Nghiên cứu ứng dụng cọc đất gia cố xi măng làm tường chắn đất cho đường ven sông tại dự án riviera point quận 7 thành phố hồ chí minh luận văn thạc sỹ xây dựng đường ô tô và đường thành phố

Chuyên khảo kỹ thuật phân tích Nghiên cứu ứng dụng cọc đất gia cố xi măng làm tường chắn đất cho đường ven sông tại dự án riviera, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng

• Tác giả: Bùi Phương Bình
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Thế Sơn
• Trường học: Đại học Giao thông Vận tải - Cơ sở 2
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng cọc đất gia cố xi măng làm tường chắn đất tại dự án Riviera Point Quận 7
• Loại tài liệu: luận văn
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TƯỜNG CHẮN ĐẤT
• 1.1. Giải pháp tường chắn dạng mềm
• 1.2. Cấu tạo điển hình tường chắn dạng mềm
• 1.3. Mặt cắt ngang của cọc ván
• 1.4. Cọc ván dự ứng lực bê tông cốt thép
• 1.5. Cọc ván bản nhựa cường độ cao
• 1.6. Hư hỏng điển hình của tường chắn dạng mềm
• 1.7. Giải pháp tường chắn tường bê tông cốt thép nền cọc đóng
• 1.8. Cấu tạo điển hình tường chắn tường bê tông cốt thép nền cọc đóng
• 1.9. Cọc bê tông cốt thép
• 1.10. Hư hỏng điển hình của tường bê tông cốt thép trên nền cọc đóng
• 1.11. Giải pháp tường chắn tường có cốt
• 1.12. Giải pháp kè mái nghiêng
• 1.13. Giải pháp tường chắn cọc xi măng đất
• 1.14. Các Giải Pháp Khác
• 1.15. Ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng của các giải pháp ổn định công trình ven sông phổ biến hiện nay
• 1.16. Nhận xét chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG
• 2.1. Cơ sở lý thuyết về cọc đất gia cố xi măng
• 2.2. Giới thiệu và lịch sử phát triển cọc xi măng – đất
• 2.3. Các ứng dụng của cọc đất gia cố xi măng
• 2.4. Các đặc điểm chung về cọc đất gia cố xi măng
• 2.5. Nguyên tắc gia cố nền
• 2.6. Nguyên lý tính toán
• 2.7. Tính toán theo quy trình Thụy Điển
• 2.8. Khả năng chịu tải của cột đơn
• 2.9. Khả năng chịu tải của nhóm cọc
• 2.10. Tính lún theo thời gian
• 2.11. Tính toán theo quy trình Thượng Hải – Trung Quốc
• 2.12. Khả năng chịu tải của móng nặng toàn khối quy ước
• 2.13. Tính toán theo quy trình Nhật
• 2.14. Tính độ lún của nền đất
• 2.15. Sức chịu tải của cột đất xi măng
• 2.16. Cường độ chịu cắt của diện tích có cột đất xi măng
• 2.17. Nhận xét các phương pháp tính
• 2.18. Công nghệ thi công
• 2.19. Công nghệ trộn khô (Dry Jet Mixing)
• 2.20. Công nghệ Bắc Âu
• 2.21. Công nghệ Nhật Bản
• 2.22. Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing)
• 2.23. Công nghệ Châu Âu
• 2.24. Công nghệ Nhật Bản
• 2.25. Trình tự thi công
• 2.26. Hỗn hợp vữa. Tính toán thiết kế các thông số khoan phụt
• 2.27. Đánh giá giải pháp sử dụng cọc đất gia cố xi măng ở một số công trình
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG LÀM TƯỜNG CHẮN ĐẤT TẠI DỰ ÁN RIVIERA POINT
• 3.1. Tổng quan về dự án Riviera Point
• 3.2. Vị trí dự án
• 3.3. Phạm vi nghiên cứu kè
• 3.4. Đặc điểm của dự án
• 3.5. Hiện trạng sử dụng đất
• 3.6. Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật
• 3.7. Điều kiện tự nhiên
• 3.8. Giải pháp thiết kế cọc xi măng đất làm tường chắn đất
• 3.9. Thông số hình học
• 3.10. Tải trọng tác dụng
• 3.11. Điều kiện địa chất
• 3.12. Mô hình tính toán
• 3.13. Tính toán gia cố cọc xi măng đất làm tường chắn
• 3.14. Sử dụng cọc xi măng đất đường kính 0.6m làm tường chắn
• 3.15. Sử dụng cọc xi măng đất đường kính 0.8m làm tường chắn
• 3.16. Phân tích chi phí xây dựng cọc xi măng đất
• 3.17. Biện pháp đảm bảo mỹ quan công trình
• 3.18. So sánh hiệu quả. Phương án tường chắn cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực
• 3.19. Đánh giá hiệu quả
• 3.20. Nhận xét chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về cọc đất gia cố xi măng

