MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...........................................................................................6
* Tính cấp thiết của đề tài:...........................................................................6
* Mục đích nghiên cứu:................................................................................6
* Phạm vi nghiên cứu:..................................................................................7
* Nội dung và phương pháp nghiên cứu:.....................................................7
* Lịch sử hình thành và phát triển:...............................................................7
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:.................................................8

Chương 1: Giới thiệu chung Top-Base...........................................9
1.1. Lời nói đầu [15]:.....................................................................................9
1.2. Hình dạng và kích thước của Top-Block [15]:.....................................10
1.3. Phương pháp thi công:..........................................................................12
1.4. Tính ưu việt và phạm vi ứng dụng của phương pháp Top-Base [15]:. 13
1.4.1. Tính ưu việt của phương pháp Top-base:....................................................................................13
1.4.2. Phạm vi ứng dụng của phương pháp Top-base:..........................................................................13

1.5. Đặc điểm cơ lý của phương pháp Top-base [15]:................................14
1.6. Công tác đào đất:..................................................................................19
1.7. Công tác lắp đặt Top-block:.................................................................21
1.8. Đổ bêtông tại chỗ:................................................................................23
1.9. Chèn đá dăm:........................................................................................24
1.10. Liên kết khoá đỉnh các khối phễu:.....................................................25
1.11. Cách xử lý một vài tình huống trong quá trình thi công Top-base:.. .27
1.11.1. Chèn đá dăm chưa đạt yêu cầu (do lượng đá dăm chưa đủ)....................................................27
1.11.2. Khi đặt Top base trên nền đất rất yếu:......................................................................................28
1.11.3. Trường hợp hố móng quá sâu:...................................................................................................28
1.11.4. Trường hợp đặt Top-base trên các độ cao khác nhau:..............................................................28
1.11.5. Trường hợp đặt Top-base trên nền đất đắp..............................................................................29

1.12. Nghiệm thu thi công Top-base:..........................................................29


Chương 3: Ứng dụng Top-base ở Việt Nam...................................4
3.1 Đánh giá điều kiện áp dụng Top-base tại Việt Nam:..............................4

3.1.1 Điều kiện địa chất tại các thành phố lớn ở Việt Nam.....................................................................4
3.1.2 Đánh giá hiệu quả của phương pháp Top-base:.............................................................................5

3.2 Phân tích thí nghiệm Top-Base theo phương pháp phần tử hữu hạn:.....8
3.3 Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng của nền gia cố Top-Base:
.....................................................................................................................11

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................18
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................19


CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN:
Chương 1:
Bảng 1 .............................................................................................................33
Hình 1.1.............................................................................................................8
Hình 1.2. Kích thước và hình dạng chuẩn của Top-Block................................8
Hình 1.3. Mặt cắt Top-Base..............................................................................9
Hình 1.4. Mặt bằng Top-Base...........................................................................9
Hình 1.5. Phương pháp thi công......................................................................10
Hình 1.6...........................................................................................................11
Hình 1.7...........................................................................................................12
Hình 1.8. Đặc tính của Top-base.....................................................................12
Hình 1.9. Bánh xích dạng Top-shape của máy
ủi............................................12
Hình 1.10.........................................................................................................13
Hình 1.11. Phân phối cường độ của các loại móng khác nhau sau khi lún dài

Hình 2.2. Tên các bộ phận của móng top-base................................................35
Hình 2.3. Các loại móng thử lún trong thời gian dài.......................................39
Hình 2.4. Đồ thị quan hệ độ lún – thời gian....................................................39
Hình 2.5. Kết quả thí nghiệm lún trong phòng thí
nghiệm..............................40
Hình 2.6. Kết quả thí nghiệm cho đất hóa lỏng trong thí nghiệm lún dài hạn..40
Hình 2.7. Các đường cong tải – lún(thử tải tại công trường)..........................43
Hình 2. 8. Các đường cong tải - lún (trong phòng thí nghiệm).......................43
Hình 2.9. Phân bố ứng suất sau khi lún dài hạn..............................................43


