Blog
Bấc thấm ngang, thông số kỹ thuật và những tính năng quan trọng trong gia cố nền đất yếu
Nội dung
Bấc thấm ngang
Với tính chất chống thấm rất tốt và khả năng chịu tải cao, Bấc thấm ngang RID 200 giúp tăng độ bền của nền móng và giảm thiểu tác động của môi trường đối với các công trình xây dựng. Sản phẩm này đã được kiểm định và đáp ứng tiêu chuẩn bởi các tổ chức chuyên ngành, đảm bảo sự an toàn và hiệu quả trong sử dụng.
Nhờ những lợi điểm của nó, sản phẩm Bấc thấm ngang RID 200 đã trở thành một trong những sự lựa chọn phổ biến để tăng cường độ bền cho nền đất yếu, giúp cho các công trình xây dựng giao thông vận tải được hoàn thiện và đóng góp vào sự tiến bộ của ngành xây dựng Việt Nam.
Cấu tạo
Một loại băng chữ nhật được làm từ Polyvinyl Chloride hoặc Polyolefin, được bọc bởi vải địa kỹ thuật không dệt để lọc nước. Bề mặt bên trong có khả năng chịu áp lực cao và tải trọng vật liệu đắp trong quá trình xây dựng. Nước sẽ được lọc qua lớp vỏ polyester và chảy theo lõi băng để thoát ra ngoài. Bạn có thể sử dụng Bấc thấm ngang này để dẫn thoát nước ngang khi xây tầng đệm cát, kết hợp với bấc thấm đứng.
ỨNG DỤNG:
+/ Gia cố nền đất yếu: Bằng cách sử dụng Bấc thấm ngang động để làm thoát nước kết hợp với đặt giá tại đất sử dụng để xử lý gốc nền yếu, có thể sử dụng Bấc thấm ngang để đạt tới 95% độ ổn định dài hạn trong thời gian ngắn, khởi đầu cho quá trình ổn định tự nhiên ở giai đoạn sau. Quá trình ổn định có thể được rút ngắn 3 tháng bằng cách sử dụng phương pháp bơm hút chân không.
NHỮNG TÍNH NĂNG QUAN TRỌNG KHÁC:
Có khả năng chịu đựng với vi khuẩn và các loại hữu cơ khác, không bị xói mòn hoặc biến dạng bởi axit, kim loại hoặc hợp chất tan trong đất, và có khả năng chống lại sự mài mòn rất tốt.
ĐẶC TÍNH CHÍNH:
Khả năng tương thích cao của lõi cũng như vỏ bấc thấm với nhiều loại đất.
Không cần cấp nước khi thi công.
LỢI THẾ THI CÔNG:
Phương pháp này có chi phí thấp hơn, và thời gian để định hình đất nhanh hơn so với các phương pháp truyền thống như đắp gia tải hoặc đào giếng cát. Nó tiết kiệm được lượng đất cần đào đắp và rút ngắn thời gian thi công, giảm chi phí vận chuyển và chi phí thi công.
Kỹ thuật thi công bấc thấm ngang
Kỹ thuật thi công bấc thấm ngang là quy trình cung cấp và lắp đặt bấc thấm ngang (PHD) trên nền đắp đê thoát nước từ lớp bấc thấm. Bấc thấm ngang là vật liệu chịu lực và chịu nước có khả năng ngăn chặn sự thấm nước qua các khe hở, nứt trong công trình xây dựng.
Quá trình thi công bấc thấm ngang bao gồm các bước sau:
- Chuẩn bị bề mặt: Đầu tiên, bề mặt nền đắp đê phải được kiểm tra để đảm bảo rằng nó đủ mạnh để chịu tải trọng của bấc thấm ngang. Sau đó, bề mặt phải được làm sạch và cân bằng trước khi tiến hành lắp đặt.
- Lắp đặt bấc thấm ngang: Bấc thấm ngang được lắp đặt trên bề mặt theo chiều ngang của công trình, và được đặt trên lớp bấc thấm. Các miếng bấc thấm ngang được đặt chồng lên nhau với khoảng cách giữa chúng tùy theo yêu cầu của thiết kế.
