(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793

(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương Mỹ Thuận đoạn từ Km 67+514 đến Km 73+793

KM67+514÷KM73+793

luËnv¨nth¹csÜ

Hµnéi-2015

Với kết quả đạt được, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.PhanTrườngGiangtrong quátrìnhthựchiệnluậnvănđãhướng dẫn,chỉbảovàđónggóp những ý kiến quý báu đồng thời vạch ra những định hướng khoa học cho luậnvăn.

Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, hỗ trợ tác giả về mặt chuyên môn vàkinhnghiệm, tài liệu nghiên cứu, tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn củacácthầy cô trong khoa Công trình đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Địa KỹThuật,Công ty Cổ phần Tư vấn Khảo sát và Thiết kế công trình Thân Hồng Quang;tập thểlớpcaohọc22ĐKT11trườngĐạihọcThủyLợicùngtoànthểgiađình,bạnbè

Trong khuôn khổ thực hiện luận văn, do còn nhiều hạn chế nên khó tránhkhỏinhững thiếu sót, tác giả rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các thầy cô,anhchịvàbạnbèđồngnghiệp.Xintrântrọngcảmơn!

HàNội,ngàyt h á n g n ă m 2015

Tácgiả

TrầnKhắcPhú

Độc lập - tự do- hạnh phúc BẢNCAMKẾT Kínhgửi:BangiámhiệutrườngĐạihọcThủylợi

nđượcđềtài:“Nghiêncứugiảiphápx ử l ý n ề n đấty ế u c h o đườngg i a o t h ô n g Ứn

gd ụ n g c h o đườngc a o t ố c Trung Lương - Mỹ Thuận đoạn km 67+514 ÷ km 73+793”dưới sự hướng dẫn củathầygiáoTS.PhanTrườngGiang.

Tôixincam đoanlu ận văn làkếtquảnghiêncứudotôithực h iệ n Kế t quả nghiê

n cứu và công bố trong luận văn không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin

nàokhác.Nếuviphạmtôixinhoàntoànchịutráchnhiệm

Họcviên

TrầnKhắcPhú

CHƯƠNG1:TỔNGQUANCÁCGIẢIPHÁPXỬLÝNỀNKHIXÂYDỰNG

ĐƯỜNGGIAOTHÔNGTRÊNNỀNĐẤTYẾU 1

1.1 Giới thiệuchung 1

1.1.1 Đặcđiểmvàphânloạinềnđấtyếu 1

1.1.1.1 Đặcđiểmvềđấtyếu 1

1.1.1.2 Cácloạiđấtyếuthườnggặp 2

1.1.1.3 Cáchnhậnbiếtđấtyếu 3

1.2 Tổngquanvềcácsựcốthườnggặpcủađườnggiaothôngxâydựngtrênnền đấtyếu 3

1.2.1 Cácsựcốcôngtrìnhnềnđườngôtô xảyratrongnhữngnămgầnđây 3

1.2.1.1 Sựcốkỹthuật cầuCầnThơ 4

1.2.1.2 Cácsựcốkĩthuậtkhác 7

1.3 Tổngquanvềgiảiphápxửlýnềnđấtyếu 10

1.3.1 Nhómgiảipháp cảitạosựphânbốứng suấtvàđiềukiệnbiếndạngcủanền đấtyếu 10

1.3.1.1 Giảiphápthaythếnền 11

1.3.1.2 Giảiphápbệphảnáp 12

1.3.2 Nhómgiảipháplàmtăngđộchặtcủađấtnền 14

1.3.2.1 Giảiphápcọccát 14

1.3.2.2 Giảipháptrụximăngđất 15

1.3.3 Nhómgiảiphápnhằmtruyềntảitrọngcôngtrìnhxuốnglớpđấtchịulựctốt hơn 16

1.3.3.1 Giảiphápmóngcọc 16

1.3.4 Nhómgiảiphápsửdụngcốtđịakỹthuật 17

1.3.5 Nhómgiảiphápdùngthiết bịthoát nước 18

1.3.5.1 Giảiphápgiếngcát 18

1.3.5.2 Giảiphápbấcthấm 20

1.3.6 Mộtsốphươngphápxửlýnềnđấtyếuđãápdụngchocôngtrìnhtrongvà

ngoàinước 21

1.3.6.1 TổhợpsảnxuấtthépKwangyang–HànQuốc 21

1.3.6.2 CảngBusan–HànQuốc 22

1.3.6.2.CáccôngtrìnhgiaothôngởViệtNam 23

1.4 Kếtluậnchương1 27

CHƯƠNG2:PHÂNTÍCHMỘTSỐGIẢIPHÁPXỬLÝNỀNĐẤTYẾUDÙNG CHOĐƯỜNGCAOTỐCTRUNGLƯƠNG-MỸTHUẬN 29

2.1 Đặcđiểmchungkhuvựcnghiên cứu 29

2.2 Phântích,lựachọn mộtsốgiảipháp thiếtkế 35

2.3 Xửlýnềnđấtyếu bằnggiếng cát–gia tảithoátnước 37

2.3.1 Giớithiệuphươngpháp 37

2.3.2 Thiết kếvàthicônggiếngcát 38

2.3.2.1 Thiếtkếgiếng cát 38

2.3.2.2 Tổchứcthicônggiếngcát 40

2.4 Xửlýnềnđấtyếubằngbấcthấm–Giatảithoátnước 42

2.4.1 Giớithiệuphươngpháp 42

2.4.2 Thiết kếvàthicôngbấcthấm 43

2.4.2.1 Thiếtkếbấcthấm 43

2.4.2.2 Thicôngbấcthấm 45

2.5 Kiểmtoánổnđịnh củacôngtrình 48

2.5.1 Yêucầuvềđộlún 48

2.5.2 Yêucầuvềđộổnđịnh 49

Kếtluậnchương2 51

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀNĐẤT YẾU CHO ĐƯỜNG CAO TỐC TRUNG LƯƠNG - MỸ THUẬN ĐOẠN TỪKM67+514÷ KM73+793 52

