Các sự cố công trình nền đường ô tô xây dựng trên vùng đất yếu và các
nguyên nhân
1. Các sự cố công trình nền đường ô tô xảy ra trong những năm gần đây
Nền đường ô tô qua vùng đất yếu thường là nền đắp bằng đất hoặc cát, có chiều cao đắp
trên mặt đất tự nhiên khoảng 2.0 đến 10m (ở đầu các cầu vượt và các công trình vượt
sông thường được đắp cao 8 đến 10m). Đất yếu được hiểu là đất có cường độ chống cắt
kém, khả năng biến dạng lớn (độ rỗng tự nhiên lớn), có thể có nguồn gốc khoáng vật ( sét
trầm tích trong nước) hoặc nguồn gốc hữu cơ (đất than bùn…). Lý thuyết và thực tiễn
kinh điển đều đã cho thấy: các công trình nền đắp trên đất yếu như vậy thường gặp 2 loại
sự cố lún sụp - trượt trồi (do cường độ chống cắt của đấ yếu phía dưới không đủ chịu
được tải trọng đắp) và lún kéo dài (do quá trình cố kết của đất yếu kéo dài). Lún sụp -
trượt trồi dẫn đến phá hỏng hoàn toàn cấu tạo nền đắp khiến phải đào bỏ và đắp lại. Còn
lún kéo dài thì cấu tạo nền đắp cơ bản vẫn được duy trì , mà chỉ ảnh hưởng đến cao độ
nền, dẫn đến phải bù phụ trong quá trình đưa đường vào khai thác sử dụng.
Dưới đây miêu tả một số các sự cố điển hình thuộc hai loại trên đã xảy ra trong những
năm gần đây ở miền Bắc. Các sự cố điển hình được miêu tả ở bảng 1 dưới đây:
Bảng 1. Các sự cố lún sụp trượt trồi
Vị trí và
thời điểm
xảy ra sự cố
Điều kiện địa
chất
Giải pháp thiết kế và thi
công
Miêu tả sự cố
Nguyên nhân và
biện pháp khắc
phục
I. Km0+620
phía Nam
cầu vượt

14.5m, khoảng cách bấc
theo chiều ngang 1.2m
và theo chiều dọc 1.04m.
- Thay đất bằng 1m cát
đệm rồi rải vải địa kỹ
thuật loại sợi dệt; trên
vải lại rải cát thoát nước
dày 0,5m.
- Tốc độ đắp nền đất trên
đệmcát:
Tháng 11/1998 đắp cao
-Đắp đến chiều
cao 6,8m (chưa
đến cao độ thiết
kế) thì xẩy ra lún
sụt.
- 8 h sáng (phát
hiện các khe nứt
dọc và ngang 3
-4mm)
- Khe nứt phát
hiện trên một
đoạn dài 140m,
đến 11h thì lún
sụt 1,8 – 2,0m,
bề rộng khe nứt
vỡ tới 1,6 – 1,8m
sâu suốt thân
nền.
- Hai bên ruộng

từ chân taluy ra.
mỗi bên rộng 20m
với chiều cao 2.5 –
3.0m và đắp phản
áp đồng thời với
nền đắp.
Kết quả: nền
đường ổn định
II.Nam cầu
Trìa Km
732 +
100QL-1A
(cầuTrìa
24m) xẩy ra
sự cố tháng
7/2001
-Lớp1: 0,5 –
1,4m đất đắp
cũ
-Lớp2: 2,7 –
3,0m: sét xám
đen có hữu cơ,
dẻo mềm.
-Lớp3: 6-
9,6m: sét xám
đen, dẻo chảy,
C=0,03Kg/cm
2
; φ =2
o

toán chiều cao đắ
giới hạn.
Xử lý:
- Dùng bệ phản áp
để khắc phục
III. Km121+
325 đến Km
121 +450
QL 1A (Bắc
Giàng) xảy
ra ngày
17/3/1999.
-Lớp1:dày
0,3m bùn
ruộng (đã vét
thay cát)
-Lớp2: dày
0,8m sét xám
vàng, nâu, dẻo
mềm
-Lớp3: dày
8,7m bùn sét
lẫn hữu cơ có
C=0,15Kg/cm
2
-Lớp 4: sét ở
trạng thái cứng
- Nền rộng 12m đắp cao
1,62m trực tiếp trên đất
yếu (có lớp cát đệm

