BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI HUỲNH PHƯỚC MINH ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP TRONG XÂY DỰNG NHÀ XÂY CHEN TẠI THÀNH PHỐ VĨNH LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Kính thưa quý Thầy, quý Cô Cho đến hôm tác giả gần kết thúc chương trình học Thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng công nghiệp Khi hoàn tất Luận văn tốt nghiệp, tác giả muốn gửi lời tri ân đến quý Thầy, quý Cô khoa Đào tạo sau Đại học Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội giành nhiều thời gian vượt đường xa vào miền Nam để truyền đạt kiến thức quý báu suốt trình tác giả theo học lớp Cao học xây dựng 14X4-VL Vĩnh Long Cảm ơn quý Thầy, quý Cô người quan tâm, tận tình giúp đỡ tác giả suốt khóa học thời gian thực luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Bùi Mạnh Hùng tận tình hướng dẫn, định hướng khoa học thường xuyên giúp đỡ mặt để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin trân trọng cảm ơn quý Thầy Ban giám hiệu trường Đại học Xây dựng Miền Tây tạo điều kiện thuận lợi thời gian kinh phí giúp tác giả hoàn thành khóa học luận văn; xin cảm ơn quý Thầy, quý Cô phòng, ban, khoa đồng nghiệp trường Đại học Xây dựng Miền Tây động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi giúp tác giả trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin cảm ơn anh chị sở Xây Dựng tỉnh Vĩnh Long cung cấp tài liệu cần thiết để tác giả hoàn thành luận văn Cuối tác giả bày tỏ lòng biết ơn người thân gia đình động viên khích lệ chia sẻ khó khăn với tác giả suốt thời gian học tập thực luận văn Một lần nữa, tác giả xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu khoa học, kết nghiên cứu Luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng Tác giả Huỳnh Phước Minh MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết cấu đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN SỬ DỤNG MÓNG CỌC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG TẠI THÀNH PHỐ VĨNH LONG 1.1.Tổng quan ép cọc 1.2 Đặc điểm địa chất công trình khu vực thành phố Vĩnh Long 1.2.1 Khái quát chung điều kiện địa hình, địa chất công trình khu vực thành phố Vĩnh Long 1.2.2 Phân vùng địa chất công trình khu vực thành phố Vĩnh Long 14 1.2.3 Nhận xét điều kiện địa chất công trình khu vực thành phố Vĩnh Long 17 1.3 Thực trạng giải pháp móng xây dựng công trình dân dụng thành phố Vĩnh Long 18 1.3.1 Đặc điểm công trình xây dựng dân dụng thành phố 18 1.3.2 Các giải pháp móng thành phố 20 1.3.3 Giải pháp xử lý thành phố 24 1.4 Đánh giá thực trạng thi công móng cọc thành phố Vĩnh Long 29 1.4.1 Đánh giá việc sử dụng giải pháp móng cho công trình dân dụng: 29 1.4.2 Việc áp dụng quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng 30 1.4.3 Đánh giá hiệu kinh tế - kỹ thuật giải pháp sử dụng 30 1.4.4 Các tồn xây dựng móng công trình dân dụng 31 1.4.5 Đánh giá giải pháp thi công có sử dụng cọc xây dựng công trình dân dụng 32 1.4.6 Khuyến cáo giải pháp móng cho công trình dân dụng 35 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHÁP LÝ VỀ MÓNG CỌC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG 38 2.1 Nguyên tắc chung thiết kế nền, móng 38 2.1.1 Các bước tính toán, thiết kế nền, móng 38 2.1.2 Công