3.1 Tổngquanvềcông trìnhnghiêncứu 52

3.1.1 Quymôcôngtrình 52

3.1.2 Tiêu chuẩnthiếtkếkỹthuật 52

3.1.2.1 Cáctiêuchuẩnkỹthuậtápdụng 52

3.1.2.2 Tiêuchuẩnthiếtkếkỹthuậtchocôngtrình 52

3.2 Tínhtoánchungchotuyếnđườngkhichưaxửlý 53

3.2.1 Lựachọnmặtcắttínhtoán 53

3.2.2 Phươngpháptínhđộlúnchonềncôngtrình 57

3.2.3 Kiểmtraổnđịnhcủanềnđắp 63

3.3 Tínhtoánxửlýnềnđấtyếubằngcácgiải phápđãchọn 64

3.3.1 Xácđịnhchiềucaođắptheo từnggiaiđoạn 64

3.3.2 Yêu cầuvềvậtliệu 66

3.3.3 Các bướcthicôngxửlýnềnđấtyếu 67

3.3.4 Tínhtoánkếtquảổnđịnhcủanềnsaukhixửlý 68

3.3.4.1 Giảiphápxửlýnềnbằnggiếngcát–Giatảithoátnước 68

3.3.4.2 Giảiphápxửlýnềnbằngbấcthấm–Giatảithoátnước 70

3.3.4.3Kiểmchứngkết quảtínhtoánbằngphươngphápkhác 73

3.4 Luậnchứnglựachọnbiệnphápxửlýnền 75

3.4.1 Tổnghợp khốilượngxửlýnềnbằnggiếngcát 75

3.4.2 Tổnghợp khốilượngxửlýnềnbằngbấcthấm 78

3.4.3 Tổnghợpgiátrịcủacác giảiphápxửlýnền 80

3.4.3.1 Cáccăncứdùngđểtínhdựtoán 80

3.4.4 Lựachọngiảiphápxửlýnềnđấtyếu 81

3.4.4.1 Vềphươngdiệnkỹthuật 81

3.4.4.2 Vềphươngdiệnkinhtế 81

Kếtluậnchương3 83

KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 84

1 Đánhgiákếtquảnghiêncứu 84

2 Nhữngvấnđềcòntồntạicủaluậnvăn 84

3 Kiếnnghị 85

TÀILIỆUTHAMKHẢO 86

PHỤLỤCTÍNHTOÁN 88

DANHM Ụ C HÌNHVẼ,HÌNHẢNH

Hình1.1: SơđồvịtrícầuCầnThơ 5

Hình1.2:Hìnhảnhtrướcvàsaukhisựcốxảyra 6

Hình1.3: Hìnhảnhlún,nứtổgàtrênđườngPhápVân–CầuGiẽ 7

Hình1.5:Lớpđệmcát 12

Hình1.6: Bệphản áp 13

Hình1.7: Sơđồgiếngcát 20

Hình1.8:Trìnhtựthicôngcọccát 22

Hình1.9:Thicôngcọccát 24

Hình1.10: Cọcximăngđất 25

Hình1.11:Thicôngbấcthấm 26

Hình2.1: VịtrítuyếnđườngcaotốcTrungLương-MỹThuận 30

Hình2.2:Sơđồcầutạogiếngcát 38

Hình2.3 Sơđồbốtrígiếngcát 38

Hình2.4.Mũicóđệmgỗvà mũibảnlề 41

Hình2.5: Sơđồbốtríbấcthấm 45

Hình2.6:Thiếtbị thicôngbấcthấm 47

Hình2.7: Sơđồtínhtoántheophươngpháp phânmảnh 49

Hình3.1:Mặtcắt1Km70+060÷Km70+ 260 56

Hình3.2:Mặtcắt 2Km69+471÷Km69+ 540 56

Hình3.3 Sơđồxắpxếpđểxácđịnhtảitrọng xecộtácdụnglênnềnđắp 60

Hình3.4: Kếtquảphân tíchổnđịnhKm70+060–Km70+260 64

Hình3.5:SơđồhệsốchịutảiNc 65

Hình3.6 Sơđồbốtrígiếngcát 68

Hình3.7: Kếtquả phân tíchổnđịnhKm70+060-Km70+260 69

Hình3.8 Sơđồbốtríbấcthấm 70

Hình3.9: Kếtquả phân tíchổnđịnhKm70+060-Km70+260 72

Hình3.10: ChuyểnvịsaukhichờcốkếtU=90% 74

Hình3.11: Kiểmtraổn địnhsauthờigiancốkết 75

Bảng1.1:Mộtsốsựcốvớicôngtrìnhgiaothông 8

Bảng2.1:Bảngtổnghợpcácchỉtiêucơlý của lớp1 30

Bảng2.2:Bảngtổnghợpcácchỉtiêucơlý của lớp2 32

Bảng2.3:Bảngtổnghợpcácchỉtiêucơlý của lớp3 33

Bảng2.4:Bảngtổnghợpcácchỉtiêucơlýcủa lớp4 34

Bảng2.5:Bảngtổnghợpcácchỉtiêucơlýcủa lớp5 35

Bảng2.6:BảngtraxácđịnhhệsốUv 39

Bảng2.7:Thờigianthicônggiếngcátthamkhảo 42

Bảng2.8:BảngtraxácđịnhhệsốUv 43

Bảng3.1:Phânchiamặtcắtxửlý 54

Bảng3.2:Chỉtiêu cơlýcủalớp1 61

Bảng3.3:Chỉtiêu cơlýcủalớp2 62

Bảng3.4:Cácthôngsốkỹthuậttínhtoáncủa côngtrình 62

Bảng3.5:Bảngtổnghợpđộlúncốkếtcủacácmặtcắtlựachọn 63

Bảng3.6:Kếtquảkiểmtraổnđịnhkhichưaxửlý 64

Bảng3.7: Kếtquảtính toánđộcố kếtcủađất nềnbằnggiếngcát 69

Bảng3.8:Tổnghợpkếtquảtínhtoánổnđịnhnềnđắp 70

Bảng3.9: Kếtquảtính toánđộcố kếtcủađất nềnbằngbấcthấm 71

Bảng3.10:Tổnghợpkếtquảtính toánổnđịnhnềnđắp 72

Bảng3.11:Tổnghợpcácthôngsốđấtnềnd ù n g chotính toán 73

Bảng3.12:Tổnghợpkhốilượngxửlý nềnbằnggiếngcát 76

Bảng3.13:Tổnghợpkhốilượngxửlý nềnbằngbấcthấm 79

Bảng3.14:Dựt o á n chiphíxửlýnền 80

CHƯƠNG1:TỔNGQUANCÁCGIẢIPHÁPXỬLÝNỀNKHIXÂYDỰNG

ĐƯỜNGGIAOTHÔNGTRÊNNỀNĐẤTYẾU 1.1 Giớithiệuchung

TrongnhữngnămgầnđâyViệtNamđangbướcvàothờikỳhộinhậpsâurộngvớikh uv ự c

v à q u ố c t ế vàđangt rở thànhđiểmđếnh ấ p d ẫ n c h o cá c n hà đầut ư

trongvàngoàinước.Chínhđiềunàyđãthúcđẩy

mạnhmẽsựpháttriểnvềcơsởhạtầngkỹthuật,hệthốnggiaothôngvậntải,điệntử,viễnthông….Ngàycàngnhiềucácdựánkhuđôthịmới, khucôngnghiệp, sânbay,bếncảng,nhàga,cáccôngtrình cầu đường, công trình ngầm được đầu tư xây dựng với quy mô lớn ở nhiều

nơitrêncảnướctrongthờigianqua.Đặcbiệtmạnglướigiaothôngtrêncảnướcngàycàng phát triển góp phần lưu thông hàng hóa, thúc đẩy sự giao lưu phát triển kinh tếgiữa các vùng miền trên cả nước Trong đó nhiều tuyến đường được xây dựng trongkhu vực có nền đất trầm tích mềm yếu và biến đổi phức tạp Thực tế đã chứng

minhmộtsốcôngtrìnhgiaothôngtrongquátrìnhtiếnhànhthicôngxâydựnghoặcđưavàosửdụngđãxảyrahiệntượngsụtlún,trượt,nứtnẻmặt đườngdotrướcđó

đãkhôngđánhgiáđượcchínhxáctínhchấtcơlýcủađấtnềnđểlựachọngiảiphápxửlýtốiưu.Chínhvìvậyviệcxácđịnhđượctínhchấtcủacáclớpđấtnền,đặcđiểmcấutạocủacôngtrìnhtạocơsởđềracácgiảiphápxửlýnềnmónghợplývềkinhtếvàkỹ thuật,rútngắn

Đấtcóhàmlượngtạpchấthòatanmuốiclorualớnhơn5%,muốisunphathoặc muối sunphatclorualơnhơn10%tínhtheotrọnglượng;

Đấtphùsa, đấtbùn,đấtmùnvìcácđấtnàycó khảnăngchịulựckém [10].