-10m kể từ chân
Nguyên nhân:
-Không tính toán
trước chiều cao đắp
giới hạn.
- Quá trình đắp
không theo dõi tốc
độ lún hàng ngày.
- Áp dụng giải pháp
gia tải trước không
thích đáng.
Xử lý khắc phục:
- Đào bỏ nền đường
bị trượt trồi.
- Đắp lại nhưng chỉ
đắp đến chiều cao
thiết kế là 1,62m.
trong 81 ngày taluy trở ra.
- Trượt trồi cả 2
bên
Kết quả: nền ổn
định
IV. Km 120
+ 880 đến
Km 121 +
040 QL 1A
( Bắc
Giang) xảy
ra ngày
18/8/1999

với bề rộng vết
nứt đến 1.0m, dài
suốt đoạn 127m.
-Đất ruộng 2 bên
bị đẩy lên cao
hơn 1.0m.
-Sự cố xẩy ra khi
thực tế đắp cao
đượpc 4.9 – 5.2m
(tức là chưa đủ
chiều cao gia tải
trước)
Nguyên nhân:
-Không kiểm toán
ổn định trước đối
với trường hợp đắp
cao hơn 4m (sau
kiểm toán cho thấy
chiều cao đắp giới
hạn là 4m)
- Từ 1/7/1999
không theo dõi
lún(khi đắp cao
được 3.73 – 4.24)
- Trong 1 tuần
tháng 6/1999 đã có
tốc độ lún gần
10mm/ngày.
Xử lý khắc phục:
- Đào bỏ đoạn bị

(cm/ngày)
Ghi chú
tải)
1.Km0+600
đường Bắc
Thăng
Long -Nội
Bài(đưa
vào khai
thác tháng
1/1994)
Có than bùn
yếu dầy 3-4m
(trên có lớp đất
cứng dầy 1.2 –
1.5m)
-Nền
đắp mở
rộng
bên
phải
đường
cũ cao
3m.
- Xử lý
giếng
cát
12 tháng sau khi
đưa đường vào
khai thác lún

1:1.5
20 tháng sau khi
đưa vào khai
thác lún 21cm
Không theo
dõi
-Có nết
nứt trên
mặt
đường
rộng
5mm (vì
móng
mặt
đường là
bằng đá
gia cố xi
măng),
sâu
20cm;
-Khai
thác bình
thường.
3. Hai đầu
cầu Đồng
Niên: Km
49+300 –
Km 49+900
QL 5
Phía Hải

chờ
- Lún
đều, tạo
bậc trước
mố cầu
với
đường
nứt
ngang.
-Liên tục
rải bê
tông
nhựa bù
phụ.
- Dự báo C=0,08Kg/cm
2
; - Xử lý 128,4cm/52.4cm -Từ
theo tính
toán: Lún
tổng cộng.
S= 1.7m
- Lún thực
tế đến
tháng
4/1998:
2,64 – 3,3m
Φ = 8”14’;
Lớp 2: dầy
21.0m sét xám
dẻo chảy (lẫn

năm
(chưa có
số liệu
cập nhật
tiếp)
4. Hai đầu
cầu Phú
Lương:
Km54+040
QL5
Địa chất tương
tự cầu Đồng
Niên
-Đắp
cao 10
– 12m.
- Xử lý
bấc
thấm
222.2cm
–
205.4cm
(cả trong
thời gian
đắp và
chờ
trước khi
đưa vào
khai
thác)

