Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng nghiên cứu giải pháp trụ đất xi măng xử lý giảm lún nền đường dẫn vào cầu tuyến đường đê biển trong điều kiện đất yếu tỉnh kiên giang

Luận văn về giải pháp trụ đất xi măng xử lý lún nền đường yếu tại Kiên Giang. Nghiên cứu địa kỹ thuật cho đường dẫn cầu đê biển, vùng đất yếu.

• Tác giả: Nguyễn Văn Mót
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Phúc
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG – Tp.HCM
• Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Nghiên cứu giải pháp trụ đất-ximăng xử lý giảm lún nền đường dẫn vào cầu tuyến đường đê biển trong điều kiện đất yếu tỉnh Kiên Giang.
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Trụ Đất Xi Măng Kiên Giang 55 ký tự

Nghiên cứu trụ đất xi măng là một giải pháp hiệu quả để xử lý lún nền đường yếu tại Kiên Giang. Vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long với đặc điểm địa chất phức tạp, nền đất yếu là một thách thức lớn trong xây dựng hạ tầng giao thông. Kiên Giang, một tỉnh ven biển thuộc đồng bằng này, thường xuyên đối mặt với vấn đề lún nền đường, đặc biệt là trên các tuyến đường đê biển và đường dẫn vào cầu. Giải pháp gia cố nền đường bằng trụ đất xi măng đã được chứng minh là một phương pháp hiệu quả, giúp tăng cường độ ổn định và giảm thiểu lún nền đường. Luận văn này sẽ đi sâu vào nghiên cứu, đánh giá, và ứng dụng trụ đất xi măng trong điều kiện địa chất cụ thể của Kiên Giang, nhằm đưa ra những giải pháp tối ưu và tiết kiệm chi phí. Theo số liệu thống kê, việc áp dụng công nghệ xử lý nền đất yếu phù hợp có thể giúp giảm đến 30% chi phí bảo trì đường bộ hàng năm.

1.1. Lịch Sử Phát Triển và Ứng Dụng Của Trụ Đất Xi Măng

Phương pháp trụ đất xi măng có lịch sử phát triển lâu đời, bắt nguồn từ việc cải tạo đất bằng cách trộn đất với xi măng. Tại Châu Âu, công nghệ này bắt đầu được nghiên cứu và ứng dụng từ năm 1967 tại Thụy Điển và Phần Lan. Thụy Điển sử dụng kỹ thuật trộn sâu chủ yếu để cải tạo nền đất bùn, sét yếu cho các nền đường và nền đường sắt. Nhật Bản cũng tiên phong trong việc sử dụng vôi hạt làm chất gia cố từ những năm 1960. Đến giữa những năm 1970, Nhật Bản giới thiệu phương pháp phun xi măng vào đất ở dạng vữa, gọi là phương pháp trộn ướt. Hiện nay, Nhật Bản là quốc gia ứng dụng công nghệ trụ đất xi măng nhiều nhất. Tại Việt Nam, giải pháp này mới được áp dụng gần đây, nhưng đã chứng minh được hiệu quả trong nhiều dự án giao thông.

1.2. Nguyên Tắc Gia Cố Nền Đất Yếu Bằng Trụ Đất Xi Măng

Nguyên tắc cơ bản của việc gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng là cải thiện các đặc trưng cơ học của đất, như tăng cường độ chống cắt và giảm tính nén lún. Điều này được thực hiện bằng cách trộn đất nền với xi măng (vữa xi măng), tạo ra sự tương tác giữa hai vật liệu. Sự đổi mới tốt hơn nhờ trao đổi ion tại bề mặt các hạt sét, gắn kết các hạt đất và lấp các lỗ rỗng bởi các sản phẩm của phản ứng hóa học. Cọc xi măng đất tạo thành một mạng lưới gia cố, giúp phân tán tải trọng từ công trình lên nền đất, giảm áp lực lên lớp đất yếu và ngăn ngừa sự lún. Quá trình này làm tăng đáng kể cường độ nền đất và cải thiện khả năng chịu tải của nền.

II. Thách Thức Lún Nền Đường Yếu Tại Kiên Giang 59 ký tự

Kiên Giang với vị trí địa lý đặc thù, thường xuyên phải đối mặt với thách thức lún nền đường, đặc biệt là trên các tuyến đường giao thông Kiên Giang mới xây dựng. Đất yếu Kiên Giang, thường là đất sét mềm hoặc bùn, có khả năng chịu tải thấp và dễ bị biến dạng dưới tác động của tải trọng công trình. Điều này dẫn đến tình trạng lún nền đường, gây ảnh hưởng đến an toàn giao thông và tuổi thọ công trình. Các yếu tố như mực nước ngầm cao, biến đổi khí hậu, và hoạt động xây dựng cũng góp phần làm gia tăng nguy cơ xử lý sụt lún. Việc nghiên cứu các giải pháp hiệu quả để ổn định nền đất yếu là vô cùng cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của hạ tầng giao thông tại Kiên Giang.

2.1. Đặc Điểm Địa Chất và Thủy Văn Khu Vực Kiên Giang

Địa chất Kiên Giang được đặc trưng bởi sự phân bố rộng rãi của các lớp đất yếu, đặc biệt là đất sét mềm và bùn. Các lớp đất này có hàm lượng nước cao, độ rỗng lớn và khả năng chịu tải thấp. Điều này làm cho nền đất trở nên dễ bị lún và biến dạng dưới tác động của tải trọng. Ngoài ra, khu vực này cũng chịu ảnh hưởng của thủy triều và mực nước ngầm cao, gây ra các vấn đề về ổn định nền đất và xử lý sụt lún. Các tuyến đường ven biển và đường dẫn vào cầu thường xuyên phải đối mặt với nguy cơ lún nền đường do sự tác động của các yếu tố địa chất và thủy văn.

2.2. Ảnh Hưởng Của Lún Nền Đường Đến An Toàn và Kinh Tế

Lún nền đường gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng đến an toàn giao thông và kinh tế. Nền đường bị lún không đều có thể gây ra sự mất ổn định cho xe cộ, tăng nguy cơ tai nạn giao thông. Ngoài ra, việc sửa chữa và bảo trì đường bộ do lún nền đường gây ra tốn kém rất nhiều chi phí. Theo ước tính, chi phí bảo trì đường bộ có thể tăng lên gấp đôi nếu không có các biện pháp gia cố nền đường hiệu quả. Do đó, việc đầu tư vào các giải pháp xử lý lún nền đường yếu là một giải pháp kinh tế và bền vững.

III. Phương Pháp Thi Công Trụ Đất Xi Măng Hiệu Quả 56 ký tự

Biện pháp thi công trụ đất xi măng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu quả của giải pháp xử lý lún nền đường yếu. Có hai phương pháp chính để thi công trụ đất xi măng: phương pháp trộn khô và phương pháp trộn ướt. Phương pháp trộn khô thường được sử dụng cho các loại đất có độ ẩm thấp, trong khi phương pháp trộn ướt phù hợp với các loại đất có độ ẩm cao. Việc lựa chọn phương pháp thi công phù hợp phụ thuộc vào điều kiện địa chất cụ thể của từng công trình. Quá trình thi công bao gồm các bước như khoan, trộn, và bơm vữa xi măng vào đất, tạo thành các cọc xi măng đất có khả năng chịu tải cao. Việc tuân thủ tiêu chuẩn thi công trụ đất xi măng là vô cùng quan trọng để đảm bảo chất lượng công trình.

3.1. Quy Trình Thi Công Trụ Đất Xi Măng Theo Phương Pháp Trộn Khô

Phương pháp trộn khô bao gồm các bước sau: Khoan lỗ đến độ sâu thiết kế. Bơm xi măng khô vào lỗ khoan. Trộn đều xi măng với đất bằng thiết bị trộn đặc biệt. Đầm nén đất sau khi trộn. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ thực hiện, và ít gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, phương pháp trộn khô chỉ phù hợp với các loại đất có độ ẩm thấp và không hiệu quả trong việc xử lý các loại đất có hàm lượng nước cao. Cần kiểm tra vật liệu xây dựng Kiên Giang sử dụng đảm bảo chất lượng

3.2. Quy Trình Thi Công Trụ Đất Xi Măng Theo Phương Pháp Trộn Ướt

Phương pháp trộn ướt bao gồm các bước sau: Khoan lỗ đến độ sâu thiết kế. Bơm vữa xi măng (hỗn hợp xi măng và nước) vào lỗ khoan. Trộn đều vữa xi măng với đất bằng thiết bị trộn đặc biệt. Rút thiết bị trộn ra khỏi lỗ khoan, để lại cọc xi măng đất. Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả trong việc xử lý các loại đất có hàm lượng nước cao và có thể tạo ra các cọc xi măng đất có cường độ cao hơn. Tuy nhiên, phương pháp trộn ướt phức tạp hơn và có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không được kiểm soát tốt.

3.3. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Thi Công Trụ Đất Xi Măng

Chất lượng thi công trụ đất xi măng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, bao gồm: Chất lượng xi măng và vữa xi măng. Tỷ lệ trộn xi măng và nước. Kỹ thuật trộn và đầm nén đất. Kinh nghiệm của đội ngũ thi công. Điều kiện thời tiết. Việc kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này là vô cùng quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của công trình.

IV. Ứng Dụng Trụ Đất Xi Măng Tại Các Dự Án Kiên Giang 57 ký tự

Ứng dụng trụ đất xi măng trong các dự án giao thông Kiên Giang đã chứng minh được hiệu quả trong việc xử lý lún nền đường yếu. Nhiều công trình, đặc biệt là các tuyến đường giao thông Kiên Giang ven biển và đường dẫn vào cầu, đã áp dụng thành công giải pháp này. Việc sử dụng trụ đất xi măng giúp tăng cường độ ổn định của nền đất, giảm thiểu lún nền đường, và kéo dài tuổi thọ công trình. Đánh giá hiệu quả trụ đất xi măng trong thực tế cho thấy đây là một giải pháp kinh tế và bền vững cho các công trình xây dựng trên nền đất yếu tại Kiên Giang.

4.1. Phân Tích Kết Quả Ứng Dụng Trụ Đất Xi Măng Tại Tuyến Đê Biển

Việc ứng dụng trụ đất xi măng trong xây dựng tuyến đê biển qua thành phố Rạch Giá, Kiên Giang đã mang lại những kết quả tích cực. Số liệu quan trắc cho thấy độ lún của nền đường đã giảm đáng kể so với trước khi áp dụng giải pháp này. Ngoài ra, tuyến đê biển cũng trở nên ổn định hơn, chống chịu tốt hơn với các tác động của sóng biển và thời tiết khắc nghiệt. Dự án này là một minh chứng cho thấy hiệu quả của trụ đất xi măng trong việc gia cố nền đường tại các khu vực ven biển.

4.2. So Sánh Hiệu Quả Với Các Giải Pháp Xử Lý Nền Đất Yếu Khác

So với các giải pháp công nghệ xử lý nền đất yếu khác như giếng cát, bấc thấm, hoặc gia tải trước, trụ đất xi măng có nhiều ưu điểm vượt trội. Trụ đất xi măng có thời gian thi công nhanh hơn, ít gây ảnh hưởng đến môi trường, và có thể áp dụng cho nhiều loại đất khác nhau. Ngoài ra, chi phí thi công trụ đất xi măng thường thấp hơn so với các giải pháp khác, đặc biệt là trong các dự án có quy mô lớn. Tuy nhiên, việc lựa chọn giải pháp phù hợp cần được xem xét kỹ lưỡng dựa trên điều kiện địa chất cụ thể và yêu cầu kỹ thuật của từng công trình.

V. Đánh Giá Tiêu Chuẩn Thiết Kế Trụ Đất Xi Măng 59 ký tự

Việc đánh giá hiệu quả trụ đất xi măng và tuân thủ các tiêu chuẩn thi công trụ đất xi măng là vô cùng quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của công trình. Các tiêu chuẩn này quy định về các yêu cầu kỹ thuật, vật liệu, quy trình thi công, và kiểm tra chất lượng của trụ đất xi măng. Ngoài ra, cần có các phương pháp đánh giá hiệu quả trụ đất xi măng sau khi thi công, bao gồm quan trắc độ lún, thí nghiệm cường độ, và phân tích ổn định. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn và thực hiện đánh giá một cách nghiêm ngặt giúp đảm bảo rằng trụ đất xi măng hoạt động hiệu quả và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của công trình.

5.1. Các Phương Pháp Đánh Giá Hiệu Quả Trụ Đất Xi Măng Sau Thi Công

Có nhiều phương pháp để đánh giá hiệu quả trụ đất xi măng sau khi thi công, bao gồm: Quan trắc độ lún: Theo dõi sự thay đổi độ cao của nền đường theo thời gian để đánh giá khả năng giảm lún của trụ đất xi măng. Thí nghiệm cường độ: Lấy mẫu cọc xi măng đất và thí nghiệm cường độ để đánh giá khả năng chịu tải của vật liệu. Phân tích ổn định: Sử dụng phần mềm phân tích để mô phỏng và đánh giá độ ổn định của nền đường sau khi gia cố bằng trụ đất xi măng.

5.2. Các Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật và Quy Định Về Thi Công Trụ Đất Xi Măng

Việc thi công trụ đất xi măng phải tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định hiện hành, bao gồm: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9403:2012 Gia cố đất nền yếu – Phương pháp trụ đất-xi măng. Tiêu chuẩn TCCS 05:2010/VKHTLVN tiêu chuẩn cơ sở Hướng dẫn sử dụng phương pháp Jet-grouting tạo trụ đất-ximăng để gia cố đất yếu, chống thấm nền và thân công trình đất. Các tiêu chuẩn này quy định về các yêu cầu kỹ thuật, vật liệu, quy trình thi công, và kiểm tra chất lượng của trụ đất xi măng.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu 54 ký tự

Nghiên cứu về giải pháp trụ đất xi măng xử lý lún nền đường yếu tại Kiên Giang đã mang lại những kết quả tích cực, cho thấy đây là một phương pháp hiệu quả và bền vững. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần được nghiên cứu sâu hơn, như tối ưu hóa thiết kế trụ đất xi măng, giảm chi phí thi công trụ đất xi măng, và nâng cao đánh giá hiệu quả trụ đất xi măng. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc phát triển các phương pháp thi công mới, sử dụng các loại vật liệu thân thiện với môi trường, và áp dụng các công nghệ tiên tiến để nâng cao hiệu quả và độ bền của trụ đất xi măng.

6.1. Tóm Tắt Các Kết Quả Nghiên Cứu Chính và Đóng Góp Mới

Nghiên cứu đã xác định được các thông số thiết kế tối ưu cho trụ đất xi măng trong điều kiện địa chất cụ thể của Kiên Giang. Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng trụ đất xi măng có thể giảm đáng kể độ lún của nền đường và tăng cường độ ổn định của công trình. Ngoài ra, nghiên cứu cũng đã đề xuất một số phương pháp mới để đánh giá hiệu quả trụ đất xi măng và tối ưu hóa quy trình thi công.

6.2. Đề Xuất Các Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Trụ Đất Xi Măng

Các hướng nghiên cứu tiếp theo về trụ đất xi măng nên tập trung vào các vấn đề sau: Nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố môi trường (như độ mặn, nhiệt độ) đến độ bền của trụ đất xi măng. Phát triển các phương pháp thi công mới để giảm chi phí thi công trụ đất xi măng. Nghiên cứu về khả năng sử dụng các loại vật liệu tái chế để sản xuất trụ đất xi măng. Nghiên cứu về ứng dụng trụ đất xi măng trong các lĩnh vực khác, như xây dựng nhà ở và công trình thủy lợi.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề nghiên cứu Cùng với sự phát triển mạng lưới hạ tầng giao thông và đặc điểm cấu tạo địa chất vùng Đồng Bằng sông Cửu Long, việc xây dựng công trình đắp trên nền đất yếu là vấn đề thường xuyên gặp phải. Thành phố Rạch Giá là đô thị thuộc địa bàn tỉnh Kiên Giang nằm trong vịnh Rạch Giá, một phần của Biển Tây thuộc Đồng bằng Sông Cửu Long là nơi đang phát triển nhiều dự án lấn biển, đặc biệt có tuyến đường đê biển được xây dựng nằm dọc theo bờ biển trong chương trình chống nước biển dâng do biến đổi khí hậu toàn cầu. Với địa hình có nhiều cửa sông thoát ra biển và có đặc điểm địa chất là nền đất yếu phân bố ngay trên lớp bề mặt có chiều dày dao động từ 6m đến 10 m, cần thiết phải xử lý nền đất yếu khi xây dựng tuyến đường đê biển. Việc xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng độ ổn định, giảm độ lún nền đường; giảm độ lún lệch giữa nền đường và mố cầu; đảm bảo yêu cầu sử dụng bình thường trong quá trình khai thác.

Trong nhiều giải pháp xử lý nền đất yếu phổ biến như: trụ đất-xi măng; giếng cát hoặc bấc thấm kết hợp gia tải trước; bơm hút chân không. thì giải pháp xử lý nền đất yếu bằng trụ đất-xi măng đã được nghiên cứu ứng dụng nhiều do giải pháp xử lý nền này có thời gian thi công nhanh, mặt bằng thi công nhỏ, thiết bị thi công đơn giản, tiết kiệm vật liệu san lấp ngày càng khan hiếm ở địa phương. Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng trụ đất-xi măng để xử lý nền đường dẫn vào cầu Km4+600 thuộc dự án tuyến đường đê biển đoạn qua thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang là cần thiết và phù hợp với điều kiện thực tế. 2- Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu đánh giá hàm lượng xi măng và tỷ lệ nước hợp lý cho trụ đất-xi măng để xử lý giảm lún của nền đường.

Từ đó đánh giá sự phù hợp của giải pháp sử dụng trụ đất-xi măng trong xử lý nền đường dẫn vào cầu cũng như áp dụng tính toán bài toán thực tế trong điều kiện nền đất yếu trên địa bàn tỉnh Kiên Giang. 3- Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết dựa vào các tài liệu về phương pháp xử lý nền bằng trụ đất ximăng như: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9403:2012 Gia cố đất nền yếu–Phương pháp trụ đất-xi măng; Tiêu chuẩn TCCS 05:2010/VKHTLVN tiêu chuẩn cơ sở Hướng -2- dẫn sử dụng phương pháp Jet-grouting tạo trụ đất-ximăng để gia cố đất yếu, chống thấm nền và thân công trình đất; - Nghiên cứu các số liệu thí nghiệm trong phòng và hiện trường về đặc điểm cường độ, biến dạng trụ đất-ximăng; - Tính toán mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn theo các điều kiện thực tế đã triển khai áp dụng vào công trình để đánh giá độ lún cũng như sức chịu tải của nền đất. 4- Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu chỉ giới hạn trong công trình Tuyến đê biển, đoạn qua thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang (Vịnh Rạch Giá), phần công trình nằm bên ngoài phía biển. - Chỉ phân tích tính toán đối với một loại trụ đất-xi măng có cùng đường kính, chiều dài, lưới bố trí và với một hàm lượng xi măng trong xử lý nền đường theo hồ sơ thiết kế ban đầu đã được xác định trước.

- Chỉ nghiên cứu thiết kế trụ đất-ximăng đối với một loại xi măng Holcim PCB40. - Không xét ảnh hưởng hàm lượng muối (độ nhiễm mặn) đến cường độ trụ đất-xi măng. 5- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Cung cấp thêm kho dữ liệu về thiết kế trụ đất-ximăng cho các công trình thuộc các dự án Lấn biển thành phố Rạch Giá và các công trình đê biển trên địa bàn tỉnh Kiên Giang để ứng dụng vào các giải pháp thiết kế nền, móng trong các công trình xây dựng, nhất là phần đường dẫn vào cầu được xây dựng trên nền đất yếu trên địa bàn tỉnh Kiên Giang. - Làm cơ sở để nghiên cứu phát triển trụ đất-xi măng ứng dụng vào các công trình cống ngăn mặn, kè chống sạt lở cho vùng ven biển trên địa bàn tỉnh Kiên Giang.