Cọc đất gia cố xi măng là một giải pháp kỹ thuật hiện đại trong xây dựng, đặc biệt là trong các công trình địa kỹ thuật. Phương pháp này sử dụng xi măng để gia cố đất, tạo ra các cọc có khả năng chịu tải và ổn định cao. Nghiên cứu ứng dụng này tập trung vào việc sử dụng cọc đất gia cố xi măng làm tường chắn đất tại dự án Riviera Point, Quận 7. Công nghệ này không chỉ giúp tăng cường độ bền của nền đất mà còn giảm thiểu chi phí và thời gian thi công.

1.1. Cơ sở lý thuyết và lịch sử phát triển

Cọc đất gia cố xi măng được phát triển từ những năm 1950, với mục đích ban đầu là gia cố nền đất yếu. Phương pháp này dựa trên nguyên lý trộn đất với xi măng để tạo ra một vật liệu composite có cường độ cao. Kỹ thuật gia cố này đã được áp dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, đặc biệt là ở các khu vực có nền đất yếu như đồng bằng sông Cửu Long.

1.2. Ứng dụng trong xây dựng

Cọc đất gia cố xi măng được sử dụng trong nhiều công trình như tường chắn, móng cọc, và gia cố nền đường. Tại dự án Riviera Point, phương pháp này được áp dụng để xây dựng tường chắn đất, giúp ổn định nền đất và ngăn chặn sạt lở. Kỹ thuật xây dựng này cũng được đánh giá cao về hiệu quả kinh tế và thời gian thi công nhanh chóng.

II. Thiết kế và thi công tường chắn đất

Thiết kế tường chắn sử dụng cọc đất gia cố xi măng đòi hỏi sự tính toán kỹ lưỡng về tải trọng, điều kiện địa chất, và vật liệu xây dựng. Tại dự án Riviera Point, các thông số hình học của cọc được thiết kế phù hợp với điều kiện địa chất khu vực. Xử lý nền đất được thực hiện bằng cách sử dụng cọc có đường kính 0.6m và 0.8m, giúp tăng cường độ bền và ổn định của công trình.

2.1. Tính toán và mô hình hóa

Phần mềm Plaxis được sử dụng để mô phỏng và tính toán kết cấu địa kỹ thuật của tường chắn. Các thông số như chiều dài cọc, tải trọng tác dụng, và điều kiện địa chất được đưa vào mô hình để đảm bảo độ chính xác. Kết quả tính toán cho thấy việc sử dụng cọc đất gia cố xi măng giúp giảm đáng kể chuyển vị ngang và tăng hệ số ổn định tổng thể của công trình.

2.2. Thi công và kiểm soát chất lượng

Quá trình thi công cọc đất gia cố xi măng bao gồm các bước khoan, trộn, và đổ vữa xi măng. Công nghệ trộn ướt được áp dụng để đảm bảo độ đồng nhất của vật liệu. Chất lượng công trình được kiểm soát chặt chẽ thông qua các thí nghiệm hiện trường và phòng thí nghiệm, đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật.

III. Đánh giá hiệu quả và ứng dụng thực tế

Nghiên cứu ứng dụng cọc đất gia cố xi măng tại dự án Riviera Point đã chứng minh hiệu quả vượt trội của phương pháp này trong việc ổn định nền đất và xây dựng tường chắn đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy chi phí xây dựng giảm đáng kể so với các phương pháp truyền thống, đồng thời thời gian thi công được rút ngắn. Ứng dụng thực tế của phương pháp này có thể mở rộng sang các công trình khác như đường cao tốc, cầu cảng, và các công trình ven sông.

3.1. So sánh với các phương pháp khác

So sánh với các phương pháp như tường chắn bê tông cốt thép và tường chắn cọc ván, cọc đất gia cố xi măng có ưu điểm vượt trội về chi phí và thời gian thi công. Kỹ thuật gia cố này cũng thân thiện với môi trường hơn do sử dụng vật liệu địa phương và giảm thiểu lượng bê tông cần thiết.

3.2. Hướng phát triển trong tương lai

Với những kết quả tích cực từ dự án Riviera Point, cọc đất gia cố xi măng được kỳ vọng sẽ trở thành một giải pháp phổ biến trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp. Nghiên cứu ứng dụng tiếp theo sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế và cải thiện công nghệ thi công để nâng cao hiệu quả và độ bền của công trình.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam là quốc gia có nhiều khu vực đất yếu, đặc biệt tại các lưu vực sông lớn như sông Hồng, sông Mê Kông và hệ thống sông Đồng Nai. Theo ước tính, nhiều thành phố và tuyến đường quan trọng được xây dựng trên nền đất yếu với điều kiện địa chất phức tạp, gây khó khăn trong việc đảm bảo ổn định công trình ven sông. Việc giữ ổn định nền đất yếu phía bờ sông khi xây dựng nền đường hiện nay chủ yếu dựa vào các giải pháp tường chắn như tường chắn dạng mềm (cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực, cọc ván thép), tường chắn bê tông cốt thép nền cọc đóng, tường chắn có cốt và kè mái nghiêng. Tuy nhiên, các phương pháp này còn tồn tại hạn chế về chi phí, thời gian thi công và khả năng thích ứng với điều kiện địa chất đa dạng.

Trong những năm gần đây, cọc đất gia cố xi măng đã được ứng dụng tại nhiều công trình ở Việt Nam với ưu điểm thi công nhanh, công nghệ đơn giản và hiệu quả kinh tế cao. Mặc dù đã có tiêu chuẩn TCVN 9403:2012 về gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng, việc áp dụng thực tế còn gặp nhiều khó khăn do chưa có quy trình tính toán thiết kế thống nhất và kiểm soát chất lượng chưa triệt để. Đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng cọc đất gia cố xi măng làm tường chắn đất cho đường ven sông tại dự án Riviera Point” nhằm mục tiêu nghiên cứu, đánh giá hiệu quả của giải pháp này trong điều kiện thực tế, góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả công trình giao thông trên nền đất yếu.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào công trình đường ôtô tại dự án Riviera Point, sử dụng cọc đất gia cố xi măng làm tường chắn đất ven sông. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các giải pháp kỹ thuật phù hợp, giảm thiểu chi phí và rút ngắn thời gian thi công, đồng thời nâng cao độ bền vững và mỹ quan công trình.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về gia cố nền đất yếu bằng cọc đất xi măng, bao gồm:

• Lý thuyết cơ học đất và tính ổn định tường chắn đất: Phân tích các dạng phá hoại của tường chắn dạng mềm, bê tông cốt thép nền cọc đóng, tường chắn có cốt và kè mái nghiêng. Các dạng phá hoại điển hình như trượt sâu, quay tường, phá hoại do lực uốn và mất ổn định tổng thể được mô tả chi tiết.

• Mô hình tính toán khả năng chịu tải và độ lún của cọc đất gia cố xi măng: Áp dụng các quy trình tính toán theo tiêu chuẩn và kinh nghiệm quốc tế như Thụy Điển, Thượng Hải (Trung Quốc) và Nhật Bản. Các khái niệm chính bao gồm khả năng chịu tải của cột đơn và nhóm cọc, lực dọc trục và lực ngang tác dụng lên cọc, mô đun đàn hồi của đất và cọc, cũng như các dạng phá hoại giả định.

• Quá trình hydrat hóa và hình thành cường độ của cọc đất xi măng: Phản ứng hóa học giữa xi măng và nước tạo ra keo CSH liên kết các hạt đất, làm tăng cường độ và độ bền của cọc. Quá trình này diễn ra nhanh, tạo ra nhiệt lượng và giảm lượng nước trong đất gia cố.

• Công nghệ thi công cọc đất xi măng: Bao gồm các phương pháp trộn khô (Dry Jet Mixing), trộn ướt (Wet Mixing) và các công nghệ thi công đặc thù của Bắc Âu, Nhật Bản và châu Âu. Trình tự thi công được mô tả chi tiết nhằm đảm bảo chất lượng và hiệu quả gia cố.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp giữa phương pháp lý thuyết và thực nghiệm mô phỏng:

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu địa chất, thủy văn, thông số kỹ thuật của dự án Riviera Point; dữ liệu về đặc tính vật liệu cọc đất xi măng; số liệu thi công và chi phí xây dựng.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm Plaxis để mô phỏng và tính toán điều kiện làm việc của tường chắn cọc đất xi măng, đánh giá hệ số ổn định tổng thể, chuyển vị ngang đỉnh tường và khả năng chịu tải của công trình. So sánh hiệu quả kỹ thuật và kinh tế giữa các phương án tường chắn.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mô hình tính toán dựa trên các thông số thực tế của dự án Riviera Point, bao gồm chiều dài cọc, đường kính cọc (0.6m và 0.8m), chiều cao nền đắp và tải trọng tác dụng. Các thông số được lựa chọn dựa trên điều kiện địa chất và yêu cầu kỹ thuật của công trình.

• Timeline nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu kéo dài trong khoảng thời gian từ khảo sát hiện trạng, thu thập số liệu, mô phỏng tính toán đến phân tích kết quả và đề xuất giải pháp, tương ứng với tiến độ thi công dự án.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả kỹ thuật của tường chắn cọc đất xi măng: Mô phỏng cho thấy tường chắn sử dụng cọc xi măng đất đường kính 0.8m có hệ số ổn định tổng thể cao hơn khoảng 15% so với cọc đường kính 0.6m. Chuyển vị ngang đỉnh tường giảm khoảng 20%, đảm bảo độ ổn định và an toàn cho công trình.

2. Khả năng chịu tải và độ lún: Tính toán theo quy trình Thụy Điển và Thượng Hải cho thấy cọc đất xi măng có khả năng chịu tải từ 50 đến 116 kPa, cường độ chịu cắt của đất gia cố đạt từ 100 đến 1000 kPa. Độ lún tổng cộng của nền đất gia cố được kiểm soát dưới mức cho phép 1/300, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.

3. So sánh chi phí xây dựng: Phân tích đơn giá xây dựng cho thấy chi phí thi công tường chắn cọc xi măng đất đường kính 0.6m thấp hơn khoảng 12% so với phương án tường chắn cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực. Chi phí tăng nhẹ khi sử dụng cọc đường kính 0.8m nhưng bù lại hiệu quả kỹ thuật và độ bền cao hơn.

4. Mỹ quan và môi trường công trình: Giải pháp tường chắn cọc xi măng đất kết hợp với lớp bê tông bọc vải địa kỹ thuật và thảm thực vật giúp cải thiện mỹ quan công trình, đồng thời giảm thiểu tác động xói mòn và ô nhiễm môi trường ven sông.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu khẳng định tính khả thi và hiệu quả của giải pháp cọc đất gia cố xi măng làm tường chắn đất trong điều kiện nền đất yếu ven sông tại dự án Riviera Point. Việc sử dụng phần mềm Plaxis giúp mô phỏng chính xác các điều kiện làm việc thực tế, từ đó đưa ra các thông số thiết kế tối ưu.

So với các nghiên cứu trước đây và các công trình ứng dụng tại Thụy Điển, Nhật Bản, kết quả cho thấy cọc đất xi măng có khả năng chịu tải và độ bền phù hợp với yêu cầu kỹ thuật, đồng thời giảm thiểu chi phí và thời gian thi công. Việc lựa chọn đường kính cọc phù hợp giúp cân bằng giữa hiệu quả kỹ thuật và kinh tế.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ mối quan hệ giữa chiều dài cọc và hệ số ổn định tổng thể, chuyển vị ngang đỉnh tường chắn, cũng như bảng so sánh chi phí đầu tư giữa các phương án tường chắn. Các biểu đồ này minh họa rõ ràng sự khác biệt về hiệu quả và chi phí giữa các giải pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng rộng rãi giải pháp cọc đất gia cố xi măng trong các công trình giao thông ven sông có nền đất yếu nhằm nâng cao độ ổn định và giảm chi phí xây dựng. Thời gian thực hiện: 1-3 năm; Chủ thể: các nhà thầu xây dựng và cơ quan quản lý dự án.

2. Hoàn thiện quy trình thiết kế và thi công dựa trên tiêu chuẩn TCVN 9403:2012, bổ sung hướng dẫn chi tiết về tính toán và kiểm soát chất lượng cọc đất xi măng. Thời gian: 2 năm; Chủ thể: Viện nghiên cứu và Bộ Xây dựng.

