Đánh giá giải pháp cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật grps xử lý nền đất yếu đường đầu cầu trần thị lý thành phố đà nẵng

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông Mã số 60 58 02 05 115 trang Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông Mã số 60 58 02 05 115 trang luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GVC.TS ĐỖ HỮU ĐẠO

Đà Nẵng – Năm 2019

DUT.LRCC

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu tìm hiểu, tác giả đã hoàn thành Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật với đề tài: “Đánh giá giải pháp cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS)

xử lý nền đất yếu đường đầu cầu Trần Thị Lý- Thành phố Đà Nẵng”

Lời đầu tiên tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Đỗ Hữu Đạo đã giúp đỡ và hướng dẫn tôi thực hiện hoàn thành Luận văn này

Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến các Cô, các Thầy trong Khoa Xây dựng Cầu đường, Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập tại trường

Tác giả cũng muốn bày tỏ sự biết ơn của mình tới tập thể cán bộ tại cơ quan nơi tác giả đang công tác đã tạo điều kiện giúp đỡ cho tác giả hoàn thành khóa học và Luận văn này

Và tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn, sự kính trọng sâu sắc tới những người thân trong gia đình và bạn bè, những người đã luôn động viên, hỗ trợ tác giả trong suốt những tháng ngày học tập và thực hiện Luận văn

Nguyễn Văn Thịnh DUT.LRCC

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan Luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi Những nội dung, số liệu được tham khảo từ các nghiên cứu được trích dẫn nguồn rất rõ ràng Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả Luận văn

Nguyễn Văn Thịnh

DUT.LRCC

ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT XI MĂNG KẾT HỢP VẢI ĐỊA KỸ THUẬT (GRPS) XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TRẦN THỊ LÝ –

THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

Học viên: NGUYỄN VĂN THỊNH

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

Mã số: 85.80.02.05

Khóa: K36 Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng

Tóm tắc: Lún nền đường đắp sau mố là một vấn đề khá phổ biến đối với các công

trình cầu không những ở nước ta mà cả ở những nước phát triển Vấn đề này đã gây ra những hậu quả nghiêm trọng trong quá trình thi công cũng như khai thác sau này Hiện tượng lún nền đường đắp cao, không những xuất hiện trong quá trình thi công mà xuất hiện trong quá trình khai thác, gây khó chịu cho người tham gia giao thông thậm chí gây mất an toàn giao thông và làm gián đoạn trong quá trình khai thác sử dụng, để giải quyết lún nền đường đầu cầu, một số công trình áp dụng các biện pháp để xử lý nền đất yếu đường đầu cầu

Từ khóa: Cọc xi măng đất, cọc xi măng đất kết hợp vải địa kỹ thuật

Summary: Subsidence of embankment embankment is a common problem for

bridges not only in our country but also in developed countries This problem has caused serious consequences during the construction process as well as later exploitation Subsidence of embankment embankment not only appears in the construction process but also appears during the exploitation process, causing annoyance to road users and causing unsafe traffic and disruptions during the process exploitation and use, to settle the settlement of the bridgehead embankment, some works apply measures to deal with the soft ground of the bridgehead

Keyword: Soil cement piles, soil cement piles combined with geotextile.

DUT.LRCC

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do lựa chọn đề tài 1

2 Đối tượng nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Mục tiêu nghiên cứu 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

6 Bố cục của đề tài 3

Chương 1.TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT XI MĂNG KẾT HỢP VẢI ĐỊA KỸ THUẬT (GRPS) XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỜNG ĐẦU CẦU 4

1.1 Tổng quan các giải pháp xử lý nền đất yếu đường đầu cầu 4

1.1.1 Giải pháp thay đất (dùng khi bề dày lớp đất yếu mỏng) 6

1.1.2 Giải pháp bệ phản áp 7

1.1.3 Giải pháp vải địa kỹ thuật 8

1.1.4 Giải pháp bấc thấm 9

1.1.5 Giải pháp cọc đất xi măng 9

1.2 Tổng quan giải pháp cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS) 11

1.2.1 Cọc đất xi măng 11

1.2.2 Vải địa kỹ thuật 14

1.2.3 Hệ cọc kết hợp vải địa kỹ thuật (GPRS) 15

1.3 Cơ sở lý thuyết tính toán hệ cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS) 17

1.3.1 Cơ sở lý thuyết 17

1.3.2 Nội dung tính toán 18

1.3.2.1 Xác định khoảng cách giữa các cọc 18

1.3.2.2 Phạm vi bố trí cọc 18

1.3.2.3 Tải trọng thẳng đứng phân bố trên mũ cọc 19

1.3.2.4 Lực kéo trong cốt 21

1.3.2.5 Ổn định tổng thể của nền đắp đặt trên cọc 23

1.3.2.6 Các trạng thái giới hạn sử dụng 24

DUT.LRCC

1.4 Công nghệ thi công hệ cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS) 25

1.4.1 Đặc điểm công nghệ 25

1.4.2 Phương pháp trộn khô 26

1.4.3 Phương pháp trộn ướt 26

1.4.5 Thi công và nghiệm thu vải địa kỹ thuật 27

1.4.5.1 Thi Công 27

1.4.5.2 Nối vải 28

1.4.5.3 Kiểm tra và nghiệm thu 28

1.5 Kết luận chương 1 29

Chương 2 ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ, KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG, KẾT QUẢ QUAN TRẮC VỚI GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT XI MĂNG KẾT HỢP VẢI ĐỊA KỸ THUẬT (GRPS) XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỜNG ĐẦU CẦU 31

2.1 Lựa chọn vật liệu cọc đất xi măng 31

2.1.1 Vật liệu đất 31

2.1.2 Vật liệu cọc đất xi măng 31

2.1.3 Nước 31

2.1.4 Cường độ yêu cầu của vật liệu cọc đất xi măng 32

2.1.5 Điều kiện cấp phối 32

2.2 Thiết kế cọc đất xi măng 33

2.2.1 Nguyên lý thiết kế 33

2.2.2 Phương pháp thiết kế 34

2.2.3 Kiểm toán sức chịu tải cọc vữa 40

2.3 Đánh giá giải pháp cọc xi măng đất, phân tích kết quả thí nghiệm cọc xi măng đất GRPS (cầu Trần Thị Lý – thành phố Đà Nẵng) 45

2.3.1 Giới thiệu chung 45

2.3.2 Giải pháp thiết kế nền móng đường đầu cầu 45

2.3.3 Thí nghiệm cọc đất xi măng 47

2.4 Thí nghiệm nén tĩnh cọc đơn và nhóm cọc đất xi măng 49

2.4.1 Số lượng cọc 49

2.4.2 Đặc điểm cọc thí nghiệm 49

DUT.LRCC

2.5 Quan trắc lún nền đường đầu cầu xử lý nền đất yếu giải pháp cọc đất xi măng kết

hợp vải địa kỹ thuật GRPS (cầu Trần Thị Lý trong giai đoạn 2013-2019) 55

2.5.1 Mục đích quan trắc lún 55

2.5.2 Các nội dung chính cần quan trắc 55

2.5.3 Kết quả quan trắc lún đường đầu cầu phía Tây trong giai đoạn 2013-2019 56

2.6 Kết luận chương 2 66

Chương 3 PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ KỸ THUẬT GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT XI MĂNG KẾT HỢP VẢI ĐỊA KỸ THUẬT VỚI MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHÁC 67

3.1 Đặt vấn đề 67

3.2 Ứng dụng phần mềm Plaxis tính toán đô lún nền đường giữa các giải pháp 67

3.2.1 Thông số kỹ thuật thiết kế 69

3.2.2 Giải pháp cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật 71

3.2.3 Giải pháp cọc đất xi măng kết hợp sàn giảm tải 75

3.2.4 Giải pháp bấc thấm kết hợp gia tải trước 77

3.3 Phân tích, đánh giá và so sánh hiệu quả kinh tế, kỹ thuật của các giải pháp 81

3.3.1 So sánh hiệu quả kỹ thuật giữa các giải pháp 81

3.3.2 So sánh hiệu quả kinh tế giữa các giải pháp 82

3.4 Kết luận chương 3 85

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

DUT.LRCC

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Lún chỗ tiếp giáp giữa cầu và đường tại Cầu Mỹ Thủy (quận 2TP.HCM) 1

Hình 2 Tình trạng sụp lún ở hai đầu cầu Khuê Đông 1

Hình 3 Đường dẫn lên hai đầu cầu Cẩm Lệ bị lún 1

Hình 1.1 Sụt lún tại cầu Tân Phong – Báo giao thông 4

Hình 1.2 Lún trên đường dẫn hầm chui ở Sài Gòn 4

Hình 1.3 Tình trạng sụp lún ở hai đầu cầu Bình Phú – Báo Pháp Luật 5

Hình 1.4 Bù lún nền đường đầu cầu đường Cao tốc Đà Nẵng – Quảng Ngãi 5

Hình 1.5 Tình trạng sụp lún ở hai đầu cầu Bình Phú – Báo Pháp Luật 5

Hình 1.6 Đường dẫn lên hai đầu cầu vượt bắc qua vòng xoay Mỹ Thủy 5

Hình 1.7 Tình trạng sụp lún ở hai đầu cầu Khuê Đông 6

Hình 1.8 Đường dẫn lên hai đầu cầu Cẩm Lệ bị lún 6

Hình 1.9 Sơ đồ điển hình mặt cắt ngang khi thiết kế thay đất 6

Hình 1.10a Bệ phản áp 1 cấp 7

Hình 1.10b Bệ phản áp 2 cấp 7

Hình 1.11 Rải vải địa kỹ thuật trong thi công nền đường 8

Hình 1.12 Giải pháp sử dụng bấc thấm cầu vượt qua đường QL 14B (thuộc Dự án Tuyến vành đai phía Tây) 9

