CHƯƠNG 1. TONG QUAN VE CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NEN DAT YEU 1. Khái niệm về nền đất yếu Nền đất yêu là phạm vi đất nén gm cúc lớp đất yêu có khả năng chịu lực kém, nằm ởi bên dưới móng công tình và chịu tác dung của tải trọng công trình truyền xuống. Xét về mặt cấu trúc, ting đất nền này có thể được hợp thành do một hay nhiễu lớp đắt yêu xen kế nhau hoặc xen giữa các lớp đất khác có khả năng chịu lực tốt hơn.
Khi xây đựng công trình trên nên đất yếu, người ta thường phải áp dụng những biện pháp xử lý để ing kha năng chịu lực của chúng ‘Dit yếu gồm các loại đất sét mềm có nguồn gốc trim tích, thuộc các giai đoạn đầu của quế tình hình thành és; các loại cất hạt nhỏ, min, rời ye; than bồn: các loi trim tích bị mùn hóa, than bin hóa,. Chúng ri da dang về thành phần khoáng vật, nhưng thường giống nhau về tinh chất cơ lý và chất lượng xây dựng [1]. “Tùy theo thành phần vật chất, phương pháp và điều kiện hình thin, vị trí trong Không gian, điều kiện địa lý và khí hậu, những biến đổi sau khi được tạo nên. mà tồn tại các loại đất khác nhau hiện nay "rong thực tế xây dụng thường gặp nhất là đt sắt yêu bão hda nước.
Loại đắt những tinh chất đặc biệt, đồng thời cũng có các tinh chất iêu biểu cho các loại đất yêu nối chung. Các hạt tạo thành dit sét được phong hóa từ đả mẹ, được vận chuyỂn và trằm lắng. Sau sự vận chuyển của sông ngồi, việc hình thành các hạt sét chỉ có thể xảy ra trong các môi trường trim tích yên tinh, Tiy theo môi trường trim tích khác nhau mà có thể có các loại đất sét khác nhau 1. Mật số đặc điểm của nền đất yến Đắt yếu là những đất có khả năng chịu tải nhỏ (vào khoảng 0,5 - 1,0 đaN/em?), tính nên lún mạnh (a>0.1 cm”kG), hà như bão hòa nước, có hệ số rỗng lớn (e > 1), đ sat B lớn (B>1), mô dun biến dạng thấp (thường thi Eo < 50 daN/em’) lực chống cắt nhỏ, ham lượng nước trong dit cao, độ bảo hoa nước G>0.3, khối lượng trim tích bé.
Nếu không áp dụng các biện pháp xử lý thì việc xây dựng công trình trên nền đất yếu sẽ rất khô khăn hoặc không thé thực hiện được [2] 1. Các giải pháp cải tạo đất yếu 1. Myc đích của việc cãi tạo và xử lý Mục dich làm tăng sức chịu tai của đất nén, cải thiện một số tính chất cơ lý của nền đắt ếu như: Giảm hệ số rồng, giảm tính nén lún, tăng độ chat, tăng trị molun biển dạng, tăng cường độ chống cắt của đất.2 Các giải pháp cải tạo nên dắt yêu Gồm có 03 nhóm giải pháp, cụ thể như sau: = Các giải pháp ec học: Bao gồm các phương pháp làm chặt bằng dim, dim chắn động, các loại cọc (cọc cát, cục BTCT, cọc khoan nhỗi.), phương pháp thay đất, phương pháp nén trước, phương pháp vai dia kỹ thuật, phương pháp đệm cát, - Các giải pháp vật lý (thoát nước): Gồm các phương pháp hạ mực nước ngằm, phương pháp dùng giếng cát, phương pháp bắc thắm, điện thắm, - Các giải pháp hóa học: Gồm các phương pháp keo kết đất bằng xi ming, vữa xi măng, phương pháp Sili hóa, phương pháp điện hóa, 1. Phân tích tru, nhược điểm của từng giải pháp.
Các giải pháp cơ học: "Nhôm giải pháp này được sử dụng nhiều và pho biển cho các công tình dân dụng, cầu đường, thủy lợi có yêu cầu tai trọng thiết kế lớn như: nhà cao tng, cầu đường giao thông, đập thủy lợi. vĩ giải pháp này xử lý chủ yéu bằng cách sử dung các vật liệu để lên ép vào đắt nền như cát, đá dim, bê tông cốt thép xuyên qua các ting đắt yêu, tải trong được truyỄn qua lớp đất tốt kim tăng khả năng chịu lực của móng công trình Giải pháp này được sử dụng rộng rãi vì công nghệ xử lý đơn giản, vật iệu xử lý có sẵn ở thiên nhiên. Nhóm giải pháp này gồm có các phương pháp sau: IAL. Coe cát Nguyên i i việc: Th tích của cọc sẽ chiếm chỗ trong nỀn đất, đắt xung quanh doc theo chiều đài cọc được lên chặt lại, do đó sức chịu tải của nền được tăng lên, độ lún và biến dạng không đồng đều của đắt nén dưới để móng của công trinh giảm đi Thi công cọc cát ~ Chuẩn bị hỗ móng, đồng ống thép xuống đất, nhồi cát và đầm chat, đồng thời ít Ống thép lên.
‘ng thép được hạ xuống nền đất bằng búa đồng cọc hoặc bằng phương pháp chin Khi thi công bằng phương pháp dim nên: đồng những cọc lõi bằng thép xuống tối cao trình thiết ế, sau đó rất lên vi nhồi cát vào lỗ cọc, đồng thời dim từng lớp bằng búa treo, mỗi lớp có chiều dày từ Im đến 1,2m. + Khi hi công bing phương pháp chấn động: thì sau khi hạ ống thép tới chiều sâu thiết tgười ta nhắc máy lên và đổ cát vào khoảng Lm, sau đó đặt máy chắn động vào rung trong khoảng 15-24, tiếp theo bỏ máy chấn động ma và rất ống lên khoảng 0.5m rồi lạ đặt máy chắn động vào rung trong khoảng 10-15s để cho đầu nhọn của ống mé ra, cát tụt xuống. Sau đó rút ống lên dần với tốc độ đều, vừa rút ống vừa rung và khi nào ống chỉ côn lạ trong đt khoảng chimg 05-0.8m, lúc đỏ mới bỏ máy chin động rà Ưu điểm: ~ Coe cất làm cho độ rồng, độ am của đắt nỀn giảm và góc ma sắt trong tăng lên. Vì đất nền được nén chặt lại do đó sức chịu tải của nền tăng lên, biển dạng và sự chênh.
lệch biển dang của nền công trình giảm đi đăng kể ~ Khi đùng cọc cát, quá trình cố kết của nén đất điễn ra nhanh hơn nhiều so với nền thiên nhiên hoặc nỀn đt được gi cổ bing cọc cứng ~ Giá thành xây dựng rẻ hơn nhiều so với cọc gỗ, cọc BTCT và đồng thời không bị ăn mòn khi nước ngầm có tính xâm thực. = Nhược điềm. trang bị thiết bị thi công nặng, ông vách đài ~ Khô kiểm soit được chất lượng cọc trong quả tinh thi công - Coe cát thường được dùng để gia cổ nén đất yêu có chiều dây > 3m, ~ Các lớp đắt trong phạm vi gia cổ bỉ ép chặt khi đồng lỗ tạo cọc cát (không xuất hiện tình hung gia tăng áp lực nước lỗ rổng khi to lỗ và giảm áp lực này khi kéo ống vách lên, dim cát tạo cọc cat), Do đó, nếu nước trỗi lên mặt đất thi đây là quá trình tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng và hiệu quả nén chat dit không cao. Khi đó, dit dang cổ kết mà với đất dính thì cần thời gian, không thể có hiệu quả tức thời Phạm vi áp dung: - Phương pháp này được áp dung để gia cỗ nền ở vùng đắt yêu dim lầy, khu vực nền ấm ướt và nền đất yếu có chiều dày>3m.
