Thảo luận của TS Phạm Thúc Vân Hà

Bác Thạch:

1) Làm thế này để phân tích bài toán ổn định tổng thể (theo tôi hiểu thì là global stability analysis?) bằng Plaxis đối với nền đã được gia cố. Nếu dùng Plaxis thì cần làm các thí nghiệm gì để có số liệu đầu vào tin cậy.

Trong vấn đề thứ nhất, bác nói Plaxis rất có vấn đề trong việc tính toán ổn định tổng thể nền gia cố bằng cọc cát. Tuy nhiên ngoài chuyện kết quả của nó làm bác choáng váng ra thì bác lại không nói rõ vấn đề này cụ thể là
gì J? Liệu có phải vì phương pháp tính ổn định của Plaxis (c-phi reduction) không thích hợp với bài toán của bác hay vì số liệu đầu vào của Plaxis không đủ để mô phỏng tính chất phức tạp của nền? Theo tôi hiểu thì phương pháp c-phi reduction của Plaxis là một trong những phương pháp được chấp nhận rộng rãi, có nhiều ưu điểm hơn những
phương pháp truyền thống dựa trên cân bằng tới hạn (limit equilibrium analysis) như Bishop, Spencer hay GLE có trong Slope/W. Trong trường hợp nền sét yếu tương đối đồng nhất (homogeneous), Plaxis và các phương pháp trong Slope/W thường cho ra kết quả rất giống nhau. Về số liệu đầu vào thì qua các email sau của bác tôi
nhận thấy là bác chưa có một bộ số liệu chuẩn cho Plaxis để làm advanced modeling. Điều này càng làm cho kết luận của bác về những hạn chế của Plaxis trở nên khó hiểu. Trở ngại lớn khi dùng Plaxis để mô phỏng bài toán đắp đất –> ổn đỉnh tổng thế tức thời -> cố kết -> ổn định tổng thể dài hạn là làm sao mô phỏng được hiện tượng cường độ của đất tăng theo thời gian và tải trọng đắp đất. Nếu bác dùng cường độ ban đầu của đất (trước cố kết) trong suốt quá trình tính toán thì đương nhiên là kết quả sẽ gây choáng váng vì cường độ này đúng là
không đáng bao nhiêu (phi = 4 độ thì coi như nước rồi J). Câu hỏi đặt ra là cường độ loại đất này sẽ tăng bao nhiêu khi đất cố kết dưới các tải trọng khác nhau. Ở Mỹ thì thường áp dụng phương pháp SHANSEP (bác cứ google là
ra nhiều bài lắm) trong đó giả thiết tỷ số Su/p (p là ứng suất đứng hữu hiệu) cho mỗi loại đất là hằng số. Tỷ số này thường được xác định từ thí nghiệm cắt trực tiếp (direct shear test) trong đó mẫu đất được cắt để lấy Su trước khi cho cố kết dưới nhiều ứng suất hữu hiệu khác nhau. Với đất cố kết thường (normally consolidated) thì Su/p thường khoảng trên dưới 0.25 (cường độ không thoát nước bằng ¼ ứng suất đứng hữu hiệu ở bất cứ độ sâu nào). Đất như kiểu sensitive clay (sét nhạy) hay hữu cơ (peat) thì tỷ số này thường nhỏ hơn 0.25. Với đất quá cố kết, Su/p có thể tăng lên đến 1.0 phụ thuộc vào OCR và loại đất. Nguyên tắc này nếu áp dụng trong Plaxis kết hợp với sử dụng “staged construction” sẽ cho kết quả ổn định tức thời thực tế hơn rất nhiều. Về việc làm thí nghiệm gì để có được
bộ số liệu chuẩn cho Plaxis thì có 2 phương án sau:

Tất cả các constitutive models trong Plaxis từ đơn giản đến phức tạp đều chỉ dựa vào kết quả của một trong 2 cặp thí nghiệm trên mà thôi.

Vấn đề phương án thì công thì tôi không dám bàn nhiều vì không có kinh nghiệm thực tế ở VN. Tuy nhiên từ góc độ kinh tế mà nói thì liệu dùng cọc cát hay bấc thấm tuy tiết kiệm chi phí ban đầu nhưng rồi lại phải chờ lún 2 năm thì liệu có kinh tế hơn là làm luôn một quả thuốc đắng dã tật là cọc đất xi măng hay không? Cọc cát ngoài việc tăng tốc độ cố kết ra thì thường không có giá trị gì mấy trong việc tăng cường độ tổng thể của nền. Vấn đề của bác ở đây ngoài chuyện lún do cố kết thì còn là bài toán ổn định tổng thể. Muốn giải quyết được vấn đề thứ 2 thì chẳng có cách nào tốt hơn là soil reinforcement (cọc đá, cọc đất xi-măng, cọc bê tông cốt thép, jet grouting, compaction grouting, geopier…). Trong những phương pháp này thì chỉ có cọc đất xi măng là rẻ hơn cả (geopier cũng rẻ không kém nhưng geopier thì không có ở VN). Trở ngại chính như bác nói là làm nền cho thiết bị thi công (cái này thì tôi không biết mấy). Bác đã thử nghĩ đến việc dùng lime stabilization chưa? Đây cũng là một trong nhưng kỹ thuật của công binh Mỹ được ứng dụng làm sân bay dã chiến ở khu đồng bằng sông Cửu Long trong thời kỳ chiến tranh. Khoảng 8 năm trước tôi có được GS. Tiến cho xem một tài liệu của một cựu chiến binh là TS. Nat Fox trong đó trình bày kết quả thí nghiệm trộn vôi vào đất để tạo working platform và bề mặt đường băng dã chiến. Tài liệu có nhiều hình chụp thiết bị cũng như mô tả thí nghiệm rất chi tiết. Không biết GS. Tiến có còn giữ những tài liệu này không?

HP