Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hcmute nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển kiên giang bằng phương pháp ổn định, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất

• Tác giả: Hồ Quốc Khởi
• Người hướng dẫn: TS. Trần Văn Tiếng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Dân Dụng Và Công Nghiệp
• Đề tài: Giải Pháp Gia Cố Nền Đất Yếu Tại Kiên Giang Bằng Phương Pháp Ổn Định Toàn Khối
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.3. Mục tiêu đề tài
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Tính mới của đề tài
• 1.6. Nội dung nghiên cứu
• 1.7. Thiết bị và công nghệ thi công
• 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Các yêu cầu khi thiết kế đường ô tô trên nền đất yếu
• 2.2. Các yêu cầu về sự ổn định
• 2.3. Các yêu cầu về lún
• 2.4. Yêu cầu quan trắc lún
• 2.5. Xác định các tải trọng tính toán
• 2.6. Các vấn đề về ổn định và việc tính toán ổn định cho nền đường
• 2.7. Các vấn đề về lún và việc tính toán lún đối với nền đường
• 2.8. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nền đất yếu bằng phương pháp ổn định toàn khối
• 2.9. Các kỹ thuật gia cố
• 2.9.1. Ảnh hưởng của gia cố toàn khối đối với các đặc tính của đất
• 2.9.2. Giải pháp thiết kế gia cố toàn khối
• 2.9.3. Ổn định tổng thể
• 2.9.4. Tính toán độ lún đất gia cố
• 3. THỰC NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG TÍNH TOÁN GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH TOÀN KHỐI
• 3.1. Điều kiện địa chất tự nhiên
• 3.2. Phân lớp đất nền
• 3.3. Đặc trưng cơ lý của đất nền
• 3.4. Cấp phối và đặc trưng hỗn hợp gia cường
• 3.5. Chế tạo mẫu hỗn hợp
• 3.6. Thí nghiệm xác định các đặc trưng hỗn hợp gia cường
• 3.7. Mô phỏng tính toán xử lý nền đường bằng phương pháp ổn định toàn khối
• 3.7.1. Mô hình mô phỏng
• 3.7.2. Bài toán 1: Xác định bề rộng khối gia cường
• 3.7.3. Bài toán 2: Xác định chiều cao khối gia cường
• 3.7.4. Bài toán 3: Xác định chiều sâu gia cường theo khả năng công nghệ
• 3.7.5. Bài toán 4: Khi khối gia cường cấm sâu vào lớp đất tốt
• 3.8. So sánh phương pháp ổn định toàn khối và các phương pháp xử lý khác
• 3.8.1. Phương pháp ổn định toàn khối
• 3.8.2. Cọc Xi măng đất
• 3.8.3. Kết quả so sánh giữa phương pháp ổn định toàn khối và phương pháp cọc Xi măng – Đất
• 3.8.4. Phương pháp lớp đệm cát
• 3.8.5. Kết quả so sánh với phương pháp đệm cát
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nền đất yếu tại Kiên Giang

Nền đất yếu tại Kiên Giang chủ yếu bao gồm các loại đất như bùn, bùn sét, và đất than bùn. Những loại đất này có đặc tính chịu tải kém, dễ bị lún và mất ổn định khi chịu tải trọng lớn. Việc gia cố nền đất yếu là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng. Giải pháp gia cố nền đất bằng phương pháp ổn định toàn khối đã được nghiên cứu và áp dụng tại nhiều địa phương, nhưng tại Kiên Giang, việc áp dụng còn hạn chế. Đề tài này sẽ tập trung vào việc phân tích và đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm cải thiện tình trạng nền đất yếu tại khu vực này.

1.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng

Tình hình nghiên cứu về nền đất yếu tại Kiên Giang cho thấy rằng có nhiều nghiên cứu đã được thực hiện, nhưng việc ứng dụng các phương pháp gia cố vẫn còn nhiều hạn chế. Các công trình xây dựng tại đây thường gặp phải vấn đề lún và mất ổn định, ảnh hưởng đến chất lượng và an toàn của công trình. Việc áp dụng phương pháp ổn định toàn khối có thể giúp cải thiện tình trạng này, nhưng cần có sự đầu tư và nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả.

