Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng

LỜI CẢM ƠN Qua trình nỗ lực phấn đấu học tập nghiên cứu thân với giúp đỡ tận tình thầy, giáo Trường đại học Thủy lợi bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu phương pháp thi cơng tường đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn” tác giả hồn thành Để có thành này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Vũ Thanh Te tận tình hướng dẫn, bảo cung cấp thông tin khoa học cần thiết trình thực luận văn Cuối tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành quý thầy cô Viện đào tạo Khoa học ứng dụng Miền Trung - Trường Đại học Thủy lợi, lãnh đạo Ban Quản lý dự án Nông nghiệp PTNT tỉnh Bình Định, gia đình, bạn bè động viên, tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng hạn chế thời gian, kiến thức khoa học kinh nghiệm thực tế thân cịn nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp q thầy cơ, nhà chun mơn để tác giả hoàn thiện đề tài luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Ninh Thuận, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Hoàng Tin i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do- Hạnh phúc Ninh Thuận, ngày tháng năm 2017 BẢN CAM ĐOAN Tên học viên: Nguyễn Hồng Tin Lớp cao học: 22C21-NT Tơi xin cam đoan đề tài luận văn sản phẩm nghiên cứu riêng cá nhân Những số liệu kết luận văn hoàn toàn trung thực, trích dẫn theo quy định ghi rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Nguyễn Hoàng Tin ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i BẢN CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ vii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT xi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích Đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: Kết đạt CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT 1.1 Giới thiệu tình hình xây dựng tường đất Việt Nam giới 1.2 Tổng quan dạng kết cấu tường đất 1.3 Các dạng kè bảo vệ bờ sông 11 1.4 Công nghệ thi công tường neo 13 1.4.1 Công nghệ thi công tường hào bentonite 13 1.4.2 Công nghệ thi công Cased Secant Piles (C.S.P) 14 1.5 Kết luận Chương I 17 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT VÀ NEO 18 2.1 Các dạng tường đất, điều kiện áp dụng phương pháp tường đất 18 2.2 Giai đoạn chuẩn bị thi công 19 2.3 Thi công hào 19 2.3.1 Dung dịch bentonite giữ hào 20 2.3.1.1 Tỷ trọng vữa bentonite 20 2.3.1.2 Phối chế vữa bentonite 20 2.3.2 Kiểm tra tiêu kỹ thuật vữa bentonite 21 2.4 Công nghệ thi công tường toàn khối 23 iii 2.4.1 Xây dựng tường hào đất bê tơng bê tơng cốt thép tồn khối 23 2.4.2 Thi cơng tường tồn khối cọc cắt 25 2.5 Thi công tường lắp ghép bán lắp ghép đất 25 2.5.1 Thi công tường lắp ghép 25 2.5.2 Thi công tường bán lắp ghép .27 2.6 Công nghệ thi công neo đất 27 2.6.1 Các loại neo đất 28 2.6.2 Cấu tạo loại neo .29 2.6.2.1 Neo hình trụ .29 2.6.2.2 Neo khoan mở rộng đường kính 30 2.6.2.3 Neo 30 2.7 Cấu tạo neo 32 2.7.1 Đầu neo 32 2.7.2 Dây neo: .33 2.7.3 Bầu neo 33 2.7.4 Ưu, nhược điểm neo đất 33 2.7.5 Ứng dụng neo đất 33 2.8 Thiết bị thi công neo 34 2.8.1 Máy khoan 34 2.8.2 Máy nén khí 34 2.8.3 Máy bơm vữa 34 2.8.4 Thiết bị căng kéo cáp 34 2.9 Kết luận Chương 34 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT CÓ NEO ỨNG DỤNG XÂY DỰNG KÈ CHỐNG SẠT LỞ TIÊU ÚNG THỐT LŨ HẠ LƯU SƠNG HÀ THANH, TP QUY NHƠN 35 3.1 Giới thiệu dự án kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, TP Quy Nhơn 36 3.1.1 Vị trí dự án .36 3.1.2 