›

Giáo trình giám sát nền móng trong xây dựng

pdf 139 trang huongle 3240
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình giám sát nền móng trong xây dựng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_giam_sat_nen_mong_trong_xay_dung.pdf

Nội dung text: Giáo trình giám sát nền móng trong xây dựng

  1. Giáo trình giám sát nền móng trong xây dựng
  2. Chương 1: Gi¸m s¸t thi c«ng - nghiÖm thu nÒn vµ mãng c«ng tr×nh I. Më ®Çu Gi¸m s¸t thi c«ng nÒn vµ mãng c«ng tr×nh vÒ mÆt chÊt l•îng, nãi trong ch•¬ng nµy, chñ yÕu tËp trung vµo c«ng t¸c ®Êt, c«ng tr×nh ®Êt, nÒn gia cè vµ c«ng t¸c thi c«ng mãng cäc. S¬ bé giíi thiÖu mét sè ph•¬ng ph¸p thö ®Ó biÕt. §Ó thùc hiÖn tèt c«ng t¸c gi¸m s¸t nµy ng•êi kü s• t• vÊn cÇn t×m hiÓu vµ n¾m v÷ng nh÷ng ®Æc ®iÓm chÝnh tæng qu¸t nhÊt d•íi ®©y. 1.1 §Æc ®iÓm cña c«ng t¸c gi¸m s¸t thi c«ng nÒn mãng. Kh¸c víi c¸c c«ng tr×nh trªn mÆt ®Êt, c«ng tr×nh thi c«ng nÒn mãng cã nh÷ng ®Æc thï mµ ng•êi kü s• t• vÊn cÇn biÕt ®Ó c«ng t¸c gi¸m s¸t ®¹t kÕt qu¶ cao vµ thi c«ng cã chÊt l•îng, nh• lµ : 1) Th•êng cã sù sai kh¸c gi÷a tµi liÖu kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®Þa chÊt thuû v¨n nªu trong hå s¬ thiÕt kÕ thi c«ng víi ®iÒu kiÖn ®Êt nÒn thùc tÕ lóc më mãng; biÕt l•êng tr•íc vµ dù kiÕn nh÷ng thay ®æi ph•¬ng ¸n thi c«ng (cã khi c¶ thiÕt kÕ) cã thÓ x¶y ra nÕu cã sù sai kh¸c lín; 2) Trong qu¸ tr×nh thi c«ng th•êng bÞ chi phèi bëi sù biÕn ®æi khÝ hËu (nãng kh«, m•a b·o, lôt ), ®iÒu nµy cã ¶nh h•ëng lín ®Õn chÊt l•îng thi c«ng. 3) C«ng nghÖ thi c«ng nÒn mãng cã thÓ rÊt kh¸c nhau trªn cïng mét c«ng tr×nh (nÒn tù nhiªn, nÒn gia cè, nÒn cäc, ®µo trªn kh« hay d•íi n•íc ngÇm, trªn c¹n hoÆc ngoµi lßng s«ng, biÓn ); nªn ph¶i cã c¸ch gi¸m s¸t thÝch hîp; 4) Ph¶i cã biÖn ph¸p xö lý nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan ®Õn m«i tr•êng do thi c«ng g©y ra (®Êt, n•íc th¶i lóc ®µo mãng, dung dÞch sÐt khi lµm cäc khoan nhåi, ån vµ chÊn ®éng ®èi víi khu d©n c• vµ c«ng tr×nh ë gÇn, cã thÓ g©y biÕn d¹ng hoÆc néi lùc thªm sinh ra trong mét phÇn c«ng tr×nh hiÖn h÷u n»m gÇn hè mãng míi vv );
  3. 5) Mãng lµ kÕt cÊu khuÊt sau khi thi c«ng (nh• mãng trªn nÒn tù nhiªn) hoÆc ngay trong lóc thi c«ng (nh• nÒn gia cè, mãng cäc ) nªn cÇn tu©n thñ nghiªm ngÆt viÖc ghi chÐp (kÞp thêi, tû mû, trung thùc) lóc thi c«ng ®Ó tr¸nh nh÷ng phøc t¹p khi cã nghi ngê vÒ chÊt l•îng (khã kiÓm tra hoÆc kiÓm tra víi chi phÝ cao). 1.2 Khèi l•îng kiÓm tra. KiÓm tra chÊt l•îng ngoµi hiÖn tr•êng th•êng theo ph•¬ng ph¸p ngÉu nhiªn víi mét tËp hîp c¸c mÉu thö (hay ®o kiÓm, quan s¸t) cã giíi h¹n. Do ®ã ®Ó kÕt qu¶ kiÓm tra cã ®é tin cËy cao cÇn ph¶i thùc hiÖn nh÷ng phÐp ®o/thö víi mét mËt ®é nhÊt ®Þnh tuú theo x¸c suÊt b¶o ®¶m do nhµ t• vÊn thiÕt kÕ (hoÆc chñ ®Çu t•) yªu cÇu (theo kinh nghiÖm c¸c n•íc tiªn tiÕn, th«ng th•êng lÊy x¸c suÊt b¶o ®¶m P = 0,95). §èi víi mãng, mËt ®é (%) lÊy mÉu hay sè lÇn kiÓm tra cã thÓ tham kh¶o theo b¶ng 6.1. B¶ng 6.1. MËt ®é kiÓm tra (%) trong 1 ®¬n vÞ mãng bÞ kiÓm tra khi x¸c suÊt b¶o ®¶m P = 0,95 (theo quy ®Þnh trong [1]). §¬n vÞ bÞ kiÓm Sai sè % tra 5 10 20 Mãng 13 4 2 Chó thÝch : (1) Khi tÝnh to¸n c¸c trÞ sè kiÕn nghÞ trªn ®©y b»ng ph•¬ng ph¸p thèng kª to¸n häc ®· chÊp nhËn c¸c gi¶ ®Þnh sau. - Tû träng c¸c khiÕm khuyÕt (sù sai lÖch kh«ng hîp víi yªu cÇu cña thiÕt kÕ hoÆc tµi liÖu tiªu chuÈn) trong 1 ®¬n vÞ bÞ kiÓm tra kh«ng v•ît qu¸ 10%; - Sè l•îng c¸c th«ng sè kiÓm tra thay ®æi trong ph¹m vi 3 ®Õn 15;
  4. - Sè l•îng nh÷ng ®¬n vÞ ®ång nhÊt (mét l« s¶n phÈm, 1 ®ît s¶n xuÊt cã cïng c«ng nghÖ vµ vËt liÖu) cña s¶n phÈm ®em kiÓm tra kh«ng lín l¾m (20 ®Õn 250); - TÊt c¶ c¸c th«ng sè kiÓm tra lµ cã gi¸ trÞ nh• nhau vµ tÊt c¶ c¸c yªu cÇu cña thiÕt kÕ vµ cña Tiªu chuÈn ®Òu ®•îc tu©n thñ. VËy hÖ sè biÕn ®æi Vp (lµ tû sè gi÷a sai sè qu©n ph•¬ng víi trÞ trung b×nh sè häc, tÝnh b»ng %) ®Ó tÝnh to¸n cã thÓ lÊy trong ph¹m vi 20 - 25%. (2) Tuú theo ph•¬ng ph¸p thö dïng trong kiÓm tra chÊt l•îng sÏ cã qui ®Þnh cô thÓ c¸c th«ng sè kiÓm tra vµ sè mÉu cÇn kiÓm tra còng nh• cã thÓ nªu nh÷ng tiªu chÝ dïng ®Ó xö lý c¸c khiÕm khuyÕt nh• : chÊp nhËn, söa ch÷a hoÆc ph¸ bá. §iÒu nµy do kü s• thiÕt kÕ hoÆc t• vÊn dù ¸n quyÕt ®Þnh. 1.3 Thùc hiÖn kiÓm tra. Theo giai ®o¹n kiÓm tra, ta cã : - KiÓm tra ®Çu vµo: vËt liÖu, s¶n phÈm, tµi liÖu kü thuËt, chøng chØ ; - KiÓm tra thao t¸c: theo c«ng nghÖ thi c«ng hoÆc ngay sau khi hoµn thµnh; - KiÓm tra ®Ó nghiÖm thu: xem xÐt kÕt luËn ®Ó lµm tiÕp hoÆc ®•a vµo sö dông; Theo khèi l•îng kiÓm tra, ta cã : - KiÓm tra tÊt c¶ s¶n phÈm tõ chi tiÕt ®Õn hoµn chØnh; - KiÓm tra cã lùa chän theo yªu cÇu cña tiªu chuÈn, qui ph¹m Theo chu kú kiÓm tra, ta cã : - KiÓm tra liªn tôc khi th«ng tin vÒ th«ng sè kiÓm tra nµo ®ã cña qu¸ tr×nh c«ng nghÖ xuÊt hiÖn mét c¸ch liªn tôc; - KiÓm tra ®Þnh kú khi th«ng tin vÒ th«ng sè kiÓm tra xuÊt hiÖn qua mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh nµo ®ã; - KiÓm tra chíp nho¸ng thùc hiÖn mét c¸ch ngÉu nhiªn ®•îc chñ yÕu dïng khi c¸c kiÓm tra nãi trªn (tÊt c¶, ®Þnh kú hoÆc lùa
  5. chän) tá ra kh«ng hîp lý (vÝ dô kiÓm tra ®é chÆt cña ®Êt khi lÊp l¹i c¸c hµo mãng); Theo ph•¬ng ph¸p kiÓm tra, ta cã kiÓm tra b»ng dông cô thiÕt bÞ ®o, b»ng m¾t, b»ng thanh tra kü thuËt vµ b»ng ph©n tÝch c¸c ghi chÐp trong qu¸ tr×nh thi c«ng s¶n xuÊt. §¬n vÞ thùc hiÖn thÝ nghiÖm (th•êng lµ c¸c c«ng ty hoÆc phßng thÝ nghiÖm cã chuyªn m«n s©u) cÇn ®•îc x¸c ®Þnh tr•íc víi sù chÊp thuËn cña chñ dù ¸n, tæ chøc t• vÊn gi¸m s¸t vµ nhµ thÇu, th«ng th•êng gåm cã : Phßng thÝ nghiÖm cña nhµ thÇu; phßng thÝ nghiÖm trung gian; phßng thÝ nghiÖm träng tµi (khi cÇn xö lý c¸c tranh chÊp). II. Mãng n«ng. 2.1 Mãng n«ng trªn nÒn tù nhiªn 2.1.1. Tiªu chuÈn dïng ®Ó kiÓm tra thi c«ng nÒn mãng tù nhiªn cã thÓ tham kh¶o: TCXD 79-1980 : Thi c«ng vµ nghiÖm thu c¸c c«ng t¸c nÒn mãng; TCVN 4195  4202 : 1995 - §Êt x©y dùng . Ph•¬ng ph¸p thö; ThÝ nghiÖm ®Êt t¹i hiÖn tr•êng : xuyªn tÜnh, xuyªn ®éng, xuyªn tiªu chuÈn vµ c¾t c¸nh; TCXD 193: 1996, 210 vµ 211: 1998 - Dung sai trong x©y dùng c«ng tr×nh; C«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng; TCVN 4447 : 1987 C«ng t¸c ®Êt – Quy ph¹m thi c«ng vµ nghiÖm thu 2.1.2. C¸c th«ng sè vµ tiªu chÝ kiÓm tra chÊt l•îng hè mãng vµ nÒn ®Êt ®¾p ( xem b¶ng 6.2) C¸c sai lÖch giíi h¹n nªu ë cét 3 cña b¶ng 7.2 do thiÕt kÕ qui ®Þnh, nÕu kh«ng cã th× cã thÓ tham kh¶o ë cét nµy. B¶ng 6.2. C¸c th«ng sè vµ yªu cÇu chÝnh dïng ®Ó kiÓm tra chÊt l•îng nÒn ®Êt ( theo kiÕn nghÞ cña [1]).
  6. Thµnh phÇn c¸c th«ng sè vµ yªu Sai sè giíi h¹n so víi th«ng sè STT cÇu kiÓm tra vµ yªu cÇu cña tiªu chuÈn 1 2 3 1 §Êt vµ vËt liÖu dïng lµm nÒn vµ Thay ®æi thiÕt kÕ chØ khi ®•îc c«ng tr×nh b»ng ®Êt c¬ quan thiÕt kÕ vµ ng•êi ®Æt hµng ®ång ý 2 Tæ chøc tho¸t n•íc mÆt : - Khi cã c«ng tr×nh tho¸t n•íc Tõ c¹nh phÝa trªn cña hè ®µo hoÆc c¸c kªnh t¹m vµ lë ®Êt - Khi cã c¸c bê ®¾p ë nh÷ng chç Lµm c¸c r·nh tho¸t ë phÝa thÊp thÊp víi kho¶ng c¸ch kh«ng th•a h¬n 50m ( tuú t×nh h×nh m•a lò) 3 H¹ mùc n•íc ngÇm b»ng ViÖc tiªu n•íc cÇn ph¶i tiÕn ph•¬ng ph¸p nh©n t¹o hµnh liªn tôc 4 KiÓm tra t×nh h×nh m¸i dèc vµ Kh«ng cho phÐp n•íc kÐo ®Êt ®¸y hè/ hµo ®µo khi h¹ n•íc ®i vµ sËp lë m¸i dèc hè mãng ngÇm Ph¶i theo dâi hµng ngµy 5 KiÓm tra ®é lón cña nhµ vµ c«ng Tr¾c ®¹c theo c¸c mèc ®Æt trªn tr×nh trong vïng cã h¹ n•íc c¸c nhµ hoÆc c«ng tr×nh. §é lón ngÇm kh«ng ®•îc lín h¬n ®é lón cho phÐp trong tiªu chuÈn thiÕt kÕ nÒn mãng. 6 Sai lÖch cña trôc mãng so víi Kh«ng ®•îc lín h¬n 5cm trôc thiÕt kÕ 7 KÝch th•íc hè mãng vµ hè ®µo Kh«ng ®•îc nhá h¬n kÝch so víi kÝch th•íc mãng th•íc thiÕt kÕ 8 Kho¶ng c¸ch gi÷a ch©n m¸i dèc Kh«ng nhá h¬n 30 cm vµ c«ng tr×nh ( ®èi víi hè mãng ®µo cã m¸i dèc ) 9 BÒ réng tèi thiÓu cña hµo ®µo: - D•íi mãng b¨ng vµ kÕt cÊu Kh«ng ®•îc nhá h¬n bÒ réng ngÇm kh¸c kÕt cÊu cã tÝnh ®Õn kÝch th•íc
  7. cèt pha, líp c¸ch n•íc, chèng ®ì + 0,2m mçi bªn - D•íi c¸c ®•êng èng n•íc (trõ Tuú thuéc vµo kÕt cÊu c¸c mèi ®•êng èng chÝnh ) theo ®é dèc nèi ®•êng èng 1:0,5 vµ dèc h¬n - D•íi c¸c ®•êng èng n•íc cã Kh«ng ®•îc nhá h¬n ®•êng m¸i dèc tho¶i h¬n 1 : 0,5 kÝnh ngoµi cña èng céng thªm 0,5m 10 B¶o vÖ ®¸y hè mãng/hµo ®µo - §Ó l¹i mét líp ®Êt cã chiÒu trong ®Êt mµ tÝnh chÊt cña nã bÞ dµy theo thiÕt kÕ ¶nh h•ëng cña t¸c ®éng thêi tiÕt B¶o vÖ kÕt cÊu tù nhiªn cña ®Êt khi ®µo gÇn ®Õn cèt thiÕt kÕ 11 Sai lÖch cèt nÒn ®¸y mãng so Kh«ng lín h¬n 5 cm víi cèt thiÕt kÕ 12 Sai lÖch cèt ®¸y c¸c hµo ®Æt Kh«ng ®•îc lín h¬n 5 cm vµ ®•êng èng n•íc vµ ®•êng c¸p kh«ng lµm lë thµnh hµo ®iÖn sau khi lµm líp lãt 13 Sai lÖch vÒ ®é dèc thiÕt kÕ cña Kh«ng lín h¬n 0,5 cm/m hµo ®µo 14 BÒ réng cho phÐp cña n¾p ®Ëy khi thi c«ng hµo ®µo: - Khi phñ b»ng bª t«ng hoÆc Lín h¬n bÒ réng hµo ®µo mçi bªn asphan 10 cm - Khi n¾p ®Ëy kh«ng ph¶i ®óc Lín h¬n bÒ réng hµo ®µo mçi bªn s½n 25 cm - Khi n¾p ®Ëy ®óc s½n Võa ®óng kÝch th•íc tÊm. 15 Sè l•îng vµ kÝch th•íc c¸c bËc trong ph¹m vi hè ®µo: - Hè ®µo trong nhµ ë víi ®Êt ®¸ Kh«ng lín h¬n 3 cøng - Trong c¸c ®Êt kh¸c Kh«ng lín h¬n 5 Tû sè chiÒu cao : réng cña bËc Kh«ng bÐ h¬n 1 : 2 trong ®Êt sÐt vµ 1 : 3 trong ®Êt c¸t
  8. 16 Yªu cÇu dïng c¸c lo¹i ®Êt ®¾p kh¸c nhau khi ®µo hè mãng : - Khi kh«ng cã gi¶i ph¸p thiÕt Kh«ng cho phÐp kÕ - Khi cã gi¶i ph¸p thiÕt kÕ MÆt cña líp ®Êt Ýt thÊm n•íc ë bªn d•íi líp thÊm h¬n ph¶i cã ®é dèc 0,04 - 0,1 so víi trôc biªn ®Êt ®¾p 17 §é Èm W cña ®Êt ®Çm chÆt khi AW0 < W < BW0 lu lÌn W0 - ®é Èm tèt nhÊt " kh« " A vµ B lÊy theo b¶ng 6 cña SNiP 3.02.01.87 18 ThÝ nghiÖm ®Çm chÆt ®Êt ®¾p vµ Lµ b¾t buéc khi thÓ tÝch lín h¬n ®Êt lÊp l¹i khe mãng trong thiÕt 10 ngµn m3. kÕ kh«ng cã nh÷ng chØ dÉn ®Æc biÖt 19 Sai sè gi÷a cèt ®Êt lÊp khe mãng vµ líp t«n nÒn so víi thiÕt kÕ: - PhÝa bªn ngoµi nhµ Kh«ng lín h¬n 5 cm - PhÝa trong nhµ ë chç cöa ®i, Kh«ng lín h¬n 20 mm cöa sæ, chç thu n•íc, m¸ng n•íc 20 Chªnh lÖch cèt nÒn trong c¸c Kh«ng lín h¬n 10mm nhµ liÒn kÒ 21 §é cao ®Êt lÊp khe mãng phÝa §Õn cèt ®¶m b¶o tho¸t ®•îc ngoµi nhµ n•íc mÆt 22 ChÊt l•îng líp phñ lÊp ®•êng B»ng ®Êt mÒm : c¸t, c¸t sái èng n•íc vµ ®•êng c¸p khi kh«ng cã h¹t lín h¬n 50mm, trong thiÕt kÕ kh«ng cã nh÷ng gåm c¶ ®Êt sÐt, lo¹i trõ sÐt chØ dÉn ®Æc biÖt cøng. 23 BÒ dµy líp ®Êt lÊp ®•êng èng n•íc vµ c¸p :
  9. - PhÝa trªn ®•êng c¸p Kh«ng nhá h¬n 10 cm - PhÝa trªn èng sµnh, èng xi Kh«ng nhá h¬n 50 cm m¨ng ami¨ng, èng polietilen - PhÝa trªn c¸c èng kh¸c Kh«ng nhá h¬n 20 cm 24 §Êt lÊp l¹i cho c¸c hµo mãng: - Khi kh«ng cã t¶i träng thªm Cã thÓ kh«ng chÆt nh•ng ph¶i (trõ träng l•îng b¶n th©n ®Êt ) lÊy theo tuyÕn vµ dïng ru l« ®Çm - Trong tr•êng hîp cã t¶i träng §Çm tõng líp theo chØ dÉn cña thªm thiÕt kÕ - Trong c¸c khe hÑp, ë ®Êy ChØ lÊp b»ng ®Êt cã tÝnh nÐn kh«ng cã ph•¬ng tiÖn ®Çm chÆt thÊp (m« ®un biÕn d¹ng 20 ®Õn ®é chÆt yªu cÇu MPa vµ h¬n) ®¸ d¨m, hçn hîp c¸t sái, c¸t kh« vµ th« trung b×nh 25 NÒn ®¾p cã gia c•êng cøng c¸c TiÕn hµnh theo c«ng nghÖ do m¸i dèc hoÆc trong tr•êng hîp thiÕt kÕ qui ®Þnh khi ®é chÆt cña ®Êt ë m¸i dèc b»ng ®é chÆt cña th©n nÒn ®¾p 26 §¾p nÒn kh«ng cã ®Çm chÆt - Theo thiÕt kÕ ChØ víi chiÒu cao phßng lón; - Khi kh«ng cã thiÕt kÕ Theo chØ dÉn ®Æc biÖt - §¾p b»ng ®¸ Dù tr÷ chiÒu cao 6% - §¾p b»ng ®Êt Dù tr÷ chiÒu cao 9% 27 §Çm chÆt tõng líp ®Êt ®¾p Líp sau chØ ®•îc ®¾p khi líp tr•íc ®· ®•îc ®Çm chÆt ®¹t yªu cÇu 28 Líp chËp phñ gi÷a c¸c vÖt ®Çm 0,1 - 0,3m b»ng c¬ giíi 29 Sai sè h×nh häc cña nÒn ®¾p :
  10. - VÞ trÝ trôc nÒn ®•êng s¾t + 10 cm - Trôc ®•êng « t« + 20 cm - BÒ réng nÒn phÝa trªn vµ d•íi + 15 cm (ë mÆt vµ ë ch©n ) - Cèt cao mÆt nÒn + 5 cm - §é nghiªng cña m¸i ®¾p Kh«ng cho phÐp t¨ng cao 2.1.3. KiÓm tra viÖc b¶o vÖ m«i tr•êng trong thi c«ng c«ng t¸c ®Êt Nh÷ng th«ng tin cÇn biÕt vµ c«ng viÖc cÇn xö lý cã liªn quan : - Líp ®Êt mµu dïng ®Ó trång trät ph¶i ®•îc thu gom ®Ó t¸i sö dông cho viÖc canh t¸c sau nµy. Kh«ng cÇn bãc bá líp ®Êt mµu nÕu chiÒu dµy bÐ h¬n 10 cm; - Khi thi c«ng ®µo ®Êt mµ ph¸t hiÖn c¸c di s¶n hoÆc cæ vËt th× ph¶i t¹m dõng viÖc ®µo ®Êt vµ b¸o ngay cho chÝnh quyÒn ®Þa ph•¬ng biÕt ®Ó xö lý; - §iÒu tra c«ng tr×nh ë gÇn mãng, ®Ò phßng sù cè khi ®µo (vì háng ®•êng èng dÉn ®iÖn n•íc, c¸p th«ng tin, cèng r·nh tho¸t n•íc, nhµ ë gÇn ); - Nh÷ng h¹n chÕ vÒ tiÕng ån vµ chÊn ®éng (theo tiªu chuÈn chung vµ theo qui ®Þnh cña ®Þa ph•¬ng); - Thu dän, xö lý r¸c, bïn, thùc vËt môc n¸t; - N¬i ®æ ®Êt th¶i ( khi ®Êt bÞ « nhiÔm ); - N•íc th¶i tõ hè mãng ( phßng « nhiÔm nguån n•íc mÆt ); - Bôi bÈn / bïn ®Êt khi vËn chuyÓn. Mét sè tiªu chuÈn cã liªn quan cÇn tham kh¶o : TCVN 5949 : 1998 ¢m häc. TiÕng ån khu vùc c«ng céng vµ d©n c•. Møc ån tèi ®a cho phÐp. TCVN 5942, 5944, 5525-1995. ChÊt l•îng n•íc. Nh÷ng yªu cÇu vÒ b¶o vÖ nguån n•íc. GOST 12.1.012.78; CH 245-71; N01304-75 ( Liªn X« cò) qui ®Þnh vÒ møc ®é giao ®éng cã h¹i ®Õn søc khoÎ con ng•êi ( cã thÓ xem trong [2] ).