Hình 2.10. Sơ đồ phân bố biến dạng
ngang.....................................................44
Hình 2.11. Sơ đồ khối chấp nhận phương pháp Top-base..............................46
Hình 2.12.........................................................................................................53
Hình 2.13. Độ rộng tác dụng hiệu quả và hệ số k1 dưới tải lệch tâm..............54
Hình 2.14. Phương pháp lựa chọn hệ số K2 (đất sét, Top-block φ500)...........54
Hình 2.15. Biểu đồ hệ số khả năng chịu tải của Top-Base..............................55
Hình 2.16. Phương pháp tính toán độ lún........................................................56
Hình 2.17. Khối bê tông dạng phễu dùng trong đất liền.................................58
Hình 2.18.........................................................................................................59
Hình 2.19: Phần tử bốn mặt (trái), lăng trục (giữa), và phần tử sáu mặt (phải)...60
Hình 2.20: Hệ tọa độ tự nhiên của phần tử sáu mặt........................................62
Hình 2.21: Tiêu chuẩn dẻo Mohr-Coulomb ...................................................64
Hình 2.22: Tiêu chuẩn phá hoại Mohr-Coulomb trong không gian ứng suất chính...65
Hình 2.23: Xác định góc ma sát trong và lực dính đơn vị...............................67
Hình 2.24: Xác định góc giãn nở....................................................................67
Chương 3:
Bảng 3.1: Những công trình đã áp dụng trên thực tế tại Việt Nam.................71
Bảng 3.2: Bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất dưới đáy móng..............................72

* Mục đích nghiên cứu:
Tìm hiểu về công nghệ xử lý nền bằng Top-Base và ứng dụng của nó trong
điều kiện địa chất ở Việt Nam.
Qua đó để thấy được sự hiệu quả khi sử dụng công nghệ Top-Base.


* Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu tính toán và ứng dụng nền Top-Base trong điều kiện địa chất ở
Việt Nam.
Tuy nhiên, do không có điều kiện thực hiện thí nghiệm xác định khả năng
chịu tải của Top-Base nên sẽ được thực hiện bằng phương pháp lý thuyết kết
hợp với tài liệu nén tính của một số công trình thực tế do công ty đã thi công.
* Nội dung và phương pháp nghiên cứu:
Chúng tôi sẽ tiến hành phân tích sự làm việc của nền được gia cố bằng
Phương pháp TOP-BASE theo hai hướng:
- Hướng phân tích lý thuyết:
Dựa vào mô hình nền biến dạng tuyến tính, phân tích sức chịu tải về biến
dạng của nền, tài liệu do bên phía Hàn Quốc cung cấp.
- Phân tích thực nghiệm:
Dựa trên tài liệu nén tĩnh của một số công trình đã thi công.
Từ các kết quả thu được sẽ đưa ra kết luận về sức chịu tải của nền đất khi áp
dụng phương pháp TOP-BASE.
* Lịch sử hình thành và phát triển:
Phương pháp TOP-BASE được sử dụng lần đầu tiên tại Nhật Bản vào những
năm 80 của thế kỷ XX. Trong thời gian đầu thì giải pháp này không được
quan tâm nghiên cứu và phát triển.
Sau trận động đất lớn ở Chibahien Nhật Bản vào năm 1987, người Nhật nhận
thấy sự bền vững của những công trình được sử dụng phương pháp TOPBASE. Từ đó họ bắt đầu tập trung nghiên cứu và phát triển chúng.
Vào những năm 80 của thế kỉ XX, phương pháp TOP-BASE là sáng kiến kỹ
thuật đặc biệt của Nhật Bản và đã trở thành một thuật ngữ quốc tế dưới tên

năng chịu tải của nền từ 50% - 200% hoặc nhiều hơn so với nền đất ban đầu
chưa được xử lý.
Phương pháp Top-base có tác dụng ngăn cản chuyển vị ngang của lớp đất yếu
và làm giảm khả năng giãn nở dẫn đến giảm độ lún móng công trình, và phân
phối ứng suất bên dưới đáy móng đều hơn dẫn đến tăng khả năng chịu lực của
nền.
Do sự gia tăng dân số, sự thiếu thốn về đất đai, và nhu cầu sử dụng đất yếu để
xây dựng công trình đã thúc đẩy các kỹ sư xây dựng tìm ra các giải pháp cải
thiện các khu vực nền đất yếu phục vụ công tác xây dựng sao cho tiết kiệm
chi phí vật liệu và chi phí xây dựng, phương pháp này chỉ nên dùng cải thiện
nền đất bề mặt và ngay dưới bề mặt.
Gần đây, một phương pháp mới được phát minh mà liên kết các khối bê tông
hình phễu và đặt chúng lên trên nền đất. Các nhóm Top-block có thể được sử
dụng như phương án móng nông để thay thế móng cọc. Nó được gọi là
“Móng Top-base”. Thực tế cho thấy nhiều công trình xây dựng ứng dụng


phương pháp này đem lại hiệu quả mạnh mẽ trong việc giảm độ lún và tăng
khả năng chịu lực của nền đất.

Hình 1.1. [15]
Phương pháp móng cải tiến, Top-base, được sử dụng thành công nhằm cải
thiện nền đất yếu trong hơn 10 năm qua tại Hàn Quốc. Có 2 loại móng Topbase: loại thứ 1 được đúc sẵn trong nhà máy, loại thứ 2 là đổ bê tông tại chỗ.
Mặc dù cả 2 loại móng này có đặc tính như nhau, tuy nhiên phương pháp
Top-base đúc tại công trường thi công dễ dàng hơn và chi phí rẻ hơn so với
phương pháp Top-base sản xuất sẵn trong nhà máy. Vì vậy, hầu hết các kỹ sư
nhận định rằng phương pháp móng Top-base đổ tại chỗ mà được phát triển và
cải thiện bởi công ty Banseok Top-Base Co., Ltd là phương án móng tối ưu
hơn cả.
1.2. Hình dạng và kích thước của Top-Block [15]:

50

200


Hình 1.2. Kích thước và hình dạng chuẩn của Top-Block,[15]
Một khái niệm mới của phương pháp Top-base đổ bê tông tại chỗ là sử dụng
các thanh thép nối các Top-block với nhau tạo thành nhóm các Top-block (nối
tại vị trí giao giữa phần trụ nón và phần cọc), đổ bê tông vào phễu nhựa, rải
đá dăm đầm chặt, lắp dựng cốt thép nối phía trên, v.v…, phần trụ nón nghiêng
với phương ngang 450 có tác dụng phân phối lại ứng suất của tải trọng, và
phần mũi vát được thiết kế đặc biệt để ngăn cản biến dạng ngang của Topblock.

Hình 1.3. Mặt cắt Top-Base, [15]
Đây là phương pháp thi công Top-base mới làm giảm chi phí xây dựng do tiết
kiệm được thời gian thi công, đơn giản và giảm chi phí vật liệu.


Hình 1.4. Mặt bằng Top-Base, [15]
1.3. Phương pháp thi công:

Bước 1: Nối các phễu nhựa thành khối

Bước 2: Lắp đặt các khối phễu nhựa

Bước 3: Đổ bê tông các phễu nhựa

Bước 5: Lắp đặt các thanh thép nối phía trên
Top-base


- Nhà công nghiệp.
- Bể chứa, bồn chứa và các công trình xử lý nước thải.


- Các công trình giao thông và thông tin liên lạc như: đường và các công trình
liên quan, hệ thống cáp ngầm…

Hình 1.7. [15]
1.5. Đặc điểm cơ lý của phương pháp Top-base [15]:

Hình 1.8. Đặc tính của Top-base, [15] Hình 1.9. Bánh xích dạng
Top-shape của máy ủi, [15]
(Hình 1.8) là biểu đồ đặc tính của Top-base: phần trụ nón của Topblock được đặt trong lớp vật liệu rời rạc (đá dăm) nằm trên nền đất yếu, phần


cọc của Top-block cũng được đặt trong phần địa tầng tương tự, và phần cốt
thép phía trên và phía dưới có tác dụng nối các Top-block thành nhóm; vì vậy
phương pháp móng Top-base trở thành hệ kết cấu móng cứng linh hoạt.

