CHƯƠNG I TONG QUAN CÔNG NGHỆ DAT CÓ COT VAI DIA KỸ THUẬT 1. Dé trén nén dat yéu Hiện Việt Nam đã có hàng nghìn km đê sông, đê biển, và hàng vạn km đê bao, bờ bao quy mô vừa và nhỏ. Hệ thống đê đang đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc phòng chống và giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ an toàn cho các khu vực nuôi trồng trọng điểm như đồng bằng Bắc Bộ, đồng bằng sông Cửu Long, các trung tâm văn hoá, chính trị, kinh tế, các vùng dân cư rộng lớn trên các trién sông, duyên hai từ Bắc chí Nam. Đa phần đê nước ta nằm trên nền đất yếu, đặc biệt là đê biển, đê cửa sông, đê và bờ bao sông, kênh vùng đồng bang hạ du.
Nơi đây nén là các lớp bồi tích hat mịn, thời gian ngập nước đài được xếp loại yếu đến rất yếu trong bảng phân loại đât của nước ta. Do chiều dài đê lớn, khối lượng đất đắp vì thế rất lớn, nên giải pháp sử dụng dat tại chỗ dé đắp đê là phổ biến. Vi vậy, nền là đất yếu thì thường thân đê được đắp bằng đất yếu. Hay nói cách khác, thực tế ở nước ta, nói đến đê trên nền đất yếu là đê đắp bằng đất yếu trên nền đất yếu.
Khái niệm về đất yếu Khái niệm đất yếu phụ thuộc vào tính chất cơ lý của bản thân đất. Gần đây khái niệm đất yếu được người ta mở rộng hơn đặc biệt trong lĩnh vực địa kỹ thuật và dựa vào tiêu chí khả năng chịu tải so với yêu cầu của công trình. Cùng một nền, đặt lên nó một công trình tải nhẹ, nên chịu được thì được coi là một nên tốt, nhưng nếu đặt lên đó một công trình chu tải lớn, nền không chịu được thi bi coi là một nền yếu phải xử lý để chịu tải trọng đó được. Theo khái niệm mở rộng, người ta sẽ không có giới hạn về chỉ tiêu cơ lý của đất để đánh giá đất yếu nói chung, chỉ có thể đánh giá khi có công trình cụ thể.
Tuy nhiên trong thực tế, người ta vẫn cần đánh giá đất yếu hay không khi chưa có yêu cầu công trình cụ thể. Do vậy, khái niệm đất yếu truyền thống trước đây vẫn còn nguyên giá trị ‘Theo khái niệm truyền thống trước đây đất yếu là những loại đất có khả năng chịu tải nhỏ (khoảng 0,5 + 1,0 Kg/em’), có tính nén lún lớn, hầu như bão hòa nước, có hệ số rng lớn (e>1,0), médun biến dang thấp (thường Eo = 50 kg/em?), lực chống cắt nhỏ, .Nếu không có biện pháp xử lý đúng đắn thi việc xây dựng công trình trên nén đất yếu này sẽ rất khó khăn hoặc không thể thực hiện được. iit yếu là các vật liệu mới được bình thảnh từ 10.000 năm tuổi, có thể chia thành 3 loại: đất sét hoặc đất á sét bụi mềm, có hoặc không có đất hữu co; than bản hoặc các loại đắt ắt ju hữu cơ và bùn Tắt cả các loại đất này đều được bồi tụ trong nước một cách khác nhau theo các di kiệ thủy lực tương ứng: bi ven biển, dim phá, cửa sông, aơ hỗ trong các loi đắt này đất sét mềm bồi tu ở bờ biển hoặc gần biển (dim phi, tam giác châu, cửa sông, .) tạo thành một họ đất yếu phát triển nhất. Ở trạng thái tự.
nhiên độ âm của chúng thường bằng hoặc lớn hơn giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn (đất sét mềm e > 1,5, dt á sét bụi e > 1,0), lực dinh không thoát nước C, < 0,15 kwem2, gốc nội ma sit 9, =0, độ sét I> 0.5 (rạng thái mém đèo) Loại có nguồn gốc hữu cơ (than bùn và đất hữu cơ) thường hình thành từ dim tẩy, nơi đồng nước thường xuyên hoặc có mực nước ngầm cao, các loại thực vật phát triển, thối rửa và phân hủy, tạo thành các trim tích hữu cơ lẫn với trim tích khoáng vật. Loại này thường gọi là đất đầm lay than bùn, hàm lượng hữu cơ chứa tới 10 + 80 % Trong điều kiện tự nhiên than bùn, có độ ẩm rat cao, trung bình 8Š+95% và có thể lên tới vải trim phần trăm. Than bùn là loại đất bị lún âu dài, không đều mạnh nhất; hệ số lún có thể đạt 3-810 emÏ/kg, vì thể thường phải thí nghiệm than bùn. trong các ét bị nén với các mẫu ít nhất 40 + 50 em.
Các vin dé liên quan đến đắt yếu cin giải quyết trong xây dựng đê 1.1, Vấn đề én định. Ứng suất trong nền để sẽ tăng ln khi đắp để, Nếu ứng sắt tăng này vượt quá một ngudng giới hạn nào đó (ngường này phụ thuộc vào các tính chất cơ học của. từng loại dit thì nén đắt để yếu sẽ bị phá hoại lim cho nén dap bị kin nhiều và đột ngột. Cùng với sự lún sụt của đất đắp, nền dé đắt yếu xung quanh cũng bị trồi lên tương ứng, (a) Những phá hoại quan sát được “Thường có hai dang là: Phá hoại do lún ti và pha hoại do trượt sâu.
( Phá hoại do lún trồi La loại phá hoại ma toàn bộ nền đắp lún võng vào trong nền dé yếu đây trồi ất yếu dưới đê tạo thành các bờ đất gần chân đề (hình 1. Phá hoại của đắt đắp do lún tồi Gi) Phá hoại do trượt sâu Phá hoại do trượt sâu, xuất hiện một cưng trượt tn do nén đắp bị lần cục bộ (Hình 1.2), ngược với lún lan rộng như kiểu lún tồi Hậu qua của sự lún này là một bộ phận của nén để và của đắt nên thiên nhiên đọc theo di ích phát hoại bị chuyển vị và có hình dang thay đổi theo tinh chất va các đặc tính cơ học của đất nền dé, Để tính toán, trong các trường hợp đơn giản nhất thường xem dường phá hoại tương tự một đường cong tròn là sự trượt được. gọi là trượt tròn, “Hình 1. Các phá hoại dạng đường cong tron a) Có đường nứt do kéo trong nền dip; b) Không có đường nứt kéo trong nên đắp.
Khi thân dé bị trượt ma sinh ra một hoặc nhiều các vết nứt map mô dốc đứng. hoặc các “đốc đứng" có biên độ tới vai mết. (b) Sự phát triển của các hue hỏng, Hình L3, Hai kiễu phá hoại xây ra su khi do đấp đắt a) Tôn cao đê; b) Đào ở chân dé. Sự phá hoại của đất yếu nền đê do lún trồi hoặc trượt sâu vì đắp đê quá cao là một hiện tượng xây ra trong khí thi công hoặc sa khi thi công xong một thời gian ngẫn.
Qua theo dai sự phá hoại, người ta thường thấy các chuyển động chính kéo dai trong vai giờ và sắc chuyển động tin dư chỉ chim dit sau vải twin, Tuy nhiền, cũng có những phá hoại khác xảy ra sau khi thi công xong vai thắng hoặc im như trong trường hợp tôn cao dé trên đất đắp hiện hữu (Hình 1.3a) hoặc khi dio đất ở chân để (Hình 1.36) (€) Cúc ví dụ nên bị phá hoại do mắt én định Khi xây ra phá hoại đê, các đặc trưng cơ học của đắt giảm đột ngột dọc theo các mặt trượt, Các mặt trượt này là cá c vị tỉ nguy hiểm để phát tiễn các chuyển động sau khi dip đất Như vậy, mọi công tie dip đất được tến hành nhằm khôi phục công trình ban đầu sẽ dẫn đến một sự lún sụt mới cho tới khi đạt được một sự cân bằng mới. Vi vậy, những sửa chữa cần thiết để cho nền dip đáp ứng được yêu cầu sử dụng ban đầu phải xét tới các đặc trưng cơ học bị giảm yếu, thường rat tốn kém.4 giới thiệu một đoạn để bị phá hoại do lún trồi khi dang xây dựng. Nén thiên nhiên là đất sét mém day 30m có xen các thấu kính cát. Hiện nay, đoạn.
này dang được sit dụng những th tích của đất đắp bị chim vào dit yếu đã lớn hơn 3 lẫn thể ch của đấ đắp ở bên ngoài Hình 1. Phá hoại do trượt sâu ở nền dip thực nghiệm Bordeaux (Pháp) Hình 1.5 là một trường hợp phá hoại do trượt sâu của một đoạn đất đắp. thực nghiệm cao 4,5 m xây dựng trên một đoạn dim lầy gần Borapaux (Pháp) - Dip là đất xét mềm. Các vin đề về lún đề Không đột ngột như sự phá hoại dé do mắt én định, lún để là một biển dạng chim của đất nén dé dưới tác đụng của trọng lượng thin để (Hình 1.6) ~ 6 giữa ving đắt đắp boi một độ ln thẳng đứng; - Dưới phạm vi dai đất đảnh cho đê: một chuyển vj thẳng đứng kết hợp với một chuyển vi ngang của đất nền thiên nhi = Ngoài phạm vi dai đắt dành cho dé là một chuyễn vị ngang của đất nền thiên nhiên cho đến một khoảng cách nao đồ phụ thuộc vào chiều đây cia đất yêu — TH k a ƒ 4 Hình 1.
Sơ đồ độ lún va chuyển vị ngang của đắt nền thiên nhiền Các chuyển v thẳng đứng thường có một biên độ đến hing chục centimet với cắc lớp rit mềm hoặc chiều day lớn, biên độ này có thể đến vải mét. Các chuyển vi nay ở tìm đê lớn hơn so với mép đề sinh ra biển dạng của mặt đề. Các chuyển vị ngang thường nhỏ hơn chuyển vị thẳng đứng, tỷ số cchuyén vị này chủ yếu phụ thuộc vào tính chất cơ lý đất nén, hệ số an toàn, kích thước hình học của thân để và chiều diy của đất nền ya, Tuy nhiền người đã quan sit được các chuyển vị ngang đến vài chục centimet. Tốc d lún cũng thay đổi theo tinh chất của dat yếu, chiều day của nó va sự có mặt của các lớp thoát nước.
Độ lún khác nhau ở chỗ nổi tiếp giữa đất dip nền đề yẾn và các công trinh dưới đê đặt trên mồng cọc sâu tựa trên nỀn cứng Không lún thường tạo thành một bậc lớn hoặc nứt gầy, ảnh hưởng rit xiu đến giao thông 1. Một số phương pháp xử lý nền đề yếu 1. Khi sức chịu tải của nền vượt quá giới hạn cho phép hay đất nền dé là ễu thì cin phải có giải pháp xử lý nền dé trước khi thực hiện việc đắp thân đề. Xử lý có thể được thực hiện bằng phương pháp xử lý nông hay xử lý sâu, miễn sao.
đảm bảo điều kiện én định vả lún cho dé.1 dưới đây giới thiệu một số biện pháp xử lý nền phổ biến hiện nay; người kỹ sự có thé tham kho, vận dụng Khi dip để có nền dé tự nhiên Không đảm bảo điều kiện dn định Bảng 1. Một số biện pháp thường gặp khi đắp dé bằng đất yếu trên nền dé yêu Biện pháp. Pham vi áp dụng.