BỘ GIÁO DỤC V À ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ

- ĐỊA CHẤT

NGUYỄN THỊ NỤ NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ĐỊA CHẤT CÔNG TR ÌNH CỦA ĐẤT
LOẠI SÉT YẾU amQ
2
2-3
PHÂN BỐ Ở CÁC TỈNH VEN BIỂN ĐỒNG
BẰNG SÔNG CỬU LONG PHỤC VỤ XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG
Phản biện 1: PGS.TS.Nguyễn Huy Phương
Hội Địa chất công trình và Môi trường Việt Nam
Phản biện 2: PGS.TSKH. Trần Mạnh Liểu
Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội
Phản biện 3: TS. Phan Sỹ Thanh
Tổng Công Ty Tư vấn xây dựng Thủy lợi Việt Nam - CTCP
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp trường, họp
tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, phường Đức Thắng, quận Bắc Từ Liêm,
thành phố Hà Nội vào hồi … ngày…. tháng năm 2014.
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội hoặc
Thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội.

- 1 -
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Các tỉnh ven biển đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) gồm Tiền Giang,
Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và Kiên Giang có tiềm năng
phát triển kinh tế xã hội to lớn, đặc biệt là trong các lĩnh vực nông và ngư nghiệp.
Tuy nhiên, cơ sở hạ tầng giao thông trong vùng phát triển còn yếu, không đáp
ứng được nhu cầu thực tế. Các tuyến đường bộ (trừ những tuyến mới được xây
dựng vào những năm gần đây) thường bị ngập lụt vào mùa mưa lũ, chỉ các tuyến
đường nối các tỉnh là được trải nhựa, còn lại hầu hết là đường đất và đường cấp

- Sự ảnh hưởng của một số yếu tố tự nhiên hiện đại tới sự hình thành
và tồn tại của trầm tích amQ
2
2-3
;
- Sự phân bố của đất loại sét yếu amQ
2
2-3
;
- Thành phần vật chất và đặc tính cơ lý của đất loại sét yếu amQ
2
2-3
;
- Kiến nghị sử dụng các kết quả nghiên cứu trong khảo sát, thiết kế xử lý
nền đường đất yếu.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: đất loại sét yếu thuộc trầm tích amQ
2
2-3
.
- 2 -
Phạm vi nghiên cứu: không gian phân bố đất loại sét yếu amQ
2
2-3
ở các
tỉnh ven biển ĐBSCL với chiều sâu nghiên cứu hết bề dày của nó (khoảng 20m).
5. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện nhiệm vụ đặt ra, nội dung luận án tập trung nghiên cứu:
- Tổng quan về nghiên cứu tính chất ĐCCT của đất loại sét
yếu ở ĐBSCL;

vấn đề khảo sát ĐCCT, kiến nghị các biện pháp xử lý và sử dụng các chỉ
tiêu cơ lý trong tính toán xử lý nền đường đất yếu.
6. Phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng tổ hợp các phương pháp nghiên cứu:
- Tổng hợp, phân tích tài liệu đã có trong vùng;
- Địa chất: nghiên cứu sự thành tạo và sự phân bố trầm tích
amQ
2
2-3
;- Thực nghiệm: thí nghiệm trong phòng xác định tính chất cơ
lý;
- Thống kê và địa thống kê: xử lý để tìm ra các giá trị đặc
trưng của kết quả thí nghiệm, lập mối tương quan, ….;
- Tính toán lý thuyết: dự báo độ lún, tính toán các chỉ tiêu cơ
lý của đất;
- Phân tích hệ thống: định hướng cho nghiên cứu đề tài, sử
dụng để phân tích logic các vấn đề lý thuyết và thực nghiệm.
7. Luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: Đất loại sét amQ
2
2-3
thuộc nhóm đất đặc biệt, nằm ngay trên
mặt và phân bố rộng rãi nhất ở các tỉnh ven biển ĐBSCL. Đất bị nhiễm muối dễ
hòa tan ở mức độ ít và nhiễm muối, có chỗ nhiễm phèn và chứa hữu cơ tùy thuộc
- 3 -
vào vị trí phân bố và điều kiện tồn tại. Trong giới hạn nghiên cứu, các đặc trưng
cơ học của đất thay đổi phụ thuộc khá chặt chẽ vào hàm lượng muối và hữu cơ.

ven biển ĐBSCL;
- Đã thiết lập được quan hệ giữa chỉ số nén và hệ số nén thứ
cấp cho đất bùn sét và bùn sét pha amQ
2
2-3
ở các tỉnh ven biển ĐBSCL;
- Đã chỉ ra ảnh hưởng của hàm lượng muối, độ pH (phèn),
hữu cơ và điều kiện môi trường bảo dưỡng khi cải tạo đất yếu bằng chất
kết dính vô cơ (xi măng);
- Đã phân chia cấu trúc nền có phân bố đất loại sét yếu amQ
2
2-
3
theo mức độ thuận lợi đối với các giải pháp xử lý nền đường cũng như
đề xuất và kiến nghị các chỉ tiêu cơ lý định hướng cho việc thiết kế xử lý
nền đường.
9. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Kết quả của luận án góp phần vào việc nghiên cứu ĐCCT khu vực: đã làm
sáng tỏ đặc tính ĐCCT của các loại đất chủ yếu của tầng trầm tích amQ
2
2-3
phân
bố rộng rãi nhất ở ĐBSCL.
Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo tốt và là cơ sở để định hướng cho
công tác khảo sát, thiết kế xử lý nền đất yếu trong xây dựng đường giao thông
và các dạng xây dựng khác ở các tỉnh ven biển ĐBSCL và những vùng khác có
điều kiện ĐCCT tương tự.
10. Cơ sở tài liệu
Cơ sở tài liệu trong luận án gồm 01 đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ tác
giả tham gia và là thư ký của đề tài; 03 đề tài nghiên cứu khoa học cấp Cơ sở do