Hình 1.13 Giải pháp gia cố đất yếu bằng cọc đất xi măng 10

Hình 1.14 Giải pháp cọc đất xi măng tại hiện trường 11

Hình 1.15 Thi công cọc xi măng đất tại Khu công nghệ cao Láng - Hoà Lạc 13

Hình 1.16 Thi công cọc xi măng đất sân bay Cát Bi - Hải Phòng bằng phương pháp trộn ướt tại Khu công nghệ 13

Hình 1.17 Thi công cọc xi măng đất công trình cầu Trần Thị Lý (Đà Nẵng) 13

Hình 1.18 Nhà máy Nhiệt Điện 14

Hình 1.19 Dự án 04 tuyến đường chính……… 13

Hình 1.20 Vải địa kỹ thuật 15

Hình 1.21 Giải pháp cọc kết hợp cốt địa kỹ thuật 16

Hình 1.22 Sự truyền tải lên đầu cọc và đất nền 16

Hình 1.23 Trạng thái giới hạn về cường độ 17

Hình 1.24 Trạng thái giới hạn sử dụng 18

Hình 1.25 Giới hạn ngoài của mũ cọc 18

Hình 1.26 Giải pháp cọc chống hoặc cọc treo 19

DUT.LRCC

Hình 1.27 Giả thiết vòm đất trong tiêu chuẩn BS 8006 – 1995 19

Hình 1.28 Phân bố tải trọng theo lý thuyết vòm đất của Marston 20

Hình 1.29 Sơ đồ tính Tds do trượt ngang khối đắp trên cốt ĐKT 22

Hình 1.30 Mô tả phương pháp thi công cọc đất xi măng 26

Hình 1.31 Mô tả phương pháp trộn ướt (WJM) 26

Hình 1.32 Hình ảnh phương pháp trộn ướt (WJM) 27

Hình 2.1 Biểu đồ hàm lượng xi măng trong cọc xi măng đất 33

Hình 2.2 Các thành phần liên quan đến tải trọng thiết kế 35

Hình 2.3 Mô hình phân tích khả năng chịu áp lực thẳng đứng 37

Hình 2.4 Cầu Trần Thị Lý – thành phố Đà Nẵng (ảnh: Google) 45

Hình 2.5 Mặt chính gia cố cọc xi măng đất phía Đông 46

Hình 2.6 1/2 Mặt bằng gia cố cọc xi măng đất phía Đông 46

Hình 2.7 Mặt chính gia cố cọc xi măng đất phía Tây 47

Hình 2.8 1/2 Mặt bằng gia cố cọc xi măng đất phía Tây 47

Hình 2.9 Kết quả nén mẫu cọc thử xi măng – đất ở bờ đông và bờ Tây 48

Hình 2.10 Kết quả nén mẫu cọc đại trà xi măng – đất ở bờ đông và bờ Tây 49

Hình 2.11 Sơ đồ vị trí cọc D606; D618 50

Hình 2.12 Sơ đồ vị trí TN3 50

Hình 2.13 Sơ đồ vị trí cọc T1007, T1618 50

Hình 2.14 Biểu đồ quan hệ P-S cọc TN1 - Bờ đông 52

Hình 2.15 Biểu đồ quan hệ P-S cọc TN2 - Bờ đông 52

Hình 2.16 Biểu đồ quan hệ P-S cọc Nhóm 7 cọc - Bờ đông 53

Hình 2.17.Biểu đồ quan hệ P-S cọc TN4 - Bờ Tây 53

Hình 2.18 Biểu đồ quan hệ P-S cọc TN5 - Bờ Tây 54

Hình 2.19 Sơ đồ vị trí cọc T1007, T1618 55

Hình 2.20 Kết quả quan trắc lún bên phải đường đầu cầu phía Tây ngày 13/03/2013 so với cao độ thiết kế 57

Hình 2.21 Kết quả quan trắc lún bên phải đường đầu cầu phía Tây ngày 20/03/2013 so với cao độ thiết kế 59

Hình 2.22 Kết quả quan trắc lún bên phải đường đầu cầu phía Tây ngày 27/03/2013 so với cao độ thiết kế 60

Hình 2.23 Kết quả quan trắc lún bên phải đường đầu cầu phía Tây ngày 14/5/2013 so với cao độ thiết kế 62

Hình 2.24 Kết quả quan trắc lún bên phải đường đầu cầu phía Tây ngày 15/5/2014 so với cao độ thiết kế 63

DUT.LRCC

Hình 2.25 Kết quả quan trắc lún bên phải đường đầu cầu phía Tây ngày 25/5/2015 so

với cao độ thiết kế 65 Hình 2.26 Hình ảnh quan trắc đường đầu cầu phía Tây 65

Hình 2.27 Kết quả quan trắc lún bên phải đường đầu cầu phía Tây ngày 05/6/2019 so

với cao độ thiết kế 66

Hình 2.28 Kết quả quan trắc lún bên phải đường đầu cầu phía Tây giai đoạn

2013-2019 67 Hình 3.1 Kết quả độ lún tổng tính toán bằng phần mềm Plaxis 8.2 (Phía Tây:Mố A) 72

Hình 3.2 Kết quả chuyển vị theo 2 phương bằng phần mềm Plaxis 8.2 (phía Tây:Mố

A ) 73 Hình 3.3 Biểu đồ lún theo thời gian bằng phần mềm Plaxis 8.2 (Phía Tây:Mố A) 74

Hình 3.4 Mô hình nền đường trên Geo-Slope v2007 mố A sau khi gia cố cọc xi măng

đất 74 Hình 3.5 Kết quả độ lún tổng tính toán bằng phần mềmPlaxis 8.2 (Phía Tây:Mố A) 75 Hình 3.6 Kết quả chuyển vị theo 2 phương bằng phần mềm 76 Hình 3.7 Biểu đồ lún theo thời gian bằng phần mềm Plaxis 8.2 (Phía Tây:Mố A) 77

Hình 3.8 Mô hình nền đường trên Geo-Slope v2007 mố A sau khi gia cố cọc xi măng

đất kết hợp sàn giảm tải 77 Hình 3.9 Kết quả độ lún tổng tính toán bằng phần mềm Plaxis 8.2 (Phía Tây:Mố A) 78 Hình 3.10 Kết quả chuyển vị theo 2 phương bằng phần mềm 79 Hình 3.11 Biểu đồ lún theo thời gian bằng phần mềm Plaxis 8.2 (Phía Tây:Mố A) 80

Hình 3.12 Mô hình nền đường trên Geo-Slope v2007 mố A sau khi gia cố bằng bấc

thấm 80

DUT.LRCC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Đặc trưng vải ĐKT 15

1.3.2.1 Xác định khoảng cách giữa các cọc 18

Bảng 1.2 Hệ số vòm cho nền đắp 20

Bảng 2.1 Yêu cầu nước trộn bê tông (mg/lít) 31

Bảng 2.2 Cường độ yêu cầu phần mũi cọc 32

Bảng 2.3 Tính hàm lượng vữa phun trong cọc đất ximăng (cầu Trần Thị Lý) 33

Bảng 2.4 Bảng tra hệ số σ1 và 1 38

Bảng 2.5 Bảng tra hệ số sức chịu tải 38

Bảng 3.1 Lựa chọn mặt cắt tính toán 68

Bảng 3.2 Các thông số vật liệu cọc xi măng đất Mố A 69

Bảng 3.3 Thông số đầu vào các lớp đất trong phần mềm Plaxis 8.2 69

Bảng 3.4 Thông số đầu vào các lớp đất trong phần mềm Plaxis 8.2 70

Bảng 3.5 Kết quả tính toán xử lý bằng cọc đất xi măng kết hợp VĐKT 75

Bảng 3.6 Kết quả tính toán xử lý bằng cọc đất xi măng kết hợp sàn giảm tải 78

Bảng 3.7 Kết quả tính toán xử lý bằng bấc thấm kết hợp gia tải trước 81

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Kết quả độ lún tính toán bằng giải pháp cọc đất xi măng kết hợp VĐKT Phụ lục 2: Kết quả độ lún tính toán bằng giải pháp cọc đất xi măng kết hợp sàn giảm

Phụ lục 3: Kết quả độ lún tính toán bằng giải pháp bấc thấm kết hợp gia tải trước

