Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi trên nền đá, áp dụng tại công trình nhà máy xi măng dầu khí 12 9

Các ph ng pháp ki m tra trong quá trình thi công ..... phòng không rút đ c ng ch ng lên trong ph ng pháp thi công ng ch ng ...

L I C M N

Tác gi xin trân tr ng c m n các th y cô Tr ng i h c Th y L i; đ c bi t là các cán b , gi ng viên B môn Xây d ng dân d ng và Công nghi p, Khoa Công trình, phòng ào t o i h c và Sau đ i h c đã giúp đ và t o đi u ki n cho tác gi hoàn thành b n lu n v n này

Tác gi xin c m n sâu s c đ n GS.TS Nguy n Ti n Ch ng, TS Nguy n Ng c

Th ng đã tr c ti p h ng d n, giúp đ t n tình cho tác gi hoàn thành lu n v n Tác gi c ng xin trân tr ng c m n các Lãnh đ o và đ ng nghi p n i tác gi đang công tác đã quan tâm t o đi u ki n thu n l i h tr , giúp đ tác gi trong vi c thu

th p thông tin, tài li u trong quá trình th c hi n lu n v n

Xin c m n gia đình, b n bè đã th ng xuyên chia s khó kh n và đ ng viên tác gi trong su t quá trình h c t p và nghiên c u đ có th hoàn thành lu n v n này

Do đi u ki n th i gian và chuyên môn còn h n ch nên lu n v n không tránh kh i

M C L C

L I CAM OAN……… ……i

L I C M N ii

M C L C iii

DANH M C HÌNH V vii

DANH M C B NG BI U viii

PH N M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tài: 1

2 M c đích c a đ 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

CH NG 1 T NG QUAN V CÔNG NGH THI CÔNG C C KHOAN NH I 3 1.1 Gi i thi u t ng quan v c c khoan nh i 3

1.1.1 Khái ni m, u nh c đi m và ph m vi áp d ng 3

1.1.1.1 Khái ni m 3

1.1.1.2 u nh c đi m và ph m vi áp d ng 3

1.1.2 Các y u t nh h ng đ n ch t l ng c c khoan nh i 5

1.2 Quy trình thi công c c khoan nh i 6

1.2.1 Chu n b thi công 7

1.2.2 nh v c c ( nh v công trình và h khoan) 7

1.2.3 Công tác h ng vách ( ng casing) 8

1.2.4 Công tác t o l khoan 9

1.2.5 Vét l ng làm s ch h khoan 11

1.2.6 Công tác gia công và h c t thép 11

1.2.7 Công tác l p ng đ bê tông 13

1.2.8 X lý c n l ng đáy h khoan tr c khi đ bê tông 13

1.2.9 Công tác bê tông 14

1.2.10 Công tác rút ng vách và v sinh đ u c c 16

1.3 Các ph ng pháp ki m tra trong quá trình thi công 16

1.3.1 Ki m tra dung d ch khoan 16

1.3.2 Ki m tra l khoan c c nh i 18

1.3.3 Ki m tra l ng thép 19

1.3.4 Ki m tra Bê tông 19

1.4 Ki m tra ch t l ng c c sau thi công 20

1.4.1 Nhóm đánh giá ch t l ng v t li u thân c c 20

1.4.2 Nhóm đánh giá s c mang t i c a c c 20

CH NG 2: K THU T THI CÔNG KHOAN C C NH I TRONG N N Á 22 2.1 Gi i pháp thi công c c khoan nh i trong n n đá 22

2.1.1 c đi m ph ng pháp thi công c c khoan nh i trong n n đá 22

2.1.2 Thi t b công ngh thi công khoan t o l 23

2.1.2.1 Máy khoan c c nh i ki u g u xoay d ng c t bu m 23

2.1.2.2 Máy khoan tu n hoàn ng c RCD 28

2.1.2.3 Thi t b khoan nh i b ng ph ng pháp đ p cáp 29

2.1.3 Các ph ng pháp s d ng Vi t Nam và tham kh o trên th gi i 30

2.1.3.1 C c khoan nh i theo công ngh khoan khô 30

2.1.3.2 C c khoan nh i có s d ng ng vách 31

2.1.3.3 C c khoan nh i không dùng ng vách 31

2.2 Các s c và khuy t t t c a c c khoan nh i trong n n đá th ng g p 32

2.2.1 S c th ng g p c c khoan nh i trong n n đ t, đá 33

2.2.2 M t s ví d đi n hình v s c c c khoan nh i trong n n đá 34

2.2.2.1 S c cát ch y trong quá trình khoan t o l 34

2.2.2.2 S c gãy g u khoan do hang đ ng cast 35

2.2.2.3 S c m t bê tông do hang đ ng cast 35

2.2.2.4 S c t c ng đ bê tông 36

2.3 Các nguyên nhân gây s c c c khoan nh i trong n n đá 37

2.3.1 Các nguyên nhân gây h h ng trong quá trình khoan t o l 37

2.3.1.1 Không rút đ c đ u khoan lên, g y c n khoan, g u khoan, đ t cáp r i búa 37

2.3.1.2 S c ng ch ng b t t xu ng khi thi công 38

2.3.1.3 C c b xiên do khoan vào hang h c cast ho c m t đá nghiêng 38

2.3.1.4 S c không rút đ c ng vách lên trong bi n pháp thi công có s d ng ng vách 38

2.3.1.5 S c s p thành vách h khoan trong quá trình khoan 39

2.3.1.6 S c m t dung dch khoan đ t ng t khi g p hang cast 40

2.3.1.7 S c do dung dch bentonine đông t nhanh và nhi u xu ng đáy l khoan 40

2.3.2 Các nguyên nhân h h ng trong công đo n gia công và h l ng c t thép 40

2.3.2.1 S c không h đ c l ng c t thép vào h khoan 40

2.3.2.2 ng vách b lún (do treo l ng thép quá n ng vào ng vách) 40

2.3.3 Các nguyên nhân h h ng trong quá trình đ bê tông đúc c c 40

2.3.3.1 S c t c ngh n bê tông trong ng 40

2.3.3.2 S c c kh i bê tông trong ng b kéo lên khi rút ng vách lên 41

2.3.3.3 S c bê tông thân c c b phân t ng, r t ong và có v t l (nh : th u kính bùn, đ t, v a, bentonite ) 41

2.4 Bi n pháp x lý s c c c khoan nh i trong n n đá 41

2.4.1 Bi n pháp x lý s c c c khoan nh i trong quá trình khoan t o l 41 2.4.1.1 Không rút đ c đ u khoan lên, g y c n khoan, g u khoan, đ t cáp r i búa

