bài giảng môn học thiết kế hệ thống cầu đường, chương 5

Chia sẻ: Tran Van Duong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:90

Thêm vào BST

Báo xấu

162
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cọc bêtông đúc tại chỗ được thi công bằng cách đμo đất, đóng khuôn hay khoan lỗ sâu trong đất tới cao trình thiết kế rồi đổ bêtông lấp đầy lỗ tạo ra cọc ngay tại vị trí thiết kế. - Có nhiều cách tạo lỗ: Đμo thủ công. Đóng 1 ống thép hay ống vách lμm khuôn. Khoan bằng các tổ hợp máy khoan hiện đại. - Những loại cọc nμy có thể khác nhau về đặc điểm công nghệ: Không hoặc có ống vách. Không hoặc có chân mở rộng. Khác nhau...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: bài giảng môn học thiết kế hệ thống cầu đường, chương 5

• §Æc ®iÓm cña cäc khoan nhåi • Ph©n lo¹i cäc khoan nhåi • ThiÕt bÞ khoan vμ më réng ch©n cäc khoan nhåi • C«ng nghÖ gia c«ng vμ h¹ lång thÐp • C«ng nghÖ ®æ bªt«ng
- Cäc bªt«ng ®óc t¹i chç ®−îc thi c«ng b»ng c¸ch ®μo ®Êt, ®ãng khu«n hay khoan lç s©u trong ®Êt tíi cao tr×nh thiÕt kÕ råi ®æ bªt«ng lÊp ®Çy lç t¹o ra cäc ngay t¹i vÞ trÝ thiÕt kÕ. - Cã nhiÒu c¸ch t¹o lç: • §μo thñ c«ng. • §ãng 1 èng thÐp hay èng v¸ch lμm khu«n. • Khoan b»ng c¸c tæ hîp m¸y khoan hiÖn ®¹i. - Nh÷ng lo¹i cäc nμy cã thÓ kh¸c nhau vÒ ®Æc ®iÓm c«ng nghÖ: • Kh«ng hoÆc cã èng v¸ch. • Kh«ng hoÆc cã ch©n më réng. • Kh¸c nhau vÒ c«ng nghÖ t¹o lç, lÊy ®Êt, ®óc cäc,... - Cäc ®óc t¹i chç ®−îc thi c«ng theo c«ng nghÖ kh¸c nhau: • C«ng nghÖ hæn hîp ®ãng khu«n vμ ®óc cäc t¹i chç, gäi lμ cäc nhåi. • C«ng nghÖ khoan vμ ®óc cäc, gäi lμ cäc khoan nhåi.
H×nh 1: Mét sè lo¹i cäc bªt«ng ®óc t¹i chç ®−êng kÝnh lín a. Lo¹i cã èng v¸ch b. Lo¹i kh«ng dïng èng v¸ch c. Lo¹i cã më réng ch©n d.Lo¹i t¨ng c−êng ma s¸t quanh th©n cäc
- −u ®iÓm: • Rót bít ®−îc c«ng ®o¹n ®óc s½n cäc • Kh«ng cÇn ®iÒu ®éng nh÷ng c«ng cô vËn t¶i, bèc xÕp cång kÒnh, cÈu l¾p phøc t¹p nhÊt. • Cã kh¶ n¨ng thay ®æi kÝch th−íc h×nh häc ®Ó phï hîp víi thùc tr¹ng cña ®Êt nÒn ®−îc ph¸t hiÖn chÝnh x¸c h¬n trong qu¸ tr×nh thi c«ng. • Cao ®é ®Çu cäc còng cã thÓ quyÕt ®Þnh l¹i cho phï hîp ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh vμ ®Þa chÊt. • Trong ®Êt dÝnh t¹i bÊt kú phÇn nμo, ®iÓm nμo trªn th©n cäc vÉn cã thÓ më réng thªm gÊp 2-3 lÇn ®−êng kÝnh; phÇn trªn ®Ønh còng dÔ dμng më réng ®−êng kÝnh. • Cã kh¶ n¨ng sö dông trong mäi ®Þa tÇng kh¸c nhau, dÔ dμng v−ît qua ch−íng ng¹i vËt. • Th−êng tËn dông hÕt kh¶ n¨ng chÞu lùc theo vËt liÖu. • Kh«ng g©y tiÕng ån vμ chÊn ®éng m¹nh lμm ¶nh h−ëng c«ng tr×nh vμ m«i tr−êng xung quanh. • Cã thÓ trùc quan kiÓm tra c¸c líp ®Þa tÇng b»ng mÉu ®Êt lÊy lªn tõ hè ®μo; cã thÓ thÝ nghiÖm ngay t¹i hiÖn tr−êng, ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu lùc cña ®Êt ®¸y hè khoan.
• Cã thÓ sö dông ®Ó më réng cÇu cò, còng nh− sö dông tèt ë nh÷ng n¬i ®Þa h×nh dèc. H×nh 2
- Nh−îc ®iÓm: • S¶n phÈm trong suèt qu¸ tr×nh thi c«ng n»m s©u d−íi lßng ®Êt, c¸c khuyÕt tËt x¶y ra kh«ng kiÓm tra trùc tiÕp b»ng m¾t th−êng. • Th−êng ®Ønh cäc nhåi ph¶i kÕt thóc trªn mÆt ®Êt, khã cã thÓ kÐo dμi th©n cäc lªn phÝa trªn → ph¶i lμm bÖ mãng ngËp s©u d−íi mÆt ®Êt hoÆc ®¸y s«ng.. • RÊt dÔ x¶y ra c¸c khuyÕt tËt, ¶nh h−ëng ®Õn chÊt l−îng cäc. • Thi c«ng phô thuéc vμo thêi tiÕt, cã khi ph¶i dõng thi c«ng vμ lÊp lç khoan t¹m thêi. HiÖn tr−êng thi c«ng dÔ bÞ lÇy léi khi sö dông v÷a sÐt do bÞ bªt«ng träng cäc ®Èy ra ngoμi. • Riªng ®èi víi ®Êt c¸t, nhiÒu khã kh¨n phøc t¹p cã thÓ x¶y ra: më réng cäc rÊt khã thùc hiÖn ®óng víi kÝch th−íc mong muèn. • Cäc nhåi nÕu bÞ lón trong c¸t sÏ g©y hiÖn t−îng sôt mÆt ®Êt vμ ¶nh h−ëng xÊu cho c¶ nh÷ng c«ng tr×nh xung quanh.
2.1-Ph©n theo kh¶ n¨ng chÞu lùc cña ®Êt nÒn: - Còng nh− c¸c lo¹i cäc kh¸c, cäc khoan nhåi ph©n lo¹i theo 2 thμnh phÇn lμ lùc ma s¸t xung quanh cäc vμ lùc chèng d−íi ch©n cäc. - Ta cã thÓ ph©n thμnh 3 tr−êng hîp sau: • Cäc khoan nhåi trong nÒn ®Êt ®ång nhÊt: kÕt hîp 2 thμnh phÇn lùc ma s¸t vμ lùc chèng d−íi ch©n cäc.
• Cäc chèng trªn ®Êt cøng. • Cäc chèng trªn ®¸.
2.2-Ph©n theo kÝch cì: cã 2 lo¹i • Cäc cã ®−êng kÝnh nhá • Cäc cã ®−êng kÝnh lín. 2.3-Ph©n theo h×nh d¹ng: cã 2 lo¹i • Cäc th¼ng, cã tiÕt diÖn h×nh trô trßn ®Æc, tiÕt diÖn kh«ng ®æi. • Cäc më réng ch©n nh»m gi¶m chiÒu dμi cäc, cäc cã thÓ më réng thªm 1 sè ®ît t¹i 1 sè ®iÓm trªn th©n cäc. 2.4-Ph©n theo c«ng nghÖ: cã 3 nhãm 2.4.1-C«ng nghÖ khoan kh«: - Tr×nh tù thi c«ng: • Khoan t¹o lç vμ më réng ch©n cäc nÕu yªu cÇu. • §æ bªt«ng bÞt ®¸y. • §Æt lång thÐp phÇn trªn cäc.
H×nh 3: C«ng nghÖ khoan kh« a. Khoan lç b. §Æt lång thÐp c. §æ bªt«ng 1. §Êt dÝnh 2. §Çu khoan 3. èng ®æ bªt«ng 4. Cèt thÐp
- Ph−¬ng ph¸p nμy ®−îc ¸p dông: • Trong tr−êng hîp ®Êt dÝnh, sÐt chÆt trong suèt chiÒu s©u khoan cäc. • §èi víi c¸t pha sÐt th× mùc n−íc ngÇm thÊp h¬n ®¸y lç khoan hoÆc n−íc thÊm vμo kh«ng ®¸ng kÓ vμ cã kh¶ n¨ng b¬m hót c¹n. 2.4.2-C«ng nghÖ khoan èng v¸ch: -Tr×nh tù c«ng nghÖ: • Khoan t¹o lç trong ®Êt dÝnh. • Thªm v÷a sÐt vμo lç khi ®· khoan ®Õn líp ®Êt rêi, thÊm n−íc. • H¹ èng v¸ch khi ®· qua líp ®Êt rêi. • LÊy hÕt v÷a sÐt vμ lμm kh« lç khoan. • TiÕp tôc khoan ®Õn cao ®é thiÕt kÕ. • Më réng ch©n b»ng c¸nh xÐn g¸ l¾p t¹i ®Çu khoan. • §æ bªt«ng ®ång thêi kÐo èng v¸ch ra khái lç khoan.
H×nh 4: C«ng nghÖ dïng èng v¸ch thi c«ng cäc khoan nhåi 1. §Êt dÝnh 2. §Êt rêi 3. §Çu khoan 4. V÷a sÐt 5. èng v¸ch 6. MÆt bªt«ng t−¬i 7. Dung dÞch trμn ra khe gi÷a èng v¸ch vμ ®Êt
H×nh 5: Dùng èng v¸ch
- èng v¸ch ®−îc sö dông trong tr−êng hîp: • Thi c«ng cã n−íc mÆt. • Lç khoan cäc xuyªn qua c¸c tÇng ®Êt sÐt nh·o, c¸t sái cuéi rêi r¹c. • Qua c¸c hang ®éng vμ bªn c¹nh nh÷ng c«ng tr×nh ®· cã. • Khi khoan gÆp n−íc ngÇm, ®Êt cã m¹ch n−íc ngÇm dÔ sôt lì. - èng v¸ch cã thÓ ®Ó l¹i hoÆc rót ®i: • Khi ®Ó èng v¸ch l¹i: kho¶ng c¸ch gi÷a ngoμi èng v¸ch vμ ®Êt cã ®Çy v÷a sÐt hoÆc dung dÞch khoan ph¶i ®−îc thay thÕ b»ng c¸ch b¬m v÷a xim¨ng cã chÊt phô gia víi ¸p suÊt cao trong 1 èng dÉn ®−a s©u vμo khe, xuèng tËn ®¸y líp v÷a sÐt. • Khi rót èng v¸ch: cÇn tiÕn hμnh ngay khi bªt«ng vÉn cßn ë thÓ nh·o. MÆt tho¸ng cña bªt«ng t−¬i trong èng ph¶i cao h¬n mÆt tho¸ng cña v÷a sÐt → ®Ó thay thÕ v÷a sÐt cßn tån ®äng bªn ngoμi chung quanh èng v¸ch. Ph¶i tÝnh to¸n chi tiÕt ®Ó khèi l−îng bªt«ng ®ñ lÊp ®Çy lç khoan
2.4.3-C«ng nghÖ dïng v÷a sÐt hoÆc dung dÞch khoan: -Tr×nh tù c«ng nghÖ: • Khoan qua líp ®Êt dÝnh. • Thªm v÷a sÐt khi gÆp ®Êt dÔ s¹t lì hoÆc cã n−íc ngÇm. • §Æt lång thÐp vμo hè khoan vÉn ®Çy v÷a sÐt. • §æ bªt«ng d−íi n−íc b»ng èng ®æ th¼ng ®øng cho tíi khi bªt«ng thay chæ vμ dån hÕt v÷a sÐt ra ngoμi bÓ chøa. → C«ng nghÖ nμy thay thÕ èng v¸ch trong mäi t×nh huèng ®Þa chÊt. -Khi thùc hiÖn c«ng nghÖ nμy cÇn chó ý: • L−îng v÷a sÐt vμ dung dÞch khoan ph¶i ®¶m b¶o t¹o ra cét dung dÞch kh¸ cao víi tû träng lín h¬n n−íc th× míi th¾ng ®−îc ¸p lùc n−íc ngÇm, ¸p lùc ®Èy ngang cña ®Êt. • Ph¶i cã biÖn ph¸p duy tr× chÊt l−îng v÷a sÐt hoÆc dung dÞch khoan theo c¸c tham sè quy ®Þnh 1 c¸ch nghiªm ngÆt.
H×nh 6: C«ng nghÖ v÷a sÐt thi c«ng cäc khoan nhåi 1. §Êt dÝnh 2. §Êt rêi 3. V÷a sÐt 4. Cèt thÐp 5. BÓ chøa
H×nh 7: B¬m ®ung dÞch */Ngoμi ra, trong 1 sè tr−êng hîp cã khi chØ dïng cét n−íc ®Ó ®¶m b¶o cho v¸ch lç khoan kh«ng bÞ s¹t lë. §©y lμ 1 trong c¸c gi¶i ph¸p ®¬n gi¶n vμ kinh tÕ; thùc chÊt lμ gi÷a cho mùc n−íc th−êng xuyªn trong lç khoan lu«n lu«n cao h¬n mùc n−íc s«ng hoÆc n−íc ngÇm xung quanh ®Ó t¹o ra 1 ¸p lùc gi÷ cho v¸ch khoan kh«ng bÞ sôt. Tuy nhiªn, nÕu khoan qua c¸c líp ®Êt rêi, h¹t to nh− c¸t th«, sái cuéi hoÆc bïn nh·o sÏ khã cã kh¶ n¨ng gi÷ cho v¸ch khoan vμ cét n−íc trong lç khoan ®−îc æn ®Þnh.
- D©y chuyÒn c«ng nghÖ ®óc cäc t¹i chç lo¹i ®−êng kÝnh lín gåm 3 c«ng ®o¹n chÝnh: • T¹o lç trong nÒn ®Êt ®¸. • ChÕ t¹o vμ h¹ lång thÐp. • §æ bªt«ng ®óc cäc. - §Ó ®¶m b¶o chÊt luîng vμ hiÖu qu¶ kinh tÕ, ®iÒu cèt yÕu lμ ph¶i chän ®−îc tæ m¸y khoan ®ång bé vμ chuyªn dông, phï hîp víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, thñy v¨n cô thÓ n¬i x©y dùng vμ yªu cÇu kü thuËt cña c«ng tr×nh. 3.1-ThiÕt bÞ khoan t¹o lç: -Tïy theo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, thñy v¨n vμ yªu cÇu kü thuËt, c¸c nhμ chÕ t¹o ®· s¶n xuÊt nh÷ng tæ hîp m¸y khoan cã tÝnh n¨ng phï hîp, ®¶m b¶o n¨ng suÊt vμ hiÖu qu¶ cao. MÆc dï cã nhiÒu lo¹i kh¸c nhau, nh−ng c¨n cø vμo nguyªn t¾c ho¹t ®éng nãi chung thiÕt bÞ khoan t¹o lç chuyªn dông cho cäc nhåi cã thÓ nhãm l¹i trong 3 kiÓu chñ yÕu sau: