Nghiên cứu áp dụng cọc xi măng đất trong thiết kế nền móng tại khu đô thị thông minh đông anh hà nội (tóm tắt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

TRẦN VĂN DUY

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG
CỌC XI MĂNG ĐẤT TRONG THIẾT KẾ NỀN MĨNG
TẠI KHU ĐƠ THI THÔNG MINH ĐÔNG ANH – HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Hà Nội - 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

TRẦN VĂN DUY
KHÓA: 2018 - 2020

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG
CỌC XI MĂNG ĐẤT TRONG THIẾT KẾ NỀN MÓNG
TẠI KHU ĐÔ THỊ THÔNG MINH ĐÔNG ANH – HÀ NỘI

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng

Mã số: 8.58.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. TRẦN THƯỢNG BÌNH

Hà Nội – 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

TRẦN VĂN DUY
KHÓA: 2018 - 2020

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG
CỌC XI MĂNG ĐẤT TRONG THIẾT KẾ NỀN MÓNG
TẠI KHU ĐÔ THỊ THÔNG MINH ĐÔNG ANH – HÀ NỘI
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng
Mã số: 8.58.02.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. TRẦN THƯỢNG BÌNH

XÁC NHẬN
CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN

Hà Nội - 2020


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các Thầy giáo, Cô giáo Trường Đại học
Kiến trúc Hà Nội, Khoa Sau đại học, Khoa Xây dựng và các Thầy, Cô giáo
giảng dạy Bộ môn đã giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình trong suốt quá trình học tập
chương trình cao học tại Nhà trường. Em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành
đến Thầy hướng dẫn - PGS.TS Trần Thượng Bình đã tận tình giúp đỡ, hướng
dẫn, cung cấp tài liệu và động viên Em trong quá trình nghiên cứu, hoàn thiện
Luận văn.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các Thầy giáo trong tiểu ban 9 đã có những
góp ý quý giá trong việc hoàn chỉnh nội dung bản Luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng chí Lãnh đạo, đồng nghiệp tại
nơi công tác và các bạn Học viên lớp CH18X – Trường Đại học Kiến trúc Hà
Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian học
tập và làm Luận văn tốt nghiệp.
Quá trình thực hiện Luận văn diễn ra trong thời gian ngắn, đề tài nghiên
cứu Luận văn liên quan đến nhiều vấn đề phức tạp, mặc dù bản thân tôi đã rất
cố gắng, song không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận
được sự quan tâm góp ý của q thầy cơ, các bạn đồng nghiệp để đề tài nghiên
cứu được hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn.
Hà nội, ngày 14 tháng 7 năm 2020
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Văn Duy

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam Luận văn thạc sĩ này là cơng trình nghiên cứu khoa học
độc lập của tơi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là
trung thực và có nguồn gốc rõ ràng.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Văn Duy


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tên đầy đủ

BTCT

Bê tông cốt thép

XMĐ

Xi măng đất

CXMĐ

Cọc xi măng đất


DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu hình

Tên hình vẽ

Trang

Bảng 2.1

Cường độ yêu cầu phần mũi cọc

23

Bảng 2.2

Điều kiện cấp phối tiêu chuẩn phần thân cọc

24

Bảng 2.3

Điều kiện cấp phối tiêu chuẩn phần mũi cọc

26

Bảng 2.4

26

Bảng 2.8

Tỷ lệ trộn cơ bản của vữa xi măng
Bảng hiệu quả gia cố đối với các loại đất của các

chất gia cố
Bảng thống kê một số loại đất được gia cố sau đây
Các thông số cơ bản của thiết bị thi công thử cọc
XMĐ
Bảng kiếm tra thi công cọc xi măng đất

Bảng 2.9

Bảng thông số thi công cọc đất xi măng

53

Bảng 3.1

Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền

72

Bảng 3.2

Các chỉ tiêu cơ lý của cọc xi măng đất

73

Bảng 3.3

Ứng suất pháp phân bố trên mặt cắt đi qua đầu cọc

77

Bảng 3.4

Ứng suất có hiệu theo độ sâu
So sánh các tiêu chí giữa cọc XMĐ và cọc BTCT
chế tạo sẵn
Tỷ lệ xi măng với đất tối ưu ứng với các loại đất
khác nhau

