Nghiên cứu đề xuất phương pháp xác định hàm lượng xi măng Soilcrete hiện trường tạo bởi Jet Grouting

 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 48 
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 
HÀM LƯỢNG XI MĂNG SOILCRETE HIỆN TRƯỜNG 
TẠO BỞI JET GROUTING 
LÝ DUYÊN HỒNG NHUNG, 
TRẦN NGUYỄN HOÀNG HÙNG* 
A method to determine the field cement content of a soilcrete column by 
Jet Grouting 
Abstract:Cement content of field soilcrete columns, Ac, created by Jet 
Grouting remains further research because precisely unknown soilcrete 
column diameter. The paper deale with A method to determine the cement 
content in a soilcrete column by Jet Grouting based on relationship 
between Cement content and compressive strength qu of a soilcrete column 
by Jet Grouting. In the method, Cement content was determined by 
laboratory tests of two soilcrete samples taken from the two pilot soilcrete 
columns at Tam Bang and Vam Dinh bridge. The soilcrete specimens in 
the laboratory and the field were carried out unconfined compressive 
strength tests at the same curing time. The results indicate that (1) 
variation of Acwith qu can be applied by the equation ofqu = -4x10
-6
Ac
2 
+ 
0.0075Ac – 1.4039 with reliability of 92%, (2) Ac in the 1-m top soilcrete 
column at Tam Bang bridge was 330-476 kg/m
3
. 
Keywords: Jet Grouting; soilcrete; cement content; column diameter; 
unconfined compressive strength 
1. GIỚI THIỆU CHUNG * 
Công nghệ Jet Grouting (JG) phun đơn tạo 
cọc soilcrete trong đất bằng cách phun vữa với 
áp lực từ 20-60 MPa mà không sử dụng thêm 
nƣớc hay khí, tạo cọc có đƣờng kính từ 0.6-1.2 
m [1, 2]. Dòng bùn thải đi lên mặt đất đƣợc duy 
trì giúp cân bằng áp lực phụt trong đất nên JG 
sử dụng nhiều vữa hơn các công nghệ đất trộn 
xi măng khác. 
Hàm lƣợng xi măng trong soilcrete tạo bởi 
JG thƣờng đƣợc xác định khi biết thể tích cọc 
soilcrete, thể tích vữa bơm vào, thể tích bùn trào 
ngƣợc, và tỉ số thay thế đất [3]. Tuy nhiên, 
đƣờng kính cọc JG thƣờng không đồng đều do 
* Khoa KTXD, Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM 
 Email: tnhhung@hcmut.edu.vn 
áp lực phun vữa và lực dính của đất thay đổi 
theo độ sâu. Đƣờng kính cọc JG rất khó xác 
định và là thông số cần đƣợc nghiên cứu [1, 4]. 
Nghiên cứu này nhằm xác định hàm lƣợng xi 
măng trong soilcrete tạo bởi JG ở cọc thử Vàm 
Đinh (VĐ) và Tám Bang (TB) tại Đồng Tháp 
thông qua thí nghiệm trong phòng. Soilcrete 
trong phòng đƣợc chế tạo từ đất khu vực hai cọc 
thử với hàm lƣợng xi măng, Ac, từ 300 ÷ 900 
kg/m
3
 và đƣợc nén nở hông tự do (UCS) để xác 
định cƣờng độ qu. Dựa vào mối quan hệ giữa qu 
và Ac của soilcrete trong phòng, hàm lƣợng xi 
măng, Ac, của soilcrete cọc thử VĐ và TB đƣợc 
xác định thông qua cƣờng độ qu. 
2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
Thí nghiệm trong phòng đƣợc áp dụng để đối 
chiếu kết quả hiện trƣờng. Soilcrete trong phòng 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 49 
đƣợc chế tạo cùng loại đất và tỉ lệ w:c với 
soilcrete hiện trƣờng. Với hàm lƣợng xi măng, 
Ac, từ 300 ÷ 900kg/m
3
, soilcrete trong phòng 
đƣợc nén xác định cƣờng độ qu. Dựa vào quy 
luật giữa qu và Ac của soilcrete trong phòng, các 
mẫu soilcrete hiện trƣờng có cƣờng độ qu sẽ 
đƣợc xác định Ac tƣơng ứng. 
2.1. Tiêu chuẩn áp dụng 
Soilcrete trong phòng đƣợc chế tạo tuân theo 
tiêu chuẩn TCVN 9403-2012 và TCVN 9906-
2014. Thí nghiệm nén UCS soilcrete tuân theo 
tiêu chuẩn TCVN 9403-2012, ASTM D2166 và 
ASTM D1633. 
