I. Tổng quan
Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát ảnh hưởng của bề dày đệm cát và vải địa kỹ thuật đến cường độ nền đất sét tại An Giang. Đất sét tại khu vực này có đặc điểm là đất bùn yếu, thường gặp trong các công trình xây dựng. Việc sử dụng đệm cát và vải địa kỹ thuật nhằm gia tăng cường độ của nền đất là một phương pháp phổ biến trong ngành xây dựng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc gia cường này không chỉ giúp cải thiện khả năng chịu tải mà còn giảm thiểu các vấn đề liên quan đến lún và biến dạng của công trình. Kết quả cho thấy bề dày đệm cát tối ưu là 40mm, giúp tăng cường độ CBR lên đến 65,9% cho cát hạt to và 53,5% cho cát hạt nhỏ.
1.1. Ảnh hưởng của bề dày đệm cát
Bề dày của đệm cát có ảnh hưởng lớn đến cường độ nền đất sét. Nghiên cứu cho thấy rằng khi bề dày đệm cát tăng lên, cường độ CBR cũng tăng theo. Tuy nhiên, khi bề dày vượt quá 40mm, hiệu quả gia tăng cường độ bắt đầu giảm. Điều này cho thấy cần có sự cân nhắc kỹ lưỡng trong việc lựa chọn bề dày đệm cát để đạt được hiệu quả tối ưu trong xây dựng. Việc sử dụng vải địa kỹ thuật kết hợp với đệm cát không chỉ giúp ngăn chặn sự xâm nhập của nước mà còn tạo ra một lớp bảo vệ cho nền đất, từ đó gia tăng khả năng chịu tải của công trình.
1.2. Vai trò của vải địa kỹ thuật
Sự kết hợp giữa vải địa kỹ thuật và đệm cát đã được chứng minh là có tác dụng tích cực trong việc cải thiện cường độ của nền đất sét. Vải địa kỹ thuật không chỉ giúp thoát nước hiệu quả mà còn tạo ra lực căng, giúp phân bố tải trọng đều hơn trên bề mặt nền. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng vải địa kỹ thuật có thể làm giảm đáng kể độ lún của nền đất, từ đó nâng cao độ ổn định cho công trình. Điều này đặc biệt quan trọng trong các khu vực có nền đất yếu như An Giang, nơi mà việc xây dựng công trình thường gặp nhiều khó khăn.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu đã áp dụng mô hình thí nghiệm hiện trường để khảo sát chỉ số cường độ California Bearing Ratio (CBR) của đất sét bùn yếu gia cường bằng đệm cát và vải địa kỹ thuật. Các mẫu thí nghiệm được chuẩn bị với độ ẩm tối ưu và dung trọng khô lớn nhất từ thí nghiệm Proctor tiêu chuẩn. Bề dày đệm cát được thay đổi từ 2-15cm, với hai loại cát hạt to và hạt nhỏ. Kết quả cho thấy rằng bề dày đệm cát tối ưu là 40mm, giúp gia tăng cường độ CBR một cách đáng kể. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng quá trình bão hòa mẫu có thể làm giảm cường độ lên đến 97%, cho thấy tầm quan trọng của hệ thống thoát nước trong các công trình xây dựng.
2.1. Thiết kế thí nghiệm
Thiết kế thí nghiệm bao gồm việc chuẩn bị mẫu đất sét bùn yếu và các lớp đệm cát. Mẫu được đầm chặt tại độ ẩm tối ưu và dung trọng khô lớn nhất. Các thông số thí nghiệm được thay đổi để khảo sát ảnh hưởng của bề dày đệm cát và loại cát đến cường độ CBR. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng vải địa kỹ thuật kết hợp với đệm cát không chỉ cải thiện cường độ mà còn giúp giảm thiểu các vấn đề liên quan đến lún và biến dạng của nền đất.
2.2. Phân tích kết quả
Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng bề dày đệm cát tối ưu là 40mm, với cát hạt nhỏ và hạt to có sự khác biệt rõ rệt về cường độ CBR. Việc ngâm mẫu trong nước bão hòa đã làm giảm cường độ CBR một cách đáng kể, cho thấy tầm quan trọng của việc thiết kế hệ thống thoát nước cho các công trình xây dựng. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc áp dụng đất bùn gia cường thay thế cát trong các công trình san lấp mặt bằng tại An Giang.
III. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng đệm cát và vải địa kỹ thuật là một giải pháp hiệu quả để cải thiện cường độ nền đất sét tại An Giang. Kết quả cho thấy bề dày đệm cát tối ưu là 40mm, giúp gia tăng cường độ CBR một cách đáng kể. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu sâu hơn để xác định các yếu tố khác ảnh hưởng đến cường độ của nền đất sét. Việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật gia cường này không chỉ giúp nâng cao chất lượng công trình mà còn tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.
3.1. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo
Cần thực hiện thêm các nghiên cứu về ảnh hưởng của các loại vật liệu khác nhau đến cường độ nền đất sét. Việc khảo sát trong các điều kiện thực tế khác nhau cũng cần được thực hiện để có cái nhìn toàn diện hơn về hiệu quả của đệm cát và vải địa kỹ thuật. Ngoài ra, việc nghiên cứu các giải pháp thoát nước hiệu quả cũng là một vấn đề cần được quan tâm trong các công trình xây dựng tại khu vực này.
