng. Có thể kể đến hằn lún vệt bánh xe qu c lộ 1A đo n qua xã
Lộc Bổn, Lộc Th y Huyện Phú Lộc.
Đ i với các cơng trình th y lợi, ơng trình đ điều. hiện tƣợng phá ho i công


5
trình là hiện tƣợng mất ổn định, lún dẫn đến s t lở, sói ngầm. Có thể đến s t lở đ biển
xã Hải Dƣơng, thị xã Hƣơng Tr
1.2. Giới thiệu các giải pháp xử lý nền đất yếu để ổn định nền đƣờng đắp trên nền đất
yếu
Khi xây dựng nền đƣờng trên nền đất yếu để đảm bảo ổn định nền đƣờng có
nhiều biện pháp xử lý Trong đó một s là nhằm để cải thiện sự ổn định c a nền đắp
tr n đất yếu (nhƣ giảm trọng lƣợng c a nền đắp, làm thoải mái taluy, xây dựng bệ phải
áp, cho nền đắp hôn sâu v o đất yếu), một s là nhằm để tăng ƣờng ƣờng độ (cu)
c a nền đất yếu, một s biện pháp khá l m tăng nh nh t độ c kết hoặc giảm độ lún
tổng cộng (nhƣ l m ọc cát, cột đất gia c , nền cọ …) Hi n n y ó một s giải pháp
xử lý ổn định nền đƣờng tr n đất yếu nhƣ s u:
1.2.1. Thi công đắp nền theo giai đoạn
Khi ƣờng độ b n đầu c a nền đất yếu rất thấp, để đảm bảo cho nền đƣờng ổn
định cần áp dụng biện pháp tăng dần ƣờng độ c a nó bằng đắp đất từng lớp một, chờ
ho đất nến c kết, s c chịu cắt tăng l n, ó khả năng hịu đƣợc tải trọng lớn hơn thì
mới đắp lớp đất tiếp theo.

Đầu ti n t xá định chiều o ho phép đắp lớp đất đầu ti n H tƣơng ng với s c
kháng cắt b n đầu c đất yếu là Cu1. Chờ ho đất yếu c kết ho n to n dƣới tải trọng 
H1 thì đắp lớp tiếp theo, khi đó s c kháng cắt c a nền đất t i độ sâu z sẽ tăng th m 1
lƣợng là Cu, lúc này nền đất yếu có một s c ch ng cắt mới là Cu2=Cu1+ Cu cho phép
t đắp nền đƣờng đến chiều cao H2 và c tiếp tụ nhƣ vậy ho đến khi đ t chiều cao
đắp c a nền đƣờng.
Đây l biện pháp xử lý khá đơn giản, nhƣng nhƣợ điểm lớn c a biện pháp này là
thời gian thi công kéo dài do bị không chế bởi thời gian chờ nền đƣờng c kết.

Hình 1.1. Đắp đất theo giai đoạn


6
1.2.2. Sử dụng vải địa, lưới địa kỹ thuật để tăng cường m c độ ổn định.
Khi đắp nền tr n đất yếu với chiều cao lớn hơn hiều cao giới h n, nền đƣờng sẽ
bị trƣợt trồi Để ch ng l i sự phá hỏng này ta sử dụng vải đị , lƣới địa kỹ thuật làm c t
tăng ƣờng ở đáy nền đắp, khu vực tiếp xúc giữa nền đắp v đất yếu. Do b trí c t nhƣ
vậy kh i trƣợt c a nền đắp nếu xảy ra sẽ bị c t chịu kéo giữ l i nhờ đó tăng th m m c
độ ổn định cho nền đắp.

Hình 1.2. Sử dụng vải địa để tăng độ ổn định
Lợi ích khi sử dụng vải địa kỹ thuật ch yếu l để tăng ổn định c a nền, giữ đƣợc
t độ lún đều c a các lớp đất, đặc biệt trong vùng chuyển tiếp nhƣng khơng ó tá
dụng đẩy nh nh độ lún.
1.2.3. Sử dụng các phương tiện thốt nước thẳng đ ng
Khi b trí á phƣơng tiện thoát nƣớ theo phƣơng thẳng đ ng (giếng cát hoặc
bấc thấm), dƣới tác dụng c a tải trọng đắp nƣớc c kết ở các lớp sâu trong đất yếu sẽ
ó điều kiện để thoát nh nh (thoát theo phƣơng nằm ngang ra giếng cát hoặc bấc thấm
rồi theo chúng thoát lên mặt đất tự nhi n) Do đó nền đất yếu sẽ tăng ƣờng độ (C,)
và nền đắp tr n đất yếu sẽ ổn định.

