Công nghệ thi công top base cho công trình tại khu công nghiệp hòa phú, vĩnh long (tt)

DANH MỤC BẢNG, BIỂU Số hiệu Bảng 2.1 Kết quả thử trong phòng thí nghiệm Bảng 2.2 Các tiêu chuẩn ứng dụng phổ biến của phương pháp Top - Base Bảng 2.3 Phương pháp lựa chọn hệ số K 2 Bả

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

BÙI CHÍ HẢI KHÓA 2014-2016

CÔNG NGHỆ THI CÔNG TOP - BASE CHO CÔNG TRÌNH TẠI KHU CÔNG NGHIỆP HÒA PHÚ,VĨNH LONG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Trần Hữu Hà đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình trong thời gian tôi thực hiện nghiên cứu của mình

Xin cùng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo, những người đã truyền đạt cho tôi những kiến thức bổ trợ, vô cùng có ích trong những năm học vừa qua

Cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, KhoaSau đại học trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, Ban Giám hiệu trường Đại học Xây dựng Miền Tây đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn

Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn bên cạnh tôi, động viên và khuyến khích tôi trong quá trình thực hiện

đề tài nghiên cứu của mình

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

Bùi Chí Hải

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn

là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

Tác giả

Bùi Chí Hải

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các bảng, biểu

Danh mục các hình ảnh

A MỞ ĐẦU 1

Lý do chọn đề tài 1

Mục đích nghiên cứu 2

Nội dung nghiên cứu 3

Đối tượng nghiên cứu 3

Phạm vi nghiên cứu 3

Phương pháp nghiên cứu 3

Cấu trúc luận văn 3

B NỘI DUNG 5

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TOP - BASE 5

1.1 Sơ lược về các công nghệ gia cố nền đất yếu 5

1.1.1 Các phương pháp xử lý nền đất yếu 5

1.1.2 Một số công nghệ xử lý nền đất yếu hay dùng 8

1.2 Công nghệ Top - Base 16

1.2.1 Thực trạng 16

1.2.2 Ưu điểm của phương pháp Top - Base 18

1.2.3 Nhược điểm của phương pháp Top - Base 19

1.2.4 Phạm vi ứng dụng của phương pháp Top - Base 19

1.2.5 Hình dạng và kích thước của Top - Block 19

1.2.6 Phương pháp thi công 20

1.3 Công nghệ Top - Base được ứng dụng trên thế giới và Việt Nam 21

1.3.1 Ứng dụng công nghệ Top - Base trên thế giới 21

1.3.2 Ứng dụng công nghệ Top - Base tại Việt Nam 24

1.3.3 Những vấn đề của công nghệ Top - Base khi thi công các công trình 28 1.4 Đặc điểm điều kiện địa chất với khả năng xây dựng khu nhà ở công nhân tại khu công nghiệp Hòa Phú tỉnhVĩnh Long 28

1.4.1 Đặc điểm tình hình địa chất 28

1.4.2 Khả năng xây dựng khu nhà ở công nhân 33

CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC, PHÁP LÝ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ THI CÔNG TOP - BASE 35

2.1 Đặc điểm phương pháp Top - Base 35

2.2 Mục đích gia cố nền Top - Base 35

2.2.1 Tác dụng giảm độ lún 35

2.2.2 Tác dụng tăng khả năng chịu lực 39

2.3 Cơ chế gia cố nền đất 40

2.4 Nguyên lý chịu lực của Top - Base 44

2.4.1 Cấu tạo nền Top - Base 44

2.4.2 Cấu tạo Top - Block 45

2.4.3 Nguyên lý chịu lực của Top - Base 46

2.5 Nguyên lý tính toán thiết kế Top - Base 48

2.5.1 Lựa chọn phương pháp 48

2.5.2 Tính toán thiết kế 49

2.6 Nghiệm thu thi công Top - Base 59

2.7 Những điểm cần lưu ý 60

2.7.1 Lưu ý trong quá trình thiết kế 60

2.7.2 Lưu ý trong quá trình thi công xây dựng 60 2.8 Những tiêu chuẩn kỹ thuật chung và các quy trình thử tải Top - Base 61

2.8.1 Hình dáng, kích thước và chất lượng của sản phẩm Top - Base 61

2.8.2 Quy trình thử tải nén nền Top - Base 61

2.9 Các nghị định, thông tư, tiêu chuẩn về quản lý chất lượng trong công tác xử lý nền đất yếu 66

2.9.1 Nghị định 46/2015/NĐ-CP 66

2.9.2 Thông tư số 10/2013/TT-BXD 68

2.9.3 Thông tư số 13/2013/TT-BXD 69

2.9.4 Tiêu chuẩn Việt Nam 69

CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH THI CÔNG TOP - BASE CHO CÔNG TRÌNH TẠI KHU CÔNG NGHIỆPHÒA PHÚ,VĨNH LONG 72

3.1 Đặc điểm công trình tại khu công nghiệp Hòa Phú 72

3.1.1 Quy mô công trình 72

3.1.2 Đặc điểm xây dựng 73

3.1.3 Điều kiện địa chất 75

3.2 Tính toán, so sánh phương án xử lý nền Top - Base với móng cọc 76

3.2.1 Móng cọc ép 76

3.2.2 Móng bè sử dụng Top - Base 77

3.2.3 Đánh giá hiệu quả kinh tế 78

3.3 Sử dụng quy trình thi công Top - Basephương pháp Hàn Quốc 79

3.4 Giải pháp thi công Top - Base cho khu công nghiệp Hòa Phú 81

3.4.1 Công tác đào đất 83

3.4.2 Công tác lắp đặt Top - Block 83

3.4.3 Đổ bêtông tại chỗ 85

3.4.4 Chèn đá dăm 86

3.4.5 Liên kết khoá đỉnh các khối phễu 87

3.5 Cách xử lý một vài tình huống trong quá trình thi công Top - Base 88

3.5.1 Chèn đá dăm chưa đạt yêu cầu 88

3.5.2 Nền đất dưới nền Top - Base rất yếu 89

3.5.3 Hố móng quá sâu 89

3.5.4 Đặt nền Top - Base trên các độ cao khác nhau 89

3.5.5 Đặt nền Top - Base trên nền đất đắp 90

3.6 Quy trình kiểm tra chất lượng thi công 90

3.7 Một số đánh giá, nhận xét 91

3.7.1 Vềkỹthuật 91

3.7.2.Về kinh tế 91

C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92

Kết luận 92

Kiến nghị 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

a Tính nén lún

B’ Cạnh ngắn theo bề rộng của tải trọng tác dụng hiệu quả

của kết cấu có xét đến độ lệch tâm (m)

Bk’ Cạnh ngắn trong bề rộng của tải trọng tác dụng hữu hiệu

Top - Base có xét đến độ lệch tâm (m)

C Lực dính của đất dưới đáy móng (tf/m2)

L’ Cạnh dài theo bề rộng của tải trọng tác dụng hiệu quả của

K2 Hệ số kể đến sự tăng khả năng chịu cắt cho phép khi cần

kể đến phân phối áp lực tiếp xúc với nền của móng cứng

Nc,Nq,Nγ Hệ số khả năng chịu cắt đối với phá hoại cắt

N Giá trị xuyên tiêu chuẩn

P0 Lực xuyên

q Tải trọng phân bố trên bề rộng lớp Top - Base

qka Khả năng chịu cắt cho phép

DANH MỤC BẢNG, BIỂU

Số hiệu

Bảng 2.1 Kết quả thử trong phòng thí nghiệm

Bảng 2.2 Các tiêu chuẩn ứng dụng phổ biến của phương pháp Top -

Base Bảng 2.3 Phương pháp lựa chọn hệ số K 2

Bảng 2.4 Hệ số khả năng chịu cắt của đất nền

Bảng 3.1 So sánh dự toán chi phí các phương án móng

Hình 1.4 Cấu tạo giếng cát

Hình 1.5 Bơm hút chân không

Hình 1.6 Sân bay Quốc tế Phố Đông, Thượng Hải, Trung Quốc Hình 1.7 Thi công cọc cát

