I. Nghiên cứu cấu trúc nền đất yếu
Nghiên cứu tập trung vào cấu trúc nền đất yếu dọc tuyến đường giao thông ven biển từ Hải Phòng đến Nam Định. Các lớp đất yếu bao gồm sét, sét pha, cát pha ở trạng thái chảy, dẻo chảy, và bùn loại sét, thuộc hệ tầng Thái Bình và Hải Hưng. Các lớp này có chiều dày lớn, phân bố gần mặt đất, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ ổn định và lún của công trình. Phân tích địa chất cho thấy sự biến đổi phức tạp của các lớp đất yếu, đòi hỏi các giải pháp xử lý phù hợp.
1.1. Đặc điểm địa chất
Khu vực nghiên cứu có địa hình ven biển với trầm tích Đệ Tứ dày, chứa nhiều lớp đất yếu. Các lớp đất này có sức chịu tải thấp và biến dạng lớn, đặc biệt là sét và bùn loại sét. Đặc điểm này làm tăng nguy cơ lún và mất ổn định khi xây dựng công trình.
1.2. Phân loại cấu trúc nền
Cấu trúc nền được phân loại dựa trên thành phần và tính chất cơ học của các lớp đất. Các dạng cấu trúc chính bao gồm: lớp đất yếu phân bố ngay trên mặt, lớp đất yếu dưới sâu, và lớp đất yếu xen kẽ với các lớp đất cứng hơn.
II. Giải pháp xử lý nền đất yếu
Đề xuất giải pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cát biển - xi măng. Phương pháp này sử dụng cát biển làm vật liệu chính, kết hợp với xi măng để tăng cường độ chịu tải và giảm độ lún. Cọc cát biển - xi măng được thiết kế để phù hợp với cấu trúc nền đất yếu đặc trưng của khu vực nghiên cứu.
2.1. Cơ sở lý thuyết
Phương pháp dựa trên nguyên lý gia tăng sức chịu tải và giảm độ lún thông qua việc tạo ra các cọc có độ cứng cao. Cọc cát biển - xi măng hoạt động như một hệ thống thoát nước và gia cố nền đất.
2.2. Thực nghiệm và mô hình hóa
Các thí nghiệm thực nghiệm được tiến hành để xác định cường độ và độ ổn định của cọc. Mô hình số 3D được xây dựng để mô phỏng hiệu quả xử lý nền đất yếu bằng cọc cát biển - xi măng.
III. Ứng dụng và hiệu quả
Phương pháp cọc cát biển - xi măng được đánh giá cao về hiệu quả kỹ thuật và kinh tế. Kết quả mô hình hóa cho thấy giảm đáng kể độ lún và tăng cường độ ổn định của nền đất. Phương pháp này cũng góp phần bảo vệ môi trường bằng cách hạn chế sử dụng cát sông.
3.1. Hiệu quả kỹ thuật
Cọc cát biển - xi măng giảm độ lún tới 30% và tăng sức chịu tải của nền đất lên 50%. Các thông số kỹ thuật như chiều dài cọc, độ cứng, và khoảng cách giữa các cọc được tối ưu hóa để đạt hiệu quả cao nhất.
3.2. Hiệu quả kinh tế
Sử dụng cát biển làm vật liệu chính giúp giảm chi phí vật liệu và vận chuyển. Phương pháp này cũng giảm thiểu tác động môi trường so với các phương pháp truyền thống.
