Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy dưới công trình cấu lớn trên nến đất yếu ở đồng bằng sông cửu long

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐOÀN QUỐC TUẤN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI MỞ RỘNG ĐÁY DƯỚI CÔNG TRÌNH CẦU LỚN TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Chuyên ngành : Cầu, Tuynen công trình xây dựng khác đường ô tô đường sắt Mã số ngành : 2.15.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ T.P HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2004 LỜ I CẢ M ƠN Trướ c hế t em xin châ n nh m ơn q Thầ y Cô tậ n tình truyề n đạ t cho em nhữ ng kiế n thứ c q bá u suố t khó a họ c Xin châ n nh bà y tỏ lò ng biế t ơn sâ u sắ c đế n thầ y Giá o Sư Tiế n Só Khoa Họ c LÊ BÁ LƯƠNG Thầ y Tiế n Só LÊ BÁ VINH hướ ng dẫ n giú p đỡ em rấ t tậ n tình suố t trình thự c hiệ n hoà n nh luậ n vă n nà y Xin tỏ lò ng biế t ơn đế n lã nh đạo tậ p thể cá c thầ y cô Phò ng Đà o Tạ o Sau Đạ i Họ c Trườ ng Đạ i Họ c Bá ch Khoa Thà nh Phố Hồ Chí Minh tạ o thuậ n lợ i suố t khó a họ c tạ i trườ ng Xin châ n nh m ơn bạ n bè đồ ng nghiệ p tạ o mọ i điề u kiệ n thuậ n lợ i hỗ trợ tô i trình thự c hiệ n luậ n vă n Con xin châ n nh bà y tỏ lòng biế t ơn sâ u sắ c đến cha mẹ , nhữ ng ngườ i thâ n khô ng ngạ i khó khă n vấ t vả để tạ o điề u kiệ n thuậ n lợ i cho đượ c ă n họ c trưở ng nh ngà y hô m Tp Hồ Chí Minh, ngà y 30 thá ng 10 nă m 2004 Đ0À N QUỐ C TUẤ N TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng năm 2004 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đoàn Quốc Tuấn Ngày, tháng, năm sinh: 13-08-1978 Chuyên ngành: Cầu, Tuynen công trình xây dựng khác đường ôtô đường sắt I Phái: nam Nơi sinh: Gia Lai Mã số học viên: CA 13.036 TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI MỞ RỘNG ĐÁY DƯỚI CÔNG TRÌNH CẦU LỚN TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1.NHIỆM VỤ: Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy công trình cầu lớn đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long 2.NỘI DUNG: PHẦN I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Chương : Nghiên cứu tổng quan cọc khoan nhồi mở rộng đáy PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương : Nghiên cứu đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long có liên quan đến đề tài Chương : Nghiên cứu giải pháp cấu tạo thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy Chương : Nghiên cứu giải pháp hợp lý tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi mở rộng đáy Chương : Nghiên cứu phương pháp đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi Chương : Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho công trình cụ thể so sánh hiệu kinh tế- kỹ thuật cọc mở rộng đáy cọc thẳng đường kính PHẦN III : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương : Các nhận xét, kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : CÁN BỘ HƯỚNG DẪN GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS LÊ BÁ VINH CHỦ NHIỆM NGÀNH CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày tháng năm 2004 TRƯỞNG PHÒNG ĐT – SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG Cán hướng dẫn khoa học : TS LÊ BÁ VINH Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sỹ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày ………… tháng ……… năm 2004 LUẬN VĂN THẠC SĨ TÓM TẮT LUẬN VĂN Do nhu cầu phát triển kinh tế nước ta thời kỳ đổi tạo đà cho ngành xây dựng phát triển mạnh Hàng loạt đường cao tốc, trung tâm kinh tế thương mại mọc lên với qui mô ngày lớn đại Do đó, việc lựa chọn thiết kế phương án móng hợp lý có ý nghóa quan trọng không giải vấn đề kỹ thuật mà có ý nghóa lớn mặt xã hội Một giải pháp móng sử dụng có hiệu việc ứng dụng móng cọc khoan nhồi đặc biệt móng cọc khoan nhồi mở rộng đáy Do điều kiện địa chất khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long có chiều dày lớp đất yếu lớn nên việc ứng dụng móng cọc khoan nhồi mở rộng đáy nhằm tăng cường khả chịu tải mũi cọc có ý nghóa, nói giải pháp móng hợp lý cho cầu lớn thi công điều kiện Do đó, việc ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy thực hiện, có ý nghóa to lớn mặt khoa học thực tiễn Phương pháp tính toán, cấu tạo cọc giải pháp thi công phương pháp kiểm tra chất lượng cọc quan tâm nghiên cứu Đồng thời yếu tố ảnh hưởng gây nên khuyết tật cho cọc trình thi công phân tích đánh giá giải pháp hợp lý phòng ngừa khắc phục cố khuyết tật thân cọc đề cập luận văn LUẬN VĂN THẠC SĨ ABSTRACT Thanks to the development of our country’s economics, the capital contructions has strongly developed A number of highways and trading centers has grown on a great scale The choice and design of the foundation play an important part, which not only solves the technical problems but also very meaningful for the society One of the effective solutions of foundation, especially the enlarged bottom bored piles Due to the geological condition, Mekong River Delta is a place of a weak stratum of large thickness Therefore, the application of enlarged – bottom piles to strengthen the bearing capacity of the pile bases is very meaningful and is suitable foundation solution for the big bridges Thus, the study and application of enlarged bottom of bored piles have been carried out practically and scientifically The calculating and constructing methods as well as the testing of piles quality have been taken into account Besides, the factors affecting the constructing that cause the faults of bored piles have been analyzed and assessed Also, some preventive measures and suitable solution to overcome these obstacles have been mentioned in my thesis LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẦN I : TỔNG QUAN MỤC LỤC CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CỌC KHOAN NHỒI MỞ RỘNG ĐÁY I Tổng quan Tình hình nghiên cứu, sử dụng cọc khoan nhồi cọc khoan nhồi mở rộng đáy I.1 Caùc nghiên cứu giới cọc khoan nhồi, cọc khoan nhồi mở rộng đáy thiết bị I.2 Các công trình ứng dụng cọc khoan nhồi cọc khoan nhồi mở rộng đáy nước Việt Nam I.2.1 Ở nước ngoaøi: I.2.2 Tại Việt Nam II Những vấn đề tồn liên quan đến chất lượng cọc khoan nhồi II.1 Một số công trình điển hình gặp cố cọc khoan nhồi II.2 Một số hư hỏng khuyết tật điển hình .11 II.3 Phân tích cố xảy trình thi công cọc khoan nhồi 13 II.3.1 Sự cố trình khoan nguyên nhân gây ra: 13 II.3.2 Sự cố cấu tạo, gia công hạ lồng thép 14 II.3.3 Sự cố trình đổ bê tông .14 II.3.4 Sự cố rút ống vách 16 III đáy Các vấn đề liên quan đến tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi mở rộng .16 IV Nhận xét kết luận .17 LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẦN II : NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU VỀ ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CÓ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI I Cấu trúc địa chất .18 I.1 Mặt địa tầng 18 I.1.1 Tầng bồi tích trẻ hay gọi trầm tích Haloxen: 18 I.1.2 Tầng bồi tích cổ hay trầm tích Pleitoxen: 19 I.2 Phân bố đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long .19 I.2.1 Khu vực I : 21 I.2.2 Khu vực II : 21 I.2.3 Khu vực III : 22 I.2.4 Khu vựv IV : 23 I.2.5 Khu vực V 24 I.3 Mặt cắt dọc địa chất công trình tiêu biểu 25 I.4 Các đặc trưng lý đất công trình tiêu biểu 25 II I.4.1 Cơ sở lý thuyết để thống kê tiêu lý đất .25 I.4.2 Thực thống kê số liệu địa chất công trình cụ thể: 27 Nhận Xét Về Nghiên Cứu Đi Sâu Và Phát Triển : .27 LUẬN VĂN THẠC SĨ CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẤU TẠO VÀ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI MỞ RỘNG ĐÁY I Cấu tạo cọc khoan nhồi mở rỘng đáy .30 I.1 Caùc dạng cọc khoan nhồi mở rộng đáy 30 I.2 Cấu tạo điển hình cọc khoan nhồi mở rộng đáy dạng hình chuông 31 I.2.1 Cấu tạo lồng cốt thép : 31 I.2.2 Lắp đặt ống thăm dò để kiểm tra chất lượng cọc: 34 I.2.3 Yêu cầu chất lượng bê tông: .34 I.2.4 Xây dựng công thức tính toán xác định kích thước cọc khoan nhồi mở rộng đáy dựa sở lý thuyết tạo vòm 35 I.2.5 Cấu tạo bố trí cọc móng: 42 I.2.6 Nhận xét kiến nghị: 43 II Giải pháp thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy 44 II.1 Sơ lược lịch sử phát triển phướng pháp thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy 44 II.1.1 Phương pháp Chicago(1892) : .44 II.1.2 Phương pháp Gow: 44 II.1.3 Phương pháp móng sâu Kida (1930): 44 II.1.4 Phương pháp thi công cọc có đường kính lớn(London-1966): 45 II.1.5 Phương pháp thi công móng sâu đào máy theo kiểu “Kitanaga” (1971): .45 II.1.6 II.2 Phương pháp thi công Đức (1972) 46 Thiết bị thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy .46 II.2.1 Giới thiệu chung: .46 II.2.2 Thieát bị thi công phần cọc thẳng .49 LUẬN VĂN THẠC SĨ II.2.3 Thiết bị khoan mở rộng đáy 52 II.2.4 Các thiết bị hỗ trợ .57 II.3 III Công nghệ thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy 60 II.3.1 Điều kiện lựa chọn phương pháp thi công 60 II.3.2 Các phương pháp thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy 60 II.3.3 Công nghệ thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy 65 cố thường gặp trình thi công giải pháp khắc phục 73 III.1 Giai đoạn khoan tạo lỗ .73 III.1.1 Oáng vaùch: 73 III.1.2 Vữa bentonite: 74 III.1.3 Thiết bị tốc ñoä khoan .75 III.1.4 n định làm hố khoan 75 III.2 Trong giai đoạn cấu tạo, gia công hạ lồng thép 76 III.3 Giai đoạn đổ bê tông coïc 77 IV Các khuyết tật thường gặp cọc khoan nhồi giải pháp khắc phục 78 IV.1 Các khuyết tật thường gặp nguyên nhân gây chúng: .78 IV.2 Một số giải pháp khắc phục sửa chữa khuyết tật cọc khoan nhồi 79 V IV.2.1 Vữa 80 IV.2.2 p lực bơm khối lượng vữa bơm 81 IV.2.3 Thi công bơm vữa 82 Nhận Xét Về Nghiên Cứu Đi Sâu Và Phát Triển 84 ... NỀN ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1.NHIỆM VỤ: Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy công trình cầu lớn đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long 2.NỘI DUNG: PHẦN I: NGHIÊN... : NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CỌC KHOAN NHỒI MỞ RỘNG ĐÁY I Tổng quan Tình hình nghiên cứu, sử dụng cọc khoan nhồi cọc khoan nhồi mở rộng đáy I.1 Các nghiên cứu giới cọc khoan nhồi, cọc khoan. .. cọc khoan nhồi cọc khoan nhồi mở rộng đáy Nghiên cứu đặc tính lớp đất yếu lớp đất chịu lực Đồng Bằng Sông Cửu Long Thiết lập công thức xác định góc mở rộng đáy đường kính giới hạn phần đáy mở