Xử lý nền đất yếu

Xử lý nền đất yếu cho những công trình là điều tối quan trọng, bởi ảnh hưởng tới tuổi thọ của công trình. Hiện nay, việc xử lý nền đất yếu vẫn và đang là một bài toán khó đối với các nhà thầu xây dựng. Để đảm bảo độ lún cho phép của công trình, ổn định trong thời gian sử dụng,…

Nền đất yếu là gì?

Khái niệm về nền đất yếu

Nền đất yếu là gì? Đây là câu hỏi muốn giải thích chi tiết cần phải có thời gian và sự hiểu biết chuyên sâu. Hiểu một cách cơ bản thì, nền đất yếu là nền đất không có sức chịu tải. Một số loại đất nền yếu không có sức chịu tải do các công trình gây ra. Xảy ra các hiện tượng lún không đều, nghiêng.

Trước khi thi công trên nền đất yếu, các kỹ sư khảo sát về tính chất của lớp đất. Cũng như tìm ra phương pháp gia cố nền đất yếu cho phù hợp. Tăng hệ số rỗng của đất, giảm độ lún, nghiêng không đều.

Đây là một công tác khó khăn, đòi hỏi các nhà thầu có kinh nghiệm cũng như trình độ chuyên môn cao. Để không gây ra nhiều hậu quả xấu trong lúc thi công.

Đặc điểm của nền đất yếu

Mọi loại nền đất yếu đều có một vài thông số kỹ thuật sau:

Sức chịu tải nhỏ: 0,5 – 1kg/cm²
Tính nén lún lớn: a > 0,1 cm²/kg
Hệ số rỗng cao: e > 1,0
Độ sệt: B > 1
Mô đun biến dạng: E < 50kg/cm²
Độ bão hòa: G > 0,8

Một số nền đất được cho là nền đất yếu:

Đất than bùn: Có nguồn gốc hữu cơ, hàm lượng hữu cơ ở mức 20 – 80%
Đất sét mềm: Loại đất này ở trạng thái bão hòa với nước, có cường độ thấp.
Đất bùn: Có hệ số rỗng cao, yếu về độ chịu lực, luôn ở trạng thái no nước.
Đất cát chảy: Kết cấu có các hạt cát rời, pha loãng hoặc nén chặt một cách dễ dàng.
Đất bazan: Khả năng thấm nước cao, dễ xảy ra hiện tượng lún, sạt lở.

Các phương pháp và biện pháp xử lý nền đất yếu

Dựa trên tính chất địa lý, khảo sát thực tế để đem đến giải pháp cải thiện đất một cách hiệu quả. Với từng đặc điểm về đất nền nêu trên cần có biện pháp xử lý cụ thể để gia cố nền đất.

Xử lý nền đất yếu bằng cừ tràm

Biện pháp này là dùng cừ tràm để làm cọc đóng sâu xuống tần đất nền của công trình. Thi công để làm giảm hệ số rỗng của đất và tăng sức chịu tải cho đất nền. Các cây cừ tràm được sử dụng là những loại còn tươi, quy cách đường kính ngọn 3 – 5cm, đường kính gốc 6 – 12cm, dài 2 – 5m. Mật độ đóng là từ 16 đến 25 cọc/1m². Đây là loại hình gia cố được sử dụng rộng rãi tại các tỉnh miền Nam Việt Nam. Chi phí rẻ hơn một nửa so với cọc bê tông. Thi công dễ dàng, thích hợp cho các địa hình nhỏ hẹp, công trình nhỏ dưới 5 tầng lầu.

Hiện nay có hai phương pháp thi công xử lý đất nền yếu bằng cừ tràm. Đó là đóng cừ tràm bằng máy và đóng cừ tràm bằng tay. Ở mỗi phương pháp đều có những ưu và nhược điểm khác nhau. Tùy vào địa hình thi công mà áp dụng cho hợp lý.

Ưu điểm:

Nguồn nguyên vật liệu dồi dào, chi phi thi công cũng như vật tư khá rẻ
Thi công cừ tràm dễ dàng cho các công trình tầm trung trở lại
Gia cố đất nền rất hiệu quả, tăng sức chịu tải lên 8 tấn/1m²
Cây cừ tràm có thể tồn tại hơn 70 năm trong lòng đất. Lên đến hàng trăm năm nếu được đóng trong một môi trường hợp lý.

Nhược điểm:

Không dùng cho các công trình lớn. Nếu làm cho các công trình lớn cần kết hợp thêm các biện pháp xử lý khác.
Cần đội ngũ thi công, nhà cung cấp cừ tràm uy tín.

Xử lý nền đất yếu bằng cọc cát

Đây là một phương pháp cơ học, cũng là cọc nhưng có phần khác so với xử lý bằng cọc bê tông, cừ tràm, tre, gỗ,…Cọc các đóng vai trò truyền tải trọng trực tiếp từ công trình phía trên xuống tầng đất nền. Thuộc phần kết cấu móng nhà. Đất nền sẽ được tiến hành thi công gia cố bằng một mạng lưới cọc lõi cát. Sản phẩm này dùng để thi công cho phần đất nền yếu dày 3m trở lên. Độ rỗng sẽ được cải thiện nhờ nén chặt của các cọc cát. Ổn định được tầng đất nền, độ lún, nghiêng được giảm tỷ lệ xảy ra.

