Cường độ cọc đất ximăng hình thành nhờ quá trình phản ứng hoá học giữa ximăng với thành phần khoáng chất, ion trong các hạt đất, do đó mỗi loại đất có tính chất cơ lý hoá khác nhau sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cọc đất ximăng khác nhau. Sự khác nhau về điều kiện thử nghiệm (đặc điểm địa chất, năng lượng trộn, điều kiện bảo dưỡng) giữa công tác chế tạo mẫu trong phòng và thi công ngoài hiện trường sẽ tác động khác nhau đến chất lượng cọc. Đất ximăng gia cố hai đoạn đê (1) dài 60 m ở An Giang và (2) dài 30 m ở Đồng Tháp được thi công bằng thiết bị NSV. Khoan lấy lõi lấy mẫu thí nghiệm nén nở hông tự do nhằm đánh giá chất lượng cọc hiện trường. Kết quả nghiên cứu cho thấy địa chất An Giang, Đồng Tháp phù hợp với công nghệ đất trộn ximăng. Đất có thành phần hạt thô lớn, hàm lượng sét thấp, độ ẩm tự nhiên cao và hàm lượng hữu cơ nhỏ sẽ cho cọc có cường độ cao. Độ pH trong nước tại vị trí thử nghiệm ảnh hưởng không rõ ràng đến chất lượng cọc đất ximăng
Trang 1PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỊA CHẤT AN GIANG, ĐỒNG THÁP ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CỌC
ĐẤT XIMĂNG Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Trương Đắc Châu1, Mai Anh Phương1, Nguyễn Bình Tiến1, Trần Nguyễn Hoàng Hùng2
1 Học viên cao học, Khoa KTXD, Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM.
2 Tiến sĩ, giảng viên, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM, tnhhung@hcmut.edu.vn
TÓM TẮT: Cường độ cọc đất ximăng hình thành nhờ quá trình phản ứng hoá học giữa ximăng với thành
phần khoáng chất, ion trong các hạt đất, do đó mỗi loại đất có tính chất cơ lý hoá khác nhau sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cọc đất ximăng khác nhau Sự khác nhau về điều kiện thử nghiệm (đặc điểm địa chất, năng lượng trộn, điều kiện bảo dưỡng) giữa công tác chế tạo mẫu trong phòng và thi công ngoài hiện trường sẽ tác động khác nhau đến chất lượng cọc Đất ximăng gia cố hai đoạn đê (1) dài 60 m ở An Giang và (2) dài 30 m
ở Đồng Tháp được thi công bằng thiết bị NSV Khoan lấy lõi lấy mẫu thí nghiệm nén nở hông tự do nhằm đánh giá chất lượng cọc hiện trường Kết quả nghiên cứu cho thấy địa chất An Giang, Đồng Tháp phù hợp với công nghệ đất trộn ximăng Đất có thành phần hạt thô lớn, hàm lượng sét thấp, độ ẩm tự nhiên cao và hàm lượng hữu cơ nhỏ sẽ cho cọc có cường độ cao Độ pH trong nước tại vị trí thử nghiệm ảnh hưởng không
rõ ràng đến chất lượng cọc đất ximăng
Từ Khóa: cọc đất ximăng, công nghệ trộn sâu, NSV, địa chất, gia cố đê, cường độ nén nở hông tự do.
I GIỚI THIỆU CHUNG
Những tổn thất về người và thiệt hại về cơ sở hạ tầng do vỡ đê hàng năm cho thấy sự hạn chế của các biện pháp gia cố đê hiện nay [1, 2] Đê được xây dựng dọc sông, hồ với mục đích ngăn lũ, chống ngập cho các vùng sản xuất, nuôi trồng và cụm dân cư Do đê đặt trên nền đất yếu và được đắp bằng đất nạo vét từ đáy kênh nên khả năng chịu lực kém Khi lũ về, mực nước dâng cao (từ 3 ÷ 4 m so với mặt ruộng) là nguyên nhân chính gây vỡ đê Theo Ban chỉ đạo Phòng chống lụt bão Trung ương, tính đến ngày 24/10/2011, lũ tại đồng bằng sông Cửu Long làm ngập 89.813 căn nhà, 23.172 ha lúa, 1.370 km đê bao bị sạt lở và 57 người chết, tổng thiệt hại do lũ gây ra gần 1.480 tỷ đồng [3]
Đê vỡ và sạt lở do các giải pháp gia cố mang tính tạm bợ và hạn chế về mặt kỹ thuật Đê bao được gia
cố chủ yếu bằng cừ tràm, đắp bao tải cát, rọ đá hoặc đắp thoải kết hợp lát tấm bêtông chỉ phù hợp với chiều cao đắp thấp và tải trọng tác dụng lên đê nhỏ Đối với những đê bao chống lũ, chiều cao đắp lớn (3 ÷ 5 m) và được dùng làm đường giao thông nông thôn (GTNT) nên đê chịu tác động của triều cường và tải trọng xe Khi nước sông dâng cao và thấm vào thân đê làm giảm sức chống cắt của khối đất gây ra xói lở và trượt sâu Tường chắn bêtông cốt thép (BTCT), cọc ván BTCT có thể khắc phục nhưng các giải pháp này có chi phí xây dựng lớn [4]
Công nghệ cọc đất ximăng phù hợp với việc gia cố đường đê nhờ khả năng tăng ổn định, giảm dòng thấm qua thân đê và tăng khả năng chịu tải cho đê kết hợp GTNT [5, 6, 7] Công nghệ cọc đất ximăng bằng
cánh trộn kim loại được nghiên cứu và phát triển từ năm 1950, ứng dụng hiệu quả trong gia cố các công trình giao thông, thủy lợi v.v với mục đích chống lún, sạt lở và chống thấm [7] Ở Việt Nam, công nghệ này được ứng dụng từ năm 2000, chủ yếu được ứng dụng trong gia cố nền móng công trình (như cầu đường, cảng biển, dân dụng, hố đào v.v.) [8, 9] nhưng ứng dụng nhằm chống sạt lở, chống thấm cho đê còn hạn chế do các thiết
bị thi công cọc đất ximăng thường có kích thước, trọng lượng lớn so với kích thước đê bao kết hợp đường GTNT (như bề rộng mặt đê khoảng 3 m) Công nghệ thi công cọc đất ximăng theo phương pháp trộn sâu và trộn ướt bằng cánh trộn kim loại của tập đoàn SomeThing - Nhật Bản (công nghệ NSV) với ưu điểm thiết bị thi công nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ và linh hoạt, có thể thi công trên những đường đê có kích thước nhỏ, nhưng chưa được ứng dụng trong gia cố đê ở Việt Nam [10]
Các kết quả nghiên cứu trong phòng cho thấy địa chất An Giang, Đồng Tháp phù hợp với công nghệ cọc đất ximăng [11, 12] nhưng công tác chế tạo mẫu trong phòng và điều kiện thi công ngoài hiện trường là hoàn toàn khác nhau nên việc xác định ảnh hưởng địa chất đến chất lượng cọc thi công hiện trường là cần thiết Bài báo tập trung vào việc phân tích, đánh giá các nhân tố địa chất ảnh hưởng đến cường độ cọc đất ximăng tạo ra từ công nghệ NSV
II PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM
Phương pháp nghiên cứu là thực nghiệm hiện trường Trình tự thực hiện như sau:
- Thi công thử nghiệm gia cố hai đoạn đê dài 60 m (ở An Giang) và 30 m (ở Đồng Tháp)
- Khoan lấy lõi đánh giá sơ bộ lõi, khả năng hình thành cọc và thí nghiệm nén nở hông tự do
- Phân tích và xác định mối quan hệ giữa chất lượng cọc đất ximăng với tính chất cơ lý hóa của đất nguyên dạng
Trang 22.1 Vị trí thử nghiệm
Vị trí thi công thử nghiệm được chọn tại đoạn kênh Mười Cai, xã Vĩnh Trạch, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang (chiều dài gia cố 60 m) và đoạn kênh 2/9, xã An Hoà, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp (chiều dài gia cố 30 m) (H1) Đê được dùng để ngăn lũ bảo vệ hoa màu và kết hợp đường GTNT Hai đoạn đê mang đặc trưng của đê bao ĐBSCL là được đắp bằng đất nạo vét từ dưới kênh, mặt đê rộng 3.5 đến 4.5 m, chiều cao đắp 2.5 đến 3.0 m so với mặt ruộng
a) Vị trí thi công thử nghiệm (Google Map) và hiện trạng đoạn đê gia cố ở An Giang
b) Vị trí thi công thử nghiệm (Google Map) và hiện trạng đoạn đê gia cố ở Đồng Tháp
Hình 1:Vị trí thi công thử nghiệm hiện trường
2.2 Điều kiện địa chất vị trí thử nghiệm
Năm và bốn lớp đất được khảo sát dọc theo chiều sâu hố khoan 25 m tại vị trí nghiên cứu ở An Giang
và Đồng Tháp Kết quả thí nghiện hiện trường và trong phòng của hai vị trí nghiên cứu trong phạm vi gia cố được cho trong Bảng 1
Bảng 1: Chỉ tiêu cơ lý hoá các lớp đất tại hai vị trí thử nghiệm STT Vị trí thi công / Tên đất
Sét pha dẻo mềm (4.1 m)
Bùn sét (6.4 m)
Sét pha dẻo cứng (4.6 m)
Bùn sét kẹp cát bụi (2.9 m)
Sét pha dẻo cứng (7.0 m)
1 Dung trọng tự nhiên, w (kN/m3) 17.95 15.64 19.36 16.03 20.26
Trang 32.3 Hệ thống thiết bị thi công cọc đất ximăng theo phương pháp trộn sâu – trộn ướt (NSV)
Thiết bị NSV là thiết bị thi công cọc đất ximăng theo phương pháp trộn sâu - trộn ướt bằng cánh trộn kim loại của Tập đoàn SomeThing (Hình 2) Qui trình công nghệ NSV được Trung tâm kiến trúc Nhật Bản chứng nhận số BCJ – 149 Thiết bị NSV có kích thước (2.5 x 2.0 x 8.38) m, nặng 7,8 tấn, áp lực tiếp đất 65,2 kN/m2 và linh hoạt nên hoạt động dễ dàng trên đường đê có bề rộng hẹp (B < 4,0 m) và sức chịu tải thấp Công cụ trộn có đường kính danh định 600mm, lỗ phun vữa bên dưới cánh trộn, moment xoắn lớn nhất 4.0 kN.m, áp lực khoan lớn nhất 29.0 kN, tốc độ nâng hạ cần 0 ÷ 5 m/phút, tốc độ quay của cánh trộn 0 ÷ 80 vòng/phút Chiều dài trục trộn tối đa 12.0 m, được lắp ghép bởi các đoạn có chiều dài 2.0 m Thiết bị NSV thích hợp với đất cát, đất sét, và đất bùn
Hình 2: Quy trình thi công cọc đất ximăng
2.4 Vật liệu thử nghiệm
Ximăng sử dụng là ximăng PCB40 theo TCVN 6260:2009 Vữa ximăng có tỷ lệ nước: ximăng là 0.7:1 theo kết quả thí nghiệm trong phòng của đất An Giang, Đồng Tháp gia cố ximăng [11, 12]
Nước trộn vữa được lấy trực tiếp từ dưới kênh, thông qua lưới lọc Kết quả thử nghiệm hoá nước có độ
pH = 7.98 (An Giang) và pH = 7.80 (Đồng Tháp), theo TCVN 3994 -85 nước có tính ăn mòn yếu đối với bêtông và kim loại
2.5 Trình tự thi công thử nghiệm
Chi tiết gia cố hai đoạn đường đê ở An Giang và Đồng Tháp được thể hiện ở Hình 3 Trình tự thi công thử nghiệm như sau:
- Vận hành kiểm tra sơ bộ thiết bị với nước
- Định vị tim cọc và di chuyển máy đến vị trí thi công
- Thi công tạo cọc ximăng đất theo qui trình đề xuất (gồm hai giai đoạn: (1) Giai đoạn xuyên xuống: khoan, phun vữa, và trộn đất với ximăng đến chiều sâu cọc thiết kế; (2) Giai đoạn rút lên: tiếp tục trộn đất với vữa ximăng khi rút công cụ trộn lên)
- Tiếp tục trình tự như trên đối với các cọc còn lại
Trang 4(a) Mặt bằng bố trí cọc đất ximăng và vị trí khoan lấy lõi ở An Giang
(b) Mặt bằng bố trí cọc đất ximăng và vị trí khoan lấy lõi ở Đồng Tháp
Hình 3: Mặt bằng bố trí cọc đất ximăng và vị trí khoan lấy lõi Trong quá trình thi công, xuống/lên và tốc độ quay cánh trộn được điều khiển theo lập trình, áp lực phun vữa tự động điều chỉnh theo vận tốc xuống nhằm phun đủ lượng vữa theo chiều dài cọc Để cọc đạt độ đồng nhất phải đảm bảo số lần trộn xuyên xuống > 240 lần/m, số lần trộn khi rút lên > 360 lần/m và số lần trộn ở mũi cọc (0.5 m gia cố dưới cùng) > 600 lần/m [10]
2.6 Đánh giá chất lượng cọc thử nghiệm
Chất lượng cọc thử nghiệm được đánh giá bằng cách đào lộ đầu cọc, khoan lấy lõi và thí nghiệm nén nở hông tự do (UCS)
- Đào lộ đầu cọc với chiều sâu đào 1.0 m nhằm kiểm tra kích thước, hình dạng đầu cọc (Hình 4a)
- Khoan lấy lõi cọc nhằm kiểm tra tính liên tục và đồng nhất của cọc Các vị trí khoan lấy lõi gồm tại tim cọc, D/4, vị trí chồng nối giữa hai cọc và ba cọc Quá trình khoan lấy lõi được thực hiện theo tiêu chuẩn 22TCN 259 - 2000 “Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình” bằng thiết bị XY-100 (Hình 4b)
Hình 4: Thí nghiệm hiện trường
Trang 5- Thí nghiệm UCS nhằm xác định cường độ nén nở hông tự do (q u) của mẫu đất ximăng theo tiêu chuẩn
ASTM D2166, ASTM D1633 và TCVN 9403:2012 Mẫu được gia công có tỉ số chiều dài và đường kính (L/
TSZ30-2.0 (thiết bị dùng cho thí nghiệm nén 3 trục) dùng cho UCS của công ty Nanjing T-Bota Scietech Instruments & Equipment (Hình 5) Mẫu được nén với tốc độ gia tải không quá 1 mm/phút
(a) Thiết bị nén mẫu TSZ30-2.0 (b) Thí nghiệm nén mẫu
Hình 5: Hình ảnh thí nghiệm nén mẫu soilcrete hiện trường
III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Kết quả nghiên cứu dựa vào số liệu thí nghiệm, phân tích với 56 mẫu đất ximăng được khoan lấy lõi tại
8 vị trí ở công trình thử nghiệm ở An Giang và 61 mẫu đất ximăng được khoan lấy lõi tại 6 vị trí ở công trình thử nghiệm ở Đồng Tháp (Hình 3) Các mẫu được đánh giá sơ bộ tại hiện trường, bảo quản và gia công trước khi thí nghiệm xác định cường độ UCS ở độ tuổi > 240 ngày
