Xác định hệ số tập trung ứng suất đầu cọc trong giải pháp xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép kết hợp với vải địa kỹ thuật

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 49 
XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TẬP TRUNG ỨNG SUẤT ĐẦU CỌC TRONG GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN 
BẰNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP KẾT HỢP VỚI VẢI ĐỊA KỸ THUẬT 
Nguyễn Tuấn Phương1, Võ Phán2, Võ Ngọc Hà1 
Tóm tắt: Giải pháp xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép kết hợp với vải địa kỹ thuật càng trở nên 
phổ biến và ứng dụng rộng rãi hơn khi hiệu quả của giải pháp thiết thực. Tuy nhiên việc thiết kế 
giải pháp xử lý nền hiện nay chỉ dựa vào kết quả phân tích từ phương pháp phần tử hữu hạn mà 
chưa có sự kiểm chứng thực tế. Bài báo đưa ra kết quả kiểm chứng thực tế hệ số tập trung ứng suất 
đầu cọc để từ đó đánh giá hiệu quả của giải pháp xử lý nền đối với công trình xây dựng, giúp người 
thiết kế có thể thiết kế an toàn tiết kiệm hơn. 
Từ khóa: Gia cường vải địa kỹ thuật; Cung vòm; Công trình đắp. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 
Đồng bằng sông Cửu Long có kiến tạo địa 
chất trẻ, trên 90% diện tích đất mặt là yếu. Sự 
phát triển kinh tế vùng trong những năm gần 
đây đã thúc đẩy sự hội nhập công nghệ xây 
dựng để đáp ứng nhu cầu kinh tế. Với Chủ 
trương phát triển cơ sở hạ tầng cho khu vực 
nhiều công trình giao thông, đê đặp, kho xưởng 
được xây dựng. Tuy nhiên việc xây dựng công 
trình trên nền đất yếu thường phải đối mặt với 
nhiều vấn đề như lún ổn định, bù lún. Để giải 
quyết vấn đề này thông thường chúng ta thay 
thế đất yếu và bù lún. Vì nguồn tài nguyên của 
chúng ta là có giới hạn và không tái tạo, nên với 
sự hội nhập về công nghệ, khoa học kỹ thuật 
những năm gần đây có nhiều giải pháp mới để 
xử lý vấn đề này. Một trong những giải pháp xử 
lý hiệu quả và ứng dụng nhiều hiện nay là giải 
pháp xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép 
(BTCT) kết hợp với vải địa kỹ thuật. Tuy nhiên 
việc thiết kế và thi công còn nhiều hạn chế. Do 
đó một số công trình khi triển khai thi công 
chưa đạt hiệu quả như tính toán, trong số đó có 
Metro Hưng Lợi thành phố Cần Thơ, Nhà điều 
hành xe Phương Trang huyện Cái Bè tỉnh Tiền 
Giang, kho cảng biển Duyên Hải tỉnh Trà 
Vinh. Nguyên nhân chính hiện nay là thiết kế 
chủ yếu dựa trên phân tích từ mô hình tính bằng 
phương pháp phần tử hữu hạn mà chưa kiểm 
chứng bằng kết quả thí nghiệm hiện trường để 
1. Trường Đại học Tiền Giang 
2. Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 
từ đó quyết định giải pháp thiết kế. 
Việc “Xác định hệ số tập trung ứng suất đầu 
cọc từ thí nghiệm hiện trường trong giải pháp 
xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép kết hợp với 
vải địa kỹ” để đánh giá hiệu quả của giải pháp 
đối với công trình xây dựng, giúp người thiết kế 
có thể thiết kế an toàn và tiết kiệm hơn. 
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 
2.1. Lý thuyết hiệu ứng vòm 
2.1.1. Theo Terzaghi 
Theo Terzaghi (1943) đã phát hiện hiện tượng 
cung vòm trong đất thông qua hình ảnh cung 
vòm từ cửa sập. Ông đã xây dựng mô hình như 
trong hình 1. 
Hình 1 mô hình phân tích cung vòm của Terzaghi [1], 
Phương trình cân bằng ứng suất 
( )* * 2 0z z z xzd S S dz dG    (1) 
Với σz: ứng suất đứng 
τxz: ứng suất cắt trong mặt xz 
S: chiều rộng cửa sập 
G: trọng lượng đất trên cửa 
γ: dung trọng đất 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 50 
Phương trình tương đương 
* * 2z xzd S Sdz dz   (2) 
Theo Mohr-Coulomb ứng suất cắt phá hoại 
' 'tanxz xC  (3) 
Với C’ và φ’ là lực dính và góc ma sát trong 
của đất khi phá hoại. Ứng suất ngang 
σx = σz*K với K: hệ số áp lực ngang. 
Hình 2 Biểu đồ phân bố ứng suất trong đất 
đắp trên cửa sập theo Terzaghi [2] 
Phương trình được viết 
' '* * 2( tan )z zd S Sdz C K dz   (4) 
Phương trình vi phân 
'2 2 * tan
*
z
z z z
d C Kdz dz dz
s s
  
