Nghiên cứu ứng dụng công nghệ barrette phục vụ xây dựng quy trình nghiệm thu kỹ thuật cọc barrette ở khu vực hà nội (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI --- BÙI QUANG THIÊN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BARRETTE PHỤC VỤ NGHIỆM THU QUY TRÌNH KỸ THUẬT CỌC BARRETTE Ở KHU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

BÙI QUANG THIÊN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BARRETTE PHỤC

VỤ NGHIỆM THU QUY TRÌNH KỸ THUẬT CỌC BARRETTE

Ở KHU VỰC HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội – Năm 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

BÙI QUANG THIÊN KHÓA: 2009-2011

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BARRETTE PHỤC

VỤ NGHIỆM THU QUY TRÌNH KỸ THUẬT CỌC BARRETTE

Ở KHU VỰC HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH XDDD&CN

MÃ SỐ: 60.58.20

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 : TS.ĐỖ ĐÌNH ĐỨC

2 : TS.TRẦN THƯƠNG BÌNH

Hà Nội – Năm 2011

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với TS Đỗ Đình Đức, TS Trần Thương Bình đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, cung cấp tài liệu và động viên tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện Luận văn

Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo, các cán bộ Khoa Sau đại học, Khoa Xây dựng và đặc biệt là các thầy, cô giáo giảng dạy Bộ môn các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình trong quá trình hoàn thành Luận văn này!

Tác giả

Bùi Quang Thiên

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ 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 LUẬN VĂN

Bùi Quang thiên

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài 6

Mục đích nghiên cứu 7

Nội dung nghiên cứu 7

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 7

Phương pháp nghiên cứu 7

Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài 7

NỘI DUNG LUẬN VĂN 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỌC BARRETTE 1.1 Khái niệm chung về cọc Barrette 8

1.1.1 Barrette là giải pháp cho móng công trình cao tầng 8

1.1.2 Barrette là giải pháp tường chắn cho tầng hầm 8

1.2 Lịch sử hình thành và phát triển cọc Barrette 10

1.2.1 Công nghệ Barrette trên thế giới và xu hướng phát triển 10

1.2.2 Xu hướng ứng dụng công nghệ Barrette cho các công trình cao tầng và tầng hầm đô thị ở Hà nội 10

1.3 Chất lượng Barrette và thực trạng giá kiểm định chất lượng 12

1.3.1 Mục đích yêu cầu của nội dung đánh giá 12

1.3.2 Các phương pháp đánh giá 12

1.4 Thực trạng khảo sát, thiết kế, thi công và đánh giá kiểm tra chất lượng Barrette trong các công trình xây dựng ở Hà Nội 19

1.4.1 Thực trạng về khảo sát địa chất công trình 19

1.4.2 Thực trạng về thiết kế 20

1.4.3 Thực trạng thi công 22

1.4.4 Các tiêu chuẩn áp dụng kiểm tra chất lượng cọc Barrette 24

1.4.5 Năng lực thiết bị và đội ngũ chuyên gia đánh giá kiểm định……… 23

1.5 Một số nhận xét 25

2

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC CÔNG TÁC CƠ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ BARRETTE VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY

2.1 Thi công công tác đào đất 26

2.1.1 Đặc điểm của sự phá hủy đất đá trong thi công khoan đào 26

2.1.2 Các yếu tố tác động đến sự ổn định hố đào 27

2.2 Phương pháp ổn định thành hố đào trong thi công Barrette 28

2.2.1 Các phương pháp ổn định tạm thời thành hố đào 28

2.2.2 Ổn định hố đào bằng dung dịch 30

2.2.3 Đặc điểm môi trường dung dịch 32

2.3 Công tác bê tông 36

2.3.1 Các phương pháp đổ bê tông và yêu cầu kỹ thuật 36

2.3.2 Sự hóa cứng của bê tông trong hố đào 37

2.4 Điều kiển áp lực thành hố đào bằng dung dịch 42

2.4.1 Cơ sở của điều khiển áp lực thành hố đào 42

2.4.2 Biểu thức điều khiển ổn định thành hố đào bằng dung dịch chất lỏng: 44

2.4.3 Bài toán độ tin cậy, cơ sở của phương pháp xác lập các quy trình thi công hợp lý 46

2.5 Một số nhận xét 48

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM BARRETTE Ở KHU VỰC HÀ NỘI 3.1 Đặc điểm nền và điều kiện thi công Barrette ở khu vực Hà Nội 49

