Nghiên cứu và lựa chọn giải pháp xử lý nền móng trong xây dựng, ứng dụng xử lý nền móng công trình chung cư CT2 ngô thị nhậm, quận hà đông

Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên nghành Xây dựng Cơng trình thủy với đề tài “Nghiên cứu lựa chọn giải pháp xử lý móng xây dựng, ứng dụng xử lý móng cơng trình Chung cư CT2 Ngơ Thị Nhậm, quận Hà Đơng” hồn thành với giúp đỡ mặt tạo điều kiện tốt Đảng uỷ, Ban giám hiệu, phịng Đào tạo SĐH & ĐH, Khoa cơng trình thầy giáo, cô giáo, môn, cán công nhân viên phục vụ Trường Đại học Thuỷ lợi, bạn bè đồng nghiệp, quan gia đình Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người hướng dẫn khoa học luận văn, thầy giáo TS Dương Đức Tiến trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ thời gian thực luận văn Tác giả xin bày tỏ cảm ơn chuyên gia cọc khoan nhồi tường Barrette góp ý, cho phép tham khảo tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu luận văn Tác giả xin chân thành cám ơn Uỷ ban nhân dân phường Yết Kiêu (Nơi tác giả công tác) động viên, tạo điều kiện thuận lợi trình học tập công tác Sự thành công luận văn gắn liền với trình giúp đỡ động viên nhiệt tình từ gia đình, bạn bè đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, trình độ điều kiện thời gian có hạn, luận văn tránh khỏi tồn tại, hạn chế Tác giả mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp Những điều giúp ích nhiều cho cá nhân tác giả việc hoàn thiện phát triển nghề nghiệp thân giai đoạn nghiệp Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 năm 2012 Tác giả Luận văn Thạc sĩ Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Kết dự kiến đạt Chương 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SỬ DỤNG BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN MÓNG NHÀ CAO TẦNG Ở TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Tổng quan lịch sử phát triển phương pháp xử lý móng cơng trình 1.2 Phân tích điều kiện thi cơng móng cơng trình 1.3 Kết luận chương 10 Chương 2: LÝ THUYẾT CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH 11 2.1 Các giải pháp xử lý móng thường gặp 11 2.2 So sánh phương pháp xử lý móng cho cơng trình nhà cao tầng 23 2.3 Phân tích lựa chọn giải pháp xử lý hố móng sâu cho nhà cao tầng 29 2.4 Nghiên cứu áp dụng giải pháp xử lý móng cho cơng trình cao tầng tường barrette, cọc khoan nhồi mơ hình tính tốn 30 2.5 Kết luận chương 38 Chương 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ MĨNG CHO CƠNG TRÌNH CHUNG CƯ CT2 NGƠ THỊ NHẬM, QUẬN HÀ ĐÔNG 40 3.1 Giới thiệu cơng trình chung cư CT2 Ngơ Thì Nhậm 40 3.2 Quy trình cơng nghệ thi công cọc khoan nhồi, tường barrette 58 3.3 Giải pháp thi công tầng hầm 76 3.4 Kết luận chương 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T Luận văn Thạc sĩ T T 2 Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn DANH MỤC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH Chương 2: 11 Hình 2.1: Cấu tạo đoạn cọc BTCT 16 Hình 2.2: Cấu tạo kiểu nối cọc 17 Hình 2.3: Các phương án nối cọc BTCT trình đóng 18 Hình 2.4: Các phương án nối cọc BTCT q trình đóng 19 Hình 2.5: Cấu tạo cọc trịn đúc ly tâm 19 Hình 2.6: Các loại ván cừ thép 25 Hình 2.7: Ván cừ bê tơng cốt thép 25 Hình 2.8: Tiết diện kích thước số cọc barrette 27 Hình 2.9: Sơ đồ tính tốn tường tầng hầm khơng neo 32 Hình 2.10: Sơ đồ tính tốn tường có hàng neo 34 Hình 2.11: Biểu đồ rút gọn áp lực bên đất lên tường chắn có nhiều hàng neo 35 Hình 2.12: Sơ đồ lực tác dụng vào tường cừ có neo ứng suất trước 36 Chương 3: 40 Hình 3.1: Mặt tường đất cọc barrette cơng trình CT2 41 Hình 3.2: Liên kết điển hình tường sàn cơng trình CT2 41 Hình 3.3: Liên kết điển hình trụ chống trung gian cọc cơng trình CT2 42 Hình 3.4: Các bước thi cơng sàn tầng cơng trình CT2 