NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TỐI U HÓA SƠ ĐỒ BẤC THẤM
TRONG XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
NGUYỄN TRUNG HIẾU*, ĐỖ MINH NGỌC**,
NGUYỄN CÔNG NAM**, ĐỖ MINH TÍNH***

The of timization of the vertical prefelon cetedstrip ctraino arrangement
for soctsoil treatment
Abstract: This article establishes the objective function at the cost of soft
soil treatment with low permeability. Considering the length and space of
prefabricated strip drains and the optimization of the cost of the materials
and construction as the objective function, the mathematical model for the
optimal design is developed. The results show that not only the cost of the
materials and construction for the prefabricated strip drains can be saved,
but also the process of the design can be simplified.
Key word: Soft soil; Strip drain; Optimal design
1. MỞ ĐẦU *
Bi n pháp sử d ng ấc thấm kết hợp v i gia
tải trƣ c để xử lý nền đất yếu trong giao thông
đƣợc sử d ng khá phổ iến. M c đích c a i n
pháp này là làm tăng nhanh khả năng thoát nƣ c
trong đất khiến cho đ lún đất nền đƣợc đi đến
trạng thái ổn định, sức chịu tải c a đất nền đƣợc
tăng lên m t cách đáng kể. Tuy nhiên, trong giai
đoạn thiết kế từ trƣ c đến nay vi c
trí ấc
thấm đang sử d ng đều đƣợc dựa trên kinh
nghi m. Đầu tiên lựa chọn m t vài hình thức
trí, sau đó tiến hành so sánh và lựa chọn sao cho
hợp lý. Nhƣng cách làm này chƣa chắc đã đem
lại hi u quả kinh tế nhất. Vi c lựa chọn m t
cách hợp lý sơ đồ

thấm (De). Nhƣ vậy, trong ài toán này n s
chính là chiều s u cắm ấc thấm (H) và đƣờng
kính hi u quả c a ấc thấm De.
2.2. Xây dựng hàm mục tiêu
Vi c đi x y dựng phƣơng án t i ƣu hóa c a
phƣơng pháp xử lý nền đƣờng ằng ấc thấm
nhằm m c đích đƣa ra sơ đồ sao cho hi u quả
kinh tế nhất mà vẫn đảm ảo kỹ thuật. Chi phí
gồm hai phần đó là chi phí cho công tác cắm ấc
thấm và giá thành ấc thấm, nên trên m t di n tích
xử lý chi phí đó đƣợc thể hi n qua công thức sau:

fs 

c.( H  Ls )
1
 De 2
4

(1)

Trong đó:
c – là chi phí m t mét dài ấc thấm và chi
phí thi công m t mét;
H – chiều sâu bấc thấm đƣợc cắm vào
trong đất;

47



8  1t 
 H  H s 
Uz  
 1  2 e  (4)

 H  
H 
8

(5)
U rz  s 1  2 e  t 
H  


đƣợc

tính

c.( H  Ls )
f ( De , H )  A. f s  A.
1
 De 2
4

nhƣ

sau:
(2)

n2

b, Phương trình ràng buộc với độ sâu cắm

phƣơng thẳng đứng. Đ i v i đất ên dƣ i chiều

(7)

bấc thấm và đường kính hiệu quả

s u ấc thấm đ c kết đƣợc tính theo công thức

Điều ki n ràng u c gồm hai điều ki n sau:

c kết thấm m t chiều. Khi ề dày l p đất yếu

De∈ [Dmin, Dmax], Dmin > 0

(8)

nhỏ, di n tích xử lý và tải trọng l n vùng hoạt

H∈ [Hmin, Hmax], Hmin > 0

đ ng nén ép vƣợt quá ề dày l p đất yếu thì ấc

Trong đó:

thấm đƣợc cắm qua hết l p đất yếu. Trong cả

Dmin, Dmax – là đƣờng kính hi u quả nhỏ


Từ hai điều ki n ràng u c trên, đồ thị quan
h giữa De và H hình thành m t vùng đƣợc gọi

r - là h s đ s u, r = Hs/H (Hs, H lần lƣợt là

là vùng khả thi, giải pháp t i ƣu u c phải nằm

chiều dài bấc thấm cắm vào trong đất và ề dày

trong vùng này và thỏa mãn điều ki n c kết c a

l p đất yếu).

đất y(De,H) = 0 (hình1).

48

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2+3-2018


H
H

y(d)
y(d)

y(D
y(De,H)=0
e,H)=0
bb


Hình 3. Sơ đồ các bước lập trình
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2+3-2018

49


3. ỨNG DỤNG CÔNG TRÌNH THỰC TẾ
Tuyến đƣờng có tổng chiều dài 2.172 m và
ề r ng xử lý là 23,78 m. Bao gồm hai l p đất
yếu cần xử lý có tổng chiều dày là 19m. Hai l p

sâu vào nghiên cứu phƣơng pháp là vô cùng
quan trọng. Đặc i t trong điều ki n ngành x y
dựng ngày càng phát triển mạnh mẽ thì vi c t i
ƣu hoá sơ đồ ấc thấm có ý nghĩa to l n, nó

đất này có h s c kết trung ình theo phƣơng
thẳng đứng Cv = 4,39m2/năm và theo phƣơng
ngang Ch = 8,78m2/năm, công trình đƣợc xử lý
trong m t năm v i kết quả tính toán đƣợc đ c

giúp chúng ta đƣa ra đƣợc i n pháp xử lý đạt
hi u quả cao cả về mặt thời gian cũng nhƣ chất
lƣợng công trình và kinh tế khi xử lý.
(2) Bằng cách x y dựng các hàm m c tiêu và

kết là 93,7 . Khi xử lý ấc thấm đƣợc
trí
theo sơ đồ hình vuông, khoảng cách các ấc

计 .土木工程学报,1989, 22 (2): 3~12.
汪树玉等.优化原理、方法与工程应用.杭
州:浙江大学出版社, 1991.

Người phản biện: PGS.TS ĐOÀN THẾ TƢỜNG

50

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2+3-2018