Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Địa kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu lựa chọn thông số thiết kế cọc đất xi măng xử lý nền đường ở Sóc Trăng - Trà Vinh, ứng dụng cho đường vào cầu C16, khu kinh tế Định An

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.07 MB, 129 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

HUỲNH VĂN BẰNG

NGHIÊN CỨU LUA CHON THONG SO THIET KE CỌC DAT XI MĂNG

XU LY NEN DUONG O SOC TRĂNG - TRA VINH

UNG DUNG CHO ĐƯỜNG VÀO CAU C16, KHU KINH TẾ ĐỊNH AN

MA SO: 60 58 02 04

NGƯỜI HUONG DAN KHOA HỌC: PGS.TS BÙI VAN TRUONG

HA NOI, NAM 2017

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CAM ĐOAN

“Tôi xin cam đoan đây là công tình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận rong luận văn là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ một nguồn nào và đưới bat kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tải liệu đã được.thực hiện trích dẫn và ghỉ nguồn tả liệu tham khảo đúng quy định

“Tác giả luận văn

Huỳnh Văn Bằng

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

LỜI CÁM ON

Tôi xi cám on các thầy cô giảng day trong bộ mơn, khon cơng trình, Phịng Đào tạo

Đại học và Sau đại học - Trường Đại học Thủy Lợi,

Tôi xin chin thành cảm on, PGS. TS Bài Văn Trường là người hưởng dẫn khoa học đã hết sức tận tâm nhiệt nh giúp tơi hồn thành luận văn này.

Tơi xin cám ơn sự quan tâm góp ý của các Giáo sư, Phó Giáo sư, Tién sĩ rong trườngĐại học Thủy Lợi.

Tơi cũng xin cám ơn sự ủng hộ, động viên tinh thin nhiệt tinh của lãnh đạo công ty, gia dinh, bon bề, đồng nghiệp ong suốt tồi gia thực hiện luận văn. Khơng có sơ

động viên củ họ, tối khơng th đi đến ích cuối căng ca chương trình đảo ạo thạc sĩ

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

1.1.1 Lich sử hình thành coe đất xi ming 4 1.1.2 Tình hình ứng dung cọc đất xi ming trên thể giới 5 1.1.3 Tình hình ứng dụng cọc đắt xi mang ở Việt Nam. 6 1.2. Đặc điểm tính chất của cọc xi măng đất. 8

1.2.1 Vật liệu chế tạo cọc. 81.2.2 Các yéu tổ ảnh hưởng đến sự hình thành cường độ 8

1.3 Kết luận chương 1 la CHUONG 2: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN THONG SO THIET KE COC XI MĂNG.DAT XỬ LÝ NEN DUONG Ở SOC TRANG-TRA VINH. 15 2.1 Cơ sở lý thuyết 16

2.2 Cấu trúc, sinh chất nền đắt yéu ở Sóc Trăng ~ Trà Vinh "

2.2.1 Đặc điểm, tính chất đắt yêu đồng bằng Cửu Long [2] " 2.2.2 Cấu trúc, tính chất nền đắt yeu ở Sóc Trăng, Trả Vinh 26

22.3 Đặc điểm nước dưới đắt +”

2.3 Nghiên cứu vật liệu tạo cọc đất xi măng trong phỏng thí nghiệm. 31

2.3.1 Thi nghiệm xác định him lượng xi mang và sự phát triển cường độ và tinh chitcửa vậtiệu tạo cọc XM. 31

2.3.2 Phân tích kết quả thí nghiệm 38

2.4 Nghiên cứu điều kiện làm việc của cọc đất xi măng tại hiện trường 39

2.4.1, Mục dich , nội dung nghiên cứu. 39

2.4.2. Khoan lõi và nén kiểm tra cường độ vật liệu tạo cọc 392.4.3 Thứ ti tỉnh cọc “2.44 Khảo sit kách thước và hình dạng cọc. 41

2.4.5 Phân tích, đánh giá điều kiện làm việc của cọc. 4g2.5 Đề xuất lựa chọn thông số thiết ké cọc đắt xi măng. “

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

2.5.1 Lựa chọn các thông số của vật liệu tạo cọc DXM. ° soe 2.5.2 Lựa chon các chi tiêu, tinh chất của đất nên 5s

2.5.3 Lựa chọn các thông số hình học của cọc 55225.4 Các thơng số kỹ thuật thi công cọc 9

2.5.5 Kiểm tra chất lượng cọc 60 2.6 Kết luận chương 2 6 CHUONG 3: UNG DUNG THIET KE COC ĐẤT XI MĂNG DỰ ÁN BUONG

VÀO CAU C16, KHU KINH TẾ DỊNH AN. 633.1 Tổng quan về cơng tinh 633.1.1 Vị trí, hiện trạng, đặc điểm quy mơ cơng trình 633.1.2 Hiện trang cơng trình. 43.1.3 Quy mô đường vào câu... —- —- m1.3.1.4 Điều kiện tự nhiên đ93.1.5 Đặc điểm địa chất m3.2 Thiết kế cọc xi mang đất m

3.2.1 Lựa chọn cường độ của cọc xi măng dat và xác định hàm lượng hop lý. T1

3.2.2 Xác định đường kính cọc, chiễu đồi và khoảng cách giữa các cọc...72

3.2.3 Tính tốn nền gia cổ bằng cọc xi măng di B

3.3. Kết in chương 3 9

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ. 9 L Kết luận 94 II Kiến nghị... . . . so 98 IIL Hướng nghiên cửu tgp theo: 96 TÀI LIỆU THAM KHAO. 98 PHU LUC TÍNH TỐN. 100

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

DANH MỤC CAC TỪ VIET TAT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

Điện tích của cọc xi ming đắc

Điện ích tương đối của cọc xi ming đất

Điện tích vàng đất yếu cần được gia cổ xung quanh cọc xi mang 'Chiều rộng, chiều dài và chiều cao của nhóm cọc xi mang đắt. Lực dính của cọc xi ming da

Chỉ số nén lún

"Độ bin chống cất khơng thốt nước.

Coe đất xi mang

Lite dính của cọc xi mang - đất và đất nền khi đã gia cổ.

Chỉ số nến lún hỏi phục ứng với quá tình đỡ ải

Lực dính của vũng đất yếu cin được gia cổ. xune quanh cọc xi ming Lực dinh tương đương của nén đắt u được gia cổ.

Đường kính cọc,“Cơng nghệ trộn sâuĐắt xỉ ming

Mé dun din hội của cọc xi ming đất

Mô dun din của vùng đất yêu cần được ga cổ,

Mô dun din hồi tương đương của nền đất yếu được gia có.

Mơ đun biến dang.

Hệ số rồng của lớp đất

Là hệ số an toàn.

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

si hi ti giới hạn của cọc xi măng dt.

Độ lún giới han cho phép.

Độ hin tổng cộng của mồng cọc

Góc nội ma sắt của cọc xi măng dat,

Góc nội ma sát của vùng đất yêu cin được gia cổ xung quanh cọc.

Góc nội ma sát tương đương của nền đắt yêu được gia cổ.Bề day lớp đất nh lún thứ

Ứng suất do trong lượng bản thân.

Gia tang ứng suất thẳng đứng.

Ứng suất tiên cổ kết

khả năng chịu tải mỗi cột trong nhóm cọc. Hệ số riêng phần đối với trong lượng đất Hệ số riêng phần đối với tải trong ngồi.

Ngoại ải ác dụng

Dung trọng đắt đắp.

Bán kính cung trượt ồn.

Sức chống cắt của vật liệu đắt đắp,

Site chống cất của vật liệu cọc

Chiều đài cũng trượt tương ứng

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

CCảnh tay đòn của mảnh thứ Iso với tâm quay“Trọng lượng của mảnh th ¡

“óc ma sắt trong của lớp đất

Độ sâu ha cọc tong đất ké từ đáy đài “Khối lượng đất ở trạng thái tự nhiên.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Ảnh hướng của loại dit (Kaki và Yang, 1991) Hình 1.2. Ảnh hướng của loại xi ming đến cường độ nén

Hình 1.3, Ảnh hưởng của him lượng xi mang.Hình 1.4. Ảnh hưởng của lượng nước ban đầu

Hình 1.5, Ảnh hưởng của ngày tuổi

Hình 2.1 Cột địa ting đặc trưng ở Sóc Trăng (Cầu Vĩnh Châu 2)... Hình 2.2 Mặt cit địa chất đặc trưng ở Trà Vinh

Hình 2.3 Dúc mẫu ĐXM thí nghiệm.

Tình 2.4 Quan hộ giữa t lệ NIXM và cường độ nến nở hông ở 7 ngày.

