Bµi viÕt nµy do PGS.TS. NguyÔn B¸ KÕ göi tÆng c¸c thµnh viªn WWW.KETCAU.COM
1
VÒ viÖc dïng èng v¸ch
trong thi c«ng cäc nhåi
PGS.TS. NguyÔn B¸ kÕ
Héi c¬ häc ®Êt vµ ®Þa kü thuËt
C«ng tr×nh ViÖt Nam
HiÖn nay ®Ó gi÷ æn ®Þnh thµnh/v¸ch cña lç cäc nhåi th:êng dïng hai
ph:¬ng ph¸p sau ®©y:
- Dïng dung dÞch sÐt cã thµnh phÇn kho¸ng sÐt bentonite víi nh÷ng ®Æc
tr:ng kü thuËt x¸c ®Þnh hoÆc c¸c lo¹i ho¸ chÊt dÎo kh¸c cã nguån gèc tõ c«ng
nghiÖp ho¸ dÇu;
- Dïng èng v¸ch b»ng kim lo¹i hoÆc èng buy b»ng bª t«ng cèt thÐp hoÆc
thÐp l¸ c¸n sãng.
Trong bµi nµy sÏ tr×nh bµy ph:¬ng ph¸p gi÷ æn ®Þnh thµnh lç cäc b»ng
èng v¸ch kim lo¹i hoÆc èng v¸ch bª t«ng cèt thÐp.
1. Ph¹m vi ¸p dông
NhiÖm vô cña èng v¸ch lµ ®Ó æn ®Þnh thµnh lç cäc kh«ng bÞ sËp trong
qu¸ tr×nh thi c«ng cã chøc n¨ng nh: c«p pha vµ kh«ng tham gia chÞu lùc cña
cäc.
Theo c«ng nghÖ khoan vµ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ ®Þa chÊt thuû
v¨n th:êng dïng hai lo¹i èng v¸ch :
- èng v¸ch t¹m thêi dïng trong thi c«ng cäc cã ®:êng kÝnh b»ng lç cäc
®Æt suèt chiÒu s©u cäc vµ sÐ rót dÇn lªn khái lç khoan theo tr×nh tù ®æ bª t«ng;
- èng v¸ch vÜnh cöu l:u l¹i trong ®Êt suèt tuæi thä cña cäc nh: c¸c
tr:êng hîp tr×nh bµy ë h×nh 1.
Bµi viÕt nµy do PGS.TS. NguyÔn B¸ KÕ göi tÆng c¸c thµnh viªn WWW.KETCAU.COM
2
H×nh 1. Mét sè vÝ dô dïng èng v¸ch vÜnh cöu ( theo [1])
a) Chç giao nhau ë s«ng ; b) Chç cã karst; c) Cäc khoan nhåi søc chÞu t¶i lín vµo ®¸
cøng ; d) Chç khai th¸c má cò ; e) Chç líp ®Êt rçng yÕu trªn mÆt.
èng v¸ch b»ng thÐp th:êng ®:îc h¹ vµo trong ®Êt b»ng ph:¬ng ph¸p
rung Ðp hoÆc ®ãng theo tr×nh tù thi c«ng cäc vµ sau ®ã sÏ rót dÇn lªn vµ xem
chóng nh: lµ mét bé phËn cña c«ng cô ®Ó thi c«ng cäc khoan nhåi vµ ph¶i
tÝnh to¸n kiÓm tra c¸c vÊn ®Ò sau ®©y :
+ øng suÊt trong giai ®o¹n l¾p ®Æt èng;
+ §é o»n cña èng qua øng suÊt kÐo uèn tíi h¹n;
+ Kh¶ n¨ng gi¶m chiÒu s©u h¹ èng thÐp;
+ Kh¶ n¨ng chÞu nÐn;
+ ChuyÓn vÞ ngang.
ViÖc tÝnh to¸n cô thÓ theo néi dung nãi trªn cã thÓ tham kh¶o theo tµi
liÖu [2].
