Ch¬ng III C«ng t¸c hè mãng

$1.Kh¸i niÖm chung:

+ Lµ c«ng viÖc cã ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn tÝnh chÊt ®Êt nÒn. Do ®ã cã thÓ sÏ fi ¶nh hëng ®Õn:

ChÊt lîng §/kiÖn lµm viÖc CT Thêi gian hoµn thµnh CT

Néi dung:

+ ®Þnh vÞ hè mãng + ®µo ®Êt hè mãng + b¶o vÖ ®¸y vµ thµnh hè ®µo + lµm kh« hè mãng + dän nÒn vµ x©y mãng

cÇn tæ chøc tèt fi tr¸nh lµm ®Êt bÞ Èm ít thªm dÉn

C¸c c«ng ®o¹n trªn fi ®Õn: fi

fi lµm cêng ®é gi¶m ®é lón t¨ng thªm

ViÖc tæ chøc thi c«ng ®îc giíi thiÖu trong c¸c gi¸o tr×nh thi c«ng:

nhµ, cÇu cèng, thuû lîi … fi XÐt vÊn ®Ò c¬ b¶n: b¶o vÖ hè mãng

th¸o kh« vµ tÝnh to¸n vßng v©y ®æ bª t«ng díi níc.

$2. Thi c«ng mãng n«ng trªn c¹n.

1. B¶o vÖ hè mãng 1.1 B¶o vÖ ®¸y hè mãng

C¸c nguyªn nh©n ¶nh hëng ®Õn ®Êt ®¸y hè mãng: - sù ®i l¹i cña c«ng nh©n vµ m¸y mãc. - sù co ngãt ®Êt trong thêi gian ®Ó mãng lé thiªn. - gradien ¸p lùc ®Êt m¸i hè vµ ®¸y hè mãng (trong ®ã cã c¶ ¶nh

hëng cña t¶i träng CT bªn c¹nh)

- gradien ¸p lùc níc ngÇm ch¶y vµo ®¸y hè -

¸p lùc ®Èy ngîc cña tÇng níc cã ¸p.

Khi ®µo chõa l¹i 1 líp ®Êt kho¶ng 10-30cm tuú theo ®µo b»ng c¬ giíi hay thñ c«ng n»m trªn cao ®é ®¸y mãng fi ®Ó b¶o vÖ chèng co ngãt.

x¶y ra tõ tõ fi lµm ®øt g·y bª t«ng khi fi m¸i hè mãng bÞ trît s©u vµ ®¸y cha kÞp ninh

* Gradien ¸p lùc gi÷a thµnh vµ ®¸y lµm cho fi hè mãng bÞ bïng lªn fi kÕt

48

b,

a,

Thanh chèng

DÇm ®ì

V¸ n lãt

h

fi Tr¸nh: fi ph¶i gi¶m gradien nµy: fi b¹t tho¶i dïng b¶n cõ gia cè.

kiÓm tra hiÖn tîng nµy Khi hm > 2m fi

® = g n · H

H

t

g ** §Èy bïng do ¸p lùc ngîc cña tÇng n- íc cã ¸p g©y ra Tõ ®/kiÖn: t·

g ® - träng lîng thÓ tÝch cña ®Êt

g n- träng lîng thÓ tÝch cña níc t: chiÒu dµy cña líp ®¸y c¸ch níc H: cét níc cã ¸p.

*** Do níc ngÇm ch¶y vµo fi lµm xãi ngÇm, ®Èy tråi: TÝnh to¸n æn ®Þnh thÊm fi Tham kh¶o trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thuû c«ng.

1.2 B¶o vÖ m¸i hè mãng:

1.Hè mãng tù nhiªn:

49

®µo thoai tho¶i hoÆc kh«ng cÇn gia cè hm kh«ng lín fi

j

c

=

+

h

o 45(

tg

)

4 g

2

SÐt Ýt Èm :

2.C¸c lo¹i kÕt cÊu ®ì thµnh hè mãng:

Ph¶i so s¸nh 2 ph¬ng ph¸p:

b¹t tho¶i. gia cè m¸i.