1.1.1.3 Cáchnhận biếtđấtyếu

Loại đất có nguồn gốc khoáng vật thường là sét hoặc á sét trầm tíchtrongnước ở ven biển, vũng vịnh, đầm hồ, đồng bằng tam giác châu; loại này cóthể cólẫn hữu cơ trong quá trình trầm tích (hàm lượng hưu cơ có thể tới 10 – 12%)nên cóthể có màu nâu đen, xám đen, có mùi Đối với loại này được xác định là đất yếu nếuở trạng thái tự nhiên, độ ẩm của chúng gần

Ngoàiravùngthunglũngcòncóthểhìnhthànhđấtyếudướidạngbùncát,bùncátmịn(hệsốrỗnge>1,độbãohòaG>0,8)

Loại có nguồn gốc hữu cơ thường hình thành từ đầm lầy, nơi nước tíchđọngthường xuyên, mực nước ngầm cao, tại đây các loài thực vật phát triển, thốirữa vàphân hủy, tạo ra các vật lắng hữu cơ với các trầm tích khoáng vật Loại nàythườnggọi là đất đầm lầy than bùn, hàm lượng hữu cơ chiếm tới 20 – 80%, thường

có màuđen hay nâu sẫm, cầu trúc không mịn (vì lẫn các tàn dư thực vật) Đối vớiloại nàyđược xác định là đất yếu nếu hệ số rỗng và các đặc trưng sức chống cắt củachúngcócáctrịsốnhưđãnêuởtrên

1.2.1 Cácsựcốcôngtrìnhnềnđườngôtôxảyratrongnhữngnămgầnđây

Nềnđườngô t ô q u a v ù n g đấty ế u t h ư ờ n g l à n ề n đắpb ằ n g đấth oặ c cá t , c ó chiềucaođắptrênmặtđấttựnhiênkhoảngtừ2mđến10m(ởđầucáccầuvượtvà

cáccôngtrìnhvượtsôngthườngđượcđắpcaotừ8mđến10m).Đấtyếuđượchiểulàđấtcócườngđộchốngcắtkém,khảnăngbiếndạnglớn(độrỗngtựnhiênlớn),cóthểcónguồngốckhoángvật(séttrầmtíchtrongnước)hoặcnguồngốchữucơ(đấtthanbùn…).Lýthuyếtvàthựctiễn đềuđãchothấy:cáccôngtrìnhnền đắptrênđấtyếunhưvậythườnggặp 2loạisựcốlúnsụp-

trượttrồi(docườngđộchốngcắtcủađấtyếuphíadướikhôngđủchịu

trượttrồidẫnđếnpháhỏnghoàntoàncấu tạo nền đắp khiến phải đào bỏ và đắp lại Còn lún kéo dài thì cấu tạo nền đắp cơbảnvẫn đượcduy

đượctảitrọngđắp)vàlúnkéodài(doquátrìnhcốkếtcủađấtyếukéodài).Lúnsụp-trì,màchỉảnhhưởngđếncaođộnền,dẫnđếnphảibùphụtrongquátrìnhđưađườngvàokhaithácsửdụng.Dướiđâylàmộtsốsựcốđiểnhìnhcủacôngtrìnhgiaothôngkhixâydựngtrênnềnđấtyếutrongmộtvàinămtrởlạiđây:

1.2.1.1 Sự cốkỹthuậtcầuCầnThơ

a Tổngquanvềdựán

Cầu Cần Thơ là cây cầu bắc qua sông Hậu, nối thành phố Cần Thơ vàthànhphố Vĩnh Long, được khởi công xây dựng ngày 25 tháng 09 năm 2004 vàthời điểmkhánh thành vào lúc 09h00 sáng ngày 24 tháng 04 năm 2010 Là cây cầu dây văngcó nhịp chính dài nhấttại khu vực Đông Nam Á Một công trình có ý nghĩa đặc biệtquan trọng về chính trị, văn hóa, xãhội, quốc phòng, an ninh… đối với sự phát triểncủa Cần Thơ, Vĩnh Long và cả Đồng bằng song Cửu Long đồng thời là biểutượngsinhđộng,thiếtthựctrongquátrìnhcông nghiệphóa,hiệnđạihóađấtnước

CầuCầnThơgồmcầuchínhdài1010m,cầudẫnvềphíaVĩnhLong520m,c

ầu dẫn về phía Cần Thơ 1120m, mặt cầu rộng 26m Tổng mức đầu tư 4832 tỷ(khoảng 342,6 triệu USD tại thờiđiểm 2001) bằng nguồn vốn ODA của chính phủNhật và vốn đối ứng của Chínhphủ Việt Nam NIPPON KOE-CHOAI và nhà thầuchínhlàliêndanhTAISEI-KAJMA-NIPPONSTEEL(TKN).ChủđầutưlàBộgiaothông vận tải Đại diện chủ đầu tư quản lý dự án là Banquản lý dự án Mỹ Thuận.[18]

Hình 1.1:Sơđồvịtrícầu Cần Thơ

b Tómtắtsựcố

Sự cố xảy ra trong quá trình đang thi công dầm hộp tại hai nhịp neo củacầuchính từ trụ P14 đến P15 phía bờ Vĩnh Long tại mỗi nhịp dài 40 m Nhà thầu đãsửdụng hệ thống kết cấu đỡ tạm bao gồm các trụ pale thép, các giàn ngang và cácgiàndọc

Vào lúc 7giờ 55 phút sáng ngày 26 tháng 09 năm 2007 toàn bộ hệ thốngkếtcấu đỡ tạm trên đã xảy ra sự cố sập đổ, kéo theo là sự sập đổ của dầm hộp bêtôngđang thi công Từ ghi nhận tại hiện trường và các nhân chứng thì sự cố sập đổđượcbắt đầu từ trụ T13 của hệ kết cấu đỡ tạm, tiếp theo là tiếng nổ và khói trắng bốc lêngần trụ P13 Bê tông dầm cầu

đã thi công giữa các trụ chính P13 - P14 và sau đó P15sậptheovàđèlêncácbộphậncủa hệkếtcấuđỡtạm.[18]

làgiữacáctrụP14-Hình1.2:Hìnhảnhtrướcvàsaukhisựcốxảy ra

c Phântíchđánhgiásựcố

Nguyên nhân của sự cố: Do sự biên đổi địa chất làm lún lệch đài móng trụtạmthượng lưu T13U tới giá trị 12mm theo hướng dọc cầu từ phía bờ ra sông Lún lệchđài móng đã làm tăng nội lựctrong các bộ phận của trụ tạm gây đứt bu lông liên kếtcủa một thanh giằng xiên làm chiều dài hữudụng của các thanh cột trụ tạm tăng lêngâyoằncộttrụtạmT13vàtheođó làsựsậpđổcủakếtcấubêntrêntrụtạm.Quađóthấy được công tác quản lý kỹ thuật còn thiếu sót trong công tác thu thập, đánhgiáđiềukiệnđịachấtcủakhuvựcdựán

Ảnhh ư ở n g c ủ a s ự c ố : S ự c ố s ậ p 2 n h ị p d ẫ n c ủ a c ầ u C ầ n T h ơ k h i đangt h i côngđượcxemlàsựcốcôngtrìnhthảmkhốcnhấtnăm2007,xétcảvềthiệthạivậtchất và sinh mạng Mặc

dù chưa thống kê được chính xác chi phí cho công tác xử

lýsựcốnàynhưngướctínhthiệthạivậtchấtxâydựngkhoảng40tỷđồngchưakểcôngtáctìmkiếmngườibịchết,cứuchữa,tàitrợchocácgiađìnhbịnạn….Thiệthạivềngườitheothốngkêvớisốngườichếtlà54ngườivà80ngườibịthương.[18]