3. Đào tạo và nâng cao năng lực chuyên môn cho kỹ sư thiết kế và thi công về công nghệ cọc đất xi măng, sử dụng phần mềm mô phỏng hiện đại như Plaxis. Thời gian: liên tục; Chủ thể: các trường đại học, trung tâm đào tạo nghề.

4. Tăng cường giám sát và kiểm soát chất lượng thi công nhằm đảm bảo cường độ và độ bền của cọc đất xi măng đạt yêu cầu thiết kế, tránh các sai sót gây ảnh hưởng đến hiệu quả công trình. Thời gian: trong suốt quá trình thi công; Chủ thể: chủ đầu tư và đơn vị giám sát.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế công trình giao thông và xây dựng: Nắm bắt các phương pháp tính toán, mô hình hóa và lựa chọn giải pháp tường chắn phù hợp với nền đất yếu.

2. Nhà thầu thi công và quản lý dự án: Áp dụng công nghệ thi công cọc đất xi măng hiệu quả, kiểm soát chi phí và tiến độ thi công.

3. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Đánh giá hiệu quả kỹ thuật và kinh tế của các giải pháp gia cố nền đất, từ đó xây dựng tiêu chuẩn và quy định phù hợp.

4. Giảng viên và sinh viên ngành xây dựng, địa kỹ thuật: Tài liệu tham khảo chuyên sâu về lý thuyết, phương pháp và ứng dụng thực tế của cọc đất gia cố xi măng.

Câu hỏi thường gặp

1. Cọc đất gia cố xi măng là gì và ưu điểm chính của nó?
   Cọc đất gia cố xi măng là hỗn hợp đất nguyên trạng trộn với xi măng tạo thành cọc có cường độ cao. Ưu điểm gồm thi công nhanh, chi phí thấp, khả năng xử lý sâu đến 50m, thích hợp với nhiều loại đất yếu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

2. Phương pháp tính toán khả năng chịu tải của cọc đất xi măng như thế nào?
   Phương pháp dựa trên các quy trình quốc tế như Thụy Điển, Thượng Hải và Nhật Bản, tính toán dựa trên khả năng chịu cắt của vật liệu cọc, lực dọc trục, lực ngang và áp lực đất xung quanh. Mô hình giả định các dạng phá hoại khác nhau để xác định tải trọng cực hạn.

3. Giải pháp tường chắn cọc đất xi măng có phù hợp với mọi điều kiện địa chất không?
   Giải pháp phù hợp với nhiều loại đất yếu, từ cát thô đến bùn yếu, đặc biệt hiệu quả tại các vùng có nền đất yếu phức tạp ven sông. Tuy nhiên cần khảo sát kỹ lưỡng và thiết kế phù hợp với điều kiện cụ thể từng công trình.

4. Chi phí thi công tường chắn cọc đất xi măng so với các giải pháp khác ra sao?
   Chi phí thi công thấp hơn khoảng 10-15% so với tường chắn cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực, đồng thời giảm thời gian thi công và chi phí vận chuyển vật liệu, mang lại hiệu quả kinh tế cao.

5. Làm thế nào để kiểm soát chất lượng cọc đất xi măng trong thi công?
   Kiểm soát chất lượng thông qua giám sát quá trình trộn, tỷ lệ pha trộn xi măng, độ sâu và đường kính cọc, cũng như thử nghiệm cường độ mẫu đất xi măng tại hiện trường và phòng thí nghiệm. Sử dụng phần mềm mô phỏng để đánh giá hiệu quả gia cố.

Kết luận

• Cọc đất gia cố xi măng là giải pháp hiệu quả, kinh tế và thi công nhanh cho công trình tường chắn đất trên nền đất yếu ven sông.
• Mô hình tính toán và mô phỏng bằng phần mềm Plaxis giúp đánh giá chính xác khả năng chịu tải và độ lún của tường chắn.
• Ứng dụng tại dự án Riviera Point cho thấy cọc đường kính 0.8m mang lại hiệu quả kỹ thuật vượt trội với chi phí hợp lý.
• Cần hoàn thiện tiêu chuẩn thiết kế, thi công và kiểm soát chất lượng để đảm bảo hiệu quả lâu dài của công trình.
• Khuyến nghị áp dụng rộng rãi giải pháp này trong các dự án giao thông và xây dựng ven sông tại Việt Nam, đồng thời tăng cường đào tạo và nghiên cứu tiếp theo.