tác địa kỹ thuật 39 2.1.3 Yêu cầu đặc biệt công trình 41 2.1.4 Công nghệ thi công móng 41 2.2 Giải pháp nền, móng thông dụng cho công trình dân dụng 42 2.2.1 Giải pháp thiết kế móng 42 2.2.2 Giải pháp thiết kế xử lý 50 2.2.3 Kinh nghiệm yêu cầu từ thực tế giải pháp móng 56 2.3 Giải pháp thiết kế thi công móng cọc ép cho công trình dân dụng 59 2.3.1 Giải pháp thiết kế móng cọc ép 59 2.3.2 Giải pháp thi công móng cọc ép 60 2.3.3 Hạn chế giải pháp kỹ thuật thi công ép cọc đô thị 61 2.4 Cơ sở pháp lý liên quan đến móng cọc 61 2.4.1 Tiêu chuẩn thiết kế, thí nghiệm thi công cọc 61 2.4.2 Tiêu chuẩn xây dựng xác định sức chịu tải cọc 67 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP TIẾT DIỆN NHỎ XÂY DỰNG NHÀ THẤP TẦNG XÂY CHEN TẠI THÀNH PHỐ VĨNH LONG 76 3.1 Đề xuất giải pháp ép dàn ép cọc thành phố Vĩnh Long 76 3.1.1 Đề xuất giải pháp kỹ thuật ép cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ sử dụng thành phố Vĩnh Long 76 3.1.2 Đề xuất sản xuất dàn ép cọc 77 3.2 Đề xuất quy trình ép cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ nhà xây chen 81 3.2.1 Quy trình ép cọc bê tông tiết diện nhỏ 81 3.2.2 Thời gian tác dụng cấp tải cọc thử 84 3.3 Đánh giá kết đề xuất qua thử nghiệm 92 3.3.1 Kết thu từ cọc thử 92 3.3.2 Kết sức chịu tải cực hạn đất 93 3.3.3 Ưu điểm kết nghiên cứu tồn cần nghiên cứu tiếp 96 3.4 Đánh giá hiệu kinh tế qua kết thử nghiệm 97 3.4.1 Đánh giá hiệu kinh tế môi trường: 97 3.4.2 So sánh hiệu kinh tế phương án đề xuất với phương án cừ tràm 98 3.5 Chi phí chế tạo dàn ép cọc 100 3.6 Hình ảnh minh họa 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 104 Kết luận 104 Kiến nghị 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên đầy đủ BT Bê tông BTCT Bê tông cốt thép ĐBSCL Đồng sông Cửu Long ĐHXDMT Đại học xây dựng Miền Tây TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCXD Tiêu chuẩn xây dựng DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Hình 1.1 Bản đồ quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 Hình 1.2 Bản đồ phân khu địa chất thành phố Vĩnh Long Hình 1.3 Đổ bê tông móng đơn Hình 1.4 Công tác ghép cốp pha, cốt thép móng băng Hình 1.5 Lắp dựng cốt thép móng bè Hình 1.6 Móng xây vật liệu gạch Hình 1.7 Cọc xi măng - đất Hình 1.8 Đóng cọc tràm Hình 2.1 Cọc xi măng đất Hình 2.2 Thi công gia cố móng cọc tre Hình 2.3 Ép cọc bê tông cốt thép đúc sẵn Hình 2.4 Biểu đồ xác định hệ số p fL Hình 3.1 Tổng thể dàn ép cọc Hình 3.2 Mô sơ đồ dàn ép Hình 3.3 Liên kết dọc dàn ngang bu lông M14 Hình 3.4 Liên kết chân tháp thân tháp Hình 3.5 Cấu tạo khung cố định khung di động Hình 3.6 Dây cáp, tời điều khiển buli Hình 3.7 Chất tải thử tĩnh cọc C1 Hình 3.8 Chất tải thử tĩnh cọc C2 Hình 3.9 Chất tải thử tĩnh cọc C3 Số hiệu hình Tên hình Hình 3.10 Chất tải thử tĩnh cọc C4 Hình 3.11 Cọc xuyên qua lớp đất Hình 3.12 Máy ép cọc Hình 3.13 Ép cọc nhà hữu Hình 3.14 Thi công cọc cạnh công trình hữu Hình 3.15 Chuẩn bị lắp đặt thép móng Hình 3.16 Lắp đặt cốt thép cốp pha móng Hình 3.17 Đổ bê tông móng DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Bảng 1.1 Các phân vị địa tầng cấu trúc Bảng 1.2 Các phân vị địa chất công trình thành phố Vĩnh Long Bảng 3.1 Bảng thời gian tác dụng cấp tải cọc C1 Bảng 3.2 Bảng thời gian tác dụng cấp tải cọc C2 Bảng 3.3 Bảng thời gian tác dụng cấp tải cọc C3 Bảng 3.4 Bảng thời gian tác dụng cấp tải cọc C4 Bảng 3.5 Ép cọc thử tĩnh loại đất Bảng 3.6 Kích thước khối lượng cọc Bảng 3.7 Tính chất lý lớp đất Bảng 3.8 Bảng so sánh móng cừ tràm móng cọc BTCT Bảng 3.9 Chi phí chế tạo dàn ép cọc MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nước ta đà phát triển nhanh chóng, nghiệp công nghiệp hoá đại hoá đất nước thúc đẩy phát triển mạnh mẽ ngành xây dựng có sở hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt khu vực trung tâm thành phố Thành phố Vĩnh Long nằm cặp sông Cổ Chiên với ba mặt Bắc, Đông, Nam giáp huyện Long Hồ tỉnh Vĩnh Long Tây giáp tỉnh Đồng Tháp Về hành chính, thành phố Vĩnh Long có phường (gồm phường: 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9) bốn xã (xã Tân Hội, xã Tân Hòa, xã Tân Ngãi, xã Trường An) Trong tương lai bốn xã trở thành phường Toàn thành phố có diện tích tự nhiên 48,01km2; dân số 147.039 người; mật độ 3.063 người/km2 Thành phố Vĩnh Long trung tâm thương mại, dịch vụ, công nghiệp tỉnh, sở vật chất, hạ tầng kỹ thuật xã hội quan tâm đầu tư phát triển làm cho mặt đô thị thay đổi nhanh chóng, đồng thời nơi tập trung quan hành nghiệp đầu ngành tỉnh, doanh nghiệp Nhà nước… làm tăng thêm nguồn lực cho phát triển Đội ngũ cán khoa học kỹ thuật không ngừng lớn mạnh động lực lớn cho phát triển thành phố Cùng với phát triển mạnh thành phố Vĩnh Long, nhu cầu xây dựng công trình dân dụng công nghiệp khu vực lớn Để công trình xây dựng an toàn sử dụng theo công thiết kế trước hết móng chúng phải hợp lý, đảm bảo cho công trình xây dựng đạt độ ổn định theo yêu cầu kỹ thuật quy định giá thành lại tiết kiệm Muốn có giải pháp nền, móng vừa đảm bảo mặt kỹ thuật, vừa đảm bảo hiệu kinh tế, đòi hỏi người thiết kế, thi công phải có hiểu biết thực tế điều kiện địa chất, cho giải pháp móng phù hợp với đặc điểm điều kiện địa chất công trình khu vực xây dựng công nghệ thi công thích hợp Nhất công trình thấp tầng xây chen đô thị Do vậy, đề tài luận văn thạc sỹ “Đề xuất giải pháp thi công ép cọc bê tông cốt thép xây dựng nhà xây chen thành phố Vĩnh Long” góp phần định hướng cho chủ đầu tư, người thiết kế, quan quản lý chất lượng xây dựng sử dụng hợp lý công nghệ, máy thiết bị thi công xử lý móng điều kiện mặt chật hẹp Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu luận văn tập trung vào nội dung sau: - Hệ thống hóa sở lý luận xử lý móng nhà thấp tầng - Đề xuất phương án gia cố móng thích hợp cho khu vực thành phố Vĩnh Long sở tổng kết đánh giá công trình nghiên cứu thực nghiệm ép cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ Ngoài mục tiêu nghiên cứu nhằm ứng dụng cho loại công trình xây dựng dân dụng cấp gồm: xây mới; sửa chữa, nâng cấp Vì nay, để ứng phó với tình hình biến đổi khí hậu chống ngập, cao độ công trình giao thông nâng lên, xu hướng nâng nhà trở thành nhu cầu cấp thiết Giải pháp đặt móng đất hữu vừa thuận tiện cho thi công, vừa kết hợp với móng cũ tận dụng tường có sẳn góp phần giảm giá thành cho công trình Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Công tác thi công xử lý cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ có cạnh từ 10 - 20cm, chiều dài cọc từ 2,5 - 4,0m Phạm vi nghiên cứu: Các công trình xây dựng dân dụng cấp 4, chiều cao tới tầng, thi công điều kiện chật hẹp phạm vi thành phố Vĩnh Long 3 Phương pháp nghiên cứu Đề tài sử dụng kết hợp phương pháp phân tích hệ thống, tổng hợp phương pháp chuyên gia để phân tích so sánh định tính định lượng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học: Góp phần cải tiến phương pháp xử lý móng điều kiện mặt chật hẹp thành phố Vĩnh Long Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần nâng cao chất lượng công trình, giảm giá thành xây dựng hạn chế ô nhiễm môi trường Kết cấu đề tài Ngoài phẩn mở đầu, kết luận kiến nghị luận văn có kết cấu gồm chương: Chương 1: Tổng quan sử dụng móng cọc xây dựng công trình dân dụng thành phố Vĩnh Long Chương 2: Cơ sở khoa học pháp lý móng cọc xây dựng công trình dân dụng Chương 3: Đề xuất giải pháp thi công ép cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ xây dựng nhà thấp tầng xây chen thành phố Vĩnh Long THÔNG BÁO Để xem phần văn tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội Email: digilib.hau@gmail.com TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn nghiên cứu “Đề xuất giải pháp thi công ép cọc bê tông cốt thép xây dựng nhà xây chen thành phố Vĩnh Long” với mục tiêu nghiên cứu đề xuất phương án gia cố móng thích hợp cho khu vực thành phố Vĩnh Long góp phần định hướng cho chủ đầu tư, tư vấn thiết kế, quan quản lý chất lượng xây dựng sử dụng hợp lý công nghệ, máy thiết bị thi công xử lý móng điều kiện mặt chật hẹp Giải pháp ứng dụng cho loại công trình xây dựng dân dụng cấp 4, chiều cao tới tầng, thi công điều kiện chật hẹp cho công trình xây mới, sửa chữa, nâng cấp làm tăng hiệu cho chủ đầu tư công trình Đây giải pháp đặt móng đất hữu vừa thuận tiện cho thi công, vừa tận dụng sức chịu tải lớp đất mặt, đạt độ ổn định theo yêu cầu kỹ thuật quy định kết hợp với móng cũ, tận dụng tường có sẵn góp phần đẩy nhanh tiến độ thi công giảm giá thành xây dựng công trình Vì vậy, áp dụng giải pháp mang lại hiệu kinh tế cao việc xây dựng công trình nhà gia đình (tới tầng), đồng thời hạn chế tác động xấu ảnh hưởng đến môi trường như: tiếng ồn phát từ động cơ, bụi, bùn, đất Kiến nghị - Đối với thiết bị ép cọc: Cần cải tiến thiết bị ép cọc để tháo lắp phận dễ dàng hơn, động di chuyển phạm vi mặt chật hẹp thi công cọc bê tông cốt thép có tiết diện 20x20cm, dài 4m Đồng thời nghiên cứu tiếp giải pháp neo vào đất để thay đối trọng áp dụng cho công trình địa bàn chật hẹp, việc vận chuyển đối trọng vào vị trí thi công khó khăn 105 - Do luận văn nghiên cứu công trình xây dựng nhà dân dụng cấp 4, chiều cao tới tầng Vì vậy, tải trọng truyền xuống móng không lớn nên thử tĩnh phương pháp nêu Hướng tới, thực công trình có quy mô lớn cần phải có thiết bị thử tĩnh theo tiêu chuẩn để xác định số liệu xác - Hiện nay, nhu cầu nhà ngày phát triển, chủ đầu tư đơn vị tư vấn thiết kế chọn phương án an toàn hiệu Vì vậy, giải pháp nghiên cứu tiếp để thực xây dựng công trình dân dụng địa bàn tỉnh Vĩnh Long nói riêng tỉnh ĐBSCL nói chung TÀI LIỆU THAM KHẢO Châu Ngọc Ẩn (2008), Nền móng công trình, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Nguyễn Ngọc Bích (2013), Các phương pháp cải tạo đất yếu xây dựng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Nguyễn