2.4.1.3 C c b xiên do khoan vào hang h c cast ho c m t đá nghiêng 43

2.4.1.4 S c không rút đ c ng vách lên trong ph ng pháp thi công có ng vách .44

2.4.1.5 S c s p thành vách h khoan trong quá trình khoan 44

2.4.1.6 S c m t dung dch khoan đ t ng t khi g p hang cast 44

2.4.2 Các bi n pháp x lý s c trong công đo n gia công và h c t thép 45

2.4.3 Các bi n pháp x lý s c trong quá trình đ bê tông đúc c c 45

2.5 Các bi n pháp phòng ng a s c 46

2.5.1 phòng s s t l thành h trong ph ng pháp thi công không có ng ch ng 46

2.5.2 phòng không rút đ c ng ch ng lên trong ph ng pháp thi công ng ch ng 48

2.5.3 phòng thi t b thi công r i vào trong h 49

2.5.4 phòng khung c t thép b tr i lên 50

2.5.5 phòng khung c t thép b nén cong vênh 51

2.5.6 phòng n c vào trong ng d n 51

2.5.7 phòng có khí đ c trong h khoan 52

CH NG 3: ÁP D NG THI CÔNG C C KHOAN NH I TRÊN N N Á T I CÔNG TRÌNH NHÀ MÁY XI M NG D U KHÍ 12-9 55

3.1 Gi i thi u chung v d án 55

3.1.1 Gi i thi u công trình 55

3.2 xu t công ngh thi công c c khoan nh i cho công trình 58

3.2.1 Thi công b ng máy khoan KH180 và máy khoan đ p cáp CK1500 59

3.2.1.1 C s l a ch n bi n pháp thi công 59

3.2.1.2 Trình t thi công 62

3.2.1.3 Các gi i pháp trong quá trình thi công 70

3.2.2 Thi công b ng máy khoan g u xoay BAUER BG28 và máy khoan SOILMEC SR-60C khoan các c c có hang cast 75

3.2.2.1 C s l a ch n bi n pháp thi công 75

3.2.1.2 Trình t thi công 78

3.3 Các bi n pháp thi công c c qua hang cast 89

3.3.1 Bi n pháp trong quá trình khoan c c 89

3.3.1.1 Khoan th m dò đ a ch t 89

3.3.1.2 Dùng ng vách khi xuyên qua hang cast l n 90

3.3.1.3 bê tông nghèo 92

3.3.2 G i pháp trong quá trình là s ch h khoan 94

3.3.2.1 Các bi n pháp làm s ch h khoan 94

3.3.2.2 Dùng ng vách khi hang cast nh , thông gi a các c c 97

3.3.3 G i pháp trong quá trình đ bê tông 98

3.3.4 Các bi n pháp an toàn khi thi công c c khoan nh i 99

K t lu n ch ng 3 100

K T LU N, KI N NGH 101

1 K t lu n 101

2 Ki n ngh 102

TÀI LI U THAM KH O 103

PH L C 104

DANH M C HÌNH V

Hình 1.1 Các quá trình ch y u thi công c c khoan nh i 7

Hình 1.2 nh v c c 8

Hình 1.3 Khoan t o l , b m dung d ch Bentonite gi thành 11

Hình 1.4 Gia công l p d ng c t thép c c 12

Hình 1.5 ng Tremie, ng th i r a và l p ng th i r a h khoan 13

Hình: 1.6 X lý c n l ng h t m n theo ph ng pháp th i r a b ng khí nén 14

Hình 1.7 L p ng đ Bê tông, đ bê tông trongdung d ch Bentonite và đo m t dâng bê tông 16

Hình 2.1 Máy khoan Bauer 25

Hình 2.2 Máy khoan SOILMEC 26

Hình 2.3 Máy khoan SANY 27

Hình 2.4 Máy khoan tu n hoàn d ng mâm xoay 29

Hình 2.5 Máy khoan đ p cáp CK-2000 (Trung Qu c) 29

Hình 2.6 H khoan đ a ch t c ng nh p than nhà máy Nhi t đi n V ng Áng 1 34

Hình 2.7 Tr c v t c n khoan, g u khoan BG28 42

Hình 3.1 Máy khoan đ t HITACHI- KH180 59

Hình 3.2 S đ trình t thi công khoan đá b ng máy đ p cáp 63

Hình 3.3 G u g p đ t máy khoan đ p cáp 68

Hình 3.4 Tu n hoàn Bentonite 69

Hình 3.5 Máy khoan Bauer - BG28 75

Hình 3.6 S đ trình t thi công khoan đá b ng máy khoan BG28 79

Hình 3.7 ng vách ph qua hang cast 92

Hình 3.8 X lý hang cast b ng bê tông nghèo c c CN-12 Si lô xi m ng 93

Hình 3.9 Tu n hoàn b ng B m hút bùn 96

Hình 3.10 M t b ng h ng m c Nhà nghi n than 97

Hình 3.11 ng vách dùng cho c c CN11, CN12 h ng m c Nhà nghi n than 98

Hình 3.12 ng vách quây qua hang Cast c c CN3-06 h ng m c b lò 99

DANH M C B NG BI U

B ng 1.1 Ch tiêu tính n ng ban đ u c a dung d ch Bentonite 17

B ng 1.2 Các thông s c n ki m tra v l khoan c c nh i 18

B ng 2.1 Phân c p đá theo c ng đ kháng nén: TCVN 11676 : 2016 23

B ng 2.2 Thông s k thu t m t s lo i máy khoan BAUER 25

B ng 2.3 Thông s k thu t m t s lo i máy khoan SOILMEC 26

B ng 2.4 Thông s k thu t m t s lo i máy khoan SANY 27

B ng 2.5 Máy khoan tu n hoàn d ng mâm xoay c a Trung Qu c 28

B ng: 2.6 Thông s k thu t các lo i máy khoan đ p cáp 30

B ng 3.1 T ng h p các h ng m c t i d án Xi m ng 12-9 55

B ng 3.2 T ng h p các h ng m c khoan c c nh i t i d án Xi m ng 12-9 58

B ng 3.3 Thông s k thu t máy khoan KH180 60

B ng 3.4 Thông s k thu t máy khoan đ p cáp CK1500 60

B ng 3.5 Giá tr m t dây chuy n khoan b ng máy khoan đ p cáp và KH180 61

B ng 3.6 S d ng xung trình và bentonite cho các t ng đ t 67

B ng 3.7 Kích th c g u khoan đá 76

B ng 3.8 Kích th c g u khoan c t vành 76

B ng 3.9 Thông s k thu t máy khoan Bauer BG28 76

B ng 3.10 Giá tr m t dây chuy n thi t b khoan b ng máy khoan BG28 77

B ng 3.11 B o d ng đ nh k c n kelly trong vi c khoan đ t 85

B ng 3.12 Giá tr kh i l ng bi n pháp thi công c c CN2-12 94

PH N M U

1 Tính c p thi t c a đ tài:

Công cu c đ i m i và hi n đ i hóa đ t n c đang di n ra m nh m trong đ i s ng

xã h i đ c bi t là trong l nh v c kinh t S phát tri n m nh c a kinh t đòi h i ngày càng c p bách đ u t xây d ng và m r ng c s h t ng ó là vi c xây d ng m i

và hi n đ i hóa các khu công nghi p, các nhà máy, các khu dân c nhà cao t ng, các công trình giao thông nh : c u đ ng, b n c ng, kho hàng n ng Quá trình xây

d ng các công trình t i nh ng vùng đ a ch t y u, ph c t p đ t ra cho các chuyên gia, các k s xây d ng nh ng thách th c trong vi c tìm ki m và áp d ng các gi i pháp x lý n n móng công trình trên n n đ a ch t ph c t p

n c ta hi n nay, ph ng án móng c c đ c l a ch n thi t k cho h u h t các công trình dân d ng và công nghi p có t i tr ng l n trên n n đ t y u Thi công c c

có nhi u gi i pháp khác nhau, nh dùng búa đóng c c Diezen, dùng búa rung đ ng

h c c dùng máy ép c c t nh, c c khoan nh i bê tông c t thép Tuy nhiên tùy thu c đ c đi m công trình, đi u ki n đ a ch t m t b ng thi công m i g i pháp c c có

nh ng u đi m, nh c đi m riêng khác nhau Móng c c đúc s n do nh c đi m gây ch n đ ng m nh, ti ng n l n ho c ô nhi m môi tr ng trong quá trình thi công

c c b ng búa đóng Diezen nên ph m vi s d ng b h n ch trong xây d ng các thành ph hay khu v c đông dân c ; gi i pháp ép tr c ti p ho c khoan l r i h c c đúc s n c ng có nhi u h n ch nh l c ép th ng không l n, kích th c c c (đ ng kính, đ dài) không th t ng tùy ý, d n t i s c ch u t i c a lo i c c này c ng không

l n Do đó, gi i pháp c c khoan nh i bê tông c t thép ngày càng đ c a chu ng và

s d ng r ng rãi Vi t Nam

c đi m công ngh thi công c c khoan nh i là khoan t o l trong n n đ t, gi n

đ nh vách h khoan b ng ng vách dung d ch bentonite Sau đó ti n hành đúc c c theo ph ng pháp đ bê tông d i n c Do v y có r t nhi u y u t nh h ng đ n quá trình thi công và có th x y ra nhi u s c , nh h ng đ n ch t l ng c c khoan nh i Gi i pháp c c khoan nh i xây d ng trên n n đá, hang đ ng cast có

nh ng khó kh n và s c riêng bên c nh các s c th ng g p khi thi công trên n n

đ t Hi n nay chúng ta v n ch a có các quy chu n, tiêu chu n, các ch d n k thu t thi công c c khoan nh i trên n n đá Do v y tác gi ch n đ tài “ Nghiên c u gi i