Giới thiệu tóm tắt dự án xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh .36 iv 3.2 Nghiên cứu đánh giá điều kiện địa chất, thủy văn chọn giải pháp thi công 38 3.2.1 Điều kiện địa chất 38 3.2.2 Kết thí nghiệm tiêu lý đất 38 3.2.3 Đặc điểm thủy văn 39 3.2.4 Thiết kế chi tiết tường dự án 41 3.2.4.1 Thông số tường 41 3.2.4.2 Thông số neo 41 3.3 Quy trình thi cơng tường đất 42 3.3.1 Công tác chuẩn bị 42 3.3.2 Lựa chọn thiết bị đào đất 43 3.3.3 Vật liệu giữ thành hố đào với điều kiện địa chất hạ lưu sông Hà Thanh 45 3.3.3.1 Chọn bentonite giữ vách hố đào .45 3.3.3.2 Thành phần cấu tạo vữa bentonite .46 3.3.3.3 Các tiêu vữa bentonite 47 3.3.4 Thiết bị trộn Bentonite chế tạo vữa bentonite 48 3.3.5 Máy sàn (tách) cát thu hồi Bentonite 49 3.3.6 Các bước thực 49 3.3.7 Thi công tường dẫn hướng 50 3.3.7.1 Tổng quan 50 3.3.7.2 Cấu tạo tường dẫn 50 3.3.7.3 Thi công tường dẫn hướng .51 3.3.8 Thi công đào hào tường 51 3.3.8.1 Các panel khởi đầu 52 3.3.8.2 Các panel tiếp 52 3.3.8.3 Panel đóng 52 3.3.8.4 Phương pháp kiểm tra độ thẳng đứng độ ổn định hố đào .52 3.3.9 Khớp nối CWS 52 3.3.9.1 Nguyên tắc khớp nối CWS 52 3.3.9.2 Lắp dựng tháo dỡ khớp nối CWS 52 3.3.9.3 Các thuận lợi dùng khớp nối CWS 53 3.3.9.4 Gia công, lắp dựng cốt thép cho tường đất .53 v 3.3.10 Thi công bê tông tường đất 55 3.4 Thi công neo đất cho kè sông Hà Thanh 56 3.4.1 Neo đất phương án thi công neo đất 56 3.4.1.1 Neo đất 56 3.4.1.2 Tóm tắt q trình thi công neo 57 3.4.1.2 Các ý thi công neo đất 57 3.4.1.3 Thí nghiệm kiểm tra neo đất .57 3.4.1.4 Thí nghiệm xác định sức chịu tối đa neo 58 3.4.2 Chọn neo cho kè sông Hà Thanh 59 3.4.3 Quy trình thi cơng neo đất 60 3.5 Kiểm tra chất lượng thi công 63 3.5.1 Kiểm tra thi công đất 63 3.5.2 Kiểm tra chất lượng bê tông 64 3.5.3 Kiểm tra chất lượng thi công neo 66 3.5.3.1 Lổ khoan 66 3.5.3.2 Lắp đặt neo 67 3.5.3.3 Bơm vữa 67 3.5.3.3 Kiểm tra ứng suất cáp neo 68 3.7 Các thuận lợi, khó khăn biện pháp khắc phục thi công tường đất có neo vào dự án xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng lũ hạ lưu sơng Hà Thanh 68 3.7.1 Thuận lợi 68 3.7.2 Khó khăn biện pháp khắc phục .68 3.7.2.1 Về chủ trương đầu tư 68 3.7.2.2 Về công nghệ thi công 68 3.8 An toàn lao động vệ sinh môi trường thi công 70 3.8.1 An toàn lao động thi công 70 3.8.2 Vệ sinh môi trường thi công 71 3.8.3 Giải pháp kết cấu hồn thiện cảnh quan thị 71 3.9 Kết luận chương 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 Kết đạt được: 73 vi Hạn chế, tồn luận văn 73 Kiến nghị hướng nghiên cứu 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tường chắn cọc trộn xi măng đất Hình 1.2 Tường chắn cọc bê tông cốt thép .8 Hình 1.3 Chắn giữ tường liên tục đất 10 Hình 1.4 Kè dạng tường cừ dự ứng lực BTCT lắp ghép 11 Hình 1.5 Kè cừ Lasen nhựa thép 12 Hình 1.6 Kè mái đá lát khan 12 Hình 1.7 Kè dạng tường chắn rọ đá 12 Hình 1.8 Kè thảm vữa xi măng túi khuôn .13 Hình 1.9 Sơ đồ cơng nghệ xây dựng tường đất [1] 13 Hình 1.10 Q trình thi cơng cọc 14 Hình 1.11 Thiết bị khoan dùng cơng nghệ C.S.P 15 Hình 1.12 Cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực 16 Hình 2.1 Sơ đồ tổ hợp dây chuyền chế tạo làm dung dịch bentonite .20 Hình 2.2 Đo tỷ trọng dung dịch bentonite .20 Hình 2.3 Thí nghiệm kiểm tra chất lượng bentonite .21 Hình 2.4 Kiểm tra đo hàm lượng đất cát vữa Bentonite .22 Hình 2.5 Thang màu pH .22 Hình 2.6 Tường lắp ghép đất [1] 26 Hình 2.7 Tường bán lắp ghép [1] 27 Hình 2.8 Sơ đồ phân loại neo 28 Hình 