Những nguyên lý chung c đƣờng thấm thẳng đ ng:
- Đƣờng thấm thẳng đ ng gồm một cột vật liệu thấm nƣớ v thoát nƣớc tự do
nằm trong một v ch thẳng đ ng đƣợc t o th nh trong đất yếu và một lớp át đệm rải
trên nền thiên nhiên. Ch năng
đƣờng thấm thẳng đ ng là làm thành một tuyến
thoát nƣớc nhân t o để tăng nh nh t độ c kết ho đất yếu nằm dƣới nền đƣờng đắp
o đầu cầu.
- Khi chất tải lên lớp đất yếu nƣớc lỗ rỗng chịu một áp lực, sinh ra một gradien
th y lực và bị đẩy r đƣờng giới h n c a lớp đất yếu. Nếu khơng ó đƣờng thấm thẳng
đ ng thì thời gi n nƣớc thấm từ lỗ rỗng ch nƣớc tới bề mặt thấm nƣớc sẽ chậm hơn
thời gian yêu cầu để đ t một độ c kết ho trƣớc.
- Đƣờng thấm thẳng đ ng t o thành một đƣờng thoát nƣớc nhân t o gần nhất c a
nƣớc lỗ rỗng để tăng nh nh độ c kết Để đ t đƣợc mục tiêu này phải b trí khoảng


7
cách c
á đƣờng thấm thẳng đ ng thích hợp nhằm cho việ thoát nƣớc và c kết
tăng nh nh v ho phép đ t đƣợ độ c kết mong mu n trong thời gian quy định.
- Với một đồ án thiết kế kinh tế và t i ƣu thì m i tƣơng qu n giữa chiều dày c a
lớp đất yếu, độ thấm thẳng đ ng và nằm ngang c a nó, khoảng á h v đƣờng kính
giếng cát phải thật rõ ràng. Vì vậy mụ đí h a bản thuyết minh tính tốn là phải thỏa
mãn các m i tƣơng qu n n y bằng cách giải thích giếng cát thiết kế thoát nƣớ r nhƣ
thế nào.
- Cũng ần lƣu ý l việc tác dụng tải trọng gia tải phải gây ra một áp lực lớn hơn
áp lự nƣớc lỗ rỗng, áp lực ch động cần thiết để đẩy nhanh việ thoát nƣớc lỗ rỗng để
tăng hiệu suất c đƣờng thấm thẳng đ ng.
B trí á phƣơng tiện thốt nƣớ theo phƣơng thẳng đ ng (giếng cát, bấc thấm)
nƣớc c kết ở các lớp sâu trong đất yếu dƣới tác dụng c a tải trọng đắp sẽ ó điều kiện
thoát nƣớ nh nh (thoát nƣớ theo phƣơng nằm ngang ra giếng cát hoặc bấc thấm rồi

theo chúng thoát ra mặt đất tự nhi n) Phƣơng pháp n y thƣờng đƣợc áp dụng khi tầng
đất yếu có bề dày lớn (vƣợt quá bề rộng đáy nền đƣờng) Tuy nhi n để đảm bảo phát
huy đƣợc hiệu quả thoát nƣớc này thì chiều o đắp t i thiểu nên là 4m và khi thiết kế
cần thoả mãn á điều kiện (theo tiêu chuẩn 22TCN 262-2000 [13] ):

 vz   z  (1,2  1,5) pz


lg(  vz   z )  lg  pz
lg(  vz   z )  lg  vz

(1.1)

 0,6

(1.2)

σ vz : Áp lực thẳng đ ng do trọng lƣợng bản thân các lớp đất yếu gây ra ở độ sâu z;
σ z : Áp lực thẳng đ ng do tải trọng đắp;

σ pz :

Áp lực tiền c kết ở độ sâu z trong đất yếu;
1.2.3.1. Giếng cát
Xử lý nền đƣờng bằng giếng át: L m á đƣờng thấm bằng vật liệu át đóng
xu ng b n dƣới nền có tác dụng thốt nƣớc cho nền đƣờng. Biện pháp thoát nƣớc
thẳng đ ng bằng giếng át đƣợc áp dụng phổ biến để xử lý đất yếu có bề dày lớn.
Giếng át đƣợc dùng bằng cát h t trung hoặc thô. Áp dụng biện pháp xử lý bằng giếng
át đ t đƣợc hai mụ đí h hính s u:
- Tăng nh nh độ c kết c a nền đất do đó giảm đƣợc thời gi n lƣu tải.

