Chương 9 KẾT CẤU PHỤ TRỢ CỦA TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO

Chương KẾT CẤU PHỤ TRỢ CỦA TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO 9.1.GIỚI THIỆU CHUNG Trong hố đào nông đất tốt ,với độ sâu thích hợp tường chắn thành hố đào làm việc dầm côngxon đủ cứng để tự ổn định, hố đào sâu cần có kết cấu phụ trợ để giữ tường Hệ thống chắn giữ thành hố đào sâu hai phận tạo thành, tường chắn hai chống bên neo vào đất bên Chúng với tường chắn làm tăng thêm ổn định tổng thể kết cấu chắn giữ, có liên quan tới độ an toàn hố đào công việc đào đất, mà có ảnh hưởng lớn tới giá thành tiến độ công trình hố đào Áp lực nước, đất tác động khác lên tường chắn chống bên truyền dẫn trì cân bằng, neo đất đặt bên trì cân bằng, chúng làm giảm chuyển dịch kết cấu chắn giữ Thanh chống bên trực tiếp cân áp lực ngang hai tường chắn đối diện nên cấu tạo giản đơn, chịu lực rõ ràng Neo đất đặt phía sau lưng tường , tạo không gian cho việc đào đất việc thi công kết cấu công trình, có lợi cho việc nâng cao suất thi công Trong vùng đất yếu, đặc biệt thành phố có mật độ xây dựng dày chống bên sử dụng nhiều Trong nhiều trường hợp phải dùng kết cấu chung gian để truyền áp lực từ tường chắn lên chống neo –đó dầm dằng đặt đầu tường dầm đai đặt lưng tường tạo thành khung kín nằm ngang dạng chữ nhật, đa giác tròn mặt bằng(xem hình 5.4b chương 5) Khi hố móng rộng, để đảm bảo cho hệ chống ngang không bị võng lớn nhằm mục đích đơn giản tính toán(khi xem chống chịu nén) nên thường dùng giải pháp trụ chống trung gian đỡ hệ chống nói lúc chống xem dầm liên tục nhiều nhịp 9.2.BỐ TRÍ, CẤU TẠO VÀ VẬT LIỆU KẾT CẤU PHỤ TRỢ 9.2.1.Hệ chống Tùy theo kích thước hố móng mà bố trí chống nhịp(hình 9.1a) nhiều nhịp (hình 9.1b) có trụ dỡ trung gian *Các hình thức để bố trí chống Trong trường hợp bình thường có hai hình thức bố trí hệ chống hệ chống ngang hệ chống xiên 1)Hệ thống ngang dầm đai/chống ngang trụ đứng tạo thành, hình 9.2 Chống ngang chia làm: chống đối đầu dàn chống đối đầu chạy suốt chiều dài chiều rộng hố móng; chống xiên dàn chống xiên chỗ góc hai cạnh biên hố móng; chống tam giác chỗ đầu chống dàn chống; liên kết chống(hình 9.3) Hệ chống ngang có tính chỉnh thể tốt ,truyền dẫn lực đủ tin cậy, độ cứng mặt phẳng tương đối cao, thích hợp với loại hố móng nông sâu lớn nhỏ khác nhau, phạm vi thích dụng tương đối rộng 2)Hệ chống xiên cho tường thẳng đứng dầm giằng/đai , chống xiên , móng chống xiên thường tỳ lên đảo móng đầu cọc xem móng chống nén, liên kết ngang trụ đứng tạo thành , hình 9.4a Hệ chống xiên đòi hỏi đất phải đào theo “hình chậu” , tức trước tiên đào đất giữa, xung quanh sát tường chừa lại thành mái dốc, chờ sau lắp chống xiên xong đào hết phần dốc xung quanh Khi đào sâu thay đổi móng chống xiên ( làm dài γ) để đảm bảo độ nghiêng thành chống xiên mái đào Biến dạng hố móng phụ thuộc vào biến dạng mái dốc móng chống xiên, thường thích hợp nơi có yêu cầu bảo vệ xung quanh không