- Gắn kết các miếng bấc thấm ngang: Các miếng bấc thấm ngang được gắn kết với nhau bằng kim bấm
- Thử nghiệm và kiểm tra: Sau khi hoàn thành việc lắp đặt, bề mặt bấc thấm ngang phải được thử nghiệm để đảm bảo rằng nó không có lỗ hổng hay sự cố trong quá trình thi công. Việc kiểm tra này bao gồm kiểm tra khả năng chịu nước và độ bám dính của bấc thấm ngang với bề mặt đắp đê.
Kỹ thuật thi công bấc thấm ngang là một công việc quan trọng trong xây dựng công trình. Việc lắp đặt bấc thấm ngang đúng cách sẽ giúp ngăn chặn sự thấm nước và đảm bảo tính an toàn và bền vững cho công trình trong thời gian dài.
Hưng Phú là một trong những đơn vị chuyên về thiết kế và thi công bấc thấm ngang uy tín tại Việt Nam. Hãy liên hệ để có giá tốt
THÔNG SỐ KỸ THUẬT
TIÊU CHUẨN BẤC THẤM NGANG RID (ISO 9001 : 2015)
| Chỉ tiêu | Phương pháp thử | Đơn vị | Giá trị | Giá trị |
|---|---|---|---|---|
| I. Bấc thấm | RID 200 | RID 300 | ||
| Bề rộng | ASTM D 3774 | mm | 200 | 300 |
| Chiều dày | TCVN 8220 | mm | 8 | 8 |
| Khả năng thoát nước tại áp lực 100 Kpa | ASTM D4716 | m 3 /s.m | > 80×10 -6 | > 100×10 -6 |
| Lực chịu nén | ASTM D 1621 | kPa | > 250 | > 250 |
| Độ dãn dài khi đứt | ASTM D 4595 | % | < 25 | < 25 |
| II. Vỏ lọc | ||||
| Lực kéo giật | TCVN 8871-1 | N | > 250 | > 250 |
| Lực kháng xuyên thủng thanh | TCVN 8871-4 | N | > 100 | > 100 |
| Áp lực kháng bục | TCVN 8871-5 | kPa | > 900 | > 900 |
| Hệ số thấm | ASTM D 4491 | x10 -4 m/s | > 1.4 | > 1.4 |
| Kích thước lỗ O 95 | TCVN 8871-6 | mm | < 0.075 | < 0.075 |
Giải pháp bấc thấm ngang thay lớp cát đệm trong việc xử lý đất yếu bằng bấc thấm đứng kết hợp gia tải
1. Cách sử dụng bấc thấm đứng kết hợp với gia tải trước được coi là giải pháp hiệu quả để xử lý đất yếu trong các công trình với chi phí, thời gian và yếu tố khác được cân nhắc. Mục tiêu của việc này là tăng tốc quá trình cố kết và giảm thiểu độ lún trong tương lai cho khu vực xử lý chịu tải trọng động và tĩnh.
Ở Việt Nam, phương pháp bấc thấm đứng PVD được sử dụng nhiều kết hợp với tải trước và lớp đệm cát để làm lớp thoát nước ngang cho hiệu quả xử lý đất yếu.
Trong thời gian gần đây, việc tìm nguồn cát chất lượng cao và số lượng lớn để sử dụng cho lớp đệm cát đã trở nên rất khó khăn ở miền Nam và một số tỉnh thành khác trên toàn quốc. Ngoài ra, ô nhiễm môi trường và sự suy giảm của hệ sinh thái trong quá trình khai thác cát cũng là vấn đề đang được quan tâm. Vì vậy, có nhu cầu phát triển vật liệu thoát nước thay thế cho lớp đệm cát.
Bài viết này giới thiệu một lớp bấc thấm ngang mới có tên là “Super Board Drain” (SBD) để thay thế cho lớp đệm cát tự nhiên. Mặc dù phương pháp sử dụng bấc thấm ngang chưa được phổ biến ở Việt Nam, nhưng công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi ở nước ngoài, đặc biệt là tại Nhật Bản, từ những năm 90 của thế kỷ trước và đã đạt được hiệu quả tốt.
2. Giới thiệu về kỹ thuật bấc thấm thoát nước ngang
2.1 Khái quát về bấc thấm ngang
Bấc thấm ngang là một loại vật liệu được sử dụng để thoát nước ngang. Nó được làm từ lõi nhựa Polyvinyl Chloride và được bọc bên ngoài bằng vải polyester không dệt.
Lõi và lớp vỏ mềm dẻo và tách biệt nhau, với lỗ dập nổi đặc biệt trên lõi cho phép thoát nước cao. Bất kể trong môi trường ẩm ướt, lớp vải này cũng có độ bền cao không bị suy giảm. Vật liệu này chịu được áp lực cao và tải trọng vật liệu đắp trong quá trình thi công.
Nước lỗ rỗng xung quang bấc ngang sẽ thấm vào bên trong bấc thông qua lớp vỏ bọc và chảy dọc theo lõi của bấc, sau đó thoát ra ống hoặc kênh thoát.
Dù có tải trọng nặng đặt lên bấc ngang, mặt cắt thoát nước của bấc vẫn không thay đổi. Vì không có sự cố nghẽn bên trong do hạt đất, nước có thể thoát đi nhanh chóng qua lỗ rỗng.
Bấc ngang hiện có 3 loại:
– Loại T – 200 bản rộng 20 cm
– Loại T – 300 bản rộng 30 cm
– Loại T – 600 bản rộng 60 cm với bề dày 0,8 cm
2.2 Đặc tính của bấc thấm ngang
- Nước lỗ rỗng được chặn lại bởi lớp vải lọc và chảy vào trong lõi bấc một cách êm dịu.
- Hệ số thấm của lớp vải thấp được thiết kế để kiểm soát tốc độ chảy của nước và giảm sự di chuyển của các hạt trong nước, từ đó hạn chế sự hình thành lớp màng sét trên lớp vải lọc.
- Vật liệu này có khả năng chịu kéo và co dãn cao, vì vậy nó có thể thay đổi theo địa hình. Bản thoát nước nhẹ và dễ vận chuyển, không cần vật liệu liên kết đặc biệt.
2.3 Phạm vi ứng dụng của bấc thấm ngang
– Loại đất: Áp dụng cho đất sét, đất cát mịn
– Tải trọng: Chịu tải trọng trên 250 kN/m2 tương đương với chiều cao đắp 14 m
– Ứng dụng:
+ Vùng đắp: Thay thế cho lớp đệm cát và lớp cát lọc
+ Khu thể thao: sân golf, bề mặt sân thể thao
+ Các ứng dụng khác thay thế khối đắp, ngăn ngừa thấm
3. Cơ sở lý thuyết về khả năng ứng dụng của bấc thấm ngang thay thế cho lớp đệm cát
Để sử dụng bấc thấm đứng kết hợp với gia tải và lớp đệm cát để làm lớp thoát nước ngang khi xử lý đất yếu, ta cần biết chiều dày của lớp đệm cát.
Việc xác định chiều dày này phụ thuộc vào tính chất của đất cũng như chiều cao của lớp gia tải khối lượng gia tải. Bảng sau đây cho thấy cách xác định chiều dày của lớp đệm cát thoát nước tương ứng với các điều kiện khác nhau.
