Nghiên cứu phòng chống thấm từ các tầng chứa nước cho tầng hầm tại hà nội (luận văn thạc sĩ)

+ Xác định phương án sửa chữa bịt rò rỉ Tìm rõ nguyên nhân nước thấm dột của công trình ngầm đầu tiên cần tìm rõ tình trạng nguồn nước, chất lượng nước và chất đất xung quanh gian tầng h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

VŨ XUÂN HIỂU KHÓA: 2017 - 2019

Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN THƯƠNG BÌNH

XÁC NHẬN CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN

Hà nội - 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp cao học được hoàn thành tại trường Đại học Kiến Trúc

Hà Nội Có được bản luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân

thành và sâu sắc đến giảng viên PGS.TS Trần Thương Bình đã tận tình hướng

dẫn, cung cấp nguồn tài liệu tham khảo có liên quan và đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Cho phép tác giả bày tỏ lời cảm ơn đến Khoa sau đại học, đến các thầy tham gia giảng dạy khóa học, chân thành cảm ơn những nhận xét, những đóng góp ý kiến thiết thực của các thầy cô giáo trong Hội đồng cơ sở để luận văn được hoàn chỉnh

Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi về mặt thời gian, chuyên môn để đào tạo, bồi dưỡng giúp đỡ tác giả suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp

Xin trân trọng cảm ơn!

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Vũ Xuân Hiểu

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ 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 LUẬN VĂN

Vũ Xuân Hiểu

Cấu trúc của luận văn

1.2 Các nghiên cứu về thấm của công trình ngầm 9

1.2.1 Nguyên tắc và kinh nghiệm xác định nguyên nhân thấm 9 1.2.2 Các kinh nghiệm về xử lý thấm theo hình thái vết nứt gây ra thấm 11

1.2.3 Các kinh nghiệm xử lý thấm ở các vị trí đặc biệt 15 1.2.4 Kinh nghiệm về chống thấm tường tầng hầm 19

1.3 Một số công trình tiêu biểu về thực hiện chống thấm trong tầng

chứa nước

1.3.1 Chống thấm cho tầng hầm

23

23 1.3.2 Chống thấm bằng Công nghệ xi măng đất 24

Chương 2: CHỐNG THẤM CHO TẦNG HẦM Ở TRONG

2.1 Đặc điểm sự cố thấm của tầng hầm trong tầng chứa nước

2.1.1 Sự cố thấm của tầng hầm thi công theo đào lộ thiên

26

26 2.1.2 Sự cố thấm tầng hầm thi công theo phương pháp Barettte 28 2.1.3 Sự cố thấm của tường hầm thi công bằng khoan cọc nhồi đường kính

2.2.1 Vật liệu cơ bản sử dụng cho chống thấm của tầng hầm 33

2.3 Một số Công nghệ chống thấm ngược

2.3.2 Các công nghệ truyền thống và đơn giản 48

2.4 Cơ sở nguyên tắc lựa chọn giải pháp chống thấm 51

2.4.1 Áp lực và lưu lượng thấm lên tầng hầm

2.4.2 Tính toán tháo khô

2.4.3 Tác dụng của xói ngầm với chống thấm tầng hầm

51

54

57 Chương 3: GIẢI PHÁP CHỐNG THẤM CHO TẦNG HẦM

TRONG TẦNG CHỨA NƯỚC Ở HÀ NỘI

61

3.1.1 Cấu trúc địa chất liên quan đến sự hình thành, vận động của nước

3.1.2 Đặc điểm địa chất thủy văn

3.2 Nguyên tắc chung chống thấm cho tầng hầm ở Hà Nội do các tầng

chứa nước gây ra

3.2.1 Cơ sở xây dựng nguyên tắc

65

69

69 3.2.2 Nguyên tắc và nội dung cơ bản của giải pháp chống thấm cho các

công trình ở Hà nội 74

3.3.1 Các giải pháp cho sự cố ở tầng hầm nông

3.3.2 Các giải pháp cho sự cố thấm của tầng hầm sâu ở mức trung bình

3.3.3 Các giải pháp cho sự cố thấm của tầng hầm sâu

77

81

83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Water Seal DPC Dung dịch chống thấm dạng thẩm thấu

Eposy Hợp chất hữu cơ gốc nhựa Composite

KÝ HIỆU TRÍCH DẪN

[1] Xem tài liệu tham khảo số 1 [4] Xem tài liệu tham khảo số 4 [5] Xem tài liệu tham khảo số 5 [7] Xem tài liệu tham khảo số 7 [8] Xem tài liệu tham khảo số 8

Hình 2.3 Tường vây bằng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ 33 Hình 2.4 Sơ đồ quy trình chống thấm ngược bằng Jet Grouting 46 Hình 2.5 Kết quả quy trình chống thấm ngược Jet Grouting 47

PHẦN MỞ ĐẦU

*Tính cấp thiết của đề tài

Ở Việt Nam đặc biệt Hà Nội trong tương lai nhu cầu không gian ngầm ngày càng lớn, trong24 đó tầng hầm là một đòi hỏi rất bức thiết Tuy nhiên, địa chất Hà Nội bên cạnh lớp đất yếu vốn đã gây khó khăn trong việc thi công trình ngầm thì

sự tồn tại các tầng chứa nước ở Hà Nội còn đặt ra nhiều vấn đề phức tạp hơn Đó không chỉ trong quá trình thi công mà nan giải hơn là nước thấm từ các tầng chứa nước vào tầng hầm trong quá trình sử dụng nhất là các tầng hầm có chiều sâu lớn Bởi vậy, để thỏa mãn nhu cầu xây dựng không gian ngầm đã ở Hà Nội đã đặt ra nhiều vấn đề nghiên cứu, bao gồm cả vấn đề chống thấm cho công trình ngầm Tuy nhiên, kết quả các nghiên cứu chống thấm cho các tầng hầm xây dựng trong các tầng chứa nước chưa thật sự giải quyết triệt đề thực trạng thấm ở các tầng hầm Một số kết quả điều tra cho thấy, thấm ở các tầng hầm xây dựng ở Hà Nội là hiện tượng khá phổ biến, chúng được biểu hiện ở rất nhiều hình thái với các mức độ rất khác nhau Do đó, có thể khẳng định nghiên cứu thấm cho tầng hầm vẫn chưa dành được quan tâm đúng mức, bởi sự mất an toàn công trình do thấm ít khi xảy ra tức thời, nên phát sinh tâm lý chủ quan coi thường hoặc chấp nhận bỏ qua Theo

đó, nghiên cứu về thấm từ các tầng chứa nước ở Hà Nội vào tầng hầm chủ yếu tiếp cận theo hướng khắc phục sửa chữa tại chỗ mà chưa chú ý xem xét tổng thế từ cơ chế hình thành thấm của các tầng chứa nước ở các lãnh thổ khác nhau và độ sâu khác nhau Tất cả các điều đó cho thấy, nghiên cứu phòng chống thấm nước từ các tầng chứa nước cho tầng hầm với mục đích xác định nguyên nhân gây ra các sự cố

thấm để làm cơ sở phòng chống thấm là rất có tính thời sự

*Mục tiêu

- Sáng tỏ hình thái, nguồn gốc, nguyên nhân, cơ chế thấm tầng hầm, các kỹ thuật

và công nghệ chống thấm tầng hầm và điều kiện áp dụng chúng để làm cơ sở xây

dựng các tiêu chuẩn quy phạm khảo sát thiết kế công tác thiết kế thi công trình ngầm

- Tường minh một số giải pháp chống thấm hợp lý của các tầng hầm trong tầng chứa nước Holocen và Pleitocen ở Hà Nội nhằm hoàn thiện các quy định về sát thiết kế công tác thiết kế thi công trình ngầm ở Hà Nội và các vùng có điều kiện địa chất tương tự

*Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

- Đối tượng nghiên cứu : Giải pháp chống thấm cho tầng hầm trong tầng chứa nước

- Phạm vi nghiên cứu: Các tầng hầm xây dựng trong các tầng chứa nước Holocen

và Pleitocen ở Hà Nội

*Phương pháp nghiên cứu của đề tài

- Phương pháp thống kê: Phương pháp này được sử dụng để tập hợp các số liệu cho việc tìm ra các quy luật của các hiện tượng thấm trong các tầng hầm

