Đặc điểm của các phương pháp xử lý đất yếu

Chúng tôi chia thành 2 nhóm xử lý nền dựa theo đặc tính thay đổi kết cấu đất của từng phương pháp, bao gồm:

• Nhóm A: Dùng thiết bị thoát nước thẳng đứng bao gồm các biện pháp thi công như bấc thấm, giếng cát, bơm hút chân không… kết hợp với gia tải để ép lún cố kết cho nền đất.
• Nhóm B: Gia cố, cải tạo nền đất theo chiều sâu, gồm những biện pháp thi công như cọc sàn bê tông cốt thép, cọc khoan nhồi, tường trong đất, hộp bê tông kết hợp cọc, cọc xi măng đất CDM, cọc jet grouting…

Về thời gian thi công thì nhóm A cần thời gian để nền đất cố kết dưới tải trọng ép lún, Nhóm B không mất thời gian chờ nền đất cố kết, phụ thuộc chủ yếu vào số lượng thiết bị thi công.

1/ Các hình thức gia tải PVD, VCM, SVD

• Gia tải bằng bấc thấm kết hợp tải trọng đắp (PVD) là cách làm truyền thống, do đó cần vật liệu đắp gia tải khối lượng lớn, cần thời gian đắp, dỡ tải và mặt bằng để thi công; hình thức này phù hợp khi có mặt bằng thi công rộng rãi, thời gian thi công dài và có thể tận dụng vật liệu dỡ tải vào việc khác.
• Gia tải bằng bơm hút chân không (VCM) là giải pháp cải thiện được một số nhược điểm của giải pháp PVD, tuy nhiên chi phí cao hơn do có công nghệ bơm hút chân không.
• Gia tải bằng giếng cát kết hợp tải trọng đắp (SVD) cần vật liệu đắp gia tải và giếng cát khối lượng lớn, cần thời gian đắp, dỡ tải và mặt bằng để thi công. Hình thức này có chi phí cao hơn giải pháp PVD và VCM, phù hợp khi có mặt bằng rộng rãi, thời gain thi công dài và có thể tận dụng vật liệu dỡ tải vào việc khác.

Dưới đây là những ảnh hưởng của các giải pháp gia tỉa nền này đến công trình hiện hữu.

+ Tác động 1: Lún san rộng sang hai bên, gây lún nghiêng và dịch chuyển các công trình lân cận

+ Tác động 2: Phát sinh lực ma sát âm, lực xệ ngang, hạ mực nước ngầm làm giảm sức chịu tỉa, gây chuyển vị của móng cọc công trình.

Với 2 sự ảnh hưởng này đòi hỏi công trình phải được xử lý nền xong mới tiến hành xây dựng công trình lân cận, hoặc chỉ áp dụng được cho các công trình mặt bằng thông thoáng không có công trình lân cận hiện hữu.

2/ Hình thức gia cố nền đất yếu bằng Cọc xi măng đất CDM và Cọc Jet Grouting

• Cọc xi măng đất (CDM) là công nghệ được ứng dụng vô cùng rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thế giới, vữa xi măng trộn với đất tại chỗ để thay đổi kết cấu của nền đất, gia tăng sức chịu tải cho nền. Hiện nay công nghệ cọc CDM có thể thực hiện cho đường kính cọc D600 - D1200 mm.
• Cọc Jet Grouting cũng là hình thức vữa trộn với đất tại chỗ, tuy nhiên không sử dụng đầu khoan có cánh để xoay trộn như cọc CDM, mà sử dụng tia vữa (tia nước và tia khí) phun dưới áp lực cao để xới tơi đất và hòa trộn tạo thành cọc Jet grouting giúp nền có sức chịu tải cao hơn rất nhiều so với ban đầu. Công nghệ Jet Grouting trên thị trường hiện nay chỉ có duy nhất công ty Hữu Lộc sở hữu thiết bị khoan 2 pha (tia vữa và tia nước) và khoan được cọc với đường kính từ D600 – D2500 mm.

Đặc điểm của hai công nghệ này là không phải chờ lún, và không ảnh hưởng gì đến kết cấu công trình xung quanh, có thể thi công ở cả điều kiện mặt bằng rộng lớn và mặt bằng đã có hạ tầng kết cấu bên cạnh. Ngoài ra với thiết bị vô cùng nhỏ gọn, công nghệ cọc Jet Grouting còn có thể thi công ở các công trình có mặt bằng chật hẹp, hạn chế chiều cao.