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.
4.2.2 Đỏnh giỏ về chất lượng cọc (chi tiết xem phụ lục kốm theo)
4.2.2.1 Phương phỏp khoan lấy mẫu và thớ nghiệm trong phũng
Là phương phỏp phổ biến nhất hiện nay. Được sử dụng cho cả kiểu trộn cơ khớ và kiểu trộn tia. Tuy nhiờn, do đặc điểm của phương phỏp trộn này chất lượng cọc xi măng đất khụng đồng đều. Vỡ vậy, trong hồ sơ tư vấn thường yờu cầu nếu kết quả thớ nghiệm đỏnh giỏ theo phương phỏp này khụng đạt thỡ yờu cầu nộn tĩnh để xỏc định sức chịu tải và độ lỳn. 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. Trung bỡnh 2 ∼ 3 m lấy 1 mẫu thớ nghiệm.
- 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:
Bảng 4.2 Số liệu thớ nghiệm phương phỏp thớ nghiệm trong phũng (theo TCXDVN 385:2006)
Thớ nghiệm\Quy mụ ≤ 100 cọc ≤ 500 cọc ≤ 1000 cọc ≤ 2000 cọc
Số lượng cọc cần khoan 2 5 10 15
4.2.2.2 Phương phỏp thớ nghiệm xuyờn tiờu chuẩn (SPT)
Trong một số trường hợp cụ thể tư vấn cú thể chỉ định phương phỏp này kết hợp với phương phỏp khoan để rỳt ngắn thời gian đỏnh giỏ chất lượng (giảm số lượng và thớ nghiệm mẫu trong phũng). Phương phỏp được tiến hành bằng cỏch đúng ống mẫu vào đỏy hố, một quả tạ cú trọng lượng chuẩn rơi tự do với chiều cao quy định, tiến hành đếm số bỳa đập theo cỏc khoảng chiều sõu thõm nhập quy ước. Qua cỏc cụng thức biến đổi ta cú thể đỏnh giỏ trạng thỏi đất nền, xỏc định một số thụng số cơ lý hoặc sử dụng trực tiếp để tớnh toỏn nền múng.
Phương phỏp này thường kết hợp với phương phỏp khoan lấy mẫu sau khi khoan đến cao trỡnh cần phải xỏc định số bỳa SPT.
Phạm vi ứng dụng của phương phỏp:
+ Sử dụng cho cọc ximăng đất thi cụng bằng phương phỏp trộn kiểu cơ khớ, + Dựng để xỏc định cỏc chỉ tiờu như: gúc ma sỏt trong ϕ, mụđun biến dạng E. Loại và số lượng thớ nghiệm khoan lấy mẫu theo bảng sau:
Bảng 4.3 Số liệu thớ nghiệm phương phỏp thớ nghiệm xuyờn tiờu chuẩn (theo TCXDVN 385:2006)
Thớ nghiệm\Quy mụ ≤ 100 cọc ≤ 500 cọc ≤ 1000 cọc ≤ 2000 cọc
Số lượng cọc cần khoan 2 5 10 15
Số lượng đúng SPT thớ nghiệm
Khoảng 2 ∼ 3 m dọc theo chiều dài cọc thực hiện một lần đúng SPT
4.2.2.3 Phương phỏp thớ nghiệm nộn tĩnh
Thớ nghiệm nộn tĩnh cọc nhằm xỏc định sức chịu tải của cọc. Đõy là thớ nghiệm
kết quả chớnh xỏc nhất về khả năng làm việc của hệ thống cọc ximăng đất + đất nền. Do khú khăn trong việc vận chuyển và bố trớ thiết bị thớ nghiệm nờn phương phỏp này ớt được lựa chọn. Tuy vậy, phương phỏp này được xem là phương phỏp thay thế duy nhất trong trường hợp phương phỏp khoan lấy mẫu thớ nghiệm trong phũng khụng thể thực hiện được. Phương phỏp thực hiện nộn tĩnh xem ở mục 3.1.4.2. Thớ nghiệm nộn tĩnh xỏc định sức chịu tải cọc ximăng - đất.
