ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận ảnh hưởng của thi công đào hố,hầm đói với các công trình lân cận
HƯỚNG DẪN PHÕNG NGỪA SỰ CỐ CHO CÁC CÔNG TRÌNH LÂN CẬN HỐ ĐÀO KHI THI CÔNG MÓNG HOẶC TẦNG HẦM Lời nói đầu Đào đất, làm tường cừ hố đào thi công móng tầng ngầm thời gian gần gây nhiếu cố cho công trình lân cận hố đào, đặc biệt TP Hồ Chí Minh, Hà Nội số đô thị khác Sự cố xảy trình thi công tường cừ lẫn đào đất Các cố chủ yếu xảy là: nứt gãy kết cấu, đứt đường ống, nghiêng lún nhà, sụt đất, đổ tường rào, sập đổ nhà Các tượng thường xảy khu vực có đất sét yếu cát chảy tường cừ hố đào không đủ độ cứng thiếu khả cách nước (cọc ép, cọc khoan nhồi không liên tục, cừ tràm số loại khác) Tại vài công trình cố xảy đất không yếu tường cừ không đủ cứng tường cừ tường đất đủ cứng lại bị khuyết tật, không ngăn xói ngầm nước cát Việc thi công hố đào nguyên tắc cần đảm bảo an toàn cho hạng mục bên hố đào lẫn công trình lân cận hố đào Năm 2006, sau xảy số cố công trình nằm hố đào, Bộ Xây dựng ban hành tài liệu “Hướng dẫn kỹ thuật phòng ngừa cố công trình đào hố móng sâu vùng đất yếu “ nhằm phòng ngừa cố Trước tình hình nhiều công trình lân cận hố đào bị cố thời gian gần đây, Bộ Xây dựng ban hành tiếp tài liệu nhằm phòng ngừa cố cho công trình lân cận chúng Tài liệu bao gồm nội dung hướng dẫn kỹ thuật phòng ngừa cố cho công trình lân cận hố đào Các nội dung hướng dẫn khác liên quan tới công tác quản lý : lựa chọn nhà thầu xây dựng công trình có hố đào, theo dõi trạng công trình lân cận nghiệm thu bước trình thi công hố đào cần tuân thủ theo quy định hành nhà nước Phạm vi áp dụng Hướng dẫn áp dụng cho việc phòng ngừa cố công trình hữu lân cận hố đào thi công móng tầng hầm Công trình hữu coi lân cận hố đào nằm mặt có kích thước tính từ mép hố đào tới vị trí công trình gần hố đào sau: - lần chiều sâu đào công trình xây dựng mặt đất; - lần chiếu sâu đào đường ống , tuyến cáp, nen kỹ thuật ngầm Sự cố nguyên nhân cố 2.1 Việc thi công hố đào gây cố hư hỏng công trình lân cận, biểu sau : 2.1.1 Sự cố: Sập đổ công trình phân công trình; sụt nền; gãy cấu kiện chịu lực chính, đứt đường ống, đường cáp hệ thống thiết bị công trình; nghiêng, lún công trình nứt, võng kết cấu chịu lực mức cho phép; 2.1.2 Hư hỏng: nứt, tách nền; nứt tường kết cấu bao che, ngăn cách, hư hỏng cục chưa tới mức gián đoạn hoạt động đường ống, đường cáp hệ thống thiết bị công trình; nghiêng, lún công trình nứt, võng kết cấu chịu lực chưa tới mức cho phép; 2.1.3 Các biểu nêu xuất từ bắt đầu thi công kết cấu chống giữ thành hố đào đóng cừ, thi công cọc, làm tường cừ barrette xuất trình đào đất hố móng 2.2 Nguyên nhân dẫn đến cố, hư hỏng yếu tố sau: 2.2.1 Chấn động phát sinh thi công Các chấn động phát sinh rung hạ cừ, hạ ống vách để khoan cọc nhồi gây lún móng công trình lân cận tựa số loại đất rời, chặt gây hư hỏng kết cấu tác động trực tiếp lên chúng; 2.2.2 Chuyển vị đất 2.2.2.1 Các chuyển vị thẳng đứng (lún trồi) chuyển vị ngang đất xảy thi công tường cừ hố đào (thường cừ ván thép, cọc barrette), đào đất hố móng, hút nước khỏi hố đào thu hồi cừ ván thép 2.2.2.2 Khi rung ép tường cừ chế tạo sẵn bề mặt đất có xu hướng nâng lên đất bị đẩy xa Ngược lại thi công cọc khoan nhồi barrette bề mặt đất xung quanh bị lún xuống đất dịch chuyển ngang hướng vị trí khoan tạo lỗ 2.2.2.3 Khi thi công đào đất hố móng, đất khu vực xung quanh bị lún xuống chuyển dịch ngang phía hố đào Mức độ lún chuyển vị ngang phụ thuộc vào độ sâu đào, đặc điểm đất nền, kết cấu chống đỡ qui trình đào đất Chuyển dịch lớn thường phát sinh thi công hố đào sâu đất yếu 2.2.2.4 Khi bơm hút nước để thi công hố đào, mực nước ngầm bị hạ thấp làm tăng độ lún đất khu vực xung quanh Mức độ lún phụ thuộc vào mức độ hạ mực nước ngầm, đặc điểm đất thời gian thi công 2.2.2.5 Khi thu hồi cừ ván thép, đất chuyển dịch vào khe rỗng cừ để lại gây lún khu vực xung quanh tường cừ 2.2.3 Mất ổn định Hố đào bị ổn định hệ thống chống đỡ không đủ khả chịu lực tượng trượt sâu Trong trường hợp công trình liền kề hố đào bị chuyển vị lớn bị sập đổ 2.2.4 Sụt đất Hiện tượng sập cục thành rãnh đào hố khoan thi công tường cừ cọc phương pháp đổ chỗ để lại hốc nhỏ đất Các hốc với qui mô lớn hình thành đất bị trôi theo dòng chảy nước vào hố móng qua khe hở cừ qua khuyết tật kết cấu cừ Khi vòm đất phía hốc bị sập gây tượng sụt cố công trình Hiện tượng có khả xảy hút nước hố đào để thi công móng, tầng hầm cát bão hòa nước Biện pháp phòng ngừa cố 3.1 Yêu cầu chung 3.1.1 Thi công hố đào làm tầng ngầm móng công trình công việc phức tạp, cần quản lý, giám sát thực thi cách chặt chẽ tất bước từ khảo sát, thiết kế biện pháp thi công, thi công tới xử lý tình phát sinh thi công 3.1.2 Các công trình đông người, công trình quan trọng văn hóa trị nằm phạm vi ảnh hưởng hố đào cần chủ động chống đỡ, gia cố từ trước thi công hố đào 3.2 Khảo sát phục vụ thiết kế biện pháp thi công 3.2.1 Khối lượng độ sâu khảo sát địa kỹ thuật phục vụ thiết kế biện pháp thi công hố đào phải phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn TCVN 4419:1987 - Khảo sát cho Xây dựng Nguyên tắc bản; TCVN 160:1987 - Khảo sát Địa kỹ thuật phục vụ cho thiết kế thi công móng cọc ; TCXD 194 : 1997 Nhà cao tầng- Công tác khảo sát địa kĩ thuật ; TCXD 205:1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế Khi lập đề cương khảo sát địa kỹ thuật cần tham khảo số liệu có khu vực lân cận công trình Nếu đủ số liệu phải bố trí số điểm khảo sát dọc theo biên hố đào với khoảng cách ban đầu không lớn 30 m/điểm Mật độ khảo sát cần bố trí không lớn 20m/điểm có điều kiện sau đây: a) Độ sâu đào lớn (trên tầng ngầm m); b) Điều kiện đất có nhiều biến động tính chất bề dày lớp đất; c) Trong phạm vi đào có lớp cát bão hòa nước mực nước ngầm cao; d) Các công trình khu vực lân cận bị lún, nứt Kết khảo sát phục vụ thiết kế móng thông thường cần cung cấp thêm số liệu về: a) Nước đất, bao gồm nước mặt biến động mực nước ngầm theo mùa năm; b) Các tiêu tính thấm lớp đất, tính thấm lớp đất rời cần xác định thí nghiệm trường; c) Các tiêu đặc thù khác (nếu có) xác định theo yêu cầu phương pháp tính toán thiết kế biện pháp thi công Sau kết thúc khảo sát, lỗ khoan phải lấp lại vật liệu có khả chống thấm 3.2.2 Việc khảo sát trạng công trình mặt đất lân cận hố đào cần đảm bảo phân loại công trình theo tầm quan trọng mức độ nhạy cảm chuyển vị đất Phạm vi khảo sát công trình vị trí tính lần độ sâu đào đất kể từ mép hố đào Các thông tin thu thập gồm : a) Loại công trình, vị trí khoảng cách đến hố đào; b) Cao độ đặc điểm kết cấu móng ; c) Qui mô đặc điểm kết cấu : mặt bằng, số tầng, loại kết cấu ( khối xây, thép, bê tông cốt thép ), tình trạng nghiêng, lún công trình, nứt kết cấu ( thể vẽ vị trí, bề rộng có ); 3.2.3 Các đường ống, tuyến cáp, nen kỹ thuật ngầm cần khảo sát phạm vi mặt kích thước lần độ sâu đào đất kể từ thiết bị kỹ thuật tới mép hố đào Các thông tin cần thu thập gồm : Đặc điển, độ sâu, kích thước khoảng cách chúng đến hố đào 3.3 Thiết kế biện pháp thi công 3.3.1 Khi thiết kế biện pháp thi công, không sử dụng kết cấu chống đỡ thành hố đào loại cừ liên kết cách nước loại cọc nhồi, cọc đóng cọc ép thông thường Ưu tiên sử dụng cọc barrette điều kiện đất yếu, có nước ngầm, đặc biệt làm tầng hầm trở lên Có thể sử dụng cừ ván thép để thi công tầng hầm điều kiện đất tốt tầng hầm điều kiện đất yếu, có nước ngầm 3.3.2 Tính toán độ ổn định hệ thống chống đỡ thành hố đào cho tầng ngầm phải kể đến áp lực đất, tải trọng công trình khu vực lân cận tải trọng khác phát sinh trình thi công Áp lực đất tác dụng lên tường chống giữ thành hố đào lấy áp lực đất trạng thái nghỉ, lớp đất yếu áp dụng hệ số áp lực ngang K=1.0 3.3.3 Độ sâu hạ cừ phải đảm bảo ổn định thành hố đào, trọng tâm ổn định trượt Trường hợp cát nằm mực nước ngầm cần hạ cừ đến lớp đất có khả cách nước nằm độ sâu đào lớn Việc tạo lớp cách nước đáy hố đào ép bù nước hố đào cần xem xét thiết kế thi công phải trì cao độ mực nước ngầm để bảo vệ công trình lân cận 3.3.4 Khi thiết kế biện pháp thi công phải thực việc đánh giá ảnh hưởng tới công trình lân cận đề biện pháp hạn chế ảnh hưởng bất lợi, bao gồm: a) Chấn động khu vực lân cận thi công tường cừ chế tạo sẵn, tường cừ barrette cọc công trình (nếu có) Khi hạ cừ chế tạo sẵn nên chọn biện pháp ép tĩnh để hạn chế chấn động; b) Chuyển vị (lún trồi chuyển vị ngang) thi công tường cừ chế tạo sẵn Nên ưu tiên sử dụng cừ thép để giảm thiểu chuyển vị đất hạ rút cừ Trường hợp cừ bố trí gần công trình lân cận không nên thu hồi cừ sau kết thúc thi công phần ngầm; c) Chuyển vị (lún chuyển vị ngang) khu vực xung quanh ứng với giai đoan thi công đào đất Để hạn chế chuyển vị áp dụng biện pháp tăng cường độ cứng hệ thống chống đỡ thành hố đào như: - Sử dụng tường cừ có độ cứng chống uốn cao, ưu tiên sử dụng tường đất; - Sử dụng hệ giằng chống ngang có đủ độ cứng; - Liên kết giằng chống với tường chúng với cần có tiếp xúc tốt để loại trừ biến dạng ban đầu, không gây ổn định cục đảm báo phân bố tải đồng ; - Hạn chế biến dạng dọc trục chống cách gia tải trước d) Độ lún khu vực xung quanh tác động hạ mực nước ngầm hố móng Biện pháp phòng ngừa hạn chế ảnh hưởng hạ mực nước ngầm là: - Thi công nhanh công đoạn; - Tạo lớp cách nước đáy hố đào biện pháp khoan vữa xi măng, vữa xi măng/bentonite, silicat hóa; - Giữ ổn định mực nước ngầm phía hố đào biện pháp ép bù nước 3.3.5 Hồ sơ thiết kế cần qui định khối lượng, loại, vị trí thời gian tiến hành quan trắc địa kỹ thuật Khối lượng quan trắc phụ thuộc vào qui mô mức độ phức tạp công trình không điểm cho loại quan trắc Các thông số thường quan trắc là: Độ lún, chuyển vị ngang đất theo độ sâu mực nước đất Việc quan trắc mực nước ngầm thiết phải thực đào cát nằm mực nước ngầm Việc lắp đặt thiết bị quan trắc phải thực từ trước bắt đầu thi công 3.3.6 Thiết kế cần tính toán giá trị chuyển vị ứng với giai đoạn thi công, từ đưa ngưỡng cảnh báo tương ứng phục vụ cho việc ngăn chặn cố quan trắc trình thi công sau Khi tính toán kiểm tra, tham khảo số liệu chuyển vị sau : a) Độ lún đất thi công tường đất khoảng 0,1%-0,15% độ sâu tường; b) Giới hạn độ lún chuyển vị ngang công trình lân cận là: + Nếu chấp nhận xuất vết nứt nhỏ kết cấu bê tông cốt thép tường chịu lực các công trình lân cận: Độ lún lệch tích lũy giới hạn công trình xung quanh thi công tầng ngầm i / 500 ( o / oo ) + Biến dạng tính toán ứng suất kéo kết cấu công trình lân cận 0.1% 3.4 Thi công hố đào 3.4.1 Thi công hố đào thực theo biện pháp thi công thiết kế Nên bắt đầu thi công cừ chống giữ hố đào từ khu vực xa công trình hữu để kiểm tra công nghệ thi công đánh giá ảnh hưởng khu vực xung quanh ảnh hưởng chấn động, chuyển vị đất, chất lượng đổ bê tông, mối nối tác động khác Cần thay đổi công nghệ điều chỉnh thiết kế công nghê không đáp ứng yêu cầu qua việc thi công thử 3.4.2 Các hố đào chống giữ tường đất cần lưu ý số điểm sau : 3.4.2.1 Khi thi công tường, bề rộng rãnh đào bị sạt lở 5-10% cần thay đổi chủng loại dung trọng dung dịch giữ thành, nâng cao tường dẫn để tăng cột áp cho dung dịch thay đổi công nghệ đào 3.4.2.2 Mặt thi công cần đảm bảo phẳng, không bị ngập nước, đầm chặt gia cố ổn định đủ chịu tải trọng thiết bị thi công 3.4.2.3 Cần đảm bảo độ nghiêng tường không 1/100 Tường dẫn hướng cần dẫn gầu đào đảm bảo đào thẳng đoạn tường, giữ cao độ dung dịch mức ổn định cần thiết treo cốt thép tường Tường dẫn hướng thi công đến độ sâu độ sâu đáy móng nông công trình lân cận, hết độ sâu lớp đất lấp, thường khoảng 0,7-1,5m Nếu đáy móng công trình lân cận nông hơn, có khả bị trượt đào tường dẫn cần có biện pháp gia cố móng trước đào 3.4.2.4 Số lượng ống đổ bê tông (ống tremie) cho đoạn tường (panen) phải đảm bảo khoảng cách từ ống đến cạnh xa không 1.0 m, đồng thời đảm bảo độ dâng bê tông không nhỏ 3m/giờ Ống ngập sâu bê tông 2m Nếu dự kiến có chậm trễ cung cấp bê tông nên dùng phụ gia chậm đóng rắn 3.4.2.5 Chất lượng độ đồng bê tông kiểm tra phương pháp siêu âm theo tiêu chuẩn TCXDVN 358:2005 "Cọc khoan nhồi-Phương pháp kiểm tra độ đồng bê tông phương pháp siêu âm" Các ống siêu âm bố trí với khoảng cách không lớn 1.5 m không ống cho tường Cần thí nghiệm siêu âm kiểm tra chất lượng mối nối 3.4.2.6 Hệ chống đỡ theo phương ngang nên chọn thép hình kích thước tăng cấp so với tính toán thiết kế Phải có thép hình dự trữ để tăng cường hệ chống đỡ có dấu hiệu hư hỏng cố công trình lân cận Đối với công trình có tầng ngầm nên ưu tiên áp dụng phương pháp thi công top-down 3.4.2.7 Cần đào đất theo đợt, chiều sâu đợt không 1m Bắt đầu đào từ phía cạnh ngắn hố móng từ khu vực hố tiến dần xung quanh 3.4.2.8 Cần thực việc quan trắc trước bắt đầu thi công trình thi công Cụ thể sau: a) Theo dõi độ lún độ nghiêng công trình lân cận Mốc đo lún nên gắn góc công trình kết cấu chịu lực Đối với đường ống, tuyến cáp, tuynen kỹ thuật bố trí mốc theo dõi cách 1525 m dọc tuyến Các công trình bị lún biến dạng gần tới ngưỡng cảnh báo nêu mục 3.3.6, cần quan trắc liên tục b) Theo dõi chuyển vị ngang đất Sử dụng thiết bị quan trắc chuyển vị ngang theo độ sâu (inclinometer) với ống đo nghiêng bố trí phía tường cừ Ưu tiên bố trí điểm quan trắc phía công trình dự báo bị lún biến dạng tới tới ngưỡng cảnh báo nêu mục 3.3.6 khoảng cạnh hố đào Độ sâu đáy ống quan trắc phải ngàm đất cứng m sâu mũi cừ m, lấy giá trị lớn giá trị c) Quan trắc mực nước ngầm Cần thực quan trắc mực nước ngầm lớp đất không dính (cát, cát pha) nằm bên nằm phía độ sâu đào Các điểm quan trắc bố trí phía tường cừ, cách không 25 m theo chu vi tường không điểm cạnh hố đào Nên bổ sung điểm quan trắc phía công trình dự báo bị lún biến dạng tới ngưỡng cảnh báo nêu mục 3.3.6 d) Quan trắc lực dọc trục chống neo Quan trắc thực đầu đo biến dạng (strain gauge) hộp đo lực (load cell) Thiết bị đo nên bố trí tất mức có chống neo gắn không 15% tổng số lượng 3.4.2.9 Kết quan trắc cấp cho chủ đầu tư tư vấn giám sát sau lần quan trắc trường Khi giá trị quan trắc trường đạt 70% giá trị tính toán thiết kế (mục 3.3.6) cần tăng cường quan trắc chuẩn bị thực biện pháp phòng ngừa cố 3.4.2.10 Phải dừng thi công hố đào để đánh giá mức độ nguy hiểm công trình lân cận giá trị quan trắc đạt giới hạn sau: - Khi giá trị quan trắc trường đạt 100% giá trị tính toán thiết kế; - Khi giá trị quan trắc chưa đạt tới ngưỡng 70% giá trị tính toán thiết kế phát công trình lân cận có dấu hiệu nguy hiểm 3.4.2.11 Việc đánh giá mức độ nguy hiểm công trình lân cận thực theo TCXDVN 373 : 2006 “Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm kết cấu nhà” 3.4.2.12 Khi quan trắc mực nước ngầm, phát mực nước ngầm hạ thấp cục vài điểm quan trắc cần kiểm tra lại thiết bị đo, kết khảo sát địa kỹ thuật thực hiện, độ sâu hạ cừ, chất lượng tường cừ để có biện pháp xử lý cần thiết Xử lý hư hỏng cố 4.1 Xử lý hư hỏng Khi thi công móng, tầng ngầm biện pháp lập mà công trình lân cận bị hư hỏng nêu mục tài liệu cần tạm dừng thi công, tìm nguyên nhân có xử lý thích hợp 4.2.1 Trong trình hạ cừ, nguyên nhân hư hỏng xác định công nghệ hạ cừ không thích hợp tùy theo điều kiện cụ thể, áp dụng số biện pháp sau: - Sử dụng công nghệ thi công gây chấn động; - Áp dụng biện pháp phụ trợ hạ cừ (khoan dẫn, xói nước); - Thay đổi loại cừ (chuyển đổi sang loại cừ gây dịch chuyển đất) 4.2.2 Trong trình đào đất, nguyên nhân hư hỏng xác định lún chuyển vị ngang vượt giá trị dự kiến thiết kế (xem 3.4.6) cần tăng cường chống đỡ thành hố đào lấp lại đất phần hay toàn hố đào 4.2.3 Trong trình đào đất, nguyên nhân nứt hư hỏng kết cấu xác định đất bị xói ngầm phải ngừng thi công áp dụng biện pháp : - Tạo tầng lọc ngược vật liệu có cấp phối phù hợp sử dụng vải địa kỹ thuật; - Bơm nước vào hố móng đến cao độ mực nước ngầm ban đầu - Khảo sát tường cừ, xác định khuyết tật (nếu có), tạo cọc bên sườn khuyết tật dùng biện pháp thích hợp đảm báo nước không tiếp tục xói cát qua vị trí khuyết tật 4.2 Xử lý cố Khi thi công móng, tầng ngầm biện pháp lập mà công trình lân cận bị cố nêu mục tài liệu cần dừng thi công khẩn trương áp dụng đồng thời biện pháp xử lý sau: Chống đỡ công trình lân cận có nguy sập đổ; Gia cố phần chống đỡ hố đào bị hư hại cục bộ; Lấp đất toàn hố đào nguyên nhân cố trượt chuyển vị lớn mức tính toán dự kiến ; Bơm nước đầy lấp đất hố đào nguyên nhân xói ngầm Việc thi công tiếp tục thực sau xác định nguyên nhân gây cố thiết kế lại biện pháp thi công ... kế thi công phải trì cao độ mực nước ngầm để bảo vệ công trình lân cận 3.3.4 Khi thi t kế biện pháp thi công phải thực việc đánh giá ảnh hưởng tới công trình lân cận đề biện pháp hạn chế ảnh hưởng. .. công hố đào 3.4.1 Thi công hố đào thực theo biện pháp thi công thi t kế Nên bắt đầu thi công cừ chống giữ hố đào từ khu vực xa công trình hữu để kiểm tra công nghệ thi công đánh giá ảnh hưởng khu... quản lý, giám sát thực thi cách chặt chẽ tất bước từ khảo sát, thi t kế biện pháp thi công, thi công tới xử lý tình phát sinh thi công 3.1.2 Các công trình đông người, công trình quan trọng văn