3. Giải pháp kết cấu đối với tường vây trong thi công tầng hầm, hố đào

Dựa trên kết quả phân tích các điều kiện ảnh hưởng đến các công nghệ thi công kể trên, mà chúng ta có thể dụng các phương án kết cấu đối với tường vây và các giải pháp tăng cường ổn định tường vây, hố đào phù hợp trong suốt quá trình thiết kế và thi công (bảng 1).

Chiều sâu hố đào H (m) Giải pháp kết cấu tường vây
4m < H ≤ 6m – Tường cừ thép ( ≤1 tầng chống, neo)
– Cọc xi măng đất (≤ 1 tầng chống, neo)
6m < H ≤ 10m – Tường cừ thép (1-2 tầng chống, neo)
– Cọc xi măng đất (1-2 tầng chống, neo)
– Tường vây barrette (1-2 tầng chống, neo)
10m < H – Tường vây barrette (≥ 02 tầng chống, neo)
20m < H – Tường vây cọc khoan nhồi secant piles (≥ 04 tầng chống,neo), trong điều kiện địa chất phức tạp, tầng đá xuất hiện sớm.

– Tường vây barrette (≥ 04 tầng chống, neo)

Bảng 1: Chiều sâu hố đào và các giải pháp kết cấu tường vây

3.1. Các phương án kết cấu đối với tường vây

a, Tường vây bằng cọc khoan nhồi Secant piles

Cọc khoan nhồi secant piles (cọc cát tuyến hoặc cọc cắt) là một phương pháp ít được sử dụng đến trong thi công tầng hầm, hố đào tại Việt Nam. Tường vây bằng cọc secant piles cấu tạo gồm các cọc khoan nhồi bê tông cốt thép giao nhau theo cấu trúc liên kết dạng “Secant Piles Wall – Hard/Hard or Hard/Soft”. Để tăng cường sự ổn định liên kết giữa các cọc với nhau, có thể gia cố bằng hệ thép hình chông, neo hoặc các dầm BTCT tùy thuộc vào hình dạng của hố đào, địa chất, vị trí nơi thi công.

Hệ kết cấu tường vây này được áp dụng đối với những hố đào dạng hình trụ tròn, tầng hầm có chiều sâu >20m, hoặc vị trí xuất hiện tầng địa chất đá gốc sớm mà các phương án tường vây khác không áp dụng được (tường vây cọc barrette, tường cừ thép..).

Hinh 1: Hình dạng hố đào và các chi tiết liên kết cọc secant pile.

Thi công khoan hạ cọc secant piles bằng cách sử dụng gầu khoan ruột gà khoan phá đất đá kết hợp khí nén công suất lớn và xoay hạ ống vách. Trong quá trình khoan, thành vách hố đào được giữ ổn định bằng ống vách đến cao trình đáy hố khoan, hoặc đến khi chạm đá cứng không thể hạ tiếp.

Ưu điểm của tường vây bằng cọc secant piles là sử dụng được trong vị trí chật hẹp, gần các hạng mục lân cân. Có thể dung trong điều kiện địa chất phức tạp, đông thời tăng tính liên kết, tăng độ cứng kết kếu so với các loại tường vây khác. Nhược điểm là khó kiểm soát dung sai cho phép (1% phương thằng đứng) của cọc sâu.Chi phí tăng cao, cần máy móc thiết bị khoan chuyên dụng.

3.2. Tường vây bằng cọc barrette

Tường cọc Barrette  là tường bê tông cốt thép đổ tại chỗ (tường BTCT trong đất) được dùng phổ biến trong thi công tầng hầm với công trình nhà cao tầng. Cọc barrette có tiết diện hình chữ nhật với chiều dày từ 600-800mm trở lên, chiều sâu cọc phụ thuộc vào địa chất vị trí thi công (có thể dài đến 50m). Tường vây cọc barrette được cấu tạo từ các đoạn cọc barrette (tấm panel) âm/dương chiều rộng thay đổi từ 3,6m đến 6.0m, liên kết với nhau bằng các cốt thép liên kết, gioăng cao su hoặc thép tấm (tôn) nhằm tăng khả năng chống thấm và chịu lực của kết cấu. Ngoài ra, tùy theo cách phân chia các tấm panel mà bố trí thêm tấm panel trung tính.

Hình 2: Mặt bằng chia tấm tường vây điển hình

3.3. Tường vây bằng cọc ván thép (cừ Larsen)

Trong lĩnh vực xây dựng, cọc ván thép (cừ Larsen, steel sheet pile) được sử dụng ngày càng phổ biến. Từ các công trình thủy công như cảng, bờ kè, cầu tàu, đê chắn song,, công trình cầu, đường hầm đến các công trình dân dụng như bãi đậu xe ngầm, tầng hầm nhà nhiều tầng, hố đào nhà công nghiệp.

Tường vây cọc ván thép phù hợp với hố đào, công trình ngầm có chiều sâu <10m. Do sự linh hoạt trong thi công, dễ dàng vận chuyển, có thể luân chuyển sử dụng đươc nhiều lần đồng thời khả năng chịu tải tốt. Ngoài tường vây bằng cọc ván thép, còn có cọc ván kết cấu BTCT được sử dụng trong các công trình cảng, bờ kè trong trường hợp cọc ván BTCT có tác dụng bao chắn phía ngoài, liên kết cố định với các kết cấu khác và không tái sử dụng lại.

3.4. Tường vây bằng cọc xi măng đất

Cọc xi măng đất kết hợp công nghệ jet grouting cải tạo đất sử dụng trong các hố đào áp dụng ở nhiều nước trên thế giới. Với mực đích tăng cường sự ổn định cho đất nền xung quanh hố đào, giảm chuyển vị ngang của tường trong hố đào đảm bảo an toàn cho các công trình lân cận ở những vị trí có địa chất yếu, chống thấm và ngăn mực nước ngầm trong các hố đào sử dụng tường vây hoặc hố đào mở theo máy taluy.

Noi Nguyen

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments