Nghiên cứu ứng dụng cọc đất gia cố xi măng xử lý nền đất yếu dự án quốc lộ 62 Tân Hưng, Long An

LỜI CẢM ƠN

PHẦN MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG

1.1. Giới thiệu chung về ứng dụng công nghệ cọc đất gia cố xi măng

1.2. Lịch sử phát triển và ứng dụng công nghệ cọc đất gia cố xi măng trên thế giới

1.3. Ứng dụng công nghệ cọc đất gia cố xi măng ở Việt Nam

1.4. Công nghệ thi công cọc đất gia cố xi măng

1.4.1. Công nghệ thi công trộn khô Dry Mixing (DJM)

1.4.2. Công nghệ thi công trộn ướt (Jet-grouting)

1.5. Cơ sở lý thuyết của phương pháp cọc đất gia cố xi măng

1.5.1. Phương pháp tính toán của phương pháp cọc đất gia cố xi măng

1.5.1.1. Phương pháp tính toán theo tiêu chuẩn Châu Âu (design guide soft soil stabilistation CT97-0301)

1.5.1.2. Phương pháp tính toán theo quy trình Nhật Bản (Guideline for Design and Quality Control of Soil Improvement for Buildings - Deep and Shallow Cement Mixing Methods, 2004)

1.5.1.3. Phương pháp tính toán theo tiêu chuẩn gia cố cọc đất – xi măng Thượng Hải - Trung Quốc

1.5.1.4. Phương pháp tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 9403:2012) – Tính toán nền gia cố theo biến dạng

2. CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM CỦA DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG QUỐC LỘ 62 – TÂN HƯNG (CẶP KÊNH 79)

2.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên của khu vực dự án

2.2. Địa hình và hiện trạng đường cũ

2.3. Địa chất công trình

2.4. Đặc điểm khí tượng, thủy văn

2.5. Quy mô xây dựng, các tiêu chuẩn thiết kế đường dẫn vào cầu

2.5.1. Quy mô xây dựng

2.5.2. Tiêu chuẩn thiết kế hình học

2.5.3. Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường

2.5.4. Tiêu chuẩn thiết kế nền đường

2.6. Đề xuất các giải pháp để xử lý nền đường đầu cầu

3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VIỆC XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG

3.1. Phân tích để lựa chọn phương án xử lý nền đất yếu của đường dẫn vào cầu Xẻo Nhút thuộc tuyến Đường Quốc lộ 62 – Tân Hưng (cặp kênh 79)

3.2. Tính toán độ lún của nền đường khi chưa xử lý đất yếu

3.3. Xử lý đất yếu nền đường bằng phương pháp giếng cát kết hợp gia tải

3.4. Xử lý đất yếu nền đường bằng phương pháp bấc thấm

3.5. Xử lý đất yếu nền đường bằng phương án thiết kế cọc đất gia cố xi măng

3.6. Tổng hợp so sánh lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu nền đường

3.7. Phân tích đánh giá hiệu quả của giải pháp thiết kế xử lý nền đường vào cầu Xẻo Nhút thuộc tuyến Đường Quốc lộ 62 – Tân Hưng (cặp kênh 79), tỉnh Long An

3.8. Phân tích lựa chọn khoảng cách bố trí cọc đất xi măng

3.9. Tổng hợp phân tích kết quả thí nghiệm thực tế của công trình

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về cọc đất gia cố xi măng

Cọc đất gia cố xi măng là một trong những giải pháp hiệu quả để xử lý nền đất yếu, đặc biệt trong các khu vực có tầng đất yếu dày như Đồng Tháp Mười. Công nghệ này kết hợp đất nguyên trạng với xi măng, tạo ra hỗn hợp có khả năng chịu lực tốt hơn. Xử lý nền đất yếu bằng phương pháp này giúp tăng cường độ kháng cắt, giảm tính nén lún, và ổn định nền đất. Công nghệ này được ứng dụng rộng rãi trong các dự án như gia cố nền móng, ổn định tường chắn, và xử lý nền đường dẫn vào cầu.

