NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU GIA CƯỜNG TRỤ XI MĂNG ĐẤT KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT
Địa kỹ thuật xây dựng
Luận án tập trung giải quyết tình trạng lún lệch tại đoạn đường chuyển tiếp giữa đường và cầu trên nền đất yếu, một vấn đề gây mất an toàn giao thông. Mặc dù trụ xi măng đất (XMĐ) kết hợp lưới địa kỹ thuật (ĐKT) là giải pháp hiệu quả, các nghiên cứu tại Việt Nam còn hạn chế ở lý thuyết hoặc mô hình vật lý thu nhỏ, đặc biệt chưa xem xét bài toán cọc treo/ma sát và thiếu kiểm chứng thực tế.
Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng mô hình số 3D (sử dụng phần mềm Plaxis) để phân tích sự phân bố ứng suất và độ lún của trụ XMĐ dạng cọc treo cùng đất nền xung quanh trên đoạn đường đầu cầu được gia cường. Đồng thời, luận án tiến hành thí nghiệm hiện trường để kiểm chứng mô hình số, đánh giá hiệu quả và độ tin cậy của giải pháp. Đối tượng nghiên cứu là nền đường đầu cầu trên nền đất yếu có chiều dày lớn (khoảng 30m) được gia cường bằng trụ XMĐ và lưới ĐKT. Phương pháp nghiên cứu bao gồm thu thập tài liệu, mô hình số phần tử hữu hạn, thí nghiệm hiện trường với hệ thống quan trắc áp lực đất, biến dạng lưới ĐKT, áp lực nước lỗ rỗng và độ lún, cùng với tham vấn chuyên gia.
Kết quả nghiên cứu khẳng định trụ XMĐ dạng cọc treo kết hợp lưới ĐKT là giải pháp khả thi và hiệu quả để xử lý nền đất yếu tại đường đầu cầu, giúp giảm thiểu lún lệch. Mô hình số xây dựng trên Plaxis 3D cho kết quả đáng tin cậy và sát với thực tế công trình hơn so với các tính toán giải tích theo tiêu chuẩn BS 8006-1:2010, vốn thường thiên về an toàn nhưng bỏ qua sự tương tác phức tạp giữa các thành phần. Luận án đã chỉ ra sự tập trung ứng suất tại đỉnh trụ XMĐ, sự tăng dần của hệ số tập trung ứng suất và lực kéo trong lưới ĐKT theo cấp tải trọng. Đóng góp mới của luận án là xây dựng mô hình số 3D chi tiết và thiết lập quy trình quan trắc hiện trường, cung cấp cơ sở dữ liệu thực tế để so sánh và hiệu chỉnh mô hình. Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn còn hạn chế về phạm vi nền đắp và điều kiện thí nghiệm hiện trường, cần tiếp tục cải tiến mô hình số và mở rộng ứng dụng trong tương lai, đồng thời kiến nghị phát triển tiêu chuẩn tính toán cho giải pháp này tại Việt Nam.