Những điều cần biết khi sử dụng cọc cừ tràm làm móng công trình

Cọc cừ tràm

Cọc cừ tràm là một vật liệu xây dựng mang tính truyền thống, được sử dụng dựa trên kinh nghiệm. Dùng để gia cố xử lý nền móng cho các công trình có trọng tải vừa và nhỏ trên nền đất yếu. Cọc tràm thường có chiều dài từ 3 đến 5 mét, đường kính gốc từ 6 – 12cm, đường kính ngọn từ 3 – 5cm. Cọc tràm được đóng sâu xuống đất để nén chặt nền đất, giảm độ rỗng của đất và tăng khả năng chịu tải của đất nền. Theo kinh nghiệm thì mật độ đóng cọc tiêu chuẩn thường áp dụng là 25 cọc trên 1m2. Tùy vào chất đất mà có thể đóng theo mật độ dao động từ 16-35 cọc trên 1m2.

đặc điểm cọc cừ tràm

Cọc cừ tràm đường kính gốc 8-10cm

Cọc cừ tràm không có các thông số tính toán giống như bê tông cốt thép. Sử dụng cọc cừ tràm trong thiết kế quả là một việc làm không chuẩn mực. Nhưng không vì vậy mà ta không sử dụng đến loại cọc này. Nếu sử dụng đúng cách, đúng mục đích thì sẽ mang lại những hiệu quả đáng kể và ngược lại. Thực tế cho thấy  rằng cọc cừ tràm có độ bền rất tốt trong điều kiện thích hợp. Thường nó được sử dụng như một phương pháp xử lý trong dân gian đó là dựa vào kinh nghiệm của những người xưa để lại.

đặc tính cọc cừ tràm

Cọc cừ tràm đường kính gốc 10-12cm

Hiện có rất nhiều các công trình nghiên cứu và đề tài về loại vật liệu này. Nhưng chưa có được một lý thuyết hay một quan điểm nào có thể áp dụng cho việc tính toán của loại cọc này. Phải kể tới một công trình, đề tài nghiên cứu tiêu biểu như: tài liệu nghiên cứu về cừ tràm của GSTS Nguyễn Văn Thơ, tính toán cừ tràm của Nguyễn Xuân Năng luận án Thạc sĩ, Đại Học Bách Khoa Tphcm, qui trình thiết kế móng cừ tràm, chủ nhiệm đề tài là GS.TS Hoàng Văn Tân…

Lịch sử

Cọc cừ tràm đã được người Pháp sử dụng cách đây hàng trăm năm. Trước những năm 1975 khi các loại vật liệu xây dựng chưa được phổ biến như hiện nay, thì các vật liệu xây dựng mang tính truyền thống như cọc tràm được sử dụng rất rộng rãi trong các công trình nhà ở tại khu vực miền Nam. Một số công trình lớn tiêu biểu như chung cư Thanh Đa quận Bình Thạnh, Chợ Tây Quy Tây… Thực tế cho thấy các công trình này vẫn tồn tại rất tốt trong một thời gian dài, cho dù đã bị xuống cấp khá nhiều theo thời gian. Trong số đó có những ngôi nhà cấp 4, nhà phố đang tồn tại cho tới ngày nay là một minh chứng cho việc sử dụng cọc cừ tràm như một giải pháp hiệu quả gia cố nền móng cho những công trình loại vừa và nhỏ.

Đặc điểm hình thái

Cừ tràm là một loại cây thân gỗ, phân bố nhiều ở các tỉnh khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long. Tại nước ta có 3 loại cây cừ tràm phổ biến là: cây tràm ta, cây tràm úc, cây tràm bông vàng. Mỗi loại đều có những ưu nhược điểm và những công dụng khác nhau. Cọc cừ tràm được khai thác từ cây tràm ta và tràm úc được sử dụng để làm móng công trình. Còn loại cọc cừ tràm được khai thác từ loại tràm bông vàng thường sử dụng để làm cột chống, ván xẻ, đóng đồ thủ công mỹ nghệ. Ngoài ra thì vỏ, lá, hoa của loại cây này cũng có rất nhiều ứng dụng trong đời sống con người. Vỏ cây cừ tràm dùng để trám ghe, thuyền. Lá cừ tràm có chứa tinh dầu dùng để chiết suất ra tinh dầu tràm phục vụ trong y học. Hoa cừ tràm rất thơm thu hút côn trùng, có thể dùng để nuôi ong lấy mật rất tốt. Không chỉ mang lạ giá trị về kinh tế, mà loại cây này được sử dụng để trồng rừng tại các vùng đất ít dinh dưỡng, nhiễm phèn để cải tạo đất. Rừng tràm có tác dụng cân bằng hệ sinh thái, bảo vệ môi trường….

Loại cây này được trồng chủ yếu bằng hạt, ngoài ra cây có thể tự phát triển từ rễ hoặc gốc cây cũ. Mật độ gieo trồng từ 10.000-20.000 cây trên 1 ha. Rừng tràm cho khai thác từ 5-7 năm trồng, đối với loại tràm úc thì thời gian rút ngắn chỉ còn 3 – 5 năm.

Đặc điểm làm việc

Móng cừ tràm sẽ phát huy tác dụng tốt nhất nếu chiều dài cọc tràm dài hơn lớp đất yếu và chạm tới lớp đất tốt bên dưới. Nếu chiều dài cọc cừ tràm ngắn hơn độ dày của lớp đất yếu thì tác dụng gia cố không nhiều, công trình sẽ bị lún theo thời gian. Trong trường hợp này ta phải chọn phương án gia cố nền khác. Với quan điểm đóng cọc cừ tràm trong đất bùn và gọi đó là gia cố nền làm cho bản chất vật lý của nền tốt hơn. Từ đó tính ra sức chịu tải mới thì hoàn toàn không có cơ sở bởi vì đất bùn giống như là chất dẻo, đóng chỗ này thì xì lên chỗ khác.

Đi tìm một lý thuyết nào đó cho việc thiết kế cừ tràm là không phù hợp thực tế. Ở Sài gòn trước năm 1975 TS Phan Ngọc Thể chỉ đơn giản khi xem nhóm cừ tràm như là một nhóm, bó, và tính toán như là khối móng trong nền sét (góc ma sát = 0) như của Mỹ tính toán thì rất đơn giản và phù hợp. Từ cách tính này một điều cực kỳ quan trọng mà có thể xem là kinh khủng là “kích thước móng cừ tràm càng lớn thì khả năng chịu tải trên một m2 càng giảm”. Sức chịu tải của cừ tràm vào khoảng 80 tấn/m2, nhưng khi tăng lên 2 m2 thì sức chịu tải có thể chỉ còn 70 tấn/m2 và nếu làm thành cái bè thi có khi giảm còn 50 tấn/m2. Đây cũng chỉ là dự tính mà chưa có đề tài nghiên cứu chính thức nào đề cập đến.

Cách thi công

Để biết được mật độ đóng cọc tiêu chuẩn có thể tham khảo công thức đối với cọc tre để tính toán. Xem chi tiết cách tính toán số lượng cọc tràm tại bài viết: Tính toán móng cừ tràm và tiêu chuẩn nghiệm thu đóng cừ tràm.

Trong qua trình thi công đóng cọc nên đóng cừ rộng ra ngoài diện tích móng mỗi bên từ 10 – 20cm để tăng sức chống cắt của cung trượt. Nhiều người có thói quen đóng xung quanh trước rồi mới đóng dần vào trong nhằm tạo sự nén chắt đất trong phạm vi đóng cọc. Thực tế thì không có tác dụng gì mà chỉ gây khó khăn trong việc thi công vì cọc cừ không lèn chặt được đất bùn.

Về độ sâu của móng cừ tràm, nhiều người có thói quen đặt đầu cừ tràm phải nằm dưới mực nước ngầm thấp nhất. Điều này dẫn đến việc phải đặt đáy móng khá sâu, gây khó khăn cho thi công, nhất là vào mùa mưa. Các tài liệu địa chất cho thấy ở vị trí cao hơn mạch nước ngầm thì đất vẫn ẩm ướt, độ bão hòa cao, do đó đủ độ ẩm để đầu cọc tràm không bị khô và bị mục. Vì vậy tùy theo chất đất bên trên mực nước ngầm, có thể chọn đầu cừ tràm cao hơn mực nước ngầm, miễn sao đầu cừ luôn ẩm ướt. Ở đất sét, nước mao dẫn có thể lên đến 5-6m.

Một thói quen cũng nên tránh đó là sau khi thi công thì không phủ cát trực tiếp lên đầu cọc cừ. Làm như vậy, dưới áp lực đáy móng, cát sẽ chui xuống bùn và len lỏi vào các khe rỗng bên trên của lớp bê tông lót. Theo dòng chảy, cát cũng có thể chuyển dịch. Hoặc khi công trình kề bên đào móng, cát sụt lở, chiều dày lớp cát đệm thi công không đều nhau… đều là những nguyên nhân gây lún hay lún không đều. Cách khác cũng thường gây lún do “xem thường” lớp bê tông lót, cứ sắp đá 4 – 6 xuống và trải hồ vữa xi măng bên trên, cán đều. Lúc này, dưới áp lực đáy móng, dẫn đến kết cấu của lớp lót này không vững, biến dạng và gây lún sụt. Như vậy cần thiết phải tạo lớp lót bằng bê tông đá 1-2 và đổ trực tiếp trên đầu cừ để tạo liên kết thành một khối. Ngoài ra việc phủ cát làm móng không liên kết với khối cừ tràm nên độ cứng nền – móng bị giảm yếu, do đó có thể bị rung động khi xe chạy bên trên hoặc bên cạnh. Mặt khác do ảnh hưởng của lực xung động, lớp cát đệm có thể bị chảy làm gia tăng độ lún và sự rung động công trình.

Vậy thì nhất thiết phải đặt đầu cừ tràm vào lớp bê tông lót để lực đứng và ngang truyền từ móng sang khối cừ tràm, để móng và cừ tràm tạo thành một khối chịu lực, không được có lớp cát đệm trung gian.

Kết quả: các nhà liền kề với nhau xây nhà và sử dụng nhưng không thấy nứt, nghiêng. Còn lún thì chắc cũng ít thôi. Như vậy việc đặt trực tiếp móng công trình lên đầu cừ tràm chắc là tốt. Còn việc sử dụng vật liệu rời (cát, đá) thì có lẽ chỉ sử dụng được phần cường độ tăng thêm do tác dụng làm chặt đất của cọc tràm thôi.

Kết luận

Không nên đánh giá quá thấp khả năng chịu lực của cọc cừ tràm. Không nên sử dụng cọc cừ tràm tại nơi có địa chất quá yếu và sâu (lớp đất yếu bề mặt quá dày). Nên hạn chế sử dụng móng cừ tràm tại những vị trí có sự rung động lớn. Trong trường hợp này nên thay đổi thành móng bê tông cốt thép hoặc những loại móng khác.

Nên phân bố lực đồng đầu trên móng, độ lún móng khi gia cố bằng cọc cừ tràm cần được quan tâm. Cường độ đất nền sau khi gia cố cừ tràm nên lấy khoảng 8 tấn/m2. Cần lưu ý về kích thước và chiều dài của cọc, mật độ đóng cọc tiêu chuẩn dao động từ 16-35 cọc/ m2. Đặc biệt lưu ý về bước xử lý phần đầu cọc sau khi thi công, đây là phần ảnh hưởng trực tiếp tới độ bền và độ lún của công trình. Độ ẩm của đất và mực nước ngầm ảnh hưởng tới tuổi thọ của cọc cừ tràm. Nếu ở trong điều kiện thích hợp cọc tràm trong đất có độ bền lên đến hơn 60 năm, đáp ứng tốt niên hạn sử dụng hầu hết mọi loại công trình hiện nay.

Share this post

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *


Mã ĐK 25425865