Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi dưới các công trình nhà cao tầng trong điều kiện đất yếu ở khu vực tp HCM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA o0o LÊ NGUYỄN THÀNH NHÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI DƯỚI CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU Ở KHU VỰC TP HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ( CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU ) Mã ngành : 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ TP Hồ Chí Minh , tháng năm2003 Luận văn cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ Do tình hình kinh tế đất nước thành phố ngày phát triển, nhu cầu nhà ở, nhà văn phòng ngày nhiều q đất thành phố ngày Bên cạnh nước ta có nhiều sông suối nên vấn đề cần cầu lớn để giải lưu thông thành phố tỉnh vấn đề cấp thiết Có nhiều phương án móng phương án móng cọc khoan nhồi thích hợp Đứng mặt xây nhà cao tầng, khu vực địa chất Thành Phố Hồ Chí Minh xem tương đối yếu Nên tiến hành thi công thi công cọc khoan nhồi khó khăn phức tạp, công nghệ nên xảy số thường gặp : - Ít kinh nghiệm thiết kế, thi công nên thường gặp cố thi công cố chủ quan gây ra, cố rút ống chống lên nhanh làm ảnh hưởng đến chất lượng đầu cọc … làm ảnh hưởng đến chất lượng thi công giá thành cọc - Về việc tính toán thiết kế : Các bảng tra hệ số tiêu chuẩn 20 TCN 21 – 86, TCXD 195 : 1997, TCXD 205 – 1998 … thường không đầy đủ nên gây không khó khăn cho công tác thiết kế - Trong qui phạm thi công cọc khoan nhồi ta tính chất dung dịch Bentonite biến thiên rộng tình chất độ nhớt, tỷ trọng … tiêu chuẩn cụ thể qiu định loại đất ứng với tính chất định dung dịch Bentonite Nhằm giải vấn đề tồn trên, nội dung luận văn : “ Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi công trình nhà cao tầng điều kiện đất yếu khu vựa TP Hồ Chí Minh “ tập trung nghiên cứu vấn đề thông qua chương sau : CHƯƠNG : CHƯƠNG : Nghiên cứu tổng quan tính toán, thi công cọc khoan nhồi Nghiên cứu đất yếu khu vực thành phố Hồ Chí Minh Nghiên cứu giải pháp cấu tạo tính toán cọc khoan nhồi Nghiên cứu giải pháp thi công cọc khoan nhồi CHƯƠNG : Nghiên cứu giải pháp kiểm định cọc khoan nhồi CHƯƠNG : Tính toán thi công, kiểm định cọc khoan nhồi cho công cụ thể Kết luận kiến nghị CHƯƠNG : CHƯƠNG : CHƯƠNG : GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Luận văn cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Luận văn thạc sỹ – Ngành địa kỹ thuật xây dựng ( Công trình đất yếu ) – Khóa 12 Học viên : Lê Nguyễn Thành Nhân ABSTRACT OF THESIS Due to development of economics of our country, requirement of housing and office more and more while plan of city for building not much Beside there are too much streams, drives in our country and needing big bridges to solve traffic between City and country being necessary There are too much foundation method but bored pile foundation is best suitable Ho Chi Minh city is weak soil area to built highBuilding While contructing bored pile is difficult and complex, moreover bored pile techniecs are rather new so there are some problems as listed below : - Lachking of experience in contructing and designing lead to failures, special internal problems, because of soon putting on casing, which decrease the quality of head pile… and decrease the quality and increase contruction cost - For calculation method : indexs of constant 20TCN 21 – 86, TCXD 195 : 1997, TCXD 205 – 1998 are normal complete there for difficulty for designing - In Vietnamese standar contruction, complexion of Bentonite liquid are variation specialy viscosity of rating, density… and there is not standar to stipulate every soil correspond complexion of Bentonite liquid The aim of this thesis is to solve the above problems of bored pile fuondation The content of “ STUDY AND APPLICATION BORED PILE FOR HIGH BUILDING IN WEAK SOIL CONDITION OF HO CHI MINH CITY “ focus on these problems in the following : Generall study about the calculation methods and contruction bored pile; Study about weak soil of Ho Chi Minh city; Study about formation solutions nd the calculation methods of bored pile; Sudy about the contruction method of bored pile; Sudy about the test method of bored pile; Base on result of studying, Sudy about the calculation methods, calculation method sand test method for projects practice; finaly, it is remark and conclusion GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN , THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI Khi kinh tế ngày phát triển, dân cư ngày đông, nhu cầu nhà ngày cấp bách Nhất khu vực nội thành đông đúc dân cư nhu cầu chung cư cao tầng, nhà cao tầng ( khách sạn, văn phòng làm việc ) ngày nhiều Ở vùng đất yếu tải trọng truyền xuống móng lớn yêu cầu khắt khe môi trường giải pháp móng khác không phù hợp giải pháp móng cọc khoan nhồi lựa chọn Ở tỉnh Đồng Sông Cửu Long, lưu thông, vận chuyển hàng hóa lên thành phố Hồ Chí Minh lưu thông phương tiện đường thủy tàu, phà không phù hợp Do nhu cầu bách cầu nối liền hai tỉnh, chịu tải trọng lớn ngày thiết yếu Khi có phương án móng cọc khoan nhồi hiệu Trong năm trở lại kinh tế Việt Nam ngày phát triển, với nhà đấu tư vào nước ta ngày nhiều Trong khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh sôi động nhu cầu nhà văn phòng làm việc cho công ty nước cần thiết cấp bách Trong quỹ đất thành phố ngày hạn hẹp, nhu cầu nhà nhân dân thành phố lớn, để phục vụ cho chương trình tái định cư dự án lớn Kênh Nhiêu Lộc, Đại lộ Đông Tây … chung cư cao tầng lựa chọn Ngoài chung cư phải đảm bảo tính đại phù hợp với yêu cầu phát triển thành phố Với điều kiện địa chất đất yếu thành phố Hồ Chí Minh quận 2, huyện Nhà Bè, quận Bình Thạnh khu vực ven sông … giải pháp móng cọc khoan nhồi cho nhà cao tầng công trình cầu phù hợp Do việc tính toán thiết kế thi công móng cọc khoan nhồi cho công trình nhà cao tầng với điều kiện đất yếu khu vực thành phố Hồ Chí Minh tất yếu Việc lựa chọn giải pháp móng thích hợp cho công trình không đơn giản, đòi hỏi hiểu biết sâu sắc lớp địa tầng phương pháp tính toán Trong trình phát triển đất nước, kỹ thuật thi công phát minh du nhập vào nước ta ngày nhiều Trong phương pháp tính toán thi công cọc khoan nhồi du nhập phát triển Khi phân loại cọc, thông thường dựa công nghệ, phân chia theo hai loại : - Cọc đúc sẵn : Cọc ép, cọc đóng, cọc rung, xoắn - Cọc đúc chổ : sau khoan tạo lỗ đất, sau tiến hành đổ bê tông ĐẶC ĐIỂM CỦA CỌC ĐÚC SẴN : GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang1 Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Cọc đóng : Là cọc bê tông cốt thép thi công đúc sẵn cọc thép chở đến trường hạ vào đất búa đóng a Ưu điểm : - Thi công đơn giản, thiết bị - Rẻ tiền, giá thành - Độ tin cậy cao, chất lượng cọc hoàn toàn kiểm tra - Tận dụng tối đa làm việc tương hỗ đất cọc : hai phần ma sát sức kháng mũi b Nhược điểm : - Kích thước chiều dài cọc hạn chế - Sức chịu tải cọc không lớn - Không thể xuyên lớp địa tầng cát hạt trung, lớn, sét cứng lớn xen kẹp đất - Khi thi công qua lớp cát dễ xuất độ chối giả, phải ngưng thi công vòng – ngày làm ảnh hưởng đến tiến độ thi công chung móng - Khi thi công cọc qua lớp sét gây tượng trương nở làm cọc bị dịch chuyển ngang trồi lên - Khi thi công có nhiều tiếng ồn ảnh hưởng đến môi trường thành phố - Gây chấn động ảnh hưởng đến tới công trình lân cận Do không thích hợp thi công khu vực nội thành c Phạm vi áp dụng : - p dụng cho công trình từ 12 tầng trở xuống, khả thi công ép cọc có giới hạn - Lớp địa tầng có lớp đất yếu không lớn Cọc ép : Cũng cọc bê tông cốt thép thi công đúc sẵn cọc thép chở đến trường hạ vào đất cách ép kích Từ trước cọc ép sử dụng để sửa chữa nhà cũ bị hư hỏng Trong vài năm trở lại cọc ép sử dụng rộng rãi cho xây dựng công trình Hà Nội, Thành Phố Hồ Chí Minh a Ưu điểm : - Không có tiến ồn, không rung động - Độ tin cậy cao dễ kiểm tra chất lượng cọc tác dụng tươngg hổ đất cọc b Nhược điểm : - Có khuyết điểm giống cọc đóng Sức chịu tải cọc không lớn , hạn chế phương tiện thi công - Không thể xuyên qua lớp sét cứng, cát chặt xen kẹp đất c Phạm vi áp dụng : - Phạm vi áp dụng cho cọc chịu tải trọng nhỏ GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang2 Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân - Khu vực địa tầng Không có lớp sét cứng, cát chặt xen kẹp đất Cọc ống : Cũng cọc bê tông cốt thép thi công đúc sẵn cọc thép chở đến trường hạ vào đất búa rung kết hợp hút xói a Ưu điểm : - Không có tiến ồn, không rung động - Độ ti cậy cao dễ kiểm tra chất lượng cọc tác dụng tương hổ đất cọc - Thi công đơn giản, thiết bị - Sức chịu tải tương đối lớn - Độ tin cậy cao, thi công đơn giản b Nhược điểm : - Có khuyết điểm giống cọc đóng Sức chịu tải cọc không lớn, hạn chế phương tiện thi công - Không thể xuyên qua lớp sét cứng, cát chặt xen kẹp đất - Tốn nhiều mối nối, Cọc hạ sâu khó thi công ( ma sát lớn ) c Phạm vi áp dụng : - Chỉ áp dụng cho công trình chịu tải trọng không lớn Chiều dài cọc không lớn - Không thích hợp cho lớp địa ttầng có lớp sét cứng, cát chặt xen kẹp đất CÁC ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA CỌC KHOAN NHỒI : Cọc khoan nhồi cọc có hố khoan tạo trước sau tiến hành đổ bê tông Việc lựa chọn sử dụng cọc khoan nhồi việc móng chịu tải trọng lớn phụ thuộc vào điều kiện địa chất công trình xây dựng : Khi thi công công trình nhà cao tầng lớp đất yếu có chiều dầy lớn, việc chọn phương án móng thông thường kể cọc đóng khó thành thực Do cọc phải qua lớp đất yếu có chiều dầy lớn , sức chịu tải cọc lại nhỏ, không kinh tế khó giữ ổn định ngang công trình ổn định móng Trường hợp móng cọc phải xuyên qua lớp đá cứng máy búa đóng xuyên qua Trong trường hợp sử dụng cọc khoan nhồi hợp lý thi công cọc khoan nhồi có thiết bị phá đá Khi cọc đóng chịu tải trọng lớn ( 150 T trở lên ), búa đóng hay ép cọc được, phương án cọc khoan nhồi hiệu Tuy nhiên sâu phân tích mặt ta nhận thấy ưu khuyết điểm cọc khoan nhồi sau : ƯU ĐIỂM : Cọc khoan nhồi có khả chịu tải lớn Sức chịu tải cọc khoan nhồi với đường kính lớn chiều sâu lớn đạt hàng nghìn GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang3 Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Khi thi công không gây chấn động công trình xung quanh cọc đóng Thích hợp với công trình xây chen đô thị lớn, khắc phục nhược điểm loại cọc đóng thi công trong điều kiện Có khả mở rộng đường kính chiều dài cọc đến mức độ tối đa điều làm tăng sức chịu tải cọc, làm giảm bớt số lượng cọc thời gian thi công Hiện sử dụng cọc khoan nhồi có đường kính từ 60cm đến 250cm lớn Chiều sâu cọc khoan nhồi hạ đến 100m Trong điều kiện thi công cho phép mở rộng đáy để tăng khả chịu lực cọc Do khoan tạo lỗ trình thi công nên có điều kiện kiểm tra điều kiện địa chất công trình cọc từ dễ dàng tính lại sức chịu tải cọc cho phù hợp Đối với đài thấp, lượng thép sử dụng cho cọc khoan nhồi so với cọc đóng Có thể thi công cọc qua lớp đá cứng nằm xen kẽ Không có tiếng động búa thi công cọc đóng Cọc khoan nhồi chịu tải trọng ngang lớn NHƯC ĐIỂM : Suất huy động cường độ vật liệu thấp, giá thành cao giá thành phần móng thường cao so sánh với phương án móng cọc khác cọc ép cọc đóng Theo tổng kết sơ bộ, công trình nhà cao tầng với số lượng tầng không lớn ( 12 tầng ), kinh phí xây dựng móng thi công cọc khoan nhồi thường lớn – 2.5 lần so sánh cọc ép Do chí phí cho cọc ép 30x30 thông thường 15 – 20USD/m chi phhí cho cọc khoan nhồi 200 – 300 USD/m Tuy nhiên số lượng tầng lớn phương án cọc khoan nhồi hợp lý Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đòi hỏi kỹ thuật cao, để tránh tượng phân tầng đổ bê tông nước có áp, có dòng thấm lớn qua lớp đất yếu có chiều dầy lớn ( loại bùn, loại cát nhỏ, cát bụi bão hòa nước ) Việc sử dụng dung dịch bentonite đòi hỏi phải có chuyên gia kiểm tra thường xuyên Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc thường phức tạp tốn trình thực thi