Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông hà thanh, thành phố quy nhơn

LỜI CẢM ƠN
Qua quá trình nỗ lực phấn đấu học tập và nghiên cứu của bản thân cùng với sự giúp đỡ
tận tình của các thầy, cô giáo Trường đại học Thủy lợi và các bạn bè đồng nghiệp, luận
văn thạc sĩ “Nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo ứng dụng
xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy
Nhơn” đã được tác giả hoàn thành.
Để có được thành quả này, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Vũ
Thanh Te đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và cung cấp các thông tin khoa học cần thiết
trong quá trình thực hiện luận văn.
Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành quý thầy cô trong Viện đào tạo và
Khoa học ứng dụng Miền Trung - Trường Đại học Thủy lợi, lãnh đạo Ban Quản lý dự
án Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bình Định, gia đình, bạn bè đã động viên, tạo mọi điều
kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn này.
Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do hạn chế về thời gian, kiến thức khoa học và kinh
nghiệm thực tế của bản thân còn ít nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác
giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô, nhà chuyên môn để tác giả
hoàn thiện hơn đề tài của luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Ninh Thuận, ngày

tháng 4 năm 2017

Tác giả luận văn

Nguyễn Hoàng Tin

i


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do- Hạnh phúc

Ninh Thuận, ngày

tháng 4 năm 2017

BẢN CAM ĐOAN
Tên học viên: Nguyễn Hoàng Tin
Lớp cao học: 22C21-NT
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn này là sản phẩm nghiên cứu của riêng cá nhân tôi.
Những số liệu và kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực, được trích dẫn theo
đúng quy định và ghi rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Nguyễn Hoàng Tin

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... i
BẢN CAM ĐOAN .................................................................................................. ii
MỤC LỤC .............................................................................................................iii
DANH MỤC HÌNH VẼ ......................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ................................................................ xi
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của đề tài...............................................................................................1
2. Mục đích của Đề tài.....................................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................2
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:.................................................................2
5. Kết quả đạt được..........................................................................................................3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT 4

1.1. Giới thiệu về tình hình xây dựng tường trong đất ở Việt Nam và trên thế giới.......4
1.2. Tổng quan về các dạng kết cấu tường trong đất.......................................................5
1.3. Các dạng kè bảo vệ bờ sông hiện nay ....................................................................11
1.4. Công nghệ thi công tường và neo..........................................................................13
1.4.1. Công nghệ thi công tường hào bentonite.............................................................13
1.4.2. Công nghệ thi công Cased Secant Piles (C.S.P)..................................................14
1.5. Kết luận Chương I........................................................................................... 17
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TƯỜNG TRONG
ĐẤT VÀ NEO ...................................................................................................... 18
2.1. Các dạng tường trong đất, điều kiện áp dụng của phương pháp tường trong đất ..18
2.2. Giai đoạn chuẩn bị thi công....................................................................................19
2.3. Thi công hào ...........................................................................................................19
2.3.1 Dung dịch bentonite giữ hào ................................................................................20
2.3.1.1 Tỷ trọng vữa bentonite ......................................................................................20
2.3.1.2 Phối chế vữa bentonite ......................................................................................20
2.3.2. Kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật của vữa bentonite ................................................21
2.4. Công nghệ thi công tường toàn khối ......................................................................23

3


2.4.1. Xây dựng tường hào trong đất bằng bê tông và bê tông cốt thép toàn khối .......23
2.4.2. Thi công tường toàn khối các cọc cắt nhau .........................................................25
2.5. Thi công tường lắp ghép và bán lắp ghép trong đất ...............................................25
2.5.1. Thi công tường lắp ghép......................................................................................25
2.5.2. Thi công tường bán lắp ghép ...............................................................................27
2.6.
Công
nghệ
thi

công
....................................................................................27

neo

đất

2.6.1 Các loại neo đất ....................................................................................................28
2.6.2. Cấu tạo các loại neo.............................................................................................29
2.6.2.1 Neo hình trụ .......................................................................................................29
2.6.2.2 Neo khoan mở rộng đường kính........................................................................30
2.6.2.3 Neo phụt ............................................................................................................30
2.7. Cấu tạo neo .............................................................................................................32
2.7.1. Đầu neo................................................................................................................32
2.7.2. Dây neo:...............................................................................................................33
2.7.3.
Bầu
................................................................................................................33