1.2.1.2 Cácsựcốkĩthuậtkhác

Trongnhữngnămgần

đây,việcxâydựngnhữngmạnglướigiaothôngtrọngđiểmđangpháttriểnrộngkhắptrêncảnước.Việcđườngđắptrênnềnđấtyếutiếptụcbịlúnngay

cảtrongquátrìnhđưavàokhaithácsửdụnglàrấtphổbiến.NhữngvídụđiểnhìnhnhưđườngPhápVân–CầuGiẽ,saukhiđưavàokhaitháchơnmộtnămvẫnt i ế p t ục l ún 4 0 -

Km258+300caotốcCầuGiẽ-NinhBình,hiệntượnglúncụcbộvẫntiếptụcxảyrakhituyếnđườngđượcđưavàosửdụngcũngdonềnđịachấtkhôngổnđịnh,hiệnđangtiếptụcđượcxửlýbằng

Giảiphápthiếtkếvàthicôn

g

Miêutảsựcố

Nguyênnhânvàb iện pháp khắcphục

I.K m 0 + 6 2

bùnhữucơdày4,2

0,12kg/cm2.-Lớp2:sétxámvàng nửacứngđến

cứngcóC=0,25kg/

cm2vàφ=15”

-Nềnđắpc ao 7, 5m đến -Đắpđếnc h i ề u - Sốliệu

đolúntháng 1/1999

đã đạttới104mm/ngày

- Trong10ngàyđầutháng 3 tốc độđắp tăngnhanh hẳnhơn cáctháng

trước(180cm/10ngày);

Nguyên nhân:

đắptăngquán h a n hvượt tốc độ cốkếtcầnthiết

Giảiphápxửlý:

+ Đàobỏnềnlúnsụp+Đổitaluy

đắptừ1:1sang1:2.+Dù ng bệ p h ả n á pmỗibênrộng20mvớic

h i ề u c a o 2 , 5 –3,0mvà đắpp h ả n áp đồngthờiv ớ i nềnđắp

Kếtq u ả :nền

bấctheochiềungang1 , 2

m vàtheochiềudọc1,04m

- 8 h sáng(pháthiện các khenứtdọc và ngang

3 -4mm)

- Khenứtpháthiệntrênmột-Thayđấtb ằ n g 1 m c á t đoạnd à i 1 4 0 m

,đệmrồir ả i v ả i địak ỹ đến1 1 h t h ì l ú nthuậtloạis ợ i d ệ t ; t r

vảilạirảicátthoátnước bềrộngk h e n ứ t

-Tốcđộđắpnềnđấttrênđệmcát:

Tháng1 / 1 9 9 9 đắpt h ê m từchântaluyra.

142cm

Tháng 2/1999 đ ắpthêm89cm 10 ngày đầutháng3/99đắpthêm180cm

-Lớp2:2 , 7 –

xámđen cóhữu

cơ,dẻomềm

xámđen, dẻochảy,C=0,03Kg/cm2

;φ=2o17’

-Lớp4:3 , 5 –5,5msétnâulẫnsỏis ạ n , nửacứng

- Nền đắp mở rộngnhiềuvề phía trái, cao 5,4mbềrộngnền12,5m,taluy1:

1,5

- Đắptrựctiếp

- Lúnsụt,trượttrồiv ề p h í a t r á i, trên1

đoạndài50mtừ timđườnvùngt r ư ợ t r

ộ n g 26m

- Đấtruộngb ị đẩytrồilênhàng mét

-Tạitimvàtrênợătnền xuất hiệnnứt dọcrất lớn vàsâu

Nguyênnhân:

-Không khảo sát địachất( x e m l à n ề

n đườngcũ đắpmởrộng)

- Đắpkhôngtheodõilún,không

tínhtoánchiềucao đắpgiớihạn

Xửlý:

- Dùngb ệ p h ả n á pđểkhắcphục

Lớp2:dày0,8msétxámvàng,nâu, dẻomềm

Lớp3:dày8,7mbùnsétlẫn hữucơ

-cóC=0,15Kg/c

m2

.-Lớp4:sétởtrạng

tháicứng

- Nềnrộng12mđắpcao1,62mt r ự c t i ế p t r ê n đấtyếu(cólớpcátđệm0,7m)

- Để tăngnhanhl ú n , thiếtkếgiat ả i trướcthêm 2,50m

Dovậytổngchiềucaođắp( k ể

là:1,62+2,5=4,12m

- Thic ô n g : b ó c đấth ữ ucơ,đắpcátđệmdày0,7m

Từ 21/11đến23/12/1998 đắpđất

0,9m(đạtđộcaothiếtkế)

-24/12/1998đắpphầngiat ả i t r ư ớ c t h ê

m 2 , 5 m trong81ngày

- Vừa đắpđủ

17/3/1999thìsựcốxảyra

- Nứt dọc tạitimđường rộnghàngmét,sâudướithân nền đắptrênđoạndài125m

- Trượtt r ồ i c ả 2

Nguyênnhân:

Khôngtínhtoántrướ

-c -chiều -caođắpgiớihạn

- Quá trình đắpkhôngt h e o d õ i

t ố c độlúnhàngngày

- Áp dụng giảiphápgia tải trướckhôngthíchđáng

Xửlýkhắcphục:

- Đào bỏ nền đườngbịtrượttrồi

- Đắp lại nhưngchỉđắp

đếnchiềucaothiếtkếlà1,62m

Kếtq u ả :n ề n ổn

bên.địnhIV.K m 1 2 0

-S é t n â u xám,cứngvừa

yếu,bùnsét;dày7,9mcó

C=0,21Kg/cm2

vàΦ=2o54’

Lớp3:sétrấtcứng

Nềnrộng15m,chiềucaothiếtkếtừ3 , 7 7 m đến5,28m; dự kiếngiatảitrướcthêm1,5m

- Xửlýđấtyếubằngbấcthấ

mc ắ m s â u 8 m v ớ i khoảng

c á c h 1 , 6 m ; c ó tầngcát đệm đầy0,7–1,0m

- Lúnsụpvàtrượ

t trồi về cả 2phía

- Nứt dọc ởtimvớibềrộngvếtnứt đến 1,0m,dàisuốtđoạn127m

Đấtruộng2bênbịđẩylênc a o hơn1,0m

Sựcốxảyrakhithựctế

-đắpcaođược4 , 9 –

5 , 2 m (tứclàchưa đủchiềuc a o g i a

t ả i trước)

Nguyênnhân:

Khôngk i ể m t o á n

-ổn địnhtrước đốivớitrường hợp đắpcaohơn4m(saukiể

mt o á n c h o t h ấ y chiềucao

đắpgiớihạnlà4m)

dõilún(khiđắpcaođược3,73–4,24)

- Trong 1tuầntháng6 / 1 9 9 9 đã

c ó tốcđộ lúngần10mm/ngày

Xửlýkhắcphục:

- Đàobỏđoạnbịpháhoại

- Cắml ạ i b ấc th ấmnhưthiếtkếtrước.-Khống chế tốcđộđắp và theo dõichặttốc độ lún trongquátrìnhđắp

1.3 Tổngquanvềgiảiphápxửlýnềnđấtyếu.

1.3.1 Nhómgiảiphápcảitạosựphânbốứngsuấtvàđiềukiệnbiếndạngcủanềnđất yếu.

Khilớpđấtyếucóchiềudàykhônglớnnằmtrựctiếpdướimóngcôngtrìnhthì

cóthểdùngcácbiệnphápxửlýnhântạonhưthaythếnền(đệmcát, đệmđất, ),bệphảnáp

đểlàmtăngkhảnăngchịulựcvàhạnchếmứcđộbiếndạng(đặcbiệtlàbiếndạngkhôngđều)củađấtnềndướitácdụngcủatảitrọngcôngtrình

