Báo cáo : Ứng dụng công nghệ xử lý nền mới TBM vào Việt Nam

Chia sẻ: NGÔ ANH DŨNG | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

244
lượt xem 72
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

TOP-BASE ethod (TBM) là một phương pháp xử lý nền đất yếu mới được phát minh tại nhật bản vào những năm 80 của thế ký trước. Hàng ngàn công trình xây dựng tại Nhật áp dụng phương pháp này không những đã làm tăng sức chịu tải của nền mà còn giảm đáng kể độ lún của công trình, cả độ lún đàn hồi lẫn độ lún cố kết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo : Ứng dụng công nghệ xử lý nền mới TBM vào Việt Nam

ứNG DụNG CÔNG NGHệ Xử Lý NềN MớI TBM VàO VIệT NAM Phan Hồng Quân* Application TBM -a new method for soft soil improvement in Vietnam Abstracrt: Top-Base-Method (TBM) is one of relatively new method invented in Japan 1-1980 for improvement of soft soil and has been introduced in Korea since 1990 and rapidly broadened. TBM is to locate tope -shape concrete blocks (called as top-block) on/within a thin graveled mat laid over very soft soil to reduce consolidation settlement and increase the bearing capacity of foundation. With Korean technology, TBM is environment friendly method with advantages of no noise, no vibration and waste products is recycled for reuse. TBM application is high effectiveness in case the structure is not very heavy burdening on the soft ground without supporting piles. The method was successfully applied in Vietnam by TBS Vietnam, for the first time it has created a new choice to supersede pile foundation and the operation cost is lower in some suitable case (about 50-60%) and shorter in operating time without adding any special equipment. 1. Giới thiệu chung lĩnh vực công nghệ thi công. Các cải tiến về công Top-Base Method (TBM) là một phương pháp nghệ của Hàn quốc đã làm cho TBM trở nên đơn xử lý nền đất yếu mới được phát minh tại Nhật giản và nhanh chóng hơn trong thi công, thân thiện bản vào những năm 80 của thế kỷ trước. Hàng với môi trường. Giá thành xây dựng đã giảm một ngàn công trình xây dựng tại Nhật áp dụng cách thuyết phục. Hàng ngàn công trình xây dụng ở phương pháp này không những đã làm tăng sức Hàn quốc áp dụng công nghệ mới này hàng năm. chịu tải của nền mà còn giảm đáng kể độ lún của Riêng năm 2007 đã có hơn 8 triệu khối bê tông top- công trình, cả độ lún đàn hồi lẫn độ lún cố kết. block được sử dụng tương đương với 2 triệu m2 đất Phương pháp mới đặc biệt có hiệu quả đối với nền được gia cố. việc giảm chấn và ngăn ngừa hiệu ứng hóa lõng Công nghệ TBM được giới thiệu lần đầu tiên ở của đất khi dao động. Các công trình xây dựng Việt Nam trong buổi trao đổi giữa Giáo sư Kim trên nền TBM đã qua được các trận động đất Hak-Moon của Trường Đại học Dankook, Seoul khủng khiếp tại Chiba năm 1987 và Kobe năm cùng Công ty Banseok với Bộ môn Cơ học đất – 1995 mà hầu như không bị hư hại gì. Nhiều Nền móng Trường Đại học Xây dựng năm 2007. nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm đã được tiến Cũng trong năm này, Ông Đỗ Đức Thắng, Giám hành để lý giải hiệu quả của phương pháp và đã đốc Công ty Kết cấu và Công nghệ mới Việt Nam được công bố trên các tạp chí Địa kỹ thuật của (NST Việt Nam) đã tham quan công nghệ này tại Nhật bản cũng như tại các hội thảo quốc tế về xử Hàn Quốc và hình thành ý định áp dụng công lý nền. nghệ mới ở Việt Nam. Đầu những năm 1990, công nghệ này được Năm 2008, lần đầu tiên TBM được nghiên nghiên cứu ứng dụng tại Hàn quốc và đã có nhiều cứu tại Trường Đại học Xây dựng trên qui mô phát minh cải tiến quan trọng kể từ đó, đặc biệt trong mô hình trong phòng thí nghiệm Cơ học đất. Tháng 08/2008, Công ty TBS Việt Nam liên doanh giữa Hàn quốc với Việt Nam ra đời nhằm * Trường đại học Xây dựng thúc đẩy áp dụng công nghệ mới vào Việt nam. Số 55 Đường Giải phóng, Hà Nội Lần đầu tiên công nghệ mới TBM được áp dụng DĐ: 0983481960 xử lý nền tại công trình 110 Mai Hắc Đế Hà nội Email: quanph@nuc.edu.vn vào tháng 8 năm 2008 như là một thử nghiệm 1 Địa kỹ thuật số 3-2008