Hinh 2.5 Quan hệ giữa hàm lượng xi măng và cường độ nén nở hơng ở 7 ngàyHình 2.6, Quan hệ giữa t lệ N/XM và cường độ nén nở hông ở 14 ngày

Hình 2.7. Quan hệ giữa him lượng xi măng và cường độ nén nở hơng ở l4 ngàyTình 2.8. Quan hệ giữa lệ N/XM và cường độ nén nở hông ở 28 ngày,

Hình 2.9, Quan hệ giữa him lượng xi mang và cường độ nén nở hơng ở 28 ngày

Hình 2.10 Hình khoan lấy lõi cọc ĐXM

"Hình 2.11 Cường độ mẫu khoan tại Mồ A Cầu Cl6

Hình 2.12 thí nghiệm thử tải tinh cọcHình 2.13. Biểu

Hình 2.14. Biểu

«quan hệ tải trong - độ lớn cọc số lồ quan hệ tải trong - độ lún cọc số 93 Hình 2.15. Biểu đồ quan hệ tai trọng - độ lún cọc số 156.

"Hình 2.16. Đào dé lộ đầu cọc ĐXM để kiểm tra số lượng và kích thước,

Hình 2.17. Quan hệ giữa bán kính cọc và sức chịu tái của cọc,

Hình 2.18 Quan hệ giữa bán kính cọc và độ lún của nên gia cổ.

Hình 2.19. Quan bệ giữa chi

Hinh 2.20. Quan hệ giữa chiều dài cọc và độ lún của nén gia cổ.

đài cọc và sức chịu tải của cọc.

Hình 2.21 Quan hệ giữa khoảng cách cọc và độ lún của nền gia cổ, Hình 2.22. Sơ đồ quan lý chat lượng,

Hình 2.23. Hệ thống theo dõi thi cơng

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Hình 3.2 Trắc ngang đại điện đoạn dẫn vào cầu tại mồ A

3.6 Mặt bằng bổ tí cọc ĐXM

Hình 3.7 Sơ đồ tính lún

Hình 3.8 Sơ đỗ mơ phỏng trong phần mềm Plaxis.. Hình 3.9: Phân bổ ứng suất trong nén cơng tình, Hình 3.10: Phân bổ áp lực nước lỗ rổng trong nền dit

Hình 3.11 Lưới biển dang của nên cơng trình

Hình 3.12 Chuyển vị đứng (lún) của cơng trình.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

DANH MỤC BANG BIEU

Bing 2.1. Kết quả nghiên cửu các đặc trưng kháng cất của đất ở Đẳng Bằng Sông

Cứu Long theo. 20

Bảng 222 Tang hợp các chỉ tiêu cơ lý của đất yêu amQuˆ ving đồng bing Cửu Long Bing 2.4 Cúc chỉ iêu cơ lý dit tai Sóc Trăng (Cầu Vinh Châu 2) 2

Bảng 2.5 Cúc chỉ tiêu cơ lý đắt tại Trà Vinh (cẩu C16 khu Kinh tế Định An)...29 Bảng 2.6 Mẫu nước mặt ở độ sâu 1 mất. 30Bảng 2.7 Mẫu nước ngằm ở độ sâu 30 mét. 30

Bang 2.8 Cường độ chịu nén ở 7 ngày tuôi... _ ——Bảng 2.9 Cường độ chịu nền ở 14 ngày tdi 36Bảng 2.10 Cường độ chịu nén ở 28 ngày trôi 37Bảng 2.11 Cường độ chịu nén tai Mô A, Cầu C16 41

Bảng 2.12. Bảng số hiệu cọc tải trong thí nghiệm. 4

Bing 2.13. Bảng tổng hợp kết quả ải trọng - độ lún cọc số I... seas44

Bảng 2.14. Bảng tổng hợp kết quả ải trọng - độ lún cọc số 93 4 Bảng 2.15, Bing tổng hop kết quả tai trọng - độ lún cọc số 156 45

Bảng 2.16. Bing tổng hop kết quả thí nghiệm nén tinh cọc 46Bảng 2.17 Các chỉ tiêu kỹ thuật của xi mang đề nghị sử dụng để tạo cọc ĐXM...54

Bang 2.18 Mẫu nước mặt ở độ sâu 1 mét... —_ _— .

Bảng 2.19 Các chí tiêu cơ lý đất tại Trà Vinh. . °

_~-Bảng 220. Tính tốn sức chị ti và bién dạng của cọc khi bán kính r của cọc thay đổi

56Bang 2.21. Tinh toán sức chịu tải và biển dang của cọc khi chiều dai L của cọc thay đổi 57Bảng 222. Tính tốn biển dang khi mật độ cọc thay đổi 38

Bang 2.23. Các thông số kỹ thuật ứng với từng phương pháp phụt.. sone SD

Bang 3.1 Tinh lún của đắt nề tự nhiên dưới mãi cật dt gin cổ 44

Bảng 32 Cúc thơng số mơ hình 88

lin của đoạn 1 đường dn theo giải ích và mơ phỏng bằng

92

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

MỞ DAU

1. Tính cấp thiết của ĐỀ tài

Khi xây đựng các cơng trình trên nén đất yếu cần phải có các biện pháp xử lý, nhất là những khu vục có ting đất yếu khá dây như ở đồng bằng sông Cửu Long nồi chung và

đặc biệt là ở Sóc Trăng, Tra Vinh nói riêng.

XM là một trong những giải pháp xử lý nén dit yếu được áp dụng rộng ri cho các. cơng trình xây dựng giao thơng, thuỷ lợi, sân bay, bén cảng...ĐXM có thé sử dụng tất làm tường chống thắm cho để dip, sửa chữa thắm mang cổng và đây cổng, cỉ

xung quanh đường him, ổn định tường chin, chống trượt đắt cho mái dốc, gia cỗ nén đường, mé cầu dẫn.. Điễu đó cho thấy thực tế abu cầu xử ý nền bằng cọc đất xi ming tương đối lớn. Tuy nhiên do tính mới mẻ của cơng nghệ, sự hạn chế về nghiên cứu, kinh nghiệm của các đơn vị tham gia, sự phức tạp trong kiểm soát chat lượng và áp lực sửa tiến độ nên thiết kế thường chưa hợp lý, chưa phủ hợp với điễu kiện làm việc thực tế của ĐXM dẫn đến những khó khăn trong q trình trién khai và sự lãng phí về kinhtế

~ Để khắc phục vin để trên, việc nghiên cứu thí nghiệm trong phòng và nghiên cứu

ia ĐXM tại hiện trường để lựa chọn thông số thiết kế

hợp lý nhằm tăng tính khả thi và tăng hiệu quả kinh tế cho dự án tránh được những rắc

thực nghiệm khả năng làm việc

tối và lăng phí khơng cần thiết đồng thời là gợi ý cho các dự án tương tự, làm sáng tô nhiều vấn đề bối rối trong công tác thiết kế cọc xi măng đắt. Vì vậy việc nghiêm cứu để tài này là hết sức cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, đáp ứng yêu cầu kinh tế - sẽ hội đối với các cơng trình sắp triển hs trên địa bản tinh Sóc Trăng, Trả Vinh.

2. Mục đích nghiên cứu

Lựa chon các thơng số thiết kế ĐXM phủ hợp với đặc điểm edu trúc, tính chất của nên dit yếu ở Sóc Trăng Trả Vinh trong xử lý nền đường đảm bảo hiệu qua kinh tế

-kỹ thuật

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

~ Thơng sí cọc đất xi măng xử lý nền đường ở Sóc Trăng - Trà Vinh,

4, Nội dung nghiên cứu.

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết phương pháp tỉnh tốn, lựa chọn các thơng số thiết kế cọc DXM xử lý nền đường;

= Nghiên cứu him lượng xi ming và sự phát triển về cường độ của vật iệu tạo cọc

DXM trong phịng thí nghiệm;

- Nghiên cứu thực nghiệm khả năng làm việc của cọc ĐXM tại hiện trường, từ đồ sosánh, kiến nghị lựa chon các thông số thiết kế phi hợp với cấu trúc, tinh chất của nền

đất yếu, nhằm tăng tính khả thi và hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của CĐXM trong xử lý nên đường

- Ứng dụng thiết kế cho cơng trình thực tế: Đường vào Cầu C16, khu kinh tế Định An, 5, Cách tiếp cả và phương pháp nghiên cứu.

tải được nghiên cứu theo phương pháp lý thuyết, thực nghiệm và phương pháp mơ.hình sé.

~ Phương pháp phân tích, tính tốn lý thuyết để phân tích, xử lý và lựa chọn thông số thiết kế DXM từ các kết qua thí nghiệm trong phơng và hi trường; cách tinh mơ dun

đàn hồi của cọc dat; phương pháp tính lún; những căn cứ và kinh nghiệm lựa chọn các thông số về đường kinh, khoảng cách, cường độ và chiều đãi cọc.

- Phương pháp thực nghiệm để nghiên cứu sự phat triển về cường độ của vật liệu và

khả năng kim việc của ĐXM tại hiện trường;

~ Phương pháp mơ bình số: Sử dụng phn mém Plas để mơ phịng, ính tốn, thế kế XM và so sánh các phương án với các thông số thiết kế khác nhau đã được phân tích lựa chọn từ bước nghiên cứu lý thuyết và hiện trường

6. Kết qua dat được

~ Hiểu được cơ sở lý thuyết, phương pháp tinh toán, lựa chon các thông số thiết kế cọc

(ĐXM):

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

~ Xác định được ảnh hướng của im lượng xi măng đến chỉ tiêu chất lượng (cường độ,

biển dạng,.) và sự phát triển cường độ của vật liệu tạo cọc BXM;

~ Lam rd khả năng làm việc thực tế, tinh khả thi của cọc DXM trong điều kiện nền đất yéu ở khu vực nghiên cứu qua kết quả th nghiệm tại hiện trường

~ ĐỀ xuất lựa chọn các thông số thiết ké phủ hợp với cấu trúc, tính chất của nén đất éu đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của cọc ĐXM trong xứ lý nén đường ở Sóc

Trăng - Trà Vinh;

~ Ứng dụng thiết kể cọc ĐXM cơng tình thực tế: Đường vào Cầu C16, khu kinh Định An, để minh chứng cụ thểcho kết quả nghiền cứu.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE CỌC XI MĂNG DAT

chiến thé giới thứ 2 năm 1954, khi đó dùng cọc có đường kính từ 0,3+0,# m, đài 10-12

là vôi do nước Mỹ nghiên cứu thành công đầu tiên sau đại

m. Những cho đến 1996 cọc đắt gia cổ xỉ ming với mục dich thương mại mới được sử

dụng với số lượng lớn (1)

- Sự phát triển của công nghệ trộn sâu bắt đầu từ Thụy Điển và Nhật Bản từ những năm 1960, Trộn khô dùng vôi hạt (vôi sống) làm chất gia cỗ đã được đưa vio thực tế ở

"Nhật vào giữa những năm 1970. Cũng khoảng thời gian đó trộn khơ ở Thụy Điển dùng

yếu. Trộn ướtdùng vữa xi mang làm chất gia cố cũng được áp dụng trong thực tế ở Nhật từ giữa

vôi bột trộn vào dé cải tạo các đặc tính lún của đất sét dẻo mềm,

những năm 1970.

- Năm 1967, Viện nghiên cứu hải cảng và bến tu thuộc Bộ giao thông vận tải Nhật Ban bắt đầu các thí nghiệm trong phịng sử dụng vơi cục hoặc vơi bột để xử lý đất biển.

bằng phương pháp trộn vôi dưới sâu. Công việc nghiên cứu bởi Okumura, Terashi và

những người khác suốt những năm đầu của thập niên 70,

- Năm 1974, Viện nghiên cứu hải cảng và bến tàu bảo cáo phương pháp trộn vôi dưới

sâu đã được bắt đầu ứng dụng toàn diện tại Nhật Bin

- Năm 1976, viện nghiên cứu công chánh thuộc Bộ xây dựng Nhật Bản hợp tác vớiViện nghiên cứu máy xây dựng Nhật Ban bắt đầu nghiên cứu phương pháp trộn phun

khô đưới sâu bằng bột xi măng, bước thử nghiệm đầu tiên hoàn thành vio cuối năm

~ Năm 1977, Nhật Bản lần đầu tiên phương pháp trộn xi mang dưới sâu áp dụng trên.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

thực tế.

1-1-2 Tình hình ứng dụng cọc đất xi măng trên thé giới

- Những nước ứng dụng công nghệ DM nhiều nhất là Nhật Bản. Theo thống ké củahiệp hội DXM (Nhật Bản), tính chung trong giai đoạn 1980-1996 có 2345 dự án, sir

cdụng 26 triệu m’ đất gia cổ xỉ măng. Riêng từ 1977-1993, lượng dit gia cổ bằng DM ở Nhật vào khoảng 23,6 triệu m? cho các dự án ngoài biển và trong đất liền, với khoảng, 300 dự án. Hiện nay hing năm thi công khoảng 2 triệu mỶ [1].

~ Tại Trung Quốc, công tác nghiên cứu bắt đầu từ năm 1970, mặc dù ngay từ cuối

những năm 1960, các kỹ sư Trung Quốc đã học hói phương pháp trộn vơi dưới sâu vả.

XM ở Nhật Bản. Thiết bị DM dùng trên dit liền xuất hiện năm 1978 và ngay lập tức được sử dụng để xử lý nén các khu công nghiệp ở Thượng Hải. Tổng khối lượng xử lý bằng DM Trung Quốc cho đến nay vào Khoảng trên triệu m’, Từ năm 1987 đến

1990, công nghệ DM đã được sử dụng, 2 công 513.000m” dit được gia cổ, bao gồm sắc móng kẻ, mỏng của các tường chin phía sau bến cập ti

= Đến năm 1992, một hợp tác giữa Nhật và Trung Quốc đã tạo ra sự thúc đấy cho

những bước đầu tiên của công nghệ DXM ở Trung Quốc, cơng trình hợp tác đầu tiên là cảng Yantai. Trong dự ấn này 60,000m' xử lý ngoài biển đã được thiết kế và hi

cơng bởi chính các kỹ sư Trung Quốc,

- Tại Châu Âu, nghiên cứu và ứng dụng bit đầu ở Thụy Din và Phin Lan. Trong năm1967, Viện Địa chất Thụy Điễn đã nghiên cứu các cột vôi theo dé xuất của Jo. Kjeld

Piuc sử dụng thiết bị theo thiết kế của Linden - Alimak AB (Rathmayer, 1997). Tht

nghiệm dầu tiên ti sin bay Ska Edeby với các eft vơi có đường kính (ấm và chiều

sâu tối đa 15m đã cho những kinh nghiệm mới về các cột vơi cứng hố (Assarson,

1974). Năm 1974, một dé đất thử nghiệm (cao 6m,Lan sử dụng cột vôi đắt, nhằm mục đích phân tích hig

i 8m) đã được xây dựng ở Phần

quả của hình dạng và chiều dàicột về mặt khả năng chịu tải

~ Từ những năm 1970 và đến những năm 1980, các cơng trình nghiên cứu và ứng dụngtập trung chủ yếu vào việc tạo ra vật liệu gia có, tối ưu hố hỗn hợp ứng với các loại

đất khác nhau

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

- Năm 1903, Hiệp hội DIM (Deep jet mixing phun trộn khô dưới sâu) của Nhật Bản

xuất bản sách hướng dẫn những thông tin mới nhất thiết kế và thi công cọc đít xi

- Năm 1996, hơn 5 triệu m’ cọc vơi vả vôi xi mang đã được thi công tại Thụy Điển kể

từ năm 1975, Sản phẩm từng năm tại Thụy Điễn và Phin Lan lúc bay giờ là cùng sảnlượng như nhau,

= Vào tháng 11 năm 1999 một hội nghị quốc tế vẻ phương pháp trộn khô được tổ chức

tại Stokholm, Thụy Điển.

- Tại Mỹ, việc xử lý và nâng cấp các đập đất nhằm đáp ứng mục tiêu an toàn trongvận hành và ngăn ngừa hiện tượng thắm rit được quan tâm. CĐXM đã được ứng dụng 48 nâng cắp các đập đắt hiện có, tạo ra các tường chống thắm,

- Tại Bungari, nền đường sắt thường được xây dựng bằng sét vì khó kiếm ra đất tốt

Loại đất này là rất khó đầm nén do đó nền đường thường bị lún nghiêm trọng. Người

ta đã sử dụng các cột ĐXM đường kinh 0,25m cách nhau 2,5m để gia cổ, kết quả sau

xử lý cho thấy khơng có dấu hiệu lún mặc dil tốc độ tàu chạy 100 ~ 120 km/h,

= Tại Đông Nam A, cọ đắt ~ với hay xi măng chưa được thông đụng v ý do chủ yếulà các máy móc thí cơng, ci phi khai thác vơi sống tỉnh khiết cao

~ Xu hướng phít triển của công nghệ ĐXM trén Thể giới hiện nay hướng vào việc khai thác mặt mạnh của DXM. Khi mới phát minh, yêu cầu đổi với ĐXM ban đầu chỉ là nhằm đạt được cường độ cao và chỉ phí thấp; nhưng gần đây do những nan giải trong

xây dựng đã đặt ra những yêu cầu cao hơn về sin cậy và hồn chỉnh của cơng nghệ.

Xu thé quan trọng của cơng nghệ này là chỗ nó cho phép xử lý ại chỗ và cô ập các ft 6 nhiễm trong đắt, hứa hen cho những nghiên cứu tiếp tục. Trong lĩnh vực chống

động đất, người ta đang tiếp tục nghiên cứu ứng dụng ĐXM nhằm ngăn chặn sự hố

chịulơng đất, tsra những phương án có hig quá kinh tsử dụng vật liệt có sợi để

được uốn khi có động đất

1.1.3 Tình hình ứng dung cọc đắt xỉ ming ở Việt Nam

~ Năm 1969 Thụy Điễn đã viện trợ máy thi cơng theo cơng nghệ này cho chính quyền

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Sii Gòn và được ứng dụng ở một số cơng ình đường. Tại Miễn Bắc đầu những năm

1970 Thụy Điển cũ

tương tự va đã thi cơng thí nghiệm cho một số cơng trình nhà ở Ha Nội. Do trong hồn.

ign trợ cho Viện Khoa học Cơng nghệ xây dựng một máy

cảnh khi đồ giá thành xi mang cao, công nghệ xử lý tổn km so với công nghệ ga cổ

thông thường, nhú cầu xử ý nền đất yéu cịn thấp, nên cơng nghệ này khơng được ứng

~ Vào năm 2000 do yêu cầu thực tổ, phương pháp này được áp dụng trở lại, khi cơng

trình chấp nhận một giá trị độ lún cao hơn bình thường tuy nhiên có hiệu quả kinh tế

cao. Đơn vị đưa trở lại phương pháp này ban đầu là COFEC và nay là E&CConsultants

- Năm 2002 đã có một số dự án bit dầu ứng dung BXM vào xây dụng các công trinh

trên nên đất yếu 6 Việt nam, Cụ thể như: Dự án Cảng Ba Ngơi (Khánh hồ) đã sử dung 4000m cọc đất xi măng có đường kính 600mm thi cơng bằng trộn khô; Năm

2003, một Việtlều ở Nhật đã thành lập cơng ty xử lý nền móng tại TP Hồ Chí Minh,

ứng dụng thiết bị trộn khơ để tạo cọc đắt xi măng ling ông thép.

- Năm 2004 CĐXM được sử dụng để gia cố nén mồng cho nhà may nước ở huyện Vụ

Bản, tỉnh Nam Định, xử lý móng cho bin chứa xăng dầu ở Dinh vũ (Hải Phòng). Các. cdự ân trên đều sử dụng công nghệ trộn khô, độ sâu xử lý trong khoảng 20m. Thing Š năm 2004, các nhà thầu Nhật bản đã sử dụng Jet-Grouting để sửa chữa khuyẾt tật cho

các cọc nhdi của cầu Thanh trì (Hà nội)

6 nước ta, giải pháp này được sử dụng dé gia cổ nén nhà, cơntrình xây đựng thấy

lợi, cơng trình xây dựng giao thơng. Trong vai năm gần đây công nghệ này đã được áp dụng ti cơng trình kẻ chống x6i ở bờ sơng khu đô thị mới An Phi Thịnh - Tp Qui

Nhơn, tỉnh Binh Dinh, nhà máy nước huyện Vụ Bản (Hà Nam), Cảng dầu khí Vũng

“âu, sửa chữa chống thim cho Cổng Trai (Nghệ An), cổng D10 (Hà Nam), Công Rach (Long An), bộ bình chứa dầu của Tổng kho xăng dầu Cin Thơ, dự án đường cao tốc

TP Hỗ Chi Minh đi Trung Lương, đại lộ Đông Tây-TP Hỗ

“Thành phố Hồ Chí Minh-Long Thành: Dầu Giây, ning cắp đường hạ cắt cánh. đường

Minh, Dường cao t

lăn và sin đỗ máy bay cảng hing không Cin Thơ, Cao tốc Bến Lức-Long Thành, Dự.

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

án đường Liên cảng Cái Mép-Thi Vai, đường Láng - Hòa Lạc và đặc biệt là các cảng‘au như SP-PSA, SITV.... Ngồi việc gia có nền đấtnằm ở khu vực Bà Ria-V

yếu, cọc đất xi mang còn được ứng dụng trong các lĩnh vực như: xây dựng tưởng

chống thắm, chống đỡ thành hé mồng, giảm nhẹ và ngăn chan sự hỏa lông

~ Khi áp dụng giải pháp này cin có những điều tra, nghiên cứu về him lượng hữu cơ,

thành phần khống hóa của đất u vì nếu đắt có hàm lượng hữu cơ lớn hoặc có độ pH nhỏ thi cường độ của cọc đất xi mang sẽ ting không nhiều. Với ưu điểm là thời gian

thi công nhanh, sử dụng được vật liệu địa phương, giá thành tương đối thắp, công nghệ

này dang dần được các nhà quản ý, thiết kế và thi công quan tâm khi gặp đất yêu 1.2. Đặc điểm tính chất của cọc xi ming đất

1.2.1 Vật liệu chế tạo cọc

12.11 Xi măng

~ Xi ming dùng thi công cọc DXM phải được lựa chọn dé đảm bảo cường độ yêu cầuvà khả năng thi công. Một số loại xi măng tiêu chuẩn có thé dùng trong thi cơng cọc đất xi măng như sau

+ Xi ming lồ cao;

+ Xi ming Pode lăng thông thường

+ Xi ming đã được xác nhận là đảm bảo điều kiện cường độ yêu cầu thông qua thí

nghiệm trộn thử được tiến hành trước khi thì công.1.2.1.2 Nani

= Nước dé tận vũa gia cỗ nên dùng nước ngầm khai thác tại chỗ là phi hợp nhất

tap chất hữu co... và phải thöa man yêu cầu của TCVN 4506-2012.

mn nước yêu cầu phải sạch, không lẫn váng dầu mỡ công nghiệp, muối acid, các 1.2.2 Các yếu tổ ảnh hưởng đến sự hình thành cường độ

1.2.2.1 Ảnh hưởng của độ dm của đắt

~ Độ ẩm trong đất ánh hưởng đến cường độ của mẫu ĐXM, ảnh hưởng của loại đất

khác nhau.

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Bản chit hóa lý của đắt (như đường cong thành phin hạt, hàm lượng ngậm nước, giới hạn Silicat và nhôm, pH của nước lễ ring và him lượng min hữu cơ) ảnh đến tính chất của khi xi măng-đất

Hình 1.1 Ảnh hướng của loại dat (KaKi va Yang, 1991)

= Cần đặc biệt chú ÿ trường hợp dit có him lượng hữu cơ ao, và những nơi mà hàm lượng muỗi trong đắt lớn, đặc biệt là muỗi Sunfat, chúng có thé ngăn cân q trinh

Hydrat hóa của xi măng. Một số cơng trình gặp khó khăn khi xử lý đất có hàm lượng

muỗi lớn (như các dai đắt ngập mặn ven biển) thi có thể khắc phục bing cách tăng hàm lượng xi mang. Bởi vì nhiều cơng trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng cúc khống chất Mơnmơrilơnit phản ứng dé dàng hon muối Illite do tinh thé cấu tạo đơn giản và các đất 6 chữa Mônmôrilôni và Kaolanh ảnh hưởng đn phản ứng Puzzolan mạnh hơn dit có

chứa mudi Ite

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

1.22.2 Ảnh hướng của loại xỉ mang

Hình 1.2. Ảnh hưởng của loại xi măng đến cường độ n

= Loại, chất lượng và số lượng xi ming ảnh hưởng đến sự phát iển cường độ đối với

Hình 1.3. Ảnh hưởng của ham lượng ximang:

+ Ảnh hưởng của hàm lượng xi măng (sử dung với khối lượng lớn) theo phân bổ thành,

phần hat được trình bay ở bình 1.3 (Kaki và Yang, 1991). )

sét tang 1

chúng néu hàm lượng số lượng xi mang yêu cầu cũng tăng: cổ thể đó là do vớ các hạt nhỏ thì diện tích bé mặt lớn và lượng tiếp xúc giữa xi măng và các hat đắt sẽ tăng

~ Khi lượng xi ming ting th cường độ của xi măng đất cũng tăng, phụ thuộc vio loại đất và tính chất của xi mang.

0

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

1.2.24 Ảnh hướng của hàm lượng nước.

lệc tăng lượng nước trong đất sẽ lim giảm cường độ khối xi măng đất. Hình 1.4

(Endo, 1976) cho thấy ảnh hướng của hàm lượng nước thay đổi từ 60 đến 120% trên

mẫu thí nghiệm cho một loại đắt biển xử với 5 đến 20% xi măng, sau 60 ngày ninh

kếc Kết quả cho thấy cường độ giảm cho mọi him lượng xi mang.

