LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ LÚN NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU CHO KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÚN NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Nền đắp là một trong những công trình xây dựng lâu đời và thường gặp nhất.. Trong công cuộc xây dựng và phát

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS TS TRẦN TUẤN HIỆP

Cán bộ chấm nhận xét 1 :

Cán bộ chấm nhận xét 2 :

Luận án thạc sỹ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN ÁN THẠC SỸ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI, ngày ………tháng ……năm 2005

LỜI CẢM ƠN

   _   

dài đối với chúng em Nhưng khoảng khắc đó lại một lần nữa đã ghi trong chúng em một tình cảm tốt đẹp, lòng biết ơn trân trọng, sự cống hiến của qúi thầy cô Trường Đại Học Giso Thông Vận Tải Em tin rằng trong những ngày tháng qua, với kiến thức khoa học lẫn kiến thức đời thường mà thầy cô đã truyền đạt, hướng dẫn, đó sẽ là cơ sở giúp em vững bước vào đời và thành công trong cuộc sống mai sau

Qua thời gian làm luận văn tốt nghiệp, mặc dù gặp nhiều khó khăn trong việc thu thập tài liệu, cũng như thu thập kiến thức thực tế Nhưng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy hướng dẫn, em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp đúng thời hạn

Em xin gửi lời cảm ơn tới:

v Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải

v Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Trình Đường Bộ

v Phòng Đào Tạo Sau Đại Học Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải

v Các Thầy, Cô Giản Dạy Lớp Cao Học Khoá 10 – Lớp Đường Bộ

v Gia Đình Và Bạn Bè, Những Người Đã Giúp Đỡ Em Trong Qúa Trình Học Tập Đặc biệt em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến:

I - TÊN ĐỀ TÀI: CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ LÚN NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU CHO KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

Sông Cửu Long Đưa ra giải pháp tốt nhất : về kinh tế, kỹ thuật, biện pháp thi công, bảo vệ môi trường …phù hợp với cho từng vùng trong khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long

2- NỘI DUNG:

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚN NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

1.1: Khái Quát Về Đồng Bằng Sông Cửu Long

1.2: Đặc Điểm Địa Chất Công Trình Ơ ĐBSCL

1.3: Đặc Trưng Cơ Lý Của Đất Nền Ơ Vùng Đồng Bằng Sông Cửu

Long

1.4: Tổng Quan Về Tình Hình Giao Thông Vận Tải Đường Bộ Của

Đồng Bằng Sông Cửu Long

1.5: Phương Hướng Phát Triển Giao Thông Vận Tải Của Vùng Đồng

Bằng Sông Cửu Long

1.4: Tính Cấp Thiết Của Đề Tài

CHƯƠNG II: CÁC BIỆN PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT ĐẦU CẦU VÀ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN TƯƠNG ỨNG

2.1: Cọc Đất Gia Cố Vôi – Ximăng

2.2: Giếng Cát (Cọc Cát)

2.3: Nền Đắp Trên Cọc

2.4: Gia Tải Tạm Thời

2.5: Đào Thay Một Phần Hoặc Toàn Bộ Đất

3.1: Phân Tích Thành Phần Lực Tại Vị Trí Tiếp Giáp

3.2: Biện Pháp Gia Cố

3.3: Sử Dụng Vật Liệu Hatelit Để Xử Lý Gia Cường Tại Vị Trí Nối Tiếp

Giữa Mố Và Đường Vào Cầu

CHƯƠNG IV: ÁP DỤNG TÍNH TOÁN NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

4.1: Dùng Phương Pháp Cọc Cát (Giếng Cát) Để Tính Toán Nền Đường

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : Ngày tháng năm 2005

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : Ngày tháng năm 2005

V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÚN NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU Ở VÙNG ĐỒNG

BẰNG SÔNG CỬU LONG 8

1.1 KHÁI QUÁT VỀ ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 8

1.1.1 Vị trí địa lý : 8

1.1 2 Địa hình, địa mạo : 8

1.1.3 Khí hậu, khí tượng 9

1.1.4 Chế độ thuỷ văn: 10

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Ở ĐBSCL 11

1.2.1 Cấu trúc địa chất : 11

1.2.2 Phân bố đất yếu ở ĐBSCL theo mặt bằng 12

1.3 ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN Ở VÙNG ĐBSCL 14

1.3.1 Đặc trưng cơ lý của đất sét yếu bảo hoà nước ở ĐB sông Cửu Long .14

1.3.3 Đặc trưng cơ lý của đất bùn ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long 17

1.4 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐƯỜNG BỘ CỦA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG : 19

1.4.1 Hiện trạng mạng lưới giao thông vận tải Đồng bằng sông Cửu Long : 19

1.4.2 Hiện trạng các công trình cầu trên đường bộ của vùng Đồng bằng sông Cửu Long : 20

1.4.3 Đánh giá về ổn định của đường dẫn vào cầu: 20

1.5 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN GIAO THÔNG VẬN TẢI CỦA VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG: 27

1.6 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: 27

CHƯƠNG 2: CÁC BIỆN PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT ĐẦU CẦU VÀ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN TƯƠNG ỨNG

A./ BỆ PHẢN ÁP: 31

B./ CỌC ĐẤT GIA CỐ VÔI – XIMĂNG: 31

C./ GIẾNG CÁT (CỌC CÁT): 34

D./ NỀN ĐẮP TRÊN CỌC: 38

E./ GIA TẢI TẠM THỜI: 38

F./ ĐÀO THAY MỘT PHẦN HOẶC TOÀN BỘ ĐẤT: 39

G CỘT BA LÁT: 41

H ĐẮP BẰNG VẬT LIỆU NHẸ: 42

I ĐẮP ĐẤT TRÊN LỚP ĐỆM – ĐẮP ĐẤT TRÊN BÈ: 44

2.1 BỆ PHẢN ÁP: 47

2.1.1 Tính toán bệ phản áp theo dạng làm tăng độ chôn sâu của nền đường: 48

2.1.2 Tính toán bệ phản áp theo dạng làm xoải ta-luy nền đường: 50

2.2 CỘT ĐẤT GIA CỐ VÔI – XIMĂNG: 52

2.2.1 Gia cường đất yếu bằng vôi: 52

2.2.2 Gia cường đất yếu bằng xi măng: 60

2.3 GIẾNG CÁT (CỌC CÁT): 75

1 Các cơ sở xuất phát để tính toán; 75

2 Công thức t.toán t.gian tăng sức chịu tải của đất nền yếu khi làm giếng cát: 77

2.4 NỀN ĐẮP TRÊN CỌC: 94

2.4.1 Tổng quan: 94

2.4.3 Các trạng thái tới hạn: 94

2.4.4 Khả năng làm việc của nhóm cọc: 97

2.4.5 Phạm vi làm việc của nhóm cọc: 97

2.4.6 Tải trọng thẳng đứng: 98

2.4.7 Sự trượt bên: 99

2.4.8 Điều kiện gia cố: 100

2.4.9 Tính ổn định tổng thể: 102

2.4.10 Tăng cường lực căng: 103

2.4.11 Ổn định: 103

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN LỰC TẠI VỊ TRÍ CHUYỂN TIẾP GIỮA CẦU VÀ ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU; SỬ DỤNG VẬT LIỆU HATELIT ĐỂ GIA CƯỜNG TẠI VỊ TRÍ MỐI NỐI TIẾP GIỮA MỐ VÀ ĐƯỜNG VÀO CẦU PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN LỰC TẠI VỊ TRÍ TIẾP GIÁP:

3.1 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN LỰC TẠI VỊ TRÍ TIẾP GIÁP: 104

3.1.1 Kiểm tra điều kiện chịu uốn ở 1800C (đối với các lớp toàn khối): 104

3.1.2 Kiểm tra điều kiện trượt ở 600C: 106

3.2 BIỆN PHÁP GIA CỐ: 107

3.3 SỬ DỤNG VẬT LIỆU HATELIT ĐỂ XỬ LÝ GIA CƯỜNG TẠI VỊ TRÍ NỐI TIẾP GIỮA MỐ VÀ ĐƯỜNG VÀO CẦU: 110

3.3.1 Đặt vấn đề : 110

3.3.2 Vật liệu phủ Hatelit : 111

3.3.3 Kết luận : 115

CHƯƠNG 4: ÁP DỤNG TÍNH TOÁN NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

4.1 DÙNG PHƯƠNG PHÁP CỌC CÁT (GIẾNG CÁT) ĐỂ TÍNH TOÁN NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU Ở VÙNG ĐBSCL : 116

4.2 ÁP DỤNG TÍNH TOÁN : 116

4.2.1 Số liệu tính toán : 116

4.2.2 Tổng hợp số liệu tính toán : 118

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ LÚN NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU

Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Nền đắp là một trong những công trình xây dựng lâu đời và thường gặp nhất Trong công cuộc xây dựng và phát triển kinh tế – xã hội của nước ta hiện nay đã tăng khối lượng các công trình xây dựng trên nền đất yếu một cách đáng kể trong phạm vi cả nước nói chung và ở vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long nói riêng Các vấn đề liên quan đến sự ổn định của nền đắp là những điều cần được quan tâm trước tiên Do những thiếu sót của công tác khảo sát, thiết kế hoặc thi công nền đường thường bị hư hỏng vì mất ổn định trong và sau khi xây dựng công trình Việc xử lý hậu quả do những hư hỏng vì nền đắp mất ổn định thường rất phức tạp và tốn kém, chưa kể đôi khi những hư hỏng này còn có thể gây ra các hậu quả đáng tiếc Trong xây dựng cầu đường cần đặc biệt chú ý đến vấn đề lún, vì đây là nguyên nhân làm cho nhiều công trình cầu đường bị hư hỏng phải xử lý rất tốn kém hoặc nhiều khi không xử lý được

Do thời gian nghiên cứu hạn hẹp nên trong đề tài này, tôi chỉ nghiên Cứu Các

Giải Pháp Kỹ Thuật Xử Lý Lún Nền Đường Đầu Cầu Cho Khu Vực Đồng Bằng Sông Cửu Long Trong nội dung nghiên cứu của đề tài này, tập trung xử lý độ lún theo

phương đứng của đường đắp sau mố cầu, không xét đến trường hợp lún theo phương ngang cũng như không xét đến trường hợp đường đi ven sông

1.1 KHÁI QUÁT VỀ ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

1.1.1 Vị trí địa lý :

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng châu thổ nằm ở cuối lưu vực sông Mêkông, được gới hạn bở phía bắc là biên giới Việt nam – Campuchia, Tây Ninh và thành phố Hồ Chí Minh, phía Nam và Đông là vùng biển Đông, phía tây là vịnh Thái Lan Đồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên 3.900.000 ha, bao gồm 13 tỉnh và thành phố : Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang và An Giang

1.1 2 Địa hình, địa mạo :

ĐBSCL có địa hình khá bằng phẳng, cao độ phổ biến từ (+0,3 -:- +0,4)m, trên mực nước biển (theo hệ thống cao độ Mũi Nai) trừ một số ngọn núi ở tỉnh An Giang và Kiên Giang Ngoài các khu vực có cao độ cục bộ, có thể phân thành các vùng theo cao

độ như sau :

- Thềm phù sa cổ dọc biên giới Việt nam – campuchia có cao độ từ (+2,0 +5,0)m

-: Dọc theo sông Tiền và sông Hậu có cao độ (+1,0 -: :-: +3,0)m

- Các khu vực ngập lũ của sông tiền, sông Hậu và các vùng ngập triền ven biển

có cao độ : (+0,3 -:- 1,5)m

Do sự bồi đắp và lắng đọng cùa phù sa sông, biển đã tạo cho Đồng bằng sông Cửu Long có địa thế cao ở ven sông Tiền, sông Hậu vè ven biển Nhưng những vùng xa sông chính, xa biển nằm sâu trong đất liền thì thấp và trũng

Về thời giang , mưa ở Đồng bằng sông Cửu Long phân bố không đều trong năm, khoảng 90% lượng mưa tập trung trong các tháng mùa mưa, lượng mưa trong mùa khô chỉ chiếm 10% Các tháng 1,2,3 hầu như không có mưa

Sông Mêkông cò diện tích lưu vực 795.000 Km2, tổng lượng nước hằng năm 450

tỷ mét khối, lưu lượng bình quân năm khoảng 14.000m3/s dòng chảy của sông Mêkông

có 2 mùa rỏ rệt, mùa lũ và mùa kiệt Ơ thượng lưu sông Mêkông mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 11 Nhờ sự điều tiết của Biển Hồ nên vùng Đồng bằng sông Cửu Long lũ chậm hơn 1 tháng và kéo dài với dạng lũ bẹt

Hằng năm Đồng bằng sông Cửu Long bị nước lũ của sông Mêkông chảy về gây ngập lụt ở phần phía Bắc của đồng bằng Nước lũ truyền vào đồng bằng theo các kênh

Campuchia Thông thường vào cuối tháng 7 đầu tháng 8 nước lũ bắt đầu gây ngập và đạt đỉnh lũ cao nhất vào cuối tháng 9, đầu tháng 10 Diện tích ngập lũ ở Đồng bằng sông Cửu Long khoảng 1.100.000 hecta, tuỳ từng nơi thời gian ngập lũ từ 2 đến 5 tháng

Mùa kiệt ở Đồng bằng sông Cửu Long từ tháng 1 đến tháng 6, trong mùa kiệt lưu lượng sông Mêkông giảm dần, lưu lượng nhở nhất thường rơi vào tháng 4 (có năm lưu lượng kiệt chỉ còn khoảng 2.000 m3/s) đều này làm hạn chế khả năng cung cấp nước ngọt và làm cho nước mặn xâm nhập sâu hơn vào đồng bằng Nhưng riêng về thời đoạn chọn để lấn dòng, ngăn dòng là vào khoảng cuối tháng 2 đến trung tuấn tháng 5

Thuỷ triều

Gần như toàn bộ diện tích Đồng bằng sông Cửu Long chịu ảnh hưởng mạnh của thuỷ triều biển Đông và vịnh Thái Lan Thuỷ triều biển Đông theo các sông Vàm Cỏ Đông, Vàm Cỏ Tây, sông Tiền, sông Hậu, SôngMỹ Thạnh, sông Gành Hào, sông Bồ Đề

và các sông, rạch nối thông với các sông này Thuỷ triều vịnh Thái Lan theo các sông Ông Đốc, sông cái Lớn và các sông, rạch khác truyền mặn vào nối đồng, làm ảnh hưởng đến một vùng đất rộng lớn ở phía tây nội Đồng bằng sông Cửu Long

Thuỷ triều biển Đông theo chế độ bán nhật triều, có biên độ triều lớn Ơ khu vực ven biển và cử sông có biên độ từ 2 -:- 3.5m Thuỷ triều ở vịnh Thái Lan theo chế độ nhật triều không đều, ở khu vực ven biển và cử sông có biên độ 0,7 -:- 1.1m vào sâu trong đồng biên độ triều giảm mạnh và do thuỷ triều vào theo nhiều hướng khác nhau, tạo nên các khu vực giáp triều, tạy đây có biên độ triều rất nhỏ như trung tâm Đồng Tháp Mười, trung tâm tứ giác Long Xuyên, trung tâm bán đảo Cà Mau Ơ nhữngvùng này vào mùa khô có biên độ từ 0,3 -:- 0,5m, mùa mưa dưới 0,3m

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Ở ĐBSCL

1.2.1 Cấu trúc địa chất :

Theo kết quả nghiên cứu của tổng cục địa chất cho rằng cầu trúc ĐBSCL có dạng bồn trũng theo hướng Đông Bắc – Tây Nam mà trung tâm bồn trũng có thể là vùng kẹp giữa sông Tiền và sông Hậu, khu vực này móng đá sâu tới 900 m (tài liệu hố khoan CL1 của Tổng cục Dầu Khí) Vây quanh vùng trung tâm là các vùng cánh của bồn trũng và xa hơn lá các đới nâng cao của móng đá trước Kanozo (khoảngtrên 65 triêu năm) Phủ lên trên móng đá là tập hợp các thành tạo bở rời có tuổi từ Neogen đến đệ tứ, trên cùng là tầng trầm tích trẻ (trầm tích Holoxen) có tuổi khoảng 15.000 năm có chiều sâu lên tới 110m, đây cũng chính là tầng đất yếu trên mặt, móng của các công trình chủ yếu được đặt trên tầng đất yếu này

Theo Nguyễn Thanh, cột địa tầng tổng hợp vùng Đồng bằng sông Cửu Long gồm các tầng sau:

a Tầng bồi tích trẻ hay gọi trầm tích Holoxen QIV được phân chia thành 3 bậc:

• Bậc Holoxen dưới QIV1-2 gồm cát màu vàng và xám tro, chứ sỏi nhỏ cũng kết vón sắt, phủ lên tầng đất sét loang lổ pleixtoxen, chiều dày đạt tới 12m

• Bậc Holoxen giữa QIV2 gồm bùn sét màu xám, sét xám xanh và xám vàng, chiều dày tứ 10,0m đến 70,0m

• Bậc Holoxen trên QIV3 gồm trầm tích khác nhau về điều kiện tạo thành, thành phần vật chất, tuổi và điều kiện phân bố :

- Tầng trầm tích biển, sông biển hổ hợp và sinh vật mQIVa, mabQIVa gồm cát hạt mịn, bùn sét hữu cơ…

- Trầm tích sinh vật, đầm lầy ven biển bamQIV3 gồm bùn sét hữu cơ, than bùn

- Tầng trầm tích sông hồ hổn hợp sinh vật ambQIVa gồm bùn sét hữu cơ

- Tầng bồi tích aQIV3 gồm sét, á sét chảy, bùn á sét hoặc bùn sét hữu cơ Chiều dày của thành tạo trầm tích Holoxen trên biến đổi từ 9 đến 20m, trung bình 15m toàn bộ chiều dày trầm tích Holoxen đạt tới 100m

b Tầng bồi tích cổ hay trầm tích Pleixtoxen Tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, trầm tích này gồm 3-5 tập hạt mịn xen kẹp với 3 – 5 tập hạt thô, mổ tập tương ứng với Pleixtoxen trên, giữa và dưới Mỗ tập hạt mịn có chiều dày từ 1-2m đến 40-50m, các tập hạt thô được đặt trưng bằng bề dày thay đổi từ 4-85m