- Sau khi thay thế lớp đất yếu nằm trực tiếp dưới móng công trình, lớp đệmcát(đệm đất, ) đóng vai trò như một lớp chịu lực, có khả năng tiếp thu được tảitrọngcủacôngtrìnhvàtruyềntảitrọngđóxuốnglớpđấtchịulựcởphíadưới;

- Giảmbớtđộlúntoànbộvàđộlúnkhôngđồngđềucủacôngtrình,đồngthời

làmtăngnhanhquá trìnhcốkếtcủađấtnền;

- Làmtăng khảnăngổnđịnhkhicôngtrìnhcótảitrọng ngang;

- Kích thước móng và chiều sâu chôn móng sẽ giảm vì áp lực tiêuchuẩntruyềnlênlớpđệmcáttănglên;

- Thicôngđơngiản,khôngđòihỏicácthiếtbịphứctạp

Phươngphápnàythíchhợpđượcsửdụngtrongcácđiềukiệnsau:

- Khithờihạnđưacôngtrìnhvàosửdụnglàrấtngắn

- Bềdàylớpđấtyếutừ3mtrởxuống,trườnghợpnàythườngđàobỏtoànbộđấtyếu.Khibềdàytầngđấtyếuvượtquá4–

5mthìcóthểđàomộtphầnsaochođấtyếucònlạicóbềdàynhiềunhấtchỉbằng1/2-1/3chiềucaođấtđắp

Nền đ ờng đắp

Lớp đệm cát Lớp đất yếu

Cỏcloạivậtliệuthaythế:

- Vậtliệuthaythếlàcỏt(đệmcỏt):thuậnlợichothicụngbằngbơmcỏt,thờigiancốkếtrỳtngắn;

- Vậtliệuthaythếlàđất(đệmđất):phươngphỏpnàysẽkinhtếhơnnếutậndụngđượcvậtliệuđịaphương.[6]

Hỡnh1.5: Lớpđệmcỏt 1.3.1.2 Giảiphỏp bệphảnỏp

Bệphảnỏplàcỏckhốiđấtđắpởhaibờncụngtrỡnhđểchốngtrượt

doxuấthiệnvựngbiếndạngdẻodướinềnđấtyếukhilàmđường,đờ,đập

ởphớatrờn.Bệphảnỏpcũndựngđểchốnglũ,chốngsúng,chốngthấmmấtnước.Bệphảnỏpđúngvaitrũ nhưmột đối trọng,tăng độ ổn định,chophộp đắp khối đắpvớichiều cao lớnhơn

Giảiphỏpnàykhụnglàmrỳtbớtđượcthờigiancốkếtvàkhụnggiảmđượcđộlỳn,cũntăngthờmkhảnăngnộnlỳn(dothờmtảitrọngcủabệphảnỏpởhaibờnkhối

đắp).Núcúnhược điểm làkhốilượng đất đắplớnvàdiệntớchc h i ế m

đ ấ t nhiều.Phươngphỏpnàychỉthớchhợpnếuvậtliệuđắpnềnrẻcũngnhưkhốilượngquỹđấtdồidào,khoảngcỏchvậnchuyểnkhụngbịhạnchếvềphạmvi

Giải phỏp này khụng thớch hợp với cỏc loại đất yếu là than bựn và bựn loạisột.Vật liệu dựng là cỏc loại đất hoặc cỏt thụng thường Trong trường hợp khú khăncúthểsửdụngcảđấtlẫnhữucơ

Nền đ ờng đắp

Nền đất yếu

Xỏcđịnhkớchthướclàvấnđềmấuchốttrongviệctớnhtoỏnvàthiếtkếbệphảnỏp.Nhiềuphươngphỏpdựavàogiảthiếtkhỏcnhaunhưngchỉgầnđỳng.Cútỏcgiảdựavàosựhỡnhthànhvựngbiếndạngdẻophỏttriểnởhaibờncụngtrỡnh.Ngườikhỏcdựavàogiảthiếtmặttrượtcủađấtnềncúdạnghỡnhtrụtrũn.Cũngcútỏcgiảtớnhtoỏndựatheolýluậncõnbằnggiớihạn

đểxỏcđịnhmặttrượtvàsuyratrạngthỏigiớihạncủađấtnền.Đểđơngiảnhơntrongtớnhtoỏn,mộtsốtỏcgiảdựavàođiềukiệnkhốngchếứngsuấtngangđểquyếtđịnhkớchthướccủabệphảnỏp

đậpkhicúđiềukiệnvềkhụnggianđấtsửdụng.Bệphảnỏpcũncútỏcdụngphũnglũchốngsúng,chốngthấmtrờnnềnđấtyếu.Sovớiviệclàmthoảimỏitaluy,phươngphỏpnàythicụngđơngiản,nhanhgọn,tậndụngđượcnguồnquỹđấtkhaithỏcngaytạiđịaphương;

- Tuy nhiờn, muốn phương phỏp này phỏt huy được hiệu quả thỡ diện tớch chiếmđấtc ủ a n ú p h ả i r ấ t l ớ n , t h ể t ớ c h k h ố i đấtđắpl ớ n D o đún ú k h ụ n g p h ự h ợ p

v ớ i nhữngkhuvựcthicụngphảivậnchuyểnđấtđắptừnơikhỏcđến.Giảiphỏpnày

không làm giảm được thời gian lún cố kết mà còn làm tăng thêm độ lún cuốicùngcủacôngtrìnhdotăngthêmtảitrọngdobệphảnápởhaibênđường;

- Vì vậy giải pháp này chỉ thích hợp nếu vật liệu đắp rẻ tiền, khai thác đượcvậtliệu tại chỗ Tầng đất yếu có chiều dày không lớn lắm, khối đắp cao trung bìnhvàphạmviđắpđấtkhônghạnchế.[10]

1.3.2 Nhómgiảipháplàmtăngđộchặtcủađấtnền

Vớiđấtcóđộlỗrỗnglớn,ởtrạngtháirời,bãohòanước,cótínhnénlúnlớnhayđất có kết cấu dễ bị phá hoại và kém ổn định dưới tác dụng tải trọng còn nhỏ(cátrời, bùn, than bùn, đất dính ở trạng thái chảy ), để tăng độ chặt của nềntạođiềukiệnđểnềnđấtcókhảnăngchịulực,hạnchếđộlúnvàchênhlệchlún,khixâydựngcôngtrìnhcóthểdùngphươngpháplàmtăngđộchặtnềnđấtyếusauđây:

1.3.2.1 Giảiphápcọccát

Gia cố nền bằng cọc cát nhằm mục đích làm tăng độ chặt của nền, thay đổikếtcấu nền (thêm các phần tử - cọc cát), nâng cao khả năng chịu tải giảm tínhbiếndạngcủanền,đểthỏamãncáctrạngtháigiớihạncủanềnnhà(hoặccôngtrình)

Nguyên lý thiết kế theo các tiêu chuẩn của Liên Xô cũ và của Việt Nam: Xửlýnền bằng cọc cát được tính toán sao cho thỏa mãn các điều kiện của trạng tháigiớihạnlựachọn

- Cọccátthường dùng đểgiacốnền đấty ế u c ó chiềudày≥3m.Khôngnêndùngcọccátkhilớpđất yếucóbềdàyquá lớn.[10]

phảnứngthủyphânvàthủyhóaximăng,tácdụngcủacáchạtđấtvới

cácchấtthủyhóaximăng,tácdụngcacbonnathóa.Nhìnchungkhitrộnximăngvàotrongđấtsẽxẩyrahai quátrình:quátrìnhkiềmvàquátrìnhthứsinh