78

Bảng 2.5
Bảng 2.6
Bảng 2.7

Bảng 3.5
Bảng 3.5

28
29
48
53

80
84


DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
Số hiệu hình

Tên hình vẽ

Trang

Hình 1.1

Các ứng dụng cọc xi măng đất

9

Hình 1.2

Sơ đồ cơng nghệ trộn khơ

12

Hình 1.3

Thi cơng cọc xi măng đất bằng cơng nghệ trộn khơ

13

Hình 1.4

Giao hai tia phun áp lực cao

14

Hình 1.5

Sơ đồ cơng nghệ trộn ướt

15

Hình 1.6

Thi cơng cọc xi măng đất bằng cơng nghệ trộn ướt

15

Hình 1.7

Bố trí cọc xi măng đất trong móng cơng trình dân dụng

16

Hình 1.8

Bản đồ hành chính huyện Đơng Anh

18

Hình 1.9

18

Hình 2.6

Bản đồ quy hoạch huyện Đông Anh
Phối cảnh tổng thể hai bên đường trục của khu đô thị
thông minh Đông Anh, Hà Nội

Mối quan hệ giữa cường độ yêu cầu Fcf đối với phần
thân cọc và kết quả thí nghiệm nén 1 trục của cọc
XMĐ
Quan hệ giữa cường độ yêu cầu Fcp đối với phần mũi
cọc và kết quả thí nghiệm nén 1 trục của cọc XMĐ
Cường độ cọc XMĐ tại “Yokohama, Fuckuyama,
Imary” tăng theo hàm logarit (Terashi, 1977)
Quan hệ giữa cường độ cắt khơng thốt nước (qu,µ loại
đất)
Sơ đồ phá hoại của đất dính gia cố bằng cọc xi măng
đất
Quan hệ ứng suất- biến dạng vật liệu xi măng đất

Hình 2.7

Phá hoại khối và phá hoại cắt cục bộ

35

Hình 2.8

Sơ đồ tính tốn biến dạng

37

Hình 2.9

Sơ đồ tính tường vây giai đoạn 3

43

Hình 2.10

Hệ thống điều khiển tự động trên máy cơ sở

51

Hình 2.11

Hệ thống điều khiển tự động trên trạm trộn

51

Hình 2.12

Nén mẫu gia cố bằng máy nén một trục Phoenix

54

Hình 1.10
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5

21
24
25
28

29
34
35


Hình 2.13

Hình ảnh thí nghiệm đào lộ đầu cọc

55

Hình 2.14

55

Hình 3.2

Hình ảnh thí nghiệm nhổ cọc (pull out test)
Mơ hình tiến hành các thí nghiệm kiểm tra ngồi hiện
trường
Phối cảnh mặt tiền khách sạn Hồng Linh

Hình 3.3

Sơ đồ bố trí các cọc

73

Hình 3.4

Mơ hình cọc đất và đất nền

74

Hình 3.5

Biến dạng của nhóm cọc và nền

75

Hình 3.6

75

Hình 3.9

Chuyển vị đứng trên mặt cắt dọc theo thân nhóm cọc
Chuyển vị ngang, đứng của các điểm trên mặt cắt đi
qua chân nhóm cọc
Chuyển vị ngang, đứng của các điểm trên mặt cắt đi
qua đầu nhóm cọc
Chuyển vị của các điểm A, B, C

Hình 3.10

Phân bố ứng suất trên đầu nhóm cọc

77

Hình 3.11

Ứng suất có hiệu dọc theo thân nhóm cọc

78

Hình 3.12

Sự thay đổi ứng suất σ1, σ3 tại các điểm D, D, F

79

Hình 3.1

Hình 3.7
Hình 3.8

71
72

76
76
76


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng, biểu
Danh mục các hình vẽ, sơ đồ minh họa

MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
* Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1
* Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 1
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ............................................. 2
* Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 2
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................... 2
* Bố cục dự kiến của luận văn ...................................................................... 3
NỘI DUNG ....................................................................................................... 6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CỌC XI MĂNG ĐẤT VÀ KHU ĐÔ THỊ
THÔNG MINH ĐÔNG ANH HÀ NỘI ............................................................ 6
1.1. Cọc xi măng đất ...................................................................................... 6
1.1.1. Khái niệm về cọc xi măng đất .......................................................... 6
1.1.2. Phân loại cọc xi măng đất ................................................................ 7
1.1.3. Khả năng áp dụng của cọc xi măng đất trong xây dựng .................. 8
1.1.4. Thực trạng ứng dụng cọc xi măng đất trong xử lý nền móng cơng
trình dân dụng và cơng nghiệp ................................................................. 10
1.2. Cơng nghệ cọc xi măng đất .................................................................. 11
1.2.1. Công nghệ trộn khô ........................................................................ 11
1.2.2. Công nghệ trộn ướt......................................................................... 13
1.3. Khái quát về khu đô thị thông minh Đông Anh ................................... 17
1.3.1. Vị trí địa lý ..................................................................................... 17


1.3.2. Đặc điểm điều kiện kinh tế - xã hội ............................................... 19
1.3.3. Định hướng phát triển khu đô thị thông minh................................ 20
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN CỌC XI MĂNG ĐẤT
TRONG THIẾT KẾ NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG.................. 22
2.1. Đặc điểm, tính chất của cọc xi măng đất .............................................. 22
2.1.1. Vật liệu cho cọc xi măng đất .......................................................... 22

2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành cường độ của cọc xi măng
đất ............................................................................................................. 26
2.1.3. Sự thay đổi cường độ của cọc xi măng đất theo thời gian ............. 28
2.1.4. Kinh nghiệm thi công cọc cọc xi măng đất đối với một số loại đất ở
Việt Nam .................................................................................................. 28
2.2. Các cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế đối với cọc xi măng đất ............ 30
2.2.1. Phương pháp tính tốn cọc xi măng đất theo quan điểm trụ làm việc
như nhóm cọc ........................................................................................... 30
2.2.2. Phương pháp tính tốn cọc xi măng đất như nền tương đương ..... 32
2.2.3. Phương pháp tính tốn nền đất hỗn hợp......................................... 33
2.2.4. Phương pháp tính tốn cọc xi măng đất theo phương pháp mơ hình
.................................................................................................................. 38
2.2.5. Tính tốn tường vây bằng cọc xi măng đất .................................... 40
2.3. Thi công cọc xi măng đất ..................................................................... 46
2.3.1. Yêu cầu vật liệu và thiết bị thi cơng............................................... 46
2.3.2. Trộn mẫu thử trong phịng thí nghiệm ........................................... 48
2.3.3 Thi công đại trà cọc xi măng đất ..................................................... 48
2.3.4. Xử lý kỹ thuật thi công ................................................................... 49
2.4. Một số vấn đề về bảo đảm chất lượng trong thi công cọc xi măng đất 50
2.4.1. Yêu cầu về thiết bị thi cơng............................................................ 50
3.4.2. Kiểm sốt trước khi thi công .......................................................... 52


2.4.3. Kiểm sốt trong q trình thi cơng................................................. 53
2.4.4. Thí nghiệm kiểm tra chất lượng sau khi thi công .......................... 54
CHƯƠNG 3: CÁC ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG CỌC XI MĂNG ĐẤT CHO NỀN
MĨNG CÁC CƠNG TRÌNH TẠI KHU ĐƠ THỊ THÔNG MINH ............... 57
3.1. Đặc điểm nền khu vực xây dựng các cơng trình tại đơ thị thơng minh 57
3.1.1. Vị trí, điều kiện tự nhiên của khu vực khảo sát ............................. 57
3.1.2. Khối lượng khảo sát ....................................................................... 57

3.1.3. Công tác thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) ................................ 58
3.1.4. Phân tích số liệu và đánh giá kết quả ............................................. 59
3.1.5. Đề xuất giải pháp kỹ thuật phục vụ cho việc thiết kế thi cơng xây
dựng cơng trình ........................................................................................ 63
3.2. Các đề xuất cho việc áp dụng công nghệ cọc xi măng đất ................... 64
3.2.1. Đề xuất cải tiến cấu tạo cọc xi măng đất........................................ 64
3.2.2. Đề xuất về khảo sát địa kỹ thuật cho thiết kế thi công cọc đất xi
măng ......................................................................................................... 66
3.3. Ứng dụng cọc xi măng đất cho cơng trình khách sạn Hồng Linh ...... 71
3.3.1. Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc ............................. 73
3.3.2. Tính sức chịu tải của nhóm cọc...................................................... 73
3.3.3. Kết quả chạy mơ hình..................................................................... 75
3.3.4. So sánh đánh giá giải pháp sử dụng cọc XMĐ với các giải pháp sử
dụng cọc BTCT về yêu cầu kinh tế- kỹ thuật .......................................... 79
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 82
Kết luận chung ............................................................................................. 82
Kiến nghị...................................................................................................... 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


1

MỞ ĐẦU
* Lý do chọn đề tài
Trong các cơng trình thuộc lĩnh vực giao thông, thủy lợi, xây dựng dân
dụng công nghiệp, Cọc đất xi măng là công nghệ đã được áp dụng ở Việt Nam
từ nhiều năm nay. Cho đến nay việc áp dụng cơng nghệ này có những bước tiến
bộ rõ rệt, xong tính hiệu quả của việc áp dụng công nghệ cọc đất xi măng phụ
thuộc vào nhiều yếu tố nên vẫn còn nhiều trường hợp việc áp dụng kém hiệu

quả. Thực tế cho thấy, hầu hết các trường hợp kém hiệu quả là việc tính tốn
so sánh các phương án luôn là yêu cầu bắt buộc nhưng chưa được chú ý, trong
đó yếu tố quyết định việc luận chứng phải dựa trên điều kiện đất nền khu vực,
để lựa chọn các phương án khả thi, lại càng chưa được chú ý.
Trong khi đó, Đơng Anh là vùng có đặc điểm đất nền rất khác biệt với
nhiều vùng trong đồng bằng Bắc Bộ, nên việc luận chứng lựa chọn phương án
khả thi địi hỏi phải có luận cứ riêng.
Qua tìm hiểu, nghiêm cứu xét thấy điều kiện địa chất cơng trình tại khu
đơ thị thơng minh Đơng Anh, Hà Nội của tập đoàn BRG là phù hợp áp dụng
cọc xi măng đất để xử lý nền móng nhằm tối ưu hóa lợi nhuận đầu tư.
Mặt khác, Đơng Anh trong tương lai sẽ phát triển nhiều khu đô thị lớn
đã, đang và sẽ đặt nhiều vấn đề nền móng cơng trình. Trong đó, có u cầu ứng
dụng các cơng nghệ mới để tối ưu hóa lợi nhuận trong việc xây dựng khơng
gian ngầm và xử lý nền móng các cơng trình.
Do đó, Nghiên cứu áp dụng cọc xi măng đất trong thiết kế nền móng
tại khu đơ thị thông minh Đông Anh, Hà Nội là rất cần thiết, nhằm phát
huy hiệu quả đầu tư.
* Mục tiêu của đề tài
Sáng tỏ các điều kiện đất nền để áp dụng cọc đất xi măng đạt hiệu quả
cao nhất.


2

Làm rõ quy trình tính tốn phù hợp với điều kiện đất nền để có được kết
quả chính xác và tin cậy nhất; quy trình giám sát và kiểm tra chất lượng thi
công trong điều kiện đất nền tại vùng đô thị thông minh Đông Anh.
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Địa tầng khu đô thị thông minh Đông Anh, Hà Nội.
Đối tượng nghiên cứu là cọc đất xi măng trong đất nền của khu vực dự

án. Các cơng trình xây dựng dân dụng và cơng nghiệp có tải trọng vừa và nhỏ,
Các cơng trình thấp tầng và cao tầng, Các hố đào có độ sâu nhỏ hơn 10m.
Phạm vi nghiên cứu; Cọc đất xi măng cho nền móng cơng trình xây dựng
dân dụng tại khu đô thị thông minh Đông Anh, Hà Nội.
* Phương pháp nghiên cứu
Căn cứ theo cách phân loại của phương pháp luận nghiên cứu khoa học,
các mục tiêu của đề tài sẽ được giải quyết bằng các phương pháp sau:
- Nghiên cứu lý thuyết: thu thập, nghiên cứu, vận dụng tài liệu và kinh
nghiệm trong và ngoài nước về các vấn đề gia cường nền đất bằng cọc xi măng
đất;
- Phương pháp phân tích tổng hợp, so sánh, tiếp cận hệ thống;
- Phương pháp thống kê: thu thập các tài liệu địa chất cơng trình địa chất
thủy văn tại khu đơ thị thông minh Đông Anh, Hà Nội. Thu thập thông tin
các giải pháp nền móng của cơng trình xây dựng tại Đông Anh;
- Phương pháp chuyên gia: Tham vấn và hỏi ý kiến các chuyên gia, các Thầy
giáo chuyên ngành Địa Kỹ Thuật;
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Qua mục tiêu đối tượng phương pháp nội dung nghiên cứu, đề tài có các
ý nghĩa khoa học và thực tiễn như sau:
- Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu, đề xuất áp dụng giải pháp cọc xi măng
đất cho các cơng trình dân dụng và cơng nghiệp tại huyện Đông Anh;


3

- Ý nghĩa thực tiễn: Giúp cho cơ quan quản lý nhà nước, chủ đầu tư, các
đơn vị thiết kế và thi cơng có thêm cơ sở lựa chọn giải pháp nền móng hợp lý
cho các cơng trình xây dựng tại huyện Đông Anh, giúp giảm giá thành và tăng
cường tính bền vững cho cơng trình xây dựng, nâng cao an sinh xã hội và bảo
vệ môi trường.

* Bố cục dự kiến của luận văn
PHẦN MỞ ĐẦU
* Lý do chọn đề tài.
* Mục đích nghiên cứu.
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
* Phương pháp nghiên cứu.
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỌC XI MĂNG ĐẤT VÀ KHU ĐÔ THỊ
THÔNG MINH ĐÔNG ANH, HÀ NỘI.
1.1. Cọc xi măng đất
1.1.1. Khái niệm về cọc xi măng đất
1.1.2. Phân loại cọc xi măng đất
1.1.3. Khả năng áp dụng của cọc xi măng đất trong xây dựng
1.1.4 Thực trạng ứng dụng cọc xi măng đất trong xử lý nền móng cơng
trình dân dụng
1.2. Cơng nghệ thi công cọc xi măng đất
1.2.1. Công nghệ trộn khô
1.2.2. Công nghệ trộn ướt
1.3. Khái quát về khu đô thị thơng minh Đơng Anh
1.3.1. Vị trí địa lý
1.3.2. Đặc điểm điều kiện kinh tế xã hội
1.3.3. Định hướng phát triển đô thị


4

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN CỌC XI MĂNG ĐẤT
TRONG THIẾT KẾ NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG
2.1. Đặc điểm, tính chất của cọc xi măng đất
2.1.1. Vật liệu cho cọc xi măng đất

2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành cường độ của cọc xi măng
đất
2.1.3. Sự thay đổi cường độ của cọc xi măng đất theo thời gian
2.1.4 Kinh nghiệm thi công cọc cọc xi măng đất đối với một số loại đất
ở Việt Nam
2.2. Các cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế đối với cọc xi măng đất
2.2.1. Phương pháp tính tốn cọc xi măng đất theo quan điểm trụ làm
việc như nhóm cọc
2.2.2. Phương pháp tính tốn cọc xi măng đất như nền tương đương
2.2.3. Phương pháp tính tốn nền đất hỗn hợp
2.2.4. Phương pháp tính tốn cọc xi măng đất theo phương pháp mơ hình
2.2.5. Tính tốn tường vây bằng cọc xi măng đất
2.3. Thi công cọc xi măng đất
2.3.1. Yêu cầu vật liệu và thiết bị thi công
2.3.2. Trộn mẫu thử trong phịng thí nghiệm
2.3.3. Thi cơng đại trà cọc xi măng đất
2.3.4. Xử lý kỹ thuật thi công
2.4. Một số vấn đề về bảo đảm chất lượng trong thi công cọc xi măng đất
2.4.1. Yêu cầu về thiết bị thi cơng
2.4.2. Kiểm sốt trước khi thi cơng
2.4.3. Kiểm sốt trong q trình thi cơng
2.4.4. Thí nghiệm kiểm tra chất lượng sau khi thi công


5

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG CỌC XI MĂNG ĐẤT CHO NỀN
MĨNG CÁC CƠNG TRÌNH TẠI KHU ĐƠ THỊ THƠNG MINH ĐÔNG
ANH, HÀ NỘI
3.1. Đặc điểm nền khu vực xây dựng các cơng trình tại đơ thị thơng minh

3.1.1. Vị trí, điều kiện tự nhiên của khu vực khảo sát
3.1.2 . Khối lượng khảo sát
3.1.3. Cơng tác thí nghiệm xun tiêu chuẩn
3.1.4. Phân tích số liệu và đánh giá kết quả
3.1.5. Đề xuất giải pháp kỹ thuật phục vụ cho việc thiết kế thi cơng xây
dựng cơng trình
3.2. Các đề xuất cho việc áp dụng công nghệ cọc xi măng đất
3.2.1. Đề xuất cải tiến cấu tạo cọc xi măng đất
3.2.2. Đề xuất về khảo sát địa kỹ thuật cho thiết kế thi công cọc đất xi
măng
3.3. Ứng dụng cọc xi măng đất cho cơng trình Khách sạn Hồng Linh
3.3.1. Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc
3.3.2. Tính sức chịu tải của nhóm cọc
3.3.3. Kết quả chạy mơ hình
3.3.4. So sánh đánh giá giải pháp sử dụng cọc xi măng đất với các giải
pháp sử dụng cọc bê tông cốt thép về yêu cầu kinh tế - kỹ thuật
3.4. Kết luận và kiến nghị
3.3.1. Kết luận chung
3.3.2. Những mặt hạn chế
3.3.3. Kiến nghị


THƠNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lịng liên hệ với Trung Tâm Thơng tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


82

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận chung
Hiện nay đã có rất nhiều giải pháp để gia cường nền đất yếu, việc phải
lựa chọn giải pháp gia cường hiệu quả và kinh tế nhất địi hỏi phải có sự tính
tốn, so sánh để lựa chọn giải pháp kỹ thuật một cách hợp lý nhất. Với cơng
trình cao tầng có nội lực chân cột lớn, giải pháp thường được chọn là cọc bê
tông cốt thép đúc sẵn hoặc cọc khoan nhồi, tuy các phương pháp trên có độ tin
cậy cao nhưng giá thành cũng rất cao do vật liệu làm cọc, công nghệ, thiết bị
thi cơng. Cọc xi măng đất có nhiều ưu điểm khi áp dụng trong xử lý nền móng
cơng trình, đặc biệt cho nền đất yếu khơng đồng nhất và đã được thực tế chứng
minh. Các ưu điểm nổi bật là: Tốc độ thi công rất nhanh, kỹ thuật thi công
không phức tạp, tiết kiệm thời gian thi công; Hiệu quả kinh tế cao, giá thành hạ
hơn nhiều so với phương án xử lý khác; Rất thích hợp cho cơng tác xử lý nền,
xử lý móng cho các cơng trình ở khu vực đất yếu; Khả năng xử lý sâu; Độ tin
cậy cao; Không gây ô nhiễm môi trường do tận dụng đất tại chỗ làm vật liệu
làm cọc, ít gây chấn động cho cơng trình liền kề, cơng nghệ thi công đơn giản,
thiết bị thi công không quá đắt. Cọc xi măng đất ra đời và phát triển đã đáp ứng
được những khó khăn về thi cơng các cơng trình xây dựng trên nền đất yếu,
ngồi ra nó còn đáp ứng được các yêu cầu về xử lý nền, chống thấm cho các
cơng trình đã xây dựng đạt hiệu quả cao. Công nghệ cọc xi măng đất áp dụng
rất rộng rãi, thích hợp mọi loại đất, từ bùn sét đến đất dẻo mềm. Để tạo ra cọc
xi măng đất có chất lượng tốt nhất, thi cơng với quy trình hợp lý nhất thì phải
quan tâm từ khâu thiết kế đến quá trình xây dựng, nghiệm thu kiểm tra chất
lượng và phải áp dụng giải pháp hợp lý trong quản lý tổ chức thi công một cách
nghiêm túc. Giải pháp hợp lý dựa vào điều kiện thi công cụ thể của từng cơng

trình. Bên cạnh đó chủ đầu tư, các đơn vị tư vấn, nhà thầu thi công và các bên


83

liên quan phải cùng nhau phối hợp chặt chẽ, có trách nhiệm với phần việc của
mình. Trong quản lý kỹ thuật, cần nắm được những yêu cầu phải thực hiện và
cách thức thực hiện chúng. Cũng như soạn thảo các văn bản cần thiết để phục
vụ q trình thi cơng, nghiệm thu. Trong quản lý chất lượng cần phải giám sát,
thực hiện q trình thi cơng đúng như thiết kế và có các biện pháp xử lý kịp
thời khi gặp sự cố. Quản lý công tác kiểm tra và nghiệm thu cũng như quản lý
hồ sơ được thực hiện một cách nghiêm túc đúng theo các tiêu chuẩn, quy định
hiện hành.
Những mặt hạn chế
Do thời gian có hạn nên trong luận văn chưa có những thí nghiệm để
đánh giá đầy đủ hơn về mối quan hệ giữa yếu tố kỹ thuật và hiệu quả kinh tế;
khả năng chịu lực của cọc xi măng đất gia cố ở các vùng địa chất khác nhau.
Luận văn chưa xét đến các nhóm địa chất khác nhau hay các yếu tố về vùng
miền để có thể đưa ra giải pháp thiết kế, quản lý hợp lý hơn. Cũng như chưa
xét đến các yếu tố khách quan, chủ quan ảnh hưởng đến quá trình thi công để
đưa ra các biện pháp xử lý sự cố phát sinh trong quá trình thực hiện.
Kiến nghị
1. Địa tầng trong khu vực xây dựng cơng trình thuộc đơ thị Đông Anh
biến đổi khá phức tạp, các lớp đất phân bố khơng đồng nhất, do đó khi thiết kế
cần nghiên cứu kỹ địa tầng và các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất để có giải pháp
kế cấu móng cho phù hợp với từng vị trí của khu nhà.
2. Thi công cọc xi măng đất bằng công nghệ trộn ướt để xử lý móng các
cơng trình tại khu đơ thị thông minh Đông Anh, Hà Nội. Việc lựa chọn tỷ lệ xi
măng với đất để xử lý nền đất yếu bằng cọc xi măng đất phụ thuộc vào nhiều
yếu tố và chi phối đến chất lượng, địa tầng khác nhau thì tỷ lệ xi măng cũng

khác nhau.


84

Bảng 3.6. Tỷ lệ xi măng với đất tối ưu ứng với các loại đất khác nhau
STT

Loại đất

Tỷ lệ xi măng với đất (%)

1

Đất tốt chứa sỏi, cát hạt thô, cát hạn mịn

5% hoặc ít hơn

2

Đất cát xấu với lượng bùn nhỏ

9%

3

Loại đất cát cịng lại

7%

4

Đất chứa bùn khơng dẻo hoặc dẻo vừa
phải

10%

5

Đất sét dẻo

13% hoặc nhiều hơn

3. Các dãy nhà biệt thự liền kề có số tầng nhỏ hơn 7 tầng nên áp dụng
công nghệ cọc xi măng đất để xử lý nền móng. Cọc XMĐ được tính tốn là cọc
chịu lực.
4. Đối với các cơng trình cao tầng nên áp dụng cọc xi măng đất làm tường
vây cho hố đào sâu.
5. Cải tiến cấu tạo cọc xi măng đất, thi cơng cọc xi măng đất có cột ở tâm
cọc bằng trụ bê tông cốt thép ly tâm dự ứng lực cấu tạo dạng ống, cột ở tâm cọc
không bịt đáy được thả vào cọc xi măng đất nhờ trọng lượng kết hợp với tải
trọng rung hoặc ép. Liên kết giữa đài móng và cọc xi măng đất cải tiến được
giả định là liên kết khớp, không để chờ cốt thép đầu cọc.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Bộ KH&CN (2012). Gia cố nền đất yếu – Phương pháp cọc đất xi
măng, TCVN 9403:2012, Hà Nội.
2. Bộ KH&CN (2014). Móng cọc, Tiêu chuẩn thiết kế, TCVN:10304 –

