Ứng xử soilcrete trong phõng tạo ra từ đất ở cầu tám bang và vàm đinh mô phỏng công nghệ Jet Grouting

Abstract: The current techniques to reinforce bridge approaching

embankments mitigating settlement have been ineffective and less sustainable.

Jet Grouting has high potential application to lessen settlement at bridge

approaching embankments but has limit applications. This paper investigated

mechanical behaviors of soilcrete created from soils of Tam Bang and Vam

Dinh bridges in laboratory. Three cement types used in this study were

PCB40 (A), 10% (B) and 50% (B) slag. The ratio of water and cemnet (w/c)

of grout were 1/1 and 1/0.7. A designed replacement ratio of cement slurry to

the in-situ soills was 50%. About 200 specimens were made in the laboratory,

cured in various curing times to examine soilcrete characteristics. The results

show that (1) Unconfined compressive strength (UCS) at a curing time of 3

days higher 4 to 11 times than those of the in-situ soils; (2) Secant modulus of

elasticity varying from 43 to 147 times to UCS; (3) Strain at failure varying

from 1 to 3%; (4) UCS increase with increasing in percentage of slag; (5) w/c

= 1/0.7 providing suitable soilcrete strength and viscocity.

pdf 10 trang yennguyen 3520
Bạn đang xem tài liệu "Ứng xử soilcrete trong phõng tạo ra từ đất ở cầu tám bang và vàm đinh mô phỏng công nghệ Jet Grouting", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Ứng xử soilcrete trong phõng tạo ra từ đất ở cầu tám bang và vàm đinh mô phỏng công nghệ Jet Grouting

