Nghiên cứu và đề xuất giải pháp ổn định hố móng đào sâu của nhà cao tầng khu vực nội thành hải phòng, áp dụng cho công trình trung tâm thương mại eie

Nguyễn Trọng Cừ Nghiên cứu và đề xuất giải pháp ổn định hố móng đào sâu của nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng, áp dụng cho công trình Trung tâm thương mại EIE Luận văn thạc sỹ kỹ

Nguyễn Trọng Cừ

Nghiên cứu và đề xuất giải pháp ổn định hố móng

đào sâu của nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng,

áp dụng cho công trình Trung tâm thương mại EIE

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật

Hà Nội - 2007

Nguyễn Trọng Cừ

Nghiên cứu và đề xuất giải pháp ổn định hố móng

đào sâu của nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng,

áp dụng cho công trình Trung tâm thương mại EIE

Chuyên ngành: Địa chất công trình

Lêi cam ®oan

T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i

C¸c sè liÖu, kÕt qu¶ nªu trong luËn v¨n lµ trung thùc vµ ch­a tõng ®­îc ai

c«ng bè trong bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c

T¸c gi¶ luËn v¨n

NguyÔn Träng Cõ

Mục lục

Trang Trang phụ bìa I Lời cam đoan II Mục lục III Danh mục các bảng VI Danh mục các ảnh và hình vẽ VII

Mở đầu 1

Chương 1: Tổng quan về ổn định và các giải pháp ổn định hố móng đào sâu 5

1.1 Khái niệm hố móng đào sâu 5

1.2 Vấn đề ổn định hố móng đào sâu 7

1.2.1 Vấn đề trượt thành hố móng 7

1.2.2 Vấn đề trồi đáy hố móng 15

1.2.3 Vấn đề bục đáy hố móng 16

1.2.4 Vấn đề cát chảy, xói ngầm 17

1.2.5 Vấn đề nước chảy vào hố móng 18

1.3 Các giải pháp đảm bảo ổn định hố móng đào sâu 19

1.3.1 Giải pháp chắn giữ bằng cọc xi măng đất 20

1.3.2 Giải pháp chắn giữ bằng cọc hàng 29

1.3.3 Giải pháp chắn giữ bằng thanh chống 30

1.3.4 Giải pháp chắn giữ bằng tường liên tục trong đất 34

1.3.5 Giải pháp chắn giữ bằng neo trong đất 37

Chương 2: Đặc điểm địa chất công trình và cấu trúc nền khu vực nội thành Hải Phòng 40

2.1 Đặc điểm địa chất công trình khu vực Hải Phòng 40

2.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên, dân cư kinh tế 40

2.1.2 Đặc điểm địa chất trầm tích Đệ tứ khu vực Hải Phòng 44

2.1.3 Đặc điểm địa chất thuỷ văn 47

2.1.4 Các hiện tượng địa chất tự nhiên và địa chất động lực công trình khu vực Hải Phòng 49

2.1.5 Địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất 49

2.2 Phân chia cấu trúc nền khu vực nội thành Hải Phòng 55

2.2.1 Khái niệm về cấu trúc nền 55

2.2.2 Phân loại các lớp đất theo khả năng chịu tải 57

2.2.3 Nguyên tắc phân chia cấu trúc nền phục vụ tính toán ổn định hố móng đào sâu nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng 59

2.2.4 Các kiểu cấu trúc nền phục vụ tính toán ổn định hố móng đào sâu nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng 62

Chương 3: Đề xuất giải pháp ổn định hố móng đào sâu của nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng 75

3.1 Khái niệm nhà cao tầng 75

3.2 Vấn đề ổn định của hố móng đào sâu nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng 75

3.2.1 Vấn đề trượt thành hố móng 76

3.2.2 Vấn đề trồi đáy hố móng 76

3.2.3 Vấn đề bục đáy hố móng 77

3.2.4 Vấn đề cát chảy, xói ngầm 77

3.2.5 Vấn đề nước chảy vào hố móng 77

3.3 Các giải pháp đảm bảo ổn định hố móng đào sâu của nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng 78

3.3.1 Hố móng có 1 tầng hầm (chiều sâu H = 3  4m) 79

3.3.2 Hố móng có 2 tầng hầm (chiều sâu H = 6  7m) 79

3.3.3 Hố móng có 3 tầng hầm trở lên (chiều sâu H  9m) 81

Chương 4: Tính toán ổn định hố móng công trình Trung tâm thương mại EIE 83

4.1 Giới thiệu công trình Trung tâm thương mại EIE 83

4.2 Đặc điểm địa chất công trình khu xây dựng Trung tâm thương mại

EIE 84

4.2.1 Địa hình 84

4.2.2 Đặc điểm địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất 85

4.2.3 Đặc điểm địa chất thuỷ văn 86

4.3 Vấn đề ổn định của hố móng đào sâu công trình Trung tâm thương mại EIE 88

4.3.1 Vấn đề trượt thành hố móng 88

4.3.2 Vấn đề trồi đáy hố móng 92

4.3.3 Vấn đề nước chảy vào hố móng 93

4.4 Lựa chọn giải pháp chắn giữ hố móng công trình Trung tâm thương mại EIE 94

4.5 Thiết kế và tính toán ổn định giải pháp ổn định hố móng công trình Trung tâm thương mại EIE 95

4.5.1 Thiết kế tường chắn bằng cọc xi măng-đất 95

4.5.2 Tính toán tường chắn bằng cọc xi măng-đất theo thiết kế 97

Kết luận 107

Tài liệu tham khảo 109

Danh mục các bảng

2 2.1 Các chỉ tiêu cơ lý của đất phụ hệ tầng Thái Bình dưới (QIV3tb1) 50

3 2.2 Các chỉ tiêu cơ lý của đất phụ hệ tầng Thái Bình trên (QIV3tb2) 51

4 2.3 Các chỉ tiêu cơ lý của đất phụ hệ tầng Hải Hưng dưới (mbQIV1-2hh1) 52

5 2.4 Các chỉ tiêu cơ lý của đất phụ hệ tầng Hải Hưng trên (mQIV1-2hh2) 53

Danh môc c¸c ¶nh vµ h×nh vÏ

STT Hình Nội dung Trang

37 4.8 Bảng tính ứng suất cắt của thân tường chắn xi măng đất 101

Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, cùng với sự phát triển của kinh tế - xã hội, các công trình nhà cao tầng ngày càng dược xây dựng nhiều hơn, đặc biệt ở các đô thị lớn như thành phố Hải Phòng Hầu hết các nhà cao tầng đều có các tầng hầm để tăng diện tích sử dụng, khống chế được chiều cao và cũng dùng để ứng phó các tình trạng khẩn cấp trong phòng vệ dân sự Những nhà cao tầng đều có các tầng hầm đặt sâu trong nền đất, ngoài phải chịu tác động của các công trình

đặt trên mặt đất còn phải chịu tác động đặc biệt của môi trường đất xung quanh Việc thiết kế, thi công chúng cần có những xem xét, nghiên cứu riêng biệt

Tại khu vực nội thành Hải Phòng hiện đang xây dựng rất nhiều nhà cao tầng với các hố móng đào sâu, cấu trúc nền ở đây chủ yếu là đất yếu nên khả năng mất ổn định của các hố móng này là rất lớn

Cho đến nay, chưa có một công trình nào nghiên cứu một cách đầy đủ,

có hệ thống về sự ổn định và đề xuất giải pháp ổn định các hố móng đào sâu của nhà cao tầng ở khu vực nội thành Hải Phòng Vì vậy, việc nghiên cứu sự

ổn định và đề xuất giải pháp ổn định các hố móng đào sâu của nhà cao tầng ở khu vực này là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu làm sáng tỏ sự ổn định hố móng đào sâu của nhà cao tầng với các kiểu cấu trúc nền khác nhau tại khu vực nội thành Hải Phòng, từ đó đề xuất giải pháp đảm bảo ổn định cho các hố móng đào sâu trong khu vực này

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đối tượng nghiên cứu: Sự ổn định và giải pháp đảm bảo ổn định hố móng đào sâu của nhà cao tầng

Phạm vi nghiên cứu: Khu vực nội thành Hải Phòng

4 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

Để đạt được mục đích nghiên cứu cần thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu xác định các nguyên nhân gây mất ổn định hố móng đào sâu của nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng

- Đề xuất giải pháp đảm bảo ổn định cho các hố móng đào sâu của nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng

- áp dụng kết quả nghiên cứu để thiết kế giải pháp đảm bảo ổn định hố móng đào sâu cho công trình Trung tâm thương mại EIE

5 Nội dung nghiên cứu của đề tài

Để đạt được các nhiệm vụ đặt ra cần nghiên cứu các nội dung sau:

- Nghiên cứu tổng quan về ổn định và giải pháp đảm bảo ổn định hố móng đào sâu

- Nghiên cứu đặc điểm địa chất công trình và phân chia các kiểu cấu trúc nền khu vực nội thành Hải Phòng

- Nghiên cứu xác định nguyên nhân gây mất ổn định hố móng đào sâu tương ứng với các kiểu cấu trúc nền

- Nghiên cứu đề xuất giải pháp thích hợp đảm bảo ổn định hố móng

đào sâu

- Tính toán thiết kế giải pháp đảm bảo ổn định hố móng công trình Trung tâm thương mại EIE

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

Khi tiến hành nghiên cứu các nội dung trên, luận văn sẽ sử dụng tổ hợp các phương pháp nghiên cứu chính sau:

- Phương pháp địa chất: Thu thập các tài liệu đã có, đi thực địa, khoan lấy mẫu thí nghiệm

- Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành các thí nghiệm trong phòng và hiện trường

- Phương pháp phân tích hệ thống: Xem xét đối tượng trong một thể thống nhất, tổng hợp, phân tích và xử lý số liệu

- Phương pháp tính toán lý thuyết: Sử dụng các phương pháp khác nhau

để đánh giá ổn định của hố móng đào sâu

7 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Góp phần hoàn thiện phương pháp đánh giá sự ổn định và đề xuất giải pháp thích hợp đảm bảo ổn định hố móng đào sâu của nhà cao tầng ở khu vực nội thành Hải Phòng

- Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để đề xuất thiết kế các giải pháp

ổn định hố móng đào sâu của các nhà cao tầng khu vực nội thành Hải Phòng

và các khu vực khác có cấu trúc nền tương tự

8 Cơ sở tài liệu của đề tài

- Các tài liệu công bố trong và ngoài nước về thiết kế, thi công hố móng

đào sâu, đặc biệt là các tài liệu về ổn định và các giải pháp đảm bảo ổn định

hố móng đào sâu

- Các tài liệu về kết quả nghiên cứu đặc điểm địa chất công trình khu vực nội thành Hải Phòng

- Các báo cáo khảo sát địa chất công trình khu vực nội thành Hải Phòng

và Báo cáo khảo sát địa chất công trình Trung tâm thương mại EIE do chính tác giả thực hiện

Luận văn được hoàn thành tại Bộ môn Địa chất công trình, Khoa Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất (Hà Nội) dưới sự hướng dẫn khoa học của: PGS.TS Tạ Đức Thịnh

Trong quá trình hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các đồng nghiệp trong Trung tâm Thí nghiệm và Khảo sát xây dựng Bạch Đằng, lãnh đạo Tổng Công ty Xây dựng Bạch Đằng - nơi tác giả công tác, lãnh đạo Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Bộ môn Địa chất công trình, Phòng Đại học và Sau đại học v.v… Tác giả cũng nhận đước sự giúp đỡ nhiệt tình và nhứng ý kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa học trong và ngoài Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nhân dịp này, tác giả bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS Tạ Đức Thịnh, người trực tiếp hướng dẫn khoa học, các đơn vị, cơ quan, các nhà khoa học và đồng nghiệp về những sự giúp đỡ quý báu đó

Trong điều kiện tài liệu và phương tiện nghiên cứu còn hạn chế, chắc chắn luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong được sự góp

ý của các thầy cô, các nhà khoa học cùng bạn bè đồng nghiệp để tiếp tục hoàn thiện hơn cho đề tài và bản thân tác giả sau này

Xin chân thành cảm ơn!

