7. Cấu trúc luận văn
2.6. Các phương pháp giữ ổn định thành hố đào
Khi khai đào các tầng hầm nhà cao tầng trong điều kiện đơ thị chật hẹp thì cần thiết phải giữ ổn định các thành hố đào. Một số hệ kết cấu chống giữ thường được sử dụng trong cơng nghệ đào mở có thể được liệt kê như sau:
1. Đào không cần chống giữ thành
Trong điều kiện đất trống trải đủ rộng thì cho phép đào hố với độ dốc tự nhiên mà không cần chống giữ thành hoặc chỉ cần bảo vệ mặt dốc bằng một lớp xi măng lưới thép để phòng mất ổn định. Yêu cầu chính là độ nghiêng của thành hố đảm bảo được độ ổn định và độ sâu không vượt quá độ sâu giới hạn:
2. Chống giữ thành bằng trụ đứng - ốp bản (Soldier piles with lateral laggings)
Hệ chống giữ này gồm trụ/cọc (bằng thép hình hoặc bê tơng cốt thép đúc sẵn) khoảng cách giữa các cọc xác định theo tính tốn thường từ 1 2m thanh chống/
văng chống ngang (có khi thay bằng neo đất), dầm giữa ở lưng tường và bản cài ngang bằng gỗ dày từ 7 10cm (có khi thay thế bằng bê tơng phun) loại tường này dùng cho những hố móng khơng sâu (< 12m) vùng đất khơ ráo hoặc phải hạ mực nước ngầm, thi cơng đơn giản: đóng hoặc ép các trụ quanh hố đào và đặt thanh chống hoặc neo theo thiết kế (hình 2.8).
Hình 2.8. Tường cọc ván trong xây dựng tầng hầm kết hợp với neo
3. Tường chắn bằng cọc bản
Các dạng cọc bản thường dùng hiện nay theo vật liệu có thể chia ra: cọc bản bằng gỗ, cọc bản bằng bê tông cốt thép, cọc bản bằng thép, cọc bản bằng chất dẻo PVC.
- Cọc bản bằng bê tông cốt thép gồm 2 loại: ứng suất trước và khơng có ứng suất trước. Loại tường bằng cọc bản bê tơng cốt thép có độ cứng lớn, đầu cọc dịch chuyển nhỏ, không bị ăn mịn nhanh có thể sử dụng như một kết cấu vĩnh cửu.
- Tường chắn bằng cọc cừ bản thép: thường có 4 loại:
+ Cừ bản thép phẳng: Loại cừ này có mơ men kháng uốn khơng lớn, chiều dài chế tạo 8 - 22m.
+ Cừ máng thép: chiều dài chế tạo 8 - 22m thường sử dụng cho các loại kết cấu chống thấm cơng trình xây dựng.
+ Cừ thép chữ Z: ký hiệu SK-1, SK-2, SĐ-5.
+ Cừ Larssen: thường chế tạo 4 loại cừ: IV, V, VI, VII có chiều dài từ 8-22m với liên kết móc rắn chắc, tạo ra mơ men kháng uốn lớn, đây là loại cừ đang được sử dụng phổ biến hiện nay.
Để ổn định tường cọc cừ bản thép, tùy theo bề rộng hố đào mặt bằng và điều kiện hiện trường mà dung thanh chống ngang hoặc neo đất.
- Tường chắn bằng cọc bản vật liệu nhựa composite: trong những hố đào nông dùng cho cơng trình ngầm đặt nơng như colector, đường cấp thốt nước phụ... hồn tồn có thể dùng cọc bản nhựa để làm tường chắn, do loại cọc này có tính chống xâm thực, ăn mịn tốt trong mơi trường chua mặn có thể bền đến 30-50 năm, sản xuất cơng nghiệp, kiểm sốt chất lượng rễ, nhẹ (nhẹ hơn thép 70-75%, và nhẹ hơn bê tông 40-50%), thuận tiện trong vận chuyển và bảo quản.
4. Tường chắn bằng hàng cọc
Như đã biết cọc nhồi bê tông cốt thép hoặc cọc nhồi bê tông cốt thép kết hợp với cọc xi măng đất có thể dùng để làm tường chắn thành hố đào. Có tác dụng ngăn nước và chịu lực là rất tốt.
5. Tường liên tục trong đất
Tường liên tục trong đất có thể thi cơng bằng phương pháp đổ bê tông tại chỗ hoặc lắp những tấm tường bê tông cốt thép đúc sẵn vào hào đào sẵn. Có 3 giai đoạn cơ bản để thi công tường: làm tường dẫn, đào hào, lắp dựng tấm cốt thép và đổ bê tông hoặc lắp tấm bê tông cốt thép đúc sẵn vào hào. Công nghệ đổ bê tơng tường tồn khối quyết định bởi kết cấu của tường, kiều máy đào hào và những điều kiện địa chất cơng trình của đơn vị thi công. Căn cứ vào điều kiện địa chất nền, trang bị và khả năng kỹ thuật cũng như một số yếu cầu về mơi trường an tồn cao của cơng trình ở gần để chọn cơng nghệ làm tường bằng phương pháp đúc sẵn - lắp gép - tồn khối hóa (vừa có đúc sẵn vừa có đổ bê tơng tại chỗ). Có thể kết hợp các tấm tường với trụ đúc sẵn kiểu sườn theo công nghệ Panosol (của hãng soletanche) và công nghệ Prefasil (của hãng Bachy).
6. Kết cấu phụ trợ của tường chắn hố đào
Trong những hố đào nông và nền đất tốt với độ sâu thích hợp thì tường chắn có thể làm việc như dầm con sơn và đủ cứng để ổn định, còn ở những hố đào sâu thì cần có kế cấu phụ trợ để giữ tường. Hệ thống chắn giữ thành hố đào do hai bộ phận tạo thành, một là tường chắn hai là thanh chống bên trong hoặc là thanh neo vào đất bên ngoài. Chúng cùng với tường chắn sẽn tăng thêm ổn định tổng thể của kết cấu chắn giữ, khơng những có liên quan tới độ an tồn của hố đào và cơng việc đào đất, mà cịn có ảnh hưởng rất lớn rới giá thành và tiến độ của cơng trình hố đào.