Hình 1.8 Xử lý nền bằng cọc vôi và cọc xi măng - đất

Hình 1.9 Mô hình xử lý nền đất yếu bằng công nghệ Top - Base Hình 1.10 Phối cảnh lớp Top – Base

Hình 1.11 Kích thước và hình dạng chuẩn của Top - Block

Hình 1.12 Khối bê tông dạng phễu (Top - Block)

Hình 1.13 Phương pháp thi công

Hình 1.14 Một số công trình ứng dụng công nghệ Top - Base tại Hàn

Quốc Hình 1.15 Chung cư OCEAN VIEW MANOR cao 24 tầng

Hình 1.16 Trường Quốc tế Thăng Long cao 6 tầng

Hình 1.17 Dự án nhà ở xã hội Hưng Yên

Hình 1.18 Dự án nhà ở xã hội Hưng Lộc

Hình 1.19 Chung cư cao cấp Licogi 18.1 Tower

Hình 2.1 Các loại móng thử lún trong thời gian dài

Hình 2.2 Đồ thị quan hệ độ lún - thời gian

Hình 2.3 Kết quả thí nghiệm cho đất hóa lỏng trong thí nghiệm lún dài

hạn

Hình 2.4 Kết quả thí nghiệm lún trong phòng thí nghiệm (không bao

gồm lún tức thời) Hình 2.5 Các đường cong tải - lún (thử tải tại công trường)

Hình 2.6 Các đường cong tải - lún (thử tải trong phòng thí nghiệm) Hình 2.7 Phân bố ứng suất sau khi lún dài hạn

Hình 2.8 Sơ đồ phân bố biến dạng ngang

Hình 2.9 Cấu tạo nền Top - Base

Hình 2.10 Cấu tạo Top - Blockϕ330,ϕ500

Hình 2.11 Cấu tạo Top-Block ϕ2000

Hình 2.12 Đặc tính của Top - Base

Hình 2.13 Bánh xích dạng Top - Shape của máy ủi

Hình 2.14 Phân phối cường độ của các loại móng khác nhau sau khi lún

dài hạn Hình 2.15 Sơ đồ khối chấp nhận phương pháp Top– Base

Hình 2.16 Bề rộng tác dụng hiệu quả và hệ số K 1 dưới tải trọng lệch tâm

Hình 2.17 Phương pháp lựa chọn hệ số K 2 (nền đất sét, Top -

Block500) Hinh 2.18 Biểu đồ hệ số khả năng chịu tải của Top – Base

Hình 2.19 Phương pháp tính toán độ lún

Hình 2.20 Sai số cho phép khi thi công Top - Block

Hình 2.21 Top - Block

Hình 2.22 Thí nghiệm tải trọng trên công trường đã thi công Top - Base

Hình 2.23 Thí nghiệm tải trọng trên công trường chưa thi công Top -

Base

Hình 2.24 Thí nghiệm tấm chịu cắt của Top - Base công trình

Chungdam-dong Daewoo Members County, Hàn Quốc

Hình 2.25 Thí nghiệm tấm chịu cắt của Top - Base công trình Jeongeon

Skyvil Apartment, Seoul, Hàn Quốc Hình 3.1 Sơ đồ vị trí khu đất xây dựng khu nhà ở công nhân

Hình 3.2 Mặt bằng định vị khu đất xây dựng khu nhà ở công nhân Hình 3.3 Mặt đứng khu nhà ở công nhân

Hình 3.4 Mặt bằng móng cọc khu nhà ở công nhân

Hình 3.5 Mặt bằng móng bè trên nền Top - Base khu nhà ở công nhân

Hình 3.6 Lắp đặt phễu và đổ bê tông phương pháp Top - Base Hàn

Quốc Hình 3.7 Quy trình thi côngTop - Base theo phương pháp Hàn Quốc Hình 3.8 Quy trình thi côngTop - Block theo phương pháp Hàn Quốc Hình 3.9 Quy trình thi công Top - Base được sử dụng ở Việt Nam Hình 3.10 Đào các hố móng để đặt Top – Base

