Một số loại vòng vây ngăn nước trong thi công móng

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong ngành xây dựng cơ bản nói chung và xây dựng cầu nói riêng, khối lượng cũng như thời gian thi công của kết cấu phần dưới ( nền móng) chiếm tỉ trọng rất lớn (khoảng 20% tổng giá trị công trình). Việc thi công nền móng công trình Cầu thường rất khó khăn vì điều kiện địa chất, thủy văn trong khu vực thi công thường rất phức tạp. Một trong những trở ngại rất lớn là thi công trong điều kiện nước mặt. Để khắc phục khó khăn đó, dùng vòng vây để ngăn nước, chống đõ thành hố móng trong quá trình thi công móng. Tuy nhiên, tùy thuộc vào vị trí móng, độ sâu của nước mặt có thể sử dụng các loại vòng vây khác nhau. Ngoài ra, khi lựa chọn loại vòng vây sao cho kinh tế nhất và thuận lợi nhất cho từng điều kiện cụ thể của đơn vị thi công. MỘT SỐ LOẠI VÒNG VÂY NGĂN NƯỚC TRONG THI CÔNG MÓNG Phân loại, cấu tạo và phạm vi áp dụng 1.1. Vòng vây bằng đất, đá: a. Vòng vây dùng đất để đắp: + Cấu tạo: Vòng vây đất là loại vòng vây đơn giản nhất. Bằng cách dùng đất đắp thành bờ chắn nước xung quanh hố móng. Có thể là đắp đất tất cả các phía của hố móng, hoặc chỉ có 03 phía nếu như hố móng nằm gần bờ. Loại vòng vây này có thể sử dụng các loại đất ít thấm hoặc không thấm nước, như sét, á sét nặng hoặc các loại cát, á cát. Nếu là đất sét thì phải đắp vào mùa khô nước, đồng thời phải đầm chặt từng lớp. Để chống xói vòng vây ta phải đắp với ta luy thoải hoặc gia cố. thêm các loại vật liệu chống xói khác như đá, sỏi… Cấu tạo vòng vây đất Cấu tạo vòng vây đất kết hợp với xếp đá hộc hoặc bao tải Cấu tạo vòng vây đá hộc kết hợp với lõi sét + Phạm vi áp dụng: Mực nước thi công không sâu lắm và không bị cản trở dòng chảy. Lưu tốc dòng chảy nhỏ (V < 0,5m/s). b. Vòng vây đá hộc: + Cấu tạo: Nếu chỉ có đá hộc thì xếp chặt chẽ thế nào cũng không thể ngăn được nước. Vì vậy phải đắp thêm một màn chắn bằng đất sét ở mặt ngoài vòng vây, hoặc dùng lõi sét ở trong, nhiều vòng vây quan trọng dùng cả lõi bêtông hoặc cọc ván thép. Một số dạng vòng vây bằng đá hộc + Phạm vi áp dụng: Vì mái taluy dốc hơn, chắc chắn hơn nên có thể chắn những nơi nước sâu hơn vòng vây bằng đất đắp. Dùng ở những nơi có sẵn loại đá hộc. c. Vòng vây bao tải đất: - Sử dụng đất khô cho vào bao tải, sau đó đem ra khu vực cần đắp đểp xếp thành vòng vây ngăn nước. Khi gặp nước đất sẽ ngậm nước trương nở để bịt kín khe hở chống xói thấm nước. - Các loại bao tải phải xếp sole theo hàng theo lớp. 1.2. Vòng vây đất kết hợp với cọc ván gỗ: a. Cấu tạo và phạm vi áp dụng: Tiết diện một số loại cọc ván gỗ - Khi mực nước khá sâu, vòng vây đất đá có nhược điểm là khối lượng rất lớn, mặt cắt sông bị thu hẹp quá nhiều. Do đó có thể gây xói lở đáy sông và bản thân vòng vây, gây cản trở giao thông trên sông. Cho nên ta có thể sử dụng loại vòng vây đất kết hợp cọc ván gỗ. - Tuỳ theo độ sâu mực nước và tốc độ dòng chảy, ta có thể lựa chọn một trong hai loại vòng vây hỗn hợp dưới đây. b. Phân loại vòng vây: * Vòng vây đất có một lớp cọc ván gỗ: Vòng vây này dùng với mực nước không sâu quá 3m và lưu tốc dòng chảy từ 0,5-0,15m/s. Các thanh cọc ván sẽ không chắn được nước, nên lớp đất đắp phía ngoài sẽ ngăn nước từ ngoài chảy vào hố móng. Độ dốc đất đắp tuỳ theo loại đất. Mặt đỉnh vòng vây rộng tối thiểu 0,5m. Hố móng đào sâu tối đa khoảng 4m. * Vòng vây đất có 2 lớp cọc ván gỗ: Để giảm nhỏ kích thước vòng vây hơn nữa ta có thể dùng thêm lớp cọc ván thứ 2 ở ngoài để thay thế cho mái dốc tự nhiên. Khi đó đất chỉ phải đắp ở giữa hai hàng cọc ván, cách nhau một khoảng không nhỏ hơn 1,5-2m, thông thường b=(0,5-1,0)hn, - bÒ réng hai líp cäc v¸n nhưng không được nhỏ quá (0,4-0,6)H, H- chiÒu cao tÝnh tõ ch©n cäc ®Õn ®Ønh. 1.3. Vòng vây cọc ván thép: a. Cấu tạo và phạm vi áp dụng: - Cọc ván thép là loại cọc ván rất thông dụng đối với các hố móng có nước mặt. Kể cả những loại hố móng sâu với cột nước bên ngoài cao, thường sử dụng khi H > 5m. Một số loại tiết diện cọc ván thép - Bản thân cọc ván được chế tạo bằng loại vật liệu có cường độ cao (thép), khớp mộng chặt chẽ nên ngăn được sự thâm nhập của nước, đồng thời có khả năng đóng sâu vào trong hầu hết các loại nền đất đá, tạo ra một màn chắn nước ngầm trong các lớp đất thấm và đảm bảo ổn định khi đào móng. Đồng thời độ bền của loại cọc ván này rất cao, dùng được nhiều lần. b. Phân loại cọc ván thép: - Để làm vòng vây hố móng thường sử dụng nhiều loại cọc ván thép có hình dạng, kích thước và đặc điểm khác nhau. - Tuỳ theo mực nước thi công, độ sâu của đáy hố móng và những điều kiện địa chất, thuỷ văn để ta lựa chọn loại vòng vây cọc ván thép cho phù hợp. Mặt bằng móng sử dụng vòng vây cọc ván thép b.1. Vòng vây cọc ván đơn: - Vòng vây cọc ván đơn thường chỉ sử dụng khi chiều cao cột nước thấp và hố móng đào nông. Trường hợp mực nước cao hơn, cọc ván đơn vẫn có thể chịu được nếu như để một thềm đất bên lề hố móng. Tuy nhiên, không vì thế mà đắp đất bên lề trong để tạo ra một con trạch cao hơn lòng sông làm đối trọng với áp lực nước bên ngoài. Như vậy có thể làm vòng vây mất ổn định theo chiều ngược lại khi mực nước hạ xuống đột ngột. - Để tăng cường khả năng làm việc của cọc ván thép đơn ta có thể tăng cường thêm bằng các tầng văng chống ngang, có thể dùng một hoặc nhiều tầng văng chống ngang, phụ thuộc vào chiều cao cột nước và chiều sâu đáy hố móng. Cấu tạo vòng vây cọc ván thép đơn (không và có văng chống ngang) b.2. Vòng vây cọc ván kép: - Nguyên tắc làm việc cũng như vòng vây hỗn hợp ván gỗ 2 lớp với đất đắp. Loại này thường sử dụng khi hố móng quá rộng cho nên sử dụng không hiệu quả các văng chống ngang. - Nếu có hiện tượng rò rỉ nước nhiều, có thể thêm đất vào trong lòng hai lớp cọc ván để kéo dài đường thấm. Cấu tạo vòng vây cọc ván thép kép 1.4. Vòng vây cọc ván BTCT: - Vật liệu sử dụng để chế tạo cọc bán BTCT chủ yếu là bêtông, khi cấn thiết ta mới cho thêm cốt thép để tăng cường độ làm việc chịu uốn của cọc ván. - Loại vòng vây này thường chỉ sử dụng để thi công móng trong trường hợp tường cọc ván được dùng kết hợp là một bộ phận của công trình. Cho nên rất ít được dùng làm vòng vây tạm thời trong thi công móng cầu vì kích thước tiết diện ngang lớn, nặng.Bên cạnh đó có ưu điểm là tận dụng được vật liệu địa phương. 1.5. Vòng vây thùng chụp: a. Cấu tạo: - Đó là các loại vòng vây chế tạo sẵn bằng gỗ, thép, bêtông cốt thép, có độ cao đảm bảo cho việc thi công, thông thường thì phải cao hơn ít nhất 0,7m so với mực nước thi công (những nơi có sóng lớn thì có thể khác). - Cũng có thể dùng kết hợp với tường cọc ván để giảm bớt khối lượng của thùng chụp khi sử dụng ở mức nước sâu. b. Phạm vi sử dụng: - Thùng chụp được sử dụng chủ yếu ở những nơi mà cọc ván thép sử dụng không hiệu quả như khi gặp nền đá cứng không đóng được cọc ván, hoặc những nới có sóng lớn, nước sâu… Sau đây giới thiệu một số loại thùng chụp được sử dụng trong thi công móng mố trụ cầu: + Thùng chụp bằng gỗ; + Thùng chụp bằng thép: - Vòn vây nổi di động - Vòng vây phao KC + Thùng chụp bằng bêtông cốt thép Ngoài ra còn có 2 loại thùng chụp sau: + Nếu khoảng cách từ đáy sông đến bệ móng lớn thì sử dụng thùng chụp có đáy (bằng thép hoặc gỗ). + Trường hợp khoảng cách này không lớn lắm thì có thể dùng lọai thùng chụp không đáy. Kết cấu thùng chụp không đáy Kết cấu thùng chụp có đáy. 1.6. Vòng vây cọc ống thép: - Lọai này cũng giống như cọc ván thép, tuy nhiên chỉ sử dụng khi chiều cao mực nước mặt rât lớn và không ổn định. - Cọc ván là những thép ống. Tùy theo yêu cầu mà đường kính, bề dày thành ống thép sẽ khác nhau. Có thể có hoặc không có cấu tạo các tầng văng chống ngang. - Muốn thi công phải có loại búa rung tải trọng lớn hơn loại vòng vây cọc ván thép. - Loại này thường ít sử dụng ở nước ta, nhưng có thể gặp ở công trình cầu Thanh Trì. Dưới đây là cấu tạo mối nối giữa hai ống thép và vòng vây: Cấu tạo vòng vây cọc ống thép. Thiết kế tính tóan vòng vây TÝnh to¸n vßng v©y cäc v¸n thÐp Néi dung tÝnh to¸n vßng v©y cäc v¸n thÐp bao gåm : TÝnh chiÒu dµy líp bªt«ng bÞt ®¸y TÝnh æn ®Þnh chèng lËt cña t­êng cäc v¸n TÝnh ®é bÒn c¸c bé phËn cña vßng v©y: cäc v¸n thÐp ,vµnh ®ai vµ khung chèng X¸c ®Þnh c¸c d÷ liÖu ®Ó tÝnh to¸n : C¬ së thiÕt kÕ c¨n cø vµo c¸c yÕu tè : KÝch th­íc bÖ mãng, cao ®é ®Æt ®¸y mãng T×nh h×nh ®Þa chÊt lßng s«ng §iÒu kiÖn thuû v¨n: mùc n­íc thi c«ng, mùc n­íc cao nhÊt, mùc n­íc thÊp nhÊt, vËn tèc n­íc, møc xãi chung vµ xãi côc bé Nh÷ng ®Æc tr­ng kü thuËt cña cäc v¸n thÐp §iÒu kiÖn th«ng thuyÒn trªn s«ng §iÒu kiÖn cung øng vËt t­ vµ thiÕt bÞ thi c«ng  X¸c ®Þnh s¬ ®å h×nh d¹ng vµ kÝch th­íc c¬ b¶n cña vßng v©y cäc v¸n thÐp KÝch th­íc cña vßng v©y trªn mÆt b»ng ®­îc x¸c ®Þnh tõ kÝch th­íc bÖ mãng KÝch th­íc cña vßng v©y trªn mÆt ®øng ®­îc x¸c ®Þnh dùa vµo mùc n­íc thi c«ng vµ chiÒu cao bÖ mãng. Cao ®é ®Ønh vßng v©y ph¶i cao h¬n mùc n­íc thi c«ng tèi thiÓu 0,7 m . Kho¶ng c¸ch c¸c tÇng vµnh ®ai x¸c ®Þnh c¨n cø vµo kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cäc v¸n thÐp Cao ®é cña ch©n cäc v¸n thÐp quyÕt ®Þnh phô thuéc vµo møc xãi côc bé , ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt lßng s«ng vµ tèi thiÓu ph¶i thÊp h¬n ®­êng xãi côc bé 2m T¶i träng tÝnh to¸n Chñ yÕu lµ t¶i träng ngang NÕu cã m¸y mãc , thiÕt bÞ thi c«ng trªn sµn c«ng t¸c th× ph¶i tÝnh thªm träng l­îng b¶n th©n c¸c thiÕt bÞ ®ã TÝnh to¸n th­êng theo 2 giai ®o¹n thi c«ng : Giai ®o¹n 1 : vßng v©y ®· h¹ ®Õn ®¸y s«ng, nh­ng ch­a ®æ bª t«ng bÞt ®¸y. Giai ®o¹n 2 : vßng v©y h¹ ®Ðn cao ®é thiÕt kÕ , ®æ xong bª t«ng bÞt ®¸y vµ tiÕn hµnh hót n­íc trong vßng v©y Tuú thuéc ®iÒu kiÖn cô thÓ chän tæ hîp tÝnh to¸n bÊt lîi nhÊt tõ c¸c lùc sau : ¸p lùc thuû tÜnh : ¸p lùc thuû ®éng : Lùc xung kÝch cña nø¬c ch¶y b×nh qu©n : Trong ®ã : K1 : hÖ sè h×nh d¹ng cäc v¸n thÐp : Cäc v¸n thÐp d¹ng b¶n : K1=1,0 Cäc v¸n thÐp d¹ng m¸ng : K1=1,4 K2 : hÖ sè h×nh d¹ng cña vßng v©y : Vßng v©y h×nh ch÷ nhËt : K2 = 1,0 Vßng v©y h×nh trßn hoÆc elÝp : K2 = 0,73 m : khèi l­äng riªng cña n­íc : m=1,0 v : vËn tèc dßng nø¬c g : gia tèc träng tr­êng  ¸p lùc ngang cña ®Êt ¸p lùc chñ ®éng : Trong ®ã : nc: hÖ sè ¸p lùc chñ ®éng cña ®Êt , lÊy b»ng 1,2 : dung träng ®Èy næi cña ®Êt hÖ sè rçng cña ®Êt träng l­îng ®¬n vÞ cña ®Êt , lÊy b»ng 2,7 T/m3 dung träng cña n­íc , lÊy b»ng 1 T/m3 chiÒu cao cét ®Êt , g©y ¸p lùc chñ ®éng gãc néi ma s¸t cña ®Êt Hîp lùc cña ¸p lùc chñ ®éng : ; ®iÓm ®Æt ë 1/3 chiÒu cao cét ®Êt ¸p lùc ¸p lùc bÞ ®éng : Trong ®ã : nb : hÖ sè ¸p lùc bÞ ®éng cña ®Êt , lÊy b»ng 0,8 chiÒu cao cét ®Êt , g©y ¸p lùc bÞ ®éng ; ®iÓm ®Æt ë 1/3 chiÒu cao cét ®Êt ¸p lùc Lùc sãng Trong ®ã : hs : chiÒu cao sãng , phô thuéc vËn tèc giã , chiÒu s©u nø¬c , chiÒu dµi thæi sãng Trong ®ã : Víi : tèc ®é giã ë cao ®é b×nh qu©n 10m trªn mÆt sãng D : chiÒu dµi giã thæi Lùc giã Trong ®ã : : ¸p suÊt giã ®éng K : hÖ sè phô thuéc chiÒu cao cña ¸p suÊt giã ®éng C : hÖ sè khÝ ®éng häc Lùc va Lµ lùc tËp trung. lÊy kho¶ng 10-20 T, phô thuéc cÊp s«ng C¸c b­íc tÝnh to¸n TÝnh chiÒu dµy líp bªt«ng bÞt ®¸y Tr­êng hîp 1 : XÐt toµn bé vßng v©y chÞu t¸c dông cña lùc ®Èy næi Lùc ®Èy næi : H : chiÒu s©u cét n­íc tÝnh tõ ®¸y líp bªt«ng bÞt ®¸y ®Õn mùc n­íc thi c«ng F : diÖn tÝch chÞu t¸c dông cña lùc ®Èy næi , tÝnh theo ®­ßng tim vßng v©y : dung träng cña n­íc Lùc c¶n chèng ®Èy næi (Pg) bao gåm: Träng l­îng b¶n th©n cña c¸c bé phËn vßng v©y (P1): cäc v¸n thÐp, vµnh ®ai, khung chèng, bª