NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẤT YẾU NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TẠI HUYỆN CÀNG LONG, TỈNH TRÀ VINH – ÁP DỤNG CHO CẦU BA TRƯỜNG. LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tại địa bàn huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh hiện tượng này cũng đã và đang xảy ra tại một số nền đường đầu cầu như cầu 19/5, cầu Đùng Đình, cầu Thạnh Phú, cầu Ba Trường 1,…Luận văn thực h

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

QUÁCH DUY LÂM

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẤT YẾU

NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TẠI HUYỆN CÀNG LONG, TỈNH TRÀ VINH – ÁP DỤNG CHO CẦU BA TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

ĐÀ NẴNG – NĂM 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

QUÁCH DUY LÂM

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẤT YẾU

NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TẠI HUYỆN CÀNG LONG, TỈNH TRÀ VINH – ÁP DỤNG CHO CẦU BA TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỒNG HẢI

ĐÀ NẴNG – NĂM 2019

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tác giả

Các số liệu và kết quả tính toán đưa ra trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Quách Duy Lâm

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Mục lục

Tóm tắt luận văn

Danh mục các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4 Phương pháp nghiên cứu 3

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

6 Bố cục của luận văn 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU VÀ TÌNH HÌNH XỬ LÝ ĐẤT YẾU NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TẠI HUYỆN CÀNG LONG 4

1.1 Khái quát chung về nền đất yếu đối với công tác xây dựng đường ô tô 4

1.1.1 Khái niệm đất yếu 4

1.1.2 Đặc trưng cơ lý của đất yếu 4

1.1.3 Phân loại đất yếu 4

a Phân loại theo tiêu chuẩn TCVN 9355:2012 5

b Phân loại theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000 5

1.1.4 Công tác xây dựng nền đường ô tô trên đất yếu 5

1.2 Các giải pháp xử lý nền đắp trên đất yếu 6

1.2.1 Giới thiệu chung 6

1.2.2 Các giải pháp thường áp dụng để xử lý nền đất yếu hiện nay 6

a Giải pháp gia tải tạm thời 6

b Giải pháp đầm chặt lớp mặt 7

c Giải pháp dùng vải, lưới ĐKT 7

d Giải pháp đóng cọc cừ tràm, cọc tre 8

e Giải pháp thay thế nền 8

f Giải pháp dùng cọc đất gia cố xi măng, vôi 9

g Giải pháp thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng bằng bấc thấm 9

h Giải pháp thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng bằng cọc cát 10

i Giải pháp cọc BTCT kết hợp sàn giảm tải 11

a Các yêu cầu khi thiết kế nền đắp trên đất yếu 12

b Nội dung tính toán 13

c Tính toán thiết kế thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng 17

1.2.4 Xác định độ lún cuối cùng cho công trình đắp trên nền đất yếu dựa trên kết quả quan trắc lún theo Phương pháp Asaoka 21

1.2.5 Nhận xét 22

1.3 Tình hình xử lý đất yếu nền đường đầu cầu trên địa bàn huyện Càng Long .22

1.3.1 Giới thiệu về hệ thống giao thông huyện Càng Long 22

1.3.2 Tình hình xử lý đất yếu nền đường đầu cầu trên địa bàn huyện Càng Long 24

1.3.3 Nhận xét 24

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 25

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐẤT YẾU VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẤT YẾU NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI MỘT SỐ CÔNG TRÌNH TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN CÀNG LONG 26

2.1 Đặc điểm địa chất đất yếu huyện Càng Long 26

2.1.1 Chỉ tiêu cơ lý đất yếu một số công trình trên địa bàn huyện Càng Long26 a Công trình cầu Ba Trường 1, xã Đại Phước 26

b Công trình cầu Trà Gút, xã Đại Phước 27

c Công trình cầu Rạch Cát, xã Đại Phúc 27

d Cầu Láng Thé, xã Bình Phú 28

e Công trình cầu 19/5, xã Tân An 29

2.1.2 Đặc điểm địa chất huyện Càng Long 30

2.2 Tổng quan một số dự án có xử lý đất yếu nền đường đầu cầu đã được xây dựng trên địa bàn huyện Càng Long 31

2.2.1 Cầu Trà Gút trên ĐT 915B 31

2.2.2 Cầu Thạnh Phú trên ĐT 911 32

2.2.3 Cầu Ba Trường 1 trên ĐT 915B 33

2.2.4 Cầu Đùng Đình trên ĐH 37 34

2.2.5 Cầu 19/5 trên ĐH 02 35

2.3 Các giải pháp xử lý đất yếu nền đường đầu cầu và thực trạng áp dụng tại các công trình trên địa bàn huyện Càng Long 35

2.3.1 Giải pháp thay đất một phần kết hợp vải ĐKT (cầu Trà Gút và cầu Thạnh Phú) 35

a Giải pháp thiết kế 35

b Thực trạng áp dụng 36

a Giải pháp thiết kế 37

b Thực trạng áp dụng 38

2.3.3 Giải pháp cọc BTCT và sàn giảm tải (mố B cầu Ba Trường 1) 40

a Giải pháp thiết kế 40

b Thực trạng áp dụng 40

2.3.4 Giải pháp cừ tràm kết hợp vải ĐKT (cầu 19/5) 40

2.3.5 Giải pháp vải ĐKT kết hợp đắp gia tải (cầu Đùng Đình) 42

a Giải pháp thiết kế 42

b Thực trạng áp dụng 43

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 45

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẤT YẾU NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU CHO CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN CÀNG LONG VÀ ÁP DỤNG XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU BA TRƯỜNG 46

3.1 Đặc điểm địa chất đất yếu và quy hoạch các dự án công trình cầu trên địa bàn huyện Càng Long 46

3.1.1 Đặc điểm địa chất đất yếu địa bàn huyện Càng Long 46

3.1.2 Quy hoạch các dự án công trình cầu trên địa bàn huyện Càng Long 46

3.2 Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý đất yếu nền đường đầu cầu trên địa bàn huyện Càng Long 48

3.2.1 Đề xuất mô hình tính toán 48

3.2.2 Tính toán độ lún tổng cộng 49

a Tính độ lún cố kết S c 49

b Tính độ lún tức thời S tthoi 51

c Tính độ lún tổng cộng S 51

3.2.3 Các phương án xử lý đất yếu nền đường đầu cầu trên địa bàn huyện Càng Long 51

a Cơ sở đề xuất 51

b Đề xuất các phương án xử lý 52

c Kết luận 61

3.3 Áp dụng xử lý nền đường đầu cầu Ba Trường 61

3.3.1 Giới thiệu dự án 61

3.3.2 Qui mô xây dựng công trình 62

3.3.3 Đặc điểm địa chất và chỉ tiêu cơ lý tính toán của đất yếu 62

3.3.4 Thiết kế xử lý nền đắp trên đất yếu bằng giải pháp cọc cát kết hợp gia tải 63 a Tiêu chuẩn thiết kế 63

b Tải trọng công trình 64

c Yêu cầu tính toán và mô hình mặt cắt tính toán 64

f Kiểm toán điều kiện làm việc của cọc cát 69

g Tính toán độ cố kết theo thời gian 70

h Kiểm tra ổn định nền đường khi xử lý bằng cọc cát 71

3.3.5 Xây dựng nền đắp theo giai đoạn 72

3.3.6 Thiết kế hệ thống quan trắc 74

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 75

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76

1 Kết luận 76

2 Kiến nghị 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)

PHỤ LỤC

HUYỆN CÀNG LONG, TỈNH TRÀ VINH – ÁP DỤNG CHO CẦU BA TRƯỜNG

Học viên: Quách Duy Lâm Chuyên ngành: KTXD công trình giao thông

Mã số: 85.80.205 Khóa 36 Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng

Tóm tắt: Lún nền đường đầu cầu đắp trên đất yếu là hiện tượng phổ biến, không chỉ

riêng tại Việt Nam mà ngay cả các quốc gia phát triển Tại địa bàn huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh hiện tượng này cũng đã và đang xảy ra tại một số nền đường đầu cầu như cầu 19/5, cầu Đùng Đình, cầu Thạnh Phú, cầu Ba Trường 1,…Luận văn thực hiện thu thập các tài liệu về địa chất và hồ sơ khảo sát thiết kế các công trình nền đường đầu cầu đắp trên đất yếu tại huyện Càng Long, kết hợp khảo sát hiện trạng khai thác các công trình cầu trên địa bàn huyện từ đó khái quát đặc điểm địa chất đất yếu; phân tích, đánh giá các giải pháp xử

lý đã được áp dụng cho các nền đường đầu cầu trên đất yếu Trên cơ sở số liệu thu thập, luận văn đề xuất mô hình tính toán và giải pháp xử lý thích hợp cho nền đường đầu cầu trên đất yếu đặc trưng của địa bàn huyện Càng Long Kết quả phân tích cho thấy có thể áp dụng giải pháp xử lý thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng (cọc cát, bấc thấm) kết hợp gia tải trước để xử lý đất yếu nền đường đầu cầu trên địa bàn huyện Càng Long, đồng thời

đề xuất phương án sử dụng cọc cát kết hợp gia tải trước áp dụng tính toán xử lý đất yếu nền đường đầu cầu công trình cầu Ba Trường đang trong giai đoạn thi công xây dựng

