Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng: Đánh giá nguyên nhân và xử lý cọc dự ứng lực bị nghiêng, nứt gãy trong quá trình thi công ở vùng đất yếu

Mục đích nghiên cứu của Luận văn nhằm đưa ra những phương án xử lý cọc và đài móng có cọc bị sự cố nhằm làm triệt tiêu lực ngang tác dụng lên cọc vì lúc này cọc nghiêng có chịu tải ngang để làm sao cho móng chịu tải đúng thiết kế ban đầu, hoặc đề xuất các giải pháp xử lý khác. Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH LÝ NGUYỄN HOÀNG HUY ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN VÀ XỬ LÝ CỌC DỰ ỨNG LỰC BỊ NGHIÊNG, NỨT GÃY TRONG QUÁ TRÌNH THI CƠNG Ở VÙNG ĐẤT YẾU TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG TP.HỒ CHÍ MINH NĂM 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM LÝ NGUYỄN HOÀNG HUY ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN VÀ XỬ LÝ CỌC DỰ ỨNG LỰC BỊ NGHIÊNG, NỨT GÃY TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG Ở VÙNG ĐẤT YẾU Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số: 8580201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS.KS ĐINH HỒNG NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2020 MỤC LỤC Trang Mục lục b Lời cam đoan d Tóm tắt luận văn e Lý d chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn Chương 1: Tổng quan cọc dự ứng lực 1.1 Giới thiệu móng cọc cọc 1.2 Phương pháp tính tốn cọc cơng trình 1.3 Lý thuyết tính tốn thiết kế cọc xiên 1.4 Cơ sở tính tốn móng bè cọc 1.5 Cơ sở tính tốn gia cố cọc 1.5.1 Mơ hình thí nghiệm tụt cọc 1.5.2 Tính tốn moment kháng uốn khả chịu lực theo vật liệu cọc bù dự kiến thay 1.6 Căn gia cố, xử lý cọc 1.7 Kết luận Chương 2: Đánh giá nguyên nhân gây cọc nghiêng biện pháp xử lý lập lại biện pháp 2.1 Đánh giá nguyên nhân gây cọc nghiêng 2.2 Vị trí cọc nghiêng, nứt gãy 2.3.Vị trí nứt gãy thường gặp cọc 2.4 Mô ảnh hưởng robot đào đất thi cơng móng đến cọc thi cơng 2.4.1 Mô ảnh hưởng Robot đến cọc 2.4.2 Mô ảnh hưởng chiều sâu hố đào đất thi công đến cọc 11 2.5 Cách xác định độ nghiêng dụng cụ kiểm tra chất lượng cọc 12 2.5.1 Cách xác định độ nghiêng cọc 12 2.5.2 Kiểm tra chất lượng cọc phương pháp biến dạng nhỏ ( thí nghiệm PIT) 12 2.5.2.1 Mục đích phương pháp việc thí nghiệm PIT 12 2.5.2.2 Kết thí nghiệm PIT cọc điển hình 12 2.5.3 Kiểm tra khuyết tật cọc phương pháp soi camera 13 2.5.4 Kiểm tra thí nghiệm sức chịu tải cọc ( điển hình ) sau xử lý phương pháp biến dạng lớn ( PDA) 13 2.5.4.1.Ưu điểm phương pháp thí nghiệm biến dạng lớn (PDA) 13 2.5.4.2 Quy trình thí ngiệm PDA cọc sau xử lý 13 2.5.4.3 Kết thí nghiệm PDA cọc điển hình 14 2.6 Các biện pháp xử lý cọc bị cố nghiêng, nứt gãy 14 2.7 Kết luận 14 Chương 3: Xử lý tính tốn thiết kế cho cơng trình cụ thể cọc bị nghiêng bị gãy q trình thi cơng 15 3.1 Căn thiết kế xử lý 15 3.2 Các giải pháp gia cố cọc 16 3.3 Thiết kế xử lý đài móng 3.4 Kết luận Chương 4: Kết luận – Kiến nghị- Hạn chế 4.1 Kết luận 4.2 Kiến nghị 4.3 Hạn chế đề tài TÀI LIỆU THAM KHẢO 17 17 18 19 19 20 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tôi, thực hướng dẫn khoa học TS.