Sự cố nền móng công trình: Phần 1

Chia sẻ: ViAnkara2711 ViAnkara2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:249

Thêm vào BST

Báo xấu

93
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự cố nền móng công trình: Phần 1 trình bày các nội dung chính sau: Chất lượng, tuổi thọ và bảo trì công trình, phương pháp đánh giá sự suy giảm chất lượng và sự cố nền móng, kĩ thuật khảo sát chất lượng và sự cố công trình, vật liệu trong sửa chữa, sự cố nền móng tiêu biểu,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sự cố nền móng công trình: Phần 1

PGS. TS. NGUYỄN BÁ KẾ Sự CỐ NÊN MÓNG CÔNG TRÌNH (Tái bản) • PHÒNG TRÁNH • SỬA CHỮA • GIACƯÒNG NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG* HÀ N Ộ I-2011
LỜI NÓI ĐẦU Nền móng vững chắc là cơ sở cho sự an tocm của nhà và công irình. về mặt kinh tế, phần nền móng thường chiếm từ 30%, có khi đến 40% giá thành xây dựng công trình nói chung, vì vậy một giúi pháp nền móng tốt sẽ cớ ý nghĩa kinh tế - kĩ thuật quan trọng. Ngược lại, nếu xảy ra một sai lầm nào đó tronẹ khâu nền móng (kháo sát, thiết kế, thi công, sử dụng) sẽ dân đến rất tốn kém để klưíc phục vã có khi không thể sửa chữa dược. Những dấu hiệu hiểu hiện sự hư hỏng nền móng thttờnq phát hiện rít chậm và lụi xuất hiện ở những bộ phận kết cấu bên trên rinưnứt, nghiêng, võng, trượt cục bộ hoặc sụp đố... Vì vậy, khi lịộp sự cố, phải xem xét công trìnli cho toàn diện, chẩn đoán :heo các loại biến dạng quan trắc được, tìm ra nguyên nhân Ịtrong đó có thể cỏ nguyên nhân nền móng) và thiết k ế phưcmq án sửa chữa. Vì lính chất liên quan của các nguyên nhan ỚI nhi tu nên nếu phủi sửa cluĩa cũng khỏiiiỊ thể chi hạn chế sm chữa nến móng, tlieo nliư pliươiiỊỊ pháp luận cứa li thuyết "bệnh học" thuộc ngành V học. Đ ể ngăn ngừa và hạn chế sự c ố nền móng và câng trình đạt chất Uợng quy định phải lấy phươỉig châm phòng tránh làm trọng ngay từ khâu khảo sát đất nền, thiết kế, thi công đến khai thác sử dụng công trình. Đỏ chính lù điều mù tác giả quyển 3
sách này muốn nhấn mành ở từng chương và ở từtĩg công việc cụ thể, vì xét theo quan điểm hiện đại trong xây dựng công trình : cẩn thực hiện kiểm soát suốt quá trình làm ra sản phẩm xây dựng, đó chính là ý tưởng triết lí của hệ thống quản lí chất lượng ISO 9000. Việc sứa chữa, gia cường nền móng phải đựợc thực hiện theo những cách thức và lộ trình chặt chẽ từ lúc phát hiện đến khảo sát, đánh giá, tìm nguyên nhân và thiết kế phương án, tổ chức thi công. Đó là một loạt công việc khá phức tạp, rất đa dạng... nên khó đưa ra được một phương pháp chuẩn nào đó vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố và điểu kiện cụ thế: Ở đâyt tác giả chi trình bày một sô' sự cố thường gặp nhất ở nước ta, và gợi ý một vài phương án có thế để người kĩ sư lụa chọn, còn cách tính toán chi tiết sau đó sẽ không phải là công việc quá khả năng của họ. Cuối mỗi chương có trình bày những ví dụ thực tế để giúp cho người cán bộ kĩ thuật thêm dễ dàng hon trong công tác xử lí nền móng. Có nhiều trường hợp nền móng không hư hỏng, nhưng do có những yêu cẩu phải thay đối nào đó về tải trọng của công trình trên móng (tăng số tầng, mở rộng nhịp, lắp đặt thiết bị mới...) cũng dẫn đến việc cần phải có sự can thiệp kĩ thuật đối với nền móng, lúc này phải thực hiện những biện pháp cải tạo móng hoặc gia cố nền. Những thay đổi về môi trường, nhất là điều kiện địa chất thuỷ văn và khí hậu (ngập úng, dâng cao hay hạ thấp mực nước ngầm, khô nứt đất do giảm độ ẩm...) thường khó tiên liệu trước lúc thiết kế nền móng, cũng đều dẫn đến phải gia cường sửa chữa nền móng. Vấn đề này ngày càng có ảnh hưởng và thường là theo hướng bất lợi, đến sự bền vững của 4