Hình 1.10. [15]
Bên cạnh đó, góc giữa phần trụ nón của Top-block và phần đất (vật liệu
rời rạc ) tiếp xúc là 450, hình dạng tương tự như bánh xích của xe ủi đất (Hình
1.9), cấu tạo này cho phép phân tích tải trọng thẳng đứng tác dụng lên Topbase được chia thành 2 thành phần: ứng suất thẳng đứng (P V) và ứng suất theo
phương ngang (PH). Điều này dẫn đến biến dạng ngang bị ngăn cản bởi lực
kháng của lớp vật liệu rời rạc và phần cọc, như trong (Hình 1.10).
Tóm lại, phương pháp Top-base là phương pháp cải thiện nền đất làm tăng
khả năng chịu tải của nền đất và giảm độ lún do sự phân phối lại ứng suất và
ngăn cản biến dạng ngang thông qua việc thiết lập nên hệ kết cấu tạo bởi lớp
đá dăm và hình dạng bánh xích của phần trụ nón.
(Hình 1.11) thể hiện biểu đồ phân phối cho các loại móng khác nhau: móng

1.17. Biến dạng ngang của
Móng Top-Base, [15]

Móng Top-Base, [15]

Hình1.18. Chuyển vị ngang dưới Móng Top-Base, [15]

Hình


Hình 1.19. Khả năng chịu tải và Độ lún của các loại Móng, [15]
Topbase là một phương pháp gia cố nền đất rất hiệu quả, cần được thực hiện
theo trình tự dưới đây:
Dưới đây quy định một số yêu cầu cụ thể cho công tác thi công Top-base:
1.6. Công tác đào đất:
Đất sẽ được đào đến độ sâu thiết kế, nếu hố đào sâu trên 1m phải dự kiến biện
pháp bảo vệ thành hố đào và thoát nước hố đào để bảo đảm điều kiện thi
công.


Hình 1.20.


Hình 1.21.
Trường hợp đáy hố đào ở trên mực nước ngầm (không bị ngập nước) và là
lớp đất rời rạc, cần tiến hành làm ẩm và đầm nén làm chặt lớp đất đáy hố
móng, trải vải địa kỹ thuật trước khi lắp đặt phễu nhựa hoặc Top-block đúc
sẵn.
Trường hợp đáy hố móng khô ráo và là đất dính có R>0,5kg/cm2 thì chỉ cần
làm phẳng đáy hố móng, rải lớp vải địa kỹ thuật rồi lắp đặt phễu nhựa hoặc

1.8. Đổ bêtông tại chỗ:
Hiện nay thường dùng Top-base với phương pháp đổ bêtông tại chỗ trong các
phễu nhựa (Phương pháp do Công ty TBS Hàn Quốc đề xuất năm 2000) hơn
là lắp dựng các khối Top-block bằng bêtông đúc sẵn (phương pháp của Nhật
đề xuất từ 1980) do các ưu điểm về sự linh hoạt và thuận tiện trong thi công,
không bị phụ thuộc thiết bị cơ giới, và khả năng hạn chế tai nạn lao động của
nó so với lắp đặt các Top-block bằng bê tông rất dễ đổ lại nặng trên 80kg/cái.
Về cường độ, bêtông đổ trong phễu nhựa chỉ cần mac R= 100 kg/cm2, nếu
khối lượng thi công nhỏ có thể trộn bê tông bằng máy trộn mini theo cấp phối
để đạt mác bê tông này.
Khi khối lượng thi công Top-base lớn, việc vận chuyển bê tông sau trộn đến
chỗ đổ vào phễu rất tốn nhân công, năng suất thấp, nếu không có cẩu phục vụ.
Tiền thuê cẩu phục vụ đổ bê tông sẽ đắt hơn so với dùng máy bơm bêtông. Để
bơm được bê tông vào phễu nhựa cần sử dụng bêtông mác 200. Vậy trường
hợp này sử dụng mác bê tông 200 đổ vào phễu là do yêu cầu công nghệ bơm
bê tông, là yêu cầu của biện pháp thi công, không phải do yêu cầu chịu lực
của Top-base.


Để đầm chặt bêtông trong phễu nhựa có thể sử dụng đầm rung nếu là bêtông
trộn máy có độ sụt thấp, hoặc chỉ đầm bằng xẻng rất đơn giản nếu sử dụng
bêtông bơm có độ sụt lớn.

Hình 1.24.
1.9. Chèn đá dăm:
Tiến hành chèn và đầm đá dăm (kích thước đá 1-2cm) lấp đầy khoảng trống
giữa các khối bê tông hình phễu sau khi đúc bêtông ít nhất 24 giờ.
Đầm rung đá dăm đó chốn vào khoảng trống giữa các khối phễu là khâu quyết
định chất lượng kết cấu top base, đây là công đoạn quan trọng nhất trong
phương pháp thi công móng Top-base. Theo đó, cần phải tiến hành cẩn thận