Đinh Hoàng Nam Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa tác giả công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Lý Nguyễn Hồng Huy TĨM TẮT LUẬN VĂN Vấn đề xử lý cọc ống bê tông cốt thép dự ứng lực bị nghiêng, nứt gãy q trình thi cơng xảy thường xun hầu hết cơng trình sử dụng cọc ống Vì cọc nghiêng phát sinh lực xô ngang tác dụng lên cọc sức chịu tải cọc giảm khác với thiết kế tính tốn ban đầu Thực tế có nhiều pháp để xử lý giải pháp xử lý thường tốn nhiều thời gian kinh phí để thực Mục tiêu đề tài nghiên cứu đánh giá tất nguyên nhân gây nghiêng, nứt gãy cọc Đưa giải pháp thiết kế, tính tốn gia cố xử lý cọc bị cố đài móng nhằm sử dụng lại nghiêng, nứt gãy với mục đích rút ngắn thời gian tiết kiệm kinh phí q trình xử lý mà đảm bảo cọc đủ khả chịu lực đảm bảo chất lượng cơng trình Bên cạnh tính tốn đưa phương pháp nhằm hạn chế phòng ngừa vấn đề cọc bị nghiêng trình thi công vùng đất yếu Trong đề tài “ Đánh giá nguyên nhân xử lý cọc dự ứng lực bị nghiêng, nứt gãy q trình thi cơng vùng đất yếu ” sử dụng phần mềm Etabs, Safe, để tính tốn Plaxis 3D để mô trường hợp gây cọc nghiêng, nứt gãy Đồng thời vào kết thí nghiệm thực tế cơng trình để nghiên cứu Kết luận nguyên nhân gây nghiêng cọc, cách xác định cọc nghiêng Đưa giải pháp xử lý cọc bị nghiêng, nứt xử lý gia cố đài móng có cọc bị cố Kết luận chung kiến nghị phương tránh cọc nghiêng trình thi công MỞ ĐẦU: Lý chọn đề tài: Hiện nước ta cọc ống dự ứng lực sử dụng rộng rãi tòa nhà cao tầng, khu vực có lớp đất yếu dầy khu vực đồng sông Cửu Long TP HCM Với cơng trình xây dựng khu vực hầu hết bị nghiêng trình đào hầm thi cơng móng Việc nghiêng cọc gây hậu chậm trể q trình thi cơng, tiến độ thi công kéo dài tốn thời gian cho việc xử lý cọc như: Dừng thi công để phân tích đánh giá kiểm định nguyên nhân đề phương án xử lý Đồng thời phương án xử lý gặp nhiều khó khăn tính tốn Việc cọc nghiêng làm ảnh hưởng đến tiến độ, tốn kinh phí để xử lý, gây tổn thất kinh tế ảnh hưởng lớn đến chất lượng cơng trình Để khắc phục lý nêu, đề tài “Đánh giá nguyên nhân xử lý cọc dự ứng lực bị nghiêng, nứt gãy q trình thi cơng vùng đất yếu ” hình thành Mục đích nghiên cứu: - Nghiên cứu, đánh giá nguyên nhân gây cọc dự ứng lực bị nghiêng, vị trí cọc bị nghiêng cơng trình, vết nứt cọc - Đưa phương án xử lý cọc đài móng có cọc bị cố nhằm làm triệt tiêu lực ngang tác dụng lên cọc lúc cọc nghiêng có chịu tải ngang… để cho móng chịu tải thiết kế ban đầu, đề xuất giải pháp xử lý khác - Đề xuất giải pháp thiết kế xử lý cọc nghiêng vùng đất có tính chất tương tự Đối tượng phạm vi nhiên cứu: Đối tượng nghiên cứu đề tài cọc ống dự ứng lực bị nghiêng, nứt gãy sau ép q trình thi cơng vùng đất yếu Trong đề tài tác giả thu thập liệu cơng trình thi cơng quận 9, Bình Chánh, TP.HCM Địa điểm nghiên cứu: Các cơng trình xây dựng vùng đất yếu có khả lún lệch nhiều khu vực Thành phố Hồ Chí Minh tỉnh đồng sông Cửu Long Nội dung nghiên cứu: - Tổng quan nguyên nhân gây cọc nghiêng, nứt gãy vị trí Mơ di chuyển robot ảnh hưởng đến cọc mô chiều sâu hố đào đất thi công móng ảnh hưởng đến cọc - Nghiên cứu sở lý thuyết tính tốn cọc thiêt kế tính giải pháp xử lý cọc đài móng Đưa kết luận kiến nghị Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp lý thuyết: Tổng hợp sở lý thuyết tính tốn cọc để tính tốn cọc, nhóm cọc chịu tải trọng thẳng đứng dọc trục; lý thuyết tính tốn cọc xiên chịu tải trọng ngang nhằm sử dụng lại cọc nghiêng, lý thuyết móng bè cọc Căn phương pháp đo Inclinometer kiểm tra độ nghiêng lòng cọc, phương pháp soi camera kiểm tra khuyết tật bên lòng cọc, phương pháp gõ PIT( kiểm tra cọc phương pháp biến dạng nhỏ), phương pháp PDA ( kiểm tra sức chịu tải cọc) Phương pháp mô phỏng: Sử dụng phần mềm Plaxis – 3D để mô di chuyển robot q trình đào đất thi cơng móng ảnh hưởng đến cọc Phương pháp dự báo phù hợp: Dự báo ảnh hưởng di chuyển robot lên cọc q trình ép vị trí đất yếu Đóng góp luận văn: Về mặt lý thyết: Với giải pháp xử lý nêu đề tài giải vấn đề cọc nghiêng khu vực nghiên cứu cơng trình áp dụng cho địa bàn khác có điều kiện địa chất tính chất tương đồng Về mặt thực tiễn: Tổ chức mặt thi cơng q trình ép cọc để hạn chế việc cọc bị nghiêng trình thi công Bằng giải pháp rút ngắn thời gian thi cơng, đẩy nhanh tiến độ, có tính khả thi cao mang lại hiệu mặt kinh tế, đảm bảo chất lượng cơng trình Cấu trúc luận văn Ngồi nội dung có liên quan như: mục lục, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục kết thí nghiệm…, luận văn có 91 trang bao gồm thuyết minh, hình ảnh bảng biểu, bố cục chương (trong hình ảnh chiếm khoảng 30 trang ) khơng tính phần tài liệu tham khảo, phụ lục kết thí nghiệm CHƯƠNG I: Tổng quan cọc dự ứng lực 1.1 Giới thiệu móng cọc cọc Giới thiệu lịch sử móng cọc cọc ống bê tơng cốt thép ứng suất trước 1.2 Phương pháp tính tốn cọc cơng trình Sức chịu tải cọc theo vật liệu: Rc,u/vl = φ(γcbγ'cbRbAb+RscAs) (1.1) Sức chịu tải theo vật liệu cọc bê tông ứng suất trước Sức kháng nén dọc trục tính tốn theo vật liệu cọc tính theo cơng thức sau: Theo TCVN 7888: 2014 [5] 𝜎 𝜎 Ra = ( ∝𝑐𝑢 − 4𝑐𝑒 ) A0 (1.2 ) Sức chịu tải cọc theo cường độ đất sức chịu tải cọc theo lý đất, đá tính theo tiêu chuẩn TCVN 10304: 2014 [3] 1.3 Lý thuyết tính tốn cọc xiên Khi cọc bị nghiêng cọc chịu tác dụng lực xô ngang Giá trị mô đun phản lực ngang Ks xác định 𝑧 theo công thức: Ks = K.𝛾 𝑐 (G6) [7] (1.6) Trong đó: K: Hệ số tỷ lệ theo TCVN 10304:2014 [3] z: Độ sâu vị trí tiết diện cọc, kể từ đáy đài c : Hệ số điều kiện làm việc *Tính tốn trường hợp đài có cọc xiên (nghiêng) Trường hợp móng có cọc xiên tải trọng nén lớn tải trọng kéo lớn đợc xác định theo công thức: 𝑚𝑎𝑥/𝑚𝑖𝑛 𝐶𝑜𝑠 ( 𝛽 ± 𝛼) 𝑃𝑜 ′ 𝑚𝑎𝑥/𝑚𝑖𝑛 𝑃𝑜 = 𝐶𝑜𝑠 𝛽 Trong đó: α : Góc trục đứng trục cọc β : Góc trục đứng tải trọng tác dụng lên cọc Khi cọc chịu tải trọng ngang xét ảnh hưởng tương tác tồn nhóm cọc ( khơng xét tới ảnh hưởng riêng lẻ cọc) Để xác định phản lực đầu cọc, nối với đài chung, cần thực phép tính đặc thù, cọc mơ hình hóa dầm tương tác với đàn hồi, đầu cọc nối với phần tử mơ hình hóa kết cấu móng Phương pháp tính đài móng có cọc xiên sử dụng phần mềm SAFE để tính tốn 1.4 Cơ sở tính tốn móng bè cọc Đặc điểm bậc móng bè –cọc ảnh hưởng tương hổ đất kết cấu móng trình chịu tải 1.7 Kết luận: Theo lý thuyết thí nghiệm nêu cọc bị nghiêng, bị nứt giảm khả chịu lực so với thiết kế ban đầu Khi cọc bị nghiêng, lệch giới hạn cho phép sau kiểm tra chất lượng cọc hầu hết bị nứt Do cần phải thiết kế xử lý tính tốn gia cố xử lý lại cọc bị nghiêng, nứt gãy lúc cọc không đảm bảo khả chịu lực thiết kế ban đầu, đồng thời phát sinh lực xô ngang tác dụng vào cọc CHƯƠNG 2: Đánh giá nguyên nhân gây cọc nghiêng biện pháp xử lý lập lại biện pháp thi công Khảo sát công trình thi cơng thực tế dùng cọc ống dự ứng