Ngọc Bích, Lê Thị Thanh Bình, Vũ Đình Phụng (2005), Đất xây dựng, địa chất công trình kỹ thuật cải tạo đất xây dựng, tr.159171, 293-312, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Đỗ Đình Đức, Lê Kiều (2004), Kỹ thuật thi công (tập 1), Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Hà Huy Hoàng (2014), Nghiên cứu ứng dụng cọc nhỏ xây dựng công trình khu vực Hà Nội, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội Liên đoàn địa chất thủy văn - địa chất công trình Miền Nam (1998), Báo cáo điều tra địa chất đô thị vùng đô thị Vĩnh Long, Hà Nội Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Dũng (2006), Cơ học đất, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Móng cọc - Phân tích thiết kế, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Uông Đình Chất (2009), Nền móng công trình dân dụng - công nghiệp, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 10 Đinh Minh Thảo (2011), Nghiên cứu lựa chọn giải pháp móng cho nhà cao đến 25 tầng phù hợp địa chất TP.Vĩnh Long, Luận văn thạc sĩ xây dựng công trình dân dụng công nghiệp, trường Đại học Kiến Trúc, Hà Nội 11 Lê Quốc Tiến (2014), Nghiên cứu lựa chọn giải pháp móng hợp lý với điều kiện địa chất công trình xây dựng thành phố Vĩnh Long, Luận văn thạc sĩ xây dựng công trình dân dụng công nghiệp, trường Đại học Kiến Trúc, Hà Nội 12 Tiêu chuẩn Việt Nam 9362 (2012), Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 13 Tiêu chuẩn Việt Nam 9394 (2012), Đóng ép cọc Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 14 Tiêu chuẩn Việt Nam 10304 (2014), Móng cọc Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 15 Tiêu chuẩn xây dựng 189 (1996), Móng cọc tiết diện nhỏ Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 16 Tiêu chuẩn xây dựng 190 (1996), Móng cọc tiết diện nhỏ Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 17 Tiêu chuẩn xây dựng 206 (1998), Cọc khoan nhồi Yêu cầu chất lượng thi công, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 18 Đoàn Thế Tường, Lê Thuận Đăng (2004), Thí nghiệm đất móng công trình, tr.155-198, 232-235, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội 19 Nguyễn Uyên (2006), Khảo sát địa chất để thiết kế loại công trình, tr.5-165, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 20 Viện Nghiên cứu công trình ngầm - Viện Thiết kế móng quốc gia - Viện Thiết kế móng (Nga), Sổ tay thiết kế móng (bản dịch 1995 - người dịch: Đinh Xuân Bảng, Vũ Công Ngữ Lê Đức Thắng) 21 Trần Văn Việt (2006), Cẩm nang dùng cho kỹ sư địa kỹ thuật, tr.216304, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội  ... TẦNG XÂY CHEN TẠI THÀNH PHỐ VĨNH LONG 76 3.1 Đề xuất giải pháp ép dàn ép cọc thành phố Vĩnh Long 76 3.1.1 Đề xuất giải pháp kỹ thuật ép cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ sử dụng thành phố Vĩnh. .. cứu Đề xuất giải pháp thi công ép cọc bê tông cốt thép xây dựng nhà xây chen thành phố Vĩnh Long với mục tiêu nghiên cứu đề xuất phương án gia cố móng thích hợp cho khu vực thành phố Vĩnh Long. .. khoa học pháp lý móng cọc xây dựng công trình dân dụng Chương 3: Đề xuất giải pháp thi công ép cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ xây dựng nhà thấp tầng xây chen thành phố Vĩnh Long THÔNG BÁO Để