Nghiên cứu xác định hàm lượng xi măng tối ưu cho cọc đất - xi măng nhằm tăng sức chịu tải và giảm độ lún của nền đất yếu nhiễm phèn, nhiễm mặn tại xã Bình Khánh, TP Hồ Chí Minh. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) được sử dụng để phân tích vi cấu trúc và thành phần hóa học của các mẫu đất.). Mối quan hệ giữa hàm lượng xi măng và cường độ nén một trục (UCS) là phi tuyến, nghĩa là việc tăng hàm lượng xi măng không nhất thiết kéo theo sự gia tăng tương ứng về cường độ.
Khu vực xã Bình Khánh (ven biển TP HCM) hiện đang trong giai đoạn quy hoạch và phát triển mạnh mẽ kết hợp du lịch sinh thái, đòi hỏi tiêu chuẩn nền móng cao trong bối cảnh địa chất phức tạp. Vùng lân cận cầu An Nghĩa là điển hình của nền đất yếu với lớp bùn sét dày, độ ẩm cao, sức kháng cắt thấp, độ nén lún lớn và mức độ nhiễm phèn, nhiễm mặn đáng kể [1,2]. Những điều kiện này đặt ra yêu cầu cao đối với điều kiện nền móng trong bối cảnh địa chất phức tạp và đối với việc suy giảm tuổi thọ công trình nếu không có giải pháp gia tăng sức chịu tải và giảm độ lún của nền đất [1,2].
Trong số các phương pháp cải tạo nền đất, công nghệ cọc đất - xi măng (Cement Deep Mixing - CDM) được ưa chuộng nhờ thi công và khả năng cải thiện cường độ cũng như giảm lún nhanh [3,4]. Hiệu năng của phương pháp xử lý nền này chịu ảnh hưởng đáng kể từ các đặc tính cơ lý của đất tại vị trí thi công và tỷ lệ vật liệu liên kết được đưa vào hỗn hợp.
Hàm lượng xi măng quá thấp dẫn đến không đạt cường độ thiết kế; quá cao thì lãng phí chi phí và tăng phát thải CO2 từ sản xuất xi măng. Ở Bình Khánh, với đặc thù hàm lượng hữu cơ và độ nhiễm mặn lớn [1,2], việc xác định tỷ lệ phối trộn tối ưu không chỉ là một yêu cầu về mặt an toàn cho công trình mà còn là bài toán cần cân nhắc đồng thời việc cân bằng giữa chi phí và tác động sinh thái.
Trên phạm vi quốc tế, công nghệ trộn sâu xi măng trong đất (CDM) đã được chứng minh là hiệu quả trong việc gia tăng cường độ, giảm độ lún và tối ưu chi phí xử lý nền đất yếu [3,4]. Tuy nhiên, các nghiên cứu về CDM trên đất yếu còn hạn chế [5,6]. Trạng thái ứng suất phát sinh trong quá trình xi măng đóng rắn có tác động đáng kể đến khả năng chịu lực và ứng xử biến dạng của đất gia cố, nhưng chỉ vài nghiên cứu xem xét điều này [7,8].
Cả ở nước ngoài lẫn tại Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về công nghệ CDM, nhưng ảnh hưởng của điều kiện địa chất, thành phần đất và thông số thi công đến cường độ cũng như biến dạng của cọc đất - xi măng vẫn chưa được đánh giá một cách toàn diện [9,10,11].
Do giới hạn về quy mô mẫu thí nghiệm và điều kiện khảo sát trong nghiên cứu này, kết quả thu được mới chỉ phản ánh một phần tiềm năng ứng dụng của giải pháp cọc đất - xi măng. Vì vậy, cần tiếp tục triển khai các nghiên cứu bổ sung nhằm hoàn thiện cơ sở khoa học và mở rộng khả năng áp dụng biện pháp xử lý này trong thực tế.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