VÝ dô: hm>3-5m; sÐt mÒm yÕu

gia cè tèt h¬n

c¸t bôi b·o hoµ Gi¶m khèi lîng ®Êt, an toµn, rót ng¾n thêi gian.

a, BiÖn ph¸p lãt v¸n:

Ph¹m vi: kh«ng cã níc ngÇm

®Êt kh«ng xÊu ®Ó gi÷ ®îc thµnh t¹m thêi khi thi c«ng.

Lãt v¸n tuú réng hay hÑp mµ cã mét sè c¸ch sau:

K/C gåm: fi

v¸n lãt dÇm ®ì thanh chèng

fi

b,

a,

a,

BiÖn ph¸ p lãt v¸ n khi hè mãng hÑp b,

fi Lu ý: dïng neo; v¸n lãt ngang vµ dÇm ®ì cÇn c¾m s©u vµo ®Êt. ®Êt tèt ®Êt yÕu. 0.2m 0.5-1.0m

50

BiÖn ph¸ p lãt v¸ n khi hè mãng réng

b,BiÖn ph¸p ®ãng cäc v¸n:

Níc ngÇm cao h¬n ®¸y hè mãng lóc ®ã ph¶i ®¶m b¶o 2 ®iÒu kiÖn:

chèng ®ì thµnh kh«ng thÊm níc

Lóc ®ã: tèt nhÊt gia cè b»ng têng cäc v¸n (têng cõ) VL: thÐp, gç, BTCT: ®é æn ®Þnh ˛ chiÒu s©u tõ ®¸y hè mãng

c é t (t r ô ) g ç

c é t (t r ô ) g ç

1 h

t h Ðp b¶ n bä c ®Çu

h

2 h

m c 5 1 - 0 1

m c 0 3 - 5 2

g ia c « n g mò i

m c 7 . 4 2

40cm

t - ê n g c õ t h Ðp

t - ê n g c õ BTCT

quyÕt ®Þnh.

Cã thÓ:

Kh«ng cÇn thanh chèng. Cã thanh chèng.

51

Neo.

§Æc trng c¬ b¶n cña cäc v¸n thÐp fi tham kh¶o c¸c gi¸o tr×nh:

nÒn vµ mãng. thi c«ng cÇu..

: 3.TÝnh to¸n c¸c kÕt cÊu chèng ®â thµnh hè mãng

a, HÖ thèng dïng v¸n lãt th¼ng ®øng:

§óng: fi coi v¸n lãt lµ dÇm liªn tôc fi tÝnh to¸n phøc

t¹p

fi GÇn ®óng: coi lµ dÇm ®¬n gi¶n fi tÝnh m« men lín

nhÊt t¹i c¸c nhÞp cña v¸n lãt vµ dÇm ®ì.

Tõ ®ã: fi

S¬ ®å t¶i träng khi tÝnh to¸ n khi tÝnh to¸ n hÖ thèng v¸ n lãt th¼ng ®øng

fi x¸c ®Þnh ®îc lùc nÐn lªn thanh chèng. x¸c ®Þnh ®îc kÝch thíc c¸c bé phËn.

b, HÖ thèng dïng v¸n lãt n»m ngang:

fi fi ¸p lùc ®Êt nh trªn coi lµ dÇm ®¬n gi¶n fi t×m m« men lín nhÊt t¹i c¸c nhÞp. ®Ó thiÕt kÕ kÝch thíc tiÕt diÖn c¸c bé phËn.

c, V¸n lãt cã neo:

§ Êt rêi

§ Êt dÝnh

V¸n lãt n»m ngang DÇm ®ì th¼ng ®øng Cã neo

.

H 1 0

.

H

H 7 0

BiÓu ®å ¸p lùc ®Êt:

52

0.8

,

.

H 2 0

H 2 0

j

2

-o

H..5,0 g

g ..8,0

tgH .