  11. 2.1.4. KiÓm tra viÖc thi c«ng hè mãng s©u TËp trung vµo c¸c viÖc chÝnh sau ®©y : - KiÓm tra ph•¬ng ¸n thi c«ng hè mãng tõ viÖc ®µo, ch¾n gi÷, chèng, neo; - Ph•¬ng ¸n thiÕt kÕ ( cã khi do nhµ thÇu thùc hiÖn ) gåm kÕt cÊu ch¾n gi÷, hÖ thèng chèng bªn trong hoÆc neo bªn ngoµi; - BiÖn ph¸p b¶o vÖ c«ng tr×nh ë gÇn vµ c«ng tr×nh ngÇm ( èng cÊp vµ tho¸t n•íc, ®•êng d©y th«ng tin, c¸p ®iÖn vv ); - H¹ n•íc ngÇm, hÖ thèng b¬m hót, hiÖn t•îng c¸t ch¶y ; - Quan tr¾c hè ®µo vµ c«ng tr×nh l©n cËn lµ mét néi dung quan träng khi thi c«ng hè ®µo. Tuú theo tÇm quan träng vÒ kü thuËt kinh tÕ vµ m«i tr•êng mµ ng•êi thiÕt kÕ chØ ®Þnh c¸c h¹ng môc cÇn quan tr¾c thÝch hîp. Cã thÓ tham kh¶o theo b¶ng 7.3.
  12. B¶ng 6.3. Lùa chän h¹ng môc quan tr¾c hè mãng ( kinh nghiÖm n•íc ngoµi) CÊp an toµn c«ng tr×nh hè mãng TT H¹ng môc cÇn quan tr¾c ë hiÖn tr•êng CÊp CÊp CÊp I II III 1. §iÒu kiÖn tù nhiªn ( n•íc m•a, to, n•íc óng vv ) 2. ChuyÓn vÞ ngang ë ®Ønh cña m¸i ®Êt dèc 3. ChuyÓn vÞ ®øng ë ®Ønh cña m¸i ®Êt dèc O X 4. ChuyÓn vÞ ngang cña kÕt cÊu chèng ®ì 5. ChuyÓn vÞ ®øng cña kÕt cÊu chèng ®ì O X 6. Lón mÆt ®Êt xung quanh hè mãng O X 7. Nøt mÆt ®Êt xung quanh hè mãng O 8. øng suÊt biÕn d¹ng cña kÕt cÊu chèng ®ì O X 9. Nøt kÕt cÊu chèng ®ì O 10. øng suÊt vµ lùc trôc cña thanh chèng vµ O X neo 11. §¸y hè mãng lón xuèng vµ tråi lªn O X X 12. Mùc n•íc ngÇm O O 13. ¸p lùc bªn cña ®Êt lªn l•ng t•êng O O X 14. ¸p lùc n•íc lç rçng cña ®Êt ë l•ng t•êng O X X 15. Lón cña c¸c c«ng tr×nh ë xung quanh 16. ChuyÓn vÞ ngang c¸c c«ng tr×nh ë xung X X quanh 17. Nghiªng lÖch cña c¸c c«ng tr×nh ë xung O X quanh 18. VÕt nøt c¸c c«ng tr×nh ë xung quanh O
  13. 19. ChuyÓn vÞ vµ h• h¹i c¸c thiÕt bÞ träng yÕu ë xung quanh 20. T×nh tr¹ng qu¸ t¶i cña mÆt ®Êt ë xung quanh hè mãng 21. T×nh h×nh thÊm, dß n•íc cña hè mãng Chó thÝch : - h¹ng môc b¾t buéc ph¶i quan tr¾c; O - h¹ng môc nªn quan tr¾c; X - h¹ng môc cã thÓ kh«ng quan tr¾c. Theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ cña Trung Quèc : - An toµn cÊp 1 : Khi hËu qu¶ ph¸ ho¹i (ng•êi, cña c¶i) lµ rÊt nghiªm träng; - An toµn cÊp 2 : Nghiªm träng; - An toµn cÊp 3 : HËu qu¶ kh«ng nghiªm träng. Khi cÇn chi tiÕt h¬n cã thÓ tham kh¶o tµi liÖu [4]. 2.1.5. KiÓm tra thi c«ng mãng. - §Þnh vÞ trªn mÆt b»ng kÝch th•íc vµ kho¶ng c¸ch, trôc mãng. - KÝch th•íc h×nh häc cña v¸n khu«n (®èi víi mãng BTCT); - L•îng, lo¹i vµ vÞ trÝ cèt thÐp trong mãng; - BÒ dµy líp b¶o vÖ cèt thÐp trong mãng; - C¸c lç chê kü thuËt (®Ó ®Æt ®•êng èng ®iÖn, n•íc hoÆc thiÕt bÞ c«ng nghÖ ) trong th©n mãng; - C¸c b¶n thÐp chê ®Æt s½n ®Ó liªn kÕt víi phÇn kÕt cÊu kh¸c; - Líp chèng thÊm, c¸ch thi c«ng vµ vËt liÖu chèng thÊm; - BiÖn ph¸p chèng ¨n mßn kÕt cÊu mãng do n•íc ngÇm; - LÊy mÉu thö, ph•¬ng ph¸p b¶o d•ìng bª t«ng. NÕu mãng BTCT ®óc s½n hoÆc mãng x©y b»ng g¹ch ®¸ ph¶i kiÓm tra theo tiªu chuÈn kÕt cÊu BTCT hoÆc kÕt cÊu g¹ch ®¸. Mét sè sai sãt th•êng x¶y ra trong giai ®o¹n ®µo hè mãng cã thÓ dÉn ®Õn lµm c«ng tr×nh bÞ lón lín hoÆc lón kh«ng ®Òu ®•îc tr×nh bµy trong b¶ng 7.4 vµ cÇn gi¸m s¸t cÈn thËn.
  14. B¶ng 6.4. Mét sè sai sãt th•êng gÆp trong thi c«ng ®µo mãng n¬i trèng tr¶i vµ n¬i chËt hÑp. Nguyªn nh©n vµ c¸ch phßng Nguyªn nh©n vµ c¸ch phßng TT tr¸nh khi ®µo gÇn c«ng tr×nh tr¸nh khi ®µo n¬i trèng tr¶i l©n cËn §Êt ®¸y hè mãng bÞ nh·o do BiÕn d¹ng nhµ do ®µo hè mãng n•íc m•a hoÆc n•íc trµn vµo hoÆc hµo ë gÇn: ®äng l©u. B¶o vÖ ®¸y hè mãng Tråi ®Êt ë ®¸y hè mãng míi hay 1 b»ng hÖ thèng thu vµ b¬m chuyÓn dÞch ngang mãng cò do n•íc hoÆc ch•a nªn ®µo ®Õn ®Êt ë ®¸y hè mãng cò bÞ tr•ît. §Ó cèt thiÕt kÕ khi ch•a chuÈn bÞ ®Ò phßng th•êng ph¶i ®Æt mãng ®ñ vËt liÖu lµm líp lãt hoÆc míi cao h¬n mãng cò 0,5m hoÆc lµm mãng chèng ®ì cÈn thËn thµnh hè mãng b»ng cäc b¶n thÐp hay cäc ®Êt xim¨ng. §Êt ë ®¸y mãng bÞ kh« vµ nøt BiÕn d¹ng nhµ ë gÇn do t¸c ®éng nÎ do n¾ng hanh sÏ lµm háng ®éng lùc cña m¸y thi c«ng: cÊu tróc tù nhiªn cña ®Êt, ®é (a)Do m¸y ®µo; 2 bÒn cña ®Êt sÏ gi¶m vµ c«ng (b) Do ®ãng cäc. tr×nh sÏ bÞ lón. §Ó ng¨n ngõa cã thÓ dïng biÖn CÇn che phñ hoÆc ch•a nªn ph¸p gi¶m chÊn ®éng hoÆc cäc ®µo ®Õn cèt thiÕt kÕ, dõng ë Ðp hay cäc nhåi thay cho cäc líp ®Êt c¸ch ®¸y mãng 15- ®ãng. 20cm tuú theo lo¹i ®Êt. BiÕn d¹ng líp ®Êt sÐt ë ®¸y BiÕn d¹ng nhµ do hót n•íc ngÇm mãng do ¸p lùc thuû tÜnh. ë hè mãng c«ng tr×nh míi, sÏ xÈy CÇn cã hÖ thèng b¬m ch©m ra hiÖn t•îng röa tr«i ®Êt ë ®¸y 3 kim ®Ó h¹ thÊp mùc n•íc mãng cò hoÆc lµm t¨ng ¸p lùc ngÇm quanh mãng. cña ®Êt tù nhiªn (do kh«ng cßn ¸p lùc ®Èy næi cña n•íc) vµ dÉn ®Õn lón thªm. §Ó phßng tr¸nh, nªn dïng c¸c biÖn ph¸p ®Ó gi¶m gradient thuû lùc i 0,6.
  15. §¸y mãng bÞ bïng ë c¸c líp BiÕn d¹ng cña nhµ cò trªn cäc ma sÐt hoÆc ¸ sÐt do bÞ gi¶m ¸p s¸t khi x©y dùng gÇn nã nhµ míi lùc b¶n th©n cña ®Êt hoÆc do trªn mãng bÌ. 4 ¸p lùc thuû tÜnh cña n•íc. Vïng tiÕp gi¸p nhµ míi cäc chÞu Ph¶i tÝnh to¸n ®Ó gi÷ l¹i líp ma s¸t ©m nÒn ®Êt bÞ lón vµ søc ®Êt cã chiÒu dµy g©y ra ¸p lùc chÞu t¶i cña cäc ë ®ã bÞ gi¶m ®i. lín h¬n ¸p lùc tr•¬ng në. §èi Nªn lµm hµng t•êng ng¨n c¸ch víi n•íc th× phßng tr¸nh gi÷a hai c«ng tr×nh cò-míi. gièng nh• nªu ë ®iÓm 3. Röa tr«i ®Êt trong nÒn nhÊt lµ BiÕn d¹ng nhµ cña nhµ cò do ®æ nÒn c¸t mÞn hoÆc ®Êt yÕu. vËt liÖu ë gÇn nhµ hoÆc san nÒn C¸ch phßng tr¸nh: dïng b»ng ®Êt ®¾p nh©n t¹o lµm háng 5 t•êng v©y hoÆc cÇn b¬m h¹ cÊu tróc tù nhiªn cña ®Êt, nhÊt lµ mùc n•íc ngÇm, ph¶i x¸c khi gÆp ®Êt sÐt yÕu ë gÇn ®¸y ®Þnh cÈn thËn tèc ®é b¬m hót mãng. §Ó tr¸nh ¶nh h•ëng xÊu cã kÓ ®Õn hiÖn t•îng röa tr«i ph¶i quy ®Þnh n¬i ®æ vËt liÖu vµ ®Ó ®¶m b¶o an toµn nÒn cña tiÕn ®é chÊt t¶i (thi c«ng nhµ míi c«ng tr×nh. theo ®é cè kÕt t¨ng dÇn víi thêi gian). Bïng nÒn do t¨ng ¸p lùc thuû H×nh thµnh phÔu lón cña mÆt ®Êt ®éng trong ®Êt thÊm n•íc. do ®µo ®•êng hÇm trong lßng 6 Gi¶m ®é dèc (gradient) thuû ®Êt. Nh÷ng c«ng tr×nh ngay ë lùc (th•êng i 0,6) b»ng c¸ch phÝa trªn hoÆc ë c¹nh ®•êng hÇm kÐo s©u t•êng v©y hoÆc gia sÏ bÞ biÕn d¹ng lón hoÆc nøt. c•êng ®¸y mãng b»ng b¬m Ðp Phßng tr¸nh b»ng c¸ch Ðp ®Èy xim¨ng tr•íc khi ®µo nh• nãi c¸c ®o¹n èng (thÐp/bª t«ng cèt ë ®iÓm 3. thÐp) chÕ t¹o s½n hoÆc gia c•êng vïng phÝa trªn nãc hÇm b»ng cäc rÔ c©y hoÆc b»ng trô xim¨ng ®Êt.
  16. Chương 2: NÒn gia cè CÇn x¸c ®Þnh râ c¸c th«ng sè kiÓm tra sau: 1) §é s©u vµ ph¹m vi gia cè (®Çm nÖn bÒ mÆt hoÆc nÐn chÆt s©u b»ng cäc c¸t, cäc xi m¨ng ®Êt hoÆc b»ng ph•¬ng ph¸p ho¸ häc); 2) ChØ sè ®é chÆt, ®é bÒn, m« ®un biÕn d¹ng ®é thÊm xuyªn n•íc so víi yªu cÇu thiÕt kÕ; 3) C«ng nghÖ dïng trong kiÓm tra chÊt l•îng ®Êt nÒn sau khi c¶i t¹o/gia cè (lÊy mÉu, ®ång vÞ phãng x¹, nÐn tÜnh t¹i hiÖn tr•êng, xuyªn tÜnh/®éng vv ); 4) C«ng t¸c nghiÖm thu kÕt qu¶ c¶i t¹o ®Êt nÒn cÇn quy ®Þnh t•¬ng øng víi c¸c yªu cÇu cña thiÕt kÕ vÒ kÝch th•íc khèi ®Êt vµ c¸c ®Æc tr•ng cña ®Êt ®· gia cè nh• c¸c sè liÖu sau ®©y: - MÆt b»ng vµ l¸t c¾t khèi ®Êt ®· c¶i t¹o; - Lý lÞch kü thuËt cña vËt liÖu ®· dïng trong gia cè; - L•îng vËt liÖu chÊt gia cè trong 1 m3 ®Êt gia cè ( kg/m3); - NhËt ký kiÓm tra c«ng viÖc; - C¸c sè liÖu vÒ c•êng ®é, m« ®un biÕn d¹ng tÝnh thÊm n•íc, ®é æn ®Þnh n•íc cña ®Êt ®· c¶i t¹o. 2.2.1 BÊc thÊm, v¶i hoÆc l•íi ®Þa kü thuËt HiÖn nay ë n•íc ta ®ang ¸p dông réng r·i ph•¬ng ph¸p bÊc thÊm (b¨ng tho¸t n•íc) hoÆc v¶i /l•íi ®Þa kü thuËt ®Ó c¶i t¹o vµ æn ®Þnh ®Êt yÕu. §©y lµ nh÷ng tiÕn bé kü thuËt trong x©y dùng ®•êng vµ nhµ Ýt tÇng. V× vËy cÇn n¾m v÷ng nh÷ng hiÓu biÕt c¬ b¶n sau ®©y: Ph¹m vi ¸p dông cña ph•¬ng ph¸p (b¶ng 7.5 vµ b¶ng 7.6); Lùa chän ®óng ph•¬ng ph¸p; ThiÕt kÕ bè trÝ theo nh÷ng tiªu chuÈn t•¬ng øng;
  17. N¾m ®•îc nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n cña tõng ph•¬ng ph¸p khi lùa chän c¸ch tho¸t n•íc; KiÓm tra chÊt l•îng vËt liÖu bÊc thÊm theo c¸c tiªu chuÈn; - Thi c«ng bÊc thÊm (theo TCXD 245 : 2000); - §é xèp mao dÉn (theo ASTM - D4751); - §é thÊm cña líp läc (theo ASTM - D4491 hoÆc NEN 5167); - Kh¶ n¨ng tho¸t n•íc (theo ASTM - D4716); - §é bÒn kÐo (theo ASTM - D4595 vµ ASTM - D4632); - KiÓm tra kÕt qu¶ xö lý: hÖ thèng quan tr¾c lón theo thêi gian vµ sù tiªu t¸n ¸p lùc n•íc lç rçng, chuyÓn vÞ ngang (xem h×nh 7.1) ; (c¸c h×nh vÏ ®•îc tr×nh bµy ë cuèi ch•¬ng nµy); §èi víi v¶i ®Þa kü thuËt theo c¸c tiªu chuÈn : - LÊy mÉu vµ xö lý thèng kª (theo TCN-1); - X¸c ®Þnh ®é dµy tiªu chuÈn (theo TCN-2); - X¸c ®Þnh khèi l•îng ®¬n vÞ diÖn tÝch (theo TCN-3); - X¸c ®Þnh ®é bÒn chÞu lùc kÐo vµ d·n dµi (theo TCN-4); - X¸c ®Þnh ®é bÒn chäc thñng (theo TCN-5); - X¸c ®Þnh kÝch th•íc lç v¶i (theo TCN-6); - X¸c ®Þnh ®é thÊm xuyªn (theo TCN-7); - X¸c ®Þnh ®é dÉn n•íc bÒ mÆt (theo TCN-8); - X¸c ®Þnh ®é bÒn chÞu tia cùc tÝm (theo TCN-9). B¶ng 6.5. Kh¶ n¨ng ¸p dông biÖn ph¸p kü thuËt c¶i t¹o nÒn cho c¸c lo¹i ®Êt kh¸c nhau C¬ chÕ c¶it¹o Cèt Hçn hîp trén §Çm Tho¸t
  18. hay phôt v÷a chÆt n•íc Phô thuéc sù T•¬ng ®èi Thêi gian c¶i t¹o tån t¹i cña thÓ L©u dµi L©u dµi ng¾n vïi §Êt h÷u c¬ §Êt sÐt cã nguån gèc nói löa §Êt sÐt ®é dÎo cao §Êt sÐt ®é dÎo thÊp §Êt bïn §Êt c¸t §Êt sái Tr¹ng th¸i c¶i t¹o T•¬ng t¸c Xi m¨ng Dung träng cao cña ®Êt gi÷a ®Êt vµ ho¸ do hÖ sè rçng thÓ vïi gi¶m (Kh«ng thay (Thay ®æi tr¹ng th¸i ®Êt) ®æi tr¹ng th¸i ®Êt) B¶ng 6.6. LÜnh vùc øng dông vµ chøc n¨ng cña v¶i/l•íi ®Þa kü thuËt Chøc n¨ng LÜnh vùc ®iÓn h×nh Ph©n Tiªu Läc Gia B¶o c¸ch cè vÖ §•êng ®Êt vµ s©n kho O O O §•êng ®Êt vµ b·i ®ç xe O O O §ª vµ c¸c c«ng tr×nh ng¨n O O * n•íc O Gia cè t•êng vµ m¸i dèc O O Tiªu ngÇm O O Läc d•íi rä ®¸ Läc qua ®Ëp ®Êt O Läc qua kÌ s«ng, biÓn C¸c c«ng tr×nh c¶i t¹o ®Êt
  19. b»ng thuû lîi KhÐp kÝn c¸c vïng ®Êt chøa O O chÊt th¶i Ng¨n chÆn c¸c vïng ®Êt chøa O O chÊt th¶i §•êng hÇm kh«ng thÊm n•íc O Ng¨n chÆn c¸c ho¸ chÊt tæng hîp Tr¹m b¶o d•ìng ®•êng s¾t S©n vËn ®éng vµ s©n gi¶i trÝ O HÖ thèng c¸c s¶n phÈm cã hîp chÊt ho¸ häc - Chøc n¨ng chÝnh; O - Chøc n¨ng phô; * - øng dông tuú thuéc lo¹i ®Êt Kh¶ n¨ng chuyÓn n•íc cña bÊc thÊm hoÆc v¶i ®Þa kü thuËt lµ th«ng sè cÇn thiÕt dïng trong thiÕt kÕ, th•êng kh«ng nhá h¬n 100m3/n¨m ë ¸p suÊt kh«ng në h«ng lµ 276 KPa (40psi). HÖ sè thÊm cña v¶i ®Þa kü thuËt th•êng b¾t buéc lín h¬n hoÆc b»ng 10 lÇn hÖ sè thÊm cña ®Êt. Ngoµi nh÷ng yªu cÇu vÒ vËt liÖu läc, ph•¬ng ph¸p nµy cßn ph¶i dïng ë nh÷ng ®Þa tÇng thÝch hîp cña líp ®Êt yÕu trong cÊu tróc ®Þa tÇng nãi chung, trong ®ã quan träng lµ ¸p lùc gia t¶i tr•íc (®Ó t¹o ra sù tho¸t n•íc) ®•îc truyÒn ®Çy ®ñ lªn líp ®Êt yÕu vµ kh«ng lín qu¸ ®Ó g©y mÊt æn ®Þnh nãi chung. Chi tiÕt vÒ vÊn ®Ò nµy cã thÓ t×m hiÓu trong tµi liÖu tham kh¶o [5] vµ [6]. 2.2.2 B¬m Ðp v÷a C«ng nghÖ b¬m Ðp v÷a (grouting technology), víi ¸p lùc 20- 40 MPa hiÖn ®ang dïng trong x©y dùng nÒn mãng vµ c«ng tr×nh ngÇm nh»m: Nhåi lÊp c¸c lç rçng; Lµm chuyÓn vÞ vµ dån chÆt ®Êt; Gi¶m ®é hót n•íc, t¨ng c•êng ®é. Víi nhiÒu môc tiªu sau:
  20. 1) R¾n ho¸ vµ æn ®Þnh ®Êt ®Ó truyÒn t¶i träng xuèng s©u trong thi c«ng ®•êng tµu ®iÖn ngÇm, ®•êng cao tèc vµ nÒn mãng; 2) C¸ch chÊn cho mãng m¸y; 3) Lµm hÖ thèng neo cã phun v÷a ®Ó gi÷ æn ®Þnh, chÞu lùc kÐo; 4) BÝt lÊp c¸c vÕt nøt trong c«ng tr×nh bª t«ng vµ thÓ x©y; 5) Lµm líp phñ mÆt kªnh ®µo; 6) Phun kh« bª t«ng lµm líp ¸o cho c«ng tr×nh ngÇm; 7) Lµm giÕng dÇu b»ng xim¨ng giÕng khoan; 8) Phun v÷a øng suÊt tr•íc trªn ®•êng s«ng; 9) Phun v÷a t¹o cäc hoÆc b¶o vÖ vµ xö lý cäc bÞ khuyÕt tËt. Trªn h×nh 7.2 tr×nh bµy c¸ch gia cè nÒn mãng, trªn h×nh 7.2b gia cè m¸i dèc vµ thi c«ng c«ng tr×nh ngÇm, vµ trªn h×nh 7.2c - b¬m t¹o mµng chèng thÊm. Trªn h×nh 7.3 tr×nh bµy c«ng nghÖ b¬m Ðp gia cè nÒn. Néi dung kiÓm tra nh• ®· nªu tõ ®iÒm 1 ®Õn ®iÓm 4 cßn chi tiÕt h¬n xem ë b¶ng 7.7. 2.2.3 Gia cè nÒn b»ng ph•¬ng ph¸p ho¸ häc (xim¨ng, thuû tinh láng hoÆc c¸c chÊt tæng hîp kh¸c ) ë n•íc ta ®· lµm thùc nghiÖm kh¸ l©u nh•ng dïng nhiÒu nhÊt lµ ph•¬ng ph¸p b¬m v÷a xim¨ng. Môc ®Ých cña ph•¬ng ph¸p nµy th•êng dïng ®Ó: + N©ng cao c•êng ®é cña nÒn nhµ ®· sö dông; + Phßng ngõa nh÷ng biÕn d¹ng cã tÝnh ph¸ háng cña kÕt cÊu; + Thi c«ng söa ch÷a mãng hoÆc chèng thÊm c«ng tr×nh ngÇm. Tuú theo c«ng nghÖ gia cè vµ c¸c qu¸ tr×nh xÈy ra trong ®Êt mµ chia ph•¬ng ph¸p gia cè nÒn lµm 3 nhãm chÝnh: ho¸ häc, nhiÖt vµ ho¸ lý. ¦u viÖt cña ph•¬ng ph¸p gia cè nµy lµ kh«ng lµm gi¸n ®o¹n sö dông nhµ vµ c«ng tr×nh, nhanh, tin cËy cao vµ trong nhiÒu tr•êng hîp lµ ph•¬ng ph¸p duy nhÊt ®Ó t¨ng ®é bÒn cña ®Êt cã søc chÞu t¶i kh«ng ®ñ. C¸c ph•¬ng ph¸p th•êng dïng lµ: silicat ho¸, ®iÖn - silicat ho¸, silicat khÝ, amoni¨c ho¸, thÊm nhËp nhùa vµ cã thÓ t×m hiÓu chi tiÕt trong nhiÒu tµi liÖu tham kh¶o kh¸c.
