Nghiên cứu ứng dụng công nghệ barrette phục vụ xây dựng quy trình nghiệm thu kỹ thuật cọc barrette ở khu vực hà nội (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-------------------------

BÙI QUANG THIÊN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BARRETTE PHỤC
VỤ NGHIỆM THU QUY TRÌNH KỸ THUẬT CỌC BARRETTE
Ở KHU VỰC HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội – Năm 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-----------------------

BÙI QUANG THIÊN
KHÓA: 2009-2011

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BARRETTE PHỤC
VỤ NGHIỆM THU QUY TRÌNH KỸ THUẬT CỌC BARRETTE
Ở KHU VỰC HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH XDDD&CN
MÃ SỐ: 60.58.20

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1 : TS.ĐỖ ĐÌNH ĐỨC
2 : TS.TRẦN THƯƠNG BÌNH

Hà Nội – Năm 2011


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với TS. Đỗ Đình Đức, TS.
Trần Thương Bình đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, cung cấp tài liệu và động
viên tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện Luận văn.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo, các cán bộ Khoa Sau
đại học, Khoa Xây dựng và đặc biệt là các thầy, cô giáo giảng dạy Bộ môn
các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình trong quá trình hoàn thành
Luận văn này!
Tác giả

Bùi Quang Thiên


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ là công trình nghiên cứu khoa học
độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của luận văn là
trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Bùi Quang thiên


1

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài

6

Mục đích nghiên cứu

7

Nội dung nghiên cứu

7

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

7

Phương pháp nghiên cứu

7

Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài

7

NỘI DUNG LUẬN VĂN

9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỌC BARRETTE
1.1 Khái niệm chung về cọc Barrette ..........................................................................8
1.1.1. Barrette là giải pháp cho móng công trình cao tầng .........................................8
1.1.2. Barrette là giải pháp tường chắn cho tầng hầm.................................................8
1.2. Lịch sử hình thành và phát triển cọc Barrette ....................................................10
1.2.1. Công nghệ Barrette trên thế giới và xu hướng phát triển................................10
1.2.2. Xu hướng ứng dụng công nghệ Barrette cho các công trình cao tầng và tầng
hầm đô thị ở Hà nội ...................................................................................................10
1.3. Chất lượng Barrette và thực trạng giá kiểm định chất lượng.............................12
1.3.1. Mục đích yêu cầu của nội dung đánh giá ........................................................12
1.3.2. Các phương pháp đánh giá ..............................................................................12
1.4. Thực trạng khảo sát, thiết kế, thi công và đánh giá kiểm tra chất lượng Barrette
trong các công trình xây dựng ở Hà Nội ...................................................................19
1.4.1. Thực trạng về khảo sát địa chất công trình .....................................................19
1.4.2. Thực trạng về thiết kế .....................................................................................20
1.4.3. Thực trạng thi công .........................................................................................22
1.4.4. Các tiêu chuẩn áp dụng kiểm tra chất lượng cọc Barrette ..............................24
1.4.5. Năng lực thiết bị và đội ngũ chuyên gia đánh giá kiểm định………………. 23
1.5. Một số nhận xét ..................................................................................................25


2

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC CÔNG TÁC CƠ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ

BARRETTE VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY
2.1. Thi công công tác đào đất ..................................................................................26
2.1.1. Đặc điểm của sự phá hủy đất đá trong thi công khoan đào ............................26
2.1.2. Các yếu tố tác động đến sự ổn định hố đào ....................................................27
2.2. Phương pháp ổn định thành hố đào trong thi công Barrette ..............................28
2.2.1. Các phương pháp ổn định tạm thời thành hố đào ...........................................28
2.2.2. Ổn định hố đào bằng dung dịch ......................................................................30
2.2.3. Đặc điểm môi trường dung dịch .....................................................................32
2.3. Công tác bê tông.................................................................................................36
2.3.1. Các phương pháp đổ bê tông và yêu cầu kỹ thuật ..........................................36
2.3.2. Sự hóa cứng của bê tông trong hố đào ............................................................37
2.4. Điều kiển áp lực thành hố đào bằng dung dịch ..................................................42
2.4.1 Cơ sở của điều khiển áp lực thành hố đào .......................................................42
2.4.2. Biểu thức điều khiển ổn định thành hố đào bằng dung dịch chất lỏng: ..........44
2.4.3. Bài toán độ tin cậy, cơ sở của phương pháp xác lập các quy trình thi công hợp
lý ................................................................................................................................46
2.5. Một số nhận xét ..................................................................................................48
CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM BARRETTE Ở KHU VỰC HÀ NỘI
3.1 Đặc điểm nền và điều kiện thi công Barrette ở khu vực Hà Nội .......................49
3.1.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực Hà Nội ....................................49
3.1.2. Điều kiện địa chất............................................................................................50
3.2. Quy trình thi công cọc Barrette ..........................................................................59
3.2.1. Quy trình cơ bản thi công Barrette ..................................................................59
3.2.2. Các thiết bị và nguyên lý thi công cơ bản được áp dụng ................................66
3.3. Các sự cố trong thi công cọc Barrette và ảnh hưởng của nó..............................69
3.3.1. Trong công đoạn tạo lỗ ...................................................................................69
3.3.2. Trong cấu tạo, gia công và hạ lồng thép .........................................................71
3.3.3. Trong công đoạn đúc cọc ................................................................................71