Loại và số lượng thớ nghiệm khoan lấy mẫu theo bảng sau:
Bảng 4.4 Số liệu thớ nghiệm phương phỏp thớ nghiệm nộn tĩnh (theo TCXDVN 385:2006)
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
4.2.2.4 Phương phỏp thớ nghiệm cắt cỏnh hiện trường (VST)
Phương phỏp này là một trong ba phương phỏp cho kết quả chớnh xỏc về sức khỏng cắt của cọc xi măng đất. Tuy nhiờn, việc thực hiện phức tạp và phạm vi ứng dụng hạn chế. Do đú cả 3 phương phỏp cắt cỏnh, xuyờn cắt thuận, xuyờn cắt nghịch cũng chỉ thực hiện được với phương phỏp trộn theo kiểu cơ khớ. Phương phỏp này thớ nghiệm cắt cỏnh theo nguyờn tắc là cắt đất trờn một mặt phẳng định sẵn, ấn vào trong đất một cỏnh cắt chữ thập qua hệ cần ty và thực hiện một ngẫu lực xoắn ở đầu cần ty cho đến khi đất bị cắt xoay trũn (phỏ hủy) xung quanh cỏnh cắt. Cõn bằng giới hạn của momen khỏng của lực dớnh xung quanh bề mặt cắt (khối trụ của cỏnh cắt) chớnh là bằng mụmen xoắn. Cõn bằng loại mụmen trờn cho phộp tớnh toỏn lực dớnh khụng thoỏt nước.
Phạm vi ứng dụng của phương phỏp:
+ Sử dụng cho cọc ximăng đất thi cụng bằng phương phỏp trộn kiểu cơ khớ, + Dựng để xỏc định lực dớnh khụng thoỏt nước.
Loại và số lượng thớ nghiệm lấy mẫu theo bảng sau
Bảng 4.5 Số liệu thớ nghiệm phương phỏp thớ nghiệm cắt cỏnh hiện trường
Thớ nghiệm\Quy mụ ≤ 100 cọc ≤ 500 cọc ≤ 1000 cọc ≤ 2000 cọc
Thớ nghiệm cắt cỏnh 3 5 10 15
4.2.2.5 Phương phỏp thớ nghiệm xuyờn cắt thuận (SCPT)
Thớ nghiệm xuyờn cắt thuận thực chất là thớ nghiệm xuyờn tĩnh nhưng khụng dựng mũi cụn mà dựng cỏnh cắt. Thớ nghiệm được tiến hành bằng cỏch nhần cần xuyờn cú
xuyờn được ghi chộp và tớnh toỏn từ đú cường độ khỏng cắt của cọc thớ nghiệm được xỏc định. Thớ nghiệm này nhằm xỏc định cường độ dọc theo thõn cọc và được thực hiện từ đỉnh xuống mũi cọc.
Phạm vi ứng dụng của phương phỏp:
+ Sử dụng cho cọc ximăng đất thi cụng bằng phương phỏp trộn kiểu cơ khớ, + Dựng để xỏc định cường độ khỏng cắt khụng thoỏt nước.
+ Dựng cho cột cú chiều dài đến 10m.
Loại và số lượng thớ nghiệm lấy mẫu theo bảng sau
Bảng 4.6 Số liệu thớ nghiệm phương phỏp thớ nghiệm xuyờn cắt thuận
Thớ nghiệm\Quy mụ ≤ 100 cọc ≤ 500 cọc ≤ 1000 cọc ≤ 2000 cọc
Thớ nghiệm xuyờn cắt thuận 3 5 10 15
4.2.2.6 Phương phỏp thớ nghiệm xuyờn cắt nghịch (SCPT)
Thớ nghiệm xuyờn cắt nghịch tương tự như thớ nghiệm xuyờn cắt thuận, nhưng nú được thực hiện từ dưới lờn. Một lưỡi cắt được nối với một sợi dõy đó được đặt tại đỏy của cột với bộ phận trộn. Sợi dõy chạy dọc cột cho tới bề mặt. Lỳc này lưỡi cắt được xoay ngược lại so với phương phỏp cắt thuận. Cường độ cắt cố kết của cột được tớnh toỏn từ lực cần thiết để kộo đầu đo theo cột gia cố.
Phạm vi ứng dụng của phương phỏp:
+ Sử dụng cho cọc ximăng đất thi cụng bằng phương phỏp trộn kiểu cơ khớ, + Dựng để xỏc định cường độ cắt cố kết.
+ Dựng cho cột cú chiều dài trờn 10m.
Loại và số lượng thớ nghiệm lấy mẫu theo bảng sau
Bảng 4.7 Số liệu thớ nghiệm phương phỏp thớ nghiệm xuyờn cắt nghịch
Thớ nghiệm\Quy mụ ≤ 100 cọc ≤ 500 cọc ≤ 1000 cọc ≤ 2000 cọc Thớ nghiệm xuyờn cắt nghịch 3 5 10 15
4.3 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;
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.
Hồ sơ nghiệm thu - Nhật ký thi cụng
- Chứng chỉ vật liệu xõy dựng - Cỏc biờn bản hiện trường - Cỏc kết quả thớ nghiệm kiểm tra - Bản vẽ hoàn cụng
CHƯƠNG 5: HƯỚNG DẪN THI CễNG, KIỂM TRA VÀ NGHIỆM THU CỌC XIMĂNG ĐẤT THI CễNG BẰNG KIỂU TRỘN TIA
5.1 THI CễNG
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