3,3 – 11,7cm
sau 10 tháng
đưa vào khai
thác
Không
gọi là sự
cố
Ngoài các trường hợp trình bày ở Bảng 2, tại đầu cầu phía bắc cầu Hoàng Long (Thanh
Hoá) nền cũng bị lún, chuyển vị dọc (ra phía sông) và chuyển vị ngang:
- Tổng lún so với độ cao hoàn công kể đến này 2/7/2001 là 13 - 15,2cm, tạo “cập kênh”
giữa đường và cầu.
- Chuyển vị dọc là 1mm và chuyển vị ngang là 0,9mm tại hai bên chân taluy của mặt cắt
cách mố 24m trong thời gian từ 18/3/2001 đến 2/7/2001.
Do có chuyển vị ngang ở chân taluy nên nền đường bị nứt dọc hai bên lề. Phần tư nón và
đá xây ốp taluy cũng bị nứt khiến phải sửa chữa (bịt kẽ nứt, trát trét…) nhiều lần.
Nền tại đây rộng 13,5m; taluy 1:1,4, đắp cao 7 - 8m. Địa chất phía dưới miêu tả như ở
bảng 1 (vị trí phía nam cầu vượt đường sắt).
2. Phân tích và nhận xét về nguyên nhân các sự cố
2.1. Về các sự cố lún sụt - trượt trồi
Nguyên nhân và biện pháp khắc phục đối với từng sự cố đã được trình bày ở cột cuối của
Bảng 1. Qua đó có thể có các nhận xét sau:
2.1.1. Về lý thuyết, dùng bấc thấm là nhằm tăng nhanh độ cố kết của đất dưới tác dụng
của tải trọng nền đắp, do đó tăng nhanh được cường độ chống cắt của nền khiến cho có
thể tăng nhanh tốc độ đắp. Nhưng thực tế các sự cố ở Bảng 1. cho thấy: dù được xử lý
bằng bấc thấm, nếu không khống chế tốc độ đắp hoặc không dự báo đúng tốc độ tăng
cường độ chống cắt của
đất yếu thì sự mất cân bằng giữa tải trọng đắp với cường độ chống cắt trong đất yếu vẫn
sẽ xẩy ra. Trong trường hợp đó có sử dụng bấc thấm (và cả vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ
thuật trên nền đắp như ở sự cố tại Bảng 1) thì cũng không có tác dụng và việc lạm dụng
các biện pháp đó lại trở nên lãng phí vô ích.

m = 0.11 + 0.0037 x I
p
(2)
(m= 0.2 ~ 0.5 tuỳ loại đất yếu)
Để khống chế tốc độ đắp, các tư vấn Nhật Bản đều tính toán theo cách này và thực tế mất
ổn định vẫn xảy ra vì có nhiều yếu tố xác định khó chuẩn xác ở trong công thức (1); đặc
biệt là trị số áp lực tiền cố kết P
y
và cả C
o
nữa!.
2.1.3. Theo kết quả nghiên cứu ở đề tài cấp Nhà nước KHCN 10-05 với các số liệu có
được của chúng tôi thì trên thực tế, để khống chế tốc độ đắp hợp lý (không gây mất ổn
định trong và sau khi đắp) luôn luôn nên áp dụng biện pháp theo dõi lún và di động
ngang thật chặt chẽ trong quá trình đắp. Điều này đã được đưa vào quy trình thiết kế nền
đắp trên đất yếu của ngành (được ban hành với mã số 22TCN 262: 2000) với tiêu chuẩn
khống chế tốc độ đắp teo tốc độ lún và di động ngang là như sau:
- Tốc độ lún ở đáy nền đắp không vượt quá 1cm/ngày.
- Tốc độ di động ngang của đất yếu ở 2 bên nền đắp không được quá 0,5 cm/ngày.
Thực tế cho thấy sự cố ở Bảng 1 đều xảy ra kho tốc độ đắp tăng đột ngột khiến lún tăng
và xảy ra ở những nơi không theo dõi nhưng không chặt chẽ, không thường xuyên.
Cần nhấn mạnh đây là biện pháp tin cậy và rất cần thiết để phòng ngừa sự cố và theo dõi,
phát hiện sự cố (để kịp ngừng đắp hoặc dỡ bớt tải khi sự cố sắp xảy ra).
2.1.4. Nhiều sự cố khác còn là do trình độ và kiến thức khảo sát thiết kế quá yếu hoặc quá
sơ sài của các đơn vị thiết kế và thi công:
- Thiếu số liệu khảo sát địa chất
- Không tính toán dự báo trước chiuêù cao nền đứp giới hạn (khá nhiều trường hợp).
- Không bố trí theo dõi lún trong quá trình đắp.
Đặc biệt giải pháp đắp gia tải trước (đắp cao hơn chiều cao nền đắp) để mong tăng nhanh
là một giải khi áp dụng cần phải thận trọng, nhất là trong hoàn cảnh nhà thầu có trình độ

