Công trình thi công nền móng trên địa tầng đất yếu

MỤC LỤC

Nền cần gia cố

Bấc thấm, vải địa kỹ thuật

• Chức năng chính; O Chức năng phụ; * Ứng dụng tuỳ thuộc loại đất Khả năng chuyển nước của bấc thấm hoặc vải địa kỹ thuật là thông số cần thiết dùng trong thiết kế, thường không nhỏ hơn 100m3/năm ở áp suất không nở hông là 276 KPa (40psi). Ngoài những yêu cầu về vật liệu lọc, phương pháp này còn phải dùng ở những địa tầng thích hợp của lớp đất yếu trong cấu trúc địa tầng nói chung, trong đó quan trọng là áp lực gia tải trước (để tạo ra sự thoát nước) được truyền đầy đủ lên lớp đất yếu và không lớn quá để gây mất ổn định nói chung.

Bơm ép vữa

Ngoài những yêu cầu về vật liệu lọc, phương pháp này còn phải dùng ở những địa tầng thích hợp của lớp đất yếu trong cấu trúc địa tầng nói chung, trong đó quan trọng là áp lực gia tải trước (để tạo ra sự thoát nước) được truyền đầy đủ lên lớp đất yếu và không lớn quá để gây mất ổn định nói chung. Chi tiết về vấn đề này có thể tìm hiểu trong cuốn “Công nghệ mới xử lý nền đất yếu – vải địa kỹ thuật và bấc thấm” của Nguyễn Viết Trung, Hà Nội, 1997. 1) Rắn hoá và ổn định đất để truyền tải trọng xuống sâu trong thi công đường tàu điện ngầm, đường cao tốc và nền móng;. 3) Làm hệ thống neo có phun vữa để giữ ổn định, chịu lực kéo;. 4) Bít lấp các vết nứt trong công trình bê tông và thể xây;. 6) Phun khô bê tông làm lớp áo cho công trình ngầm;. 7) Làm giếng dầu bằng ximăng giếng khoan;. 8) Phun vữa ứng suất trước trên đường sông;. 9) Phun vữa tạo cọc hoặc bảo vệ và xử lý cọc bị khuyết tật. Trên hình 3.2a trình bày cách gia cố nền móng, trên hình 3.2b gia cố mái dốc và thi công công trình ngầm, và trên hình 3.2c - bơm tạo màng chống thấm.

Làm chặt đất bằng đầm/lu lèn trên mặt hoặc chiều sâu Có các phương pháp sau

Tuỳ theo cách đặt ống bơm, có thể gia cố đất ở các vị trí khác nhau: thẳng đứng, nghiêng, nằm ngang và kết hợp (hình 3.5) còn sơ đồ trên mặt bằng có thể theo dạng băng dài, dưới toàn bộ móng, gia cố cục bộ không nối kết hoặc theo chu vi vành móng. Móng cọc (cọc chế tạo sẵn rồi hạ vào đất bằng đóng, rung ép, ép, khoam thả hoặc cọc chế tạo trong lỗ tạo sẵn bằng cách nhồi bê tông, thường gọi chung là cọc nhồi) là giải pháp ưa dùng trong xây dựng công trình có tải trọng lớn trên nền đất yếu.

Cọc chế tạo sẵn

Trên hình 4.2 trình bày nội lực (mô men uốn) xuất hiện trong cọc khi xếp kho, vận chuyển và cẩu lắp ở hiện trường; Tuỳ thuộc vào cách đặt móc cẩu mà nội lực sẽ được tính toán tương ứng theo nguyen tắc sau: Khi số móc trên cọc ít hơn hoặc bằng 3 thì vị trí của móc xác định theo sự cân bằng của mô men âm (hình 4.3) còn nếu số móc lớn hơn 3 thì vị trí của móc xác định theo sự cân bằng phản lực (hình 4.4). - Ứng suất do va đập gây ra trong cọc (ứng suất xung kích) phải nhỏ hơn cường độ của vật liệu cọc, ứng suất kéo do va đập nhỏ hơn cường độ chống kéo của bê tông thông thường, còn trong cọc BTCT ứng suất trước – nhỏ hơn tổng cường độ chống kéo của bê tông và trị ứng suất trước;. Khi cọc đóng vào nền đất mềm thì có thể dùng đầu cọc bằng phẳng; khi đóng vào lớp đất cứng, vào lớp đá phong hoá bở rời hoặc mũi cọc có thể chống vào lớp đất đá có thế nằm nghiêng, cọc của các cầu lớn, để đảm bảo sức chịu tải cũng như ổn định của cọc phải cấu tạo mũi cọc một cách cẩn thận, đúng tâm để cọc không bị lệch hướng khi đóng/hạ vào trong đất.

Vấn đề ảnh hưởng về chấn động cũng như tiếng ồn đối với công trình và con người do thi công đóng cọc gây ra cần phải được xem xét vì nó có thể dẫn đến những hậu quả đáng tiếc, nhất là khi thi công đóng cọc gần công trình đã xây hoặc gần khu dân cư (hình 4.6).

Bảng 4. 4a.  Ảnh hưởng của dao động đối với các đối tượng khác nhau
Bảng 4. 4a. Ảnh hưởng của dao động đối với các đối tượng khác nhau

Cọc khoan nhồi

    ), chịu tải trọng lớn, thi công trong điều kiện địa chất phức tạp, công nghệ thi công có độ tin cậy thấp, người thi công (và thiết kế) có trình độ và kinh nghiệm ít thì cần tiến hành quản lý và kiểm tra chất lượng có mật độ (tỷ lệ %) cao hơn, tức là nếu độ rủi ro càng nhiều thì mức độ yêu cầu về quản lý và đánh giá chất lượng cần phải nghiêm ngặt với mật độ dày hơn. Mặt khác, như sẽ được trình bày chi tiết hơn ở mục này, cách kiểm tra bằng phương pháp không phá hỏng (NDT) nhờ những thiết bị khá hiện đại đã có ở nước ta, cho phép thực hiện việc kiểm tra chất lượng cọc hết sức nhanh chóng với giá cả chấp nhận được. - Theo tốc độ khoan (khoan thổi khụng lấy lừi). - Súng bật nẩy hoặc siêu âm đối với bê tông ở đầu cọc. Theo yêu cầu của giám sát. 1) Thông thường cần kết hợp từ 2 phương pháp khác nhau trở lên để tiến hành so sánh cho một thông số kiểm tra nêu ở bảng này. 2) Lớp bê tông bảo vệ đường kính cọc và hình dạng bề ngoài của cốt thép có thể kiểm tra ở chỗ đầu cọc, khi đã loại bỏ lớp bê tông cặn ở phía trên cốt đầu cọc.

    Phương pháp điện dung: Dựa vào nguyên lý khoảng cách giữa hai cực bản kim loại và kích thước giữa chúng không thay đổi thì điện dung và suất điện giải của môi trường tỷ lệ thuận với nhau, suất điện giải của môi trường nước + dung dịch giữ thành + cặn lắng. - Cho một đầu dò thứ hai (đầu thu) vào một ống khác cũng đầy nước và thu sóng siêu âm này ở cùng mức độ sâu của đầu phát sóng; khi cần (ví dụ lúc dò độ lớn lỗ hổng) có thể hai đầu thu phát không cùng ở một mức độ sâu nhưng khoảng cách chéo này phải được xác định. Phương pháp thử bằng biến dạng lớn (theo mô hình E.A. Smith hoặc theo Case) là phương pháp đo sóng của lực ở đầu cọc và sóng vận tốc (tích phân gia tốc) rồi tiến hành phân tích thời gian thực đối với hình sóng (bằng các tính lặp) dựa trên lý thuyết truyền sóng ứng suất trong thanh cứng và liên tục do lực va chạm dọc trục tại đầu cọc gây ra.

    Bảng 4.7. Quy định tỷ lệ % cọc cần đặt sẵn ống và kiểm tra đối với công
    Bảng 4.7. Quy định tỷ lệ % cọc cần đặt sẵn ống và kiểm tra đối với công

    Phương pháp thử cọc bằng nén tĩnh được xem là phương pháp kinh điển và đáng tin cậy tuy rằng khi so sánh các phương pháp nén tĩnh khác

    Sức chịu tải của cọc là thông số quan trọng và có ý nghĩa nhất phản ánh chất lượng của cọc đã thi công. Việc thử cọc để xác định sức chịu tải của nó thường là công việc tốn kém và không phải bao giờ cũng có thể thực hiện được cho nhiều loại cọc tại công trường. Thí nghiệm bằng phương pháp động khi dùng các công thức động quen biết của Gerxevanov và Hiley là điều mà nhà thầu thường áp dụng lâu nay, chỉ có điều là đối với cọc nhồi đường kính lớn, phương pháp thử động vừa nói tỏ ra không tin cậy.

    Thí nghiệm bằng biến dạng lớn PDA tuy là một công cụ khá hiện đại và được dùng rộng rãi ở các nước phát triển nhưng cũng chỉ thích hợp cho cọc đóng hoặc cọc nhồi đường kính nhỏ.

    Thi công hố đào

    Ngoài phương pháp chống giữ thành hố móng bằng cọc bản thép (hiện nay có loại bằng nhựa cốt thuỷ tinh) như nhiều người biết, người ta còn dùng cọc ximăng đất hoặc cọc bê tông cốt cứng để chống giữ thành hố móng (hình 5.3) và để giữ ổn định cho hàng cọc cừ (1 hoặc nhiều hàng)) phải chống đỡ bằng các thanh chống bên trong hoặc neo giữ ra xung quanh theo trình tự đào sâu dần vào đất. Một biến tướng khác của cọc ximăng/bê tông khi dùng để bảo vệ hố móng sâu và làm luôn chức năng móng của công trình bên trên, hiện nay thường dùng phương pháp tường trong đất đổ bê tông tại chỗ hoặc lắp vào hào đào bằng các mảng tường đúc sẵn (hình 5.5). Yêu cầu của công nghệ đào và phương pháp giữ thành bằng dung dịch bentonite cũng tương tự như đã trình bày ở phần cọc khoan nhồi, khi cần phải tìm hiều sâu hơn về công nghệ tường trong đất này (một số công ty nước ngoài đã thi công tầng hầm nhà cao tầng ở thành phố Hồ Chí Minh).

    § Đất đắp trên vùng mới san nền hay vùng đất cũ gồm nhiều vật cứng bằng thép như đường ray, dầm hoặc là chỗ giao nhau của các loại công trình ngầm và lưới kỹ thuật mà việc di chuyển chúng không thể thực hiện được;.