CHƯƠNG I TỔNG QUAN Trong phần tổng quan này, tác giả đã đưa ra các vấn đề tổng quát để đi vào nghiên cứu đề tài gồm một số nội dung như về điều kiện địa chất của khu vực thực nghiệm; đánh giá tổng quát về hiện trạng nhà ở và cũng xác định rõ nhu cầu về nhà ở trong thời gian tới; đánh giá, nhận xét cũng như việc xác định tỷ lệ sử dụng các loại móng, các loại cọc để gia cố đất nền trong xây dựng nhà ở trên địa bàn tỉnh An Giang trong thời gian qua và các nghiên cứu về trộn xi măng đất trong và ngoài nước để từ đó rút ra hướng nghiên cứu phù hợp cho luận văn, cụ thể như sau: I. Tính cấp thiết và định hướng nghiên cứu của đề tài: 1. Tính cấp thiết của đề tài: Hiện nay, theo tiến trình đô thị hóa chung của cả nước, trong thời gian qua tốc độ đô thị hóa của An Giang cũng tăng nhanh, đến nay đạt trên 35%. Chính điều này, dẫn đến tốc độ xây dựng nhà ở cũng tăng nhanh, trung bình mỗi năm tăng khoảng 4.372 căn/năm tương đương với tổng diện tích nhà ở tăng hàng năm là 1.
Đồng thời, An Giang là tỉnh có địa hình trũng nên trong thời gian qua thường xuyên bị lũ lụt và ngập lụt, dẫn đến tình trạng có nhiều hộ dân sống trong những căn nhà tạm bợ, không đảm bảo an toàn và ngay cả những khu vực ven sông, kênh, rạch có nguy cơ sạt lở cao, nên đa phần người dân sống trên các cụm, tuyến dân cư với chiều cao san lấp cát từ 3 - 4m (tại tỉnh An Giang hiện có trên 250 cụm, tuyến dân cư xây dựng trên nền cát san lấp)[1]. Hình 1-1: Nhà dân được xây dựng trên cụm, tuyến dân cư vượt lũ tại An Giang 1 Luan van Trong khi đó, điều kiện về kinh tế của người dân sống trên địa bàn tỉnh An Giang đang gặp nhiều khó khăn, thu nhập bình quân đầu người của tỉnh hiện nay là 33,98 triệu đồng/người/năm. Đồng thời, chi phí xây dựng nhà ở đảm bảo về chất lượng thì tương đối cao nên đa số người dân khó có khả năng xây dựng được căn nhà khang trang và đảm bảo an toàn. Do đó, việc giảm giá thành xây dựng cùng với việc giảm thiểu sử dụng nguồn tài nguyên, tận dụng nguồn vật liệu hiện có và đảm bảo đúng kỹ thuật là vần đề cấp thiết cần nghiên cứu để từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế và xây dựng cho phù hợp với điều kiện thực tế của người dân và của địa phương, nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu về nhà ở trên địa bàn tỉnh trong thời gian tới.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: - “Nghiên cứu gia cường nền đất bằng phương pháp gia cố nông xi măng trộn cát cho nhà ở thấp tầng tại An Giang” nhằm mang lại hiệu quả kinh tế, đảm bảo kỹ thuật với mong muốn là sẽ được sử dụng rộng rãi không chỉ trong phạm vi của các khu dân cư trên địa bàn tỉnh An Giang. - Tìm tỷ lệ gia cố xi măng - cát phù hợp nhằm cải thiện các tính chất cơ lý vật liệu tại chỗ, đáp ứng các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật trong xây dựng công trình nhà ở thấp tầng trên các khu dân cư được san lấp bằng vật liệu cát. - So sánh, đánh giá hiệu quả của phương pháp gia cố đất nền bằng hỗn hợp vữa xi măng trộn cát với các phương pháp khác để từ đó đưa ra những kết luận mang tính thuyết phục để có thể được ứng dụng rộng rãi. - Đưa ra các kiến nghị, khuyến cáo trong việc thiết kế, thi công móng công trình.
Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng vật liệu cát san lấp để liên kết với vữa xi măng nhằm gia cố nền móng trong xây dựng các công trình nhà ở thấp tầng cho các hộ dân sống trên các khu dân cư trên địa bàn tỉnh An Giang. Nhiệm vụ nghiên cứu và giới hạn của đề tài: 4. Nhiệm vụ nghiên cứu: Việc nghiên cứu ứng dụng giải pháp gia cố nền móng bằng phương pháp sử dụng vữa xi măng kết hợp với cát san lấp cho các công trình nhà ở thấp tầng trên các khu dân cư tại tỉnh An Giang, với các nội dung cụ thể như sau: 2 Luan van - Nghiên cứu về địa chất khu vực tỉnh An Giang phục vụ cho việc thiết kế thi công các công trình nhà thấp tầng. - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết tính toán trong vấn đề gia cố, xử lý nền móng và ứng dụng cơ sở lý thuyết trên để tính toán cho công trình dân dụng tại An Giang.
- Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu bằng phương pháp sử dụng vữa xi măng kết hợp với cát san lấp qua thực tiễn (thí nghiệm, theo dõi ngoài hiện trường). Từ đó lựa chọn tỷ lệ, định mức phù hợp để áp dụng trong thiết kế, thi công xây dựng các công trình nhà thấp tầng tại tỉnh An Giang. - Sử dụng phần mềm Plaxis để phân tích ổn định và biến dạng của việc gia cố nền móng. Từ đó lấy công trình gia cố cọc truyền thống (cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ, cừ tràm, cừ đá) để so sánh các yếu tố kinh tế và kỹ thuật đối với phương pháp sử dụng vữa xi măng liên kết với cát.
Phạm vi nghiên cứu và giới hạn của đề tài: Việc nghiên cứu này chỉ thực hiện đối với các công trình nhà ở thấp tầng (nhỏ hơn 03 tầng) được xây dựng trên nền cát san lấp tại các khu dân cư trên địa bàn tỉnh An Giang. Phương pháp nghiên cứu: Kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm thực địa, thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và nghiên cứu mô phỏng, cụ thể như: - Nghiên cứu lý thuyết + thực địa, thí nghiệm: nghiên cứu tổng quan về vấn đề liên kết vữa xi măng + Cát trên cơ sở lý thuyết, các số liệu quan trắc (hoặc thử tĩnh) thực tế và thí nghiệm về Mác vữa để xác định các chỉ tiêu cơ lý của nền móng khi gia cố xi măng và cát với hàm lượng khác nhau để lựa chọn tỷ lệ gia cố hợp lý dùng trong xây dựng nhà ở thấp tầng tại tỉnh An Giang. - Nghiên cứu mô phỏng: ứng dụng phần mềm Plaxis để mô phỏng tính toán và kiểm tra kết quả. - Thực nghiệm ở quy mô nhỏ để quan sát, nhận xét và rút ra các kinh nghiệm để triển khai tại thực địa đạt hiệu quả cao hơn.
- So sánh các kết quả tính toán lý thuyết và mô phỏng thực tế. - Vận dụng các phương pháp tính toán để thiết kế một công trình cụ thể việc gia cố nền móng bằng phương pháp vữa xi măng kết hợp với cát, đồng thời so sánh tính hiệu quả về kỹ thuật và kinh tế với việc gia cố nền móng bằng các loại cọc thông thường như cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ, cừ đá, cừ tràm. 3 Luan van II. Những thông tin chung về điều kiện tự nhiên, địa hình, địa chất, nhu cầu xây dựng và việc sử dụng các loại móng, cọc để gia cố nền trong xây dựng nhà ở tại An Giang: 1.
Điều kiện tự nhiên, địa hình và địa chất của thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang: 1. Đặc điểm khí hậu: Khí hậu TP. Long Xuyên có tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa với một nền nhiệt độ cao quanh năm và một lượng mưa tương đối phong phú. a) Nhiệt độ, không khí: nhiệt độ, không khí tại TP.
