I. Tổng quan về địa chất khu vực Kiên Giang
Khu vực Kiên Giang chủ yếu được hình thành từ các loại trầm tích châu thổ, với thành phần đất chủ yếu là bùn sét yếu. Đặc điểm của loại đất này là có chiều dày lớn, thường xuyên bị nhiễm muối và phèn, chứa hàm lượng hữu cơ từ 2-5%. Đất sét yếu tại Kiên Giang có cường độ chịu tải thấp, độ nén lún lớn, gây khó khăn trong việc xây dựng công trình. Việc khảo sát cho thấy lớp đất sét màu xám có chiều dày từ 10-23m, trong khi lớp đất sét kế tiếp có màu xám vàng và trạng thái nửa cứng. Những đặc điểm này làm cho việc xử lý nền đất yếu trở nên cấp thiết, đặc biệt trong bối cảnh xây dựng các công trình giao thông nông thôn.
1.1. Tình hình sạt lở và ảnh hưởng đến công trình
Trên địa bàn tỉnh Kiên Giang, hiện tượng sạt lở đã xảy ra tại nhiều công trình, đặc biệt là trên đường Tỉnh lộ 965. Tình trạng này không chỉ gây thiệt hại cho cơ sở hạ tầng mà còn ảnh hưởng đến đời sống của người dân. Nguyên nhân chính là do sức chịu tải của nền đất yếu không đủ, dẫn đến hiện tượng lún và trượt. Việc áp dụng các biện pháp xử lý nền đất yếu là cần thiết để đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng. Các biện pháp này có thể bao gồm thay đổi thiết kế, sử dụng vật liệu nhẹ, hoặc gia tải tạm thời để tăng cường độ ổn định cho nền đất.
II. Nghiên cứu ứng dụng đệm cát gia cường
Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng đệm cát gia cường cho nền bùn sét yếu tại Kiên Giang. Phương pháp phần tử hữu hạn (Plaxis 2D) được sử dụng để khảo sát ứng xử lún và hệ số an toàn của nền công trình. Kết quả cho thấy việc sử dụng đệm cát không chỉ gia tăng hệ số an toàn mà còn giảm độ lún cho nền đường. Đề xuất chiều dày của lớp đệm cát không nên vượt quá 2.5m để đảm bảo độ lún nhỏ hơn 7cm và hệ số an toàn lớn hơn 1. Những kết quả này đã được kiểm nghiệm và phù hợp với quan trắc thực tế tại các công trình.
2.1. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc khảo sát địa chất, xác định các thông số cơ lý của đất, và mô phỏng bằng phần mềm Plaxis 2D. Các thông số đầu vào cho mô hình được xác định từ các khảo sát thực địa, bao gồm độ ẩm, cường độ chịu tải, và các đặc tính khác của đất sét yếu. Mô hình được xây dựng để mô phỏng các tình huống khác nhau, từ đó đánh giá hiệu quả của đệm cát gia cường trong việc cải thiện tính ổn định của nền đất.
III. Kết quả và đánh giá hiệu quả
Kết quả nghiên cứu cho thấy đệm cát gia cường có tác dụng tích cực trong việc cải thiện độ ổn định của nền bùn sét yếu. Hệ số an toàn Fs tăng lên đáng kể, đồng thời độ lún của nền đường giảm xuống. Việc áp dụng phương pháp này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao hiệu quả xây dựng. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng việc sử dụng đệm cát là một giải pháp khả thi và hiệu quả cho các công trình xây dựng tại Kiên Giang, đặc biệt là trong bối cảnh địa chất phức tạp của khu vực.
3.1. Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu này không chỉ có giá trị về mặt lý thuyết mà còn mang lại ý nghĩa thực tiễn cao. Việc ứng dụng đệm cát gia cường giúp cải thiện đáng kể tình trạng nền đất yếu, từ đó giảm thiểu rủi ro cho các công trình xây dựng. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh phát triển hạ tầng nông thôn tại Kiên Giang, nơi mà việc xây dựng các công trình giao thông là rất cần thiết để thúc đẩy phát triển kinh tế và xã hội.
