Gia cố và xử lý đất nền yếu là công việc quan trọng của các dự án và công trình xây dựng. Xử lý nền đất yếu bằng bơm hút chân không là phương pháp hiệu quả với nhiều ưu điểm nổi bật. Cùng HCTECH tìm hiểu chi tiết hơn về phương pháp xử lý đất nền yếu với bơm chân không qua bài viết sau.
1. Xử lý đất nền yếu bằng bơm hút chân không là gì?
Xử lý nền đất yếu bằng bơm hút chân không (vacuum consolidation) là một phương pháp cải tạo nền đất yếu bằng cách sử dụng áp suất chân không để hút nước ra khỏi đất, từ đó làm giảm độ lún của nền đất.
Hiện nay, có nhiều phương pháp áp dụng cho việc xử lý đất nền yếu cho các công trình xây dựng. Các phương pháp như:
+ Bổ sung trụ vật liệu có cường độ cao: chẳng hạn dùng các trụ xi măng đất, xi măng vôi đất, dùng trụ đá hay cọc cát đầm chặt…
+ Thoát nước thẳng đứng kết hợp với gia tải trước, ép nước trong đất ra ngoài làm cho đất chặt lại: bấc thấm, giếng cát,… Có 2 kỹ thuật gia tải trước thông dụng: gia tải truyền thống và gia tải chân không.
Gia tải trước bằng chân không nhằm xử lý đất nền yếu
Ứng dụng công nghệ chân không trong xử lý đất nền yếu đem lại hiệu quả hơn so với phương pháp thông thường. Phương pháp này được nhiều chuyên gia của các công ty cải tạo nền đất ở các nước như Australia, Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan, Pháp,… áp dụng thành công.
2. Nguyên lý của phương pháp
Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bơm hút chân không dựa trên nguyên lý sử dụng áp suất chân không để hút nước ra khỏi đất, từ đó làm giảm độ lún, gia cố nền đất.
Xử lý nền đất yếu bằng bơm hút chân không được thực hiện bằng cách đóng các bấc thấm vào nền đất. Bấc thấm là các ống rỗng được làm bằng vật liệu có khả năng chịu áp lực cao. Các bấc thấm được nối với nhau bằng đường ống dẫn, tạo thành một hệ thống thoát nước.
Sau khi hệ thống thoát nước được lắp đặt, bơm hút chân không sẽ được sử dụng để hút nước ra khỏi đất. Áp suất chân không sẽ làm cho nước trong đất di chuyển theo đường ống dẫn, thoát ra khỏi khu vực cần xử lý. Khi nước trong đất được hút ra, độ lún của nền đất sẽ giảm xuống. Nền đất sẽ trở nên cứng chắc và có khả năng chịu tải cao hơn.
Hiểu một cách đơn giản, nguyên lý của phương pháp là dùng áp suất chân không và sự chênh lệch áp suất để đẩy nhanh tiến độ thoát nước của đất nền.
Các nguyên lý cơ bản của phương pháp nén trước bằng chân không được Kjellman giới thiệu vào đầu những năm 1950.
Sơ đồ mô tả cấu tạo của hệ thống xử lý đất nền với máy bơm hút chân không
Các bộ phận của hệ thống gia tải trước bằng bơm hút chân không
3. Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp này là gì?
Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bơm hút chân không đem lại nhiều ưu điểm. Tuy nhiên, khi áp dụng, chúng ta cũng cần lưu tâm đến những hạn chế của phương pháp này.
3.1. Ưu điểm
- Hiệu quả cao: Phương pháp này có thể cải thiện độ bền và khả năng chịu tải của nền đất đáng kể.
- Tiết kiệm chi phí: Phương pháp này có chi phí thi công thấp hơn so với các phương pháp xử lý nền đất yếu khác.
- Thời gian thi công nhanh: Phương pháp này có thời gian thi công nhanh chóng, chỉ mất vài ngày để hoàn thành.
Phương pháp gia tải trực tiếp trong xử lý đất nền yếu thông thường sẽ cần khối lượng đất gia tải lớn. Cộng thêm đó, việc vận chuyển lớp đất gia tải và dỡ tải sau khi kết thúc cũng gây tăng thời gian thi công.
Thực tế cho thấy, việc áp dụng công nghệ chân không trong gia tải sẽ tối ưu được thời gian thi công đáng kể. Đồng thời, đây cũng là phương án thi công hiệu quả, tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.
3.2. Nhược điểm
- Phương pháp xử lý đất nền yếu bằng bơm chân không chỉ phù hợp với các nền đất có độ lún thấp.
- Có thể gây ra sự cố sụt lún cục bộ nếu không được thi công đúng kỹ thuật. Ngoài ra, nếu không có chuyên môn, chúng ta sẽ gặp khó khăn trong việc đảm bảo độ kín để thực hiện.
