Ảnh hưởng điều kiện địa chất An Giang và Đồng Tháp đến cường độ cọc đất ximăng hiện trường

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 35 
ẢNH HƯỞNG ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT AN GIANG VÀ ĐỒNG THÁP 
ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CỌC ĐẤT XIMĂNG HIỆN TRƯỜNG 
TRƢƠNG ĐẮC CHÂU*, TRẦN NGUYỄN HOÀNG HÙNG**, 
MAI ANH PHƢƠNG*, VÀ NGUYỄN BÌNH TIẾN* 
Effects of geological properties of An Giang and Dong Thap’s soils on 
field soilcrete unconfined compressive strength 
Abstract: Unconfined compressive strength of field soilcrete specimens is 
affected by several field conditions and cement contents such as soil types, 
pH, organic content, mixing conditions, and so on. This paper investigated 
how geological properties of Dong Thap and An Giang soils influence 
unconfined compressive strength of field soilcrete created using the NSV 
system. Analyses of unconfined compressive strength tests on field 
soilcrete core samples taken at the research sites aim at guidelines for 
massive practical applications of the NSV technology in the Mekong Delta. 
The results indicate that field soilcrete is uniform and appropriate strength 
for earth levees’ reinforcement. Soilcrete strength increases with 
increasing in sand particle content. In other words, cement contents can 
reduce to have the same required strength. If water contents of the in-situ 
soils are lower than the liquid limit, field soilcrete strength increases with 
increasing in additional water contents. pH influences minimally on field 
soilcrete strength in Dong Thap and An Giang provinces. 
Keywords: Soilcrete, DMM, NSV, unconfined compressive strength, 
reinforcement. 
I. GIỚI THIỆU CHUNG * 
Những tổn thất về ngƣời và thiệt hại về cơ 
sở hạ tầng do vỡ đê hàng năm cho thấy sự hạn 
chế của các biện pháp gia cố đê hiện nay. Đê 
đƣợc xây dựng dọc sông ngăn lũ, chống ngập 
cho các vùng sản xuất, nuôi trồng, và cụm dân 
cƣ. Đê đặt trên nền đất yếu và đƣợc đắp bằng 
đất nạo vét từ đáy kênh nên khả năng chịu lực 
kém. Khi lũ về, mực nƣớc dâng cao (từ 3÷4 m 
so với mặt ruộng) là nguyên nhân chính gây 
vỡ đê. Theo Ban chỉ đạo Phòng chống lụt bão 
* 
 Học viên cao học, Khoa KTXD, Trường Đại Học Bách 
Khoa TP. HCM. 
**
 Tiến sĩ, giảng viên, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Trường 
Đại Học Bách Khoa TP. HCM, 
 Email: tnhhung@hcmut.edu.vn 
Trung ƣơng, tính đến ngày 24/10/2011, lũ tại 
đồng bằng sông Cửu Long làm ngập 89.813 
căn nhà, 23.172 ha lúa, 1.370 km đê bao bị sạt 
lở và 57 ngƣời chết, tổng thiệt hại do lũ gây ra 
gần 1.480 tỷ đồng . 
Đê vỡ và sạt lở do các giải pháp gia cố 
mang tính tạm bợ và hạn chế về mặt kỹ thuật. 
Đê bao đƣợc gia cố chủ yếu bằng cừ tràm, đắp 
bao tải cát, rọ đá hoặc đắp thoải kết hợp lát tấm 
bêtông chỉ phù hợp với chiều cao đắp thấp và 
tải trọng tác dụng lên đê nhỏ. Đối với những đê 
bao chống lũ, chiều cao đắp lớn (3÷5 m) và 
đƣợc dùng làm đƣờng giao thông nông thôn 
(GTNT) nên đê chịu tác động của triều cƣờng 
và tải trọng xe. Khi nƣớc sông dâng cao và 
thấm vào thân đê làm giảm sức chống cắt của 
khối đất gây ra xói lở và trƣợt sâu. Tƣờng chắn 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 36 
bêtông cốt thép (BTCT), cọc ván BTCT có thể 
khắc phục nhƣng các giải pháp này có chi phí 
xây dựng lớn. 