2.2. Vật liệu và thiết bị 
Vật liệu chế tạo soilcrete trong phòng gồm 
đất sét và bùn sét lấy ở độ sâu tƣơng ứng 1 m 
đầu tiên cọc thử VĐ và TB với các chỉ tiêu cơ 
lý đƣợc thể hiện trong Bảng 1, xi măng 
Portland hỗn hợp PCB40 (TCVN 6260-2009) 
và nƣớc sạch (TCVN 4506-2012). Dụng cụ 
đúc mẫu gồm máy trộn, khuôn đúc mẫu hình 
trụ tròn chiều cao 120 mm và đƣờng kính 
trong là 56 mm, v.v. (Hình 1). Thiết bị nén 
mẫu đợt 1 làmáy nén 3 trục TSZ30-2,0, nén 
đợt 2 là máy nén một trục có lực nén tối đa 
31,4 kN, tốc độ gia tải có thể điều chỉnh nhỏ 
hơn 1 mm/phút và 2 đồng hồ đo chuyển vị 
đứng có sai số ±0.01 mm. 
Bảng 1. Một số chỉ tiêu cơ lý của đất thí nghiệm (LAS-XD 475) 
Chỉ tiêu cơ lý Vàm Đinh Tám Bang 
Mô tả Đất sét Bùn sét 
Độ sâu, (m) 1,5-2,5 1-2 
Trọng lƣợng riêng tự nhiên, γw(kN/m
3
) 18,24 16,46 
Giới hạn chảy, PL (%) 42,1 50,6 
Giới hạn dẻo, PI (%) 18,2 20 
Cƣờng độ nén nở hông tự do, qu (kN/m
2
) 117,91 56,06 
Độ pH - 6,5 
Hàm lƣợng bụi và sét, (%) 94,6 92,4 
Hàm lƣợng hữu cơ, (%) - 6,13 
Hình 1. Máy trộn, que trộn, âu trộn và khuôn đúc mẫu 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 50 
2.3. Trình tự thực hiện 
2.3.1. Chế tạo soilcrete trong phòng 
Mẫu đất lấy từ hiện trƣờng đƣợc xác định 
độ ẩm (ASTM D2216 và TCVN 4196-2012) 
và đo độ pH. Mỗi 1 mẻ trộn gồm 3 mẫu ứng 
với 1 hàm lƣợng xi măngtừ 300÷900 kg/m3. 
Hàm lƣợng xi măng, Ac (kg/m
3
), trong 
soilcrete là tỉ số giữa khối lƣợng xi măng khô, 
mc (kg), và thể tích đất tự nhiênđƣợc gia cố, Vs 
(m
3), tính theo Công thức (1) [5, 6, 7].Dựa 
vào Ac, khối lƣợng đất, xi măng và nƣớc đƣợc 
tính toán cho 1 mẻ trộn. 
s
c
c
V
m
A (1) 
Vữa đƣợc trộn theo tỉ lệ w:c giống với JG 
hiện trƣờng là 1,5:1. Hỗn hợp đất và vữa đƣợc 
trộn đều bằng tay trong đợt đúc mẫu lần 1 và 
trộn bằng máy trong đợt đúc mẫu lần 2 với thời 
gian trộn không quá 10 phút. Hỗn hợp sau khi 
trộn đƣợc cho vào khuôn thành 3 lớp và đầm 
mỗi lớp để loại bỏ bọt khí. Thời gian đúc mẫu 
không vƣợt quá 60 phút. Soilcrete sau khi đóng 
khuôn đƣợc bảo dƣỡng trong thùng chứa ngập 
nƣớc, tháo khuôn sau 3 ngày tuổi và tiếp tục bảo 
dƣỡng đến khi nén[8, 9] (Hình 2). 
Hình 2. Mẫu soilcrete sau khi đóng khuôn và bảo dưỡng 
2.3.2. Thí nghiệm nén nở hông tự do (UCS) 
Soilcrete đƣợc làm phẳng 2 đầu, xác định 
đƣờng kính, chiều cao, khối lƣợng từng mẫu và 
đƣợc nén theo trình tự sau [8, 10, 11]: 
(1) Đặt mẫu ở tâm bàn nén dƣới. Lắp đặt và 
điều chỉnh đồng hồ đo chuyển vị đứng về “0” 
(Hình 3). Gia tải với tốc độ nén nhỏ hơn 1 
mm/phút, giữ nguyên tốc độ nén và không tăng 
lực đột ngột. 
(2) Ứng với 10 vạch của đồng hồ chuyển vị 
bên trái, ghi lại số đọc của đồng hồ bên phải và 
số đọc lực nén tƣơng ứng. Nén mẫu đếnkhi phá 
hoại(Hình 4). 
