NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO BỜ HỐ MÓNG CHUNG CƯ NHÀ CAO TẦNG KHU ĐÔ THỊ MỚI XA LA HÀ ĐÔNG HÀ NỘI


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT HÀ NỘI
***************
PHẠM ANH TUẤN
NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP
ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO BỜ HỐ MÓNG CHUNG CƯ NHÀ
CAO TẦNG - KHU ĐÔ THỊ MỚI XA LA - HÀ ĐÔNG - HÀ NỘI
Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm
Mã số: 60580204
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS. TS. VÕ TRỌNG HÙNG
Tính cấp thiết của đề tài


Nhà cao tầng có từ 1÷5 tầng hầm đã được xây dựng.

Hầm giao thông ngầm đã và đang được xây dựng.

Mặt bằng xây dựng hạn chế, mật độ xây dựng ngày càng cao.

Qũy đất ngày một hạn hẹp.

Vấn đề về môi trường.

Thoát nước khu vực xây dựng phức tạp.

Hà Nội là thành phố cổ 1000 năm tuổi với nhiều công trình thấp
tầng có kết cấu yếu, trong khi đó mật độ xây dựng ngày một tăng. Vì vậy
việc đảm bảo an toàn cho bờ hố móng các nhà cao tầng xây dựng trong

thành phố là vấn đề cấp thiết.
NỘI DUNG

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CHUNG VỀ BỜ HỐ MÓNG
CÁC NHÀ CAO TẦNG
Vai trò và đặc điểm của bờ hố móng các nhà cao tầng


Hình dạng bờ hố móng
- Bờ hố móng dốc thoải; hình 1.
- Bờ hố móng giật bậc; hình 2.
- Bờ hố móng đứng; hình 3.

Hình thức chống giữ bờ hố móng
- Bờ hố móng phải chống giữ.
- Bờ hố móng không cần chống giữ.

Độ sâu hố móng
- Hố móng nông.
- Hố móng sâu
Vai trò đặc điểm của bờ hố móng các nhà cao tầng

Sự cố đối với bờ hố móng

•
Trong quá trình thi công hố móng (đào đất, thi công tường vách), móng
công trình, bờ hố móng có thể xảy ra các sự cố sau:
- Mất ổn định thành (mái), sụt lở bờ hố móng.
- Đẩy trồi đáy hố móng, bục nước vào trong hố móng, bùng nền…

- Hư hỏng kết cấu chống giữ bờ hố móng như: nứt, tách, nứt tường, hoặc
kết cấu bao che, ngăn cách

Các sự cố trên có thể là cục bộ tại một vị trí nào đó cũng như toàn bộ bờ
hố móng công trình.
Nguyên nhân dẫn đến sự cố bờ hố móng


Nguyên nhân trong công tác khảo sát
- Khảo sát không đầy đủ các điều kiện địa chất, nước ngầm, các công
trình lân cận
- Không khảo sát thực địa hiện trường một cách thận trọng tỉ mỉ.
- Xử lí số liệu khảo sát địa chất có sai số lớn.

Vấn đề thiết kế hố móng
- Thiết kế không chứng chỉ, thiết kế vượt cấp.
- Không tuân thủ quy định, quy phạm liên quan.
- Lựa chọn phương án chắn giữ thiếu luận chứng kỹ thuật.
Nguyên nhân dẫn đến sự cố bờ hố móng


Vấn đề thi công hố móng
- Chất lượng thi công kém, không tuân thủ quy trình thi công.
- Công tác thoát nước, ngăn nước không đạt yêu cầu.
- Không thể xử lí những vấn đề phức tạp nảy sinh…

Vấn đề giám sát
- Công tác giám sát thiếu trách nhiệm.
- Không kịp thời ngăn cản những hành vi sai phạm của đơn vị thi công.


Vấn đề quản lý của chủ đầu tư
- Không có kế hoạch, không có thiết kế.
- Ép thời hạn thi công làm cho thời hạn thực hiện công trình vội vã.
Xử lý sự cố bờ hố móng


Điều tra nghiên cứu một cách cẩn thận các nguyên nhân, dựa vào nguyên
nhân sự cố phân loại, để từ đó đưa ra giải pháp phù hợp.

Mở rộng hố móng để giảm góc dốc cho bờ hố móng nếu có thể.

Phụt vữa, neo gia cố nền đất bờ hố móng.

Thay đổi các kết cấu chống đỡ tường chắn bờ hố móng.

Giảm tải đối với lớp đất đỡ của nền.

Chữa nghiêng bờ vách thành hố móng.

Nghiên cứu các biện pháp thoát nước.

Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp, để tìm được biện pháp tối ưu.
Tình hình xây dựng bờ hố móng các nhà cao tầng tại
thành phố Hà Nội hiện nay


Quỹ đất hạn chế.

Điều kiện thi công hạn hẹp.


Các công trình lân cận đan xen.

Công tác thoát nước cho hố móng trong thành phố hết sức phức tạp.

Bờ hố móng thiết kế theo chiều thẳng đứng.

Công trình hố móng hiện nay đang phát triển theo xu hướng diện tích
rộng, độ sâu ngày một lớn nên sẽ gặp nhiều điều kiện địa chất khác nhau,
không có lợi cho sự ổn định của bờ hố móng.
Tình hình xây dựng bờ hố móng các nhà cao tầng tại
thành phố Hà Nội hiện nay

NỘI DUNG

CHƯƠNG 2
CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO BỜ
HỐ MÓNG CHUNG CƯ NHÀ CAO TẦNG
Biện pháp gia cố đất nền khu vực thi công hố móng


Chất tải gia cố đất nền
Trước khi thi công hố móng công trình ta có thể chất tải để ép nước, làm cứng đất nền.

Phun phụt vữa gia cố đất nền
Dùng khí nén nhồi vào trong đất các loại dung dịch vô cơ hoặc dung dịch hữu cơ, làm
cho nền đất trở nên cứng chắc.

Phương pháp gia cố silic hóa
Nhồi vào trong đất dung dịch Na
2

O.nSiO
2
và dung dịch CaCl
2
làm cho đất trở nên cứng.

Phương pháp đóng băng nhân tạo
Bằng cách làm lạnh đất nền xuống nhiệt độ dưới 0
0
C làm đông cứng bờ hố móng.
Biện pháp làm khô bờ hố móng


Sử dụng rãnh và hố thu nước .

Hạ mức nước ngầm bằng giếng lọc.

Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc.

Hạ mực nước ngầm bằng phương pháp điện thấm.
   ệ ữ ờ


Sử dụng hệ thép hình kết với ván gỗ lát ngang.

Sử dụng tường cừ thép.

Giữ ổn định bờ hố đào bằng cọc đổ tại chỗ.

Sử dụng tường chắn cọc trộn xi măng đất.


Sử dụng tường vây bê tông cốt thép đổ tại chỗ .

Sử dụng neo trong đất - neo cáp.
Hình 2.4. Năm loại tường cừ chống giữ bờ
hố móng [22].
Hình 2.6. Giữ ổn định thành hố đào bằng
neo cáp trong đất [13].
CHƯƠNG 3
BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO BỜ HỐ MÓNG
CÁC CHUNG CƯ CAO TẦNG, KHU ĐÔ THỊ MỚI
XA LA - HÀ ĐÔNG - HÀ NỘI

Quy mô dự án khu đô thị Xa La - Hà Đông - Hà Nội


Diện tích đất quy hoạch: 209,480m2

Vị trí : Phường Phúc La- Quận Hà Đông - Thành phố Hà Nội.

Ngày khởi công : 01/01/2007.

Ngày hoàn thành : 31/12/2012.

Chủ đầu tư : Xí nghiệp Xây dựng Tư nhân số 1 Lai Châu.

Khu vực dự án được xây dựng 10 tòa nhà chung cư từ 21 ÷ 34
tầng.

Mật độ dân số 5,560 người.

Hình 3.1. Bản đồ quy hoạch khu đô thị mới Xa La- Hà Đông [11]
Phân tích các điều kiện để đưa ra biện pháp đảm bảo
an toàn cho bờ hố móng


Vị trí khu đô thị nằm trong khu vực đông dân cư, gần các công trình công
cộng như bệnh viện 103, viện bỏng và các trường tiểu học, trung học của
quận Hà Đông.

