B

GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

NG

B

NÔNG NGHI P VÀ PTNT

I H C TH Y L I

_____________________

LÂM TR N DI U

NGHIÊN C U GI I PHÁP GIA C

N N CHO CÁC CƠNG

TRÌNH DÂN D NG KHU V C THÀNH PH

SĨC TR NG

Chuyên ngành: a k thu t xây d ng.
Mã s : 60 - 58 - 02 - 04

NG

IH

NG D N KHOA H C: PGS. TS. HOÀNG VI T HÙNG

HÀ N I, 2017



L I CAM OAN
Tác gi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên c u c a b n thân tác gi . Các k t qu
nghiên c u và các k t lu n trong lu n v n là trung th c, không sao chép t b t k m t
ngu n nào và d

i b t k hình th c nào. Vi c tham kh o các ngu n tài li u đã đ

th c hi n trích d n và ghi ngu n tài li u tham kh o đúng quy đ nh.
Tác gi lu n v n

Lâm Tr n Di u

i

c


L IC M

N

Tác gi xin trân tr ng cám n các th y, cô và các đ ng nghi p t i phòng
h c và Sau đ i h c đóng góp ý ki n cho vi c so n th o tài li u H

Lu n v n th c s này.

ii

ào t o

i

ng d n trình bày


M CL C
M C L C HÌNH V ......................................................................................................v
DANH M C B NG .................................................................................................... vii
M

U .........................................................................................................................1

CH

NG 1:T NG QUAN V

T Y U VÀ CÁC GI I PHÁP X

LÝ .................4

1.1. Khái ni m v đ t y u ................................................................................................4
1.1.1.

c đi m c a đ t y u .............................................................................................5


1.1.2. Phân bi t đ t y u .................................................................................................10
1.2. M t s gi i pháp x lý n n đ t y u ........................................................................10
1.2.1. Gi i pháp c i t o s phân b

ng su t c a n n ...................................................11

1.2.2. Gi i pháp làm t ng đ ch t c a n n.....................................................................13
1.2.3. Gi i pháp x lý n n b ng hoá lý ..........................................................................17
1.3. K t lu n Ch
CH

ng 1..................................................................................................19

NG 2:C S LÝ THUY T M T S GI I PHÁP X

2.1. Gi i thi u v c c đ t – xi m ng, m t s

LÝ N N ...................20

ng d ng c a c c đ t- xi m ng ..............20

2.1.1. Gi i thi u v c c đ t – xi m ng ...........................................................................20
2.1.2. M t s
2.1.3.

u, nh

ng d ng c a c c đ t- xi m ng ...............................................................20
c đi m c a c c đ t – xi m ng ...............................................................25


2.1.4. Nguyên lý c a gi i pháp x lý n n b ng c c đ t – xi m ng ................................26
2.2. Gi i thi u v C c BTCT ti t di n nh , m t s ng d ng c a C c BTCT ti t di n
nh .................................................................................................................................53
2.2.1. Gi i thi u v C c BTCT ti t di n nh [7] ...........................................................53
2.2.2. M t s

ng d ng c a C c BTCT ti t di n nh [7] ..............................................53

2.2.3.

c đi m c a C c BTCT ti t di n nh .....................................................54

u, nh

2.2.4. Nguyên lý c a gi i pháp x lý n n b ng C c BTCT ti t di n nh .....................54
2.3. K t lu n Ch
CH

ng 2..................................................................................................62

NG 3: PHÂN TÍCH NG D NG CƠNG NGH GIA C N N B NG C C
T-XI M NG CHO N N CƠNG TRÌNH DÂN D NG T I SĨC TR NG ..........63

3.1. Gi i thi u chung v khu v c thành ph Sóc Tr ng. ...............................................63
3.1.1. Gi i thi u chung ..................................................................................................63
3.1.2. Phân vùng đ a ch t công trình khu v c thành ph Sóc Tr ng .............................64

iii



3.1.3. Xây d ng đ a t ng tiêu bi u cho các phân vùng đ a ch t công trình thành ph
Sóc Tr ng. ..................................................................................................................... 76
3.2. Gi i thi u v gi i pháp gia c n n đang áp d ng trong khu v c thành ph Sóc
Tr ng. ............................................................................................................................ 79
3.3. Tính tốn x lý n n b ng c c đ t - xi m ng theo đi u ki n đ t n n c a thành ph
Sóc Tr ng. ..................................................................................................................... 82
3.4. Phân tích, so sánh v i các gi i pháp x lý n n khác .............................................. 88
3.5. Phân tích bi n pháp thi cơng .................................................................................. 89
3.5.1. Các yêu c u chung: ............................................................................................. 91
3.5.2. Công b ph

ng pháp: ........................................................................................ 91

3.5.3. Các công vi c chu n b ........................................................................................ 92
3.5.4. Công tác khoan .................................................................................................... 92
3.5.5. Công tác ph t v a................................................................................................ 93
3.5.6. Dòng trào ng
3.6. K t lu n Ch

c .................................................................................................. 93

ng 3 ................................................................................................. 94

K T LU N VÀ KI N NGH ....................................................................................... 95
1. Nh ng k t qu đ t đ

c c a lu n v n ....................................................................... 95

2. Ki n ngh ................................................................................................................... 95

3. H

ng nghiên c u ti p theo ...................................................................................... 96

TÀI LI U THAM KH O ............................................................................................. 97

iv


M C L C HÌNH V
Hình 1.1. Ki m tra cung tr

t khi đ p ph n áp .............................................................13

Hình 1.2 S đ c u t o gi ng cát ...................................................................................15
Hình 1.3. B trí gi ng cát trên m t b ng .......................................................................16
Hình 2.1. Gia c c c xi m ng đ t t i sân bay C n Th .................................................24
Hình 2.2. Gia c c c xi m ng đ t móng b n d u t i C n Th .....................................24
Hình 2.3. Gia c c c xi m ng đ t t i C ng d u khí V ng Tàu......................................24
Hình 2.4. C ng D10 t i Hà Nam -2005 .........................................................................24
Hình 2.5. C ng Tr i - Ngh An -2005...........................................................................24
Hình 2.6. Các ng d ng c b n c a cơng ngh tr n sâu ...............................................27
Hình 2.7. S đ thi cơng tr n khơ .................................................................................27
Hình 2.8. B trí tr tr n khơ ..........................................................................................28
Hình 2.9. B trí tr trùng nhau theo kh i ......................................................................28
Hình 2.10. B trí tr tr n

t trên m t đ t ....................................................................28

Hình 2.11. B trí tr trùng nhau theo công ngh tr n


t .............................................29

và th t thi cơng ...........................................................................................................29
Hình 2.12. S đ thi cơng tr n

t ................................................................................29

Hình 2.13. n đ nh kh i ki u A ....................................................................................30
Hình 2.14. n đ nh kh i ki u B ....................................................................................30
Hình 2.15. Cơng ngh Jet Grouting ...............................................................................31
Hình 2.16. S đ phá ho i c a đ t dính gia c b ng c c xi m ng đ t .........................39
Hình 2.17. Quan h

ng su t- bi n d ng v t li u xi m ng- đ t .....................................40

Hình 2.18. Phá ho i kh i và phá ho i c t c c b ..........................................................40
Hình 2.19. S đ tính tốn bi n d ng. ...........................................................................42
Hình 2.20. C ch phân b

ng su t trong n n gia c b ng CXM .............................46

Hình 2.21.Mơ hình vịm d ng rãnh c a Terzaghi..........................................................49
Hình 2.22. Mơ hình vịm d ng bán c u Hewlett và Randolph (1988) ..........................50
Hình 2.23.Mơ hình vịm d ng bán c u trong n n đ p (Low 1994) ...............................51
Hình 3.1.B n đ khu v c thành ph Sóc Tr ng ............................................................63
Hình 3.2. i u ki n biên bài tốn móng khi ch a có gi i pháp gia c .........................84

v



Hình 3.3. L i chuy n v và các đ ng đ ng chuy n v trong n n, chuy n v l n nh t
c a n n khi ch a gia c là 21 cm. ................................................................................. 84
Hình 3.4. i u ki n biên tr ng h p gia c n n v i chi u dài c c đ t-xi m ng 4,5 m.
C c có đ ng kính d=0,6. ............................................................................................. 85
Hình 3.5. K t qu tính chuy n v khi gia c n n v i c c đ t-xi m ng có chi u dài c c
l=4,5 m........................................................................................................................... 85
Hình 3.6. L

i chuy n v và đ

ng đ ng chuy n v đ ng khi gia c c c l=4,5 m ...... 86

Hình 3.7. i u ki n biên tr ng h p gia c n n v i chi u dài c c đ t-xi m ng 6,5 m.
C c có đ ng kính d=0,6. ............................................................................................. 86
Hình 3.8. K t qu tính chuy n v khi gia c n n v i c c đ t-xi m ng có chi u dài
c cl=6,5 m. .................................................................................................................... 87
Hình 3.9. i u ki n biên tr ng h p gia c n n v i chi u dài c c đ t-xi m ng 8,0 m.
C c có đ ng kính d=0,6. ............................................................................................. 87
Hình 3.10. K t qu tính tr ng h p gia c n n v i chi u dài c c đ t-xi m ng 8,0 m.
C c có đ ng kính d=0,6. ............................................................................................. 88

vi


DANH M C B NG
B ng 1. 1.Phân lo i đ t theo thành ph n h t (theo tiêu chu n 14 TCN 123) ................10
B ng 2. 1. Xác đ nh h s k tc .........................................................................................59
B ng 2. 2. H s u n d c ϕ ..........................................................................................60
B ng 2. 3. H s ϕ theo Jacobson.................................................................................61

B ng 3.1: K t qu thí nghi m nén t nh m t s cơng trình trên đ a bàn TP Sóc Tr ng .80
B ng 3.2. Các n i dung công vi c c n th c hi n khi thi t k thi công và thi công Jet
Grouting. ........................................................................................................................90

vii


DANH M C T

VI T T T

a s : T l di n tích.
Ap : Di n tích ti t di n c a c c xi m ng đ t
As : Di n tích đ t n n c n gia c .

c: L c dính gi a c c và đ t n n.
c usoil :

b n c t khơng thốt n

C tđ : L c dính t
d:

ng đ

c trung bình.

ng.

ng kính c c


eoi : H s r ng c a l p đ t th i

tr ng thái t nhiên ban đ u.

E soil , E col : Mô đun bi n d ng c a n n đ t và c c xi m ng đ t.
E tđ : Mô đun bi n d ng c a n n t

ng đ

ng.

Fs : h s an toàn.

h: Chi u dày t ng đ t y u.
∆y : Chuy n v c a kh i móng.

[ ∆y ] : Chuy

n v cho phép c a kh i móng.

L: Chi u dài c c.
M max : Moment l n nh t trong 1 c c.