t«ng bÞt ®¸y. Lùc ma s¸t gi÷a cäc chÝnh cña c«ng tr×nh víi bª t«ng bÞt ®¸y (P2) : Trong ®ã: n : sè cäc Ftx : diÖn tÝch tiÕp xóc gi÷a mÆt bªn cña mét cäc víi bª t«ng bÞt ®¸y, m2; f1 : lùc ma s¸t ®¬n vÞ gi÷a cäc bª t«ng vµ bª t«ng bÞt ®¸y, lÊy b»ng 6T/ m2. Lùc ma s¸t giøa ch©n cäc v¸n thÐp vµ ®Êt (P3): P3 = C.h.f2 Trong ®ã: C - chu vi vßng v©y , tÝnh theo ®­êng tim cäc v¸n thÐp, m ; h - chiÒu s©u ngËp ®Êt cña cäc v¸n thÐp, m; f2 -lùc ma s¸t ®¬n vÞ cña ®Êt trong ph¹m vi c¾m cäc v¸n thÐp (T/ m2) Pg = P1 + P2 + P3; §iÒu kiÖn an toµn cña vßng v©y: k - hÖ sè an toµn, lÊy b»ng 1,3 - 1,5. Tr­êng hîp 2: t¸ch 1 d¶i bª t«ng bÞt ®¸y réng 1 m däc theo ®­êng tim trô theo h­íng th­îng- h¹ l­u, vµ coi nã nh­ dÇm mét ®Çu ngµm t¹i tim hµng cäc biªn, cßn mét ®Çu hÉng t¹i chç tiÕp gi¸p víi cäc v¸n thÐp. T¶I träng t¸c dông lªn dÇm bao gåm: Träng l­îng b¶n th©n cña bª t«ng bÞt ®¸ylµ t¶i träng ph©n bè ®Òu: (T/ m) Trong ®ã: :chiÒu dÇy dù kiÕn cña líp bª t«ng bÞt ®¸y, m; : dung träng cña bª t«ng bÞt ®¸y, lÊy b»ng 2,3 T/ m3 ; 1 M : bÒ réng cña d¶i bª t«ng bÞt ®¸y t¸ch ra. ¸p lùc ®Èy cña n­íc: q2 = -H.1M (T/ m) : dung träng cña n­íc b»ng 1 T/ m3 H : chiÒu s©u cét n­íc tõ ®¸y líp bª t«ng bÞt ®¸y ®Õn mùc n­íc thi c«ng ë ®Çu hÉng cña dÇm chÞu mét lùc tËp trung P do cã lùc ma s¸t víi cäc v¸n thÐp. P = bhbf3 Trong ®ã: b bÒ réng d¶I bª t«ng bÞt ®¸y t¸ch ra lÊy b»ng 1m hb chiÒu dÇy bª t«ng bÞt ®¸y. f3 lùc ma s¸t ®¬n vÞ gi÷a bª t«ng bÞt ®¸y vµ cäc v¸n thÐp lÊy b»ng 3,5 – 4 T/ m2 S¬ ®å tÝnh to¸n : Néi lùc ph¸t sinh trong dÇm: M«men kh¸ng uèn cña dÇm: kÐokbªt«ng Tõ 2 tr­êng hîp tÝnh to¸n trªn sÏ x¸c ®Þnh ®­îc chiÒu dÇy bª t«ng bÞt ®¸y cÇn thiÕt. TÝnh æn ®Þnh chèng lËt cña t­êng cäc v¸n xÐt giai ®o¹n tr­íc khi ®æ bªt«ng bÞt ®¸y víi gi¶ thiÕt : Lßng s«ng bÞ xãi ®Õn ®­êng xãi côc bé Vßng v©y ®· khÐp kÝn b»ng cäc v¸n thÐp, vµ cäc v¸n thÐp ®· h¹ ®Õn ®¸y s«ng. §iÒu kiÖn æn ®Þnh chèng lËt cña t­êng cäc v¸n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Ml < mMg Trong ®ã : Ml : m«men g©y lËt Mg : m«men gi÷ m : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc TÝnh to¸n ®é bÒn c¸c bé phËn cña vßng v©y CVT(cäc v¸n thÐp) KiÓm to¸n ®é bÒn cña CVT XÐt ë giai ®o¹n sau khi ®æ bª t«ng bÞt ®¸y, hót c¹n n­íc bªn trong vßng v©y ®Ó thi c«ng bÖ S¬ ®å tÝnh: T¸ch mét d¶i t­êng cäc v¸n theo ph­¬ng ®øng víi bÒ réng 1m theo chu vi vßng v©y vµ coi nã lµ mét dÇm liªn tôc nhiÒu nhÞp, bÞ ngµm mét ®Çu t¹i ®­êng xãi lë côc bé vµ kª trªn c¸c gèi tùa lµ c¸c ®iÓm tú cña CVT vµo vµnh ®ai vµ mét gèi tùa vµo líp bª t«ng bÞt ®¸y t¹i ®iÓm c¸ch mÆt bª t«ng 0,5m T¶i träng t¸c dông lªn t­êng cäc v¸n lµ tæ hîp lùc bÊt lîi nhÊt cña c¸c lùc ngang. Tõ s¬ ®å kÕt cÊu vµ s¬ ®å t¶i träng x¸c ®Þnh ®­îc c¸c m«men Mi, vµ c¸c ph¶n lùc gèi tùa Ri. §èi chiÕu néi lùc ph¸t sinh trong CVT víi kh¶ n¨ng chÞu lùc cña CVT sÏ kh¼ng ®Þnh ®­îc CVT cã ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn ®é bÒn hay kh«ng. TÝnh to¸n vµnh ®ai: Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc c¸c ph¶n lùc gèi tùa Ri sÏ x¸c ®Þnh ®­îc t¶i träng t¸c dông vµo vµnh ®ai vµ tõ ®ã tÝnh ®­îc néi lùc ph¸t sinh trong vµnh ®ai. TÝnh to¸n vµnh ®ai theo ®iÒu kiÖn bÒn cã xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn æn ®Þnh TÝnh to¸n thanh chèng : Thanh chèng ®­îc tÝnh to¸n víi s¬ ®å 1 thanh chÞu nÐn . Lùc t¸c dông vµo thanh chèng chÝnh b»ng ph¶n lùc gèi tùa cña vµnh ®ai TÝnh to¸n cét chèng ( cäc ®Þnh vÞ ) Lùc ngang t¸c dông lªn mçi cét chèng b»ng : Trong ®ã : R : hîp lùc cña c¸c lùc ngang t¸c dông vµo hÖ khung chèng n: sè l­îng cét chèng k : hÖ sè ph©n phèi kh«ng b»ng nhau , lÊy b»ng 1,15-1,25 Cét chèng ®­îc tÝnh theo s¬ ®å cäc ®¬n chÞu lùc ngang Tr­êng hîp nÒn ®Êt tèt th× cét chèng ®­îc tÝnh víi s¬ ®å mét thanh chÞu lùc ngang tËp trung víi ®Çu trªn tù do , cßn ®Çu d­íi ®­îc ngµm ë ®iÓm c¸ch ®­êng xãi lë côc bé ®o¹n (5-7)d, víi d lµ ®­êng kÝnh hoÆc c¹nh cña cét chèng M«ment ph¸t sinh lín nhÊt trong cét : M=P(H+t) Trong ®ã : P-lùc ngang t¸c dông vµo cét chèng H-kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt cña lùc ngang ®Õn ®­êng xãi côc bé t-kho¶ng c¸ch tõ ®­êng xãi lë côc bé ®Õn ®iÎm ngµm cét chèng : ( 5 ¸ 7 )d Tr­êng hîp nÒn ®Êt ë tr¹ng th¸I dÎo mÒm th× m«ment ph¸t sinh trong cét chèng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Trong ®ã : h : chiÒu s©u cäc chÞu ¶nh h­ëng cña lùc ngang , x¸c ®Þnh tõ biÓu thøc sau : . TÝnh to¸n thïng chôp S¬ ®å h×nh d¹ng vµ kÝch th­íc c¬ b¶n cña thïng chôp KÝch th­íc cña thïng chôp trªn mÆt b»ng ®­îc x¸c ®Þnh tõ kÝch th­íc cña bÖ mãng . §Ó xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn thi c«ng , ph¶I ®¶m b¶o kho¶ng c¸ch tõ mÐp bÖ mãng ®Õn ch©n thïng chôp kh«ng nhá h¬n 0,75-1,0 m KÝch th­íc cña thïng chôp trªn mÆt ®øng ®­îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn xãi lë lßng s«ng vµ mùc n­íc thi c«ng . Cao ®é ®Ønh thïng chôp ph¶I cao h¬n mùc nøoc thi c«ng kh«ng Ýt h¬n 0,7 m Néi dung tÝnh to¸n thïng chôp Còng nh­ vßng v©y cäc v¸n thÐp , t¶i träng t¸c dông vµo thïng chôp chñ yÕu lµ c¸c lo¹i lùc ngang , bao gåm : ¸p lùc thuû tÜnh ¸p lùc thuû ®éng Lùc sãng Lùc giã Lùc va Tr­êng hîp trªn sµn c«ng t¸c cã m¸y mãc thiÕt bÞ th× ph¶i tÝnh thªm c¸c lôc ®øng do träng l­îng b¶n th©n c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc nµy g©y ra TÝnh to¸n thïng chôp theo c¸c giai ®o¹n thi c«ng : Giai ®o¹n 1: thïng chôp ®· h¹ ®Õn ®¸y s«ng, nh­ng ch­a ®æ bªt«ng bÞt ®¸y . Giai do¹n 2 :thïng chôp ®· h¹ ®Õn ®¸y s«ng, ®æ xong bªt«ng bÞt ®¸y, vµ hót n­íc thi c«ng C¸c néi dung tÝnh to¸n thïng chôp : TÝnh xãi côc bé TÝnh to¸n kÕt cÊu vá thïng chôp TÝnh to¸n khung chhÞu lùc chÝnh TÝnh to¸n hÖ cäc chèng TÝnh chiÒu dµy líp bªt«ng bÞt ®¸y TÝnh xãi côc bé : C¨n cø h×nh d¹ng thïng chôp , t×nh h×nh ®Þa chÊt thuû v¨n t¹i n¬i x©y dùng c«ng tr×nh ®Ó tÝnh chiÒu s©u xãi côc bé . Tõ ®ã quyÕt ®Þnh chiÒu cao thïng chôp C«ng thøc tÝnh xãi côc bé Trong ®ã : -hÖ sè phô thuéc chiÒu s©u n­íc vµ kÝch th­íc thïng chôp d-®­ßng kÝnh cña h¹t ®Êt ®¸y s«ng K® -hÖ sè phô thuéc h×nh d¹ng trô K-hÖ sè phô thuéc gãc xiªn gi÷a dßng ch¶y vµ thïng chôp nÕu gãc xiªn th× K=1,0 H- chiÒu s©u n­íc -hÖ sè phô thuéc vµo ®­êng kÝnh cña hat ®Êt ®¸y s«ng B- bÒ réng trô TÝnh to¸n kÕt cÊu vá thïng chôp S¬ ®å t¶i träng t¸c dông lªn vá thïng chôp KiÓm tra øng suÊt vá thïng chôp theo c«ng thøc : Trong ®ã : M-m«ment ph¸t sinh lín nhÊt trong vá do ¸p lùc thuû tÜnh g©y nªn W-m«ment chèng uèn cña tiÕt diÖn vá Cã thÓ tÝnh W cho 1m chiÒu réng vá hoÆc tÝnh theo mét phÇn tiÕt diÖn nh­ h×nh vÏ ; ; Y1 , y2 -kho¶ng c¸ch c¸ch tõ trôc trung hoµ tíi c¸c mÐp trªn vµ d­ãi tiÕt diÖn KiÓm tra mèi hµn liªn kÕt s­ên vµ vá theo c«ng thøc : Trong ®ã : Q-lùc c¾t lín nhÊt ph¸t sinh trong vá Sc –m«ment tÜnh cña vá ®èi víi trôc trung trung hoµ j -moment qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn Trong tr­êng hîp kÕt cÊu s­ên t­¬ng ®èi th­a , cÇn kiÓm to¸n øng suÊt cña vá nh­ b¶n kª 4 c¹nh Trong giai ®o¹n ®æ bªt«ng bÞt ®¸y cÇn kiÓm tra øng suÊt ph¸t sinh trong vá thïng chôp víi ¸p lùc ngang cña bªt«ng t¸c dông lªn vá x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Trong ®ã : h®=k.I I- tèc ®é ®æ bªt«ng bÞt ®¸y ( chiÒu cao bªt«ng d©ng lªn trong 1 giê) k- hÖ sè duy tr× ®é l­u ®éng cña bªt«ng , k0,65 - dung träng bªt«ng, lÊy b»ng 2,3 T/m3 C¸c b­íc tÝnh to¸n khung chÞu lùc chÝnh, hÖ cét chèng, líp bªt«ng bÞt ®¸y t­¬ng tù nh­ khi tÝnh vßng v©y cäc v¸n thÐp TÝnh to¸n vßng v©y ®Êt TÝnh to¸n vßng v©y ®Êt gåm 2 phÇn chÝnh : tÝnh æn ®Þnh chèng tr­ît vµ tÝnh l­îng n­íc thÊm vµo hè mãng TÝnh æn ®Þnh chèng tr­ît D­íi ¸p lùc thuû tÜnh vµ thuû ®éng , ®Ëp ®Êt ph¶I b¶o ®¶m kh«ng bÞ tr­ît : ¸p lùc thuû tÜnh : ¸p lùc ®éng : -träng l­îng riªng cña n­íc =1T/m3 hn-®é s©u n­íc mÆt v-vËn tèc dßng n­íc g -gia tèc träng tr­êng Lùc ma s¸t ch©n ®Ëp : G.f G -träng l­îng 1 m ®Ëp f -hÖ sè ma s¸t gi÷a ®Êt ®¾p ®Ëp vµ ®¸y s«ng f=0,5-0,3 TÝnh l­îng n­íc thÊm qua 1m chu vi cña vßng v©y Trong ®ã : :hÖ sè thÊm cña ®Êt ®¾p ®Ëp hn-®é s©u n­íc mÆt L-chiÒu dµi thÊm TÝnh to¸n vßng v©y gç ®¬n Tnh to¸n vßng v©y cäc v¸n gç ®¬n t­¬ng tù tÝnh cäc v¸n cã nhiÒu tÇng chèng Cäc v¸n ®­îc coi nh­ dÇm liªn tôc chÞu t¸c dông cña ¸p lùc n­íc , ®Êt , cã gèi tùa lµ c¸c tÇng thanh chèng ngang , ch©n cäc coi nh­ khíp hay ngµm tuú thuéc tÝnh chÊt cña ®Êt NÕu ®Êt rêi r¹c hay dÎo nh·o coi nh­ khíp ë ®é s©u 1/2h-1/3 h , nÕu ®Êt chÆt hay cøng coi nh­ ngµm còng ë ®é s©u trªn TÝnh to¸n theo c¸c giai ®o¹n thi c«ng : vÝ dô nh­ h×nh vÏ bªn th× theo c¸c giai ®o¹n : Giai ®o¹n 1: hót n­íc vµ ®µo ®Êt thÊp h¬n tÇng chèng 1 ®­îc 0,75-1m Giai ®o¹n 2:®Æt tÇng chèng 1 , hót n­íc vµ ®µo thÊp h¬n tÇng chèng 2 tõ 0,75-1 m Giai ®o¹n 3 : ®Æt tÇng chèng 2, hót n­íc vµ ®µo thÊp h¬n tÇng chèng 3tõ 0,75 -1 m Giai ®o¹n 4: ®Æt tÇng chèng 3 hót n­íc vµ ®µo ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ TÝnh to¸n vßng v©y gç kÐp Tnh to¸n vßng v©y cäc v¸n gç kÐp theo 2 tr­êng hîp chÞu t¶I träng t¸c dông : tr­íc khi hót n­ëc ra khái hè mãng , hai t­êng cäc v¸n trong vµ ngoµi chÞu t¸c dông cña ¸p lùc ®Êt ®¾p ( Dïng ) , cßn ¸p lùc n­íc trong vµ ngoµi t­êng c©n b¨ng nhau Sau khi hót n­íc ra khái hè mãng : t­êng chÞu ¸p lùc n­íc tõ phÝa ngoµi. C¶ 2 t­êng ®Òu chÞu ¸p lùc ®Êt ®¾p vµ ¸p lùc n­íc trong ®Êt ®¾p do n­íc ngÊm qua cäc v¸n vµo : Trong ®ã : -¸p lùc lªn t­êng trong -¸p lùc lªn t­êng ngoµi -¸p lùc cña ®Êt ®¾p dïng víi -¸p lùc thuû tÜnh cña n­íc Trình tự thi công vòng vây Phương pháp thi công Vòng Vây bằng đất Đo đạc, định vị vòng vây Vận chuyển đất đến để đắp Đắp đất (theo phương pháp đắp lấn dần từ bờ) Gia cố mái taluy bằng đá hộc, bao tải đất (nếu cần) Hoàn thiện vòng vây Phương pháp thi công Vòng Vây bằng đá hộc Đo đạc, định vị vòng vây Vận chuyển đá hộc Xếp đá hộc (theo phương pháp lấn dần từ bờ) Thi công lớp ngăn nước bằng đất sét Hoàn thiện vòng vây Phương pháp thi công Vòng Vây bằng cọc ván gỗ kết hợp đắp đất. Đo đạc, định vị vòng vây Đóng cọc ván gỗ Thi công văng chống ngang (nếu cần) Đắp đất (theo phương pháp lấn dần từ bờ) Hoàn thiện vòng vây Đo đạc, định vị vòng vây Đóng cọc ván gỗ Thi công văng chống ngang (nếu cần) Đắp đất (theo phương pháp lấn dần từ bờ) Hoàn thiện vòng vây Phương pháp thi công Vòng Vây bằng cọc ván Thép Đo đạc, định vị vòng vây Lắp hệ khung định vị Lắp văng chống ngang (nếu cần) Hoàn thiện vòng vây Đóng cọc ván Thép Phương pháp thi công Vòng Vây bằng cọc Ống Thép Đo đạc, định vị vòng vây Lắp hệ khung định vị Lắp văng chống ngang (nếu cần) Bơm vữa mối nối Hạ cọc Ống Thép Hoàn thiện vòng vây Phương pháp thi công Thùng chụp không đáy Đo đạc, định vị Thùng chụp Lắp hệ khung định vị Hạ Thùng chụp Thi công lớp đệm Hoàn thiện vòng vây Phương pháp thi công Thùng chụp có đáy Đo đạc, định vị Thùng chụp Lắp hệ khung định vị Hạ Thùng chụp Thi công kết cấu khung đỡ thùng chụp Hoàn thiện vòng vây KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT Tóm lại, có rất nhiều loại vòng vây khác nhau trong thi công móng tại vị trí có nước mặt. Việc lựa chọn và sử dụng loại nào cho hợp lý và kinh tế nhất phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của và năng lực của đơn vị thi công. Trên đây chỉ là những nội dung cơ bản về các loại vòng vây trong thi công móng. Ngoài ra còn rất nhiều điều cần được tìm hiểu chi tiết hơn, để giải quyết những vấn đề còn tồn đọng như: Tính toán vòng vây cọc ống thép, thùng chụp, cách giải quyết khi gặp sự cố trong quá trình thi công. --- –&— ---