4. Khả năng ứng dụng của phương pháp
Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bơm hút chân không được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:
- Xây dựng công trình dân dụng, công nghiệp, giao thông,…
- Sử dụng cho việc cải tạo nền đất yếu cho các công trình hiện hữu.
- Tăng cường khả năng chịu tải của nền đất yếu.
5. Quy trình thi công xử lý nền đất yếu bằng bơm hút chân không
Hệ thống xử lý đất nền theo phương pháp dùng bơm chân không sẽ có các thành phần gồm:
- Hệ thống bơm chân không: để tạo ra áp suất chân không. Máy bơm chân không vòng nước là thiết bị thích hợp cho ứng dụng.
- Hệ thống thoát nước ngang, dọc: PVD, ống lọc, bấc thấm
- Hệ thống kín khí: Màng kín khí, rãnh kín, vải địa kỹ thuật, tường sét (nếu cần).
>> Tham khảo: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm chân không vòng nước
Thi công xử lý đất nền yếu bằng áp suất chân không sẽ thực hiện theo quy trình như sau:
(1)- Khảo sát và thiết kế
Bước đầu tiên là khảo sát và thiết kế hệ thống thoát nước. Các thông số cần được xác định bao gồm:
- Độ sâu và chiều dài của bấc thấm.
- Số lượng bấc thấm cần thiết.
- Vị trí lắp đặt máy bơm hút chân không.
(2)- Thi công các hạng mục và thực hiện xử lý đất
- Thi công lớp đệm (nếu cần)
- Thi công bấc thấm
- Thi công tường sét (nếu cần)
- Thi công hệ thống ống lọc thu nước
- Thi công lớp đệm bảo vệ
- Đào kênh dẫn nước
- Thi công vải địa kỹ thuật bảo vệ
- Thi công màng kín khí HDPE
- Lắp đặt máy bơm chân không và kết nối hệ thống hút
- Thi công đắp gia tải (nếu cần)
Hệ thống thoát nước: Các bấc thấm được đóng vào nền đất bằng máy khoan hoặc máy đóng bấc thấm. Các bấc thấm được nối với nhau bằng đường ống dẫn, tạo thành một hệ thống thoát nước.
Hệ thống bơm chân không: Bơm hút chân không được lắp đặt tại vị trí đã được xác định. Hệ thống bơm hút chân không được vận hành để tạo ra áp lực chân không.
Hình ảnh thi công xử lý đất nền yếu bằng máy bơm hút chân không tại Dự án Đường cao tốc Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây (Nguồn: S-link Group)
(3)- Kiểm tra và nghiệm thu
Sau khi bơm hút chân không được vận hành đủ thời gian. Phần nước được thoát ra hết. Lớp nền được gia cố. Sau đó, nền đất sẽ được nghiệm thu để đảm bảo đạt yêu cầu kỹ thuật.
6. Chi phí gia cố đất yếu bằng bơm hút chân không
Chi phí thi công xử lý nền đất yếu với phương pháp sử dụng hệ thống bơm hút chân không sẽ phụ thuộc vào các yếu tố:
- Diện tích nền đất cần xử lý.
- Độ sâu của bấc thấm.
- Số lượng bấc thấm cần thiết.
- Chi phí bơm hút chân không.
Mặc dù có những tối ưu về chất lượng và thời gian thi công, nhưng phương pháp này sử dụng không thực sự thông dụng. Một số đơn thị chuyên xử lý đất nền tại Việt Nam đã áp dụng phương pháp mới này như:
- Công ty TNHH Thương mại Xây dựng S-LINK (website: slinkgroup.com)
- Công ty Cổ phần Xây dựng FS (Website: xaydungfs.com)
- Công ty Cổ phần FECON (website: fecon.com.vn).
Hệ thống máy bơm chân không trong xử lý đất nền yếu
Máy bơm hút chân không vòng nước là thiết bị chuyên dụng cho ứng dụng này. Các hãng bơm hút chân không vòng nước 2 cấp nổi bật như: Busch, Shinko Seiki, Hanchang,… Khách hàng có nhu cầu tư vấn máy bơm hút chân không cho gia cố xử lý đất nền, vui lòng liên hệ:
Công ty TNHH Thương mại và Công nghệ HC Việt Nam
Địa chỉ: số 5B, ngách 15/2 An Dương Vương, Phú Thượng, Tây Hồ, Hà Nội
HOTLINE: 0904 643 816 – 0902 176 051
EMAIL: info@hctechco.com
Trên đây là những thông tin mà HCTECH tổng hợp được về phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bơm hút chân không. Hy vọng công nghệ mới này sớm được áp dụng rộng rãi để tiết kiệm chi phí và thời gian thi công cho các công trình.
Trả lời
Bạn phải đăng nhập để gửi phản hồi.