I. Giới thiệu và đặt vấn đề
Nghiên cứu tập trung vào sức chống cắt của đất yếu tại Cần Thơ khi được xử lý bằng phương pháp trộn vôi và xi măng. Đất nền tại Cần Thơ chủ yếu là bùn sét, bùn sét hữu cơ, và bùn sét pha, với độ ẩm cao và hệ số rỗng lớn. Điều này gây khó khăn cho việc xây dựng các công trình xây dựng trên nền đất này. Phương pháp trộn vôi và xi măng được đề xuất như một giải pháp hiệu quả để cải tạo đất, tăng tính chất cơ học và giảm độ lún của đất. Nghiên cứu này nhằm xác định hàm lượng tối ưu của vôi và xi măng để đạt hiệu quả kỹ thuật và kinh tế cao nhất.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá sự thay đổi sức chống cắt của đất yếu khi trộn với vôi và xi măng. Cụ thể, nghiên cứu tập trung vào việc xác định sự thay đổi về độ ẩm, tỉ trọng hạt, hàm lượng hữu cơ, và các chỉ tiêu cơ lý khác của đất. Kết quả nghiên cứu sẽ được ứng dụng để tính toán ổn định của nền đất đắp và các công trình dân dụng tại Cần Thơ.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng kết hợp phương pháp lý thuyết và thực nghiệm. Phần lý thuyết tập trung vào tổng quan các nghiên cứu về trộn vôi và xi măng để gia cố đất yếu. Phần thực nghiệm bao gồm chế bị mẫu thử và thử nghiệm để xác định các tính chất cơ lý của đất. Kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích và ứng dụng vào tính toán ổn định nền đất bằng phần mềm Plaxis.
II. Tổng quan về nghiên cứu đất trộn vôi và xi măng
Nghiên cứu tổng quan về đất yếu và các phương pháp xử lý bằng trộn vôi và xi măng đã được thực hiện trên thế giới và tại Việt Nam. Các nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng vôi và xi măng để gia cố đất yếu mang lại hiệu quả cao trong việc tăng sức chống cắt và giảm độ lún của đất. Tuy nhiên, hiệu quả của phương pháp này phụ thuộc vào loại đất, hàm lượng hữu cơ, và tỉ lệ vôi - xi măng sử dụng.
2.1. Nghiên cứu trên thế giới
Các nghiên cứu tại Thụy Điển, Nhật Bản, và Mỹ đã chỉ ra rằng, trộn vôi và xi măng vào đất yếu giúp tăng cường độ và giảm biến dạng của đất. Kết quả thí nghiệm cho thấy, cường độ của đất gia cố tăng theo thời gian và hàm lượng vôi - xi măng. Tuy nhiên, hiệu quả gia cố phụ thuộc vào loại đất và điều kiện môi trường.
2.2. Nghiên cứu tại Việt Nam
Tại Việt Nam, phương pháp trộn vôi và xi măng đã được ứng dụng trong một số công trình như sân bay Cần Thơ và nhà máy nhiệt điện Ô Môn. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cường độ của đất gia cố tăng đáng kể khi hàm lượng xi măng vượt quá 12%. Tuy nhiên, hiệu quả của phương pháp này vẫn cần được nghiên cứu thêm để tối ưu hóa trong điều kiện đất yếu tại Đồng bằng sông Cửu Long.
III. Cơ sở lý thuyết và phương pháp thực nghiệm
Nghiên cứu dựa trên cơ sở lý thuyết về tính chất cơ học của đất và các phản ứng hóa học xảy ra khi trộn vôi và xi măng vào đất. Phương pháp thực nghiệm bao gồm chế bị mẫu thử và thử nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất. Kết quả thí nghiệm sẽ được sử dụng để tính toán ổn định nền đất và mô phỏng bằng phần mềm Plaxis.
3.1. Cơ sở lý thuyết
Cơ sở lý thuyết của nghiên cứu dựa trên nguyên lý tương tác giữa đất gia cố và đất xung quanh dưới tác dụng của tải trọng. Các phản ứng hóa học giữa vôi, xi măng, và đất giúp tăng lực dính và góc nội ma sát của đất. Điều này làm tăng sức chống cắt và giảm biến dạng của đất.
3.2. Phương pháp thực nghiệm
Phương pháp thực nghiệm bao gồm chế bị mẫu thử với các tỉ lệ vôi - xi măng khác nhau và thử nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý như độ ẩm, tỉ trọng hạt, và sức chống cắt. Kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích để tìm ra tỉ lệ tối ưu của vôi và xi măng, từ đó ứng dụng vào tính toán ổn định nền đất.
IV. Kết quả và ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trộn vôi và xi măng vào đất yếu tại Cần Thơ giúp tăng đáng kể sức chống cắt và giảm độ lún của đất. Tỉ lệ tối ưu của vôi và xi măng được xác định dựa trên kết quả thí nghiệm. Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn cao trong việc thiết kế và xây dựng các công trình trên nền đất yếu tại Đồng bằng sông Cửu Long.
4.1. Kết quả thí nghiệm
Kết quả thí nghiệm cho thấy, cường độ của đất gia cố tăng theo thời gian và hàm lượng vôi - xi măng. Tỉ lệ tối ưu của vôi và xi măng được xác định là 8% vôi và 12% xi măng. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về trộn vôi và xi măng để gia cố đất yếu.
4.2. Ứng dụng thực tiễn
Nghiên cứu này có thể được ứng dụng trong việc thiết kế và xây dựng các công trình trên nền đất yếu tại Cần Thơ và các khu vực lân cận. Kết quả nghiên cứu cung cấp các thông số kỹ thuật quan trọng để tính toán ổn định nền đất và lựa chọn phương pháp gia cố phù hợp.