Phụ lục 4: Cao độ thiết kế từ hồ sơ

Phụ lục 5: Kết quả quan trắc lún năm 2014

Phụ lục 6: Kết quả quan trắc lún năm 2015

DUT.LRCC

MỞ ĐẦU

1 Lý do lựa chọn đề tài

Hiện tượng lún nền đường đắp đầu cầu do thi công trên nền đất yếu là một vấn

đề rất nghiêm trọng, hiện nay đã có nhiều giải pháp đưa ra để xử lý, cải tạo nền đất yếu nhằm giải quyết tình trạng lún nền đường đầu cầu như: Đệm cát; Cọc cát; Trụ đất xi măng; Nén trước bằng tải trọng tĩnh; Giếng cát; Gia cố nền bằng Bấc thấm; Gia cố nền bằng vải địa kỹ thuật Tuy nhiên để lựa chọn phương án cho vừa phù hợp với địa chất tại khu vực, vừa đảm bảo giá thành hợp lý, tiến độ rút ngắn, khả năng triệt tiêu lún nền đường, đáp ứng yêu cầu của chủ đầu tư, chủ dự án là một vấn đề còn phải nghiên cứu rất nhiều Thực trạng ở nước ta hiện nay giải pháp sử dụng cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS) đã được ứng dụng trong việc xử lý nền đất yếu đường đầu cầu ở một số công trình cầu, nhưng mức độ ở đây vẫn còn hạn chế và chưa được áp dụng rộng rãi do chưa có kết quả nghiên cứu, số liệu đánh giá cụ thể về hiệu quả kinh tế kỹ thuật của các dự án

Hình 1: Lún chỗ tiếp giáp giữa cầu và đường tại Cầu Mỹ Thủy (quận 2TP.HCM)

Hình 2 Tình trạng sụp lún ở hai đầu cầu

Khuê Đông

Hình 3 Đường dẫn lên hai đầu cầu

Cẩm Lệ bị lún

Hiện tượng lún nền đường đầu cầu

Hiện tượng lún nền đường đầu cầu

Bù lún nền đường đầu cầu

Bù lún nền đường đầu cầu DUT.LRCC

Hạng mục đường đầu cầu Nguyễn Văn Trỗi và Trần Thị Lý được xây dựng về hai phía bờ sông Hàn, chiều dài thuộc phạm vi cầu về phía Tây là 64.42m, về phía Đông là 43,47m Nền đường đầu cầu có chiều cao đắp lớn, về phía Tây là 3.5 đến 4.4m, về phía Đông là 3.5 đến 7.2m Căn cứ vào kết quả tính toán thiết kế, chiều dài gia cố về mỗi phía đầu cầu là 44.0m, với đặc điểm địa chất là nền đất á cát, á sét dẻo nhão Giải pháp xử lý được lựa chọn là cọc đất gia cố xi măng, đường kính D800, chiều dài thay đổi 8m-14m Đường đầu cầu hoàn thành đưa vào sử dụng năm 2013 [19]

Có một số nghiên cứu về đường đầu cầu Trần Thị Lý của TS Đỗ Hữu Đạo và

KS Phạm Anh Tuấn, tuy nhiên các kết quả tập trung vào mô phỏng số tính toán ổn định, độ lún cho các trường hợp khác nhau về khoảng cách và chiều dài cọc trong các trường hợp giả định Việc hệ thống lại phương pháp thiết kế, thi công, thí nghiệm và quan trắc lún cho dự án này rất quan trọng, để đánh giá thực tiễn hiệu quả kinh tế kỹ thuật của giải pháp xử lý dùng cọc đất xi măng kết hợp vải Địa kỹ thuật Trên cơ sở đó

có một đánh giá toàn diện để đề nghị áp dụng xử lý nền đất yếu đường đầu cầu, đặc biệt trong các đô thị để triệt tiêu lún và giảm thời gian chờ lún Đó cũng là lý do học

viên lựa chọn đề tài “Đánh giá giải pháp cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS) xử lý nền đất yếu đường đầu cầu Trần Thị Lý – thành phố Đà Nẵng”

2 Đối tượng nghiên cứu

Cọc đất xi măng theo phương pháp trộn sâu, kết hợp vải địa kỹ thuật xử lý nền đường đầu cầu trên đất yếu

3 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu cho đường đầu cầu trên đất yếu của Cầu Trần Thị Lý, thành phố Đà Nẵng

4 Mục tiêu nghiên cứu

- Hệ thống lại cơ sở tính toán thiết kế xử lý đường đầu cầu Trần Thị Lý, tập hợp kết quả thí nghiệm cho cọc đất gia cố xi măng theo phương pháp trộn sâu tại dự án để đánh giá chất lượng và hiệu quả sử dụng

- Đánh giá khả năng ổn định, độ lún từ tính toán, mô phỏng số và quan trắc thực

tế của dự án từ năm đưa vào khai thác đến năm 2019

- Phân tích, so sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật giải pháp sử dụng cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS) xử lý nền đất yếu đường đầu cầu trong đô thị với các giải pháp khác

5 Phương pháp nghiên cứu

- Khảo sát thực địa đường đầu cầu, quan sát, đánh giá thực tế của dự án

- Thu thập dữ liệu về khảo sát địa chất, phương pháp lựa chọn vật liệu sử dụng

DUT.LRCC

cọc đất gia cố xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật từ hồ sơ thiết kế kỹ thuật, hồ sơ hoàn công cầu Trần Thị Lý – thành phố Đà Nẵng từ đơn vị quản lý

- Thu thập và phân tích số liệu kết quả thí nghiệm cọc đất xi măng và vải địa kỹ thuật; Thí nghiệm nén tĩnh cọc đơn và nhóm cọc đất xi măng; Kết quả quan trắc lún nền đường đầu cầu Trần Thị Lý – thành phố Đà Nẵng

- Nghiên cứu sử dụng phần mềm chuyên dụng Plaxis, GeoSlope v2007 để mô phỏng số đánh giá ổn định và độ lún cho nền đường

6 Bố cục của đề tài

Ngoài phần Mở đầu; Kết luận, kiến nghị, luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về giải pháp cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật

(GRPS) xử lý nền đất yếu đường đầu cầu

Chương 2: Đánh giá giải pháp thiết kế, kết quả thí nghiệm hiện trường, kết quả

quan trắc với giải pháp cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS) xử lý nền đất yếu đường đầu cầu

Chương 3: Phân tích, đánh giá và so sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật giải pháp

cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật với một số giải pháp khác

Kết luận và Kiến nghị

Tài liệu tham khảo

DUT.LRCC

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP CỌC ĐẤT XI MĂNG KẾT HỢP VẢI ĐỊA KỸ

THUẬT (GRPS) XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỜNG ĐẦU CẦU

1.1 Tổng quan các giải pháp xử lý nền đất yếu đường đầu cầu

- Nền đắp của đường vào đầu cầu khác với các đoạn thông thường do tác động tương hỗ của nền đường với các nền móng công trình và do độ lún khác nhau Mặt khác chiều dài của nền đắp không lớn nên có thể sử dụng các kỹ thuật phức tạp hơn và giá thành cao hơn

- Có thể hạn chế tác dụng tương hổ của nền đường vào cầu với các móng sâu bằng cách xây dựng nền đắp trước các móng cầu (có hoặc không dùng các biện pháp

bổ sung để tăng nhanh sự cố kết của đất yếu) hoặc bằng cách tăng độ ổn định của nền đắp (sử dụng bệ phản áp, thay đất xấu, làm nhẹ nền đắp, cột balát, cột vữa đất – ximăng, cột đất gia cố…)

- Với các độ lún khác nhau, phải tìm cách làm cho bộ phận lớn nhất của độ lún tổng cộng dự báo đạt được trước khi kết thúc thi công Có thể sử dụng tất cả các kỹ thuật để giảm biến độ lún tổng cộng hoặc tăng nhanh độ lún riêng rẽ hoặc kết hợp Việc lựa chọn giữa các kỹthuật này thực tế phụ thuộc vào chiều dày của đất yếu:

+ Với đất yếu chiều dày không lớn, việc khống chế độ lún có thể tiến hành bằng cách thay đất xấu, bằng cách làm các cột balát, cột đất gia cố tựa trên lớp nền cứng hơn

+ Với đất yếu chiều dày lớn hơn, nói chung không áp dụng được các kỹ thuật

xử lý cho đến lớp nền cứng Việc hạn chế độ lún sau khi đưa đường vào sử dụng có thể được tiến hành bằng cách tăng nhanh cố kết bằng các giải pháp làm đường thấm thẳng đứng, xây dựng theo giai đoạn, cố kết chân không, gia tải tạm thời… có xét đến các điều kiện ổn định của nền đắp, hoặc bằng cách giảm nhẹ nền đắp

Hình 1.1 Sụt lún tại cầu Tân Phong –

Báo giao thông

Hình 1.2 Lún trên đường dẫn hầm chui

ở Sài Gòn

Bù lún nền đường đầu cầu

Hiện tượng sụt lún nền đường đầu cầu DUT.LRCC

- Hiện tượng thường xảy ra khi nền đường đầu cầu đắp cao qua vùng đất yếu, xuất hiện hiện tượng lún trong quá trình khai thác Sau khi xác định được nguyên nhân, đơn vị quản lý đã tiến hành sửa chữa bằng việc cắt bỏ phạm vi hư hỏng, thay thế bằng vật liệu mới đảm bảo kỹ thuật để phương tiện và người dân đi lại an toàn (cầu Tân Phong)

Hình 1.3 Tình trạng sụp lún ở hai đầu

cầu Bình Phú – Báo Pháp Luật

Hình 1.4 Bù lún nền đường đầu cầu

đường Cao tốc Đà Nẵng – Quảng Ngãi

- Hai bên đầu cầu Bình Phú, đặc biệt là lề bộ hành trên cầu có vết nứt khá to, một phía bị sụp lún gần 10 cm; nham nhở vết lấp vá bằng xi măng đã cũ Trên mặt đường cũng có dấu hiệu vá nhựa kéo dài khoảng 4 m

