Nghiên cứu ứng dụng phương pháp cọc xi măng đất theo công nghệ nhật bản trong gia cố nền đất yếu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
LÝ DUYÊN LỘC

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP
CỌC XI MĂNG ĐẤT THEO CÔNG NGHỆ NHẬT BẢN
TRONG GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU

NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH
DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP - 60580208

S K C0 0 5 8 3 0

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2/2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
--------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ
HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: LÝ DUYÊN LỘC

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP
CỌC XI MĂNG ĐẤT THEO CÔNG NGHỆ NHẬT BẢN
TRONG GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU

NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP- 60580208

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02/2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
--------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ
LÝ DUYÊN LỘC

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP
CỌC XI MĂNG ĐẤT THEO CÔNG NGHỆ NHẬT BẢN
TRONG GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU

NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP- 60580208

Hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN VĂN TIẾNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02/2018





---

i


ii


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi, được thực hiện dưới sự hướng
dẫn khoa học của TS. Trần Văn Tiếng.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2018

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

Lý Duyên Lộc

iii


LỜI CẢM ƠN
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu, quý thầy cô trường Đại học Sư
Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện, giúp đỡ để tơi có mơi

trường học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu này.
Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy TS. Trần Văn Tiếng là người trực tiếp giảng
dạy và hướng dẫn tôi thực hiện đề tài nghiên cứu này.
Xin cảm ơn gia đình đã động viên tơi trong suốt q trình học tập và làm việc.
Cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đã ln khích lệ để tơi vượt qua những khó khăn.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên vẫn không tránh khỏi những thiếu sót, rất
mong nhận được sự đóng góp quý báu của thầy cô và các bạn.
TPHCM, Ngày

tháng

Học viên

Lý Duyên Lộc

iv

năm 2018


TĨM TẮT
Tại Việt Nam, ngành xây dựng giao thơng đang phát triển mạnh mẽ nhằm phục vụ
hoạt động phát triển kinh tế và xã hội. Ở một số dự án xây dựng đường giao thơng đi
qua khu vực có địa chất yếu cần được xử lý để đảm bảo không bị lún, trượt. Trên thế
giới và trong nước có rất nhiều công nghệ xử lý đất yếu đã được ứng dụng vào gia cố
nền. Trong các phương pháp gia cố nền, cọc xi măng đất với ưu điểm tận dụng đất tại
chỗ, thời gian thi công nhanh đã được phát triển mạnh. Vì vậy, việc ứng dụng phương
pháp cọc xi măng đất cần được nghiên cứu để phát huy hết cơng dụng của nó. Tuy
nhiên, để kiểm tra sự phù hợp cũng như ứng dụng thành công cọc xi măng đất thì cần
nghiên cứu các thơng số liên quan đến cọc xi măng đất như sức chịu tải, độ lún cho

phép và độ ổn định của nền đất sau khi gia cố.
Đề tài tập trung nghiên cứu về việc ứng dụng, thiết kế tính tốn và kiểm tra độ lún,
độ ổn định nền đất yếu được gia cố bằng cọc xi măng đất thi công theo công nghệ
Nhật Bản (Jet Grouting), q trình kiểm tra được mơ phỏng tính tốn bằng phần mềm
Plaxis 3D, cung cấp thêm các thông số về ứng xử của nền đất sau gia cố và điều chỉnh
thiết kế cho phù hợp. Quá trình đánh giá dựa trên cơng trình thực tế tại tuyến đường
Hồ Chí Minh đoạn La Sơn-Túy Loan (km0+00 - km80+00m) tại nút giao (cầu vượt)
Hịa Liên, thành phố Đà Nẵng. Từ đó, đánh giá ưu nhược điểm và đưa ra phương án
thiết kế cọc xi măng đất tối ưu thi công theo công nghệ Nhật Bản.
Kết quả nghiên cứu cho thấy sử dụng cọc xi măng đất thi công theo công nghệ
Nhật Bản để xử lý đất yếu bên dưới nền đường thỏa mãn độ lún cho phép và đáp ứng
yêu cầu thiết kế. Điều này cho thấy khả năng ứng dụng của cọc xi măng đất trong gia
cố nền đất yếu tại nhiều khu vực ở nước ta.