3.1 Ảnh hưởng loại đất
Cường độ cọc đất ximăng, q u có giá trị khác nhau qua các lớp đất khác nhau ở Đồng Tháp và An Giang với cùng điều kiện thử nghiệm (cùng hàm lượng ximăng, năng lượng trộn và điều kiện bảo dưỡng) Cường
độ, q u cọc đất ximăng ở Đồng Tháp cao hơn An Giang Thí nghiệm UCS các lõi cọc đất ximăng qua năm lớp
đất khác nhau (hai lớp ở An Giang và ba lớp ở Đồng Tháp) cho thấy lớp Sét pha (Đồng Tháp) có q u lớn nhất, thấp hơn là lớp Bùn sét (An Giang, Đồng Tháp) và thấp nhất là lớp Sét dẻo (An Giang) dù các cọc được thi công với thiết bị, thông số vận hành và hàm lượng ximăng giống nhau (Hình 6) Nguyên nhân do mỗi loại đất có các tính chất cơ lý hoá riêng sẽ ảnh hưởng khác nhau đến các phản ứng hoá học giữa đất và ximăng nên sự hình thành cường độ trong các lớp đất cũng khác nhau [5]
Hình 6: Quan hệ giữa cường độ nén nở hông tự do và hàm lượng ximăng
3.2 Ảnh hưởng của sự phân bố thành phần hạt đến cường độ nén nở hông tự do, q u
Cường độ của đất ximăng bị ảnh hưởng bởi thành phần cấp phối của đất nguyên dạng Đất có tỷ lệ
thành phần hạt cát càng lớn thì cường độ đất ximăng càng cao và tỷ lệ hạt sét càng lớn thì cường độ đất ximăng càng thấp [5, 13]
Trang 63.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng sét
Với cùng điều kiện thử nghiệm, đất có hàm lượng sét lớn thì cường độ đất ximăng thấp [13, 14] Cường
độ cọc đất ximăng ở An Giang thấp hơn ở Đồng Tháp do hàm lượng sét trong đất ở An Giang (52.93 ÷ 57.70
%) lớn hơn đất ở Đồng Tháp (42.59 ÷ 47.27 %) (Hình 7) Kết quả tương tự với cọc thử nghiệm ở An Giang,
q u cọc đất ximăng ở lớp Bùn sét (Lớp 2) lớn hơn lớp Sét dẻo mềm (Lớp 1) do hàm lượng sét lớp Bùn sét (52.93 %) thấp hơn lớp Sét dẻo mềm (57.70 %) (Hình 9, Bảng 1) Diện tích bề mặt của phân tử sét lớn nên hàm lượng sét cao làm tăng diện tích bề mặt của hạt đất Do đó đất có hàm lượng sét lớn cần năng lượng trộn
và hàm lượng ximăng cao hơn nhằm trộn đều, tăng khả năng tiếp xúc giữa đất và ximăng
Kết quả thí nghiệm nén các mẫu đất ximăng ở Đồng Tháp thì cho kết quả ngược lại, dù lớp Sét pha
(Lớp 1) có hàm lượng sét (47.27 %) lớn hơn Bùn sét (42.59 %) nhưng q u của mẫu đất ximăng ở lớp Sét pha (Lớp 1) vẫn cao hơn do ảnh hưởng của thành phần hạt cát (được phân tích ở mục 3.2.2)
Hình 7: Quan hệ giữa cường độ nén nở hông tự do và hàm lượng sét
3.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng cát
Đất có hàm lượng cát lớn (đặc biệt các cỡ hạt 0.5 ÷ 2 mm) thì cường độ mẫu đất ximăng cao, nghiên cứu này phù hợp với kết quả cường độ mẫu đất ximăng tăng khi hàm lượng cát tăng dần đến 60 % và sau đó giảm dần [5, 14]. Thí nghiệm UCS các mẫu đất ximăng ở An Giang cho thấy q u của cọc đất ximăng ở lớp Bùn sét (Lớp 2) cao hơn lớp Sét dẻo (Lớp 1) do hàm lượng cát lớp Bùn sét (20.81 %) lớn hơn lớp Sét dẻo
