Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tại khu vực phía Nam Thành phố Hồ Chí Minh (đặc biệt là Quận 8) cũng như vùng đồng bằng sông Cửu Long, điều kiện địa chất công trình đặc trưng bởi tầng đất yếu là bùn sét hữu cơ ở trạng thái chảy có chiều dày phân bố lớn (đáy lớp dao động từ cao độ -16,0 m đến -25,0 m). Địa tầng này có sức chịu tải rất nhỏ, tính biến dạng và độ nén lún cao, gây ra nhiều khó khăn cho công tác thi công hố móng sâu và các công trình ven sông.

Công trình cống kiểm soát triều Phú Định được xây dựng trong môi trường đô thị với mặt bằng thi công chật hẹp, nằm sát các khu dân cư hiện hữu (khoảng cách từ mép hố móng đến nhà dân chỉ khoảng 8,0 m). Do điều kiện mặt bằng bị hạn chế, công trình không thể áp dụng giải pháp đào mở rộng mái taluy hố móng. Đồng thời, việc thi công đóng hoặc rung hạ cọc ván thép (cừ larsen) xuống tầng đất tốt ở độ sâu lớn tạo ra rung chấn mạnh, tiềm ẩn nguy cơ gây nứt nẻ, lún sụt kết cấu nhà dân xung quanh. Để khắc phục các hạn chế này, giải pháp sử dụng cọc xi măng đất kết hợp với tường cừ ván thép được lựa chọn nhằm gia cường nền đất yếu trước tường cừ, giảm chiều sâu chôn cừ, kiểm soát chuyển vị ngang và bảo vệ an toàn cho các công trình lân cận.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của luận văn được xác định cụ thể gồm:

  1. Đánh giá khả năng ứng dụng của giải pháp gia cố nền đất yếu bằng cọc xi măng đất tại công trình cống kiểm soát triều Phú Định từ tài liệu khảo sát địa chất và số liệu thí nghiệm thực tế.
  2. Đánh giá các thông số địa kỹ thuật và phương pháp mô phỏng số đối với cọc xi măng đất phục vụ công tác tính toán hố móng sâu và kết cấu kè bảo vệ bờ sông.

Đối tượng nghiên cứu là giải pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc xi măng đất kết hợp hệ khung vây cừ ván thép và kết cấu kè bảo vệ bờ. Phạm vi nghiên cứu giới hạn tại dự án Cống kiểm soát triều Phú Định, Phường 7 và Phường 16, Quận 8, Thành phố Hồ Chí Minh; dữ liệu khảo sát và quan trắc được thu thập trong giai đoạn thi công từ tháng 01/2018 đến tháng 06/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Luận văn vận dụng các khung lý thuyết, tiêu chuẩn kỹ thuật và phương pháp nghiên cứu chuyên ngành địa kỹ thuật:

  • Khái niệm và tiêu chuẩn nền đất yếu: Dựa trên định nghĩa của Charles C. Ladd & Don J. DeGroot (1995), Terzaghi & Peck (1967), Hiệp hội Cơ học đất và Kỹ thuật nền móng Nhật Bản, tiêu chuẩn ngành 22 TCN 262-2000, tiêu chuẩn xây dựng TCXD 245:2000 và tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9403:2012 ("Gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng"). Đất yếu được xác định là đất sét có số búa thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn $N_{SPT} < 4$, cường độ nén nở hông $q_u < 50\text{ kPa}$, lực dính không thoát nước $C_u < 35\text{ kPa}$ và hệ số rỗng $e > 1,0$.
  • Cơ chế hình thành và công nghệ thi công cọc xi măng đất: Phân tích phản ứng thủy hóa của xi măng tạo thành Hydrated Calcium Silicate, Hydrated Calcium Aluminate và vôi tôi $\text{Ca(OH)}_2$, kết hợp phản ứng pozzolanic giữa vôi với khoáng sét. Tác giả tổng hợp hai nhánh công nghệ chính là trộn khô (DJM...) và trộn ướt (đơn pha, hai pha, ba pha; CDM, JACSMAN, Jet Grouting, CSM, TRD). Tại công trình Phú Định, công nghệ thi công thực tế là công nghệ CMS (thuộc hệ thống MITS - Middle Injection Total System) sử dụng máy đào cải tiến nặng 25 tấn kết hợp vòi phun vữa áp lực trung bình và cánh cắt cơ học.
  • Lý thuyết tính toán nền gia cố tương đương: Sử dụng công thức xác định cường độ kháng cắt tương đương $C_u = C_s(1 - a_s) + a_s C_c$ và mô đun biến dạng tương đương $E_u = E_s(1 - a_s) + a_s E_c$, với $a_s$ là hệ số thay thế diện tích của cọc theo sơ đồ bố trí chữ nhật hoặc tam giác.
  • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng số:
    • Thí nghiệm trong phòng: Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất nguyên dạng; thí nghiệm nén 3 trục (UU, CU); thí nghiệm nén đơn nở hông mẫu cọc xi măng đất trong phòng ở 28 ngày tuổi với 3 loại xi măng xỉ lò cao (Holcim Stable Soil $\text{PCB}{\text{BFS}}\text{ 40}$, Hà Tiên $\text{PCB}{\text{BFS}}\text{ 40}$, Hà Tiên $\text{PCB}_{\text{BFS}}\text{ 50}$).
    • Thí nghiệm hiện trường: Thí nghiệm cắt cánh hiện trường (Field Vane Shear Test); khoan lấy lõi cọc thử sau 26 ngày tuổi (vị trí lấy lõi cách tim cọc $1/4D$) và thí nghiệm nén nở hông (UC) ở 28 ngày tuổi.
    • Mô phỏng phần tử hữu hạn: Sử dụng phần mềm Plaxis 2D. Đất dính được mô phỏng bằng mô hình Hardening Soil (HS), đất cát và cọc xi măng đất mô phỏng bằng mô hình Mohr-Coulomb (MC); cừ larsen và cọc khoan nhồi mô phỏng bằng phần tử tấm (Plate); hệ giằng chống và neo mô phỏng bằng phần tử Anchor.
  • Nguồn dữ liệu: Báo cáo khảo sát địa chất dự án Cống Phú Định (các hố khoan HK1 đến HK17, mặt cắt địa tầng) và số liệu quan trắc trắc đạc chuyển vị ngang thực tế tại mốc ICL-1 trên hàng cừ ván thép.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 1 trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ bài toán xây dựng công trình thủy lợi, kiểm soát triều cường trong đô thị trên nền đất yếu dày tại Quận 8, Thành phố Hồ Chí Minh. Tác giả phân tích các xung đột kỹ thuật tại công trình Cống kiểm soát triều Phú Định: yêu cầu hạ hố móng sâu sát bờ sông nhưng bị giới hạn khoảng cách tới nhà dân sinh, rung chấn thi công đe dọa các kết cấu lân cận, và hiện tượng mất ổn định thành hố đào. Từ đó, chương xác lập mục tiêu, phương pháp và phạm vi nghiên cứu của luận văn.

Chương 2: Nghiên cứu tổng quan

Chương 2 tổng hợp cơ sở lý luận về cơ học đất và công nghệ cọc xi măng đất. Tác giả hệ thống hóa các định nghĩa đất yếu theo tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế. Nội dung trọng tâm đi sâu vào 4 nhóm yếu tố chi phối cường độ cọc xi măng đất:

  1. Thành phần vữa xi măng: Tỷ lệ $\text{SO}_3$ và $\text{Al}_2\text{O}_3$ cao giúp tăng cường độ cọc; hàm lượng $\text{CaO}$ cao làm giảm cường độ; loại xi măng xỉ lò cao thích hợp hơn với đất bùn sét hữu cơ; ảnh hưởng của nguồn nước trộn (nước máy, nước mặn) là không đáng kể.
  2. Thành phần và điều kiện đất: Đất có hàm lượng hữu cơ (axit humic) cao làm giảm mạnh cường độ; độ $\text{pH} < 5$ cản trở phát triển cường độ; độ ẩm tự nhiên của đất tỷ lệ nghịch tuyến tính với cường độ kháng nén.
  3. Điều kiện trộn: Cường độ tăng theo hàm lượng xi măng (đối với đất sét hữu cơ, hàm lượng tối thiểu để phát sinh liên kết là $50\text{ kg/m}^3$); thời gian và quy trình đảo trộn quyết định độ đồng nhất của khối gia cố.
  4. Điều kiện dưỡng hộ: Cường độ phát triển theo thời gian và phụ thuộc vào áp lực gia tải trong quá trình đông kết.

Quy trình thiết kế tiêu chuẩn được tóm lược qua 7 bước: khảo sát thí nghiệm cấp phối $\rightarrow$ thiết kế sơ bộ $\rightarrow$ thi công cọc thử $\rightarrow$ thí nghiệm kiểm tra $\rightarrow$ so sánh đánh giá $\rightarrow$ điều chỉnh thiết kế $\rightarrow$ thi công đại trà và nghiệm thu.

Chương 3: Phân tích đặc điểm cọc xi măng đất tại công trình cống kiểm soát triều Phú Định

Chương 3 công bố các dữ liệu thực nghiệm tại dự án Cống Phú Định. Địa tầng khu vực gồm 3 nhóm chính thuộc trầm tích Holocene:

  • Lớp 1 (CH): Bùn sét hữu cơ màu xám đen, trạng thái chảy, phân bố từ mặt đất đến độ sâu $-16,0\text{ m}$ (trên bờ) đến $-25,0\text{ m}$ (dưới lòng sông). Sức kháng cắt không thoát nước xác định theo độ sâu cắt cánh: $S_u = 0,11z + 0,98\text{ (kG/cm}^2\text{)}$.
  • Lớp 2 (CL): Sét màu xám nâu - xám vàng, trạng thái dẻo mềm.
  • Lớp 3 (SC), Lớp 4a và 4b (SM): Cát pha sét, cát bụi bão hòa nước, trạng thái chặt vừa.
Chỉ tiêu cơ lý tiêu biểu Ký hiệu Đơn vị Lớp 1 (Bùn sét CH) Lớp 2 (Sét CL) Lớp 3 (Cát SC)
Độ ẩm tự nhiên $W$ $%$ $72,7$ $29,2$ $22,0$
Dung trọng tự nhiên $\gamma_w$ $\text{g/cm}^3$ $1,50$ $1,89$ $1,91$
Hệ số rỗng ban đầu $e_0$ - $2,05$ $0,85$ $0,62$
Giới hạn chảy $LL$ $%$ $62,3$ $42,0$ $24,4$
Giới hạn dẻo $PL$ $%$ $29,7$ $19,0$ $17,4$
Cường độ nén nở hông $q_u$ $\text{kG/cm}^2$ $0,236$ $1,455$ -
Góc ma sát trong (cắt trực tiếp) $\phi_{tc}$ độ $4^\circ 02'$ - $28^\circ 18'$
Lực dính (cắt trực tiếp) $C_{tc}$ $\text{kG/cm}^2$ $0,069$ - $0,050$

Kết quả thí nghiệm cấp phối nén đơn 28 ngày trong phòng xác định xi măng Holcim Stable Soil $\text{PCB}_{\text{BFS}}\text{ 40}$ cho cường độ cao nhất và ổn định nhất. Tại hiện trường, 3 cọc thử nghiệm đường kính $D = 800\text{ mm}$, dài $15,0\text{ m}$ được thi công bằng công nghệ CMS với các hàm lượng xi măng khác nhau: CMS-250 ($250\text{ kg/m}^3$), CMS-300 ($300\text{ kg/m}^3$), CMS-350 ($350\text{ kg/m}^3$).