2.9 Các hình thức neo cơng trình 29 Hình 2.10 Sơ đồ đầu neo có đầu nở 29 Hình 2.11 Sơ đồ đầu neo có đầu nở 30 Hình 2.12 Neo có nút cao su 31 Hình 2.13 Neo .31 Hình 2.14 Chi tiết đầu neo .32 Hình 2.15 Cấu tạo bầu neo 33 Hình 3.1 Sơ đồ thi cơng tường đất .35 Hình 3.2 Bản đồ nhánh sơng Hà Thanh 36 Hình 3.3 Sơ đồ cấu tạo tường [6] 41 viii Hình 3.4 Mặt cắt tường [6] 42 Hình 3.5 Máy đào tường đất 43 Hình 3.6 Thiết bi trộn dung dịch Bentonite 49 Hình 3.7 Máy thi cơng sàn cát thu hồi vữa bentonite 49 Hình 3.8: Quy trình thi cơng tường đất 50 Hình 3.9 Mặt cắt ngang tường dẫn .51 Hình 3.10 Cấu tạo lồng thép 54 Hình 3.11 Thi cơng cố định khung thép cẩu lắp khung thép 55 Hình 3.12 Trình tự đổ bê tơng cho panel .56 Hình 3.13 Hình thức thi cơng neo 57 Hình 3.14 Sơ đồ thí nghiệm neo 58 Hình 3.15 Cáp dự ứng lực sử dụng cho neo đất 59 Hình 3.16 Bố trí cử định vị miếng định tâm .59 Hình 3.17 Máy khoan thủy lực Junjin CSM JD-1400E 60 Hình 3.18 Các bước thi cơng neo vữa xi măng 61 Hình 3.19 Dầm đai cố định neo vào tường .62 Hình 3.20 Sơ đồ căng cáp 62 Hình 3.21 Sơ đồ cấu tạo thiết bị siêu âm truyền qua .65 Hình 3.22 Bố trí ống đo siêu âm truyền qua tường .65 Hình 3.23 Quá trình đo siêu âm hiển thị kết 66 Hình 3.24 Minh họa cho giải pháp tạo cảnh quan đô thị .72 ix DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Số liệu thí nghiệm làm việc loại neo 32 Bảng 3.1 Kết thí nghiệm địa chất 38 Bảng 3.2 Các thông số kỹ thuật gàu DHG Hãng Bauer sản xuất 44 Bảng 3.3 Các tiêu kỹ thuật vữa bentonite [9] 47 Bảng 3.4 Chỉ tiêu kỹ thuật dùng để sản xuất Bentonite đất nở [9] 47 Bảng 3.5 Yêu cầu kỹ thuật dùng để sản xuất Bentonite [9] 47 Bảng 3.6 Số lượng neo thí nghiệm ………………………………………………… 58 Bảng 3.7 Yêu cầu kỹ thuật vữa bentonite thu hồi 64 Bảng 3.8 Vận tốc âm truyền qua 66 x Hình 3.18 Các bước thi cơng neo vữa xi măng I Khoan có ống vách đường kính 70 ÷ 150 mm II Đóng đầu khoan đặt neo III Rút ống vách đồng thời bơm vữa xi măng vào bầu neo IV Thí nghiệm thử tải neo V Neo làm xong giữ lực neo theo tính tốn (kích kéo thay đệm chèn khóa đầu neo) - Khoan lổ: Có hai cơng nghệ khoan neo: thao tác khoan khô thao tác khoan ướt, chúng khác chổ khoan lổ khơng có nước có nước để thổi rửa lổ nhiều lần, Khoan đến đâu đặt ống thép tạo lỗ đến để ổn định hố khoan, ống lấy sau bơm vữa xi măng vào lỗ khoan - Bơm vữa: Sau đặt thép tiến hành bơm vữa để 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, tỷ lệ nước xi măng 0,4 – 0,45, dùng phương pháp bơm tỷ lệ 2:1 2,5:1 Nếu dùng xi măng cát tỷ lệ 1:1 đến 1:2, hạt cát không lớn mm bơm vữa lần, áp lực bơm từ 0,1 – 12 MPa với ống cao su chịu áp lực Bơm vữa đầu dây neo tự phải có thành phần chống ăn mịn kim loại (vữa hỗn hợp hắc ín bitum khơng có sulphide) 61 - Gia cơng lắp đặt dầm đai: Gia công lắp đặt dầm đai phải đảm bảo cho mặt chịu lực đỡ đường thẳng, làm cho dầm chịu lực đồng Lắp đặt dầm đai lắp trực tiếp lắp ghép trước sau lắp cụm Tùy theo lực neo mà chọn làm dầm đai, dầm đai thẳng lực nhổ bé làm dầm đai nghiêng neo có độ nghiêng lớn thành phần lực thẳng đứng lớn (do đở chịu) a) Dầm đai thẳng đứng b) Dầm đai nghiêng Hình 3.19 Dầm đai cố định neo vào tường - Kéo căng neo dự ứng lực: Phải theo quy trình thiết kế thi cơng để kéo căng neo theo nguyên tắc tăng dần cấp, lúc đầu từ 10% - 20% lực thiết kế, khóa neo lực kéo lấy 75% lực thiết kế Thí nghiệm neo: Cần nhận biết biên độ tải trọng đặt lên neo: a) Tải trọng yêu cầu, T w, đảm bảo kết cấu làm việc đạt yêu cầu đặt b) Tải trọng thử, Tp , tải trọng neo chịu ngắn hạn kéo c) Tải trọng khóa, Tco tải trọng lưu lại neo căng d) Tải trọng dài hạn neo, Th tồn neo kết việc thi công căng kéo, từ biến chuyển vị đất Kích thủy lực, Đồng hồ đo áp lực, Thanh ngang cố định, Bulong xiết, Tường, 6.Lổ khoan, Thanh neo tự do, Mũ neo, Đầu tự do, 10 Thanh ngang dịch chuyển Hình 3.20 Sơ đồ căng cáp 62 Cắt dây neo bảo vệ đầu neo chống hư hỏng học, ý không dùng nhiệt mà dùng cưa đĩa cắt, dây neo căng cần có lớp vỏ bảo vệ xảy rủi ro neo bị phá hoại 3.5 Kiểm tra chất lượng thi công 3.5.1 Kiểm tra thi công đất Việc kiểm tra chất lượng thi cơng tường đất có ý nghĩa lớn hầu hết cơng tác che khuất Chất lượng tường xác lập sau đào hố móng Cơng trình thi cơng phương pháp tường đất phải có phần riêng cơng tác kiểm tra chất lượng trình xây dựng khai thác cơng trình như: - Kiểm tra đặc trưng vữa bentonite trình chế tạo; - Kiểm tra công tác đào hào trước đổ bê tông; - Kiểm tra việc kích thước hình học tường định vị vào hào; - Kiểm tra việc làm đáy hào trước hạ khung cốt thép; - Kiểm tra việc đổ bê tông hạ cấu kiện lắp ghép vào hào; - Kiểm tra đắn việc đặt chắn đầu bước đào; - Kiểm tra chất lượng, chế độ đổ bê tông tường phương pháp đổ nước; - Xác định cường độ mẫu thử ngâm vữa sét, khoan lõi thử mẫu, khoan phương pháp không phá hoại để kiểm tra chất lượng bê tông tường q trình đào đất hố móng - Cơng tác gắn mốc trắc địa, tiến hành quan trắc cách hệ thống biến dạng đứng, ngang kết cấu cơng trình, nhà cửa khu vực cơng trình Cơng tác đo đạc trắc địa phải tiến hành suốt trình đào hào (đặc biệt quan trắc độ lún tường định vị), lắp ghép kết cấu, đào đất hố móng thời kỳ khai thác cơng trình Cụ thể: - Khi đào phương thẳng đứng hố đào giám sát liên tục theo phương dây cáp gàu, gàu coi dọi; - Để đảm bảo tường hào không bị sạc lở vách hố đào thi công đào đất dùng gàu đào có kích thước thích hợp để đảm bảo kích thước hào đào định hình sẵn, gàu đào phải thả nơi định hướng sẵn theo phương thẳng đứng; 63 - Người ta sử dụng xích báo hiệu giám sát theo xích báo hiệu sai số phát theo nét đào; - Để kiểm tra giám sát tượng lún ổn định hố đào người ta dắt cốt sang cơng trình kề cạnh liên tục kiểm tra máy thuỷ bình Ngay đào xong đáy hố đào, hố đào làm gầu nạo vét trước luân chuyển dụng dịch bentonite Để tránh lượng cát lắng đáy hố đào, dung dịch Bentonite có chứa hạt đất cát lơ lửng hút khỏi đáy hố đào máy bơm Turbine thả chìm đáy hố đào, qua đường ống chuyển máy lọc cát, dung dịch bentonite bổ sung thêm đến thoả mãn yêu cầu kỹ thuật nêu bảng đây: Bảng 3.7 Yêu cầu kỹ thuật vữa bentonite thu hồi Đặc tính cần đo Khối lượng riêng g/ml Tách nước (s) Độ nhớt (s) Hàm lượng cát % Độ PH Số lần thử Phương pháp thử thiết bị Ống thăng Thời gian Đầy côn chuẩn Rây sàn cát Giấy quỳ pH Bentonite 1.025 ÷ 1.050 25 ± 32 ÷ 35 lần/ngày Bentonite cấp cho hố đào 1.025 ÷ 1.1 < 40 32 ÷ 40 4000 Rất tốt 3.5.3 Kiểm tra chất lượng thi công neo 3.5.3.1 Lổ khoan - Kiểm tra lổ khoan thí nghiệm ép trước, sau rửa lổ khoan tiến hành ép nước thí nghiệm xác định lượng hao tổn vữa bầu neo Độ xác lổ khoan phải thỏa mãn yêu cầu: + Sai lệch lổ khoan ± 10 cm, sai số cho phép góc nghiêng ± 10 + Đường kính lổ khoan không nhỏ yêu cầu thiết kế + Chiều dài thực tế lổ khoan không nhỏ chiều dài thiết kế không lớn 1% chiều dài thiết kế 66 + Sai số hướng lổ khoan phương không lớn 2,50 + Lổ khoan phải thẳng, cho phép lệch 10 mm cho đoạn m không lớn 1/30 chiều dài lổ khoan + Sai số vị trí lổ khoan