Nguyễn Duy Quang và nnk (2010), Koji Suzuki và nnk (2011), Tan và Chew
(1996) xác định c
h
của đất yếu tại một số dự án ở Việt Nam. Đây là những chỉ
dẫn quan trọng trong nghiên cứu đất yếu tại vị trí cụ thể.
1.2. Sơ lược lịch sử nghiên cứu trầm tích Đệ tứ vùng ĐBSCL
Lịch sử nghiên cứu trầm tích Đệ tứ gắn liền với lịch sử nghiên cứu địa
chất chung vùng đồng bằng Nam Bộ. Trước năm 1975, chủ yếu là nghiên cứu
của các nhà Địa chất Pháp. Thời kỳ sau năm 1975, vùng ĐBSCL đã được đo vẽ
và thành lập các tờ Bản đồ địa chất và khoáng sản, Bản đồ địa chất Đệ tứ khác
nhau. Một số công trình tiêu biểu gồm: “Bản đồ vỏ phong hóa và trầm tích Đệ
tứ Việt Nam”, tỷ lệ 1/1.000.000 do Ngô Quang Toàn chủ biên (1999); “Phân
chia địa tầng N - Q và nghiên cứu cấu trúc địa chất đồng bằng
Nam Bộ” do Nguyễn Huy Dũng (2004) chủ trì; đề tài cấp nhà nước KC09/0610
“Nghiên cứu biến động cửa sông và môi trường trầm tích Holocen - hiện đại
vùng ven bờ châu thổ sông Cửu Long, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã
hội” do Nguyễn Địch Dỹ (2010) chủ trì.
- 5 -
1.3. Tổng quan về nghiên cứu tính chất ĐCCT đất loại sét yếu vùng
ĐBSCL
Các công trình nghiên cứu địa chất và ĐCCT có liên quan đến TT amQ
2
2-
3
gồm: bản đồ ĐCCT- ĐCTV vùng Nam Bộ, các báo cáo điều tra Địa chất Đô
thị.
Các nghiên cứu ĐCCT thể hiện ở các khía cạnh: nghiên cứu một số tính
chất ĐCCT của đất của Nguyễn Thanh (1984), Lê Trọng Thắng (2005,
2006),….; nghiên cứu đất nhiễm phèn trong lĩnh vực nông nghiệp của Huỳnh
Công Thọ và K.Egashira (1976); Nguyễn Thị Bích Thu, Vũ Cao Thái (1995);

của các giải pháp xử lý theo cấu trúc nền, xem xét địa hệ tự nhiên - kỹ thuật và
mối tương tác giữa các hợp phần trong địa hệ. Từ đó, sẽ đề xuất, kiến nghị các
giải pháp xử lý, kiến nghị các chỉ tiêu cơ lý phục vụ xử lý nền đường.
Chương 2: ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH SÔNG BIỂN amQ
2
2-3
CÁC TỈNH VEN
BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
- 6 -
2.1. Khái quát về địa tầng trầm tích Đệ tứ và lịch sử phát triển địa chất
2.1.1.Khái quát về địa tầng trầm tích Đệ tứ
- Các trầm tích Pleistocen trên (a, am, mQ
1
3
): bị phủ bởi các trầm
tích Holocen có tuổi trẻ hơn. Trầm tích đã được nén ép chắc, đất loại sét
màu loang lổ, trạng thái nửa cứng, phần trên bị kết vón laterit rắn chắc.
- Các trầm tích Holocen dưới – giữa (a, am, mQ
2
1-2
)
Trầm tích (TT) nguồn gốc sông (a): phân bố rất hẹp ở thung lũng các sông
Tiền và Hậu. Bề dày 10÷20m, gồm cát lẫn bụi sét chuyển dần cát trung, xám
xanh, xám vàng.
TT am: phân bố tập trung ở vùng hạ lưu các sông Tiền và Hậu, bề dày
19,5 22m. Thành phần gồm tập dưới là cát mịn đến trung, xám xanh, cát trung
- thô, xám xanh, xám vàng, chứa ít sạn thạch anh, tập trên là sét bụi, bụi cát xám
vàng loang lổ.
TT m: phân bố dưới hố khoan sâu, thành phần là cát, bụi, sét xám xanh
lơ, phớt gụ có xen ít thấu kính cát màu xám phớt nâu vàng.

nhiều mùn thực vật chuyển lên than bùn, trên cùng là sét, mùn thực vật, dày 0,2
5m. TT mvQ
2
3
chỉ phân bố ở Trà Vinh - Long Toàn dưới dạng các cồn cát, gò
cát.
2.1.2. Sơ lược lịch sử phát triển địa chất Đệ tứ từ Pleistocen muộn tới nay
2.1.2.1. Giai đoạn Pleistocen muộn
Thời kỳ đầu toàn vùng nghiên cứu nằm trong chế độ lục địa, hoạt động
của sông phát triển mạnh mẽ, hình thành TT aQ
1
3
. Khu vực ven biển phát triển
TT đồng bằng châu thổ, hỗn hợp sông biển (amQ
1
3
).
Khi biển tiến cực đại, mực nước đại dương liên tục dâng cao - giai đoạn
cực thịnh của gian băng Riss -Wurm, hình thành TT biển mQ
1
3
.
2.1.2.2. Giai đoạn Holocen sớm - giữa
- 7 -
Đến đầu Holocen sớm, vùng nghiên cứu nằm trong chế độ lục địa, phần
ven sông Hậu là các địa hình trũng thoải về phía lòng sông, thành tạo các trầm
tích bãi bồi (aQ
2
1-2
). Một số nơi hình thành trầm tích hỗn hợp sông biển (amQ

2
2-3
) chứa vỏ sò ốc ở giáp biển.
Ở giai đoạn Holocen muộn, có sự phân dị về địa hình bồn đáy trầm tích
đã tạo nên đặc điểm bề dày của trầm tích amQ
2
2-3
khác nhau. Một số nơi lắng
đọng các trầm tích có nguồn gốc sông aQ
2
3
, đầm lầy ven biển mbQ
2
3
; sông đầm
lầy (abQ
2
3
), đầm lầy (bQ
2
3
) hoặc biển gió (mvQ
2
3
).
2.2. Đặc điểm cấu trúc trầm tích amQ
2
2-3

Về đặc điểm thành phần, bề dày của trầm tích amQ

Cát pha, bùn cát pha phân bố hạn chế ở khu vực giữa hai sông Tiền và Hậu, khu
vực Sóc Trăng.
2.3. Ảnh hưởng của một số yếu tố tự nhiên hiện đại tới sự hình thành và tồn tại
của trầm tích amQ
2
2-3

2.3.1. Địa hình: Địa hình đồng bằng thấp châu thổ, bề mặt khá bằng
phẳng, cao độ tuyệt đối chủ yếu từ 0 2m. Địa hình góp phần làm thay
đổi TT theo thời gian giữa mùa mưa và mùa khô (do thủy triều xâm nhập,
khả năng thoát nước và bốc hơi khác nhau) làm đất có mức độ nhiễm
mặn, phèn khác nhau.
2.3.2. Khí hậu: Chia thành 2 mùa. Mùa mưa từ tháng 5 10, chiếm 90-
94% lượng mưa cả năm. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
Lượng mưa trung bình năm 1200 2400mm, thay đổi theo các khu vực
khác nhau. Sự khác biệt giữa hai mùa khô và mùa mưa, mùa khô thì nắng
gay gắt, lượng mưa rất ít, lượng bốc hơi rất nhiều; còn mùa mưa thì mưa
rất nhiều. Đây là yếu tố quyết định làm thay đổi thành phần và tính chất
của đất, cũng như khả năng nhiễm phèn, nhiễm mặn ở trong đất.
2.3.3. Mạng thủy văn: Hệ thống sông Cửu Long và mạng lưới kênh,
mương dày đặc. Vai trò của sông chủ yếu là lượng phù sa do sông mang
tới, là yếu tố ảnh hưởng đến nguồn vật liệu trầm tích. Chế độ thủy động
lực của dòng chảy làm TT lắng đọng, có tính bất đồng nhất.
2.3.4. Chế độ thuỷ triều: Đường bờ biển gồm 2 đoạn, từ cửa Soài Rạp
đến Cà Mau (bờ biển Đông) và từ mũi Cà Mau đến Hà Tiên (bờ biển Tây)
có chế độ thủy triều khác nhau. Triều biển Đông có chế độ bán nhật triều
không đều, triều biển Tây có chế độ nhật triều không đều. Mỗi khi nước
biển dâng hạ ngoài việc gây nhiễm mặn còn ảnh hưởng trực tiếp tới sự
lắng đọng TT, ảnh hưởng đến tính bất đồng nhất và đẳng hướng của TT.
Thủy triều cũng có tác động góp phần hình thành các tầng TT hiện đại ở

amQ
2
2-3
là bùn sét và bùn sét pha.
+ Để nghiên cứu thành phần vật chất, ở mỗi khu vực, tại mỗi địa điểm lấy
khoảng 6 mẫu, nơi có bề dày đất yếu mỏng - 2 4 mẫu. Đối với các tập hợp
thống kê các chỉ tiêu cơ lý, tại mỗi khu vực phân chia lấy tối thiểu từ 25 30
mẫu.
2.4.2. Kết quả nghiên cứu thành phần hạt, muối, phèn và hữu cơ
Về thành phần hạt: bùn sét nhóm hạt sét trung bình chiếm từ 37 50%,
tương ứng nhóm hạt bụi - 35 42% và nhóm hạt cát - 15 23%; trong bùn sét
pha, nhóm hạt sét - 24 27%; nhóm hạt bụi - 29 36% và nhóm hạt cát - 38 47%,
trong bùn cát pha, nhóm hạt sét - 8 9%; nhóm hạt bụi - 14 15% và nhóm hạt
cát - 75 76%.
Về đặc điểm nhiễm muối, phèn, hữu cơ: KV.I, đất ít bị nhiễm muối ít, nơi
địa hình cao đất không bị nhiễm muối, một số chỗ trũng phía Đồng Tháp Mười
đất bị nhiễm phèn và có chỗ chứa hữu cơ đến 9,08%; KV.II, nơi địa hình cao
đất không bị nhiễm phèn muối, ven biển thì nhiễm muối, lượng hữu cơ nhỏ hơn
5%, có nơi nhiễm muối ít; KV.III-1, đất bị nhiễm muối ít và nhiễm muối, lượng
hữu cơ nhỏ hơn 5% có chỗ đến 7,92%. KV.III - 2, đất bị nhiễm muối và nhiễm
muối ít, một số nơi bị nhiễm phèn hoặc nhiễm muối - phèn, có nơi hữu cơ đến
10,14%.
2.4.3. Thành phần khoáng vật, hóa học và khả năng hấp phụ của đất
Khoáng vật sét: illit, kaolinit, montmorilonit và clorit, trong đó phổ biến
là illit hoặc kaolinit. Khi đất bị nhiễm phèn, khoáng vật chiếm ưu thế là kaolinit.
- 10 -
Thành phần hóa học: bùn sét - SiO
2
từ 58,83 66,97%, Al
2