3.1.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực Hà Nội 49

3.1.2 Điều kiện địa chất 50

3.2 Quy trình thi công cọc Barrette 59

3.2.1 Quy trình cơ bản thi công Barrette 59

3.2.2 Các thiết bị và nguyên lý thi công cơ bản được áp dụng 66

3.3 Các sự cố trong thi công cọc Barrette và ảnh hưởng của nó 69

3.3.1 Trong công đoạn tạo lỗ 69

3.3.2 Trong cấu tạo, gia công và hạ lồng thép 71

3.3.3 Trong công đoạn đúc cọc 71

3.3.4 Những hư hỏng do các sự cố trên gây ra 72

3.4 Một số nhận xét 73

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH KỸ THUẬT NGHIỆM THU CỌC

BARRETTE ĐỐI VỚI CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Ở HÀ NỘI 4.1 Cơ sở và nguyên tắc xây dựng quy trình nghiệm thu kỹ thuật Barrette 74

4.1.1 Barrette trong mối quan hệ với đặc điểm cơ bản của sản phẩm xây dựng 74

4.1.2 Nguyên tắc chung 75

4.2 Nội dung quy trình và yêu cầu kỹ thuật cơ bản nghiệm thu Barrette 75

4.2.1 Quy trình kỹ thuật và nghiệm thu khảo sát địa chất công trình 76

4.2.2 Quy trình kỹ thuật và nghiệm thu thiết kế, thi công cọc Barrette 77

4.2.3 Quy trình kỹ thuật và nghiệm thu thiết kế, thi công tường Barrette 82

4.2.4 Quy trình nghiệm thu nén thử tải, siêu âm( đối với cọc thí nghiệm) 85

4.3 Quy trình nghiệm thu cọc Barrette tại Hà Nội 85

4.3.1 Quy trình nghiệm thu khảo sát địa chất công trình 86

4.3.2.Quy trình thiết kế Barrette 86

4.3.3 Quy trình nghiệm thu thi công cọc, tường Barrette 86

4.3.4 Quy trình thí nghiệm cọc Barrette theo dạng nền 98

4.3.5 Quy trình thí nghiệm cọc Barrette 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

4

DANH MỤC HÌNH MINH HỌA

Số hiệu hình Tên hình Trang

Hình 1.1 Siêu âm cọc và biểu đồ siêu âm 13

Hình 1.2 Nén tĩnh cọc bằng đối trọng bê tông cốt thép 15

Hình 1.3 Nguyên lý tạo lực và truyền lực của hộp tải 14

Hình 2.1 Hình dáng và thông số tường cừ 27

Hình 2.2 Các trường hợp dùng vách 28

Hình 2.3 Mô tả phân tử M trên hố đào 41

H×nh 3.1 Cấu trúc địa chất dạng nền 1 54 H×nh 3.2 Cấu trúc địa chất dạng nền 2 54 H×nh 3.3 Cấu trúc địa chất dạng nền 3 55 H×nh 3.4 Cấu trúc địa chất dạng nền 4 55 H×nh 3.5 Cấu trúc địa chất dạng nền 5 56 H×nh 3.6 Cấu trúc địa chất dạng nền 6 56

H×nh 3.7 Cấu trúc địa chất dạng nền 7 57 H×nh 3.8 Cấu trúc địa chất dạng nền 8 57 H×nh 3.9 §µo hè cho panel (barrette) ®Çu

tiªn

61

H×nh 3.10 Bé gh¸ l¾p vµ gio¨ng CWS 61

H×nh 3.11 Hạ lồng cốt thép, đặt gioăng chống thấm và đổ bê

tông cho panel đầu tiên

62

H×nh 3.12 Đào hố panel thứ 2, tháo bộ gá và tu sửa gioăng

chống thấm

63

H×nh 3.13 Hạ lồng thép, đặt gioăng chống thấm, đổ bê

tông cho panel thứ 2 và tiếp tục đào hố thi công panel thứ 3

64

Hình 3.14 Máy cạp gầu cáp 67

Hình 3.15 Gầu cạp thủy lực 69

6

DANH MỤC BẢNG, BIỂU

Số hiệu bảng, biểu Tên bảng biểu Trang

Bảng 1.1 Bảng số liệu kiểm tra chất lượng siêu âm 14

Bảng 2.1 Các đặc điểm cơ bản của các khoáng sét được

trình bày như sau

30

Bảng 3.1 Một số loại gầu thung kiểu nâng cáp 65

Bảng 3.2 Các thông sô kỹ thuật của gầu DH6 Hãng

Bauer sản xuất

67

Bảng 4.1 Chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung

dịch bentonite (TCXDVN 326:2004)