Công nghệ cọc đất ximăng phù hợp với việc 
gia cố đƣờng đê nhờ khả năng tăng ổn định, 
giảm dòng thấm qua thân đê và tăng khả năng 
chịu tải cho đê kết hợp GTNT. Công nghệ cọc 
đất ximăng bằng cánh trộn kim loại đƣợc nghiên 
cứu và phát triển từ năm 1950, ứng dụng hiệu 
quả trong gia cố các công trình giao thông, thủy 
lợi, v.v., với mục đích chống lún, sạt lở và 
chống thấm. Ở Việt Nam, công nghệ này đƣợc 
ứng dụng từ năm 2000, chủ yếu đƣợc ứng dụng 
trong gia cố nền móng công trình (nhƣ cầu 
đƣờng, cảng biển, dân dụng, hố đào, v.v.) 
nhƣng ứng dụng nhằm chống sạt lở và chống 
thấm cho đê còn hạn chế do các thiết bị thi công 
cọc đất ximăng thƣờng có kích thƣớc và trọng 
lƣợng lớn so với kích thƣớc đê bao kết hợp 
đƣờng GTNT (nhƣ bề rộng mặt đê khoảng 3 m). 
Công nghệ thi công cọc đất ximăng theo 
phƣơng pháp trộn sâu và trộn ƣớt bằng cánh 
trộn kim loại của tập đoàn Something - Nhật 
Bản (công nghệ NSV) với ƣu điểm thiết bị thi 
công nhỏ gọn, trọng lƣợng nhẹ, và linh hoạt có 
thể thi công trên những đƣờng đê có kích thƣớc 
nhỏ, nhƣng chƣa đƣợc ứng dụng trong gia cố đê 
ở Việt Nam. 
Các kết quả nghiên cứu trong phòng cho thấy 
địa chất An Giang và Đồng Tháp phù hợp với 
công nghệ cọc đất ximăng nhƣng công tác chế 
tạo mẫu trong phòng và điều kiện thi công ngoài 
hiện trƣờng là hoàn toàn khác nhau nên việc xác 
định ảnh hƣởng địa chất đến chất lƣợng cọc thi 
công hiện trƣờng là cần thiết. Bài báo này tập 
trung vào việc phân tích và đánh giá các nhân tố 
địa chất ảnh hƣởng đến cƣờng độ cọc đất 
ximăng tạo ra từ công nghệ NSV. 
II. PHƢƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM 
Phƣơng pháp nghiên cứu là thực nghiệm hiện 
trƣờng. Trình tự thực hiện nhƣ sau: 
- Thi công thử nghiệm gia cố hai đoạn đê dài 
60 m (ở An Giang) và 30 m (ở Đồng Tháp). 
- Khoan lấy lõi đánh giá sơ bộ lõi, khả năng 
hình thành cọc, và thí nghiệm nén nở hông tự do. 
- Phân tích và xác định mối quan hệ giữa 
chất lƣợng cọc đất ximăng với tính chất cơ lý 
hóa của đất nguyên dạng. 
Vị trí thử nghiệm 
Vị trí thi công thử nghiệm đƣợc chọn tại 
đoạn kênh Mƣời Cai, xã Vĩnh Trạch, huyện 
Thoại Sơn, tỉnh An Giang (chiều dài gia cố 60 
m) và đoạn kênh 2/9, xã An Hoà, huyện Tam 
Nông, tỉnh Đồng Tháp (chiều dài gia cố 30 m) 
(Hình 1). Đê đƣợc dùng để ngăn lũ bảo vệ hoa 
màu và kết hợp đƣờng GTNT. Hai đoạn đê 
mang đặc trƣng của đê bao ĐBSCL là đƣợc 
đắp bằng đất nạo vét từ dƣới kênh, mặt đê rộng 
3.5 đến 4.5 m, chiều cao đắp 2.5 đến 3 m so 
với mặt ruộng. 
a) Vị trí thi công thử nghiệm (Google Map) và hiện trạng đoạn đê gia cố ở An Giang 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 37 
b) Vị trí thi công thử nghiệm (Google Map) và hiện trạng đoạn đê gia cố ở Đồng Tháp 
Hình 1:Vị trí thi công thử nghiệm hiện trường 
2.2. Điều kiện địa chất vị trí thử nghiệm 
Năm và bốn lớp đất đƣợc khảo sát dọc theo 
chiều sâu hố khoan 25 m tại vị trí nghiên cứu ở 
An Giang và Đồng Tháp. Kết quả thí nghiện hiện 
trƣờng và trong phòng của hai vị trí nghiên cứu 
trong phạm vi gia cố đƣợc cho trong Bảng 1. 