45(

)

2

fi d, Têng cäc v¸n kh«ng neo: X¸c ®Þnh: ®é c¾m s©u cña cäc v¸n fi

H

=

=

chiÒu dµy cña cäc v¸n chØ xoay, kh«ng uèn

]

KlHm

- Coi cã EJ lín fi BiÓu ®å ¸p lùc ®Êt cã d¹ng: §é æn ®Þnh cña têng theo ®/k sau: + q

[ (g

mq

lK

)

b

c

gh

D

E Z

l

Dq - ¸p lùc t¹i ch©n têng cäc v¸n m – hÖ sè ®/k lµm viÖc ( m= 0,7-1,0) g - träng lîng thÓ tÝch cña ®Êt - hÖ sè ¸p lùc ®Êt bÞ ®éng vµ chñ ®éng

b KK ;

c

D

BiÓu ®å ¸ p lùc ®Êt t¸ c dông lª n T¦ êng cäc v¸ n kh«ng neo

C¬ ®Êt

A

N

C©n b»ng lùc trªn ph¬ng ngang vµ m«men ®èi víi D cho qD vµ zE BiÕt qD vµ zE tõ ®ã tÝnh ®îc Mmax

H

qD kiÓm tra æn ®Þnh cña têng cäc v¸n Mmax fi ®Ó tÝnh to¸n tiÕt diÖn cäc v¸n

e, Têng cäc v¸n cã neo: §é æn ®Þnh: do neo

B

do ®é c¾m s©u

l

D¹ng biÓu ®å ¸p lùc nh sau:

53

C

S¬ ®å ¸ p lùc ®Êt khi T¦ êng cäc v¸ n cã neo

§Ó ®/k ch©n cäc v¸n kh«ng bÞ bËt ra lµ m« men ¸p lùc chñ ®éng so víi A( ®iÓm neo) kh«ng vît qu¸ m« men cña ¸p lùc bÞ ®éng fi so víi ®iÓm ®ã.

- Ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n: S¬ ®å tÝnh vÝ dô lo¹i têng conson. HÖ sè nÒn híng ngang x¸c ®Þnh b»ng thÝ nghiÖm nÐn ngang hay kinh nghiÖm

Ghi chó: hiÖn nay viÖc tÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt – biÕn d¹ng têng vµ bµi to¸n tÝnh to¸n têng ch¾n nãi chung ®· cã nh÷ng phÇn mÒm trî gióp rÊt m¹nh nh : GEOSLOPE, PLAXIS …

f, TÝnh to¸n têng cäc v¸n vÒ ph¬ng diÖn xãi ngÇm:

I· g ®n ‡ g n

m· ®/k: I : gradien thuû lùc m: hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc = 2 fi C¬ ®Êt

54

2. Lµm kh« hè mãng

2 ph¬ng ph¸p:

Hót níc lé thiªn B»ng hÖ thèng läc ch©m kim

1m ®Ó tËp trung níc.

®Ó lµm ®Êt r¸o tríc

1.1. Hót níc lé thiªn §µo hÖ thèng r·nh s©u h¬n ®¸y mãng: 0.5 ‚ C«ng viÖc b¬m tiÕn hµnh ®ång thêi víi viÖc ®µo ®Êt fi khi ®µo

th× viÖc b¬m níc vÉn tiÕp tôc duy tr×

• Khi ®µo ®Õn cao tr×nh th/k fi cho ®Õn khi x©y xong mãng

1.2. H¹ thÊp mùc níc ngÇm

nªn hót níc lé thiªn nªn dïng trong trêng hîp níc ngÇm

bè trÝ xung quanh mãng fi b¬m

V× x¶y ra xãi ngÇm fi æn ®Þnh kh«ng cao h¬n ®¸y mãng qu¸ 2 ‚ 3m Trong c¸c trêng hîp kh¸c hót níc lé thiªn ph¶i kÕt hîp víi têng cäc v¸n hoÆc ph¶i dïng biÖn ph¸p h¹ mùc níc ngÇm nh©n t¹o. 1 hÖ thèng giÕng hoÆc èng ch©m kim fi hót ®Ó níc ngÇm h¹ xuèng