1.2.2 Phân bố đất yếu ở ĐBSCL theo mặt bằng

Theo đặc trưng thành phần thạch học, tính chất địa chất công trình, địa chất thuỷ văn và chiều dày của tầng đất yếu có thể chia thành 5 khu vực đất yếu khác nhau từ Khu vực I đến Khu vực V

Hình 1 : Bản đồ phân vùng đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long

v Khu vực I :

Khu đất sét màu xám nâu, xám vàng (bmQIV) bao gồm các loại đất sét, á sét màu xám nâu, có chỗ đất mềm yếu nằm gối lên trên trầm tích nén chặt QI-II và chiều dày không quá 5m

Khu vực này thuộc đồng bằng tích tụ, có chỗ trũng lầy nội địa, cao độ từ 1 ÷ 3m Nước dưới đất gặp ở độ sâu 1÷ 5m Nước này có tính ăn mòn acid và ăn mòn sulfat

• Phân khu II b:

Khu vực này thường gặp các loại đất yếu như: bùn sét, bùn á sét, chúng phân bố không đều hoặc xen kẹp, chiều dày tầng đất yếu có thể đạt đến 80m

• Phân khu II c:

Trong thực tế xây dựng công trình gặp các loại đất yếu như: bùn sét, bùn á sét, chúng phân bố không đều hoặc xen kẹp gối lên trên nền đất sét chặt chặt QI-III, chiều dày không quá 25m

• Phân khu III a:

Đất nền ở đây thường gặp chủ yếu là các loại á cát, cát bụi, xen kẹp ít bùn sét, bùn á sét, bùn á cát (m, am, abm QIV), chúng nằm trực tiếp trên nền trầm tích nén chặt

QI-III Chiều dày tầng trầm tích yếu ở đây không quá 60m Địa hình ở khu vực này là đồng bằng tích tụ và đồng bằng tích tụ gợn sóng ven biển với độ cao từ 1÷2m đến

5÷7m Mực nước ngầm xuất hiện cách mặt đất 0,5 ÷ 2,0 m, nước có tính ăn mòn

• Phân khu IIIb:

Đất nền ở phân khu này cũng có những đặc trưng giống như Phân khu IIIa, nhưng chiều dày tầng Holoxen không quá 40m

• Phân khu IIIc:

Nền đất yếu ở đây có các tính chất, đặc trưng giống như IIIa, IIIb, nhưng chiều dày của tầng Holoxen không quá 25m

v Khu vực IV :

Nền đất yếu ở khu vực này thường gặp các loại điển hình là đất than bùn xen kẹp bùn sét, bùn á sét, cát bụi và á cát chúng cũng được chia thành các phân khu như sau:

• Phân khu IVa:

Các loại đất hay gặp là: đất than bùn, sét, bùn á sét (mb QIV) , chúng thuộc tầng đất yếu Holoxen có chiều dày không quá 25m, gối lên nền trầm tích chặt QI-III

Địa hình ở vùng này có dạng đồng bằng tích tụ sinh vật biển có cao độ từ 1,0 đến 1,5m

Mực nước ngầm xuất hiện ngay trên mặt đất, nước có tính ăn mòn hóa học đối với kết cấu công trình

Đất yếu ở khu vực này thường gặp là bùn á sét và bùn á cát ngập nước.Địa hình ở đây là dạng đồng bằng tích tụ, trũng lầy dạng vịnh, cửa sông

Mực nước ngầm xuất hiện ngay trên mặt đất, chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều, nứớc có tính ăn mòn hóa học

Ở đây phổ biến các quá trình địa chất động lực như xâm thực bờ và đáy sông, hiện tượng lầy hóa

1.3 ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

1.3.1 Đặc trưng cơ lý của đất sét yếu bảo hoà nước ở Đồng bằng sông Cửu Long

Tầng trầm tích mới thuộc Đồng bằng sông Cửu Long là đối tượng nghiên cứu về mặt địa chất công trình Các lớp đất chính thường gặp là những loại đất sét hữu cơ và sét không hữu cơ có trạng thái độ sệt khác nhua Ngoài ra, còn gặp những lớp cát, sét bùn lẫn vỏ sò và sạn latérit Ngay trong lớp đất sét còn gặp các vệt cát mỏng

Dựa theo hình trụ hố khoan trong phạm vi độ sâu khoảng 30m trở lại của những công trình thuỷ lợi thuộc các tỉnh Long An, Tiền Giang, Hậu Giang, Cà Mau, Bạc Liêu,

Tp Hồ Chí Minh… có thể phân chia các lớp đất nền như sau:

a Lớp đất ở trên mặt : dày vào khoảng 0,5 -:- 1,5m, gồm những loại đất sét

hạt bụi đến sét cát, có màu xám nhạt đến xám vàng Có nơi là bùn sét hữu cơ màu xám đen Lớp này có nơi nằm tr6en mực nước ngầm, có nơi nằm dưới mực nước ngầm (vùng sình lầy)

b Lớp sét hữu cơ : nằm dưới lớp mặt lá lớp sét hữu cơ, có chiều dày thay đổi

từ 3-:-4m (ở Long An), 9-:-10m (vùng Thạch An, Hậu Giang) đến 18:-20m (vùng Long Phú, hậu giang) Chiều dày lớp này tăng dần về phía biển

Lớp sét hữu cơ thường có màu xám đen, xám nhạt hoặc vàng nhạt Hàm lượng hạt sét chiếm 40-:-70% Hàm lượng hữu cơ thường gặp là 2-:-8%, các chất hữu cơ đã phân giải gần hết Ơ các lớp gần mặt đất còn có những khối hữu cơ ở dạng thang bùn Đất rất ẩm, thường quá bảo hoà nước, các chỉ tiêu vật lý thay đổi trong phạm vi như sau :

- Độ ẩm tự nhiên W= 50 -:- 100% (có nơi trên 100%)

Bảng 1 Đặc trưng chống cắt của lớp sét hữu cơ

σ (kG/cm2)

c Lớp sét cát ít sạn mảnh vụn latérít và vỏ sò hoặc lớp cát : lớp này dày khoảng

3-:-5 m, thường nằm chuyển tiếp giửa lớp sét hữu cơ với lớp đất sét không hữu

cơ (như dọc theo tuyến kênh phụng Hiệp – Quảng Lộ) Cũng có nơi như Mỹ Tứ (hậu giang) lớp cát lại nằm giửa lớp đất sét Lớp này không liên tục trên toàn vùng Đồng bằng sông Cửu Long

Đối với lớp đất cát, vì số liệu thi được quá ít (chỉ vài ba công trình) nên chưa

có đủ điều kiện để thống kê

Một số tài liệu thu được ở Hậu Giang, An Giang, sông sài Gòn cho biết : lớp cát có độ ẩm thiên nhiên W = 32-:-35%, dung trọng thiên nhiên gw = 1,69 -:- 1,75 g/cm3, góc ma sát trong f = 29 -:- 30o

d Lớp đất sét không hữu cơ : Lớp đất sét khá dày xuất hiện ở những độ sâu khác nhau Một số hố khaon ở Long An cho thấy : lớp đất tường đối chặt nằm cách mặt đất 3-4m, ở những nơi khác đất sét tường tự nằm cách ặmt đất khoản 9-:-10m (ở Thạch An, Hậu Giang), 15 -:- 16m (ở Vinh Qui, tân Long, hậu Giang),

25 -:- 26m (ở Mỹ Thanh, hậu Giang)…, càng gần ven biển, lớp đất sét càng nằm sâu cách mặt đất thiên nhiên

Lớp đất sét có màu xàm vàng hoặc vàng nhạt Các chỉ tiêu vật lý của nó thay đổi trong phạm vi như sau:

Tỉ số rổng e0 1,2-2,0 1,2-2,0 1,4-3,0 1,4-4,0 1,4-4,0

Sai số quân phương σ ϕ(độ) 1045’ 1030’ 1012’ 1012’ 1030’ Trị trung bình của C (kG/cm2) 0,12 0,10 0,08 0,06 0,05 Sai số quân phương

c

σ (kG/cm2)

Ngoài ra, ở Bảng 3 có giới thiệu đặc trưng cơ lý của các lớp bùn sét và bùn á sét

thuộc một số tỉnh ở Đồng bằng sông Cửu Long để tham khảo sử dụng sát hợp với từng vùng

1.3.3 Đặc trưng cơ lý của đất bùn ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long

Số liệu thống kê ở các Bảng 1 và Bảng 2 là đặc trưng chống cắt theo sơ đồ không

nén cố kết – cắt nhanh trên máy cắt phẳng của đất dính mêm nói chung, trong đó có cả đất bùn ở Đồng bằng sông Cửu Long

Năm 1984, GS-TSKH Nguyễn thanh và GS-TSKH Phạm Xuân đã nghiên cứu thống kê đặc trưng cơ lý của các lạoi đất ở khu vực ĐBSCL như Long An, Đồng Tháp, Bến Tre, Cửu Long, An Giang, Kiên Giang, Minh Hải Số liệu thống kê được ghi ở

