Gia cố bờ kè bằng tổ hợp phương pháp tiêu thoát nước ngầm, cọc nhồi và cọc xi măng đất

ớp có chiều 
dày chưa xác định hết, đã khoan vào được 0,5m. 
3 MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 
Các thông số địa chất và cọc khoan nhồi sử 
dụng trong mô hình tính toán của phần mềm 
PLAXIS trong bảng 1 và 2 như sau: 
Phụ tải kiểm tra ổn định đường: 
 Đường 13: Lấy trị số 20kN/m2, kéo dài 
15m, đặt tại cao độ mặt đường 13. 
Mực nước ngầm: Do đã có biện pháp thu nước 
bằng giếng cát và ống gom thu thoát nước nên khi 
tính toán mực nước sẽ chi tồn tại ở mức cao nhất 
dưới cao độ -3,0m so với mặt đường. 
Kiểm tra ổn định nền đường và mái kè sau khi 
có biện pháp tiêu thoát nước ngầm và gia cố bằng 
cọc khoan nhồi (hình 3 – 7): 
Hình 2. Khu vực đường và 
bờ kè 
K
h
u
 v
ự
c 
đ
ư
ờ
n
g
B
ờ
 k
è 
70 Science and Technology Development Journal, vol 20, no.K4- 2017 
BẢNG 2 
THÔNG SỐ VẬT LIỆU ĐẦU VÀO 
CỌC KHOAN NHỒI D300 
Bê tông B20 
Rb 11,5 MPa 
Rbt 0,9 MPa 
Eb 18000 MPa 
“Mác” M250 
Thép CIII, AIII 
Rs = Rsc 365 MPa 
Rsw MPa 
Es MPa 
Mác SX SD390 
Thép CT3 
E 210000 MPa 
Hình 3. Mô hình tính toán 
Hình 4. Kích tải đường và cọc khoan nhồi 
BẢNG 1 
CÁC THÔNG SỐ ĐẤT TRONG MÔ HÌNH PLAXIS 2D 
Mô hình Mohr-
Coulomb 
1 
Lớp đất đắp D 
2 
Lớp 2a 
3 
Lớp 2C 
4 
Lớp 3a 
5 
Lớp 3 
7 
Cát san lấp 
Loại Thoát nước Thoát nước Thoát nước Thoát nước Thoát nước Thoát nước 
γunsat [kN/m³] 20,00 20,00 20,20 20,00 20,00 20,00 
γsat [kN/m³] 20,00 20,00 20,20 20,60 20,60 20,00 
Eref [kN/m²] 4735,294 1000,000 3220,000 9281,176 4072,353 7428,571 
ν [-] 0,150 0,150 0,150 0,150 0,150 0,300 
Gref [kN/m²] 2058,824 434,783 1400,000 4035,294 1770,588 2857,143 
Eoed [kN/m²] 5000,000 1055,901 3400,000 9800,000 4300,000 10000,000 
cref [kN/m²] 10,00 10,00 18,00 28,00 35,00 1,00 
φ [°] 28,60 28,60 14,30 18,30 14,00 31,00 
Rinter. [-] 0,60 1,00 1,00 0,70 1,00 1,00 
Dạng thấm Trung tính Trung tính Trung tính Trung tính Trung tính Trung tính 
Mô hình tuyến tính 
6 
Xi măng đất 
8 
Bêtông 
Loại Không thoát nước Không thoát nước 
γunsat [kN/m³] 20,00 25,00 
γsat [kN/m³] 20,00 25,00 
Eref [kN/m²] 7428,571 30000000,00 
ν [-] 0,300 
0,000 
Gref [kN/m²] 2857,143 15000000,000 
Eoed [kN/m²] 10000,000 30000000,000 
Eincr [kN/m²/m] 1,00 0,00 
Rinter. [-] 31,00 1,000 
Dạng thấm Trung tính Trung tính 
Hình 5. Kiểm tra độ ổn định mái đường và kè 
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, tập 20, số K4-2017 
71 
Theo kết quả tính toán ở trên, hệ số ổn định nền 
đường và mái kè sau khi gia cố là 1,693 > 1,4 
(hình 8) nên đảm bảo độ ổn định. 
4 BIỆN PHÁP THI CÔNG 
4.1 Giải pháp thu và tiêu nước ngầm dưới nền 
đường 
Thiết kế thu và tiêu nước ngầm được thể hiện ở 
hình 9. Thực tế thi công được thực hiện theo quy 
trình dưới đây: 
Tạo rãnh đổ cát vào hố rộng 1,0 m sâu 3,5m 
chạy dọc suốt khu vực cần gia cố phía bên kia 
đường (hình 10). 
Dùng 2 ống D140 đặt trong rãnh cát dọc theo 
đoạn cần gia cố và ống được đặt ở cao độ -3,0 ÷ -
3,2m so với mặt đường. Các ống này được đục lỗ 
sẵn và quấn lưới xung quanh và bọc sỏi để gom 
nước (hình 11, 12, 13). 
Khoan ngang qua đường để đặt ống D90 kết nối 
với các ống chạy dọc trong rãnh cát chờ sẵn. 
Khoảng cách đặt ống ở khu vực sự cố sạt lở cách 
nhau 7-15m (hình 14, 15). 
Sau khi tạo được rãnh cát và các ống gom thu, 
nước trong lòng đường sẽ chảy ra phía taluy 
đường. Đồng thời sử dụng các ống D90 đặt chìm 
trong mái taluy đường thu gom nước thoát ra từ 
đường về các hố ga để tránh ảnh hưởng đến khu 
vực taluy đường. Từ đó cho thoát nước ra ngoài hồ 
thử bằng ống D90 (hình 16, 17). 
Như vậy nước ngầm hay nước trong đất đã được 
gom thu và thoát nước theo ý muốn nên sẽ không 
gây xói mòn đất dưới lòng đường cũng như lượng 
nước mặt tránh gây bão hòa đất mái taluy để 
không gây sạt lở nữa. 
Hình 7. Cung trượt của đường và mái kè 
Hình 8. Kết quả kiểm tra ổn định kè và đường 
Hình 9. Thiết kế thu và tiêu nước ngầm 
Hình 6. Chuyển vị lớn nhất ở đường và mái kè 
72 Science and Technology Development Journal, vol 20, no.K4- 2017 
Hình 12. Bọc sỏi ống lọc trong rãnh cát 
Hình 13. Đầm nén đất tạo độ chặt trên rãnh cát 
Hình 16. Hệ thống ống khoan ngang qua đường 
Hình 17. Thoát nước qua ống D90 
Hình 14. Khoan ngang qua đường 
Hình 15. Ống D90 qua đường 
Hình 10. Thi công tạo rãnh cát 
Hình 11. Thi công tạo rãnh cát 
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, tập 20, số K4-2017 
73 
4.2 Gia cố bờ kè bằng hệ thống cọc khoan 
nhồi, cọc xi măng đất 
Sau khi thu và tiêu nước ngầm, bờ kè được gia 
cố bằng hệ thống cọc khoan nhồi D300, cọc xi 
măng đất D49 theo hai tuyến dọc đường bộ và 
đường bờ kè song song (hình 18, 19, 20). 
Sau đó, tiếp tục thi công dầm bao theo hai tuyến 
trên (hình 21, 22, 23, 24). Cuối cùng, tiến hành 
hoàn thiện bề mặt taluy đường và kè (hình 25). 
Hình 22. Đổ bê tông dầm đỉnh đường 
Hình 18. Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi và ống D49 phụt vữa xi măng cát gia cố phía trên đường 
Hình 20. Hệ thống cọc khoan nhồi và ống D49 phụt vữa xi măng 
Hình 21. Bố trí cốt thép dầm bao đỉnh đường và bờ kè 
Hình 19. Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi và ống D49 phụt vữa xi măng cát gia cố bờ kè 
74 Science and Technology Development Journal, vol 20, no.K4- 2017 
5 KẾT LUẬN 
Giải pháp đưa ra đã chứng minh hiệu quả trên 
thực tế khi công trình giữ vững ổn định bờ kè đặc 
biệt ngay cả trong điều kiện thi công vào mùa 
mưa. Sự thành công của dự án phải kể đến trước 
tiên là hiệu quả của việc xử lý mạch nước ngầm. 
Khi đó tác dụng của hệ thống cọc khoan nhồi, cọc 
xi măng đất chịu trách nhiệm giữ ổn định bờ kè sẽ 
phát huy hiệu quả cao nhất. Công trình là một điển 
hình cho việc áp dụng tổ hợp các phương pháp để 
gia cố bờ kè tại các vùng có điều kiện chất phức 
tạp và hoạt động mạnh của nước ngầm. 
KÝ HIỆU 
γunsat: Trọng lượng đất trên mực nước ngầm 
γsat: Trọng lượng đất dưới mực nước ngầm 
Eref: Mô đun đàn hồi 
ν: Hệ số Poisson 
cref: Lực dính 
φ: Góc ma sát trong 
Rinter.: Hệ số giảm cường độ 
Eincr: 
Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông 
Rbt: Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông 
Eb: Mô đun đàn hồi của bê tông 
Rs: Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép 
dọc 
Rsc: Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép 
Rsw: Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép 
ngang 
Es: Mô đun đàn hồi của cốt thép 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Nguyễn Việt Kỳ và nnk. Khai thác và bảo vệ tài nguyên 
nước dưới đất. NXB ĐHQG-HCM, 2006. 
[2] Nguyễn Viết Trung, Lê Thanh Liêm, Cọc khoan nhồi 
trong công trình giao thông. NXB Xây dựng, 2010. 
[3] Nguyễn Viết Trung, Vũ Minh Tuấn. Cọc đất xi măng - 
Phương pháp gia cố nền đất yếu. NXB Xây dựng, 2012. 
[4] Châu Ngọc Ẩn. Cơ học đất. NXB ĐHQGTPHCM, 2012. 
[5] Đỗ Văn Đệ và nnk. Phần Mềm PLaxis 3D Foundation 
ứng dụng vào tính toán móng và công trình ngầm. NXB 
Xây dựng, 2012. 
[6] Đặng Hữu Chinh. Nghiên cứu kết cấu kè trên nền đất yếu 
bảo vệ chống sạt lở - Khu vực Thanh Đa TP. Hồ Chí 
Minh. Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Bách Khoa – 
ĐHQG-HCM, 2004. 
[7] Manjriker Gunaratne. The foundation engineering 
handbook. CRC Press, 2006. 
Hoàng Trọng Quang sinh ngày 03/03/1975 tại 
Thừa Thiên Huế, Việt Nam. Ông tốt nghiệp thạc 
sỹ chuyên ngành Kỹ thuật dầu khí năm 2005 tại 
Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM. 
Từ năm 1998 đến nay, ông là giảng viên Bộ 
môn Khoan – Khai thác dầu khí – Khoa Kỹ thuật 
Địa chất & Dầu khí - Trường Đại học Bách Khoa – 
ĐHQG-HCM. Đồng thời đã chủ trì hàng trăm 
công trình về nền móng và địa kỹ thuật xây dựng. 
Lĩnh vực nghiên cứu bao gồm Cơ học đá và phá 
hủy, Thiết bị và kỹ thuật khoan, Kỹ thuật khoan, 
khai thác và công nghệ dầu khí, Địa kỹ thuật xây 
dựng. 
Hình 25. Hoàn thiện bề mặt taluy 
Hình 24. Bê tông dầm đỉnh đường 
Hình 23. Bê tông dầm đỉnh bờ kè 
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, tập 20, số K4-2017 
75 
 Trần Nguyễn Thiện Tâm sinh ngày 
25/12/1984 tại Quảng Ngãi, Việt Nam. Ông tốt 
nghiệp đại học chuyên ngành Địa kỹ thuật năm 
2008 và cao học chuyên ngành Địa chất dầu khí 
ứng dụng năm 2013 tại Trường Đại học Bách 
Khoa – ĐHQG-HCM. 
 Từ năm 2010 đến nay, ông là giảng viên Khoa 
Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí - Trường Đại học 
Bách Khoa – ĐHQG-HCM. Đồng thời đã tham gia 
nhiều công trình về nền móng và địa kỹ thuật xây 
dựng. Lĩnh vực nghiên cứu bao gồm Kỹ thuật vỉa 
dầu khí, Phân tích thử vỉa dầu khí, Địa kỹ thuật 
xây dựng. 
Lê Nguyễn Hải Nam sinh ngày 06/04/1992 tại 
Bình Định, Việt Nam. Ông tốt nghiệp đại học 
chuyên ngành Kỹ thuật dầu khí năm 2015 tại 
Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM. Hiện 
đang là học viên cao học chuyên ngành Kỹ thuật 
dầu khí tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-
HCM. 
 Từ năm 2015 đến nay, ông là nghiên cứu viên 
Bộ môn Khoan – Khai thác dầu khí – Khoa Kỹ 
thuật Địa chất & Dầu khí - Trường Đại học Bách 
Khoa – ĐHQG-HCM. Đồng thời đã tham gia một 
số công trình về nền móng và địa kỹ thuật xây 
dựng. Lĩnh vực nghiên cứu bao gồm Kỹ thuật 
khoan dầu khí, Địa kỹ thuật xây dựng. 
Reinforced embankment by using 
intergrated methods of groundwater 
drainage, filling pile and soil mixing pile 
Hoang Trong Quang, Tran Nguyen Thien Tam, Le Nguyen Hai Nam 
Abstract—Slope stability in project is important 
and complicated problem. In fact, slope especially 
embankment often instability by many reasons such 
as foundation soil properties, lateral load, 
groundwater movement,  Therefore, it should to 
be use intergrated methods for reinforced and stable 
this object. This paper present intergrated methods 
of groundwater drainage, filling pile and soil mixing 
pile for reinforced embankment contruction works 
Z751/TCKT, Z756/BCCB factories in Long Binh 
ward, Bien Hoa city, Dong Nai province belong to 45 
Project Management Unit - Department of Defense. 
Index Terms—Reinforced embankment, 
Groundwater drainage, Filling pile, Soil mixing pile.