v


ABSTRACT

In Vietnam, transportation construction has been developing strongly to serve
economic and social development activities. In some construction projects of routes
going through geologically weak areas, these routes need be handled to ensure that
they do not sink or slide. In Vietnam and in the world, there are many weak ground
treatment technologies applied to consolidating the roadbed. Among the methods of
reinforcing the ground, cement column with advantages of land use on the spot, fast
construction time has developed strongly. Therefore, the application of cement column
should be researched

to promote all its uses. However, in order to test the suitability

as well as the successful application of cement column, it is necessary to study the
parameters related to cement column such as bearing capacity, permissible settlement
and stability of the ground after reinforcement.
The research focuses on the application and calculation design and the testing
settlement, stability of the weak ground reinforced by the cement column based
Japanese technology (Jet Grouting). The process of testing is simulated and calculated
by Plaxis 3D software, and provides additional parameters on the behavior of the
ground after reinforcement and appropriate adjustment the design. The evaluation
process is based on the actual construction of the Ho Chi Minh route in La Son-Tuy
Loan segment (km0+00 - km80+00m) at the Hoa Lien intersection (overpass), Da
Nang city. From that point, the study also evaluates the advantages and disadvantages
and proposes the optimal design of cement column used Japanese technology.
The result of the study shows that the use of cement column based Japanese
technology to handle weak soil under the roadbed satisfies the allowed settlement and
meets design requirements. This proves the applicability of cement column for weak
ground reinforcement in many areas in Vietnam.

vi


MỤC LỤC
LÝ LỊCH KHOA HỌC .................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. iv
TÓM TẮT........................................................................................................................ v
MỤC LỤC .....................................................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...........................................................................................xii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................ xiv
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 1

2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 1
3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 2
4. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 2
5. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 2
6. Ý nghĩa nghiên cứu ............................................................................................... 2
CHƯƠNG 1 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CỌC ĐẤT TRỘN XI MĂNG THEO
CÔNG NGHỆ NHẬT BẢN ............................................................................................ 4
1.1. Tổng quan về cọc xi măng đất ........................................................................... 4
1.1.1. Khái niệm cọc đất trộn xi măng ..................................................................... 4
1.1.2. Những nghiên cứu ngoài nước ....................................................................... 4
1.1.3. Những nghiên cứu trong nước ........................................................................ 4
1.2. Lịch sử hình thành và phát triển ........................................................................ 5
1.3. Các cơng nghệ đất trộn xi măng ........................................................................ 5
1.3.2. Công nghệ dùng cánh trộn .............................................................................. 6
1.3.3. Công nghệ Jet Grouting (Công nghệ Nhật Bản) ............................................ 7
1.4. Ưu nhược điểm cọc xi măng đất...................................................................... 10
1.4.1. Ưu điểm ........................................................................................................ 10
1.4.2. Nhược điểm .................................................................................................. 10
1.5. Ứng dụng của công nghệ đất trộn xi măng...................................................... 10
1.6. Cường độ đất trộn xi măng của các công nghệ ............................................... 11
1.7. Các cơng trình ứng dụng cọc đất trộn xi măng ............................................... 13
1.7.1. Trên thế giới ................................................................................................. 13
vii


1.7.2. Tại Việt Nam ................................................................................................ 14
CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI VÀ BIẾN DẠNG CỦA
NỀN ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG THEO ......................................................................... 16
2.1. Các quan điểm tính toán .................................................................................. 16
2.1.1. Theo quan điểm cọc đất trộn xi măng làm việc như cọc .............................. 16