43 Hình 3.5: Đào đất đổ bê tông sàn tầng cơng trình CT2 44 Hình 3.6: Đào đất đổ bê tơng sàn tầng cơng trình CT2 45 Hình 3.7: Mơ hình tính tốn 50 Hình 3.8: Biến dạng tổng thể sau thi công hố móng 51 Hình 3.9: Chuyển vị ngang cơng trình 51 Hình 3.10: Chuyển vị ngang cơng trình 52 Hình 3.11: Hệ số ổn định Msf = 2,016 52 Hình 3.18: Gia cơng chế tạo lồng cốt thép 65 Hình 3.19: Cấu tạo ống đổ sàn công tác 67 Hình 3.20: Sơ đồ cơng nghệ thi cơng tường barrette 69 Hình 3.21: Ván khuôn đầu tường gioăng cách nước 70 Hình 3.22: Sơ đồ nguyên lý thử tải Osterberg 73 Hình 3.23: Đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi PP truyền tia gama 74 Hình 3.24: Đánh giá chất lượng cọc phương pháp siêu âm 75 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T Luận văn Thạc sĩ T Trường Đại Học Thủy Lợi Tính cấp thiết đề tài Khuất Hữu Tuấn MỞ ĐẦU Trong hoàn cảnh nay, nhà cao tầng đời hệ tất yếu việc tăng dân số đô thị, thiếu đất xây dựng giá đất cao Thể loại cơng trình cho phép có nhiều tầng hay nhiều không gian sử dụng hơn, tận dụng mặt đất nhiều hơn, chứa nhiều người hàng hoá khu đất Nhà cao tầng xem cỗ máy tạo cải hoạt động kinh tế đô thị Một phận quan trọng cơng trình xây dựng nói chung nhà cao tầng nói riêng móng cơng trình Một cơng trình bền vững có độ ổn định cao, sử dụng an tồn lâu dài phụ thuộc vào chất lượng móng cơng trình Cọc khoan nhồi tường barrette giải pháp móng áp dụng phổ biến để xây dựng nhà cao tầng giới Việt Nam vào năm gần đây, cọc khoan nhồi, tường barrette đáp ứng đặc điểm riêng biệt nhà cao tầng như: - Tải trọng tập trung lớn chân cột - Nhà cao tầng nhạy cảm với độ lún, đặc biệt lún lệch lún gây tác động lớn đến làm việc tổng thể toàn nhà - Nhà cao tầng thường xây dựng khu vực đơng dân cư, mật độ nhà có sẵn dày Vì vấn đề chống rung động chống lún để đảm bảo an tồn cho cơng trình lân cận đặc điểm phải đặc biệt lưu ý xây dựng loại nhà Vì vậy, nghiên cứu lựa chọn giải pháp xử lý móng xây dựng, đồng thời nghiên cứu, ứng dụng xử lý móng cơng trình chung cư CT2 Ngơ Thị Nhậm, quận Hà Đông điều kiện Việt Nam vừa có ý nghĩa khoa học vừa có giá trị thực tiễn cao Luận văn Thạc sĩ Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn Mục đích đề tài Mục đích đề tài đưa biện pháp xử lý hố móng sâu cho móng nhà cao tầng điều kiện thi công chật hẹp, nhiều tầng hầm, hố móng sâu sở đảm bảo hợp lý điều kiện kinh tế kỹ thuật Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Khảo sát đánh giá biện pháp xử lý số cơng trình xây dựng Việt Nam, kế thừa thành tựu khoa học công nghệ xử lý móng ngồi nước, từ lựa chọn biện pháp khả thi để nghiên cứu áp dụng vào điều kiện nước ta Kết hợp nghiên cứu lý thuyết so sánh thực tế Nghiên cứu đặc điểm biện pháp xử lý cho hố móng sâu để tìm giải pháp thi cơng hợp lý Thực giải pháp tính tốn lựa chọn biện pháp thi công hợp lý Kết dự kiến đạt Đưa giải pháp xử lý móng xây dựng, ứng dụng xử lý móng nhà cao tầng Luận văn Thạc sĩ Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn Chương 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SỬ DỤNG BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN MÓNG NHÀ CAO TẦNG Ở TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Tổng quan lịch sử phát triển phương pháp xử lý móng cơng trình Móng phần cơng trình kéo dài xuống đáy mặt đất làm nhiệm vụ chuyển tiếp cơng trình bên với đất Móng tiếp nhận tải trọng từ cơng trình truyền vào đất thơng qua phần tiếp xúc với đất Thơng thường, khả tiếp nhận tải trọng loại vật liệu cơng trình lớn đất nhiều, móng thường có kích thước mở rộng so với cơng trình bên để giảm tải trọng lên đến mức đất tiếp nhận Sự mở rộng theo bề ngang, theo chiều sâu hai hướng Sự mở rộng theo chiều ngang làm tăng diện tích tiếp xúc đáy móng với đất làm giảm áp lực đáy móng, mở rộng theo chiều sâu làm tăng diện tích mặt bên tiếp xúc với đất làm tăng diện tích ma sát bên Như móng phận cơng trình có nhiệm vụ đỡ cơng trình bên trên, tiếp nhận tải trọng cơng trình phân phối tải trọng vào đất thông qua phản lực ma sát bên Móng thường có hai loại móng nơng móng sâu : - Móng nơng: loại móng truyền tải trọng cơng trình vào đất chủ yếu thơng qua diện tích tiếp xúc đáy móng với đất thường có kích thước mở rộng theo phương ngang Trong tính tốn móng nơng, ma sát bên móng với đất thường bỏ qua tồn lớp đất mức đáy móng thay tải trọng tương đương với tải trọng thân đất Móng nơng xây dựng cho riêng cấu kiện tiếp đất cơng trình gọi móng đơn, cho nhiều cấu kiện hướng gọi móng băng, cho hai hướng gọi móng bè - Móng sâu: loại móng truyền tải trọng cơng trình vào đất thơng qua diện tích tiếp xúc đáy móng thơng qua ma sát đất thành Luận văn Thạc sĩ Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn bên móng Móng sâu thơng dụng hay gặp móng cọc, móng tường đất Móng cọc sử dụng sớm từ khoảng 1200 năm trước, người dân thời kỳ đồ đá Thụy Sỹ biết sử dụng cọc gỗ cắm xuống hồ nông để xây dựng nhà hồ cạn (Sower, 1079) Ngoài ra, người dân biết sử dụng vật liệu có sẵn thân gỗ đóng thành hàng cọc để làm tường chắn đất, dùng thân cây, cành để làm móng nhà Ngày nay, với tiến khoa học kỹ thuật nói chung móng cọc ngày cải tiến, hồn thiện, đa dạng chủng loại, phương pháp thi công, phù hợp với yêu cầu cho loại móng cơng trình Nhiều phương pháp áp dụng vào việc xử lý đất yếu móng cọc, tuỳ vào loại cơng trình (cấp cơng trình, địa hình, địa chất, mật độ dân cư, cơng trình liền kề…) mà ta chọn phương pháp xử lý đất yếu loại cọc cho phù hợp Nhân loại chứng kiến phát triển vũ bão khoa học kỹ thuật công nghệ Nhiều loại công nghệ đời ứng dụng rộng rãi thực tiễn, trở thành động lực thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội nhiều quốc gia Vào cuối kỷ XX, công nghệ xử lý đất yếu công nghệ thi công cọc nhồi, tường barrette kết hợp hài hoà, nhuần nhuyễn giải pháp kết cấu, vật liệu xây dựng công nghệ thi công Với hiệu kinh tế, kỹ thuật tiến độ thi công nhanh giá thành thấp, công nghệ xử lý móng cọc kết cấu có tải trọng lớn lớn nhanh chóng cơng nhận áp dụng vào thực tiễn khắp giới Trong xây dựng cơng trình việc lựa chọn dạng móng cọc hợp lý yếu tố then chốt định đến độ an toàn, tin cậy giá thành hợp lý mang lại hiệu kinh tế Cọc khoan nhồi tạo trình nhiều công đoạn gồm: Dùng thiết bị máy khoan, hạ lồng cốt thép vào lỗ khoan, đổ bê tông chỗ để tạo thành cọc bê tông cốt thép Cọc khoan nhồi có kích Luận văn Thạc sĩ Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn thước mặt cắt, chiều dài cọc lớn (đường kính đến 3m, chiều dài dài 120m), chịu tải ngang lớn So với loại cọc khác cọc khoan nhồi thi công thuận lợi vùng gần cơng trình xây trước, khu đơng dân cư, q trình thi cơng gây ảnh hưởng đến cơng trình bên cạnh khơng gây tiếng ồn lớn 1.2 Phân tích điều kiện thi cơng móng cơng trình Hiện nhu cầu khai thác khơng gian mặt đất xây dựng cơng trình, đô thị lớn, ngày nhiều cần tiết kiệm đất đai giá đất ngày cao nên tìm cách cải tạo xây thị với ý tưởng triệt để khai thác sử dụng không gian mặt đất cho nhiều mục đích khác kinh tế, xã hội xã hội Các trạm bơm lớn, cơng trình thuỷ lợi hay thuỷ điện cần đặt sâu vào lịng đất phận chức với diện tích đến hàng chục ngàn mét vng sâu đến hàng trăm mét Việc xây dựng loại công trình nói theo xu dẫn đến xuất hàng loạt kiểu hố móng, biện pháp xử lý móng khác mà để thực chúng người thiết kế thi cơng cần có biện pháp thi cơng để giữ thành vách, cơng nghệ đào thích hợp mặt kinh tế kỹ thuật – kinh tế an tồn mơi trường khơng gây ảnh hưởng xấu đến cơng trình lân cận xây dựng trước Loại cơng trình xây dựng thường gặp hố móng hào đào sâu tồ nhà chung cư cao tầng, móng cầu giao thơng, trung tâm thương mại lớn… Trên giới, Nhật Bản phát triển đô thị cách sâu vào lịng đất, giải toả đơng đúc mật độ dân cư họ với hai giải pháp khác lên cao lấn biển Luận văn Thạc sĩ Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn Ở Tokyo có qui định xây nhà cao tầng phải có đến tầng hầm Ở Thượng Hải – Trung Quốc thường thấy có đến tầng hầm mặt đất nhà cao tầng, có nhà thi cơng đến tầng hầm, kích thước lớn đến 274x187m, diện tích khoảng 51.000m2, hố móng sâu đến 32m P P Trong năm gần nước ta, thành phố lớn Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh bắt đầu sử dụng tầng hầm nhà cao tầng với hố móng có chiều sâu đến hàng chục mét chiều sâu tường đất đến 40m ví dụ trụ sở Vietcombank Hà Nội cao 22 tầng hai tầng hầm có hố móng sâu 11m, dùng tường đất sâu 18m, dày 0.8m phố Trần Quang Khải, thành phố Hà Nội … Do hố móng loại cơng trình có giá thành cao, khối lượng cơng việc lớn, lại kỹ thuật phức tạp, phạm vi ảnh hưởng rộng, nhiều nhân tố biến đổi, cố hay xẩy ra, khâu khó mặt kỹ thuật, có tính tranh chấp cơng trình xây dựng Theo xu phát triển cơng trình cao tầng, siêu cao tầng chủ yếu tập trung thành phố lớn lại tập trung khu đất nhỏ hẹp, mật độ xây dựng lớn, dân cư đông đúc, giao thông chen lấn, điều kiện để thi công chật hẹp Lân cận thường có cơng trình xây dựng vĩnh cửu việc đào móng khơng thể mở mái dốc, yêu cầu việc ổn định khống chế chuyển dịch nghiêm ngặt Vì việc lựa chọn giải pháp xử lý móng cho móng nhà cao tầng đòi hỏi vừa đảm bảo yếu tố kinh tế kỹ thuật, nhà cao tầng thường có tải trọng lớn, lại thường xây dựng đô thị đông dân cư nên lựa chọn giải pháp để xử lý móng biện pháp thi cơng nên móng định ổn định giá thành sản phẩm Phương pháp cọc khoan nhồi, tường barrette thường áp dụng cho cơng trình có tải trọng lớn, có nhiều tầng hầm, mặt thi cơng chật hẹp lựa chọn dạng móng cọc hợp lý yếu tố then chốt định đến độ an toàn, tin cậy giá thành hợp lý mang lại hiệu kinh tế Luận văn Thạc sĩ Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn 1.3 Kết luận chương Trong năm gần đây, với phát triển cơng trình xây dựng có qui mơ lớn, móng cọc ngày trở thành hình thức móng sâu dùng nhiều cho cơng trình cơng nghiệp, nhà cao tầng, cầu đường, bến cảng … vùng đất yếu Cọc khoan nhồi tường barrette giải pháp móng áp dụng phổ biến để xây dựng nhà cao tầng giới Việt Nam vào năm gần đây, cọc khoan nhồi, tường barrette đáp ứng đặc điểm riêng biệt nhà cao tầng như: + Tải trọng tập trung lớn chân cột + Nhà cao tầng nhạy cảm với độ lún, đặc biệt lún lệch lún gây tác động lớn đến làm việc tổng thể toàn nhà + Nhà cao tầng thường xây dựng khu vực đơng dân cư, mật độ nhà có sẵn dày Vì vấn đề chống rung động chống lún để đảm bảo an tồn cho cơng trình lân cận đặc điểm phải đặc biệt lưu ý xây dựng loại nhà Vì vậy, nghiên cứu lựa chọn giải pháp xử lý móng xây dựng, nhà cao tầng điều kiện Việt Nam vừa có ý nghĩa khoa học vừa có giá trị thực tiễn cao Luận văn Thạc sĩ 10 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn khuyên lề, ống đổ giữ lại hai nửa vành khuyên để nối đoạn ống phía Đáy ống đổ đặt cách đáy hố khoan ≥ 60 cm (có tài liệu = 20 cm) để tránh bị tắc ống Đáy ống đổ cấu tạo hình lõm để bê tơng dễ dàng Hình 3.19: Cấu tạo ống đổ sàn công tác Nút hãm: tổ hợp ống đổ người ta đặt hút hãm (bằng bóng cao su, bùi nhùi trộn vữa XM, miếng bọt biển) vào đáy phễu đổ để ngăn cách bê tông dung dịch bentonite ống đổ Yêu cầu kỹ thuật tổ hợp ống đổ: ống đổ phải kín, khơng BT dễ tắc, khó di chuyển ống Công tác đổ bê tông rút ống vách Bê tông phải đổ sau kết thúc thổi rửa hố khoan Độ sụt bê tông khoảng 18 ± cm Lượng XM tối thiểu 350 kg/m3 Bê tơng phải có phụ gia kéo dài thời gian bắt đầu ninh kết Về nguyên P P Luận văn Thạc sĩ 67 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn tắc thời gian bắt đầu ninh kết XM phải lớn thời gian rút ống (To > T rút ống) Thử độ sụt trước đổ xe vận chuyển trước đổ BT Trong q trình đổ lấy mẫu thí nghiệm né cường độ bê tông phần đầu cọc, thân cọc mũi cọc Mỗi tổ mẫu khơng mẫu (thường lấy mẫu 15 x 15) Quá trình đổ bê tơng phải tiến hành liên tục từ bắt đầu đến kết thúc Thời gian đổ bê tông cọc không nên vượt – tiếng Trong khoảng 1,5 sau trộn bê tông phải đổ hết Tốc độ đổ bê tơng thích hợp vào khoảng 0,6 m3/phút P P Trong q trình đổ bê tơng, ống đổ rút dần lên cách cắt đốt đoạn, cho ống ngập bê tông từ – m Phần đầu cọc bê tông chất lượng phải đập bỏ, Htc = Htk + a (a = – 1,5 m đoạn đập bỏ) Sau đổ bê tông xong, liên kết ống vách tháo dỡ Ống vách kéo lên từ từ thẳng đứng cần cẩu Sau lấp đất rào chắn bảo vệ đầu cọc Nếu thi cơng ngày, cọc thi cơng phải cách cọc thi công khoảng cách tối thiểu 5D, thi cơng sau 24h cách 3D (D – đường kính cọc khoan nhồi) Nguyên tắc chung: thi công cọc bên cạnh cường độ bê tông cọc thi công trước đạt 70% cường độ thiết kế 3.2.2 Phương pháp thi công tường barrette Thi công tường barrette bao gồm q trình tương tự thi cơng cọc khoan nhồi Luận văn Thạc sĩ 68 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn Thiết bị để thi cơng tường barrette máy đào đất tạo hố cọc Máy đào đất máy khoan cọc nhồi tháo bỏ cấu định hướng, cần khoan lắp gầu đào chuyên dụng Gầu đào chế tạo có tiết diện dạng hình chữ nhật, phần cấu đào xúc đất điều khiển thủy lực, gầu đào đào đất trọng lượng thân Điều khiển lên xuống gầu cáp Hình 3.20: Sơ đồ công nghệ thi công tường barrette B Tuy nhiên q trình thi cơng tường đất có vài khác biệt, sau: Trước thi công đào lỗ phải tiến hành thi công tường dẫn Tường dẫn có chiều sâu từ – 1,5m Tường dẫn thép hạ vào đất BTCT thi công chỗ dày 25 – 30cm Luận văn Thạc sĩ 69 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn Khi thi công tường đất, tường cắt thành nhiều đoạn (4 – m), đốt nối với mối nối, đốt thi công không liên tục, khoảng cách đốt chiều dài đốt tường Hình 3.21: Ván khn đầu tường gioăng cách nước – tường đổ BT, – phần chưa đổ BT, - ván khuôn đầu tường, – gioăng cách nước B B B Trong trình đổ bê tơng, đầu tường phải có vách chắn, thường dùng ván khn thép chun dụng định hình dạng đầu đốt (âm dương), ván khn có khe để cài gioăng chống thấm chất dẻo, liên kết hai phần tường Các cố thi công cọc khoan nhồi cách khắc phục Vách thành lỗ khoan sụt lở: phải tìm hiểu xác định nguyên nhân, từ đề cách khắc phục: khống chế tố độ khoan; tăng nồng độ dung dịch (tăng độ nhớt, tỷ trọng ); bổ sung dung dịch; hạ sâu ống vách; nâng hạ khoan không va vào vách thành Nếu sụt lở lớn phải dừng khoan, dùng hỗn hợp cát sét đắp lại toàn chờ cho đất lún chặt trở lại tiếp tục công việc khoan lỗ Luận văn Thạc sĩ 70 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn Lỗ khoan bị dung dịch bentonite: Ống vách chôn nông, đầm đất xung quanh ống không kỹ, dung dịch bị thẩm thấu  Khắc phục: chơn lại gia cố ống vách Có thể khoan đến tầng đất có tính thẩm thấu lớn, gặp dịng chảy chảy ngầm  khắc phục: tăng độ đặc vữa, giảm tốc độ khoan Lỗ khoan bị lệch: Vị trí đặt máy khoan bị nghiêng, cần khoan bị cong, vị trí nối cần khơng thẳng  gia cố lại mặt đặt máy, kiểm tra lại độ thẳng cần; Khoan đến chỗ tiếp giáp tầng đất cứng, mềm, mặt tiếp giáp lại nghiêng, lỗ khoan dễ bị nghiêng  hạ tốc độ khoan, thay mũi khoan thích hợp với địa tầng; treo cần khoan cho hạ lên xuống nhiều lần để gọt phẳng Thành lỗ khoan bị thắt eo: Do đất có tính dẻo trương nở khiến cho thành có chỗ thắt eo  nâng lên hạ xuống đầu khoan nhiều lần để gọt phẳng Lồng cốt thép đặt không yêu cầu thiết kế: Gia cường, treo buộc cẩu lắp không kỹ thuật  lồng bị vặn, méo  vòng đai cứng gia cường cách – 1,5m, đai chữ thập gia cường cách – m Không dọn đáy lỗ  lồng đặt không đạt độ sâu thiết kế  nạo vét lại Cọc bị đứt đổ bê tông: Độ sụt BT nhỏ, trình dâng vữa bị gián đoạn, rút ống nhanh (rút hẫng khỏi mặt bê tông)  phải tuân thủ qui trình kỹ thuật Nếu ống bị tắc  dùng sắt thông ống dùng áp lực nước để thông Cọc bị treo chân: Công tác thổi rửa kiểm tra hỗ khoan khơng qui trình 3.2.3 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi, tường barrette Đánh giá sức chịu tải: Nén tĩnh tải trọng, nén tĩnh theo PP Osterberg (hình vẽ), PP đo biến dạng lớn PDA Luận văn Thạc sĩ 71 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn Đối với cọc khoan nhồi, trước thi công đại trà người ta thường thi công – cọc thí nghiệm để đánh giá phương án thi công, đặc biệt phương pháp khoan, địa tầng PP giữ vách Sau cọc thí nghiệm nén tĩnh để xác định khả chịu lực Trên thực tế cọc sau thí nghiệm nén tĩnh cọc nhồi tường barrette thí nghiệm đưa vào phục vụ cơng trình Khi thí nghiệm khơng cần gia tải đến tình trạng phá hoại cọc, cần gia tải đến lần sức chịu tải tính tốn dùng để thiết kế cọc đủ Nguyên lý thí nghiệm Osterberg: hộp tải trọng kích thủy lực, khả tạo tải hộp từ 200 – 3000 T (công nghệ công ty LOADTEST Mỹ giữ độc quyền) Khi tăng áp lực cách bơm dầu vào hộp đối trọng trọng lượng thân cọc ma sát bên Một lực thẳng đứng xuống hộp gây xác định sức chống đất lên mũi đồng thời lực thẳng đứng hướng lên hộp gây nên xác định lực ma sát đất vào thành cọc Từ xác định sức chịu tải cọc tổng số sức chống đầu mũi sức ma sát thành Các bước thí nghiệm Osterberg: đặt hộp tải trọng vào đáy lồng thép; hạ lồng thép; đổ bê tơng cọc; gia tải thí nghiệm; ghi thơng số tính tốn; phun vữa xi măng lấp đầy hộp, đảm bảo cọc làm việc bình thường Luận văn Thạc sĩ 72 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn Hình 3.22: Sơ đồ nguyên lý thử tải Osterberg a- trước thử tải; b- trình chất tải hộp Osterberg Đánh giá độ toàn vẹn (khuyết tật) cọc phương pháp truyền tia gama Đặt ống siêu âm loại D = 50 – 60 mm nối với ren Ống phải bịt kín đầu, khơng để chất bẩn rơi vào ống Khoảng cách hai ống siêu âm không vượt 1,5 m; ống truyền tia gama không vượt 0,8 m Nguyên lý: Dựa sở tượng hấp thụ chùm tia gama qua vật liệu cụ thể thể số lượng phô tơn Khả năng: Có thể xác định xác khuyết tật thân cọc mức độ đồng cọc Có thể phát khuyết tật tiếp xúc mũi cọc ống thăm dò đặt đủ sâu, gần đáy lỗ khoan (≤ cm) Tốc độ thăm dò: – cọc/ngày Luận văn Thạc sĩ 73 Trường Đại học Thủy lợi a) c) Khuất Hữu Tuấn b) d) Hình 3.23: Đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi PP truyền tia gama a – vùng ảnh hưởng tia gama truyền qua; b – đặt ống thăm dò cọc baret 0,8 x m; c – sơ đồ thực hiện; d – số liệu ghi vị trí khuyết tật Đánh giá độ toàn vẹn (khuyết tật) cọc phương pháp siêu âm (SONIC) Nguyên lý: Phát chấn động siêu âm ống thăm dò đặt thân cọc Đầu thu đặt cao độ ống khác thân cọc Đo thời gian truyền sóng biên độ dao động sóng Khả năng: Phát vị trí khuyết tật chiều sâu cọc thiết diện cọc Không đánh giá chất lượng bê tông thành biên cọc Luận văn Thạc sĩ 74 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn chất lượng tiếp xúc mũi cọc, thăm dò dừng lại cách mũi cọc 10 cm (hình 3.12) a) c) b) Hình 3.24: Đánh giá chất lượng cọc phương pháp siêu âm a – vùng ảnh hưởng kiểm tra siêu âm; b – sơ đồ thực hiện; c – xử lý kết Đánh giá độ toàn vẹn (khuyết tật) cọc phương pháp biến dạng nhỏ (PIT) Nguyên lý: Phát chấn động vào đầu cọc búa gõ tiêu chuẩn Thu sóng phản xạ từ chân cọc lên đầu cọc đầu đo gia tốc Phân tích tốc độ di Luận văn Thạc sĩ 75 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn chuyển, xây dựng biểu đồ quan hệ tín hiệu độ dài cọc, xác định vùng khuyết tật Khả năng: Xác định khuyết tật phạm vi cho phép Chỉ phản ánh tính nguyên dạng cọc giới hạn chiều sâu cọc ≤ 30D 3.3 Giải pháp thi cơng tầng hầm Tường quanh móng phân chia thành đoạn để thi công, độ dài đoạn phụ thuộc vào kích thước gầu đào, lực cấp bê tông đảm bảo mối nối hợp lý Tường chắn thi công cách quãng thời gian đối xứng vị trí Tường dẫn quanh hố đào sâu chừng 1m, bề rộng 65cm cao bề mặt đất tự nhiên 0.5m Thi công sàn tầng hầm theo phương pháp Top-Down + Thi công đỉnh (cốt -2.85m) Đào đất đến độ sâu khoảng 2m theo hướng giật lùi từ trục A đến trục E máy đào 0.5m3 kết hợp với đào thủ công Do mực nước ngầm nằm P P thấp cốt (-4.0m) nên cơng tác đào chưa gặp khó khăn Hệ thống đà giáo đỡ sàn gần đặt mặt hố đào với lớp đệm đá dăm cát trước lắp hệ dầm, chống để phịng lún mặt Cơng tác cốt thép: Rải cốt thép ý liên kết cốt thép sàn, dầm với thép chờ tường Liên kết cốt thép dầm sàn với trụ trung gian thi công cách đặt chúng lên công-xon vươn bên hàn thành thép trụ chữ H Cốt thép dọc cột đặt trước đổ bê tơng sàn hướng lên phía phía sàn xuyên qua lỗ đỡ dạng công – xon nêu Bê tông sàn đỉnh khoảng 110m3 chia làm hai đợt với P P cường độ cấp bê tông 10-12m3/giờ từ xe chuyển trộn cách cơng trình 6km P Luận văn Thạc sĩ P 76 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn Lỗ chừa đỉnh để vận chuyển vật liệu đất đào bố trí nằm trục C-D 2-3 Thi công cột từ cốt -2.85m lên cốt -0.05m cần ý đặt sẵn ống thép đường kính 60 xuyên qua sàn để sau bơm vữa vào khe nối đoạn cột sàn sàn + Thi công sàn thứ (cốt -6.85m) Đào đất đáy sàn tầng với chiều sâu khoảng 1.5m máy đào 0.3m3 kết hợp đào thủ công song song với tháo dỡ đà giáo sàn tầng Công P P tác đào phải đối xứng kể từ lỗ chừa sử dụng cần cẩu tháp để vận chuyển đất đào khỏi hố đào Cốp pha đà giáo lắp đặt đất cốt -7.58m Do đất yếu nên trước lắp đặt chống phải gia cố cừ tràm dài 2m, mật độ 25cây/m2 Công tác cốt thép tương tự sàn tầng cần ý lắp đặt P P cốt thép chờ dọc theo dầm phía mặt sàn để nối với cốt thép tầng hầm thi công sau Thi công cột tầng hầm đoạn từ sàn đến thông thường, ý cần chèn đầy bê tông đầu cột tiếp giáp với đáy sàn cách mở rộng cốp pha đầu cột thành phễu, chèn bê tông đá nhỏ bơm vữa có phụ gia trương nở qua ống D60 đặt sẵn trước để lấp đầy khe hở + Thi công tầng hầm bao gồm thi cơng đáy tường ngăn tạo nên khối móng hộp dùng để làm tăng độ cứng móng dùng làm bể chứa nước sạch, nước thải qua xử lý nên yêu cầu chống thấm cao Thi công đáy cốt -8.85m dày 50cm công tác đào đất đến cốt -9.71m kể từ vị trí lỗ lên xuống xung quanh song song với tháo dỡ cốp pha sàn tầng phía Nước tầng hầm thu qua hố thu BTCT sâu 1m bơm hút khỏi hố móng bê tơng đáy đạt cường độ thiết kế Lớp đệm đáy bao gồm cát đệm dày 10cm, lớp bê tông nghèo dày Luận văn Thạc sĩ 77 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn 20cm, mác 100 cuối lớp bê tông dày 6cm mác 200 Rải thép đáy liên kết chúng với thép chờ tường chắn Các cốt thép cột lắp đặt từ đáy nối với thép chờ đáy sàn tầng Thi công tường ngăn tầng hầm (từ cốt -8.85m đến -6.65m) dày 3040cm, cao 1.4m Do chiều cao nhỏ nên cơng tác đổ bê tơng khó khăn, phần đổ qua cửa cốp pha phần gần đáy sàn tầng phải chèn vữa bê tông đá nhỏ bơm dung dịch vữa phụ gia chống thấm, trương nở qua ống D60 đặt cách 100cm dọc theo dầm đầu tường sàn tầng 3.4 Kết luận chương Qui trình thi công cọc khoan nhồi tường barrette sử dụng phương pháp bê tông cốt thép đổ chỗ Được áp dụng thi cơng cho nhiều cơng trình nhà cao tầng có tầng hầm Việt Nam, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật theo hồ sơ thiết kế tiêu chuẩn thi công hành Việt Nam Thực tế q trình thi cơng cơng trình tường barrette đổ bê tông chỗ, panels liên kết dạng mối nối mềm mối nối cứng, việc sử dụng thể tốt khả chịu lực chống thấm tường tầng hầm cơng trình nhà cao tầng Luận văn Thạc sĩ 78 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những nội dung đạt luận văn Luận văn trình bày một cách chi tiết phương pháp xử lý móng cọc phải xây dựng cơng trình đất yếu i Phương pháp thi công cọc khoan nhồi tường barrette ii Phương pháp tính tốn tường barrette khơng neo có hàng neo nhiều hàng neo Với phương pháp tác giả nêu nội dung quy trình thi cơng cọc, phạm vi sử dụng, cách kiểm tra, xử lý cố q trình thi cơng, phân tích, đánh giá tổng hợp sau đưa quy trình thi cơng cọc phương pháp tính tốn cách hợp lý Một số tồn luận văn Do thời gian có hạn nên tác giả chưa thể phân tích, đánh giá sâu phương pháp Biện pháp xử lý cố kinh nghiệm, chưa đưa cố có tính qui trình, qui phạm xử lý cố thi công cọc khoan nhồi, tường barrette Hướng nghiên cứu luận văn Tiếp tục nghiên cứu để đưa kết tổng hợp xác hơn, nêu phạm vi áp dụng xác cho trường hợp cụ thể Tiếp tục nghiên cứu để đưa tiêu kinh tế kỹ thuật phương pháp, tạo điều kiện cho việc lựa chọn phương án xử lý xác hiệu cao Trong khuân khổ luận văn, tác giả đề cập đến công nghệ thi công cọc nhồi, tường barrette phương pháp đổ bê tông chỗ điều kiện địa chất Hà Nội Ngồi cịn có cơng nghệ thi công tường barrette lắp ghép Luận văn Thạc sĩ 79 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn tường barrette bán lắp ghép Tác giả xét thấy có số vấn đề cần nâng cao sâu thực tế + Cọc nhồi cọc barrette lắp ghép bán lắp ghép + Công nghệ thi công cọc khoan nhồi, tường barrette điều kiện đất yếu + Công nghệ thi công cọc nhồi tường barrette điều kiện đất có tượng karst Kiến nghị Cần tập trung đầu tư cho trường chun nghành cơng trình ngầm để đáp ứng kịp thời khoa học kỹ thuật công nghệ thi công tiên tiến giới Cần thành lập chun nghành cơng trình ngầm viện nghiên cứu lĩnh vực thiết kế công nghệ thi cơng Nhà nước khuyến khích cấp học bổng cho sinh viên xuất sắc học tập tu nghiệp nước phát triển lĩnh vực cơng trình ngầm: Như Mỹ, Pháp, Nhật Nhà nước hỗ trợ công ty tiếp cận với công nghệ công trình ngầm để thi cơng cơng trình có điều kiện địa chất phức tạp nước nước Luận văn Thạc sĩ 80 Trường Đại học Thủy lợi Khuất Hữu Tuấn TÀI LIỆU THAM KHẢO Chu Quốc Câu, Ngưu Thanh Sơn biên dịch Sổ tay thiết kế thi công cọc khoan nhồi (1993) Nhà xuất địa chấn Trung Quốc Nguyễn Hữu Đẩu (2000) Công nghệ đánh giá chất lượng cọc Nhà xuất xây dựng Nguyễn Thế Hùng (1998) Thi cơng cơng trình ngầm công nghệ tường đất Nhà xuất giao thơng vận tải Đặng Đình Minh (2009) Thi Cơng cọc nhồi, Tường đất, Giếng chìm Nhà xuất xây dựng Nguyễn Bá Kế (1997) Thi công cọc khoan nhồi Nguyễn Văn Quảng (1998) Chỉ dẫn kỹ thuật thi công kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi Nhà xuất Xây dựng Nguyễn Văn Quảng (2009) Chỉ dẫn thiết kế thi công cọc barrette, tường đất, neo đất Nhà xuất Xây dựng Nguyễn Văn Quảng (2009) Chỉ dẫn thiết kế thi công cọc barrette, tường đất, neo đất Nhà xuất Xây dựng Luận văn Thạc sĩ 81 ... 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ MÓNG CHO CƠNG TRÌNH CHUNG CƯ CT2 NGƠ THỊ NHẬM, QUẬN HÀ ĐƠNG 3.1 Giới thiệu cơng trình chung cư CT2 Ngơ Thì Nhậm Cơng trình chung cư CT2 Ngơ Thị Nhậm,. .. xây dựng loại nhà Vì vậy, nghiên cứu lựa chọn giải pháp xử lý móng xây dựng, đồng thời nghiên cứu, ứng dụng xử lý móng cơng trình chung cư CT2 Ngơ Thị Nhậm, quận Hà Đơng điều kiện Việt Nam vừa... giải pháp xử lý móng xây dựng, ứng dụng xử lý móng nhà cao tầng Luận văn Thạc sĩ Trường Đại Học Thủy Lợi Khuất Hữu Tuấn Chương 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SỬ DỤNG BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN MÓNG