lực Cơng trình có 04 tháp (8 block) nhà cao tầng gồm 23 tầng mái, 01 tầng hầm Ở tháp có số lượng cọc bị nghiêng 1% cao 6.1% 2.1 Đánh giá nguyên nhân gây cọc nghiêng Nguyên nhân chủ quan * Trong q trình thi cơng ép cọc: - Do chủ quan để đường lại robot gần cọc ép xong, với trọng lượng thân robot lớn tác dụng lên đất bên làm đất chuyển vị tạo áp lực ngang lên cọc làm cho cọc bị nghiêng cục theo nhóm; - Khi thi cơng vạch sơ đồ ép cọc để robot di chuyển nhiều vị trí khu vực gây nghiêng cọc; Trong trình ép cọc gây nghiêng cọc tải trọng ép lớn robot nâng lên hạ xuống đất tạo lực đẩy ngang lên cọc ép trước; - Khi ép xong cơng trình để ro bot rút khỏi cơng trình di chuyển vị trí trục có cọc * Trong q trình đào đất thi cơng móng biện pháp đào đất sai đào đất sâu đắp bên mà khơng có giải pháp chống đỡ, gặp trời mưa lớn đất trượt ngang làm cho cọc bị nghiêng hàng loạt (nghiêng nhóm cọc); Nguyên nhân khách quan: Nguyên nhân khách quan dẫn đến cọc bị nghiêng khơng dự đốn trước việc robot di chuyển đất yếu dẫn đến robot bị lún, bị nghiêng trình ép làm đất chuyển vị lớn tác động đến cọc ép xong Hoặc chưa có giải pháp để hạn chế ảnh hưởng robot tác động đất Thiếu tôn để đảm bảo chiều sâu cắt cọc ép 2.2 Vị trí cọc nghiêng, nứt gãy - Cọc gần đường di chuyển robot ép đạt độ chối dể bị nghiêng cọc xa robot di chuyển nhiều vị trí gây nghiêng cọc vị trí đó; Cọc nằm đường giao thơng di chuyển rút ro bot khỏi cơng trình; Các cọc gần đạt độ chối tương tự mà đất đỉnh cọc yếu dể bị nghiêng dây chuyền cọc ép trước (nghiêng nhóm cọc) 2.3.Vị trí nứt gãy thường gặp cọc Qua khảo sát cơng trình với khoảng 60 cọc bị nghiêng Vị trí nứt cọc thường gặp phía đầu cọc cách chỗ giao lớp đất yếu bên lớp đất tốt bên Điểm gãy cách điểm giao từ đến 2m nằm phía lớp đất tốt Lớp đất bên yếu bùn rác, sét chảy khả cọc bị nghiêng lệch, nứt gãy cao Hoặc lớp đất tơn có chiều dày thấp 2.4 Mô ảnh hưởng robot đào đất thi cơng móng đến cọc thi công 2.4.1 Mô ảnh hưởng Robot đến cọc Khi ép cọc để tránh nghiêng cọc trình ép cọc, người ta tiến hành san lấp mặt cao độ cao đầu cọc Chiều cao đắp có giá trị kinh tế lớn thời gian thi cơng Vì chiều cao đất đắp phục vụ q trình thi cơng tốn cần phải tính tốn Do cần sử dụng phần mềm mơ q trình di chuyển robot ảnh hưởng đến cọc để xác định chiều cao lớp đất cần đắp để không gây nghiêng cọc Sử dụng Plaxis 3D mơ q trình di chuyển robot ép ảnh hưởng đến cọc ứng với trường hợp: Đầu cọc cách mặt -1.5m; -2m -3m a ) Cọc âm -1.5m so với mặt đất Hình 1.12: Mặt sơ đồ tính 10 Hình 2.13: Mơ hình chuyển vị Hình 2.14: Cọc chuyển vị đất cọc âm -1.5m 71mm độ sâu -1.5m Kết chuyển vị đất va cọc ứng với trường hợp: Trường hợp cọc Kết chuyển vị Kết chuyển vị đất ( mm) cọc ( mm) Cọc âm -1.5m 320 71 Cọc âm - 2m 275 36 Cọc âm -3m 280 20 Nhận xét: Khi cọc âm cách mặt đất -1.5m với tải trọng robot di chuyển bên ảnh hưởng lớn tới cọc gây đầu cọc chuyển vị giới hạn cho phép Qua nhận thấy cọc chuyển vị khả cọc bị nứt vị trí cách đầu cọc trung bình khoảng 2m đến 5.5m tương đương cách mặt đất từ 6.5 đến 10m vị trí lớp đất sét dẻo trạng thái dẻo cứng –nữa cứng ( lớp 2) lớp đất bên lớp sét dẻo lẫn hữu màu xám xanh- xám đen, trang thái chảy (lớp 1) Kết mơ hình phù hợp với kết khảo sát thực tế công trình nêu mục 2.3 ( hình 2.7) Do chiều sâu cần cắt cọc phải > 2m để đảm bảo nguyên vẹn cọc 11 2.4.2 Mô ảnh hưởng chiều sâu hố đào đất thi cơng đến cọc Khi thi cơng móng cho cơng trình Bài tốn đào đất ảnh hưởng trực tiếp đến tượng cọc nghiêng Người ta phải xây dựng biện pháp đào đất phù hợp để không xảy nghiêng cọc Việc thiết lập toán chiều sâu hố đào tối đa định giải pháp đào đất Thơng thường hố móng thực sâu từ 1m, 1.5m đếm 3m, chiều cao lớp đệm phục vụ thi cơng thường 2m tính chiều sâu hố đào khơng ảnh hưởng đến cọc có giải pháp đào Tương tự trường hợp robot di chuyển dùng Plaxis 3D mô ảnh hưởng mái đất đào tác động đến cọc Mơ với hố đào có chiều sâu 1m; 2m 3m với thông số đất hố khoan mục 2.4.1 Hình 2.27: Mơ hình chuyển vị Hình 2.28: Cọc chuyển vị đất hố đào sâu 3m 40 mm hố đào sâu 3m Kết quả: Trường hợp cọc Kết chuyển vị Kết chuyển vị đất ( mm) cọc ( mm) Hố đào sâu 1m 5.4 Hố đào sâu 2m 30 17 Hố đào sâu 3m 60 40 12 Nhận xét: Khi hố đào sâu 1m đất ảnh hưởng đến cọc, đào sâu 2m đất trượt ngang tác dụng lên cọc hố đào sâu 3m đất trượt ngang tác dụng lớn đến cọc gây nghiêng cọc Do chiều sâu đào đất cần hạn chế < 1.5m 2.5 Cách xác định độ nghiêng dụng cụ kiểm tra chất lượng cọc 2.5.1 Cách xác định độ nghiêng cọc Đối với cọc ngắn sau đào móng dùng thiết bị trắc đạc dây dọi để xác định độ nghiêng cọc Đối với cọc sâu dùng phương pháp inclinometer đo độ nghiêng chuyển vị ngang cọc theo Tiêu chuẩn ASTM D6230-98 “ Phương pháp thí nghiệm cho dịch chuyển đất sử dụng đầu dị đo nghiêng” Mục đích phương đo nghiêng inclinometer cung cấp số liệu độ nghiêng cọc cho bên để kịp thời đưa biện pháp cảnh báo, phịng chống cố xảy cho cơng trình Khi xác định cọc nghiêng giới hạn cho phép tiến hành kiểm tra chất lượng 2.5.2 Kiểm tra chất lượng cọc phương pháp biến dạng nhỏ ( thí nghiệm PIT) 2.5.2.1 Mục đích phương pháp việc thí nghiệm PIT - Nhằm đánh giá mức độ đồng khuyết tật ( có ) cọc - Nguyên lý kỹ thuật P.I.T dựa lý thuyết truyền sóng ứng suất theo phương đàn hồi gây tác động lực xung, thay đổi kháng trở sóng phản hồi trở lại 2.5.2.2 Kết thí nghiệm PIT cọc điển hình Kết thí nghiệm PIT cọc nêu phụ lục 13 2.5.3 Kiểm tra khuyết tật cọc phương pháp soi camera Mục đích việc soi camera lịng cọc nhằm tìm khuyết tật cọc bị nứt, gãy mà phương pháp gõ PIT khó thực cọc có chiều dài sâu Ưu điểm phương pháp soi camera xác định xác vị trí vết nứt hình dạng vết nứt , khuyết tật bên lịng cọc Hình soi camera thể đặc trưng hình 2.34 2.5.4 Kiểm tra thí nghiệm sức chịu tải cọc ( điển hình ) sau xử lý phương pháp biến dạng lớn ( PDA) 2.5.4.1 Ưu điểm phương pháp thí nghiệm biến dạng lớn (PDA): Ưu điểm dùng cọc bị nghiêng khơng thí nghiệm nén tĩnh dọc trục; Phương pháp kiểm tra mức độ hoàn chỉnh đánh giá sức chịu tải cọc, chiều dài, cường độ độ đồng bê tơng 2.5.4.2 Quy trình thí ngiệm PDA cọc sau xử lý Cọc sau xử lý đủ thời gian để sức kháng đất xung quanh cọc phục hồi đầy đủ, bê tơng đảm bảo cường độ thiết kế Thí nghiệm tiến hành theo bước sau: - Chuẩn bị thiết bị: - Tiến hành thí nghiệm: + Lắp đặt búa đầu cọc; + Khoan, lắp đặt đầu đo ( khoảng cách từ vị trí gắn đầu đo đến đầu cọc khơng nhỏ 1.5D, D bề rộng tiết diện cọc Các cặp đầu đo bố trí cao độ mặt đối xứng qua tâm cọc thể hình 3.38 vị trí lắp đầi đo, bề mặt cọc phải đảm bảo tiếp xúc tốt + Thả búa rơi tự với cao độ 0.5m để kiểm tra máy móc thiết bị; + Thả búa rơi tư với cao độ tính tốn nhỏ 1.4 Chiều cao búa rơi điều chỉnh cao cần thiết 14 2.5.4.3 Kết thí nghiệm PDA cọc điển hình Kết thể phụ lục [13] 2.6 Các biện pháp xử lý cọc bị cố nghiêng, nứt gãy Biện pháp khoan thả bù thêm cọc; Biện pháp khoan nhồi bù cọc thay thế; Gia cố cọc thi cơng bình thường; Giải pháp nêu đề tài; Giải pháp nêu thiết kế gia cố sử dụng lại cọc kết hợp gia cố đài móng tăng tiết diện giằng liên kết đài, mở rộng đài cọc hay nối đài nhằm làm triệt tiêu lực ngang tác dụng lên cọc, lúc cọc nghiêng có chịu tải ngang, tính tốn dùng biện pháp móng bè - cọc để đất chịu 2.7 Kết luận * Nguyên nhân dẫn đến cọc ống dự ứng lực bị nghiêng nứt gãy trình di chuyển robot ép cọc gây - Trong trình đào áp lực trước sau hố đào lớn 2m - Lớp đất bên yếu, lớp bùn khả gây nghiêng, nứt cọc lớn - Cần đảm bảo chiều sâu cắt cọc ép > 2m, cần tôn công trình khơng có tầng hầm khống chế chiều sâu hố đào thi cơng móng < 1.5m để đảm bảo nguyên vẹn cho cọc - Khi cọc bị nghiêng, lệch giới hạn cho phép hầu hết bị nứt, gãy 15 CHƯƠNG 3: Xử lý tính tốn thiết kế cho cơng trình cụ thể cọc bị nghiêng bị gãy trình thi cơng Sơ lược cơng trình Dự án: Khu nhà cao tầng công ty SAPHIRE với qui mơ gồm 04 tháp (08 block nhà), tháp có 01 tầng hầm, 23 tầng mái Dự án sử dụng cọc dự ứng lực D600 Địa điểm: phường Phú Hữu, Quận 9, Tp.HCM Tổng quan cố cọc bị nứt, gãy cần thiết kế xử lý Trong q trình thi cơng đến giai đoạn đào đất, xử lý cọc thi cơng phần móng cơng trình có cố cọc bị nghiêng, nứt gãy với trường hợp: - Cọc bị nghiêng, nứt gãy độ sâu đào đất để xử lý cọc, vị trí vết nứt cách đầu cọc ≤ 2m - Cọc bị nghiêng, nứt gãy độ sâu không đào đất để xử lý cọc, vị trí vết nứt cách đầu cọc > 2m - Đài móng có 01, 02 04 cọc bị nghiêng, nứt - Đài có nhiều cọc bị nghiêng nứt ≥ cọc, chí có đài có 09/11cọc cọc nứt gãy sâu, vị trí vết nứt cọc độ sâu khác nhau, không đào đất để xử lý Đồng thời đưa thiết bị vào để khoan nhồi hay khoan thả cọc thay Nhiệm vụ thiết kế: - Thiết kế biện pháp xử lý cọc bị nứt, gãy kiểm tra lại sức chịu tải cọc so với thiết kế ban đầu - Thiết kế tính tốn lại đài sử dụng dụng cọc bị nghiêng, nứt gãy sau gia cố 3.1.Căn thiết kế xử lý: Căn vào hồ sơ hồn cơng cọc q trình thi cơng ( kết đo độ nghiêng cọc sau đào đất kết thí nghiệm gõ PIT cho cọc nghiêng xác định bị nứt, gãy; kết PDA xác định sức chịu tải cọc, kết thí nghiệm bàn nén trường …) hồ sơ địa chất cơng trình 16 3.2 Các giải pháp gia cố cọc: Đoạn bê tơng đổ bù lịng cọc ƯST D600 có đường kính D400 kết hợp gia cường cốt thép lịng cọc Hình 3.3 - Đổ bê tơng lịng cọc có gia cường thêm cốt thép, phương án áp dụng cho cọc bị nứt gãy có vị trí vết nứt cách đầu cọc > 2m đào đất để xử lý cọc - Nối cọc thay kết với đổ bê tơng lịng cọc qua khỏi vết nứt, phương án áp dụng cho cọc có vị trí vết nứt cách đỉnh cọc < 2m đào đất để xử lý 17 Kết quả: Qua tính tốn gia cố xử lý cọc với trường hợp cọc gãy sâu < 2m >2m sau tính tốn cọc đảm bảo khả chịu lực so với thiết kế ban đầu 3.3.Thiết kế xử lý đài móng: Các tốn gia cố xử lý đài móng có cọc bị nghiêng, nứt với trường hợp đài có 01 cọc, 02 cọc, 04 cọc 05 cọc đảm bảo khả chịu lực Đối với trường hợp đài móng có 05 cọc bị nghiêng, nứt sau xử lý cách đổ bê tông lồng cọc tăng cường cốt thép lòng cọc cho sức chịu tải đoạn bê tơng lịng cọc sức chịu tải thiết kế cọc Nhằm đảm bảo an tồn cho cơng trình thực nối móng để tạo thành bè cọc đưa máy khoan nhồi vào khu vực để khoan bù (do cọc đào đất để thi công tầng hầm không đưa thiết bị vào được) Ngồi dùng móng bè - cọc nhằm giảm lún lệch, tăng khả chịu tải trọng ngang Riêng trường hợp nhiều cọc bị nứt gãy sâu, nghiêng giới hạn cho phép: Giải pháp chọn để thiết kế xử lý khoan nhồi thêm cọc thay cọc nứt gãy sâu đồng thời xử lý đổ bê tông lõi cọc bị cố Không dùng giải pháp nêu đề tài khơng đảm bảo an tồn chất lượng cơng trình 3.4 Kết luận Có 02 phương án gia cố xử lý cọc bị nứt: - Đổ bê tơng lịng cọc có gia cường thêm cốt thép, phương án áp dụng cho cọc bị nứt gãy có vị trí vết nứt cách đầu cọc lớn 2m đào đất để xử lý cọc - Nối cọc thay kết hợp với đổ bê tơng lịng cọc, phương án áp dụng cho cọc có vị trí vết nứt cách đỉnh cọc nhỏ 2m đào đất để xử lý Có 03 phương án gia cố móng: 18 - Bổ sung thêm giằng móng để triệt tiêu lực xô ngang tác dụng lên cọc - Mở rộng móng nối 02 đài gần lại để tăng khả chịu lực có cọc bị cố - Nối đài móng với có cọc bị cố tạo thành móng bè cọc đất chịu lực, nhằm giảm lún lệch tăng khả chịu tải trọng ngang cho móng Qua kết tính tốn kiểm tra thí nghiệm thực tế nêu đề tài cho thấy cọc bị nghiêng, nứt gãy sau xử lý gia cố móng đảm bảo khả chịu lực so với thiết kế ban đầu việc thí nghiệm PDA Với giải pháp giải vấn đề lực xô ngang tác dụng lên cọc bị nghiêng Chương 4: Kết luận – Kiến nghị 4.1 Kết luận Qua việc nghiên cứu “Đánh giá nguyên nhân xử lý cọc dự ứng lực bị nghiêng, nứt gãy q trình thi cơng vùng đất yếu” Từ kết nghiên cứu luận văn có kết luận sau: - Khi tọa độ cọc lệch > 100mm nghiêng > 1% cần phải kiểm tra chất lượng cọc ( kiểm tra nguyên vẹn cọc ) xem cọc có bị nứt, gãy hay khơng - Khi cọc bị nghiêng giới hạn cho phép hầu hết cọc bị nứt, gãy - Nguyên nhân gây cọc nghiêng ảnh hưởng di chuyển tác động robot trình ép Đồng thời biện pháp đào đất thi cơng móng sai, thiếu tính tốn, thiếu kiểm sốt, khơng khống chế chiều sâu hố đào nguyên nhân gây cọc nghiêng 19 - Công tác tôn san lấp mặt lên cao công việc thiếu biện pháp chuẩn bị mặt trước ép - Phương pháp thí nghiệm gõ PIT kiểm tra chất lượng cọc cho ta xác định nhanh cọc có bị nứt hay khơng Tuy nhiên phương pháp xác cọc có chiều sâu < 25m trở lại - Với cọc có chiều dài sâu > 25m dùng phương pháp đo nghiêng Inclinometer để xác định chuyển vị ngang phán đốn vị trí vết nứt, gãy sâu cọc xác Đồng thời kết hợp phương pháp soi camera lịng cọc để thấy vị trí hình dạng khuyết tật lịng cọc - Cọc ống dự ứng bị nghiêng, nứt khả kiểm soát sau xử lý gia cố đảm bảo sức chịu tải so với thiết kế ban đầu Do thiết kế sử dụng cọc ống vùng đất yếu phù hợp - Với giải pháp xử lý cọc đài móng biện pháp gia cố trực tiếp cọc gia cố đài móng nêu luận văn giúp rút ngắn 50% thời gian xử lý cố cọc dự ứng lực bị nghiêng, nứt gãy - Tiết kiệm chi phí xử lý sử dụng giải pháp gia cố - Có thể tính tốn sử dụng cho cọc có độ nghiêng 2% đến 4% 4.2.Kiến nghị Từ kết tính tốn kiểm tra thí nghiệm thực tế nêu đề tài có kiến nghị đề xuất sau: - Nên sử dụng cọc ống dự ứng lực vùng đất yếu Vì cọc vng bị nghiêng, nứt gãy không xử lý sử dụng lại cọc ống dự ứng lực giải pháp đổ bê tơng lịng cọc Đồng thời vùng đất yếu khả ảnh hưởng robot đến cọc thi công lớn, bị nghiêng, nứt cọc phát sinh thêm uốn dọc cọc, có giải pháp đổ bê tơng lịng cọc giải toán uốn dọc 20 - Trước ép cọc phải tính tốn kỹ tác động robot ảnh hưởng đến cọc - Cần giới hạn độ nghiêng cho phép cọc dự ứng lực từ 1% đến 3% xử lý lịng cọc - Khi thiết kế biện pháp thi cơng đào đất, phải tính kỹ giải pháp đào để khơng ảnh hưởng đến cọc có biện pháp quản lý chất lượng cách chặt chẽ như: quan trắc độ nghiêng cọc, gõ PIT, đo Inclinometer, soi camera để kiểm tra chất lượng cọc suốt trình thi cơng - Trong q trình thi cơng cọc ống dự ứng lực phương pháp ép robot cần tơn cho cơng trình khơng có tầng hầm đảm bảo cao độ đầu cọc cách mặt đất > 2m - Khi đào đất thi cơng móng chiều sâu hố đào khống chế ≤ 1.5m nên đào dỡ lớp đất 4.3 Hạn chế đề tài Đề tài sử dụng phương pháp xử lý gia cố trực tiếp cọc ống dự ứng lực bị nghiêng, nứt gãy tính tốn gia cố lại đài giải pháp hữu hiệu cần áp dụng rộng rãi Tuy nhiên đề tài số hạn chế: - Với giải pháp nêu áp dụng cho cọc ống dự ứng lực, không áp dụng cho cọc vuông bê tông cốt thép - Chỉ giới hạn cho tính tốn độ nghiêng cọc từ 2% đến 4% Nếu vượt 4% phải dùng phương pháp khoan nhồi cọc thay đảm bảo an toàn - Đề tài nghiên cứu giới hạn cho cơng trình thực tế có lớp bùn yếu dày từ 3.8m đến 6.2m - Chưa có thời gian nghiên cứu trường hợp địa chất có lớp đất bùn sâu TÀI LIÊU THAM KHẢO Tiếng Việt - [1] Tiêu chuẩn TCVN 2737: 1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - [2] Tiêu chuẩn TCVN 9394:2012 Đóng ép cọc - Thi công nghiệm thu - [3] Tiêu chuẩn TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế - [4] Tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 Kết cấu BT BTCT – Tiêu chuẩn thiết kế - [5] Tiêu chuẩn TCVN 7888:2014 Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước; -[6] Tiêu chuẩn TCVN 9397:2012 Cọc –Kiểm tra khuyết tật phương pháp biến dạng nhỏ (PIT) - [7 ] Tiêu chuẩn TCVN 10400: 2015 Cơng trình thủy lợi, đập trụ đỡ - yêu cầu thiết kế - [8] PGS.TS.Châu Ngọc Ẩn (2002), Nền móng, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh - [9] GS.TSKH Bùi Anh Định, PGS.TS Nguyễn Sĩ Ngọc ( 2005), Nền móng cơng trình cầu đường, Nhà xuất xây dựng - [10] Tài liệu phân tích thiết kế móng cọc GSTS Vũ Cơng Ngữ; - [11] Tổng hợp sách, giáo trình GS.TS Nguyễn Viết Trung - [12] Các tốn tính tốn cọc xiên cơng trình cầu cảng; - [13] Hồ sơ hồn cơng trình; - [14] Hình ảnh số liệu thu thập cơng trình; - [15] Tham khảo Internet; Tiếng Anh [16] Joseph E Bowles (1996), Foundation Analysis and Design, The McGraw-Hill Companies, Inc Tra bảng 9.1 chương để tra bảng hệ số ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM LÝ NGUYỄN HOÀNG HUY ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN VÀ XỬ LÝ CỌC DỰ ỨNG LỰC BỊ NGHIÊNG, NỨT GÃY TRONG Q TRÌNH THI CƠNG Ở VÙNG ĐẤT YẾU... cố cọc bị nứt, gãy cần thi? ??t kế xử lý Trong trình thi cơng đến giai đoạn đào đất, xử lý cọc thi cơng phần móng cơng trình có cố cọc bị nghiêng, nứt gãy với trường hợp: - Cọc bị nghiêng, nứt gãy. .. 4: Kết luận – Kiến nghị 4.1 Kết luận Qua việc nghiên cứu ? ?Đánh giá nguyên nhân xử lý cọc dự ứng lực bị nghiêng, nứt gãy trình thi công vùng đất yếu? ?? Từ kết nghiên cứu luận văn có kết luận sau: