Bài giảng Nền và móng - Xây dựng công trình trên nền đất yếu

Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng 
 Bài giảng Nền và Móng 
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 
TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 136
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 
ß1. KHÁI NIỆM 
1.1. Khái niệm về nền đất yếu 
Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và biến dạng 
nhiều, do vậy không thể làm nền thiên nhiên cho công trình xây dựng. 
Khi xây dựng các công trình dân dụng, cầu đường, thường gặp các loại nền đất 
yếu, tùy thuộc vào tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà người 
ta dùng phương pháp xử lý nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, 
giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho công trình. 
Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình bị lún, sập hư hỏng khi xây 
dựng trên nền đất yếu do không có những biện pháp xử lý phù hợp, không đánh giá 
chính xác được các tính chất cơ lý của nền đất. Do vậy việc đánh giá chính xác và chặt 
chẽ các tính chất cơ lý của nền đất yếu (chủ yếu bằng các thí nghiệm trong phòng và 
hiện trường) để làm cơ sở và đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù hợp là một vấn đề 
hết sức khó khăn, nó đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến thức khoa học và kinh 
nghiệm thực tế để giải quyết, giảm được tối đa các sự cố, hư hỏng công trình khi xây 
dựng trên nền đất yếu. 
1.2. Một số đặc điểm của nền đất yếu 
Thuộc loại nền đất yếu thường là đất sét có lẫn nhiều hữu cơ; 
Sức chịu tải bé (0,5 – 1kG/cm2); 
Đất có tính nén lún lớn (a> 0,1 cm2/kG); 
Hệ sô rỗng e lớn (e > 1,0); 
Độ sệt lớn ( B > 1); 
Mo đun biến dạng bé (E< 50kG/cm2); 
Khả năng chống cắt bé (ϕ, c bé), khả năng thấm nước bé; 
Hàm lượng nước trong đất cao, độ bão hòa nước G> 0,8, dung trọng bé; 
1.3. Các loại nền đất yếu thường gặp 
+ Đất sét mềm: gồm các loại đất sét hoặc á sét tương đối chặt, ở trạng thái bão 
hòa nước, có cường độ thấp; 
+ Bùn: Các loại đất tạo thành trong môi trường nước, thành phần hạt rất mịn 
(<200µm) ở trạng thái luôn no nước, hệ số rỗng rất lớn, rất yếu về mặt chịu lực; 
+ Than bùn: Là loại đất yếu có nguồn gốc hữu cơ, được hình thành do kết quả 
phân hủy các chất hữu cơ có ở các đầm lầy (hàm lượng hữu cơ từ 20 – 80%); 
+ Cát chảy: Gồm các loại cát mịn, kết cấu hạt rời rạc, có thể bị nén chặt hoặc pha 
loãng đáng kể. Loại đất này khi chịu tải trọng động thì chuyển sang trạng thái chảy gọi 
là cát chảy. 
+ Đất bazan: Đây cũng là đất yếu với đặc diểm độ rỗng lớn, dung trọng khô bé, 
khả năng thấm nước cao, dễ bị lún sập. 
1.4 . Xử lý nền đất yếu 
Với các đặc điểm của đất yếu như trên, muốn đặt móng xây dựng công trình 
trên nền đất này thì phải có các biện pháp kỹ thuật để cải tạo tính năng xây dựng của 
nó. Nền đất sau khi xử lý gọi là nền nhân tạo. 
Việc xử lý khi xây dựng công trình trên nền đất yếu phụ thuộc vào nhiều điều kiện 
như: Đặc điểm công trình, đặc điểm của nền đất.v.v. Với từng điều kiện cụ thể mà 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 137
người thiết kế đưa ra biện pháp xử lý hợp lý. Trong phạm vi chương này sẽ đề cập đến 
các biện pháp xử lý cụ thể khi gặp nền đất yếu như: 
 + Các biện pháp xử lý về kết cấu công trình; 
 + Các biện pháp xử lý về móng; 
 + Các biện pháp xử lý nền. 
ß2. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 
Kết cấu công trình có thể bị phá hỏng cục bộ hoặc toàn bộ do các điều kiện biến 
dạng không thõa mãn: Lún hoặc lún lệch quá lớn làm cho công trình bị nghiêng, 
lệch, đổhoặc do áp lực tác dụng lên mặt nền quá lớn trong khi nền đất yếu, sức 
chịu tải bé. 
 Các biện pháp về Kết cấu công trình nhằm làm giảm áp lực tác dụng lên mặt 
nền hặc làm tăng khả năng chịu lực của kết cấu công trình. Người ta thường dùng 
các biện pháp sau: 
 + Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ; 
 + Làm tăng độ mềm của kết cấu công trình; 
 + Làm tăng cường độ cho kết cấu công trình. 
2.1. Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ 
Mục đích: Làm giảm trọng lượng bản 
thân công trình, giảm được tĩnh tải tác dụng 
lên móng. 
Khe luïn
Biện pháp: Có thể sử dụng các loại 
vật liệu nhẹ, kết cấu thanh mảnh, nhưng 
phải đảm bảo cường độ công trình. 
