I. Giới thiệu về dự án và phương pháp cố kết chân không
Dự án cao tốc TP Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây là một phần quan trọng của tuyến đường cao tốc Bắc - Nam, nằm trong khu vực kinh tế trọng điểm phía Nam. Dự án có tổng chiều dài 51,9 km, trong đó 9,8 km đi qua nền đất yếu đòi hỏi phải xử lý bằng phương pháp cố kết chân không. Phương pháp này được đánh giá cao nhờ khả năng rút ngắn thời gian thi công, giảm chi phí, đảm bảo chất lượng và bảo vệ môi trường. Hệ số cố kết ngang Ch là thông số quan trọng trong thiết kế xử lý nền đất yếu, thường được xác định dựa trên tỷ lệ Ch/Cv từ kinh nghiệm. Tuy nhiên, tỷ lệ này thay đổi từ 1 đến 3, thậm chí lên đến 15 trong một số trường hợp đặc biệt, gây khó khăn trong việc lựa chọn giá trị phù hợp.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu là phân tích và đề xuất giá trị hệ số Ch phù hợp cho thiết kế xử lý nền đất yếu bằng cố kết chân không. Nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát ảnh hưởng của thông số Ch, phân tích ngược giá trị Ch dựa trên số liệu quan trắc thực tế, và kiểm chứng thông số này bằng phương pháp Asaoka (1978). Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở tham khảo cho các dự án tương tự trong khu vực.
1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là tầng đất yếu dọc tuyến đường cao tốc TP Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào đoạn từ Km14+100 đến Km23+900, nơi có điều kiện địa chất đặc biệt yếu cần xử lý. Số liệu quan trắc được thu thập từ quá trình thi công giai đoạn 1 của dự án.
II. Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật xử lý nền đất yếu
Nghiên cứu sử dụng hai phương pháp chính để phân tích ngược hệ số Ch: (1) Phân tích dựa trên mức độ phù hợp giữa độ lún tính toán và độ lún quan trắc thực tế; (2) Phương pháp Asaoka (1978). Cố kết chân không là phương pháp hiệu quả trong xử lý nền đất yếu, đặc biệt khi kết hợp với bấc thấm để tăng tốc độ thoát nước. Phương pháp này đã được áp dụng thành công tại nhiều quốc gia như Pháp, Đức, Hàn Quốc, và Việt Nam. Tại Việt Nam, phương pháp này được triển khai từ năm 2002 và đã chứng minh hiệu quả trong các dự án lớn như nhà máy nhiệt điện Nhơn Trạch 2 và khu liên hợp thép Formosa Hà Tĩnh.
2.1. Phương pháp phân tích ngược
Phương pháp phân tích ngược dựa trên số liệu quan trắc thực tế giúp xác định giá trị hệ số Ch phù hợp. Kết quả phân tích cho thấy tỷ lệ Ch/Cv dao động quanh giá trị 5, với độ cố kết đạt từ 80% đến 99%. Phương pháp này đảm bảo độ chính xác cao và là cơ sở để điều chỉnh thiết kế trong quá trình thi công.
2.2. Phương pháp Asaoka 1978
Phương pháp Asaoka được sử dụng để kiểm chứng giá trị hệ số Ch thông qua việc dự báo độ lún cuối cùng. Kết quả từ phương pháp này tương đồng với phương pháp phân tích ngược, củng cố độ tin cậy của giá trị Ch được đề xuất.
III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu cho thấy giá trị hệ số Ch phù hợp cho thiết kế xử lý nền đất yếu bằng cố kết chân không là Ch/Cv = 5. Giá trị này đảm bảo độ cố kết đạt từ 80% đến 99%, phù hợp với số liệu quan trắc thực tế. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc sử dụng số liệu quan trắc để phân tích ngược và điều chỉnh thiết kế giúp tối ưu hóa quá trình thi công, giảm thiểu rủi ro và chi phí. Kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc hoàn thiện phương pháp luận cho công nghệ xử lý đất yếu và là cơ sở tham khảo cho các dự án tương tự trong tương lai.
3.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu góp phần hoàn thiện phương pháp luận cho công nghệ cố kết chân không trong xử lý nền đất yếu. Đồng thời, nghiên cứu đánh giá mức độ ảnh hưởng của hệ số Ch đến hiệu quả của phương pháp này, cung cấp cơ sở lý thuyết vững chắc cho các ứng dụng thực tiễn.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu có giá trị ứng dụng cao trong các công trình giao thông và công trình cao tốc tại Việt Nam. Việc đề xuất giá trị hệ số Ch phù hợp giúp tối ưu hóa thiết kế, giảm chi phí và thời gian thi công, đồng thời đảm bảo chất lượng và độ bền vững của công trình.
