Hư Hỏng, Sửa Chữa, Gia Cường Nền Móng (NXB Xây Dựng 2009) - Lê Văn Kiểm, 220 Trang

LÊ V Ă N KIÊM Hư HỎNG, SỬA CHỬA, GIA CUỒNG NỀN MÓNG NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ Nội - 2009 LỜI NĨI ĐẦU Nền móng khơng giơng phận khác công trinh chô đát trực tiếp lên mơi trường địa chất, thường không giống chỗ, không đong nhàt thành phần độ chặt, lại khó khảo sát xác sc liệu Ngồi người củng khơng dự đốn tác động của: nước mặt, nước ngầm, dịng chảy, sói mịn, dịch chuyến, trơi trượt đất nin, ảnh hưởng ngập úng lủ lụt, tượng sinh họcy hóa hoc, học liên quan đến ổn định bền vững móng Người thiết k ế khơng thề xét hết tác dụng qua lại đất vc móng, độ biến dạng đất nền, dẫn đến chênh lệch độ lún lớn, kiơng dự đốn hết lực phát sinh, khổng hiếu biết đầy đủ sức chịu tci thực tế đất Vi vậy, khoa học uể nẻn móng khó trở thành nơn học xác được, nên việc mièu tả lại cỏ, phân tích n ị u y ễ n n h ă n v ả h ậ u q u ả l ă v iệ c l ầ m c ó ý n g h l a , l c c h g i ú p đ ỡ b ổ í c h c h o ccc đô án thiết k ế xảy dựng cơng trình tương lai Nếu khâu khảo sát thiết k ế có thiếu xót gây hư hỏng nin móng, khâu thi cơng củng mắc sai phạm, chảng hạn riiư việc bơm hút nước ngầm làm khỏ h ố đào, biện pháp thi công kiông phù hợp, thiết bị lạc hậu, yếu Những hư hóng móng phát sau thời gian sử dụng ang trình, cơng tác sửa chữa gia móng thường khó khăn VI rấ t tốn , cần p h ả i có biện pháp đặc biệt phịng chống cơng tr ìn h ccc phương tiện chun dùng cho sửa chữa, gia cô Trước sửa chữa cần xác minh nguyên nhăn đích thực gảy hư hỏng; sổ xẩy thường khơng phải có nguyên nhản nhất, bio củng có nguyên nhăn chủ yếu Các biện pháp sửa chữa, phục hồi, gia cường móng đạt hiệu học kinh nghiệm quý giá má người trước dành lại cho người sau Chúng tơi sưu tầm hệ thống hịa kiến thức kinh nghiệm tập sách chuyên đề đ ể phổ biến cán kỹ thuật trẻ, mong hiểu biết lĩnh vực móng ngày phong phú Củng cần nói thêm tiếp sau tập sách này, cịn có tập: "Hư hỏng, sửa chữa, gia cường cơng trinh" nhằm hoàn tất tài liệu đê phục vụ bạn đọc xa gần PGS Lê Văn Kiểm Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG Chương NHỮNG BIẾN DẠNG NÊN MÓNG m BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT NỀN Trong xây dựng cơng trình sai phạm nghiêm trọng thường sai phạm thuộc móng cơng trình; tác hại chúng làm sụp đổ cơng trình, việc sửa chữa, khắc phục sai phạm khó khán Kết cấu móng lại phụ thuộc vào tính chất đấtnền bên dưới; biếndạng đất tải trọng dẫn đến phá hoại móng tồnbộ cơng trình bên trên; biến dạng kết cấu cơng trình bên khơng ảnh hưởng đến kết cấu móng bên Trong q trình xây dựng cơng trình, trạng thái đất bắt đầu thay đổi, đặc biệt lớp đất nằm bên đế móng, tức vùng chịu ứng suất nén lớn Trong q trình sử dụng cơng trình, đất tiếp tục biến dạng thời gian dài ngừng hẳn Những biến dạng không đồng đất nguyên nhân gây hư hỏng công trình Từ xa xưa có nhiều cơng trình lớn bị cố móng hư hỏng, nhimg khơng có cơng tác sửa chữa thực hiện; có cách tháo dỡ cơng trình để xây dựng lại Phải đến đầu kỷ thứ 20 kỹ thuật sửa chữa, gia cường móng thực phát triển Những đặc điểm đất chịu tải - Đất chịu lực nén lực cắt - Cường độ đất nhỏ biến dạng lớn: cường độ đất nhỏ cường độ gạch, đá, bêtông hàng trăm lần, độ biến dạng lại lớn hàng ngàn lần - Độ biến dạng đất