Từ khóa: Đất yếu, nền đường đầu cầu, hệ số ổn định, cọc cát, huyện Càng Long

RESEARCHING THE SOLUTIONS FOR SOFT SOIL OF APPROACH EMBANKMENT BRIDGE IN CANG LONG DISTRICT, TRA VINH PROVINCE - APPLY FOR BA TRUONG BRIDGE

Abstract: Approach embankment bridges on soft soil is a common phenomenon, not

only in Vietnam but even developed countries This phenomenon also has been happening

in some of the bridge as the 19/5 bridge, Dung Dinh bridge, Thanh Phu bridge, Ba Truong bridge, in Cang Long district, Tra Vinh province The thesis performs collecting documents on geology and the survey of the design of approach embankment bridge on soft soil in Cang Long district, combined survey of exploitation of bridges in this district from which generalized geological characteristics of soft soil; analyze, evaluate treatment solutions have been applied to the approach embankment bridge on soft ground On the basis of the data collected, the thesis proposed calculation model and solution for the appropriate handling of the bridge embankment on soft soil characteristic of Cang Long district The results shows can apply the solution by vertical drain consolidation (sand pile, PVD) combined preloading for soft soil under approach embankment bridge in Cang Long district, and proposes using sand piles combined preloading calculations to solution the approach embankment bridge in the stage of construction at Ba Truong bridge

Keyword: Soft soil, approach embankment bridge, factor of stability, sand pile, Cang

Long district

BTCT : Bê tông cốt thép CPĐD : Cấp phối đá dăm

ĐH : Đường huyện

ĐT : Đường tỉnh ĐKT : Địa kỹ thuật

QL : Quốc lộ TCN : Tiêu chuẩn ngành TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

Số hiệu Tên bảng Trang

1.1 Độ cố kết Uv đạt được theo nhân tố thời gian Tv theo quan hệ

3.2 Dự án công trình cầu và quy mô xây dựng trong giai đoạn 2019

3.13 Thông số nền đắp, đất yếu cầu Ba Trường khai báo trong phần

3.14 Bảng tính toán chiều sâu vùng chịu lún za cầu Ba Trường 67

3.17 Kiểm tra sự làm việc của cọc cát theo điều kiện 2 70

3.18 Xác định độ cố kết của đất nền theo thời gian khi xử lý bằng cọc

3.19 Thông số nền đắp, đất yếu, cọc cát cầu Ba Trường khai báo

Số hiệu Tên hình Trang

1.8 Giải pháp thi công cọc BTCT và sàn giảm tải 12 1.9 Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng xe cộ tác dụng lên đất yếu 13 1.10 Sơ đồ mất ổn định của nền đường trên đất yếu do trượt 14 1.11 Sơ đồ tính toán ổn định trượt theo phương pháp Bishop 14 1.12 Biểu đồ xác định số sức chịu tải Nc của nền đất yếu 20 1.13 Sự gia tăng sức chống cắt khi đắp theo giai đoạn 21

1.15 Bản đồ quy hoạch giao thông vận tải tỉnh Trà Vinh 22

2.3 Lún đường đầu cầu (phía mố A) cầu Ba Trường 1 trên ĐT 915B 33

2.6 Trắc ngang điển hình đường đầu cầu cầu Trà Gút 36 2.7 Trắc ngang điển hình đường đầu cầu cầu Thạnh Phú 36

2.8 Trắc ngang điển hình xử lý đất yếu đường đầu cầu cầu Ba

2.9 Đường quan hệ Asaoka tại vị trí bàn đo lún cầu Ba Trường 39

2.11 Đường quan hệ Asaoka tại vị trí bàn đo lún cầu 19/5 42 2.12 Trắc ngang xử lý nền đường đầu cầu cầu Đùng Đình 43 2.13 Đường quan hệ Asaoka tại vị trí bàn đo lún cầu Đùng Đình 44

3.2 Mô hình tính toán nền đường, trường hợp gia cố cừ tràm kết hợp

3.3 Kết quả phân tích ổn định nền đường, trường hợp gia cố cừ tràm

3.5 Kết quả phân tích ổn định nền đường, trường hợp chưa xử lý đất

3.6 Mô hình tính toán nền đường, trường hợp xử lý bằng bấc thấm 57

3.7 Kết quả phân tích ổn định nền đường, trường hợp xử lý bằng bấc

3.8 Mô hình tính toán nền đường, trường hợp xử lý bằng cọc cát 60

3.9 Kết quả phân tích ổn định nền đường, trường hợp xử lý bằng cọc

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trà Vinh là tỉnh Duyên hải đồng bằng sông Cửu Long, nằm kẹp giữa sông Tiền

và sông Hậu, phía Bắc giáp với tỉnh Bến Tre, phía Nam giáp tỉnh Sóc Trăng, phía Tây giáp tỉnh Vĩnh Long, phía Đông giáp Biển Đông với chiều dài bờ biển khoảng 65km Tỉnh Trà Vinh có diện tích tự nhiên 2.341km², dân số toàn tỉnh khoảng 1,1 triệu người Tỉnh Trà Vinh có 01 thành phố, 01 thị xã và 07 huyện gồm: Thành phố Trà Vinh, thị

xã Duyên Hải và các huyện Càng Long, Châu Thành, Tiểu Cần, Cầu Kè, Trà Cú, Cầu Ngang, Duyên Hải

Bản đồ hành chính tỉnh Trà Vinh

Về hệ thống giao thông, hiện nay toàn tỉnh Trà Vinh có 04 tuyến QL với tổng chiều dài 283km do Trung ương quản lý, 05 tuyến ĐT với tổng chiều dài 228km, 42 tuyến ĐH với tổng chiều dài 479km và trên 220km đường đô thị, số lượng các cầu trên các tuyến ĐT và ĐH là 186 cầu Riêng huyện Càng Long có 02 tuyến QL53, QL60 qua địa bàn huyện với tổng chiều dài 28km, 02 tuyến ĐT 911, ĐT 915B tổng chiều dài 20km, 08 tuyến ĐH dài 120km và nhiều đường giao thông nông thôn với chiều dài hơn 416km, có 31 cầu trên các tuyến ĐT và ĐH

Tỉnh Trà Vinh nói chung và huyện Càng Long nói riêng là khu vực có địa tầng phức tạp, tầng đất phù sa khá dày chủ yếu là đất sét yếu, sức chịu tải thấp, nên những vấn đề liên quan tới ổn định, biến dạng của nền đất đặc biệt là khi xây dựng đường đầu cầu trên nền đất yếu là những điều cần được quan tâm

Trong hơn 10 năm qua, khi đầu tư xây dựng công trình cầu tại huyện Càng Long

đã có nhiều biện pháp xử lý đất yếu nền đường đầu cầu khác nhau như: Thay đất kết hợp vải ĐKT (cầu Thạnh Phú, cầu Trà Gút); cọc cừ tràm kết hợp vải ĐKT (cầu Tổng Tồn, cầu Kênh Giữa, cầu Tân Trung, cầu Tân Trung Kinh, cầu 19/5, cầu Giồng Mới); đắp nền gia tải trước (cầu Đùng Đình, cầu Mỹ Văn, cầu Rạch Dừa); giếng cát (cầu Đập Sen); bấc thấm kết hợp gia tải trước (mố A cầu Ba Trường 1); cọc BTCT kết hợp sàn giảm tải (mố B cầu Ba Trường 1),… nhưng thực tế trong quá trình khai thác hiện tượng lún lệch đường đầu cầu vẫn còn xuất hiện rất nhiều Qua khảo sát hiện trạng các cầu Thạnh Phú, cầu Đùng Đình, cầu Ba Trường 1, cầu 19/5, trên địa bàn huyện Càng Long các đường đầu cầu đưa vào khai thác sử dụng một thời gian thì xuất hiện tình trạng lún lệch tại các vị trí tiếp giáp giữa đường đầu cầu và mố cầu dẫn đến sự thay đổi đột ngột cao độ tại khu vực tiếp giáp nền đường đầu cầu và mố cầu, tạo thành điểm gãy trên trắc dọc và tạo thành những vệt lún sâu sát mố cầu Hiện tượng này làm giảm khả năng thông hành, phát sinh tải trọng xung kích phụ thêm lên mố cầu, tốn kém chi phí cho công tác duy tu bảo dưỡng, gây cảm giác khó chịu cho người tham gia giao thông và làm mất an toàn giao thông

Chính vì vậy, việc nghiên cứu kỹ lưỡng đặc điểm địa chất của khu vực huyện Càng Long, với điều kiện địa chất yếu thì đâu là giải pháp xử lý nền đường đầu cầu đạt hiệu quả cả về kinh tế, kỹ thuật và thi công Từ những đặc điểm chung nhất cũng như những giải pháp xử lý đất yếu nền đường đầu cầu đã được áp dụng ở các dự án trước