- Tăng ƣờng độ c đất nền, đảm bảo độ ổn định c a nền đƣờng đắp trên các
đo n đất yếu.
Nhiệm vụ đặt ra là làm thế n o để rút ngắn thời gi n lún để đảm bảo tiến độ xây
dựng, đảm bảo độ lún còn l i s u khi đƣ ơng trình v o sử dụng không vƣợt quá độ
lún ho phép Thông thƣờng ngƣời ta dùng giếng át ó đƣờng kính = 30 ÷ 40cm,
đƣợ đóng v o nền đất bão ho nƣớ đến độ sâu thiết kế để làm ch năng nhƣ những


8
đƣờng thốt nƣớc ngắn nhất, nhằm đẩy nhanh q trình c kết nền đất yếu đó Do đó,
phƣơng pháp n y luôn luôn đƣợc kèm thêm một on đ đắp cát hay tải trọng ngoài
chất lên trên bề mặt c a tầng đất cần gia c (gọi là gia tải trƣớc). Lớp đất yếu bão hoà
nƣớ
ng d y, phƣơng pháp SD ng hiệu quả về độ lún.
Tác dụng giếng cát trong xử lý nền:
- Tăng nh nh t độ c kết c a nền, do đó l m ho ơng trình xây dựng ở trên
nh nh hóng đ t đến giới h n ổn định về lún, đồng thời l m ho đất nền có khả năng
biến d ng đồng đều.
- Tăng độ ổn định về ƣờng độ c a nền đất yếu dƣới nền đƣờng do nền thoát
nƣớc nhanh, c kết nhanh. Vì vậy đẩy nhanh tiến độ thi ơng, đảm bảo an tồn trong
khai thác sử dụng.

Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý thoát nước thẳng đứng bằng giếng cát
Cần lƣu ý rằng khi sử dụng giếng cát gia c nền đất yếu cần đảm bảo đ t đƣợ độ
đồng đều c a cát trong su t chiều dài giếng cát, tránh hiện tƣợng đ t đầu giếng cát
dƣới tác dụng các lo i tải trọng. Xử lý nền đất yếu bằng giếng cát sẽ phát huy hiệu quả
cao nếu đất yếu ó h m lƣợng hữu ơ khơng lớn (thƣờng <10%) và tải trọng đắp lớn
hơn áp lực tiền c kết c đất yếu.

9

Hình 1.4. Thi cơng xử lý thốt nước thẳng đứng bằng giếng cát
Ƣu điểm:
- Thi ơng đơn giản khơng địi hỏi ph c t p
- Chất lƣợng vật liệu thoát nƣớc ổn định.
- Giá thành rẻ.
Nhƣợ điểm:
- Vật liệu cát h t trung ít.
1.2.3.2. Bấc thấm.
Xử lý nền bằng bấc thấm l phƣơng pháp thoát nƣớc thẳng đ ng sử dụng vật liệu
chế t o sẳn là bấc thấm. Bấc thấm có chất dẽo đƣợc bao ngồi bằng vật liệu tổng hợp
với tính chất đặ trƣng nhƣ s u:
Cho nƣớc thấm qua lớp bọc ngồi.
Lõi hính l đƣờng tập trung nƣớc và dẫn nƣớc thốt ra ngồi khỏi nền đất yếu
bão hịa. Lớp vải địa bọ ngo i ó tính năng ngăn á h phần đƣờng dẫn v môi trƣờng
đất b n ngo i, ngăn không ho á h t đất len vào trong làm tắc nghẽn.
Nguyên tắc cấu t o xử lí nền đƣờng bằng bấc thấm


