Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu xử lý các sự cố nền đất trong quá trình thi công hố móng

LỜI TÁC GIÁ

Lời đầu tiên tác giả luận văn xin chân thành cám ơn và ghi nhớ công ơn của NGND.GS.TS Lê Kim Truyền đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.

Xin cam ơn trường Đại Học Thủy Lợi - Hà Nội, nơi đã đào tao tác gia trong

suốt thời gian hoc đại học, cao học va tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn thay, cô giáo bộ môn thi công đã tận tình dìu dat, gan bó với tác giả trong suốt thời gian dài sinh hoạt và nghiên cứu Tác giả xin cám ơn

Khoa công trình, Phòng đào tạo đại học và sau đại học Trường đại học Thủy Lợi đã

giúp đỡ chuyên môn cho tác giả trong những năm qua.

Xin chân thành cảm ơn Công ty cổ phần Bê tông VIDIFI đã tạo điều kiện giúp đỡ trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn này.

Tác giả có được kết quả này chính là nhờ sự chỉ bảo ân cần của các thầy, cô giáo, cùng với sự động viên nhiệt tình của cơ quan, gia đình và bạn bè đồng nghiệp trong những năm qua Tác giả xin ghi nhớ tat cả những đóng góp to lớn đó.

Với thời gian và trình độ còn hạn chế, nội dung nghiên cứu còn rộng bao gồm nhiềuvấn đề nghiên cứu phức tạp do đó luận văn còn có nhiều khiếm khuyết Rất mongđược sự chỉ bảo và những đóng góp của thầy cô và bạn bè đồng nghiệp.

DANH MỤC HÌNH VE, BIEU DO

Hình 1.1 Các thành phần tạo thành đắt (pha, thẻ).

Hình 1.2 Sơ đồ các thể của đất (Sơ đồ 3 thể hoặc 3 pha) 4

Hình 1.3 : Sơ đồ hệ vi cấu tạo và vĩ cấu tạo của đất do Yong và Sheeran(1973) và.

Pusch (1973) đề nghị

Hình 1.4 Sơ đồ đại diện về sự bổ tr hạt nguyên tổ Hình 1.5: Kết cấu đơn đắt hat rời

Hình 1.6: Khả năng sắp xếp các hạt ý tưởng khi có cing độ chat trơng đổi

Hình 1.7: Phân loại theo phương thức đào hồ mồng

Hinh1.8: Phân loại theo đặc điểm chịu lực của kết

Hình 1.11 : Kết cấu chắn giữ có dang bức tường.

Hình 1.13 : Một số mặt cắt của kết cầu tường chin bằng cọc trênHình 2.1: Hình phigu nước rút kh hút nước trong gi

Hình 2.2: Via thoát nướcHình 2.3

Hình 24

hệ thong nằm ngang.

Thiết bị tiêu nước hệ thống thẳng đứng

Hình 2.5 : Thiết bị tiêu nước chặn trên.

Hình 26 : Tiêu nước theo đường bao công HìnhHình 27 : Hệ thống tiêu nước venbở.

Hình 2.8 Sơ đồ hạ mực nước ngằm theo phương pháp điện thâm

Hình 2.9 Sơ đồ hoạt động theo phương pháp đóng bang nhân tạo

Hình 2.10 Sơ đồ b bệ thống giếng kim xung quanh hồ mồng.

Hình 2.11 Sơ đồ bổ tr a cắp kim việc của ging kim khi hỗ mồng sâu

Hình 2.12 Mặt cắt đọc hồ đảo có hạ mực nước bằng các kim thắm

Hình 2.13 Bổ trí hệ thống tiêu nước rong quá trình đào mồng

Hình 2.16 Bổ hệ hông tiêu nước thường xuyên kh thi công tram bơm tiê 6

Hình 3.1 : Phân biệt cát chảy 54

Hình 3.2 Mang trực tiếp trên cát chảy, rộng dẫn vé phía nền 37

Hình 3.3 Móng trên cát, đá)móng có đệm bê tông, 5Hình 3.4 : Móng đặt trên cát chay, day mồng có đệm dim thi công trong điều kiệncó hàng ván cử bao vệ, 5g

Hinh 3.5 Dùng giếng chìm tha để thi công hỗ thẳng đứng trong cát chảy a,be)

"Những giai đoạn kếp thả giống chim, 59

Hình 3.6 Mô hình thể hiện trang thái của đất đá bị đông lạnh ở khu we chuẳn bi thi

công công trình khai dio ngằm 59

Hình 37 Lm dang bậc thang đối với hồ đảo sâu 40Hình 3.8 Tiêu nước cho mái đốc 6tHình 3.9: Hệ thống giống tiêu nước áp lục để bảo vệ nén một trạm thủ điện 68

Hình 3.10 : Giêng tiêu nước có áp lực tự chảy 63

Hình 3.11: Xử lý nước din ngược 63Hình 3.12 Giếng $32 bi ngập trong nước 6sHình 3.13: Thi công ting him cao ốc Pacific 6Hình 3.14 Mot gốc còn lại của Viện KHXH cũng bị hư hại hoàn toàn 6

Hình 3.15, Ảnh hưởng của vi h trong đô thị 68

Hình 3.16 Sơ đồ biển dạng của tường chin : đây hỗ móng và mặt dit quanh hỗ

xây dựng mồng công t

móng (theo K.G.Bauer) 70

Hình 3.17 Đường ứng sut của các phần từ đất ở in đào (theo Lambe, 1970) 73 Hình 3.18 : Ảnh hưởng của độ cứng và nhịp chống đỡ tới chuyển dịch ngang của

tường (Goldberg và các đông sự) TT

Hình 3.19 : Sự cổ trượt mái hồ móng thượng lưu cống và âu thuyền dự án nâng cấp.

và mở rộng cống Nam Đàn và hệ thống kênh, giai đoạn I 81Hình 320: Cũng töôí hình thaonh_ sau traản méa_—_ngaoy

17/03/2009 83

Hình — 321 Cũng töôit phiùt Hiản sau 2

‘wad, 83

Hình 4:2 So đồ hỗ móng với 2 hàng ci và 1 hệ thống giếng kim Hình 4.3.Sơ đồ hỗ móng với 2 hàng ci và 2 hệ thống giếng kim Hinh 4.4 Sơ đồ hỗ móng với 2 hệ thống giếng kim

Hình 4.5 Sơ đồ móng với tường vay va hệ hống giếng lớn.

Hình 4 6 Sơ đồ nh toánHình 47.Bồ tri

Hình 4.8: Sơ đồ tính toán chiều sâu cử.

Hình 4.9 Kích thước cơ bản của cử.

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng I-1 : Phạm vi áp dung các biện pháp hạ mực nước ngằm 2

Bảng 3.1: Biển dạng giới hạn của công trình cũ do xây mới liền kể gây a 9

Bảng 4.1 Các chỉ iêu cơ lý đt nền 100

Bảng 42 : Thông số cơ bin cia cir 118

MỞ ĐẦU h

1 Tính cấp thiết của đề 1

2 Mục đích và nhiệm vụ của để tài \ 3 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu 1

3.1 Cảch tiếp cận 13.2 Phương pháp nghiên cứu, 2

‘CHUONG | 3

DAT VA HO MONG CONG TRINH TREN NEN DAT 3 1.1, Cav tạo và những tinh chất cơ bản của 3

LLL Khải niệm 3

1.1.2 Các thành phần vật chất tạo thành dat va các dink nghĩa cơ bản 3

1.1.3 Kết cầu đất, xác định thành phanhat 6

1.2 Đặc điểm của hỗ móng công trình trên nên dat, 11 1.3 Các phương pháp đào móng và các giải pháp cơ bản chắn giữ mái hồ móng.

ANH HƯỚNG CUA NƯỚC NGÀM DEN CONG TÁC ĐÀO MONG VA CÁC GIẢI PHAP HẠ THÁP MỰC NƯỚC NGAM ĐỀ BẢO VỆ HO MONG: 26 2.1, Ảnh hưởng của nước ngim dén công tác thi công hỗ mỏng (Những sự cô do

nước ngằm gay ra) : : 262.2 Các phương pháp hạ thấp mực nước ngim 322.21 Phương pháp sing điềm nhẹ 322.2.2 Các loại công trình ha thắp mực nước dưới đất 32.2.21 Tiên nước hệ thẳng: 342.2.2 Tiên mac chin trên in phia cao) 362.2.23, Tiêu mước theo đường bao công trình 362.2.24 Tiêu mước ven bờ +

2.2.3 Ha thấp mee nước nga bằng phương pháp điện thém 38

2.24 Phương pháp đồng băng nhản tao 392.2.5 Ha thap MN hằng hệ thông giỏ 40

2.3 Bỗ tri hệ thống tiêu thoát nước khi đào móng, 4

2.31 Phương pháp tháo nước kiu lộ thiên (tiêu nước trên mai) 4523:11 Bộ trí tiêu nước trong thôi kỳ đầu (tiêu nước đọng) 4523.1.2 Bd tí hệ thẳng tiên nước trong thời kỳ đào mông 4623.13 BỖ tí hệ thông tiéu nước thường xuyên (sau kh hỗ ming đã đào

xong) 46

2.4 Két luận chương 2 4

'CHƯƠNG 3 48

XỬ LÝ CÁC SỬCO NÊN ĐẮT TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG HO MONG .48 3.1 Những sự cổ nên đắt thường gặp trong quá tỉnh thi công hỗ mang 48

3.2 Sự cỗ cất di cát cha.

3.21 Khải niệm

3.2.2 Những đầu hiệu đặc trưng của cát chân

3.2.3 Thành phần tỉnh chất coi của cắt chảy

53.2.4 Bản chat tỉnh chảy của ct chy

3.3.3.2 Một số thí dụ vẻ biện pháp khắc phục khả năng gây bục nền.

3.4 Sự chuyển vị của đất ở xung quanh hỗ móng.3.441 Khái niệm

3⁄42 Nguyên nhân và những yếu ảnh hướng dé chuyên vĩ

3.4.3 Biện pháp phòng ngừa và giải pháp khắc phục13.4.4 Phân ích nguyên nhân

“3.44.1 Tác động của sự thay dai ứng suấ trong đất nàn 3.3.44 Ung suất ngang ban đầu trong dt

3.44.3 Tình trang nước ngằm

3.4.4.6 Độ cũng của hệ chẳng đỡ

3.5 Sot lở hỗ mong.

3.6 Ảnh hưởng khi dio móng đến những công trình làn cận.

3.6.1 Tương tắc giữa công trình cũ-mới3.6.2 Njguyên nhân và gia pháp phỏng ngừa

3.6.3 Giải pháp nên mỏng công trình mới ở gan công trình cũ.

3.7 Biện pháp phòng ngừa và giải pháp khắc phục các sự có.

3.7.1 Dự báo sự chuyển dich đất công trình gan ho mỏng.

3172 Biận phúp đổi với hồ móng

3.8 Kết luận chương 3

CHIUONG 4: HẠ THAP MỤC NƯỚC NGÀM HỖ MONG CONG VAN COC,

CUM DẦU MỖI HÁT MON DAP DAY BANG PHƯƠNG PHÁP GIENG KIM.

“4.1 Giới thiệu chung công tình4.1.1 Vitri công trình

41.2 Nhiệm vụ công trình

4.1.3.Quy mé, kết cầu cúc hang mục công tình-413.1.Các thông số thế kế cơ bin

-+1.3.2.uy mồ vũ kết câu công trình4.2 Đặc điểm địa hình, địa chất

62

4.21 Đặc điền dia hink

42.2 Đặc điện địa chất

4.2.3 Đặc điền địa chất thiy vn,

4.2.4 Binh gi dieu liện dia chat công tinh 43 Thiết kế bảo vệ hd mong

4.42 Tài liệu cân thet cho hi kẻ ew nước ho máng 4.4.3.Tĩnh toán và xác định lưu lượng cho hệ thông.

4.4.3.1 Tinh toán cho hệ thong gieng thứ nhát 4.4,3.2.Tinh toán cho hệ thong giống thứ 2

4.5 Lya chon và tinh toán chiều sâu đông ei

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài

“rong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đắt nước nhiều những công trình

giao thông, xây dựng, thủy lợi, các khu công nghiệp ngày một phát triển các công.

trình hạ ng cơ sỡ nối trên hầ hết được xây đụng ở những ving đồng bằng, ving

ven biển trên nén đắt, mà hẳu hết móng làm sâu dưới mặt đắt từ vài mét đến hàn

chục mết rên các ting địa chất và địa chất thuỷ văn khác nhau Thi công các công

trình trên nền đất như vậy thưởng gặp các hiện tượng cát din cát chảy, bục nền,

chuyển vj của đất làm cho công tác thi công hồ móng gặp rit nhiều khó khăn, đôi

khi bị thất bại nếu lựa chọn giải pháp xử lý không hợp lý làm cho giá thành công.trình tăng lên, thời gian thi công bị kéo dài, ảnh hưởng lớn đến cllượng côngtrình

Để chủ động phòng ngừa, xử lý các sự cổ trong quá trình thi công hồ móng,

nghiên cứu hiện tượng, nguyên nhân của các sự cổ giải pháp xử lý thích hợp.

i pháp xử lý thích hop các sự cổ là rất edn thiết và có ý nghĩa lớn về

mặt kinh tế, kỹ thuật trong quá trình xây dựng công trình,

Vi vậy, đề tải “ NGHIÊN COU XỬ LÝ CÁC SỰ CÓ NÊN DAT TRONG

QUA TRÌNH THI CÔNG HO MONG” là hết sức cần thiết, có ý nghĩa kinh tế vakhoa học mà thực tiễn trong xây dựng công trinh thủy lợi, thủy điện, giao thông,

xây dựng thường gặp

2 Mục dich và nhiệm vụ của đề tài

1 Nghiên cứu hiện tượng, nguyên nhân gây ra các sự c tên nen đất trong quá

trình thi công,

3 Đề xuất những giải pháp cơ bản để chủ động khắc phục sự cổ 3 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu.

3.1 Cách tiếp cận

"Nghiên cứu thông qua các tà li và xử lý hỗ móng ở rong nước và

các giáo trình chuyên ngành dịch từ nước ngoài.

Tim hiểu qua các dự án t

1 Cách tgp cận thir nhất là kế thừa cổ chọn lọ các công tình đã nghiên cứu

kế, sử lý th công hỗ móng trên nén đất đã được áp

2 Cách tiếp cận thứ hai la phân tích quan hệ nhân quả: Khi nghiên cứu các sự cổ

xây ra trong nền đất trong qué trình thi công tne hết cin nghiền cứu nguyên nhân

gây ma sự cố: từ đó mới ra được giải pháp xử lý Trong đề ti này, cách tiếp cận

nảy có tính chất chỉ đạo.

3.2 Phương pháp nghiên cứu

= Nghiên cứu ý thuyết Nghiên cứu những công trình đã được công bổ

Nghiên cứu các tà liệu khảo sắt về địa chất nền công tình và các biện pháp kỳ

thuật mới ải tạo nén đắt yéu trong xây dựng công trình.

Phân ích những sự cố nỀn đất trong quá tình th công hỗ móng

= Phương pháp thực hành : Tính toán thiết cho một bai toán cụ thé để minh

họa cho một phần lý thuyết đã thụ nhận được: từ đó phân tích nhận xết đánh giá phương pháp nghiên cứu.

HƯƠNG 1

ĐẮT VÀ HỒ MONG CÔNG TRINH TREN NEN DAT

1.1 Chu tạo và những tính chất cơ ban của đắt.

LLL Khái niệm

Dé đưa ra được các giải hp xử ý các sự cổ nén đất rong quả trình tỉ cônghồ móng một cách hợp lý, cần phải nghiên cứu nắm vững cdu tạo những tinh chất

cơ bản của đất và những đặc điểm hỗ mồng công trình trên nên đất

Trong thực tế địa kỹ thuật, thuật ngữ cầu tạo của đắt được ding để để cập sự sắp xếp hình học của các loại hạt hay khoáng vật cũng như các lực tác động giữa các hạt của chúng: còn kết cầu đắt chỉ & cập đến sự sắp xếp hình học giữa các hạt

Trong các đắt bạt thô hay đất không dinh, các lực giữa ede hạt ắt nhỏ nên kết cầu và cầu tạo của sỏi, cất và một số đất bụi là như nhau, Tuy nh ngược lại trong đất hạt mịn hay đắt dinh, các lực giữa các hạt tương dối lớn vi thể phải xem xét cả các lực nay, cá kết cấu và cấu tạo của đất

1.1.2 Các thành phần vật chất tạo thành đắt và các định nghĩa cơ bản

Hình 1.1 Các thành phan tạo thành đất (pha, thé)

Dit là tổng hợp các hạt rin và lỗ rồng giữa các hạt Thể rin là những hạt nhỏ có thành phần khoáng vật khác nhau Lỗ hoặc nước, không khí.lg có thể chứa

hoặc chứa một phần cả nước và không khí

Các giá tị điển hình của các chỉ số độ rỗng của cát cổ thé thay đổi từ 0,4 đến 1,

các giá trị điển hình của đất sét thay đổi từ 0,3 đến 1,5 và tị số cao là của một số

đất hữu cơ,

Độ rỗng n được xác định theo công thức.

F x100%

Độ bão hòa S xác định theo công thức.

Độ bão hỏa biểu thị tỉ lệ phn trim của nước chứa trong tổng thể tích của các lỗ

rng Nếu đất hoàn toàn khô thì S

đất hoàn toàn bão hòn và S=100%.

0%, còn néu các lỗ rỗng hoàn toàn đầy nước thi

Lượng hàm nước (độ Âm ) W cho biết có bao nhiều nước trong các lỗ rỗng so với

khối lượng các hat rắn rong đất

Ms xI00%

“Tỉ số của tổng số nước có trong mot thể íđất theo tông số của các hại đất là đựa

trên khối lượng khô của đất chứ không phải theo khối lượng tổng cộng

Lượng him nước thường được biểu thị bằng phần trăm, có thé thay đổi từ 0 (đất khô) đến vải trăm phần trim - Lượng hàm nước tự nhiền của phần lớn các loi đắt

là dưới 100%, một số đất như đất trim tích biển hoặc đất hữu cơ có thể đến 500%

hoặc cao hơn.

Dung trọng là một khái niệm rất hay dùng trong địa kỹ thuật công trình Dung trọng.là ti số liên quan đến thñ và khối lượng các pha của đất.

Dung trọng tổng hoặc dung trọng ẩm 2; dung trọng của các hạt hoặc dung trọng,của pha rắn p, và dung trọng của nước p, xác định như sau:

Ngoài ra còn ba loại dung trọng khác được dùng trong công trình đất Đó là dungtrọng khô ø,, dung trong bão hòa ø,„ và dung trọng ngập nước hoặc dung trọng diy

nỗi ø'

= (ở đây V, =0 hoặc $=100%)

Dung trọng khô là một căn cứ chung để đánh giá độ chặt của đất

Do cấu tạo các thành phần trong khôi đất như trình bày ở trên nên khi khối đất chịu tác động một he (lực cia công tình truyền xuống ) khối đt sẽ bị ép co, Kin xuống,

khỏi dit được cổ kết Tùy thuộc các thành phần vật chất tạo thành mà các đặc tính

th phần hạt

- Sự phân loại kết cầu đất dính thành các nhóm đơn giản chỉ dựa theo một số các hạt

xết là không thé làm được

Các hạt đơn lẽ hoặc các đơn vị hạt riêng lẻ rất hiểm xuất hiện trong tự

tổn tai trong hệ nước - sét pha rit loãng tong các điều kiện môi trường nhất định

= Thực tế cho thể các loại hạt sét riêng lẻ dường như luôn bị kết tự hay liên kế

nhau thành các đơn vị gọi là các bó (tập hợp) - sau đó các bó tập hợp thành nhóm.

với nhau thành các cụm đủ lớn để quan sắt được với kính hiễn vi

~ Các cụm tập hợp lại với nhan để bình thành các gid và nhiều nhóm dang giỏ

= Các giỏ này có thể nhìn thấy mà không dùng kính hiển vi và chúng cùng với

các cấu tạo vĩ mô.

u vĩ mô, bao gồm sự xắp xếp các lớp trim tích hạt mịn, có ảnh hướng quan trọng đến đặc tính kỹ thuật của đắt trong thực tế xây dựng.

Kết cấu của đt a biểu hiện bên ngoài của dit hoặc cảm nhận vỀ nó phụ thuộc vào kích thước tương đối của hạt, hình dạng hạt và sự phân bổ của các hạt.

Kết cầu hat thô cát, cuội sỏi

Két cấu hat mịn : bụi, sét

Dựa vào kết cấu đắt chia đất được chia thành đắt hạt thô và đắt hạt mịn.

là với đất hạt thô) Cau tạo và kết cầu đất rời: Lực tương tác giữa các hạt rất bé nên cấu tạo và kết Kết cấu đất có liên quan đến tính chất cơ học của nó (đặc bi

của cuộ sôi, cất gần như giống nhau

“Hình 1.3 : Sơ đô hệ vi cầu tạo và

vĩ edu tạo của đất do Yong và‘Sheeran(1973) và Pusch (1973)

đề nghị

1 Bb; 2: Cụm ; 3 Giỏ; 4: Hạt

bụi; Š: Vĩ lỗ rong; 6: Vĩ lỗ rằng.

aTwong tác phién sét

riêng biệt; b Tương tác

hạt bụi hay hạt cắt riêng.

Kết cấu của phần lớn cfc loi it sé trong te nhiên rt phức tạp

Đặc tính kỹ thuật của chúng chịu ảnh hưởng rắt lớn bởi cả kết cấu vĩ mô và vi môi

- Hiện ti, không có liên hệ về định lượng giữa kết ấu vi mô và các đặc tính xây

dựng, nhưng có một sự đánh giá định tính vị sấu của các loi đắt dính và mỗi liên hệ giữa chúng với đặc tính kỹ thuật của dat sẽ rất quan trọng cho người kỹ sư - Độ chat tương đối D, còn gọi là chỉ số dung trong Ip được dùng dé so sánh hệ số rỗng e của dat đã cho với hệ số rỗng lớn nhất và nhỏ nhất Độ chặt tương đồi

+10)

Và thường được dùng bằng phin trim, Độ chặt tương đối cũng có thể định nghĩa theo dung trọng khô lớn nhất và nhỏ nhất như sau:

ĐD,=1,= xI00(%)Ỹ

Trong đồ py: dung trong khô của

Prous! dung trong khô nhỏ nhất của đất có hệ số rỗng e„ Prous! dung trọng khô nhỏ nhất của đất có hệ số rổng Cs

(Chu tạo và kết cầu của đất không dính:

~ Các hạt của đất mà có th lắng chìm trong một chit ling huyền ph một cách độc

lập với các loi hạt khác sẽ tạo thành một loại kiến trúc được gọi là kiến trúc hạtđơn

- Kết cấu hạt đơn, có thể “xép” hay '"chặt ` của khối đắt trong thiên nhiên có ảnh.

hưởng rất lớn đến đặc tính kỹ thuật xây dựng của nó.

- Dưới một số điều kiện chim lắng với vật iệu rời có th tạo thành kết cấu tổ ong, đây là kết cầu có độ lỗ rỗng rất lớn, có tính “giả bền"

~ Các vom hạt có thể chịu được tinh tải, nhưng kết cầu lại nhày cảm với sự phá hoạikhi chịu rung động hay tai trọng động.

Hình 1.5 : Kết cấu don đất hat rời

Độ chặt trong đổi không phải là yéu tổ duy nhất phn ánh đặc tính xây dụng của

lắt không dính

Chẳng hạn hai loicó cùng hệ số rỗng, độ chất tương đối, nhưng có kí

inh kỹ thuật sẽ rất khác nhau.không giống nhau thì đặc

Đường kính hạt và cấp phối

Ích thước xắp xi Độlỗrỗng | KhổilượngthẺtích | Khốilượng | Dung trọng Kích thước xắp (6) khô pa thể tích ướt | ngập nước p" Khoảng (mm)| Dụ | Cy | eae | cạp | Đạ„ | Dạy Min 100% | Max | Min | Max | Min | Max

Drax | Daa | (mm) xốp) | (chat) | (xốp) | (chat) | (ốp) | POPPE (cha) | (dp) | (chat) | (xp) | (chat)

1.Các vat liệu đều hạt

Dany ing nhau - |: |: |1 [9 [03s [as [26 TT

b.Cất Ottawa tiêu chuẩn 084 | 06 | 07 | l1 | 08 | 05 | 4 | 33 l5 - 178 | l5 | 21 | 093 | 112

15-dd Cát bụi và cuội si 100 | 0 | 0 |300| 09 lor] 46 | 12 | ia | - [236] l5 | 25 [ost | 149

* Sita theo B.K Hough (1969), cơ sở đất xây dựng (91969 do NXB Ronald ấn hành

Bảng được lập dựa trên khối lượng riêng g= 2.65 Mgim3 Muốn đồi ra đơn vị IbÑ3 nhân với 62.4

Hình L6 + Khả năng sắp xếp các

hạt lý tưởng khỉ có cùng độ chặt

tương đối

sm của hồ móng công trình trên nền đắt.

inh thiết kế, thi công, giám sát thì công hé móng, ta thấy công trình có

1.2 Đặc“Trong quá

xấu đặc điểm chính như sau

1 Công trình hỗ móng là loại công trình tam thời, sự dự trữ về an toàn có thé là tương

đối nhỏ nhưng lại chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tổ như : Điễu kiện thi công, địa bình thi công, địa chất công trình, nước ngim, v.,

2 Công trình hồ móng là một khoa học dan xen giữa các khoa học về đất đá, về kết cáu.

và kỳ thuật thi công ; là một loại công trình mà hệ thống chịu ảnh hưởng dan xen của nhiều nhân tổ phúc tạp; và là nghành khoa học kỹ thuật tổng hợp đang còn phát iển về

mặt lý luận, thực nghiệm và thực té thi công

3 Hỗ móng là loại công tình giá cao, khối lượng công việc lớn, kỹ thuật thi công phức

top, phom vỉ ảnh hưởng rộng, nhiễu nhân tổ biến đổi, sự cổ hay xy ra Đồng thời cũng là trọng điểm để hạ thấp giáthành và bảo đảm chất lượng công tình Theo đã phít tiễn của Xi hội, các công tình nhà ao tng, siêu cao ting được xây dựng ngày cing nhiều, Đặc lại thường được xây dụng tai những khu đất hợp, đông đúc dân cư, giao thông diy

đặc, diều kiện thì công công tình hỗ móng khó khăn Lin cận công tinh thường có các

công trình vĩnh cửu, các công trình văn hoá di lịch sử, nghệ thuật bắt buộc phải được.

an toàn, không thé đảo có mái dốc Yêu cầu vẻ ôn định và chuyển dịch là rất nghiêm

ngặt Tinh chất của đất dá thường biến đổi tong khoảng khá rộng, điễu kiện ấn dấu địa

chit và tính phúc tap inh Không đồng đều của địa chất thuỷ văn thường lầm cho sé liệu

khảo sát có tính phân tin lớn, khó đại diện cho tình hình tổng thể của các ting đất, hơn

nữa tính chính xác cũng thấp, dẫn đến tăng thêm khó khăn cho công việc thiết kế và thi sông công tỉnh hồ móng, Dio hỗ meng trong điều kiện dia chất yếu, mực nước ngầm cao và các điều kiện hiện trường phức tạp khác rất dễ sinh ra trượt lờ khối dat, mat ôn ảnh hỗ móng, thân coe bị chuyển dich vir, đáy hỗ móng trồ lên, kết cầu chắn giữ bị

‘do nước nghiêm trọng hoặc bị chảy đất lam hư hại hé móng, nguy hiểm đến các công

tình xây đựng các công tình ngầm và đường ông ở xung quanh khu vực thi công hỗ 4 Công tình hỗ móng gdm nhiễu khâu có quan hệ chặt chẽ với nhau như chắn đất, ching gi, ngăn nước, hạ mục nước, đào đất rong đó, mộ khâu rào đồ thất bại sẽ dân

«én cả công tình sẽ đỗ vỡ, Việc thi công hỗ móng ở các hiện trường lân cận như đóng

«ge, hạ mye nước ngim, đảo đất đu có thé gây ra những ảnh hưởng hoặc có tương

«quan chat chế với nhan, ting thêm các nhân ổ bất li để có thể gây ra sự cổ,

5 Công trình hỗ móng có thời gian thi công dài, từ khi đào móng đến khi hoàn thành toàn bộ các công tỉnh kín khuất ngằm dưới mặ đt phải ải qua nhiễu Hin mưa to, nhiều

lần chất chắn động thi công có sai phạm ính ngẫu nhiên và mức độ an toàn tương,

cối lớn, sự cố xây ¡thường là đột biển

1.3 Các phương pháp đào móng và các giải pháp cơ bản chắn giữ mái hố.

1.3.1 Các phương pháp đào ming

(AjPiohổ [ Biothing ding -—

Không có ito có de khi không có nước ngằm

chimgH | Dios déc Đo có de thot nước bảng máng hở

"Đào có dc kh họ mực nước bằng giếng

Đảo kiểu consơn ——_ "eens

Cục bin thế, cọc ông thép

Clu hành bởi cọc nhồi BTCT (cọc xếdùy,cọc xếpthưa), ing chân dt hap bởi một hang hoặc hat

5 nea kếo, wha BANE” cóc nhà khoan lỗ và bơm vữa hoc rộn đt

(Có neo kéo, không

eo re a MONE) vôi cọc bom quay)

(B) Đào hỗ, Tường liên | Tường liên tục ngầm BTCT

có - chấn twengằm — | Tường liên tye ngằm đất vôigiữ | có cốt (SMW)

Kkt cầu chin giữ bằng giếng chìm

2 _- | Trồng chin đt kiêu trọng lục

Cục giữ đít cốt ck

Dio kid kế cấu chắn giữ hình vom

Dio kiểu chân giữ bên trong (b thông ong được to thành bởi imgang doe theo mat bằng, ông thép, cọc) bao gdm | điểm chẳng,hiền điềm chỗ:

Dio ko kế cu chin giữ với neo dl (cục chắn đt kết cấu no giữ

2 giữ matting, nhiễu tng đnh dit kiễu hanh neo có tạo lực neo bằng

ẩ dự ứng lự và không dự ứng he).

2] (cy Đào nhân đoạn hỗ móng — phương pháp đo phân đoạn bồ móng (đầu

Ấ| tương TP Í động cọc bản - dio ở phần giữa - đỗ be tông mồng ở giữa và các kế

| BUCA’) | cản hgắm - cọc hin chồng chéo và chống ngang - rồi li do dat xung

quan thi công tp)

(©) Bio bằng phương php ngược và bán ngược (op ~ đoan) - Trước tiên làm cọchôi bề ông hoặc tường rồi im bản sàn từ trên xuống, lợï đụng nó lầm kết câu chân

(©) Đảo cổ [Dao bơm vữa giữ thành, đảo có màng hoá chất giữ thành, đào có ximăng sia cổ thé đất | gi lưới thép giữ thành

thành, bv) Đào có inh đấ giữ thành (bờ hành đặ thép phun bê ong)

cung nệng i | Đào phun neo bệ tông giành (hoe phun neo có than neo giữ tình)hoc kế hợp | Đào với coe ễ cây dạng lưới giữ thành

Kết cấu chin | Đào gia cổ bing bơm vữa dùng áp lực đất bị động đấy hỗ (hoặc kế hop

sitkinie) | ii coc chin ai)

(E) Đảo git thành bằng iện pháp tổn hợp hỗ móng được đảo bằng cách có một phẫn

để mái de, có một phần giữ thành

Hinh L7: Phân loại theo phương thức do hỗ móng

és clu chắn itt [ Phon no để

chi ive chi động | Tường bing

Hinh1.8: Phân loại theo đặc điểm chịu lực của kết cẩu

1 Coe thấp chữ H chữ I có bản cải

2 Cọc nhôi đặt thưa trất mặt ximăng lưới thếp

3 Coe đặt day (cọc nhội, cọc đúc sin)4 Coe hai ting chân dit

[Coe mhội BTCT đảo hô bảng công nhân (có thanh neo)‘Coe nhi BTCT khoa hề bằng may (có thanh neo)Coe BTCT đúc sin

Coe nhào trộnCoe phun quay

Coe thép (có thanh neo)

[Bin thép hình chữ bản BTCT

| Bán thép hình lòng máng

oe ông thép (có thành neo)

| Cóc BTCT ông thép (6 thành neo)

Tường ong di bang BTCT (độ tại chữ lắp ghép)

| Tường chắn kiểu trọng lực đt xmăng

[chin sia bing thép [ ChSne d& bing thép máng

chắn giữ (bao gồm bơm vữa, kéo neo)

ảnh đất để chan giữ (bao gồm cài thép gia cường)

Các mỗi vòm

Coe tường hợp chất eich lầm ngược nhà ngẫm

Chân gữ bảng dni dit

in giữ bằng cà et gia cường

“Tường liên tục rong dt Coe, tng trộn xinăng đất dưới thn.

Coe trộn xinăng di ng âu, tiêm cọc ahd

Gita cọc đột day thêm cọc phun ximang cao ápGita cọc dt dày them cọc bơm vữa ho chit

Coc bàn thép"Tường vòm cuốn

T Kiểu tự đứng (cọc công xôn, tường)3 Thanh neo vào tang dat

44 Ong thép, thép hình chống đỡ (chống ngang)5, Chẳng chéo

6 Hệ dm vòng chống đỡ

“7.Thi công theo cách làm ngược (top-down)

Hình 1.9: Phân loại theo chức năng,

1.3.2 Che giải pháp cơ bản chin giữ mái hổ móng

Hiện nay do khoa học công nghệ phát triển nên có rit nhiều phương pháp

.được áp dụng vào việc bảo vệ mái hỗ móng sâu khi công tình phải xây dụng trên

nền đất yếu, uỷ vào từng loại công tình (cắp công tình, dia hình, địa chất mật độ dân cư, các công tình liên Ẻ.) mà ta đi chọn phương pháp bảo vệ hỗ móng thích

hợp Sau đây là một số phương pháp chính

~ Chin giữ hồ móng bằng cọc hàng

Khi thi công cụ thé là dao hé móng, ở những chỗ không tạo được mái đốc hoặc do hiện trường hạn chế không thể chắn giữ mái hỗ móng bằng một số phương pháp

khác như: cọc trộn, thanh neo, thanh chống và độ sâu hồ móng khoảng 6+10m thì

sổ thé chắn giữ bằng cọc hàng Chin giữ bằng cọc hàng có thé dng cọc nhỏi khoan

13, cọc đào bằng nhân công, cọc bản bê tông cốt thép đúc sẵn đặc biệt là cọc bản.

Can cứ vào kết cấu chin g mát hồ móng bằng cọc hàng có thé chia làm ba loại

kế in giữ bằng cọc hing theo kiễn dãy cột

Khi đất quanh hồ móng tương đối ốt, mực nước ngằm tương đối tốt, mục nước

ngầm «wong đối thắp, có thể lợi dụng higu ứng vom giữa hai cọc gin nhau (Ví dụ

khi đùng cọc nhỏi khoan lỗ hoặc cọc đào lỗ đặt thưa), để chắn mái đắt Hình 1 10a

2 Chin giữ bằng cục bùng liên tục Hình I.10b

“Trong đất yêu thì thường không th hình thành được vòm đắt, cọc chắn giữ phải xếp

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

cường độ bê tông thân cọc còn chưa hình thành thì làm một cọc cây bing bê ông

không có cốt thép ở giữa hai cây cọc để nổi liền cọc bảng khoan lỗ lại, như hink

1.10, Cũng cổ thể dùng cọc bản thép, cọc bản be tông cốt thép, như hình /.J/ic

3 Chin giữ bằng cọc hàng tổ hợp

“Trong vùng đắt yếu có mực nước ngằm tương đối cao có thể ding cọc khoan nhồi tổ hợp với tường chống thắm bing cọc xi ming đất, như hinh 1.10F

©0000 00000 đo

_" ©O©O©@

Biên aio hố

Hình 1.10 Các loại chẩn giữ bằng cọc hang _ 9

Can cứ vào độ sâu hỗ dao và nh hình chịu ực của kết cu chắn giữ bằng cọc hàng

6 thể cia làm ba loại sau đây

6 chống (Conson) : Khi độ sâu dao hé móng không lớn.và có thé lợi dụng được tác dung conson để chống để chin giữ được ở phía sautường

2 Kết cầu chắn giữ có chống đơn : Khi độ sâu đào hỗ móng lớn hơn, không thé

dùng được kiểu không có chống thì có thé ding một hàng chống đơn ở trên đỉnh

của kết cấu chin giữ (hoặc là đồng neo kéo).

3 Kết cầu chắn giữ nhiều ting chống : Khi độ sâu dio hồ móng là khá sâu có thể

đã nh a ting chống, nhằm giảm bớt nội lực của tưởng chắn

Pham ví áp dung:

++ Căn cứ vào thực in thi sông ở vàng đất yếu, với độ sâu hỗ đảo hZ6m, khi điều kiện hiện trường cho phép thì áp dụng kiểu tường chin làm bằng cọc trộn dưới su

kiểu trong lực là lí tưởng hon cả.

+ Khi hiện trường bị hạn chế, cũng có thể đảng cọc conson khoan lỗ hing diy600mm, a bai cọc được chin kin bing cọ rễ cây, cũng có thể làm thành ming

ngăn nước bằng cách bơm vữa hoặc cọc trộn xi măng ở phía sau cọc nhi.

+ Với loại hỗ móng có độ đảo sâu 46m, căn cứ vào điều kiện hiện trường và hoàn

cảnh xung quanh có thể ding loại tưởng chin bằng cọc trộn dưới sâu kiểu trong lực

hoặc đồng cọc bê tông edt thép đúc sẵn hoặc cọc bản thép, sau đó ngăn thắm nước

bằng bơm via và ting thêm cọc trộn, đặt một đường dim quây và thanh chống, có

thể dùng cọc khoan lỗ ø600mm, phía sau dùng cọc nổi trên để ngân thắm, ở đỉnh cọc đặt một đường dim quây và thanh chống.

+ Với loại hố mỏng có độ đảo sâu 6:lÔm, thường dùng cọc khoan lỗ

800 1000mm, phía sau cổ cọ trộn dưới sâu hoặc bơm vita ching thắm, đặt

2+3 ting thanh chống, số ing thánh chẳng ty theo

xung quanh và yêu cầu biển dạng của kết cấu quay giữ mã xác định.

+ Với loi hồ móng có độ dio sâu >10m, trước đây hay đồng trồng ngằm liên tục

trong đất, có nhiều\ø thanh chống, tuy là chắc chắn tin cẩn nhưng giá thành cao,gần đây đã dùng cọc khoan 15 #800+ ø 1000mm để thay thé cho cọc ngằm và cũng.

dùng cọc trộn dưới sâu để ngăn nước, có nhiều ting thanh chống va đảo trung tim, kết cấu chin giữ loại này đã img dụng thành công ở hỗ mồng có độ sâu dio đến

+ Chin giữ bằng cọc trộn dưới su

+ Giới thiệu chung

Coe trộn dưới sâu là một phương pháp mới dùng dé gia có nền đất yếu, nó sử dụng x măng, vôi, v.v để làm chất đồng rả nhờ vào máy trộn dưới sâu dé trộn.

cường bức đất yếu với chất đóng rắn (dung dịch hoặc dạng bột), lợi dụng một loạt

các phan ứng hoá học - vật lý xây ra gi chit đồng rin với đắt làm cho đắt mém

đồng rin lại thành một thé cọc có tính chỉnh thể, tính ổn định và cường độ nhất

+ Phạm vi áp dung:

Hiện nay phương pháp chắn giữ hỗ móng bằng coc trộn dưới sâu đang được 4p dụng ở nhiễu nơi trên thé giới, mang lại hiệu quả kinh tế cao.

Phương pháp trộn dưới sâu thích hợp với các loại đất được hình thành từ cácnguyên nhân khác nhau như đắt sét déo bão hoi

và đất sế bột v Độ âu gia cổ từ mẫy mét đến 50z60m, Ap dụng tốt nhất cho độ

sâu gia cổ từ 15:20m và loại đất yêu hosing vặt dt sốt có chữa 4 cao lan, đã cao

lanh nhiều nước và đã măng 6th hiệu quả tương cao: gia cổ loại đất tính

chứa đá slic và hàm lượng chất hữu cơ cao, độ trung hoà pH tương đổi thấp th hiệu

“quả tương đối thấp,

© Việt Nam qua một số công trình đặc bit là công trinh Trà Nóc (tinh Cin Thơ),

bồn chứa dầu tại Đình Vũ, Hai Phỏng va Sân Bay Trả Nóc, tuyển đường sit từ khu

ép Đình Vũ đến Cảng Đình Vũ cũng chứng t6 wu việt của phương phápcông ngl

này là kinh tế, thi công nhanh, không có đất thải, lượng xi ming không chế điều chỉnh chính xác, không có độ lún thứ cấp ( nêu làm nền), không gây dao động ảnh hưởng đến công trinh lan cận, thích hợp với đất có độ âm cao(>75%).

Ngoài chức năng làm én định thành hồ, trụ đất xi măng còn được dùng trong các

trường hợp sau

+ Giảm độ lún công trình;

+ Tăng khả năng chống trượt mái db+ Tăng cường độ chịu tải của đắt nz

+ Giảm anh hưởng chắn động đến công trình lân cận;

++ Tránh hiện tượng biển loãng (hỏa long ) của đắt rồi

+ Cô lập vùng dat bj ô nhiễm.

[Neuve lý giữ cổ ỉ ming đắt

Nguyên lý cơ bản của việc gia cổ xỉ mang đất là xi măng sau khi trộn với dt sét sẽ sinh ra một loạt các phản ứng hóa học rồi dần dần đóng rắn lại, các phản ứng.

chủ yếu của nó là

+ Phản ứng thủy giải và thủy hóa của xi ming : xi măng phổ thông chủ yêu

do các oxyd là oxyd calc, oxyd sic Lin lượt tạo thành các khoáng vật xi ming khắc

nhau: Silieat triealci, aluminat, silicat dicalei.v.v khi dùng xi mang gia cổ đất yếu,các khoáng vật trên b& mặt hạt xi măng nhanh chóng xây ra phản ứng thủy giải vàthay hóa với nước trong dit yếu tạo thành các hôa hợp chất như hydroxyd calei,

silicat calei ngậm nước v.v theo công thức sau:

Xi mang + Nước =CSH-gel + Hydroxitcaei

+ Te dung của hat đất sét với các chất thủy hóa của xi mang: sau khi các

chit thiy hóa của xỉ măng được tao thành, tự thân n trực ip đồng rắn, hình thành

bộ khung xương đá xi mang tiếp đến phan ứng với các hat đắt sét có một hoạt tính

nhất định ở xung quanh.

+ Tác dụng cacbonat hóa: Hydroxyd calei trdi nỗi trong chất (hủy hóa xi

măng có thé hip thụ cacbonie trong nước và trong không khí sinh ra phản ứng

cacbonat héa tạo thành cacbonat calci không tan trong nước

Kết cấu chắn giữ bằng cọc trộn dưới sâu chính là các cọc trộn chồng tiếp với nhau,

hình thức bổ trí mặt bằng có thể có dạng tường xem /lònh 1.11

Tình 1.11 Kết cầu chắn giữ có đụng bức tường:

Nếu tường chin có dạng bức tường mà không đủ b rộng thi có thể tang thêm bÈ

rộng để thành kết cầu chin giữ dang 6 cách, tức là trong bé rộng của kết cấu chin

giữ không cin trộn gia cổ toàn bộ, cổ thể ở một khoảng cách nhất định Ii ga cổ

thành những tường doc đứng song song, ồi theo tường đọc đứng song song, rồi

theo tường đọc song song làm thêm các sườn gia cổ, các sườn nảy nối các tường lại với nhau Hinh 1.12 là mặt bằng bổ trí kiểu tưởng 6 cách Ket cầu tưởng chin đắt

theo kiếu này hiện nay thi công bằng máy trộn hai đầu, một đầu trộn cọc có đường

kính 700mm, khoảng cách giữa hai trục trộn là 500mm khoảng ching tiếp giữa 2

cọc trộn là 200mm.

Căn cứ vào yêsit dụng và đặc tính chịu lực, hình thức mặt cắt của kết cấu

tường bằng cọc trộn như hinh 1.13

~ Chan giữ bằng tường liên tục trong đắt

'Công nghệ thi công tường liên tục trong đắt tức là ding c¡ c máy đảo đặc biệt để đào,

móng thành những đoạn hào với độ dài nhất định, khi dio móng có dung dịch giữ

thành móng như sét bentonite, Sau 46 dem lỏng cốt thép đã chế tạo sẵn trên đắt đặt

vào móng Ding ống din đỗ bê tông cho từng đoạn tường, nỗi các đoạn tưởng với nhau bằng các đầu nổi đặc biệt như ống đầu ổi hoặc hộp đầu nổ), hình thành một bức tưởng liên tục trong đất bằng b tông cốt thép.

“Tường liên tục trong đất quây lạ thành đường khép kin, khi tiến hành đảo hỗ móng

cho thêm hệ thanh chẳng hode thanh neo vào dé ting khả năng chắn dit, ngăn nước,

rit iện cho thi công hỗ móng sâu Nếu tường liên tục trong đắt đồng thời sau này lại

làm kết cầu chịu lực của công trình xây dựng thì tính hiệu quả kinh tế sẽ rẤt cao.

+ Pham vi dp dung:

“Trong 10 năm trở lại đây việc áp dung tường liên tục trong đất vào các công trình xây dựng, thủy lợi khá phát triển cả về mặt lý luận, nghiên cứu, ứng dụng và thiết bị, chế o thi công

Lần đầu tiên vào năm 1950 khi làm tưởng chống thắm của đập thuỷ lợi Milan ở

Talia, đã thi công tường liên tục trong dit có dung dich giữ thành (gọi là phương

pháp Milan) Bắt đầu từ những năm 70, phương pháp này được ứng dụng trong các.

sông tinh thuỷ lợi, bến cảng và các công tình xây dưng ở Trung Quốc Trong 10

năm lại đây đã thu được rất nhiễu thành ích v ch tạo thiết bị ứng dụng công tinh

và nghiên cứu lý luận vỀ tường liê tục trong đất

“Tường liên tực trong đắt thường được áp dung tong các trường hợp sau:

“Thích hợp với loại địa chất đắt nén như cất cuội ồi, ting nham thạch phong hoá,

Khi ấy cọc bản thấp rất khó thi công, nhưng lại cổ th ding kế cấu tường Hiên tụe

trong đất thì công bằng các loại máy đào thích hợp,

Do đặc tinh của kết cầu tường liên tục trong đất là thân tường có độ cứng lớn, tính

tổng thể tố, do d6 biển dạng cia kết cấu và của mồng đều rất ít Nên vừa có thể

cdùng trong kết cầu quây giữ siêu sâu, lại có thể ding trong kết cấu lập thể ( khôn

gian)

Ngoài ra công nghệ tường liên tục trong đất có thể giảm bớt ảnh hưởng môi trường,

trong khi thi công công tình Khi thi công chấn động ít, tiếng ồn thấp ít ảnh hưởng đến cá ng tình và đường ống lin cận, dễ không chế và biển dạng lún.

C6 thể dùng phương pháp tưởng liên tục trong đắt khi làm hỗ móng sâu trên 10m

trong ting đất yếu có yêu cầu cao về chống lún và chuyển dịch của công trình xây dmg và đường ống ở xung quanh hoặc khi tường là một phần kết cầu chính của

công trình hoặc khi áp dụng phương pháp thi công ngược.

~ Chin giữ bằng thanh chống, thanh neo, đỉnh đất.

Hệ thống chắn giữ hồ móng sâu do hai bộ phận tạo thành, một là tưởng quây giữ,

hai là thanh chống bên trong hoặc là thanh neo vào đất bên ngoài Chúng cùng với

tường chắn đất làm tăng thêm én định tổng thể của kết cấu chắn giữ, không những,an toàn của hỗ móng và công việc đào đắt, mà còn ảnh hưởng rit lớnén giá thành và tến độ thi công của công tình hồ móng

Hiện nay, hệ thống các thanh chống giữ sử dụng trong các công tình xây dụng thông thường và các công tinh đô thi, Theo vật liệu tạo nên thanh chống giữ có thể

chia thanh chống làm ba loại: Vật liệu là ống thép, thép bình và bê tông cốt thép

CCăn cứ vào tinh hình cụ thể của công nh, có khi trong cùng một hỗ móng có thể

sử dụng cả ba loại thanh chống trên

“Chống bằng kếtc 0 dỡ

thanh chồng thép có thé vừa đảo vừa chồng, lại có thể làm cho chống tăng that chathép có các ưu điểm là trọng lượng nhỏ, lắp dựng và t

hơn th tái sử dụng nhiễu lần độ đảo dit, chống bing

có lợi cho việc hạn clbiến dạng của thân tưởng Do đồ trong các trường hợp

tình thường sử dụng thanh chống bằng thép Mặt khác do độ cứng tong thể của kết edu thép tương đối kém, mắt nỗi ghép khá nhiều, khi cấu tạo mắt nổi

không hợp lý, hoặc thi công không thoả đáng, không phù hợp với

thì rất đễ gây ra chuyển dịch ngang của hỗ móng do thanh chẳng và mắt nối bị biến

dạng Có khi cả mắt nối bị phá hỏng, vì vậy phải iết kế hợp lý, quản lý hiệntrường chặt chẽ và nâng cao trình độ kỹ thuật thi công ở

Dự án sử dụng công nghệ này ở Việt Nam là tòa nhà Vietcombank (198 Trần

Quang Khải, Hà Nội, 1999), dự án gin diy là tòa nhà Keangnam 65 ting tại Hà Nội

- Hg mực nước ngầm kết hợp với đào đất

Khi thi công hỗ móng và móng công trình đặc biệt là các công trình thuỷ lợi,

thường phải đảo đất ở phía dưới mực nước ngầm như trạm bơm, móng nhà máythuỷ điện, cổng tiêu thoát Khi thi công nếu nước ngằm vào trong hỗ móng làm.

cho móng bị ngập nước nên sẽ ha thấp cưởng độ của đất nn, tính nền co tang lên,

công tình bị lún quá lớn hoặc tăng thêm ứng suất trọng lượng bản thân của đất, tạora lún phụ thêm của móng, những điều đỏ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn công

trình Do đó khi thi công h móng cin thiết phải có biện pháp hạ thấp mực nước và

thoát nướcth cực để hồ móng được thi công trong điều kiện khô ráo.Phạm vi áp dung các biện pháp hạ mục nước ngằm:

Được tình bày theo bóng 1-1 sau diy

Bảng 1-1 : Phạm vïáp dụng các biện pháp hạ mực nước ngầmTên gi Điều kiện thích hợp

Thoát nước mặt Dat đá vụn, cát hạt thô, đất có lượng thấm nhỏ

Cát bột, đất bột sét, hệ số thẩm thấu 0,1-50nVngà)

Ging điểm nhẹ mực nước ngằm tương dối cao, giếng điểm cấp 2 độ hạ sâu 69m; nhiều cắp đến 12m

Dit cát có hệ số thẩm thầu 0,

Giếng điểm phun hỗ móng lớp lớn hơn 6m, độ sâu hạ nước của giếng điểm phun có thể đến 20m trở lên

50m/ngày, độ sâu đào

Lớp cất thô đã cuội hạt của ting chữa nước tương đối Giếng điểm ông thô, hệ số thắm tương đối lớn, lượng nước khá nhiều,

độ sấu hạ nước tử3-15m

Giếng điểm sâu 1g số thắm khả lớn, lượng nước ngắm nhiều

Bên trên lớp dit có nước đọng ting trên hoặc ting

ce chứa nước ngằm và bên đưới có ting thắm nước

Giếng điểm thắm nước | ON nước ngậm và bên dưi ám

không chứa nước, hoặc nước ngằm tương đổi én định

hoặc ting chứa nước có áp

it tinh sét bão hoà, đặc biệt là bùn hoặc đắt bùa, hệ Giếng điểm điện thấm |”, h en số thắm rit nhỏ, nhỏ hơn 0, Lm ngày,

- Chin giữ hồ móng bằng đỉnh đắt

Khi đào hồ móng sâu theo từng lớp, người ta cũng phân lớp dùng định đắt (cốt thép) đồng thành hàng (tên - đưới, tr - phải) tương đối mau vào trong đắt ở thành hỗ

móng, làm cho vách đất chịu lực rin lai, đồng thời đặt lưới thép trên mặt định đất

sau đồ phun chin giữ bằng định đít, hay còn gọi là chin giữ

bằng neo phun bằng tường đỉnh đắt

+ Đặc điểm và phạm vi ứng dụng:

Dinh đắt cùng với vách đất hình thành một thể phức hợp nâng cao tính én định tổng thể và kha năng chịu tải ở thành của mái dốc, tăng cường tinh dan phá huỷ của khối

cải thiện tính chất sụt lờ đột ngột của bở thành có lợi cho an toàn thí công.

Chuyển địch của thân tường định đất , thường đo được chỉ Khoảng 20mm,

hưởng đến các công trình ở xung quanh.

“Thiết bị đơn giản dễ sử dụng, do đình đất có chiều dài ngắn hơn nhiễu so với thanh neo trong đắt nên dễ khoan 15, dễ bơm vữa, thết bị bê tông đơn vị thi công cũng 8 tìm kiếm.

Nếu có thé phối hợp với công việc đào dat, tổ chức làm việc dây chuyên song son thì 6 thé rút nn thoi hạn thi công iếng én nhỏ

Hiệu quả kinh tế cao, thường giá thành thắp hơn chin giữ hỗ móng bằng cọc nhi

Do thi công theo từng phân lớp phân đoạn,

đoạn thi công, do đó nhất thiết phải tổ chức việc quan trắc chuyển dich của thânlễ sinh ra tính không ổn định trong giai

trờng dinh đắt ngay khi bắt đầu thi công.

“Thích hop trong lớp đắt lắp tạm bên trên mye nước ngẫm hoặc sau khi hạ mực nước

ngắm, lớp đất sét phổ thông hoặc đất cát không rời rae

1.4 Kết luận chương 1

'Công trình hồ móng có một số đặc điểm chính sau:

- Là loại công tình tạm thời, sự dự trữ về an ton có th à tương đối nhỏ nhưng li

“chịu ánh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau.

- Giá thành công trình cao, khối lượng công việc lớn, kỹ thuật thi công phức tạp,

phạm vi ảnh hưởng rộng, có nhiều nhân tổ bi đồi, sự cổ hay xây rà

- Thông thường né là công tình tong điểm cổ khả năng hạ thấp giá thành và rút

ngắn thời gian công trình.

- Trong chế tinh thi công các công việc có quan hệ chặt chế với nhau như chắn đất

chống giữ ngăn nước, ha mục nuớc, đào đất cho nên nấu tổ chức thỉcông không tt nó

sẽ kếo theo cả công tình thi côngảnh hướng

- Cưởng độ thi công thường căng thẳng, từ khi đảo móng đến khi hoàn thành toàn bộ các

cổng tình in khut ngầm dưới mt đt, bintếu công trình chưa lên khỏi mặt đắt sẽ bị

mng nghệ phát triển kéo theo nó là công.đại, đặc bi

vây có rất nhiều phương pháp bảo vệ hỗ móng siu khi xây dựng công trình trên nềnlệ thông tin, máyệt là nhân lực con người phát triển ở trình độ cao Vì

cất yếu, Tuy nhiên tuỳ thuộc vào mức độ quan trọng (cấp công trình), địa hình, địa

chất thiết bị máy móc và không gian th công, để chọn ra một phương pháp thích

hợp dé dim bảo tính kỹ thuật và kinh tế để áp dụng cho công trình.

HƯƠNG 2

ANH HƯỚNG CUA NƯỚC NGẦM DEN CÔNG TÁC ĐÀO MONG VÀ CAC GIẢI PHÁP HẠ THÁP MỰC NƯỚC NGAM DE

2.1 Ảnh hưởng của nước ngằm đến công tác thi công hồ móng (Những sự cổ

do nước ngầm gây ra).

Khi thi công hé móng và móng công tình thường phải dio đất ở phía dưới mực nước ngim, nhất a đối với nhà cao ting, móng đặt rất sâu, số ting nhà ngằm dưới đất khá nhiều Khi thí công, nếu nước ngẫm ngắm vào trong hỗ móng làm cho hỗ

móng bi ngập nước nên sẽ hạ thấp cường độ của đắt nn, tinh nén co tăng lên côngtrình sẽ bị lún quá lớn, hoặc tăng thêm ứng suất trọng lượng bản thân của détao ra

lún phụ thêm cia móng, những điều dé sẽ trực tiếp ảnh hưởng đến an toàn của công

trình xây dựng Nước ngằm là một trong những nguyễn nhân chính gây

cố như : bye nền, sat lỡ mái hồ mồng Do đó, khi th công hỗ móng edn d

các biện pháp hạ mực nước và thoát nước tích cực để cho móng được thi công trong

trang thất khô ráo, bảo đảm chất lượng công trình và tiến độ xây dựng, trình sự cổ

có thé xây ra

Khi hỗ móng sâu hơn mặt nước tự do trong đắt có hệ số thắm lớn hơn 10° env, thì

biện pháp thoát nước để cho phép xây dựng móng rong trạng thi khô Nếu hệ số thắm của đất trong phạm vi 10” đến 10° ens thì lượng nước thắm vào hồ móng không đảng ké nhưng vẫn phải yêu cầu thoát nước để duy «én định thành và đấy móng hồ móng Nếu hệ số thắm của đất nhỏ hơn 10”em/s, dit có lực dính đủ khắc phục ảnh hưởng của lực thắm nên không cần yêu cầu thoát nước, ngay cả khi

hỗ móng nằm khí sâu dưới mực nước ngằm

Khi thi công nếu nước mưa, nước ngầm ngắm vào hồ móng không chi gây khó khan

cho thi công vì hỗ móng ngập nước mà còn làm giảm cường độ tăng độ lún đắt

nền, hoặc gây sat lở mái hồ móng.

Để tháo khô hồ móng có thé ding phương pháp thoát nước trên mặt hoặc hạ thấp

mực nước ngằm (MINN)

Việc hạ thấp MNN được áp dụng rộng rãi ở nhiễu nước trên thé giới cho các công

trình thuỷ lợi, thuỷ điện, giao thông ngầm, bằng các phương pháp tir đơn giản

én phức tạp Khi xây đựng các công tình nằm dưới MNN thi phải hạ thấp MNN

để thi công phần móng công trình trong điều kiện khô ráo Ở nước ta đã áp dụng.

phương pháp hạ thấp MNN khi x xy đơng nhiều công trình như: Âu thuyền Cầu Dit

(Hai Dương), trạm bơm Như Trác, Hữu Bị II (Hà Nam), trạm bơm Văn Đình (HàNội tram bơm Kim Đôi (Hà Bắc), cổng Liên Mạc (Hà Tây cũ), tram bơm Tràm

(Hai Dương) cổng Vân Cốc và cổng Hiệp Thuận thuộc cụm công trình đầu mối Hát Môn - Đập Day ( Hà Tây c8), và nhiễu công tình din dụng, giao thông, công nghiệp khác Theo thiết kể, các công trình sử dụng giếng kim dé hạ thấp MN’

nhưng hiện nay giếng kim để hạ thấp MNN nhưng hiện nay giếng kim lại phải nhập

ngoại và la hàng không thông dụng, giá thành cao, khi nhập vé công tác bảo quản

yêu cầu ắt nghiêm ngặt làm cho giá thành hạ thấp MNN cao.

Hơn thể, tất cả việc thiết kế hạ thấp MIN tử trước đến giờ ở nước ta chỉ sử dụng

sông thức tính toán đơn giản và kinh nghiệm thi công chứ chưa có quy trình quy

phạm và số tay, do đó khi thiết kế hạ thắp MNN thường gặp khó khăn, khi thi công.

thường bị kéo dài thời gian, lối với các công trình ven sông, ven biển có dia chấtnén móng phức tap.

Sau đây là hai ví dụ

1) Thi công tram bơm Như Trúc huyện Lý Nhân, tỉnh Hà NamThiết

v cổ khi bạ thập MNN

hạ thấp MNN bằng giếng kim do Liên Xô (cũ) chế tạo để đảm bio đào

móng trong điều kiện khô ráo Dinh ging kim được đặt ở cao độ +7.0m sâu hơn

mặt đắt tự nhiên, Khoảng cách giữa 2 giếng liền ké là 1.3m Bay giếng ở cao độ +42,6m Ging kim được hạ bằng phương pháp x6i nước.

hi điểm hạ thắp MNN để đảo móng rơi vào mùa khô, giữa tháng 12, hoàn toàn

Khong mưa Hệ thống giếng kim hoạt động bình thường cho đến khi đào móng xuống cao tình +4,3m, thi tên mái hồ móng xuất hiện cát chảy gây sụt lờ từng

c đào hồ móng gặp rit nhiễu khó khăn.

Đơn vị thì công đã sửa mái tử m=2 thành

đoạn Hồ móng ngập nước, vi

, phía sông m=3,5; dùng phên tre vàrơm, cọc tre đóng trên mái dé hạn chỉsat lở; kết hợp các biện pháp trên và MNN

thực tẾ đã xuống thấp ở cao tình 5,1 m do mục nước sông hạ thấp (nhỏ hơn MNN

thiết kế 1.1m) nên đã đảo móng đến cao độ thiết kế rong diễu kiện khô ráo nhưng đã kéo đài thi công phần móng

Tram bơm Quê huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam tiết kế sử dung giếng kim loại CK-CK (của 1

X6) để hạ MNN Hệ thống gi

dink giếng đặt ở cao độ +1,0m ( sâu hơn mặt đất tự nhiên); khoảng cách giữa hai

ung Quốc) kết hợp loại W4 (của

1g có các thông số: hệ số mái của móng

m-giếng liên ké nhau là 1,3m; day m-giếng ở cao độ -7.9m: số m-giếng là 150 cái; lưu

lượng mỗi giếng q715,12m /ngd, cột nước cin hạ H~4.4m,

“Theo thiết kế, MNN hạ xuống cao trình -3,8m nhưng thực tế MNN ở giữa hỗ mồng

cao trình là -1,Im và ở hàng giếng kim là -I.2m, phải hạ

Khi hạ thấp MNN như thiết kế không thành công, đơn vị th công đã hạ 2 giế

p 2.7m nữa,

ng tại

gốc trái và góc phải móng bể xả, kích thước giếng 1,6x1.6m, cao tình đầy giéng -4.0m, mấy bom khả năng bút q=2.S60mÏ/ngd, xung quanh giếng dng tre và gỗ kẹp

phén rơm, tạo thành hàng cir tự chế, dé không cho cát chảy lấp giếng Khi 2 giếng.

dẫu hoạt động kết hợp với hệ thông ging kim thì MNN mới hạ xuống dư

inh day móng, đã kéo đài thời gian thi công và phát sinh khối lượng gắp 2.8 tin so

với thiết kế hạ thập MN

Việc hạ thấp MNN ở hai công tình rên thất bại là do một số nguyên nhân sau:

- Giếng hoạt động không đạt công suất thiết kế do thi công các giếng không đúng sqny trình kỹ thuật, khả năng tạo chân không không đúng thiết kể, khả năng thu nước của giếng nhỏ hơn nhiều so với thiết kế

- Tính toán lưu lượng chảy vào h móng bằng các công thức kinh nghiệm, bài toán

phẳng dẫn đến lưu lượng inh toán nhỏ hơn nhiều so với lưu lượng thực tế

~ Hệ số thấm của tài liệu khả sát, sai số lớn so với thực 8

= Không có quy phạm, số ty thiết kế để xác định các thông số hạ thập MNN cho hỗ

mồng có hệ số thắm lớn

Céc phương pháp hạ mye nước phải loại trừ được sự phá hoại các tính chất tự nhiên của đất trong nền công trình xây dựng, đảm bảo sự ôn định của mái dốc và giữ nguyên fe công trình trên mặt, công trình ngằm nằm ở gin

Khi lựa chọn phương pháp hạ mực nước cần tinh dén hàng loạt các điều kiện ky

thuật công trình, địa chất công trình, quan trọng hơn cả là các tính chất và thế nằm của đất các điễu kiện xâm nhập của nước ngầm: tính thắm nước (hệ số thắm) của

đất được làm khô: phương pháp thi công công tác đất kích thước vùng làm khô

trong đất: thời gian hạ mục nước; công suất ving chứa nước; đặc điểm kỹ thuật củaphương tiện hạ mye nước ngằm,

Ở nước ta hiện nay một số công trình thủy lợi đang xây dựng như các trạm bom,

cổng lấy nước ven sông, trên lồng sông, ở bã bồi, ở ven biển hỗ mồng của

chúng thường nằm duéi MNN và hay gặp cát diin, cát chảy, nên đòi hỏi phải có.

công nghệ thi công hạ thấp MNN phù hợp, Điều kiện và phạm vĩ áp dung:

ất thắm của.

n, công nghệ xây dựng, tinh ct

Tuy (huộc vào độ sâu đặt công trình ngà

người ta áp dụng các phương pháp hạ mực nước khác nhau, khác nhau về

nguyên tắc lấy nước tử đắc, về kết edu của lỗ khoan hạ mực nước, vé dang của thiết

bị bơm vw.

Để làm khô đất có hệ số thấm từ 1-S0m ngây đêm, sử dụng các thiết bị kim thắm

nhẹ LIU-3, LIU-5, LIU-6, PVU-1, PVU-2 v.v (do Liên cũ chế tạo) Việc hạ mực nước ngằm bằng cie thế bj này được tiến hành do to nên sự lãng, đảm bảo hút vã ding nước theo ỗ khoan,

Trang các dit có hệ số thắm 0,05 2m/ ngày đêm và lớn hơn, cũng như trong cát tt sét và bụi, chứa nước trong trang thái liên kết, người ta ding việc chân khong

hóa lỗ khoan hạ mực nước Thiết bị hạ mục nước chân không kiểu UVV-2 ( do Liên

X6 cũ chế tạo) đảm bảo tạo nên và giữ liên tục chân không ở cắp 0,04+0.06Mpa

trong khâu thu của kim thấm Chan không én định và sâu tạo cho nguồn nước thu

vào lỗ khoan mạnh hơn, tuy nhiền do nước thu vio bộ lọc không chỉ dưới ác dụng

của lực trọng trường, mà dưới tác dụng của chân không, điều đó cho phép hút nước

từ dit do tong lượng và mao dẫn Khi đó số lượng khoan cũng giảm di (so với

LIU) và quá trinh hạ mực nước cũng được rút ngắn đáng kể Bằng thiết bị UVV-2

có thé hạ mực nước ngim xuống 6 +7m,

“Trong các dit đồng chit có hệ số thắm lớn hơn O.Sm/ngiy - đêm, sử dụng thết bị

El-4; El-6 Chúng lập từ một bơm li tâm 6NDB,

SND8,UKM-S công suất đến 300 + 500 m gi, các ông phân phối và ống thu nước,

dang tia nước kiểu

một bé điểu áp theo chu kì và các kim thấm kiểu tia nước Chúng được làm từ ống,

trong, ống ngoài và và một khâu lọc có kết cấu đầu cuối, được trang bị một thiết bị dâng nước là thiết bị tạo tia Khi làm khô các đắt hạt nhỏ, kim thắm được hạ vào trong lỗ khoan trước và chèn ống bằng vật liệu thắm nước, Sau khi ép nước bằng bơm lì tâm dưới áp lực 0.7-0.8 Mpa, trong khoảng không giữa hai ống tạo nên chân

khong, tăng cường hút nước ngằm vio, Nước bơm trộn với nước ép và dâng lên 6ống bên trong của kim thấm, đi vào bể điều áp điều hỏa, từ đó một phần nước rơi106 lại kim thắm Bằng việc sử dụng kim thẩm kiểu tỉa nước, có thể hạ thấp mye

Khó khăn lớn nhất cho việc hạ mực nước ngim trong các đất không đồng nhất a sự

xen kẹp các lớp có độ thấm cao thấp với nhau Trong những điều kiện như thể hep

lý hơn cả là sử dung các thiết bị hạ mực nước chân không kiểu tỉa nước (EVVU),

bao gồm các lỗ khoan chân không đồng tâm hay các kim thắm kiểu tia nước có một

hay 1 số khâu lọc Các lỗ khoan đồng tim chân không trên suốt chiều cao của ting

chứa nước có một vỏ lọc đường kính 103 + 114mm bằng các khỏi keramit có cuộna băng đục lỗ bing thép mạ ktm hay ác lá tp đục lỗ Giữa vỏ lọc và Sng nước

lam việc được cắp vào thiết bj tạo ta, một khe hở vòng rỗng được tạo nên Do việctạo khe hở vòng này mà vùng chân không tăng lên theo phương đứng, lan truyền.

trên suốt chiều di lỗ khoan và tác dụng lên toàn lớp dit giao cắt với áo lọc Nước

xâm nhập vào khe vồng chiy tự do vào thiết bj tạo tia thu và được bơm ra khỏi lỗ

khoan Bằng cách như vậy việc thu nước chân không từ tất cả các ting chita nước được đảm bảo Các lỗ khoan chân không đồng tim được bổ tri như thể nào đó để vũng chân Không của các lỗ khoan cạnh nhau tigp xúc với nhau Việc áp dụng các lỗ

khoan đồng tâm chân không mở rộng đáng kể khả năng hạ mực nước ngim, cho

phép làm khô đất phản lớp có chứa á cát và á sét với hệ số thắm nhỏ hơn

(.0lmnghy - đêm, độ sâu hạ mực nước ngằm có thể là 20m và lớn hơn

“Trong các đất có mite độ tách nước thấp, các thiết bi chân không dng nước tô ra là có hiệu quả Thiết bị là tổ hợp của chin không và dâng nước bằng luồng không khi Véi việc cấp vào lỗ khoan bing khi nén dưới áp lực 0,4+0,5MP4 một hỗn hợp

không khí và nước được tạo nên với trọng lượng riêng nhỏ nó sẽ dâng nước trong.

ống lỗ Khoan trồng Trong bộ tách nước chuyên dụng sẽ xảy ra phân tách hỗn hợp và nước sẽ được bơm ra khỏi bằng bơm Cúc thiết bị chân không đăng nước bom

được nước với ham lượng hay mat nhỏ, nâng cao khả năng hạ mực nước bơm được.

nước với hàm lượng cất hay mat nhỏ, nâng cao khả năng hạ mực nước đến 20m và

lớn hơn

Khi vị trí ting chứa nước ở gin day công trình, cũng như khi các phân lớp

bão hỏa nước không lớn lắm với hệ số thắm 1+/ ngày- đêm, khi đó các thiết bịhạ mye nu đã khảo sát trên tỏ ra không đủ hiệu qua t ï người ta sử dụng thiết bịhạ mực nước ngằm chuyên dụng kiễu gương chân không(UZVM) Việc tạo nên

vùng loãng ở trong đất của kim thắm bằng một bơm tia nước là đặc biệt của thiết bị

này Khi đỏ sẽ xảy ra việc ép lớp nước dư, quá trình lâm khô và làm chặt khối đắt

được rút ngắn.

Các thiét bị kiểu UZVM-2, UZV-3, UZB-4 gồm một bơm ly tâm UK-8, một bể điều áp tuần hoàn, một bơm tạ tia nước, các ống gớp và các kim thắm Công suất tối da của thiết bị là 60m"/h, còn độ hạ thấp mực mu c ngằm đến Sm Các thibj như vậy có thể áp dụng trong đất cát hạt nhỏ và cát bụi có hệ số thẩm từ

.0,1+2m/ngày - đêm với độ sâu đặt đáy côgn trình ngầm đến 20m khi thi công bằng phương pháp lộ thiên, cũng như khi đào bằng khiến

"Để hạ một ting mực nước ngằm trong tim tích cuội, dùng các lỗ khoan hạ

mực nước đường kinh đến 200 +400mm cùng với việc hạ các bơm sâu,

“Trong các đắt ít thắm hoặc có xen các băng bùn khe hở được chèn bằng vật liệu thấm nước: Các hạt lớn cùng với sỏi nhỏ Ưu điểm của phương pháp hạ mực.

nước này la có thể rút nước tối đa từ mỗi lỗ khoan, việc điều chỉnh cường độ hạmực nước ngắm bằng cách ngắt hoặc đóng từng lỗ khoan riêng rẽ.