Bài viết trình bày những nội dung cơ bản công nghệ thi công tường chắn đất có cốt sử dụng lưới địa kỹ thuật 1 chiều và lưới địa kỹ thuật 2 chiều. Bên cạnh đó bài báo nêu những ưu điểm nổi bật của loại tường chắn này so với các loại tường chắn truyền thống khác.
Trang 1CÔNG NGHỆ THI CÔNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT
ThS Đoàn Huỳnh Thuận
Phó trưởng phòng Khảo thí và ĐBCL, trường Đại học Xây dựng Miền Trung
Tóm tắt: Bài báo trình bày những nội dung cơ bản công nghệ thi công tường chắn đất có cốt
sử dụng lưới địa kỹ thuật 1 chiều và lưới địa kỹ thuật 2 chiều Bên cạnh đó bài báo nêu những
ưu điểm nổi bật của loại tường chắn này so với các loại tường chắn truyền thống khác
Từ khóa: tường chắn đất có cốt, lưới địa kỹ thuật, retained earth, reinforced retaining wall
1 Giới thiệu tổng quan về tường chắn đất
có cốt
Tường chắn đất có cốt là một loại
tường chắn ứng dụng vật liệu đất có cốt
vào việc xây dựng các công trình Cốt
thường sử dụng là lưới thép cường độ cao
hoặc vật liệu địa kỹ thuật dạng lưới một
chiều, hai chiều…
Lần đầu tiên tường chắn đất có cốt
được xây dựng ở Califonia Mỹ vào năm
1981 Tường chắn đất có cốt được lắp ghép
từ các block bê tông hoặc các tấm panel bê
tông cốt thép đúc sẵn và được hoàn thiện bề
mặt trước khi lắp ghép Các tấm panel của
tường được liên kết với nhau bằng các khớp
nối và thép chờ Toàn bộ tường chắn được
liên kết với hệ lưới thép cường độ cao hoặc
lưới địa kỹ thuật để chống lại áp lực ngang
phát sinh trong khối đất đắp
Hiện nay tường chắn đất có cốt (H1) được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới vì có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so các loại tường chắn truyền thống như tường chắn trọng lực, tường công xôn về phương diện thi công cũng như tính ổn định của kết cấu (H2) Trên thế giới rất nhiều công trình có sử dụng tường chắn đất có cốt như: Tường chắn đất ở Mỹ, Pháp, Australia, Bồ Đào Nha, Cộng hòa Czech, các tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất, Oman, Qatar, Hong Kong, Thai lan, Singapore, Chi Lê, …Tại Việt Nam có một số công trình tường chắn đất có cốt như: Tường chắn đất khu công nghiệp Sóng Thần (2002), Cầu Phố Mới Lào Cai (2002), Cầu vượt Ngã Tư Vọng- Hà Nội (2005); Cầu Hùng Vương- Phú Yên (2010); Cầu Xà No- Hậu Giang (2011)…[1], [2]
H1 Tường chắn truyền thống công-xôn H2 Tường chắn đất có cốt
Trang 22 Công nghệ thi công tường chắn đất có
cốt sử dụng lưới địa kỹ thuật 1 chiều hoặc
lưới thép cường độ cao [3], [4], [5].
Công nghệ thi công tường chắn đất có
cốt sử dụng lưới địa kỹ thuật 1 chiều được
ứng dụng tại nhiều công trình ở Việt Nam
như Cầu Hùng Vương-Phú Yên, cầu Phố
Mới-Lào Cai, Cầu xà No-Hậu Giang
Công nghệ thi công gồm những công
đoạn sau:
Đúc các panel bằng bê tông cốt thép:
công việc này thường tiến hành tại nhà máy
hoặc bãi đúc có bố trí trạm trộn bê tông Các
panel được bảo dưỡng và hoàn thiện bề mặt
theo thiết kế kiến trúc trước khi lắp ghép
Thi công móng tường chắn: Chiều dày
của các tấm panel thường từ khoảng 200mm
đến 300mm nên toàn bộ trọng lượng bản
thân của tường thường rất nhỏ so với các
loại tường chắn bê tông cốt thép khác nên
kết cấu móng thường khá đơn giản Công trình tường chắn cầu Hùng Vương - Phú Yên (2010) chỉ sử dụng móng băng trên nền đất thiên nhiên
Vận chuyển các panel lắp ghép tường chắn: trọng lượng các tấm tường nhẹ nên chỉ
cần sử dụng cần trục nhỏ, có thể sử dụng máy đào gầu nghịch để lắp ghép Sử dụng các khóa kẹp bằng gỗ và bu lông để cố định tạm các tấm panel
+ Lắp 2 lớp panel đầu tiên kể từ mặt móng; (H3)
+ Cố định tạm các tấm panel (H4) + Tiến hành đắp đất đến cao trình neo, đầm chặt ; (H5)
+ Lắp hệ lưới địa kỹ thuật hoặc lưới thép cường độ cao; (H6, H7)
+ Đắp đất còn cách mặt trên panel 200
mm dừng lại;
+ Lắp 2 lớp panel tiếp theo;
H3 Lắp 2 lớp panel đầu tiên H4 Thiết bị cố định tạm các tấm panel
H5 Đắp đất đầm chặt H6 Lắp hệ lưới địa kỹ thuật
Trang 3
H7 Lắp hệ lưới thép cường độ cao H8 Tường chắn đất có cốt lưới HDPE
3.Công nghệ thi công tường chắn đất có
cốt sử dụng lưới địa kỹ thuật 2 chiều [6]
Trên thế giới rất nhiều công ty thiết kế
và thi công loại tường chắn này, quá trình thi
công đơn giản không cần nhiều máy móc và
đà giáo chống đỡ, tiết kiệm không gian thi
công và không gian khai thác sau khi hoàn
thành Vật liệu lưới địa kỹ thuật được làm từ
các hợp chất cao phân tử Polypropylene
(PP), Polyethylene (PE), Polyethylene
terephthalate (PET)… có độ bền cao khi làm
việc trong đất Hiện nay các nhà sản xuất
thường dùng Poly-etylen có tỷ trọng cao
(Hight Density Poly-Ethylen) để sản xuất
lưới địa kỹ thuật khi thi công tường chắn đất
có cốt Tại Việt Nam một số công trình như
khu biệt thự cao cấp Sunrise Đà Nẵng, Tường
chắn cầu vượt Nam Hà Tây (Hà Nội)…
Công nghệ thi công gồm những công
đoạn sau:
+ Tiến hành đúc các khối block theo
thiết kế:
Các tấm block làm bằng đá hoặc bê
tông đúc sẵn có hình dáng và màu sắc đa
dạng phù hợp với yêu cầu kiến trúc từng
công trình
+ Định vị lên hệ thống giá ngựa
(Gabarit) cao trình vị trí đặt móng tường chắn:
+ Rải lớp vải địa phân cách lớp đệm
cát và lớp đất đắp
+Thi công bê tông móng tường chắn:
Trọng lượng của tường chắn loại này nhẹ nên thường dùng các loại móng băng trên nền thiên nhiên, trường hợp nền đất yếu có thể dùng đệm cát gia cố nền trước khi thi công
+Thi công lớp đầu tiên của tầng lọc ngược (ống thoát nước PVC Φ150 đục lỗ) +Đắp lớp đất đầu tiên đầm chặt có chiều dày 150mm;
+Rải lớp lưới địa kỹ thuật đầu tiên có cao trình phù hợp với vị trí neo của các block:
Mật độ bố trí các tấm lưới và chiều dài của lưới phụ thuộc vào kết quả tính toán thiết kế, hiện nay Việt nam chưa có tiêu chuẩn thiết kế loại tường chắn này, có thể sử dụng tiêu chuẩn thiết kế của Anh (BS 8006:1995) và phần mềm Geoslope của Canada để tính toán thiết kế Kiểm tra kỹ liên kết neo giữa lưới HDPE và các tấm block trước khi lấp đất đầm chặt
+ Lắp các block tăng dần chiều cao theo tốc độ đắp đất (H9,H10)
+ Đắp các lớp đất tiếp theo:
Chiều dày các lớp đất đắp khoảng 450mm cách mép tường khoảng 300 để tránh áp lực ngang khi đầm đất lên tường block Phần mép đất này sau khi thi công sẽ được cắt lùi tạo khoảng không cách lưng tường khoảng 500mm để thi công tầng lọc ngược;
+Thi công tầng lọc ngược:
Trang 4Lót vải địa kỹ thuật vào khoảng giữa
đất đắp và tường sau đó rải đá 40x60 làm
tầng lọc ngược;
+Lặp lại các bước cho đến khi đạt cao trình thiết kế.
H9 Lắp đặt các block H10 Liên kết giữa khối block và lưới HDPE
4 Kết luận
Công nghệ thi công tường chắn đất có
cốt ngày càng được sử dụng rộng rãi vì có
những ưu điểm vượt trội hơn so với những
loại tường chắn khác như :Các tấm panel
hoặc block được đúc sẵn nên chất lượng cao
và hoàn thiện bề mặt theo yêu cầu kiến trúc
da dạng nhiều màu sắc; thi công nhanh; kết cấu ổn định; phù hợp với nền chịu biến dạng cưỡng bức; trọng lượng nhẹ, tránh việc xử lý nền móng phức tạp; giá thành hạ, tiết kiệm
từ 30%-50% giá thành so với các loại tường chắn khác
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tường chắn đất có cốt VSOL ® , www.vn.vsl.com
[2] VSL Retained earth, www.vsl.com
[3] Nghiên cứu sự sắp xếp hợp lý của cốt sau lưng tường chắn có cốt, Nguyễn Hùng
[4] Hung Vuong Bridge – Phu Yen, Vietnam, www.vsl.com
[5] Phương án so sánh tường chắn đất, www.bk-ecc.com.vn
[6] VN Tensar Structural Solutions, www.tensar-international.com