ỔN ĐỊNH nền đắp TRÊN nền đất yếu (GIẢI PHÁP GIA tải + PP cố kết nền đất yếu BẰNG GIẾNG CÁTBẤC THẤM)

•

Tên đề tài:
ỔN ĐỊNH NỀN ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU (GIẢI PHÁP GIA TẢI + PP
CỐ KẾT NỀN ĐẤT YẾU BẰNG GIẾNG CÁT/BẤC THẤM)

•

Đề tài thực tế:
ỔN ĐỊNH NỀN ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU, SỬA CHỮA HƯ HỎNG
CỤC BỘ MẶT ĐƯỜNG BTXM (ĐOẠN KM11+504 - KM13+100, QUỐC LỘ
26, TỈNH KHÁNH HỊA)

Bảng danh sách nhóm 01 và phân cơng nhiệm vụ thực hiện đề tài:
STT

1

NHIỆM VỤ THỰC HIỆN
Tìm kiếm số liệu đề tài, xử lý số liệu, lựa chọn mặt
cắt ngang tính tốn. Đánh giá kết luận.
Ứng dụng phần mềm tính tốn.

2

Tính tốn ổn định, độ lún của nền đất ban đầu chưa
xử lý.
Đề xuất các phương pháp xử lý nền đất yếu.

3

So sánh ưu nhược điểm của 3 phương pháp, đề xuất
phương pháp thiết kế.

4

Tính tốn ổn định và độ lún nền đất sau khi xử lý,

CHƯƠNG 1
1


GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI: ỔN ĐỊNH NỀN ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
SỬA CHỮA HƯ HỎNG CỤC BỘ MẶT ĐƯỜNG BTXM
(ĐOẠN KM11+504 - KM13+100, QUỐC LỘ 26, TỈNH KHÁNH HÒA)
1.1. Giới thiệu chung về dự án:
Quốc lộ 26 là tuyến đường giao thông huyết mạch của khu vực Miền Trung - Tây
Ngun, tuyến có vai trị rất lớn đối với sự phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội, ổn định an
ninh, chính trị, quốc phịng của cả nước nói chung và khu vực duyên hải Miền Trung - Tây
Nguyên nói riêng. Tuyến đường kết nối giữa hai tỉnh Khánh Hồ & tỉnh Đắk Lắk với mật độ
giao thơng ngày càng lớn cả về số lượng lẫn tải trọng.
Đoạn Km11+504 - Km13+100, QL26 thuộc xã Ninh Xuân - huyện Ninh Hịa, tỉnh
Khánh Hịa, mặt đường bê tơng xi măng rộng trung bình Bm=6m, nền đường rộng trung
bình Bn = 12m. Sau thời gian dài khai thác, đến nay mặt đường BTXM đã bị hư hỏng nặng.
Các tấm BTXM mặt đường hư hỏng theo các dạng nứt dọc, nứt ngang, nứt góc và nứt vỡ
hồn tồn, một số vị trí đang được xử lý tạm bằng gia cố móng trên đá dăm tiêu chuẩn láng
nhựa. Trong đó có nhiều vị trí các tấm BTXM mặt đường nứt vỡ hồn tồn, cập kênh, tạo
thành hố sâu gây mất ATGT cho người và các phương tiện tham gia giao thông trên đoạn
tuyến.
1.2. Kết quả khảo sát
1. Bình đồ, trắc dọc, trắc ngang tuyến:

Đoạn Km11+504 – Km13+100 thuộc xã Ninh Xuân - huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh
Hòa. Đoạn tuyến dạng nền đường đắp, mặt đường BTXM rộng trung bình Bm=6m, nền
đường rộng trung bình Bn = 12m, lề BTXM hai bên B lề > 1.5m, hầu hết hai bên ốp mái
taluy bằng BTXM. Khu vực dân cư qua đoạn tuyến thưa thớt.
Đoạn tuyến nằm trong khu vực địa hình tương đối bằng phẳng, độ dốc dọc đoạn tuyến
nhỏ, dốc dọc lớn nhất imax ~ 1.63%. Bán kính và góc chuyển hướng đường cong nằm được
thống kê trong bảng sau:
Bán kính
R (m)
Km112+781.60 - Km114+133.55

STT

Đỉnh

Lý trình

Góc chuyển hướng

1

P1

Km11+570.54

130

12d20'25"

2

P2

Km11+620.36

140

16d32'0"

3

P3

Km11+675.63

180

22d19'10"

4

P4

Km12+0.589

150

27d39'28"

5

P5

Km12+160.59

750

5d31'51"

6

P6

Km12+243.59

450

9d39'52"

7

D7

Km12+609.21

8

P8

Km12+807.68

340

12d34'23"

9

P9

Km12+906.97

350

13d26'28"

10

P10

Km13+06.81

410

7d2'29"

11

P11

Km13+76.91

320

10d53'40"

0d11'15"

2


2. Nền, mặt đường:
a. Hư hỏng nền, mặt đường:
Kết quả điều tra hư hỏng mặt đường cho thấy:
- Qua thời gian khai thác dưới tác dụng của tải trọng xe chạy và do ảnh hưởng của các
đợt mưa bão nhiều vị trí trên đoạn tuyến các tấm bê tơng bị hư hỏng.
- Các tấm bê tông hư hỏng chủ yếu ở các dạng sau:
+ Dạng 1: Tấm bê tông bị nứt vỡ hoàn toàn thành các miếng đa giác to nhỏ khác nhau
bề rộng vết nứt 1-20cm
+ Dạng 2: Tấm bê tơng bị nứt vỡ góc, bề rộng vết nứt 1-15cm.
+ Dạng 3: Tấm bê tông bị nứt dọc, nứt ngang bề rộng vết nứt 1-15cm.
+ Dạng 4: Tấm bê tông bị nứt dọc bề rộng vết 0.5-10cm.
+ Dạng 5: Tấm bê tông bị nứt ngang bề rộng vết 0.5-10cm.
+ Dạng 6: Tấm bê tông bị phủ nhựa.
+ Dạng 7: Tấm bê tơng đã bóc thay bằng BTN.
Theo điều tra từ đơn vị quản lý thì trước đây đoạn tuyến đã được sửa chữa hư hỏng các
tấm BTXM năm 2014, nhưng hiện tại một số tấm BTXM trước đây đã được sửa chữa bằng
cách thay mới tuy nhiên một số tấm đã bị nứt trở lại. Một số tấm trước đây bị nứt đơn được
trám ma tít trộn bột đá nhưng một số tâm bê tông bị nứt vỡ trở lại.
Chi tiết khối lượng hư hỏng cụ thể các đoạn như sau:
DẠNG HƯ HỎNG

DẠNG 3

DẠNG 4

DẠNG 5

DẠNG 6

DẠNG 7

2

TỔN
G SỐ

DẠNG 2

1

SỐ TẤM BTXM
HƯ HỎNG

DẠNG 1

ST
T

17

7

22

0

27

11

12

96

28

2

3

0

5

8

1

47

85

11

32

1

13
6

10

56

331

34

1

3

0

11

1

6

56

TỔNG SỐ TẤM MẶT HƯ HỎNG

102

18

54

1

16
3

21

68

427

TỔNG SỐ TẤM LỀ HƯ HỎNG

62

3

6

0

16

9

7

103

LÝ TRÌNH

KM 11+500- KM
12

KM 12- KM
13+100

SỐ TẤM MẶT HƯ
HỎNG
SỐ TẤM LỀ HƯ
HỎNG
SỐ TẤM MẶT HƯ
HỎNG
SỐ TẤM LỀ HƯ
HỎNG

3


Hư hỏng dạng 1: Tấm bê tông xi măng bị nứt vỡ hoàn toàn thành các miếng đa giác

Hư hỏng dạng 2: Tấm bê tông xi măng bị nứt vỡ góc.

Hư hỏng dạng 3: Tấm bê tơng xi măng bị nứt dọc và nứt ngang.

4


Hư hỏng dạng 4,5: Tấm bê tông xi măng bị nứt dọc; nứt ngang.

Hư hỏng dạng 6: Tấm bê tông xi măng hư hỏng đã được láng nhựa bên trên

Hư hỏng dạng 7: Tấm BTXM hỏng đã được thay bằng lớp đá dăm tiêu chuẩn láng nhựa

Các dạng hư hỏng của tấm lề tương tự như tấm bê tông xi măng mặt đường.
5


- Đối với dạng hư hỏng thứ 3,4 và 5 thì một số tấm trước đay khe nứt đã được xử lý
bằng mattit nóng trộn bột đá, nhưng hiện nay đã bị bong vỡ trở lại, bề rộng vết nứt lến đến
10cm -15cm.
b. Đặc điểm địa chất cơng trình:
* Hố đào kết cấu:
- Tiến hành đào 08 vị trí hố đào kiểm tra chiều dày và chất lượng các lớp kết cấu áo
đường. Kết quả đào hố kiểm tra chiều dày các lớp kết cấu cụ thể như sau:
T
T

Vị trí
Lý trình

Tr

Ph

Cách
tim
(m)

Kết cấu
Km 11+500 ÷ Km 12+00
Lớp 1 : Mặt BTXM dày
23.5cm;

1

Km11+652

x

1.8

Lớp 2: CPĐD dày 14cm;
Lớp 3: Đất lẫn đá dày 70cm;
Lớp 1 : Mặt BTXM dày 22cm;
Lớp 2: CPĐD dày 10cm;

2

Km11+880

x

2.7

Lớp 3: Đất lẫn đá dày 15cm;
Mặt đường cũ
Lớp 1 : Mặt BTXM dày 22cm;
Lớp 2: CPĐD dày 12cm;

3

Km11+930

x

2.8

Lớp 3: Đất lẫn đá dày 15cm;
Mặt đường cũ
Km 12+500 ÷ Km 13+00
Lớp 1 : Mặt BTXM dày
24.5cm;

4

Km12+217

x

2,1

Lớp 2: CPĐD dày 21cm;
Lớp 3: Mặt đường dày 5.5cm
Lớp 2: CPĐD dày 15cm;
Lớp đất nền
Lớp 1 : Mặt BTXM dày 22cm;
Lớp 2: CPĐD dày 15cm;

2

Km12+564

x

2.7

Lớp 3: Đất lẫn đá dày 10cm;
Mặt đường cũ
Lớp 1 : Mặt BTXM dày
23.5cm;

3

4

Km12+690

Km12+803

x

x

2

2.8

Lớp 2: CPĐD dày 25cm;
Lớp 3: Mặt đường dày 7.5cm
Lớp 4: CPĐD dày 15cm;
Lớp đất nền
Lớp 1 : Mặt BTXM dày 22cm;
Lớp 2: CPĐD dày 12cm;

Ghi chú

Bê tông bị nứt vỡ, hư hỏng
Màu xám đen, trạng thái ẩm
ướt
Màu xám vàng, trạng thái dẻo
Mặt BTXM
Màu xám đen ẩm ướt
Đất sét pha lẫn đá màu xám
vàng, xanh
Mặt đường BTN
Mặt BTXM
Màu xám đen
Đất sét pha lẫn đá màu xám
vàng, xanh

Mặt đường BTN
Bê tông không bị nứt gãy
Màu xám nâu, trạng thái ẩm
ướt
Màu đen bị lão hóa, rời rạc
Màu xám nâu
Màu xám xanh, trạng thái dẻo
Mặt BTXM
Màu xám đen ẩm ướt
Đất sét pha lẫn đá màu xám
xanh
Mặt đường BTN
Bê tông bị nứt gãy, hư hỏng
Màu xám nâu đỏ, trạng thái
ẩm ướt
Màu đen bị lão hóa, rời rạc
Màu xám nâu
Màu xám xanh, trạng thái dẻo
Mặt BTXM
Màu xám đen
6


T
T

Lý trình

5

Km12+938

Vị trí
Tr Ph

x

Cách
tim
(m)

Kết cấu

Ghi chú

Lớp 3: Đất lẫn đá dày 12cm;
Mặt đường cũ
Lớp 1 : Mặt BTXM dày 23cm;
Lớp 2: CPĐD dày 7cm;
Lớp 3: Mặt đường dày 7cm
Lớp 4: CPĐD dày 13cm;
Lớp đất nền

2,2

Đất sét pha lẫn đá màu xám
xanh
Mặt đường BTN
Bê tông không bị nứt gãy
Màu nâu, trạng thái ẩm

Màu đen bị lão hóa, rời rạc
Màu nâu đỏ
Màu xám nâu, trạng thái dẻo

- Từ kết quả hố đào kiểm tra kết cấu nhận thấy: kết cấu móng mặt đường BTXM hiện
tại được nâng cấp lên từ tuyến đường BTN cũ, tổng chiều dày lớp tăng cường trên mặt BTN
cũ ≥ 39cm. Hiện tại, theo kết quả kiểm tra hố đào tại hiện trường nhận thấy: Lớp móng
CPĐD ở trạng thái ẩm ướt, màu xám đen. Lớp BTN cũ có chiều dày thay đổi từ 5cm đến
7cm màu đen bị lão hóa, rời rạc.
* Kiểm tra chất lượng các lớp móng, mặt đường BTXM:
- Lớp mặt BTXM: Tiến hành khoan lấy mẫu mặt đường BTXM, nén ép xác định
cường độ chịu nén và cường độ ép chẻ tại 04 vị trí (02 vị trí mặt đường hư hỏng, 02 vị trí
mặt đường tốt), kết quả như sau:
Tổng hợp kết quả thí nghiệm cường độ BTXM
Kết quả

STT

Vị trí lấy mẫu

Làn xe

Cách tim
(m)

1

HĐ1-Km11+652

Phải

1.80

33.36

10.49

MĐ hư
hỏng

2

HĐ2-Km12+217

Trái

2.10

36.21

12.72

MĐ tốt

3

HĐ3-Km12+690

Phải

2.00

31.91

11.86

MĐ hư
hỏng

4

HĐ4-Km12+938

Trái

2.20

25.67

11.23

MĐ tốt

Cường độ nén Cường độ ép
(MPa)
(MPa)

Ghi chú

- Lớp móng cấp phối đá dăm: Tại các vị trí khoan mẫu mặt đường BTXM, tiến hành

đào lấy mẫu lớp móng cấp phối đá dăm bên dưới, tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu về thành
phần hạt và độ ẩm hiện trường, kết quả như sau:
Kết quả xác định thành phần hạt như sau
S
T
T

Kích thước mắt sàng (mm)-Hàm lượng lọt sàng tích luỹ (%)
Vị trí lấy mẫu

1 Km11+652

Lớp trên

50

37.5

25

19

9.5

4.75

2.36

0.425 0.075

100

100

90.78

78.07

60.95

41.34

26.77

13.05

4.09
7


S
T
T

Kích thước mắt sàng (mm)-Hàm lượng lọt sàng tích luỹ (%)
Vị trí lấy mẫu
50

2 Km12+217

3 Km12+690

Theo TCVN
8859: 2011

19

9.5

4.75

2.36

0.425 0.075

100 98.82

88.33

71.55

53.34

35.33

21.41

10.14

3.82

Lớp dưới 100 89.16

65.53

57.13

46.47

37.94

31.63

21.82

9.47

Lớp trên

92.76

84.01

72.18

56.27

41.49

19.25

6.64

Lớp dưới 100 86.13

66.57

59.43

47.87

39.62

32.27

19.91

7.82

Lớp trên

89.24

79.02

62.56

45.04

30.79

16.20

7.31

76.05

69.75

57.29

46.11

36.76

22.68

9.28

100

100

100

100

Lớp dưới 100 93.57
Dmax37.5 Dmax25

4 Km12+938

25

Lớp trên

37.5

Dmax 100

100

90

83

64

54

40

24

12

Dmin 100

100

79

67

49

34

25

12

2

Dmax 100

100

-

78

59

39

30

19

12

Dmin 100

95

-

58

39

24

15

7

2

Kết quả xác định độ ẩm như sau
STT

Vị trí lấy mẫu

Làn xe

Cách tim
(m)

1

HĐ1-Km11+652

Phải

2

HĐ2-Km12+217

3
4

Kết quả kiểm tra độ ẩm
Ghi chú

Lớp trên
(%)

Lớp dưới
(%)

1.80

8.51

-

MĐ hư
hỏng

Trái

2.10

7.78

9.23

MĐ tốt

HĐ3-Km12+690

Phải

2.00

9.15

8.50

MĐ hư
hỏng

HĐ4-Km12+938

Trái

2.20

8.79

10.52

MĐ tốt

- Lớp đất đắp nền đường cũ: Tiến hành lấy mẫu đất đắp nền đường cũ (lớp đất đắp
phía dưới lớp móng mặt đường BTN cũ), tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý, kết quả thí
nghiệm như sau:

Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của đất

8


STT

Vị trí lấy mẫu

Chỉ số CBR

KL thể
tích khơ

Độ ẩm tốt
nhất

K95

K98

Độ ẩm hiện
trường

(g/cm3)

%

%

%

(%)

1

HĐ1-Km11+652

1.256

18.65

2.78

3.32

40.15

2

HĐ2-Km12+217

1.138

17.57

1.75

3.25

48.57

3

HĐ3-Km12+690

1.385

17.96

2.65

3.60

39.75

4

HĐ4-Km12+938

1.190

17.32

2.24

4.26

49.52

Từ hố đào nêu trên cho thấy dưới tấm mặt đường BTXM dày trung bình 24cm là lớp
móng CPĐD dày từ 7-25cm trong trạng thái ẩm ướt. Điều này chứng tỏ lớp móng CPĐD
bên dưới bị ảnh hưởng của nguồn ẩm làm giảm khả năng chịu lực của lớp móng dẫn đến lớp
mặt đường bị hư hỏng. Vì vậy, mặt đường BTXM đã được sửa chữa nhiều lần nhưng vẫn bị
hư hỏng lại, mức độ ngày càng nặng.
* Hố đào địa chất:
- Tiến hành đào kiểm tra tại 06 vị trí hố đào địa chất. Kết quả đào hố địa chất kiểm tra
địa chất nền tại 06 hố đào cụ thể như sau:
Vị trí
T
T

Lý trình

1

Km11+667

x

2

Km11+765

x

3

Km11+926

Trái Phải

x

Các
h
Kết cấu
Ghi chú
tim
(m)
Km 11+500 ÷ Km 12+00
Lớp 1 : Mặt
Mặt BTXM
BTXM dày 22cm;
Lớp 2: CPĐD dày Màu xám đen ẩm ướt, kết cấu chặt
vừa
3,00 10cm;
Lớp 3: Đất sét
Đất sét pha lẫn đá dăm, màu xám
pha lẫn đá dăm

vàng, xám đen, trạng thái dẻo mềm,
dày 1,63m;
kết cấu chặt vừa
Lớp 1 : Đất sét
Đất sét pha lẫn đá dăm, màu xám
pha lẫn đá dăm
vàng, trạng thái dẻo mềm, kết cấu
dày 1,2m;
kém chặt.
7,0
Lớp 2: Đất sét
Đất sét pha màu xám đen, trạng thái
pha màu xám đen
dẻo, kết cấu chặt vừa
dày 0,8m;
3,00 Lớp 1 : Mặt
Mặt BTXM
BTXM dày 22cm;
Lớp 2: CPĐD dày Cấp phối đá dăm, màu xám đen,
12cm;
trạng thái ẩm, kết cấu chặt
Lớp 3: Đất sét
Đất sét pha lẫn đá dăm, màu xám
pha lẫn đá dăm
vàng, xám đen, trạng thái dẻo mềm,
dày 0,6m;
kết cấu chặt vừa

9

T
T

Lý trình

Vị trí
Trái Phải

Các
Kết cấu
h
tim
Km 11+500 ÷ Km 12+00
Lớp 4: Đất sét
pha dày 1,06m;

4

Km12+404

x

5

Km12+801

x

6

Km12+937

x

Ghi chú

Đất sét pha, màu xám đen, trạng
thái dẻo cứng, kết cấu chặt vừa

Km 12+500 ÷ Km 13+00
Lớp 1 : Mặt
BTXM dày
Mặt BTXM
22cm;
Lớp 2: CPĐD dày Cấp phối đá dăm, màu xám đen,
15cm;
trạng thái ẩm, kết cấu chặt
3,0
Lớp 3: Đất sét
pha lẫn đá dày
Đất sét pha lẫn đá màu xám vàng
80cm;
Lớp 4: Đất sét
Đất sét pha màu xám xanh, trạng
pha
thái dẻo cứng, kết cấu chặt vừa
Đất sét pha lẫn đá dăm, màu xám
Lớp 1 : Đất sét
vàng, trạng thái dẻo cứng, kết cấu

pha lẫn đá dăm
chặt vừa
7,00
Lớp 2: Đất sét
Đất sét pha màu xám xanh, trạng
pha màu xám
thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa
xanh
Lớp 1 : Mặt
Mặt BTXM
BTXM dày 22cm;
Cấp phối đá dăm, màu xám đen,
Lớp 2: CPĐD dày
trạng thái ẩm, kết cấu chặt, chiều
12cm;
dày 0.12 mét
3,00
Lớp 3: Đất sét
Đất sét pha lẫn đá dăm, màu vàng
pha lẫn đá dăm
xám nâu, trạng thái dẻo mềm, kết
dày 1,0m;
cấu chặt vừa
Lớp 4: Đất sét
Đất sét pha màu xám xanh, trạng
pha
thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa

- Tại 06 vị trí hố đào địa chất (HĐ1 đến HĐ6), cùng với quá trình lấy mẫu nguyên
dạng tiến hành lấy mẫu rời về thí nghiệm thành phần hạt và các chỉ tiêu cơ lý đất đắp nền

đường, kết quả thí nghiệm thể hiện ở các bảng sau:

Tổng hợp thành phần hạt của đất

10


Kích thước mắt sàng (mm)-Hàm lượng lọt sàng tích luỹ (%)
Stt

Vị trí lấy mẫu
50

37.5

25

19

9.5

4.75

2

0.425

0.075

1

HĐ1-Km11+667

100

100

100

98.45

86.06

77.36

70.77

62.24

47.59

2

HĐ2-Km11+765

100

100

100

86.34

65.62

53.11

44.17

37.62

29.88

3

HĐ3-Km11+926

100

100

100

100

95.72

93.93

90.41

81.83

67.88

4

HĐ4-Km12+404

100

100

100

100

99.15

98.44

96.46

82.64

60.86

5

HĐ5-Km12+801

100

100

100

99.20

96.41

94.16

90.77

79.34

47.42

6

HĐ6-Km12+937

100

100

100

100

98.59

97.69

94.79

86.55

72.29

Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của đất
Stt

Vị trí lấy mẫu

Cách
tim

Chỉ số
CBR

m

%

Giới
hạn
chảy
%

Chỉ số
dẻo

KL thể
tích khơ

Độ ẩm
tốt nhất

%

(g/cm3)

%

1

HĐ1-Km11+667

3.00

2.93

39.48

25.58

1.272

17.59

2

HĐ2-Km11+765

-

2.02

42.56

27.26

1.138

17.68

3

HĐ3-Km11+926

3.00

2.05

37.73

22.98

1.220

19.05

4

HĐ4-Km12+404

3.00

2.80

38.08

22.11

1.210

18.31

5

HĐ5-Km12+801

-

2.00

38.54

21.32

1.252

17.72

6

HĐ6-Km12+937

3.00

2.60

31.25

23.84

1.213

19.67

- Kết luận: Từ kết quả khảo sát địa chất cơng trình và thị sát ngồi hiện trường kết hợp
với kết quả thí nghiệm trong phịng cho thấy: Lớp móng CPĐD và lớp đất nền đường có độ
ẩm tự nhiên cao, lớp đất nền đường ở trạng thái dẻo mềm. Điều này chứng tỏ lớp móng
CPĐD và lớp đất nền đường bị ảnh hưởng bởi nguồn ẩm và nguồn ẩm này làm cho đất nền
cũng như lớp móng CPĐD dễ bị phá hoại dưới tác dụng của tải trọng trùng phục.
* Khoan địa chất:
- Trên đoạn tuyến bố trí 04 lỗ khoan thăm dò địa chất với độ sâu 15.00 m. Với kết
được phân chia như sau:

Lớp A: Lớp kết cấu đường gồm BTXM, cấp phối đá dăm, BTN đường cũ, đá dăm và
nền đường cũ, chiều dày thay đổi từ 1.5 m (LK4) đến 2.50m (LK3).
Lớp 1: Đất sét pha màu xám xanh, trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa với chiều dày
TB 12m.
Lớp 2: Cát hạt nhỏ lẫn bột sét, màu trắng, xám vàng, kết cấu rời rạc đến chặt vừa Có
bề dày thay đổi từ 8.8-9.3m.
11


Kết luận: Từ kết quả hố đào và khoan địa chất và kết quả thí nhiệm các chỉ tiêu cơ lý
nêu trên ta nhận thấy đối với tấm mặt đường BTXM có cường độ chịu nén tương đối lớn
(>30Mpa). Lớp móng cấp phối đá dăm bên dưới mặt đường BTXM có thành phần hạt
khơng đạt so với đường bao D max=25 và Dmax= 37.5 theo TCVN 8859: 2011. Cấp phối đá
dăm có độ ẩm cao thay đổi từ 7.78% đến 9.15%. Một số vị trí như Km12+690 và
Km12+938, khi đào đến lớp cấp phối đá dăm có nước chảy ra trên bề mặt lớp bê tông nhựa
cũ. Lớp đất nền phía bên dưới mặt đường BTN cũ có chỉ số CBR thấp không phù hợp với
TCVN 9436-2012. Đoạn tuyến đi qua khu vực có địa chất bên dưới chủ yếu là lớp đất sét
pha màu vàng, xám xanh, trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa.
3. Hệ thống thoát nước:
- Thốt nước ngang: Trên các đoạn tuyến bố trí các cống trịn, cống hộp, cầu để thốt
nước ngang. Chi tiết cụ thể như sau:
STT

Lý trình

Khẩu độ (m)

Ghi chú

1

Km 11+580.42

Cống vng 2 cửa
KT(3.5x3.5)

BTCT

2

Km 11+615.13

Cống vuông KT(3.5x3.5)

BTCT

3

Km 11+637.19

Cống 3Ø125

BTCT

4

Km 11+784.35

Cống 3Ø125

BTCT

5

Km 12+069

9,50 + 12,50 + 9,50

Cầu dầm liên hợp

6

Km 12+285.45

Cống Ø100

BTCT

7

Km 12+882.93

Cống Ø100

BTCT

- Hiện tại các cống và cầu thốt nước bình thường.
- Thoát nước dọc: đoạn tuyến chủ yếu là nền đường đắp nên nước thốt theo địa hình.
4. Hệ thống ATGT:
- Hiện tại đoạn tuyến từ Km11+500-Km12+960 chưa có vạch sơn tim đường, cịn

đoạn Km12+960-Km13+107 có vạch sơn tim đường dẻo nhiệt phản quang màu vàng vạch
số 1.5 (vạch đứt quãng, chiều dài vạch L1 = 1m, khoảng cách giữa các vạch L2 = 3m) rộng
10cm;
- Biển báo hiệu đường bộ: Hiện tại sử dụng bình thường, thống kê chi tiết như sau:

12


TT

Lý trình

Số hiệu biển báo
Trái

Ghi chú

Phải

I

Km 11+500 - Km 12+00

1

Km11+568

441c

Báo hiệu phía trước có cơng trường thi cơng

2

Km11+732

3

Km11+762

202b

Nhiều chỗ ngoặt nguy hiểm liên tiếp

4

Km11+793

414a

Chỉ hướng đường

5

Km11+834

207b

Giao nhau với đường không ưu tiên bên phải

441b

II

Báo hiệu phía trước có cơng trường thi cơng

Km 12+00 - Km13+00

6

Km12+26

439

Tên cầu

7

Km12+114

441a

Báo hiệu phía trước có công trường thi công

8

Km12+349

244

Đoạn đường hay xảy ra tai nạn

9

Km12+420

201b

Chỗ ngoặt nguy hiểm vòng bên phải

10

Km12+724

201b

Chỗ ngoặt nguy hiểm vòng bên phải

11

Km12+759

207b

Giao nhau với đường không ưu tiên bên phải

12

Km12+775

414a

Chỉ hướng đường

13

Km12+848

302a

Hướng phải đi vòng chướng ngại vật

102

Cấm đi ngược chiều

14

Km12+916

414a

Chỉ hướng đường

15

Km12+955

207c

Giao nhau với đường không ưu tiên bên trái

5. Hệ thống đường ngang, đường dân sinh: Đường ngang trên đoạn tuyến gồm có:
TT
I
1
2
II
1
2
3
4

Lý trình

Km11+697
Km11+904
Km12+190
Km12+465
Km12+848
Km 13+118

Bề
rộng
Kết cấu
Phải
(m)
Km 11+500 - Km12+00
10
Láng nhựa
x

7
Đất
Km 12+00 - Km 13+00
x
8
Đất
Đất
x
BTN
x
4
Đất

Vị trí
Trái
x

x

Ghi chú

Đường dân sinh
Đường dân sinh
Đường dân sinh
Đường dân sinh
Đường dân sinh
Đường dân sinh

6. Điều tra thủy văn:
- Trước năm 2003 do cao độ cốt mặt đường bê tông nhựa thấp nên thường xuyên bị

nước ngập mặt đường vào mùa mưa. Sau năm 2003 cao độ cốt mặt đường được tơn cao lên
trung bình 50cm, trên đoạn tuyến bố trí 07 vị trí thốt nước ngang đường trong đó có một
13


cầu dầm liên hợp Lcầu=31,5m tại Km12+069, kết cấu mặt đường bằng bê tông xi măng, lề
và hai mái taluy được gia cố bằng bê tông xi măng. Từ năm 2004 đến nay theo thống kê từ
đơn vị quản lý và người dân quanh khu vực đoạn tuyến, đoạn tuyến khơng xảy ra tình trạng
nước ngập mặt đường cao độ mực nước lớn nhất vào mùa mưa lũ cách đỉnh mép mặt đường
từ (40 – 50) cm.
7. Điều tra lưu lượng xe:
- Thu thập số liệu lưu lượng xe tại trạm Ninh Sim - Km16+700 hàng quý của Cục
Quản lý đường bộ III năm 2016 trên tuyến QL26 có lưu lượng tổng cộng xe Ơ tơ là
2017xe/ngàyđêm. Số liệu chi tiết từng loại xe xem phụ lục kèm theo.
8. Điều tra mỏ vật liệu, vị trí bãi thải:
- Mỏ đá Núi Sầm tại Km1420+900, QL1 đi vào 2km;
- Cát lấy tại mỏ Ninh Xuân Km1421+300, QL1 đi vào 2km;
- Bột khống, xi măng lấy tại nhà máy xi măng Hịn Khói tại Km2 - QL26B;
- Nhựa đường lấy tại cảng Quy Nhơn Km0 - QL19;
- BTN lấy tại trạm trộn Đắc Lộc Km1446+200 - QL1 đi vào 0,5km.
1.3. Sự cần thiết phải đầu tư:
Qua kết quả khảo sát đoạn tuyến Km11+504 ÷ Km13+100 nhận thấy:
- Đoạn tuyến từ Km11+504 - Km13+100 có kết cấu mặt đường BTXM, sau thời gian
dài khai thác, đến nay mặt đường BTXM đã bị hư hỏng nặng, trên chiều dài dài 1,62km bị
hư hỏng 329 tấm BTXM mặt và lề bị hư hỏng nặng. Các tấm BTXM mặt đường hư hỏng
theo các dạng nứt dọc, nứt ngang, nứt góc và nứt vỡ hồn tồn, hư hỏng mép mối nối một số
tấm BTXM đã được phủ nhựa.
- Sau khi thực hiện công tác khảo sát địa hình và địa chất khu vực, TVTK nhận thấy tỷ
lệ hư hỏng các tấm BTXM mặt đường rất lớn, đồng thời tồn bộ phạm vi mặt đường BTXM
có hiện tượng lún đều so với phần lề đường từ 2cm-5cm.