2
2-3
có khả năng trao đổi cation trung bình, với dung
lượng trao đổi cation là 16,90 20,74 me/100g đất khô. Cation trao đổi chủ yếu
là Ca
2+
, Mg
2+
sau đó Na
+
, K
+
, tiếp theo Al
3+
với hàm luợng thấp; Fe
3+
, Fe
2+

không đáng kể.
Sự thay đổi về thành phần khoáng vật, hàm lượng muối hòa tan, hữu cơ
và một số tính chất cơ lý trong đất bùn sét, bùn sét pha amQ
2
2-3
theo chiều sâu
không rõ ràng.
2.5. Kết quả nghiên cứu đặc điểm kiến trúc, cấu tạo của đất
Kết quả nghiên cứu trên các mẫu lát mỏng theo 2 phương vuông góc và
song song với mặt lớp như sau: kiến trúc của bùn sét chủ yếu là sét - bột, bùn
sét pha là sét - cát. Cấu tạo dạng khối, định hướng yếu. Theo phương vuông góc

Sét, trạng thái dẻo chảy

Khu vực

KV.I
KV.II
KV.III1

KV III-2
KV. II
KV.
III-1
KV.
III-2
TT
Các chỉ tiêu
Chỉ
tiêu
Đơn vị
Tiền Giang
Bến Tre
Trà Vinh
Sóc
Trăng
Bạc
Liêu
Cà
Mau
Kiên
Giang

P
%
17,6
22,4
20,0
13,8
16,2
14,5
14,2
26,6
25,9
19,4
19,4
Nh.bụi
39,7
39,2
44,5
41,7
34,5
31,5
40,2
26,2
32,5
39,8
36,8
Nh.sét
42,7
38,4
35,6
44,5


1,58
1,60
1,60
1,61
1,54
1,53
1,54
1,65
1,77
1,70
1,66
4
KLTT khô
c

0,96
1,03
1,01
1,01
0,91
0,88
0,89
1,10
1,26
1,15
1,12
- 11 -
5
Khối lượng

Độ lỗ rỗng
r
%
63,7
61,3
62,1
62,1
65,7
61,3
66,5
58,7
52,9
57,6
57,5
8
Độ bão hòa
Sr
96,7
94,0
96,5
96,3
96,8
97,0
97,5
93,9
94,6
95,9
93,8
9
Giới hạn chảy

25,6
11
Chỉ số dẻo
I
p27,1
23,0
24,2
30,0
37,6
40,3
36,7
24,4
26,4
27,6
23,8
12
Độ sệt
I
s1,28
1,29
1,37
1,08
1,01
1,09

6,9
5,9
10,7
10,9
10,3
9,7
15
Hệ số nén lún
a1-2
kPa-1
16,1
12,1
13,8
13,6
19,1
24,0
22,3
11,4
6,9
12,2
14,8
16
SCT quy ước
R
0

kPa
45
53
53

-0,47
-0,50
-0,19
-0,12
-0,17
-0,22
-0,16
0,09
0,01
-0,09
Bảng 3.1. Thành phần hạt, chỉ tiêu cơ lý của đất loại sét yếu amQ
2
2-3
(tiếp theo)

Loại đất

Bùn sét pha
Sét pha, dẻo chảy
Cát pha

Khu vực

KV. I
KV. II
KV.
III-1
KV. III-2
KV.
II

Trà
Vinh
Sóc
Trăng
Xtc
Số mẫu
n
mẫu
91
177
54
81
9
45
16
18
18
22
1
Thành
phần
hạt
Cát
P
%
43,5
34,2
37,2
45,7
37,6

W
%
42,5
44,4
45,3
43,8
48,9
48,3
37,3
32,5
27,0
25,0
3
KLTT tự
nhiên
w

g/cm
3

1,71
1,71
1,71
1,73
1,69
1,64
1,78
1,83
1,89
1,89

Hệ số rỗng
e

1,228
1,247
1,268
1,240
1,370
1,319
1,062
0,931
0,795
0,761
7
Độ lỗ rỗng
r
%
54,9
55,3
55,8
55,1
57,2
47,6
51,3
48,0
44,3
43,1
8
Độ bão hòa
Sr


