Người thiết k ế không thề xét hết được các tác dụng qua lại giữa đất nền vc móng, độ biến dạng của đất nền, dẫn đến những chênh lệch độ lún lớn, kiông dự đoán hết được các lực phát sinh
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Nền móng không giông các bộ phận khác của công trinh ở chô là nó được đát trực tiếp lên môi trường địa chất, thường không giống nhau ở mọi chỗ, không đong nhàt về thành phần và độ chặt, lại khó khảo sát chính xác các
sc liệu.
Ngoài ra con người củng không dự đoán được các tác động của: nước mặt, nước ngầm, dòng chảy, sự sói mòn, dịch chuyến, trôi trượt của đất nin, ảnh hưởng của ngập úng do lủ lụt, và các hiện tượng sinh họcy hóa hoc, cơ học liên quan đến sự ổn định bền vững của nền móng.
Người thiết k ế không thề xét hết được các tác dụng qua lại giữa đất nền
vc móng, độ biến dạng của đất nền, dẫn đến những chênh lệch độ lún lớn, kiông dự đoán hết được các lực phát sinh, khổng hiếu biết đầy đủ sức chịu tci thực tế của đất nền Vi vậy, khoa học uể nẻn móng khó có thế trở thành nôn học chính xác được, nên việc mièu tả lại các sự cỏ, phân tích các
n ị u y ễ n n h ă n v ả h ậ u q u ả l ă v iệ c l ầ m c ó ý n g h l a , l à c á c h g i ú p đ ỡ b ổ í c h c h o
ccc đô án thiết k ế và xảy dựng các công trình tương lai.
Nếu trong khâu khảo sát và thiết k ế có những thiếu xót gây ra hư hỏng nin móng, thì khâu thi công củng có thế mắc những sai phạm, chảng hạn riiư trong việc bơm hút nước ngầm làm khỏ h ố đào, biện pháp thi công kiông phù hợp, thiết bị lạc hậu, yếu kém.
Những hư hóng về nền móng chỉ phát hiện sau một thời gian sử dụng ang trình, khi này công tác sửa chữa gia cô nền móng thường rất khó khăn
VI rấ t tốn kém, cần p h ả i có biện pháp đặc biệt ph òn g chống công tr ìn h và
ccc phương tiện chuyên dùng cho sửa chữa, gia cô.
Trước khi sửa chữa cần xác minh nguyên nhăn đích thực gảy hư hỏng;
sổ cô xẩy ra thường không phải chỉ có một nguyên nhản duy nhất, nhưng bio giờ củng có một nguyên nhăn chủ yếu.
Trang 3Các biện pháp sửa chữa, phục hồi, gia cường nền móng đạt hiệu quả là những bài học kinh nghiệm quý giá má người đi trước dành lại cho những người đi sau.
Chúng tôi sưu tầm và hệ thống hòa những kiến thức và những kinh nghiệm trong tập sách chuyên đề này đ ể phổ biến cùng các cán bộ kỹ thuật trẻ, mong rằng sự hiểu biết của chúng ta trong lĩnh vực nền móng này ngày càng phong phú.
Củng cần nói thêm là tiếp sau tập sách này, còn có tập: "Hư hỏng, sửa chữa, gia cường công trinh" nhằm hoàn tất bộ tài liệu này đê phục vụ các bạn đọc xa gần.
PGS Lê Văn Kiểm
Trang 4Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 5
Kết cấu móng lại phụ thuộc vào các tính chất của đất nền bên dưới; những biến dạngcủa đất nền dưới tải trọng có thể dẫn đến sự phá hoại móng và toàn bộ công trình bêntrên; trong khi những biến dạng của kết cấu công trình bên trên có thể không ảnh hưởng
gì đến kết cấu móng bên dưới
Trong quá trình xây dựng công trình, trạng thái đất nền bắt đầu thay đổi, đặc biệt lớp đất nằm ngay bên dưới đế móng, tức vùng chịu ứng suất nén lớn nhất
Trong quá trình sử dụng công trình, đất nền vẫn tiếp tục biến dạng trong một thời gian dài nữa rồi mới ngừng hẳn Những biến dạng không đồng đều của đất nền là nguyên nhân gây ra hư hỏng công trình
Từ xa xưa đã có nhiều công trình lớn bị sự cố do nền móng hư hỏng, nhimg không có công tác sửa chữa nào được thực hiện; chỉ có mỗi cách là tháo dỡ công trình ra để rồi xây dựng lại Phải đến đầu thế kỷ thứ 20 kỹ thuật sửa chữa, gia cường nền móng mới thực sự phát triển
Những đặc điểm của đất nền khi chịu tải
- Đất nền chỉ chịu được lực nén và lực cắt
- Cường độ của đất nền khá nhỏ và biến dạng thì khá lớn: cường độ đất nền nhỏ hơn cường độ gạch, đá, bêtông hàng trăm lần, độ biến dạng lại lớn hơn hàng ngàn lần
- Độ biến dạng của đất nền tăng dần theo thời gian khi tải trọng tác dụng không đổi;
đó là do hiện tượng cô kết và từ biến của đất nền
Cô kết là trong quá trình chịu tải, nước trong đất thoát dần ra khỏi thành phần lỗ rỗng
giữa các hạt đất
Từ biến là sự biến dạng của thành phần hạt đất rắn.
Hiện tượng cô kết thường xảy ra nhất trong đất cát
Cả hai hiện tượng trên xảy ra đồng thời trong đất thịt
Trang 56 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG
Đất nền còn biến dạng lớn khi chịu tác dụng cùa các loại tải trọng động, đó là hiện
tượng rung chẩy của đất.
- Quan sát độ lún của đất nền dưới bàn nén cứng, khi tải trọng tăng dần, có thế phán biệt được ba loại biến dạng đất nền như sau:
Biến dạng đàn h ồ i: khi tải trọng còn nhỏ, chưa vượt qua độ bển cấu trúc của đất
Biến dạng nén chặt: độ lún tăng, kéo theo sự lèn chặt đất bên dưới bàn nén; ở mép
bàn nén đã bắt đầu hình thành vùng biến dạng dẻo
Biến dạng dẻo: vùng biến dạng dẻo lớn dần theo tải trọng, phát triển xuống sâu, làm dịch chuyển đất ra các phía có sức cản nhỏ hơn, làm trồi đất mép biên lên; độ lún tăng nhanh, và đất nền bị mất ổn định hoàn toàn (hình 1.1)
Quá trình biến dạng nén chặt biến diễn theo thời gian Thời gian đất được nén chật dần đến khi ổn định tùy thuộc loại đất và điều kiện thoát nước của đất
Đất nền dưới các móng nổng, sau một thời gian chịu lực (một hai chục năm), được nén chặt; các tính chất cơ lý của đất đó thay đổi có lợi về phương diện chịu lực; đất đó
có thể chịu thêm tải (xây thêm tẩng nhà) mà khỏng cần gia cường
Vấn đề này đã được nghiên cứu trên 6 công trình, và rút ra được 2 nhận xét sau:
Nhận xét 1:
- Công trình chưa cơi thêm tầng thì:
Tải trọng đất nền = (0,5 4- 0,6) tải trọng tính toán cho phép
- Công trình khi xây thêm tầng thì:
Tải trọng đất nền = (2,1 H- 2,72) lần tải trọng ban đầu
Trang 6Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG 7
nhà cao thấp khác nhau; i) Lún nghiêng do nền móng, nhưng nhả không nứt.
□ □□□□
- Các vết nứt ở phần tường phía trên do các giàn vì kèo hư, tạo ra lực đạp tường (hình 1.2k)
- Tường nghiêng hoặc phình hông do hư hỏng ở chỗ liên kết dầm, sàn vào tường (hình 1.21)
Trang 78 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỞNG NÉN MÓNG
Các biến dạng khung nhà do nền móng (hình 1.3)
- Cột nghiêng hay quay so với trục đứng do cột chịu tải không đối xứng (lệch tâm) (hình 1.3a) Cột chịu tải đối xứng vẫn có thể bị nghiêng do sự phân bố các vỉa đất nền dưới đế móng không cân bằng Độ nghiêng của từng móng riêng biệt làm phát sinh các ứng suất phụ trong các kết cấu chịu lực khác như tường, dầm, sàn
- Cột lún không đồng đều tại từng khu vực nhỏ, cũng gây ứng suất phụ trong dầm, sàn (hình 1.3b)
- Hiện tượng xoắn vỏ đỗ là khi công trình bị nghiêng lệch khác nhau ở nhiều chỗ (hình 1.3c)
- Hiện tượng chuyển dịch ngang là khi móng chịu lực đạp lớn (hình 1.3d)
- Hiện tượng chuyển dịch ngang tại các tường chắn đất chịu lực đạp lớn (hình 1.3e)
a) Cột nghiêng hay quay; b) Các cột lún không đồng đêu;
c) Nhà khung bị xoắn vỏ đỗ; d) và e) Móng và tường chắn chuyển dịch ngang
NHŨNG SAI PHẠM
Những sai phạm trong khảo sát địa chất
- Đánh giá sai các thành phần địa chất
- Bố trí các lỗ khoan thăm dò không hợp lý
- Không biết hết các lớp chịu lực dưới móng
- Không phát hiện những chỗ đất yếu cục bộ và nguy hiểm như túi bùn, hổ ao, giếng, hang hốc cũ
Trang 8Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG 9
Những sai sót trên làm nền móng lún không đểu, tạo trong móng những ứng suất kéo, ứng suất cắt vượt quá giới hạn tính toán, phá hoại móng và các bộ phận công trình
Những sai phạm trong thiết kế
- Giải pháp cấu tạo móng không phù hợp với đất nền
- Giải pháp bố trí các khe lún không phù hợp với cấu trúc công trình bên trên
- Dự tính độ lún công trình không đúng với thực tế
- Không dự kiến được hết ảnh hưởng của các tải trọng tác dụng lên móng, như: độ rung động của thiết bị, lực hãm của cầu trục, tải trọng từ lớp đất tôn nền, tác dụng của
ma sát âm lên cọc
Những sai phạm trong thi công
- Đi lại quá nhiều trên mặt nền làm hư hỏng đất nền
- Không vét thật sạch bùn nước trong hố móng khi phải thi công trong mùa mưa
- Đào đất hố móng sâu quá cao trình thiết kế, nên phải lấp bù bằng đất tơi xốp
- Thi công móng với chất lượng kém: bêtông rõ xốp, các mạch xây không kín vữa, vữa xây dễ bong
- Lấp đất khe rãnh hố móng rồi không đầm lèn chặt, chung quanh nhà không lát vỉa
hè, hoặc chất lượng lát không tốt, nước mưa dễ thấm vào móng, vào nền, làm hư hỏng nền móng
- Thi công đặt đường ống hoặc đặt móng công trình mới xuống sâu hơn móng công trình cũ kế bên, dễ làm hư hỏng nền móng cũ Hầy
- Xe máy thi công qua lại nhiểu gần móng công trình cũ, hoặc rung động do đóng cọc gần đó, làm nền công trình cũ biến dạng; rung động còn làm lắng chặt lớp đất cát nền, gây lún không đều cho công trình cũ
Những sai phạm trong sử dụng
- Đường ống nước thải sinh hoạt bị rò ri, thấm vào nền móng công trình
- Nước trên mặt thấm không đều xuống nền móng do bố trí sân, hè không hợp lý, hoặc sân hè quanh nhà bị hư hỏng
- Cống rãnh của các nhà máy bị sập vỡ, nước thải xâm thực thấm lan tràn, hủy hoại móng các công trình lân cận
Điều kiện làm việc của nền móng thay đổi
- Trong quá trình sử dụng, công trình nhà cửa được cải tạo lại vì mục đích sử dụng thay đổi, chẳng hạn: nới rộng hoặc xây thêm tầng, đặt thêm thiết bị nghĩa là tải trọng trên nền móng thay đổi
Trang 910 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG
- Cường độ chịu lực của đất nền giảm, khi mực nước ngầm dâng cao hoặc hạ thấp so với thời gian trước
Mực nước ngầm dâng cao là do mới đắp đập ngăn nước sông; hoặc mới đào kênh rạch dẫn nước qua địa phương; hoặc hệ thống cống tiêu nước địa phương bị lấp
Mực nước ngầm hạ thấp là do mới đặt thêm nhiều đường cống rãnh tiêu nước trong đô thị, hoặc trải nhựa đưòng sá, lát vỉa hè làm nước mưa không thám xuống đất được nữa.Nước ngầm dâng cao làm tăng độ ẩm, làm giảm cường độ đất nền Các loại đất như cát mịn, hoàng thổ, sa bồi chỉ chịu lực tốt khi ở trạng thái khô, còn khi ngập nước chúng
sẽ mất khả năng chịu lực Đất thịt ngấm ẩm sẽ mềm ra, khả năng chịu lực giảm sút ngay.Nước ngầm hạ thấp, thấp dưới đầu cọc gỗ, cọc tre, thì các đầu cọc này chóng bị hư mục.Dân số đô thị tăng mau, sử dụng nhiều nước giếng khoan, làm cạn kiệt nước ngầm, gây lún sụt nhiều công trình
Trang 10Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG 11
Chương 2
KIỂM TRA NÊN MÓNG
Muốn chọn được phương án sửa chữa, gia cường nền móng đúng đắn phải tiến hành đợt khảo sát, kiểm tra cẩn thận công trình cũ và giải thích được nguyên nhân gây ra hư hỏng.Quá trình khảo sát, kiểm tra nền móng gồm các giai đoạn sau:
- Thu thập và nghiên cứu tài liệu lịch sử công trình và hồ sơ thiết kế kỹ thuật