II. Phương pháp gia cố nền đất yếu

Phương pháp ổn định toàn khối là một trong những giải pháp hiệu quả để gia cố nền đất yếu. Phương pháp này sử dụng các vật liệu như xi măng, đất và các phụ gia khác để tạo ra một khối đất có cường độ cao hơn. Quá trình thi công bao gồm việc trộn đều các vật liệu với nhau và sau đó đầm chặt để tạo ra một nền đất ổn định. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp cải thiện sức chịu tải của nền đất mà còn giảm thiểu hiện tượng lún và biến dạng. Công nghệ gia cố này đã được áp dụng thành công tại nhiều công trình lớn trên thế giới và đang dần được đưa vào ứng dụng tại Việt Nam.

2.1. Các kỹ thuật gia cố

Có nhiều kỹ thuật gia cố nền đất yếu, trong đó phương pháp gia cố toàn khối được coi là một trong những giải pháp tiên tiến nhất. Kỹ thuật này không chỉ giúp cải thiện cường độ của nền đất mà còn giúp tăng khả năng chịu tải của các công trình xây dựng. Việc áp dụng các công nghệ hiện đại trong thi công như Geoslope và Plaxis cũng giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế và thi công, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các công trình. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng phương pháp này có thể giảm thiểu đáng kể chi phí và thời gian thi công.

III. Đánh giá hiệu quả và ứng dụng thực tiễn

Việc áp dụng giải pháp gia cố nền đất yếu tại Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Các công trình xây dựng sau khi được gia cố đều có khả năng chịu tải tốt hơn, giảm thiểu hiện tượng lún và đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Đặc biệt, việc tận dụng đất bùn phế thải để gia cố nền đất không chỉ giúp cải thiện chất lượng nền mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Giải pháp kỹ thuật này có thể được mở rộng áp dụng cho nhiều loại công trình khác nhau, từ dân dụng đến công nghiệp, góp phần phát triển bền vững cho khu vực.

3.1. Tính khả thi và triển vọng

Tính khả thi của phương pháp gia cố nền đất yếu tại Kiên Giang là rất cao. Các nghiên cứu và thực nghiệm cho thấy rằng phương pháp này có thể được áp dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng tại khu vực có nền đất yếu. Việc đầu tư vào công nghệ và thiết bị hiện đại sẽ giúp nâng cao hiệu quả của phương pháp này. Hơn nữa, việc đào tạo nhân lực và nâng cao nhận thức về công nghệ gia cố cũng là yếu tố quan trọng để đảm bảo sự thành công của các dự án trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nền đất yếu, đặc biệt là đất than bùn và bùn sét, là thách thức lớn trong xây dựng công trình tại nhiều khu vực, trong đó có tỉnh Kiên Giang. Theo khảo sát địa chất, khu vực nghiên cứu có lớp bùn sét dày khoảng 2m, lớp than bùn hữu cơ dày 5m và lớp sét pha cát với chiều dày chưa xác định rõ. Các công trình xây dựng trên nền đất yếu thường gặp phải các vấn đề như sức chịu tải thấp, độ lún lớn và nguy cơ mất ổn định diện rộng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ và an toàn công trình. Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu và đề xuất giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối, nhằm cải thiện đặc tính cơ lý của đất, giảm thiểu độ lún và tăng cường độ ổn định cho nền móng công trình giao thông cấp VI với tải trọng thiết kế 13 tấn, chiều dài đoạn xử lý khoảng 1,5 km.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào xử lý nền đất yếu tại Kiên Giang, với chiều sâu gia cố tối đa 5m, sử dụng các thiết bị trộn và bơm áp lực hiện đại. Giải pháp này không chỉ giúp tận dụng đất bùn phế thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn thay thế vật liệu cát tự nhiên khan hiếm, đặc biệt phù hợp với điều kiện địa chất phức tạp của Đồng bằng Sông Cửu Long. Việc áp dụng phương pháp ổn định toàn khối được kỳ vọng nâng cao hiệu quả thi công, rút ngắn thời gian xử lý và đảm bảo độ bền vững lâu dài cho các công trình xây dựng trên nền đất yếu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết ổn định nền đất yếu: Áp dụng phương pháp Bishop và phương pháp phân mảnh cổ điển để tính toán hệ số ổn định Kmin, đảm bảo Kmin ≥ 1 theo tiêu chuẩn Việt Nam và các quy trình thiết kế nền đường trên đất yếu.
• Mô hình gia cố toàn khối (Massarsch và Topolnicki, 2005; EuroSoilStab, 2002): Phương pháp sử dụng chất liên kết (xi măng, vôi, tro bay) trộn đều với đất yếu để tạo thành khối đất có cường độ cao, ổn định về thể tích và cơ lý.
• Khái niệm chính:
  • Ổn định toàn khối: Gia cố đồng nhất toàn bộ khối đất đến độ sâu thiết kế, cải thiện tính chất cơ lý.
  • Cường độ kháng nén (qu): Chỉ tiêu đánh giá sức chịu tải của đất gia cố.
  • Độ lún cố kết còn lại (ΔS): Độ lún cho phép tại tim nền đường sau khi hoàn thành công trình.
  • Hệ số ổn định (Kmin): Đánh giá khả năng chống trượt của nền đất.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu địa chất thực tế tại khu vực Kiên Giang, gồm phân lớp đất, đặc trưng cơ lý của đất nền và các mẫu đất gia cố.
• Phương pháp phân tích:
  • Thí nghiệm xác định đặc trưng cơ lý của đất và hỗn hợp gia cường trong phòng thí nghiệm.
  • Mô phỏng tính toán ổn định nền đường bằng phần mềm Geoslope, phân tích các bài toán về bề rộng, chiều cao và chiều sâu khối gia cố.
  • So sánh hiệu quả phương pháp ổn định toàn khối với các phương pháp truyền thống như cọc xi măng đất và lớp đệm cát.
• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu thực hiện trong năm 2016-2017, bao gồm khảo sát hiện trường, thí nghiệm phòng lab, mô phỏng tính toán và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Cường độ kháng nén của đất gia cố: Hỗn hợp đất và xi măng đạt cường độ kháng nén qu tăng dần theo thời gian, đạt mức từ 150 kPa đến 300 kPa sau 1-3 tháng, tùy thuộc hàm lượng xi măng sử dụng. Ví dụ, khi hàm lượng xi măng đạt 8%, qu đạt khoảng 280 kPa.
2. Hệ số ổn định nền đất: Mô phỏng bằng Geoslope cho thấy hệ số ổn định Kmin tăng từ 0,8 (nền đất yếu chưa gia cố) lên trên 1,5 khi áp dụng phương pháp ổn định toàn khối với chiều sâu gia cố 5m và bề rộng khối gia cố từ 8m đến 12m.
3. Độ lún tổng cộng giảm đáng kể: So với phương pháp đệm cát, độ lún tổng cộng của nền đất gia cố ổn định toàn khối giảm khoảng 30-40%, từ mức 33,89 cm xuống còn khoảng 20 cm, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn Việt Nam.
4. Hiệu quả thi công và năng suất: Năng suất thi công đạt khoảng 100-150 m3/h đối với đất than bùn, cao hơn so với các phương pháp truyền thống, giúp rút ngắn thời gian thi công và giảm chi phí vận chuyển vật liệu.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự cải thiện này là do phương pháp ổn định toàn khối tạo ra một lớp đất đồng nhất, có cường độ cao và khả năng chống cắt tốt hơn, hạn chế hiện tượng lún không đều và trượt sâu. Kết quả mô phỏng và thí nghiệm phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về ổn định đất bằng xi măng và vôi, đồng thời vượt trội hơn so với các phương pháp gia cố truyền thống như lớp đệm cát hay cọc ngắn. Việc sử dụng thiết bị trộn và bơm áp lực hiện đại giúp đảm bảo chất lượng trộn đồng đều và kiểm soát tốt quá trình thi công. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng xi măng và cường độ kháng nén, biểu đồ hệ số ổn định theo chiều sâu và bề rộng khối gia cố, cũng như bảng so sánh độ lún giữa các phương pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng rộng rãi phương pháp ổn định toàn khối tại các vùng đất yếu: Đặc biệt tại Đồng bằng Sông Cửu Long và các khu vực có đất than bùn, nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nền, giảm thiểu sử dụng cát tự nhiên khan hiếm. Thời gian thực hiện: 1-3 năm; Chủ thể: các nhà thầu xây dựng và cơ quan quản lý xây dựng.
2. Xây dựng quy trình kỹ thuật và tiêu chuẩn áp dụng cho phương pháp ổn định toàn khối: Bao gồm hướng dẫn lựa chọn vật liệu liên kết, thiết bị thi công và kiểm soát chất lượng. Thời gian: 1 năm; Chủ thể: Bộ Xây dựng, Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng.
3. Đào tạo và chuyển giao công nghệ cho đội ngũ kỹ sư, công nhân thi công: Đảm bảo kỹ thuật thi công đạt chuẩn, nâng cao năng suất và chất lượng công trình. Thời gian: 6-12 tháng; Chủ thể: các trường đại học, trung tâm đào tạo nghề.
4. Tăng cường quan trắc và đánh giá hiệu quả sau thi công: Thiết lập hệ thống quan trắc lún, áp lực nước lỗ rỗng và chuyển vị ngang để theo dõi ổn định nền đất trong quá trình khai thác công trình. Thời gian: liên tục trong quá trình vận hành; Chủ thể: chủ đầu tư, đơn vị giám sát.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư xây dựng và địa kỹ thuật: Nắm bắt công nghệ gia cố nền đất yếu mới, áp dụng trong thiết kế và thi công các công trình giao thông, dân dụng.
2. Chủ đầu tư và nhà thầu xây dựng: Hiểu rõ ưu nhược điểm các phương pháp xử lý nền, lựa chọn giải pháp tối ưu về chi phí và hiệu quả.
3. Cơ quan quản lý xây dựng và ban ngành liên quan: Tham khảo để xây dựng tiêu chuẩn, quy trình kỹ thuật và chính sách phát triển công nghệ xử lý nền đất yếu.
4. Giảng viên và sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng: Tài liệu tham khảo nghiên cứu, giảng dạy về công nghệ gia cố nền đất yếu và ứng dụng thực tiễn.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp ổn định toàn khối là gì?
   Phương pháp này sử dụng chất liên kết như xi măng hoặc vôi trộn đều với đất yếu để tạo thành khối đất có cường độ cao, ổn định về thể tích, giúp giảm lún và tăng sức chịu tải của nền đất.

2. Ưu điểm của phương pháp này so với các phương pháp truyền thống?
   Ổn định toàn khối giúp cải thiện đồng đều đặc tính đất, giảm độ lún khoảng 30-40%, tiết kiệm vật liệu và thời gian thi công, đồng thời tận dụng được đất bùn phế thải.

3. Phạm vi áp dụng của phương pháp ổn định toàn khối?
   Phù hợp với các vùng đất yếu có lớp than bùn, bùn sét dày từ 3-8m, đặc biệt tại các khu vực lấn biển, đồng bằng sông ngập nước và các công trình giao thông, cảng biển.

4. Thiết bị thi công gồm những gì?
   Bao gồm máy đào gắn thiết bị trộn có trống xoay, hệ thống bơm áp lực để đưa chất liên kết vào đất, hệ thống kiểm soát và thu thập dữ liệu để đảm bảo chất lượng thi công.

5. Làm thế nào để kiểm soát chất lượng công trình sau thi công?
   Thiết lập hệ thống quan trắc lún, áp lực nước lỗ rỗng và chuyển vị ngang theo quy trình kỹ thuật, đảm bảo hệ số ổn định Kmin ≥ 1 và độ lún nằm trong giới hạn cho phép.

Kết luận

• Phương pháp ổn định toàn khối là giải pháp hiệu quả, kinh tế để gia cố nền đất yếu tại khu vực Kiên Giang, đặc biệt với đất than bùn dày 5m.
• Nghiên cứu đã chứng minh cường độ kháng nén của đất gia cố tăng lên đáng kể, hệ số ổn định nền đạt trên 1,5, độ lún giảm khoảng 30-40% so với phương pháp truyền thống.
• Thiết bị thi công hiện đại giúp nâng cao năng suất, rút ngắn thời gian thi công và kiểm soát chất lượng đồng đều.
• Đề xuất xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật, đào tạo nhân lực và tăng cường quan trắc để ứng dụng rộng rãi công nghệ này tại Việt Nam.
• Các bước tiếp theo bao gồm hoàn thiện quy trình kỹ thuật, thử nghiệm thực địa quy mô lớn và chuyển giao công nghệ cho các đơn vị thi công.

Hành động ngay: Các nhà quản lý và kỹ sư xây dựng nên nghiên cứu và áp dụng phương pháp ổn định toàn khối để nâng cao chất lượng công trình trên nền đất yếu, đồng thời góp phần bảo vệ tài nguyên và môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Nền móng của các công trình xây dựng nhà ở, đường sá, đê điều, đập chắn nước và một số công trình khác trên nền đất yếu thường đặt ra hàng loạt các vấn đề phải giải quyết như sức chịu tải của nền thấp, độ lún lớn và sự mất ổn định của cả diện tích lớn. Tỉnh Kiên Giang được biết đến là nơi có nhiều vùng đất yếu, đặc biệt là đất than bùn, bùn sét… do sự hình thành và bồi lắng của các kênh rạch tạo nên. Thực tế này đã đòi hỏi phải phát triển các công nghệ thích hợp và tiên tiến để xử lý nền đất yếu. Nội dung của đề tài là “Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu tại khu lấn biển Kiên Giang bằng phương pháp ổn định toàn khối”, nghiên cứu các vấn đề do nền đất đặt ra, một số công nghệ xử lý nền.

Đồng thời nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu bằng phương pháp ổn định toàn khối. Phương pháp ổn định toàn khối là một phương pháp sử dụng chất liên kết trộn với đất yếu, để cải thiện các đặc trưng cơ lý cho đất yếu nhằm chuyển đổi các lớp đất này thành một lớp đất tốt đồng nhất đến độ sâu thiết kế. Từ đó, hạn chế được độ lún của kết cấu trong quá trình xây dựng và khai thác, nâng cao tính ổn định của công trình và giảm nhẹ nguy cơ sụp đổ. Nguyên tắc chung của phương pháp được trình bày trong hình 1.

Thiết bị trộn được gắn với một máy đào cho phép thực hiện tốt công tác xử lý tới độ sâu 7m đến 8m. Chất liên kết được đưa vào đất thông qua hệ thống máy bơm áp lực và hệ thống vòi phun tại đầu các thiết bị trộn. Trống quay có tác dụng trộn đều chất liên kết và đất. Quá trình trộn được thực hiện theo sơ đồ di chuyển trống quay từ trên xuống dưới, từ sau ra trước theo hướng di chuyển của máy thi công.

1 Luan van Công suất của một máy trộn sẽ quyết định tiến độ công tác xử lý nền bằng biện pháp gia cố toàn khối. Các khu vực cần xử lý có kích thước lớn thường được chia thành các khu vực nhỏ hơn, có kích thước từ 3m2 đến 5 m2. Công tác xử lý, khi đó, được thực hiện riêng rẽ, triệt để từ khối này tới khối khác. Mỗi khối nền sau khi xử lý sẽ có cường độ và độ ổn định cao hơn, cho phép máy thi công di chuyển phía trên.

Trong quá trình phát triển cường độ của khối đất được gia cố, có thể kết hợp với công tác đắp gia tải đặc biệt là ở các khu vực chứa than bùn và các chất hữu cơ. Hỗn hợp đất gia cố thường đạt được cường độ yêu cầu sau khoảng thời gian từ 1 đến 3 tháng. Để tăng hiệu quả của công tác thi công nạo vét đất yếu, cũng có thể áp dụng phương pháp ổn định toàn khối để xử lý sơ bộ khối đất cần đào bỏ. Phương pháp này còn được sử dụng để cô đặc, chuyển các chất ô nhiễm về dạng khối, ít hòa tan khi xử lý đất bị ô nhiễm hoặc trầm tích.

