Cọc xi măng đất là gì? Cách thi công cọc xi măng đất đúng kỹ thuật

1,181 lượt xem
phản hồi
29/06/2023

Cọc xi măng đất là loại cọc dùng trong gia cố nền đất xây dựng, phù hợp với những khu vực có nền đất yếu tương tự như các loại cọc tràm, cọc tre, cọc bê tông cốt thép...

Khái niệm cọc xi măng đất

Cọc xi măng đất là giải pháp tối ưu cho các mặt nền đất yếu, bằng cách sử dụng công cụ, máy móc hiện đại để đào xới, trộn lại phần đất tự nhiên với xi măng (cùng một số phụ gia phù hợp) để tạo ra các nút cọc có ưu điểm vượt trội so với đất tự nhiên ban đầu, giúp đất cảit hiện độ ổn định, chắc chắn và giảm tình trạng sụt lún.

Để tạo ra cọc xi măng đất, người ta tiến hành lắp các máy khoan vào các vị trí cần thi công, phần thân máy khoan được gắn với các mô tơ và kết nối với các trục dẫn. Khi khởi động trục khoan, phần đất được định vị sẽ được đánh tơi sau đó chất gia cố được phun từ máy khoan sẽ hoà lẫn với phần đất này và tạo ra lớp đất mới.

Hai công nghệ trộn đang được sử dụng rộng rãi hiện này là công nghệ trộn ướt và công nghệ trộn khô. Công nghệ trộn khô đã ra đời từ sớm và sử dụng chất phụ gia là xi măng bột, đưa vào lớp đất nền bằng hệ thống khí nén. Công nghệ trộn ướt ra đời sau sử dụng phụ gia kết dính là vữa xi măng, đưa vào đất bằng hệ thống máy bơm.

Hai công nghệ trộn đang được sử dụng rộng rãi hiện này là công nghệ trộn ướt và công nghệ trộn khô.

Ưu nhược điểm khi sử dụng cọc xi măng đất

Ưu điểm

Cọc xi măng đất thi công dễ dàng, phù hợp xử lý, cải thiện các lớp nền đất yếu, tiến độ xây dựng nhanh.
Phù hợp với mọi loại công trình do có độ rung nhỏ và thi công không gây ô nhiễm tiếng ồn.
Có thể thi công ngay cả khi công trình gặp tình trạng ngập nước.
Có thể cắm cọc xuống lớp đất sâu đến 50m (vượt trội hơn mọi loại cọc chất liệu khác)
Phù hợp các công trình ở khu vực đất ven bãi bồi, ven biển...
Dễ kiểm soát, quản lý chất lượng công trình
Thân thiện với môi trường
Chi phí thi công thấp hơn các kỹ thuật cải thiện, gia cố nền khác.

Hạn chế

Thi công cọc xi măng đất yêu cầu thiết bị, máy móc hiện đại, cồng kềnh, đặc biệt trong thi công các cọc xi măng đất dài.

Cọc xi măng đất thi công dễ dàng, phù hợp xử lý, cải thiện các lớp nền đất yếu, tiến độ xây dựng nhanh.

- Thi công cọc xi măng đất

- Yêu cầu tiêu chí:

Thi công cọc xi măng đất áp dụng theo những tiêu chuẩn thuộc TCVN 9403:2012 - Gia cố nền đất yếu - Phương pháp trụ đất xi măng

Vật liệu thi công

+ Nước: Ưu tiên nguồn nước sạch

+ Xi măng: Sử dụng xi măng truyền thống trên thị trường, ưu tiên các loại xi măng phù hợp xử lý chất lượng đất và xi măng bền sunfat trong trường hợp lớp đất có nhiễm mặn.

Ứng dụng của cọc xi măng đất

Tăng độ ổn định và giảm độ lún của đất.
Tăng độ chắc chắn, bền bỉ của các loại mái dốc.
Giảm áp lực, tải trọng của đất.
Gia cố nền đường giao thông: đường bộ, đường cao tốc...
Gia cố tường vây: Các loại hồ chứa nước, hố đào, hầm chui, tầng hầm...
Gia cố hai đầu cầu vượt sông, cầu cạn...
Tăng ma sát, tăng khả năng chống trượt ở các triền dốc, công trình mái dốc...

ximang-cocximangdatjpg-1653996544.crdownload

Ứng dụng của cọc xi măng đất

Công nghệ trộn ướt

Đây là công nghệ bê tông hoá đất. Sử dụng tia vữa và tia nước phun ra với tốc độ lớn và áp suất cao để xới tơi các phân tử đất nền xung quanh lỗ khoan sau đó hoà trộn đất cùng vữa tạo ra khối đồng nhất "đất - xi măng". Nguyên lý hoạt động bao gồm:

Công nghệ đơn pha: Sử dụng các tia vữa xi măng với vận tốc phun lớn hơn hoặc bằng 100m/s để trộn và cắt đất đồng thời với vữa xi măng, tạo ra hỗn hợp đất xi măng đồng đều. Cọc xi măng mới tạo ra có độ cứng cao và giảm tải trường hợp đất bị đào ngược lên.

Công nghệ hai pha: Ngoài việc bơm hỗn hợp vữa xi măng ở tốc độ, áp suất cao, tiến hành sử dụng tia khí nén bao bọc quanh vòi phun hỗ trợ vữa xi măng xâm nhập vào lớp đất sâu hơn tạo ra cọc xi măng đất chắc chắn hơn. Tuy nhiên, tia khí này có thể là nguyên nhân khiến lớp đất dễ bị trào ngược.

Công nghệ ba pha: Có cả nước, vữa và không khí tham gia vào quy trình phụt. Vữa xi măng được đẩy qua một vòi riêng biệt với vòi khí và vòi nước để thêm vào những khoảng trống không khí. Đây là công nghệ thay thế lớp đất cũ hoàn toàn. Toàn bộ phần đất bị trào ngược sẽ được thu gom tới nơi xử lý.

Công nghệ ướt bao gồm 6 bước chính:

Bước 1: Dùng máy toàn đạc điện tử định vị vị trí máy khoan cọc.
Bước 2: Khoan xuống đất cho tới đúng vị trí tính toán ban đầu.
Bước 3: Bơm vữa và trộn theo đúng tốc độ, áp suất quy chuẩn.
Bước 4: Tiếp tục khoan và bơm vữa, đảm bảo lượng vữa sử dụng đúng theo tiêu chí ban đầu.
Bước 5: Khi độ sâu chạm đến phần mũi cọc, dừng khoan, rút cần khoan lên và tiến hành nén chặt vữa.
Bước 6: Dọn dẹp phần vữa và đất bị trào ngược, chuyển máy khoan sang mũi cọc tiếp theo.

Có cả nước, vữa và không khí tham gia vào quy trình phụt.

Công nghệ trộn khô

Theo công nghệ trộn trôn, đất được cắt bởi cần khoan sau đó trộn cùng xi măng khô bơm dọc theo trục khoan và tạo ra trục xi măng đất. Ngoài phụ gia xi măng khô, còn có các loại bột khô và hạt kích thước nhỏ được thêm vào. Tuỳ theo từng loại đất mà thêm hàm lượng xi măng cho phù hợp. Các thiết bị khoan có thể cân chỉnh độ thẳng đứng của phần cần khoan để điều chỉnh độ khoan sâu, tốc độ xoay cần khoan và tốc độ rút cần.

Công nghệ khô bao gồm 5 bước chính:

Bước 1: Sử dụng máy toàn đạc điện tử để định vị máy khoan vào vị trí tính toán.
Bước 2: Khoan theo độ sâu tính toán trước và xới đều đất.
Bước 3: Phun và trộn xi măng đều vào đất trong khi mũi khoan lên xuống.
Bước 4: Khoan và trộn xi măng liên tục.
Bước 5: Kiểm tra chất lượng cọc.

Cọc xi măng đất thường được khoan theo mô hình khối, trụ đơn, mảng, tổ hợp hoặc tường;

Hy vọng những thông tin chi tiết, đầy đủ trên đây về cọc xi măng đất sẽ giúp quý khách hàng nắm rõ quy trình thi công và công nghệ khoan này để có những lưu ý, áp dụng phù hợp trong quá trình hoàn thiện không gian công trình.