NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP BÊ TÔNG CỌC KHOANG NHỒI VÀ TƯỜNG BARRET

1
L I CÁM N
Lu n v n Th c s k thu t chuyên nghành Xây d ng Công trình th y v i đ tài
“Nghiên c u áp d ng công ngh thi công c c khoan nh i và t ng Barret trong x lý n n
móng nhà cao t ng” đ

nh t c a

c hoàn thành v i s giúp đ v m i m t và t o đi u ki n t t

ng u , Ban giám hi u, phòng

ào t o S H &

H, Khoa công trình

cùng các th y giáo, cô giáo, các b môn, cán b công nhân viên ph c v c a
Tr

ng

i h c Thu l i, b n bè đ ng nghi p, c quan và gia đình.

c bi t, tác gi xin đ

c bày t lòng bi t n sâu s c t i ng

khoa h c c a lu n v n TS. D

ng

c Ti n đã tr c ti p h

ih

ng d n

ng d n và t n tình

giúp đ trong th i gian th c hi n lu n v n.
Tác gi c ng xin bày t s c m n đ i v i các chuyên gia v c c khoan nh i và
t

ng Barret đã góp ý, cho phép tham kh o các tài li u liên quan đ n l nh v c

nghiên c u trong lu n v n này.
Tác gi xin chân thành cám n Ban QLDA đ u t và xây d ng qu n Hà

ông

(N i tác gi công tác) đã đ ng viên, t o m i đi u ki n thu n l i trong quá trình h c
t p công tác.
S thành công c a lu n v n g n li n v i quá trình giúp đ đ ng viên nhi t tình
t gia đình, b n bè và đ ng nghi p. Tác gi xin chân thành c m n.
Trong khuôn kh lu n v n th c s , do trình đ và đi u ki n th i gian có h n,
lu n v n không th tránh kh i nh ng t n t i, h n ch . Tác gi r t mong nh n đ
s đóng góp ý ki n c a các th y cô giáo, b n bè và đ ng nghi p. Nh ng đi u đó s
giúp ích r t nhi u cho cá nhân tác gi trong vi c hoàn thi n và phát tri n ngh
nghi p c a b n thân trong nh ng giai đo n ti p theo c a s nghi p.
Xin trân tr ng c m n!
Hà n i, tháng 11 n m 2010

Tác gi

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu

c


2

M CL C
M

U ........................................................................................................... 7
1. Tính c p thi t c a đ tài: ......................................................................... 7
2. M c đích c a đ tài. ................................................................................ 8
3. Cách ti p c n và ph

ng pháp nghiên c u. ............................................ 8

4. K t qu d ki n đ t đ
Ch

c. ....................................................................... 8

ng 1 ........................................................................................................... 9

T NG QUAN V TÌNH HÌNH NGHIÊN C U VÀ S
THI CÔNG C C KHOAN NH I VÀ T

NH NG T N T I VÀ YÊU C U
1. 1. T ng quan v các ph

D NG BI N PHÁP

NG BARRET

N

C TA,

T RA ....................................................... 9

ng pháp x lý n n ........................................ 9

1.1.1. X lý n n b ng c c g (ho c tre): ................................................... 9
1.1.2. X lý n n b ng c c cát:................................................................. 10
1.1.3. X lý n n b ng c c xi m ng đ t (c c tr n d

i đ t sâu). ............. 11

1.1.4. X lý n n b ng c c bê tông đúc s n. ............................................ 12
1.1.5. X lý n n b ng c c nh i. .............................................................. 13
1.1.6. X lý n n b ng t

ng barret. ........................................................ 13

1.2. Khái ni m chung v móng công trình............................................ 14
1.3. Khái ni m chung v móng c c, c c khoan nh i và t

ng barret 15

1.4. Tình hình thi t k và thi công c c khoan nh i và t

ng barret . 16

1.5. Các t n t i chung trong vi c thi t k và thi công ......................... 17
16 . K t lu n ............................................................................................... 18
Ch

ng 2 .................................................................................................... 19

QUI TRÌNH CÔNG NGH THI CÔNG C C KHOAN NH I .......... 19
2.1. Công tác chu n b ................................................................................. 19
2.2.

nh v v trí đ t c c ........................................................................... 20

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


3
2.3. Công tác h
2.3.1. H

ng vách, khoan và b m dung d ch bentonite ........... 20

ng vách................................................................................... 20

2.3.2. Khoan t o l .................................................................................. 22
2.3.2.1. Khoan c c nh i b ng máy khoan tu n hoàn thu n: ............... 26
2.3.2.2. C c khoan nh i b ng máy khoan tu n hoàn ngh ch: ............. 27
2.3.2.3. C c khoan nh i b ng máy khoan xung kích:......................... 28
2.3.3. Dung d ch bentonite ...................................................................... 30
2.4. Xác nh n đ sâu h khoan và x lý c n l ng đáy h c c ............... 31
2.4.1. Xác nh n đ sâu h khoan ............................................................ 31
2.4.2. X lý c n l ng đáy h khoan ........................................................ 32
2.5. Công tác chu n b và h l ng thép ................................................... 36
2.6. L p ng đ bê tông ............................................................................. 40
2.7. Công tác đ bê tông và rút ng vách ................................................ 42
2.8. M t s s c và cách x lý khi thi công c c nh i: ........................... 47
2.9. ánh giá công tác thi công c c khoan nh i và đ xu t qui trình
công ngh .................................................................................................... 51
2.9.1. So sánh v i các ph

ng pháp x lý n n khác. .............................. 51

2.9.2. ánh giá công tác thi công. ........................................................... 52
2.9.3.

xu t qui trình thi công h p lý. ................................................. 54

2.10. K t lu n ch
Ch

ng. .............................................................................. 55

ng 3 .................................................................................................... 57

QUI TRÌNH CÔNG NGH THI CÔNG T
3.1. ào móng t

NG BARRET .............. 57

ng ................................................................................. 57

3.2. Ch t o l ng c t thép và th vào h đào cho t
3.3.

bê tông t

ng barret ............ 68

ng barret .................................................................... 68

3.4. Các s c đã x y ra khi thi công t

ng barret ................................ 70

3.4.1. S p thành h đào: .......................................................................... 70
Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


4
3.4.2. S c trong quá trình đ bê tông: .................................................. 70
3.5. ánh giá công tác thi công t

ng barret và đ xu t qui trình công

ngh ............................................................................................................. 70
3.5.1. ánh giá công tác thi công ............................................................ 70
3.5.2.

xu t qui trình thi công h p lý .................................................. 71

3.6. K t lu n ch

ng. ................................................................................ 74

K T LU N VÀ KI N NGH ........................................................................... 76
TÀI LI U THAM KH O ................................................................................. 78

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


5

DANH M C B NG BI U
B ng 2.1. Các ch s đ c tr ng c a v a bentonite ...................................... 31
B ng 3.1: M t s lo i g u thùng hãng Bachy .............................................. 60
B ng 3.2: Các thông s k thu t c a g u DH6. Hãng Bauer s n xu t ...... 62
B ng 3.3:

c tính dung d ch bentonite ....................................................... 65

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


6

DANH M C HÌNH V , H ÌNH NH
Hình 2.1: Ph

ng pháp h

ng vách ............................................................ 22

Hình 2.2: C u t o c n khoan và các lo i m i khoan................................... 23
Hình 2.3: Ph

ng pháp khoan t o l ........................................................... 24

Hình 2.4: Máy đang khoan t o l t i khu đô th m i V n Khê ................... 25
Hình 2.5: Máy đang khoan t o l t i khu đô th m i V n Khê ................... 26
Hình 2.6: Ph

ng pháp n o vét h khoan ................................................... 35

Hình 2.7: Ph

ng pháp th i r a h khoan .................................................. 36

Hình 2.8. Ph

ng pháp l p đ t c t thép ....................................................... 39

Hình 2.9: L p ng đ bêtông, ng th i r a .................................................. 41
Hình 2.10: Gía, ng d n v a đ

c dùng đ đ bê tông ............................... 42

Hình 2.11: Ph

ng pháp đ bê tông ............................................................. 45

Hình 2.12: Ph

ng pháp rút ng vách t m .................................................. 46

Hình 2.13: S đ công ngh thi công c c khoan nh i ................................. 55
Hình 3.1: G u ngo m ki u d ng thùng có hai cáp treo............................... 59
Hình 3.2: G u đào thu l c MASAGO ......................................................... 61
Hình 3.3: S đ công ngh thi công t

Lu n v n th c s k thu t

ng barret........................................ 73

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


7

M

U

1. Tính c p thi t c a đ tài:
Trong hoàn c nh hi n nay, nhà cao t ng ra đ i là m t h qu t t y u c a
vi c t ng dân s đô th , thi u đ t xây d ng và giá đ t cao. Th lo i công trình
này cho phép có nhi u t ng hay nhi u không gian s d ng h n, t n d ng đ
m t đ t nhi u h n, ch a đ

c nhi u ng

khu đ t. Nhà cao t ng có th đ

c

i và hàng hoá h n trong cùng m t

c xem là c máy t o ra c a c i ho t đ ng

trong n n kinh t đô th .
M t b ph n h t s c quan tr ng trong các công trình xây d ng nói chung
và nhà cao t ng nói riêng là móng công trình. M t công trình b n v ng có đ
n đ nh cao, có th s d ng an toàn lâu dài ph thu c vào ch t l
công trình. C c khoan nh i là m t trong nh ng gi i pháp móng đ
khá ph bi n đ xây d ng nhà cao t ng trên th gi i và
nh ng n m g n đây, b i c c khoan nh i đáp ng đ

ng móng
c áp d ng

Vi t Nam vào

c các đ c đi m riêng bi t

c a nhà cao t ng nh :
-

T i tr ng t p trung r t l n

chân các c t.

-

Nhà cao t ng r t nh y c m v i đ lún, đ c bi t là lún l ch vì

lún s gây tác đ ng r t l n đ n s làm vi c t ng th c a toàn b toà
nhà.
-

Nhà cao t ng th

ng đ

c xây d ng trong khu v c đông dân

c , m t đ nhà có s n khá dày. Vì v y v n đ ch ng rung đ ng và
ch ng lún đ đ m b o an toàn cho các công trình lân c n là m t đ c
đi m ph i đ c bi t l u ý trong xây d ng lo i nhà này.
Vì v y, nghiên c u bi n pháp thi công c c khoan nh i và t

trong đi u ki n

ng barret

Vi t Nam v a có ý ngh a khoa h c v a có giá tr th c ti n

cao.
Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


8
2. M c đích c a đ tài.
M c đích c a đ tài đ a ra Bi n pháp thi công c c khoan nh i, t

ng

barret t i u trên c s đ m b o h p lý v đi u ki n kinh t , k thu t.
3. Cách ti p c n và ph

ng pháp nghiên c u.

Kh o sát đánh giá bi n pháp thi công c c khoan nh i, c c barret
công trình đã và đang xây d ng
c c khoan nh i, t

Vi t Nam, k th a các thành t u KHCN v

ng barret trong và ngoài n

c, t đó l a ch n các bi n

pháp kh thi đ nghiên c u áp d ng vào đi u ki n n
Khi nghiên c u k th a kinh nghi m n
gi i pháp đã đ

m ts

c ta.

c ngoài, đ tài u tiên ch n các

c kh ng đ nh và đ a vào tiêu chu n, quy chu n ho c th

nghi m thành công trên công trình th c t .
4. K t qu d ki n đ t đ
a ra đ

c.

c bi n pháp thi công c c khoan nh i và t

Lu n v n th c s k thu t

ng barret h p lý.

Chuyên ngành xây d ng công trình thu

9
Ch

ng 1

T NG QUAN V TÌNH HÌNH NGHIÊN C U VÀ S
PHÁP THI CÔNG C C KHOAN NH I VÀ T
N

NG BARRET

C TA, NH NG T N T I VÀ YÊU C U

1. 1. T ng quan v các ph
Móng c c đã đ
ng

D NG BI N
T RA

ng pháp x lý n n

c s d ng r t s m t kho ng 1200 n m tr

c, nh ng

i dân c a th i k đ đá m i Th y S đã bi t s d ng các c c g c m

xu ng các h nông đ xây d ng nhà trên các h c n (Sower, 1979). Ngoài ra,
ng

i dân đã bi t s d ng các v t li u có s n nh thân cây g đóng thành

hàng c c đ làm t

ng ch n đ t, dùng thân cây, cành cây đ làm móng nhà.

Ngày nay, cùng v i ti n b v khoa h c k thu t nói chung móng c c
ngày càng đ

c c i ti n, hoàn thi n, đa d ng v ch ng lo i, c ng nh ph

ng

pháp thi công, phù h p v i yêu c u cho t ng lo i n n móng công trình.
Hi n nay, do khoa h c phát tri n nên có r t nhi u ph

ng pháp đ

c áp

d ng vào vi c x lý n n đ t y u b ng móng c c, tu vào t ng lo i công trình
(c p công trình, đ a hình, đ a ch t, m t đ dân c , các công trình li n k …)
mà ta ch n ph

ng pháp x lý n n đ t y u b ng lo i c c nào cho phù h p.

Sau đây là m t s ph

ng pháp chính :

1.1.1. X lý n n b ng c c g (ho c tre):
c áp d ng v i công trình ch u t i tr ng nh nh (móng nhà dân, các
t

ng kè nh , c ng nh … ).
C c g (ho c tre) ch s d ng đ

n

c đ không b m c n

c

nh ng vùng đ t luôn m

c, n u đóng trong đ t khô ho c khô

t, ng p

t thay đ i thì

g b m c nát và làm n n đ t y u đi.

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


10

C c g (ho c tre) có u đi m là t n d ng đ

c v t li u đ a ph

pháp thi công đ n gi n, giá thành th p, ti n đ thi công nhanh, th
ng

ng, bi n
ng đ

c

i dân s d ng đ x lý n n khi làm nhà

1.1.2. X lý n n b ng c c cát:
C c cát là m t gi i pháp x lý n n đ
tr

c áp d ng ph bi n đ i v i các

ng h p công trình có t i tr ng không l n trên đ a t ng có d ng c b n v i

chi u dày l p đ t y u t

ng đ i l n.

C c cát có m t s đ c đi m sau:
Có tác d ng làm cho đ r ng, đ

m c a n n gi m đi, tr ng l

ng th

tích, môdun bi n d ng, l c dính và góc ma sát trong t ng lên do v y bi n d ng
c a n n gi m và c

ng đ n n t ng.

Khi x lý n n b ng c c cát n n đ t đ

c nén ch t l i, do s c ch u t i c a

n n t ng lên, đ lún và bi n d ng không đ ng đ u c a n n đ t d

i đ móng

các công trình gi m đi m t cách đáng k .
D

i tác d ng c a t i tr ng, c c cát và vùng đ t đ

quanh c c cùng làm vi c đ ng th i, đ t đ

c nén ch t xung

c nén ch t đ u trong kho ng gi a

các c c.
Khi dùng c c cát quá trình c k t c a n n đ t di n bi n nhanh h n nhi u
so v i n n đ t thiên nhiên ho c n n đ t dùng c c c ng. Khi trong n n có c c

cát thì ngoài tác d ng nén ch t đ t, còn làm vi c nh các gi ng cát thoát n
n

c trong đ t có đi u ki n thoát ra nhanh theo chi u dài c c d

c a t i tr ng ngoài, do đó c i thi n đ
đi u này là không th có đ

c tình hình thoát n

c,

i tác d ng

c c a n n đ t,

c đ i v i n n đ t thiên nhiên ho c là đ i v i n n

có s d ng các lo i c c c ng. Ph n l n đ lún c a n n đ t có c c cát th

ng

k t thúc trong quá trình thi công do đó t o đi u ki n cho công trình mau
chóng đ t đ

c đ n gi i h n n đ nh.

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu

11
V t li u dùng c c cát r t thu n l i, d i dào và r h n nhi u so v i các lo i
v t li u làm các lo i c c c ng nh : g , thép, bê tông, bê tông c t thép và
không b n mòn n u n

c ng m có tính xâm th c.

V m t thi công, c c cát có ph

ng pháp thi công t

ng đ i đ n gi n,

không đòi h i thi t b ph c t p.
Vi t Nam c c cát đã đ
+ D án m r ng đ

c áp d ng vào các công trình l n nh :

ng Láng – Hoà L c đo n qua các huy n T Liêm,

Qu c Oai, Th ch Th t, thành ph Hà N i.
+ D án đ

ng cao t c thành ph H Chí Minh – Trung L

ng đo n n i

t Tân T o đi ch đ m (KM0+800 đ n LM8+200).
+ D án x lý n n các nhà kho ch a sét c a nhà máy xi m ng Cái Lân, th
xã C m Ph , t nh Qu ng Ninh.
Hi n nay hàng lo t các đ
công theo ph

ng cao t c liên t nh đang s d ng r t thành

ng pháp này.

1.1.3. X lý n n b ng c c xi m ng đ t (c c tr n d
C c xi m ng đ t là m t ph

i đ t sâu).

ng pháp m i dùng đ gia c n n đ t y u, nó

s d ng xi m ng, vôi … đ làm ch t đóng r n, nh vào máy tr n d
tr n c

i sâu đ

ng b c đ t y u v i ch t đóng r n (dung d ch ho c d ng b t), l i d ng

m t lo t các ph n ng hoá h c - v t lý x y ra gi a ch t đóng r n v i đ t, làm
cho đ t m m đóng r n l i thành m t th c c có tính ch nh th , tính n đ nh và
có c
Ph

ng đ nh t đ nh.

ng pháp này thích h p v i các lo i đ t đ

c hình thành t

các

nguyên nhân khác nhau nh đ t sét bão hoà, bão hoà bùn nhão, đ t bùn, đ t
sét và đ t sét b t …

sâu gia c t 50- :-60m nh ng áì hi u qu nh t cho đ

sâu gia c t 15- :-20m và lo i đ t y u khoáng v t đ t sét có ch a đá cao lanh,
đá cao lanh nhi u n

c và đá m ng tô thì hi u qu t

Lu n v n th c s k thu t

ng đ i cao, gia c lo i

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


12
đ t tính sét có ch a đá si lic và hàm l
t

ng ch t h u c cao, đ trung hoà pH

ng đ i th p th p.

C c xi m ng đ t đ

c áp d ng r ng rãi trong x lý n n móng và n n đ t

y u cho các công trình: Xây d ng giao thông,Thu l i, Sân bay, B n c ng …
ng hào ch ng th m cho đê đ p, s a ch a th m mang c ng và đáy

làm t

c ng, gia c đ t xung quanh đ
mái d c, gia c n n đ
Ph

ng h m, n đ nh t

ng ch n, ch ng tr

t cho

ng, m c u d n …

ng pháp thi công nhanh, ti t ki m th i gian thi công đ n 50% do

không ph i ch đúc c c và đ t đ c

ng đ , k thu t thi công không ph c

t p, không có y u t r i ro cao.
Hi u qu kinh t cao, giá thành h h n nhi u so v i án c c đóng, r t thích
h p cho công tác x lý n n, x lý móng cho các công trình

đ t y u nh bãi b i, ven sông, ven bi n. Thi công đ
b ng ch t h p, m t b ng ng p n

các khu v c n n

c trong đi u ki n m t

c.

1.1.4. X lý n n b ng c c bê tông đúc s n.
C c bê tông đúc s n có hai lo i: C c bê tông đúc s n thông th
bê tông đúc s n d
kích th

c 0,1 đ n 1,0m.

bê tông th
d

ng l c kéo tr

ng đ

ng l c th

c. c c th

ng và c c

ng có hình vuông, c nh c c có

Vi t Nam hay dùng kích th

c 0,2 đ n 0,4m, mác

c dùng cho c c là 250- :-300 Kg/cm2, còn v i c c bê tông

ng dùng 350- :-450 Kg/cm2.

Vi t Nam hi n nay ph
r t ph bi n, nó đ

ng pháp x lý n n b ng c c đóng đ

c dùng

c áp d ng cho nh ng công trình có t i tr ng không l n,

chi u sâu l p đ t y u không quá sâu nh nhà dân có chi u cao <5 t ng, móng
tr m b m, c ng t

i tiêu có qui mô l n, móng c u có t i tr ng nh …

Chính vì tính u vi t c a c c bê tông c t thép mà hi n nay
r t nhi u Công ty s n xu t c u ki n bê tông đúc s n v i ch t l

Vi t Nam có
ng, kích c

r t đa d ng.

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


13
Ph

ng pháp tính toán đã đ

c nhi u t ch c, c quan vi t các ph n m m

chuyên d ng đ dùng tính toán cho c c bê tông c t thép đúc s n.
Bi n pháp thi công, hi n nay có khá nhi u bi n pháp thi công c c bê tông
c t thép đúc s n v i các lo i máy móc thi t b đa d ng. Vì v y vi c thi công
c c bê tông c t thép đúc s n không g p nhi u khó kh n, t c đ thi công
nhanh, đ m b o di u ki n kinh t k thu t.
1.1.5. X lý n n b ng c c nh i.
C c nh i đ

c gi i thi u

Vi t Nam vào n m 1990, kích th

c ph bi n

(1-:-2)m, chi u sâu (20 -:-70)m.
C c khoan nh i hi n nay đ
th

ng đ

trình t

c ng d ng khá ph bi n

Vi t Nam, nó

c s d ng đ gia c n n đ t y u có chi u sâu và t i tr ng công

ng đ i l n nh các ch ng c cao t ng, các công trình công c ng có

chi u cao l n và t i tr ng l n, đ a ch t n n ph c t p và các c u đ
các ph

ng b mà

ng pháp khác nh c c g , c c thép, c c bê tông c t thép, c c xi

m ng đ t hay c c cát đ u không th gi i quy t đ
Hi n nay

c.

Vi t nam có r t nhi u công ty mua l i các ph n m m tính toán

nên trong thi t k vi c l a ch n các đ n v t v n c ng r t phong phú.
Thi t b thi công nh g n, nên có th thi công trong đi u ki n xây d ng
ch t h p. Không gây nh h
các công trình k c n.

ng b t k nào đ i v i n n móng và k t c u c a

an toàn trong thi t k và thi công cao.

Gía thành r h n các lo i móng c c b ng bê tông c t thép nh vào kh
n ng ch u t i trên m i đ u c c cao nên s l
c c nh g n nên tránh hi n t

ng c c trong móng gi m, do đài

ng ch u t i tr ng l ch tâm.

Tuy nhiên thi công c c nh i t o nên môi tr
l

ng sình l y, d b n. Ch t

ng c c tu thu c vào trình đ và công ngh đ bê tông c c.
1.1.6. X lý n n b ng t

Lu n v n th c s k thu t

ng barret.

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


14
ng barret th

T

ng đ

c dùng cho nh ng công trình có t i tr ng r t l n

ng pháp x lý n n khác đ u không đáp ng đ

và các ph
th

ng đ

c yêu c u. Nó

c dùng cho nh ng toà nhà cao trên 40m, móng các c u d n l n …

s c ch u t i trên m i đ u c c t 600- :-3600 t n.
Khái ni m chung v móng công trình

1.2.

Móng là ph n công trình kéo dài xu ng d

i đáy m t đ t làm nhi m v

chuy n ti p gi a công trình bên trên v i n n đ t. Móng ti p nh n t i tr ng t
công trình và truy n vào đ t n n thông qua các ph n ti p xúc c a nó v i đ t.
Thông th

ng, kh n ng ti p nh n t i tr ng c a các lo i v t li u công trình

l n h n c a đ t n n r t nhi u, do đó móng th

ng có kích th

c m r ng h n

so v i công trình bên trên đ gi m t i tr ng lên n n đ n m c đ t có th ti p
nh n đ
h

c. S m r ng này có th theo b ngang, theo chi u sâu ho c c hai

ng. S m r ng theo chi u ngang làm t ng di n tích ti p xúc c a đáy

móng v i đ t n n do đó làm gi m áp l c đáy móng, trong khi s m r ng theo
chi u sâu làm t ng di n tích m t bên v i đ t do đó làm t ng di n tích ma sát
bên. Nh v y móng là m t b ph n c a công trình có nhi m v đ công trình
bên trên, ti p nh n t i tr ng công trình và phân ph i t i tr ng đó vào đ t n n
thông qua ph n l c n n và ma sát bên.
Móng th
a.

ng có hai lo i là móng nông và móng sâu:

Móng nông: là lo i móng truy n t i tr ng công trình vào đ t n n ch

y u thông qua di n tích ti p xúc c a đáy móng v i đ t do đó th

th

c m r ng theo ph

c a móng v i đ t th
đ

ng ngang. Trong tính toán móng nông, ma sát bên

ng b qua s t n t i c a l p đ t trên m c đáy móng

c thay th b ng t i tr ng t

Móng nông có th đ

Lu n v n th c s k thu t

ng có kích

ng đ

ng v i t i tr ng c a b n thân đ t.

c xây d ng cho riêng t ng c u ki n ti p đ t c a công

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


15
trình đ

c g i là móng đ n, cho nhi u c u ki n trong m t h

b ng, cho trên c hai h

ng g i là móng

ng g i là móng bè.

Móng sâu: là lo i móng truy n t i tr ng công trình vào đ t n n thông

b.

qua c di n tích ti p xúc c a đáy móng và thông qua ma sát gi a đ t n n và
thành bên c a móng. Móng sâu thông d ng và hay g p h n c là móng c c,
ng trong đ t.

móng t

Khái ni m chung v móng c c, c c khoan nh i và t

1.3.

Móng c c là m t lo i móng sâu, th
có l p đ t t t n m sâu d

ng barret

ng dùng khi t i tr ng công trình l n

i lòng đ t. Hai lo i c c ph bi n dùng trong móng

c c là c c ch t o s n và c c khoan nh i.
C c đ t i ch th

ng g i là c c nh i, có d ng hình tròn đ

nh i kho ng 0,6-5,0m. Kích th

c hay dùng

ng kính c c

Vi t Nam trong kho ng 1,0-

2,0m.
T

ng barret là m t lo i c c nh i, không thi công b ng l

tròn mà b ng lo i g u ngo m hình ch nh t. T

i khoan hình

ng barret thông th

ng là có

ti t di n hình ch nh t v i chi u r ng t 0,6m-1,5m và chi u dài t 2,2m đ n
6,0m. T

ng barret còn có th có các lo i ti t di n khác nh : ch th p (+),

ch T, ch I, hình ba ch c …
V t li u ch y u đ làm c c khoan nh i và t

ng barret là bê tông và c t

thép
+ Bê tông dùng cho c c khoan nh i và t

ng barret là bê tông Mác ≥300,

dùng không ít h n 400kg xi m ng PCB 30 cho 1m3 bê tông.
+ C t thép: thép ch u l c là lo i thép có đ
AIII; thép đai th

ng dùng có đ

ng kính (12÷16mm), lo i AI, AII.

Vi c phát tri n nhà cao t ng là xu h
n

ng kính (16÷32mm) lo i AII,

ng t t y u c a xây d ng đô th

c ta. Xây d ng nhà cao t ng đòi h i có t ng h m v i các lý do:

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


16
+ chôn sâu ph n móng t o s

n đ nh công trình.

+ thêm di n tích s d ng cho các ph n k thu t.
+ th c hi n đ

ng l i xây d ng hoà bình không m t c nh giác v i chi n

tranh oanh t c hi n đ i.
C c khoan nh i và t

ng barret là gi i pháp h u hi u khi ph i xây d ng

các t ng h m c a công trình.
1.4.

Tình hình thi t k và thi công c c khoan nh i và t

ng barret

Hi n nay, do vi c phát tri n c a khoa h c công ngh c ng nh các bi n
pháp thi công tiên ti n, vi c thi t k và thi công c c khoan nh i đã đ t đ
nh ng b

c ti n nh t đ nh, đ

c áp d ng r ng rãi

Vi t Nam. Nó th

c

ng s

d ng đ gia c n n đ t y u có chi u sâu và t i tr ng l n nh các chung c cao
t ng, công trình công c ng l n, công trình c u d n, đ a ch t n n ph c t p …
V công tác kh o sát đ a ch t thu v n công trình: Hi n nay chúng ta v n
dùng cách kh o sát thu th p s li u cho các lo i c c đúc s n đ áp d ng cho
c c khoan nh i nên không phù h p trong vi c thi t k và thi công c ng nh
ch a d đoán tr

cđ

c các s c có th x y ra cho c c khoan nh i.

V tính toán thi t k thì tr
th

c đây các tiêu chu n thi t k trong n

ng ch y u là d a trên tiêu chu n c a m t s n

c ta

c, ch ng h n nh

20TCN 21-86 d a theo tiêu chu n thi t k c a Liên Xô, TCXD 195 -1997
d a theo tiêu chu n thi t k ISO.
V thi công c c khoan nh i và t
gi i có r t nhi u công trình đã đ

ng barret thì

Vi t Nam và trên th

c thi công nh :

- Công trình c u M Thu n dùng c c khoan nh i có D=2,5m; sâu
100m, Mác M350.
- Công trình c u L c Qu n t nh Nam

nh, dùng c c có D=1,5m;

L=84m, Mác M350.
Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


17
- Ch ng c CT1, Khu đô th m i V n Khê, dùng c c nh i có
D=1,5m; chi u sâu 60m, M350.
- Vietcombank Tower, 98 Tr n Quang Kh i, Hà N i có hai t ng h m

và 22 t ng n i, dùng t

ng barret 0,8x2,8m sâu 55m ; Mác bê tông

350 đ t i ch .
- Công trình Toà nhà v n phòng 27 Láng H đ
kích th

c dùng c c barret có

c 2,8x1,5,43,5m và 2,8x1,0x40,5m

Các t n t i chung trong vi c thi t k và thi công

1.5.
N

c ta thu c nhóm các n

c đang phát tri n vì v y vi c thi t k , thi

công các công trình x lý n n b ng ph

ng pháp móng c c nh i và t

ng

barret nói chung còn nhi u v n đ c n gi i quy t:
-

V thi t k : còn m t s sai sót do trình đ chuyên môn ch a cao, đa s

các công trình l n đ u thuê chuyên gia T v n n

c ngoài (nh C u Thanh

Trì, h m Th Thiêm, h m Kim Liên … ). M t khác tài li u kh o sát nhi u ch
còn ch a chính xác d n đ n thi t k đôi khi đánh giá sai th c tr ng đ a ch t
c a n n. Vì v y có th đ a ra nh ng bi n pháp x lý n n không h p lý. Ngoài
ra vi c áp d ng các công ngh , ph n m m ti n b vào trong quá trình thi t k
còn h n ch .
-

V thi công: trình đ nhân l c thi công còn th p kém, đ i ng công

nhân ch y u là công nhân ch a đ
s l

ng l p ho c đào t o r t

c, v a làm v a đào t o. Vì v y d d n đ n sai sót trong quá trình thi

công, s n ph m t o ra ch a đ
l cl

c đào t o qua tr

c nh mong mu n. Cán b giám sát thi công

ng còn thi u, kinh nghi m ít không ki m soát đ

khi có s c thì vi c x lý ch m tr gây nh h

Lu n v n th c s k thu t

c h t các tình hu ng,

ng đ n ch t l

ng công trình.

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


18
16 . K t lu n
Hi n nay nhân lo i đang ch ng ki n s phát tri n nh v bão c a khoa
h c k thu t và công ngh . Nhi u lo i công ngh m i ra đ i và đ

c ng

d ng r ng rãi trong th c ti n, tr thành đ ng l c thúc đ y s phát tri n kinh t
và xã h i c a nhi u qu c gia. Vào cu i th k XX, công ngh x lý n n đ t
y u b ng công ngh thi công m i nh c c nh i, t

ng barret nh m t s k t

h p hài hoà, nhu n nhuy n gi a các gi i pháp v k t c u, v t li u xây d ng và
công ngh thi công. V i hi u qu kinh t , k thu t và ti n đ thi công nhanh
giá thành th p, các công ngh x lý b ng móng c c đ i v i k t c u có t i

tr ng l n và r t l n nhanh chóng đ

c công nh n và áp d ng vào th c ti n

trên kh p th gi i.
Vi t Nam đã xây d ng nhi u công trình giao thông, dân d ng có qui mô
l n. nhi u công trình đó đ

c x lý b ng c c khoan nh i và t

ng barret m t

cách có hi u qu và kinh t . Hi n nay v i trình đ k thu t và đi u ki n kinh
t cho phép, xu h

ng x lý n n b ng các lo i móng c c hi n đ i cho các

công trình xây d ng ngày càng nhi u, hàng lo t các công trình x lý n n đ t
y u b ng móng c c nh i đã và đang tri n khai nh c u Thanh Trì, c u V nh
Tuy, Toà tháp Keangnam…
Tuy nhiên đ i v i công ngh x lý n n b ng c c khoan nh i và t
barret

n

c ta m i ch đang

ng

giai đo n đ u c a s phát tri n. Ph n l n là

d a vào kinh nghi m thi t k và thi công c a n

c ngoài, ch a có nh ng t ng

k t, đánh giá mang tính h th ng đ y đ , đ c bi t đ i v i công trình l n ph i
có s tham gia c a các chuyên gia n

c ngoài trong vi c thi t k và thi công.

Chính vì v y đ áp d ng công ngh thi công c c khoan nh i và t

ng barret

vào Vi t Nam m t cách an toàn, nhanh chóng, r ng rãi và hi u qu thì c n
ph i có nh ng nghiên c u sâu s c phù h p v i đi u ki n t nhiên và xã h i
c a Vi t Nam.
Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


19
Ch

ng 2

QUI TRÌNH CÔNG NGH THI CÔNG C C KHOAN NH I
C c nh i là m t lo i móng c c thu c lo i móng c c sâu đ
ngay t i hi n tr

ng b ng cách đ bê tông t

i vào h (l ) khoan tr

v i các lo i c c khác, l ch s c c khoan nh i t
khoan nh i đ
đ

c đó. So

ng đ i m i. Trên th gi i c c

c thi công t nh ng n m 1908-:-1920, c c đ

ng kính nh 0,3m; dài 6-:-12m, đ

c thi công

c khoan có

c thi công b ng máy khoan ch y b ng

c. Cu i nh ng n m 1940-:-1950 công ngh khoan c c nh i đã khá

h in

phát tri n. Ng

i ta có th khoan m r ng chân, khoan phá đá, c ng nh đã

bi t s d ng dung d ch bentonite đ gi thành h khoan.
Vi t Nam c c khoan nh i hi n đ i đ
1990, kích th

c gi i thi u vào nh ng n m

c ph bi n )1-2)m; chi u sâu t 20-:-70m.

Hi n nay có r t nhi u ph
đây tác gi ch trình bày ph

ng pháp thi công c c khoan nh i khác nhau,
ng pháp thi công đi n hình và hay g p t i Vi t

Nam là thi công c c khoan nh i theo công ngh làm l

t nh sau.

2.1. Công tác chu n b
vi c thi công c c khoan nh i đ t hi u qu cao thì ngoài vi c ph i
chu n b các lo i thi t b thi công c n thi t ph i đi u tra kh n ng v n chuy n,
áp d ng các bi n pháp ng n ng a ti ng n và ch n đ ng ... còn ph i ti n hành
đi u tra đ y đ các m t v tình hình vi ph m chung xung quanh công tr

ng.

Ph i l a ch n k thi t b thi công, vi c l a ch n thi t b thi công c n c
vào lo i c c, chi u sâu l khoan, đi u ki n đ a ch t các t ng đ t, đi u ki n
thoát n

c và x lý bentonite đ có quy t đ nh thích h p. C n chú ý máy

khoan thu c lo i thi t b l n r t n ng nên nh t thi t ph i đi u tra đ y đ v
ph

ng án và l trình v n chuy n. Ph i đ m b o có đ di n tích hi n tr

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu

ng


20
đ l p d ng thi t b , ngoài ra còn ph i th c hi n gia c m t đ

ng và n n đ t

trong khu v c thi công đ thu n l i cho công vi c l p d ng thi t b và xe c đi
l i.
Ph i có bi n pháp h n ch ti ng n c a đ ng c máy n , đi n khí hoá
ngu n đ ng l c ...
Chu n b đ y đ h s đ a ch t c a khu v c thi công, có đ y đ tài li u
thi t k c c nh i cho m t b ng công trình nh v trí, c u t o, cao đ , c t thép
c c, thuy t minh h

ng d n và các yêu c u v ch t l

ng.

Có đ s li u ghi chép tìm hi u v các t li u th nghi m, th c hi n v
khoan t o l c ng nh kh n ng k t qu ch u t i c a các c c khoan nh i các
công trình lân c n quanh vùng đã đ
C pn

c, đi n thi công, đ

và b l ng bentonite, đ
2.2.

c thi công tr

c.

ng ra vào công trình, chu n b v a bentonite

ng thoát n

c, nhà t m công tr

ng ...

nh v v trí đ t c c
ây là công tác h t s c quan tr ng và công trình ph i xác đ nh v trí c a

các tr c, tim c a toàn công tr

ng và v trí chính xác c a các giao đi m, c a

các tr c.
Ph i dùng máy kinh v đ xác đ nh v trí đ t c c. Vi c đ nh v đ

c ti n

hành trong th i gian d ng ng vách có tác d ng đ u tiên.
V trí tim c c t ng tr đ
m c thi t k đ

c giao b ng h máy toàn đ c.

2.3. Công tác h
2.3.1. H

c xác đ nh trên c s to đ c a các c c và h

ng vách, khoan và b m dung d ch bentonite

ng vách

ng vách có tác d ng gi cho ph n vách khoan

trên không b s p l i,

ng n không cho l p đ t trên chui vào h khoan.

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu

21
ng vách c c nh i nên dùng ng thép chuyên dùng có chi u dày 4-8mm,
ng vách b ng thép ph i có đ c ng nh t đ nh không d bi n d ng, phía trên
ng vách nên b trí 1– 2 l tràn v a.
ng vách đ
:- 3m chúng đ

c c u t o b ng các ng n i li n, ng ng n t ng đo n t 1,5 c đào và đ t sâu trong n n. Chi u sâu chôn ng vách nên c n

c vào đ a ch t (t ng lo i đ t) và chi u sâu m c n
-

i v i đ t sét không nh h n 1m

-

i v i đ t cát không nh h n 1,5m

c ng m mà quy t đ nh.

Cao đ ph n trên ng vách phù h p v i các cao đ c a m c v a bentonite
trong ng vách. Chi u sâu h đào nên sâu h n chi u sâu chôn ng vách
kho ng 40-50cm, đ

ng kính h đào c n r ng h n đ

vách kho ng 80-100cm, tr

ng kính ngoài c a ng

c khi đ t ng vách vào h đào nên đ m ch t m t

l p đ t sét dính dày 40-50cm. Ki m tra cao đ , v trí r i đ t ng vách n sâu
vào l p đ t sét đ m ch t, xung quanh ng vách ta ti p t c đ p đ t sét dính và
đ m ch t t ng l p, đ nh trên c a ng vách cao h n m t đ t kho ng 20-30cm.
Tu đi u ki n th c t do nh h
đ bê tông trong n

ng c a n

c b h n ch mà ng vách có th đ t cao hay th p, có th

đ t sâu đ n t ng l p đ t không th m n
c

c dâng cao ho c do đi u ki n

ng đ bê tông c a c c nh i ≥25% c

c, ng vách ch đ

c tháo b khi

ng đ thi t k .

Sau khi đ nh v xong v trí c a c c thông qua ng vách, quá trình h mang
ng vách đ
h

c th c hi n b ng thi t b rung.

ng t i khu v c xung quanh, tr

c khi h

tránh hi n t

ng rung nh

ng vách ta đào s n m t h t i v

trí h c c v i m c đích bóc b l p đ t m t đ gi m th i gian rung. Trong quá
trình h

ng vách vi c ki m tra đ th ng đ ng c a nó đ

c th c hi n liên t c

b ng cách đi u ch nh v trí c a búa rung thông qua c u, ng vách đ

cc m

xu ng sâu.

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu

22

Hình 2.1: Ph

ng pháp h

ng vách

2.3.2. Khoan t o l
Sau khi đ t xong ng vách thì ng

i ta đ a máy khoan vào v trí khoan, v

trí đ t máy ph i b ng ph ng, máy ph i th ng b ng và th ng đ ng, ki m tra
Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


23
máy b ng máy kinh v sao cho chi u đ ng c n khoan

ph m vi sai s <2%.

Sai s v trí c a đ u m i khoan và tâm ng vách ≤15mm (đ i v i khoan
xoay), đ i v i khoan xung kích thì sai s ≤30mm. Sau khi đi u ch nh xong,
tu theo lo i đ u khoan mà có bi n pháp gá gi làm cho m i khoan đúng
ng mà không phát sinh hi n t

h

ng nghiêng l ch ho c di chuy n v trí máy

khi khoan.
Qúa trình khoan đ
kh i lòng c c đ

c th c hi n sau khi đ t xong ng vách t m.

t l y ra

c th c hi n b ng thi t b khoan đ c bi t, đ u khoan l y đ t

có th là lo i gu ng xo n cho l p đ t sét ho c là lo i thùng cho l p đ t cát.
i m đ c bi t c a thi t b này là c n khoan, c n có d ng anten g m 3 ng
l ng vào nhau và truy n đ

c chuy n đ ng xoay c a máy khoan. C n có th

kéo dài đ n đ sâu c n thi t.
Trong khi khoan do c u t o n n đ t thay đ i ho c có khi g p d v t đòi h i
ng

i ch huy khoan ph i có kinh nghi m đ x lý k p th i k t h p v i m t s

công c đ c bi t nh m i khoan phá, m i khoan c t, g u ngo m, búa máy ...

Hình 2.2: C u t o c n khoan và các lo i m i khoan

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


24

Hình 2.3: Ph

ng pháp khoan t o l

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu


25

Hình 2.4: Máy đang khoan t o l t i khu đô th m i V n Khê

Lu n v n th c s k thu t

Chuyên ngành xây d ng công trình thu