Ứng dụng của vải địa kỹ thuật trong thi công đường, đê điều và xử lý nền yếu

Nhờ khả năng gia cố, thoát nước và chống xói lở, loại vật liệu này ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Bài viết dưới đây, Chống Thấm 24h sẽ làm rõ những ứng dụng nổi bật của vải địa kỹ thuật trong thực tế thi công và những lưu ý cần nắm rõ khi sử dụng.

1. Vải địa kỹ thuật là gì ?

Vải địa kỹ thuật là loại vật liệu tổng hợp được làm từ sợi polymer như polyester (PET) hoặc polypropylene (PP), có độ bền cao và khả năng kháng hóa chất, thường được dùng trong các công trình dân dụng và giao thông để tăng cường kết cấu nền móng

Hiện nay, vải địa kỹ thuật được chia thành hai nhóm chính gồm:

- Vải địa kỹ thuật không dệt: được tạo thành từ các sợi xơ liên kết với nhau bằng phương pháp nhiệt hoặc cơ học. Loại vải này có khả năng thoát nước tốt, phù hợp với các công trình yêu cầu lọc nước, thoát nước và bảo vệ chống xói

- Vải địa kỹ thuật dệt: được dệt từ các sợi dài theo cấu trúc nhất định, có độ bền kéo cao, thường được sử dụng để gia cố nền, phân cách và kiểm soát xói lở

Tùy theo đặc điểm công trình và điều kiện địa chất mà kỹ sư sẽ lựa chọn loại vải phù hợp nhất để tối ưu hiệu quả thi công

2. Ứng dụng trong thi công đường giao thông

Một trong những lĩnh vực ứng dụng lớn nhất của vải địa kỹ thuật là thi công đường giao thông, đặc biệt là các tuyến đường xây dựng trên nền đất yếu hoặc khu vực có nguy cơ lún cao

- Phân cách các lớp vật liệu: Vải địa kỹ thuật giúp ngăn sự trộn lẫn giữa lớp đất yếu bên dưới và các lớp vật liệu đắp như đá dăm, sỏi, cát ở trên. Nhờ vậy, lớp nền giữ được cấu trúc ổn định lâu dài, tránh hiện tượng mất ổn định do đất yếu trồi lên gây biến dạng mặt đường

- Gia cố nền đất yếu: Vải địa kỹ thuật dệt có cường lực cao được trải trên nền đất yếu trước khi thi công lớp móng. Khi xe cộ lưu thông, vải giúp phân bố tải trọng đều hơn, làm giảm ứng suất tập trung lên từng điểm từ đó giảm thiểu lún không đều và kéo dài tuổi thọ công trình

- Tăng khả năng thoát nước: Vải địa kỹ thuật không dệt có chức năng lọc và thoát nước tốt, được đặt ở vị trí giữa nền đường và hệ thống thoát nước để ngăn đất mịn theo dòng chảy ra ngoài, gây tắc nghẽn. Điều này rất quan trọng trong việc duy trì độ bền của móng đường và chống thấm ngược vào nền đất yếu

- Ổn định mặt đường trong thời gian thi công: Đối với công trình đường giao thông ở vùng đất yếu, việc sử dụng vải địa kỹ thuật giúp mặt đường ổn định ngay cả khi chưa hoàn thiện toàn bộ kết cấu, từ đó rút ngắn thời gian thi công và tăng năng suất lao động
 

3. Ứng dụng trong thi công đê điều, hồ chứa và công trình thủy lợi

Ở các công trình đê điều hoặc công trình liên quan đến nước như hồ chứa, kênh dẫn, vải địa kỹ thuật đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ kết cấu, kiểm soát dòng chảy và ngăn ngừa sạt lở

- Chống xói lở và ổn định mái dốc: Trên bề mặt mái dốc hoặc bờ kênh, vải địa kỹ thuật thường được kết hợp với lớp đá hộc hoặc lưới thép để chống lại lực xói của dòng nước. Vải giúp giữ lại đất, đá, không cho bị trôi đi khi mưa lớn hoặc nước chảy mạnh

- Lọc và thoát nước: Ở khu vực đê điều, đặc biệt là phía tiếp giáp giữa đất đắp và lớp đất nền tự nhiên, việc đặt vải địa kỹ thuật không dệt cho phép nước thoát qua nhưng vẫn giữ lại các hạt đất nhỏ. Điều này giúp giảm áp lực nước ngầm, ngăn ngừa hiện tượng “thẩm thấu ngược” gây sạt lở từ bên trong thân đê

- Tăng cường ổn định kết cấu đê: Với những tuyến đê xây dựng trên nền yếu, vải địa kỹ thuật giúp phân phối lực đều, tăng cường khả năng chịu tải của đê, từ đó giảm thiểu lún và trượt dốc, đặc biệt quan trọng trong mùa mưa bão

4. Ứng dụng trong xử lý nền đất yếu

Nền đất yếu là một trong những thách thức lớn nhất trong ngành xây dựng hiện nay. Việc sử dụng vải địa kỹ thuật trong các giải pháp xử lý nền yếu đã giúp rút ngắn thời gian thi công và tiết kiệm chi phí đáng kể

- Gia cố nền móng cho nhà xưởng, khu công nghiệp: Trước khi đổ bê tông nền, vải địa kỹ thuật dệt được trải đều để phân phối tải trọng và ngăn đất yếu trồi lên. Điều này đảm bảo mặt bằng vững chắc hơn, giảm nguy cơ nứt gãy kết cấu sàn

- Ứng dụng trong bãi rác, khu xử lý nước thải: Vải địa kỹ thuật không dệt thường kết hợp với màng chống thấm HDPE để làm lớp ngăn chất lỏng thẩm thấu xuống đất, vừa bảo vệ môi trường vừa kéo dài tuổi thọ công trình xử lý chất thải

- Kết hợp với cọc tre, cọc cát trong xử lý nền yếu: Ở những vùng đất bùn hoặc có mạch nước ngầm cao, vải địa kỹ thuật được sử dụng cùng với các giải pháp truyền thống như đóng cọc tre, rải cát, hút chân không để tăng hiệu quả làm khô và cố kết nền

5. Ưu điểm nổi bật của vải địa kỹ thuật

- Vải có khả năng kháng hóa chất và chống phân hủy trong điều kiện ẩm ướt, giúp duy trì hiệu quả sử dụng lâu dài trong môi trường đất nền phức tạp

- Cường độ chịu kéo cao giúp gia cố nền móng, ổn định kết cấu và giảm thiểu hiện tượng sụt lún tại các công trình xây dựng hạ tầng

- Thi công đơn giản, dễ dàng cắt ghép và phù hợp với nhiều loại địa hình, từ mặt bằng bằng phẳng đến sườn dốc hoặc khu vực ven sông

- Giảm đáng kể chi phí bảo trì và sửa chữa nhờ khả năng tăng độ bền kết cấu và chống lại tác động của tải trọng lặp trong thời gian dài

- Không gây độc hại và không thải ra chất ô nhiễm, vải địa kỹ thuật được đánh giá cao về độ thân thiện với môi trường tự nhiên

- Có khả năng lọc tốt, giúp kiểm soát nước ngầm và ngăn đất mịn di chuyển theo dòng nước, giữ cho hệ thống thoát nước hoạt động hiệu quả

- Linh hoạt trong ứng dụng, có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp với các giải pháp kỹ thuật như màng chống thấm, cọc cát, lưới thép…

- Vật liệu nhẹ, dễ vận chuyển và không đòi hỏi thiết bị chuyên dụng, phù hợp cả với những công trình nhỏ và điều kiện thi công hạn chế

6. Lưu ý khi sử dụng vải địa kỹ thuật

- Cần khảo sát địa chất kỹ lưỡng trước khi thi công để lựa chọn loại vải dệt hoặc không dệt phù hợp với tính chất đất và tải trọng

- Đảm bảo độ phủ chồng mép giữa các tấm vải theo tiêu chuẩn kỹ thuật, tránh hiện tượng trượt mép gây giảm hiệu quả gia cố

- Trong quá trình thi công cần hạn chế di chuyển máy móc nặng trực tiếp lên vải khi chưa có lớp vật liệu đắp bảo vệ bên trên

- Kiểm tra kỹ bề mặt đất trước khi trải vải, loại bỏ vật nhọn hoặc đá lớn có thể gây rách hoặc thủng trong quá trình sử dụng

- Nên sử dụng biện pháp cố định tạm vải bằng ghim hoặc chôn mép để chống gió và dịch chuyển trong lúc thi công

- Không kéo căng vải quá mức khi trải, tránh làm thay đổi cấu trúc hoặc mất khả năng đàn hồi vốn có của vật liệu

- Với khu vực tiếp xúc nước thường xuyên, nên chọn loại vải có độ thoát nước tốt và khả năng chống tắc nghẽn do bùn, sét

- Tuân thủ đầy đủ hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất và tiêu chuẩn xây dựng hiện hành để đảm bảo chất lượng công trình

Với sự phát triển không ngừng của ngành xây dựng hạ tầng, vải địa kỹ thuật đã khẳng định vị thế quan trọng trong các công trình đường giao thông, đê điều và xử lý nền yếu. Không chỉ giúp nâng cao chất lượng kỹ thuật mà còn góp phần giảm chi phí, rút ngắn tiến độ và bảo vệ môi trường. Lựa chọn đúng loại vải địa kỹ thuật và thi công đúng kỹ thuật sẽ là yếu tố then chốt để công trình đạt hiệu quả bền vững theo thời gian.