Quá trình kiềm: là quá trình thủy phân và hydrat hóa xi măng Cơ chế củaquátrình này cũng giống như quá trình tác dụng giữa xi măng và nước Quá trìnhkiềmđược coi là quá trình chủ yếu hình thành nên độ bền của đất được cải tạo Quá

g n ư ớ c lỗrỗngtrongđất,tạođiềukiệnthúc đẩyquátrìnhthủyphâncácclinkethứsinh

Trongđất,cáchạtsétcóthànhphầnkhoángvậtchủyếulànhómcáckhoángvậtsétnhư: hydromica,Caolinitvà monmorionit Thành phầnhóa h ọ c chínhc

độpHcaothìchúngdễbịhòatandẫnđếnsựpháhủycáckhoángvật.Cácôxítnhômvàsilícởdạnghòatanlàyếutốtạonênmộtphầnv ậ t l i ệ u g ắ n k ế t đôngc ứ n g c à n glàmt ă n g c ư ờ n g độc ủ a h ỗ n h ợ p đất–

x i măng.Quátrìnhthứsinhxảyrachậmchạpvàtrongmộtthờigiandài,cóthểtớihàngnăm

Đây là giảipháp xửlý nền được đánhgiál à k h á ư u v i ệ t d o t h ờ i g i a n x ử

l ý nhanh,hiệuquảtứcthìkhôngphảimấtthờigianchờxửlýnhưcácgiảiphápkhác

Tuynhiêndođâylàgiảiphápmới,việclựachọnnhàthầuđápứng đượctrìnhđộnănglựclà mộtvấnđề cầnxemxét kỹlưỡng.[10]

1.3.3 Nhómgiải phápnhằmtruyềntảitrọngcông trình

xuốnglớpđấtchịulựctốthơn

1.3.3.1 Giảiphápmóngcọc

Khidướilớpđấtyếulàlớpchịulựcthìcóthểdùngmóngcọc.Nhiệmvụchủyếucủamóngcọclàtruyềntảitrọngtừcôngtrìnhxuốngcáclớpđấtởdướimũicọcvàracáclớpđấtởxungquanhcọc

Cọc là bộ phận kết cấu chế tạo bằng bê tông cốt thép hay gỗ được dùng đểtạomóng cọc Móng cọc là móng sâu và thường đắt hơn móng nông Mặc dù vậy,việcdùng móng cọc là cần thiết bảo đảm công trình được an toàn trong các trườnghợpsau:

- Khi lớp đất nằm trên, ép co lớn và quá yếu để chống đỡ tải trọng của kếtcấuphía trên truyền cho, cọc được dùng để truyền tải trọng tới lớp đá gốc hay lớpđấtcứng chắc nằm dưới hoặc tới các lớp đất ở xung quanh cọc nhờ sức kháng masát ởmặt ranhgiớiđất-cọc;

- Khi chịu các tải trọng nằm ngang, móng cọc có thể chống uốn khi đangchốngđỡ tảitrọngthẳng đứng củacôngtrình.Trường hợpnày xảy rakhi thiếtk ế

x â y dựngcáccôngtrìnhchắnđấtvà móngcácnhàcaotầngchịulựcgióhayđộngđất;

- Công trình xây dựng trên đất trương nở hay sụt lở có khả năng thay đổithểtích khi độ ẩm thay đổi, áp lực trương nở có thể rất cao nên dùng móng nông thìrấtkhông an toàn, có thể thay thế bằng móng cọc với độ sâu ở dưới đới xảy ra congótvàtrươngnở;

- Cácmóngởdướim ực nướcngầmchịulựcđẩyngượccủanướcngầm,cọcđượcdùngđể chốnglạilựcđẩyngượcnày;

- Các trụ cầu thường xây dựng trên móng cọc để tránh khả năng tổn thấtsứcchịutảidođấtởmặtđấtbịxâmthực.

Phụ thuộc loại tải trọng được truyền, điều kiện đất nền và mực nước ngầmcóthể dùng các loại cọc khác nhau Cọc được chia ra: cọc thép, cọc bê tông, cọc gỗvàcọchỗnhợp

Cọc thép: thường dùng cọc thép ống hay cọc thép uốn chữ H Cọc thépđóngvào đất có đầu hở hay đầu đóng Trong nhiều trường hợp sau khi đóng, cọcđược đổđầybêtông.Cọcthépđượcnốivới nhaubằngmốihànhaybulông

Cọcbêtôngcốtthép:gồmcọcbêtôngđúcsẵnvàcọcbêtôngđổtạichỗ.Cọcbê tôngđúc sẵn làm bằng cốt thép thông thường, có tiết diện hình vuông, hình trònhay lục giác, cốt thép giúp cho cọc cóthể chống lại mô men uốn xuất hiện khi nhấccọc và vận chuyển Cọc bê tông đúcsẵn có thể là cọc bê tông cốt thép ứng suấttrước, dùng cốt thép có cường độ cao, cóthể giảm 40 ÷ 50% cốt thép lại nâng caotính ổn định, chống nứt nẻ, uốn dọc khivận chuyển và đóng cọc Cọc bê tông đổ tạichỗ (cọc khoan nhồi) thực hiện bằng cách tạo hố móng trong đấtrồi đổ bê tông đầyhố

Cọc gỗ có ưu điểm là nhẹ, chế tạo đơn giản, vận chuyển và thi công dễdàng.Nhược điểm là có sức chịu tải không cao, hạn chế về chiều dài, tiết diện, dễ

bị mụcvàhưhỏng

Cọc hỗn hợp: phần trên và dưới của cọc hỗn hợp có thể làm bằng vật liệukhácnhau,chẳnghạncọc thépvàbêtônghoặcgỗvàbêtông.[10]

1.3.4 Nhómgiảiphápsửdụngcốtđịakỹthuật

Đấtcócốtlàvậtliệu xâydựng gồmcóđấtđãđượctăngcườngđộ bằng cáchbố

trí các vật liệu chịu kéo như các thanh và dải kim loại, vải không bị phân hủysinhhọc trong đất (vải địa kỹ thuật) Lợi ích cơ bản của đất có cốt là làm tăngcường độchốngkéovàcườngđộchốngcắtcủađấtdolựcmasáttồntạiởmặtphâncáchđất– cốt

Vảiđịakỹthuậtcótácdụngchínhlà:

- Thoátnước:vảilàmchonướctrongđấtthoátnhanhlàmtăng

độbềnchốngcắt,độổnđịnhcủađất;

- Lọc:khiđấtởgiữahailớphạtthôvàhạtmịn,vảiđịakỹthuậtvẫnchonướcthấmquacáclớpnhưnggiữkhôngchohạt mịnlôicuốnvàolớphạtthô;

1.3.5 Nhómgiảiphápdùngthiếtbịthoátnước

1.3.5.1 Giảiphápgiếngcát

Giếngcátđượctạorabằngcáchlấpđầy

cátvàotronglỗkhoan.Cóhaiphươngphápđặtthiếtbị:phươngphápchuyểnvị,phươngphápkhôngchuyểnvị.Vớiloạichuyểnvị,lõicóđầukínđượcđóngvàohayấnvàotrongđấtyếusẽdẫnđếnviệcchuyểnvịtheophương đứngvàphươngngang.Với loạikhôngchuyểnvịcần cóthiếtbịkhoantạolỗbằngphươngphápcơkhíhaydùngtianướcáplựccaođểcắtđất

Giếngc á t l à m ộ t t r o n g n h ữ n g p h ư ơ n g p h á p x ử lýt ư ơ n g đốic ó h i ệ u q u ả v ớ inhữngloạiđấtyếunhưbùnvàcácloạiđấtdínhởtrạngtháibãohòanướccóbiếndạnglớnkéodàitheothờigianvàsứcchịutảithấp.Vớinhữngloạiđấtnày,giếngcátđápứngđược yêucầurútngắn thờigianlún.Giếngcátcóhaiưuđiểmchính:

- Tăng nhanh tốc độ cố kết của đất nền, do đó làm cho công trình xây dựngởtrên chóng đạt đến giới hạn ổn định về lún, đồng thời làm cho đất nền có khảnăngbiếndạngđồngđều.

- Trong trường hợp khoảng cách giữa các giếng cát được chọn một cách hợplýthì nó còn tác dụng làm tăng độ chặt của nền đất và do đó sức chịu tải của đấtnềntănglênmộtcáchđángkể

- Ngoàiraphươngphápnàytậndụngvậtliệuđịaphươngnênhạđượcgiáthànhcôngtrình.Tuynhiên, phươngphápnàycòncónhượcđiểmsau:

- Do đất nền cần xử lý là đất yếu, sức chịu tải kém do đó khi chất tải phảitiếnhành từ từ nên thường chỉ phù hợp với các dự án cho phép kéo dài thời gianthicông

- Với nền đất có hàm lượng sét lớn, độ dốc thủy lực ban đầu nhỏ thì hiệu quảápdụngphươngphápnàybịhạnchế

- Vớicôngtrình th ủy lợichịuch ên h lệchcột nướcthượng hạ lưulâudài th ìkhôngnên sửdụnghoặcphảicóbiệnpháp chốngthấmbổxung

Phạmviứng dụng:

- Sử dụng cho đất có tính nén lún lớn và biến dạng không đồng đều như sétvàsét pha cát ở trạng thái chảy hoặc cát nhỏ, cát bụi ở trạng thái bão hòa nước,muốnlén chặt nó yêu cầu phải có tải trọng tác dụng thường xuyên trong thời giandài thìmới có hiệu quả Diện tích cần xử lý nền rộng hoặc kéo dài như khu vực nhàmày,bếncảng,đường,

- Trong nhiều trường hợp, nều độ lún dự tính rất lớn, vượt quá những chỉdẫncho phép trong qui phạm, để đảm bảo cho công trình có thể xử dụng được ngaysaukhithicôngthìm ột trongnhữngbiệnp háp haydùnglà néntrước bằngtảitrọng

GiÕng c¸t

tĩnh(bằngkhốibêtông,gạch, )bằnghoặclớnhơntảitrọngcôngtrìnhđịnhthiếtkếtrênnềnđấtyếuđể nềnchịutải vàlúntrướckhixâydựngcôngtrìnhthựctế.[10]

q

§Ömc¸t

Hình1.7: Sơđồgiếng cát 1.3.5.2 Giảiphápbấcthấm

Là phương pháp kỹ thuật thoát nước thẳng đứng bằng bấc thấm kết hợp vớigiatảitrước

Khi chiều dày đất yếu rất lớn hoặc khi độ thấm của đất rất nhỏ thì có thể bốtríđường thấm thẳng đứng để tăng tốc độ cố kết Phương pháp này thường dùng đểxửlýnềnđườngđắptrênnềnđấtyếu

Phươngphápbấcthấm(PVD)cótácdụnggâyratrườngthấmngangvàthoátnướct

h e o p h ư ơ n g t h ẳ n g đứngd ọ c t h e o b ấ c t h ấ m đểtăngn h a n h q u á t r ì n h t h o á t nướctrongcáclỗrỗngcủađấtyếu,làmgiảmđộrỗng,độẩm,tăngkhốilượngthểtích.Kếtquảlàlàmtăngnhanh

quátrìnhcốkếtcủanềnđấtyếu,tăngsứcchịutảivàlàmchonềnđấtđạtđộlúnquyđịnhtrongthờigianchophép

Phươngphápbấcthấmnhằmmục đíchtăngnhanhtốcđộcốkết,ngườitacóthểsửdụngkếthợpđồngthờibiệnphápxửlýbằngbấcthấmvớigiatảitrướchoặchútchânkhông.Bấc thấm được cấu tạo gồm 2 phần: Lõi chất dẻo (hay bìa cứng) đượcbaongoàibằngvậtliệutổnghợp(thườnglàvải

địakỹthuậtPolypropylenehayPolyesie…)

Lõi chất dẻo có 2 chức năng: Vừa đỡ lớp bao bọc ngoài, và tạo đường chonướcthấmdọcchúngngaycảkhiáplựcngangxungquanhlớn.

HànQuốcđã 2,5mvàcọccátđườngkính0,7mkhoảngcách2-

44giếngcát.Chínhvìnềnđấtkhuvựcnàycólớpcuộisỏiởđộsâu15-20mnênhọđãthiếtkếcọccátđểtruyềntảixuốnglớpđấttốtbêndướiđặcbiệtlàvịtrícôngtrìnhchịutải

biểntrướckhitiếnhànhsanlấpkhuvực.Nền đất yếu đáy biển được xử lý bằng cách dùng hệ thống cọc cát lèn chặt (SCP)

cóđườngk í n h k h o ả n g 2 m v à t ỷ s ố d i ệ n t í c h t h a y thế k h o ả n g 0 , 7

-0 , 8 K ỹ t h u ậ t n à y

được học hỏi từ Nhật Bản và được Hàn Quốc áp dụng từ năm 1998 Hệ thốngthiếtbị thi công cọc cát được đặt trên tàu và có thể thi công ở khu vực đáy biển có

độ sâulên đến 30m Một điểm khác nữa của dự án này là ở các khu vực nền đất quá yếu,không thể thi công bấcthấm, người ta đã sử dụng hệ thông cọc cát bọc vải địa kỹthuật tiết diện nhỏ,đường kính cọc cát chỉ khoảng 12cm, với thiết bị thi cônghiệnđạicóthểthicôngđến45m.[19]

1.3.6.2.CáccôngtrìnhgiaothôngởViệtNam

Trong lĩnh vực nghiên cứu và xử lý nền đường đắp trên đất yếu trên cáctuyếnđường của Việt Nam, ngành GTVT đã có nhiều cố gắng trong việc ứng dụng côngnghệ mới để xử lý hàngtrăm km đường bộ đắp trên đất yếu và đã thu đượcnhữngkếtquảbướcđầuđầykhíchlệ

Cácphương phápcổ điểndùnggiếng cát th oát nướct h ẳ n g

đ ứ n g v à cọc c á t làmchặtđấtkếthợpvớiviệcchấttảitạmthờilàphươngphápđơngiảnnhấtnhưngvẫnđạthiệuquảcaocảvềkỹthuật,thờigianvàkinhtế.Theophươngphápnày,ngườitathườngdùnggiếngcátđườngkính50-

60cm,đượcnhồivàonềnđấtyếubãohoànướcđếnđộsâuthiếtkếđểlàmchứcnăngnhữngkênhthoátnướcthẳngđứng,nhằmđẩynhanhquátrìnhcốkếtnềnđấtyếu.Dođó,phươngphápnàyluônphảikèmtheobiệnphápgiatảitrướcđểtăngnhanhquátrìnhcốkết.Lớpđấtyếubãohoànướccànglớnthìphươngphápgiếngcátcànghiệuquảvềđộlúntứcthời.Trongthựctế,phươngphápnàyđãđượcngànhGTVTápdụngphổbiếntừnăm1990đểxửlýnềnđấtyếu.Côngtrìnhcóquymôlớnđầutiênápdụnggiếngcátđểxửlýnề

n đấtyếuđượctriểnkhaitrênđườngThăngLong

-NộiBài(HàNội)vàđoạnKm93QL5(đoạnCảngChùaVẽ,HảiPhòng),saunàyđượcápdụngđạitràtrênnhiềutuyếnQLkhácnữa,trongđócóđườngLáng-

HoàLạc(HàNội),đườngPhápVân-CầuGiẽ

Từn ă m 1 9 6 0 t r ở l ạ i đâyp h ư ơ n g p h á p s ử d ụ n g v ả i địak ỹ t h u ậ t đượcc á c nướctrênthếgiớiápdụngrộngrãi

trongxửlýđấtyếu.Đặcbiệttừnhữngnăm1990trởlạiđây,cácnướcASEANđãápdụngphổbiếnvải

địakỹthuậtvới6chứcnăngcơbảnlà:ngăncách,lọcnước,giacườngđấtyếuđểtăngkhảnăngchịutảicủađấtnền,làmlớpbảovệvàngănnước.PhươngphápsửdụngvảiđịakỹthuậtcũngđãđượcápdụnglầnđầutiêntạiViệtNamtừcuốinhữngnăm90củathếkỷ20trênQL5,QL51,QL10vàđườngLáng-HoàLạc(HàNội)

BộXâydựngvàonhữngnăm1992-1994,sửdụngtrong g ia cường nề n nhàvàcôngtrình x â y dựngdândụng T ạ i nhiềunước trênthếgiới,việcsửdụngcôngnghệcọcđất-Vôi/

XMchogiacốnềnđấtyếutrongcácdựánđườngbộ,đườngsắtđãchohiệuquảrấtcao.Dovậy,nếunghiên

cứuđểápdụngchocácdựánđườngbộđắptrênnềnđấtyếukhuvựcđồngbằngsôngCửuLongthìrấtcóthểsẽlàmộttrongcácphươngpháphiệuquảgópphầngiảiquyếttìnhtrạnglúnkéodàivàkémổnđịnhcủanềnđườngtạikhuvựcnày.Dựán cảngBa Ngòi (KhánhHòa) đã sử dụng 4000m cọc đất – XM,xử lýmóngchobồn chứa dầu ở cảng Đình Vũ(Hải Phòng), dự án sân bay Cần Thơ, dự án cảng BạcLiêu…đềusửdụngcọcđất–ximăngđểgiacốvàxửlýđấtnền.

Hình1.10:Cọcximăngđất.

Từ những năm 90 của thập kỷ trước, cạnh phương pháp cổ điển, lần đầutiêncông nghệ mới xử lý đất yếu bằng phương pháp bấc thấm thoát nước thẳngđứng(PVD) kết hợp gia tải trước đã được đưa vào sử dụng rộng rãi trên thế giới.Tại ViệtNam, công nghệ mới bấc thấm này đã được sử dụng trong xử lý nền đất yếu cho Dựán nâng cấp QL5 trên đoạn Km 47 -

Km 62 vào năm 1993, sau đó dùng cho QL51(TP Hồ Chí Minh đi Vũng Tàu) và đường Láng - HoàLạc Từ 1999 - 2004, phươngpháp này đã được sử dụng rộng rãi để xử lý đất yếu trong các dự án nâng cấp vàcảitạoQL1A,QL18,QL60,QL80[ 1 9 ]

Hình1.11:Thicôngbấcthấm.

1.4 Kếtluậnchương1

Trongchương1,luận đãgiớithiệutổngquanvềđườnggiaothôngxâydựng

trên nền đất yếu Các sự cố thường gặp của công trình xây dựng trên nền đất yếuvàcác giải pháp xử lý nền đất yếu trên thế giới cũng như tại Việt Nam áp dụng chocôngtrìnhgiaothôngvàcácdạngcôngtrìnhkhác

Đốivớicôngtrìnhgiaothôngx â y d ự n g t r ê n n ề n

đ ấ t y ế u , c ó r ấ t n h i ề u g i ả i pháp để xử lý vấn đề này Tuy nhiên do đặc điểm của đường giao thông là chiều

dàituyếnđườngcầnxửlýtươngđốilớn.Vấnđềđặtralàphảilựachọngiảiphápchophùhợpvớicôngtrìnhđảmbảovềkinhtếvàkỹthuật.Vìvậy,thôngquaviệcphânchiacácgiảiphápxửlýnềnđấtyếuthànhtừngnhómvàtrìnhbàycơsởlýthuyếtchung,ưunhượcđiểm,phạmviápdụngchotừngphươngphápđểđitớiviệclựachọntậptrungnghiêncứuvàonhữnggiảiphápkhảthi.Việcxửlýnềnđấtyếuchođườnggiaothônghọc viêntậptrungvào nghiêncứu mộtsố giảiphápkhảthisau:

- Xử lý nền đấtyếu bằng cọc ximăng đất: Đây là giảiphápm ớ i , đ ư ợ c

đ á n h giá là tối ưu với các công trình xây dựng trên nền đất yếu Do hiệu quả xử

lý thểhiện tức thời không mất thời gian xử lý lâu dài như các giải pháp khác Tuynhiênkhi lựa chọn giải pháp này cần phân tích rõ đặc điểm địa chất của nền xử lý.Giảipháp này thích hợp nhất với các loại đất yếu như cát chảy, cát pha, sét pha …,hàmlượng hạtsét thấp Khi hàm lượng hạtsét lớn, chứa nhiều hữu cơc ầ n x e m

x é t k ỹ khi lựa chọn giải pháp vì khó kiểm soát lượng xi măng tiêu tốn cũng nhưcường

độcủacọc.Bêncạnhđótínhxâmthựccủanướcdướiđấtcũnglàmộtyếutốcầnchúý, vì nóảnh hưởng đến quá trình thủy hóa xi măng và gây ảnh hưởng xấu tới cườngđộcọc

- Xử lý nền đất yếu bằng giếng cát - kết hợp gia tải trước: Đây là giảiphápđược áp dụng rất phố biến không chỉ cho đường giao thông mà còn nhiều loạicôngtrình khác do hiệu quả xử lý và hiệu quả về kinh tế Giếng cát có tác dụng làmchonướclỗrốngthoátnhanh,đẩynhanhquátrìnhcốkếtcủađất.Giáthànhrẻdocátthi

công là một loại vật liệu rẻ Tuy nhiên cần chú ý công tác giám sát chất lượng giếngcátkhithicông.

- Xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm: Đây là giải pháp xử lý nền đất yếu được ápdụngphổbiếnnhấthiệnnaychocáccôngtrìnhxâydựngtrênnềnđấtyếuđặcbiệtlà đườnggiaothông.Vì bấcthấm có chất lượng được đảm bảo, công tácthi

côngnhanh,hiệuquảxửlýđãđượckiểmchứngquanhiềucôngtrình

đãthicônghiệnnayvàhiệuquảkinhtếtốiưumàphươngphápnàymanglại

- Ngoàiracònnhiềugiảiphápxửlýnềnđấtyếukhácđãnêu.Vìvậy,trongchương2họcviênđisâuvàophântíchđặcđiểmtựnhiên,địachấtthủyvăn-

địachấtcôngtrìnhcủakhuvựcxây

dựng.Từđólàmcơsởđểlựachọngiảiphápxửlýphùhợpnhấtvớituyếnđường