(3) Tính toán ứng suất, biến dạng và vẽ 
biểu đồ ứng suất-biến dạng của mẫu. Giá trị 
ứng suất nén lớn nhất tại thời điểm phá hoại là 
cƣờng độ nén nở hông tự do, qu, và biến dạng 
tƣơng ứng là biến dạng lúc phá hoại, εf. Mô 
đun đàn hồi cát tuyến E50=qu50/ε50, qu50 - giá 
trị ứng suất tại 50% qu, ε50 - biến dạng tuơng 
ứng với qu50. 
Hình 3. Soilcrete được lắp đặt trước khi nén
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 51 
Hình 4. Mẫu soilcrete sau khi phá hoại 
2.3.3. Đường kính cọc soilcrete 
Đƣờng kính cọc soilcrete tạo bởi JG, Dcol, 
xác định dựa vào phƣơng trình cân bằng khối 
lƣợng [4] theo Công thức (2): 
colssp
gspg
col
L
V
D
)(
)4(
 (2) 
trong đó:ρs, ρg, ρsp- khối lƣợng riêng của đất 
tự nhiên, vữa và bùn thải (kg/m3); Vg - thể tích 
vữa bơm vào cọc (m3); Lcol - chiều dài cọc 
soilcrete (m). 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
Đất bùn sét và đất sét ở độ sâu tƣơng ứng 1 
mét đầu cọc thử TB và VĐ có độ ẩm lần lƣợt là 
57,2% và 36,5%. Độ pH của đất bùn sét TB đo 
đƣợc là 6,5, đất sét VĐ không đo độ pH. Thí 
nghiệm đúc mẫu lần 1 gồm 42 mẫu soilcrete từ 
đất tại khu vực cọc thử TB (21 mẫu) và VĐ (21 
mẫu), lần 2 gồm 42 mẫu (21 mẫu TBvà 21 mẫu 
VĐ) với 7 hàm lƣợng Ac từ 300 ÷ 900 kg/m
3
đất. Một vài mẫu soilcrete bị khuyết tật rỗ bề 
mặt xung quanh do công tác tạo mẫu nên đƣợc 
loại bỏ. 
3.1. Soilcrete chế tạo trong phòng từ đất 
khu vực cọc thử TB 
3.1.1. Cường độ nén nở hông tự do, qu 
Cƣờng độ qucủa soilcrete chế tạo trong 
phòng lần 1 và lần 2 chênh lệch nhau vì 
soilcrete chế tạo lần 1 đƣợc trộn bằng tay trong 
khi lần 2 đƣợc trộn bằng máy (Hình 5). Ở Ac = 
300 kg/m
3
 và 400 kg/m
3, cƣờng độ qu của 
soilcrete lần 1 cao hơn lần 2 vì soilcrete khi 
đóng khuôn đầm nén nhiều hơn quy định [5]. 
Khi Ac tăng từ 600 ÷ 900 kg/m
3, lƣợng vữa trộn 
soilcrete tăng, hỗn hợp đất và vữa không đồng 
nhất khi trộn bằng taylàm cƣờng độ qu của 
soilcreteđúc lần 1 giảm so với soilcrete đúc lần 
2. Vì vậy, cƣờng độ qu đƣợc tập trung thảo luận 
ở các mẫu soilcrete chế tạo lần 2. 
Các mẫu soilcrete chế tạo trong phòng lần 2 
ở tuổi 54 ngày với Ac = 300 ÷ 900 kg/m
3
 có qu 
tăng từ 0,4-2,3 MPa (Hình 5), cao hơn qu đất 
chƣa gia cố và cƣờng độ qu hầu nhƣ đều tăng 
theo Ac, phù hợp [5, 7, 12]. Khi tăng Ac, lƣợng 
xi măng tham gia phản ứng thủy hóa sẽ tăng 
lên, lƣợng ion Ca++ giải phóng ra nhiều hơn, độ 
pH tăng lên làm tăng phản ứng trao đổi ion của 
các hạt sét mang điện tích âm và các sản phẩm 
tạo thành (nhƣ C-S-H và C-A-H) tăng lên góp 
phần hình thành cấu trúc và cƣờng độ soilcrete 
[5, 6, 7]. 
