5.1.1 Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng
Ưu điểm:
- Chiều sõu xử lý đến 50m. Thi cụng được trong điều kiện phức tạp (trong nhà, trờn mặt nước), thi cụng được trong phạm vi cục bộ yờu cầu.
- Thi cụng được với loại nền đất tương đối phức tạp cú lẫn rỏc, sột mềm, cỏt, cuội sỏi (hàm lượng < 40% và đường kớnh < 20cm) hoặc khi cần xuyờn qua để thi cụng xử lý dưới cỏc tấm bờ tụng.
- Thiết bị thi cụng gọn, nhẹ, linh hoạt.
Nhược điểm:
- Tốc độ thi cụng chậm hơn phương phỏp trộn cơ khớ; - Giỏ thành cũng cao hơn so với trộn cơ khớ.
Phạm vi ứng dụng:
- Do thiết bị thi cụng gọn nhẹ và linh hoạt, nờn thi cụng được những nơi cú địa hỡnh chật hẹp mà khụng thuận lợi cho phương phỏp trộn kiểu cơ khớ;
- Phương phỏp này trộn xi măng với đất bằng cỏc tia vữa ỏp lực cao, nờn cú thể thi cụng được trong đất cú lẫn rỏc, cuội sỏi (hàm lượng < 40% và đường kớnh < 20cm). Trong điều kiện này dựng phương phỏp trộn cơ khớ thỡ sẽ khú khăn thậm chớ khụng thể thực hiện được do thiết bị trộn bị gẫy cỏnh trộn.
- Cú thể xử lý nền cho cỏc cụng trỡnh trờn nền yếu chịu tải trọng lớn và lỳn kộo dài do cú thể tạo cọc sõu (đến 50m). Trường hợp này trộn cơ khớ khụng đỏp ứng được.
5.1.2 Cỏc cụng việc chuẩn bị trước khi thi cụng đại trà
Nếu trong giai đoạn thiết kế chưa cú điều kiện làm cọc thử thỡ trong giai đoạn thi cụng phải tiến hành làm cọc thử với loại địa chất trong khu vực cần xử lý nhằm lựa chọn được hệ thống và cỏc thụng số thi cụng phự hợp nhất.
Nếu kinh nghiệm thi cụng đối với cỏc điều kiện địa chất giống nhau đó được kiểm chứng thỡ thử nghiệm trước khi thi cụng đại trà cú thể được miễn trừ, nếu thiết kế khụng yờu cầu cụ thể. Tuy nhiờn khi đú phải theo dừi cụng tỏc thi cụng chặt chẽ hơn để đề phũng cỏc dị biệt phỏt sinh trong quỏ trỡnh thi cụng.
Chuẩn bị mặt bằng thi cụng
- Bố trớ mặt bằng phải tuõn thủ theo bản vẽ thiết kế. Chuẩn bị mặt bằng làm việc ổn định và thuận tiện: Bố trớ mỏy bơm khụng được cỏch xa mỏy khoan vượt quỏ 50 m để hạn chế tổn thất ỏp lực. Bố trớ cấp ximăng và nước được liờn tục.
- Sử dụng mỏy toàn đạc điện tử để định vị tuyến xử lý, phõn đoạn xử lý, tọa độ của từng cọc trờn mặt bằng.
- Bố trớ hệ thống thu gom và thải đổ dũng trào ngược.
- Tập huấn cho cụng nhõn trước mỗi đợt thi cụng phõn đoạn mới.
- Trong quỏ trỡnh thi cụng phải cú biện phỏp truyền tin giữa cỏc nhúm mỏy (mỏy
5.1.3 Quy trỡnh thi cụng
Bước 1: Khoan xuống
- Trong quỏ trỡnh khoan xuống phải theo dừi độ thẳng đứng của cần khoan. Với nền đất cứng cần tăng lưu lượng và ỏp lực bơm nước trong khi khoan xuống để mở rộng lỗ khoan, với lỗ khoan đủ rộng cú thể làm cho cần khoan luụn thẳng đứng do trọng lượng cần.
- Sự sai lệch so với trục thẳng đứng quy định trong bản vẽ cú tớnh đến biện phỏp mở rộng lỗ khoan (như núi ở trờn) sao cho cỏc cọc giao thoa đạt yờu cầu thiết kế. Sai số tọa độ cọc là 2 cm, cao trỡnh đỉnh cọc là +5 cm, trừ khi thiết kế cú chỉ định khỏc.
- Trong trường hợp thi cụng trờn xà lan, phải cú biện phỏp định vị xà lan để đảm bảo thi cụng cọc theo yờu cầu thiết kế.
- Khi hố khoan khụng ổn định, hoặc dung dịch khoan bị tổn thất nhiều, hoặc điều kiện địa chất cú xu hướng cản trở dũng trào ngược, cần phải cú biện phỏp xử lý thớch hợp.
- Khoảng cỏch giữa vỏch hố khoan và cần khoan phải đủ để dũng trào cú thể di chuyển lờn miệng hố. Đặc biệt là tầng trờn gần mặt đất, nếu dũng trào ngược khụng thoỏt ra được sẽ đẩy trồi nền hoặc ảnh hưởng đến vựng đất xung quanh . Điều chỉnh độ rộng hố khoan bằng cỏch điều chỉnh ỏp lực bơm nước khi khoan xuống.
- Nếu gặp vật cản khụng biết trước nằm dưới lũng đất trong khi khoan, cần phải cú biện phỏp xử lý để trỏnh cỏc ảnh hưởng xấu trong giai đoạn phụt. Khi gặp đỏ mồ cụi cú thể dựng mũi khoan dạng bỳa rung để khoan hoặc khoan vũng qua hũn đỏ đú.
Bước 2: Rỳt khoan lờn và phụt vữa
- Trong quỏ trỡnh rỳt lờn và phụt vữa phải liờn tục ghi chộp tốc độ rỳt cần (step) và ỏp lực bơm.
- Cụng tỏc phụt vữa cao ỏp phải được thực hiện bởi những người cú chuyờn mụn và kinh nghiệm phự hợp.
- Cần phải duy trỡ một tầng phản ỏp (lớp đất nằm giữa đỉnh tường và mặt đất dày (từ 0,6m đến 2m) đủ dày để trỏnh hiệu ứng rạn nứt cục bộ do thuỷ lực.
- Khi lượng ăn vữa lớn bất thường (dũng trào ngược bị giảm đi), cú thể do một số nguyờn nhõn sau:
+ Trong quỏ trỡnh khoan phụt gặp hang rỗng trong lũng đất , + Độ rỗng của đất lớn,
+ Tỷ lệ N/X chưa phự hợp , + Khe hở dọc ống bị bớt kớn Biện phỏp xử lý như sau:
+ Nếu gặp hang rỗng trong lũng đất, tiến hành cho mỏy phụt vữa tại chỗ cho đến khi vữa điền đầy hang rỗng.
+ Nếu gặp tầng đất cú độ rỗng lớn, cú thể: Điều chỉnh lại tỷ lệ N/X cho phự hợp (dung dịch vữa đặc hơn); Hoặc thay đổi tốc độ rỳt cần khoan.
+ Nếu khe hở dọc ống bị bớt kớn, phải rỳt cần khoan lờn và tiến hành vệ sinh cần khoan sạch sẽ. Dung dịch vữa quỏ đặc cũng cú thể làm bịt khe hở dọc cần khoan, trong trường hợp này cần điều chỉnh tỷ lệ N/X cho phự hợp (làm cho dung dịch loóng hơn).
- Khi dũng trào ngược lớn bất thường (dũng trào ngược quỏ mạnh): thỡ cần phải xem xột lại cỏc thụng số khoan phụt hoặc phương phỏp thi cụng. Dũng trào ngược lớn bất thường cú thể do nhiều nguyờn nhõn:
+ Trong quỏ trỡnh khoan phụt gặp phải đỏ mồ cụi, + Độ rỗng của đất bộ.
Biện phỏp xử lý:
+ Nếu gặp phải đỏ mồ cụi, tiến hành giải quyết như mục a) đó nờu trờn
+ Nếu độ rỗng của đất bộ, khoan tiếp một số lỗ tiếp theo cũng gặp hiện tượng dũng trào ngược lớn bất thường, cần phải tiến hành khảo sỏt lại địa chất trong vựng xử lý, để điều chỉnh thiết kế cho phự hợp.
- Khi cú dũng chảy nước ngầm làm trụi vữa phụt
+ Nếu cú hiện tượng dũng chảy nước ngầm làm trụi vữa phụt thỡ tỡm biện phỏp hạn chế hoặc phải bổ sung thờm phụ gia đụng cứng nhanh.
+ Trờn toàn tuyến dọc đập nờn thi cụng đoạn giữa lũng suối lấn sang hai bờn. Nếu làm dồn từ 2 bờn rồi hạp long vào giữa thỡ dũng chảy ngầm sẽ đẩy trụi ximăng làm giảm chất lượng cọc.
+ Sau khi thi cụng xong nếu kiểm tra (điện, ra đa đất, ...) phỏt hiện thấy cú hiện tượng giảm chất lượng do trụi vữa thỡ tốt nhất là làm thờm một đoạn tường (theo kết cấu 2 hàng cọc) trong phạm vi lũng suối, phớa thượng lưu hàng cọc trước.
5.2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỘT XIMĂNG - ĐẤT 5.2.1 Những vấn đề cần lưu ý khi giỏm sỏt và kiểm tra 5.2.1 Những vấn đề cần lưu ý khi giỏm sỏt và kiểm tra
Cụng tỏc phụt vữa cao ỏp phải được giỏm sỏt bởi những người cú chuyờn mụn và kinh nghiệm.
Đồng hồ đo ỏp lực, lưu lượng và cỏc đồng hồ khỏc cần phải được hiệu chỉnh trước khi khởi cụng. Đối với cỏc cụng trỡnh cú thời gian thi cụng dài thỡ phải hiệu chỉnh thiết bị định kỳ để đảm bảo tớnh chớnh xỏc.
Áp lực phụt thụng thường được lấy là ỏp lực trờn đồng hồ mỏy bơm. Trong trường hợp đường dõy cao ỏp dẫn dài hoặc thi cụng ở độ sõu lớn thỡ cần phải tớnh đến tổn thất ỏp lực dọc đường.
Trong quỏ trỡnh thi cụng: vị trớ tọa độ cọc, cao độ đỏy - đỉnh, gúc nghiờng của cần khoan-phụt phải được đo và ghi lại.
Dũng trào ngược cần phải được quan sỏt, ghi chộp và bỏo cỏo đầy đủ.
Nếu cần thiết, chiều dài của một cọc cú thể kiểm tra được bằng phương phỏp khoan lấy nừn hoặc xuyờn dọc trục. Khi tiến hành khoan lấy nừn, độ nghiờng của trục khoan phải được đo đạc. Vị trớ và độ nghiờng của một cọc phải được xỏc định từ trước đú. Khoan lấy nừn chỉ được tiến hành sau khi cọc cú đủ thời gian ninh kết.
5.2.2 Đỏnh giỏ về kớch thước hỡnh học
Đỏnh giỏ hỡnh dạng và đường kớnh cọc: Đường kớnh cọc được kiểm tra bằng phương phỏp đào lộ đầu cọc bằng thủ cụng, chiều sõu đào kiểm tra khoảng 1~ 2 m kể từ đỉnh cọc. Khi cần thiết cú thể yờu cầu đào sõu hơn hoặc đào toàn bộ chiều sõu cọc.
5.2.3 Đỏnh giỏ về chất lượng cọc (chi tiết xem phụ lục kốm theo)
5.2.3.1 Phương phỏp khoan lấy mẫu và thớ nghiệm trong phũng
Phần lớn cỏc cụng trỡnh được xử lý nền bằng cụng nghệ trộn tia nờn ỏp dụng phương phỏp này để đỏnh giỏ chất lượng. Phương phỏp, cỏch thức và trỡnh tự thực hiện như ở mục 4.2.2.1. Một số lưu ý như sau:
- Khoan lấy lừi được tiến hành sau khi cọc cú đủ thời gian ninh kết, ớt nhất là 14 ngày. Trong những trường hợp đặc biệt cú thể đào lấy nguyờn cả cọc chở về phũng thớ nghiệm để khoan mẫu hoặc nộn cả đoạn cọc. Nếu nộn cả cọc thỡ phải dựng vữa ximăng cỏt trỏt phẳng hai đầu cắt, sau khi vữa cứng thỡ đưa lờn mỏy nộn.
- Thiết bị khoan lấy mẫu loại nũng đụi. Đường kớnh khụng nhỏ hơn 70 mm. - Lỗ khoan đặt tại tim cọc.
- Khi dựng phương phỏp nộn mẫu để lấy cỏc chỉ tiờu cơ học, cần phải chỳ ý đến khõu lấy mẫu, gia cụng mẫu và quy trỡnh thớ nghiệm. Mẫu thớ nghiệm nờn cú tỷ lệ chiều cao/ đỏy bằng 2 lần. Thiết bị nộn mẫu cú hành trỡnh để khi đạt tới tải trọng phỏ họai dự kiến của mẫu thử khụng nhỏ hơn 20% và khụng vượt quỏ 80% tổng hành trỡnh, tốc độ gia tải nhỏ (khoảng 10 ~ 15 N/s).
- Mẫu dựng cho thớ nghiệm cơ học phải được bảo dưỡng trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm kiểm soỏt chặt chẽ.
- Chỉ tiờu cơ học của XMĐ xỏc định qua chỉ tiờu thớ nghiệm nộn nở hụng (qu) ở tuổi 90 ngày (trừ khi thiết kế cú chỉ định khỏc). Để phục vụ tớch toỏn ứng suất-biến dạng trong nền, người thớ nghiệm cần cung cấp đường cong nộn lỳn qu ~ ε và kiến nghị cỏc thụng số đưa vào tớnh toỏn bao gồm: qu; γ ; φ; C ; E với những nhận xột, lưu ý cần thiết.
Loại và số lượng thớ nghiệm khoan lấy mẫu theo bảng sau (theo TCXDVN385:2006):
Thớ nghiệm\Quy mụ ≤ 100 cọc ≤ 500 cọc ≤ 1000 cọc ≤ 2000 cọc
Khoan lấy mẫu 2 5 10 15
5.2.3.2 Phương nộn tĩnh
Trong trường hợp chất lượng mẫu cú sự chờnh lệch rất lớn về cường độ hoặc tư vấn chỉ định nghiệm thu đỏnh giỏ chất lượng cọc xi măng đất dựa vào kết quả nộn tĩnh. Khi đú, phương phỏp thực hiện nộn tĩnh xem ở mục 4.2.2.3. Thớ nghiệm nộn tĩnh xỏc định sức chịu tải cọc ximăng - đất.
Loại và số lượng thớ nghiệm khoan lấy mẫu theo bảng sau (theo TCXDVN385:2006):
Thớ nghiệm\Quy mụ ≤ 100 cọc ≤ 500 cọc ≤ 1000 cọc ≤ 2000 cọc
Nộn tĩnh trụ đơn 2 5 10 15
Nộn tĩnh cụm cọc 2 3 5
5.2.3.3 Phương phỏp biến dạng nhỏ
Nguyờn lý của phương phỏp thớ nghiệm động biến dạng nhỏ là sử dụng lý thuyết truyền súng ứng suất để phõn tớch súng phản xạ đo được khi thớ nghiệm, qua đú xỏc định độ sõu và dự bỏo mức độ khuyết tật của cọc. Trong quỏ trỡnh lan truyền xuống phớa mũi cọc, sự thay đổi của khỏng trở trờn thõn cọc là một trong những nguyờn nhõn chớnh làm súng ứng suất phản xạ trở lại đầu cọc. Vỡ sự biến động của khỏng trở là do những biến động của diện tớch tiết diện hoặc biến động của tớnh chất vật liệu cọc gõy ra nờn súng phản hồi ghi nhận được trong quỏ trỡnh thớ nghiệm biến dạng nhỏ mang thụng tin về
Phương phỏp động biến dạng nhỏ được dựng để phỏt hiện khuyết tật trờn cọc đơn. Độ sõu thớ nghiệm kiểm tra trong điều kiện thụng thường khoảng 30 lần đường kớnh cọc. Trong trường hợp một phần thõn cọc nằm trong nước hoặc trong đất rất yếu, cú thể kiểm tra đến độ sõu lớn hơn.