Phân tích nguyên nhân hư hỏng: Từ hố đào nếu trên cho thấy dưới tấm BTXM dày
từ 22-24.5cm là lớp móng CPĐD dày từ 7-25cm trong trạng thái ẩm ướt. Điều này chứng tỏ
lớp móng CPĐD, lớp đất nền đường bên dưới bị ảnh hưởng của nguồn ẩm làm giảm khả
năng chịu lực của lớp móng CPĐD, lớp đất nền đường dẫn đến lớp mặt đường bị hư hỏng.
Nguyên nhân do đoạn tuyến đi qua khu vực trũng thấp nên vào mùa mưa nước dâng lên
ngập hai bên mái taluy BTXM nền đường, nước sẽ xâm nhập vào nền đường thông qua các
khe phòng lún của mái taluy. Mặt khác, nước trên mặt đường theo các khe nứt của các tấm
BTXM bị hư hỏng thấm vào nền đường. Các nguồn nước thấm vào nền mặt đường rất khó
thốt ra ngồi vì theo phương thẳng đứng gặp mặt đường BTN (là lớp ngăn nước), theo
phương ngang gặp mái taluy BTXM không đặt ống thốt nước (là lớp ngăn nước), do đó
nước khơng thốt được sẽ thấm ngược trở lại lâu ngày làm lớp CPĐD và lớp đất nền đường
bị ẩm ướt làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu móng, nền đường. Kết hợp với lưu lượng
và tải trọng trên tuyến ngày càng tăng tác dụng trực tiếp lên tấm BTXM, dẫn đến tấm
BTXM lâu ngày sẽ bị nứt vỡ. Ngoài nguyên nhân chính đã nêu trên kết hợp thêm một số
nguyên nhân khác sẽ hình thành và biến chuyển các dạng hư hỏng của tấm BTXM cụ thể
như sau:
14


Đối với các vết nứt, nứt vơ: Đây là những vết nứt sâu xuống tận mặt đáy tấm bê tông.
Loại nứt này bao gồm cả những vết nứt dọc, nứt ngang, nứt tại phần giao của các tấm và
những vết rạn hình mai rùa. Các vết nứt này phần lớn là những vết nứt cục bộ phát triển sau
thời gian khai thác lâu dài và thường tạo ra hiện tượng khuyết góc tại các vị trí vết nứt.
Ngun nhân: Do cường độ hoặc khả năng chịu lực của nền móng đường không đảm
bảo, kết cấu và chức năng của các khe nối khơng tốt (sự ăn mịn cốt thép, lắp đặt cốt thép
không đảm bảo), chiều dày tấm không đủ, nền lún không đều, chất lượng bê tông không tốt.
Các vết nứt được cho là sẽ xuất hiện khi ứng suất và biến dạng trong tấm bê tông mặt
đường vượt quá cường độ và khả năng chịu kéo của bê tông do tải trọng của các phương
tiện tham gia giao thơng, thay đổi thời tiết.
Nền móng bị xói mòn: Kết quả của hiện tượng này là phần dưới tấm BTXM tại vị trí

vết nứt hoặc khe nối sẽ hình thành những lỗ hổng, khi nước thấm xuống sẽ xảy ra hiện
tượng xói mịn dẫn đến suy giảm chức năng của các lớp nền móng làm nứt tấm bê tơng hoặc
làm cho vết nứt ngày càng nghiêm trọng.
Hư hỏng mép khe nối: Dạng hư hỏng này thường gây ra nứt và khuyết góc tại khu
vực mép khe nối của tấm mặt đường. Ngun nhân chính là do có lực q lớn tác động vào
phần mép khe nối của tấm, do vật liệu chèn khe bị vỡ và nền đường bị xói do tác dụng cập
kênh và phun bùn, nước chảy xói tại khe nối. Sự bong bật vật liệu chèn, chảy, hóa già, nứt
và mất mát do khe nối bị kéo nén ép khi xe cộ chạy qua. Đặc biệt khi mất vật liệu chèn khe,
cạnh khe nối sẽ sớm bị phá hoại do sự xâm nhập của nước và đất vào khe nối. Ngồi ra cịn
có các ngun nhân khác như đầm nén bê tông thiếu, do vật liệu bị phân tầng, do tác động
xung kích của tải trọng vì mặt đường gồ ghề, lắp đặt cốt thép và lưới thép sai.
- Mặt khác đoạn tuyến được thiết kế theo tiêu chuẩn cũ 22TCN 223-1995 với kết cấu
mặt tấm BTXM và móng là 15cm CPĐD chưa phù hợp với tải trọng khai thác hiện tại và
quyết định số 3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012 của BGTVT ban hành “Quy định tạm
thời về thiết kế mặt đường BTXM thơng thường có khe nối trong xây dựng cơng trình giao
thơng”; bề rộng mặt đường nhỏ 6m cộng với hư hỏng mặt đường BTXM làm cho mặt
đường ghồ ghề mất bằng phẳng nên để tránh đi vào phần mặt đường hư hỏng xe có xu
hướng chạy ra lề với kết cấu lề không phù hợp với tại trọng nặng nên dẫn đến hư hỏng.
- Theo kết quả hố đào địa chất nhận thấy: Tại một số vị trí hố đào có hiện tượng nước
chảy trên bề mặt lớp BTN cũ. Hiện trạng lớp BTN cũ đã có hiện tượng lão hóa, rời rạc. Từ
kết quả này phần nào cho thấy lớp mặt BTN cũ có tác dụng như một lớp ngăn nước giữa lớp
móng và lớp đất đắp phía dưới, hiện trạng này kết hợp với mái taluy nền đường được ốp
tấm BTXM và không bố trí ống thốt nước là một trong các ngun nhân làm lớp móng
CPĐD ở trạng thái ẩm ướt.
- Theo kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất đắp nền đường tại các hố đào
địa chất nhận thấy: Chỉ số CBR của lớp đất đắp không đảm bảo yêu cầu của lớp đất đắp nền
đường. Độ ẩm hiện trường tại các hố đào khá cao. Nguyên nhân làm cho lớp đất đắp nền
đường có độ ẩm hiện trường cao chủ yếu do mái taluy nền đường đắp được ốp tấm BTXM
mà khơng bố trí ống thốt nước. Vì vậy cần thiết phải bố trí các vị trí ống thoát nước trên bề
mặt mái ta luy BTXM nền đường.

15


- Theo kết quả khoan thăm dò địa chất và thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất nền
đường nhận thấy: Địa chất khu vực tuyến chủ yếu là lớp đất sét pha màu vàng, xám xanh
trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa, cường độ chịu tải của đất nền R tc<1.00kG/cm2. Vì
vậy, tuyến đường đi qua khu vực có địa chất là lớp đất yếu.
- Các tấm BTXM mặt đường nứt vỡ hoàn toàn, gây mất ATGT cho người và các
phương tiện tham gia giao thông trên đoạn tuyến. Hệ thống vạch sơn tim và phân làn xe cơ
giới với làn xe thô sơ trên đoạn tuyến đã bị mờ hồn tồn, khơng cịn phát huy tác dụng của
vạch sơn, khơng đảm bảo an tồn cho người và phương tiện tham gia giao thông trên tuyến;
Từ các nội dung phân tích trên nhận thấy: Để tăng hiệu quả đầu tư của dự án, đảm bảo
chất lượng khai thác, ổn định cơng trình, đồng bộ với hai đầu đoạn tuyến đang được nâng cấp mở
rộng tiến hành xử lý nền đất yếu, thay thế toàn bộ kết cấu móng, mặt đường bê tơng xi măng cũ
bằng kết cấu móng, mặt đường bê tơng nhựa hóa; hồn thiện hệ thống an tồn giao thơng.
1.4. Đề xuất các giải pháp:
Qua kết quả đánh giá điều kiện ĐCCT và dự báo các vấn đề ĐCCT cho tuyến đường
thấy rằng, địa tầng của khu vực không thuận lợi cho việc thi công xây dựng. Cấu trúc đất
nền của đoạn tuyến là khá phức tạp, gồm nhiều lớp, trong đó lớp đất cần quan tâm là lớp 1.
- Lớp 1: Sét pha, màu xám xanh.
+ Lớp này phân bố rộng trong khu vực, trải dài từ Km11+504 đến Km13+100 với bề
dày lớp thay đổi từ 1.20m đến 15.2m. Lớp này có tính nén lún lớn, sức chịu tải nhỏ.
+ Ứng suất: Ro< 1.00 kG/cm2.
Các lớp này có sức chịu tải và mơ đun biến dạng nhỏ gây mất ổn định cao như trượt,
lún xảy ra trong thời gian dài.Vì vậy, phải có giải pháp xử lý nền đường thích hợp để tăng
độ ổn định và độ lún cuối cùng kết thúc sớm nhất. Tuy nhiên, trên đoạn tuyến lại có các
đoạn với chiều cao đắp khác nhau nên những đoạn có cao độ đắp khác nhau như vậy sẽ có
các phương án xử lý nền đất khác nhau, để phù hợp với vấn đề kinh tế cũng như kỹ thuật và
khả năng thi công. Việc lựa chọn giải pháp để đưa vào ứng dụng cũng dựa trên cơ sở đó.
Để xử lý nền đất yếu nói trên có thể lựa chọn một trong các giải pháp sau cho đoạn

