Nghiên cứu ứng suất và dịch chuyển ngang do thi công cọc xi măng đất đến trụ cầu lân cận
Email:
nvhau@utc.edu.vn
Từ khóa:
cọc đất trộn xi măng, nền đất yếu, áp lực đất ngang, ảnh hưởng thi công, kết cấu nền đắp, dịch chuyển ngang.
Tóm tắt
Việc sử dụng cọc xi măng đất (Cement Deep Mixing - CDM) để gia cố nền đất yếu đang được áp dụng rộng rãi trong các công trình giao thông nhờ tính hiệu quả và an toàn. Nghiên cứu này đánh giá tác động của quá trình thi công CDM lên các công trình trụ cầu lân cận, một tình huống phổ biến trong các dự án đường vành đai. Thông qua phân tích dữ liệu thực tế về đất yếu tại thành phố Hồ Chí Minh, nghiên cứu chỉ ra rằng áp lực ngang và độ lún trong quá trình thi công CDM có thể vượt quá khả năng chịu tải của đất nền, gây dịch chuyển và xô lệch đất về phía các công trình lân cận. Kết quả cho thấy, mặc dù CDM ít ảnh hưởng sau khi xi măng cứng lại, quá trình thi công vẫn tiềm ẩn rủi ro. Để giảm thiểu tác động tiêu cực, nghiên cứu đề xuất duy trì khoảng cách an toàn tối thiểu 5m từ vị trí mũi khoan đến mép bệ cọc và thi công CDM trước khi thi công trụ cầu. Những phát hiện này cung cấp cơ sở khoa học cho thiết kế và thi công hiệu quả trên nền đất yếu, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu mới về dịch chuyển ngang và xô lệch cọc trong điều kiện địa chất phức tạpTài liệu tham khảo
[1]. K. Liu, R. K. Rowe, Numerical study of the effects of geosynthetic reinforcement viscosity on behaviour of embankments supported by deep-mixing-method columns, Geotextiles and Geomembranes, 43 (2015) 567–578. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2015.04.020
[2]. D.A. Bruce, M.E.C. Bruce, A.F. DiMillio, Deep mixing method: Evolution, practice, and applications. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Ground Improvement, 5 (2001) 3-18.
[3]. M. Kitazume, M. Grisolia, E. Leder, I. P. Marzano, A.A.S. Correia, P.J.V. Oliveira, Andersson, M., Applicability of molding procedures in laboratory mix tests for quality control and assurance of the deep mixing method, Soils and Foundations, 55 (2015) 761–777. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2015.06.009
[4]. A. Mosadegh, F. Szymkiewicz, H. Nikra, An experimental investigation of the impact of specimen preparation and curing conditions on cement-treated material strength (deep mixing method), Australian Journal of Civil Engineering, 15 (2017) 49–60. https://doi.org/10.1080/14488353.2017.1372685
[5]. T.P.L. Nguyễn, Nền đường trên đất yếu được gia cố bằng trụ xi măng đất, Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ, 67 (2024) 148-154. https://doi.org/10.46242/jstiuh.v67i01.5038
[6]. B.V. Lê, Phân tích giải pháp cọc vữa xi măng – cát tiết diện nhỏ để xử lý nền đất yếu khu vực Cần Thơ, Tạp chí Vật Liệu và Xây dựng, 6 (2023) 56-62.
[7]. T.N. Nguyễn, T.S. Bùi, H.L. Nguyễn, Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần vật chất của đất yếu đến khả năng cải tạo đất yếu vùng ven biển Bắc Trung Bộ bằng phương pháp cọc đất xi măng, Tạp chí phát triển Khoa học và Công nghệ - Engineering and Technology, (2024)1-9.
[8]. T.A. Nguyễn, Ứng xụng mạng lưới lò xo vào xử lý ổn định toán khối nền đất yếu tại đồng bằng Sông Cửu Long, Tạp chí Vật liệu và Xây Dựng, 4 (2021) 73-83.
[9]. N.T. Nguyễn, Nghiên cứu sự phân bố ứng suất trong nền đất yếu được gia cố bằng trụ đất xi măng kết hợp với vải địa kỹ thuật dưới công trình đắp cao ở Tiền Giang, Tạp chi Vật liệu và Xây dựng, 3 (2021) 41-46.
[10]. J.M. Park, Y.S. Jo, Y.S. Jang, Reliability assessment of geotechnical structure on soils improved by Deep Mixing Method I: Data collection and problem setting, KSCE Journal of Civil Engineering, (2018). https://doi.org/10.1007/s12205-018-1136-x
[11]. O.J. Park, Reliability analysis of quay walls constructed on deep cement mixed ground, MSc. thesis, Chonnam National University, Korea (in Korean), 2006.