3

3.3.4. Những hư hỏng do các sự cố trên gây ra ........................................................72
3.4. Một số nhận xét ..................................................................................................73
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH KỸ THUẬT NGHIỆM THU CỌC
BARRETTE ĐỐI VỚI CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Ở HÀ NỘI
4.1. Cơ sở và nguyên tắc xây dựng quy trình nghiệm thu kỹ thuật Barrette ............74
4.1.1. Barrette trong mối quan hệ với đặc điểm cơ bản của sản phẩm xây dựng .....74
4.1.2. Nguyên tắc chung ............................................................................................75
4.2. Nội dung quy trình và yêu cầu kỹ thuật cơ bản nghiệm thu Barrette ................75
4.2.1. Quy trình kỹ thuật và nghiệm thu khảo sát địa chất công trình ......................76
4.2.2. Quy trình kỹ thuật và nghiệm thu thiết kế, thi công cọc Barrette ...................77
4.2.3. Quy trình kỹ thuật và nghiệm thu thiết kế, thi công tường Barrette ...............82
4.2.4. Quy trình nghiệm thu nén thử tải, siêu âm( đối với cọc thí nghiệm) ..............85
4.3. Quy trình nghiệm thu cọc Barrette tại Hà Nội. ..................................................85
4.3.1. Quy trình nghiệm thu khảo sát địa chất công trình .........................................86
4.3.2.Quy trình thiết kế Barrette................................................................................86
4.3.3. Quy trình nghiệm thu thi công cọc, tường Barrette ........................................86
4.3.4. Quy trình thí nghiệm cọc Barrette theo dạng nền ...........................................98
4.3.5. Quy trình thí nghiệm cọc Barrette...................................................................98
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO


4

DANH MỤC HÌNH MINH HỌA
Số hiệu hình

Tên hình

Trang

Hình 1.1

Siêu âm cọc và biểu đồ siêu âm

13

Hình 1.2

Nén tĩnh cọc bằng đối trọng bê tông cốt thép

15

Hình 1.3

Nguyên lý tạo lực và truyền lực của hộp tải

14

Hình 2.1

Hình dáng và thông số tường cừ

27

Hình 2.2

Các trường hợp dùng vách

28

Hình 2.3

Mô tả phân tử M trên hố đào

41

H×nh 3.1

Cấu trúc địa chất dạng nền 1

54

H×nh 3.2

Cấu trúc địa chất dạng nền 2

54

H×nh 3.3

Cấu trúc địa chất dạng nền 3

55

H×nh 3.4

Cấu trúc địa chất dạng nền 4

55

H×nh 3.5

Cấu trúc địa chất dạng nền 5

56

H×nh 3.6

Cấu trúc địa chất dạng nền 6

56

H×nh 3.7

Cấu trúc địa chất dạng nền 7

57

H×nh 3.8

Cấu trúc địa chất dạng nền 8

57

H×nh 3.9

§µo hè cho panel (barrette) ®Çu

61

Bé gh¸ l¾p vµ gio¨ng CWS

61

tiªn
H×nh 3.10
H×nh 3.11

Hạ lồng cốt thép, đặt gioăng chống thấm và đổ bê

62

tông cho panel đầu tiên.
H×nh 3.12

Đào hố panel thứ 2, tháo bộ gá và tu sửa gioăng

63

chống thấm
H×nh 3.13

Hạ lồng thép, đặt gioăng chống thấm, đổ bê

64

tông cho panel thứ 2 và tiếp tục đào hố thi công

panel thứ 3
Hình 3.14

Máy cạp gầu cáp

67


5

Hình 3.15

Gầu cạp thủy lực

69


6

DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu bảng, biểu

Tên bảng biểu

Trang

Bảng 1.1

Bảng số liệu kiểm tra chất lượng siêu âm

14

Bảng 2.1

Các đặc điểm cơ bản của các khoáng sét được

30

trình bày như sau
Bảng 3.1

Một số loại gầu thung kiểu nâng cáp

65

Bảng 3.2

Các thông sô kỹ thuật của gầu DH6. Hãng

67

Bauer sản xuất
Bảng 4.1

Chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung

76,77

dịch bentonite (TCXDVN 326:2004)
Bảng 4.2

Đặc tính các loại CF

Bảng 4.3

So sánh các tiêu chí của bentonite và

88
88,89

SuperMud

DANH MỤC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ
Số hiệu sơ đồ, đồ thị

