Nghiên cứu đề xuất giải pháp chống thấm khi thiết kế thi công các công trình ngầm thành phố của khu vực vĩnh long nam bộ bằng phương pháp đào hở

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN QUỐC DINH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHỐNG THẤM KHI THIẾT KẾ THI CÔNG CÁC CƠNG TRÌNH NGẦM THÀNH PHỐ CỦA KHU VỰC VĨNH LONG - NAM BỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÀO HỞ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN QUỐC DINH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHỐNG THẤM KHI THIẾT KẾ THI CƠNG CÁC CƠNG TRÌNH NGẦM THÀNH PHỐ CỦA KHU VỰC VĨNH LONG - NAM BỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÀO HỞ Chuyên ngành: Xây dựng cơng trình ngầm, mỏ cơng trình đặc biệt Mã số: 60.58.50 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Văn Quyển HÀ NỘI - 2013 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu Bộ mơn Xây dựng cơng trình ngầm mỏ, Khoa Xây dựng, trường đại học Mỏ - Địa chất, giao đề tài "Nghiên cứu đề xuất giải pháp chống thấm thiết kế thi cơng cơng trình ngầm thành phố khu vực Vĩnh Long - Nam Bộ phương pháp đào hở" Được hướng dẫn, dẫn dắt thầy cô khoa, đến nay, luận văn hoàn thành Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Bộ mơn Xây dựng cơng trình ngầm mỏ, Khoa Xây dựng, trường đại học Mỏ Địa chất tận tình hướng dẫn, cung cấp nguồn tài liệu tham khảo có liên quan, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình thực luận văn Đặc biệt, cho tơi tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn GVC.TS Nguyễn Văn Quyển Cho gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cán bộ, công nhân viên chức Sở Giao thông vận tải, Sở Xây dựng, Sở Kế hoạch đầu tư tỉnh Vĩnh Long tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập làm luận văn tốt nghiệp Do thời gian có hạn, trình độ hạn chế nên chất lượng luận văn nhiều khiếm khuyết tơi mong nhận đóng góp chân thành thầy, bạn Tôi chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày tháng 04 năm 2013 Tác giả Trần Quốc Dinh LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng 04 năm 2013 Tác giả Trần Quốc Dinh MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH NGẦM ĐƠ THỊ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1 Tổng quan cơng trình ngầm thị .3 1.1.1 Phân loại cơng trình ngầm thị 1.1.2 Hiệu việc sử dụng cơng trình ngầm thị 1.2 Vấn đề quy hoạch, thiết kế, thi công khai thác cơng trình ngầm thị giới .7 1.2.1 Lịch sử phát triển cơng trình ngầm thị giới .7 1.2.2 Xu phát triển cơng trình ngầm giới .9 1.3 Vấn đề quy hoạch, thiết kế, thi công khai thác cơng trình ngầm thị Việt Nam .10 1.3.1 Lịch sử phát triển công trình ngầm thị việt Nam 10 1.3.2 Xu hướng phát triển nhà cao tầng có tầng hầm .11 1.3.3 Quy hoạch phát triển không gian ngầm đô thị Việt Nam .13 1.4 Nhận xét chương 15 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG THẤM KHI THIẾT KẾ THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM THÀNH PHỐ KHU VỰC VĨNH LONG NAM BỘ 16 2.1 Tổng quan phương pháp thi cơng cơng trình ngầm thị .16 2.1.1 Phương pháp thi công đào hở (phương pháp thi công lộ thiên) 17 2.1.1.1 Phương pháp hố móng 17 2.1.1.2 Phương pháp tường đất 21 2.1.2 Thi công tầng hầm theo phương pháp Top - Down .23 2.1.3 Thi công tầng hầm theo phương pháp Sơmi Top -Down 28 2.1.4 Phương pháp thi công ngầm 28 2.1.4.1 Công nghệ khoan nổ truyền thống 29 2.1.4.2 Công nghệ Áo NATM (New Austrian Tunneling Method) 30 2.2 Ảnh hưởng thấm nước vào cơng trình ngầm thi cơng phương pháp đào hở, nguyên nhân hậu 31 2.2.1 Thực trạng ảnh hưởng thấm nước vào cơng trình .31 2.2.2 Một số nguyên nhân gây thấm nước vào cơng trình ngầm 32 2.2.2.1 Ngun nhân thấm nước vào hố móng q trình thi công phần ngầm 32 2.2.2.2 Nguyên nhân thấm nước vào phần ngầm trình sử dụng 32 2.3 Các phương pháp chống thấm thiết kế thi cơng cơng trình ngầm thành phố khu vực địa chất yếu .34 2.3.1 Giải pháp chống thấm nước vào hố đào q trình thi cơng 35 2.3.1.1 Giải pháp xử lý nước bề mặt thi công .35 2.3.1.2 Giải pháp bơm hút nước hạ mực nước ngầm .35 2.3.1.3 Giải pháp gia cường thành hố móng .37 2.3.2 Các phương pháp chống thấm thiết kế cơng trình ngầm qua khu vực địa chất yếu 39 2.3.2.1 Mở đầu 39 2.3.2.2 Tăng độ đặc khả chống thấm cho kết cấu bê tông, bê tông cốt thép 39 2.3.2.3 Thi công tầng chống thấm gia cường 41 2.4 Tổng hợp nhận xét đề xuất chọn phương pháp chống thấm thiết kế thi cơng cơng trình ngầm khu vực thành phố có địa chất yếu 43 2.5 Nhận xét chương 44 CHƯƠNG 3: CÁC ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG VÀ HẬU QUẢ CỦA ẢNH HƯỞNG THẤM NƯỚC VÀO CƠNG TRÌNH NGẦM THÀNH PHỐ KHU VỰC VĨNH LONG - NAM BỘ .45 3.1.Tổng quan 45 3.2 Đặc điểm, điều kiện địa kỹ thuật khu vực cơng trình qua vùng đất yếu, thành phố khu vực Vĩnh Long - Nam Bộ 46 3.2.1 Đặc điểm địa hình, địa chất thành phố khu vực Vĩnh Long Nam Bộ 46 3.2.1.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực Vĩnh Long .46 3.2.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực Nam Bộ 49 3.2.2 Đặc điểm địa chất thành phố khu vực Vĩnh Long .51 3.2.3 Đặc điểm địa chất thủy văn thành phố khu vực Vĩnh Long Nam Bộ 53 3.2.4 Điều kiện địa chất, thủy văn ảnh hưởng đến cơng trình ngầm 57 3.3 Các cố việc thấm nước ngầm vào cơng trình ngầm khu vực Vĩnh Long - Nam Bộ 58 3.4 Nhận xét chương 60 CHƯƠNG 4: CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG THẤM KHI THIẾT KẾ THI CÔNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH NGẦM QUA VÙNG ĐẤT YẾU TẠI CÁC THÀNH PHỐ CỦA KHU VỰC VĨNH LONG - NAM BỘ 61 4.1 Tổng quan chống thấm cơng trình ngầm 61 4.2 Nghiên cứu giải pháp chống thấm thi cơng cơng trình ngầm khu vực Vĩnh Long - Nam Bộ .61 4.2.1 Nghiên cứu đề xuất giải pháp giảm áp lực nước vào hố móng cơng trình xây dựng cơng trình ngầm 61 4.2.1.1 Nghiên cứu đề xuất giải pháp giảm lưu lượng nước xâm nhập vào cơng trình 63 4.2.1.2 Đề xuất phương pháp thi cơng gia cố thành hố móng 67 4.2.2 Nghiên cứu đề xuất phương pháp xử lý nước bề mặt thiết kế thi công công trinh ngầm 69 4.2.2.1 Bố trí tiêu nước thời kỳ đào móng 69 4.2.2.2 Bố trí hệ thống tiêu nước thường xuyên 70 4.2.2.3 Lựa chọn máy bơm 71 4.2.3 Nghiên cứu đề xuất phương pháp bơm hút nước hạ mực nước ngầm thiết kế thi công cơng trình ngầm 72 4.2.3.1 Phương pháp giếng kim hút nước 72 4.2.3.2 Phương pháp giếng kim có thiết bị phun 75 4.3 Tổng hợp, nhận xét đề xuất chọn phương pháp chống thấm thiết kế phù hợp với khu vực địa chất Vĩnh Long - Nam Bộ .77 4.3.1 Nâng cao khả chống thấm bê tông bê tông cốt thép 77 4.3.2 Chống thấm bổ sung 77 4.3.3 Trình tự tính tốn chống thấm thi cơng cơng trình ngầm 79 4.3.4 Một số vấn đề đảm bảo an tồn ổn định cơng trình ngầm q trình chống thấm (tổ chức quan trắc, thu thập xử lý số liệu quan trắc) 83 4.3.4.1 Khảo sát thiết kế 83 4.3.4.2 Thiết kế chống thấm 83 4.3.4.3 Thi công 84 4.3.4.4 Sử dụng cơng trình 84 4.3.4.5.Tổ chức quan trắc, thu thập xử lý số liệu quan trắc 84 4.4 Nhận xét chương 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Phân loại hầm Việt Nam theo tiêu chí kiểu/loại hầm [18] 11 Bảng 1.2 Thống kê nhà cao tầng có tầng hầm Việt Nam giới .13 Bảng 2.1 Ảnh hưởng phụ gia giảm nước đến tính chống thấm bê tông .40 Bảng 4.1 Phạm vi áp dụng giải pháp hạ mực nước ngầm [1] 62 Bảng 4.2 Hệ số η 71 Bảng 4.3 Hệ số thấm bán kính ảnh hưởng 72 Bảng 4.4 Mức chống thấm cần thiết bê tông .80 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Tên hình Trang Hình 1.1 Phân loại cơng trình ngầm đô thị Hình 1.2 Một khu vực thành phố ngầm Montréal Hình 1.3 Các cơng trình ngầm thị Việt Nam 11 Hình 1.4 Phần móng Tịa tháp Keangnam - Hà Nội 12 Hình 1.5 Cơng tác thi cơng đào đất tầng hầm nhà cao tầng .14 Hình 2.1 Chống vách cọc a) Một hàng; b) Hai hàng; .19 Hình 2.2 Thi cơng tầng hầm nhà cao tầng phương pháp lộ thiên 20 Hình 2.3 Thi cơng hố móng cơng trình nhà cao tầng .21 Hình 2.4 Mơ hình cơng nghệ thi cơng tường đất 23 Hình 2.5 Hình ảnh thi công tầng hầm theo phương pháp Top - down 24 Hình 2.6 Quy trình thi cơng tầng hầm theo phương pháp Top - down 25 Hình 2.7 Hình ảnh thi cơng tầng hầm theo phương pháp Sơmi Top-Down 28 Hình 2.8 Trình tự sơ đồ công nghệ thi công tunnel theo công nghệ áo NATM 30 Hình 2.9 Phương án thi cơng tường 38 Hình 2.10 Trình tự xử lý mối nối chống thấm bê tông băng cản nước 41 Hình 2.11 Vải chống thấm tầng hầm .42 Hình 2.12 Băng cách nước .42 Hình 3.1 Bản đồ hành Vĩnh Long TL: 1/5.000 47 Hình 3.2 Bản đồ hành khu vực Tây Nam Bộ TL: 1/5.000 .49 Hình 3.3 Nhà Viện Khoa học xã hội sập hầm cơng trình cao ốc Pacific 59 Hình 3.4 “Hố tử thần” trung tâm TP Hồ Chí Minh .59 Hình 4.1 Sử dụng rãnh hố thu nước ngầm hố móng 63 Hình 4.2 Hạ mực nước ngầm hệ giếng lọc cấp 64 Hình 4.3 Hạ mực nước ngầm hệ giếng lọc nhiều cấp .65 Hình 4.4 Hạ mực nước ngầm ống kim lọc 66 Hình 4.5 Phương án thi cơng tường 68 76 khoảng cách ống giếng - 3m, giếng ống phải sâu đáy ống lọc lm trở lên Có thể làm lỗ phương pháp ống lồng sau làm lỗ hạ lồng cốt thép để bảo vệ vòi phun Cứ hạ ống giếng lại nối thơng với ống chính, ống đo thử hút xả bùn, đo độ chân không Sau nối thơng tồn bộ, qua hút thử, tiến hành tuần hồn nước cơng tác xong chạy thức 1: Ống nước chính; 2: Bịt miệng đất sét; 3: Lấp cát; 4: Vịi phun; 5: Ống cấp nước; 6: Giếng kim; 7: Nước ngầm; 8: Bộ lọc; 9: Két nước; 10: Ống tràn khỏi hố móng; 11: Ống điều áp; 12: Máy bơm Hình 4.13 Sơ đồ làm việc giếng kim có thiết bị phun Nhận xét phương pháp hạ nước ngầm Công tác hố móng nhà cao tầng cơng tác quan trọng, khối lượng công viêc lớn, kỹ thuật thi công phức tạp, phạm vi ảnh hưởng rộng với nhiều nhân tố biến đổi phức tạp, cố bất lợi dễ xảy ra, lựa chọn phương pháp hạ mức nước ngầm hợp lý đặc biệt quan trọng, định đến trình chống thấm, chất lượng tuổi thọ cơng trình Đối với móng phần ngầm đặt cát mịn có chiều sâu lớn, mặt cơng trường chật hẹp việc sử dụng phương pháp nước mặt thích hợp Nếu chiều sâu hố móng < 10m nên hạ cừ conson để dễ thi công, chống đỡ đơn giản phù hợp với cơng trình tạm phục vụ thi cơng, sau kết hợp làm kênh dẫn nước, bơm nước khỏi hố móng 77 Phương pháp giếng kim có thiết bị phun, hạ nước ngầm tuân theo nguyên tắc 5m chiều sâu tầng giếng kim Đối với cát mịn có hệ số thấm K = 43,2m/ngđ khoảng cách hiệu hai hàng giếng tối thiếu 10m phù hợp 4.3 Tổng hợp, nhận xét đề xuất chọn phương pháp chống thấm thiết kế phù hợp với khu vực địa chất Vĩnh Long - Nam Bộ Từ phương pháp chống thấm nêu trên, kết hợp với khu vực địa chất yếu khu vực nghiên cứu, đề tài đưa số phương pháp chống thấm cho phần ngầm cơng trình ngầm thị qua khu vực địa chất Vĩnh Long - Nam Bộ 4.3.1 Nâng cao khả chống thấm bê tông bê tông cốt thép Biện pháp cần xét đến thiết kế chống thấm tầng hầm kết cấu bê tông cốt thép Nâng cao khả chống thấm bê tông tầng hầm việc sử dụng phụ gia khống hoạt tính siêu mịn khơng chống thấm hữu hiệu cho phần ngầm cơng trình mà bảo vệ cho cốt thép khỏi bị gỉ đảm bảo độ bền lâu cơng trình Hiện nay, nhà kết cấu thường định cường độ chịu nén tối thiểu bê tông độ tuổi 28 ngày mà khơng quan tâm đến tính chất khác bê tơng Trong đó, độ bền lâu bê tông cốt thép lại phụ thuộc nhiều vào