để đề xuất được các giải pháp xử lý hợp lý với điều kiện địa chất cụ thể và chiều cao đắp cũng như tính chất, qui mô xây dựng công trình, tiến độ thi công…là cấp thiết, góp phần nhanh chóng lựa chọn phương án xử lý hợp lý, rút ngắn được quá trình

chuẩn bị đầu tư cho một dự án đầu tư xây dựng Do đó đề tài “Nghiên cứu giải pháp

xử lý đất yếu nền đường đầu cầu tại huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh – Áp dụng cho cầu Ba Trường” là cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

– Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu giải pháp xử lý thích hợp cho nền đất yếu đường đầu cầu tại địa bàn huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh nhằm đảm bảo yêu cầu về

ổn định, lún và thời gian thi công cho phép

– Mục tiêu cụ thể:

+ Nghiên cứu các giải pháp xử lý đất yếu

+ Phân tích đặc điểm, đánh giá địa chất đất yếu huyện Càng Long

+ Nghiên cứu đề xuất các giải pháp để xử lý đất yếu đường đầu cầu cho các công trình giao thông phù hợp với điều kiện địa chất của khu vực huyện Càng Long, áp dụng xử lý cho đoạn nền đường đầu cầu công trình cầu Ba Trường

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

– Đối tượng nghiên cứu: Ổn định công trình nền đường trên nền đất yếu

– Phạm vi nghiên cứu: Ổn định nền đường đầu cầu tại huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh – áp dụng cho cầu Ba Trường

4 Phương pháp nghiên cứu

– Nghiên cứu lý thuyết: Ổn định nền đường trên nền đất yếu; phương pháp tính toán, xử lý nền đắp trên đất yếu

– Thu thập, phân tích, tổng hợp: Khảo sát, đo đạc hiện trạng; thu thập hồ sơ thiết

kế, dữ liệu địa chất các công trình đường đầu cầu đã và đang thi công

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Kết quả nghiên cứu của luận văn góp phần giúp các cơ quan quản lý nhà nước, các đơn vị tư vấn thiết kế nhanh chóng lựa chọn phương án xử lý hợp lý nền đường đầu cầu đắp trên đất yếu tại huyện Càng Long, rút ngắn được quá trình chuẩn bị đầu tư cho một dự án đầu tư xây dựng

6 Bố cục của luận văn

– Phần mở đầu

– Chương 1: Tổng quan về các giải pháp xử lý nền đất yếu và tình hình xử lý đất

yếu nền đường đầu cầu trên địa bàn huyện Càng Long

– Chương 2: Đặc điểm địa chất đất yếu và các giải pháp xử lý đất yếu nền đường

đầu cầu đã được áp dụng tại một số công trình trên địa bàn huyện Càng Long

– Chương 3: Đề xuất giải pháp xử lý đất yếu nền đường đầu cầu cho các công

trình trên địa bàn huyện Càng Long và áp dụng xử lý nền đường đầu cầu Ba Trường

– Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN

ĐẤT YẾU VÀ TÌNH HÌNH XỬ LÝ ĐẤT YẾU NỀN

ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TẠI HUYỆN CÀNG LONG

1.1 Khái quát chung về nền đất yếu đối với công tác xây dựng đường ô tô

1.1.1 Khái niệm đất yếu

Theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000 “Quy trình khảo sát, thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu” do Bộ Giao thông vận tải ban hành thì “Đất yếu là chỉ các loại đất có sức chống cắt nhỏ và tính biến dạng (ép lún) lớn, do vậy nền đắp trên đất yếu, nếu không có các biện pháp xử lý thích hợp thường dễ mất ổn định toàn khối hoặc lún nhiều, lún kéo dài ảnh hưởng đến mặt đường, công trình trên đường và cả mố cầu lân cận Ở trạng thái tự nhiên độ ẩm của chúng gần bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy, hệ

số rỗng lớn, lực dính C theo kết quả cắt nhanh không thoát nước từ 0,15daN/cm2 trở xuống, góc nội ma sát từ 0 ÷ 10o hoặc lực dính từ kết quả cắt cánh hiện trường Cu ≤ 0,35daN/cm2”

Theo quan điểm xây dựng của một số nước, đất yếu được xác định dựa trên tiêu chuẩn sức kháng cắt không thoát nước (Su) và chỉ số xuyên tiêu chuẩn (SPT) N như sau: – Đất rất yếu: Su ≤ 0,125kG/cm2 hoặc N ≤ 2

– Đất yếu: Su ≤ 0,25kG/cm2 hoặc N ≤ 4

Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và biến dạng nhiều, do vậy không thể làm nền thiên nhiên cho công trình xây dựng

1.1.2 Đặc trưng cơ lý của đất yếu

Một số đặc trưng về chỉ tiêu cơ lý của đất yếu: Sức chịu tải bé (0,5 ÷ 1kG/cm2); tính nén lún lớn (a > 0,1cm2/kG); hệ số rỗng lớn (e > 1,0); độ sệt lớn (B > 1); môđun biến dạng bé (E < 50kG/cm2); khả năng chống cắt không thoát nước (u < 10o, Cu = 0,2 ÷ 0,40kG/cm2); khả năng thấm nước bé; chỉ số xuyên tiêu chuẩn SPT = 0 ÷ 5; độ

ẩm lớn (W > 30% với đất cát pha, W > 50% đối với đất sét, W > 100% đối với đất hữu cơ); độ bão hòa nước G > 0,8

Khi xây dựng các công trình trên nền đất yếu, tùy thuộc vào tính chất cơ lý của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình cần nghiên cứu, lựa chọn phương pháp xử

lý nền móng phù hợp nhằm tăng sức chịu tải của nền đất, giảm độ lún, rút ngắn thời gian thi công và giảm chi phí đầu tư xây dựng

1.1.3 Phân loại đất yếu

Khái niệm về đất yếu chỉ mang tính chất tương đối, được sử dụng với mục đích xem xét, đánh giá đất dùng làm nền công trình Tiêu chuẩn phân loại đất TCVN 5747 – 1993 đang được sử dụng hiện nay chủ yếu sử dụng để phân loại chung cho tất cả các loại đất, đối với đất yếu chỉ đề cập sơ lược Các tiêu chuẩn phân loại đất yếu chỉ được đưa ra trong một số tiêu chuẩn ngành như:

– TCVN 9355:2012, Gia cố nền đất yếu bằng bấc thấm thoát nước

– 22TCN 262 – 2000, Quy trình khảo sát, thiết kế nền đường trên đất yếu

a Phân loại theo tiêu chuẩn TCVN 9355:2012

– Các loại đất yếu thường gặp là bùn, đất loại sét (sét, sét pha, cát pha) ở trạng thái dẻo chảy

– Đặc điểm: Độ sệt lớn (B > 1), hệ số rỗng lớn (e > 1), góc ma sát trong φ < 10o; lực dính kết đơn vị theo kết quả cắt nhanh không thoát nước Cu < 0,15kG/cm2, theo kết quả cắt cánh tại hiện trường Cu < 0,35kG/cm2, sức chống mũi xuyên tĩnh qc < 1kG/cm2

và chỉ số xuyên tiêu chuẩn (SPT) N < 5

b Phân loại theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000

Phân loại theo trạng thái tự nhiên:

– Đất yếu loại sét hoặc sét pha phân loại theo độ sệt B: Nếu B >1 thì được gọi là bùn sét (đất yếu ở trạng thái chảy), nếu 0,75 < B < 1 là đất yếu dẻo chảy

– Đất yếu loại đầm lầy than bùn được phân loại như sau:

+ Loại 1: Loại có độ sệt ổn định thuộc loại này nếu vách đất đào đứng sâu 1m trong chúng vẫn duy trì được ổn định trong 1 ÷ 2 ngày

+ Loại 2: Loại có độ sệt không ổn định, loại này không đạt tiêu chuẩn loại 1 nhưng đất than bùn chưa ở trạng thái chảy

+ Loại 3: Đất than bùn ở trạng thái chảy

1.1.4 Công tác xây dựng nền đường ô tô trên đất yếu

Hiện tượng lún nền mặt đường là một hiện tượng khá phức tạp tổng hợp nhiều yếu tố tác động Trên cơ sở đặc điểm địa chất khu vực xây dựng cũng như quy mô, tính chất công trình mà sử dụng một hoặc kết hợp nhiều giải pháp nhằm phòng tránh tối đa việc lún nền đường Cho đến nay ở nước ta, việc xây dựng nền đắp trên đất yếu vẫn là một vấn đề tồn tại và là một bài toán khó đối với ngành xây dựng, đặt ra nhiều vấn đề phức tạp cần được nghiên cứu xử lý nghiêm túc, đảm bảo sự ổn định và độ lún cho phép của công trình Việc xử lý nền đất yếu để khắc phục độ lún chênh lệch, trong các dự án giao thông ở Việt Nam ngày càng được quan tâm do các nguyên nhân: – Các tuyến đường QL, ĐT ngày càng được nâng cấp với tốc độ thiết kế cao hầu hết đều đạt ≥ 60km/h (phổ biến là 80km/h), các trục đường cao tốc độ đạt ≥ 100km/h;

do vậy yêu cầu êm thuận rất quan trọng

– Các khu kinh tế và các đô thị lớn của Việt Nam chủ yếu tập trung tại các vùng đồng bằng, ven biển, trong đó quan trọng nhất là vùng đồng bằng châu thổ sông Cửu Long (miền Nam) và châu thổ sông Hồng (miền Bắc); mật độ đường giao thông, cầu cống lớn tại đây cũng rất cao Trong khi đó địa chất các khu vực này chủ yếu là bồi tích từ các con sông nên thường có nhiều lớn đất yếu

– Thời gian thi công các dự án thường yêu cầu ngắn trong 2 năm đến 3 năm, nếu không xử lý độ lún dư còn rất lớn hoặc xảy ra mất ổn định (trượt sâu hay trượt phẳng khi đang thi công hay khi khai thác)

Do vậy với tất cả các dự án giao thông hiện nay, vấn đề xử lý nền đất yếu đều được đặt ra

1.2 Các giải pháp xử lý nền đắp trên đất yếu

1.2.1 Giới thiệu chung

Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện một

số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số môđun biến dạng, tăng cường sức chống cắt của đất…

Các biện pháp xử lý nền đất yếu thông thường:

– Phương pháp cơ học: Là một trong những nhóm phương pháp phổ biến nhất, bao gồm các phương pháp làm chặt bằng sử dụng tải trọng tĩnh (phương pháp nén trước), sử dụng tải trọng động (đầm chấn động), sử dụng các cọc không thấm (cọc tre, cọc cừ tràm), các loại cọc (cọc BTCT, cọc cát, cọc xi măng đất, cọc vôi…), phương pháp vải ĐKT, lưới ĐKT… để gia cố nền bằng các tác nhân cơ học

– Phương pháp vật lý: Gồm các phương pháp hạ mực nước ngầm, phương pháp dùng cọc cát/giếng cát, phương pháp bấc thấm, điện thấm…

– Phương pháp hóa học: Là một trong các nhóm phương pháp được chú ý trong vòng 40 năm trở lại đây Sử dụng hóa chất để tăng cường liên kết trong đất như xi măng, thủy tinh, phương pháp Silicat hóa… Phương pháp xi măng hóa và sử dụng cọc

xi măng đất tương đối tiện lợi và phổ biến Sử dụng thủy tinh ít phổ biến hơn do độ bền của phương pháp không thực sự khả quan

– Phương pháp sinh học: Là một phương pháp mới, sử dụng hoạt động của vi sinh vật để làm thay đổi đặc tính của đất yếu, rút bớt nước úng trong vùng địa chất công trình Đây là một phương pháp ít được sự quan tâm, do thời gian thi công tương đối dài, nhưng lại được khá nhiều ủng hộ về phương diện kinh tế

1.2.2 Các giải pháp thường áp dụng để xử lý nền đất yếu hiện nay

a Giải pháp gia tải tạm thời

– Nguyên lý của giải pháp: Là đắp trên nền đất yếu một tải trọng lớn để ép nước

ra, đẩy nhanh quá trình lún Trong thời gian chất tải, độ lún và áp lực nước được quan trắc Lớp đất đắp để gia tải được dỡ bỏ khi độ lún kết thúc hoặc đã đạt đến mức độ yêu cầu Giải pháp gia tải tạm thời cho phép đạt được một cố kết yêu cầu trong một khoảng thời gian

– Phạm vi áp dụng: Gia tải phải phù hợp với điều kiện ổn định của nền đắp, chỉ nên dùng khi chiều cao tới hạn cao hơn nhiều so với thiết kế Khi áp dụng giải pháp cần đặc biệt chú ý kiểm toán sự ổn định của nền đắp khi có thêm tải trọng đắp gia tải trước và theo dõi khống chế tốc độ đắp phần đắp gia tải trước, nếu không rất dễ xảy ra mất ổn định trong quá trình đắp Do đó giải pháp đắp gia tải trước cũng thường được kết hợp với giải pháp bệ phản áp

– Ưu điểm: Công nghệ thi công đơn giản, chi phí thấp vì tận dụng vật liệu đắp đường để gia tải

– Nhược điểm: Thời gian đắp kéo dài, một số trường hợp do thời gian gia tải ngắn, thiếu độ quan trắc và đánh giá đầy đủ nên sau khi xây dựng công trình, nền đất tiếp tục bị lún và công trình bị hư hỏng

Giải pháp gia tải trước thông thường được dùng kết hợp với các giải pháp thoát nước thẳng đứng như giếng cát, cọc cát, bấc thấm

b Giải pháp đầm chặt lớp mặt

– Nguyên lý của giải pháp: Lớp đất mặt sau khi được đầm chặt sẽ có tác dụng như một tầng đệm đất Để đầm chặt lớp đất mặt, người ta có thể dùng nhiều biện pháp khác nhau, thường hay dùng nhất là phương pháp đầm xung kích: Theo phương pháp này quả đầm trọng lượng 1 ÷ 4 tấn (có khi 5 ÷ 7 tấn) và đường kính không nhỏ hơn 1m Để hiệu quả tốt khi chọn quả đầm nên đảm bảo áp lực tĩnh do quả đầm gây ra không nhỏ hơn 0,2kg/cm2 với loại đất sét và 0,15kg/cm2 với đất loại cát

– Phạm vi áp dụng: Khi lớp đất yếu có chiều dày bé hơn 3m, nền đất yếu nhưng

có độ ẩm nhỏ (G < 0,7) thì có thể sử dụng phương pháp đầm chặt lớp đất mặt để làm cường độ chống cắt của đất và làm giảm tính nén lún

– Ưu điểm: Thi công đơn giản, không đòi hỏi thiết bị phức tạp nên được sử dụng tương đối rộng rãi; tận dụng nền đất thiên nhiên để đặt móng, giảm được khối lượng đào đắp

– Nhược điểm: Mặt đất của khu vực thi công thường phải được san phẳng; gây tiếng ồn trong quá trình thi công

c Giải pháp dùng vải, lưới ĐKT

– Nguyên lý của giải pháp: Dùng vải, lưới ĐKT làm cốt tăng cường ở đáy nền đắp, khu vực tiếp xúc giữa nền đắp và đất yếu (Hình 1.1 và Hình 1.2) Do bố trí cốt như vậy khối trượt của nền đắp nếu xảy ra sẽ bị cốt chịu kéo giữ lại nhờ đó tăng thêm mức độ ổn định cho nền đắp Tùy theo lực kéo tạo ra lớn hay nhỏ chiều cao đắp an toàn có thể vượt quá chiều cao đắp giới hạn nhiều hay ít

– Ưu điểm: Lợi ích khi sử dụng vải ĐKT chủ yếu là để tăng ổn định của nền, giữ được tốc độ lún đều của các lớp đất, đặc biệt trong vùng chuyển tiếp Vải ĐKT có thể làm tăng độ bền, tính ổn định cho các tuyến đường đi qua những khu vực có nền đất yếu như đất sét mềm, bùn, than bùn…

– Nhược điểm: Giải pháp được sử dụng đồng thời với các giải pháp khác trong một số dự án xử lý nền đất yếu, khi xử lý xong nhưng vẫn mất ổn định do trượt sâu, giải pháp này không có tác dụng đẩy nhanh tốc độ lún

d Giải pháp đóng cọc cừ tràm, cọc tre

– Nguyên lý của giải pháp: Cọc tràm và cọc tre là giải pháp công nghệ mang tính truyền thống để xử lý nền cho công trình có tải trọng nhỏ trên nền đất yếu, nền đất luôn luôn ở trạng thái ẩm ướt (Hình 1.3) Đóng cọc tre tươi dài 2 ÷ 3,5m mật độ 16 ÷ 25cọc/m2 và cừ tràm dài 3 ÷ 5m mật độ 16 ÷ 25cọc/m2 trên phủ một lớp cát đệm – Phạm vi áp dụng: Giải pháp được sử dụng khi lớp đất yếu nằm gần mặt đất thiên nhiên, không dày và chiều cao đất đắp không quá lớn, yêu cầu đất bùn yếu, phải bão hòa nước quanh năm (nếu có nước các cọc này có thể tồn tại nhiều năm, nhưng nếu khô, cọc sẽ bị mục, mối) Giải pháp có thể coi như thay một lớp đất trong phạm vi cọc do đất bị thu nhỏ thể tích, tăng cường độ và bản thân cọc cũng làm cứng đất

Hình 1.3: Thi công đóng cọc cừ tràm [17]

– Ưu điểm: Không cần thời gian chờ cố kết, sau khi đóng cọc có thể đắp nền được ngay; thi công đơn giản, thiết bị chủ yếu là máy đào (để đóng cọc); có thể dùng nhân lực đóng, không cần thiết bị đầm lèn; có thể đẩy nhanh tiến độ xây dựng; không cần đào hố móng, nhất là khi đào thành hố móng không ổn định

– Nhược điểm: Không có tác dụng khi lớp địa chất yếu nằm sâu, chiều dày lớn hoặc những khu vực hiếm vật liệu làm cọc, giá thành có thể đắt

e Giải pháp thay thế nền

– Nguyên lý của giải pháp: Để tận dụng khả năng các lớp dưới của đất nền, đào

bỏ lớp đất yếu ở phía trên giáp với móng (đào một phần hoặc toàn bộ đất yếu) và thay thế bằng đất, đá có cường độ chống cắt lớn hơn, dễ thi công và là vật liệu địa phương – Phạm vi áp dụng: Thường được sử dụng cho những trường hợp lớp đất thay thế nằm trên mực nước ngầm; bề dày lớp đất yếu từ 3m trở xuống; đất yếu là than bùn hoặc loại sét, á sét dẻo mềm, dẻo chảy; khi các đặc trưng cơ học của đất yếu nhỏ mà việc cải thiện nó bằng cách cố kết sẽ không có hiệu quả để đạt được chiều cao thiết kế của nền đắp

– Ưu điểm: Tăng ổn định, giảm độ lún và thời gian lún; giải pháp thi công đơn giản, thiết bị chủ yếu là máy đào và các thiết bị vận chuyển; không cần thời gian chờ

cố kết, sau khi thay đất có thể đắp nền được ngay

– Nhược điểm: Không có tác dụng khi lớp địa chất yếu nằm sâu hay dày; cần phải có bãi thải đất đổ đi với diện tích lớn

f Giải pháp dùng cọc đất gia cố xi măng, vôi

– Nguyên lý của giải pháp: Dùng các trang thiết bị trộn sâu chuyên dụng để trộn đất yếu tại chỗ với xi măng hoặc vôi và tạo ra các cột đất gia cố xi măng hoặc vôi mềm hoặc nửa cứng Các cột này vừa thay thế một phần đất yếu lại vừa chèn vào trong yếu tạo ra các hạn chế nở hông theo phương ngang đối với đất yếu, tạo ra lực ma sát giữa cột đất yếu với đất yếu và từ đó tạo ra cơ chế làm việc giữa cột với đất yếu khi chịu tải trọng đắp phía trên, dẫn đến tăng sức chịu tải và giảm độ lún của đất yếu, kể cả trường hợp cọc có độ sâu đến hoặc không đến lớp địa chất chịu lực tốt Cọc đất gia cố xi măng hay vôi sử dụng đất yếu tại chỗ trộn thêm tỷ lệ xi măng hay vôi bột, được gia cố tăng cường độ, ổn định trong nước, biến thành các cọc chịu lực làm tăng khả năng chịu lực của nền móng

– Về công nghệ thi công: Gồm có công nghệ trộn phun ướt (Wet Jet Mixing Method) và công nghệ phun khô (Dry Het Mixing Method)

– Phạm vi áp dụng: Đây là giải pháp công nghệ thích hợp để gia cố sâu nền đất yếu, thường được áp dụng để xử lý các đoạn đường đất yếu ở những đoạn đường có chiều cao đất đắp lớn hoặc các vị trí đường đầu cầu và qua các cống do yêu cầu độ lún còn lại nhỏ

– Ưu điểm: Khả năng chịu lực rõ ràng, nếu chất lượng thi công tốt; sử dụng trong vùng có đất rất yếu dày, nằm sâu; không cần thời gian cố kết; tiến độ thi công nhanh

và đặc biệt hiệu quả trong những dự án có số lượng cọc nhiều

– Nhược điểm: Phải có thiết bị thi công riêng; tốn xi măng hay vôi; thời gian thi công cọc gia cố chậm hơn bấc thấm, giếng cát

Hình 1.4: Thiết bị thi công cọc xi măng đất [17]

g Giải pháp thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng bằng bấc thấm

– Nguyên lý của giải pháp: Đây là một trong những giải pháp chính để tăng cường độ của đất nền yếu, làm giảm hàm lượng nước chứa trong đất bằng cách cắm vào trong đất yếu một vật liệu dẫn nước tốt như bấc thấm; trên phủ lớp cát đệm để thoát nước ngang (gần đây dùng bấc thấm đặt ngang để tăng khả năng thoát nước ngang) Bấc thấm làm bằng vật liệu tổng hợp có khả năng dẫn nước tốt (vải ĐKT bọc

bản nhựa), dùng máy cắm bấc thấm ấn bấc thấm xuống Chiều dài của bấc thấm thông thường từ 10 ÷ 20m, có thể tới 28 ÷ 30m Bấc thấm có các tính chất vật lý đặc trưng sau: Cho nước trong lỗ rỗng của đất thấm qua lớp vải ĐKT bọc ngoài vào lõi chất dẻo; lõi chất dẻo chính là đường tập trung nước và dẫn chúng thoát ra ngoài khỏi nền đất yếu bão hòa nước

– Phạm vi áp dụng: Bấc thấm được sử dụng phổ biến trong vùng có đất yếu dày

và sâu (Hình 1.5), một số tài liệu khuyến cáo không nên dùng trong đất bùn có hàm lượng chất hữu cơ cao, do các sợi hữu cơ bị hút vào bấc thấm, làm tắc đường dẫn nước, tuy nhiên vấn đề này chưa được kết luận; không dùng khi phía trên lớp đất yếu

là đất cứng, không ấn được cần dẫn bấc thấm

– Ưu điểm: Sử dụng trong vùng có đất yếu dày, nằm sâu; thiết bị thi công tương đối đơn giản, thường cải tiến từ máy đào, cần cẩu thủy lực; tiến độ thi công nhanh (hơn cọc cát, giếng cát); tiết kiệm được khối lượng đào đắp (nếu thay đất), giảm được chi phí vận chuyển

– Nhược điểm: Không có tác dụng thay đất như giếng cát hay cọc cát; chiều sâu cắm bấc thấm sâu hạn chế hiệu quả thoát nước do bấc thấm có thể bị biến dạng, không thẳng, có thể bị đứt, nếu bấc thấm dài > 20m; bấc thấm bị xoắn, gập, biến dạng khi nén lún, giảm khả năng thoát nước; khi mực nước ngầm thay đổi lớp vải ĐKT bị lão hóa, mất khả năng lọc thoát nước

Hình 1.5: Giải pháp thi công bấc thấm [17]

h Giải pháp thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng bằng giếng cát, cọc cát

– Nguyên lý của giải pháp: Xử lý nền đất yếu bằng cách cho thoát nước thẳng đứng bằng mao dẫn thông qua các cọc bằng cát trung hoặc thô, giúp nước lỗ rỗng thoát

ra nhanh, làm tăng nhanh quá trình cố kết và độ lún ổn định diễn ra nhanh hơn; cọc cát

có đường kính từ 30 ÷ 50cm phổ biến là 40cm có hệ số thấm lớn với chiều dài có thể tới 28 ÷ 30m (giếng cát có chiều dài nhỏ hơn), xuyên qua các lớp đất yếu Do tính chất mao dẫn, nước được dẫn theo chiều thẳng đứng, sau đó được chảy ngang theo lớp đệm cát đặt trên đỉnh các cọc cát hay giếng cát (Hình 1.6) Giải pháp thi công là dùng máy khoan hay ấn các ống thép rỗng đến độ sâu cần thiết, sau đó lèn chặt cát hạt thô hay trung bằng rung, khi rút lên đầu của ống mở ra, để lại cát (Hình 1.7)

– Phạm vi áp dụng: Sử dụng trong vùng cĩ đất yếu dày, nằm sâu hơn bấc thấm; được sử dụng rộng rãi để tăng nhanh quá trình cố kết của đất nền

Tải trọng đắp

– Nhược điểm: Phải cĩ thiết bị thi cơng, nhất là khi cần cắm cọc cát sâu hơn 20m; phải tốn cát cĩ hệ số thấm cao để lấp cọc, thường dùng cát hạt trung, hạt thơ được sàng tuyển kỹ; tiến độ thi cơng chậm hơn bấc thấm

Hình 1.7: Thi cơng cọc cát để gia cố xử lý nền [17]

i Giải pháp cọc BTCT kết hợp sàn giảm tải

– Nguyên lý của giải pháp: Tại các vị trí đường đầu cầu tiếp giáp mố, đắp cao trên nền đất yếu, thường làm sàn giảm tải là các bản BTCT dày từ 20 ÷ 30cm đặt trên mĩng cọc đĩng hay ép Sàn giảm tải sẽ chịu tồn bộ hay một phần của nền đắp và truyền xuống cọc (Hình 1.8)

– Phạm vi áp dụng: Sàn giảm tải hiện nay được dùng phổ biến ở đầu cầu và hai bên cống lớn Đối với những đoạn nền đường đắp cao (> 5m) yêu cầu độ lún cịn lại nhỏ và tiến độ thi cơng gấp, thì giải pháp dùng cọc BTCT kết hợp sàn giảm tải được áp dụng nhiều

– Ưu điểm: Khả năng chịu lực rõ ràng, độ rủi ro thấp; sử dụng trong vùng có đất rất yếu dày, nằm sâu; không cần thời gian đợi cố kết, do vậy có thể thi công ngay cọc

mố, không sợ bị ma sát âm; tăng cường sự ổn định của đất đắp và nền đất yếu, giảm thiểu độ lún nền đất, rút ngắn thời gian thi công

– Nhược điểm: Kinh phí lớn; cần thiết bị thi công đóng cọc hay ép cọc

Hình 1.8: Giải pháp thi công cọc BTCT và sàn giảm tải [17]

