Một công nghệ khác cũng đã được áp dụng tại Liên Xô cũ qui trình như sau: Trước hết ta đào hào và đồng thời lắp đặt vào hào các cấu kiện đúc sẵn. Sau đó ép vữa tam hợp theo các ống đặt sẵn trong cấu kiện đúc sẵn (panel) xuống đáy hào. (dưới nền của panel) vữa tam hợp sẽ đẩy vữa sét ra và lấp đầy không gian giữa vách hào và panel.
Một công nghệ khác nữa cũng rất khả thi được tiến hành như sau : Sau khi đào hào trong vữa sét đến cao độ thiết kế (cộng thêm 10cm) người ta tôn nền hào bằng sỏi hoặc đá dăm đến cao độ đáy của tấm panel. Sau đó đặt các tấm panel đúc sẵn vào hào theo các khung định vị. Để gia cố tạm các cấu kiện lắp ghép ở trong hào, đầu các panel được hàn với cốt thép chờ của tường định vị và bằng phương pháp đổ bê tông trong nước đổ vào hào một lớp bê tông dầy từ
1ữ1,5m. Khe hở giữa các tấm panel và mặt ngoài vách hào được lấp đầy bằng đá nhỏ và sỏi sau đó ép vữa xi măng mác 25#. Mặt trong hào và tường phía trong được lấp đầy bằng vật liệu dễ phá bỏ đi và nhanh cố kết trong vữa sét (đá dăm nhỏ, sỏi và cát hạt thô). Tiếp theo đó người ta đổ một xà giằng toàn bộ chu vi của công trình. Sau đó người ta toàn khối hoá các mối nối và hàn bằng thép dọc mối nối.
4.3. Kiểm tra chất lượng bê tông :
Việc kiểm tra chất lượng thi công trong đất có một ý nghĩa rất quan trọng vì thi công đều trong điều kiện khó khăn, bị che khuất, chịu ảnh hưởng trực tiếp của thời tiết, của nước ngầm và nhiều yếu tố chưa lường hết được do hiểu biết về sự làm việc của đất nền còn nhiều hạn chế. Chất lượng của tường chỉ có thể xác định được khi đã áp dụng một số phương pháp kiểm tra quen thuộc hiện nay như là siêu âm, lấy mẫu khoan, phương pháp phóng xạ...
Trong quá trình thi công ta cần kiểm tra một cách nghiêm túc chất lượng thi công. Với công nghệ thi công thích hợp và qui trình kiểm tra chất lượng chặt chẽ, khả năng hư hỏng của tường có thể giảm đến mức tối thiểu. Tại hiện trường cần kiểm tra các yếu tố sau :
• Hàm lương cát :<5%
• Dung trọng :1,01ữ1,05g/m3
• Độ nhớt :≥35 sec
• Độ pH :9,5ữ12
b) Kiểm tra đáy hố đào (hào) : Sau khi thổi rửa đáy hố đào bằng dung dịch Bentonite, cần kiểm tra độ sạch của đáy hố đào bằng một số biện pháp đơn giản sau :
• Đo chiều sâu : Đáy hố đào được coi là sạch nếu chiều sâu sau khi thổi rửa bằng chiều sâu đào.
• Sử dụng một số thiết bị xuyên đơn giản đánh giá sức kháng xuyên của đất dưới đáy hố.
c) Kiểm tra bê tông trước khi đổ :Bê tông sử dụng trong thi công tường trong đất tương ứng với các thông số sau :
• Độ sụt : >15cm
• Cường độ sau 28 ngày :≥ 200kG/cm2.
• Cốt liệu thô trong bê tông : Không lớn hơn cỡ hạt theo yêu cầu của công nghệ. d) Ghi chép trong quá trình thi công :
Trong quá trình thi công cần ghi chép thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc và các sự cố sảy ra trong quá trình thực hiện công việc sau :
• Thi công tường định vị
• Đào hào
• Bơm dung dịch Bentonite
• Thổi rửa đáy hào
• Đặt khung thép
• Đặt ống đổ bê tông
• Đặt tấm chắn đầu
• Đổ bê tông hạ các cấu kiện lắp ghép vào hào
• Thể tích bê tông cho từng đoạn tường.
Sau khi thi công cần kiểm tra chất lượng của tường trong đất phát hiện các khuyết tật và xử lý ngay những chỗ bị hỏng. Có thể sử dụng các phương pháp sau đây :
• Phương pháp kiểm tra dùng khoan lấy mẫu.
• Phương pháp kiểm tra bằng thiết bị vô tuyến.
• Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm
• Phương pháp kiểm tra bằng phóng xạ.
• Và một số phương pháp động khác...
Chúng ta ai cũng biết công tác đo đạc kiểm tra cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng. Người ta phải gắn mốc trắc địa và tiến hành quan trăc một cách hệ thống các biến dạng đứng, biến dạng ngang của kết cấu các công trình nhà cửa đã tồn tại. Công tác đo đạc trắc địa phải tiến hành suốt trong thời gian đào hào (Đặc biệt là quan trắc độ lún của tường định vị), lắp ghép kết cấu, đào đất trong hố móng và tỏng thời kỳ khai thác công trình.
4.4. An toàn lao động trong thi công "Tường trong đất" :
Trong quá trình thi công "Tường trong đất" phải đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, máy móc thi công muốn vậy ta phải tôn trọng các yêu cầu trong "Quy tắc an toàn trong xây dựng" cũng như các nội qui, qui tắc an toàn trong khai thác máy móc thiết bị, an toàn trong
Tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, các công trình có "Tường trong đất" phần lớn đều nằm trong trung tâm thành phố vì vậy công tác an toàn phải được đặt lên hàng đầu, không những để tránh tai nạn sảy ra cho người làm xây dựng mà còn cho cả cư dân sống xung quanh công trường, có biển báo, biển chỉ dẫn. Hào phải được đậy bằng ván (tấm lát). Phải có biện pháp thoát nước mặt đặc biệt là ở những nơi bố trí tường định vị. Phải có hàng rào ngăn cách hào cách 3m. Về mỗi bên phải có cầu dành riêng cho người qua hào. Các máy móc di chuyển gần hào phải được qui định rõ tránh sụt thành hào do rung động của máy móc. Các thùng chứa hoá chất, phụ gia phải có nắp đựng. Khi xây dựng neo bê tông phải tuân thủ qui tắc an toàn cho công tác khoan.
Một điều rất quan trọng là trong các giải pháp thi công cũng như trên tổng mặt bằng phải chỉ rõ các phương pháp đào đất, đổ đất và vận chuyển đất đi, giúp cho người thợ đào (lái máy đào) khỏi bỡ ngỡ, khỏi vi pham nội qui công trường. Mỗi một công việc đều được ghi chép có biên bản nghiệm thu mỗi khi thay đổi biện pháp thi công đều phải được sự thoả thuận giữa bên A và bên B bằng văn bản.
Tóm lại công tác an toàn lao động là hàng đầu cho mỗi công tác, hiệu quả kinh tế của một công trình xây dựng không thể tách khỏi công tác an toàn ra một bên được, nó là một chỉ tiêu để đánh giá sự thành công của một công trình.
5. Một số phương pháp làm khô hố móng :
Để công tác thi công móng hoặc các tầng hầm được thuận lợi trong điều kiện mực nước ngầm cao, cần có biện pháp hạn chế thẩm thấu nước vào khu vực thi công hố đào. ở Việt Nam, đặc biệt là khu vực đồng bằng khi thi công các công trình ta thường gặp nước ngầm. Nước ngầm chảy vào hố gây lở, sụt vách hố đào, đồng thời cũng đẩy nổi đáy hố đào do đó việc thi công đáy hố đào bằng bê tông rất khó thực hiện. Tuỳ thuộc vào lưu lượng nước, độ cao lớp nước, vào thành phần hạt và tính chống thấm của đất nền mà định ra biện pháp chống thấm (hạ mực nước ngầm) cho phù hợp. Các biện pháp thường được sử dụng là bơm hút đáy bằng bơm phun dung dịch chống thấm vào đất và phương pháp điện hoá.
a) Sử dụng rãnh và hố thu nước (Hình 20)
Giải pháp này được dựa trên cơ sở các rãnh thu nước ở đáy hố đào tập trung nước về hố thu để bơm ra khỏi hố móng, nó thường được áp dụng cho đất cuội sỏi hoặc đá, lưu lượng nước ít, dòng chảy không mạnh, không cuốn trôi đất vào hố đào. Đôi khi người ta còn tạo lớp lọc nứoc ở sau vách chống đất để giữ cát không chảy gây sụt lở hố. Đây là phương pháp rẻ tiền.
Chiều sâu hố thu nước thường lấy bằng 1,0ữ1,5m và cần phải chuẩn bị nhiều hố thu khi kích thước hố đào lớn.
Lưu lượng nước phải bơm khỏi hố đào được tính theo công thức của Đác xy : Q=k.i.A
Trong đó : Q:Lưu lượng nước (m3/phút) k : Hệ số thấm của đất (m/s) i =h/l :Gradien thuỷ lực
A: Tiết diện ngang của dòng thấm
Lưu lượng Q cần được dự tính trước khi thi công để chuẩn bị thiết bị và các thiết bị và phương pháp bơm nước.
Bơm
Nước ngầm Hình 20
b) Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc :
Xung quanh hố đào ta khoan một loạt các giếng lọc và đặt máy bơm hút nước liên tục, mực nước ngầm ở dưới đáy hố đào được hạ thấp cục bộ, nằm ở cao độ thấp hơn đáy móng khoảng
0,5ữ1,0m, cho phép thi công hố móng hoặc tầng hầm trên mặt bằng khô ráo. Phương pháp này có hiệu quả tốt khi đất nền là đất cát hạt nhỏ đến hạt thô, với vận tốc dòng chảy 1 ữ
100m3/ngày. Khi vận tốc dòng chảy <1 m3/ngày, khối lượng nước quá nhỏ nên phương pháp này trở nên không kinh tế. Nhược điểm của phương pháp này sẽ có khả năng gây cho vùgn xung quanh lún theo, do đó phải tính toán chính xác số lượng giếng và lưu lượng bơm, thời gian bơm để sao cho ảnh hưởng đến khu vực xung quanh là ít nhất, Giếng lọc không thu hồi được nên chỉ áp dụng tại những nơi mặt bằng thi công rộng, lưu lượng lớn, điều kiện triển khahi các giếng rời rạc, thời gian sử dụng lâu nhưng không liên tục. Mỗi đợt bơm nên ngắn để đất không kịp lún.
Lưu lượng nước chảy vào hố đào được tính gần đúng theo công thức :
( )31 1 . . . 24 m F h K m Q q F h = + (1)
Trong đó : q - lưu lượng lọc của 1 m2 hố đào.(m3/m) phụ thuộc vào đất đá (cát hạt nhỏ lấy q=0,16; hạt trung q=0,24; hạt thô q=0,35)
F - Diện tích hố đào (m2)
hm - Lượng nước mưa trong ngày;
K1 - Hệ số dự phòng =1,1ữ1,3
Khi hố đào có tường cừ vây xung quanh, lưu lượng nước chảy vào hố xác định theo công
thức : ( )3
0 . . m (2)
Q q U H h
h
= .
Trong đó q0=0,2ữ1,3: phụ thuộc vào độ dày lớp nước ngầm (độ cao cột nước áp lực H). h - độ sâu chôn cừ.
Bơm 0,5 - 1,0m Giếng lọc Vùng hạ mực nước ngầm Bơm Bơm Bơm GWT Bơm Bơm 0,5m Bơm a. Hệ thống giếng nhiều cấp trước khi bơm hút
GWT :Mực nước ngầm a. Hệ thống giếng 1 cấp
Hình 21. Hạ mực nước ngầm bằng giếng sâu
c) Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc :
Nguyên lý hoạn động của ống kim lọc giống như giếng lọc song việc triển khai và thu hồi nhanh do kim lọc tự hạ, không cần khoan. Các kim lọc hoạt động theo 1 hệ thống nhất nên hiệu quả cao, kim có thể đặt dầy nên có thể tạo thành vành đai chặn nước ngầm chảy vào hố móng. Kim lọc áp dụng khi hố đào cần ngăn nước liên tục nhưng lưu lượng nhỏ.
Hạ mực nước ngầm bằng kim lọc khi mực nước ngầm lứon thì phải chia làm nhiều cấp.
Mỗi cấp bố trí một hệ thống kim.
Khi hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc hay kim lọc cần phải xác định được các thông số :
Đôi khi để giảm lún cho công trình bên cạnh, người ta kết hợp hạ mực nước ngầm với bơm nước lộ thiên sẽ đạt hiệu quả cao hơn, lúc đó mực nước ngầm ở ngoài vùng kim lọc không cần hạ nhiều.
Ưu điểm của phương pháp hạ mực nước ngầm là làm giảm tối đa nước chảy vào hố đào;
giảm áp lực lên vách chống thành hố đào, thi công thuận lợi hơn.
Một trong những vấn đề rất quan trọng ở đây là làm sao chống lún cho công trình bên cạnh do ảnh hưởng của việc hạ mực nước ngầm. Người ta đưa ra lời khuyên là thời gian hút nước phải là tối thiểu. Việc hoạt động của giếng lọc chỉ chấm dứt hoạt động khi đã hàn đáy tầng hầm chống thấm tường. Cần thu hồi lại toàn bộ hệ thống ống kim lọc để sử dụng cho công trình khác.
Lưu lượng nước trong hệ thống kim lọc xác định theo công thức :
( )31,36.(2 ) . 1,36.(2 ) . lg lg H S S k m Q s F R H − = − (3)
Công thức này áp dụng cho sơ đồ ống hình vòng khép kín. Đối với sơ đồ bố trí theo đường dùng công thức : ( ) 2 3 (H h lk m) Q s R − = (4)
Trong đó : H - Độ dày của lớp nước ngầm (m). S - Mực nước cần hạ (m)
h - Độ dày lớp nước còn lại (m) k - Hệ số lọc (m/ngày)
R - Bán kính hoạt động của kim lọc (m)
F - Diện tích xung quanh vùng kim lọc (m2) l - Chiều dài chuỗi kim lọc (m)
Bán kính hoạt động của kim xác định theo công thức của Cusakin :
R=575S.H.k (5) NN S H h R Hình 22. Bố trí ống kim lọc
d) Hạ mực nước ngầm bằng phương pháp điện thấm :
Khi đất nền là loại đất hạt bụi hoặc á sét (C=10-3 ữ 10-5 cm/s) việc sử dụng phương pháp giếng thu nước thông thường ít có hiệu quả do lưu lượng nước tập trung về giếng không lớn trong khi nước vẫn thâm vào đáy hố đào. Bằng cách sử dụng dòng điện một chiều có thể định
hướng và làm tăng lưu lượng nước tập trung về các giếng. Nguyên lý của phương pháp này được minh hoạ trên hình 21. Trong điện trường giữa các điện cực nước tự do trong đất di chuyển qua các lỗ rỗng từ dương cực sang âm cực. Biện pháp này làm thoát nước tỏng lỗ rỗng của đất, tăng cường độ của đất do đó làm tăng khả năng ổn định của thành hố đào.
Theo Casagrande, hệ số điện thấm của cát, cát bụi và sét được lấy bằng KC=0,5.10cm/s khi chênh lệch điện thế bằng 1 volt/cm, nghĩa là KC=0,5x10(cm/s)/(volt/cm).
Bơm Giếng Cathode Anode Bơm GS GWT Cathode Giếng Anode