Nghiên cứu giải pháp ổn định nền công trình liền kề với tầng hầm của nhà xây chen ở hà nội (luận văn thạc sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

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

NGUYỄN HỮU HIỀN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH NỀN
CÔNG TRÌNH LIỀN KỀ VỚI TẦNG HẦM CỦA NHÀ
XÂY CHEN Ở HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

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

NGUYỄN HỮU HIỀN
kho¸ 2017-2019

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH NỀN
CÔNG TRÌNH LIỀN KỀ VỚI TẦNG HẦM CỦA NHÀ

XÂY CHEN Ở HÀ NỘI
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Dân dụng và Công nghiệp
Mã số

: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

XÁC NHẬN
CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN

Hà Nội - 2019


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin trân trọng cảm ơn
thầy giáo PGS.TS.Nguyễn Đức Nguôn, người thầy đã trực tiếp chỉ bảo,
hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn
thành luận văn này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Kiến trúc Hà
Nội, Khoa sau đại học của nhà trường cùng các thầy cô giáo, những người đã
trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập.
Xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn bè, đồng nghiệp đã động viên,
giúp đỡ nhiệt tình và đóng góp nhiều ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận
văn này.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Hữu Hiền


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

Nguyễn Hữu Hiền


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
* Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................. 1
* Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ...................................................................... 2
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ................................................. 2
* Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 2
* Cấu trúc luận văn ........................................................................................... 3
NỘI DUNG....................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TẦNG HẦM VÀ VẤN ĐỀ KHI THI
CÔNG TẦNG HẦM
1.1 . Tầng hầm và các vấn đề đất nền khi thi công tầng hầm ..................... 4
1.1.1. Tầng hầm................................................................................................. 4
1.1.2. Các biện pháp thi công tầng hầm ............................................................ 5
1.1.3. Các vấn đề mất ổn định đất nền ............................................................ 17

1.2 . Những bài học về sự mất ổn định nền công trình liền kề khi thi công
tầng hầm ......................................................................................................... 20
1.2.1. Những bài học kinh nghiệm về cọc ván thép ........................................ 20
1.2.2. Những bài học kinh nghiệm về tường trong đất .................................. 23
1.3. Những bài học về xử lý sự cố khi thi công tầng hầm nhà xây chen . 27
1.3.1. Bài học về dự báo ổn định mái hố đào.................................................. 27
1.3.2.Bài học về kết quả điều tra khảo sát nền móng và kết cấu thân các công
trình liền kề...................................................................................................... 29
1.4. Các nghiên cứu về ổn định nền và quan niệm về công trình liền kề . 31


1.4.1. Quan niệm và các đặc điểm của công trình liền kề............................... 31
1.4.2. Ứng suất và biến dạng nền xung quanh hố đào .................................... 32
1.4.3. Các nghiên cứu về ổn định nền móng công trình khi thi công hố đào
liền kề .............................................................................................................. 35
CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM MẤT ỔN ĐỊNH NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
KHI THI CÔNG TẦNG HẦM CỦA CÔNG TRÌNH LIỀN KỀ
2.1. Sự biến đổi trạng thái ứng suất của đất nền ...................................... 38
2.1.1. Trạng thái ứng suất ban đầu .................................................................. 38
2.1.2. Trạng thái ban đầu và sự biến đổi ứng suất của nền công trình xây chen
......................................................................................................................... 44
2.2. Sự biến đổi trạng thái ứng suất của nền công trình liền kề với tầng
hầm đang thi công ......................................................................................... 45
2.2.1. Nguyên nhân cơ chế của sự biến đổi ................................................... 45
2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi trạng thái ứng suất ban đầu của
công trình liền kề ............................................................................................. 47
2.3. Sự biến đổi sức chịu tải của nền móng công trình liền kề .................. 51
2.3.1. Sức chịu tải của nền móng công trình liền kề trước khi thiết kế có tầng
hầm .................................................................................................................. 51
2.3.2. Sự biến đổi sức chịu tải của móng nông ............................................... 55