Bảng 3 cho thấy rằng đặc trưng cơ lý của đất bùn ở các tỉnh thuộc ĐBSCL tương tự

nhau

Bảng 3 : Đặc trưng cơ lý của đất bùn ở một số tỉnh Đồng Bằng sông Cửu Long

(Theo tài liệu của Nguyễn Văn Thơ, 1978-1984 và Nguyễn Thanh, 1984)

Bùn á sét abm QIV

Bùn sét abm QIV

Bùn á sét abm QIV

Bùn á sét abm QIV

Bùn sét Abm QIV

Bùn sét abm QIV

Bùn á sét abm QIV

Bùn sét amb QIV

22 0 5,6.10-6 0 0 1,2.10-6 6,4.10-6 0

Năm 1990, KS Nguyễn Văn Tài đã nghiên cứu tổng kết đặc trưng cơ lý đất yếu

ở ĐBSCL phục vụ xây dựng các công trình thuộc ngành điện lực Trong đó có sơ đồ cắt

nhanh không nén cố kết (Bảng 4) và theo sơ đồ nén cố kết-cắt nhanh (Bảng 5)

Bảng 4 : Đặc trưng chống cắt của các lớp bùn (theo sơ đồ cắt nhanh không nén cố

Bảng 5 : Đặc trưng chống cắt của các lớp bùn (theo sơ đồ cố kết – cắt nhanh)

Các chỉ tiêu Tên đất

Ghi chú : - Tử số là trị số chuẩn; mẫu số là trị số tối thiểu và tối đa

Những kết quả nghiên cứu của các tác giả được giới thiệu ở trên cho thấy rằng bề mặt ĐBSCL được bao phủ chủ yếu là tầng tích Holoxen gồm các loại đất dính : sét, á sét, á cát ở trạng thài nửa cứng đến dẻo chảy và các loại bùn sét, bùn á sét Ở điều kiện

tự nhiên sức chịu tải của chúng là rất yếu

1.4 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐƯỜNG BỘ CỦA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG :

1.4.1 Hiện trạng mạng lưới giao thông vận tải Đồng bằng sông Cửu Long :

Đồng bằng sông Cửu Long là khu vực có tiềm năng lớn về sản xuất lúa gạo, cây

ăn trái và thuỷ hải sản trong cả nước Mạng lưới giao thông thuỷ, bộ ở khu vực này tuy

đã có sự đầu tư nhất định nhưng chưa thích đáng, đáp ứng kịp thời nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội trong khu vực

Hệ hống giao thông đường bộ ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long phần lớn là các tỉnh lộ (đường cấp IV, V) đã xuống cấp trầm trọng, các tuyến quốc lộ :QL1A, QL54, QL80, QL81, QL91… thì đang được xây dựngng và nâng cấp để phù hợp với tình hình phát triển mới của vùng Theo định hướng phát triển của mạng lưới giao thông đường

bộ cho đến năm 2020 thì Đồng bằng sông Cửu Long sẽ xây dựng và nầng cấp các tuyến đường Quốc Lộ và Tỉnh lộ : QL1A đi từ TP Hồ Chí Minh đến Cà Mau, QLN1, QLN2 nối liền các tỉnh vùng Đồng bằng sông Cửu Long… Nhìn chung mạng lưới đường bộ còn nhiều hạn chế

Việc giải quyết một vấn đề cấp thiết của giao thông Đồng bằng sông Cửu Long đòi hỏi chúng ta phải có những bước cải tạo đáng kể về giao thông: phát triển mở rộng các tuyến đường có sức tải lớn, xây dựng một số cầu mới vượt sông, xây dựng các nút giao thông nhằm giải quyết một phần vấn đề kẹt xe tại các giao lộ (ở đô thị), xây dựng các cầu vượt, hầm chui để tạo các nút giao thông khác mức…

1.4.2 Hiện trạng các công trình cầu trên đường bộ của vùng Đồng bằng sông Cửu Long :

Ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long ngoài các công trình do Trung ương quản lí (các công trình nằm trên quốc lộ), công trình do Sở Giao thông các tỉnh quản lí (các công trình nằm trên tỉnh lộ) còn có các công trình do địa phương của các tỉnh quản lí

Các công trình cầu nằm trên tuyến QL1A (đoạn từ TP.Hồ Chí Minh đến Cà Mau), QLN1, QLN2… do Trung ương quản lí được xây dựng mới, các cầu còn lại do Trung ương, Sở GTCC các tỉnh và các Huyện quản lí đa phần đều được xây dựng từ thời Pháp hoặc từ năm 1954 – 1795 Sau 1975, các cầu cũ hư hỏng quá nặng đã được nâng cấp hay sửa chữa nhưng số lượng vẫn còn ít Hiện tại, có rất nhiều cầu có trọng tải thông qua rất thấp, thời gian khai thác tính đến nay đã lâu Tình trạng các cầu có chiều rộng mặt cầu nhỏ, chỉ lưu thông 1 làn xe, hoặc cầu tại các trục đường chính vào trung tâm các TP, tỉnh, huyện thường xuyên bị kẹt xe do ùn tắc giao thông Vì vậy, việc xây dựng cầu song hành hay mở rộng là cần thiết

1.4.3 Đánh giá về ổn định của đường dẫn vào cầu:

Hầu hết các móng cầu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long được xây dựng trên địa chất yếu, sức chịu tải của đất nền rất nhỏ, độ ổn định tổng thể của mố cầu khi đắp cao kém (khả năng bị trượt theo phương dọc và ngang lớn), hiện tượng sạt lở, xói ngầm luôn đe doạ các móng công trình Ngoài ra hiện tượng lún ở hai đầu cầu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long chiếm tỷ lệ khá cao, kể cả những cầu cũ cũng như những cầu mới xây

Theo tham khảo bảng thống kê năm 2003 của các Sở giao thông công chánh các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long phần lớn các cầu có hiện tượng lún ngay tại vị trí tiếp giáp giữa đường dẫn vào cầu với mố

DANH MỤC MỘT SỐ CẦU THƯỜNG XUYÊN BỊ LÚN NGAY TẠI VỊ TRÍ TIẾP GIÁP GIỮA ĐƯỜNG DẪN VÀO ĐẦU CẦU VỚI MỐ Ở CÁC TỈNH

Stt Tên Cầu Độ Lún Hàng Năm

20 Cầu Kênh Nam Cần Thảo 2 > 5

Tỉnh Long An

* Một số hình ảnh về hiện tượng lún phần đường chuyển tiếp giữa cầu và đường

Hình 2 : Cầu Tôn Đức Thắng, TP Long Xuyên, Tỉnh An Giang

Hình 3 : Cầu Cả Nai, Huyện Chợ Mới, Tỉnh An Giang

Hình 4 : Cầu Trùm Hoá, TP Long Xuyên, Tỉnh An Giang

Dạng kết cấu mố đang được thiết kế thi công cho các công trình cầu ở Đồng bằng sông Cửu Long đa phần là:

mố, thuận lợi cho thi công

Tuy nhiên, bên cạnh đó cũng còn tồn tại một số nhược điểm sau:

- Hầu hết toàn bộ đường đầu cầu đều bị lún, sự chuyển tiếp giữa đường và cầu mất đi tính êm thuận

- Các mố được sử dụng có kích thước quá lớn dẫn tới việc sử dụng vật liệu chưa tối ưu, gía thành công trình cao, không mỹ quan

Trong các công trình cầu, mố thuộc kết cấu phần dưới, được chôn trong đất, nằm trong vùng ẩm ướt chịu xâm thực xói lở Mố có các chức năng cơ bản: đỡ kết cấu nhịp, chịu tải trọng thẳng đứng và nằm ngang từ kết cấu nhịp truyền xuống Mố còn làm nhiệm vụ của một tường chắn, chịu áp lực ngang của đất đắp, bảo đảm ổn định của nền đường đầu cầu Ngoài ra, mố còn là một công trình điều chỉnh dòng chảy đảm bảo chống xói lở bờ sông

5 Mĩng mố (5): là bộ phận đỡ tường trước hoặc tường thân và tường cánh

6 Đắp đất nĩn mố (6): là cơng trình chống xĩi lở, lún sụt ta-luy nền đường tại vị trí đầu cầu, đồng thời cĩ tác dụng như một cơng trình dẫn dịng chảy

Ngồi ra tùy theo hình dạng và các loại mố khác nhau cịn cĩ thêm bản giảm tải, bản quá độ hoặc neo mố

1.5 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN GIAO THƠNG VẬN TẢI CỦA VÙNG ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG:

Giao thơng vận tải đường bộ được xem là một bộ phận quan trọng trong kết cấu

hạ tầng Kinh tế – Xã hội nĩi chung và kết cấu hạ tầng giao thơng nĩi riêng Do vậy, để tạo tiền đề làm động lực phát triển Kinh tế – Xã hội, phục vụ Cơng Nghiệp Hĩa, Hiện Đại Hĩa, đáp ứng tiến trình hội nhập khu vực và quốc tế thì giao thơng vận tải đường bộ cần cĩ chính sách phát triển hợp lí

Trước tình hình cấp thiết của vấn đề cơ sở hạ tầng giao thơng vận tải cho vùng Đồng bằng sơng Cửu Long, Chính phủ đã chỉ đạo Bộ GTVT đề ra kế hoạch phát triển mạng lưới GTVT TP Hồ Chí Minh đến năm 2020 như sau:

- Cải tạo hồn chỉnh các tuyến quốc lộ đi qua các tỉnh vùng Đồng bằng sơng Cửu Long như : QL1A (đoạn từ TP.Hồ Chí Minh đến Cà Mau), Quốc Lộ 54, QL 80, Ql 81…

- Triển khai xây dựng 2 tuyến mới : QLN1, QLN2

1

3 4 2

5 6

Cọc mố cầu Dầm cầu

- Đang triển khai Dự án Phát triển cơ sở hạ tầng giao thông Đồng bằng Sông Mêkông (MTIDP) do Ban Quản Lý Dự Án 1 (PMU1) làm Chủ đầu tư với vốn vay của Ngân Hàng Thế Giới (WB)…

Ngoài ra các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long cũng đã đề ra những phương án nâng cấp, mở rộng và xây dựng các tuyến đường trực thuộc địa phương quản lý để phù hợp với tình hình phát triển trong tương lai

1.6 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:

Những năm gần đây, tốc độ đầu tư và xây dựng cơ sở hạ tầng của nước ta đang tăng khá nhanh Số vốn đầu tư theo số liệu thống kê chiếm khoảng 40 – 50% ngân sách của nhà nước Điều đó nói lên sự quan tâm của nhà nước đối với vấn đề xây dựng cơ bản, đồng thời đề ra trách nhiệm nặng nề đối với những người làm công tác thiết kế nói riêng và thi công xây dựng công trình nói chung Nhất là đối với các công trình xây dựng cầu đường; là một bộ phận mà lượng vốn đầu tư xây dựng chiếm tỉ trọng lớn Do

đó vấn đề cần thiết phải được đặt ra là nghiên cứu giải pháp thiết kế sao cho đạt được kết quả tối ưu

Bên cạnh đó, nhiều công trình cầu trên các tuyến đường Quốc lộ, Tỉnh lộ …bị hiện tượng lún ở đường đầu cầu, gây nứt, xe chạy không êm thuận

Do độ cứng ngay tại vị trí tiếp giáp giữa mố và đường dẫn vào đầu cầu chênh lệch nhau khá lớn và việc xử lý nền đường đắp chưa tốt nên bề mặt áo đường tại vị trí này hầu như đều bị nứt

Chính những yếu tố trên đã đặt ra cho chúng ta một vấn đề, đó là Nghiên Cứu

Các Giải Pháp Kỹ Thuật Xử Lý Lún Nền Đường Đầu Cầu Cho Khu Vực Đồng Bằng Sông Cửu Long để hạn chế những nhược điểm hiện tại đồng thời đáp ứng được những

yêu cầu mong muốn Đây chính là nội dung mà đề tài sẽ nghiên cứu

CHƯƠNG 2:

CÁC BIỆN PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT ĐẦU CẦU VÀ LÝ

THUYẾT TÍNH TOÁN TƯƠNG ỨNG

Nếu sức chịu tải của nền đất không đủ hoặc nếu độ lún của nền đường diễn biến quá chậm thì cần áp dụng các biện pháp xử lý đặc biệt để tăng độ ổn định và tăng nhanh thời gian lún của nền đắp trước đầu cầu Có khá nhiều biện pháp xử lý và do đó cũng có khá nhiều phương pháp xây dựng nền đường đắp trước đầu cầu Nói chung mỗi trường hợp cụ thể đều có thể có một hoặc nhiều biện pháp xử lý thích hợp, chọn biện pháp nào cần phải phân tích đầy đủ theo các nhân tố sau:

- Tính chất và tầm quan trọng của công trình

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÁC BIỆN PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT ĐẦU CẦU A./ BỆ PHẢN ÁP:

Hình 1 : BỆ PHẢN ÁP

Bệ phản áp đĩng vai trị là một đối trọng, tăng độ ổn định và cho phép đắp nền đường với các chiều cao lớn hơn, do đĩ đạt được độ lún cuối cùng trong một thời gian ngắn hơn Bệ phản áp cịn cĩ tác dụng phịng lũ, chống sĩng, chống thấm nước So với việc làm thoải độ dốc ta-luy, đắp bệ phản áp với một khối lượng đất bằng nhau sẽ cĩ lợi hơn do giảm được moment của lực trượt nhờ tập trung tải trọng ở chân ta-luy Cho thấy khi tăng chiều rộng của bệ phản áp thì giá trị của hệ số an tồn F sẽ tăng lên Chiều cao và chiều rộng bệ phản áp được xác định theo cường độ chống cắt, chiều dày của lớp đất và hệ số an tồn yêu cầu Kích thước của bệ phản áp thường lấy như sau:

- Theo kinh nghiệm của Trung Quốc:

- Chiều cao h > 1/3 H

- Chiều rộng L = (2/3 – 3/4) chiều dài trồi đất

- Theo tốn đồ của Pilot: chiều cao bằng 40 – 50% chiều cao nền đường H; chiều rộng bằng 2 – 3 chiều dày lớp đất yếu D Bệ phản áp thường được đắp cùng một lúc với việc xây dựng nền đắp chính Nếu khơng cho máy thi cơng đi lại trên đĩ thì khơng cần đầm lèn Nếu cho máy đi lại thì phần dưới của bệ phản áp phải đắp bằng vật liệu thấm nước Khi cĩ một nền đắp bị trượt trồi thì đắp bệ phản áp cĩ khả năng tăng độ ổn định chống trượt làm cho nền đắp trở lại ổn định Tuy nhiên muốn cho bệ phản áp phát huy được hiệu quả để cĩ thể xây dựng nền đắp một giai đoạn thì thể tích của nĩ phải rất lớn

Vì vậy phương pháp này chỉ thích hợp nếu vật liệu nền rẻ và phạm vi đắp đất khơng hạn chế

B./ CỌC ĐẤT GIA CỐ VƠI – XIMĂNG:

Cọc đất gia cố vơi – ximăng thường dùng để nén chặt các lớp đất sét bão hịa nước và đất than bùn Trên thế giới, một số nước như Nga, Trung Quốc đã áp dụng cọc vơi – xi măng để gia cố nền đất khi xây dựng các cơng trình cơng nghiệp, dân dụng, cầu đường Năm 1966, khi xây dựng nhà máy động cơ ở Barnaulxki trên nền đất hồng thổ ở trạng thái bão hịa nước cĩ chiều dày 25m (ở trạng thái chảy và dẻo chảy)

đã dùng hơn 600 cọc vơi cĩ đường kính 24cm và khoảng cách giữa các cọc là 2,5m sau khi xây dựng xong cọc vơi, độ ẩm của đất giảm xuống đến 5 – 8% và đất hồng thổ (chỉ

số dẻo φ = 7 – 9) chuyển sang trạng thái nữa cứng

LỚP ĐẤT YẾU

b B

Kỹ thuật đất gia cố vôi đầu tiên được áp dụng và phát triển mạnh mẽ trong việc xây dựng các lớp móng đường Từ lâu người ta đã biết nếu trộn đất sét với một lượng xi măng, vôi hoặc chất liên kết vô cơ tương tự thì sẽ được vật liệu có tính chất cơ học cao hơn hẳn đất không gia cố Gần đây người ta bắt đầu áp dụng kỹ thuật này để cải thiện tính chất cơ lí của đất sét yếu trong nền thiên nhiên Trưới đây người ta thường gia cố nền đất yếu bằng cọc vôi Để thi công cọc vôi, người ta khoan lỗ có đường kính từ 30 – 50cm, cách nhau 2 – 5cm rồi cho vôi cục chưa tôi vào Khi tác dụng với nước, vôi sống được tôi sẽ tăng thể tích (có khi tăng đường kính cọc lên 60 – 80%), do đó có tác dụng nén chặt đất chung quanh Đồng thời vôi còn có tác dụng gia cố đất xung quanh cọc làm tăng cường độ, hút nước rồi tỏa nhiệt, làm nước bốc hơi và làm giảm độ ẩm của đất yếu xung quanh cọc vôi Tuy nhiên, do độ thấm của đất sét nhỏ nên sự lan truyền của vôi trong khối đất bị hạn chế, nên việc cải thiện tính chất đất yếu của cột vôi còn rất cục bộ

Hình 2 : CỌC ĐẤT GIA CỐ VÔI – XI MĂNG

Để khắc phục hiện tượng này, năm 1975, các chuyên gia Thụy Điển đã trực tiếp trộn vôi với đất sét mềm ngay trong nền đất yếu, làm thành các cột đất gia cố vôi Kỹ thuật thi công các cột đất gia cố vôi của Thụy Điển là xây dựng ngay trong nền đất yếu các cột đường kính 50cm bằng một thiết bị trộn đặc biệt, kiểu khoan đĩa hoặc thiết bị giống như dụng cụ khuấy khổng lồ Khoan được xoắn vào trong đất đến độ sâu yêu cầu, tương ứng với chiều dài thiết kế của cọc và được rút lên khi xoay ngược chiều Tốc

độ quay và khả năng chuyển liệu (có thể chuyển vào khoản 7 – 10% vôi sống và trộn nó với đất dính) được điều chỉnh thích ứng với bước của dụng cụ để giảm sự xáo động của đất Vôi sống sẽ được chuyển đồng thời với khí nén từ hệ thống xi lô qua ống dẫn trong cần khoan vào trong đất Tốc độ rút lên (có liên quan với hiệu quả khuấy trộn vật liệu)

có thể điều khiển theo tính chất của đất Quá trình khuấy trộn đồng thời cũng làm chặt đất trong cọc Tác dụng hóa lí giữa vôi và đất xảy ra, quá trình rắn chắc của đất gia cố phát triển theo thời gian tạo thành các cọc có sức chịu tải nhất định Một trong những thiết bị thường dùng để thi công cọc đất gia cố vôi ở Thụy Điển hiện nay là máy LPS –

3 do hãng Linder- Alimak sản xuất Máy này đã nhập vào Việt Nam và được Viện Khoa Học Kỹ Thuật Xây Dựng kết hợp với Liên Hiệp Các Xí Nghiệp Thi Công Cơ Giới nghiên cứu sử dụng thành công trong việc thi công cọc đất gia cố vôi và cả cọc đất gia

cố xi măng đường kính 500mm, sâu 10m

Vật liệu gia cố trong cột đất vôi là vôi bột chưa tôi có cỡ hạt 0,2mm Tác dụng của vôi chủ yếu là để tăng sức chống cắt và giảm tính nén lún của đất Những thay đổi này về tính chất cơ học của đất xảy ra rất nhanh, do quá trình trao đổi ion và “ vôi tôi “

ở trong đất Tiếp theo là quá trình thủy hóa ximăng và silicat hóa khi gia cố bằng ximăng Quá trình thủy hóa xi măng và tạo ra khung cứng trong đất là chủ yếu và xảy ra ngay sau khi khuấy trộn

Kết quả nghiên cứu cho thấy, sau 3 tháng đất gia cố vôi đạt được khoảng 80% giá trị cường độ cần có Đối với đất gia cố xi măng thì giá trị trên đạt được trong vòng 1 tháng Lượng vật liệu gia cố với một số đất nền thường gặp ở Việt Nam vào khoảng 8 – 12% khối lượng đất khô

Đất đuợc gia cố bằng vôi hoặc xi măng khá rắn chắc, có hệ số nén thấp, sức chống cắt cao so với đất không gia cố Cường độ chống cắt của đất sét gia cố có thể lên tới 10dalN/cm2, tăng hơn 50 lần so với đất chưa gia cố

Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy với đất sét hữu cơ và đất nằm trong nước mặn

sự tăng cường độ chống cắt do vôi và xi măng sinh ra là tương đối nhỏ Trong đất sét thì việc gia cố làm tăng sức chịu tải rõ rệt Theo kinh nghiệm bước đầu, có thể xác định sức chịu tải của các cột đất gia cố theo công thức:

A – tiết điện ngang của cọc;

qc – cường độ nén một trục của đất gia cố sau 3 tháng;

σ – Áp lực hông;

F – hệ số an toàn, bằng 1,2 – 1,5

Việc kiểm tra chất lượng và sức chịu tải của cọc ở phòng thí nghiệm có thể tiến hành thí nghiệm xuyên hình nón, cắt cánh, nén không nở hông Ở hiện trường thì bằng thí nghiệm xuyên tĩnh, xuyên cánh, thí nghiệm nén bàn xoắn Những thí nghiệm này cho phép xác định sức chống cắt của cột suốt chiều dài nằm trong các lớp đất

Tương quan giữa cướng độ giới hạn của cột đất gia cố vôi (hoặc đất xi măng) qc với sức chống cắt Cu của nó có thể tham khảo ở bảng sau:

Tương quan giữ q u và C u của cọc đất gia cố vôi và xi măng

Tương quan

giữ qu và Cu

Khi xác định Cu bằng phương pháp

Tương quan giữ qu và Cu

Khi xác định Cu bằng phương pháp

qu = 1,0 * Cu

qu = 1,0 * Cu

qu = 2,0 * Cu

Cắt cánh Xuyên hình nón Nén nở hông

0,5 * Cu 0,05 * qx 0,01 * qn

Cắt cánh Sức kháng xuyên đấu mũi nén (qn cường độ cực hạn)

Kết quả nén tĩnh cột đất gia cố xi măng cho thấy cường độ nền đất tăng lên 2 – 3 lần so với khi chưa gia cố và trong đó phần đất nền không có cột cũng thu nhận khoảng

20 – 40% tải trọng Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy hệ số thấm của đất vôi và đất xi măng khá lớn (k = 10-2 – 10-4 cm/s) Vì vậy các cột này đóng vai trò của các cột thoát nước thẳng đứng, tăng nhanh quá trình cố kết của nền đất

C./ GIẾNG CÁT (CỌC CÁT):

Khi chiều dày của lớp đất mềm yếu rất dày hoặc độ thấm của đất rất nhỏ, tốc độ

cố kết tự nhiên của nền đất yếu có thể rất chậm Một biện pháp có hiệu quả để tăng tốc

độ cố kết là bố trí trong nền đất các thiết bị thoát nước dưới dạng nền thấm thẳng đứng hoặc các rãnh thấm Ý kiến đầu tiên đầ xuất việc làm đường thấm thẳng đứng bằng cát (cọc cát hoặc giếng cát) là dựa trên lí thuyết cố kết thấm của Terzaghi năm 1925 Từ năm 1930 bắt đầu triển khai làm các đường thấm thẳng đứng đầu tiên, cho đến nay hằng năm trên thế giới người ta đã làm hàng triệu mét đường thấm thẳng đứng, điều đó chứng

tỏ sự ưu việt của kỹ thuật này trong việc cải tiến tốc độ cố kết của đất yếu

Trong trường hợp đòi hỏi phải rút ngắn giai đoạn lún để sau khi hoàn thành ong việc xây dựng và đưa công trình vào sử dụng thì độ lún gây ra tiếp đó không vượt quá giới hạn cho phép trong quy phạm thiết kế Giếng cát có hai tác dụng chính:

- Tăng nhanh tốc độ cố kết của nền, do đó làm cho công trình xây dựng trên chóng đạt đến giới hạn ổn định về lún, đồng thời làm cho đất nền có khả năng biến dạng đồng đều

- Trong trường hợp khoảng cách giữa các giếng cát được chọn một cách thích hợp tì nó còn có tác dụng làm tăng độ chặt của nền và do đó sức chịu tải của đất nền tang lên một cách đáng kể

Hệ thống các đường thấm gốm các đường thấm thẳng đứng và các rãnh thấm thường được bố trí trong nền đất yếu trước khi đắp đất Chúng chỉ phát huy tác dụng sau khi có tác dụng của tải trọng ngoài (sau khi đắp nền đường lên trên)

Hình 3 : GIẾNG CÁT

Có nhiều phương pháp thi công và cùng với những tiến bộ kỹ thuật về thiết bị thi công va về vật liệu (để làm các đường thấm chế tạo sẵn) công nghệ thi công các hệ thống đường thấm này ngày càng phong phú và đa dạng

CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ĐƯỜNG THẤM THẲNG ĐỨNG

Kỹ thuật đơn giản

và kinh tế Độ thấm của thành vách ít thay đổi

Tiêu thụ rất nhiều nước

dụng được với các hạt lớn (> 20mm)

Khoan lỗ bằng ống

khoan chấn động

(hoặc đập)

Các lỗ khoan φ 200 – 300mm thi công bằng chấn độngđược lắp cát ngay khi kéo lên hoặc sau khi khoan

Thích hợp với đất mềmvới độ ẩm gần giới hạn chảy

Không cần nước

Đường thấm không phải luôn được liên tục Độ

thành vách thay đổi Khoan lỗ bằng khoan

ruột gà

Các lỗ khoan được lắp đầy cát khi kéo lên hoặc sau khi kéo lên

Thích hợp với các loại đất ngay cả đất

có nhiều hạt lớn

Thành vách nhẵn nhưng không

nguyên dạng

Có khả năng

bị phá hoại

do biến dạng lớn

composit: đường thấm có lỏi chất dẻo quấn (hoặc không)

geotextile đặt vào đất bằng thiết bị khoan

composit ống φ 100 (hoặc 50) thấm nước bọc bằng geotextile

- Tốc độ thi công nhanh Ít phá hỏng kết cấu đất

- Đạt nhanh (Ít phá hỏng kết cấu đất)

- Đạt nhanh (Ít phá hỏng kết cấu đất) Dễ thi công

Chịu được biến dạng lớn

- Còn nghi ngờ không bảo đảm liên tục dưới biến dạng lớn Độ sâu hạn chế bởi thiết bị đặt

- Chiều sâu bị hạn chế bởi thiết bị đặt

phải có thiết

bị đặt biệt

- Chỉ thích hợp với các máy khoan có đường kính bằng đường kính đường thấm Cgiều sâu hạn chế