cao, độ sâu đào hố móng không lớn Với hồ móng có kích thước mặt tương đối lớn, hình dạng phức tạp, áp dụng phương án chống xiên cho tường đứng thu hiệu kinh tế tương đối cao Cũng có trường hợp chống ngang xiên tỳ lên kết cấu thi công lòng hố đào ( Xem hình 7.24, chương 7), điều phải kết hợp với việc thi công Tất chống phải lắp vào hào đào mặt đất, với nguyên tắc đào theo phân tầng phải thực việc lắp hệ chống trước sau đào phần đất bên Sau hoàn thành sàn kết cấu đạt cường độ thiết kế định, nhờ vào cường độ độ cứng mặt phằng kết cấu đáy sàn để tháo dỡ bố phận chống tương ứng, trước thiết phải bố trí vật truyền lực đủ tin cậy kết cấu với tường chắn hình 9.4b Tùy theo kích thước hình dạng mặt hố đào mà hệ chống ngang bố trí chiều, hai chiều chống chéo khác nhau(xem hình 6.2a chương hình 9.5 chương ) • Vật liệu chống (théo bê tông cốt thép) Mặt cắt thường dùng chống dầm đai có thép ống, thép chữ H, thép chữ I, thép lòng máng mặt cắt tổ hợp chúng thể hình 9.6 Dựa kết tính toán nội lực ( lực nén, momen uốn) để chọn thép hình thức hợp Hệ thống chống giữ BTCT phải đổ chỗ mặt phẳng Thanh chống dầm đai thường có mặt cắt hình chữ nhật Độ cao mặt cắt chống phải thỏa mãn yêu cầu tỷ số dài rộng kết cấu chịu nén (không lớn 75), phải không nhỏ 1/20 theo tính toán mặt phẳng đứng ( thường lấy cự ly trung tâm sai cực đứng kề ) Chiều cao thiết diện dầm đai ( kích thước chiều ngang ) không nhỏ 1/8 nhịp tính toán theo chiều nằm ngang Chiều rộng tiết diện dầm đai ( kích thước theo chiều thẳng đứng) không nhỏ chiều cao tiết diện Giữa dầm đai bê tông với tường chắn không để có khe hở nằm ngang Trong mặt phẳng đứng dầm đai liên kết với thân tường cốt treo, cự ly cốt treo thường không lớn 1.5m , đường kính phải tính toán theo trọng lượng thân chống dầm đai Khi dầm đai bê tông với tường liên tục đất yếu phải truyền dẫn lực cắt nằm ngang men theo độ dài dầm đai thân tường cần bố trí cốt chịu đựng cắt máng lực cắt • Cấu tạo trụ chống dầm đai, dầm giằng Trong trường hợp bình thường từ mặt đáy hố đào trở nên dùng trụ chống thép ghép thành, mặt cắt hình 9.7, nhằm phương tiện cho việc thi công cốt thép đáy móng công trình chính, đông thời để thuận tiện cho việc liên kết với cấu kiện chống Trụ chống từ đáy hố đào trở xuống dùng cọc khoan nhồi đường kính không nhỏ 650mm ( lợi dụng cọc công trình) cọc thép ống cọc thép chữ H có thiết diện với phần trụ bên Khi dùng cọc khoan nhồi chân trụ chống bên phải chôn vào cọc không nhỏ hon lần cạnh dài trụ ống thép phải hàn nối với lồng cốt thép cọc ( xem hình 7.23b chương 7) Để đề phòng chống trụ chống bị lúc đàn hồi đất hố gây ảnh hưởng bất lợi cho kết cấu chống giữ chân trụ chống phải đặt vào tầng đất tương đối tốt Ở vùng đất mềm yếu độ sâu chân trụ chống kể từ đáy hố đào trở xuống không nên lần độ sâu hố đào Dầm đai, nói, thường đặt lưng tường theo yêu cầu thiết kế, thường làm thép chữ U ghép với (xem hình 9.3 hình 9.8) Vị trí dầm số tầng dầm đai bố trí lựa chọn theo kết tính toán, thường để đơn giản tính toán, trừ tầng dầm phía đầu chân tường, tầng dầm phần tường nên bố trí cách nhau, lúc ta xem trụ cứng bản/cọc tường (trong phạm vi khoảng cách chống) làm việc dầm liên tục có nhịp (xem ví dụ 9.1 chương này) Trong trường hợp tường chắn cọc nhồi BTCT dầm đai làm BTCT, có chức dầm dằng, tăng độ cứng cho tường làm chỗ tỳ cho neo chống Dầm vòng đầu tường thường làm BTCT, có dạng mũ tường (ví dụ xem hình 4.18 hình 4.19 chương 4, hình 5.4b chương 5) 9.2.2 Neo đất /đá Thanh neo đất phát triển sở neo đá, trước năm 50, neo đá ứng dụng kết cấu vỏ áo đường hầm Năm 1958 công ty Đức lần dùng vào việc neo giữ tường chắn đất thi công hố móng sâu, neo đưa vào tầng đất sét Thanh neo đất có nhiều ưu điểm, sau lần ứng dụng thành công năm 1958 nước ý tiếp tục ứng dụng việc neo giữ loại cấu kiện, đồng thời tập trung nhiều công sức vào nghiên cứu phát triển, làm cho số lượng công trình ứng dụng tăng lên nhanh, công nghệ thi công ngày hoàn thiện hình thành thiết bị thi công đồng Từ năm 1970, nhiều nước soạn quy trình thiết kế thi công neo đất Ở Trung Quốc dùng vào công trình đường hầm xe điện ngầm, năm 1980 dùng vào neo giữ hố móng sâu nhà cao tầng Nói chung bầu neo hình thành bơm vữa áp lực, có bơm vữa hai lần neo cốt thép thô dây thép xoắn, từ tầng đến neo hố sâu tầng, Đến nay, neo đất đá ứng dụng tương đối phổ biến neo dự ứng lực • Các hình thức cấu tạo neo Thanh neo bố trí khác tùy theo yêu cầu chống giữ tường chắn tình hình đất (hình 9.9), nhiều tầng neo phụ thuộc vào độ sâu hố đào Thanh neo cấu tạo thành phần đầu neo, neo, bầu neo, cốt neo ( cốt thép thô, dây thép xoắn, dây thép bó), ống vỏ nhựa (hoặc vật liệu khác) dầm sườn/đai, xem hình 9.10 đến hình 9.15 • Phân loại neo Có ba loại chính, xem hình 9.16 Loại thứ xem hình 9.16a, loại trụ tròn bơm vữa xi măng xi măng cát (áp lực bơm 0,3 – 0,5 Mpa) vào lỗ, thích hợp cho neo có tính tạm thời, lực kéo không lớn Loại thứ hai hình 9.16b loại trụ tròn có mở to phần chân ( bầu neo) hình không quy củ, bơm vữa áp lực từ Mpa (bơm vữa hai lần) đến bơm vữa cao áp khoảng 5Mpa, đất sét hình thành vùng mở rộng tương đối nhỏ, đất tính sét mở rộng Loại thứ ba hình 9.16c, dọc theo chiều dài lỗ mở thành lần hoăc nhiều lần thành hình nón cụt có đáy to Loại neo phải có máy mở lỗ chuyên dụng, nhờ vào áp lực cần trung tâm đNy dao mở lỗ mở ra, gọt thành hình lỗ, dùng đất sét đất tính sét, chịu lực kéo nhổ lớn Theo tiêu chuNn neo đất BS8081 :1989 (Anh) loại với bầu neo có dạng rễ nhờ vữa bơm ép vào đất rời áp lực cao (>2MPa) Một công ty Anh dùng máy mở lỗ chuyên dụng mở rộng đầu lỗ khoản gấp đôi gấp bốn lần,hình dạng lỗ mở hình nón cụt (hình 9.17),dùng phương pháp này, loại đất sét c = 100 kPa thu khả chịu lực cho phép đến 250 kN , đất cát đá sỏi thu đươc khả chịu lực cho phép đến 500 kN Khi số đầu nón cụt tăng lên sức chịu tải trọng nhổ neo tăng lên Theo kết thử neo công ty Fondedile (Anh) với neo có lần chiều rộng bầu có sức chịu nhổ 400 kPa ,và neo có nón cụt đến 980 kPa ( đất sét có cường độ chống cắt 120 kPa ) đất sét có cường độ chống cắt 200 kPa sức chịu nhổ 660 kPa 1640 kPa • Bố trí neo (hình 9.18) Số tầng neo : tùy theo loại đất, đất cát, sét, hố đào sâu 12 -13m tầng neo (lúc có tường côngxon – m ), đất yếu có neo phải đặt dầm dằng đầu tường Khoảng cách neo tối thiểu từ 1,5 – 2,0 m không nhỏ 4D (D – đường kính lớn bầu neo ) Góc nghiêng neo không nhỏ 13° không lớn 45°, thường khoảng 15° - 35° Lm - độ dài bầu neo (m); D – đường kính lỗ neo (mm); τ - cường độ chịu cắt đất (MPa) Từ công thức thấy, khả chịu lực neo hàm số độ dài bầu neo cường độ chịu cắt đất Trong thiết kế, khả chịu lực neo xác định từ yêu cầu, cần biết cường độ chịu cắt đất tính độ dài bầu neo, thế, cường độ chịu cắt đất khâu quan trọng Trong tiêu chuNn BS 8081:1989 kiến nghị công thức tính neo đất có khác so với công thức có dạng sau: T = Lm π Dα Cu (9.11b) Trong đó: Cu - sức chống cắt không thoát nước đất lấy trung bình Lm ; α - hệ số bám dính phụ thuộc vào tính chất đất, lấy giá trị sau: Khi Cu > 90kN / m , α = 0, ÷ 0, 35 (sét cứng); Cu = 270kN / m , α = 0, 28 ÷ 0, 36 (sét cứng cố kết); Cu = 287 kN / m , α = 0, 48 ÷ 0, 60 (sét vôi cứng); α = 0, 45 Cu = 95kN / m , (sét bùn cứng); Thường lấy α < 0, 45 α > 0, 45 - cần thử neo Cường độ chống cắt đất τ xác định sở thống kê kết thử neo theo định luật cắt Coulomb neo chôn sâu vào đất thường tính: τ = Koγ h.tgϕ + c (9.12) Trong đó: Ko - hệ số lấp đất, với cát lấy K o = 1, đất sét lấy Ko = 0,5; γ - trọng lượng thể tích đơn vị (dung trọng) đất, (kN / m3 ); h – độ cao đất phía bên neo tính từ trung tâm bầu neo đến mặt đất (m); c – lực dính đất (kPa) ϕ - góc ma sát đất ( ° ) Căn vào tải trọng ngang tường/cọc vừa tính mục 3.2 để tính lực trục neo theo nội dung sau: (1) Tính độ dài bầu neo; (2) Tính độ dài đoạn tự neo; (3) Kiểm tra ổn định tổng thể cọc, tường neo; (4) Tính tiết diện dây neo (cốt thép thô dây thép xoắn)’ (5) Tính tiết diện thép chữ H,I théo chữ U làm dầm đau cho neo (mục 9.3.1); (6) Bản vẽ thi công neo; (7) Biện pháp bảo vệ an toàn sức khỏe thi công neo theo luật lao động • Tính độ dài bầu neo Tham khảo Lm hình 9.10 độ dài bầu neo suy từ công thức (9.11a): T = Lm π Dτ Sẽ : Lm = T K π Dτ Trong đó: K - hệ số an toàn chống nhổ Trị số cường độ chịu cắt τ xem xét dựa vào kinh nghiệm tích lũy số liệu đo thử … địa phương, cúng tính theo công thức, tức lấy công thức (9.12) thay vào công thức (9.11a) có: Lm = T K π D ( K oγ h.tgϕ + c ) (9.13) Trong đó: h – độ cao từ trung tâm bầu neo đến mặt đất, không nhỏ 4m Các ký hiệu khác đơn vị đo – giống • Tính độ dài tự N hư hình 9.23 điểm O điểm áp lực đất 0, 0E mặt trượt giả định, góc kẹp neo AD với đường nằm ngan AC α , AB đoạn tự neo, tìm độ dài AB : AC = AO tan(45 ° - ϕ ), ϕ biết,Vậy tìm AO Vì α biết, theo hàm số sin ta có: ) AC: Độ dài đoạn tự do: ϕ⎞ ϕ⎞ ϕ⎞ ⎛ ⎛ ⎛ ACsin ⎜ 45° + ⎟ A0tan ⎜ 45° − ⎟ sin ⎜ 45° + ⎟ 2⎠ 2⎠ 2⎠ ⎝ ⎝ ⎝ AB = = ϕ ϕ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ sin ⎜135° − − α ⎟ sin ⎜135° − − α ⎟ 2 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ (9.24) Thường lấy đoạn tự 5m, có nhiều tần neo dung phương pháp tính phân tầng • Tính dây neo ( dây thép xoắn, cốt thép thô) As = * Cốt thép thô: Trong đó: kN f yk As - diện tích tiết diện cốt thép ( mm ); k – hệ số an toàn; N – lực kéo trục thiết kế (kN ) f yk - trị tiêu chuNn cường độ cốt thép, kPa * Dây thép xoắn: n= kN As f ptk Trong : n – số bó dây thép xoắn; k – hệ số an toàn; N – lực kéo trục thiết kế (kN ); As - diện tích tiết diện cốt thép ( mm ); f ptk - trị tiêu chuNn cường độ dây thép xoắn, kPa • Kiểm tra ổn định tổng thể ( neo + tường + đất ) Trong đánh giá ổn định tổng thể BS 8081 : 1989 lưu ý người thiết kế phải kể đến: (a) Sức chịu neo, ví dụ neo có sức chịu cao ảnh hưởng đến ổn định chung neo có sức chịu thấp (b) Vị trí mặt phẳng phá hoại giới hạn để đảm bảo chiều dài neo tự đủ để kéo dài phía bên mặt phá hoại mặt phẳng (c) Xây dựng quy hoạch khống chế cấm từ chối sử dụng neo nằm bên khu vực làm việc dự án (d) Các khống chế vật lý liên quan đến điều kiến đất, có mặt hầm dịch vụ, công tác nổ mìn, tháo dỡ … Ổn định tổng thể tính theo cân trượt mái dốc Cơ học đất phức tạp nên vào năm 1953 học giả Đức tên E.Kranz dung giả định tường thay cho toàn hệ thống nằm mặt trượt sâu khối đất với tường thay giả tưởng, xác định sau: xem nửa độ dài bầu neo nằm phía tường giả tưởng, ta kéo đường thẳng từ chân cọc/tường đến trung tâm bầu neo, mặt trượt sâu theo giả định Kranz, hình 9.24a Trong hình, OD tường thay thế, CO đường kéo từ chân cọc/tường đến điểm trung tâm bầu neo, Ea áp lực đất chủ động dung cho cọc chắn đất (với góc ma sát đất cọc δ ), E1 áp lực đất chủ động tường thay (với góc ma sát đất-tường thay δ ), góc kẹp CO với đường nằm ngan θ , θ lớn góc ϕ , tính toán phải tính tải trọng mặt đất, θ nhỏ góc ϕ , không tính tải trọng mặt đất, G trọng lượng đất tường thay cọc Vẽ đa giác lực hình 9.24b tính toán hệ số an toàn lớn 1,5, tiến hành số diễn toán chi tiết (xem [7]) ta được: KAh = Eah − Eth + [G − ( Eah − Elh ) tan δ ] tan (ϕ − θ ) + tan α tan (ϕ + θ ) (9.17) Trong công thức KAh lực ngang (hình chiều ngang KA) lớn neo chịu Gọi YAh lực ngang (hình chiếu ngang) thiết kế bầu neo hệ số an toàn: Fs = KAh = 1,5 YAh (9.18) Sau đó, Kranz với Ranke Ostermayer sửa đổi công thức tính hệ số an toàn nói theo sơ đồ trình bày hình tiêu chuNn Anh ( BS 8081 :1989 ) kiến nghị sử dụng với số công thức khác Với thiết kế bình thường, có phần phải kiểm tra ổn định tổng thể neo hay tùy theo tính hình bầu neo có nằm sâu xuống phía chân cọc tường hay không, quy trình hữu quan Canada dựa vào cách lựa chọn từ ba tình hệ thống neo nhiều tầng hình 9.25 để thảo luận vấn đề Trong hình(9.25a)toàn neo phia chân tường nên phải kiểm tra ổn định toàn chúng,nét đứt giả định phần tường kéo giữ giả định mặt trượt đất.Hình 9.25b có hai neo phải kiểm tra hệ số an toàn tổng thể chúng.Hình 9.25c neo kéo sâu xuống phía chân tường nên kiểm tra ổn định tổng thể Tính toán cụ thể cho trường hợp xem (7) Hệ số an toàn tính theo công thức (9.18) chọn khác tuỳ theo độ nghiêng neo (xem hình 9.26) theo thời hạn làm việc neo (tạm thời hay vĩnh cửu) trình bày bảng 9.3 Bảng 9.3 Các hệ số an toàn tối thiểu kiến nghị để thiết kế neo đơn(BS 8081:1989) Hệ số an toàn tối thiểu Hệ số Loại neo Giao diện vữa/dây trọng thử Giao diện neo vữa/mũ Dây neo đất/vữa neo Các neo tạm thời gian sống nhỏ tháng phá hoại không gây hậu 2,0 2,0 1,10 nghiêm trọng không gấy nguy hiểm 1,40 công cộng, ví dụ thử tải cọc thời gian ngắn dùng neo làm hệ đối trọng Các neo tạm thời thời gian sống kéo dà đến năm hậu phá hoại 2,5* 2,5* 1,25* nghiêm trọng không gây nguy hiểm 1,60 cho an toàn công cộng, không cấn thiết cảnh báo, ví dụ tường chắn có neo sau Các neo dài hạn tạm thời nguy hiểm ăn mòn cao /hoặc hậu nguy hiểm 3,0+ phá hoại nghiêm trọng, vi dụ cáp 2,00 3,0* 1,50 chủ cầu treo đối trọng để nâng phận kết cấu nặng • Có thể dùng giá trị tối thiể 2,0 có thí nghiệm mẫu thật trường + Có thể cần tăng đến 4,0 để hạn chế đào đất Chu ý: 1.Trong thưc tế hệ số an toàn neo tỉ số tải trọng giới hạn tải trọng thiết kế.Bảng 9.3 định nghĩa hệ số an toàn tối thiểu tất giao diện thành phần chủ yếu hệ neo 2.Các hệ số an toàn tối thiểu giao diện đất/vữa chủ yếu nằm 2,0 4,0.Tuy nhiên cho phép thay đổi chúng thí nghiệm hiên trường cho mẫu thật (thử nghiệm neo) cung cấp thông tin bổ sung đủ tin cậy phép giảm 3.Các hệ số an toàn áp dụng giao diện đất trên/ vữakhông thay đổi cao so với giá trị dây neo, giá trị them thể mức độ không chắn Ví dụ 9.2 Hố móng lầu Trung Sơn ThNm Dương sâu 13m,đất nên tốt tầng neo, độ dài bầu neo 12m,như hình 9.27,kiểm tra ổn định theo phương pháp Kranz.Cho biết: lực thực tế neo : , TA = 344,8kN , OD tường thay thế: Khoảng cách neo 1,5m Giải: Tìm giá trị hệ số an toàn tổng thể: Hình 9.27.Sơ đồ tính ổn định tổng thể (1) (2) (3) Do lớn nên phải tính tải trọng mặt đất q=10kN / Áp lực đát chủ động cọc chắn đất (BF): ( (4) Áp lực đất chủ động tường chắn (OD) (5) Tìm K : Theo công thức(9.17): = (Có thể chịu lực ngang lớn nhất) (trong công thức Trong ví dụ lực hình chiếu ngang thiết kế neo) Ta =344,8kN nên: Fs= Ví dụ thiết kế thử neo công trình thực xem chương 12 9.4 THI CÔNG THIẾT KẾ KẾT CẤU PHỤ TRỢ 9.4.1 Thi công hệ chống Thi công hệ chống thép hình tương đối đơn giản sơ trình bày mục 9.2.1 Sau thiết kế bố trí hợp lý kết cấu chống giữ đảm bảo chất lượng thi công điều quan trọng Trình tự lắp dựng tháo dỡ hệ thống chống bắt buộc phải phù hợp với giai đọan thiết kế kết cấu chống ,phối họp chặt chẽ với việc đào đất thi công công trình Một nguyên tắc phải lắp hệ chống trước mặt đát tiếp tục đào lúc lắp phải ý đồng trục mắt nối liên kết phải chắn tin cậy Cấu tạo mắt nối nội dung quan trọng cần phải đặc biệt quan tâm thiết kế chông giữ thép,cấu tạo mắt nối không thảo đáng dễ làm cho hố móng bị biến dạng lớn Hình 9.28 phương pháp ghép nối H thép ống.Trong đó,hình 9.28a nối vặn ren,9.28b mối hàn N ối hàn thường đạt yêu cầu tiết diện đồng cường độ, tính truyền lực tốt ,nhưng khối lượng công việc hiên trường lớn.N ối vặn ren đô tin cậy không nối hàn thuận tiện ghep nối hiên trường Khi dung thép chữ H làm dầm đai,tuy mặt phẳng tính chịu uốn tốt,nhưng tính chịu cắt chịu xoắn lại kém,phải có biện pháp cấu tạo thỏa đáng để bù lại.Hình 9.29 lien kết dầm với chống;giữa dầm đai với tường chắn nhồi lín bê tông đá nhỏ làm cho dầm đai chịu lực đồng hơn, tránh bị tác động lệch tâm sinh xoắn Ở bụng dầm đai chống hàn gia cường làm tăng tính ổn định bụng nâng cao đọ cứng chịu cắt tiết diện ,đề phòng phá hủy nén cong cục Liên kết điểm giao chống ngang dọc có hai loại nối phẳng nối chồng,như hình 9.30.Thường thì, điểm nối phẳng đủ tin cậy điểm nối chồng,có thể làm cho hệ chống hình thành độ cứng phẳng lớn.N ối chồng thi công thuận tiện kiểu nối hạn chế nén gãy mặt phẳng ngang đến đâu hoài nghi Để thuận tiện lắp dựng căng chỉnh ,hiện người ta dung chống công cụ chuyên dùng cách lắp kích thủy lực đầu chống ,nếu dài lắp kích đầu Trong nhiều trường hợp ,nhờ kích thủy lực điều chỉnh dễ dàng việc lắp chặt chống với dầm đai mà qua kiểm tra lực trục chống Trên hình 9.31 trình bày sơ đồ hệ lắp đặt chống nối 9.4.2.Thi công neo đất Khi thi công neo đất ,phương pháp khoan, có hay không thổi nước,việc lắp đặt dây neo,hệ thống phun vữa thời gian thao tác có ảnh hưởng đến sức chịu tải neo.Thi công neo đất cần thực chu bảo toàn giả thiết thiết kế.Trước bắt đầu công tác neo trường, cần chuNn bị mô tả phương pháp có nêu chi tiết toàn thao tác bao gồm thông tin máy móc thiết bị Máy thi công Máy thi công thường dùng máy RPD N hật Bản.Máy khoan Krupp hình 9.32cuar Đức máy KZII Trung Quốc Máy khoan Krupp hình tính máy xem bảng 9.4 Bảng 9.4 Tính máy khoan Krupp Đức Hạng mục Đường kính lỗ khoan (mm) Mô men xoắn (N m) Số lần xung kích (lấn/phút) Vòng quay (v/phút) Lực tiến vào (kN ) Độ dài cần khoan (mm) Công suất động (kW) Trọng lượng máy (t) Kích thước (dài x rộng x cao) Tên loại máy khoan HB 101 HB 105 64 – 27 950 1800 – 140 Lớn 25 6250 74 8,3 6610 x 2300 x 2200 Xác đinh theo yêu câu neo 6000 1800 – 32 – 55 Lớn 25 6250 74 8,3 6610 x 2300 x 2200 Trình tự thi công neo Hố đào phải đào đất trước đến cốt đặt neo sau thi công theo sơ đồ hình 9.33,cứ tiến hành tiếp tục đến tầng thứ tầng thứ 3…Hiện hãng lớn có kết cấu neo riêng theo công nghệ thi công tương ứng (xem(7)).Việc bố trí thiết bị làm neo xem hình 9.34 Khoan lỗ Có hai công nghệ khoan neo:thao tác thô thao tác ướt,chúng khác chỗ khoan lỗ có nước nước để thổi rửa lỗ nhiều lần.Chi tiết hai công nghệ nói xem (7).Dây ,có tổng tiết diện A=138m ,cường độ tiêu chuNn neo thường thép xoắn,ví dụ loại 1470N /m ,cường độ thiết kế lấy 1000N / 1570N /m ,cường độ thiết kế 1070N /m ;loại , có A=88m , cường độ tiêu chuNn ,dung neo đường kình 30-40mm,thép A-III đến A-IV Bơm vữa Sau đặt thép tiến hanh bơm vữa tạo bầu neo làm chức bám dính dây neo bám dính đất đá xung quanh Yêu cầu vữa: dùng xi măng có mác 325 trở lên ,tỉ lệ nước xi măng 0,4-0,45 ,khi dung phương pháp bơm tỉ lệ 2:1,hoặc 2,5:1.N ếu dung vữa xi măng cát tỉ lệ xi măng cát 1:1 đến 1:2, hạt cát không lớn 2mm bơm vữa lần.Áp lực bơm 0,1-12Mpa với ống cao su chịu áp.Có thể bơm vữa nhiều lần với áp lực bơm tăng dần Bơm vữa đầu dây neo tự phải có thành phần chống ăn mòn, ví dụ bi tum sulphide vữa hỗn hợp hắc ín Gia công lắp đặt dầm đai Gia công lắp đặt dầm đai phải đảm bảo cho mặt chịu lực đỡ đường thẳng ,như làm cho dầm chịu lực đồng đều.Trong trình thi công tường cọc ,các cọc bị chênh lẹch lớn ,không thể có thêt mặt phẳng ,có chênh lệch lớn nên lắp đặt dầm phải điều chỉnh lại Lăp dầm đai lắp trực tiếp lắp ghép trước cNu lên lắp cụm Tùy vào lực neo mà làm dầm đai thẳng(hình 9.35a)khi lực nhổ bé dầm đai nghiêng (hình 9.35b)khi neo có độ nghiêng lớn thành phần lực thẳng đứng lớn(do đỡ chịu) Kéo căng dự ứng lực Phải theo quy trình thiết lế thi công để kéo căng neo theo nguyên tắc tăng dần cấp ,lúc đầu từ 10%-20% lực thiết kế,khi khóa neo lực kéo 75% lực thiết kế Thí nghiệm neo Cần nhận biết bốn biên độ tải trọng đặt lên neo: (a) Tải trọng yêu cầu, ,cần để đảm bảo kết cấu làm việc đạt yêu cầu đề (b) Tải trọng thử, ,là tải trọng mà neo chịu ngắn hạn kéo căng (c) Tải trọng khóa, , tải lưu lại neo đươc căng (d) Tải trọng dài hạn neo, , tồn neo kết việc thi công căng kéo ,từ biến chuyển vị đất Mỗi loại tải trọng có không chắn đóvà đánh giá thông qua phân tích(xem(7)) thí nghiệm theo sơ đồ hình 9.36 Có ba loại thí nghiệm neo sau: (a) Thử nghiệm trước thi công đại trà để kiểm tra giải pháp thiết kế công nghệ thi công,thường với số lượng 1,2-2% số neo,nhưng không chiếc; (b) Thí nghiện tính phù hợp trường ,với số lượng ba neo cho lớp đất,và cho nhóm 10 neo sau đó; (c) Thí nghiệm để chấp nhận cho tất neo thi công Phân tích kết thử neo theo quy định tiêu chuNn thử neo để chọn loại tải trọng nói (xem(2,7)) ví dụ trình bày chương 12 Cắt dây neo bảo vệ đầu neo chống hư hỏng học , ý không dung nhiệt mà dùng cưa đĩa, dây neo căng cần có lớp vỏ bảo vệ xảy rủi ro neo bị phá hoại Trên hình 9.37 hiên trường thử neo để khiểm tra thiết kế công nghệ thi công ... 0.3 0.4 0.5 U1 0.4352 0.8445 1.2 299 1. 591 5 1 .92 8 l1 / l2 0.6 0.7 0.8 0 .9 U1 2.2372 2.5154 2.7 596 2 .96 81 Đối với chịu nén liên tục nhịp: U12 EI PCR = l12 Trong đó: (9. 5) U1 có quan hệ với l1 / l2... = 0,854 × 50, 788 × 3,874 = 167 ,99 kN ; - Dầm đài giữa: P = qh = 50, 788 × 3,874 = 196 , 71kN ; - Dầm đai gần cuối: P4 = 0 ,95 45qh = 0 ,95 45 × 50, 788 × 3,874 = 1 79, 22kN ; - Dầm đai cuối cùng: P4... 3,14(20 + 1)3 ×1/ = 3634 ,94 cm ; F = π (d o + t )t = 3,14(20 + 1) ×1 = 65 ,94 cm ; r = J / F = 3634 ,94 / 65 ,94 = 7, 425cm Khi chiều dài chống L = 9m độ mảnh là: λ = L / r = 90 0 / 7, 425 = 121, 21