2014, Hà Nội.
3. Đỗ Hữu Đạo (2015). Nghiên cứu sự làm việc của cọc đơn và nhóm
cọc xi măng đất cho cơng trình nhà cao tầng.
4. Phùng Thị Kim Dung (2008). Gia cố thành hố đào sâu bằng dãy cọc
xi măng đất.
5. Nguyễn Đức Nguôn (2008). Bài giảng Nền móng trong điều kiện đất
yếu, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, Hà Nội.
6. Đậu Văn Ngọ (2009). Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ xi măng đất.
7. Đậu Văn Ngọ (2008). Giải pháp xử lý đất yếu bằng đất trộn xi măng.
8. Phan Hồng Quân (2006). Cơ học đất, NXB Xây Dựng, Hà Nội.
9. Trần Nhật Tiến (2008). Kỹ thuật đường ống và bể chứa, NXB Đà Nẵng.
10. Nguyễn Mạnh Thuỷ, Ngô Tần Phong. Ứng dụng cọc đất xi măng
trong thiết kế móng cơng trình trên nền đất yếu.
11. Theo TCVN 10304-2014.
12. Trung tâm nghiên cứu địa kỹ thuật Trường Đại học Mỏ - Địa chất.
13. Nguyễn Uyên (2009). Xử lý nền đất yếu trong xây dựng, NXB Xây
dựng, Hà Nội.
14. Nguyễn Vi (2007). Hướng dẫn thiết kế nền và móng xi măng – bùn
của các cơng trình cảng, Hà Nội.
Tiếng Anh:
15. State of The Art Report 5, Lime stabilization, National Research
Council Washington, D.C. (1997).


16. Dallas N. Little, Evaluation of structural properties of lime stabilized
soils and aggregates, Prepared for the national lime association, January 5, (1999).
17. B. B. Broms, Can lime/cement columns be used in Singapore and
Southeast.
Website:
18. />19. nhan to anh huong den

kinh te xa hoi.
20. />21. http://ban do huyen dong anh ha noi.


PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp đất tại khu vực nghiên cứu.
1. Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp đất 2 như sau:

2
3

Đường kính
(mm)
>0.005
0.005-0.01
0.01-0.05
0.05-0.1
0.1-0.25
0.25-0.5
Thành
phần hạt
0.5-1.0
1.0-2.0
2.0-5.0
5.0-10.0
10.0 - 20.0
20.0 - 40.0
Độ ẩm tự nhiên
Khối lượng thể tích tự nhiên

4

Khối lượng thể tích khơ

ck

g/cm3

1.48

5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Khối lượng riêng
Hệ số rỗng
Độ rỗng
Độ bão hoà
Độ ẩm giới hạn chảy
Độ ẩm giới hạn dẻo

Chỉ số dẻo
Độ sệt
Lực dính kết
Góc ma sát trong
Hệ số nén lún
Sức chịu tải quy ước
Mô đun tổng biến dạng


e0
n
G
WL
Wp
Ip
B
C

a1-2
R0
Eo

g/cm3

2.71
0.838
45.31
96.16
39.42
24.62

14.80
0.37
0.194
16028’
0.037
1.54
123.2

TT

1

Chỉ tiêu

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị
35.1
10.1
25.1
18.2
10.9
0.6

P

%

W
TN

%
g/cm3

29.70
1.92

%
%
%
%
%
kG/cm2
độ
cm2/kG
kG/cm2
kG/cm2


2. Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp đất 3 như sau:
TT

1

Chỉ tiêu

Đường kính (mm)

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị

>0.005

15.5

0.005-0.01

8.0

0.01-0.05

32.2

0.05-0.1

21.3

0.1-0.25

22.3

0.25-0.5

Thành
phần hạt

0.5-1.0

P

%

0.7

1.0-2.0
2.0-5.0
5.0-10.0
10.0 - 20.0
20.0 - 40.0
2

Độ ẩm tự nhiên

W

%

34.91

3

Khối lượng thể tích tự nhiên

TN

g/cm3

1.79

4

Khối lượng thể tích khơ

ck

g/cm3

1.33

5

Khối lượng riêng



g/cm3

2.70

6

Hệ số rỗng

e0

-

1.041

7

Độ rỗng

n

%

50.73

8

Độ bão hoà

G

%

90.37

9

Độ ẩm giới hạn chảy

WL

%

38.04

10

Độ ẩm giới hạn dẻo

Wp

%

27.86

11

Chỉ số dẻo

Ip

%

10.18

12

Độ sệt

B

-

0.71

13

Lực dính kết

C

kG/cm2

0.123

14

Góc ma sát trong



độ

12012’

15

Hệ số nén lún

a1-2

cm2/kG

16

Sức chịu tải quy ước

R0

2

kG/cm

1.12

17

Mô đun tổng biến dạng

Eo

kG/cm2

64.6

0.049