Xi m ng D u khí 12-9.” đ tìm hi u, nghiên c u th c tr ng v công ngh thi công

c c khoan nh i trên n n đá; trên c s công trình th c t áp d ng, c ng nh m đ a

m t s bi n pháp k thu t đ hoàn thi n quy trình, công ngh thi công, nâng cao công tác ki m soát ch t l ng, đ y nhanh ti n đ thi công c c trên n n đá

2 M c đích c a đ tài

- xu t m t s bi n pháp thi công c c khoan nh i trên n n đá

- Nghiên c u l a ch n các bi n pháp k thu t thi công c c khoan nh i áp d ng t i

d án xi m ng D u khí 12-9

3 i t ng và ph m vi nghiên c u

i t ng nghiên c u c a đ tài là nghiên c u các ng d ng v quy trình thi công

c c khoan nh i trên n n đá, phân tích các y u t nh h ng đ n quá trình thi công,

ki m tra, ki m soát ch t l ng c a c c khoan nh i trên n n đá

CH NG 1 T NG QUAN V CÔNG NGH THI CÔNG C C KHOAN NH I

1.1 Gi i thi u t ng quan v c c khoan nh i

C c khoan nh i đ c thi t k có kích th c m t c t và chi u dài l n (đ ng kính

c c t i 300cm, chi u dài c c có th dài đ n 120m), s c ch u t i c a c c l n th ng

t 30 - 140 t n trên m t đ u c c

1.1.1.2 u nh c đi m và ph m vi áp d ng

So v i các lo i c c khác thì c c khoan nh i thi công thu n l i trong các vùng lân

c n công trình đã xây tr c, trong khu đông dân c Quá trình thi công c c nh i có dung ch n nh h n so v i c c đóng, không gây ti ng n l n, ít gây nh h ng đ n các công trình bên c nh (lún s t c c b ) Thi công c c nh i không gây hi n t ng

tr i đ t xung quanh, không đ y các c c s n có xung quanh sang ngang

V i đ c đi m thi công là công đo n khoan t o l đi tr c nên có th ki m tra l i

đi u ki n đ a ch t công trình c a t ng c c và có th đ a ra gi i pháp thay đ i kích

th c, chi u sâu đ phù h p v i đi u ki n đ a ch t công trình th c t C c khoan

nh i có th đ c đ t vào nh ng l p đ t r t c ng, th m chí t i l p đá g c mà gi i pháp c c đóng ho c ép kh thi

C c có ti t di n và đ sâu m i c c l n h n nhi u so v i c c ch t o s n thi công

b ng đóng ho c ép c c, do v y s c ch u t i c c khoan nh i th ng l n h n nhi u so

v i các gi i pháp móng c c khác

S l ng c c trong m t đài c c ít, vi c b trí các đài c c (cùng các công trình

ng m) trong công trình đ c d dàng h n

C c khoan nh i bê tông c t thép đ ng kính nh có đ n đ nh cao h n nhi u so

v i ép c c bê tông c t thép Giá thành ngang b ng ho c r h n (tùy vào đi u ki n công trình c th ) Do v y khoan nh i bê tông c t thép đ c s d ng khá r ng rãi

Giá thành trên 1m dài c c hi n v n còn cao so v i các gi i pháp c c đóng, c c ép,

c c rung h (trong đi u ki n t i tr ng công trình không quá l n)

Ki m tra ch t l ng c c khoan nh i th ng ch th c hi n đ c sau khi đã thi công xong c c Chi phí cho thi t b ki m tra ch t l ng và các thí nghi m th t i c c khá cao, yêu c u k thu t ph c t p

Su t huy đ ng c ng đ v t li u c u t o c c th p

Ch t l ng c c tùy thu c nhi u vào trình đ và công ngh thi công bê tông c c

Trong tính toán m c đ chi t gi m ma sát m t bên c c và s c kháng m i c c nhi u

h n so v i các lo i c c khác

Quá trình thi công d s t thành vách l khoan, đi u này nh h ng đ n tính ch t làm vi c c a đ t xung quanh c c, t i chân c c, làm thay đ i kích th c ti t di n

c c, t ng kh i l ng bê tông và tr ng l ng b n thân c c

Chi phí kh o sát đ a ch t công trình cho vi c thi t k móng c c khoan nh i cao h n nhi u so v i móng c c khác Kh o sát chi ti t v các tính ch t c -lý- hoá c a đ t,

Thích h p cho n n móng các công trình xây d ng trong thành ph hay trong các khu v c dân c đông đúc vì đ m đ o đ c các v n đ v môi tr ng c ng nh ti n

đ thi công công trình

Thích h p cho móng công trình có t i tr ng l n nh : Nhà cao t ng có t ng ng m, các công trình c u (c u d m gi n đ n, c u khung T, c u d m liên h p liên t c, c u treo dây xiên, nh t là khi k t c u nh p siêu t nh v t kh u đ l n, t i tr ng truy n

xu ng móng l n mà l i yêu c u nghiêm ng t v đ lún)

a Bi n pháp thi công

- Trình đ qu n lý c a ban đi u hành t i công tr ng

- Trình đ , nghi p v , n ng l c c a đ i ng cán b k thu t: K s đi u hành thi công t i công tr ng, tay ngh công nhân làm vi c

- Thi t b máy móc thi công t i công tr ng có thích h p v i các đi u ki n thi công

c th hay không

b i u ki n đ a ch t t i đ a đi m công trình xây d ng

- i v i đ t n n đ t sét: H đào không b s t l , nh h ng không nhi u đ n ch t

l ng bê tông c c

- i v i đ t n n đ t cát: nh h ng đ n ch t l ng thi công c c, đ c ng c a thành vách th ng không n đ nh

- i v i đ t n n đ t bùn nhão: nh h ng r t l n đ n vi c thi công c c Do đ

c ng c a thành vách không đ m b o, d s t l

- i v i n n đá, hang cast , đ a ch t ph c t p th i gian khoan t o l lâu, đòi h i thi t b chuyên dùng, hi n t i ch a có ch d n c th l a ch n thi t b thi công khoan qua n n đá, hang cast , bi n pháp thi công bê tông c n tính toán l a ch n cho phù h p, hi u qu và đ m b o ch t l ng

c Ti n đ thi công

Ti n đ thi công ph i tuân th theo đúng TCVN đ đ m b o ch t l ng c c Vi c

đ y nhanh ti n đ thi công nhanh ho c thi công quá ch m d n đ n nh ng sai sót trong quá trình thi công, có th d n đ n s t l thành vách h đào trong quá trình thi công bê tông

1.2 Quy trình thi công c c khoan nh i [1]

Công ngh thi công c c khoan nh i th ng bao g m 10 công đo n chính nh sau, minh h a trong hình v 1.1:

6 - Công tác gia công và h c t thép

7 - Công tác l p ng đ bê tông

8 - X lý c n l ng đáy h khoan tr c khi đ bê tông

9 - Công tác đ bê tông

10 - Công tác rút ng vách và v sinh đ u c c

Hình 1.1 Các quá trình ch y u thi công c c khoan nh i

1.2.1 Chu n b thi công

Tr c khi thi công c c khoan nh i ph i thi công các công trình ph tr và chu n b các trang thi t b , máy móc, v t t , thí nghi m, ki m đ nh c n thi t ph c v cho thi công, ki m tra v t li u chính (thép, xi m ng, dung d ch khoan, ph gia , cát, đá,

n c ), ch ng ch ch t l ng c a nhà s n xu t, k t qu thí nghi m ki m đ nh ch t

l ng D ng c và thi t b ki m tra ch t l ng ph i có ki m chu n c a c quan đ

th m quy n

D a vào m c gi i do bên A bàn giao t i hi n tr ng, c n c vào t a đ g c và h

t a đ c a các c c thi công Dùng máy toàn đ c đi n t đ nh v các l khoan chu n

b thi công Các tr c đ c đánh d u c n th n và đ c g i ra các v trí c đ nh xung quanh công tr ng đ th ng xuyên ki m tra tim c c trong th i gian thi công và bàn giao sau này

- Tim c c đ c xác đ nh b ng b n tim m c ki m tra A1, A2 và B1, B2 đ c đóng

b ng các c c tiêu thép đ ng kính D = 14 mm, chi u dài c c 1,5 m vuông góc v i nhau và đ u cách tim c c m t kho ng cách b ng nhau đ c b trí nh hình v :

- Tr c khi h casing cho m i l khoan ph i g i b n c c m c vuông góc và th ng hàng v i nhau cách tim c c 2 ÷ 2,5 m đ h casing đúng v trí

- Sau khi h xong casing dùng 4 m c g i, k t h p máy toàn đ c nh hình v đ

ki m tra tim c c

Hình 1.2 nh v c c

ng vách có tác d ng:

- nh v và d n h ng cho máy khoan

- Gi n đ nh cho b m t h khoan và ch ng s p thành ph n trên h khoan;

- B o v đ đ t đá, thi t b không r i xu ng h khoan

- Làm sàn đ t m và thao tác đ bu c n i và l p d ng c t thép, l p d ng và tháo d

ng đ bê tông

ng vách đ c ch t o th ng t 6,0 m đ n 10 m trong các x ng c khí chuyên

d ng, chi u dày ng th ng t 6,0 mm đ n 16 mm

Sau khi đ nh v xong v trí tim c c, ng vách s đ c h xu ng b ng búa rung S

d ng c n tr c bánh xích 50 t n đ a búa rung lên cao r i k p ch t đ u ngàm c a búa rung vào đ nh ng vách Sau đó v n hành búa rúng ép ng vách đi xu ng, l c kháng

c a đ t s gi m do đ rung c a thành ng Trong khi h ng vách đ th ng đ ng

c a ng vách liên t c đ c ki m tra b ng máy tr c đ c và đi u ch nh đ nghiêng

c a ng vách b ng c u và búa rung

ho t t i thi công phía bên ngoài

1.2.4 Công tác t o l khoan

Tr c khi khoan ph i ki m tra đ th ng đ ng theo dây d i c a thân d n h ng c a

c n khoan đ l khoan không b xiên l ch quá đ nghiêng cho phép (1/100)

Trong quá trình khoan l y đ t t o l , dung d ch Bentonite đ c phun b m vào l

c c Dung d ch Bentonite ph i đ m b o các yêu c u k thu t và đ c th trong quá trình thi công theo yêu c u Dung d ch khoan trào ra t h khoan khi đ bê tông

đ c thu h i và qua x lý đ s d ng l i

Cao đ dung d ch khoan trong l ph i luôn gi sao cho áp l c c a dung d ch khoan luôn l n h n áp l c c a đ t và n c ng m phía ngoài l khoan đ tránh hi n t ng

s p thành tr c khi đ bê tông Cao đ dung d ch khoan nên cao h n m c n c

ng m ít nh t là 1,5 m Khi có hi n t ng th t thoát dung d ch trong h khoan nhanh thì ph i có bi n pháp x lý k p th i

Vi c rút c n khoan đ c th c hi n khi đ t đã n p đ y vào g u khoan, t t rút c n khoan lên v i t c đ kho ng 0,3÷0,5 m/s T c đ rút khoan không đ c quá nhanh

s t o hi u ng pít-tông trong lòng h khoan, d gây s p thành

Luôn đi u ch nh đ c n khoan v trí th ng đ ng, thông qua kim ch báo tr ng thái cân b ng đ u khoan ho c ng m d i theo hai ph ng vuông góc

Khoan trong đ t bão hoà n c khi kho ng cách mép các l khoan nh h n 1,5m nên

ti n hành cách quãng m t l , khoan các l n m gi a hai c c đã đ bê tông nên ti n hành sau ít nh t 24 gi t khi k t thúc đ bê tông

o đ c trong khi khoan g m ki m tra tim c c b ng máy kinh v và đo đ c đ sâu các l p đ t qua mùn khoan l y ra và đ sâu h khoan theo thi t k Các l p đ t theo chi u sâu khoan ph i đ c ghi l i trong nh t ký khoan và h s nghi m thu c c Kho ng 2 m l y m u m t l n, khi phát hi n đ a t ng khác v i h s kh o sát đ a

ch t công trình c n báo ngay cho Ch đ u t đ có bi n pháp x lý k p th i Khi

khoan đ n cao đ thi t k , ti n hành đo đ l ng l ng đ c xác đ nh b ng chênh

l ch chi u sâu gi a hai l n đo lúc khoan xong và sau 30 phút N u đ l ng v t quá quy đ nh c n x lý k p th i

+ Dung d ch khoan:

Dung d ch khoan: Là dung d ch g m n c s ch và các hoá ch t khác nh Bentonite, Polime …, có kh n ng t o màng cách n c g a thành h khoan và đ t xung quanh,

đ ng th i gi n đ nh thành h khoan

Tu theo đi u ki n đ a ch t, thu v n, n c ng m đ ch n ph ng pháp gi thành

h khoan và dung d ch khoan thích h p Dung d ch khoan đ c ch n d a trên tính toán theo nguyên lý cân b ng áp l c ngang gi a c t dung d ch trong h khoan và áp

l c c a đ t n n và n c quanh vách l Khi khoan trong đ a t ng d s t l , áp l c

c t dung d ch ph i luôn l n h n áp l c ngang c a đ t và n c bên ngoài

Dung d ch Bentonite dùng gi thành h khoan n i đ a t ng d s t l Khi m c n c

ng m cao (lên đ n m t đ t) cho phép t ng t tr ng dung d ch b ng các ch t có t

tr ng nh Barit, cát Magnetic

Ki m tra dung d ch Bentonite t khi ch b cho đ n khi k t thúc đ bê tông t ng

c c, k c vi c đi u ch nh đ đ m b o đ nh t và t tr ng thích h p Dung d ch có

th tái s d ng trong th i gian thi công n u đ m b o đ c các ch tiêu thích h p,

nh ng không quá sáu tháng

Chuy n bùn t nhiên lên h l ng, cân b ng thu t nh đ thành vách h khoan không

b s p Trong tr ng h p ng ng thi công (do th i ti t hay h t gi làm) ng i k thu t ph i đ m b o trong h khoan có đ y dung d ch và không b th m đi trong th i gian ng ng thi công

Hình 1.3 Khoan t o l , b m dung d ch Bentonite gi thành

Sau khi k t thúc công tác khoan t o l , h khoan đ c đ l ng kho ng 30 phút sau

đó ki m tra đ l ng c n đáy h khoan l ng c n đ c xác đ nh b ng chênh

l ch chi u sâu gi a hai l n đo lúc khoan xong và sau 30 phút, n u đ l ng c n l n

h n 10 cm thì ph i vét l i đáy h khoan b ng g u vét chuyên dùng

1.2.6 Công tác gia công và h c t thép

C t thép đ c ch t o s n trong x ng ho c t i công tr ng, ch t o thành t ng

l ng, chi u dài l n nh t c a m i l ng ph thu c kh n ng c u l p và chi u dài xu t

x ng c a c t ch L ng thép ph i có thép gia c ng ngoài c t ch và c t đai theo tính toán đ đ m b o l ng thép không b xo n, méo L ng thép ph i có móc treo

b ng c t thép chuyên dùng làm móc c u, s l ng móc treo ph i tính toán đ đ treo c l ng vào thành ng ch ng t m mà không b tu t xu ng đáy h khoan, ho c

c u t o gu c cho đo n l ng d i cùng tránh l ng thép b lún nghiêng c ng nh đ

đ m b o chi u dày l p bê tông b o h d i đáy c c

C t gia c ng th ng dùng cùng đ ng kính v i c t ch , u n thành vòng đ t phía trong c t ch kho ng cách t 2,5 m đ n 3,0 m, liên k t v i c t ch b ng hàn đính và dây bu c theo yêu c u c a thi t k Khi chuyên ch , c u l p có th dùng cách ch ng

ng siêu âm (th ng là ng thép đ ng kính 60 mm) c n đ c bu c ch t vào c t thép ch , đáy ng đ c b t kín và h sát xu ng đáy c c, n i ng b ng hàn, có m ng xông, đ m b o kín, tránh rò r n c xi m ng làm t c ng, khi l p đ t c n đ m b o

đ ng tâm Chi u dài ng siêu âm theo ch đ nh c a thi t k , thông th ng đ c đ t cao h n m t đ t san l p xung quanh c c t 10 cm đ n 20 cm Sau khi đ bê tông các ng đ c đ đ y n c s ch và b t kín, tránh v t l r i vào làm t c ng

S l ng ng siêu âm cho 1 c c th ng quy đ nh nh sau:

l ng thép và gác hai đ u ng thép lên mi ng ng vách

Hình 1.4 Gia công l p d ng c t thép c c

Ti p t c c u l p đo n l ng thép ti p theo nh đã làm v i đo n tr c, đi u ch nh đ các cây thép ch ti p xúc d c v i nhau và đ chi u dài n i thì th c hi n liên k t theo yêu c u thi t k

L ng thép đ c đ t đúng cos đài móng nh các thanh thép ch đ t cách đ u theo chu vi l ng thép u d i đ c liên k t v i thép ch còn đ u trên đ c hàn vào thành ng vách, các thanh thép này đ c c t r i kh i ng vách khi công tác đ bê

tránh s đ y n i l ng c t thép khi thi công đ bê tông c n đ t ba thanh thép s t hình t o thành m t tam giác đ u hàn vào ng vách đ kìm gi l ng thép l i

1.2.7 Công tác l p ng đ bê tông

ng đ bê tông đ c ch t o trong nhà máy th ng có đ ng kính t 219 mm đ n

273 mm theo t h p 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 6,0 m, ng d i cùng đ c t o vát hai bên đ làm c a x , n i ng b ng ren đ m b o kín khít, không l t dung d ch khoan vào trong áy ng đ bê tông ph i luôn ng p trong bê tông không ít h n 1,5m

Dùng bi n pháp khí nâng (air lift) ho c b m hút b ng máy b m Liên t c b sung dung dch khoan đ đ m b o cao đ dung d ch theo quy đ nh tránh s p thành h khoan

Dùng ngay ng đ bê tông đ làm ng x lý c n l ng Sau khi l p xong ng đ bê tông ng i ta l p đ u th i r a lên đ u trên c a ng u th i r a có hai c a, m t

c a đ c n i v i ng d n đ thu h i dung d ch bentonite và bùn đ t t đáy h khoan v thi t b l c dung d ch, m t c a khác đ c th ng khí nén đ ng kính 60

mm xu ng cách đáy h khoan 0,5 m

Hình 1.5 ng Tremie, ng th i r a và l p ng th i r a h khoan

Khi b t đ u th i r a, khí nén đ c th i liên t c v i áp l c 7 kg/cm2 qua ng φ 60

mm đ t bên trong ng đ bê tông Khi khí nén ra kh i ng φ 60 mm s quay tr l i thoát lên trên ng đ t o thành m t áp l c hút đáy h đ a dung d ch bentonite và

c n l ng theo ng đ bê tông đ n thi t b l c và thu h i dung d ch Th i gian th i

r a th ng t 20-30 phút Sau khi ng ng c p khí nén, ng i ta th dây đo đ sâu

N u l p bùn l ng nh h n 10 cm thì ti n hành ki m tra dung d ch bentonite l y ra t

đáy h khoan, lòng h khoan đ c coi là s ch khi dung d ch đáy h khoan tho mãn:

- T tr ng γ=1,04-1,20 g/cm3

- nh t η=20-30 giây

- pH =9-12

Hình: 1.6 X lý c n l ng h t m n theo ph ng pháp th i r a b ng khí nén

1.2.9 Công tác bê tông

Bê tông dùng thi công c c khoan nh i ph i đ c thi t k thành ph n h n h p và

đi u ch nh b ng thí nghi m, các lo i v t li u c u thành h n h p bê tông ph i đ c

ki m đ nh ch t l ng theo các tiêu chu n Vi t Nam hi n hành Có th dùng ph gia

bê tông đ t ng đ s t c a bê tông và kéo dài th i gian ninh k t c a bê tông Ngoài

vi c đ m b o yêu c u c a thi t k v c ng đ , h n h p bê tông có đ s t t 18 cm

đ n 20 cm

Dùng nút d ch chuy n t m th i (dùng phao b ng b t bi n ho c nút cao su, nút nh a

có vát côn), đ m b o cho m v a bê tông đ u tiên không ti p xúc tr c ti p v i dung

Bê tông đ c đ không gián đo n trong th i gian dung d ch khoan có th gi thành

h khoan (thông th ng là 4 gi ) Các xe bê tông đ u đ c ki m tra đ s t đúng quy đ nh đ tránh t c ng đ do v a bê tông quá khô D ng đ bê tông khi cao đ

bê tông c c cao h n cao đ c t c c kho ng 1,0 m (đ lo i tr ph n bê tông l n dung

dch khoan khi thi công đài c c)

Sau khi đ xong m i xe, ti n hành đo đ dâng c a bê tông trong l c c, ghi vào h

s đ v đ ng đ bê tông Kh i l ng bê tông th c t so v i kích th c l c c theo

lý thuy t không đ c v t quá 20 % Khi t n th t bê tông l n ph i ki m tra l i bi n pháp gi thành l khoan

C n c ti t di n và chi u dài c c thi t k , k thu t viên tính s b l ng bê tông s

c n đ l p đ y l khoan Th c t ti t di n c c s l n h n tu theo t ng đ a ch t

đ m b o ch t l ng và c ng đ bê tông trong su t chi u dài c c, thì th i gian

đ bê tông cho m t c c không đ c kéo dài quá 6 gi

Qui trình c t ng đ bê tông: K thu t viên và giám sát có th theo dõi cao đ c a

m c bê tông dâng lên trong h khoan b ng cách tính s b l ng bê tông đ qua

t ng m

Tr c khi c t ng đ bê tông ph i nâng ng đ r i th chùng cáp c u đ xác đ nh

“đ ng i” c a ng đ trong bê tông, r i cho c t ng

Khi bê tông dâng lên mi ng h khoan, dù công tác v sinh đã đ c làm k l ng

nh ng l p bê tông trên cùng th ng b nhi m bùn t nhiên Nên l p bê tông trên cùng trào ra kh i mi ng h khoan ph i b đi, khi th y l p bê tông k ti p đ t yêu

c u thì ng ng đ

Hình 1.7 L p ng đ Bê tông, đ bê tông trong dung d ch

Bentonite và đo m t dâng bê tông

1.3 Các ph ng pháp ki m tra trong quá trình thi công [1]

Trong giai đo n thi công (tr c khi hình thành c c), các ch tiêu c n ki m tra g m có:

- Ch t l ng l c c tr c khi đ bê tông

- Ch t l ng và kh i l ng bê tông đ vào c c

trình khoan c ng nh khi đ bê tông

Dung d ch khoan ph i đ c chu n b trong các b n ch a có dung tích đ l n, pha

tr n v i n c s ch, c p ph i tu theo ch ng lo i Bentonite, đi u ki n đ a ch t công trình và đ a ch t thu v n c a đ a đi m xây d ng, đ m b o gi thành h khoan trong su t quá trình thi công khoan l , l p d ng c t thép, ng ki m tra siêu âm, ng

đ t s n đ khoan l y lõi đáy c c (n u có), c u l p ng đ bê tông và sàn công tác

B dày l p c n l ng đáy c c không quá tr s sau:

- C c ch ng: không quá 5 cm

- C c ma sát + ch ng: không quá 10 cm

Ki m tra dung d ch khoan b ng các thi t b thích h p Dung tr ng c a dung d ch

tr n m i đ c ki m tra hàng ngày đ bi t ch t l ng, vi c đo l ng dung tr ng nên

đ t t i đ chính xác 0,005 g/cm³ Các thí nghi m ki m tra dung d ch bentonite ti n hành theo quy đ nh cho m i lô bentonite tr n m i Vi c ki m tra, nghi m thu dung

tr ng, đ nh t, hàm l ng cát và đ pH ph i đ c ki m tra cho t ng c c Tr c khi

đ bê tông n u ki m tra m u dung d ch t i đ sâu kho ng 0,5 m t đáy lên có kh i

l ng riêng v t quá 1,25 g/cm³, hàm l ng cát l n h n 8 %, đ nh t quá 28 s thì

ph i có bi n pháp th i r a đáy l khoan đ đ m b o ch t l ng c c

B ng 1.1 Ch tiêu tính n ng ban đ u c a dung d ch Bentonite

Tên ch tiêu Ch tiêu tính n ng Ph ng pháp ki m tra

1.3.2 K i m tra l khoan c c nh i

Ki m tra tình tr ng l khoan theo các thông s trong B ng 1.2, sai s cho phép c a

l c c do thi t k quy đ nh

B ng 1.2 Các thông s c n ki m tra v l khoan c c nh i

TT Thông s ki m tra Ph ng pháp ki m tra

1 Tình tr ng l c c Ki m tra b ng m t có thêm đèn d i Dùng ph ng pháp siêu âm ho c camera ghi ch p

- Thi t b đo đ ng kính l khoan (d ng c , siêu âm )

- Theo m c đ c a cánh m i khoan khi m r ng đáy

l ng thép d n đ n k t qu đo không chính xác Ngoài ra m i l khoan nhà th u và

t v n c ng ch ti n hành đo m t l n mà không đo hai, ba l n hay dùng thi t b khác

đ xác nh n l i N u c n l ng có th n m nghiêng hay đ u m i c c b s t l nh ng quá trình th chùy đo l i r i vào v trí sâu nh t thì k t qu hoàn toàn không chính xác đ c Thi t b đ ki m tra đ hút s ch c n đáy l khoan còn h n ch nên r t khó

ki m tra đ c đ hút s ch Vì th quy trình thi công trong b c này c ng c n ph i

có s hoàn ch nh h n và ph i có ph ng pháp đ ki m tra đ hút s ch đáy l ây

1.3.3 Ki m tra l ng thép

L ng c t thép ngoài vi c ph i phù h p v i yêu c u c a thi t k nh quy cách,

ch ng lo i, ph m c p que hàn, quy cách m i hàn, đ dài đ ng hàn còn ph i phù

h p yêu c u sau đây:

1.3.4 Ki m tra Bê tông

Thi công bê tông cho c c khoan nh i trong đ t có n c ng m ph i tuân theo quy đ nh v đ bê tông d i n c và ph i có s qu n lý ch t l ng bê tông khi đ theo các giai đo n

Bê tông tr c khi đ ph i ki m tra đ s t và l y m u, m i c c ba t m u l y cho ba

ph n, đ u, gi a và m i c c, m i t ba m u

C t li u, n c và xi m ng đ c th m u, ki m tra theo quy đ nh cho công tác bê tông K t qu ép m u kèm theo lý l ch c c

C n thi t l p cho t ng c c m t đ ng cong đ bê tông quan h gi a l ng th c t

c a bê tông vào c c và th tích hình h c c a c c qua t ng đ sâu khác nhau ng cong nói trên ph i có ít nh t n m đi m phân b trên toàn b chi u dài c c

Ph ng pháp ki m tra kh i l ng bê tông thông th ng là đ m s xe chuy n bê tông đ n và phi u v n chuy n đã nh n đ c, có khi do thành l b s t làm cho

đ ng kính l b to ra nên c n ph i dùng dây th ng xuyên đo xem m t bê tông

dâng lên đ c bao nhiêu m i khi đ h t m t xe bê tông

S li u đo đ c ghi chép vào s theo dõi, đ ng th i c ng ph i th ng xuyên đ i chi u t ng quan gi a s l ng đã v n chuy n v i s l ng theo k ho ch N u

th y gi a kh i l ng bê tông đã v n chuy n v i kh i l ng bê tông theo k ho ch

có chênh l ch l n thì ph i ki m tra l i: có khi là sai sót gi a s xe chuy n bê tông

v i s th c t c a bê tông đã đ xu ng, c ng có khi ph i xem xét v thi t b , k thu t, ch t l ng qu n lý ngay t i tr m tr n bê tông, ho c ki m tra l i thi t b đo

đ m

1.4 Ki m tra ch t l ng c c sau thi công

đánh giá ch t l ng c c, ta có th s d ng các ph ng pháp không phá hu ho c phá hu Các ph ng pháp không phá hu th ng đ c u tiên s d ng nh m phát

hi n các khuy t t t nguy hi m và các ph ng pháp phá hu s d ng sau đó đ đánh giá đ nh l ng các khuy t t t nguy hi m đó, giúp các nhà thi t k đ xu t các bi n pháp c u ch a h p lý

V i c c khoan nh i, các ph ng pháp không phá hu đánh giá ch t l ng đ c chia thành hai nhóm: nhóm đánh giá ch t l ng v t li u thân c c và nhóm đánh giá

K t lu n ch ng 1

N i dung ch ng 1 trình bày t ng quan c c khoan nh i bê tông c t thép Tác gi tóm t t đ c đi m chính c a c c khoan nh i bê tông c t thép v u nh c đi m và

ph m vi áp d ng, các bi n pháp k thu t thi công đang đ c áp d ng t i Vi t nam

hi n nay và đ a ra phân tích m t s nh h ng c a các bi n pháp đó thi công đ i

v i ch t l ng c c khoan nh i Bên c nh đó quy trình thi công c c khoan nh i và các ph ng pháp ki m tra ch t l ng c c khoan nh i đ c đ c p

CH NG 2: K THU T THI CÔNG KHOAN C C NH I TRONG

N N Á

2.1 G i i pháp thi công c c khoan nh i trong n n đá

2.1.1 c đi m ph ng pháp thi công c c khoan nh i trong n n đá

C c khoan nh i trong quá trình thi công th ng hay g p s c trong các công đo n thi công khoan t o l , gia công ch t o l ng thép, thi công bê tông i v i c c khoan nh i trong vùng đá hay hang đ ng cast , do tính ch t ph c t p c a đ a t ng nên quá trình thi công khoan t o l th ng r t khó kh n, đ c xem là khác bi t c

b n đ phân bi t v i bi n pháp thi công c c khoan nh i trên n n đ a ch t thông

th ng

Th c t cho th y do nhi u nguyên nhân khác nhau nh : Không đánh giá h t hi n

tr ng đá, hang cast trong b c kh o sát, nhà th u không đ m b o trang thi t b chuyên dùng mà th ng dùng các máy móc s n có thông d ng, d n đ n vi c l a

ch n bi n pháp khoan t o l không phù h p, đi u này d n t i các s c trong thi công, làm ch m ti n đ khoan, hi u qu thi công th p, (ví d nh công trình c u Tr Ang th i gian hoàn thành thi công 6 tháng/c c, ho c c u Troóc ti n đ thi công 3 tháng/c c do bi n pháp thi công c c không phù h p)

i v i công ngh khoan c c nh i trong vùng đá c ng, hang đ ng cast , vi c l a

ch n công ngh khoan t o l mang tính quy t đ nh đ n n ng su t, ch t l ng thi công c c L a ch n công ngh khoan t o l s quy t đ nh toàn b dây chuy n thi t

b và công ngh thi công c ng nh tính kh thi c a gi i pháp thi t k Vi c chu n b

m t b ng và h th ng các công trình ph tr ph c v thi công c ng ph thu c chính vào l a ch n công ngh khoan t o l

Công tác kh o sát đ a ch t thu v n h t s c quan tr ng đ i v i công tác thi t k Thông s kh o sát n u đ y đ s ph n ánh đ c, c ng đ đá, tình tr ng n c

ng m, làm c s cho thi t k và thi công phân tích l a ch n công ngh thi công phù

h p h n ch đ c các s c có th phát sinh trong quá trình thi công c c Th c t

t ng, d n t i quá trình thi công không có ph ng án và s chu n b phù h p Do đó khi phát sinh các s c trong quá trình thi công, c nhà th u và T v n giám sát đ u lúng túng, vi c gi i quy t kh c ph c s c r t v t v

T i m t s n i trong vùng hang đ ng s d ng k t c u c c khoan nh i nh nhà máy

xi m ng H i Phòng, quá trình khoan th m dò đ a ch t b c thi t k k thu t đã phát hi n có hi n t ng cast , do đó trong giai đo n thi t k b n v thi công đã ch

đ nh khoan th m dò đ a ch t t i các tim c c tr c khi khoan c c chính th c ây là

m t bi n pháp r t h p lý nh m ng n ng a các s c có th x y ra trong quá trình thi công Vi c có hình tr l khoan t i m i tim c c s cho phép đ n v thi t k và thi công l a ch n đ c bi n pháp thi công t t nh t, phù h p nh t v i đ a ch t th c t

d a trên c s phân lo i đá, phân lo i hang cast ch t ho c hang cast s ng (b ng 2.1 phân c p đá theo c ng đ kháng nén)

2.1 2 Thi t b công ngh thi công khoan t o l

2.1.2.1 Máy khoan c c nh i ki u g u xoay d ng c t bu m

Máy khoan c c nh i ki u g u đào: khi làm vi c, g u đào xoay tròn theo c n khoan,

c t đ t, nh i đ y vào g u đào, sau đó đ t trong g u đào đ c đ a lên cùng v i g u đào nh vi c rút c n khoan lên

C t bu m d ng ch ng ch n, thông qua k thu t rung c ng h ng t i u hóa tính

n ng v n hành n đ nh cho thi t b , có kh n ng ch ng l c, ch ng cong và gi m

ch n L c ép đ u bò l n, s d ng h th ng bôi tr n hi u su t cao, đ m b o cho thi t

b thi công trong môi tr ng nhi t đ cao

Có th ch n k t h p tính n ng b đ t, đáp ng đ y đ yêu c u cho nhi u lo i hình thi công đa d ng

Có th d a trên đ a ch t các t ng đ t đá đ cài đ t ch đ khoan đá khác nhau

- u đi m: thi công nhanh, vi c ki m tra ch t l ng thu n ti n rõ ràng, b o đ m v sinh môi tr ng Ít nh h ng đ n công trình xung quanh

- Nh c đi m: thi t b chuyên d ng, giá đ t, giá thành c c cao, quy trình công ngh

ph i tuân th ch t ch , đòi h i cán b k thu t và công nhân ph i lành ngh và có ý

th c công nghi p và k lu t cao

Do ph ng pháp này khoan nhanh h n và ch t l ng đ m b o h n nên Vi t Nam

hi n nay ch y u s d ng ph ng pháp khoan này

i v i các dòng máy chu n nh BAUER thì máy khoan c c nh i có nhi u lo i

nh ng ph bi n Vi t Nam đang s d ng là máy khoan c t bu m, dòng máy này khoan cho ch t l ng c c khoan nh i t t, khoan đ c nh ng c c l n mà máy khoan

ch không khoan đ c, và có th khoan đá c ng đ r n cao

C n khoan làm b ng thép g m ba đ n n m đo n l ng vào nhau nh c t ng ten, chi u dài c n t 12 m đ n 18 m Khi khoan các đo n phía trong t thò ra cho đ n khi ra h t c n m đo n, chi u sâu khoan t 30 m cho đ n 100 m C n khoan bao

g m hai lo i là c n ma sát và c n khóa i v i t ng lo i đ a ch t mà s d ng các

lo i c n này

G u khoan hình thùng phuy có đ ng kính các lo i t 600 mm đ n 3.000 mm ho c

có th h n n a Th ng hi u máy khoan c c nh i BAUER đã kh ng đ nh đ c ch t

l ng và th ng hi u t i Vi t Nam khi khoan các công trình d án l n nh nhi t

đi n V ng Áng, D án ng cao t c Hà N i - Lào Cai, Tòa nhà Khách s n D u khí, c u Tân V - L ch Huy n v i đ ng kính khoan 2,5m sâu 80m

Phù h p v i các đi u ki n làm vi c sau:

Các c c khoan nh i có dùng ng vách casing l p casing b ng đ u bò ho c thi t b tùy ch n l p b i b l c th y l c

Các c c khoan mà không dùng ng vách casing c a Bauer đ c đ c gia c n

đ nh b ng các dung d ch khoan

Các c c khoan v i m i khoan ru t gà có ho c không có đo n n i thêm c n kelly

B ng 2.2 Thông s k thu t m t s lo i máy khoan BAUER

Hình 2.1 Máy khoan Bauer

Máy khoan c c nh i th y l c s n xu t b i hãng SOILMEC và đ c thi t k đ c bi t cho các ng d ng sau đây:

- ng vách c c nh i v i đ nh h ng khoan tr c ti p ho c ép ng vách b ng l c rung

- C c khoan nh i sâu, n đ nh v i khoan trên c n ho c khoan d i n c

B ng 2.3 Thông s k thu t m t s lo i máy khoan SOILMEC

Hình 2.2 Máy khoan SOILMEC

Máy khoan đ c thi t k khoan đá không v t quá 100Mpa, k thu t t ng áp cho

t i, giúp t ng kh n ng ép và l c nh c đ u khoan lên g p đôi, nâng cao kh n ng khoan đá c ng