Thí nghiệm nén nở hông mẫu lõi khoan hiện trường cho thấy cường độ cọc không hoàn toàn đồng nhất theo chiều sâu. Tác giả thiết lập được quan hệ tương quan thực nghiệm giữa mô đun biến dạng $E_{u50}$ và cường độ nén $q_u$: $$E_{u50} = 70 q_u = 140 C_c$$ Luận văn phát hiện cọc có hàm lượng xi măng càng cao thì tỷ số $E_{u50} / q_u$ càng có xu hướng giảm. So với quy định $E_c = (50 \div 100) C_c$ trong TCVN 9403:2012, giá trị thực tế tại công trình đạt $140 C_c$. Tác giả đề xuất khoảng giá trị thiết kế cho khu vực Phú Định là $E_c = (100 \div 140) C_c$.

Chương 4: Đánh giá ứng dụng cọc xi măng đất tại công trình cống kiểm soát triều Phú Định

Chương 4 tập trung phân tích 2 bài toán ứng dụng thực tế:

1. Ứng dụng trong khung vây hố móng hạng mục âu thuyền

Khung vây kết hợp tường cừ larsen IV dài $18,0\text{ m}$ và cọc xi măng đất $D800$ bố trí dạng khối tiếp xúc (tỷ lệ diện tích $a_s = 78%$). Quá trình thi công trải qua 3 giai đoạn:

  • Giai đoạn 1: Thi công cừ larsen phía bờ, nạo vét mái bờ đến cao trình $-3,00\text{ m}$ để tạo mớn nước cho xà lan thi công cọc khoan nhồi $D1500$.
  • Giai đoạn 2: Thi công cừ larsen ngoài sông, lắp tầng chống 1 ở cao trình $+0,80\text{ m}$.
  • Giai đoạn 3: Thi công cọc xi măng đất $D800$ và nạo vét hố móng đến cao trình $-3,60\text{ m}$ để lắp tầng chống 2.

Theo số liệu quan trắc tại mốc ICL-1, sau giai đoạn 1 chuyển vị ngang đạt $185\text{ mm}$ do nạo vét lòng sông; khi thi công cọc xi măng đất và nạo vét ở giai đoạn 3, chuyển vị tăng vọt lên $295\text{ mm}$ (phần bụng cừ võng thêm $20\text{ cm}$ ra phía sông), buộc công trình phải dừng thi công.

Ngày đo Chuyển vị mốc ICL-1 (mm) Mực nước sông (m) Giai đoạn và hiện trạng thi công
14/03/2017 $21$ - Thi công hàng cừ larsen phía bờ
09/05/2017 $185$ - Nạo vét thi công cọc khoan nhồi giáp bờ
31/05/2017 $198$ - Chuẩn bị thi công cọc xi măng đất
07/06/2017 $199$ $-0,65$ Bắt đầu khoan phụt cọc xi măng đất
12/06/2017 $295$ $+1,48$ Thi công cọc xi măng đất và nạo vét đến $-3,60\text{ m}$

Mô phỏng số Plaxis giải thích nguyên nhân: khi khoan xáo trộn và phụt vữa nhưng vữa chưa kịp thủy hóa đông kết, nền đất rơi vào trạng thái phá hủy cơ học, cường độ kháng cắt tức thời giảm chỉ còn $1/3$ so với đất nguyên trạng ($c = 5\text{ kPa}, \phi = 0^\circ, E = 750\text{ kPa}$). Mô hình tính toán với giả định đất bị phá hủy cho chuyển vị bụng cừ đạt $30,6\text{ cm}$, khớp với số liệu quan trắc thực tế $29,5\text{ cm}$ (chênh lệch $3,7%$).