Hình 1.4, Ảnh hưởng của lượng nước ban đầu

1.2.2.5 Ảnh hướng của độ pH

~ Các kết quả cho thấy ring trong một phạm vi nhất định, độ pH của đất có ảnh hưởng tích cục hoặc tiêu eve đến cường độ của mẫu xi măng - đắt. Trong giới hạ này, cường

độ nén nở hông không đơn giản phụ thuộc vào độ pH của dat ma còn dựa vào độ am

của đất (đức là lượng nước cỏ chứa trong dit), xết đến các ảnh hưởng của tỷ lệ giữa nước hàm lượng xi măng tương ứng đến cường độ nén nở hơng. Dắt có độ pH trọng phạm vi 5.0 đến 63 có ảnh hưởng tích cục đến cường độ nên nở hông của mẫu xỉ

măng đất. Dộ pH càng tăng thì cường độ của xi mang - đất cảng tăng,

1.3.2.6 Ảnh hướng của độ rỗng

~ Các kết quả thi nghiệm cho thấy rằng hệ số rồng e có ảnh hưởng khơng lớn đến cường độ nền nở hông của mẫu ĐXM. Tuy nhiên, biểu đồ trên cũng chứng mình rằng. có một xu hé ảnh hưởng: độ rồng càng lớn thi cường độ mẫu DXM càng cao,

- Độ rỗng trong đất cảng lớn thi khi trộn xi ming vio đắt, khả năng lắp

măng vào các lỗ rổng trong đất cảng cao, tạo nên khả năng gia cổ nền đất yếu là rất

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

1.2.2.7 Ảnh hưởng của điều iện rộn và điều kiện đồng rắn

- Tỷ lệ nước/xi măng ảnh hướng trực tiếp đến cường độ cọc DXM, việc tăng lượng nước sẽ &i, nhiệt độmm giảm cường độ DXM. Ngoài ra thời gian rộn, thời gian ninh

ninh kết cũng ảnh hưởng đến cường độ của cọc dat gia có xi mang. 1.22.8 Sự thay đổi cường độ cọc détxi mang theo thôi gian

- Cường độ của xi ming - đắt tăng lên theo thời gian, tương tự như bê tơng. Hình 1.5. (Endo, 1976) đã chỉ ra ảnh hưởng của tuổi tờ 2-2000 ngày đổi với đắt sét biển gia cổ

bởi xi măng Porland.

Hình 1.5. Ảnh hưởng của ngày tuổi

Kawasaki (1981) đã xây dựng quan hệ dựa trên phân tích tương quan hiệu chỉnh

cường độ nén nở hông cho đất sét biển vùng vịnh Tokyo trộn với xi măng Porland.

0,26qu28 < qu3 < 0,63qu28

0,49 qu28 - 64 < qu7 <0,71qu28 + 5%

C60 = 1,17qu28

G day, qu28 là cường độ 28 ngày tuổi tính theo KPa, Hiệp hội CDMA (Cement Deep

Mixing Association of Japan) của Nhật Bản (1994) đã hiệu chỉnh quan hệ trên thành:

qu28 = (1.49 ~ 1,56)qu7

qu91= (1,85 ~ 1,97)qu7

qui = (1.2 ~ 1,33)qu28

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

qu7, qu28 và qu91 là cường độ nến nở hông của ĐXM sau xử lý 7 ngày, 28ngày và 91 ngày tuổi.

‘Nagarai (1997) đã đề nghị một quan hệ nhằm đề xuất cường độ ĐXM trên quan điểm

xi cấu trúc và định luật Abram (nghĩa là sự phân bé lực hút giữa đất và vữa) sử dụng

phan tích tương quan đa chiều như sau:

120+ 0.4581L,D (1.1)

G đây, Sp là cường độ ở D ngày tuổi; S; là cường độ ở 14 ngày tuổi. Phương trình.

(1:1) da rên quan hệ thực nghiệm, đo đồ khi sử đụng phải hé sứ chứ ý, Hampton và

Edil (1998) đã lưu ý về việc áp dụng định luật Abram để xác định cường độ ĐXM.

“Cường độ của ĐXM tăng lên theo thai gian, trơng tự như bê tông. Nhưng vấn để là đối với mỗi loại đắt và loại (lượng) chất kết kính khác nhau, người ta cần nghiên cứu mỗi tong quan của sự phát triển cường độ đó. Do đó, ối với mỗi cơng ình, ln cần thiết chỉ rõ được về cơ bản mối quan hệ giữa cường độ nén 7 ngày và 28 ngày. Từ đó có thể nội suy, ngoại suy các kết quả cin dự đoán dựa vào mỗi tương quan này. Dự. đốn mỗi trương quan này có ý nghĩa rt lớn trong vin để rit ngắn tiến độ đáng ké cho

các dự án.

13 Kết luận chương 1

~ Xu hướng phát tiễn của công nghệ DXM trên The giới hiện nay hướng vio việc khai

thác mặt mạnh của ĐXM.

~ Xu thể quan trọng của cơng nghệ này là ở chỗ nó cho phép xử lý tại chỗ và cô lập các chit 6 nhiễm trong đắt, hứa hen cho những nghign cứu tiếp tue

~ Coe DXM được thi công tạo thảnh theo phương pháp khoan trộn sâu.

- Thi công nhanh, kỹ thuật thi cơng khơng phức tap, khơng có yếu tổ rủi ro cao. Tiếtkiệm thời gian thi công do không phải chờ đúc cọc và đạt đủ cường độ.

Hiệu quả kinh cao, giá thành hạ hon nhiều so với phương én cọc đơng

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

= Rất thích hợp cho cơng tác xử ý nen, xử lý móng cho các cơng trình ở các khu nén

đất yếu như bãivven sơng, ven biển.

~ Thi công được trong điều kiện mặt bằng chật hep, mặt bằng ngập nước. Khả năng xử lý sân (có thể đến 50 m)

~ Biến dạng nền đất gia cổ rất nhỏ vì vậy giảm thiểu ảnh hưởng của lún đối với các cơng trình lân cận, tăng sức kháng edt én định nén mồng công tinh,

~ Dễ ding điều chỉnh cường độ bằng cách điều chính ham lượng xi măng khí thi cơng,

= DE quản lý chất lượng thi công.

- Hạn chế ô nhiễm môi trường,

~ Bản chat hóa lý của CĐXM: hàm lượng hữu cơ, đặc biệt là muối sunphat trong dat cao có thé ngăn cân quá tình hydrat héa (Nguyễn Quốc Dũng và nk, 2005);

trong phạm vi pH=50:6.3 khi pH tăng thì cường độ của CXMB tăng, khỉpH=6.3:6.9 sẽ có xu hướng ngược hại

Chương 1 đã trình bay tổng quan vỀ ĐXM, đặc điểm tính chất cọc ĐXM, các phương,

pháp tinh tốn, Trong chương này NCS cũng đã rút ra được những vẫn để cịn tơn ti

liên quan đến yếu tổ. ảnh hưởng đến chất lượng ĐXM nói chung và trong gia cổ nỀn

đắp trên dat yếu nói riêng ở nước ta. Đây là những nội dung mà các nhà tư vấn thiết kế, tư vẫn gidm sát ở Việt Nam cin lưu ý để quản lý chit lượng cọc tại hiện trường hợp lý với điều kiện thục tế Việt Nam

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

CHUONG 2: NGHIÊN CUU LỰA CHỌN THONG SO THIET KE CQC XI MĂNG DAT XỬ LY NEN DUONG Ở SOC TRANG-TRA VINH

Hiện nay việc tinh toán, tiết kế cọc ĐXM thường được thực hiện theo tình tr như

1. Sơ bộ chọn cường độ cột dt sau xử lý. Với thông số đã chọn, kết hop với biểu đồ kinh nghiệm để hiệu chỉnh lượng ximăng, sau đó xác định lượng ximăng trên một m* đất phải xử lý, Nếu là vữa khác chứ không phải là vừa ximăng thi phải căn cứ vào kết

‘qua thí nghiệm trong phịng.

2. Chon đường kinh cột đất sẽ tao ra và tinh toán lượng ximang sẽ dùng,

3. Chọn cắp phối vữa, các thông số cơ bàn của vữa phải phù hợp với bơm. Trong trường hợp hỗn hợp chỉ là nước và ximăng, ti lệ này sẽ ảnh hưởng đến khả năng bom cũng như cường độ cột đất gia cổ. Tỉ lệ NIX cing cao thi cảng dễ bơm nhưng cường độ đạt được ại thấp. Khi chọn cắp phối vữa cần quan tắm đến các yếu tố: điều kiện tự nhiên của đất, cấp phối hat; khả năng thấm và him lượng nước.