2.1.1.1. Đánh giá ổn định các cọc gia cố theo trạng thái giới hạn 1....................... 16
2.1.1.2. Đánh giá ổn định các cọc gia cố theo trạng thái giới hạn 2....................... 17
2.1.2. Theo quan điểm cọc và đất làm việc đồng thời ............................................ 18
2.1.2.1. Khả năng chịu tải của nền sau khi gia cố .................................................. 18
2.1.2.2. Khả năng chịu tải của nền đất bên dưới khối gia cố.................................. 20
2.1.2.3. Độ lún của nền đất sau gia cố .................................................................... 20
2.1.2.4. Độ ổn định của nền sau gia cố ................................................................... 22
2.1.3. Quan điểm của Viện Kĩ thuật Châu Á (A.I.T) ............................................. 23
2.1.3.1. Sức chịu tải của cọc đơn ............................................................................ 23
2.1.3.2. Khả năng chịu tải giới hạn của nhóm cọc đất gia cố xi măng ................... 25
2.1.3.3. Tính tốn biến dạng ................................................................................... 25
2.2. Các mơ hình bố trí cọc đất trộn xi măng ......................................................... 27
2.3. Tính tốn mơ phỏng nền gia cố cọc xi măng đất bằng phần tử hữu hạn ......... 28
2.3.1. Cơ sở lý thuyết trong Plaxis ......................................................................... 28
2.3.2. Các thông số cơ bản trong mô hình Plaxis ................................................... 28
2.3.2.1. Loại vật liệu đất nền “Drained, Undrained, Non-porous” ......................... 28
2.3.2.2. Thông số độ cứng của đất nền ................................................................... 29
2.3.2.3. Thông số sức kháng cắt của đất nền .......................................................... 31
2.3.3. Các mơ hình đất nền trong Plaxis ................................................................. 32
2.3.3.1. Mơ hình Morh-Coulomb ........................................................................... 32
2.3.3.2. Mơ hình Hardening Soil ............................................................................ 36
2.4. Q trình thi cơng cơng trình cọc xi măng đất theo công nghệ Nhật bản
(Phương pháp Jet grouting) ............................................................................... 42
2.4.1. Phương pháp thi cơng ................................................................................... 42
2.4.2. Trình tự thi công ........................................................................................... 42
2.4.3. Thiết bị .......................................................................................................... 43
2.4.4. Khoan............................................................................................................ 43
viii

2.4.5. Phun vữa ....................................................................................................... 43
2.4.6. Hỗn hợp vữa ................................................................................................. 43
2.4.7. Tính tốn thiết kế các thơng số khoan phụt .................................................. 43
CHƯƠNG 3 SỬ DỤNG CỌC XI MĂNG ĐẤT GIA CỐ CƠNG TRÌNH ĐƯỜNG HỒ
CHÍ MINH (KM0+00 - KM80+00) TẠI NÚT GIAO HÒA LIÊN TP ĐÀ NẴNG ..... 46
3.1. Tổng quan về cơng trình .................................................................................. 46
3.2. Cơ sở thực hiện và tính tốn thiết kế cọc xi măng đất .................................... 47
3.3. Điều kiện địa chất cơng trình........................................................................... 49
CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ............................ 53
4.1. Giới thiệu ......................................................................................................... 53
4.2. Phương án gia cố bằng cọc xi măng đất theo cơng trình thực tế .................... 53
4.3. Các phương án gia cố bằng cọc xi măng đất đề xuất ...................................... 53
4.3.1. Phương án 1: Cách bố trí cọc theo dạng hình tam giác. Gia cố nền đất yếu
khu vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất với phương pháp Jet
Grouting (phun đơi) có đường kính D=0,8m với chiều sâu cọc L=8m và
khoảng cách gia cố là d1=1,8m, d2=1,8m.......................................................... 53
4.3.2. Phương án 2: Cách bố trí cọc theo dạng hình vng. Gia cố nền đất yếu khu
vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất với phương pháp Jet Grouting
(phun đơn) có đường kính D=0,6m với chiều sâu cọc L=10m và khoảng cách
gia cố là d1=1,8m, d2=2m. ................................................................................. 54
4.3.3. Phương án 3: Cách bố trí cọc theo dạng hình vng. Gia cố nền đất yếu khu
vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất với phương pháp Jet Grouting
(phun ba) có đường kính D=1m với chiều sâu cọc L=7m và khoảng cách gia cố
là d1=1,8m, d2=2m. ........................................................................................... 54
4.3.4. Phương án 4: Cách bố trí cọc theo dạng hình vng Gia cố nền đất yếu khu
vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất với phương pháp Jet Grouting
(phun đơn) có đường kính D=0,6m với chiều sâu cọc L=13,6m và khoảng cách
gia cố là d1=1,8m, d2=2m. ................................................................................. 54
4.3.5. Phương án 5: Cách bố trí cọc theo dạng hình vng: Gia cố nền đất yếu khu
vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất với phương pháp Jet Grouting