~ Mặc nước ngằm (ti thời điểm thí công) phải ở sâu (nếu lớn hơn độ sâu định cọc cát thi tốt nhất, 1.2, Cpe bê tông cốt thép, 8 Nguyễn l làm việc: Khi hạ cọc xuống đắt nin, thể ích của cọc sẽ chiếm chỗ dắt lỗ ring của đắt nền từ đó làm tăng kha năng chịu lực của dat nền. - Coe bê tông cốt tp lâm vic tắt trong môi trường đt, do đố người ta thường sử dụng cọc bê tông cốt thép để gia có nền đất yếu, đặc biệt là các công trình chịu tải trọng lớn như các công nh din dụng và công nghiệp, công nh giao thông, thủy lợi & Thí công cọc bê ting cắt tip + Thi công cọc đúc sẵn (C6 02 phương pháp để chọn thi công cọc: "ép cục” và" đồng cọc”, tùy thuộc vào điều kiện địa hình, địa mạo mà chọn phương pháp thi công cho phù hợp. Theo yêu cầu thiết kế mã ta chọn kích thước và tết diện để phù hop với công trình. Néu chiều dài cọc lớn có thể chia cọc thảnh những đoạn cọc ngắn phủ hợp cho việc.
chế tạo và thì công, "Việc dé bê tông cọc phải liên tục trinh làm phân ting, rỗng bé tông, khuôn đúc cọc phải phẳng, dùng đầm dùi để dim từ đỉnh cọc đến mũi cọc tránh khuyết tật bên trong Hình 1. Thi công cọc bê tông cốt thép đúc sẵn. Thi công máy đóng cọc 4 Thi công coc khoan nhỏi ~ Định vị tim cọc. - Dạng dng vách ~ Khoan tạo lỗ - Hạ lồng cốtthếp ~ Lam sạch day hỗ khoan.
- Đổ bê tông = Rút ống chẳng: đây là giai đoạn cuối cùng, toàn bộ giá đỡ được tháo đỡ, ông chống vách được rút lên, đồng thời phải đổ thêm bê tông để bù vào thành ống chiếm chỗ trong dit. ~ Kiểm tra chất lượng của cọc: kiếm tra chất lượng đỗ bê tông, cốt thép va kiểm tra khả năng chịu tai trọng của cọc (bằng phương pháp nén tinh, siêu âm), Hình 1. Thi công đỗ bê tông cọc khoan nhdi [4] 8 Uin điểm: Sức chịu tai tốt, tuổi thọ của cọc cao. - Đối với thi công cọc đúc sẵn: Khả năng chịu nén tốt, trắnh được sự xâm thực, quá trình đúc cọc dễ ding, dễ ding thi công, có khả năng áp dụng khi chiều day lớp đất yêu - Đối với cọc khoan nhồi: Sức chịu tả tố do đường kính cọc mà chiều sâu mũi cọc lớn, tính liên tục cao do cọc liền khối không phải nối từng đoạn cọc, độ nghiêng lệch.
của cọc nim trong giới hạn cho phép, đặc bit là thi công rt tt trong khu vực đô thị vì hạn chế ảnh hưởng đến kết cấu các công trình xung quanh. 8 Nhược điền: Chi phí khả lớn, đồi hỏi kĩ thuật cao trong thiết kế và thi công ~ Đôi với cọc đúc sẵn + Xử lý nén đất yéu cỏ chiễu dây lớp đất yêu lớn cần nỗi các đoạn cọc lại do đồ tỉnh liên tục của cọc có thể bị giảm đi + Khi thi công cọc trong đô thị rit đễ anh hưởng đến kết cầu các công trình lân cận. ~ Đối với cọc khoan nhỗi: + Bê tông cọc được thi công trong môi trường bùn dat nên khó kiểm soát được chất lượng bê tông. + Coe rất đ bị biển dang bởi sat lớ các thành vách hỗ khoan do đó tiết điện thi công ‘ege thực tế có thể sai khác so với thiết kế.
+ Do ảnh hưởng của mặt nude ngằm cũng có thé ảnh hưởng đến chất lượng cọc. + Do ảnh hưởng về tính chất lý, hoa học của nước ở khu vục bị ð nhiễm cũng ảnh hưởng không ít đến chất lượng bê tông.