+ Trong ving đắt có tính thắm lớn, nước trong vữa có th thốt ra khỏi vùng xử ý, tử

lệ NIX cần chọn tăng lên

+ Với đất inh, độ thắm nước nhỏ thì chọn lệ NIX nhỏ để đạt cường độ cao hơn + Với dit có độ thắm cao, mà yêu cầu về cường độ không cao lắm, có thé pha thêm Bentonite vào vữa để giảm mắt nước,

+ T¡Iệ N/X thông thường chọn từ đến 1,5

4. Từ (1), (2), (3) tinh toán lượng vữa can bơm cho một cột đắt cẳn tạo ra.

5. Chon áp suất phun (thường từ 40 đến 50 atm). Lý trởng nhất là xác định bằng kinh

nghiệm kết hợp với thí nghiệm hiện trường. Thông số này đồng thời cũng là him số

giữa năng lục của bơm áp lực cao và điều kiện thực t của đất. áp suất bơm vữa cảng

cao, năng lực của tỉa phụt ra cảng lớn và kết quả là hiệu quả phá đất cảng cao, đường

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

kính cột đắt cảng lớn. Dưởng kính cột đắt còn phụ thuộc vào thời gian bơm, tức là thời gian giữ cần khoan cổ định tai một chỗ để bơm và lượng vita bơm ra tai vịt đó.

6. Chọn kích thước và số lỗ phủ hợp với cần khoan từ biểu đỏ “áp suất - lưu lượng” dé

xác định vữa bơm.

7. Từ (4) và (6) tinh toán thời gian bơm vữa cho một mét cột đất edn tạo ra

3. Chọn tốc độ nit cin khoan lên (hường 3 đến Sem/phit) và tính tốn thời gian cin

thiết để bơm một lượng vữa cần thit cho mỗi đoạn.

9. Chon tốc độ quay của ein khoan khi rit lên, nhất à 1 đến 2 vòng cho mỗi đoạn. Sau khi thết lập xong các thông số cần thất, tiền hành đào kiểm tra cột đất để xem lại đường kính của nó, thí nghiệm kiểm tra cường độ, hệ số thắm. Nếu cột dat nằm quá sâu, có thể khoan lấy mẫu để thi nghiệm,

= Việc lựa chọn các thông số thiết kế chủ yếu của cọc ĐXM như him lượng XM, tỷ lệ trộn, bán kính, chiều đài, mật độ cọc... phụ thuộc quan trọng vào đặc điểm, tính chất

nền dit yếu. Trong chương này, tác giả tập trung vào nghiên cứu các nội dung đồ ở

trong phịng thí nghiệm, kết hợp với nghiên cứu tại hiện trường vẻ điều kiện làm việc

~ Ban đầu là q trình thủy hố tạo các chất kết dinh và Ca(OH)2:

3CaO.SiO2 + nH2O = Ca(OH)3 + 2CaO.SiO2(n-1)H2O

2CaO.SiO2 + mH2O = CaO.SiO2mH2O.

3CaO.AI2O3 + 6H20 = 3Ca0.A1203.6H20

4Ca0.AI203Fe203 + nH2O =3Ca0.A1203.6H20

+ Ca0.Fe203.mH20

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Các chất kết ính tác dung gắn kết các thành phẫn của hỗn hợp, làm chặt cấu trúc hn hợp. Kết quả là cường độ hỗn hợp tăng

Qué trình trao đổi cation: Ca(OH)2 sinh ra làm tăng độ kiểm của hỗn hợp, hiện tượng

trao đổi cation xây ra dẫn đến giảm thể tích cấu trúc sết, mắt dẫn tính do, kéo theo hiện tượng keo tụ, gin kết thành các hạt kích thước lớn hơn, rắn chắc hơn làm tăngcường độ hỗn hợp XMD.

“Các phản ứng puzolan: Đẳng thời, Ca(OH)2 sinh ra do thủy hóa tác dung với AI và Si

trong cấu trúc sét bị phân hủy trong môi trường kiềm lại tạo nên các chất kết dính mới. dạng C-S-H cũng đóng góp làm tăng cường độ hỗn hợp XMP,

'Cacbonat hố: trong điều kiện tiếp xúc với khơng khí Ca(OH)2 có thể kết tủa tạo thành ‘Cacbonat canxi rắn cl

Đó là các quá trình chủ yếu hình thành cường độ của CXMB, điều cần lưu ý là: hàm. lượng hữu cơ, đặc biệt là muối sunphat trong dat cao có thé ngăn cản q trình hydrat hóa (Nguyễn Quốc Dũng và ank, 2005); trong phạm vĩ pH=5,026,3 khi pH tăng thì cường độ của XMD tăng, khi pH=6,3z6,9 sẽ có xu hướng ngược lại. Trong điều kiện bình thường, một số cơng trình gặp khó khăn khi xử lý đất muỗi có thể khắc phục bằng cách tăng hàm lượng xi măng (Smith 1962). Song với đắt yêu nhiễm phèn, pH

giảm cũng với sự tập trung FeSO4, Al2(SO4)3, H2SO4 với him hượng cao; Mặt khác,thành phần khoáng đất phèn lại chủ yêu là Ite và kaolinite (Lê Huy Bá, 2003), Tổ

"hợp các tác nhân đó làm cho quả trình hố lý của CXMD có diễn biển phúc tạp hơn

nhiều, ảnh đến quá trình hình thành cường độ XMĐ, cần cỗ những nghiên cứu thực

2.2 Cấu trúc, tính chất nền đất yêu ở Sóc Trăng - Trà Vinh2.2.1 Đặc diém, tính chất đắt yéu đồng bằng Cửu Long [2]

2.2.1.1 Đặc điểm

~ Đất yêu thuộc trim tích amQUI2-3 phân bổ trên đồng bằng Cửu Long tử vàng Tân An ~ Mỹ Tho, Bến Tre, Vinh Long, Sóc Tring, Trả Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau tới Long Mỹ, Kiên Giang. Ở vùng Bến Tre, Tri Vinh, Sóc Trăng, tầm tích amQII2-3 tạo nên các

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

vũng hoi nhd cao trên bé mặt đồng bằng. Từ thượng lưu đến biển dọc hai be sông Tiễn

Giang và Hậu Giang, trim tích có xu hướng ải rộng ta. BE dày thay đổi từ vải mết

đến khoảng 20 m, Ở vùng ven biển và vào sâu trong nội địa, bể dày trim teh thường bị vất mang chỉ còn khoảng 2-5 m, còn ở ving gin cửa sơng hiện tại bề dầy lớn hơn

Thành phin trim tích từ dưới lên khá đồng nhất gồm bột sét chứa cát miu xám nâu, xám den, chứa t vỏ $8, đôi chỗ mặt cất là cất mịn, Các loi đắt chính ở đây chủ yêu là đắt loại sét yến, gằm bùn sắt, bùn sét pha lẫn cát, mẫu xim đen; sét, st pha trạng thi déo chảy đến cháy: có chỗ là cát pha, màu xám den, trạng thái đo. Tại một số vùng ở ‘An Giang, Đồng Tháp phần trên trim tích là các loại dit sé, sét pha, trang thái đèo cứng đến đẻo mễm. Như vậy, đất bùn sét va bùn sét pha có điện phân bố rộng, là các loại đắt yếu, lên quan dén nhiễu đối tượng xây đựng

Trên cơ sở các đặc điểm về địa chất như trên, đất yếu ở khu vực nghiên cứu có các.

đặc điểm sau:

+ Là đất loại sét có lẫn hữu cơ.

+ Him lượng nước cao và trọng lượng thé tích nhỏ.

+ Độ thắm nước rất nhỏ.

+ Cường độ chống cắt nhỏ và khả năng nén lún lớn.

~ Ngồi ra đất u ở Sóc Trăng-Trà Vinh cịn có đặc điểm dắt nhiễm phèn.

- it nhiễm phèn có màu đen hoặc nâu ở ting đắt mặt. Đắt có mai đặc trưng của lưu

huỳnh và H2S. Nếu di

bốc mùi của chất lưu huỳnh đó chính là chit phén gồm hỗn hợp của sunft nhơm và

đất đen đó hong khơ ngồi khơng khí sẽlên mẫu vàng và

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

+ Hàm lượng hữu cơ cao từ 228%

+ Tỉnh trương co của đất phèn rit lớn do thành phần khoáng sét cao và do tỉ lệ hữu cơ lớn. Khi khoáng sét mắt nước sẽ co lại do khoảng cách giữa các lớp alumin silicat bị thu hep lai. Mặt khác, khi xác thực vật (hữu co) mắt nước cũng teo lại, đã làm cho lệ co của đất này lớn.