tuyến trên là: gia cố bằng đệm cát, gia cố bằng bệ phản áp, gia cố bằng giếng cát - cọc cát,
gia cố bằng bấc thấm. Sau đây sẽ xin trình bày luận chứng cho từng giải pháp trên
1.4.1- Giải pháp gia cố nền bằng bệ phản áp.
Gia cố nền bằng bệ phản áp cho đoạn đường thì nó cũng có ưu điểm là vật liệu đắp rẻ
tiền nhưng nó cũng có nhược điểm là khi gia cố bằng phương pháp này sẽ chiếm đi nhiều
diện tích bề mặt.
1.4.2- Giải pháp gia cố nền bằng giếng cát, cọc cát.
Phương pháp gia cố này thích hợp với đoạn tuyến. Chúng có ưu điểm là làm cho tốc độ
cố kết của đất nền tăng nhanh dẫn đến cơng trình sớm đạt đến ổn định. Tuy nhiên, việc sử
dụng phương pháp này có nhược điểm là thi công lâu, và việc khai thác cát nhiều hơn gây
ảnh hưởng tới môi trường
1.4.3- Giải pháp gia cố nền bằng bấc thấm.

16


Việc sử dụng bấc thấm để gia cố cho nền đất yếu trên đoạn tuyến là khá thích hợp, tốc
độ thi cơng bấc thấm nhanh. Trong q trình cố kết, bấc thấm đặt trong đất yếu sẽ không
xảy ra hiện tượng bị cắt trượt do lún cố kết gây ra, khả năng thấm nước cao và thoát nước
tốt. Trong quá trình thi cơng khơng gây ra đứt dịng thấm, khơng phá vỡ kết cấu của đất, tốc
độ thi công nhanh. Khi sử dụng bấc thấm để gia cố cần phải tính tốn khoảng cách - chiều
sâu cho thích hợp để đảm bảo thời gian cố kết cũng như độ cố kết theo yêu cầu.
1.4.4 - Giải pháp gia cố bằng đệm cát.
Giải pháp này cũng có thể sử dụng được đối với đoạn tuyến trên đối với một số đoạn
nền đường có chiều cao đắp khơng lớn, có tổng lún cuối cùng vượt quá độ lún cho phép
không nhiều. Phương pháp này cũng có một số ưu và nhược điểm nhất định. Tuy nhiên nếu
sử dụng phương pháp này để xử lý đối với những đoạn có chiều cao đắp thấp cũng như kết
hợp phương pháp này với một số phương pháp đã trình bày ở trên cho những đoạn có chiều
cao đắp lớn cũng rất phù hợp. Tuy nhiên, trong những năm gần đây việc tìm được nguồn vật
liệu cát với khối lượng lớn và chất lượng cao cần thiết cho lớp đệm cát trở nên rất khan

hiếm ở khu vực cũng như một số khu vực tỉnh, thành trên cả nước. Bên cạnh đó, tình trạng ơ
nhiễm mơi trường và mất cân bằng sinh thái tự nhiên trong khu vực khai thác cát cũng đang
là vấn đề rất quan tâm.
1.4.5 - Kết luận.
Trên cơ sở phân tích các giải pháp xử lý nền đường, đánh giá các vấn đề địa chất cơng
trình - điều kiện địa chất cơng trình đoạn Km11+504 - Km13+100, quốc lộ 26, tỉnh Khánh
Hịa cho thấy, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm nhất định. Mặt khác
đoạn tuyến cần xử lý cũng có những cao độ đắp khác nhau, đặc điểm nền đất cũng có sự
khác nhau ở một số đoạn. Chính điều này đã ảnh hưởng rất lớn đến việc lựa chọn giải pháp
xử lý tối ưu. Tuy nhiên, qua phân tích cụ thể về các giải pháp xử lý, chiều cao đắp, đặc điểm
nền đất và các vấn đề khác, có thể đưa ra kết luận như sau :
Qua việc kiểm tốn vấn đề địa chất cơng trình của tuyến đường, độ lún nền đường vượt
quá độ lún cho phép. Vì vậy, cần có các giải pháp xử lý bằng thiết bị thoát nước thẳng đứng
bấc thấm (PVD) hoặc giếng cát để tăng nhanh tốc độ cố kết, đảm bảo ổn định trong q
trình thi cơng và khai thác.
Qua các tài liệu thực tế và tính tốn sơ bộ thì khi xử lý bằng giếng cát hoặc cọc cát có
giá thành gấp khoảng 1,3 lần khi xử lý bằng bấc thấm và ngồi ra tốc độ thi cơng bấc thấm
nhanh hơn nhiều so với cọc cát hoặc giếng cát. Do vậy chọn giải pháp xử lý các đoạn nền
đất yếu trên bằng bấc thấm là thích hợp nhất.

17


CHƯƠNG 2
TIÊU CHUẨN, U CẦU TÍNH TỐN
2.1. Quy trình khảo sát, thiết kế:
- Công tác trắc địa trong xây dựng-yêu cầu chung:TCXDVN 309-2004;
- Quy phạm đo vẽ địa hình: 96 TCN 43-90;
- Quy trình khảo sát đường ơ tơ: 22TCN263-2000;
- Quy trình khảo sát địa chất cơng trình và thiết kế, biện pháp ổn định nền đường vùng

có hoạt động trượt, sụt lở: 22TCN171-87;
- Quy trình khoan thăm dị địa chất: 22TCN259-2000;
- Quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường: 22TCN355-2000;
- Đất xây dựng-phương pháp thí nghiệm hiện trường, thí nghiệm xun tiêu chuẩn:
TCXD226-1999;
- Quy trình thí nghiệm xun tĩnh: (PCT và CPTU): 22TCN317-2004;
- Tiêu chuẩn thí nghiệm đất xây dựng: TCXD 4195 đến 4202-1995;
- Tiêu chuẩn lựa chọn vật liệu nhựa đường đặc-yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí
nghiệm: 22TCN279-01;
- Tiêu chuẩn thiết kế đường đơ thị 104- 2007.
- Thiết kế đường 1 Ths. Võ Đức Hoàng.
- 22TCN 211-06: Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế.
- Quy phạm kỹ thuật thiết kế đường phố 22TCN 104-83.
- Thốt Nước-Mạng Lưới Và Cơng Trình Bên Ngồi : TCXDVN 51-2008.
- Chun đề đường giao thơng đơ thị - Ths. Võ Đức Hồng.
- Đường ơ tơ - Yêu cầu thiết kế TCVN 4054-2005.
- Thiết kế đường ôtô tập 2 - Dương Học Hải, Nguyễn Xuân Trục, nhà xuất bản Giáo
Dục 3/1999.
- Quy hoạch giao thông vận tải và thiết kế đường đô thị - Nguyễn Xuân Trục, nhà xuất
bản giáo dục 1997.
- Thiết kế đường đô thị tập 1 – Nguyễn Khải, nhà xuất bản đại học và trung học
chuyên nghiệp Hà Nội 1982.
- TCXDVN 259:2001: Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng nhân tạo đường phố, quảng
trường đô thị.
- Thiết kế cống và cầu nhỏ trên đường ôtô, Nhà Xuất Bản Giao Thông Vận Tải 2001 Nguyễn Quang Chiêu, Trần Tuấn Hiệp.
- Thiết kế đường ô tô, tập một, Nhà xuất bản giáo dục 2007 - Đỗ Bá Chương, nhà xuất
bản giáo dục 2007.
- Định mức dự tốn xây dựng cơng trình - Nhà xuất bản Giao thông vận tải 2007.
- Nguyễn Quang Chiêu - Thiết kế và thi công nền đắp trên đất yếu. Nhà xuất bản xây
dựng Hà Nội.

