1
Lêi c¶m ¬n
T«i xin c¸m ¬n c¸c thÇy c« gi¶ng d¹y trong Khoa sau ®¹i häc- Trêng
§¹i häc KiÕn tróc Hµ Néi.
T«i xin ch©n thµnh c¸m ¬n Phã gi¸o s, TiÕn sÜ Ng« Hµ S¬n lµ ngêi híng
dÉn khoa häc ®· hÕt søc tËn t©m nhiÖt t×nh gióp t«i hoµn thµnh luËn v¨n nµy.
T«i xin c¸m ¬n sù quan t©m gãp ý cña Gi¸o s, TiÕn sÜ §ç Nh Tr¸ng.
T«i còng xin c¸m ¬n sù ñng hé, ®éng viªn tinh thÇn nhiÖt t×nh cña gia
®×nh, b¹n bÌ, ®ång nghiÖp trong thêi gian thùc hiÖn luËn v¨n.
Lêi cam ®oan
T«i xin cam ®oan toµn bé néi dung cña luËn v¨n lµ do t«i thùc hiÖn díi
sù híng dÉn khoa häc cña Phã gi¸o s, TiÕn sÜ Ng« Hµ S¬n.
T«i xin cam ®oan néi dung cña luËn v¨n nµy kh«ng trïng lÆp víi bÊt cø
luËn v¨n nµo ®· tõng ®îc c«ng bè.
2
Môc lôc
Danh môc c¸c b¶ng
5
Danh môc c¸c h×nh vÏ, ®å thÞ
6
Më ®Çu
8
CH¦¥NG 1
10
Nghiªn cøu tæng quan c¸c gi¶I ph¸p gia cêng nÒn ®Êt
yÕu. gi¶i ph¸p gia cêng b»ng cäc xi m¨ng ®Êt
10
1.1. Mét sè gi¶i ph¸p gia cêng nÒn ®Êt yÕu.
12
1.1.1. Gia cè nÒn ®Êt yÕu b»ng trô vËt liÖu rêi [20].
12
1.1.2. Gia cè nÒn ®Êt yÕu b»ng vËt liÖu cã chÊt kÕt dÝnh [20]
16
3
1.2. Ph¬ng ph¸p gia cè nÒn b»ng cäc xi m¨ng ®Êt
18
1.2.1. Giíi thiÖu cäc xi m¨ng ®Êt [4]
18
1.2.2. ¦u ®iÓm cña cäc xi m¨ng ®Êt [2]
19
1.2.4. Giíi thiÖu c«ng nghÖ trén s©u [2]
24
1.2.5. C¸c ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n gia cè nÒn b»ng cäc xi m¨ng ®Êt [4].
29
1.3. So s¸nh gi÷a cäc xi m¨ng ®Êt vµ trô vËt liÖu rêi, cäc v«i.
41
1.3.1. So s¸nh gi÷a cäc xi m¨ng ®Êt vµ trô vËt liÖu rêi.
41
1.3.2. So s¸nh gi÷a cäc xi m¨ng ®Êt vµ cäc v«i.
41
1.4. NhËn xÐt vÒ c¸c m« h×nh tÝnh to¸n cäc xi m¨ng ®Êt
42
CH¦¥NG 2
44
X©y dùng m« h×nh tÝnh cäc xi m¨ng ®Êt
44
2.1. Sè liÖu tÝnh to¸n [16].
44
2.2. KÕt qu¶ thùc nghiÖm ®o ®¹c ngoµi hiÖn trêng [16].
47
2.2.1. ThÝ nghiÖm nÐn tÜnh cäc ®¬n.
47
2.2.2. ThÝ nghiÖm chÊt t¶i träng cho côm cäc ë hiÖn trêng.
51
2.3. KiÓm chøng m« h×nh bµi to¸n lý thuyÕt, x©y dùng m« h×nh tÝnh phï
hîp.
54
2.3.1. TÝnh to¸n cäc XM§ theo quan ®iÓm cäc cøng.
54
2.3.2. TÝnh to¸n cét xi m¨ng ®Êt theo quan ®iÓm nÒn t¬ng ®¬ng.
57
2.3.3. TÝnh to¸n cét xi m¨ng ®Êt theo quan ®iÓm hçn hîp (søc chÞu t¶i tÝnh
nh cäc cßn biÕn d¹ng tÝnh nh nÒn t¬ng ®¬ng).
60
2.3.4. So s¸nh kÕt qu¶ tÝnh to¸n gi÷a c¸c m« h×nh tÝnh víi kÕt qu¶ thÝ
nghiÖm nÐn tÜnh ngoµi hiÖn trêng.
63
CH¦¥NG 3
65
Kh¶o s¸t trªn m« h×nh sè, x¸c ®Þnh ph¹m vi øng dông
cña cäc xi m¨ng ®Êt
65
3.1. Kh¶o s¸t m« h×nh tÝnh.
65
3.1.1. Thay ®æi ®êng kÝnh cäc D (b¸n kÝnh cäc r).
66
3.1.2. Thay ®æi chiÒu dµi cäc L.
68
3.1.3. Thay ®æi mËt ®é cäc
70
3.2. X¸c ®Þnh ph¹m vi øng dông cña cäc xi m¨ng ®Êt víi c«ng tr×nh d©n
dông.
71
3.2.1. Kh¶o s¸t biÕn d¹ng cña nÒn theo chiÒu dµi cäc vµ t¶i träng t¸c dông 71
3.2.2. ¸p dông cho c«ng tr×nh d©n dông
74
3.2.3. VÝ dô vÒ gia cè nÒn b»ng cäc xi m¨ng ®Êt cho bån dÇu (Tæng kho
x¨ng dÇu CÇn Th¬).
76
4
KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ
Tµi liÖu tham kh¶o
Danh môc c¸c b¶ng
Sè hiÖu
Tªn b¶ng
b¶ng
1.1
Kh¶ n¨ng ¸p dông biÖn ph¸p kü thuËt c¶i t¹o ®Êt
cho c¸c lo¹i ®Êt kh¸c nhau
2.1
B¶ng tæng hîp chØ tiªu c¬ lý cña c¸c líp ®Êt.
