I. Tính cấp thiết của đề tài
Tây Nguyên hiện có 1129 hồ chứa vừa và nhỏ, trong đó 287 hồ xây dựng trên nền vỏ phong hóa của đá magma axit. Nhiều công trình đã xuống cấp nghiêm trọng do tính chất đặc biệt của đất đắp, như trương nở và tan rã. Tính trương nở có thể gây xói hỏng các cấu kiện xây dựng, làm mất ổn định mái đập và phát triển khe nứt trong thân đập. Đất phong hóa từ đá magma axit có các tính chất bất lợi, nhưng việc xây dựng hồ chứa là cần thiết cho thủy lợi, thủy điện và dân sinh. Nghiên cứu giải pháp sử dụng vôi trộn với đất phong hóa nhằm giảm tính trương nở là rất cấp thiết và có ý nghĩa thực tiễn cao.
II. Mục đích của đề tài
Mục đích chính của đề tài là nghiên cứu tỷ lệ pha trộn hợp lý giữa vôi và đất phong hóa từ đá magma axit để đảm bảo hỗn hợp vật liệu có độ trương nở trong giới hạn cho phép. Đồng thời, nghiên cứu quy trình công nghệ thi công đắp đập khi trộn đất với vôi. Việc xác định tỷ lệ pha trộn tối ưu sẽ giúp cải thiện tính chất đất, từ đó nâng cao độ bền và ổn định của các công trình xây dựng.
III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Cách tiếp cận nghiên cứu bao gồm việc tham khảo công nghệ mới từ nước ngoài và ứng dụng thực nghiệm cho các công trình cụ thể. Phương pháp nghiên cứu bao gồm nghiên cứu lý thuyết về quá trình phong hóa hóa học của đá magma axit, cũng như nghiên cứu thực nghiệm các đặc tính cơ lý của đất đắp có nguồn gốc phong hóa. Nghiên cứu sẽ xác định tương quan giữa độ trương nở của đất và tỷ lệ pha trộn vôi, từ đó tìm ra ngưỡng tối đa của phụ gia vôi để đạt được độ trương nở cho phép.
IV. Tổng quan về nghiên cứu trương nở của đất
Nghiên cứu về trương nở của đất đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính trương nở bao gồm khoáng vật sét, cấu trúc của đất, độ ẩm ban đầu, độ chặt và hàm lượng hạt sét. Các nghiên cứu cho thấy rằng khoáng vật sét như montmorillonite có hoạt tính cao, dẫn đến tính trương nở lớn hơn. Đặc biệt, độ ẩm ban đầu và độ chặt của đất cũng có ảnh hưởng đáng kể đến mức độ trương nở. Việc hiểu rõ các yếu tố này sẽ giúp cải thiện quy trình xử lý đất trong xây dựng.
V. Giải pháp cải tạo tính trương nở của đất
Giải pháp sử dụng vôi trộn với đất phong hóa từ đá magma axit đã được nghiên cứu để cải thiện tính chất đất. Việc trộn vôi không chỉ giúp giảm tính trương nở mà còn tăng cường sức kháng cắt và tính thấm của đất. Nghiên cứu cho thấy rằng tỷ lệ pha trộn tối ưu giữa vôi và đất có thể tạo ra hỗn hợp vật liệu có độ trương nở nằm trong giới hạn cho phép, từ đó nâng cao độ bền và ổn định cho các công trình xây dựng.