10

Hình 1.5. Cấu tạo xử lý nền đắp đường đầu cầu trên đất yếu bằng bấc thấm

Hình 1.6. Xử lý nền đường bằng bấc thấm
Giải pháp xử lý đất yếu bằng bấc thấm chỉ phát huy hiệu quả cao ở những khu
vực có bề dày khơng lớn (thƣờng < 15m) Đ i với giải pháp này cần thiết áp lự đất


11

đắp hoặ đất yếu đ lớn để nƣớ trong đất yếu thoát r ngo i , l m tăng t độ c kết
v ƣờng độ đất nền. Giải pháp n y ó ƣu điểm là khơng cần cát lớn trong xử lý. Nếu
áp dụng giải pháp này cần ó điều tra nghiên c u chi tiết về đất yếu nhƣ h m lƣợng
hữu ơ, th nh phần khống hóa c đất vì nếu nhƣ đất ó hƣ h m lƣợng hữu ơ lớn
thì khả năng thốt nƣớc từ đất yếu c a bấc thấm rất khó khăn v hiệu quả khơng cao.
Mặt khá thốt nƣớc thẳng đ ng bằng bấc thấm cần có thời gi n lƣu tải tƣơng đ i dài
để c kết thấm ũng nhƣ phải kh ng chế tiến trình đắp.
Ƣu điểm
- Máy thi cơng nhẹ và có thể thi cơng liên tục.
- Khơng rung và ồn khi thi cơng.
- Chất lƣợng vật liệu thốt nƣớc ổn định.
Nhƣợ điểm
- Chiều dài PVD lớn.
- Yêu cầu ƣờng độ vải địa kỹ thuật o để ổn định mái d c.
Các giải pháp dùng phƣơng tiện thoát nƣớc thẳng đ ng thƣờng chỉ dùng khi
tầng đất yếu dày ( bề dày tầng đất yếu vƣợt quá bề rộng nền đắp) và nền đắp cao và
nên dùng kết hợp với biện pháp gia tải trƣớ để tăng nh nh thời gian c kết.
1.2.4. Giải pháp dùng cọc đất gia cố xi măng, vôi
Cọc trộn dƣới sâu l phƣơng pháp mới để gia c nền đất yếu, sử dụng vật liệu là
xi măng, vơi … l m hất đóng rắn, nhờ vào cần khoan xoắn và thiết bị bơm phụt vữa
v o trong đất để trộn ƣỡng b đất yếu với chất đóng rắn (d ng bột hoặc dung dịch),
lợi dụng một chuỗi phản ng hóa học - vật lý xảy ra giữa chất đóng rắn với đất, làm
ho đất mềm yếu đóng rắn l i thành một thể cọc có tính chỉnh thể.

Hình 1.7. Máy thi cơng cọc đất gia cố xi măng


12
Nguyên lý c a công nghệ này là dùng các trang thiết bị trộn sâu chuyên dụng
(h y phƣơng pháp trộn dƣới sâu Deep mixing method - DMM) để trộn đất yếu t i chỗ

với xi măng hoặc vôi và t o ra các cột đất gia c xi măng hoặc vôi mềm hoặc nửa c ng
(là các cột đất có s c ch ng cắt dƣới 150 kPa - theo phân lo i cột c a Thụy Điển). Các
cột này vừa thay thế một phần đất yếu l i vừ hèn v o trong đất yếu t o ra các h n
chế nở hông theo phƣơng ng ng đ i với đất yếu, t o ra lực ma sát giữa cột đất với đất
yếu và từ đó t o r đƣợc sự cùng làm việc ở một m độ nhất định giữa cột với đất yếu
khi chịu tải trọng đắp phía trên, t c là t o r đƣợc một móng làm việc theo nguyên lý ''
nền móng ph c hợp '' dẫn đến tăng s c chịu tải và giảm độ lún c đất yếu dƣới tải
trong ngoài, kể cả trƣờng hợp ó độ sâu đến hoặ khơng đến lớp địa chất chịu lực t t.
Về nguy n lý hình th nh ƣờng độ c a bản thân các lo i cột này thì có thể hiểu
đó l nguy n lý gi
đất với vôi hoặ xi măng dùng trong xây dựng nền mặt đƣờng
thông thƣờng. Do vậy ƣờng độ c a bản thân mỗi cột ũng phụ thuộc lo i đất, điều
kiện hình th nh đất yếu, thành phần khống hó , h m lƣợng mu i, h m lƣợng hữu ơ,
độ pH, độ ẩm.

Hình 1.8. Cọc đất xi măng sau khi thi công xong
Công nghệ cột đất vôi hoặ xi măng lần đầu ti n đƣợc Mỹ nghiên c u thành công
s u đ i chiến thế giới th II gọi là ''Mixed in Place Pile'' với đƣờng kính lú đó bằng
0,3  0,4m sâu 10  12m. Tiếp đó đƣợc nghên c u nhiều ở Thụy Điển với các cột
đƣờng kính 60cm b trí cách nhau 1  1,2m và ở Nhật (từ năm 1953) Cho đến nay
húng đã đƣợc phổ biến ra nhiều nƣớc trên thế giới .


13
Về công nghệ thi công cột đất xi măng hoặc vơi thì hiện t i trên thế giới đã phát
triển thuần thục 2 lo i công nghệ trộn phun ƣớt (Wet Jet Mixing Method) và công
nghệ phun khô (Dry Jet Mixing Method).
Phƣơng pháp trộn phun ƣớt h y phƣơng pháp trộn vữa với đất yếu: Theo công nghệ
này vữ xi măng hoặc vữ vôi đƣợ phun v o đất yếu với áp lực có thể tới 20MPa từ
một vịi phun xoay nằm giữa trục cần khoan. Trình tự thi ơng theo phƣơng pháp trộn

phun ƣớt trƣớc hết là khoan tới độ sâu thiết kế, phun vữa lỏng ở đáy lỗ cho vữa xâm
nhập vào cả 2 b n đáy lỗ, tiếp đó vừa rút cần khoan lên vừa phun (có thể rút cần lên
từng đo n rồi l i h cần xu ng để phun vữa l i) c nhƣ vậy ho đến cách cao trình
đỉnh lỗ 30cm (sau phải san g t phần đất 30 m n y đi trƣớ khi đắp nền). Vữ xi măng
cần có tỷ lệ N/X = 0,45  0,55 và có thể sử dụng thêm các phụ gia giảm nƣớc, chậm
đông ng hoặ tăng nh nh ƣờng độ.
Phương pháp trộn phu khô: Theo công nghệ này bột xi măng hoặ vơi đƣợc khí
nén bơm phun v o trong đất ở dƣới sâu qua một ng có lỗ phun b trí ở tim c a cần
kho n ( ũng t c là trục c a thiết bị trộn), tiếp đó bột đƣợc trộn ơ học bằng cách quay
trong điều kiện không th m nƣớ v o đất yếu Nhƣ vậy cơng nghệ n y ó ƣu điểm hơn
cơng nghệ trộn phun ƣớt vì chỉ sử dụng nƣớ ó trong đất yếu để th y hóa chất liên kết
n n ƣờng độ đất gia c sẽ o hơn, them v o đó lƣợng nhiệt t o ra khi th y hóa làm
khơ th m đất yếu lân cận và hiệu quả gia c ũng o hơn
Sử dụng cột xi măng (hoặ vôi) để xử lý nền đất yếu có thể theo cách b trí cột đƣờng
kính hiện t i thƣờng dùng là 60cm, kiểu hoa mai với khoảng cách 1  1,2m, nhƣng
ũng ó thể b trí thành hàng (các cột đ ng liên tiếp xít nhau thành dãy) chắn hai bên
hân t luy để h n chế chuyển vị ng ng do đó góp phần giảm lún thẳng đ ng và h n
chế trƣợt trôi ngang.
Ƣu điểm:
- Không cần gia tải.
- Độ lún c kết thấp.
- Thời gian thi công nhanh.
- Cƣờng độ đất nền cao.
- Khơng có rung động và tiếng ồn.
Nhƣợ điểm
- Giá thi cơng cao.
- S lƣợng máy u cầu nhiều.
- Ít kinh nghiệm thi công ở Việt Nam.
1.2.5. Bệ phản áp
Bệ phản áp là giải pháp đƣợc sử dụng để tăng ƣờng độ ổn định c a nền đƣờng

r đời từ rất lâu v đƣợc s dụng phổ biến ở nhiều nƣớc trên thế giới. Ngƣời ta sử dụng
bệ phản áp để tăng ƣờng độ ổn định, giảm khả năng đất trồi ra hai bên khi ƣờng độ