  
 (5) 
Giải phương trình vi phân 
 '' 2 tan' 2 tan
'
* 2 /
1 *
2* *tan
zK
s
zK
s
z
S C S
e p e
K
 

 
 
 
 (6) 
Theo kết quả thực nghiệm Terzaghi xác định 
K =1. Giải phương trình 6 tìm mức độ gia tăng 
ứng suất đứng giữa hai bệ móng. So sánh ứng 
suất đứng giữa hai bệ móng và mức độ gia tăng 
ứng suất đứng trong nền đất. Để tạo ra cung 
vòm mức độ gia tăng ứng suất trong nền phải 
thấp hơn nhiều so với mức độ gia tăng ứng suất 
đứng trên bệ móng. 
a) b) 
Hình 3a),b) 
Đường ứng suất 
cắt khi cửa sập 
dịch chuyển nhỏ 
theo Terzaghi 
[2] 
2.1.2 Theo Nordic Guideline 
Phương pháp Nordic Guideline phân tích cung vòm trong đất theo dạng hình nêm được đề nghị 
bởi Carlsson (1987), theo phương pháp này góc tạo thành cung vòm là 300 như hình 5 [4] 
Hình 4. Hình nêm của khối đất a) theo 2D; b) theo 3D đề nghị bởi Carlsson [2] 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 51 
Trọng lượng của khối đất theo 2D được tính 
như sau: 
2
0
( )
4 tan15
b aW  (7) 
với a: bề rộng cọc; b: khoảng cách 2 cọc tính 
từ tim; γ: dung trọng đất đắp. 
Theo Svant (2000) đưa ra phương pháp tính 
khối đất 3D 
2 3 31 ( tan )
2 6 tan
W b H a H a
a



 
  
 
 (8) 
với a: bề rộng cọc; b: khoảng cách 2 cọc tính 
từ tim; γ: dung trọng đất đắp; H: chiều cao khối 
đất đắp; β: độ dốc mặt nêm. 
2.1.3 Theo Viện tiêu chuẩn Anh (1995) 
Phát triển do Jones (1990) dựa nghiên cứu 
của Marston và Anderson (1913) về cung vòm 
trong đỉnh của nhóm cọc như hình 6. 
Hình 5 Bán cầu theo Viện tiêu chuẩn Anh [3] 
Phân tích cung vòm dựa trên tỷ số giữa ứng 
suất đứng trên đỉnh cọc và ứng suất đứng trên 
nền đất yếu, P’c/σv 
2
' ' c
c v
C aP
H
 
 (9) 
Trong đó: Cc: Hệ số cung vòm 
Cc =1.95(H/a) - 0.18 cho cọc chống (không 
chịu uốn) 
Cc = 1.5(H/a) - 0.07 cho cọc treo và các cọc 
khác (thông thường) 
2.2. Hệ số tập trung ứng suất đầu cọc 
Sự truyền tải trọng bản thân và tải trọng 
ngoài lên đầu cọc và nền đất yếu bên dưới thông 
qua lớp vải địa kỹ thuật như hình 6. 
Hình 6 Sự truyền tải (trọng lượng bản thân, tải 
trọng ngoài) lên vải và đất nền [4] 
2.2.1 Theo Mc.Nulty và Kempton 
Theo Mc.Nulty (1965) và Kempton (1998) hệ 
số tập trung ứng suất phụ thuộc vào biểu thức sau: 
0qH
Pb

 (10) 
Áp lực đứng trung bình phân bố lên vải Pb 
Tải trọng trung bình ngoài phân bố trên nền 
đắp q0 
Lực căng vải T 
Khi ρ = 0: Xuất hiện cung vòm hoàn chỉnh 
Khi ρ = 1: Không xuất hiện cung vòm. 
Trọng lượng bản thân đất đắp γ 
2.2.2 Theo Han: Theo Han (2003) đánh giá hệ 
số tập trung ứng suất thông qua biểu thức sau: 
c
s
n 

 (11) 
Với c : ứng suất đứng phân bố trên đầu cọc 
s : ứng suất đứng phân bố trên đất giữa hai 
cọc 
2.2.3 Theo Schimidt 
Theo Schimidt (2004) đánh giá hệ số tập 
trung ứng suất thông qua biểu thức sau: 
*
* *
c c
s c
AQLKF
Q H A


 (12) 
c : ứng suất đứng phân bố trên đầu cọc 
γ: Trọng lượng bản thân đất đắp 
H: Chiều cao đất đăp 
Ac: Tiết diện ngang của cọc 
Tải trọng ngoài và trọng lượng bản thân đất đắp 
truyền xuống nền đất yếu bên dưới thông qua lớp 
vải địa kỹ thuật. Trên vải địa kỹ thuật sẽ có sự phân 
bố lại ứng suất. Dưới tác dụng của tải trọng (tải 
trọng ngoài và trọng lượng bản thân) sẽ làm cho 
khối đất di chuyển xuống và được cản trở bởi sức 
kháng cắt τ (sức kháng cắt giữa các hạt đất không 
hoặc ít duy chuyển (trên đầu cọc) và các hạt đất di 
chuyển nhiều (ở giữa cọc). Sức kháng cắt này sẽ 
làm giảm áp lực đứng của lớp đất đắp do đó sẽ gia 
tăng tải trọng trên đầu cọc, gia tăng ứng suất đầu 
cọc hay còn gọi là tập trung ứng suất đầu cọc. 
Lớp vải địa kỹ thuật sẽ phân bố lại ứng suất 
làm giảm ứng suất tác dụng lên nền đất yếu. 
Lượng ứng suất giảm này sẽ được tập trung lên 
đầu cọc do đó làm giảm bớt lún đất nền giữa hai 
cọc. Sự giảm chuyển vị của khối đất giữa hai cọc 
là do ứng suất cắt τ giữa khối đất giữa hai cọc và 
Vải địa kỹ thuật 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 52 
khối đất trên đầu cọc. Tải trọng đứng trong nền 
đắp chuyển tiếp một phần trên đầu cọc. 
Trong trường hợp khi mặt phẳng vải địa kỹ 
thuật hoàn toàn phẳng, không có độ lún khác 
nhau, không có chuyển vị giữa đất neàn và khối 
ñaát đắp bên trên, thì cung vòm của đất, ứng suất 
kéo do tải trong ngoài taùc duïng leân nền đất 
yếu không thể phát triển. Trong trường hợp này 
việc tập trung ứng suất đầu cọc vẫn có nhưng rất 
ít là do sự tương quan độ cứng của vật liệu làm 
cọc và độ cứng nền đất yếu bên dưới. 
3. MÔ HÌNH TÍNH 
Mô hình xử lý nền đường bằng cọc bê tông cốt 
thép kết hợp vải địa kỹ thuật dưới khối đắp chịu 
tải phân bố đều khắp được mô tả trong hình 7. 
Sự hình thành cung vòm trong lớp cát đất đắp 
thông qua ảnh hưởng hiệu ứng màng của vải địa 
kỹ thuật được thể hiện trong hình 8. 
3.1 Khả năng kéo căng vải khi gia tải 
3.1.1 Theo Tiêu chuẩn Anh BS 8006 (1995) 
Theo Tiêu chuẩn BS 8006 (1995) tính toán khả 
năng kéo căng của vải trên đầu cọc được tính toán 
dựa trên nguyên lý truyền tải trọng đất đắp và tải 
trọng ngoài lên vải thông qua các gối đỡ (đầu cọc) 
như công thức (13). 
( ) 11
2 6
W s aTT r p a 
 (13) 
Trp: Lực kéo trong vải trên 1m 
WT: Tải trong thẳng đứng phân bố trên vải 
giữa các cọc 
ε: Biến dạng dài (%) của vải địa kỹ thuật. 
Phương trình: 
Trp = σs(s-a)Ω 
σs: Ứng suất do đất đắp gây ra trong vải 
Ω: Hệ số không thứ nguyên liên quan đến 
biến dạng lệch của vải 
 s: Khoảng cách giữa hai cọc 
 a: Kích thước cạnh cọc 
1 2 ( )
4 ( ) 2
y s a
s a y
 
 y: Độ võng của vải [3] 
3.1.2 Theo Zaeske (2001) và Kempfer (2002) 
Theo Zaeske và Kempfer đã sơ đồ hóa cung 
vòm trên đầu cọc dựa trên kết quả thí nghiệm 
mô hình của Zaeske (2001) tác giả đã thiết 
lập phương trình vi phân đường ứng suất như 
hình 9. 
Hình 7. Mô hình đắp trên cọc kết hợp vải địa kỹ thuật [4],[6] Hình 8. Sự hình thành cung vòm [4],[6] 
Hình 9. Thiết lập phương trình vi phân đường ứng suất [4],[6] 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 53 
Phương trình vi phân biểu diễn trạng thái cân 
bằng ứng suất: 
0( ) 4 sin 0z u z z sdA d dA dA dV     
0( ) 4 sin 02
m
z u z z sdA d dA dA dV

    
Trong đó: 
2( )ud A r  (15) 
2 2 2 2 2 2
0 ( ) .( ) 2 . . 2 . . .dA r dr d d r dr r r       
2 2 2 2 2 2( ) .( ) 2 . . 2 . . .dA r dr d d r dr r r       
1 1( ).( ). . .
2 2s
dA r dr d dz dz r    
 (17) 
2 2 2 21 1( ) .( ) . . .
2 2
dV r dr d dz dz r d    
 (18) 
Phương trình vi phân biểu diễn lực kéo căng 
trên vải 
2 -2
2
qd z C x
H Hd x
 (19) 
 Với 
1 2 1 22 . 1 ( ) . 2 . 1 ( ) . - 0
0
1 2 1 22 . 1 ( ) . 2 . 1 ( ) .
0
ji
z dx z dx lw p
iH ji
z d x z dxw p
i
 (20) 
Trong đó 
. - .
. . - 01, 2, 2
. - .' . - .. 1, 2,
x x WW Wz x A e A e x iW W W
W
x xW Wz x A e A eW W W W
 
(21)
Lực kéo của vải khi gia tải. 
 ' 2 ( ) / . 1S x x J H z x [6] (22) 
4. MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM 
4.1 Mô hình thí nghiệm hiện trường 
Mô hình tỷ lệ thực 1:1 được xây dựng tọa 
lạc tại Quốc lộ 60 trên địa bàn xã Tân Thạch 
huyện Châu Thành tỉnh Bến Tre. 
Mô hình được xây dựng với 16 cọc bê 
tông cốt thép có B.20, chiều dài cọc L = 14m 
gồm 02 mô đun mỗi mô đun 7m.Vải địa kỹ 
thuật loại dệt cường độ cao khả năng chịu 
kéo đạt 100 kN/m độ giãn dài tối đa đạt 10%. 
Cát đắp là cát hạt to. Cát đắp gia tải là cát 
mịn, chiều cao đắp đạt 4m như hình 10,11. 
Hình 10. Mặt cắt mô hình thí nghiệm thực 
 tại hiện trường. 
Hình 11. Mặt bằng mô hình thí nghiệm thực 
tại hiện trường. 
4.1.1 Thí nghiệm mẫu đất trong phòng 
Khu đất làm mô hình thí nghiệm được 
khoan lấy mẫu thí nghiệm trong phòng để xác 
định các thông số đất nền cần thiết. Kết quả 
thí nghiệm mẫu tại phòng thí nghiệm Rectie 
Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM được 
thể hiện trong các hình 12, 13, 14, 15. 
(14) 
(16) 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 54 
Hình 12. Thí nghiệm nén 3 trục mẫu bùn sét ở độ 
sâu -4.4m theo sơ đồ UU. 
Hình 13. Thí nghiệm nén 3 trục mẫu bùn sét ở độ sâu 
-14.0 m theo sơ đồ UU 
Thí nghiệm 3 trục mẫu bùn theo sơ đồ CU. 
Hình 14. Thí nghiệm nén 3 trục mẫu bùn sét ở độ sâu 
-6.0 m theo sơ đồ CU 
Hình 15. Thí nghiệm nén 3 trục mẫu bùn sét ở độ sâu 
-6.0 m theo sơ đồ CU 
4.1.2 Nguyên lý làm việc của thiết bị đo 
ứng suất, đo áp lực nước lỗ rỗng 
Ứng dụng lý thuyết biến dạng tấm mỏng 
chịu áp lực phân bố như hình 16. 
Hình 16. Tấm kim lại mỏng chịu tải phân bố đều 
Dưới tác dụng của áp lực, tấm kim loại 
mỏng biến dạng đàn hồi, làm thay đổi điện 
trở của cảm biến dán dính trên tấm kim loại. 
Từ sự biến đổi điện trở của cảm biến, cường 
độ dòng điện qua cảm biến cũng thay đổi. 
Bằng thiết bị đo, có thể ghi nhận sự biến đổi 
của dòng điện theo từng áp lực tác dụng lên 
tấm mỏng. 
Vật liệu dùng chế tạo cảm biến là vật liệu 
dẫn điện, có quan hệ giữa biến dạng và điện 
trở biểu hiện qua tỷ số giữa biến thiên tương 
đối của điện trở với biến thiên tương đối của 
chiều dài cảm biến gọi là hệ số cảm biến 
(gauge factor). 
lR
A
r=
Với R: Điện trở 
ρ: Điện trở suất 
l: Chiều dài vật dẫn điện 
A: Diện tích tiết diện dẫn điện 
/
/
R RGF
L L
d
d
=
Với GF: Hệ số cảm biến 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 55 
 Rd : Độ biến thiên cảm biến 
 R : Điện trở 
 Ld : Độ biến thiên chiều dài 
 L : Chiều dài 
Việc chế tạo thiết bị đo được kiểm chứng 
mức độ chính xác tại phòng thí nghiệm cơ 
học của Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ 
Chí Minh, nơi mà trước đây đã thực hiện chế 
tạo thiết bị đáng tin cậy và thành công cho 
việc nghiên cứu của nhiều nghiên cứu sinh 
trong cả nước. 
4.2 Kết quả mô hình thí nghiệm hiện 
trường 
4.2.1. Đo ứng suất phân bố: 
Vị trí đặt các thiết bị đo ứng suất được thể 
hiện trong hình 17a),b) 
Các đầu đo ứng suất trong mô hình thí 
nghiệm được đặt tại các vị trí nhằm thu thập các 
giá trị ứng suất tại các điểm để phân tích ảnh 
hưởng của hiệu ứng vòm trong giải pháp thiết 
kế xử lý nền này. Các thiết bị được đặt trên tắm 
đệm phẳng nhằm tránh lệch thiết bị trong quá 
trình thí nghiệm. 
Pw7 là đầu đo áp lực nước lỗ rỗng đặt tại 
giữa khoảng cách 02 cọc 
Pw3 là đầu đo áp lực nước lỗ rỗng đặt tại 
giữa tâm 04 cọc 
Pz9c là đầu đo ứng suất đặt trên đầu cọc 
nhưng dưới lớp vải địa kỹ thuật 
Pz1s là đầu đo ứng suất đặt giữa 02 cọc 
nhưng trên lớp vải địa kỹ thuật 
Px4s là đầu đo ứng suất đặt trên đầu cọc đo 
ứng suất đứng theo phương ngang 
Pz8s là đầu đo ứng suất đặt cách cọc ¼ 
khoảng cách cọc nhưng trên lớp vải địa kỹ thuật 
Pz10c là đầu đo ứng suất đặt trên đầu cọc 
nhưng trên lớp vải địa kỹ thuật 
Pz14s là đầu đo ứng suất đặt trong lớp cát 
đắp cách đầu cọc 0.4m theo phương đứng 
Pz11s là đầu đo ứng suất đặt trong lớp cát 
đắp cách đầu cọc 0.8m theo phương đứng 
Pz6s là đầu đo ứng suất đặt trong lớp cát đắp 
cách đầu cọc 1.2m theo phương đứng 
Pz2s là đầu đo ứng suất đặt trong lớp cát đắp 
cách đầu cọc 1.6m theo phương đứng 
4.2.2 Kết quả đo ở cấp tải trọng ngoài (đất 
đắp gia tải 24kN/m2 ): 
Kết quả đo ứng suất được thể hiện trong bảng 1. 
a) b) 
Hình 17a),b) Vị trí đặt các thiết bị đo trong mô hình 
Bảng 1 tính giá trị ứng suất tại các điểm đo (kN/m2) 
Ngày ghi số liệu Giờ Pw7 Pw3 Pz9c Pz1s Px4s Pz8s Pz10c Pz14s Pz11s Pz6s Pz2s 
4/29/2013 13:32:50 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
4/29/2013 13:43:07 to 
13:46:37 
0.64 0.64 8.749 0.275 0.053 0.618 1.184 1.485 0.608 1.323 1.519 
4/29/2013 13:47:07 to 
13:51:07 
0.917 0.353 16.481 0.737 0.488 1.691 1.89 2.09 0.959 1.457 2.08 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 56 
Ngày ghi số liệu Giờ Pw7 Pw3 Pz9c Pz1s Px4s Pz8s Pz10c Pz14s Pz11s Pz6s Pz2s 
4/29/2013 13:51:37 to 
13:55:37 
1.009 0.434 21.3 1.109 0.942 2.87 2.816 2.804 1.321 1.728 2.367 
4/29/2013 13:56:07 to 
13:59:37 
1.101 0.515 25.046 1.389 0.544 3.881 3.549 3.318 1.543 1.728 2.954 
4/29/2013 14:00:07 to 
14:03:37 
1.101 0.557 28.384 1.765 1.598 4.906 4.187 3.629 1.618 1.934 3.557 
4/29/2013 14:04:07 
to14:08:07 
1.194 0.557 32.877 2.143 2.099 6.133 5.16 4.361 2.076 2.004 4.098 
4/29/2013 14:08:37 to 
14:12:07 
1.194 0.598 35.862 2.619 2.486 7.474 6.153 5.101 2.231 2.214 4.653 
4/29/2013 14:12:37 to 
14:16:37 
1.286 0.724 41.161 3.195 3.02 8.837 7.278 5.958 2.708 2.356 4.975 
4/29/2013 14:17:07 to 
14:21:07 
1.658 0.851 47.818 3.678 3.504 10.819 8.894 6.934 3.034 2.428 4.894 
4/29/2013 14:21:37 to 
14:25:07 
1.658 0.766 52.909 4.264 30.89 11.523 9.246 6.934 2.789 2.428 5.302 
4/29/2013 14:25:37 to 
14:29:37 
1.565 0.682 58.145 4.166 3.364 12.231 10.196 7.373 4.315 2.717 5.633 
4/29/2013 14:30:07 
to14:33:37 
1.751 0.808 64.491 4.657 3.858 13.459 11.162 7.925 4.493 2.79 5.968 
Ứng suất(kN/m2) Thời gian(phút) 
Hình 18. Đường ứng suất tại các thiết bị đo theo thời gian 
 Ứng suất (kN/m2) Thời gian(phút) 
Hình 19. Đường ứng suất tại các thiết bị đo theo thời gian tại 02 đầu đo Pz9c và Pz1s 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 57 
5. KẾT LUẬN 
1. Dưới tác dụng của hiệu ứng màng vải địa 
kỹ thuật hệ số tập trung ứng suất từ mô hình thí 
nghiệm n = 10.84, ứng suất phân bố trên nền đất 
yếu đạt σs = 5.95 kN/m2 trong khi ứng suất tập 
trung đầu cọc σc = 64.49 kN/m2 . 
2. Nếu bỏ qua một phần tác dụng của hiệu 
ứng màng vải địa kỹ thuật thì hệ số tập trung 
ứng suất đầu cọc n = 2.5, ứng suất phân bố trên 
nền đất yếu đạt σs = 5.95 kN/m2 trong khi ứng 
suất tập trung đầu cọc σc = 14.4 kN/m2. 
 3. Từ kết quả thu được, cho thấy giải pháp 
xử lý nền theo phương pháp này có thể ứng 
dụng tốt cho việc xử lý nền đường, kho xưởng 
công nghiệp trong điều kiện đất yếu đồng bằng 
sông Cửu Long, rút ngắn được thời gian thi 
công so với những phương pháp xử lý nền khác 
như gia tải trước, bơm hút chân không, bất 
thấm 
4. Khoảng cách cọc xử lý nền trong mô hình 
S = 1.0m, nên hiệu quả tập trung ứng suất đầu 
cọc là khá lơn. Tuy nhiên khi thiết kế để đạt 
hiệu quả kinh tế cao thì khoảng cách cọc sẽ lớn 
hơn điều này sẽ làm giảm hệ số tập trung ứng 
suất đầu cọc tăng khả năng lún của nền. Vì vậy 
người thiết kế cần phải tính toán và đánh giá lại 
hệ số tập trung ứng suất đầu cọc cho phù hợp 
với mô hình tính. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Jonh Willy and Sons, New York Terzaghi, Theoretical Soil Mechanics, 1943 pp. 67-76. 
[2]. H.-G. Kempfert, Lateral spreading in basal reinforced embankments supported by pile-like 
elements, University Kassel, Germany March 2008 pp. 25-39. 
[3]. British Standard, code of practice of strengthened/ reinforced soils and other fills, chapter 9 
BS 8006, 1995 pp. 135-154. 
[4]. Syawal Satibi, Raymond van der Meij, Martino Leoni, Literature review and required further 
research using numerical analysis University Kassel, 2007 pp. 6-18. 
[5]. B. Le Hello, B. Chevalier, G. Combe, P. Villard, Coupling finite elements and discrete 
elements methods, application to reinforced embankment by piles and geosynthetics, 2004 pp. 32-
45. 
[6]. Châu Ngọc Ẩn, Nền Móng, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 2012 pp. 526-
574. 
[7]. D.T. Bergada, J.C. Chai, Những biện pháp kỹ thuật mới cải tạo đất yếu trong xây dựng, 
1994. pp. 58-62. 
Abstract 
EVALUTION THE RATIO OF THE VERTICAL STRESS ON TOP THE CAP PILE IN 
THE SOFT GROUND TREATMENT SOLUTION BY CONCRETE PILE SYSTEMS 
COMBINE GEOTEXTLE. 
Soft soil improvement by geosynthetic and concrete pile systems is an interesting and more popular 
technique on condition that this solution is practical. However when design this soft ground treatment 
solution only base on the result finite element analysis, which don’t retest. The main content of the 
paper is present the ratio of the vertical stress on top the cap pile so that evaluate effective of the soft 
ground treatment solution, which can help designer calculate more safety and economic. 
Key word: Geosynthetic reinforced, Arching, Embankment. 
Người phản biện: PGS.TS. Trịnh Minh Thụ BBT nhận bài: 26/12/2013 
Phản biện xong: 24/1/2014