Tên sơ đồ, đồ thị

Sơ đồ 2.1

Đánh giá độ tin cậy của quy trình

46

Đồ thị 2.1

Mối liên hệ R(t) và t

45

Sơ đồ 3.1

Các bước cơ bản như thi công barrette

Trang

58


7

MỞ ĐẦU
Tên đề tài
“ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Barrette phục vụ nghiệm thu quy trình kỹ thuật
cọc Barrette ở khu vực Hà Nội’’
Lý do chọn đề tài
Sự phát triển kinh tế, xã hội đòi hỏi sự phát triển đa dạng các công trình xây
dựng có kết cấu, kiến trúc khác nhau.., Trong đó, công trình nhà cao tầng tải trọng
lớn và công trình ngầm đã thúc đẩy sự ra đời và phát triển không ngừng các giải
pháp và công nghệ thi công móng. Cho đến thời điểm hiện nay, với trình độ khoa
học công nghệ có bước phát triển vượt bậc thì móng cọc nói chung và móng cọc
nhồi nói riêng[10], trong đó có Barrettte đã trở thành các giải pháp hữu hiệu để giải
quyết các vấn đề của bài toán nền móng cho nhà cao tầng và tầng hầm khi xây dựng
trên các dạng nền là đất trầm tích có chiều dày lớn, lớp chịu tải cao nằm sâu.. Bên
cạnh những đặc điểm mang tính ưu việt thì so với các loại móng khác, thi công cọc
khoan nhồi luôn có độ phức tạp cao hơn và chứa đựng nhiều yếu tố rủi ro đòi hỏi có
sự kiểm soát chặt chẽ thường xuyên ở các công đoạn của quá trình thi công
Đối với Barrette ngoài thỏa mãn vấn đề về sức chịu tải như móng cọc, nó còn
là sự lựa chọn để thỏa mãn ý đồ kiến trúc cho nhà cao tầng và ổn định của tường
tầng hầm, đồng thời. yêu cầu kỹ thuật của berrette có những điểm khác biệt đòi hỏi
trình độ thi công ở mức cao. Điều đó cho thấy rằng, khi Barrette đã thi công xong

mà chất lượng kém không sử dụng được sẽ phát sinh kinh phí rất lớn để thi công lại
hoặc phải thay đổi ý đồ kiến trúc và sẽ trở thành thảm họa công trình đe dọa tính
mạng tài sản, nếu Barrette chất lượng kém không được phát hiện. Thực tế cho thấy,
chất lượng Barrette và hiệu quả thi công phụ thuộc không chỉ vào sự lựa chọn hợp
lý thiết bị, quy trình thi công mà quan trọng hơn là lựa chọn đó phải phù hợp với
đặc điểm đất nền. Nói cách khác, với các dạng đất nền khác nhau tốt nhất nên có
các quy trình thi công cọc khác nhau., theo đó phải có nghiệm thu các quy trình kỹ
thuật chất lượng tương ứng
Hà nội là một lãnh thổ có những khác biệt căn bản về cấu tạo địa chất và địa


THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


99

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Barrette phục vụ nghiệm thu quy trình kỹ
thuật cọc Barrette ở khu vực Hà Nội tác giả có những kết luận sau
- Làm sáng tỏ quá trình mất ổn định thành hố đào sâu trong quy trình thi
công cọc Barrette, vai trò ổn định hố đào của dung dịch

- Làm sáng tỏ đặc trưng điều kiện địa chất, điều kiện xây dựng Hà Nội
- Làm rõ bản chất mất ổn định hố đào và cá nhân tố ảnh hưởng ổn định hố
đào, trong đó đã đề cập chi tiết các điều kiện địa chất đất nền Hà Nội
- Đưa ra được quy trình và biện pháp thi công thích hợp với môi trường Hà
nội
- Làm sáng tỏ quá trình hóa cứng bê tông trong môi trường dung dịch (thành
phần, áp suất)
- Đã đề xuất được nghiệm thu quy trình kỹ thuật đặc thù Barrette ở Hà Nội,
đó là nghiệm thu theo giai đoạn từ khảo sát, thiết kế đến thi công.
Kiến nghị
-

Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để xây dựng các tiêu chuẩn, quy phạm
cho việc thi công và kiểm tra chất lượng cọc phù hợp với đất nền Hà Nội.
Tiếp tục nghiên cứu nghiệm thu quy trình kỹ thuật hoàn chỉnh cho Barrette ở
Hà Nội và cho cả cọc nhồi.