50 – 60mm Khoan bằng khoan

ruột gà hoặc phụt

nước

Ống tấm bằng vải lấp đầy cát đặt vào trong

lỗ khoan φ 10cm

Bảo đảm cột cát liên tục

Chiều sâu bị hạn chế bởi thiết bị khoan (như trên)

CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG RÃNH THẤM (HÀO THẤM)

Đào rãnh bằng máy đào

gầu liên tục

Hào sâu 6m (hoặc sâu hơn tùy theo thiết bị) được lắp đầy cát

Thi công trên diện rộng so với giếng cát Với đất yếu chiều dày mỏng còn có tác dụng chịu tải

Độ sâu bị hạn chế bởi máy đào và sự ổn định ngắn hạn của thành vách Phải dùng nhiều cát

Đào rãnh bằng máy đào

gầu ngược chạy trên

bánh xích mở rộng

Các hào rộng ít nhất 0,2m và sâu có thể tới 7,5m đào bằng máy đào gầu ngược và lắp đầy

Thi công nhanh hơn phương pháp trên

Có thể đào theo tiết diện chữ nhật hoặc

Cần thiết bị đặc biệt A chế bởi sự ổn định ngắn

rãnh Phải dùng nhiều cát

Rãnh thi công theo kỹ

chuyên dùng

Trong các loại đường thấm và rãnh thấm trên đây, đường thấm bằng cát (cọc cát hoặc giếng cát) được sử dụng phổ biến nhất So với các loại cọc cứng, cọc cát có những

ưu điểm sau:

- Khi dùng giếng cát, trị số môđun biến dạng của giếng cát và vùng đất được nén chặt xung quanh sẽ giống nhau, vì vậy sự phân bố ứng suất trong nền đất xử lí bằng giếng cát sẽ đồng đều

- Dùng giếng cát quá trình cố kết của nền đất tiến triển nhanh hơn khi dùng cọc cứng

Về kinh tế: giá thành rẻ hơn so với dùng cọc cứng Theo kinh nghiệm nước

ngoài giá thành rẻ hơn 2 lần so với cọc bêtông cốt thép

D./ NỀN ĐẮP TRÊN CỌC:

Để giảm bớt tải trọng mà nền đất yếu dưới nền đắp phải thu nhận, có thể sử dụng nền cọc để truyền tải trọng từ nền đường xuống lớp đất cứng, hoặc truyền đến một độ sâu nhất định có đủ cường độ trong lớp đất yếu

Có hai phương án đắp nền đường trên cọc:

- Đắp nền đường trực tiếp trên đầu các cọc

- Đắp nền đường trên tấm bêtông liên kết các đầu cọc

Hình 4 : NỀN ĐẮP TRÊN CỌC

Gia cố nền đất yếu dưới các công trình bằng cách sử dụng các cọc tre, cọc tràm là

kỹ thuật lâu đời Đầu thế kỹ 18, ở Hà Lan đã xây dựng nhiều đoạn đường qua hầm lầy bằng cách gia cố nền đất yếu bằng hệ thống các cọc gỗ Ở nước ta hiện nay, nhiều nền móng nhà cửa và công trình làm trên đất yếu đã được xử lí bằng cách đóng cọc tre (ở miền Bắc) hoặc cọc tràm (ở miền Nam) Nhà thờ đá Phát Diệm đồ sộ đã được xây dựng

trên nền đất yếu sau khi gia cố bằng cách đĩng cọc tre Tuy nhiên, cọc tre thường chỉ thích hợp để gia cố các nền đất yếu dày 2 – 3m

E./ GIA TẢI TẠM THỜI:

Phương pháp này gồm cĩ việc đặt một gia tải (thường là 2 – 3m nền đắp bổ sung) trong vài tháng rồi sẽ lấy đi ở thời điểm t mà ở đĩ nền đường sẽ đạt được độ lún cuối cùng dự kiến như trường hợp với nền đắp khơng gia tải Nĩi cách khác, đây là phương pháp cho phép đạt được một độ cố kết yêu cầu trong một thời gian ngắn hơn Gia tải này phải phù hợp với điều kiện ổn định của nền đắp Phương pháp này chỉ nên dùng khi chiều cao tới hạn cao hơn nhiều so với chiều cao thiết kế

Để tính áp lực tăng thêm và thời gian tác dụng của nĩ, Cần áp dụng phương pháp tính lún Tăng trị số tải trọng tác dụng lên bề mặt lớp đất yếu, tính các trị số độ lún tương ứng, rồi chọn trị số độ lún gần với độ lún ổn định của nền đắp trong thời hạn thi cơng trước

Hình 5 : GIA TẢI TẠM THỜI F./ ĐÀO THAY MỘT PHẦN HOẶC TỒN BỘ ĐẤT:

1 Cĩ thể áp dụng biện pháp đào bỏ một phần hoặc tồn bộ lớp đất yếu trong các trường hợp sau:

- Bề dày lớp đất yếu từ 2m trở xuống (trường hợp này thường đào tồn bộ đất yếu để đáy nền đường tiếp xúc hẳn với tầng đất khơng yếu)

- Đất yếu là than bùn loại I hoặc sét loại sét á, sét dẻo mềm, dẻo chảy; trường hợp này, nếu chiều dày đất yếu vượt quá 4 –5m thì cĩ thể đào một phần sao cho đất yếu cịn lại cĩ bề dày nhiều nhất chỉ bằng 1/2 - 1/3 chiều cao đắp (kể cả phần đắp chìm trong đất yếu)

- Trường hợp đất yếu cĩ bề dày dưới 3m và cĩ cường độ quá thấp đào ra kơng kịp đắp như than bùn loại II, bùn sét (độ sệt B > 1) hoặc bùn cát mịn thì cĩ thể áp dụng giải pháp bỏ đá chìm đến đáy lớp đất yếu c đá kết hợp với đắp quá tải để nền tự lún đến đáy lớp đất yếu Giải pháp này đặc biệt thích hợp đối với các trường hợp thiết kế mở rộng nền đắp cũ khi cải tạo, nâng cấp đường trên vùng đất yếu Đá phải dùng loại kích thước 0,3m trở lên và được đổ từ phía trong để đất yếu ra phía ngồi, sau khi đá nhơ lên khỏi mặt đất thì rải cát, đá nhỏ hoặc cấp phối lên và lu lèn nhẹ đến nặng dần Nếu đá nhỏ thì cĩ thể dùng lồng, rọ đan thép hay lồng bằng chất dẻo tổng hợp trong đựng đá để đắp

- Khi thời hạn đưa đường vào sử dụng là rất ngắn và đào bỏ đất yếu là một giải

TẠI TRỌNG PHỤ

chiều sâu cần đào bỏ lớp đất yếu Tuy nhiên, nếu xét cho trường hợp cụ thể thì khi đào

bỏ đi khoảng 3m đất yếu sẽ cho phép đạt được cường độ cố kết sau 8 – 9 tháng thay vì cho 20 tháng:

23

- Khi cao độ thiết kế gần với cao độ thiên nhiên, không thể đắp nền đường đủ dày

để đảm bảo cường độ cần thiết dưới kết cấu mặt đường

2 Tính kích thước của phần đất cần bỏ đi, ta cần phải xét các nhân tố sau:

- Về mặt kinh tế: chỉ đào bỏ toàn bộ lớp đất yếu khi chiều dày không quá lớn

Thông thường thì giá thành đào bỏ lớp đất yếu xấp xỉ với giá thành làm cọc cát, tuy nhiên sử dụng cọc cát thì phải mất một thời gian khá dài chờ cho đất cố kết Trong thực

tế khó xác định được một chiều sâu kinh tế vì nó liên quan đến nhiều điều kiện cụ thể của hiện trường

- Về chiều rộng tối thiểu để đào bỏ đất, cần được quyết định có chú ý đến khả năng gây mất ổn định của phần đất yếu còn lại trong khi thi công

- Mặt cắt ngang phần đất yếu phải đào chỉ cần thiết kế dạng hình thang với đáy nhỏ ở phía dưới sâu có bề rộng bằng phạm vi bề rộng mặt nền đường, còn đáy lớn ở trên vừa bằng phạm vi tiếp xúc của nền đắp với mặt đất yếu khi chưa đào (phạm vi giữa hai bên chân ta - luy nền đắp) Điều này có nghĩa là, chiều sâu đào đất yếu chỉ cần bảo đảm đắp được trong phạm vi bề rộng nền đường, còn hai bên ta – luy chiều sâu đào có thể giảm dần

Hình 6 : ĐÀO THAY MỘT PHẦN ĐẤT YẾU

Hình 7 : ĐÀO THAY TOÀN BỘ LỚP ĐẤT YẾU

G CỘT BA LÁT:

Từ những năm 1960 người ta bắt đầu áp dụng kỹ thuật làm các cột ba – lát để gia

cố các nền đất yếu bằng đầt sét Các cột ba – lát thường được thi công thành hai bước:

1 Khoan lỗ đường kính từ 0,6 – 1m, chiều sâu có thể đến 15 – 20m bằng “ ống dùi chấn động “ Ống dùi này là một ống hình trụ đường kính 30 – 40cm, dài từ 2 – 5m, trong có bố trí một thiết bị chấn động Ống dùi xuyên vào đất dưới tác dụng của trọng lượng bản thân, của chấn động kết hợp với việc xói nước ở đầu dùi Nước bùn xói sẽ được bơm hút lên mặt đất và thoát đi

2 Sau khi khoan lỗ xong thì lắp ngay vật liệu rời có góc nội ma sát lớn vào lỗ khoan Vật liệu rời sẽ lọt vào khoảng trống giữa ống dùi chấn động và thành lỗ khoan rồi tụt dần xuống mũi ống và được chèn chặt ở đây Tiếp tục nâng thiết bị chấn động lên chầm chậm sao cho dưới tác dụng của chấn động hình thành một cột vật liệu rời được nén chặt từ dưới lên trên gọi là cột ba – lát Cột ba – lát thường có tiết diện thay đội theo chiều cao: tiết diện cột sẽ to ra ở những lớp đất mềm hơn, do đó số lượng vật liệu rời sử dụng cũng thay đổi theo Nền đất được xử lí theo phương pháp này thường gồm các cột

ba – lát phân bố đều mỗi cột trên một diện tích khoản 5m2 Các cột này có môđun biến dạng cao hơn nhiều so với môđun của nền đất thiên nhiên, vì vậy khi tác dụng tải trọng lên mặt đất đã gia cố thấy có sự tập trung tải trọng trên các cột ba – lát Vật liệu của cột

sẽ làm việc tương tự như trong thiết bị nén ba trục: áp lực hông do tác dụng của nền đất thiên nhiên và tải trọng dọc trục tác dụng từ trên bề mặt Xử lí bằng cột ba – lát thì có thể tăng độ ổn định của nền đất thiên nhiên lên nhiều cũng như giảm được độ lún của công trình một cách đáng kể Tuy nhiên do giá thành còn cao (khoảng 220 F/m) nên ngay ở Pháp cũng dùng để gia cố cục bộ nền móng như để xử lí các đoạn đường vào cầu, móng nhà, móng kho xilô phương pháp tính toán cột ba – lát hiện chưa thống nhất

Hình 8 : CỘT BA LÁT

Trong thực tế thường khó nắm chắt được tình hình cụ thể của các cột ba – lát, vì vậy cần tổ chức kiểm tra cẩn thận việc thi công tại hiện trường, nhất là:

- Kiểm tra thể tích của cột ba – lát chèn vào từng cao trình của cột

- Kiểm tra tình hình cải thiện tính chất cơ học của đất yếu

Ở Việt Nam gần đây đã áp dụng cột ba – lát để xử lí nền móng nhà ở Hà Nội, Hải Hưng có kết quả tốt

Dùng vật liệu nhẹ đắp nền đường: sử dụng các vật liệu đắp có trọng lượngthể tích nhỏ thì có thể loại trừ được các yếu tố bất lợi ảng hưởng đến sự ổn định của nền đắp cũng như giảm độ lún:

Các yêu cầu đối với vật liệu nhẹ dùng đắp nền đường như sau:

- Dung trọng nhỏ

- Có cường độ cơ học nhất định

- Không ăn mòn bê – tông và thép

- Có khả năng chịu nén tốt nhưng độ nén lún nhỏ, không gây ô nhiễm môi trường

Ở nước ngoài, người ta sử dụng các vật liệu sau:

- Dăm bào, mạt cưa (γ = 8 – 10 KN/m3);

- Than bùn nghiền đóng bánh (γ = 3 – 4 KN/m3 ; γ = 8 – 10 KN/m3);

- Tro bay, xỉ lò cao (γ = 10 – 14 KN/m3);

- Bê – tông xen – lu – lô (γ = 6 – 10 KN/m3);

- Polystyrene nở (1 KN/m3);

Các vật liệu này không hoàn toàn thỏa mãn được các yêu cầu nêu trên

Dăm bào, mạc cưa khó đầm chặt, chóng mục nát và ô nhiễm nước nên không thích hợp để xây dựng các nền đắp có chất lượng cao Than bùn cũng chỉ thích hợp với các nền đường có độ lún cho phép lớn Tro bay, xỉ lò cao thường nặng hơn so với các vật liệu nhẹ khác và là những vật liệu nhạy cảm với nước nên thường sử dụng để đắp phần nền đường ở trên mực nước ngầm Bê – tông, xen – lu –lô và polystyren nở là những vật liệu đắt tiền Polystyren nở là loại vật liệu nhẹ có triển vọng nhất vì trọng lượng thể tích rất nhỏ, đã được sử dụng làm nền đường lần đầu tiên ở Mỹ vào năm 1962

và từ 1972 đã được dùng nhiều ở Na Uy, Canada, Thụy Sĩ, Polystyren nở được dùng

dưới dạng khối 3x 1 x 0,5m đặt thành lớp đều đặn trong nền đắp, bên ngoài bọc bằng các vật liệu chống Hyocarbure, phần trên đắp bằng vật liệu thông thường

Cũng có thể giảm nhẹ nền đắp trên đất bằng cách sử dụng các ống kim loại hoặc chất dẻo trong thân nền đường để giảm tải trọng tác dụng lên lớp đất yếu dưới nền đắp Các ống này còn có tác dụng thoát nước qua nền đường ở các vùng ngập lụt Giới thiệu một vài ví dụ về nền đắp nhẹ làm bằng các ống kim loại được xây dựng ở Canada năm

1971 Các ống kim loại này phải được tính toán tương tự việc thiết kế các ống tròn Khi thi công phải chú ý đến việc đầm nén đất xung quanh các ống đó

Gần đây ở Pháp đã sử dụng đất lốp (pneusol) để xây dựng một số đoạn nề đắp nhẹ, để tăng sức chịu tải của nề đắp, đạt kết quả tốt Trình tự thi công nề đắp nhẹ bằng đất lốp như sau:

1 Dọn dẹp mặt đất thiên nhiên cho đến cao độ thiết kế

2 Đặt nằm các lốp xe cũ trên mặt đất sao cho khe hở giữa các lốp là nhỏ nhất, phủ geotextile lên rồi đắp đất vào các lỗ bánh và các lỗ rổng giữa các bánh với chiều cao đất khoảng 35cm Tác dụng của lớp đất này là để làm bằng mặt

và thoát nước Tùy theo vật liệu đắp và công cụ lu lèn mà có thể đắp một hoặc hai lần

3 Bố trí lớp thứ hai tương tự như lớp thứ nhất, nhưng vị trí các hàng lốp sau lệch so với hàng lốp trước một nữa đường kính

Việc đắp có thể làm theo 2 cách:

- Phủ geotextile lên lốp và rải đất rồi đầm chặt như đắp đất lớp đầu tiên Như vậy đất sẽ không lọt vào ruột lớp Có thể dùng các thiết bị đầm loại nhẹ để đầm chặt đất cho đến cao độ thiết kế

- Do độ hở của các thành lốp tương đối nhỏ (khoảng 0,1m) nên có thể tiến hành đắp đất theo phương pháp thông thường và đầm chặt tốt nhất Như vậy sẽ có một ít đất lọt vào ruột lốp khi đắp đất, tuy nhiên kinh nghiệm cho thấy trọng lượng thể tích của lốp không tăng lên bao nhiêu mà giá thành lại giảm do không dùng geotextile

Dù đất đắp theo phương pháp nào cũng phải chú ý đảm bảo cho lớp đất được đầm chặt tốt nhất và đảm bảo nền đường đạt cường độ cơ học thiết kế Riêng với lốp đất cuối cùng thì bắt buộc phải phủ geotetile trước khi đắp đất và đầm chặt

từ 6 – 9cm; lớp đất yếu không quá dày; có nguồn cát ở gần

a Đặt lớp đệm cát trực tiếp trên nền đất yếu:

Chiều cao lớp đệm cát thường lấy theo kinh nghiệm và có thể tham khảo số liệu

ở bảng sau:

Độ lún của nền đắp (m) 1,5 1,5 – 2,0 > 2,0

b Đặt lớp đệm cát sau khi đào bỏ một phần lớp đất yếu:

Đối với lớp đệm cát này, có thể thi công theo các dạng mặt cắt sau:

- Lớp đệm cát có chiều dày không đổi: Áp dụng nơi có lớp đất yếu mỏng nhưng tương đối chặt, cường độ không quá thấp

- Lớp đệm cát có chiều dày thay đổi: ở giữa mỏng hai bên dày Áp dụng nơi có lớp đất yếu tương đối mỏng và lỏng Làm dày ở hai bên để không cho bùn bị đẩy sang hai bên Nếu phần làm dày thêm ở hai bên nằm trên đất cứng thì có thể đắp bằng đá

- Lớp đệm cát ở giữa dày, hai bên mỏng: Áp dụng nơi có lớp bùn tương đối dày ở giữa chịu ứng suất lớn, hai bên chịu ứng suất nhỏ

Lượng chuyển vị ngang trung bình mỗi ngày không quá 4 – 6cm, khống chế khoảng 1cm/ngày là có thể bảo đảm nền đường ổn định Tốc độ đắp đất có thể tham khảo ở bảng sau:

Phân đoạn nền đắp theo chiều cao (m) 0 – 3,5 3,5 – 6,0 6,0 – 9,0

10

Mỗi tháng đắp cao 1m

10