Giải pháp xử lý nền cát cho hố móng sâu vùng đồng bằng áp dụng cho trạm bơm tiêu nhất trai, tỉnh bắc ninh

L I C M N

D i s giúp đ vô cùng quý báu c a các th y trong tr ng i h c Thu l i, Ban QLDA các ti u d án ADB5 t nh B c Ninh, b n bè, đ ng nghi p, ng i thân và cùng v i s n l c c a b n thân, tác gi mong mu n đóng góp m t ph n nh và đem l i nh ng giá tr v khoa h c - th c ti n cho đ tài lu n v n th c s k thu t

“Gi i pháp x lý n n cát cho h móng sâu vùng đ ng b ng - Áp d ng cho tr m

b m tiêu Nh t Trai, t nh B c Ninh”

đ t đ c nh v y, tác gi xin bày t lòng kính tr ng và bi t n sâu s c đ i v i PGS.TS Nguy n H u Hu , đã cho tôi nh ng ý t ng quý giá, nh ng đ nh h ng ban đ u và nhi t tình h ng d n, giúp đ tôi hoàn thành công vi c nghiên c u khoa

h c c a mình

Tôi xin chân thành c m n lãnh đ o tr ng i h c Th y l i, Phòng ào t o i

h c và sau đ i h c, Khoa Công trình, và các th y tham gia gi ng d y khoá Cao h c

22 tr ng i h c Th y l i đã t o m i đi u ki n cho tôi hoàn thành t t khoá h c

Cu i cùng, xin g i l i cám n chân thành nh t đ n ng i thân, b n bè và đ ng nghi p đã khích l đ ng viên tôi th c hi n đ tài lu n v n này./

Hà N i, tháng 05 n m 2016

Tác gi

Bùi Anh Tú

L I CAM K T

Tôi là Bùi Anh Tú, tôi xin cam đoan đ tài lu n v n c a tôi là do tôi làm Nh ng k t

qu nghiên c u là trung th c.Trong quá trình làm tôi có tham kh o các tài li u liên quan nh m kh ng đ nh thêm s tin c y và c p thi t c a đ tài Các tài li u trích d n

rõ ngu n g c và các tài li u tham kh o đ c th ng kê chi ti t Nh ng n i dung và

k t qu trình bày trong Lu n v n là trung th c, n u vi ph m tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m

Hà N i, tháng 05 n m 2016

Tác gi

Bùi Anh Tú

M C L C

L I C M N I

L I CAM K T II

M C L C III

DANH M C B NG BI U V

DANH M C HÌNH V VI

PH N M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tài 1

2 M c đích nghiên c u c a đ tài: 1

3 Ph ng pháp nghiên c u: 1

CH NG 1.T NG QUAN V THI CÔNG MÓNG TRÊN N N CÁT ÙN, CÁT CH Y 3

1.1 Hi n t ng xói ng m, cát ch y 3

1.2 Tình hình nghiên c u, ng d ng c a ph ng pháp h m c n c ng m khi thi công h móng 3

1.2.1 H m c n c ng m khi thi công h móng trên th gi i 4

1.2.2 H m c n c ng m khi thi công h móng Vi t Nam 4

1.3 nh h ng c a vi c tiêu n c m t, tiêu n c ng m đ n n đ nh h móng công trình 5

1.3.1 nh h ng c a vi c tiêu n c m t, tiêu n c ng m đ n n đ nh mái h móng 5 1.3.2 nh h ng c a vi c tiêu n c m t, tiêu n c ng m đ n n đ nh đáy h móng 7 1.4 Các s c khi thi công h móng sâu trong vùng đ a ch t cát đùn, cát ch y 9

1.5 S c , h h ng 10

1.5.1 Nguyên nhân d n đ n s c , h h ng 10

1.6 Các k t qu đ t đ c khi dùng bi n pháp h m c n c ng m đ thi công h móng có đ a ch t cát đùn, cát ch y, nh ng t n t i và nguyên nhân 11

K T LU N CH NG 1 19

CH NG 2.M T S GI I PHÁP GI I PHÁP K THU T KHI THI CÔNG H MÓNG SÂU 20

2.1 Các gi i pháp k thu t khi thi công móng trên n n đ a ch t cát đùn, cát ch y.

20

2.1.1 H m c n c ng m xung quanh h móng 20

2.1.2 B trí t ng vây h móng (c , hào bentonite, các gi i pháp ph t v a t o màn ch ng th m ) 21

2.2 Các gi i pháp b o v h móng khi thi công móng trên n n đ a ch t cát đùn, cát ch y 23

2.2.1 Ch n gi b ng c c xi m ng đ t (c c tr n sâu) 23

2.2.2 Ch n gi b ng c c hàng 27

2.2.3 Ch n gi b ng t ng liên t c trong đ t 29

2.3.1 Ph ng pháp tiêu n c m t 31

2.3.2 Ph ng pháp tiêu n c ng m 43

K T LU N CH NG 2 58

CH NG 3 XU T GI I PHÁP VÀO TÍNH TOÁN H MÓNG TR M B M NH T TRAI – T NH B C NINH 59

3.1 Gi i thi u v tr m b m Nh t Trai 59

3.1.1 Các thông s c b n c a tr m b m 59

3.1.2 Tài li u đ a ch t khu v c n n tr m b m 62

3.2 Nh ng v n đ khi thi công h móng tr m b m Nh t Trai 68

3.2.1 Theo thi t k ban đ u 68

3.2.2 Th c t thi công t i công tr ng: 69

3.3 xu t gi i pháp dùng h th ng gi ng kim đ h th p m c n c ng m cho h móng tr m b m Nh t Trai 70

3.3.1 Tính toán h m c n c ng m 70

3.3.2 Ki m tra h m c n c ng m b ng ph n m m Modflow 73

K T LU N CH NG 3 80

K T LU N VÀ KI N NGH 81

TÀI LI U THAM KH O 83

DANH M C B NG BI U

B ng 2-1 B ng tính tr s n 38

B ng 2-2 L ng th m t đáy móng lên (Qt3) 40

B ng 2-3 B ng tính tr s Ta 55

B ng 3-1 Thông s k thu t tr m b m Nh t Trai 60

B ng 3-2 Ch tiêu c lý đ t n n 65

DANH M C HÌNH V

Hình 1-1 Bi u đ bi n đ i s c ch ng c t c a đ t khi thay đ i đ m 6

Hình 1-2 S đ l c tác d ng lên mái d c khi có áp l c th y đ ng 7

Hình 1-3 Tác d ng c a n c ng m có th gây b c đáy h móng 8

Hình 1-4 N c ng m có áp tác d ng lên l p đ t không th m đáy h móng có th gây b c đáy h móng 8

Hình 1-5 H xói phá h y đo n đ ng Lê V n L ng (kéo dài) Hà N i, mùa m a 2012 13

Hình 1-6 M t c t ngang h móng tr m b m Nh Trác 14

Hình 1-7 H móng c ng Vân C c có hàng c vây xung quanh và đã s d ng h th ng gi ng kim tiêu n c nh ng không đ t hi u qu 15