2. Ứng dụng xử lý nền kè bảo vệ bờ

Tác giả tính toán kết cấu kè cừ ván bê tông dự ứng lực SW840 kết hợp cọc xi măng đất $D800$ và so sánh 3 phương án mô hình hóa trong Plaxis:

  • Phương án 1 (PA1 - Đất nền tương đương): Xem toàn bộ khối đất và cọc là một môi trường liên tục đồng nhất ($a_s = 25%$), chuyển vị ngang đỉnh kè tính được là $360,5\text{ mm}$, tổng chuyển vị $U_{tot} = 424,30\text{ mm}$.
  • Phương án 2 (PA2 - Trụ đất tương đương): Mô phỏng riêng từng vị trí trụ cọc với thông số tương đương ($a_s = 63%$), chuyển vị ngang đỉnh kè đạt mức trung gian $488,7\text{ mm}$.
  • Phương án 3 (PA3 - Tường cọc tương đương): Mô phỏng hàng cọc bằng phần tử Plate có độ cứng chống uốn tương đương ($EI = 8,89 \times 10^3\text{ kN.m}^2/\text{m}$), cho chuyển vị ngang đỉnh kè lớn nhất là $523,5\text{ mm}$ (gấp $1,45$ lần PA1).

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Chương 5 đúc kết các kết quả nghiên cứu: khẳng định tính hiệu quả của cọc xi măng đất trong việc giảm chiều sâu đóng cừ và tăng ổn định hố đào trong đô thị; chỉ ra bài học thực tiễn về hiện tượng suy giảm cường độ đất nền xuống còn $1/3$ trong quá trình thi công cọc; đề xuất kiến nghị về việc kiểm soát tiến độ đào móng sau khi thi công cọc và lựa chọn mô hình phần tử hữu hạn phù hợp trong thiết kế công trình tương tự.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả thực nghiệm và số liệu kỹ thuật:
    • Xác định được mối tương quan thực nghiệm giữa mô đun biến dạng và cường độ kháng nén của cọc xi măng đất công nghệ CMS trong bùn sét Quận 8: $E_{u50} = 70 q_u = 140 C_c$.
    • Đề xuất mở rộng biên trên dải mô đun đàn hồi khi thiết kế từ $E_c = (50 \div 100) C_c$ (theo TCVN 9403:2012) lên $E_c = (100 \div 140) C_c$, trong đó áp dụng cận dưới ($100 C_c$) cho hàm lượng xi măng cao và cận trên ($140 C_c$) cho hàm lượng xi măng thấp.
    • Phân tích định lượng sự cố biến dạng hố móng khung vây âu thuyền tại mốc ICL-1 với chuyển vị ngang thực tế $295\text{ mm}$; kiểm chứng mô hình số Plaxis với sai số tính toán $3,7%$ ($30,6\text{ cm}$ so với $29,5\text{ cm}$).
    • Đánh giá sự phân tán chuyển vị đỉnh kè bảo vệ bờ giữa 3 mô hình số: mô hình tường cọc tương đương cho chuyển vị lớn nhất ($523,5\text{ mm}$), mô hình đất nền tương đương cho chuyển vị nhỏ nhất ($360,5\text{ mm}$).
  • Giải pháp và kiến nghị kỹ thuật:
    • Khi thiết kế và lập biện pháp thi công hố móng sâu gần công trình hiện hữu có dùng cọc xi măng đất gia cố, bắt buộc phải tính toán kiểm tra trạng thái nền đất bị phá hoại tức thời trong lúc thi công (cường độ giảm còn $1/3$).
    • Phải có thời gian chờ dưỡng hộ để cọc xi măng đất đạt đủ cường độ thiết kế trước khi tiến hành nạo vét, hạ hố móng xuống các tầng chống tiếp theo.
  • Đóng góp học thuật và thực tiễn:
    • Luận văn là một trong những nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam phân tích sâu sự làm việc đồng thời giữa hệ tường cừ larsen và khối cọc xi măng đất trong bài toán hố đào sâu ven sông đô thị trên nền bùn sét hữu cơ có bề dày lớn.
    • Cung cấp bộ thông số đầu vào chi tiết (mô hình Hardening Soil và Mohr-Coulomb) và dữ liệu kiểm chứng giữa tính toán phần tử hữu hạn với số liệu quan trắc hiện trường phục vụ công tác thiết kế địa kỹ thuật.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của nghiên cứu:
    • Phạm vi dữ liệu thí nghiệm hiện trường và quan trắc tập trung chủ yếu tại một vị trí cục bộ của dự án Cống kiểm soát triều Phú Định (Quận 8, TP.HCM), chưa mở rộng khảo sát ở các phân đoạn địa chất khác.
    • Các phân tích mô phỏng phần tử hữu hạn chỉ mới thực hiện trên bài toán biến dạng phẳng 2D trong Plaxis 2D, chưa xét đến hiệu ứng không gian 3 chiều của góc hố móng và sự tương tác phức tạp giữa các cọc theo phương dọc tuyến.
    • Nghiên cứu chỉ đánh giá thực nghiệm trên 3 cấp phối cọc với một chủng loại xi măng xỉ lò cao Holcim $\text{PCB}_{\text{BFS}}\text{ 40}$.
  • Hướng phát triển tiếp theo:
    • Mở rộng mô hình tính toán sang bài toán không gian 3D (Plaxis 3D) để đánh giá chính xác hơn ứng xử của khung vây dạng khối tiếp xúc.
    • Nghiên cứu thêm ảnh hưởng của các loại phụ gia và các tỷ lệ nước/xi măng khác nhau đến tốc độ phát triển cường độ sớm của cọc nhằm rút ngắn thời gian chờ khi thi công hố móng.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo chuyên sâu cho các đối tượng:

  • Kỹ sư thiết kế và tư vấn giám sát địa kỹ thuật: Tham khảo bộ thông số vật liệu mô hình Hardening Soil cho bùn sét Nam TP.HCM, quy trình tính toán hệ cọc xi măng đất gia cường trước khung vây hố đào sâu, và phương pháp ước tính mô đun biến dạng $E_c$.
  • Kỹ sư thi công công trình ngầm và thủy lợi ven sông: Tham khảo bài học thực tiễn về kiểm soát chuyển vị ngang của tường cừ larsen, hiểu rõ rủi ro xáo trộn nền đất trong quá trình khoan trộn CMS để bố trí trình tự thi công và thời gian dưỡng hộ cọc hợp lý.
  • Học viên cao học, sinh viên ngành Địa kỹ thuật công trình, Kỹ thuật xây dựng công trình thủy: Tham khảo phương pháp kết hợp giữa khảo sát địa chất, thí nghiệm nén đơn/nén 3 trục, quan trắc biến dạng hiện trường và mô phỏng số bằng phần mềm Plaxis.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao công trình cống Phú Định lại chọn công nghệ cọc xi măng đất CMS thay vì các công nghệ trộn sâu thông thường?
Công nghệ CMS (thuộc hệ thống MITS) sử dụng máy đào cải tiến gọn nhẹ (trọng lượng chỉ 25 tấn), tích hợp cánh cắt đặc biệt và hệ thống phun vữa áp lực trung bình. Thiết bị này rất linh hoạt, phù hợp với mặt bằng thi công chật hẹp trong đô thị sát nhà dân tại cống Phú Định, nơi các dàn khoan trộn sâu cỡ lớn không thể tiếp cận và vận hành an toàn.

2. Kết quả thí nghiệm cấp phối trong phòng đã chọn loại xi măng nào để thi công cọc thử nghiệm?
Trong 3 loại xi măng xỉ lò cao được thử nghiệm (Holcim Stable Soil $\text{PCB}{\text{BFS}}\text{ 40}$, Hà Tiên $\text{PCB}{\text{BFS}}\text{ 40}$, Hà Tiên $\text{PCB}{\text{BFS}}\text{ 50}$), loại xi măng Holcim Stable Soil $\text{PCB}{\text{BFS}}\text{ 40}$ cho cường độ nén đơn sau 28 ngày tuổi đạt giá trị cao nhất và độ ổn định tốt nhất ở tất cả các hàm lượng cấp phối, do đó được chọn để thi công các cọc thí nghiệm hiện trường.

3. Tương quan giữa mô đun biến dạng $E_{u50}$ và cường độ kháng nén $q_u$ của cọc xi măng đất tại dự án có điểm gì khác so với tiêu chuẩn TCVN 9403:2012?
Từ biểu đồ thí nghiệm nén mẫu lõi cọc hiện trường, tác giả rút ra công thức $E_{u50} = 70 q_u = 140 C_c$. Giá trị mô đun biến dạng $E_c = 140 C_c$ này vượt qua giới hạn trên quy định trong TCVN 9403:2012 ($E_c = (50 \div 100) C_c$). Do đó, tác giả đề xuất dải giá trị thiết kế phù hợp cho bùn sét khu vực này là $E_c = (100 \div 140) C_c$.

4. Nguyên nhân chính khiến hàng cừ larsen tại hố móng khung vây bị chuyển vị ngang lên đến 295 mm trong giai đoạn 3 là gì?
Nguyên nhân chủ yếu là do quá trình khoan đảo trộn vữa của cọc xi măng đất làm phá hủy cấu trúc nền đất tự nhiên xung quanh. Khi cọc mới thi công chưa kịp đóng rắn để phát triển cường độ, đất nền chuyển sang trạng thái bị phá hoại với cường độ kháng cắt suy giảm còn khoảng $1/3$ so với ban đầu, kết hợp với việc nạo vét hố móng làm gia tăng áp lực ngang tác động lên tường cừ.

5. Khi mô phỏng cọc xi măng đất xử lý nền kè bảo vệ bờ trong Plaxis, phương pháp nào cho kết quả chuyển vị đỉnh kè an toàn (lớn nhất)?
Phương pháp mô phỏng bằng tường cọc tương đương (PA3 - sử dụng phần tử thanh dầm Plate chịu uốn) cho kết quả chuyển vị ngang tại đỉnh kè lớn nhất ($523,5\text{ mm}$), lớn hơn $1,45$ lần so với phương pháp mô phỏng bằng đất nền tương đương (PA1, chuyển vị $360,5\text{ mm}$). Phương pháp mô phỏng bằng trụ đất tương đương (PA2) cho kết quả trung gian ($488,7\text{ mm}$).

Kết luận

Luận văn thạc sĩ của tác giả Trần Nguyễn Công Danh đã giải quyết toàn diện bài toán ứng dụng cọc xi măng đất để gia cố hố móng sâu và kè bảo vệ bờ tại công trình Cống kiểm soát triều Phú Định trên nền bùn sét hữu cơ dày ở Quận 8, Thành phố Hồ Chí Minh. Nghiên cứu đã xác lập quan hệ thực nghiệm tin cậy giữa cường độ nén và mô đun biến dạng ($E_{u50} = 140 C_c$), đồng thời làm rõ cơ chế suy giảm cường độ đất nền xuống còn $1/3$ trong quá trình thi công cọc xi măng đất gây ra chuyển vị lớn cho khung vây cừ larsen. Kết quả phân tích số liệu quan trắc hiện trường kết hợp mô phỏng phần tử hữu hạn Plaxis cung cấp cơ sở khoa học và bài học thực tiễn giá trị cho việc thiết kế, kiểm soát an toàn thi công các công trình địa kỹ thuật tương tự trong đô thị.