Với Actừ 300 ÷ 600 kg/m
3, việc tăng Ac lên 
100 kg/m
3 
làm qu của soilcrete chế tạo trong 
phòng ở lần 2 tăng lên khoảng 0,5 MPa. Tuy 
nhiên, soilcrete tại Ac= 700 kg/m
3
có qu bị 
giảm so với soilcrete tại Ac= 600 kg/m
3, ở các 
mẫu soilcrete chế tạo lần 1 cũng xảy ra tƣơng 
tự. Khi Ac tăng từ 300 ÷ 600 kg/m
3, hỗn hợp 
xi măng đất đƣợc đầm nén bằng que đầm, với 
Ac= 700 ÷ 900 kg/m
3, hỗn hợp xi măng đất trở 
nên sệt hơn nên đƣợc đầm rung bằng máy và 
lực đầm nén tác dụng lên mẫu bị giảm đi dẫn 
đến cƣờng độ bị sụt giảm. Ngoài ra, việc gõ 
khuôn xuống bàn để giảm bọt khí trong quá 
trình tạo mẫu làm mật độ và cƣờng độ qu 
soilcrete giảm [5]. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 52 
Cƣờng độ qu của soilcrete chế tạo trong 
phòng ở lần 2 tăng khi Ac tăng từ 700 ÷ 900 
kg/m
3
 nhƣng tăng chậm hơn so với soilcrete có 
Ac từ 300 ÷ 600 kg/m
3. Khi tăng Ac thêm 100 
kg/m
3, cƣờng độ qu tăng lần lƣợt 2, 1,5, 1,4 lần 
với soilcrete có Ac = 300 ÷ 600 kg/m
3
 và tăng 
lần lƣợt 1,2, 1,1 lần với soilcrete có Ac = 700 ÷ 
900 kg/m
3
. Khi Ac tăng, độ ẩm của soilcrete tăng 
lên và lƣợng nƣớc dƣ sau phản ứng thủy hóa 
trong soilcrete làm giảm khả năng tăng cƣờng 
độ qu[6, 7]. 
Hình 5. Quan hệ giữa cường độ qu và 
 hàm lượng xi măng, Ac 
3.1.2. Biến dạng lúc phá hoại, εf 
Biến dạng lúc phá hoại, εf, của soilcrete 
chế tạo trong phòng với Ac = 300 ÷ 900 
kg/m
3
 ở tuổi 54 ngày dao động từ 0.5-1.2% 
(Hình 6), nhỏ hơn [12]. εf giảm khi qu tăng 
[6, 7] đối với các mẫu có qu< 1 MPa. qu của 
các mẫu soilcrete lớn hơn 1 MPa có biến 
dạng εf tăng khi qu tăng nhƣng εf tăng không 
đáng kể và dao động từ 0,7-1,2%, gần với 
[13] (εf = 0.5-1% khi qu < 1 MPa). εf tăng có 
thể vì mặt tiếp xúc giữa đầu mẫu và bàn nén 
có chênh lệch dẫn đến mẫu bị biến dạng cục 
bộ trƣớc khi đạt cƣờng độ đỉnh và phá hoại 
hoàn toàn [7]. εf của soilcrete chế tạo trong 
phòng ở lần 2 giảm khi Ac tăng từ 300 ÷ 500 
kg/m
3, phù hợp [7]. Soilcrete chế tạo trong 
phòng và hiện trƣờng có εf không quá khác 
biệt, đều nhỏ hơn 1,5%, ngoại trừ một số mẫu 
soilcrete hiện trƣờng có εf lớn. 
Hình 6. Quan hệ giữa cường độ qu 
và biến dạng lúc phá hoại, εf 
3.1.3. Mô đun đàn hồi cát tuyến, E50 
Mô đun đàn hồi cát tuyến, E50, của soilcrete 
chế tạo trong phòng với Ac = 300 ÷ 900 kg/m
3
 ở 
tuổi 54 ngày dao động từ 68-319,4 MPa và E50 
= 104-248qu (Hình 7). E50 gần với giá trị E50 = 
100-300 qu khi qu< 2 MPa [6, 7]. 
Với Ac = 300 ÷ 400 kg/m
3, soilcrete chế tạo 
trong phòng ở lần 2 có E50 = 146-248qu, gần với 
[12] và cao hơn [13]. VớiAc = 300 ÷ 500 kg/m
3
, 
soilcrete chế tạo trong phòng ở lần 2 có E50 tăng 
khi hàm lƣợng xi măng, Ac, tăng. 
