Chng 18: Thi công hố đào Khi thiết kế và thi công hó đào (sâu hơn 2 mét) trong khu đã xây dựng (ở gần hoặc phía d-ới công trình đã có) cần chú ý các tình hình sau đây: Lún và biến dạng của nhà ở gần hố đào; Sự sụt lở thành hố do không chống đỡ hoặc thiết kế biện pháp thi công không đúng; Các giải pháp th-ờng áp dụng trong tr-ờng hợp nói trên là: Đóng t-ờng bằng bản thép để ngăn ngừa biến dạng nhà bên cạnh hoặc để bảo vệ thành hố đào hoặc t-ờng trong đất. Gia cố nền đất bằng silicat hoặc ximăng, hay cọc ximăng đất, cọc bê tông; Dùng neo để giữ thành, bảo vệ hố móng. Việc lựa chọn biện pháp nào trong số nói trên là phụ thuộc vào điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, độ sâu hố móng và các điều kiện địa ph-ơng khác. Ngoài các biện pháp thi công nói trên, khi nào trong đất yếu có mực n-ớc ngầm cao ng-ời thiết kế và thi công còn phải chú ý đến công tác quan trắc địa kỹ thuật quanh hố đào và cả công trình lân cận, mà ở đây chủ yếu là: Đặt ống đo theo dõi động thái mực n-ớc ngầm (có hoặc không có biện pháp hạ mực n-ớc ngầm). Điều này nói kỹ trong mục 4 của TCXD 79:1980; Đặt ống đo sự thay đổi áp lực n-ớc lỗ rỗng để phòng ngừa thành hố móng bị tr-ợt; Đặt ống đo chuyển vị ngang (inclinomet) để kiểm soát sự biến dạng của đất quanh hố móng và của bản thân thành cừ (cọc ván thép, cọc cừ, t-ờng bê tông ); có khi phải đo nội lực trong các thanh chống; Đặt mốc đo lún và nứt của phần công trình bên cạnh tiếp giáp với hố móng. Việc quan trắc địa kỹ thuật nói trên (geotechnical instrumentation) th-ờng do đơn vị chuyên môn thực hiện. Trên cơ sở quan trắc đó sẽ chỉ đạo, điều khiển quá trình đào hố móng cho an toàn và không gây sự cố. Những sự cố th-ờng gặp trong thi công đào móng đ-ợc trình bày trên hình (5.1). Tuỳ theo tính chất đất, độ sâu của hố móng và vị trí mực n-ớc ngầm mà vách hố móng là nghiêng hay thẳng đứng. Trong đất ít ẩm cho phép hố đào có vách thẳng đứng, không cần chống đỡ nếu thời gian đào hở này không kéo dài và khi không có công trình ở gần hoặc không gần hố móng t-ơng lai, theo qui định sau: Đất hòn lớn, sỏi sạn, á cát dẻo không sâu quá 1m; á cát cứng, á cát và sét dẻo mềm không sâu quá 1,25m; á sét và sét dẻo cứng không sâu quá 1,5m; á sét và sét nửa cứng không sâu quá 2m; á sét và sét cứng không sâu quá 3m. Trong những hố móng có độ sâu bé hơn 5m có thể theo các giải pháp chống đỡ trình bày ở hình 5.2 nếu địa điểm không cho phép đào có mái nghiêng, còn khi cho phép đào có mái nghiêng thì có thể theo bảng 5.1 d-ới đây: Bảng 5.1. Độ dốc lớn nhất của vách hố móng Độ dốc lớn nhất vách hố móng (cao/ngang) ở độ sâu, mét đến Đất 1,5 3 5 Đất đắp Đất cát, sỏi, đất ẩm (không bão hoà) Đất sét: - á cát - á sét - Sét 1: 0,67 1: 0,5 1: 0,25 1: 0 1: 0 1:1 1:1 1: 0,67 1: 0,25 1: 0,5 1: 1,25 1:1 1: 0,85 1: 0,5 1: 0,5 Ngoài ph-ơng pháp chống giữ thành hố móng bằng cọc bản thép (hiện nay có loại bằng nhựa cốt thuỷ tinh) nh- nhiều ng-ời biết, ng-ời ta còn dùng cọc ximăng đất hoặc cọc bê tông cốt cứng để chống giữ thành hố móng (hình 5.3) và để giữ ổn định cho hàng cọc cừ (1 hoặc nhiều hàng)) phải chống đỡ bằng các thanh chống bên trong hoặc neo giữ ra xung quanh theo trình tự đào sâu dần vào đất. Neo cọc/t-ờng cừ hay các công trình chịu nhổ/lật khác là một công nghệ riêng, rất đa dạng (thiết bị, cấu tạo) đ-ợc nhiều công ty nổi tiếng trên thế giới thực hiện (5.4). Một biến t-ớng khác của cọc ximăng/bê tông khi dùng để bảo vệ hố móng sâu và làm luôn chức năng móng của công trình bên trên, hiện nay th-ờng dùng ph-ơng pháp t-ờng trong đất đổ bê tông tại chỗ hoặc lắp vào hào đào bằng các mảng t-ờng đúc sẵn (hình 5.5). Yêu cầu của công nghệ đào và ph-ơng pháp giữ thành bằng dung dịch bentonite cũng t-ơng tự nh- đã trình bày ở phần cọc khoan nhồi, khi cần phải tìm hiều sâu hơn về công nghệ t-ờng trong đất này (một số công ty n-ớc ngoài đã thi công tầng hầm nhà cao tầng ở thành phố Hồ Chí Minh). Các ph-ơng pháp chống giữ thành hố móng nói trên có phạm vi áp dụng của nó (bảng 5.2). Bảng 5.2. Phạm vi áp dụng có hiệu quả các ph-ơng pháp đào móng sâu (kinh nghiệm của Ucraine) Độ sâu (m) với ph-ơng pháp xây dựng đề nghị Điều kiện nền đất Diện tích công trình (m 2 ) Hố đào hở đến độ sâu Giếng chìm ở độ sâu hơn T-ờng trong đất ở độ sâu hơn Cát, độ ẩm tự nhiên 75 450 1250 5 6,5 11,5 5,5 8,5 16 5 6,5 11,5 á sét ở độ ẩm tự nhiên 75 450 1250 5 6 13 6 10 8,5 5 6 13 Cát bão hoà n-ớc 75 450 1250 5 5 7 5 5 10 5 5 7 á sét bão hoà n-ớc 75 450 1250 5,5 9 17 6 11,5 20 5,5 9 17 Cũng nên thấy rằng hiện nay, với thiết bị hiện đại, trong đất sét mềm hoặc nền đồng nhất, ng-ời ta đã thi công t-ờng trong đất sâu đến 30- 40m hoặc hơn. Tuy vậy cũng cần thấy rằng, ph-ơng pháp này không thích dụng trong các tr-ờng hợp sau đây: Đất hòn lớn, có nhiều hang hốc giữa các tảng đá không đ-ợc lấp nhét bằng đất hạt nhỏ, do đó dung dịch sét sẽ chảy mất vào trong đất và hố đào không thể thành công đ-ợc; Nền cac-tơ có nhiều hang hốc lớn và dung dịch sét bị chảy mất và do đó trên đáy trên hố không ở cùng độ sâu cần thiết và điều đó dẫn đến phá hoại nhanh chóng thành hố móng; Bùn nhão, đặc biệt là khi loại bùn này nằm ngay trên mặt đất; Đất đắp trên vùng mới san nền hay vùng đất cũ gồm nhiều vật cứng bằng thép nh- đ-ờng ray, dầm hoặc là chỗ giao nhau của các loại công trình ngầm và l-ới kỹ thuật mà việc di chuyển chúng không thể thực hiện đ-ợc; Đá tảng cứng nếu chúng lớn hơn 150-200mm. C-ờng độ nén của bê tông dùng cho t-ờng trong đất đổ tại chỗ (theo GOST 4798-68) là 250-300 còn cho t-ờng đúc sẵn: mác 300. Đáy bằng bê tông cốt thép mác 200-250. Khi t-ờng trong đất có chức năng chống thấm thì tuỳ thuộc vào gradient thuỷ lực (5-10, 10-12 và hơn 12) mà dùng bê tông có mác chống thấm t-ơng ứng B6, B8 và B12. Khi không có số liệu thí nghiệm, trong thiết kế sơ bộ có thể dùng mác bê tông chế tạo từ ximăng pooclăng nh- ở bảng 5.3. Bảng 5.3. Mác bê tông dùng cho xây dựng t-ờng trong đất Mác bê tông Theo c-ờng độ nén M200 M350 M300 Theo chống thấm B6 B8 B12 Việc kiểm tra chất l-ợng bê tông của t-ờng thực hiện theo những ph-ơng pháp dùng trong thi công cọc khoan nhồi, ở đây thêm chỉ tiêu là tính chống thấm n-ớc, đặc biệt là ở các mối nối/mạch ngừng thi công. . Chng 18: Thi công hố đào Khi thi t kế và thi công hó đào (sâu hơn 2 mét) trong khu đã xây dựng (ở gần hoặc phía d-ới công trình đã có) cần chú ý các tình hình. chất công trình, địa chất thuỷ văn, độ sâu hố móng và các điều kiện địa ph-ơng khác. Ngoài các biện pháp thi công nói trên, khi nào trong đất yếu có mực n-ớc ngầm cao ng-ời thi t kế và thi công. đào sâu dần vào đất. Neo cọc/t-ờng cừ hay các công trình chịu nhổ/lật khác là một công nghệ riêng, rất đa dạng (thi t bị, cấu tạo) đ-ợc nhiều công ty nổi tiếng trên thế giới thực hiện (5.4). Một