- PGS.TS Nguyễn Ngọc Bích - Các phương pháp cải tạo đất yếu trong xây dựng. Nhà
xuất bản xây dựng Hà Nội.
18


- Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ơ tô đắp trên đất yếu - 22TCN 262 - 2000.
- Indraratna (2007) - Soft soil stabilization using PVD.
- Quy trình thiết kế xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm thoát nước– TCVN 9355:2012.
2.2. Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật:
Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật được giữ nguyên theo hồ sơ bản vẽ thi công được duyệt.
Các tiêu chuẩn kỹ thuật chủ yếu như sau:
- Cấp đường: Đường cấp III;
- Vận tốc thiết kế V=80km/h;
- Độ dốc dọc lớn nhất: 8%;
- Kết cấu mặt đường: cấp cao thứ yếu A1, Eyc ≥ 190MPa;
- Cơng trình trên tuyến: thiết kế vĩnh cửu;
- Tần suất thiết kế: tuyến, cầu cống: 2%;
- Tải trọng thiết kế: HL93, đoàn người 400kg/m2;

19


CHƯƠNG 3
LÝ THUYẾT TÍNH TỐN VÀ CÁC BIỆN PHÁP XƯ LÝ NỀN ĐƯỜNG QUA VÙNG
ĐẤT YẾU
3.1. Tổng quan về giải pháp xử lý nền đất yếu:
Hiện nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có nhiều giải pháp xử lý nền đất yếu.
Trong các giải pháp này, một số đã được đưa vào sử dụng rất rộng rãi, còn một số giải pháp
khác đang ở trong giai đoạn đưa vào thử nghiệm, nhưng nói chung chúng đều có tác dụng
thoát nước, tăng nhanh tốc độ cố kết và làm cho đất được nén chặt và tăng độ bền của đất,

làm giảm độ lún và lún không đều, rút ngắn thời gian thi công, giảm giá thành xây dựng.
Dưới đây là một số giải pháp xử lý, gia cố nền đất yếu:
- Giải pháp thay thế lớp đất yếu bằng đệm cát;
- Giải pháp làm tăng độ chặt của nền đất yếu;
- Giải pháp xử lý nền đất yếu bằng phương pháp hố lý;
Tuy nhiên, mỗi giải pháp nó thích hợp với một số loại đất nhất định, vì vậy chúng ta
phải nghiên cứu và xem xét tính chất của nền đất yếu trước khi áp dụng phương pháp đó
vào xử lý.
Có khá nhiều biện pháp xử lý và do đó cũng có khá nhiều phương pháp xây dựng nền
đắp trên đất yếu. Trong các biện pháp đó, một số là nhằm cải thiện sự ổn định của nền đắp
(như giảm trọng lượng nền đắp, tăng chiều rộng nền đường, làm thoải taluy, làm bệ phản áp,
cho nền đắp chôn sâu vào đất yếu), một số biện pháp nhằm tăng cường độ (tăng C, của đất
yếu, một số biện pháp khác nhằm tăng nhanh tốc độ cố kết hoặc giảm độ lún tổng cộng (như
làm cọc cát, cột balat, cột đất gia cố vôi, nền cọc,v.v…).
Tuy nhiên, nếu phân tích kỹ thì đại bộ phận các biện pháp đều có liên quan cả vấn đề ổn
định và lún.
Nãư
n âỉ
åìng khängäø
n âënh

Âáú
t ú
u

Âáú
t ú
u

Âàõ

p bãû
üphn ạp

Gim chiãư
u cao
nãư
n âàõ
p

Âáú
t ú
u

Nãư
n âỉ
åìngbëlụn nhiãư
u kẹo di

Âáú
t ú
u

Âáú
t ú
u

Cäü
t ba lạt

Cäü

t âáú
t gia cäúväi,
xi màng

Nãư
n âàõ
p trãn c
c

Âo thay mäü
t pháư
n
âáú
t ú
u

Âáú
t ú
u

Âáú
t ú
u

c tháú
m, c
c cạt Dng cäú
t, vi hồû
c Âàõ
Âàõ

p theo giai âoả
n Âàõ
p bàị
ng váû
t liãû
u nhẻÂo thay ton bäü Báú
p gia ti tả
m thåìi
âáú
t ú
u
t
båm hụt chán khäng lỉåïi âëa kthû

Hình II.2.2. Một số giải pháp xử lý nền đất yếu hiện nay
Trên thực tế có thể chia thành 3 nhóm biện pháp xử lý sau đây:
- Thay đổi, sửa chữa đồ án thiết kế (như giảm chiều cao nền đắp hoặc di chuyển vị trí
tuyến đến khu vực có chiều dày lớp đất yếu mỏng).

20


- Các biện pháp liên quan đến việc bố trí thời gian (xây dựng theo giai đoạn), các giải
pháp về vật liệu (bệ phản áp, đắp bằng vật liệu nhẹ, đào bỏ một phần đất yếu,..) hoặc các
biện pháp liên quan đến cả hai biện pháp trên (gia tải tạm thời).
- Dựa vào điều kiện địa chất của khu vực, sau khi so sánh các tiêu chí về kỹ thuật, kinh
tế và tiến độ thi công của các giải pháp thiết kế xử lý nền đất yếu phổ biến ở Việt Nam như
giếng cát, cọc đất gia cố xi măng, bấc thấm, bơm hút chân khơng..., Ta có thể đưa ra biện
pháp xử lý nền đất yếu sau:
3.1.1. Đắp theo giai đoạn:

Nguyên lý: Nền đường được đắp trực tiếp trên nền đất yếu có khống chế tốc độ đắp
(đắp theo giai đoạn).
Việc đắp nền đường trực tiếp trên đất yếu chỉ đảm bảo ổn định được khi chiều cao đất
đắp (bao gồm cả phần đắp dự phòng lún)  chiều cao đắp giới hạn Hgh. Vì vậy đắp dần theo
giai đoạn (vừa đắp vừa chờ) là lợi dụng tối đa quãng thời gian thi công cho phép để tăng
chiều cao đất đắp trực tiếp lên Hgh
Giai đoạn I: đắp HghI , duy trì tải trọng đắp trong một thời gian t 1 nhất định để chờ đất
yếu phía dưới cố kết (sức chống cắt lớn lên)
Giai đoạn II: tăng chiều cao đắp lên HghII cứ tiếp tục như vậy cho đến yêu cầu thiết kế.
Trong quá trình đắp, nhiều tư vấn nước ngoài đã khống chế tốc độ đắp trung bình là
5cm/ngày với một số dự án qua vùng đất yếu ở Việt Nam để đảm bảo an tồn.

Hình II.2.3. Các đặc trưng tính tốn của đất yếu tăng dần theo giai đoạn đắp nền đường
3.1.2. Giải pháp sử dụng bệ phản áp:

21


Hình II.2.4. Sử dụng bệ phản áp để tăng cường ổn định cho nền đất
Nguyên lý: Bệ phản áp đóng vai trò như một đối trọng làm tăng cường ổn định của nền
đất. Ngồi ra nó cịn có tác dụng hạn chế thành phần lún do đất yếu bị đẩy ngang sang 2 bên
dưới tác dụng của tải trọng đắp chính tuy nhiên chưa hẵn đã giảm được tổng độ lún do thêm
tải trọng của bệ phản áp, hạn chế tác động của nước mặt với nền đường. Tuy nhiên nó có
nhược điểm lớn là khối lượng đắp rất lớn và diện tích chiếm ruộng đất lớn. Giải pháp này
khơng giảm được thời gian lún cố kết.
Cấu tạo bệ phản áp:
Chiều cao bệ phản áp khơng q lớn vì có thể gây mất ổn định đối với chính phần đắp
phản áp chính , nên lấy từ 1/31/2 Hgh.
Bề rộng bệ phản áp mỗi bên nên vượt quá phạm vi cung trượt nguy hiểm ít nhất từ 13m, mặt trên bệ phản áp phải dốc ngang 2% ra phía ngồi
Vật liệu đắp có thể là đất, cát thơng thường; trường hợp khó khăn có thể dùng đất lẫn

hữu cơ.
Độ chặt đất đắp bệ phản áp nên đạt K0,9
3.1.3. Giải pháp gia tải trước:
Nguyên lý: Đắp thêm một chiều cao đắp vượt quá chiều cao đắp thiết kế và duy trì
trong thời gian t bằng độ lún cần đạt được đối với nền đắp thiết kế, sau khi đạt được mục
đích này thì dỡ bỏ phần đắp thêm đó.
Để có hiệu quả thông thường chiều cao đắp thêm không nhỏ quá (thường 23m), thời
gian duy trì tải trọng ít nhất là 6 tháng. Phần đắp gia tải trước không cần đầm nén và có thể
dùng cả đất xấu lẫn hữu cơ.
Chú ý kiểm tốn sự ổn định nền đắp khi có thêm tải trọng đắp gia tải trước, chiều cao
nền đắp và phần đắp thêm không được vượt quá Hgh

22


Hình II.2.5. Gia tải trước
3.1.4. Giảm tải trọng nền đắp:
Nguyên lý: Sử dụng các vật liệu nhẹ để đắp nền đường vì vậy đảm bảo được ổn định và
giảm lún.
Vật liệu nhẹ dùng đắp nền đường cần phải có các đặc điểm sau:
Dung trọng nhỏ
Có cường độ cơ học nhất định
Khơng ăn mịn bê tơng và thép
Có mơ đun đàn hồi lớn nhất định
Không gây ô nhiễm môi trường
Người ta đã sử dụng một số vật liệu sau để đắp nền đường:
Tro bay: của nhà máy nhiệt điện, cỡ hạt từ 0,001 đến 2mm, trong đó hạt chiếm
0,074mm chiếm dưới 45%. Có dung trọng khơ là 0,91,2 T/m3 (tỉ trọng 2,12,2 T/m3). Lực
dính và góc nội ma sát theo kết quả cắt phẳng tương ứng với độ chặt 95% ở trạng thái bão
hịa là C=620kPa và =1433o. Trị số mơ đun đàn hồi từ 2535 MPa.

Các miếng polistyren : có kích thước 0,61,250,5 m xếp thành nền đường. Trên đỉnh
nền rải một lớp BTCT dày 10cm để bảo vệ và phân bố áp lực đều ra. Các lớp áo đường đặc
trên lớp BTCT này.
Bê tông xenlulô: đã được sử dụng ở Canada, Mỹ, Thụy Sỹ...
3.1.5. Sử dụng lưới hoặc vải địa kỹ thuật:
Nguyên lý: Sử dụng vải, lưới địa kỹ thuật làm cốt tăng cường ở khu vực đáy nền đắp
(khu vực tiếp xúc giữa nền đắp và đất yếu).
Chú ý giải pháp này chỉ tăng cường độ ổn định chứ khơng có tác dụng giảm lún vì vậy
nó thường đi kèm với một hoặc một vài giải pháp khác để tăng cường tốc độ cố kết của đất
yếu.

23


O
y

R

Tám trỉåü
t nguy hiãø
m nháú
t

Y

F
l1

hi

I

II

R

Vi âëa kthû
t

l2

Hình II.2.6. Sử dụng vải địa kỹ thuật gia cường
3.1.6. Sử dụng tầng đệm cát:
Nguyên lý: Bố trí tầng đệm cát nhằm tạo điều kiện cho nước cố kết từ phía dưới thốt
nhanh ra hai bên nền đắp.
Tầng đệm cát nên được sử dụng trong các trường hợp đắp nền trực tiếp trên đất yếu và
thường chỉ sử dụng giải pháp này một mình khi chiều sâu lớp đất yếu nhỏ dưới 6m, đối với
các trường hợp khác thường kết hợp sử dụng với giải pháp bố trí các phương tiện thốt nước
thẳng đứng lúc đó tầng đệm cát phải phủ kín phạm vi có bố trí giếng cát, bấc thấm...

Hình II.2.7. Sử dụng tầng đệm cát
Cấu tạo tầng đệm cát:
Chiều dày tầng đệm cát ít nhất phải bằng độ lún tổng cộng S và không nhỏ hơn 0,5m.
Độ chặt K=0,9 (đầm nén tiêu chuẩn) để phục vụ thi công các lớp nền đường
Bề rộng tầng đệm cát nên rộng hơn đáy nền đắp từ 11,5m
Phải có giải pháp chống ứ tắc trong quá trình cố kết của đất, chống xói lở phần đắp lộ ra
2 bên như sử dụng tầng lọc ngược hoặc bọc vải địa kỹ thuật nếu thời gian chờ thoát nước cố
kết kéo dài hàng năm.
Nhược điểm chủ yếu của việc sử dụng tầng đệm cát chính là sự khan hiếm và giá thành

cát vì thế để tiết kiệm cát người ta đã sử dụng một số phương pháp sau đây:
Sử dụng hào cát có chiều sâu bằng bề dày tầng đệm cát) bố trí ơ vng thay thế cho tầng
đệm cát.
3.1.7. Giải pháp thay đất:
24


Nguyên lý: Sử dụng cát, sỏi, cuội, đất tốt để thay một phần đất yếu, nhằm tăng cường
độ ổn định và giảm lún. Đào đất đến đâu đắp đến đó.
Thay đất chính là tạo ra bệ phản áp có bề rộng L vô hạn ở 2 bên nền đắp nhưng thay đất
giảm được độ lún tổng cộng của nền đắp trên nền đất yếu vì giảm được bề dày lớp đất yếu
phía dưới.
Trong cùng một lớp đất yếu tỉ lệ giảm được độ lún (trị số giảm lún so với độ lún tổng
cộng) sẽ bằng khoảng 1,11,3 lần tỉ lệ đào thay đất (chiều sâu thay đất so với chiều dâu
vùng gây lún). Ngoài ra nhờ giảm chiều dài đường thấm nên cũng góp phần tăng nhanh độ
cố kết.

Hình II.2.8. Giải pháp thay đất
Giải pháp này thường rất có lợi về mặt tăng cường ổn định, giảm độ lún và thời gian
lún; do vậy trừ trường hợp trên đất yếu có tồn tại lớp vỏ khơng yếu ra, trong mọi trường hợp
khác người thiết kế nên ưu tiên xem xét áp dụng hoặc kết hợp việc đào một phần đất yếu với
các giải pháp khác.
Để chiều sâu đào bỏ đất yếu được lớn và duy trì vách đào trong một thời gian đủ để kịp
đắp lại bằng vật liệu tốt người ta có thể sử dụng cọc ván thép để cừ tạm.
Để giải quyết việc đem đất đào đổ đi đâu có thể áp dụng các cách sau:
Dùng cọc ván thép và đổ đất đào ra ngoài ngay ở 2 bên hố đào (cọc ván phải chịu được
lực đẩy của khối lượng đắp thêm)
Đắp một phần nền trực tiếp trên đất yếu rồi nổ mìn ép đất yếu phía dưới ra để đánh tụt
nền đắp xuống.
Dùng cọc tre (25 cọc/m2) hoặc cọc cừ chàm (16 cọc/m 2) chất lượng tốt. Trường hợp này

chiều sâu đóng cọc được xem là chiều sâu thay đất.
3.1.8. Giải pháp dùng các phương tiện thoát nước thẳng đứng:
Ngun lý: Bố trí các phương tiện thốt nước thẳng đứng (bấc thấm, giếng cát, túi cát...)
để tăng nhanh quá trình cố kết của đất yếu dưới tác dụng của tải trọng đắp.
Nhược điểm khi sử dụng các phương tiện thốt nước thẳng đứng là: Cơng nghệ đóng
giếng cát, túi cát hay bấc thấm làm xáo động vùng đất yếu phía dưới làm hệ số thấm của đất

25