76,77

Bảng 4.2 Đặc tính các loại CF 88

Bảng 4.3 So sánh các tiêu chí của bentonite và

SuperMud

88,89

DANH MỤC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ

Số hiệu sơ đồ, đồ thị Tên sơ đồ, đồ thị Trang

Sơ đồ 2.1 Đánh giá độ tin cậy của quy trình 46

Đồ thị 2.1 Mối liên hệ R(t) và t 45

Sơ đồ 3.1 Các bước cơ bản như thi công barrette 58

MỞ ĐẦU Tên đề tài

“ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Barrette phục vụ nghiệm thu quy trình kỹ thuật cọc Barrette ở khu vực Hà Nội’’

Lý do chọn đề tài

Sự phát triển kinh tế, xã hội đòi hỏi sự phát triển đa dạng các công trình xây dựng có kết cấu, kiến trúc khác nhau , Trong đó, công trình nhà cao tầng tải trọng lớn và công trình ngầm đã thúc đẩy sự ra đời và phát triển không ngừng các giải pháp và công nghệ thi công móng Cho đến thời điểm hiện nay, với trình độ khoa học công nghệ có bước phát triển vượt bậc thì móng cọc nói chung và móng cọc nhồi nói riêng[10], trong đó có Barrettte đã trở thành các giải pháp hữu hiệu để giải quyết các vấn đề của bài toán nền móng cho nhà cao tầng và tầng hầm khi xây dựng trên các dạng nền là đất trầm tích có chiều dày lớn, lớp chịu tải cao nằm sâu Bên cạnh những đặc điểm mang tính ưu việt thì so với các loại móng khác, thi công cọc khoan nhồi luôn có độ phức tạp cao hơn và chứa đựng nhiều yếu tố rủi ro đòi hỏi có

sự kiểm soát chặt chẽ thường xuyên ở các công đoạn của quá trình thi công

Đối với Barrette ngoài thỏa mãn vấn đề về sức chịu tải như móng cọc, nó còn

là sự lựa chọn để thỏa mãn ý đồ kiến trúc cho nhà cao tầng và ổn định của tường tầng hầm, đồng thời yêu cầu kỹ thuật của berrette có những điểm khác biệt đòi hỏi trình độ thi công ở mức cao Điều đó cho thấy rằng, khi Barrette đã thi công xong

mà chất lượng kém không sử dụng được sẽ phát sinh kinh phí rất lớn để thi công lại hoặc phải thay đổi ý đồ kiến trúc và sẽ trở thành thảm họa công trình đe dọa tính mạng tài sản, nếu Barrette chất lượng kém không được phát hiện Thực tế cho thấy, chất lượng Barrette và hiệu quả thi công phụ thuộc không chỉ vào sự lựa chọn hợp

lý thiết bị, quy trình thi công mà quan trọng hơn là lựa chọn đó phải phù hợp với đặc điểm đất nền Nói cách khác, với các dạng đất nền khác nhau tốt nhất nên có các quy trình thi công cọc khác nhau., theo đó phải có nghiệm thu các quy trình kỹ thuật chất lượng tương ứng

Hà nội là một lãnh thổ có những khác biệt căn bản về cấu tạo địa chất và địa

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

Email: digilib.hau@gmail.com

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Barrette phục vụ nghiệm thu quy trình kỹ thuật cọc Barrette ở khu vực Hà Nội tác giả có những kết luận sau

- Làm sáng tỏ quá trình mất ổn định thành hố đào sâu trong quy trình thi công cọc Barrette, vai trò ổn định hố đào của dung dịch

- Làm sáng tỏ đặc trưng điều kiện địa chất, điều kiện xây dựng Hà Nội

- Làm rõ bản chất mất ổn định hố đào và cá nhân tố ảnh hưởng ổn định hố đào, trong đó đã đề cập chi tiết các điều kiện địa chất đất nền Hà Nội

- Đưa ra được quy trình và biện pháp thi công thích hợp với môi trường Hà nội

- Làm sáng tỏ quá trình hóa cứng bê tông trong môi trường dung dịch (thành phần, áp suất)

- Đã đề xuất được nghiệm thu quy trình kỹ thuật đặc thù Barrette ở Hà Nội,

đó là nghiệm thu theo giai đoạn từ khảo sát, thiết kế đến thi công

Kiến nghị

- Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để xây dựng các tiêu chuẩn, quy phạm cho việc thi công và kiểm tra chất lượng cọc phù hợp với đất nền Hà Nội Tiếp tục nghiên cứu nghiệm thu quy trình kỹ thuật hoàn chỉnh cho Barrette ở