2.3.3. Sự biến đổi sức chịu tải của móng cọc .................................................. 57
CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH KHI
XÂY DỰNG TẦNG HẦM CỦA CÔNG TRÌNH LIỀN KỀ Ở HÀ NỘI
3.1. Các giải pháp phòng chống sự mất ổn định nền móng công trình lền
kề ..................................................................................................................... 63
3.1.1. Đặc điểm chung của giải pháp ổn định ................................................. 63
3.1.2. Các giải pháp ......................................................................................... 65
3.1.3. Xử lý gia cố nền công trình liền kề trước khi thi công tường ............... 68


3.2. Điều kiện địa chất công trình Hà Nội ................................................... 70
3.2.1. Đặc điểm địa tầng của khu vực nội đô Hà Nội ..................................... 70
3.2.2. Đặc tính cơ lý của các lớp đất ............................................................... 74
3.3. Lựa chọn giải pháp ổn định theo các dạng cấu trúc nền.................... 81
3.3.1. Các dạng cấu trúc nền .......................................................................... 81
3.3.2. Giải pháp ổn định nền móng công trình trong vùng có dạng cấu trúc .. 84
3.3.3. Yêu cầu đối với khảo sát địa kỹ thuật trong thiết kế lựa chọn biện pháp
thi công tường tầng hầm đảm bảo ổn định công trình liền kề ........................ 89
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận ........................................................................................................... 92
Kiến nghị ......................................................................................................... 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Cấu trúc nền dạng 1
Phụ lục 2. Cấu trúc nền dạng 2
Phụ lục 3. Cấu trúc nền dạng 3
Phụ lục 4. Cấu trúc nền dạng 4


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Số hiệu
bảng biểu

Tên bảng, biểu

Trang

Bảng 3.1.

Chỉ tiêu cơ lý

74

Bảng 3.2.

Thành phần hạt và đặc trưng thống kê của các chỉ
tiêu cơ lý lớp 2

75

Bảng 3.3.

Thành phần hạt lớp 3

76

Bảng 3.4.

Thành phần hạt và đặc trưng thống kê của các chỉ

tiêu cơ lý lớp 4

76

Bảng 3.5.

Thành phần hạt và đặc trưng thống kê của các chỉ
tiêu cơ lý lớp 5

77

Bảng 3.6.

Thành phần hạt và đặc trưng thống kê của các chỉ
tiêu cơ lý lớp 6

78

Bảng 3.7.

Thành phần hạt và đặc trưng thống kê của các chỉ
tiêu cơ lý lớp 7

78

Bảng 3.8.

Thành phần hạt và đặc trưng thống kê của các chỉ
tiêu cơ lý lớp 8

79

Bảng 3.9.

Thành phần hạt

80

Bảng 3.10.

Thành phần hạt

80

Bảng 3.11.

Tổng hợp các giải pháp ổn định theo các dạng cấu
trúc nền

88


DANH MỤC HÌNH
Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

Hình 1.1.

Các giai đoạn thi công tầng hầm theo phương pháp
Bottom-up

6

Hình 1.2.

Thi công hạ cừ bằng máy thủy lực

8

Hình 1.3.

Thi công văng chống giữ tường chắn đất

9

Hình 1.4.

Tường chắn và hệ neo trong đất

10

Hình 1.5.

Thiết bị thi công neo bằng công nghệ bơm phụt và vữa
xi măng

10

Hình 1.6.

Thi công tầng hầm bằng phương pháp Top – down

11

Hình 1.7.

Thi công tầng hầm bằng phương pháp Top – down

12

Hình 1.8.

Đồng thời với phần ngầm hai tầng dưới thuộc phần
thân tòa nhà này cũng đang được thi công

13

Hình 1.9.

Trình tự phương pháp thi công Top – Down

14

Hình 1.10.

Hệ thống cột chống Kingpost

15

Hình 1.11.

Sự cố nước bùn cát chảy vào đáy hố móng

18

Hình 1.12.

Hầm móng của công trình Pacific 5 tầng hầm

24

Hình 1.13.

Thi công dầm bao quanh hố đào

28


Hình 1.14.

Sự cố phát sinh khối lượng do thành hố đào tiếp xúc
nước mưa

28

Hình 1.15.

Biểu diễn công trình liền kề trên mặt cắt

31

Hình 1.16.

Biểu đồ phân vùng ảnh hưởng

32

Hình 1.17.

Biểu đồ biểu diễn áp lực ngang ở các loại đất đặc
trưng

33

Hình 1.18.

Biểu đồ biểu diễn mỗi quan hệ giữa chiều sâu
hố đào với bán kính ảnh hưởng

35

Hình 1.19.

Biểu đồ ảnh hưởng qua lại của dải móng băng với
tường chắn

36

Hình 2.1.

Nền phân lớp nằm ngang

40

Hình 2.2.

Ứng suất ngang biến đổi theo chiều sâu

41

Hình 2.3.

Sơ đồ tính sức chịu tải theo viện thủy công T.Q

56

Hình 2.4.

Sơ đồ tinh toán sức chịu tải của nền dưới móng nông
của công trình

56

Hình 2.5.

Minh họa vùng chịu nén quanh cọc

58

Hình 3.1.

Tường chắn sử dụng cọc bê tông cốt thép, ván gỗ và
thanh giằng

66

Hình 3.2.

Tường chắn sử dụng cọc thép và ván gỗ hoặc tấm bê
tông đúc sẵn

67

Hình 3.3.

Sơ đồ Quy trình chống thấm ngược bằng Jet Grouting

69


1

MỞ ĐẦU
*. Tính cấp thiết của đề tài
Để cải tạo khu phố của Hà Nội xứng tầm với thành phố văn minh hiện
đại; chúng ta có nhiều việc phải làm, trong đó việc xây dựng tầng hầm cho

nhà xây chen ở các khu phố cổ là thật sự cần thiết. Tuy nhiên, việc xây dựng
tầng hầm trong điều kiện chật hẹp của khu phố đang là vấn đề khó khăn trong
công tác thi công, nhưng còn phức tạp hơn là sự mất ổn định của các công
trình lân cận. Đó chính là các lý do mà nhu cầu xây dựng tầng hầm vốn rất
bức thiết nhưng triển khai chưa được nhiều.
Nhưng tương lai, với ưu thế về sự ổn định nhiệt độ của không gian
ngầm và tiến bộ của thiết kế kiến trúc trong thế kỷ 21 nhất định sẽ có giải
pháp sử dụng hợp lý không gian ngầm cho dù diện tích lớn hay nhỏ. Đặc biệt
với sự phát triển của khoa học kỹ thuật xây dựng nhất là công nghệ xây dựng
thì sự phức tạp của thi công tầng hầm trong khu phố liền kề sẽ ngày càng ít
phức tạp hơn. Vấn đề đặt ra là việc xây dựng không gian ngầm trong điều
kiện xây chen ảnh hưởng đến công trình liền kề phải được giải quyết triệt để
về sự mất ổn định công trình liền kề.
Từ lâu vấn đề ảnh hưởng đến công trình lân cận bao gồm cả công trình
liền kề khi xây dựng tầng hầm đã từng đặt ra và có nhiều kết quả nghiên cứu
về chúng đã được công bố. Trong bức tranh toàn cảnh ở Việt Nam về chủ đề
nghiên cứu ảnh hưởng của sự thi công tầng hầm đến công trình lân cận, nổi
lên điểm sáng dành được nhiều quan tâm nhất là giới hạn khoảng cách hoàn
toàn hay khoảng cách xem như không ảnh hưởng, trong khi làm thế nào để
khoảng cách đó nhỏ nhất chưa được nhiều chú ý. Theo đó, lựa chọn giải pháp
ổn định nào và biện pháp công nghệ thi công nào để sự ảnh hưởng đến công
trình liền kề chưa có một kết quả nghiên cứu nào đã công bố được xem là
thỏa mãn mọi vấn đề.


2

Xuất phát từ bản chất nền liên quan đến ứng xử của tải trọng công
trình đang tồn tại và tầng hầm liền kề sẽ xây dựng là cách tiếp cận của đề tài
Nghiên cứu giải pháp ổn định nền công trình liền kề với tầng hầm của

nhà xây chen ở Hà Nội sẽ góp phần hoàn thiện các vấn đề nghiên cứu, đáp
ứng những nhu cầu bức xúc đang đặt ra cho công cuộc xây dựng Hà Nội
thành đô thị văn minh Hiện đại.
*. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là: sáng tỏ nền công trình liền kề với
tầng hầm, trong quá trình thi công sử dụng tầng hầm, về:
- Sự biến đổi trạng thái ứng suất biến dạng của nền
- Các giải pháp ổn định nền trong điều kiện đất nền của Hà Nội để làm
cơ sở đề xuất
*. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tượng nghiên cứu đề tài là giải pháp ổn định nền móng công trình
liền kề
- Phạm vi nghiên cứu nền đất của Hà Nội cho tầng hầm nhà xây chen
*. Phương pháp nghiên cứu:
- Thống kê thực nghiệm là cơ sở để xây dựng các mô hình bài toán cho
các trường hợp làm cơ sở phân tích lý thuyết
- Phương pháp phân tích lý thuyết là cơ sở để sáng tỏ bản chất của sự
ảnh hưởng và tìm ra giải pháp biến đổi trạng thái ứng suất có lợi nhất cho sự
ổn định


3

- Phương pháp lý thuyết hệ thống là công cụ để xây dựng các tiêu chí,
tiêu chuẩn phân loại đất nền và phân chia các dạng ứng xử cho mục đích đề
xuất các giải pháp hợp lý
*. Cấu trúc luận văn
Ngoài các phần Mở đầu, Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo và
Phụ lục, nội dung chính của Luận văn gồm ba chương:
- Chương 1. Tổng quan về tầng hầm và vấn đề khi thi công tầng hầm

- Chương 2. Đặc điểm mất ổn định nền móng công trình khi thi công
tầng hầm của công trình liền kề
- Chương 3. Giải pháp ổn định nền móng công trình khi xây dựng tầng
hầm của công trình liền kề ở Hà Nội


4

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TẦNG HẦM VÀ VẤN ĐỀ KHI
THI CÔNG TẦNG HẦM
1.1. Tầng hầm và các vấn đề đất nền khi thi công tầng hầm
1.1.1. Tầng hầm
+ Khái niệm chung về tầng hầm [3]:
Tầng hầm là một hoặc nhiều tầng của một tòa nhà hay ngôi nhà được
thiết kế bố trí xây dựng nằm hoàn toàn hoặc một phần dưới tầng trệt (sàn) và
nằm sâu trong lòng đất (nằm âm dưới đất). Tầng hầm thường được sử dụng
như một không gian tiện ích cho một tòa nhà nơi chứa các loại lò sưởi, máy
nước nóng, hộp cầu chì, bãi đậu xe, và hệ thống điều hòa không khí, hệ thống
phân phối điện, và truyền hình cáp... Tầng hầm là không gian phổ biến khi
xây nhà trong đô thị vì giải quyết được chỗ đậu xe và hệ thống kỹ thuật, cũng
như chống ẩm khá tốt cho tầng trệt và tăng diện tích sử dụng hữu ích. Do đó,
tầng hầm được xem là một bộ phận trong cấu tạo của tòa nhà có tầng hầm. So
với các bộ phận khác tầng hầm có đặc điểm kiến trúc riêng để đảm nhiệm
chức năng riêng và khi liên kết với kết cấu móng còn làm tăng sự ổn định
công trình, đặc biệt hiệu quả khi tác dụng chống động đất.
Theo khái niệm này; tầng hầm được xem là một dạng công trình ngầm
với những đặc trưng riêng so với đường hầm và với không gian ngầm, đó là:
tầng hầm thường thi công theo phương pháp đào lộ thiên, sự ổn định của các
kết cấu tầng hầm luôn có quan hệ đến giải pháp nền móng, kết cấu của tòa

nhà, chi phí đầu tư xây dựng tầng hầm phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện địa
chất công trình khu vực xây dựng nó, bởi tổ hợp tải trọng trong thiết kế tầng
hầm, áp lực đất đá lên tường và đáy luôn là cơ bản nhất.
+ Phân loại tầng hầm


5

Do phục vụ các mục đích của nhiều lĩnh vực khác nhau mà tầng hầm
rất đa dạng về quy mô kích thước, chiều sâu cũng như cấu tạo tường và đáy
tầng hầm. Tuy nhiên, để xem xét sự mất ổn định nền, đặc biệt nền móng công
trình liền kề với hố đào tầng hầm, người ta thường phân biệt tầng hầm theo
những nguyên tắc sau:
- Dựa vào chiều sâu hố đào phân biệt tầng hầm sâu và nông;
- Dựa vào biện pháp thi công phân biệt tầng hầm được xây dựng làm
mất ổn định nền theo phương thức tăng với giảm ứng suất ngang;
- Dựa vào điều kiện đất nền có xuất hiện tầng chứa nước hay không có
để phân biệt tầng hầm có hay không trong quá trình thi công chịu tác tác dụng
của áp lực thủy tĩnh của mực nước và thủy động của dòng thấm;
- Dựa vào vị trí tương đối của hố đào với các công trình lân cận để
phân biệt mức độ ảnh hưởng đến sự mất ổn định của việc thi công tầng hầm
đến công trình liền kề;
Theo sự phân biệt này, tầng hầm của công trình liền kề được quan niệm
là tầng hầm mà tường của nó liền kề với nền móng của công trình lân cận có
thể có kích thước và chiều sâu, thi công trong các điều kiện và bằng các
phương pháp khác nhau.
1.1.2. Các biện pháp thi công tầng hầm
Hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam đã triển khai khá nhiều biện pháp
thi công tầng hầm công trình xây chen, trong đó có cả những giải pháp mới và
giải pháp phổ biến truyền thống như: Đào đất trước rồi thi công nhà từ dưới

lên ( bottom- up ), thi công tường tầng hầm làm tường chắn đất, thi công từ
trên xuống (Top-down), thi công semi top-down. Tuy nhiên; trong đề tài
nghiên cứu luận văn, tôi xin giới thiệu 3 giải pháp cơ bản sau đây vì chúng có
nhiều ưu điểm nhất và khoa học nhất.
+ .Thi công tầng hầm theo phương pháp từ dưới lên ( Bottom-up )


6

Hình 1.1. Các giai đoạn thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom-up [3]
Đây là phương pháp thi công tầng hầm nhà cổ điển và rất phổ biến
được áp dụng khi chiều sâu hố đào không lớn.
Theo phương pháp này thì toàn bộ hố đào được đào đến độ sâu đặt
móng, có thể dùng thủ công hay cơ giới tùy thuộc vào độ sâu hố đào, tình
hình địa chất thủy văn, khối lượng đất cần đào, khả năng cung cấp máy móc
thiết bị và nhân lực của đơn vị thi công. Sau khi đào xong người ta tiến hành
làm nhà theo trình tự thông thường từ dưới lên trên, thi công theo phương
pháp này thường gây ra mất ổn định thành hố đào.
a. Ưu và nhược điểm của phương pháp khi thi công tầng hầm nhà xây
chen bằng cách thi công từ dưới lên ( Bottom-up ):
- Ưu điểm:
+) Thi công đơn giản
+) Độ chính xác cao


7

+) Giải pháp kiến trúc và giải pháp kết cấu không phức tạp vì việc xây
dựng phần ngầm cũng tương tự như phần nổi của nhà.
+) Xử lý chống thấm và lắp đặt mạng lưới kỹ thuật dễ dàng.

+) Làm khô móng để thi công công cũng không có gì phức tạp.
- Nhược điểm:
+) Khi chiều sâu hố móng lớn đặc biệt nếu lớp đất bề mặt yếu thì rất
khó khăn trong thi công.
+) Nếu không dùng tường cừ thì yêu cầu mặt bằng phải rất lớn mới đủ
để mở rộng taluy cho hố đào, mặt khác xét về thời gian thi công cũng bất lợi
vì thi công thường kéo dài bị ảnh hưởng nhiều bởi các yếu tố thời tiết.
+) Nhược điểm quan trọng nhất của phương pháp này là rất dễ gây lún
nứt, nguy hiểm cho các công trình lân cận, nhất là trong thành phố đối với các
các công trình xây chen.
b. Phạm vi ứng dụng của phương pháp:
Người ta đã tổng kết giải pháp thi công tầng hầm nhà xây chen theo
phương pháp cổ điển tức là đào đất trước rồi thi công từ dưới lên và đã rút ra
kết luận là:
+) Đào đất theo độ dốc tự nhiên chỉ nên áp dụng khi hố đào không sâu,
với đất dính (đất có góc ma sát trong lớn), có mặt bằng thi công rộng rãi.
+) Dùng cán cừ không chống hoặc neo:
Sử dụng một đợt ván cừ, khi hố đào sâu ván cừ không đủ dài, công
trình có yêu cầu mở rộng bên trên trên để dễ thi công hoặc thi công đào đất
thủ công
+) Ván cừ có chống hoặc neo: Trường hợp vách đất thẳng đứng và áp
lực đất vào tường lớn.


8

Dùng chống trong trường hợp hệ thống ít ảnh hưởng đến việc thi công
phầm ngầm.
Dùng neo trong trường hợp chiều sâu hố móng lớn, tường cừ dễ mất ổn
định và yêu cầu thủ công đòi hỏi phải có một mặt bằng thoáng ít bị cản trở.

Hình 1.2. Thi công hạ cừ bằng máy thủy lực [4]
+) Thi công tầng hầm theo phương pháp tường chắn đất
Đây là một công nghệ thi công tường trong đất. Trước khi thi công đào
đất người ta tiến hành thi công phần tường bao của tầng hầm trước sau đó mới
đào đất trong lòng tường bao này đến đáy của tầng hầm.
Trường hợp móng của công trình là cọc khoan nhồi thì người ta cũng
tiến hành thi công cọc khoan nhồi đồng thời với thi công tường bao.
Phương pháp này không đòi hỏi phải có tường chắn hay các hàng để
giữ vách hố đào, tuy nhiên điều kiện để áp dụng phương pháp này công trình
phải thiết kế để tường bao tầng hầm chịu được tải trọng áp lực đất và phải áp
dụng công nghệ thi công tường cọc barette, đây là biện pháp thi công tầng
hầm cho nhà xây chen được sử dụng công nghệ mới.


9

Vì lực tác dụng của đất lên tường bao rất lớn nên để ổn định cho tường
bao người ta thường áp dụng các giải pháp sau đây:
- Dùng hệ dầm và cột chống văng giữa các tường đối diện, hệ dầm này
thường làm bằng thép hình gồm các xà ngang, dầm văng và cột chống. Áp lực
đất truyền lên tường, tường truyền lên dầm văng. Cột có nhiệm vụ giữ cho
dầm văng ổn định.
Phương pháp này đơn giản, tốn vật liệu làm dầm, xà ngang, cột chống
tuy nhiên sau khi sử dụng ta có thể thu hồi để tái sử dụng 100%.
Nhược điểm của phương pháp này là chiếm không gian trong hố đào,
đặc biệt là khi chiều ngang công trình lớn thì hệ trống văng trở nên rất phức
tạp ảnh hưởng lớn đến thi công.

Hình 1.3. Thi công văng chống giữ tường chắn đất [18]

- Dùng neo giữ tường: Phương pháp này áp dụng đối với công trình có
mặt bằng lớn, hố móng sâu và yêu cầu thi công cần một không gian rỗng rãi
trong hố đào. Neo có thể ngay trên mặt đất hoặc neo ngầm, có thể một hoặc


10

nhiều lớp neo. Khi đào đất đến đâu người ta khoan qua tường để chôn neo sâu
vào lòng đất, khi neo chắc người ta dùng kích để kéo căng các sợi cáp neo và
cố định neo vào tường.

Hình 1.4. Tường chắn và hệ neo trong đất[7]

Hình 1.5. Thiết bị thi công neo bằng công nghệ bơm phụt và vữa xi măng[7]


11

Với phương pháp này tường được giữ bằng các cáp neo ứng lực trước
nên hầu như ổn định hoàn toàn, bầu neo và ống tạo neo được bao bọc bởi một
lớp vữa bê tông bảo vệ nên sử dụng được lâu dài.
Cả 2 trường hợp neo và chống đều thi công song song với đào đất, đào
đến đâu đặt neo và dựng chống đến đó. Với cách làm như vậy tường bao hầm
như không chuyển vị, áp lực đất tác dụng lên tường là áp lực tĩnh.
+ Thi công tầng hầm theo phương pháp từ trên xuống (Top – down)
Công trình thi công tầng hầm bằng phương pháp thi công Top – down