(phun ba) có đường kính D=1m với chiều sâu cọc L=4,9m và khoảng cách gia
cố là d1=1,8m, d2=2m. ....................................................................................... 54
ix


4.3.6. Phương án 6: Cách bố trí cọc theo dạng hình khối đối xứng theo tim đường.
Gia cố nền đất yếu khu vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất với
phương pháp Jet Grouting (phun đơn) có đường kính D=0,6m với chiều sâu
cọc L=10m và khoảng cách gia cố là d1=0,6m, d2=2m. ................................... 55
4.3.7. Phương án 7: Cách bố trí cọc theo dạng hình khối đối xứng theo tim đường.
Gia cố nền đất yếu khu vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất với
phương pháp Jet Grouting (phun đơi) có đường kính D=0,8m với chiều sâu cọc
L=8m và khoảng cách gia cố là d1=0,8m và d2=2m. ........................................ 55
4.3.8. Phương án 8: Cách bố trí cọc theo dạng hình khối đối xứng theo tim đường.
Gia cố nền đất yếu khu vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất với
phương pháp Jet Grouting (phun ba) có đường kính D=1m với chiều sâu cọc
L=7m và khoảng cách gia cố là d1=1m và dọc d2=2m. .................................... 55
4.3.9. Phương án 9: Cách bố trí cọc theo dạng hình khối đối xứng theo tim đường.
Gia cố nền đất yếu khu vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất với
phương pháp Jet Grouting (phun đơn) có đường kính D=0,6m với chiều sâu
cọc L=14,2m và khoảng cách gia cố là d1=0,6m, d2=2m. ................................ 55
4.3.10. Phương án 10: Cách bố trí cọc theo dạng hình khối đối xứng theo tim
đường. Gia cố nền đất yếu khu vực đường dẫn vào cầu bằng cọc xi măng đất
với phương pháp Jet Grouting (phun ba) có đường kính D=1m với chiều sâu
cọc L=5,1m và khoảng cách gia cố là d1=1m và dọc d2=2m. ........................... 55
4.4. Các thông số thiết kế cọc xi măng đất được đề xuất trong các phương án gia
cố ....................................................................................................................... 56
4.4.1. Thông số thiết kế cọc xi măng đất ................................................................ 56
4.4.2. Thơng số địa chất trong mơ hình Morh-coulumb......................................... 57
4.5. Mơ phỏng số .................................................................................................... 59

4.5.1. Xây dựng mơ hình phân tích lún nền đất yếu bằng phần mềm Plaxis 3D ... 59
4.5.1.1. Phương án 1: .............................................................................................. 59
- Mơ hình các giai đoạn thi công: ........................................................................ 61
4.5.1.2. Phương án 2 ............................................................................................... 64
- Mơ hình các giai đoạn thi cơng: ........................................................................ 65
4.5.1.3. Phương án 3 ............................................................................................... 68
- Mơ hình các giai đoạn thi công: ........................................................................ 70
x


