BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN HỌC MÔN: KẾT CẤU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI TRONG XD MÓNG CẦUĐỀ TÀI: XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT... PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ CỌC XMĐ PHẦN II: CN TRỘN ƯỚT TH
Trang 1BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN HỌC MÔN: KẾT CẤU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI TRONG XD MÓNG CẦU
ĐỀ TÀI: XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT
Trang 2PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ CỌC XMĐ
PHẦN II: CN TRỘN ƯỚT THI CÔNG CỌC XMĐ
PHẦN III: CN TRỘN KHÔ THI CÔNG CỌC XMĐ
NỘI DUNG
PHẦN IV: THIẾT KẾ THI CÔNG CỌC XMĐ
PHẦN V: KẾT LUẬN
Trang 3PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ CỌC XMĐ
Cọc xi măng - đất được nghiên cứu và phát triển đầu tiên tại Thụy Điển và Nhật Bản từ những năm 1960 Hiện nay công
nghệ cọc xi măng - đất được phổ biến trên toàn thế giới và ứng dụng nhiều nhất ở Nhật Bản Xuất hiện ở Việt Nam năm 2002
Công nghệ Cọc xi măng - đất đã được nghiên cứu và phổ biến rộng rãi trên thế giới và được xem là một trong những công
nghệ xử lý nền đem lại hiệu quả kinh kết lớn, và đặc biệt phù hợp với điều kiện địa chất phổ biến trên lãnh thổ Việt Nam
1 Khái niệm cọc xi măng đất: Cọc xi măng đất (hay còn gọi là cột xi măng đất, trụ xi măng đất) -(Deep soil mixing columns, soil mixing pile) Cọc xi măng đất là hỗn hợp giữa đất nguyên trạng nơi gia cố và xi măng được phun xuống nền đất bởi thiết bị khoan phun Mũi khoan được khoan xuống làm tơi đất cho đến khi đạt độ sâu lớp đất cần gia cố thì quay ngược lại và dịch chuyển lên Trong quá trình dịch chuyển lên, xi măng được phun vào nền đất (bằng áp lực khí nén đối với hỗn hợp khô hoặc bằng bơm vữa đối với hỗn hợp dạng vữa ướt).
Trang 42 Phạm vi áp dụng:
Khi xây dựng các công trình có tải trọng lớn trền nền đất yếu cần phải có các biện pháp xử lý đất nền bên dưới móng công trình, nhất là những khu vực có tầng đất yếu khá dày như vùng Nhà Bè, Bình Chánh, Thanh Đa ở thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long
Cọc xi măng đất được áp dụng rộng rãi trong việc xử lý móng và nền đất yếu cho các công trình xây dựng giao thông,
thuỷ lợi, sân bay, bến cảng …như: làm tường hào chống thấm cho đê đập, sửa chữa thấm mang cống và đáy cống, gia cố đất xung quanh đường hầm, ổn định tường chắn, chống trượt đất cho mái dốc, gia cố nền đường, mố cầu dẫn
PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ CỌC XMĐ
Trang 52 Phạm vi áp dụng:
PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ CỌC XMĐ
Trang 63 Ưu điểm:
Thi công nhanh , kỹ thuật thi công không phức tạp , không có yếu tố rủi ro cao Tiết kiệm thời gian thi công đến hơn 50% do không phải chờ thời gian đúc cọc và đạt đủ cường độ Tốc độ thi công cọc rất nhanh.
Hiệu quả kinh tế cao , giá thành hạ hơn nhiều phương án cọc khác, phù hợp trong tnh hình kinh tế như hiện nay;
Rất thích hợp cho công tác xử lý nền, xử lý móng cho các công trình ở các khu vực nền đất yếu như bãi bồi, ven sông, ven
Trang 73 Ưu điểm:
Địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ gia cố cọc xi măng đất, độ tn cậy cao.
Biến dạng nền đất gia cố rất nhỏ vì vậy giảm thiểu ảnh hưởng của lún đối với các công trình lân cận; tăng sức kháng cắt ổn định nền móng công trình.
Dễ dàng điều chỉnh cường độ cọc bằng cách điều chỉnh hàm lượng xi măng khi thi công.
Dễ quản lý chất lượng thi công.
Hạn chế ô nhiễm môi trường.
PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ CỌC XMĐ
Trang 8CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC XMĐ
CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT
CÔNG NGHỆ
CÔNG NGHỆ TRỘN KHÔ
Trang 9SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT
PHẦN II: CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT TRONG THI CÔNG CỌC XMĐ
Trang 10THI CÔNG CỌC XMĐ BẰNG CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT
PHẦN II: CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT TRONG THI CÔNG CỌC XMĐ
Trang 11Công nghệ trộn ướt (khoan phụt vữa cao áp) là một quá trình bê tông hóa đất Nhờ có tia nước và tia vữa phun ra với áp suất cao
( 200 ÷ 400 atm) và tốc độ lớn ≥ 100 m/s , các phần tử đất nền xung quanh lỗ khoan bị xới tơi ra và hòa trộn với vữa phụt đông cứng tạo ra một khối đồng nhất “xi măng - đất ”.
Nguyên lý công nghệ theo 3 cách sau:
Công nghệ đơn pha : Tia vữa xi măng phun ra với vận tốc ≥ 100 m/s vừa cắt đất đồng thời vừa trộn vữa với đất tạo ra hỗn hợp xi măng đất đồng đều Cọc xi măng đất đồng nhất có độ cứng cao và hạn chế đất trào ngược lên.
Công nghệ hai pha : Hỗn hợp vữa xi măng được bơm ở áp suất cao , tốc độ lớn và được trợ giúp bởi một tia khí nén bao bọc quanh vòi phun; cho phép vữa xâm nhập sâu hơn vào trong lòng đất và tạo ra cọc xi măng đất đường kính lớn hơn Tuy vậy tia khí làm giảm độ cứng cọc xi măng đất và đất dễ bị trào ngược lên.
Công nghệ ba pha : Quá trình phụt có cả vữa, không khí và nước ; Vữa xi măng được bơm qua một vòi riêng biệt nằm dưới vòi khí và vòi nước để lấp đầy khoảng trống của khí Công nghệ này là phương pháp thay thế đất hoàn toàn Đất bị trào ngược lên mặt đất sẽ được thu gom xử lý vận chuyển đi.
Trang 12PHẦN II: CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT TRONG THI CÔNG CỌC XMĐ
Theo công nghệ trộn ướt có thể thi công theo 6 bước sau:
Bước 1: Đinh vị máy khoan vào đúng vị trí khoan cọc bằng máy toàn đạc điện tử.
Bước 2: Bắt đầu khoan vào đất, quá trình mũi khoan sẽ đi xuống đến độ sâu theo thiết kế
Bước 3: Bắt đầu bơm vữa theo qui định và trộn đều trong khi mũi khoan đang đi xuống , tốc độ mũi khoan đi xuống : 0,5m÷0,7m/phút.
Bước 4: Tiếp tục hành trình khoan đi xuống , bơm vữa và trộn đều , đảm bảo lưu lượng vữa theo đúng thiết kế
Bước 5: Khi đến độ sâu mũi cọc , dừng khoan và dừng bơm vữa và tiền hành quay mũi ngược lại và rút cần khoan lên , quá trình rút lên kết hợp trộn đều 1 lần và nén chặt vữa trong lòng cọc , nhờ cấu tạo mũi khoan Tốc độ rút cần khoan lên trung bình: 0,8m÷1,2m/phút.
Bước 6: Sau khi mũi khoan được rút lên khỏi miệng hố khoan, 01 cây cọc vữa được hoàn thành Thực hiện công tác dọn dẹp phần phôi vữa rơi vãi ở hố khoan, chuyển máy sang vị trị cọc mới.
Trang 13SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TRỘN KHÔ
PHẦN III: CÔNG NGHỆ TRỘN KHÔ TRONG THI CÔNG CỌC XMĐ
Trang 14THI CÔNG CỌC XMĐ BẰNG CÔNG NGHỆ TRỘN ƯỚT
PHẦN III: CÔNG NGHỆ TRỘN KHÔ TRONG THI CÔNG CỌC XMĐ
Trang 15Công nghệ này sử dụng cần khoan có gắn các cánh cắt đất ,
chúng cắt đất sau đó trộn đất với xi măng khô (có hoặc không có
chất phụ gia) bơm theo trục khoan để tạo thành một trụ - cọc
đất xi măng Ngoài xi măng, các loại bột khô và các thành phần
kích thước hạt nhỏ hơn 5mm cũng có thể được sử dụng Chủng
loại và chất lượng của hỗn hợp được sử dụng là độc lập với các
tính chất của nền đất yếu cũng như yêu cầu cơ học của đất được
xử lý Theo từng loại đất mà thiết kế hàm lượng xi măng phù
hợp Thiết bị máy có hệ thống tự động cân chỉnh độ thẳng đứng
cần khoan cũng như cung cấp các số liệu chính xác và liên tục về
chiều sâu , tốc độ rút cần và tốc độ xoay cần khoan.
