Giáo trình Xây dựng Cầu Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ CHƯƠNG III: XÂY DỰNG MĨNG NƠNG TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN Giáo trình Xây dựng Cầu - Tùy theo cấu tạo móng, địa chất thủy văn, vật liệu điệu kiện thi cơng nên có biện pháp trình tự thi cơng khác Nội dung bao gồm cơng việc chính: + Đào đất + Hút nước + Gia cố thành hố móng + Xây dựng vịng vây + Đổ bêtơng móng - Xây dựng móng nơng, ta có trường hợp: + Xây dựng móng khơng có nước mặt (trên cạn) + Xây dựng móng có nước mặt Giáo trình Xây dựng Cầu III.1 Xây dựng móng nơng cạn III.1.1 Hố móng đào trần khơng gia cố thành hố móng: - Phạm vi áp dụng: + Xây dựng nơi đất tốt đất dính + Đáy hố móng mạnh nước ngầm + Áp dụng cho móng nhỏ - Ưu nhược điểm: + Không dùng đến thiết bị phức tạp; áp dụng biện pháp thi cơng thủ cơng + Khối lượng đào đắp lớn dễ ảnh hưởng đến cơng trình lân cận Giáo trình Xây dựng Cầu III.1 Xây dựng móng nơng cạn - Nội dung phương pháp: + Hố móng đào trần khơng gia cố chống đỡ, thành hố móng đào thẳng đứng chiều sâu đào thỏa mãn: h  hmax  2c  k  tg (45  )  q  với q = tải trọng phân bố bờ hố móng; , , c = dung trọng, góc nội ma sát, lực dính đất; k = hệ số an toàn lấy 1.25 + Trường hợp móng tương đối sâu, đất ổn định đất có độ dính nhỏ (đất cát, sỏi, đất có độ ẩm lớn, ) hố móng phải đào có độ dốc Độ dốc phụ thuộc độ sâu h, loại đất, thời gian thi công, tải trọng, Giáo trình Xây dựng Cầu III.1 Xây dựng móng nơng cạn + Nếu đất có độ ẩm bình thường, thời gian thi cơng ngắn độ dốc tham khảo bảng sau: Tên loại đất Độ dốc ta luy ứng độ sâu đào móng m Chúng phải đặt mặt phẳng đứng + Gia cố hn hp thộp-g hoc thộp: Chêm Ván gỗ thép/tôn Thanh chèng Thanh chèng ThÐp ch÷ I Chi tiÕt B Ván gỗ Thép U Hỡnh 3.3 Gia c bng hn hợp thép/gỗ thép/ Giáo trình Xây dựng Cầu III.1 Xây dựng móng nơng cạn ++ Áp dụng hố móng có kích thước lớn ++ Các cọc thép I30 – I50 đóng sâu đáy hố móng tối thiểu m Giữa cánh thép ván gỗ thép bố trí theo chiều cao hố móng  Ta thấy ván lát chủ yếu giữ đất nước thấm quan Ở trường hợp dùng vịng vây cọc ván III.1.3 Hố móng đào trần dùng vịng vây cọc ván: - Phạm vi áp dụng: + Chiều sâu hố móng lớn + Đáy hố móng thấp mực nước ngầm + Địa chất móng yếu, ẩm ướt, dễ bị sụt 10 Giáo trình Xây dựng Cầu III.2 Xây dựng móng nơng có nước mặt Thùng chụp có phận sau: + Vỏ: lắp dựng từ nhỏ, có kích thước 1-3 m tổ hợp từ thép thép hình Các liên kết bulơng có đệm roan cao su + Khung vành đai: khung chịu lực tổ hợp từ loại thép hình + Hệ cọc chống (cọc định vị): có tác dụng giữ ổn định thùng chụp, làm thép hình Vỏ Khung vành đai Cọc chống Hình 3.36 Thùng chụp 70 Giáo trình Xây dựng Cầu III.2 Xây dựng móng nơng có nước mặt + Lớp đệm: lớp đáy nên dùng đá hộc có kích cỡ 20-40 cm, lớp dùng hổn hợp đá dăm+cát thô để dễ san chống rị rỉ vữa bêtơng  Cần ý khả hở chân thùng chụp nước Có thể dự phịng cách buộc trước túi đất sét vào chân thùng chụp Ngoài sau hạ phải dùng thợ lặn gia cố thêm bên ngồi cách xếp túi đựng bêtơng đất sét để bịt kín tất khe hở chân thùng chụp - Thùng chụp phao: Thường áp dụng mực nước sâu không > m Cấu tạo: + Vòng vây gồm nhiều phao ghép lại, chở 71 vị trí hạ xuống cách bơm nước vào ngăn phao Giáo trình Xây dựng Cầu III.2 Xây dựng móng nơng có nước mặt + Các khe nối phao bịt kín roan cao su + Chân thùng chụp cấu tạo lưỡi xén cắm xuống tạo khả ngăn nước ngầm chân hút nước hố móng Chân xén khơng chạm vào cọc xiên móng 5 Sau thi cơng xong, vịng vây lấy lên cách hút Hình 3.37 Thùng chụp phao nước ngăn Ổng đổ Đài cọc BT bịt đáy dùng khí nén Phao KC Chân thùng chụp 72 Giáo trình Xây dựng Cầu III.3 Công tác hút nước đào đất III.3.1 Cơng tác hút nước: - Q trình đào đất thời gian xây dựng móng phải thường xuyên hút nước Ngoại trừ trường hợp sau thi công điều kiện ngập nước: + Chỉ trường hợp nước thấm vào q lớn mà khơng có đủ phương tiện hút cạn nước + Khi có tượng cát chảy có nguy làm giảm độ chặt chẽ cường độ đất gây ổn định cho vách hố móng, - Tùy theo hệ số thấm đất, độ sâu móng, cao độ MNN điều kiện thi cơng, hút nước theo cách Hút nước trực tiếp Hạ MNN 73 Giáo trình Xây dựng Cầu III.3 Cơng tác hút nước đào đất - Phương pháp hút trực tiếp: m + Nước chủ yếu nước ngầm thấm qua vách đáy hố móng + Cần ý chọn máy bơm cho phù hợp với đất đáy móng Nếu đất nhỏ hạt hút mạnh phá hoại cấu trúc tự nhiên đất ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh + Để đáy hố móng khơ ráo, cần đào rãnh sát vịng vây có độ dốc 1-2% đổ phía giếng tụ Hình 3.38 Hút nước trực tiếp Máy bơm Ống hút Giếng tụ Rãnh Cọc ván Ván gỗ 74 Gỗ ốp Lớp cát sỏi Giáo trình Xây dựng Cầu III.3 Công tác hút nước đào đất  Phương pháp đơn giản tốn cần đặc biệt thận trọng hút nước hố móng đào bên cạnh cơng trình sử dụng để tránh cố lún sụt, nghiêng lệch - Phương pháp hạ mực nước ngầm hố móng đào trần: Rr h0 S 1.5 2m H L S 2 a l b Hình 3.39 Hạ MNN 75 Ống lọc Ống gom Trạm bơm Giáo trình Xây dựng Cầu III.3 Cơng tác hút nước đào đất + Khi hút nước, nước ngầm qua màng lọc lỗ ống lọc theo ống dẫn vào hệ thống ống gom bố trí quanh bờ hố móng, ống nối trực tiếp với hay nhiều máy bơm + Nó sử dụng hiệu đất có hạt cỡ nhỏ kể bùn nhão phù sa, hạt khơng qua ống lọc Vì vậy: ++ Loại trừ cố bất lợi thường xảy hố móng bơm hút trực tiếp ++ Làm chặt chẽ thêm cấu trúc đất đáy móng vách đào khơng cịn tác dụng đẩy nước, thành phần hạt cố kết lại 76 Giáo trình Xây dựng Cầu III.3 Công tác hút nước đào đất III.3.2 Công tác đào đất: - Công tác đào đất công việc nặng nhọc, phải đào đất nước cần có biên pháp giới bán giới để giảm sức lao động, đẩy mạnh tốc độ thi công tăng hiệu kinh tế - Việc lựa chọn phương án đào đất phải liên hệ chặt chẽ với phương án thiết kế cấu tạo vách chống công tác hút nước - Các biện pháp đào đất đảm bảo không phá hoại cấu trúc tự nhiên đất - Đất đào từ hố móng nên vận chuyển xa khỏi phạm vi móng để tránh sạt lở taluy, bất lợi cho vách chống cản trở 77 thi công; để lại phần đủ để lấp hố móng sau Giáo trình Xây dựng Cầu III.3 Cơng tác hút nước đào đất - Đào đất thủ cơng: + Áp dụng hố móng khơng có nước + Mỗi cơng nhân làm việc cần có diện tích 5-10 m2 để đảm bảo suất an tồn lao động + Nếu hố móng < m hắt đất ngồi trực tiếp; lớn xúc vào xơ thùng rịi dùng tời, cần vọt, chuyển lên xe goòng vận chuyển xa - Đào máy: Loại máy sử dụng phụ thuộc vào loại đất, kiểu gia cố hố móng, điều kiện vận chuyển, Các loại máy: máy ủi, máy xúc gàu thuận/nghịch, gàu quăng, 78 gàu ngoạm, Giáo trình Xây dựng Cầu III.3 Cơng tác hút nước đào đất