1.1 Lịch sử phát triển và ứng dụng

Công nghệ cọc đất gia cố xi măng bắt nguồn từ Nhật Bản và Thụy Điển từ những năm 1960. Ban đầu, phương pháp này sử dụng vôi bột để cải tạo đất sét mềm. Đến những năm 1970, công nghệ trộn ướt với vữa xi măng được áp dụng rộng rãi. Tại Việt Nam, công nghệ này được nghiên cứu từ năm 1980 và ứng dụng trong các dự án như Tổng kho xăng dầu Hậu Giang. Dự án Quốc lộ 62 Tân Hưng là một trong những ứng dụng tiêu biểu của công nghệ này tại Long An.

1.2 Công nghệ thi công

Có hai phương pháp thi công chính: trộn khô (Dry Mixing) và trộn ướt (Jet-grouting). Trộn khô sử dụng xi măng dạng bột, trong khi trộn ướt sử dụng vữa xi măng. Cả hai phương pháp đều có ưu điểm là thi công nhanh, xử lý sâu đến 50m, và phù hợp với nhiều loại đất yếu. Kỹ thuật xử lý đất yếu này đặc biệt hiệu quả trong điều kiện nền ngập nước hoặc hiện trường chật hẹp.

II. Đặc điểm dự án Quốc lộ 62 Tân Hưng

Dự án Quốc lộ 62 Tân Hưng nằm trong vùng Đồng Tháp Mười, nơi có địa chất yếu và dễ bị lún sụt. Dự án nhằm nâng cấp và mở rộng tuyến đường, kết nối QL62 với trung tâm huyện Tân Hưng và các khu vực lân cận. Xử lý nền đất yếu là yêu cầu cấp thiết để đảm bảo ổn định nền đường và khả năng chịu lực của công trình.

2.1 Điều kiện tự nhiên

Khu vực dự án có địa hình bằng phẳng, địa chất yếu với tầng đất bùn và sét mềm. Khí tượng thủy văn của khu vực cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình thi công và ổn định nền đường. Việc xử lý nền đất yếu cần tính đến các yếu tố này để đảm bảo hiệu quả lâu dài.

2.2 Quy mô và tiêu chuẩn thiết kế

Dự án bao gồm việc nâng cấp và mở rộng tuyến đường với các tiêu chuẩn thiết kế nghiêm ngặt. Tiêu chuẩn thiết kế hình học và tiêu chuẩn thiết kế mặt đường được áp dụng để đảm bảo an toàn và hiệu quả khai thác. Các giải pháp xử lý nền đường đầu cầu cũng được đề xuất để giảm thiểu rủi ro lún sụt.

III. Phân tích hiệu quả xử lý nền đất yếu

Phương pháp cọc đất gia cố xi măng được đánh giá là hiệu quả nhất trong việc xử lý nền đất yếu tại dự án Quốc lộ 62 Tân Hưng. So với các phương pháp khác như giếng cát hay bấc thấm, phương pháp này có ưu điểm về thời gian thi công nhanh, chi phí thấp, và độ tin cậy cao.

3.1 So sánh các phương pháp xử lý

Các phương pháp xử lý nền đất yếu như giếng cát, bấc thấm, và cọc đất gia cố xi măng được so sánh về hiệu quả và chi phí. Cọc đất gia cố xi măng được lựa chọn do khả năng xử lý sâu, thi công nhanh, và phù hợp với điều kiện địa chất của dự án.

3.2 Kết quả thí nghiệm và đánh giá

Các thí nghiệm thực tế tại công trường cho thấy cọc đất gia cố xi măng đạt hiệu quả cao trong việc giảm độ lún và tăng cường độ kháng cắt. Kết quả thí nghiệm mẫu cọc với hàm lượng xi măng 240kg/m³ cho thấy độ bền và ổn định đạt yêu cầu kỹ thuật.

Nghiên cứu sử dụng cọc đất gia cố xi măng xử lý nền đất yếu cho dự án nâng cấp quốc lộ 62 Tân Hưng, Long An