  21. Ph•¬ng ph¸p gia cè ho¸ häc còng dïng ®Ó gia c•êng mãng vµ t•êng ch¾n, t¨ng søc chÞu t¶i cña cäc, b¶o vÖ mãng chèng c¸c t¸c nh©n ¨n mßn, gia cè m¸i hè ®µo vµ c«ng tr×nh ®Êt. VËt liÖu c¬ b¶n ®Ó gia cè b»ng silicat lµ thuû tinh láng - dung dÞch keo cña silicat natri (Na2O. nSiO2 + mH2O). Tuú theo lo¹i, thµnh phÇn vµ tr¹ng th¸i cña ®Êt cÇn gia cè mµ dïng mét hay hai dung dÞch silicat ho¸. Lo¹i mét dung dÞch ®•îc dùa trªn dung dÞch t¹o keo b¬m vµo trong ®Êt gåm 2 hoÆc 3 cÊu tö. Phæ biÕn nhÊt lµ «xit phosphosilicat, oxit l•u huúnh-nh«m-silicat, «xit l•u huúnh-fluo-silicat, hydro- fluo-silicat v v Ph•¬ng ph¸p mét dung dÞch thÝch hîp cho ®Êt c¸t cã hÖ sè thÊm 0,5-5m/ngµy ®ªm. Ph•¬ng ph¸p 2 dung dÞch dïng ®Ó gia cè ®Êt c¸t cã hÖ sè thÊm ®Õn 0,5m/ngµy ®ªm vµ gåm 2 lÇn b¬m lÇn l•ît vµo ®Êt 2 dung dÞch silicat Na vµ clorua Ca. KÕt qu¶ cña ph¶n øng ho¸ häc lµ t¹o ra «xit keo silic lµm cho ®Êt t¨ng ®é bÒn (®Õn 2-6Mpa) vµ kh«ng thÊm n•íc. Ph•¬ng ph¸p ®iÖn ho¸ silicat lµ dùa trªn sù t¸c ®éng tæ hîp lªn ®Êt cña hai ph•¬ng ph¸p: silicat ho¸ vµ dßng ®iÖn 1 chiÒu nh»m gia cè c¸t h¹t mÞn qu¸ Èm vµ ¸ c¸t cã hÖ sè thÊm ®Òu 0,2 m/ngµy ®ªm. Ph•¬ng ph¸p amoniac ho¸ lµ dùa trªn viÖc b¬m vµo trong ®Êt hoµng thæ (®Ó lo¹i trõ tÝnh lón sËp) khÝ amoniac d•íi ¸p lùc kh«ng lín l¾m. Silicat ho¸ b»ng khÝ gas dïng ®Ó lµm cøng silicat Na. Ph•¬ng ph¸p nµy dïng ®Ó gia cè ®Êt c¸t (kÓ c¶ ®Êt cacbonat) cã hÖ sè thÊm 0,1-0,2 m/ngµy ®ªm còng nh• ®Êt cã hµm l•îng h÷u c¬ cao (®Õn 0,2). §é bÒn cña ®Êt gia cè cã thÓ ®Õn 0,5-2MPa trong thêi gian ng¾n. Ph•¬ng ph¸p th©m nhËp nhùa dïng ®Ó gia cè ®Êt c¸t cã hÖ sè thÊm 0,5-5m/ngµy ®ªm b»ng c¸ch b¬m vµo trong ®Êt dung dÞch nhùa tæng hîp (cacbonic, phenol, epoxy ). T¸c dông cña nhùa ho¸ sÏ t¨ng lªn khi bæ sung vµo dung dÞch mét Ýt axit clohydric (®èi víi ®Êt c¸t). Thêi gian keo tô rÊt dÔ ®iÒu chØnh b»ng l•îng chÊt ®«ng cøng. §Êt ®•îc gia cè b»ng nhùa ho¸ sÏ kh«ng thÊm n•íc víi
  22. c•êng ®é chÞu nÐn 1-5Mpa. Ngoµi viÖc gia cè nÒn, ph•¬ng ph¸p nµy cßn dïng ®Ó gia cè vïng sÏ ®µo xuyªn cña c«ng tr×nh ngÇm. Tuú theo c¸ch ®Æt èng b¬m, cã thÓ gia cè ®Êt ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau: th¼ng ®øng, nghiªng, n»m ngang vµ kÕt hîp (h×nh 7.4) cßn s¬ ®å trªn mÆt b»ng cã thÓ theo d¹ng b¨ng dµi, d•íi toµn bé mãng, gia cè côc bé kh«ng nèi kÕt hoÆc theo chu vi vµnh mãng. ViÖc chän ph•¬ng ph¸p vµ s¬ ®å gia cè phô thuéc chñ yÕu vµo tÝnh chÊt cña nÒn, h×nh d¹ng vµ kÝch th•íc cña mãng còng nh• t¶i träng t¸c dông lªn mãng. KiÓm tra chÊt l•îng nÒn ®Êt gia cè cã thÓ tham kh¶o b¶ng 6.7.
  23. B¶ng 6.7. KiÓm tra chÊt l•îng nÒn ®Êt gia cè ( theo SNiP 3.02.01.87) Nh÷ng yªu cÇu kü KiÓm tra (ph•¬ng ph¸p Sai lÖch giíi h¹n thuËt vµ khèi l•îng) 1 2 3 1. KiÓm tra sù ®óng ChÊt l•îng cña khèi KiÓm tra b»ng m¾t vµ ®¾n c¸c th«ng sè ®Êt ®•îc gia cè (nh• b»ng dông cô theo chØ dïng trong thiÕt kÕ ( sù toµn khèi, ®ång dÉn thiÕt kÕ. Khèi l•îng tÝnh to¸n) vµ ®iÒu nhÊt, h×nh d¸ng vµ vµ danh môc c¸c chØ tiªu kiÖn kü thuËt thi kÝch th•íc khèi ®Êt, kiÓm tra do thiÕt kÕ chØ c«ng b»ng c¸ch gia ®Æc tr•ng bÒn vµ biÕn ®Þnh. Khi kh«ng cã chØ cè thö nghiÖm. d¹ng) ph¶i t•¬ng øng dÉn th× khoan lÊy mÉu víi yªu cÇu thiÕt kÕ. 3% sè lç khoan b¬m vµ Sai lÖch c¸c ®¹i 01 lç ®µo ®Ó xem b»ng l•îng ®o kh«ng ®•îc m¾t. lín h¬n - 10%. 2. C¸c ®Æc tr•ng cña Theo chØ dÉn cña §o l•êng theo chØ dÉn vËt liÖu ®Çu vµo ( thiÕt kÕ. Khi kh«ng cña thiÕt kÕ mËt ®é, nång ®é, cã chØ dÉn th× sai nhiÖt ®é , do thiÕt lÖch kh«ng ®•îc qu¸ kÕ qui ®Þnh ) 3%. 3. ¸p lùc vµ l•u Nh• trªn, kh«ng lín Nh• trªn l•îng cña vËt liÖu h¬n 5% khi b¬m Ðp còng nh• c¸c th«ng sè c«ng nghÖ kh¸c ®•îc kiÓm tra b»ng gia cè thö nghiÖm. 4. C¸c chØ sè chÊt CÇn phï hîp víi thiÕt Nh• trªn. Khi kh«ng cã l•îng cña ®Êt ®•îc kÕ chØ dÉn th× khoan kiÓm gia cè ( sù toµn khèi, tra víi 3% sè lç ®é ®ång nhÊt, h×nh khoan/lç cäc lóc thi d¸ng vµ kÝch th•íc c«ng vµ 1 lç ®µo cho 3
  24. khèi ®Êt gia cè, c¸c ngµn m3 ®Êt gia cè ®Æc tr•ng bÒn vµ nh•ng kh«ng Ýt h¬n 2 lç biÕn d¹ng cña ®Êt ®µo cho 1 c«ng tr×nh; vv ) §èi víi c«ng tr×nh ®Æc biÖt quan träng vµ khèi l•îng ®Êt gia cè h¬n 50 ngµn m3 th× cßn ph¶i xuyªn tÜnh hoÆc ®éng vµ nghiªn cøu b»ng c¸c ph•¬ng ph¸p ®Þa vËt lý. Khi gia cè nÒn mãng cña c«ng tr×nh hiÖn h÷u cÇn quan tr¾c lón vµ c¸c biÕn d¹ng kh¸c tr•íc vµ sau khi gia cè. 5. Sai lÖch cho phÐp Theo chØ dÉn cña Nh• trªn, kh«ng Ýt h¬n theo chiÒu dµi khi bè thiÕt kÕ. Khi kh«ng 10 ®iÓm ®Æt èng kiÓm trÝ c¸c èng ®Æt èng cã chØ dÉn th× kh«ng tra 1 èng. b¬m Ðp. ®•îc lÖch h¬n 3% kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÓm ®Æt èng. 6. Sai lÖch cho phÐp 1% ®é s©u 0,5% ®é §o ®é th¼ng ®øng cña lç cña c¸c èng b¬m so s©u cho tõng 5m mét víi h•íng thiÕt kÕ: a) Khi ®é s©u lç ®Æt èng b¬m ®Õn 5m b) Khi ®é s©u lín h¬n 7. NhiÖt ®é cña chÊt Kh«ng ®•îc thÊp h¬n §o ®Þnh kú ( cho tõng ca gia cè khi b¬m 5oC lµm viÖc ) 8. ChÕ ®é b¬m thiÕt CÇn phï hîp víi thiÕt Nh• trªn ( theo thiÕt kÕ kÕ kÕ. Sù thay ®æi chÕ ). ¸p lùc b¬m nªn gi÷ ( ¸p lùc vµ l•u l•îng ®é b¬m chØ ®•îc kh«ng ®æi. ) phÐp nÕu thiÕt kÕ
  25. chÊp nhËn 9. Sai lÖch vÒ thêi Kh«ng ®•îc qu¸ §o tõng ngµy gian t¹o keo ( t¹o 20%. Khi sai lÖch gen ) ®èi víi lo¹i 1 lín ph¶i ®iÒu chØnh dung dÞch cã 2 thµnh tû lÖ c¸c chÊt hîp phÇn lµ Silicat vµ keo thµnh 10. ChØ tiªu chÊt Theo thiÕt kÕ Nh• trªn l•îng dung dÞch b¬m xi m¨ng 11. ChØ tiªu chÊt CÇn phï hîp chØ tiªu §o vµ quan s¸t b»ng m¾t l•îng khi b¬m xi chÊt l•îng thiÕt kÕ ( theo chØ dÉn thiÕt kÕ ) m¨ng vµo ®Êt ®¸ 12. Sù liªn tôc khi Theo yªu cÇu c«ng Ghi l¹i ë tÊt c¶ lç b¬m b¬m dung dÞch xi nghÖ sù liÒn khèi m¨ng 13. Thö tÜnh cäc xi øng víi thiÕt kÕ Kh«ng sím h¬n 28 ngµy m¨ng ®Êt vÒ søc chÞu sau khi lµm xong cäc. t¶i 1% sè l•îng cäc nh•ng kh«ng Ýt h¬n 2 cäc, hoÆc khoan lÊy lâi ®Ó nÐn 0,5% sè cäc nh•ng kh«ng Ýt h¬n 2 cho mét c«ng tr×nh, hoÆc theo ph•¬ng ph¸p kh«ng ph¸ ho¹i víi sè l•îng x¸c ®Þnh bëi ®é chÝnh x¸c vµ ®é tin cËy cña ph•¬ng ph¸p. 14. ChÕ ®é c«ng CÇn theo thiÕt kÕ vµ §o, quan s¸t b»ng m¾t, nghÖ khi gia cè bïn theo kÕt qu¶ gia cè ghi chÐp b»ng ph•¬ng ph¸p thö nghiÖm. khoan trén (tÇn sè quay, tèc ®é dÞch
  26. chuyÓn th¼ng, sè hµnh tr×nh cña c¬ cÊu c«ng t¸c, sù liªn tôc khi b¬m, tæng l•u l•îng cña dung dÞch xi m¨ng vµ mËt ®é dung dÞch) 15. NhiÖt ®é vµ ¸p Kh«ng ®•îc thÊp h¬n §o liªn tôc lùc khÝ ga trong lç qui ®Þnh cña thiÕt kÕ khoan khi gia cè b»ng nhiÖt 16. C•êng ®é, biÕn Kh«ng ®•îc thÊp h¬n §o cho mçi khèi ®Êt gia d¹ng vµ ®é bÒn n•íc qui ®Þnh cña thiÕt kÕ cè cña ®Êt gia cè b»ng ph•¬ng ph¸p nhiÖt 2.2.4 Lµm chÆt ®Êt b»ng ®Çm/lu lÌn trªn mÆt hoÆc chiÒu s©u C¸c Tiªu chuÈn vµ tµi liÖu: - TCXD 79:1980 Thi c«ng vµ nghiÖm thu c¸c c«ng t¸c vÒ nÒn mãng - TCVN 4447: 1987 C«ng t¸c ®Êt – Quy ph¹m thi c«ng vµ nghiÖm thu - 14 TCVN 20:1985 Quy ph¹m kü thuËt thi c«ng ®Ëp ®Êt theo ph•¬ng ph¸p ®Çm nÐn Cã c¸c ph•¬ng ph¸p sau: - Lu lÌn, ®Çm nÆng r¬i tõ cao xuèng; - LÌn chÆt ®Êt qua lç khoan (cäc c¸t, cäc ®¸ d¨m, cäc ®Êt v«i xim¨ng, næ m×n ); - Cè kÕt ®éng (dynamic consolidation). C¸c c«ng nghÖ thi c«ng nãi trªn hiÖn ®· ph¸t triÓn rÊt cao nhê thiÕt bÞ thi c«ng ngµy cµng hoµn thiÖn vµ ph•¬ng ph¸p kiÓm tra ngµy cµng cã ®é tin cËy cao. Nh÷ng th«ng sè kiÓm tra chÝnh nh• ®·
  27. tr×nh bµy ë ®Çu môc III vµ chi tiÕt th× theo nh÷ng tiªu chuÈn thi c«ng cô thÓ cña tõng ph•¬ng ph¸p. VÒ nguyªn t¾c : ®èi víi c«ng tr×nh quan träng cÇn tiÕn hµnh thÝ nghiÖm nÐn vµ c¾t cho ®Êt ë ®é ®Çm chÆt kh¸c nhau, trªn c¬ së ®ã x©y dùng biÓu ®å quan hÖ gi÷a: - Lùc dÝnh vµ ®é chÆt (th«ng qua kh« hay hÖ sè ®Çm chÆt kc); - Gãc ma s¸t vµ ®é chÆt; - M« ®un biÕn d¹ng/c•êng ®é vµ ®é chÆt. Khi ch•a cã sè liÖu thÝ nghiÖm cã thÓ dïng c¸c sè liÖu tham kh¶o ë c¸c b¶ng sau ®©y trong thiÕt kÕ s¬ bé ®Ó khèng chÕ chÊt l•îng. B¶ng 6.8. §é chÆt yªu cÇu cña ®Êt ®¾p Chøc n¨ng cña ®Êt lÌn chÆt HÖ sè ®Çm chÆt kc . Cho nÒn mãng cña nhµ vµ c«ng tr×nh hoÆc nÒn cña thiÕt bÞ nÆng còng nh• nÒn cã t¶i 0,98-0,95 träng ph©n bè ®Òu lín h¬n 0,15MPa. . Nh• trªn, thiªt bÞ nÆng võa, mÆt nÒn cã t¶i träng 0,05-0,15 MPa. 0,95-0,92 . Nh• trªn, thiÕt bÞ nhÑ, mÆt nÒn cã t¶i träng nhá h¬n 0,05 MPa. 0,92-0,90 . Vïng kh«ng cã c«ng tr×nh 0,9-0,88
  28. B¶ng 6.9. TrÞ tiªu chuÈn cña m«dun biÕn d¹ng E mét sè lo¹i ®Êt ®Çm chÆt E, MPa ë ®é Èm ®Çm chÆt tèi ë tr¹ng th¸i b·o hoµ §Êt •u n•íc kc =0,92 kc =0,95 kc =0,92 kc =0,95 ¸ c¸t hoµng thæ 20 25 15 20 (lít) 25 30 20 25 ¸ sÐt vµ sÐt lít 30 40 - - C¸t th« 25 30 - - C¸t trung 15 20 - - C¸t mÞn B¶ng 6.10. C•êng ®é tÝnh to¸n Ro cña nÒn ®Êt ®Çm chÆt R , MPa ë hÖ sè k §Êt o c 0,92 0,95 0,97 ¸ c¸t 0,2 0,25 0,28 ¸ sÐt 0,25 0,3 0,32 SÐt 0,3 0,35 0,4 C¸t th« 0,3 0,4 0,5 C¸t trung 0,25 0,3 0,4 C¸t mÞn 0,2 0,25 0,3 B¶ng 6.11. TrÞ khèng chÕ vÒ chÊt l•îng tÇng ®Êt ®Çm chÆt (kinh nghiÖm Trung Quèc) Lo¹i h×nh kÕt cÊu VÞ trÝ líp lÌn chÆt kc §é Èm Wop % KÕt cÊu x©y, nÆng vµ Trong ph¹m vi tÇng chÞu 0,96 W 2 lùc op KÕt cÊu khung D•íi ph¹m vi tÇng chÞu 0,93-0,96 lùc
  29. KÕt cÊu chèng ®ì vµ Trong ph¹m vi tÇng chÞu 0,94-0,97 lùc kh«ng ph¶i kÕt cÊu D•íi ph¹m vi tÇng chÞu 0,91-0,93 khung lùc B¶ng 6.12. TrÞ tham kh¶o vÒ ®é Èm tèi •u vµ ®é chÆt (kh«) lín nhÊt §é chÆt (kh«) lín nhÊt Lo¹i ®Êt §é Èm tèi •u (%) (g/cm3) §Êt c¸t 8-12 1,8-1,88 §Êt sÐt 19-23 1,58-1,70 §Êt sÐt bôi 12-15 1,85-1,95 §Êt bôi 16-22 1,61-1,80
  30. B¶ng 6.13. TrÞ tham kh¶o vÒ ®é Èm tèi •u Wop % ChØ sè dÎo cña ®Êt Ip §é chÆt kh« lín nhÊt dmax §é Èm tèi •u 3 (g/cm ) Wop (%) 0 1,85 13 0-14 1,75-1,85 13-15 14-17 1,70-1,75 15-17 17-20 1,65-1,70 17-19 20-22 1,60-1,75 19-21 Chó thÝch : 1) Khi dïng ph•¬ng ph¸p ®éng ®Ó lÌn chÆt th× kh«ng chÕ sai kh¸c gi÷a ®é Èm vµ ®é Èm tèi •u thay ®æi trong 2%; 2) Khi thi c«ng ®¾p ®Êt lªn vïng ®Êt rÊt yÕu ( c•êng ®é bÐ h¬n 0,3 MPa) th× ph¶i lµm c¸c ®•êng t¹m ®Ó m¸y mãc ®i l¹i. Lóc nµy cÇn ph¶i cã biÖn ph¸p æn ®Þnh ®•êng ( ®¾p líp ®Êt tho¸t ®•îc n•íc nh• c¸t, ®¸ d¨m hoÆc vËt liÖu v¶i / l•íi ®Þa kü thuËt ); 3) ChÕ ®é ®¾p ( bÒ dµy vµ tèc ®é ®¾p ) do thiÕt kÕ qui ®Þnh ®Ó tr¸nh nÒn mÊt æn ®Þnh do v•ît t¶i. Cã khi ph¶i ®Æt mèc quan tr¾c lón theo ®é s©u vµ trªn mÆt ®Êt yÕu ®Ó khèng chÕ tèc ®é gia t¶i lóc thi c«ng.
  31. Chương 3: thiết kế móng cọc Mãng cäc (cäc chÕ t¹o s½n råi h¹ vµo ®Êt b»ng ®ãng, rung Ðp, Ðp, khoan th¶ hoÆc cäc chÕ t¹o trong lç t¹o s½n b»ng c¸ch nhåi bª t«ng, th•êng gäi chung lµ cäc nhåi) lµ gi¶i ph¸p •a dïng trong x©y dùng c«ng tr×nh cã t¶i träng lín trªn nÒn ®Êt yÕu. ViÖc lùa chän cäc chÕ t¹o s½n (cäc gç, bª t«ng cèt thÐp hoÆc thÐp) hay cäc nhåi lµ c¨n cø vµo c¸c ®iÒu kiÖn cô thÓ chñ yÕu sau ®©y ®Ó quyÕt ®Þnh: §Æc ®iÓm c«ng tr×nh; §é lín cña c¸c lo¹i t¶i träng; §iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ ®Þa chÊt thuû v¨n; Yªu cÇu cña m«i tr•êng (rung ®éng vµ tiÕng ån, ®Êt n•íc th¶i); ¶nh h•ëng ®Õn c«ng tr×nh l©n cËn vµ c«ng tr×nh ngÇm; Kh¶ n¨ng thi c«ng cña nhµ thÇu; TiÕn ®é thi c«ng vµ thêi gian hoµn thµnh cña chñ ®Çu t•; Kh¶ n¨ng kinh tÕ cña chñ ®Çu t•; V v Cã thÓ tham kh¶o theo kinh nghiÖm tr×nh bµy ë b¶ng 6.14.
  32. B¶ng 6.14. Lùa chän lo¹i cäc Lo¹i cäc Cäc Ðp Cäc ®ãng Cäc T×nh h×nh Bª ThÐp nhåi t«ng KÝch th•íc §•êng kÝnh (cm) 20-30 30-55 50-80 80-120 cäc vµ t¶i §é s©u (m) 15-20 20-40 25-150 40-60 träng cho T¶i träng cho phÐp 20-40 50-120 100- 150- phÐp (tÊn) 170 700 Ph•¬ng Chèng mòi 0 0 0 0 thøc chÞu Mòi + ma s¸t 0 0 0 0 lùc cña cäc Ma s¸t 0 x §é s©u líp §Õn 10 m 0 0 ®Êt chÞu 10-20 m 0 0 0 lùc 20-30 m 0 0 0 30-60 m x 0 0 Líp ®Êt SÐt N = 4-10 0 0 0 xen kÑp N = 10-20 x x 0 0 dµy h¬n 5 C¸t pha N = 15-30 0 0 0 0 m N = 30-50 0 0 N 50 x x 0 C¸t rêi 0 0 0 0 Cuéi sái: d 10 cm x 0 0 10-30 cm x x d 30 cm x x x N•íc ngÇm Kh«ng h¹ ®•îc mùc n•íc 0 0 0 0 Tèc ®é 0,3m/s 0 0 0 x ¶nh h•ëng ån vµ rung ®éng 0 x x ®Õn m«i X©y dùng trªn n•íc 0 0 0 0 tr•êng GÇn c«ng tr×nh l©n 0 cËn 0 x DiÖn tÝch chËt hÑp
  33. Chó thÝch: 0 - ThÝch hîp trong sö dông; - CÇn nghiªn cøu tr•íc khi sö dông; x - Nãi chung lµ kh«ng thÝch hîp; N - ChØ sè xuyªn tiªu chuÈn. 3.1. Cäc chÕ t¹o s½n C¸c c«ng ®o¹n cÇn gi¸m s¸t kü ®èi víi cäc chÕ t¹o s½n (ë ®©y chñ yÕu nãi vÒ cäc BTCT) gåm cã: Giai ®o¹n s¶n xuÊt cäc (vËt liÖu vµ kÝch th•íc h×nh häc); Giai ®o¹n th¸o khu«n, xÕp kho, vËn chuyÓn; Chän bóa ®ãng cäc/h¹ cäc; Tr×nh tù ®ãng/h¹ cäc; Tiªu chuÈn dõng ®ãng/h¹; ChÊn ®éng vµ tiÕng ån; NghiÖm thu c«ng t¸c ®ãng/h¹ cäc. D•íi ®©y sÏ tr×nh bµy ng¾n gän mét sè yªu cÇu chÝnh trong c¸c giai ®o¹n nãi trªn. 3.1.1. Giai ®o¹n s¶n xuÊt - Trong s¶n xuÊt cäc BTCT, cÇn chó ý: - Khèng chÕ ®•êng kÝnh dmax cña cèt liÖu (dmax = 1:3 ®Õn 1: 2,5 athÐp); - Cèt liÖu (c¸t+sái) kh«ng cã tÝnh x©m thùc vµ ph¶n øng kiÒm silic; - L•îng dïng xim¨ng 300kg/m3, nh•ng kh«ng v•ît qu¸ 500kg/m3; - §é sôt cña bª t«ng 8-18 cm (cè g¾ng dïng bª t«ng kh«); - Dïng phô gia víi liÒu l•îng thÝch hîp. Chó thÝch : 1) L•îng dïng xi m¨ng ( theo tiªu chuÈn Mü ACI, 543, 1980) - Trong m«i tr•êng b×nh th•êng 335 kg/m3;
  34. - Trong m«i tr•êng n•íc biÓn 390 kg/m3; - §æ bª t«ng d•íi n•íc ( cäc nhåi ) 335 - 446 kg/m3; 2) §é sôt cña hçn hîp bª t«ng ( theo tiªu chuÈn võa nªu ) - §óc t¹i chç ( cäc nhåi ) kh«ng cã n•íc : 75 - 100mm; - §óc s½n : 0 - 75 mm; - §æ bª t«ng d•íi n•íc : 150 - 200 mm. C¸c kiÓm tra cèt liÖu vµ xim¨ng theo nh• tiªu chuÈn kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp. Sai sè vÒ träng l•îng c¸c thµnh phÇn cña hçn hîp bª t«ng kh«ng v•ît qu¸ c¸c gi¸ trÞ sau ®©y: Xim¨ng : 2%; Cèt liÖu th« : 3%; N•íc+dung dÞch phô gia : 2%; Hå s¬ nghiÖm thu cho cäc BTCT gåm: B¶n vÏ kÕt cÊu cäc; PhiÕu kiÓm tra vËt liÖu cäc; PhiÕu nghiÖm thu cèt thÐp; C•êng ®é Ðp mÉu bª t«ng; Ph•¬ng ph¸p d•ìng hé; PhiÕu kiÓm tra kÝch th•íc cäc (tham kh¶o b¶ng 7.15). ChÊt l•îng mÆt ngoµi cäc ph¶i phï hîp yªu cÇu: - MÆt cäc b»ng ph¼ng, ch¾c ®Æc, ®é s©u bÞ søt ë gãc kh«ng qu¸ 10 mm; - §é s©u vÕt nøt cña bª t«ng do co ngãt kh«ng qu¸ 20mm, réng kh«ng qu¸ 0,5mm; - Tæng diÖn tÝch mÊt m¸t do lÑm/søt gãc vµ rç tæ ong kh«ng ®•îc qu¸ 5% tæng diÖn tÝch bÒ mÆt cäc vµ kh«ng qu¸ tËp trung; - §Çu vµ mòi cäc kh«ng ®•îc rç, ghå ghÒ, nøt/søt. ChÊt l•îng cäc tr•íc khi ®ãng cÇn kiÓm tra gåm cã viÖc x¸c ®Þnh ®é ®ång nhÊt vµ c•êng ®é bª t«ng (siªu ©m + sóng bËt nÈy theo mét sè tiªu chuÈn hiÖn hµnh nh• 20TCN: 87, TCXD171:
  35. 1987, vµ TCXD 225: 1998), vÞ trÝ cèt thÐp trong cäc (c¶m øng ®iÖn tõ); kÝch th•íc cäc ë ®Çu vµ mòi. Tû lÖ % sè cäc cÇn kiÓm tra do t• vÊn gi¸m s¸t vµ thiÕt kÕ quyÕt ®Þnh trªn c¬ së c«ng nghÖ chÕ t¹o vµ tr×nh ®é thµnh th¹o nghÒ cña nhµ thÇu. B¶ng 6.15 §é sai lÖch cho phÐp vÒ kÝch th•íc cäc (TCXD 286:2003) TT KÝch th•íc cÊu t¹o §é sai lÖch cho phÐp 1 ChiÒu dµi ®o¹n cäc ≤ 10 m 30 mm 2 KÝch th•íc c¹nh 5 mm 3 ChiÒu dµi mòi cäc 30 mm 4 §é cong cña cäc 10 mm 5 §é vâng cña ®o¹n cäc 1% chiÒu dµi ®èt cäc 6 §é lÖch mòi khái t©m 10 mm 7 Gãc nghiªng cña mÆt ®Çu cäc víi mÆt th¼ng gãc víi trôc cäc: Nghiªng 1% + cäc tiÕt diÖn ®a gi¸c Nghiªng 0.5% + cäc trßn 8 Kho¶ng c¸ch tõ t©m mãc treo ®Õn ®Çu ®o¹n 50 mm cäc 9 §é lÖch cña mãc treo so víi trôc cäc 20 mm 10 ChiÒu dµy líp b¶o vÖ bª t«ng 5 mm 11 B•íc xo¾n thÐp ®ai 10 mm 12 Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh cèt thÐp chñ 10 mm 13 §•êng kÝnh cäc rçng 5 mm 14 ChiÒu dµy thµnh lç 5 mm 15 KÝch th•íc lç rçng so víi tim cäc 5 mm 3.1.2. - Giai ®o¹n th¸o khu«n, xÕp kho, vËn chuyÓn Nh÷ng h• háng cã thÓ xÈy ra ë giai ®o¹n nµy th•êng gÆp lµ:
  36. - VËn chuyÓn, xÕp kho khi c•êng ®é bª t«ng ch•a ®¹t 70% c•êng ®é thiÕt kÕ; - CÈu mãc kh«ng nhÑ nhµng, vÞ trÝ vµ sè l•îng c¸c mãc thÐp ®Ó cÈu lµm kh«ng ®óng theo thiÕt kÕ quy ®Þnh. §Ó tr¸nh háng gÉy cäc, th«ng th•êng dïng 2 mãc cho cäc dµi d•íi 20 m vµ 3 mãc cho cäc dµi 20 - 30m. Tuú thuéc vµo c¸ch ®Æt mãc cÈu mµ néi lùc sÏ ®•îc tÝnh to¸n t•¬ng øng theo nguyªn t¾c sau: Khi sè mãc trªn cäc Ýt h¬n hoÆc b»ng 3 th× vÞ trÝ cña mãc x¸c ®Þnh theo sù c©n b»ng cña m« men ©m (h×nh 7.5) cßn nÕu sè mãc lín h¬n 3 th× vÞ trÝ cña mãc x¸c ®Þnh theo sù c©n b»ng ph¶n lùc (h×nh 7.6). Nh÷ng kiÓm to¸n nãi trªn ph¶i ®•îc th«ng hiÓu gi÷a ng•êi thiÕt kÕ vµ thi c«ng ®Ó tr¸nh nøt hoÆc gÉy cäc tr•íc khi ®ãng. §iÒu nµy cµng ®Æc biÖt quan träng khi chóng ta dïng cäc bª t«ng cèt thÐp dµi trªn 30 m hay cäc BTCT øng suÊt tr•íc. 3.1.3. Chän bóa ®ãng cäc Mét sè nguyªn t¾c chung trong chän bóa: - B¶o ®¶m cäc xuyªn qua tÇng ®Êt dµy (kÓ c¶ tÇng cøng xen kÑp) cã mòi vµo ®•îc líp chÞu lùc (cäc chèng), ®¹t ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ; - øng suÊt do va ®Ëp g©y ra trong cäc (øng suÊt xung kÝch) ph¶i nhá h¬n c•êng ®é cña vËt liÖu cäc, øng suÊt kÐo do va ®Ëp nhá h¬n c•êng ®é chèng kÐo cña bª t«ng th«ng th•êng, cßn trong cäc BTCT øng suÊt tr•íc – nhá h¬n tæng c•êng ®é chèng kÐo cña bª t«ng vµ trÞ øng suÊt tr•íc; - Khèng chÕ tho¶ ®¸ng tæng sè nh¸t bóa + thêi gian ®ãng (chèng mái vµ gi¶m hiÖu qu¶ ®ãng); - §é xuyªn vµo ®Êt cña mét nh¸t bóa kh«ng nªn qu¸ nhá: bóa diezen -12 mm/nh¸t vµ bóa h¬i 23 mm/nh¸t (®Ò phßng háng bóa + m¸y ®ãng). C¨n cø ®Ó chän bóa ®ãng: - Theo träng l•îng cäc (träng l•îng bóa träng l•îng cäc);
  37. - Theo lùc xung kÝch cña bóa (lùc xung kÝch lùc chèng xuyªn); - Theo ph•¬ng tr×nh truyÒn sãng øng suÊt; - Theo c¸ch khèng chÕ ®é cøng (theo ph•¬ng tr×nh viph©n bËc 3 vÒ truyÒn sãng øng suÊt); - Theo ph•¬ng ph¸p ®å gi¶i kinh nghiÖm ®Ó chän bóa thuû lùc cho thi c«ng cäc èng thÐp; - Theo ph•¬ng ph¸p kinh nghiÖm so s¸nh tæng hîp. 3.1.4. Mèi nèi cäc vµ mòi cäc Mèi nèi gi÷a c¸c ®o¹n cäc chÕ t¹o s½n (BTCT, gç, thÐp ) cã ý nghÜa rÊt quyÕt ®Þnh khi dïng cäc dµi. VÒ ph•¬ng diÖn chÞu lùc, mèi nèi cã thÓ chÞu lùc nÐn vµ còng cã kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn lùc nhæ, m« men vµ lùc c¾t. Khi ®ãng th× mèi nèi võa chÞu lùc nÐn võa chÞu lùc nhæ. §èi víi cäc bª t«ng cèt thÐp th«ng th•êng c¸c liªn kÕt gi÷a ®o¹n cäc ®•îc thùc hiÖn b»ng: . Hµn qua mÆt bÝch + thÐp gãc; . Hµn qua thÐp b¶n phñ kÝn mÆt bÝch; . Liªn kÕt b»ng chèt nªm ®ãng; . Liªn kÕt b»ng chèt xá kiÓu ©m d•¬ng + ®æ v÷a. §èi víi cäc BTCT trßn, rçng cã thÓ liªn kÕt b»ng mèi nèi hµn hoÆc nèi b»ng bul«ng. T¹i c¸c n•íc cã nÒn c«ng nghiÖp ph¸t triÓn cao ng•êi ta dïng kiÓu mèi nèi chÕ t¹o c¬ khÝ kh¸ chÝnh x¸c, rót ng¾n viÖc ngõng chê lóc h¹ cäc vµ cã ®•îc c©y cäc dµi víi mèi nèi ch¾c ch¾n lµm cho cäc chÞu t¶i víi ®é tin cËy cao. Mét sè kiÓu mèi nèi võa nªu cã thÓ t×m thÊy trong nhiÒu tµi liÖu chuyªn kh¶o, ë ®©y chØ nªu mét sè lo¹i tiªu biÓu ( xem h×nh 7.7 - h×nh 7.9). VÒ mòi cäc (h×nh 7.10) tuú theo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ ph•¬ng thøc chÞu lùc cña cäc mµ mòi sÏ cã cÊu t¹o kh¸c nhau.
  38. Khi cäc ®ãng vµo nÒn ®Êt mÒm th× cã thÓ dïng ®Çu cäc b»ng ph¼ng; khi ®ãng vµo líp ®Êt cøng, vµo líp ®¸ phong ho¸ bë rêi hoÆc mòi cäc cã thÓ chèng vµo líp ®Êt ®¸ cã thÕ n»m nghiªng, cäc cña c¸c cÇu lín, ®Ó ®¶m b¶o søc chÞu t¶i còng nh• æn ®Þnh cña cäc ph¶i cÊu t¹o mòi cäc mét c¸ch cÈn thËn, ®óng t©m ®Ó cäc kh«ng bÞ lÖch h•íng khi ®ãng/h¹ vµo trong ®Êt. Nh÷ng chi tiÕt cÊu t¹o vµ thiÕt kÕ mèi nèi vµ mòi cäc cã ý nghÜa kinh tÕ – kü thuËt trong c«ng tr×nh mãng cäc nãi chung vµ còng lµ nh÷ng ®iÒu kiÖn dÔ bÞ xem th•êng cña ng•ßi thiÕt kÕ lÉn ng•êi thi c«ng. 3.1.5. Tr×nh tù ®ãng cäc Tr×nh tù ®ãng/h¹ cäc trong c«ng nghÖ thi c«ng mãng cäc cÇn dùa vµo c¸c yÕu tè sau ®©y ®Ó quyÕt ®Þnh: §iÒu kiÖn hiÖn tr•êng vµ m«i tr•êng; VÞ trÝ vµ diÖn tÝch vïng ®ãng cäc; C«ng tr×nh l©n cËn vµ tuyÕn ®•êng èng ngÇm; TÝnh chÊt ®Êt nÒn; KÝch th•íc cäc, kho¶ng c¸ch, vÞ trÝ, sè l•îng, chiÒu dµi cäc; ThiÕt bÞ dïng ®Ó ®ãng/h¹ cäc; Sè l•îng ®µi cäc vµ yªu cÇu sö dông. ViÖc lùa chän c¸ch ®ãng nµo cÇn ph¶i cã sù ph©n tÝch tû mû trong tõng tr•êng hîp cô thÓ theo c¸c yÕu tè nªu trªn. Th«ng th•êng, nguyªn t¾c ®Ó x¸c ®Þnh tr×nh tù ®ãng cäc lµ: (1)C¨n cø vµo mËt ®é cña cäc vµ ®iÒu kiÖn xung quanh: Chia khu ®Ó nghiªn cøu tr×nh tù ®ãng; Chia 2 h•íng ®èi xøng, tõ gi÷a ®ãng ra; Chia 4 h•íng tõ gi÷a ®ãng ra; §ãng theo 1 h•íng. (2)C¨n cø ®é cao thiÕt kÕ cña mãng: Mãng s©u h¬n - ®ãng tr•íc, n«ng h¬n - ®ãng sau;
  39. (3)C¨n cø quy c¸ch cäc: Cäc lín - ®ãng tr•íc, cäc nhá - ®ãng sau; cäc dµi - ®ãng tr•íc, cäc ng¾n - ®ãng sau; (4)C¨n cø t×nh h×nh ph©n bè cäc: Cäc trong nhãm - ®ãng tr•íc, cäc ®¬n - ®ãng sau; (5)C¨n cø yªu cÇu ®é chÝnh x¸c lóc ®ãng: §é chÝnh x¸c thÊp - ®ãng tr•íc, ®é chÝnh x¸c cao - ®ãng sau. 3.1.6. Tiªu chuÈn dõng ®ãng cäc X¸c ®Þnh tiªu chuÈn dõng ®ãng cäc theo yªu cÇu thiÕt kÕ lµ vÊn ®Ò quan träng v× nã cã ý nghÜa rÊt lín vÒ kinh tÕ vµ kü thuËt. Hai dÊu hiÖu ®Ó khèng chÕ dõng ®ãng lµ: theo ®é s©u mòi cäc quy ®Þnh trong thiÕt kÕ vµ theo ®é xuyªn cuèi cïng cña cäc vµo ®Êt (cã khi cßn gäi lµ theo ®é chèi). Cã nhiÒu nh©n tè ¶nh h•ëng ®Õn hai dÊu hiÖu nãi trªn vµ cã khi m©u thuÉn nhau. Tiªu chuÈn khèng chÕ viÖc dõng ®ãng cäc nªn quy ®Þnh nh• sau: (1)NÕu mòi cäc ®Æt vµo tÇng ®Êt th«ng th•êng th× ®é s©u thiÕt kÕ lµm tiªu chuÈn chÝnh cßn ®é xuyªn th× dïng ®Ó tham kh¶o; (2)NÕu mòi cäc ®Æt vµo líp ®Êt c¸t tõ chÆt võa trë lªn th× lÊy ®é xuyªn s©u lµm tiªu chuÈn chÝnh cßn ®é s©u cäc - tham kh¶o; (3)Khi ®é xuyªn ®· ®¹t yªu cÇu nh•ng cäc ch•a ®¹t ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ th× nªn ®ãng tiÕp 3 ®ît, mçi ®ît 10 nh¸t víi ®é xuyªn cña 10 nh¸t nµy kh«ng ®•îc lín h¬n ®é xuyªn quy ®Þnh cña thiÕt kÕ; (4)Khi cÇn thiÕt dïng c¸ch ®ãng thö ®Ó x¸c ®Þnh ®é xuyªn khèng chÕ. Tham kh¶o kinh nghiÖm cña Trung Quèc ë b¶ng 6.16.
  40. B¶ng 6.16. KiÕn nghÞ vÒ tiªu chuÈn khèng chÕ dõng ®ãng cäc (kinh nghiÖm Trung Quèc) Lo¹i cäc Cäc BTCT rçng Cäc BTCT ®Æc KÝch th•íc Mòi Mòi Mòi Mòi 40x4 45x4 50x5 50x5 cäc (cm) kÝn hë kÝn hë 0 5 0 0 §Êt ë mòi §Êt §Êt §Êt §Êt §Êt sÐt cøng §Êt cäc (trÞ sè c¸t sÐt c¸t sÐt (20-25) c¸t N) (30- cøng (30- cøng (30- 50) (20- 50) (20- 50) 25) 25) Lo¹i §iªze 20-25 cÊp 30-40 cÊp 30 30-35 35- 40- bóa n cÊp cÊp 45 45 cÊp cÊp H¬i 4-7 T 7-10 T 7 T 7-10 10 T 10 T T TrÞ sè 2000 -2500 1500 -2000 khèng chÕ tæng sè nh¸t ®ãng Sè nh¸t 700 -800 500 -600 ®ãng khèng chÕ ë 5 m cuèi cïng TrÞ §ieze 2 - 3mm/nh¸t 2 - 3mm/nh¸t sè ®é n
  41. xuyª H¬i 3 - 4mm/nh¸t 3 - 4mm/nh¸t n cuèi cïng 3.1.7. Cäc vµ mÆt nÒn bÞ ®Èy tråi. ViÖc mÆt ®Êt bÞ n©ng lªn còng nh• bÞ chuyÓn vÞ ngang khi h¹ cäc cã kho¶ng c¸ch gi÷a chóng qu¸ gÇn hoÆc bè trÝ qóa dµy lµ nguy c¬ th•êng x¶y ra trong thi c«ng. §iÒu ®ã sÏ g©y ra nh÷ng h• háng cho cäc nh• lµ bÞ nøt hoÆc g·y do lùc kÐo vµ do ¸p lùc ngang cña ®Êt lªn cäc qu¸ lín; mòi cäc kh«ng tiÕp xóc tèt víi líp chÞu lùc do bÞ n©ng lªn khi h¹ nh÷ng cäc sau ®ã ë gÇn nã nªn søc chÞu t¶i kh«ng ®¸p øng víi thiÕt kÕ vµ ®é lón c«ng tr×nh sÏ lín. HiÖn t•îng nãi trªn trë nªn nghiªm träng h¬n khi h¹ cäc cã mËt ®é dµy trong ®Êt yÕu no n•íc v× lo¹i ®Êt nµy kh«ng cã kh¶ n¨ng bÞ Ðp chÆt. §é n©ng cao mÆt ®Êt vµ chuyÓn vÞ ngang trong ®Êt sÐt no n•íc ch¼ng nh÷ng cã quan hÖ víi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cäc, ®•êng kÝnh vµ ®é dµi cña cäc mµ cßn cã quan hÖ ®Õn mËt ®é bè trÝ cäc. Theo kÕt qu¶ theo dâi vµ thèng kª trong thi c«ng cho thÊy nÕu Ws < 5% th× ®é nguy hiÓm vÒ chÊt l•îng cäc bÐ, víi Ws tÝnh b»ng c«ng thøc : W =  f s F Trong ®ã : f - diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang (m2) cña cäc ®¬n; f - tæng diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña c¸c cäc ®¬n; F - diÖn tÝch hiÖn tr•êng (m2) bao b»ng hµng cäc ngoµi cïng; WS - mËt ®é diÖn tÝch cäc ®•îc h¹ vµo ®Êt. NÕu dïng mËt ®é thÓ tÝch cäc ®•îc h¹ vµo ®Êt Wv ®Ó biÓu thÞ, khi Wv < 0,6 th× Ýt cã nguy hiÓm vÒ chÊt l•îng cäc víi Wv tÝnh b»ng c«ng thøc : V W = i v F
  42. Trong ®ã : Vi - thÓ tÝch cña phÇn cäc ®· h¹ vµo ®Êt cña cäc ®¬n; Vi - tæng thÓ tÝch cña phÇn ®· h¹ vµo ®Êt cña c¸c cäc; F - nh• trªn. Khi mËt ®é bè trÝ cäc cã Ws > 5%, Wv > 0,6 th× kh¶ n¨ng g·y cäc t•¬ng ®èi nhiÒu. C¸ch xö lý khi gÆp hiÖn t•îng nãi trªn lµ ph¶i thùc hiÖn viÖc kiÓm tra ®o ®¹c cÈn thËn, cÇn thiÕt ph¶i bè trÝ l¹i cäc, ®ãng cäc qua lç khoan måi ®Ó gi¶m thÓ tÝch bÞ ®Èy tråi, thùc hiÖn tr×nh tù ®ãng cäc hîp lÝ vµ ph¶i ®ãng vç l¹i nh÷ng cäc ch•a bÞ g·y, chØ bÞ n©ng lªn cho ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ yªu cÇu. Qu¸ tr×nh ®ãng l¹i nµy cã thÓ tíi khi cäc ®¹t ®•îc ®é chèi nh• cò hoÆc theo ®é cao ®Çu cäc. ViÖc ®ãng l¹i cäc chØ nªn ®•îc b¾t ®Çu khi qu¸ tr×nh ®ãng cäc ®· v•ît ra ngoµi ph¹m vi ¶nh h•ëng ®Ó nã kh«ng g©y ra hiÖn t•îng tråi nµo n÷a cho nh÷ng cäc ®· ®ãng. VÊn ®Ò nµy còng xuÊt hiÖn ë líp c¸t mÞn chÆt b·o hoµ n•íc vµ líp phï sa v« c¬, khi qu¸ tr×nh h¹ cäc ngõng l¹i, ¸p lùc n•íc lç rçng ©m sÏ biÕn mÊt do ®ã lµm gi¶m ®é bÒn c¾t theo thêi gian nªn lµm gi¶m søc chÞu t¶i cña cäc theo thêi gian vµ gäi lµ hiÖn t•îng chïng. Vç nhÑ lªn c¸c cäc ®· ®ãng còng ph¶i tiÕn hµnh trong c¸c ®iÒu kiÖn ®Êt nh• vËy. NÕu sau khi vç l¹i mµ ph¸t hiÖn thÊy søc kh¸ng cò ®· gi¶m th× nh÷ng cäc nµy cÇn ph¶i ®ãng thªm cho ®Õn khi ®¹t ®•îc søc kh¸ng danh ®Þnh. 3.1.8. ChÊn ®éng vµ tiÕng ån. VÊn ®Ò ¶nh h•ëng cña chÊn ®éng còng nh• tiÕng ån (xem h×nh 7.11a) ®èi víi c«ng tr×nh vµ con ng•êi do thi c«ng ®ãng cäc g©y ra cÇn ph¶i ®•îc xem xÐt v× nã cã thÓ dÉn ®Õn nh÷ng hËu qu¶ ®¸ng tiÕc, nhÊt lµ khi thi c«ng ®ãng cäc gÇn c«ng tr×nh ®· x©y hoÆc gÇn khu d©n c•. Tiªu chuÈn ®Ó khèng chÕ dao ®éng vµ tiÕng ån do chÊn ®éng g©y ra ®èi víi ng•êi vµ c«ng tr×nh cã thÓ tham kh¶o: Tiªu chuÈn Liªn X« (cò): Nr. 1304 – 75 hay CH 2.2.4/2.1.8.562-96;
  43. Tiªu chuÈn CHLB §øc: DIN 4150 – 1986; Tiªu chuÈn Thuþ SÜ : SN 640312 – 1978; Tiªu chuÈn Anh : BS 5228, Part 4 - 1992a (b¶ng 7.17). Tiªu chuÈn ViÖt nam TCVN 5949-1998 (b¶ng 7.18). VÒ ®é ån th•êng khèng chÕ 70 – 75 dB ®èi víi khu ë vµ 70 – 85 dB ®èi víi khu th•¬ng m¹i; Khi ån qu¸ giíi h¹n trªn ph¶i t×m c¸ch gi¶m ån. C¸ch phßng chèng ¶nh h•ëng chÊn ®éng vµ ån: X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch an toµn khi ®ãng (h×nh 7.11b); Chän c¸ch ®ãng (träng l•îng + ®é cao r¬i bóa), lo¹i bóa hîp lý; Khoan dÉn, ®ãng vç, Ðp; Lµm hµo c¸ch chÊn; §Æt vËt liÖu t•êng tiªu ©m, gi¶m thanh, ®Öm lãt ®Çu mò cäc; V v B¶ng 6.17. ¶nh h•ëng cña dao ®éng ®èi víi c¸c ®èi t•îng kh¸c nhau (theo tiªu chuÈn Anh BS 5228 Part 4 1992a) Th«ng sè ®o vµ ph¹m vi ®é nh¹y §èi t•îng quan VÝ dô ChuyÓn vÞ VËn tèc Gia tèc (g) t©m (mm) (mm/s) Ph•¬ng ThiÕt bÞ vµ vËn (0,25-1) (0,1-5) x10-3 tiÖn thÝ hµnh x10-3 (30Hz- nghiÖm (0,1Hz- 200Hz) 30Hz) C¬ së vi ThiÕt bÞ vµ vËn (6-400) (0,5-8) x10-3 ®iÖn tö hµnh x10-3 (5Hz- (3Hz- 200Hz) 100Hz) M¸y mãc ThiÕt bÞ vµ vËn (0,1-1) x10-3 chÝnh x¸c hµnh 0,1- 0,25 sai sè M¸y tÝnh ThiÕt bÞ vµ vËn (3-250) x10- trung ph•¬ng
  44. hµnh 3 (SSTP) (tèi ®a 300Hz) Vi xö lý ThiÕt bÞ vµ vËn 0,1-1 hµnh 0,15-15 0,5-50 BÖnh viÖn (h•íng (SSTP vµ n¬i c• Con ng•êi ®øng) h•íng ®øng) tró (8Hz- (4Hz-8Hz) 80Hz) 0,4-40 (h•íng ngang) (2Hz-80Hz) 0,5-20 V¨n Con ng•êi (h•íng phßng ®øng) (8Hz- 80Hz) 1-50 (h•íng ngang) (2Hz-80Hz) 1-20 (4-650)x10-3 (h•íng (SSTP h•íng X•ëng Con ng•êi ®øng) ®øng) m¸y (8Hz- (4Hz-8Hz) 80Hz) 3,2-52 (h•íng ngang) (2Hz-80Hz) Khu d©n c• hoÆc C«ng tr×nh 1-50 th•¬ng m¹i èng dÉn DÞch vô ngÇm (10-400) 1-50 khÝ hoÆc d•íi ®Êt x10-3 n•íc B¶ng 6.18. Giíi h¹n tèi ®a cho phÐp tiÕng ån khu vùc c«ng céng vµ d©n c•
  45. (tÝnh theo møc ©m t•¬ng ®•¬ng dBA TCVN 5949- 1998) Thêi gian Khu vùc tõ 6h- tõ 18h- tõ 22h- 18h 22h 6h 1. Khu vùc cÇn ®Æc biÖt yªn tÜnh: bÖnh viÖn, th• viÖn, nhµ ®iÒu 50 45 40 d•ìng, nhµ trÎ, tr•êng häc, nhµ thê, chïa chiÒn. 60 55 50 2. Khu d©n c•, kh¸ch s¹n, nhµ nghØ, c¬ quan hµnh chÝnh. 75 70 50 3. Khu d©n c• xen kÏ trong khu vùc th•¬ng m¹i, dÞch vô, s¶n xuÊt 3.1.9. Mét sè sù cè th•êng gÆp Khã xuyªn vµ kh«ng ®¹t ®•îc ®é s©u thiÕt kÕ quy ®Þnh; Cäc bÞ xoay vµ nghiªng qu¸ lín; Cäc ®ãng ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ nh•ng søc chÞu t¶i kh«ng ®ñ; Sù kh¸c biÖt dÞ th•êng vÒ tµi liÖu ®Þa chÊt lóc ®ãng so víi ban ®Çu; Th©n hoÆc mèi nèi cäc bÞ háng/gÉy ¶nh h•ëng ®Õn viÖc tiÕp tôc Ðp/®ãng; Cäc ®ãng tr•íc bÞ tråi lªn khi ®ãng c¸c cäc sau; Kh«ng ®ãng tiÕp ®•îc n÷a do thêi gian ®ãng kÐo dµi hoÆc t¹m ngõng; BiÕn d¹ng nÒn lín dÉn ®Õn tr•ît c¶ khèi ®Êt; Cäc bÞ lÖch hoÆc sai vÞ trÝ; V v Nh÷ng nguyªn nh©n trªn ph¶i ®•îc ph©n tÝch, t×m c¸ch kh¾c phôc, xö lý míi cã thÓ ®ãng tiÕp, cã khi ph¶i ®ãng thö ®Ó t×m ra c«ng nghÖ vµ tr×nh tù ®ãng cäc hîp lý.
  46. VÝ dô nguyªn nh©n g©y tr•ît nÒn cã thÓ lµ: (1)Tµi liÖu ®iÒu tra §CCT kh«ng gièng thùc tÕ hoÆc sai, lµm ng•êi thiÕt kÕ kh«ng thùc hiÖn hoÆc thùc hiÖn sai trong kiÓm to¸n æn ®Þnh; (2)Ph•¬ng ph¸p vµ c«ng nghÖ thi c«ng kh«ng ®óng lµm t¨ng ¸p lùc n•íc lç rçng, d•íi t¸c dông cña Ðp chÆt + chÊn ®éng dÉn ®Õn m¸i ®Êt bÞ tr•ît; (3)Kh«ng cã biÖn ph¸p khèng chÕ tèc ®é ®ãng cäc; (4)XÕp cäc ë trªn m¸i dèc hoÆc bÞ ®µo ë ch©n dèc , (5)Trong thêi gian ®ãng cäc, mùc n•íc cña s«ng gÇn ®ã bÞ ®ét ngét h¹ thÊp. C¸ch phßng ngõa vµ xö lý: (1)§iÒu tra kü ®Êt nÒn, gi¶m kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç khoan th¨m dß; (2)CÇn kiÓm to¸n æn ®Þnh trong thiÕt kÕ thi c«ng cäc ë vïng bê dèc; (3)Gi¶m ¶nh h•ëng chÊn ®éng (khoan dÉn – Ðp – h¹ cäc); (4)Dïng tr×nh tù ®ãng tõ gÇn ®Õn xa; (5)TiÕn ®é thi c«ng chËm; (6)Gi¶m thiÓu t¶i träng thi c«ng, ®×nh chØ gia t¨ng t¶i ë m¸i dèc; (7)Theo dâi kü m«i tr•êng x©y dùng: ®iÒu kiÖn thuû v¨n sãng biÓn, chó ý sù thay ®æi mùc n•íc, phßng ngõa viÖc h¹ thÊp ®ét ngét mùc n•íc; (8)Nghiªn cøu viÖc ®µo hè mãng s©u trong khi ®ãng cäc, kiÓm to¸n æn ®Þnh cña ®Êt sau khi ®ãng cäc tr•íc khi ®µo mãng s©u; (9)Theo dâi ®o ®¹c ¸p lùc n•íc lç rçng vµ chuyÓn vÞ ®Ó khèng chÕ tiÕn ®é ®ãng cäc. 3.1.10. NghiÖm thu c«ng t¸c ®ãng cäc ChÊt l•îng h¹ cäc cÇn ph¶i ®•îc thÓ hiÖn ë c¸c ®iÓm chÝnh sau: (1)ChÊt l•îng mèi nèi gi÷a c¸c ®o¹n cäc (nÕu cã);
  47. (2)Sai lÖch vÞ trÝ cäc so víi quy ®Þnh cña thiÕt kÕ; (3)Sai lÖch vÒ ®é cao ®Çu cäc: th•êng kh«ng qu¸ 50 – 100mm; (4)§é nghiªng cña cäc kh«ng v•ît qu¸ 1% ®èi víi cäc th¼ng ®øng vµ kh«ng v•ît qu¸ 1,5% gãc nghiªng gi÷a trôc cäc vµ ®•êng nghiªng cña bóa; (5)BÒ mÆt cäc: nøt, mÐo mã, kh«ng b»ng ph¼ng. Tæng hîp nh÷ng ®iÒu trªn trong b¶ng 6.19 (hoÆc b¶ng 10 cña TCXD 79: 1980) B¶ng 6.19. Sai lÖch cho phÐp vÒ vÞ trÝ cäc chÕ t¹o s½n trªn mÆt b»ng (kinh nghiÖm cña Trung Quèc) Lo¹i cäc H¹ng môc kiÓm tra Sai lÖch cho phÐp (mm) Cäc BTCT Cäc phÝa trªn cã dÇm mãng: ®óc s½n, cäc - H•íng vu«ng gãc víi trôc 100 èng thÐp, cäc dÇm 150 gç - H•íng song song víi trôc dÇm 100 - Cäc trong nhãm 1-2 chiÕc 1/2 ®•êng kÝnh cäc hoÆc cäc trong hµng cäc (hoÆc c¹nh cäc) - Cäc trong mãng cã 3-20 cäc 1/2 ®•êng kÝnh (hoÆc Cäc trong mãng cã trªn 20 c¹nh cäc) cäc: 1 ®•êng kÝnh (hoÆc - Cäc ë mÐp ngoµi c¹nh cäc) - Cäc trung gian Cäc b¶n VÞ trÝ 100 (barette) §é th¼ng ®øng 1% b»ng BTCT Khe hë gi÷a c¸c cäc: - §Ó chèng thÊm 20 - §Ó ch¾n ®Êt 25
  48. Chương 4: lựa chọn Cäc thÐp Lo¹i cäc thÐp th•êng dïng hiÖn nay lµ cäc èng trßn, cäc thÐp h×nh ch÷ I, ch÷ H. 3.2.1. KiÓm tra chÊt l•îng chÕ t¹o. Theo chøng chØ cña nhµ chÕ t¹o, khi cÇn cã thÓ lÊy mÉu kiÓm tra. C¸c h¹ng môc chÝnh cÇn kiÓm tra, gåm : - Chøng chØ vÒ cäc thÐp, thµnh phÇn kim lo¹i chÝnh; - §é bÒn chèng ¨n mßn cña thÐp (mm/n¨m) trong c¸c m«i tr•êng ¨n mßn kh¸c nhau ( ¨n mßn yÕu, trung b×nh, m¹nh ); - Dung sai kÝch th•íc cña cäc ( tham kh¶o b¶ng 7.20 vµ b¶ng 7.21) do ng•êi ®Æt hµng yªu cÇu. B¶ng 6.20. Sai sè chÕ t¹o cho phÐp cña cäc èng thÐp ( theo [7]) H¹ng môc Sai sè cho phÐp §•êng kÝnh PhÇn ®Çu èng 0,5% ngoµi PhÇn th©n èng 1% d ngoµi 500mm dµy 16mm d ngoµi 800mm + kh«ng quy ®Þnh - 0,8 mm
  49. > d ngoµi 800mm + kh«ng quy ®Þnh - 1,0mm §é dµi + kh«ng quy ®Þnh - 0mm §é cong vªnh 300 < 8mm (T+ T') T- ®é lÖch c¸nh d•íi Cäc thÐp ngoµi viÖc kiÓm tra kÝch th•íc ngo¹i h×nh ra cßn ph¶i cã : 1. ChÊt l•îng hîp chuÈn chÊt l•îng thÐp; 2. NÕu lµ thÐp nhËp khÈu ph¶i cã kiÓm nghiÖm hîp chuÈn cña c¬ quan th•¬ng kiÓm ®Þa ph•¬ng.
  50. Ngoµi yªu cÇu ®é chÝnh x¸c vÒ kÝch th•íc h×nh häc nh• trªn, trong thiÕt kÕ lóc x¸c ®Þnh diÖn tÝch tiÕt diÖn chÞu t¶i cña cäc thÐp cßn c¨n cø vµo ®é ¨n mßn vµ phßng chèng ¨n mßn. Trong b¶ng 6.22 tr×nh bµy sè liÖu tham kh¶o vÒ tèc ®é ¨n mßn cña thÐp. Xö lý vµ phßng chèng ¨n mßn cã thÓ dïng c¸c ph•¬ng ph¸p s¬n phñ hay b¶o vÖ b»ng cùc d•¬ng, t¨ng thªm chÊt chèng ¨n mßn khi chÕ t¹o vv Cã thÓ tham kh¶o ë b¶ng 6.23 lÊy tõ tµi liÖu [8]. B¶ng 6.22. Tèc ®é ¨n mßn cäc thÐp trong 1 n¨m ( theo tiªu chuÈn JGJ-94, Trung Quèc ) M«i tr•êng cña cäc thÐp Tèc ®é ¨n mßn mm/n¨m Trªn mÆt ®Êt Trong m«i tr•êng Ýt ¨n 0,05 - 0,1 mßn Trªn møc n•íc ngÇm 0,05 D•íi mÆt ®Êt D•íi mùc n•íc ngÇm 0,03 Khu vùc cã sãng 0,1 - 0,3 B¶ng 6.23. H•íng dÉn b¶o vÖ cäc chèng ¨n mßn (theo [8]) M«i tr•êng h¹ cäc Kh¶ n¨ng ¨n mßn KhuyÕn nghÞ c¸ch b¶o vÖ Trong ®Êt kh«ng RÊt Ýt Kh«ng yªu cÇu b¶o vÖ thÊm a) Trong ®Êt dÔ thÊm a) Kho¶ng 0,5m d•íi Vá bäc bÒ mÆt mÆt ®Êt Nh« ra ngoµi kh«ng ¡n mßn kh«ng khÝ S¬n phÝa trªn mÆt ®Êt khÝ nÒn ¡n mßn do ®Êt chung Bäc bª t«ng hoÆc h¾c Ýn quanh 0,5mm ë phÝa trªn vµ d•íi ®Êt Trong n•íc ngät Kh«ng ¨n mon Kh«ng yªu cÇu b¶o vÖ
  51. Trong n•íc biÓn ¡n mßn do kh«ng khÝ S¬n trªn mùc n•íc thuû triÒu BÞ ¨n mßn gi÷a mùc Bäc bª t«ng hoÆc bét h¾c n•íc triÒu cao vµ mÆt Ýn bïn a) QuyÕt ®Þnh cuèi cïng phô thuéc vµo kÕt qu¶ thÝ nghiÖm ®Êt t¹i chç. NÕu ®Êt kh«ng thuéc lo¹i g©y ¨n mßn nh• nh÷ng tr•êng hîp nªu ë ®©y th× ph¶i xem xÐt ®Õn c¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ thÝch hîp. 3.2.2. ChÊt l•îng hµn vµ cÊu t¹o mòi cäc ChÊt l•îng hµn lµ mét phÇn quan träng trong viÖc ®¸nh gi¸ tæng thÓ chÊt l•îng thi c«ng cäc thÐp, khi thi c«ng ph¶i chän nh÷ng c«ng nh©n cã t• chÊt tèt, kü thuËt thµnh th¹o, vµ cã nh÷ng kinh nghiÖm ®Ó thi c«ng hµn. ThiÕt bÞ hµn còng ph¶i cã tÝnh n¨ng tèt vµ t¨ng c•êng qu¶n lý, b¶o ®¶m tiªu chuÈn nghiÖm thu chÊt l•îng c«ng tr×nh, chÊt l•îng mèi hµn ( xem b¶ng 6.24). Trong b¶ng tõ ®iÓm 1 - 7 ®Òu kiÓm tra b»ng ngo¹i quan khi nèi b»ng c¸ch hµn do kiÓm tra viªn dïng c¸c dông cô ®o chuyªn dông ®Ó ®o thùc tÕ tõng ®Çu mèi hµn, ®ång thêi ph¶i trung thùc ghi vµo biªn b¶n ( xem b¶ng 6.25) B¶ng 6.24. Tiªu chuÈn nghiÖm thu chÊt l•îng hµn cäc thÐp (theo [7]) TT H¹ng môc Tiªu Ghi chó
  52. chuÈn 1 Mçi ®Çu nèi kiÓm tra Khe hë gi÷a ®o¹n cäc trªn vµ d•íi 2-4mm kh«ng Ýt h¬n 4 ®iÓm 2 LÖch miÖng ®o¹n cäc trªn d•íi 700mm 4 LÖch miÖng ®o¹n cäc trªn d•íi < 3mm nt cäc thÐp ch÷ H 5 §é s©u ngo¹m vµo thÞt < 0,5mm 6 §é s©u m¹ch hµn chïm qua vËt liÖu < 3mm gèc 7 Chång cao cña m¹ch hµn < 2-3mm cÊp III trë Cø 20 cäc 8 X quang dß khuyÕt tËt lªn hîp lÖ chôp 1 ¶nh rót mÉu kiÓm tra B¶ng 6.25. KiÓm tra ngo¹i quan mèi hµn nèi cäc thÐp Tªn c«ng tr×nh Ngµy th¸ng n¨m ChÊt l•îng mèi hµn h c c t ä Þ ¸ c VÞ trÝ Khe hë gi÷a g c h c ¹ ä n t i LÖch miÖng g c i o i å ¹ ®Çu nèi cäc trªn d•íi ó o n m m m é u g h h o è ®o¹n cäc mm a h é N m C m c § m r G m c Q L S mm §Çu nèi 1 §Çu nèi 2 §Çu nèi
  53. 3 §Çu nèi 4 Ng•êi phô tr¸ch Ng•êi kiÓm tra Thî hµn Ph•¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l•îng bªn trong cña mèi hµn cã dß khuyÕt tËt b»ng tia X, b»ng sãng siªu ©m, b»ng nhuém mµu Tiªu chuÈn xem xÐt phim chôp X quang xem b¶ng 6.26. B¶ng 6.26. Tiªu chuÈn xem xÐt phim chôp X quang ( theo [7]) (A) Ph©n cÊp khuyÕt tËt d¹ng ®iÓm §¬n vÞ : mm KhuyÕt 10 x 10 10 x 20 10 x 30 tËt §é dµy vËt liÖu 100 CÊp lo¹i CÊp 1 1 2 4 5 6 CÊp 2 3 6 12 15 18 CÊp 3 6 12 24 30 36 CÊp 4 Sè ®iÓm khuyÕt tËt nhiÒu h¬n cÊp 3 (B) §é dµi khuyÕt tËt vµ tÝnh ®æi sè ®iÓm
  54. §é dµi khuyÕt tËt 80 mm Sè ®iÓm 1 2 3 6 10 15 25 (C) Ph©n cÊp khuyÕt tËt d¹ng dµi §é dµy vËt liÖu mm 48 CÊp lo¹i CÊp 1 < 3 nhá h¬n 1/4 ®é dµy vËt < 12 liÖu CÊp 2 < 4 nhá h¬n 1/3 ®é dµy vËt < 16 liÖu CÊp 3 < 6 nhá h¬n 1/2 ®é dµy vËt < 24 liÖu CÊp 4 §é dµi khuyÕt tËt dµi h¬n cÊp 3 Gièng nh• cäc bª t«ng cèt thÐp, tuú theo ®iÒu kiÖn ®Êt nÒn mµ cäc thÐp cã cÊu t¹o mòi kh¸c nhau. ¦u ®iÓm næi bËt cña cäc thÐp trßn hë mòi hoÆc cäc thÐp h×nh ch÷ H lµ chóng cã thÓ ®ãng vµo c¸c líp ®Êt chÞu lùc cøng vµ ë ®é s©u kh¸ lín vµ Ýt bÞ Ðp ®Èy ®Êt, ®iÒu nµy cã lîi khi ®ãng gÇn c«ng tr×nh cò. Trªn h×nh 6.12 tr×nh bµy mét sè h×nh thøc mòi cäc thÐp trßn vµ thÐp h×nh ch÷ H. 3.2.3. Tiªu chuÈn dõng ®ãng. Cäc thÐp ph¶i ®•îc ®ãng víi bóa nÆng thÝch ®¸ng, cã thÓ tham kh¶o c¸c khèng chÕ sau ®©y : (1) §é xuyªn s©u vµo ®Êt ë nh÷ng mÐt cuèi cïng 3-4mm/nh¸t ®Ëp, hoÆc 12-15 nh¸t bóa/in;
  55. (2) Sè lÇn ®¸nh bóa ë mÐt cuèi cïng ph¶i lín h¬n 250 lÇn, ë 10 m cuèi cïng d•íi 1500 lÇn, sè bóa ®¸nh khèng chÕ d•íi 3000 lÇn. 3.3. Cäc khoan nhåi Cäc khoan nhåi trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ®· ®•îc ¸p dông nhiÒu trong x©y dùng nhµ cao tÇng, cÇu lín vµ nhµ c«ng nghiÖp cã t¶i träng lín. So víi cäc chÕ t¹o s½n, viÖc thi c«ng cäc nhåi cã nhiÒu phøc t¹p h¬n, do ®ã ph•¬ng ph¸p vµ c¸ch gi¸m s¸t, kiÓm tra chÊt l•îng ph¶i lµm hÕt søc chu ®¸o, tû mû víi nh÷ng thiÕt bÞ kiÓm tra hiÖn ®¹i D•íi ®©y tr×nh bµy tãm t¾t nh÷ng néi dung chÝnh mµ ng•êi kü s• gi¸m s¸t ph¶i n¾m v÷ng ®Ó n©ng cao h¬n n÷a tr¸ch nhiÖm còng nh• chÊt l•îng gi¸m s¸t. 3.3.1. Yªu cÇu chung ViÖc gi¸m s¸t ph¶i dùa vµo c«ng nghÖ thi c«ng vµ ch•¬ng tr×nh ®¶m b¶o chÊt l•îng ®· duyÖt. Trong ch•¬ng tr×nh ®¶m b¶o chÊt l•îng thi c«ng cña nhµ thÇu cÇn thÓ hiÖn chi tiÕt ë 3 kh©u quan träng sau: C«ng nghÖ t¹o lç (®µo, ®ãng, khoan, Ðp), c¸ch gi÷ thµnh lç cäc (èng chèng suèt chiÒu dµi cäc hoÆc dung dÞch) vµ chÊt l•îng lç (®óng vÞ trÝ, kh«ng nghiªng qu¸ trÞ sè cho phÐp, cÆn l¾ng ë ®¸y lç ®•îc thæi röa s¹ch ®óng yªu cÇu); ChÕ t¹o, l¾p lång cèt thÐp vµ gi÷ lång thÐp æn ®Þnh trong qu¸ tr×nh ®æ bª t«ng; Khèi l•îng bª t«ng, chÊt l•îng vµ c«ng nghÖ ®æ bª t«ng. VÒ mÆt qu¶n lý vµ kiÓm tra chÊt l•îng cäc th× chia lµm 2 giai ®o¹n: tr•íc khi thµnh h×nh cäc vµ sau khi ®· thi c«ng xong cäc. ChØ tiªu cÇn ph¶i kiÓm tra vµ ®¸nh gi¸ gåm cã: ChÊt l•îng lç cäc tr•íc khi ®æ bª t«ng; ChÊt l•îng vµ khèi l•îng bª t«ng ®æ vµo cäc; Lång cèt thÐp trong lç cäc (sù liªn tôc, nghiªng lÖch, tråi );
  56. ChÊt l•îng s¶n phÈm (t×nh tr¹ng, kÝch th•íc th©n cäc vµ søc chÞu t¶i cña cäc) NÕu dïng dung dÞch sÐt (hoÆc ho¸ phÈm kh¸c) ®Ó æn ®Þnh thµnh lç cäc th× cÇn ph¶i qu¶n lý chÊt l•îng dung dÞch nµy vÒ c¸c mÆt: ChÕ t¹o dung dÞch ®¹t tiªu chuÈn ®· ®Ò ra; §iÒu chØnh dung dÞch (mËt ®é vµ ®é nhít .) theo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh - ®Þa chÊt thuû v¨n vµ c«ng nghÖ khoan cô thÓ; Thu håi, lµm giµu vµ sö dông l¹i dung dÞch; HÖ thèng thiÕt bÞ ®Ó kiÓm tra chÊt l•îng dung dÞch t¹i hiÖn tr•êng. 3.3.2. Khèi l•îng kiÓm tra vµ c¸ch xö lý VÒ nguyªn t¾c, c«ng tr×nh cµng quan träng (vÒ ý nghÜa kinh tÕ, lÞch sö, x· héi .), chÞu t¶i träng lín, thi c«ng trong ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt phøc t¹p, c«ng nghÖ thi c«ng cã ®é tin cËy thÊp, ng•êi thi c«ng (vµ thiÕt kÕ) cã tr×nh ®é vµ kinh nghiÖm Ýt th× cÇn tiÕn hµnh qu¶n lý vµ kiÓm tra chÊt l•îng cã mËt ®é (tû lÖ %) cao h¬n, tøc lµ nÕu ®é rñi ro cµng nhiÒu th× møc ®é yªu cÇu vÒ qu¶n lý vµ ®¸nh gi¸ chÊt l•îng cÇn ph¶i nghiªm ngÆt víi mËt ®é dµy h¬n. MÆt kh¸c, nh• sÏ ®•îc tr×nh bµy chi tiÕt h¬n ë môc nµy, c¸ch kiÓm tra b»ng ph•¬ng ph¸p kh«ng ph¸ háng (NDT) nhê nh÷ng thiÕt bÞ kh¸ hiÖn ®¹i ®· cã ë n•íc ta, cho phÐp thùc hiÖn viÖc kiÓm tra chÊt l•îng cäc hÕt søc nhanh chãng víi gi¸ c¶ chÊp nhËn ®•îc. V× vËy trong tiªu chuÈn TCXD 206: 1998 “Cäc khoan nhåi - yªu cÇu vÒ chÊt l•îng thi c«ng” ®· ®•a ra khèi l•îng kiÓm tra tèi thiÓu (b¶ng 6.27). B¶ng 6.27. Khèi l•îng kiÓm tra chÊt l•îng bª t«ng th©n cäc (theo TCXD 206: 1998) Th«ng sè Ph•¬ng ph¸p kiÓm tra Tû lÖ kiÓm tra tèi thiÓu, kiÓm tra % -So s¸nh thÓ tÝch bª t«ng ®æ 100 vµo lç cäc víi thÓ tÝch h×nh
  57. häc cña cäc 1-2% + ph•¬ng ph¸p Sù nguyªn - Khoan lÊy lâi kh¸c vÑn cña th©n 10-25% + ph•¬ng ph¸p cäc - Siªu ©m, t¸n x¹ gama cã ®Æt kh¸c èng tr•íc 50 - Ph•¬ng ph¸p biÕn d¹ng nhá (PIT, MIM), quan s¸t khuyÕt tËt qua èng lÊy lâi b»ng camera v« tuyÕn 4% vµ kh«ng d•íi 5 - Ph•¬ng ph¸p biÕn d¹ng lín cäc PDA §é më réng Khoan ®•êng kÝnh nhá 2-3 cäc lóc lµm thö hoÆc ®é (36mm) ë vïng më réng ®¸y hoÆc theo b¶ng 7.28 ngµm cña hoÆc xuyªn qua mòi cäc mòi cäc vµo ®¸ -ThÝ nghiÖm mÉu lóc ®æ bª t«ng Theo yªu cÇu cña C•êng ®é bª - ThÝ nghiÖm trªn lâi bª t«ng gi¸m s¸t t«ng th©n cäc lóc khoan - Theo tèc ®é khoan (khoan thæi kh«ng lÊy lâi) - Sóng bËt nÈy hoÆc siªu ©m 35 ®èi víi bª t«ng ë ®Çu cäc Chó thÝch: 1) Th«ng th•êng cÇn kÕt hîp tõ 2 ph•¬ng ph¸p kh¸c nhau trë lªn ®Ó tiÕn hµnh so s¸nh cho mét th«ng sè kiÓm tra nªu ë b¶ng nµy. Khi cäc cã L/D 30 th× ph•¬ng ph¸p kiÓm tra qua èng ®Æt s½n sÏ lµ chñ yÕu (L-chiÒu dµi, D-®•êng kÝnh); 2) Líp bª t«ng b¶o vÖ cèt thÐp cäc vµ h×nh d¹ng bÒ ngoµi cña cèt thÐp cã thÓ kiÓm tra ë chç ®Çu cäc, khi ®· lo¹i bá líp bª t«ng cÆn ë phÝa trªn cèt ®Çu cäc.