[12]. K.W. Liu, R.K. Rowe, 3D numerical analyses of performance of geotextile-reinforced and pile-supported embankment over a soft foundation, 67th Canadian Geotechnical Conference, Regina, 2014.
[13]. S.L. Liu, S.L. Shen, Y.S. Xu, Z.S. Hong, Upper limit analysis of ultimate bearing capacity of strip footing on deep mixed columns, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 133 (2007) 183-191.
[14]. A.D. Nguyen, Phản ứng tĩnh của kết cấu bến tường cừ cũ được cải tạo bằng cọc xi măng đất và nạo vét, Transport and Communications Science Journal, 74 (2023) 962-974.
[15]. T.M.D. Đỗ, T.Q.K. Lâm, Công nghệ xử lý nền đất yếu khu vực đồng bằng sông Cửu Long, TC Xây Dựng, (2022) 94-98.
[16]. Q.T. Phạm, N.T. Nguyễn, Phân tích rủi ro trong thi công hố đào sâu, Tạp chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng, 14 (2020)101-117.
[17]. P. Đỗ, Đẩy nhanh thi công Nút giao Đầm Nhà Mạc, Báo điện tử Quảng Ninh, (2021), https://baoquangninh.vn/thang-6-tren-cong-truong-thi-cong-nut-giao-lon-nhat-quang-ninh-2918777.html
[18]. Dự án đường vành đai 3, Hồ sơ thiết kế kỹ thuật dự án XL3, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
[19]. American Association of State Highway and Transportation Officials, AASHTO. LRFD bridge design specifications (5th ed.), (2010).
[20]. Bộ Khoa Học và Công Nghệ, TCVN 11823-3:2017, Phần 3: Tải trọng và hệ số tải trọng, Mục 10.6.3 (2017) 73-74.
[21]. W. D. Roberd, Foundation Engineering Handbook: Design and Construction with the 2009 International Building Code, Chaper 6. Bearing Capacity of Foundation, 2nd Edition, ASCE Press (2010), pp. 6.1-6.2.
[21]. Bộ Khoa Học và Công Nghệ, TCVN 11823-10:2017, Phần 10: Thiết kế nền móng, Mục 6.3 (2017) 50-53.
[22]. Dự án đường vành đai 3, Báo cáo khảo sát địa chất gói thầu XL3, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
[23]. Dự án đường vành đai 3, Hồ sơ kiểm định thông số kỹ thuật thiết bị khoan cọc xi măng đất hiệu KOBELCO-JAPAN, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
[24]. Dự án đường vành đai 3, Phiếu nhật ký khoan cọc thiết bị khoan cọc xi măng đất hiệu KOBELCO-JAPAN, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
[25]. Dự án đường vành đai 3, Biện pháp thi công xử lý nền đất yếu bằng cọc xi măng đất, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
[2]. D.A. Bruce, M.E.C. Bruce, A.F. DiMillio, Deep mixing method: Evolution, practice, and applications. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Ground Improvement, 5 (2001) 3-18.
[3]. M. Kitazume, M. Grisolia, E. Leder, I. P. Marzano, A.A.S. Correia, P.J.V. Oliveira, Andersson, M., Applicability of molding procedures in laboratory mix tests for quality control and assurance of the deep mixing method, Soils and Foundations, 55 (2015) 761–777. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2015.06.009
[4]. A. Mosadegh, F. Szymkiewicz, H. Nikra, An experimental investigation of the impact of specimen preparation and curing conditions on cement-treated material strength (deep mixing method), Australian Journal of Civil Engineering, 15 (2017) 49–60. https://doi.org/10.1080/14488353.2017.1372685
[5]. T.P.L. Nguyễn, Nền đường trên đất yếu được gia cố bằng trụ xi măng đất, Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ, 67 (2024) 148-154. https://doi.org/10.46242/jstiuh.v67i01.5038
[6]. B.V. Lê, Phân tích giải pháp cọc vữa xi măng – cát tiết diện nhỏ để xử lý nền đất yếu khu vực Cần Thơ, Tạp chí Vật Liệu và Xây dựng, 6 (2023) 56-62.
[7]. T.N. Nguyễn, T.S. Bùi, H.L. Nguyễn, Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần vật chất của đất yếu đến khả năng cải tạo đất yếu vùng ven biển Bắc Trung Bộ bằng phương pháp cọc đất xi măng, Tạp chí phát triển Khoa học và Công nghệ - Engineering and Technology, (2024)1-9.