Chương 1: Tổng quan về ổn định và các giải pháp ổn

định hố móng đào sâu 1.1 Khái niệm hố móng đào sâu

Những công trình hoặc một phần công trình được đặt sâu vào trong nền

đất, khi thi công chúng phải tiến hành đào các hố móng sâu Hiện nay, việc phân loại các hố móng nông và hố móng sâu không có quy định rõ ràng Theo tài liệu “Thiết kế và thi công hố móng sâu” (2002), Nguyễn Bá Kế cho rằng, chiều sâu của hố móng quá 5m được coi là hố móng sâu hoặc khi độ sâu hố móng nhỏ hơn 5m nhưng phải đào trong đất có điều kiện địa chất công trình

và địa chất thuỷ văn phức tạp thì cũng phải ứng xử như đối với hố móng sâu

Các loại công trình xây dựng hạ tầng cơ sở đô thị thường có hố hoặc hào đào sâu, từ đơn giản đến phức tạp gồm: hệ thống cấp thoát nước; hệ thống

bể chứa và xử lý nước thải; nút vượt ngầm cho người đi bộ hoặc phương tiện giao thông nhẹ; bãi đỗ xe, gara ô tô, kho hàng; ga và đường tàu điện ngầm,

đường ô tô cao tốc; tầng hầm kỹ thuật hoặc dịch vụ dưới các nhà cao tầng; công trình phòng vệ dân sự v.v…

Quá trình thi công các hố móng đào sâu thường bắt đầu từ thi công các

hệ thống chống giữ với giải pháp thích hợp, tiến hành đào đất đợt một rồi thi công hệ thống chống giữ xung quanh thành hố đào, sau đó tiến hành đào và thi công hệ thống chống giữ đợt tiếp theo, cứ thực hiện như vậy cho đến cao

độ thiết kế rồi tiến hành thi công các tầng hầm theo trình tự từ dưới lên trên Tuy nhiên, hiện nay ở một số công trình người ta thi công các tầng hầm theo trình tự từ trên xuống dưới, tầng hầm được thi công ở trên mặt đất, sau đó đào

đất dưới tấm sàn khi bê tông đủ cường độ Thi công theo phương pháp này không phải sử dụng hệ thống chống giữ trong hố đào, áp lực đất được truyền vào các tấm sàn bê tông cốt thép của tầng hầm

Việc xây dựng các loại công trình nói trên dẫn đến xuất hiện hàng loạt các kiểu hố móng đào sâu khác nhau mà để thực hiện chúng, người thiết kế và thi công cần có những giải pháp chắn giữ thích hợp về mặt kĩ thuật - kinh tế để

đảm bảo ổn định thành vách hố cũng như an toàn về môi trường và không gây

ảnh hưởng xấu đến công trình lân cận đã xây dựng trước đó

Trên thế giới có rất nhiều các công trình xây dựng có hố móng sâu ở Tokyo (Nhật Bản) đã có quy định xây nhà cao tầng phải có ít nhất từ 5 đến 8 tầng hầm với mục đích phát triển đô thị bằng cách đi sâu vào lòng đất để giải toả sự đông đúc mật độ dân cư ở Thượng Hải (Trung Quốc) thường thấy có 2

đến 3 tầng hầm dưới mặt đất ở các nhà cao tầng, có nhà thiết kế đến 5 tầng hầm, kích thước mặt bằng lớn nhất đến 274187m, diện tích khoảng 51.000m2, hố móng sâu nhất đến 32m Một gara lớn có kích thước

1565427m gồm 7 tầng hầm, được xây dựng đầu tiên ở Matxcơva (Nga), gần khu triển lãm thành tựu kinh tế quốc dân có sức chứa 2000 ôtô con (nếu đặt trên mặt đất thì cần đến 50.000m2), để đảm bảo ổn định thành hố đào người ta

đã sử dụng giải pháp “tường trong đất”, thời gian thi công các tường chịu lực này trong 6 tháng

ở nước ta trong những năm gần đây, tại các thành phố lớn như Hà Nội

và thành phố Hồ chí Minh cũng bắt đầu sử dụng các tầng hầm dưới các nhà cao tầng với hố đào có chiều sâu đến hàng chục mét Công trình Harbour View Tower (Thành phố Hồ chí Minh) gồm 19 tầng lầu và 2 tầng hầm có hố móng sâu đến 10m, đã đã sử dụng giải pháp “tường trong đất” sâu 42m, dày 0,6m với tổng diện tích tường đến 3200m2 kết hợp với 101 chiếc neo đất đặt ở

2 cao trình +8,7m và +4,2m so với cao trình +11m của mặt đất tự nhiên Trong xây dựng công nghiệp như Nhà máy Apatit Lào Cai , Nhà máy Xi măng Bỉm Sơn hay Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại 2 đã có những kho, hầm, trạm bơm hay tuynen vận chuyển nguyên liệu đặt sâu trong đất từ 4 - 5m đến 20m

1.2 Vấn đề ổn định hố móng đào sâu

Quá trình thi công hố móng đào sâu trong điều kiện xây chen ở thành phố sẽ làm thay đổi đột ngột bề mặt địa hình, hình thành mái dốc thẳng đứng, làm xuất hiện những điểm lộ nước ngầm, dẫn đến sự chênh lệch đột ngột áp lực mực nước (hình 1.1) Điều đó làm thay đổi tức thì trạng thái ứng suất của

đất dưới đáy và xung quanh thành hố móng, làm mất ổn định thành hố móng

và gây hiện tượng lún trồi ở đáy hố móng, chịu sự chi phối của áp lực địa tầng

và áp lực cột nước Các vấn đề mất ổn định hố móng đào sâu bao gồm:

đáy hố móng (hình 1.2) Đây là vấn đền thường gặp khi thi công hố móng đào sâu

H

b

Hình 1.2

Để đánh giá ổn định trượt thành hố móng người ta thường sử dụng các phương pháp như: phương pháp giả thiết mặt trượt là mặt trụ tròn; phương pháp tra bảng của Goldstein; phương pháp mặt nghiêng ổn định của Maxlop… 1.2.1.1 Phương pháp giả thiết mặt trượt là mặt trụ tròn

Đây là phương pháp khá phổ biến để tính toán ổn định mái đất Bản chất của phương pháp là xác định hệ số ổn định mái đất đối với mặt trượt nguy hiểm nhất

Hệ số ổn định mái đất được xác định theo công thức (1.1)

Mô men gây trượt a.Q Trong đó: R: bán kính cung trượt

S: sức chống cắt của đất

L: chiều dài cung trượt

a: khoảng cách từ tâm O đến phương tác dụng của lực Q Nếu  > 1 thì mái đất ổn định;  = 1 thì mái đất ở trạng thái cân bằng giới hạn,  < 1 thì mái đất mất ổn định

Đối với một mái đất nhất định  thay đổi theo vị trí của mặt trượt, mặt trượt ứng với min gọi là mặt trượt nguy hiểm nhất Do vậy, muốn biết mái đất

có ổn định hay không ta chỉ cần xác định min, nếu min>1 thì mái đất ổn định Muốn tìm  ta giả thiết một mặt trượt bất kỳ rồi dùng công thức (1.1) để tính Vì các mặt trượt có thể giả thiết là vô số nên cũng có vô số các trị số  và trong các trị số  sẽ có một trị số min Tuy nhiên theo cách này sẽ tốn rất nhiều thời gian và công sức nên nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu làm giảm khối lượng tính toán