Long Xuyên tương đối cao và rất ổn định. Nhiệt độ trung bình năm: 27,7oC. Nhiệt độ không khí thay đổi theo mùa nhưng biên độ nhiệt độ tương đối nhỏ. Những tháng có chênh lệch nhiệt độ lớn nhất trong mùa khô cũng khoảng 1,5oC - 3oC.
Mùa mưa chênh lệch khoảng 1oC. Biên độ nhiệt độ trung bình ngày trong năm 3,4oC. Nhưng biên độ nhiệt độ ngày lại khá lớn, từ 8 đến 12oC. Mùa khô nhiệt độ cao nhất trung bình từ 35 đến 36oC.
Mùa mưa nhiệt độ thấp nhất trung bình khoảng 20 đến 21oC. b) Chế độ gió: chế độ gió tại TP. Long Xuyên đặc trưng bởi tác động của các hệ thống hoàn lưu gió mùa nên rất ổn định. Hướng gió chủ đạo thay đổi theo mùa: Từ tháng 5 đến tháng 11 chủ yếu là Gió Tây Nam, Nam -Tây Nam.
Từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau chủ yếu là gió Đông Bắc, Bắc - Đông Bắc. Tốc độ gió tương đối mạnh, trung bình đều đạt trên 3m/giây. c) Mưa: chế độ mưa tại Long Xuyên ảnh hưởng theo 2 mùa gió, sự biến động của mưa tương đối phức tạp nhưng mức độ biến động không lớn. Lượng mưa chủ yếu tập trung vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, chiếm khoảng 90% lượng mưa cả năm.
Lượng mưa trung bình cả năm tại Long Xuyên từ 1400 đến 1500 mm. trong đó mùa mưa chiếm từ 1300 đến 1350 mm và tập trung nhiều nhất vào tháng 10 với lượng mưa từ 500 đến 600mm. Lượng mưa hàng năm tại Long Xuyên không lớn lắm nhưng cường độ mưa trung bình một ngày là 13,5 mm và lượng mưa ngày lớn nhất là khá lớn (281 mm so với các tỉnh Tây Nam Bộ). d) Lượng bốc hơi: lượng bốc hơi nước tại Long Xuyên cũng chịu ảnh hưởng theo mùa.
Mùa khô lượng bốc hơi rất lớn thường chiếm 2/3 lượng bốc hơi cả năm, mà cao nhất là vào tháng 3 (hơn 160 mm) lượng bốc hơi nhỏ nhất vào tháng 9 và tháng 10 là tháng có mưa nhiều và độ ẩm lớn (khoảng 80 mm) lượng bốc hơi cả năm tại Long 4 Luan van Xuyên khoảng 1300 mm. Do có lượng bốc hơi nước nên mặc dù có một mùa khô kéo dài, khí hậu Long Xuyên vẫn thuộc loại ẩm. đ) Độ ẩm không khí: độ ẩm tương đối của không khí tại Long Xuyên phụ thuộc chủ yếu vào chế độ mưa. Mùa khô độ ẩm tương đối thấp (từ 70 đến 76%).
Mùa mưa tương đối cao (lớn hơn 8%, cá biệt có tháng xấp xỉ 90%). e) Nắng: số giờ nắng tại Long Xuyên và vùng Nam bộ nói chung tương đối cao và tương đối đều trong các tháng. Mùa mưa số giờ nắng có ít hơn nhưng bình quân mỗi ngày cũng có từ 5 đến 6 giờ nắng. Địa hình: Địa hình TP.
Long Xuyên bằng phẳng nhưng cao độ mặt đất tương đối thấp: cao độ mặt đất trung bình từ 1 đến 3,5m. Khu vực có cao độ mặt đất từ 2 - 3m là khu vực nội ô gồm 02 phường Mỹ Long, Mỹ Bình và ven trục quốc lộ 91. Khu vực có cao độ mặt đất từ 1,5 đến 3,5m phần lớn là ven các sông rạch chính như sông Hậu, rạch Long Xuyên và ven các trục lộ.