2.2
T¶i träng thÝ nghiÖm nÐn tÜnh 3 cäc ®¬n
2.3
Thêi gian theo dâi ®é lón vµ ghi chÐp sè liÖu
2.4
B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ t¶i träng - ®é lón cäc 1-B-4
2.5
B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ t¶i träng - ®é lón cäc 3-B-4
2.6
B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ t¶i träng - ®é lón cäc 1-C-4
2.7
Søc chÞu t¶i cho phÐp cña 3 cäc
2.8
KÕt qu¶ thÝ nghiÖm nÐn tÜnh côm 36 cäc
2.9
So s¸nh kÕt qu¶ tÝnh to¸n gi÷a c¸c m« h×nh tÝnh
víi kÕt qu¶ thÝ nghiÖm nÐn tÜnh t¹i hiÖn trêng
3.1
TÝnh to¸n søc chÞu t¶i vµ biÕn d¹ng cña cäc khi
b¸n kÝnh r cña cäc thay ®æi
3.2
TÝnh to¸n søc chÞu t¶i vµ biÕn d¹ng cña cäc khi
chiÒu dµi L cña cäc thay ®æi
3.3
TÝnh to¸n søc chÞu t¶i vµ biÕn d¹ng cña cäc khi
mËt ®é cäc thay ®æi
3.4
BiÕn d¹ng cña nÒn theo t¶i träng t¸c dông vµ chiÒu
dµi cäc
3.5
BiÕn d¹ng cña nÒn theo t¶i träng t¸c dông vµ b¸n
kÝnh cäc
3.6
Gi¸ trÞ t¶i träng (tÊn) truyÒn xuèng ch©n c«ng tr×nh
theo nhÞp vµ sè tÇng
Danh môc c¸c h×nh vÏ, ®å thÞ
Sè hiÖu
Tªn h×nh vÏ
79
82
Trang
10
46
47
48
49
50
50
51
53
63
66
68
70
72
74
75
Trang
5
h×nh vÏ,
®å thÞ
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
1.13
1.14
1.15
1.16
1.17
1.18
1.19
1.20
1.21
1.22
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
KÕt qu¶ bµn nÐn ph¼ng hiÖn trêng
C¬ chÕ ph¸ ho¹i trô ®¬n vËt liÖu rêi trong ®Êt sÐt
yÕu ®ång nhÊt
Ph©n tÝch nhãm trô vËt liÖu rêi
Ph¬ng thøc ph¸ ho¹i cña mãng cäc v«i
TÝnh to¸n lón khi cha vît ®é bÒn r·o cña cäc v«i
Gia cè cäc xi m¨ng ®Êt t¹i s©n bay CÇn Th¬
Gia cè cäc xi m¨ng ®Êt mãng bån dÇu
Gia cè cäc xi m¨ng ®Êt C¶ng dÇu khÝ Vòng Tµu.
C¸c øng dông c¬ b¶n cña c«ng nghÖ trén s©u
S¬ ®å thi c«ng trén kh«
Bè trÝ trô trén kh«
Bè trÝ trô trïng nhau theo khèi
S¬ ®å thi c«ng trén ít
Bè trÝ trô trén ít trªn mÆt ®Êt
Bè trÝ trô trïng nhau theo c«ng nghÖ trén ít
æn ®Þnh khèi kiÓu A
æn ®Þnh khèi kiÓu B
C«ng nghÖ Jet Grouting
S¬ ®å ph¸ ho¹i cña ®Êt dÝnh gia cè b»ng cäc xi
m¨ng ®Êt
13
Quan hÖ øng suÊt- biÕn d¹ng vËt liÖu xi m¨ng- ®Êt
Ph¸ ho¹i khèi vµ ph¸ ho¹i c¾t côc bé
S¬ ®å tÝnh to¸n biÕn d¹ng
Trô ®Þa chÊt ®iÓn h×nh nÒn ®êng HCC C¶ng hµng
kh«ng CÇn Th¬.
§å thÞ quan hÖ t¶i träng- chuyÓn vÞ cña cäc 1-B-4
§å thÞ quan hÖ t¶i träng- chuyÓn vÞ cña côm cäc
S¬ ®å tÝnh biÕn d¹ng theo quan ®iÓm cäc cøng
S¬ ®å tÝnh to¸n biÕn d¹ng theo quan ®iÓm nÒn t¬ng
®¬ng
Quan hÖ gi÷a b¸n kÝnh cäc vµ søc chÞu t¶i cña cäc
Quan hÖ gi÷a b¸n kÝnh cäc vµ ®é lón
Quan hÖ gi÷a chiÒu dµi cäc vµ søc chÞu t¶i cña cäc
Quan hÖ gi÷a chiÒu dµi cäc vµ ®é lón
Quan hÖ gi÷a chiÒu dµi cäc vµ ®é lón cña nÒn gia
cè
Quan hÖ gi÷a chiÒu dµi cäc vµ søc chÞu t¶i cña cäc
Quan hÖ gi÷a chiÒu dµi cäc vµ ®é lón
Gia cè nÒn mãng bån dÇu b»ng cäc xi m¨ng ®Êt
ChuÈn bÞ thö t¶i
35
35
37
14
15
17
18
23
23
23
24
25
25
26
26
27
27
28
28
29
33
45
51
53
56
59
67
67
69
69
71
73
73
78
78
6
Më ®Çu
Cïng víi sù ph¸t triÓn nhanh chãng cña nÒn kinh tÕ, ngµnh x©y dùng
ViÖt Nam còng cã sù chuyÓn m×nh m¹nh mÏ, hµng lo¹t c«ng tr×nh cao tÇng
mäc lªn ë c¸c khu ®« thÞ lín. Theo ®ã c¸c c«ng nghÖ xö lý nÒn mãng b»ng
cäc Ðp, cäc nhåi, cäc c¸t ®· ®îc khai th¸c vµ sö dông triÖt ®Ó. Tuy nhiªn gi¸
thµnh nguyªn vËt liÖu ngµy mét t¨ng cao ®ang lµ vÊn ®Ò nan gi¶i g©y thiÖt h¹i
®èi víi nhµ thÇu vµ chñ ®Çu t.
C«ng nghÖ cäc Ðp, cäc nhåi bª t«ng cèt thÐp tuy cã søc chÞu t¶i lín nhng bªn c¹nh ®ã còng béc lé nh÷ng nhîc ®iÓm nh gi¸ thµnh cao, thêi gian thi
c«ng kÐo dµi, g©y « nhiÔm m«i trêng...
ChÝnh v× thÕ mµ mét c«ng nghÖ míi ®· ®îc nghiªn cøu vµ ®ang ®îc ¸p
dông réng r·i ë nhiÒu n¬i trªn thÕ giíi, ®ã chÝnh lµ c«ng nghÖ cäc ®Êt trén xi
m¨ng (gäi t¾t lµ “ cäc xi m¨ng ®Êt”, hay còng cã thÓ gäi lµ “ trô xi m¨ng
®Êt”).
So víi c¸c c«ng nghÖ mãng cäc kh¸c, c«ng nghÖ cäc xi m¨ng ®Êt tá ra
cã hiÖu qu¶ kinh tÕ do tËn dông nguån nguyªn liÖu t¹i chç ngay díi ch©n c«ng
tr×nh. §Æc biÖt nã chÝnh lµ mét gi¶i ph¸p v« cïng hîp lý cho c¸c nÒn ®Êt yÕu
mµ trong ®ã vïng §ång b»ng Nam Bé cña níc ta lµ mét ®iÓn h×nh.
C«ng nghÖ cäc xi m¨ng - ®Êt ®· ®îc nhiÒu ®¬n vÞ ë ViÖt Nam tiÕp nhËn,
thiÕt kÕ vµ thi c«ng cã hiÖu qu¶ tõ nh÷ng n¨m 90 cña thÕ kØ tríc. Tuy nhiªn
ph¹m vi ¸p dông chñ yÕu míi chØ lµ xö lý nÒn mãng cho c¸c c«ng tr×nh giao
th«ng thñy lîi vµ mét sè c«ng tr×nh c«ng nghiÖp. ViÖc nghiªn cøu ¸p dông vµo
xö lý nÒn mãng cho c«ng tr×nh d©n dông võa vµ cao tÇng thay thÕ cho mãng
cäc bª t«ng cèt thÐp lµ rÊt ®¸ng quan t©m. Do ®ã trong luËn v¨n nµy t«i nghiªn
cøu “m« h×nh tÝnh to¸n cho cäc xi m¨ng ®Êt ®Ó øng dông cho c«ng tr×nh
d©n dông võa vµ cao tÇng“. C«ng nghÖ cäc xi m¨ng ®Êt víi c¸c u ®iÓm nh
gi¸ thµnh rÎ h¬n c¸c c«ng nghÖ kh¸c do kh«ng tèn nhiÒu vËt liÖu, tËn dông ®-
7
îc vËt liÖu t¹i chç, thiÕt bÞ thi c«ng kh«ng qu¸ phøc t¹p… nÕu tÝnh to¸n ¸p
dông thµnh c«ng th× sÏ ®¹t ®îc hiÖu qu¶ rÊt lín.
Môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi:
Môc tiªu cña ®Ò tµi lµ nghiªn cøu ®Ò xuÊt m« h×nh tÝnh to¸n lý thuyÕt
cña cäc xi m¨ng ®Êt, trªn cë së ®ã kiÕn nghÞ ph¹m vi ¸p dông cña m« h×nh.
Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu:
LuËn v¨n sö dông c¸c ph¬ng ph¸p nghiªn cøu sau:
- VÒ nghiªn cøu lý thuyÕt: nghiªn cøu vÒ vËt liÖu cäc, m« h×nh tÝnh vµ lêi
gi¶i…
- VÒ nghiªn cøu thùc nghiÖm: thu thËp, ph©n tÝch sè liÖu, kÕt qu¶ thÝ
nghiÖm hiÖn trêng.
Néi dung nghiªn cøu vµ cÊu tróc cña ®Ò tµi:
Néi dung cña luËn v¨n gåm ba ch¬ng:
Ch¬ng 1: Nghiªn cøu tæng quan c¸c gi¶i ph¸p gia cêng nÒn ®Êt yÕu.
Gi¶i ph¸p gia cêng b»ng cäc xi m¨ng ®Êt.
Ch¬ng 2: X©y dùng m« h×nh tÝnh cäc xi m¨ng ®Êt.
Ch¬ng 3: Kh¶o s¸t trªn m« h×nh sè, x¸c ®Þnh ph¹m vi ¸p dông cña cäc
xi m¨ng ®Êt cho c¸c c«ng tr×nh d©n dông.
C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña luËn v¨n cã thÓ ®îc sö dông lµm tµi liÖu
tham kh¶o, nghiªn cøu vµ ¸p dông cho chuyªn ngµnh ®Þa kü thuËt, thi c«ng vµ
x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm ®« thÞ, vµ nÕu ®îc hoµn thiÖn thªm, sÏ lµ c¬ së khoa
häc ®Ó kiÕn nghÞ sö dông réng r·i ph¬ng ph¸p gia cè nÒn b»ng cäc xi m¨ng
®Êt trong thùc tiÔn x©y dùng c¸c c«ng tr×nh võa vµ cao tÇng ë ViÖt Nam.
CH¦¥NG 1
Nghiªn cøu tæng quan c¸c gi¶I ph¸p gia cêng nÒn ®Êt
yÕu. gi¶i ph¸p gia cêng b»ng cäc xi m¨ng ®Êt
Trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam hiÖn nay ®· vµ ®ang ¸p dông nhiÒu ph¬ng
ph¸p c¶i t¹o ®Êt kh¸c nhau, qua thö nghiÖm vµ øng dông thùc tiÔn cho thÊy
c¸c ph¬ng ph¸p c¶i t¹o ®· cã t¸c dông lµm t¨ng ®é bÒn cña ®Êt, gi¶m ®é lón
8
tæng céng vµ ®é lón lÖch, rót ng¾n thêi gian thi c«ng, gi¶m chi phÝ x©y dùng
vµ c¸c hiÖu qu¶ kh¸c.
NÕu xÐt ®Õn c¸c yÕu tè nh: tÇm quan träng cña c«ng tr×nh, t¶i träng, t¸c
dông, ®iÒu kiÖn thi c«ng, thêi gian x©y dùng… th× viÖc lùa chän gi¶i ph¸p
thÝch hîp cho tõng lo¹i ®Êt riªng biÖt sÏ rÊt quan träng vµ ®îc hÖ thèng trong
b¶ng sau 1.1 [20].
B¶ng 1.1. Kh¶ n¨ng ¸p dông biÖn ph¸p kü thuËt c¶i t¹o ®Êt cho c¸c lo¹i ®Êt kh¸c nhau.
C¬ chÕ c¶i t¹o
Thêi gian c¶i t¹o
Cèt
Hçn hîp trén §Çm
hay phôt v÷a
chÆt
Phô thuéc sù tån T¬ng ®èi ng¾n L©u dµi
t¹i cña thÓ vïi
Tho¸t
níc
L©u dµi
§Êt h÷u c¬
§Êt sÐt nguån gèc nói löa
§Êt sÐt ®é dÎo cao
§Êt sÐt ®é dÎo thÊp
§Êt bïn
§Êt c¸t
§Êt sái
Tr¹ng th¸i c¶i t¹o ®Êt
T¬ng t¸c gi÷a Xi m¨ng hãa
Dung träng cao do
®Êt vµ thÓ vïi
hÖ sè rçng gi¶m
(Kh«ng thay ®æi (Thay ®æi tr¹ng th¸i ®Êt)
tr¹ng th¸i ®Êt)
C¸c ph¬ng ph¸p gia cè nÒn ®Êt yÕu cã thÓ ®îc nhãm l¹i theo c¸c nhãm nh sau
tïy thuéc vµo chØ tiªu ph©n nhãm:
* Theo ®Æc ®iÓm cña qu¸ tr×nh t¬ng t¸c gi÷a ®Êt yÕu vµ t¸c nh©n gia cè, cã thÓ
ph©n biÖt c¸c nhãm gia cè sau:
- Ph¬ng ph¸p gia cè b»ng t¸c nh©n c¬ häc: trong hÖ ph¬ng ph¸p nµy qu¸ tr×nh
gia cêng chñ yÕu lµ qu¸ tr×nh c¬ häc. §ã lµ c¸c ph¬ng ph¸p trô c¸t, giÕng c¸t,
ph¬ng ph¸p trô vËt liÖu rêi, ph¬ng ph¸p ®Çm nÐn chÆt…
- Ph¬ng ph¸p gia cè b»ng t¸c nh©n hãa häc: trong hÖ ph¬ng ph¸p nµy c¸c qu¸
tr×nh hãa häc mang l¹i hiÖu qu¶ chñ yÕu. §ã lµ ph¬ng ph¸p silicat hãa, ph¬ng
ph¸p gia cè ®Êt b»ng v«i, xi m¨ng, nhùa bitum…
- Ph¬ng ph¸p gia cè b»ng t¸c nh©n hãa lý häc: trong hÖ ph¬ng ph¸p nµy, c¸c
qu¸ tr×nh hãa lý häc mang l¹i hiÖu qu¶ chñ yÕu, ®ã lµ ph¬ng ph¸p thÈm thÊu,
®iÖn thÈm thÊu, ®iÖn silicat…
- Ngoµi ra cßn cã c¸c ph¬ng ph¸p gia cè b»ng c¸c t¸c nh©n nhiÖt, ®iÖn…
* Theo vËt liÖu ®Ó gia cè, cã thÓ ph©n biÖt:
- Ph¬ng ph¸p gia cè b»ng c¸c vËt liÖu v« c¬: v«i, xi m¨ng, tro xØ…
9
- Ph¬ng ph¸p gia cè b»ng c¸c vËt liÖu h÷u c¬: bi tum, nhùa ®êng..
- Ph¬ng ph¸p gia cè b»ng vËt liÖu Polime: vËt liÖu carbamid, lignhin..
* Theo môc ®Ých gia cè:
- Ph¬ng ph¸p gia cè lµm t¨ng ®é bÒn: ®Öm c¸t, trô vËt liÖu rêi…
- Ph¬ng ph¸p gia cè lµm gi¶m tÝnh biÕn d¹ng: Trô xi m¨ng ®Êt, gia t¶i tríc…
- Ph¬ng ph¸p gia cè lµm t¨ng nhanh qu¸ tr×nh cè kÕt: c¸c ph¬ng ph¸p sö dông
vËt tho¸t níc th¼ng ®øng.
* Theo ph¹m vi gia cè cã thÓ ph©n biÖt:
- Ph¬ng ph¸p gia cè n«ng: ph¹m vi gia cè chØ ë bÒ mÆt nh cÊp phèi thÝch hîp,
®Öm c¸t.
- Ph¬ng ph¸p gia cè s©u: trô vËt liÖu rêi, trô v«i, trô xi m¨ng ®Êt…
Dùa trªn ph©n lo¹i nµy, ngêi ta ®a ra c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt cô thÓ phô
thuéc vµo môc ®Ých sö dông vµ tÝnh hiÖu qu¶ kinh tÕ. Sau ®©y luËn v¨n sÏ giíi
thiÖu tæng quan mét sè gi¶i ph¸p gia cêng nÒn ®Êt yÕu.
1.1. Mét sè gi¶i ph¸p gia cêng nÒn ®Êt yÕu.
1.1.1. Gia cè nÒn ®Êt yÕu b»ng trô vËt liÖu rêi [20].
* Kh¸i niÖm chung:
Trô vËt liÖu rêi cÊu t¹o b»ng c¸t hay ®¸ (cuéi sái) ®îc ®a vµo líp ®Êt
yÕu b»ng ph¬ng ph¸p thay thÕ hoÆc kh«ng thay thÕ.
Gia cè nÒn ®Êt yÕu b»ng trô vËt liÖu rêi lµ mét ph¬ng ph¸p gia cè s©u,
trong ®ã víi c«ng nghÖ thÝch hîp t¹o dùng trong nÒn ®Êt yÕu cÇn gia cè mét
trô cã kÝch thíc x¸c ®Þnh (®êng kÝnh, ®é s©u) b»ng vËt liÖu rêi (c¸t, sái, ®¸
d¨m hoÆc hçn hîp cña chóng). C¸c trô vËt liÖu rêi nµy ®îc bè trÝ díi mãng víi
h×nh d¹ng, sè lîng vµ kho¶ng c¸ch phï hîp víi yªu cÇu kü thuËt cña c«ng
tr×nh x©y dùng. Trô vËt liÖu rêi th«ng dông nhÊt lµ trô sö dông vËt liÖu nhåi lµ
®¸ d¨m hay c¸t th« ®Çm chÆt.
§Êt ®îc c¶i t¹o b»ng trô vËt liÖu rêi gäi lµ ®Êt hçn hîp. Khi chÊt t¶i, trô
bÞ biÕn d¹ng ph×nh lÊn vµo c¸c tÇng ®Êt vµ ph©n bè l¹i øng suÊt ë c¸c mÆt c¾t
bªn trªn cña ®Êt h¬n lµ truyÒn øng suÊt xuèng c¸c líp ®Êt díi s©u. §iÒu ®ã lµm
cho ®Êt chÞu ®îc øng suÊt. KÕt qu¶ lµ cêng ®é vµ kh¶ n¨ng chÞu lùc cña ®Êt
hçn hîp cã thÓ t¨ng lªn vµ tÝnh nÐn lón gi¶m. Ngoµi ra nã cßn gi¶m ®îc øng
suÊt tËp trung sinh ra trªn c¸c trô vËt liÖu rêi. Thµnh phÇn cña trô lµ vËt liÖu
rêi cã tÝnh thÊm cao, nªn trô cßn lµm t¨ng nhanh ®é lón cè kÕt, gi¶m trÞ sè ®é
lón cña c«ng tr×nh sau x©y dùng.
KÕt qu¶ bµn nÐn ph¼ng hiÖn trêng gi÷a ®Êt gia cè trô vËt liÖu rêi vµ ®Êt
cha gia cè xem H×nh 1.1.
10
H×nh 1.1. KÕt qu¶ bµn nÐn ph¼ng hiÖn trêng: 1- ®Êt cha gia cè; 2- ®Êt ®· gia
cè
* C«ng nghÖ thi c«ng trô vËt liÖu rêi
NhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau ®Ó t¹o trô vËt liÖu rêi ®· ®îc sö dông trªn
thÕ giíi, tïy thuéc vµo kh¶ n¨ng øng dông thùc tÕ cña chóng vµ kh¶ n¨ng cã
®îc c¸c thiÕt bÞ thi c«ng ë tõng ®Þa ph¬ng. Mét sè ph¬ng ph¸p thi c«ng trô vËt
liÖu rêi:
- Ph¬ng ph¸p nÐn chÆt b»ng rung ®éng;
- Ph¬ng ph¸p thay thÕ b»ng rung ®éng;
- Ph¬ng ph¸p rung ®éng kÕt hîp;
- Ph¬ng ph¸p khoan t¹o lç.
