(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn

L I C M N

Qua quá trình n l c ph n đ u h c t p và nghiên c u c a b n thân cùng v i s giúp đ

t n tình c a các th y, cô giáo Tr ng đ i h c Th y l i và các b n bè đ ng nghi p, lu n

v n th c s “Nghiên c u ph ng pháp thi công t ng trong đ t có neo ng d ng xây d ng kè ch ng s t l tiêu úng thoát l h l u sông Hà Thanh, thành ph Quy

Nh n” đã đ c tác gi hoàn thành

có đ c thành qu này, tác gi xin đ c bày t lòng bi t n sâu s c t i GS.TS V Thanh

Te đã t n tình h ng d n, ch b o và cung c p các thông tin khoa h c c n thi t trong quá trình th c hi n lu n v n

Cu i cùng tác gi xin g i l i c m n chân thành quý th y cô trong Vi n đào t o và Khoa

h c ng d ng Mi n Trung - Tr ng i h c Th y l i, lãnh đ o Ban Qu n lý d án Nông nghi p và PTNT t nh Bình nh, gia đình, b n bè đã đ ng viên, t o m i đi u ki n thu n l i

đ tác gi hoàn thành lu n v n này

M c dù đã h t s c c g ng nh ng do h n ch v th i gian, ki n th c khoa h c và kinh nghi m

th c t c a b n thân còn ít nên lu n v n không th tránh kh i nh ng thi u sót Tác gi r t mong

nh n đ c ý ki n đóng góp c a quý th y cô, nhà chuyên môn đ tác gi hoàn thi n h n đ tài

Tôi xin cam đoan đ tài lu n v n này là s n ph m nghiên c u c a riêng cá nhân tôi

Nh ng s li u và k t qu trong lu n v n là hoàn toàn trung th c, đ c trích d n theo

đúng quy đ nh và ghi rõ ngu n g c

Tác gi lu n v n

Nguy n Hoàng Tin

M C L C

L I C M N i

B N CAM OAN ii

M C L C iii

DANH M C HÌNH V vii

DANH M C CÁC C M T VI T T T xi

M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tài 1

2 M c đích c a tài 2

3 i t ng và ph m vi nghiên c u 2

4 Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u: 2

5 K t qu đ t đ c 3

CH NG 1: T NG QUAN V CÔNG NGH THI CÔNG T NG TRONG T 4 1.1 Gi i thi u v tình hình xây d ng t ng trong đ t Vi t Nam và trên th gi i 4

1.2 T ng quan v các d ng k t c u t ng trong đ t 5

1.3 Các d ng kè b o v b sông hi n nay 11

1.4 Công ngh thi công t ng và neo 13

1.4.1 Công ngh thi công t ng hào bentonite 13

1.4.2 Công ngh thi công Cased Secant Piles (C.S.P) 14

1.5 K t lu n Ch ng I 17

CH NG 2: NGHIÊN C U CÁC PH NG PHÁP THI CÔNG T NG TRONG T VÀ NEO 18

2.1 Các d ng t ng trong đ t, đi u ki n áp d ng c a ph ng pháp t ng trong đ t 18

2.2 Giai đo n chu n b thi công 19

2.3 Thi công hào 19

2.3.1 Dung d ch bentonite gi hào 20

2.3.1.1 T tr ng v a bentonite 20

2.3.1.2 Ph i ch v a bentonite 20

2.3.2 Ki m tra các ch tiêu k thu t c a v a bentonite 21

2.4 Công ngh thi công t ng toàn kh i 23

2.4.1 Xây d ng t ng hào trong đ t b ng bê tông và bê tông c t thép toàn kh i 23

2.4.2 Thi công t ng toàn kh i các c c c t nhau 25

2.5 Thi công t ng l p ghép và bán l p ghép trong đ t 25

2.5.1 Thi công t ng l p ghép 25

2.5.2 Thi công t ng bán l p ghép 27

2.6 Công ngh thi công neo đ t 27

2.6.1 Các lo i neo đ t 28

2.6.2 C u t o các lo i neo 29

2.6.2.1 Neo hình tr 29

2.6.2.2 Neo khoan m r ng đ ng kính 30

2.6.2.3 Neo ph t 30

2.7 C u t o neo 32

2.7.1 u neo 32

2.7.2 Dây neo: 33

2.7.3 B u neo 33

2.7.4 u, nh c đi m c a neo trong đ t 33

2.7.5 ng d ng c a neo trong đ t 33

2.8 Thi t b thi công neo 34

2.8.1 Máy khoan 34

2.8.2 Máy nén khí 34

2.8.3 Máy b m v a 34

2.8.4 Thi t b c ng kéo cáp 34

2.9 K t lu n Ch ng 2 34

CH NG 3: PH NG PHÁP THI CÔNG T NG TRONG T CÓ NEO NG D NG XÂY D NG KÈ CH NG S T L TIÊU ÚNG THOÁT L H L U SÔNG HÀ THANH, TP QUY NH N 35

3.1 Gi i thi u d án kè ch ng s t l tiêu úng thoát l h l u sông Hà Thanh, TP Quy Nh n 36

3.1.1 V trí c a d án 36 3.1.2 Gi i thi u tóm t t d án xây d ng kè ch ng s t l tiêu úng thoát l h l u sông

3.2 Nghiên c u đánh giá đi u ki n đ a ch t, th y v n ch n gi i pháp thi công 38

3.2.1 i u ki n đ a ch t 38

3.2.2 K t qu thí nghi m các ch tiêu c lý c a đ t 38

3.2.3 c đi m th y v n 39

3.2.4 Thi t k chi ti t t ng c a d án 41

3.2.4.1 Thông s v t ng 41

3.2.4.2 Thông s v neo 41

3.3 Quy trình thi công t ng trong đ t 42

3.3.1 Công tác chu n b 42

3.3.2 L a ch n thi t b đào đ t 43

3.3.3 V t li u gi thành h đào v i đi u ki n đ a ch t h l u sông Hà Thanh 45

3.3.3.1 Ch n bentonite gi vách h đào 45

3.3.3.2 Thành ph n c u t o c a v a bentonite 46

3.3.3.3 Các ch tiêu c a v a bentonite 47

3.3.4 Thi t b tr n Bentonite và ch t o v a bentonite 48

3.3.5 Máy sàn (tách) cát thu h i Bentonite 49

3.3.6 Các b c th c hi n 49

3.3.7 Thi công t ng d n h ng 50

3.3.7.1 T ng quan 50

3.3.7.2 C u t o t ng d n 50

3.3.7.3 Thi công t ng d n h ng 51

3.3.8 Thi công đào hào t ng 51

3.3.8.1 Các panel kh i đ u 52

3.3.8.2 Các panel ti p 52

3.3.8.3 Panel đóng 52

3.3.8.4 Ph ng pháp ki m tra đ th ng đ ng và đ n đ nh c a h đào 52

3.3.9 Kh p n i CWS 52

3.3.9.1 Nguyên t c c a kh p n i CWS 52

3.3.9.2 L p d ng và tháo d kh p n i CWS 52

3.3.9.3 Các thu n l i khi dùng kh p n i CWS 53

3.3.9.4 Gia công, l p d ng c t thép cho t ng trong đ t 53

3.3.10 Thi công bê tông t ng trong đ t 55

3.4 Thi công neo trong đ t cho kè sông Hà Thanh 56

3.4.1 Neo trong đ t và ph ng án thi công neo trong đ t 56

3.4.1.1 Neo trong đ t 56

3.4.1.2 Tóm t t quá trình thi công neo 57

3.4.1.2 Các chú ý khi thi công neo đ t 57

3.4.1.3 Thí nghi m ki m tra neo đ t 57

3.4.1.4 Thí nghi m xác đ nh s c ch u t i đa c a neo 58

3.4.2 Ch n neo cho kè sông Hà Thanh 59

3.4.3 Quy trình thi công neo trong đ t 60

3.5 Ki m tra ch t l ng thi công 63

3.5.1 Ki m tra thi công đ t 63

3.5.2 Ki m tra ch t l ng bê tông 64

3.5.3 Ki m tra ch t l ng thi công neo 66

3.5.3.1 L khoan 66

3.5.3.2 L p đ t neo 67

3.5.3.3 B m v a 67

3.5.3.3 Ki m tra ng su t cáp neo 68

3.7 Các thu n l i, khó kh n và bi n pháp kh c ph c khi thi công t ng trong đ t có neo vào d án xây d ng kè ch ng s t l tiêu úng thoát l h l u sông Hà Thanh 68

3.7.1 Thu n l i 68

3.7.2 Khó kh n và bi n pháp kh c ph c 68

3.7.2.1 V ch tr ng đ u t 68

3.7.2.2 V công ngh thi công 68

3.8 An toàn lao đ ng và v sinh môi tr ng trong thi công 70

3.8.1 An toàn lao đ ng trong thi công 70

3.8.2 V sinh môi tr ng trong thi công 71

3.8.3 Gi i pháp k t c u hoàn thi n c nh quan đô th 71

3.9 K t lu n ch ng 3 72

K T LU N VÀ KI N NGH 73

2 H n ch , t n t i lu n v n 73

3 Ki n ngh h ng nghiên c u ti p theo 73 TÀI LI U THAM KH O 75

DANH M C HÌNH V

Hình 1.1 T ng ch n b ng c c tr n xi m ng đ t 7

Hình 1.2 T ng ch n b ng c c bê tông c t thép 8

Hình 1.3 Ch n gi b ng t ng liên t c trong đ t 10

Hình 1.4 Kè d ng t ng b ng c d ng l c BTCT l p ghép 11

Hình 1.5 Kè b ng c Lasen nh a và thép 12

Hình 1.6 Kè mái đá lát khan 12

Hình 1.7 Kè d ng t ng ch n b ng r đá 12

Hình 1.8 Kè th m v a xi m ng túi khuôn 13

Hình 1.9 S đ công ngh xây d ng t ng trong đ t [1] 13

Hình 1.10 Quá trình thi công c c 14

Hình 1.11 Thi t b khoan dùng trong công ngh C.S.P 15

Hình 1.12 C c ván bê tông c t thép d ng l c 16

Hình 2.1 S đ t h p dây chuy n ch t o và làm s ch dung d ch bentonite 20

Hình 2.2 o t tr ng dung d ch bentonite 20

Hình 2.3 Thí nghi m ki m tra ch t l ng bentonite 21

Hình 2.4 Ki m tra đo hàm l ng đ t cát trong v a Bentonite 22

Hình 2.5 Thang màu pH 22

Hình 2.6 T ng l p ghép trong đ t [1] 26

Hình 2.7 T ng bán l p ghép [1] 27

Hình 2.8 S đ phân lo i neo 28

Hình 2.9 Các hình th c neo công trình 29

Hình 2.10 S đ đ u neo có đ u n 29

Hình 2.11 S đ đ u neo có đ u n 30

Hình 2.12 Neo ph t có nút cao su 31

Hình 2.13 Neo ph t 31

Hình 2.14 Chi ti t đ u neo 32

Hình 2.15 C u t o b u neo 33

Hình 3.1 S đ thi công t ng trong đ t 35

Hình 3.2 B n đ các nhánh sông Hà Thanh 36

Hình 3.4 M t c t t ng [6] 42

Hình 3.5 Máy đào t ng trong đ t 43

Hình 3.6 Thi t bi tr n dung d ch Bentonite 49

Hình 3.7 Máy thi công sàn cát thu h i v a bentonite 49

Hình 3.8: Quy trình thi công t ng trong đ t 50

Hình 3.9 M t c t ngang t ng d n 51

Hình 3.10 C u t o l ng thép 54

Hình 3.11 Thi công c đ nh khung thép và c u l p khung thép 55

Hình 3.12 Trình t đ bê tông cho panel 56

Hình 3.13 Hình th c thi công neo 57

Hình 3.14 S đ thí nghi m neo 58

Hình 3.15 Cáp d ng l c s d ng cho neo đ t 59

Hình 3.16 B trí c đ nh v và mi ng đ nh tâm 59

Hình 3.17 Máy khoan th y l c Junjin CSM JD-1400E 60

Hình 3.18 Các b c chính thi công neo b ng v a xi m ng 61

Hình 3.19 D m đai c a c đ nh neo vào t ng 62

Hình 3.20 S đ c ng cáp 62

Hình 3.21 S đ c u t o thi t b siêu âm truy n qua 65

Hình 3.22 B trí các ng đo siêu âm truy n qua trong t ng 65

Hình 3.23 Quá trình đo siêu âm và hi n th k t qu 66

Hình 3.24 Minh h a cho gi i pháp t o c nh quan đô th 72

DANH M C B NG BI U

B ng 2.1 S li u thí nghi m v s làm vi c c a các lo i neo 32

B ng 3.1 K t qu thí nghi m đ a ch t 38

B ng 3.2 Các thông s k thu t c a gàu DHG Hãng Bauer s n xu t 44

B ng 3.3 Các ch tiêu k thu t c a v a bentonite [9] 47

B ng 3.4 Ch tiêu k thu t dùng đ s n xu t Bentonite đ t n [9] 47

B ng 3.5 Yêu c u k thu t dùng đ s n xu t Bentonite [9] 47

B ng 3.6 S l ng neo thí nghi m ……… 58

B ng 3.7 Yêu c u k thu t c a v a bentonite thu h i 64

B ng 3.8 V n t c âm truy n qua 66

DANH M C CÁC C M T VI T T T

M U

1 Tính c p thi t c a đ tài

Trong nh ng n m g n đây, bi n đ i khí h u đã gây ra m a l n trên di n r ng và ngày càng ph c t p gây ng p úng nhi u qu c gia trên th gi i có th k đ n l l t l ch s Thái Lan vào tháng 12/2011, bão Katrina Hoa K tháng 8/2005 và các thành ph l n

c a Vi t Nam trong đó có Bình nh

Bình nh là m t t nh ven bi n Nam Trung b c a Vi t Nam, có ti m n ng to l n v nông lâm s n, cây công nghi p và khoáng s n, có nhi u ti m n ng v đ t đai, tài nguyên r ng, tài nguyên bi n và ngu n nhân l c d i dào đ phát tri n kinh t Tuy nhiên do đi u ki n

th i ti t khí h u kh c nghi t, tình hình ng p l t th ng xuyên x y ra trong đi u ki n bi n

đ i khí h u và n c bi n dâng, n n kinh t và xã h i ch a phát tri n t ng x ng v i v th

và ti m n ng c a t nh

G n đây nh t, trong tr n l tháng 10/2013 l t th ng ngu n đ v gây ng p l t trên

di n r ng Nhi u v trí n c tràn đ ng qu c l , m t s v trí l đã gây ra thi t h i

nh : X t l đ ng xá, h h ng m t đ ng, đ t v đê kè, h h ng đê bao n i đ ng, b i

l p công trình th y l i, n c tràn vào gây ng p đ ng ru ng và nhà dân, công s d n

đ n thi t h i v hoa màu, gia súc gia c m, nuôi tr ng th y s n, h h ng thóc lúa và v t

t nông nghi p d tr trong kho… trong đó có thành ph Quy Nh n, do n m khu v c

Khi đ c đ u t xây d ng theo ph ng pháp thi công t ng trong đ t có neo đ a vào

v n hành, công trình s phát huy t i đa kh n ng tiêu thoát l , ch ng l , do đ c m

r ng lòng d n sau khi n o vét giúp tiêu úng thoát l nhanh h n, k t c u t ng th ng

hoa màu, tài s n, tính m ng c a nhân dân trong khu v c; b o v các c quan, xí nghi p, tr ng h c và các công trình h t ng công c ng khác trong khu v c; t o môi

tr ng c nh quan xanh - s ch - đ p Góp ph n t o đà thúc đ y s phát tri n chung

c a các ph ng trong khu v c d án nói riêng và thành ph Quy Nh n c ng nh t nh Bình nh nói chung

Trong khuôn kh c a lu n v n tác gi trình bày v v n đ : “Nghiên c u ph ng pháp thi công t ng trong đ t có neo ng d ng xây d ng kè ch ng s t l tiêu úng thoát

l h l u sông Hà Thanh, TP Quy Nh n”

2 M c đích c a tài

Nghiên c u ph ng pháp thi công b ng công ngh t ng trong đ t có neo vào công trình xây d ng kè ch ng s t l tiêu úng thoát l cho h l u sông Hà Thanh, thành ph Quy Nh n, t nh Bình nh

3 i t ng và ph m vi nghiên c u

a i t ng nghiên c u: Tác gi nghiên c u v đ i t ng t ng trong đ t có neo

b Ph m vi nghiên c u: Nghiên c u trong ph m vi đánh giá đi u ki n đ a ch t, th y

v n ch n bi n pháp thi công xây d ng tuy n kè ch ng s t l tiêu úng thoát l cho h

l u sông Hà Thanh, thành ph Quy Nh n, t nh Bình nh

4 Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u:

* Cá ch ti p c n:

- Trong lu n v n tác gi nghiên c u các công ngh thi công đào h móng, gia công l p

đ t c t thép đ bê tông theo ph ng pháp t ng trong đ t;

- Kh o sát, nghiên c u đi u ki n thi công là đi u ki n đ a ch t công trình và đ a ch t

th y v n t i khu v c h l u c a sông Hà Thanh

* Ph ng pháp nghiên c u:

- Trên c s nghiên c u lý thuy t v t ng trong đ t, neo đ t, các ph ng pháp thi công t ng trong đ t, neo đ t; k t h p v i nghiên c u phân tích đi u ki n các công trình ng m đã thi t k , thi công Vi t Nam;

- Thu th p các s li u có liên quan (đ a ch t, đ a hình, kinh t xã h i, tài li u thi t k

…) c a công trình

CH NG 1: T NG QUAN V CÔNG NGH THI CÔNG T NG

1.1 Gi i thi u v tình hình xây d ng t ng trong đ t Vi t Nam và trên th gi i

Tr c đây, đ xây d ng các công trình ng m, ng i ta th ng dùng các ph ng pháp xây d ng đ t ti n nh đào h , đóng c c c , h m c n c ng m, đóng b ng đ t, mà chi u sâu không đ c l n, làm nh h ng t i các công trình lân c n khi xây d ng trong thành ph

T sau n m 1940, công ngh thi công “t ng trong đ t” đ c b t đ u nghiên c u áp

d ng và vào nh ng n m 1970 c a th k XX công ngh này đ c áp d ng r ng rãi trên toàn th gi i, đi u đó t o đi u ki n cho vi c hoàn thi n quy trình công ngh và tính toán k t c u ây là m t trong nh ng công ngh thi công ti n b nh t đ xây d ng các công trình ng m và là công ngh t t nh t đ xây d ng các công trình ng m có đ sâu l n trong các thành ph có m t đ xây d ng dày đ c nh hi n nay Trên th gi i,

áp d ng công ngh thi công t ng trong đ t đ xây d ng các công trình ng m trong các khu đô th là r t ph bi n nh :

- T i thành ph Tokyo (Nh t B n) các nhà cao t ng ph i có ít nh t t 5 đ n 8 t ng

h m

- T i Th ng H i (Trung Qu c) th ng th y có 2 đ n 3 t ng h m d i m t đ t các nhà cao t ng, có nhà đã thi t k đ n 5 t ng h m có kích th c l n nh t đ n (274 x 187)

m, k t c u ch n gi sâu đ n 32 m

- T i Matxc va (Nga) đã xây d ng garage có kích th c (156 x 54) m, sâu 27m

- T i Geneve (Th y s ) m t garage ng m 7 t ng sâu 28 m đã đ c xây d ng

- T i Vi t nam, công ngh thi công t ng trong đ t c ng đ c áp d ng r t hi u qu trong vi c xây d ng các công trình ng m nh m đáp ng nhu c u s d ng không gian trong lòng đ t các thành ph đông dân c v i đi u ki n đ a ch t và đ a ch t thu v n

r t ph c t p đ đ gi i quy t các v n đ liên quan đ n giao thông đô th , xây d ng các garage ô tô, nhà cao t ng trong thành ph , các khu đô th m i, h t ng các khu công nghi p ví d nh :

- Toà nhà Harbour View Tower thành ph H Chí Minh g m 19 t ng l u và 2 t ng

h m, có k t c u ch n gi sâu 10 m, đã dùng t ng trong đ t sâu 42 m dày 0,6 m vây quanh m t b ng k t c u ch n gi 25x27 m

- Tr s Vietcombank Hà N i cao 22 t ng và 2 t ng h m có k t c u ch n gi sâu 11 m dùng t ng trong đ t sâu 18 m dày 0,8 m

- Nhà máy Apatit Lào Cai, nhà máy xi m ng B m S n hay nhà máy nhi t đi n Ph L i

đã có nh ng kho, h m tuy nen v n chuy n nguyên li u đ t sâu trong đ t t 5 đ n 20 m

1.2 T ng quan v các d ng k t c u t ng trong đ t

* T ng trong đ t có nhi u lo i đ c phân chia theo các tiêu chí khác nhau (ví d :

t ng tr ng l c, t ng công xôn, t ng c ng, t ng m m ngoài ra c ng có các ki u

đ c bi t nh t ng làm t các hàng c c liên ti p hay cách quãng, t ng trong đ t d

có chi u sâu 16 – 20 m tu thu c vào đ a ch t công trình và công ngh thi công Khi

t ng trong đ t ch u t i tr ng đ ng l n thì t ng đ c thi t k dài h n, có th dài trên

40 m đ ch u t i tr ng nh c c khoan nh i

* T ng trong đ t th ng đ c s d ng khi làm h móng sâu trên 10 m, yêu c u cao

v ch ng th m, ch ng lún và ch ng chuy n d ch c a các công trình xây d ng lân c n

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 công ngh Top - down

* u đi m: T ng trong đ t có các k t c u d ng t ng có tác d ng v a ch n gi v a

ch u l c c a ph n công trình n m d i m t đ t K t c u d ng t ng trong đ t có các

u đi m:

- Thi công đ c các công trình ng m có đ sâu l n;

- Áp d ng trong m i đi u ki n đ a ch t, đ c bi t trong các vùng đ t y u, m c n c

- Là bi n pháp thi công duy nh t đ xây d ng trong đi u ki n thành ph ch t h p, khi

đi u ki n thi công h n ch ch n đ ng, ti ng n, bi n d ng lún, các công trình xây d ng

và đ ng ng ng m lân c n xung quanh;

- Gi m kh i l ng thi công, t ng t c đ thi công, h th p giá thành công trình;

- T ng v a có th dùng làm k t c u bao che đ sâu l n l i có th k t h p làm k t

c u ch u l c, làm móng cho công trình trong nh ng đi u ki n nh t đ nh;

- u đi m n i b t là đ c ng l n, tính ch ng th m t t, giúp cho công ngh này đ c

l a ch n s d ng nhi u công trình trong nh ng n m g n đây

* Nh c đi m:

- Ph ng pháp thi công t ng trong đ t yêu c u v máy móc, trang thi t b thi công

đ ng b cao, m i lo i t ng c n m t lo i thi t b thi công phù h p vì v y đòi h i đ u

t ban đ u l n

- M i lo i k t c u ch phù h p v i m t s chi u sâu h đào và lo i đ a ch t nh t đ nh,

vì v y vi c l a ch n k t c u t ng không phù h p có th làm nh h ng r t l n đ n đ

an toàn và giá thành thi công

- Vi c s lý thu h i v a bentonite không nh ng làm t ng chi phí cho công trình mà khi

k thu t phân ly v a bentonite không ch t ch ho c x lý không đúng k thu t s làm cho môi tr ng b ô nhi m

- Do trong quá trình thi công, các l p đ t có k p l p đ t cát t i x p, m m y u mà tính

ch t dung d ch gi thành không thích h p ho c đã b bi n ch t d n đ n s t l thành hào làm cho th tích bê tông t ng t ng lên đáng k , m t t ng b l i lõm, kích th c

k t c u v t quá gi i h n cho phép

* Ph m vi ng d ng: Th c t xây d ng trên th gi i và Vi t Nam cho th y ph ng pháp thi công t ng trong đ t có th áp d ng hi u qu khi xây d ng các lo i công trình sau:

- Các công trình dân d ng có ph n ng m nh : garage, trung tâm th ng m i, kho

ch a, r p chi u phim, nhà hát; ph n ng m các nhà cao t ng nh móng, các t ng ch n

k t c u ch n gi nh ng tòa nhà đ c xây d ng g n nh ng công trình có s n

- Các công trình công nghi p nh phân x ng nghi n c a nhà máy làm giàu qu ng, các phân x ng đúc thép liên t c, các h nh n nguyên li u, các ph u d ch t t i,

làm s ch,

- Các công trình giao thông nh h m giao thông đ t nông, các móng tr c u,

- Các công trình quân s và công trình dân s có k t h p phòng th khi có chi n tranh

x y ra Th c t nh ng công trình xây d ng trong các đi u ki n d i đây s có hi u qu cao nh t khi s d ng t ng trong đ t: Trong đi u ki n đ a ch t th y v n ph c t p, m c

n c ng m cao, nh t là g p t ng n c ng m có áp; khi xây d ng các công trình ng m

và t ng ch n k t c u ch n gi trong đi u ki n xây chen trong thành ph , g n các công trình đã có; công ngh t ng trong đ t cho phép thi t k các công trình ng m có hình d ng b t k trên m t b ng, gi m chi u dày t ng và lo i tr đ c công tác hút và

h m c n c ng m

- T ng trong đ t có th s d ng đ ng th i làm móng ch u t i tr ng ph n trên trong

nh ng đi u ki n sau: T ng t a trên đá c ng ho c đ t t t, t c là khi t ng có th làm

dao đ ng đ n công trình lân c n, thích h p v i đ t có đ m cao (>75%) K t c u lo i này không th m n c không ph i đ t thanh ch ng t o đi u ki n cho đào k t c u ch n gi

đ c d dàng, hi u qu kinh t cao Tuy nhiên ch phù h p v i h đào có chi u sâu t 5 –

7 m, không phù h p v i nh ng h đào có chi u sâu l n h n

- Công ngh 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 hòa, bao g m bùn nhão, đ t bùn, đ t sét và đ t sét b t

- Ngoài ch c n ng gi n đ nh thành h đào, c c tr n xi m ng đ t còn đ c s d ng trong các tr ng h p sau: Gi m đ lún công trình; t ng kh n ng ch ng tr t mái d c; t ng

c ng đ ch u t i c a n n đ t; gi m nh h ng ch n đ ng đ n công trình lân c n; tránh

hi n t ng hóa l ng c a đ t r i; cô l p ph n đ t b ô nhi m

- Công ngh này xu t hi n đ u tiên t i M sau đó đ c m t s n c nh Nh t B n, Trung

Qu c phát tri n T i Vi t Nam đ u nh ng n m 80 k thu t này c a hãng Linden - Alimak

đã đ c áp d ng làm c c xim ng - vôi đ t đ ng kính 40 cm, sâu 10 m cho các công trình nhà 3 - 4 t ng, hi n nay Linden - Alimak và Hercules (Th y i n) liên doanh làm lo i c c này sâu đ n 20 m b ng h th ng t đ ng t khâu khoan, phun xi m ng và tr n t i khu công nghi p Trà Nóc (C n Th )

* T ng ch n b ng c c hàng:

Hình 1.2 T ng ch n b ng c c bê tông c t thép

- Khi thi công công trình ng m t i nh ng ch không t o đ c mái d c ho c hi n tr ng

h n ch không th dùng c c tr n đ c, khi chi u sâu công trình kho ng 6 – 10 m 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

b n BTCT ho c c c b n thép, K t c u ch n gi b ng c c hàng có th chia làm các lo i sau:

+ Ch n gi b ng c c hàng theo ki u dãy c t: Khi đ t xung quanh h t ng đ i t t, m c

n c ng m th p, có th l i d ng hi u ng vòm gi a hai c c g n nhau đ ch n đ t

+ Ch n gi b ng c c hàng liên t c: Trong đ t y u th ng không th hình thành đ c vòm

đ t, c c ch n gi ph i thành hàng liên t c C c khoan l dày liên t c có th ch ng ti p vào nhau ho c c c b n thép, c c b n BTCT

+ 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 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

- u đi m c a công ngh này là ch t l ng v t li u tin c y, t c đ thi công nhanh, thi công đ n gi n, kh n ng ng n n c t t i v i lo i c c t m th i có th nh lên dùng l i nhi u l n, giá thành h i v i lo i c c b ng BTCT có th đ c dùng nh k t c u v nh

vi n, đ c ng ch ng u n l n, đ d ch chuy n nh đ u c c

- Nh c đi m là chi u dài h n ch nên không th ng d ng cho nh ng công trình ng m

có đ sâu l n Quá trình thi công có th nh h ng đ n móng ho c các công trình ng m xung quanh, không dùng đ c trong đi u ki n thành ph có xây chen

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

hi n tr ng có th cho phép thì áp d ng ki u t ng ch n b ng c c BTCT đúc s n ho c

c c b n thép V i h đào có đ sâu 6 – 10 m th ng dùng c c khoan l φ800 – 1000 mm, 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 tu 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 mà xác đ nh K t c u lo i này đã ng d ng thành công h đào có đ sâu t i

13 m

* T ng liên t c trong đ t:

- Công ngh thi công t ng liên t c trong đ t là dùng các máy đào đ c bi t đ đào móng

có dung d ch (v a bentonite) gi thành nh ng đo n hào v i đ dài nh t đ nh; sau đó c u

l p l ng c t thép đã ch t o s n trên m t đ t vào trong hào Dùng ng d n đ bê tông trong v a bentonite cho t ng đo n t ng, n i các đo n t ng v i nhau b ng các đ u kh p

n i CWS, hình thành m t b c t ng liên t c trong đ t b ng bê tông c t thép T ng liên

ch ng ho c thanh neo 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 k t h p làm k t c u ch u l c c a công trình xây d ng l i càng

có hi u qu kinh t cao h n Công ngh t ng liên t c trong đ t có các u đi m sau đây:

Hình 1.3 Ch n gi b ng t ng liên t c trong đ t

- Thân t ng có đ c ng l n, tính t ng th t t, do đó bi n d ng c a k t c u và c a móng

đ u r t ít, v a có th dùng đ c trong k t c u bao che l i có th dùng làm k t c u ch u l c

- Thích h p trong các lo i đi u ki n đ a ch t: Trong các l p đ t cát cu i ho c khi ph i vào

t ng phong hoá thì c c b n thép r t khó thi công, nh ng l i có th dùng k t c u t ng liên

t c trong đ t thi công b ng các máy đào móng thích h p

- 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 v bi n d ng lún c bi t thích h p trong

đi u ki n đô th ch t h p, xây chen

- Có th thi công theo công ngh ng c (top - down), có l i cho vi c t ng nhanh t c đ thi công, h th p giá thành công trình Nh ng công ngh thi công t ng trong đ t c ng có

nh ng nh c đi m c th nh sau:

+ Không th áp d ng trong đ t có l n đá t ng kích th c l n ho c có hi n t ng cast v i các l tr ng l n, có m ch ng m làm v a bentonite ch y vào trong đ t Trong bùn l ng và cát ch y trên b m t hay trong đ t n c áp l c v i dòng th m t c đ l n

+ Vi c x lý bùn th i không nh ng làm t ng chi phí cho công trình mà khi k thu t phân

ly v a bentonite không đ m b o ho c x lý không đúng ch t l ng s làm cho môi tr ng

b ô nhi m

+ 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 lý thi công không thích h p, 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 s an toàn c a các công trình xây

d ng lân c n ng th i c ng có th làm cho th tích bê tông thân t ng b t ng 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 trong đ t d ng bê tông c t thép đ toàn kh i 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

- Khi làm k t c u ch n gi sâu trên 10 m 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 công ngh thi công ng c thì

có th dùng t ng liên t c trong đ t

- T i Vi t Nam công ngh này đã đ c s d ng m t s n i nh ng ch y u t i các thành

ph l n nh Hà N i, thành ph H Chí Minh, Nha Trang nh toà nhà VietcomBank Tower - TP Hà N i, khách s n Ph ng ông - Nha Trang Trong t ng lai v i đi u ki n

ch t h p trong các thành ph cùng v i yêu c u v chi u sâu t ng h m ngày càng t ng, đây

là gi i pháp g n nh duy nh t có th áp d ng

1.3 Các d ng kè b o v b sông hi n nay

Có nhi u công ngh b o v b sông nh : Kè l p ghép t m lát đúc s n (t m lát t giác,

l c giác), kè đá lát khan, kè l i v i đ a k thu t, kè r đá …

Hình 1.4 Kè d ng t ng b ng c d ng l c BTCT l p ghép

Hình 1.5 Kè b ng c Lasen nh a và thép

Hình 1.6 Kè mái đá lát khan

Hình 1.7 Kè d ng t ng ch n b ng r đá

Hình 1.8 Kè th m v a xi m ng túi khuôn

1.4 Công ngh thi công t ng và neo [1]

1.4.1 Công ngh thi công t ng hào bentonite

Công ngh thi công t ng b ng ph ng pháp t ng trong đ t bao g m xây d ng các

t ng ch u l c c a công trình ng m ho c màng ch ng th m b ng cách đào các hào sâu,

h p trong v a bentonite sau đó đ bê tông ho c c t li u khác Khi xây d ng các t ng bê tông ho c bê tông c t thép ng i ta đ h n h p bê tông vào hào b ng ph ng pháp đ bê tông trong n c S đ nguyên t c c a công ngh t ng trong đ t nh hình v

Hình 1.9 S đ công ngh xây d ng t ng trong đ t [1]

1 Xây d ng t ng d n h ng, 2 ào hào trong ph m vi m t đ n nguyên, 3 t t m

ch n đ u hào, 4 t khung c t thép, 5 bê tông trong n c

Khi xây d ng các t ng ch u l c b ng các c u ki n bê tông c t thép đúc s n, ng i ta đ t chúng vào hào ch a đ y v a sét Sau khi l p ráp các k t c u v a bentonite đ c thay b ng

v a tam h p đ chúng l p đ y các m i n i c a panel và các khe h quanh t ng đ truy n

t i tr ng t kh i đ t vào t ng ch n

T ng c a các công trình và t ng ch n h móng xây d ng b ng ph ng pháp t ng trong đ t có hình d ng khác nhau trên m t b ng: th ng, đa giác, tròn, … Hình d ng c a công trình trên m t b ng không nh h ng đ n gi i pháp k t c u c a t ng và ph ng pháp thi công

1.4.2 Công ngh thi công Cased Secant Piles (C.S.P)

T ng trong đ t là m t công ngh truy n th ng th ng đ c s d ng trong thi công móng

b ng gàu ngo m Tuy nhiên đ c đi m c a công ngh này là ph i s d ng nhi u thi t b chuyên d ng đ tr n, x lý và b o qu n dung d ch khoan bentonite Trong đi u ki n c a thành ph có m t đ xây d ng cao thì vi c tri n khai và làm s ch các máy móc thi t b ngay t i công tr ng, vi c chuy n đ t b nhi m b n b i dung d ch khoan bentonite đi ch khác r i sau đó ph i s d ng l i đ t này khi n chi phí xây d ng b t ng thêm

Hình 1.10 Quá trình thi công c c

H th ng C.S.P (Cased Secant Piles) c c cát tuy n có v bao là s k t h p c a hai công ngh là thi công c c khoan nh i b ng gu ng xo n ho t đ ng liên t c và s d ng

ng bao, qua đó vi c thi công móng s không ph i s d ng dung d ch khoan bentonite

đ i v i m i lo i đ t k c đ t ng p n c Các thi t b khoan chuyên d ng đã đ c ch

t o dành riêng cho công ngh C.S.P Các thi t b khoan này đ c trang b t i 2 máy quay Gu ng xo n ho t đ ng liên t c bên trong ng bao là m t nét đ c bi t trong k t

c u c a thi t b khoan nêu trên

Hình 1.11 Thi t b khoan dùng trong công ngh C.S.P

Vi c thi công c c đ c th c hi n nh sau: Tr c tiên ti n hành khoan đ t đ ng th i

v i vi c h ng bao c c đ n m t chi u sâu nh t đ nh, sau đó v a quay gu ng xo n đ khoan đ t v a quay ng bao c c và h ng bao cho đ n khi gu ng xo n và ng bao đ t

đ n chi u sâu cho tr c, trong đi u ki n ng bao c c luôn đi tr c gu ng xo n nh m tránh cho ng bao b n c ng m ch y vào bên trong Sau khi đ t đ n chi u sâu đã

đ nh, qua ch tr ng c a gu ng xo n v a bê tông đ c đ vào trong ng bao Quá trình này di n ra đ ng th i v i vi c nh c gu ng xo n và ng bao ra kh i l khoan t t i bên trong ng bao c ng đ c l y ra kh i ng bao cùng v i gu ng xo n và đ c l y ra

kh i gu ng xo n b ng b ph n làm s ch đ t c a gu ng Sau khi v a bê tông đã đ đ y

ng bao, ng bao đ c l y hoàn toàn ra kh i l khoan và v i s h tr c a máy đ m rung ng i ta đ a c t thép vào c c

Công ngh C.S.P cho phép thi công c c cát tuy n khoan nh i v i s đ m b o đ l ch

so v i ph ng th ng đ ng s không quá 1% đ n 1,5% và đ ng kính c a c c có th

đ t đ n 1.000 mm Kích th c đ ng kính này đ ng th i c ng là đ ng kính h p lý

c a c c mà nh đó có th gi m đ c chi phí gia c t ng h móng sau khi đã đào m

h móng

V i s l ng máy móc thi t b ph c v thi công cho công ngh C.S.P là ít nh t, do đó

di n tích chi m ch đ tri n khai công ngh này trên công tr ng xây d ng là không nhi u ây là đi u c n thi t đ i v i vi c thi công trong đi u ki n ch t h p bên trong các thành ph l n nh hi n nay Nh ng u đi m nêu trên c a công ngh C.S.P giúp

gi m giá thành và gi m đáng k th i gian thi công, nh đó công ngh này đã và đang

đ c áp d ng r ng rãi trên th gi i

1.4.3 Công ngh thi công c ván bê tông c t thép d ng l c

C ván bê tông c t thép hay còn g i là c c ván bê tông c t thép d ng l c hay t ng c c ván là m t d ng đ t bi t c a t ng ch n đ t Th ng s d ng đ b o v các công trình ven sông, ven bi n k t h p v i vi c ch ng xói l b sông, kè bi n, các công trình th y l i,

- Thi công d dàng, d dàng thay th c c m i khi c c c g p s c

1.5 K t lu n Ch ng I

Trong ch ng này tác gi đã trình bày t ng quan tình hình xây d ng và phát tri n công ngh thi công t ng trong đ t, m t s gi i pháp và tình hình nghiên c u và ng d ng công ngh thi công t ng trong đ t trong m t s công trình trên th gi i và Vi t Nam

Vi c ch n công ngh thi công t ng trong đ t trong đô th ph thu c nhi u y u t nh

đi u ki n m t b ng thi công, quy ho ch phát tri n c a vùng, đi u ki n đ a ch t th y

v n và đ c bi t chi phí đ u t xây d ng công trình Vi c l a ch n ph ng pháp thi công không phù h p hay ch a t i u thì s d n đ n m t n đ nh, m t an toàn cho công trình h t ng lân c n trong quá trình thi công và v n hành khai thác công trình

V n đ đ t ra là vi c ng d ng các gi i pháp thi công truy n th ng vào công trình kè trong đô th đã th c s phù h p và t i u hay ch a trong khi đó các vùng này đ a

ch t th ng là n n đ t y u ho c trung bình, đi u ki n m t b ng thi công r t h n ch , chi phí b i th ng th ng r t l n và công tác gi i phóng m t b ng, tái đ nh c cho d

án r t khó kh n ph c t p

M t trong nh ng gi i pháp c n ph i đánh giá và bi n pháp thi công phù h p đ gi i quy t m t s v n đ đã nêu trên Trong các ch ng ti p theo tác gi s nghiên c u các công ngh thi công đ v n d ng vào công trình

CH NG 2: NGHIÊN C U CÁC PH NG PHÁP THI CÔNG T NG

2.1 Các d ng t ng trong đ t, đi u ki n áp d ng c a ph ng pháp t ng trong đ t

Ph ng pháp thi công t ng trong đ t đ c s d ng hi u qu nh t trong đi u ki n đ a

ch t th y v n ph c t p và có m c n c ng m cao, khi xây d ng các công trình t ng

ch n h móng trong đi u ki n thành ph , g n nh ng công trình đã có tr c Ph ng pháp thi công t ng trong đ t là m t trong nh ng ph ng pháp ti n b nh t đ xây d ng các công trình ng m và công trình đào sâu Vi c áp d ng trong th c t xây d ng nhi u

tr ng h p cho phép lo i tr nh ng công tác xây d ng đ t ti n, nh đóng c c c , h m c

- ào đ t trong hào d i v a bentonite

- L p đ y hào b ng đ t i ch , l p ghép bê tông c t thép hay v t li u ch ng th m

- ào đ t trong lõi công trình có toàn kh i hóa m i n i, trang trí b m t c a bê tông đ t i

ch và xây d ng các k t c u gi ng ch ng ho c neo đ t

- Xây d ng đáy và k t c u bên trong

Ph ng pháp thi công t ng trong đ t có hàng lo t tr ng h p u đi m h n so v i các

ph ng pháp khác, còn trong m t s tr ng h p nó là không th thay th đ c ó là trong tr ng h p xây d ng trong đi u ki n thành ph ch t h p, khu công nghi p, g n các nhà đã xây d ng, khi m c n c ng m cao và chi u sâu c a các công trình l n, hình d ng

ph c t p trên b m t ho c công trình kéo dài, khi mà các công trình h đo n và l thiên b

lo i tr c ng nh trong hàng lo t tr ng h p khác n a M c dù là u đi m nh ng không

th không có h n ch :

- Trong đ t có đá t ng l n và có cast v i các l tr ng, m ch ng m, khi mà v a bentonite

th m vào trong đ t, vách hào b phá ho i, t o vách không đ c, không đ m b o đ n

2.2 Giai đo n chu n b thi công

Giai đo n chu n b thi công là giai đo n c b n c a thi công, nó c n đ c hoàn thành phù

h p v i thi t k t ch c thi công và thi công công trình Trong thành ph n c a nó bao

g m:

- Công tác đo đ c tr c đ a, tr c, đ ng biên công trình

- Quy ho ch m t b ng xây d ng công trình

- Xây d ng các nhà và công trình t m th i c ng nh l p đ t thi t b đ b o qu n, ch t o, cung c p và làm s ch v a sét

- Xây d ng đ ng t m, l i đi, l i đi n, c p n c, thoát n c, thông tin liên l c

- Xây d ng rãnh thoát n c, h ch a và th i v a sét, làm s ch và l p t ng hào

ch t o v a bentonite t b t sét ho c sét c c ng i ta s d ng các thùng tr n th y l c

ho c thùng tr n ki u tua bin b m v a bentonite ng i ta s d ng các b m b ng pistong ho c b m m t li tâm b m v a t hào ra thì dùng đ u hút th y l c ho c b m làm khô Còn làm s ch v a bentonite b ng sàng rung ho c b tách cát th y l c

2.3 Thi công hào

Sau khi k t thúc công tác chu n b thì giai đo n công ngh xây d ng hào b t đ u gia

c thành hào kh i b s t l và đ m b o các thi t b c khí chuyên đ ng theo đúng h ng

đã đ nh s n đ đào đ t trong hào, ng i ta xây d ng t ng đ nh h ng (t ng đ nh v )

T ng đ nh v là m t m t t a đ treo và ch ng đ các b c đào gi i h n, các khung c t thép, các trang thi t b đ đ bê tông và thi t b khác, các panel l p ghép T ng đ nh v

th ng làm b ng bê tông c t thép toàn kh i ho c l p ghép, đôi khi b ng các v t li u khác Kho ng cách thông th y th ng l n h n b r ng hào (0,1 ÷ 0,2) m, còn khi xây d ng

Cơng vi c đào hào trong v a bentonite là giai đo n cơng ngh xây d ng V a bentonite

đ m b o s n đ nh c a vách hào và là nguyên t c c b n c a ph ng pháp t ng trong

đ t

Thù ng chứ a hó a chấ t

Thù ng chứ a sé t hoặ c bộ t sé t

Thiế t bị râ y sà n

Bộ phậ n rung lắ c lại

Bộ phậ n là m sạch dung dịch sé t

Bộ phậ n trộ n

Thù ng chứ a dung dịch sé t bẩ n

Bơm dung dịch sé t từ hà o đà o có chứ a tạp chấ t

Đưa lại hà o dung

dịch sé t sạch

Thù ng chứ a

Hà o đà o

Van Bơm

Hình 2.1 S đ t h p dây chuy n ch t o và làm s ch dung d ch v a bentonite

2.3.1 Dung d ch v a bentonite gi hào

2.3.1.1 T tr ng v a bentonite

T tr ng c a dung d ch v a bentonite: T o áp l c l n h n áp l c ngang c a đ t và n c bên ngồi đ ch ng s t l thành Giá tr dung tr ng n c ng m t i v trí thi cơng, nh ng khơng quá l n s gây khĩ kh n cho cơng tác đ bê tơng theo ph ng pháp v a dâng

Hình 2.2 o t tr ng dung d ch v a bentonite

2.3.1.2 P h i ch v a bentonite

Dùng máy tr n đ u, sau khi tr n thì l u gi trong b n sau 24 gi , các h t đ t n hút ng m

đ y n c và tr ng n V i n n đ t r i thì nên kh ng ch tr ng l ng riêng < 1,15 g/cm3, Bentonite ph i phù h p v i các đ c tính lý hĩa c a đ t và c a n c d i đ t th ng dùng

đ s n xu t bentonite: Hàm l ng sét: > 50%; ch s d o: > 20%; l ng ng m cát: < 5%;

t s gi a SiO2 và Al2O3: 3 – 4

2.3.2 Ki m tra các ch tiêu k thu t c a v a bentonite

Hình 2.3 Thí nghi m ki m tra ch t l ng v a bentonite

a D ng c thí nghi m: H p cân; qu cân; thang đo; b u ch a betonite; n p đ y

Các b c th c hi n:

- Rót dung d ch bentonite vào v a đ y b u ch a

- y n p nh nhàng đ bentonite tràn ra

- t cân vào v trí thi t k trong h p

- i u ch nh qu cân trên thang đo cho đ n khi cân th ng b ng n m ngang

- B t ngón tay bên d i ph u, rót vào ph u đ n v ch 700 ml

- Th ngón tay và b m gi đ n khi bentonite ca đ t 500 ml

c o hàm l ng cát

Hàm l ng cát (đ t) có trong dung d ch do b l n vào trong quá trình đào N u hàm l ng

l n (h n quy đ nh) thì l ng cát l ng xu ng nhi u làm nh h ng x u đ n ch t l ng n n

m i c c và ch t l ng bê tông thân c c

Hình 2.4 Ki m tra đo hàm l ng đ t cát trong v a Bentonite Các d ng c thí nghi m: Ph u côn, l i rây, h p ch a thi t b , bình đo b ng th y tinh,

- L c đ u bình đo và đ qua l i rây

- L t ng c rây, dùng n c s ch chuy n h t cát trên rây vào bình đo qua ph u

- c ch s thang đo và ghi s

d o đ pH c a dung d ch: nh h ng đ n các ph n ng th y hóa trong bê tông khi bê tông đ c rót xu ng và ti p xúc v i dung d ch bentonite - có ngh a nh h ng đ n ch t

l ng bê tông thân c c

Các d ng c thí nghi m: i chi u thang màu pH

Các b c th c hi n:

- Nhúng gi y qu vào dung d ch bentonite

- Sau vài giây thì l y ra

- Ch thêm vài giây cho gi y qu đ i màu

- i chi u thang ch th màu

- K t lu n và ghi s

e o l ng m t n c và đ dày áo sét sau 30 phút

Các d ng c thí nghi m: Giá đ ; đ ng h áp l c; b ph n ch a và nén bentonite; ng đo

b ng th y tinh; t ng đ Thí nghi m này mô ph ng tình tr ng làm vi c th c t c a dung

d ch trong h khoan D i áp l c t o b i kh i dung d ch v a bentonite, các h t c a dung

d ch bám lên thành đ t c a h đào và liên k t nhau t o thành l p màng áo gi cho dung

d ch không b th t thoát ra xung quanh N u quá m ng s không gi đ c dung d ch, quá dày d b phá h y Minh ch ng th c t cho thí nghi m này là sau khi đào đ t t ng h m, chúng ta có th bóc đ c l p "áo" này còn bám dính trên thân c c ho c b m t t ng vây Các b c th c hi n:

- t gi y l c vào đáy bình ch a

- đ y dung d ch v a bentonite vào bình ch a

- t bình vào giá đ , si t t ng đ đ đ y kín n p bình

- N i n p bình (g n đ ng h áp l c) v i bình khí nén

- t ng đo th y tinh bên d i bình ch a

- M van khí nén, duy trì áp l c 7kg/cm2 trong 30 phút

- Khóa van, đ c ch s v ch n c trong ng đo, đo đ m t n c sau 30 phút

- L y gi y l c ra, đo đ dày l p áo sét trên đó

- Ghi k t qu

2.4 Công ngh thi công t ng toàn kh i

Vi c xây d ng t ng b ng bê tông và bê tông c t thép toàn kh i, v nguyên t c, có th

th c hi n theo hai s đ công ngh : T ng hào trong đ t và t ng t các c c c t

2.4.1 Xây d ng t ng hào trong đ t b ng bê tông và bê tông c t thép toàn kh i

Xây d ng t ng hào trong đ t b ng bê tông và bê tông c t thép toàn kh i là m t quá trình

- Sau khi k t thúc đào hào và l p đ y hào b ng v a bentonite ng i ta chia thành đ t đ

bê tông

- t khung c t thép vào hào v a đào

- bê tông vào hào theo ph ng pháp v a dâng, đ y v a bentonite ra kh i hào M t panel đ bê tông c n có chi u dài t 3 ÷ 6 m, đ c chia ra b i k t c u ch n đ u đ t vào trong hào K t c u ch n th ng là thép góc ho c thép hình Sau khi chia đ n nguyên đ

bê tông, đáy hào đ c làm s ch b ng cách h máy b m ho c ng hút xu ng đ hút các

m t khoan ho c các c c đ t còn l i sau khi đào hào Thay v a bentonite b n b ng v a bentonite s ch

Do vi c h c t thép trong v a sét, l c dính bám c a c t thép v i bê tông gi m đi, nên c t thép làm vi c ch dùng lo i có g t c t thép vào hào có đ sâu l n l i ch a đ y v a sét Khung c t thép đ c ch t o t các kh i đ c n i v i nhau theo m c đ h vào v a, đ khi h khung c t thép vào hào không x y ra nghiêng l ch và không k t, c ng nh t o ra

đ c l p b o v c a bê tông, khung c t thép c n nh h n b r ng hào (10÷12)cm và có khung đ nh v m t bên Khung c t thép và kh i c t thép c n đ c ng, đ không thay đ i hình d ng k t c u khi l p d ng c i thi n l c dính v i bê tông tr c khi h khung thép

ph i làm t c t thép b ng n c s ch C t thép không t a lên đáy hào, khung c t thép

Trình t công ngh đ bê tông nh sau:

- Dùng c u h ng bê tông đã có thi t b nút kín vào trong khe tr ng tính s n trong khung

c t thép, neo gi nó vào t ng d n và n i v i ph u nh n bê tông

- đ u trên ng đ t nút ch n, khi c n thi t h ng ph u đ t van đ y đ ng ng

- Sau khi đ bê tông đ y ph u ng i ta m van, h n h p bê tông đ vào ng đ y nút đ

đ y v a bentonite ra kh i ng

- u d i ng đ t vào hào và cách đáy hào 20cm

- C t bê tông dâng c n b n c a v a bentonite dâng lên kh i đ u d i c a ng, ng i ta

b t đ u nâng ng lên b ng c u theo m c đ h c a m c bê tông trong ph u Chi u sâu

t i u c a ng trong bê tông khi nâng (1,5÷2,0) m, nâng ng t t k t h p nh p nhàng v i

vi c c p bê tông vào trong ph u, đ m b o đ bê tông m t panel liên t c

2.4.2 Thi công t ng toàn kh i các c c c t nhau

Theo công ngh này ng i ta ti n hành công vi c trong nh ng tr ng h p khi mà t ng

d n c a hào không đ m b o khi đào đ t trong hào, ho c là trong nh ng tr ng h p khi mà

t ng hào b truy n m t t i tr ng l n do công trình bên c nh

- Ng i ta khoan sâu các l khoan k sát nhau cùng v i vi c s d ng các ng vách có các chi ti t đ m b o s giao nhau c a các vòng tròn, ng i ta đ c c t thép t ng l khoan trong

ng vách b ng cách khoan c t thép riêng r và cái ch n đ u

- bê tông t ng l khoan b ng ph ng pháp di chuy n ng th ng đ ng

- Rút ng vách ra kh i l khoan đã đ y h n h p bê tông

- Làm ch t bê tông b ng đ m sau khi rút ng vách

2.5 Thi công t ng l p ghép và bán l p ghép trong đ t

2.5.1 Thi công t ng l p ghép

Trong th c t xây d ng có 4 s đ công ngh xây d ng t ng l p ghép:

- S đ công ngh th nh t: Hào đ c đào trong v a sét, r i đ t t m panel vào trong hào

M i n i gi a các panel đ c xây d ng theo ki u m i n i t ng c , t c là n i m ng lùa vào rãnh V a đông c ng s gia c panel các m i n i và l p đ y không gian tr ng t o nên m t l p c ng gi a vách panel và đ t Vi c xây d ng t ng t ti t di n ch I ho c ch

T chôn sâu d i đáy h móng và các panel ph ng đ t gi a các c t đ n chi u sâu thi t k

- S đ công ngh th hai: Hào đ c đào d i v a bentonite thông th ng, tr c khi đ t panel vào hào, m i c n ph i l p ghép, ng i ta thay v a bentonite thông th ng b ng v a bentonite xi m ng chuyên d ng Sau đó ng i ta đ t các panel l p ghép vào hào và v a đã thay th đông c ng s l p đ y m i n i

- S đ công ngh th ba: Các panel l p ghép có m i n i h , đ u là rãnh đ t đ i nhau, đ t vào hào đã l p đ y v a bentonite Vi c n i ch c các m i n i đ c ti n hành nh vi c đ a vào v a xi m ng cát t d i lên trên c p theo ng ph t đ t trong kho ng tr ng c a m i

n i V a ph t c ng đ cao đ y v a bentonite ra kh i kho ng không h p c a m i n i và

n i các panel v i nhau

- S đ công ngh th t : Ng i ta ti n hành đ t các panel l p ghép vào hào ch a đ y v a sét Các panel t a trên n n s i, đ p đáy hào, ho c treo lên m t d m đ t ngang trên ph u Sau khi ki m tra m t b ng, cao đ c a các panel các khe gi a đ ng hào và các panel t phía trong không gian t ng ch n l p đ y b ng cát, còn t phía ngoài th b ng v a tam

h p Theo m c đ đào đ t t phía trong công trình ng i ta làm s ch và chèn đ y khe h

c a m i n i V a tam h p khe h m t ngoài đ phòng n c cho công trình và là l p ph

ch c n ng cho t ng

Hình 2.6 T ng l p ghép trong đ t [1]

1 M t đ t, 2 Ch đ t neo, 3 T ng d n h ng, 4 áy hào, 5 Panen t ng, 6

V a, 7 t không đào, 8 V a còn l i trong đ t, 9 V a b tách đi khi đào móng, 10 t

sâu tách đi khi đào móng, 11 D m, 12 T m

V y, s đ công ngh đ u tiên là s đ công ngh m t giai đo n, còn s đ hai, ba, b n là

s đ hai giai đo n V i s đ m t giai đo n do gi m th i gian thay v a bentonite b ng

v a xi m ng cát th i h n xây d ng và giá thành đ c rút b t Vi c ch n thành ph n v a cho công ngh m t giai đo n và gi tính ch t c a nó không đ i trong quá trình làm vi c là khá ph c t p, liên quan đ n vi c v a đó khi đào đ t thì c n linh đ ng, còn sau m t th i gian ng n sau khi l p ghép nó c n ph i ninh k t và m t tính linh đ ng đ không ch y sang panel bên c nh

Vi c áp d ng t ng l p ghép trong đ t cho phép nâng cao tính công nghi p hóa vi c ti n hành công vi c, và ch t l ng công trình, áp d ng các d ng k t c u h p lý c a t ng Tuy nhiên t ng l p ghép c ng có nh ng nh c đi m: giá thành bê tông c t thép l p ghép cao,

- B t đ u đ t vào hào panel l p ghép có các thép ch khung c t thép làm vi c, còn sau đó

đ bê tông t i ch ph n bê tông toàn kh i c a t ng hai l p bê tông c t thép

- T ng ch u l c và t ng ch n đ c hoàn thành có hai l p, có ngh a là m t trong t panel l p ghép qua các thép ch nó đ c n i v i l p ngoài toàn kh i

2.6 Công ngh thi công neo đ t

Neo đ t là thi t b cho phép t ng c ng cho k t c u t ng ch n b ng cách truy n lên l p

đ t ngoài xa ho c d i sâu Nh v y c s nguyên t c làm vi c c a neo đ t là s d ng kh

n ng ch u l c c a đ t Neo đ c chia ra làm 2 lo i (neo t m th i và neo c đ nh)

- Neo c đ nh đ c đ a vào thành ph n k t c u c a t ng trong đ t và đ m b o nó làm

vi c trong su t th i gian khai thác

- Neo t m th i th c hi n ch c n ng ch ng đ t m, đ t nó trong th i k xây d ng công trình

K t c u neo g m 3 ph n: đ u neo, thân neo, ngàm neo

- u neo là ph n g i c a neo và đ m b o c ng và gia c thân neo, c ng nh truy n l c neo vào k t c u t ng

- Thân neo là ph n kéo c a neo truy n ng l c gi t k t c u t ng lên ngàm neo, cĩ th

t ng thanh riêng ho c t bĩ thép hay s i cáp

- Ngàm neo là ph n làm vi c đ nh s n c a neo truy n ng l c gi t k t c u t ng lên n n

đ t xung quanh

các neo d ng thanh, thì đ u neo là đ u thanh cĩ ti n ren và êcu vịng đ m g n lên

t ng các neo d ng bĩ đ u neo là m t vịng cơn và m t cơn ép Ngàm neo v c b n

Hình 2.8 S đ phân lo i neo

Các loại neo

Có mở rộng

PP cơ khí PP đầu nở PP thủy lực

Có mở rộng Không mở rôïng

PP cơ khí PP đầu nở PP thủy lực

c ng c a neo đ u thanh có thi t b neo, gi a có vách ch n đ nh tâm thanh neo trên

tr c l khoan và m t đ a ng n cách đ tránh cát r i vào v a chèn N u nh khoan ph i dùng ng gen thì ng gen s đ c rút đ n v trí đ a ng n trong quá trình ép v a ph n thân neo Ti p theo chèn đ y l khoan b ng h n h p cát v i n c và rút ng gen Thi t

b g i neo truy n ng l c lên neo sau khi v a chèn ph n làm vi c c a neo đ t c ng

đ thi t k và sau khi c ng tr c neo

Hình 2.10 - S đ đ u neo có đ u n

1 T ng, 2 G i neo, 3 Thân neo, 4 a l p đ y, 5 V a xi m ng cát,