4.5.1.4. Phương án 4 ............................................................................................... 71
- Mơ hình các giai đoạn thi công: ........................................................................ 72
4.5.1.5. Phương án 5 ............................................................................................... 74
- Mơ hình các giai đoạn thi cơng: ........................................................................ 75
4.5.1.6. Phương án 6 ............................................................................................... 76
- Mơ hình các giai đoạn thi cơng: ........................................................................ 78
4.5.1.7. Phương án 7 ............................................................................................... 82
- Mơ hình các giai đoạn thi công: ........................................................................ 83
4.5.1.8. Phương án 8 ............................................................................................... 85
- Mơ hình các giai đoạn thi cơng: ........................................................................ 86
4.5.1.9. Phương án 9 ............................................................................................... 88
- Mơ hình các giai đoạn thi công: ........................................................................ 90
4.5.1.10. Phương án 10 ........................................................................................... 91
- Mơ hình các giai đoạn thi cơng: ........................................................................ 92
4.6. Kết quả tính lún của nền đất yếu sau khi gia cố cọc xi măng đất bằng phương
pháp giải tích ..................................................................................................... 94
4.7. Phân tích kết quả khả năng chịu tải, độ lún và độ ổn định của nền đất yếu sau
khi gia cố cọc xi măng đất 11 mơ hình.............................................................. 98
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 106

xi


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Cường độ của đất trộn xi măng thuộc nhóm DMM [1]................................ 12
Bảng 1.2. Cường độ của đất trộn xi măng ứng với các dạng phun của Jet Grouting
[13]................................................................................................................................. 13
Bảng 2.1. Tổng hợp những nét chính của 2 mơ hình Mohr-Coloumb .......................... 41
và Hardening Soil. ......................................................................................................... 41
Bảng 3.1. Phần độ lún cố kết cho phép còn lại S tại trục tim của nền đường sau khi
hoàn thành cơng trình. ................................................................................................... 48
Bảng 4.1. Thơng số thiết kế cọc xi măng đất. ............................................................... 56
Bảng 4.2. Thông số địa chất của mơ hình Morh-Coulomb. .......................................... 57
Bảng 4.3. Thơng số địa chất của mơ hình Morh-Coulomb, phương án 1 có đường kính
cọc D=0,8m và chiều sâu L=8m. ................................................................................... 60
Bảng 4.4. Mơ hình các q trình thi cơng. .................................................................... 61
Bảng 4.5. Thơng số địa chất của mơ hình Morh-Coulomb, phương án 2 có đường kính
cọc D=0,6m và chiều sâu L=10m. ................................................................................. 64
Bảng 4.6. Mơ hình các q trình thi cơng ..................................................................... 65
Bảng 4.7. Thơng số địa chất của mơ hình Morh-Coulomb, phương án 3 có đường kính
cọc D=1m và chiều sâu L=7m. ...................................................................................... 68
Bảng 4.8. Mơ hình các q trình thi công ..................................................................... 70
Bảng 4.9. Thông số địa chất của mô hình Morh-Coulomb, phương án 4 có đường kính
cọc D=0,6m và chiều sâu L=13,6m. .............................................................................. 71
Bảng 4.10. Mơ hình các q trình thi cơng ................................................................... 73
Bảng 4.11. Thơng số địa chất của mơ hình Morh-Coulomb, phương án 5 có đường
kính cọc D=1m và chiều sâu L=4,9m............................................................................ 74
Bảng 4.12. Mơ hình các q trình thi cơng. .................................................................. 75
Bảng 4.13. Thơng số địa chất của mơ hình Morh-Coulomb, phương án 6 có đường
kính cọc D=0,6m và chiều sâu L=10m.......................................................................... 77