* C¬ chÕ ph¸ ho¹i
Trong thùc tÕ trô vËt liÖu rêi ®îc x©y dùng xuyªn qua toµn bé líp ®Êt
yÕu n»m trªn tÇng r¾n ch¾c (trô chèng). Còng cã thÓ lµm nh÷ng trô mµ mòi trô
chØ trong ph¹m vi líp ®Êt yÕu (trô treo). Díi t¸c dông cña t¶i träng, c¸c trô vËt
liÖu rêi cã thÓ bÞ ph¸ ho¹i riªng tõng trô hay c¶ nhãm. C¬ chÕ ph¸ ho¹i ®èi víi
mét trô ®¬n ®îc minh häa trªn H×nh 1.2.
Cã c¸c lo¹i ph¸ ho¹i sau: a) ph×nh ra bªn; b) c¾t qua trô; c) trît trô.
11
H×nh 1.2. C¬ chÕ ph¸ ho¹i trô ®¬n vËt liÖu rêi trong ®Êt sÐt yÕu ®ång nhÊt
(theo Barksdale vµ Bachus, 1983.
* Kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña trô ®¬n riªng biÖt vËt liÖu rêi
§èi víi trô ®¬n riªng biÖt vËt liÖu rêi, c¬ chÕ ph¸ ho¹i ph×nh ra bªn lµ
dÔ x¶y ra nhÊt. C¬ chÕ nµy cã thÓ x¶y ra ®èi víi lo¹i trô mµ trô cßn ë trong líp
®Êt sÐt yÕu hoÆc ®· tùa vµo líp ®Êt sÐt cøng ch¾c.øng suÊt kh«ng në h«ng gi÷
trô thêng ®îc x¸c ®Þnh dùa vµo søc kh¸ng bÞ ®éng giíi h¹n mµ ®Êt xung quanh
trô cã thÓ ph¸t huy khi trô ph×nh ra phÝa ngoµi. HÇu hÕt c¸c ph¬ng ph¸p dù
tÝnh kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña trô ®¬n ®îc ph¸t triÓn dùa vµo m« h×nh ph¸
ho¹i ®· nªu ë trªn.
* Kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña nhãm trô vËt liªu rêi
Ph¬ng ph¸p chung dù tÝnh kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña nhãm trô vËt
liÖu rêi ®Òu cho r»ng gãc ma s¸t trong cña ®Êt dÝnh xung quanh trô vµ lùc dÝnh
trong trô vËt liÖu rêi lµ kh«ng ®¸ng kÓ. H¬n n÷a cêng ®é cña trô vËt liÖu rêi vµ
cña ®Êt dÝnh ®Òu ®îc ph¸t huy ®Çy ®ñ. Nhãm trô còng xem nh ®îc chÊt t¶i bëi
mãng cøng.
Kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n theo Barksdale vµ Bachus (1983) ®îc x¸c
®Þnh b»ng bÒ mÆt ph¸ ho¹i gÇn ®óng tõ hai ®o¹n th¼ng nh trªn H×nh 1.3.
12
H×nh 1.3. Ph©n tÝch nhãm trô vËt liÖu rêi (theo Barksdale vµ Bachus, 1983).
* §é lón tæng hîp
HÇu hÕt c¸c ph¬ng ph¸p dù ®o¸n ®é lón cña ®Êt hçn hîp ®Òu cho r»ng
vïng ®Êt chÊt t¶i lµ v« cïng réng vµ ®îc gia cè b»ng c¸c trô vËt liÖu rêi cã ®êng kÝnh vµ kho¶ng c¸ch kh«ng ®æi. Víi ®iÒu kiÖn chÊt t¶i vµ kÝch thíc h×nh
häc nh vËy viÖc lý tëng hãa mét ®¬n nguyªn lµ cÇn thiÕt. M« h×nh cña mét
®¬n nguyªn ®îc chÊt t¶i bëi tÊm ph¼ng cøng t¬ng tù nh thÝ nghiÖm cè kÕt
thÊm mét chiÒu. V× vËy ®¬n nguyªn ®îc giíi h¹n bëi mét têng cøng kh«ng cã
ma s¸t vµ øng suÊt th¼ng ®øng t¹i mäi vÞ trÝ n»m ngang ®Òu gièng nhau.
TØ lÖ gi¶m ®é lón cßn ®îc biÓu thÞ nh lµ hµm cña tØ diÖn tÝch thay thÕ as ,
gãc ma s¸t trong cña vËt liÖu rêi s , hÖ sè tËp trung øng suÊt…
* Ph¹m vi ¸p dông
- Nªn sö dông khi nÒn ®Êt yÕu cã bÒ dµy h¹n chÕ nhá h¬n ®é s©u vïng
ho¹t ®éng cña t¶i träng c«ng tr×nh vµ díi nã lµ líp ®Êt tèt;
- Cã thÓ sö dông khi chiÒu dµy ®Êt yÕu lín song cÇn thi c«ng trô hoµn
chØnh vµ cã c¸c gi¶i ph¸p phô thªm ®i kÌm nh gia t¶i tríc, c¸c gi¶i ph¸p kÕt
cÊu;
- Kh«ng nªn sö dông khi ®Êt qu¸ yÕu víi søc kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t níc
nhá h¬n 10 kPa vµ cã bÒ dµy lín.
13
1.1.2. Gia cè nÒn ®Êt yÕu b»ng vËt liÖu cã chÊt kÕt dÝnh [20]
VËt liÖu cã chÊt kÕt dÝnh ë ®©y thêng dïng lµ v«i, xi m¨ng hoÆc th¹ch
cao. Gia cè nÒn ®Êt yÕu b»ng trô ®Êt- v«i hoÆc xi m¨ng lµ mét ph¬ng ph¸p gia
cè s©u, trong ®ã mét trô ®îc thi c«ng t¹i chç tõ hçn hîp ®Êt trén lÉn v«i hoÆc
xi m¨ng b»ng c«ng nghÖ thÝch hîp.
* Gi¶i ph¸p kü thuËt
Sö dông m¸y khoan vµ c¸c thiÕt bÞ chuyªn dông (cÇn khoan, mò
khoan…) khoan vµo ®Êt víi ®êng kÝnh vµ chiÒu s©u lç khoan theo thiÕt kÕ. §Êt
trong qu¸ tr×nh khoan kh«ng ®îc lÊy lªn khái lç khoan mµ bÞ ph¸ vì kÕt cÊu,
®îc c¸c c¸nh mòi khoan nghiÒn t¬i, trén ®Òu víi chÊt kÕt dÝnh.
* C«ng nghÖ thi c«ng
HiÖn nay trªn thÕ giíi cã hai c«ng nghÖ ®îc ¸p dông phæ biÕn lµ c«ng
nghÖ cña Ch©u ¢u vµ c«ng nghÖ cña NhËt B¶n.
ë ViÖt Nam phæ biÕn hai ph¬ng ph¸p trén cña NhËt B¶n lµ ph¬ng ph¸p
trén phun kh« (Dry Jet Mixing Method - DJM) vµ phun v÷a (Wet Jet mixing
method – WJM).
* Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n cho trô v«i.
+ Kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña trô v«i ®¬n (Nghiªn cøu cho ®Êt sÐt yÕu ë
B¨ng Cèc – Th¸i Lan).
Kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña trô v«i ®¬n ®îc quyÕt ®Þnh bëi søc
kh¸ng c¾t cña ®Êt sÐt yÕu bao quanh (®Êt ph¸ ho¹i) hay søc kh¸ng c¾t cña vËt
liÖu trô (trô ph¸ ho¹i). Lo¹i ph¸ ho¹i ®Çu phô thuéc c¶ vµo søc c¶n do ma s¸t
mÆt ngoµi trô vµ søc chÞu ë ch©n trô. Cßn lo¹i sau phô thuéc vµo søc kh¸ng c¾t
cña vËt liÖu trô
+ Kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña nhãm trô v«i
Kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña nhãm trô v«i phô thuéc vµo ®é bÒn c¾t
cña ®Êt cha xö lý gi÷a c¸c trô vµ ®é bÒn c¾t cña vËt liÖu lµm trô. Sù ph¸ ho¹i
quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña khèi víi c¸c trô v«i hay kh¶ n¨ng chÞu t¶i
cña khèi ë r×a c«ng tr×nh khi c¸c trô v«i ®Æt xa nhau.
Kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n, cã xÐt ®Õn ph¸ ho¹i côc bé ë r×a khèi trô
v«i, phô thuéc vµo ®é bÒn c¾t trung b×nh cña ®Êt, däc theo bÒ mÆt ph¸ ho¹i
gÇn trßn nh trong H×nh 1.4.
14
H×nh 1.4. Ph¬ng thøc ph¸ ho¹i cña mãng cäc v«i.
* §é lón tæng céng.
§é lón tæng céng cña mét c«ng tr×nh ®Æt trªn nÒn gia cè cäc v«i ®îc
tÝnh nh miªu t¶ trong H×nh 1.5.
§é lón tæng céng lín nhÊt lÊy b»ng tæng ®é lón côc bé cña khèi ®îc gia
cè h1 vµ ®é lón côc bé cña ®Êt kh«ng æn ®Þnh n»m ë díi khèi h2 .
15
H×nh 1.5. TÝnh to¸n lón khi cha vît ®é bÒn r·o cña cäc v«i.
§é lón tæng céng: h h1 h2
* NhËn xÐt.
Kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña trô ®¬n hay nhãm trô v«i ®Òu phô thuéc
vµo ®é bÒn c¾t cña ®Êt xung quanh trô vµ cña vËt liÖu trô, ®iÒu nµy chøng tá
trong tÝnh to¸n trô v«i t¸c gi¶ ®· quan niÖm nÒn gia cè trô v«i lµ nÒn t¬ng ®¬ng trong ®ã trô vµ ®Êt xung quanh lµm viÖc ®ång thêi.
Trªn ®©y luËn v¨n ®· tr×nh bµy hai ph¬ng ph¸p gia cè nÒn b»ng trô vËt
liÖu rêi vµ trô v«i v× chóng cã nhiÒu nÐt t¬ng ®ång víi cäc xi m¨ng ®Êt. Chóng
sÏ lµm c¬ së ®Ó so s¸nh vµ ¸p dông trong viÖc nghiªn cøu c¬ chÕ lµm viÖc vµ
ph¸ ho¹i cña cäc xi m¨ng ®Êt.
1.2. Ph¬ng ph¸p gia cè nÒn b»ng cäc xi m¨ng ®Êt
1.2.1. Giíi thiÖu cäc xi m¨ng ®Êt [4]
Cäc xi m¨ng ®Êt (tªn tiÕng Anh lµ Deep Soil Mixing hay DSM) ®îc
nghiªn cøu ë NhËt bëi gi¸o s Tenox Kyushu cña §¹i Häc Tokyo vµo kho¶ng
nh÷ng n¨m 1960. Lo¹i cäc nµy sö dông cèt liÖu chÝnh lµ ®Êt t¹i chç, gia cè
víi mét hµm lîng xi m¨ng vµ chÊt phô gia nhÊt ®Þnh tïy thuéc vµo lo¹i vµ c¸c
tÝnh chÊt c¬ - lý – ho¸ cña ®Êt nÒn. Nã sÏ mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao khi
®Þa chÊt lµ ®Êt c¸t. Cäc xi m¨ng ®Êt thêng ®îc thi c«ng b»ng c«ng nghÖ trén
s©u hay gäi t¾t lµ DMM (Deep Mixing Method). Cäc xi m¨ng - ®Êt cã thÓ lµm
mãng s©u, thay thÕ cäc nhåi (trong mét sè ®iÒu kiÖn ¸p dông nhÊt ®Þnh); lµm
têng trong ®Êt (khi x©y dùng tÇng hÇm nhµ cao tÇng), gia cè nÒn. Th«ng thêng
lo¹i cäc nµy kh«ng cã cèt thÐp, song trong mét sè trêng hîp cÇn thiÕt, cèt thÐp
cøng còng cã thÓ ®îc Ên vµo cäc v÷a khi võa thi c«ng cäc xong.
16
Sö dông xi m¨ng trén cìng chÕ víi ®Êt nÒn nhê c¸c ph¶n øng ho¸ häc
– vËt lý x¶y ra lµm cho nÒn ®ãng r¾n thµnh mét thÓ cäc xi m¨ng ®Êt cã ®é æn
®Þnh cao trë thµnh têng ch¾n cã d¹ng b¶n liªn kÕt khèi.
Khi ®é s©u hè mãng tõ 3-6m mµ øng dông ph¬ng ph¸p cäc xi m¨ng ®Êt
lµm kÕt cÊu chèng gi÷ sÏ thu ®îc kÕt qu¶ tèt.
1.2.2. ¦u ®iÓm cña cäc xi m¨ng ®Êt [2]
Mét sè u ®iÓm cña cäc xi m¨ng ®Êt:
- T¨ng kh¶ n¨ng chèng tr−ît cña m¸i dèc;
- T¨ng c−êng søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt;
- Gi¶m ¶nh h−ëng chÊn ®éng ®Õn c«ng tr×nh l©n cËn;
- Tr¸nh hiÖn t−îng biÕn lo·ng cña ®Êt rêi;
- C« lËp phÇn ®Êt bÞ « nhiÔm;
- æn ®Þnh thµnh hè ®µo;
- Giảm độ lón c«ng tr×nh;
- Ng¨n ®îc níc thÊm vµo hè ®µo;
- Dïng kiÓu têng träng lùc nªn kh«ng ph¶i ®Æt thanh chèng, t¹o ®iÒu
kiÖn thi c«ng hè mãng rÊt th«ng tho¸ng. Cäc trén xi m¨ng ®Êt thêng cã cêng
®é chÞu kÐo nhá h¬n nhiÒu so víi cêng ®é chÞu nÐn v× vËy cÇn triÖt ®Ó sö dông
kiÓu kÕt cÊu têng ch¾n lîi dông träng lîng b¶n th©n;
- Thi c«ng ®¬n gi¶n, nhanh chãng;
- Sö dông vËt liÖu cã s½n nªn cã, cèt liÖu chÝnh lµ ®Êt t¹i chç (c¸t) nªn
gi¸ thµnh rÊt thÊp, hiÖu qu¶ kinh tÕ cao;
- ThiÕt bÞ thi c«ng kh«ng qu¸ ®¾t (gi¸ mét thiÕt bÞ thi c«ng cäc kho¶ng
3,5 tØ VN§ cha kÓ tr¹m trén & thiÕt bÞ b¬m v÷a xi m¨ng);
- Qu¸ tr×nh khoan cã thÓ kiÓm tra ®îc ®Þa chÊt khoan nhê thiÕt bÞ tù
®éng ®o & ghi m«men xo¾n ë ®Çu cÇn khoan);
- Kh©u thi c«ng ®îc tù ®éng hãa gÇn nh hoµn toµn, sau khi ®Þnh vÞ, m¸y
khoan sÏ tiÕn hµnh khoan mét c¸ch tù ®éng, hµm lîng v÷a xi m¨ng sÏ ®îc tù
®éng ®iÒu chØnh cho phï hîp víi t×nh h×nh ®Þa chÊt tïy thuéc m«men xo¾n ®o
®îc ë ®Çu cÇn khoan);
- ChÊt lîng thi c«ng kh«ng phô thuéc nhiÒu vµo yÕu tè con ngêi (v× ®·
®îc tù ®éng hãa);
- C«ng trêng thi c«ng kh«ng g©y « nhiÔm, mÊt vÖ sinh nh khi thi c«ng
cäc nhåi, rÊt phï hîp cho viÖc x©y dùng mãng nhµ cao tÇng trong ®« thÞ.
1.1.3. øng dông cäc xi m¨ng ®Êt
17
a) Trªn thÕ giíi [4].
Nh÷ng n−íc øng dông c«ng nghÖ trén s©u nhiÒu nhÊt l μ NhËt b¶n vμ
c¸c n−íc vïng Scandinaver (B¾c ¢u). Theo thèng kª cña hiÖp héi cäc trén
s©u CDM (NhËt B¶n), tÝnh chung trong giai ®o¹n 80~96 cã 2345 dù ¸n, sö
dông 26 triÖu m3 hçn hîp xi m¨ng - ®Êt. Riªng tõ 1977 ®Õn 1993, l −îng ®Êt
gia cè b»ng trén s©u ë NhËt vμo kho¶ng 23.6 triÖu m3 cho c¸c dù ¸n ngoμi
biÓn vμ trong ®Êt liÒn, víi kho¶ng 300 dù ¸n. HiÖn nay hμng n¨m thi c«ng
kho¶ng 2 triÖu m3. §Õn 1994, h·ng SMW Seiko ®· thi c«ng 4000 dù ¸n trªn
toμn thÕ giíi víi 12.5 triÖu m2 (7 triÖu m3).
T¹p chÝ Tin tøc kü thuËt (ENR) th−êng xuyªn th«ng b¸o c¸c thμnh tùu
cña DM ë NhËt B¶n, ch¼ng h¹n sè 1983 ®¨ng kÕt qu¶ øng dông cho c¸c c«ng
tr×nh nÒn mãng thi c«ng trong n−íc, sè 1989 vÒ t¸c dông chèng ®éng ®Êt, sè
1986 vÒ c¸c t−êng chèng thÊm . Hμng n¨m, c¸c héi nghÞ vÒ c¸c c«ng nghÖ
gia cè nÒn ®−îc tæ chøc t¹i Tokyo, trong héi nghÞ nhiÒu th μnh tùu míi nhÊt
vÒ khoan phôt vμ DM ®· ®−îc tr×nh bμy.
T¹i Trung Quèc, c«ng t¸c nghiªn cøu b¾t ®Çu tõ n¨m 1970, mÆc dï ngay
tõ cuèi nh÷ng n¨m 1960, c¸c kü s− Trung Quèc ®· häc hái ph−¬ng ph¸p trén
v«i d−íi s©u vμ CDM ë NhËt b¶n. ThiÕt bÞ trén s©u dïng trªn ®Êt liÒn xuÊt
hiÖn n¨m 1978 vμ ngay lËp tøc ®−îc sö dông ®Ó xö lý nÒn c¸c khu c«ng
nghiÖp ë Th−îng H¶i. Tæng khèi l−îng xö lý b»ng trén s©u ë Trung Quèc
cho ®Õn nay vμo kho¶ng trªn 1 triÖu m3. Tõ n¨m 1987 ®Õn 1990, c«ng nghÖ
trén s©u ®· ®−îc sö dông ë C¶ng Thiªn t©n ®Ó x©y dùng 2 bÕn cËp t μu vμ c¶i
t¹o nÒn cho 60 ha khu dÞch vô. Tæng céng 513000m3 ®Êt ®−îc gia cè, bao
gåm c¸c mãng kÌ, mãng cña c¸c t−êng ch¾n phÝa sau bÕn cËp tÇu.
Mét sè nghiªn cøu kh¸c liªn quan tíi trén s©u ë §«ng Nam ¸ nh − sö
dông c¸c cét v«i ®Êt xö lý ®Êt h÷u c¬ ë Trung Quèc (Ho, 1996), c¸c hè ®μo
s©u ë §μi Loan (Woo, 1991) vμ mét sè dù ¸n kh¸c nhau ë Singapore (Broms ,
1984).
T¹i Ch©u ©u, nghiªn cøu vμ øng dông b¾t ®Çu ë Thôy §iÓn vμ PhÇn Lan.
