Bấc thấm kết hợp hút chân không - Hướng dẫn tính toán chi tiết

Bài viết này được xây dựng nhằm hướng dẫn chi tiết cách sử dụng bảng tính Excel phục vụ thiết kế và kiểm tra phương án xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm hút chân không. Nội dung tập trung vào cách nhập số liệu, đọc kết quả và kiểm soát các thông số chính trong bảng tính, không trình bày lại lý thuyết phương pháp. Phần phân tích nguyên lý và so sánh với các giải pháp khác được trình bày trong các bài viết riêng.

1. Nguyên lý của phương pháp hút chân không

Phương pháp hút chân không sử dụng bấc thấm đưa vào trong lòng đất làm đường thấm đứng, sau đó dùng áp lực chân không từ máy bơm, thông qua hệ thống ống dẫn truyền xuống bấc thấm để hút nước lỗ rỗng trong đất yếu nhờ sự chênh lệch áp suất.

Để hiểu kỹ hơn nguyên lý này, bạn có thể đọc thêm: 👉 So sánh phương pháp bấc thấm kết hợp hút chân không và bấc thấm kết hợp gia tải

Bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết cách sử dụng bảng tính xử lý đất yếu bằng bấc thấm kết hợp với hút chân không trên xulydatyeu.com.

2. Tính xử lý đất yếu bằng bấc thấm kết hợp với hút chân không

Các cơ sở lý thuyết liên quan đến cố kết và tính lún nền đất yếu được trình bày chi tiết trong bài viết 👉 Hướng dẫn tính lún nền đắp trên đất yếu

3.1 Khai báo thông số áp lực chân không và đắp gia tải

✅Áp lực chân không (VCM) – ô F11

     Đây là giá trị áp lực chân không dự kiến sử dụng trong thi công, do hệ thống bơm tạo ra

     Giới hạn kỹ thuật:

           🔹Áp lực chân không không được vượt quá áp suất khí quyển (100 kPa).

           🔹Trong thực tế thi công, dải giá trị an toàn và hiệu quả thường nằm trong khoảng 60–70 kPa.

     Khi nhập dữ liệu, người dùng cần chọn giá trị phù hợp với năng lực hệ bơm, điều kiện thi công và kinh nghiệm hiện trường.

✅ Chiết giảm áp lực chân không

      Trong quá trình vận hành, áp lực chân không không truyền nguyên vẹn từ máy bơm đến đầu bấc thấm, mà bị suy giảm do:

            🔹Tổn thất trên ống chính,

            🔹Tổn thất trên ống nhánh,

            🔹Rò rỉ cục bộ tại các mối nối, màng kín khí, đầu bấc.

      Mức suy giảm này nên được xác định bằng đo đạc thực tế ngoài hiện trường thông qua :

            🔹Mức giảm áp lực nước lỗ rỗng đo được tại piezometer tại vị trí cắm bấc (1)

            🔹Áp lực chân không đo được tại đồng hồ đo áp đặt tại ngay đầu máy bơm (2)

      Giá trị này được tính bằng [(2) - (1)] /(2)

      Khi chưa có số liệu đo, giá trị chiết giảm thường được lấy từ 5% (mức kinh nghiệm phổ biến trong thiết kế và thi công).

      Giá trị này được nhập dưới dạng tỷ lệ phần trăm (%).

✅ H quy đổi từ VCM: Giá trị này được tính tự đông = (Áp chân không *(1- Chiết giảm áp lực chân không) / Dung trong vật liệu đắp ) /10. Quy đổi áp chân không về 1 giá trị chiều cao đắp tương đương. Ở ví dụ trong ảnh, áp chân không = 60 KPa sau khi chiết giảm 5%, với gama đắp = 1.9 T/m3 sẽ tương đương với nền đắp 3m. 

✅ H đắp tinh từ nền thiên nhiên:

     Đây là chiều cao đắp đất thực tế cần thi công trên mặt đất tự nhiên.

     Giá trị này được xác định sao cho tổng tải trọng tác dụng lên nền thỏa điều kiện  (1) + (2) ≥ (3):

         🔹H đắp tinh từ nền thiên nhiên: + chiều cao quy đổi từ áp chân không ≥ H tính toán 

     Trong đó:

     + Dấu “=”: đắp đúng đủ tải theo yêu cầu thiết kế

     + Dấu “>”: đắp gia tải thêm, nhằm:

         🔹Tăng ứng suất hữu hiệu,

         🔹Đẩy nhanh quá trình cố kết,

         🔹Rút ngắn thời gian chờ lún.

     Việc lựa chọn đắp đúng tải hay gia tải thêm phụ thuộc vào tiến độ dự án và yêu cầu khai thác sau này.

✅ H tính toán

     Chiều cao đắp tính toán trong sheet TL: Htt = Htk + Sgt + hqđkcad

✅Thời gian chạy thử VCM: Sau khi thi công xong bấc thấm, hệ thống ống nhánh, ông chính, kết nối máy bơm, trải màng kín khí. Trước khi chính thức chạy hút chân không cần có quá trình thi công thử, thời gian thi công thử từ 10 đến 15 ngày.

     Mục đích của giai đoạn này:

          🔹Kiểm tra độ kín khí,

          🔹Kiểm tra khả năng duy trì áp lực,

          🔹Phát hiện và xử lý rò rỉ trước khi vào giai đoạn thi công chính
✅Thời gian chạy VCM + gia tải

     Thời gian thi công chính thức. Trong giai đoạn này

          🔹 Áp lực chân không được duy trì ổn định.

          🔹 Đất đắp được thi công đến Hđắp tính từ nền thiên nhiên,

          🔹Nền đất yếu bên dưới cố kết dần dưới tác dụng đồng thời của hút chân không và tải trọng đắp.

3.2 Thông số bấc thấm

     Để lựa chọn biện pháp xử lý là giếng cát hoặc bấc thấm, các bạn thay đổi giá trị ô B16 là được.

✅ Các giá trị ô D17, D18,F21, F22 là các ô cho phép nhập liệu, tuy nhiên giá trị những ô này hầu như không thay đổi vì vậy chúng ta để các giá trị mặc định giống trong hình là được. Chi tiết hơn các bạn xem tại ĐÂY. 

✅ Ô F17 - giá trị tỷ số Ch/Cv: Giá trị này lấy từ 2 => 5, lấy càng cao thì thời gian chờ lún càng nhanh, đối với biện pháp hút chân không, dòng thoát nước theo phương ngang mạnh hơn so với biện pháp gia tải, vì vậy giá trị này có thể chọn =3. 

✅ Ô D20 - giá trị khoảng cách giữa các bấc thấm, lấy từ 1.2 => 2m. 

✅ Ô D21 - kiểu bố trí: Chọn hình vuông và tam giác (hoa mai). Kiểu hình vuông hiệu quả kém hơn nhưng dễ thi công hơn. Kiểu tam giác thì hiệu quả cao hơn nhưng khó thi công hơn. Trong 1 dự án thì nên chọn 1 kiểu bố trí cho thống nhất.

✅ Ô D23 - chiều sâu cắm: Bạn lựa chọn chiều sâu xử lý nền mong muốn, đặc biệt lưu ý khi địa chất phía dưới có các lớp cát, chiều sâu cắm cần đảm bảo một là cắm qua lớp cát vào lớp đất yếu phía dưới, hai là cắm chưa đến lớp cát, nếu để chiều sâu cắm lửng lơ trong lớp cát bảng tính sẽ báo lỗi ngay do đoạn bấc thấm, giếng cát nằm trong lớp cát là thừa không có tác dụng gì cả vì lớp cát tự nó thoát nước được rồi, không cần thiết bị thoát nước thẳng đứng.

Sau khi khai báo xong các thông số, kết quả tính toán sẽ được cập nhật ở mục "1.Kết quả xử lý" và biểu đồ tiến trình đắp và độ lún trong mục "II.DỰ BÁO ĐỘ LÚN CỐ KẾT" sẽ được vẽ lại tự động.

Như vậy là mình đã hướng dẫn xong cách sử dụng bảng tính xử lý đất yếu bằng bấc thấm kết hợp hút chân không. Bảng tính cho biện pháp này sẽ có trên nền tảng xulydatyeu.com vào tháng 1/2026.