I. Tổng quan về ứng dụng trụ đất xi măng vôi xử lý nền đất yếu
Trụ đất xi măng - vôi là một phương pháp hiệu quả trong việc gia cố nền đất yếu, đặc biệt là ở các khu vực có địa chất phức tạp như Đồng bằng sông Cửu Long. Phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi trên thế giới, đặc biệt là ở Thụy Điển và Nhật Bản, với mục đích tăng sức chịu tải và giảm độ lún của nền đất. Tại Việt Nam, mặc dù đã có một số nghiên cứu, nhưng việc ứng dụng trụ đất xi măng - vôi vẫn còn hạn chế, đặc biệt là ở khu vực Cần Thơ. Luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng phương pháp này để xử lý nền đất yếu cho Nhà máy bột mì Đại Phong.
1.1. Nghiên cứu tại Việt Nam
Tại Việt Nam, các nghiên cứu về trụ đất xi măng - vôi chủ yếu tập trung vào việc cải thiện tính chất cơ lý của đất nền. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng xi măng vôi giúp tăng cường độ chịu nén và giảm độ lún của đất. Tuy nhiên, việc ứng dụng thực tế vẫn còn hạn chế do thiếu các nghiên cứu cụ thể và chi tiết về hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của phương pháp này.
1.2. Nghiên cứu trên thế giới
Trên thế giới, trụ đất xi măng - vôi đã được áp dụng từ những năm 1970, đặc biệt là ở các nước có nền đất yếu như Nhật Bản và Thụy Điển. Các nghiên cứu cho thấy, phương pháp này không chỉ giúp tăng sức chịu tải mà còn giảm đáng kể độ lún của nền đất. Công nghệ này đã được chứng minh là hiệu quả trong việc xử lý nền đất yếu cho các công trình lớn như cầu, đường cao tốc và nhà máy công nghiệp.
II. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm để đánh giá hiệu quả của trụ đất xi măng - vôi trong việc xử lý nền đất yếu. Các thí nghiệm trong phòng được thực hiện để xác định hàm lượng tối ưu của xi măng vôi và các đặc trưng cơ lý của đất gia cố. Phần mềm Plaxis được sử dụng để mô phỏng và tính toán độ lún của nền đất.
2.1. Cơ sở lý thuyết
Cơ sở lý thuyết của phương pháp trụ đất xi măng - vôi dựa trên việc cải thiện các tính chất cơ lý của đất nền thông qua phản ứng hóa học giữa xi măng vôi và đất. Phương pháp này giúp tăng cường độ chịu nén, giảm độ lún và tăng độ ổn định của nền đất. Các thông số kỹ thuật như góc ma sát trong, lực dính và module biến dạng được xác định thông qua các thí nghiệm trong phòng.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc chế tạo mẫu đất trộn xi măng vôi với các hàm lượng khác nhau và tiến hành thí nghiệm nén đơn trục để xác định cường độ chịu nén. Kết quả thí nghiệm được phân tích và ứng dụng vào tính toán thiết kế trụ đất xi măng - vôi cho Nhà máy bột mì Đại Phong. Phần mềm Plaxis được sử dụng để mô phỏng và so sánh kết quả tính toán với phương pháp giải tích.
III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng
Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng trụ đất xi măng - vôi giúp cải thiện đáng kể các tính chất cơ lý của nền đất yếu. Hàm lượng tối ưu của xi măng vôi được xác định là 10% xi măng và 8% vôi, giúp tăng cường độ chịu nén và giảm độ lún của đất. Kết quả mô phỏng bằng phần mềm Plaxis cho thấy, phương pháp giải tích cho ra độ lún lớn hơn so với phương pháp phần tử hữu hạn.
3.1. Kết quả thí nghiệm
Các thí nghiệm trong phòng cho thấy, cường độ chịu nén của đất trộn xi măng vôi tăng dần theo thời gian và đạt giá trị tối ưu sau 28 ngày. Hàm lượng 10% xi măng và 8% vôi được xác định là tối ưu, giúp tăng cường độ chịu nén lên đến 1.5 lần so với đất tự nhiên. Kết quả này được sử dụng để tính toán thiết kế trụ đất xi măng - vôi cho Nhà máy bột mì Đại Phong.
3.2. Ứng dụng thực tế
Kết quả nghiên cứu được ứng dụng vào việc tính toán thiết kế trụ đất xi măng - vôi cho Nhà máy bột mì Đại Phong. Phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để mô phỏng và so sánh độ lún của nền đất. Kết quả cho thấy, phương pháp giải tích cho ra độ lún lớn hơn so với phương pháp phần tử hữu hạn, điều này cho thấy sự cần thiết của việc kết hợp cả hai phương pháp trong tính toán thiết kế.