công trình nền móng. Những hậu quả được biết về vấn đề này đã trình bày khái quát với một lượng thông tin nhất định, vì nó mới chi bước đầu được quan tâm ở nước ta, tuy rằng đó là vấn đề có tính toàn cầu. Cần nhận thấy một điều có tính tất nhiên rằng : chúng ta khó tránh khỏi mọi sai lầm kĩ thuật ở khâu nào đó trong xây dựng công trình. Hơn nữa, bản thân công trình trong quá trình tồn tại (tuổi thọ) của mình, dưới tác động của những yếu tô'bên ngoài (điều kiện môi trường) và yếu tố bên trong (sử dụng, công nghệ), theo thời gian, sẽ suy giảm dần, hay còn gọi là hao mòn (hữu hình hoặc vô hình) về chất lượng (vật chất và phi vật chất). Do đó, việc theo dõi, quan trắc đ ế kiểm soát tình trạng kĩ thuật của công trình (kế cả nền móng) trong quá trình sử dụng, khai thác nên trở thành một hoạt động có tính chất kinh tế - kĩ thuật và cần phải quan tâm thích đáng thông qua chính sách bảo trì, dịch vụ bảo trì và kĩ thuật báo trì công trình, điều mà ớ nước ta còn xem nhẹ, nên tác giá c ố gắng trình bày vài nét chủ yếu và thích hợp trong một khuôn khổ nhất định, đặt ở phần đầu của cuốn sách này. Với kinh nghiệm và hiểu biết có hạn đã tích luỹ được qua những năm tháng công tác trong lĩnh vực nền móng, tác giả đã chọn cách diễn đạt những điều vốn rất phức tạp này từ tổng quát đến chi tiết cần thiết, bằng nhiều hình vẽ trực quan, lướt qua nhũng gì đã quen thuộc, dừng lại bằng những tư liệu vừa đủ ở những bài học đắt giá cho các kĩ sư xây dựng trước sự c ố nền móng và chi ra viễn cảnh sáng sủa của vấn đề đ ể định hướng cho sự tiếp cận và tìm tòi sáng tạo. Dù các nội dung có nông - sâu khác nhau nhưng tác giả c ố gắng tìm cách diễn đạt
cho các bạn đọt biết ý tưởng, phương pháp luận vả cách thức đế đạt tới mục hch tốt nhất trong phòng tránh, sửa chữa hay vin cường nền mong nhằm hạn chế sự c ố hoặc suy giám chất luựrĩg có thể xảy ra. * * * Quyển sách này không thể đến tay bọn đọc gần xa nếu tác giá cùa nó không có sự ẹiúp đỡ tận tình và quý báu của nhiều đồng nghiệp ớ Viện Khoa học công nghệ xây dựng và' Viện khoa học công nghệ giao thông vận tải cũng như sư biên tập khá công phu về bản thào của Nhà xuất bàn Xây dựng. Tác già xin chân thành cám
C hưong 1 CHẤT LƯỢNG, TUỔI THỌ VÀ BẢO TRÌ f / • CÔNG TRÌNH 1.1. Mở đầu V i ệ c g i ả m t h ấ p c h â t lư ợ n g t r o n g q u a trìn h k h a i t h á c , c ũ n g n h ư n h ữ n g h ư h ỏ n g k h i thi c ô n g v à s ử d ụ n g c ô n g trìn h t h ư ờ n g b ắ t n g u ồ n từ n h iề u y ế u t ố k h á c n h a u t á c đ ộ n g tr o n g s u ố i t h ờ i g i a n k ể từ k h i b ắt đ ầ u x â y d ự n g c h o đ ế n l ú c tậ n d ụ n g h ế t t u ổ i t h ọ c ủ a n ó . N h ữ n g h i ể u b i ế t c h i t iế t v ề v ấ n đ ề v ừ a n ê u trên là rất c ầ n th iế t n h u n g đ ò i h ỏ i n h iề u c ô n g p h u sư u tầ m v à b i ê n s o ạ n . n ê n ở đ â y c h ỉ c ố g ắ n g tr ìn h b à y ở d ạ n g h ết sứ c đ ơ n g iả n v à n g ắ n g ọ n n h ằ m g iú p c h o n g ư ờ i đ ọ c c ó n h ữ n g k h ái n iệ m c ơ b ản đ ể x e m x é t v ấ n đ ề c h i tiế t h ơ n v ề c h ấ t l ư ợ n g v à s ự c ố n ề n m ó n g c ô n g trìn h . N ề n m ó n g l u ô n là c ơ s ở c ủ a m ọ i l o ạ i c ô n g tr ìn h , v ì v ậ y n h ữ n g h ư h ỏ n e c ũ n g n h ư sự c ố c ô n g tr ìn h c ó n g u y ê n n h â n từ nồn h o ặ c m ó n g b a o ẹ iờ c ũ n g đ ư ợ c n g h iê n cứ u m ộ t c á c h ch u đ á o , th ậ n t r ọ n g , t o à n d i ệ n . Đ ó là c ô n g v i ệ c k h ó k h ă n v à p h ứ c t ạ p n h ấ t t r o n g q u á trìn h tìm k i ế m đ ể x á c đ ịn h c h í n h x á c n g u y ê n n h â n , c á c h th iế t k ế sử a c h ữ a v à th i c ô n g x ử lí. N h ữ n g v ấ n đ ề đ ư ợ c tr ìn h b à y t r o n g c u ố n s á c h n à y , c h ỉ tậ p t r u n g v à o c á c g i ả i p h á p đ ơ n ơ iả n t r o n g p h ò n g tr á n h v à n g ă n n g ừ a c ũ n g 7
n h ư nh ữ ng g ợ i ý v ề c á c h k h ắ c p h ụ c , sửa c h ữ a n ền h o ặ c m ó n g đ ể d u y trì c h ấ t l ư ợ n g s ử d ụ n g h o ặ c h ạ n c h ế v à l o ạ i trừ m ộ t s ố s ự c ố t h ư ờ n g g ặ p t r o n g c ô n g tr ìn h x â y d ự n g d â n d ụ n g v à c ô n g n g h iệ p . H ơ n nữ a, n h ữ n g sự c ố d o c h ấ n đ ộ n g củ a m á y m ó c , b ã o l ụ t h a y đ ộ n g đ ấ t ... g â y ra, v ì q u á lớ n , n ê n k h ô n g th ể ch ứ a đ ự n g đ ư ợ c tron g k h u ô n k h ổ c ủ a c u ố n sá c h n à y . D ù n h ữ n g v ấ n đ ề n ê u tr ê n tr ìn h b à y ở d ạ n g đ ơ n g i ả n h a y c h i t iế t th ì ở n h ữ n g p h ầ n n ó i v ề n g u y ê n t ắ c h a y v í d ụ m in h h ọ a ... c ũ n g c ố g ắ n g n ê u đ ư ợ c t ín h c h ặ t c h ẽ l ô g i c h a y là n h ữ n g s ơ đ ồ c ó t ín h c h ấ t " lộ trình" đ ể n g ư ờ i đ ọ c c ó t h ể tự t iế p c ậ n v ấ n đ ề m à m ì n h q u a n t â m m ộ t c á c h k h á c h q u a n , c h ín h x á c v à k h o a h ọ c . 1.2. Những tác động của tự nhiên và của công nghệ lên nhà B ấ t k ì n g ô i n h à h o ặ c c ô n g tr ìn h n à o k h i x â y d ự n g c a n g đ ề u n h ằ m b ả o đ ả m đ i ẻ u k i ệ n t ố t n h ấ t t r o n g q u á tr ìn h s ử d ụ n g k h a i th á c . T iệ n n g h i sử d ụ n g c ủ a n h à đ ư ợ c đ á n h g iá b ằn g những th ồn g s ố th u ộ c 2 n h ó m sau đ â y : - N hóm 1 : N h ữ n g t h ô n g s ố đ ặ c tr ư n g c h o đ ộ tin c ậ y c ủ a k ế t c ấ u v à đ ộ b ề n lâ u v ậ t l í d ư ớ i tá c d ụ n g c ủ a c á c y ế u t ố v ậ t lí v à h ó a h ọ c n h ư : đ ộ b ề n , đ ộ ổ n đ ị n h , c h ố n g ẩ m , b i ế n d ạ n g c h o p h é p , đ ộ k í n k h ít c ủ a m á i , c á c h đ ư ợ c n ư ớ c v . v . . . ; - N h ó m th ứ 2 : N h ữ n g th ô n g s ố đ ặ c trư n g c h o c h ứ c n ă n g s ử d ụ n g n h ư c ó g i á trị b ề n lâ u v ề m ặ t t i n h th ầ n , đ i ề u k i ệ n
s in h s ố n g t h íc h ứ n g , đ ặ c b iệ t c h ú ý đ ế n d i ệ n t íc h v à k h ố i t íc h , c h ế đ ộ n h iệ t ẩ m tr o n g nh à, s ự c á c h â m , c á c h n h iệ t ... N lh ữ n g t h ô n g s ố đ ặ c trưng n ó i trên đ ư ợ c q u y đ ịn h t r o n g c á c t iê u c h u ẩ n t h iế t k ế ; đ ư ợ c k iể m s o á t , b ả o đ ả m q u a c á c t iê u c h u ẩ n v ậ t l i ệ u , th iế t b ị v à thi c ô n g đ ú n g v ớ i y ê u c ầ u c ủ a t h iế t kế. C h ấ ỉ lư ợ n g c ủ a nhà được b ảo đảm th ô n g q u a c á c th ô n g s ố n ằ m ítrong n h ữ n g p h ạ m v i n h ất đ ịn h v à đ ư ợ c g ọ i là đ ộ tin c ậ y c ủ a mhầ. N ó đ ư ợ c đ á n h g i á b ằ n g x á c s u ấ t đ ả m b ả o c ủ a t h ô n g s ố y ẽ u c ầ u t r o n g n h ữ n g đ iề u k iê n c h o trư ớ c v ớ i t h ờ i g ia n s ử dụ ng; qu y đ ịn h . T r o n g q u á trình s ử d ụ n g đ ộ tin c ậ y c ủ a n h à c ó t h ể b ị g i ả m đ i d ư ớ i tá c đ ộ n g h o ặ c c ủ a c á c y ế u t ố tự n h iê n , m à c h ủ y ế u là y ế u t ố k h í q u y ể n ở p h ía n g o à i nh à h o ặ c c ủ a c á c y ế u t ố c ô n g nghệ và xâm th ự c k h á c nhau ở b ê n tr o n g k ế t C;ấi... l à m c h o n h à s ■ 5: 0,8 b ị haíO m ò n v à d ầ n b ị .5 p h á h ỏ a g ( h ìn h 1. 1). ;f 02 N hu vậy, th eo độ Thờỉ gian sử dụng, t h a o i m i n ( c ò n g ọ i là độ t ổ n t h ấ t) q ( t) m à Hình 1.1: Sự tích lũy hao mòn n h à 'Chia l à m 5 mức theo thời gian và phân loại nhà theo độ hao mòn (x e m t h ìn h 1. 1.) : tố t, 1. Trạng thái t ố t ; 2. T h ỏ a m ã n ; đ ạ t y
k h ô n g d ù n g đ ư ợ c; v ớ i độ tin c ậ y ( c ò n g ọ i là m ứ c c h á t lư ợ n g ) p{í) g iả m đ á u LÙ i , 0 đ ế n 0 ,0 . Độ tin cậy c ủ a nh à c ó th ể đ á n h g iá b ằ n g 3 đ ặ c trưng c ơ bản : x á c su ất v ề sự là m v i ệ c liê n tục (ch ất lư ợ n g tố t), v ồ đ ộ b ền lâu v à v ề s ự d ễ d à n g sử a c h ữ a c ù n g h à n g lo ạ t c á c đ ặ c trưng ph ụ n h ư thời g ia n tru n g b ìn h v ề sự làm v i ệ c liên tục, tần su ất h ư h ỏ n g v .v ... C á c đ ặ c trưng đ ịnh lư ợ n g v ề đ ộ tin c ậ y c h o ta hình d u n g v ề đ ộ tin c ậ y c ủ a m ộ t lo ạ i n h à n à o đó v à d o tín h c h ấ t x á c suất c ủ a m ìn h n ó k h ô n g c h o p h é p đánh g iá h o ặ c x á c định trước đ ộ tin c ậ y c ủ a m ộ t n h à c ụ th ể. M ặ c dù k h ô n g đ o đ ư ợ c đ ộ tin c ậ y , n h ư n g c á c đ ặ c trư ng đ ịn h lư ợ n g c ủ a n ó c h o p h ép so sá n h c á c k iể u n h à k h á c n h au v ề p h ư ơ n g d iệ n đ ộ tin c ậ y , đ á n h g iá đ ộ tin c ậ y b ằ n g s ố , c h ỉ ra c o n đ ư ờ n g v à c á c h nân g c a o đ ộ tin c ậ y c ủ a n ó đ ể v i ệ c k h a i thác nh à c ó h iệ u q u ả hơn. Độ bền lâu n ê n h iể u là th ờ i g ia n m à tron g đ ó tuy c ó tiến h à n h sử a c h ữ a thì nh à v ẫ n b ả o đ ả m đ ư ợ c c h ấ t lư ợ n g sử d ụ n g tron g p h ạ m v i q u y đ ịn h . Đ i ề u đ ó thể h iệ n th ờ i h ạ n p h ụ c vụ k h ô n g bị th ay đ ổ i kh i c ó n h ữ n g sử a ch ữ a lớ n c á c b ộ phận như tư ờ n g , k h u n g , m ó n g . C á c k ế t c ấ u k h ác tro n g nh à (m á i, sàn, cử a, th iế t bị kĩ thuật, v . v .. .) th ư ờ n g c ó đ ộ b ề n lâu ít hơ n , vì v ậ y c h ú n g p h ả i đ ịn h kì s ơ n đ ể b ả o v ệ h o ặ c tùy th e o đ ộ h ao m ò n m à th a y m ớ i. Đ ộ b ề n lâu (c ò n g ọ i là t u ổ i th ọ ) đ ư ợ c c h ia ra làm đ ộ bền lâu vật lí (h a y tuổi th ọ hữu h ìn h ) và độ b ề n lâu c ô n g nghệ (h a y tu ổi th ọ v ô h ìn h ). 10
Tuổi thọ hữu hình phụ thuộc và o c á c đặc trưng vật lí v à kĩ thuật c ủ a k ế t cấu như cư ờn g độ. đ ộ kín k h ít, sự c á c h âm , c á c h n h iệ t v à c á c tb ô n ọ
- Đ á n h g iá tính c h ấ t v à m ứ c đ ộ hư h ỏ n g c ủ a k ế t c ấ u , tìm p h ư ơ n g p h á p v à p h ư ơ n g tiệ n đ ể đ á n h g iá ; - T ìm k iế m p h ư ơ n g p h á p v à p h ư ơ n g tiệ n đ ể k h ô i p h ụ c c h ấ t lư ợ n g s ử d ụ n g c ủ a n h à. 2. H ư ớ n g th ứ h a i : G ồ m c ó v i ệ c tìm k iế m tro n g lí th u y ế t đ ộ tin c ậ y đ ể c ó thể k ể đ ế n đ ộ n g th á i c ủ a c á c y ế u t ố tác đ ộ n g lê n k ế t c ấ u v à nh à tr o n g th ờ i g ia n s ử d ụ n g b ằ n g p h ư ơ n g p h áp x á c su ất v à th ố n g k ê n h ư : - X á c đ ịn h c á c h c h ọ n m ẫ u , tín h toán v à ph ân tích s ố liệ u th ố n g k ê v ề s ự là m v i ệ c c ủ a n h à và h iệ u q u ả k in h t ế c ủ a chúng ; - T ạ o lậ p c ơ sở to á n h ọ c đ ể đ á n h g iá m ộ t c á c h đ ịnh lư ợ n g v ề đ ộ tin c ậ y v à d ự b á o c á c h ư h ỏ n g ; - X á c đ ịn h q u y lu ậ t x u ấ t h iệ n m ộ t s ố h ư h ỏ n g c h ín h v à p h ư ơ n g p h á p k h ô i p h ụ c k h ả n ă n g là m v i ệ c c ủ a k ế t cấ u ; - X e m x é t ảnh h ư ở n g c á c y ế u t ố b ên n g o à i v à b ên tron g đ ế n c á c q u á trình x ả y ra tr o n g k ế t cấ u và tìm c á c h n â n g c a o đ ộ tin c ậ y n ó i c h u n g c ủ a k ế t c ấ u v à nhà. T r o n g b ả n g 1.1 trình b à y n h ữ n g tác đ ộ n g c ủ a tự n h iê n v à c ủ a c ô n g n g h ệ lên n h à c ầ n x e m x é t trong th iế t k ế , thi c ô n g v à sử d ụ n g . 12
Bảng 1.1. Những tác động chính lên nhà Loại tác động TT Bên ngoài Ở Bên trong Ở (tự nhiên) dạng (công nghệ) dạng 1 Bức xạ mặt trời HL T ả i t r ọ n g th ư ờ n g CH xuyên, tạm thời, lặp 2 Nhiệt độ HL Quá trình công nghệ CH + HL 3 Dòng không khí CH Dao động nhiệt độ CH + HL 4 Mưa HL Độ ẩm HL 5 Khí và các chất HL Chất có hại từ sinh vật HL+ CH hóa học 6 Phóng điện do CH Ăn mòn HL + CH giông tố 7 Ồn, dao động âm HL 8 Chất có hại từ sinh vật HL 9 Dòng điện tản mạn HL 10 Ấp lực đất CH 11 Chấn động CH 12 Sóng địa chấn CH 13 Độ ẩm của đất HL Chú thích : HL - tác động hóa lí CH - tác động cơ học 13
1.3. Sự hao mòn hữu hình và vô hình của nhà 1.3.1. Hao mòn hữu hình H a o m ò n hữu h ìn h (h a o m ò n v ề v ậ t c h ấ t) đ ư ợ c h iểu là sự tổn thất v à m ấ t m á t dần n h ữ n g vật liệ u x â y d ự n g nhà, g iả m ch ất lư ợ n g ban đầu c ủ a c h ú n g v à dẫn đ ế n kết q u ả là làm xấu đi tính n ă n g sử d ụ n g v à g iả m g iá thành. H a o m ò n (tổ n thất) hữu h ìn h là d o ở 3 n h ó m y ế u tô g â y ra : - T á c đ ộ n g c ủ a c á c y ế u t ố tự n h iê n (b ả n g 1 . 1 ) ; - Ả n h h ư ở n g c ủ a c á c y ế u tô c ô n g n g h ệ h o ặ c c h ứ c n ă n g (b ả n g 1. 1) ; - X u ấ t h iệ n từ n h ữ n ? sai lầ m tro n g th iết k ế v à thi c ô n g . V ớ i c á c y ế u t ố k h í hậu c ủ a n ư ớ c ta (đ ộ ẩm c a o , m ưa n h iề u ...) thì s ự h a o m ò n hữu h ìn h s ẽ c ó v ai trò n ổ i trội làm ch o c ô n g trình c h ó n g x u ố n g c ấ p . H iể u b iế t v ề đ ộ h a o m ò n hữu h ìn h c ủ a n h à và c ô n g trình c ó ý n g h ĩa k h ô n g c h ỉ đ ể dự tính c h i p h í tron g v iệ c k h ô i ph ục nó m à c ò n ch ủ y ế u là đ ể d ự b á o th ờ i kì sửa ch ữ a . X á c định c h ín h x á c đ ộ h a o m ò n hữu hình là đ iề u k h ó khăn vì : nhà g ồ m n h iề u k ế t c ấ u k h á c nhau, k h ô n g ơ iố n g nhau v ẻ g iá trị, ý n g h ĩa và đ ộ b ề n v ữ n g ; m ặt k h á c s ự h a o m ò n và bị hư h ỏ n g thư ờn g d ư ớ i tác đ ộ n g c ủ a n h iề u y ế u t ố - vật lí, h ó a h ọ c , đ iệ n h ó a , c ơ h ọ c ... va i trò c ủ a c á c y ế u t ố n à y x u ấ t h iện k h ô n g g iố n g nhau ở từ n g đ iề u k iệ n cụ th ể ; v à k h ô n g c ó ch ỉ sô k h á ch q u a n đ ể đ o đ ộ h a o m ò n . H iệ n n a y , sự h a o m ò n (tổ n thất) c ủ a nhà đ ư ợ c x á c định là tổ n g h a o m ò n c á c b ộ ph ận r iê n g rẽ : 14
s gi gị q = CJc ( 1. 1) 100 Trong đó : q - h a o m ò n c ủ a nhà nói ch u n g kể từ đ ộ tin c ậ y (ch ấ t l ư ợ n g ) b a n đ ầ u c ủ a Ĩ1Ó ; qi - h a o m ò n c ủ a y ế u tố kết càu ! của nhà ; ei - tỉ tr ọ n g s i á thành của kết câu i tính bằn g % g iá thành toàn n h à . V í dụ tính th eo c ô n ° thức ( 1. 1) được trình b à y ở b ả n g 1. 2 . Báng 1.2. Xác định độ hao mòn hữu hình của một ngôi nhà ở xây từ năm IS7S lại St. Petecbua r Tỉ trọng giá Độ hao mòn Độ hao mòn thành của hữu hình xác Tốn của yếu tố kết cấu của nhà yếu tố kết định bằng ei X qj cấu ej (%) mắt. qi (%) 1. Móng 7 30 210 2 . Tườne và vách ngĩin 28 45 1260 3. Sàn 9 45 405 4. Mái 2 30 60 5. Nền 7 25 175 6. Lỗ cửa 11 40 440 7. Công tác ốp lát 17 40 680 8. Thiết bị vệ sinh và điộn tron g nhà 12 20 240 9. Công tác khác 7 30 210 T ổng cộmg 100 - 3680 15
Từ bảng 1.2 ta th ấy sự h a o m òn (% ) của nhà là 3 6 8 0 : 1 0 0 = 3 6 ,8 (tứ c g ầ n 4 0 ) . T h e o h ìn h 1 .1, c h ứ n g tỏ nh à n à y k h ô n g c ò n th ỏ a m ã n y ê u cầu k ĩ th u ậ t tro n g sử d ụ n g v à c ầ n p h ả i sử a ch ữ a lớ n to à n d iệ n . H a o m ò n hữ u h ìn h c ủ a c á c k ế t c ấ u ch ịu lự c c h ín h c h ỉ c h iế m c ó 20 % ( m ó n g : 210 + tư ờ n g : 1 2 6 0 + sàn : 0 ,7 3 X 4 0 5 )/1 0 0 . T r o n g tài liệ u "P hư ơ ng p h á p x á c đ ịn h sự h a o m ò n hữu h ìn h c ủ a nhà dân dụng" áp d ụ n g c h o L iê n b a n g N g a đ ư ợ c c ô n g b ố n ă m 1 9 7 0 c ó c h ỉ ra c á c h x á c đ ịn h ei c h o từ ng lo ạ i k ế t c ấ u b a o g ồ m 5 4 b ả n g tra cứ u : c á c lo ạ i m ó n g : 4 b ả n g ; tư ờ n g v à v á c h n gă n : 5 b ả n g ; sàn : 5 b ả n g v .v ... T r o n g c á c b ả n g n à y c h ỉ ra đ ộ h a o m ò n hữu h ìn h , m iê u tả c á c dấu h iệ u đ ặ c trưng đ ể đán h g iá đ ộ h a o m ò n tính % v à nêu c á c h sửa c h ữ a c h o từng lo ạ i h a o m ò n . V í d ụ , đ ố i v ớ i m ó n g n ằ m tron g k h o ả n g 21 - 4 0 % ứ n g v ớ i đ ộ h a o m ò n 3 0 % (tru n g b ìn h ), c á c g iá trị b iê n (21 h o ặ c 4 0 % ) s ẽ c h ọ n lấ y tù y t h e o tình trạng k ĩ thuât c ủ a k ế t cấu x ấ u h o ă c tốt. • • T h ự c c h ấ t c ủ a p h ư ơ n g p h á p x á c đ ịn h sự h a o m ò n hữ u h ìn h th e o trạng thái thự c c ủ a k ế t c ấ u là ở ch ỗ bằng cách xem xét c ẩ n thận từng lo ạ i k ế t c ấ u c ủ a n h à m à là m rõ n h ất c á c đ ặ c trưng đ ố i v ớ i dấu h iệ u h a o m ò n , trên c ơ s ở đ ó x á c đ ịn h m ức độ hao m òn bằng %. P h ầ n lớ n đ ố i v ớ i n h à n g ư ờ i ta x á c định sự h a o m ò n c ủ a 9 lo ạ i k ế t c ấ u sau đ â y : tư ờ n g , m ó n g , sà n , m á i, n ề n , tư ờng g iữ a c á c lỗ cử a, ố p lát b ê n tro n g , th iế t bị k ĩ thuật b ê n trong n h à v à c á c th iế t bị k h á c . S ự h a o m ò n hữu h ìn h tính th e o c ô n g th ứ c ( 1 .1 ) g ọ i là h a o m ò n hữ u h ìn h d ạ n g th ứ n h ấ t đ ư ợ c d ự a trên n h ữ n g d ấu h iệu h a o m ò n x á c địn h b ằ n g m ắ t h o ặ c d ụ n g c ụ đ o k iể m đ ơ n g iả n c h o từ n g lo ạ i cấu k iệ n . Đ i ề u n à y c h ỉ d ù n g ở g ia i đ o ạ n thiết 16
k ế s ơ b ộ , ph ân c ấ p sử a ch ừ a , c ỏ n kh i th iế t k ế sử a chữ a c h i tiế t p h ả i tiế n h à n h k h ả o sát kĩ hơn, đ o đ ạ c b ằ n g thiết bị tin c ậ y , c h o b iế t s ự h ư hỏns; b ằ n g c o n s ố . . . , lú c đ ó ơ ọ i là sự h à o m ò n hữ u h ìn h d ạ n g thứ hai. V ấ n đ ề n à y sẽ trình bày kĩ hơn t r o n s c h ư ơ n g 3. V í dụ : Ở B a L an đ ố i v ớ i nhà xây d ự n g th e o kết cấu tru yền t h ố n g , d ự a v à o đ ộ h a o m ò n hữu hình và thực h iệ n : 1) S ử a c h ữ a thườna; x u y ê n : K hi đ ộ h a o m ò n k h ô n g q u á 3 0 % v à g iá th àn h sử a chữ a k h ô n ơ q u á 5 0 % g iá thành củ a nhà ; 2 ) S ử a c h ữ a lớn : K hi đ ộ h a o m ò n từ 3 0 - 70% và g iá thành sử a c h ữ a k h ô n g q u á 70% ?iá thành c ủ a nhà ; 3) H iệ n đ ại h ó a n h à : T r o n s trường hự p h a o m ò n v ô h ìn h . L ú c n à y c ầ n thự c h iệ n n h iề u v iệ c , tron g đ ó c ó cả v i ệ c sửa c h ữ a lớ n ; 4 ) D ỡ b ỏ n h à : N ế u đ ộ hao m ò n hữu h ìn h đ e d ọ a sự an toà n c ủ a n g ư ờ i ở v à g iá thành sửa c h ữ a vư ợt qu á Sĩiá thành x â y d ự n g m ộ t n g ô i nhà m ớ i tươno tự ; h o ặ c d o sự hao m ò n v ô hình lớ n c ò n g iá th àn h đ ể h iện đại nó lại rất c a o (m ặ c dù nhà v ẫ n c ò n sử d ụ n g đ ư ợ c ). 1.3.2. Hao mòn vô hình S ự h a o m ò n v ô h ìn h (h a o m ò n tinh th ầ n ) h o ặ c sự lã o h ó a c ủ a n h à đ ư ợ c thê h iệ n ả hai d ạ n g : ' Dạng thứ nhất-lão hỏa vô hình : Đ ó là sự g iả m e iá c ả c ủ a nhà d o n h ữ n g tiế n b ộ kĩ thuật và v i ệ c x â y d ự n g rẻ hơn 17
họặỊz. s ự c h ê n h lệ c h g iá c ả lú c x â y nhà thời ấ y v ớ i h iệ n tại d o g iả m c h i p h í la o đ ộ n g n h ờ n ă n g su ất lao đ ộ n g x ã h ộ i tã n g tro n g thi c ô n g v à tro n g c ô n g n g h iệ p sản x u ấ t vật liệ u , d o h o à n th iệ n p h ư ơ n g p h á p tín h to á n v à th iết k ế nhà ; - Dạng thứ hai - lão hóa công nghệ Đ ó là chi p h í đ ầ u tư b ổ s u n g đ ể k h ắ c p h ụ c s ự lạ c h ậ u (sự g ià c ỗ i) c ủ a c ô n g n g h ệ v à d ẫ n tớ i n â n g c a o g iá th à n h b a n đầu c ủ a nhà. N h ịp đ ộ tiế n đ ộ k ĩ th u ậ t c a o s ẽ q u y ế t đ ịn h sự c ầ n th iế t đ ịn h k ì h o à n th iệ n c á c q u á trình c ô n g n g h ệ c ó liên quan tới v i ệ c h i ệ n đ ạ i h ó a nh à. Đ i ề u n à y c ó th ể tă n g tiến nh anh h a n , tứ c h a o m ò n v ô h ìn h n h a n h h ơ n , k h i p h ú c lợ i x ã h ộ i c íín g n h ư thu n h ậ p q u ố c dân tă n g c a o m ặ c dù lú c n à y sự h a o m ò n hữ u h ìn h c ò n c h ư a đạt đ ế n g i ớ i h ạ n . H iệ n đ ạ i h ó a đ ư ợ c h iể u là sự trang bị lại h o à n to àn c ủ a n h à p h ù h ọ p v ớ i y ê u c ầ u m ớ i. N h ư v ậ y , t ổ n g h a o m ò n v ô h ìn h v ề g iá c ả g ồ m tổ n g hai l o ạ i h a o m ò n : tr o n g v i ệ c b ả o trì (d u y tu b ả o d ư ỡ n g ) nhà cũ v à tr o n g v i ệ c h iệ n đ ạ i h ó a n h à c ũ . T ừ tín h c h ấ t c ủ a h a o m ò n h ữ u h ìn h và v ô h ìn h trên đ â y c ủ a n h à c ó th ể th ấ y rằn g n h ữ n g c h i p h í trong kh ai th ác c ũ n g n h ư s ự c ầ n th iế t tro n g h iệ n đ ạ i h ó a đ ư ợ c x á c đ ịn h k h ô n g ph ải từ g i á th à n h ban đầu c ủ a c ô n g trình m à từ g iá th àn h tron g k h ô i p h ụ c . Đ i ề u n à y q u y ế t đ ịn h b ở i tiến b ộ k ĩ thuật, s ự tăng n ă n g su ấ t la o đ ộ n g x ã h ộ i v à đ ộ h a o m ò n hữu h ìn h v à v ô h ìn h c ủ a c ô n g trình. 18
1.4. Bệnh học và tuổi thọ của công trình N h ư trên v ừ a trình b à y , những h ao m ò n hữu h ìn h c ủ a nh à đ ề u c ó n g u ồ n g ố c từ tác độ n g của c á c y ế u t ố b ê n n g o à i (tự n h iê n , c ô n g n g h ệ ) v à y ế u tố bên trong (ch ất lư ợ n g v ậ t liệ u v à ch ấ t lư ợ n g thi c ô n g ...)- S ự hao m ò n này đ ư ợ c tích lu ỹ th e o thời g ia n , n ế u k h ô n g c ó biện pháp th eo d õ i v à thự c h iệ n sửa c h ữ a h o ặ c g ia c ư ờ n g địn h kì thì cô n g trình c ó th ể bị h ư h ỏ n g h o à n to à n . Q u á trình d iễn biến ấy c ũ n g tư ơ n g tự nljư v i ệ c th e o d õ i v à q u ả n lí sứ c k h ỏ e của c o n n g ư ờ i tro n g n g à n h y h ọ c . V ì v ậ y từ g iữ a những năm 50 đa x u ấ t h iệ n n h ữ n g ý tư ơ n g d ù n g p h ư ơ n g pháp luận của y h ọ c tron g b ê tô n g c ố t th é p (T h e p a th o lo g y and T h era p eu tics o f r e in fo r c e d c o n c r e te , P aris, D u n o d , 1 9 55 ) h o ặ c từ đ ầ u những năm 70 tro n g nền m óng (P a th o lo g ie d es F o n d a tio n s , P a ris, A N N A L E S I T B , 1 9 7 1 ). D ưới đây, để dễ h iể u , ta thử áp d ụ n g p h ư ơ n g p h á p lu ậ n n à y v à o c ô n g trình. 1.4.1. Về bệnh học 1. Trong y học : B ệ n h h ọ c được định n g h ĩa là b ộ m ô n n g h iê n cứ u c á c p h ư ơ n g pháp và kĩ thuật phát h iệ n c á c trạn g thái bị b ệ n h đ ể là m căn cứ ch o v iệ c đ iề u trị n h ằ m m ụ c đ íc h là m c h o c o n n g ư ờ i k h ỏ e m ạnh trở lại, dự p h ò n g b ệ n h tái phát, n â n g c a o tu ổ i thọ. B ệ n h h ọ c g ồ m cá c m ô n h ọ c sau đây : (1 ) T riệu c h ứ n g v à h ộ i chứng h ọc lâm s à n g ( ở g iư ờ n g b ệ n h , là m trên b ệ n h n h â n ) ; 19
(2 ) C á c p h ư ơ n g p h áp lâm sànơ và cậ n lâ m sà n g n h ằ m phát h iệ n c á c triệu c h ứ n g ; (3 ) C á c tiêu ch u ẩ n c h ẩ n đ o án phân b iệt và chẩn đ o á n x á c đ ịnh. C á c p h ư ơ n g ph áp đ iề u trị : p h ư ơ n g p h á p h ó a h ọ c , p h ư ơ n g p h áp vật lí v à p h ư ơ n g p h á p dinh d ư ỡ n g ... 2. Trong xây dựng : T h e o y h ọ c thì b ệ n h h ọ c côna, trình c ũ n s nên d ụ a v à o đ ịnh n g h ĩa trên m à d iẽ n đạt như sau : " B ệnh h ọ c c ô n s trình là k h o a h ọ c n ơ h iẽn cứ u c á c p h ư ơ n o ph áp và kĩ thuật để p h át h iệ n n h ữ n g trạnsĩ thái bị b ện lì c ủ a vật liệu v à c ô n g trình, là m c ơ s ở c h o c á c h p h ò n g tránh và sửa ch ữ a, n h ằ m m ụ c đ íc h là m c h o c ô n g trình c ó đ ộ bền lâu th e o y ê u cầ u tu ổ i thọ thiết kế". 1.4.2. Về phương pháp điều trị C á c p h ư ơ n g pháp lu ận trong "khám c h ữ a bệnh" c h o c ò n g trình c ũ n g g i ố n g n h ư y h ọ c đã là m đ ố i v ớ i n gư ờ i. C h ẳ n g hạn , khi ta n g h iê n cứ u c á c h c h ữ a b ệ n h p h ổ i v ớ i c á c h "chữa bệnh" c h o kết cấ u b ê tô n g c ố t th é p bị ăn m ò n thì thấy rất rõ m ối quan h ệ tư ơ n g đ ồ n g s iữ a c h ú n g . I. Biểu hiện lâm sàng (1 ) T r o n g y h ọ c : B iể u h iệ n lâ m s à n g c ủ a c á c triệu chírnR v à h ộ i c h ứ n g th ư ờ n g ơặp ả b ệ n h la o p h ổ i : - S ố t b u ổ i c h iề u ; - H o ra m áu ; - G ầy ; - K é m ăn. 20
(2 ) T ro n g x â y d ự n s : Ở bê t ô n 2 c ố t thép b iếu hiện : x ố p , nứt, n ở ih ể ú eh , tiết o x ít sắt. 2 . Các phtnniíỊ pháp phát ìiiện triệu riv h iíị a) P h ư ơ n g ph áp lâm sàniĩ : ( 1) T ro n g y h ọ c : - P h ổ n g vấn b ệ n h nhân và nvurởi nhà , - Q u a n sát b ệ n h nhân ; - N s h e phổi ; - N ắ n c á c đ iể m đau ử Iiụực ; - V .v ... (2 ) T ro n g x ây d ự n g : Ở bc tô n g c ố t th é p phải : hỏi noirời sử d ụ n ? , x e m h ồ sơ th iế t k ế v à thi c ô n g , th e o dõi c ô n s trình, d ù n c siê u âm ... h) P h ư ơ n g ph áp cận lâm sànq (x ét n g h iệ m ở c á c lábo) ( 1) T ro n g y h ọ c : - C h ụ p X -q u a n g ; - X é t n g h iệ m đ ờ m ; - X é t n g h iệ m về h ó a sin h (m áu, nước t iể u ...) ; - S iê u âm p h ổ i ; - C h ụ p cát lớ p p h ổ i... ( 2) T ron g x â y dự ng : Ở bê tônơ c ố t th ép phải : siêu âm, X - q u a n g , tia g a m m a , q u é t, cát lớ p ... lây m ẫ u thử Cl. S Ơ 4, pH , đo d ò n ơ ăn m ò n ...