Ứng xử soilcrete trong phõng tạo ra từ đất ở cầu tám bang và vàm đinh mô phỏng công nghệ Jet Grouting
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 42 
ỨNG XỬ SOILCRETE TRONG PHÕNG TẠO RA TỪ ĐẤT 
Ở CẦU TÁM BANG VÀ VÀM ĐINH MÔ PHỎNG 
CÔNG NGHỆ JET GROUTING 
QUÁCH HỒNG CHƢƠNG*, TRẦN NGUYỄN HOÀNG HÙNG**, 
HÀ HOAN HỶ***, VÀ PHẠM QUỐC THIỆN* 
Mechanical behaviors of soilcrete created from soils of Tam Bang and 
Vam Dinh bridges simulating Jet Grouting technology 
Abstract: The current techniques to reinforce bridge approaching 
embankments mitigating settlement have been ineffective and less sustainable. 
Jet Grouting has high potential application to lessen settlement at bridge 
approaching embankments but has limit applications. This paper investigated 
mechanical behaviors of soilcrete created from soils of Tam Bang and Vam 
Dinh bridges in laboratory. Three cement types used in this study were 
PCB40 (A), 10% (B) and 50% (B) slag. The ratio of water and cemnet (w/c) 
of grout were 1/1 and 1/0.7. A designed replacement ratio of cement slurry to 
the in-situ soills was 50%. About 200 specimens were made in the laboratory, 
cured in various curing times to examine soilcrete characteristics. The results 
show that (1) Unconfined compressive strength (UCS) at a curing time of 3 
days higher 4 to 11 times than those of the in-situ soils; (2) Secant modulus of 
elasticity varying from 43 to 147 times to UCS; (3) Strain at failure varying 
from 1 to 3%; (4) UCS increase with increasing in percentage of slag; (5) w/c 
= 1/0.7 providing suitable soilcrete strength and viscocity. 
Keywords: Soilcrete, Jet Grouting, settlement, ground improvement, DMM, 
bridge approaching embankment. 
1. GIỚI THIỆU * 
Đường dẫn vào cầu làm nhiệm vụ kết nối và 
chuyển tiếp độ cứng giữa đường và cầu thông 
qua kết cấu mố cầu, đảm bảo sự êm thuận cho 
lưu thông trên tuyến [1]. Tuy nhiên, phần đất 
đắp ngay sau mố (trong phạm vi 3-5 m) thường 
xảy ra độ lún lớn gây chênh lệch cao độ đỉnh 
mố và đường sau khi công trình đưa vào khai 
thác. Việc lưu thông trên tuyến đường sẽ gặp 
nhiều khó khăn khi độ lún này vượt quá 30 mm, 
và cần phải bù lún. Hầu hết các cầu trên các tỉnh 
* Học viên cao học, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng (KTXD), 
Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM (HCMUT). 
** Tiến sĩ, giảng viên, Khoa KTXD, HCMUT, 
tnhhung@hcmut.edu.vn. 
*** Nghiên cứu sinh, Khoa KTXD, HCMUT. 
lộ thuộc tỉnh Đồng Tháp đều xảy ra hiện tượng 
lún này trong quá trình khai thác dựa trên số liệu 
khảo sát của nhóm nghiên cứu. Hiện tượng lún 
này cũng xảy ra hầu hết ở các cầu ở Đồng Bằng 
sông Cửu Long như các cầu trên tuyến Quản lộ 
Phụng Hiệp, Đường Xuyên Á nối TP. Cà Mau 
và Rạch Giá, v.v. 
Theo quyết định 3095/QĐ-BGTVT 
07/10/2013 có ba biện pháp khắc phục đối với 
cầu đang trong quá trình khai thác như sau: bù 
lún, bơm vữa, và thay thế. So với các giải pháp 
trên, Jet Grouting có ưu điểm là xử lý được lớp 
đất yếu có chiều dày lớn mà không chiếm dụng 
nhiều diện tích, và không phá vỡ lớp kết cấu bên 
trên gây ảnh hưởng đến giao thông trong quá 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 43 