Bảng 4.14. Mơ hình các q trình thi cơng ................................................................... 78
Bảng 4.15. Thơng số địa chất của mơ hình Morh-Coulomb, phương án 7 có đường
kính cọc D=1m và chiều sâu L=7m............................................................................... 82
Bảng 4.16. Mơ hình các q trình thi cơng ................................................................... 83

xii


Bảng 4.17. Thơng số địa chất của mơ hình Morh-Coulomb, phương án 8 có đường
kính cọc D=0,8m và chiều sâu L=8m............................................................................ 85
Bảng 4.18. Mơ hình các q trình thi cơng ................................................................... 86
Bảng 4.19. Thơng số địa chất của mơ hình Morh-Coulomb, phương án 9 có đường
kính cọc D=0,6m và chiều sâu L=14,2m....................................................................... 88
Bảng 4.20. Mơ hình các q trình thi công ................................................................... 90
Bảng 4.21. Thông số địa chất của mô hình Morh-Coulomb, phương án 10 có đường
kính cọc D=01m và chiều sâu L=5,1m.......................................................................... 91
Bảng 4.22. Mơ hình các q trình thi công ................................................................... 93
Bảng 4.23. Thông số cọc xi măng đất. .......................................................................... 94
Bảng 4.24. Sức chịu tải dưới nền đường. ...................................................................... 95
Bảng 4.25. Sức chịu tải của nền đất bên dưới vùng gia cố. .......................................... 95
Bảng 4.26. Độ lún của đất dưới khối gia cố.................................................................. 97
Bảng 4.27. So sánh kết quả 11 phương án thiết kế cọc xi măng đất. ........................... 99

xiii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Phân loại các cơng nghệ đất trộn xi măng [8]. ...............................................6
Hình 1.2. Các cánh trộn thuộc cơng nghệ CDM [2]. ......................................................7
Hình 1.3. Các đầu phun đơn, phun đơi, phun ba của Jet Grouting [9]. ..........................8

Hình 1.4. Sản phẩm của cơng nghệ Jet Grouting [5]. .....................................................9
Hình 1.5. Sự phù hợp của Jet grouting trong các loại đất khác nhau ............................ 11
(theo Keller group). .......................................................................................................11
Hình 1.6. Xử lý nền bằng cọc xi măng đất công nghệ cánh trộn [2]. .......................... 14
Hình 1.7. Xử lý nền bằng cọc xi măng đất cơng nghệ Jet Grouting [2]. .....................14
Hình 1.8. Xử lý nền bằng cọc xi măng đất do Cienco 4 thi cơng (Hồ Sơ TKKT). .....15
Hình 2.1. Bảng tra hệ số Nc theo 22 TCN 244-98 Quy trình xử lý thiết kế nền đất yếu
bằng bấc thấm. ...............................................................................................................19
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí cọc xi măng đất [2]. ..................................................................19
Hình 2.3. Phân tích ổn định trượt sâu nền đường theo Bishop [5]. .............................. 23
Hình 2.4. Bố trí theo dải (1), hình tam giác (2), hình vng (3) hoặc nhóm (2) [3]. ...27
Hình 2.6. Bố trí kiểu tường (1), kiểu ơ (2), kiểu khối (3), kiểu diện (4) [3]. ................28
Hình 2.7. Ý tưởng cơ bản của mơ hình đàn dẻo lý tưởng.............................................33
Hình 2.8. Xác định Eref từ thí nghiệm 3 trục cố kết thốt nước....................................34
Hình 2.9. Xác định Eoed từ thí nghiệm nén cố kết.........................................................35
Hình 2.10. Mối quan hệ Hyperpolic giữa ứng suất lệch và biến dạng dọc trục trong thí
nghiệm 3 trục thốt nước. .............................................................................................. 37
Hình 2.11. Vùng đàn hồi của MH Hardening soil trong khơng gian ứng suất chính. ..38
Hình 2.12. Xác định
Hình 2.13. Xác định

0

từ thí nghiệm 3 trục thốt nước. ......................................39
từ thí nghiệm nén cố kết................................................40

Hình 2.14. Xác định hệ số mũ (m) từ thí nghiệm 3 trục thốt nước. ............................ 41
Hình 2.15. Mơ tả q trình thi công tạo cọc đất gia cố xi măng [15]. .......................... 42
Hình 3.1. Hình ảnh phối cảnh tuyến đường sau khi hồn thành (Hồ sơ TKKT)..........47
Hình 3.3. Mặt cắt dọc đường dẫn vào cầu vượt Hịa Liên TP Đà Nẵng.......................49

Hình 3.4. Địa chất cơng trình nút giao Hịa Liên thành phố Đà Nẵng. ........................49
Hình 3.5. Mặt cắt lỗ khoan LKBS105. .........................................................................50
Hình 3.6. Mặt cắt lỗ khoan LKM1................................................................................51
Hình 3.7. Mặt cắt lỗ khoan LKM2................................................................................52
xiv


Hình 4.1. Cọc xi măng đất gia cố nền đường bố trí cọc dạng rải đều kiểu ..................55
Hình 4.2. Cọc xi măng đất gia cố nền đường bố trí cọc dạng khối .............................. 56
Hình 4.3. Cọc đất trộn xi măng bố trí hình tam giác với đường kính cọc ....................61
Hình 4.4. Khai báo mơ hình làm việc của cọc xi măng đất (MODEL). .......................62
Hình 4.5. Mesh 3D. .......................................................................................................62
Hình 4.6. Mơ hình mơ phỏng cọc xi măng đất trên nền đất yếu ..................................63
Hình 4.7. Chuyển vị lớn nhất cọc xi măng đất sau khi cố kết 15 năm là 2,34cm, nhỏ
nhất là 0,84cm................................................................................................................63
Hình 4.8. Cọc đất trộn xi măng bố trí hình vng với đường kính .............................. 65
Hình 4.9.........................................................................................................................66
Hình 4.10. Mesh 3D ......................................................................................................66
Hình 4.11. Mơ hình mơ phỏng cọc xi măng đất trên nền đất yếu chịu tải trọng ..........67
Hình 4.13. Mặt cắt ngang cọc xi măng đất ...................................................................68
Hình 4.15. Chuyển vị lớn nhất cọc xi măng đất sau khi cố kết 15 năm là 4,14cm, nhỏ
nhất là 0,78cm................................................................................................................70
Hình 4.16. Mặt cắt ngang cọc xi măng đất. ..................................................................71
Hình 4.17. Cọc đất trộn xi măng bố trí hình vng với đường kính ............................ 72
Hình 4.18. Chuyển vị lớn nhất cọc xi măng đất sau khi cố kết 15 năm là 4,39cm, nhỏ
nhất là 0,66cm................................................................................................................73
Hình 4.19. Mặt cắt ngang cọc xi măng đất. ..................................................................74
Hình 4.20. Cọc đất trộn xi măng bố trí hình vng với đường kính ............................ 75
Hình 4.21. Chuyển vị lớn nhất cọc xi măng đất sau khi cố kết 15 năm là 3,840cm, nhỏ
nhất là 3,282cm..............................................................................................................76

Hình 4.22. Mặt cắt ngang cọc xi măng đất. ..................................................................76
Hình 4.23. Cọc đất trộn xi măng bố trí hình khối đối xứng qua tim đường với đường
kính D=0,6m, chiều sâu L=10m. ...................................................................................78
Hình 4.24. Khai báo mơ hình làm việc của cọc xi măng đất (MODEL). .....................79
Hình 4.25. Mesh 3D ......................................................................................................79
Hình 4.26. Mơ hình mơ phỏng cọc xi măng đất trên nền đất yếu ................................ 80
Hình 4.27. Chuyển vị lớn nhất cọc xi măng đất sau khi cố kết 15 năm là 3,27cm, nhỏ
nhất là 1,01cm................................................................................................................81

xv