theo phương ngang < 50 mm, theo phương đứng < 100 mm - Số lượng kiểm tra: Toàn - Phương pháp kiểm tra: Máy toàn đạc, thước thép 3.5.3.2 Lắp đặt neo - Trước lắp đặt neo phải kiểm tra lổ khoan, vật bẩn rơi vào xử lý - Tiến hành kiểm tra bó cáp: Cơ cấu định tâm đệm dây neo, lớp vỏ bảo vệ cáp ,… - Lắp đặt neo không xoay, vặn neo thường xuyên kiểm tra ống bơm vữa ống nước phải thơng sau cáp neo lắp đến độ sâu thiết kế - Cáp neo lắp đặt xong phải có cán chun mơn kiểm tra chiều dài, thép không bị chồng lên Sau đạt yêu cầu tiến hành đánh số, đánh dấu bơm vữa - Số lượng kiểm tra: Toàn - Phương pháp kiểm tra: Thước thép, quan sát 3.5.3.3 Bơm vữa - Bơm vữa xi măng công đoạn quan trọng thi công neo, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng công tác gia cố Vữa xi măng phải đảm bảo yêu cầu: + Không có chất xâm thực, làm gỉ thép + Bảo đảm độ lỏng q trình bơm + Khơng bị lắng, co ngót + Bảo đảm cường độ theo yêu cầu ≥ 40 (N/mm2) - Trước bơm vữa xi măng 24 phải làm số thí nghiệm trường để kiểm tra độ chảy độ lắng đầu vào (trong thùng chứa) đầu miệng lổ khoan (đầu vào làm thí nghiệm cho xi măng, đầu làm thí nghiệm cho lổ khoan) Kết thí nghiệm độ chảy khơng q thí nghiệm ± giây, nằm khoảng 13 ÷ 25 giây, khơng q 2% Nếu khơng đạt phải thay đổi lượng nước ± (1÷2 lít) cho 100 kg xi măng thí nghiệm lại + Kiểm tra chất lượng bơm vữa xi măng yêu cầu kín chắc, đầy chặt, lấy mẫu thí nghiệm theo yêu cầu + Số lượng kiểm tra: Toàn 67 + Phương pháp kiểm tra: Dụng cụ đo độ nhớt, quan sát 3.5.3.3 Kiểm tra ứng suất cáp neo - Số lượng neo thí nghiệm thử Tư vấn thiết kế quy định không nhỏ neo cho loại kết cấu neo khu vực địa chất thay đổi - Sau hồn thành cơng tác thí nghiệm thử trường neo thử cần báo cáo kết thí nghiệm cho tư vấn thiết kế xem xét, định trước thi công đại trà 3.7 Các thuận lợi, khó khăn biện pháp khắc phục thi cơng tường đất có neo vào dự án xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng lũ hạ lưu sơng Hà Thanh 3.7.1 Thuận lợi - Việc ứng dụng phương pháp thi công tường đất có neo vào dự án kè sơng Hà Thanh bước đột phá công nghệ thi cơng, có đồng thuận cấp định đầu tư - Phương pháp thi công nhanh, giảm khối lượng đào đắp đất, đẩy nhanh tiến độ thi công - Hệ thống giao thông, điện, nước, hạ tầng kỹ thuật đảm bảo cho thi công ngày đêm - Các trạm sản xuất bê tông thương phẩm lân cận nhiều, nên có nhiều lựa chọn nhà cung cấp bê tông đáp ứng yêu cầu kỹ thuật thi công bê tông - Nguồn cung ứng vật tư dồi - Lực lượng lao động có tay nghề cao; có kinh nghiệm quản lý, giám sát đảm bảo chất lượng thi cơng 3.7.2 Khó khăn biện pháp khắc phục 3.7.2.1 Về chủ trương đầu tư Việc ứng dụng phương pháp thi cơng tường đất có neo vào cơng trình kè sơng Hà Thành nói riêng cơng trình thủy lợi khác nói chung cịn hạn chế Do có thói quen làm theo phương án thiết kế làm từ trước đến nay, ngại đưa công nghệ áp dụng vào cho cơng trình 3.7.2.2 Về công nghệ thi công i) Sự cố không rút khớp nối CWS - Nguyên nhân: Do điều kiện đất (chủ yếu tầng cát), lực ma sát khớp nối với đất xung quanh lớn lực nhổ lên (lực nhổ lực rung) khả cẩu lên thiết bị khơng đủ, tầng cát cố kẹp khớp nối thường xảy ra, ảnh hưởng nước ngầm lớn, ngồi cịn ảnh hưởng mật độ cát với việc cát cố kết 68 lại tác dụng tường; tầng sét, lực dính tương đối lớn tồn đất sét nở vữa bentonite - Biện pháp phòng ngừa, khắc phục: Chọn phương pháp thi công thiết bị thi công đảm bảo lực thiết bị đủ đáp ứng nhu cầu cho công nghệ Sau kết thúc giai đoạn đổ bê tông khoảng 60 phút phải thử nâng hạ khớp nối lên đoạn khoảng 15 cm để xem có rút khớp nối lên hay khơng, ta dùng kích dầu có lực lớn để kích nhổ khớp nối lên ii) Sự cố sập vách hố đào - Nguyên nhân trạng thái tĩnh: Duy trì áp lực cột dung dịch vữa bentonite khơng đủ; mực nước ngầm có áp lực tương đối cao; tầng cuội sỏi có nước chảy khơng có nước, hố xuất hiện tượng dung dịch; tỷ trọng nồng độ dung dịch vữa bentonite không đủ; sử dụng dung dịch bentonite giữ thành không yêu cầu kỹ thuật; tốc độ sạt lỡ nhanh nên chưa kịp hình thành màng dung dịch ổn định vị trí sạt lở - Nguyên nhân trạng thái động: Dùng gầu ngoạm đào xúc mạnh cuội sỏi làm cho đất xung quanh bị bung ra; hạ khung cốt thép va vào thành tường phá vỡ màng dung dịch; thời gian chờ đổ bê tông lâu làm cho dụng dịch giữ thành bị tách nước dẫn đến phần dung dịch phía khơng đạt u cầu tỷ trọng nên sập vách - Các biện pháp khắc phục, đề phòng sạt lở: Theo nguyên nhân trên, để đề phòng sạt lở thành hố đào phải ý việc sau: + Khi đào đất hào vữa bentonite phải ý độ thẳng đứng ống gàu đào + Công tác quản lý vữa bentonite phải chặt chẽ q trình thi cơng (cung cấp thu hồi tái sử dụng lại) + Khi xuất nước ngầm có áp, tốt nên hạ mực nước ngầm giếng lọc kiểu ống châm kim khu vực đào hào + Khi đào hào gặp phải tầng cuội sỏi mà làm cho rò gỉ nhiều dung dịch phải dừng lại để xem xét nên tiếp tục xử lý hay thay đổi phương án Vì công tác điều tra khảo sát địa chất ban đầu quan trọng + Duy trì tốc độ đào hào theo quy định tránh tình trạng tốc độ đào nhanh khiến màng dung dịch chưa kịp hình thành thành tường hào nên dễ bị sạt lở + Cần phải thường xuyên kiểm tra dung dịch vữa bentonite q trình chờ đổ bê 69 tơng để có giải pháp xử lý kịp thời tránh trường hợp dung dịch bị lắng đọng tách nước làm sập vách + Khi hạ khung cốt thép phải thực cẩn thận tránh cho cốt thép va chạm mạnh vào thành tường hào, sau hạ khung cốt thép xong phải thực việc vệ sinh hút đất cát bị sạt lở, iii) Sự cố gặp hang caster đào tường Dấu hiệu thường thấy gàu đào gặp hang caster độ lún cần đào tăng đột ngột, cao độ dung dịch lỗ khoan bị tụt xuống gặp hang rỗng dâng lên hang có nước có áp bùn nhão; việc gặp hang caster có nhiều bùn nhão khiến phải xử lý nhiều thời gian, trường hợp phát có hang caster sử dụng thiết bị khoan xoay ống vách phương pháp hiệu iv) Sự cố gặp đá tản lớn Biện pháp khắc phục dùng máy đào kiểu xung kích để phá đá, sau nạo vét máy đào gàu ngoạm v) Lổ thủng ống tremic Trong đổ bê tông, bentonite chảy vào ống trộn lẫn với bê tông qua lổ này, tiếp tục đổ bê tơng 1ống tremic cịn lại 3.8 An tồn lao động vệ sinh mơi trường thi cơng 3.8.1 An tồn lao động thi cơng Tồn cơng tác thi cơng cơng trình xây dựng phương pháp thi công tường đất cần tiến hành theo yêu cầu “Quy trình, quy phạm an toàn xây dựng” tài liệu liên quan khai thác vận hành máy móc thiết bị thi cơng,… Chuẩn bị mặt thi công tường đất điều kiện nội thành phố, đường giao thông lại nội bộ, đường cho thiết bị làm đất di chuyển thao tác, thiết bị dọc hào phải khoảng cách an toàn quy định theo thiết kế Tại vị trí thăng chốt phải trang bị đầy đủ thiết bị phòng chống cháy nổ, bình cứu hỏa, dụng cụ bảo vệ kịp thời có cố cháy nổ; Phải có hàng rào chắn, lưới bảo vệ bao quanh cơng trình, biển cảnh báo an toàn phải sử dụng công trường; Niêm yết nội quy PCCC, biển cấm lửa, cấm hút thuốc, tiêu lệnh chữa cháy nơi dễ nổ Phải đảm bảo đủ ánh sáng làm việc ban đêm; vị trí làm việc phải dọn loại bỏ hết rác rưởi vật dụng nguy 70 hiểm; tất công nhân cán phải học qua khóa huấn luyện an tồn lao động; phải có phận phụ trách an tồn lao động có nhật ký an tồn lao động; dọc theo hào thi cơng có hàng rào cách hào phải 3m bên, người qua lại phần hào đào phải theo cầu công tác giành riêng đặt dọc theo tuyến hào đào Khi xây dựng neo đất phải tuân thủ theo quy tắc an tồn cho cơng tác khoan … 3.8.2 Vệ sinh môi trường thi công Công tác đặt cách nghiêm túc nhằm đảm bảo vệ sinh môi trường công trường khu vực xung quanh, công việc phải tiến hành làm đến đâu, gọn đấy, vật tư, vật liệu, dụng cụ thi cơng phải ngăn nắp có kho bãi chứa, khơng để bừa bãi cơng trường khó quản lý Đặc biệt công tác đào đất, việc thu hồi vữa bentonite Để nước thải thi công, sinh hoạt tránh nước ứ đọng làm lầy lội mặt cơng trình, thùng chứa hóa chất phụ gia cho vữa bentonite phải có nắp đậy chắn, thi cơng khơng rơi vải mơi trường ngồi đặc biệt thi cơng dọc theo tuyến sông, làm ô nhiễm đến môi trường nước, gây ảnh hưởng sức khỏe cho người - Vật liệu xây dựng tập kết khu vực riêng lẻ, gọn gàng hợp lý; vật liệu thừa, phế thải phải tập kết tập trung vào thùng rác, container chứa rác tưới ẩm để xử lý bụi phủ kín bạt vận chuyển khỏi cơng trình Vật liệu vận chuyển từ ngồi vào cơng trình phải dùng bạt nilon che đậy thùng xe để không gây ô nhiễm môi trường 3.8.3 Giải pháp kết cấu hoàn thiện cảnh quan đô thị Để tạo cảnh quan môi trường thân thiện, giải vấn đề chống ngập úng vùng hạ lưu Sau thi công tường đất, tiến hành thi cơng nạo vét bờ sơng để mở rộng lịng dẫn, xúc đất để vận chuyển đổ bãi thải, san đoạn trũng dọc theo tuyến kè, để tạo cảnh quan đô thị Khi phương pháp thi công tường đất (tường thẳng) giải số vấn đề cịn tồn mà phương pháp thi cơng kè mái taluy thông thường không giải được: - Mở rộng quỹ đất cho thành phố, tạo hành lang cảnh quan thơng thống, xây dựng khn viên xanh trang trí thị, lối bộ, đường giao thơng nội ; - Lịng dẫn mở rộng, khơng co hẹp thủy sinh giúp tiêu, thoát lũ nhanh; 71 - Tạo mặt vng góc với lịng dẫn nên khơng bị tồn dính rác thải, xác chết động vật gây nhiễm mơi trường; Hình 3.24 Minh họa cho giải pháp tạo cảnh quan đô thị - Lắp lan can thép ống mạ kẽm ống inox 304 qua bulong chờ dầm tường; xây dựng bồn hoa, xanh tạo mỹ quan; lắp đặt hệ thống chiếu sáng dọc trục tuyến kè; hoàn thiện mặt đường bitum nhựa, kết nối giao thông với trục ngang có; 3.9 Kết luận chương Trong chương tác giả đề xuất giải pháp kỹ thuật phục vụ thi công phương pháp tường đất có neo xây dựng cho kè chống sạt lở tiêu úng lũ hạ lưu sơng Hà Thanh, TP Quy Nhơn Trên sở phân tích lựa chọn thiết bị thi công đất, vật liệu thành hố đào, cốt thép thi công bê tông với điều kiện địa chất cơng trình vùng nghiên cứu Việc áp dụng phương pháp thi công công nghệ tường đất cho dự án xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng lũ hạ lưu sơng Hà Thanh, TP Quy Nhơn có ý nghĩa quan trọng, địa chất khơng đồng chất, cần phải tính tốn, triển khai thí nghiệm trường trước thi cơng đại trà Đề phòng cố đột biến xảy (không rút gàu đào, sạt thành hố đào, gặp đá đào, hang caster, ) Việc thi công cơng nghệ tường đất có neo giúp cho khu vực thành phố Quy Nhơn tiêu úng thoát lũ cách nhanh chóng, cải thiện chiều rộng lịng dẫn sau thi cơng nạo vét, góp phần cải thiện môi trường San ủi vùng trũng để làm lối đi, đường giao thông nội tạo hành lang thơng thống, mỹ quan thị 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Tóm lại, ứng dụng phương pháp thi cơng tường đất có neo thi cơng xây dựng giải pháp thực tiễn; phương pháp áp dụng có hiệu cao điều kiện Thành phố Quy Nhơn với đặc điểm mực nước ngầm cao, tầng phủ lớp đất nằm thường yếu, không thuận lợi cho xây dựng Mặt khác phương pháp thi công neo đất đơn giản, thi cơng đào hào thực gọn gàng, nhanh chóng, hồn trả mặt sau đổ bê tơng xong, nên rút ngắn thời gian thi công Kết đạt được: - Tìm hiểu cơng nghệ thi cơng tường, thi công neo đất thường dùng nay, giải pháp kỹ thuật lựa chọn để thi công tường neo với điều kiện địa chất thủy văn phức tạp cơng trình - Vận dụng kết nghiên cứu, đề xuất giải pháp kỹ thuật thi công xây dựng tuyến kè chống sạt lở tiêu úng lũ hạ lưu sơng Hà Thanh, đồng thời sở khoa học để kiến nghị sử dụng, ứng dụng tường đất có neo thi cơng xây dựng cơng trình ngầm khác thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định Có thể áp dụng cho cơng trình khác khu vực khác có điều kiện địa chất thủy văn tương tự, điều kiện mặt hạn chế, tình trạng lấn chiếm bờ sơng nghiêm trọng Hạn chế, tồn luận văn - Chưa khái toán giá thành hạng mục cơng việc áp dụng cho cơng trình - Chưa so sánh giá thành phương pháp thi công truyền thống (kè mái, tường chắn,…) với phương pháp thi cơng tường đất có neo - Chưa lập tiến độ thi cơng cho cơng trình - Chưa nghiên cứu đánh giá, kiểm tra tính linh động bê tơng cho cơng trình (áp dụng cho cấp phối bê tơng tự lèn) - Ngồi chưa xét hết trường hợp thi công tường khác (tường lắp ghép, tường bán lắp ghép, …) Kiến nghị hướng nghiên cứu - Cần có nghiên cứu, khảo sát, thiết kế với nhiều tài liệu địa chất khác để đánh giá hiệu quả, ưu, nhược điểm phương pháp tường đất có neo phạm vi 73 tồn quốc, nhằm có tài liệu tham khảo để phục vụ công tác khảo sát, thiết kế thi cơng xây dựng tường đất có tính chất tương tự Đặc biệt trọng nâng cao chất lượng công tác khảo sát địa chất, thủy văn để đảm bảo có đầy đủ số liệu tin cậy cấu tạo địa tầng, tiêu lý, hóa học đất, nước cho việc xử lý móng thi cơng tường đất có neo 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thế Phùng Công nghệ thi cơng cơng trình ngầm phương pháp tường đất NXB giao thông vận tải, năm 1998 [2] GS.TS Nguyễn Văn Quảng Chỉ dẫn thiết kế thi công Cọc Barret tường đất neo đất NXB Xây dựng (tái bản), năm 2009 [3] GS.TS Nguyễn Văn Quảng Nền móng nhà cao tầng NXB Khoa học kỹ thuật (tái lần 2), năm 2006 [4] PGS.TS Nguyễn Bá Kế Thiết kế thi cơng hố móng sâu NXB xây dựng, năm 2002 [5] Nguyễn Quang Chiêu Thiết kế tường chắn đất NXB giao thông vận tải, năm 2004 [6] Luận văn có sử dụng tài liệu Công ty cổ phần tư vấn thiết kế xây dựng Ninh Bình; Viện Đào tạo Khoa học ứng dụng Miền Trung [7] Luận văn có sử dụng số hình ảnh thi cơng trang web (Cơng ty Soletanche Bachy http://cauduongbkdn.com, ) [8] Neo đất - Tiêu chuẩn Anh BS 8081 : 1989 – NXB xây dựng [9] Đặng Đình Minh Thi cơng tường đất NXB xây dựng 75 ... hình xây dựng phát triển công nghệ thi công tường đất, số giải pháp tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thi công tường đất số cơng trình giới Việt Nam Việc chọn công nghệ thi công tường đất. .. NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT VÀ NEO 18 2.1 Các dạng tường đất, điều kiện áp dụng phương pháp tường đất 18 2.2 Giai đoạn chuẩn bị thi công 19 2.3 Thi công. .. nêu Trong chương tác giả nghiên cứu công nghệ thi công để vận dụng vào cơng trình 17 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT VÀ NEO 2.1 Các dạng tường đất, điều kiện áp dụng