trình thi công. Tuy nhiên, ngành giao thông và 
xây dựng vẫn chưa có tiêu chuẩn ngành hướng 
dẫn sử dụng và ứng dụng một cách chính thức 
[4]. Nghiên cứu và áp dụng công nghệ Jet 
Grouting để xử hiện tượng lún ở đường đầu cầu 
là cần thiết. 
Bài báo tập trung vào việc nghiên cứu ứng 
xử của đất trộn ximăng (soilcrete) như mối quan 
hệ giữa cường độ nén nở hông tự do qu theo thời 
gian bảo dưỡng, loại ximăng, tỷ lệ nước: 
ximăng (w/c), và modul đàn hồi cát tuyến E50 
của 4 lớp đất ở cầu Tám Bang và Vàm Đinh. 
Kết quả nghiên cứu sẽ làm nền tảng bước đầu 
cho việc ứng dụng và thi công thử nghiệm Jet 
Grouting gia cố lún đường dẫn đầu cầu đang 
trong quá trình khai thác ở hiện trường. 
2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
Nghiên cứu được thực hiện bằng phương 
pháp thí nghiệm trong phòng thông qua các thí 
nghiệm nén nở hông tự do (UCS) cho các mẫu 
soilcrete. Việc chế tạo, bảo dưỡng, và thí 
nghiệm nén UCS tuân theo các tiêu chuẩn hiện 
hành như ASTM D2166, ASTM D1633, và 
TCVN 9403:2012. 
2.1. Vật liệu thí nghệm 
Đất nguyên thổ 
Các mẫu đất được ở hai hố khoang đến độ 
sâu 30 m tại hiện trường cầu Tám Bang (km 10 
+ 891) và cầu Vàm Đinh (km 10 + 620) thuộc 
ĐT852, xã Long Hưng B, huyện Lấp Vò, tỉnh 
Đồng Tháp (Hình 1). Các lớp đất dùng để thí 
nghiệm ở chiều sâu gia cố dự kiến được ký hiệu 
VĐ1, VĐ2, TB1, và TB2 tương ứng với lớp đất 
thứ 1 và lớp đất thứ 2 được lấy từ cầu Vàm 
Đinh và Tám Bang. Chỉ tiêu cơ lý của đất dùng 
để thí nghiệm được thể hiện ở Bảng 1. 
Hình 1. Vị trí nghiên cứu (Google map) 
Bảng 1. Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất thí nghiệm ở chiều sâu gia cố dự kiến (Las – XD475) 
Các chỉ tiêu / tên lớp đất TB1 TB2 VĐ1 VĐ2 
Mô tả lớp đất 
Bùn sét màu 
nâu đen 
Bùn sét lẫn cát 
mịn màu nâu đen 
Sét màu nâu 
đỏ, nâu vàng 
Bùn sét màu 
nâu đen 
Chiều dày (m) 10 12 3,6 13,8 
Độ ẩm tự nhiên, w (%) 53,1 46,7 34,1 55,8 
Dung trọng tự nhiên, γw (kN/m
3
) 16,46 16,79 18,24 16,22 
Giới hạn chảy, LL (%) 50,6 52,4 42,1 48,7 
Chỉ số dẻo, PI (%) 20 17,8 18,2 21,1 
Modul biến dạng nhỏ, E (kN/m2) 1659 1852 3105 1539 
Hàm lượng hạt bụi và sét (%) 96,3 84,1 92,8 94,3 
Cường độ nén nở hông tự do, qu 
(kN/m
2
) 
56,06 70,54 117,91 59,61 
Độ pH 6,81 7,55 - 7,78 
Hàm lượng hữu cơ (%) 6,13 3,02 - 5,07 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 44 
2.2. Ximăng 
Ximăng dùng trong nghiên cứu là ximăng 
PCB40 (A), ximăng xỉ lò cao 10% (B), và 
ximăng 50% (C). Các loại ximăng trong 
nghiên cứu đều sản xuất trong nước đáp ứng 
yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 6260:2009 
(ximăng Portland hổn hợp) và TCVN 
4316:2007 (ximăng Portland xỉ lò cao) (Bảng 
2). Ximăng không được quá hạn một tháng kể 
từ ngày xuất xưởng. 
Bảng 2. Các chỉ tiêu cơ lý của các loại ximăng sử dụng trong thí nghiệm 
Cường độ nén 
(MPa) 
Thời gian đông kết (phút) Độ mịn * 
(%) 
Độ ổn định 
thể tích 
(mm) 
Hàm lượng 
SO3 
(%) 3 ngày 28 ngày Bắt đầu Kết thúc 
≥ 18 ≥ 40 ≥ 45 ≤ 420 ≤ 10 ≤ 10 ≤ 3.5 
*Xác định theo phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0.09 mm. 
2.3. Nƣớc 
Nước uống sinh hoạt dùng thí nghiệm tuân 
theo yêu cầu kỹ thuật TCVN 4506:2012, trong 