2.2. Làm tăng độ mềm của kết cấu công 
trình 
 Mục đích: Làm tăng độ mềm của kết 
cấu công trình kể cả móng để khử được ứng 
suất phụ thêm phát sinh trong kết cấu khi 
xảy ra lún lệch hoặc lún không đều. Hình 4.1: Bố trí khe lún
 Biện pháp: Dùng kết cấu tĩnh định 
hoặc phân cắt các bộ phận của công trình 
bằng các khe lún. 
2.3. Tăng thêm cường độ cho kết cấu công 
trình 
 Mục đích: Làm tăng cường độ cho kết 
cấu công trình để đủ sức chịu các ứng lực sinh 
ra do lún lệch và lún không đều. 
 Biện pháp: Người ta dùng các đai bê 
tông cốt thép để tăng khả năng chịu ứng suất 
kéo khi chịu uốn, đồng thời có thể gia cố tại 
các vị trí dự đoán xuất hiện ứng suất cục bộ 
lớn. 
Hình 4.2: Bố trí đai BTCT 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 138
ß3. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ VỀ MÓNG 
Khi xây dựng công trình trên nền đất yếu, ta có thể sử dụng một số phương pháp xử 
lý về móng thường dùng như sau: 
+ Thay đổi chiều sâu chôn móng; 
+ Thay đổi kích thước móng; 
+ Thay đổi loại móng và độ cứng của móng. 
3.1. Thay đổi chiều sâu chôn móng 
 Dùng biện pháp thay đổi chiều sâu chôn móng có thể giải quyết về mặt lún và 
khả năng chịu tải của nền. 
 Khi tăng chiều sâu chôn móng sẽ làm tăng trị số sức chịu tải của nền. Trị số tăng 
của áp lực tiêu chuẩn ∆R khi tăng chiều sâu chôn móng có thể tính theo công thức: 
 hBh
g
R ∆=∆
⎥⎥
⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎢⎢
⎣
⎡
+−
+=∆ ....
2
cot
1 γγπϕϕ
π (4.1) 
Trong đó: 
γ - Dung trọng của đất nền; 
 ∆h – Độ tăng thêm chiều sâu chôn móng; 
 B = f(ϕ) tra bảng; 
Ngoài ra khi tăng độ sâu chôn móng thì sẽ giảm được ứng suất gây lún cho 
móng nên giảm được độ lún của móng; 
 (4.2) )( hhdtbgl ∆+−= γσσ
Đồng thời tăng độ sâu chôn móng có thể đặt móng xuống các tầng đất phía 
dưới chặt hơn, ổn định hơn. Tuy nhiên việc tăng chiều sâu chôn móng phải cân nhắc 
giữa hai yếu tố kinh tế và kỹ thuật. 
Một số trường hợp để giảm bớt độ chênh lệch lún giữa cao trình đặt móng thiết 
kế với cao trình đáy móng sau khi lún ổn
lên một trị số dự phòng. 
 định, thường phải nâng cao trình đặt móng 
)(1 SSS += 
2 tcdp
(4.3) 
rong đó: 
 lún ổn định tính toán; 
ông 
iều 
i kích thước móng 
ẽ có tác dụng thay đổi trực tiếp áp lực 
tác dụng lên mặt nền, và do đó cũng cải thiện được điều kiện chịu tải cũng như điều 
kiện biến dạng của nền. 
Âáút yãúu
T
 S – Độ
 Stc – Độ lún xảy ra khi thi c
(với công trình dân dụng Sdp =0,7S). 
 Trường hợp nền đất yếu có ch
dày thay đổi nhiều, để giảm chênh lệch 
lún có thể đặt móng ở nhiều cao trình 
khác nhau (Hình 4.3). 
3.2. Biện pháp thay đổ
Hình 4.3 
 Thay đổi kích thước và hình dáng móng s
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 139
 Khi tăng diện tích đáy móng thường làm giảm được áp lực tác dụng lên mặt nền 
và làm giảm độ lún của công trình. Tuy nhiên với đất có tính nén lún tăng dần theo 
chiều sâu thì biện pháp này không tốt. 
ân 
ết kế tùy sự phân bố tải 
 chon kết cấu móng cho phù hợp. 
óng b
n pháp như iều dày móng, tăng cốt 
 trên, bố trí các sườn tăng cường khi móng 
C BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 
.1. Mục đích 
Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện 
 tính nén lún, tăng 
 số moduynh biến dạng, tăng cường độ chống cắt của đất .v.v. 
 các loại cọc (cọc cát, cọc đất, cọc balat, cọc 
n trước 
eo kết đất bằng xi măng, vữa 
 măn
 Nếu tầng đất yếu chịu nén có 
chiều dày khác nhau, có thể dùng biện 
pháp thay đổi chiều rộng móng để c
Âáút yãúu
Thay âäøi bãö räüng moïng
b1 b2 b3
Hình 4.5 
bằng ứng suất cho toàn bộ công trình 
(Hình 4.5). 
3.3. Thay đổi loại móng và độ cứng của 
móng 
 Khi thi
trọng tác dụng lên móng và điều kiện địa 
chất mà
 Với nền đất yếu, khi dùng móng 
đơn, độ lún chênh lệch sẽ lớn, do vậy để 
giảm ảnh hưởng của lún lệch ta có thể
thay thế bằng móng băng, móng băng 
giao thoa, móng bè hoặc móng hộp. 
 Trường hợp sử dụng móng băng 
mà biến dạng vẫn lớn thì cần tăng thêm 
cường độ cho móng. Độ cứng của m ản, móng băng càng lớn thì biến dạng bé và 
độ lún lệch sẽ bé. Ta có thể sử dụng các biệ
thép dọc chịu lực, tăng độ cứng kết cấu bên
bản có kích thước lớn. 
ß4. CÁ
: Tăng ch
4
một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm
độ chặt, tăng trị
 Đối với công trình thủy lợi, việc xử lý nền đất yếu còn làm giảm tính thấm của 
đất, đảm bảo ổn định cho khối đất đắp. 
 Các biện pháp xử lý nền thông thường: 
 + Các biện pháp cơ học: Bao gồm các phương pháp làm chặt bằng đầm, đầm 
chấn động, phương pháp làm chặt bằng
vôi), phương pháp thay đất, phương pháp né
 + Các biện phap vật lý: Gồm các phương pháp hạ mực nước ngầm, phương 
pháp dùng giếng cát, bấc thấm, điện thấm 
 + Các biện pháp hóa học: Gồm các phương pháp k
xi g, phương pháp silicat hóa, phương pháp điện hóa 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 140
4.2. Phương pháp xử lý nền bằng đệm cát 
Lớp đệm cát sử dụng hiệu 
uả cho các lớp đất yếu ở trạng thái 
ợp lớp đất yếu có chiều dày 
g vai trò như một 
lệch lún củ lại ứng 
đất dưới tầng đệm cát. 
được khối lượng vật liệu làm 
 mà nền đất yếu có thể 
ăng khả năng ổn định của công trình, kể cả khi có tải trọng ngang tác 
h quá trình cố kết của đất nền, do vậy làm tăng nhanh khả năng chịu 
i của
được sử dụng 
n 3m. Không nên sử 
c ngầm và đệm cát sẽ kém ổn định. 
hác nhau. Để tính toán, ta xem 
n, tức là đồng nhất và biến dạng tuyến tính. 
q
bão hòa nước (sét nhão, sét pha 
nhão, cát pha, bùn, than bùn) và 
chiều dày các lớp đất yếu nhỏ hơn 
3m. 
 Biện pháp tiến hành: Đào bỏ 
một phần hoặc toàn bộ lớp đất yếu 
(trường h
bé) và thay vào đó bằng cát hạt 
trung, hạt thô đầm chặt. 
 Việc thay thế lớp đất yếu 
bằng tầng đệm cát có những tác 
dụng chủ yếu sau: 
 + Lớp đệm cát thay thế lớp 
đất yếu nằm trực tiếp dưới đáy 
móng, đệm cát đón
lớp chịu tải, tiếp thu tải trọng công 
trình và truyền tải trọng đó các lớp đất y
 + Giảm được độ lún và chênh 
suất do tải trọng ngoài gây ra trong nền 
 + Giảm được chiều sâu chôn móng nên giảm 
ếu bên dưới. 
a công trình vì có sự phân bố
móng. 
 + Giảm được áp lực công trình truyền xuống đến trị số
tiếp nhận được. 
 + Làm t
dụng, vì cát được nén chặt làm tăng lực ma sát và sức chống trượt. 
 Tăng nhan
tả nền và tăng nhanh thời gian ổn định về lún cho công trình. 
 + Về mặt thi công đơn giản, không đòi hỏi thiết bị phức tạp nên 
tương đối rộng rãi. 
 Phạm vi áp dụng tốt nhất khi lớp đất yếu có chiều dày bé hơ
dụng phương pháp này khi nền đất có mực nước ngầm cao và nước có áp vì sẽ tốn kém 
về việc hạ mực nướ
4.2. Xác định kích thước đệm cát 
 Việc xác định kích thước lớp đệm cát một cách chính xác là một bài toán phức 
tạp vì tính chất của đệm cát và lớp đất yếu hoàn toàn k
đệm cát như một bộ phận của đất nề
4.2.1. Kiểm tra ổn định và áp lực tại mặt tiếp xúc giữa đệm cát và lớp đất yếu 
 Để đảm bảo cho đệm cát ổn định và biến dạng trong giới hạn cho phép thì phải 
đảm bảo điều kiện sau: 
 dyR≤+ 21 σσ (4.4) 
Trong đó: 
α α
M
N
Q
σbt σp
hd
Âáút yãúu
Låïp âãûm caït
Âáút âàõp
Hình 4.6: Sơ đồ bố trí đệm cát
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 141
σ1 - Ứng suất do trọng lượng bản thân đất trên cốt đáy móng và của đệm cát trên 
mặt tiếp xúc giữa đệm cát và lớp đất yếu: 
σ1 = γ.hm +
 là dung trọng 
của đấ
hôn m
p cát 
tải 
. 