TRỤC QUAY VÀ TIA PHUN
Trang 16PHẦN III: CÔNG NGHỆ TRỘN KHÔ TRONG THI CÔNG CỌC XMĐ
Quy trình thi công theo công nghệ trộn khô có thể theo 5 bước sau:
Bước 1: Định vị máy khoan vào đúng vị trí khoan cọc bằng máy toàn đạc điện tử.
Bước 2: Bắt đầu khoan , mũi khoan đi xuống độ sâu theo thiết kế đồng thời phá tơi đất
Bước 3: Bắt đầu phun xi măng và trộn đều vào đất trong khi mũi khoan đang đi lên.
Bước 4: Hành trình khoan xoay bơm và trộn đều xi măng vào đất lưu lượng đúng thiết kế.
Bước 5: Kết thúc thi công cọc xi măng đất theo đúng độ sâu theo thiết kế.
Trang 17PHẦN IV: THIẾT KẾ THI CÔNG CỌC XMĐ
Thiết kế gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng cần tuân theo quy trình sau:
Khảo sát địa chất công trình , thí nghiệm xác định hàm lượng xi măng thích hợp trong phòng thí nghiệm;
Thiết kế sơ bộ nền gia cố theo điều kiện tải trọng tác dụng của kết cấu bên trên (căn cứ vào kết quả thí nghiệm mẫu trong phòng và kinh nghiệm tích lũy);
Thi công trụ thử bằng thiết bị dự kiến sử dụng;
Tiến hành các thí nghiệm kiểm tra ( xuyên cánh, xuyên tĩnh, nén tĩnh, lấy mẫu );
So sánh với các kết quả thí nghiệm trong phòng, đánh giá lại các chỉ tiêu cần thiết ;
Điều chỉnh thiết kế (hàm lượng chất gia cố, chiều dài hoặc khoảng cách giữa các trụ);
Thi công đại trà theo công nghệ đã đạt yêu cầu và tiến hành kiểm tra chất lượng phục vụ nghiệm thu.
Trang 18PHẦN IV: THIẾT KẾ THI CÔNG CỌC XMĐ
Trang 19PHẦN IV: THIẾT KẾ THI CÔNG CỌC XMĐ
Thiết kế biện pháp thi công cần làm sáng tỏ các vấn đề sau:
Mục tiêu và phạm vi của công tác trộn sâu;
Phương pháp trộn sâu ;
Thiết bị trộn : hình dáng/ kích thước/cấu trúc của cần xoay, vị trí lỗ xuất xi măng, hình dáng và chiều dài của đầu trộn;
Hành trình làm việc ( khoan xuống và rút lên, trộn và trình tự thi công);
Các thông số : chủng loại và thành phần xi măng, hàm lượng xi măng, tỷ lệ nước/xi măng, phụ gia…;
Phòng ngừa lún và đẩy trồi ;
Tổ chức hiện trường ;
Máy móc và thiết bị ;
Quản lý đất thải;
Quy trình quản lý chất lượng; Xử lý khi có sự cố dừng thi công;
Khả năng sửa đổi các thông số trộn trong khi thi công;
Các phương pháp thí nghiệm kiểm chứng;
Hồ sơ thi công ( nhật ký, bản vẽ, biểu ghi chép)
Trang 21PHẦN V: KẾT LUẬN
Ngoài ra, công nghệ này còn được ứng dụng trong lĩnh vực môi trường để ngăn vùng đất bị ô nhiễm
Nhờ sự gọn nhẹ của dây chuyền thiết bị , việc thi công có thể tiến hành trong địa hình chật hẹp (diện thi công nhỏ), không ảnh hưởng đến các công trình lân cận chiều cao hạn chế (tối thiểu 3m) nên công nghệ xử lý nền đất yếu bằng cọc xi măng đất rất hiệu quả và phù hợp với điều kiện nước ta trong triển vọng phát triển ngành xây dựng vững mạnh toàn diện.
Phương pháp gia cố nền bằng cọc XM – Đất tuy có nhiều ưu điểm như ng nó phụ thuộc nhiều vào công nghệ thi công nên yêu cầu có
hệ thống quy chuẩn quy định các quy trình thi công nghiêm ngặt và quy trình nghiệm thu kiểm tra hoàn thiện
Trang 22Thank You !