Luận văn nghiên cứu và lựa chọn giải pháp xử lý nền móng trong xây dựng Ứng dụng xử lý nền móng công trình chung cư ct2 ngô thị nhậm quận hà Đông

LOI CAM ON Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên nghành Vậy dựng Công trình thủy với dé tài "Nghiên cứu và lựa chon giải pháp xử lý nền móng trong xây dựng, ứng dụng xử lý nền móng công trình

LOI CAM ON

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên nghành Vậy dựng Công trình thủy với dé tài "Nghiên cứu và lựa chon giải pháp xử lý nền móng trong xây dựng, ứng dụng xử lý nền móng công trình Chung cư CT2 Ngô Thị Nhậm, quận Hà

Đông” được hoàn thành với sự giúp đỡ về mọi mặt và tạo điều kiện tốt nhất của

Dang uy, Ban giảm hiệu, phòng Đào tạo SĐH & ĐH, Khoa công trình cùng các thay giáo, cô giảo, các bộ môn, cán bộ công nhân viên phục vụ của Trường Đại

học Thuỷ lợi, bạn bè dong nghiệp, cơ quan và gia đình

Đặc biệt, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người hướng dẫn khoa học của luận văn, thay giáo TS Dương Đức Tiển đã trực tiếp hướng dẫn

và tận tình giúp đỡ trong thời gian thực hiện luận văn

Tác giả cũng xin bày tỏ sự cảm ơn đối với các chuyên gia về cọc khoan nhôi

và tường Barretle đã góp ý, cho phép tham khảo các tài liệu liên quan đến lĩnh

vực nghiên cứu trong luận văn này

Tác giả xin chân thành cảm ơn Uỷ ban nhân dân phường Y( ét Kiêu (Nơi tác

giả công tác) đã động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập

công tác

Sự thành công của luận văn gắn liên với quả trình giúp đỡ động viên nhiệt

tình từ gia đình, bạn bè và đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn

Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, do trình độ và điều kiện thời gian có hạn,

luận văn không thể tránh khói những tôn tại, hạn chế Tác giả rất mong nhận

được sự đóng góp ý kiến của các thâu cô giáo, bạn bè và đồng nghiệp Những điều đó sẽ giúp ích rất nhiều cho cá nhân tác giả trong việc hoàn thiện và phát

triển nghề nghiệp của ban thân trong những giai đoạn tiếp theo của sự nghiệp

3 Cách tiếp cận vả phương pháp nghiên cứu

4 Kết quả dự kiến đạt được

Chương 1: TỎNG QUAN TIN

PHAP XU LY NEN MONG NHA CAO TANG O TRONG NUOC VA

TREN THE GIOL

1.2 Phân tích điều kiện thi công nền móng công trình

1.3 Kết luân chương l

Chương 2: LÝ THUYET cAc PHUONG PHAP Xx

CONG TRINH

2.1 Các giải pháp% xử lý nên ming g thuong gặp:

2.2 So sánh các phương pháp xử lý nên móng cho công trình nhà cao Ông 23 2.3 Phân tích lựa chọn giải pháp xử lý hô móng sâu cho nhà cao tầng 29 2.4 Nghiên cứu áp dụng giải pháp xử lý nên móng cho công trình cao ting

bang tường barrette, cọc khoan nhôi và mô hình tính toán

2.5 Kết luận chương Dare

Chuong 3: NGHIEN CỨU ỨNG DỤNG LỰA ‘CHON GIẢI PHÁP XỬ LÝ

MÓNG CHO CÔNG TRÌNH CHUNG CƯ CT2 NGÔ THỊ NHẬM, QUẬN

HÀ ĐÔNG

3.1 Giới thiệu công trình chung cư CT2 Ngô

3.2 Quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhôi

3.3 Giải pháp thi công tầng hầm

Hình 2.8: Tiết diện và kích thước một số cọc barrette —

Hình 2.9: Sơ đồ tính toán tường tầng hầm không neo 32

Hình 2.10: Sơ đô tính toán tường có một hang neo 34 Hình 2.11: Biểu đồ rút gọn áp lực bên của đất lên tường chấn có ó nhiều

Hình 3.4 Các bước th công sản tang I tại Cig tình CT2 i4saioaaataas.13

Hình 3.5: Đào đất và đồ bê tông sản tang 3 tai cong trinh CT2 44 Hình 3.6: Đào đất và đỗ bê tông sản tầng 3 tại công trình CT2 45

Hình 3.8: Biên dạng tổng thể sau khi thì công hồ móng - sms

Hình 3.9: Chuyển vị ngang của công trình ee = „31 Hinh 3.10: Chuyén vị ngang của công trình Tư sai 5 Tình 3.11: Hệ số ôn định Msf= 2/01 knieiaiidieieidrieiiaaai Oe Hình 3.18: Gia công chế tạo lồng cốt thép "¬— OS Hình 3.19: Câu tạo Ông dé va san công tác ã"ã 67

Hình 3.20: Sơ đồ công nghệ thi công tường barrette

Hinh 3 Ván khuôn đâu tường và gioăng cách nước

Hình 3.22: Sơ đồ nguyên lý thử tải Osterberg _

Hình 3.23: Đánh giá chất lượng cọc khoan nhôi bing PP truyền tac

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

“Trong hoàn cảnh hiện nay, nhà cao tầng ra đời là một hệ quả tắt yếu của việc

tăng dân số đô thị, thiếu đất xây dựng và giá đất cao Thể loại công trình này cho

phép có nhiều tầng hay nhiều không gian sử dụng hơn, tận dụng được mặt đất

nhiều hơn, chứa được nhiều người và hàng hoá hơn trong củng một khu đất Nhà

cao ting có thể được xem là cỗ máy tạo ra của cải hoạt động trong nên kinh tế

đô thị

Một bộ phận hết sức quan trọng trong các công trình xây dựng nỏi chung và

nha cao tang nói riêng là móng công trình Một công trình bền vững có độ ổn

định cao, có thể sử dụng an toản lâu dài phụ thuộc vào chất lượng móng công, trình Cọc khoan nhi và tường barrette là một trong những giải pháp móng

được áp dụng khá phổ biến để xây dựng nhà cao tầng trên thế giới và ở Việt

Nam vào những năm gần đây, bởi cọc khoan nhỏi, tường barrette đáp ứng được các đặc điểm riêng biệt của nhà cao tầng như

~_ Tải trọng tập trung rất lớn ở chân các cột

~_ Nhà cao tầng rất nhạy cảm với độ lún, đặc biệt là lún lệch vì lún sẽ gây tác

động rất lớn đến sự làm việc tổng thể của toàn bộ toà nhà

- Nha cao tang thường được xây dựng trong khu vực đông dân cư, mật độ

nhà có sẵn kha day Vi vay van để chống rung động và chống lún dé đảm

bảo an toàn cho các công trình lân cận là một đặc điểm phải đặc biệt lưu ý

trong xây dựng loại nhà này

Vì vậy, nghiên cứu và lựa chọn giải pháp xử lý nền móng trong xây dựng, đồng thời nghiên cứu, ứng dụng xử lý nền móng công trình chung cư CT2 Ngô

Thị Nhâm, quân Hà Đông trong điều kiên ở Việt Nam vừa có ý nghĩa khoa học

vừa có giá trị thực tiễn cao

2 Mục đích của đề tài

Mục đích của đề tài đưa ra biên pháp xử lý hố mỏng sâu cho nền móng nhả cao tầng trong điều kiên thi công chật hẹp, nhiều tầng hầm, hồ móng sâu trên cơ

sở đảm bảo hợp lý về điều kiên kinh tế kỹ thuật

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Khảo sát đánh giá biên pháp xử lý nền ở một số công trình đã và đang xây dưng ở Việt Nam, kế thừa các thành tựu khoa học công nghệ về xử lý nền móng

trong và ngoài nước, từ đó lựa chọn các biện pháp khả thì để nghiên cửu áp

dụng vào điều kiện nước ta

Kết hợp nghiên cứu lý thuyết và so sánh thực tế

Nghiên cứu đặc điểm biện pháp xử lý nền cho hồ móng sâu để tìm ra giải pháp thi công hợp lý