  58. §èi víi nh÷ng c«ng tr×nh cã sè l•îng cäc trong mçi mãng lµ Ýt vµ t¶i träng truyÒn lªn mãng lín, kÕt cÊu cã ®é nh¹y cao khi lón kh«ng ®Òu xÈy ra, ng•êi ta yªu cÇu tû lÖ ®Æt èng ®Ó kiÓm tra kh¸ nhiÒu nh• tr×nh bµy ë b¶ng 6.28 d•íi ®©y. B¶ng 6.28. Quy ®Þnh tû lÖ % cäc cÇn ®Æt s½n èng vµ kiÓm tra ®èi víi c«ng tr×nh giao th«ng (DTU 13.2, P1 - 212, 9-1992, Ph¸p) (N - tæng sè cäc thi c«ng, n - sè cäc trong mét mãng trô) n 4 n 4 Sè l•îng Sè l•îng Sè l•îng Sè l•îng èng cäc kiÓm èng cäc kiÓm tra C¸ch thøc ®Æt s½n tra ®Æt s½n tiÕp nhËn C¸c èng Th¨ Kho C¸c èng Th¨m Khoa N lùc èng 102/ m an èng 102/1 dß n lÊy cña cäc 50/6 114 dß lÊy 60/60 14 th©n lâi t¹i 0 th©n lâi cäc mòi cäc t¹i NDT cäc ND mòi T cäc ChØ cã ma 100 0 100 0 100 0 50- 0 s¸t 50 100 Côc bé 5 100 0 100 1 50- 0 50- 0 0 100 100 Ma s¸t côc 100 50 100 30 100 30 50- 20 bé 50 100 vµ mòi cäc 5 100 30 50- 20 50- 20 50- 10 0 100 100 100 ChØ cã mòi 100 100 100 50- 100 50- 50- 30 cäc 50 100 100 100
  59. 5 100 50- 50- 30 50- 30 50- 20 0 100 100 100 100 èng th¨m dß NDT ®Æt suèt chiÒu dµi cäc cßn èng khoan lÊy lâi ph¶i ®Æt c¸ch ®¸y cäc tõ 3  4m. Kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i kiÓm tra tÊt c¶ c¸c cäc cã ®Æt s½n èng. Th«ng th•êng ng•êi ta chØ tiÕn hµnh kiÓm tra theo mét tû lÖ nµo ®ã so víi c¸c cäc ®· ®Æt èng, nÕu thÊy chÊt l•îng tèt vµ ®¹t kÕt qu¶ æn ®Þnh th× cã thÓ dõng. NÕu cã nghi vÊn th× ph¶i tiÕp tôc kiÓm tra cho hÕt sè cäc ®· ®Æt èng. Ngoµi ra còng cã thÓ dùa vµo s¬ ®å tr×nh bµy trªn h×nh 7.13 ®Ó thùc hiÖn tr×nh tù kiÓm tra tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p theo møc ®é khai th¸c øng suÊt cho phÐp vµ ®é rñi ro cã thÓ xÈy ra trong qu¸ tr×nh thi c«ng cäc. §¸nh gi¸ xÕp h¹ng c¸c dù ¸n øng suÊt nhá rñi ro Rñi ro trung b×nh øng suÊt cao rñi ro thÊp KTCL th«ng KTCL th«ng th•êng cao KTCL vµ NDT th•êng kh«ng NDT lùa chän NDT tèi ®a (gåm viÖc ®Æt èng s½n )
  60. KTCL tèt KTCL cho thÊy th©n chÊp nhËn cäc nghi ngê dïng NDT kiÓm tra chi tiÕt KTCL tèt NDT cho thÊy nghi ngê ®¸nh chÊp nhËn gi¸ kü h¬n: xem c¸c ghi chÐp chÊt l•îng , th¶o luËn víi thiÕt kÕ nÕu cßn nghi ngê Khoan lÊy Thö t¶i ®éng xÕp h¹ng vµ mÉu bæ sung nÕu cÇn Khoan thÊy tèt Khoan thÊy kh«ng tèt chÊp nhËn th× hoÆc Lo¹i bá vµ thay thÕ Thö t¶i ®éng xÕp h¹ng vµ hoÆc söa ch÷a bæ sung nÕu cÇn thiÕt Khoan lç röa s¹ch Khoan vïng thÝch hîp b»ng n•íc ¸p lùc quanh chç khuyÕt tËt vµ cao vµ phun v÷a thay b»ng bª t«ng c•êng ®é cao hoÆc thÐp H×nh 6.13. S¬ ®å dïng ®Ó d¸nh gi¸ vµ xö lý cäc khoan nhåi ( Côc ®•êng bé Liªn bang Mü, 1993)
  61. Chương 5: KiÓm tra chÊt l•îng lç cäc Yªu cÇu vÒ chÊt l•îng ChÊt l•îng lç cäc lµ mét trong c¸c yÕu tè cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh chÊt l•îng cäc. C«ng viÖc khoan vµ dän lç cäc, sau ®ã lµ c¸ch gi÷ thµnh v¸ch lç cäc lµ nh÷ng c«ng ®o¹n quan träng, ¶nh h•ëng ®Õn chÊt l•îng lç cäc tèt hay xÊu. C¸c chØ tiªu vÒ chÊt l•îng lç cäc gåm vÞ trÝ, kÝch th•íc h×nh häc, ®é nghiªng lÖch, t×nh tr¹ng thµnh v¸ch vµ líp cÆn l¾ng ë ®¸y lç. Trong b¶ng 7.29 tr×nh bµy c¸c th«ng sè ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l•îng vµ ph•¬ng ph¸p kiÓm tra chóng. B¶ng 6.29. C¸c th«ng sè cÇn kiÓm tra vÒ lç cäc (theo TCXD 206 : 1998) Th«ng sè kiÓm tra Ph•¬ng ph¸p kiÓm tra T×nh tr¹ng lç cäc - KiÓm tra b»ng m¾t cã thªm ®Ìn räi - Dïng ph•¬ng ph¸p siªu ©m hoÆc camera ghi chôp thµnh lç cäc - §o ®¹c so víi mèc vµ tuyÕn chuÈn - So s¸nh khèi l•îng ®Êt lÊy lªn víi thÓ tÝch VÞ trÝ, ®é th¼ng h×nh häc cña cäc ®øng vµ ®é s©u - Theo l•îng dïng dung dÞch gi÷ thµnh - Theo chiÒu dµi têi khoan - Qu¶ däi - M¸y ®o ®é nghiªng, ph•¬ng ph¸p siªu ©m - MÉu, calip, th•íc xÕp më vµ tù ghi ®é lín KÝch th•íc lç nhá ®•êng kÝnh - Theo ®•êng kÝnh, th•íc xÕp më vµ tù ghi ®é lín nhá ®•êng kÝnh - Theo ®•êng kÝnh èng gi÷ thµnh
  62. - Theo ®é më cña c¸ch mòi khoan khi më réng ®¸y - LÊy mÉu vµ so s¸nh víi ®Êt vµ ®¸ lóc khoan, ®o ®é s©u tr•íc vµ sau thêi gian gi÷ thµnh T×nh tr¹ng ®¸y lç vµ kh«ng Ýt h¬n 4 giê (tr•íc lóc ®æ bª t«ng) ®é s©u cña mòi cäc - §é s¹ch cña n•íc thæi röa trong ®Êt + ®¸, ®é - Ph•¬ng ph¸p qu¶ t¹ r¬i hoÆc xuyªn ®éng dµy líp cÆn l¾ng - Ph•¬ng ph¸p ®iÖn (®iÖn trë, ®iÖn dung ) - Ph•¬ng ph¸p ©m.
  63. B¶ng 6.30. Sai sè cho phÐp vÒ lç cäc Tiªu chuÈn §é th¼ng ®øng VÞ trÝ ®Ønh cäc ADSC 2% trªn suèt chiÒu dµi cäc 7,5 cm FHWA 2% trªn suèt chiÒu dµi cäc 1/24 cña ®•êng kÝnh (1998) cäc hoÆc 7,5 cm FHWA 1/48 7,5 cm (1990) + §èi víi cäc kh«ng cã cèt thÐp 1,5% trªn suèt chiÒu dµi 4% cña ®•êng kÝnh ACI cäc. cäc hoÆc 7,5cm + §èi víi cäc cã cèt thÐp 2% trªn suèt chiÒu dµi cäc ICE 1/75 7,5 cm + 7,5 cm CGS 2% trªn suèt chiÒu dµi cäc + 15 cm ®èi víi c¸c c«ng tr×nh biÓn Chó thÝch: ADSC : HiÖp héi c¸c Nhµ thÇu cäc khoan nhåi Mü; FHWA : Côc ®•êng bé Liªn bang Mü; ACI : ViÖn bª t«ng Mü; ICE : ViÖn X©y dùng d©n dông Anh; CGS : HiÖp héi §Þa kü thuËt Canada. VÞ trÝ cña lç cäc trªn mÆt b»ng, ®é nghiªng còng nh• kÝch th•íc h×nh häc cña nã th•êng kh«ng ®óng víi thiÕt kÕ quy ®Þnh, nh•ng kh«ng ®•îc sai lÖch qu¸ giíi h¹n nµo ®ã. C¸c ph¹m vi sai sè nµy do thiÕt kÕ quy ®Þnh theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ vµ thi c«ng cäc nhåi. Nh•ng ngay tiªu chuÈn cña c¸c n•íc kh¸c nhau còng cã nh÷ng quy ®Þnh cho phÐp sai sè kh¸c nhau (xem b¶ng 6.30). Theo tiªu chuÈn cña Trung Quèc th× yªu cÇu sai sè vÒ ®é nghiªng cao h¬n nhiÒu so víi b¶ng 6.30 nh• sau: Ph¶i nhá h¬n
  64. 1/500 ®èi víi nh÷ng c«ng tr×nh ®ßi hái cao vµ thÊp nhÊt lµ kh«ng qu¸ 1/100. Trªn c¬ së tham kh¶o c¸c tiªu chuÈn nhiÒu n•íc vµ t×nh h×nh thi c«ng thùc tÕ ë ViÖt Nam, TCXD 206 : 1998 quy ®Þnh sai sè cho phÐp vÒ lç cäc nhåi nh• trong b¶ng 1 cña tiªu chuÈn nµy. Khi sö dông b¶ng trªn nªn chó ý r»ng: ®èi víi nh÷ng c«ng tr×nh ®ßi hái cao, sè l•îng cäc Ýt hoÆc cã nh÷ng yªu cÇu ®Æc biÖt kh¸c th× cÇn ph¶i thay ®æi c¸c trÞ sè cho phÐp nªu trªn, ®Æc biÖt lµ ®é th¼ng ®øng. VÝ dô nh• c«ng tr×nh cÇu khÈu ®é lín, nhÞp bª t«ng cèt thÐp øng suÊt tr•íc liªn tôc, sè l•îng cäc lµ 10 cho mçi trô th× cã thÓ ph¶i quy ®Þnh ®é nghiªng cho lç cäc kh«ng ®•îc qu¸ 1/200. Ngoµi kÝch th•íc vµ vÞ trÝ h×nh häc nh• ®· nãi ë trªn cßn ph¶i ®¶m b¶o l•îng cÆn l¾ng ë ®¸y lç kh«ng ®•îc dµy qu¸ c¸c gi¸ trÞ sau: - Cäc chèng 50mm; - Cäc ma s¸t + chèng 100mm; - Cäc ma s¸t 200mm. Ph•¬ng ph¸p kiÓm tra: 1. KiÓm tra kÝch th•íc vµ t×nh tr¹ng thµnh v¸ch lç cäc §o ®•êng kÝnh lç cäc ThiÕt bÞ ®o ®•êng kÝnh lç cäc gåm 3 bé phËn cÊu thµnh: ®Çu ®o, bé phËn phãng ®¹i vµ bé phËn ghi (h×nh 7.14) cã thÓ ®o lç cäc ®•êng kÝnh lªn ®Õn 1,2m. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ lµ do c¬ cÊu co d·n ®µn håi cña 4 “¨ng ten” ë ®Çu ®o mµ lµm thay ®iÖn trë, tõ ®ã lµm thay ®æi ®iÖn ¸p, kÕt qu¶ cña sù thay ®æi ®•îc hiÓn thÞ b»ng sè hoÆc m¸y ghi l•u gi÷. TrÞ ®iÖn ¸p biÓu thÞ vµ ®•êng kÝnh cäc cã quan hÖ: V  =  + k 0 I Trong ®ã:  - ®•êng kÝnh lç cäc ®o ®•îc, m; 0 - ®•êng kÝnh lç cäc lóc ®Çu m; V - biÕn ®æi ®iÖn ¸p, v«n;
  65. k - hÖ sè m /; I - c•êng ®é dßng ®iÖn, Ampe. §é nghiªng vµ t×nh tr¹ng thµnh v¸ch lç cäc Khi thi c«ng cäc trong ®iÒu kiÖn cã n•íc ngÇm vµ cã dïng dung dÞch sÐt ®Ó gi÷ thµnh th× t×nh tr¹ng thµnh v¸ch, ®é th¼ng ®øng vµ ®é dµy líp cÆn l¾ng chØ cã m¸y mãc míi kiÓm tra ®•îc. Ph•¬ng ph¸p sãng ©m: Nguyªn lý lµ dùa vµo hiÖu øng ®iÖn ¸p cña tinh thÓ mµ ph¸t sinh ra sãng siªu ©m, th«ng qua bé chuyÓn ®æi n¨ng l•îng sãng ©m ®Æt ë ®Çu dß (ph¸t vµ thu), ta ®o ®•îc c¸c ®¹i l•îng: t = L/C Trong ®ã: t - thêi gian sãng ©m qua m«i tr•êng, gi©y; L - ®o¹n ®•êng cña sãng truyÒn qua (©m tr×nh), m; C - vËn tèc cña sãng ©m, m/gi©y. Trªn h×nh 6.15 lµ thiÕt bÞ ®o thµnh lç khoan DM - 686II cña NhËt theo nguyªn t¾c sãng ©m nãi trªn víi ®é s©u ®o ®Õn 100m vµ ®•êng kÝnh lç ®Õn 4m vµ trªn h×nh 7.16 lµ c¸ch l¾p ®Æt vµ kÕt qu¶ ®o. 2. §o bÒ dµy líp cÆn l¾ng ë ®¸y lç cäc Ph•¬ng ph¸p chuú r¬i: Dïng chuú h×nh c«n b»ng ®ång nÆng kho¶ng 1kg, cã tai ®Ó buéc d©y vµ th¶ chÇm chËm vµo lç khoan. Ph¸n ®o¸n mÆt líp cÆn l¾ng b»ng c¶m gi¸c tay cÇm d©y, ®é dµy líp cÆn lµ hiÖu sè gi÷a ®é s©u ®o ®•îc lóc khoan xong víi ®é s©u ®o ®•îc b»ng chuú nµy. Ph•¬ng ph¸p ®iÖn trë: Dùa vµo tÝnh chÊt dÉn ®iÖn kh¸c nhau cña m«i tr•êng kh«ng ®ång nhÊt (gåm n•íc +dung dÞch gi÷ thµnh vµ c¸c h¹t cÆn l¾ng) mµ ph¸n ®o¸n chiÒu dµy líp cÆn l¾ng nµy b»ng trÞ sè biÕn ®æi cña ®iÖn trë. Theo ®Þnh luËt Ohm: R V 2 V 1 R x R
  66. Trong ®ã: V1 - ®iÖn ¸p æn ®Þnh cña dßng xoay chiÒu (V); V2 - ®iÖn ¸p ®o ®•îc (V); R - ®iÖn trë ®iÒu chØnh (); Rx - trÞ ®iÖn trë cña ®Êt ë ®¸y lç (). Rx phô thuéc vµo m«i tr•êng, Rx kh¸c nhau sÏ øng víi trÞ ®iÖn ¸p V2 kh¸c nhau, sÏ ®äc ®•îc V2 ë m¸y phãng ®¹i. C¸ch ®o nh• sau: Th¶ chËm ®Çu dß vµo lç khoan, theo dâi sù thay ®æi V2, khi kim chØ V2 biÕn ®æi ®ét ngét, ghi l¹i ®é s©u h1, tiÕp tôc th¶ ®Çu dß, kim chØ V2, ghi l¹i ®é s©u h2 , cho ®Õn khi ®Çu dß kh«ng ch×m ®•îc n÷a, ghi l¹i ®é s©u h3. §é s©u cña cäc khoan ®· biÕt lµ H nªn cã thÓ tÝnh chiÒu dµy líp cÆn l¾ng lµ: (H - h1) hoÆc (H - h2) hoÆc (H-h3) Trªn h×nh 6.17a tr×nh bµy nguyªn lý x¸c ®Þnh chiÒu dµy líp cÆn l¾ng b»ng ph•¬ng ph¸p ®iÖn trë. Ph•¬ng ph¸p ®iÖn dung: Dùa vµo nguyªn lý kho¶ng c¸ch gi÷a hai cùc b¶n kim lo¹i vµ kÝch th•íc gi÷a chóng kh«ng thay ®æi th× ®iÖn dung vµ suÊt ®iÖn gi¶i cña m«i tr•êng tû lÖ thuËn víi nhau, suÊt ®iÖn gi¶i cña m«i tr•êng n•íc + dung dÞch gi÷ thµnh + cÆn l¾ng cã sù kh¸c biÖt, do ®ã tõ sù thay ®æi cña suÊt ®iÖn gi¶i ta suy ®•îc chiÒu dµy líp cÆn l¾ng. Trªn h×nh 7.17b tr×nh bµy s¬ ®å bé ®o cÆn l¾ng b»ng ph•¬ng ph¸p ®iÖn dung. Ph•¬ng ph¸p ©m (sonic): Dùa vµo nguyªn lý ph¶n x¹ cña sãng ©m khi gÆp c¸c giao diÖn kh¸c nhau trªn ®•êng truyÒn sãng. §Çu ®o lµm hai chøc n¨ng ph¸t vµ thu. Khi sãng gÆp mÆt líp cÆn l¾ng ph¶n x¹ l¹i, ghi ®•îc thêi gian nµy lµ t1, khi gÆp ®¸y líp cÆn (®Êt ®¸ nguyªn d¹ng) ph¶n x¹ l¹i, ghi ®•îc t2, chiÒu dµy líp cÆn l¾ng sÏ lµ : t t h 1 2 C 2 Trong ®ã: h - ®é dµy líp cÆn l¾ng;
  67. t1 vµ t2 - thêi gian ph¸t vµ thu khi sãng gÆp mÆt vµ ®¸y líp cÆn l¾ng, gi©y; C - tèc ®é sãng ©m trong cÆn l¾ng, m/gi©y. ThËt ra cÆn l¾ng h×nh thµnh trong thêi gian tõ lóc t¹o lç ®Õn lóc ®æ bª t«ng, tr¹ng th¸i cña líp nµy tõ trªn xuèng ë thÓ láng ®Æc h¹t. Do vËy, thÕ nµo lµ cÆn l¾ng còng kh«ng cã ®Þnh nghÜa râ rµng vµ còng kh«ng cã mét bÒ mÆt cÆn l¾ng x¸c ®Þnh cô thÓ mµ chñ yÕu dùa vµ kinh nghiÖm. (3). §iÒu chÕ vµ qu¶n lý dung dÞch gi÷ thµnh Trõ tr•êng hîp líp ®Êt ë hiÖn tr•êng thi c«ng cäc khoan nhåi cã thÓ tù t¹o thµnh dung dÞch sÐt ra hoÆc t¹o lç vµ gi÷ thµnh b»ng ph•¬ng ph¸p cã èng chèng ®Òu ph¶i dïng dung dÞch chÕ t¹o s½n ®Ó gi÷ thµnh lç cäc. ChÕ t¹o dung dÞch ph¶i ®•îc thiÕt kÕ cÊp phèi tuú theo thiÕt bÞ, c«ng nghÖ thi c«ng, ph•¬ng ph¸p khoan lç vµ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ ®Þa chÊt thuû v¨n cña ®Þa ®iÓm x©y dùng ®Ó quyÕt ®Þnh. Trong b¶ng 6.31 tr×nh bµy c¸c yªu cÇu vÒ chÊt l•îng cña dung dÞch sÐt lóc chÕ t¹o ban ®Çu cßn khi sö dông cã thÓ tham kh¶o b¶ng 6.32 ®Ó ®iÒu chÕ, qu¶n lý vµ kiÓm tra. B¶ng 6.31. ChØ tiªu tÝnh n¨ng ban ®Çu cña dung dÞch sÐt (nÕu dïng) H¹ng môc ChØ tiªu tÝnh n¨ng Ph•¬ng ph¸p kiÓm tra 1. Khèi l•îng 1,05 - 1,15 Tû träng kÕ dung dÞch sÐt riªng hoÆc Bomª kÕ 2. §é nhít 18 - 45 s Ph•¬ng ph¸p phÔu 500/700cc 3. Hµm l•îng c¸t 6% 4. Tû lÖ chÊt keo 95% Ph•¬ng ph¸p ®ong cèc 5. L•îng mÊt 30ml/30 phót Dông cô ®o l•îng mÊt n•íc n•íc 6. §é dµy cña ¸o 1- 3/mm/30 phót Dông cô ®o l•îng mÊt
  68. sÐt n•íc 7. Lùc c¾t tÜnh 1 phót: 20-30 mg/cm2 Lùc kÕ c¾t tÜnh 10 phót: 50 - 100 mg/cm2 8. TÝnh æn ®Þnh 0,03 g/cm2 9. TrÞ sè pH 7 - 9 GiÊy thö pH B¶ng 6.32. ChØ tiªu kü thuËt cña dung dÞch sÐt bentonite trong sö dông (kinh nghiÖm cña NhËt) Ph•¬ng ChØ tiªu kü thuËt cña dung dÞch sÐt ph¸p Khèi §é Hµm Tû lÖ MÊt §é §Þa khoan l•îng nhít l•îng chÊt n•íc pH tÇng riªng (Pa.S) c¸t, % keo, (ml/30 % min.) §Êt sÐt 1,05- 16-22 8-4 90- 25 8 - 10 TuÇn 1,20 95 hoµn §Êt c¸t thuËn, khoan §Êt s¹n 1,2- 19-28 8-4 90- 15 8 - 10 dËp Cuéi ®¸ 1,45 95 d¨m Khoan §Êt sÐt 1,1-1,2 18-24 4 95 30 8-11 ®Èy, §Êt c¸t 1,2-1,4 22-30 4 95 20 8-11 khoan sái s¹n ngo¹m §Êt sÐt 1,02- 16-20 4 95 20 8-10 Khoan 1,06 tuÇn §Êt c¸t 1,0- 19-28 4 95 20 8-10 hoµn 1,10 nghÞch §Êt s¹n 1,1- 20-25 4 95 20 8-10 1,15
  69. 6.3.4. KiÓm tra lång thÐp vµ l¾p ®Æt èng ®o Lång cèt thÐp ngoµi viÖc ph¶i phï hîp víi yªu cÇu cña thiÕt kÕ nh• quy c¸ch, chñng lo¹i, phÈm cÊp que hµn, quy c¸ch mèi hµn, ®é dµi ®•êng hµn, ngo¹i quan vµ chÊt l•îng ®•êng hµn cßn ph¶i phï hîp yªu cÇu sau ®©y: Sai sè cho phÐp trong chÕ t¹o lång cèt thÐp: - Cù ly gi÷a c¸c cèt chñ 10mm; - Cù ly cèt ®ai hoÆc cèt lß xo 20mm; - §•êng kÝnh lång cèt thÐp 10mm; - §é dµi lång cèt thÐp 50mm; - §é th¼ng cña lång thÐp 1/100; Sai sè cho phÐp cña líp b¶o vÖ cèt thÐp chñ cña lång thÐp: - Cäc ®æ bª t«ng d•íi n•íc 20mm; - Cäc kh«ng ®æ bª t«ng d•íi n•íc 10mm. C¸c èng ®o ®•îc lµm b»ng thÐp hoÆc nhùa PVC (cã kh¶ n¨ng gi÷ ®óng vÞ trÝ khi vËn chuyÓn vµ ®æ bª t«ng) ®•îc nèi víi nhau b»ng m¨ng x«ng (kh«ng hµn) ®¶m b¶o kh«ng lät n•íc vµo trong èng vµ trong èng ®æ ®Çy n•íc s¹ch. C¸c èng nµy ph¶i ®Æt song song vµ ®•a xuèng tíi ®¸y lång thÐp (h×nh 6.18b), ®•îc cè ®Þnh cøng vµo lång thÐp vµ ®•îc bÞt kÝn ë hai ®Çu. Nót d•íi võa ®¶m b¶o cho ®Çu d•íi kÝn n•íc tuy vÉn cho phÐp sau nµy khoan thñng ®•îc khi cÇn thiÕt. Dïng mét ®•êng d•ìng kiÓm tra sù th«ng suèt cña èng ®o nh»m b¶o ®¶m viÖc di chuyÓn c¸c ®Çu dß trong èng sÏ dÔ dµng. §Çu èng phÝa trªn ®•îc chuÈn bÞ sao cho cao h¬n mÆt bª t«ng cña ®Çu cäc Ýt nhÊt b»ng 0,2 m. §•êng kÝnh trong tèi thiÓu cña èng ®o lµ 40mm, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c èng ®o ®èi víi mäi cÊu kiÖn mãng n»m trong kho¶ng 0,30m - 1,50m (h×nh 7.18a). §èi víi cäc cã tiÕt diÖn ngang h×nh trßn, ®•êng kÝnh D (h×nh 6.18b) sè l•îng èng dù tÝnh nh• sau: Hai èng nÕu D 0,60m;
  70. Ba èng nÕu 0,60m D 1,20m; Ýt nhÊt 4 èng nÕu D 1,20m. 3.3.5. KiÓm tra chÊt l•îng bª t«ng vµ c«ng nghÖ ®æ bª t«ng Thi c«ng bª t«ng cho cäc khoan nhåi trong ®Êt cã n•íc ngÇm ph¶i tu©n theo quy ®Þnh vÒ ®æ bª t«ng d•íi n•íc vµ ph¶i cã sù qu¶n lý chÊt l•îng bª t«ng khi ®æ b»ng c¸c th«ng sè sau ®©y: §é sôt (cho tõng xe ®æ); Cèt liÖu th« trong bª t«ng kh«ng lín h¬n cì h¹t theo yªu cÇu cña c«ng nghÖ; ChÊt l•îng xim¨ng; Møc hçn hîp bª t«ng trong hè khoan; §é s©u ngËp èng dÉn bª t«ng trong hçn hîp bª t«ng; Khèi l•îng bª t«ng ®· ®æ trong lç cäc; C•êng ®é bª t«ng sau 7 vµ 28 ngµy. CÇn thiÕt lËp cho tõng cäc mét ®•êng cong ®æ bª t«ng quan hÖ gi÷a l•îng thùc tÕ cña bª t«ng vµo cäc vµ thÓ tÝch h×nh häc (lý thuyÕt) cña cäc qua tõng ®é s©u kh¸c nhau. §•êng cong nãi trªn ph¶i cã Ýt nhÊt 5 ®iÓm ph©n bè trªn toµn bé chiÒu dµi cäc. Tr•êng hîp bª t«ng sai lÖch kh«ng b×nh th•êng so víi tÝnh to¸n (Ýt qu¸ hoÆc nhiÒu qu¸ 30%) th× ph¶i dïng c¸c biÖn ph¸p ®Æc biÖt ®Ó thÈm ®Þnh t×m nguyªn nh©n vµ ph•¬ng ph¸p ®æ thÝch hîp. Ngoµi ®iÒu kiÖn vÒ c•êng ®é, bª t«ng cho cäc khoan nhåi ph¶i cã ®é sôt lín ®Ó ®¶m b¶o sù liªn tôc cña cäc (b¶ng 7.33) vµ ph¶i kiÓm tra chÆt chÏ tr•íc khi ®æ, vµ l•îng xim¨ng th•êng kh«ng nhá h¬n 350kg/m3 bª t«ng. B¶ng 6.33. §é sôt cña bª t«ng cäc nhåi (theo TCXD 205- 1998) §iÒu kiÖn sö dông §é sôt (mm) §æ trong hè khoan kh«, cèt thÐp cã kho¶ng c¸ch lín cho 7,5 – 12,5 phÐp bª t«ng dÞch chuyÓn dÔ dµng Kho¶ng c¸ch cèt thÐp kh«ng ®ñ lín ®Ó cho phÐp bª t«ng 10 – 17,5
  71. dÞch chuyÓn dÔ dµng, khi cèt ®Çu cäc n»m trong vïng v¸ch t¹m. Khi ®•êng kÝnh cäc nhá h¬n 600 mm Khi bª t«ng ®•îc ®æ d•íi n•íc hoÆc trong m«i tr•êng 15 dung dÞch sÐt ben-to-nÝt qua èng ®æ (tremie) ViÖc thi c«ng ®æ bª t«ng cho cäc th•êng tiÕn hµnh cïng lóc víi viÖc khoan t¹o lç cho c¸c cäc kh¸c. Nh÷ng chÊn ®éng rung sÏ cã ¶nh h•ëng kh«ng tèt ®Õn qu¸ tr×nh ®«ng cøng cña bª t«ng t•¬i. Do vËy cÇn ph¶i h¹n chÕ t¸c h¹i chÊn ®éng trong m«i tr•êng ®Êt b»ng th«ng sè vËn tèc chuyÓn ®éng cùc ®¹i cña chÊt ®iÓm nh• tr×nh bµy trong b¶ng 6.34. B¶ng 6.34. Møc vËn tèc chÊn ®éng cho phÐp ®èi víi bª t«ng Tuæi cña bª t«ng VËn tèc cùc ®¹i cña chÊt ®iÓm (mm/s) 0 - 4 giê Kh«ng h¹n chÕ 4 - 24 giê 5 - tèt nhÊt lµ kh«ng cã chÊn ®éng 1 - 7 ngµy 50 3.6. KiÓm tra chÊt l•îng th©n cäc ChÊt l•îng cña cäc sau khi ®æ xong bª t«ng th•êng thÓ hiÖn b»ng c¸c chØ tiªu sau: - §é nguyªn vÑn (sù toµn khèi cña cäc); - Sù tiÕp xóc gi÷a mòi cäc vµ ®Êt nÒn; - Søc chÞu t¶i cña cäc. Mét sè ph•¬ng ph¸p kiÓm tra th•êng dïng gåm cã: (1) Ph•¬ng ph¸p siªu ©m truyÒn qua ViÖc th¨m dß b»ng siªu ©m mét cÊu kiÖn mãng b»ng bª t«ng cã ®Æt tr•íc Ýt nhÊt hai èng ®o, song song, bao gåm c¸c b•íc (h×nh 6.19) nh• sau: - Cho mét ®Çu dß (®Çu ph¸t) vµo trong mét èng ®o ®· ®Çy n•íc s¹ch vµ ph¸t sãng siªu ©m truyÒn qua bª t«ng cña cÊu kiÖn mãng; - Cho mét ®Çu dß thø hai (®Çu thu) vµo mét èng kh¸c còng ®Çy n•íc vµ thu sãng siªu ©m nµy ë cïng møc ®é s©u cña
  72. ®Çu ph¸t sãng; khi cÇn (vÝ dô lóc dß ®é lín lç hæng) cã thÓ hai ®Çu thu ph¸t kh«ng cïng ë mét møc ®é s©u nh•ng kho¶ng c¸ch chÐo nµy ph¶i ®•îc x¸c ®Þnh. - Trªn suèt däc chiÒu cao c¸c èng, ®o thêi gian truyÒn sãng siªu ©m gi÷a hai ®Çu dß; - Ghi l¹i sù thay ®æi biªn ®é cña tÝn hiÖu nhËn ®•îc. Mét sè c¸ch ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ kiÓm tra Ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ kiÓm tra do chuyªn gia t• vÊn cã tr×nh ®é chuyªn m«n cao thùc hiÖn vµ chÞu tr¸ch nhiÖm tr•íc ng•êi ®Æt yªu cÇu. §Ó ®¸nh gi¸ chÊt l•îng bª t«ng cña cÊu kiÖn mãng th•êng ph¶i dùa vµo c¸c ®Æc tr•ng ©m ®o ®•îc (nh• vËn tèc, biªn ®é, n¨ng l•îng, thêi gian truyÒn ) hoÆc vµo h×nh d¸ng cña sãng ©m ®•îc ghi l¹i trªn mµn h×nh. Trong b¶ng 6.35 tr×nh bµy c¸ch ®¸nh gi¸ chÊt l•îng bª t«ng theo mét sè ®Æc tr•ng sãng siªu ©m. B¶ng 6.35. §¸nh gi¸ chÊt l•îng bª t«ng th©n cäc khoan nhåi theo ®Æc tr•ng sãng ©m ChÊt l•îng Thêi gian Biªn ®é H×nh d¹ng truyÒn sãng Tèt §Òu ®Æn kh«ng Kh«ng bÞ suy B×nh th•êng ®ét biÕn gi¶m lín Ph©n tÇng T¨ng lín Cã suy gi¶m BiÕn ®æi l¹ Nøt gÉy T¨ng ®ét biÕn Suy gi¶m râ rÖt BiÕn ®æi l¹ Ph•¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l•îng bª t«ng b»ng siªu ©m kh«ng cho th«ng tin vÒ c•êng ®é (hoÆc c¸c ®Æc tr•ng c¬ häc kh¸c nh• m«dun ®µn håi, hÖ sè Poisson). Muèn cã ®•îc c¸c th«ng tin nµy, ë c¸c c«ng tr•êng lín (víi khèi l•îng bª t«ng nhiÒu) ph¶i tiÕn hµnh x©y dùng c¸c t•¬ng quan gi÷a ®Æc tr•ng c¬ häc nµo ®ã (cÇn dïng nã trong kiÓm so¸t chÊt l•îng) víi ®Æc tr•ng ©m.
  73. Trong tr•êng hîp muèn cã nh÷ng sè liÖu s¬ bé vÒ chÊt l•îng hoÆc c•êng ®é bª t«ng th«ng qua c¸c ®Æc tr•ng sãng ©m cã thÓ tham kh¶o b¶ng 7.36 vµ 7.37. B¶ng 6.36. §¸nh gi¸ chÊt l•îng bª t«ng th©n cäc b»ng vËn tèc xung Tèc ®é xung §¸nh gi¸ ft/s m/s chÊt l•îng Trªn 15.000 Trªn 4570 RÊt tèt 12.000 - 15.000 3660 - 4570 Tèt 10.000 - 12.000 3050 -3660 Nghi ngê 7.000 - 10.000 2135 - 3050 KÐm D•íi 7.000 D•íi 2135 RÊt kÐm B¶ng 6.37. CÊp chÊt l•îng bª t«ng th©n cäc theo vËn tèc siªu ©m (kinh nghiÖm Trung Quèc) VËn tèc 2000 2000- 3000- 3500- 4000 ©m (m/s) 3000 3500 4000 ChÊt RÊt kÐm KÐm Trung Tèt RÊt tèt l•îng bª b×nh t«ng CÊp chÊt l•îng V IV III II I cña cäc
  74. Chương 6: Ph•¬ng ph¸p ®ång vÞ phãng x¹ (tia gamma) §Ó kiÓm tra chÊt l•îng vµ ph¸t hiÖn khuyÕt tËt trong bª t«ng mãng, ng•êi ta sö dông nguån ®ång vÞ Cs-137 (hoÆc Cr-60) ®Ó kh¶o s¸t ®Æc tr•ng c¬ b¶n cña vËt liÖu. Khi truyÒn qua bª t«ng, c•êng ®é bøc x¹ bÞ gi¶m yÕu do sù hÊp thô cña bª t«ng. VÒ lý thuyÕt ®· chøng minh ®•îc: mËt ®é bª t«ng thay ®æi phô thuéc tuyÕn tÝnh víi logarit cña c•êng ®é bøc x¹ I thu nhËn theo ph•¬ng tr×nh: = A + B ln I Trong ®ã: A, B ®•îc x¸c ®Þnh trªn mÉu chuÈn trong phßng thÝ nghiÖm phô thuéc vµo c•êng ®é bøc x¹ ban ®Çu Io, chiÒu dµy cña mãng d, hÖ sè suy gi¶m  vµ mét sè tham sè kh¸c. Khi chiÒu dµy d kh«ng ®æi th× viÖc x¸c ®Þnh chØ hoµn toµn phô thuéc vµo sè l•îng tia phãng x¹ ph¸t vµ thu. Tõ mËt ®é vµ sù ph©n bè cña nã sÏ x¸c ®Þnh ®•îc c¸c khuyÕt tËt vµ ®é ®ång nhÊt cña bª t«ng cäc mãng. (3) Ph•¬ng ph¸p biÕn d¹ng nhá (PIT) Ph•¬ng ph¸p thö b»ng biÕn d¹ng nhá dùa trªn nguyªn lý ph¶n x¹ khi trë kh¸ng thay ®æi, cña sãng øng suÊt truyÒn däc theo th©n cäc, g©y ra bëi t¸c ®éng cña lùc xung t¹i ®Çu cäc. Nguyªn lý c«ng t¸c cña thiÕt bÞ dïng trong ph•¬ng ph¸p nµy ®•îc tr×nh bµy vÒ nguyªn t¾c ë h×nh 7.20 víi tr×nh tù thùc hiÖn chñ yÕu nh• sau: - Dïng bóa tay cã l¾p bé c¶m biÕn lùc, ®ãng lªn ®Çu cäc; - Ghi l¹i h×nh sãng lùc xung lµm ®iÒu kiÖn biªn; Lùc c¶n ë mÆt bªn cña cäc m« pháng theo luËt t¾t dÇn tuyÕn tÝnh, lùc c¶n ë mòi cäc m« pháng theo lß xo vµ bé phËn t¾t dÇn. Dïng c¸c tham sè gi¶ ®Þnh cña ®Êt ®Ó tÝnh b»ng ph•¬ng ph¸p lÆp vµ ®iÒu chØnh trë kh¸ng ®Ó sao cho h×nh sãng tÝnh to¸n t•¬ng ®èi
  75. khíp víi h×nh sãng ®o ®•îc tõ thùc tÕ, tõ ®ã ph¸n ®o¸n vÞ trÝ vµ ®é lín khuyÕt tËt. Ngoµi ph•¬ng ph¸p biÕn d¹ng nhá PIT theo tr•êng ph¸i cña Mü, ë ViÖn c¬ häc ViÖt Nam cã hÖ thèng thiÕt bÞ MIMP-15 kiÓm tra chÊt l•îng cäc theo nguyªn lý trë kh¸ng c¬ häc (MIM) cña ng•êi Ph¸p theo tiªu chuÈn Ph¸p NF 160-94. (4). Ph•¬ng ph¸p biÕn d¹ng lín (PDA) Ph•¬ng ph¸p thö b»ng biÕn d¹ng lín (theo m« h×nh E.A. Smith hoÆc theo Case) lµ ph•¬ng ph¸p ®o sãng cña lùc ë ®Çu cäc vµ sãng vËn tèc (tÝch ph©n gia tèc) råi tiÕn hµnh ph©n tÝch thêi gian thùc ®èi víi h×nh sãng (b»ng c¸c tÝnh lÆp) dùa trªn lý thuyÕt truyÒn sãng øng suÊt trong thanh cøng vµ liªn tôc do lùc va ch¹m däc trôc t¹i ®Çu cäc g©y ra. Nguyªn lý cña ph•¬ng ph¸p nh• tr×nh bµy trªn h×nh 6.21. C¸c ®Çu ®o gia tèc vµ øng suÊt ®•îc g¾n chÆt vµo cäc, c¸c tÝn hiÖu tõ ®Çu ®o ®•îc truyÒn tõ cäc nh• n¨ng l•îng lín nhÊt cña bóa, øng suÊt kÐo nÐn lín nhÊt cña cäc, søc chÞu t¶i Case-Goble, hÖ sè ®é nguyªn vÑn ®•îc quan s¸t trong qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm trªn hÖ thèng m¸y ph©n tÝch vµ hiÓn thÞ. C¸c sè liÖu hiÖn tr•êng ®•îc ph©n tÝch b»ng ch•¬ng tr×nh CAPWAP (hoÆc Case) nh»m x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i tæng céng cña cäc, søc chèng ma s¸t cña ®Êt ë mÆt bªn vµ ë mòi cäc cïng mét sè th«ng tin kh¸c vÒ c«ng nghÖ ®ãng vµ chÊt l•îng cäc. KÕt qu¶ kiÓm tra chÊt l•îng cäc b»ng ph•¬ng ph¸p biÕn d¹ng lín ®•îc xö lý b»ng phÇn mÒm chuyªn dông vµ cã d¹ng nh• tr×nh bµy trªn h×nh 6.22. Cã thÓ ph¸n ®o¸n møc ®é khuyÕt tËt (cã tÝnh chÊt ®Þnh tÝnh) cña cäc theo hÖ sè hoµn chØnh  (theo b¶ng 7.38). B¶ng 6.38. Ph¸n ®o¸n møc ®é khuyÕt tËt cña th©n cäc HÖ sè  1,0 0,8-1,0 0,6-0,8 0,6
  76. Møc ®é khuyÕt tËt Hoµn chØnh Tæn thÊt Ýt Ph¸ háng Nøt gÉy Nh• ®· l•u ý trªn ®©y, c¸c ph•¬ng ph¸p kiÓm tra kh«ng ph¸ háng võa nªu cã nh÷ng h¹n chÕ cña nã. Do ®ã ®Ó cã ®é tin cËy cao h¬n trong viÖc x¸c ®Þnh c¸c khuyÕt tËt cña cäc th•êng ph¶i dïng kh«ng Ýt h¬n hai ph•¬ng ph¸p kh¸c nhau ®Ó cïng kiÓm tra vµ x¸c nhËn, kh«ng véi tin vµo mét ph•¬ng ph¸p nµo khi cã nhiÒu nghi ngê vÒ kÕt qu¶. Cã thÓ ®Ó kh¼ng ®Þnh, ph¶i dïng c¸c ph•¬ng ph¸p trùc gi¸c tuy tèn kÐm vµ cång kÒnh nh• khoan lÊy mÉu hoÆc ®µo khi ®iÒu kiÖn cho phÐp. Trong b¶ng 7.39 vµ 7.40 tãm t¾t nªu mét sè •u vµ nh•îc ®iÓm còng nh• ph¹m vi ¸p dông cña c¸c ph•¬ng ph¸p kiÓm tra nãi trªn. B¶ng 6.39. C¸c ph•¬ng ph¸p truyÒn qua trùc tiÕp (tia gamma hoÆc siªu ©m) P Ph•¬ng ph¸p kiÓm tra Ph•¬ng ph¸p kiÓm tra b»ng ph¸p b»ng siªu ©m truyÒn qua gamma truyÒn qua ¦ khuyÕt Nguyªn t¾c -§o sãng siªu ©m truyÒn -§o sè phãng x¹ gi÷a c¸c vµ ®iÒu qua c¸c èng ®Æt s½n èng ®Æt s½n hoÆc c¸c lç kiÖn ¸p hoÆc c¸c lç khoan lÊy khoan lÊy mÉu. dông mÉu. -Nguån phãng x¹ vµ ®Çu thu -C¸c dao ®éng ®•îc ®Ó trong c¸c èng gÇn nhau
  77. truyÒn tõ mét èng kh¸c hoÆc ®èi diÖn nhau cã ®æ ®Çy cïng cao ®é ®Ó ®o thêi n•íc. Vïng mËt ®é thÊp sÏ gian ®Õn vµ biªn ®é dao lµm t¨ng photon trªn ®Çu ®o. ®éng ¦u ®iÓm -T•¬ng ®èi nhanh -T•¬ng ®èi nhanh -X¸c ®Þnh ®•îc khuyÕt -X¸c ®Þnh ®•îc khuyÕt tËt tËt gi÷a c¸c èng kh¸ gi÷a c¸c èng kh¸ chuÈn chuÈn -Kh«ng bÞ h¹n chÕ ®é s©u -Kh«ng bÞ h¹n chÕ ®é -Xem kÕt qu¶ ngay trªn mµn s©u h×nh -Xem kÕt qu¶ ngay trªn mµn h×nh Nh•îc -Ph¶i ®Æt tr•íc c¸c èng -Ph¶i ®Æt tr•íc c¸c èng hoÆc ®iÓm hoÆc ph¶i khoan lç ph¶i khoan lç -Khã x¸c ®Þnh ®•îc -Cã thÓ g©y nhiÔm phãng x¹ khuyÕt tËt ë gÇn mÆt bªn -Kho¶ng c¸ch lín nhÊt gi÷a cña cäc c¸c èng lµ 80cm. øng dông -KiÓm tra ®ång chÊt cña -KiÓm tra ®ång chÊt cña bª bª t«ng hoÆc x¸c ®Þnh t«ng hoÆc x¸c ®Þnh bÊt kú bÊt kú khuyÕt tËt nµo khuyÕt tËt nµo trong th©n cäc trong cäc B¶ng 6.40. C¸c ph•¬ng ph¸p thö ®éng bÒ mÆt (PIT, MIM, PDA) Ph•¬ng ph¸p thö ®éng Ph•¬ng ph¸p thö ®éng biÕn P.ph¸p biÕn d¹ng nhá (gâ - PIT, d¹ng lín (PDA) ¦ khuyÕt MIM) Nguyªn - §o thêi gian truyÒn - §o vËn tèc vµ biÕn d¹ng ®Çu t¾c vµ sãng däc trong bª t«ng. cäc. ®iÒu kiÖn - Dïng bóa gâ vµo ®Çu - Dïng bóa r¬i tù do trªn ®Çu ¸p dông cäc truyÒn sãng nÐn ®i cäc ®Ó g©y ra chuyÓn dÞch cäc xuèng gÆp mòi cäc hoÆc vµo trong ®Êt bÊt kú khuyÕt tËt nµo sÏ - Dïng lý thuyÕt ph•¬ng tr×nh ph¶n x¹ l¹i bÒ mÆt. truyÒn sãng ®Ó ph©n tÝch
  78. - ViÖc ph©n tÝch sÏ tiÕn hµnh sau ¦u ®iÓm - Kh«ng cÇn ch«n èng -Kh«ng cÇn ch«n èng tr•íc tr•íc -ThiÕt bÞ gän nhÑ x¸ch tay - ThiÕt bÞ gän nhÑ x¸ch -Nhanh tay - Nhanh Nh•îc -Kh«ng x¸c ®Þnh ®•îc -Ph¶i cã qu¶ bóa r¬i ®ñ nÆng ®iÓm ®•êng kÝnh cäc vµ g©y va ®Ëp trªn ®Çu cäc -Kh«ng x¸c ®Þnh ®•îc khoan nhåi c¸c khuyÕt tËt trong ph¹m -ViÖc chuÈn bÞ thö rÊt phøc vi 30cm ë ®Çu cäc hoÆc t¹p vµ ®ßi hái sù cÈn thËn cao. chiÒu dµi lín h¬n 30 lÇn ®•êng kÝnh øng dông -KiÓm tra s¬ bé tÝnh ®ång -X¸c ®Þnh kh¸ chÝnh x¸c vÞ trÝ nhÊt cña bª t«ng vµ x¸c vµ møc ®é khuyÕt tËt trªn th©n ®Þnh s¬ bé khuyÕt tËt cäc. trong th©n cäc -X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc (ph©n bè ma s¸t thµnh bªn+søc chèng ë mòi) -X©y dùng ®•îc biÓu ®å quan hÖ t¶i träng chuyÓn vÞ. 3.3.7. KiÓm tra søc chÞu t¶i cña cäc Søc chÞu t¶i cña cäc lµ th«ng sè quan träng vµ cã ý nghÜa nhÊt ph¶n ¸nh chÊt l•îng cña cäc ®· thi c«ng. ViÖc thö cäc ®Ó x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña nã th•êng lµ c«ng viÖc tèn kÐm vµ kh«ng ph¶i bao giê còng cã thÓ thùc hiÖn ®•îc cho nhiÒu lo¹i cäc t¹i c«ng tr•êng. ThÝ nghiÖm b»ng ph•¬ng ph¸p ®éng khi dïng c¸c c«ng thøc ®éng quen biÕt cña Gerxevanov vµ Hiley lµ ®iÒu mµ nhµ thÇu th•êng ¸p dông l©u nay, chØ cã ®iÒu lµ ®èi víi cäc nhåi ®•êng kÝnh lín, ph•¬ng ph¸p thö ®éng võa nãi tá ra kh«ng tin cËy.
  79. ThÝ nghiÖm b»ng biÕn d¹ng lín PDA tuy lµ mét c«ng cô kh¸ hiÖn ®¹i vµ ®•îc dïng réng r·i ë c¸c n•íc ph¸t triÓn nh•ng còng chØ thÝch hîp cho cäc ®ãng hoÆc cäc nhåi ®•êng kÝnh nhá. (1) Ph•¬ng ph¸p thö cäc b»ng nÐn tÜnh ®•îc xem lµ ph•¬ng ph¸p kinh ®iÓn vµ ®¸ng tin cËy tuy r»ng khi so s¸nh c¸c ph•¬ng ph¸p nÐn tÜnh kh¸c nhau ®· chøng tá r»ng chóng th•êng cho c¸c kÕt qu¶ kh«ng gièng nhau. §iÒu ®ã phô thuéc vµo ph•¬ng ph¸p gia t¶i, quy •íc vÒ ®é lón øng víi t¶i träng giíi h¹n kh¸c nhau vµ c¸ch x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i giíi h¹n kh¸c nhau. VËy, ®Ó tr¸nh xÈy ra nghi ngê vµ tranh chÊp cÇn ph¶i x¸c ®Þnh quy tr×nh thö tÜnh cäc trong ch•¬ng tr×nh kiÓm tra chÊt l•îng cña m×nh trªn c¬ së lùa chän mét trong c¸c tiªu chuÈn nh• TCXD 88-82 (ViÖt Nam, s¾p so¸t xÐt l¹i), ASTM D1142-81 (Mü) hoÆc CP 2004 (Anh). Dïng ®èi träng (qu¶ nÆng, vËt liÖu x©y dùng, bao c¸t) víi hÖ thèng kÝch thuû lùc hoÆc dïng ph•¬ng ph¸p neo víi hÖ thèng kÝch thuû lùc lµ c¸ch th•êng dïng hiÖn nay trong thö tÜnh. Trªn h×nh 6.23 tr×nh bµy hÖ thèng thiÕt bÞ neo cña h·ng BAUER (CHLB) §øc ®Ó thö tÜnh cäc nhåi ®•êng kÝnh 1200mm, dµi 18,50m víi t¶i träng 1700 tÊn ë ®é lón 12,1m t¹i A rËp Xªut. (2) Ph•¬ng ph¸p thö tÜnh cäc cã g¾n thiÕt bÞ ®o lùc vµ chuyÓn vÞ Quanh th©n cäc theo chiÒu s©u, thèng tin thu ®•îc gåm: Lùc Qi, chuyÓn vÞ i ë c¸c ®é s©u kh¸c nhau Li cña cäc. §©y lµ ph•¬ng ph¸p do HiÖp héi thÝ nghiÖm vËt liÖu cña Mü (ASTM) ®Ò nghÞ. S¬ ®å cäc cã g¾n thiÕt bÞ ®o nh• tr×nh bµy trªn h×nh 6.24 vµ quan hÖ Qi vµ i cã thÓ biÓu diÔn: 2AE i Qi Q Li Trong ®ã: A, E - lÇn l•ît lµ diÖn tÝch tiÖn diÖn vµ m«dun ®µn håi cña cäc; i - chuyÓn vÞ ®o ®•îc cña cäc ë ®é s©u Li;
  80. Q - cÊp t¶i träng t¸c dông lªn ®Çu cäc. CÊp t¶i träng Q cã thÓ tiÕn hµnh nh• thö tÜnh truyÒn thèng vµ kÕt qu¶ thu ®•îc kh«ng chØ lµ chuyÓn vÞ vµ lùc t¸c dông ë ®Çu cäc mµ chñ yÕu lµ ph©n bè ma s¸t quanh th©n cäc theo chiÒu s©u vµ ph¶n lùc ë mòi cäc, ®iÒu nµy cã ý nghÜa quan träng trong thùc tÕ tÝnh to¸n vµ kiÓm tra søc chÞu t¶i cña cäc. §èi víi cäc ®ãng, thiÕt bÞ ®o ®•îc g¾n trªn mÆt ngoµi cña cäc, cßn ®èi víi cäc nhåi, g¾n thiÕt bÞ tr•íc khi ®æ bª t«ng. Nhê kÕt qu¶ ®o cña ph•¬ng ph¸p nµy cho phÐp x¸c ®Þnh hîp lý chiÒu dµi cña cäc còng nh• viÖc tÝnh lón (tõ ¸p lùc ë mòi cäc) sÏ chÝnh x¸c h¬n so víi c¸c ph•¬ng ph¸p thö truyÒn thèng. (3). Ph•¬ng ph¸p thö hiÖn ®¹i Khi cäc nhåi cã ®•êng kÝnh vµ chiÒu dµi lín víi søc chÞu t¶i hµng ngµn tÊn th× ph•¬ng ph¸p thö tÜnh nãi trªn kh«ng thÓ thùc hiÖn ®•îc. H¬n n÷a khi nh÷ng cäc nµy ë gi÷a s«ng hoÆc ngoµi biÓn th× viÖc chÊt t¶i hoÆc neo lµ ph•¬ng ph¸p kh«ng cã tÝnh kh¶ thi. Do vËy ng•êi ta ®· t×m ph•¬ng ph¸p kh¸c ®Ó thö søc chÞu t¶i cña cäc. Ph•¬ng ph¸p hép t¶i träng OSTERBERG Nguyªn lý: Dïng mét (hay nhiÒu) hép t¶i träng OSTERBERG (hép sÏ lµm viÖc nh• kÝch thuû lùc) ®Æt ë mòi khoan cäc nhåi hoÆc ë 2 vÞ trÝ mòi vµ th©n cäc tr•íc khi ®æ bª t«ng th©n cäc (xem h×nh 6.25). Sau khi bª t«ng ®· ®ñ c•êng ®é tiÕn hµnh thö t¶i b»ng b¬m dÇu ®Ó t¹o ¸p lùc trong hép kÝch. Theo nguyªn lý ph¶n lùc, lùc truyÒn xuèng ®Êt ë mòi cäc b»ng lùc truyÒn lªn th©n cäc, ng•îc l¹i víi lùc nµy lµ träng l•îng cäc vµ ma s¸t ®Êt chung quanh. ViÖc thö sÏ ®¹t ®Õn ph¸ ho¹i khi mét trong hai ph¸ ho¹i xÈy ra ë mòi vµ quanh th©n cäc. Dùa theo c¸c thiÕt bÞ ®o chuyÓn vÞ vµ ®o lùc g¾n s½n trong hép OSTERBERG sÏ vÏ ®•îc c¸c biÓu ®å quan hÖ gi÷a lùc t¸c dông vµ chuyÓn vÞ mòi cäc vµ chuyÓn vÞ th©n cäc. Tuú theo tr•êng hîp ph¸ ho¹i cã thÓ thu ®•îc mét trong hai d¹ng biÓu ®å quan hÖ t¶i träng chuyÓn vÞ cã d¹ng gÇn gièng nh• biÓu ®å P-S trong thö tÜnh truyÒn thèng. Ph•¬ng ph¸p nµy phï hîp víi c¸c cäc cã søc chèng cho phÐp ë thµnh bªn
  81. vµ mòi t•¬ng ®•¬ng nhau, nÕu kh«ng, ph¶i •íc tÝnh ®Ó ®Æt hép ¸p lùc t¹i nhiÒu tÇng trong th©n cäc.
  82. Chương 7: Ph•¬ng ph¸p thö tÜnh ®éng STATNAMIC Nguyªn lý: §Æt mét thiÕt bÞ d¹ng ®éng c¬ ph¶n lùc vµ ®èi träng lªn ®Çu cäc. Th«ng qua viÖc ®èt nhiªn liÖu r¾n trong buång ¸p lùc cña ®éng c¬ sÏ t¹o nªn mét ¸p suÊt ®Èy khèi ®èi träng lªn phÝa trªn ®ång thêi sÏ g©y ra mét lùc t¸c dông lªn ®Çu cäc theo chiÒu ng•îc l¹i. §o chuyÓn vÞ cña cäc d•íi t¸c dông cña lùc næ vµ c¸c th«ng sè biÕn d¹ng + gia tèc ®Çu cäc sÏ x¸c ®Þnh ®•îc søc chÞu t¶i cña cäc (h×nh 7.26). C¸c sè liÖu vÒ quan hÖ t¶i träng-chuyÓn vÞ cña cäc ®•îc x¸c ®Þnh b»ng hép t¶i träng vµ ®Çu ®o laser g¾n s½n trong thiÕt bÞ STATNAMIC. Trªn h×nh 7.27 tr×nh bµy cÊu t¹o cña thiÕt bÞ nµy. Trong ph•¬ng ph¸p STATNAMIC ng•êi ta ®· x¸c ®Þnh ®•îc gia tèc a cña khèi ph¶n lùc (F12 = ma) dÞch chuyÓn lªn phÝa trªn lín gÊp 20 lÇn gia tèc cña cäc dÞch chuyÓn xuèng phÝa d•íi (F21 = -F12). Nh• vËy träng l•îng cña khèi ph¶n lùc chØ cÇn b»ng 1/20 ®èi träng dù kiÕn trong thö tÜnh ®· t¹o nªn ®•îc mét lùc lín gÊp 20 lÇn lùc truyÒn lªn ®Çu cäc. Nhê ®ã viÖc thö t¶i b»ng STATNAMIC sÏ gi¶m rÊt nhiÒu vÒ quy m« vµ chi phÝ so víi thö tÜnh nh•ng kÕt qu¶ ®¹t ®•îc rÊt gÇn víi ph•¬ng ph¸p tÜnh. STATNAMIC ®•îc ph¸t triÓn tõ n¨m 1988 víi t¶i träng ®¹t ®Õn 0,1MN. §Õn 1994 ®· cã thiÕt bÞ thÝ nghiÖm ®Õn 30MN. C¸c n•íc Mü, Canada, Hµ Lan, NhËt B¶n, §øc, Israel vµ Hµn Quèc ®· dïng ph•¬ng ph¸p nµy. N¨m1995 t• vÊn Anh ACER ®· ®Ò nghÞ dïng ph•¬ng ph¸p nµy ®Ó thö cäc èng thÐp t¹i c¶ng c«ngten¬ T©n ThuËn (thµnh phè Hå ChÝ Minh) víi t¶i träng 3MN nh•ng ch•a ®•îc phÝa ViÖt Nam chÊp thuËn. Tãm l¹i nh÷ng kiÓm tra chÝnh cña cäc cã thÓ tham kh¶o ë b¶ng 7.41. B¶ng 7.41. Nh÷ng h¹ng môc kiÓm tra chÊt l•îng chÝnh cña cäc ( cäc chÕ t¹o s½n vµ cäc nhåi ) ( theo [1])
  83. T C¸c th«ng sè kiÓm tra vµ yªu Sai lÖch giíi h¹n so víi th«ng T cÇu cña tiªu chuÈn sè vµ yªu cÇu 1 2 3 1 §ãng cäc thö theo sè l•îng vµ vÞ Kh«ng Ýt h¬n qui ®Þnh cña tiªu trÝ do thiÕt kÕ xem xÐt ®Ó chÝnh chuÈn TCXD 205 : 1998 vµ thö x¸c ho¸ søc chÞu t¶i theo tiªu chuÈn thö tÜnh 2 Sai lÖch vÒ chiÒu s©u h¹ cäc: - §èi víi cäc dµi ®Õn 10 m Kh«ng h¹ ®•îc ph¶i nhá h¬n 15% chiÒu dµi - §èi víi cäc dµi h¬n 10 m NÕu kh«ng h¹ ®•îc v•ît qu¸ 10% chiÒu dµi th× ph¶i t×m nguyªn nh©n vµ cã kÕt luËn cña c¬ quan thiÕt kÕ vÒ kh¶ n¨ng sö dông cäc nµy mµ kh«ng cÇn ®ãng cäc bæ sung 3 TrÞ sè chèi cña cäc vµ sù chÝnh §o ®é chèi víi ®é chÝnh x¸c x¸c cña nã khi : kh«ng Ýt h¬n 0,1 cm b»ng ph•¬ng ph¸p ®¶m b¶o sù chÝnh x¸c Êy - Khi ®ãng b»ng bóa h¬i ®¬n TrÞ trung b×nh cña 10 nh¸t bóa ®éng hoÆc bóa ®iezen cuèi cïng lÊy trong 3 lÇn ®ãng ( tæng céng 30 nh¸t ) - Khi ®ãng cäc b»ng bóa song §o theo nh¸t ®Ëp cuèi cïng khi ®éng kÐo dµi trong thêi gian kh«ng Ýt h¬n 3 phót vµ x¸c ®Þnh b»ng trÞ trung b×nh vÒ ®é s©u h¹ cäc tõ mét nh¸t ®Ëp trong phót cuèi cïng §é chèi kh«ng thÓ lín h¬n ®é chèi tÝnh to¸n x¸c ®Þnh theo
  84. tiªu chuÈn thö cäc. 4 §ãng cäc BTCT ph¶i dïng mò Kh«ng cho phÐp ph¸ ho¹i ®Çu cäc vµ ®Öm ®Çu cäc cäc 5 §ãng cäc ph¶i tiÕn hµnh theo cèt Khi kh«ng cã qui ®Þnh cèt ®¸y ®¸y hè mãng vµ kh«ng ®•îc cao vµ bÞ tråi cao th× b¾t buéc ph¶i tråi qu¸ ®¸y hè ®iÒu chØnh ®é s©u h¹ cäc 6 Kh¼ng ®Þnh ®•îc mòi cäc ®· vµo KÕt luËn ch¾c ch¾n b»ng thö trong líp ®Êt chÆc theo ®é s©u nghiÖm r»ng mòi cäc ®· vµo thiÕt kÕ líp ®Êt chÆt nh• thiÕt kÕ qui ®Þnh 7 Kh«ng cho phÐp sai lÖch ®Çu cäc Cäc cã ®•êng kÝnh hoÆc c¹nh trªn mÆt b»ng so víi vÞ trÝ thiÕt kÕ cña tiÕt diÖn ®Õn 0,5m lín h¬n c¸c trÞ sè sau : - Khi cäc bè trÝ 1 hµng Theo chiÒu ngang cña hµng - 0,2D Theo chiÒu däc cña hµng - 0,3D - Khi cäc bè trÝ thµnh nhãm vµ ë ngoµi cïng theo chiÒu ngang trong mãng b¨ng cã 2 - 3 hµng - 0,2D ë vÞ trÝ cßn l¹i vµ däc hµng - 0,3D - Khi cäc bè trÝ thµnh " tr•êng Cäc ngoµi cïng - 0,2D cäc " d•íi toµn bé nhµ vµ c«ng Cäc ë gi÷a - 0,4 D tr×nh - Khi cäc ®¬n vµ cäc cét ( chØ cã LÇn l•ît lµ 5 vµ 3 cm. " D " 1 cäc ) ®•êng kÝnh cäc trßn hoÆc c¹nh bÐ cña cäc tiÕt diÖn ch÷ nhËt. - Cäc ®ãng, cäc khoan nhåi vµ Cäc cã " D " lín h¬n 0,5m cäc nhåi Theo chiÒu ngang - 10 cm Theo chiÒu däc - 15 cm Cäc ®¬n - 8 cm 8 Sai lÖch vÒ ®é cao ®Çu cäc: - Trong ®µi ®æ bª t«ng toµn khèi Kh«ng lín h¬n 3 cm
  85. - Trong ®µi l¾p ghÐp Kh«ng lín h¬n 1 cm - Trong mãng kh«ng ®µi cã mò Kh«ng lín h¬n 5 cm cäc l¾p ghÐp - Trong cäc cét Kh«ng lín h¬n 3 cm 9 §é nghiªng cña cäc so víi trôc Kh«ng v•ît qu¸ 1% th¼ng ®øng ( kh«ng kÓ cäc cét ) 1 §é nghiªng cña lç khoan ( khi Kh«ng ®•îc qu¸ 1% 0 lµm cäc khoan nhåi ) 1 Sai lÖch ®èi víi cäc khoan nhåi 1 cã më réng ®¸y: - Cèt s©u cña phÇn më vµ ®¸y cäc Kh«ng ®•îc qu¸ 10cm - §•êng kÝnh lç khoan Kh«ng ®•îc qu¸ 5 cm - §•ßng kÝnh chç më réng Kh«ng ®•îc qu¸ 10 cm 1 §é sai lÖch lç khoan cäc nhåi Theo ®iÓm 7 2 trªn mÆt b»ng 1 Sai lÖch so víi vÞ trÝ thiÕt kÕ ®µi 3 cäc ®óc s½n cña mãng nhµ ë vµ nhµ c«ng céng: - §èi víi c¸c trôc ®Þnh vÞ Kh«ng ®•îc qu¸ 10 mm - §èi víi ®é cao mÆt ®µi Kh«ng ®•îc qu¸ 5mm 1 Sai lÖch so víi vÞ trÝ thiÕt kÕ cña 4 ®µi cäc ®óc s½n cho mãng nhµ s¶n xuÊt: - §èi víi trôc ®Þnh vÞ Kh«ng ®•îc qu¸ 20 mm - §èi víi ®é cao mÆt ®µi Kh«ng ®•îc qu¸ 10 mm 1 Sai lÖch trôc mò cäc so víi trôc Kh«ng ®•îc qu¸ 10mm 5 cäc 1 BÒ dµy líp v÷a ®Öm gi÷a ®µi vµ Kh«ng ®•îc qu¸ 30mm 6 mò cäc 1 BÒ dµy líp v÷a ®Öm trong mãng 7 cäc kh«ng ®µi: - Gi÷a b¶n vµ mò cäc Kh«ng lín h¬n 30mm