BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM

BÁO CÁO TỔNG KẾT CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN
BẰNG GIA TẢI NÉN TRƯỚC THUỘC ĐỀ TÀI:
“
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐỂ ĐẮP ĐÊ BẰNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG VÀ ĐẮP TRÊN
NỀN ĐẤT YẾU TỪ QUẢNG NINH ĐẾN QUẢNG NAM
”
Mã số: 05 Thuộc chương trình: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ PHỤC VỤ XÂ
Y
DỰNG ĐÊ BIỂN VÀ CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN
Chủ nhiệm đề tài: PGS. TS Nguyễn Quốc Dũng
Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam


ượt quá
những chỉ dẫn cho phép trong qui phạm, để đảm bảo cho công trình có thể sử dụng
được ngay sau khi thi công thì một trong những biện pháp hay dùng là nén trước bằng
tải trọng tĩnh (bằng cát, sỏi, gạch, đá, các khối bê tông, ) bằng hoặc lớn hơn tải trọng
công trình định thiết kế trên nền đất yếu để nền chịu tải và lún trước khi xây dựng
công trình thực tế.
Tác dụng của biện pháp này là làm cho n
ền đất được nén chặt một phần, độ ẩm
và biến dạng của đất giảm đi và khả năng chịu lực của đất nền tăng lên.
Phương pháp gia tải nén trước là một trong những phương pháp xử lý có hiệu
quả đối với nền đất yếu. Phương pháp này thường được dùng đối với đất sét và sét pha
cát ở trạng thái chẩy hoặc cát nhỏ cát bụi ở
trạng thái bão hoà nước, phạm vi nền
không lớn. Tuy nhiên, trong trường hợp đất có hàm lượng sét lớn, độ dốc thuỷ lực ban
đầu và độ bền cấu trúc của đất đáng kể thì hiệu quả áp dụng phương pháp trên sẽ bị
hạn chế.
I.2. Nguyên lý làm việc:
Trước khi xây dựng công trình dùng các loại vật liệu (cát, sỏi, gạch, đá …) chất
đống lên mặt đất trong phạm vi xây dựng móng để gây ra một áp lực nén (g
ọi là áp lực
nén trước) tác dụng lên mặt nền, làm cho đất nền bị lún do đó đất được chặt lại. Khi
đất nền đạt được độ chặt yêu cầu, người ta dỡ áp lực nén trước rồi tiến hành xây dựng
công trình. Lúc này nền công trình vừa có cường độ đạt yêu cầu vừa có tính nén lún
nhỏ. Như vậy, phương pháp nén trước đã dựa trên qui luật giảm tính nén lún của đất
dưới tác dụng củ
a tải trọng.
I.3. Ưu nhược điểm của phương pháp:
I.3.1. Ưu điểm của phương pháp
Đối với những loại đất yếu như bùn, than bùn và các loại đất dính ở trạng thái
bão hòa nước có biến dạng lớn kéo dài theo thời gian và sức chịu tải thấp giếng cát là

ng đã được trình bày chi tiết trong chuyên đề 20 của đề tài này
nên ở đây chúng tôi chỉ giới thiệu phương pháp nén trước dùng giếng cát.
Việc sử dụng giếng cát là để thoát nước nhanh cho tầng đất yếu vì thế cố kết
nhanh hơn và độ lún chống ổn định hơn. Giếng cát và cọc cát có kích thước (đường
kính và chiều dài) tương tự nhau, nhưng khoảng cách các giếng cát thì lớn hơn cọc cát
(cọc cát có nhiệm vụ
chủ yếu là nén chặt đất, tăng sức chịu tải của nền, còn tác dụng
thoát nước lỗ rỗng là nhiệm vụ thứ yếu).
II.1. Sơ đồ cấu tạo nền đất có giếng cát như hình 2-1 gồm có:
- Đệm cát: tạo điều kiện cho công trình lún đều. Chiều dày tầng đệm cát h
đ
tính
theo công thức kinh nghiệm sau đây:
h
đ
= S + (0,3÷0,5m)
S - Độ lún tính toán của nền đất khi chưa có giếng cát.
Thông thường đệm cát có chiều dày 0,2÷0,5m.
- Giếng cát: có đường kính 20÷60cm, thường dùng d = 40cm. Chiều sâu của
giếng bằng chiều sâu chịu nén cực hạn của đất dưới nền móng, chẳng hạn: móng đơn -
l
g
= 2b÷3b; móng băng -l
g
= 4b; móng bè (có cạnh lớn hơn 10m) nếu nền đất sét yếu: l
g

≥ 9m + 1,5b; nền đất loại cát yếu: lg ≥ 6m + 0,9b.
Khoảng cách các giếng cát cho công trình dân dụng và công nghiệp là:
L = 1,5m ÷ 5m (hình 2-2)

S
gc
= h
L
d
1
2
2
c
0
p0
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
ε+
ε−ε

Ở đây: ε
0
- hệ số rỗng của nền đất ở trạng thái tự nhiên;
ε
p
- hệ số rỗng của nền đất khi có tải trọng ngoài;
d

−−=−=

Ở đây: m
v
- hệ số nén của đất;
ε
1
- hệ số rỗng ban đầu của đất;
q - tải trọng phân bố đều của công trình;
p
n
(z,r,t) - áp lực nước lỗ rỗng;
h - chiều dày lớp đất yếu có giếng cát.

5
M
z
=
z
22
T
4
i
1i
2
e
2
18
π−
∞

- dung trọng nước;
M
z
- có thể tra theo biểu đồ quan hệ M
z
= f(T
z
) (hình 2-3)
M
z
T
z
1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
0.01 0.02 0.04 0.10 0.2 0.4 0.6 1.0
0.06
0.08
0.8

Hình 2-3: Đồ thị quan hệ M
z

r
T
r
0.01 0.02 0.04 0.10 0.2 0.4 0.6 1.0

Hình 2-4: Biểu đồ quan hệ giữa M
r
và T
r

và độ lún toàn phần S
M
r
=
qM
)t,r,z(P
z
n

T
r
=
2
r
R4
tC

C
r
=

= f(T
r
) và độ lún toàn phần S (hình 2-4)
II.3. Thi công nền giếng cát:
I.3.1. Yêu cầu về vật liệu:
Cát dùng làm giếng và lớp đệm phải là cát vàng, hạt thô. Nếu không có cát vàng
hạt to thì dùng cát hạt vừa, màu vàng mờ có hệ số thấm lớn, k
≥3m/ngđ.
Đường kính ống thép để thi công giếng cát nên chọn d
c
= 35÷45cm là tốt nhất.
Thi công giếng cát cũng như cọc cát cần có máy chuyên dùng.
Nếu hệ số thấm của đất K
r
< 1.10
-7
cm/s và hệ số cố kết C
r
<1.10
-4
m
2
/ngđ thì tác
dụng của giếng cát sẽ bị hạn chế.
I.3.2. Thi công giếng cát:
Công tác chuẩn bị và trình tự thi công giếng cát hoàn toàn giống như cọc cát
(Xem chi tiết trong chuyên đề 18 của đề tài này). Theo kinh nghiệm thi công giếng cát
nhiều năm ở Liên Xô thì việc chọn máy đóng ống thép xuống độ sâu thiết kế có ảnh
hưởng lớn đến chất lượng làm việc của giếng cát.
Nếu chiều sâu giếng cát nhỏ hơ