- Phương pháp lý thuyết hệ thống: Phương pháp này được sử dụng để xây dựng các tiêu chí tiêu chuẩn phân loại các hiện tượng thấm, làm cơ sở xác lập các bài toán và đề ra giải pháp phòng chống

- Phương pháp phân tích lý thuyết: Phương pháp này sử dung các lý thuyết về thấm để làm rõ bản chất của các hiện tượng thấm

- Phương pháp thực nghiệm : Phương pháp này sử dụng để tổng hợp đánh giá các

hiện tượng thấm

*Nội dung nghiên cứu của đề tài

Để giải quyết các mục tiêu cũng là nhiệm vụ của nghiên cứu của đề tài, trên

cơ sở các phương pháp nghiên cứu được áp dụng, các nội dung nghiên cứu sẽ được thực hiện trong quá trình nghiên cứu gồm:

- Thu thập và tổng hợp các tài liệu về hiện tượng thấm trong các tầng hầm ở

Hà Nội, Các tài liệu về tầng chứa nước ở Hà Nội

- Phân tích đánh giá các hiện tượng thấm bằng các bài toán theo các kịch bản thấm cho các dạng thấm điển hình ở các tầng hầm

- Phân loại các hiện tường thấm theo nguyên nhân và cơ chế làm cơ sở đề xuất các giải pháp phòng chống

- Đề xuất giải pháp phòng chống chủ động và giải giải pháp cứu chữa triệt

để bệnh thấm của các tầng hầm do các tầng chứa nước gây ra

*Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: Góp phần sáng tỏ các vấn đề về thấm của tầng hầm

- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Góp phần giải quyết các vấn đề thực tiễn rất bức xúc trong xây dựng công trình ngầm đó là thấm tầng hầm

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THẤM TRONG TẦNG HẦM

VÀ GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG 1.1 Tầng hầm và các vấn đề về nước ngầm, nước mặt của tầng hầm

1.1.1 Công trình ngầm và tầng hầm

Hình 1.1 Trung tâm thương mại ngầm dưới lòng đất tại Toronto - Canada

Công trình ngầm là một không gian nằm trong vỏ trái đất, được xây dựng nhằm thỏa mãn mục đích trong mọi lĩnh vực của một quốc gia như: an ninh quốc phòng là hầm và đường hầm quân sự; như thủy lợi, thủy điện là đường hầm thoát nước, dẫn nước; như giao thông đô thị và hạ tầng, có tầu điện ngầm, đường hầm qua núi, sông biển, đường cáp ngầm; như xây dựng dân dụng, công nghiệp có tầng hầm Cho đến nay, xây dựng công trình ngầm đã trở thành yếu tố cần thiết trong

đô thị lớn PATH - Toronto - nơi được mệnh danh là "thành phố trong thành phố" Khu phức hợp thương mại ngầm này phục vụ nhu cầu hàng ngày cho hơn 100.000 người, và được bao quanh bởi hai đường tàu điện ngầm, sáu trạm ga, một nhà ga đầu cuối quá cảnh khu vực và một bến xe buýt quốc gia kết nối hơn 50 tòa tháp

văn phòng và các tòa nhà, 6 khách sạn lớn, 2 cửa hàng bách hóa lớn, hơn 20 nhà

để xe đậu xe ngầm và các địa điểm quan trọng khác

Singapore một đất nước luôn trong tình trạng thiếu đất đã biến các thành phố ngầm trở thành kiến trúc điển hìnhkhá rõ ràng khi phân tầng con đường đi xuống lòng đất Cụ thể, tầng thứ nhất từ 1-3m là đường dành cho người đi bộ kết nối từ điểm này sang điểm khác Tầng thứ hai 5-50 m là đường hầm dịch vụ chung chạy cáp viễn thông, đường ống nước, đường dây điện Tầng thứ ba dành cho tàu điện ngầm MRT và hầm cho xe cộ lưu thông Tầng thứ ba 100m và sâu hơn là kho đạn dược dưới lòng đất

+ Tầng hầm:

Tầng hầm là một công trình xây dựng mà các cấu kiện trong kết cấu của nó thường xuyên chịu áp lực của đất đá, các tải trọng đặt trên nó và các tác dụng của nước mưa, nước mặt và nước ngầm nhưng, khác với công trình trên bề mặt các yếu tố như tác dụng gió, đặc biệt yếu tố thay đổi nhiệt độ môi trường được xem như không ảnh hưởng đến sự làm việc của kết cấu, nếu có chỉ là phần chuyển tiếp giữa phần chìm của tầng hầm với kết cấu nỏi như cửa vào tầng hầm hoặc kết cấu thân công trình của nhà tầng hầm

Đối với tầng hầm của nhà cao tầng ngoài tác dụng tạo ra không gian ngầm,

nó còn có tác dụng tăng sức chịu tải của nền, góp phần nâng cao sự ổn định chung của công trình nhất là ổn định dưới tác dụng của động đất Tuy nhiên, xây dựng không gian ngầm thường đòi hỏi chi phí lớn hơn sơ với xây dựng không gian nổi, nhất là khi xây dựng trong môi trường địa chất có đất đá chứa nước Sự phức tạp của việc thi công tầng hầm trong tầng chứa nước dẫn đến chi phí cao phụ thuộc không chỉ chiều sâu tầng hầm mà còn là kiến trúc và kết cấu của tầng hầm, trong khi có vô số các dạng kiến trúc và kết cấu cho tầng hầm

+ Phân loại tầng hầm

Tầng hầm là một dạng của công trình ngầm, với đặc trưng căn bản là không gian mà các kích thước theo phương ngang không lớn, nếu không phải hầm trong

đá thì thường thi công đào đất theo thứ tự từ trên xuống dưới còn thi công kết cấu tường và sàn có thể từ trên xuống hoặc từ dưới lên Căn cứ vào mục đích và công năng sử dụng tầng hầm được phân biệt theo các loại như sau:

- Tầng hầm làm không gian ngầm bên dưới của nhà, thường là nhà cao tầng, ngoài chức năng tăng sự ổn định về chuyển vị cho công trình thì chủ yếu là chức nằng giao thông tĩnh cho tòa nhà, các kho chứa với loại này, chiều sâu, kích thước của

nó phụ thuộc vào quy mô kích thước của công trình bên trên

- Tầng hầm làm không gian ngầm của trung tâm thương mại, bãi đỗ xe ngầm

Hình1.2 : Tầu điện ngầm Singapo

- Tầng hầm là các ga tầu điện ngầm

- Tầng hầm là các bể chứa nước, chứa nhiên liệu lỏng

- Tầng hầm của các nhà máy ngầm cho các mục đích đặc biệt

1.1.2 Các vấn đề địa kỹ thuật của tầng hầm

+ Trong giai đoạn thi công:

- Nhà văn phòng ở Quận Hai Bà Trưng –Hà Nội

Công trình có diện tích mặt bằng 7,15m* 22,90m, cao 8 tầng, có 1 tầng hầm, mặt tiền ở mặt phố, xây ngay sát ngôi nhà cũ 4 tầng, có kết cấu khung, móng băng với cốt đáy móng khoảng -1,2m

Để làm móng cọc ép và tầng hầm cho ngôi nhà mới, người ta đã dùng cọc ván thép U200 dài 6m ép thành tường cừ xung quanh chu vi móng và tầng hầm.Trong khi ép cọc chỉ cách tường nhà cũ 0,5m, đã thấy có tác động ảnh hưởng đến móng và độ ổn định của công trình cũ liền kề Sau khi thi công xong tường vây hố móng, người ta đào hố, hút nước để thi công đài cọc

và tầng hầm

Theo số liệu quan trắc lún từ 22/10/2007 đến ngày 28/02/2008 thì độ lún của nhà cũ về phía hố đào (để xây tầng hầm của nhà mới) đạt tới 5cm làm cho ngôi nhà lún nghiêng, tách hẳn khỏi nhà liền kề có sẵn ở trên mái 15cm Do đó công trình mới chưa làm xong móng và tầng hầm, đã phải ngừng thi công cho đến nay để tìm giải pháp xử lí

- Nhà văn phòng trên đường Hà Nội - Hà Đông

Đây là ngôi nhà theo thiết kế là 15 tầng, có 2 tầng hầm Để bảo vệ thành hố đào sâu khoảng 10m, người ta làm tường cừ bằng cọc Larsen sâu khoảng 16m với hệ thanh chống bằng thép hình để ổn định thành hố đào

Trong quá trình thi công ép cọc Larsen và bơm hút nước trong hố móng đã làm cho nền đất dưới móng nông của một số nhà ở 4 tầng gần đó bị lún không đều và gây nứt tường nhà, phải ngừng thi công để xử lí

- Tầng hầm cao ốc Residence (Tp Hồ Chí Minh)

Công trình có 1 tầng hầm, 1 tầng trệt và 11 lầu Theo thông tin từ bài báo của tác giả Trần Văn Xuân ( ĐH Bách Khoa Tp HCM ), thì khi đào ở độ sâu -8m dưới đáy hố móng, phát hiện nước ngầm phun lên rất mạnh cuốn theo cát hạt nhỏ Hậu quả là ngày 31/10/2007 hè đường Nguyễn Siêu có hố sụt rộng 4*4m và sâu khoảng 3-4m và chung cư Casaco ( Đường Thi Sách , Q1) bị lún nghiêm trọng

- Cao ốc văn phòng Bến Thành TSC – 186 Lê Thánh Tôn, TPHCM:

Công trình này có diện tích mặt bằng 10m*40m và 2 tầng hầm Tháng 11/2007, trong khi đào hố móng sâu, thì nước ngầm ở đáy hố phun lên rất mạnh, làm phồng trồi đáy hố làm xê dịch tường cừ bằng cọc larsen khoảng 8cm Đất nền bị sụt lún làm nứt đường hẻm lân cận và nghiêng tường ngăn

Do đó buộc phải ngừng thi công và dùng biện pháp khoan giếng bơm hạ nước ngầm

Công trình cao ốc Pacific có 5 tầng hầm, 1 tầng trệt và 18 tầng lầu Tường tầng hầm bằng bê tông cốt thép, dày 1m, thi công bằng công nghệ tường trong đất, khi đào đất để thi công tầng hầm thứ 5 thì phát hiện một lỗ thủng lớn ở tường tầng hầm có kích thước 0,2m x 0,7m, dòng nước rất mạnh kéo theo nhiều đất cát chảy từ ngoài vào qua lỗ thủng của tường tầng hầm Công nhân đã dùng hết cách, nhưng không thể bịt được lỗ thủng Nước kéo theo đất cát chảy ào ào vào tầng hầm, công nhân phải thoát khỏi tầng hầm để tránh tai nạn có thể xảy ra Sự cố công trình này đã làm sụp đổ hoàn toàn công trình Viện nghiên cứu Khoa học xã hội Nam Bộ ngay bên cạnh, tòa nhà

Sở Ngoại Vụ cũng bị lún nứt nghiêm trọng, Cao ốc YOCO 12 tầng và các tuyến đường xung quanh công trình Pacific cũng có nguy cơ bị lún nứt

+ Trong giai đoạn sử dụng:

Các vấn đề địa kỹ thuật phát sinh trong giai đoạn sử dụng tầng hầm chủ yếu là thấm do sự hình thành các vết nứt ở tường đáy tầng hầm do chuyển vị lún gây ra hoạc tác dụng động đất, một số ít trường hợp nước mưa nước mặt tràn vào tầng hầm qua của tầng hầm Mặc dù, không trực tiếp nguy hại, nhưng thấm là hiện tượng phổ biến làm giảm công năng sử dụng và giảm tuổi thọ công trình

1.2 Các nghiên cứu về thấm của công trình ngầm

1.2.1 Nguyên tắc và kinh nghiệm xác định nguyên nhân thấm

Tìm chính xác vị trí thấm dột, đồng thời từ các mặt thiết kế, vật liệu, thi công, các thay đổi của điều kiện tự nhiên, tìm ra nguyên nhân gây nên thấm dột gian tầng hầm Phải cắt ngay nguồn nước, cố gắng để công việc bịt rò rỉ được tiến hành trong điều kiện không có nước (đương nhiên có một số vật liệu bịt rò rỉ có thể làm trong điều kiện có nước)

Khi tiến hành bịt trong điều kiện nước thấm dột, phải cố gắng giảm diện tích nước rò rỉ, để nước rò rỉ tập trung vào một điểm hoặc vài điểm, để giảm áp lực nước thấm ở các vị trí khác, đảm bảo công việc bịt nước được tiến hành thuận lợi

Cần làm tốt công việc phân tán dòng nước thấm dột, nguyên tắc phân tán dòng nước là biến rò rỉ lớn thành rò rỉ nhỏ, rò rỉ theo đường biến thành rò rỉ theo điểm, rò rỉ theo mảng biến thành rò rỉ theo lỗ, cuối cùng dùng vật liệu phun vữa bịt

lỗ

Thấm dột tầng hầm - tầng ngầm phần lớn đều xuất hiện trong trường hợp có

áp lực nước, do đó khi bịt phải dùng các biện pháp hữu hiệu, ngăn ngừa áp lực nước xối hỏng vật liệu vừa mới thi công

Dựa vào tình hình cụ thể, chọn vật liệu chống thấm bịt rò rỉ phù hợp, làm tốt công việc bịt điểm rò rỉ nước cuối cùng

+ Xác định phương án sửa chữa bịt rò rỉ

Tìm rõ nguyên nhân nước thấm dột của công trình ngầm đầu tiên cần tìm rõ tình trạng nguồn nước, chất lượng nước và chất đất xung quanh gian tầng hầm, nắm vững quy luật thay đổi của nước ngầm và ảnh hưởng của nước mặt, để xác định áp lực tương đối mà công trình phải gánh chịu; tìm hiểu nước sản xuất, nước sinh hoạt và tình hình thoát nước, làm rõ nguyên nhân gây nên thấm dột nước, để làm cơ sở xác định phương án sửa chữa bịt rò rỉ

Tìm hiểu nguyên nhân thấm dột nước từ mặt kết cấu, đầu tiên cần tìm hiểu cường độ, độ cứng của kết cấu công trình có đáp ứng yêu cầu hay không, nền có hiện tượng lún không đều hay không, hiện tại đã ổn định chưa Nói chung công

tác sửa chữa bịt rò rỉ phải tiến hành trong trường hợp biến dạng kết cấu đã ổn định, vết nút không tiếp tục mở rộng

Tìm hiểu tình hình thi công: Cần tiến hành tìm hiểu tình hình thời tiết khi thi công, tình hình trộn, đổ, đầm, bảo dưỡng bê tông, vị trí để khe thi công, khe biến dạng, phương pháp xử lý,… để phán đoán nguyên nhân thấm dột nước của công trình

Kiểm tra những khuyết tật trong thi công bê tông: Như ở công trình bê tông

có hay không tình trạng bên trong không đặc chắc như tổ ong, rỗ mặt, lỗ rỗng, cùng với những ảnh hưởng đối với công trình thấm dột

Kiểm tra chất lượng vật liệu: Tiến hành kiểm tra đối với vật liệu chống thấm dùng cho công trình, để phán đoán thấm dột của công trình có phải là do lựa chọn chất lượng vật liệu không tốt gây nên hay không

- Phương pháp tổng hợp: Nếu xuất hiện hiện tượng một vùng ẩm ướt, chỉ dùng phương pháp rắc xi măng khô khó phát hiện vị trí cụ thể thấm dột, có thể dùng phương pháp tổng hợp tiến hành kiểm tra Phương pháp đó là dùng vữa keo xi măng (xi măng : nước thuỷ tinh là 1 : 1) xoa đều một lớp mỏng ở chỗ thấm nước, đồng thời rắc đều ngay một lớp xi măng khô lên trên mặt, khi bề mặt xi măng khô xuất hiện điểm ướt hoặc đường ướt, thì chỗ đó chính là chỗ thấm nước

1.2.2 Các kinh nghiệm về xử lý thấm theo hình thái vết nứt gây ra thấm

+ Xử lý thấm lỗ bê tông rò rỉ thấm

- Hiện tượng sự cố

Trên tường hoặc tấm đáy của gian tầng hầm, có lỗ rỗng thấm nước rõ rệt, có

lõ to lõ nhỏ, còn có dạng tổ ong, nước ngầm từ những lỗ này thấm vào hoặc chảy

Đầm sót khi đổ bê tông, hoặc một mẻ đổ bê tông quá nhiều, phạm vi tác động của máy đầm không tới, làm cho bê tông xuất hiện tổ ong, lỗ rỗng

Thao tác thi công không cẩn thận, trong bê tông có lẫn nhiều tạp chất như đất cục, mẩu gỗ,…

- Công tác xử lý

Công tác bịt rò rỉ thường áp dụng theo các nội dung thể hiện ở hình 1; Trong đó vật liệu chống thấm là vữa keo xi măng đông cứng nhanh

+ Xử lý thấm ở vết nứt kết cấu bê tông của gian tầng hầm

- Hiện tượng sự cố: Các vết nứt trên bề mặt bê tông, khi bắt đầu xuất hiện rất nhỏ

bé, sau đó dần dần mở rộng, hình dạng của vết nứt cũng không có quy luật, có vết nứt đứng có vết nứt ngang, có vết nứt xiên, nước ngầm thấm vào trong nhà dọc

theo các vết nứt đó, gây nên thấm dột

Thiết kế xem xét không đầy đủ, công trình lún không đều, làm cho tường, sàn bê tông nứt gẫy, xuất hiện vết nứt;

Kết cấu bê tông không đủ độ cứng, dưới tác động của áp lực bên của đất và áp lực nước sinh ra biến dạng, xuất hiện vết nứt

+ Xử lý khe thi công bê tông gian tầng hầm rò rỉ nước

- Hiện tượng sự cố

Tấm đáy, khối tường, cùng với nơi tiếp giáp của tấm đáy với khối tường của công trình gian tầng hầm, không phải là đổ xong bê tông trong một lần, mà chỗ tiếp xúc giữa bê tông mới và cũ để lại khe thi công, những khe thi công này là nơi chống thấm kém nhất, nước ngầm thấm vào trong nhà dọc theo các khe này, gây nên thấm dột

Khi đổ lớp bê tông mới, chỗ nối tiếp không phủ một lớp vữa xi măng, làm cho bê tông cũ và mới không thể kết hợp chặt chẽ với nhau, hoặc xuất hiện rỗ tổ ong ở chỗ nối tiếp;

Cốt thép quá dầy đặc, khoảng cách giữa ván khuôn trong và ván khuôn ngoài hẹp, bê tông không đầm theo yêu cầu, nhất là ở chỗ nối tiếp giữa bê tông mới và bê tông cũ khó đầm đặc chắc;

Phương pháp đổ vật liệu không thoả đáng, cốt liệu tập trung ở chỗ khe thi công;

Chỗ nối tiếp bê tông mới và cũ co ngót, làm khe thi công đứt ra

- Công tác xử lý

Xử lý bằng rãnh hình chữ V: Dùng cho các khe thi công nói chung chưa thấm dột, dọc theo khe trên bê tông rạch thành rãnh hình chữ V, nếu gặp chỗ xốp, loại bỏ đá vụn xốp sau khi rửa sạch dùng vữa thuần xi măng lót đáy, dùng vữaxi măng cát 1 : 2,5 nén chặt láng phẳng từng lớp,

Phương pháp bịt rò rỉ vữa keo xi măng đông cứng nhanh: Khe thi công bê tông gian tầng hầm đã xuất hiện thấm dột, nếu áp lực nước tương đối nhỏ, có thể tham khảo “phương pháp bịt rò rỉ trực tiếp” của để bịt lại; nếu áp lực nước tương đối lớn, có thể dùng “phương pháp bịt rò rỉ dùng sợi dây” hoặc “phương pháp tấm thép nửa hình tròn ở dưới” để bịt lại; nếu là vết nứt áp lực nước lớn nước thấm chảy mạnh, có thể dùng “phương pháp tấm thép nửa hình tròn ở dưới” để bịt rò rỉ

Phương pháp bịt rò rỉ bằng phun vữa Cyanogen: Nếu kết cấu bên trong của

bê tông không đặc chắc, khe thi công bê tông mới và cũ kết hợp không chắc, xuất hiện nứt tương đối lớn, có thể dùng phương pháp phun vữa cyanogen bịt rò rỉ Khi

xử lý, đầu tiên làm sạch chỗ khe hở nối tiếp bê tông bằng khí nén hoặc bàn chải sắt, dùng axêtôn hoặc xylene lau sạch dầu mỡ trên bề mặt, đồng thời đục rãnh hình chữ V dọc theo khe hở, rửa sạch sẽ Sau đó chọn lỗ phun vữa ở chỗ rò rỉ mạnh nhất hoặc chỗ cắt nhau của vết nứt, đục lỗ phun vữa, lỗ sâu không nhỏ hơn 50mm, khoảng cách lỗ là 500~ 1000mm, sau khi rửa sạch lỗ, dùng vữa xi măng đông cứng nhanh cố định phễu phun vữa ở bên trong lỗ, dùng tấm thép nửa hình tròn đặt dọc theo khe, dùng vữa xi măng đông cứng nhanh bịt ở vị trí rò rỉ nước, đợi sau khi đạt được cường độ nhất định, dùng nước có mầu thử, kiểm tra bịt có chắc chắn hay không, các lỗ có thông với nhau không Nếu không có vấn đề, bắt đầu phun dung dịch vữa, khe ngang phun từ đầu này tới đầu kia, khe đứng phun từ dưới lên trên Đầu tiên chọn một lỗ phun vữa (thông thường chọn chỗ thấp nhất hoặc chỗ nước thấm lớn nhất, áp lực phun vữa nên lớn hơn áp lực nước ngầm là 0,05~0,10MPa) sau khi lỗ bên cạnh phụt vữa ra, lập tức bịt lỗ này, vẫn tiếp tục ép vữa, để dung dịch vữa theo dòng nước ngược đi lên phía trước cho đến khi vữa

không lên được nữa, lập tức đóng van phun vữa, sau đó ngừng phun vữa, tiến hành từng cái cho tới khi kết thúc Sau khi kiểm tra không có hiện tượng rò rỉ nước, lấy phễu phun vữa ra, dùng vữa keo xi măng bịt kín lỗ

+ Xử lý khe biến dạng gian tầng hầm rò rỉ nước

Đai ngăn nước kiểu chôn thấm nước: Có thể sửa chữa bịt rò rỉ theo” phương pháp xử lí nước thấm vết nứt”;

Rò rỉ khe biến dạng của tấm keo chlorbutyric kiểu chôm sau: Phải bóc bỏ toàn bộ, tiến hành dán lại tấm chlorobutyric;

Thấm rò rỉ khe biến dạng của tấm keo chlorobutyric kiếu sơn: Phải bóc vỏ

bỏ lớp phủ, sau khi bịt rò rỉ theo “ phương pháp xử lý nước thấm vết nứt”, sơn tấm chlorobutyric;

Phương pháp xử lý dán tấm cao su: Với khe biến dạng mà áp lực nước ngầm tương đối nhỏ, thấm dột không nghiêm trọng lắm, có thể dán tấm cao su để tiến hành xử lý Đục xờm nhẹ hai bên khe biến dạng, rộng khoảng 200mm, để bề mặt bằng phẳng, kho sạch sẽ, tấm cao su mài nhám mặt, chỗ nối chồng làm thành dốc nghiêng, trên lớp lót và trên mặt tấm cao su đồng thời sử dụng keo Epoxy 401,

dán nhanh chóng vào khi bề mặt có tính đàn hồi, ép chặt, cuối cùng ở bốn xung quanh tấm keo bịt kín bằng vật liệu chèn kín

1.2 3 Các kinh nghiệm xử lý thấm ở các vị trí đặc biệt + Thấm rò rỉ đường ống xuyên qua tường gian tầng hầm

- Hiện tượng sự cố

Trong công trình gian tầng hầm, thường hay xẩy ra sự cố rò rỉ nước đường ống xuyên qua tường, nhất là khi mực nước ngầm tương đối cao, dưới tác động nhất định của áp lực nước, nước ngầm thấm vào trong phòng dọc theo chỗ tiếp xúc của đường ống xuyên qua tường với tường bê tông của gian tầng hầm, ảnh hưởng nghiêm trọng tới việc sử dụng gian tầng hầm

- Xác định nguyên nhân

Đường ống xuyên qua tường ở trên vách của gian tầng hầm, thông thường là ống gang hoặc ống thép, vỏ ngoài tương đối nhẵn, rất khó bám chắc vào bê tông và khối gạch xây, chỗ khe nối của đường ống với tường của gian tầng hầm, trở thành đường thấm nước chủ yếu, nguyên nhân chủ yếu dẫn đến thấm nước là:

+ Vị trí của đường ống xuyên qua tường trên tường của gian tầng hầm, khi thi công phần xây không để lỗ trước, khi lắp đặt đường ông mới đục lỗ trên tường của gian tầng hầm, phá huỷ tính năng chống thấm tổng thể của tường, sau khi chôn đường ống, chèn lấp bê tông đá nhỏ, vữa cát không chặt, trở thành đường thấm nước chủ yếu;

+ Khi tiến hành thi công tường bê tông của gian tầng hầm, tuy chôn sẵn ống lồng, nếu đường kính ống lồng khá lớn, thao tác đầm bê tông khối tường ở chỗ đáy ống tương đối khó khăn, rất dễ đầm không đặc chắc, ở nơi này dễ xuất hiện tổ ong,

lỗ rỗng, trở thành đường thấm nước;

+ Vị trí lắp đặt đường ống xuyên tường, chưa bố trí đĩa ngăn nước;

Hàn trực tiếp đĩa ngăn nước trên đường ống xuyên tường, sau khi cố định vị trí thì đổ bê tông, để khối tường bê tông và đường ống xuyên qua tường liền thành một khối, khiến cho đường ống xuyên qua tường không thể có một chút khả năng biến dạng, sẽ sinh ra lún không đều, rất dễ sinh ra rò rỉ ở những chỗ hư hỏng này;

Đường ống nhiệt xuyên qua tường do xử lý không tốt, hoặc chỉ xử lý theo đường ống xuyên qua tường ở nhiệt độ bình thường, dưới tác động của chênh lệch nhiệt độ đường ống sinh ra biến dạng co giãn, lặp đi lặp lại ở trong khối tường, làm

hư hỏng lớp chống thấm ở xung quanh đường ống, sinh ra nứt mà rò rỉ

+ Công tác xử lý

Do đường ống qua tường xuyên qua bê tông, lớp chống thấm vật liệu cuộn hoàn chỉnh, sau khi xuất hiện nước rò rỉ xử lý tương đối khó khăn, cần phải có phương pháp thoả đáng, thao tác cẩn thận, mới có thể đạt được hiệu quả ngăn nước rò rỉ, phương pháp xử lý thường dùng có

Phương pháp bịt rò rỉ bằng vữa keo xi măng đông cứng nhanh: Đây là một phương pháp bịt rò rỉ truyền thống, trước tiên dọc theo bốn xung quanh đường ống phía ngoài tường bê tông gian tầng hầm đục một rãnh lõm rộng 30~40mm, sâu 40mm, dùng nước rửa sạch, để không còn mạt và bụi, nếu phía ngoài đường ống xuyên tường bị gỉ, cần đánh giấy ráp sạch han gỉ, sau

đó dùng dung dịch rửa sạch Ở vị trí điểm tập trung rò rỉ nước tiếp tục đào sâu khoảng 70mm, dùng một ống nhựa có đường kính 10mm đâm đúng vào điểm rò rỉ, sau đó dùng vữa keo xi măng đông cứng nhanh để cố kết chúng, quan sát nước rò rỉ có phải chảy ra từ ống nhựa hay không, nếu không chảy

ra được cần đục ra làm lại, cho đến khi nước rò rỉ có thể chảy ra từ ống nhựa mới ngừng, dùng vữa keo xi măng đông cứng nhanh bịt dần từng điểm rò rỉ nước, cho đến khi toàn bộ được bít hết Tiếp đó trên mặt vữa keo xi măng đông cứng nhanh láng vữa thuần xi măng và vữa xi măng cát mỗi loại một lượt, dầy khoảng 6 ~ 7mm, đợi đến khi vữa xi măng cát có cường độ nhất định, phía trên quét hai lớp vật liệu sơn chống thấm pôlyurethane hoặc vật

liệu sơn chống thấm mềm khác, dầy khoảng 2mm, sau đó dùng vữa cát chống thấm muối nhôm vô cơ làm lớp bảo vệ, chia làm hai lần, dầy khoảng 15~20m, đồng thời láng phẳng đánh mầu, bảo dưỡng ẩm trong 7 ngày Khi thấy ngoài ống dẫn nước mềm, xung quanh ống xuyên tường không còn rò

rỉ, rút ống mềm ra, sau đó phụt vữa acrylamide vào trong lỗ Tiến hành bịt nước, áp lực phụt vữa là 0,32MPa, sau khi bịt điểm rò rỉ, dùng xi măng đông cứng nhanh bịt lỗ nhanh

- Phương pháp bịt rò rỉ bằng cao su trương nở khi gặp nước:

Đầu tiên xung quanh tường bê tông chỗ đường ống xuyên qua đục một rãnh lõm rộng 30 ~40mm, sâu khoảng 40mm Rửa sạch khe hở, làm sạch tạp chất, sau đó cắt một dải băng trương nở hay còn gọi là thanh thủy trương 30mm, chiều dài tấm cao su lấy bằng một vòng đường ống, chỗ đầu nối cắm một ống dẫn nước có đường kính 10mm và để chúng đâm thẳng vào điểm rò rỉ nước, qua một ngày đêm, cao su trương nở xong, điểm thấm nước chính đã bị bịt lại, sau đó phun dung dịch vữa thuỷ tinh nước, chiều dầy phun là l~5mm

Tiếp đó dọc theo khe nối của tấm cao su với bê tông của đường ống xuyên qua tường quét hai lớp polyurethane hoặc sơn chống thấm cao su silic dầy mềm;3~5mm, tiếp đó rải cát khô nóng lên, sau đó dùng vữa xi măng cát nhũ cao su chlorobutyric ion dương láng một lớp dầy 15mm (cấp phối của xi măng : cát vừa : nhũ keo : nước là 1 : 2 : 0,4 : 0,2), sau khi lớp chống thấm này đạt cường độ nhất định, rút ống nước phụt vữa dung dịch chèn rò rỉ để bịt nước

+ Thấm rò rỉ chỗ chôn chi tiết đặt sẵn gian tầng hầm

- Hiện tượng sự cố

Đối với gian tầng hầm có lớp chống thấm vật liệu cuộn hoặc lớp chống thấm cứng, xung quanh chi tiết chôn sẵn xuyên qua lớp chống thấm xuất hiện ẩm

ướt hoặc rò rỉ ở mức độ khác nhau

-Tìm hiểu nguyên nhân

Thao tác thi công không cẩn thận, chưa đầm chắc xung quanh chi tiết chôn sẵn, hoặc chưa xử lý chống thấm theo yêu cầu;

Những tạp chất như lớp rỉ, dầu mỡ trên chi tiết chôn sẵn chưa được làm sạch, sau khi đóng vào bê tông trở thành đường thấm nước;

Chỗ tiếp xúc của chi tiết chôn sẵn với lớp chống thấm xung quanh rạn nứt do chịu tác động của nhiệt, của chấn động, gây nên thấm rò rỉ

Phương pháp xử lý:

Đối với nước thấm ở chỗ chi tiết chôn sẵn, cần phải dựa vào tình hình

cụ thể của chi tiết chôn sẵn và nguyên nhân rò rỉ để tiến hành xử lý, phương pháp xử lý nói chung có:

Phương pháp trực tiếp bịt rò rỉ: Đầu tiên đục một rãnh vòng xung quanh chi tiết chôn sẵn, rửa sạch rãnh, nhồi vữa keo xi măng đông cứng nhanh để bịt rò rỉ, sau đó làm lại lớp phủ chống thấm

Phương pháp bịt rò rỉ bằng khối đúc sẵn: Đối với các chi tiết chôn sẵn do chấn động mà rò rỉ nước, khi xử lý đầu tiên cần đào chi tiết thép ra, tạo thành khối đúc sẵn, đồng thời tiến hành xử lý chống thấm khối đúc sẵn, đục hố trên lớp nền dùng để chôn khối đúc sẵn Khi chôn, đầu tiên trong hố rải vữa xi măng đông cứng nhanh có tỉ lệ xi măng : cát là 1 : 1 và tỉ lệ nước : phụ gia đông cứng nhanh là 1 : 1, sau đó nhanh chóng đặt khối đúc sẵn, đợi cho vữa cát có cường độ nhất định, xung quanh lấp bằng vữa keo xi măng, đồng thời chèn bằng vữa thuần xi măng, sau đó ở mặt trên làm lớp chống thấm

- Phương pháp phun vữa bịt rò rỉ: Nếu chi tiết chôn sẵn tương đối dầy đặc, mà bê tông của những bộ phận này không đặc chắc, có thể trước tiên phun vữa bịt rò rỉ ngăn nước, sau khi ngừng nước tiến hành xử lý theo hai phương phấp trên

1.2.4 Kinh nghiệm về chống thấm tường tầng hầm

+ Thấm rò rỉ diện tích lớn trên mặt tường tầng hầm

- Hiện tượng sự cố

Sau khi hoàn công gian tầng hầm, trên mặt tường xuất hiện thấm

dột diện tích lớn, nếutường gian tầng hầm là khối gạch xây, thấm dột càng nghiêm trọng

- Xác định nguyên nhân

Chất lượng thi công bê tông hoặc khối xây không tốt, bên trong không đặc chắc, có những lỗ rỗng nhỏ, hình thành rất nhiều đường thấm nước, dưới tác động của áp lực nước ngầm đi vào những lỗ này tạo thành thấm

có xử lý chống thấm, nhưng chất lượng kém; Mực nước ngầm thay đổi, áp lực tăng lên

lớp vữa xi măng cát clorua sắt, cuối cùng đánh mầu, sau 12h tưới nước bảo dưỡng 7 ngày

Xử lý dán lưới thuỷ tinh bằng epoxy: Thông thường dùng để sửa chữa

rò rỉ từng mảng, đồng thời làm ở mặt đón nước, có thể thi công trên lớp lót khô hoặc ướt, nhưng không nên thi công trong điều kiện có nước thấm, cụ thể tiến hành như sau: Đầu tiên đục bỏ các lỗ rỗng và chỗ không đặc chắc trên lớp lót, dùng vữa xi măng cát 1 : 2 láng phẳng, sau đó trên lớp nền quét lớp keo lót, dán ngay lớp vải sợi thuỷ tinh, đồng thời miết ra xung quanh để không khí thoát ra hết Sau khi lớp lót sơ ninh, đồng thời kiểm tra không có bong bóng, trên lớp vải sợi thuỷ tinh thì dán lại quét hai lớp keo phủ, mỗi lớp dầy l,5 ~ 2,0mm

Dùng “chất chống thấm” để xử lý: Trên công trình gian tầng hầm

thấm nước diện tích lớn, để đạt được hiệu quả nhanh chóng ngăn nước, có thể dùng "chất chống thấm" loại II sau khi trộn với nước quét lên mặt tường thấm dột, sẽ đông cứng rất nhanh và bịt rò rỉ Có thể cho thêm 3~6% phụ gia đông cứng nhanh, để điều chỉnh thời gian đông kết

+ Ẩm ướt mặt tường gian tầng hầm

- Hiện tượng : Sự cố thông thường xuất hiện nhiều ở mặt tường gian tầng hầm, trong đó lớp chống thấm cứng vữa xi măng cát của khối xây đầu tiên trên mặt tường xuất hiện từng mảng vết tích ẩm ướt, trong trường hợp thông gió không tốt, nước bốc hơi chậm, mặt ẩm ướt dần dần mở rộng ra, hoặc hình thành thấm dột

-Xác định nguyên nhân:Thao tác thi công không cẩn thận, chưa nghiêm túc dựa theo yêu cầu lớp chống thấm để tiến hành thao tác, xem nhẹ tính liên tục tổng thể của lớp chống thấm;

+ Ẩm ướt mặt tường gian tầng hầm

- Hiện tượng: Sự cố thông thường xuất hiện nhiều ở mặt tường gian tầng hầm lớp chống thấm cứng vữa xi măng cát của khối xây, đầu tiên trên mặt

tường xuất hiện từng mảng vết tích ẩm ướt, trong trường hợp thông gió không tốt, nước bốc hơi chậm, mặt ẩm ướt dần dần mở rộng ra, hoặc hình thành thấm dột

-Xác định nguyên nhân thao tác thi công không cẩn thận, chưa nghiêm túc dựa theo yêu cầu lớp chống thấm để tiến hành thao tác, xem nhẹ tính liên tục tổng thể của lớp chống thấm;độ dầy mỏng của lớp chống thấm cứng không đều, miết không chặt hoặc bỏ sót không miết; tính đặc chắc của khối xây không tốt, chất lượng khối xây kém, không no vữa; Chất lượng phụ gia chống thấm của lớp chống thấm cứng không đạt yêu cầu, tính năng chống thấm không tốt;

Lớp chống thấm cứng sau khi trát xong chưa bảo dưỡng tốt, vữa sớm mất nước, nước bốc hơi quá nhanh, khiến cho lớp chống thấm hình thành các lỗ rỗng mao quản

- Công tác xử lý

Phương pháp xử lý bằng bột litopon epoxy: Dùng phản ứng đẳng lượng ethylenediamile và axêtôn, tạo thành semiketore imide, cho vào trong dung dịch hỗn hợp epoxy rê sin và mỡ dibutyl, bằng 16% của epoxy resin, đồng thời cho thêm bột litopon, quét lên tường sạch và khô Nếu trên mặt tường có chất kiềm, đầu tiên phải rửa bằng nước có axit, sau đó dùng nước sạch rửa sạch Thông thường quét hai lần, chiều dầy khoảng 0,3 ~ 0,5 mm

- Phương pháp xử lý bằng chất cyanogen: Cấp phối là 100/o carbamate preformed polymer, chất xúc tác triethanolamide, chất pha loãng bằng 10% axêtôn, độn 40% ximăng Phương pháp thao tác là: Đầu tiên đổ preformed polymer vào thùng đựng, dùng axêtôn làm loãng, cho thêm triethanolamide, tạo thành dung dịch vữa cyanogen, sau đó cho thêm xi măng, trộn đều là có thể sơn được Nếu sau khi sơn vẫn còn thấm nhỏ, có thể quét thêm một lớp, sau khi quét rắc xi măng khô đánh mầu

- Phương pháp xử lý bằng “chất chống thấm": Có thể dùng chất chống thấm loại I như sika latex, thêm vào chất mầu để tạo thành mầu sắc cần thiết, quét trên mặt tường ướt, không chỉ có thể chống thấm, mà còn có thể trang trí trong nhà

+ Thấm rò rỉ ở chỗ chuyển góc lớp chống thấm vật liệu cuộn

Vật liệu cuộn sử dụng có tính dẻo không tốt,khi dãn chỗ chuyển góc xuất hiện vếtnứt, không đảm bảo được tính tổng thể chặt chẽ của lớp chống thấm

Chỗ góc quặt chưa thêm lớp tăng cường theo yêu cầu có liên quan

- Công tác xử lý

Đối với từng trường hợp cụ thể, cần dỡ bỏ vật liệu cuộn dán không chắc hoặc bị hư hỏng ở những chỗ góc khuất, nhồi matit hơ nóng bằng đèn khò, dán bổ sung vật liệu cuộn

Tóm lại, thấm tầng hầm rất đa dạng và các biện phấp phòng chống thấm rất

đa dạng Do đó, đặt ra yêu cầu cần có một cơ sở để lựa chọn hợp lý biện pháp chống thấm

1.3 Một số công trình tiêu biểu về thực hiện chống thấm trong tầng chứa nước

1.3.1 Chống thấm cho tầng hầm

- Chống thấm cho tầng hầm ở khu vực Lăng Ba Đình

Vào những năm 90 của thế kỷ 20, khi chưa có các công nghệ CDM, trộn khô và trộn ướt, việc chi phí chống thấm cho công trình rất lớn, bởi phải tiến hành tháo khô hạ mực nước ngầm để đào mở xây dựng màng chống thấm

- Chống thấm đơn giản bằng tường bentonit đầm chặt

Một vài năm gần đây khi nhiều biệt thự có tầng hầm trong các đô thị mới mọc lên trong vùng nền san lấp là đất cát vốn ngập nước đã hình thành tầng chứa nước có quan hệ thủy lực với hệ

thống ao hồ nên đã có một số tầng

hầm của biệt thự do lỗi thi công

tầng hầm, hoặc có hiện tượng lún

không đều của kết cấu móng gây ra

nứt nẻ đã bị thấm nước từ tầng chứa

nước này, điển hình như một số ở

công trình ở khu đô thị ở Long biên

Hà Nội Nhưng vì chủ yếu là tầng

hầm 1 tầng hoặc bán tầng nên một số được khắc phục thấm bị động bằng các lớp chống thấm bên trong một số không khắc phục bằng chống thấm bị động Đối với các trường hợp này Công ty BTD Quốc tế đã tiến hành hạ cừ đào mở xung quanh tường tầng hàm và lấp hố đào bằng sét bentonit có độ ẩm tốt nhất để đầm chặt đến cao độ mực nước ban đầu sau đó rút cừ và hoàn trả mặt bằng

- Chống thấm cho đáy tầng hầm

1.3.2 Chống thấm bằng Công nghệ xi măng đất [4]

+ Chống thấm cho cống dưới đê

Cống tiêu D10 thuộc hệ thống thuỷ nông Thành phố Phủ Lý tỉnh Hà Nam

Năm 2002 xử lý nền, cọc tre đến đến cao trình - 4.0m, không thành công

Năm 2005 sử dụng công nghệ Jet - Grouting:

+ Tạo ra được một tường hào chống thấm sử dụng công nghệ Jet - Grouting: Cắt qua lớp đất là lớp cát bụi - cắm vào là lớp sét nhẹ màu nâu xám

Hình 1.3 Sơ đồ chống thấm tầng tường tầng hầm bằng sét đầm nền

+ Kinh phí thực hiện: 200 triệu đồng, giảm 130 triệu so với kinh phí sửa chữa trước đây

+ Thời gian thi công: 15 ngày, trong khi đó sửa chữa lần đầu thi công trong 2 tháng

Qua đợt lũ lớn năm 2005, qua theo dõi các trận lũ nhỏ cho thấy không còn hiện tượng đùn sủi như trước, việc sửa chữa đã thành công

+ Công trình đập Đá bạc

Đập đá Bạc nằm trên nền cát thấm nước, hệ số thấm k nền = 10-2 cm/s; dày từ 3m (hai vai) đến 18m (lòng suối) Ở đoạn lòng suối xuất hiện nước ngầm có áp, trong nền có lẫn các tảng đá mồ côi Dưới lớp bồi tích sông là đới đá bazan phong hóa (IB), đá nứt nẻ mạnh, cứng chắc trung bình, bề dày giao động một vài mét tới 4-5m ở bên bờ trái Tại những chỗ có đứt gãy kiến tạo cắt qua, chiều dày có thể tăng lên tới 7-10m Hệ số thấm K=1m/ngàyđêm

Áp dụng công nghệ Jet-grouting, kết quả thí nghiệm đổ nước cũng như sau khi bơm khô hố móng cho thấy khả năng chống thấm đạt yêu cầu

Qua công trình này cho thấy, công nghệ cọc ximăng đất chỉ có thể ứng dụng trong phạm vi lớp địa chất là cát pha lẫn sỏi sạn nhỏ Các loại khác có thể sử dụng công nghệ khoan phụt có bồi tường, thậm chí tại đoạn tiếp giáp với cống dẫn dòng còn phải dùng cả cọc nhồi

Tóm lại, tầng hầm cùng như công trình ngầm nói chung khi xây dựng trong tầng chứa nước hoặc đới nứt nẻ chứa nước luôn phải có biện pháp phòng chống thấm Vì thể, đã có rất nhiều nghiên cứu về tháo khô cho thi công công trình ngầm

và chông thấm cho tầng hầm Trong đó, đã có những bước tiến vượt bậc về nghiên cứu vật liệu chông thấm phục vụ thi công xử lý bề mặt bên trong tường, sànđá có nhiều áp dụng thành công cho chống thấm chủ động của các tầng hầm bị thấm, nhưng như thế chưa đủ để giải quyết mọi vấn đề thấm của tầng hầm hầm đặt trong tầng chứa nước Do đó, việc hệ thống hóa các vấn đề chống thấm là cần thiết nhất

là với các tầng hầm trong tầng chứa nước Hà Nội

Chương 2: CHỐNG THẤM CHO TẦNG HẦM Ở TRONG TẦNG

CHỨA NƯỚC LỖ HỔNG

2.1 Đặc điểm sự cố thấm của tầng hầm trong tầng chứa nước

2.1.1 Sự cố thấm của tầng hầm thi công theo đào lộ thiên

+ Sự cố thấm của tầng hầm thi công đào lộ thiên kiểu cổ điển

Quy trình thi công tầng hầm theo phương pháp đào lộ thiên còn gọi

bottom-up là quy trình thi công cổ điển Quy trình này, được phân biệt với quy trình khác

là đào không ổn định thành, nếu có chỉ là ổn định

tạm thời Theo quy trình này, thi công đào đến độ

sâu đáy, rồi từ đáy hố đào lần lượt thi công từ sàn

đáy và tường Nếu có sự mất ổn định thành hố đào

thì trước khi thi công sàn đáy phải thực hiện các

công tác chắn giữ Như thế, chỉ có hố đào nông hoặc

đào trong nền đất có độ bền cao thì mới có thể

không phải thực hiện chắn giữ bằng cừ và hệ thống

thanh chống (hình 2.1) hoặc hạ mái dốc hố đào

Do quy trình thi công từ dưới lên (bottom-up)

nên việc kiểm soát chất lượng của tường là trực tiếp tất cả các khâu trong quy trình Thông thường, thấm xẩy ra ở những tầng hầm này là ở các Mạch ngừng thi công và ở các lỗ hổng bê tông tường và sàn đáy, cũng như khe nứt nhiệt do chất lượng đổ do thiếu sót trong quá trình thiết kế giám sát thi công Những cũng không loại trừ thấm ở các khe nứt do sự phát sinh áp lực đất và áp lực nước lên tường và sàn đáy ngoài dự báo mà trong thiết kế không tính đến Đặc biệt, phần sàn đáy thường có áp lực thấm lớn khi đặt trong tầng chứa nước áp lực

Tuy nhiên, do việc dễ dàng kiểm soát trực tiếp mọi hoạt động trong quá trình thi công nên nhật ký thi công được ghi chép chi tiết và lưu giữ đầy đủ sẽ rất quan trọng và cần thiết để xử lý sự cố chống thấm sau này

Hình 2.1 Thi công đào lộ thiên

+ Sự cố thấm tầng hầm thi công theo phương pháp ván cừ bê tông cốt thép dự ứng lực

Quy trình thi công theo pháp hạ ván cừ bê tông cố thép dự ứng lực như quy trình thi công đào lộ thiên cổ điển, điểm khác biệt là việc hạ cừ không phải là ổn định tạm thời mà cừ được để lại làm kết cấu tường cho tầng hầm Do đó, quy trình thi công gồm các bước cơ bản sau:

- Hạ cừ đến độ sâu thiết kế, chú ý luôn sâu hơn đáy tầng hầm

- Sau đó thực hiện các chu kỳ đào đất- chống thành hố đào càng sâu càng nhiều chu kỳ cho đến khi đạt đến độ sâu thiết kế đáy tầng hầm,

- Sau đó thi công lần lượt từ dưới lên, bắt đầu từ sàn đáy sau đó là tường của tầng hầm Trong đó, tường tầng hầm, bao gồm phần kết cấu bê tông mới đổ tại chỗ với tường cừ bê tông cũ lắp ghép có gioăng cách nước giữa 2 ván của tường

Như vậy, tham gia chống thấm cho tường không chỉ phần tường xây mới phía trong mà còn có tường cừ phía ngoài Do quy trình thi công từ dưới lên, hơn nữa cừ bê tông cốt thép được chế tạo sẵn chất lượng luôn đảm bảo nên thấm qua tường tầm hầm này rất khó xảy ra Đối với sàn đáy tầng hầm, nếu có đặt trong tầng chứa nước thì áp lực thấm lên sàn đáy cũng sẽ bị giảm đi đáng kể, do chiều dài đường thấm tăng lên nhờ có cừ bê tông cốt sâu hơn đáy hầm

Tuy nhiên, vẫn có thể xẩy ra thấm ở các mạch ngừng thi công, các khe nứt nhiệt ở sàn do chất lượng giám sát thi công, hoặc ở các khe, nhất là là các khe tiếp giáp giữa tường với sàn do sự lún không đều do thiết kế không dự báo đầy đủ các khả năng

2.1.2 Sự cố thấm tầng hầm thi công theo phương pháp Barettte

Tường tầng hầm thi công bằng Barettte có quy trình thi công, gồm 5 bước

Bước 1 Thi công tường dẫn

Bước 2 Đào đất - giữ vách hố đào bằng dung dịch bentonite

Bước 3 Thổi rửa hố đào bằng phương pháp luân chuyển bentonite

Bước 4 Đặt khối (CWS) và tấm chắn nước

Bước 5 Gia công lắp đặt ống đổ bê tông và đổ bê tông theo phương pháp rút ống

Trong 5 bước có 4 bước cần xem xét để thấy được các rủi ro thấm có thể xẩy ra như sau:

+ Chuẩn bị Bentonite - đào đất

Khi đào, hố khoan được đổ đầy dung dịch bentonite, cao trình dung dịch Bentonite luôn được giữ cho cao hơn cao trình mực nước ngầm ít nhất từ 1-2m, để

có thể tạo được một áp lực dư tạo xu hướng cho dung dịch bentonite ngấm vào đất xung quanh Tuy nhiên, các hạt sét huyền phù trong dung dịch bentonite tạo nên một màng mỏng theo dạng “vỏ bánh” nên áp suất dung dịch bentonite trong hố đào và áp lực nước ngầm ở thành hố đào chênh nhau tạo ra một lực làm ổn định vách hố đào.Trong sét độ dày của “vỏ bánh” rất nhỏ nhưng trong đất không dính kết, lớp vỏ này có thể lớn hơn 1-2m và hoạt động như một màng mỏng không thấm nước Lớp màng này ngăn nước chảy vào hố đào và ngăn sự xáo trộn ở bề mặt phân chia Độ ổn định chính của tường vách hố đào là do áp suất dư của dung dịch bentonite trong hố đào tạo ra Nên việc giữ cho hố đào luôn luôn đầy dung dịch Bentonite có một tầm quan trọng đặc biệt Chú ý Bentonite được chuyển đến công trường theo dạng rời và được cất giữ vào xi lô hoặc cũng có thể theo dạng bao giống như bao xi măng Người ta sử dụng máy trộn tương tự như máy trộn bê tông trong thời gian khoảng 20 phút với tỷ lệ 30-50kg bột bentonite cho 1m3 nước tuỳ theo đặc tính kỹ thuật yêu cầu và được chứa vào những xi lô cao sẵn sàng để cấp cho hố đào

- Đào đất tường chắn

Đào đất dùng gầu chữ nhật do cẩu điều khiển bằng cáp Trong khi đào dung dịch bentonite được giữ ở độ cao cách cốt đỉnh tường dẫn 0,4m Độ thẳng đứng của hố đào được kiểm tra bằng mắt thường theo dây cáp cẩu khi hạ gầu vào hố đào

- Tường chắn được thi công thành từng tấm panel riêng biệt, giữa chúng là khớp nối và thường là một gioăng cao su chắn nước Có 3 loại tấm panel được dùng là: panel khởi đầu, panel tiếp và panel đóng

Các panel khởi đầu: Chiều dài thiết kế các panel khởi đầu với hai ván khuôn tạo khớp (CWS) phù hợp với chiều dài tối thiểu của gầu ngoạm hoặc một vài đường ngoạm (ví dụ như hai đường ngoạm tối đa ở hai đầu panel và một đường ngoạm nhỏ hơn để kết thúc đào phần giữa của panel)

Các panel tiếp: Là panel chỉ có một ván khuôn tạo khớp CWS gọi là các panel tiếp cùng khi đã hoàn thành các panel đầu và panel tiếp Đối với panel đóng không cần lắp dựng ván khuôn tạo khớp CWS

Panel đóng: Là panel được thi công cuối

Khớp nối CWS là một tấm chắn sườn có thể rút ra sau khi đào panel kế bên cho phép thi công các khớp nối kín nước giữa các panel tường một cách dễ dàng

Khi đào đất bằng đầu đào gầu ngoạm việc đào sẽ rất dễ dàng đối với các tầng sét và cát Tuy nhiên, khi gặp sét cứng hoặc sỏi thì đào sẽ khó khăn hơn Việc khắc phục khi gặp các chướng ngại trong lúc đào tuỳ thuộc vào tính chất và mức

độ của trở ngại sẽ tuỳ chọn các biện pháp sau:

- Dùng gầu khi kích cỡ các chướng ngại, dị vật nhỏ; – Dùng luân phiên đầu choòng nặng để phá và gầu để vét; – Dùng khoan để làm rã chướng ngại trước khi dùng gầu

- Thổi rửa hố đào bằng phương pháp luân chuyển dung dịch Bentonite

Ngay khi đào xong đáy hố đào dược làm sạch bằng gầu nạo vét trước khi luân chuyển dung dịch bentonite Để tránh hiện lượng cát lắng dưới đáy hố đào, dung dịch Bentonite có chứa các hạt đất và cát lơ lửng được hút ra khỏi đáy hố đào bằng một máy bơm Turbine thả chìm ở đáy hố đào, qua đường ống chuyển về máy lọc cát, dung dịch bentonite mới được bổ sung thêm đến khỉ thoả mãn các yêu cầu

kỹ thuật nêu trong bảng dưới đây:

- Đặt thép chịu lực: Lồng thép chịu lực được chế tạo trước trên công trường Sau khi lắp đặt khớp CWS và luân chuyển Bentonite xong lồng thép được hạ xuống hố đào bằng cẩu bánh xích Khi tất cả các đoạn lồng thép đã được hạ xuống đúng chiều sâu thiết kế, lồng thép được treo vào tường dẫn bằng các thành treo

- Đổ bê tông: Lắp khớp, lồng thép và đổ bê tông panel khởi đầu

Bê tông để đổ tường trong đất thường dùng bê tông thương phẩm Cường

độ đạt tối thiểu là 250kg/cm2 độ sụt nón cụt cho phép là 18 ± l,5cm Đổ bê lông có thể sử dụng máy bơm hoặc đổ trực tiếp vào phễu nhưng phải đổ bê tông liên tục từ khi bắt đầu đến khi kết thúc Bê tông được đổ vào hố đào qua ống Tremie có đường kính khoảng 250mm và được nối từng đoạn 3m, 2m, 1m, 0.5m với nhau

Kỹ thuật đổ bê tông trong dung dịch Bentonite theo phương pháp rút ống: Khi vữa

bê tông trong hố đào dâng lên cốt đáy ống đổ bê tông (Tremic) cũng được nâng lên bằng cách cắt ống (cắt bỏ từng đoạn ống) nhưng phải bảo đảm tối thiểu 2m ống ngập trong vữa bê tông tránh tạp chất và bentonite lẫn vào trong bê tông Thông thường mẻ bê tông đầu tiên trút xuống sẽ bị đẩy lên trên cùng cho nên đối với mẻ

bê tông đầu tiên nên dùng phụ gia hoá dẻo để đảm bảo bê tông không bị ninh kết trước khi kết thúc quá trình đổ bê tông (người không hiểu vấn đề này khi lập dự toán hoặc thẩm tra sẽ cắt phụ gia này, kêu là bê tông này sau đập bỏ nên không cần phụ gia)

Trong quá trình đổ bê tông phải theo dõi và ghi chép đầy đủ từng mẻ bê tông, độ sụt, lấy mẫu thử, thời gian, cao trình ống đổ, cao trình bê tông, v.v… để báo cáo và lập hồ sơ lưu

2.1.3 Sự cố thấm của tường hầm thi công bằng khoan cọc nhồi đường kính nhỏ

Tường vây bằng cọc khoan nhồi là các dẫy cọc nằm so le nhau chủ yếu là

để ổn định trượt khối đất ngoài ra còn có tác dụng hạn chế thấm vào trong hố đào Nếu số các hàng cọc so le càng nhiều thì khả năng chống thấm của tường càng cao Trong trường hợp này quy trình thi công tường vây tầng hầm có nội dung cơ bản là quy trình thi công cọc khoan nhồi