ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÂM NGUYÊN KHẢI ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG PHẦN NGẦM CHO CÁC LOẠI CÔNG TRÌNH XÂY CHEN CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG Chuyên ngành:
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
LÂM NGUYÊN KHẢI
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG PHẦN NGẦM CHO CÁC LOẠI CÔNG TRÌNH XÂY CHEN CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
Mã ngành: 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN QUANG HƯNG
Đà Nẵng, Năm 2019
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công
bố trong bất kỳ công trình nào khác
Người cam đoan
Lâm Nguyên Khải
Trang 3TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tên đề tài:
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG PHẦN NGẦM CHO CÁC LOẠI
CÔNG TRÌNH XÂY CHEN CAO TẦNG TẠI TP NHA TRANG
Học viên: Lâm Nguyên Khải
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Dân dụng và Công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08
Khóa: K34.XDD.KH Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt: Đề tài này ề xuất giải pháp kết cấu kết hợp biện pháp thi công nhà cao
tầng xây chen Nguyên tắc chung giải pháp kết cấu tầng hầm cao tầng xây chen trong tương lai và giải pháp thi công phần ngầm an toàn cho các hộ dân lân cận nhằm giảm thiểu
sự cố khi thi công phần ngầm cho một số công trình cao tầng xây chen tại thành phố Nha Trang
Từ khóa: Giải pháp kết cấu phần ngầm, nhà cao tầng xây chen, biện pháp thi công
nhà cao tầng
OFFERING BASE FLOOR STRUCTURE AND CONSTRUCTION SOLUTIONS OF INTERLEAVED HIGH BUILDING IN NHA TRANG CITY
Summary: This research give out:
- Structure solutions combination to construction methods interleaed high building
- Common rules of based floor structure solutions of interleaved high building in future
- Safe underground part construction methods to adiacent people houses for reducing miniumly troubels related to underground constructions for interleaved high building in Nha Trang city
Keywords: Underground stucture methods, interleaved high building, high building
construction methods
Trang 4MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn ề tài 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 5
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5
4 Phương pháp nghiên cứu 5
5 Bố cục của luận văn 5
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG 6
1.1 Tổng quan 6
1.1.1 Thực trạng nhà cao tầng và nhà cao tầng xây chen tại thành phố Nha Trang 6
1.1.2 Ảnh hưởng của một số sự cố do nhà cao tầng xây chen gây ra tại thành phố Nha Trang 7
1.1.3 Điều kiện nền ất, khả năng xảy ra sự cố khi thi công phần ngầm 11
1.2 Yêu cầu về công năng và các giải pháp kết cấu cần tuân theo khi thiết kế công trình cao tầng xây chen 12
1.2.1 Những yêu cầu cơ bản 12
1.2.2 Các giải pháp kết cấu ề xuất 13
1.2.3 Giải pháp về thiết kế, biện pháp thi công phần ngầm 13
CHƯƠNG 2 KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG XÂY CHEN VÀ SỰ CỐ KHI THI CÔNG PHẦN NGẦM TẠI NHA TRANG 15
2.1 Kết cấu nhà cao tầng xây chen tại thành phố Nha Trang 15
2.1.1 Kiến trúc 15
2.1.2 Kết cấu các nhà cao tầng xây chen có diện tích nhỏ tại thành phố Nha Trang 16
2.1.3 Địa iểm xây dựng công trình cao tầng xây chen 20
2.1.4 Đánh giá sơ bộ về giải pháp kết cấu xây chen giảm thiểu sự cố 22
2.2 Các sự cố khi thi công phần ngầm công trình cao tầng xây chen 23
Trang 52.2.1 Sự cố 23
2.2.2 Những hệ lụy và thiệt hại khi xảy ra sự cố 24
2.2.3 Đánh giá sơ bộ về những ảnh hưởng và sự cố tại một số vị trí xây dựng nhà cao tầng xây chen trong khu dân cư thành phố Nha Trang 24
CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG PHẦN NGẦM NHẰM GIẢM THIỂU SỰ CỐ 30
3.1 Cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu nhà cao tầng xây chen 30
3.2 Yêu cầu về công năng và các giải pháp kết cấu cần tuân theo khi thiết kế công trình cao tầng xây chen 30
3.2.1 Những yêu cầu cơ bản 30
3.2.2 Các giải pháp kết cấu ề xuất 31
3.2.3 Giải pháp về thiết kế, biện pháp thi công phần ngầm 31
3.3 Giải pháp kết cấu và thi công nhà cao tầng xây chen 36
3.3.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu 39
3.3.2 Đề xuất biện pháp thi công phần ngầm nhà cao tầng xây chen 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN
Trang 6DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Nhà cao tầng xây chen thành phố Nha Trang 6
Hình 1.2 Sụp ất nền nhà dân khi thi công tại nhà 111 Nguyễn Thiện Thuật 7
Hình 1.3 Sụt ất nền nhà dân khi thi công tại nhà 76 Lý Thánh Tôn 8
Hình 1.3a Vết nứt tường do chuyển vị hố ào 8
Hình 1.3b Vết nứt tường do chuyển vị hố ào 9
Hình 1.3c Vết nứt tường do chuyển vị hố ào 9
Hình 1.3d Một số hình ảnh tường nhà bị nứt vì bên cạnh ang thi công nhà
cao tầng 10
Hình 1.4 Giải pháp cọc vây D300 chắn ất hố ào 14
Hình 2.1: Hệ khung – lõi chịu lực tham khảo 18
Hình 2.2: Biện pháp văng chống hố ào không ảm bảo 25
Hình 2.3 Nhà các hộ dân lân cận bị sụp ổ 26
Hình 2.4 Giải pháp thiết kế và biện pháp thi công không phù hợp gây nứt công trình lân cận 28
Hình 2.5 Biện pháp coppha không an toàn khi thi công dầm chuyển tầng hầm 29
Hình 3.1 Mặt bằng bố trí cọc vây 35
Hình 3.2 Hình ảnh khách sạn thực tế 38
Hình 3.3 Mặt bằng cột, vách tầng hầm 39
Hình 3.4 Mặt bằng kết cấu tầng 1 39
Hình 3.5 Mặt bằng – mặt cắt kết cấu chuyển tầng hầm 40
Hình 3.6 Mô hình 3D công trình 41
Hình 3.7 Vị trí dầm chuyển trong mô hình 3D 42
Hình 3.8 Vị trí khoanh mây ang xét 42
Hình 3.9 Tiết diện dầm dùng ể tính toán 43
Hình 3.10 Mô hình dùng ể tính toán dầm chuyển 43
Hình 3.11 Moment và lực cắt tại vị trí mặt cắt giới hạn 46
Hình 3.12 Bố trí thép trong dầm chuyển 48
Hình 3.13 Hình phễu nước rút khi hút nước trong giếng 54
Hình 3.14 Sơ ồ bố trí hệ thống giếng kim 55
Trang 7MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Thành phố Nha Trang thuộc t nh Khánh H a ược biết ến là thành phố biển nổi tiếng của Việt Nam Sở hữu ường bờ biển p nhất cùng nhiều di tích danh thắng lịch s Nha Trang như ược ưu ái ể trở thành h n ngọc của biển Đông Nhắc ến Nha Trang bất kỳ du khách nào cũng nhớ ến ường bờ biển dài thăm th m với làn nước trong veo như ngọc bích ây ược coi là một trong những lợi thế lớn thúc y tiềm năng phát triển du lịch tại Nha Trang Ngoài ra Nha Trang sở hữu lợi thế tự nhiên hiếm có của hệ sinh thái với rạn san hô r ng ngập mặn thảm cỏ biển hệ sinh thái c a sông hệ sinh thái ảo biển hệ sinh thái
b i cát ven bờ Nhờ những ưu iểm vượt trội trên hàng năm thành phố biển Nha Trang xinh p nói riêng và t nh Khánh H a nói chung ón lượng khách ông ảo không ch trong nước mà còn quốc tế ến tham quan
Với những lợi thế ó cùng với chính sách thu hút ầu tư của t nh thu hút nhiều doanh nghiệp tham gia ầu tư các khu du lịch vui chơi giải trí, góp phần phát triển ngành du lịch của t nh áp ứng nhu cầu lưu trú cho du khách trong và ngoài nước khi ến vui chơi ngh dưỡng tại thành phố biển Nha Trang
Do ó việc xây dựng các khách sạn cao tầng là iều phát triển tất yếu ể áp ứng việc lưu trú cho khách du lịch
Thành phố Nha Trang t nh Khánh Hòa có mật ộ xây dựng các công trình khách sạn cao tầng ngày càng dày ặc, nhằm áp ứng nhu cầu lưu trú ngày càng tăng
Trong khoảng hai năm gần ây thị trường bất ộng sản và nhu cầu ngh dưỡng lưu trú khách sạn tại thành phố Nha Trang tăng cao Các dự án khách sạn cao tầng ược xây chen với khu dân cư với tốc ộ hình thành rất nhanh Tuy nhiên, lựa chọn biện pháp thi công và giải pháp kết cấu ảnh hưởng rất lớn ến các hộ xung quanh như lún nứt, sụp ổ công trình lân cận, gây tranh chấp kéo dài, dẫn ến mất trật tự khu phố, dự án bị chậm trễ tiến ộ và chậm bàn giao ưa vào s dụng
Trang 8Bên cạnh các công trình khách sạn cao tầng (lớn hơn 20 tầng) ược xây dựng tại các vị trí mới có tứ cận tiếp giáp các trục ường giao thông thuận lợi, thực tế cũng có một số khách sạn ược hoán ổi ất t các hộ dân với tổng diện tích 250m2 ến 500m2 có tứ phía tiếp giáp các hộ dân ang sống ổn ịnh tại những căn nhà xuống cấp hoặc có kết cấu tháp tầng ược xây dựng rất lâu tại trung tâm thành phố
Việc xây dựng các công trình cao tầng thường gây ảnh hưởng ến kết cấu của công trình lân cận như lún móng nứt tường hoặc sụp ổ gây mất an toàn về người và dẫn ến mất trật tự xây dựng, phát sinh khiếu nại, khiếu kiện kéo dài ảnh hưởng ến ời sống các hộ dân cũng như thiệt hại về tiến ộ dự án do kéo dài
Với giải pháp thiết kế hiện tại thường các vách cứng, lõi cứng và cột biên ược ưa ra biên sát ranh giới ất t tầng hầm lên mái và do việc phải ưa kết cấu chính ra biên nên thường hay bị sự cố tụt cát khi ào móng
Xuất phát t thực tế xảy ra nhiều sự cố trên, tồn tại nhiều khó khăn trong quá trình thi công một số công trình cao tầng xây chen khu dân cư ược xây dựng tại thành phố Nha Trang ề tài ề xuất giải pháp kết cấu và thi công nhà cao tầng xây chen nhằm giảm thiểu sự cố khi thi công phần ngầm của các công trình này, bao gồm: Đề xuất giải pháp kết cấu chính phần ngầm, biện pháp thi công, lập sơ ồ tính toán dầm chuyển tầng hầm
Giải pháp khoan cọc vây chắn ất không c n là iều mới mẻ việc lựa chọn giải pháp kết cấu dầm chuyển tầng hầm kết hợp với cọc vây bê tông cốt thép chắn ất trong quá trình thi công ược Đơn vị tư vấn thiết kế xem xét trước nhằm giảm thiểu ảnh hưởng ến các hộ dân lân cận và ổn ịnh nền ất cát trong quá trình thi công
Một số công trình xây chen với bề rộng công trình ch t 9m ến 12m nhưng số tầng cao lên ến 23 tầng, chiều cao công trình 80m, xây chen với các
hộ dân lân cận như khách sạn Rosaka 107A Nguyễn Thiện Thuật – P Lộc Thọ; Khách sạn Gosia - 80 Hùng Vương – P Lộc Thọ; khách sạn Alana số 07 Trần
Trang 9Quang Khải – P Lộc Thọ; khách sạn Boton số 01 Dương Hiến Quyền – P Vĩnh Hòa, Khách sạn Đông Triều Xanh 3A Quân Trấn – ường Hùng Vương – P Lộc Thọ… có giải pháp cọc vây kết hợp hệ kết cấu dầm chuyển tầng hầm hiệu quả, giảm thiểu tác ộng ến các công trình lân cận
Khách sạn Rosaka 107A Nguyễn Thiện Thuật – P Lộc Thọ - Tp Nha Trang
Trang 10Khách sạn Boton, 01 Dương Hiến Quyền – P Vĩnh Hòa –Tp Nha Trang
Trang 112 Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất giải pháp kết cấu kết hợp biện pháp thi công nhà cao tầng xây chen trong ó chú trọng ến kết cấu tầng hầm giảm thiểu sự cố khi thi công phần ngầm cho một số công trình cao tầng xây chen tại thành phố Nha Trang, t
ó nêu ra nguyên tắc chung về giải pháp kết cấu cho các công trình cao tầng xây chen trong tương lai và giải pháp thi công phần ngầm an toàn cho các hộ dân lân cận
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Đối tượng
Một số công trình khách sạn cao tầng ược xây dựng chen trong khu dân cư tại thành phố Nha Trang có diện tích t 200m2
ến 500m2 và trên 20 tầng, chiều cao công trình 65m trở lên
3.2 Phạm vi nghiên cứu
Đề xuất giải pháp kết cấu tổng thể và giải pháp kết cấu phần ngầm, biện pháp thi công phần ngầm
4 Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp khảo sát, thu thập dữ liệu: khảo sát kết cấu và biện pháp thi công phần ngầm các công trình và ang ược xây dựng, thống kê các sự cố, phân tích và ề xuất giải pháp
Phương pháp mô phỏng số: mô hình và tính toán các công trình bằng các phần mềm tính toán kết cấu theo giải pháp ề xuất
5 Bố cục của luận văn
Luận văn ược tổ chức thành 3 chương cụ thể như sau:
- Chương 1: Tổng quan về tình hình xây dựng nhà cao tầng tại thành phố Nha Trang
- Chương 2: Kết cấu nhà cao tầng xây chen và các sự cố khi thi công phần ngầm tại Nha Trang
- Chương 3: Đề xuất giải pháp ánh giá hiệu quả kết cấu và thi công phần ngầm nhằm giảm thiểu sự cố
Trang 12CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG TẠI
Việc xây dựng nhà cao tầng chen trong khu dân cư ít nhiều gây mất an toàn cho các công trình hộ dân lân cận, mất an toàn trong quá trình thi công phần ngầm như lún nứt gây khiếu nại khiến kiện kéo dài Mặt khác còn gây áp lực giao thông trong quá trình xây dựng cũng như khi ưa dự án vào s dụng
Hình 1.1 Nhà cao tầng xây chen thành phố Nha Trang
Trang 13Trong quá trình xây dựng các dự án nêu trên, nếu giải pháp thiết kế và biện pháp thi công không phù hợp sẽ gây lún, nứt công trình mất an toàn hố ào
và ảnh hưởng rất lớn các hộ dân lân cận là iều không thể tránh khỏi
1.1.2 Ảnh hưởng của một số sự cố do nhà cao tầng xây chen gây ra tại thành phố Nha Trang
a Gây lún, mất ổn định
Việc ào móng tiếp giáp ranh công trình lân cận gây phá hoại nền ất tại
vị trí móng, làm sụp ổ tường ảnh hưởng ến tính mạng các hộ dân
Hình 1.2 Sụp đất nền nhà dân khi thi công tại nhà 111 Nguyễn Thiện Thuật
Trang 14Hình 1.3 Sụt đất nền nhà dân khi thi công tại nhà 76 Lý Thánh Tôn
Hình 1.3a Vết nứt tường do chuyển vị hố đào
Trang 15Hình 1.3b Vết nứt tường do chuyển vị hố đào
Hình 1.3c Vết nứt tường do chuyển vị hố đào
Trang 16Hình 1.3d Một số hình ảnh tường nhà bị nứt vì bên cạnh đang thi công nhà
cao tầng
Các nguyên nhân gây phá hoại nền ất, lún nứt tường là do: Kết cấu công trình cao tầng có giải pháp kết cấu cột - vách biên tiếp giáp các hộ liền kề, biện pháp thi công hạ mực nước ngầm và trám khe cọc vây không kín khít là nguyên nhân làm cho phần cát dưới nền móng công trình lân cận kết hợp nước ngầm chảy vào hố ào gây nên các hàm ếch và rỗng nền ất gây biến dạng nền ất (Hình 1.1, 1.2)
Mặt khác, các bức tường tiếp giáp ranh hố ào thường ược xây lên móng
á chẻ, móng gạch, móng á san hô và ặt trên nền cát Việc thi công làm ảnh hướng ến nền cát ngay bên dưới móng tường này làm cho nền móng tường mất
ổn ịnh, gây các vết nứt lớn các mảng tưởng bên trên (Hình 1.3a, 1.3b, 1.3c,
1.3d,)
Trang 171.1.3 Điều kiện nền đất, khả năng xảy ra sự cố khi thi công phần ngầm
Điều kiện ịa chất của thành phố Nha Trang nhìn chung ược cấu tạo với các lớp chủ yếu t trên xuống như sau: Lớp cát mịn – v a có chiều dày t 25 – 30m; Lớp sét dẻo cứng vàng - xanh có chiều dày t 10 – 20m; Lớp nền á phong hóa ến á gốc cứng
Một số trường hợp cụ thể ược trình bày như dưới ây:
a Khách sạn Rosaka – 107A Nguyễn Thiện Thuật, P Lộc Thọ
Tại vị trí khảo sát ến ộ sâu 49,8 m ịa tầng ược sắp xếp bởi:
Lớp 1: Lớp cát v a và thô có ộ sâu 7,8m; có chứa thạch anh nhỏ
Lớp 2: Lớp cát mịn – bụi, không chặt ến chặt v a ộ sâu 14,2m;
Lớp 3: Sét dẻo cứng ến cứng, lốm ốm vàng ộ sâu 42,9m;
Lớp 4: Sét phong hóa cứng, xám xanh, ộ sâu 48,3m;
Lớp 5: Đá Rhyolite phong hóa nh , ộ sâu 49,8m;
Trong vị trí khảo sát nước dưới ất ược phát hiện trong quá trình khoan mực nước tĩnh là 2,5m tính t mặt ất tự nhiên
b Khách sạn Gosia – 80 Hùng Vương, P Lộc Thọ
Tại vị trí khảo sát ến ộ sâu 44,7m ịa tầng ược sắp xếp bởi:
Lớp 1: Lớp nhân tạo cát v a, gạch cát á xà bần chặt v a, ộ sâu 1,2m; Lớp 2: Lớp nhân tạo cát v a rất không chặt ến ộ sâu 3,5m;
Lớp 3: Bồi tích do gió cát v a - thô chặt v a ến chặt ến ộ sâu 9,2m; Lớp 4: Bồi tích cát mịn- bụi chặt v a ến không chặt, ộ sâu 17,0m; Lớp 5: Bồi tích sét - sét pha dẻo cứng ến cứng ến ộ sâu 26,8m;
Lớp 6: Bồi tích sét pha dẻo cứng ến cứng ến ộ sâu 32,0m;
Lớp 7: Bồi tích sét dẻo cứng ến cứng ến ộ sâu 36,7m;
Lớp 8: Đá Đaxit phong hóa mạnh cường ộ yếu ến ộ sâu 44,7m;
Trong vị trí khảo sát nước dưới ất ược phát hiện trong quá trình khoan mực nước tĩnh là 2,5m tính t mặt ất tự nhiên
Trang 18c Khách sạn 61/59 Quân Trấn - Hùng Vương, P Lộc Thọ
Tại vị trí khảo sát ến ộ sâu 50,0m ịa tầng ược sắp xếp bởi:
Lớp mặt: Lớp nhân tạo cát v a thô chặt v a ến ộ sâu 1,2m;
Qua công tác thu thập Báo cáo kết quả khảo sát ịa chất các công trình như nêu trên cho thấy ịa tầng khu vực xây dựng các nhà cao tầng xây chen tại trung tâm thành phố Nha Trang có cấu trúc nền ất tương ối giống nhau Địa chất thủy văn, mực nước ngầm ược phát hiện trong quá trình khoan dao ộng
t 1 8m ến 2,5m tính t mặt ất tự nhiên
1.2 YÊU CẦU VỀ CÔNG NĂNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CẦN TUÂN THEO KHI THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CAO TẦNG XÂY CHEN
1.2.1 Những yêu cầu cơ bản
Giải pháp tầng hầm: Các công trình cao tầng xây chen như khách sạn có diện tích nhỏ thường bố trí có tầng hầm, bán hầm với công năng chủ yếu là: Bể nước ngầm, bể x lý nước thải, móng máy biến áp, trạm bơm Chiều cao tầng hầm thường t 3m - 3,5m
Kết cấu chịu lực: hệ cột - vách chịu lực, vách – lõi thang máy, cột – lõi thang máy Hệ cột vách ược bố trí biên ranh ất, tiếp giáp nền móng các công trình nhà dân lân cận
Biện pháp thi công: Bố trí hệ cọc vây xung quanh công trình kết hợp giằng cọc vây Các cọc vây có khoảng cách mép cọc cách mép cọc không quá
Trang 19150mm và ược trám khe cọc vây bằng gạch ặc vữa xi măng M100 hoặc bê tông á mi cấp ộ bền nén B15 Khoan giếng hạ mực nước ngầm kết hợp hệ văng chống Bố trí hệ quan trắc chuyển vị ầu cọc vây và quan trắc nghiêng công trình lân cận với các chu kỳ cụ thể theo t ng lớp ất ào
Trật tự xây dựng: Công trình thi công ảm bảo an toàn hố ào không gây lún nứt hoặc chuyển vị công trình lân cận tránh ược việc khiếu nại khiếu kiện kéo dài do gây sụt lún Các công trình lân cận vẫn an toàn s dụng khi thi công phần ngầm công trình
1.2.2 Các giải pháp kết cấu đề xuất
a Đối với công trình cao tầng xây chen 1 tầng hầm
- Lõi cứng không nên ưa biên công trình với lý do: Thông thường chiều sâu chôn móng tại pít hố thang máy sâu hơn các vị trí khác nên rất dễ mất ổn ịnh hệ cọc vây khi thi công tại vị trí này, chiều sâu hạ mực nước ngầm là lớn nhất trong hố móng nên việc ưa ra biên sẽ rất nguy hiểm ối với móng công trình lân cận
- Phải tiến hành khoan cọc vây bê tông cốt thép có ường kính tối thiểu 300mm (ưu tiên s dụng biện pháp khoan gầu xoay hạn chế s dụng biện pháp khoan tuần hoàn ối với nền ịa chất là cát thô) Khoảng cách giữa 2 cọc vây không nên quá 150mm và ược trám khe bằng gạch ặc vữa xi măng M100 hoặc ổ bê tông Bố trí giằng nh bê tông cốt thép liên kết các ầu cọc vây
- Lắp dựng hệ văng chống hố ào kết hợp ào ất hố móng
- Hạ mực nước ngầm 48 trước khi ào móng trước khi ào ất Các giếng khoan hạ mực nước ngầm phải ược kết nối hệ nguồn iện dự phòng khi cúp nguồn iện chính và bố trí cán bộ kỹ thuật trực bơm 24/24h
b Đối với công trình cao tầng xây chen 2 tầng hầm
- Lựa chọn giải pháp hệ tường vây hoặc tường barrette, tương tự cũng lắp
ặt hệ văng chống và hạ mực nước ngầm trước khi ào ất hố móng
1.2.3 Giải pháp về thiết kế, biện pháp thi công phần ngầm
- Giải pháp thiết kế: ưa hệ cột ra biên hoặc sát mép cọc vây
Trang 20Hình 1.4 Giải pháp cọc vây D300 chắn đất hố đào
Trang 21CHƯƠNG 2 KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG XÂY CHEN VÀ SỰ CỐ KHI THI
CÔNG PHẦN NGẦM TẠI NHA TRANG
Trong phạm vi của luận văn tác giả lựa chọn loại công trình xây dựng nhà cao tầng xây chen là khách sạn có diện tích nhỏ 200m2 ến 500m2
bề ngang công trình 8m ến 20m, chiều cao công trình t 75m ến 85m, số tầng cao 20 tầng trở lên ể tiến hành xem xét lựa chọn giải pháp kết cấu và biện pháp thi công giảm thiểu sự cố Trong chương 2 tác giả giới thiệu những sự cố, hệ lụy khi xảy ra sự cố ối với các công trình cao tầng xây chen, những hệ kết cấu công trình (móng, cột, vách, lõi, dầm sàn) ược ề xuất iều kiện ịa chất tự nhiên, thực trạng ảnh hưởng của công trình cao tầng xây chen trong các khu dân cư trung tâm thành phố Nha Trang và ánh giá sơ bộ về giải pháp ề xuất kết cấu, biện pháp thi công phần ngầm giảm thiểu sự cố khi thi công công trình
2.1 KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG XÂY CHEN TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG
2.1.1 Kiến trúc
Thực trạng hiện nay với xu thế phát triển hội nhập và nhu cầu về nhà ở, trung tâm dịch vụ và khách sạn lưu trú ngày càng gia tăng Tuy nhiên hiện tại quỹ ất trống ở trong nội thành các thành phố gần như là không có sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế khiến cho những công trình cũ xây dựng không còn phù hợp với nhu cầu hiện tại Đặc biệt là ở Nha Trang, thành phố du lịch và nguồn lợi chính cũng ến t ngành du lịch Du lịch phát triển nhanh chóng khiến cho các ngành khác cũng cần chạy ua theo, t ó việc xây dựng những công trình cao tầng như chung cư căn hộ chung cư khách sạn, trung tâm dịch vụ hoặc kết hợp các loại hình này với nhau phải xây chen giữa những công trình
xây dựng là rất cần thiết cho sự phát triển này
Về kiến trúc, chủ yếu là nhà cao tầng có ộ mảnh lớn, chiều ngang công trình nhỏ hơn 14m nhưng chiều cao công trình trên 80m
Trang 22Công năng chủ yếu là dịch vụ khách sạn phục vụ lưu trú ngắn ngày Các tầng ược bố trí khối ngủ và khối công cộng phục vụ (khu lễ tân, tầng nhà hàng, tầng spa…)
2.1.2 Kết cấu các nhà cao tầng xây chen có diện tích nhỏ tại thành phố Nha Trang
Đối với hệ kết cấu công trình xây chen có thể lựa chọn các dạng kết cấu như hệ khung, hệ khung + vách, hệ khung + lõi hoặc kết hợp giữa các loại trên
Hệ khung nhà cao tầng xây chen
Hệ khung chịu lực ược tạo thành t các cấu kiện thanh như cột, dầm, liên kết cứng tại các nút tạo thành các hệ khung ph ng hoặc khung không gian dọc theo các trục lưới cột trên mặt bằng nhà
Khung bê tông cốt thép thường ổ liền khối Tuy nhiên ối với nhà cao tầng việc thi công các kết cấu dạng thanh như dầm, cột càng trở nên phức tạp trên những ộ cao lớn Nhược iểm này có thể khắc phục bằng việc s dụng các cấu kiện úc s n tại công xưởng rồi lắp ghép Khung BTCT lắp ghép khó thực hiện các liên kết cứng i hỏi ộ chính xác cao trong lắp ghép và ều ược xét
ến trong quá trình tính toán
Hệ khung chịu lực thuần tuý có ộ cứng uốn thấp theo phương ngang nên
bị hạn chế s dụng trong nhà có chiều cao trên 40m Trong kiến trúc nhà cao tầng luôn có những bộ phận như hộp thang máy, thang bộ tường ngăn hoặc bao che liên tục trên chiều cao nhà có thể s dụng như lõi vách cứng nên hệ kết cấu khung chịu lực thuần tuý trên thực tế không tồn tại
Các hệ cột biên của hệ cốt cấu khung các công trình xây chen luôn ược bố trí tiếp giáp ranh ất công trình nhằm tận dụng hết diện tích tầng hầm
Hệ khung – vách nhà cao tầng xây chen
Hệ kết cấu này thường ược s dụng cho những nhà có mặt bằng chữ nhật kéo dài, chịu lực chủ yếu theo phương ngang nhà Các vách cứng ược bố trí chủ yếu dọc theo phương ngang ngôi nhà Trong các kiểu nhà lắp ghép tấm lớn nhiều tầng có thể xem các tấm tường liên kết với nhau tạo thành một hệ tường
Trang 23cứng ngang dọc liên tục Các mô hình tính toán phụ thuộc nhiều vào cấu tạo các mạch lắp ghép tường với tường và tường với sàn
Kết cấu khung - vách thường s dụng phổ biến hơn cả vì hệ này phù hợp với hầu hết các giải pháp kiến trúc nhà cao tầng Hệ kết cấu này tạo iều kiện ứng dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau như v a có thể lắp ghép
v a ổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép Có thể ch ổ tại chỗ các vách cứng bằng công nghệ dùng ván khuôn trượt, còn phần khung (cột, dầm), sàn lắp ghép, thậm chí với các liên kết khớp giữa cột với cột và dầm sàn với vách cứng Với công nghệ xây dựng lắp ghép, bán lắp ghép cho phép s dụng hệ kết cấu chịu lực một cách hợp lý và em lại những hiệu quả kinh tế kỹ thuật nhất ịnh
Các hệ cột biên và vách chịu lực của hệ cốt cấu khung – vách các công trình xây chen luôn ược bố trí tiếp giáp ranh ất công trình nhằm tận dụng hết diện tích tầng hầm
Hệ khung – lõi nhà cao tầng xây chen
Hệ khung - lõi chịu lực thường ược s dụng có hiệu quả cho các nhà có ộ cao trung bình và thật lớn, có mặt bằng ơn giản dạng như hình chữ nhật, hình vuông Lõi (ống) có thể ặt trong hoặc ngoài biên trên mặt bằng (hình 2.1) Hệ sàn các tầng ược gối trực tiếp vào tường lõi - hộp hoặc qua các hệ cột trung
Trang 24gian Phần trong lõi thường dùng ể bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống
kỹ thuật nhà cao tầng
Hình 2.1: Hệ khung – lõi chịu lực tham khảo
Bố trí hệ kết cấu theo phương đứng
Trong nhà cao tầng cần thiết kế các kết cấu chịu lực có ộ cứng ồng ều, tránh sự thay ổi ột ngột theo chiều cao Trên mặt cắt th ng ứng kết cấu cũng cần ạt ến ộ ối xứng về hình học cũng như về khối lượng (chất tải)
Sự thay ổi ột ngột ộ cứng của hệ kết cấu (như việc thông tầng, giảm cột hoặc dạng cột hẫng, dạng sàn giật cấp) cũng như việc dùng các sơ ồ kết cấu
có các cánh mỏng và kết cấu dạng công xôn dài theo phương ngang nhà ều gây
ra sự bất lợi dưới tác ộng của các tải trọng ộng
VÙNG B? TRÍ THÉP CH?U C?T
Trang 25không chênh nhau quá 10 - 20% chiều dài Nếu phải thiết kế các nhịp khác nhau thì nên chọn ộ cứng (tiết diện dầm ngang) giữa các nhịp tương ứng với kh u ộ của chúng
Nên chọn sơ ồ khung sao cho tải trọng tác ộng theo phương ngang và
th ng ứng ược truyền trực tiếp và ngắn nhất xuống móng Tránh s dụng sơ
ồ khung hẫng cột tầng dưới Nếu bắt buộc phải hẫng cột như vậy, phải có giải pháp tăng cường các dầm ỡ có ủ ộ cứng chống uốn và cắt dưới tác ộng của các tải trọng tập trung lớn Không nên thiết kế dạng khung thông tầng
Về các giả thiết cần thiết cho việc tính toán
Tính toán kết cấu nhà cao tầng (20 ~25 tầng) ặc biệt là các công trình xây chen là việc xác ịnh trạng thái ứng suất - biến dạng trong t ng hệ, t ng bộ phận cho ến t ng cấu kiện chịu lực dưới tác ộng của mọi loại tải trọng, ớ ây chúng ta chủ yếu xét ến phản ứng của hệ kết cấu th ng ứng khung, vách, lõi dưới tác ộng của các loại tải trọng ngang
Hầu như trong các loại nhà cao ến 30 tầng ều kết hợp s dụng cả 3 hệ chịu lực khung - vách - lõi Việc lựa chọn hệ chịu lực và giả thiết tính toán làm sao v a phù hợp với thực tế bố trí, cấu tạo các kết cấu chịu lực còn phải thoả
m n iều kiện về sự cùng làm việc của các hệ kết cấu có hình dạng kích thước,
ộ cứng khác nhau Mỗi giả thiết thường ch phù hợp với t ng mô hình tính toán, không có giả thiết chung cho mọi sơ ồ tính toán Giả thiết nào phản ánh ược mối quan hệ truyền lực giữa các hệ với nhau thông qua giải pháp thiết kế, cấu tạo cụ thể trong công nghệ xây lắp sẽ ược xem là phù hợp và cho ta những kết quả áng tin cậy Cũng cần phân biệt giữa ộ chính xác trong sơ ồ kết cấu với ộ chính xác trong mô hình toán học, hai vấn ề này không phải luôn thống nhất Tuy nhiên có thể nêu một số giả thiết thường ược s dụng trong tính toán nhà cao tầng sau ây:
Giả thiết ngôi nhà làm việc như một thanh công xôn có ộ cứng uốn tương ương ộ cứng của các hệ kết cấu hợp thành Giả thiết này ơn giản
Trang 26nhưng không hoàn toàn phản ánh úng thực tế chịu lực của cả hệ Giả thiết này thuận tiện cho việc xác ịnh các ặc trưng ộng của công trình
Giả thiết mỗi hệ kết cấu ch có thể tiếp thu một phần tải trọng ngang tỷ lệ với ộ cứng uốn (xoắn) của chúng nhưng ược liên kết chặt chẽ với các hệ khác qua các thanh giằng liên kết khớp hai ầu Độ cứng của các thanh giằng có giá trị lớn ể có thể xem như không bị biến dạng co hoặc dãn dài Các giằng ngang này chính là mô hình của hệ kết cấu dầm sàn có ộ cứng lớn vô cùng trong mặt
ph ng nằm ngang
Giả thiết về các hệ chịu lực cùng có một dạng ường cong uốn Giả thiết này ch thích hợp cho các nhà ch có một hệ khung hoặc vách hoặc lõi C n ối với nhà hệ khung - vách - lõi thì ường cong uốn của mỗi hệ khác nhau, trong cùng một sơ ồ tính toán
2.1.3 Địa điểm xây dựng công trình cao tầng xây chen
Các công trình cao tầng xây chen tại thành phố Nha Trang tập trung nhiều tại các khu dân cư ổn ịnh và tập trung tại các Phường Lộc Thọ Phường Tân Lập Phường Vĩnh H a có ặc iểm ịa hình khó khăn cho công tác xây dựng các công trình mới ặc biệt là nhà cao tầng xây chen vì tiếp giáp liên kề khu dân
cư
Dưới ây là lợi ích và bất cập về ịa iểm xây dựng công trình tại thành phố Nha Trang
Lợi ích:
Nhà cao tầng ra ời t cuối thế kỷ 19 do hệ quả của cách mạng công nghệ
và quá trình ô thị hóa, nhằm giải quyết nhu cầu bùng nổ dân số ô thị, thiếu ất
ai xây dựng tăng khả năng lưu trú
Lợi thế của nhà cao tầng thể hiện ở nhiều lĩnh vực, t việc phát huy hiệu quả vị trí vàng trong ô thị, tiết kiệm ất xây dựng, rút ngắn hệ thống hạ tầng kỹ thuật tới việc dễ dàng tạo dựng những khu vực sở hữu bất ộng sản riêng, là sự quan tâm hàng ầu của các nhà ầu tư Chính vì thế, nhà cao tầng dễ dàng tạo
Trang 27nên dấu ấn ô thị áp ứng mục ích quảng bá thương mại và có thể hình thành biểu tượng của một ịa phương một ngành hay một doanh nghiệp nào ó
Nhà cao tầng ở vùng biển có những lợi thế về tạo dựng cảnh quan hiện
ại, về quảng bá thương hiệu và hưởng lợi t các tài nguyên thiên nhiên như nắng gió tầm nhìn không khí trong lành… Chúng luôn ược các nhà ầu tư du lịch cũng như các nhà quy hoạch kiến trúc tận dụng Giải pháp kiến trúc cao tầng ven biển ược s dụng rất thận trọng và ch ng mực, cách s dụng kiến trúc cao tầng ở các vùng biển này ều nhằm tới việc tối ưu hóa cảnh quan và không gian du lịch ồng thời là chất lượng thương hiệu của ịa phương, là lợi thế chính ể hấp dẫn du khách
Bên cạnh lợi thế luôn là những bất cập Trước hết, những ưu iểm kể trên của nhà cao tầng thích hợp với các ô thị nén nhiều hơn so với ô thị biển, bởi
ô thị biển thường là không gian ngh dưỡng du lịch với nhiều yếu tố thiên nhiên thoáng ng mật ộ các sản ph m nhân tạo thấp hơn so với tự nhiên Vì vậy khi
ưa một khối tích công trình lớn như các nhà cao tầng vào khung cảnh ô thị biển sẽ gây tác ộng mạnh tới cảnh quan ô thị ặc biệt là khi xây chen trong các khu phố cũ của các thành phố biển như Nha Trang vốn có tầm vóc nhỏ và hạ tầng kỹ thuật hạn chế Xây dựng cao tầng tại các khu phố cũ dễ dẫn tới sự chen lấn, sự quá tải hạ tầng kỹ thuật và hệ thống giao thông
Như vậy rõ ràng là khi s dụng kiến trúc cao tầng ven biển cần chú ý tới những iều kiện và yêu cầu khác với kiến trúc cao tầng thông thường trước hết
ở khâu quy hoạch và kiến trúc, tiếp theo là những vấn ề về kỹ thuật, về môi trường và biến ổi khí hậu, về vật liệu xây dựng và kỹ thuật thi công trong iều kiện xâm thực biển… rất cần có các nghiên cứu chuyên sâu ể áp ứng nhu cầu cấp thiết này
Bất cập:
Trước hết cần chú ý những ặc trưng của nhà cao tầng ven biển ể có giải pháp quy hoạch – kiến trúc thích hợp
Trang 28Xây dựng các công trình cao tầng xây chen với các công trình hiện tại ven biển thường mang chức năng du lịch ngh dưỡng là chính, trong khi các tổ hợp cao tầng ở ô thị khác có xu hướng a chức năng vì vậy ặc iểm quy hoạch và
cơ cấu kiến trúc thường gắn chặt với môi trường và không gian biển Tuy nhiên, giải pháp xây chen cao tầng luôn tiềm n nhiều rủi ro và hệ lụy ối với các công trình nhà ở riêng lẻ liền kề
Khối kiến trúc nhà cao tầng ven biển tùy theo ịa hình và cảnh quan không nên có quy ịnh về trần cao nhưng rất cần ánh giá tác ộng tới môi trường cảnh quan tổng thể Nhà cao tầng ven biển do yêu cầu về tầm nhìn ra biển, có dạng hành lang bên nên chiều dày nhỏ, vì vậy khối nhà không nên tập trung quy mô lớn dễ tạo thành những bức tường phản cảm, nên vận dụng các thủ pháp và tiêu chu n kiến trúc xanh trong tổ chức không gian kiến trúc như sân mái giật cấp, khoảng trống giữa các tầng
Cần rà soát iều ch nh các dự án ven biển có yếu tố cao tầng về tỷ trọng, mật ộ kích thước của nhà cao tầng, cần chú ý khai thác các lợi thế tự nhiên của biển ịa phương tạo ược các ô thị du lịch biển có bản sắc riêng, không nên chạy ua theo các kỷ lục và không cần lấy nhà cao tầng ể làm biểu tượng ịa phương
2.1.4 Đánh giá sơ bộ về giải pháp kết cấu xây chen giảm thiểu sự cố
Trong những nội dung trên trình bày sơ bộ về việc lựa chọn phương án kiến trúc cũng như kết cấu cho công trình nhà cao tầng (20 ~ 25 tầng) xây chen tại thành phố Nha Trang
Những iều kiện ịa hình vị trí xây dựng các công trình xây chen cũng ược trình bày rõ ràng về lợi ích và bất cập của những công trình dạng này qua
ó có thể lựa chọn ược một giải pháp kết cấu hợp lý cho dạng công trình cao tầng xây chen này
Kết hợp giải pháp kết cấu chịu lực cùng biện pháp thi công tầng hầm nhằm ể hạn chế sự cố trong thi công phần ngầm và không ảnh hưởng ến các công trình giáp ranh liền kề
Trang 292.2 CÁC SỰ CỐ KHI THI CÔNG PHẦN NGẦM CÔNG TRÌNH CAO TẦNG XÂY CHEN
2.2.1 Sự cố
Thi công phần ngầm của các công trình cao tầng xây chen luôn gắn liền với nguy cơ xảy ra sự cố kỹ thuật cao do sự biến ổi bất thường không lường trước ược của iều kiện thi công như ịa chất thuỷ văn thời tiết … những sự
cố này gây nên ảnh hưởng nghiêm trọng làm tăng giá thành công trình chậm tiến ộ thi công
Trong những năm gần ây kỹ thuật công nghệ xây dựng phát triển một cách vượt bậc ặc biệt là kỹ thuật thi công công trình phần ngầm nhà cao tầng với iều kiện xây chen và iều kiện ịa chất như ở Nha Trang thì có rất nhiều công trình xây dựng thành công an toàn và ưa vào s dụng Tuy nhiên, bên cạnh ó cũng có không ít những sự cố kỹ thuật xảy ra trong quá trình thi công
và ể lại hậu quả vô cùng lớn khiến chi phí xây dựng tăng cao do phải mất chi phí cho vấn ề khắc phục sự cố Dưới ây là một số sự cố khi thi công phần ngầm nhà cao tầng
Các sự cố trong quá trình thi công phần ngầm nhà cao tầng cơ bản là do công tác hạ mực nước ngầm không ược ảm bảo dẫn tới sự chênh lệch mực nước ngầm quá lớn giữa trong hố móng và ngoài hố móng dẫn tới sụt lún các công trình lân cận Ngoài ra, có thể do biện pháp thi công chống ỡ cho công tác thi công phần ngầm không ảm bảo dẫn tới sự dịch chuyển của ất nền vượt quá giới hạn cho phép, khiến cho các công trình lân cận bị nứt dẫn tới phá hoại kết cấu, gây nguy hiểm cho cán bộ người dân sinh sống tại gần công trình thi công
Khi thi công ào hố móng sâu nước ngầm ở áy hố phun lên mạnh làm trồi áy hố móng khiến hệ tường c bị dịch chuyển làm sụt lún nứt ưòng hẻm lân cận
Trong quá trình thi công phần ngầm công tác hạ nước ngầm không ược tính toán kỹ khiến cho mực nước ngầm bên ngoài hố móng bị hạ xuống dưới
Trang 30mức cho phép khiến các công trình xung quanh ể bị lún không ều và gây ến nứt tường, ảnh hưởng ến kết cấu các công trình xung quanh
Do kiểm soát chất lượng thi công tường vây không tốt nên trong quá trình thi công xuất hiện lỗ thủng trên tường khiến nước ngầm chảy mạnh vào trong
hố móng, gây ra sụt lún công trình lân cận
2.2.2 Những hệ lụy và thiệt hại khi xảy ra sự cố
Như trình bày ở trên khi xảy ra sự cố sẽ dẫn tới những hệ luỵ không
hề nhỏ, dẫn tới sự tốn kém cho chủ ầu tư tiến ộ công trình bị kéo dài, chậm tiến ộ bàn giao công trình, chi phí xây dựng công trình tăng cao
Mặt khác, khi có sự cố xảy ra sẽ gây ảnh hưởng rất lớn ến công trình xung quanh Công trình xung quanh có thể gặp sự cố như rạn nứt tường, sụt lún nền nhà, thậm chí có thể phá huỷ toàn bộ kết cấu nhà gây ra nguy hiểm cho người dân sống trong công trình, ảnh hưởng tới cuộc sống sinh hoạt hàng ngày của người dân
2.2.3 Đánh giá sơ bộ về những ảnh hưởng và sự cố tại một số vị trí xây dựng nhà cao tầng xây chen trong khu dân cư thành phố Nha Trang
Ngoài các giải pháp kết cấu ề xuất hợp lý thì các biện pháp thi công ảnh hưởng rất lớn ến an toàn hố ào của ơn vị thi công
Biện pháp thi công ề xuất cũng như sự không c n trọng của ơn vị thi công sẽ gây mất an toàn hố ào trong quá trình ào ất với ịa tầng là cát và có mực nước ngầm nông hơn chiều sâu chôn móng
Dưới ây là một sô hình ảnh ề xuất biện pháp thi công phần ngầm gây
sự cố cho các công trình nhà ở riêng lẻ lân cận
Công trình Khách sạn 18 tầng, số 10 Phương Câu – Tp Nha Trang
Biện pháp thi công phần ngầm không hợp lý: Đơn vị thi công s dụng c U100 óng sâu 4,5m với khoảng cách 400mm Các Thanh U100 ược liên kết bằng các tấm tôn dày 3mm bằng ường hàn
Sau khi tiến hành ào ất ến cao ộ 2,4m bằng với cao ộ mực nước ngầm thì hệ tường c bị chuyển vị và gây sụp ổ hoàn toàn 6 hộ liền kề
Trang 31Nguyên nhân: Tường c chuyển vị không ảm bảo khả năng chịu áp lực ngang
Hệ lụy: Công trình bị ình ch thi công 6 tháng và khiếu nại khiếu kiện kéo dài
Hình 2.2: Biện pháp văng chống hố đào không đảm bảo
Trang 33ảnh hưởng ến ộ th ng ứng khoan cọc vây khi khoan Mặt khác khi óng U ra biên ể ưa kết cấu cột ra ranh ất mũi c U100 khi óng bị xô lệc mũi do vướng xà bần nên không th ng
Sau khi tiến hành ào ất ến cao ộ 4m hệ tường c U100 bị chuyển vị
và gây nứt tường nhà liền kề
Nguyên nhân: Hệ kết cấu cột vách thiết kế ra biên công trình, tận thu cát
và tường c chuyển vị khi ào móng ến ộ sâu thiết kế
Hệ lụy: Công trình bị khiếu nại khiếu kiện và bồi thường thiệt hại
Trang 34Hình 2.4 Giải pháp thiết kế và biện pháp thi công không phù hợp gây nứt công
Biện pháp thi công phần ngầm hợp lý
Bê tông hệ dầm chuyển: Coppha dầm duyển bị chuyển vị gây sụp tường nhà liền kề
Hệ lụy: Bồi thường mọi thiệt hại gây ra
Trang 35Hình 2.5 Biện pháp coppha không an toàn khi thi công dầm chuyển tầng hầm
Trang 36có chiều sâu hố ào t 3 5m ến 5m (mực nước ngầm thường 2m – 2,5m)
Địa chất trung tâm thành phố Nha Trang khảo sát một số vị trí: lớp cát mịn ến thô t mặt ất tự nhiên ến 20m, mực nước ngầm cách mặt ất tự nhiên
t 1 8m ến 2,5m, rất dễ gây sụt lún nền móng, bục hố móng do mực nước ngầm luôn trạng thái cao hơn áy móng t 1 5m ến 2,5m gây nguy hiểm cho công trình lân cận
3.2 YÊU CẦU VỀ CÔNG NĂNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CẦN TUÂN THEO KHI THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CAO TẦNG XÂY CHEN
3.2.1 Những yêu cầu cơ bản
Công trình cao tầng xây chen i hỏi giải pháp kết cấu kết hợp biện pháp thi công phức tạp
Công trình lân cận không bị lún nứt, chuyển vị thuộc phạm vi cho phép
Không gây mất ổn ịnh lân cận, công trình liền kề vẫn s dụng bình thường
Không khiếu kiện khiếu nại
Không mất an toàn hố ào ảm bảo an toàn thi công
Trang 373.2.2 Các giải pháp kết cấu đề xuất
Hiện nay, các công trình nhà cao tầng ược xây dựng trong khu vực nội thành thường có t một ến hai tầng hầm, chủ yếu là có một tầng hầm a số là
ể phục vụ cho không gian ỗ xe là chính
Các giải pháp kết cấu thiết kế và thi công tầng hầm nhà cao tầng xây chen thường ược s dụng hiện nay gồm có như: Tường barrette tường cọc vây (dùng cọc khoan nhồi có ường kính nhỏ) Kết hợp với các giải pháp trên cần có các biện pháp thi công khác nhau ể phù hợp với t ng iều kiện ịa chất của các công trình cụ thể, có thể kể ra một vài giải pháp như: kết hợp với hệ chống thép hình, top – down, neo trong ất … ngoài ra có thể lựa chọn giải pháp tường cọc vây kết hợp hệ dầm chuyển bo nh cùng hệ văng chống thép hình giúp giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công tầng hầm Các giải pháp sẽ ược trình bày trong mục 3.2.3
3.2.3 Giải pháp về thiết kế, biện pháp thi công phần ngầm
Khi thi công tầng hầm cho các công trình nhà cao tầng, một vấn ề phức tạp ặt ra là giải pháp thi công hố ào sâu trong khu ất chật h p liên quan ến các yếu tố kỹ thuật và môi trường Thi công hố ào sâu làm thay ổi trạng thái ứng suất, biến dạng trong ất nền xung quanh khu vực hố ào và có thể làm thay
ổi mực nước ngầm dẫn ến nền ất bị dịch chuyển và có thể lún gây hư hỏng công trình lân cận nếu không có giải pháp thích hợp
Các giải pháp chống ỡ thành hố ào thường ược áp dụng là: tường c thép tường cọc vây tường c barrette Yêu cầu chung của tường c là phải ảm bảo về cường ộ cũng như ộ ổn ịnh dưới tác dụng của áp lực ất và các loại tải trọng do ược cắm sâu vào ất neo trong ất hoặc ược chống ỡ t trong lòng hố ào theo nhiều cấp khác nhau
+ Tường vây barrette
Là tường bêtông ổ tại chỗ thường dày 600m - 800mm ể chắn giữ ổn ịnh hố móng sâu trong quá trình thi công Tường có thể ược làm t các oạn cọc barrette, tiết diện chữ nhật, chiều rộng thay ổi t 2.6m ến 5.0m Các oạn
Trang 38tường barrette ược liên kết chống thấm bằng goăng cao su thép và làm việc ồng thời thông qua dầm nh tường và dầm bo ặt áp sát tường phía bên trong tầng hầm Trong trường hợp 02 tầng hầm tường barrette thường ược thiết kế
có chiều sâu 16-20m tuỳ thuộc vào ịa chất công trình và phương pháp thi công Khi tường barrette chịu tải trọng ứng lớn thì tường ược thiết kế dài hơn ể chịu tải trong như cọc khoan nhồi
Tường barrette ược giữ ổn ịnh trong quá trình thi công bằng các giải pháp sau
- Giữ ổn định bằng hệ thép hình
Số lượng tầng thanh chống có thể là 1 tầng chống, 2 tầng chống hoặc nhiều hơn tuỳ theo chiều sâu hố ào dạng hình học của hố ào và iều kiện ịa chất, thuỷ văn trong phạm vi chiều sâu tường vây
Ưu điểm: trọng lượng nhỏ, lắp dựng và tháo dỡ thuận tiện, có thể s
dụng nhiều lần Căn cứ vào tiến ộ ào ất có thể v a ào v a chống, có thể làm cho tăng chặt nếu có hệ thống kích tăng ơ rất có lợi cho việc hạn chế chuyển dịch ngang của tường
Nhược điểm: ộ cứng tổng thể nhỏ, mắt nối ghép nhiều Nếu cấu tạo
mắt nối không hợp lý và thi công không thoả áng, không phù hợp với yêu cầu của thiết kế thì dễ gây ra chuyển dịch ngang và mất ổn ịnh của hố ào do mắt nối bị biến dạng
- Giữ ổn định bằng phương pháp thi công Top – down
Để khắc phục tình trạng thi công công trình bị kéo dài người ta ưa ra phương pháp thi công v a làm tầng hầm theo cách làm t trên xuống, v a ồng thời phải làm phần thân nhà t dưới lên, lấy mặt ất làm mốc khởi hành v a i lên trên, v a tiến xuống dưới ó là bản chất của phương pháp Top-down
Phương pháp thi công này thường ược dùng phổ biến hiện nay Để chống ỡ sàn tầng hầm trong quá trình thi công người ta thường s dụng cột chống tạm bằng thép hình (l úc l tổ hợp hoặc tổ hợp 4L…) Trình tự phương