Phân tích ngyên nhân gây hư hỏng tường barrette trong thời gian qua

LVTS35 Phân tích ngyên nhân gây hư hỏng tường Barrette trong thời gian qua Đăng ngày 28092011 01:40:00 PM 568 Lượt xem 414 lượt tải Phân tích ngyên nhân gây hư hỏng tường Barrette trong thời gian qua Hãng sản xuất : Unknown

Phần mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Trong vài năm trở lại đây, các thành phố lớn ở Việt Nam, đặc biệt là thànhphố Hà Nội, quĩ đất ngày càng hạn chế nhng nhu cầu sử dụng vẫn khôngngừng tăng lên Thống kê về dân số tại thành phố Hà Nội(từ năm 1954 đếnnay):

(ngời)

Diện tích thànhphố(km2)

Mật độ ời/km2)

đi là do sáp nhập với các tỉnh lân cận có mật độ dân c thấp Riêng đối với khuvực nội thành, mật độ dân số ở mức rất cao, điển hình nh một số quận:

Quận Dân số (ngời) Diện tích (km2) Mật độ (ngời/km2)

c-sử dụng tờng Barrette(hay “tờng vây”) là biện pháp hiệu quả để giảm thiểunhững khó khăn đó, đặc biệt là đối với các công trình ngầm và công trình có

sử dụng tầng hầm với đặc điểm nền đất yếu, mức nớc ngầm cao và có nhiềucông trình xây liền kề Để đảm bảo an toàn công trình lân cận và vấn đề môitrờng cũng nh nhiều tiện ích khác, việc sử dụng công nghệ thi công tờngBarrette là cần thiết bởi các yếu tố:

+ Có thể thi công phần ngầm có chiều sâu lớn

+ Phù hợp với mọi loại nền đất, kể cả nền đất yếu (ở một số thành phố lớn ởViệt Nam nh: Hà Nội, Hồ Chí Minh )

+ Giải quyết đợc nhng khó khăn nảy sinh do công tác thi công hố đào sâu + Giảm thiểu đợc ảnh hởng của các công trình xây chen tới các công trìnhlân cận

+ Phù hợp với khả năng thi công của các đơn vị xây dựng ở Việt Nam.

Công nghệ thi công tờng Barrette đã đợc nhiều nớc trên thế giới sử dụng từnăm 1970 ở Việt Nam đợc áp dụng năm 1995, 1996 ở Hà Nội: Công trình m-

ời lăm tầng Rosegander-Aprtuent – Số 6 phố Ngọc Khánh-Hà Nội, côngtrình Everfortune 83 Lý Thờng Kiệt-Hà Nội (5 tầng hầm) Và đến nay, việc thicông tờng Barrette đã trở nên khá phổ biến trong các công trình xây dựng tạiViệt Nam

Tuy công tác thiết kế và thi công tờng Barrette không còn là điều mới mẻ

đối với các nhà xây dựng Việt Nam tuy nhiên trên thực tế vẫn tồn tại nhiều sự

cố gây h hỏng tờng Barrette nh các sự cố nứt, thấm, phình, biến dạng…gâynguy hại đến kết cấu, sự an toàn của công trình và ảnh hởng lớn về kinh tế.Bên cạnh đó, nó cũng gây ra không ít thiệt hại cho các công trình lân cận gâybức xúc trong d luận xã hội khiến ngời dân hoang mang, lo lắng

Tuy nhiên, hiện nay cha có nhiều tài liệu tổng kết về vấn đề này, nên tìmhiểu về sự cố gây h hỏng , phân tích các nguyên nhân và đề xuất một số giảipháp khắc phục là việc làm mang tính cấp thiết phục vụ thực tế sản xuất Đâychính là lý do tác giả lựa chọn đề tài “Phân tích nguyên nhân gây h hỏng t- ờng Barrette trong thời gian qua“ cho luận văn tốt nghiệp của mình.

2. Mục đích nghiên cứu

Trong quá trình nghiên cứu, tác giả sẽ tìm hiểu, xác định các dạng sự cố ờng gặp khi thi công tờng Barrette tại Việt Nam và đa ra một số giải pháp đểngăn ngừa và xử lý

th-3 Phạm vi nghiên cứu

Trong phạm vi luận văn, tác giả chỉ nghiên cứu sự cố kỹ thuật xảy ra docác nguyên nhân chủ quan đối với các công trình nhà cao tầng có tầng hầm ởViệt Nam

Chơng 1: Tổng quan về đề tài nghiên cứu

Chơng 2: Phân tích các nguyên nhân gây h hỏng tờng Barrette

Chơng 3: Một số giải pháp ngăn ngừa và xử lý sự cố.

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Chơng 1: Tổng quan về đề tài nghiên cứu

1.1 Tầm quan trọng của tờng Barrette trong xây dựng

ở các nớc công nghiệp phát triển, điển hình là Việt Nam, nhu cầu vềkhông gian sinh hoạt và làm việc ngày càng tăng cao đã kéo theo một loạt cáchoạt động dịch vụ càng làm cho diện tích xây dựng trở nên hạn hẹp Vì vậyviệc phát triển không gian xây dựng theo chiều cao và chiều sâu là xu hớng tấtyếu của xây dựng đô thị trong nớc nói riêng và trên thế giới nói chung Dochiều cao phần nổi thờng bị hạn chế trong qui hoạc xây dựng đô thị nên cầnphát triển phần ngầm để đáp ứng các nhu cầu:

- Thêm diện tích sử dụng cho các phần kỹ thuật

- Chôn sâu phần móng tạo sự ổn định công trình

- Tăng thêm không gian sử dụng cho công trình do chiều cao phần nổi

bị hạn chế theo qui hoạch độ cao của khu vực

Tuy nhiên, việc phát triển xây dựng theo chiều sâu đã nảy sinh rất nhiềunhững yếu tố không thuận lợi:

Việc thiết kế tầng hầm sử dụng tờng Barrette có một số ý nghĩa nh sau:

1.1.1 Về mặt thiết kế

Nhà cao tầng thờng có tải trọng rất lớn nên gây ra áp lực rất lớn lên nền vàmóng Vì vậy, khi sử dụng tờng Barrette ta đã truyền một phần tải trọng khálớn của công trình xuống nền đất sâu(khoảng 30 ữ 60m) – nơi đất nền có khảnăng chịu lực tốt hơn nhiều lần Thêm vào đó, với chiều sâu lớn nh vậy thờngnằm dới mực nớc ngầm (đúng với hầu hết trờng hợp các công trình tại ViệtNam), khi đó, do tác dụng của lực đẩy Archimedes có xu hớng đẩy nổi côngtrình, qua đó làm giảm một phần tải trọng truyền xuống nền đất

Tờng Barrette không những có tác dụng làm hạ thấp trọng tâm của cả khốinhà cao tầng để tăng mức độ ổn định của công trình (một yếu tố vô cùng quantrọng khi tính toán thiết kế nhà cao tầng), mà còn tham gia chịu một phần khálớn nội lực gây ra bởi tải trọng ngang (động đất, gió động….)

1.1.2 Về mặt thi công

Tờng Barrette chính là một bộ phận quan trọng của công nghệ thi côngTop-Down, công nghệ đang đợc sử dụng rất phổ biến khi thi công các côngtrình nhà cao tầng trong khu vực đô thị Việc sử dụng tờng Barrette đã giảiquyết đợc một vấn đề vô cùng hóc búa khi thi công tầng hầm nhà cao tầng, đó

là công tác thi công đào đất cho hố đào có chiều sâu lớn đến rất lớn TờngBarrette không chỉ đóng vai trò làm kết cấu chắn đất mà còn có nhiệm vụchống rò rỉ nớc, chống thấm cho hố đào trong quá trình thi công đào đất Bên cạnh đó, trọng điều kiện xây dựng đô thị, đồng nghĩa với việc cáccông trình cao tầng đợc xây chen là vô cùng phổ biến, thêm vào đó là điềukiện địa chất không tốt, khó lờng và kém ổn định thì việc lựa chọn tờngBarrette cho công tác thiết kế và thi công là vô cùng hợp lý để có thể đáp ứngcác nhu cầu về thi công và giảm thiểu nguy cơ ảnh hởng đến các công trìnhlân cận

1.1.3 Về mặt sử dụng

- Sử dụng tờng Barrette làm kết cấu chống thấm cho tầng hầm công trình

- Sử dụng tờng Barrette làm kết cấu chống đỡ áp lực đất tác dụng lên tầnghầm

- Sử dụng tờng Barrette giúp tăng khả năng cách âm, cách nhiệt nhờ bề dàykhá lớn

1.1.4 Về mặt an ninh quốc phòng

Các công trình có tầng hầm sử dụng tờng Barrette làm kết cấu bao che ờng khá kiên cố nhờ bề dày và khả năng chịu lực khá lớn của tờng nên có thể

th-sử dụng là công sự khi có chiến tranh, làm hầm chứa trang thiết bị, khí tàiquân sự thậm chí là chống chịu chiến tranh oanh tạc hiện đại

Qua đó ta có thể khẳng định việc xây dựng các công trình sử dụng tờngBarrette là hợp lý và cần thiết Thiết kế và thi công các công trình cao tầng cótầng hầm sử dụng tờng Barrette phải trở thành một công việc quen thuộc trongngành xây dựng Việt Nam Nhà có tầng hầm sử dụng tờng Barrette đảm bảo

đợc yêu cầu vệ sinh môi trờng, hạn chế tiếng ồn, sử dụng đa chiều và giảiquyết đợc vấn đề tiết kiệm đất xây dựng Từ đó cho thấy việc sử dụng tờngBarrette cho các nhà cao tầng ở thành phố lớn là một nhu cầu thực tế và u việttrong ngành xây dựng

1.2 Tình hình thi công tờng Barrette trong xây dựng trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Sử dụng tờng Barrette trên thế giới

Trên thế giới, hầu hết các công trình nhà cao tầng đều đợc xây dựng vớicác tầng hầm phục vụ cho nhu cầu sử dụng ở Châu Âu do đặc điểm nền đất t-

ơng đối tốt, mực nớc ngầm thấp, kỹ thuật xây dựng tiên tiến và nhu cầu sửdụng cao nên hầu nh nhà cao tầng nào cũng có tầng hầm, thậm chí các siêu thịchỉ có 2-3 tầng nhng cũng có tới 2-3 tầng hầm

ở Châu á nói chung nhà cao tầng có tầng hầm cha phải là nhiều, nhng ởmột số nớc và vùng lãnh thổ nh Hồng Kông, Đài Loan, Trung Quốc, HànQuốc, số lợng nhà cao tầng có tầng hầm cũng chiếm tỉ lệ khá cao Và hầuhết những công trình có trên 3 tầng hầm đều sử dụng kết cấu tờng Barrette

đóng vai trò vừa là kết cấu chắn đất trong quá trình thi công phần ngầm, vừa là

1 kết cấu chịu lực quan trọng của công trình xây dựng Có thể kể ra một sốcông trình tiêu biểu xây dựng ở một vài nơi trên thế giới:

- Tòa nhà Chung-yan (Đài Loan) 19 tầng

- Tai Power (Đài Loan) 27 tầng

- Tòa nhà Chung-hava (Đài Loan) 16 tầng

- Tòa nhà Chung-wei (Đài Loan) 20 tầng

- Th viện Anh

- Commerce Bank 56 tầng

- Tòa nhà Đại Lầu Điện Tín (Thợng Hải) 17 tầng

- Tháp đôi Kuala Lumpur city Centre (Malaysia) 85 tầng

- Thành phố Philadelphia (Mỹ)

4 tầng hầm

3 tầng hầm

3 tầng hầmNhiều tầnghầm

Số tầng hầm bình quân là 7

1.2.2 Sử dụng tờng Barrette ở Việt Nam

ở Việt Nam, ngay từ những năm trớc 1990, nhu cầu xây dựng các côngtrình có một hay nhiều tầng hầm đã khá lớn nhng do công nghệ thi công tạiViệt Nam vào thời điểm cha đáp ứng đợc nhu cầu phức tạp đợc đề ra nên số l-ợng công trình có tầng hầm và sử dụng tờng Barrette hầu nh cha có

Cùng với sự phát triển vợt bậc về công nghệ của ngành xây dựng dân dụng,

từ năm 1990 đến nay ở nớc ta đã có một số công trình nhà cao tầng sử dụng ờng Barrette đã và đang đợc xây dựng Có thể kể ra đây một số công trình sửdụng tờng Barrette tiêu biểu nh sau:

t-* Tại Hà Nội

- Toà nhà Vietcombank số 198 Trần Quang Khải

- Tòa tháp đôi VinCom, 191 Bà Triệu

- Sunway Hotel số 19 Phạm Đình Hổ

- Nhà ở tiêu chuẩn cao kết hợp với văn phòng và dịch vụ

số 27 Láng Hạ

- Hacinco-Tower

- Everfortune, 83 Lý Thờng Kiệt

- Kho bạc nhà nớc Hà Nội, 32 Cát Linh

- Tháp ngân hàng đầu t và phát triển Việt Nam (BIDV) số

194 Trần Quang Khải

- Văn phòng Tổng công ty CP Vinaconex 34 Láng Hạ

- Công trình tòa nhà hỗn hợp văn phòng và chung c cao

cấp Sông Đà - Hà Đông tại đờng Trần Phú Hà Đông

- Pacific Place - 83B Lý Thờng Kiệt

- Cụm công trình N05 – Trung Hòa Nhân Chính

- Tổ hợp nhà ở đa năng làng quốc tế Thăng Long

- Văn phòng giao dịch, giới thiệu sản phẩm và nhà ở cao

tầng 229 Tây Sơn

- Tổ hợp nhà ở cao tầng, văn phòng làm việc, siêu thị và

dịch vụ-671 Hoàng Hoa Thám, Ba Đình, Hà Nội

- Trụ sở HACINCO – 34 Hai Bà Trng, Hà Nội

- Khu căn hộ và văn phòng Sailing Tower

- Trung tâm thơng mại quốc tế 34 Lê Duẩn

- Cao ốc căn hộ cao cấp BMC

- Harbour View Tower 35 Nguyễn Huệ Quận 1

- Sài Gòn Residences số 11 Thi Sách Quận 1

- Tòa nh Financial Towerà

* Giới thiệu cụng trỡnh:

Cao ốc đợc xây dựng tại khu đô thị Bắc Linh Đàm Đây là công trình cao

ốc văn phòng, trung tâm thơng mại và nhà ở, gồm 2 tầng hầm và 23 tầng nổi.Tờng vây có chiều dày 800mm và sâu 25m Chiều sâu hố đào 11,4 ữ 12m

Công trình sử dụng công nghệ thi công semi-topdown để thi công phầnngầm, do 2 nhà thầu Licogi và Long Giang tham gia thi công Công trình đãthi công xong tầng hầm và đang thi công phần thân.

H×nh 1.2: Sµn tÇng hÇm 1 bÞ nøt (Nguån : t¸c gi¶)

H×nh 1.3: Têng Barrette bÞ rç (Nguån : t¸c gi¶)

Hình 1.4: Tờng Barrette bị khuyết tật và nớc thấm qua

(Nguồn : tác giả)

* Nguyên nhân của sự cố:

- Cùng một khu vực có địa chất tơng tự nhau, cùng công nghệ thi công

nh-ng phần tờnh-ng vây do cônh-ng ty Licogi thi cônh-ng có rất nhiều sự cố (rỗ sâu, phình

to, nớc thấm qua), nguyên nhân chủ yếu là do quá trình thi công không đảmbảo yêu cầu kỹ thuật.

- Sàn bị nứt là do quá trình thiết kế không đảm bảo, chỉ sử dụng một phầnnhỏ của khung công trình để chống đỡ cho tờng vây Đơn vị thiết kế mới chỉkiểm tra khả năng chịu lực của hệ chống đỡ chứ cha tính toán đến chuyển vị.Vì vậy, phần khung đó dới tác động của áp lực đất đã bị chuyển vị quá mứccho phép và làm sàn tầng hầm bị nứt

b) Công trình “Tổ hợp nhà ở đa năng 28 tầng làng quốc tế Thăng Long“

* Giới thiệu công trình

Công trình nằm tại Dịch Vọng, Cầu Giấy, Hà Nội Một phía là mặt đờngChùa hà, một phía là mặt đờng Trần Đăng Ninh Mặt bằng rộng, thuận tiện thicông

- Kết cấu: Cụm công trình gồm 2 khối nhà cao 28 tầng và hai khối nhà cao

4 tầng Đài móng bê tông cốt thép trên cọc khoan nhồi Hệ tờng vây bê tôngcốt thép xung quanh toàn bộ cụm công trình

- Biện pháp thi công phần ngầm: Phơng pháp thi công đợc nhà thầu sửdụng là đào hở, kết hợp văng chống I450

* Mô tả sự cố

Khi xảy ra sự cố công trình đang thi công đào đất Vào thời điểm tháng11/2008, Hà Nội gặp những trận ma lớn và liên tục, các con đờng xung quanhcông trình đều ngập gần 1m nớc Sau đó phát hiện toàn bộ tờng vây phía đờngTrần Đăng Ninh (khoảng 50m) bị sập, đỉnh tờng nghiêng vào trong hố móngkhoảng 2m Nhà thầu đã phải rất tốn kém khi sử lý xự cố này Rất may làxung quanh không có công trình nào bị ảnh hởng

Hình 1.5: Hình ảnh tờng vây bị nghiêng

(Nguồn : tác giả)

* Nguyên nhân gây sự cố

Nguyên nhân đợc nhận định là do áp lực nớc bên ngoài tờng vây quá lớn

đã đẩy tờng vây nghiêng về phía hố móng

c) Công trình “Tháp ngân hàng đầu t và phát triển Việt Nam“

* Giới thiệu công trình

Công trình nằm tại số 194 Trần Quang Khải, Hà Nội, giáp đê sông Hồng,một phía là đờng Trần Nguyên Hãn, một phía là đờng Hàng Vôi và ngõ HàngVôi

- Kết cấu: Công trình đợc xây dựng với 25 tầng nổi, mỗi tầng có diện tích1500m2, 3 tầng hầm với diện tích là 2500m2/tầng

- Nền móng: Công trình sử dụng hệ móng bè trên cọc Barret, cọc barret sâu45-50m, đài móng cao 2,5m Hệ tờng vây bằng cọc barret sâu 25m

- Biện pháp thi công phần ngầm: Biện pháp thi công mà đơn vị thi công sửdụng là đào hở, dùng hệ văng chống bằng thép hình

* Mô tả sự cố

Sáng 6/6/2007, tại công trờng xây dựng đã xảy ra sự cố sụt giàn giáo thicông tầng hầm Tại hiện trờng, hai thanh dầm giằng ngang miệng hầm đã bịcong và đổ nghiêng xuống dới Toàn bộ các tấm gỗ kê và các giàn giáo đổ rơihết xuống nền hầm

Trong quá trình thi công đào đất làm tầng hầm, một mạch sủi xuất hiện khi

đào đất đến độ sâu 16,1m (tính từ cos tự nhiên), nớc, bùn và cát chảy từ dới

đáy hố lên Nhà thầu đã phải dừng thi công để xử lý sự cố

Hình 1.6: Sụt giàn giáo khi thi công tầng hầm (Nguồn: tin247.vn)

- Kết cấu: Tòa nhà Vinaconex đợc cấp phép xây dựng năm 2007, diện tíchkhu đất là 2.736m2, diện tích đất xây dựng là 854m2, cao 102m, ba tầng hầm(sâu 10.05m); 27 tầng nổi, tổng diện tích sàn xây dựng là trên 2.000m2

- Nền móng: Công trình sử dụng móng cọc khoan nhồi đờng kính 1.2m sâu40m, hệ tờng vây gồm các tấm panen dày 0.8m sâu 25m

- Biện pháp thi công phần ngầm: Phơng pháp thi công đợc nhà thầu sửdụng là semi top-down, dùng hệ văng chống đỡ ngang là hệ dầm sàn Bê tôngcốt thép và hệ văng chống bằng thép hình.

* Mô tả sự cố

Sự cố xảy ra khi đào đất đến cos -4,05m (sâu 3,5m so với cos tự nhiên)

N-ớc từ bên ngoài thấm nhẹ qua tờng chắn bêtông cốt thép dầy 80cm Sau đónhiều vết nứt xuất hiện trên các bức tờng, trên nền nhà của các nhà ở hai, batầng nằm sát tờng chắn của công trình Ngoài ra nhiều vị trí tờng vây bị phìnhrất lớn ảnh hởng tới các kết cấu khác của tầng hầm

Hình 1.7 : Vết nứt trên tờng, nền nhà dân do thi công toà nhà Vinaconex

(Nguồn: tài liệu tham khảo)

e) Công trình “Cao ốc Pacific“

* Giới thiệu công trình

Công trình nằm tại số 43-45-47 Nguyễn Thị Minh Khai, Phờng Bến Nghé,Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh; phía Bắc tiếp giáp tòa nhà YOCO cao 12tầng của báo Tuổi trẻ, phía Đông Bắc tiếp giáp đờng Nguyễn Thị Minh Khai,phía Đông Nam tiếp giáp tòa nhà 2 tầng của Viện phát triển bền vững vùngNam Bộ, phía Tây giáp Sở ngoại vụ.

- Kết cấu: Tòa cao ốc Pacific đợc cấp phép xây dựng tháng 2/2005, diệntích mặt bằng 1.750m2, cao 78.45m, ba tầng hầm và 1 tầng kỹ thuật (chiềusâu 11.8m); 1 tầng trệt và 20 tầng lầu, tổng diện tích sàn xây dựng là trên2.000m2 Tuy nhiên trong quá trình thi công, chủ đầu t cao ốc Pacific đã tự ý

điều chỉnh thiết kế mà không đợc sự đồng ý của Sở xây dựng Thành phố lênthành 6 tầng hầm (chiều sâu 21.1m), 1 tầng trệt và 21 tầng lầu, tổng diện tíchsàn xây dựng lên tới hơn 41.000m2 với hệ khung gồm 16 cột tiết diện1400x1400mm và sàn ngang

- Địa chất công trình :

Hình 1.8: Mặt cắt địa chất công trình Pacific

(Nguồn: tài liệu tham khảo)

Lớp 1: Đất san lấp có chiều dầy 1m

Lớp 2: Sét pha, xám nhạt, nâu vàng, trạng thái dẻo mềm, bề dầy lớp 4,2m

Lớp 3: Sét pha sạn, xám trắng, xám vàng, xám xanh, trạng thái dẻo cứng.Chiều dầy lớp 4,1m

Lớp 4: Cát hạt nhỏ đến hạt trung, nâu nhạt, nâu vàng, xám trắng, nâu đỏ,trạng thái chặt vừa đến chặt Chiều dầy lớp 29m

Lớp 5: Sét nâu đỏ, vàng nhạt, trạng thái cứng đến rất cứng Chiều dầy lớp15,1m

Lớp 6: Sét pha mầu vàng, xám xanh, xám trắng, trạng thái nửa cứng Chiềudầy lớp 2,3m

Lớp 7: Cát hạt trung, nâu vàng, xám xanh, trạng thái chặt đến rất chặt.Chiều dầy đến hết chiều sâu hố khoan (-80,45m)

- Nền móng: Công trình sử dụng hệ móng bè Bê tông cốt thép đặt trên 65cọc Baret kích thớc 2,8x1,2m sâu 67m Theo thiết kế hệ tờng vây gồm 50 tấmpanen kích thớc từ 2,8 đến 5,7m dày 1m sâu 45m, nhng khi thi công công tyPACIFIC đã thay đổi thành panen kích thớc 2,8 đến 7,7m dầy 1m sâu 45m.Gioăng cách nớc giữa các tấm panen không đợc chỉ định trong thiết kế nên

đơn vị thi công chỉ đặt đến đáy tầng hầm (khoảng 22m)

- Biện pháp thi công phần ngầm: Phơng pháp thi công đợc nhà thầu sửdụng là semi top-down, dùng hệ văng chống đỡ ngang là hệ dầm sàn Bê tôngcốt thép dầy 230mm và 250mm tựa lên cột biên tạo ra hệ chống ngang phíatrong tờng vây

H×nh 1.10: H×nh ¶nh tßa nhµ viÖn ph¸t triÓn bÒn v÷ng vïng Nam Bé bÞ sËp

hë bëi thi c«ng têng v©y kÐm chÊt lîng

f) Công trình Cao èc M&C

* Giới thiệu công trình:

Cao ốc đợc xây dựng tại đờng Hàm Nghi Thành phố Hồ Chí Minh Đây làcông trình cao ốc văn phòng, trung tâm thơng mại và căn hộ cho thuê (cao ốcM&C), có tổng diện tích sàn là 127,126m2, trong đó có 5 tầng hầm và 40 tầngnổi.

Công trình đã thi công xong tầng hầm và đang thi công phần thân theo (tinbáo Vnexpress ngày 01/02/2010)

* Nguyên nhân của sự cố: sơ bộ đợc xác định là do khuyết tật (có lỗ

hổng) của tờng vây do thi công ở các thời điểm khác nhau, độ sâu khác nhautại vị trí tầng hầm thứ ba (sâu 9,7 m) giáp các nhà bị sập và nứt ở đờng HàmNghi; làm nớc ngầm cùng bùn đất chảy vào tầng hầm công trình gậy sụt lúnnền móng làm sập đổ nhà cũng nh sụt lở lòng lề đờng (tin báo Vnexpress ngày03/02/2010)

Nh vậy có thể thấy xây dựng nhà cao tầng với các tầng hầm phục vụ chonhu cầu phát triển kinh tế xã hội, phát triển đô thị ở nớc ta là một điều tất yếu.Mặc dù không còn là một công nghệ mới nhng thực tế xây dựng vẫn tồn tại

nhiều sự cố đáng tiếc trong đó chủ yếu là các sự cố liên quan đến thi côngphần ngầm của công trình

Bảng 1.1: Một số sự cố khi thi công phần ngầm nhà cao tầng ở Việt Nam Tên công trình Sự cố gặp phải Nguyên nhân

ớc, bùn và cát chảy từ

d-ới đáy hố lên

- Do thi công hệ giáokhông tốt

- Do nớc sông Hồngdâng cao làm xuất hiệnmạch sủi

- Chấn động gây ra doviệc đào đất

- Tờng vây thi công kémchất lợng, nớc ngấm quatờng vào hố móng

- Tờng vây thiết kế ban

đầu không đủ chiều caochắn đất Vì vậy, tờngvây đã đợc thi công bổxung, nhng phần tờngvây bổ xung không đảmbảo liên kết với tờng cũ

→ thấm nớc qua tờngvây

Tác động của nớc ngầm qua chỗ nứt, khe hở bởi thi công tờng vây kém chất lợng

Do áp lực nớc bên ngoàitờng vây quá lớn đã đẩytờng vây nghiêng vềphía hố móng

Công trình Cao ốc M&C

tại đờng Hàm Nghi

Hai căn nh gần côngàtrình đó sụp đổ, một số

Có khuyết tật trên thântờng vây làm nớc ngầm

Thành phố Hồ Chí Minh căn nh xung quanhà

cũng bị lún và nứt

cùng bùn đất chảy vàotầng hầm công trình gậysụt lún nền móng làmsập đổ nhà cũng nh sụt

lở lòng lề đờngVăn phòng thơng mại

Do thi công không đảmbảo yêu cầu kỹ thuật.Thiết kế hệ thống chống

đỡ cho tờng vây (là 1phần khung kết cấu) cha

đảm bảo khả năng chịulực và độ ổn định

Chơng 2: phân tích các nguyên nhân gây h hỏng tờng

barrette

Sự cố h hỏng xảy ra của tờng Barrette công trình xây dựng trong thờigian qua ở Việt Nam có khá nhiều nguyên nhân, từ việc không tuân thủ cácqui định của nhà nớc, năng lực hành nghề thiết kế và thi công không đápứng đợc yêu cầu tới việc không tuân thủ các qui định kỹ thuật nh khảo sátkhông đầy đủ và hoàn chỉnh, đánh giá thiếu tính chính xác về điều kiện địachất, thủy văn, tính toán còn sai sót, việc ép tiến độ công trình dẫn tới cácbên thi công phải vi phạm qui trình kỹ thuật, Trong phạm vi luận văn này,tác giả chỉ xin phân tích các nguyên nhân từ phía kỹ thuật, do các lỗi chủquan gây ra mà không xét đến các nguyên nhân khách quan trong quá trìnhthi công của nhà thầu

Sự cố h hỏng đợc phân thành 2 nhóm h hỏng(thể hiện qua một số biểuhiện h hỏng) và 5 nhóm nguyên nhân chính

Để tránh sự trùng lặp, tác giá sẽ phân tích sự cố h hỏng tờng Barrettequa 5 nhóm nguyên nhân chính:

Công tác thiết kế (ở đây là thiết kế kết cấu) đợc tiến hành trên cơ sở phơng

án Kiến trúc cơ bản đã đợc phê duyệt và tài liệu khảo sát địa chất, thủy vănkhu vực xây dựng công trình Tuy ở Việt nam hiện nay công tác thiết kế kếtcấu các công trình có sử dụng tờng Barrette không còn quá mới mẻ đối với các

đơn vị t vấn thiết kế nhng trên thực tế, công tác này vẫn còn nhiều sai sót dẫn

đến các sự cố đáng tiếc

2.1.1 Đơn vị thiết kế thiếu năng lực

Hiện nay, thị trờng ngành Xây dựng ở Việt Nam, số lợng công ty xí nghiệptham gia lĩnh vực t vấn thiết kế là rất lớn, quy mô và năng lực vô cùng đadạng Có một số đơn vị có trình độ kỹ thuật thấp, năng lực quản lý kém, kỷluật lỏng lẻo nhng do cơ cấu đơn giản, tài chính thuận tiện và sử dụng một sốthủ đoạn không chính đáng để dành đợc vai trò t vấn thiết kế cho công trình.Hơn nữa, công tác thiết kế tờng Barrette là một công tác đòi hỏi khả năng sửdụng thành thạo các phần mềm tính toán thiết kế chuyên dụng (Plaxis, Geo5 )

và cần có hiểu biết sâu về cấu tạo và phơng pháp tính toán Vì vậy, các đơn vịthiết kế thiếu năng lực sẽ không đủ khả năng hoàn thành tốt công tác thiết kếtờng Barrette

Bên cạnh đó, hiện trạng ngành Xây dựng Việt Nam đang có 2 vấn đề khánhức nhối : Một là, một phần không nhỏ kinh phí thiết kế đã đợc sử dụngkhông đúng mục đích – qua đó làm giảm kinh phí dành cho công tác thiết

kế Hai là, do việc bố trí thời gian cho các quá trình tiến hành dự án khônghợp lý dẫn đến công tác thiết kế đợc tiến hành trong thời gian quá ngắn ngủi -làm giảm chất lợng công tác thiết kế một cách nghiêm trọng

2.1.2 Một số sai sót trong quá trình thiết kế có thể gây h hỏng tờng Barrette:

a Sử dụng biện pháp chống thấm không hợp lý:

Hiện nay, có 2 phơng pháp chống thấm đợc sử dụng phổ biến:

*) Sử dụng hệ thống gioăng chặn (gioăng chống thấm) đợc đặt sẵn trongván khuôn chặn để thi công và ngăn nớc giữa các tấm panel tờng Barrette + Ưu điểm:

Việc sử dụng hệ thống ván khuôn chặn mang lại bốn u điểm chính choviệc xây dựng tờng chắn đất có chất lợng tốt hơn

- Việc tháo gỡ ván khuôn chặn thì hoàn toàn độc lập với việc đổ bêtông, cho phép tổ chức sản xuất tại công trờng hiệu quả hơn

- Tạo sự dẫn hớng cho việc đào panels kế tiếp

- Cho phép lắp đặt gioăng cao su ngăn nớc

- Khi ván khuôn chặn tại cuối panels bên cạnh đang đợc đào, nó bảo

vệ bê tông của panels của trớc đó Vì vậy kích thớc hình học, độsạch và chất lợng của mối nối là hoàn hảo

+ Nhợc điểm:

- Tờng Barrette không đảm bảo tính chất toàn khối

- Khả năng chống thấm của tờng Barrette phụ thuộc phần lớn vào khảnăng chống thấm của gioăng nhng việc tính toán lựa chọn gioăngchống thấm là khá phức tạp

*) Sử dụng liên kết cứng giữa các panel tờng Barrette: Các panel tờngBarrette đợc liên kết với nhau qua sắt chờ của các tấm liền kề

+ Ưu điểm:

- Đảm bảo tính chất toàn khối cao cho tờng Barrette, phù hợp với tínhtoán thiết kế.

+ Nhợc điểm:

- Thi công panel tờng phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật cao và khó đảm bảokhả năng chống thấm cho tờng

Hình 2.1: Chi tiết liên kết giữa các đốt tờng Barrette [8]

Trong công tác thiết kế và thi công tờng Barrette hiện nay ở Việt Nam,biện pháp thờng đợc lựa chọn để thi công các tấm panel tờng Barrette là sửdụng “Ván khuôn chặn lắp sẵn gioăng chống thấm” bởi tính đơn giản của nó

Tuy nhiên, nh đã nói ở trên, khả năng chống thấm của tờng Barrette thicông theo phơng pháp này hoàn toàn phụ thuộc vào việc lựa chọn và thiết kế

“gioăng chống thấm” Nhng việc tính toán và lựa chọn gioăng chống thấm lạicha đợc thực hiện một cách tỉ mỉ mà thờng đợc chọn theo kinh nghiệm

Bên cạnh đó, Việt Nam là đất nớc khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, nhiềusông suối, ao hồ nên mức nớc ngầm thay đổi rất nhanh và chênh lệch lớn quacác thời điểm trong năm tức là áp lực nớc ngầm tác động lên gioăng chốngthấm thay đổi liên tục nên việc tính toán gioăng chống thấm thiếu cẩn trọng sẽlàm nguy cơ nớc thấm qua tờng Barrette tăng lên rất nhiều

b Lựa chọn kích thớc tấm panel tờng Barrette cha hợp lý:

Lựa chọn kích thớc tấm panel tờng Barrette bao gồm 2 yếu tố:

+ Chiều dày tờng Barrette: 0,6ữ1,4m ; hiện nay tại Việt Nam thờng sửdụng tấm tờng có chiều dày 0,6ữ1,0m; cá biệt có thể lên đến 1,2m

*) Chiều dày tờng Barrette:

Nh đã trình bày ở chơng “Tổng quan về tờng Barrete”; bản chất tờngBarrette là tờng chắn mềm tức là có chiều dày không lớn và dễ bị biến dạng do

áp lực đất và áp lực nớc Nhng hiện nay nhiều đơn vị thiết kế, trong đó cókhông ít các đơn vị lớn đã tăng chiều dày tờng lên khá nhiều (có thể đến1,2m) nhằm hạn chế chuyển vị của tờng vây song quan điểm đó là hoàn toànsai lầm vì nguyên nhân chủ yếu gây chuyển vị cho các tấm tờng Barrette là dochiều sâu chôn tờng không đảm bảo chứ không phải do chiều dày nhỏ

Thực tế, với các thiết kế thông thờng thì chiều dày tờng Barrette từ0,6ữ0,8m là ổn định

Ngoài ra,việc tăng chiều dày tờng Barrette còn gây ra 1 số tác động tiêucực tới bản thân tờng Barrette nói riêng và kết cấu công trình nói chung:

+ Làm tăng trọng lợng bản thân của tờng Barrette ⇒ tăng độ lún và biếndạng của tờng Barrette

+ Làm tăng thể tích bê tông cần thi công ⇒ tăng ứng suất nhiệt khi đổ bêtông, làm những thanh thép đờng kính nhỏ và cốt liệu kích thớc nhỏ dễ bị xêdịch trong quá trình thi công tờng ⇒ làm giảm chất lợng tờng Barrette.

c Lựa chọn chiều sâu tờng Barrette cha hợp lý:

Thông thờng, khi thiết kế tờng Barrette, ngời thiết kế thờng chỉ quan tâm

đến 3 yếu tố cơ bản-cũng là công năng chính của tờng:

+ Đảm bảo điều kiện bền (khả năng chịu lực) để tờng vây không bị phá hoại dới tác động của áp lực đất, nớc

+ Đảm bảo điều kiện ổn định (chuyển vị theo phơng ngang)

+ Đảm bảo khả năng chống nớc thấm ngang qua tờng Barrette

Vì chỉ chú trọng đến 3 yếu tố trên nên khi thiết kế tờng Barrette-đặc biệt làchiều sâu đặt tờng, ngời thiết kế thờng chỉ tính toán để đảm bảo các điều kiện

về chịu lực, ổn định Hơn nữa, vì yếu tố “tiết kiệm” nền chiều sâu tờng

Barrette luôn đợc hạn chế hết mức có thể ⇒ Đây là sai lầm thờng gặp khi thiếtchiều sâu tờng Barrett:

+ Khi tờng Barrette đợc đặt quá nông thì khả năng hố móng và tờng vây bịphá hoại do bị đẩy trồi hoặc cát chảy tăng lên khá nhiều

+ Khi thiết kế tờng Barrette, về nguyên tắc chân tờng nên đợc cắm vào lớp

đất có độ thấm ít hơn cát (thờng là đất dính: đất sét, đất sét pha) Nếu tờng Barrette đợc đặt quá nông, lại không đợc cắm vào lớp đất ít thấm thì khi đào

hố móng, dới tác động khá lớn của áp lực nớc ngầm, nớc có thể thấm ngợc qua chân tờng vây lên đáy hố móng gây ảnh hởng đến công tác thi công công trình (do chiều dài đờng thấm không lớn nên tốc độ thấm nhanh) ⇒ Tờng Barrette không còn đảm bảo công năng chống thấm

mặt đất

khi hố đào sâu

đáy hố đào mực n ớc ngầm

- Khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn

- Khảo sát các công trình lân cận ảnh hởng đến phần ngầm dự kiến xâydựng

Công tác khảo sát là một trong những công tác quan trọng và cũng là phứctạp nhất trong các công tác có liên quan đến việc xây dựng 1 công trình.Chính vì vai trò quyết định cũng nh tính chất phức tạp của nó nên đây cũng làmột trong những nguyên nhân gây ra h hỏng cho tờng Barrette trong xâydựng

2.2.1 Khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn

Đây là một công việc rất quan trọng phục vụ cho công việc tính toán thiết

kế, lập biện pháp kỹ thuật thi công và tổ chức thi công công trình nói chung và

tờng Barrette nói riêng Công tác này đợc tiến hành sâu thậm chí có thể rất sâutrong lòng đất nên độ chính xác của kết quả phụ thuộc rất nhiều vào các ph-

ơng tiện máy móc kỹ thuật cũng nh trình độ của bản thân cán bộ thực hiện Dovậy, để cho ra một kết quả chính xác, rõ ràng và đáng tin cậy về các tầng địachất thủy văn thì việc sử dụng các phơng tiện kỹ thuật tiên tiến nhất, đội ngũcán bộ lành nghề có kinh nghiệm một điều hết sức quan trọng Việc khảo sátkhông chính xác hay không đầy đủ đều có thể dẫn tới việc thiết kế sai, gây racác sự cố đáng tiếc cho công trình nói chung và cho tờng Barrette nói riêng

a Các yêu cầu đối với công tác khảo sát

Đối với công tác thiết kế và thi công tờng Barrette việc khảo sát phải cónhững yêu cầu riêng phục vụ cho việc thiết kế và thi công hố móng sâu.Chúng ta phải quan niệm rõ ràng rằng tờng Barrette chính là một dạng của “hốmóng sâu” và cũng là một hạng mục công trình có tính độc lập, phải đợc thựchiện theo một qui trình độc lập từ khâu khảo sát đến thiết kế, thi công và giámsát Và nh vậy sẽ phải có thêm phần khảo sát phục vụ cho việc thiết kế và thicông tờng Barrette, chứ không phải chỉ dựa trên khảo sát phục vụ thiết kế côngtrình ban đầu Các công tác cần đợc tiến hành trong quá trình khảo sát là:

* Công tác thăm dò

Căn cứ vào nhiệm vụ khảo sát địa chất công trình, thu thập các tài liệu đã

có về địa chất, thủy văn, khí tợng trong phạm vi phụ cận của công trình, cáckinh nghiệm trong xây dựng ở địa phơng để lập nên đề cơng khảo sát

Trên cơ sở đề cơng khảo sát đã đợc duyệt mới tiến hành thăm dò hiện ờng Hiện nay phơng pháp phổ biến đợc sử dụng là khoan thăm dò Phơngpháp này dùng thiết bị và công cụ khoan để lấy mẫu thử đất đá trong lỗ khoan

tr-để xác định tính chất cơ lý của đất đá và phân biệt các địa tầng Phạm vi thăm

dò đợc bố trí rộng ra ngoài phạm vi hố đào từ 2 ữ 3 lần hố đào, khoảng cáchtùy thuộc vào mức độ phức tạp của địa tầng(thờng là 20ữ30m) Với công tác t-ờng Barrette trên nền địa chất Việt Nam hiện nay thông thờng chiều sâu khảosát là 30ữ50m và từ 2 ữ 3 lần chiều sâu hố đào

Hiện nay, công tác khoan thăm dò có 2 phơng thức chính

+ Khoan bằng máy quay tay: thờng chiều sâu lớn nhất có thể khoan thăm

dò là 15m

+ Khoan bằng máy tự hành: khoan thăm dò với chiều sâu lớn: hàng chụcmét, có thể lên đến hàng trăm mét ⇒ luôn đợc sử dụng do độ sâu khoan thăm

dò phù hợp với công tác thăm dò nền đất để thi công tờng Barrette

* Công tác thí nghiệm

- Khoan các hố khoan kĩ thuật để lấy mẫu đất nguyên dạng của các lớp đấtdính và thực hiện thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) trong lòng hố khoan đểxác định sức kháng xuyên của đất rời và lấy mẫu đất xáo động Chiều sâu củacác hố khoan đ ợc qui định thông qua các giá trị xuyên tiêu chuẩn −

- Thí nghiệm xuyên tĩnh có thể đ ợc thực hiện để bổ sung thêm các điều−kiện của đất nền và giảm số l ợng hố khoan.Thí nghiệm đ ợc thực hiện− −trong các lớp đất dính hoặc đất rời Mục đích của các thí nghiệm này là cungcấp thêm các thông tin về đất nền cho việc thiết kế và thi công các phần ngầm

có độ sâu không lớn

- Thí nghiệm cắt cánh đ ợc thực hiện trong các lớp đất yếu, tiến hành−trong hố khoan để cung cấp thêm các thông tin cho việc thiết kế và thi côngcác phần ngầm có độ sâu không lớn

- Thí nghiệm quan trắc n ớc gồm các thí nghiệm sau : −

+ Đo mực n ớc tĩnh (ống standpipe ), chiều sâu đặt ống < 15m nhằm cung−cấp các thông tin về chế độ n ớc mặt ống đo n ớc cho phép thấm vào bên− −trong ống trên toàn chiều dài Các kết quả đo n ớc đ ợc sử dụng cho việc− −thiết kế thi công hố đào, t ờng tầng hầm đề xuất biện pháp làm khô đáy−móng cho việc thi công

+ Đo áp lực n ớc theo độ sâu (ống piezometer), độ sâu đặt đầu đo phụ−thuộc vào cấu tạo địa tầng và vị trí tầng chứa n ớc Các kết quả đo đ ợc sử− −dụng cho việc thiết kế thi công cọc nhồi, t ờng trong đất, các giải pháp đ ợc− −thi công theo công nghệ ớt (chọn công nghệ thi công thích hợp).−

- Thí nghiệm xác định hệ số thấm tại hiện tr ờng: Nhằm tính toán khả−năng làm khô hố móng, ảnh h ởng của quá trình hạ mực n ớc ngầm đến− −công trình lân cận

- Thí nghiệm xác định điện trở của đất: Đ ợc thực hiện trong lòng hố−khoan theo độ sâu để cung cấp các thông số thiết kế chống sét và tiếp đất

- Trong một số tr ờng hợp cần xác định tầng hoặc túi chứa khí trong đất−

có khả năng gây nhiễm độc hoặc cháy nổ khi khoan cọc nhồi hoặc đào hố

móng sâu

thực hiện trên các mẫu đất lấy từ các hố khoan với mục đích sau:

- Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu vật lý, để nhận dạng và phân loại đất-đánh giá những hiện t ợng vật lý có thể xảy ra trong quá trình tồn tại của−công trình

- Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu c ờng độ, thông qua các thí nghiệm−nén 3 trục, thí nghiệm nén một trục có nở hông hoặc thí nghiệm cắt trực tiếp.Các kết quả đ ợc sử dụng để thiết kế phần ngầm công trình −

- Thí nghiệm nén cố kết, là thí nghiệm đ ợc sử dụng để xác định tính biến−dạng của đất nền, mức độ cố kết, nhằm đánh giá khả năng xuất hiện lực masát âm (Đối với công trình có tải trọng lớn với móng sâu, thí nghiệm nàykhông nhằm cung cấp các thông tin để xác định độ lún của công trình)

- Thí nghiệm xác định hệ số thấm Có thể xác định từ thí nghiệm nén cốkết, hệ số thấm nên đ ợc xác định ở các cấp tải trọng khác nhau nhằm cung−cấp các thông tin dùng để tính toán l ul ợng n ớc, phục vụ cho việc thiết− − −

kế giải pháp thi công hố đào, cọc nhồi

b Những tồn tại trong công tác khảo sát

Nguyên nhân gây ra sự cố h hỏng tờng Barrette do khảo sát là những saisót không đánh giá đúng thành phần địa chất, không biết rõ tính chất và chiềudầy của từng lớp đất (của lớp đất chịu lực cũng nh các lớp đất dới nó), khôngphát hiện đợc những chỗ đất yếu và nguy hiểm nh các túi bùn, các hang caster,các thấu kính bùn xen kẽ trong các trầm tích phức tạp, không xác định đợcmực nớc ngầm, Những sai sót có thể dẫn đến phải khảo sát lại (nếu phát hiệntrớc khi thiết kế), thiết kế lại (nếu phát hiện sau khi đã thiết kế) gây tốn kém

về tiền bạc, và nếu nh không phát hiện sớm, các sai sót trên có thể khiến choviệc thi công có các sự cố gây thiệt hại lớn về mặt kinh tế, thậm chí là nguyhiểm đến con ngời

Trên cơ sở những yêu cầu của công tác khảo sát tác giả đã trình bầy ở trên,qua phân tích một số báo cáo khảo sát địa chất công trình mà tác giả có đợcnhận thấy công tác khảo sát địa kỹ thuật cho thiết kế và thi công nhà cao tầngnói chung và thi công tờng Barrette nói riêng còn tồn tại một số bất cập nhsau:

- Quá trình bảo quản và vận chuyển mẫu không đảm bảo: Do số lợng

thí nghiệm tại hiện trờng không nhiều nên hầu hết các thí nghiệm quan trọng

đều phải tiến hành tại phòng thí nghiệm Để đảm bảo kết quả thí nghiệm trongphòng chính xác và gần với thực tế nhất thì khâu bảo quản mẫu đất thí nghiệm

là vô cùng quan trọng Nhng hiện nay, quá trình này không đợc quan tâm mộtcách đúng mức dẫn đến những sự sai lệch về kết quả thí nghiệm so với thực tế.Hiện nay, còn một số tồn tại có thể làm ảnh hởng đến kết quả khảo sát thínghiệm:

+ Độ ẩm của mẫu đất bị thay đổi do điều kiện thời tiết tại Việt Nam đặcbiệt là tại khu vực phía Bắc khá khắc nghiệt, độ ẩm thay đổi thờng xuyên theothời gian trong ngày, quá nắng nóng hoặc quá lạnh, trong khi đó mẫu đất đợckhoan thì thờng chỉ đợc bảo quản trong nilon, do vậy độ ẩm của mẫu đất rất

dễ bị ảnh hởng bởi thời tiết

+ Kết cấu và độ chặt của mẫu đất: hệ thống giao thông và phơng tiện vậnchuyển hiện nay cha đảm bảo, do quá trình vận chuyển tạo ra nhiều rung độnglàm ảnh hởng đến độ chặt và kết cấu của mẫu đất

- Thiếu số lợng mẫu đất thí nghiệm: Đây là một thiếu sót phổ biến trong

khá nhiều công trình xây dựng tại Việt Nam, do giá thành 1 mũi khoan khảosát đặc biệt là khảo sát địa chất để thi công các công trình lớn là không hềnhỏ Bên cạnh đó, do không đợc quan tâm đúng mức của chủ đầu t về vấn đềkinh phí nên số lợng mũi khoan luôn phải hạn chế hết mức có thể Hơn nữa,VIệt Nam là đất nớc nằm trên thềm lục địa, địa chất khá phức tạp, có nhiềuKarst (hang động đá vôi), túi nớc ngầm, với số lợng mũi khoan khảo sát quá ítthì sẽ rất khó phát hiện ra các hang động hay các túi nớc ngầm này Đó chính

là 1 trong những nguyên nhân chính gây ra sự cố h hỏng xảy ra cho tờngBarrette tại 1 số công trình lớn ở Việt Nam gần đây (Ví dụ: công trình cao ốcParcific – thành phố Hồ Chí Minh)

- Chiều sâu khảo sát không đảm bảo: Điểm khác biệt của tờng Barrette

so với các kết cấu khác của công trình là độ sâu của tờng thờng khá lớn (cóthể lên đến 50ữ70m), vì vậy để có thể thiết kế và thi công tờng Barrete thìchiều sâu khoan khảo sát phải lớn hơn chiều sâu đặt tờng Barrette (theokhuyến cáo của các chuyên gia nền móng thì nên lớn hơn 5ữ6m) Chiều sâunày là khá lớn và vợt qua năng lực của khá nhiều đơn vị khảo sát địa chất tạicác địa phơng Hơn nữa, giá thành 1 mũi khoan có chiều sâu lớn nh vậy thờng

khá cao Do vậy, chiều sâu khảo sát trong rất nhiều hồ sơ khảo sát địa chấtcông trình là không đảm bảo, thậm chí còn nhỏ hơn rất nhiều so với chiều sâuthiết kế.

Ví dụ điển hình là ở công trình cao ốc Parcific-Thành phố Hồ Chí Minh.Chiều sâu cọc Barrette là 60m nhng chỉ có duy nhất 1 lỗ khoan có chiều sâu80m, còn các hố khoan còn lại đều < 60m Bên cạnh đó,mặt cắt địa chất côngtrình đa ra khá sơ sài, thiếu nhiều thông tin quan trọng nh mực nớc ngầm

- Thiếu thông tin quan trắc mực nớc ngầm đáng tin cậy: Qua quá trình

làm việc cũng nh tập hợp tài liệu trong thời gian làm luận văn này, tác giảnhận thấy hầu hết các báo khảo sát địa chất công trình dù quy mô lớn hay nhỏ

đều không hề có thông tin về mực nớc ngầm hoặc nếu có cũng vô cùng sơ sài.Thông thờng không có bất kỳ báo cáo khảo sát nào có thí nghiệm piezometer

để theo dõi mực nớc ngầm và đo áp lực nớc lỗ rỗng Hơn nữa thời gian khảosát thờng khá ngắn, nhng đặc thù của Việt Nam là đất nớc nhiệt đới gió mùa

ẩm, lợng nớc bề mặt và nớc ngầm thay đổi thờng xuyên theo thời gian và theomùa trong năm Do vậy thông tin về mực nớc ngầm là thiếu tính tin cậy ởViệt Nam hiện nay, biện pháp khoan khảo sát thờng đợc sử dụng là khoanxoay giữ thành bằng dung dịch sét, khảo sát hiện trờng thờng báo cáo mựcdung dịch giữ thành là mực nớc ngầm, hơn nữa thời gian quan trắc sau khikhoan rất ngắn (thờng chỉ là 1ữ2 ngày sau khi khoan) nên sẽ nhận số liệu vềmực nớc ngầm không đầy đủ hoặc thậm chí là sai lệch lớn Có công trìnhtrong báo cáo khảo sát địa chất nớc ngầm nằm ở mức -2ữ3m nhng thực tế thicông khi đào đất đến độ sâu 9ữ10m cũng không thấy xuất hiện nớc ngầm

- Thiếu các số liệu thí nghiệm nén 3 trục: để có thông số sức kháng cắt

của đất (c, phi) ở trạng thái thoát nớc và không thoát nớc Các báo cáo hoặc làkhông có hoặc là có nhng không đủ số lợng mẫu để có thông tin cho tất cả cáclớp đất nền Bên cạnh đó nhiều mẫu thí nghiệm nén 3 trục cho đất cát trên sơ

đồ không thoát nớc-không cố kết không đem lại kết quả đáng tin cậy

- Thiếu các thí nghiệm hiện trờng: Hầu hết các thí nghiệm để khảo sát

địa chất đều đợc thực hiện tại phòng thí nghiệm, do số lợng thí nghiệm tạihiện trờng quá ít nên không đủ số liệu để đối chiếu với số liệu thí nghiệmtrong phòng nhằm đa ra giá trị đáng tin cậy cho thiết kế

- Thiếu các chỉ tiêu đất nền cần thiết: nh hệ số thấm, hệ số cố kết, lu

l-ợng nớc và dòng chảy vào hố móng, thấu kính cát, hệ số nén lún của nền theo

độ sâu với các trạng thái ứng suất và biến dạng khác nhau và điều kiện thoátnớc khác nhau

Nh vậy, sự không đầy đủ hoặc sai lệch trong số liệu khảo sát địa chất sẽ

ảnh hởng rất lớn tới thông tin đầu vào và kết quả đầu ra khi tính toán thiết kếtờng Barrette cho công trình (có thể thiếu hoặc thừa), hoặc là không có các dựbáo mang tính cảnh báo cho đơn vị thiết kế hoặc thi công

Ví dụ: Một điển hình là công trình “Cao ốc Pacific“ tại Thành phố HồChí Minh Hồ sơ khảo sát địa chất cho công trình do các đơn vị lập ra chỉ nêu

đợc mặt cắt cấu tạo của đất nền và tính chất thông thờng của các lớp đất

Về địa chất thủy văn, trong hồ sơ chỉ nêu rất sơ sài: mực nớc ngầm xuấthiện ở độ sâu khoảng 9,1 ữ 9,4m, ngoài ra không có các thông số khác về nớcngầm Chính vì thế, các khảo sát và thiết kế đã không dự báo đợc hiện tợng n-

ớc xói ngầm đã xảy ra Nớc ngầm và dòng chảy của nó mới là yếu tố cần, còntính chất của đất (nhất là cát hạt mịn ở quanh hố móng) là yếu tố đủ để gâymất ổn định khi có điều kiện Để đánh giá hiện tợng cát chảy hay xói ngầmphải thí nghiệm phân tích hạt để xác định hàm lợng hạt cát mịn, hạt sét và hệ

số không đồng đều Cu=d60/d10 nhằm đánh giá khả năng của các hiện tợng xóingầm, rửa trôi và cát chảy Nếu nhiều dòng thấm của nớc là từ dới lên trên, khilực thủy động hớng lên bằng với trọng lợng đẩy nổi của đất thì hạt đất sẽ ởtrạng thái huyền phù mà mất ổn định, khi đó sẽ xảy ra hiện tợng cát chảy Cátchảy xảy ra ở chỗ dòng thấm trào ra từ bề mặt khối đất (ví dụ chỗ tờng chắn

hố đào bị thủng, hoặc ở đáy hố) mà không xảy ra trong nội bộ khối đất, hiện ợng này xảy ra chủ yếu với cát mịn, cát bột và đất bột Đối với công trình Cao

t-ốc Pacific, việc không đánh giá hết tính chất của nớc ngầm kết hợp với chất ợng thi công tờng tầng hầm kém đã để xảy ra hiện tợng thủng tờng Barrettelàm nớc ngầm chảy mạnh vào hố móng kéo theo đất cát xung quanh Đó là

l-nguyên nhân chính gây sự mất ổn định đất nền dẫn đến gây sập đổ Viện Pháttriển bền vững vùng Nam Bộ nằm ngay gần công trình Parcific

Công trình đợc thiết kế tờng Barrette sâu 67m, thế nhng khi khoan khảo sátphục vụ cho công tác thiết kế lại chỉ có một lỗ khoan sâu 80m, nh vậy đơn vịthiết kế không thể có đầy đủ thông tin về điều kiện địa chất, về động thái nớcngầm không đợc sáng tỏ khiến cho đơn vị thi công không thể đánh giá đầy đủtác động bất lợi của nớc ngầm trong quá trình thi công phần ngầm Cao ốcPacific

Bên cạnh đó, việc chủ đầu t không quan tâm đến công tác giám sát côngtrình, khi xuất hiện những dấu hiệu nhỏ của sự cố (nh lún nứt công trình xungquanh) đã không kịp thời cảnh báo nhà thầu cũng nh kiểm tra lại các vấn đềliên quan nên càng khiến cho sự việc trở nên nghiêm trọng

Công trình thứ hai, “Tháp ngân hàng đầu t và phát triển Việt Nam

BIDV“ nằm trên đờng Trần Quang Khải(khu vực ven sông Hồng) cũng xuất

hiện sự cố nớc thấm và phun thành mạch qua tờng Barrette mà nguyên nhânchính là do công tác khảo sát đã không đánh giá hết các nguy cơ tiềm ẩn đốivới công tác thi công công trình Vị trí công trình nằm gần đê Sông Hồng,công tác khảo sát địa chất, thủy văn công trình đợc tiến hành vào thời điểm tr-

ớc mùa ma, mực nớc sông Hồng cha dâng cao nhng công tác thi công côngtrình lại đợc tiến hành vào thời điểm mùa lũ tiểu mãn Bên cạnh đó, cách xác

định nớc ngầm nh hiện nay của các đơn vị khảo sát thờng áp dụng đã khôngcho kết quả chính xác Do vậy, khi tiến hành đào đất hố móng sâu 16m, thêmvào đó là nớc sông đang dâng lên ở mức cao tạo ra sự chênh lệch cột áp lực n-

ớc rất lớn ⇒ tờng Barrette sâu 25m không thể đủ ngăn nớc ngầm thấm ngợc từdới đáy hố móng lên thông qua các mạch sủi xuất hiện với áp lực lớn ⇒ Làmcho đơn vị thi công phải vô cùng vất vả, tốn nhiều thời gian, công sức và tiềnbạc mới có thể xử lý sự cố và hoàn thành công trình này

ơng án khảo sát vào giai đoạn mùa lũ, đồng thời có phơng pháp khảo sát đúng

đắn mực nớc ngầm trong thời gian lâu dài hơn Qua đó sẽ có kết quả chínhxác và sát thực hơn giúp cho đơn vị thi công nhận đợc cảnh báo sớm và đa rabiện pháp hạ mực nớc ngầm trớc khi đào đất, và sự cố trên có thể sẽ khôngxảy ra Hoặc nếu công trình đợc thi công vào một thời điểm khác, gần với thời

điểm khảo sát địa chất thủy văn hơn thì sự cố đáng tiếc cũng sẽ đợc hạn chếphần nào

Theo phân tích một số chuyên gia dựa trên thực tế thi công các công trìnhnớc ngoài: khi nớc ngầm chảy từ dới lên trên ở độ chênh gradient thủy lực I ≈

1 thì các loại đất sau đây dễ xảy ra hiện tợng cát chảy[11]:

+ Hàm lợng hạt sét < 10-15%, hạt bụi >65-75%

+ Hệ số không đồng đều Cu = 1,6 – 3,2

+ Hệ số rỗng e >0,85

+ Độ ẩm (phần trăm theo trọng lợng) ω > 30-35%

+ Lớp cát mịn và đất mịn loại cát có độ dầy > 25cm

Khi khảo sát địa chất công trình, nếu phát hiện địa tầng có lớp đất mangtính chất nh trên, cần phải dự tính - cảnh báo trớc các sự cố có thể xảy ra và đa

ra các biện pháp thi công thích hợp nhằm hạn chế những sự cố, rủi ro đángtiếc có thể xảy ra

Khi xuất hiện dòng thấm trong đất-đặc biệt là đất cát, các hạt cát có kíchthớc nhỏ mịn, trọng lợng nhẹ dới tác động của lực thuỷ động, có thể bị dòngnớc kéo chui qua khe rỗng giữa các hạt thô (có kích thớc lớn hơn), đó chính làhiện tợng xói ngầm Hiện tợng xói ngầm có thể xảy ra trong phạm vi cục bộ,nhng cũng có khả năng mở rộng dần theo các khe rỗng trong đất, dẫn đếnkhối đất bị mất ổn định và phá huỷ Xói ngầm cũng có thể xảy ra ở chỗ dòngthấm trào ra hoặc xảy ra ngay trong nội bộ khối đất Độ chênh của cột nớc tớihạn khi xảy ra xói ngầm có liên quan với đờng kính của hạt đất và tình hìnhcấp phối Hệ số không đồng đều càng nhỏ thì càng dễ xảy ra xói ngầm Vớiloại đất không dính mà hệ số không đồng đều Cu > 10, với độ chênh thuỷ lựctơng đối nhỏ cũng có thể xảy ra xói ngầm

Trong quá trình thiết kế biện pháp thi công cần kiểm tra ổn định của nền

đất trong hai trờng hợp khi dòng thấm có áp và không áp

Thực tế cho thấy khá nhiều sự cố xảy ra với tờng Barrette trên thế giớicũng nh ở Việt Nam là liên quan đến nớc ngầm Hiện nay, công tác khảo sát

địa chất ở Việt Nam thờng mới chỉ tập trung vào việc đánh giá các lớp đất(điều này đợc làm rất kỹ và tơng đối chính xác), tuy nhiên lại không mấy quantâm đến nớc ngầm Với những kết cấu không cắm sâu vào lòng đất thì thiếusót đó phần nào ít ảnh hởng Nhng với những kết cấu đợc đa sâu vào lòng đất-

điển hình là tờng Barrette thì ảnh hởng của nớc ngầm là vô cùng to lớn, vì vậyviệc không đa ra các số liệu đầy đủ về địa chất thủy văn đã góp phần gây ratăng thêm sự cố và rủi ro cho công tác thiết kế và thi công tờng Barrette

2.2.2 Khảo sát các công trình lân cận ảnh hởng đến tờng Barrette:

Nh đã trình bày ở phần trên, công năng chính của tờng Barrette là chịu áplực đất và chống thấm cho hố đào công trình trong giai đoạn thi công đào đất.Trong quá trình thi công đào đất, trạng thái ứng suất đất nền thay đổi do một