Hình7. uan hệ giữa cường độ qu và mô đun 
đàn hồi cát tuyến, E50 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 53 
3.1.4. Hàm lượng xi măng của soilcrete 
a. Xác định Ac thông qua qu 
Dựa vào kết quả cƣờng độ qu của soilcrete 
chế tạo trong phòng ở lần 2 từ đất khu vực cọc 
thử TB tăng khi Actăng từ 300 ÷ 900 kg/m
3
, hàm 
lƣợng xi măng Ac trong các mẫu soilcrete hiện 
trƣờng ở mét đầu tiên của cọc thử TB đƣợc xác 
định thông qua Phƣơng trình qu= -4x10
-6
Ac
2
+ 
0.0075Ac – 1.4039 với độ tin cậy 92%. Các mẫu 
soilcrete ở mét đầu tiên cọc thử có qu= 0.64 
MPa, 0.68 MPa, 1.16 MPa, 1.26 MPa lần lƣợt 
có Ac= 330 kg/m
3
, 339 kg/m
3
, 450 kg/m
3
, 476 
kg/m
3
. Accủa soilcrete ở 1 mét đầu cọc thử TB 
dao động từ 330-476 kg/m3. So với các nghiên 
cứu soilcrete chế tạo trong phòng trƣớc đây từ 
đất bùn sét ở tuổi 60 ngày, soilcrete từ đất An 
Giang ởAc = 300 kg/m
3
 có qu= 1.2 MPa, Ac = 
350 kg/m
3
 có qu= 1.5 MPa [12], soilcrete từ đất 
Đồng Tháp với Ac = 300 kg/m
3
 có qu= 0.75 
MPa, Ac = 350 kg/m
3
có qu= 0.8 MPa [12], kết 
quả Actrong soilcrete của cọc thử TB là hợp lý 
vì thí nghiệm sử dụng vữa có tỉ lệ w:c = 1.5: 1 
cao hơn so với hai nghiên cứu trƣớc là 0.7. 
Đƣờng kính cọc xác định thông qua đào lộ 
đầu cọc thử TB là 1 m. Cọc thiết kế có đƣờng 
kính 1 m không đổi trong lớp bùn sét. Khối 
lƣợng riêng của soilcrete hiện trƣờng sau khi 
thi công bằngkhối lƣợng riêng của soilcrete 
khoan từ hiện trƣờng. Ac trung bình của 
soilcrete trong 1 mét cọc đƣợc lấy bằng giá 
trị trung bình Accủa các mẫu soilcrete khoan 
đƣợc trong cùng 1 mét cọc. Khối lƣợng riêng 
trung bình của soilcrete trong 1 mét cọc đƣợc 
lấy bằng giá trị trung bình khối lƣợng riêng 
của các mẫu khoan đƣợc trong cùng 1 mét 
cọc. Khối lƣợng xi măng trong 1 m3 đất tự 
nhiên, khối lƣợng vữa và khối lƣợng soilcrete 
tạo thành đƣợc xác định dựa vào Ac. Thể tích 
soilcrete tạo thành đƣợc xác định dựa vào 
khối lƣợng riêng của soilcrete khoan đƣợc từ 
hiện trƣờng. Khối lƣợng xi măng thực tế nằm 
trong cọc soilcrete đƣợc xác định dựa vào thể 
tích của 1 m cọc soilcrete thực tế. Kết quả 
hàm lƣợng xi măng, Ac, và khối lƣợng xi 
măng trong 1 mét cọc thử TB đƣợc trình bày 
ở Bảng 2. 
Cọc thử TB có chiều dài 12 m, khối lƣợng xi 
măng trong 10 m đầu tiên của cọc ƣớc lƣợng là 
2020 kg. Đoạn cọc từ -10 m đến -12 m cọc tiêu thụ 
khoảng 400 kg xi măng khô. Vì vậy, khối lƣợng xi 
măng khô ƣớc lƣợng nằm trong cọc là 2420 kg. 
Khối lƣợng xi măng khô bơm tạo cọc thực tế là 
3140 kg (5.75 m
3
 vữa) nên khối lƣợng xi măng thất 
thoát ƣớc lƣợng là 720 kg (1.32 m3 vữa). 
b. Xác định đường kính cọc soilcrete tạo 
bởi JG 
Khối lƣợng riêng soilcrete, ρsoilcrete, giả thiết 
bằng với khối lƣợng riêng bùn thải, ρspoil. Khối 
lƣợng riêng của soilcreteđƣợc lấy bằng giá trị 
trung bình khối lƣợng riêng soilcretekhoan từ 
cọc thử TB. Dựa vào thể tích vữa bơm vào cọc, 
Vg = 5.75 m
3, chiều dài cọc, Lcol = 12 m, đƣờng 
kính cọc soilcrete, Dcol,xác định theo Công thức 
(2) là 0.8 m. 