Hình 2-1 S đ c a m t gi ng đ n h m c n c ng m 20

Hình 2-2 Ph n ng hóa h c c a xi m ng và đ t 26

Hình 2-3 Các hình th c ch n gi b ng c c hàng 28

Hình 2-4 M t ki u b trí rãnh tiêu trong quá trình đào móng 32

Hình 2-5 B trí h th ng tiêu n c th ng xuyên 33

Hình 2-6 Ch ng đ cho gi ng t p trung n c 33

Hình 2-7 S đ tính th m qua đê quai trên n n không th m 36

Hình 2-8 S đ tính th m qua đê quai trên n n đ t th m 37

Hình 2-9 S đ tính th m vào h móng hoàn ch nh 38

Hình 2-10 S đ tính toán gi ng không hoàn ch nh 40

Hình 2-11 S đ tính toán l u l ng b m b sung 41

Hình 2-12 Gi ng th ng c l n 44

Hình 2-13 ng l c n c b ng gang đúc 44

Hình 2-14 B trí h th ng gi ng kim xung quanh h móng 46

Hình 2-15 C u t o gi ng kim v i kh p n i b n l 46

Hình 2-16 Hai t ng gi ng kim đ h th p m c n c ng m 48

Hình 2-17 C u t o gi ng kim có thi t b dòng phun 49

Hình 2-18 C u t o vòi phun 49

Hình 2-19 S đ gi ng kim l c k t h p đi n th m 51

Hình 2-20 C u t o gi ng khoan lo i nh 52

Hình 2-21 S đ tính toán gi ng không hoàn ch nh 54

Hình 3-1 Ph i c nh t ng th tr m b m Nh t Trai 60

Hình 3-2 M t c t đ a ch t khu v c nhà tr m 2-2’ 64

Hình 3-3 M t c t đ a ch t nhà tr m 12-12’ 64

Hình 3-4 H móng tr m b m Nh t Trai 69

Hình 3-5 C t ngang h móng tr m b m Nh t Trai 72

Hình 3-6 M t b ng b trí gi ng kim h móng tr m b m Nh t Trai 73

Hình 3-7 MNN xung quanh ph m vi h móng sau 7 ngày hút n c liên t c b ng 42 gi ng đ t cách nhau 3,5m nhìn t trên xu ng 75

Hình 3-8 MNN xung quanh ph m vi h móng sau 7 ngày hút n c liên t c b ng 42 gi ng đ t cách nhau 3,5m 75

Hình 3-9 Mô t b trí h th ng gi ng h MNN và gi ng quan tr c MNN xung quanh ph m vi h móng theo không gian 3D 76

Hình 3-10 M t c t d c đi qua tim h móng 76

Hình 3-11 M t c t ngang đi qua tim h móng 77

Hình 3-12 c t ngang đi qua tim h móng 77

Hình 3-13 M t c t ngang đi qua tim h móng 78

Hình 3-14 ng quan h MNN gi a h móng theo th i gian b m n c c a h th ng gi ng (g m 42 gi ng) xung quanh ph m vi h móng 78

PH N M U

1 Tính c p thi t c a đ tài

Móng c a h u h t các công trình th ng n m d i m t đ t t vài mét đ n hàng ch c mét ào móng là công vi c đ u tiên khi thi công xây d ng c a b t k công trình nào Khi đào móng, chuy n đi m t kh i l ng đ t đá, phá v cân b ng t nhiên c a môi

tr ng đ t đá, n c d i đ t nên đã x y ra m t lo t các hi n t ng gây tr ng i đ n công tác đào móng nh : t đá thành h tr t l , di chuy n vào h móng, đ t đáy

h b đ y tr i, n c d i đ t, cát ch y vào h móng, vùng đ t xung quanh h móng chuy n v làm cho các công trình lân c n lún s t, n t n

S c thi công h móng công trình luôn song hành v i vi c l a ch n gi i pháp thi công

h đào không thích h p v i đi u ki n đ a ch t và n c ng m S chuy n d ch đ t n n quanh h đào có th x y ra ngay trong quá trình đào móng hay sau th i gian h đào đã

l p đ t ây là v n đ khó tránh kh i, m t khi nhà th u thi t k ho c thi công kém

n ng l c, ít kinh nghi m ho c tài li u kh o sát thi u chính xác

V n đ đào h móng luôn luôn là ch đ th i s , nó ti m n nhi u r i ro c n đ c xem xét k l ng và có gi i pháp thi công thích h p, nh m hoàn thành công trình đúng th i

h n, an toàn và hi u qu

2 M c đích nghiên c u c a đ tài:

- Nghiên c u và đ xu t gi i pháp k thu t kh c ph c hi n t ng cát đùn, cát ch y trong thi công công trình

- ng d ng k t qu nghiên c u tính toán cho thi công tr m b m tiêu Nh t Trai, huy n

L ng Tài, T nh B c Ninh

3 Ph ng pháp nghiên c u:

- Nghiên c u tài li u chuyên ngành có liên quan đ n v n đ ng c a n c ng m, n đ nh

th m c a n n công trình

- Tính toán n đ nh h móng sâu trong đi u ki n đ a ch t và n c ng m b t l i, đ ng

th i phân tích trên mô hình b ng ph n m m Plaxis, Modflow T đó đ ra các gi i pháp b o v kênh d n, phòng tránh cát đùn, cát ch y cho kênh trong quá trình thi công

và v n hành, s d ng sau này

- Áp d ng cho m t công trình th c t có so sánh k t qu nghiên c u và th c t

CH NG 1 T NG QUAN V THI CÔNG MÓNG TRÊN N N CÁT

ÙN, CÁT CH Y

1.1 H i n t ng xói ng m, cát ch y

Khi xây d ng công trình đ ng b ng, ven sông, bi n có h móng sâu (các tr m b m

l n, các h th ng tiêu thoát n c, các t ng h m c a các tòa nhà, h m đ ng b , ga tàu

đi n ng m ) th ng g p đ t n n là l p cát h t trung ho c cát h t m n có l n m t

l ng nh h t sét phù sa và m c n c ng m t nhiên cao, m t s tr ng h p đáy móng công trình có th có t ng n c áp l c, trong tr ng h p này khi đào móng d phát sinh các hi n t ng:

− áy h móng b b c do t ng n c áp l c phía d i đ y lên do l p đ t đáy móng quá m ng, kéo theo đ t và cát vào h móng

− N c ng m ch y t mái h móng kéo theo đ t và cát vào trong h móng Khi đào móng các công trình này, m c n c ng m l ra, các h t m n, h t nh cát ch a

b i s b n c ng m kéo theo t xung quanh mái h móng và đáy h móng vào h móng công trình Hi n t ng ch y c a cát có th di n ra m t cách ch m ch p, ho c r t nhanh d i hình th c đùn ra ngay sau khi đào đ n chúng, làm cho mái h móng m t

n đ nh, ho c b c đáy h móng N u l ng đ t, cát ch y vào h móng quá nhi u thì có

th gây s t lún, đ v các công trình xây d ng đã có xung quanh h móng

1.2 Tình hình nghiên c u, ng d ng c a ph ng pháp h m c n c ng m khi thi công h móng

Tiêu n c cho các h móng xây d ng là đ ng n ng a tác đ ng có h i c a dòng ch y

n c ng m đ i v i n n và mái h móng Ng n l u l ng n c ng m ch y vào h móng, tiêu đ c n c cho đ t t i các t ng đào, ng n ng a đ t mái móng b s t và

tr t

1.2.1 H m c n c ng m khi thi công h móng trên th gi i

T i các công tr ng xây d ng thu công c a Liên – xô, ph ng pháp h n c ng m

đ c áp d ng r ng dãi trong th i k công nghi p hóa và hi n đ i hóa, ph ng pháp h

m c n c ng m đ c áp khi xây d ng các tuy n tàu đi n ng m và kênh đào Matskva (

n m 1933-1937) và ch ng bao lâu sau đó t i các công tr ng c a các công trình đ u

m i Ru-bin-ski và U-glich-ski (n m 1936-1941) Nh ng t i các công tr ng đó đã s

d ng các thi t b còn ch a hi n đ i: gi ng không sâu l m v i các máy b m ly tâm, máy b m c n đ h n c ng m không quá 4-4,5m và ch s d ng có tính ch t thí nghi m các máy b m sâu c a n c ngoài lo i hi n đ i đ gi m m c n c ng m t i 11m

