I. Tính cấp thiết của đề tài
Nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá, các khu công nghiệp tập trung, cơ sở hạ tầng kỹ thuật, khu đô thị mới đang được xây dựng với tốc độ ngày càng lớn. Nền móng của các công trình xây dựng nhà ở, đường sá, đê điều, đập chắn nước và một số công trình khác trên nền đất yếu thường đặt ra hàng loạt các vấn đề phải giải quyết như: sức chịu tải của nền thấp, độ lún lớn và độ ổn định của cả diện tích lớn. Việt Nam được biết đến là nơi có nhiều đất yếu, đặc biệt lưu vực sông Hồng và sông Mê Kông. Nhiều thành phố và thị trấn quan trọng được hình thành và phát triển trên nền đất yếu với những điều kiện hết sức phức tạp của đất nền, dọc theo các dòng sông và bờ biển. Thực tế này đã đòi hỏi phải hình thành và phát triển các công nghệ thích hợp và tiên tiến để xử lý nền đất yếu. Việc xử lý nền đất yếu là vấn đề bức thiết và quan trọng hàng đầu trong ngành Xây dựng hiện đại. Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số modun biến dạng, tăng cường độ chống cắt của đất đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho công trình.
Một số các phương pháp như : gia tải trước, tầng đệm cát, gia cố nền đường, bệ phản áp, sử dụng vật liệu nhẹ (sử dụng phụ gia để gia cố nền đất, nền đất bằng vật liệu nhẹ); thay bằng lớp đầm chặt, thả đá hộc (với chiều dày lớp bùn không sâu); thoát nước cố kết (bấc thấm, giếng bao cát, cọc cát, giếng cát, cọc đá dăm, dự ép chân không, chân không chất tải dự ép liên hợp); nền móng phức tạp (hạ cọc bê tông, hạ cọc bằng chấn động, cọc xi măng đất, cọc đất – vôi – xi măng, cọc bê tông có lẫn bột than); cọc cứng (cọc ống mỏng chế tạo tại chỗ); cọc cừ tràm hoặc cọc tre .
Hiện nay có 2 phương pháp cố kết trước được dùng và phổ biến hơn cả đó là:
• Phương pháp gia tải trước truyền thống
• Phương pháp hút chân không hiện đại và công nghệ cao.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, chúng em nhận thấy việc nghiên cứu tốc độ cố kết của nền đất yếu khi áp dụng hai phương pháp trên là vô cùng hữu ích và quan trọng. Với mục tiêu kết quả của đề tài sẽ làm sáng tỏ hiệu quả của hai phương pháp thời giúp việc chọn lựa phương pháp xử lý nền đất yếu của các Kỹ sư xây dựng được hợp lý nhất trong từng công trình khác nhau.
II. Nội dung nghiên cứu đề tài
Đề tài nghiên cứu những nội dung cụ thể như sau:
• Tìm hiểu và nghiên cứu Lý thuyết chung về cố kết của đất.
• Nghiên cứu ứng dụng bấc thấm trong xử lý nền đất yếu hiện nay.
• Nghiên cứu phương pháp gia tải trước, đưa ra bài toán cụ thể đối với 1 nền đất yếu và giải quyết bài toán với ứng dụng của bộ phần mềm Địa kỹ thuật GEODELFT của Viện địa kỹ thuật Hà Lan.
• Nghiên cứu phương pháp hút chân không, đưa ra bài toán cụ thể đối với 1 nền đất yếu và giải quyết bài toán với ứng dụng của bộ phần mềm Địa kỹ thuật GEODELFT của Viện địa kỹ thuật Hà Lan.
• Nghiên cứu, so sánh và đánh giá tốc độ cố kết của nền đất trong từng phương pháp và khi kết hợp hai phương pháp trên với kết quả cụ thể của cùng 1 bài toán.
• Kết luận và kiến nghị.
III. Phương pháp nghiên cứu
• Tìm kiếm và nghiên cứu các tài liệu trong và ngoài nước về lý thuyết cố kết và kiến thức môn Cơ học đất làm sáng tỏ các vấn đề cơ sở và mang tính lý thuyết căn bản của 2 phương pháp. Tìm kiếm và nghiên cứu ứng dụng, cách làm và hiệu quả của 2 phương pháp đối với các công trình thực tế đã thành công trong và ngoài nước.
Mô phỏng bài toán đối với một lớp đất sét yếu ở nền đất xây dựng Nhà máy Khí Đạm Cà Mau Việt Nam và lần lượt giải quyết bằng 2 phương pháp theo ứng dụng phần mềm Địa kỹ thuật Hà Lan GEODELFT.
• Nhận xét và đánh giá các kết quả thu được.