Ac của soilcrete trong cọc bằng khối lƣợng xi 
măng bơm vào cọc trên thể tích đất ban đầu. Ac 
trung bình đƣợc lấy bằng giá trị trung bình Ac 
của soilcrete trong cọc từ Bảng 2 (Ac = 514 
kg/m
3). Thể tích đất ban đầu Vsoil = 3140/514 = 
6.1 m
3
 là thể tích soilcrete thực tế. Đƣờng kính 
cọc soilcrete tính toán đƣợc bằng 0.8 m, gần với 
đƣờng kính cọc tính theo[4] và nhỏ hơn 20% so 
với đƣờng kính xác định ở hiện trƣờng tại mét 
đầu tiên của cọc thử TB. Tuy nhiên, bên cạnh 
các mẫu soilcrete khoan từ cọc thử đƣợc nén 
UCS có những mẫu soilcrete mềm hơn, Ac thấp 
hơn nên Ac trung bình trong cọc soilcrete có thể 
thấp hơn 514 kg/m3. Với khối lƣợng xi măng 
bơm vào cọc không đổi, đƣờng kính cọc có thể 
sẽ lớn hơn 0.8 m. Kết quả cho thấy việc xác 
định đƣờng kính cọc soilcrete tạo bởi JG thông 
qua Ac là một phƣơng pháp tin cậy trong trƣờng 
hợp không xác định đƣợc ρsoilcretehay ρspoil tại 
hiện trƣờng. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 54 
Bảng 2. Hàm lƣợng xi măng, Ac, của soilcrete và khối lƣợng xi măng trong cọc thử TB 
Chiều dài 1 m cọc soilcrete theo 
độ sâu, (m) 
Hàm lƣợng xi măng, 
Ac, (kg/m
3
) 
Khối lƣợng xi măng thực tế trong 1 
mét cọc soilcrete, (kg) 
1-2 399 178 
2-3 490 189 
3-4 485 194 
4-5 466 192 
5-6 515 202 
6-7 466 191 
7-8 542 211 
8-9 537 212 
9-10 575 217 
10-11 667 235 
 Tổng: 2020 kg 
3.2. Soilcretechế tạo trong phòng từ đất 
khu vực cọc thử VĐ 
3.2.1. Cường độ nén nở hông tự do, qu 
Cƣờng độ qu của soilcrete chế tạo trong 
phòng ở tuổi 117 ngày từ đất VĐ ở đợt đúc mẫu 
lần 1 trong cùng 1 hàm lƣợng xi măng chênh 
lệch nhau và qu thay đổi không theo quy luật khi 
tăng Ac từ 300 ÷ 900 kg/m
3
 (Hình 8). Ởđợt đúc 
mẫu lần 1, hỗn hợp đất và vữa đƣợc trộn bằng 
tay nên đất sét dẻo không đƣợc trộn đều với vữa 
làm ảnh hƣởng đến qu. 
Hình 8. Quan hệ giữa cường độ qu và 
hàm lượng xi măng, Ac 
Soilcrete chế tạo trong phòng ở lần 2 có qu 
= 1,7-4,3 MPa, phù hợp [12, 13]. VớiAc = 500 
÷ 700 kg/m
3, cƣờng độ qucủa soilcrete giảm vì 
hỗn hợp đất và vữa ở dạng sệt, soilcrete đƣợc 
đầm rung bằng máy và không chịu lực đầm 
tay nhƣ các mẫu soilcreteở Ac thấp hơn, giống 
với việc sụt giảm cƣờng độ ở một số mẫu TB. 
Với Ac = 700 ÷ 900 kg/m
3
, qucủa soilcrete 
tăng theo Ac. 
3.2.2. Biến dạng lúc phá hoại, εf 
Soilcrete chế tạo trong phòng từ đất VĐ với 
Ac = 300 ÷ 900 kg/m
3
 ở lần 1 có εf = 0.7-1.3% 
và ở lần 2 có εf = 0.39-1.46% (Hình 9), nhỏ hơn 
[12]. Soilcrete trong phòng có εf tăng khi qutăng, 
ngƣợc với kết quả của [5, 7], có thể vì mặt tiếp 
xúc giữa 2 đầu mẫu và bàn nén không bằng 
phẳng dẫn đến mẫu bị biến dạng cục bộ trƣớc 
khi đạt cƣờng độ đỉnh và phá hoại hoàn toàn [7]. 
Ở qu gần nhau, soilcrete trong phòng có εf nhỏ 
hơn soilcrete hiện trƣờng vì các mẫu hiện 
trƣờng có chiều dài ngắn hơn 2 lần đƣờng kính 
nên biến dạng đo đƣợc lớn nhƣ đã giải thích ở 
các mẫu soilcrete trong phòng TB. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 55 
Hình 9. Quan hệ giữa cường độ qu và 
 biến dạng lúc phá hoại, εf 
3.2.3. Mô đun đàn hồi cát tuyến, E50 
Mô đun đàn hồi cát tuyến, E50, của soilcrete 
tạo ra trong phòng với Ac = 300 ÷ 900 kg/m
3
 ở 
lần 1 có E50 = 321-523 MPa và tỉ số E50/qu = 88-
143, soilcrete ở lần 2 có E50 = 371-836 MPa và 
E50/qu =134-263 (Hình 10). Tỉ số E50/qu của 
soilcrete chế tạo trong phòng lần 1 nhỏ hơn lần 
2 vì εf của soilcrete lần 1 lớn hơn soilcrete lần 2. 
Đa số các mẫu soilcrete chế tạo trong phòng lần 
2 có E50 tăng theo qu, phù hợp [5, 7].Một số mẫu 
soilcrete hiện trƣờng có qugần với qu của 
soilcrete trong phòng nhƣng có E50thấp hơn E50 
trong phòng vì soilcrete hiện trƣờng có εf lớn. 
Với Ac = 700 ÷ 900 kg/m
3, soilcrete chế tạo 
trong phòng lần 2 có E50 tăng khi Ac tăng, phù 
hợp [14] vì qu của soilcrete tăng theo Ac. 
Hình 10. uan hệ giữa cường độ qu và mô đun 
đàn hồi cát tuyến, E50 
3.2.4. Hàm lượng xi măng của soilcrete 
Các mẫu soilcrete trong phòng với Ac = 300 
÷ 900 kg/m
3
 có qu thay đổi không theo quy luật 
với Ac (Hình 11). qu trong phòng hầu hết đều 
cao hơn qu hiện trƣờng nhƣng soilcrete ở Ac = 
300 kg/m
3
 và Ac = 700 kg/m
3
 có qu tƣơng 
đƣơng nhau. Việc trộn mẫu đất sét không đồng 
nhất với vữa và quá trình đúc mẫu không loại 
bỏ hết bọt khí làm ảnh hƣởng đến cƣờng độ qu. 
Kết quả cho thấy quá trình đúc mẫu soilcrete 
có ảnh hƣởng đến độ tăng qu mặc dù Ac tăng. 
Vì vậy, Ac trong soilcrete từ cọc thử VĐ chƣa 
thể xác định. 
4. KẾT LUẬN 
Soilcrete trong phòng từ đất khu vực cọc thử 
TB và cọc thử VĐ đã đƣợc chế tạo với hàm 
lƣợng xi măng, Ac, từ 300 ÷ 900 kg/m
3, tỉ lệ w:c 
là 1,5:1 giống với JG hiện trƣờng. Soilcrete 
trong phòng đƣợc nén nở hông tự do để xác 
định cƣờng độ nén nở hông tự do, qu, biến dạng 
lúc phá hoại, εf, mô đun đàn hồi cát tuyến, E50, ở 
tuổi 54 ngày cho mẫu TB và 117 ngày cho mẫu 
VĐ. Dựa vào mối quan hệ giữa Acvà qu của 
soilcrete trong phòng, các mẫu soilcrete hiện 
trƣờng khoan từ cọc thử đƣợc đối chiếu với 
soilcrete trong phòng để xác định Ac. Khối 
lƣợng xi măng trong cọc thử JG đƣợc xác định 
khi biết khối lƣợng xi măng bơm vào cọc và 
đƣờng kính cọc từ đào lộ đầu cọc hiện 
trƣờng.Đƣờng kính cọc JG đƣợc xác định khi 
biết khối lƣợng xi măng bơm vào cọc và hàm 
lƣợng xi măng, Ac, của soilcrete. Một số kết 
luận rút ra đƣợc nhƣ sau: 
(1) Soilcrete trong phòng từ đất bùn sét TB 
với Ac từ 300 ÷ 900 kg/m
3có cƣờng độ qu từ 0,4-
2,3 MPa, mô đun đàn hồi cát tuyến E50 = 104-
248qu, biến dạng lúc phá hoại nhỏ, εf= 0,5-1,2%. 
(2) Soilcrete trong phòng từ đất bùn sét TB 
có cƣờng độ qu tăng khi Actăng từ 300 ÷ 900 
kg/m
3
 theo Phƣơngtrình qu = -4x10
-6
Ac
2 
+ 
0,0075Ac - 1,4039 với độ tin cậy 92%. 
(3) Hàm lƣợng xi măng, Ac của soilcrete 
trong 1 mét đầu cọc thử TB là 330-476 kg/m3, 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2020 56 
khối lƣợng xi măng ƣớc lƣợng trong cọc thử TB 
là 2420 kg và đƣờng kính cọc thử TB tính toán 
thông qua Ac đạt 0,8 m. 