Dự tính chiều dày cho lớp đệm cát thoát nước
|
1 Dựa vào áp lực tiếp xúc tối đa của đất nền kg/cm2 |
2 Dựa vào chỉ số đầu côn nhỏ nhất qc kg/cm2 |
Chiều dày đệm cát h cm tương ứng với 1 hoặc 2 |
|
< 0.7 |
> 2.0 |
50 |
|
0.7- 1.0 |
2.0 – 1.0 |
50 – 80 |
|
1.0 – 1.5 |
1.0 – 0.75 |
80 – 120 |
|
1.5 – 2.5 |
0.75 – 0.5 |
120 – 150 |
|
> 2.5 |
> 0.5 |
> 150 |
Bằng cách đo độ dày của lớp cát đệm, ta có thể tính toán được loại và số lượng bã hấp thụ ngang tương đương, để đảm bảo khả năng thoát nước. Công thức tính như sau:
Lưu lượng thoát nước trên đơn vị chiều rộng của lớp cát qs = 100 x h x i x ks
i: độ dốc thủy lực
ks: hệ số thấm của cát
Lưu lượng thấm của vật liệu thấm qD
qD = B x t x i x kD
B: chiều rộng lớp vật liệu thoát nước
t: chiều dày lớp vật liệu thấm = 0.8 cm
kD: hệ số thấm của vật liệu thấm = 15.0 cm/s
Do vậy, nếu qs = qD
100 x h x i x ks = B x 0.8 x i x 15
Từ phương trình này, một khi chiều dày của lớp cát h và hệ số thấm ks được xác định thì chiều rộng B của lớp vật liệu thoát nước tương đương với khả năng thoát nước trên đơn vị 1 m chiều rộng của lớp đệm cát sẽ được xác định như sau:
B = 100 x h = x ks / 12
Vì vậy, khi sử dụng loại vật liệu bấc thấm ngang SBD có chiều rộng W= 30 cm thay thế cho lớp đệm cát thoát nước thì số lượng bấc thấm ngang N được tính toán trên đơn vị 1m chiều rộng của lớp cát được xác định như sau: N = 30/B x 1.0
Ví dụ: Giả sử lớp đệm cát có chiều dày h = 50cm, hệ số thấm kc = 5.0 x 10-2 thì xác định được B = 100 x 50 x 5.0 x 10-2, thì xác định được B = 100 x 50 x 5.0 x 10-2/12 = 20.8 chièu rộng lớp vật liệu bấc thấm ngang yêu cầu trên một đơn vị chiều rộng 1m. Từ đó ta xác định được số lượng bấc thấm ngang N như sau:
N = 30/20.8 x 1.0 = 1,44
Tính toán cho thấy với các loại bấc thấm ngang bản rộng 30 cm sẽ cần phải lắp đặt là 1.44 tấm trung bình trên mỗi mét chiều rộng.
4. Ứng dụng bấc thấm ngang vào công trình đại lộ Đông – Tây
Để giải quyết vấn đề đất yếu tại khu vực Đường mới Thủ Thiêm trong công trình Đại lộ Đông – Tây, ban đầu đã đề xuất sử dụng giải pháp bằng cách sử dụng bấc thấm đứng PVD kết hợp với lớp đệm cát dày 50 cm để thoát nước. Tuy nhiên, việc huy động một lượng lớn cát chất lượng cao là khó khăn, do đó đã có đề xuất mới thay thế lớp đệm cát bằng bấc thấm ngang để thoát nước.
4.1 Ưu điểm điển hình của việc sử dụng Bấc thấm ngang so với lớp đệm cát
* Tính mềm dẻo và co giãn
Một bậc thang ngang SBD có thể kéo dài theo độ nền hoặc theo sự biến dạng của nền đất đẹp do tính mềm dẻo cao. Với định 2m, bậc thang ngang bị kéo dài do độ lún của nền đất là 2m, biến dạng theo trục của bậc ngang được tính là 2m/45m = 4,4%. Chiều rộng mặt cắt nền đất khu vực Thủ Thiêm và giá trị này thấp hơn giá trị thiết kế của SBD là trên 10%.
* Đặc tính thoát nước khá tốt
Bấc ngang SBD có khả năng thoát nước giống như lớp đệm cát, được sử dụng trên đường Thủ Thiêm. Với bề rộng 0.2 m, bấc ngang SBD có thể thay thế cho lớp đệm cát rộng 3.2 m và dày 0.5 m về tác dụng thoát nước.
4.2 Phân tích kết quả quan trắc của đoạn đóng bấc thấm thử tại đường mới Thủ Thiêm
Để đánh giá khả năng thoát nước, hai vùng trong đoạn thử bấc thấm của Dự án đại lộ Đông Tây được chia làm hai phần để so sánh với khả năng thoát nước của lớp đệm cát.
1.Đoạn 1 Km 16 + 225 – Km 16 + 275: Sử dụng bấc thấm ngang SBD
2. Đoạn 2 Km 16 + 275 – Km 16 + 325: Sử dụng lớp đệm cát thoát nước
Phân tích mặt cắt ngang điển hình tại lý trình KM 16 + 260 và lý trình 16 + 300
* Mặt cắt tại lỹ trình KM 16 + 260 đoạn này sử dụng bấc thấm đứng kết hợp với bấc thấm ngang
Ở mức độ đất thấp nhất, xới bỏ các vật liệu không phù hợp và đắp lớp cát đen để xe di chuyển trên đất yếu đến độ sâu 22m để cắm bấc thấm. Sau khi cắm bấc thấm, nối chúng lại và đắp thêm lớp cát đen với khoảng bù lún dự tính để tránh bị lún sau này. Đường có độ lún lớn hơn so với dự tính ban đầu, do đó đắp thêm một lớp cát đen giai tải để hoàn thiện nền đường.
Với sức ép từ lớp đất trên, nước trong lòng đất sẽ chuyển động thông qua tầng chất lọc của bấc thấm đứng, rồi tiếp tục di chuyển dọc theo lõi nhựa của bấc thấm đứng lên và gặp lớp bấc thấm ngang. Nước này sẽ thấm vào bấc thấm ngang, và tiếp tục di chuyển theo phương ngang dọc theo lõi của bấc thấm ngang đến rãnh thoát nước ở hai bên.
Sau khi nền đắp đã đạt độ cứng nhất định sau một thời gian, nếu độ lún của nền đắp đạt đến giá trị dự kiến, thì sẽ tiến hành đào bỏ lớp gia tải cho đến khi độ cao của nền đường được dự đoán để xây dựng lớp áo đường. Việc này được thực hiện vì tại thời điểm này, nền đường có thể đạt độ chặt yêu cầu.
* Mặt cắt tại lý trình KM 16 + 300 đoạn này sử dụng bấc thấm đứng kết hợp lớp đệm cát dày 50 cm
Ở đoạn này, việc thi công và tính toán được thực hiện tương tự như đoạn trước, tuy nhiên vị trí bề mặt thấm ngang sẽ được thay bằng lớp đệm cát dày 50 cm để làm lớp thoát nước. Lớp đệm cát này được làm bằng cát vàng chất lượng cao có khả năng thoát nước tốt. Do đó, chiều dày của lớp cát đen cho nền đường ở đoạn này sẽ bằng chiều dày ở đoạn trước trừ đi khoảng 50 cm vì sử dụng cát vàng thay cho cát đen.
5. Kết luận và kiến nghị
* Kết luận
Nếu sử dụng đếm cát như phương pháp truyền thống, vật liệu bẩn thạch ngang vẫn đảm bảo được khả năng thoát nước cũng như giá thành thấp hơn 27% khi phân tích bên trên, mang lại hiệu quả thiết thực cho việc xử lý đất yếu.
Một vật liệu mới đã được khẳng định là ưu việt nhờ khả năng thấm ngang của bông và tính linh hoạt trong việc sử dụng cho nhiều loại công trình với các phạm vi xử lý khác nhau.
Thời gian xây dựng sử dụng bấc thấm ngang nhanh hơn so với đệm cát, giúp tăng tốc quá trình thi công. Kết quả từ công trình Đại lộ Đông Tây chỉ ra rằng việc sử dụng bấc thấm ngang cũng giúp cố kết nhanh hơn so với đệm cát.
* Kiến nghị
Việc sử dụng 5.4 Bấc thấm ngang đã được áp dụng ở nhiều quốc gia, nhưng ở Việt Nam vẫn còn khá mới mẻ. Trong tương lai, cần đầu tư nghiên cứu để có thể thiết lập quy trình và tiêu chuẩn chính thức cho việc sử dụng loại vật liệu này một cách đơn giản và đảm bảo chất lượng mong muốn.
Hiện nay, để nối bấc thấm đứng và bấc thấm ngang trong công trường, người ta sử dụng dụng cụ bấm kim đơn giản. Tuy nhiên, phương pháp này chưa đảm bảo khả năng dính kết và dẫn nước từ bấc thấm đứng qua bấc thấm ngang. Trong tương lai, cần có biện pháp cải tiến kết nối này để tăng khả năng làm việc của hệ thống.
TS. Võ Phán, KS. Nguyễn Thiên Giang