“Thực hiện các giải pháp tính toán lựa chọn biện pháp thi công hop lý

4 Kết quả dự kiến đạt được

Đưa ra được giải pháp xử lý nền móng trong xây dựng, ứng dụng xử lý nền

móng nhà cao tầng

Chuong 1: TONG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SỬ DỤNG BIEN PHAP XU LY NEN MÓNG NHÀ CAO TANG O TRONG NƯỚC

VA TREN THE GIOL

1.1 Tổng quan lịch sử phát triển các phương pháp xử lý nền móng công

trình

Móng là phần công trình kéo dài xuống dưới đáy mặt đất làm nhiệm vụ

chuyển tiếp giữa công trình bên trên với nền đất Móng tiếp nhận tải trọng từ công trình và truyền vào đất nền thông qua các phần tiếp xúc của nó với đất

Thông thường, khả năng tiếp nhận tải trọng của các loại vật liệu công trình lớn

hơn của đất nên rất nhiều, do đó mỏng thường có kích thước mở rộng hơn so với

công trình bên trên đề giảm tải trọng lên nền đến mức đất có thể tiếp nhận được

Sự mở rộng nảy có thể theo bề ngang, theo chiều sâu hoặc cả hai hướng Sự mở rộng theo chiều ngang làm tăng diện tích tiếp xúc của đáy móng với đất nền do

đó làm giảm áp lực đáy móng, trong khi sự mở rộng theo chiều sâu lim tăng

diện tích mặt bên tiếp xúc với đất đo đó làm tăng diện tích ma sát bên Như vậy mỏng là một bộ phận của công trình có nhiệm vụ đỡ công trình bên trên, tiếp

nhận tải trọng công trình và phân phối tải trọng đó vào đất nền thông qua phản

lực nền và ma sát bên Móng thường có hai loại là móng nông và móng sâu

- Móng nông: là loại móng truyền tải trọng công trình vào đất nên chủ yếu

thông qua diện tích tiếp xúc của đáy móng với đất do đó thường có kích thước

mở rộng theo phương ngang Trong tính toán móng nông, ma sát bên của móng, với đất thường bỏ qua sự tồn tại của lớp đất trên mức đáy móng được thay thế bằng tải trọng tương đương với tải trọng của bản thân đất Móng nông có thể được xây dưng cho riêng từng cầu kiện tiếp đất của công trình được gọi là móng don, cho nhiều cấu kiện trong một hướng gọi là móng băng, cho trên cả hai

hướng goi là móng bẻ

- Móng sâu: là loại móng truyền tải trọng công trinh vào đất nền thông qua

cả diện tích tiếp xúc của đáy móng và thông qua ma sát giữa đất nền và thành

——ễễễễễễễ

bên của móng Móng sâu thông dụng và hay gặp hơn cả là móng cọc, móng, tường trong đất

Móng cọc đã được sử dụng rất sớm từ khoảng 1200 năm trước, những người

dân của thời kỳ đồ đá mới Thụy Sỹ đã biết sử dụng các cọc gỗ cắm xuống các

hd nông để xây dựng nhà trên các hỗ cạn (Sower, 1079), Ngoài ra, người dân đã

biết sử dụng các vật liệu có sẵn như thân cây gỗ đóng thành hàng cọc để làm tường chắn đất, dùng thân cây, cảnh cây để làm móng nhà

Ngày nay, cùng với tiến bộ về khoa học kỹ thuật nói chung móng cọc ngày cảng được cải tiến, hoàn thiên, đa dạng về chủng loại, cũng như phương pháp thi công, phủ hợp với yêu cầu cho từng loại nền móng công trình

Nhiều phương pháp được áp dụng vào việc xử lý nền đất yếu bằng mỏng

cọc, tuỷ vào từng loại công trình (cấp công trình, địa hình, địa chất, mật độ dân

cư, các công trình liền kề ) mà ta chọn phương pháp xử lý nền đất yếu bằng

loại cọc nào cho phù hợp Nhân loại đang chứng kiến sự phát triển như vũ bão

của khoa học kỹ thuật và công nghệ Nhiều loại công nghệ mới ra đời và được

ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn, trở thành động lực thúc đây sự phát triển kinh

tế và xã hội của nhiều quốc gia Vào cuối thế kỷ XX, công nghệ xử lý nền đất

yếu bằng công nghệ thi công mới như cọc nhồi, tường barrette như một sự kết hợp hài hoà, nhuần nhuyễn giữa các giải pháp về kết cấu, vật liệu xây dựng và

công nghệ thi công Với hiệu quả kinh tế, kỹ thuật và tiền độ thi công nhanh giá

thành thấp, các công nghệ xử lý bằng móng cọc đối với kết cấu có tải trọng lớn

và rất lớn nhanh chóng được công nhận và áp dụng vào thực tiễn trên khắp thé

giới

“Trong xây dựng công trình việc lựa chọn dạng mỏng cọc hợp lý là một trong những yếu tố then chốt quyết định đến độ an toàn, tín cậy và giá thành hợp lý mang lại hiệu quả kinh tế Cọc khoan nhồi được tạo ra bằng một quá trình nhiều

công đoạn gồm: Dùng thiết bị máy khoan, hạ lồng cốt thép vào trong lỗ khoan,

đổ bê tông tại chỗ để tạo thành cọc bê tông cốt thép Cọc khoan nhồi có kích

——ễễễễễễễễễễ

thước mặt cắt, chiều dài cọc lớn (đường kính có thé đến 3m, chiều dài có thể dài 120m), chịu được tải trong ngang lớn

So với các loại cọc khác thì cọc khoan nhéi thi công thuận lợi trong các

vùng gần công trình đã xây trước, trong khu đông dân cư, quả trình thi công ít

gây ảnh hưởng đến các công trình bên cạnh và không gây tiếng én lon

1.2 Phân tích điều kiện thi công nền móng công trình

Hiện nay nhu cầu khai thác không gian dưới mặt đất trong xây dựng công

trình, nhất là ở các đô thị lớn, ngày càng nhiều do cần tiết kiệm đất đai và giá đất

ngày càng cao nên tìm cách cải tạo hoặc xây mới các đô thị của mỉnh với ý

tưởng là triệt để khai thác và sử dụng không gian dưới mặt đất cho nhiều mục

đích khác nhau vẻ kinh tế, xã hội xã hội

Các tram bơm lớn, công trình thuỷ lợi hay thuỷ điên cũng cần đặt sâu vào trong lòng đất các bô phận chức năng của mình với diện tích đến hàng chục ngản mét vuông và sâu đến hàng trăm mét

Việc xây dựng các loại công trình nói trên theo xu thế hiện nay dẫn đến xuất

hiện hàng loạt kiểu hố móng, biện pháp xử lý móng khác nhau mà đề thực hiên

chúng người thiết kế và thi cong cần có những biện pháp thi công để giữ thành

vách, công nghệ đào thích hợp về mặt kinh tế kỹ thuật — kinh tế cũng như an

toàn về môi trường và không gây ảnh hưởng xấu đến công trình lân cân đã xây dựng trước đó

Loại công trình xây dựng thường gặp hỗ mỏng và hảo đảo sâu như các toa nhà chung cư cao tầng, các móng cầu giao thông, các trung tâm thương mại

lớn

Trên thế giới, Nhật Bản phát triển đô thị bằng cách đi sâu vào trong lỏng đất,

là một trong những giải toả sự đông đúc mật độ dân cư của họ cùng với hai giải

pháp khác là lên cao và lần biển

——ễễễễễễễễễễ

Ở Tokyo đã có qui định khi xây nhà cao tầng phải có ít nhất 5 đến 8 tầng hầm Ở Thượng Hải - Trung Quốc thường thay có 2 đến 3 tầng hầm dưới mặt đất ở các nhà cao tầng, có nhà thi công đến 5 tầng hầm, kích thước lớn nhất đã

đến 274x187m, diện tích khoảng 51.000m”, hồ móng sâu nhất đến 32m

Trong những năm gần đây ở nước ta, tại các thành phố lớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh cũng bắt đầu sử dụng các tầng hầm dưới các nhà cao tầng với hồ móng có chiều sâu đến hàng chục mét và chiều sâu của tường trong đất đến trên 40m ví dụ như trụ sở Vietcombank Hà Nội cao 22 tầng và hai tầng

hầm có hồ móng sâu 11m, cũng dùng tường trong đất sâu 18m, day 0.8m trên phố Trần Quang Khải, thành phố Hà Nội

Do hồ móng là loại công trình có giá thành cao, khối lượng công việc lớn,

lại kỹ thuật phức tạp, phạm vi ảnh hưởng rộng, nhiều nhân tố biển đổi, sự cố hay xây ra, là một khâu khó về mặt kỹ thuật, có tỉnh tranh chấp trong công trình xây dựng Theo xu thế phát triển các công trinh cao tầng, siêu cao tầng chủ yếu tập trung ở các thành phố lớn lại tập trung ở các khu đất nhỏ hẹp, mật độ xây dựng lớn, dân cư đông đúc, giao thông chen lan, điều kiện để thi công chật hẹp Lân cận thường có các công trình xây dựng vĩnh cửu do đó việc đảo móng không thể

mở mái đốc, yêu cầu đối với việc ổn định và khống chế chuyển dịch là rất nghiêm ngặt

Vì vậy việc lựa chọn giải pháp xử lý nền móng cho nền móng nhà cao ting đòi hỏi vừa đảm bảo yếu tố kinh tế và kỹ thuật, do nhà cao tầng thường có tải

trọng rất lớn, lại thường được xây dựng trong các đô thị đông dân cư nên lựa

chọn giải pháp để xử lý nền móng vả biện pháp thi công nên móng, quyết định sự

1.3 Kết luận chương 1

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển các công trình xây dung

có qui mô lớn, mỏng cọc ngày càng trở thành một hình thức móng sâu được dùng nhiều cho công trình công nghiệp, nhà cao tầng, cầu đường bến cảng ở

những vùng đất yếu

Cọc khoan nhồi và tường barrette là một trong những giải pháp móng được

áp dụng khá phổ biến để xây dựng nhà cao tầng trên thế giới và ở Việt Nam vào những năm gần đây, bởi cọc khoan nhồi, tường barrette đáp ứng được các đặc

điểm riêng biệt của nhả cao tằng như:

+ Tải trọng tập trung rất lớn ở chân các côt

+ Nhà cao tầng rất nhạy cảm với độ lún, đặc biệt là lún lệch vì lún sẽ gây tác

động rất lớn đến sự làm việc tổng thể của toàn bộ toả nhà

+ Nhà cao tầng thường được xây dựng trong khu vực đông dân cư, mật độ nhà có sẵn khá dày Vì vậy vấn đề chống rung động và chống lún để đảm bảo an toàn cho các công trình lân cận là một đặc điểm phải đặc biệt lưu ý trong xây

Chương 2: LÝ THUYÉT CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NEN

MÓNG CÔNG TRÌNH

Trong thi công công trình trong các thành phố, do yêu cầu phải tận dụng tối

đa đất đai xây dựng nền cọc khoan nhôi và tường barrette phải thắng đứng, chịu

áp lực của áp lực đất, tải trọng của các công trình liền kề hồ đào, tải trọng máy móc thiết bị thi công ở biên hỗ đảo, áp lực của nước ngầm đây trồi hồ đào gây nên Nhà cao tầng đồi hỏi nền móng phải chịu được tải trọng lớn, độ chống thấm

cao, ít ảnh hưởng đến các công trình liền kề

gỗ bị mục nát và làm nên đất yếu đi

Trong thực tế cọc tre, cọc gỗ được sử dụng như là một giải pháp gia cố nền cho những công trình có tải trọng truyền xuống không lớn và phải được sử dụng

ở những nơi đất luôn ẩm ướt, khi đó thời gian sử dụng sẽ cao đến 50 - 60 năm Cọc gỗ thường hay dùng cho những trụ cầu gỗ nhỏ, nhất là cầu qua suối ở vùng trung du và miền núi

Cọc gỗ (hoặc tre) có ưu điểm là tận dụng được vật liệu địa phương, biện

pháp thi công đơn giản, giá thành thấp, tiến độ thi công nhanh, thường được

người dân sử dụng để xử lý nền khi làm nhà ở

2.1.2 Cọc thép

Trong xây dựng hiện đại, cọc thép cũng được sử dụng nhiều cho các giải

pháp móng cọc Cọc thép thường được chế tạo từ thép ống hoặc thép hình cán

———ễễễễễ

nóng Các đoạn cọc thép được nối hàn, chiều cao đường hàn phải theo qui định của thiết kế

sử dụng phải tính toán cụ thể để mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất

~ Phạm vi sử dụng: Cọc thép được sử dụng trong xây dựng dân dụng và công

nghiệp, đặc biệt là các công trình cầu, bên bốc dỡ và cầu cảng

Khi xử lý nền bằng cọc cát nền đất được nén chặt lại, do sức chịu tải của nền

tăng lên, độ lún và biến dạng không đồng đều của nền đất dưới đế móng các

công trình giảm đi một cách đáng kế

Dưới tác dụng của tải trọng, cọc cát và vùng đất được nén chặt xung quanh

cọc cùng làm việc đồng thời, đất được nén chặt đều trong khoảng giữa các cọc

———ễễễễễễễ

Khi dùng cọc cát quá trình cố kết của nền đất diễn biến nhanh hơn nhiều so

với nên đất thiên nhiên hoặc nền đất dùng cọc cứng Khi trong nền có cọc cát thì ngoài tác dụng nén chặt đất, còn làm việc như các giếng cát thoát nước, nước

trong đất có điều kiện thoát ra nhanh theo chiều dài cọc dưới tác dụng của tải

trọng ngoài, do đó cải thiện được tình hình thoát nước của nền đất, điều này là

không thể có được đối với nền đất thiên nhiên hoặc là đối với nền có sử dụng

các loại cọc cứng Phần lớn độ lún của nền đất có cọc cát thường kết thúc trong quá trình thi công do đỏ tạo điều kiện cho công trình mau chóng đạt được đến giới hạn ôn định

Vật liệu dùng cọc cát rất thuận lợi, đồi dào và rẻ hơn nhiều so với các loại vật liệu làm các loại cọc cứng như: gỗ, thép, bê tông, bê tông cốt thép và không,

bị ăn mòn nếu nước ngầm có tính xâm thực

Về mặt thi công, cọc cát có phương pháp thi công tương đối đơn giản, không đòi hỏi thiết bị phức tạp

6 Việt Nam cọc cát đã được áp dụng vào các công trình lớn như:

+ Dự án mở rộng đường Láng —- Hoà Lạc đoạn qua các huyện Từ Liêm,

Quốc Oai, Thạch Thất, thành phố Hà Nội

+ Dự án đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh - Trung Lương đoạn nối từ

Tan Tao di cho đệm (KM0+800 đến KM§+200)

+ Dự án xử lý nền các nhà kho chứa sét của nhà máy xi măng Cái Lân, thị xã

Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

Hiên nay hàng loạt các đường cao tốc liên tỉnh đang sử dụng rất thành công, theo phương pháp này

2.1.4 Xử lý nền bằng cọc xi măng đất (cọc trộn dưới đất sâu)

Cọc xi măng đất là một phương pháp mới dùng để gia cố nên đất yếu, nó sử

dụng xi măng, vôi để làm chất đóng rắn, nhờ vào máy trộn dưới sâu để trộn

cưỡng bức đất yếu với chất đóng rắn (dung dịch hoặc dang bột), lợi dung mét

———ễễễễễễễễ

loạt các phản ứng hoá học - vật lý xảy ra giữa chất đóng rắn với đất, làm cho đất

mềm đóng rắn lại thành một thể cọc có tính chỉnh thể, tính ổn định và có cường

độ nhất định

Phương pháp này thích hợp với các loại đất được hình thành từ các nguyên

nhân khác nhau như đất sét bão hoà, bão hoà bùn nhão, đất bùn, đất sét và đất

sét bột Độ sâu gia cố từ 50-:-60m nhưng lại hiệu quả nhất cho độ sâu gia có

từ 15-:-20m và loại đất yếu khoáng vật đất sét có chứa đá cao lanh, đá cao lanh

nhiều nước và đá măng tô thì hiệu quả tương đối cao, gia cố loại đất tính sét có

chứa da silic va ham lượng chất hữu cơ cao, độ trung hoà pH tương đối thấp

thấp

Coc xi ming đất được áp dụng rộng rãi trong xử lý nên móng và nền đất yếu cho các công trình: Xây dựng giao thông, Thuỷ lợi, Sân bay, Bến cảng làm

tường hảo chống thấm cho đê đập, sữa chữa thấm mang công vả đáy cống, gia

cố đất xung quanh đường hầm, ổn định tường chắn, chống trượt cho mái dốc,

gia cổ nền đường, mồ cầu dẫn

Phương pháp thi công nhanh, tiết kiêm thời gian thi công đến 50% do không phải chờ đúc cọc và đạt đủ cường độ, kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tổ rủi ro cao

Hiệu quả kinh tế cao, giá thành hạ hơn nhiều so với phương án cọc đóng, rất thích hợp cho công tác xử lý nền, xử lý móng cho các công trình ở các khu vực nền đất yếu như bãi bồi, ven sông, ven biển Thi công được trong điều kiện mặt bằng chật hẹp, mặt bằng ngập nước

2.1.5 Xử lý nền bằng cọc ép (Cọc BTCT)

Cọc ép thâm nhập vào nước ta qua một vải tài liệu nước ngoài được gọi là cọc Mega (tên một hãng xây dựng Pháp) Cọc ép là một thuât ngữ được dùng trong tai liệu kỹ thuật quốc tế: pressed pile (anh) Ở nước ta, từ năm 1986 đến

———ễễễễễễễễE

nay, việc sử dụng cọc ép ngày cảng rộng rãi, nhất là trong việc gia cố và xây chen trong thành phổ

Coe ép là cọc được chế tạo sẵn, vận chuyển đến công trình và hạ đến độ sâu

thiết kế bằng phương pháp ép tĩnh Về vật liệu chế tạo cọc ép có thể là BTCT,

cọc thép Tuy nhiên ở điều kiện xây dựng nước ta hiện nay, trong các giải pháp móng cọc, hầu như chỉ dùng cọc BTCT, nên chúng ta chỉ đi sâu vào cọc ép bê tông cốt thép đúc sẵn

Cọc bê tông đúc sẵn có hai loại: Cọc bê tông đúc sẵn thông thường và cọc bê tông đúc sẵn dự ứng lực kéo trước Cọc thường có hình vuông, cạnh cọc có kích

thước 0,1 đến 1.0m Ở Việt Nam hay dùng kích thước 0.2 đến 0.4m, mác bê

tông thường được dùng cho cọc là 250 300 Kg/cmỶ, còn với cọc bê tông dự

ứng lực thường dùng 350-:-450 Kg/cmỶ

Ở Việt Nam hiện nay phương pháp xử lý nền bằng cọc đóng được dùng rất

phổ biến, nó được áp dụng cho những công trình có tải trọng không lớn, chiều

sâu lớp đất yếu không quá sâu như nhà dân có chiều cao < 5 tầng, móng trạm bơm, cống tưới tiêu có qui mô lớn, móng cầu có tải trọng nhỏ

Chính vỉ tính ưu việt của cọc bê tông cốt thép mả hiện nay ở Việt Nam có rất

nhiều Công ty sản xuất cầu kiện bê tông đúc sẵn với chất lượng, kích cỡ rất đa dạng

Phương pháp tính toán đã được nhiều tổ chức, cơ quan viết các phần mềm chuyên dụng để dùng tính toán cho cọc bê tông cốt thép đúc sẵn

Biện pháp thi công, hiện nay có khá nhiều biện pháp thi công cọc bê tông cốt thép đúc sẵn với các loại máy móc thiết bị đa dạng Vì vây việc thi công cọc bê

tông cốt thép đúc sẵn không gặp nhiều khó khăn, tốc độ thi công nhanh, đảm

bảo diều kiện kinh tế kỹ thuật

Cọc đóng bê tông cốt thép là loại cọc được đúc sẵn Mác bê tông từ 200 đến

350 tuỳ thuộc chiều dài, tiết diện cọc và yêu cầu thiết kế Trong thực tế xây

dựng sử dụng nhiều nhất là loại cọc có tiết diện vuông, cấu tạo như trên hình

+.Ƒ

Chiều dài đoạn cọc: 3 — 16m

Độ sâu đóng cọc: trung bình 25m, nếu sử dụng cọc bê tông ứng suất trước có thể đóng tới 40m

——————ễễễễễễễễ

Sức chịu tải của cọc đạt 80 — 100 tân/cọc

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ tối thiểu 3 cm Đầu cọc đặt các đai bằng thép

lá dày 10 mm đề phục vụ việc nôi han trong quá trình đóng cọc Ngoài nồi hàn

còn có rất nhiều các kiểu nối khác được sử dụng rộng rãi ở nước ngoài, trên hình

2.3 Trình bày các kiểu nối cọc đóng đề tham khảo

Hình 2.2: Câu tạo các kiêu nỗi cọc

Hình 2.3: Các phương án nối cọc BTCT trong quá trình đóng

* Cọc tròn BTCT đúc lý tâm: Ngoài cọc tiết diện vuông ra, loại cọc tròn bê

tông cốt thép đúc ly tâm cũng được sử dụng nhiều trong thực tế xây dựng Cầu tạo của đoạn cọc bê tông cốt thép đúc ly tâm thể hiên trên hình 2 5

Đường kính cọc 40 — 120 mm

Chiều đài đoạn cọc 4— 12 m

Mũi cọc có khung thép gia cường và đầu mũi bịt thép lá

Đầu cọc gia cường hai vòng đai xoắn để chống ứng suất cục bộ

Bước các đai xoắn bồ trí tương tự như ở cọc tiết diện vuông

Cọc có thể nồi hàn, nỗi bu lông

Coe cé thể đóng sâu tới 60 m

* Cọc BTCT ứng suất trước: Đề hạn chế hiện tượng nước có thể thẩm qua

các khe nứt đó vào than coc lam gi cốt thép và phá hoại bê tông qua các khe nứt

nẻ hay xuất hiện khi vận chuyển và đóng cọc bê tông cốt thép người ta sử dụng

cọc bê tông cốt thép ứng suất trước Do bê tông đã được nén trước, nên không

chịu ứng suất kéo, do đó không bị nứt nẻ Ngoài ra còn giảm được lượng cốt

thép trong cọc bê tông Cọc bê tông cốt thép ứng suất trước có thé đóng sâu tới

40m

* Ưu điểm:

~ Ưu điểm rõ rệt của cọc ép là thi công êm, không gây chắn động tính kiểm tra cao, chất lượng của từng đoạn ép được thử dưới lực ép, xác định được sức tải của cọc qua lực ép cuối củng Thiết bị gọn nhẹ, thi công không gây ô nhiễm môi trường

- Có thể thi công trong điều kiện mặt bằng chất hẹp, rất hiệu quả trong trường hợp xây chen, chóng lún, cải tạo nhà Khi ép sau, cọc được ép trong quá trình xây dựng các tầng trên, rút ngắn thời gian thi công

———ễễễễễễễễE

- Có thể hạ cọc bằng phương pháp ép đối với nhiều loại cọc khác nhau: cọc

BTCT, cọc thép

~ Có thể chế tạo kích với lực ép lớn (tăng S xi lanh, tăng áp lực dầu) Lực ép

có thể khống chế được qua việc điều chỉnh áp lực dầu

* Nhược điểm

~ Lực ép tỷ lệ thuận với chiều sâu ép cọc, dẫn đến việc nếu đỏi hỏi lực ép lớn

quá thi khó chế tạo được máy ép

- Luôn phải tạo đối trọng tương ứng với lực ép của máy Nếu ép cọc lớn, đối trọng rất cồng kènh, di chuyển máy sẽ rất tốn kém

- Coe phải ép thành nhiều đoạn ngắn, do đó số lượng mối nối nhiều, độ tin

cây sẽ giảm Theo qui định môt cọc không được có quá 15 mối nối đối với đoạn

cọc thiết điện 20x20 cm và 20 mối nối đối với đoạn cọc thiết diện 30x30 cm

lớn và tải trọng lớn, địa chất nền phức tạp và các cầu đường bộ mà các phương

pháp khác như cọc gỗ cọc thép, cọc bê tông cốt thép, cọc xi măng đất hay cọc cát đều không thể giải quyết được

Hiên nay ở Việt nam có rất nhiều công ty mua lại các phần mềm tính toán nên trong thiết kế việc lựa chọn các đơn vị tư vấn cũng rất phong phú

Thiết bị thi công nhỏ gọn, nên có thể thi công trong điều kiên xây dựng chật hẹp Không gây ảnh hưởng bất kỳ nào đổi với nền móng và kết câu của các công

trình kế cận Độ an toản trong thiết kế và thi công cao

———ễễễễễễễễễE

Gia thành rẻ hơn các loại móng cọc bằng bê tông cốt thép nhờ vào khả năng chịu tải trên mối đầu cọc cao nên số lượng cọc trong móng giảm, do đài cọc nhỏ gọn nên tránh hiện tượng chịu tải trọng lệch tâm

Tuy nhiên thi công cọc nhồi tạo nên môi trường sình lầy, dơ bẩn Chất lượng

cọc tuỳ thuộc vào trình độ va công nghệ đồ bê tông cọc

Ưu nhược điểm của khoan nhồi:

*Uu điểm:

~ Tao được cọc bê tông cốt thép liền khối có tiết diện và độ sâu lớn, không

phải nói làm ảnh hưởng đến khả năng làm việc của cọc

- Sức chịu tải của cọc khoan nhi rất cao Là giải pháp hiệu quả về mặt kết

cấu và kinh tế cho móng nhả cao tầng, công trỉnh đỏi hỏi độ chịu lực cao

~ Thi công ít gây ảnh hưởng đến nền đất và công trình xung quanh (cọc đóng

và nén hay sinh ra trồi đất, nứt tường công trình lân cận)

- Giảm chỉ phí chế tạo và vận chuyển cọc so với phương án cọc đóng, hoặc

ép

* Nhược điểm:

~ Khó kiểm tra chất lượng cọc, chi phí kiểm tra chất lượng coc cao

~ Cọc cỏ nhiều khuyết tật, xác suất cọc bị hỏng cao: tiết diện không đều, bị

rỗ, bị đứt, bê tông lẫn bủn tạp chất do bị sập thành, lồng sắt bị tụt (VD: cầu

Thanh Tri thi céng hon 1000 coc thi gan 1⁄4 số lượng là kém chất lượng và không đạt yêu cầu)

~ Đôi hỏi sự phù hợp về thiết bị thi công và tay nghề công nhân

- Quả trình thi công phụ thuộc vào điều kiện thời tiết

~ Gây ô nhiễm môi trường

2.1.7 Xử lý nền bằng cọc barrette

——————ễễễễễễễ

Cọc barrette thường được dùng cho những công trình có tải trọng rất lớn va các phương pháp xử lý nền khác đều không đáp ứng được yêu cầu Nó thường được dùng cho những toà nhà cao trên 40m, móng các cầu dẫn lớn sức chịu

tải trên mỗi đầu cọc từ 600 3600 tắn

Ưu nhược điểm của cọc barrette:

* Ưu điểm

~ Tạo được cọc bê tông cốt thép liền khối có tiết diện và độ sâu lớn, không

phải nối làm ảnh hưởng đến khả năng làm việc của cọc

~ Sức chịu tải của cọc barrette rất cao Là giải pháp hiệu quả về mặt kết cầu

và kinh tế cho móng nhà cao tầng, công trình đòi hỏi đô chịu lực cao

~ Thi công it gây ảnh hưởng đến nền đất và công trình xung quanh (cọc đóng

và nén hay sinh ra trdi đất, nứt tường công trỉnh lân cân)

~ Giảm chi phí chế tạo và vận chuyển cọc so với phương án cọc đóng, hoặc

ép

* Nhược điểm

- Khó kiểm tra chất lượng cọc, chỉ phí kiểm tra chất lượng cọc cao

- Cọc có nhiều khuyết tật, xác suất cọc bị hỏng cao: tiết diện không đều, bị

rỗ, bị đứt, bê tông lẫn bùn tạp chất do bị sập thành, lồng sắt bị tụt

~ Đi hỏi sự phù hợp về thiết bị thi công và tay nghề công nhân

- Qua trinh thi công phụ thuộc vào điều kiện thời tiết

- Gay 6 nhiễm môi trường,

2.2 So sánh các phương pháp xử lý nền móng cho công trình nhà cao tầng

Như chúng ta đã biết, các đô thị của nước ta, đặc biệt là Hà Nội và TP Hồ

Chí Minh đều nằm trên nền đất yếu Vì vậy việc gia cố nên móng để có thể xây dựng được công trình, đặc biệt là các công trình cao tầng trở nên cấp bách và

cần thiết chiều sâu xử lý lớn (H=30-:-60m) do đó cọc khoan nhỗi thường được

———ễễễễễễễễễ

lua chọn Mặt khác, việc gia có nền móng còn cho phép xây dựng các tầng hầm, gara ôtô để tận dụng quĩ đất xây dựng ngày càng hạn hẹp Đây là một vấn đề rất cần sự nghiên cứu và ứng dụng vào thực tế thi công của ngành xây dựng trong những năm tới

Một số phương pháp xử lý nên móng thường được dùng trong những năm gần đây để xây dựng nhà cao tầng đã tỏ ra có hiệu quả và trong tương lai nó vẫn được dùng rộng rãi, đó là phương pháp dùng cọc và tường trong đất

Cọc dùng trong gia cố và thiết kế nền móng có rất nhiều loại, tủy theo điều

kiện thi công, địa chất công trình, thủy văn, địa hình, kinh tế mà lựa chọn cho

thích hợp

Người ta có thể phân loại cọc theo nhiều cách khác nhau: theo mục đích sử

dụng, theo khả năng chịu lực, heo vật liệu, heo phương pháp thị công v.v

Theo mục đích sử dụng: cọc gia cố nền và cọc chịu lực (cọc của móng cọc)

“Theo vật liệu chế tạo: cọc tre, cọc gỗ, cọc thép, cọc thép bê tông, cọc bê tông cốt thép, cọc cát, cọc xi mang đất

“Theo phương pháp thi công: cọc ép, cọc đóng (cọc đóng rung), cọc rung, cọc

vít, cọc nhồi (nhằi khô, nhồi ướt, cọc barrette)

€ọc barrette là một loại cọc nhôi, thi công bằng thiết bị gầy đào hình chữ

nhật, có tiết diện rất đa dạng: chữ nhật, chữ T chữ thâp chữ L I, H, E, hình ba

chạc Y Cọc barrette có tiết điện thông dụng là hình chữ nhật với chiều rộng

0,6 — 1,5 m, chiều dài 2,2- 6 m và chiều sâu từ hàng chục đến hơn 100 m

Khi thi công phần ngầm bằng phương pháp đào mở mà không có tường trong đất thì phải dùng ctr dong theo chu vi hồ móng đề chống thấm và bảo vệ

sụt lở cho hỗ móng Theo vật liệu chế tạo, ta có: ván cử gỗ, ván cừ thép và bê

tông

———ễễễễễễễễ

- Van cir gd chi str dung @ những công trình nhỏ, hố móng nông với áp lực

- Van cir bing bê tông: Được chế tạo bằng bê tông cốt thép và bê tông cốt

thép ứng lực trước, tiết diện ngang điền hình trình bảy trên

Van cừ bê tông có ưu điểm hơn vá cử thép là không chịu ăn mòn, nhưng nó còn một số nhược điểm là: chiều dai hạn chế, không có khả năng nối dải; tính chịu uốn, chống va đập thấp, khả năng sử dụng lại hầu như không có; chống thâm khó khăn; vận chuyển phức tạp, tốn nhiều công khi hạ

Vì vậy tường cừ bê tông chỉ sử dụng hiệu quả cho các công trình cảng, kè ven bờ, các hồ móng sâu 3 — 12 m

Trong xây dựng, các cọc được chế tạo sẵn và được hạ bằng năng lượng đông

(va đập) gọi chung là cọc đóng Theo vật liệu chế tạo chia ra các loại cọc thông,

dụng sau: Cọc tre, cọc gỗ, cọc thép, cọc hỗn hợp thép + bê tông, cọc bê tông cốt

thép

* Coc khoan nhồi và cọc barrette thuộc loại cọc chịu lực có sức chịu tải lớn

dùng cho móng công trình được thi công bằng phương pháp tạo lỗ và đỗ bê tông cốt thép toàn khối

Cọc khoan nhồi có tiết diện tròn, D = 0.4 - 1,5m (thông dụng 0.6 — 1,2m),

chiều sâu H = 10 — 120m (thông dụng 30 — 50m), khả năng chịu lực P = 75 —

4000 tấn Trong các công trình giao thông có thể: D = 2,5 - 3m; H = 50 — 120 m,

P = 3000 — 4000 tấn (cầu Mỹ Thuận, Cần Thơ) Khi thi công người ta dùng may

khoan có lưới khoan hình tròn dé tao 15 coc, giữ thành lỗ khoan có thể dùng ống

vách (casing) hoặc dung dịch sét bentonite, polime

Coc barrette là một loại cọc khoan nhéi, không thi công bằng lỗ khoan hình

tròn mà bằng loại gầu ngoạm hình chữ nhật Cọc barrette có tiết diện thông dung

là hình chữ nhật, ngoài ra còn có thể có các tiết diện khác với kích thước như

trên hình 2.8 Chiều sâu H của cọc barrette H = 20 — 150m, sức chịu tải của cọc

barrette rất lớn P = 600 — 4000T tùy theo kích thước và hình dáng và chiều sâu

của cọc Cọc khoan nhỗi va coc barrette phải được cắm vào tầng đất tốt, đá gốc, cuội sồi với chiêu sâu tôi thiệt là 3D

———ễễễễễễễễễ

Hình 2.8: Tiết diện và kích thước một số cọc barrette

“Tường trong đất đỗ toàn khối thực chất là các cọc barrette nối với nhau qua các gioăng chống thấm Các cọc barrette này thường có tiết diện chữ nhật, chiều

rộng Ð = 0,6 — 1,5m; chiều dai L = 2,2 — 3m; va chiều sâu thông thường từ 12 —

30m phụ thuộc vào: chiều sâu tầng hầm của công trình Ở Việt Nam có nhiều công trình tường trong đất rộng 0.6 — Im, chiều sâu 25 — 35m

*u điểm

- Tạo được cọc bê tông cốt thép liền khối có tiết diện và độ sâu lớn; không

phải nối làm ảnh hướng đến khả năng làm việc của cọc

- Sức chịu tải của cọc khoan nhôi rất cao Là giải pháp hiệu quả về mặt kết

cấu và kinh tế cho móng nhà cao tầng, công trinh đỏi hồi độ chịu lực cao

~ Thi công ít gây ảnh hưởng đến nền đất và công trình xung quanh (cọc đóng

và nén hay sinh ra trồi đất, nứt tường công trình lân cận)

——————ễễễễễễ

- Giảm chi phí chế tạo và vận chuyển cọc so với phương án cọc đóng, hoặc

ép

* Nhược điểm

- Kho kiểm tra chất lượng cọc, chi phí kiểm tra chất lượng cọc cao

~ Cọc có nhiều khuyết tật, xác suất cọc bị hỏng cao: tiết diện không đều, bị

rỗ, bị đứt, bê tông lẫn bùn tap chất do bị sập thành, lồng sắt bị tụt (VD: cầu Thanh Trì thi công hơn 1000 cọc thì gần 1⁄4 số lượng là kém chất lượng và không

đạt yêu cầu)

~ Đòi hỏi sự phủ hợp về thiết bi thi công và tay nghề công nhân

~ Quá trình thi công phụ thuộc vảo điều kiện thời tiết

- Gay 6 nhiễm môi trường,

Pham vi áp dụng của cọc khoan nhôi và barrette

- Sử dụng cho móng các nhà cao tầng,

- Su dung cho mong bổn chứa, silô, bể chứa nước chịu tải trọng lớn

- Sử dụng cho mỏng các trụ cầu trong các công trình giao thông

2.3 Phân tích lựa chọn giải pháp xử lý hồ móng sâu cho nhà cao tầng

“Trong thi công xây dựng công trình trong thành phố Hà Nội, do yêu cầu phải

tập trung tối đa đất đai xây dựng nên chúng ta phải lựa chọn phương án xử lý hố

móng nào đảm bảo đô ổn định công trình, giá thành hợp lý, biện pháp thi công

không quá phức tạp, thi công nhanh, ít ảnh hưởng đến công trình liền kề xung quanh, móng chiu được tải trọng lớn và rất lớn

Thi công hố đảo móng công trình luôn song hành với việc lựa chọn giải pháp thi công hố đào không thích hợp với điều kiện địa chất - thuỷ văn công trình Sư chuyển dịch đất nền quanh hồ đào có thể xây ra ngay trong quá trình

đào móng hay sau thời gian hố đào đã lắp đất Đây là vấn đề khó tránh khỏi, một

khi nhà thầu kém năng lực, ít kinh nghiệm hoặc thiếu thông tin tin cậy về số

liệu khảo sát Vấn đề đào hồ luôn luôn là chủ đề thời sự, nó tiềm ẩn trong nghề

và nghiệp của một kỹ sư xây dựng nền móng công trình

Theo vật liệu tường chắn hố đào phổ biến được chia làm hai loại: Tường

chắn tạm bằng cọc bản thép larssen và tường chắn vĩnh cửu bằng cọc barrette

liên tục ngầm tròng đất Theo cách giữ ổn định tưởng chắn thường được chia

làm hai loại: tường chắn có chân ngàm sâu trong đất sét cứng hay cát chặt và

tường chắn kết hợp văng chống bằng thép hình hay dam bé tông hoặc bằng sản của các tầng ham (thi công kiểu “Top — Down) hoặc neo trong đất Ngoài ra còn loại tường chắn đất khác như: tường vây bằng hàng cọc khoan nhồi liên tục, cọc bản bằng bê tông lắp ghép cọc xi măng đất

Tường chắn đất bằng tường barrette là một trong các giải pháp xử lý hố móng đào sâu dựa trên tính toán điều kiện cho phép của các đặc trưng địa chất

cũng như hiện trạng tồn tại của công trình lân cân Đỏ là xét về độ bền và ổn

đỉnh cục bộ theo từng mặt cắt địa chất của từng hồ khoan sao cho việc thi công

hồ đảo sau này là khả thi, hạn chế tối đa các sự cổ đây trồi đất, trượt lở đất xung quanh hồ đào làm ảnh hưởng đến các công trình lân cận, đặc biệt phải lựa chọn

hệ thanh chống sao cho hạn chế biến dạng tường vây và chuyển VỊ ngang tại

đỉnh tường là tối thiểu

Thứ nhất phương pháp này phù hợp với độ sâu hố đảo lớn, thích hợp với

mọi loại nền đất kể cả nơi có mực nước ngầm cao, thi công không quá phức tạp

Thứ hai là hệ thanh chống ngang, chống xiên không hạn chế một cách tuyệt đổi được các chuyển vị lớn tại đỉnh tường cừ nêu kích thước hồ đảo rồng và lớn Thứ ba là, do cần thiết phải sử dụng nhiều tầng, nhiều lớp thanh chống cho tường cừ sẽ gây trở ngại các hoạt động máy đảo đất dù là sử dụng máy đào cỡ nhỏ, vì vậy phải đào đất bằng biện pháp thủ công nên thời gian thi công phần

ngầm bị kéo dài

———ễễễễễễễễễễ

Vào thời điểm xây dựng ở ta mới phát triển, các công trình ngầm thường có

diện tích tầng hầm vừa phải, hố đào không sâu, khối lượng đất đào không lớn,

các công trình lân cận là thấp tầng, tải trọng phụ tác dụng lên tường cừ nhỏ, phương án chống đỡ tường cừ nhỏ, phương án chồng, đỡ tường cừ không phức tạp, thì việc chọn biện pháp chống đỡ hó đảo bằng tường cử larssen là phương

phía Đông Bắc nhìn ra đường Trần Bình Trọng Toà nhà 25 tầng cao + 80,70m,

cao nhất trong vùng Trên tầng 25 bố trí bể bơi thông minh, phỏng tắm sông hơi massage va quay bar riêng cho mỗi căn hộ VIP Công trình có 6 thang máy va 6

thang bộ thoát nạn khi hoả hoạn Toà nhà có tổng diện tích sản là 4161mỶ tương

ứng 366 căn hộ cho 1600 dân Kết cấu toà nhà bao gồm sàn không dầm dầy

20em tựa trên vách có khoảng cách 6cm và 3 lõi cửng bằng bê tông toàn khối

không ứng suất trước có chiều day trung bình 30cm Toa nha 2 tang ham dién

tich 2485m’, gồm ba khối bố trí theo hình chit L, không có khe lún, chỉ cầu tạo khe co dãn nhiệt độ rộng 14 cm cắt từ cốt sản tầng trệt trên mặt đất đến cốt đỉnh

mái bằng

2.4 Nghiên cứu áp dụng giải pháp xử lý nên móng cho công trình cao tang

bằng tường barrette, cọc khoan nhỏi và mô hình tính toán

Lần đầu tiên vào năm 1950 khi làm tường chống thấm của dap thuỷ lợi Milan ở Italia, đã thi công tường liên tục trong đất và dùng dung dịch sét để giữ thành Bắt đầu từ những năm 70, phương pháp nảy được ứng dụng trong các

———ễễễễễễễễ

công trình thuỷ lợi, bến cảng và các phần công trình ngầm rất đa dạng của các

nhả máy sản xuất công nghiệp và năng lượng Ở Việt Nam trong khoảng 10 năm trở lại đây đã dùng tường trong đất làm tường ngoài tầng hầm của nhiều nhà cao

tầng ở Hà Nội và Thành phổ Hồ Chí Minh có độ sâu trên 20m dưới mặt dat

Trong thực tế xây dựng thành phố, phương pháp tường trong đất chủ yếu được dùng để làm các đường vượt ngầm dưới đất, tàu điện ngầm đặt nông, đường ô tô và bãi đậu ô tô ngầm Ngoài ra, phương pháp tường trong đất cũng

dùng để làm móng gọi là cọc barrette dùng để làm các tầng hầm ở các toà nhà

chung cư cao tầng, các trung tâm thương mại

Ví dụ:

1 Công trình Vietcombank Hà Nội đài móng tựa trên 2 — 3 cọc barrette tiết diện chữ nhật kích thước 0,8 x 2,8 m sâu 55m (có tất cả 58 cọc) Tường trong

đất dầy 0,8m, sâu 23m, khối lượng: 2500mỶ, 2 tầng ham

2 Công trình Tháp đôi Petronas Malaysia cao 450m dùng giải pháp móng bẻ

trên một ruộng cọc barrette Cọc barrette có kích thước 1.2 x 2.8m sâu 60 —

125m và 0.8 — 2.8m, sâu 40 — 60m Dai coc là móng bẻ toàn khối dày 4.5 m Tường vây trong đất: đày 0.8m, sâu 30m, khối lượng: 29.000mẺ, nhiều tầng hầm với chiều cao là 20m Chân tường trong đất đặt vào lớp sét cứng Tất cả các cọc đều chống vào đá gốc, nên rất vững chắc

2.4.1 Mô hình tính toán tường chắn không neo

Trường hop nay chỉ áp dụng khi nhà có tầng hầm không sâu hơn 4m

Sơ đồ tính được trình bày trong hình 2.9 dưới đây:

——————ễễễễễễễễễ

Hình 2.9: Sơ đồ tính toán tường | ting ham Khong neo

a Sơ đồ tường, b Sơ đồ áp lực đất: c Biéu dé momen

Quan niệm rằng tường bêtông cốt thép là một vật cửng, nên dưới tác dụng

của áp lực đất, thi no sé bi quay quanh một điểm C, gọi là điểm ngam, cách day

hồ đảo một đoạn Z„ = 0.8h; ( trong đó h; là chiều sâu tường dưới dấy hồ đảo),

Ở đây phải xác định hai số liệu quan trọng, đó là độ sâu cần thiết của tường,

và mômen uốn M„x để tính cốt thép cho tường Trình tự tiến hành như sau

a) Xác định các hệ số áp lực chủ động và áp lực bị động của đất vào tường

b) Xác định áp lực giới hạn của đất nền dưới chân tường:

qạu = [đi =h¿)— hyy¿ ]

c) Ap lực chủ đông của đất ở sau tường:

——————ễễễễễễ

Q

d) Lue day ngang lớn nhất dưới chân tường vào đất

Qinax = [nia-2@, +0.)} - Ahuy (2-4)

pe A—20,(h, +h,)—30 zy ”

Ghi chú: Trong các công thức trên:

+ - dung trọng của đất

‹Ð- góc ma sat trong của đất

e) Chiều sâu ngàm của bức tường vào đất cần thiết cho tường được ổn định khi

đảm bảo điều kiện: qua < eh

g) Xác định mômen uốn lớn nhất My của tường:

Mômen lớn nhất Mu, tác dung vao điểm nằm dưới đáy hố đào một đoạn Zo:

Coi tường là mét kết cầu céng-xon, tit Myyax tinh được cốt thép chủ cho tường

theo phương pháp thông thường của kết cầu bêtông cốt thép

2.42 Tỉnh toán tường chắn có một hang neo

Sơ đồ tính toán được thể hiện trên hình 2.10 dưới đây:

Sơ đỗ tính này thường ap dung cho nha cao ting có2 tầng hầm (với hồ đảo sâu khoảng 8m đến 10m)

Điều kiện cân bằng ổn định của tường sau:

Tir Mmax tinh duge cốt thép chủ cho tường chịu uốn theo phương pháp thông

thường của kết cầu bê tông cốt thép

Hình 2.10: Sơ đồ tính toán tường có một hàng neo

a Sơ đồ tính: b Biểu đồ mômen

2.4.3 Tỉnh toán tường chắn có nhiều hàng neo

Áp lực đất lên tường cừ được xác định theo phương pháp của K Terzaghi Biểu đỗ rút gọn áp lực bên của đất lên tường có nhiều gối (do các thanh chéng

khi thi công) hoặc nhiều neo (tạm thời hay lâu dài) đối với đất rời và đất dính

Hình 2.12: Sơ đồ lực tác dụng vào tường cử khi có các neo ứng suất trước

Trị số cực đại áp lực ngang của đất tác dụng lên tường chắn đối với đất rời:

Z - Khoảng cách từ tiết điện của tường đang xét đến đỉnh tường

@- góc ma sát trong của đất

Dùng P„„ để xác định các nội lực trong tường chắn

Các mômen uốn trong tường và các phản lực ở gối (hoặc neo) được xác định như trong những dầm một nhọp có chiều dài bằng khoảng cách giữa các gối (hoặc neo) Phần trên cùng của tường được tính như một dầm công — xon có

———ễễễễễễễễễễ

chiều dải bằng khoảng cách từ đỉnh tường đến hàng gối tựa (hoặc neo) thứ nhất Gói tựa dưới cùng đặt tại đáy hồ móng

Khi tính toán các tường cử có neo ứng suất trước, thì phải tính các ứng suất

phụ phát sinh trong tường và neo do việc căng neo

Khi tính toán các ứng lực do căng trước neo, để đơn giản tính toán, người

ta xem tường như cứng tuyệt đối, tức là không xét ảnh hưởng của độ võng tường, đến sự phân bố của phản lực đất phát sinh khi căng neo, còn đất sau tường coi là nền đàn hồi Winkler với hệ số nền thay đổi tuyến tính theo chiều sâu

Sơ đồ tác dụng vào tường khi có các neo ứng uất trước được trình bảy trên hình

Z - Khoảng cách từ đỉnh tường đến tiết diện đang xét, m

k-số lượng hàng neo theo chiều cao tường

n- số liệu của hang neo (n = 1,2,3 ., k)

L - chiều sâu tường (khoảng cách từ đỉnh tường đến chân tường), m

Aa - khoảng cách từ đỉnh tường đến neo thứ nhất, m

(Z—ay) néuZ> a, 1 nếu Z >a„

o-{ 0 nếu Z <au m 0 néuZ<a,

Từ Mz tính ra thép đọc và Qz tính ra thép dai cho mỗi mét dải tường trong

đất bằng bêtông cốt thép theo phương pháp thông thường của kết cầu bêtông cốt

lắp ghép còn phải chú ý việc vân chuyển và cầu lắp các barrette nên thường cốt

thép trong tường lắp ghép nhiều hơn trong tường đúc tại chỗ

2.5 Kết luận chương 2

Hiện nay, ngành xây dựng ở nước ta đã đạt được những thành tựu đáng kể,

nhất là trong công nghệ xây dựng nền móng nói chung và trong móng cọc nói

riêng Chúng ta đã có phương tiên thiết bị thì công khá hiện đại, cho nên việc

lựa chọn móng cọc không bị ràng buộc do thiểu thiết bị Trong xây dựng công

trình việc lựa chọn dạng móng cọc hợp lý là một trong những yếu tổ then chốt

quyết định đến độ an toàn, tin cậy và giá thành hợp lý mang lại hiệu quả kinh tế

+ Cọc khoan nhồi thích hợp với các loại nền cát (Hà Nội dùng nhiễu), kể cả

vùng có hang động castơ

——ễễễễễễễễễễ

+ Thích hợp cho các công trình cầu lớn, chưng cư cao tầng, các công trình công công chịu tải trọng lớn, địa chất nền móng là đất yêu hoặc có địa tầng thay đổi phức tạp

Tuy nhiên khi chọn phương án cọc nhi cần phải xét đến các nhược điểm

nghiêm thử tải cọc phức tạp và giá thành cao

+ Suat huy động cường độ vật liệu cấu tạo cọc thấp

+ Chất lượng cọc phụ thuộc vào trình độ và công nghệ đổ bê tông

+ Dễ sụt thành vách lỗ khoan trong giai đoạn tạo lỗ, điều này ảnh hưởng đến

tinh chất làm việc của đất xung quanh cọc, tại chân cọc, làm thay đổi tiết diện cọc, tăng khối lượng bê tông cọc vả trọng lượng bản thân cọc một cách vô ích

+ Chỉ phí khảo sát địa chất công trình cho việc thiết kế móng cọc khoan nhéi

cao hơn nhiều so với móng cọc khác Bởi vì việc thiết kế cọc khoan nhồi cần biết chỉ tiết về các tính chất cơ — lý — hoá của đất, nước, cần dự báo đúng về các

hiện tượng cát chảy, đất sập

——————ễễễễễễ

Chương: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LỰA CHỌN GIẢI PHÁP

XỬ LÝ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH CHUNG CƯ CT2 NGÔ THỊ NHẬM,

QUẬN HÀ ĐÔNG

3.1 Giới thiệu công trình chung cư CT2 Ngô Thì Nhậm

Công trình chưng cư CT2 Ngô Thị Nhậm, quận Hà Đông là toà nhà cao 24

tầng với 3 tầng hầm sâu 14,05m Kích thước móng 25x27m Kết cầu mỏng là

khung BTCT với tường cũng bằng bê tông toàn khối, hệ thống cọc khoan nhôi

DI500, chiều dài 54m

Tang hầm thi công bằng tường BTCT liên tục theo chu vi móng, dày 0.6m

với các đoạn tường 0.6x2.8x25.4m và 0.6x3.45x44m Sản tầng hầm gồm bản đỉnh tại cốt -0.5m, sàn tầng 1 ở cốt -2.85m, sàn tầng 2 ở cốt -6.84m và bản đáy ở

cốt -8.95m

Móng cọc barrette 0.6x2.8x35.5m đặt giữa khung bên trên và trong mỗi cọc

barrette có đặt thanh thép H305x305 làm trụ đỡ trung gian tạm thời để thi công

các sàn tầng hầm Khối lượng bê tông tường chắn và cọc barrette khoảng

2000mỶ, của bê tông sản bản đáy và tường tầng hầm là 2000m” của toàn công trình là 9000m”, khối lương đất đào và vận chuyển là 6500m” Như vậy bê tông

ngầm chiếm 4000/9000 = 44%

Tải trọng công trình sẽ truyền lên hệ thống cột giữa nhà và các côt biên

nằm với tường cử Tường barrette ở biên như vây sẽ vừa phải chịu áp lực ngang của đất và nước cũng như các tải trọng khác phân bố lân cận và vừa chịu tải

trọng đứng của bản thân công trình Các sàn của công trình tựa trên hệ thống cột

Và tường cử còn bản đáy tựa lên cọc barrette

3.1.1 Phân tích thực tế thi công móng tại chung cư CT2 Ngô Thị Nhậm

———ễễễễễễễễễ