M c tiêu ca đ tài
3.3 Gi i pháp k th ut cho công tác thi tk và thi công
Ga Nhà hát thành ph , khu th ng m i ng m và h m đ ng s t s đ c thi công b ng ph ng pháp đào h v i t ng ch n s đ c s d ng làm k t c u h tr t m trong quá trình đào và c ng s đ c dùng làm t ng ch n v nh c u cho k t c u ng m. Chân t ng ch n nói chung c n đ c c m vào l p sét c ng l tích (dC) đ gi m thi u kh i l ng n c ch y vào h đào và duy trì s n đ nh c a h th ng ch n đ t.
3.3.1 Ki n ngh đ i v i công tác thi t k 3.3.1.1 Thi t k cho Thi công giai đo n 1
D a trên k t qu kh o sát, h s th m c a các l p cát b i tích khá cao v i h s th m x p x 5 x 10-5 m/giây. C n có h th ng ch n đ t kín n c nh t ng ch n đ h đào đ xu t xu ng đ n đ sâu t i đa kho ng 32 m. C ng s c n thi t là chân t ng ch n đ t vào l p sét c ng l tích (dC) v i chi u dài kho ng 2 m xuyên qua t ng sét c ng. Sét c ng l tích th c t là l p đ t không th m n c v i h s th m đi n hình 1 x 10-10
m/giây.
M c n c ng m đo đ c c a khu v c GT1b cao trình t EL+0 m đ n -1.5 m (GL-2 đ n –4 m) trong th i gian th c hi n kh o sát đ a ch t. Tuy nhiên, cao trình m c n c thi t k dài h n đ c đ xu t là GL+0 m v i m t s quy c thiên v an toàn. M c n c l thi t k đ xu t ph c v phân tích n i là m c n c l trong vòng 100 n m quan tr c EL+2.8 m.
M c n c ng m quan tr c đ c trong các l p đ t bên d i l p sét c ng l tích là EL-15 đ n -16 m. Tuy nhiên, áp l c n c thi t k s áp d ng cho các k t c u ng m ph i t ng đ ng v i cao trình m c n c thi t k dài h n có xét đ n kh n ng tràn n c ng m.
c tính đ a k thu t c a khu v c GT1b thay đ i d c h ng tuy n c a Tuy n 1. Các thông s thi t k s s d ng trong tính toán thi t k ph i đ c xác đ nh trên c s t ng phân đo n.
lún đ t n n c a khu v c xung quanh GT1b trong và sau quá trình đào s đ c gi i h n đ n giá tr t i đa 20 mm đ ng n ng a các tác đ ng tiêu c c đ n các tòa nhà lân c n.
lún đ t n n c a Ga Nhà hát, m t trong nh ng đi m đ n du l ch quan tr ng nh t t i Vi t Nam, s đ c gi i h n đ n giá tr t i đa 10 mm.
Trong tính toán thi t k k t c u t ng ch n c a h p nhà ga và h m đào h , ng su t d xu t hi n trong giai đo n đào s đ c đ a vào xem xét.
Kh n ng n đ nh đ a k thu t c a công trình đã đào s đ c tính toán s d ng nh ng thông s thi t k liên quan đ n các y u t d i đây:
- S tr ng n t i đáy h đào
- Hi n t ng cát ch y
- Chuy n đ ng đ y n i c a đáy h đào
- Hi n t ng ng d n chung quanh t ng vây
(1) S tr ng n (do không đ kh n ng ch u t i)
Hi n t ng tr ng n t i đáy h đào c n đ c ki m tra đ i v i h đào sâu, đ c bi t là trong đ t n n á sét. Hình 3.22 mô t di n bi n c a s tr ng n .
Hình 3.22 C c u c a s tr ng n
Tuy nhiên, các l p đ t d ki n đáy h đào c a d án này là aS1, aS2, aS3 ho c dC. aS1, aS2 và aS3 là l p đ t cát v i hàm l ng h t m n đi n hình th p h n 25%. L p dC là đ t á sét nh ng là đ t c ng v i tr s N c a thí nghi m SPT đ t 40. Chúng tôi ngh r ng s tr ng n g n nh không di n ra trong h đào t i công tr ng do không có kh n ng ch u l c.
