Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Giải pháp xử lý nền cát cho hố móng sâu vùng đồng bằng - áp dụng cho trạm bơm tiêu Nhất Trai, tỉnh Bắc Ninh

Nhưng tại cắc công trường đó đã sử dung các thiết bi còn chưa hiện dai: giếng không sâu lắm với các máy bơm ly tâm, máy bơm cần để hạ nước ngầm không quá 4-4,5m và chỉ sử dụng có tính ch

LỜI CẢM ƠN

Dưới sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các thầy trong trường Đại học Thuỷ lợi, Ban

QLDA các tiểu dự án ADBS tỉnh Bắc Ninh, bạn bè, đồng nghiệp, người thân và cùng với sự nỗ lực của bản thân, tác giả mong muốn đóng góp một phần nhỏ và đem lại những giá trị về khoa học - thực tiễn cho đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật

“Giải pháp xử lý nền cát cho hố móng sâu vùng đồng bằng - Áp dụng cho trạm bơm tiêu Nhat Trai, tinh Bắc Ninh”

Đề đạt được như vậy, tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đối với

PGS.TS Nguyễn Hữu Hué, đã cho tôi những ý tưởng quý giá, những định hướng

ban đầu và nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành công việc nghiên cứu khoa

học của minh.

Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo trường Đại học Thủy lợi, Phòng Đào tạo Đại

học và sau đại học, Khoa Công trình, và các thầy tham gia giảng dạy khoá Cao học

22 trường Đại học Thủy lợi đã tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành tốt khoá học.

Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến người thân, bạn bè và đồng nghiệp đã khích lệ động viên tôi thực hiện đề tài luận văn này./

Hà Nội, tháng 05 năm 2016

Tác giả

Bùi Anh Tú

LỜI CAM KET

"Tôi là Bùi Anh Tú, tôi xin cam đoan đề tải luận văn của tôi la do tôi làm \

cứu là trung thực Trong quá trình làm tôi có tham khảo các

ng kết liệu liên

“quả nghi

của đề tải Các tài liệu trích din

quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy vả cấp thiết

rõ nguồn gốc và các tài liệu tham khảo được thống ké chỉ tiết Những nội dung và

kết quả trình bày trong Luận văn là trung thực, néu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu

trách nhiệm.

Hà Nội, thẳng 05 năm 2016

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục dich nghiên cửu của

3 Phương pháp nghiên cứu: '

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE THỊ

CHẢY.

1.1 Hiện tượng x6i ngầm, cát chảy 3

1.2 Tinh hinh nghiên cứu, ứng dung của phương pháp ha mực nước ngầm khi

thi công hỗ móng 3

1.2.1, Hạ mực nước ngẫm khi thi công hỗ móng trên thể gối 4

1.2.2 Hạ mực nước ngằm khi thi công hỗ móng ở Việt Nam 4

13 Ảnh hưởng của vige tiêu nước mặt tiêu nước ngằm đến ôn định hỗ móng

công trình 5 13.1, Ảnh hưởng của việc tiêu nước mặt tiêu nước ngằm đến ôn định mái hồ móng.Š

132 Ảnh hưởng của việc tiêu nước mặt tiêu nước ngằm đến dn định đổy hồ móng.7

14 Các sự cổ khi thi công hồ móng sâu trong vùng địa chất cát đồn, cát chảy .9

15 - Sự cố, hưhỏng 101.5 Nguyên nhân dn đến sự cổ, hư hông 1016 Các kết qua đạt được khi ding biện pháp hạ mye nước ngầm để thi công hỗmóng có địa chit cát din, cát chảy, những tổn tại và nguyên nhân "KẾT LUẬN CHƯƠNG: 9CHƯƠNG 2 MOT SO GIẢI PHAP GIẢI PHÁP KY THUẬT KHI THI CONG HO

MONG SAU 20

221 Các giả phip kỹ thuật hi thi công mồng trên nền địa chất cit din, et hi.

2.2.1, Chin giữ bằng cọc xi ming đất (sọc trộn sâu) 23

2.22 Chin giữ bằng cọc hing m

2.23, Chin giữ bằng tường iên tục rong đất ”

2.3.1, Phương pháp tiêu nước mặt 31 2.3.2 Phương pháp tiêu nước ngằm 43

KET LUAN CHUONG 58(CHUONG 3 DE XUẤT GIẢI PHÁP VÀO TÍNH TOÁN HO MONG TRAM BOMNHẤT TRAI ~ TÍNH BAC NINH 59

3.1 Giớithiệu về tram bom Nhất Trai s9

3.1.1, Các thông số cơ bản của trạm bơm 59

3.1.2, Tài liệu dia chit khu vục nn tram bơm, “

32 Những vẫn đề khi thi công hồ móng tram bơm Nhất Trai 68

3.2.1, Theo thiết kế ban đầu _

3⁄22 Thực t thi công tại công trường: “9

3.3 Để xuất giảiphập dùng hệ thing giếng kim để bạ thấp mye nước ngằm cho

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 2-1 Bảng tinh trị số n

Bảng 2-2 Lượng thắm từ đầy móng lên (Qu)

Bảng 2-3 Bảng tính tr số Ta

Bang 3-1 Thông s ky thuật trạm bơm Nhất Trai.

Bảng 3-2 Chi tiêu cơ lý đất nền

38 40 5s 60 65

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1-1 Biểu đồ biển đổi site chống cắt của đất khi thay đổi độ âm

Hình 1-2 Sơ đồ lực ác dung lên mái đốc khi có áp lực thủy động

Hình 1-3 Tác dụng của nước ngẫm có thé gây bục đáy hồ móng

6

7

8

Hình 1-4 Nước ngằm có áp tác dung lên lớp dt không thắm ở đáy hỗ móng có thé

Hình 1-5 Hồ xố phá hy đoạn đường Lê Văn Lương (kéo di Hà Nội, mia mưa 2012

Hình 1-6, Mặt cắt ngang hỗ móng trạm bơm Như Tre

Hình 1-7 Hồ móng cổng Vân Cốc có hàng cử vậy xung quanh và đã sử dụng hệthống giếng kim tiêu nước nhưng không đạt hiệu quả

Hình 2-1 Sơ đồ của một giếng đơn hạ mực nước ngằm

Hình 2-2 Phản ứng hóa học của xi măng và đất

Hình 2-3 Các hình thức chin giữ bằng cọc hàng,

Hình 2-4 Một kiểu bổ tr rãnh tiêu trong quá trình đào móng

Hình 2-5 Bồ trí hệ thống tiêu nước thường xuyên

Hình 2-6 Chi 1g đỡ cho giếng tập trung nước.

Hình 2-7, Sơ đồ tn thẳm qua để quai ở trên nên không thắm

Hình 2-8 Sơ đồ tỉnh thắm qua để quai ở trên nên đất thắm,

Hình 2-9 Sơ đồ tỉnh thắm vào hồ móng boàn chỉnh

Hình 2-10, Sơ đổ tinh toán giếng không hoàn chính

Hình 2-11 Sơ đồ tinh toán lưu lượng bom bổ sung

Hình 2-12, Gigng thường cỡ lớn

Hình 2-13 Ông lọc nước bằng gang đúc

Hình 2-14, Bố tri hệ thống giếng kim xung quanh hé mồng

Hình 2-15 Cau tạo ging kim với khóp nỗi bản lề

Hình 2-16 Hai ting giếng kim để hạ thấp mực nước ngằm

Hình 2-17, Cấu tạo ging kim cổ thiết bị đồng phun

Hình 2-18, Cấu tạo vòi phun

13

4

15 20

26

28 32 33 33 36 37

38

40 41 44 44 46 46 48 49 49

Hình 2-19 Sơ đồ giếng kim lọc kết hợp điện thắm st

Hình 2-20, Cu tạo giống khoan loại nhỏ 52

Hình 2-21, Sơ đỗ tinh toán giếng không hoàn chỉnh 54

Hình 3-1 Phối cảnh tổng thể trạm bơm Nhất Trai oo Hình 3-2 Mat et dia chất khu vực nhà trạm 2-2° ot

Hình 3-3 Mặt cắt địa chit nhà tram 12-12" 4

Hình 3-4 Hồ móng tram bom Nhắt Trai _

Hình 3-5 Cắt ngang hỗ móng tram bơm Nhất Tra n

Hình 3-6 Mat bing bổ tri giếng kim hỗ móng tram bơm Nhất Trai 7

Hình 3-7 MNN xung quanh phạm vi hỗ mông sau 7 ngày hút nước liên tục bằng 42iêng dat cách nhau 3,5m nhĩ từ trên xuống 75

Hình 3-8 MNN xung quanh phạm vi hỗ móng sau 7 ngày hút nước liên tục bằng 42

giếng đặt cách nhau 3.5m, 75Hình 3-9 Mô tab tí hg théng giếng hạ MNN và giếng quan trắc MNN xung

«quan phạm ví hỗ móng theo không gian 3D 16

Hình 3-10, Mặt cắt dọc đi qua tim hỗ móng 16

Hình 3-11, Mặt cắt ngang đi qua tim hồ mong TTHình 3-12 cắt ngang đi qua tìm hỗ móng n

Hình 3-13 Mặt cit ngang di qua tim hồ móng 78 Hình 3-14 Đường quan hệ MNN ở giữa hé móng theo thời gian bom nước của hệ:

ym 42 giếng) xung quanh phạm vi hồ mồng 78

PHAN MỞ DAU

‘inh cấp thiết của đề tài

Móng của hẳu hit các công trình thưởng nằm dưới mặt đất từ vải mt đến hàng chục

mét, Đảo móng là công việc đầu tiên khithỉ công xây dựng của bất kỳ công nh nào Khi dio móng, chuyé đi một khối lượng đất đá, phá vỡ cân bằng tự nhiên của môi trường đất đá, nước dưới đất nên đã xây ra một loạt các hiện tượng gây trở ngại đến

công tác đào móng như: Dat đá ở thành hồ trượt lỡ, di chuyển vào hỗ móng, đắt ở đáy

i day tồi, nước dưới dit, cát chảy vào hỗ móng, ving đắt xung quanh hỗ móng

cchuyén vị làm cho các công trình ở lân cận lún sụt, nút nẻ.

Sự cổ thi công hỗ móng công tình luôn song hành với việc lựa chọn giải pháp thi công

hỗ dao không thích hợp với điều kiện địa chất và nước ngầm Sự chuyển dich đắt nền

quanh hồ dio có thé xiy ra ngay trong qué tình đào móng hay sau thời gian hỗ đảo đãlắp dit Đây là vẫn để khỏ tránh khỏi, một khi nhà thầu thiết kế hoặc thi công kém

năng lực, it kinh nghiệm hoặc tải liệu khảo sát thiểu chính xác.

Vn để đào hỗ mông luôn luôn là chủ đề hời sự, nó tim Ân nhiễu rủi ro cần được xem

xế: ky lưỡng và có giải pháp thi công thích hợp, nhẳm hoàn thành công trình đúng thời

"hạn, an toàn và hiệu quả.

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài:

= Nghiên cứu và đề xuất giải pháp kỳ thuật khắc phục hiện tượng cát diin, cát chảy

trong thi công công trình.

~ Ứng dụng kết quả nghiên cứu tinh toán cho thi công tram bơm tiêu Nhất Tru, huyện

Lương Tài, Tinh Bắc Ninh

3 Phương pháp nghiên cứ

~ Nghiên cửu tài liệu chuyên ngành có iên quan đến vận động của nước ngằm, ổn định

thắm của nền công tinh

nh toán ôn định hỗ móng sâu trong điều kiện địa chất và nước ngầm bắt lợi đồngthời phân tích trên mô hình bằng phần mềm Plaxis, Modflow Từ đồ đề ra các giải

pháp bảo vệ kênh dẫn, phòng tránh cát đùn, cát chảy cho kênh trong quá trình thi công

"và vận hành, sử dụng sau này.

~ Ap dung cho một công trình thực tẾcó so sinh kết quả nghiên cứu và thực t

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE THỊ CÔNG MONG TREN NEN CATDUN, CAT CHAY

1.1 Hign tượng x6i ngằm, cát chiy

Khi xây dựng công trình ở đồng bằng, ven sông, biển có hố móng sâu (các trạm bơm.

lớn, các hệ thing tiêu thoát nước, các ting him của các tồn nhà, hm đường bộ, ga tàu

diện ngằm ) thường gặp dit nền là lớp cất hạt trung hoặc cát hạt mịn có lẫn một

lượng nhỏ hạt sét phù sa và mực nước ngằm tự nhiên cao, một số trường hợp đáymóng công trinh có thé có ting nước ấp lực, trong trường hợp này khi đào móng dễ

phát sinh các hiện tượng:

—_ Đầy hỗ móng bị bye do ting nước áp lực ở phía dưới day lên do lớp đất ở đáymồng quả mỏng, ké theo dit và cát vio hồ móng

= Nước ngầm chảy từ mái hé móng kéo theo dat và cát vào trong hồ móng

Khi dio mông các công trình này, mye nước ngằm lộ ra, các hạt min, hạt nhỏ cát chúa

bụi sẽ bj nước ngằm kéo theo từ xung quanh mái hỗ móng và đáy hỗ móng vào hỗ

mông công tình Hiện tượng chảy của cát cổ th diễn ra một cách chim chap hoặc rit

nhanh dư hình thức din rũ ngay sau khi đảo đến chúng, lâm cho mai hỗ móng mắt

, cát cháy vào hỗ móng quá nhiễu thi có

ổn định, hoặc bục đáy hồ móng Nếu lượng

thể gây sụt lún, đỗ vỡ các công trình xây đựng đã có ở xung quanh hé móng.

13 Tinh hình nghiên cứu ứng dụng của phương pháp hạ mực nước ngằm khi thicông hỗ mồng

Tiêu nước cho các hd móng xây dựng là để ngăn ngừa tác động có hại của dòng chảy

nước ngằm đối ví và mái hỗ móng Ngăn lưu lượng nước ngầm chảy vào hỗ.mồng, tiêu được nước cho đất ti các ting dio, ngăn ngũa đất mái mồng bị st và

trượt

1.2.1 Hạ mực nước ngầm khi thi công hỗ móng trên thé giới.

Tai các công tường xây dựng thuỷ công của Liên ~ xô, phương pháp hạ nước ngằm

duge áp dụng rộng dai trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa, phương pháp hạ

dược ấp khi xây đựng các tuyén tu diện ngằm và kênh dio Matsiva (

năm 1933-1937) và chẳng bao lâu sau đó tại các công trường của cúc công trinh đầu

mỗi Rurbinsski và U-elich-ski (năm 1936-1941) Nhưng tại cắc công trường đó đã sử

dung các thiết bi còn chưa hiện dai: giếng không sâu lắm với các máy bơm ly tâm,

máy bơm cần để hạ nước ngầm không quá 4-4,5m và chỉ sử dụng có tính chất thí

nghiệm các máy bơm sâu của nước ngoài loại hiện đại để giảm mức nước ngằm tới

Im

Tai kênh đào Von-ga Déng mang tên V.Lénin đã sử dụng với quy mô lớn các thất bi

hiện đại có hiệu quả do minh tự sản xuất: các máy bơm sâu để hạ mực nước ngằm tới 23m và các thiết bị kim lọc để hạ nước ngằm tới Sm Tắt cả trong các hồ mồng của 22 công trình thuỷ công trên sông đào Vôn-ga Đông với tổng điện tích phải tiêu là 84 ha.

Ở các nước trên thé giới cũng đã áp dụng phương pháp hạ mực nước ngằm vào cáccông trình thủy li, thủy điện, giao thông và xây dựng dân dung dạt hiệu quả khá tốt

Hồ móng sâu phức hợp của tháp phát thanh truyền hình Thượng Hải đặt sâu 12,5m

ign tích day móng khoảng 2700m2, dùng phương pháp giếng kim để tiêu nước ngằm Hai toà nhà của bệnh viện hữu nghị Trung Nhật, diện tích nha khoảng 7000m2, cạnh.

dải lớn nhất là 91,4m, rộng 41,5m sâu -8,86m, mực nước ngằm khoảng -1,5 m, ting

chứa nước là cát bột nặng, đất bột sết và cát bột, đã dùng S70 giếng kim phun tạo,

thành 2 vòng tròn khép kín, hiệu quả hạ mức nước ngắm rất tố

Đại lầu trung tâm Quốc mậu Vũ Hin cổ diện tích đào 5000m2, sâu -16,8m, bổ te

giếng kết hợp cả bên trong và bên ngoài hỗ móng, giếng sâu 42-47m Ap dụng phương

pháp ting din sé lượng giếng kim phun nước, hiệu quả hạ mực nước ngầm rắttỗt1.22 Hạ mực nước ngầm khi thi công hỗ móng ở Việt Nam

Việt Nam là nước có nền khoa học kỹ thuật phát triển muộn hơn các nước tiên tiến

trên thể giới, hiện nay các công trình thủy lợi thủy điện, các công trình giao thông và

‘dan dụng dang trên đà phát triển khá mạnh, công nghệ hạ thấp mực nước ngầm cũng

theo đó mà phát triển theo.

"rong những năm gần đây ching ta đã áp dụng phương pháp hạ thấp mục nước ngầm

để bao vệ hỗ móng khi xây dựng nhí

(Đập Day, Hà Tây cũ), Âu thuyền Cả

it Trai (Bắc Ninh), tram bom Như Trác, Hữu Bị II (Hà

1g Van C thống kênh dẫn cụm công trình đầu mỗi Hát Môn - Đập Day (Ha Tay), ting him các

công trình như: Hỗ móng cống Hiệp Thuận Đất (Hải Dương), trạm bơm Kim Đôi, trạm bơm Phin Động, trạm bơm NI

Nam), cổng Liên Mạc (Hà Tây), trạm bơm Tràm (Hai Dương) c

công trình xây dựng, him đường bộ,

13.

công trình.

nh hưởng của việc tiêu nước mặt, tiêu nước ngằm đến ổn định hố móng

Móng của hầu hết các công trình xây dựng đòi hỏi phải có hố móng khô ráo để thisông, trừ một số trường hợp như dip đất trong nước, dọn nén bằng tiu cube, âu hắtbùn Thi công các công trình có hỗ móng ở vủng có mực nước ngằm cao cin thiếtphải cổ giải pháp tiêu nước và bảo về mãi hỗ mỏng phủ hợp đảm bảo an toàn công

trình đang thi công và các công trình lân cận, đồng thời diy nhanh được tiễn độ thi sông Việc lựa chọn phương én tiêu nước và bảo vệ mi hỗ móng liễn quan mặt thiết

đến đặc điểm kết cấu công tình và phụ thuộc vào điều kiện địa chất - dia chất thuỷ

văn của khu vực xây dựng công trình

Như vậy iệc tiêu nước hồ móng là biện pháp rất quan trọng dé dim bảo cho mái, đầy

hồ móng 6n định và khô rio trong quá trình thi công

1-31 Ảnh hưởng của việc tiéu nước mặt, tiêu nước ngầm đến én định mái hồ móng,

Đối với các công trình xây dựng ở những khu vực có mực nước ngằm cao, hỗ móng.

công trình phải tổn tại tong điều kiện phức tạp Tại đầy hỗ mồng ứng suất giảm, áp

lựe lỗ rỗng giảm theo, mái hồ mỏng chịu ảnh hưởng của dòng thắm trên mái chảy vào

‘hd móng

Khi chênh lệch mục nước ngằm so với đấy hồ móng cảng lớn, độ dốc thủy lực tăng

cao d gây mắt ôn định về 3, kéo theo các hạt cát trôi vào hồ móng, mái hồ

bị rồng chân nên khả năng chịu lực theo phương đứng giảm khiến đắt phia rên tụt

bể thi dễ xây raxuống làm sat mái hồ móng Trong trường hợp cát mịn, có hệ số thị

cát din chảy và cũng gây sụt I.

Mực nước ngầm cao trên mái h óng cũng là nguyên nhân gây mắt én định

Tác động trọng lực lên đất tăng khi độ ẩm ướt tăng sẽ kèm theo sự giảm độ bổn (lực

ma sắt trong và lực định C của đất giảm) (Hình 1.1),

Thư)

Hình 1-1 Biểu đồ biển đổi súc chống cắt của đất khi thay đổi độ âm

Áp lực thủy động đồng vai trd lớn trong một số trường hợp trượt của mái dốc Ap lực

thủy động Dtd hướng theo phương dòng thắm và xác định bằng công thức:

Dạ =ly, aed

Với J -Gradien thắm; , Khối lượng riéng của nước

“Trong thời gian đảo móng, mực nước ngầm tại mái hỗ móng sẽ giảm xuống đột ngột

lâm nước từ xung quanh thắm vào hỗ móng sinh ra áp lực thủy động Tổng thành phần trọng lực T được bỏ sung thêm áp lực thủy động Dy làm giảm hệ số ổn định F của sườn đốc,

Hình 1-2, Sơ đồ lục tác dụng lên mái đc khí có áp ực hủy động

Sự tăng tải rên mái dốc và các khu vực kể cận với mép mái đốc, các dao động địa

chắn, các lực te động tĩnh và động, âu dõi và tạm thời bên ngoài khác, máy móc,

thiết bị, người thường làm giảm sự ôn định và làm đắt địch chuyển

Phân tích nguyên nhân trên cho phép kết luận là sự hình thành tạo trượt do tăng lựccắt, Quá trình làm giảm độ bền đắt khi ẩm ướ

sấu tự nhiên, tắc động của thủy tinh và một phần lực thuỷ động, sự biển đổi trạng thi

giảm độ chật, phong hóa, phá hoại kết

ứng suất và nhiều nguyên nhân khác, chủ yếu gây ra sự giảm độ ban chịu cắt của đắtỨng suit cắt lớn hơn d bn của đắt mái đắc sẽ phá hủy độ ôn định của mái đốc và two

thành trượt

Khi hạ mye nước ngằm, lượng nước trong đắt giảm sẽ Lim đắt trở nên khô rắo và masit giãn các hạt đắt tăng lên (C¿ọ, dung trong của đắt tăng) khiến mái đào loi đắt này

tăng khả năng én định

132, Anh huỏng của việt tiêu nước mặt iêu nước ngằm đến bn dịnh đáy hồ móng

“Trong trường hợp nền công trình là loại đất đ lưu động (như đất cát pha st, cát nhỏhạ) thì khi hút nước lộ thiên nền đó bị hư hỏng do nước ngằm thắm vào hồ mồng

“Trường hợp nước ngầm có áp thì cả nén đắt tương đối ôn định cũng có thé bị hu hại.Khi làm khô hỗ móng thưởng hay xảy ra hai hiện tượng hư hỏng nỄn như sau:

Hiện tượng xói rỗng là hiện tượng đất nén bị dong nước thắm lôi cuốn di, Hiện tượng,

Lúc đầunhững hạt đt nhỏ bị cuốn đi và khi lưu tốc tăng thì những hạt dt lớn hơn cũng bị lỗi

này chỉ xuất hiện trong những đất rời hoặc ít inh như đất cát, pha si

cuốn di, còn lại một cơ edu đất tơi xốp, Nền đất này rất dễ lún, hoặc có những đườngnước thẩm tập trung, làm suy yếu tùng vùng dit Mức độ x6i rỗng và phá hoại cơ cầu

đắc nên cảng tăng, kh chiều su hé móng cảng sâu so với mực nước ngằm và cường

«49 bơm nước ra khỏi hồ móng cảng lớn.

Hiện tượng bục nền là hiện tượng đắt nén bị mắt

trong đắt rời lẫn đất đính Do nước ngầm có áp lực từ dưới đẩy lên có thể làm phá ve

mn dinh hoàn toàn, Thường xây ra cả

lớp đất mặt nén không thắm nước hoặc thẩm nước

Nước ngằm có áp lực cũng thường hay gặp khi xây dựng các công trình thủy lợi ởmiễn ven sông, ven | ven các nguồn chứa nước, nơi mà nguồn nước cung cắp nước,

gây bục đầy hồ móng.

Điều kiện nén công trình không bị nước ngầm có áp phá bục ni

thé bigu diễn bằng bắt đẳng thức:

hình 1.3 và 1.4) có

Hy Shy-y + ha Ya aa

Trong dé: H- Cét nude áp lực (m)

học Chiễu dây lớp nước trên day hỗ móng (m)

hạ — Chiều diy lớp đất không thắm dưới đầy hồ móng (m)

ÿ và yg ~ Dung trọng của nước và dung trọng day nỗi của đất (T/m`)

Về trái bắt đẳng thức chỉ áp lực nước ở mặt dưới lớp đắt không thắm Về phải chỉtrọng lượng nước vẻ đất inh tới mặt dưới lớp đất không thắm

Trong trường hợp hỗ móng được hút khô hin thi số hạng đầu của về phải sẽ bằng không, Thường người ta chỉ họ mực nước cổ áp đến một trì số an toàn nào thối

Muốn ngăn ngừa hiện tượng xéi ngằm và bục diy móng do nước ngằm người ta áp

dụng những biện pháp bảo vệ nền bằng cách tiêu nước ngầm, dùng các giếng kimgiảm áp hoặc gia tải Nhưng việc áp dung phương pháp nào „trước hết phụ thuộc vào

tính thắm nước của đất đá chứa nước, chiều dày ting chứa nước, đặc điểm địa chất

thủy văn và độ sâu yêu cầu của mực nước ngằm

1.4 Các sự c khi thi công hỗ móng sâu trong vùng địa chất cát din, cát chảy.Đào hỗ mồng trong điều kiện dia chất yêu, mực nước ngằm cao và các điều kiện hiện

trường phúc tạp ắt để sinh ra trượt ở khối đắt, mit n định hồ móng, thân cọc bị địch

chuyển vị tri, đáy hồ trồi lên, kết cấu chắn giữ bị dò nước nghiêm trọng hoặc bị chảyđất làm hư hại hỗ mồng, uy hiép đến sự an toàn của cắc công nh lần cận Sự cí

xây ra tong cả quá trình thi công tường cừ lẫn trong khi đào đất Các sự cỗ chủ yếu đã

xây ra là: nứt gãy kết cấu, đứt đường ống, nghiêng lún nhà, ụt đất, đổ tường rào, sập

448 nhà Các hiện tượng này thường xây ra ti các khu vực cổ đất sé yếu hoặc cất chây

khi tường cit hỗ đào không đủ độ cứng hoặc thiểu khả năng cách nước (cọc ép, cọckhoan nhỏi không lign tc, cử trim hoặc một số loại khác) Tại một vả công trình sự

sỗ đã xây ra ngay cả khi đất nền không quá yêu nhưng tường cử Không đủ cứng hoặc

Khi tường cừ là tường trong đất đủ cúng nhưng hại bj khuyết tật, không ngăn được x6i

ngằm nền nước và cát

15.Sự cố, hư hỗng

Sự cổ: Sap đỗ công trình hoặc một bộ phân công trình; sụt nền; gay cầu kiện chịu lực.

chính, đứt đường ông, đường cáp hoặc hệ thông thiết bị công trình; nghiêng, lún công

trình hoặc nút, võng kết cầu chịu lực chính quá mức cho phép;

Hư hong: nứt, tách nền; nứt tường hoặc kết edu bao che, ngăn cách, hư hong cục bộ

nhưng chưa tới mức gián đoạn hoạt động các đường ống, đường cáp hoặc hệ thông.thiết bị công trình; nghiêng, lún công trình hoặc nứt, võng kết cấu chịu lục chính

nhưng chưa tới mức cho phép;

Các biểu hiện nêu rên có thể xuất hiện ngay từ khi bắt đầu thi công kết cầu chống git

thành hỗ dio như đồng cử, thi công cọc, lim tường cit barrette hoặc xuất hiện trong

qua trình đảo đất hồ móng.

15.1 Nguyên nhân dẫn đắn sự c, hue hong

15.11 Chấn động phát sinh khi thi công

“Các chấn động phát sinh khi rung hạ cử, hạ ống vách để khoan cọc nhdi có thể gây lúnmóng của các công trình lân cận tựa trên một số loại đất rời, kém chặt hoặc gây hur

hông kết cầu bằng các ác động tực ip en chứng:

15.1.2 Chuyên vị của đắt

Cie chuyển vỉ thing đóng (lớn hoặc ti) và chuyển vi ngang của đất xây khi thi

ing tường cử hồ đào (thường là cir ván thép, cọc hoặc barrette), khi đào đắt hỗ móng,

Khi ht nước ra khỏi hồ đảo hoặ khí thu hồ cử ván thép

Khi nung hoặc ép tường cir chế tạo sẵn thì bŠ mặt đắt có xu hướng nang lên và đắt bịdiy ra xa, Ngược lại khi thi công cọc khoan nhồi hoặc barrett thi b8 mặt đất xungquanh bị Kin xubng và đấ dịch chuyên ngang hướng về vị tí khoan tạo lễ

Khi thi công dio đất hỗ móng đắt nén ở khu vực xung quanh bị lún xuống và chuyển

dich ngang về phía hé đào Mức độ lún và chuyén vị ngang phụ thuộc vào độ sâu đảo,

ấu chống đờ và qui trình đào đất Chuyển dịch lớn thường

phát sinh khi thỉ công hồ đảo sâu trong đắt yếu.

Khi bơm hút nước dé thi công hồ đảo, mực nước ngầm bị hạ thấp làm tăng độ lún của.dit nÊn ở khu vực xung quanh Mire độ kim phụ thuộc vào mức độ hạ mực nước ngằm,đặc điểm của đất nền và thời gian thi công

Khi thu hồi cử vấn thép, đất chuy địch vào ic khe ring do cử để lai gây ra lồn khu vue xung quanh tưởng cử,

1.5.1.3 Mắt ẩn định

Hồ đào có thể bị mất ôn định do hệ thống chống đỡ không đủ khả năng chịu lực hoặc

do hiện tượng trượt sâu Trong trường hợp này các công trình liễn kể hồ dao bị chuyển

vị lớn và có thể bị sập dé ngay.

1.5.1.4 Sut đất

Hiện tượng sập cục bộ thành rãnh dio và hỗ khoan khi thí công tưởng cit và cọc bằngphương pháp đỗ tại chỗ có thé để lại các hốc nhỏ trong đắc Các hbe với qui mô lớnhơn được hình thành khi dat bị cuốn trôi theo ding chảy của nước vào hỗ móng qua

khe hở giữa các tắm cử hoặc qua các khuyết tật trên kết cfu ci Khi vòm đất phía trên

các hốc này bj sập sẽ gây ra hiện tượng sụt nền hoặc sự cố của các công trình trên nó

Hiện tượng này có khả năng xây ra khi hit nước hé dio để thi công mỏng trong nén cát bão hòa nước,

1.6 Cée kết quả đạt được khi dùng ign pháp hạ mực nước ngằm để thi công hỗ

móng có địa chất cát đùn, cát chảy, những tồn tại và nguyên nhân

Việc áp dụng phương pháp hạ mực nước ngằm để bảo vệ hồ móng hiện nay đã được

áp dung rộng rãi trên thể giới cũng như ở Việt Nam, với việc khoa học kỹ thuật ngày càng phát tiễn, thì ngây nay công nghệ hạ thấp mục nước ngằm đã mang lại những thành quả nhất định cho sự phát triển của ngành xây dựng nói chung và xây dựng công trình thủy lợi nói riêng,

“Trong thi công các hỗ móng sâu có mực nước ngầm cao, việc áp dụng công nghệ hạ

thấp mye nước ngim đã mang lại những kết quả cụ thé như sau.

= Lam cho mái hỗ móng luôn luôn được ổn định và khô rio, chất lượng xây đức

hồ móng được đảm bao,

= Thai gian thi công công trình được rit ngắn

= Gi khối lượng đảo mồng và giảm giá thành thỉcông

= Lam tăng cưởng độ của đắt nÈn vì vậy giảm độ lún của công trình

— Giảm thiểu ảnh hưởng đến các công trình lân cận.

— Tao được thêm mặt bằng dé bố tri các công trình công cộng, các đường giao thông phục vụ thi công,

Tuy nhiên trong thực tế việc hạ mực nước ngằm vẫn côn nhiều tồn ta cần được khắcphục như:

— _ Mực nước trong các hồ móng không hạ được như thiết kế ban đầu.

= Vin côn nước chảy từ mái vào hồ móng kéo theo đt cát vào hỗ mồng gây sat

lở mái hồ móng.

= Gây hư hại đến các công trình lân cận,

—_—_ Thiết bị chủ yêu vẫn nhập ngoại nên việc áp dụng gập nhiễu Khó Khăn và giá

thành thiết bị côn co Trình độ lip đặt và vận hành chưa chuyên nghiệp

Chom các thông số thiết kế chưa phù hợp với thực Ế hiện trường

Với các công trình có yêu cầu HMNN trong quá trình thi công móng thì việc HMNN

thành công hay không sẽ quyết định cả sự thành bại trong xây đụng, giả thành xây

‘dung, chất lượng nền, chất lượng móng và chất lượng công trình.

là một số tồn tại khi tiêu nước phục vụ thi công móng một số công trì!

* Sự cổ đường Lê Van Lương (kéo dài ~ Hà Noi: Sự cỗ xảy ra do hiện tượng x6i

tô hợp chung cư U Silk City của.

ngầm khi thi công hố móng tòa nhà 104, 105 thug

“Công ty Sông Da Thăng Long nằm sit ngay ven đường Lê Văn Lương (kéo dải, suốtquá trình bơm cạn hỗ móng các ting him các tòa nhà làm xói ngằm mắt nền của hệthống cổng ngằm, đồng thi kết hợp với mưa to nước chảy đầy trong cống đã ác động

ba gay đường ống cổng, nước tập trung đổ vào hỗ móng làm đứt hẳn một đoạn đường

cao tốc,

Hình 1-5, Hồ x6i phá hủy đoạn đường Lê Văn Lương (kéo dai) Hà Nội, mùa mưa 2012

* Sự cổ công trình Ngõ Quyển ~ Hà Nội: Sự

móng để xây dụng ting him Khi dio hỗ móng đến đáy ting him trong mia mua đã

gây lún nứt một số công trình liền kể với độ dịch chuyển ngang và độ lún đạt tốc độ

Imm/gif, sin và tường của công trình đã bị nứt.

diy ra ngay trong quá trinh đào hỗ

* Sự cố công trình Lý Thái Tổ - Hà N

hồ móng, làm công trinh cổ lần cận và một số nhà ở gằn hỗ đào bị Kin nứt nghiệm

Xây m ngay trong qu tình đào ng him và

trọng và quá trình thi công bị tạm dừng.

Sự cố to công tình cao ốc Pacific: Sự cổ làm sập Viện Khoa học Xã hội vũng

Nam bộ và gây sụt nên Sở Ngoại vụ (thành phô Hỗ Chí Minh ee sự cổ trên đều có

nguyên nhân tác động của nước ngằm và chất lượng thi công tường him nei

* Tram bom Nhự Trắc, tình Hà Nam: Thiết kế sử dụng hệ thống giếng kim của Liên

X6 (cũ) chế tạo dé hạ mực nước ngằm xuống thấp hơn đáy móng ít nhất 0,5m (ở trung

tâm mồng) để đảm bảo dio mồng trong diễu kiện khô ro, mái móng không bị st lở Dinh giếng kim được đặt ở cao độ +7,0m sâu hơn mặt đất tự nhiên Khoảng cách giữa

2 giếng iền kể nhau là 1.3m Đây giếng ở cao độ -2.6m (Hình 1.6)

Toàn bộ các giếng kim được hạ bằng phương pháp xói nước và giếng được hạ dần

xuống thắp nhờ trọng lượng bản thin của giếng

Hình 1-6 Mặt cắt ngang hỗ móng tram bơm Như Trác

Việc hạ MNN để đào móng vào giữa tháng 12 hoàn toàn không có mưa Khi hệ thống.

giống kim hoạt động bình thường và đã đào móng xuống cao độ +4.Âm thi trên mãi hỗmỏng xuất hiện cát chảy gây sat ở từng đoạn Hỗ móng bắt đầu ngập nước và việc diomóng gặp rất nhiều khó khăn và hiu như đào móng không có hiệu quả, đảo được baonhiều cát chấy ra Ấy nhiều

Để khắc phục tinh trang này đơn vị thi công đã bạt mái từ m=2 sang mái xoải honđặc bi phía sông m=3,5, đồng phên rom và cọc tre đồng tiên mái để hạn chế

cát chảy vào hố móng, kết hợp dùng hệ thống tiêu nước mặt để hỗ trợ Kiểm tra lại

toàn bộ h thống giếng để phát hiện cúc giéng bi đồ khí, sau đó xit chặt, làm kin các

mỗi nối để đảm bảo độ chân không cho hệ thing giếng kim, tăng công suit của nguồn

điện, dim bảo đủ nguồn điện cho máy bơm hoạt động bình thường, bơm dù lưu lượng

thiế kế

Nhờ các biện pháp trên và thêm một số yếu tổ khách quan khác (mực nước ngằm thục

1g thấp hơn thiết kế ở cao trình +5,1) nên biện pháp thi công đã đạt như yêu

* Cổng Vân Cắc huyện Phúc Thọ, tỉnh Hà Tây: Thiết ké sử dụng hệ thông giéng kim

của Trung Quốc chế tạo để bạ mực nước ngẫm xuống thấp hơn đây mỏng ít nhất 05m

ở trung tâm móng) kết hợp với hàng cử vây quanh hỗ móng ở phía ngoài hàng gingkim 0,5m để đảm bảo dio móng trong điều kiện khô ráo

Khi giếng kim hoạt động nhà thầu thi công bất đầu đào móng cổng nhưng nước thắm vio

nhiều nên không thể

đạt

ip te th công được, như vậy là kết quả hạ mực nước ngằm không

Hình 1-7 Hồ móng

giếng kim tiêu nước nhưng không đạt hiệu quả

* Phân tích những nguyên nhân của việc tiêu nước và bảo vệ mái hồ móng không,

đạt hiệu quả

+ Vấn đề quản ly của chủ đầu te

- Vige lựa chọn nhà thầu côn câu tha, chỉ quan tâm đến giảm giá thành và ép

thời gian quá ngắn, coi nhẹ vẫn để năng lực và kinh nghiệm của nhà thẫu thiết kế vàthi công, din đến thời gian thực hiện vội ving, edu thả, trong thiết kế côn tôn ti nhiềuvấn để, thi công thi làm rối lâm ấu, bớt nhân công, xén vật liệu.

= Chit đầu tư không sắt sao để nhà thầu chọn lựa, bổ tr tất bị

hợp lý.

+ Vấn dé khảo sắt hỗ mong

Kết quả khảo st ại hiện trường là cơ sở cho thiết kế tn toán hỗ móng công tỉnh Sai

sốt của công tác khảo sát tất sẽ để lại những dn họa sự cổ cho công trình Những vin

8 về khảo sát công trình thể hiện ở các mặt sau

+ Địa chất thuỷ văn

‘Bon vị khảo sit coi nhẹ công việc khảo sit địa chất thuỷ văn như: coi nước cổ áp cũng:

hư sự chứa nước của các ting trên, hệ số thẳm của các ting đất thường hay suy dẫn từ

các số liệu kinh nghiệm ở địa phương, không làm thí nghiệm chuyên ngành cụ thé, dẫn

én sai lầm

Bỏ qua không đánh giá về sự chứa nước ở tầng trên do dé không lam cho người thiết

Ể thi công chú ý, sau khi đào hỗ mồng mục nước trong và ngoài chênh nhau lớn dẫnđến nước thắm vào trong hỗ móng, cit chảy ở thành hỗ móng, dit bột, cát bột chiy

vào hồ gây ra sat lở thành hỗ móng

+ Vấn dé khảo sit

Không khảo sit thực địa tại hiện trường ma lấy số liệu ở các công trình lân cận, chưa xác định chính xác hệ số thắm đứng Kd, và hệ số thắm ngang Kn, các lớp sét, phủ sa xen kẹp, độ thô thủy lực hoặc tại các vị tri cục bộ có sự thay đổi gây ra tinh trang

những sé liệu khảo sắt chênh lệch khả xa so với thực tẾ

Những báo cáo khảo sát nói chung đặc trưng cho các điều kiện tự nhiên bao gồm:Những t liệu về địa hình của khu đất các mặt cắt địa chất gắn iễn với mặt bằng khu

đất xây dựng, có tích ra các lớp chứa nước và các lớp không thắm, có chỉ rõ mye nước

xuất hiện và én định của nước ngẫm trong các lỗ khoan hoặc áp lực trong ống đo của

nước ngằm, thành phin của hat đất ở các ting chứa nước, những chỉ dẫn vé các

chứa nước, các đồng nước lộ thiên hoặc những nguồn nước ngằm nào khác có thể có ở

gin khu đất xây dựng, những chi dẫn về sự dao động của mực nước ngằm, các hệ số.

thắm nước, những chỉ din vé thành phần hóa học cia nước ngầm và khả năng ảnhhướng của nó đối với các thiết bị bơm va lọc

+ Vấn dé thị móng

“Thiết kế không chứng chỉ, thiết kế vượt cắp dẫn tới chất lượng thiết kế kém, tạo rà

tinh hudng nguy hiểm và sự cố.

Điều tra môi trường xung quanh chưa đầy đủ, chưa tính đến đường ng lin cận

bị rồ ao, hồ gần hồ móng ảnh hưởng bít lợi đi với tiêu nước h móng,

“Nhà thấu thiết kể thi kinh nghiệm,

"Người thiết kế không tính tới tác động của thời tiết, thời gian thi công công trình.

“Thiếu sự phối hợp giữa đơn vị thiết kế và thi công

“Tự vẫn thiết kế lấy các thông số của thiết bị chưa phủ hợp với điều kiện hiện trường, thường vượt quá khả năng làm việc của thiết bị như: lưu lượng các giếng, khoảng cách giữa 2 giếng liên tiếp, độ sâu đặt giếng, lớn hơn khuyến cáo của nhà cung cấp thiết bị.

+ Vấn đề thi công hỗ móng

Nhà thầu thi công năng lực yếu, không chuyên nghiệp, kỹ thuật thấp nên đã để xây ra

những tinh huống nguy hiểm.

“Chất lượng thi công kém do việc trúng thầu với giárắt thấp, đồng thời phải qua nhiều

chi phí nên họ không tuân thủ đúng thiết kế, bớt nhân công, nguyên vật liệu, thi công

không đúng thiết kế.

Nhà thầu chọn thời điểm thi công không hợp lý như đang trong mùa mưa, bão nên

mực nước ở các sông sẽ rất cao và lượng nước thắm vào hỗ móng sẽ ất lon

Nhà thầu không có kinh nghiệm trong lắp đặt thiết bị nên lắp chưa chính xác, không.

Khí chui vào giếng khi giếng hoạt động làm giảm hoặc mắt chân không gây ra giảm

hoặc mit khả năng hút nước của các giống kim.

Khi máy bơm hoạt động một số kim lọc bị tắc, ống lọ bị tắc do thi công chưa quantâm đúng mức đến lớp lọc xung quanh giéng và nhất là dng lọc: lớp lọc này không có,

không đủ dày hoặc thành phần hạt không đúng làm giảm lưu lượng vào giếng, hệ số thắm theo các phương Kd, Kn khác nhau

“Quản lý thi công rồi ren trong quá trình thi công hỗ móng một mặt hút nước trong hỗ

mồng di, mặt khác ại cứ xã bữa nước sinh hoạt, nước thi công trên bở thành hồ mồng,lim cho áp lực đắt chủ động của kết cầu chắn giữ tăng lên Trong thời gian thi cônkhông quan lý tốt đường ống cắp nước chôn ngằm, ống bị rò nước, diy dit giữa các

se đi, hoặc nước vào xung quanh hỗ móng quá nhi, ti trọng của kết cấu chin giữ

đơn vị thiết kế, không kịp thời phát hiện ra những sai sót và không kịp thời báo cho

jon vị cử nhân viên giám sat không dim bảo yê

chủ đầu tu biết để xử lý khiến cho công trình không đảm bảo,

“Giám sắt không kịp thời ngăn chặn những sai phạm của don vị thi công, để cho đơn vị thi công làm bừa, làm ấu.

+ ấm để về thiết bị

Phin lớn thiết bị họ mực nước ngằm đều phải nhập khẩu, giá thành thiết bị côn quá

cao, không đồng bộ là những khó khăn lớn hiện nay, trong quá trình sử dụng đễ bị hư

hồng và vige thay thé thiết bị hư hỏng bằng các thiết bị Khác không đúng chủng loilàm giảm hiệu suit của giếng

“Trong quá trình vận hành, các thiết bị hạ mực nước ngằm không được bảo

dưỡng đúng quy trình nên khi hoạt động sẽ giảm hiệu suất

KET LUẬN CHƯƠNG 1

Nội dung của chương 1 tác giả đã tập chung xem xét tổng quan về công tác hồ móng.

và đặc biệt nhắn mạnh các nguyên nhân din hình thường gặp khi thi công hỗ mong

sâu có mực nước ngầm cao.

Việc thi công hé móng sâu có mực nước ngắm cao luôn là công việc khó khăn.

Khi th công công tình, vì vậy việc nghiên cứu các biện pháp bảo vệ hỗ móng cũng

như bạ thấp mực nước ngim phủ hợp cho từng công trình edn được quan tâm để áp.

đụng một cách có hiệu quả cho hồ mồng các công trình xây dụng nói chung và công

trình thủy lợi nồi riêng.

CHƯƠNG 2 MỘT SO GIẢI PHAP GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHI THỊCÔNG HO MONG SAU

2.1 Cée giải pháp kỹ thuật khí thi công móng trên nền địa chất cát din, cát chảy Thi công các công trình có hồ móng sâu ở vùng có mực nước ngầm cao, địa chất có

gắt din, cất chảy cin thiết phải có giải pháp bảo vệ_ hỗ móng, dim bảo cho hỗ móngsông tình dang thi công và các công tình lin cận được an toàn, đồng thi đẩy nhanhđược tiến độ thi công Việc lựa chọn phương án bảo vệ mái hỗ móng liên quan mậtthiết đến đặc điểm kết cấu công tình và phụ thuộc vào điều kiện địa chất - địa chất

thuỷ văn của khu vue xây dựng,

Cie phương pháp bio vệ hỗ móng trong điều kiện mục nước ngim ding cao có thể

chia thành 2 nhóm sau

2.1L Hạ mực nước ngdm xung quanh hỗ móng

Hạ mực nước ngằm chủ yếu lợi dụng “hinh phễu út nước" Khi bắt đầu bơm hút thtnước ngằm trong ting chứa nước ở xung quanh chảy vào giếng, sau một thời gian,

mực nước sẽ én định và inh thành một đường cong tốn về phía giếng tạo thành một

mặt trũng hình phễu (hình 2-1), Bán kính phễu R và chiều sâu ha mực nước ngằm S ở

.được một khối đắt nhất định Bởi vay đểcần phải bố trí cả một hệ thing giếng

= Cao trình hạ mực nước ngằm yêu cầu.

= Cao trình mực nước ngằm tự nhiên

— Biện pháp bảo vệ hồ mồng và các công trình lân cận.

= Quy mô hỗ mồng,

= Biện pháp hạ mực nước ngằm

2.12, Bb rt tường vay hỗ móng (cù; hào bentonite, các gii pháp phụ vit tạo man chẳng thắm )

Tường quây giữ có các loại chủ yếu như sau:

2.1.2.1, Tường chấn bằng hé thông cọc ximang đất

Tron cường chế dit với ximăng thành cọc ximãng đất, sau khi đồng rắn lại sẽ thànhtường chắn có dạng bản liễn khối đạt cường độ nhất định, dùng để đào loại hé móng

có độ sâu 3-6m.

2.1.2.2 Coe bản thép

Ding cử thép với mat cit chữ U và chit Z Dũng phương phấp đóng hoặc rung để hạ

chúng vào trong đắc sau khi hoàn thành nhiệm vụ gắn giữ, 6 thé thu hồi sử dụng lạ,

dùng cho loại móng có độ sâu từ 3-I0m.

2.1.2.3 Coe bản béting cắt thấp

Coe dai 6-12m, sau khi đóng cọc xuống đất, trên đỉnh cọc đổ một dim vòng bằng

ng cốt thép đặt một dây chin giờ hoặc thanh neo, dùng cho loại hỗ mồng có độ

sâu 3.6m,

2.1.2.4 Tường chén bằng cọc khoan nhai

Đường kính * 600-1000mm, cọc đài 15-30m, làm thành tường chắn theo kiểu hang

đọc, trên định cũng đổ dim vòng bằng BTCT, đảng cho loại hỗ móng có độ sâu

6-13m,

2.1.2.5 Tưởng lên ue trong đất

Sau khi đào thành hào móng thi đổ bétGng, làm thành tường chắn đất bằng bét6ng cốt

thép có cường độ tương đối cao, dùng cho hồ móng có độ sâu 10m trổ lên hoặc trong

ko khăn.

trường hợp điều kign thi công tương

2.1.2.6 Giống chim và giẵng chim hơi ép

“Trên mặt đắt hoặc trong hỗ dio nông có nên được chuẩn bi đặc bit ta kim tường vây của công trình để hở phía trên và phía dưới Phía bên trong công trình (trong long của

giếng) đặt các miy dio dit, phía bên ngoài thì c cần true để chuyển đất dio được ràkhỏi giếng Cũng có thể dio dit bằng phương pháp thuỷ lực Dưới tác dụng của lực

trọng trường (trọng lượng ban thân của giếng) công trình sẽ hạ sâu vào đất Để giảm.

lực ma sắt ở mặt ngoài giếng có thể dùng phương pháp xói thuỷ lực, làm lớp vữa sét

quanh mặt ngoài giếng và đất, sơn lên mặt ngoài lớp sơn chống ma sắt, Ngày nay phương pháp nay it được dòng do khó khăn v toàn lao động

Sau khí giếng đã hạ đến độ sâu thiết kể sẽ thi công bít đầy và làm các kết cẩu bên trong từ dưới lên trên: cột, sin, méng thiết bị, bunke.

Giéng chìm hơi ép: Trên mặt đất làm một hộp kín với nắp là sin giếng và đầy dướinằm sắt phần dio của chân giếng, trong đó có lắp ống lên xuống và thiết bị điều chính

dp suất không kh; bên cạnh có tram khí nền và máy bơm Bit đảo được trong giếng sẽ

dura lên mặt đất qua ống lên xuống và thiết bị điều chinh áp suất không khí nói trên

“Trong không gian công tác của giếng chim hơi ép được bơm khi nén tới dp lực bằng áp

lực thuỷ tinh và nhờ vậy mà công tác dio đắt sẽ khô ráo Cùng với hộp kín di sâu vào.

đất ta thi công tiếp phần kết cấu nằm phía trên hộp kín nói trên Phương pháp giếng

chim hơi ép thường dùng trong dit yếu có mực nước ngằm cao, dòng chảy mạnh, ở

những nơi ngập nước, tức là trong những trường hợp việc thoát nước là khó khăn và.

không hợp li về mặt kinh tẾ và chỉ ở độ sâu 30-35m vĩ không thể công tắc ở áp suất 3,0

Khi thi công hố móng sâu thường phải đào đất ở phía dưới mực nước ngằm, vì vay

nhất thiết phải có phương án bảo vệ hồ mỏng và các công trình lân cận được an toàntrong suốt quá tỉnh th công

Việc lựa chọn phương án bảo vệ hỗ móng phải tổng hợp các yêu tố kỹ thuật, kinh tế,

Dưới đây là một số phương pháp thông dung để bảo vệ hỗ móng sâu cổ mục nước

ngằm cao ving cát chảy:

2.2.1 Chấm giữ bằng cọc xi măng đất (cọc trộn sâu)

2.2.1.1 Tổng quan

Coe trộn dưới sâu là một phương pháp mới de nó sử dụng ximăng,

vôi để làm chất đóng rắn, nhờ vio máy trộn dưới sâu dé trộn cưỡng bức đất yếu vớichất đồng rắn (dung dịch hoặc dang bộn), lợi dụng một loạt phan ứng hoá học - vật líxây ra giữa chất đồng rin với đất, lâm cho đất mềm đóng rin lại thẳnh một thé cọc có

tính chỉnh thé, tinh ổn định và có cường độ nhắt định.

Sau Đại chiến thể giới lần thứ hai, Mi là nước đ tiên nghiên cứu về cọc ximing trộn

tại chỗ (MIP), đường kính cọc 0,3 ~ 0.4m, đài 10-12m Năm 1950 truyền vào NhậtBin, nim 1974 Trạm Nghiên cứu kt thuật bến cảng của Nhật Bản hợp tác nghiên cứuthành công phương pháp trộn ximăng dé gia cố (CMC) Năm 1977 Trung Quốc bắtđầu thí nghiệm trong phòng và nghiên cứu chế tạo máy 2 trục đầu tiên để tộn dưới

sâu Năm 1990 Nhật Bản đưa ra loại công nghệ thi công trận đưới sâu mới gọi là

phương pháp RR, khi thi công đầu trộn lên xuống, lắc ngang và quay trồ trộn ngược

lên làm thành cọc, một in làm cọc có thể trộn được thân cọc có đường kính tới 2m,

© Việt Nam đầu những năm 80 đã dùng

in) kim cọc xi măng cối đất đường kánh 40cm, sâu 10m cho công tình nhà 3-4 ting

i thuật này của hãng Linden ~ Alimak (Thuy

và hiện nay đang liên đoanh với Công ty Hercules (Thuy Điển) làm các cọc nảy sâu.

<4én 20m bằng bệ thống tự động từ khâu khoan, phun ximing và trộn t9i khu công

nghiệp Trà Nóc (Cần Thơ) với tổng chiều dai cọc gần 50.000m, Gần đây (năm 1999 )

đã có một Hội nghị thé giới v này (Dry Mix Methods gor Deep Soil

Stabilization ) ở Rotterdam (Ha Lan).

Phuong pháp trộn đưới sâu thích hợp với các loại đất được hình thành từ các nguyên.

nhân khác nhau như đắt sét đèo bão hoa, bao gôm bùn nhão, dit bản, đất sét vã đất sébột Độ sâu gia cổ từ mấy mét cho đến 50-60m Ở Trung Quốc làm được tới độ sâu 15-

lâm, Nhin chung nhận thấy khi gia cổ loại đất yếu khoảng vật đất sé có chứa để cao

lanh, đi cao lanh nhiều nước và đá mang tô thì hiệu quả tương đối cao Gia cổ loại đất

tính sét có chứa da silic, chất chloride và hàm lượng chất hữu cơ cao, độ trung hoà(độ pH) tương đối thấp thì hiệu quả kém hơn

6 Thượng Hải, Trung Quốc, khi đảo hố móng có độ sâu 5-7m, kết cấu tường chắn

trước đây thường ding cọc bản thép Vi cọc bản thép khi đồng cọ, nhỏ cọc tiếng ôn thi công lớn, chấn động mạnh, xáo động nén đất nhiều, khi thi công sinh ra biển dạng

lớn, tính chin nước kém, các công trình xây dựng quanh và các đường ống ngằm dễ bị

thắm nước, không phải đặt thanh chống, tạo điều kiện cho hỗ móng có thể đảo rit thông thoáng, vật liệu sử dụng cũng chỉ có ximang, do 46 đạt được hiệu quả kinh &

tương đối cao, được sử dụng rộng rãi trong việc quây giữ hỗ móng sâu từ 5-7m Kinh.

nghiệm ở Việt Nam qua công tỉnh ở khu công nghiệp Trà Nóc (Cần Thơ) cũng chứng

tỏ ưu việt của phương pháp nảy là kinh tế, thi công nhanh, không có đất thải, lượng

ximăng không ch điều chin chính xác, Không có độ lớn thứ cấp (nễu làm nền),không gây dao động đến công trình lân cận, thích hop với đất có độ im cao (75%)Ngoài chức năng én định thành hỗ đảo trụ đất ximăng còn đươc dùng trong các trường

hợp sau:

Giảm độ lún công trình.

= Tang kha năng chống trượt mãi đắc

= Tang cường độ chịu ti của nn đất

- “Giảm ảnh hướng chin động đến công trình lân cận

= Trinh hiện tượng biến loãng (hoá lồng) của đắt rồi

— Cũ lập phần dt bi 6 nhiễm

2.2.12, Nguyên lí và đặc tính gia cổ ximăng đất

(Qua trình phân ứng lí hoá của việc gia cố đất bing ximang khác với nguyên li đôngrin của bêtông Đồng rắn của bétdng chủ yéu là ximăng thực hiện te dụng thuỷ giải

và thuỷ hoá trong cốt liệu thô và cốt iệu nhỏ, do dé tốc độ đóng rắn kh nhanh Khi

dùng ximăng gia cổ đắt, do lượng ximăng trộn vio dit ít (chỉ chiếm 7%-15% trọng lượng đất gia cổ), phản ứng thuỷ giải và thuỷ hoá của ximăng hoàn toàn thực hiện trong môi trường có hoạt tính nhất định - sự quây kín của đắt, do đó tốc độ đóng.

chim và tác dung phức tạp, cho nên quá trình tăng trưởng cường độ của ximăng gia cổ

at cũng chậm hơn béténg,

Nguyên lí cơ bản của việc gia cô ximăng đất là ximăng sau khi trộn với dat sẽ sinh rammộtloạ phần ứng hoá họ ồi dẫn din đông rn hi, cúc phân ng chủ y của chứng lẽ

(1) Phan ứng thuỷ giải và thuỷ hoá của ximăng; ximăng phổ thông chủ yếu do các vật

oxy và oxyd cali, oxy sic lần lượt tạo thành các khoáng vật ximäng khác nhau;Siieat triealei, aluminat tiealei, siieat diealei khỉ ding ximing gia cỗ đất yếu các

'khoáng vật trên bề mặt hạt ximăng nhanh chóng xảy ra phân ứng thuỷ giải và thuỷ hoá

với nước trong đất yếu tạo thành các hoá hợp chất như hydroxyd calci, silicat calei

ngậm nước, aluminat alei ngậm nước theo công thức sau:

Ximang + nước = CSH ~ gel + Hydroxit alci

(2) Tác dung của hạt đất sat với các chất thuỷ hoá của ximäng: Sau khi các chất thuỷhoá của ximang được tạo thành, tự thân nó trực tiếp đồng rắn, hình thành bộ khungxương đá ximing; tiếp đến phản ứng với các hạt đất sét có một hoạt tính nhất định ở'

xung quanh,

(3) Tác dụng cacbonat hoa: Hydroxyd calci trôi nỗi trong chất thuỷ hoá ximang có thể

thấp thy cacbonic trong nước và trong không khí sinh ra phản ứng cacbonat hoá tạo

thành cacbonat calei không tan trong nước,

“Quá trình phản ứng gia cổ ximang đất như hình 2.2.

cao S80) AALO:

HO

——

Hình 2-2 Phản ứng hóa học của xi mang và đắt

2.2.2 Chin git bing cọc hàng

Khi dio hỗ móng, ở những chỗ không tạo được mãi dc hoặc do hiện trường han chế

Không thể chin giữ bằng cọc tin được, khi độ sâu khoảng 6-10m thi có thể chắn git

ng cọc hing Chấn giữ bằng cọc hing có thể ding cọc nhỏi khoan lỗ, cọc dio bằng

nhân công, cọc bằng bê tang cốt thép đúc sẵn hoặc cọc bản thép.

Kết cầu chấn giữ bằng cọc hàng có thể chỉa làm

2.2.2.1 Chin giữ bằng cạc hàng theo Mẫu

Khi đất quanh hồ tương đổi tốt, mực nước ngằm tương đổi thấp, có thé lợi dụng hiệu

{img vom giữa hai cọc gần nhau (vi dụ khi dùng cọc nhội khoan lỗ hoặc cọc đảo lỗ đặt thưa) để chắn mái đất như hình 2.3a.

2.22.2 Chấn giữ bằng cục hàng in tc định 2.36)

Trong đất yêu thì thường

thành hàng liên tye, Coe khoan lỗ dày liên tục có thể chồng tiếp vào nhau, hoặc khi

không thé hình thành được vòm dit, cọc chin giữ phải xếp

cường độ bê tổng thin cọc côn chưa hình thành th làm một cọc rễ cây bằng bẽ tông không cốt thép ở giữa hai cây cọc dé nối liên cọc Cũng có thé dùng cọc bản thép, cọc.

bin bê ông cốt thép như hình 2234,

ối cao có thé dùng cọc hàng khoannhồi tổ hợp với tường chống thắm bằng cọc xi măng đắt, như hình 2.36

‘Cain cứ vào độ sâu hỗ đảo và tình hình chịu lực của kết cau, chắn giữ bằng cọc hàng có

thể chia làm may loại sau đây:

(a) Kết cấu chắn giữ không có chống (conson): Khi độ sâu dao hồ móng không lớn và

có thể lợi dụng được tác dụng conson đẻ chắn giữ được thé dat ở phía sau tường

() Kết cấu chắn giữ có chống đơn: Khi độ sâu dio hổ móng lớn hơn, không thé dùngđược kiểu không có chống thì có thé dùng một hàng chống đơn ở trên đỉnh của kết cầu

chắn giữ (hoặc là ding neo kéo).

(©) Kết cầu chắn giữ nhiễu ting chống: Khi độ sâu đảo hỗ móng là khá sâu, có thể đặt

nhiều tầng chống nhằm giảm bớt nội lực của tường chắn.

Cin cứ vào thực tiễn thi công ở vùng đất yếu, với độ sâu hồ đảo <6m, khi điều kiện

hiện trường có thể cho phép thì có thể áp dụng kiểu trởng chin làm bằng cọc trộn dưới

sâu kiểu trọng lực là lí tưởng hơn cả Khi hiện trường bị hạn chế, cũng có thẻ dùng cọc.

conson khoan lỗ hàng day §600mm, giữa hai cọc được chén kin bằng cọc ré cây, cũng.

có thể làm bằng màng ngăn nước bằng cách bơm vữa hoặc cọc trộn xi măng ở phíasau cọc nhdi: với loại hỗ móng có độ đào sâu 4-óm, căn cứ vào điều kiện hiện trường

và hoàn cảnh xung quanh có thé ding loại tường chin bằng cọc trộn đưới sâu kiểu.

trong lực hoặc đồng bằng cọc BTCT đúc sẵn hoặc cọc bản thép sau đồ ngăn thấmnước bằng bơm vữa hoặc tăng thêm cọc trận, đặt một đường dim quây và thanhchống, cũng cổ thé đàng cọc khoan 18 4600, phía sau ding cọc nồi trên để ngăn thắm,

ở đình cọc đặt 1 đường dim quây và thanh chống Với loại hỗ móng có độ sâu 6-10m,

thường ding cọc khoan lỗ $800-1000mm phía sau có cọc trộn dưới sâu hoặc bơm vữa

chống thắm, đặt 2: tầng thanh ch 3 thanh chống ty theo tỉnh hình địa chất

hoàn cảnh xung quanh và yêu cầu biến dạng của kết cấu quây giữ mà xác định Với

loại hỗ móng cỏ độ sâu trên 10m, trước đây hay ding tường ngằm liên tục trong đất

6 nhiều ting thanh chống, tuy là chắc chắn tin cén nhưng giá thành cao, gin đây đã

ding cọc khoan 18 80-1000mm lẻ thay thé cho tường ngằm và cũng diing cọc trộn.

dưới sâu để ngăn nước, có nhiễu ting thanh chống và đảo trung tâm, kết cấu chắn giữ.loại này đã ứng dụng thành công ở hồ móng có độ sâu đảo tới 13m,

tục ey hộc ơn đềC0000 00000 œx»x»

2.2.3 Chin git bing tring liên tực trong đất

“Công nghệ thi công tưởng liên tue trong đất tức là đùng các miy đảo đặc biệt để dio

móng có dung dịch giữ thành móng (cũng còn gọi là bùn ổn định, như sét bentonite)

thành những đoạn hào với độ dải nhất định; sau đỏ đem lồng cốt thép đã chễ tạo sẵn

trên mặt đất đặt vào trong móng Dùng ống dẫn đổ bê tông trong nước cho từng đoạn

tường, nổi các đoạn tường lại với nhau bằng các đầu nối đặc biệt (như ống đầu nốihoặc hộp đầu nỗi) hình thành một bức tường lign tục trong đất bằng bể tong cốt thépTường liên tục trong đắt quây lại thành đường khép kín, sau đó đảo móng cho thêm hệthống thanh chống hoặc thanh neo vào sẽ có th chin đắt ngn nước rit tiện cho việcthi công móng sâu Nếu tường liên tục trong đất lại kiêm Lim kết cấu chịu lực của

công trình xây dựng thi càng có hiệu quả kinh tế cao.

Lần đầu tên vào năm 1950 khi làm tường chống thắm của đập thủy lợi Milan ở Talia,

đã thi công tường liên tục trong đắt có dung dich giữ thành (gọi là phương phápMilan) Bắt đầu từ những năm 70, phương pháp này được áp dung trong cấc công trinh

thủy lợi, bến cảng và các công trình xây dựng ở Trung Quốc Trong 10 năm lại đây đã

it nhiều thành tích.

thu được tạo thiết bị, ứng dụng công trình và nghiên cứu líluận về trờng iên tục trong đất

'Công nghệ tường liên tục trong đất có ưu điểm sau đây:

Than tường có độ cúng lớn, tinh tổng thé tốt do đó biển dạng của kết cấu và

của móng đều rất í, vừa có thể dùng được trong kết cấu quây giữ siêu âm, lại có thể cdùng trong kết cầu lập thể (không gian).

= Thich dung trong các loại iễu kiện chất ait: Trong cúc lớp đắt cát cuội hoặckhi phải vào tng nham phong hóa thì cọc bản thép rit khó thi công, nhưng lại có thédâng kết cấu tường liên tục tong dắt thi công bằng các loại mấy do móng thích hợp

= C6 thể giảm bớt ảnh hưởng môi trưởng trong khi thi công công trình Khi thi công chin động íL ig Gn thấp, it ảnh hưởng các công trình xây dựng và đường ống

ngằm ở lân cận xung quanh, đễ không chế và biển dang lún

“Có thể thi công theo phương pháp ngược, có lợi cho việc tăng nhanh tốc độ thi,

công, hạ thấp giá thành công tinh

Những phương pháp thi công trởng liên we trong đắt cũng có những nhược điểm như

sau:

— Việc xử lý bi thải không những làm tăng chỉ phí cho công trình ma kỹ thuật phân li bin không hoàn hảo hoặc xử lí không thỏa đáng sẽ làm cho môi trường bị ô nhiễm.

— Vin đề sụtlở thành hỗ: Khi mực nước ngằm dâng lên nhanh ma mặt dung dich

giữ thành giảm mạnh, trong ting trên có kẹp lớp đất cát tơi xốp, mềm yếu, nếu tính

chất dung dich không thích hợp hoặc đã bị biển chất, việc quản lí thi công không thỏa

dang, đều có thé dẫn đến sụt lở thành móng, lún mat đắt xung quanh, nguy hại đến an

toàn cia các công trình xây dựng va đường ống ở lăn cặn Đẳng thời cũng có thể lim

cho thé tích bê tông thân tường bị tăng vọt lên, mat tường lỗi lõm, kích thước kết cầu

vượt quá giới hạn cho phép.

Nếu dùng tường lién tục rong đất chỉ để làm tường chin đất tạm thời trong giai đoạn

thí công thi gid thành khá cao, không kinh tế.

“Giá thành của tường ign tue trong đất cao hơn cọc hing hoặc cọc trận dưới ting sâu

Phải qua so sinh kỹ theo độ sâu đào hỗ móng tình hình chất dit tỉnh hình quây

giữ Nếu thấy hợp lý vé kính tẾ và kỹ thuật thì mới sử dụng, Nồi chung, thường thikhi làm hố móng sâu trên 10m trong ting đất yếu , yêu cầu cao về chống lún vàchuyển dịch của các công trình xây dựng và đường ống ở xung quanh, hoặc khi tường

là một phần của kết cấu chính của công trình hoặc khi áp dụng phương pháp thi công

nguge, thi có thể ding tường liên tục trong đắt

2.3 Lựa chon giải pháp kỹ thuật khi thi công hé móng sâu trên nền địa chất cát

đản, cát chảy.

Hiện nay có hai phương pháp tiêu nước hé móng cơ bản là tiêu nước trên mặt và hạ thấp mye nước ngầm,

2.3.1 Phương pháp tiêu nước mặt

2.3.1.1, Biéu Kiện áp dung

= Hb móng nằm ở ting đấthạtthô, hệ số thắm lớn

- Dưới đáy hỗ móng không có ting nước ngầm áp lực hoặc đáy hồ móng cách

Ling nước ngim áp lực với chiều dày đủ lớn dé không sinh hiện tượng nước diy ngược.

làm bye day hồ móng

- ‘Thich hợp với phương án đảo móng theo từng lớp.

2.3.1.2 Dũ, nhược diém của phương pháp

Undid Phuong pháp này don giản, rẻ in

Nhược điểm: Thoát nước bằng phương pháp này không thể hoàn toàn ngăn được hiệntượng cát chảy, đồng thời với việc nước ngằm ào vào trong hỗ móng, đất ở bốn xungquanh hỗ mồng cũng ao vào theo, có thể dẫn tới sụt lở (hành hồ móng, ha (hấp cường

độ của đất đáy hỗ móng

23.1.3, Bổ tí lệ thẳng tiêu nước mặt

Nguyên tắc chung: bổ tri hệ thống tiêu nước hỗ mồng gây ảnh hưởng it nhất đến quả

trình thi công

1g thống tiêu nước thường thay đổi theo từng thời kỳ thì công ở hỗ móng

1) Bỗ trí tien nước thời lệ đầu

“Tổng lượng nước bơm tử hỗ mồng bao ôm:

- Lượng nước ban đầu ứng với dung tích hình bọc của khoảng không gian

quây trong đê quai, kể từ mặt nước trở xuống tính theo địa hình đáy hồ móng và mặt

nước trong hồ mông

- Lượng nước bổ sung chảy vào hé móng do thắm qua đê quai hoặc nén dé

‘quai, qua đầy và mái hồ mồng và cả do nước mua,

- Ngoài ra còn thêm những thể tích nước đáng kể thắm qua các đoạn để quai

thi công không đảm bảo chất lượng, một khi lượng nước đáng kể nằm trong các kế

hồng của đất đào trong hồ móng, một phần khối lượng nước đó được chuyên ra khỏi

hỗ móng cũng với đất, phn côn lại phải bơm đi bằng các phương tiện tiêu nước

Thời kỳ đầu cần tháo cạn nước đọng trong hố móng bằng các trạm bơm.

“Các trạm bơm có thể đặt ở các vị t thay đổi phụ thuộc vào mực nước đọng, có thể đặt trên hệ thống phao nỗi.

2) Bé trí hệ tl ing tiêu nước trong thời kỳ đào mỏng.

Việc bố phụ thuộc vio phương pháp đào móng và đường vận chuyển để bổ trí hệ

1g mương chính

M

Hình 2-4 Một kiểu bổ trì rãnh tiêu trong quá trình đảo móng

3) Bồ trí hệ thẳng tiêu nước thường xuyên

Sau khi dio xong hồ móng, cần phải duy tri cho móng khô ráo bằng hệ thống mương

rãnh và hỗ tập trung nước xung quanh hỗ móng để bơm ra các rãnh tiêu nước và dẫnching đến các mấy bơm các rãnh này thường bố í theo đường chu vi hỗ móng vàở các

‘eg bên ngoài đường viễn nền công trinh, ở ngay giấp các chân mái

Hình 2-5 Bổ trí hệ thing tiêu nước thường xuyên

“Thông thường mương rãnh có mặt cắt hình thang Mương chính có độ sâu

day b20,3m, độ đốc i>0,002 Mương nhánh h0, Sm, b=0,3m, >0,002

Ging tập trung nước có diy thắp hơn đầy mong chỉnh Im, diện tích 1,5x1,5m hoặc

2$.2:ãm

Mép của mương tiêu phải cách chân mái hỗ móng > 0.5m.

Trường hợp mương rãnh và hồ tập trung nước có mái thẳng đứng thi ein dùng gỗ vin

và văng chống để giữ mái Vị trí các văng chống căn cứ vào phân bé áp lực dat:

Hình 2-6 Chống đỡ cho giếng tp trung nước