T i kênh đào Von-ga ông mang tên V.I.Lênin đã s d ng v i quy mô l n các thi t b

hi n đ i có hi u qu do mình t s n xu t: các máy b m sâu đ h m c n c ng m t i 23m và các thi t b kim l c đ h n c ng m t i 5m T t c trong các h móng c a 22 công trình thu công trên sông đào Vôn-ga ông v i t ng di n tích ph i tiêu là 84 ha các n c trên th gi i c ng đã áp d ng ph ng pháp h m c n c ng m vào các công trình th y l i, th y đi n, giao thông và xây d ng dân d ng đ t hi u qu khá t t

H móng sâu ph c h p c a tháp phát thanh truy n hình Th ng H i đ t sâu 12,5m

di n tích đáy móng kho ng 2700m2, dùng ph ng pháp gi ng kim đ tiêu n c ng m Hai toà nhà c a b nh vi n h u ngh Trung Nh t, di n tích nhà kho ng 7000m2, c nh dài l n nh t là 91,4m, r ng 41,5m sâu -8,86m, m c n c ng m kho ng -1,5 m, t ng

ch a n c là đ t cát b t n ng, đ t b t sét và cát b t, đã dùng 570 gi ng kim phun t o thành 2 vòng tròn khép kín, hi u qu h m c n c ng m r t t t

i l u trung tâm Qu c m u V Hán có di n tích đào 5000m2, sâu -16,8m, b trí

gi ng k t h p c bên trong và bên ngoài h móng, gi ng sâu 42-47m Áp d ng ph ng pháp t ng d n s l ng gi ng kim phun n c, hi u qu h m c n c ng m r t t t

Vi t Nam là n c có n n khoa h c k thu t phát tri n mu n h n các n c tiên ti n

trên th gi i, hi n nay các công trình th y l i th y đi n, các công trình giao thông và dân d ng đang trên đà phát tri n khá m nh, công ngh h th p m c n c ng m c ng theo đó mà phát tri n theo

Trong nh ng n m g n đây chúng ta đã áp d ng ph ng pháp h th p m c n c ng m

đ b o v h móng khi xây d ng nhi u công trình nh : H móng c ng Hi p Thu n ( p áy, Hà Tây c ), Âu thuy n C u t (H i D ng), tr m b m Kim ôi, tr m

b m Ph n ng, tr m b m Nh t Trai (B c Ninh), tr m b m Nh Trác, H u B II (Hà Nam), c ng Liên M c (Hà Tây), tr m b m Tràm (H i D ng), c ng Vân C c, h

th ng kênh d n c m công trình đ u m i Hát Môn - p áy (Hà Tây), t ng h m các công trình xây d ng, h m đ ng b …

1.3 nh h ng c a vi c tiêu n c m t, tiêu n c ng m đ n n đ nh h móng công trình

Móng c a h u h t các công trình xây d ng đòi h i ph i có h móng khô ráo đ thi công, tr m t s tr ng h p nh đ p đ t trong n c, d n n n b ng tàu cu c, tàu hút bùn Thi công các công trình có h móng vùng có m c n c ng m cao c n thi t

ph i có gi i pháp tiêu n c và b o v mái h móng phù h p đ m b o an toàn công trình đang thi công và các công trình lân c n, đ ng th i đ y nhanh đ c ti n đ thi công Vi c l a ch n ph ng án tiêu n c và b o v mái h móng liên quan m t thi t

đ n đ c đi m k t c u công trình và ph thu c vào đi u ki n đ a ch t - đ a ch t thu

v n c a khu v c xây d ng công trình

Nh v y vi c tiêu n c h móng là bi n pháp r t quan tr ng đ đ m b o cho mái, đáy

h móng n đ nh và khô ráo trong quá trình thi công

i v i các công trình xây d ng nh ng khu v c có m c n c ng m cao, h móng công trình ph i t n t i trong đi u ki n ph c t p T i đáy h móng ng su t gi m, áp

l c l r ng gi m theo, mái h móng ch u nh h ng c a dòng th m trên mái ch y vào

h móng

Khi chênh l ch m c n c ng m so v i đáy h móng càng l n, đ d c th y l c t ng

cao d gây m t n đ nh v xói ng m, kéo theo các h t cát trôi vào h móng, mái h s

b r ng chân nên kh n ng ch u l c theo ph ng đ ng gi m khi n đ t phía trên t t

xu ng làm s t mái h móng Trong tr ng h p cát m n, có h s th m bé thì d x y ra cát đùn ch y và c ng gây s t l

M c n c ng m cao trên mái h móng c ng là nguyên nhân gây m t n đ nh v tr t mái

Tác đ ng tr ng l c lên đ t t ng khi đ m t t ng s kèm theo s gi m đ b n (l c

Hình 1-2 S đ l c tác d ng lên mái d c khi có áp l c th y đ ng

S t ng t i trên mái d c và các khu v c k c n v i mép mái d c, các dao đ ng đ a

ch n, các l c tác đ ng t nh và đ ng, lâu dài và t m th i bên ngoài khác, máy móc, thi t b , ng i…th ng làm gi m s n đ nh và làm đ t d ch chuy n

Phân tích nguyên nhân trên cho phép k t lu n là s hình thành t o tr t do t ng l c

c t Quá trình làm gi m đ b n đ t khi m t, gi m đ ch t, phong hóa, phá ho i k t

c u t nhiên, tác đ ng c a th y t nh và m t ph n l c thu đ ng, s bi n đ i tr ng thái

ng su t và nhi u nguyên nhân khác, ch y u gây ra s gi m đ b n ch u c t c a đ t

ng su t c t l n h n đ b n c a đ t mái d c s phá h y đ n đ nh c a mái d c và t o thành tr t

Khi h m c n c ng m, l ng n c trong đ t gi m s làm đ t tr nên khô ráo và ma sát gi a các h t đ t t ng lên (C,ϕ, dung tr ng c a đ t t ng) khi n mái đào lo i đ t này

t ng kh n ng n đ nh

Trong tr ng h p n n công trình là lo i đ t d l u đ ng (nh đ t cát pha sét, cát nh

h t) thì khi hút n c l thiên n n đó b h h ng do n c ng m th m vào h móng

Tr ng h p n c ng m có áp thì c n n đ t t ng đ i n đ nh c ng có th b h h i Khi làm khô h móng th ng hay x y ra hai hi n t ng h h ng n n nh sau:

Hi n t ng xói r ng là hi n t ng đ t n n b dòng n c th m lôi cu n đi Hi n t ng

này ch xu t hi n trong nh ng đ t r i ho c ít dính nh đ t cát, cát pha sét Lúc đ u

nh ng h t đ t nh b cu n đi và khi l u t c t ng thì nh ng h t đ t l n h n c ng b lôi

cu n đi, còn l i m t c c u đ t t i x p N n đ t này r t d lún, ho c có nh ng đ ng

n c th m t p trung, làm suy y u t ng vùng đ t…M c đ xói r ng và phá ho i c c u

đ t n n càng t ng, khi chi u sâu h móng càng sâu so v i m c n c ng m và c ng

đ b m n c ra kh i h móng càng l n

Hi n t ng b c n n là hi n t ng đ t n n b m t n đ nh hoàn toàn Th ng x y ra c trong đ t r i l n đ t dính Do n c ng m có áp l c t d i đ y lên có th làm phá v

l p đ t m t n n không th m n c ho c ít th m n c

N c ng m có áp l c c ng th ng hay g p khi xây d ng các công trình th y l i

mi n ven sông, ven bi n, ven các ngu n ch a n c, n i mà ngu n n c cung c p n c

h h H

Hình 1-4 N c ng m có áp tác d ng lên l p đ t không th m đáy h móng có th

gây b c đáy h móng

i u ki n n n công trình không b n c ng m có áp phá b c n n (hình 1.3 và 1.4) có

th bi u di n b ng b t đ ng th c:

Trong đó: H- C t n c áp l c (m)

hn- Chi u dày l p n c trên đáy h móng (m)

hđ – Chi u dày l p đ t không th m d i đáy h móng (m)

1.4 Các s c khi thi công h móng sâu trong vùng đ a ch t cát đùn, cát ch y

ào h móng trong đi u ki n đ a ch t y u, m c n c ng m cao và các đi u ki n hi n

tr ng ph c t p r t d sinh ra tr t l kh i đ t, m t n đ nh h móng, thân c c b d ch chuy n v trí, đáy h tr i lên, k t c u ch n gi b dò n c nghiêm tr ng ho c b ch y

đ t làm h h i h móng, uy hi p đ n s an toàn c a các công trình lân c n S c đã

x y ra trong c quá trình thi công t ng c l n trong khi đào đ t Các s c ch y u đã

x y ra là: n t gãy k t c u, đ t đ ng ng, nghiêng lún nhà, s t đ t, đ t ng rào, s p

đ nhà Các hi n t ng này th ng x y ra t i các khu v c có đ t sét y u ho c cát ch y khi t ng c h đào không đ đ c ng ho c thi u kh n ng cách n c (c c ép, c c khoan nh i không liên t c, c tràm ho c m t s lo i khác) T i m t vài công trình s

c đã x y ra ngay c khi đ t n n không quá y u nh ng t ng c không đ c ng ho c

khi t ng c là t ng trong đ t đ c ng nh ng l i b khuy t t t, không ng n đ c xói

ng m n n n c và cát

1.5 S c , h h ng

S c : S p đ công trình ho c m t b phân công trình; s t n n; gãy c u ki n ch u l c chính, đ t đ ng ng, đ ng cáp ho c h th ng thi t b công trình; nghiêng, lún công trình ho c n t, võng k t c u ch u l c chính quá m c cho phép;

H h ng: n t, tách n n; n t t ng ho c k t c u bao che, ng n cách, h h ng c c b

nh ng ch a t i m c gián đo n ho t đ ng các đ ng ng, đ ng cáp ho c h th ng thi t b công trình; nghiêng, lún công trình ho c n t, võng k t c u ch u l c chính

nh ng ch a t i m c cho phép;

Các bi u hi n nêu trên có th xu t hi n ngay t khi b t đ u thi công k t c u ch ng gi thành h đào nh đóng c , thi công c c, làm t ng c barrette ho c xu t hi n trong quá trình đào đ t h móng

1.5.1 Nguyên nhân d n đ n s c , h h ng

1.5.1.1 Ch n đ ng phát sinh khi thi công

Các ch n đ ng phát sinh khi rung h c , h ng vách đ khoan c c nh i có th gây lún móng c a các công trình lân c n t a trên m t s lo i đ t r i, kém ch t ho c gây h

h ng k t c u b ng các tác đ ng tr c ti p lên chúng;

1.5.1.2 Chuy n v c a đ t

Các chuy n v th ng đ ng (lún ho c tr i) và chuy n v ngang c a đ t x y ra khi thi công t ng c h đào (th ng là c ván thép, c c ho c barrette), khi đào đ t h móng, khi hút n c ra kh i h đào ho c khi thu h i c ván thép

Khi rung ho c ép t ng c ch t o s n thì b m t đ t có xu h ng nâng lên và đ t b

đ y ra xa Ng c l i khi thi công c c khoan nh i ho c barrette thì b m t đ t xung quanh b lún xu ng và đ t d ch chuy n ngang h ng v v trí khoan t o l

Khi thi công đào đ t h móng, đ t n n khu v c xung quanh b lún xu ng và chuy n

d ch ngang v phía h đào M c đ lún và chuy n v ngang ph thu c vào đ sâu đào,

đ c đi m c a đ t n n, k t c u ch ng đ và qui trình đào đ t Chuy n d ch l n th ng phát sinh khi thi công h đào sâu trong đ t y u

Khi b m hút n c đ thi công h đào, m c n c ng m b h th p làm t ng đ lún c a

đ t n n khu v c xung quanh M c đ lún ph thu c vào m c đ h m c n c ng m,

đ c đi m c a đ t n n và th i gian thi công

Khi thu h i c ván thép, đ t chuy n d ch vào các khe r ng do c đ l i gây ra lún khu

Hi n t ng s p c c b thành rãnh đào và h khoan khi thi công t ng c và c c b ng

ph ng pháp đ t i ch có th đ l i các h c nh trong đ t Các h c v i qui mô l n

h n đ c hình thành khi đ t b cu n trôi theo dòng ch y c a n c vào h móng qua khe h gi a các t m c ho c qua các khuy t t t trên k t c u c Khi vòm đ t phía trên các h c này b s p s gây ra hi n t ng s t n n ho c s c c a các công trình trên nó

Hi n t ng này có kh n ng x y ra khi hút n c h đào đ thi công móng trong n n cát bão hòa n c

1.6 Các k t qu đ t đ c khi dùng bi n pháp h m c n c ng m đ thi công h móng có đ a ch t cát đùn, cát ch y, nh ng t n t i và nguyên nhân

Vi c áp d ng ph ng pháp h m c n c ng m đ b o v h móng hi n nay đã đ c

áp d ng r ng rãi trên th gi i c ng nh Vi t Nam, v i vi c khoa h c k thu t ngày càng phát tri n, thì ngày nay công ngh h th p m c n c ng m đã mang l i nh ng thành qu nh t đ nh cho s phát tri n c a ngành xây d ng nói chung và xây d ng công trình th y l i nói riêng

Trong thi công các h móng sâu có m c n c ng m cao, vi c áp d ng công ngh h

th p m c n c ng m đã mang l i nh ng k t qu c th nh sau

− Làm cho mái h móng luôn luôn đ c n đ nh và khô ráo, ch t l ng xây đúc

h móng đ c đ m b o

− Th i gian thi công công trình đ c rút ng n

− Gi m kh i l ng đào móng và gi m giá thành thi công

− Làm t ng c ng đ c a đ t n n vì v y gi m đ lún c a công trình

− Gi m thi u nh h ng đ n các công trình lân c n

− T o đ c thêm m t b ng đ b trí các công trình công c ng, các đ ng giao thông ph c v thi công

Tuy nhiên trong th c t vi c h m c n c ng m v n còn nhi u t n t i c n đ c kh c

ph c nh :

− M c n c trong các h móng không h đ c nh thi t k ban đ u

− V n còn n c ch y t mái vào h móng kéo theo đ t cát vào h móng gây s t

l mái h móng

− Gây h h i đ n các công trình lân c n

− Thi t b ch y u v n nh p ngo i nên vi c áp d ng g p nhi u khó kh n và giá thành thi t b còn cao Trình đ l p đ t và v n hành ch a chuyên nghi p

− Ch n các thông s thi t k ch a phù h p v i th c t hi n tr ng

V i các công trình có yêu c u HMNN trong quá trình thi công móng thì vi c HMNN thành công hay không s quy t đ nh c s thành b i trong xây d ng, giá thành xây

d ng, ch t l ng n n, ch t l ng móng và ch t l ng công trình

D i đây là m t s t n t i khi tiêu n c ph c v thi công móng m t s công trình:

* S c đ ng Lê V n L ng (kéo dài) – Hà N i: S c x y ra do hi n t ng xói

ng m khi thi công h móng tòa nhà 104, 105 thu c t h p chung c U Silk City c a

Công ty Sông à Th ng Long n m sát ngay ven đ ng Lê V n L ng (kéo dài), su t quá trình b m c n h móng các t ng h m các tòa nhà làm xói ng m m t n n c a h

th ng c ng ng m đ ng th i k t h p v i m a to n c ch y đ y trong c ng đã tác đ ng

b gãy đ ng ng c ng, n c t p trung đ vào h móng làm đ t h n m t đo n đ ng cao t c

Hình 1-5 H xói phá h y đo n đ ng Lê V n L ng (kéo dài) Hà N i, mùa m a 2012

* S c công trình Ngô Quy n – Hà N i: S c x y ra ngay trong quá trình đào h

móng đ xây d ng t ng h m Khi đào h móng đ n đáy t ng h m trong mùa m a đã gây lún n t m t s công trình li n k v i đ d ch chuy n ngang và đ lún đ t t c đ 1mm/gi , sàn và t ng c a công trình đã b n t

* S c công trình Lý Thái T - Hà N i: X y ra ngay trong quá trình đào t ng h m và

h móng, làm công trình c lân c n và m t s nhà g n h đào b lún n t nghiêm

tr ng và quá trình thi công b t m d ng

S c h đào công trình cao c Pacific: S c làm s p Vi n Khoa h c Xã h i vùng Nam b và gây s t n n S Ngo i v (thành ph H Chí Minh) các s c trên đ u có nguyên nhân tác đ ng c a n c ng m và ch t l ng thi công t ng h m ng m

* Tr m b m Nh Trác, t nh Hà Nam: Thi t k s d ng h th ng gi ng kim c a Liên

Xô (c ) ch t o đ h m c n c ng m xu ng th p h n đáy móng ít nh t 0,5m ( trung tâm móng) đ đ m b o đào móng trong đi u ki n khô ráo, mái móng không b s t l

nh gi ng kim đ c đ t cao đ +7,0m sâu h n m t đ t t nhiên Kho ng cách gi a

2 gi ng li n k nhau là 1,3m áy gi ng cao đ -2.6m (Hình 1.6)

Toàn b các gi ng kim đ c h b ng ph ng pháp xói n c và gi ng đ c h d n

xu ng th p nh tr ng l ng b n thân c a gi ng

Hình 1-6 M t c t ngang h móng tr m b m Nh Trác

Vi c h MNN đ đào móng vào gi a tháng 12 hoàn toàn không có m a Khi h th ng

gi ng kim ho t đ ng bình th ng và đã đào móng xu ng cao đ +4.3m thì trên mái h móng xu t hi n cát ch y gây s t l t ng đo n H móng b t đ u ng p n c và vi c đào móng g p r t nhi u khó kh n và h u nh đào móng không có hi u qu , đào đ c bao nhiêu cát ch y ra b y nhiêu

kh c ph c tình tr ng này đ n v thi công đã b t mái t m=2 sang mái xo i h n m=3, đ c bi t phía sông m=3,5, dùng phên r m và c c tre đóng trên mái đ h n ch cát ch y vào h móng, k t h p dùng h th ng tiêu n c m t đ h tr Ki m tra l i toàn b h th ng gi ng đ phát hi n các gi ng b dò khí, sau đó xi t ch t, làm kín các

m i n i đ đ m b o đ chân không cho h th ng gi ng kim, t ng công su t c a ngu n

đi n, đ m b o đ ngu n đi n cho máy b m ho t đ ng bình th ng, b m đ l u l ng thi t k

Nh các bi n pháp trên và thêm m t s y u t khách quan khác (m c n c ng m th c

t đã xu ng th p h n thi t k cao trình +5.1) nên bi n pháp thi công đã đ t nh yêu

c u thi t k

c a Trung Qu c ch t o đ h m c n c ng m xu ng th p h n đáy móng ít nh t 0,5m ( trung tâm móng) k t h p v i hàng c vây quanh h móng phía ngoài hàng gi ng kim 0,5m đ đ m b o đào móng trong đi u ki n khô ráo

Khi gi ng kim ho t đ ng nhà th u thi công b t đ u đào móng c ng nh ng n c th m vào nhi u nên không th ti p t c thi công đ c, nh v y là k t qu h m c n c ng m không

đ t yêu c u nguyên nhân là do h th ng gi ng ho t đ ng không hi u qu

Hình 1-7 H móng c ng Vân C c có hàng c vây xung quanh và đã s d ng h th ng

gi ng kim tiêu n c nh ng không đ t hi u qu

* Phân tích nh ng nguyên nhân c a vi c tiêu n c và b o v mái h móng không

đ t hi u qu

+ V n đ qu n lý c a ch đ u t

− Vi c l a ch n nhà th u còn c u th , ch quan tâm đ n gi m giá thành và ép

th i gian quá ng n, coi nh v n đ n ng l c và kinh nghi m c a nhà th u thi t k và thi công, d n đ n th i gian th c hi n v i vàng, c u th , trong thi t k còn t n t i nhi u

v n đ , thi công thì làm r i, làm u, b t nhân công, xén v t li u

− Ch đ u t không sát sao đ nhà th u ch n l a, b trí thi t b tiêu n c ch a

n v kh o sát coi nh công vi c kh o sát đ a ch t thu v n nh : coi n c có áp c ng

nh s ch a n c c a các t ng trên, h s th m c a các t ng đ t th ng hay suy d n t các s li u kinh nghi m đ a ph ng, không làm thí nghi m chuyên ngành c th , d n

đ n sai l m

B qua không đánh giá v s ch a n c t ng trên do đó không làm cho ng i thi t

k , thi công chú ý, sau khi đào h móng m c n c trong và ngoài chênh nhau l n d n

đ n n c th m vào trong h móng, cát ch y thành h móng, đ t b t, cát b t ch y vào h gây ra s t l thành h móng

+ V n đ kh o sát

Không kh o sát th c đ a t i hi n tr ng mà l y s li u các công trình lân c n, ch a xác đ nh chính xác h s th m đ ng Kđ, và h s th m ngang Kn, các l p sét, phù sa xen k p, đ thô th y l c,… ho c t i các v trí c c b có s thay đ i gây ra tình tr ng

nh ng s li u kh o sát chênh l ch khá xa so v i th c t

Nh ng báo cáo kh o sát nói chung đ c tr ng cho các đi u ki n t nhiên bao g m:

Nh ng tài li u v đ a hình c a khu đ t; các m t c t đ a ch t g n li n v i m t b ng khu

đ t xây d ng, có tách ra các l p ch a n c và các l p không th m, có ch rõ m c n c

xu t hi n và n đ nh c a n c ng m trong các l khoan ho c áp l c trong ng đo c a

n c ng m, thành ph n c a h t đ t các t ng ch a n c, nh ng ch d n v các b

ch a n c, các dòng n c l thiên ho c nh ng ngu n n c ng m nào khác có th có

g n khu đ t xây d ng, nh ng ch d n v s dao đ ng c a m c n c ng m, các h s

Nhà th u thi t k thi u kinh nghi m

Ng i thi t k không tính t i tác đ ng c a th i ti t, th i gian thi công công trình Thi u s ph i h p gi a đ n v thi t k và thi công

T v n thi t k l y các thông s c a thi t b ch a phù h p v i đi u ki n hi n tr ng,

th ng v t quá kh n ng làm vi c c a thi t b nh : l u l ng các gi ng, kho ng cách

gi a 2 gi ng liên ti p, đ sâu đ t gi ng, …l n h n khuy n cáo c a nhà cung c p thi t b