nước không có hàm lượng tạp chất vượt quá 
giới hạn cho phép làm ảnh hưởng đến quá trình 
đông kết của đất trộn ximăng cũng như làm 
giảm độ bền của kết cấu trong quá trình sử dụng 
(Bảng 3). 
Bảng 3. Hàm lượng tối đa cho phép của các thành phần trong nước trộn vữa (TCVN 4506:2012) 
Hàm lượng tối đa cho phép (mg/L) 
Muối hòa tan Ion sunfat (SO4-2) Ion clo (Cl-) Cặn không tan 
10,000 2,700 3,500 300 
2.4. Chế tạo mẫu 
a) Tỷ lệ nước:ximăng (w/c) và tỷ lệ vữa 
thay thế đất tự nhiên 
Tỷ lệ w/c thông thường từ 0,7–1 [5], 0,6–1,2 
và thường được chọn là 1 [6]. Jet Grouting khi 
thử nghiệm tại cảng Phú Hữu, Q.9, TP. HCM 
w/c là 1/0,7 [7], [8]. Vì vậy, tỷ lệ w/c dự kiến là 
1/1 và 1/0,7. Tỷ lệ vữa thay thế khi trộn với đất 
tự nhiên là 50% [9], [10] phù hợp với nhận định 
của [11]. 
b) Đúc mẫu 
Đất được lấy từ các lớp đất của cầu Tám 
Bang và cầu Vàm Đinh được trộn với vữa 
được tạo thành từ hai loại ximăng A và B. Hai 
lớp TB2 và VĐ2 được trộn thêm với ximăng 
C. Đất tự nhiên được xác định độ ẩm trước khi 
thí nghiệm. Nếu độ ẩm của đất trong phòng 
nhỏ hơn độ ẩm đất hiện trường, cần thêm vào 
một lượng nước để đưa độ ẩm của đất về đúng 
độ ẩm ở hiện trường. 
Các mẫu đất trộn ximăng được cho vào 
khuôn bằng ống nhựa PVC (đường kính 55 
2 mm, cao 120 2 mm) được cắt hở một bên 
giúp tháo khuôn được dễ dàng. Nhằm đảm bảo 
độ ẩm trong quá trình bảo dưỡng, mẫu được 
cố định bằng 3 vòng thép. Khuôn được bôi 
một lớp dầu nhờn mỏng ở mặt trong của 
khuôn để có thể dễ dàng tháo mẫu ra khỏi 
khuôn sau thời gian bảo dưỡng. Hỗn hợp đất 
trộn ximăng cho vào khuôn thành 3 lớp, dùng 
que gỗ đường kính 10 mm và dài 400 mm để 
đầm chặt từng lớp. Mẫu được bảo quản trong 
phòng thí nghiệm bằng cách ngâm trong nước 
đối với mẫu đất ở dưới mực nước ngầm (Hình 
2) [12], [13]. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 45 
Hình 2. Bảo dưỡng mẫu 
2.5. Nén mẫu 
Thí nghiệm nén nở hông tự do được thực 
hiện theo tiêu chuẩn ASTM D2166. Hai bề mặt 
mẫu được làm phẳng và bôi trơn trước khi tiến 
hành thí nghiệm UCS. Mẫu được nén bằng máy 
nén mẫu TSZ30-2.0 ngay sau khi lấy mẫu ra 
khỏi phòng bảo dưỡng để tránh thay đổi độ ẩm 
và nhiệt độ. Tốc độc gia tải ở 0,4 mm/phút, ghi 
lại số đọc giá trị lực và biến dạng dọc trục, khi 
mẫu bị phá hoại thì ghi lại lực phá hoại. Khi 
nén, lực nén phải được gia tải liên tục và không 
tăng đột biến. 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
Đất ở khu vực cầu Tám Bang và Vàm Đinh 
được lấy tại hai hố khoan cách nhau khoảng 200 
m, dựa vào chỉ tiêu cơ lý (Bảng 1) có thể xác 
định được đất tại hai vị trí trên bao gồm hai loại 
đất chính là bùn sét và sét dẻo mềm. Hơn 200 
mẫu ximăng đất tạo thành từ 4 lớp đất: VĐ1, 
VĐ2, TB1, và TB2 đã được nén nở hông tự do 
(UCS). Các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của mẫu đất 
trộn ximăng đối với từng lớp đất như cường độ 
(qu), biến dạng lúc phá hoại (f), modul đàn hồi 
cát tuyến (E50), và các mối quan hệ của các chỉ 
tiêu cơ lý đặc trưng của đất trộn ximăng đã được 
xác định. 
3.1. Quan hệ giữa thời gian bảo dưỡng và 
cường độ nén nở hông tự do 
Hình 3 thể hiện mối quan hệ giữa qu và thời 
gian bảo dưỡng cho tất cả các mẫu soilcrete. 
Cường độ của hầu hết các mẫu tăng theo thời 
gian, phù hợp với các nghiên cứu [12], [13] 
(nguồn từ Kawasaki et al.1981), và [14]. Sự 
hình thành cường độ của soilcrete chủ yếu là từ 
phản ứng thủy hóa và phản ứng pozzolan kéo 
dài theo thời gian [13], [14], [15]. Khuyết tật 
trong quá trình chế tạo làm ảnh hưởng đến qu 
nên có một vài mẫu cường độ không tăng theo 
quy luật [12]. Cường độ những mẫu trên 60 
ngày tuổi ở lớp VĐ1 vượt quá khả năng nén tối 
đa của máy nén TSZ30-2.0 (3,2 MPa), nên xem 
qu ít nhất 3,2 MPa. Những mẫu được trộn với 
ximăng C được nén bằng máy nén bêtông nên 
cho được cường độ lớn hơn 3,2 MPa. 
(a). Trộn với ximăng A, w/c = 1/1 
(b). Trộn với ximăng A, w/c = 1/0.7 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 46 
(c). Trộn với ximăng B, w/c = 1/1 
(d). Trộn với ximăng B, w/c = 1/0.7 
(e). Trộn với ximăng C, w/c = 1/1 
(f). Trộn với ximăng C, w/c = 1/0.7 
Hình 3. Quan hệ giữa thời gian bảo dưỡng 
 và cường độ nén nở hông tự do 
Cường độ nén nở hông tự do ở tuổi 28 ngày 
thường được dùng để tính toán thiết kế 
(TCVN 9403:2012). qu ở tuổi 28 ngày của lớp 
bùn sét (TB1, TB2, và VĐ2) và sét dẻo mềm 
(VĐ1) với ximăng A và B là 0,75-1,53 MPa 
và 1,64-2,72 MPa, tương ứng. Riêng lớp TB2 
và VĐ2 với ximăng C, cường độ lên đến 6.5 
và 3,2 MPa, tương ứng. [11] (từ nguồn Bell 
1993, Miki 1985, và Shibazaki 1991) và [8] 
cho kết quả tượng tự khi thử nghiệm Jet 
Grouting với ximăng PCB40 tại cảng Phú 
Hữu, Q.9, TP.HCM. 
3.2. Cường độ nén nở hông tự do ở 3 
ngày tuổi 
qu ở 3 ngày tuổi giúp quyết định trình tự 
thi công và thời gian giải phóng mặt bằng 
thi công thích hợp để không làm gián đoạn 
giao thông quá lâu. Hình 4 thể hiện mối 
quan hệ giữa qu3 của các loại đất khác nhau. 
qu3 của lớp TB1 khi trộn với các loại 
ximăng và tỷ lệ w/c khác nhau từ 0,2-0,43 
MPa, gấp từ 4-8,6 lần cường độ nén nở 
hông tự do của đất tự nhiên (0,05 MPa). 
Tương tự, qu3 của lớp TB2 vào khoảng 
0,38-0,74 MPa gấp từ 5,4-10,6 lần cường 
độ nén nở hông tự do của đất tự nhiên (0,07 
MPa). Cho lớp VĐ2, qu3 vào khoảng 0,33 – 
0,68 MPa gấp 5,5 – 11,3 lần cường độ nén 
nở hông tự do của đất tự nhiên (0,06 MPa). 
Do không đủ lượng đất để thí nghiệm, lớp 
VĐ1 không có mẫu ở 3 ngày tuổi. 
3.3. Tốc độ phát triển cường độ của 
soilcrete 
Tốc độ phát triển qut ở các thời gian bảo 
dưỡng khác nhau so với qu ở 28 ngày tuổi 
được nghiên cứu để làm cơ sở khoa học rút 
ngắn tiến độ thi công. Hình 5 thể hiện tốc độ 
phát triển cường độ của các lớp đất với các 
loại ximăng khác nhau. Tỷ số qu3/qu28, qu7/qu28, 
qu60/qu28 và qu90/qu28 của mẫu trộn với ximăng 
A bằng 0,45, 0,68, 1,02, và 1,26, tương ứng. 
Tỷ số qu3/qu28, qu7/qu28, qu60/qu28 và qu90/qu28 
của mẫu trộn với ximăng B bằng 0,43, 0,65, 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 47 
1,22, và 1,54, tương ứng. Mẫu được tạo bởi 
ximăng C có tỷ số qu7/qu28, qu14/qu28 và 
qu50/qu28 bằng 0,45, 0,78, và 1,41, tương ứng. 
Nhìn chung, kết quả phù hợp với các nghiên 
cứu của [12] khi nghiên cứu đất trộn ximăng 
tại Đồng Tháp [14], [16] (nguồn từ Wang et 
al. 1999 và Arroyo et al. 2007). Tỷ số qut so 
với qu28 của ximăng xỉ cao hơn so với với 
ximăng PCB40, phù hợp với các nghiên cứu 
của [13], [19]. 
(a). Trộn với tỷ lệ w/c = 1/1 
(b). Trộn với tỷ lệ w/c = 1/0.7 
Hình 4. Cường độ nén nở hông tự do của đất 
nguyên thổ và soilcrete ở 3 ngày tuổi 
(a). Trộn với ximăng A 
(b). Trộn với ximăng B 
(c). Trộn với ximăng C 
Hình 5. Tốc độ phát triển cường độ của 
soilcrete tại với các loại ximăng khác nhau 
3.4. Quan hệ giữa loại đất và cường độ nén 
nở hông tự do 
Việc xác định ảnh hưởng của loại đất và qu28 
giúp lựa chọn thông số thi công thích hợp khi 
thi công đối với từng lớp đất. Khi thử nghiệm 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 48 
với ximăng A và B, qu28 được tạo từ lớp sét 
(VĐ1) cao hơn so với các lớp bùn sét (TB2, 
VĐ2, và TB1) ở cùng điều kiện trộn, thời gian 
bảo dưỡng, và tỷ lệ w/c. Soilcrete tại lớp TB2 có 
cường độ cao hơn so với lớp VĐ2 khi được tạo 
từ ximăng C (Hình 6), chủ yếu do hàm lượng 
hữu cơ tồn tại trong các lớp bùn sét (Bảng 1). 
Hàm lượng hữu cơ được xem không ảnh hưởng 
đến cường độ của soilcrete thường không nên 
quá 2% [17]. Hàm lượng hữu cơ trong đất gây 
cản trở quá trình thủy hóa và phản ứng pozzolan 
[19]. Hàm lượng hữu cơ càng cao của các vị trí 
nghiên cứu (> 5%, Bảng 1) làm giảm cường độ 
nén nở hông tự do của soilcrete [12], [18]. 
(a). Trộn với w/c = 1/1 
(b). Trộn với w/c = 1/0.7 
Hình 6. Ảnh hưởng của loại đất đến cường độ 
nén nở hông tự do ở 28 ngày tuổi 
3.5. Ảnh hưởng của loại ximăng và tỷ lệ w/c 
đến cường độ nén nở hông tự do 
Mục tiêu của việc xác định ảnh hưởng loại 
ximăng và tỷ lệ w/c đến cường độ nén nở hông 
tự do của soilcrete để tìm ra được loại ximăng 
cùng với ty lệ w/c thích hợp với từng mục đích 
gia cố cụ thể ở cầu Tám Bang và Vàm Đinh. 
3.6. Ảnh hƣởng của w/c đến qu28 
Cùng một loại đất, loại ximăng, ở 28 ngày 
tuổi, và điều kiện bảo dưỡng, mẫu có tỉ lệ w/c 
= 1/1 có cường độ cao hơn mẫu có tỉ lệ w/c = 
1/0,7 (Hình 7). Lượng ximăng trong hỗn hợp 
vữa có tỷ lệ w/c bằng 1/0,7 thấp hơn so với tỷ 
lệ w/c bằng 1/1 khoảng 24%. Kết quả nghiên 
cứu cho thấy tùy vào từng loại đất, khi giảm 
24% lượng ximăng thì cường độ giảm từ 8–
20% với ximăng A (Hình 7a), 8 – 45% với 
ximăng B (Hình 7b), và 15 – 21% với ximăng 
C (Hình 7c). Kết quả phù hợp với nghiên cứu 
của [16]. Tuy nhiên, độ nhớt của vữa ximăng 
có w/c = 1/0,7 nhỏ hơn w/c = 1/1 làm giảm ma 
sát vòi trong quá trình phun vữa cao áp khi thi 
công Jet Grouting. 
3.7. Ảnh hƣởng của loại ximăng đến qu28 
Hình 8 thể hiện ảnh hưởng của loại ximăng 
đến qu28. Với cùng một loại đất, điều kiện trộn, 
tỷ lệ w/c, và thời gian bảo dưỡng, qu28 tạo thành 
từ ximăng B và C cao hơn so với ximăng A từ 
1,3-2 lần và 3,5-6,7 lần, tương ứng. Hàm lượng 
xỉ lò cao có trong ximăng B (10%) và C (50%) 
đóng vai trò chủ yếu làm gia tăng cường độ 
soilcrete. Kết quả cho thấy đất tại cầu Tám 
Bang và cầu Vàm Đinh thích hợp để gia cố với 
ximăng có hàm lượng xỉ lò cao. Hàm lượng xỉ 
càng cao thì cường độ đạt được càng tăng. 
Quan hệ giữa biến dạng lúc phá hoại f 
và qu28 
Hình 9 thể hiện biến dạng lúc phá hoại ở tuổi 
28 ngày của các mẫu soilcrete được tạo thành từ 
ximăng A và B. Các mẫu ximăng đất được tạo từ 
ximăng C được nén bằng máy nén bêtông nên 
không xác định được biến dạng lúc phá hoại. f 
biến thiên trong khoảng 1% đến 3%, phù hợp với 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 49 
kết quả nghiên cứu của [12], [13], [19]. Biến dạng 
lúc phá hoại của các mẫu có cường độ lớn hơn 2 
MPa lớn hơn 2%, cao so với [13], [19], có thể mặt 
tiếp xúc của các mẫu khi nén không được bằng 
phẳng dẫn đến mẫu bị biến dạng cục bộ tại hai đầu 
trước khi xuất hiện biến dạng lúc phá hoại [12]. 
(a). Ximăng A 
(b). Ximăng B 
(c). Ximăng C 
Hình 7. Ảnh hưởng của tỷ lệ w/c đến qu28 
(a). Trộn với w/c = 1/1 
(b). Trộn với w/c = 1/0.7 
Hình 8. Ảnh hưởng của loại ximăng đến cường 
độ nén nở hông tự do ở 28 ngày tuổi 
Hình 9. Quan hệ giữa biến dạng lúc phá hoại 
và qu28 tạo từ ximăng A và B 
Quan hệ giữa modul đàn hồi cát tuyến E50 
và qu28 
E50 tăng khi qu tăng, tỷ số E50/qu bằng khoảng 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 50 
43 đến 147 (Hình 10). Tỷ số E50/qu nhỏ hơn so 
với nhận định của [16], [20]. Kết quả nghiên 
cứu cho thấy, tỷ số E50/qu của ximăng đất tạo từ 
bùn sét có tỷ số cao hơn (64 – 147) so với 
ximăng đất tạo từ sét dẻo mềm (43 – 64), do tỷ 
số E50/qu phụ thuộc vào loại đất [13], [19]. 
Hình 10. Quạn hệ giữa E50 và qu28 của soilcrete 
tạo từ ximăng A và B 
4. KẾT LUẬN 
Khoảng 200 mẫu soilcrete đã được chế tạo 
trong phòng bằng cách trộn với 3 loại ximăng 
PCB40, 10% xỉ, và 50% xỉ có tỷ lệ nước/ 
ximăng w/c bằng 1/1 và 1/0.7. Tỷ lệ thay thế 
thiết kế của vữa với đất nguyên thổ là 50%. Tất 
cả các mẫu đều được bảo dưỡng với nhiều độ 
tuổi khác nhau để nghiên cứu ứng xử của 
soilcrete nhằm đánh giá tiềm năng ứng dụng 
công nghệ Jet Grouting để gia cố lún đường đầu 
cầu. Kết quả cho thấy: 
(1) Cường độ nén nở hông tự do tăng 
theo thời gia bảo dưỡng. 
(2) Cường độ nén nở hông tự do ở 3 ngày 
tuổi gấp từ 4 đến 11 lần của đất tự nhiên và 
đạt khoảng 50% qu28, có thể thông xe sau ba 
ngày thi công. 
(3) Ximăng xỉ cho cường độ soilcrete cao 
hơn đáng kể ximăng PCB40. 
(4) Tỷ lệ w/c = 1/0,7 cho soilcret có 
cường độ và độ nhớt vữa ximăng phù hợp. 
(5) Modul đàn hồi cát tuyến E50 từ 43 
đến 147 lần cường độ nén nở hông tự do ở 
28 ngày tuổi. 
(6) Biến dạng lúc phá hoại của mẫu ximăng 
đất ở khoảng 1 đến 3%. 
(7) Soilcrete tạo ra trong phòng phù hợp 
đáp ứng yêu cầu gia cố lún đường đầu cầu ở 
Đồng Tháp. 
LỜI CẢM ƠN 
Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn 
Sở KHCN tỉnh Đồng Tháp đã cấp kinh phí 
nghiên cứu thông qua hợp đồng nghiên cứu số 
108/2015/ĐT-KHCN, trường Đại học Bách 
Khoa – ĐHQG TP. HCM, và các Sở Ban 
Ngành ở Đồng Tháp đã hỗ trợ trong suốt quá 
trình thực hiện. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Phan Quốc Bảo. “Nghiên cứu một số giải 
pháp cải thiện độ êm thuận đoạn đường dẫn vào 
cầu khu vực đồng bằng Sông Cửu Long”. Luận 
văn Tiến Sỹ, Viện Khoa Học và Công Nghệ 
Giao Thông Vận Tải, 2015, 126 trang. 
[2]. Nguyễn Thị Thu Hằng. “Tổng Quan Về 
Sự Cố Lún Đường Dẫn Sau Mố Cầu Tại Việt 
Nam”, Báo Giao Thông Vận Tải, số10/2008, 5 
trang, 2008. 
[3]. Nguyễn Việt Hùng. “Đất yếu và các giải 
pháp xử lý nền đắp trên đất yếu trong xây dựng 
công trình giao thông”, Báo Cầu Đường Việt 
Nam, số 6, trang 32 – 36, 2011. 
[4]. Trần Nguyễn Hoàng Hùng. “Đánh giá 
tìm năng ứng dụng công nghệ phụt vữa cao áp 
(Jet Grouting) trong điều kiện Việt Nam”, Tạp 
chí GTVT, số 9, trang 28 – 31, 2011. 
[5]. E.H. Chu. “Turbulent fluid jet excavation 
in cohesive soil with particular application to 
Jet Grouting”. Doctor of Science in 
Geotechnical and Geoenvironmental 
Engineering, Massachusetts Institute of 
Technology, 2005, 456 pp. 
[6]. D.A Bruce. “Jet Grouting”, in Ground 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016 51 
Control and Improvement, PP.Xanthakos, L.W. 
Abramson and D.A Bruce, Ed. New York: John 
Wiley & Sons, 1994, pp.580-683. 
[7]. Lê Thọ Thanh, Lý Hữu Thắng, và Trần 
Nguyễn Hoàng Hùng. “Nghiên cứu thử nghiệm 
hiện trường Jet Grouting lần 4 ở TP.Hồ Chí 
Minh”, Tạp chí Địa Kỹ Thuật, số 2, trang 30 - 
39, 2013a. 
[8]. Lê Thọ Thanh, Lý Hữu Thắng, và Trần 
Nguyễn Hoàng Hùng. “Nghiên cứu thử nghiệm 
hiện trường Jet Grouting ở Q.9 TP.Hồ Chí 
Minh”, Tạp chí GTVT, số 4, trang 20 - 22, 
2013b. 
[9]. S.Coulter and C.D.Martin. “Single fluid 
jet-grout strength and deformation properties”, 
Tunnelling and Underground Space Technology 
21, pp. 690 – 695, 2006. 
[10]. D.F.Laefer, D.O'Neill, and 
C.O'Mahony. “Impact of clay On early jet 
grouting strength”, in Proc. the 34th Annual 
Conference on DeepFoundations, Kansas city, 
2009, pp. 472 – 477. 
[11]. P.Core and A.Flora. “Analysis of Single 
Lquid Jet Grouting ”, Geotechnique, vol.50, 
No.6, pp. 739 – 748, 2000. 
[12]. Lê Khắc Bảo. “Nghiên cứu ứng xử của 
đất Đồng Tháp trộn với ximăng bằng công nghệ 
trộn ướt – sâu ứng dụng gia cố đường giao thông 
nông thôn (GTNT) kết hợp đê bao chống lũ ở 
Đồng Tháp”. luận văn Thạc Sỹ, Đại học Bách 
Khoa TP.HCM, TP.HCM, 2014, 186 trang. 
[13]. M.Kitazume and M.Terashi. The Deep 
Mixing Method. London: Taylor&Francis 
Group, 2013, 405 pp. 
[14]. T.S Tan, T.L Goh, and K.Y Yong. 
“Properties of Singapore Marine Clays 
Improved by Cement Mixing”, Geotechnical 
Testing Journal, vol.25, 11pp. 
[15]. A.H.M. Kamruzzaman. “Physico-
Chemical And Engineering Behavior Of Cement 
Treated Singapore Marine Clay”. Ph.D. Thesis, 
National University Of Singapore, Singapore, 
2002, 189 pp. 
[16]. P.Corce, A.Flora, and G.Modoni. Jet 
Grouting: Technology, Design and Control. 
New York: Taylor & Francis Group, 2014, 
278 pp. 
[17]. Tensar Corp. “Cement Stabilization”, in 
Chemical And Mechanical Stabilization Of 
Subgrades And Flexible Pavement Sections, 
USA, The Tensar Corporation ,1998, pp. 32-47. 
[18]. B.B.K. Huat, S. Maail, and T.A. 
Mohamed. “Effect of Chemical Admixtures on 
the Engineering Properties of Tropical Peat 
Soils” American Journal of Applied Sciences, 
Vol. 7, pp. 1113-1120, 2005. 
[19]. A. Porbaha, S. Shibuya, and T. Kishida. 
“State of the art in deep mixing technology. Part 
III: geomaterial characterization”, Ground 
Improvement, vol. 3, pp. 91-110, 2000. 
Y.S.Fang, J.J Liao, and S.C Sze. “An 
empirical strength criterion for jet grouted 
soilcrete”, Engineering Geology 37, pp.285 - 
293, 1994. 
Người phản biện: PGS.TS. ĐẶNG HỮU DIỆP 

File đính kèm:

  • pdfung_xu_soilcrete_trong_phong_tao_ra_tu_dat_o_cau_tam_bang_va.pdf