[8]. T.A. Nguyễn, Ứng xụng mạng lưới lò xo vào xử lý ổn định toán khối nền đất yếu tại đồng bằng Sông Cửu Long, Tạp chí Vật liệu và Xây Dựng, 4 (2021) 73-83.
[9]. N.T. Nguyễn, Nghiên cứu sự phân bố ứng suất trong nền đất yếu được gia cố bằng trụ đất xi măng kết hợp với vải địa kỹ thuật dưới công trình đắp cao ở Tiền Giang, Tạp chi Vật liệu và Xây dựng, 3 (2021) 41-46.
[10]. J.M. Park, Y.S. Jo, Y.S. Jang, Reliability assessment of geotechnical structure on soils improved by Deep Mixing Method I: Data collection and problem setting, KSCE Journal of Civil Engineering, (2018). https://doi.org/10.1007/s12205-018-1136-x
[11]. O.J. Park, Reliability analysis of quay walls constructed on deep cement mixed ground, MSc. thesis, Chonnam National University, Korea (in Korean), 2006.
[12]. K.W. Liu, R.K. Rowe, 3D numerical analyses of performance of geotextile-reinforced and pile-supported embankment over a soft foundation, 67th Canadian Geotechnical Conference, Regina, 2014.
[13]. S.L. Liu, S.L. Shen, Y.S. Xu, Z.S. Hong, Upper limit analysis of ultimate bearing capacity of strip footing on deep mixed columns, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 133 (2007) 183-191.
[14]. A.D. Nguyen, Phản ứng tĩnh của kết cấu bến tường cừ cũ được cải tạo bằng cọc xi măng đất và nạo vét, Transport and Communications Science Journal, 74 (2023) 962-974.
[15]. T.M.D. Đỗ, T.Q.K. Lâm, Công nghệ xử lý nền đất yếu khu vực đồng bằng sông Cửu Long, TC Xây Dựng, (2022) 94-98.
[16]. Q.T. Phạm, N.T. Nguyễn, Phân tích rủi ro trong thi công hố đào sâu, Tạp chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng, 14 (2020)101-117.
[17]. P. Đỗ, Đẩy nhanh thi công Nút giao Đầm Nhà Mạc, Báo điện tử Quảng Ninh, (2021), https://baoquangninh.vn/thang-6-tren-cong-truong-thi-cong-nut-giao-lon-nhat-quang-ninh-2918777.html
[18]. Dự án đường vành đai 3, Hồ sơ thiết kế kỹ thuật dự án XL3, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
[19]. American Association of State Highway and Transportation Officials, AASHTO. LRFD bridge design specifications (5th ed.), (2010).
[20]. Bộ Khoa Học và Công Nghệ, TCVN 11823-3:2017, Phần 3: Tải trọng và hệ số tải trọng, Mục 10.6.3 (2017) 73-74.
[21]. W. D. Roberd, Foundation Engineering Handbook: Design and Construction with the 2009 International Building Code, Chaper 6. Bearing Capacity of Foundation, 2nd Edition, ASCE Press (2010), pp. 6.1-6.2.
[21]. Bộ Khoa Học và Công Nghệ, TCVN 11823-10:2017, Phần 10: Thiết kế nền móng, Mục 6.3 (2017) 50-53.
[22]. Dự án đường vành đai 3, Báo cáo khảo sát địa chất gói thầu XL3, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
[23]. Dự án đường vành đai 3, Hồ sơ kiểm định thông số kỹ thuật thiết bị khoan cọc xi măng đất hiệu KOBELCO-JAPAN, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
[24]. Dự án đường vành đai 3, Phiếu nhật ký khoan cọc thiết bị khoan cọc xi măng đất hiệu KOBELCO-JAPAN, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
[25]. Dự án đường vành đai 3, Biện pháp thi công xử lý nền đất yếu bằng cọc xi măng đất, Thành phố Hồ Chí Minh, 2023.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê

Nhận bài
24/12/2024
Nhận bài sửa
06/02/2025
Chấp nhận đăng
10/02/2025
Xuất bản
15/02/2025
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Văn, H. (2400). Nghiên cứu ứng suất và dịch chuyển ngang do thi công cọc xi măng đất đến trụ cầu lân cận. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 76(2), 149-161. https://doi.org/10.47869/tcsj.76.2.3
Số lần xem tóm tắt
45
Số lần xem bài báo
23