1.2.3 Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế và thi công nền đường ô tô đắp trên đất yếu

a Các yêu cầu khi thiết kế nền đắp trên đất yếu

* Độ lún và độ cố kết

– Độ lún: Phần độ lún cố kết cho phép còn lại S tại trục tim của nền đường sau khi hoàn thành công trình phải ở dưới mức cho phép (yêu cầu về biến dạng) Theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000, đối với đường cao tốc và đường cấp 80 độ lún cố kết cho phép còn lại S tại trục tim đường sau khi hoàn thành công trình đối với đoạn nền đắp trên đất yếu gần mố cầu S  10cm; đối với đường cấp 60 trở xuống có tầng mặt cấp cao A1 thì S  20cm

– Độ cố kết: Theo tiêu chuẩn Đường ôtô – Yêu cầu thiết kế TCVN 4054 – 2005 thì độ cố kết U  90%

* Độ ổn định

Nền đắp trên đất yếu phải đảm bảo ổn định, không bị lún trồi và trượt sâu trong quá trình khai thác sau này Nói cách khác là phải tránh gây ra sự phá hoại trong nền đất yếu trong và sau khi thi công làm hư hỏng nền đắp cũng như các công trình xung quanh, tức là phải đảm bảo cho nền đường luôn luôn ổn định

Theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000 thì:

– Khi áp dụng phương pháp nghiệm toán ổn định theo phương pháp phân mảnh

cổ điển với mặt trượt tròn khoét sâu vào vùng đất yếu thì hệ số ổn định nhỏ nhất Kmin

= 1,2 hoặc Kmin = 1,1 (khi dùng kết quả thí nghiệm cắt nhanh không thoát nước trong phòng thí nghiệm)

– Khi áp dụng phương pháp Bishop để nghiệm toán ổn định thì hệ số ổn định nhỏ nhất Kmin = 1,4

Yêu cầu về số liệu quan trắc theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000:

– Tốc độ lún ở đáy nền đắp tại trục tim của nền đường không được vượt quá 10mm/ngày đêm

– Tốc độ di động ngang của các cọc quan trắc lún đóng hai bên nền đắp không được vượt quá 5mm/ngày đêm

* Tải trọng giao thông

Tải trọng giao thông được xác định theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000 từ các phương trình sau đây:

l B

G n q

Trong đó:

n – xe tối đa có thể xếp được trên phạm vi bề rộng nền đường;

G – trọng lượng một xe (chọn xe nặng nhất);

B – bề rộng phân bố ngang của các xe;

l – phạm vi phân bố tải trọng xe theo hướng dọc (l = 6,6m trong trường hợp xe có

G = 30tấn);

b = 1,8m đối với các loại ô tô, e = 0,5m, d = 1,3m

Hình 1.9: Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng xe cộ tác dụng lên đất yếu

b Nội dung tính toán

* Kiểm tra điều kiện ổn định trượt

Nền đường đắp trên đất yếu thường bị mất ổn định do trượt Kiểm toán ổn định nền đất yếu là xác định độ bền, khả năng chịu tải của nền đất dưới tác dụng của tải trọng công trình và trọng lượng của lớp đất bên trên

Trong trường hợp này, nền đất yếu đã xảy ra một mặt trượt liên tục làm xé rách nền đường và đẩy đất yếu trượt trồi lên phía chân taluy (Hình 1.10) Biểu hiện rõ rệt nhất của dạng phá hoại này là một phần đoạn đường bị sụt tạo thành bậc trượt ở đỉnh nền đường, còn ở dưới chân taluy, đất yếu bị trồi lên

Đất yếu, Cu

Hình 1.10: Sơ đồ mất ổn định của nền đường trên đất yếu do trượt

Cĩ thể xác định hệ số an tồn K theo phương pháp Bishop với mặt trượt cĩ dạng trụ trịn, khi đĩ hệ số ổn định Kj ứng với một mặt trượt trịn cĩ tâm Oj (Hình 1.11) được xác định theo cơng thức sau:

(1.3)

Trong đĩ:

li – chiều dài cung trượt trịn trong phạm vi mảnh i;

n – tổng số mảnh trượt trong phạm vi khối trượt;

i – gĩc giữa pháp tuyến của cung li với phương của lực Qi;

Rj – bán kính đường cong của cung trượt;

Ci và i – lực dính và gĩc ma sát trong của lớp đất chứa cung trượt li của mảnh trượt thứ i;

Q – tải trọng của cơng trình quy đổi;

F – lực giữ (chống trượt) do vải địa kĩ thuật gây nên;

Y – cánh tay địn của lực F với tâm trượt;

Qi – trọng lượng bản thân của mỗi mảnh trượt

Oj

j

R

Rjq

Y

Hình 1.11: Sơ đồ tính tốn ổn định trượt theo phương pháp Bishop

Trong Hình 1.11 lớp 1 có thể bao gồm tầng đệm cát mỏng, trên đó có lớp vải ĐKT Phương pháp xác định hệ số an toàn K theo phương pháp Bishop với mặt trượt

có dạng trụ tròn có thể được tính toán với sự trợ giúp của máy tính bằng phần mềm Geo–Slope của Canada

Sc – độ lún cố kết, được tính toán theo phương pháp phân tầng lấy tổng

 Độ lún cố kết S c , được tính toán theo trình tự sau:

Bước1: Xác định chiều sâu vùng chịu lún za do tải trọng công trình đắp gây ra Chiều sâu vùng chịu lún được tính đến độ sâu mà tại đó z = 0,15vz (z ứng suất nén thẳng đứng do tải trọng đắp nền gây ra, vz ứng suất do trọng lượng bản thân các lớp đất tự nhiên) và việc phân tầng lấy tổng độ lún sẽ được thực hiện đến hết chiều sâu vùng chịu lún

I – là hệ số được xác định từ toán đồ Osterberg (xem Phụ lục 01) phụ thuộc vào

hệ số a/zi và b/zi

Bước 2: Tính toán độ lún cố kết Sc của nền đất tính theo công thức sau:

– Đối với đất cố kết bình thường hoặc chưa cố kết xong:

)log(

vz i z i c i i

i

e

h S

vz i z i r i i

i

e

h S

i

e

h S

 Độ lún tức thời S tthoi , được tính theo công thức:

Với m = 1,1 ÷ 1,4; nếu có các biện pháp hạn chế nền đất yếu bị đẩy trồi ngang dưới tải trọng đắp (bằng cách đắp phản áp hoặc dùng vải địa kĩ thuật) thì lấy m = 1,1; ngoài ra, chiều cao đắp càng lớn và nền đất càng yếu thì sử dụng trị số m càng lớn

* Dự tính độ lún cố kết theo thời gian trong trường hợp thoát nước một chiều thẳng đứng

Độ lún cố kết của nền đắp trên đất yếu ở thời điểm t kể từ lúc đắp xong nền đường ký hiệu là St được xác định theo công thức sau:

(1.11) Trong đó:

Sc – độ lún cố kết của đất nền;

Uv – độ cố kết trung bình theo phương đứng đạt được ở thời điểm t

Uv được xác định theo nhân tố thời gian Tv bằng phương pháp tính gần đúng như sau:

v

T U

Ngoài ra, độ cố kết Uv phụ thuộc vào nhân tố thời gian Tv được tra ở Bảng 1.1

t – thời gian cố kết của lớp đất;

H – chiều sâu thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng, nếu chỉ có một mặt thoát nước ở phía trên thì H = za, nếu hai mặt thoát nước cả trên và dưới thì H = 1/2za;

TB

v

C – hệ số cố kết trung bình theo phương đứng của lớp đất yếu trong phạm vi vùng chịu lún za

c Tính toán thiết kế thoát nước cố kết theo phương thẳng đứng

Phương pháp kỹ thuật xử lý nền đất yếu bằng các hệ thống thoát nước cố kết theo

phương thẳng đứng như cọc cát, bấc thấm kết hợp với phương pháp xây dựng nền đắp

theo giai đoạn hoặc phương pháp gia tải tạm thời với mục đích tăng nhanh tốc độ cố

kết và độ bền nhanh chóng đạt được yêu cầu, nâng cao sự ổn định của công trình trên

nền đất yếu

* Kiểm tra điều kiện làm việc của hệ thống thoát nước thẳng đứng

Thiết bị thoát nước thẳng đứng chỉ làm việc khi tải trọng của nền đắp đủ lớn để

áp lực gây ra tại mọi điểm (trong phạm vi bố trí thiết bị thoát nước) dưới tác dụng của tải trọng nền đắp lớn hơn trọng lượng bản thân của các lớp đất Trước hết

là để thắng được áp lực nước lỗ rỗng và sau đó đẩy nước theo thiết bị thoát nước thẳng

đứng lên Khi thiết kế cần thỏa mãn hai điều kiện sau:

pz – áp lực tiền cố kết ở độ sâu z trong đất yếu;

z – ứng suất thẳng đứng do tải trọng đắp gây ra ở độ sâu z trong đất yếu kể từ

đáy nền đắp

* Cấu tạo lớp đệm cát trên mặt hệ thống thoát nước thẳng đứng

Để đảm bảo nước trong đất có khả năng thoát ra ngoài theo phương thẳng đứng

khi ứng dụng hệ thống thoát nước thẳng đứng người ta thường thiết kế lớp đệm cát ở

trên mặt các thiết bị tiêu thoát nước thẳng đứng Lớp đệm cát có chiều dày tối thiểu là

50cm và phải lớn hơn độ lún dự báo từ 20 ÷ 40cm Bề rộng mặt tầng đệm cát phải

rộng hơn đáy nền đắp tối thiểu là 0,5 ÷ 1m

Cát để làm lớp đệm cát phải là cát thô hoặc cát hạt trung với các yêu cầu sau:

– Tỉ lệ cỡ hạt lớn hơn 0,5mm phải chiếm trên 50%;

– Tỉ lệ cỡ hạt nhỏ hơn 0,14mm không quá 10%;

– Hệ số thấm của cát không nhỏ hơn 10–4 m/sec;

– Hàm lượng hữu cơ không quá 5%

* Sơ đồ bố trí và khoảng cách giữa các thiết bị thoát nước thẳng đứng

Sơ đồ bố trí: Theo mạng lưới ô vuông hoặc theo mạng lưới tam giác đều

Tùy theo cách bố trí, khoảng cách tính toán (l) giữa các thiết bị tiêu nước thẳng

đứng (cọc cát hoặc bấc thấm) được xác định theo công thức:

– Bố trí theo mạng ô vuông:

l = 1,13D (1.17) – Bố trí theo mạng tam giác đều:

Trong đó:

D – khoảng cách giữa tâm của các thiết bị tiêu nước thẳng đứng cạnh nhau Đường kính tương đương của thiết bị tiêu nước thẳng đứng (d) đối với cọc cát chính là đường kính của cọc cát; đối với bấc thấm được xác định theo công thức:

2

b a

Trong đó:

a – chiều rộng mặt cắt ngang của thiết bị tiêu nước dạng dải (bấc thấm);

b – bề dày mặt cắt ngang của thiết bị tiêu nước dạng dải (bấc thấm)

Khoảng cách l giữa các thiết bị tiêu nước thẳng đứng phụ thuộc vào đường kính tương đương d của nó cũng như tốc độ cố kết của đất nền Dựa vào đặc tính của đất nền và tính chất tác dụng của tải trọng trên nó mà ứng với mỗi loại đường kính ta có thể chọn khoảng cách giữa các thiết bị tiêu nước thẳng đứng một cách hợp lý

* Tính toán chiều sâu bố trí thiết bị tiêu nước thẳng đứng

Chiều sâu bố trí thiết bị tiêu nước thẳng đứng l được bố trí hết chiều sâu vùng chịu lún za do tải trọng công trình đắp gây ra Khi xác định chiều sâu bố trí thiết bị tiêu nước thẳng đứng phải đồng thời xét tới các trường hợp sau:

– Nếu za > chiều dày tầng đất yếu thì chỉ cần cắm hết chiều dày tầng đất yếu; – Khi lớp đất yếu quá dày, chiều sâu vùng chịu lún quá lớn thì cần chú ý tới chiều sâu thực sự hiệu quả của bấc thấm;

– Trong trường hợp bên dưới za có tầng cát mịn chứa nước có áp thì không cắm vào tầng cát mịn đó

* Tính toán tốc độ cố kết của nền đất yếu theo thời gian

Độ cố kết trung bình đạt được của lớp đất yếu sau thời gian kể từ lúc đắp xong có thể được biểu diễn như sau:

 U v U h

Trong đó:

U v – độ cố kết trung bình theo chiều thẳng đứng;

U h – độ cố kết trung bình theo chiều hướng tâm được xác định như sau:

)

8 exp(

1

r s n

h h

F F F

T U

Fn – nhân tố xét đến ảnh hưởng của khoảng cách bố trí cọc cát hoặc bấc thấm + Trường hợp sử dụng cọc cát, Fn xác định theo công thức (1.23):

2 2 2

2

4

13)ln(

1)

(

n

n n n

n n

)1(

d

d k

k và k s– hệ số thấm theo phương nằm ngang của đất yếu khi chưa cắm bấc thấm

và sau khi cắm bấc thấm, lấy kh/ks = 2 ÷ 5;

ds– đường kính tương đương của vùng đất bị xáo động xung quanh bấc thấm, lấy ds/d= 2 ÷ 3;

Fr – nhân tố xét đến sức cản của bấc thấm Khi dùng cọc cát thì không xét đến nhân tố này (tức là xem Fr = 0):

w

h r

q

k L

w

q – khả năng thoát nước của bấc thấm tương ứng với gradien thủy lực bằng 1, lấy theo chứng chỉ xuất xưởng của bấc thấm Thực tế cho phép lấy kh/qw = 0,00001 ÷ 0,001m–2 đối với đất loại sét hoặc á sét; kh/qw = 0,001 ÷ 0,1m–2 đối với đất than bùn;

U – độ cố kết của nền đất yếu sau khi đã được gia cố bằng thiết bị tiêu nước thẳng đứng, xác định theo công thức 1.20

– Phần độ lún còn lại sau thời gian t sẽ là: S = (1–U)Sc

* Xây dựng nền đắp theo giai đoạn

Để đảm bảo cho nền đường ổn định trong quá trình thi công cần áp dụng biện pháp tăng dần cường độ của đất nền bằng cách đắp từng lớp một (có chiều cao đảm bảo điều kiện về ổn định của đất nền), chờ cho đất nền cố kết (sức chống cắt tăng lên)

và có khả năng chịu được tải trọng lớn hơn thì mới đắp lớp tiếp theo

Tiến hành tính toán xây dựng đắp theo giai đoạn như sau:

Bước 1: Xác định chiều cao đắp ban đầu H1, khi đó lực chống cắt của đất yếu là

Cu1 Chiều cao H1 có thể xác định theo công thức Mandel – Salencon:

1 1

c u

N C H

C N

Hình 1.12: Biểu đồ xác định số sức chịu tải N c của nền đất yếu

Bước 2: Chờ cho đất nền cố kết U%, dưới tác dụng của tải trọng 1 thì đắp lớp thứ hai, khi đó sức chống cắt của đất yếu tại độ sâu z sẽ tăng thêm một lượng Ci là:

(1.30) Trong đó:

z – độ tăng ứng suất có hiệu thẳng đứng trong nền đất yếu ở độ sâu z do tải trọng đất đắp 1 gây ra

Hình 1.13: Sự gia tăng sức chống cắt khi đắp theo giai đoạn

Như vậy, sau mỗi lần đắp sức chống cắt sẽ tăng thêm một lượng Cu, khi đó sức chống cắt là Cu2 = Cu1 + Cu tiếp tục tính toán với chiều cao lớp đất đắp H2, H3… theo cách tương tự cho tới khi đạt chiều cao cần thiết và mỗi giai đoạn sẽ gia tăng một lượng sức chống cắt tương ứng với chiều cao đắp đó (Hình 1.13)

1.2.4 Xác định độ lún cuối cùng cho công trình đắp trên nền đất yếu dựa trên kết quả quan trắc lún theo Phương pháp Asaoka

Phương pháp Asaoka do GS Arika Asaoka (Nhật Bản) đề xuất năm 1978 [15] có thể trình bày tóm tắt trình tự phân tích như sau:

– Quan trắc độ lún của nền đất yếu dưới nền đắp (Si) theo các khoảng thời gian

Δt bằng nhau

– Thiết lập đồ thị quan hệ biểu diễn các điểm Si–Si

– Xác định đường xu hướng của các điểm Si–Si–1

– Xác định giao cắt của hai đường này sẽ cho hoành độ chính là độ lún cuối cùng của nền đất

Hình 1.14: Đồ thị phương pháp Asaoka

(1) – Đường đồ thị Si–Si(2) – Đường xu hướng Si–Si–1

1.2.5 Nhận xét

Về nguyên tắc, mỗi một phương pháp xử lý đất yếu đều có phạm vi áp dụng thích hợp; đều có những ưu điểm và nhược điểm nói riêng Do đó, khi thi công công các công trình xây dựng cần căn cứ vào điều kiện địa chất cụ thể của nền đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình, yêu cầu về tiến độ,…và kinh nghiệm của tư vấn thiết kế

để lựa chọn ra phương pháp hợp lý nhất xử lý nền móng công trình phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho công trình

1.3 Tình hình xử lý đất yếu nền đường đầu cầu trên địa bàn huyện Càng Long

1.3.1 Giới thiệu về hệ thống giao thông huyện Càng Long

Hiện nay toàn tỉnh Trà Vinh có 04 tuyến QL với tổng chiều dài 283km do Trung ương quản lý, 05 tuyến ĐT với tổng chiều dài 228km, 42 tuyến ĐH với tổng chiều dài 479km và trên 220km đường đô thị, số lượng các cầu trên các tuyến ĐT và ĐH là 186 cầu (Hình 1.15)

Hình 1.15: Bản đồ quy hoạch giao thông vận tải tỉnh Trà Vinh

Riêng huyện Càng Long có 02 tuyến QL53, QL60 qua địa bàn huyện với tổng chiều dài 28km, 02 tuyến ĐT 911, ĐT 915B tổng chiều dài 20km, 08 tuyến ĐH dài 120km và nhiều đường giao thông nông thôn với chiều dài hơn 416km, có 31 cầu trên các tuyến ĐT và ĐH

Bảng 1.2: Hiện trạng hệ thống cầu trên ĐT và ĐH địa bàn huyện Càng Long

dài (m)

Chiều rộng (m)

Kết cấu

Tải trọng

Năm khai thác

15 Cầu Tân Trung Kinh 19,3 6,5 BTCT 0,5HL93 2014

IV ĐH 04

V ĐH 06

1.3.2 Tình hình xử lý đất yếu nền đường đầu cầu trên địa bàn huyện Càng Long

Do đặc điểm địa chất công trình là đất yếu, sức chịu tải thấp nên những vấn đề liên quan tới ổn định, biến dạng của nền đất là những điều cần được quan tâm trước tiên Tuy nhiên những thiếu sót trong công tác khảo sát, thiết kế hoặc thi công dẫn đến nền đường bị hư hỏng ngay trong giai đoạn thi công và sau xây dựng hoàn thành công trình đưa vào sử dụng Hiện nay, hiện tượng lún lệch đường dẫn đầu cầu gần như xuất hiện ở hầu hết các công trình cầu tại huyện Càng Long

Trong khoảng 10 năm trở lại đây, nhiều công trình giao thông trên địa bàn huyện Càng Long được nâng cấp, cải tạo và xây dựng mới Cùng với sự phát triển của công nghệ, đồng thời tham khảo các công trình được xử lý nền đất yếu đã hoàn thành đưa vào sử dụng ở Việt Nam, khi đầu tư xây dựng công trình cầu tại huyện Càng Long, tư vấn thiết kế đã đưa ra nhiều giải pháp xử lý đất yếu nền đường đầu cầu khác nhau như: – Cầu Trà Gút: Sử dụng giải pháp thay đất kết hợp vải ĐKT

– Cầu Đùng Đình, Cầu Mỹ Văn, cầu Rạch Dừa: Sử dụng vải ĐKT kết hợp đắp nền gia tải trước

– Cầu Đập Sen: Sử dụng giải pháp giếng cát

– Cầu Tổng Tồn, cầu Kênh Giữa, cầu Tân Trung, cầu Tân Trung Kinh, cầu 19/5, cầu Giồng Mới: Sử dụng giải pháp cọc cừ tràm kết hợp vải ĐKT

– Cầu Ba Trường 1: Xử lý đất yếu nền đường đầu cầu phía mố A bằng giải pháp bấc thấm kết hợp gia tải trước, phía mố B bằng giải pháp cọc BTCT kết hợp sàn giảm tải

Việc quan tâm đưa ra nhiều giải pháp xử lý đất yếu nền đường đầu cầu góp phần làm phong phú các phương pháp xử lý nền móng trong xây dựng nền đường tại huyện Càng Long Từ đó có cơ sở lựa chọn những biện pháp tối ưu để áp dụng cho các công trình xây dựng một cách có hiệu quả

1.3.3 Nhận xét

Mặc dù tư vấn thiết kế đã đưa ra rất nhiều giải pháp khác nhau để xử lý đất yếu nền đường đầu cầu trên địa bàn huyện Càng Long nhưng trên thực tế trong quá trình khai thác cho thấy hiện tượng lún đường đầu cầu vẫn diễn ra phổ biến, phần lớn các đường dẫn đầu cầu sau một thời gian ngắn thì các hư hỏng thường xuyên xuất hiện (như lún theo thời gian, nhiều vị trí xảy ra lún không đều ) Qua khảo sát hiện trạng một số cầu như cầu 19/5, Thạnh Phú, Đùng Đình, Ba Trường 1, các đường đầu cầu xuất hiện tình trạng lún lệch tại các vị trí tiếp giáp giữa đường đầu cầu và mố cầu dẫn đến sự thay đổi đột ngột cao độ tại khu vực tiếp giáp nền đường đầu cầu và mố cầu, tạo thành điểm gãy trên trắc dọc và tạo thành những vệt lún sâu sát mố cầu Hiện tượng này làm giảm khả năng thông hành, phát sinh tải trọng xung kích phụ thêm lên

mố cầu, tốn kém chi phí cho công tác duy tu bảo dưỡng, gây cảm giác khó chịu cho người tham gia giao thông và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn giao thông Mặc dù cơ quan quản lý vận hành khai thác công trình đã tiến hành duy tu, sửa chữa thi công bù lún

nhưng độ lún vẫn còn tiếp diễn và phụ thuộc vào nhiều yếu tố, cả khách quan lẫn chủ quan Những năm qua, khi thiết kế các công trình cầu, để tiết giảm kinh phí, thường rút ngắn tối đa khẩu độ cầu nên tại các vị trí tiếp giáp giữa đường và cầu có khi phải đắp cao tới 4 ÷ 5m Với chiều cao đắp này, các giải pháp xử lý lún nền đường đầu cầu cần phải đặc biệt quan tâm để đảm bảo công trình thi công đạt chất lượng, hiệu quả khai thác cao nhất

Có nhiều phương pháp xử lý lún nền đường trên đất yếu, tuy nhiên hầu hết các phương pháp đều tập trung xử lý bằng cách tăng độ bền, sức chịu của đất yếu, từ đó làm tăng khả năng chịu tải cho nền đường Tùy theo đặc điểm địa chất, chiều sâu lớp đất yếu và chiều dày lớp đất yếu, có thể áp dụng các giải pháp như đẩy nhanh tốc độ

cố kết, đào bỏ một phần đất yếu, sử dụng các giải pháp ổn định tạm thời của nền đắp trên đất yếu

Việc nghiên cứu kỹ lưỡng đặc điểm địa chất của khu vực đất yếu trên địa bàn huyện Càng Long, quy mô và giải pháp các công trình đã xử lý để có giải pháp thiết kế phù hợp, đạt hiệu quả cả về kinh tế, kỹ thuật, thi công và phù hợp với tính chất, qui mô xây dựng công trình là cần thiết Điều này có thể giúp cho cơ quan quản lý và các đơn

vị tư vấn thiết kế có thể nhanh chóng lựa chọn phương án xử lý hợp lý, rút ngắn được quá trình chuẩn bị đầu tư cho một dự án đầu tư xây dựng

CHƯƠNG 2

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐẤT YẾU VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐẤT YẾU NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI MỘT SỐ CÔNG TRÌNH TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN CÀNG LONG

2.1 Đặc điểm địa chất đất yếu huyện Càng Long

2.1.1 Chỉ tiêu cơ lý đất yếu một số công trình trên địa bàn huyện Càng Long

Tham khảo hồ sơ khảo sát địa chất của các công trình tại huyện Càng Long, số liệu địa chất cụ thể như sau:

a Công trình cầu Ba Trường 1, xã Đại Phước [8]

– Lớp 1: Bùn sét lẫn hữu cơ màu xám đen, xám nâu; phân bố trên bề mặt địa hình tại khu vực cầu Chiều dày của lớp đất biến đổi từ 1,1m đến 1,4m

– Lớp 2: Bùn sét, sét, sét pha màu xám đen, trạng thái chảy đến dẻo chảy Chiều dày trung bình của lớp đất là 32m

– Lớp 3: Sét, sét pha màu xám xanh, xám đen, trạng thái dẻo mềm Chiều dày

của lớp đất biến đổi từ 4,0m đến 8,2m

– Lớp 4: Sét pha màu xám xanh, trạng thái dẻo cứng Lớp phân bố hạn chế khu vực mố cầu và đường đầu cầu Chiều dày của lớp đất biến đổi từ 2,1m đến 17m – Lớp 5: Sét pha màu xám xanh, xám nâu, trạng thái nửa cứng Chiều dày của lớp chưa xác định do độ sâu các lỗ khoan hạn chế Tuy nhiên, qua số liệu khoan có thể xác định được lớp có chiều dày khá lớn, biến đổi từ 15,2m đến trên 35,9m

Bảng 2.1: Chỉ tiêu cơ lý của đất công trình cầu Ba Trường 1, xã Đại Phước

b Công trình cầu Trà Gút, xã Đại Phước [8]

– Lớp 1: Lớp đất đắp nền đường cũ, thành phần là sét pha màu xám nâu trạng thái dẻo cứng và cát hạt nhỏ màu xám nâu, kết cấu chặt Chiều dày của lớp đất biến đổi từ 1,4m đến 1,7m

– Lớp 2: Bùn sét, sét, sét pha màu xám đen, xám xanh trạng thái chảy đến dẻo chảy Chiều dày trung bình của lớp đất là 30m

– Lớp 3: Sét, sét pha màu xám xanh, xám đen, trạng thái dẻo mềm Chiều dày

biến đổi từ 9,0m đến 15,3m

– Lớp 4: Sét pha màu xám nâu, xám đen trạng thái nửa cứng Chiều dày của lớp chưa xác định do độ sâu các lỗ khoan hạn chế Tuy nhiên, qua số liệu khoan có thể xác định được lớp có chiều dày > 7,3m

Bảng 2.2: Chỉ tiêu cơ lý của đất công trình cầu Trà Gút, xã Đại Phước

Áp lực tính toán quy ước R0 kG/cm2 0,498 1,228 2,147

c Công trình cầu Rạch Cát, xã Đại Phúc [9]

– Lớp 1: Bùn sét lẫn hữu cơ màu xám đen, xám nâu; phân bố rộng trên bề mặt địa hình khu vực cầu Chiều dày trung bình của lớp đất 1,0m, không lấy mẫu thí nghiệm trong lớp này