tăng dần theo thời gian tải trọng tác dụng không đổi; tượng kết từ biến đất Cơ kết q trình chịu tải, nước đất thoát dần khỏi thành phần lỗ rỗng hạt đất Từ biến biến dạng thành phần hạt đất rắn Hiện tượng cô kết thường xảy đất cát Cả hai tượng xảy đồng thời đất thịt Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG Đất biến dạng lớn chịu tác dụng cùa loại tải trọng động, tượng rung chẩy đất - Quan sát độ lún đất bàn nén cứng, tải trọng tăng dần, phán biệt ba loại biến dạng đất sau: Biến dạng đàn h i: tải trọng nhỏ, chưa vượt qua độ cấu trúc đất Biến dạng nén chặt: độ lún tăng, kéo theo lèn chặt đất bên bàn nén; mép bàn nén bắt đầu hình thành vùng biến dạng dẻo vùng biến dạng dẻo lớn dần theo tải trọng, phát triển xuống sâu, làm dịch chuyển đất phía có sức cản nhỏ hơn, làm trồi đất mép biên lên; độ lún tăng nhanh, đất bị ổn định hồn tồn (hình 1.1) Biến dạng dẻo: Hình 1.1 Cúc hiến dạng đất nền: a) Nền bị lún nén chặt; h) Nến chịu cắt; c) Nền ổn định 1- Biến dạng cắt; 2- Mật trượt; 3- Vùng nén ĐẤT NỂN SAU THỜI GIAN MANG TAI Quá trình biến dạng nén chặt biến diễn theo thời gian Thời gian đất nén chật dần đến ổn định tùy thuộc loại đất điều kiện thoát nước đất Đất móng nổng, sau thời gian chịu lực (một hai chục năm), nén chặt; tính chất lý đất thay đổi có lợi phương diện chịu lực; đất chịu thêm tải (xây thêm tẩng nhà) mà khỏng cần gia cường Vấn đề nghiên cứu công trình, rút nhận xét sau: Nhận xét 1: - Cơng trình chưa cơi thêm tầng thì: Tải trọng đất = (0,5 4- 0,6) tải trọng tính tốn cho phép - Cơng trình xây thêm tầng thì: Tải trọng đất = (2,1 H-2,72) lần tải trọng ban đầu = (1,23 + 1,88) tải trọng tính tốn c h o phép Các cơng trình tồn tốt Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MĨNG Nỉìậtì xét : Khi nén thử tải số vị trí đất chưa chịu tải mốt số vị trí đất đế móng cơng trình thu kết sau: Môđun biến dạng chịu tải lớn 1,6 H - 4,2 lần môđun biến dạng chưa chịu tải BIẾN DẠNG CỦA CỔNG TRÌNH Nguyên nhân nứt tường móng □□□□□□□□□ lKD\D□ □ □ □ QatkO □ □ □ □ □□□□ k) I) Hình 1.2 Biến dạng ỏ cơng trình ơ) Nền đất phần nhà yếu; b) Nền đất phía đầu hồi nhà yếu; c) Dưới phần nhà có vật rắn chìm hên trong; d) Gần đầu hồi nhà có hố đào, ao hồ; e) Tầng hầm nhà sâu phẩn khác; g) Nhà xảy gần nhà cũ; h) Nứt lún không hai khối nhà cao thấp khác nhau; i) Lún nghiêng móng, nhả khơng nứt Ngun nhân nứt tường khơng móng - Các vết nứt phần tường phía giàn kèo hư, tạo lực đạp tường (hình 1.2k) - Tường nghiêng phình hơng hư hỏng chỗ liên kết dầm, sàn vào tường (hình 1.21) Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỞNG NÉN MÓNG Các biến dạng khung nhà móng (hình 1.3) - Cột nghiêng hay quay so với trục đứng cột chịu tải khơng đối xứng (lệch tâm) (hình 1.3a) Cột chịu tải đối xứng bị nghiêng phân bố vỉa đất đế móng khơng cân Độ nghiêng móng riêng biệt làm phát sinh ứng suất phụ kết cấu chịu lực khác tường, dầm, sàn - Cột lún không đồng khu vực nhỏ, gây ứng suất phụ dầm, sàn (hình 1.3b) - Hiện tượng xoắn vỏ đỗ cơng trình bị nghiêng lệch khác nhiều chỗ (hình 1.3c) - Hiện tượng chuyển dịch ngang móng chịu lực đạp lớn (hình 1.3d) - Hiện tượng chuyển dịch ngang tường chắn đất chịu lực đạp lớn (hình 1.3e) b) 'T?7nìự±ỊỤ77 c£Zb 7 m 7 ĨT 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 c) e) !ị V7//Ĩ/7?/;/ !Ỉ\