-

Nghiệm thu quy trình kỹ thuật không chỉ áp dụng cho Hà Nội mà nên ở nhiều


100

địa phương khác, vì vậy cần mở rộng nghiên cứu.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. ‘’Các vấn đề kỹ thuật xây dựng công trình ngầm đô thị’’. Báo cáo tổng kết đề
tài độc lập cấp nhà nước. Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Bộ Xây dựng. Hà

Nội, 2000. Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Đoàn Thế Tường.
[2]. Nguyễn Huy Cường. Phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc bằng
phương pháp thử động biến dạng lớn PDA và kết quả nén tĩnh. Luận văn Thạc sĩ.
Đại học Bách Khoa, ĐHQGTPHCM. (2010).
[3]. Công nghệ và kỹ thuật khoan thăm dò (tiếng Nga), NXB Matxcơva,1983
[4]. Luận án Tiến sĩ Đỗ Đình Đức (2002). Thi công hố đào cho tầng hầm nhà cao
tầng trong đô thị Việt Nam.
[5]. Nguyễn Hữu Đẩu. Công nghệ mới đánh giá chất lượng cọc, Nhà xuất bản Xây
dựng. (2000).
[6]. Nguyễn Bá Kế, Thiết kế và thi công hố móng sâu, NXB Xây dựng, 2002
[7]. PGS. Lê Kiều (1997). Những đặc trưng công nghệ thi công cọc nhồi và tường
trong đất. Báo cáo tại Hội thảo Quốc tế Nhà cao tầng ở Việt Nam.
[8]. Báo cáo tại Hội thảo"Kiểm định chất lượng nhà chung cư cao tầng” tháng 6
năm 2004- Bùi Đình Chân –Công ty tư vấn Công nghệ, Thiết bị và Kiểm định Xây
dựng
[9]. Kỹ thuật khoan địa chất, NXB Công nhân kỹ thuật, Hà Nội, 1980
[10]. Vũ Công Ngữ; Nguyễn Thái – ‘’Móng cọc - Phân tích và thiết kế’’
[11]. Nghiêm Hữu Hạnh, Bùi Đức Hải - Viện KHCN& Kinh tế xây dựng - Báo cáo
tổng kết đề tài “Một số vấn đề về thiết kế và thi công hố đào sâu bằng phương pháp
đào mở tại Hà Nôi” mã số 01C – 04/02 – 2009 -2 Ngày 07/04/2011
[12]. Trần Văn Hoàng, Bùi Thị Bảo Anh, 2002. Những nguyên tắc cơ bản để đánh
giá mức độ bền vững của môi trường địa chất trong quá trình đô thị hoá (ví dụ ở
thành phố Hà Nội). Tạp chí Địa chất, A/269 : 39-43. Hà Nội.
[13]. Phương pháp Osterberg - Nguyễn Văn Đẩu, Phan Hiệp – Nhà Xuất bản Xây
dựng-năm 2004.


[14]. TS. Nguyễn Thế Phùng (1998). Công nghệ thi công công trình ngầm bằng
phương pháp tường trong đất. NXB Giao thông vận tải.
[15]. GS.TS.Nguyễn Văn Quảng - Chỉ dẫn thiết kế và thi công cọc Barrette- Tường

trong đất và neo trong đất- NXB xây Dựng 2010.
[16].Quy trình kỹ thuật thử tải tĩnh cọc bằng phương pháp OSTERBERG
DB32/T291 – 1999”-Trung Quốc;
[17]. TS.Nguyễn Đình Thám (2000). Thi công tầng hầm. Đề tài khoa học công
nghệ. Bộ Giáo dục và Đào tạo 2000.
[18]. Tiêu chuẩn Xây dựng TCXDVN 358: 2005 Cọc khoan nhồi - Phương pháp
xung siêu âm xác định tính đồng nhất của bê tông
[19]. Tiêu chuẩn TCXDVN 269:2002 “Cọc - Phương pháp thí nghiệm bằng tải
trọng tĩnh ép dọc trục”
[20]. ‘’Làm chủ công nghệ thi công xây dựng công trình ngầm trong nền đất yếu
các đô thị Việt Nam’’. Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ. Viện Khoa học Công nghệ
Xây dựng, Bộ Xây dựng. Hà Nội, 2004. Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Đoàn Thế
Tường.
[21].18GS.F.A.Samsev- Kỹ thuật khoan thăm dò-NXB Khoa Học Kỹ thuật
[22]. Giáo trình công nghệ bê tông xi măng- Nguyễn Tấn Quý, Nguyễn thiện Ruệ
[23]. Đỗ Văn Tự, 1988. Đặc điểm trầm tích và lịch sử phát triển địa chất kỷ Đệ tứ
đồng bằng Bắc Bộ. Luận án TS địa lý - địa chất. Thư viện Quốc gia, Hà Nội.