b. Công tác thí nghiệm
2.3.2. Sai phạm trong tính toán thiết kế biện pháp thi công
- Sai lầm đầu tiên khi tính toán biện pháp thi công đó là lấy trị số tải trọng thiết kế không thỏa đáng. Tính toán áp lực đất chính là tiền đề của việc tính toán kết cấu chắn giữ, cần phải chú ý: áp lực đất thực tế không phải là trị số bất biến từ khi đào hố móng đến khi hoàn thành phần công trình ngầm dới mặt đất. Trong tính toán nhiều khi đơn vị không chú ý đến những thay đổi của áp lực đất trong các giai đoạn thi công khác nhau nên đa ra những trị số sai so với thực tế. Khi kết cấu chắn giữ thực tế phải chịu áp lực đất chủ động lớn hơn trị số thiết kế tính toán thì kết cấu chắn giữ sẽ bị biến dạng quá lớn.
Mùa ma, nớc dâng cao và sự rò rỉ của các đờng ống ngầm đều có thể làm cho khối đất xung quanh hố móng bị tăng hàm lợng nớc, lực dính kết và góc ma sát trong giảm, vì thế nên áp lực đất chủ động mà kết cấu chắn giữ phải chịu tăng lên, kết cấu chắn giữ bị biến dạng mạnh đến mức bị phá hỏng. Trong quá trình tính toán kết cấu chắn giữ, nhiều khi ngời thiết kế đã bỏ qua tải trọng trên mặt đất (do để vật liệu, xe máy,...) trong quá trình làm việc thực tế
Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật
kết cấu đã phải chịu một áp lực lớn hơn khi tính toán, dẫn đến kết cấu chắn giữ biến dạng nhiều.
- Chọn chỉ tiêu cờng độ đất nền không đúng
Việc tính toán kết cấu chắn giữ hiện nay thờng đợc hỗ trợ bởi các phần mềm máy tính. Tuy nhiên trong quá trình tính toán nếu nh lựa chọn sai các chỉ tiêu cờng độ của đất nền, không phản ánh đúng thực tế thì dù có tính toán đúng cũng sẽ là vô ích. Với mỗi loại đất, mỗi khu vực thi công đất sẽ đợc tính với các chỉ tiêu khác nhau, có khi sử dụng ứng suất hữu hiệu cũng có khi phải dùng đến ứng suất tổng. Do vậy, lựa chọn đúng chỉ tiêu cờng độ đất nền góp phần quan trọng trong kết quả tính toán biện pháp thi công.
- Không tính đến khả năng phá hỏng hố móng do đẩy trồi hay cát chảy. - Sai lầm trong việc lựa chọn sơ đồ tính toán kết cấu chắn giữ
Lấy ví dụ là công trình tòa nhà văn phòng trên đờng Lê Duẩn[3]
Công trình xây dựng giáp với một biệt thự cũ xây dựng từ thời Pháp, và một khu vực nhà tạm cấp IV:
Để thi công phần ngầm, thiết kế đã lựa chọn giải pháp dùng thép hình tạo tờng cừ, sau đó đào toàn bộ diện tích mặt bằng đến độ sâu 2,6m. Theo tính toán, cừ thép không đủ khả năng chịu lực nếu làm việc theo sơ đồ công-sơn nên giải pháp bổ sung thanh chống xiên đợc thiết kế đề xuất. Phơng án thiết kế phần nền móng bao gồm các nội dung:
- Móng cọc ép 25x25cm, sâu 14m
- Cừ thép U200 sâu 6m
- Thi công bản đáy và tờng tầng ngầm, sau đó rút cừ
Khi thẩm tra thiết kế đã phát hiện sai sót trong sơ đồ tính toán kết cấu tờng cừ đó là thiết kế đã mô phỏng thanh chống trên đầu cọc nh khớp cố định điều này không phù hợp với thực tế
Để có thể áp dụng mô hình tính toán trên thì cọc phải đủ khả năng chịu tải trọng ngang và chuyển vị của cọc phải nhỏ khi chịu tải. Theo kết quả tính toán khi thẩm tra thì thành phần lực ngang truyền lên gối tựa bằng 15T trong khi khả năng chịu tải trọng ngang của cọc 25x25 chỉ là 3ữ4T. Trong điều kiện nh vậy, chuyển vị của cọc là lớn khi chịu tải trọng ngang do thanh chống truyền xuống nên thanh chống đã không phát huy tác dụng nh khi thiết kế.
Tuy nhiên việc thi công vẫn thực hiện theo thiết kế ban đầu, tờng cừ ở khu vực giáp biệt thự cũ đã bị xô nghiêng trong quá trình thi công hố đào, dẫn tới biệt thự bị nghiêng.
Từ công trình trên đây cho thấy, khi tính toán hệ chống đỡ cho hố đào, nếu lựa chọn sơ đồ sai có thể dẫn tới h hỏng các công trình lân cận do chuyển vị của tờng trong quá trình thi công đào đất.
- Sai lầm khi không dự báo ảnh hởng do chuyển vị quá lớn của tờng vây. Kết quả tính toán biện pháp thi công chắn giữ hố đào thờng cho ta giá trị chuyển vị của tờng vây và đơn vị thiết kế sẽ phải đa ra dự báo về mức độ an toàn hay nguy hiểm của phơng án thi công. Tuy nhiên với một số công trình công tác này đã không đợc chú ý đến.
Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật
Trở lại với công trình Cao ốc Pacific đợc xây dựng tại Thành phố Hồ Chí Minh. Sau khi sự việc xảy ra, để tìm hiểu nguyên nhân sự việc các nhà chuyên môn đã kiểm tra lại thiết kế tầng ngầm và nhận thấy có một số vấn đề nh sau[4]:
Sơ đồ tính toán tầng ngầm theo các giai đoạn thi công nh sau:
Kết quả tính toán nội lực và chuyển vị nh sau:
Qua kết quả trên cho thấy mômen trong tờng vây lớn nhất là 241Tm/m nhỏ hơn giá trị dùng để tính thép là 318,67Tm/m nên có thể kết luận sơ bộ tờng vây đủ khả năng chịu lực trong quá trình thi công. Tuy nhiên tổng chuyển vị của tờng vây U=0,6m (độ lớn của vectơ chuyển vị) trong khi cha xây dựng các tầng phía trên nên độ lún lúc này rất nhỏ, do đó chuyển vị này là do đất dới đáy tầng hầm bị trồi lên do băng chống thấm giữa các tấm tờng chỉ cắm đến đáy tầng hầm (-21m), điều này sẽ làm cho nớc ở lớp cát phun trào vào hố móng và đất quanh hố móng bị sụt lún xuống, sẽ gây ảnh hởng tới các công
trình lân cận. Chuyển vị ngang của tờng theo tính toán là Ux = 0,2m (20cm) là quá lớn. Theo kinh nghiệm nớc ngoài, khi kết cấu tờng chắn chuyển vị ngang quá 30mm (3cm) hoặc 0,2%H (H là độ sâu hố móng) thì công trình ở cách hố móng 5m sẽ bị h hỏng nghiêm trọng hoặc rất nghiêm trọng. Thế nhng, với công trình này, những cảnh báo trên dờng nh đã không đợc đề cập với Chủ đầu t cũng nh đơn vị thi công. Có lẽ đó cũng là nguyên nhân góp phần gây nên sự cố sập tòa nhà Viện phát triển bền vững vùng Nam Bộ.
Việc thiết kế biện pháp thi công đòi hỏi phải hết sức chính xác từ việc lựa chọn phơng án, tính toán các trờng hợp khi thi công, xác định tải trọng khi thi công,...ngay cả khi đã tính toán đúng thì việc dự báo nguy cơ cũng là một điều hết sức quan trọng. Có thể với kết quả tính toán ấy khi gặp điều kiện thi công bất lợi nào đấy (ma to và kéo dài, công trình lân cận quá yếu kém,...) sẽ trở thành một sự cố nghiêm trọng.