độ rỗng phân bố lỗ rỗng theo đường kính Phụ gia siêu dẻo, phụ gia khống hoạt tính microsilica silicafume tro trấu đưa vào thành phần bê tông làm giảm đáng kể lượng nước nhào trộn, giảm tổng độ rỗng, đặc biệt lỗ rỗng mao dẫn (các lỗ rỗng có đường kính lớn 10-4mm) Để đạt điều này, thành phần bê tông chống thấm cần thiết kế, đảm bảo cường độ mác thấm Căn vào mực nước ngầm khu vực Vĩnh Long - Nam Bộ [19], chiều cao mực nước ngầm khoảng 80m đến 90m, lựa chọn chiều dày kết cấu bê tông cốt thép d = 60cm, tỷ số H/h = 15, chọn mác chống thấm bê tông phần đáy tường móng cần thiết B8 4.3.2 Chống thấm bổ sung Trong trường hợp việc nâng cao khả chống thấm bê tông kết cấu tầng hầm chưa đáp ứng yêu cầu (về mức độ chống thấm, hệ số an tồn hay 78 tính kinh tế giải pháp) xem xét biện pháp chống thấm bổ sung Đó giải pháp kỹ thuật nhằm bao bọc tồn phía ngồi kết cấu bê tơng cốt thép chống thấm đúc sẵn màng chống thấm đàn hồi Trong trình thiết kế thi công cần đặc biệt ý tới giải pháp kỹ thuật biện pháp thi công nâng cao khả chống thấm vị trí mối nối thi cơng mạch ngừng, lỗ bu lông, đường ống kỹ thuật xuyên qua tường đáy tầng hầm Đối với mối nối mạch ngừng, tiếp giáp tầng hầm tường tầng hầm nên sử dụng băng cản nước Đề xuất phương án chống thấm bổ sung: + Kết cấu chống thấm mặt cơng trình: vào điều kiện địa chất yếu tính chất cơng trình thị có lượng tầng hầm lớn, hố móng sâu, mực nước ngầm lớn, đề tài xin đưa số phướng án chống thấm sau: Hình 4.14 Kết cấu chống thấm mặt ngồi phần ngầm cơng trình Hình 4.15 Kết cấu chống thấm mặt phần ngầm cơng trình 79 Hình 4.16 Phương án chống thấm khe co dãn, mạch ngừng phần ngầm Đề xuất phương án chống thấm đáy tầng hầm Mặt cắt chống thấm hố móng Mặt chống thấm hố móng Hình 4.17 Phương án chống thấm hố móng 4.3.3 Trình tự tính tốn chống thấm thi cơng cơng trình ngầm Thiết kế chống thấm kết cấu bê tông cốt thép phần ngầm nhà cao tầng khu vực Vĩnh Long - Nam Bộ, cần tiến hành theo bước sau: Bước 1: Xác định thiết kế chống thấm - Các thông số địa chất khu vực xây dựng, mực nước ngầm, khả xâm thực nước ngầm: mực nước ngầm Vĩnh Long thường dao động mức 80m 90m - Các u cầu kỹ thuật cơng trình như: tính chất sử dụng, độ sâu tầng hầm, niên hạn sử dụng - Bản vẽ kiến trúc, kết cấu hệ thống kỹ thuật tầng hầm 80 Các tài liệu làm sở cho việc lựa chọn phương án chống thấm vật liệu sử dụng Bước 2: Chọn cấp chống thấm bê tông lớp chống thấm bổ sung Căn vào cấu tạo kết cấu bê tông đáy tường tầng hầm, thống số mực nước ngầm khả xâm thực nước ngầm khả xâm thực nước ngầm yêu cầu kinh tế - kỹ thuật cơng trình mà chọn cấp chống thấm bê tông theo bảng 4.3 thiết kế lớp chống thấm bổ sung Bảng 4.4 Mức chống thấm cần thiết bê tông H/d Mức chống thấm cần thiết Dưới 10 B6 10 ÷ 15 B8 15 ÷ 20 B12 25 ÷ 35 B16 > 35 B20 * Ghi chú: H - chiều cao mực nước ngầm; δ - chiều dày kết cấu bê tông cốt thép Các lớp chống thấm bổ sung thường đươc cấu tạo từ chống thấm đúc sẵn, màng đàn hồi từ loại keo, chất kết tinh bê tông sau phun vào từ đất sét đầm chặt Trong thiết kế cần quy định yêu cầu kỹ thuật hỗn hợp bê tông bê tông chống thấm, vật liệu chống thấm đặc chủng Yêu cầu kỹ thuật hỗn hợp bê tông bê tông chống thấm - Cường độ nén tuổi 28 ngày không nhỏ mác thiết kế - Mức chống thấm không thấp mức chống thấm cần thiết (chọn theo tỷ lệ chiều cao cột nước/chiều dày kết cấu); - Tỷ lệ N/X không lớn giá trị chọn theo yêu cầu cường độ chịu nén cấp chống thấm bê tông; - Lượng hạt mịn (có kích thước nhỏ 0,3mm) 1m3 bê tông khoảng 450-800kg tuỳ theo Dmax cốt liệu lớn loại cốt liệu lớn sỏi đá dăm; - Lượng xi măng 1m3 bê tông không nên nhỏ 350kg không nên 81 lớn 480kg; - Hỗn hợp bê tơng cần có độ dẻo phù hợp với phương pháp đổ, thiết bị đầm không bị tách nước Yêu cầu kỹ thuật vật liệu chống thấm chuyên dụng: a Băng cách nước cho khe co dãn (khe lún) - Không cho nước xuyên qua; - Chiều rộng băng không nhỏ 200mm; - Đường kính chiều rộng gân băng không nhỏ 10mm; - Độ dãn dài gân băng không nhỏ 200% (tuỳ thuộc vào yêu cầu chuyển vị khe lún); - Bên môi trường kiềm b Băng cách nước cho mối nối nguội (mạch ngừng thi công) - Đối với loại tấm, cuộn: + Chiều rộng không nhỏ 150mm; + Bên môi trường kiềm - Đối với loại vật liệu trương nở, dạng đất sét nở: + Cạnh nhỏ đường kính khơng nhỏ 10mm; + Không nở sớm 24 kể từ tiếp xúc với nước c Vật liệu chống thấm chuyên dụng cho sàn đáy Thường dùng vải chống thấm đúc sẵn bitum bentonite Yêu cầu kỹ thuật chống thấm đúc sẵn dùng cho đáy tầng hầm: Không cho nước xuyên qua; chiều dày không nhỏ 3mm nối phương pháp gia nhiệt d Vật liệu chống thấm chuyên dụng cho tường Thường dùng loại đúc sẵn sở bitum bentonite, màng chống thấm đàn hồi dung dịch kết tinh Bước 3: Phân chia khối đổ Do q trình thi cơng kết cấu tầng hầm làm lần, việc phân chia khối đổ cần thiết Khi phân chia khối đổ cần tính đến đặc điểm cơng trình, 82 cấu trúc phần ngầm Việc xử lý mối nối thi cơng cần tính đến đặc điểm loại vật liệu chống thấm chuyên dụng phù hợp với kết cấu tầng hầm Kỹ thuật chống thấm bề mặt đáy hố móng sâu: Hạ mực nước ngầm vệ sinh bề mặt cần chống thấm + Sử dụng phương pháp hạ nước ngầm xuống thấp bề mặt đáy móng + Vệ sinh bề mặt thi công + Đục bỏ lớp vữa cũ tạp chất bám dính mặt thành vách đáy hố móng + Tồn vị trí có nước thấm có tượng nước rị rỉ qua dùng hố chất đơng cứng nhanh chặn lại Trong trường hợp nước rò rỉ chảy mạnh phải dùng Tio dẫn nước sau bịt dần vị trí + Khi khơng cịn tượng nước rị rỉ qua dùng hố chất chống thấm lăn quét lên toàn bề mặt cần xử lý chống thấm Lăn hoá chất đến khơng thấy tượng thấm ẩm dừng lại Tối thiểu từ hai đến ba lớp + Sau lăn hóa chất xong dùng phụ gia chống thấm ngược trộn vữa hiệu cao trộn với xi măng, cát trát lên tồn bề mặt thi cơng lớp chống thấm, độ dầy lớp trát 1-2cm Tiến hành xử lý chống thấm (1) Quét lớp thẩm thấu mặt bê tông - Pha hỗn hợp Lemax Seal + 10 lít Nước + kg Ximăng, quậy quét lên bề mặt để thẩm thấu bêtông (2) Tiến hành bịt rò rỉ vết thấm - Pha hỗn hợp Lemax Seal + Kg ximăng + lít nước, sau dùng dung dịch Lemax 201 tỉ lệ vừa đủ theo định mức có sẵn bao bì cho vào hỗn hợp đến có cảm giác nóng bắt đầu ninh kết bịt vào chỗ rò rỉ - Đối với vết thấm lớn, có áp lực nước rị rỉ mạnh nên bịt phần cách gắn ống nhựa mềm vào trung tâm vết thấm trám bít xung quanh vết thấm Khi vết thấm đạt cường độ cứng cho phép rút ống nhựa tiến hành bịt vết thấm trung tâm lại 83 - Dùng vữa xi măng mác 100 tô phẳng bề mặt tường sàn Chú ý phải bảo dưỡng nước thật kỹ, tránh bị rạn nứt bề mặt vữa ( 3) Tiến hành xử lý chống thấm lớp bề mặt - Lớp : Pha hỗn hợp Lemax Seal + lít nước + Kg ximăng, quậy quét lên bề mặt - Lớp : Sau lớp khơ hồn tồn tiến hành qt lớp vng góc với lớp (tỉ lệ pha trên) - Lớp : Pha hỗn hợp Lemax 201 + lít nước + kg ximăng, quậy quét lên bề mặt (Quét lớp thật đều, khơng bỏ sót qt lớp vừa khơ) 4.3.4 Một số vấn đề đảm bảo an tồn ổn định cơng trình ngầm q trình chống thấm (tổ chức quan trắc, thu thập xử lý số liệu quan trắc) Chống thấm cho cơng trình ngầm cần xem xét cách tổng thể vấn đề từ khâu khảo sát, thiết kế, chế tạo, thi cơng việc sử dụng cơng trình 4.3.4.1 Khảo sát thiết kế Sự cung cấp số liệu thủy văn phải đảm bảo xác Mức nước ngầm cần đánh giá, khảo sát theo mùa, điều cần đặc biệt ý thiết kế phần ngầm Thành phần hóa học nước ngầm, cấu tạo địa chất cơng trình Hết sức ý đến đồng hay không đồng đất, phay phá, vết đứt gãy, lịch sử tạo thành đất khu vực đặt móng cơng trình thị Nhiều cơng trình gặp phải cố phức tạp, dẫn đến thấm dột, ăn mòn bê tơng cốt thép, nứt vỡ kết cấu phá hủy cơng trình, ngun nhân cung cấp số liệu địa chất, thủy văn khơng xác dẫn đến giải pháp thiết kế chống thấm không 4.3.4.2 Thiết kế chống thấm * Theo [5], nguyên tắc chung: việc lựa chọn giải pháp chống thấm làm từ tổng quát đến chi tiết Chọn giải pháp chung chọn chi tiết * Những vấn đề tổng thể có: - Giải pháp chung vị trí lớp chống thấm; 84 - Chống thấm mềm hay cứng; - Các khe co dãn khe nhiệt; - Phân đoạn, phân khu chống nứt khoảng cách chiều kết cấu lớn 4.3.4.3 Thi công Các giải pháp thi công phải thực quy trình thao tác, bảo đảm chất lượng khâu từ thiết kế Cần có cán đặc trách theo dõi chất lượng hướng dẫn thi công chống thấm từ đầu cơng trình 4.3.4.4 Sử dụng cơng trình Cơng trình cần ln ln bảo trì, tu theo hạn kỳ Mỗi có biến động cần đục đẽo, thay đổi nhiệm vụ chất tải có tác nhân làm suy giảm chất lượng khác cần có ý kiến người có chuyên môn Đục đẽo bừa bãi nguyên nhân quan trọng gây nứt nẻ cơng trình, phá hoại lớp chống thấm 4.3.4.5.Tổ chức quan trắc, thu thập xử lý số liệu quan trắc Cần thực việc quan trắc trước bắt đầu thi công q trình thi cơng cách nghiêm túc Cụ thể trình quan trắc cần ý sau: Theo dõi độ lún độ nghiêng cơng trình lân cận Mốc đo lún nên gắn góc cơng trình kết cấu chịu lực Đối với đường ống, tuyến cáp, tuynen kỹ thuật bố trí mốc theo dõi cách 15 đến 25 m dọc tuyến Các cơng trình bị lún biến dạng gần tới ngưỡng cảnh báo nêu mục 3.3.6, cần quan trắc liên tục Theo dõi chuyển vị ngang đất Sử dụng thiết bị quan trắc chuyển vị ngang theo độ sâu (inclinometer) với ống đo nghiêng bố trí phía ngồi tường cừ Ưu tiên bố trí điểm quan trắc phía cơng trình dự báo bị lún biến dạng tới tới ngưỡng cảnh báo nêu mục 3.3.6 khoảng cạnh hốđào Độ sâu đáy ống quan trắc phải ngàm đất cứng m sâu mũi cừ m, lấy giá trị lớn giá trị Quan trắc mực nước ngầm: cần thực quan trắc mực nước ngầm lớp đất khơng dính (cát, cát pha) nằm bên nằm phía độ sâu 85 đào Các điểm quan trắc bố trí phía ngồi tường cừ, cách khơng q 25 m theo chu vi tường khơng hơn1 điểm cạnh hốđào Nên bổ sung điểm quan trắc phía cơng trình dự báo bị lún biến dạng tới ngưỡng cảnh báo nêu mục 3.3.6 Quan trắc lực dọc trục chống neo Quan trắc thực đầu đo biến dạng (strain gauge) hộp đo lực (load cell) Thiết bị đo nên bố trí tất mức có chống neo gắn khơng 15% tổng số lượng Phải dừng thi công hố đào để đánh giá mức độ nguy hiểm cơng trình lân cận giá trị quan trắc đạt giới hạn sau: + Khi giá trị quan trắc trường đạt 100% giá trị tính tốn thiết kế; + Khi giá trị quan trắc chưa đạt tới ngưỡng 70% giá trị tính tốn thiết kế phát cơng trình lân cận có dấu hiệu nguy hiểm Việc đánh giá mức độ nguy hiểm cơng trình lân cận thực theo TCXDVN 373 : 2006 “Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm kết cấu nhà” Khi quan trắc mực nước ngầm, phát mực nước ngầm hạ thấp cục vài điểm quan trắc cần kiểm tra lại thiết bị đo, kết khảo sát địa kỹ thuật thực hiện, độ sâu hạ cừ, chất lượng tường cừ để có biện pháp xử lý cần thiết kịp thời 4.4 Nhận xét chương Như vậy, qua phân tích định hướng trên, giải pháp chống thấm sử dụng biện pháp chống thấm cho thành hố đào sử dụng tường vây bê tông cốt thép biện pháp nên ưu tiên áp dụng với địa chất yếu khu vực Vĩnh Long Nam Bộ; trường hợp sử dụng cọc ván thép cần sử lý chống thấm khe nối, đồng thời kết hợp biện pháp phụ trợ tiêu nước bề mặt, hạ thấp mực nước ngầm, … Trong giải pháp thiết kế, sử dụng bê tông chống thấm thiết kế, thi công tầng hầm nhà cao tầng, phần ngầm cơng trình thị giải pháp hữu hiệu đảm bảo độ bền lâu cơng trình Biện pháp chống thấm bổ sung phía ngồi 86 kết cấu tầng hầm vật liệu đàn hồi, chống thấm đúc sẵn áp dụng với cơng trình có cấu tạo phức tạp, xây dựng khu vực có mực nước ngầm cao yêu cầu chống thấm cao, đặc biệt khu vực địa chất yếu Vĩnh Long - Nam Bộ Thiết kế chống thấm tầng hầm nhà cao tầng cần coi bắt buộc phải bao gồm dẫn kỹ thuật quy trình thi cơng cụ thể bê tông lớp chống thấm khác Cần lựa phương pháp hạ mực nước ngầm phù hợp với công trình, phụ thuộc vào cơng tác khảo sát địa chất cơng trình, địa chất thủy văn mực nước ngầm nơi thi công 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Trong thiết kế thi cơng cơng trình ngầm việc chống thấm cho cơng trình sử dụng, ngăn ngừa nước chảy vào hố móng thi cơng có ý nghĩa lớn, đặc biệt xây dựng vùng đất yếu chịu áp lực lớn thường xảy cố thi công làm giảm chất lượng cơng trình - Việc chống thấm thiết kế thi cơng cơng trình ngầm thành phố bao gồm hai nhóm giải pháp chủ yếu: + Giải pháp chống thấm kết cấu chống giữ thành hố đào + Giải pháp chống thấm phụ trợ bơm hút nước hạ thấp mực nước ngầm (sử dụng giếng kim hút nước, giếng kim có thiết bị phun); xử lý nước mặt thi cơng (bố trí tiêu nước q trình đào móng, bố trí tiêu nước thường xun xung quanh phần ngầm cơng trình); đồng thời kết hợp giải pháp thiết kế chống thấm cho thân kết cấu cơng trình (nâng cao khả chống thấm bê tông bê tông cốt thép, nâng cao khả chống thấm vị trí mối nối, mạch ngừng thi cơng; sử dụng biện pháp chống thấm bổ sung việc bao bọc tồn bên ngồi kết cấu cơng trình chống thấm đúc sẵn màng chống thấm đàn hồi, ) - Khi thiết kế chống thấm cho cơng trình ngầm thành phố sử dụng phương pháp đào hở khu vực có địa chất yếu khu vực Vĩnh Long - Nam Bộ cần thực kết hợp giải pháp phương pháp thi cơng có giải pháp chống thấm cho thành hố đào chính; đồng thời chọn giải pháp thoát nước phù hợp ý nâng cao khả chống thấm kết cấu chống giữ - Hiệu việc ngăn ngừa nước chảy vào hố móng cơng trình q trình thi cơng phụ thuộc vào việc hiểu biết điều kiện địa chất, địa chất thủy văn khu vực xây dựng; lựa chọn biện pháp thi công hợp lý kết hợp với giải pháp chống thấm phụ trợ Khơng có giải pháp đơn lẻ cho kết chống thấm triệt để 88 - Để chống thấm có hiệu cần tiến hành quan trắc thường xuyên thiết bị cơng nghệ quan trắc thích hợp; kết quan trắc sau thống kê, xử lý, hiệu chỉnh sở để đánh giá điều chỉnh giải pháp chống thấm Kiến nghị - Trước thiết kế thi cơng cơng trình ngầm đô thị cần nắm điều kiện địa chất thủy văn khu vực nghiên cứu để từ xác định xác áp lực địa tầng, áp lực nước ngầm tác dụng lên cơng trình ngầm, định đến hình dạng, kích thước, chiều sâu phần ngầm cơng trình - Cần nắm vững tiêu chuẩn thiết kế, thi cơng nghiệm thu cơng trình ngầm thị, đặc biệt cơng trình ngầm xây dựng điều kiện địa chất yếu - Dựa sở điều kiện điệu chất thủy văn cơng trình, đặc điểm mặt xây dựng lựa chọn phương án thoát nước, chống thấm phù hợp qua việc so sánh tiêu kinh tế, kỹ thuật áp dụng giải pháp chống thấm - Trong trình thi công cần tập trung vào số liệu quan trắc; thường xuyên thu thập, xử lý số liệu quan trắc để sớm phát hiện tượng thấm gây ảnh hưởng đến q trình thi cơng cơng trình, hay q trình sử dụng cơng trình, đồng thời đưa giải pháp xử lý chống thấm cho công trình hiệu TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngơ Văn Dũng, Phan Hồng Sáng (2010), Giáo trình thi cơng cơng trình thuỷ lợi, Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng Phạm Hữu Hanh (2009), Bê tông cường độ cao - Bê tông chất lượng cao, Bài giảng dành cho học viên Cao học Vật liệu Xây dựng, Trường đại học Xây dựng, Hà Nội Võ Trọng Hùng, Phùng Mạnh Đắc (2005), Cơ học đá - Ứng dụng xây dựng cơng trình ngầm khai thác mỏ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Võ Trọng Hùng (2010), Bài giảng Xây dựng cơng trình ngầm dân dụng cơng nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Lê Kiều (1998), Chống thấm cho cơng trình mặt đất, Đại học Kiến Trúc Hà Nội Lê Kiều (2002), Giáo trình thi cơng nhà cao tầng bê tơng cốt thép, Đại học Kiến Trúc Hà Nội Nguyễn Bá Kế (2002), Thiết kế thi cơng hố móng sâu, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội Nguyễn Bá Kế (2010), Xây dựng cơng trình ngầm thị phương pháp đào hở, Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội Nguyễn Quang Phích (1995), Cơ học đá, Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội 10 Nguyễn Quang Phích, Vũ Văn Tính (2008), Phương pháp thi cơng hở - phương án kinh nghiệm áp dụng, Hội thảo học kinh nghiệm Quốc tế Việt Nam Cơng trình ngầm thị, 22/10/2008, Tr 96-102 11 Nguyễn Quang Phích (2009), Bài giảng Nâng cao hiệu thi cơng cơng trình ngầm, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 12 Nguyễn Văn Quảng, (2008), Những học kinh nghiệm việc xây dựng tầng hầm nhà cao tầng Việt Nam Hội thảo học kinh nghiệm Quốc tế Việt Nam Cơng trình ngầm thị, 22/10/2008, Tr 107-118 13 Võ Thanh Qn (2010), Xây dựng mơ hình dịng chảy nước đất, đánh giá trữ lượng nước đất tầng Pleistocen, đề xuất giải pháp quản lý, sử dụng hợp lý tài nguyên nước đất khu vực tỉnh Vĩnh Long, Luận văn thạc sỹ ngành địa chất thủy văn, Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh 14 Nguyễn Văn Quyển (2011), Bài giảng Dự báo, phòng ngừa, khắc phục tai biến kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 15 Bùi Trường Sơn (2008), Bài giảng học đá, Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 16 Lê Đức Thành (2002), Cơng nghệ thi công Top - Down, Luận văn thạc sỹ, Đại học Xây Dựng Hà Nội, Hà Nội 17 Nguyễn Xuân Trọng (2004), Thi cơng hầm cơng trình Ngầm, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 18 Phạm Minh Tiến (2007), Nghiên cứu tính tốn biện pháp thi cơng hầm giao thông qua đô thị phù hợp với điều kiện khu vực TP Hồ Chí Minh, Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh 19 Lê Trọng Thắng, Phạm Qúy Nhân (2008), Biến dạng thấm q trình thi cơng cơng trình ngầm, Hội thảo học kinh nghiệm Quốc tế Việt Nam Cơng trình ngầm thị, 22/10/2008, Tr 242-250 20 Đỗ Như Tráng (2008), Các phương pháp đào kín xây dựng cơng trình ngầm thị khả áp dụng vào Hà Nội TP.Hồ Chí Minh, Hội thảo học kinh nghiệm Quốc tế Việt Nam Cơng trình ngầm thị, 22/10/2008, Tr 75-85 21 Nguyễn Xuân Trọng, Nguyễn Việt Tuấn (2010), Thi công nhà cao tầng, Nhà xuất Xây dựng 22 Nguyễn Uyên (2009), Giáo trình Thiết kế xử lý hố móng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 23 D I Dr Golser, Johann, Institute for GeomecharLics, Tunnelling and Heavy Constructions Montan University Leoben, Steiermark, Australia 24 L.V.MAKHỐPSKI, Người dịch: Nguyễn Đức Ngn (2010), Cơng trình ngầm giao thống đô thị, Nhà xuất Hà Nội 25 Trang tin điện tử sở kế hoạch đầu tư tỉnh Vĩnh Long (2013), Giới thiệu tổng quan Vĩnh Long, http://www.skhdt.vinhlong.gov.vn/Default.aspx?tabid=77 ... giải pháp chống thấm thi? ??t kế thi công ngầm đô thi khu vực Vĩnh Long - Nam Bộ Các giải pháp chống thấm cụ thể hoá khu vực thành phố Vĩnh Long 2 Nội dung nghiên cứu - Tổng quan cơng trình ngầm. .. nghệ thi cơng cơng trình ngầm giới Việt Nam - Các phương pháp chống thấm thi? ??t kế thi cơng cơng trình ngầm thành phố khu vực Vĩnh Long - Nam Bộ - Lựa chọn giải pháp chống thấm thi? ??t kế thi cơng... cơng trình phương pháp đào hở 16 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG THẤM KHI THI? ??T KẾ THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM THÀNH PHỐ KHU VỰC VĨNH LONG - NAM BỘ 2.1 Tổng quan phương pháp thi cơng cơng trình ngầm