(13.15 %) Ở Đồng Tháp, q u của cọc đất ximăng ở lớp Sét pha (Lớp 1) cao hơn lớp Bùn sét (Lớp 2) (Hình 8)
dù hàm lượng cát lớp Sét pha (16.16 %) thấp hơn lớp Bùn sét (20.38 %) nguyên nhân thành phần hạt có kích thước từ 0.25 ÷ 2 mm đạt 1.62 % (so với lớp Bùn sét 1.27 %) và hạt có kích thước từ 1 ÷ 2 mm đạt 0.09 % (so với lớp Bùn sét 0 %), thể hiện ở Bảng 1 và Hình 9 Kết quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu ứng xử trong phòng của đất Đồng Tháp trộn với xi măng của [11] Tỷ lệ phù hợp của hàm lượng cát sẽ giúp cho hỗn hợp đạt được độ chặt lớn nhất, hạt cát sẽ chèn lấp khoảng trống giữa các hạt cốt liệu lớn, giảm lỗ rỗng cho hỗn hợp đồng thời kết hợp với ximăng tạo thành bộ khung vững chắc cho hỗn hợp
Trang 7Hình 8: Quan hệ giữa cường độ nén nở hông tự do và hàm lượng cát
Hình 9: Đường cong tích lũy thành phần hạt
3.3 Ảnh hưởng của độ ẩm tự nhiên
Đất ximăng đạt cường độ cao khi độ ẩm tự nhiên đất nguyên dạng lớn hơn giới hạn nhão và dưới 70 % Kết quả quá trình thi công và thí nghiệm cho thấy độ ẩm thực tế lúc thi công cọc lớn cho kết quả cường độ
cao hơn Cường độ lớp đất Bùn sét (An Giang, Đồng Tháp) cao do có độ ẩm lớn hơn giới hạn chảy ( B) và q u
lớp Sét pha (Đồng Tháp) cao vì trước khi thi công cọc đất ximăng được khoan làm mềm và tơi đất với nước nên độ ẩm thực tế của hỗn hợp lớn hơn so với độ ẩm tự nhiên Lớp đất Sét dẻo (An Giang) có độ ẩm thấp hơn giới hạn chảy nên cường độ đạt được thấp (thể hiện ở Bảng 1và Hình 10) Tổng lượng nước của hỗn hợp (gồm nước lỗ rỗng và nước trộn vữa) tối ưu khi vừa đủ cho phản ứng hoá học giữa đất – ximăng, nếu độ ẩm
tự nhiên trong đất nhỏ thì không đủ lượng nước để phản ứng thuỷ hoá xảy ra hoàn toàn, nếu độ ẩm quá lớn trong đất lớn thì lượng nước dư sẽ làm giảm cường độ của đất ximăng [5, 15]
Trang 8Hình 10: Quan hệ giữa cường độ nén nở hông tự do và độ ẩm tự nhiên
3.4 Ảnh hưởng độ pH
Không có sự ảnh hưởng rõ ràng của độ pH đến cường độ cọc đất ximăng Hai khu vực thử nghiệm có môi trường trung tính, độ pH của đất dao động không lớn (độ pH ở An Giang từ 7.71 ÷ 7.81 và Đồng Tháp
từ 7.43 ÷ 7.79) nên sự ảnh hưởng của độ pH đến các phản ứng hoá học giữa đất và ximăng không lớn, biểu
đồ Hình 11 cho thấy cường độ không có sự thay đổi lớn ở những vị trí có độ pH khác nhau Nước có độ pH
cao thúc đẩy phản ứng pozzolanic tạo ra các sản phẩm dạng keo liên kết các hạt đất lại với nhau, nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy cường độ đất ximăng trong môi trường acid cao hơn trong môi trường kiềm, đất có
độ pH < 5 thì mức độ gia tăng cường độ thấp hơn pH > 5 [5, 13]
Hình 11: Quan hệ giữa cường độ nén nở hông tự do và độ pH
3.5 Ảnh hưởng của hàm lượng hữu cơ