Hình 3.11 Luồn các thanh thép dưới liên kết các Top - Block thành khối Hình 3.12 Lắp đặt các khối Top - Block sau khi liên kết vào các hố đào Hình 3.13 Đổ bê tông các khối Top - Block

Hình 3.14 Chèn đá dăm và tiến hành đầm chặt

Hình 3.15 Liên kết khóa đỉnh bằng các thanh thép trên

Hình 3.16 Đổ lớp bê tông lót bảo vệ thép lớp trên Top – Base

Theo nghị quyết số 02/NQ-CP ngày 07/01/2013 của Chính phủ về kịp thời tháo gỡ khó khăn cho doanh nghiệp và đáp ứng nhu cầu nhà ở của người dân, các dự án nhà ở xã hội đã và đang triển khai một cách tích cực trong cả nước, khu nhà ở công nhân khu công nghiệp Hòa Phú tỉnhVĩnh Longcũng là một trong những dự án được phê duyệt và đầu tư

Nhưng việc thực hiện dự án này gặp nhiều khó khăn do đặc điểm địa chất,thủy văn nơi đây nằm trên nền đất yếuđã làm gia tăng chi phí đầu tư xây dựng cơ bản lên rất nhiều ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh cũng như việc

mở rộng dự án của khu công nghiệp Thực tế cho thấy phải hình thành và phát triển, ứng dụng các công nghệ thích hợp, tiên tiến xử lý nền đất yếu để

dự án được triển khai có hiệu quả và giảm chi phí đầu tư Với sự bùng nổ của khoa học công nghệ trên thế giới ngày nay đã có rất nhiều giải pháp xử

lý nền đất yếu được đưa ra như: biện pháp thay đất, biện pháp cọc cát, cọc

đất gia cố xi măng, bấc thấm, hút chân không

Trong những năm gần đây, tạiVĩnh Longmột số công trình đã kiến nghị dùng biện pháp xử lý nền theo công nghệ Top - Base để thi công công trình trên nền đất yếu Top - Base được phát minh ở Nhật Bản vào thập niên

80 và cũng được sử dụng hiệu quả ở Hàn Quốc vào thập niên 90, đến năm

2008 được du nhập vào Việt Nam, từ đó đến nay công nghệ Top - Base đã

2

được ứng dụng nhiều hơn làm tăng khả năng tiếp nhận tải trọng công trình vào nền đất và làm giảm độ lún của đất nền, giảm thời gian cố kết của đất Tại Việt Nam, thông tin về việc sử dụng Top - Basekhi ứng dụng với nền đất yếu ở các công trình trên địa bànVĩnh Longbước đầu cho thấy tính hiệu quả của việc làm tăng sức chịu tải của nền đất, giảm lún, giảm thời gian thi công

và từ đó giảm giá thành xây dựng

Công nghệ Top - Base xử lý nền làm việc theo dạng móng nông dùng

để gia cố nền móng thay thế cho việc sử dụng móng cọc Nếu biết ứng dụng công nghệ Top - Base một cách hợp lý đối với nền đất ở khu công nghiệp Hòa Phú nằm trên nền đất yếu của tỉnhVĩnh Longnó sẽ đem lại hiệu quả thiết thực về mặt kỹ thuật và kinh tế

Chính vì vậy mà việc chọn đề tài “Công nghệ thi công Top - Base

cho công trình tại khu công nghiệp Hòa Phú,Vĩnh Long”là cần thiết vì sự

ứng dụng thực tiễn của nó

Mục đích nghiên cứu

-Tổng quan về công nghệ Top - Basetrong xử lý nền đất yếu và phạm

vi ứng dụng

- Phương pháp thi công Top - Basevẫn còn cần tiếp tục nghiên cứu để

áp dụng hiệu quả cho từng địa phương, nghiên cứu đề tài này để giúp đánh giá rõ hơn cũng như tính hiệu quả mang lại so với các phương pháp xử lý nền đất yếu khác đã được sử dụng

- Thông qua việc nghiên cứu đề tài, luận văn sẽ đề xuất sử dụng hợp

lý phương pháp thi công Top - Base vào điều kiện địa chất của khu công nghiệp Hòa Phú tỉnhVĩnh Longvới các dự án nhà ở thu nhập thấp đang triển khai và các dự án sẽ triển khai trong tương lai và có thể áp dụng cho một số địa phương có điều kiện tương tự

3

Nội dung nghiên cứu

Trong luận văn sẽ tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:

- Nghiên cứu phương pháp thi công Top - Base

- Nghiên cứu thiết kế xử lý nền theo công nghệ Top - Base cho công trình

- Nghiên cứu, đề xuất công nghệ thi công và nghiệm thu xử lý nền theo công nghệ Top - Basecho công trình tại khu công nghiệp Hòa Phú

Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là công nghệthi công xử lý nền Top - Base cho nền đất yếu trong điều kiện địa chất thủy văn của khu công nghiệp Hòa Phú tỉnh Vĩnh Long

Phạm vi nghiên cứu

Do không có điều kiện thực hiện thí nghiệm xác định khả năng chịu tải của Top - Base nên sẽ được thực hiện bằng phương pháp lý thuyết kết hợp với tài liệu nén tĩnh của một số công trình thực tế đã thi công trên địa bàn tỉnh.Phương pháp tính toán, thiết kếxử lý nền theo công nghệ Top - Basecho công trình cụ thể tại khu công nghiệp Hòa Phú để thấy được tính hiệu quả về mặt kỹ thuật và kinh tế

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn Dựa trên những tài liệu có sẵn và bằng những tư duy logic để rút ra những kết luận khoa học cần thiết Từ những kết luận đó kết hợp với bài toán thực tiễn để đánh giá và rút ra những kết luận đầy đủ và chính xác về đối tượng nghiên cứu

Cấu trúc luận văn

Gồm có phần mở đầu, phần nội dung và phần kết luận – kiến nghị Phần nội dung gồm có ba chương:

4

Chương I: Tổng quan về công nghệ Top - Base

Chương II: Cơ sở khoa học, pháp lý nghiên cứu sử dụng phương pháp thi công Top - Base

Chương III: Đề xuấtquy trình thi công Top - Base cho công trình tại khu công nghiệp Hòa Phú, Vĩnh Long

THÔNG BÁO

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

hơn so với việc dùng biện pháp xử lý nền Top - Base, trong khi đó hiệu quả gia cố nền là tương đương nhau

C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Sau khi nghiên cứu lý thuyết và tổng hợp thực tiễn từ các tài liệu đã công bố của một số dự án thực hiện tại Việt Nam cũng như các nước trên thế giới đồng thời áp dụng phương pháp vào công trình cụ thể là khu nhà ở cho công nhân khu công nghiệp Hòa Phú tỉnh Vĩnh Long, tác giả đã rút ra một số kết luận sau:

- Top - Base là phương pháp gia cố nền đất để cải thiện và gia cố đất xung quanh phần đáy của kết cấu móng trên nền đất yếu có hiệu quả cao, nhất là đối với công trình trên nền đất yếu khi tải trọng từ kết cấu trên truyền xuống không quá lớn so với khả năng chịu lực cho phép của nền đất ban đầu ( không quá 2,5 đến 3,5 lần )

- Thời gian thi công xử lý phần nền đất yếu ngắn, đòi hỏi ít nhân công, công tác thi công được cơ giới hóa cao dẫn đến chi phí thấp hơn các phương pháp truyền thống Thi công xong lớp Top - Base là có thể xây dựng phần kết cấu bên trên ngay, không tốn thời gian chờ lún cố kết như một số phương pháp khác

- Sức chịu tải của nền đất tăng lên đáng kể, nghiên cứu ứng dụng từ Nhật Bản và Hàn Quốc đều kết luận sức chịu tải của đất nền sau khi sử dụng công nghệ Top - Base có thể tăng lên 200%, độ lún giảm còn 15% đến 30%

so với nền không xử lý Và ở Việt Nam bước đầu cũng có nhiều công trình được áp dụng mang lại hiệu quả cao

- Do việc hạn chế biến dạng ngang nên độ lún của công trình sử dụng biện pháp gia cố nền Top - Base giảm rất nhiều so với biện pháp không dùng biện pháp gia cố