+ Nhiệt độ đắt cổ liên quan đến độ ẩm đắt, đến độ hỏa tan của khơng khí, đến hoạt

động hệ sinh vật và liên quan đến đặc tinh phén trong đắt. Nghĩa là nhiệt độ đắt có liên

«quan đến quả trình hóa lý, hóa sinh học của đất nói chung và đất phèn nối riêng. Ví dự vi sinh vật cần một nhiệt độ đất thích hop là 25230°c để sống và hoạt động. Mỗi loi

đất có một sự biển động nhiệt độ khác nhau. Sự chênh lệch nhệt độ ở tang mặt lớn hơn.

nhiều so với ting 20em. sự chênh lệch nhiệt độ làm bốc phèn, bốc mặn lên mặt đất,

lâm đất hóa phèn nhanh chóng,

+ Tỷ trong dit phén là trọng lượng tính bằng giemŠ đắt khổ kiệt, mã các hạt đất xếp sit vào nhau, khơng có khe hở. Tỷ trọng đất phèn cổ liên quan dén thành phin sốt, cát và chit hữu cơ trong dit, Tong thực tế tỷ trong thường từ 2.522,66g/cm” được xép vio

loại trung bình

+ Ngồi ra đất phèn cịn có một số đặc điểm khác như độ chặt, độ ẩm đất

Ý. Độ chặt

+ Độ chặt: phụ thuộc vio thành phần cơ giới va độ ẩm, có thể từ 3z8 kgíc

cịn phụ thuộc vào loại địa hình. Do thành phần cơ giới của đất phèn la sét, khỉ ngập

nước lại bị nhiễm mặn nên có Na” xâm nhập, với mảng thủy hóa của nó, đã làm độ. chặt giảm nhiều khi ngập nước lợ. Diễu đó chứng tỏ dit phn la đắt khơng có nn, kh khơ ting trên rit cứng nghĩa là độ chặt cao, khi ngập ting trên độ chặt giảm mạnh và thấp hơn nhiều so với ting đưới

+ Độ dm đấu về mùa khô độ ấm thường giảm thấp trên đất thấp.

++ Tầng trên 0:20em rất khô, nhưng ting đưới 40+50em vẫn âm ướt. Bởi vì mạch nước phèn thưởng xuất hiện gần mặt đất (60:70em). Sự biến động của độ Am phụ thuộc

nhiễu đến thời kỳ, tổng đất, mạch nước ngằm và địa hình. Biển độ biển động độ âm

trong ting 0+10em rt lớn, vi vậy cần theo dõi sắt độ im đất đổ định ra thời kỷ

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

fu ở Sóc Trăng-Trà Vinh chitu diy các lớpSóc Trang đến 19,4m, ở Trả Vĩnh dén I§ãm

đắt như vây, sử dụng các biện pháp xử lý mơng sẽ gặp rất nhi khó khăn và tn kêm

Hop lý hơn cả trong những trường hợp nn

này có gi tị tương đổi lớn, ở

xây dựng cơng trình trên các ving

yu là tim giải pháp xử lý nn hoặc kết hợp xử lý nbn với móng, tong đó giải pháp xử lý nền thường đồng vai rồ chi đạo.

3.1.1.2 Tính chất đắt yên

Bảng 2.1. Kết quả nghiên cứu các đc trưng kháng cit của đắt ở Đồng Bằng Sông

“Cửu Long theo

Pauongpdpxicfnh | cưng Dir bùn sét Di bùn sét pha

mmeusun mes tp] Max | Min) TB | Max | Min

copa | 162 | 228 | 0 | 126) lồi | 92

Nénba trục UU Toa T na † ao T1 sa Em

6) | O16 | PSW | 000) 336) 434g | Hạt

curs | 130 | 150) 10 | 62) MỊ | 32

Nến bạ trục CU a5) | 404) ISH07) 12007 1331) 1656" | Iwas"

đoáp lực nước lỗ tổng | COPA) | 180 | 230 | 130) 54, 93 | 34

Nên đơn tr, cary | 139 | 152 | 48 | 203) 222

Cắt cánh etka) | 185 | 312 | 145 | 16a) 190

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Bảng 2.2 Tông hợp các chỉ tiêu cơ lý của đất yếu amQ”” vùng đồng bằng Cửu Long (1354 mẫu đắt thí nghiệm),

we | & Lee SE se] S #8 | fie po ae | | ate

"Le [iss | oie | | mR Se] | S| com S| ||| ali | ins | ase | om |e | Me | Sep | eee | cag [nh

on 2 | 84 | oor ng | ssa) na | 3 lấp 0M | 038 | a0 30

epee pe pe | =|

+ | Mae | na me | mà | mn| ast | om | am | aw [oro [ore | ma | m | mà [ize | ae | ơn | eam | om | sa 3| ME] sẽ ws | 434 | 48 II | 366 | ven | oor | seo | S02 | 28% | 214 | 122 | sor | oom | 01 | oss ..

5 fate |e | | se | or [oo | os | om | am | om [os loa] sa] ee | os ri sw | oom | om | om©) & [se] se | me | Sẽ [oe | um | om | ae [ane [as [oe fos [oe | ao [us| sw | one | ow | one

7 [gem [oo [iss ano | mà [ees ase [om [aan [ise [os [oes [as | a [as im, ‘aco | am | 0 | aa

¥ [Be [0 wr [ase [or | te [om [am [ie [oo [oor [sie [on | mà [ie oom [ave | os | 34 | oe

we po | oe [wo | xe [wo] ww [om | om | am fon [malo aa] oo [us| oe | wm [arm | om | a| R= [sa | awe | a | sis [ors | ase | ave | am | bạc [eta Lo | mối mar] mỹ fam | aw | oom | san | oan | sẽ

3 |B [n | oe | Hà | a [m2] tm | am | am | rom | so |e | 93 | Hà at | vie | oom | ov | 9E | %2 | aime =| 8% [25 | mớ | nọ | as [ome | sae | sae | am [am | a DA aa] oa [im | soe | oom | om | om | mà | TM

fate L a [aa [om [ar [on [om [om | om [ram [na [oe [ma [oe [or [ow | or | oom |e [ re

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Bree | sẽ | mà | mà | se | mơ | am | n | ae | am | ga [oie | mới xá | ae frac] em | am | an | sớm | nà

a

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

Bảng 2.3 Tổng hợp các thông số cổ kết của đất yếu amQu”” ở Đông Bằng Sông Cửu Long

oe PES] SS |e] | WẾ| es |ạn [me] RE SEE |] Se

Cácđặcmmgvid/vàcðkếc | RM | Liệu | Vnh | Dim | COB | ứnh | MỹAn. | The. | pho Ảnh | mộ | inh ae

Trăng | THẠc | TT! | Bạc | Giang | Vin Động Giang | Tho ish) Giang

var | SE [Bs [os | am | os tes |e |

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

- Bảng 2.1, 22, 23 ta có nhận xét là sức khing cắt khơng thốt nước của đất bùn sốt bùn sét pha nhỏ. So sánh các kết quả thi nghiệm cho thấy, đối với đất bin sét sức

1,5 kPa),

sau đồ đến thí nghiệm nén ba true UU (C = 16.2 kPa), Bim sét pha cũng có giá tỉ

kháng cắt khơng thốt nước có giá trị lớn nhất ở thí nghiệm cắt cánh (t=C

tương tựthí nghiệm cắt cánh C = 16,4 kPa) sau đó đến thí nghiệm nén ba trục UU (C 15,6 kPa), Khi đất đã cổ kết thì sức Kháng cất tăng lên đáng kế, thể i

CU, các giá tri góc ma sát trong hữu hiệu đạt từ 18 đến 25°

Áp lực tiền cổ kết biển đổi từ 0,30 đến 0,510 kgiemÈ Hệ số nón lún av1-2 biển đổi từ 0,159 đến 0,297 cm kg

Hệ số thấm kth biển đổi từ 0,31*10-7em/s đến 2,19*10-7 ems. + Đối với đắt bùn sét pha, các đặc trưng cổ kết biển đồi như sau: Hệ số cổ kết Cvị biém đổi từ 0.80*107 đến 1,14*10° ems Chỉ số lún Ce biến đổi từ 0.438 đến 0,456

Ap lực tiên cổ kết biển đổi từ 0,62 đến 0,67 kg/cm” Hg số nén lún av, biến đổi từ 0,132 đến 0,180 cml kg Hệ số thắm ky, biến đổi từ 0,45*10 em/s đến 0,59*10” cms.