 M gh  : Moment gi i h n c a v t li u làm c c.

N max : N i l c l n nh t trong 1 c c.
Nγ , N q , N c : Thông s s c ch u t i ph thu c vào góc ma sát trong c a đ t n n (t

đ


ng).

P: T i tr ng phá ho i.
P cp : Là s c ch u t i cho phép c a c c đ n.
Pgh : S c ch u t i gi i h n c a kh i đ t n n t

P max : S c ch u t i c a n n t

ng đ

ng.

q: T i tr ng cơng trình truy n lên kh i gia c .
q p : S c ch u t i c a đ t d

i m i c c.

Q a : S c ch u t i theo đ t n n.

viii

ng đ

ng.

ng


Q s : S c ch u t i ma sát c a thành c c.

Q p : Kh n ng ch u t i cho phép c a m i c c.
Q gh,dat : S c ch u t i gi i h n c a c c đ t xi m ng
Q gh,coc : Kh n ng ch u t i gi i h n ng n ngày.
Q gh,nhom : Kh n ng ch u t i gi i h n c a nhóm.
Rc: C

ng đ ch u t i c a c c theo v t li u.

R tc : S c ch u t i c a n n đ t.
Rn: C

ng đ ch u t i c a tồn kh i móng gia c .

S gh : đ lún gi i h n cho phép.

∑S

i

: đ lún t ng c ng c a móng c c.

S utđ : S c kháng c t khơng thốt n

cc an nt

ng đ

ng.

ϕtc : Góc n i ma sát tiêu chu n.

ϕ : Góc ma sát trong gi a c c và đ t n n.
γ : Tr ng l

ng riêng trung bình c a đ t n m trên đáy móng.

l i : Chi u dài c c trong l p đ t th i.
γ i : Tr ng l
τc : C

ng riêng c a l p đ t th i.

ng đ kháng c t c a c c.

ix



M

U

I. Tính c p thi t c a đ tài
Hi n nay, tình hình ho t đ ng xây d ng trên đ a bàn đ ng b ng sông C u Long nói
chung trên đ a bàn thành ph Sóc Tr ng nói riêng v n đ x lý gia c n n cho công
dân d ng ch a đ

c quan tâm nghiên c u sâu, ch a nghiên c u đ a ra các gi i pháp

x lý đ l a ch n m t cách t i u nh t, ph n l n các cơng trình dân d ng trên đ a bàn
thành ph , ph n l n các cơng trình th


ng s d ng gi i pháp đóng c c tràm đ gia c

n n ho c s d ng móng c c bê tông đ t i ch , c c bê tông d

ng l c.

Gi i pháp đóng c c tràm vi c xác đ nh chi u dài c c tràm, s l
d a trên kinh nghi m th c t và k t qu ki m tra nén t nh hi n tr

ng c c/1m2 ch y u
ng, m c khác gi i

pháp x lý n n b ng đóng c c tràm ch y u áp d ng cho cơng trình có t i tr ng nh .
Gi i pháp x lý n n b ng móng c c bê tông đ t i ch , c c bê tông d

ng l c đ m

b o t i tr ng các cơng trình dân d ng trong thành ph Sóc Tr ng, tuy nhiên thi cơng ép
c c trong trung tâm thành ph là h t s c khó kh n và n u s d ng c c bê tơng c t thép
thì chi u dài c c ph i l n đ xuyên qua l p đ t n n y u, c m đ

c xu ng l p đ t t t

h n..
Vì v y vi c nghiên c u gi i pháp gia c n n b ng c c đ t-xi m ng, ng d ng các cơng
trình dân d ng trong thành ph Sóc Tr ng đ gi i quy t v n đ trên là vi c làm h t s c
c n thi t, có ý ngh a kinh t - xã h i.
II. M c đích c a đ tài:
M c đích c a đ tài: Phân tích c s khoa h c đ x lý n n cho các cơng trình dân

d ng trong ph m vi thành ph Sóc Tr ng.
M c tiêu c th là ng d ng gi i pháp x lý n n b ng c c đ t xi m ng cho cơng trình
xây d ng dân d ng trên đ a bàn thành ph Sóc Tr ng. Phân tích các gi i pháp x lý
n n đ t y u, phân tích gi i pháp x lý n n b ng c c đ t – xi m ng, nghiên c u đi u
ki n n n đ t nguyên tr ng

khu v c thành ph t đó ng d ng gi i pháp x lý n n

b ng c c đ t – xi m ng vào các cơng trình dân d ng trong thành ph Sóc Tr ng .

1


III. Cách ti p c n và ph

ng pháp nghiên c u

- Cách ti p c n:
Ti p c n t lý thuy t đ phân tích tính tốn so sánh các gi i pháp x lý n n
Ti p c n t th c t hi n tr ng xây d ng trong khu v c đ đ xu t ph
- Ph

ng án thay th

ng pháp nghiên c u:

+ Nghiên c u lý thuy t: nghiên c u v các gi i pháp x lý n n đ t y u, nghiên c u mơ
hình tính tốn c c đ t – xi m ng, nghiên c u đi u ki n đ t n n nguyên tr ng khu v c
thành ph Sóc Tr ng.
+ Nghiên c u mơ hình tốn: Xây d ng mơ hình tốn v i đi u ki n đ t n n khu v c

nghiên c u, tính tốn th d n v i gi i pháp đ xu t, k t lu n v các thông s .
IV. N i dung nghiên c u
-Nghiên c u t ng quan v đ t y u và các gi i pháp x lý n n (gi i pháp x lý n n là
m t trong các gi i pháp khi xây d ng công trình trên n n đ t y u)
- Nghiên c u c s lý thuy t m t s gi i pháp x lý n n đi n hình, có kh n ng áp
d ng thích h p trong đi u ki n đ t n n khu v c Sóc Tr ng.
- Nghiên c u ng d ng cơng ngh s lý n n b ng c c đ t xi m ng cho các cơng trình
xây d ng dân d ng trên đ a bàn thành ph Sóc Tr ng
V. K t qu đ t đ

c c a lu n v n

Lu n v n đã t ng h p các ki n th c v đ t y u và n n đ t y u, t ng h p đ

c các bi n

pháp x lý n n, đi u ki n áp d ng c a bi n pháp, hi u qu và tính tốn ng d ng c a
gi i pháp. Các s li u t ng h p này, giúp h c viên d dàng so sánh, đ i ch ng và phân
tích l a ch n ph

ng án x lý n n sao cho hi u qu , t i u nh t.

Các tính tốn thi t k , thi cơng và cơng ngh c c đ t-xi m ng t ng h p

ch

ng 2 c a

lu n v n là ph n c s lý thuy t đ áp d ng công ngh . C c đ t-xi m ng có c s lý
thuy t khá rõ ràng, các nghiên c u th c nghi m c ng cho k t qu tin c y, kh ng đ nh


2


gi i pháp c c đ t xi m ng là gi i pháp có c s khoa h c và th c ti n.
Phân tính tốn ng d ng đã phân tích th d n bài tốn gia c n n b ng c c đ t-xi
m ng v i các chi u dài c c cho bài toán đ t n n y u khu v c thành ph Sóc Tr ng.
Lu n v n ch n đ

c chi u dài c c gia c đ m n n không lún v

t quá m c cho phép.

V i nhà dân d ng có 4 t ng đ n 5 t ng, gia c c c đ t- xi m ng có chi u dài 8,0 m,
đ

ng kính c c t 0,6-0,8 m. Hàm l

ng xi m ng 250 kg/m3 ho c 300 kg/m3 là đ t

yêu c u.
Các nghiên c u v gia c c c đ t-xi m ngcho th y hi u qu c a bi n pháp này so v i
các gi i pháp truy n th ng khác. V y có th k t lu n c c đ t- xi m ng c ng khá phù
h p đ gia c n n công trình xây d ng dân d ng trong đ a bàn thành ph Sóc Tr ng.
VI. C u trúc lu n v n
Ph n m đ u
Ch

ng 1: T NG QUAN V


T Y U VÀ CÁC GI I PHÁP X

Ch

ng 2: C S LÝ THUY T M T S GI I PHÁP X

Ch

ng 3: PHÂN TÍCH

NG D NG CƠNG NGH

LÝ

LÝ N N

GIA C

N N B NG C C

T-XI M NG CHO N N CƠNG TRÌNH DÂN D NG T I SÓC TR NG
K t lu n và k t ngh

3


CH

NG 1:T NG QUAN V


T Y U VÀ CÁC GI I PHÁP X

LÝ

1.1. Khái ni m v đ t y u
t y u là nh ng lo i đ t sét m m bão hòa n

c, các lo i cát h t nh , m n, than bùn.

Nh ng lo i đ t này có kh n ng ch u l c y u, có h s r ng e > 1, và ln ln bão
hịa n

c.

M t quan ni m khác cho r ng, đ t y u đ
đ

c hi u là các lo i đ t

tr ng thái t nhiên,

m c a đ t cao h n ho c g n b ng gi i h n ch y, đ t y u có h s r ng l n (đ t sét:

e ≥ 1,5; đ t á sét e ≥ 1), l c dính C theo thí nghi m c t nhanh khơng thốt n
h n 0,15 daN/cm2 (t
qu c t cánh hi n tr

ng đ

c nh


ng kG/cm2), góc n i ma sát < 10o ho c l c dính t k t

ng Cu < 0,35 daN/cm2.

t y u có th đ

c phân lo i theo tr ng

thái t nhiên d a vào đ s t B:
B=

W − Wd
Wch − Wd

(1.1)

Trong đó:
W, W d, Wch - đ
N u B > 1, đ t

m tr ng thái t nhiên, gi i h n d o và gi i h n ch y (nhão) c a đ t.
tr ng thái ch y;

N u 0,75 < B ≤ 1, đ t

tr ng thái d o ch y.

Theo quan đi m xây d ng c a m t s n
s c kháng c t khơng thốt n


c, đ t y u đ

c xác đ nh theo tiêu chu n v

c s u và h s xuyên tiêu chu n N nh sau:

-

t r t y u (tr ng thái ch y): S u (kPa) ≤ 12,5 và N 30 ≤ 2

-

t y u (tr ng thái d o ch y): S u (kPa) ≤ 25 và N 30 ≤ 4

N n đ t y u là các l p đ t n n có kh n ng ch u l c kém, n m ngay d

i đáy móng

cơng trình và ch u tác đ ng c a cơng trình truy n xu ng.Khi xây d ng cơng trình
th

ng g p các lo i đ tn n y u, tùy thu c vào tính ch t l p đ t y u, đ c đi m c u t o

c a công trình mà ng

i ta l a ch n ph

ng pháp x lý n nphù h p đ t ng s c ch u


t i c a đ t n n, gi m đ lún, đ m b o đi u ki n khai thác bình th

4

ng cho cơng trình.


N u s c ch u t i c a đ t n n không đáp ng đ

c t i tr ng thi t k c a cơng trình,

khơng đ đ b n và bi n d ng nhi u, do v y không th làm n n thiên niên cho cơng
trình xây d ng thì g i là n n đ t y u.
Trong th c t xây d ng có r t nhi u cơng trình b lún, s p h h ng cơng trình khi xây
d ng trên n n đ t y u do khơng có nh ng bi n pháp x lý n n phù h p, khơng đánh
giá chính xác đ

c các tính ch t c lý c a n n đ t. Do v y vi c đánh giá chính xác

ch t ch các tính ch t c lý c a n n đ t y u (ch y u b ng các thí nghi m trong phịng
và hi n tr

ng) đ làm c s đ và đ ra các gi i pháp x lý n n móng phù h p là v n

đ h t s c khó kh n, nó địi h i s ph i h p h t s c ch t ch gi a ki n th c khoa h c
và kinh nghi m th c t đ gi i quy t gi m đ

c t iđa các s c , h h ng cơng trình

khi xây d ng trên n n đ t y u.

1.1.1.

c đi m c a đ t y u

Trong th c t xây d ng, chúng th

ng g p nh ng lo i đ t y u sau: đ t sét y u, đ t cát

y u, bùn, than bùn vàđ t than bùn.
1.1.1.1.

t sét y u [1]

t sét y u có nh ng đ c đi m riêng bi t, nh ng c ng có nhi u tính ch t chung nh
các đ t đá khác thu c lo i sét.
a. H t sét và các khoáng v t sét: Trong đ t sét g m có 2 thành ph n.
- Ph n phân tán thơ có kích th

c >0,002. Ch y u có các khống ch t ngu n g c l c

đ a nh th ch anh, fenspat...
- Ph n phân tán m n g m nh ng h t có kích th

c r t bé (2-0,1µm) và keo (0,1 -

0,001µm). Nh ng khống ch t này quy t đ nh tính ch t c lý c a đ t sét. Có nhi u
khống ch t sét nh ng th

ng g p nh t là3nhóm đi n hình: kaolimit, ilit và


mômtmôrilôit.
+ KaolimitAl (Si 4 O 10 )(OH) 8 đ

c t o thành do phong hóa đá phun trào, đá bi n ch t

và đá tr m tích trong đi u ki n môi tr

ng axit (pH = 5 – 6).

c đi m c a m ng tinh th Kaolimit là t

ng đ i b n, n đ nh và ít có kh n ng di

đ ng.
5


+ Mômtmôrilôit m[Mg 3 (Si 4 O 10 )(OH)] x p [(Al,Fe) 2 (Si 4 O 10 )(OH) 2 ] nH 2 O ph bi n
nh t là lo i ch a ơxit nhơm. Khống ch t nhóm mơmtmơrilơit đ

c t o thành h u nh

trong đi u ki n ngo i sinh ch y u là trong quá trình phong hóa các đá phun trào ki m
trong đi u ki n môi tr

ng ki m (pH = 7 – 8,5).

Mơmtmơrilơit có m ng tinh th kém b n v ng và d x y ra hi n t

ng tr


ng n d

i

đáy móng khi có m t lo i sét này.
+ Ilit Khiđrơmica.
mơi tr

c t o thành trong nhi u đi u ki n khác nhau nh ng ch y u là

các

ng ki m (pH t i 9,5).

b. Liên k t c u trúc và s c ch ng c t c a đ t sét.
Trong t nhiên, đ t lo i sét luôn t n t i 3 d ng liên k t c u trúc, đó là: d ng ch y, d ng
d o và d ng c ng, ng

i ta chia thành hai lo i :

- Liên k t m m: l c liên k t ch y u là l c liên k t phân t , t tính. liên k t này m m
d o và có th h i ph c sau khi b phá ho i (liên k t thu n ngh ch).
- Liên k t c ng: l c liên k t ch y u là liên k t ion, đ ng hóa tr . liên k t này c ng,
giịn, khơng h i ph c đ

c khi b phá ho i b ng c h c (liên k t thu n ngh ch).

V l c dính c a đ t sét, N.N.Maxlov chia l c dính t ng c ng thành hai thành ph n l c

dính m m và l c dính c ng (l c dính c u trúc). Bi u th c s c ch ng c t có d ng:
pw =

(1.2)

Ptg w + C W

Trong đó:
P:

ng su t pháp tuy n.

Ptg w: Thành ph n ma sát.
: Góc ma sát trong c a đ t.
C W : L c dính t ng c ng.

6


CW = ∑W + Cc

(1.3)

∑ W : L c dính m m ( l c dính có ngu n g c keo n

c).

C c : L c dính c ng (l c dính c u trúc).
c. Các đ c đi m khác c a đ t sét y u:
- Hi n t

Hi n t

ng h p th :
ng h p th là kh n ng hút n

c t môi tr

ng xung quanh và gi l i trên

chúng nh ng v t ch t khác nhau: c ng, l ng và h i, nh ng ion, phân t và các h t keo.
S h p th c a đ t sét có b n ch t ph c t p và th

ng g m m t s quá trình s y ra

đ ng th i.
- Tính d o:
Tính d o là m t trong nh ng đ c đi m quan tr ng c a đ t sét. Tính ch t này bi u th s
l u đ ng c a đ t sét

m tđ

m nào đó khi ch u tácd ng c a ngo i l c và ch ng t

r ng v m c đ bi n d ng đ t sét chi m v trí trung gian gi a th c ng và th l ng
ho c ch y nh t.

d o ph thu c vào nhi u nhân t : m c đ phân tán và thành ph n

khoáng v t c a đ t, thành ph n và đ khoáng hoá c a dung d ch n

c làm bão hòa đ t.

- Gradien ban đ u:
t sét có đ c tính th m th u khác th
n

cv

ng: ch cho n

c th m qua khi gradien c t

t quá m t tr s nh t đ nh nào đó. Tr s đó g i là gradien ban đ u.

Gradien ban đ u là đ chênh l ch t i thi u nào đó c a áp l c c t n

c, mà th p h n nó

t c đ th m gi m xu ng nhi u, r t bé và có th coi nh khơng th m n
-

c.

c đi m bi n d ng :

Tính ch t bi n d ng c a đ t sét y u do b n ch t m i liên k t gi a các h t c a chúng
quy t đ nh. Có th chia bi n d ng c a đ t sét y u ra các lo i sau đây:
+ Bi n d ng khôi ph c, g m bi n d ng đàn h i và bi n d ng c u trúc h p ph .
+ Bi n d ng d , ch g m bi n d ng c u trúc.

7


Bi n d ng c a đ t sét y u là do s phá ho i các m i liên k t c u trúc và bi n d ng các
màng h p ph c a n

c liên k t gây nên. Các lo i bi n d ng ch y u c a đ t sét y u là

bi n d ng c u trúc và bi n d ng c u trúc h p ph .
- Tính ch t l u bi n:
t sét y u là m t mơi tr

ng d o nh t. Chúng có tính dão (t bi n)và có kh n ng

thay đ i đ b n khi t i tr ng tác d ng lâu dài. Kh n ng này g i là tính ch t l u bi n.
Hi n t

ng dão trong đ t sét y u liên quan đ n s ép thoát n

v y hi n t

c t dokhi nén ch t. Do

ng này liên quan v i s thay đ i m t đ k t c u c a đ t do k t qu chuy n

d ch, các h t và các kh i lên nhau, c ng nh nh ng thay đ i trong s đ nh h
các h t và các kh i đó v i ph

ngtác d ng c a t i tr ng.

t cát y u

1.1.1.2.
Cát đ

ng c a

c hình thành t o

bi n ho c v ng, v nh. V thành ph n khoáng v t, cát ch

y u là th ch anh, đơi khi có l n t p ch t. Cát g m nh ng h t có kích th

c 0,05 –

2mm. Cát đ

c coi là y u khi c h t thu c lo i nh , m n tr xu ng, đ ng th i có k t

c u r i r c,

tr ng thái bão hịa n

c, có th b nén ch t và hóa l ng đáng k , ch a

nhi u di tích h u c và ch t l n sét. Nh ng lo i cát đó khi ch u tác d ng rung ho c
ch n đ ng thì tr thành tr ng thái l ng nh t, g i là cát ch y [1].
c đi m quan tr ng nh t c a cát là b nén ch t nhanh, có đ th m n
cát g m nh ng h t nh , nhi u h u c và bão hịa n
hi n t

c r t l n. Khi

c thì chúng tr thành cát ch y,

ng này đôi khi r t nguy hi m cho cơng trình và cho cơng tác thi công. C n l u

ý 2 hi n t

ng nguy hi m đ i v i cát y u :

- Bi n loãng.
- Cát ch y.
1.1.1.3. Bùn, than bùn và đ t than bùn
Bùn là nh ng tr m tích hi n đ i, đ

c thành t o ch y u do k t qu tích l y các v t

li u phân tán m n b ng c h c ho c hoá h c
quan v i các ch ch a n

đáy bi n, đáy h , bãi l y… Bùn ch liên

c, là các tr m tích m i l ng đ ng, no n

8

c và r t y u v m t

ch u l c. Theo thành ph n h t, bùn có th là cát pha sét, sét pha cát, sét và c ngcó th
là cát, nh ng ch là cát nh tr xu ng [2]
b n c a bùn r t bé, vì v y vi c phân tích s c ch ng c t (SCC) thành l c ma sát và
l c dính là khơng h p lý. SCC c a bùn ph thu c vào t c đ phát tri n bi n d ng. Góc
ma sát có th ≈ 0. Ch khi bùn m t n

c, m i cóth cho góc ma sát.

Vi c xây d ng các cơng trình trên bùn ch có th th c hi n sau khi đã ti n hành các
bi n pháp x lý n n. Than bùn là đ t có ngu n g c h u c , thành t o do k t qu phân
h y các di tích h u c , ch y u là th c v t, t i các bãi l y và nh ng n i b hóa l y.

t

lo i này ch a các h n h p v t li u sét và cát.
Trong đi u ki n th n m thiên nhiên, than bùn có đ

m cao 85 – 95% ho c cao h n

tùy theo thành ph n khoáng v t, m c đ phân h y, m c đ thoát n

c…Than bùn là

lo i đ t b nén lún lâu dài, không đ u và m nh nh t. H s nén lún có th đ t t 3-8,
th m chí 10 kG/cm. Khơng th thí nghi m nén than bùn v i m u có chi u cao thông
th

ng là 15-20cm, mà ph i t 40- 50cm.

Khi xây d ng

nh ng vùng đ t than bùn, c n áp d ng các bi n pháp: làm đai c t thép,

khe lún, c t nhà thành t ng đo n c ng riêng r , làm n n c c, đào ho c thay m t ph n
than bùn.
1.1.1.4.

tđ p

Lo i đ t này đ

c t o nên do tác đ ng c a con ng

i.

c đi m c a đ t đ p là phân b

đ t đo n và có thành ph n khơng thu n nh t. Theo thành ph n có th chia thành 4 lo i
sau [1] :
-

t g m h n h p các ch t th i c a s n xu t công nghi p và xây d ng.