Trong n¨m 1967, ViÖn §Þa chÊt Thôy §iÓn ®· nghiªn cøu c¸c cét v«i (SLC)
theo ®Ò xuÊt cña Jo. Kjeld P¸ue sö dông thiÕt bÞ theo thiÕt kÕ cña LindenAlimak AB (Rathmayer, 1997). Thö nghiÖm ®Çu tiªn t¹i s©n bay Ska Edeby
víi c¸c cét v«i cã ®−êng kÝnh 0.5m vμ chiÒu s©u tèi ®a 15m ®· cho nh÷ng
kinh nghiÖm míi vÒ c¸c cét v«i cøng ho¸ (Assarson vμ nnk, 1974). N¨m
1974, mét ®ª ®Êt thö nghiÖm (6m cao 8m dμi) ®· ®−îc x©y dùng ë PhÇn Lan
18
sö dông cét v«i ®Êt, nh»m môc ®Ých ph©n tÝch hiÖu qu¶ cña h×nh d¹ng vμ
chiÒu dμi cét vÒ mÆt kh¶ n¨ng chÞu t¶i (Rathmayer vμ Liminen, 1980).
b) øng dông cäc xi m¨ng ®Êt ë ViÖt Nam [2].
C«ng nghÖ trén s©u ®· ®−îc miªu t¶ trong quyÓn “ Xö lý sù cè nÒn mãng
c«ng tr×nh” cña GS NguyÔn B¸ KÕ xuÊt b¶n n¨m 2000. N¨m 2002, ViÖn
KHCN X©y dùng ®· cã ®Ò tμi nghiªn cøu vÒ cäc xi m¨ng - v«i. HiÖn nay, Bé
x©y dùng ®· ban hμnh Tiªu chuÈn thiÕt kÕ cäc xi m¨ng ®Êt.
N¨m 2002, ®· cã mét sè dù ¸n b¾t ®Çu øng dông cäc xi m¨ng ®Êt vμo x©y
dùng c¸c c«ng tr×nh trªn nÒn ®Êt yÕu ë ViÖt nam. Cô thÓ nh −: Dù ¸n c¶ng Ba
Ngßi (Kh¸nh hoμ) ®· sö dông 4000m cäc xi m¨ng ®Êt cã ®−êng kÝnh 600cm
thi c«ng b»ng trén kh«; xö lý nÒn cho bån chøa x¨ng dÇu ®−êng kÝnh 35m,
cao 4m ë CÇn Th¬. N¨m 2003, mét ViÖt kiÒu ë NhËt ®· thμnh lËp c«ng ty xö
lý nÒn mãng t¹i TP Hå ChÝ Minh, øng dông thiÕt bÞ trén kh« ®Ó t¹o cäc xi
m¨ng ®Êt lång èng thÐp. Cäc xi m¨ng ®Êt lång èng thÐp cho phÐp øng dông
cho c¸c nhμ cao tÇng (®Õn 15 tÇng) thay thÕ cho cäc nhåi, rÎ vμ thi c«ng
nhanh h¬n. N¨m 2004 cäc xi m¨ng ®Êt ®−îc sö dông ®Ó gia cè nÒn mãng cho
nhμ m¸y n−íc huyÖn Vô B¶n (H μ nam), xö lý mãng cho bån chøa x¨ng dÇu
ë §×nh vò (H¶i phßng). C¸c dù ¸n trªn ®Òu sö dông c«ng nghÖ trén kh«, ®é
s©u xö lý trong kho¶ng 20m. Th¸ng 5 n¨m 2004, c¸c nhμ thÇu NhËt b¶n ®· sö
dông Jet - grouting ®Ó söa ch÷a khuyÕt tËt cho c¸c cäc nhåi cña cÇu Thanh tr×
(Hμ néi). N¨m 2005, mét sè dù ¸n còng ®· ¸p dông cäc xi m¨ng ®Êt nh−: dù
¸n tho¸t n−íc, khu ®« thÞ §å S¬n - H¶i phßng, dù ¸n ®−êng cao tèc TP Hå
ChÝ Minh ®i Trung L−¬ng, dù ¸n c¶ng B¹c Liªu,...
N¨m 2004, ViÖn Khoa häc Thuû lîi ®· tiÕp nhËn chuyÓn giao c«ng nghÖ
khoan phôt cao ¸p (Jet-grouting) tõ NhËt b¶n. §Ò tμi ®· øng dông c«ng nghÖ
vμ thiÕt bÞ nμy trong nghiªn cøu søc chÞu t¶i cña cäc ®¬n vμ nhãm cäc, kh¶
n¨ng chÞu lùc ngang, ¶nh h−ëng cña hμm l−îng xi m¨ng ®Õn tÝnh chÊt cña xi
m¨ng ®Êt,... nh»m øng dông cäc xi m¨ng ®Êt vμo xö lý ®Êt yÕu, chèng thÊm
cho c¸c c«ng tr×nh thuû lîi. Nhãm ®Ò tμi còng ®· söa ch÷a chèng thÊm cho
Cèng Tr¹i (NghÖ an), cèng D10 (Hμ Nam), Cèng R¹ch C (Long an).
Mét sè h×nh ¶nh vÒ øng dông c«ng nghÖ cäc xi m¨ng ®Êt t¹i ViÖt Nam
xem H×nh 1.6; H×nh 1.7; H×nh 1.8.
19
H×nh 1.6. Gia cè cäc xi m¨ng ®Êt t¹i s©n bay CÇn Th¬.
H×nh 1.7. Gia cè cäc xi m¨ng ®Êt
mãng bån dÇu t¹i CÇn Th¬
H×nh 1.8. Gia cè cäc xi m¨ng ®Êt t¹i
C¶ng dÇu khÝ Vòng Tµu.
1.2.4. Giíi thiÖu c«ng nghÖ trén s©u [2]
Trén s©u ph©n lo¹i theo chÊt kÕt dÝnh (xi m¨ng, v«i, th¹ch cao, tro
bay…) vµ ph¬ng ph¸p trén (kh«/ít, quay/phun tia, guång xo¾n hoÆc lìi c¾t).
HiÖn nay phæ biÕn hai c«ng nghÖ thi c«ng trén kh« vµ trén ít cña c¸c níc B¾c ¢u vµ NhËt B¶n.
20
C¸c øng dông chÝnh cña c«ng nghÖ trén s©u xem H×nh 1.9.
H×nh 1.9. C¸c øng dông c¬ b¶n cña c«ng nghÖ trén s©u
a) C«ng nghÖ thi c«ng trén kh«.
Trén kh« lµ qu¸ tr×nh gåm x¸o t¬i ®Êt b»ng c¬ häc t¹i hiÖn trêng vµ trén
bét xi m¨ng kh« víi ®Êt cã hoÆc kh«ng cã phô gia.
M¸y
nÐn khÝt¾c chung M¸y
Bån kh«
chøa ®îc
khÝ thÓ hiÖn trªn H×nh
Nguyªn
cñasÊy
ph¬ng ph¸p trén
1.10. KhÝ nÐn sÏ ®a xi m¨ng vµo ®Êt.
Xe t¶i
Nhµ kiÓm tra
Xi m¨ng
Silo
Nguån ®iÖn
H×nh 1.10. S¬ ®å thi c«ng trén kh«
Xi m¨ng
Thi c«ng trô
- Xem thêm -
.DOC 
70 
499 
87 