độ ổn định chống sụt - trượt trồi nền đắp với điều kiện phải khống chế tốc độ đắp như đã
nói ở trên. Do vậy, khi muốn áp dụng giải pháp dùng giếng cát, bấc thấm để tăng nhanh
lún thì người thiết kế nen rất thận trọng và phải xét đến việc làm tăng thêm độ lún của
chúng. Nếu đã có các giải pháp bảo đảm nền đắp ổn định rồi thì nên nghĩ đến các giải
pháp giảm độ lún khác như thay đất, dùng cọc tre, cừ chàm…
Cũng theo (3), trên tuyến đường cao tốc Thẩm Quyến – Sán Đầu đã bố trí 5 đoạn thử
nghiệm nền đắp trên đất yếu ( mỗi một đoạn dài khoảng 55m có chiều caio đắp gần như
nhau và áp dụng cách xử lý khác nhau). Kết quả dự báo lún và quan trắc lún các đoạn thử
nghiệm nói trên được tổng kết ở Bảng 3 dưới đây:
Bảng 3. Kết quả dự báo và quan trắc lún các đoạn thử nghiệm (3)
Đoạn thử
nghiệm
I II III IV V
Chiều cao
đắp(m)
4.10 4,02 4,03 4.00 3,87
Giải pháp xử
lý
Rải 2 lớp vải
địa kỹ thuật
+ Gia tải
trước 8
tháng
Giếng cát
sâu 10,2m
cự ly 2m
Giếng cát
sâu
14,5m, cự
ly 1,3m

- Trường hợp 1 không sử dụng các phương tiện thoát nước thẳng đứng rõ ràng lún ít hơn
so với các trường hợp có sử dụng giếng cát hoặc bấc thấm;
- Phương tiện thoát nước bố trí cành sâu và cự ly càng nhỏ (gần) thì lún càng nhiều
(trường hợp II so với III, IV, V);
- Vải địa kỹ thuật và bệ phản áp có tác dụng hạn chế đất yếu trôid ngang nên trường hợp
IV lún có ít hơn.
Như vậy, về lâu dài ở nước ta cũng cần theo dõi, tổng kết các công trình thực tế về quan
hệ giữa độ lún thực tế xảy ra với độ lún dự báo để có cơ sở đưa ra các điều chỉnh trong
tính toán dự báo lún (nhất là trong trường hợp có sử dụng phương tiện thoát nước thẳng
đứng).
2.2.2 Biện pháp rẻ nhất để giảm lún sau thi công
Các nhà thầu phải tranh thủ thi công các đoạn nền đắp trên đất yếu càng sớm càng tốt;
tiếc rằng điều này trên thực tế chưa được nhận thức đầy đủ và các thủ tục về khảo sát,
thiết kế, trình duyệt bản vẽ thi công ở các giai đoạn này thường làm chậm và bỏ phí quá
nhiều thời gian.
Ngoài ra, cách đơn giản và hữu hiệu để giảm độ lún ngay từ đầu ( kêt cả lún do từ biến)
chính là áp dụng các giải pháp thay đất, đóng cọc tre, cừ chàm vì chiều sâu vùng thay đất
và đóng cọc có thể đựoc xem là vùng không tạo ta lún dưới nền đắp, chỉ có phạm vi đất
yếu phía dưới vùng đó mới gây lún.
2.2.3. Tiêu chuẩn cho phép lún nền đường ô tô sau khi đưa đường vào khai thác cũng cần
phải xem xét theo quan điểm Kinh tế - Kỹ thuật. Dùng các biện pháp đắt tiền để có tăng
nhanh lún, hay chịu để lún rồi tôn cao mặt đường bù lại cao độ sau khi đưa đường vào
khai thác là hơn.
Thực tế trình bày ở Bảng 2 cho thấy: Lún nhiều, nếu kịp bù thì cũng không có ảnh hưởng
gì lớn đến khai thác. Do vậy Quy trình 22TCN 262 – 2000 của nước ta đã tham khảo quy
trình Trung Quốc về độ lún còn lại sau khi đưa đường vào khai thác để đưa ra các quy
định ở Bảng 4. Chú ý rằng trong quy trình của Trung Quốc chỉ yêu cầu đây là độ lún còn
lại trong niên hạn sử dụng thiết kế cho mặt đường.
Bảng 4. Độ lún còn lại sau khi đưa đường vào khai thác sử dụng
Loại cấp đường Vị trí đạn nền đắp trên đất yếu

hơn). So với các thực tế nêu trong Bảng 4. Nếu đạt được yêu cầu như ở Bảng 4 thì chắc
chắn việc liên tiếp rải mặt đường bù lún sau khi đưa đường vào khai thác sẽ được hạn chế
và chất lượng khai thác (kể cả chất lượng về độ bằng phẳng của mặt đường) sẽ không bị
ảnh hưởng đáng kể.
Tuy nhiên, khi vận dụng tiêu chuẩn ở Bảng 4 thì một vấn đề nên thảo luận thêm ở đây là:
độ lún còn lại được tính so với độ lún tổng cộng ở thời gian vô cùng (so với độ lún tổng
cộng cuối cùng S
∞

) như lâu nay chúng ta vẫn tính hay nên theo quan điểm Trung Quốc
như bảng 3 nêu ở trên, , tức là tính so với độ lún ở cuối thời hạn sử dụng thiết kế của mặt
đường S
t
, với t=thời gian thi công cho đến khi xây dựng xong mặt đường + thời gian sử
dụng thiết kế của mặt đường. Chẳng hạn như với mặt đường cấp cao bê tông nhụa thời
hạn sử dụng thiết kế là 15 năm + 5năm thi công tối đa thì S
t
được tính với thời gian 20
năm. Nếu theo quan điểm này thì sẽ tiết kiệm được chi phí xử lý nền đất yếu rất nhiều và
cũng hợp lý vì:
- Hiện theo cách tính toán hiện nay độ lún tổng cộng cuối cùng S
∞
có thể phải lún hàng
trăm năm mới hết (ví dụ trong hồ sơ thiết kế đường cao tốc Cầu Giẽ - Ninh Bình đa số
các đoạn muốn kết thúc lún khi không có biện pháp xử lý thoát nước thắng đứng đều cần
tới t = 400 - 500năm)
- Trong thời hạn sử dụng của mặt đường cấp cao còn lại gồm 2 kỳ sửa chữa và sau 15
năm thì mặt đường phải làm lại hoàn toàn. Vậy vì sao chúng ta phải quan tâm đến phần
độ lún sẽ xẩy ra sau hàng trắm năm?
Đương nhiên là quan điểm tính độ lún còn lại so với S