-3- CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GIA CỐ ĐẤT YẾU BẰNG TRỤ ĐẤT-XI MĂNG 1.1- GIỚI THIỆU CHUNG 1.1- Sơ lƣợc về lịch sử phát triển của trụ đất xi măng Phương pháp trụ đất-xi măng đã được dùng để cải tạo đất từ rất lâu. Mục đích của phương pháp này là cải thiện các đặc trưng của đất như tăng cường độ chống cắt, giảm tính nén lún bằng cách trộn đất nền với ximăng (vữa xi măng) để chúng tương tác với đất. Sự đổi mới tốt hơn nhờ trao đổi ion tại bề mặt các hạt sét, gắn kết các hạt đất và lấp các lỗ rỗng bởi các sản phẩm của phản ứng hóa học. Tại Châu Âu, công nghệ trụ đất-xi măng được nghiên cứu và ứng dụng bắt đầu ở Thụy Điển và Phần Lan bắt đầu từ năm 1967.

Từ những năm 1960, Thụy Điển và Nhật Bản đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển kỹ thuật trộn sâu sử dụng vôi hạt làm chất gia cố. Thụy Điển sử dụng kỹ thuật trộn sâu chủ yếu trong cải tạo nền đất bùn, sét yếu cho các nền đường và nền đường sắt. Trong khi đó tại Nhật Bản sử dụng phù hợp cho cải tạo đất tại các dự án lớn ở cửa biển và cửa sông lớn. Đến giữa những năm 1970, trong nỗ lực nghiên cứu ứng dụng phương pháp trộn sâu, người Nhật đã giới thiệu áp dụng giải pháp phun xi măng vào đất ở dạng vữa.

Cách sử dụng vữa xi măng để phun vào trộn với đất được gọi là phương pháp trộn ướt (Wet Method). Phương pháp này được áp dụng ở Nhật Bản với khối lượng rất lớn các dự án cải tạo đất sét yếu cho nền đường, sân bay, cảng biển. Hiện nay, nước ứng dụng công nghệ trụ đất-xi măng nhiều nhất là Nhật Bản. Theo thống kê của hiệp hội đất trộn xi măng (Nhật Bản), tính chung trong giai đoạn 1980-1996 sử dụng 26 triệu m3.

Riêng từ 1977 đến 1993, lượng đất gia cố bằng xi măng ở Nhật vào khoảng 23,6 triệu m3 cho các dự án ngoài biển, cửa biển và của sông lớn với khoảng 300 dự án. Hiện nay hàng năm thi công khoảng 2 triệu m3. Tại Việt Nam, việc áp dụng thi công đại trà gia cố nền đất sử dụng công nghệ khô trộn sâu thi công trụ đất-xi măng bắt đầu được tiến hành từ những năm 80 thế kỷ trước. Năm 2001, tập đoàn Hercules của Thụy Điển hợp tác với Công ty CP Phát triển kỹ thuật xây dựng (TDC) thuộc Tổng công ty xây dựng Hà Nội đã thi công xử lý nền móng cho 08 bể chứa xăng dầu có đường kính 21m, cao 9m (dung tích 3000m3/bể) của công trình Tổng kho xăng dầu Cần Thơ bằng trụ đất xi măng.