Số lượng cọc cần tiến hành kiểm tra bằng phương phỏp xung siờu õm được lựa chọn tuỳ theo từng giai đoạn. Thụng thường giai đoạn thớ nghiệm 100 % số cọc thớ nghiệm được kiểm tra. Giai đoạn thi cụng đại trà lấy từ 1 ∼ 2 % và khụng nhỏ hơn 5 cọc. Đối với nhúm cú nhiều cọc, vị trớ cọc được thớ nghiệm nờn được xỏc định theo tầm quan trọng của cõy cọc, tỡnh hỡnh thực tế thi cụng cọc hoặc lựa chọn một cỏch ngẫu nhiờn. Đối với nhúm cú ớt cọc, nếu thớ nghiệm phỏt hiện một cọc cú khuyết tật thỡ kiểm tra cỏc cọc cũn lại.
5.3 NGHIỆM THU
Trước khi nghiệm thu, đơn vị thi cụng và tư vấn giỏm sỏt cần chuẩn bị: - Hồ sơ thiết kế đó được phờ duyệt và cỏc văn bản liờn quan;
- Quy mụ thớ nghiệm và quan trắc đó được quy định trong thiết kế;
- Quy trỡnh kiểm định, kiểm soỏt và nghiệm thu được xỏc lập trước khi triển khai thi cụng;
- Hồ sơ mụ tả chi tiết địa chất nền trong giai đoạn thiết kế và bổ sung (nếu cú). Yờu cầu đối với giỏm sỏt:
- Tổ chức giỏm sỏt và cỏn bộ giỏm sỏt phải cú đủ kinh nghiệm qua cỏc cụng trỡnh tương tự;
- Nhà thầu thi cụng phải cú đội ngũ cỏn bộ kỹ thuật, cụng nhõn cú kinh nghiệm qua cỏc cụng trỡnh tương tự. Thiết bị phải cú đủ số lượng và chủng loại như trong hồ sơ dự thầu.
- Khi phỏt sinh cỏc tỡnh huống chưa lường trước hoặc cỏc thụng tin khỏc với thiết kế cần bỏo cỏo kịp thời cho chủ đầu tư và tư vấn thiết kế.
Bỏo cỏo kết quả kiểm tra:
- Kết quả kiểm tra thi cụng và thớ nghiệm cọc thử: trong đú phải cú đỏnh giỏ về mức độ đạt yờu cầu theo thiết kế hay khụng, kết luận cho phộp thi cụng đại trà hay khụng. Quy mụ và phương phỏp tiến hành thớ nghiệm cọc thử do thiết kế quy định.
- Kết quả kiểm tra mẫu khoan, đổ nước thớ nghiệm: Kiểm tra chất lượng phõn bố theo tiến độ thi cụng. Số lượng kiểm tra được quy định trong thiết kế phải đủ để xỏc lập
trị số trung bỡnh đỏng tin cậy cỏc tớnh chất của cọc trong mỗi tầng đất đại diện theo chiều dài của cọc.
- Kết quả kiểm tra độ kớn khớt của tường do đơn vị cú chuyờn mụn và kinh nghiệm thực hiện.
Hồ sơ nghiệm thu
- Nhật ký thi cụng (theo biểu mẫu ở Phụ lục E) - Chứng chỉ vật liệu xõy dựng
- Cỏc biờn bản hiện trường - Cỏc kết quả thớ nghiệm kiểm tra - Bản vẽ hoàn cụng
CHƯƠNG 6: ĐỊNH MỨC KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG PHÁP TRỘN KIỂU CƠ KHÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP TRỘN KIỂU TIA
6.1 XÂY DỰNG ĐỊNH MỨC KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG PHÁP TRỘN KIỂU TIA TRỘN KIỂU TIA
6.1.1 Cụng trỡnh xõy mới
6.1.1.1 Thi cụng trờn cạn
I) Tớnh toỏn hao phớ vật liệu:
a. Tớnh toỏn hao phớ vật liệu cụng tỏc khoan tạo lỗ và phụt vữa xi măng cọc bằng mỏy khoan phụt cao ỏp, trờn cạn cho cụng trỡnh xõy mới đối với đường kớnh lỗ khoan 600mm, 1000mm.
Hao phớ vật liệu được tớnh toỏn theo phương phỏp số liệu thống kờ - phõn tớch từ cỏc số liệu tổng hợp, thống kờ như sau:
- Từ số lượng hao phớ về vật liệu thực hiện một khối lượng cụng tỏc theo một chu kỳ hoặc theo nhiều chu kỳ của cụng trỡnh đó và đang thực hiện.
- Từ hao phớ vật tư đó được tớnh toỏn từ cỏc cụng trỡnh tương tự.