Bµi viÕt nµy do PGS.TS. NguyÔn B¸ KÕ göi tÆng c¸c thµnh viªn WWW.KETCAU.COM
3
2. èng v¸ch trong ph4¬ng ph¸p ®µo lç b»ng thi c«ng
Cã thÓ dïng thñ c«ng kÕt hîp víi m¸y ®µo nhá thÝch hîp ®Ó t¹o ra lç cäc
nhåi; ®iÒu nµy trªn thÕ giíi ®· dïng kh¸ l©u tr:íc khi cã m¸y khoan c«ng suÊt
lín. NhiÒu nhµ cao tÇng ë Hong kong còng dïng ph:¬ng ph¸p nµy ®Ó lµm cäc
nhåi. ë n:íc ta mét sè n¬i nh: Qu¶ng Ninh, T©y Nguyªn.... còng ®· ®µo lç
cäc nhåi s©u tíi 6 - 7m, ®:êng kÝnh trªn 1m.
2.1. u ®iÓm:
(1) C«ng cô ®µo ®¬n gi¶n, kh«ng g©y chÊn ®éng, ån, n¬i thi c«ng chËt
hÑp, mËt ®é x©y dùng cao, sè l:îng cäc kh«ng nhiÒu;
(2) Thêi gian thi c«ng ng¾n, cã thÓ chia lµm nhiÒu tæ cïng lµm;
(3) DÔ lµm s¹ch ®¸y lç nªn chÊt l:îng thi c«ng tin cËy;
(4) Do ng:êi ®µo nªn dÔ kiÓm tra v¸ch lç vµ ®¸y lç, biÕt ch¾c chÊt
l:îng líp ®Êt ë ®¸y lç;
(5) Cã thÓ thay ®æi ®é s©u vµ ®:êng kÝnh cäc theo søc chÞu t¶i cña cäc;
(6) Cã thÓ më réng mòi cäc ®Ó cäc cã søc chÞu t¶i lín, tho m·n yªu
cÇu mét cäc d:íi mét cét;
(7) Lao ®éng thñ c«ng rÎ nªn gi¸ thµnh lµm cäc sÏ thÊp;
(8) Trong qu¸ tr×nh ®æ bª t«ng tõng ®o¹n cäc, ng:êi vµo lç cäc dïng
®Çm ®Ó ®Çm bª t«ng nªn chÊt l:îng bª t«ng sÏ tèt.
2.2. KhuyÕt ®iÓm :
(1) Kh«ng gian lç cäc hÑp/nhá, ®iÒu kiÖn lao ®éng kÐm, tr×nh ®é v¨n
minh lao ®éng thÊp;
(2) Ng:êi lªn xuèng thao t¸c nÕu kh«ng chó ý cã thÓ g©y ra sù cè tai
n¹n lao ®éng;
(3) Dïng bª t«ng h¬i nhiÒu.
2.3. Ph¹m vi ¸p dông cña ph>¬ng ph¸p ®µo thñ c«ng
Thi c«ng ®µo trªn mùc n:íc ngÇm, trong ®Êt sÐt, ®Êt ®¾p, ®Êt bôi, ®Êt
c¸t, ®Êt cuéi sái vµ ®Êt phong ho¸. Khi c«ng tr×nh ®Æt trªn bê dèc, vïng nói cã
líp phñ dµy vµ kh«ng ®Òu th× cäc ®µo thñ c«ng sÏ cã ®é s©u kh¸c nhau, chóng
sÏ truyÒn lùc cña c«ng tr×nh lªn nÒn ®Êt tèt h¬n nªn kü thuËt tin cËy, chÞu lùc
hîp lý.
Trong nh÷ng tr:êng hîp d:íi ®©y kh«ng nªn dïng ®µo thñ c«ng :
Bµi viÕt nµy do PGS.TS. NguyÔn B¸ KÕ göi tÆng c¸c thµnh viªn WWW.KETCAU.COM
4
(1) Cã tÇng th«ng n:íc ngÇm khã bÞt kÝn;
(2) Cã líp c¸t rêi ë d:íi mùc n:íc ngÇm;
(3) Cã líp ®Êt rÊt yÕu liªn tôc theo ®é s©u;
(4) D:ìng khÝ trong lç thiÕu hoÆc trong líp ®Êt cã ph¸t ra khÝ ®éc.
§:êng kÝnh cäc th:êng tõ 800 - 2000mm, lín nhÊt cã thÓ ®Õn 3500mm,
cã thÓ më réng ®¸y tõ 1,3 ~ 2,5 lÇn ®:êng kÝnh cäc, cã thÓ tíi 4500mm. §é
s©u cña cäc kh«ng qu¸ 25m. Khi cäc dµi L £ 8 m th× ®:êng kÝnh cäc kh«ng
nªn nhá h¬n 0,8m, khi 8 m < L £ 15m th× ®:êng kÝnh cäc kh«ng nªn nhá h¬n
1,0m, khi 15 m < L £ 20 m th× ®:êng kÝnh cäc kh«ng nªn nhá h¬n 1,2m,
L > 20m th× ®:êng kÝnh th©n cäc t¨ng lªn tho ®¸ng.
2.4. èng v¸ch gi÷ thµnh
a) èng v¸ch gi÷u thµnh b»ng bª t«ng : m¸c bª t«ng C25 hoÆc C30 dµy 10
- 15cm, dïng thÐp F 6-9 ®Ó lµm cèt, kh«ng tÝnh èng v¸ch chÞu lùc cïng víi
cäc.
Cã thÓ èng v¸ch bª t«ng ( èng buy ) chång theo mÐp ngoµi ( h×nh 2a)
hoÆc theo mÐp trong ( h×nh 2b).
H×nh 2. KiÓu èng v¸ch b»ng bª t«ng
a) Chång theo mÐp ngoµi.
b) Chèng theo mÐp trong
H×nh 3. S¬ ®å tÝnh to¸n èng
v¸ch ( theo [3])
BÒ dµy thµnh èng v¸ch t ( xem h×nh 3) tÝnh theo c«ng thøc :
a)
b)
Mùc n%íc
ngÇm
Bµi viÕt nµy do PGS.TS. NguyÔn B¸ KÕ göi tÆng c¸c thµnh viªn WWW.KETCAU.COM
5
t ³
a
R
Nk . (cm) (1)
Trong ®ã :
t - bÒ dµy èng v¸ch;
N - ¸p lùc ®Êt vµ n:íc t¸c dông lªn mÆt èng v¸ch
N = p
2
d
´ (N/cm) (2)
p - ¸p lùc lín nhÊt cña ®Êt vµ n:íc lªn thµnh èng v¸ch (N/cm2);
d- ®:êng kÝnh th©n cäc (cm) ;
Ra- c:êng ®é nÐn cña bª t«ng (N/cm2);
k - hÖ sè an toµn lÊy b»ng 1,65.
H×nh 4. Dïng thÐp l¸ d¹ng sãng ®Ó gi÷ thµnh
a) §µo vµ l¾p thÐp l¸ h×nh sãng ; b) Thi c«ng cäc
b) NhËt B¶n ®· dïng thÐp l¸ d¹ng sãng ®Ó gi÷ thµnh nh: trªn h×nh 4.
3. KiÕn nghÞ.
Cã thÓ dïng ph:¬ng ph¸p ®µo thñ c«ng víi ph:¬ng ph¸p chèng gi÷ thµnh
thÝch hîp ®Ó lµm cäc nhåi trong vïng cã mùc n:íc ngÇm thÊp sÏ ®:a l¹i hiÖu
qu¶ kinh tÕ kü thuËt ®¸ng kÓ v× dÔ kiÓm so¸t chÊt l:îng trong qu¸ tr×nh thi
c«ng.
èng v¸ch cã chøc n¨ng nh: cèt pha nªn cã thÓ tiÕt kiÖm vËt liÖu (dïng
nhiÒu lÇn hoÆc dïng vËt liÖu kh¸c rÎ h¬n ).
a) b)