1. Giới thiệu chung

Công nghệ bấc thấm (PVD) kết hợp hút chân không là một trong những biện pháp xử lý nền đất yếu phổ biến hiện nay (Hình 1). Gia tải trước bằng hút chân không 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. Biện pháp này sẽ làm tăng áp lực hữu hiệu bằng cách giảm áp lực nước lỗ rỗng trong đất, trong khi áp lực tổng không thay đổi, từ đó đẩy nhanh quá trình cố kết của nền đất. Trong biện pháp này, bấc thấm được sử dụng để truyền áp lực chân không vào trong đất làm cho vùng đất xung quanh có xu hướng chuyển dịch vào bên trong khu vực hút chân không. Sự dịch chuyển 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 60 - 70 kPa (tương đương 4 m nền đắp) chỉ trong 6 - 8 ngày, nhanh hơn rất nhiều so với biện pháp gia tải truyền thống để tạo ra áp lực tương đương. Trong thi công xử lý nền bằng hút chân không, tính kín khí của khu vực được xử lý cần phải đảm bảo để tránh cho áp lực chân không bị thất thoát ra bên ngoài.

Hình 1. PVD kết hợp gia tải và hút chân không

So với phương pháp bấc thấm kết hợp gia tải thông thường, công nghệ bấc thấm hút chân không mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Trước hết, giải pháp này giúp giảm đáng kể khối lượng cát gia tải và kích thước bệ phản áp, tối ưu hóa chi phí vật liệu. Đồng thời, việc thi công không đòi hỏi diện tích lớn, thích hợp cho các công trình có mặt bằng hạn chế. Đặc biệt, tiến độ thi công được rút ngắn đáng kể so với phương pháp PVD gia tải truyền thống trong cùng điều kiện tải trọng thiết kế và yêu cầu độ cố kết. Với những ưu thế này, phương pháp PVD kết hợp hút chân không trở thành giải pháp xử lý nền kinh tế và hiệu quả hơn so với các phương án khác.

Tuy nhiên, để triển khai phương pháp bấc thấm kết hợp hút chân không hiệu quả, đòi hỏi đội ngũ kỹ sư có tay nghề cao và am hiểu kỹ thuật chuyên sâu. Ngoài ra, hiệu quả của phương pháp này có thể bị hạn chế đối với nền đất có các lớp cát xen kẹp có hệ số thấm cao, gây khó khăn cho quá trình tạo áp lực chân không ổn định.

2. Phạm vi áp dụng

Phương pháp này được sử dụng để thay thế hoặc giảm bớt tải trọng đắp trong quá trình gia tải trước, nhằm cố kết nền đất sét yếu khi có hệ thống thoát nước thẳng đứng bằng bấc thấm. Trong trường hợp phạm vi xử lý nền có xen kẹp lớp đất có khả năng thoát nước, cần thực hiện biện pháp cô lập các lớp này bằng tường kín khí, chẳng hạn như tường sét, để đảm bảo hiệu quả tạo áp lực chân không.

3. Quy trình thi công

Quy trình thi công PVD kết hợp hút chân không được thể hiện trong Hình 2.

Hình 2. Quy trình thi công PVD kết hợp hút chân không

4. Video công nghệ thi công