Kσ =
 Mai – 
Đỗ Hữu Đạo). 
g bình tiêu chuẩn dưới đáy móng. 
 γđ.hđ (4.5) 
Với: γ, γđ N
Mt và của cát đệm. 
 hm , hđ – Chiều sâu 
hd
Q
c óng và chiều dày 
của lớ đệm. 
 σ2 - Ứng suất do 
trọng công trình gây ra, 
truyền lên mặt lớp đất yếu 
dưới tầng đệm cát
αα b
σ σ
bd
hmγ
γd
Låïp âãûm caït
Âáút yãúu
Âáút âàõp
Hình 4.7: Sơ đồ tính toán lớp đệm cát
).( m
tc
oo hγσ − (4.6) 
Với: K
2
o = f(a/b,2z/b) tra 
bảng (Xem trong sách Cơ 
học đất – Lê Xuân
 a, b – Cạnh dài và 
rộng của móng, z độ sâu của 
 tcoσ - Ứng suất trun
điểm tính ứng suất. 
F
h omtb
tc
o += .γσ 
Trường hợp móng chịu tải trọng lệch tâm: 
N tc∑ (4.7) 
W
M o
F
N
h
tctc
o
mtb
tc
o
∑∑+= .γσ
Vớ chuẩn của công trình tác dụng lên móng; 
 - Tổng momen tiêu chuẩn do tải trọng công trình tác dụng lên móng; 
 F – Diện tích đáy móng F = a
W – Mo m
γtb – D
Rđy – C
± (4.8) 
i: ∑ tcoN - Tổng tải trọng thẳng đứng tiêu 
∑M tco
xb; 
 en chống uốn của tiết diện đáy móng; 
 ung trọng trung bình của móng và đất đắp trên móng; 
ường độ tiêu chuẩn của lớp đất yếu dưới đáy đệm: 
 )c.D
K IIIIyIIytc
dy (4.9) .H.B.b.A(
m.m
R '21 +γ+γ= tc
rong hương 2. 
T đó: Các hệ số m1, m2, Ktc, A, B, B đã gới thiệu chi tiết trong c
tc
IIc – Lực dính đơn vị của đất nền dưới tầng đệm cát; 
 IIγ - Dung trọng trung bình của đất yếu 
 γ - Dung trọng trung bình của đất từ đáy tầng đệm cát trở lên; 
 Đối với
dưới tầng đệm cát; 
'
II
 By – Chiều rộng của móng khối quy ước. 
+ móng băng: 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 142
b
by .σ= 
N tco∑ (4.10) 
ật: 
2
+ Đối với móng chữ nh
 ∆−y (4.11) +∆=y Fb 2
2
ba −=∆ (4.12) 
2σ
∑= tcoy NF (4.13) 
Hy – Chiều cao của móng quy ước: 
 Hy =
Với: hm – Chiều sâu chôn móng 
chiều dày hđ 
có 
đây: 
Vớ
oặc tính toán theo 
c truyền lực, thường lấy bằng góc nộ
 của nền S: 
 (4.17) 
ới: 
 yếu dưới tầng đệm cát; 
cát 
t (thông thường độ chặt của đệm 
 hoại nền đất thiên nhiên dưới đáy tầng đệm 
1,0
2,0
4,0
6,0
0 0,5 1,0 1,5
a/b=1
a/b=2
a/b=x
K
 hm + hđ (1.14) 
R1/R2
hđ - Chiều dày của lớp đệm cát, 
thể tự chọn rồi kiểm tra (1.5-2.5m) hoặc có 
5,0thể xác định theo công thức gần đúng sau 
 hđ = K.b (1.15) 
Trong đó: K – Hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b và 
R1/R2 tra trên biểu đồ (Hình 4.8). 
i: R1 – Cường độ tính toán của đệm cát, 3,0
xác định bằng thí nghiệm nén tĩnh ngoài hiện 
trường hoặc theo quy phạm. 
 R2 – Cường độ tính toán của lớp đất 
yếu dưới lớp đệm cát, xác định bằng thí nghiệm 
nén tĩnh ngoài hiện trường h
quy phạm. 
4.2.2. Xác định chiều rộng của đệm cát 
 bđ = b + 2hđ.tgα (4.16) 
Với: α - Gó
Hình 4.8: Toán đồ xác định hệ số K
i ma sát của cát hoặc có thể lấy trong 
giới hạn 30-45o. 
4.2.3. Kiểm tra độ lún của đệm cát và nền 
 Sau khi xác định kích thướ ... n 
L
L
d
Hình 4.12: Bố trí cọc 
cát theo sơ đồ tam giác
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 146
đượ ộ phận chấn 
độn cm) 
vào au khi đóng xuống 
đất lại (hình 4.13a). Sau đó 
ngư vào rồi 
đặt y. Tiếp 
the
ó rút ống lên 
a cát trong cọc và đất giữa các 
mặt nền cọc cát. Diện tích bàn 
 thí nghiệm. 