đó theo hai cách: và ngay sau đó được ứng dụng tại khu đô thị a) đổ một lớp bê tông tạo mặt phẳng mới PG của Hải phòng dưới danh nghĩa chính dày chừng 100mm trên mặt lớp TB tương thức của Công ty Liên doanh TBS Việt nam. tự lớp bê tông lót móng sau đó thi công nh ư 2. Nội dung phương pháp TBM và công các công trình thông dụng khác; nghệ thi công b) thi công trực tiếp móng công trình lên nền TB. Thông thường, phương án a) được lựa chọn. Các bước thi công cơ bản theo công nghệ Nhật bản được lược ra sau đây: - Chuẩn bị mặt bằng nền đất ban đầu: nền đất ban đầu được là phẳng tại cao trình thiết kế. Nếu đất nền ban đầu quá yếu có thể đổ một lớp đá dăm mỏng trước (việc này có thể gây ra một vài khó khăn cho thi công sắp đặt các top-block sau này nhưng thuận lợi cho việc đi lại, di chuyển thiết bị). - Rải lưới thép định vị (thép lớp dưới) theo vị trí thiết kế xử lý nền Hình 1. Một lớp TB và bố trí mặt bằng lớp TB - Đưa top-block đúc sẵn vào vị trí và ấn ngập xuống nền đến hết phần cọc, cân Phương pháp TBM sử dụng các khối bê chỉnh khối bê tông thẳng đứng tạo ra lớp tông có dạng con quay (từ đây chúng tôi s ử TB. dụng thuật ngữ top-block cho tiện) sắp xếp - Đổ đá dăm chèn và dùng đầm dùi rung liên tục trên nền đất tạo ra một tầng đệm làm chặt vật liệu chèn (gọi là lớp Top-base – lớp TB) giữa móng - Rải lưới thép liên kết lên mặt nền công trình với nền đất thực sự. Lỗ rỗng - Rải lớp bê tông mặt giữa các khối bê tông được chèn lấp bằng 2.2 TBM với công nghệ thi công Hàn vật liệu rời đầm chặt. Mặt cắt ngang một Quốc lớp TB như trên Hình 1. Nền có thể được Sau nhiều năm nghiên cứu cải tiến, các gia cố bằng một hoặc hai lớp TB (hiện nhà nghiên cứu Hàn quốc đã đề xuất được chưa có báo cáo nào nói đến việc sử dụng công nghệ mới sử dụng bê tông đổ tại chỗ nhiều hơn 2 lớp TB). thay thế bê tông đúc sẵn. Khuôn cho các 2.1 TBM với công ngh ệ thi công c ủa N hật Bản khối bê tông đồng thời cũng là một phần Trong công nghệ Nhật bản, các khối của nó (không sử dụng lại) được chế tạo top-block bê tông được đúc sẵn trong nhà từ nhựa tái chế thân thiện với môi trường. máy, vận chuyển ra công trường và sắp Công nghệ mới này đã giảm được chi phí xếp tại các vị trí thiết kế sau đó đá dăm vận chuyển các khối bê tông, giảm khối được chèn lấp vào khe hở giữa các khối và lượng hao hụt do gãy vỡ trong vận chuyển được đầm chặt bằng đầm dùi tạo ra lớp TB và lắp đặt, không yêu cầu thiết bị thi công bằng phẳng tại cao trình yêu cầu. Móng đặc chủng và đặc biệt tránh được tai nạn công trình có thể thi công trên mặt phẳng lao động. Các bước thi công cơ bản theo 2 Địa kỹ thuật số 2-2008
công nghệ Hàn quốc được lược ra dưới TBM. Nền được mô hình bằng thùng đất sét kích thước mặt bằng 3 x 3 (m); cao đây: - Chuẩn bị mặt bằng n ền đất ban đ ầu: 1.4m. Top-block đường kính 20cm, cao 20 nền đất ban đầu đ ược là phẳng t ại cao cm trong đó phần cọc dài 10cm. Kết quả trình thiết kế. thí nghiệm được công bố tháng 5/2008 cho - Các phễu nhựa (khuôn đúc bê tông) thấy sức chịu tải của nền chung đã tăng được liên kết với nhau thành từng mảng lên rất khả quan. Đất mô hình có các đ ặc tr ưng c ơ – lý theo kích thước yêu cầu của thiết kế. cơ bản sau: - Sắp xếp các mảng phễu nhựa vào - Trọng lượng riêng gw = 18.9 kN/m3 đúng vị trí thiết kế - Độ ẩm W = 42.5% - Đổ bê tông tươi vào các phễu, đầm - Giới hạn chảy Wch = 46.1% chặt bê tông bằng đầm dùi hoặc thủ công - Giới hạn dẻo Wd = 28.2% - Sau khi bê tông trong phễu đã ninh kết, - Sức kháng cắt không thoát nước (xác đổ đá dăm chèn giữa khe hở của các khối- định từ thí nghiệm cắt cánh) cu = 12 phễu và đầm chặt: một lớp TB hình thành. kN/m2. - Rải lưới thép liên kết ở trên mặt lớp TB. Bàn nén vuông kích thước 40 x 40 (cm) 3. ứng dụng TBM theo công nghệ Sức chịu tải dự tính theo công thức Hàn Quốc vào Việt Nam Terzaghi So với công nghệ Nhật Bản, công nghệ pult = 0.876 cu.Nc = 0.876 x 12 x 5.70 = Hàn Quốc có ưu điểm vượt trội: 60 kN/m2 - Không cần thiết bị thi công phức tạp: nếu Kết quả thí nghiệm nền có lớp top-base qui mô công trình lớn, sử dụng bê tông thương (trên nền top-base) : pult = 130 kN/m2. phẩm thì cần có xe vận chuyển chuyên dụng và máy bơm bê tông; nếu công trình qui mô nhỏ hoặc những nơi không có thiết bị có thể thi công hoàn toàn thủ công; - Tránh được vận chuyển khối lớn do đó giảm hao hụt và tránh được tai nạn lao động; - Thời gian thi công ngắn; - Tận dụng được sản phẩm từ chất thải; - Giá thành phần móng giảm rất đáng kể, đặc biệt là những công trình có qui mô tải trọng không quá lớn mà trước đó phải Hình 2. Quan hệ tải trọng - độ lún sử dụng móng cọc (từ thí nghiệm mô hình) Chính vì những lẽ đó, Công ty Liên doanh TBS Việt nam lựa chọn công nghệ 3.2 TBM áp dụng lần đầu tiên vào thực Hàn Quốc. tế xây dựng tại Việt Nam. 3.1 Kết quả nghiên cứu ban đầu của ảnh dưới đây mô tả các bước cơ bản Trường Đại học Xây dựng thực hiện TBM đầu tiên tại Việt nam ở 110 Tại Trường Đại học Xây dựng, mô hình Mai Hắc Đế, Hà Nội tháng 8 năm 2008. nền thu nhỏ được xây dựng và đã tiến Công trình có qui mô 4 tầng lầu và 01 tầng hành thí nghiệm nén bàn nén kích thước 40 hầm sâu 2m được sử dụng làm bể bơi. x 40 (cm) đến phá hoại sau khi xử lý bằng Thiết kế ban đầu sử dụng móng cọc ép 1 Địa kỹ thuật số 3-2008
đến độ sâu 20m. Thời gian thực hiện việc trường trước và sau khi xử lý nền được xử lý nền là 04 ngày trong đó có 01 ngày thực hiện. Kết quả tại một vị trí cho trên chờ bê tông đủ ninh kết trước khi chèn đá hình dưới đây cho thấy sức chịu tải của dăm. Tại công trình 110 Mai Hắc Đế, Hà nền đã tăng lên rất đáng kể đồng thời độ nội các thí nghiệm nén bản nén hiện lún cũng giảm tương ứng. 1. Chuẩn bị phễu nhựa (khuôn cho top-block) 2. Sắp đ ặt phễu lên mặt đất đã chuẩn b ị 3. Đổ bê tông tạo top-block bê tông 4. Nền Top-Base đã hoàn ch ỉnh. dụng cho các công trình, hạng mục công trình Áp lực (kPa) có tải trọng thực tế không lớn lắm để thay thế 0 100 200 300 400 0 cho giải pháp móng cọc bê tông trên các khu 10 vực có lớp đất bề mặt rất yếu với chiều dày 20 Độ lún ( mm) lớn. Các công trình dạng nói trên bao gồm 30 nhà ở thấp tầng (dưới 5 tầng); không gian đỗ 40 ô tô ngầm dưới, giữa các tòa nhà cao tầng; Tr ước x ử lý Nền Top-Base 50 nền đất yếu dưới nền đắp cao; móng tường chắn trên đất yếu ...Việc nghiên cứu, đặc biệt 60 Hình 3. K ết quả thí nghiệm No.01-110 MHĐ là nghiên cứu xác lập phạm vi ứng dụng hiệu quả là rất quan trọng và cần được thực hiện sớm. 4. Kết luận Các nghiên cứu từ Nhật bản và Hàn quốc Tài liệu tham khảo đều kết luận sức chịu tải của nền có thể tăng 1. Lê Luân et all. Nghiên cứu thực lên đến 200%, độ lún giảm còn 15 đến 30% nghiệm mô hình nền Top-Base. Hội nghị so với nền không xử lý. Kết quả bước đầu tại Khoa học và Công nghệ sinh viên Đại học Việt nam thuyết phục rằng các kết luận trên Xây dựng, 2008. là đáng tin cậy. Phương pháp TBM có thể áp 2. Arai. K. et all. Interpretation of concrete 2 Địa kỹ thuật số 2-2008
top base foundation behaviour on soft ground 3. TBS Banseok Seoul. In-place Top by coupled stress flow finite element analysis. Base Method, Seoul, Korea 2008. 6th international conference in numerical 4. Japanese Material Institute. Handbook methods in Geomechanics, Balkoma, of Ground Improvement Methods , Chapter Rotterdam, 1988. 9: TOP-BASE METHOD, 1991. 1 Địa kỹ thuật số 3-2008
Người phản biện: TS. Nguyễn Đình Tiến