Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đến sức chịu tải của cọc xi măng đất tại công trình đại lộ đông – tây, thành phố Hồ Chí Minh

Bài viết trình bày về công nghệ cọc xi măng - đất (DSMC – Deep Soil Mixed Column) và sự ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đến sức chịu tải của cọc xi măng - đất đối với nền đất thuộc công trình Đại lộ Đông – Tây, Thành phố Hồ Chí Minh. Quá trình nghiên cứu được thực hiện dựa trên việc thi công thử các cọc xi măng - đất tại khu vực dự án, khoan lấy mẫu và tiến hành thí nghiệm nén một trục nở hông nhằm xác định hàm lượng xi măng hợp lý cho nền đất yếu cần xử lý, đồng thời đánh giá mức độ ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đến cường độ cọc.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đến sức chịu tải của cọc xi măng đất tại công trình đại lộ đông – tây, thành phố Hồ Chí Minh 37 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 18-02/2016 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG XI MĂNG ĐẾN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC XI MĂNG - ĐẤT TẠI CÔNG TRÌNH ĐẠI LỘ ĐÔNG – TÂY, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH STUDY ON THE AFFECTION OF CEMENT CONTENT TO THE LOAD CAPACITY OF DEEP SOIL MIXED COLUMN IN EAST – WEST HIGHWAY, HO CHI MINH CITY TS. Nguyễn Thành Đạt, ThS. Đỗ Thanh Tùng Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Tóm tắt: Bài viết trình bày về công nghệ cọc xi măng - đất (DSMC – Deep Soil Mixed Column) và sự ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đến sức chịu tải của cọc xi măng - đất đối với nền đất thuộc công trình Đại lộ Đông – Tây, Thành phố Hồ Chí Minh. Quá trình nghiên cứu được thực hiện dựa trên việc thi công thử các cọc xi măng - đất tại khu vực dự án, khoan lấy mẫu và tiến hành thí nghiệm nén một trục nở hông nhằm xác định hàm lượng xi măng hợp lý cho nền đất yếu cần xử lý, đồng thời đánh giá mức độ ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đến cường độ cọc. Từ khóa: DSMC, cột xi măng – đất, sức chịu tải, hàm lượng xi măng Abstract: This paper presents a case study on Deep Soil Mixed Column Technology (DSMC) and the affection of cement content to the load capacity of deep soil mixed column in East – West Highway, HCM City. The study base on these scientific activities: build trial DSMCs, sample by core drilling and experiment with unconfined compression test to define the rational cement content and estimate the affection of cement content to the load capacity of DSMC. Key words: DSMC, Deep Soil Mixed Column, load capacity, cement content. 1. Giới thiệu Đường kính cọc DSMC thường là 0,6 Trong công tác xử lý nền đất yếu hiện – 1,5m và có thể đạt đến chiều sâu 40m. nay tại Việt Nam, công nghệ cọc xi măng – DSMC được nghiên cứu cũng như ứng đất đang ngày càng được sử dụng rộng rãi dụng rộng rãi vào năm 1976 và cho đến bởi các ưu điểm nổi bật của nó. Có rất nhiều nay. Phần lớn vấn đề nghiên cứu được xuất yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của cọc, phát từ Nhật Bản. trong đó hàm lượng xi măng sử dụng đóng Có hai công nghệ chế tạo DSMC hiện vai trò quan trọng cần được nghiên cứu kỹ nay: lưỡng. Vì vậy, bài báo ra đời nhằm đóng - Trộn khô: là một quá trình cắt đất và góp một phần làm sáng tỏ vấn đề nêu trên trộn với một hàm lượng ximăng khô bằng dựa theo các nghiên cứu, thí nghiệm đã thực thiết bị lưỡi dao quay, có thể thêm hoặc hiện với nền đất yếu tại công trình Đại lộ không thêm phụ gia. Thường dùng cho điều Đông – Tây khu vực Quận 2, Thành phố Hồ kiện địa chất mềm, thích hợp cho các nước Chí Minh. ở vùng Scandinavian. 2. Công nghệ cọc ximăng - đất: [1] - Trộn ướt: là cắt đất và trộn với một Cọc ximăng - đất (DSMC) là cọc được hàm lượng hỗn hợp ximăng bằng lưỡi dao làm từ đất tại chỗ, gia cố với một hàm quay. Hỗn hợp có thể thêm hoặc không lượng ximăng và phụ gia nhất định tùy thêm phụ gia được bơm bằng áp lực nước. thuộc vào loại và các tính chất cơ - lý - hoá Thích hợp cho điều kiện địa chất tại Việt của đất nền ở nơi khu vực đặt công trình. Nam. Mục đích chính của công nghệ này là nhằm Trình tự thi công: tăng cường độ của đất nền, giảm tính thấm, tính lún và tăng sức bền dựa trên các phản - Chuẩn bị mặt bằng thi công ứng cơ - lý - hoá của ba thành phần chính là - Khoan xoay và xối nước qua cần đất tại chỗ, ximăng và phụ gia. khoan và mũi khoan. 38 Journal of Transportation Science and Technology, Vol 18, Feb 2016 - Cần phải dùng loại cần khoan chuyên Mục đích của việc thi công cọc thử dụng. Sau khi đưa mũi khoan đến độ sâu nhằm xác định hàm lượng xi măng phù hợp thiết kế, quá trình phụt vữa bắt đầu. Vữa để thi công đại trà và qua đó cũng xác định được phụt qua vòi phun với áp suất và vận chất lượng của việc thi công cọc xi măng tốc cao, phá vỡ kết cấu của đất tạo thành đất (DSMC). cấu trúc ximăng đất vững chắc hơn. 4. Phương pháp thí nghiệm: Trong quá trình phụt vữa, cần khoan Tại mỗi vị trí cọc thử, lấy mẫu để thí vừa xoay vừa rút lên, tạo thành cột tròn xi nghiệm nén 1 trục nở hông (sau 28 ngày). măng – đất. Quy trình thí nghiệm được thực hiện như 3. Đặc điểm công trình nghiên cứu sau: [5] Công trình được lựa chọn cho công tác - Mẫu được lấy bằng ống thành mỏng, nghiên cứu là công trình Đại lộ Đông – Tây đường kính xấp xỉ 150mm (hình 2). (Nay là Đại lộ Mai Chí Thọ - Võ Văn Kiệt, Thành phố Hồ Chí Minh) với các địa điểm cụ thể như bảng 1. Tại các địa điểm nghiên cứu, một số lượng cọc xi măng – đất sẽ được thi công thử nghiệm với các hàm lượng xi măng khác nhau là: 140kg/m3, 150 kg/m3, 180 kg/m3, 200 kg/m3. [5] Hình 2. Hình ảnh ống lất mẫu hiện trường. Bảng 1. Bảng thống kê vị trí và số lượng cọc xi - Mẫu được lấy từ mỗi cọc 2m. Mỗi cọc măng - đất thử nghiệm. [5] khoan 1 lỗ lấy mẫu. STT Vị trí Số lượng cọc thử - Khoảng cách tâm mẫu đến tâm cọc là 1 Cầu Kênh 1 18 150 mm(=D/4: D=600mm) như hình 3. 0.15m 2 Cầu Kênh 1A 16 3 ...