Bài giảng thi công cọc xi măng đất

Cụng ngh cc va i v ỏp dng ti Nht Bn khong 30 nm, cựng vi nhng u im : thi cụng nhanh, tit kim, ớt ụ nhim, gn nh c bit kim tra cht lng hon ton bng in toỏn nờn cú chớnh xỏc, cht lng cao Nờn hin cụng ngh cc va v chựm cụng ngh cc va ci tin c ỏp dng ph bin ti Nht Bn v cỏc nc ụng Nam khỏc Những yêu cầu kỹ thuật khảo sát - thí nghiệm, thiết kế, thi công nghiệm thu trụ đất xi măng dùng để xử lý - gia cố đất yếu xây dựng nhà công trình có tải trọng nhẹ, khối đắp, nh ổn định mái dốc theo TCXDVN 385 : 2006 (Stabilization of Soft Soil by the Soil Cement Column Method) Mt s Cụng ty ó c nhõn viờn sang Nht o to cụng ngh : hnh thit b, thit k cc, qun lý cht lngCNCV ó ỏp dng v thi cụng ti TP HCM, Hu Giang, Nha Trang, Vng Tu, Nng : Gii thiu chung Cc XM l mt nhng gii phỏp x lý nn t yu vi kh nng ng dng tng i rng rói nh: Lm tng ho chng thm cho p, gia c nn múng cho cỏc cụng trỡnh xõy dng, sa cha thm mang cng v ỏy cng, n nh tng chn, chng trt mỏi dc, gia c t yu xung quanh ng hm, gia c nn ng, m cu dn u im khnng x lý sõu (n 50m), thớch hp vi cỏc loi t yu (t cỏt thụ cho n bựn yu), thi cụng c c iu kin nn ngp sõu nc thi cụng iu kin hin trng cht hp, =>a li hiu qu kinh t rừ rt so vi cỏc gii phỏp x lý khỏc Quỏ trỡnh nộn cht c hc Gia c nn bng cc cỏt - xi mng - vụi Dựng thit b chuyờn dng a mt lng vt liu vo nn t di dng cc hn hp cỏt - xi mng vụi Lng vt liu cỏt, xi mng v vụi ny s chim ch cỏc l hng t lm cho l rng gim i, cỏc ht t sp xp li, kt qu l t nn c nộn cht Xột mt t cú th tớch ban u Vo , th tớch ht rn Vho , th tớch l rng ban u Vro, ta cú: Vo = Vho + Vro Quỏ trỡnh nộn cht c hc Sau gia c, th tớch t s l V, th tớch ht rn l Vh, th tớch l rng Vr : V = Vh + Vr Nh vy, s thay i th tớch t l: DV = Vo V = (Vho + Vro) - (Vh + Vr) Th tớch cỏc ht rn c coi nh khụng i quỏ trỡnh gia c, ngha l Vho = Vh , ú: DV = Vro - Vr DV = DVr Biu thc (4) cho thy: (4) S thay i th tớch t gia c chớnh l s thay i th tớch l rng t Quỏ trỡnh c kt thm Ngoi tỏc dng nộn cht t, cc xi mng t cũn cú tỏc dng lm tng nhanh quỏ trỡnh c kt ca t nn Do cc xi mng t c a vo nn di dng khụ nờn hn hp cỏt - xi mng vụi s hỳt nc t nn to va xi mng, sau ú bin thnh ỏ xi mng Quỏ trỡnh to va xi mng lm tn tht mt lng nc ln cha l hng ca t, ngha l lm tng nhanh quỏ trỡnh c kt ca nn t Quỏ trỡnh ny xy sau bt u gia c v kộo di cho n nn t c gia c xong, ton b cc xi mng t tr thnh mt loi bờ tụng Quỏ trỡnh bin i hoỏ lý õy l quỏ trỡnh bin i hoỏ lý phc tp, chia lm hai thi k: thi k ninh kt v thi k rn chc Trong thi k ninh kt, va xi mng mt dn tớnh v c dn li nhng cha cú cng Trong thi k rn chc, ch yu xy quỏ trỡnh thu hoỏ cỏc thnh phn khoỏng vt ca clinke, gm silicat tricalcit 3CaO.SiO2, silicat bicalcit 2CaO.SiO2, aluminat tricalcit 3CaO.Al2O3, fero-aluminat tetracalcit 4CaO.Al2O3Fe2O3: 3CaO.SiO2 + nH2O > Ca(OH)2 + 2CaO.SiO2(n-1)H2O 2CaO.SiO2 + mH2O > 2CaO.SiO2mH2O 3CaO.Al2O3 + 6H2O > 3CaO.Al2O3.6H2O 4CaO.Al2O3Fe2O3 + nH2O > 3CaO.Al2O3.6H2O +CaO.Fe2O3.mH2O Quỏ trỡnh gia tng cng ca cc gia c v sc khỏng ct ca t nn Khi gia c nn t yu bng cc XM, sc khỏng ct ca cc xi mng t di tỏc dng ca ti trng ngoi xỏc nh theo nh lut Coulomb = tg, vi l gúc ma sỏt ca t Khi trn thờm xi mng v vụi vo cỏt, hỡnh thnh liờn kt xi mng - vụi cc nờn kh nng chu lc nộn v lc ct ca cc gia c tng lờn ỏng k Lỳc ú, sc khỏng ct ca cc XM xỏc nh theo biu thc = tg + Cxm , vi Cxm l lc dớnh c to nờn bi liờn kt xi mng - vụi Giỏ tr Cxm cú th xỏc nh c nh thớ nghim ct cỏc mu ch b phũng Nh vy, khỏc vi cc XM cú bn ln nh lc dớnh hn hp to cc tng lờn bn ca cc XM ph thuc vo lc dớnh liờn kt xi mng - vụi, ngha l ph thuc vo hm lng xi mng v vụi hn hp to cc LNG T THI RT T Gim thiu t thi CTXD l mt nhng c trng hn hn ca CNCV so vi cỏc cụng ngh khỏc Hn na cụng ngh ny khụng s dng betonite cho nờn thi cụng, cụng trỡnh rt khụ v sch n nh thnh h o Lm tng võy xõy dng cỏc cụng trỡnh ngm Gia c nn t yu gim lỳn v lỳn lch cho cụng trỡnh Tng kh nng chng trt ca mỏi dc, trin dc Tng cng chu ti ca t nn, b sụng, bin Ngn s húa mm chng lỳn, lch, tri t, thm thu mc nc ngm Cc chu ti ca nh xng, nh cao tng CNCV v cỏc kt cu cc thuc dng va khỏc l mt chựm cụng ngh quý, mi i vi Vit Nam x lý nn t yu, cú kh nng ỏp ng c nhng yờu cu ca cụng trỡnh cc nhi, cc úng, hay cc cỏt Vi nhng u im : n gin, nhanh, s dng ớt vt t, khụng sinh t thi, khụng s dng húa cht, khụng gõy ụ nhim mụi trng, ớt gõy ting ng, khụng lm mt tớnh n nh ca nn t sau thi cụng, ớt tn nhõn cụngNú c xem l mt cụng ngh cú tớnh hiu qu kinh t rt cao cỏc nc ang phỏt trin Chớnh vỡ vy chỳng tụi mong mun s a CNCV vo phc v nhm nõng cao cht lng thi cụng v tng hiu qu kinh t Tính toán độ lún Độ lún tổng (S) gia cố đợc xác định tổng độ lún thân khối gia cố độ lún đất dới khối gia cố: S = S1 + S2 đó: S1 - độ lún thân khối gia cố S2 - độ lún đất cha gia cố, dới mũi trụ (C.1) Độ lún S1 Độ lún S2 Độ lún S2 đợc tính theo nguyên lý cộng lún lớp (xem phụ lục TCXD 4578) áp lực đất phụ thêm đất tính theo lời giải cho bán không gian biến dạng tuyến tính (tra bảng) phân bố giảm dần theo chiều sâu với độ dốc (2:1) Nh hình C.1 Phạm vi vùng ảnh hởng lún đến chiều sâu m6 áp lực gây lún không vợt 10% áp lực đất tự nhiên( theo quy định tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình TCXD 45 - 78) Ghi chú: Để thiên an toàn, tải trọng (q) tác dụng lên đáy khối gia cố xem nh không thay đổi suốt chiều cao khối [...]... hoặc ximăng cực mịn) với áp lực nhỏ để vữa tự đi vào các lỗ rỗng Do vật liệu sử dụng có giá thành cao nên phương pháp này ít áp dụng  d Khoan phụt cao áp (Jet – grouting) Công nghệ trộn xi măng với đất tại chỗ- dưới sâu tạo ra cọc XMĐ được gọi là công nghệ trộn sâu (Deep Mixing-DM) Công nghệ thi công cọc XMĐ   Hiện nay phổ biến hai công nghệ thi công cọc XMĐ là: Công nghệ trộn khô (Dry Mixing) và Công. .. trình ở Vũng tàu Cọc XMĐ dùng làm tường vây cho một công trình ở Vũng tàu VI TRÌNH TỰ THI CÔNG CỌC XI MĂNG ĐẤT     Thi công cải tạo nền đất yếu bằng cọc XMĐ có thể theo các bước như sau: Định vị và đưa thi t bị thi công vào vị trí thi t kế Khoan hạ đầu phun trộn xuống đáy khối đất cần gia cố Bắt đầu quá trình khoan trộn và kéo dần đầu khoan lên đến miệng lỗ Đóng tắt thi t bị thi công và chuyển sang... tầng đất Với lực xung kích của dòng phun và lực li tâm, trọng lực sẽ trộn lẫn dung dịch vữa, rồi sẽ được sắp xếp lại theo một tỉ lệ có qui luật giữa đất và vữa theo khối lượng hạt Sau khi vữa cứng lại sẽ thành cột XMĐ Máy thi công cọc XMĐ Máy đang thi công cọc XMĐ Cọc XMĐ dùng thay cọc khoan nhồi cho khách sạn tư nhân ở Nha trang Đầu cọc XMĐ chuẩn bị thí nghiệm Cọc XMĐ dùng làm tường vây cho một công. .. nghệ trộn khô (Dry Mixing) và Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing) + Công nghệ trộn khô (Dry Mixing): Công nghệ này sử dụng cần khoan có gắn các cánh cắt đất, chúng cắt đất sau đó trộn đất với vữa XM bơm theo trục khoan + Công nghệ trộn ướt (hay còn gọi là Jet-grouting): Phương pháp này dựa vào nguyên lý cắt nham thạch bằng dòng nước áp lực Khi thi công, trước hết dùng máy khoan để đưa ống bơm có vòi phun...CÁC CÔNG NGHỆ KHOAN PHỤT a Khoan phụt truyền thống:  Khoan phụt truyền thống (còn được gọi là khoan phụt có nút bịt)    Mục tiêu của phương pháp là sử dụng áp lực phụt để ép vữa xi măng (hoặc ximăng – sét) lấp đầy các lỗ rỗng trong các kẽ rỗng của nền đá nứt nẻ Gần đây, đã có những cải tiến để phụt vữa cho công trình đất (đập đất, thân đê, ) PP này sử dụng khá phổ... biến trong khoan phụt nền đá nứt nẻ, quy trình thi công và kiểm tra đã khá hoàn chỉnh Với đất cát mịn hoặc đất bùn yếu, mực nước ngầm cao hoặc nước có áp thì không kiểm soát được dòng vữa sẽ đi theo hướng nào Sơ đồ Khoan phụt truyền thống  b Khoan phụt kiểu ép đất : Khoan phụt kiểu ép đất là biện pháp sử dụng vữa phụt có áp lực, ép vữa chiếm chỗ của đất  c Khoan phụt thẩm thấu Khoan phụt thẩm thấu... công vào vị trí thi t kế Khoan hạ đầu phun trộn xuống đáy khối đất cần gia cố Bắt đầu quá trình khoan trộn và kéo dần đầu khoan lên đến miệng lỗ Đóng tắt thi t bị thi công và chuyển sang vị trí mới Thi t bị xe Xe khoan ruột Vịt  ... grouting) Công nghệ trộn xi măng với đất chỗ- sâu tạo cọc XMĐ gọi công nghệ trộn sâu (Deep Mixing-DM) Công nghệ thi công cọc XMĐ   Hiện phổ biến hai công nghệ thi công cọc XMĐ là: Công nghệ... thí nghiệm Cọc XMĐ dùng làm tường vây cho công trình Vũng tàu Cọc XMĐ dùng làm tường vây cho công trình Vũng tàu VI TRÌNH TỰ THI CÔNG CỌC XI MĂNG ĐẤT     Thi công cải tạo đất yếu cọc XMĐ theo... tích khối đất gia cố thay đổi thể tích lỗ rỗng khối đất Quá trình cố kết thấm  Ngoài tác dụng nén chặt đất, cọc xi măng đất có tác dụng  làm tăng nhanh trình cố kết đất  Do cọc xi măng đất đưa