23,6
24,4
25,8
26,6
27,1
25,0
24,5
22,7
20,9
20,3
11
Chỉ số dẻo
I
p13,2
13,6
13,8
14,6
15,2
15,1
13,8
11,8
5,8
6,3
12
Độ sệt
I

C
kPa
9,3
8,8
7,4
9,8
8,7
5,9
9,0
8,3
7,2
9,9
- 12 -
15
Hệ số nén
lún
a1-2
kPa-1
12,1
11,4
8,4
10,2
13,6
10,5
12,7
6,2
3,4
2,4
16
SCT quy

11020
18
Hệ số nén
chặt
K
d-0,78
-0,68
-0,62
-0,35
-0,63
-0,79
-0,11
-0,09
-0,54
-0,29
Trên cơ sở kết quả tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý cho ta thấy, đất loại sét yếu
gồm bùn sét, bùn sét pha, cát pha, sét – sét pha, dẻo chảy nhưng chiếm nhiều
nhất là bùn sét, bùn sét pha, sau đó đến sét, sét pha trạng thái dẻo chảy, ít gặp
cát pha – bùn cát pha.
Tại các khu vực đã phân chia, thành phần hạt của đất yếu có sự khác biệt.
Tại KV.I - chủ yếu bùn sét, bùn sét pha. KV.II và KV.III-1 - đa dạng, từ bùn
sét, bùn sét pha, sét - sét pha dẻo chảy đến cát pha. Còn KV.III-2 - bùn sét là
chủ yếu, ít gặp hơn có bùn sét pha, sét dẻo chảy. Như vậy, các đất cát pha, sét -
sét pha, dẻo chảy gặp hạn chế, chính vì vậy, trong luận án lựa chọn đối tượng
nghiên cứu là bùn sét và bùn sét pha.
Đối với bùn sét: ở KV.III-2, đất có W, e
0

chảy bị nén lún nhiều hơn, C
c
biến đổi trong phạm vi rộng, thay đổi từ 0,464
0,777; KV.III-2 đất bị nén lún mạnh nhất, C
c
lần lượt từ 1,12 1,50 lần so với
C
c
của bùn sét ở các KV.I, KV.II và KV. III-1. Bùn sét pha bị nén lún ít hơn, C
c
thay đổi từ 0,253 0,396. Đặc trưng các giá trị C
c
, C
r
tại các KV.I, KV.II, KV.III-
1, KV.III-2 lần lượt là 0,714 và 0,087; 0,464 0,536 và 0,071 0,075; 0,619 và
0,095; 0,710 0,777 và 0,102 0,153. - 13 -
- Các yếu tố ảnh hưởng: C
c
có quan hệ với hàm lượng muối dễ hòa
tan (M) và hữu cơ (HC) trong đất. Khi HC tăng thì W
L
, C
c
tăng. Khi M tăng,
ban đầu W
L

/s;

KV.II, C
V(NC)
thay đổi từ 0,60 0,79.10
-3
cm
2
/s; ở KV.III-1, C
V(NC)

khoảng

0,51.10
-3
cm
2
/s và ở KV.I, C
V(NC)
khoảng 0,45.10
-3
cm
2
/s. Như vậy, C
V(NC)
tại KV.I
lớn hơn 1,34 lần; KV.II, lớn hơn 2,01 lần và KV. III-1 lớn hơn 1,51 lần

so với C
V(NC)

Trong đó, PP1 và PP3 được so sánh với nhau tại Long Phú - KV.III-1 và
được tiến hành trong bùn sét và bùn sét pha ở nhiều vị trí khác nhau tại 4 khu
vực. Bài toán phân tích ngược sử dụng tài liệu quan trắc độ lún của nền xử lý
bằng bấc thấm tại Long Phú – KV.III-1. So sánh giữa hai thiết bị trong phòng
(PP1 và PP2) được thực hiện với các mẫu lấy tại các địa điểm là QL63 – TP. Cà
Mau và Ngọc Hiển - KV.III-2 và thị xã Sóc Trăng – KV.III-1.
3.2.2.2. Kết quả xác định
- Hệ số cố kết theo phương ngang (C
h
) xác định PP3 (CPTu) bằng
0,39 1,98 lần c
h

(TNTP)
theo PP1, giá trị trung bình bằng 1,14 lần c
h(TNTP)
. Tỷ số
c
h
/c
v
thay đổi từ 1,70 6,58 (CPTu) và thay đổi từ 1,39 4,48 (TNTP). Tỷ số
ch/cv(CPTu) bằng 1,09 lần ch/cv(TNTP).
- Kết quả so sánh c
h
tính theo quan trắc lún mặt bằng 0,89 1,18 lần
c
h

(TNTP), còn c

nhất theo phương ngang tăng dần từ KV.I, KV.III-2, KV.III-1 và KV.II.
- Đối với bùn sét pha, tương tự như trên có: KV.II (C
h
thay đổi từ
3,56 - 30,49m
2
/năm), còn KV.III-1 (C
h
thay đổi từ 2,34 23,60m
2
/năm). Điều
này cũng cho thấy: tính bất đồng nhất theo phương ngang của KV.II là lớn hơn.
Hệ số cố kết theo hai phương chênh nhau khá rõ ràng ở các cấp áp lực.
Ở giai đoạn cố kết thông thường, tỷ số C
h
/C
v
thay đổi:
- Đối với bùn sét : theo thứ tự thay đổi trong phạm vị hẹp dần KV.II
(C
h
/C
v(TNTP)
thay đổi từ 1,47 10,59, C
h
/C
v(CPTu)
từ 1,93 11,30); KV.III-1
(C
h

h
/C
v
=
1,35 3,12; KV.III-1, C
h
/C
v
=3,13 5,91. Bùn sét pha ở KV.I có C
h
/C
v
là 4,94
- 15 -
5,50 (CPTu). Thể hiện đất tại KV.III-1 có tính dị hướng cao hơn do có chứa
các vật chất hữu cơ và kẹp cát.
3.2.3. Tính từ biến của đất yếu (hệ số cố nén thứ cấp)
Bùn sét: giá trị C thay đổi từ 0,010 0,063 ở giai đoạn cố kết thông
thường. Lượng lún từ biến chiếm khoảng 16,5 48,7% tổng độ lún tùy theo cấp
áp lực tác dụng.
Bùn sét pha: ở giai đoạn cố kết thông thường, C thay đổi từ
0,0046 0,0215. Lượng lún từ biến chiếm khoảng 18,6 38,9% tổng độ lún tùy
theo cấp áp lực tác dụng.
C phụ thuộc vào 5 thông số W, W
L
, W
p
, C
c
, tỷ số ’/

u
tăng (Long Phú – KV.III-1). Mức độ tăng giảm không
nhiều, chỉ từ 1,08 1,28 lần so với giá trị S
u
nhỏ nhất. C
u
,
u
có xu hướng giảm
khi HC tăng. Các giá trị trung bình trị của C
u
,
u
ở các KV.I, KV.II, KV.III-1
và KV.III-2 lần lượt là: 12,9kPa và 1
0
16’; 13,0 15,3kPa và 1
0
02’ 1
0
21’;
11,2kPa và 1
0
11’; 10,4 12,1kPa và 0
0
46’ 1
0
17’.
Theo kết quả thí nghiệm cắt cánh hiện trường, khi xét sự thay đổi S
u


từ
0,19 ÷ 0,33. Ở các độ sâu nhỏ, S
u
/σ’
vo
thay đổi từ 0,44 ÷ 2,47.
Sức kháng cắt có hiệu: bùn sét, bùn sét pha có các đặc trưng ’ và C’ lần
lượt là 19
0
26’ 24
0
00’, 9,1 15,6kPa; 24
0
27’ 31
0
48’, 5,6 14,5kPa. Khi hàm
lượng nhóm hạt sét và I
p
tăng, ’ giảm và C’ tăng.
- 16 -

tạp. Như vậy, để kiến nghị sử dụng các kết quả nghiên cứu trong xử lý nền
đường cần phải phân chia cấu trúc nền kết hợp với kết quả nghiên cứu tính chất
xây dựng của đất. Đó là cơ sở để đề xuất các giải pháp xử lý nền có thể áp dụng
và kiến nghị sử dụng các chỉ tiêu cơ lý trong thiết kế xử lý trong xây dựng
đường.
4.2. Các vấn đề về khảo sát ĐCCT và lựa chọn các biện pháp xử lý nền đường
4.2.1. Các kiểu cấu trúc nền đặc trưng có phân bố đất loại sét yếu amQ
2
2-3

4.2.1.1. Nguyên tắc phân chia
Cấu trúc nền (CTN) biểu thị quan hệ sắp xếp không gian cùng với đặc
điểm thành phần, cấu trúc và tính chất ĐCCT của các lớp đất nằm trong phạm
vi ảnh hưởng của công trình đường giao thông.
- Kiểu: được phân chia dựa vào vị trí phân bố trong không gian của
đất loại sét yếu amQ
2
2-3
.
Kiểu I: đất loại sét yếu amQ
2
2-3
nằm ngay trên mặt bị nhiễm muối hòa tan,
một số nơi nhiễm phèn, nhiễm muối - phèn và chứa hữu cơ.
Kiểu II: đất loại sét yếu amQ
2
2-3
nằm phía dưới lớp đất có đặc trưng cơ
học tốt hơn. Đất yếu có nơi nhiễm muối dễ hòa tan, có chứa hữu cơ.
- Phụ kiểu: được phân dựa vào bề dày của tầng đất yếu, sử dụng cho

Kiên Giang
I.A, I.B, I.C, II.B
4.2.2. Vấn đề khảo sát ĐCCT phục vụ cho thiết kế xử lý nền đường
- Khi khảo sát ĐCCT ở giai đoạn đầu, kiến nghị chủ yếu dựa vào tài
liệu tham khảo mang tính khu vực. Sử dụng các quy luật, tương quan đã lập về
các tính chất cơ lý của đất loại sét yếu amQ
2
2-3
.
- Khảo sát ĐCCT ở giai đoạn thiết kế cơ sở: nghiên cứu ĐCCT phải
đủ để luận chứng chọn giải pháp xử lý nền đất yếu, các nghiên cứu tính chất cơ
lý của đất phải thích ứng với 2 – 3 giải pháp xử lý nền. Cần đặc biệt phải chú ý
tới thành phần của đất như: thành phần hạt, HC, M, độ pH của đất, những thông
tin này kết hợp với địa tầng góp phần luận chứng tốt cho việc lựa chọn giải pháp
xử lý nền đất yếu hợp lý và lập đề cương khảo sát ĐCCT chi tiết.
- Ở giai đoạn khảo sát ĐCCT chi tiết: ngoài những thông tin bình
thường cần thu thập (như Tiêu chuẩn đã quy định), có thể cần làm sáng tỏ thêm
về thành phần của đất bằng cách lấy và thí nghiệm bổ sung (HC, M, các đặc
trưng trao đổi hấp phụ, độ pH). Các chỉ tiêu cơ lý phải nghiên cứu chi tiết và
chuyên sâu theo hướng xử lý nền đã lựa chọn, cần thiết phải tham khảo tài liệu
khu vực đã có để khẳng định chất lượng tài liệu thu được. Tất cả các tài liệu thu
được ở giai đoạn này phải đủ độ tin cậy sử dụng cho thiết kế để tránh lãng phí
trong xây dựng.
4.2.3. Kiến nghị các giải pháp xử lý nền đường đất yếu
4.2.3.1. Đặc điểm công tác thiết kế xử lý nền đất yếu ở vùng ĐBSCL
Ở ĐBSCL đã xây dựng nhiều tuyến đường có quy mô đắp thấp (nhỏ hơn
3m) đến đắp cao (lớn hơn 5m), hầu như toàn bộ các tuyến đường đều đắp trên
nền đất yếu. Chính vì vậy, các giải pháp xử lý như đào thay thế một phần hoặc
toàn bộ đất yếu, giếng cát, bấc thấm hay sàn giảm tải đã được áp dụng. Tuy
nhiên, một số dự án dù đã xử lý nền đất yếu nhưng vẫn gây ra các vấn đề mất

Bùn
sét
KV.I
I.A
<5m
16,3
50,2
8,2
1,4
1,4
I.B
5-10m
65,3
200,7
32,6
0,8
1,3
I.C
>10m
261,1
802,6
130,6
0,6
1,1 II.B
5-10m
83,9
232,5

1,1
1,6
II.C
>10m
196,7
501,0
68,2
0,8
1,4
KV.III-1
I.B
5-10m
63,3
65,3
23,0
0,9
1,2
I.C
>10m
253,3
261,1
92,1
0,5
1,1
II.C
>10m
288,9
175,0
114,0
0,8

II.C
>10m
355,7
1097,3
138,8
0,7
1,2
Bùn
sét
pha
Các tỉnh
ven biển
ĐBSCL
I.A
<5m
7,6
28,6
2,4
2,2
2,4
I.B
5-10m
30,5
114,6
9,5
1,6
1,9
I.C
>10m
122,1

Bùn sét
KV.I
I.A
<5m
4,38
7,31
2,86
I.B,II.B
5-10m
8,76
14,62
5,71
I.C,II.C
10-20m
17,52
29,23
11,42
I.C,II.C
đến 30m
26,28
43,85
17,13
KV.II
I.A
<5m
3,91
4,67
2,05
II.B
5-10m

I.A
<5m
4,42
5,45
8,06
I.B,II.B
5-10m
8,85
10,90
16,13
- 19 -
I.C,II.C
10-20m
17,69
21,79
32,26
I.C,II.C
đến 30m
26,54
32,69
48,39
Bùn sét pha
Các tỉnh ven
biển ĐBSCL
I.A
<5m
2,38
3,43
1,35
I.B,II.B

măng hoặc sử dụng xi măng kết hợp với phụ gia.
- Các đường cấp I, II, III, đường cao tốc: trường hợp đường đắp có
khối đắp nhỏ hơn chiều cao đắp giới hạn (bảng 4.4), không cần phải xử lý. Nếu
vượt quá giới hạn chiều cao đắp này, tùy thuộc vào việc kiểm toán ổn định và
dự báo độ lún, xây dựng ở mỗi đơn vị cấu trúc nền mà xử lý bằng các biện pháp
khác nhau.
* Về vấn đề cải tạo đất bằng phương pháp trộn vôi, xi măng và cọc đất -
vôi, đất - xi măng. Do đất yếu bị nhiễm M và phèn (P), chứa HC với mức độ
khác nhau, nên cần:
- Đánh giá mức độ ảnh hưởng của P, HC và M đến hiệu quả của
phương pháp cải tạo (cải tạo được hay không bằng phương pháp này, mức độ
thuận lợi, tìm các biện pháp để khắc phục hạn chế bằng kết hợp sử dụng với phụ
gia, ….);
- Các tác động, sự biến đổi của môi trường (bị xâm nhập mặn) tới
giải pháp cải tạo;
- Nghiên cứu độ bền và độ biến dạng của hỗn hợp gia cố Đ+XM với
các loại đất có thành phần (M, P, HC) khác nhau. Cụ thể:
+ Kết quả nghiên cứu sơ bộ ảnh hưởng của M, P (độ pH, SO
3
), H:
- Đất ban đầu có độ pH > 4,5 chuyển sang đất có độ pH = 3,5 4,5,
R
n
và E giảm 9,6 21,7% và giảm xuống 24,2 37,4% khi độ pH <3,5. Gia cố
đất với các hàm lượng xi măng khác nhau, R
n
và E
đh
đều giảm khi độ pH giảm,
đặc biệt khi độ pH giảm < 3,5.

giảm 17,8 39,4% so
với điều kiện không bị lợ và mặn.
+ Khả năng cải tạo các đất loại sét yếu có thành phần M, P, HC khác
nhau bằng xi măng: R
n
, E
đh
của bùn sét không bị nhiễm M - P cao nhất. Đất
nhiễm M (BS-M), R
n
, E
đh
giảm 50 60% và nhiễm P (BS - P), R
n
và E giảm
khoảng 30 40%. Nhiễm M và P (BS - M - P), R
n
và E giảm 57- 65%. Đối với
cải tạo sâu, bùn sét không nhiễm M - P hoặc nhiễm M ít có q
u
, E
50
lớn nhất. Còn
đất nhiễm M, P và nhiễm M-P cho kết quả cải tạo thấp. Bùn sét pha cho kết quả
cải tạo lớn hơn bùn sét amQ
2
2-3
.
Qua kết quả nghiên cứu, đất loại sét yếu chứa HC > 5%, đất nhiễm P hoặc
đất chứa M > 1%, gây bất lợi tới việc cải tạo bằng xi măng.