- Quan sát kiểm tra phần công trình bên trên móng
- Quan sát kiểm tra phần móng công trình
- Thăm dò lại phần nền
- Làm tổng kết và đánh giá những số liệu thu thập được
THU THẬP VÀ NGHIỄN cứu TÀI LIỆU
Mục đích là để biết:
- Tuổi công trình, quá trình tổn tại
- Hình dạng ban đầu khi mới xây dựng công trình
- Những sửa chữa, cải tạo trong quá trình sử dụng
- Nguyên nhân và thời điểm đã xảy ra hư hỏng trước đó
Nếu còn lưu trữ được các tài liệu khảo sát, thăm dò địa chất, các hồ sơ thiết kế, cácbiên bản thi công phần ngầm, thì nên tính toán lại nền móng
Ngoài ra cần khảo sát rộng ra các vùng lân cận về những biến dạng, hư hỏng tương tự; nguyên nhân và biện pháp xử lý
QUAN SÁT, KIỂM TRA PHẦN CÔNG TRÌNH TRÊN MÓNG
Mục đích là tìm kiếm các dấu hiệu chứng tỏ nền móng công trình biến dạng Những dấu hiệu này là:
- Công trình bị nghiêng lệch, bị xê dịch ngang ở từng chỗ
- Nhiều vết nứt xuất hiện trên tường, trên sàn, mà nguyên nhân là nền móng lúnkhông đồng đều
Muốn biết công trình còn tiếp tục ỉún nữa không, thì phải theo dõi xem các vết nứt còn phát triển nữa không bằng cách:
Trang 1112 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG
- Quan trắc sự phát triển vết nứt theo chiều dài; đánh dấu sơn điểm đầu mút vết nứt và ghi ngày tháng quan trắc
- Quan trắc sự phát triển vết nứt theo chiều rộng; gắn những con dấu bằng thạch cao
đè lên vết nứt và vuông góc cho vết nứt; cứ cách 2 H-3m dọc chiều dài vết nứt lại gắn một con dấu 8x30cm, dầy 3cm; trên mặt ghi số hiệu và ngày tháng gắn dấu (hình 2.1)
- Đo đạc độ lún thực sự thì phải sử dụng máy quan trắc, quy về những mốc cố định
- Sự phân bố các khe nứt được thể hiện trên bản vẽ toàn cảnh kết cấu, ghi số hiệu và
sự phát triển của từng khe nứt, dùng làm tài liệu nghiên cứu nguyên nhân nứt
H ình 2.1 V ị trí vết nứt và cách gắn các con dấu theo dõi
QUAN SÁT KIỂM TRA PHẦN MÓNG
Mục đích
- Phát hiện những hư hỏng trong khối móng
- Xác minh cường độ khối móng, chiều sâu đặt móng, hình dạng móng và kích thước
đế móng
Cách thực hiện
* Kiểm tra hình dạng khối móng cũ, phải đào h ố thăm (hình 2.2).
Số lượng hố thăm và vị trí đào hố tùy thuộc mặt bằng công trình và mục đích kiểm tra Chỉ cần đào hố thăm ở nơi nhà bị hư hỏng, ở nơi nghi vấn nền móng bị biến dạng Cũng nên đào một vài hố thăm ở ngoài những nơi đó để kiểm chứng hiện tượng
Trang 12H ư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 13
1- H ố thăm; 2 và 3 - Chỗ lấy mẫu đất nền; 4- Móng xây;
5- Tấm bêtông cốt thép lót chống lún; 6- Khe đáy để xác định kích thước đế móng.
- Hố thăm đào sát chân móng kiểm tra, rộng khoảng 1,0 -r l,5m; đào xuống đến đâu thì chống vách đất đến đó, đồng thời có biện pháp chống nước mưa và nước ngầm
- Nếu nhà có tầng hầm thì nên đào hố thăm phía trong nhà để giảm bớt độ sâu phải đào đất
- Muốn biết chiều dầy tường móng ở các độ cao khác nhau thì khoan các lỗ xuyên qua móng
- Muốn biết chiểu rộng đế móng thì moi một khe đáy dưới đế móng
- Muốn biết kích thước móng cột cả hai chiều thì đào hố thám ở góc móng
* Kiểm tra chất lượng vả cường độ chịu lực cửu móng báng cách:
- Xem móng có những vết nứt dọc ngang không.
- Đá xây móng long lở, bóc rời từng viên được không
- Dùng búa gõ để nhận xét cường độ móng: móng chắc thì tiếng kêu ròn vang; móng yếu thì tiếng kêu dè bục
- Khoan những lỗ xuyên qua móng thì cũng có thể biết được tình trạng vật liệu móng; móng yếu thì khoan dễ dàng
- Cách kiểm tra móng đảm bảo nhất là khoan lấy những mẫu vật liệu móng đem về phòng thí nghiệm để thử cường độ
- Sau khi hoàn thành công tác kiểm tra phải lấp kỹ hố thăm, đầm cẩn thận, lát lại hè
KHẢO SÁT KIỂM TRA PHẦN NÊN
Mục đích:
- Xác định lại thế nằm và chiều đầy các lớp đất yếu (hình 2.3)
Trang 1314 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG
- Lấy mẫu đất dưới đế móng để phán đoán mức độ nén chặt đất nền dưới trọng lượng công trình và để đánh giá đúng khả năng chịu lực gia tăng của nền
- Xác định lớp đất chịu lực để đặt mũi cọc (nếu áp dụng phương pháp sửa chữa nền móng bằng cọc)
- Lấy mẫu đất để xác định một vài chỉ tiêu, như môđun biến dạng E của đất nền để tính toán trước độ lún
LỖ khoan 1 Lỗ khoan 3
a)
a) M ặt bằng b ố trí các lỗ khoan thăm dò; b) Mặt cắt địa chất lấy từ ba lỗ khoan.
KHOAN LẤY MẪU ĐẤT KIỂU PITTÔNG
Trình tự khoan lấy mẫu đất trình bày trong hình 2.4 Các mẫu đất được gắn kín đem
về phòng thí nghiêm để xác định các tính chất cơ lý của mẫu đất Đây là phương pháp tốt nhất giữ được cơ cấu đất khỏi hư hỏng
a) Đóng ống pỉttông đã cài chốt; b) Ngừng đóng và tháo chốt pittông;
c) Đóng đoạn ống lấy mẫu đất, giữpittông yên vị bằng cáp; d) Cài chốt giữ phông khỉ đã xuống đủ và tháo ty pittông; e) Kéo ty pittông lên và tháo cáp; g) Nâng ống mẩu đất lên.
Trang 14Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 15
PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TĨNH
Mục đích:
- Phân định các lớp đất
- Xác định lực cản mũi và lực ma sát biên
- Tính ra cường độ và môđun biến dạng của đất nền để ước định kích thước móng nông
* Thiết bị gồm những đoạn ty nối dài, tận cùng là một mũi xuyên, đường kính3,64-5cm, được ép xuống đất vói một tốc độ chậm và không thay đổi, bằng kích đặt trên
xe giá khoan (hình 2.5a)
* Người ta ghi lại được các số liệu riêng biệt (hình 2.5b):
qc - ứng suất mũi; fs - lực cảm ma sát biên; Ọt - lực cản xuyên tổng cộng và trình bày chúng thành đổ thị theo chiều sâu được xuyên
* Có mối quan hệ giữa ứng suất mũi qc và môđun biến dạng E, như sau:
- Đối vói đất cát chặt và chặt vừa: E = 3qc
- Đối với đất sét: E = 7qc
E > 50MPa: Đất không lún
E = 50-r20MPa: Đất lún ít
E = 20-fl0MPa: Đất lún vừa
Trang 1516 • Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG
M‘ - trọng lượng vật bị đóng (các đoạn ty, đe mũ )
e - độ ngập sâu trung bình dưới mỗi nhát đóng: lấy lOcm chia cho số nhát đóng NỊ0
g - gia tốc trọng trường (9,8 lm/s2);
H - chiều cao búa rơi
Trình bày thành đồ thị số nhát búa Nl0 (hay lực cản mũi Rm) theo chiều sâu xuyên động như trong hình 2.6
Độ sâu, (m) Loại đất
Độ sâu thí nghiệm,
21
24 27 30 33 36 39 42 45
Trang 16Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỂN MÓNG 17
Biết lực cản mũi Rm, thì suy ra ứng suất mũi qđ:
£
qd = —1— (A - tiết diện mũi xuyên)
THỬ TẢI NÊN ở HIỆN TRUỪNG
Tải trọng nén thử đất truyền lên trên một tấm nén hình vuông, diện tích 5000cm2, tức mỗi cạnh là a = 71cm Tấm này bằng sắt, gỗ, bêtông hay gạch xãy (hình 2.7) đặt dưới đáy hố thăm
1 8,0:8 = 2,60kg/cm2 ~ 2,50kg/cm2
H ình 2.7 Nén thử để kiểm tra nền đất dưới hố thăm
Tăng tải trọng nén lên dẩn; mỗi lần tăng 0,25kg cho lem2 Độ lún và thời gian lún ghi lại thành biểu đồ Mỗi lần tăng tải trọng cần xem độ lún đã ổn định chưa hay vẫn còn đang lún Thời gian ổn định là khi:
Trang 1718 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG
- Sau 20 giờ độ lún không tăng quá lmm
- Sau 2 giờ, độ lún không tăng quá 0,lmm
Tải trọng lớn đến mức độ phá hoại đất là khi thấy những triệu chứng như sau:
- Có những vết nứt nẻ trong đất gần tấm nén, hoặc có những gò do đất phồng lên
- Độ lún tăng nhanh khi tải trọng tăng ít
- Độ lún vẫn tiếp tục tăng (không đi đến ổn định) trong 24 giờ liền
Những triệu chứng trên có thể quan sát thấy theo đường cong biểu đồ úng suất cho phép của nền đất lấy theo ứng suất phá hoại với hệ số an toàn là: K = 8-Ỉ-10
* Có thể kiểm tra các lớp đất bên dưới bằng cách nén thử đáy các lỗ khoan thăm dò, theo quá trình khoan Đáy lỗ khoan được vét sạch phần đất có cơ cấu bị phá hoại bằng một mũi dao bằng (hình 2.8), sau đó thả tấm nén xuống và quan sát độ lún như đã nói
Trang 18Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỠNG NẾN MÓNG 19
THIẾT BỊ GHI ĐÁT TRƯỢT
Muốn xác định độ sâu mặt trượt ờ
trong đất nền, người ta làm những dụng
cụ đo đạc như sau (hình 2.9):
Dụng cụ là một thanh thăm dò 1 bằng
vật liệu dẫn điện, gồm nhiều đoạn h, cách
nhau bởi các khe 2 Mỗi đoạn h có một
điểm tiếp xúc 3 của dây dẫn điện 4, dây
này nối với bảng tín hiệu 5
Khoan lỗ thăm dò ở những nơi nghi
vấn có đất trượt Lỗ khoan phải sâu hơn
hem mặt trượt có thể xảy ra Thả thanh
thăm dò 1 xuống lỗ khoan và nối các đầu
dây điện vào bảng tín hiệu
Nếu thanh còn nguyên vẹn, nghĩa là
không có hiện tượng đất trượt, bảng tín
hiệu cho biết dòng điện không bị cắt Nếu
thanh bị đứt ở một hoặc ở vài ba đoạn, thì
bảng báo cho biết độ sâu của các mặt
Trong quá trình nén xuyên các cây thăm dò, ta xác định độ chênh lệch lực cản của đất nển ở đầu mũi các cây thăm tại hai vùng đất trên, theo chiều sâu Độ chênh lệch này lớn nhất ở phần thân dưới của cọc và ở dưới mũi cọc Độ chênh lệch này giảm đi khi xuyên xuống sâu hơn mũi cọc
Khi độ chênh lệch lực cản ở hai vùng bắt đầu giảm là đã xuyên tới độ sâu của mũi cọc; và độ chính xác tới 2+3 lần đường kính cọc
P h ư ơ n g pháp thăm d ò n à y c ó ưu đ iể m là:
Trang 1920 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG
Thi công nhanh và tốn ít công lao động
Chất lượng cao vì có thể tăng số lượng cọc được kiểm tra
Biết thêm thông tin về đất nền
- Xác định độ võng của các kết cấu chịu uốn như dầm, trần nhà bằng dụng cụ đo
như trong hình 2.1 la Cấu tạo loại dụng cụ này dựa trên nguyên lý bình thông nhau (hình 2.1 la)
Trước khi đo đạc, điều chỉnh chất lỏng trong ống thủy tinh di động 2, mang đĩa quay
1, ở mức vạch số 0 của thang chia độ, bằng cách chuyển dịch ống thủy tinh lên xuống trong chuôi 3
Đo độ võng kết cấu là ghi lại các sô' đo trên thanh chia độ của ống di động 2, mỗi khi đĩa 1 lăn được một vòng; chu vi đĩa này dài 200mm Đưa đẩy đĩa 1 lăn theo các đường vạch sẵn trên kết cấu
- Một dụng cụ đo độ võng khác lại sử dụng thước ni-vô bọt nước, gắn trên một giá đỡ,
là thước đo ngang và thước đo đứng co rút được (hình 2.1 lb)
Trang 20Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 21
- Xác định độ biến dạng (nghiêng, phình) của các bề mặt thẳng đứng bằng máy ngắm: từ một vị trí đật máy người ta ngắm vào một thước đo nằm ngang, một đầu thước chống tỳ vào các điểm ấn định trước trên bề mặt cần đo (hình 2.1 lc)
- Ghi các số liệu đo đạc độ biến dạng của các bề mặt nằm ngang hay thẳng đứng lên hình vẽ cho dễ nhận định (hình 2.1 ld)
I !
1 * Đ ĩa quay; 2- Ong thủy tinh di động
có thang chia độ; 3- Chuôi; 4- ô n g mềm.
3)
1 -M á y kinh vĩ;
2- T h ư ớ c đo ngang; 3- C á c điểm tỳ thước đo
Trang 2122 Hư HỔNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG
Chương 3
NGUYÊN NHÂN GÂY LÚN KHÔNG ĐỂU
Công trình nào cũng bị lún, chỉ có lún ít hay lún nhiều; dù có lún nhiều thì công trình cũng không hư hỏng nếu như nó lún đồng đều
Ví dụ như Viện Bảo tàng Nghệ thuật Quốc gia tại thành phố Mêxicô đã lún đều xuống tới - 3,5m, nhưng khồng thấy xuất hiện dấu hiệu gì về biến dạng công trình; độ lún lớn chỉ làm hư hỏng lối ra vào nhà và hệ thống đường ống ngầm
Còn khi công trình bị lún không đều thì nhiều bộ phận kết cấu bị hư hỏng nặng, dẫn đến không thể sử dụng công trình được nữa
Ba đặc điểm của hiện tượng lún không đều là:
- Trị lớn nhất của độ lún
- Mức chênh lệch độ lún giữa các bộ phận cạnh nhau
- Mức chênh lệch độ lún trên toàn bộ công trình (sàn nghiêng vênh, khung bị vặn
vỏ đỗ )
Hiện tượng lún không đều do nhiều nguyên nhân cùng tác động gây ra, và sau đây là những nguyên nhân đó
LÚN DO ĐẤT NÊN BỊ LÈN ÉP
Dưới trọng lượng công trình đất nền bị lèn ép chặt, độ rỗng của đất giảm dần:
- Khi móng công trình mang tải
- Khi mặt nền công trình mang tải
- Khi móng công trình lân cận mang tải
Độ lún này không đồng đều ở mọi nơi dưới công trình vì:
- Đất nền không đồng nhất ở mọi nơi
- Đất nền không chịu tải đồng đều
- Đất nền không chịu tải đồng thời
a) Đất nền không đồng nhất vì:
- Có vỉa đất hình nêm (hình 3.la).
- Có những túi bùn (hình 3.1b)
Trang 22H ư HỎNG, SỬA CHỮA; GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 23
Chiều dầy các lớp đất thay đổi bất thường (hình 3 lc)
Dung trọng lớp đất đắp không đồng nhất (hình 3 ld)
Áp suất từng bộ phận công trình lên đất nền khác nhau (hình 3 le)
Tốc độ cô kết của đất nền, độ từ biến của cốt đất dưới từng bộ phận cũng khác nhauChình 3.1g)
kỳ
Hình 3.1 Các nguyên nhớn lún không đều
b) Đất nền chịu tải không đồng đều, vì
- Các móng mang tải không đồng đều, móng nào chịu lực lớn thì kích thước đế móng phải rộng lớn hơn, dẫn đến tình trạng đất nền biến dạng khác nhau, và độ lún các móng khác nhau (hình 3.1h)
- Các móng gần nhau chịu ảnh hưởng lẫn nhau, các móng ở phần chính giữa công trrình chịu ảnh hưởng này nhiều hơn các móng biên và các móng góc (hình 3.li)
Itrong quá trình sử dụng (hình 3.1 k) cũng gây ra lún không đều
Trang 2324 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG
LÚN DO ĐẤT ĐÁY HÔ MÓNG PHỒNG NỞ KHÔNG ĐỂU
Hiện tượng này xảy ra khi tải trọng nhà hay cồng trình nhỏ thua trọng lượng đất đào của hố móng; nghĩa là khi bốc hết đất ra khỏi hố móng rồi thì mặt đất nền đáy hố móng phồng nở lên, do nó đã được dỡ tải bằng chính khối lượng đất đào
Hố móng sâu còn chịu ảnh hưởng của biến dạng dẻo do áp lực đất xung quanh đáy hố móng Còn đất nền giữa đáy hố móng phồng nở lại là hậu quả của biến dạng đàn hồi.Như vậy mặt đáy móng ở chính giữa bị nâng cao nhất so với các mép đáy móng, và nền đất ở giữa hố đào tơi xốp hơn ở các mép hố (hình 3.2), tạo nên độ lún không đồng đều giữa các cột
Độ lún do đất nến nở phồng chỉ ảnh hưởng đến nhà khi hố móng sâu hơn 5m, và khi tải trọng nhà cùng đất lấp các khe móng nhỏ hơn nhiều so với khối lượng đất đào khỏi
Hình 3.2 Đáy móng phổng nở
làm tơi xốp đất nền
LÚN DO ĐẤT TRUỌT TRỒI RA NGOÀI ĐẾ MÓNG
H ình 3.3 Đất nền trượt trồi làm biến dạng nhà
Hiện tượng đất trượt trồi này là hậu quả của sự phát triển vùng biến dạng dẻo trong đất nền dưới đế móng Khi tải trọng còn nhỏ thì ở các cạnh mép móng đã hình thành những vùng biến dạng dẻo, đất ở vùng này hóa mềm Tải trọng càng tăng thì tại các vùng này biến dạng dẻo càng lan rộng và gây nguy cơ: đất nền bên dưới đế móng mất khả năng chịu lực, trượt trồi ra ngoài đế móng (hình 3.3) và (hình l.lc)
LÚN DO CẨU TRÚC DẮT NẾN BỊ HƯ HẠI
Khi mở hố đào chờ thi công móng, đất nền để ngỏ sẽ có nhiều tác nhân đến phá hỏng cấu trúc tự nhiên của đất nền, như: đi lại trên nền, thời tiết mưa nắng, thời gian để ngỏ đất, biện pháp tiêu thoát nước giữ khô hố móng
Trang 24H ư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 25
Các tác nhãn phá hỏng cấu trúc nền:
Gập trời mưa, đất nền hóa mềm và trương nở Độ sét trong đất càng lớn thì tính trương nở càng cao; các tính chất cơ lý của đất xấu đi, dẫn đến hiện tượng lún không đều (hình 3.4a)
- Dưới nắng mặt trời, đất nền khô cứng, thể tích đất co tóp và nứt nẻ; khi độ ẩm đất phục hồi thì đất lại trương nở, rỗng xốp, nâng móng công trình lên không đồng đểu (hình 3.4b)
- Áp lực thủy tĩnh của lớp đất chứa nước ngầm có thể đội lớp đất nền lên, nếu chiều dày lớp đất không thấm còn lại trên mặt hố móng quá mỏng (hình 3.4cl, 2)
- Áp lực thủy động của dòng nước ngầm trong lớp nền thấm nước lôi cuốn các hạt đất mịn, làm rỗng xốp đất nền (hình 3.4c3)
- Dòng nước thấm ngược lên có thể phá bục đất đáy hố móng, hoặc tạo ra những cồn đất rộng hàng chục mét (hình 3.4c4)
H ình 3.4 Các trường hợp cấu trúc đất nền bị phá hoại:
ơ) Đất nên trương nở, hóa mềm do ngập nước mưa;
b) Đất nên khô tóp, nứt nẻ do phơi nắng; c) Đất nền bị nước ngầm phá hoại
- Xói mòn hóa học là quá trình hòa tan thành phần khoáng của cốt đất, có thể làm hư
hại đến các tính chất cơ lý của đất nền
Các biện pháp ngãn ngừa sự phá hỏng cấu trúc đất nền;
- Khi đào hố móng cần để lại một lớp đất bảo vệ nển
- Bơm tiêu nước mặt ngay khi trời mưa, không dể hố móng ngập úng lâu
- Vét sạch lớp bùn, lớp đất phong hóa trên mặt mền
- Áp dụng các phương pháp hạ mực nước ngầm giữ khô hố móng
- Đóng hàng tường cừ sâu quây quanh hố móng
Trang 2526 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NÉN MÓNG
LÚN TROHG QUÁ TRÌNH sử DỤNG CỐNG TRÌNH
Trong quá trình sử dụng, ngoài độ lún cô kết và từ biến của đất nền, còn những nguyên nhân khác làm công trình bị lún không đều, như sau:
- Mực nước ngầm dưới nền đã thay đổi:
Mực nước ngầm hạ thấp thì tải trọng lên đất nền sẽ tăng do thiếu sức đẩy nổi của nước.Mực nước ngầm dâng cao, làm giảm lực dính của đất, hoặc làm trương nở đất
- Đường ống cống ngầm bị bể vỡ, gây ẩm ướt cục bộ đất nền
- Những chấn động mạnh do động đất, nổ mìn, đóng cọc, máy búa, xe tải nặng qua lại gây ra địa chấn ảnh hưởng xấu đến nền móng các công trình lân cận
- Tải trong hữu ích (hoạt tải) của các công trình kho chứa (hồ chứa nước, kho chứa quặng, xi lô chứa ximăng, thóc ) thường lớn hơn trọng lượng bản thân công trình (tĩnh tải) khá nhiều Nếu chúng lại xây trên nền sét mịn thì trong một vài năm đầu sử dụng chỉ nên cho chúng chịu 50% tải trọng hữu ích mà thôi, nhằm giảm bớt tốc độ lún, và cần phải chất tải đồng đều để tránh gây lún không đều
- Xây dựng các công trình mới, các công trình ngầm sát bên các công trình có sẵn cũng là nguyên nhân gây lún cho công trình có sẵn này Khi này khe lún giữa hai công trình thường không có tác dụng ngăn chặn sự cố
LÚN DO XÂY DỰNG TRÉN NÊN ĐẤT DÂP
Ngày nay người ta thường phải xây dựng công trình trên những vùng đất mà trước kia người ta đã bỏ qua, vì lý do nền yếu không mang nổi công trình Nhiều khu công nghiệp phải xây dựng trên những bãi đồng lầy, trên vùng đất bồi đắp ven sông
Để khu đất xây dựng không bị ngập úng vào mùa nước dâng và để có mặt bằng rộng rãi phù hợp với nhu cầu, người ta tiến hành đắp tôn nền với những độ dầy khá lớn Những nền đất đắp này được đầm lèn cẩn thận bằng các phương tiện cơ giới khỏe
Nhưng những công trình quan trọng xây dựng trên nền đất đắp như trên vẫn có thể hư hỏng, vì nền đất đắp (đất mượn) bao giờ cũng lún dù đã được đầm lèn kỹ
Xét ba trường hợp điển hình sau:
- Xây dựng trên nền đất mới đắp chưa ổn định
- Xây dựng trên nền đắp có độ dầy thay đổi
- Nền đắp nằm bên trên một tầng đất bùn dễ lún, không ổn định
Xây dựng trên nền đất mới đáp
Nền đắp chỉ có thể ổn định sau nhiều năm
Một ngôi nhà xây dựng trên nền đất lấp ao hồ, chiều dầy nền đắp thay đổi, có chỗ sâu tới lOm, đầm lèn chưa tốt lại xây dựng ngay, nên chẳng bao lâu nhà đã có nhiều vết nứt,
có vết nứt lớn tới 6cm
Trang 26Hư HỎNG, ẸỬA CHỮẰ, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG 27
Trường hợp thiếu mặt bằng nên phải xâv dựng công trình trên vùng đất đắp, không đồng nhất và dễ lún, thì phải thiết kế hệ móng khá cứng, cấu trúc thượng tầng phải được giằng vững chãi
Ngôi nhà nói trên chỉ xây trên các móng băng đơn giản bằng bê tông cốt thép, phần trên không có đai giằng gia cường
Việc sửa chữa gồm gia cường móng và gắn các khe nút, tốn khá nhiều tiền, so với ban đầu đã có kết cấu móng phù hợp với đất nền
Xây dựng trên nền đáp có độ dầy thay đổi
Như đã nói ở trên: nền đất đắp sẽ lún, lớp đất đắp càng dày thì càng lún nhiều
Xây dựng công trình trên nền đắp có độ dầy thay đổi thì phải nghĩ đến những độ lún chênh lệch khá lớn Lúc này không phải chỉ xét độ cứng của công trình mà phải xét cả
Công trình không có hiện tượng nứt nẻ, nhưng lún nghiêng khá nhanh, độ nghiêng là 24cm (trên 14m) ngay sau khi xây đựng xong Độ nghiêng ngày một phát triển đến nỗi chính quyển địa phương phải báo động nguy hiểm và người chủ phải phá dỡ ngôi nhà đó
đi, khi độ nghiêng lên tới 79cm Điều đáng chú ý là đến ngày cuối cùng của đời nó, công trình vẫn không bị nứt nẻ, nó chỉ nghiêng lộch toàn nhà
Với độ toàn khối lớn của nó, kỹ thuật ngày nay có thể dựng thẳng đứng lại công trình này (chương 8)
Kết luận
Các công trình nằm trên nền đất đắp thật sự vẫn an toàn, nếu như đáp ứng các điều kiện sau:
Trang 2728 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỂN MÓNG
- Nền đắp đồng chất
- Độ dầy lớp đất đắp không thay đổi nhiều
- Nền đắp nằm trên một lớp đất chắc khác bên dưới
- Kích thước mặt bằng công trình lớn hơn so với chiều cao
- Công trình bên trên có đủ độ cứng
Những gì đã nói về nền đất đắp thì vẫn đúng cho các loại nền đất tự nhiên dễ lún.Hoàn toàn có thể xây dựng các móng nông trên những đất dễ lún này với điều kiện cấu trúc công trình phải cứng
XÂY TRÊN ĐẤT NỀN KHÔNG ỔN ĐỊNH
Trừ trường hợp động đất, đất nền tự thân nó không ổn định Ta phân biệt hai trường hợp sau:
- Đất trượt do mất ổn định ở các mái dốc (hình 3.5a, b, c); hoặc lớp đất sét nằm trên vỉa đá gốc có độ dốc (hình 3.5d)
- Đất sụt do mất ổn định ở dưới sâu; ví dụ đất ở trên các hầm mỏ, địa đạo, đường cống cũ
Hình 3.5 Những dạng mất Ổn định của đất nền ơ) Nhà ỏ đầu mái dốc, trên nền đất xốp; h) Nhà ỏ giữa sườn dốc trên nền đất trượt;
c) Nhà ỏ cuối sườn dốc bị đất đẩy đè; d) Nhà xây trên nền đắp.
Đất trượt: khồng phải dễ dàng biết trước xu hướng trượt của đất, mà cũng không phải tất cả các lớp đất dốc đều có thể trượt Chỉ có sự nghiên cứu địa chất kỹ lưỡng mới
có thể biết được đất ổn định hay không, đó là công việc của chuyên viên
Trang 28Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỂN MÓNG 29
Nhưng cũng có những sự cố do đất trượt bất ngờ mà nguyên nhân dễ phát hiện, chẳng hạn do đào một hố rộng ở phía đất thấp hơn Chú ý là đất sét chỉ ngập nước thôi cũng có thể trượt, ngay cả khi độ dốc hầu như bằng không
Một sự cố như sau: 15 ngôi nhà xây dựng trên sườn đồi; đất đồi Ịà loại sa thạch chắc, nhưng lớp trên mặt bị phong hóa theo thời gian, và các công trình lại xây dựng trên lớp đất phong hóa này Sau những cơn mưa dài ngày, nước như thác đổ về, cuốn trôi lớp đất trên mặt và cả những nhà xây dựng trên đất đó Đã có câu "Nước là kẻ thù của mọi độ dốc"
Xây nhà trên đường đi của nước mặt bao giờ cũng nguy hiểm Chính những cây cối giữ ổn định cho đất dốc; việc phá bừa bãi rừng đầu nguồn là nguyên nhân của thảm họa.Đất sụt: báo chí vùng mỏ thường đưa tin về tai nạn sập hầm lò Tai nạn loại này thường không có dấu hiệu báo trước, nên rất nguy hiểm Khi xây dựng cồng trình ở những vùng này cần tìm hiểu kỹ lịch sử kinh tế xã hội địa phương, nhằm phát hiện ra các hầm hào ngầm dưới đất, mà lâu nay người ta lãng quên
* Những điều cần chú ỷ khi xây dựng tại các vừng đất không ổn định:
- Công trình nên chia thành các khối tách biệt, không nên kéo dài,
- Các đường cống thoát nước cần có các mối nối dẻo
- Nếu công trình cao như tháp nước, ống khói, tượng đài nghệ thuật , mà độ lún nghiên là điều đáng ngại, thì nên tạo trước các ổ đặt kích để sau này dễ điều chỉnh lại độ thẳng đứng một khi công trình đã lún nghiêng
LÚN DO XÂY DỤNG NHÀ MỚI TIẾP GIÁP NHÀ cũ
Sau khi xây dựng một công trình, đất nền dưới đế móng chỉ ổn định sau một thời gian nào đó Độ lún tắt mau đối với đất dễ thoát nước, như cát, sỏi Độ lún chỉ ngừng sau nhiều năm đối với đất khó thoát nước như đất sét béo Vậy khi xây dựng một ngôi nhà mới, tiếp giáp một ngôi nhà đã có sẵn từ trước thì sự lún của đất dưới công trình mới, do tương tác, sẽ làm cho đất dưới móng công trình cũ cũng lún theo, gây hư hỏng cho công trình cũ này
Một sai lầm khá phổ biến: quan niệm rằng khi đã có khe lún giữa hai công trình lân cận là có thể ngăn ngừa được sự cố Hình 3.6 cho thấy những tác động xấu của nhà A
Trang 2930 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỂN MÓNG
xây sau lên nhà B xây trước, như: trùng ứng suất gây lún không đều (hình 3.6a), trượt đất ngang (hình 3.6b), tạo ma sát âm cho cọc
a) Nhà mới A gây lún cho nhà cũ B; b) Móng nhà mới A đạp cong cọc nhà cũ B
Nguyên tắc chung của những giải pháp kỹ thuật nhằm khắc phục những tác động xấu của móng mới lên móng cũ là: đảm bảo không để một áp lực nào từ móng nhà mới tác
dụng lên móng nhà cũ kế cận
PHÒNG NGỪA LÚN KHI XÂY NH& MỚI KẾ CẬN NHÀ cũ
Phân tích hai trường hợp:
Trang 30Hư HÒNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 31
Móng mới dạng chân vịt không xâm phạm samg đất đai bên cạnh, nhưng nó lại làm việc lệch tâm bởi lực nén Nj, do đó cần làm thêm giằng móng để giữ cân bằng cho móng cột chân vịt này •
Trang 3132 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỀN MÓNG
Khoảng cách b này xác định bằng công thức:
Tường cừ
Hình 3.10 Hạ sáu móng cũ
Giải pháp 4:
Hạ móng cũ xuống bằng móng mới (hình 3.10)
- Hai móng sẽ không dẫm đạp lên nhau
- Chúng sẽ lún riêng rẽ, không lôi kéo nhau do
có tường cừ phân cách nền đất
Nhận xét\ các công-son của khung nhà mới sẽ ngắn hơn.
Giải pháp 5:
Làm hàng tường cừ phân cách (hình 3.1 la)
- Tường cừ ngăn cản áp lực đất truyền sang các móng lân cận
- Tường cừ phải đóng sâu xuống lóp đất bên dưới tốt hơn thì nó mới không xê dịch được
- Để giảm ma sát giữa đất và tường cừ, nên quét lớp nhớt đặc biệt lên mặt cừ
Tường chắn đúc Cũ trong đất \
Táng hầm
b)
Trang 32Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 33
Giải pháp 6:
Làm tường chắn đất bằng bêtông cốt thép đúc trong đất íbarretle) (hình 3.1 lb)
Đúc tường chắn lên suốt chiều cao, trong từng đoạn ngắn 2m một, để khỏi ảnh hưởng đến móng cũ
PHÓNG NGỨA LÚN BẰNG HẠ MÓNG cũ XUỐNG SÂU
Trong trường hợp xây dựng nhà mới kế cận nhà cũ có móng nông hơn; cần phải hạ móng nông này xuống tới độ sâu móng nhà sắp xây, bằng cách làm thêm phần mọng mới đỡ bên dưới móng nông cũ này (hình 3.10) và (hình 3.13e)
Phần móng mới có thể xây bằng đá hộc hay bằng bê tông cốt thép đúc tại chỗ
Nếu là móng xây thì phải thi công xây từ dưới lên trèn Cần phải xảm vữa khô vào khe giữa móng mới và móng cũ thật tốt để tường nhà cũ không lún nứt (hình 3.12)
Nếu là móng bê tông cốt thép thì đổ bê tông từ trên xuống dưới; cần làm máng dốc 5 (hình 3.18) ở phía trên cốp pha móng để hồ bê tông dễ chảy xuống lấp kín chỗ tiếp xúc Cốt thép phải đảm bảo liên tục
H ình 3.12 Hạ mónẹ xuống sâu
PHÓNG NGỪA LÚN KHI XÂY TẦNG HÁM
Những tầng hầm của các nhà cao tầng thường phải thi công (rong các trường hợp sau:
1 Ớ nơi xung quanh tầng hầm còn có nhiều đất trống
2 Tầng hầm ở sát ranh giới lô đất của một chủ khác
3 Tầng hầm ở liền kề một công trình có sẩn
Các trường hợp trên được minh họa trong (hình 3.13)
Trang 3334 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NỂN MÓNG
Các biện pháp phòng ngừa lún cho một công trình có sẵn, ở gần kề nơi xây tầng hầm mới, có thể kể ra như sau:
- Đúc tường chắn đất
- Gia cố đất nền bằng loại cọc rễ, cọc mini, bằng hàng trụ ximăng-đất (xem chương 5)
- Hạ móng công trình c ó trước xuống sâu tới đáy tầng hầm (hình 3.13e)
Biện pháp phòng ngừa lún bằng đúc tường chắn đất như sau (hình 3.1 lb)
Tường chắn là kết cấu bê tông cốt thép chịu được lực đạp từ móng nhà kế cận, từ đất nền bên dưới móng nhà đó, đảm bảo nhà kế cận ổn định, đảm bảo đất nền không dịch chuyển khi thi công tầng hầm liền kề Có bức tường chắn này rồi mới đào đất tầng hẩm nhà mới
Mấy phương pháp thi công tường chắn đất như sau:
- Đúc hay phun bêtồng tường chắn
c) Xây ỏ nơi giáp ranh với lô đất của chủ khác (cắt B - B);
d) Xây liền kề một công trình có sẵn (cắt A - A); e) Hạ móng cũ xuống sâu.
Trang 34Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 35
DÚC TƯỚNG CHẮN TRONG DAT
Các bước thi cồng như sau:
- Đào rãnh với vách đất thẳng đứng bằng gầu ngoạm trong nước bùn bentônit; nước bùn này giữ vách đất khỏi sụt lở
- Hạ khung cốt thép gia công sẵn xuống rãnh đào
- Đúc bêtông tường từng đoạn dài 4+5m, lên suốt chiều cao tường, trong nước bùn Các bước thi còng tường chắn này được minh họa trong các hình 3.14, 3.15, 3.16, 3.17
Hình 3.14 Tường chắn đúc tr ong bùn bentônit
Trang 35I- C ần trục mang gáu ngoạm; 2- Gáu ngoạm;
3- Phẻu đổ bêtông; 4, 5, 6 - Máy bơm, máy khuấy,
bể chứa bùn betônit; 7- B ể lắng bùn;
8- C á c đoạn tường đã đúc xong;
9 - Ống phân đoạn; 1 0 -Tấm lát đường;
I I - Đoạn đang đào đất; 12- Máy ủi dọn đất;
13- Ống dẫn bùn bentônit;
14- Rãnh thu gom đất đào; 15,16- Hàng rào.
- Bùn trào ra được dẫn sang đoạn sau hay ra rãnh
chứa;
- Đ úc bẻtống được 2 - 3h thi bóc ống phân đoạn
H ình 3 1 5 Quang cánh thi công tường chắn
a) vổ b) Quá trình đảo đất và đúc bêtông; c) và d) Quá trình hạ lổn ự cốt thép; e) Quá trình đổ bêtônq tường tron^ benĩỏnit.
Trang 36Hư HỔNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 37
cj
Hình 3.16 Các hình ảnh thi công tường chắn đất:
a) Đào rãnh thẳng đứng bằng gầu ngoạm;
b) Hạ khung cốt thép xuống rãnh đào;
c) Đúc hêtông tườnạ chắn trong bùn bentônit
Trang 3738 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NÉN MỎNG
Thanh sắt gắn vào tường
bằng bulông
Tường tầng hầm được đúc trước khi đào đất
Phần đất chừa lại để chống giữ tường, được xẻ rãnh để đặt cây chổng xiên
C ây chống xiên điểu chỉnh được
H ình 3 1 7 Quá trình đào đất tầng hầm và đặt neo giữ íườìĩg
Phương pháp đúc bẻtông tường chắn nhiều đợt từ trên xuống
Các bước thi công như sau:
- Khoan lỗ sâu trong loại hồ bentônit đặc biệt
- Thả xuống lỗ khoan những cột trụ bêtông cốt thép đúc sẵn, với những râu thép bẻ gập (hình 3.18)
Trang 38Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 39
LỖ khoan chứa bentônit lỏng đặc biệt
Trụ btct đúc sẵn với các râu thép bẻ gặp
Thanh neo Lằn ranh tường
Râu thép bẻ_thẳng
* i ‘
•Fl-:
Đào đất giữa các trụ btcí
Tường btct đúc tại chô' mỗi đạt sâu 2000
b)
~ LỖ khoan Trụ bêtông
Hình 3.18 Đúc tường chắn có trụ vù neo íừìĩg ảợi từ trên xuống a) Thả các trụ bề tông đúc sẵn xuống lổ khoan; b) Dào đất iịiữa cấc trụ, đặt cốt thép, ghép cốp pha, đúc bêtông tường; c) Mặt cắt tường chắn theo từng bước thỉ công.
Tóm lại, thi công đúc tường chắn trong vài đợt từ trên xuống và trong từng đoạn ngắn một Khi đào đất mỗi đoạn tầng hầm, mọi áp lực đất đều được truyền sang phần đất còn lại bởi các nvòm truyền tải” (hình 3.19)
Trang 3940 Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG
không cần cốp pha, trình bày trong hình 3.20
Trinh tự thi công:
1 Đào đất đạt đắu
2 Đặt cốt thép và phun bêtông tường chắn
3 Khoan lỗ đặt neo
4 Đào đất đơt sau.
Hình 3,20 Phun bêtông tường chắn nhiều đợt từ trên xuống
LÁP TUdNG CHẮN TRONG RÃNH DÀO
Thả những tấm bêtông cốt thép xuống rãnh đào có chứa một loại hồ bentônít lỏng đặc biệt, hồ này có pha lẫn ximăng và chất phụ gia chậm đông cứng (hình 3.21) Vài ngày sau khi hồ đã khô cứng mới cho đào đất hố móng công trình mới vào sát bề mặt tường chắn Có thể quét trước một lớp chống dính lên mặt trong tấm tường đúc sẵn để dễ bóc lớp hồ bentônít khỏi tường chắn
Trang 40Hư HỎNG, SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG NẾN MÓNG 41
Q uai cẩu dấn hướng cho tường
giữ tường khi rót hồ
Hổ bentônít lỏng, đăc biệt, nằm lại
Vữa găn mạch
Dọn sạch hố cho lộ mặt tường
Trụ btct đúc sẵn
Thanh neo
Rảnh đầy hồ lỏng
Dọn sạch hô cho lộ mặt tường Tấ.m tường đúc sẵn
Đào các rãnh chạy theo chu vi công trình, đủ rộng để có thể thi công đúc tường chắn trong rãnh khô (hình 3.22) Hệ thống chống vách đất tùy thuộc loại đất Đúc tường chắn lên cao đến đâu lại phải thay đổi cách chống vách đất đến đó
Thi công xong tường chắn chu vi công trình, mới tiến hành đào khối đất chính bên trong tường chắn, đúc bêtông tấm đáy hầm liền vào chân tường chắn
Chỉ áp dụng giải pháp tường chu vi bảo vệ công trình kế cận khi chiểu sâu tầng hầm không lớn lắm
Rào chắn (nếu gần đưởng)
Gỗ đỡ
Ván hay cử thép
đóng xuống đất
trước khi đào
Phần đất chưa đào Hàng rào an toàn
vì đợi tường.chu vi khô cứng