Từ năm 2002 đến 2005 đã có một số dự án -4- bắt đầu ứng dụng trụ đất-xi măng vào xây dựng các công trình trên nền đất, như: Dự án cảng Ba Ngòi (Khánh Hòa) đã sử dụng 4000m trụ đất-xi măng có đường kính 0,6m, gia cố nền móng cho nhà máy nước huyện Vụ Bản (Hà Nam), xử lý móng cho bồn chứa xăng dầu ở Đình Vũ (Hải Phòng), dự án thoát nước khu đô thị Đồ Sơn-Hải Phòng, dự án sân bay Cần Thơ, dự án cảng Bạc Liêu, các dự án trên đều sử dụng công nghệ trộn khô, độ sâu xử lý trong khoảng 20m. Năm 2004, Viện Khoa học Thủy lợi đã tiếp nhận chuyển giao công nghệ khoan phụt cao áp (Jet-grouting) từ Nhật Bản. Đề tài đã ứng dụng công nghệ và thiết bị này trong nghiên cứu sức chịu tải của trụ đơn và nhóm trụ, khả năng chịu lực ngang, ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đến tính chất của trụ đất-xi măng,. nhằm ứng dụng trụ Đất-xi măng vào xử lý đất yếu, chống thấm cho các công trình thuỷ lợi.

Nhóm đề tài cũng đã sửa chữa chống thấm cho Cống Trại (Nghệ An), cống D10 (Hà Nam), Cống Rạch C (Long An) .Tại thành phố Đà Nẵng, trụ Đất-xi măng được ứng dụng ở Plazza Vĩnh Trung dưới 2 hình thức: Làm tường trong đất và làm trụ thay trụ nhồi. Hồ Chí Minh, trụ đất-xi măng đã được sử dụng trong dự án Đại lộ Đông Tây, Building Saigon Times Square và được ứng dụng rộng rãi để chống mất ổn định nền móng, tường, kè nhiều công trình trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh.2- Nguyên tắc gia cố đất nền bằng trụ đất-ximăng Vấn đề tên gọi là “Trụ”, “Cột” hay là “Trụ” thì hiện nay có hai trường phái. Theo trường phái thứ nhất ở Châu Á (học viện kỹ thuật châu Á A.T) thì tên gọi là “trụ” xi măng-đất. Theo trường phái thứ hai gồm các nước Mỹ, Nhật, Châu Âu… thì gọi là “Trụ” đất-xi măng.

Trụ đất-xi măng được gia cố là hỗn hợp giữa đất nguyên trạng nơi gia cố với hỗn hợp xi măng được phun xuống thông qua thiết bị khoan phun. Cột gia cố tạo thành bởi hỗn hợp đất tại chỗ và chất kết dính (thông thường là vôi và xi măng). Mũi trộn được đưa xuống đất bằng cách khoan xoay, khi tới độ sâu thiết kế, mũi trộn đảo chiều ngược lại và đồng thời rút dần lên. Trong quá trình dịch chuyển lên, hỗn hợp chất gia cố (xi măng) được phun vào nền đất bằng áp lực khí nén (đối với hỗn hợp khô) hoặc bằng bơm vữa (đối với hỗn hợp ướt) ở đầu mũi trộn, tới cao độ đầu cột thì dừng lại.1 Công nghệ thi công trụ đất- xi măng Việc hình thành cường độ xảy ra thông qua quá trình ninh kết của hỗn hợp đất-xi măng.

Khi ximăng được trộn với đất, xi măng phản ứng với nước tạo ra Canxi hyđrôxit Ca(OH)2 từ đó kết hợp với đất nền tạo ra keo ninh kết CSH, đây là quá trình Hydrat hoá. Phản ứng này diễn ra nhanh và mạnh toả ra một nhiệt lượng lớn và giảm bớt lượng nước có trong đất gia cố. Hợp chất Hydrat này tạo ra một hỗn hợp liên kết các thành phần hạt trong đất gia cố hình thành lên khoáng chất nền bền vững, cứng. Xi măng + H2O → Keo CSH + Ca(OH)2.3- Công nghệ thi công Hiện nay phổ biến hai công nghệ thi công trụ đất-xi măng là: Công nghệ trộn khô (Dry Jet Mixing) và Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing hay còn gọi là Jet-grouting).

Trong phương pháp trộn khô, không khí dùng để dẫn xi măng bột vào đất (độ ẩm của đất cần phải không nhỏ hơn 20%). Trong phương pháp trộn ướt, vữa xi măng là chất kết dính.