Hà Nội và cho cả cọc nhồi

- Nghiệm thu quy trình kỹ thuật không chỉ áp dụng cho Hà Nội mà nên ở nhiều

100

địa phương khác, vì vậy cần mở rộng nghiên cứu

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ‘’Các vấn đề kỹ thuật xây dựng công trình ngầm đô thị’’ Báo cáo tổng kết đề tài độc lập cấp nhà nước Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Bộ Xây dựng Hà Nội, 2000 Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Đoàn Thế Tường

[2] Nguyễn Huy Cường Phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc bằng phương pháp thử động biến dạng lớn PDA và kết quả nén tĩnh Luận văn Thạc sĩ Đại học Bách Khoa, ĐHQGTPHCM (2010)

[3].Công nghệ và kỹ thuật khoan thăm dò (tiếng Nga), NXB Matxcơva,1983

[4] Luận án Tiến sĩ Đỗ Đình Đức (2002) Thi công hố đào cho tầng hầm nhà cao tầng trong đô thị Việt Nam

[5] Nguyễn Hữu Đẩu Công nghệ mới đánh giá chất lượng cọc, Nhà xuất bản Xây dựng (2000)

[6] Nguyễn Bá Kế, Thiết kế và thi công hố móng sâu, NXB Xây dựng, 2002

[7].PGS Lê Kiều (1997) Những đặc trưng công nghệ thi công cọc nhồi và tường trong đất Báo cáo tại Hội thảo Quốc tế Nhà cao tầng ở Việt Nam

[8] Báo cáo tại Hội thảo"Kiểm định chất lượng nhà chung cư cao tầng” tháng 6

năm 2004- Bùi Đình Chân –Công ty tư vấn Công nghệ, Thiết bị và Kiểm định Xây dựng

[9].Kỹ thuật khoan địa chất, NXB Công nhân kỹ thuật, Hà Nội, 1980

[10] Vũ Công Ngữ; Nguyễn Thái – ‘’Móng cọc - Phân tích và thiết kế’’

[11] Nghiêm Hữu Hạnh, Bùi Đức Hải - Viện KHCN& Kinh tế xây dựng - Báo cáo tổng kết đề tài “Một số vấn đề về thiết kế và thi công hố đào sâu bằng phương pháp đào mở tại Hà Nôi” mã số 01C – 04/02 – 2009 -2 Ngày 07/04/2011

[12] Trần Văn Hoàng, Bùi Thị Bảo Anh, 2002 Những nguyên tắc cơ bản để đánh giá mức độ bền vững của môi trường địa chất trong quá trình đô thị hoá (ví dụ ở thành phố Hà Nội) Tạp chí Địa chất, A/269 : 39-43 Hà Nội

[13] Phương pháp Osterberg - Nguyễn Văn Đẩu, Phan Hiệp – Nhà Xuất bản Xây dựng-năm 2004

[14] TS Nguyễn Thế Phùng (1998) Công nghệ thi công công trình ngầm bằng phương pháp tường trong đất NXB Giao thông vận tải

[15] GS.TS.Nguyễn Văn Quảng - Chỉ dẫn thiết kế và thi công cọc Barrette- Tường trong đất và neo trong đất- NXB xây Dựng 2010

[16].Quy trình kỹ thuật thử tải tĩnh cọc bằng phương pháp OSTERBERG DB32/T291 – 1999”-Trung Quốc;

[17] TS.Nguyễn Đình Thám (2000) Thi công tầng hầm Đề tài khoa học công nghệ Bộ Giáo dục và Đào tạo 2000

[18] Tiêu chuẩn Xây dựng TCXDVN 358: 2005 Cọc khoan nhồi - Phương pháp xung siêu âm xác định tính đồng nhất của bê tông

[19] Tiêu chuẩn TCXDVN 269:2002 “Cọc - Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục”

[20] ‘’Làm chủ công nghệ thi công xây dựng công trình ngầm trong nền đất yếu các đô thị Việt Nam’’ Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Bộ Xây dựng Hà Nội, 2004 Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Đoàn Thế Tường

[21].18GS.F.A.Samsev-Kỹ thuật khoan thăm dò-NXB Khoa Học Kỹ thuật

[22] Giáo trình công nghệ bê tông xi măng- Nguyễn Tấn Quý, Nguyễn thiện Ruệ [23] Đỗ Văn Tự, 1988 Đặc điểm trầm tích và lịch sử phát triển địa chất kỷ Đệ tứ đồng bằng Bắc Bộ Luận án TS địa lý - địa chất Thư viện Quốc gia, Hà Nội