Đang tải... (xem toàn văn)
Khi xây dựng các công trình dân dụng, cầu đƣờng, thƣờng gặp các loại n ền đấtyếu, tùy thuộc vào tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà ngƣời ta dùng phƣơng pháp xử lý nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thƣờng cho công trình
Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Trường ĐẠI HỌ C BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng CHƯƠNG IV: ß1 1.1 Nhóm chun mơn CHĐ-Nền Móng Bài giảng Nền Móng XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU KHÁI NIỆM Khái niệm đất yếu Nền đất yếu đất không đủ sức ch ịu tải, không đủ độ bền biến dạng nhiều, làm thiên nhiên cho cơng trình xây dựng Khi xây dựng cơng trình dân dụng, cầu đƣờng, thƣờng gặp loại n ền đất yếu, tùy thuộc vào tính chất lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo cơng trình mà ngƣời ta dùng phƣơng pháp xử lý móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải đất, giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thƣờng cho cơng trình Trong thực tế xây dựng, có nhiều cơng trình bị lún, sập hƣ hỏng xây dựng đất yếu khơng có biện pháp xử lý phù hợp, khơng đ ánh giá xác đƣợc tính chất lý n ền đất Do việc đánh giá xác chặt chẽ tính chất lý củ a đất yếu (chủ yếu b ằng thí nghiệm phòng trƣờng) để làm sở đề giải pháp xử lý móng phù hợp v ấn đề khó kh ăn, đòi hỏi k ết hợ p chặt chẽ kiến thức khoa học kinh nghiệm th ực tế để giải quyết, giảm đƣợc tối đa cố, hƣ hỏng cơng trình xây dựng đất yếu 1.2 Một số đặc điểm đất yếu Thu ộc lo ại đất yếu thƣờng đất sét có lẫn nhiều hữu cơ; Sức chịu tải bé (0,5 – 1kG/cm ); Đất có tính nén lún lớn (a> 0,1 cm /kG); Hệ sô rỗng e lớn (e > 1,0); Độ sệt lớn ( B > 1); Mo đun biến dạng bé (E< 50kG/cm ); Khả chống cắt bé (ϕ, c bé), khả thấm nƣớc bé; Hàm lƣợng nƣớc đất cao, độ bão hòa nƣớc G> 0,8, dung trọng bé; 1.3 Các loại đất yếu thường gặp + Đất sét mềm: gồm loại đất sét sét tƣơng đối chặt, trạng thái bão hòa nƣớc, có cƣờng độ thấp; + Bùn: Các loại đất tạo thành môi trƣờng nƣớc, thành phần hạt mịn ( 10m thì: lc ≥ 9m + 0,15b (nền sét); lc ≥ 6m + 0,10b (nền cát); Theo kinh nghiệm chiều dài cọc cát thƣờng lấy đến độ sâu dƣới đáy móng đƣợc xem hết lún (tại độ sâu có σ gl ≤ 0,2σ bt ) 4.3.3 Thi công kiểm tra cọc cát Việc thi cơng đóng cọc cát máy chun dụng N ếu móng cơng trình cần phải đào đào chừa lại 1m để sau thi cơng vét đất vị trí khơng Đà nẵng 9/2006 CHƢƠNG VI TRANG 145 Hỗ trợ ôn tập Trường ĐẠI HỌ C BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Nhóm chun mơn CHĐ-Nền Móng Bài giảng Nền Móng đƣợc chặt Việc thi cơng đóng cọc nhờ phận chấn động, máy rung ấn ống thép (đƣờng kính 40-60cm) a) b) vào lòng đất đến cao độ thiết kế Sau đóng xuống đất, ống thép có đàu đóng lại (hình 4.13a) Sau ngƣời ta nhấc phận chấn động Nhồi cát vào đặt máy chấn động vào rung khoảng 15 – 20 giây Tiếp theo bỏ máy chấn động rút ống lên chừng 0,5m đặt máy rung vào rung 10 – 15 giây cho đầu cọc mở (hình 4.13b) để cát tụt xuống Sau rút ống lên dần đều, vừa rút ống vừa rung cho cát đƣợc chặt • Kiểm tra cọc cát: Sau thi công cần kiểm tra lại cọc cát phƣơng pháp sau: Hình 4.13 - Khoan lấy mẫu đất cọc để xác định γnc, enc, c, ϕ sau nén chặt từ tính cƣờng độ đất sau nén chặt - Dùng xuyên tiêu chuẩn để kiểm tra độ chặt cát cọc đất cọc - Thí nghiệm bàn nén tĩnh tải trƣờng mặt cọc cát Diện tích bàn nén yêu cầu phải lớn (≥ 4m ) để chùm cọc để thí nghiệm 4.5 Xử lý cọc vôi cọc đất – xi măng 4.5.1 Đặc điểm phạm vi áp dụng Cọc vôi thƣờng đƣợc dùng để xử lý, nén chặt lớp đất yếu nhƣ: Than bùn, bùn, sét sét pha trạng thái dẻo nhão Cáön khoan Việc sử dụng cọc vơi có tác dụng sau: ÄÚng dáùn - Sau cọc vôi đƣợc đầm chặt, đƣờng kính cọc vơi tăng lên 20% làm cho đất xung quanh nén Mạy iãư khiãøn Xilä chặt lại - Khi vơi đƣợc tơi lỗ khoan tỏa nhiệt lƣợng lớn làm cho nƣớc lỗ rỗng bốc làm giảm độ ẩm tăng nhanh trình nén chặt Sau x lý Hình 4.14: Sơ đồ máy thi cơng cọc đất - vôi cọc vôi đất đƣợc cải thiện đáng kể: + Độ ẩm đất giảm 5-8%; + Lực dính tăng lên khoảng 1,5 –3 lần; Hỗ trợ ôn tập Đà nẵng 9/2006 [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] CHƢƠNG VI TRANG 146 Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Trường ĐẠI HỌ C BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Nhóm chun mơn CHĐ-Nền Móng Bài giảng Nền Móng + Modun biến dạng tăng lên 3-4 lần; + Cƣờng độ đất cọc vơi tăng lên đến lần; V ới ƣu đ iểm nhƣ cho thấy xử lý đất yếu cọ c vơi có hiệu đáng kể Tuy nhiên gặp đất nhão, yếu (đất có B> 1) hiệu nén chặt cọc vôi bị hạn chế Với lo ại bùn gốc sét nhão yếu hiệu nén chặt vơi tơi đất sét thấm nƣớc yếu nên việc ép nƣớc lỗ rỗng khó, hiệu 4.4.2 Thiết kế thi công cọc vôi Việc tính tốn thiết kế cọc vơi tƣơng tự nhƣ cọ c cát, nhiên cần ý khả thoát nƣớc chúng khác V ới cọc cát kh ả nƣớ c thời gian dài với cọc vơi khả thoát nƣớc nhanh thời gian đầu sau giảm nhiều Thi cơng cọc vơi : Để thi công cọc vôi trƣớc hết phải khoan tạo lỗ , lỗ khoan từ 240 -400mm, thành lỗ khoan bị sạt lở hạ ống thép, sau cho lớp vôi sống dày khoảng 1m xuống lỗ khoan đầm chặt lớp hết chiều sâu Kết hợp vừa đầm vừa rút ống lên Hiệu nén chặt cọt vôi phụ thuộc vào chất lƣơng đầm chặt thành phần hóa học vơi Độ chặt cƣờng độ cọc vơi kiểm tra nhƣ cọc cát 4.5.1 Cọc đất – vôi a Chế tạo cọc đất – vôi Việc chế tạo cọc đất – vôi phức tạp phải sử dụng máy chuyên dụng (Hình 4.14) Cấu tạo máy gồ m hai phận: Phần máy điều khiển xi lô đựng vôi bột (máy Alimak Thụy Điển sản suất) Hoạt động máy sau: Lƣỡi khoan có đƣờng kính khoảng 500mm có tác dụng tạo lỗ b/4 b b/4 làm cho đất tơi chỗ, chiều sâu Coüc väiâáútkhoan đạt tới 20m, khoan đến độ sâu thiết kế bắt đầu q trình phun vơi Vơi bột đƣợc chứa xi lơ dung tích 2,5m Khi máy vận hành, phận máy nén khí tạo nên áp lực xilơ áp lực đẩy vôi bột từ xi lô vào ống cao su dẫn qua cần khoan vào lỗ khoan chui lỗ nhỏ φ=30mm dƣới lƣỡi khoan phun vào đất vôi bột tác dụng với nƣớc lỗ rỗng tạo nên liên kết ximăng liên kết gắn kết hạt khoáng vật đất lại làm cho đất cứng Hình 4.15: Xử lý đất yếu cọc vôi – đất Đà nẵng 9/2006 CHƢƠNG VI TRANG 147 Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Trường ĐẠI HỌ C BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Nhóm chun mơn CHĐ-Nền Móng Bài giảng Nền Móng b Hiệu ứng dụng Khi tạo cọc vôi đất cƣờng độ cọc phụ thuộc vào lƣợng vôi thời gian Kết nghiên cứu cho thấy lƣợng vơi nhiều độ cứng cọc tăng nhanh Ở nƣớc ta với đất yếu có độ ẩm tự nhiên từ 40-70% dùng hàm lựợng vơi từ 6-12% hợp lý Với tỷ lệ cƣờng độ cọc đạt 50% sau tháng 70 – 80% sau tháng Cọc đất – vôi xử lý làm tăng cƣờng độ chống cắt đất lên hàng 10 lần, sử dụng cọc đất vôi làm tƣờng cừ làm cho công trình Khoảng cách cọc vơi tùy thuộc đặc điểm tải trọng, theo kinh nghiệm lấy 0,75m, chiều dài cọc phải vƣợt chiều sâu chịu nén đất, lƣới cọc trùm diện tích đáy móng b/4 với b bề rộng móng Việc kiểm tra sức chịu tải xử lý cần xác định thí nghiệm nén tĩnh trƣờng, với kích thƣớc bàn nén 100x100cm 4.5.4 Cọc đất – ximăng Việc chế tạo cọc đất – xi măng giống nhƣ cọc đất – vôi, xi lô chứa xi măng phun vào đất với tỷ lệ định trƣớc Lƣu ý sàn ximăng trƣớc đổ vào xilô để đảm bảo ximăng không bị vón cục hạt ximăng có kích thƣớc