Mục đích của đầm chặt đất nền
Đầm chặt đất nền (soil compaction) là quá trình sử dụng năng lượng cơ học (lu rung, đầm, nén) để tăng mật độ của đất, giảm độ lỗ rỗng và tăng sức chịu tải. Kết quả: tăng sức chịu tải, giảm độ lún, tăng ổn định nền lâu dài, tăng khả năng chống thấm.
Thiết bị đầm chặt
Lu rung (Vibratory Roller)
Phù hợp nhất cho đất rời (cát, cuội, đá dăm, cấp phối). Sự kết hợp của lực nén tĩnh và rung động tạo nền hiệu quả đầm chặt cao nhất cho hạt thô. Trọng lượng lu: 8-25 tấn. Bề dày lớp đất đắp hiệu quả: 20-30 cm (lu rung 10-15 tấn), đến 40 cm (lu rung lớn). Số lượt lu thông thường: 4-8 lượt, xác định bằng thí nghiệm đầm thử (trial compaction).
Lu bánh Khi (Pneumatic Tire Roller)
8-12 bánh xe cao su, phủ kín toàn bộ bề mặt. Phù hợp cho đất sét, đất dính, đá dăm lớp hoàn thiện. Áp suất lớp thay đổi để điều chỉnh lực nén. Lu bánh Khi “nhào trộn” đất giúp đất nén đồng đều, tốt hơn lu barem cho đất sét.
Đầm chân dê (Jumping Jack / Rammer)
Máy đầm tay dùng cho khu vực hẹp (hố móng, rãnh cống, bên hông kết cấu). Diện tích tiếp xúc nhỏ, lực đầm cao, nhưng năng suất thấp. Bề dày lớp đất đắp: <= 15 cm. Số lượt đầm: 3-5 lượt cho mỗi vị trí.
Lu barem / Lu tĩnh (Smooth Drum / Static Roller)
Dùng chủ yếu cho lớp hoàn thiện mặt đường (cát nhựa, đá dăm). Trọng lượng 8-12 tấn. Không hiệu quả cho các lớp đất đắp dày vì lực nền chỉ tác động bề mặt, không truyền sâu.
Đầm động (Dynamic Compaction)
thả tải trọng lớn (10-25 tấn) từ chiều cao 10-30 m lên mặt đất. Dùng xử lý nền đất yếu tầng sâu hoặc nền cát rời bão hòa. Tạo chấn động vượt rào giao thông xung quanh, thường dùng trên công trường đất trống.
Thông số kỹ thuật kiểm soát thi công
Bề dày lớp đất đắp
Quy tắc tổng quát: Bề dày lớp không được vượt khả năng xuyên sâu hiệu quả của thiết bị. Quy định tham khảo: Lu rung 10-12 tấn: <= 25 cm đất khí đắp (loose lift); Lu rung 15-20 tấn: <= 30-35 cm; Đầm chân dê (diện tích nhỏ): <= 15 cm; Lu barem: <= 20 cm. Sau đầm chặt, lớp đất đắp thường giảm 10-20% chiều dày.
Số lượt lu tối thiểu
Xác định bằng thí nghiệm đầm thử (trial compaction) trước khi thi công chính thức. Quy trình: đắp lớp thử, lu 2-4-6-8-10 lượt, đo độ chặt sau mỗi mức lượt. Vẽ đồ thị Số lượt – độ chặt để tìm số lượt tối thiểu đạt yêu cầu. Thông thường 4-8 lượt lu rung đất Dc >= 95%.
Kiểm soát độ ẩm
Độ ẩm đất đắp phải gần OMC (+/- 2%). Nếu đất quá khô: tưới nước trước khi đáp, để ngấm rồi lu. Nếu đất quá ướt: phơi đất hoặc trộn với đất khô hơn, hong mặt thoáng có gió.
Trình tự thi công Đầm chặt
- Kiểm tra và xử lý nền tự nhiên (cắt cỏ, chất vô cơ, bề mặt, bóc đất yếu).
- Lấy mẫu đất đắp đem Proctor phòng thí nghiệm xác định OMC và rho_d,max.
- Thí nghiệm đầm thử (trial compaction): xác định Số lượt lu tối ưu.
- Thi công đắp theo lớp, mới lớp <= Bề dày thiết kế, kiểm soát độ ẩm.
- Lu theo tuyen lắp (overlapping pattern), lắp chống nau 1/3 bieu lu kể tiếp.
- Kiểm tra độ chặt sau mới lớp hoặc mới 500 m2: đo bằng côn cát hoặc máy phóng xạ.
- Nếu không đạt độ chặt: lắp thêm lượt lu, kiểm tra lại độ ẩm và Bề dày lớp.
Tiêu chuẩn áp dụng
- TCVN 8729:2012: Đầm chặt đất nền trong xây dựng nền đường
- TCVN 8728:2012: Đo độ chặt bảng phương pháp côn cát
- TCVN 12747:2019: Thí nghiệm Proctor tiêu chuẩn
- TCVN 12748:2019: Thí nghiệm Proctor biến đổi
Câu hỏi thường gặp
Đất sét có thể Đầm chặt bảng lu rung không? Hiệu quả thấp hơn Lu bánh khí. Lu rung phù hợp cho đất rời (cát, đá). Cho đất sét nền dùng Lu bánh khí hoặc lu barem kết hợp Số lượt nhiều hơn.
Mua nhiều thi có Đầm chặt đất được không? Rất khó khí đất quá uot. Cần chế đủ hoặc cho đất nền, độ ẩm đất cat ra sau khi mua trước khi tiếp tục. Neu đất bun up: cat bộ và thay đất mới.
Cần bao nhiêu thiết bị lu cho công trường lớn? Tính theo năng suất: 1 lu rung 12 tấn đã 4-6 lượt có năng suất khoảng 500-800 m2/h tuy chiều dày lớp và tốc độ lu. Tính tổng điện tích và tiền độ để sap xep số lu hợp lý.