Ưu điểm:

Thi công một cách khá đơn giản và tiết kiệm thời gian
Giá thành vật liệu rất rẻ và dễ mua với số lượng lớn.
Hàm lượng nước trong đất được nén chặt và thoát ra bằng các lỗ khoan được nhồi thép.
Cọc cát đóng vai trò như một giếng cát, hút nước và cô kết tầng đất.

Nhược điểm:

Kích thước cọc các ảnh hưởng đến khả năng nén chặt của đất.
Cần hỗ trợ bởi các trang thiết bị, máy móc hiện đại
Thời gian thi công kéo dài có thể xảy ra một số trường hợp xáo trộn cấu trúc nền.

Xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm

Phương pháp xử lý bằng bấc thấm với gia tải tạm thời. Có nghĩa là đắp cao thêm nền đất ban đầu so với chiều dày thiết kế 2 – 3m trong vài tháng. Sau đó, lấy phần gia tải đó đi ở thời điểm mà nền đường đạt được độ lún cuối cùng như trường hợp nền đắp không gia tải. Phương pháp bấc thấm có thể sử dụng độc lập.Nhưng trong trường hợp cần tăng nhanh tốc độ cố kết, người ta có thể sử dụng kết hợp đồng thời biện pháp xử lý khác.

Ưu điểm:

Trang thiết bị thi công đơn giản, sử dụng phổ biến
Thời gian thi công nhanh hơn phương pháp giếng cát
Thích hợp các công trình có chiều dày đất nền yếu nhỏ hơn 20m.

Nhược điểm:

Tốc độ cố kết chậm, thời gian chờ cố kết lâu
Diễn biến phức tạp kéo theo mức độ rủi ro cao
Tốc độ thoát nước giảm dần theo thời gian
Không cải thiện được tính chất cơ lý của đất, độ ổn định và khả năng chống trượt.

Xử lý nền đất yếu bằng giếng cát

Biện pháp giếng cát là cách tạo ra nhiều rãnh thoát nước trong tầng đất nền yếu. Tạo ra nhiều biên ngang thoát nước, tăng tốc độ thẩm thấu. Thực hiện gia tải trước hoặc quá gia tải để tạo ra gradient thủy lực cho dòng thấm trước khi có tải trọng thực tế của công trình. Tác dụng làm cho quá trình giảm thể tích lỗ rỗng trong đất xảy ra và kết thúc sớm. Đất trở nên cố kết trước khi xây dựng công trình.

Ưu điểm:

Xử lý cho nền đất yếu có chiều sâu hơn 20m
Tốc độ cô kết tầng đất nhanh chóng
Độ lún dư được tính toán sau khi xử lý nhỏ
Ngoài có tác dụng thoát nước còn giúp cải thiện đất trong quá trình thi công.

Nhược điểm:

Phải nhất định cắm giếng cát sau hơn 20m
Cần thiết bị thi công hiện đại
Có thể gặp một số trường hợp bị ngắt do xuất hiện cát nhồi làm nghẽn.
Xử lý nền đất yếu bằng giếng cát sẽ phát huy hiệu quả cao nếu đất yếu có hàm lượng hữu cơ

Xử lý móng nhà trên nền đất yếu bằng cừ tràm

Không có một số liệu tính toán chi tiết nào về cừ tràm dùng để xử lý đất nền yếu. Nếu sử dụng đúng cách, đúng tiêu chuẩn cừ tràm thì đem lại hiệu quả rất tốt. Thực tế chỉ ra rằng gia cố bằng móng cừ tràm từ những năm 75 đến nay tại Sài Gòn vẫn được đánh giá cao. Hiện nay, vẫn đang sử dụng cừ tràm để xử lý nề đất. Kết hợp với một số loại móng như móng băng, móng cọc, móng đơn tạo nên một kết cấu vững chắc.

Số lượng cọc cừ tràm trên 1 m² được xác định theo công thức:

n = 4000*(e⁰-e^yc)/(pi*d^2*(1+eo))

n: Số lượng cừ tràm sử dụng

d: Đường kính gốc cây cừ tràm

e⁰: Độ rỗng tự nhiên của đất nền yếu

e^yc: Độ rỗng yêu cầu tiêu chuẩn

Lưu ý cho công thức trên:

Đất nền yếu vừa phải có độ sệt IL = 0,55 ÷ 0,60, mức chịu tải tự nhiên là R⁰ = 0,7 ÷ 0,9 kg/cm². Tiến hành thi công đóng 16 cọc cho 1m².
Đất nền yếu có độ sệt IL = 0,7 ÷ 0,8, mức chịu tải tự nhiên R⁰ = 0,5 ÷ 0,7 kg/cm². Tiến hành thi công đóng 25 cọc cho 1m².
Đất nền yếu quá có độ sệt IL > 0,80,mức chịu tải tự nhiên R⁰ < 0,5 kg/cm². Tiến hành thi công đóng 36 cọc cho 1m².

Cần biết thêm thông tin quý khách liên hệ:

Vựa cừ tràm Thái Dương

ĐT: 0921.27.27.27

Email: kinhdoanh@cutram.net

Đc: Tổ 51, KP3, An Phú Đông, Quận 12, TP.HCM.