GIỚI THIỆU CHUNG

Phương pháp gia tải truyền thống tiêu tốn nhiều vật liệu đắp và thời gian thi công kéo dài, bên cạnh đó còn gây ra nguy cơ mất ổn định mái dốc do chiều cao đắp lớn, do vậy cần một giải pháp kỹ thuật khác để thay thế hoặc kết hợp với gia tải để giảm thiểu những hạn chế trên. Một trong những biện pháp được áp dụng phổ biến hiện nay là gia tải trước bằng hút chân không, đó là phương pháp tạo ra áp lực âm bằng bơm hút chân không và áp lực âm đó được duy trì bởi hệ thống màng kín khí (Kjellman, 1952). Biện pháp này sẽ làm tăng áp lực hữu hiệu bằng cách giảm áp lực nước lỗ rỗng dư trong đất, trong khi áp lực tổng không thay đổi (xem hình dưới. Khi sử dụng bấc thấm để truyền áp lực chân không vào trong đất, vùng đất xung quanh có xu hướng chuyển dịch vào bên trong khu vực hút chân không, trong khi với biện pháp gia tải truyền thống sẽ làm cho đất có xu hướng đẩy trồi ra ngoài. Chính sự hút vào bên trong này sẽ làm giảm độ dịch chuyển đất ra ngoài khi kết hợp với gia tải thường làm giảm thiểu nguy cơ mất ổn định mái dốc trong quá trình thi công nền đắp. Bên cạnh đó, thời gian để tạo ra áp lực chân không đạt ổn định 60kPa-70kPa (tương đương 4m nền đắp) chỉ trong 6-8 ngày, nhanh hơn rất nhiều khi phải gia tải để tạo ra áp lực tương đương. Một điều quan trọng trong thi công xử lý nền bằng hút chân không là phải đảm bảo tính kín khí của khu vực được xử lý, để tránh cho áp lực chân không bị thất thoát ra bên ngoài và đảm bảo đủ áp lực thiết kế.

ƯU - NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ

1. Ưu điểm

• Giảm đáng kể lượng cát gia tải và bệ phản áp (nếu có);
• Không chiếm dụng nhiều diện tích thi công;
• Rút ngắn tiến độ thi công so với phương pháp PVD kết hợp gia tải thường trong cùng điều kiện tải trọng thiết kế, độ cố kết yêu cầu;
• Giá thành cạnh tranh so với các phương án xử lý nền khác;

2. Nhược điểm

• Hiệu quả thấp đối với nền gồm các lớp cát có hệ số thấm cao nằm xen kẹp. Để đảm bảo chất lượng khi thi công trong điều kiện địa chất như trên, cần phải thi công tường sét để tăng hiệu quả của quá trình hút chân không.
• Yêu cầu công nhân có tay nghề để thi công hệ thống chân không.

TRÌNH TỰ THI CÔNG

Quy trình thi công hút chân không bao gồm các bước chính sau đây: 

PHẠM VI ÁP DỤNG

• Sử dụng để thay thế hoặc thay thế một phần tải trọng đắp gia tải trước để cố kết nền đất sét yếu có sử dụng hệ thống thoát nước thẳng đứng bằng bấc thấm
• Trường hợp trong chiều sâu xử lý nền có xen kẹp lớp thoát nước thì cần cô lập bằng tường kín khí (tường sét,…).

VIDEO CÔNG NGHỆ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1) Bergado, D., Chai, J., Miura, N., Balasubramaniam, A. (1998). PVD improvement of soft Bangkok clay with combined vacuum and reduced sand embankment preloading. Geotechnical Engineering, 29(1).

2) Chai, J.C., Carter, J., Hayashi, S. (2006). Vacuum consolidation and its combination with embankment loading. Canadian Geotechnical Journal, 43(10), 985-996.

3) Chai, J.-C., Shen, S.L., Miura, N., Bergado, D. T. (2001). Simple method of modeling PVD-improved subsoil. Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 127(11), 965-972.

4) Chu, J., Yan, S., Yang, H. (2000). Soil improvement by the vacuum preloading method for an oil storage station. Géotechnique, 50(6), 625-632.

5) Hird, C., Pyrah, I., Russel, D. (1992). Finite element modelling of vertical drains beneath embankments on soft ground. Géotechnique, 42(3), 499-511.

6) Indraratna, B., Redana, I. (2000). Numerical modeling of vertical drains with smear and well resistance installed in soft clay. Canadian Geotechnical Journal, 37(1), 132-145.