Khu vực dự án được đánh giá là vùng trũng của quận Hà Đông, nằm sát
sông Nhuệ. Nơi đây thường hay bị ngập về các mùa mưa bão do mực nước
sông Nhuệ dâng cao cũng như việc thoát nước mặt của khu vực.

Các chung cao tầng ở đây hầu hết đều có từ 1÷2 tầng hầm để đặt các hệ
thống kỹ thuật ngầm , hầm để xe.

Hiệu quả kinh tế của dự án phụ thuộc rất nhiều vào tiến độ thi công.
Phân tích các điều kiện để đưa ra biện pháp đảm bảo
an toàn cho bờ hố móng


Yêu cầu trên về mặt kỹ thuật của công trình
- Đây là kết cấu vĩnh cửu.
- Phải đảm bảo tuyệt đối an toàn trong khi thi công cũng như đi vào khai thác,
các vấn đề thấm nước của tường hầm khi đi vào khai thác sử dụng.
- Phải đảm bảo cho các công trình lân cận trong quá trình xây dựng .
- Hố móng thuộc dạng hố móng sâu, các bờ hố móng được thiết kế theo chiều
thẳng đứng, do mật độ xây dựng cũng như quỹ đất có hạn của khu đô thị.

Để đáp ứng các yêu cầu tiêu chí trên giải pháp chống giữ cho bờ hố móng công

trình khi thi công được lựa chọn ‘Tường bê tông trong đất đổ bê tông tại chỗ’.
Biện pháp thi công tường bê tông trong đất
đổ bê tông tại chỗ


Sử dụng máy đào để đào tường hố móng từng đoạn nhất định.

Dùng dung dịch như sét bentonite giữ thành , sau đó đem lồng cốt
thép đã chế tạo sẵn trên mặt đất đặt vào trong đoạn hào đó.

Dùng ống dẫn đổ bê tông trong nước cho từng đoạn tường,

Nối các đoạn tường lại với nhau bằng các đầu nối đặc biệt, tạo lên
một bức tường bê tông cốt thép liên tục quây lại thành tường khép
kín để bảo vệ.
Hình 3.2. Hình ảnh về gầu đào và gầu phá
để thi công tường [13].
Biện pháp thi công tường bê tông trong đất
đổ bê tông tại chỗ

Bảng 3.3. Một số loại gầu thùng của hãng Bachy [7].
Các phương pháp tính tường liên tục trong đất
được áp dụng


Phương pháp giải tích (phương pháp Sachipana - Nhật).

Tính toán tường liên tục trong đất theo phương pháp đàn hồi.

Phương pháp tính lực trục thanh chống, nội lực thân tường biến đổi theo

quá trình đào móng.

Phương pháp phần tử hữu hạn - Phương pháp số.
Các phương pháp tính tường liên tục trong đất
được áp dụng


Phương pháp phần tử hữu hạn - Phương pháp số, một số phần
mềm tính toán:
- SAP;
- MicroSTRAN V5.5/32;
- W-SLOPE;
- PLAXIS.

Phần mềm PLAXIS có thể tính toán các dạng bài toán sau:
- Bài toán phẳng 2D;
- Bài toán đối xứng trục;
- Bài toán không gian 3D.
Hình 3.7. Một số công trình tính bằng
phần mềm Plaxis [3]
CHƯƠNG 4
NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CHO CÔNG TRÌNH NHÀ CT4

Công trình nhà CT4 - Trong khu đô thị mới Xa La


Tòa nhà gồm 34 tầng, được thiết kế 2 tầng hầm, nối thông suất với
nhau tạo thành khối thống nhất và 32 tầng nổi, chiều cao từ cốt (+
0,00 m) đến đỉnh mái (+ 108,5 m).


Kích thước hố móng của tòa nhà CT4 là (137,50 m x 43,40 m x 9,0
m)

Tổng diện tích xây dựng 5967,5 m2.
Hình 4.2. Hình vẽ hố móng nhà CT4 - Khu
đô thị Xa La
Hình 4.1. Hình vẽ phối cảnh toà nhà CT4 -
Khu đô thị Xa La [11]