Chuyên đề Bài giảng môn học xử lý nền móng

ĐỀ TÀI: BÀI GIẢNG MÔN HỌC CHUYÊN ĐỀ XỬ LY NỀN MÓNG BOÄ XAÂY DÖÏNG TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP. HOÀ CHÍ MINH ---oOo--- BAØI GIAÛNG MOÂN HOÏC CHUYEÂN ÑEÀ XÖÛ LYÙ NEÀN MOÙNG 30 tieát Bieân soaïn : TS. Toâ Vaên Laän Naêm 2007 MUÏC LUÏC Taøi lieäu tham khaûo :4 Chöông 15 NHÖÕNG ÑAËC ÑIEÅM CUÛA ÑAÁT YEÁU . 5 1.1KHAÙI NIEÄM VEÀ ÑAÁT YEÁU. . 5 1.1.1Veà ñònh tính 5 1.1.2Veà ñònh löôïng 5 1.2ÑAËC ÑIEÅM CUÛA MOÄT SOÁ LOAÏI ÑAÁT YEÁU. . 6 1.2.1Ñaát seùt yeáu.6 1.2.1.1Haït seùt vaø caùc khoaùng vaät seùt. . 6 1.2.1.2Lieân keát caáu truùc vaø söùc choáng caét cuûa ñaát seùt . 7 1.2.1.3Caùc ñaëc ñieåm khaùc cuûa ñaát seùt yeáu9 1.2.2Ñaát caùt yeáu.10 1.2.3Buøn, than buøn vaø ñaát than buøn11 1.2.4Ñaát ñaép11 1.3CAÙC GIAÛI PHAÙP XAÂY DÖÏNG COÂNG TRÌNH TREÂN ÑAÁT YEÁU.12 1.3.1Giaûi phaùp keát caáu.12 1.3.2Caùc bieän phaùp xöû lyù neàn. . 12 1.3.3Caùc giaûi phaùp veà moùng.12 Chöông 2 13 BIEÄN PHAÙP KEÁT CAÁU KHI XAÂY DÖÏNG COÂNG TRÌNH TREÂN NEÀN ÑAÁT YEÁU . 13 2.1LÖÏA CHOÏN SÔ ÑOÀ KEÁT CAÁU. . 13 2.1.1Loaïi keát caáu tuyeät ñoái cöùng 13 2.1.2Loaïi keát caáu meàm . 13 2.1.3Sô ñoà keát caáu coù ñoä cöùng giôùi haïn 13 2.2BOÁ TRÍ KHE LUÙN. . 15 2.3THIEÁT KEÁ GIAÈNG MOÙNG VAØ GIAÈNG TÖÔØNG.16 2.3.1Tính toaùn coát theùp giaèng theo phöông phaùp ñôn giaûn. . 17 2.3.2Tính toaùn coát theùp giaèng theo phöông phaùp cuûa B.I. Ñalmatov 18 2.4CAÁU TAÏO GOÁI TÖÏA CÖÙNG.21 2.5CHOÏN LOAÏI MOÙNG VAØ CHIEÀU SAÂU CHOÂN MOÙNG. . 22 2.5.1Choïn loaïi moùng 22 2.5.2Choïn chieàu saâu choân moùng . 22 Chöông 324 CAÙC PHÖÔNG PHAÙP GIA COÁ, CAÛI TAÏO ÑAÁT NEÀN24 3.1ÑEÄM CAÙT.24 3.1.1Phaïm vi aùp duïng.24 3.1.2Tính toaùn ñeäm caùt.24 3.1.3Thi coâng ñeäm caùt. . 26 3.1.4Trình töï thieát keá moùng söû duïng ñeäm caùt. . 27 3.2COÏC CAÙT. . 27 3.2.1Ñaëc ñieåm vaø phaïm vi öùng duïng. . 27 3.2.2Tính toaùn vaø thieát keá coïc caùt.28 3.2.3Thi coâng coïc caùt. . 29 3.3COÏC XI MAÊNG TROÄN ÑAÁT. . 30 3.3.1Phaïm vi aùp duïng.30 3.3.2Moâ taû veà coâng ngheä. . 30 3.3.3Ví duï veà coâng trình xöû lyù coïc xi maêng ñaát.33 3.4NEÙN TRÖÔÙC BAÈNG TAÛI TROÏNG TÓNH. . 37 3.4.1Ñaëc ñieåm vaø phaïm vi öùng duïng. . 37 3.4.2Ñieàu kieän veà ñòa chaát coâng trình. . 37 3.4.3Tính toaùn gia taûi tröôùc.38 3.4.4Bieän phaùp thi coâng.39 3.5GIEÁNG CAÙT. . 39 3.5.1Ñaëc ñieåm vaø phaïm vi öùng duïng. . 39 3.5.2Tính toaùn vaø thieát keá gieáng caùt. . 40 3.5.3Thi coâng gieáng caùt.42 3.6GIA COÁ NEÀN BAÈNG BAÁC THAÁM. . 42 3.6.1Phaïm vi aùp duïng.42 3.6.2Moâ taû veà coâng ngheä. . 42 3.6.3ÖÙng duïng trong thöïc teá.43 3.7GIA COÁ NEÀN BAÈNG VAÛI ÑÒA KYÕ THUAÄT.44 3.7.1Gia cố nền đường.44 3.7.2Gia cố tường chắn đất. . 45 Chöông 447 NGUYEÂN TAÉC THIEÁT KEÁ MOÄT SOÁ LOAÏI MOÙNG COÏC . 47 4.1THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI. . 47 4.1.1Ñaëc ñieåm phaïm vi aùp duïng. . 47 4.1.2Thieát keá moùng coïc khoan nhoài.48 4.1.3Thi coâng moùng coïc khoan nhoài.56 4.1.4Kieåm tra chaát löôïng coïc khoan nhoài 65 4.1.5Caùc söï coá thöôøng gaëp vaø caùch xöû lyù 71 4.2THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC BARET.72 4.2.1Khaùi nieäm . 72 4.2.2Khaûo saùt ñòa chaát cho thieát keá vaø thi coâng moùng coïc bareùt.73 4.2.3Söùc chòu taûi cuûa coïc baret.74 4.2.4Thieát keá coïc baret. . 76 4.2.5Thieát keá ñaøi coïc. . 78 4.2.6Thi coâng coïc baret. . 80 4.3TƯỜNG TRONG ĐẤT (TÖÔØNG CÖØ - TƯỜNG CỌC BẢN). . 83 4.3.1Khaùi nieäm . 83 4.3.2Phaïm vi aùp duïng . 83 4.3.3Moâ taû coâng ngheä 85 4.3.4Thieát keá töôøng trong ñaát . 86 4.4THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC TRAØM.89 4.4.1Vaät lieäu coïc traøm. . 89 4.4.2Ñaëc ñieåm, phaïm vi aùp duïng.90 4.4.3Thieát keá moùng coïc traøm. . 91 Chöông 5 95 COÂNG TAÙC KHAÛO SAÙT TRONG XAÂY DÖÏNG 95 5.1MUÏC ÑÍCH, NOÄI DUNG CUÛA COÂNG TAÙC KHAÛO SAÙT ÑÒA CHAÁT. . 95 5.1.1Muïc ñích . 95 5.1.2Noäi dung chính cuûa coâng taùc khaûo saùt ñòa chaát . 95 5.1.3Yeâu caàu kyõ thuaät (do ngöôøi chuû trì keát caáu laäp).95 5.2KHAÛO SAÙT CHO THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG MOÙNG COÏC.96 5.2.1Phöông aùn kyõ thuaät khaûo saùt 96 5.2.2Noäi dung khaûo saùt . 96 5.2.3Khoái löôïng coâng taùc khaûo saùt 96 5.3KHAÛO SAÙT CHO THIEÁT KEÁ NHAØ CAO TAÀNG.98 5.3.1Thí nghieäm hieän tröôøng. . 98 5.3.2Thí nghieäm trong phoøng.98 5.4XÖÛ LYÙ SOÁ LIEÄU KHAÛO SAÙT ÑÒA CHAÁT VAØ THÍ NGHIEÄM.99 5.4.1Nguyeân taéc chung.99 5.4.2Xaùc ñònh trò tieâu chuaån vaø trò tính toaùn cuûa ñaát.99 5.4.3Yeâu caàu veà soá löôïng thí nghieäm caùc ñaëc tröng cuûa ñaát.102 Taøi lieäu tham khaûo : 1. Hoaøng Vaên Taân, Traàn Ñình Ngoâ, Phan Xuaân Tröôøng, Phaïm Xuaân, Nguyeãn Haûi; Nhöõng phöông phaùp xaây döïng coâng trình treân neàn ñaát yeáu. NXB Khoa hoïc vaø kyõ thuaät, Haø Noäi, 1973. 2. Nguyeãn Vaên Quaûng; Neàn moùng nhaø cao taàng. NXB Khoa hoïc vaø kyõ thuaät, Haø Noäi, 2003. 3. TCXD 45 : 1978, Tieâu chuaån thieát keá neàn nhaø vaø coâng trình. 4. TCXD 205 : 1998, Moùng coïc – Tieâu chuaån thieát keá. 5. TCXDVN 326 : 2004, Coïc khoan nhoài – Tieâu chuaån thi coâng vaø nghieäm thu. 6. TCVN 4419-1987, Khaûo saùt cho xaây döïng.

doc109 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 19/08/2013 | Lượt xem: 1949 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chuyên đề Bài giảng môn học xử lý nền móng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ng phó. Cã thÓ chia theo c¸c ph­¬ng ph¸p tÜnh vµ ®éng. L¹i cã thÓ chia theo môc ®Ých thÝ nghiÖm nh­ kiÓm tra søc chÞu cña nÒn vµ chÊt l­îng cäc. Ngµy nay cã nhiÒu c«ng cô hiÖn ®¹i ®Ó x¸c ®Þnh nh÷ng chØ tiªu mµ khi tiÕn hµnh kiÓm tra kiÓu thñ c«ng thÊy lµ hÕt søc khã. C1. KiÓm tra b»ng ph­¬ng ph¸p tÜnh : Ph­¬ng ph¸p gia t¶i tÜnh : Ph­¬ng ph¸p nµy cho ®Õn hiÖn nay ®­îc coi lµ ph­¬ng ph¸p trùc quan, dÔ nhËn thøc vµ ®¸ng tin cËy nhÊt. Ph­¬ng ph¸p nµy dïng kh¸ phæ biÕn ë n­íc ta còng nh­ trªn thÕ giíi. Theo yªu cÇu mµ cã thÓ thùc hiÖn theo kiÓu nÐn, kÐo däc trôc cäc hoÆc ®Èy theo ph­¬ng vu«ng gãc víi trôc cäc. ThÝ nghiÖm nÐn tÜnh ®­îc thùc hiÖn nhiÒu nhÊt nªn chñ yÕu ®Ò cËp ë ®©y lµ nÐn tÜnh. Cã hai qui tr×nh nÐn tÜnh chñ yÕu ®­îc sö dông lµ qui tr×nh t¶i träng kh«ng ®æi (Maintained Load, ML) vµ qui tr×nh tèc ®é dÞch chuyÓn kh«ng ®æi (Constant Rate of Penetration, CRP). Qui tr×nh nÐn víi t¶i träng kh«ng ®æi (ML) cho ta ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña cäc vµ ®é lón cu¶ cäc theo thêi gian. ThÝ nghiÖm nµy ®ßi hái nhiÒu thêi gian, kÐo dµi thêi gian tíi vµi ngµy. Qui tr×nh nÐn víi tèc ®é dÞch chuyÓn kh«ng ®æi (CRP) th­êng chØ dïng ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n cña cäc, th­êng chØ cÇn 3 ®Õn 5 giê. Nh×n chung tiªu chuÈn thÝ nghiÖm nÐn tÜnh cña nhiÒu n­íc trªn thÕ giíi Ýt kh¸c biÖt. Ta cã thÓ so s¸nh tiªu chuÈn ASTM 1143-81 (Hoa kú), BS 2004 (Anh) vµ TCXD 196-1997 nh­ sau : Qui tr×nh nÐn chËm víi t¶i träng kh«ng ®æi ChØ tiªu so s¸nh ASTM D1143-81 BS 2004 TCXD 196-1997 T¶i träng nÐn tèi ®a, Qmax §é lín cÊp t¨ng t¶i Tèc ®é lón æn ®Þnh qui ­íc CÊp t¶i träng ®Æc biÖt vµ thêi gian gi÷ t¶i cña cÊp ®ã §é lín cÊp h¹ t¶i 200% Qa* 25% Qa 0,25 mm/h 200%Qa vµ 12£ t £ 24h 50%Qa 150%Qa~200%Qa 25% Qa 0,10mm/h 100%Qa, 150% Qa víi t ³ 6h 25%Qa 200%Qa 25%Qmax 0,10 mm/h (100%&200%)Qa = 24h Qa = 25%Qmax Qui tr×nh tèc ®é chuyÓn dÞch kh«ng ®æi ChØ tiªu so s¸nh ASTM D 1143-81 BS 2004 TCXD 196-1997 Tèc ®é chuyÓn dÞch Qui ®Þnh vÒ dõng thÝ nghiÖm 0,25-1,25mm/min cho cäc trong ®Êt sÐt 0,75~2,5mm/min cho cäc trong ®Êt rêi §¹t t¶i träng giíi h¹n ®· ®Þnh tr­íc ChuyÓn dÞch ®¹t 15%D Kh«ng thÓ qui ®Þnh cô thÓ §¹t t¶i träng giíi h¹n ®· ®Þnh tr­íc ChuyÓn dÞch t¨ng trong khi lùc kh«ng t¨ng hoÆc gi¶m trong kho¶ng 10mm ChuyÓn dÞch ®¹t 10%D Ch­a cã qui ®Þnh cho lo¹i thö kiÓu nµy. Ghi chó: Qa = kh¶ n¨ng chÞu t¶i cho phÐp cña cäc VÒ ®èi träng gia t¶i, cã thÓ sö dông vËt nÆng chÊt t¶i nh­ng còng cã thÓ sö dông neo xuèng ®Êt. Tuú ®iÒu kiÖn thùc tÕ cô thÓ mµ quyÕt ®Þnh c¸ch t¹o ®èi träng. Víi søc neo kh¸ lín nªn khi sö dông biÖn ph¸p neo cÇn hÕt søc thËn träng. Ph­¬ng ph¸p gia t¶i tÜnh kiÓu Osterberrg : Ph­¬ng ph¸p nµy kh¸ míi víi thÕ giíi vµ n­íc ta. Nguyªn t¾c cña ph­¬ng ph¸p lµ ®æ mét líp bª t«ng ®ñ dµy d­íi ®¸y råi th¶ hÖ hép kÝch (O-cell) xuèng ®ã, sau ®ã l¹i ®æ tiÕp phÇn cäc trªn. HÖ ®iÒu khiÓn vµ ghi chÐp tõ trªn mÆt ®Êt. Sö dông ph­¬ng ph¸p nµy cã thÓ thÝ nghiÖm riªng biÖt hoÆc ®ång thêi hai chØ tiªu lµ søc chÞu mòi cäc vµ lùc ma s¸t bªn cña cäc. T¶i thÝ nghiÖm cã thÓ ®¹t ®­îc tõ 60 tÊn ®Õn 18000 tÊn. Thêi gian thÝ nghiÖm nhanh th× chØ cÇn 24 giê, nÕu yªu cÇu còng chØ hÕt tèi ®a lµ 3 ngµy. §é s©u ®Æt trang thiÕt bÞ thÝ nghiÖm trong mãng cã thÓ tíi trªn 60 mÐt. Sau khi thö xong, b¬m bª t«ng xuèng lÊp hÖ kÝch cho cäc ®­îc liªn tôc. TiÕn sÜ Jorj O. Osterberg lµ chuyªn gia ®Þa kü thuËt cã tªn tuæi, hiÖn sèng t¹i Hoa kú. ¤ng vÒ h­u n¨m 1998 nh­ng lµ gi¸o s­ danh dù cña Northwestern University, ViÖn sÜ ViÖn Hµn l©m Kü thuËt, 1985 lµ gi¶ng viªn tr­êng Tersaghi, n¨m 1988 lµ thµnh viªn ViÖn nÒn mãng s©u. N¨m 1994 ph­¬ng ph¸p thö tÜnh Osterberg ra ®êi víi tªn O-Cell, ®­îc cÊp chøng chØ NOVA. Chøng chØ NOVA lµ d¹ng ®­îc coi nh­ gi¶i Nobel vÒ x©y dùng cña Hoa kú. Ph­¬ng ph¸p thö tÜnh O-Cell cã thÓ dïng thö t¶i cäc nhåi, cäc ®ãng, t­êng barettes, thÝ nghiÖm t¶i ë h«ng cäc, thÝ nghiÖm ë cäc lµm kiÓu gÇu xoay (Auger Cast Piles). C2. Ph­¬ng ph¸p khoan lÊy mÉu ë lâi cäc : §©y lµ ph­¬ng ph¸p thö kh¸ th« s¬. Dïng m¸y khoan ®¸ ®Ó khoan, cã thÓ lÊy mÉu bª t«ng theo ®­êng kÝnh 50~150 mm, däc suèt ®é s©u dù ®Þnh khoan. NÕu ®­êng kÝnh cäc lín, cã thÓ ph¶i khoan ®Õn 3 lç n»m trªn cïng mét tiÕt diÖn ngang míi t¹m cã kh¸i niÖm vÒ chÊt l­îng bª t«ng däc theo cäc. Ph­¬ng ph¸p nµy cã thÓ quan s¸t trùc tiÕp ®­îc chÊt l­îng bª t«ng däc theo chiÒu s©u lç khoan. NÕu thÝ nghiÖm ph¸ huû mÉu cã thÓ biÕt ®­îc chÊt l­îng bª t«ng cña mÉu. ¦u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p lµ trùc quan vµ kh¸ chÝnh x¸c. Nh­îc ®iÓm lµ chi phÝ lÊy mÉu kh¸ lín. NÕu chØ khoan 2 lç trªn tiÕt diÖn cäc theo chiÒu s©u c¶ cäc th× chi phÝ xÊp xØ gi¸ thµnh cña cäc. Th­êng ph­¬ng ph¸p nµy chØ gi¶i quyÕt khi b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p kh¸c ®· x¸c ®Þnh cäc cã khuyÕt tËt. Ph­¬ng ph¸p nµy kÕt hîp kiÓm tra chÝnh x¸c ho¸ vµ sö dông ngay lç khoan ®Ó b¬m phôt xi m¨ng cøu ch÷a nh÷ng ®o¹n háng. Ph­¬ng ph¸p nµy ®ßi hái thêi gian khoan lÊy mÉu l©u, qu¸ tr×nh khoan còng phøc t¹p nh­ ph¶i dïng bentonite ®Ó tèng m¹t khoan lªn bê, ph¶i lÊy mÉu nh­ khoan th¨m dß ®¸ vµ tèc ®é khoan kh«ng nhanh l¾m. C3. Ph­¬ng ph¸p siªu ©m : Ph­¬ng ph¸p nµy kh¸ kinh ®iÓn vµ ®­îc dïng phæ biÕn. Ph­¬ng ph¸p thö lµ d¹ng kü thuËt ®¸nh gi¸ kÕt cÊu kh«ng ph¸ huû mÉu thö (Non-destructive evaluation, NDE). Khi thö kh«ng lµm h­ háng kÕt cÊu, kh«ng lµm thay ®æi bÊt kú tÝnh chÊt c¬ häc nµo cña mÉu. Ph­¬ng ph¸p ®­îc Ch©u ¢u vµ Hoa kú sö dông kh¸ phæ biÕn. C¸ch thö th«ng dông lµ quÐt siªu ©m theo tiÕt diÖn ngang th©n cäc. Tuú ®­êng kÝnh cäc lín hay nhá mµ bè trÝ c¸c lç däc theo th©n cäc tr­íc khi ®æ bª t«ng. Lç däc nµy cã ®­êng kÝnh trong xÊp xØ 60 mm vá lç lµ èng nhùa hay èng thÐp. Cã khi ng­êi ta khoan t¹o lç nh­ ph­¬ng ph¸p kiÓm tra theo khoan lç nãi trªn, nªu kh«ng ®Ó lç tr­íc. §Çu thu ph¸t cã hai kiÓu: kiÓu ®Çu thu riªng vµ ®Çu ph¸t riªng, kiÓu ®Çu thu vµ ph¸t g¾n liÒn nhau. NÕu ®­êng kÝnh cäc lµ 600 mm th× chØ cÇn bè trÝ hai lç däc theo th©n cäc ®èi xøng qua t©m cäc vµ n»m s¸t cèt ®ai. NÕu ®­êng kÝnh 800 mm nªn bè trÝ 3 lç. §­êng kÝnh 1000 mm, bè trÝ 4 lç... Khi thö, th¶ ®Çu ph¸t siªu ©m xuèng mét lç vµ ®Çu thu ë lç kh¸c. §­êng quÐt ®Ó kiÓm tra chÊt l­îng sÏ lµ ®­êng nèi gi÷a ®Çu ph¸t vµ ®Çu thu. Qu¸ tr×nh th¶ ®Çu ph¸t vµ ®Çu thu cÇn ®¶m b¶o hai ®Çu nµy xuèng cïng mét tèc ®é vµ lu«n lu«n n»m ë cïng ®é s©u so víi mÆt trªn cña cäc. Phøc t¹p cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ cÇn ®Æt tr­íc èng ®Ó th¶ ®Çu thu vµ ®Çu ph¸t siªu ©m. Nh­ thÕ, ng­êi thi c«ng sÏ cã chó ý tr­íc nh÷ng cäc sÏ thö vµ lµm tèt h¬n, mÊt yÕu tè ngÉu nhiªn trong khi chän mÉu thö. NÕu lµm nhiÒu cäc cã èng thö siªu ©m qu¸ sè l­îng yªu cÇu sÏ g©y ra tèn kÐm. Ph­¬ng ph¸p thö b»ng phãng x¹ (Carota): Ph­¬ng ph¸p nµy còng lµ mét ph­¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ kh«ng ph¸ huû mÉu thö (NDE) nh­ ph­¬ng ph¸p siªu ©m. C¸ch trang bÞ ®Ó thÝ nghiÖm kh«ng kh¸c g× ph­¬ng ph¸p siªu ©m. §iÒu kh¸c lµ thay cho ®Çu thu vµ ®Çu ph¸t siªu ©m lµ ®Çu thu vµ ph¸t phãng x¹. N­íc ta ®· s¶n xuÊt lo¹i trang bÞ nµy do mét c¬ së cña qu©n ®éi tiÕn hµnh. Gièng nh­ ph­¬ng ph¸p siªu ©m, kÕt qu¶ ®äc biÓu ®å thu phãng x¹ cã thÓ biÕt ®­îc n¬i vµ møc ®é cña khuyÕt tËt trong cäc. C4. Ph­¬ng ph¸p ®o ©m déi : Ph­¬ng ph¸p nµy thÝ nghiÖm kiÓm tra kh«ng ph¸ huû mÉu ®Ó biÕt chÊt l­îng cäc, cäc nhåi, cäc barrettes. Nguyªn lý lµ sö dông hiÖn t­îng ©m déi (Pile Echo Tester, PET). Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña ph­¬ng ph¸p lµ gâ b»ng mét bóa 300 gam vµo ®Çu cäc, mét thiÕt bÞ ghi g¾n ngay trªn ®Çu cäc Êy cho phÐp ghi hiÖu øng ©m déi vµ m¸y tÝnh sö lý cho kÕt qu¶ vÒ nhËn ®Þnh chÊt l­îng cäc. Víi sù tiÖn lîi lµ chi phÝ cho kiÓm tra hÕt søc thÊp nªn cã thÓ dïng ph­¬ng ph¸p nµy thÝ nghiÖm cho 100% cäc trong mét c«ng tr×nh. Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p lµ nÕu chiÒu s©u cña cäc thÝ nghiÖm qu¸ 20 mÐt th× ®é chÝnh x¸c cña kÕt qu¶ lµ thÊp. C5. C¸c ph­¬ng ph¸p thö ®éng: C¸c ph­¬ng ph¸p thö ®éng ngµy nay ®· v« cïng phong phó. Víi kh¸i niÖm ®éng lùc häc cña cäc, thÞ tr­êng c«ng cô thö nghiÖm cã rÊt nhiÒu trang thiÕt bÞ nh­ m¸y ph©n tÝch ®ãng cäc ®Ó thö theo ph­¬ng ph¸p biÕn d¹ng lín (PDA), m¸y ghi kÕt qu¶ thö theo ph­¬ng ph¸p biÕn d¹ng nhá (PIT), m¸y ghi saximeter, m¸y ph©n tÝch ho¹t ®éng cña bóa (Hammer Performance Analyzer, HPA), m¸y ghi kÕt qu¶ gãc nghiªng cña cäc (angle analyzer), m¸y ghi kÕt qu¶ ®ãng cäc ( Pile installation recorder, PIR), m¸y ph©n tÝch xuyªn tiªu chuÈn (SPT analyzer) ... * M¸y ph©n tÝch cäc theo ph­¬ng ph¸p biÕn d¹ng lín PDA cã lo¹i míi nhÊt lµ lo¹i PAK. M¸y nµy ghi c¸c thÝ nghiÖm nÆng cho m«i tr­êng x©y dùng ¸c nghiÖt. M¸y nµy ghi kÕt qu¶ cña ph­¬ng ph¸p thö biÕn d¹ng lín cho c«ng tr×nh nÒn mãng, cho th¨m dß ®Þa kü thuËt. PhÇn mÒm sö lý rÊt dÔ tiÕp thu. Sè liÖu ®­îc tù ®éng l­u gi÷ vµo ®Üa ®Ó sö dông vÒ sau. Ch­¬ng tr×nh CAPWAP® cµi ®Æt ®­îc vµo PAK nªn viÖc ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng toµn vÑn vµ kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña cäc rÊt nhanh chãng. * Sö dông ph­¬ng ph¸p thö BiÕn d¹ng nhá (PIT) lµ c¸ch thö nhanh cho sè lín cäc. PhÐp thö cho biÕt chÊt l­îng bª t«ng cäc cã tèt hay kh«ng, tÝnh toµn vÑn cña cäc khi kiÓm tra c¸c khuyÕt tËt lín cña cäc. C¸c lo¹i m¸y ph©n tÝch PIT dung nguån n¨ng l­îng pin, c¬ ®éng nhanh chãng vµ sö dông ®¬n chiÕc. Dông cô cña ph­¬ng ph¸p PIT dïng t×m c¸c khuyÕt tËt lín vµ nguy hiÓm nh­ nøt g·y, th¾t cæ chai, lÉn nhiÒu ®Êt trong bª t«ng hoÆc lµ rçng. C6. Ph­¬ng ph¸p trë kh¸ng c¬ häc : Ph­¬ng ph¸p nµy quen thuéc víi tªn gäi ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch dao ®éng hay cßn gäi lµ ph­¬ng ph¸p truyÒn sãng c¬ häc. Nguyªn lý ®­îc ¸p dông lµ truyÒn sãng, nguyªn lý dao ®éng c­ìng bøc cña cäc ®µn håi. Cã hai ph­¬ng ph¸p thùc hiÖn lµ dïng trë kh¸ng rung ®éng vµ dïng trë kh¸ng xung. Ph­¬ng ph¸p trë kh¸ng rung sö dông m« t¬ ®iÖn ®éng ®­îc kÝch ho¹t do mét m¸y ph¸t t¸c ®éng lªn ®©ï cäc. Dïng mét m¸y ghi vËn tèc sãng truyÒn trong cäc. Nh×n biÓu ®å sãng ghi ®­îc, cã thÓ biÕt chÊt l­îng cäc qua chØ tiªu ®é ®ång ®Òu cña vËt liÖu bª t«ng ë c¸c vÞ trÝ . Ph­¬ng ph¸p trë kh¸ng xung lµ c¬ së cho c¸c ph­¬ng ph¸p PIT vµ PET. Hai ph­¬ng ph¸p PIT vµ PET ghi sãng ©m déi. Ph­¬ng ph¸p trë kh¸ng xung nµy ghi vËn tèc truyÕn sãng khi ®Ëp bóa t¹o xung lªn ®Çu cäc. Sù kh¸c nhau gi÷a ba ph­¬ng ph¸p nµy lµ m¸y ghi ®­îc c¸c hiÖn t­îng vËt lý nµo vµ phÇn mÒm chuyÓn c¸c dao ®éng c¬ lý häc Êy d­íi d¹ng sãng ghi ®­îc trong m¸y vµ thÓ hiÖn qua biÓu ®å nh­ thÕ nµo. Caùc söï coá thöôøng gaëp vaø caùch xöû lyù. a. R¬i gÇu khoan. NÕu ®¬n vÞ thi c«ng kh«ng thÓ lÊy gÇu lªn ®­îc, cÇn th«ng b¸o ngay cho bªn A vµ t­ vÊn thiÕt kÕ ®Ó cïng thèng nhÊt c¸c gi¶i ph¸p xö lý. Tïy thuéc vµo ®Æc tÝnh cña nÒn ®Þa chÊt mµ cã thêi gian chê lÊy gÇu mét c¸ch hîp lý. Tuy nhiªn kh«ng nªn kÐo dµi thêi gian chê lÊy gÇu ®ã cña nhµ thÇu qu¸ l©u. b. R¬i lång thÐp. Còng xö lý t­¬ng tù nh­ trªn. c. Thæi röa qu¸ l©u vÉn kh«ng ®¹t yªu cÇu. CÇn kiÓm tra l¹i thiÕt bÞ thæi röa vÒ ¸p lùc thæi xem cã ®¹t qui ®Þnh nh­ ®· nãi ë trªn kh«ng. KiÓm tra èng thæi cã t¾c kh«ng? KiÓm tra chÊt l­îng Bentonite cÊp vµo. KiÓm tra chiÒu dµi èng thæi. NÕu c¸c ®iÒu kiÖn trªn vÉn ®¶m b¶o, nªn tæ chøc vÐt l¾ng l¹i v× cã thÓ ®· x¶y ra sËp thµnh v¸ch khi h¹ lång thÐp vµ l¾p èng thæi röa. d. T¾c èng ®æ bª t«ng. KhÈn tr­¬ng kÐo èng ®æ lªn ®Ó th«ng èng, sau ®ã l¾p l¹i nh­ng khi tiÕp tôc ®æ l¹i, ph¶i ®¶m b¶o ®­a ®­îc èng ®æ xuèng ngËm trong bª t«ng ®­îc tèi thiÓu 2m – 3m theo ®óng tiªu chuÈn vµ líp bª t«ng xÊu bªn trªn vÉn ®­îc ®Èy lªn trªn mÆt cäc, sau ®ã ¸p dông c¸c biÖn ph¸p kiÓm tra ph¸t hiÖn khuyÕt tËt sau khi thi c«ng xong cäc nh­ PDA, siªu ©m, PIT v.v... ; §iÒu nµy lµ rÊt khã thùc hiÖn, ®ßi hái nhµ thÇu ph¶i rÊt cã kinh nghiÖm. NÕu nhµ thÇu kh«ng thùc hiÖn ®­îc viÖc nµy, ph¶i bµn b¹c víi c¸c bªn liªn quan nh­ BQLDA, t­ vÊn thiÕt kÕ ®Ó c©n nh¾c kh¶ n¨ng sö lý cäc ®ã. e. Bª t«ng kh«ng ®¹t ®é sôt thiÕt kÕ. Th«ng th­êng, ®é sôt cña bª t«ng cäc nhåi theo thiÕt kÕ lµ 18±2 cm. Trong tr­êng hîp kiÓm tra ®é sôt cña bª t«ng kh«ng ®¹t yªu cÇu ph¶i cã biÖn ph¸p xö lý. Bª t«ng ®é sôt thÊp qu¸ (kh« qu¸): Cã thÓ sö dông phô gia hãa dÎo t¹i chç, nh­ng chØ nªn cho phÐp nhµ thÇu sö dông cïng mét lo¹i phô gia ®· dïng t¹i tr¹m trén, tuy nhiªn tæng l­îng dïng ph¶i ®¶m b¶o kh«ng v­ît qu¸ liÒu l­îng max cña lo¹i phô gia ®ã. NÕu ph¶i sö dông lo¹i phô gia kh¸c, ph¶i ®¶m b¶o kh«ng cã c¸c t­¬ng t¸c xÊu gi÷a 2 lo¹i phô gia ®ã. Bª t«ng cã ®é sôt cao qu¸ (nh·o qu¸): Cã thÓ trén thªm mét l­îng xi m¨ng kh« nhÊt ®Þnh (liÒu l­îng xi m¨ng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ liÒu l­îng max ®­îc qui ®Þnh trong tiªu chuÈn). NÕu kh«ng kiÓm so¸t ®­îc viÖc trén thªm xi m¨ng ®ã, tèt nhÊt lµ tõ chèi chÊp nhËn xe bª t«ng ®ã. THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC BARET. Khaùi nieäm. Ñònh nghóa. Coïc bareùt laø moät loaïi coïc nhoài, khoâng thi coâng baèng muõi khoan hình troøn, maø baèng loaïi gaàu ngoaïn hình chöõ nhaät. Tieát dieän coïc hình chöõ nhaät : + Chieàu roäng töø 0,6 – 1,5m. + Chieàu daøi töø 2,0 – 6,0m. Caùc loaïi tieát dieän khaùc tuyø theo vò trí moùng, coù theå laø chöõ thaäp, chöõ T, chöõ I, L, Y .... Ñoä saâu : Tuyø theo ñieàu kieän tính chaát coâng trình vaø taûi troïng coïc coù theå ñaït tôùi ñoä saâu töø vaøi chuïc m ñeán 100m. 0,6 2,2~2,8 2,2~2,4m 2,2~2,8m 2,2~2,4 m 2,2 ~ 2,8m Phaïm vi aùp duïng. Coïc bareùt thöôøng duøng laøm moùng cho nhaø cao taàng, caùc thaùp cao, caàu vöôït... ví duï nhö : - Thaùp ñoâi Petronas (Malaysia) cao treân 100 taàng, 450 meùt vôùi taàng haàm nhieàu taàng saâu tôùi 20m, duøng coïc bareùt tieát dieän 1,2m x 2,8m, saâu 125m. - Coâng trình Saøi Goøn Center, 25 taàng laàu, 3 taàng haàm duøng coïc bareùt 0,6m x 2,8m; 1,2 x 6,0m saâu 50m. - Coâng trình Vietcombank Haø Noäi, 22 taàng vaø 2 taàng haàm, söû duïng moùng coïc baret 0,8 x 2,8m saâu 55m. Khaûo saùt ñòa chaát cho thieát keá vaø thi coâng moùng coïc bareùt. Thöïc hieän theo quy ñònh trong tieâu chuaån “Khaûo saùt ñòa kyõ thuaät phuïc vuï cho thieát keá vaø thi coâng moùng coïc” TCXD 160 : 1987. Boá trí caùc ñieåm khaûo saùt. - Caùc ñieåm khoan, xuyeân, caét caùnh, neùn ngang phaûi boá trí trong khu vöïc xaây döïng coâng trình. - Khoaûng caùch giöõa caùc ñieåm khaûo saùt £ 30m. - Chieàu saâu hoá khoan : + Chieàu saâu hoá khoan phaûi lôùn hôn vuøng chòu neùn cöïc haïn cuûa caùc lôùp ñaát döôùi muõi coïc toái thieåu laø 2m (qua vuøng tính luùn 2m). + Phaûi tìm ñöôïc lôùp ñaát ñaù toát ñeå ñaët muõi coïc. - Chæ tieâu lôùp ñaát toát ñaët muõi coïc coù theå tham khaûo sau ñaây: + Modun bieán daïng Eo ³ 300 kG/cm2. + Ñaát coù goùc ma saùt trong f ³ 40o. + Chæ soá xuyeân tieâu chuaån N ³ 50. + Caùt chaët coù söû duïng khoan xuyeân tónh qc ³110 kG/cm2. + Seùt vuøng coù söû duïng khoan xuyeân tónh qc ³50 kG/cm2. + Neáu gaëp ñaù, caàn khoan vaøo ñaù 3 ñieåm vôùi ñoä saâu 6m. Soá löôïng caùc ñieåm khaûo saùt. - Trong moãi haïng muïc coâng trình khoan ³3 ñieåm cho moãi loaïi khaûo saùt. - Neáu ñoä saâu muõi coïc <30m neân khaûo saùt baèng xuyeân tónh (CPT). - Neáu ñoä saâu muõi coïc >30m neân khaûo saùt baèng xuyeân tieâu chuaån (SPT). Söùc chòu taûi cuûa coïc baret. Töông töï nhö söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài, chæ khaùc ôû dieän tích, hình daùng maët caét ngang cuûa coïc. Moät soá phöông phaùp tính söùc chòu taûi thöôøng duøng hieän nay : + Söùc chòu taûi theo phöông thaúng ñöùng cuûa coïc ñôn theo vaät lieäu. + Söùc chòu taûi cuûa coïc choáng. + Söùc chòu taûi cuûa coïc ma saùt (theo keát quaû TN trong phoøng). + Söùc chòu taûi theo keát quaû thí nghieäm xuyeân tónh. + Söùc chòu taûi theo keát quaû thí nghieäm tieâu chuaån. + Söùc chòu taûi theo neùn tónh taïi hieän tröôøng (do coïc thöôøng coù söùc chòu taûi lôùn neân chæ söû duïng cho coïc baret coù SCT nhoû ≤ 700 taán). + Söùc chòu taûi theo Osterberg (thí nghieäm hieän tröôøng). Söùc chòu taûi theo vaät lieäu laøm coïc. Pv : j( m1m2RbFb + RaFa) m1 : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc khi ñoå beâ toâng. m2 : heä soá ñoå beâ toâng trong bentonite = 0,7. Söùc chòu taûi cuûa coïc choáng. Khi muõi coïc ñaët vaøo lôùp ñaát, ñaù coù modun bieán daïng Eo ³500 kG/cm2 coïc ñöôïc coi laø coïc choáng : Pc = mRF Khi coïc ngaäm vaøo ñaát, ñaù ³ 0,5m; R (cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát ñaù döôùi chaân coïc) xaùc ñònh nhö sau : Rn : Cöôøng ñoä tieâu chuaån cuûa maãu ñaù neùn doïc truïc baõo hoøa nöôùc. kñ : Heä soá an toaøn ñoái vôùi ñaát = 1,4 hn : Ñoä saâu ngaøm coïc vaùo ñaù dn : Ñöôøng kính ngoaøi cuûa phaàn coïc ngaøm vaøo ñaù, baèng chieàu roäng hay caïnh ngaén cuûa coïc. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo thí nghieäm trong phoøng. Pñ = m(mR.RF+US mfi.fi.li) Töông töï nhö coïc khoan nhoài. Söùc chòu taûi theo keát quaû xuyeân tónh (CPT). Söùc chòu taûi cuûa coïc : P’x = P muõi + Pxq Söùc chòu taûi cho pheùp : P muõi = qp .F : söùc chòu taûi ôû muõi coïc pxq = : söùc chòu taûi ôû maët beân coïc qp : Söùc caûn phaù cuûa ñaát ôû thaân coïc : qp = kqc : löïc ma saùt ñôn vò cuûa thaønh coïc ôû lôùp ñaát thöù i, chieàu daøi hi. qci : Söùc caûn muõi xuyeân ôû lôùp ñaát thöù i. k; µi : heä soá – tra baûng (1-6 trang 14). Söùc chòu taûi theo keát quaû xuyeân tieâu chuaån (SPT). Coâng thöùc hay duøng nhaát laø coâng thöùc döôùi ñaây cuûa Nhaät Baûn : PSPT = [µNF + (0,2NSLS + cLc).2(a+b)] Trong ñoù : a : heä soá phuï thuoäc vaøo phöông phaùp thi coâng coïc : µ = 15 ñoái vôùi coïc nhoài, µ = 15 ñoái vôùi coïc ñoùng. N : Soá SPT cuûa ñaát döôùi thaân coïc. Ns : Soá SPT trung bình caùc lôùp cát coïc caém qua. Ls : Chieàu day caùc lôùp ñaát caùt coïc ñi qua C : löïc dính trung bình cuûa caùc lôùp ñaát seùt. Lc : Chieàu daøy caùc lôùp ñaát seùt coïc ñi qua. a : Caïnh daøi cuûa tieát dieän coïc, b : Caïnh ngaén cuûa tieát dieän coïc. F : Dieän tích tieát dieän ngang döôùi chaân coïc. --> Löïa choïn giaù trò nhoû nhaát ñeå thieát keá coïc. Thieát keá coïc baret. Vaät lieäu laøm coïc. - Beâtoâng : Coïc bereùt duøng beâtoâng maùc 250 – 400. - Coát theùp : Theùp coïc : loaïi CII. Theùp ñai : loaïi CI, CII. Boá trí coát theùp. Coïc bareùt thöôøng duøng cho caùc coâng trình cao taàng (nhaø cao treân 40m, caàu vöôït caàu daãn) coù M,N vaø Q lôùn, thoâng thöôøng coïc bareùt boá trí theùp suoát theo chieàu daøi coïc. Yeâu caàu veà caáu taïo coát theùp : - Theùp doïc : Ñöôøng kính : Þ16 - Þ32. Khi theùp caøng daøi neân choïn ñöôøng kính caøng lôùn vaø ngöôïc laïi. Khoaûng caùch theùp doïc £ 20 cm. Haøm löôïng theùp m ³ 0,4 – 0,65%. Theùp doïc ñöôïc boá trí suoát chieàu daøi thaân coïc. - Theùp ñai : Ñöôøng kính Þ12 – Þ16. Khi tieát dieän coïc caøng lôùn thì ñai ñöôøng kính caøng lôùn vaø ngöôïc laïi. Khoaûng caùch theùp ñai £ 30 cm. - Theùp gia cöôøng : Ñöôøng kính Þ12 ñaët vuoâng goùc vôùi caïnh daøi ñeå taêng ñoä cöùng cho loàng coát theùp, khoaûng caùch £ 30 cm theo chieàu daøi coïc. Ñaët coát gia cöôøng caàn chuù yù sao cho thuaän tieän khi ñoå beâtoâng. - Coát theùp coïc caáu taïo thaønh loàng theùp, chia thaønh töøng ñoaïn tuøy theo khaû naêng cuûa caàn caåu, chieàu daøi caây theùp .... - Lôùp beâtoâng baûo veä : Chieàu daøy lôùp beâtoâng baûo veä coát theùp ³ 7cm. Duøng caùc cuïc keâ ñeå taïo khoaûng caùch vôùi thaønh hoá khoan. Khi nöôùc trong ñaát coù tính aên moøn thì taêng lôùp beâtoâng baûo veä leân 10 – 12cm keát hôïp vôùi söû duïng ximaêng choáng aên moøn. - Boá trí caùc oáng ñöôøng kính 60mm duøng ñeå taûi ñaàu phaùt vaø thu cuûa thieát bò sieâu aâm kieåm tra chaát löôïng coïc. Khoaûng caùch caùc oáng sieâu aâm £1,5m theo chieàu daøi coïc. Boá trí theùp trong thaân coïc baret. Sô ñoà boá trí coát theùp trong moùng coïc baret. Maët baèng moùng coïc barrette (thaùp ñoâi Petronas (Malaysia) Thieát keá ñaøi coïc. Do coïc coù nhieàu loaïi tieát dieän neân ñaøi coïc coù nhieàu hình daïng, nhieàu loaïi. Tuøy theo vaøo soá löôïng coïc, yeâu caàu cuûa coâng trình (coù theå keát hôïp vôùi caùc chöùc naêng khaùc). Caùc loaïi ñaøi coïc thöôøng coù trong thöïc teá : - Ñaøi coïc ñôn : Cho 1 coïc - Ñaøi coïc cuûa nhoùm coïc. - Ñaøi cho toå hôïp toaøn boä caùc coïc trong coâng trình (daïng moùng beø treân coïc bereùt). Yeâu caàu vaät lieäu : - Beâtoâng mac 250 – 400. - Coát theùp F16 - F32 loaïi CII. Kính thöôùc ñaøi coïc : - Chieàu cao ñaøi hñ ³1,5b; (b : Chieàu roäng tieát dieän coïc bareùt); - Kích thöôùc tieát dieän ñaøi coïc : + Caïnh daøi A ³ a+2 (250 ¸ 300mm); + Caïnh ngaén B ³ b+2 (250 ¸ 300mm). Trong ñoù a laø caïnh daøi, b laø caïnh ngaén. Thi coâng coïc baret. Thi coâng coïc Baret veà nguyeân taéc cuõng gioáng nhö coïc khoan nhoài, chæ khaùc veà caùc taïo hoá vaø hình daïng loàng coát theùp. §µo mãng barrette nhê gµu xóc kiÓu hai m¶nh nh­ ë c¸c kho vËt liÖu rêi hay sö dông. C¸i ®Æc biÖt cña gÇu nµy lµ lµm thªm khung dÉn h­íng ®Ó khi ®µo hè ®µo ®­îc th¼ng ®øng. Khung bao cao kho¶ng 3 mÐt bäc quanh ph¹m vi ®µo cña l­ìi gµu. §Ó ®µo nh÷ng mÐt ®Çu tiªn, cÇn lµm « d­ìng t¹o h­íng cho gµu tr­ît theo. Khi ®· cã v¸ch ®Êt, gµu sÏ tr­ît theo v¸ch ®Êt. Cø ®µo tõng ®o¹n 2,2 ~ 3 mÐt theo chiÒu dµi t­êng ®­îc mét panen l¹i ®Æt thÐp vµ ®æ bª t«ng. ChiÒu réng cña gµu c¬ b¶n lµ 600 mm. Qu¸ tr×nh ®µo ph¶i sö dông dung dÞch bïn sÐt bentonite nh­ ë phÇn cäc nhåi ®· giíi thiÖu. Khi ®µo ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ, kiÓm tra chÊt l­îng dung dÞch, ngõng 30 phót ®Ó c¸t l¾ng ®äng, vÐt c¸t b»ng gµu ®¸y t­¬ng ®èi ph¼ng. Sau ®ã cã thÓ th¶ cèt thÐp vµ xôc röa nh­ ®· nªu ë phÇn cäc nhåi. TƯỜNG TRONG ĐẤT (TÖÔØNG CÖØ - TƯỜNG CỌC BẢN). Khaùi nieäm. Trong c«ng nghÖ thi c«ng nÒn, mãng nhµ d©n dông vµ c«ng nghiÖp Ýt khi ph¶i ®µo hè s©u hoÆc nÕu cã ®µo hè s©u th× mÆt b»ng thi c«ng l¹i ®ñ tho¶i m¸i mµ lµm m¸i dèc chèng xËp thµnh v¸ch ®Êt ®µo. GÇn ®©y do ph¶i lµm nhµ cao tÇng, hè mãng s©u vµ x©y chen trong thµnh phè nªn vÊn ®Ò chèng v¸ch ®µo th¼ng ®øng ®­îc ®Æt ra nghiªm tóc. T­êng trong ®Êt cã thÓ b»ng gç, b»ng thÐp vµ bª t«ng cèt thÐp ®óc t¹i chç hoÆc l¾p ghÐp, sau ®ã liªn kÕt l¹i víi nhau b»ng c¸c gio¨ng chèng thÊm t¹o thµnh mét bøc t­êng liªn tôc trong ®Êt. Phaïm vi aùp duïng. T­êng trong ®Êt ngßai chøc n¨ng b¶o vÖ c¸c hè ®µo s©u khi thi c«ng c¸c c«ng tr×nh ngÇm, cßn cã thÓ ®­îc sö dông lµm t­êng tÇng hÇm cña nhµ cao tÇng; c¸c c«ng tr×nh ngÇm nh­ cèng tho¸t n­íc, ®­êng xe ®iÖn ngÇm, gara « t« ngÇm d­íi ®Êt; ... Víi c¸c c«ng tr×nh thñy cã thÓ dïng lµm kÌ, cÇu c¶ng, t­êng ch¾n ®Êt, … Hình IV.1 Töôøng coïc baûn theùp coù neo Hình IV.2 Chi tieát coïc baûn theùp Hình IV.3 Töôøng coïc baûn beâ toâng döï öùng löïc Moâ taû coâng ngheä. a. T­êng cõ v¸ch hè ®µo b»ng gç lïa ngang : BiÖn ph¸p nµy ®­îc sö dông nhiÒu do vËt t­ lµm cõ kh«ng ®ßi hái chuyªn dông mµ lµ nh÷ng vËt t­ phæ biÕn. M¸y ®ãng nh÷ng dÇm I thÐp h×nh xuèng ®Êt còng lµ nh÷ng m¸y ®ãng cäc th«ng th­êng. Quanh thµnh hè ®µo ®­îc ®ãng xuèng nh÷ng thanh dÇm I thÐp h×nh cã ®é s©u h¬n ®¸y hè ®µo kho¶ng 3~4 mÐt. Nh÷ng dÇm I nµy ®Æt c¸ch nhau 1,5 ~ 2,0 mÐt. Khi ®µo ®Êt s©u th× lïa nh÷ng tÊm v¸n ngang tõ dÇm I nä ®Õn dÇm I kia, tÊm v¸n ®Ó ®øng theo chiÒu c¹nh, lïa gi÷a hai bông cña dÇm I. V¸n ®­îc Ðp mÆt tú vµo c¸nh cña dÇm I. Kho¶ng hë gi÷a v¸n vµ c¸nh kia cña dÇm I ®­îc ®én gç cho chÆt. NÕu ®Êt ®µo kh«ng cã n­íc ngÇm th× biÖn ph¸p nµy chèng thµnh hè ®µo ®¬n gi¶n. CÇn kiÓm tra lùc ®Èy ngang vµ cã biÖn ph¸p v¨ng chèng biÕn d¹ng ®Çu dÇm I phÇn trªn. NÕu khu vùc thi c«ng cã n­íc ngÇm th× biÖn ph¸p tá ra cã nh­îc ®iÓm lµ n­íc ngÇm sÏ ch¶y vµo hè ®µo theo khe gi÷a c¸c thanh v¸n vµ ®em theo ®Êt mÞn hoÆc c¸t ë chung quanh vµo hè ®µo vµ g©y nguy hiÓm cho c«ng tr×nh kÒ bªn. Gi¶i ph¸p nµy rÊt phô thuéc vµo møc n­íc trong ®Êt vµ kÕt qu¶ kh«ng æn ®Þnh, rÊt t¹m bî. ChØ nªn sö dông trong ph¹m vi c«ng tr×nh nhá. b. T­êng cõ b»ng thÐp : T­êng cõ b»ng nh÷ng tÊm thÐp chÕ s½n tõ nhµ m¸y. Cã nhiÒu lo¹i tiÕt diÖn ngang cña tÊm cõ nh­ cõ ph¼ng, cõ khum, cõ h×nh ch÷ Z gäi lµ cõ Zombas, cõ h×nh ch÷ U gäi lµ cõ Lacsen. Nh÷ng tÊm cõ chÕ t¹o tõ nhµ m¸y cã chiÒu dµi 12 mÐt, chiÒu dµy tÊm cõ tõ 6 ~ 16 mm. ChiÒu réng cña tiÕt diÖn ngang cña mét tÊm th­êng tõ 580 mm ®Õn 670 mm. ChiÒu s©u cña tiÕt diÖn th× máng nhÊt lµ cõ ph¼ng, chØ 50 mm vµ s©u nhÊt lµ cõ Lacsen khi ghÐp ®«i ®Õn 450 mm. §Æc ®iÓm cña cõ lµ hai mÐp tÊm cõ cã méng ®Ó khi lïa nh÷ng tÊm cõ l¹i víi nhau lóc ®ãng xuèng ®Êt, m¶ng cõ cã ®é khÝt ®Õn møc n­íc kh«ng thÊm qua, kh«ng di chuyÓn ®­îc tõ phÝa mÆt cõ nµy sang phÝa mÆt cõ bªn kia. Cõ th­êng ®ãng xuèng ®Êt tr­íc lóc ®µo vÒ mét phÝa cña t­êng cõ ®Ó khi ®µo chèng ®­îc ®Êt x« vµ n­íc ch¶y vµo hè ®µo theo ph­¬ng ngang. T­êng cõ ®­îc kiÓm tra sù chÞu ¸p lùc ngang nh­ d¹ng t­êng ch¾n ®Êt theo s¬ ®å t­êng máng (mÒm) ®øng tù do. CÇn kiÓm tra biÕn d¹ng cña t­êng, kh«ng cho phÐp t­êng cã di chuyÓn g©y xËp lë hoÆc ®Ì lÊp c«ng tr×nh ®µo trong lßng hè. D­íi t¸c ®éng cña c¸c lùc ngang, t­êng mÒm ®øng tù do, lµm viÖc nh­ mét c«ng s«n cã ngµm ®µn håi trong ®Êt. Do lùc ngang lµ ¸p lùc ®Êt cña mét bªn mÆt cõ ®Èy vµo cõ sau khi ®µo hÉng bªn trong, tÊm cõ sÏ quay quanh mét ®iÓm nµo ®ã. Tõ ®iÓm xoay nµy mµ x¸c ®Þnh ®é s©u c¾m cõ sao cho t¹o ®­îc ¸p lùc c©n b»ng chñ ®éng vµ bÞ ®éng. Th«ng th­êng ph¶i thªm hÖ thèng v¨ng gi÷ vµ neo ®Ó hç trî chèng l¹i c¸c t¸c ®éng cña ¸p lùc lªn t­êng. NÕu mét ®ît cõ kh«ng ®ñ chèng ®­îc ¸p lùc, cÇn t¹o nhiÒu líp cõ theo kiÓu dËt cÊp, líp ngoµi bao bäc hè réng , c¸c líp trong diÖn tÝch bao bäc sÏ hÑp dÇn. ChiÒu réng mÆt bËc còng ®­îc tÝnh to¸n sao cho cung tr­ît kh«ng ph¸ huû toµn bé hÖ thèng. Cäc cõ th­êng ®­îc sö dông nhiÒu lÇn. Ngay t¹i n­íc ta còng cã nh÷ng c«ng ty chuyªn cung cÊp hoÆc cho thuª cäc cõ ®· qua sö dông nh»m h¹ gi¸ thµnh cho c¸c gi¶i ph¸p sö dông cäc cõ. ThiÕt bÞ h¹ cäc cõ xuèng ®Êt còng lµ c¸c m¸y ®ãng cäc th«ng th­êng. NÕu sö dông h¹ cäc cõ kiÓu rung, cã thÓ ghÐp nhiÒu tÊm ®Ó cïng rung h¹ cho tËn dông søc m¸y. Th­êng dïng m¸y ®ãng cäc diesel ®Ó ®ãng cäc cõ . Khi sö dông t­êng cõ ph¶i kiÓm tra biÕn d¹ng g©y ra sù chuyÓn dÞch t­êng cõ vµo phÝa trong hè ®µo. NÕu cã kh¶ n¨ng chuyÓn vÞ ph¶i thiÕt kÕ c¸c ®ît chèng ®ì b»ng c¸c khung n»m ngang. Nh÷ng ®ît chèng ®ì nµy lµ nh÷ng thanh thÐp h×nh ch÷ I, U kh«ng nhá, t¹o thµnh khung kÝn kh¾p bªn trong tiÕt diÖn hè ®µo, cã c¸c thanh chÐo ë gãc vµ c¸c thanh v¨ng ngang cã t¨ng ®¬ ®Ó Ðp chÆt v¸n cõ thµnh vµo ®Êt. NÕu cÇn ®¶m b¶o kh«ng gian ®Ó thi c«ng bªn trong hè ®µo kh«ng thÓ lµm hÖ v¨ng ngang mµ ph¶i neo nh÷ng thanh thÐp h×nh khung ®ì v¸n cõ xuyªn qua v¸n cõ thµnh mµ neo vµo ®Êt bªn ngoµi hè ®µo. ViÖc t¹o d©y neo b»ng c¸ch khoan vµo ®Êt theo m¸y khoan perforateur, sau ®ã ®­a d©y c¸p vµo trong hè khoan nµy råi b¬m v÷a xi m¨ng t¹i mét sè ®iÓm lµm ®Çu neo. c. T­êng cõ b»ng bª t«ng cèt thÐp øng lùc tr­íc: HiÖn nay Nhµ m¸y Bª t«ng Xu©n Mai bªn c¹nh Hµ néi ®ang chÕ t¹o t­êng cõ b»ng bª t«ng cèt thÐp øng lùc tr­íc ®Ó sö dông trong viÖc thi c«ng c¸c tÇng hÇm. TÊm cõ lµm b»ng bª t«ng cèt thÐp cã kÝch th­íc dµy 120 mm, réng 750 mm vµ dµi tõ 6 ®Õn 8 mÐt. Bª t«ng sö dông cã m¸c 300, thÐp øng suÊt tr­íc. Lo¹i nµy h¹ xuèng ®Êt cã thÓ ®ãng, cã thÓ rung Ðp. Cõ bª t«ng cèt thÐp ®­îc thuËn lîi lµ nÕu ®Ó l¹i t­êng sÏ sö dông ngay lµm t­êng tÇng hÇm, chØ cÇn bäc thªm cho chiÒu dµy tõ 100 ~ 150 mm bª t«ng sau khi thi c«ng líp chèng thÊm sÏ gi¶m ®­îc chi phÝ cho thi c«ng t­êng tÇng hÇm. Thieát keá töôøng trong ñaát. ThiÕt kÕ t­êng trong ®Êt bao gåm c¸c c«ng viÖc sau : - KiÓm tra søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt d­íi ch©n t­êng. - TÝnh to¸n t­êng ch¾n tïy theo c¸c tr­êng hîp : T­êng ch¾n kh«ng neo; T­êng ch¾n cã 1 hµng neo; T­êng ch¾n cã nhiÒu hµng neo. a. KiÓm tra søc chÞu t¶i cña ®Êt nÒn d­íi ch©n t­êng. T­êng trong ®Êt chñ yÕu chÞi t¶i träng ngang. Tuy nhiªn, trong t­êng hîp tæng qu¸t, t­êng ch¾n ph¶i ®¶m b¶o sao cho søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt d­íi ch©n t­êng ph¶i lín h¬n t¶i träng cña c«ng tr×nh vµ b¶n th©n t­êng t¸c dông xuèng. §iÒu kiÖn kiÓm tra gièng nh­ c¸c mãng th«ng th­êng : Ptc £ Rtc b. TÝnh to¸n t­êng kh«ng neo. ¸p dông cho nhµ cã tÇng hÇm s©u nhá h¬n 4m, t­êng ®­îc tÝnh tãan nh­ 1 c«ngxon trong ®Êt. T¶i träng t¸c dông gåm ¸p lùc ngang cña phÝa trong tÇng hÇm, phÝa ngßai lµ ¸p lùc ®Êt, ¸p lùc n­íc. X¸c ®Þnh ®­îc biÓu ®å moment uèn, tõ Mmax tÝnh to¸n ®­îc cèt thÐp cho t­êng theo c¸c ph­¬ng ph¸p c¬ häc kÕt cÊu th«ng th­êng. S¬ ®å tÝnh to¸n t­êng ch¾n kh«ng neo : a) S¬ ®å t­êng; b) S¬ ®å ¸p lùc ®Êt; c) BiÓu ®å moment. Tr×nh tù tiÕn hµnh : - X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè ¸p lùc chñ ®éng vµ bÞ ®éng cña ®Êt vµo l­ng t­êng : HÖ sè ¸p lùc chñ ®éng : HÖ sè ¸p lùc bÞ ®éng : - X¸c ®Þnh c¸c ¸p lùc giíi h¹n cña ®Êt nÒn d­íi ch©n t­êng : qgh = γ[(h1 – h2) – h2γa] - ¸p lùc chñ ®éng cña ®Êt sau l­ng t­êng : ; Q2 = γZcla - Lùc ®Èy ngang lín nhÊt vµo ch©n t­êng : - ChiÒu s©u ngµm cña bøc t­êng vµo ®Êt cÇn thiÕt ®Ó cho t­êng ®­îc æn ®Þnh khi ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn : qmax £ qgh - Moment uèn lín nhÊt Mmax cña t­êng, vÞ trÝ c¸ch ®¸y hè ®µo mét kháang Zo lµ : c. TÝnh to¸n t­êng cã 1 hµng neo. S¬ ®å tÝnh to¸n t­êng ch¾n cã 1 hµng neo : a) S¬ ®å t­êng; b) BiÓu ®å moment. TÝnh to¸n cho nhµ cao tÇng cã tõ 2 tÇng hÇm trë lªn. Tr×nh tù tÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ t­êng ch¾n kh«ng neo. - Ph¶n lùc cña neo lµ : N = Q1 – Q2; Trong ®ã : Q1 : ¸p lùc chñ ®éng cña ®Êt; Q2 : ¸p lùc bÞ ®éng cña ®Êt - §iÓm t¸c dông cña moment uèn lín nhÊt vµo t­êng lµ ®iÓm c¸ch mÆt ®Êt mét kho¶ng Z0 : Trong ®ã : γ : dung träng cña ®Êt; la : hÖ sè ¸p lùc chñ ®éng cña ®Êt. - Moment uèn lín nhÊt trªn th©n t­êng : Tõ Mmax tÝnh to¸n ®­îc cèt thÐp theo ph­¬ng ph¸p th«ng th­êng. d. TÝnh to¸n t­êng cã nhiÒu hµng neo. Khi t­êng ch¾n cã nhiÒu hµng neo, nghÜa lµ cã nhiÒu gèi tùa. Moment uèn torng t­êng vµ ph¶n lùc ë gèi ®­îc x¸c ®Þnh nh­ nh÷ng dÇm mét nhÞp cã kho¶ng c¸ch b»ng kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi. PhÇn trªn cïng tÝnh nh­ dÇm conxon cã chiÒu dµi b»ng kho¶ng c¸ch tõ ®Ønh t­êng ®Õn hµng neo thø nhÊt. S¬ ®å lùc t¸c dông vµo t­êng ch¾n khi cã c¸c neo øng suÊt tr­íc. THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC TRAØM. Vaät lieäu coïc traøm. Coïc traøm ñöôïc söû duïng roäng raõi vaø raát quen thuoäc ôû ñoàng baèng Nam boä gioáng nhö coïc tre ôû mieàn Baéc. So vôùi coïc tre, goã traøm coù öùng suaát keùo chæ baèng khoaûng 34% vaø öùng suaát neùn chæ baèng 75% vaø khaû naêng chòu uoán cuõng keùm hôn. Nhöng traøm coù tieát dieän ñaëc neân dieän tích chòu taûi lôùn hôn tre. Caáu taïo maët caét ngang cuûa coïc traøm. Coïc traøm goàm 3 phaàn : loõi, thaân vaø voû. - Loõi laø phaàn goã cöùng. - Thaân : thöôøng coù ñoä aåm nhoû hôn ñoä aåm ngaâm nöôùc. Thaân coù taùc duïng huùt nöôùc khi ñoùng vaøo neàn ñaát yeáu. - Voû : coù taùc duïng nhö nhöõng maøng moûng, huùt nöôùc töø beân ngoaøi vaøo vaø daãn thoaùt nöôùc ra ngoaøi doïc theo thaân coïc. Kích côõ coïc traøm thoâng duïng hieän nay : Chieàu daøi (m) Ñöôøng kính goác (cm) Ñöôøng kính ngoïn (cm) Ñöôøng kính T.bình (cm) Cöø 3m 4,5 – 6,0 3 4 – 4,5 Cöø 4m 6 – 7 3 –3,5 4,5 – 5 Cöø 5m 7 - 10 3,5 – 5 5 – 7,5 Ñaëc ñieåm, phaïm vi aùp duïng. Coïc tre, traøm nhìn chung coù khaû naêng chòu neùn vaø chòu keùo toát. Caùc ñaëc tröng veà söùc beàn cuûa coïc traøm coù theå tham khaûo theo baûng döôùi ñaây : ÖÙng suaát trung bình (kg/cm2) Vò trí treân thaân coïc Goác Giöõa Ngoïn Rneùn 260 374 290 Rkeùo 369 513 296 Ruoán 57 81 79 Söùc khaùng tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc : Chieàu saâu muõi coïc traøm keå töø maët ñaát töï nhieân (m) Trò soá Rc (t/m2) Caùc loaïi ñaát rôøi ôû traïng thaùi chaët vöøa Soûi Caùt to Caùt trung Caùt nhoû Caùt buïi Caùc loaïi ñaât dính vôùi ñoä seät B 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 3 750 300 110 60 4 830 380 125 70 5 880 400 130 80 7 970 430 140 85 10 1050 500 150 90 Ghi chuù : Caùc giaù trò trong baûng treân, töû soá öùng vôùi ñaát rôøi, maãu soá öùng vôùi ñaát dính. Phaïm vi aùp duïng : - Nhöõng loaïi ñaát phuø hôïp vôùi söû duïng coïc traøm laø : caùt nhoû, caùt buïi ôû traïng thaùi rôøi baõo hoøa nöôùc, caùc loaïi ñaát dính nhö : caùt pha, seùt pha vaø seùt ôû traïng thaùi deûo meàm, deûo chaûy vaø chaûy, caùc loaïi ñaát buøn, than buøn vaø buøn. - Ñænh coïc traøm khi thieát keá phaûi ñaûm baûo luoân luoân ôû döôùi möïc nöôùc ngaàm thaáp nhaát vaø nöôùc ngaàm khoâng coù tính xaâm thöïc. ÔÛ nhöõng nôi coù thuûy trieàu leân xuoáng, ñænh coïc phaûi ôû döôùi möïc nöôùc thaáp nhaát (löu yù ñaây laø ñieàu kieän baét buoäc, ñaûm baûo cho coïc traøm khoâng bò muïc trong quaù trình söû duïng). - Tuoåi cuûa caây traøm laøm coïc ít nhaát laø 6 naêm trôû leân. Khi khai thaùc, ñöôøng kính ngoïn khoâng ñöôïc nhoû hôn 4cm vôùi coïc daøi hôn 4m vaø khoâng nhoû hôn 5cm khi coïc coù chieàu daøi nhoû hôn 4m. - Coïc traøm chæ ñöôïc söû duïng cho moùng coïc ñaøi thaáp, chòu taûi troïng thaúng ñöùng laø chính, khoâng thích hôïp vôùi moùng coïc ñaøi cao khi coù taûi troïng ngang taùc duïng. - Khoâng neân duøng coïc traøm ôû nhöõng vuøng coù hieän töôïng ñoäng ñaát hoaëc ñaát hoaøng thoå coù tính luùn öôùt. Thieát keá moùng coïc traøm. Coïc traøm ñöôïc söû duïng trong xaây döïng neàn moùng coâng trình vôùi hai phöông dieän : Duøng nhö moät loaïi vaät lieäu gia coá neàn : luùc naøy soá löôïng coïc traøm ñöôïc xaùc ñònh döïa vaøo heä soá neùn chaët yeâu caàu (töông töï nhö tính toaùn coïc caùt). Duøng nhö moät loaïi moùng coïc : coïc traøm seõ tieáp thu taûi troïng töø ñaùy moùng truyeàn xuoáng caùc lôùp ñaát toát ôû beân döôùi. a. Löïa choïn chieàu daøi coïc. Caên cöù vaøo ñòa taàng cuûa khu vöïc xaây döïng vaø ñaëc ñieåm veà thuûy vaên (möïc nöôùc ngaàm), löïa choïn lôùp ñaát ñaët muõi coïc, töø ñoù choïn ñoä saâu choân moùng vaø chieàu daøi coïc. Caàn löu yù nhö sau : Coá gaéng löïa choïn lôùp ñaát toát ñeå ñaët muõi coïc (laøm taêng thaønh phaàn söùc chòu taûi do phaûn löïc muõi cuûa coc. Linh hoaït trong vieäc löïa choïn ñoä saâu choân moùng sao cho chieàu daøi coïc phuø hôïp vôùi khaû naêng cung öùng ngoaøi thò tröôøng, maët khaùc coá gaéng ñeå coïc naèm döôùi möïc nöôùc ngaàm, traùnh coïc bò muïc do khoâ nöôùc. b. Tröôøng hôïp tính toaùn coïc theo phöông dieän laøm chaët ñaát. Söû duïng cho ñaát yeáu coù heä soá thaám lôùn K > A.10-5 (A = 0,1 – 9,9) nhö : buøn caùt pha seùt, buøn seùt pha caùt, than buøn, ñaát luùn suïp : tröôøng hôïp naøy coïc traøm ñoùng vaøo ñaát neàn coù taùc duïng nhö nhöõng neâm neùn chaët ñaát. - Töø ñieàu kieän veà neùn chaët ñaát (heä soá roãng yeâu caàu eyc), khi ñaát bí luùn xuoáng moät khoaûng S, ñeå caân baèng vôùi dieän tích ñôn vò F, thì FS chính laø theå tích caàn boå sung vaøo trong ñaát. Ta coù : - Theå tích haït trong khoái ñaát ban ñaàu V (V = FH) laø : H : chieàu cao vuøng ñaát caàn gia coá; : theå haït cuûa moät ñôn vò theå tích ñaát. - Tröôùc vaø sau khi neùn chaët theå tích ñaát Vhaït laø khoâng thay ñoåi neân : → - Töø ñoù xaùc ñònh ñöôïc soá löôïng coïc traøm caàn thieát ñeå neùn chaët 1 ñôn vò dieän tích ñaát : Trong coâng thöùc treân, d laø ñöôøng kính coïc traøm, tính baèng m. Khi ñöôøng kính tính baèng cm thì soá löôïng coïc traøm laø : (coïc/m2) Töø ñoù seõ boá trí coïc, thoâng thöôøng maät ñoä caùc coïc thöôøng choïn laø 16 caây/m2; 25 caây/m2 hoaëc 36 caây/m2 töông öùng vôùi khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 25x25cm; 20x20cm hoaëc 17x17cm. c. Tính toaùn coïc traøm nhö moät loaïi moùng coïc. - Söùc chòu taûi cuûa coïc traøm theo vaät lieäu : Pvl = 0,6RngFc Trong ñoù : Rng : Cöôøng ñoä chòu neùn tính toaùn doïc thôù cuûa coïc traøm tra baûng treân. Fc : dieän tích tieát dieän ngang cuûa caây traøm. - Söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc theo ñaát neàn : Trong ñoù : Fc : dieän tích tieát dieän ngang cuûa caây traøm ôû muõi coïc. Rc : Söùc khaùng tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc – tra baûng treân. dc : ñöôøng kính coïc (ñöôøng kính trung bình); fi : ma saùt ñôn vò giöõa ñaát vaø thaønh coïc; li : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i maø coïc xuyeân qua; k1; k2 : heä soá an toaøn, laáy baèng 1,5 – 2. fi coù theå xaùc ñònh nhö sau : : thaønh phaàn öùng suaát ngang vaø öùng suaát thaúng ñöùng do lôùp ñaát thöù i, do troïng löôïng cuûa ñaát neàn xung quanh coïc gaây neân (laáy giaù trò trung bình cuûa lôùp ñaát thöù i) ζ01 : heä soá neùn ngang cuûa lôùp ñaát thöù i (tra baûng döôùi ñaây). Heä soá neùn ngang cuûa ñaát Teân ñaát Heä soá ζ Caùt 0,33 – 0,43 Seùt cöùng 0,28 – 0,40 Seùt pha 0,49 – 0,59 Seùt deûo 0,61 – 0,82 fi xaùc ñònh döïa vaøo söùc khaùng xuyeân cuûa ñaát (Rcx) xaùc ñònh baèng thí nghieäm hieän tröôøng : fi = 0,01 Rcx khi Rcx £ 25 kg/cm2. fi = 0,005 Rcx khi Rcx ≥ 100 kg/cm2. Caùc giaù trò ôû giöõa coù theå xaùc ñònh baèng caùch noäi suy. - Coù theå keå ñeán hieäu öùng nhoùm coïc traøm theo coâng thöùc Labarre : Trong ñoù : : ñöôøng kính coïc; lc : khoaûng caùch giöõa caùc coïc m : soá haøng coïc; n : soá coïc trong moãi haøng. Chöông 5 COÂNG TAÙC KHAÛO SAÙT TRONG XAÂY DÖÏNG MUÏC ÑÍCH, NOÄI DUNG CUÛA COÂNG TAÙC KHAÛO SAÙT ÑÒA CHAÁT. Muïc ñích. - Nghieân cöùu, ñaùnh giaù ñieàu kieän ñòa chaát coâng trình cuûa vuøng, khu vöïc xaây döïng coâng trình bao goàm : + Ñòa hình, ñòa maïo. + Caáu truùc ñòa chaát. + Thaønh phaàn + Traïng thaùi vaø tính chaát cuûa ñaát ñaù. + Ñòa chaát thuûy vaên, caùc hieän töôïng ñòa chaát... - Döï baùo söï bieán ñoåi ñieàu kieän ñòa chaát coâng trình vaø ñòa chaát thuûy vaên khi xaây döïng vaø söû duïng coâng trình. Noäi dung chính cuûa coâng taùc khaûo saùt ñòa chaát. - Thu thaäp phaân tích vaø toång hôïp caùc soá lieäu, taøi lieäu vaø ñieàu kieän töï nhieân.... ñaõ khaûo saùt tröôùc ñaây. - Ño veõ ñòa chaát coâng trình. - Nghieân cöùu ñòa hình, ñòa vaät lyù. - Khoan thaêm doø laáy maãu ñaát, ñaù, maãu nöôùc laøm thí nghieäm trong phoøng. - Tieán haønh thí nghieäm hieän tröôøng ñeå xaùc ñònh caùc tính chaát cô lyù cuûa ñaát ñaù. - Chænh lyù taøi lieäu, soá lieäu, laäp baùo caùo toång keát veà ñòa chaát coâng trình. Yeâu caàu kyõ thuaät (do ngöôøi chuû trì keát caáu laäp). Yeâu caàu kyõ thuaät cho coâng taùc khaûo saùt phaûi neâu ñöôïc caùc noäi dung chính sau ñaây : - Xaùc ñònh muïc ñích khaûo saùt phuïc vuï cho caùc giai ñoaïn thieát keá : thieát keá cô sôû, thieát keá kyõ thuaät, baûn veõ thi coâng. - Neâu ñaëc ñieåm keát caáu vaø nhöõng thoâng soá chính cuûa coâng trình seõ xaây döïng; caùc loaïi taûi troïng vaø taùc ñoäng leân neàn moùng. - Döï kieán loaïi moùng; cao ñoä san neàn, ñoä bieán daïng cho pheùp ñoái vôùi coâng trình. - Nhöõng yeâu caàu ñaëc bieät ñoái vôùi coâng taùc khaûo saùt, möùc ñoä chính xaùc yeâu caàu. - Caùc baûn veõ, sô ñoà caàn thieát. - Thôøi haïn giao noäp baùo caùo, thôøi gian, thôøi ñieåm khaûo saùt. Caùc noäi dung treân do cô quan thieát keá (ngöôøi chuû trì thieát keá keát caáu laäp). Tuyø theo möùc ñoä yeâu caàu coù theå laäp cho töøng giai ñoaïn thieát keá. Töø yeâu caàu treân, cô quan khaûo saùt laäp phöông aùn kyõ thuaät, ñeà cöông khaûo saùt. KHAÛO SAÙT CHO THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG MOÙNG COÏC. Ngoaøi caùc yeâu caàu chung veà coâng taùc khaûo saùt noùi chung, ñoái vôùi thieát keá vaø thi coâng moùng coïc caàn boå sung caùc yeâu caàu sau : Phöông aùn kyõ thuaät khaûo saùt. Treân cô sôû nhieäm vuï kyõ thuaät khaûo saùt do cô quan thieát keá laäp, cô quan khaûo saùt phaûi laäp phöông aùn khaûo saùt bao goàm caùc noäi dung sau : - Döï kieán chieàu saâu ñaët coïc (ñaøi coïc, chieàu daøi coïc). - Xeùt ñeán moái quan heä giöõa chieàu daày taàng chòu neùn tôùi söï boá trí khoái coïc treân maët baèng, kích thöôùc cuûa coïc. - Söï aûnh höôûng cuûa söùc chòu taûi vaø ñoä luùn vôùi ñaát neàn vaø caùc coâng trình xung quanh. - Hieän töôïng ma saùt aâm (neáu coù). - Coâng ngheä thi coâng moùng. - Thöû nghieäm coïc taïi hieän tröôøng. Noäi dung khaûo saùt. - Khoan laáy maãu ñaát, ñaù, nöôùc ñeå thí nghieäm trong phoøng; xaùc ñònh lôùp ñaát ñaët muõi coïc. Muõi khoan phaûi ñi vaøo lôùp ñaát ñaët muõi coïc ít nhaát 1,5m vaø phaûi coù 3 hoá khoan ñi saâu vaøo 3m.? - Thí nghieäm xuyeân ñoäng ñeå xaùc ñònh chính xaùc lôùp ñaát ñaët muõi coïc vaø choïn phöông phaùp ñoùng coïc. - Thí nghieäm ñòa vaät lyù (neáu caàn thieát) xaùc ñònh caáu truùc khoái ñaát ñaù, phong hoaù, hang ñoäng, ñòa chaán... Khoái löôïng coâng taùc khaûo saùt. Caên cöù vaøo caáp ñaát, tính chaát cuûa ñaát ñoái vôùi coïc, quy ñònh khaûo khoái löôïng khaûo saùt nhö sau : Nhaø döôùi 9 taàng. Taûi döôùi töôøng leân moùng £ 50 T/m; Taûi döôùi coät khung £300 taán. - Khoan : Ñaát caáp 1 : löôùi hoá khoan 70x70m, moãi nhaø phaûi coù ít nhaát 1 hoá khoan. Ñaát caáp 2 : löôùi hoá khoan 50x50m, moãi nhaø phaûi coù ít nhaát 2 hoá khoan. Ñaát caáp 3 : löôùi hoá khoan 30x30m, moãi nhaø phaûi coù ít nhaát 2 hoá khoan. - Thí nghieäm trong phoøng : Moãi ñôn nguyeân ñòa chaát, moãi chæ tieâu phaûi coù ít nhaát 6 giaù trò. - Thí nghieäm xuyeân tónh : Ñaát caáp 1 : löôùi xuyeân tónh 35x35m, ít nhaát 2 ñieåm/nhaø. Ñaát caáp 2 : löôùi xuyeân tónh 25x25m, ít nhaát 3 ñieåm/nhaø. Ñaát caáp 3 : löôùi xuyeân tónh 15x15m, ít nhaát 5 ñieåm/nhaø. Nhaø döôùi 16 taàng. Taûi döôùi töôøng leân moùng £ 300 T/m; Taûi döôùi coät khung £2.000 taán. - Khoan : Ñaát caáp 1 : löôùi hoá khoan 50x50m, moãi nhaø phaûi coù ít nhaát 2 hoá khoan. Ñaát caáp 2 : löôùi hoá khoan 40x40m, moãi nhaø phaûi coù ít nhaát 3 hoá khoan. Ñaát caáp 3 : löôùi hoá khoan 30x30m, moãi nhaø phaûi coù ít nhaát 5 hoá khoan. - Thí nghieäm trong phoøng : Moãi ñôn nguyeân ñòa chaát, moãi chæ tieâu phaûi coù ít nhaát 6 giaù trò. - Thí nghieäm xuyeân tónh : Ñaát caáp 1 : löôùi xuyeân tónh 25x25m, ít nhaát 5 ñieåm/nhaø. Ñaát caáp 2 : löôùi xuyeân tónh 20x20m, ít nhaát 7 ñieåm/nhaø. Ñaát caáp 3 : löôùi xuyeân tónh 15x15m, ít nhaát 10 ñieåm/nhaø. - Thí nghieäm neùn ngang : ít nhaát 6 chæ tieâu / ñôn nguyeân ñòa chaát (ñeå xaùc ñònh modun bieán daïng ngang). Nhaø töø 16 ñeán 28 taàng. Taûi döôùi coät khung < 2.000 taán. - Khoan : Ñaát caáp 1 : löôùi hoá khoan 40x40m, moãi nhaø phaûi coù ít nhaát 3 hoá khoan. Ñaát caáp 2 : löôùi hoá khoan 30x30m, moãi nhaø phaûi coù ít nhaát 4 hoá khoan. Ñaát caáp 3 : löôùi hoá khoan 20x20m, moãi nhaø phaûi coù ít nhaát 5 hoá khoan. - Thí nghieäm trong phoøng : Moãi ñôn nguyeân ñòa chaát, moãi chæ tieâu phaûi coù ít nhaát 6 giaù trò. - Thí nghieäm xuyeân tónh : Ñaát caáp 1 : löôùi xuyeân tónh 20x20m, ít nhaát 6 ñieåm/nhaø. Ñaát caáp 2 : löôùi xuyeân tónh 15x15m, ít nhaát 8 ñieåm/nhaø. Ñaát caáp 3 : löôùi xuyeân tónh 10x10m, ít nhaát 10 ñieåm/nhaø. - Thí nghieäm neùn ngang : ít nhaát 6 chæ tieâu / ñôn nguyeân ñòa chaát (ñeå xaùc ñònh modun bieán daïng ngang). - Thí nghieäm coïc taïi hieän tröôøng : xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc baèng thöû taûi troïng tónh vaø taûi troïng ñoäng. Khoâng ít hôn 2 thí nghieäm / 1 ñôn nguyeân ñòa chaát. KHAÛO SAÙT CHO THIEÁT KEÁ NHAØ CAO TAÀNG. - Coâng taùc khaûo saùt phaûi cung caáp ñaày ñuû soá lieäu tin caäy cho thieát keá vaø thi coâng - Do tính chaát quan troïng cuûa neàn moùng nhaø cao taàng, caàn boå sung caùc coâng taùc sau : Thí nghieäm hieän tröôøng. - Khoan laáy maãu nguyeân daïng cuûa ñaát dính, thí nghieäm SPT, laáy maãu xaùo troän. Chieàu saâu hoá khoan phaûi ñaûm baûo yeâu caàu toái thieåu sau ñaây : 5m sau khi trò soá khaùng xuyeân NSPT ñaït 50 buùa/ 30cm, trong khoaûng tieáp theo N > 50. Khi nhaø lôùn hôn 10 taàng, yeâu caàu nhö treân nhöng NSPT > 100. Tröôøng hôïp khoâng ñaït yeâu caàu treân phaûi baùo cho thieát keá bieát ñeå ñeà xuaát bieän phaùp caàn thieát. Soá löôïng hoá khoan ³ 3 hoá / coâng trình. - Tieán haønh treân caùc thí nghieäm neáu caàn thieát : xuyeân tónh (vôùi ñaát rôøi) caùt caùnh (vôùi ñaát yeáu), quan traéc nöôùc (ñeå thieát keá taàng haàm, thaám). Ño aùp löïc nöôùc theo ñoä saâu, thaám, ño ñieän trôû. - Tröôøng hôïp ñaëc bieät : xaùc ñònh tuùi khí, thaáu kính buøn, ... Thí nghieäm trong phoøng. - Xaùc ñònh caùc chæ tieâu vaät lyù, ñeå nhaän daïng vaø phaân loaïi ñaát – ñaùnh giaù nhöõng hoaït ñoäng ñòa chaát coù theå xaûy ra - Xaùc ñònh caùc chæ tieâu cöôøng ñoä thoâng qua keát quaû neùn 3 truïc, neùn 1 truïc hoaëc neùn tröïc tieáp - duøng ñeå thieát keá caùc phaàn ngaàm cuûa coâng trình. - Thí nghieäm neùn coá keát xaùc ñònh tính bieán daïng cuûa ñaát neàn, xem xeùt khaû naêng hình thaønh ma saùt aâm. - Thí nghieäm xaùc ñònh heä soá thaám : Coù theå xaùc ñònh töø thí nghieäm neùn coáù keát, tính toaùn löu löôïng nöôùc ñeå thieát keá giaûi phaùp thi coâng hoá ñaøo, coïc nhoài. XÖÛ LYÙ SOÁ LIEÄU KHAÛO SAÙT ÑÒA CHAÁT VAØ THÍ NGHIEÄM. Nguyeân taéc chung. Thoâng thöôøng trong thöïc teá xaây döïng, ñeå ñaûm baûo ñoä tin caäy cuûa caùc soá lieäu khaûo saùt ñòa chaát coâng trình, chuùng ta phaûi tieán haønh khoan ñaøo ôû nhieàu ñieåm khaùc nhau vôùi soá löôïng maãu thí nghieäm ñaùp öùng theo quy ñònh ôû caùc phaàn treân ñaây. Tuy nhieân, do nhieàu nguyeân nhaân, nhöõng soá lieäu veà caùc chæ tieâu cô lyù cuaû ñaát thöôøng phaân taùn, khoâng gioáng nhau, thaäm chí ngay ôû cuøng moät maãu ñaát nhöng coù theå cho nhöõng keát quaû khaùc bieät. Nhöõng sai soá coù theå do nhöõng nguyeân nhaân sau ñaây : Söï khoâng ñoàng nhaát vaø khoâng lieân tuïc cuûa neàn ñaát. AÛnh höôûng cuûa quaù trình laáy maãu, vaän chuyeån vaø baûo quaûn maãu laøm cho maãu bò xaùo troän so vôùi ban ñaàu. Sai soá do ñoä chính xaùc cuûa maùy moùc, thieát bò vaø söï chuû quan cuûa ngöôøi laøm thí nghieäm. Ñeå ñaûm baûo ñoä chính xaùc vaø möùc ñoä tin caäy cuûa caùc chæ tieâu, tính chaát cuûa ñaát, tuøy thuoäc vaøo möùc ñoä nghieân cöùu vaø giai ñoaïn khaûo saùt, loaïi coâng trình vaø caáp coâng trình, … caàn phaûi tieán haønh moät soá löôïng thí nghieäm nhaát ñònh ñeå xaùc ñònh caùc chæ tieâu cho phuø hôïp. ÔÛ giai ñoaïn thieát keá sô boä vaø thieát keá cô sôû chæ yeâu caàu caùc chæ tieâu toång hôïp. Ôû giai ñoaïn thieát keá chi tieát caàn khaûo saùt boå sung vaø xaùc ñònh caùc chæ tieâu tính toaùn phuïc vuï cho thieát keá neàn moùng theo caùc traïng thaùi giôùi haïn. Xaùc ñònh trò tieâu chuaån vaø trò tính toaùn cuûa ñaát. Trò tieâu chuaån cuûa taát caû caùc ñaëc tröng cuûa ñaát (tröø löïc dính ñôn vò vaø goùc ma saùt trong) laø trò trung bình coäng caùc keát quaû thí nghieäm rieâng reõ. Trò tieâu chuaån cuûa löïc dính ñôn vò vaø goùc ma saùt trong laø caùc thoâng soá tìm ñöôïc baèng phöông phaùp bình phöông beù nhaát töø quan heä ñöôøng thaúng giöõa söùc choáng caét vaø aùp löïc neùn. Trò tieâu chuaån Atc caùc ñaëc tröng cuûa ñaát töø keát quaû thí nghieäm tröïc tieáp trong phoøng vaø ngoaøi hieän tröôøng xaùc ñònh theo coâng thöùc : Trong ñoù : A – trò soá rieâng bieät cuûa caùc ñaëc tröng. n – soá laàn thí nghieäm caùc ñaëc tröng. Xöû lyù caùc keát quaû thí nghieäm caét trong phoøng nhaèm xaùc ñònh trò tieâu chuaån cuûa löïc dính ñôn vò Ctc vaø goùc ma saùt trong jtc tieán haønh baèng phöông phaùp bình phöông beù nhaát : Söùc choáng caét cuûa maãu ñaát : τ = ptgj + c Trong ñoù p laø aùp löïc phaùp tuyeán truyeàn leân maãu ñaát. Trò tieâu chuaån Ctc vaø tgjtc ñöôïc tính toaùn theo coâng thöùc : Trong ñoù : n – soá laàn thí nghieäm ñaïi löôïng τ Tieâu chuaån thieát keá neàn nhaø vaø coâng trình quy ñònh raèng, trong moïi tröôøng hôïp, khi tính toaùn neàn phaûi duøng trò tính toaùn caùc ñaëc tröng cuûa ñaát A, xaùc ñònh theo coâng thöùc : Trong ñoù kñ laø heä soá an toaøn veà ñaát. Khi xaùc ñònh caùc giaù trò tính toaùn cuûa c, j vaø dung dung troïng töï nhieân γ thì heä soá an toaøn kñ phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi cuûa caùc ñaëc tröng, soá laàn thí nghieäm vaø xaùc suaát tin caäy a. Ñoái vôùi caùc ñaëc tröng khaùc cho pheùp laáy kñ = 1, nghóa laø trò tính toaùn cuõng laø trò tieâu chuaån. Xaùc suaát tin caäy quy ñònh nhö sau : a = 0,95 khi tính neàn theo söùc chòu taûi, luùc naøy caùc giaù trò c, j vaø γ kyù hieäu laø cI , jI vaø γI. a = 0,85 khi tính neàn theo bieán daïng. Luùc naøy caùc giaù trò c, j vaø γ kyù hieäu laø cII , jII vaø γII. Hä soá an toaøn kñ xaùc ñònh theo coâng thöùc : Trong ñoù : ρ – chæ soá ñoä chính xaùc ñaùnh giaù trò trung bình caùc ñaëc tröng cuûa ñaát ñöôïc quy ñònh nhö sau : Ñeå xaùc ñònh c vaø tgj : ρ = ta.v Ñeå xaùc ñònh Rn (cöôøng ñoä giôùi haïn veà neùn moät truïc) vaø γ : Trong ñoù : ta - heä soá tra baûng tuøy thuoäc vaøo xaùc suaát tin caäy ñaõ cho (a) vaø soá baäc tö do (n – 1) khi xaùc ñònh trò tính toaùn Rn vaø (n-2) khi xaùc ñònh trò tính toaùn c vaø j. v – heä soá bieán ñoåi cuûa caùc ñaëc tröng : ; Trong ñoù : s - sai soá toaøn phöông trung bình caùc ñaëc tröng tính toaùn theo caùc coâng thöùc döôùi ñaây : Ñoái vôùi c vaø tgj : Trong ñoù : n – soá laàn thí nghieäm ñaïi löôïng τ; Ñoái vôùi Rn : Ñoái vôùi γ : Yeâu caàu veà soá löôïng thí nghieäm caùc ñaëc tröng cuûa ñaát. Soá laàn thí nghieäm n ñeå xaùc ñònh trò tieâu chuaån vaø trò tính toaùn caùc ñaëc tröng cuûa ñaát phuï thuoäc vaøo möùc ñoä ñoàng nhaát cuûa ñaát neàn, ñoä chính xaùc yeâu caàu cuûa tính toaùn caùc ñaëc tröng vaø loaïi coâng trình. Soá löôïng toái thieåu cuûa moät chæ tieâu thí nghieäm naøo ñoù ñoái vôùi moãi ñôn nguyeân ñòa chaát coâng trình caàn phaûi ñaûm baûo laø 6. Ñoàng thôøi ñeå tìm trò tieâu chuaån vaø trò tính toaùn c vaø j caàn phaûi xaùc ñònh khoâng nhoû hôn 6 giaù trò τ ñoái vôùi moãi trò soá aùp löïc phaùp tuyeán p. Soá löôïng thí nghieäm xaùc ñònh trò tieâu chuaån modun bieán daïng E baèng phöông phaùp neùn tónh hieän tröôøng ít nhaát laø 3. Tröôøng hôïp ñaëc bieät cho pheùp haïn cheá bôûi 2 giaù trò E neáu caùc giaù trò ñoù cheânh leäch nhau khoâng quaù 25%. Phuï luïc 5-1 Heä soá ta duøng ñeå xaùc ñònh chæ soá ñoä chính xaùc trò trung bình ñaëc tröng cuûa ñaát Soá baäc töï do (n-1) ñoái vôùi Rn vaø γ, (n-2) ñoái vôùi c vaø j Heä soá ta= öùng vôùi xaùc suaát tin caäy a 0,85 0,90 0,95 0,98 0,99 2 1,34 1,89 2,92 4,87 6,96 3 1,25 1,64 2,35 3,34 4,54 4 1,19 1,53 2,13 3,02 3,75 5 1,16 1,48 2,01 2,74 3,36 6 1,13 1,44 1,94 2,63 3,14 7 1,12 1,41 1,90 2,54 3,00 8 1,11 1,40 1,86 2,49 2,90 9 1,10 1,38 1,83 2,44 2,82 10 1,10 1,37 1,81 2,40 2,76 11 1,09 1,36 1,80 2,36 2,72 12 1,08 1,36 1,78 2,33 2,68 13 1,08 1,35 1,77 2,30 2,65 14 1,08 1,34 1,76 2,28 2,62 15 1,07 1,34 1,75 2,27 2,60 16 1,07 1,34 1,76 2,26 2,58 17 1,07 1,33 1,74 2,25 2,57 18 1,07 1,33 1,73 2,24 2,55 19 1,07 1,33 1,73 2,23 2,54 20 1,06 1,32 1,72 2,22 2,53 25 1,06 1,32 1,71 2,19 2,49 30 1,05 1,31 1,70 2,17 2,46 40 1,05 1,30 1,68 2,14 2,42 60 1,05 1,30 1,67 2,12 2,39 Buoåi cuoái cuøng (3 tieát) : HEÄ THOÁNG LAÏI MOÂN HOÏC, KIEÅM TRA 45 PHUÙT

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docBài giảng môn học chuyên đề xử lý nền móng.doc
Luận văn liên quan