Hiện nay, có nhiều phương pháp tìm mặt trượt nguy hiểm nhất, điển hình là phương pháp của Fellenius (1933), phương pháp phân mảnh và rất nhiều nhà khoa học đã xây dựng các phần mềm chuyên dụng tính toán ổn

định mái đất như: Bishop

* Phương pháp của Fellenius (1933): Để tìm mặt trượt nguy hiểm nhất theo phương pháp này ta chia làm 2 trường hợp sau:

- Đối với đất dính có   0: Mặt trượt nguy hiểm nhất là mặt trượt đi qua chân mái A, có tâm O là giao điểm của 2 đường OA và OB OA làm với

mặt dốc góc 1, OB làm với mặt đỉnh góc 2 (hình 1.4) Góc 1 và 2 thay đổi theo góc dốc  và được xác định theo bảng 1.1

Bảng 1.1 Bảng tra góc 1 và 2 để tìm mặt trượt nguy hiểm nhất

có tâm O1, O2, O3, O4, O5 nằm trên OM rồi tìm các trị số 1, 2, 3, 4, 5

tương ứng Vẽ các đoạn thẳng biểu diễn các trị số 1, 2, 3, 4, 5 theo một tỷ

lệ nhất định và nối các đầu mút lại ta được một đường cong Điểm thấp nhất của đường cong là tâm O’ ứng với mặt trượt nguy hiểm nhất

* Phương pháp phân mảnh: Phương pháp này giả thiết mặt trượt là mặt trụ tròn và trạng thái giới hạn chỉ xảy ra trên mặt trượt Tâm trượt nguy hiểm nhất vẫn xác định theo Fellenius Nội dung của phương pháp này như sau (hình 1.5):

Hình 1.5

- Vẽ mái dốc tính toán theo một tỷ lệ nhất định và chia lăng thể trượt ABC ra thành nhiều phân tố có 2 mặt thẳng đứng và song song với nhau, chiều rộng của mỗi lăng thể phân tố khoảng 1/10R (R: bán kính lăng thể trượt)

- Xác định diện tích Si của mỗi lăng thể phân tố

- Xác định trọng lượng của mỗi lăng thể phân tố Qi = iSi

- Phân tích Qi thành hai thành phần: lực pháp tuyến Ni và lực tiếp tuyến Ti

Lực Ti làm cho khối đất dịch chuyển xuống phía chân dốc (gây trượt) và tuỳ theo vị trí của mỗi lăng thể phân tố, nó có thể có chiều trùng hoặc ngược lại với chiều trượt Hệ số ổn định trượt tính theo công thức (1.2)

n 1 i i i n

1 i

i i

T

lctg

N

(1.2)Mô men gây trượt

Trong đó:

Ni: lực pháp tuyến (Ni = Qicosi)

Ti: lực tiếp tuyến (Ti = Qisini)

i: góc tạo bởi đường thẳng đứng đi qua tâm O và đường nối O với điểm đặt lực Qi

i: góc ma sát trong của đất lăng thể phân tố i

ci: lực dính kết của đất lăng thể phân tố i

li: chiều rộng của lăng thể phân tố i

1.2.1.2 Phương pháp tra bảng của Goldstein

Năm 1938, M N Goldstein dựa trên cơ sở tổng hợp kinh nghiệm xây dựng kênh đào Moskva-Volga, theo các kết quả tính toán bằng đồ giải và tính thử nhiều lần các mái dốc đơn giản bằng phương pháp mặt trượt cung tròn hình trụ, đã đưa ra công thức kinh nghiệm về hệ số ổn định mái đất  như sau:

H

cBAtg

Tâm cung trượt nguy hiểm nhất được xác định bằng cách dựa vào sơ đồ của hình 1.6

Hình 1.6

Nếu mái đất không đồng nhất thì khi tính toán cần quy đổi về mái đất

đồng nhất bằng cách tính c, tg theo giá trị trung bình:

h

h.c

i i m

h.c

h.tgtg

Nếu trên đỉnh mái đất có tải trong phân bố đều thẳng đứng q tác dụng thi khi tính toán quy nó về một lớp đất tương đương có chiều cao h /q  và tiếp tục tính toán với chiều cao mái đất là H + h

1.2.1.3 Phương pháp mặt nghiêng ổn định của Maxlop

Năm 1949, N N Maxlop đưa ra nhận xét rằng, mái dốc ổn định nhất có dạng đường cong và chứng minh mái dốc sẽ ở trạng thái cân bằng giới hạn nếu tại một điểm bất kỳ trên bề mặt mái dốc, góc nghiêng bằng góc trượt:

=, trong đó  là góc trượt tương ứng với trọng lượng của các lớp đất nằm trên điểm đang xét, được xác định từ trị số của hệ số chống trượt

tg   

Ta thấy  phụ thuộc vào trị số P mà P thì thay đổi theo chiều cao mái

đất, vì vậy góc nghiêng  cũng thay đổi phụ thuộc vào chiều cao mái đất

Từ những phân tích trên Maxlop đề nghị phương pháp xây dựng mặt nghiêng ổn định như sau (hình 1.7):

- Vẽ mặt cắt mái dốc với chiều cao H

- Chia khối đất ra làm nhiều lớp có chiều dày bằng nhau hi

Phương pháp này đơn giản, thuận tiện khi sử dụng Tuy nhiên nó có một nhược điểm cơ bản là độ dốc của mặt nghiêng ổn định (ABCDEF) phụ thuộc rất nhiều vào số lớp đất Có thể nhận thấy, nếu số lớp càng ít điểm thì B càng dịch về phía trái và ngược lại, số lớp càng nhiều điểm thì B càng dịch về phía phải Vì vậy, nên áp dụng phương pháp này để tính toán ổn định mái đất khi chiều dày các lớp đất không lớn hơn 3 - 5m

1.2.1.4 Một số phần mềm tính ổn định mái đất

Hiện nay, nước ta đã ứng dụng công nghệ thông tin vào tính toán ổn

định cho các công trình trong đất Các phần mềm hỗ trợ cho việc tính toán ổn

định mái đất có thể kể đến như: GEO-SLOPE, PLAXIS, ĐKT2001 và một số phần mềm khác Trong đó, phần mềm GEO-SLOPE được ứng dụng phổ biến trong tính toán ổn định trượt mái đất, dựa trên thủ tục số hoá mạnh mẽ và tính toán hoàn toàn tự động

1.2.2 Vấn đề trồi đáy hố móng

Vấn đề trồi thường xảy ra với nền đất dính, khi bị dỡ tải bởi quá trình

đào đất, đất nền có xu hướng bị dãn ra gây ra hiện tượng đáy hố móng bị trồi lên Khi chưa đào hố móng, đất nền vẫn ở trọng thái ổn định do có sự tồn tại của áp lực nước lỗ rỗng Nếu thời gian thi công kéo dài, đất dưới đáy hố móng

sẽ bị phá hoại kết cấu do áp lực của đất bị giảm đến mức áp suất khí quyển Trong trường hợp đất dưới đáy hố móng có tính trương nở khi gặp nước, thì hiện tượng này cũng góp đáng kể gây lên vấn đề trồi đáy hố móng

Để đánh giá định lượng vấn đề trồi đáy hố móng Terzaghi đã đưa ra hệ

số an toàn chống trồi (K) Terzaghi cho rằng, nếu cường độ tải trọng trên đáy

hố móng vượt quá khả năng chịu lực giới hạn của nền sẽ làm cho đáy hố móng

bị trồi lên Hệ số an toàn chống trồi (K) được tính theo công thức (1.4)

cH2H

c7,5p

qK

qd: khả năng chịu lực giới hạn của nền đất (qd = 5,7c)

pv: cường độ tải trọng của đất trên đáy hố móng (T/m2)

: khối lượng thể tích của đất trên đáy hố móng (T/m3)

c: lực dính kết của đất trên đáy hố móng (T/m2)

1.2.3 Vấn đề bục đáy hố móng

Vấn đề bục đáy hố móng chỉ xảy ra khi nước dưới đất tồn tại trong các lớp đất phía sát đáy móng là nước có áp Khi thi công hố móng đến độ sâu thiết kế, lớp cách nước còn quá mỏng, dưới áp lực của tầng nước có áp có thể gây ra hiện tượng bục đáy hố móng Hiện tượng này phụ thuộc vào từng loại

đất và trị số áp lực của tầng nước có áp

Để đánh giá định lượng vấn đề bục đáy hố móng do áp lực của tầng nước có áp, người ta đã đưa ra hệ số an toàn chống bục đáy hố móng (Ky) theo công thức (1.5)

wy

cz y

Pwy: áp lực cột nước của tầng nước có áp (T/m2)

Ky: hệ số an toàn bục đáy hố móng

Nếu Ky  1,05 thì đáy hố móng ổn định, nếu K < 1,05 thì đáy hố móng

1.2.4 Vấn đề cát chảy, xói ngầm

Theo “Cơ sở thuỷ địa cơ học” của V.A Mironenko và V.M Sextakov (1974), hiện tượng cát chảy được hiểu là sự chuyển dời bề mặt của các hạt cát

do nước dưới đất chảy ra mái dốc trong phạm vi đoạn thoát ra gây nên Vùng cát chảy sạt (hình 1.8) đôi khi có thể lan ra một dải rất rộng (hàng chục mét)

và làm tổn hại đến ổn định chung của mái dốc

Hình 1.8

Hiện tượng cát chảy có thể xảy một cách chậm chạp thành lớp dày, có thể xảy ra nhanh, hoặc rất nhanh và mang tính chất tai biến dưới hình thức đùn lên ngay sau khi đào đến chúng Sự chuyển động nhanh chóng của cát chảy là mối nguy hiểm lớn trong thi công hố móng đào sâu Nếu phần dưới của hố

l

H

móng có hiện tượng cát chảy thì các khối bên trên mất điểm tựa dẫn tới việc thành tạo các khối trượt mới hoặc thúc đẩy hiện tượng trượt đã có phát triển thêm Những lý thuyết cơ bản để đánh giá hiện tượng cát chảy xuất phát từ sự phân tích tính ổn định của một thể tích đất trên mặt mái dốc có diện tích (đáy) bằng đơn vị và chiều cao bằng đường kính tính toán d của hạt cát; trọng lượng của thể tích ấy có xét đến đẩy nổi của nước: G = đn.d Thể tích tách ra ấy chịu tác dụng của lực thấm  = .I.d, với I là građiên cột nước trên mặt mái dốc, có trị số và hướng thay đổi dọc đoạn thoát ra

Theo “Địa chất động lực công trình” (1982) của V.D Lomtadze, hiện tượng xói ngầm được hiểu là quá trình moi chuyển những hạt nhỏ qua những

lỗ rỗng của cốt đất hạt to hơn Sự phát triển xói ngầm đặc trưng cho tác dụng phá hoại do thấm, sự không đồng nhất về thành phần của đất đá và phương diện thấm Xói ngầm phát triển tương đối chậm (hàng năm, hàng chục năm), nhưng cũng ảnh hưởng đến sự ổn định của hố móng đào sâu khi thời gian thi công hố móng quá dài và đất đá trong phạm vi hố móng có khả năng xảy ra hiện tượng xói ngầm (như cát sỏi bão hoà nước) Khi trong khối đất cấu tạo thành hố móng xảy ra hiện tượng xói ngầm, độ chặt của đất giảm xuống và độ rỗng tăng lên, gây mất ổn định thành hố móng

Mức độ phát triển xói ngầm đối với mỗi loại đất được quyết định trước hết bởi hệ số không đồng nhất của đất và građiên thấm Theo kết quả nghiên cứu của V.X Ixtomina thì hiện tượng phá hỏng do xói ngầm được nhận thấy chủ yếu trong đất cát có hệ số không đồng nhất k > 15  20 Nói chung, để

dự báo xói ngầm, ngoài việc phân tích những số liệu quan trắc ngoài trời, có thể còn tiến hành thí nghiệm với những mẫu đất đá trong những thiết bị thấm với trị số građiên có thể xảy ra ở khu vực hố móng

1.2.5 Vấn đề nước chảy vào hố móng

Khi thi công hố móng đào sâu thường người ta áp dụng các biện pháp làm khô hố móng để thực hiện các công việc thi công bên trong hố móng làm

cho mực nước xung quanh công trình bị hạ thấp và có xu hướng chảy tập trung

về hố móng Nước chảy vào hố móng bao gồm: nước mặt, nước mưa và nước ngầm

- Nước mặt: Nước mặt thường tồn tại trong các lớp đất lấp, có lưu lượng nhỏ, có thể hút khô, kiểm soát được, do đó không gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự ổn định thành hố móng

- Nước mưa: Các công trình hố móng đào sâu thường thi công theo phương pháp lộ thiên, các hố móng là nơi thu nước Vì vậy, khi trời mưa mực nước trong hố móng thường dâng cao Trong trường hợp đất đá xung quanh thành hố móng chưa bão hoà thì nước mưa làm cho đất đá xung quanh thành

hố móng suy giảm về độ bền Hiện tượng mất ổn định do nước mưa đã xảy ra tại hố móng đào sâu công trình nhà cao tầng 25 Láng Hạ (Hà Nội)

- Nước ngầm: Vấn đề nước chảy vào hố móng xảy ra khi đào sâu hố móng vào trong tầng chứa nước hoặc do bục đáy hố móng bởi tầng nước có áp nằm ở dưới đáy hố móng Sự dâng cao mực nước ngầm trong hố móng có tác dụng làm giảm áp lực thuỷ động lên thành và đáy hố móng, do đó sự duy trì lâu dài mực nước này có thể làm tăng sự ổn định thành và đáy hố móng Ngược lại, nếu hạ thấp mực nước này trong hố móng sẽ làm tăng áp lực thuỷ

động lên thành và đáy hố móng Trong thực tế tính toán tháo khô mực nước ngầm, một trong những thông số quan trọng là mực nước cân bằng, đó là mực nước thấp nhất không gây ra mất ổn định trượt

1.3 Các giải pháp đảm bảo ổn định hố móng đào sâu

Khi tính toán ổn định của hố móng đào sâu cho một công trình cụ thể cần lưu ý những vấn đề đã nêu ở trên để đưa ra các giải pháp thích hợp nhằm

đảm bảo ổn định hố móng

Hiện nay, các giải pháp đảm bảo ổn định thành hố móng đào sâu chủ yếu

được áp dụng là: Chắn giữ bằng cọc xi măng đất, chắn giữ bằng cọc hàng, chắn

giữ bằng tường liên tục trong đất, chắn giữ bằng các thanh chống, neo trong đất, chắn giữ bằng đinh đất… Các giải pháp chắn giữ thành hố móng này được đảm bảo cho thành hố móng ổn định dưới tác dụng của các dạng áp lực đất và các tải trọng khác nhờ được cắm sâu vào đất và neo trong đất hoặc được chống đỡ trong lòng hố đào theo từng cấp sàn của tầng hầm Dưới đây là một số giải pháp

đảm bảo ổn định hố móng đào sâu được sử dụng phổ biến hiện nay

1.3.1 Giải pháp chắn giữ bằng cọc xi măng đất

Cọc xi măng đất là một phương pháp mới để gia cố nền đất yếu, bản chất của phương pháp là sử dụng xi măng để làm chất kết dính, trộn với đất yếu, lợi dụng một loạt phản ứng hoá học - vật lí xảy ra giữa xi măng với đất, làm cho đất cứng lại thành một cọc có tính ổn định và cường độ nhất định Phương pháp trộn xi măng đất thích hợp với các loại đất sét dẻo bão hoà, bao gồm bùn nhão, đất bùn, đất sét v.v… Nhìn chung khi dùng phương pháp này gia

cố loại đất yếu khoáng vật sét có chứa cao lanh thì hiệu quả tương đối cao

Trên thế giới, Mỹ là nước đầu tiên nghiên cứu về cọc xi măng đất trộn tại chỗ (MIP), đường kính cọc 0,3 - 0,4m, dài 12m Năm 1950 phương pháp này được sử dụng ở Nhật Bản Năm 1974 Trạm Nghiên cứu kĩ thuật bến cảng của Nhật Bản hợp tác nghiên cứu thành công phương pháp trộn xi măng để gia

cố Năm 1977, Trung Quốc bắt đầu thí nghiệm trong phòng và nghiên cứu chế tạo thiết bị đầu tiên để thi công cọc xi măng - đất

ở Việt Nam, đầu những năm 80 đã dùng kỹ thuật của hãng Linden - Alimak (Thuỵ Điển) để làm cọc xi măng đất đường kính 40cm, sâu 10m cho công trình nhà 3 - 4 tầng và hiện nay đang liên doanh với công ty Hercules (Thuỵ

Điển) làm cọc này sâu đến 20m bằng hệ thống tự động từ khâu khoan, phun xi măng và trộn tại Khu Công nghiệp Trà Nóc (Cần Thơ) Công trình Trung tâm Thông tin Thương mại Hàng Hải (góc giao giữa đường Đào Duy Anh và đường Giải Phóng, Hà Nội) đã sử dụng giải pháp cọc xi măng đất đường kính 60cm, dài 12m để chắn giữ hố móng sâu 7,1m

1.3.1.1 Nguyên lý gia cố xi măng đất

Quá trình phản ứng hoá lý của việc gia cố đất bằng xi măng khác với bê tông Quá trình phản ứng hoá lý của bê tông chủ yếu là xi măng thực hiện tác dụng thuỷ giải và thuỷ hoá cốt liệu thô và cốt liệu nhỏ, do đó tốc độ rắn khá nhanh Khi dùng xi măng gia cố đất, do lượng xi măng trộn vào đất rất ít (chỉ chiếm 7% - 15% trọng lượng đất gia cố), phản ứng thuỷ giải và thuỷ hoá của

xi măng hoàn toàn thực hiện trong môi trường có hoạt tính nhất định - sự quây kín của đất, do đó tốc độ đóng rắn chậm và tác dụng phức tạp, cho nên quá trình tăng trưởng cường độ của xi măng gia cố đất cũng chậm hơn bê tông Nguyên lý cơ bản của việc gia cố xi măng đất là xi măng sau khi trộn với đất

sẽ sinh ra một loạt các phản ứng hoá học rồi dần dần đóng rắn lại Các phản ứng chủ yếu của chúng là:

- Phản ứng thuỷ giải và thuỷ hoá của xi măng: Xi măng chủ yếu do các

ôxit CaO, SiO, qua các phản ứng thuỷ giải và thuỷ hoá lần lượt tạo thành các hợp chất khác nhau: Silicat tricalci, aluminat tricalci, silicat dicalci v.v… Khi dùng xi măng gia cố đất yếu, các khoáng vật trên bề mặt hạt xi măng nhanh chóng xảy ra phản ứng thuỷ giải và thuỷ hoá với nước trong đất yếu tạo thành các hợp chất như hydroxit calci, silicat calci ngậm nước v.v…

