CHƯƠNG 1 TONG QUAN TINH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ONG DUNG COC XI MĂNG DAT 1.1 Khái niệm về nền đất yếu trong xây dựng công trình LLL Khái niệm về đất yéu Dit yếu có khả năng chịu ti nhỏ (0.5+1 daN/em?y: Tính nền kin lớn (a> 0. hệ sng lớn (e > 1); Mô đun biến dạng thấp (Eo < 50 daN/em?); Khả nang chống. bế (ø,c bổ) khả năng thắm nước bé; hàm lượng nước trong đất cao, độ bão hòa nước G> 08 dung trọng be. Dt yếu có thể là đất sét yếu, đất cát yếu, bùn, than bùn và đất hữu cơ, đất thải.
Đắt yếu được tạo thành ở lục dia (tin tích, suồn tích, do gi,. Chiều day lớp đất yếu. thay đội có thể từ một vài mét đến 35 +40 m Các đặc trưng địa kỹ thuật của đi được quyết định bởi chính các thành phần khoáng vật sét cấu tạo đắt và cầu trúc nguyễn tử của đất. Các đặc trưng cơ lý nền dt yếu tham khảo Bảng 1.1 Các đặc trưng cơ lý của cúc loại đắt yếu Các đặc trưng.
Than bùn | Đắthờu cơ | Bon ‘Dat sét mém Ham lượng nước «(%) |200+1000 [100+200 | 60+150 |30+100 302100 [2030 |l5+30 [12220 05209 [07-08 0620. 1052109 [102105 [1072109 |H0°zioft Hệ số cổ kết C (mis) [1052107 [1053105 [T07:10% | 107 +107 Lue đính Không thoát 10450 |10+50 10350 | 10+50 nưC, ớc(kPa) Suất biển đổi của Cy 05 02203 02:03 |02+03 Ä=ACJAø" Khôi lượng thê tích khô |ọ†;0s | 0,5 +10 07215 |10z16 đấm) Khối lượng thE th các 142200 120226 2422.7 hạt (Tim’) Do vậy khi xây dựng công trình trong ving có nén di Š công trình làm việc bình thường thi cần phải gia cố va xử lý nẻn. 112 Mộrsố giải pháp xử lý nén đắt yeu Đối với nén đắt yếu để xây đựng các công trình cin xử lý nén đất yêu nhằm mục đích làm tang sức chịu tải của nỀn đất, ci thiện một số tính chất cơ ý của nề đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ bền của it của đất. Đối với các công trình thủy li, vige sử lý nén đắt yêu còn lâm giảm tín thắm của đất, dim bảo ổn định cho khối đất đắp, "Để xây dumg công trình trên nén đất yếu thường có các biện phip như các biện phip về kết cầu công trình, các biện pháp vẻ móng và các biện pháp xử lý nền.
Biện pháp kết cấu bên trên công trình để làm tăng độ cứng, bao gdm việc chọn sơ đồi sấu hợp lý, bố trí khe lún, cấu tạo các gối tựa cứng, chọn loại móng và độ sâu chôn móng thích hợp Biện pháp gia cổ nhân tạo nn đắt yếu để tăng sức chịu ti, giảm khả năng biển dang. Hướng giải quyết này gồm có các nhóm phương pháp như: Nhóm phương pháp nhằm cái tạo sự phân bổ ứng sudt và điều hiện biễn dạng của nền (dùng đệm cất, đệm soi, đệm dit, bệ phản áp., nhám phương pháp làm tăng độ chặt của đắt nên (dùng cọc sắt cục vi, nền rước bằng ti trọng nh, nén chặt đất trên mặt và dưới sâu, làm chặt it ảng năng lượng nd.) nhóm phương pháp nhằm truyền rải trong công trình: xuống lớp chịu lực tốt (mông cọc, mong trụ, giếng. ), nhóm phương pháp đắt có cốt (dùng các dai kim loại, vải dia kỹ thuậ. nhầm phương pháp xử lý bằng hóa (phạt vữa ximăng, silica hóa, điện thắm, điện hóa học.) Tay theo điều kiện dia chit công trình, địa chất thủy văn khu vục xây dựng và tính chất dụng của công trình để chọn biện pháp xử lý thích hop.
Đối với những công trình quan trọng cần phải kết hợp cả hai biện pháp trên “Trong phạm vi đề tai này chỉ giới thiệu các phương pháp của biện pháp thứ hai: Gia cổ nhân tạo nền đất ye 1.1 Giải pháp cải tao sự phân bồ tng suét của nên Được áp dụng nhằm làm tăng khả năng chịu lực và hạn chế mức độ biến dạng (đặc biệt là biến dạng không đồng đều) của đất nền dưới tác dụng của tải trọng công trình. Khi lớp đt yếu có chiều dây không lớn nằm trực tiếp dưới móng công trình thi cổ thể áp dụng biện pháp xử lý nhân tạo như đệm cát, bệ phản áp.2 Giải pháp làm tăng độ chặt của nén độ rằng lớn ở trang thái rời, bão hoà nước, tính nén lớn hoặc cấu để bị phá hoại và kém ôn định dưới tác dụng của tải trong còn nhỏ (đắt cát rời, dit dính ở trạng thái chảy, dat bùn.) khi chịu tai trọng công trình lớn người ta thường áp. dụng giải pháp làm tăng độ chặt của nén nhằm làm tăng độ chặt của đất, tạo điều kiện cho nền dit có đủ khả năng chịu lực, hạn chế độ lún và biếng dạng không đồng đều Các giải pháp có thể áp dụng như: giếng cát- gia tải thoát nước, cọc cát.3 Giải pháp sửý nền bằng truyền tấ trang công tinh xuống lớp chịu lự tất Khi đưới Lop đất yéu là lớp chịu lực th có thể dũng mông cọc. Nhiệm vụ chủ yếu của móng cọc là truyền tải trọng từ công trình xuống các lớp đắt ở đưới mũi cọc và ra các lớp đất xung quanh cọc.4 Giải pháp xử lý nên bằng dùng đất có cốt Đất có cốt là vật liệu xây dưng gồm có đất đã được tăng cường độ bằng cách bổ tí các vật liệu chịu kéo như các thanh và di im loại, vải không bị phân hủy sinh học trong đất (vai địa kỹ thuậo, Lợi ch cơ bản của đắt có cốt là lâm tăng cường độ chống kếo và cường độ chồng cất của đất do lục ma sát tn tai ở mặt phân cách đất - cốt.5 Giải pháp xử lý nén bằng hoá lý Phương phip xử lý nén bing hoa lý hiện nay đã được ứng dụng nhiều rên thể giới như: phụt vữa xi mang, siicat hoá, điện hoá, điện thẩm.
làm tăng khả năng chịu lực. šn, đảm bảo nén én định khi chị ải trong công trình; ạo ming chống thắm dưới nền công trình, để làm giảm khả năng thắm và áp lực diy lên của nước ngằm; gia cường mặt tiếp giáp nén và móng để chống thắm và chẳng trượt 1. Tổng quan về cọc xi măng đất 1. Giới thiệu về cọc xi mang đất Coe xi ming dit (én tiếng Anh là Deep Soil Mixing hay DSM) được nghiên cứu ở Nhật bởi giáo sư Tenox Kyushu của Đại Học Tokyo vào khoảng những năm 1960.
Loại cọc này sử dụng cốt liệu chính là đắt tại chỗ, gia c với một hàm lượng xi mang và chất phụ gia nhất dink tầy thuộc vào loại và các tinh chit cơ- ly = hoá của đất nền. Nó sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao khi địa chất là dat cát. Coc xi măng đất thường. cược thi công bing công nghệ trộn siu hay gọi tit là DMM (Deep Mixing Method).
‘Coe xi măng - đất có thể làm móng sâu, thay thé cọc nhồi (trong một số điều kiện áp. cđụng nhất định); lâm tường trong đắt (khi xây dựng ting him nha cao ting) gia cổ nên. Thông thường loại cọc này không có cốt thép, song trong một số trường hợp cần. thiết cốt thép cứng cũng có thể được ấn vào cọc vữa khi vừa th công cọc xong [3L Sử dung xi mang trộn cưỡng chế với đất nền nhờ các phản ứng hoá học ~ vật ly xây ra làm cho nền đóng rắn thành một thé cọc xi măng dat có độ ỏn định cao trở thành tường chắn có dang bản liên kết khối Khi độ sâu hồ móng từ 3-6m ma ứng dụng phương pháp cọc xi măng đất lâm kết cầu chống giữ sẽ thu được kết quả tốt 1.
Một số ứng dung cia cục xỉ măng đắt 1.1 Trên thé giới Những nước ứng dụng công nghệ trộn sâu nhiễu nhất là Nhật bản và các nước vùng Scandinaver (Bắc Âu). Theo thông kê của hiệp hội cọc trộn sâu CDM (Nhật Bản), tinh, chung trong giai đoạn 80-96 có 2.345 dự án, sử dụng 26 triệu m’ hỗn hợp xi ming - đất. Riêng từ 1977 đến 1993, lượng đất gia có bằng trộn sâu ở Nhật vượt khoảng 23.6 triệu m' cho các dự án ngoài biển và tong dit liền, với khoảng 300 dự án. Hiện nay hàng năm thi công khoảng 2 triệu m’, Đến 1994, hãng SMW Seiko đã thí công 4000 cự án trên trên thể giới với 12.5 triệu mẺ (7 triệu mồ), “Tạp chi Tin tức kỹ thuật (ENR) thường xuyên thông báo các thành tựu của DM ở Nhật Ban, chẳng hạn số 1983 đăng kết qua ứng dụng cho các công trình nên móng thi công 989 về tái + số 1986 về các trởng chống thắm Hàng năm, các hội nghi về các công nghệ gia cổ nên được 8 chức tại Tokyo, trong hội nghị nhiễu thành tựu mới nhất về khoan phụt vụ DM đã được trình bày.
Tại Trung Quốc, công tác nghiên cứu bắt đầu từ năm 1970, mặc đà ngay từ cuỗi những năm 1960, các kỹ sư Trung Quốc đã học hỏi phương pháp trộn vôi đất sâu và CDM ở Nhật bản. Thiết bi trộn sâu dùng trên đắt liễn xuất hiện năm 1978 và ngay lập tức được sử dụng đẻ xử lý nền các khu công nghiệp ở Thượng Hải. Tổng khối lượng. xử lý bằng trộn sâu ở Trung Quốc cho đến nay vượt khoảng trên | triệu m’.
Từ năm 1987 đến 1990, công nghệ trộn sâu đã được sử dụng ở Cảng Thiên Tân để xây dựng 2 bin cập ầu và cải tạo nền cho 60 ha khu dich vụ. Tổng cộng 513 000m` đắt được gia 8, bao gồm các móng kẻ, mông của các tường chin phía sau bến cập th Một số nghiên cứu khác liên quan tới trộn sâu ở Đông Nam á như sử dụng các cột vôi đất xử lý đất hữu cơ ở Trung Quốc (Ho, 1996), các hỗ đào sâu ở Đài Loan (Woo, 1991) và một số dự án khác nhau ở Singapore (Broms, 1984) Tại Châu âu, nghiên cứu và ứng dụng bắt đầu ở Thụy Điển và Phin Lan. Trong năm 1967, Viện Địa chất Thụy Điển đã nghiên cứu các cột vôi (SLC) theo đề xuất của Jo. Kield Pie sử dụng thiết bị theo thiết kể của Linden- Alimak AB (Rathmayer, 1997).
Thử nghiệm đầu tiên tại sân bay Ska Edeby với các cột vôi có đường kính 0.5m và chiều sâu tối đa Sm đã cho những kinh nghiệ mới về các cột vôi cứng hoá (Assarson và nnk, 1974). Năm 1974, một dé dit thử nghiệm (6m cao 8m dai) đã được xây dựng 6 Phin Lan sử dụng cột vôi đất, nhằm mục dich phân tích hiệu qua của hình dạng chiều đài cột vé mặt khả năng chịu tải (Rathmayer và Liminen, 1980). 1977, s tay "Cật đắt vôi và xi măng vôi, hướng din lập dự án, xây dựng và kiểm soát chất lượng" do Viện địa kỹ thuật Thuy Diễn thục hiện.