Bảng 3: Chỉ tiêu cơ lý hoá các lớp đất tại hai vị trí thử nghiệm 
STT Vị trí thi công / Tên đất 
An Giang Đồng Tháp 
Sét pha 
dẻo mềm 
(4.1 m) 
Bùn 
sét 
(6.4 m) 
Sét pha 
dẻo cứng 
(4.6 m) 
Bùn sét 
kẹp cát bụi 
(2.9 m) 
Sét pha 
dẻo cứng 
(7 m) 
1 Dung trọng tự nhiên, w (kN/m3) 17.95 15.64 19.36 16.03 20.26 
2 Hàm lƣợng sét (< 0,005 mm, %) 57.7 52.93 47.27 42.59 42.86 
3 Hàm lƣợng cát (0.05 ÷ 2 mm, %) 13.15 20.81 16.16 20.38 80.4 
 0.05 ÷ 0.10 mm (%) 11.1 16.62 12.51 16.26 42.86 
 0.10 ÷ 0.25 mm (%) 0.8 3.14 2.03 2.85 29.54 
 0.25 ÷ 0.50 mm (%) 0.47 0.44 1.02 0.56 5.73 
 0.50 ÷ 1.00 mm (%) 0.36 0.23 0.5 0.71 1.71 
 1.00 ÷ 2.00 mm (%) 0.42 0.38 0.09 0 0.57 
4 Độ ẩm, W (%) 37.7 65.6 27.6 61.5 22 
5 Giới hạn dẻo, WP (%) 23.2 26.7 21.2 26.3 17.2 
6 Giới hạn nhão, WL (%) 51.2 53.1 35.9 53.8 30.2 
7 Chỉ số dẻo, PI (%) 28 26.4 14.7 27.5 13 
8 Độ sệt, B 0.52 > 1 0.44 > 1 0.37 
9 Độ pH 7.81 7.71 7.79 7.43 7.64 
10 Hàm lƣợng hữu cơ (%) 6.43 5.86 5.3 4.73 2.58 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 38 
a) Trạm trộn vữa ximăng b) Máy bơm c) Thiết bị NSV 
Hình 2: Quy trình thi công cọc đất ximăng 
2.3 Hệ thống thiết bị thi công cọc đất ximăng 
theo phƣơng pháp trộn sâu – trộn ƣớt (NSV) 
Thiết bị NSV là thiết bị thi công cọc đất 
ximăng theo phƣơng pháp trộn sâu - trộn ƣớt 
bằng cánh trộn kim loại của Tập đoàn 
Something (Hình 4). Qui trình công nghệ NSV 
đƣợc Trung tâm kiến trúc Nhật Bản chứng nhận 
số BCJ–149. Thiết bị NSV có kích thƣớc (2.5 x 
2 x 8.38) m, nặng 7.8 tấn, áp lực tiếp đất 65.2 
kN/m2 và linh hoạt nên hoạt động dễ dàng trên 
đƣờng đê có bề rộng hẹp (B < 4 m) và sức chịu 
tải thấp. Công cụ trộn có đƣờng kính danh định 
600 mm, lỗ phun vữa bên dƣới cánh trộn, 
moment xoắn lớn nhất 4 kN.m, áp lực khoan lớn 
nhất 29 kN, tốc độ nâng hạ cần 0 ÷ 5 m/phút, 
tốc độ quay của cánh trộn 0 ÷ 80 vòng/phút. 
Chiều dài trục trộn tối đa 12 m, đƣợc lắp ghép 
bởi các đoạn có chiều dài 2 m. Thiết bị NSV 
thích hợp với đất cát, đất sét, và đất bùn. 