Đất có hàm lượng hữu cơ cao thì cường độ đất ximăng thấp [5, 13] Cường độ cọc đất ximăng ở An Giang nhìn chung thấp hơn so với Đồng Tháp do hàm lượng hữu cơ đất An Giang (5.86 ÷ 6.43) cao hơn ở Đồng Tháp (4.73 ÷ 5.30) (Hình 12) Trong phạm vi thử nghiệm ở An Giang, lớp Sét dẻo có cường độ thấp hơn do hàm lượng hữu cơ cao hơn so với lớp Bùn sét Thành phần hữu cơ trong đất có chứa các chất làm
chậm quá trình phản ứng như mùn và axit hữu cơ., axit hữu cơ làm giảm độ pH của nước trong đất làm chậm
phản ứng pozzolanic mặt axit hữu cơ tác dụng với Ca(OH)2 tạo ra chất không tan bao quanh các hạt đất cản trở sự tiếp xúc giữa hạt đất và ximăng, và không tham gia vào phản ứng hoá học là nguyên nhân giảm cường độ [16]
Trang 9Hình 12: Quan hệ giữa cường độ nén nở hông tự do và hàm lượng hữu cơ
IV KẾT LUẬN
Ảnh hưởng địa chất hiện trường đến chất lượng cọc đất ximăng được đánh giá dựa trên các cọc thử nghiệm gia cố hai đoạn đường đê ở An Giang và Đồng Tháp Quá trình thử nghiệm gồm 3 nội dung: Thi công cọc đất ximăng, khoan lấy lõi và thí nghiệm nén nở hông tự do ở 240 ngày tuổi Việc phân tích dựa trên
sự khác biệt về các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất Các mẫu được đánh giá với cùng điều kiện về hàm lượng ximăng, năng lượng trộn và bảo dưỡng Kết quả đạt được như sau:
(1) Địa chất An Giang, Đồng Tháp phù hợp với công nghệ cọc đất ximăng thi công bằng thiết bị NSV theo phương pháp trộn ướt – trộn sâu, cọc tạo ra có tính đồng nhất và liên tục
(2) Địa chất ở Đồng Tháp tạo cọc đất ximăng có cường độ cao hơn địa chất ở An Giang Cường độ cọc đất ximăng trong lớp đất Sét pha (Đồng Tháp) đạt giá trị cao nhất, lớp Sét dẻo (An Giang) thấp nhất
(3) Thành phần cấp phối của đất nguyên dạng ảnh hưởng lớn đến cường độ đất ximăng Đất có thành phần hạt thô càng lớn thì cường độ càng cao và đất có hàm lượng sét lớn thì cường độ thấp
(4) Độ ẩm tự nhiên lớn hơn giới hạn nhão và dưới 70 % sẽ cho cọc có cường độ cao Lượng nước tối ưu sẽ cung cấp đủ nước cần thiết cho các phản ứng hóa học giữa đất và ximăng Nếu hỗn hợp có lượng nước dư quá lớn sẽ làm giảm cường độ
(5) Độ pH của nước ở An Giang và Đồng Tháp từ 7.4 ÷ 7.8 không ảnh hưởng rõ ràng đến cường độ cọc đất
ximăng
(6) Hàm lượng hữu cơ lớn cho cọc đất ximăng có cường độ thấp
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Ban chỉ huy phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn Tp Hồ Chí Minh “Đồng bằng sông Cửu Long: Vỡ đê hàng loạt.” Internet: http://www.phongchonglutbaotphcm.gov.vn 29/09/2011
[2] Báo Tuổi trẻ Online “An Giang, Đồng Tháp: Vỡ đê, nước tràn như thác.” Internet: http://www.tuoitre.vn 28/09/2011
[3] Báo điện tử Đảng Cộng Sản Việt Nam “Đồng bằng sông Cửu Long thiệt hại nặng nề do lũ.” Internet: http://www.dangcongsan.vn 25/10/2011
[4] Lê Xuân Việt và Trần Nguyễn Hoàng Hùng “Nghiên cứu chống sạt lở tại Km88+937 trên quốc lộ 91, Bình Mỹ,
An Giang,” Tạp chí Giao Thông Vận Tải, số 6, trang 17-20, 6/2011.
