Nghiên cứu mô phỏng dây chuyền sản xuất trong doanh nghiệp khai thác than bằng công nghệ thông tin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐÀO ANH TUẤN NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THI CÔNG PHÙ HỢP TRONG XÂY DỰNG TẦNG HẦM TỔ HỢP CHUNG CƯ CAO TẦNG VÀ DỊCH VỤ CAO CẤP UDIC QUẬN CẦU GIẤY, THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐÀO ANH TUẤN NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THI CÔNG PHÙ HỢP TRONG XÂY DỰNG TẦNG HẦM TỔ HỢP CHUNG CƯ CAO TẦNG VÀ DỊCH VỤ CAO CẤP UDIC QUẬN CẦU GIẤY, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm Mã số: 60580204 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Đào Văn Canh HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học riêng tơi Các số liệu sử dụng có nguồn gốc rõ ràng, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 06 tháng 04 năm 2015 Tác giả Đào Anh Tuấn MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG 1.1 Vài nét lịch sử xây dựng cơng trình có chiều cao lớn giới 1.2 Tổng quan tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm giới 1.2.1 Khái niệm tầng hầm xu hướng phát triển nhà có tầng hầm 1.2.2 Tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm giới 10 1.3 Tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm Việt Nam 14 1.3.1 Tình hình xây dựng tầng hầm trước năm 1975 14 1.3.2 Tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm sau năm 1975 15 1.4 Nhận xét chương 18 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG 20 2.1 Tổng quan phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng 20 2.2 Các phương pháp thi công 20 2.2.1 Phương pháp thi công Bottom Up 20 2.2.2 Phương pháp thi công Top Down 22 2.2.3 Phương pháp thi công Semi Top Down 30 2.3 Điều kiện phạm vi sử dụng phương pháp thi công tầng hầm 35 2.4 Nhận xét chương 36 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG KHU VỰC QUẬN CẦU GIẤY 37 3.1 Các vấn đề chung 37 3.2 Yếu tố điều kiện tự nhiên- xã hội khu vực xây dựng cơng trình 37 3.3 Các yếu tố điều kiện địa kỹ thuật khu vực xây dựng cơng trình 42 3.3.1 Điều kiện địa chất 42 3.3.2 Điều kiện địa chất cơng trình 45 3.3.3 Địa chất thủy văn 57 3.3.4 Ảnh hưởng loại tải trọng 57 3.3.5 Ảnh hưởng độ sâu tầng hầm, diện tích tầng hầm, số lượng tầng hầm vị trí xây dựng 58 3.4 Nhận xét chương 58 CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG PHÙ HỢP TẠI TỔ HỢP CHUNG CƯ CAO TẦNG VÀ DỊCH VỤ CAO CẤP UDIC QUẬN CẦU GIẤY, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 60 4.1 Lựa chọn phương pháp thi công phù hợp với điều kiện địa chất khu vực xây dựng tầng hầm nhà cao tầng 60 4.2 Phân tích lựa chọn phương pháp thi công liên quan tới điều kiện kỹ thuật cơng trình 62 4.3 Nhận xét Chương 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 1.1: Một số dự án xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm giới 11 Bảng 1.2: Một số cơng trình cao tầng có tầng hầm Tp Hồ Chí Minh 16 Bảng 1.3: Một số cơng trình cao tầng có tầng hầm Hà Nội 16 Bảng 2.1: Bảng so sánh số tiêu phương pháp thi công 35 Bảng 3.1: Tổng hợp tọa độ, cao độ vị trí khảo sát 44 Bảng 3.2: Tổng hợp hợp khối lượng khoan khảo sát 45 Bảng 3.3: Tổng hợp tiêu lớp đất số 46 Bảng 3.4: Tổng hợp tiêu lớp đất số 47 Bảng 3.5: Tổng hợp tiêu lớp đất số 48 Bảng 3.6: Tổng hợp tiêu lớp đất số 49 Bảng 3.7: Tổng hợp các tiêu lớp đất số 50 Bảng 3.8: Tổng hợp các tiêu lớp đất số 51 Bảng 3.9: Tổng hợp các tiêu lớp đất số 52 Bảng 3.10: Tổng hợp các tiêu lớp đất số 53 Bảng 3.11: Tổng hợp các tiêu lớp đất số 10 54 Bảng 3.12: Tổng hợp các tiêu lớp đất số 11 55 Bảng 4.1: Kích thước gầu thường sử dụng 68 Bảng 4.2: Kiến nghị sơ đồ phân tích, lựa chọn công nghệ thi công tầng hầm tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC quận Cầu Giấy, Thành phố Hà Nội 79 DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 1.1: Kim tự tháp Ai Cập Hình 1.2:Vạn Lý Trường Thành - Trung Quốc Hình 1.3: Tòa tháp Buri Khalifari - Các Tiểu Vương Quốc Ả Rập 11 Hình 1.4: Tịa nhà Taipei 101- Đài Loan 12 Hình 1.5: Tịa nhà Trung tâm Thương mại Thế Giới Mới - Mỹ 12 Hình 1.6: Tháp đôi Petronas - Malaysia 13 Hình 1.7: Mơ hình địa đạo Củ Chi 14 Hình 1.8: Dinh Độc Lập - Thành phố Hồ Chí Minh 15 Hình 1.9: Bitexco Financial Tower - Tp Hồ Chí Minh 17 Hình 1.10: Keangnam Landmark Tower - Hà Nội 17 Hình 2.1: Hệ thống giằng - chống thi công công nghệ Bottom Up 21 Hình 2.2: Thi cơng neo Bulong cho tường chắn 21 Hình 2.3: Quy trình thi cơng tầng hầm phương pháp Top-Down 24 Hình 2.4: Tồn cảnh thi công theo công nghệ Top-Down 24 Hình 2.5: Thi cơng cốt thép Top- Down tầng hầm 26 Hình 2.6: Đào đất thi công sàn tầng hầm thứ 27 Hình 2.7: Đào đất thi công sàn tầng hầm thứ hai 27 Hình 2.8: Đào đất thi công sàn tầng hầm 28 Hình 2.9: Thép dầm chờ liên kết với cột 30 Hình 2.10: Thi cơng đào đất tầng hầm thứ 31 Hình 2.11: Thi cơng đổ bê tơng tầng hầm thứ 32 Hình 2.12: Tiến hành lắp dựng đổ bê tông dầm sàn tầng hầm thứ 33 Hình 2.13: Thi công đào đất tầng hầm thứ hai 33 Hình 2.14: Thi cơng đài móng- dầm sàn tầng hầm thứ hai 34 Hình 3.1: Bản đồ quận Cầu Giấy 38 Hình 3.2: Khu vực xây dựng tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC 42 Hình 4.1: Quy trình cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi 65 Hình 4.2: Các q trình chủ yếu thi cơng cọc khoan nhồi 65 Hình 4.3: Tường cọc khoan nhồi 66 Hình 4.4: Gầu ngoạm kiểu dạng thùng có hai cáp treo 69 Hình 4.5: Gầu đào dùng thủy lực 69 Hình 4.6: Gàu cắt đất có hai bánh quay 70 Hình 4.7: Thi công cọc Barrette gầu cắt 70 Hình 4.8: Quy trình cơng nghệ thi công cọc Barrette 71 Hình 4.9: Đào đất mép thứ Panel (Barrette) 71 Hình 4.10: Đào đất mép thứ Panel 72 Hình 4.11: Đào đất Panel 72 Hình 4.12: Hạ gioăng chống thấm 73 Hình 4.13: Hình ảnh gioăng chống thấm 73 Hình 4.14: Hạ giá có gioăng chống thấm 73 Hình 4.15: Lồng thép có lắp gioăng chống thấm 74 Hình 4.16: Dung dịch Bentonite hố đào 74 Hình 4.17: Kiểm tra độ sâu thổi rửa hố đào 75 Hình 4.18: Hạ lồng cốt thép 75 Hình 4.19: Liên kết lồng cốt thép 75 Hình 4.20: Hạ ống Tremie 76 Hình 4.21: Đổ bê tông cho Panel thứ 76 Hình 4.22: Quy trình cung cấp thu hồi dung dịch Bentonite 77 Hình 4.23: Hồn thành Panel tường thứ 77 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cùng với phát triển chung nước, Hà nội với vị trí thủ đơ, trung tâm trị, kinh tế, xã hội nước có bước phát triển mạnh mẽ Vì vậy, hệ thống sở hạ tầng Hà Nội phải có bước phát triển tương ứng với vai trị Trong điều kiện quỹ đất hạn hẹp, mật độ công trình, đường giao thơng bề mặt tương đối đầy đặc không quy hoạch phù hợp, để phát triển hệ thống sở hạ tầng thiết phải phát triển hệ thống cơng trình ngầm Tại Hà Nội có nhiều dự án nhà cao tầng Green city, Garden city Thi cơng cơng trình ngầm khu vực đô thị Hà Nội lại nhạy cảm nhiều nguy xảy rủi ro tồn cơng trình ngầm lịng đất Kinh nghiệm thi cơng cơng trình ngầm giới điều kiện địa hình, địa chất tương tự thành phố Hà Nội cho thấy nguy rủi ro cao, cố xảy đa dạng phức tạp nhiều nguyên nhân khác Mức độ tác động cố không giới hạn thân cơng trình (chi phí,con người) mà cịn có tác động mang tính xã hội Vì đưa cơng nghệ thi cơng hợp lý nâng cao hiệu công nghệ thi công quan trọng cần thiết Giải pháp thi công tường đất tường cọc nhồi thi công tầng hầm giải pháp hiệu để giải khó khăn thi công tầng hầm nhà cao tầng Mục tiêu luận văn Lựa chọn giải pháp công nghệ thi công phù hợp cho tầng hầm Tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC quận Cầu Giấy, thành phố Hà Nội Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài phương pháp thi công xây dựng tầng hầm cho nhà cao tầng Tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC quận Cầu Giấy, thành phố Hà Nội Nội dung nghiên cứu - Tổng quan nghiên cứu xây dựng tầng hầm nhà cao tầng - Lý thuyết chung để giải phương án thi công tầng hầm nhà cao tầng - Cơ sở lựa chọn định hướng phát triển phương án thi công tầng hầm nhà cao tầng phương pháp đào hở - Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thi công phù hợp sơ đồ thi công để thi công công trình Các phương pháp nghiên cứu sử dụng luận văn Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu tổng hợp: thu thập số liệu, phân tích, đánh giá xử lý số liệu, tính tốn đề xuất giải pháp Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn luận văn Ý nghĩa khoa học: Đề tài nghiên cứu, lựa chọn phương pháp thi công phù hợp xây dựng tầng hầm cho Tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC quận Cầu Giấy, thành phố Hà Nội Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu đề tài luận văn nhằm góp phần việc đề xuất phương án thi cơng phù hợp cho cơng trình nhà cao tầng có tầng hầm khu vực quận Cầu Giấy khu vực khác có điều kiện địa chất tương tự, để đảm bảo chi phí cho tốn nhất, hiệu khai thác cao đặc biệt tránh để xảy tai nạn đáng tiếc q trình xây dựng cơng trình, tài liệu tham khảo cho nhà quản lý thi cơng cơng trình nhà cao tầng Cấu trúc luận văn Luận văn gồm: phần Mở đầu, chương, phần Kết luận kiến nghị, trình bày 82 trang với 49 hình 18 bảng Lời cảm ơn Sau thời gian học tập nghiên cứu Bộ môn Xây dựng công trình Ngầm Mỏ, Khoa Xây dựng, Trường đại học Mỏ - Địa chất, tác giả giao đề tài “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ thi công phù hợp xây dựng Tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC quận Cầu Giấy, thành phố Hà Nội” Được hướng dẫn, giúp đỡ thầy cơ, đến nay, luận văn hồn thành 61 Hiện điều kiện địa chất thuận lợi cho công tác thi công tầng hầm nhà cao tầng Tuy nhiên tương lai mật độ xây dựng cơng trình khu thị tăng, mật độ dân cư sinh sống cao, điều kiện tổ chức thi cơng chật hẹp thường có ảnh hưởng đáng kể tới cơng trình lân cận môi trường mỹ quan đô thị Mặt khác thi cơng Cơng trình ngầm ln gắn liền với nguy xảy tai biến kỹ thuật cao, đặc biệt thi công điều kiện địa chất, địa chất thủy văn có biến đổi thất thường Điều kiện không gây sạt lở: - Hố móng có chiều sâu khơng lớn, đào điều kiện đất có độ kết dính tốt, ổn định Chiều sâu cho phép đào đất thẳng đứng không gây sụt lở xác định theo công thức (4-1) (Theo qui phạm kỹ thuật an toàn xây dựng TCVN-5308-1991)     4c htd    q        K tg  45     (4-1) Trong đó: htd - chiều sâu cho phép đào đất thẳng đứng không cần chống, m; ; c;  - trọng lượng riêng, lực dính kết, góc ma sát đất; K - hệ số an tồn (1,5 ÷ 2,5); q - tải trọng tác dụng lên mặt đất Áp dụng cho khu vực dự án khu tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC quận Cầu Giấy ta tính htđ=1,5÷2M Với giá trị chiều sâu cho phép đào thẳng đứng không cần chống hố móng cho thấy xây dựng tầng hầm khơng thể sử dụng phương pháp thi cơng Bottom- up Căn vào quy hoạch tổng thể dự án tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC quận Cầu Giấy nhu cầu khai thác tầng hầm không lớn (≤2 tầng hầm) phương pháp cơng nghệ thi cơng phù hợp với điều kiện địa kỹ thuật khu tổ hợp nên sử dụng phương pháp semi- topdown thi công tầng hầm 62 * Khi quy mô chiều sâu hố móng khơng lớn (số lượng tầng hầm ≤2 hay chiều sâu hố móng ≤6m) sử dụng cơng nghệ Semi-Top-Down có khả giảm thiểu chi phí cho kết cấu tầng hầm (không phải sử dụng thêm hệ trụ đỡ tường vây bê tông cốt thép, lúc sử dụng cừ Larsen tường đất Tuy nhiên cần phải tính tốn, lựa chọn giải pháp nước cho hố móng cách đầy đủ * Khi quy mô chiều sâu hố móng lớn (số lượng tầng hầm ≥3 hay chiều sâu hố móng >6m) nên sử dụng cơng nghệ Top-Down đẩy nhanh tiến độ thi công; đảm bảo an toàn giảm thiểu tác động điều kiện thời tiết đến q trình thi cơng hố móng; việc tính tốn lựa chọn kết cấu, hình thức gia cố hố móng cần phải cụ thể điều kiện địa kỹ thuật khu vực thi công; mức đầu tư xây dựng 4.2 Phân tích lựa chọn phương pháp thi công liên quan tới điều kiện kỹ thuật cơng trình Như phân tích mục 4.1 với điều kiện địa chất, địa hình, thủy văn, điều kiện kỹ thuật tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC quận Cầu Giấy, quy mơ chiều sâu hố móng khơng lớn (số lượng tầng hầm ≤2 hay chiều sâu hố móng ≤6m) nên sử dụng công nghệ thi công tầng hầm phương pháp Semi - Top -Down Quận Cầu Giấy với điều kiện địa chất ổn định, cơng trình quy hoạch chi tiết đa số xây dựng chung cư văn phòng cho thuê, nên xây dựng tầng hầm bắt buộc Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mà áp dụng công nghệ hợp lý thi công tầng hầm đơn giản Trong trường hợp cụ thể ta áp dụng công nghệ Semi - Top -Down để thi công nhằm tận dụng khuôn viên mở xung quanh khơng có cơng trình kiến trúc lân cận, phát huy ưu công nghệ Semi Top -Down: Kết cấu tầng hầm đơn giản; Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm việc lắp đặt hệ thống mạng lưới kỹ thuật tương đối thuận tiện dễ dàng; Cơng tác nước hố móng đơn giản, sử dụng bơm hút nước hố thu nước để bơm lên khỏi hố móng, đặc biệt chi phí xây dựng cơng trình thấp 63 Trên sở yêu cầu đó, tác giả đề xuất số giải pháp cho kết cấu thành hố đào ứng với công nghệ thi công cụ thể sau: Do công nghệ thi công lựa chọn phù hợp cho hố móng có chiều sâu ≤6m (2 tầng hầm) Semi Top-down cơng trình có hố móng sâu >6m Topdown nên phải thi cơng kết cấu chống giữ hố móng không thu hồi (kết cấu giữ lại phận kết cấu cơng trình ngầm) Ta xem xét loại hình kết cấu: tường cọc nhồi tường cọc Barrette * Tường cọc nhồi: Tường cọc nhồi: Tường chống giữ tạo thành dãy cọc khoan nhồi, thi công đơn giản, độ cứng thân tường lớn, giá thành tương đối thấp, nên sử dụng rộng rãi Tường bảo vệ cọc khoan nhồi dùng để làm tường chắn đất thành hố móng có độ sâu lớn Tuy nhiên, mực nước ngầm cao mà khơng có biện pháp ngăn nước tốt thường xảy cố hố móng Vì vậy, tường bảo vệ cọc khoan nhồi áp dụng hố móng sâu có biện pháp nước tốt Phương pháp tường cọc nhồi: Trên giới có nhiều thiết bị công nghệ thi công cọc khoan nhồi có nguyên lý sử dụng tất phương pháp thi cơng là: - Cọc khoan nhồi có sử dụng ống vách; - Cọc khoan nhồi khơng sử dụng ống vách Theo ngun lý có phương pháp: + Phương pháp khoan thổi rửa (phản tuần hồn): Khác với kiểu thơng thường (đất lấy lên trực tiếp thiết bị khoan đào), theo phương pháp việc tách đất hố đào khỏi đất việc lấy đất từ hố lên thực đồng thời phận thiết bị khác thực Việc tách đất làm tơi nhỏ đất mùn khoan thành bùn thực phương pháp sói rửa, khoan hay đào; việc lấy đất mùn khoan thực hệ thống bơm hút công suất lớn đưa lên mặt đất miệng hố đào Với phương pháp này, sử dụng lại dung dịch khoan dung dịch khoan chứa đựng lòng lượng đất lớn 64 + Phương pháp khoan gầu: Theo công nghệ này, gầu khoan thường có dạng thùng xoay cắt đất đưa ngồi Quá trình tạo lỗ thực dung dịch bentonite, q trình khoan thay gầu khác để phù hợp với đất đào để khắc phục dị tật lòng đất Như theo phương pháp này, đất đá vét lên riêng rẽ nên dung dịch khoan chứa lượng đất cát nhiều so với phương pháp phản tuần hoàn nên thu hồi lại, xử lý lọc cát sạn, sau lại bơm trở lại hố đào để tiếp tục dùng lại, tạo vịng tuần hồn dung dịch bentonite - Quy trình cơng nghệ tường cọc nhồi Gầu khoan có dạng thùng xoay cắt đất đá đưa Cần khoan có dạng ăng ten, đoạn truyền chuyển động xoay từ máy đào xuống gầu nhờ hệ thống rãnh Vách hố khoan giữ ổn định nhờ dung dịch bentônite, việc đặt cốt thép đổ bê tông tiến hành dung dịch bentônite - Bentônite lọc thu hồi tái sử dụng Ưu điểm tường cọc nhồi: Phương pháp thi công nhanh, dễ kiểm tra chất lượng, đảm bảo vệ sinh mơi trường, ảnh hưởng đến cơng trình lân cận Nhược điểm tường cọc nhồi: Sử dụng thiết bị chuyên dụng giá cao nên giá thành cọc cao, địi hỏi qui trình cơng nghệ chặt chẽ, cán bộ, cơng nhân có tay nghề cao Hiện Việt Nam có sử dụng thiết bị hãng Bauer (Đức), Hitachi (Nhật), Soil - Mec (Italia) Quy trình cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi bao gồm 10 công đoạn sau: Công tác chuẩn bị Công tác định vị tim cọc Công tác hạ ống vách Khoan bơm dung dịch bentônite Xác nhận độ sâu hố khoan Xử lý cặn lắng đáy hố cọc Công tác chuẩn bị hạ lồng thép 65 Lắp đặt ống đổ bê tông Công tác đổ bê tông rút ống thép 10 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi Chuẩn bị Định Vị Đặt ốngvách Trộn Bentonite Trộn bê tông kiểm tra buộc, dựng lồng thép Gia công cốt thép Chọn thành phần cấp phối Trộn thử Kiểm tra chọn trạm CCBT Khoan Cất chứa Bentonite Vận chuyển cốt thép Xác nhận độ sâu (nạo vét) Cấp dung dịch Bentonite Lắp đặt cốt thép Lắp ống đổ BT Xử lý cặn lắng Đổ bê tơng Lọc cát Hình 4.1: Quy trình cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi Hình 4.2: Các q trình chủ yếu thi cơng cọc khoan nhồi Rút ống vách Thu hồi dung dịch Bentonite 66 Sử dụng cọc khoan nhồi bố trí liên tiếp có khoảng hở tạo thành tường đất vừa kết cấu chắn giữ thành hố móng vừa phận kết cấu cơng trình ngầm Có cách kết hợp cọc khoan nhồi để tạo thành tường cọc khoan nhồi: Cọc cắm lồng vào nhau: Sử dụng hai hàng cọc so le liên tiếp nhau hàng cọc có cốt thép hàng cọc khơng có cốt thép (hình 4.3) khoảng cách cọc có cốt thép nhỏ đường kính cọc khơng có cốt thép Sử dụng cọc cắm lồng cho hiệu cách nước tốt, song tốn Cọc tiếp xúc: Các cọc khoan nhồi bê tông cốt thép bố trí sát tạo khả chịu tải cao cho tường cọc mà có khả cách nước, nhiên đòi hỏi cao độ xác thi cơng đặc biệt độ sâu tường cọc lớn Cọc cách rời nhau: Các cọc khoan nhồi bê tơng cốt thép bố trí tách rời khoảng cách định (phụ thuộc vào tính chất lý đất đá) khoảng hở cọc liên tiếp phun phủ bê tông phun tạo khả chịu tải cao Cọc cách rời có khả cách nước chịu tải so với trường hợp dùng cọc cắm lồng hay cọc tiếp xúc Bên cạnh đó, phương pháp có hạn chế: Chi phí thi cơng giá thành xây dựng lớn, khơng kinh tế chiều sâu hố móng nhỏ 30m chiều dài theo tuyến ngắn Hình 4.3: Tường cọc khoan nhồi 67 Ưu điểm tường cọc khoan nhồi: - Tiết diện, độ sâu mũi cọc lớn so với cọc khác (đúc sẵn…) nên khả chịu lực cao - Cọc khoan nhồi bố trí vào tầng địa chất ổn định nằm sâu đất mà cọc đóng khơng thể tới - Thích hợp với cơng trình lớn, tải trọng cao, địa chất móng đất có điều kiện địa chất biến đổi phức tạp - Ít gây ảnh hưởng đến cơng trình xây dựng liền kề (lún, nứt, tượng trồi đất) - Tạo khối cọc bê tông liền khối (không phải hàn, nối công nghệ cọc khác), khả chịu tải, đặc biệt trường hợp chịu tải trọng ngang (ví dụ trường hợp tải trọng động đất) độ bền cao Nhược điểm tường cọc khoan nhồi: - Nhược điểm lớn cọc khoan nhồi khó kiểm sốt chất lượng cọc; - Chi phí thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi cao - Quá trình tổ chức thi công chịu ảnh hưởng trực tiếp điều kiện thời tiết * Tường cọc Barrette: - Cọc barrette: loại cọc khoan nhồi bê tông cốt thép, tiết diện đơn vị sở cọc hình chữ nhật Người ta tổ hợp để tạo tiết diện cọc hình thù đa dạng H, L - Việc tạo lỗ hố cọc thực đào gầu, gầu đào có nhiều loại với kích thước kích cỡ khác - Đặc điểm cọc chịu tải lớn đến 6000 độ sâu chôn cọc tối đa lên tới 150m; - Do cọc có chu vi lớn nên nhiều lực ma sát thành cọc đủ yêu cầu chịu tải chưa cần đưa xuống sâu; 68 - Do tiết diện đa dạng nên mô men chống uốn lớn nên chống tải trọng ngang gió động đất tốt Quy trình cơng nghệ: Cọc Barrette loại cọc khoan nhồi bê tông cốt thép, tiết diện đơn vị sở cọc hình chữ nhật Người ta tổ hợp để tạo tiết diện cọc hình thù đa dạng H, L, khơng phải dạng chữ nhật, trịn Việc tạo lỗ hố cọc thực đào gầu, gầu đào có nhiều loại với kích thước kích cỡ khác Cơ sở lý thuyết tính tốn cọc Barrette: - Cơ sở tính tốn sức chịu tải độ lún cọc Barrette khơng có khác so với việc tính tốn sức chịu tải độ lún cọc khoan nhồi Điểm đặc biệt cọc Barrete có tiết diện đào hình chữ nhật, chữ I, chữ L, chữ thập - Việc tính tốn sức chịu tải cọc Barrette phải dựa vào kết sức chịu tải cọc theo vật liệu sức chịu tải cọc theo đất Công nghệ thi công: Nguyên tắc thi công cọc Barrette không khác cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi Điểm mấu chốt đặc trưng công nghệ gầu đào cách đào - Gầu đào dạng thùng có hai cáp + Gầu ngoạm có hai cáp treo, gầu nặng 6,5  17 có hai cáp treo vào máy Gầu nặng miết đất giữ thành hố khoan + Kích thước gầu Bảng 4.1: Kích thước gầu thường sử dụng Rộng (m) 0,4 0,5 0,6 0,8 Dài (m) 1,8 2,2 2,8 3,6 1,2 1,5 Do trọng lượng gầu lớn nên đào đất đá cứng vững lên đến 10Mpa 69 Hình 4.4: Gầu ngoạm kiểu dạng thùng có hai cáp treo - Gầu đào dùng thuỷ lực: + Nguyên lý dùng áp lực dầu để mở rộng miệng gầu bơm dầu ngoạm đất, đóng miệng gầu dùng cáp kéo gầu lên + Loại gầu đào thủy lực dùng cho đất khơng cứng lắm: 5Mpa + Hình dáng gầu đào gọn, không cồng kềnh nên dễ vận chuyển đào gây chấn động tới cơng trình xung quanh + Nhược điểm loại gầu đào linh hoạt khơng cao Hình 4.5: Gầu đào dùng thủy lực 70 - Loại gầu cắt đất: + Có thể cắt đất đến 100Mpa môtơ, máy hút bùn đặt hai bánh có tác dụng hút tất mùn khoan dung dịch bentonite lên tới lọc + Đây loại gầu đào đặc biệt đào đất mà không nhấc gầu lên khỏi hố đào độ thẳng đứng gần tuyệt đối + Về cấu tạo gầu gồm khung kim loại nặng có tác dụng khung dẫn hướng Khung gắn hai bánh cắt, gồm nhiều nhỏ quay ngược chiều làm nhiệm vụ cắt đá Hình 4.6: Gàu cắt đất có hai bánh quay Hình 4.7: Thi công cọc Barrette gầu cắt 78 - Bước 8: Đào tiếp đến sát panel - Bước 9: gỡ giá lắp gioăng chống thấm gầu đào khỏi cạnh panel đầu tiên, gioăng chống thấm vẩn nằm chổ tiếp giáp hai panel Hạ lồng thép, đặt gioăng chống thấm đổ bê tông cho panel (barét) thứ hai: - Bước 10: Hạ lồng thép xuống hố đào chứa đầu dung dịch bentonite Đặt giá lắp với gioăng chống thấm vào vị trí - Bước 11: Đổ bê tông cho panel (barét) thứ hai phương pháp vữa dâng panel số - Bước 12: Tiếp tục đào hố cho panel thứ ba phía bên panel số Thực hạ lồng thép, đặt giá lắp với gioăng chống thấm đổ bê tông cho panel thứ giống thực cho panel trước Tiếp tục quy trình thi cơng cho panel đến hoàn thành tường đất theo thiết kế Phải đặt ống siêu âm để kiểm tra chất lượng bê tông panel Kiểm tra chất lượng chống thấm qua gioăng panel Ưu điểm tường Barrette: - Tiết diện, độ sâu tường lớn so với kết cấu khác nên khả chịu lực cao - Thích hợp với cơng trình lớn, tải trọng cao, địa chất móng đất có điều kiện địa chất biến đổi phức tạp - Ít gây ảnh hưởng đến cơng trình xây dựng liền kề (lún, nứt, tượng trồi đất) - Tạo dải tường bền vững, chống thấm nhờ gioăng chống thấm độ bền cao Được sử dụng thông dụng xây dựng nhà cao tầng có nhiều tầng hầm Nhược điểm tường Barrette: - Giá thành xây dựng Chi phí thí nghiệm kiểm tra chất lượng cao 80 Qua phân tích đề xuất giải pháp cơng nghệ thi cơng tầng hầm nhà cao tầng Bottom- up, Top- down, Semi- top -down, ta thấy thi công tầng hầm có độ sâu khơng lớn (≤ 6m) dự án điều kiện đất trung bình cơng nghệ thi công phù hợp áp dụng cho tầng hầm Semi - Top - down Do hố móng có độ sâu, có xuất áp lực lên thành hố móng nên lựa chọn kết cấu thành hố tường đất (tường Barrette) 4.3 Nhận xét Chương Trên sở phân tích đặc điểm cơng nghệ; ưu, nhược điểm phạm vi áp dụng công nghệ thi công tầng hầm nhà cao tầng đặc điểm điều kiện liên quan đến công tác thi cơng Có thể khẳng định rằng, để lựa chọn giải pháp công nghệ, giải pháp kết cấu bảo vệ thành hồ đào phù hợp địi hỏi phải tổng hợp phân tích cách đầy đủ, chi tiết với điều kiện dự án cụ thể Trong điều kiện địa kỹ thuật, quy mơ cơng trình số lượng cơng trình hữu chịu tác động trực tiếp trình cơng yếu tố Quận Cầu Giấy với điều kiện địa chất tương đối tốt, cơng trình quy hoạch chi tiết có khn viên xanh xung quanh đa số có xây dựng tầng hầm nên cơng nghệ áp dụng thi công tầng hầm phù hợp với điều kiện cụ thể áp dụng cần lựa chọn kỹ Tác giả đề xuất áp dụng công nghệ Semi - Top - down với kết cấu bảo vệ hố móng tường cọc nhồi tường cọc Barrette để đảm bảo tiến độ, chất lượng cơng trình đảm bảo hành lang an toàn cho cơng trình xung quanh: Kết cấu tầng hầm đơn giản; Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm việc lắp đặt hệ thống mạng lưới kỹ thuật tương đối thuận tiện dễ dàng; Cơng tác nước hố móng đơn giản, sử dụng bơm hút nước hố thu nước để bơm lên khỏi hố móng đặc biệt chi phí xây dựng cơng trình thấp 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Việc xây dựng tầng hầm nhà cao tầng phổ biến, hiệu kinh tế, tiện ích lớn Công tầng hầm không dùng làm bãi đậu xe kỹ thuật mà cịn bố trí chức công cộng lớn siêu thị, nhà hàng, trung tâm dịch vụ, vui chơi… Tại Hà Nội nói chung Quận Cầu Giấy nói riêng, với điều kiện xây dựng thuận lợi địa chất, địa hình, thủy văn tương đối tốt, mặt xây dựng rộng không ảnh hưởng đến cơng trình kiến trúc lân cận, quy hoạch hạ tầng hoàn chỉnh Hiện với mục tiêu xây dựng phát triển đô thị Quận Cầu Giấy trở thành Quận đại, bước xây dựng sở hạ tầng theo định hướng đại đáp ứng nhu cầu sinh hoạt người dân, tạo cảnh quan kiến trúc đẹp kiểu mẫu thành phố Hà Nội trung tâm hành - trị, kinh tế, văn hóa việc xây dựng tầng hầm nhà cao tầng giải pháp mang lại hiệu thiết thực Các cơng trình xây dựng hồn thành đáp ứng nhu cầu sử dụng cần thiết người dân: làm nơi đổ xe cho tòa nhà, trung tâm thương mại, lắp đặt thiết bị kỹ thuật khai thác có hiệu Tầng hầm tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC với chức để xe hệ thống kỹ thuật tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành tồn tịa nhà cách văn minh, đại Chính việc “Nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ thi công tầng hầm nhà cao tầng tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC” việc làm cấp thiết có tính thời có ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài luận văn trình bày tổng quan phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng giới Việt Nam Đã nêu khái quát điều kiện áp dụng công nghệ thi công tầng hầm: - Công nghệ thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom - Up - Công nghệ thi công tầng hầm theo phương pháp Top - Down - Công nghệ thi công tầng hầm theo phương pháp Semi Top - Down 82 Để lựa chọn công nghệ phù hợp thi công tầng hầm điều kiện Quận Cầu Giấy, đề tài luận văn tiến hành nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp thi cơng có tính đến tác động mơi trường Các yếu tố điều kiện tự nhiên- xã hội khu vực xây dựng cơng trình Các yếu tố điều kiện địa chất- địa chất cơng trình Các yếu tố kỹ thuật cơng trình(độ sâu tầng hầm, diện tích tầng hầm, loại tải trọng ) Đề tài luận văn phân tích lựa chọn giải pháp cơng nghệ thi cơng phù hợp tầng hầm tổ hợp chung cư cao tầng dịch vụ cao cấp UDIC phương pháp Semi Top - Down Đây phương án cơng nghệ có tính khả thi cao với ưu điểm kinh tế, kỹ thuật Do hố móng cơng trình nhà cao tầng H