đ
lớp
bùn
á
i
 đ
 5-8%; 
+ Lực dính tăng lên khoảng 1,5 –3 lần; 
c chặt. Việc thi công đóng cọc nhờ b
g, máy rung ấn ống thép (đường kính 40-60
 lòng đất đến cao độ thiết kế. S
, ống thép có đàu đóng 
ời ta nhấc bộ phận chấn động ra. Nhồi cát
 máy chấn động vào rung khoảng 15 – 20 giâ
o bỏ máy chấn động ra rồi rút ống lên chừng 0,5m 
rồi đặt máy rung vào rung 10 – 15 giây cho đầu cọc 
mở ra (hình 4.13b) để cát tụt xuống. Sau đ
dần đều, vừa rút ống vừa rung cho cát được chặt. 
• Kiểm tra nền cọc cát: 
Sau khi thi công cần kiểm tra lại nền cọc cát bằng 
các phương pháp sau: 
 - Khoan lấy mẫu đất giữa các cọc để xác định 
γnc, enc, c, ϕ sau khi nén chặt từ đó tính ra cường độ đất 
- Dùng xuyên tiêu chuẩn để kiểm tra độ chặt củ
cọc. 
- Thí nghiệm bàn nén tĩnh tải tại hiện trường trên 
nén yêu cầu phải lớn (≥ 4m
sau nén chặt. 
2) để chùm ít nhất là 3 cọc để
4.5. Xử lý nền bằng cọc vôi và cọc đất – xi măng 
4.5.1. Đặc điểm và phạm vi áp dụng 
Cọc vôi thường được 
dùng ể xử lý, nén chặt các 
 đất yếu như: Than bùn, 
, sét và sét pha ở trạng 
i dẻth o nhão. 
V ệc sử dụng cọc vôi có 
những tác dụng sau: 
- Sau khi cọc vôi 
được ầm chặt, đường kính 
cọc vôi sẽ tăng lên 20% làm 
cho đất xung quanh nén 
chặt lại. 
- Khi vôi được tôi 
trong lỗ khoan thì nó tỏa ra 
một nhiệt lượng lớn làm 
cho nước lỗ rỗng bốc hơi 
a) b)
Hình 4.13 
1 2
Cáön khoan
ÄÚng dáùn
Maïy âiãöu khiãøn Xilä
Hình 4.14: Sơ đồ máy thi công cọc đất - vôi 
làm giảm độ ẩm và tăng 
nhanh quá trình nén chặt. 
Sau khi xử lý bằng 
cọc vôi nền đất được cải 
thiện đáng kể: 
+ Độ ẩm của đất giảm
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 147
+ Modun biến dạng tăng lên 3-4 lần; 
+ Cường độ của đất giữa các cọc vôi có thể tăng lên đến 2 lần; 
 khi gặp các nền đất quá nhão, yếu (đất có B> 1) thì hiệu 
quả né
c lỗ rỗng khó, 
kém hi
4.4.2. T
 tự như cọc cát, tuy nhiên cần chú ý khả 
năng t i cọc cát thì khả năng thoát nước đều và 
trong t ng thời gian đầu 
và sau 
t ống lên. Hiệu quả nén chặt của cọt vôi phụ thuộc vào chất lương đầm 
Độ
ất – vôi khá phức tạp và phải sử dụng các máy chuyên dụng 
(Hình 
làm
20m, khi khoan 
ắt đầu quá 
trình p
 và chui ra một lỗ nhỏ 
φ=30m 
vào đấ
Với những ưu điểm như trên cho thấy rằng xử lý nền đất yếu bằng cọc vôi có 
hiệu quả đáng kể. Tuy nhiên
n chặt của cọc vôi bị hạn chế. Với các loại bùn gốc sét nhão yếu thì hiệu quả nén 
chặt càng ít vì vôi tôi và đất sét đều thấm nước yếu nên việc ép thoát nướ
ệu quả. 
hiết kế và thi công cọc vôi 
Việc tính toán và thiết kế cọc vôi tương
hoát nước của chúng khác nhau. Vớ
hời gian dài còn với cọc vôi thì khả năng thoát nước nhanh tro
đó giảm đi nhiều. 
Thi công cọc vôi : Để thi công cọc vôi trước hết phải khoan tạo lỗ, lỗ khoan từ 
240-400mm, nếu thành lỗ khoan bị sạt lở thì hạ ống thép, sau đó cho từng lớp vôi sống 
dày khoảng 1m xuống lỗ khoan và đầm chặt từng lớp cho đến hết chiều sâu. Kết hợp 
vừa đầm vừa rú
chặt và thành phần hóa học của vôi. 
 chặt và cường độ của nền cọc vôi có thể kiểm tra như đối với nền cọc cát. 
4.5.1. Cọc đất – vôi 
a. Chế tạo cọc đất – vôi 
Việc chế tạo cọc đ
4.14). Cấu tạo máy gồm hai bộ phận: Phần máy điều khiển và xi lô đựng vôi bột. 
