I. Giới thiệu tổng quát
Nghiên cứu về biện pháp thi công đệm cát nhằm thúc đẩy quá trình cố kết đất bùn tại Kiên Giang là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh phát triển cơ sở hạ tầng giao thông. Đất bùn thường được sử dụng làm nền đường, tuy nhiên, tính chất của nó như độ rỗng lớn và khả năng chịu lực kém gây ra nhiều thách thức trong thi công. Việc áp dụng công nghệ xây dựng hiện đại, đặc biệt là việc sử dụng đệm cát và vải địa kỹ thuật, có thể cải thiện đáng kể khả năng chịu tải và giảm thiểu thời gian thi công. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc kết hợp này không chỉ giúp tăng cường độ chặt của đất mà còn giảm thời gian cố kết, từ đó tiết kiệm chi phí cho các công trình giao thông.
II. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng vải địa kỹ thuật kết hợp với đệm cát là một giải pháp hiệu quả cho nền đất yếu. Các nghiên cứu quốc tế như của Zhou et al. (2008) và Sitharam et al. (2013) đã chứng minh rằng sự kết hợp này có thể gia tăng khả năng chịu lực và giảm độ lún của nền đất. Tại Việt Nam, các nghiên cứu của Lê Bá Vinh và cộng sự (2003) cũng đã đề xuất các biện pháp xử lý nền đất yếu bằng cách sử dụng đệm cát và vải địa kỹ thuật. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều khoảng trống trong việc áp dụng các phương pháp này cho các công trình cụ thể tại Kiên Giang, nơi có đặc điểm địa chất phức tạp.
III. Cơ sở lý thuyết tính toán
Cơ sở lý thuyết cho việc tính toán độ lún cố kết của đất bùn dựa trên lý thuyết thấm một chiều của Terzaghi. Theo lý thuyết này, quá trình cố kết của đất bùn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ ẩm, áp lực nước lỗ rỗng và thời gian. Việc áp dụng phương pháp thi công đúng cách có thể giúp tăng tốc độ cố kết và cải thiện tính chất cơ học của đất. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc sử dụng đệm cát có thể làm giảm đáng kể thời gian cố kết của đất bùn, từ đó nâng cao hiệu quả thi công.
IV. Kết quả nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng đệm cát kết hợp với vải địa kỹ thuật đã làm tăng độ chặt của đất bùn lên 2.8% sau 6 tháng thi công. Thời gian cố kết của đất bùn được gia cường giảm khoảng 48 ngày so với đất không gia cường. Điều này chứng tỏ rằng biện pháp thi công này không chỉ hiệu quả về mặt kỹ thuật mà còn có giá trị kinh tế cao. Mặc dù chi phí thi công ban đầu cao hơn, nhưng tổng chi phí cho các công trình được gia cường lại thấp hơn do giảm thiểu thời gian thi công và tăng cường độ bền của nền đường.
V. Đánh giá hiệu quả kinh tế
Đánh giá hiệu quả kinh tế cho thấy rằng việc áp dụng biện pháp thi công đệm cát và vải địa kỹ thuật mặc dù có chi phí cao hơn gấp đôi so với thi công không gia cường, nhưng lại mang lại lợi ích lâu dài. Đất đắp gia cường cho độ chặt cao hơn, từ đó giảm chi phí làm đường phía trên. Tổng chi phí thi công cho các công trình sử dụng phương pháp này thấp hơn so với các phương pháp truyền thống, cho thấy tính khả thi và hiệu quả của giải pháp này trong thực tiễn.
