Xử lý nền đất yếu trong xây dựng
cho công trình giao thông
Công trình đường Hồ Chí Minh cũng là một công trình quan trọng
quốc gia được Đảng và Nhà nước đặc biệt quan tâm. Do tính chất đặc
thù của công trình trải dài từ Bắc vào Nam, đi qua nhiều vùng địa chất
phức tạp nên việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu về công nghệ mới
được áp dụng trong quá trình xây dựng công trình được trú trọng và
đã làm tăng năng suất lao động, hạ giá thành và nâng cao chất lượng
công trình.
Nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển ngày một cao hơn, xuất phát từ
thực tế sản xuất, chỉ nói riêng đến vấn đề xây dựng nền đường đã nảy
sinh nhiều vấn đề bức xúc về mặt kỹ thuật cần phải được nghiên cứu
giải quyết. Một trong những vấn đề bức xúc về vấn kề kỹ thuật và công
nghệ mới được đặt ra, đó là bảo đảm sự ổn định nền đường khi xây
dựng tuyến đường Hồ Chí Minh đi qua các vùng đất yếu.
Trong quá trình xây dựng đường qua khu vực đồng bằng, khu vực ven
biển, nơi tuyến đường đi qua các vùng có địa chất là nền đất yếu và diễn
biến khá phức tạp, xuất hiện đòi hỏi phải có những giải pháp kỹ thuật phù
hợp nhằm đáp ứng được yêu cầu tiến độ cũng như vấn đề ổn định lâu dài
đồng thời đảm bảo yếu tố kinh tế - kỹ thuật cho toàn bộ tuyến đường.
Thông qua thực tiễn theo dõi và tổng hợp các biện pháp xử lý nền đất
yếu khi xây dựng đường bộ, sân bay, bến bãi đã, đang và sẽ được áp dụng
vào Việt Nam, tham khảo một số tài liệu xử lý nền đất yếu của nước ngoài,
chúng tôi xin giới thiệu về một số phương pháp xử lý nền đất yếu để các
đồng nghiệp tham khảo.
1. Phân biệt nền đất yếu và đặc tính công trình
nền đất yếu
Nền đất yếu thường gặp ở khu vực miền
duyên hải (bãi bồi ven sông, biển) hoặc ở các
thung lũng thuộc vùng núi… có chung đặc tính là
Độ rỗng tự nhiên
Cường độ chịu
cắt (Kpa)
Giá trị chỉ
tiêu
≥ 35 và giới hạn
lỏng
≥ 1,0
< 35
Chỉ tiêu
Loại đất
Hàm lượng
nước tự
nhiên (%)
Độ rỗng
tự nhiên
Hệ số co ngót
(Mpa
-1
)
Độ bão hoà
(%)
Góc nội ma
sát (
o
) (chịu
cắt nhanh)
Đất sét > 40 > 1,2 > 0,50 > 95 < 5
Đất á sét
- Quy trình thiết kế xử lý đất yếu bằng bấc thấm trong xây dựng nền đường:
22TCN 244-98.
- Vải địa kỹ thuật trong xây dựng nền đắp trên đất yếu – Tiêu chuẩn thiết kế
thi công và nghiệm thu: 22TCN248-98.
- Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu – Tiêu chuẩn
thiết kế: 22TCN-2000.
/storage2/vhost/convert.store123doc.com/data_temp/document/sef1398235492-820077-
13982354929970/sef1398235492.doc Page 3 of 6
3. Các phương pháp chủ yếu để xử lý nền móng đường đất yếu
3.1. Phân loại xử lý và phạm vi áp dụng
a) Phân loại xử lý: thông thường việc phân loại căn cứ vị trí tầng đất,
phương pháp xử lý để phân loại và được phân loại như sau:
- Vị trí tầng đất được xử lý: xử lý lớp mặt, xử lý tầng nông, xử lý tầng sâu.
- Phương pháp xử lý: chất tải nén trước, tầng đệm cát, gia cố nền đường, bệ
phản áp, sử dụng vật liệu nhẹ (sử dụng phụ gia để gia cố nền đất, nền đất
bằng vật liệu nhẹ); thay bằng lớp đầm chặt, thả đá hộc (với chiều dày lớp
bùn không sâu); thoát nước cố kết (bấc thấm, giếng bao cát, cọc cát, giếng
cát, cọc đá dăm, dự ép chân không, chân không chất tải dự ép liên hợp);
nền móng phức hợp (hạ cọc bê tông, hạ cọc bằng chấn động, cọc xi măng
đất, cọc đất – vôi – xi măng, cọc bê tông có lẫn bột than); cọc cứng (cọc ống
mỏng chế tạo tại chỗ); cọc cừ tràm hoặc cọc tre
- Xử lý không thêm vật liệu gia cố và thêm vật liệu gia cố:
+ Không thêm vật liệu: phương pháp cố kết đất (bấc thấm, gia cố chân
không); đầm nén đối với đất hạt rời (gia cố động, đầm chấn động).
+ Thêm vật liệu: Thêm vật liệu tự nhiên (cọc cát, đắp đá, cọc đá); thêm vật
liệu nửa cứng (cột vữa xi măng, phụt vữa…).
b) Phạm vi ứng dụng của các biện pháp:
1. Xử lý nền bằng cọc tre và cọc cừ tràm: xử lý nơi nền đất yếu có chiều
nhỏ.
2. Chất tải nén trước (gia tải trước): dùng để xử lý lớp đất yếu, có thể sử
Kpa.
14. Ép cọc bê tông: sử dụng trường hợp không thoát nước, chống cắt lớn
hơn 10 Kpa.
15. Hạ cọc bằng chấn động: sử dụng không thoát nước, cường độ chống
cắt lớn hơn 15 Kpa.
16. Cọc xi mămg (cọc xi măng - đất): bao gồm cọc phun vữa xi măng sử
dụng để gia cố nền đất yếu có cường độ chống cắt không nhỏ hơn 10 Kpa,
sử dụng cọc phun bột xi măng (khô hoặc ướt) để gia cố nền đất yếu có độ
sâu không vượt quá 15m.
17. Cọc CFG (cọc bê tông có lẫn bột than): thích hợp với lớp đất có
cường độ chịu tải lớn hơn 50 Kpa.
18. Cọc cứng: thích hợp với khu vực đất yếu ở độ sâu lớn hơn nền
đường cũ được mở rộng.
19. Tường cách ly: thông thường chỉ sử dụng với nền đường cũ được cải
tạo mở rộng.
20. Làm ngăn cách và hạ mực nước ngầm: nền đá nứt nẻ, đường miền
núi.
21. Làm công trình : cầu cạn …
3.2. Các công trình có nền móng đất yếu đã được xử lý
/storage2/vhost/convert.store123doc.com/data_temp/document/sef1398235492-820077-
13982354929970/sef1398235492.doc Page 5 of 6
Trong những năm vừa qua các công trình giao thông được nâng cấp cải tạo
và xây dựng mới, cùng với sự phát triển công nghệ, các dự án xây dựng
giao thông đã áp dụng hầu hết các phương pháp trên thế giới để xử lý nền
đất yếu như:
- Quốc lộ 1A: sử dụng cọc cát, bệ phản áp (đầu cầu Phù Đổng), bấc thấm,
vải địa kỹ thuật (đoạn Cà Mau – Năm Căn)…
- Quốc lộ 5: bấc thấm kết hợp vải địa kỹ thuật, tầng đệm cát, vét bùn…
- Quốc lộ 18,10: cọc cát, tầng đệm cát kết hợp vải địa kỹ thuật, bấc thấm.
- Dự án đường Hồ Chí Minh (giai đoạn 1): thay đất yếu, làm rãnh ngầm hạ