mµ ta cã thÓ dïng: giÕng hoÆc èng ch©m

®îc b¬m b»ng m¸y b¬m ly t©m

Tuú theo tÝnh thÊm níc fi kim. Dïng giÕng: lµ nh÷ng lç khoan kho¶ng c¸ch a = 5 ®Õn 15m cã èng chÌn cÊu t¹o nh èng läc ®/k èng läc: 150 ®Õn 250mm Níc ngÇm trong giÕng fi H¹ ®îc 5-7m Q lu lîng b¬m cÇn thiÕt fi tµi liÖu tham kh¶o. tÝnh to¸n fi

1.3.HÖ thèng èng ch©m kim

èng ch©m kim lµ èng läc ®/k: d= 50mm dµi 1-1.25m kho¶ng c¸ch a= 0.75 – 1.5m

®Ó dÉn níc tõ èng ch©m kim vµo èng hót èng hót ®Æt n»m ngang cã ®/ kÝnh : 100-150mm l¾p víi m¸y b¬m lý t©m hoÆc ch©n kh«ng ®Ó hót kh«ng khÝ trong toµn bé hÖ thèng.

H¹ èng: Xãi ®Çu mòi b»ng tia níc fi träng lîng cña èng ch©m kim tôt xuèng

55

Tuú theo cét níc cÇn h¹ mµ ngêi ta dïng mét hoÆc 2,3 líp èng ch©m kim 1 líp cã thÓ h¹ ®îc 4-5m tuú hÖ sè thÊm cña ®Êt mµ chän èng ch©m kim ®Êt cã hÖ sè thÊm nhá dïng èng ch©m kim cã cÊu t¹o ®Æc biÖt lo¹i phun

1.4.Ph¬ng ph¸p ®iÖn thÊm

§Êt cã nhiÒu h¹t sÐt: fi c¸ch lµm trªn kh«ng hiÖu qu¶ fi Dïng ph¬ng ph¸p ®iÖn thÊm

ngêi ta c¾m nh÷ng thanh

Kho¶ng gi÷a cña c¸c èng ch©m kim fi thÐp tíi chiÒu s©u b»ng chiÒu dµi èng ch©m kim

C¸c thanh nµy nèi víi nhau fi dïng lµm cùc d¬ng fi èng ch©m kim cùc ©m

Vµ nèi víi nhau vµo èng gãp fi cho dßng ®iÖn ch¹y qua víi cêng ®é 1ampe / 1m2 diÖn tÝch th¼ng ®øng cña ®Êt gi÷a cùc d¬ng vµ cùc ©m N¨ng lîng ®iÖn tiªu thô: 2-40kW/h cho 1m3 ®Êt hè mãng

$3.Thi c«ng mãng d íi n íc

1. C¸c lo¹i vßng v©y

Môc ®Ých chÝnh: ng¨n kh«ng cho níc mÆt ch¶y vµo hè mãng Chän lo¹i vßng v©y: fi chiÒu s©u níc dùa vµo:

tèc ®é dßng ch¶y yªu cÇu th«ng tµu bÌ

1.1 Vßng v©y ®Êt

Dïng n¬i níc kh«ng s©u Tèc ®é dßng ch¶y nhá Dïng ®Êt ¸ sÐt tèt nhÊt, cã thÓ dïng c¸t nhng ë gi÷a ph¶i cã lâi sÐt chèng thÊm Nhîc: Thu hÑp dßng ch¶y.

1.2. Vßng v©y cäc v¸n

Cäc v¸n ®¬n: níc n«ng Cäc v¸n kÐp: h níc > 3-4m

PhÝa ngoµi cäc ®¬n §¾p ®Êt chèng thÊm

56

Khe hë cäc v¸n kÐp Cäc v¸n: gç; thÐp, BTCT

1.3. Vßng v©y lång gç

Còi gç ®ãng trªn bê xong chuyÓn ra ®¸nh ch×m fi

®Êt chèng thÊm. PhÝa ngoµi còi gç cã thÓ èp 1-2 líp

H > 5m nÒn s©u hoÆc ®¸, kh«ng ®ãng ®îc cäc v¸n fi dïng vßng v©y lång gç fi tr- íc khi ®¸nh ch×m ph¶i lµm ph¼ng ®¸y s«ng sau ®ã bá ®¸ vµo mét sè ng¨n bÞt ®¸y ( kho¶ng 1/4 sè khoang) Sau khi h¹ ch×m ®Õn ®¸y s«ng vµ ®iÒu chØnh thËt chÝnh x¸c míi lÊp ®Çy c¸c « cßn l¹i, ngoµi lång gç lµ v¸n lãt. díi v¸n lãt fi v¸n gç , gi÷a lµ vËt liÖu chèng thÊm. ChiÒu réng lång: 0.5 – 1 h; h chiÒu s©u mùc níc.

2. TÝnh to¸n:

nªn s¬ ®å tÝnh ®îc ®¬n gi¶n ho¸ tÝnh nh m¸i ®ª, ®Ëp hoÆc ®êng ®Êt ®¾p fi c¬

Do kh«ng vÜnh cöu fi Vßng v©y ®Êt fi ®Êt

1.1 TÝnh to¸n vßng v©y lång gç

=

5.1‡

kt

P

=

3

kl

§¶m b¶o: æn ®Þnh trît æn ®Þnh lËt fP æn ®Þnh trît:

H

H B 2 ‡ h 3

æn ®Þnh lËt:

H: lùc ngang t¸c dông ngoµi lång gç ( ¸p lùc níc) F: hÖ sè ma s¸t gi÷a lång gç vµ ®¸y s«ng: 0.25-0.36 h: chiÒu s©u cña níc P: tæng lùc ®øng (cã kÓ ®Õn søc ®Èy næi cña níc) tÝnh thªm cêng ®é vµ ®é lón fi nh mãng n«ng trªn nÒn

NÕu nÒn lµ ®Êtfi thiªn nhiªn.

57

mäi

§Æc biÖt kh«ng ®Ó ph¸t sinh øng xuÊt ©m t¹i ®¸y vßng v©y tøc lµ fi ®iÓm ®¸y còi ®Òu kh«ng bÞ nhÊc bæng lªn khái nÒn

eo

M P

B 6

§/k: = £

M: m« men cña tÊt c¶ ngo¹i lùc so víi trôc n»m ngang ®i qua träng t©m tiÕt diÖn tÝnh to¸n cña vßng v©y

1.2 TÝnh to¸n vßng v©y cäc v¸n ®¬n

tÝnh nh cäc v¸n

tÝnh nh hÖ thèng chèng ®ì b»ng v¸n

Kh«ng cã neo hoÆc thanh chèng fi Cã neo, hoÆc thanh chèng fi lãt th¼ng ®øng ( c¹n)

cäc v¸n sÏ chÞu uèn do t¸c dông ¸p lùc níc vµ

1.3 TÝnh to¸n vßng v©y kÐp NÕu ®îc ngµm chÆt fi ®Êt Tuy nhiªn do níc vÉn chui vµo líp ®Êt ë trong nªn phÝa trong 2 líp cäc v¸n ngoµi ¸p lùc ®Êt fi gÇn ®óng ngêi ta cßn cã c¶ ¸p lùc níc fi

1= 2

lÊy ¸p lùc thuû tÜnh.

3. C«ng t¸c ®æ bª t«ng díi níc:

do hiÖn c¸t ch¶y hoÆc do ®é s©u níc qu¸ lín fi

Do kh«ng hót ®îc c¹n níc fi ®æ bª t«ng díi níc

Cã c¸c ph¬ng ph¸p sau: Dïng bao t¶i Ph¬ng ph¸p d©ng bª t«ng Ph¬ng ph¸p v÷a d©ng. ë ta ( nhÊt lµ trong ngµnh cÇu) c¶ 3 ph¬ng ph¸p ®ã ®Òu ®îc ¸p

dông.

1.1.Dïng Bao t¶i:

NÕu níc kh«ng s©u l¾m, khèi lîng bª t«ng Ýt fi dïng bao t¶i lóc ®ã bª t«ng m¸c > m¸c yªu cÇu 10%; cã ®é sôt 16-20cm.: cho BT vµo bao t¶i th¶ xuèng ®¸y, kÐo d©y buéc, miÖng bao t¶i më ra, bª t«ng tôt xuèng.

58

1.2.Ph¬ng ph¸p v÷a d©ng:

d©ng BT fi ph¬ng ph¸p t¬ng

Níc s©u, BT nhiÒu ta dïng ph¬ng ph¸p fi ®èi hoµn thiÖn vµ phæ biÕn nhÊt.

Néi dung:

30cm2 b»ng gç.

S¬ ®å ®æ bª t«ng d¦ í i n¦ í c theo ph¦ ¬ng ph¸ p èng dÞch chuyÓn th¼ng ®øng.

fi Dïng èng ®æ cã tiÕt diÖn 30 · fi HoÆc èng thÐp D=25-30cm vá dµy 4-5mm; gåm nhiÒu ®o¹n dµi tõ 1-2m nèi l¹i trªn miÖng èng lµ phÔu chøa BT; èng ®îc treo b»ng cÇn trôc hoÆc trªn hÖ thèng giµn gi¸o ®Ó cã thÓ n©ng lªn h¹ xuèng dÔ dµng.

Dung tÝch cña phÔu ph¶i chøa khèi lîng BT ®ñ ®æ ®Çy tõ ®¸y ®Õn miÖng èng. §¸y dïng nót gç hoÆc bao t¶i cuén chÆt ®Ó nót èng nót ®îc gi÷ b»ng d©y rßng ngîc; §æ BT vµo phÔu, th¶ d©y, nót bÞ BT ®Èy xuèng díi, n©ng èng lªn khái ®¸y chõng 0.2m ®Õn 0.3m nót bÞ ®Èy ra, BT trµn ra ngoµi.

ch©n èng lu«n c¾m vµo líp BT

4.5m fi tÝnh ra sè èng.

Võa tiÕp tôc ®æ võa nhÊc èng lªn fi kho¶ng 0.8 – 1.5m nªn chØ cã líp BT ®Çu tiªn tiÕp xóc víi níc. B¸n kÝnh ho¹t ®éng cña mçi èng kho¶ng 3 ‚ Bª t«ng ph¶i ®æ liªn tôc, èng chØ ®îc n©ng th¼ng ®øng

1.3.Ph¬ng ph¸p phun v÷a.

59

sau ®ã b¬m xi m¨ng

§ æ bª t«ng theo ph¦ ¬ng ph¸ p phun v÷a

fi ViÖc bè trÝ èng nh trªn råi xÕp ®¸ xung quanh fi c¸t. cho d©ng dÇn, lÊp kÝn lç rçng dån ®uæi níc lªn N©ng èng phun cho ®Õn khi c¶ khèi ®¸ d¨m ®îc b¬m v÷a.

fi Sau khi BT ®«ng cøng ®îc kho¶ng 50% cêng ®é th× hót níc trong hè mãng

vµ ph¸ bá mÆt bªn trªn kho¶ng chõng 10-15cm do chÊt lîng xÊu.

Lu ý:

HiÖn nay cã mét sè c«ng nghÖ míi ®Ó ch¾n gi÷a thµnh hè ®µo nh :

Têng liªn tôc trong ®Êt

Cäc khoan nhåi

Cäc khoan nhåi kÕt hîp cäc xi m¨ng ®Êt

fi lµm kÕt cÊu ch¾n gi÷ fi Tham kh¶o tµi liÖu chuyªn ngµnh.

60