[5] M Kitazume and M.Terashi The Deep Mixing Method CRC Press, Balkema Book, UK, 2013, 405 pp.
[6] Lê Khắc Bảo, Lê Phi Long, và Trần Nguyễn Hoàng Hùng “Ảnh hưởng của tường đất-xi măng đến dòng thấm và
ổn định của đê bao chống lũ ở Đồng Tháp” Tạp chí xây dựng, số 12, trang 66-70, 12/2014.
[7] Lê Phi Long, Lê Khắc Bảo, Trần Nguyễn Hoàng Hùng, và Quách Hồng Chương “Phân tích chất lượng cọc xi
măng - đất hiện trường từ công nghệ trộn sâu - ướt để gia cố đường đê ven sông ở Đồng Tháp”, Tạp chí Xây dựng,
số 1, trang 21-28, 1/2015
[8] Nguyễn Quốc Dũng và Phùng Vĩnh An “Công nghệ trộn sâu tạo cọc ximăng đất và khả năng ứng dụng gia cố nền
đê đập”, Viện khoa học thủy lợi, 2005, 7 trang
[9] Bộ Xây dựng “Gia cố đất nền yếu – Phương pháp trụ đất ximăng.” Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 9403:2012, 42 trang, 2012
[10] Kamimura Makoto và Trương Thiên Khang “Gia cố nền nhà dân dụng bằng bằng cọc ximăng đất tại TP Hồ Chí
Trang 10[11] Lê Khắc Bảo, Lê Phi Long, Đỗ Thị Mỹ Chinh, và Trần Nguyễn Hoàng Hùng “Nghiên cứu ứng xử của đất Đồng
Tháp trộn xi măng, trộn ướt - sâu ứng dụng gia cố đê bao chống lũ ở Đồng Tháp”, Tạp chí Xây dựng, số 6, trang.
77-83, 6/2014
[12] Mai Anh Phương, Nguyễn Bình Tiến, Trương Đắc Châu, và Trần Nguyễn Hoàng Hùng “Nghiên cứu ứng xử của
đất ở An Giang trộn xi măng bằng công nghệ trộn ướt và trộn sâu”, Tạp chí Địa kỹ thuật, số 2, trang 34-43, 7/2014
[13] C.Q Cai, X Li, J Zhang, and Q.S Guo “Study on influence factors of cement - stabilized soil compressive
strength.” Global Geology No [15], pp 130-134, 2012.
[14] H M Kwon, A T Le, and N T Nguyen, “Influence of Soil Grading on Properties of Compressed Cement-soil”,
KSCE Journal of Civil Engineering, vol 14, pp 845-853, 2010.
[15] S Horpibulsuk, R Rachan, A Chinkulkijniwat, Y Raksachon and A Suddeepong “Analysis of strength development in cement-stabilized silty clay from microstructural considerations,”
Construction and Building Material Vol 24, No [10], pp 2011-2021, 2010.
[16] K Axelsson, S.E Johanson, and R Andersson “Stabilization of Organic Soils by Cement and Puzzolanic Reactions - Feasibility Study”, collaborative of Swedish Deep Stabilization Research Centre and the US National Deep Mixing program, Report 3, Jun 2002, 54 pp