Nhà th u ch n th i đi m thi công không h p lý nh đang trong mùa m a, bão nên

m c n c các sông s r t cao và l ng n c th m vào h móng s r t l n

Nhà th u không có kinh nghi m trong l p đ t thi t b nên l p ch a chính xác, không

khí chui vào gi ng khi gi ng ho t đ ng làm gi m ho c m t chân không gây ra gi m

ho c m t kh n ng hút n c c a các gi ng kim

Khi máy b m ho t đ ng m t s kim l c b t c, ng l c b t c do thi công ch a quan tâm đúng m c đ n l p l c xung quanh gi ng và nh t là ng l c: l p l c này không có, không đ dày ho c thành ph n h t không đúng làm gi m l u l ng vào gi ng, h s

th m theo các ph ng Kđ, Kn khác nhau

Qu n lý thi công r i ren trong quá trình thi công h móng m t m t hút n c trong h móng đi, m t khác l i c x b a n c sinh ho t, n c thi công trên b thành h móng, làm cho áp l c đ t ch đ ng c a k t c u ch n gi t ng lên Trong th i gian thi công, không qu n lý t t đ ng ng c p n c chôn ng m, ng b rò n c, đ y đ t gi a các

c c đi, ho c n c vào xung quanh h móng quá nhi u, t i tr ng c a k t c u ch n gi

t ng lên

Ch a có kinh nghi m trong qu n lý v n hành d n đ n v n hành không đúng quy trình, không phát hi n các h h ng c c b và x lý k p th i d n đ n hi u qu làm vi c c a các gi ng không đ u, hi u su t các gi ng th p làm h th ng v n hành không đ ng b khi n h m c n c ng m không đ t đ c mong mu n

+ V n đ giám sát h móng

M t s đ n v c nhân viên giám sát không đ m b o yêu c u Thi u s k t h p v i

đ n v thi t k , không k p th i phát hi n ra nh ng sai sót và không k p th i báo cho

ch đ u t bi t đ x lý khi n cho công trình không đ m b o

Giám sát không k p th i ng n ch n nh ng sai ph m c a đ n v thi công, đ cho đ n v thi công làm b a, làm u

d ng đúng quy trình nên khi ho t đ ng s gi m hi u su t

K T LU N CH NG 1

N i dung c a ch ng 1 tác gi đã t p chung xem xét t ng quan v công tác h móng

và đ c bi t nh n m nh các nguyên nhân đi n hình th ng g p khi thi công h móng sâu có m c n c ng m cao

Vi c thi công h móng sâu có m c n c ng m cao luôn là công vi c khó kh n khi thi công công trình, vì v y vi c nghiên c u các bi n pháp b o v h móng c ng

nh h th p m c n c ng m phù h p cho t ng công trình c n đ c quan tâm đ áp

d ng m t cách có hi u qu cho h móng các công trình xây d ng nói chung và công trình th y l i nói riêng

CH NG 2 M T S GI I PHÁP GI I PHÁP K THU T KHI THI CÔNG H MÓNG SÂU

2.1 Các gi i pháp k thu t khi thi công móng trên n n đ a ch t cát đùn, cát ch y

Thi công các công trình có h móng sâu vùng có m c n c ng m cao, đ a ch t có cát đùn, cát ch y c n thi t ph i có gi i pháp b o v h móng, đ m b o cho h móng công trình đang thi công và các công trình lân c n đ c an toàn, đ ng th i đ y nhanh

đ c ti n đ thi công Vi c l a ch n ph ng án b o v mái h móng liên quan m t thi t đ n đ c đi m k t c u công trình và ph thu c vào đi u ki n đ a ch t - đ a ch t thu v n c a khu v c xây d ng

Các ph ng pháp b o v h móng trong đi u ki n m c n c ng m dâng cao có th chia thành 2 nhóm sau:

c a đ t

Hình 2-1 S đ c a m t gi ng đ n h m c n c ng m

M i gi ng ch tiêu đ c m t kh i đ t nh t đ nh B i v y đ tiêu n c cho c h móng

2.1.2.3 C c b n bêtông c t thép

C c dài 6-12m, sau khi đóng c c xu ng đ t, trên đ nh c c đ m t d m vòng b ng

bêtông c t thép đ t m t dây ch n gi ho c thanh neo, dùng cho lo i h móng có đ sâu 3-6m

Trên m t đ t ho c trong h đào nông có n n đ c chu n b đ c bi t ta làm t ng vây

c a công trình đ h phía trên và phía d i Phía bên trong công trình (trong lòng c a

gi ng) đ t các máy đào đ t, phía bên ngoài thì có c n tr c đ chuy n đ t đào đ c ra

kh i gi ng C ng có th đào đ t b ng ph ng pháp thu l c D i tác d ng c a l c

tr ng tr ng (tr ng l ng b n thân c a gi ng) công trình s h sâu vào đ t gi m

l c ma sát m t ngoài gi ng có th dùng ph ng pháp xói thu l c, làm l p v a sét quanh m t ngoài gi ng và đ t, s n lên m t ngoài l p s n ch ng ma sát Ngày nay

ph ng pháp này ít đ c dùng do khó kh n v an toàn lao đ ng

Sau khi gi ng đã h đ n đ sâu thi t k s thi công bít đáy và làm các k t c u bên trong t d i lên trên: c t, sàn, móng thi t b , bunke…

Gi ng chìm h i ép: Trên m t đ t làm m t h p kín v i n p là sàn gi ng và đáy d i

n m sát ph n đào c a chân gi ng, trong đó có l p ng lên xu ng và thi t b đi u ch nh

áp su t không khí; bên c nh có tr m khí nén và máy b m t đào đ c trong gi ng s

đ a lên m t đ t qua ng lên xu ng và thi t b đi u ch nh áp su t không khí nói trên Trong không gian công tác c a gi ng chìm h i ép đ c b m khí nén t i áp l c b ng áp

l c thu t nh và nh v y mà công tác đào đ t s khô ráo Cùng v i h p kín đi sâu vào

đ t ta thi công ti p ph n k t c u n m phía trên h p kín nói trên Ph ng pháp gi ng chìm h i ép th ng dùng trong đ t y u có m c n c ng m cao, dòng ch y m nh,

nh ng n i ng p n c, t c là trong nh ng tr ng h p vi c thoát n c là khó kh n và không h p lí v m t kinh t và ch đ sâu 30-35m vì không th công tác áp su t 3,0 – 3,5atm

K t c u ch n gi h móng sâu có th phân lo i theo:

Khi thi công h móng sâu th ng ph i đào đ t phía d i m c n c ng m, vì v y

nh t thi t ph i có ph ng án b o v h móng và các công trình lân c n đ c an toàn trong su t quá trình thi công

Sau i chi n th gi i l n th hai, M là n c đ u tiên nghiên c u v c c xim ng tr n

t i ch (MIP), đ ng kính c c 0,3 – 0,4m, dài 10-12m N m 1950 truy n vào Nh t

B n, n m 1974 Tr m Nghiên c u k thu t b n c ng c a Nh t B n h p tác nghiên c u thành công ph ng pháp tr n xim ng đ gia c (CMC) N m 1977 Trung Qu c b t

đ u thí nghi m trong phòng và nghiên c u ch t o máy 2 tr c đ u tiên đ tr n d i sâu N m 1990 Nh t B n đ a ra lo i công ngh thi công tr n d i sâu m i g i là

ph ng pháp RR, khi thi công đ u tr n lên xu ng, l c ngang và quay tròn tr n ng c lên làm thành c c, m t l n làm c c có th tr n đ c thân c c có đ ng kính t i 2m

Vi t Nam đ u nh ng n m 80 đã dùng k thu t này c a hãng Linden – Alimak (Thu

i n) làm c c xi m ng/vôi đ t đ ng kính 40cm, sâu 10m cho công trình nhà 3-4 t ng

và hi n nay đang liên doanh v i Công ty Hercules (Thu i n) làm các c c này sâu

đ n 20m b ng h th ng t đ ng t khâu khoan, phun xim ng và tr n t i khu công nghi p Trà Nóc (C n Th ) v i t ng chi u dài c c g n 50.000m G n đây (n m 1999 )