K thu t t đ ng xung áp phá đá tiên ti n hàng đ u th gi i, thông qua vi c đ a m t

l c ép thích h p vào t ng đá c ng theo chu k đ phá v đá c ng, nâng cao hi u

su t khoan đá, cu i cùng th c hi n ch đ “Khoan t đ ng”

G u khoan dành cho các l p đ a ch t có xu t hi n hang Cast , v i chi u cao c a

g u 3,5m đ m b o cho m i l n khoan v i chi u sâu nh h n 3m đ c th ng đ ng, không x y ra hi n t ng l khoan b xiên và h n ch t i đa các s c đ i v i c n

Kelly bar

B ng 2.4 Thông s k thu t m t s lo i máy khoan SANY

Thông s k thu t n v SR200I

II

SR360 RC8

SR285 RC8 SR250

G u khoan hang Cast

G u khoan đá Hình 2.3 Máy khoan SANY

2.1.2.2 Máy khoan tu n hoàn ng c RCD

Máy khoan c c nh i ki u b m tu n hoàn ngh ch: l i c t đ t d ng chân v t tàu th y (t c là d ng cánh qu t) khoan vào trong đ t nh g n vào đ u c n khoan, là các

đ ng ng b m, xoay tròn Sau khi đ t đã đ c làm t i nh thành mùn khoan, máy

b m hút công su t l n, s b m lên trên m t đ t cùng v i dung d ch gi thành h đào qua đ ng c n khoan

- u đi m: giá thành thi t b r thi công đ n gi n, h giá thành thi công công trình

- Nh c đi m: t c đ khoan ch m, ch t l ng và đ tin c y ch a cao

B ng 2.5 Máy khoan tu n hoàn d ng mâm xoay c a Trung Qu c

Mã hi u

ng kính l

khoan (mm) 800-150 500 500-350 2500 1500 1000 Chi u sâu l

thu n ngh ch

Tu n hoàn

thu n

Tu n hoàn thu n

ngh ch

Tu n hoàn thu n

ngh ch

Tu n hoàn thu n

Hình 2.4 Máy khoan tu n hoàn d ng mâm xoay

2.1.2.3 Th i t b khoan nh i b ng ph ng pháp đ p cáp

Hình 2.5 Máy khoan đ p cáp CK-2000 (Trung Qu c)

B ng: 2.6 Thông s k thu t các lo i máy khoan đ p cáp

- u đi m: giá thành r , v n hành thi công đ n gi n

- Nh c đi m: hay x y ra s c đ t cáp, r i búa đ p

2.1.3 Các ph ng pháp s d ng Vi t Nam và tham kh o trên th gi i

Trên th gi i có r t nhi u thi t b và công ngh thi công c c khoan nh i, tu theo

đ c đi m c u trúc đ t n n và n c d i đ t đ l a ch n ph ng pháp khoan Hi n nay có ba ph ng pháp thi công th ng đ c áp d ng là:

- C c khoan nh i theo ph ng pháp khoan khô

- C c khoan nh i có s d ng ng vách

- C c khoan nh i không dùng ng vách

2.1.3.1 C c khoan nh i theo công ngh khoan khô

C c khoan nh i s d ng công ngh khoan khô thích h p cho đ t đá n m trên m c

n c ng m, các lo i đ t đá này không b b r i và s p l khi khoan t o l t i đ sâu thi t k Bi n pháp này thích h p cho c u trúc n n đ t sét c ng phân b đ ng nh t,

Công ngh khoan khô đ c s d ng s d dàng ki m tra m c đ làm s ch đáy l khoan và ch t l ng đ bê tông thành c c Tuy nhiên v i bi n pháp công ngh này

c ng c n đ c bi t chú ý ki m tra đ nh y c a đ t sét do khi đ t sét quá c k t, có th

n ra do hút m t v a bê tông, đi u này không nh ng làm m m thành h khoan mà còn làm gi m ch t l ng bê tông c c, đ b n c a đ t sét c ng b gi m theo th i gian

2.1.3 2 C c khoan nh i có s d ng ng vách

C c khoan nh i có s d ng ng vách th ng đ c s d ng khi thi công nh ng c c

n m k sát v i công trình có s n ho c do nh ng đi u ki n đ a ch t đ c bi t nh cho các công trình c u, thi công d i n c C c khoan nh i có dùng ng vách thép r t thu n l i cho thi công vì h n ch s c s p thành h khoan, bê tông ít b l n t p ch t

b n vì không ph i s d ng dung d ch Bentonite, ch t l ng c c th ng cao h n so

v i khi không s d ng ng vách

Nh c đi m c a ph ng pháp này là thi t b máy móc thi công l n, c ng k nh, quá trình thi công gây rung và t o ti ng n l n, khó thi công đ i v i nh ng c c có chi u dài l n trên 30m

2.1.3 3 C c khoan nh i không dùng ng vách

Thi công c c khoan nh i không s d ng ng vách là công ngh thi công ph bi n

u đi m c a ph ng pháp này là thi công nhanh, đ m b o v sinh môi tr ng và ít

nh h ng đ n các công trình xung quanh

Bi n pháp này thích h p v i lo i đ t sét m m, n a c ng n a m m, đ t cát m n, cát thô ho c có l n s i c h t t 20-100mm

Có hai ph ng pháp thi công c c khoan nh i không s d ng ng vách, đó là:

Máy đào s d ng gu ng xo n đ phá đ t, dung d ch Bentonite đ c b m xu ng h

đ gi vách h đào Mùn khoan và dung d ch đ c máy b m và máy nén khí đ y t đáy h khoan lên, đ a vào b l ng đ l c tách dung d ch Bentonite tái s d ng Công vi c đ t c t thép và đ bê tông ti n hành bình th ng

- u đi m: Chi phí thi t b r , thi công đ n gi n, h giá thành

- Nh c đi m: T c đ khoan ch m, ch t l ng và đ tin c y ch a cao

G u khoan th ng có d ng thùng xoay c t đ t và đ a ra ngoài C n g u khoan có

d ng ng ten, th ng là ba đ n n m đo n truy n đ c chuy n đ ng xoay t máy đào xu ng g u nh h th ng rãnh

Vách h khoan đ c gi n đình nh dung d ch Bentonite Quá trình t o l đ c

th c hi n trong dung d ch Bentonite Trong quá trình khoan có th thay các g u khác nhau đ phù h p v i n n đ t đào và đ kh c ph c các d t t trong lòng đ t

- u đi m: Thi công nhanh, vi c ki m tra ch t l ng d dàng thu n ti n, đ m b o

v sinh môi tr ng và ít nh h ng đ n các công trình lân c n

- Nh c đi m: Ph i s d ng các thi t b chuyên d ng giá chi phí l n, giá thành thi công c c cao

Ngoài ra, ph ng pháp này còn đòi h i quy trình công ngh r t ch t ch , cán b k thu t và công nhân ph i thành th o, có ý th c t ch c k lu t cao

Do t c đ khoan nhanh và ch t l ng đ m b o h n so v i các bi n pháp khác, nên

hi n nay các công trình s d ng c c khoan nh i Vi t Nam ch y u s d ng bi n pháp này b ng các thi t b máy móc c a c (Bauer), Italia (SoilMec)

2.2 Các s c và khuy t t t c a c c khoan nh i trong n n đá th ng g p

Khái ni m s c : Là nh ng hi n t ng khác th ng x y ra ngoài d tính c a đ n v thi t k c ng nh c a đ n v thi công, d n đ n nh ng h u qu làm h h ng c c,

gi m s c ch u t i c a c c M c đ h h ng có th t nh đ n l n và có th s a ch a

đ c ho c không th mà ph i thay th b ng c c khác

Xu t phát t đ c đi m công ngh thi công c c khoan nh i là khoan t o l tr c trong n n đ t, gi n đ nh vách h khoan b ng ng vách ho c, dung d ch bentonite,