Phương pháp thi công cọc xi măng đất đường kính lớn (RAS) là một phương pháp trộn sâu cơ học trong công tác xử lý nền đất. Đất tại khu vực cần gia cố được trộn với vữa xi măng bằng lực trộn của hệ thống cần đôi - lưỡi dao kép với cơ chế hoạt động độc lập, ngược chiều để cắt và trộn đất đảm bảo chất lượng cọc cao và đồng nhất. Cần trong được gắn với mũi khoan để khoan vào đất với mô-men xoắn cao trong khi cần ngoài được sử dụng để trộn đất với vữa xi măng. Việc trộn với hệ thống 2 cần quay ngược chiều nhau giúp đất đá và vữa được trộn đều hơn so với việc trộn một chiều như trong phương pháp thi công CDM truyền thống. Đồng thời, với mô-men xoắn cao, phương pháp thi công cọc RAS có thể tạo ra cọc có đường kính lên đến 2.5 m.
So với phương pháp thi công CDM truyền thống, phương pháp thi công RAS có những ưu điểm như sau:
Bảng 1. So sánh phương công nghệ RAS và công nghệ CDM truyền thống
| Cọc RAS | Cọc CDM truyền thống |
Đường kính cọc (mm) | 1400 - 2500 | 400 - 1200 |
Độ đồng đều | - Chất lượng cọc đồng nhất do cơ chế đặc biệt của đầu khoan, loại bỏ hoàn toàn vấn đề (turning together) khi thi công trong đất dính. | - Không loại bỏ hoàn toàn được. |
Dòng trào ngược | - Dòng trào ngược mịn do đất được cắt trộn kỹ, đồng đều. Bùn được đưa lên mặt đất một cách nhẹ nhàng trơn tru nhờ guồng xoắn quanh cần khoan. Nhờ đó hạn chế tác động đến cấu trúc xung quanh | - Dòng trào ngược thô hơn, không có guồng xoắn để hỗ trợ đưa vật liệu lên. |
Khả năng khoan | - Nhờ hệ thống lưỡi dao kép độc lập cho phép đầu khoan dễ dàng xâm nhập vào đất cứng | - Hạn chế khi gặp các lớp đất cứng |
Kiểm soát chất lượng | - Hệ thống máy tính đồng bộ, theo dõi theo thời gian thực | - Hệ thống kiểm soát không đồng bộ |
Tại Nhật Bản, phương pháp này đã được áp dụng thành công tại nhiều dự án lớn từ những năm đầu của thế kỷ XXI. Tại Việt Nam, công nghệ thi công cọc RAS được FECON đưa về và áp dụng lần đầu tiên tại dự án bến số 5&6, cảng Lạch Huyện, thuộc Cảng biển Hải Phòng, thành phố Hải Phòng.
Quy trình thi công cọc RAS bao gồm các bước chính như sau:
Hình 1. Quy trình thi công cọc RAS
[1] Raito Kogyo (2013). Technical publication for high-pressure injection mixing method, p11 (in Japanese)
[2] Kenji Mori et al. (2020). Invited lecture: recent trends in the development of deep mixing methods in Japan
[3] Japan Cement Association (1985). Manual for ground improvement using cement binder (in Japanese).
[4] RASS Column Association (2016). Design and construction manual for RAS COLUMN Method (in Japanese).
[5] TCVN 9403:2012. Gia cố nền đất yếu – phương pháp trụ đất xi măng