- Tác dụng của hạt sét với các chất thuỷ hoá của xi măng: Sau khi các chất thuỷ hoá của xi măng được tạo thành, tự thân nó trực tiếp đóng rắn, hình thành bộ khung xương đá xi măng; tiếp đến phản ứng với các hạt đất sét có một hoạt tính nhất định ở xung quanh

- Tác dụng cacbonat hoá: Hyđroxyd calci trôi nổi trong chất thuỷ hoá xi măng có thể hấp thụ cacbonic trong nước và không khí sinh ra phản ứng cacbonat hoá tạo thành cacbonat calci không tan trong nước

Quá trình phản ứng gia cố xi măng đất như hình 1.19

Hình 1.9 Phản ứng hoá học của xi măng và đất Một số nhân tố ảnh hưởng tới phản ứng xi măng - đất và cường độ đất gia cố gồm có: loại khoáng vật tạo thành đất, nhiệt độ trong nền, chất hữu cơ, chất gốc sulfat và sulfit, tính đồng nhất của hỗn hợp trộn, độ ẩm của đất, loại

và hàm lượng chất gia cố v.v…

1.3.1.2 Đặc tính của xi măng đất

Trong gia cố xi măng - đất thường lấy tỷ lệ nước xi măng trong vữa xi măng từ 0,4 - 0,5 Lượng xi măng trộn vào là 7% - 15% trọng lượng đất gia cố hoặc lượng xi măng từ 180 - 250 kg/m3 đất gia cố Theo thí nghiệm hỗn hợp xi măng-đất ở trong phòng, cường độ chịu nén nở hông qu thường là 0,5 - 4MPa, cường độ chịu kéo t = 0,15 - 0,25qu, lực dính kết c = 0,2 - 0,3qu, góc ma sát trong  = 20o - 30o, hệ số thẩm thấu k = 10-7 - 10-6 cm/s

Một số nhân tố ảnh hưởng tới phản ứng xi măng - đất và cường độ đất gia cố gồm có: lượng xi măng trộn, ngày tuổi, thành phần đất, chất hữu cơ trong đất, tính đồng nhất của hỗn hợp trộn, độ ẩm và nhiệt độ của đất… Dưới

đây là một số nhân tố chính ảnh hưởng đến cường độ xi măng đất

Sản vật phản ứng

Tác dụng hoạt hoá tính kiềm

Xi măng Nước Bột tro than

Trộn nước

- ảnh hưởng của lượng xi măng trộn trong đất (aw): Tỷ lệ lượng xi măng trộn trong đất là tỷ số giữa trọng lượng xi măng trộn vào so với trọng lượng

đất yếu cần gia cố Cường độ xi măng đất tăng lên theo tỷ số tăng lượng xi măng trộn vào, trong thực tế tỷ lệ lượng xi măng trộn trong đất thường chọn từ 7% - 15%, trong các trường hợp thông thường không nên nhỏ hơn 12%

- ảnh hưởng của ngày tuổi: Cường độ xi măng đất tăng lên theo sự tăng lên của ngày tuổi, thường sau khi vượt quá 28 ngày tuổi cường độ vẫn tăng rõ rệt, sau 3 tháng cường độ mới tăng chậm lại, do đó lấy cường độ ở 3 tháng tuổi làm cường độ tiêu chuẩn của xi măng đất là tương đối thích hợp, cũng có trường hợp chọn ở 7, 28 và 56 ngày tuổi

1.3.1.3 Thiết kế và tính toán chắn giữ bằng cọc xi măng đất

* Nguyên tắc thiết kế chắn giữ bằng cọc xi măng đất:

Cọc xi măng đất có một độ cứng nhất định Khi thiết kế kết cấu chắn giữ bằng cọc xi măng đất phải xem xét tổng hợp các yếu tố sau:

- Kích thước hình học của hố móng, hình dạng, độ sâu phải đào

- Điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, đặc điểm phân bố và chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

- Tải trọng mà kết cấu chống giữ phải chịu và độ lớn của tải trọng

- Tình hình xung quanh hố móng như công trình xây dựng, đường giao thông, hệ thống công trình ngầm

Kết cấu chắn giữ bằng cọc xi măng đất chính là các cọc trộn chồng tiếp với nhau, hình thức bố trí mặt bằng có thể có dạng bức tường (hình 1.10)

Hình 1.10 Kết cấu chắn giữ có dạng bức tường

Nếu tường chắn có dạng bức tường mà không đủ về bề rộng thi có thể tăng thêm bề rộng để thành kết cấu chắn giữ có dạng ô cách (hình 1.11), tức là trong bề rộng của kết cấu chắn giữ không cần trộn gia cố toàn bộ, có thể ở một khoảng cách nhất định lại gia cố thành những tường dọc đứng song song, rồi theo sườn dọc song song ấy làm thêm các sườn gia cố, các sườn này nối với các tường dọc lại với nhau

Hình 1.11 Kết cấu tường chắn xi măng đất theo kiểu tường ô cách Căn cứ vào yêu cầu sử dụng và đặc tính chịu lực, hình thức mặt cắt của kết cấu tường chắn bằng cọc xi măng đất như hình 1.12

Hình 1.12 Mấy kiểu mặt cắt của kết cấu tường chắn bằng xi măng đất

* Tính toán tường chắn bằng xi măng đất:

Tường chắn xi măng đất thường có 3 hình thức phá hỏng: Phá hỏng do nghiêng đổ (hình 1.13a); tổng thể nền đất bị phá hỏng (hình 1.13b); phá hỏng

do chân tường bị trượt ra ngoài (hình 1.13c)

Hình 1.13 Các kiểu phá hỏng của tường chắn bằng xi măng đất

Khi tính toán tường chắn bằng xi măng đất cần tính toán ổn định chống nghiêng lật, chống trượt, tính ổn định tổng thể… Căn cứ vào đặc tính của đất

và độ sâu đào hố, đầu tiên dựa vào kinh nghiệm để định ra độ dài của cọc và

độ rộng của thân tường

Độ dài cọc: L = (1,8 - 2,2)H, tuy nhiên L phải lớn hơn chiều sâu mất ổn

định của hố móng khi chưa gia cố

Chiều rộng tường: B = (0,7 - 0,95)H (Trong đó: H - độ sâu hố móng)

- Kiểm tra tính ổn định chống trượt (hình 1.14) theo công thức:

E

EcBtan

: góc ma sát trong của lớp đất ở chỗ chân tường (độ)

c: lực dính kết của lớp đất ở chỗ chân tường (kPa; T/m2)

: hệ số ma sát của đáy chân tường với đất, khi không có tài liệu thí nghiệm có thể lấy theo loại đất: Đất bùn  = 0,20 - 0,25;

- Kiểm tra tính ổn định chống nghiêng lật (hình 1.14) theo công thức:

a a

p p o

R o

hE

hEWbM

b: cánh tay đòn đối với điểm A của trọng lượng bản thân tường W;

Ko: hệ số an toàn ổn định chống nghiêng lật (thường lấy Ko ≥ 1,4)

- Kiểm tra tính ổn định tổng thể: Dùng phương pháp mặt trượt cung tròn hình trụ để kiểm tra tính ổn định tổng thể của tường chắn (hình 1.15)

Hình 1.15 Kiểm tra tính ổn định tổng thể

n 1 i

i i i

i i i

i

sin)wbq(

tancos)wbq(l

i: góc tạo thành giữa tiếp tuyến ở điểm giữa của cung trượt với

đường nằm ngang tại băng đất thứ i (độ);

i: góc ma sát trong của đất nền tại băng đất thứ i (độ);

K: hệ số an toàn ổn định tổng thể khi tính theo phương pháp tổng ứng suất (thường lấy K ≥ 1,2)

Ngoài việc kiểm tra, tính toán các yếu tố trên, để tính toán ổn định của tường chắn bằng xi măng đất còn kiểm tra, tính toán các yếu tố như: Kiểm tra ứng suất thân tường; Kiểm tra tính chống thấm; Kiểm tra tính chuyển vị ngang của tường chắn

Hình 1.16 Chắn giữ hố móng đào sâu bằng cọc xi măng đất

Chắn giữ bằng cọc hàng có thể chia làm 3 loại sau:

- Chắn giữ bằng cọc hàng theo kiểu dãy cột: Loại này dùng khi đất xung quanh tương đối tốt, mực nước ngầm tương đối thấp (hình 1.17a)

- Chắn giữ bằng cọc hàng liên tục (hình 1.17b): Thường được sử dụng trong đất yếu, cọc khoan lỗ dày liên tục có thể xếp chồng tiếp vào nhau, hoặc khi cường độ bê tông thân cọc còn chưa hình thành thì làm một cọc rễ cây bằng

bê tông không cốt thép ở giữa hai cây cọc để nối liền cọc hàng (hình 1.17c) Cũng có thể dùng cọc bản thép, cọc bản bê tông cốt thép (hình 1.17d)

- Chắn giữ bằng cọc hàng tổ hợp: Trong vùng đất yếu mà có mực nước ngầm tương đối cao có thể dùng cọc hàng khoan nhồi tổ hợp với tường chống thấm bằng cọc xi măng đất(hình 1.17e)

Hình 1.17 Các loại chắn giữ bằng cọc hàng

b Chắn giữ thành hàng liên tục

Cọc rễ cây hoặc bơm vữa

Bên hố móng

d Chắn giữ thành hàng liên tục

c Chắn giữ thành hàng liên tục

a Chắn giữ theo kiểu dãy cột

e Chắn giữ bằng cọc hàng tổ hợp

Cọc xi măng - đất

Bên hố móng

Căn cứ vào độ sâu hố đào và tình hình chịu lực của kết cấu chắn gữ bằng cọc hàng có thể chia làm 3 loại: Kết cấu chắn giữ không có chống (conson), kết cấu chắn giữ có chống đơn và kết cấu chắn giữ nhiều tầng chống

Tính toán kết cấu chắn giữ bằng cọc hàng bao gồm tính lực tĩnh của thân tường, tính thanh chống và tính ổn định của hố móng…

Trên thế giới, giải pháp chắn giữ hố móng bằng cọc hàng được sử dụng khá phổ biến Đại lầu Lệ Tinh Uyển nằm ở khu phố Tô Loan, Thượng Hải (Trung Quốc) đã sử dụng giải pháp chắn giữ hố móng sâu 12,65m bằng cọc khoan nhồi 1000mm, dài 27m kết hợp với cọc trộn đất xi măng để ngăn nước Khách sạn Thái Bình Dương, Thượng Hải (Trung Quốc) đã sử dụng giải pháp chắn giữ hố móng sâu 13,7m, kích thước hố móng 12080m bằng cọc bản bê tông cốt thép dày 45cm kết hợp với 04 neo đất xiên, đất nền trong phạm vi chiều sâu hố móng chủ yếu là đất yếu (bùn sét và bùn sét pha) ở Việt Nam, giải pháp chắn giữ hố móng đào sâu bằng cọc hàng sử dụng chưa phổ biến và thường kết hợp với các giải pháp khác như: cọc xi măng đất, tường trong đất…

1.3.3 Giải pháp chắn giữ bằng thanh chống

1.3.3.1 Giới thiệu chung

Hệ thống chắn giữ hố móng đào sâu do hai bộ phận tạo thành, một là tường quây giữ, hai là thanh chống bên trong hoặc neo vào đất bên ngoài hố móng Chúng cùng với tường chắn đất làm tăng thêm ổn định tổng thể của kết cấu chắn giữ, không những liên quan tới an toàn của hố móng và công việc

đào đất, mà còn ảnh hưởng rất lớn đến giá thành và tiến độ của công trình áp lực nước, đất tác động vào tường chắn có thể truyền vào các thanh chống bên trong và duy trì cân bằng, làm giảm dịch chuyển của kết cấu chắn giữ Trong các vùng đất yếu, đặc biệt là trong thành phố với mật độ công trình xây dựng

dày đặc thì các thanh chống bên trong được sử dụng khá phổ biến, chúng có thể trực tiếp làm cân bằng áp lực ngang của tường quây giữ hai bên

ở trong nước và ngoài nước giải pháp chắn giữ hố móng đào sâu bằng thanh chống được sử dụng tương đối phổ biến, đặc biệt là khi làm ga tầu điện ngầm và các hố móng có hình dài Trong hố móng đào sâu của nhà cao tầng các thanh chống cũng được sử dụng rộng rãi

lý hiện trường chặt chẽ và nâng cao trình độ thi công hiện trường

Chống giữ bằng kết cấu BTCT đổ tại chỗ có độ cứng khá tốt, thích hợp với các loại hố móng có hình dạng mặt bằng phức tạp Thực tế cho thấy, trong các trường hợp mà trình độ kỹ thuật thi công hệ thống chống bằng thép không cao thì chống giữ bằng kết cấu BTCT có độ tin cậy cao hơn Nhưng chống bằng kết cấu BTCT lại có khuyết điểm là trọng lượng bản thân lớn, không sử dụng được nhiều lần, lắp dựng và tháo dỡ đều phải mất thời gian dài Khi phá