(2) Cát ch y
Cát ch y là m t hi n t ng mà l c c a n c ng m rò r l n h n l c ép quá m c đáy h đào. Do đó, hi n t ng hóa l ng t i ch có th x y ra ph n đáy, làm suy gi m s n đ nh c a h đào. Các l p đ t lên t i đáy h đào ph n l n là đ t cát v i đ th m th u v a ph i và cát ch y g n nh x y ra n u không có bi n pháp ng n ng a nào đ c áp d ng. Hình 3.23 mô t c c u c a cát ch y (s sôi).
Hình 3.23 C c u c a cát ch y
M t trong nh ng bi n pháp h u hi u đ ng n ng a cát ch y là c m chân t ng vào đ sâu v a đ trong l p sét c ng (dC) đ ch n dòng n c rò r .
(3) S tr ng n do áp l c đ y n i t i đáy h đào
Ngay c khi hi n t ng tr ng n do không có kh n ng ch u l c ho c đ c phòng tránh, s c l n c a đ t n n d i đáy h đào có th x y ra trên công tr ng do áp l c n c ng m cao ngay ph n g c c a l p sét c ng. S tr ng n quan tr ng n u v t li u t i đáy h đào là sét cúng và b dày còn l i c a l p sét c ng bên d i đáy h đào s nh h n. Hình 3.24 mô t c c u c a s tr ng n do áp l c đ y n i t i ph n g c c a l p sét c ng trong quá trình đào.
Hình 3.24 C c u c a s tr ng n do áp l c đ y n i
M c n c ng m trong các l p đ t bên d i t ng sét c ng (dC) t i công tr ng n m đ sâu 16m d i b m t đ t. sâu đào t i đa c a nhà ga ng m đ c d ki n là 32,5 m. Vì v y áp l c n c t i cao trình đáy c a h đào là 165 kPa. Cao trình đ nh và đáy c a t ng sét c ng (hay chi u dày c a t ng sét c ng) thay đ i trong ph m vi khá r ng và đ t ng t t i công tr ng d c bi t là khu lân c n nhà ga ng m. Vì v y, s xu t hi n c a lo i tr ng n t i đáy (chuy n đ ng t i đáy) c n ph i đ c ki m tra c n th n đ có gi i pháp đ i phó phù h p, n u c n thi t ph i đ c áp d ng nh m đ m b o an toàn đào. H th p m c n c ng m có th là m t trong các gi i pháp đ ng n ng a x y ra x c này.
(4) Xói ng m
Hi n t ng xói ng m có th x y ra n u chênh l ch đ cao m c n c bên trong và bên ngoài h đào quá l n. C c u c a hi n t ng xói ng m đ c mô t trên Hình 3.25 chi u cao t i đa c a c t n c ng m khá l n, vào kho ng 30 m t i đáy h đào khi thi công nhà ga ng m. M t khi hi n t ng xói ng m x y ra do c t áp n c gi m quá cao, s c l n xu t hi n t i đáy h đào và đ t n n xung quanh b xâm th c nhanh hình thành nên hi n t ng xói ng m d n đ n s t lún đ t đáng k trong đ t n n xung quanh h đào.
Hình 3.25 C c u c a hi n t ng xói ng m
Nh ng bi n pháp d i đây có th đ c th c hi n đ phòng tránh xói ng m:
- Chôn ch t t ng ch n vào trong t ng sét c ng b ng cách lo i b m i t p ch t, bùn l ng tr c khi l p đ t t ng vây.
- Quan tr c sâu sát h n xem có s rò r n c nào t i chân t ng không
- Khi phát hi n hi n t ng rò r , ngay l p t c l p h đào và đ t m t s đ i tr ng vào đ tránh xói ng m lan tràn.
- Theo dõi ng x c a t ng vây, đ t n n xung quanh và k t c u trong quá
trình đào.