- Từ aqui trên ta thấy khi xử lý nén yêu ở khu vục nghiên cứu là vẫn đề hết sức phúc tạp. Đặc biệc là xử lý nền bằng cọc XMB thí cin lưu ý cúc vẫn đề sau

V/ Dit yếu thuộc đối tượng nghiên cứu chủ yếu là bủn sét và bùn sét pha với bề diy

Ea

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

xắp xi khoảng 10m, một số nơi có thể đạt đến 20m, nằm gin mặt đất, hầu như chưa

được nén chặt mới ở giải doạn đầu cũa q rình ình thành đã tằm tích. Vì vậy

ho khăn cho cơng tác xây dựng đường.

2/ Dit có thành phần hat rit mịn, hàm lượng các nhóm hat bu và sét khả cao đồng thơi

cũng có mặt các khống vật có tính phân tin cao như montmorillonit và illit, không

thuận lợi cho các giải pháp sử dụng xử lý nên đắt yếu bằng các chỗ dính.

3/ Các kết quả nghiên cứu về độ pH, khả năng trao đổi cho thấy, độ pH của đất thấp, nhỏ hon 7, dao động từ 3 đến xấp xi 6. Khả năng trao đổi hap thụ không cao, dung

lượng hip thụ chi dao động từ 19,627.25 me/100 g đắt khô nên thuận lợi cho việc eit

tạo đất bing các biện pháp thông thường nên ding các biện pháp bing các chất kết dính và cả các giải pháp làm chặt đắt

4) Tại ác địa điểm nghiên cứu ta thấy trong đắt có chứa muối dB hòa tan, Dit được xếp vào loại nhiễm muỗi ít thường từ 122%, đắt thuộc loại nhiễm muối ít, Loại muối trong đất là chlorua nai. Như vậy, sự cố mặt của muối dễ hỏa tan sẽ gây ảnh hưởng xấu đến việc cải tạo đất bing các chất kết dính v6 cơ, Tuy nhiên, với mức nhiễm muỗi này, vẫn có th có tạo được bằng các chit kế nh vô cơ

5/ Hau hết các mẫu nghiên cứu cho thấy, đất déu chứa chất hữu cơ, hàm lượng hữu co trong dit không cao, đại đa số các mẫu nghiên cứu cho him lượng hữu cơ dso động

tang bình từ 324%. Hàm lượng hữu cơ đã gây ảnh hưởng tới các đặc trng cơ lý

cũng như chất lượng cải tạo đắt bằng xi măng,

6/ Bit nghiên cửu là loại đắt yếu, chưa được nén chặt, có chứa muỗi và chất hữu cơ Mức độ nén lún mạnh, hệ số nén lún và chi số lún ở tắt cả các mẫu đều lớn hơn 0,1; áp. lực tiền cố kết nhỏ, dao động trung bình từ xấp xi 0.30.5 kiem, Sức khing cắt khơng thốt nước từ thí nghiệm cắt cánh hiện trường và thí nghiệm 3 trục trong phịng, cho thấy đất nghiên cứu khơng thuận lợi cho việc xây dựng đường, các thông số

nghiền cứu có thể phục vụ kiểm tốn ổn định nén đường trong lúc thi cơng cũng như trong q tình cải go bằng cúc giải pháp khác nhau

/ Ngoài ra chúng ta cũng nên nghiên cứu về độ nhiễm phèn của đắt để đưa ra thông số

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

cọc XMD cho phủ hợp, lựa chọn loại xi măng phù hợp (xi măng có khả năng giảiquyết vẫn đề him lượng hữu cơ, độ nh m phèn của dit),

2.2.2 Cấu trúc, tính chất: ở Sác Trăng, Trà Vĩnh

Cấu trúc, tinh chất đắt nền tại Sóc Trăng, Trà Vinh mang những nét rit đặc trừng của

Vinh Châu 2 phường 1, thị xãVinh Châu, tỉnh Sóc Trăng và tại cầu C16 trong khu Kinh tế Định An, Tra Vinh là

đồng bằng Sông Cửu Long. Nền đt yéu tại vị trí Cả

như sau

những ví dụ điễn hình với edu trúc nên đất yễ

ay Cau trúc nên đất yêu ti Sóc Trăng (Cầu Vinh Châu 2) gồm các lớp đất sắp xếp từ độ sâu Om xuống đến độ sâu 40.0m như sau (hình 2.1):

Lớp 1 Bùn sét pha, chảy. Ở độsâu từ 0 đến 19,ám BỀ diy của lớp này quan sắt được là 19,ám Thành phần chủ yếu là bùn sét pha màu xám xanh, xám nâu. Nguồn gốc trầmtích sơng, biễn hỗn hợp và sinh vật (ambQIV3).

Lớp 2 Sét pha, dẻo cứng. Ở độ sâu từ 19,4m đến 24,4m. Bề dày của lớp này quan sát. được là Sm, Thành phi chủ y 1 là sét pha mẫu xám xanh, xém ving, nâu vàng, nâu,

"Nguồn gốc trim tích sơng, biển hỗn hợp và sinh vật (ambQu)

Lớp 3 Sét, déo mềm. Ở độ sâu từ 24,4m đến 39,5m.Bề dày của lớp nảy quan sát được là 15.1m. Thành phần chủ yéu là sét xim xanh. Nguồn gốc trim tích sơng, biển hỗn

hợp fambQu>)

Lap 4 Cát min lẫn vỏ sò, chặt vừa, ướt. Ở độ sâu từ 39.5m đến kết thúc hỗ khoan ở độ sâu 40,0m ma vẫn chưa gặp đáy lớp. Bé day của lớp này quan sát được là 0,5m. Thành

phần chủ yêu là cát min lẫn võ sò màu xim xanh. Nguồn gốc trim tích sơng, biển hỗn

hợp (amQu).

+

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

aoe SST,

Hình 2.1 Cột dia ting đặc trưng ở Sóc Trăng (Cầu Vinh Châu 2)Bảng 2.4 Các chỉ tiêu cơ lý đất tại Sóc Trăng (Cầu Vĩnh Châu 2)

Ten lip lếpi | tip? | tops | Lipa

+ Khổi lượng tựnhiênp | gen" | lấ8 | Lộ7 - 182 | H93+Khổi lượng Khô ps — | gem | IĐĐ | Lới - 146 | l8-+ hổi lượng riêng hạt ø, | een” | (261 | 267 | 26 | 229

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

b/ Cấu trúc nền dat yêu tại Trà Vinh (hình 2.2):

Tại cầu C16 trong khu Kinh tế Định An có các lớp đất sắp xép từ độ sâu Om xuống đến độ sâu 40m như sau:

Lop I Bin sét, chảy. Ở độ sâu từ 0 đến 11m, Bễ day của lớp nảy quan sắt dược là

1Im.Thành phin chủ yếu là bùn sét pha mau xám xanh, Nguồn sốc trằm tích sơng, biển hỗn hợp và sinh vật (ambQ;).

Lớp 2 Sét pha, chảy đến dẻo chảy. Ở độ sâu từ 11m đến 18m. Bề dày của lớp này quan sit được là 7m, Thành phần chủ yu là sét pha mầu xám xanh, nâu vàng. Nguễn gốc trằm tích sơng, biển hỗn hợp và sin vật ambQus).

Lớp 3 Sét, nửa cứng. Ở độ sâu từ 18m đến 41,2m.Bé dày của lớp này quan sát được là 23.2m. Thành phần chủ yếu là sét xám xanh. Nguồn gốc trim tích sơng, biển hỗn hop

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

Bing 2.5 Cúc chỉ iêu cơ lý đt ti Trà Vinh (cẩu C16 khu Kinh tế Định An )

Ten lip [tot | Láp2 | tips

¬ Khơi lượng tự nhiễn p gen" l7 | lại

+ Khôi lượng Mô pu gen” 102

+ Khii lượng niểnghạcp |_avem” 26 | 202.2.3 Đặc diém nước dưới đất

‘Ving Sóc Trăng, Tra Vinh có các ting chứa nước chính như sau:

+ Tang nước mặt nằm ngay dưới dat có những đặc điểm đó là mực nước thường có xu. hướng dao động theo mùa. Mùa khơ (thing 4, thing 5) có mực nước thấp

mùa mua (thing 10, thing 11), mực nước cao nhất, Tang này vi

tính theo mùa nhưng chủ yếu là ting chứa nhiều hữu cơ, bị nhiễm phèn.

4+ Tầng nước ngằm nằm ngay dưới ting nước mặt, khi khoan vào ting chia nước giữa tầng có áp nước dâng lên cao hơn mái cách nước; Dộng thái nước giữa ting có áp ổn

định hơn so với động thái nước ng; các nhân tổ hủy văn, khí trợng it ảnh hưởng

hơn đến động thi của chúng. Do có lớp cách nước ở trên chúng Í bị nhiễm bin hơn so

với nước mặt

2%

</div>