1.11.1 Mô tả công nghệ
Trong công nghệ thi công nền , móng nhà dân dụng và công nghiệp ít khi phải đào hố sâu hoặc nếu có đào hố sâu thì mặt bằng thi công lại đủ thoải mái mà làm mái dốc chống xập thành vách đất đào. Gần đây do phải làm nhà cao tầng , hố móng sâu và xây chen trong thành phố nên vấn đề chống vách đào thẳng đứng đ−ợc đặt ra nghiêm túc.
T−ờng cừ vách hố đào bằng gỗ lùa ngang :
Biện pháp này đ−ợc sử dụng nhiều do vật t− làm cừ không đòi hỏi chuyên dụng mà là những vật t− phổ biến. Máy đóng những dầm I thép hình xuống đất cũng là những máy đóng cọc thông th−ờng . Quanh thành hố đào đ−ợc đóng xuống những thanh dầm I-12 thép hình có độ sâu hơn đáy hố đào khoảng 3~4 mét. Những dầm I-12 này đặt cách nhau 1,5 ~ 2,0 mét. Khi đào đất sâu thì lùa những tấm ván ngang từ dầm I nọ đến dầm I kia , tấm ván để đứng theo chiều cạnh , lùa giữa hai bụng của dầm I . Ván đ−ợc ép mặt tỳ
vào cánh của dầm I . Khoảng hở giữa ván và cánh kia của dầm I đ−ợc độn gỗ cho chặt.
Nếu đất đào không có n−ớc ngầm thì biện pháp này chống thành hố đào đơn giản . Cần kiểm tra lực đẩy ngang và có biện pháp văng chống biến dạng đầu dầm I phần trên .
Nếu khu vực thi công có n−ớc ngầm thì biện pháp tỏ ra có nh−ợc điểm là n−ớc ngầm sẽ chảy vào hố đào theo khe giữa các thanh ván và đem theo đất mịn hoặc cát ở chung quanh vào hố đào và gây nguy hiểm cho công trình kề bên.
Giải pháp này rất phụ thuộc vào mức n−ớc trong đất và kết quả không ổn định , rất tạm bợ . Chỉ nên sử dụng trong phạm vi công trình nhỏ .
T−ờng cừ bằng thép :
T−ờng cừ bằng những tấm thép chế sẵn từ nhà máy . Có nhiều loại tiết diện ngang của tấm cừ nh− cừ phẳng , cừ khum , cừ hình chữ Z gọi là cừ Zombas , cừ hình chữ U gọi là cừ Lacsen . Những tấm cừ chế tạo từ nhà máy có chiều dài 12 mét , chiều dày taqám cừ từ 6 ~ 16 mm. Chiều rộng của tiết diện ngang của một tấm th−ờng từ 580 mm đến 670 mm. Chiều sâu của tiết diện thì mỏng nhất là cừ phẳng , chỉ 50 mm và sâu nhất là cừ Lacsen khi ghép đôi đến 450 mm.
Đặc điểm của cừ là hai mép tấm cừ có mộng để khi lùa những tấm cừ lại với nhau lúc đóng xuống đất , mảng cừ có độ khít đến mức n−ớc không thấm qua , không di chuyển đ−ợc từ phía mặt cừ này sang phía mặt cừ bên kia.
Cừ th−ờng đóng xuống đất tr−ớc lúc đào về một phía của t−ờng cừ để khi đào chống đ−ợc đất xô và n−ớc chảy vào hố đào theo ph−ơng ngang.
T−ờng cừ đ−ợc kiểm tra sự chịu áp lực ngang nh− dạng t−ờng chắn đất theo sơ đồ t−ờng mỏng ( mềm ) đứng tự do. Cần kiểm tra biến dạng của t−ờng, không cho phép t−ờng có di chuyển gây xập lở hoặc đè lấp công trình đào trong lòng hố.
D−ới tác động của các lực ngang, t−ờng mềm đứng tự do , làm việc nh− một công sôn có ngàm đàn hồi trong đất. Do lực ngang là áp lực đất của một bên mặt cừ đẩy vào cừ sau khi đào hẫng bên trong, tấm cừ sẽ quay quanh một điểm nào đó. Từ điểm xoay này mà xác định độ sâu cắm cừ sao cho tạo đ−ợc áp lực cân bằng chủ động và bị động. Thông th−ờng phải thêm hệ thống văng giữ và neo để hỗ trợ chống lại các tác động của áp lực lên t−ờng. Nếu một đợt cừ không đủ chống đ−ợc áp lực , cần tạo nhiều lớp cừ theo kiểu dật cấp , lớp ngoài bao bọc hố rộng , các lớp trong diện tích bao
bọc sẽ hẹp dần . Chiều rộng mặt bậc cũng đ−ợc tính toán sao cho cung tr−ợt không phá huỷ toàn bộ hệ thống.
Hiện nay trên thị tr−ờng n−ớc ta đã có mặt Hãng cung cấp cọc cừ nổi tiếng thế giới TRADE ARBED đã có kinh nghiệm sản xuất và cung ứng cọc cừ hàng trăm năm nay.
Cọc cừ th−ờng đ−ợc sử dụng nhiều lần . Ngay tại n−ớc ta cũng có những công ty chuyên cung cấp hoặc cho thuê cọc cừ đã qua sử dụng nhằm hạ giá thành cho các giải pháp sử dụng cọc cừ.
Thiết bị hạ cọc cừ xuống đất cũng là các máy đóng cọc thông th−ờng. Nếu sử dụng hạ cọc cừ kiểu rung, có thể ghép nhiều tấm để cùng rung hạ cho tận dụng sức máy. Th−ờng dùng máy đóng cọc diesel để đóng cọc cừ .
Khi sử dụng t−ờng cừ phải kiểm tra biếc dạng gây ra sự chuyển dịch t−ờng cừ vào phía trong hố đào . Nếu có khả năng chuyển vị phải thiết kế các đợt chống đỡ bằng các khung nằm ngang . Những đợt chống đỡ này là những thanh thép hình chữ I , U không nhỏ , tạo thành khung kín khắp bên trong tiết diện hố đào , có các thanh chéo ở góc và các thanh văng ngang có tăng đơ để ép chặt ván cừ thành vào đất . Nếu cần đảm bảo không gian để thi công bên trong hố đào không thể làm hệ văng ngang mà phải neo những thanh thép hình khung đỡ ván cừ xuyên qua ván cừ thành mà neo vào đất bên ngoài hố đào . Việc tạo dây neo bằng cách khoan vào đất theo máy khoan perforateur , sau đó đ−a dây cáp vào trong hố khoan này rồi bơm vữa xi măng tại một số điểm làm đầu neo.
Hãng C-LOC của Hoa kỳ đã giới thiệu sang n−ớc ta loại ván cừ bằng VINYL có tiết diện ngang tựa nh− loại LACSEN sử dụng cạp bờ hồ , bờ m−ơng thì bền lâu, vững chãi và mỹ quan. Nhiều công trình cạp hồ sử dụng ph−ơng pháp kè đá hộc ít hiệu quả vì trọng l−ợng bản thân của kè lớn mà đáy móng kè lại nằm trên nền đất yếu sũng n−ớc nên chẳng bao lâu , chỉ một vài năm kè bị sụt và hỏng . Nếu cằm kè bằng ván cừ nhựa , mũi kè nằm sâu d−ới đất , có khi phần chìm gấp ba , bốn lần phần nổi của ván cừ nên chịu lực đẩy ngang rất tốt , kè ổn định lâu dài .
T−ờng cừ bằng bê tông cốt thép ứng lực tr−ớc:
Hiện nay Nhà máy Bê tông Xuân Mai bên cạnh Hà nội đang chế tạo t−ờng cừ bằng bê tông cốt thép ứng lực tr−ớc để sử dụng trong việc thi công các tầng hầm. Tấm cừ làm bằng bê tông cốt thép có kích th−ớc dày 120 mm, rộng 750 mm và dài từ 6 đến 8 mét. Bê tông sử dụng có mác 300 , thép ứng suất tr−ớc. Loại này hạ xuống đất có thể đóng, có thể rung ép.
Cừ bê tông cốt thép đ−ợc thuận lợi là nếu để lại t−ờng sẽ sử dụng ngay làm t−ờng tầng hầm, chỉ cần bọc thêm cho chiều dày từ 100 ~ 150 mm bê tông sau khi thi công lớp chống thấm sẽ giảm đ−ợc chi phí cho thi công t−ờng tầng hầm.