Ô địa kỹ thuật

Ngày đăng: 25 Tháng Hai, 2025

Ô địa kỹ thuật là gì?

– Ô địa kỹ thuật Geocell là một vật liệu địa kỹ thuật được tạo thành từ các tấm màng chống thấm HDPE liền kề với tỷ trọng cao. Được sản xuất bằng cách xếp chồng liên tục các tấm màng và tạo độ kết dính chúng với nhau bằng phương pháp hàn nhiệt hoặc hàn siêu âm. Các tấm này khi kéo ra sẽ tạo thành các ô. Tạo nên một cấu trúc hình mạng ba chiều khi kéo căng các ô địa với những khoảng cách nhất định.
– Với cấu tạo đặc biệt, ô địa kỹ thuật Geocell cho phép dùng các loại vật liệu khác nhau như: bê tông, xi măng, cát, đất, đá, sỏi,…để lấp đầy các ô địa. Tạo thành một kết cấu với mục đích gia cố nền đất, mái dốc chống xói lở, sạt lở cho các công trình tại khu vực có địa chất phức tạp, mái dốc, mương, rãnh, khe núi,…

Hình ảnh thực tế của ô địa kỹ thuật

Tiêu chuẩn kỹ thuật cơ bản

STT	Các chỉ tiêu kỹ thuật	Đơn vị	Thông số
1	Nguyên liệu		HDPE
2	Tỷ trọng	g/cm³	0.935 – 0.965
3	Hàm lượng cacbon đen	%	≥1.5
4	Độ dày	mm	1.0
5	Chiều cao ô lưới	mm	150
6	Chiều dài hai đầu ô lưới khi kéo căng	mm	450
7	Kích thước tấm Geocell	m	2 x 1.1

Phân loại

Hiện nay, trên thị trường đang có 2 loại chính là nhám và trơn. Với 4 thiết kế Geocell thông dụng chính, bao gồm:
– Geocell có bề mặt láng mịn và không đục lỗ.
– Geocell có bề mặt láng mịn và có đục lỗ.
– Geocell có bề mặt nhám và không đục lỗ.
– Geocell có bề mặt nhám và có đục lỗ.

Ưu và nhược điểm

Ưu điểm

Có khả năng chống lại các hóa chất trong đất, tương thích với các loại đất khác nhau

– Hẳn là chúng ta đều biết rằng, địa chất là nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và tuổi thọ của công trình xây dựng. Nền đất yếu, mềm, dễ sụt lún, ngập nước sẽ là những nguyên nhân gây sạt lở, ảnh hưởng kết cấu công trình nghiêm trọng. Chính vì thế mà việc kiểm định địa chất và đưa phương án gia cường là điều vô cùng quan trọng.
– Một ưu điểm nổi bật khác của ô địa kỹ thuật geocell là khả năng tương thích với nhiều loại đất khác nhau. Từ đất sét, đất bùn đến đất cát, đất đá. Điều này là nhờ vào nguyên lý hoạt động của ô địa kỹ thuật geocell, không phụ thuộc nhiều vào tính chất của đất nền mà chủ yếu dựa vào sự cố định và khả năng gia cường với các vật liệu lấp trong các ô.
– Nhờ khả năng tương thích cao, ô địa kỹ thuật geocell có thể được sử dụng hiệu quả trong nhiều điều kiện địa chất khác nhau. Kể cả những khu vực có nền đất yếu mà các quy trình và kỹ thuật xử lý truyền thống khó có thể áp dụng. Điều này mở rộng phạm vi ứng dụng của ô địa kỹ thuật geocell. Làm cho nó trở thành một giải pháp phổ biến và được ưa chuộng trong ngành xây dựng.

Thi công nhanh

Việc thi công ô địa Geocell tương đối nhanh và đơn giản. Không đòi hỏi nhiều về máy móc và các thiết bị phức tạp. Có thể thi công trong điều kiện ngập nước.

Độ bền cao

– Hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ có sự biến thiên lớn, từ -60°C đến +60°C. Đồng thời việc sử dụng phương pháp hàn siêu âm tạo ra sự liên kết bền vững, đảm bảo tuổi thọ của công trình.
– Geocell được sử dụng để hỗ trợ tải trọng, kiểm soát xói mòn dốc và các ứng dụng giữ đất, ổn định kênh, mương. Nhờ thành phần cấu tạo là màng HDPE, các tính năng chóng mài mòn, chống oxi hóa, chống ăn mòn axit được đảm bảo. Giúp tăng tính ổn định cho công trình.

Tiết kiệm chi phí thi công

– Geocell có thể sử dụng nhiều loại vật liệu làm đầy khác nhau, có thể tận dụng các vật liệu có sẵn tại địa điểm thi công. Giúp tiết kiệm chi phí thi công.
– Thay vì phải đào bỏ và thay thế toàn bộ lớp đất yếu bằng vật liệu tốt hơn. Ô địa kỹ thuật geocell cho phép tận dụng chính lớp đất yếu đó sau khi đã được gia cố. Điều này, giúp tiết kiệm chi phí cho việc đào, vận chuyển, và xử lý đất. Cũng như chi phí mua vật liệu thay thế.

Dễ dàng vận chuyển

Việc được sản xuất tạo ra các ô lưới với kích thước nhỏ gọn cho phép xếp gọn. Trọng lượng tương đối nhẹ. Lại có khả năng tương thích cao với các loại đất và địa hình khác nhau. Vì vậy, việc vận chuyển giao hàng tới các công trình tương nhanh chóng và dễ dàng.

Có tính thẩm mỹ, tạo cảnh quan tự nhiên cho dự án

Sản phẩm ô địa kỹ thuật Geocell được ứng dụng trồng cỏ cho các dự án xây dựng cơ sở hạ tầng.

Nhược điểm

Tuy ô địa kỹ thuật là loại vật liệu có tính ứng dụng cao. Nhưng chúng cũng có những hạn chế nhất định:
–  Chúng là giải pháp xử lý bề mặt mái taluy, giảm xói lở bề mặt do dòng chảy mặt. Chúng không tham gia vào xử lý sạt trượt sâu của mái dốc mà chỉ hỗ trợ tăng thêm hệ số ổn định phần nào. Do giảm lượng nước thấm vào bên trong mái.
– Chỉ nên áp dụng cho các mái dốc tương đối thoải, từ 1:1 trở xuống sẽ tối ưu nhất. Với những mái dốc hơn thì sẽ cần thêm sự hỗ trợ từ hệ thống neo để đảm bảo ô địa được giữ ổn định trên taluy được.
– Geocell được làm từ nhựa HDPE nên bắt buộc phải được phủ kín bằng vật liệu, không thể sử dụng phơi trực tiếp dưới nắng, mưa được. Điều này sẽ nhanh làm giảm tuổi thọ của ô địa.
– Cũng bởi chúng được làm từ nhựa HDPE nên rất dễ bị hàng nhái, hàng trộn giá rẻ. Sử dụng hàng giả sẽ làm giảm chất lượng của công trình.

Ứng dụng phổ biến

Hỗ trợ và tăng cường tải lực

Geocell với độ bền cao duy trì hình dạng và tính toàn vẹn của cấu trúc. Cho phép tải trọng thẳng đứng trục nặng hơn tác động mà không sợ sự tràn ngang của vật liệu lấp. Sản phẩm ô ngăn hình mạng. Giúp phân phối tải trọng lên một diện tích mở rộng. Do đó làm giảm ứng suất xuống nền, giảm thiểu sụt lở trên diện tích rộng.

Bảo vệ bề mặt đất

Với các tính năng duy trì cao và khả năng thích ứng nhanh cho các công trình thường xuyên phải sử dụng ô địa kỹ thuật phục vụ các công trình của mình.

Ứng dụng ô địa kỹ thuật trong làm đường

Bảo vệ mái dốc

Với các xếp mái nghiêng, tạo thành một lớp bảo vệ chống xói mòn tuyệt vời cho các sườn dốc cao trung bình. Tùy thuộc vào điều kiện địa chất. Mà có thể sử dụng đai thép chữ J neo giữ hệ thống ô lưới. Các loại vật liệu khác nhau để phủ lấp đầy có thể được sử dụng từ đất, đá, bê tông tuỳ theo yêu cầu.

Sử dụng ô địa bảo vệ mái dốc

Bảo vệ bờ kênh

– Đây là một giải pháp tưởng gia cố cho các bờ dốc kênh. Nơi thường xuyên bị xói mòn nghiêm trọng do các dòng chảy cao liên tục.
– Đối với các khu vực không trải nhựa, chẳng hạn như đường dẫn, bãi đỗ xe, đường tập lái xe,…Có thể rất dễ bị phá hoại do lực cắt gần bề mặt lún. Đặc biệt là trong điều kiện ẩm ướt. Hoặc các khu vực có tải trọng dự kiến ​​sẽ cao hơn cho phép.

Trồng cỏ

Mỗi một ô địa sau khi đổ đất vào có thể trồng cỏ. Hoặc trồng cây cảnh quan làm trang trí các công trình. Tạo môi trường cây xanh trong lành. Có thể tạo thành chữ hoặc hình vẽ. Thậm chí là biểu tượng dựa vào việc thay đổi màu sắc, loại vật liệu để lấp vào từng ô địa.

Quy trình thi công

Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng

+ San nền mặt bằng cho bằng phẳng.
+ Đào đắp, làm đất.
+ Làm mặt bằng đất bằng phẳng.
+ Kiểm tra tổng thể bằng mái.

Bước 2: Chuẩn bị vật tư và thiết bị thi công

+ Tập kết các ô địa kỹ thuật tại vị trí thi công. Xếp các ô địa thành đống gọn gàng và tiến hành che phủ bạt.
+ Tùy thuộc vào phương pháp thi công được lựa chọn và tập kết định dạng ô địa kỹ thuật sao cho phù hợp.
+ Chuẩn bị đầy đủ vật tư và các thiết bị thi công: cọc thép neo chứ J, ghim thép, dây buộc, súng bắn ghim. Để bắn ghim nối các tấm Geocell theo chiều rộng và chiều dài.

Bước 3: Thi công căng trải tấm Geocell

+ Để hạn chế các mối nối không cần thiết, cần tính toán số lượng tổng các tấm Geocell. Và tính toán vị trí đặt các tấm đó để căng trải dựa vào diện tích tấm Geocell và diện tích mái dốc.
+ Đặt các tấm Geocell song song với thành mái dốc, dọc theo đáy mái dốc và liên tiếp nhau.
+ Căng tấm Geocell theo hướng mái dốc từ trên xuống dưới và theo hướng dòng chảy để trải Geocell

Bước 4: Liên kết nối tấm Geocell

+ Sử dụng ghim sắt hoặc dây buộc dạng dây rút. Để nối các tấm Geocell theo chiều rộng và chiều dài của tấm.
+ Các đầu nối được xếp chồng lên nhau khoảng 3cm theo chiều rộng. Đảm bảo sao cho các đầu nối được đồng đều để bắn ghim sắt tại vị trí chồng mí đó hoặc dùng dây rút để buộc.
+ Ghim sắt hoặc dây buộc nối thành vách ô ngăn theo chiều dài ở các vị trí mặt ngoài không có lỗ. Và tránh các vị trí có nhiều lỗ và vị trí các mối hàn ra.
+ Các vị trí đục lỗ và mối hàn giữ nguyên.
+ Tiếp tục nối các tấm Geocell với nhau theo chiều dài ở từng ô ngăn mặt ngoài các tấm. Phải luôn đảm bảo là không được bỏ sót bất kỳ ô nào không được nối. Bởi một khi bỏ sót một hay vài ô thì sẽ ảnh hưởng tới toàn bộ kết cấu Geocell tại công trình.

Bước 5: Đóng cọc neo và căng các tấm Geocell

+ Đóng một hàng cọc neo định vị trên đỉnh mái dốc và các vị trí chuyển tiếp.
+ Cọc neo phải được đóng chặt xuống nền đất đủ độ sâu. Để tạo sự liên kết chặt chẽ giữa cọc thép neo và nền.
+ Các cọc thép neo còn lại được đóng trong quá trình căng kéo tấm Geocell.
+ Cố định đầu tấm Geocell vào vị trí hàng cọc trên đỉnh mái dốc và tiến hành căng tấm Geocell.
+ Căng các tấm Geocell theo đúng hướng. Luôn đảm bảo rằng độ phẳng không bị biến dạng.
+ Kéo trải tấm Geocell lần lượt xuống mái dốc theo hướng từ trên xuống dưới.
+ Luôn đảm bảo Geocell phải được phẳng, căng thẳng.
+ Đóng cọc neo còn lại vào các tấm Geocell đã căng trước đó.

Bước 6: Đổ vật liệu chèn và phủ bề mặt thi công

Cuối cùng, là đổ vật liệu chèn. Lớp phủ bề mặt cần tuân theo yêu cầu của thiết kế. Nhằm đảm bảo đúng nguyên tắc kỹ thuật để đảm bảo các lớp của ô địa kỹ thuật Geocell phát huy hết khả năng ứng dụng của chúng.

Tài liệu viện dẫn

Tiêu chuẩn áp dụng

– TCVN 9748:2014 do Viện Vật liệu xây dựng – Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
– TCVN 9748:2014 được xây dựng dựa trên cơ sở tiêu chuẩn GRI GM13 Standard specification for Test methods, test properties and testing frequency for High density polyethylene (HDPE) smooth and textured geomembrane. Revision 10: April 11, 2011 (Tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật về phương pháp thử, tính chất và tần suất thử cho màng địa kỹ thuật HDPE loại trơn và loại sần. Phiên bản 10: ngày 11 tháng 4 năm 2011).

Các tài liện viện dẫn cụ thể

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn:
TCVN 1597-1:2006 (ISO 34-1:2004): Cao su, lưu hóa hoặc nhiệt dẻo-Xác định độ bền xé rách- Phần 1: Mẫu thử dạng quần, góc và cong lưỡi liềm.
TCVN 6039-2:2008 (ISO 1183-2:2004): Chất dẻo – Xác định khối lượng riêng của chất dẻo không xốp-Phần 2 Phương pháp cột gradien khối lượng.
TCVN 8220:2009: Vải địa kỹ thuật – Phương pháp xác định độ dày danh định.
TCVN 9749.2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định độ dày của màng loại sần.
TCVN 9750:2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định chiều cao sần.
TCVN 9751:2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định các thuộc tính chịu kéo.
TCVN 9752:2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định độ bền chọc thủng.
TCVN 9753:2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định hàm lượng muội.
TCVN 9754:2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE)- Phương pháp xác định thời gian cảm ứng oxy hóa bằng phương pháp đo nhiệt lượng quét vi sai ở điều kiện chuẩn.
TCVN 9755:2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định thời gian cảm ứng oxy hóa bằng phương pháp đo nhiệt lượng quét vi sai ở áp suất cao.
TCVN 9756:2014: Màng địa kỹ thuật polyetyten khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định độ bền lão hóa nhiệt.
TCVN 9757:2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định độ bền nứt ứng suất.
TCVN 9758:2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định độ phân tán muội.
TCVN 9759:2014: Màng địa kỹ thuật polyetylen khối lượng riêng lớn (HDPE) – Phương pháp xác định độ bền với tia tử ngoại.