Hình 1.6. Thi công tầng hầm bằng phương pháp Top – down[18]
Để khắc phục tình trạng thi công công trình bị kéo dài, người ta đã đưa
ra biện pháp thi công công trình vừa làm tầng hầm theo cách làm từ trên

xuống, vừa đồng thời phải làm phần thân nhà từ dưới lên, lấy mặt đất làm
mốc khởi hành vừa đi lên trên, vừa tiến xuống dưới. Đó là bản chất của
phương pháp Top-down, đây cũng là giải pháp thi công tầng hầm cho xây


12

chen mới được áp dụng khi không thể khắc phục được nhược điểm của
phương pháp khác.

Hình 1.7. Thi công tầng hầm bằng phương pháp Top – down [18]


13

Hình 1.8. Đồng thời với phần ngầm hai tầng dưới thuộc phần thân tòa nhà
này cũng đang được thi công[18]
a. Trình tự thi công như sau:
- Bước 1: Thi công tường trong đất và cọc khoan nhồi trước, như trong
phương pháp thi công tường nhà làm tường chắn đất.
- Bước 2: Đổ bê tông sàn trệt ngay trên mặt đất tự nhiên, sàn tầng trệt
được tỳ lên tường trong đất và cột tầng hầm.
Người ta lợi dụng lỗ mở cầu thang máy, cầu thang bộ, giếng trời để làm
cửa đào đất và vận chuyển đất lên, đồng thời để thông gió chiếu sáng cho việc
đào đất và thi công các tầng dưới.
Khi bê tông đạt cường độ yêu cầu người ta tiến hành đào đất qua các lỗ
mở sàn cho đến cốt của sàng tầng hầm 1, dừng lại để đặt cốt thép, đổ bê tông.
Đồng thời với việc thi công các tầng hầm người ta tiến hành thi công
phần thân từ dưới lên.

14

Khi thi công đến sàn tầng dưới cùng người ta tiến hành đổ bê tông đáy
tầng hầm liền với đầu cọc khoan nhồi. Đó cũng là phần bản móng của nhà,
bản này làm nhiệm vụ chống thấm và chịu lực đẩy nổi Archimet.

Hình 1.9. Trình tự phương pháp thi công Top – Down[3]
b. 2 phương pháp thi công sàn tầng hầm:
- Dùng hệ cột chống hầm đã thi công (tỳ lên cọc nhồi) để đỡ hệ dầm và
sàn tầng hầm.
- Dùng cột chống tạm (Bracsing System) thường dùng trong thực tế là
thép hình chữ I có gia cường đặt vào cọc nhồi, sau khi thi công cột xong thì
dỡ bỏ.


15

Hình 1.10. Hệ thống cột chống Kingpost [18]
Ngoài ra người ta cũng thường dùng hệ thống cột chống (king post)
được thi công cùng lúc với cọc khoan nhồi. Nó được cắm vào cọc khoan nhồi
1 đoạn, nó có tác dụng là cột chống tạm cho các sàn tầng hầm của chúng ta
trong quá trình thi công, vì lúc thi công sàn tầng hầm, chúng ta chưa thể làm
cột cho chúng được, tất cả phải nhờ các cột chống tạm này gánh hết.
Sau khi lắp dựng xong hệ chống đỡ và đất được đào đến đáy móng, nhà
thầu sẽ thi công hệ móng và các tầng hầm, tầng thân của công trình từ phía
dưới lên theo đúng trình tự thi công thông thường.
Hệ thống chống có thể được sử dụng như là lõi cứng cho các cấu kiện
dầm/sàn của tầng hầm hoặc sẽ được dỡ bỏ sau khi các sàn tầng hầm đủ khả
năng chịu lại các áp lực tác dụng lên vách tầng hầm.

Tùy theo độ sâu đáy đài mà thiết kế có thể yêu cầu một hay nhiều hệ
tầng chống khác nhau nhằm đảm bảo đủ khả năng chống lại áp lực đất và
nước ngầm phía ngoài công trình tác động lên vách tường tầng hầm.