(máy Alimak của Thụy Điển sản suất) 
Hoạt động của máy như sau: 
Lưỡi khoan có đường kính 
khoảng 500mm có tác dụng tạo lỗ và bb/4 b/4
 cho đất tơi ra tại chỗ, chiều sâu 
Coüc väi-âáút
Hình 4.15: Xử lý nền đất yếu bằng cọc vôi – đất
khoan có thể đạt tới 
đến độ sâu thiết kế thì b
hun vôi. Vôi bột được chứa 
trong xi lô dung tích 2,5m3. Khi máy 
vận hành, một bộ phận máy nén khí 
tạo nên một áp lực trong xilô và áp 
lực đó đẩy vôi bột từ xi lô vào ống 
cao su dẫn qua cần khoan vào lỗ 
khoan
m ở dưới lưỡi khoan và phun
t vôi bột tác dụng với nước lỗ 
rỗng tạo nên liên kết ximăng và các 
liên kết này gắn kết các hạt khoáng 
vật trong đất lại và làm cho đất cứng 
hơn. 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 148
b. Hiệu quả và ứng dụng 
Khi tạo cọc vôi đất thì cường độ của cọc này phụ thuộc vào lượng vôi và thời 
gian. 
Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng vôi càng nhiều thì độ cứng của cọc càng 
tăng nhanh. 
Ở nước ta với đất yếu có độ ẩm tự nhiên từ 40-70% thì dùng hàm lựợng vôi từ 
-12% là hợp lý. Với tỷ lệ đó thì cường độ cọc đạt 50% sau 1 tháng và 70 – 80% sau 3 
ọc đất vôi này làm tường cừ hoặc làm nền cho công trình. Khoảng cách giữa 
các cọ
ải vượt chiều sâu chịu nén của đất, lưới cọc trùm ra diện tích đáy móng 
là b/4 v
hiện trường, với kích thước bàn nén là 100x100cm. 
4.5.4. C
hun. 
t bùn gốc sét. 
iệm xuyên cho thấy sức kháng xuyên của đất nền tăng lên từ 
4-5 lần
c 
4.6.1. Đ
n bùn, bùn 
sét và s
ó các ưu điểm sau: 
- 
) bằng hoặc lớn hơn tải trọng công trình dự kiến 
iết k
 khỏi lỗ rỗng, tăng nhanh quá trình 
cố lún theo thời gian. 
hất thủy 
văn g biện pháp xử lý thích hợp, có thể dùng đơn lẻ hoặc kết 
hợp
6
tháng. 
Cọc đất – vôi xử lý làm tăng cường độ chống cắt của đất lên hàng 10 lần, có thể 
sử dụng c
c vôi tùy thuộc đặc điểm nền và tải trọng, theo kinh nghiệm lấy bằng 0,75m, 
chiều dài cọc ph
ới b là bề rộng móng. 
Việc kiểm tra sức chịu tải của nền khi xử lý cần xác định bằng thí nghiệm nén 
tĩnh tại 
ọc đất – ximăng 
Việc chế tạo cọc đất – xi măng cũng giống như đối với cọc đất – vôi, ở đây xi lô 
chứa xi măng và phun vào đất với tỷ lệ định trước. Lưu ý sàn ximăng trước khi đổ vào 
xilô để đảm bảo ximăng không bị vón cục và các hạt ximăng có kích thước đều 
<0,2mm, để không bị tắc ống p
Hàm lượng ximăng có thể từ 7 – 15% và kết quả cho thấy gia cố đất bằng 
ximăng tốt hơn vôi và đất bùn gốc cát thì hiệu quả cao hơn đấ
Qua kết quả thí ngh
 so với khi chưa gia cố. 
Ở nước ta đã sử dụng loại cọc đất – ximăng này để xử lý gia cố một số công 
trình và hiện nay triển vọng sử dụng loại cọc đất – ximăng này để gia cố nền là rất tốt. 
4.6. Phương pháp gia tải nén trướ
ặc điểm và phạm vi áp dụng 
 Phương pháp này có thể sử dụng để xử lý khi gặp nền đất yếu như tha
ét pha dẻo nhão, cát pha bão hòa nước. 
 Dùng phương pháp này c
Tăng sức chịu tải của nền đất; 
- Tăng nhanh thời gian cố kết, tăng nhanh độ lún ổn định theo thời gian. 
Các biện pháp thực hiện: 
- Chất tải trọng (cát, sỏi, gạch, đá
th ế trên nền đất yếu, để cho nền chịu tải trước và lún trước khi xây dựng công 
trình. 
- Dùng giếng cát hoặc bấc thấm để thoát nước ra
kết của đất nền, tăng nhanh tốc độ 
Tùy yêu cầu cụ thể của công trình, điều kiện địa chất công trình, địa c
 của nơi xây dựng mà dùn
 cả hai biện pháp trên. 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 149
4.6
thích hợp cho 
hương pháp gia tải nén trước. 