Trên cơ sở những phân tích, đề xuất các giải pháp xử lý nền đường ở bảng
4.6a, 4.6b.
Bảng 4.6a. Các giải pháp cải tạo nền đường
Giải pháp xử lý nền đất yếu
Phạm vi áp dụng
- 21 -
Các giải pháp xử lý nền đường thích hợp
Thay thế toàn bộ đất yếu hoặc thay thế
một phần
Phụ kiểu I.A
Gia cố nông bằng chất kết dính vô cơ
Các phụ kiểu cấu trúc nền khác nhau khi đất không bị nhiễm muối - phèn,
nhiễm muối ít (BS - Mi, BSF - Mi);
Bấc thấm ( kết hợp gia tải trước, kết
hợp gia tải và hút chân không).
Các phụ kiểu I.C, II.C hoặc I.B, II.B.
Cọc đất xi măng
- Phụ kiểu I.B, II.B, đất yếu bị nhiễm muối ít (BS - Mi, BSF- Mi)
và không nhiễm muối - phèn
- Phụ kiểu I.C, II.C đất yếu bị nhiễm muối ít (BS - Mi, BSF- Mi và
không nhiễm muối - phèn .
Các giải pháp xử lý nền đường có thể áp dụng
Cọc vật liệu rời (cọc cát truyền
thống)
- Phụ kiểu II.B, I.B ở các đoạn dẫn đầu cầu với chiều cao nền đắp lớn.
Cọc cát đầm, giếng cát
- Phụ kiểu I.C, II.C ở các đoạn dẫn đầu cầu với chiều cao nền đắp lớn.
Bảng 4.6b. Các giải pháp cải tạo nền đường ứng với các khu vực khác nhau thuộc
các tỉnh ven biển ĐBSCL
Khu vực

- Bấc thấm ( kết hợp gia tải trước, kết hợp gia tải và hút chân không). -
Giếng cát, cọc cát đầm ở các đoạn dẫn đầu cầu với chiều cao nền đắp
lớn.
KV.III-2
(bán đảo
Cà Mau)
Bạc
Liêu
I.C, II.C
- Bấc thấm (kết hợp gia tải trước, kết hợp gia tải và hút chân không). -
Giếng cát, cọc cát đầm ở các đoạn đường dẫn đầu cầu với chiều cao nền
đắp lớn.
Cà
Mau
I.C
- Bấc thấm (kết hợp gia tải trước, kết hợp gia tải và hút chân không).
- Giếng cát, cọc cát đầm ở các đoạn dẫn đường đầu cầu với chiều cao
nền đắp lớn.
Kiên
Giang
I.A
Thay thế toàn bộ đất yếu hoặc thay thế một phần
I.B, I.C, II.B
Bấc thấm (kết hợp gia tải trước, kết hợp gia tải và hút chân không). -
Giếng cát, cọc cát đầm ở các đoạn đường dẫn đầu cầu với chiều cao
nền đắp lớn.
4.3. Kiến nghị sử dụng các chỉ tiêu cơ lý của đất loại sét yếu amQ
2
2-3
trong thiết


(1)

(2)
Hệ số cố kết thẳng
đứng, c
v,
m
2
/năm
TB
1,29
2,00
1,33
1,06
0,55
2,75
1,19
Max
2,57
6,52
3,65
2,93
0,79
8,82
2,79
Min
0,42
0,74
0,41

2,46
2,37
1,28
3,09
2,34
Tỷ số c
h
/c
v

TB
2,87
3,01
3,72
3,87
4,35
2,52
4,26
Max
4,05
6,32
6,09
5,98
5,96
3,12
5,91
Min
1,64
1,47
1,35

1,51 1,65
1,51 1,67
1,43 1,67
1,62 1,82
Hệ số rỗng, e
1,952
1,548 2,727
1,724
1,509 2,143
1,775
1,509 2,154
2,015
1,502 2,704
1,201
1,008 1,515
Áp lực tiền cố kết (
c
),
kPa51
30 72
54
20 80
50
31 96
49
16 99
56

c

0,0362
0,0383
0,0354
0,034
Ghi chú: Các đặc trưng lần lượt là giá trị TB, Min, Max
Các đặc trưng về sức kháng cắt được kiến nghị tham khảo sử dụng được
thể hiện ở bảng 4.9.
Bảng 4.9. Kiến nghị các thông số sức kháng cắt

của đất
Loại đất
Bùn sét

Bùn sét pha
Khu vực
KV. I
KV. II
KV. III-1
KV. III-2
Các tỉnh ven biển
ĐBSCL
Sức
kháng
cắt
không