Khối lượng bê tông thất thoát trình thi công thành lỗ khoan không đảm bảo dễõ bị sập việc nạo vét đáy lỗ khoan trước đổ bê tông dễ gây ảnh hưởng xấu chất lượng thi công cọc Ma sát bên thân cọc có phần giảm so với cọc đóng cọc ép công nghệ khoan tạo lỗ PHẠM VI ÁP DỤNG : a Qui mô công trình : Đối với công trình có qui mô từ 10 đến 12 tầng trở lên điều kiện xây chen nên áp dụng khhi thể tính ưu việt cọc khoan nhồi GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang4 Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Theo kinh nghiệm tổng kết nước ta, giá thành phần móng áp dụng cọc Khoan nhồi đối nhà cao tầng từ 10 đến 12 tầng trở xuống thường gấp từ đến 2.5 lần kinh phí xây dựng móng dùng cọc ép hay dùng cọc khoan dẫn đóng Cọc khoan nhồi dùng có hiệu điều kiện xây chen tải trọng công trình lớn lớp đất tốt nằm độ sâu 40m 50m Khi áp dụng loại cọc ép khoan dẫn đóng không hiệu Thích hợp với công trình chịu tải trọng ngang lớn : cầu nhà cao tầng b Điều kiện địa chất thủy văn : Thích hợp với loại địa tầng có chiều dầy lớp đất yếu lớn móng chịu tải trọng lớn, thích hợp với loại địa tầng có lớp đá cứng xen kẻ, qua lớp đất sét dính ( cát pha sét, sét pha cát, sét ) trạng thái cứng mà không cho phép sử dụng loại cọc khác Cọc khoan nhồi áp dụng gặp loại đất hoàng thổ có tính lún ướt loại đất trương nở Đối với đất thuộc loại cát nhỏ bụi trạng thái bảo hòa nước, có dòng thấm nơi có nước áp lớn, nơi có thay đổi mực nước ngầm thay đổi thủy triều lên xuống, Việc thi công cọc khoan nhồi dẫn đến nhiều khó khăn dẫn đến cố xảy ra, làm giảm khả chịu tải cọc, ảnh hưởng đến an toàn toàn công trình TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CỌC KHOAN NHỒI Ở NƯỚC NGOÀI : Bắt đầu thập niên 80, cọc khoan nhồi sử dụng cho công trình lớn mà phương án móng khác đáp ứng Và ngày cọc khoan nhồi phát triển rộng khắp giới, điển sau : a Ở Anh : Trung tâm lượng Sizewell.B nằm bờ biển cách London xây dựng năm 1987 Toàn công trình dài 2160m dầy 0.8m sâu 55m Ổn định vách khoan vữa bentonite thi công 20 tuần b Ở Pháp : Cửa hông đườnghầm xuyên biển Manche Sangle thi công năm 1987, cửa ga bao bọc vòng tường dài 482m, sâu 61.5m Việc chống thấm cho nhà công nghiệp tầng tên đại lộ Fontvielle Monaco xử lý tường chịu lực dầy từ – 1.2m, sâu 18m Móng kho chứa thiết bị quận Elsau, tây nam Strasbourg tựa cọc có đường kính từ 0.62 – 0.92m, có chiều dài từ – 13m có khả chịu tải cọc từ 250 – 400T có độ lún thực từ 1.5 – 3cm ( theo kết thử tónh ngày 20.11.1985) tương tự cung văn hóa thể thao Aquaboulevard nằm 15 thủ đô Paris nằm tên móng gồm 1600 cọc Starsol có đường kính 0.42 – 1.02m Đường vòng cung Toulouse đảm bảo nối liền giao thông xa lộ AG1 – Bordeaux đến Creassone dài 20km ổn định mái nhờ cọc Starsol có đường kính 0.6 – 1m, sâu 17m Bến cảng Harve tựa lên hàng cọc Betono có đường kính cọc 1.5m, dài 30 – 42m Các cọc tính toán với tải trọng từ 630 – 750T GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang5 Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân c Ở Mỹ : Đập Fontelle nằm phía tây nam Wyoming sông Green, thi công năm 1985 – 1986 Đập tăng cường thêm hai tường chịu lực dạng console hai bờ tả hữu Mỗi tường dầy 0.65m sâu 55m Tương tự, việc sửa chữa đập đất Navaja sông San – juan phía tây bắc tiểu bang New Mehico, cố tường chịu lực dầy 0.65m, sâu 120m với tổng chiều dài 140m d Ở Nga : Cọc khoan nhồi sử dụng cho công trình nhà máy Krikoroj thể tính hiệu móng cọc khoan nhồi so sánh sức chịu tải tương đương 75 cọc đường kính 1.08m nhóm cọc đóng 35x35cm gồm 300 cọc đứng 675 cọc xiên Công trình nhà máy điện Bêrêzovski sử dụng cọc khoan nhồi theo công nghệ hãng Benotokhông thể tính kỹ thuật mà thể mặt kinh tế Tương tự đồi Lênin xây dựng nhà 16 tầng, nhà nằm 32 cọc đường kính 1.08 dài 20 - 24m e Ở Nhật Bản : Nhà ga thành phố Kamata nằm cọc khoan nhồi có đường kính 1.1m, dài 22m với tải trọng thử lên đến 500T độ lún 1.5cm Cầu nối Honhsu – Shikoku, móng mố trụ cầu tựa hệ thống cọc khoan nhồi có đường kính – 3m, dài 40 – 70m, có sức chịu tải lớn 40MN f Ở Hungry : Đập Dunakiliti ( 10 – 1986 ) nằm sông Danube, xây dựng lõi gồm block, tường chịu lực với chiều dài block 125m, chiều dầy từ 0.65 – 0.8m, sâu 28 – 34m g Ở o : Đường xe điện ngầm U3/9 thủ đô Viên ( 1986 – 1988 ) công trình có xử lý thông tin làm việc hố khoan loại bùn khoan cho trước nhiều phần mềm vi tính, để đối chứng với giả định lý thuyết : Digital, Sinnus, Chairloc … h Ở Singapore: Từ năm 1967 đến có triệu mét cọc khoan nhồi thi công độc quyền công ty The housing and Development Board Năm 1983, 30.000 cọc khoan nhồi thi công cho móng công trình tường bao chống xói lở bờ biển với tổng chiều dài 600.000m Năm 1987 triệu mét cọc thi công số liệu phân tích cho thấy chúng gồm 400.000m cọc thép H, 300.000m cọc bê tông đúc sẵn 300.000m cọc khoan nhồi Năm 1988 có 200.000m cọc khoan nhồi thi công công trình xe điện ngầm MRT k Ở Hồng Kông : Xa lộ Nathan Kil 2111 thi công phần móng gồm 255m tường chịu lực sâu trung bình 18m, chiều dầy trung bình từ 0.8 - 1m Tương tự đường Chen Chow Kni 6144 bao gồm đoạn tường dài 347m , dầy 1.2m sâu 50 – 60m với 22.500m3 GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang6 Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng (Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân - Rữa mặt bê tông cốt thép xử lý phụ gia Sika Latex - Tấn coppha lại tiến hành đổ bbê tông đến cao độ đáy móng Hình 17 : Xử lý đầu cọc Vùng bê tông đổ đoạn bê tông b?bentonite xâm nhập đoạn casing Kiến nghị : - Do bê tông cọc mẻ cuối thường lẫn tạp chất, dung dịch Bentonite … tốc độ đổ mẻ bê tông cuối phải nhanh mẻ đầu - Khi siêu âm cọc mà sóng âm bị suy giảm không bắt sóng thiết phải dùng phương pháp khoan lấy lỏi siêu âm lại từ đánh giá xác chất lượng cọc BIỆN PHÁP XỬ LÝ CỌC A52 BỊ SỰ CỐ : Khi tiến hành thi công cọc A52 xảy cố sau : - Khối lượng bê tông thực tế 54m3, lớn nhiều so với khối lượng bê tông thiết kế 39.58m3 - Ống siêu âm bị tắt Do ống siêu âm bị tắt tiến hành siêu âm được, tiến hành đánh giá chất lượng cọc Thực tế khối lượng bê tông đổ thực tế vượt lớn so với khối lượng thiết kế điều chứng tỏ cọc bị phình hình rễ Theo TCXD 197 : 1997 có qui định trường hợp cọc bị xem hư hỏng : - Cường độ bê tông không đạt yêu cầu thiết kế - Dung sai thi công cọc vượt trị số cho phép qui định - Sức chịu tải cọc không đạt yêu cầu thiết kế Thực tế theo lý lịch cọc cường độ bê tông yêu cầu thiết kế, dung sai thi công cọc nằm trị số cho phép qui định, tiến hành đánh giá Sức chịu tải cọc Ở để tiến hành đánh giá chất lượng cọc, tiến hành đánh giá phương pháp thử tải tónh truyền thống, sau kết thử : GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang177 Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng (Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Tải trọng thí nghiệm % tải trọng thiết kế 25 117 50 233 75 350 100 467 125 583 150 700 100 467 50 233 0 Thời gian giữ tải tối thiểu ( phút ) 60 60 60 720 60 710 60 600 360 Độ lún ( mm ) 0.18 0.57 1.31 2.41 4.10 7.51 6.48 4.51 1.98 Từ bảng kết ta có nhận xét sau : - Dưới tải trọng thí nghiệm 467 ( 100 % tải trọng thiết kế ) 700 ( 150% tải trọng thiết kế ), độ lún đầu cọc 2.41mm 7.51mm, sau giảm tải không, độ lún dư 1.98mm - Theo tiêu chuẩn thí nghiệm áp dụng, cọc không bị phá hoại tải trọng thí nghiệm lớn Do sức chịu tải hoàn toàn lấy theo thiết kế NHẬN XÉT : - Thực tế cọc bị biến dạng thí nghiệm thử tải tónh lại đạt yêu cầu Cọc bị biến dạng có loại sau : phình hình rể cọc bị mở rộng đáy Cọc bị phình đáy cọc làm cho sức kháng mũi tăng cao, cọc có bị biến dạng đảm bảo chất lượng bê tông dung sai cho phép thi công, để đánh giá chất lượng cọc tiến hành thử tónh tải - Vấn đề đặt thử tónh tải cọc bị biến dạng mà đạt yêu cầu sức chịu tải, hệ móng có từ cọc trở lên có cọc bị biến dạng, độ lún thực tế móng có khác với độ lún tính toán ban đầu hay không ? độ lún lệch thực tế móng móng khác có khác với tính toán ban đầu hay không ? có ảnh hưởng ? GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang178 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Dựa vào vấn đề nghiên cứu chương trước, rút số nhận xét kiến nghị sau : CÁC ĐỀ NGHỊ TÍNH TOÁN ĐỐI VỚI TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 20 TCN 21 – 86 : Qua công thức với nhận xét trình bày ta nhận thấy tiêu chuẩn tồn sau : Hệ số điều kiện làm việc m, điều kiện tựa lên đất sét có độ no nước G < 0.85 lấy m = 0.8, cọc tựa đất sét có độ no nước 0.85 < G < hệ số điều kiện làm việc m lấy ? ta nhận thấy G > 0.8, đất trạng thái bảo hòa mũi cọc nằm lớp đất làm giả m sức chịu tải cọc, thiết kế nhà cao tầng sử dụng cọc khoan nhồi để sử dụng triệt để sức chịu tải cọc đảm bảo ổn định lún cọc không nên đặt mũi cọc lớp đất Do thiết kế phải đảm bảo cọc cắm vào lớp đất tốt để tận dụng triệt để sức mang tải cọc Hệ số mR = trường hợp trừ cọc mở rộng đáy cách nổ mìn mR = 1.3 Còn thi công cọc có mở rộng đáy bằng phương pháp đổ bê tông nước lấy mR = 0.9 Ở ta nhận thấy số hạn chế sau : Khi góc ma sát  đất nằm khoản 230 – 390 hệ số A0K , B0K L/dp > 25 hệ số  bảng tra Và  nằm khoản 230 – 390 0.8 < dp < 4m hệ số  bảng tra Đối với cát, hệ số ma sát  khó vượt qua 390 nên bảng tra không có,  < 230 thông thường cát trạng thái mịn bời rời cọc tựa vào lớp đất ảnh hưởng đến sức chịu mũi cọc theo đất ảnh hưởng đến độ lún công trình, có xảy từ ta đề nghị số nhận xét sau : - Khi góc ma sát đất  > 390 L/dp > 25 giá trị hệ số A0K, B0K lấy giá trị  = 390 - Khi góc ma sát đất  < 230 L/dp < giá trị hệ số A0K, B0K lấy giá trị nội suy - Khi góc ma sát đất  > 390 dp > giá trị hệ số A0K, B0K lấy giá trị nội suy - Khi góc ma sát đất  < 230 dp < giá trị hệ số A0K, B0K lấy giá trị nội suy Theo bảng tra 2, độ sâu trung bình lớp đất > 35m đất sét có độ sệt IL khoảng 0.2 – giá trị fs bảng tra Do IL < 0.2 đề nghị lấy giá trị fs IL = 0.2 Khi IL > đất sét trạng thái nhão giá trị fs lấy theo nội suy bỏ qua GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang178 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Theo bảng tra A.7 trang 55, độ sâu trung bình lớp đất > 40m đất sét có độ sệt IL khoảng 0.0 – 0.6 giá trị qb bảng tra Do IL < 0.0 đề nghị lấy giá trị qb IL = 0.0 Khi 0.6 < IL < đề nghị lấy giá trị qb theo nội suy, IL > đất sét trạng thái nhão đặt mũi cọc lớp đất Trong trường hợp phải chọn lại chiều dài cọc cho thích hợp mũi cọc phải cắm vào tầng đất tốt THEO TCXD 205 :1998 TCXD 195 : 1997 Qua công thức nhận xét trình bày ta nhận thấy tồn sau : Chỉ xác định giá trị Ks tan  = 250 – 450, khoản trên biểu đồ Mặt khác giá trị Ks tan xác định theo Theo hình B.2 – trang 63 TCXD 1998 có giá trị bé từ – 0.5 Khi giá trị  khoảng 250 – 450 , ta có đề nghị sau : - Khi  > 400, giá trị Ks tan xác định giá trị  = 400 - Khi  < 250, giá trị Ks tan xác định nội suy theo hình B.2 – trang 63 Chỉ xác định giá trị Nq  = 250 – 450, khoản trên biểu đồ Khi có số đề nghị sau : - Khi  > 450, giá trị Nq xác định giá trị  = 450 - Khi  < 250, giá trị Nq xác định giá trị  = 250 Chỉ xác định giá trị Zc  = 280 – 380, khoản trên biểu d đồ Khi giá trị  khoảng 280 – 380 , ta có đề nghị sau : - Zc xác định giá trị  = 380 d Zc Khi  < 280, giá trị xác định giá trị  = 280 d Khi  > 380, giá trị Phải kiểm tra sức chịu tải thực tế cọc ( thử tải tỉnh ) từ điều chủnh giá trị hệ số an toàn tiêu chuẩn tính toán cho phù hợp Thực chất phần phụ lục A TCXD 205 : 1998 việc tính toán sức chịu tải theo đất cọc khoan nhồi tương tự 20 TCN 21 : 86 Chỉ khác vài số bảng tra Cụ thể sau :  D  : 20TCN 21-86  : TCXD 205 : 1998  L/dp  : 20TCN 21-86  TCXD 205 : 1998 23 < 8m 0.34 0.31 23 17.5 0.54 0.51 37 < 8m 0.23 0.28 37 12.5 0.78 0.7 GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh 39 < 8m 0.22 0.28 Trang179 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Thực chất phần phụ lục B TCXD 205 : 1998 việc tính toán sức chịu tải theo đất cọc khoan nhồi tương tự TCXD 195 : 1997 Tất bảng tra công thức tính CÁC SỰ CỐ THI CÔNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ : Các cố nằm khả dự đoán đơn vị thiết kế thi công, cố làm giảm chất lượng cọc, làm giảm khả chịu tải cọc Những hư hỏng sữa không, làm cho giá thành tăng cao thời gian thi công kéo dài Từ nghiên cứu chương 4, ta có có nhận xét sau : TRONG CÔNG ĐOẠN TẠO LỖ : Không khoan xuống, không hạ ống chống đến cao độ thiết kế : Nguyên nhân : gặp đá mồ côi, tầng đá cứng vật cản khác Giải pháp : dùng loại gầu khoan thích hợp để phá đá vật cản Sập thành vách lỗ khoan : Nguyên nhân - Do khoan gặp tầng đất yếu mà ống chống vách - Mực vữa Bentonite lỗ khoan hạ thấp cao độ yêu cầu - Các tiêu dung dịch Bentonite không thích hợp - p lực thủy động tầng cát, cát pha sét lớn mang theo đất cát làm lỗ khoan rộng - Hạ lồng thép va vào vách lỗ khoan - Thời gian kéo dài khâu tạo lỗ đổ bê tông gây sập thành - Thành vách bị sập qua lớp địa tầng cát Giải pháp - Kiểm tra lại tầng địa chất, dùng ống chống có chiều dài thích hợp - Bịt kín lỗ, hang vữa xi măng, bổ sung thêm dung dịch bentonite cho đủ chiều cao - Phải kiểm tra lại tính chất dung dịch Bentonite lỗ khoan sau điều chỉnh lại cho thích hợp - Đưa ống chống qua lớp địa tầng này, hhoặc dùng biện pháp hạ mực nước ngầm trước khoan - Hạ lồng thép xác, tâm - Hạn chế thời gian này, trộn dung dịch Bentonite tránh bị lắng động - Sử dụng dung dịch Bentonite để giữ thành Không rút ống chống lên : Nguyên nhân : lực ma sát xung quanh ống cống lớn lực nhổ lực thiết bị cẩu lên không đu Khả ống chống bị nghiêng lệch Giải pháp : rung lắc ống chống để giảm ma sát xung quanh sau kết thúc việc làm lỗ trước đổ bê tông phải thường xuyên rung lắc ống chống, đồng thời nâng lên xuống chút để xem rút ống lên không Đề phòng nước vào lỗ khoan : GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang180 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Nguyên nhân : trình đổ bê tông, rút ống dẫn lên nhanh làm cho chổ đầu nối bị rò nước Khi nước vào ống dẫn làm cho bê tông bị phân ly, làm cho bê tông độ dẻo, gây khuyết tật thân cọc Giải pháp : quản lý thi công thật nghiêm ngặt, phát nước rò xử lý sau: - Trước đổ bê tông, phát rò nước phải nhấc ống lên, xử lý thật kỹ thả ống dẫn xuống tiến hành đổ bê tông - Nhất thiết phải đáy ống dẫn chìm sâu bê tông, phát ống dẫn bị nâng lên rõ rệt phải mau chóng cắm ống dẫn vào bê tông Dùng bơm có đường kính hút nước nhỏ, hút ống dẫn - Các công tác phải tiến hành nhanh chóng đề phòng bê tông bị ninh kết TRONG CẤU TẠO VÀ GIA CÔNG LỒNG THÉP : Nguyên nhân - Không hạ lồng thép lồng bị biến dạng - Ống vách bị lún trọng lượng lồng treo lồng thép - Lồng thép bị trồi lên :thành ống chống bị bám dính vữa đất cát, ống bị méo thành lồi lõm không - Lồng thép bị trồi lên do: Khoảng cách đường kính khung cốt thép thành ống nhỏ, có cốt đai thành ống bị đá kẹp vào - Lồng thép bị trồi lên do: thân lồng thép bị cong vênh, chổ buộc thép không chắc, cốt đai rời biến dạng, ống chống bị nghiêng … làm cốt thép đà vào thành ống - Lồng thép bị trồi lên : Bê tông bắt đầu ninh kết, nên bê tông bám vào thành ống chống - Lồng thép bị trồi lên : có cặn lắng, cát ùn vào, cốt thép bị cát lấp chặt - Lồng thép bị trồi lên : bê tông GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Giải pháp - Bố trí móc cẩu cho phù hợp, nắn lại lồng thép bố trí thêm móc cẩu - Gia cường chống lún cho ống chống vách, không treo lồng thép lên ống - Kiểm tra kỹ thành ống chống, vệ sinh vật bám dính, ống chống bị biến dạng sửa lại Khi kết thúc việc tạo lỗ dùng gầu khoan làm ống chống - Dùng cục chêm bê tông có đường kính khoảng 10cm, khoảng cách đường kính khung cốt thép thành ống lớn lần kích thước lớn vật liệu thô - Phải tăng cường độ xác gia công lồng thép, đề phòng biến dạng vận chuyển, trước thả lồng thép phải đảm bảo trục lồng thép trùng với trục ống chống - Tránh việc dừng lại lâu đổ bê tông, bê tông phải có chất đóng rắn chậm , có tính lưu động cao - Hạn chế tối đa cát tràn vào, xử lý triệt để cặn lắng - Hạn chế tối đa tượng bê tông chảy tràn ngoài, nhấc ống dẫn lên xem lồng Trang181 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân chỗ miệng ống dẫn tràn chảy có bị trồi lên không cát đá, xi măng rời bám vào cốt thép TRONG CÔNG ĐOẠN ĐÚC CỌC : Nguyên nhân - Tắt nghẽn bê tông ống dẫn Giải pháp - Nâng ống dẫn lên, ngập bê tông > 2m - Nước rò vào ống dẫn gây hư hỏng - Bịt kín ron nối nhấc ống dẫn lên, thân cọc dùng máy bơm có đường kính nhỏ hút - Cả khối bê tông ống chống bị - Trước tiến hành đổ bê tông tiến kéo lên rút ống chống lên hành xoay nhấc ống chống lên làm giảm ma sát quanh thành ống ĐỀ PHÒNG THIẾT BỊ THI CÔNG RƠI VÀO TRONG HỐ KHOAN : Đây thường lỗi chủ quan gây ra, làm chậm trình thi công, làm giảm chất lượng cọc, nguyên nhân sau : - Do dây cáp bị đứt làm cho gầu ngoạm rơi vào lỗ - Bu lông liên kết cần khoan bị lỏng, bị hỏng làm cho cho đầu côn xoắn rơi vào hố khoan - Do bu lông vặn bị hỏng mà quay ngược ống dẫn lại làm cho phận liên kết lệch rời rơi vào lỗ - Do ống dẫn bị tắt, không kịp rút ống dẫn lên bê tông ninh kết nhanh mà không rút ống dẫn lên được, phải bỏ lại hố khoan NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN : Đối với việc thi công cọc khoan nhồi, để xảy sư cố việc khắc phục khó khăn, khắc phục điều làm kéo dài thời gian thi công tốn Với vấn điều trình bày ta nhận thấy cần thấy cần phải quan tâm đến công việc sau : a Công tác chuẩn bị : - Trước tiến hành thi công, điều quan trọng phải tiến hành bước điều tra trạng, vật kiến trúc ngầm để có hướng xử lý hạn chế khó khăn đến - Mặt thi công phải lát đá hộc đá 1x2 có bề dầy đảm bảo cho thiết bị không bị lún sập - Bắt buộc phải có thép dầy tối thiểu 20mm để lót đường cho cần cẩu khoan, cần cẩu phục vụ xe đổ bê tông vào làm việc bình thường - Điều đặc biệt phải điều tra kỹ tình hình địa chất thủy văn nơi thi công cấu tạo địa tầng, mực nước ngầm … để định dùng ống GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang182 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân chống hay dung dịch Bentonite để giữ thành dự trù trường hợp xảy cố thi công để có biện pháp khắc phục - Điều tra kỹ lưỡng nguồn điện, nước, trạm trộn bê tông … đường xá vào công trường để định phương án thi công tình xử lý khác - Trong trình khoan tạo lỗ, phải chọn thiết bị khoan phù hợp với điều kiện địa chất So sánh địa chất cụ thể với địa chất khoan thăm dò để từ có điều chỉnh biện pháp thi công có ống chống hay dùng dung dịch Bentonite Và từ cấu tạo địa chất thực tế định khoản cách thi công cọc, đường xe máy … - Luôn kiểm tra dây cáp, dây an toàn cho gầu chốt hãm gầu Đến số lượng lỗ khoan bắt buộc phải thay dây cáp chốt hãm - Khảo sát địa chất thủy văn vấn đề quan trọng, số liệu đầy đủ xác hạn chế tối đa cố thiết kế thi công gây Ngoài thí nghiệm thông thường, phải tiến hành thí nghiệm tiêu lý khác : Thành phần khoáng vật đất sét : Montmorilonite, ilit, kaolinite từ sử dụng điều chế dung dịch Bentonite cho phù hợp Các tiêu hóa nước : từ có giải pháp chống ăn mòn bê tông, cách điều chế xử lý dung dịch Bentonite cho phù hợp … - Điều đặc biệt lớp địa tầng có cát chảy, có áp lực nước ngầm hay không để định xác phương pháp giữ ổn định thành vách b Dung dịch Bentonite : - Dung trọng dung dịch Bentonite phụ thuộc vào loại đất ( dung trọng, tính chất loại đất ), có mực nước ngầm hay không, chiều sâu hố khoan Khi áp lực thủy động dung dung dòch Bentonite    wZw  s xác định sau : b = x Zb - Từ công thức ta nhận thấy dung trọng dung dịch Bentonite phụ thuộc vào loại đất ( dung trọng, tính chất loại đất ), có mực nước ngầm hay không, chiều sâu hố khoan - Khi pha dung dịch Bentonite theo định mức DỰ TOÁN XÂY DỰNG CƠ BẢN độ nhớt dung dịch đạt 22 – 24sec, phải tăng khối lượng Bentonite lên 45kg nhớt dung dịch đạt 27 – 29sec Và điều đặc biệt quan trọng độ nhớt dung dịch tính chất nội suy Có nghóa xác định độ nhớt dung dịch với phểu 1500cc nghóa độ nhớt phải gấp lần phểu 500cc - Nếu địa tầng lớp đất có hạt thô, to áp lực cột dung dịch khoan, dung dịch Bentonite len vào khe hở hạt đất thấm vào thành vách dễ dàng tạo thành màng bùn không thấm GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang183 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân nước bảo vệ thành vách Nếu lớp đất hạt mịn tốc độ thấm dung dịch Bentonite khó khăn hơn.Vì dung dịch bao gồm phần tử Bentonite nước, thẩm thấu dung dịch vào địa tầng cát, phần tử Bentonite vào khe hở hạt cát, làm cho khả chống thấm dung dịch tốt Tuy nhiên dung dịch chịu áp lực thủy tónh từ phía phải, lọc phần tử Bentonite trước Do dung dịch tách thành phần tử Bentonite nước Bentonite lại hạt cát nước vào Trong trình lọc, Bentonite tạo thành màng bảo vệ bề mặt hố khoan Sau hình thành lớp màng bảo vệ, tính lọc dừng lại ngấm vào nước chấm dứt Sẽ tiến hành điều chỉnh tính chất dung dịch Bentonite cho phù hợp với địa tầng thực tế Trong trình thi công phải bảo dưỡng dung dịch Bentonite cho thích hợp - Trong tiêu chuẩn TCXD không đề cập đến giá trị xác tính chất dung dịch Bentonite cho loại đất cụ thể Trong thi công cọc khoan nhồi giá trị độ nhớt dung trọng quan trọng, với bảng tính chất dung dịch qui định qui phạm có tính biến thiên lớn gây khó khăn trrình thi công - Theo chương : công cọc khoan nhồi qua lớp địa tầng có điều kiện địa chất chủ yếu Sét lẫn bột nâu đỏ chặt, Cát vừa mịn nâu đỏ rắn, Sét nâu đỏ trạng thái cứng dung dịch Bentonite thích hợp có tính chất tỷ trọng 1.08 g/ml, độ nhớt khoảng 28s, độ pH = 9, hàm lượng cát khoảng 2% Hàm lượng Bentonite dung dịch : 45 kg Bentonite 1.91kg CMC/ m3 dung dịch c Khoan tạo lỗ : - Nếu tầng đất sét dù hai cọc gần không hay xảy cố Nếu tầng đất cát hay đất yếu xảy ảnh hưởng thi công gần ( sập thành vách ) - Khi định trình tự thi công phải xét đến việc có áp dụng hay không áp dụng ống chống hay thi công phương pháp khác mà không gây ảnh hưởng cho cọc thi công gần - Các loại phương pháp thi công với cọc thi công gần kề hình thành tường liên tục theo kiểu dãy cột đất, muốn có cọc liên tiếp thành hàng phải dùng ống chống, điều quan trọng phải tính độ ninh kết bê tông cọc vừa đổ định thừ tự thi công - Trong phương pháp tạo lỗ giữ thành dung dịch khoan, tốc độ tạo lổ số vòng quay tùy thuộc vào loại đất, độ cứng đất, đường kính thiết bị khoan Đối với loại đất cứng, số vòng bàn quay nhanh phải ý đến vấn đề rung lắc trung tâm Đối với loại đất mềm, tốc độ xuống đầu khoan nhanh lỗ hút đầu khoan bị - GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang184 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân - - - bịt kín phải lựa chọn tốc độ khoan thỏa đáng, số vòng quay tốc độ tiến mũi khoan thích hợp Phải chuẩn bị tất thiết bị đỗ bê tông Phải đảm bảo lồng thép gia công nghiệm thu tiến hành khoan tạo lỗ, tránh tình trạng phải chờ đợi lâu làm sập thành Khi khoan tạo lỗ xong phải tiến hành đổ bê tông, tránh kéo dài thời gian đợi ( hay ngày ) làm tăng nguy sập thành vách hố khoan, bắt buộc phải chờ đợi thiết phải kiểm tra tính chất dung dịch Bentonite phải thường xuyên thay dung dịch Thời gian thực tế khoan lỗ cọc đường kính 1.0m, với chiều dài cọc 44.0m công trình chung cư phường 12 quận 3, khoản từ đến 8.5 giờ, tốc độ khoan bình quân 10 – 12 phút / m cọc Với tốc độ khoan hợp lý này, đảm bảo dung dịch Bentonite thấm vào thành vách tạo thành màng bùn ổn định thành vách Như đưa tham khảo tốc độ khoan sau : Loại đất Tốc độ làm lỗ ( ph/m) Số vòng quay bàn quay (rpm) Đất sét – 10 Đất bùn – 10 Cát mịn 10 – 12 Cát trung 12 – 20 Cát sỏi 30 – 60 10 – 13 – 12 10 – 11 10 – 11 5–7 d Hạ lồng thép : - Lồng thép phải thả nhẹ nhàng vào lỗ khoan, tránh va chạm mạnh làm sập thành vách Phải kiểm tra chất lượng lồng thép phải có giá đỡ lồng chống đẩy tụt lồng - Chiều dài đoạn lồng thép phải đảm bảo khả thi công máy, đảm bảo tính kinh tế - Khi tiến hành nối lồng thép, phải ý đến chủng loại thép, có cho phép nối hàn hay không Nếu không làm giảm chất lượng sắt e Thổi rửa đáy hố khoan : - Trước đổ bê tông, đáy hố khoan phải vệ sinh sẽ, tránh tình trạng bùn lắng đọng đáy hố gây giảm khả chịu tải cọc sau f Đổ bê tông : - Các tính chất bê tông phải kiểm tra kỹ lưỡng ( xe ) độ sụt, nghiêm khắc loại không sử dụng xe bê tông không đạt chất lượng trước độ sụt - Điều đặc biệt cần phải vệ sinh thật kỹ xe trộn, ống dẫn Trong trình đổ bê tông, phểu đổ bê tông bịt lưới d6 có kích thước ô lưới vừa đủ lớn ( 5cmx5cm ) để tránh tảng bê tông lớn ( vệ sinh thùng không kỹ ) làm kẹt ống dẫn GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang185 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Ngoài đổ bê tông cọc khoan nhồi bắt buộc phải có ống đổ bê tông dự phòng, dự trù cho trường hợp ống dẫn bị tắt Và ống dẫn phải vệ sinh thật - Tại vị trí đáy lỗ khoan, áp lực cột áp lực bê tông lớn tác động vào thành lỗ điều có nguy bị sụp thành Do điều quan trọng phải điều chỉnh tốc độ đổ bê tông thật hợp lý sau cho bê tông cọc liên tục giảm áp lực ngang bê tông vị trí đáy cọc - Thời gian thực tế đổ bê tông cho xe 5.5m3 khoảng – 15 phút, trung bình khoảng 10 phút cho xe 5.5m3 Toàn thời gian đổ bê tông thực tế cho cọc 1.5 – 2.5 ( bao gồm thời gian chờ ) Do thời gian đổ bê tông trung bình thích hợp khoảng 0.5 – 0.7m3 / phút cho tất loại cọc có đường kính > 1.0m Do việc cần thiết phải thêm phụ gia chống đông kết nhanh, cần phải tính toán cột áp bê tông tác động vào thành hố khoan cột địa tầng thực tế, từ điều chỉnh số lượng chất phụ gia cho thật hợp lý g Rút ống chống : - Sau ống chống rút lên cần kiểm tra khối lượng bê tông cao độ đầu cọc nhằm đảm bảo tiết diện cọc không bị thu hẹp bê tông không lẫn bùn đất xung quanh áp lực đất, nước mùn khoan … trường hợp cần thiết phải bổ sung bê tông trình rút ống - Phải tính toán kỹ thời gian từ lúc đổ mẻ bê tông cuối đến rút ống chống Do phải tính toán thời gian hợp lý tùy theo tình hình thực tế tiến hành rút ống vách lên Thông thường sau đổ mẻ bê tông cuối khoảng 20 phút sau tiến hành rút ống chống lên h Hạn chế nguyên nhân chủ quan : - Kiểm tra gắt gao công tác an toàn lao động trình thi công - Ngoài phải đề phòng nguyên nhân chủ quan : đứt lồng thép, rơi gầu, ống dẫn vào hố khoan - Yếu tố quan trọng để khắc phục cố yếu tố người, phải tạo mối quan hệ thành viên công trường tập thể có kỷ luật, có tinh thần trách nhiệm cao k Kiểm tra chất lượng cọc : Phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi quan trọng, tùy theo tình hình thực tế, tầm quan trọng loại công trình mà có định lựa chọn phương pháp cho phù hợp - Phương pháp thử tải trọng tónh truyền thống : thích hợp nơi có mặt rộng, nơi nước mặt ( sông ), cọc thử có tải trọng nhỏ ( < 2000 ) Chi phí cho việc làm đối trọng lớn tải trọng cọc thử ngày lớn nơi sông nước, chi phí cao Phương pháp tách sức chịu tải cọc theo thành phần chịu lực riêng biệt sức kháng mũi ma sát hông, điều - GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang186 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân chỉnh hệ số tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi theo công thức đất - Trong phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi : phương pháp khoan lấy lõi cho kết xác tốn thời gian chi phí cao Phương pháp kiểm tra chất lượng cọc phương pháp siêu âm tia gamma cho kết xác, không tốn thời gian giá thành không cao Phương pháp PIT cho kết với mức độ không cao thời gian thử nhanh rẽ Do đó, tùy theo mức độ tầm quan trọng công trình mà định phương pháp thử thích hợp, cho đảm bảo độ xác giá thành hợp lý Khi đầu cọc bị cố, sóng âm không thu được, có nguyên nhân xử lý sau: Nguyên nhân : - Cùng với việc đập đầu cọc phát Bentonite lẫn bê tông, định đầu cọc đến hết đoạn casing ( 6m ) chất lượng bê tông tốt Do ống vách rút lên sớm, rút ống vách lên xuất lực hút chiều với chiều rút ống chống vách cộng với áp lực ngang đất nước dung dịch Bentonite Trong có 20 phút kể từ đổ mẻ cuối đến rút ống dẫn lên, nên bê tông chưa ninh kết kịp tổ hợp lực làm cho sụp thành vách đất, đất lẫn Bentonite dung dịch Bentonite tràn vào bê tông - Do bê tông cọc mẻ cuối thường lẫn tạp chất, dung dịch Bentonite … nên bê tông đầu cọc thường có chất lượng - Khi tiến hành siêu âm cọc, mét cuối không bắt sóng, Sau tiến hành khoan lấy lõi tiến hành siêu âm cho kết bê tông cọc tốt, điều chứng tỏ bê tông ống nhựa siêu âm liên kết tạo đệm chân không làm cho sóng âm không qua được, cho kết không thực tế Biện pháp sử lý để đảm bảo chất lượng cọc : - Do tiến hành khoan lấy lõi tiến hành siêu âm cho kết bê tông cọc tốt đập đầu cọc đến hết casing chất lượng bê tông tốt Do tiến hành đục cọc bê tông đến phần cọc không lẫn Bentonite - Rữa mặt bê tông cốt thép xử lý phụ gia Sika Latex - Tấn coppha lại tiến hành đổ bbê tông đến cao độ đáy móng kiến nghị : - Do bê tông cọc mẻ cuối thường lẫn tạp chất, dung dịch Bentonite … tốc độ đổ mẻ bê tông cuối phải nhanh mẻ đầu - Khi siêu âm cọc mà sóng âm bị suy giảm không bắt sóng thiết phải dùng phương pháp khoan lấy lỏi siêu âm lại từ đánh giá xác chất lượng cọc GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang187 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Khi cọc bị biến dạng, không đảm bảo kích thước hình học, mặt dù chất lượng bê tông dung sai thi công cọc đạt yêu cầu, biện pháp kiểm tra sau : - Thực tế cọc bị biến dạng thí nghiệm thử tải tónh lại đạt yêu cầu Cọc bị biến dạng có loại sau : phình hình rể cọc bị mở rộng đáy làm cho sức kháng mũi tăng cao, cọc có bị biến dạng đảm bảo chất lượng bê tông dung sai cho phép thi công, để đánh giá chất lượng cọc tiến hành thử tónh tải - Cọc bị biến dạng thí nghiệm thử tải tónh lại đạt yêu cầu Cọc bị biến dạng có loại sau : phình hình rể đáy cọc bị thu hẹp, cọc bị phình đáy cọc làm cho sức kháng mũi tăng cao, cọc có bị biến dạng để đánh giá chất lượng cọc tiến hành thử tónh tải - Vấn đề đặt thử tónh tải cọc bị biến dạng mà đạt yêu cầu sức chịu tải, hệ móng có từ cọc trở lên có cọc bị biến dạng, độ lún thực tế móng có khác với độ lún tính toán ban đầu hay không ? độ lún lệch thực tế móng móng khác có khác với tính toán ban đầu hay không ? có ảnh hưởng ? vấn đề phải nghiên cứu sức chịu tải cọc hệ móng tăng cao bất thường làm giảm độ lún cọc hệ cọc móng điều làm giảm độ lún móng so với với móng khác làm gây độ lún lệch, ảnh hưởng đến kết cấu công trình Dựa vào kết thử tải tónh số công trình thi công Thành Phố Hồ Chí Minh, ta có số giá trị sức chịu tải cọc khoan nhồi sau : Đường kính cọc ( mm ) 400 600 800 900 1000 1100 1200 Độ sâu trung bình (m) 25 – 30 40 – 50 40 – 50 40 – 50 40 – 50 40 – 50 40 – 50 Sức chịu tải thiết kế ( ) 50 – 60 100 – 150 200 – 300 300 – 350 350 – 450 400 – 500 550 – 600 Tải trọng thử tối đa ( ) 100 – 120 200 – 300 400 – 600 600 – 700 700 – 900 800 – 1000 1000 – 1200 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC : Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi khâu quan trọng, qua kết cho biết chất lượng cọc, từ có giải pháp hợp lý Do cần chọn phương pháp kiểm tra chất lượng đảm bảo yêu cầu mà chi phí thấp nhất, kinh tế Qua phương pháp đáng giá chất lượng cọc khoan nhồi trình trên, ta có vài nhận xét đề nghị sau sau : GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang188 Đề cương Luận Án cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12 Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân Trong phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi, phương pháp khoan lấy lõi cho kết xác nhất, chí phí cao tốn thời gian - Phương pháp kiểm tra chất lượng tia gamma siêu âm truyền qua lỗ cho kết đáng tin cậy, thời gian kiểm tra nhanh giá thành không cao, phương pháp kiểm tra biến dạng cho kết với mức tin cậy không cao, chi phí rẻ, thời gian thử nhanh Do tùy theo tính chất công trình mà định phương pháp kiểm tra chất lượng cọc - Trong phương pháp thử tải cọc khoan nhồi, phương pháp thử tải trọng tónh truyền thống không dùng thiết bị đại chi phí tương đối cao gặp khó khăn mặt Kết thử tải kết chung ma sát hông sức kháng mũi cho Từ kết điều chỉnh công thức tính toán theo lý thuyết thành phần chịu lực Do sử dụng phương pháp trước thi công đại trà điều chỉnh cọc ( điều chỉnh chiều dài đường kính cọc ) kiểm tra lại sức chịu tải tính toán theo lý thuyết cho phù hợp - Khi xây nhà cao tầng khu vực thành phố Hồ Chí Minh sử dụng phương án móng cọc khoan nhồi có d < 1.0m phương pháp kiểm tra chất lượng cọc phương pháp siêu âm kết hợp với phương pháp thử tải tónh truyền thống phương pháp thông dụng - Khi d > 1.0m sức chịu tải cọc lớn mặt không thuận lợi cho việc vận chuyển đặt đối trọng phương pháp kiểm tra chất lượng cọc phương pháp siêu âm kết hợp với phương pháp trọng tónh hộp OSTERBERG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP Trong chương 6, ta nghiên cứu tình hình địa chất công trình cụ thể đặc tính dung dịch Bentonite đề nghị tính chất thích hợp dung dịch với loại đất định Hướng cần nghiên cứu : - Sẽ nghiên cứu đề nghị tính chất thích hợp dung dịch Bentonite với loại đất cụ thể cho thành vách đảm bảo ổn dịnh nhất, hao bê tông - Kiểm tra kết luận dùng ống chống thay cho dung dịch Bentonite suốt chiều dài cọc, biện pháp kinh tế hơn, khả thi tiến độ thực nhanh - Tính sức chịu tải cọc khoan nhồi theo đất với hệ số kiến nghị kết hợp với biện pháp kiểm tra sức chịu tải cọc phương pháp thử tải tónh truyền thống, từ hoàn thiện hệ số công thức tính - Sẽ nghiên cứu tìm hệ số bảng tra ( công thức tính toán sức chịu tải cọc theo đất ) Và từ hoàn thiện bảng tra - GVHD : TS Lê Bá Khánh – TS Lê Bá Vinh Trang189 TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Công Ngữ, Thiết kế tính toán móng nông, Trường Đại Học Xây Dựng năm 1998 Trường Đại Học xây Dựng chuyên ngành Cầu – Đường – Địa Kỹ Thuật, Móng cọc CTFE Nhà Xuất Xây Dựng hà Nội năm 1994 Lê Bá Lương, Course giảng Khoa học khoan nhồi Lê Bá Khánh, Course giảng cọc khoan nhồi Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Dũng, Cơ Học Đất, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật năm 1995 Nguyễn Văn Quảng, Chỉ dẫn thi công kiểm tra chất lượng Cọc Khoan Nhồi, nhà xuất Xây Dựng Hà Nội năm 1998 Nguyễn Bá Kế, Thi công cọc khoan nhồi, nhà xuất Giao Thông vận tải năm 2000 Hoàng Văn Tân, Một Số Vấn Đề Tính Toán Thiết Kế Thi Công Nền Móng Các Công Trình Nhà Cao Tầng Bộ Giao Thông Vận Tải, Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Công Trình Giao Thông tập VII, nhà xuất Giao Thông Vận Tải Hà Nội năm 2001 10 Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXD 195 : 1997, Nhà cao tầng – thiết kế cọc khoan nhồi 11 Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXD 205 : 1998, Thiết kế thi công xây dựng, nhà xuất Xây Dựng Hà Nội năm 1999 12 Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXD 20 TCN 21 - 86 13 Hội thảo “ kết cấu móng xây dựng công trình vùng đất yếu “, tham luận “ giải pháp móng cọc khoan nhồi cho cầu lớn Đồng Bằng Sông Cửu Long “, tháng năm 2002 14 Hội thảo “ thiết kế xây dựng nhà cao tầng Thành Phố Hồ Chí Minh “, tháng 01 năm 1997 15 W.G.K Fleming, BSc, phD, MICE – Piling engineering 16 Fuondation, California foundation manual -1997 – office of structure construction 17 Soils and foundation hand book 2000 – Florida department of transportation state materials office ... khu vực ven sông … giải pháp móng cọc khoan nhồi cho nhà cao tầng công trình cầu phù hợp Do việc tính toán thiết kế thi công móng cọc khoan nhồi cho công trình nhà cao tầng với điều kiện đất yếu. .. đến chất lượng cọc Vì lý nêu trên, học viên nghiên cứu đề tài : NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC KHOAN DƯỚI CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH GVHD : TS Lê Bá... cọc khoan nhồi cọc thông thường cọc mở rộng đáy Đối với loại cọc khoan nhồi mở rộng đáy tận dụng tối đa khả kháng mũi cọc làm tăng sức chịu tải cọc a Móng cọc khoan nhồi cho công trình nhà cao