1. Cấu tạo địa tầng như hình 4.16a 
ng là lớp 
cát tự 
.16b 
 giữa 
là lớp 
ông trình sẽ xây dựng (lớn hơn 
 trình cố 
kết, rú
á dễ gây phá hoại nền 
đất yếu
theo 
công th
.2. Phương pháp nén trước không dùng giếng thoát nước 
a. Điều kiện địa chất công trình 
Để đạt được mục đích làm cho đất 
chặt, ép thoát nước ra khỏi lỗ rỗng thì 
những trường hợp sau 
q
p
a
Trên cùng là lớp đất trồng trọt, giữa 
là lớp đất yếu cần gia cố, dưới cù
nhiên. Khi chịu tải trọng nén trước q 
thì nước lỗ rỗng của đất yếu sẽ bị ép thoát 
vào lớp cát tự nhiên. 
a2. Cấu tạo địa tầng như hình 4
Trên cùng là lớp cát tự nhiên, ở
đất yếu cần xử lý. Dưới cùng là lớp 
cát tự nhiên. Khi chịu tải trọng nén trước q, 
nước lỗ rỗng rỗng trong lớp bị ép thoát ra 
theo cả hai chiều lên và xuống vào hai lớp 
cát tự nhiên. 
a3. Cấu tạo địa tầng như hình 4.16c 
Trường hợp này khi chịu tải trọng 
nén q, nước thoát ra theo chiều lên vào 
tầng cát, trường hợp nếu không có lớp cát 
tự nhiên thì có thể làm một lớp đệm cát 
nhân tạo sau đó tác dụng tải trọng nén 
trước. 
b.Tính toán tải trọng nén trước 
Độ lớn của áp lực nén trước được 
lựa chọn như sau: 
- Dùng tải trọng nén trước đúng 
bằng tải trọng công trình sẽ xây dựng. 
Dùng tải trọng nén trước lớn hơn tải 
trọng c
khoảng 20%) để tăng nhanh quá
t ngắn thời gian gia tải, tuy nhiên 
cũng không lớn qu
. 
Độ lún dự kiến được xác định 
ức kinh nghiệm sau: 
t
tSSt +−= α (4.29) 
Trong đó: St – Độ lún dự tính ở thời gian t, 
với t là thời gian nén trước. 
 α - H
q
Caït
Âáút yãúu
Seït khäng tháúm
Hình a 
Hình b 
Hình c 
Hình 4.16 
q
Âáút träöng 
troüt
Âáút yãúu
Caït
Caït
Caït
Âáút yãúu
ệ số kinh nghiệm; 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 150
 11
1
. ttS −=α (4
St
.30) 
Với: 
i liệu quan trắc 
ực tế
 S – Độ lún ổn định trong quá trình nén trước, xác định theo tà
th . 
12 tt
S
12
12
S
t
S
t
tt
−
− 
háp thi công 
ể thi công gia t
 (4.31) 
t1, St2 – Độ lún quan trắc ứng với thời gian t1, t2 ; 
c. Biện p
Đ ải nén trước ta có thể dùng hai cách sau: 
Cách 1: 
Chất tải trọng nén trước lên mặt đất tại vị trí xây móng, đợi một thời gian theo 
n ổn định rồi dỡ tải để đào hố móng 
hiều sâu chôn móng h ≤ 1m). Nếu chiều sâu chôn móng lớn thì 
ất tải trọng nén. 
yêu cầu thiết kế để độ lún đạt ổn định để đạt độ lú
và thi công móng (với c
đào hố móng đến độ sâu bé hơn cốt đáy móng 50cm rồi ch
Cách 2: 
Có thể xây dựng móng trước, sau đó chất tải lên móng để móng lún đến trị số ổn 
định, sau đó dỡ tải và xây dựng kết cấu bên trên. 
Trong hai biện pháp trên, tùy theo điều kiện cụ thể mà chọn biện pháp thích 
hợp. 
Tải trọng nén trước phải được tăng dần từng cấp, mỗi cấp tương đương tải trọng 
một tầ
4.6.3. P
u kiện địa chất công trình 
 thấm (PVD). Tác 
 là để tăng nhanh quá trình thoát nước trong các lỗ 
ng c
 đường đắp trên đất yếu có sử dụng thiết bị thoát nước 
ẳng đ
ng nhà hoặc bằng khoảng 15 – 20% tổng tải trọng công trình. Cần bố trí mốc để 
quan trắc lún trong suốt thời gian gia tải. 
hương pháp nén trước có bố trí đường thấm thẳng đứng 
a. Điề
Khi chiều dày nền đất yếu rất dày hoặc khi độ thấm của đất rất nhỏ thì có thể bố 
trí các đường thấm thẳng đứng để tăng tốc độ cố kết. Phương pháp này thường dùng để 
xử lý nền đường đắp trên nền đất yếu. 
 Có hai loại đường thấm thẳng đứng: Giếng cát (SW) và bấc
dụng của đường thấm thẳng đứng
rỗ ủa đất yếu, làm giảm độ rỗng, độ ẩm, tăng dung trọng. Kết quả là làm tăng nhanh 
quá trình cố kết của nền đất yếu, tăng sức chịu tải và làm cho nền đất đạt độ lún quy 
định trong thời gian cho phép. 
 Để tăng nhanh tốc độ cố kết, ta thường kết hợp biện pháp xử lý bằng bấc thấm, 
giếng cát với biện pháp gia tải tạm thời, tức là đắp cao thêm nền đường so với chiều 
dày thiết kế 2-3m trong vài tháng rồi sẽ lấy phần gia tải đó đi ở thời điểm t mà nền 
đường đạt được độ lún cuối cùng như trường hợp nền đắp không gia tải. 
*Cấu tạo chung của nền
th ứng (bấc thấm hoặc giếng cát) (Hình 4.17). 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 151
Âáút yãúu
Âáút âàõp
H
gt
1:n
3m2m2m
Âãûm caït
PV
D
/g
iã
úng
 c
aït
Lp
vd
Låïp âáút cæïng
hd
Thiãút bë quan tràõc 
chuyãøn vë ngang
Thiãút bë quan tràõc 
chuyãøn vë ngang
hd
2m2m3m
1:n
H
gt
Âáút yãúu
Thiãút bë quan 
tràõc luïn
Vaíi ÂKT
b. Tính toán, thiết kế 
 Nội dung thiết kế hệ thống giếng cát, b ấm gồm có việc xác định đường 
ờng kính tương đ bấc thấm khi đã biết các đặc trưng 
 theo mạng lưới tam 
 kính d và khoảng cách giữa các giếng cát hoặc bấc 
thấm L
i với bấc thấm PVD thì d tính như sau: 
ấc th
ương của kính giếng cát hoặc đư
của đất yếu và thời gian cần thiết để đạt độ cố kết cho trước (tức là tính toán độ lún 
theo thời gian trong trường hợp có bố trí đường thấm thẳng đứng. 
 Trình tự tính toán như sau: 
+ Chọn hình thức bố trí hệ thống giếng cát hoặc bấc thấm
giác hoặc chữ nhật, xác định đường
. 
- Đối với giếng cát, d chính là đường kính của giếng cát; 
- Đố
+Theo Hansbo (1979) thì π=d 
ba (4.31) 
2
bad += (4.32) Theo Hansbo (1987) thì 
Với : hường t
 ện nay b=100m
 (4.33) 
ặc SW, chính tà chiều dài của cạnh 
m giác đều n
 hoặc SW theo lưới hình vuông. 
a – Chiều dày của PVD, t ừ 3-5mm (cá biệt a=10mm);l 
b – Chiều rộng của PVD, hi m; 
+ Tính bán kính ảnh hưởng D của SW hoặc PVD. 
L.D α= 
Với: L - Khoảng cách từ tâm đến tâm của PVD ho
ta ếu bố trí theo lưới tam giác đều hoặc là chiều dài của cạnh hình vuông 
nếu bố trí theo lưới hình vuông. 
 α = 1,05 - Nếu bố trí PVD hoặc SW theo lưới tam giác đều; 
 α = 1,13 - Nếu bố trí PVD
+ Tính nhân tố thời gian 
 2r D
N = r t.C (4.34) 
Với: Cr - Là hệ số cố kết hướng tâm, t – thời gian cố kết; 
Hình 4.17 
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng 
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng 
Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG VI TRANG 152
+ h (4.18) để xác định độ cố kết hướng tâm U Tra toán đồ hìn
 Tính nhân tố th
r theo Nr và n; 
+ ời gian Nz và độ cố kết thẳng đứng Uz (tra toán đồ 4.18): 
 2z h
N z t.C= (4.35) 
+ Tính độ cố kết chung theo công thức: 
 )U1).(U vr −1(U1 −=−
0
Âä
ü c
äú 
kã
ú
n=5
n=7
n=10 n=15
n=20
n=40
00
Nhán täú thåìi gian Nr,Nz
 (4.36) 
20
10
t U
r,U
z
4 5 6 7 8 910-2 2 3 4 5 6 7 8 910-1 32 8765 4 10-19 2 3
100
90
80
70
60
50
40
30 n=1
c. Trình tự các bước thi công: 
Ở đây giới thiệu trình tự các bước thi công trong trường hợp xử lý bằng bấc thấm: 
- Định vị trí chân ta luy nền đường; 
hiết kế, thường từ 0,5-0,8m; 
 15-
iết bị quan trắc chuyển vị ngang để quan trắc chuyển vị ngang của nền đường; 
 Phabricatied Vertical Drainage), việc cắm bấc 
 Sau khi cắm, bấc phải cao hơn bề 
Hình 4.18: 
định độ cố 
Toán đồ xác 
kết Ur, Uz 
theo Nr và Nz
và n=D/d 
- Đào bỏ một phần đất yếu theo t
- Rải vải địa kỹ thuật, nên rải vuông góc với tim đường, mép vải chồng lên nhau
20cm; 
- Đặt thiết bị quan trắc lún thẳng đứng; 
- Đắp lớp đệm cát đến cao độ thiết kế và tạo phẳng; 
- Đặt th
- Tiến hành cắm bấc thấm (cắm PVD –
thấm thực hiện bằng các máy cắm bấc chuyên dụng.
mặt lớp cát đệm từ 15-20cm. 
- Đắp đất: Đất được đắp thành từng lớp với chiều dày mỗi lớp 15, 20, hoặc 25cm. Tốc 
độ đắp tuân thủ theo thiết kế, kết hợp quan trắc lún để xử lý kịp thời trong trường hợp 
lún nhanh quá tốc độ thiết kế.