3.3.1.2 Thi t k cho Thi công giai đo n 2
Do các k t c u thu c Giai đo n 1 đã hoàn thành thi công Giai đo n xây d ng, các ki n ngh thi t k bên c nh nh ng n i dung đã đ c p c a Giai đo n 1 nh sau:
- T quan đi m v kinh t , t ng ch n xi m ng đ t c n đ c thi t k cho các khu v c mà chi u sâu h đào nh h n.
- Hàm l ng c t thép c a t ng ch n Giai đo n 2 s gi m do đ sâu đào nông h n.
Giai đo n 1.
T ng ch n c a Giai đo n 2 nên n m cùng đ sâu c a t ng ch n Giai đo n 1 đ ng n dòng n c t đáy h đào.
3.3.2 Ki n ngh đ i v i công tác thi công
3.3.2.1 Ch t l ng và an toàn trong công tác thi công
Vi c t ng tác và trao đ i thông tin ch t ch gi a đ n v thi t k và thi công là r t c n thi t cho s thành công c a nh ng d án xây d ng công trình ng m l n nh d án này. Nhà th u c n hi u m t cách đ y đ ý đ nh c a n v thi t k đ l p thi t k thi công và k ho ch c a mình. n v thi t k c n hi u k ho ch và trình t thi công c a nhà th u đ đ m b o ch t l ng và an toàn trong công tác thi công. i v i d án này s tham gia c a nhà th u có kinh nghi m và uy tín là r t quan tr ng. K ho ch và các quy trình đ m b o ch t l ng và an toàn c n đ c l p b i Nhà th u tr c khi b t đ u thi công.
3.3.2.2 H th ng theo dõi thi công đ xu t
ti n hành đào h v i t ng ch n đ t theo m t ph ng th c an toàn, c n thi t ph i theo dõi ng x c a các c u ki n h th ng t ng ch n và đ t xung quanh và n c ng m. Các đ ng thái s a ch a n u c n thi t có th đ c lên k ho ch ho c th c hi n d a trên k t qu theo dõi.
3.4 Phân tích đ a ch t khu v c ga Nhà hát thành ph 3.4.1. M t c t đ a ch t 3.4.1. M t c t đ a ch t
D a theo k t qu c a “Geotechnical survey report for CP1b: Construction of the Opera house station (2013)” [8]. M t c t đ a ch t trong khu v c trung tâm thành ph đ c l p d a trên k t qu khoan th m dò, thí nghi m hi n tr ng và thí nghi m trong PTN. V trí c a 16 phân đo n th hi n trên Hình 3.4. Nh th hi n trên m t c t đ a ch t, các t ng đ t cái c a công tr ng có th phân thành các l p sau: đ t đ p, sét b i tích 1 (aC1), sét b i tích 2 (aC2), sét b i tích 3 (aC3), cát b i tích 1 (aS1), cát b i tích 2 (aS2), cát b i tích 3 (aS3), sét l tích (dC), cát l tích (dS).
t đ p: ch y u bao g m đ t h n h p t màu nâu đ n nâu đ m g m đ t sét, cát, s i, xà b n, ch t h u c ,... Ph n đ t này bao ph toàn b khu v c v i b dày t 0,5 m (t i L khoan AD-13) đ n 3,1 m (t i L khoan BT-301). ây là đ t y u và không th làm l p đ t ch u l c c a móng.
v i nhi u ch t h u c . Nó n m bên d i ph n t p nh các túi t i L khoan BT-302, BT-401, LE-300, LE-400 và AD-4 v i b dày dao đ ng t 0,6 m (t i AD-4) đ n 1,9 m (BT-401). L p đ t y u và có kh n ng nén cao và không th làm l p đ t ch u l c c a móng.
L p sét b i tích 2 (aC2): này ch y u bao g m sét xám nâu đ n xám r t m m đ n sét c ng v i các d u v t c a ch t h u c . Nó n m bên d i l p đ t đ p ho c aC2 t i t t c các L khoan ngo i tr L khoan LE-400, BT-302 và AD-10. B dày c a l p aC2 dao đ ng t 0,8 m t i (AD-9) đ n 4,1 m (t i BT- 100). S khác nhau gi a aC2 và aC1 là s phân b và ch s đ c tr ng. L p aC2 đ c tìm th y trong h u h t các l khoan trong khi aC1 đ c tìm th y ch trong 5 l khoan. Hàm l ng n c l p aC2 nhìn chung nh h n giá tr t ng ng c a l p aC1. L p đ t y u và có kh n ng nén cao và nói chung không phù h p đ làm l p đ t ch u l c c a móng.
L p sét b i tích 3 (aC3): này ch y u bao g m sét nâu đ m m đ n sét c ng và cát m n r i pha sét bùn màu nâu vàng. L p đ t này n m nh l p trung gian phân chia aS1 và aS2 trong n a s l khoan. Hàm l ng h t m n (hàm l ng bùn và sét) c a aS2 nhìn chung cao h n giá tr t ng ng c a l p aS1 và aS2. B dày đã xác nh n c a l p aC3 trong l khoan dao đ ng t 0,1 m (t i AD-1) đ n 3,9 m (t i LE-402). L p đ t này nói chung không phù h p đ làm l p đ t ch u l c c a các k t c u n ng.
L p cát b i tích 1 (aS1): này ch y u bao g m cát sét bùn màu nâu đ đ n nâu vàng t r t t i đ n ch t v a. Nó n m toàn b các l khoan trong l p đ t đ p, aC1 ho c aC2 v i b dày dao đ ng t 12,7 m (t i AD-3) đ n 22,5 m (t i AD-1). L p có th làm l p đ t ch u l c ch cho các k t c u r t nh . Nói chung không th đ t nh ng k t c u n ng. th m c a đ t khá cao và công tác đào trong l p đ t này ph i đ c ti n hành v i s c n th n nhi u h n. C n có s quan tâm đ c bi t, nh t là các v n đ v m c n c ng m đ i v i công tác đào trong l p đ t này.
L p cát b i tích 2 (aS2): này ch y u bao g m cát h t trung màu nâu đ đ n nâu vàng t m n r i đ n ch t v a. Nó n m bên d i l p aC3 ho c aS1 v i b dày dao đ ng t 4,4 m (t i BT-902) đ n 24 m (t i AD-3). L p có th làm l p đ t ch u l c ch cho các k t c u r t nh . Nói chung không th đ t nh ng k t c u n ng. th m c a đ t khá cao và công tác đào trong l p đ t nàyb ph i đ c ti n hành v i s c n th n nhi u h n. C n có s quan tâm đ c bi t, nh t là các v n đ v m c n c ng m đ i v i công tác đào trong l p
đ t này.
L p cát b i tích 3 (aS3): này ch y u bao g m cát h t trung màu nâu đ đ n nâu vàng t ch t v a đ n m n ch t. Nó n m bên d i l p aS1 ho c aS2 v i b dày dao đ ng t 4,4 m (t i AD-11) đ n 24 m (t i BT- 600). L p có th làm l p đ t ch u l c c a móng cho các k t c u thông th ng. Tuy nhiên l p đ t này không đ t t đ đ t k t c u quan tr ng ho c r t n ng. th m c a đ t khá cao và công tác đào trong l p đ t nàyb ph i đ c ti n hành v i s c n th n nhi u h n. C n có s quan tâm đ c bi t, nh t là các v n đ v m c n c ng m đ i v i công tác đào trong l p đ t này.
L p sét l tích (dC): đôi khi goi t t là sét c ng ho c bùn ch t, ch y u bao g m sét có màu nâu đ n xám nh t t c ng v a đ n c ng. Nó n m bên d i l p aS2 ho c aS3 v i b dày dao đ ng t 3,5 m (t i BT-801) đ n 19 m (t i LE-100). Thành ph n c ng trong l p đ t này có th làm l p ch u l c cho các k t c u t ng đ i c ng và kh n ng gi m thi u r i ro v s m t n đ nh c a k t c u ch n đ t m t cách h u hi u, n u v a đ chi u dày c a k t c u ch n đ t. Có th hình thành l p không th m n c hi u qu đ gi m thi u n c rò r trong quá trình đào.
L S
N D BT BT BT AD AD AD AD
AD B AD
BT C
3.4.2. i u ki n đ a ch t:
3.4.2.1 M c n c ng m thi t k