Trong tương lai nhu cầu phải giải quyết đa dạng các bài toán xử lý nền đất yếu luôn tăng lên do quỹ đất dành cho xây dựng ngày càng hạn hẹp.Với nền đất yếu của các vùng có chiều dày lớn, diện xử lý rộng, yêu cầu rút ngắn thời gian cố kết lún, phương pháp xử lý nền bằng thiết bị thoát nước thẳng đứng được xem là một phương pháp xử lý hiệu quả.
NCS Nguyễn Hồng Trường bảo vệ trước hội đồng
Về lý thuyết, dùng bấc thấm là nhằm tăng nhanh độ cố kết (ĐCK) của đất dưới tác dụng của tải trọng đắp, do đó tăng nhanh được cường độ chống cắt của nền khiến cho tốc độ đắp có thể tăng nhanh. Nhưng thực tế các sự cố công trình cho thấy mặc dù được xử lý bằng bấc thấm, nếu không khống chế tốc độ đắp hoặc không dự báo đúng tốc độ tăng cường độ chống cắt của đất yếu thì sự mất cân bằng giữa tải trọng đắp với cường độ chống cắt trong đất yếu vẫn sẽ xảy ra. Trong trường hợp đó có sử dụng bấc thấm (và cả lưới địa kỹ thuật trên nền đắp) thì cũng không có tác dụng và việc lạm dụng các biện pháp đó trở nên lãng phí vô ích.
Qua các báo cáo sự cố công trình, nhận thấy các vấn đề tồn tại cần phải nghiên cứu để hoàn chỉnh phương pháp luận cho các bài toán thực tế về cố kết như sau:
Thứ nhất, ĐCK của nền đất yếu cần phải có đánh giá chính xác để tránh các sự cố do gia tải trước không thích đáng, hay đắp tăng tải nhanh vượt quá tốc độ cố kết cần thiết, và đặc biệt phải có giải pháp bố trí thiết bị quan trắc sao cho vẫn đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật trong điều kiện hạn chế về số lượng thiết bị quan trắc.
Thứ hai, trong quá trình thi công đắp đất cần đánh giá được đầy đủ các đặc trưng cơ học của đất. Biết được chính xác sự gia tăng các đặc trưng về cường độ, sức kháng cắt không thoát nước,…tại mọi thời điểm cố kết là yếu tố quan trọng để đưa ra những ứng xử phù hợp với thực tế về gia tải trước.
Thứ ba, về phương pháp tính toán cố kết. Phương pháp số được sử dụng phổ biến, tuy nhiên mức độ chính xác của các phần mềm phụ thuộc nhiều vào người dùng, phải lựa chọn phù hợp các mô hình đất và xác định đúng đắn các đặc trưng tính toán của đất dùng cho mô hình.
Hội đồng bảo vệ luận án tiến sĩ NCS Nguyễn Hồng Trường
Mục đích nghiên cứu của NCS Nguyễn Hồng Trường với tên đề tài: Nghiên cứu đặc tính cơ học của đất yếu được xử lý bằng gia tải trước kết hợp thoát nước thẳng đứng. Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng: Khuyến nghị về áp dụng phương pháp xác định ĐCK phù hợp cho các giai đoạn cố kết và đề nghị bố trí quan trắc hợp lý để nâng cao hiệu quả quan trắc; Lựa chọn các hàm dự báo các chỉ tiêu cơ học của đất (chỉ số nén Cc, chỉ số nở Cs) áp dụng phù hợp cho địa chất các vùng đồng bằng của Việt Nam trong trường hợp không có điều kiện thí nghiệm xác định trực tiếp. Làm rõ phạm vi áp dụng của công thức (V.6) trong 22TCN 262-2000 về dự tính sức chống cắt không thoát nước của đất (Su) được gia tải trước và đề nghị công thức dự tính Su có thể áp dụng tại thời điểm cố kết bất kỳ. Lựa chọn mô hình đất phù hợp cho bài toán cố kết nền sét yếu trong tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn (phần mềm Plaxis).
NCS Nguyễn Hồng Trường đã làm rõ ý nghĩa khoa học là tổng hợp được bộ dữ liệu tương đối đầy đủ phản ánh các đặc trưng cơ học của đất sét yếu vùng đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ, qua đó đã lựa chọn được các hàm dự báo chỉ số nén Cc, chỉ số nở Cs có độ tin cậy cao; Đã làm rõ phạm vi áp dụng của công thức (V.6) trong 22TCN 262-2000 về dự tính sức chống cắt không thoát nước của nền đất được gia tải trước và phát triển công thức có thể áp dụng tại thời điểm cố kết bất kỳ; Kết hợp phương pháp số, phương pháp thực nghiệm, luận án đã lựa chọn được mô hình đất phù hợp cho bài toán cố kết nền sét yếu. Về ý nghĩa thực tiễn, NCS khẳng định kết quả nghiên cứu của luận án là tài liệu tham khảo thiết thực cho các công trình sư trong thi công xử lý nền đất yếu bằng biện pháp gia tải trước. Có cơ sở để tính toán, đánh giá chính xác về ĐCK và cường độ chống cắt không thoát nước của nền; Đề nghị điểm bố trí quan trắc có thể phản ánh được ĐCK trung bình của nền, tăng cao độ tin cậy của số liệu quan trắc và từ đó có thể đưa ra các biện pháp ứng xử thích đáng; Nâng cao độ chính xác trong tính toán thiết kế khi lựa chọn được các hàm dự báo chỉ số nén Cc, chỉ số nở Cs làm thông số đầu vào cho mô hình Cam – Clay cải tiến để mô phỏng bài toán cố kết nền đất yếu ở Việt Nam.
NCS Nguyễn Hồng Trường đã bảo vệ trước hội đồng do Trường Đại học Thủy lợi tổ chức vào sáng ngày 26/01/2018. Lễ bảo vệ luận án được tổ chức tại Room 5 nhà K1. Được biết NCS Nguyễn Hồng Trường bảo vệ luận án với tên đề tài: Nghiên cứu đặc tính cơ học của đất yếu được xử lý bằng gia tải trước kết hợp thoát nước thẳng đứng. Đề tài thuộc chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng; Mã số: 62 58 60 01; Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Hữu Thái và TS. Nguyễn Tiếp Tân.
Chi tiết luận án xem tại đây
Thực hiện: Bình Dương, Ảnh: Văn Quyết