-

t h n h p các ch t th i c a s n xu t và rác th i sinh ho t.

-

t c a các n n đ p trên c n và khu đ p d

-

t th i bên trong và bên ngồi các m khống s n.

in

c (đ t o bãi).

Nhìn chung, các lo i đ t đ p h u h t đ u ph i có bi n pháp x lý tr

9

c khi xây d ng.


1.1.2. Phân bi t đ t y u
Lo i có ngu n g c khoáng v t th

ng là sét ho c á sét tr m tích trong n

c

ven

bi n, vùng v nh, đ m h , đ ng b ng tam giác châu; lo i này có th l n h u c trong
q trình tr m tích (hàm l
đen, xám đen, có mùi.
nhiên, đ

ng h u c có th t i 10 - 12 %) nên có th có m u nâu

i v i lo i này, đ

c xác đ nh là đ t y u n u

tr ng thái t

m c a chúng g n b ng ho c cao h n gi i h n ch y. Ngồi ra

thung l ng cịn có th hình thành đ t y u d

các vùng

i d ng bùn cát, bùn cát m n (h s r ng e

> 1,0, đ bão hịa G > 0,8).
Lo i có ngu n g c h u c th
xuyên, m c n

ng hình thành t đ m l y, n i n

c tích đ ng th

ng

c ng m cao, t i đây các loài th c v t phát tri n, th i r a và phân h y,

t o ra các v t l ng h u c l n v i các tr m tích khống v t. Lo i này th
đ m l y than bùn, hàm l

ng h u c chi m t i 20 - 80%, th

ng g i là đ t

ng có màu đen hay nâu

s m, c u trúc khơng m n (vì l n các tàn d th c v t).
t y u đ m l y than bùn còn đ

c phân theo t l l

-L

ng h u c có t 20 - 30%:

t nhi m than bùn

-L

ng h u c có t 30 - 60%:

t than bùn

-L

ng h u c trên 60%: Than bùn

ng h u c có trong chúng:

B ng 1. 1.Phân lo i đ t theo thành ph n h t (theo tiờu chu n 14 TCN 123)
Đường kính
hạt (mm)

0.050
0.01

0.02

2.0
0.10

0.25

100
To Cb2

Nhỏ Cb1

To G3

(Cobble) Cb

Đá tảng
Boulder B

Sỏi (hoặc sạn)
(Gravel) G

0.10

Tổ hạt mịn (Fine grains)

200

20
Trung G2

Nhỏ G1

Hạt cát
(Sand) S

5.0
THô S4

Hạt bụi
(Silt, Mo) M

60

0.50
Trung S3

Nhỏ S2

Mịn S1

THô M3

Trung M2

Hạt sét
(Clay) C

Mịn M1

Thô

Mịn

Phân loại
hạt đất

0.005
0.002

Tổ hạt th« (Coarse grains)

1.2. M t s gi i pháp x lý n n đ t y u
X lý n n đ t y u nh m m c đích làm t ng s c ch u t i c a n n đ t, c i thi n m t s

10


tính ch t c lý c a n n đ t y u nh : Gi m h s r ng, gi m tính nén lún, t ng đ ch t,
t ng tr s môđun bi n d ng, t ng c

ng đ ch ng c t c a đ t,...

th y l i, còn yêu c u làm gi m/ng n ch n hi n t

i v i công trình

ng th m qua n n và thân cơng trình,

b o v kh i đ p ch ng tác đ ng c a sóng và dịng ch y.
Vi c x lý khi xây d ng cơng trình trên n n đ t y u ph thu c vào đi u ki n nh :
đi m cơng trình, đ c đi m c a n n đ t... Tùy đi u ki n c th mà ng

c

i thi t k ph i

đ a ra các bi n pháp x lý h p lý v kinh t , k thu t.
1.2.1. Gi i pháp c i t o s phân b

ng su t c a n n

c áp d ng nh m làm t ng kh n ng ch u l c và h n ch m c đ bi n d ng (đ c
bi t là bi n d ng không đ ng đ u) c a đ t n n d

i tác d ng c a t i tr ng cơng trình.

Khi l p đ t y u có chi u dày không l n n m tr c ti p d

i móng cơng trình thì có th

áp d ng bi n pháp x lý nhân t o nh đ m cát, b ph n áp......
1.2.1.1. X lý n n đ t y u b ng đ m cát
t n d ng kh n ng các l p d

-

ho c toàn b l p đ t y u

i c a đ t n n, ng

i ta th

ng đào b m t ph n

phía trên giáp v i móng và thay th b ng cát h t trung

ho c h t thô. Vi c thay th đ t y u b ng t ng đ m cát có tác d ng:
+ L p đ m cát thay th l p đ t y u n m tr c ti p d

i đáy móng, đ m cát đóng vi trị

nh m t l p ch u t i ti p thu t i tr ng cơng trình và truy n t i tr ng đó đ n các l p đ t
bên d

i.