Hành động tiếp theo là triển khai áp dụng giải pháp cọc đất xi măng tại các công trình thực tế, đồng thời phát triển các hướng nghiên cứu mở rộng về công nghệ và vật liệu gia cố nền đất yếu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TƯỜNG CHẮN ĐẤT 1. Giải pháp tường chắn dạng mềm [8] 1. Cấu tạo điển hình tường chắn dạng mềm Hình 1. Cấu tạo công trình tường chắn tường cọc không neo Tường chắn không neo có những bộ phận chính sau: dầm mũ, tường mặt, đất lấp sau tường.

Thanh giằng và khối neo Hình 1. Thanh giằng và tường neo 4 Hình 1. Tường cọc ván có neo Hình 1. Thanh giằng và khung giữ chữ A Hình 1.

Neo cọc H chịu kéo 5 Hình 1. Hình neo cọc thép chữ H 1. Mặt cắt ngang của cọc ván 1. Cọc ván dự ứng lực bê tông cốt thép Đặc điểm: Chiều dài cừ bản bê tông cốt thép nằm trong khoảng 3m đến 25m, việc lựa chọn chiều dài cừ ván tùy thuộc vào địa chất tại vị trí công trình, chiều cao đất đắp và tải trọng khai thác.

Mặt cắt ngang cọc ván dự ứng lực Cọc SW có nhiều loại với chiều dài khác nhau: SW120 đến SW840, dài từ 3m đến 25m. Bề rộng các loại cọc cố định 996mm, chỉ số bên cạnh chữ W chỉ chiều cao 120mm, 300mm, 350mm. Cọc ván dự ứng lực có cốt thép đai được bố trí với khoảng cách (a=4050cm), cốt chủ thường là cốt thép dự ứng lực loại tao cáp 12.7mm, số lượng tao cáp tùy theo chiều dài cọc, loại cọc. Cọc ván thép Cọc ván thép được sản xuất với nhiều hình dạng, kích thước khác nhau với các đặc tính về khả năng chịu lực ngày càng được cải thiện.

Ngoài cọc ván thép có mặt cắt ngang dạng chữ U, Z thông thường còn có loại mặt cắt ngang Omega (W), dạng 6 tấm phẳng cho các kết cấu tường chắn tròn khép kín, dạng hộp được cấu thành bởi hai cọc U hoặc bốn cọc Z hàn với nhau. Mặt cắt ngang cọc ván thép Tùy theo mức độ tải trọng tác dụng mà tường chắn có thể chỉ dùng cọc ván thép hoặc kết hợp sử dụng cọc ván thép với cọc ống thép hoặc cọc thép hình H nhằm tăng khả năng chịu mômen uốn. Về kích thước, cọc ván thép có bề rộng bản thay đổi từ 400mm đến 750mm. Sử dụng cọc có bề rộng bản lớn thường đem lại hiệu quả kinh tế hơn so với cọc có bề rộng bản nhỏ vì cần ít số lượng cọc hơn nếu tính trên cùng một độ dài tường chắn.

Hơn nữa, việc giảm số cọc sử dụng cũng có nghĩa là tiết kiệm thời gian và chi phí cho khâu hạ cọc, đồng thời làm giảm lượng nước ngầm chảy qua các rãnh khóa của cọc. Chiều dài cọc ván thép có thể được chế tạo lên đến 30m tại xưởng, tuy nhiên chiều dài thực tế của cọc thường được quyết định bởi điều kiện vận chuyển (thông thường từ 9 đến 15m), riêng cọc dạng hộp gia công ngay tại công trường có thể lên đến 72m. Nhược điểm của cọc ván thép là tính bị ăn mòn trong môi trường làm việc (khi sử dụng cọc ván thép trong các công trình vĩnh cửu). Tuy nhiên nhược điểm này hiện nay hoàn toàn có thể khắc phục bằng các phương pháp bảo vệ như sơn phủ chống ăn mòn, mạ kẽm, chống ăn mòn điện hóa hoặc có thể sử dụng loại cọc ván thép được chế tạo từ loại thép đặc biệt có tính chống ăn mòn cao.

Cọc ván bản nhựa cường độ cao [19] Cừ bản nhựa (CBN5) sản phẩm của Công ty Đạt Hòa [19] được sản xuất từ nhựa Vinyl tổng hợp, chất lượng tương đương song giá thành thấp hơn nhiều so với 7 các sản phẩm ngoại nhập. Ưu điểm của CBN5 có tính ổn định cao, không thấm nước, không bị ăn mòn bởi môi trường nhiễm phèn, nhiễm mặn, hóa chất, độ bền trên 20 năm. Các đặc tính trên khiến CBN5 phù hợp với nhiều công trình như tường chắn bờ sông; tường chắn trục lộ giao thông, tường chắn ngăn sự xâm thực nguồn nước mặn; xây dựng bờ kè, bờ bao cho công trình xây dựng nhà ở ven sông, kênh rạch, công trình xử lý nước thải… CBN5 được phối trộn tỷ lệ thích hợp chất phụ gia UV chống tia bức xạ mặt trời giúp sản phẩm có khả năng kháng tia cực tím tốt nhất, ngăn chặn quá trình lão hóa, nứt gãy sản phẩm trong điều kiện địa lý, khí hậu của đồng bằng sông Cửu Long. Cọc bản nhựa thi công kè chống sạt lở cửa biển U Minh Hạ Bảng 1.

Các thông số cơ bản của CBN5 [19] 1. Hư hỏng điển hình của tường chắn dạng mềm Hình 1. Hư hỏng do trượt sâu 8 Hình 1. Hư hỏng quay do chiều sâu cọc ván không thích hợp Hình 1.

Hư hỏng do cọc ván không đủ khả năng chịu uốn 9 Hình 1. Giải pháp tường chắn tường bê tông cốt thép nền cọc đóng [8] 1. Cấu tạo điển hình tường chắn tường bê tông cốt thép nền cọc đóng Hình 1. Bệ cọc cứng với tường cừ trước và sau.

Mác bê tông làm bệ ≥ 20MPa, độ sâu của cọc trong bệ không nhỏ hơn 1,5D với D là đường kính hay là cọc cạnh của cọc  cốt thép chủ của cọc phải được chôn sâu vào bệ ≥ 20d (đối với cốt thép tròn), để thỏa mãn điều kiện liên kết ngàm. Độ chôn sâu của cọc có thể lấy bằng 5cm, đài cọc 10 ÷ 15cm. Cọc bê tông cốt thép Có thể là bê tông cốt thép thường hoặc bê tông cốt thép ứng suất trước có mác bê tông ≥ 30MPa có khả năng chịu lực lớn. - Đối với cọc bê tông cốt thép dạng lăng trụ đặc P = (60 ÷ 80)T và có thể > 100T; - Đối với cọc bê tông cốt thép dạng trụ ống đường kính ≥ 1,40m thì P = 700 ÷ 800T; 10 - Kích thước cọc bê tông cốt thép tiết diện vuông có thể chọn: 25×25cm; 30×30cm; 35×35cm; 40×40cm; 45×45cm; - Cọc bê tông cốt thép dạng trụ ống có đường kính (1,0 ÷ 2,0)m; bề dày thành ống(8 ÷ 20)cm.

Tiết diện ngang cọc BTCT. Cọc thép Được sử dụng nhiều trong thời gian gần đây, có khả năng đóng sâu vào trong đất rắn, trong khi cọc gỗ và bê tông cốt thép không đóng được. Sử dụng với các công trình yêu cầu độ sâu lớn. Cọc được cấu tạo từ các ống thép, cọc ván thép, thép hình.

- Cọc ống thép: được cấu tạo từ các ống thép có đường kính (0,25 ÷ 2,0)m bề dày thành ống (10 ÷ 16)mm và lớn hơn. Trong nhiều trường hợp bề dày thành ống được cấu tạo thay đổi theo chiều sâu để phù hợp với điều kiện chịu lực của cọc nhằm tiết kiệm thép (vật liệu). - Có cọc ở vị trí mũi cọc người ta chế tạo cánh xoắn cánh có thể 1 ÷ 1,5 vòng, đường kính cánh (2 ÷ 4) đường kính của cọc, vì thế khả năng chịu lực thẳng đứng của cọc tăng lên rất nhiều. - Cọc được tạo từ thép hình: được tạo từ các cọc ván thép larsen IV, V, bằng cách hàn suốt chiều dài thân cọc.

Phía trong thường được đổ đầy bê tông có lõi cốt thép. Độ xiên của cọc thuộc vào tình hình chịu lực của cọc và điều kiện, khả năng thi công. Cọc càng xiên thì chịu lực ngang càng tốt nhưng thi công lại khó khăn hơn, độ xiên thường lấy 3:1 ÷ 10:1. + Đối với nước ngoài: 3:1 ÷ 5:1.

+ Việt Nam hiện nay: 5:1 ÷ 10:1. Khi bố trí cọc xiên phải chú ý sao cho có thể thi công thuận tiện, các cọc xiên không đâm vào các cọc khác trong nền cọc đồng thời bảo đảm sơ đồ làm việc của 11 cọc phù hợp với sơ đồ tính toán (nếu chọn là bài toán phẳng); Sơ đồ bố trí cọc xiên theo mặt bằng có thể như sau: Hình 1. Bố trí cọc xiên đối xứng qua trục công trình 1. Hư hỏng điển hình của tường bê tông cốt thép trên nền cọc đóng Trên (hình 1.18) trình bày những hư hỏng có thể xảy ra tại chỗ tiếp giáp giữa tường chắn trên nền cọc đóng và đất đắp.

Dưới tác dụng của tải trọng nền đắp, nền đất yếu sẽ bị lún và gây ra các lực ma sát âm tác dụng lên cọc mà giá trị của nó có khi còn lớn hơn nhiều khả năng chịu tải của cọc. Mặt khác biến dạng của nền đất yếu còn tác dụng lên cọc các lực đẩy ngang khá lớn. Vì vậy khi thiết kế kết cấu móng cọc cần phải xem xét đầy đủ các lực này. Quay tường chắn do biến dạng của cọc 12 Hình 1.

Hư hỏng tường chắn kè Gành Hào - Tỉnh Bạc Liêu Hình 1. Phá hoại do cọc không đủ khả năng chịu lực Hình 1. Phá hoại do mất ổn định tổng thể, chuyển vị ngang 13 1. Giải pháp tường chắn tường có cốt [13] Hình 1.

Cấu tạo kết cấu tường chắn có cốt Tường chắn sử dụng lưới địa kỹ thuật với bề mặt là gạch block. Lưới được trải nằm ngang liên kết với các tấm hoặc các khối ốp mặt ngoài nhằm chống lại các lực cắt của khối sụt trượt tiềm năng, và có thể xây các tường chắn cao tới 17m với mái dốc đến 90. Lưới địa kỹ thuật một trục dùng hai loại: ba lớp dưới dùng E’GRID 65R và năm lớp trên dùng EGRID 50R. Chiều dài neo lưới: 5m, khoảng cách giữa các lớp lưới là 0,4m.

Sử dụng gạch Block kích thước (KT): 20x20x40cm, trên dầm móng bê tông cốt thép đá 1x2 f’c = 25Mpa (M300) KT 60x80cm, trên một hàng cọc ống dự ứng lực D350A đóng thẳng, khoảng cách cọc 4,5m cọc dài 26m. Phía trong lớp gạch là lớp cấp phối đá dăm thoát nước dày 30cm. Bên trong phần gia cố lưới được đắp cát hạt trung trên nền cừ tràm đường kính 810cm, dài 4m mật độ 25 cây/m2. Bên trên là lớp cát lót dày 10cm kết hợp với lớp đá dăm dày 30cm.

Ngoài ra sử dụng thêm hai lớp lưới địa kỹ thuật hai trục E’GRID 3030 để gia cường thêm nhằm tạo sự ổn định cho nền bờ kè hạn chế sự lún lệch cho công trình. Bên ngoài tường dùng rọ đá (1x2x0,3)m trên nền cừ tràm 9 cây/m2 chân. 14 Phía trên tường gạch bố trí dầm mũ BTCT f’c = 21Mpa (M250) KT 40x55cm. Giải pháp kè mái nghiêng [17] Hình 1.

Cấu tạo giải pháp kè mái nghiêng Kè xiên với mái dốc 1:1,5 với bề mặt là gạch Block bê tông (BT) kích thước 30cmx30cm với bề mặt hoa văn tạo mỹ quan đẹp cho công trình. Sử dụng gạch Block KT: 30x30x12cm, trên nền đất mái dốc 1:1,5 có sử dụng vải địa kỹ thuật phân cách và lớp bê tông lót đá 1x2 f’c = 13Mpa (M150), phía chân mái dốc là chân khay BTCT đá 1x2 f’c = 25Mpa (M300) KT 55x80cm, trên nền cừ tràm đường kính810cm, dài 4m mật độ 25 cây/m2. Bên trong phần gia cố lưới địa kỹ thuật được đắp cát san lấp đầm chặt K ≥0.9 trên nền cừ tràm có đường kính 810cm, dài 4m mật độ 25 cây/m2.