đã có m t H i ngh th gi i v v n đ này (Dry Mix Methods gor Deep Soil Stabilization ) Rotterdam (Hà Lan)

Ph ng pháp tr n d i sâu thích h p v i các lo i đ t đ c hình thành t các nguyên nhân khác nhau nh đ t sét d o bão hoà, bao g m bùn nhão, đ t bùn, đ t sét và đ t sét

b t sâu gia c t m y mét cho đ n 50-60m Trung Qu c làm đ c t i đ sâu 18m Nhìn chung nh n th y khi gia c lo i đ t y u khoáng v t đ t sét có ch a đá cao lanh, đá cao lanh nhi u n c và đá m ng tô thì hi u qu t ng đ i cao Gia c lo i đ t tính sét có ch a đá silic, có ch t chloride và hàm l ng ch t h u c cao, đ trung hoà (đ pH) t ng đ i th p thì hi u qu kém h n

Th ng H i, Trung Qu c, khi đào h móng có đ sâu 5-7m, k t c u t ng ch n

tr c đây th ng dùng c c b n thép Vì c c b n thép khi đóng c c, nh c c ti ng n thi công l n, ch n đ ng m nh, xáo đ ng n n đ t nhi u, khi thi công sinh ra bi n d ng

l n, tính ch n n c kém, các công trình xây d ng quanh và các đ ng ng ng m d b lún và chuy n v m nh

T i công trình gang thép B o S n, Trung Qu c n m 80 b t đ u ng d ng c c tr n

d i sâu thay cho c c b n thép làm k t c u ch ng gi thu đ c k t qu t t Nhi u n i Trung Qu c hay dùng ki u t ng ch n tr ng l c Lo i k t c u ch ng gi này không

th m n c, không ph i đ t thanh ch ng, t o đi u ki n cho h móng có th đào r t thông thoáng, v t li u s d ng c ng ch có xim ng, do đó đ t đ c hi u qu kinh t

t ng đ i cao, đ c s d ng r ng rãi trong vi c quây gi h móng sâu t 5-7m Kinh nghi m Vi t Nam qua công trình khu công nghi p Trà Nóc (C n Th ) c ng ch ng

t u vi t c a ph ng pháp này là kinh t , thi công nhanh, không có đ t th i, l ng xim ng kh ng ch đi u ch nh chính xác, không có đ lún th c p (n u làm n n), không gây dao đ ng đ n công trình lân c n, thích h p v i đ t có đ m cao (>75%) Ngoài ch c n ng n đ nh thành h đào tr đ t xim ng còn đ c dùng trong các tr ng

2.2.1.2 Nguyên lí và đ c tính gia c xim ng đ t

Quá trình ph n ng lí hoá c a vi c gia c đ t b ng xim ng khác v i nguyên lí đóng

r n c a bêtông óng r n c a bêtông ch y u là xim ng th c hi n tác d ng thu gi i

và thu hoá trong c t li u thô và c t li u nh , do đó t c đ đóng r n khá nhanh Khi dùng xim ng gia c đ t, do l ng xim ng tr n vào đ t ít (ch chi m 7%-15% tr ng

l ng đ t gia c ), ph n ng thu gi i và thu hoá c a xim ng hoàn toàn th c hi n trong môi tr ng có ho t tính nh t đ nh – s quây kín c a đ t, do đó t c đ đóng r n

ch m và tác d ng ph c t p, cho nên quá trình t ng tr ng c ng đ c a xim ng gia c

đ t c ng ch m h n bêtông

Nguyên lí c b n c a vi c gia c xim ng đ t là xim ng sau khi tr n v i đ t s sinh ra

m t lo t ph n ng hoá h c r i d n d n đóng r n l i, các ph n ng ch y u c a chúng là:

(1) Ph n ng thu gi i và thu hoá c a xim ng; xim ng ph thông ch y u do các v t oxyd và oxyd calci, oxyd silic l n l t t o thành các khoáng v t xim ng khác nhau; Silicat tricalci, aluminat tricalci, silicat dicalci khi dùng xim ng gia c đ t y u các khoáng v t trên b m t h t xim ng nhanh chóng x y ra ph n ng thu gi i và thu hoá

v i n c trong đ t y u t o thành các hoá h p ch t nh hydroxyd calci, silicat calci

ng m n c, aluminat calci ng m n c theo công th c sau:

Xim ng + n c = CSH – gel + Hydroxit calci

(2) Tác d ng c a h t đ t sét v i các ch t thu hoá c a xim ng: Sau khi các ch t thu hoá c a xim ng đ c t o thành, t thân nó tr c ti p đóng r n, hình thành b khung

x ng đá xim ng; ti p đ n ph n ng v i các h t đ t sét có m t ho t tính nh t đ nh xung quanh

(3) Tác d ng cacbonat hoá: Hydroxyd calci trôi n i trong ch t thu hoá xim ng có th

h p th cacbonic trong n c và trong không khí sinh ra ph n ng cacbonat hoá t o thành cacbonat calci không tan trong n c

Quá trình ph n ng gia c xim ng đ t nh hình 2.2

Hình 2-2 Ph n ng hóa h c c a xi m ng và đ t

2.2.2 Ch n gi b ng c c hàng

Khi đào h móng, nh ng ch không t o đ c mái d c ho c do hi n tr ng h n ch không th ch n gi b ng c c tr n đ c, khi đ sâu kho ng 6-10m thì có th ch n gi

b ng c c hàng Ch n gi b ng c c hàng có th dùng c c nh i khoan l , c c đào b ng nhân công, c c b ng bê tông c t thép đúc s n ho c c c b n thép…

c ng đ bê tông thân c c còn ch a hình thành thì làm m t c c r cây b ng bê tông không c t thép gi a hai cây c c đ n i li n c c C ng có th dùng c c b n thép, c c

b n bê tông c t thép nh hình 2.3d, e

2.2.2.3 Ch n gi b ng c c hàng t h p

Trong vùng đ t y u mà có m c n c ng m t ng đ i cao có th dùng c c hàng khoan

nh i t h p v i t ng ch ng th m b ng c c xi m ng đ t, nh hình 2.3f

C n c vào đ sâu h đào và tình hình ch u l c c a k t c u, ch n gi b ng c c hàng có

th chia làm m y lo i sau đây:

(a) K t c u ch n gi không có ch ng (conson): Khi đ sâu đào h móng không l n và

có th l i d ng đ c tác d ng conson đ ch n gi đ c th đ t phía sau t ng (b) K t c u ch n gi có ch ng đ n: Khi đ sâu đào h móng l n h n, không th dùng

đ c ki u không có ch ng thì có th dùng m t hàng ch ng đ n trên đ nh c a k t c u

ch n gi (ho c là dùng neo kéo)

(c) K t c u ch n gi nhi u t ng ch ng: Khi đ sâu đào h móng là khá sâu, có th đ t nhi u t ng ch ng nh m gi m b t n i l c c a t ng ch n