+ Gi m đ lún và chênh l ch lún c a cơng trình vì có s phân b
ngồi gây ra trong n n đ t d

ng su t do t i tr ng

i t ng đ m cát đ ng th i làm t ng nhanh quá trình c

k t c a đ t n n vì cát trong l p đ m có h s th m l n.
+ Làm t ng kh n ng n đ nh c a cơng trình, k c khi có t i tr ng ngang tác d ng vì
cát đ

c nén ch t làm t ng l c ma sát và s c ch ng tr

+ Kích th

t.

c móng và chi u sâu chơn móng s gi m vì áp l c têu chu n truy n lên l p

đ m cát t ng lên.
+ Thi công đ n gi n không đòi h i thi t b ph c t p.

11


- Các tr

ng h p d

i đây đ c bi t thích h p đ i v i gi i pháp đ m cát:

+ Khi th i h n đ a cơng trình vào s d ng là r t ng n thì đây là m t gi i pháp t t đ
t ng nhanh quá trình c k t.
+ Khi các đ c tr ng c h c c a đ t y u nh mà vi c c i thi n nó b ng cách c k t s
khơng có hi u qu đ đ t đ

c chi u cao thi t k c a n n đ p.

+ B dày l p đ t y u t 3m tr xu ng (tr
đáy n n đ

ng h p này th

ng đào toàn b đ t y u đ

ng ti p xúc h n v i t ng đ t không y u);

1.2.1.2. Ph

ng pháp b ph n áp

- Gi i pháp này ch dùng khi đ p tr c ti p trên đ t y u v i tác d ng t ng m c n đ nh
ch ng tr

t tr i cho n n đê c trong quá trình đ p và quá trình đ a vào khai thác lâu

dài [3]. N n đ p thân đê và đ p b ph n áp hai bên đ ng th i trong vi c đ p theo t ng
kh i khơng đ i x ng. Ngồi ra, nó cịn có nh

c đi m là kh i l

ng đ p l n và di n

tích chi m đ t l n. Gi i pháp này c ng khơng thích h p v i các lo i đ t y u là than
bùn và bùn sét.
- C u t o c a b ph n áp:
+ V t li u đ p b ph n áp là các lo i đ t ho c cát thơng th

móng; tr

ng t n d ng đ t đào

ng h p khó kh n có th dùng c đ t l n h u c . B ph n áp ph i đ

cđ p

cùng lúc v i vi c đ p đê. V t li u đ p ph n áp khơng thích h p v i lo i đ t y u là than
bùn và bùn sét.
+ B r ng c a b ph n áp m i bên nên v

t quá ph m vi cung tr

t nguy hi m ít nh t

t 1÷3 m. M t trên b ph n áp ph i t o d c ngang 2% ra phía ngồi.
+ Chi u cao b ph n áp không quá l n đ có th gây tr
chính ph n đ p ph n áp; khi thi t k th

t tr i (m t n đ nh) đ i v i

ng gi thi t chi u cao b ph n áp b ng 1/3 -

1/2 chi u cao n n đ p r i nghi m toán n đ nh theo ph

ng pháp m t tr

v i b n thân b ph n áp và đ i v i thân đê có b ph n áp (Hình 1.1) .
+

ch t đ t đ p b ph n áp nên đ t K ≥ 0,9 (đ m nén tiêu chu n).

12

t tròn đ i


O1

O2

Bp

HE ;

Hs ;

E;

Hp

ϕΕ ; cE

s;

ϕs ; cs

Hình 1.1. Ki m tra cung tr

t khi đ p ph n áp

1.2.2. Gi i pháp làm t ng đ ch t c a n n
i v i đ t có đ r ng l n

tr ng thái r i, bão hoà n

c u d b phá ho i và kém n đ nh d
dính

c, tính nén l n ho c đ t có k t

i tác d ng c a t i tr ng còn nh (đ t cát r i, đ t

tr ng thái ch y, đ t bùn...) khi ch u t i tr ng cơng trình l n ng

i ta th

ng áp

d ng gi i pháp làm t ng đ ch t c a n n nh m làm t ng đ ch t c a đ t, t o đi u ki n
cho n n đ t có đ kh n ng ch u l c, h n ch đ lún và bi ng d ng không đ ng đ u.
Các gi i pháp có th áp d ng nh : gi ng cát- gia t i thoát n
1.2.2.1. Gi ng cát- gia t i thoát n

c, c c cát [3].

c

- Mô t công ngh :

+ Lún do c k t c a n n đ t sét y u t o ra nhi u s c cho n n móng cơng trình. C n
nhi u th i gian đ hoàn thành vi c c k t, nh ng do h s th m c a đ t sét nh vi c c
k t th

ng b kéo dài.

rút ng n th i gian c k t, th

th ng đ ng. Có 3 d ng thi t b tiêu n
(2) Gi ng cát tiêu n
+ Gi ng cát tiêu n

ng s d ng thi t b tiêu n

c

c th ng đ ng c b n: (1) Gi ng cát tiêu n

c;

c b c b ng v i; (3) Gi ng tiêu n
c và gi ng cát tiêu n

c b c b ng v i đã đ

t ng t c đ c k t c a n n sét y u. Gi ng cát đ
trong l khoan. Có 2 ph

c ch t o s n PVD;

c t o ra b ng cách l p đ y cát vào

ng pháp đ t thi t b : (1) Ph

ng pháp chuy n v ; (2) Ph

pháp không chuy n v . V i lo i chuy n v , lõi có đ u kín đ
trong đ t y u s d n đ n vi c chuy n v theo ph
không chuy n v c n có thi t b khoan l b ng ph
áp l c cao đ c t đ t.

13

c dùng t xa x a đ
ng

c đóng vào hay n vào

ng đ ng và ph

ng ngang. V i lo i

ng pháp c khí hay dùng tia n

c