(4) Soilcrete trong phòng từ đất sét VĐ với 
Ac từ 300 ÷ 900 kg/m
3
 có cƣờng độ qu từ 1,7 -
4,3 MPa, E50 = 134-263qu, εf = 0,39 - 1,46%, 
cƣờng độ qu thay đổi không theo quy luật khi 
tăng Ac nên chƣa xác định đƣợc hàm lƣợng xi 
măng, Ac, trong cọc thử VĐ. 
LỜI CẢM ƠN 
Nghiên cứu này đƣợc thực hiện dƣới sự tài 
trợ kinh phí của Sở KHCN tỉnh Đồng Tháp qua 
hợp đồng số 108/2015/ĐT-KHCN, sự tài trợ của 
công ty An Bình, và sự hỗ trợ pháp lý-trang 
thiết bị của trƣờng Đại học Bách Khoa - ĐHQG 
TP HCM. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Trần Nguyễn Hoàng Hùng. Công nghệ 
xói trộn vữa cao áp (Jet grouting). TP. Hồ Chí 
Minh, Việt Nam: Nhà xuất bản Đại học Quốc 
Gia TP. HCM, 2016, 368 trang. 
[2]. Hayward Baker Inc. “Jet Grouting.” Internet: 
 8 p., 2019. 
[3]. G.K. Burke. “Jet Grouting systems: 
advantages and disadvantages,” Geosupport 
2004, ASCE Geotechical Special Publication, 
pp. 875-886, 2004. 
[4]. D. Ribeiro and R. Cardoso. “A review on 
models for the prediction of the diameter of jet 
grouting columns,” Journal European Journal of 
Environmental and Civil Engineering, Vol. 21, 
Issue 6, 29 p., 2017. 
[5]. M. Kitazume and M. Terashi. The Deep 
mixing method. UK: CRC Press: Balkema 
Book, 2013, 405 p. 
[6]. Jie Han. Principles and Practices of 
Ground Improvement. Canada, Johnn Willey & 
Sons, Inc., 2015, 435 pp. 
[7]. Trần Nguyễn Hoàng Hùng. Công nghệ 
đất trộn xi măng (SCM) gia cố nền đất yếu. TP. 
Hồ Chí Minh, Việt Nam: Nhà xuất bản Đại học 
Quốc Gia TP. HCM, 2019, 547 trang. 
[8]. Bộ Xây Dựng. “Quy trình gia cố nền đất 
yếu - Phƣơng pháp trụ đất xi măng.” TCVN 
9403:2012, 42 trang, 2012. 
[9]. Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông 
Thôn. “Công trình thủy lợi – Cọc xi măng đất 
thi công theo phƣơng pháp Jet grouting – Yêu 
cầu thiết kế thi công và nghiệm thu cho xử lý 
nền đất yếu.” TCVN 9906:2014, 26 trang, 2014. 
[10]. American Society for Testing and 
Materials. “Standard Test Method for 
Unconfined Compressive Strength of Cohesive 
Soil.” ASTM D 2166, 6 p., 2000. 
[11]. American Society for Testing and 
Materials. “Standard Test Method for 
Compressive Strength of Molded soil-cement 
cylinders.” ASTM D 1633-96, 3 p., 1996. 
[12]. Trần Nguyễn Hoàng Hùng. “Applying 
Soil Cement Mixing Technology to reinforce 
earth levees to project rice fields against annual 
floods in the Mekong delta, Vietnam”, 
HCMUT, HCM, Vietnam, Tech. Rep. HCMUT 
CRI 1031 – 1401, 2015. 
[13]. Quách Hồng Chƣơng, Trần Nguyễn 
Hoàng Hùng, Hà Hoan Hỷ, và Phạm Quốc 
Thiện. “Ứng xử soilcrete trong phòng tạo ra từ 
đất ở cầu Tám Bang và Vàm Đinh mô phỏng 
công nghệ Jet grouting,” Tạp chí Địa Kỹ Thuật, 
Số 2, trang 42-51, 2016. 
[14]. Trần Nguyễn Hoàng Hùng. “Báo cáo 
tổng hợp kết quả nghiên cứu đề tài nghiên cứu 
ứng dụng công nghệ đất trộn xi măng – trộn khô 
trộn nông xây dƣng đƣờng giao thông nông thôn 
ở An Giang”, HCMUT, HCM, Vietnam, Tech. 
Rep. HT.2012.3, 2013. 
Người phản biện: PGS.TS ĐOÀN THẾ TƢỜNG