C n c vào th c ti n thi công vùng đ t y u, v i đ sâu h đào <6m, khi đi u ki n

hi n tr ng có th cho phép thì có th áp d ng ki u t ng ch n làm b ng c c tr n d i sâu ki u tr ng l c là lí t ng h n c Khi hi n tr ng b h n ch , c ng có th dùng c c conson khoan l hàng dày φ600mm, gi a hai c c đ c chèn kín b ng c c r cây, c ng

có th làm b ng màng ng n n c b ng cách b m v a ho c c c tr n xi m ng phía sau c c nh i: v i lo i h móng có đ đào sâu 4-6m, c n c vào đi u ki n hi n tr ng

và hoàn c nh xung quanh có th dùng lo i t ng ch n b ng c c tr n d i sâu ki u

tr ng l c ho c đóng b ng c c BTCT đúc s n ho c c c b n thép, sau đó ng n th m

n c b ng b m v a ho c t ng thêm c c tr n, đ t m t đ ng d m quây và thanh

ch ng, c ng có th dùng c c khoan l φ600, phía sau dùng c c nói trên đ ng n th m,

đ nh c c đ t 1 đ ng d m quây và thanh ch ng V i lo i h móng có đ sâu 6-10m,

th ng dùng c c khoan l φ800-1000mm phía sau có c c tr n d i sâu ho c b m v a

ch ng th m, đ t 2-3 t ng thanh ch ng, s t ng thanh ch ng tùy theo tình hình đ a ch t, hoàn c nh xung quanh và yêu c u bi n d ng c a k t c u quây gi mà xác đ nh V i

lo i h móng có đ sâu trên 10m, tr c đây hay dùng t ng ng m liên t c trong đ t,

có nhi u t ng thanh ch ng, tuy là ch c ch n tin c n nh ng giá thành cao, g n đây đã dùng c c khoan l φ80-1000mm đ thay th cho t ng ng m và c ng dùng c c tr n

d i sâu đ ng n n c, có nhi u t ng thanh ch ng và đ o trung tâm, k t c u ch n gi

lo i này đã ng d ng thành công h móng có đ sâu đào t i 13m

Hình 2-3 Các hình th c ch n gi b ng c c hàng

2.2.3 Ch n gi b ng t ng liên t c trong đ t

Công ngh thi công t ng liên t c trong đ t t c là dùng các máy đào đ c bi t đ đào móng có dung d ch gi thành móng (c ng còn g i là bùn n đ nh, nh sét bentonite) thành nh ng đo n hào v i đ dài nh t đ nh; sau đó đem l ng c t thép đã ch t o s n trên m t đ t đ t vào trong móng Dùng ng d n đ bê tông trong n c cho t ng đo n

t ng, n i các đo n t ng l i v i nhau b ng các đ u n i đ c bi t (nh ng đ u n i

ho c h p đ u n i) hình thành m t b c t ng liên t c trong đ t b ng bê tông c t thép

T ng liên t c trong đ t quây l i thành đ ng khép kín, sau đó đào móng cho thêm h

th ng thanh ch ng ho c thanh neo vào s có th ch n đ t, ng n n c r t ti n cho vi c thi công móng sâu N u t ng liên t c trong đ t l i kiêm làm k t c u ch u l c c a công trình xây d ng thì càng có hi u qu kinh t cao

L n đ u tiên vào n m 1950 khi làm t ng ch ng th m c a đ p th y l i Milan Italia,

đã thi công t ng liên t c trong đ t có dung d ch gi thành (g i là ph ng pháp Milan) B t đ u t nh ng n m 70, ph ng pháp này đ c áp d ng trong các công trình

th y l i, b n c ng và các công trình xây d ng Trung Qu c Trong 10 n m l i đây đã thu đ c r t nhi u thành tích v ch t o thi t b , ng d ng công trình và nghiên c u lí

− Có th gi m b t nh h ng môi tr ng trong khi thi công công trình Khi thi công ch n đ ng ít, ti ng n th p, ít nh h ng các công trình xây d ng và đ ng ng

ng m lân c n xung quanh, d kh ng ch và bi n d ng lún

− Có th thi công theo ph ng pháp ng c, có l i cho vi c t ng nhanh t c đ thi

công, h th p giá thành công trình

Nh ng ph ng pháp thi công t ng liên t c trong đ t c ng có nh ng nh c đi m nh sau:

− Vi c x lý bùn th i không nh ng làm t ng chi phí cho công trình mà k thu t phân li bùn không hoàn h o ho c x lí không th a đáng s làm cho môi tr ng b ô nhi m

− V n đ s t l thành h : Khi m c n c ng m dâng lên nhanh mà m t dung d ch

gi thành gi m m nh, trong t ng trên có k p l p đ t cát t i x p, m m y u, n u tính

ch t dung d ch không thích h p ho c đã b bi n ch t, vi c qu n lí thi công không th a đáng, đ u có th d n đ n s t l thành móng, lún m t đ t xung quanh, nguy h i đ n an toàn c a các công trình xây d ng và đ ng ng lân c n ng th i c ng có th làm cho th tích bê tông thân t ng b t ng v t lên, m t t ng l i lõm, kích th c k t c u

v t quá gi i h n cho phép

N u dùng t ng liên t c trong đ t ch đ làm t ng ch n đ t t m th i trong giai đo n thi công thì giá thành khá cao, không kinh t

Giá thành c a t ng liên t c trong đ t cao h n c c hàng ho c c c tr n d i t ng sâu

Ph i qua so sánh k theo đ sâu đào h móng, tình hình ch t đ t, tình hình quây

gi …N u th y h p lý v kinh t và k thu t thì m i s d ng Nói chung, th ng thì khi làm h móng sâu trên 10m trong t ng đ t y u , yêu c u cao v ch ng lún và chuy n d ch c a các công trình xây d ng và đ ng ng xung quanh, ho c khi t ng

là m t ph n c a k t c u chính c a công trình ho c khi áp d ng ph ng pháp thi công

2.3.1 Ph ng pháp tiêu n c m t

2.3.1.1 i u ki n áp d ng

− H móng n m t ng đ t h t thô, h s th m l n

− D i đáy h móng không có t ng n c ng m áp l c ho c đáy h móng cách

t ng n c ng m áp l c v i chi u dày đ l n đ không sinh hi n t ng n c đ y ng c làm b c đáy h móng

− Thích h p v i ph ng án đào móng theo t ng l p

2.3.1.2 u, nh c đi m c a ph ng pháp

u đi m: Ph ng pháp này đ n gi n, r ti n

Nh c đi m: Thoát n c b ng ph ng pháp này không th hoàn toàn ng n đ c hi n

t ng cát ch y, đ ng th i v i vi c n c ng m ào vào trong h móng, đ t b n xung quanh h móng c ng ào vào theo, có th d n t i s t l thành h móng, h th p c ng

− Ngoài ra còn thêm nh ng th tích n c đáng k th m qua các đo n đê quai thi công không đ m b o ch t l ng, m t kh i l ng n c đáng k n m trong các k

h ng c a đ t đào trong h móng, m t ph n kh i l ng n c đó đ c chuy n ra kh i

h móng cùng v i đ t, ph n còn l i ph i b m đi b ng các ph ng ti n tiêu n c

Th i k đ u c n tháo c n n c đ ng trong h móng b ng các tr m b m

Các tr m b m có th đ t các v trí thay đ i ph thu c vào m c n c đ ng, có th đ t trên h th ng phao n i

2) B trí h th ng tiêu n c trong th i k đào móng

Vi c b trí ph thu c vào ph ng pháp đào móng và đ ng v n chuy n đ b trí h

c bên ngoài đ ng vi n n n công trình, ngay giáp các chân mái

Hình 2-5 B trí h th ng tiêu n c th ng xuyên Thông th ng m ng rãnh có m t c t hình thang M ng chính có đ sâu h=1÷1,5m, đáy b≥0,3m, đ d c i≥0,002 M ng nhánh h=0,3÷0,5m, b=0,3m, i≥0,002

Gi ng t p trung n c có đáy th p h n đáy m ng chính 1m, di n tích 1,5x1,5m ho c 2,5x2,5m

Mép c a m ng tiêu ph i cách chân mái h móng ≥ 0.5m

Tr ng h p m ng rãnh và h t p trung n c có mái th ng đ ng thì c n dùng g ván

và v ng ch ng đ gi mái V trí các v ng ch ng c n c vào phân b áp l c đ t:

E1 E2 E3 E4

Hình 2-6 Ch ng đ cho gi ng t p trung n c