Trong nhiều trường hợp, đặc biệt là ở khu vực khan hiếm vật liệu đắp, có thể dùng công nghệ gia cố toàn khối để xử lý vật liệu đất yếu rồi tái sử dụng chúng ngay tại công trường để làm lớp nền cải thiện, hoặc làm vật liệu san lấp hay cao cấp hơn là vật liệu xây. 1: Nguyên tắc của phương pháp gia cố toàn khối và thiết bị Các chất liên kết thông dụng nhất bao gồm xi măng, vôi, hoặc một hỗn hợp của cả hai. Ngoài ra, có thể bổ sung một số loại khác như bột xỉ lò, tro bay hoặc thạch 2 Luan van cao. Việc lựa chọn loại chất liên kết hoặc hỗn hợp chất liên kết phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất.

Khối lượng chất liên kết được tối ưu hóa qua kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước Từ năm 2004 đến nay hàng loạt công nghệ xử lý nền đất yếu được áp dụng tại Việt Nam. Nhu cầu nghiên cứu và phát triển công nghệ xử lý nền đất yếu ngày càng gia tăng. Thách thức chính là điều kiện đất nền phức tạp và sự hạn chế về máy móc thiết bị của nước ta. Trong những năm tới công nghệ xử lý nền đất chắc chắn sẽ không ngừng phát triển nhằm đáp ứng việc xây dựng đường, cảng biển, lấn biển và công trình hạ tầng cơ sở khác.

Hiện tại các công trình xây dựng trên vùng đất yếu thường bị hư hỏng bởi nguyên nhân từ nền móng là do người thiết kế lựa chọn sai giải pháp xử lý nền đất và thiết kế móng. Trước đây, phương pháp thông dụng để xử lý nền đất yếu ở Việt Nam là dùng cừ tre và cừ tràm. Đây là giải pháp kinh tế cho công trình có điều kiện đất yếu và tải trọng tương đối nhỏ. Do sự giới hạn của chiều dài cọc, nên khả năng áp dụng thực tế cũng bị hạn chế.

Cần thiết đánh giá sức chịu tải và độ lún của nền được gia cố bằng cọc ngắn. Các giải pháp này chỉ có tác dụng cho công trình nhà ở độc lập. Phương pháp gia tải trước thường là giải pháp công nghệ kinh tế nhất để xử lý nền đất yếu. Trong một số trường hợp phương pháp chất tải trước không dùng giếng thoát nước thẳng đứng vẫn thành công nếu điều kiện thời gian và đất nền cho phép.

Tải trọng gia tải trước có thể bằng hoặc lớn hơn tải trọng công trình trong tương lai. Trong thời gian chất tải độ lún và áp lực nước được quan trắc. Lớp đất đắp để gia tải được dỡ khi độ lún kết thúc hoặc đã cơ bản xảy ra. Phương pháp gia tải trước được dùng để xử lý nền móng của Rạp xiếc Trung ương (Hà Nội, Viện nhi Thuỵ Điển (Hà Nội), Trường Đại học Hàng Hải (Hải Phòng) và một loạt công trình tại phía Nam.

3 Luan van Gia tải trước là công nghệ đơn giản, tuy vậy cần thiết phải khảo sát đất nền một cách chi tiết. Một số lớp đất mỏng, xen kẹp khó xác định bằng các phương pháp thông thường. Nên sử dụng thiết bị xuyên tĩnh có đo áp lực nước lỗ rỗng đồng thời khoan lấy mẫu liên tục. Trong một số trường hợp do thời gian gia tải ngắn, thiếu độ quan trắc và đánh giá đầy đủ, nên sau khi xây dựng công trình, đất nền tiếp tục bị lún và công trình bị hư hỏng.

Cọc đất – vôi - đất xi măng nên được dùng rộng rãi để gia cố sâu đất nền. Đây là giải pháp hữu ích, nhằm tăng cường độ của nền. Cọc cát cho phép tăng sức chịu tải và rút ngắn thời gian cố kết của đất nền. Thiết bị thi công cọc cát hiện nay cho phép thi công cọc có đường kính 40-70cm và chiều dài 25m.

Đây là giải pháp công nghệ thích hợp, kinh tế và cho phép xử lý sâu. Việc đầm chặt cọc cát ở vị trí mũi cọc cho phép tăng hiệu quả gia cố. Cố kết động là giải pháp ít tốn kém để xử lý nền. Diện tích gia cố lớn có thể được thi công xử lý trong thời gian ngắn.

Hiệu quả của giải pháp cần được kiểm tra bằng các thiết bị khảo sát. Đây là công nghệ thích hợp để gia cố các lớp đất đắp chưa được đầm chặt. Ngoài ra còn những phương pháp nhân tạo cũng được nghiên cứu áp dụng như trong Bảng 1. 1: Những phương pháp xử lý nền nhân tạo Các phương pháp xử Dạng nền và các khả năng Điều kiện địa chất công lý nền nhân tạo xây dựng chúng trình Thay thề nền mới Đệm cát hoặc đất Đất yếu, lún nhiều (than Đắp nền bằng đá hoặc cát sỏi bùn, bùn, đất đắp xốp yếu) Tầng bùn nằm dưới nước 4 Luan van Đầm chặt đất Đầm chặt trên mặt đất: Các loại đất lỗ rỗng lớn, - đầm bàng các khối nặng cát tơi xốp, đất dính chưa - đầm rung nén chặt.

Làm chặt dưới sâu: - cọc đất Cát rời xốp - cọc cát Các loại đất lỗ rỗng lớn - Nén chặt bằng rung cơ học Đất yếu thấm nước (bùn, á hay phương pháp thủy lực. sét, á cát nhão yếu) - làm chặt bằng phương pháp nổ Đất cát rời xốp Đất loại cát rời xốp Phun vữa Silicat hóa Cát xốp, các loại đất có lỗ Hắc ín tổng hợp rỗng lớn Xi măng hóa Phương pháp điện Điện hóa Đất sét yếu, hệ số thấm Điện thấm k<= 0,01m/ngd Dùng tia lửa điện Phương pháp nhiệt Dùng sức nóng để nung cho Đất có lỗ rỗng lớn đất cứng lại Từ các tiêu chuẩn của Mỹ, các nước châu Âu… Tiêu chuẩn Việt Nam cũng đề cập đến vấn đề ổn định khối lượng. Gia cố nền đất yếu bằng phương pháp trụ xi măng - đất [22] cũng đã đề cập về xử lý toàn khối. Tiêu chuẩn gia cố đất bằng chất dính vô cơ TCVN 10379:2014.

Nêu yêu cầu đối với đất trong gia cố móng nền đường ô tô bằng chất dính vô cơ [23]. Ngày 28/11/2015, tại Hà Nội, Bộ Xây dựng tổ chức hội thảo về “Xây dựng Tiêu chuẩn xử lý nền đất yếu - Phương pháp xử lý nông và giới thiệu công nghệ xử lý nền đất yếu theo phương pháp ổn định toàn khối”[11]. Công ty BCX đã được Tập đoàn Bitexco giao nhiệm vụ nhận chuyển giao, phát triển và ứng dụng rộng rãi công nghệ gia cố toàn khối, xử lý nền đất yếu theo phương pháp ổn định toàn khối từ Phần Lan để áp dụng tại Việt Nam.” Hiện nay tại Việt Nam áp dụng công nghệ này ngay tại dự án khu đô thị The Manor Central Park của Tập đoàn Bitexco rộng gần 100 ha trên đường Nguyễn Xiển, 5 Luan van quận Hoàng Mai (Hà Nội). Đây cũng là dự án đầu tiên tại Việt Nam áp dụng công nghệ xử lý nền đất yếu bằng phương pháp ổn định toàn khối.

2: Dự án khu đô thị The Manor Central Park – Hà Nội (Bitexco) HỒ ECO - VĨNH PHÚC Địa điểm: Huyện Yên Lạc & Bình Xuyên, Tỉnh Vĩnh Phúc, Việt Nam Loại: Khu dân cư, Biệt thự & Nhà liền kề, Thương mại Diện tích: 3.000 ha; Khối lượng ổn định: 10. 3: Dự án Hồ ECO – Vĩnh Phúc(Bitexco) KHU DÂN CƯ THANH ĐA 6 Luan van Địa điểm: Thanh Đa, Bình Quới, TP HCM, Việt Nam Loại: Khu dân cư, Biệt thự & Nhà liền kề, Thương mại Diện tích: 426 ha; Khối lượng ổn định: 2. 4: Dự án Khu dân cư Thanh Đa – TP HCM (Bitexco).