Hình 1.5 Tình trạng sụp lún ở hai đầu

cầu Bình Phú – Báo Pháp Luật

Hình 1.6 Đường dẫn lên hai đầu cầu

vượt bắc qua vòng xoay Mỹ Thủy

- Hiện tượng lún bất thường đường dẫn lên hai đầu cầu vượt bắc qua vòng xoay Mỹ Thủy, nhiều phương tiện lưu thông qua đây cảm thấy lo lắng về độ an toàn, phải di chuyển tốc độ chậm hơn bình thường nên gây uồn tắc giao thông (Theo nguồn báo thanh niên)

bù lún nền

đường đầu cầu

Bù lún nền đường đầu cầu

Hiện tượng lún

mặt đường

đầu cầu

Hiện tượng lún, võng mặt đường đầu cầu DUT.LRCC

Hình 1.7 Tình trạng sụp lún ở hai đầu

cầu Khuê Đông

Hình 1.8 Đường dẫn lên hai đầu cầu

Cẩm Lệ bị lún

* Lún nền đường đắp sau mố là một vấn đề khá phổ biến đối với các công trình cầu không những ở nước ta mà cả ở những nước phát triển Vấn đề này đã gây ra những hậu quả nghiêm trọng trong quá trình thi công cũng như khai thác sau này Hiện tượng lún nền đường đắp cao, không những xuất hiện trong quá trình thi công mà xuất hiện trong quá trình khai thác, gây khó chịu cho người tham gia giao thông thậm chí gây mất an toàn giao thông và làm gián đoạn trong quá trình khai thác sử dụng, để giải quyết lún nền đường đầu cầu, một số công trình áp dụng các biện pháp để xử lý nền đất yếu đường đầu cầu, chẳng hạn như:

1.1.1 Giải pháp thay đất (dùng khi bề dày lớp đất yếu mỏng)

Giải pháp thay đất là thay thế một phần hoặc toàn bộ lớp đất yếu dưới nền đường bằng lớp đất khác (đệm cát, đệm đất) có khả năng chịu tải tốt hơn Có thể sử dụng vật liệu địa phương tại chỗ để cải thiện tính chất của nền đất yếu

Hình 1.9 Sơ đồ điển hình mặt cắt ngang khi thiết kế thay đất

Căn cứ vào thời gian cố kết dự kiến, yêu cầu về độ ổn định nền đắp cần đạt được

để tính toán chiều dày lớp đất cần thay thế Khi kiểm toán thiết kế nền đất yếu bằng giải pháp thay đất, cần kiểm tra hai điều kiện: Biến dạng lún và ổn định trượt để xác định chiều dày thay đất, độ lún còn lại và độ ổn định trượt trước và sau khi thay đất

Thảm bù lún mặt đường

Thảm bù lún mặt đường

Thảm bù lún mặt đường

Thảm bù lún mặt đường

DUT.LRCC

Giải pháp thay đất thi công đơn giản, tăng khả năng ổn định của nền đất đắp, thường áp dụng trong các trường hợp khi thời hạn thi công ngắn; chiều cao đất đắp là không lớn; đặc trưng cơ lý, đặc biệt là sức chịu tải của đất yếu là rất nhỏ mà việc cải thiện nó bằng cố kết là không có hiệu quả để đạt được chiều cao thiết kế của nền đắp; đất yếu là than bùn loại I hoặc loại á sét dẻo mềm, dẻo chảy Chiều dày lớp đất yếu dưới 2m nên đào bỏ toàn bộ lớp đất yếu để đáy nền đường tiếp xúc với tầng đất không yếu

Giải pháp thay đất áp đã được áp dụng trong xây dựng giao thông ở nước ta như Cầu số 1, Cầu số 2 bắc qua sông Cổ Cò, quận Ngũ Hành Sơn

1.1.2 Giải pháp bệ phản áp

Giải pháp xử lý nền đất yếu bằng bệ phản áp là giải pháp cổ điển thường được

áp dụng nhằm mục đích chính là tăng cường sự ổn định trượt của nền đường trong quá trình đắp cũng như trong quá trình đưa tuyến đường vào khai thác

Hình 1.10a Bệ phản áp 1 cấp

Hình 1.10b Bệ phản áp 2 cấp

Khi dùng giải pháp bệ phản áp, không cần khống chế tiến trình đắp, vì vậy thi

công đắp thân đường nhanh, tuy nhiên đòi hỏi diện tích chiếm dụng đất lớn Bệ phản

áp thường được áp dụng khi cường độ chống cắt của nền đất yếu nhỏ, không đảm bảo

để xây dựng nền đắp theo giai đoạn, có khả năng xảy ra trượt trồi ở hai bên; thời hạn thi công ngắn, không đủ thời gian cố kết; chiều cao đất đắp tương đối lớn, độ ổn định không đạt yêu cầu và chiều sâu đất yếu tương đối lớn Giải pháp này thường được áp dụng cho các đoạn đường đầu cầu, có chiều dài ngắn và diện tích đất xung quanh không được sử dụng

Giải pháp bệ phản áp đã được áp dụng trong xây dựng giao thông ở nước ta như tuyến QL1A (các đoạn đường đầu cầu), đường đầu cầu Hàm Rồng, đường cao tốc TP

Hồ Chí Minh - Trung Lương…

DUT.LRCC

1.1.3 Giải pháp vải địa kỹ thuật

Vải địa kỹ thuật là loại vật liệu Polyme có tính thấm tốt, được sản xuất theo công nghệ dệt thoi, dệt kim hoặc không dệt và sử dụng trong các công trình xây dựng

Khi bố trí vải địa kỹ thuật giữa đất yếu và nền đắp, ma sát giữa đất đắp và vải địa kỹ thuật sẽ tạo ra một lực giữ khối đất đắp, nhờ đó mức độ ổn định của nền đất đắp được tăng lên đáng kể

Hình 1.11 Rải vải địa kỹ thuật trong thi công nền đường

Việc lựa chọn loại và tính chất của vải địa kỹ thuật cũng như xác định số lớp vải dựa trên kết quả tính toán ổn định trượt trên cơ sở độ ổn định trượt nền đất cần đạt được và cường độ kéo đứt cho phép của vải địa kỹ thuật cũng như chỉ tiêu cơ lý của đất đắp và đất yếu Khi bố trí nhiều lớp vải địa kỹ thuật, mỗi lớp vải được xen kẽ bằng các lớp vật liệu đắp (cát, đất cấp phối) có bề dày 15 - 30cm phụ thuộc vào khả năng lu lèn của thiết bị và loại vật liệu đắp

Có thể dùng vải địa kỹ thuật loại dệt, cường độ kéo đứt tối thiểu là 25kN/m để đảm bảo hiệu quả đầm nén đất trên vải, tạo ra hệ số ma sát cao giữa đất đắp và vải địa

kỹ thuật

Vải địa kỹ thuật có ưu điểm nhẹ, cấu tạo hoàn chỉnh liên tục, cường độ chịu kéo cao, thi công thuận tiện, giá thành rẻ; phân bố đều ứng suất dưới nền đắp, giảm thiểu khả năng phát sinh lún không đều, lún lệch; tăng quá trình thoát nước từ đất yếu ra ngoài, đẩy nhanh quá trình cố kết thấm, tăng độ bền của đất yếu

Giải pháp sử dụng vải địa kỹ thuật thường được áp dụng dưới nền đất đắp trên đất yếu để tăng cường ổn định nền đất yếu; làm lớp phân cách đất yếu với các lớp đất nền đường; sử dụng cho thoát nước bề mặt, chống xói bề mặt

Vải địa kỹ thuật được kết hợp với một số giải pháp thoát nước thẳng đứng (giếng cát, bấc thấm) hoặc cọc xi măng đất trong xử lý nền đắp trên đất yếu Ở Việt Nam, giải pháp này được áp dụng trong xây dựng giao thông tại các công trình như đường đầu cầu Trần Thị Lý – Đà Nẵng, đường cao tốc TP Hồ Chí Minh - Trung

DUT.LRCC

Lương, QL1A đoạn Pháp Vân - Cầu Giẽ, QL18, tuyến N2, đường Bắc Thăng Long - Nội Bài, tuyến Quản Lộ - Phụng Hiệp, QL91 Cần Thơ- An giang, QL61B Hậu Giang - Cần Thơ

1.1.4 Giải pháp bấc thấm

Bấc thấm là băng có lõi chất dẻo có tiết diện hình bánh răng hoặc hình dẫn ống kim, được bao bên ngoài bằng vật liệu tổng hợp (thường là vải địa kỹ thuật Polypropylen không dệt) Bấc thấm có bề rộng 100mm, dày 3 - 5mm, được cuốn lại trong các rulo, dài khoảng 200 - 300m Độ sâu cắm bấc có hiệu thường từ 10 - 20m

Lớp bọc ngoài vải địa kỹ thuật có chức năng ngăn cách lõi và đất xung quanh, ngăn cát hay hạt đất chui vào lõi làm tắc lõi Lõi chất dẻo có chức năng đỡ lớp vỏ bao bọc, tạo đường cho nước thấm dọc ngay cả khi áp lực xung quanh lớn

Bấc thấm có tác dụng dẫn nước từ dưới tầng đất yếu lên tầng đệm cát phía trên

và thoát ra ngoài, nhờ đó tăng tốc độ cố kết, tăng nhanh sức chịu tải do thay đổi các chỉ tiêu cơ bản (C, υ) của đất yếu, do đó làm tăng nhanh tốc độ lún của nền đất; tuy nhiên khó kiểm soát chất lượng trong quá trình thi công, giá thành cao, thời gian gia tải dài…

Giải pháp bấc thấm chỉ được dùng khi áp suất nền đắp cộng với phần gia tải phải lớn hơn 1,2 lần áp suất tiền cố kết của đất yếu, có vậy mới đẩy được nước ra khỏi đất yếu Nước thoát ra trong quá trình cố kết phải được đẩy ra khỏi phạm vi nền đường PVD thường được sử dụng để xử lý nền đường cấp cao và đường cao tốc với đất yếu

là bùn có độ sệt B>0,75, khối lượng thể tích 1450 – 1700 kg/m3 và chiều cao đắp H >

3 - 3,5m

Giải pháp bấc thấm đã được sử dụng tương đối phổ biến ở các đoạn nền đường đầu cầu trên địa bàn Đà Nẵng như: cầu Khuê Đông, cầu Hòa Phước, cầu vượt qua đường QL 14B (thuộc Dự án Tuyến vành đai phía Tây)

Hình 1.12 Giải pháp sử dụng bấc thấm cầu vượt qua đường QL 14B (thuộc Dự án

Tuyến vành đai phía Tây)

1.1.5 Giải pháp cọc đất xi măng

Nguyên lý của phương pháp là đưa xi măng vào đất, các quá trình phản ứng hóa

DUT.LRCC

học sẽ tạo nên các mối liên kết kiến trúc mới trong đất, các mối liên hệ này khá bền vững, đồng thời độ chặt của đất cũng tăng lên Các phản ứng hóa lý chủ yếu gồm có: phản ứng thủy hóa xi măng với nước, phản ứng puzzolan giữa các thành phần khoáng vật puzzolan trong đất với Ca(OH)2, phản ứng trao đổi ion … Kết quả cuối cùng làm giảm hàm lượng nước trong đất, tăng độ bền, độ ổn định, làm giảm hệ số thấm và độ lún của đất đồng thời chống lại sự trương nở, co ngót và tan rã của đất sau khi xử lý

Giải pháp cọc xi măng đất được áp dụng để xử lý các đoạn đất yếu ở những đoạn đường có chiều cao đất đắp lớn hoặc ở các vị trí đường đầu cầu hoặc qua cống do yêu cầu độ lún còn lại nhỏ nhằm mục đích: Tăng độ cố kết của đất nền, giảm độ lún, rút ngắn được thời gian thi công và tăng cường sự ổn định trượt của nền đất, đảm bảo

độ ổn định của nền đường đắp trên các đoạn đất yếu có bề dày rất lớn (thường là 50m) mà các giải pháp thoát nước thẳng đứng không hoặc khó có thể thực hiện được

30-Hình 1.13 Giải pháp gia cố đất yếu bằng cọc đất xi măng

Giải pháp cọc đất xi măng làm tăng cường độ, giảm tính nén lún do đó tăng cường ổn định nền đất, từ đó kiểm soát sự biến dạng của đất nền So với một số giải pháp xử lý nền hiện có, công nghệ này có ưu điểm là khả năng xử lý sâu (đến 50m), thích hợp với các loại đất yếu (từ cát thô cho đến bùn yếu), thi công được cả trong điều kiện nền ngập sâu trong nước hoặc điều kiện hiện trường chật hẹp, trong nhiều trường hợp đã đưa lại hiệu quả kinh tế rõ rệt so với các giải pháp xử lý khác

Tuy nhiên việc nghiên cứu để lựa chọn mô hình tính toán hợp lý, từ đó xác định các thông số chính hợp lý khi áp dụng công nghệ là những vấn đề chưa được giải quyết triệt để

Giải pháp cọc xi măng đất đã được áp dụng có hiệu quả ở Nhật Bản, Hoa kỳ, Thụy Điển, Trung Quốc, Thái Lan, Philippin … Ở nước ta, giải pháp này được sử dụng để gia cố nền nhà, công trình xây dựng dân dụng Trong vài năm gần đây công nghệ này đã được áp dụng tại đường đầu cầu Trần Thị Lý (Đà Nẵng), cảng Ba Ngòi (Khánh Hòa), bệ bình chứa dầu của Tổng kho xăng dầu Cần Thơ, đại lộ Đông Tây -

TP Hồ Chí Minh, sân bay Trà Nóc, Cao tốc Bến Lức– Long Thành , Dự án đường

DUT.LRCC

Liên cảng Cái Mép – Thị Vải và gần nhất là thử nghiệm tại đường Láng - Hòa Lạc Ngoài việc gia cố nền đất yếu, cọc xi măng đất còn được ứng dụng trong các lĩnh vực như: xây dựng tường chống thấm, chống đỡ thành hố móng, giảm nhẹ và ngăn chặn sự hóa lỏng… Khi áp dụng giải pháp này cần có những điều tra, nghiên cứu về hàm lượng hữu cơ, thành phần khoáng hóa của đất yếu vì nếu đất có hàm lượng hữu cơ lớn hoặc có độ pH nhỏ thì cường độ của cọc xi măng đất sẽ tăng không nhiều Với ưu điểm là thời gian thi công nhanh, sử dụng được vật liệu địa phương, giá thành tương đối thấp, công nghệ này đang dần được các nhà quản lý, thiết kế và thi công quan tâm khi gặp đất yếu

1.2 Tổng quan giải pháp cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS)

1.2.1 Cọc đất xi măng [14]

1.2.1.1 Khái niệm cọc đất xi măng

Cọc xi măng đất (Deep Mixing Method : DMM) là hỗn hợp giữa đất nguyên dạng nơi cần gia cố và xi măng được phun xuống nền đất bởi thiết bị khoan phun Mũi khoan được khoan xuống làm tơi đất cho đến khi đạt đến độ sâu lớp đất cần gia cố thì quay ngược và dịch chuyển lên Trong quá trình dịch chuyển lên, xi măng được phun xuống nền đất bằng áp lực khí nén đối với hỗn hợp khô (dry mixing) hoặc bằng bơm vữa đối với hỗn hợp dạng vữa ướt (wet mixing) Thực chất của phương pháp này là quá trình gia cố sâu nhằm cải thiện các đặc trưng cơ học của đất (tăng cường độ kháng cắt, giảm tính nén lún…) bằng cách trộn đất nền với xi măng để chúng tương tác với nhau, tạo ra sự trao đổi ion tại bề mặt các hạt sét, gắn kết các hạt đất và lấp đầy các lỗ rỗng bởi các sản phẩm của phản ứng hóa học đất - xi măng

Cùng với xi măng thì có nhiều loại chất gia cố khác như vôi, thạch cao, tro bay… tuy nhiên theo kinh nghiệm đúc kết từ rất nhiều công trình đã thi công trên thế giới thì xi măng thể hiện được nhiều ưu điểm vượt trội mà các chất gia cố khác không

có được và rất thích hợp để xử lý nền đất yếu tại Việt Nam

Hình 1.14 Giải pháp cọc đất xi măng tại hiện trường

1.2.1.2 Phân loại

Có rất nhiều cách phân loại cọc xi măng đất như:

DUT.LRCC

- Theo chủng loại chất gia cố, cách thức trộn: Phương pháp trộn khô, trộn ướt; phương pháp xoay phun và khoan xoay…

- Theo bố trí mặt bằng cọc: Dạng cọc đơn, dạng hàng cọc liên tục gối chồng lên nhau, dạng khung, dạng khối các cọc…

- Theo phạm vi ứng dụng trong thực tế: xây dựng các tường chống thấm, ổn định

và chống đỡ thành hố móng, gia cố nền đất yếu, giảm nhẹ và ngăn cản sự hóa lỏng (cát chảy), làm tường chắn, cô lập và ngăn chặn vùng bị ô nhiễm…

- Theo công nghệ thi công: Chia thành khoan phụt truyền thống, khoan phụt kiểu ép, khoan phụt thẩm thấu, khoan phụt cao áp… Trong đó khoan phụt truyền thống là sử dụng áp lực phụt để ép vữa xi măng lấp đầy các lỗ rỗng khe nứt, thường áp dụng trong khoan phụt đá, đất nứt nẻ thân đê, đập Khoan phụt kiểu ép là sử dụng vữa phụt có áp lực để ép và chiếm chỗ đất Khoan phụt thẩm thấu là biện pháp ép vữa với

áp lực nhỏ để vữa tự đi vào các lỗ rỗng Khoan phụt cao áp là sử dụng áp lực cao để ép vữa chiếm chỗ đất

- Theo phương pháp trộn: Chia thành công nghệ trộn khô (dry mixing) và công nghệ trộn ướt (jet grouting hay wet mixing)

1.2.1.3 Các ứng dụng cọc đất xi măng

- Xây dựng các tường chống thấm: Do tính thấm của cọc xi măng đất rất nhỏ

(10-8-10-9m/s tương ứng với cấp áp lực 100-2000 kPa) nên để ngăn cản sự rò rỉ của nước ra bề mặt bên ngoài các công trình như hồ thủy lợi, đập chắn nước… người ta xây dựng tường chống thấm bằng các hàng cọc hay panen gối chồng lên nhau qua các lớp đất có tính thấm lớn (xuyên qua lõi móng đập), ngăn cản nước thấm qua Giải pháp này được áp dụng cho các lớp đất rời như cát, sỏi sạn… có hệ số thấm lớn và cọc

thường được đặt tựa trên tầng đá gốc

- Ổn định và chống đỡ thành hố móng: Phương pháp này tạo thành dạng

tường chắn giữ ổn định thành vách và kiểm soát mực nước ngầm hố đào.Nó có cấu tạo tương tự như tường chống thấm, ngoại trừ việc gia tăng độ bền, cường độ của đất sau gia cố

- Gia cố nền đất yếu: Sử dụng cọc xi măng đất làm tăng cường độ, giảm tính

nén lún do đó làm tăng cường độ ổn định của nền đất yếu, kiểm soát sự biến dạng của nền đất yếu và các công trình xây dựng Trên thế giới và Việt Nam đã có nhiều công trình xây dựng có sử dụng cọc xi măng đất để xử lý nền móng

- Giảm nhẹ và ngăn chặn sự hóa lỏng (cát chảy): Cọc xi măng đất được áp

dụng để ngăn cản sự hóa lỏng, gia cường nền đất và làm giảm áp lực nước lỗ rỗng Cọc được xây dựng theo dạng tường, khối, lưới để cô lập lớp đất yếu dưới móng công trình,

hạ thấp mực nước ngầm, làm đất khô, ngăn cản sự hóa lỏng Dạng ô lưới được coi là có hiệu quả cao do có sự phân phối ứng suất trên cọc tốt hơn so với cọc đơn hay nhóm cọc

DUT.LRCC

có thể gây tập trung ứng suất làm phát sinh các mô men uốn gây phá hoại cọc

- Làm các tường trọng lực, gia cố cọc

Ở nhiều nước trên thế giới cọc xi măng đất được ứng dụng rộng rãi như một hình thức gia cố nền móng với mục đích giảm độ lún nền đắp, tăng cường độ ổn định nền đắp, làm móng nhà, cầu đường…

Ở Việt Nam cọc xi măng đất được sử dụng để cải tạo nền móng bồn chứa dầu

Tổng kho xăng dầu Nhà Bè, kho xăng dầu Cần Thơ…

- Cô lập và ngăn chặn vùng đất bị ô nhiễm: Tương tự như các tường chống

thấm, ở một số khu vực bãi rác của các nhà máy có sự rò rỉ chất độc hại ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, người ta xây dựng cọc xi măng đất thành một tường ngăn cách bao quanh khu vực bị ô nhiễm

Một số hình ảnh ứng dụng giải pháp cọc đất xi măng

Hình 1.15 Thi công cọc xi măng đất tại

Khu công nghệ cao Láng - Hoà Lạc

Hình 1.16 Thi công cọc xi măng đất sân

bay Cát Bi - Hải Phòng bằng phương

pháp trộn ướt tại Khu công nghệ

Hình 1.17 Thi công cọc xi măng đất công trình cầu Trần Thị Lý (Đà Nẵng)

DUT.LRCC

Hình 1.18 Nhà máy Nhiệt Điện Hình 1.19 Dự án 04 tuyến đường chính

Duyên Hải 3 - Mở rộng khu đô thị Thủ Thiêm

1.2.2 Vải địa kỹ thuật [20]

Vải ĐKT được chế tạo từ những sản phẩm của dầu mỏ, được chế tạo bằng một

hoặc hai của các hợp chất chính Polyester, Polypropylene hoặc Polyamide và được gọi chung là polymer

Việc đặt một hoặc nhiều lớp thảm bằng vải địa kỹ thuật ở đáy của nền đắp đầu cầu sẽ làm tăng cường độ chịu kéo và cải thiện độ ổn định của nền đường chống lại sự trượt tròn Như vậy có thể tăng chiều cao nền đắp đất của từng giai đoạn không phụ thuộc vào sự lún trồi của đất ngoài ra vải địa kỹ thuật còn có tác dụng phụ làm cho độ lún của đất dưới nền đắp được đồng đều hơn

1.2.2.2 Phân loại VĐKT

Vải ĐKT được chia làm 3 nhóm chính là dệt, không dệt và cường độ cao

Vải ĐKT không dệt: gồm những sợi ngắn, không theo một hướng nhất định nào,

được liên kết với nhau bằng phương pháp hoá (dùng chất dính) hoặc nhiệt (dùng sức nóng) Loại này có khả năng chịu kéo thấp, chủ yếu sử dụng làm tầng lọc ngược

Vải ĐKT dệt: gồm những sợi dọc và sợi ngang dệt lại giống như vải may mặc,

như vải Robusta, Nicolon của Hà Lan, Amoco của Anh, Krafter của Nhật, Deayoun và Kolon của Hàn Quốc Biến dạng của nhóm vải dệt thường được thí nghiệm theo hai hướng chính, hướng dọc máy, viết tắt MD (machine drection) và hướng ngang máy, viết tắt CD (cross machine drection)

DUT.LRCC

Vải ĐKT cường độ cao: Được sản xuất từ các sợi polyester có cường độ chịu

kéo cao, độ dãn dài thấp, có độ bền lên đến hàng trăm năm, đảm bảo yêu cầu tuổi thọ công trình dài hạn Vải ĐKT cường độ cao bền với các tác động hoá lý của môi trường, đặc biệt không chịu các tác động của các loại đất có tính axít (pH ≥ 2)

Vải ĐKT không dệt Vải ĐKT dệt Vải ĐKT cường độ cao

Hình 1.20 Vải địa kỹ thuật

Trong ba loại vải trên thì vải không dệt đã được sử dụng từ lâu để làm tầng lọc ngược, còn hai loại vải dệt và vải cường độ cao có khả năng chịu kéo cao được sử dụng nhiều trong gia cố cho các công trình xây dựng, hiện nay ở Việt Nam hai loại vải này sản xuất chưa nhiều mà chủ yếu nhập khẩu từ nước ngoài

Mô đun độ dãn dài J kN/m 833 1250 1667 2500 3333

1.2.3 Hệ cọc kết hợp vải địa kỹ thuật (GPRS)

DUT.LRCC

Hình 1.21 Giải pháp cọc kết hợp cốt địa kỹ thuật

1.2.3.2 Nguyên lý làm việc của hệ cọc ĐXM kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS)

Tải trọng ngoài và trọng lượng bản thân đất đắp truyền xuống nền đất yếu bên dưới thông qua lớp vải địa kỹ thuật Trên vải địa kỹ thuật sẽ có sự phân bố lại ứng suất Dưới tác dụng của tải trọng (tải trọng ngoài và trọng lượng bản thân) sẽ làm cho khối đất di chuyển xuống và được cản trở bởi sức kháng cắt τ (sức kháng cắt giữa các hạt đất không hoặc ít duy chuyển (trên đầu cọc) và các hạt đất di chuyển nhiều (ở giữa cọc) Sức kháng cắt này sẽ làm giảm áp lực đứng của lớp đất đắp do đó sẽ gia tăng tải trọng trên đầu cọc, gia tăng ứng suất đầu cọc hay còn gọi là tập trung ứng suất đầu cọc Lớp vải địa kỹ thuật sẽ phân bố lại ứng suất làm giảm ứng suất tác dụng lên nền đất yếu Lượng ứng suất giảm này sẽ được tập trung lên đầu cọc do đó làm giảm bớt lún đất nền giữa hai cọc Sự giảm chuyển vị của khối đất giữa hai cọc là do ứng suất cắt τ giữa khối đất giữa hai cọc và khối đất trên đầu cọc Tải trọng đứng trong nền đắp chuyển tiếp một phần trên đầu cọc Trong trường hợp khi mặt phẳng vải địa kỹ thuật hoàn toàn phẳng, không có độ lún khác nhau, không có chuyển vị giữa đất nền và khối đất đắp bên trên, thì cung vòm của đất, ứng suất kéo do tải trong ngoài tác dụng lên nền đất yếu không thể phát triển Trong trường hợp này việc tập trung ứng suất đầu cọc vẫn có nhưng rất ít là do sự tương quan độ cứng của vật liệu làm cọc và độ cứng nền đất yếu bên dưới

Hình 1.22 Sự truyền tải lên đầu cọc và đất nền

DUT.LRCC

1.3 Cơ sở lý thuyết tính toán hệ cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS) theo Tiêu chuẩn Anh BS 8006 Tiêu chuẩn thực hành đất và các vật iệu đắp khác

c gia cường - c cốt [2]

1.3.1 Cơ sở lý thuyết

Tiêu chuẩn BS 8006 đưa ra phương pháp tính toán thiết kế hệ cọc kết hợp với cốt ĐKT theo các trạng thái giới hạn về cường độ và giới hạn về khả năng phục vụ bao gồm:

- Khả năng chịu tải của nhóm cọc (hình 1.23a)

- Phạm vi bố trí của nhóm cọc (hình 1.23b)

- Sự phân bố tải trọng thẳng đứng trên mũ cọc (hình 1.23c)

- Điều kiện trượt của phần đất đắp (hình 1.23d)

- Ổn định tổng thể của nền (hình 1.23e)

- Sự dãn dài vượt mức của cốt (hình 1.24a)

- Độ lún của móng cọc (hình 1.24b)

(a) Khả năng chịu lực của nhóm cọc (b) Bố trí nhóm cọc

(c) Tải thẳng đứng tác dụng (d) Trượt ngang

(e) Ổn định tổng thể

Hình 1.23 Trạng thái giới hạn về cường độ

DUT.LRCC

(a) Độ dãn dài của cốt (b) Độ lún của nền

Qp – khả năng chịu tải cho phép của mỗi cọc trong nhóm cọc;

ffs – hệ số riêng phần đối với trọng lượng đơn vị của đất;