2.4. Vật liệu thử nghiệm 
Ximăng sử dụng là ximăng PCB40 theo 
TCVN 6260:2009. Vữa ximăng có tỷ lệ nƣớc: 
ximăng là 0.7:1 theo kết quả thí nghiệm trong 
phòng của đất An Giang và Đồng Tháp gia cố 
ximăng. 
Nƣớc trộn vữa đƣợc lấy trực tiếp từ dƣới 
kênh và thông qua lƣới lọc. Kết quả thử nghiệm 
hoá nƣớc có độ pH = 7.98 (An Giang) và pH = 
7.8 (Đồng Tháp), theo TCVN 3994 -85 nƣớc có 
tính ăn mòn yếu đối với bêtông và kim loại. 
2.5. Trình tự thi công thử nghiệm 
Chi tiết gia cố hai đoạn đƣờng đê ở An Giang 
và Đồng Tháp đƣợc thể hiện ở Hình 5. Trình tự 
thi công thử nghiệm nhƣ sau: 
- Vận hành kiểm tra sơ bộ thiết bị với nƣớc. 
- Định vị tim cọc và di chuyển máy đến vị trí 
thi công. 
- Thi công tạo cọc ximăng đất theo qui trình đề 
xuất (gồm hai giai đoạn: (1) Giai đoạn xuyên xuống: 
khoan, phun vữa, và trộn đất với ximăng đến chiều 
sâu cọc thiết kế; (2) Giai đoạn rút lên: tiếp tục trộn 
đất với vữa ximăng khi rút công cụ trộn lên). 
- Tiếp tục trình tự nhƣ trên đối với các cọc 
còn lại. 
Trong quá trình thi công, vận tốc xuống/lên và 
tốc độ quay cánh trộn đƣợc điều khiển theo lập 
trình, áp lực phun vữa tự động điều chỉnh theo vận 
tốc xuống nhằm phun đủ lƣợng vữa theo chiều dài 
cọc. Để cọc đạt độ đồng nhất phải đảm bảo số lần 
trộn xuyên xuống > 240 lần/m, số lần trộn khi rút 
lên > 360 lần/m và số lần trộn ở mũi cọc (0.5 m 
gia cố dƣới cùng) > 600 lần/m. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 39 
(a) Mặt bằng bố trí cọc đất ximăng và vị trí khoan lấy lõi ở An Giang 
(b) Mặt bằng bố trí cọc đất ximăng và vị trí khoan lấy lõi ở Đồng Tháp 
Hình 3: Mặt bằng bố trí cọc đất ximăng và vị trí khoan lấy lõi 
a) Đào lộ đầu cọc b) Khoan lấy lõi lấy mẫu 
Hình 4: Thí nghiệm hiện trường 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 40 
2.6. Đánh giá chất lƣợng cọc thử nghiệm 
Chất lƣợng cọc thử nghiệm đƣợc đánh giá 
bằng cách đào lộ đầu cọc, khoan lấy lõi và thí 
nghiệm nén nở hông tự do (UCS). 
- Đào lộ đầu cọc với chiều sâu đào 1 m 
nhằm kiểm tra kích thƣớc và hình dạng đầu 
cọc (Hình 6a) 
- Khoan lấy lõi cọc nhằm kiểm tra tính liên 
tục và đồng nhất của cọc. Các vị trí khoan lấy 
lõi gồm tại tim cọc, D/4, vị trí chồng nối giữa 
hai cọc và ba cọc. Quá trình khoan lấy lõi đƣợc 
thực hiện theo tiêu chuẩn 22TCN 259 - 2000 
“Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình” 
bằng thiết bị XY-100 
- Thí nghiệm UCS nhằm xác định cƣờng độ 
nén nở hông tự do (qu) của mẫu đất ximăng 
theo tiêu chuẩn ASTM D2166, ASTM D1633 
và TCVN 9403:2012. Mẫu đƣợc gia công có tỉ 
số chiều dài và đƣờng kính (L/D) từ 2 đến 2.5. 
Trong trƣờng hợp L/D < 2 thì giá trị qu, đƣợc 
qui đổi theo tiêu chuẩn ASTM C42. Thiết bị 
TSZ30-2.0 (thiết bị dùng cho thí nghiệm nén 3 
trục) dùng cho UCS của công ty Nanjing T-Bota 
Scietech Instruments & Equipment (Hình 5). 
Mẫu đƣợc nén với tốc độ gia tải không quá 1 
mm/phút. 
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
Kết quả nghiên cứu dựa vào số liệu thí 
nghiệm, phân tích với 56 mẫu đất ximăng đƣợc 
khoan lấy lõi tại 8 vị trí ở công trình thử nghiệm 
ở An Giang và 61 mẫu đất ximăng đƣợc khoan 
lấy lõi tại 6 vị trí ở công trình thử nghiệm ở 
Đồng Tháp (Hình 5). Các mẫu đƣợc đánh giá sơ 
bộ tại hiện trƣờng, bảo quản và gia công trƣớc 
khi thí nghiệm xác định cƣờng độ UCS ở độ 
tuổi > 240 ngày. 
(a) Thiết bị nén mẫu TSZ30-2.0 (b) Thí nghiệm nén mẫu 
Hình 5: Hình ảnh thí nghiệm nén mẫu soilcrete hiện trường 
3.1. Ảnh hƣởng loại đất 
Cƣờng độ cọc đất ximăng, qu có giá trị khác 
nhau qua các lớp đất khác nhau ở Đồng Tháp (ĐT) 
và An Giang (AG) với cùng điều kiện thử nghiệm 
(cùng hàm lƣợng ximăng, năng lƣợng trộn và điều 
kiện bảo dƣỡng). Cƣờng độ, qu cọc đất ximăng ở 
Đồng Tháp cao hơn An Giang. Thí nghiệm UCS 
các lõi cọc đất ximăng qua năm lớp đất khác nhau 
(hai lớp ở An Giang và ba lớp ở Đồng Tháp) cho 
thấy lớp sét pha (Đồng Tháp) có qu lớn nhất, thấp 
hơn là lớp bùn sét (An Giang, Đồng Tháp) và thấp 
nhất là lớp sét dẻo (An Giang) dù các cọc đƣợc thi 
công với thiết bị, thông số vận hành và hàm lƣợng 
ximăng giống nhau (Hình 6). Nguyên nhân do mỗi 
loại đất có các tính chất cơ lý hoá riêng sẽ ảnh 
hƣởng khác nhau đến các phản ứng hoá học giữa 
đất và ximăng nên sự hình thành cƣờng độ của các 
lớp đất cũng khác nhau. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 41 
Hình 6: Ảnh hưởng loại đất đến cường độ 
cọc đất ximăng 
3.2. Ảnh hƣởng của sự phân bố thành 
phần hạt đến cƣờng độ nén nở hông tự do, qu 
Cƣờng độ của đất ximăng bị ảnh hƣởng bởi 
thành phần cấp phối của đất nguyên dạng. Đất 
có tỷ lệ thành phần hạt cát càng lớn thì cƣờng 
độ đất ximăng càng cao và tỷ lệ hạt sét càng lớn 
thì cƣờng độ đất ximăng càng thấp. 
3.2.1. Ảnh hƣởng hàm lƣợng sét 
Với cùng điều kiện thử nghiệm, đất có hàm 
lƣợng sét lớn thì cƣờng độ đất ximăng thấp [13, 
14, 17]. Cƣờng độ cọc đất ximăng ở An Giang 
thấp hơn ở Đồng Tháp do hàm lƣợng sét trong đất 
ở An Giang (52.93÷57.7%) lớn hơn đất ở Đồng 
Tháp (42.59÷47.27%) (Hình ). Kết quả tƣơng tự 
với cọc thử nghiệm ở An Giang, qu cọc đất 
ximăng ở lớp bùn sét (lớp 2) cao hơn lớp sét dẻo 
mềm (lớp 1) do hàm lƣợng sét lớp bùn sét 
(52.93%) nhỏ hơn lớp sét dẻo mềm (57.7%) Diện 
tích bề mặt của phân tử sét lớn nên hàm lƣợng sét 
cao làm tăng diện tích bề mặt của hạt đất. Do đó, 
đất có hàm lƣợng sét lớn cần năng lƣợng trộn và 
hàm lƣợng ximăng cao hơn nhằm trộn đều, tăng 
khả năng tiếp xúc giữa đất và ximăng. 
Kết quả thí nghiệm nén các mẫu đất ximăng 
ở Đồng Tháp thì cho kết quả ngƣợc lại, dù lớp 
sét pha (lớp 1) có hàm lƣợng sét (47.27%) lớn 
hơn bùn sét (42.59%) nhƣng qu của mẫu đất 
ximăng ở lớp sét pha (lớp 1) vẫn cao hơn do 
ảnh hƣởng của thành phần hạt cát (đƣợc phân 
tích ở mục 3.2.2). 
Hình 7: Ảnh hưởng hàm lượng sét đến cường độ cọc đất ximăng 
3.2.2. Ảnh hƣởng hàm lƣợng cát 
Đất có hàm lƣợng cát lớn (đặc biệt các cỡ hạt 
0.5÷2 mm) thì cƣờng độ đất ximăng cao, nghiên 
cứu này phù hợp với kết quả cƣờng độ mẫu đất 
ximăng tăng khi hàm lƣợng cát tăng dần đến 
60% và sau đó giảm dần hoặc có hàm lƣợng hạt 
thô lớn. Thí nghiệm UCS các mẫu đất ximăng ở 
An Giang cho thấy qu của cọc đất ximăng ở lớp 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 42 
bùn sét (lớp 2) cao hơn lớp sét dẻo (lớp 1) do 
hàm lƣợng cát lớp bùn sét (20.81%) lớn hơn lớp 
sét dẻo (13.15%). Ở Đồng Tháp, qu của cọc đất 
ximăng ở lớp sét pha (lớp 1) cao hơn lớp bùn sét 
(lớp 2) (Hình 8) dù hàm lƣợng cát lớp sét pha 
(16.16%) nhỏ hơn lớp bùn sét (20.38%) nguyên 
nhân thành phần hạt có kích thƣớc từ 0.25÷2 
mm đạt 1.62% (so với lớp bùn sét 1.27%) và hạt 
có kích thƣớc từ 1÷2 mm đạt 0.09% (so với lớp 
bùn sét 0%), thể hiện ở 
Bảng 3 và Kết quả này phù hợp với kết quả 
nghiên cứu ứng xử trong phòng của đất Đồng 
Tháp trộn với xi măng của. Tỷ lệ phù hợp của 
hàm lƣợng cát sẽ giúp cho hỗn hợp đạt đƣợc độ 
chặt lớn nhất, hạt cát sẽ chèn lấp khoảng trống 
giữa các hạt cốt liệu lớn, giảm lỗ rỗng cho hỗn 
hợp đồng thời kết hợp với ximăng tạo thành bộ 
khung vững chắc cho hỗn hợp. 
Hình 8: Ảnh hưởng của hàm lượng cát đến cường độ cọc đất ximăng 
3.3. Ảnh hƣởng của độ ẩm tự nhiên 
Đất ximăng đạt cƣờng độ cao khi độ ẩm tự 
nhiên đất nguyên dạng (W) lân cận giới hạn nhão 
(WL) và chỉ số dẻo (IP) thấp. Cƣờng độ lớp đất 
bùn sét (An Giang và Đồng Tháp) cao do có độ ẩm 
tự nhiên (61.5÷65.6%) lớn hơn giới hạn nhão (WL, 
53.1 ÷ 53.8%) và qu lớp sét pha (Đồng Tháp) cao 
vì trƣớc khi thi công cọc đất ximăng đƣợc khoan 
làm mềm và tơi đất với nƣớc nên độ ẩm tự nhiên 
thực tế của đất lớn hơn so với độ ẩm tự nhiên 
nguyên dạng. Lớp đất sét dẻo (An Giang) có độ ẩm 
nhỏ hơn giới hạn nhão nên cƣờng độ đạt đƣợc thấp 
(thể hiện ở hình 9). Nguyên nhân có thể do đất ở 
trạng thái nhão thì lƣợng nƣớc trong đất vừa đủ cho 
phản ứng hoá học giữa đất – ximăng, nếu độ ẩm tự 
nhiên trong đất nhỏ thì không đủ lƣợng nƣớc để 
phản ứng thuỷ hoá xảy ra hoàn toàn, nếu độ ẩm quá 
lớn trong đất lớn thì lƣợng nƣớc dƣ sẽ làm giảm 
cƣờng độ của đất ximăng và đất ở trạng thái nhão 
cũng giúp việc trộn đều đất với ximăng dễ hơn. 
Ngoài ra, chỉ số dẻo cao của lớp Sét pha (An 
Giang) và Bùn sét (Đồng Tháp) lần lƣợt là 28 và 
27.5 cũng làm giảm hiệu quả cải thiện. 
Hình 9: Đường cong tích lũy thành phần hạ
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 43 
Hình 10. Ảnh hưởng của độ ẩm tự nhiên đến cường độ cọc đất ximăng 
3.4. Ảnh hƣởng độ pH 
Không có sự ảnh hƣởng rõ ràng của độ pH 
đến cƣờng độ cọc đất ximăng. Hai khu vực 
thử nghiệm có môi trƣờng trung tính, độ pH 
của đất dao động không lớn (độ pH ở An 
Giang từ 7.71÷7.81 và Đồng Tháp từ 
7.43÷7.79) nên sự ảnh hƣởng của độ pH đến 
các phản ứng hoá học giữa đất và ximăng 
không lớn, biểu đồ hình 11 cho thấy cƣờng độ 
không có sự thay đổi lớn ở những vị trí có độ 
pH khác nhau. Nƣớc có độ pH cao thúc đẩy 
phản ứng pozzolanic tạo ra các sản phẩm dạng 
keo liên kết các hạt đất lại với nhau, nhiều kết 
quả nghiên cứu cho thấy cƣờng độ đất ximăng 
trong môi trƣờng acid cao hơn trong môi 
trƣờng kiềm, đất có độ pH < 5 thì mức độ gia 
tăng cƣờng độ thấp hơn pH > 5. 
Hình 11: Ảnh hưởng độ pH đến cường độ đất ximăng 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 44 
3.5. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng hữu cơ 
Đất có hàm lƣợng hữu cơ cao thì cƣờng 
độ đất ximăng thấp. Cƣờng độ cọc đất 
ximăng ở An Giang nhìn chung thấp hơn so 
với Đồng Tháp do hàm lƣợng hữu cơ đất 
An Giang (5.86÷6.43%) lớn hơn Đồng Tháp 
(4.73÷5.3%) (Hình 12). Trong phạm vi thử 
nghiệm ở An Giang, lớp Sét dẻo có cƣờng 
độ thấp hơn do hàm lƣợng hữu cơ cao hơn 
so với lớp Bùn sét. Thành phần hữu cơ 
trong đất có chứa các chất làm chậm quá 
trình phản ứng nhƣ mùn và axit hữu cơ. 
Axit hữu cơ làm giảm độ pH của nƣớc trong 
đất khiến phản ứng pozzolanic xảy ra chậm. 
Mặt khác, axit hữu cơ tác dụng với 
Ca(OH)2 tạo ra chất không tan bao quanh 
các hạt đất cản trở sự tiếp xúc giữa hạt đất 
và ximăng và lƣợng tạp chất hữu cơ không 
tham gia vào phản ứng hoá học là nguyên 
nhân giảm cƣờng độ [16]. 
Hình 12: Ảnh hưởng của hàm lượng hữu cơ đến cường độ đất ximăng 
IV. KẾT LUẬN 
Ảnh hƣởng địa chất hiện trƣờng đến chất 
lƣợng cọc đất ximăng đƣợc đánh giá dựa trên 
các cọc thử nghiệm gia cố hai đoạn đƣờng đê 
ở An Giang và Đồng Tháp. Quá trình thử 
nghiệm gồm 3 nội dung: Thi công cọc đất 
ximăng, khoan lấy lõi và thí nghiệm nén nở 
hông tự do ở 240 ngày tuổi. Việc phân tích 
dựa trên sự khác biệt về các chỉ tiêu cơ lý của 
các lớp đất. Các mẫu đƣợc đánh giá với cùng 
điều kiện về hàm lƣợng ximăng, năng lƣợng 
trộn và bảo dƣỡng. 
Địa chất An Giang và Đồng Tháp phù 
hợp với công nghệ cọc đất ximăng thi công 
bằng thiết bị NSV theo phƣơng pháp trộn 
ƣớt – trộn sâu, cọc tạo ra có tính đồng nhất 
và liên tục. 
Địa chất ở Đồng Tháp tạo cọc đất ximăng 
có cƣờng độ cao hơn địa chất ở An Giang. 
Cƣờng độ cọc đất ximăng trong lớp đất sét 
pha (Đồng Tháp) đạt giá trị cao nhất, lớp sét 
dẻo (An Giang) thấp nhất. 
Thành phần cấp phối của đất nguyên dạng 
ảnh hƣởng lớn đến cƣờng độ đất ximăng. Đất 
có thành phần hạt thô càng lớn thì cƣờng độ 
càng cao và đất có hàm lƣợng sét lớn thì 
cƣờng độ thấp. 
Đất có độ ẩm tự nhiên lân cận giới hạn 
nhão và chỉ số dẻo thấp sẽ cho cọc có cƣờng 
độ cao. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2015 45 
Độ pH của nƣớc ở An Giang và Đồng Tháp 
từ 7.4÷7.8 không ảnh hƣởng rõ ràng đến 
cƣờng độ cọc đất ximăng. 
Hàm lƣợng hữu cơ lớn cho cọc đất 
ximăng có cƣờng độ thấp. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Lê Xuân Việt và Trần Nguyễn Hoàng 
Hùng. “Nghiên cứu chống sạt lở tại km 88 + 
937 trên quốc lộ 91, Bình Mỹ, An Giang,” 
Tạp chí Giao Thông Vận Tải, số 6/2011, trang 
17-20, 2011. 
M. Kitazume and M.Terashi. The Deep 
Mixing Method. CRC Press, Balkema Book, 
UK, 2013, 405 pp. 
2. Lê Phi Long, Lê Khắc Bảo, Trần Nguyễn 
Hoàng Hùng, và Quách Hồng Chƣơng. “Phân 
tích chất lƣợng cọc xi măng - đất hiện trƣờng từ 
công nghệ trộn sâu - ƣớt để gia cố đƣờng đê ven 
sông ở Đồng Tháp”, Tạp chí Xây dựng, số 
1/2015, trang 21-28, 2015. 
3. Lê Khắc Bảo, Lê Phi Long, Đỗ Thị Mỹ 
Chinh, và Trần Nguyễn Hoàng Hùng. “Nghiên 
cứu ứng xử của đất Đồng Tháp trộn xi măng, 
trộn ƣớt - sâu ứng dụng gia cố đê bao chống lũ 
ở Đồng Tháp”, Tạp chí Xây dựng, số 6/2014, 
trang 77-83, 2014. 
Mai Anh Phƣơng, Nguyễn Bình Tiến, 
Trƣơng Đắc Châu, và Trần Nguyễn Hoàng 
Hùng. “Nghiên cứu ứng xử của đất ở An Giang 
trộn xi măng bằng công nghệ trộn ƣớt và trộn 
sâu”, Tạp chí Địa kỹ thuật, số 2/2014, trang 34-
43, 2014. 
C.Q. Cai, X. Li, J. Zhang, and Q.S. Guo. 
“Study on influence factors of cement - 
stabilized soil compressive strength.” Global 
Geology. No. [15], pp. 130-134, 2012. 
4. H. M. Kwon, A. T. Le, and N. T. 
Nguyen, “Influence of Soil Grading on 
Properties of Compressed Cement-soil”, 
KSCE Journal of Civil Engineering, vol. 14, 
pp. 845-853, 2010. 
Người phản biện: PGS.TS. ĐOÀN THẾ TƢỜNG