γ – trọng lượng đơn vị của vật liệu đắp nền;

H – chiều cao nền đắp;

fq – hệ số tải trọng riêng phần đối với ngoại tải;

ωs – ngoại tải tác dụng;

1.3.2.2 Phạm vi bố trí cọc

Hình 1.25 Giới hạn ngoài của mũ cọc

- Phạm vi bố trí cọc đến đâu theo mặt cắt ngang tùy thuộc vào chiều rộng của nền đắp đảm bảo không xảy ra sự lún lệch hoặc sự mất ổn định phía ngoài cọc dẫn đến ảnh hưởng tới phần phía trên nền đắp (hình 1.25) Biên giới hạn được xác định theo công thức:

LP = H(n - tanP) (1.2)

DUT.LRCC

Cọc chống Cọc treo

Hình 1.26 Giải pháp cọc chống hoặc cọc treo

Hệ cọc xi măng đất có thể được bố trí theo sơ đồ cọc treo (cọc không xuyên suốt chiều dày lớp đất yếu) hoặc cọc chống (cọc xuyên suốt chiều dày lớp đất yếu) tùy theo đặc điểm địa chất của các lớp đất tốt phía dưới tầng đất yếu

1.3.2.3 Tải trọng thẳng đứng phân bố trên mũ cọc

Theo tiêu chuẩn khi vòm đất phát triển đầy đủ thì tải trọng truyền tới cốt ĐKT

và đất yếu (B+C) sẽ không bị ảnh hưởng của sự tăng lên của hoạt tải cũng như chiều cao đắp (hình 1.26)

a) Vòm đất chưa phát triển hết b) Vòm đất đã phát triển hết

Hình 1.27 Giả thiết vòm đất trong tiêu chuẩn BS 8006 – 1995

Chiều cao vòm đất được xác định từ công thức:

Hv = 0,7(s-a) (1.3) Trong đó:

a là kích thước mũ cọc vuông hoặc kích thước quy đổi từ mũ cọc tròn có đường

DUT.LRCC

mũ cọc và ứng suất thẳng đứng trung bình dưới đáy nền đắp (p'c/'v) xác định bởi công thức:

2 '

Từ công thức tính thể hiện sự tập trung ứng suất vào cọc (công thức 1.4) và công thức tính hệ số vòm (bảng 1.1), nhận thấy vòm đất và sự truyền tải trọng vào cọc chỉ phụ thuộc vào chiều cao đất đắp và kích thước cọc Với cách tính này, bản thân tiêu chuẩn đã chỉ ra những hạn chế khi chưa kể được ảnh hưởng của các yếu tố như khoảng cách cọc, yếu tố cốt ĐKT, yếu tố đất yếu, ngoài ra việc thành lập công thức dựa vào xét bài toán cân bằng trên mô hình phẳng 2D cũng không phản ánh được kích thước, hình dáng vòm đất sát với thực tế

Để tính tải trọng phân bố vào cốt ĐKT, tiêu chuẩn coi tải phân bố s trên diện tích cốt a(s-a) được quy về tải trọng phân bố WT trên khoảng cách (s - a) giữa hai mũ cọc Tùy thuộc vào mối tương quan chiều cao nền đắp (H) và khoảng cách cọc (s-a), tiêu chuẩn đưa ra các cách tính WT:

Nhận thấy, việc quy toàn bộ tải trọng phân bố trên cốt ĐKT về rải cốt giữa hai

mũ cọc sẽ làm cho lực kéo trên cốt sẽ lớn hơn nhiều so với thực tế, quá an toàn cho cốt Ở công thức 1.6, khi vòm đất phát triển hoàn toàn, lực truyền vào cốt không phụ thuộc vào sự tăng lên của tải trọng ngoài

1.3.2.4 Lực kéo trong cốt

Khi tính toán lớp cốt, tiêu chuẩn BS 8006 - 1995 bỏ qua sự làm việc của đất yếu dưới lớp cốt và do vậy áp lực trên lớp cốt ở khoảng giữa hai cọc là hoàn toàn do cốt chịu

Theo BS 8006, lực kéo lớn nhất Tr trên 1m rộng cốt ĐKT được xác định là tổng của lực kéo Trp do tải trọng thẳng phân bố trên lớp cốt và lực kéo Tds cần thiết trên cốt ĐKT để chống lại trượt ngang của khối đất đắp (hình 1.20)

- Lực kéo do tải trọng thẳng đứng phân bố trên cốt (WT) được tính theo công thức:

T rp

 là độ dãn dài của cốt ĐKT

* Lực kéo trong cốt do trượt ngang của nền đắp (Tds) tính được nhờ xét khối đất laluy trên cốt đạt trạng thái cân bằng giới hạn Lực kéo cần thiết của cốt ĐKT để chống lại sự trượt ngang của nền đắp là:

Tds= 0,5Ka(ffsH + 2fqs)H (1.9) Trong đó:

Ka là hệ số áp lực đất chủ động, Ka = tg2(450 – υ‟cv/2)

Hình 1.29 Sơ đồ tính Tds do trượt ngang khối đắp trên cốt ĐKT

Để có được lực kéo Tds trong cốt (hình 1.28), chiều dài tối thiểu liên kết của cốt

e

cv ms

a H f

fs là hệ số riêng phần của sức kháng trượt cốt;

fn là hệ số riêng phần trên phương diện thiệt hại về mặt kinh tế;

fms là hệ số riêng phần vật liệu áp dụng với tan;

h là chiều cao nền đắp trung bình phía trên đoạn Le;

a‟ là hệ số tương tác liên quan đến sự tiếp xúc cốt ĐKT và đất

Để đảm bảo cốt ĐKT không đạt tới trạng thái giới hạn phá hoại, cường độ chịu kéo của cốt cần đảm bảo điều kiện sau:

(1.11)

D r n

T T

Với

(1.12)

u D m

T T f



DUT.LRCC

Trong đó:

- TD là cường độ thiết kế của cốt ĐKT;

- fm là hệ số vật liệu riêng phần cho cốt ĐKT;

- fn là hệ số riêng phần trên phương diện thiệt hại về mặt kinh tế;

- Tr là lực kéo tính toán được trên 1m rộng cốt, Tr = Trp + Tds

- Tu là cường độ chịu kéo danh định của cốt ĐKT;

1.3.2.5 Ổn định tổng thể của nền đắp đặt trên cọc

Ổn định tổng thể của đất đắp trên nền cọc được phân tích tại quy trình của Anh

BS 8006 -1995 với sự kể đến sự làm việc chung cọc và cốt đáy Sự phân tích này sử dụng ứng suất có hiệu và kể tới áp lực nước lỗ rỗng (hình 1.18) Tuy nhiên sự phân tích điều kiện ổn định trong một thời gian gắn có thể giả định điều kiện không thoát nước

- Hệ số ổn định trượt tổng thể của nền Fs được tính theo công thức 1.13 sau:

MD là mô men gây trượt;

MRS là mô men chống trượt do đất;

MRP là mô men chống trượt do cọc;

MRR là mô men chống trượt do cốt ĐKT

+ Mô men gây trượt do đất và tải trọng được tính theo công thức 1.14 như sau:

Wi là trọng lượng của mỗi mảnh;

αi là góc nghiêng của mặt trượt phân tố với mặt phẳng nằm ngang;

ci là lực dính của đất trong phạm vi chiều dài đáy của phân tố li =b/cosi;

mi là chiều dài phân bố của ngoại lực trên mảnh thứ i;

γW là trọng lượng riêng của nước;

ui là chiều cao mực nước ngầm tính từ mặt trượt của phân tố;

Qpi là sức chịu tải của cọc i;

Ti là cường độ chịu kéo trong lớp cốt ĐKT thứ i;

n là số mảnh chia trong vùng cung trượt;

k là số cọc nằm trong vùng trượt;

sy là khoảng cách cọc tính theo phương song song với tim đường;

xpi là khoảng cách từ cọc i đến đến tâm cung trượt tính toán;

yTi là khoảng cách từ lớp cốt ĐKT thứ i đến tâm cung trượt tính toán

Nhận xét: Tiêu chuẩn BS 8006 -1995 giải quyết hoàn chỉnh bài toán cọc kết

hợp với cốt ĐKT tuy nhiên có một số tồn tại sau:

* Tiêu chuẩn sử dụng mô hình bài toán phẳng nhưng không phải là một mô hình tổng thể nền mà tách thành từng phần đối với mỗi nội dung tính Trong khi đó, với bài toán nền đắp luôn có sự phân bố lại tải trọng và đất đắp có xu hướng trượt

ngang Do vậy, với cách làm này sẽ làm sai lệch kết quả về ứng suất, biến dạng

* Khi tính tải trọng truyền vào cọc, tiêu chuẩn giả định bỏ qua sự làm việc của nền đất yếu, coi giữa cốt đáy và nền đất là khoảng rỗng và như vậy cọc chịu toàn bộ tải

trọng

* Khi thiết kế lớp cốt ĐKT, tiêu chuẩn chỉ mới dừng lại việc tính lực kéo theo phương vuông góc với tim đường và do đó đồng nhất giá trị này cho phương song song Trên thực tế giá trị lực kéo trên hai phương rất khác nhau Mặt khác, tính toán theo tiêu chuẩn đã không kể tới được các yếu tố ảnh hưởng như độ cứng của cốt, loại đất đệm trên lớp cốt đến sự phát triển lực kéo trong cốt Ngoài ra, tiêu chuẩn chỉ thiết

kế với trường hợp bố trí một lớp cốt đáy mà chưa có những chỉ dẫn cụ thể cho trường

hợp dùng nhiều lớp, trong khi đó thực tế áp dụng phổ biến từ 2 đến 3 lớp cốt

1.3.2.6 Các trạng thái giới hạn sử dụng

Các trạng thái giới hạn sử dụng được xét đến gồm:

- Dãn quá mức trong cốt tăng cường (hình 1.24a): Độ dãn dài cho phép lớn nhất trong cốt ɛmax phải được hạn chế để bảo đảm lún lệch không xảy ra ở bề mặt nền đắp Đây có thể là một vấn đề phải xem xét đối với trường hợp nền đất thấp, khi vòm đất không thể phát triển đầy đủ bên trong vật liệu đắp nền đắp

DUT.LRCC

+ Độ dãn dài ban đầu do kéo trong cốt là cần thiết để làm phát sinh lực kéo Một giới hạn độ dãn dài dưới 6% là được chấp nhận, nhằm bảo đảm cho toàn bộ tải trọng nền đắp được chuyển cho cọc Với các nền đắp thấp, giới hạn dãn nói trên có thể được giảm bớt để ngăn chặn các chuyển vị chênh lệch trên mặt nền đắp

+ Độ dãn dài hạn (do từ biến) của cốt phải được giữ ở mức tối thiểu để bảo đảm sao cho các biến dạng cục bộ dài hạn không xảy ra ở mặt trên mặt nền đắp Thường cho phép một độ dãn từ biến lớn nhất là 2% trong suốt tuổi thọ thiết kế của cốt

- Lún móng cọc (hình 1.24b):

Lún quá mức có thể ảnh hưởng đến sự làm việc của nền đắp do:

+ Thúc đẩy phát triển lún lệch giữa nền đắp đặt trên cọc và kết cấu công trình lân cận;

+ Làm tăng lực kéo trong cốt đáy

Thực tế thiết kế cọc cho thấy cần phải hạn chế lún quá mức

1.4 Công nghệ thi công hệ cọc đất xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật (GRPS)

1.4.1 Đặc điểm công nghệ

Cọc xi măng đất được tạo thành bằng phương pháp khoan trộn sâu DMM Dùng máy khoan và các dụng cụ chuyên dùng (cần khoan, mũi khoan…) khoan vào đất với đường kính và chiều sâu lỗ khoan theo thiết kế Đất trong quá trình khoan không được lấy lên khỏi lỗ khoan mà bị làm tơi xốp để trộn với chất gia cố là xi măng Thiết bị thi công cọc xi măng đất khá đơn giản: bao gồm một máy khoan với hệ thống lưỡi có đường kính thay đổi tuỳ thuộc theo đường kính cọc được thiết kế và các xi lô chứa xi măng có gắn máy bơm nén với áp lực lên tới 120 KPa Các máy khoan của một số nước như Thụy Điển và Trung Quốc… có khả năng khoan sâu đạt đến 35 m và tự động điều chỉnh định vị cần khoan luôn thẳng đứng Trong quá trình khoan lưỡi được thiết kế để trộn đất và xi măng, xi măng khô được phun định lượng liên tục và trộn đều tạo thành những cọc xi măng đất đường kính theo thiết kế Khi mũi khoan được rút lên khỏi hố khoan, trong hố khoan còn lại đất đã được trộn đều với chất kết dính dần dần đông cứng tạo thành cọc xi măng đất

DUT.LRCC

Hình 1.30 Mô tả phương pháp thi công cọc đất xi măng 1.4.2 Phương pháp trộn khô

Phương pháp trộ khô DJM (Dry Jet Mixing) là quá trình phun trộn xi măng khô với đất có hoặc không có chất phụ gia Phương pháp này đã được áp dụng từ những thập niên 70 của thế kỷ XX ở các nước Bắc Âu và Nhật bản Ngày nay đã được áp dụng rộng rãi khắp trên thế giới

Ưu điểm của công nghệ trộn khô là các thiết bị thi công đơn giản, không gây ô nhiểm môi trường, hàm lượng xi măng sử dụng ít, quá trình kiểm soát chất lượng đơn giản Nhược điểm là không phù hợp với đất có lẫn tạp chất, cuội sỏi, không thi công được trong môi trường ngập nước và chiều sâu xử lý chỉ nằm trong phạm vi 20 m trở lại

Hình 1.31 Mô tả phương pháp trộn ướt (WJM)

DUT.LRCC

Hình 1.32 Hình ảnh phương pháp trộn ướt (WJM)

Ưu điểm của phương pháp trộn ướt thể hiện ở các điểm sau: thích hợp với mọi loại đất, có thể xử lý lớp đất yếu 1 cách cục bộ; chất lượng hỗn hợp xi măng – đất tốt hơn so với trường hợp trộn khô

Nhược điểm là có yếu tố nước và vữa xi măng nên có thể gây ô nhiểm môi trường; ngoài ra do phải sử dụng tia nước, vữa có áp lực cao nên có thể phá hoại các cấu trúc của đất lân cận hoặc móng công trình đã xây dựng

1.4.4 Thi công và nghiệm thu vải địa kỹ thuật [22]

1.4.4.1 Thi Công

- Bảo quản vải : Trong thời gian lưu kho ngoài công trường, các cuộn vải phải được bao gói và để cao khỏi nền đất ẩm ướt và có biện pháp che đậy phù hợp để ngăn ngừa những hư hỏng do các tác động tại công trường, do bức xạ tia cực tím, do các hóa chất, lửa hoặc do bất cứ điều kiện môi trường nào khác có thể làm ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý của vải

- Công tác trải vải: Mặt bằng trước khi trải vải cần phải được phát quang và dọn sạch gốc cây, bóc bỏ hữu cơ và các vật liệu không phù hợp khác, đào đắp đến cao độ thiết kế Khi sử dụng vải với mục đích ngăn cách nên trải theo chiều cuộn của vải trùng với hướng di chuyển chính của thiết bị thi công Khi sử dụng vải với mục đích gia cường phải trải theo chiều cuộn của vải có hướng thẳng góc với tim đường

+ Các nếp nhăn và nếp gấp phải được kéo thẳng, nếu cần phải dùng bao cát hoặc ghim sắt (hoặc cọc gỗ) để cố định các mép vải nhằm bảo đảm các tấm vải không

bị nhăn hoặc dịch chuyển trong quá trình trải vải và đắp đất trên mặt vải

+ Trước khi đắp đất phải kiểm tra và nghiệm thu công tác trải vải, nếu vải bị hư hỏng và tùy theo sự chấp thuận của tư vấn giám sát, có thể sửa chữa bằng cách thay thế hoặc trải thêm một lớp vải trên chỗ bị hư hỏng với chiều rộng phủ ra ngoài phạm

vi hư hỏng không nhỏ hơn chiều rộng chồng mí

Nếu không có quy định cụ thể trong đồ án thiết kế, thì thời gian tối đa kể từ khi trải vải cho đến khi đắp phủ kín mặt vải không được quá 7 ngày Không cho phép thiết

DUT.LRCC

bị thi công đi lại trực tiếp trên mặt vải

Nếu không có quy định cụ thể trong đồ án thiết kế, thì chiều dày lớp đắp đầu tiên trên mặt vải không nên nhỏ hơn 300 mm Cần phải lựa chọn trọng lượng của thiết

bị thi công phù hợp với điều kiện thực tế của đất nền sao cho vết hằn bánh xe trên lớp đắp đầu tiên không lớn hơn 75 mm để giảm thiểu sự xáo động hoặc phá hoại của nền đất yếu bên dưới

Lớp đắp đầu tiên trên mặt vải phải được đầm sơ bộ bằng bánh xích (của máy ủi) sau đó đầm bằng lu rung cho đến khi đạt được hệ số đầm chặt yêu cầu Hệ số đầm chặt của lớp đầm đầu tiên trên nền đất yếu nên được lấy nhỏ hơn so với hệ số đầm chặt của các lớp bên trên khoảng 5%

+ Khoảng cách tối thiểu từ mép vải đến đường may ngoài cùng không được nhỏ hơn 25 mm Trong trường hợp đường may đôi, khoảng cách giữa hai đường may không được nhỏ hơn 5 mm

+ Đường may phải nằm ở mặt trên để có thể quan sát và kiểm tra chất lượng đường may sau khi trải vải Khoảng cách mũi chỉ từ 7 mm đến 10 mm

+ Khi sử dụng vải làm lớp phân cách trong trường hợp thi công cắm bấc thấm, giếng cát, cọc cát phải may nối Cường độ kéo mối nối (thử nghiệm theo ASTM D 4884) không nhỏ hơn 70% cường độ kéo vải (thử nghiệm theo ASTM 4595)

+ Khi sử dụng vải gia cường phải may nối Cường độ kéo mối nối không nhỏ hơn 50% cường độ kéo vải đối với chiều khổ vải và không nhỏ hơn 70 % đối với chiều cuộn vải, thử nghiệm theo ASTM D 4595

1.4.5.3 Kiểm tra và nghiệm thu

- Kiểm tra trước khi trải vải

+ Trước khi trải vải phải kiểm tra mặt bằng thi công, thiết bị thi công và vật liệu vải

+ Kiểm tra và nghiệm thu kích thước hình học và cao độ của nền trước khi trải vải theo hồ sơ thiết kế

DUT.LRCC