neo

2.7.4. Ưu, nhược điểm của neo trong đất ......................................................................33
2.7.5. Ứng dụng của neo trong đất ................................................................................33
2.8. Thiết bị thi công neo...............................................................................................34
2.8.1 Máy khoan ............................................................................................................34
2.8.2
Máy
nén
..........................................................................................................34

khí

2.8.3 Máy bơm vữa........................................................................................................34
2.8.4 Thiết bị căng kéo cáp............................................................................................34
2.9. Kết luận Chương 2..................................................................................................34
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT CÓ NEO ỨNG
DỤNG XÂY DỰNG KÈ CHỐNG SẠT LỞ TIÊU ÚNG THOÁT LŨ HẠ LƯU SÔNG
HÀ THANH, TP. QUY NHƠN .............................................................................. 35
3.1. Giới thiệu dự án kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, TP. Quy
Nhơn ..............................................................................................................................36
3.1.1 Vị trí của dự án .....................................................................................................36
3.1.2. Giới thiệu tóm tắt dự án xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông
4


Hà Thanh .......................................................................................................................36

5


3.2. Nghiên cứu đánh giá điều kiện địa chất, thủy văn chọn giải pháp thi công ......... 38
3.2.1. Điều kiện địa chất................................................................................................38
3.2.2. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất......................................................38
3.2.3. Đặc điểm thủy văn...............................................................................................39
3.2.4. Thiết kế chi tiết tường của dự án .........................................................................41
3.2.4.1. Thông số về tường ............................................................................................41
3.2.4.2. Thông số về neo................................................................................................41
3.3. Quy trình thi công tường trong đất .........................................................................42
3.3.1. Công tác chuẩn bị ................................................................................................42
3.3.2 Lựa chọn thiết bị đào đất ......................................................................................43

3.3.3. Vật liệu giữ thành hố đào với điều kiện địa chất hạ lưu sông Hà Thanh ............45
3.3.3.1. Chọn bentonite giữ vách hố đào.......................................................................45
3.3.3.2. Thành phần cấu tạo của vữa bentonite .............................................................46
3.3.3.3. Các chỉ tiêu của vữa bentonite..........................................................................47
3.3.4. Thiết bị trộn Bentonite và chế tạo vữa bentonite ................................................48
3.3.5. Máy sàn (tách) cát thu hồi Bentonite...................................................................49
3.3.6. Các bước thực hiện..............................................................................................49
3.3.7. Thi công tường dẫn hướng ..................................................................................50
3.3.7.1. Tổng quan .........................................................................................................50
3.3.7.2. Cấu tạo tường dẫn.............................................................................................50
3.3.7.3. Thi công tường dẫn hướng ...............................................................................51
3.3.8 Thi công đào hào tường........................................................................................51
3.3.8.1 Các panel khởi đầu ............................................................................................52
3.3.8.2. Các panel tiếp ...................................................................................................52
3.3.8.3. Panel đóng ........................................................................................................52
3.3.8.4. Phương pháp kiểm tra độ thẳng đứng và độ ổn định của hố đào .....................52
3.3.9. Khớp nối CWS ....................................................................................................52
3.3.9.1. Nguyên tắc của khớp nối CWS ........................................................................52
3.3.9.2. Lắp dựng và tháo dỡ khớp nối CWS ................................................................52
3.3.9.3. Các thuận lợi khi dùng khớp nối CWS.............................................................53
3.3.9.4. Gia công, lắp dựng cốt thép cho tường trong đất .............................................53

6


3.3.10 Thi công bê tông tường trong đất .......................................................................55
3.4. Thi công neo trong đất cho kè sông Hà Thanh.......................................................56
3.4.1. Neo trong đất và phương án thi công neo trong đất ............................................56
3.4.1.1. Neo trong đất ....................................................................................................56
3.4.1.2 Tóm tắt quá trình thi công neo ..........................................................................57

3.4.1.2. Các chú ý khi thi công neo đất .........................................................................57
3.4.1.3. Thí nghiệm kiểm tra neo đất.............................................................................57
3.4.1.4. Thí nghiệm xác định sức chịu tối đa của neo ...................................................58
3.4.2. Chọn neo cho kè sông Hà Thanh........................................................................59
3.4.3. Quy trình thi công neo trong đất..........................................................................60
3.5. Kiểm tra chất lượng thi công ..................................................................................63
3.5.1. Kiểm tra thi công đất ...........................................................................................63
3.5.2. Kiểm tra chất lượng bê tông ................................................................................64
3.5.3. Kiểm tra chất lượng thi công neo ........................................................................66
3.5.3.1 Lổ khoan ............................................................................................................66
3.5.3.2 Lắp đặt neo ........................................................................................................67
3.5.3.3 Bơm vữa ............................................................................................................67
3.5.3.3 Kiểm tra ứng suất cáp neo .................................................................................68
3.7. Các thuận lợi, khó khăn và biện pháp khắc phục khi thi công tường trong đất có
neo vào dự án xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh........68
3.7.1. Thuận lợi..............................................................................................................68
3.7.2. Khó khăn và biện pháp khắc phục.......................................................................68
3.7.2.1. Về chủ trương đầu tư ........................................................................................68
3.7.2.2. Về công nghệ thi công ......................................................................................68
3.8. An toàn lao động và vệ sinh môi trường trong thi công.........................................70
3.8.1. An toàn lao động trong thi công ..........................................................................70
3.8.2. Vệ sinh môi trường trong thi công ......................................................................71
3.8.3. Giải pháp kết cấu hoàn thiện cảnh quan đô thị....................................................71
3.9. Kết luận chương 3 ..................................................................................................72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................73
1. Kết quả đạt được:.......................................................................................................73

7

2. Hạn chế, tồn tại luận văn ...........................................................................................73
3. Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo ......................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 75

vii


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Tường chắn bằng cọc trộn xi măng đất ............................................................7
Hình 1.2 Tường chắn bằng cọc bê tông cốt thép.............................................................8
Hình 1.3 Chắn giữ bằng tường liên tục trong đất..........................................................10
Hình 1.4 Kè dạng tường bằng cừ dự ứng lực BTCT lắp ghép ......................................11
Hình 1.5 Kè bằng cừ Lasen nhựa và thép......................................................................12
Hình 1.6 Kè mái đá lát khan..........................................................................................12
Hình 1.7 Kè dạng tường chắn bằng rọ đá......................................................................12
Hình 1.8 Kè thảm vữa xi măng túi khuôn .....................................................................13
Hình 1.9 Sơ đồ công nghệ xây dựng tường trong đất [1]..............................................13
Hình 1.10 Quá trình thi công cọc ..................................................................................14
Hình 1.11. Thiết bị khoan dùng trong công nghệ C.S.P................................................15
Hình 1.12 Cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực............................................................16
Hình 2.1 Sơ đồ tổ hợp dây chuyền chế tạo và làm sạch dung dịch bentonite ...............20
Hình 2.2 Đo tỷ trọng dung dịch bentonite.....................................................................20
Hình 2.3 Thí nghiệm kiểm tra chất lượng bentonite .....................................................21
Hình 2.4. Kiểm tra đo hàm lượng đất cát trong vữa Bentonite .....................................22
Hình 2.5. Thang màu pH ...............................................................................................22
Hình 2.6 Tường lắp ghép trong đất [1]..........................................................................26
Hình 2.7 Tường bán lắp ghép [1] ..................................................................................27
Hình 2.8 Sơ đồ phân loại neo ........................................................................................28
Hình 2.9 Các hình thức neo công trình..........................................................................29
Hình 2.10 Sơ đồ đầu neo có đầu nở..............................................................................29

Hình 2.11 Sơ đồ đầu neo có đầu nở..............................................................................30
Hình 2.12 Neo phụt có nút cao su .................................................................................31
Hình 2.13 Neo phụt .......................................................................................................31
Hình 2.14 Chi tiết đầu neo.............................................................................................32
Hình 2.15 Cấu tạo bầu neo ............................................................................................33
Hình 3.1 Sơ đồ thi công tường trong đất .......................................................................35
Hình 3.2 Bản đồ các nhánh sông Hà Thanh .................................................................36
Hình 3.3. Sơ đồ cấu tạo của tường [6]...........................................................................41

8


Hình 3.4. Mặt cắt tường [6] ...........................................................................................42
Hình 3.5 Máy đào tường trong đất ................................................................................43
Hình 3.6 Thiết bi trộn dung dịch Bentonite...................................................................49
Hình 3.7 Máy thi công sàn cát thu hồi vữa bentonite....................................................49
Hình 3.8: Quy trình thi công tường trong đất................................................................50
Hình 3.9. Mặt cắt ngang tường dẫn ...............................................................................51
Hình 3.10 Cấu tạo lồng thép..........................................................................................54
Hình 3.11 Thi công cố định khung thép và cẩu lắp khung thép....................................55
Hình 3.12 Trình tự đổ bê tông cho panel.......................................................................56
Hình 3.13 Hình thức thi công neo .................................................................................57
Hình 3.14 Sơ đồ thí nghiệm neo....................................................................................58
Hình 3.15 Cáp dự ứng lực sử dụng cho neo đất ............................................................59
Hình 3.16 Bố trí cử định vị và miếng định tâm.............................................................59
Hình 3.17 Máy khoan thủy lực Junjin CSM JD-1400E ................................................60
Hình 3.18 Các bước chính thi công neo bằng vữa xi măng ..........................................61
Hình 3.19 Dầm đai của cố định neo vào tường .............................................................62
Hình 3.20 Sơ đồ căng cáp..............................................................................................62
Hình 3.21 Sơ đồ cấu tạo thiết bị siêu âm truyền qua.....................................................65

Hình 3.22 Bố trí các ống đo siêu âm truyền qua trong tường .......................................65
Hình 3.23 Quá trình đo siêu âm và hiển thị kết quả ......................................................66
Hình 3.24 Minh họa cho giải pháp tạo cảnh quan đô thị...............................................72

9


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Số liệu thí nghiệm về sự làm việc của các loại neo ................................... 32
Bảng 3.1 Kết quả thí nghiệm địa chất ...........................................................................38
Bảng 3.2 Các thông số kỹ thuật của gàu DHG. Hãng Bauer sản xuất ..........................44
Bảng 3.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật của vữa bentonite [9] ...................................................47
Bảng 3.4 Chỉ tiêu kỹ thuật dùng để sản xuất Bentonite đất nở [9]................................47
Bảng 3.5 Yêu cầu kỹ thuật dùng để sản xuất Bentonite [9] ..........................................47
Bảng 3.6. Số lượng neo thí nghiệm …………………………………………………. 58
Bảng 3.7 Yêu cầu kỹ thuật của vữa bentonite thu hồi...................................................64
Bảng 3.8 Vận tốc âm truyền qua ...................................................................................66

10


DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
TP

Thành phố

B25

Cấp độ bền (cường độ) bê tông 300 Mpa

BTCT

Bê tông cốt thép

11


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, biến đổi khí hậu đã gây ra mưa lớn trên diện rộng và ngày
càng phức tạp gây ngập úng ở nhiều quốc gia trên thế giới có thể kể đến lũ lụt lịch sử ở
Thái Lan vào tháng 12/2011, bão Katrina ở Hoa Kỳ tháng 8/2005 và các thành phố lớn
của Việt Nam trong đó có Bình Định.
Bình Định là một tỉnh ven biển Nam Trung bộ của Việt Nam, có tiềm năng to lớn về
nông lâm sản, cây công nghiệp và khoáng sản, có nhiều tiềm năng về đất đai, tài
nguyên rừng, tài nguyên biển và nguồn nhân lực dồi dào để phát triển kinh tế. Tuy
nhiên do điều kiện thời tiết khí hậu khắc nghiệt, tình hình ngập lụt thường xuyên xảy ra
trong điều kiện biến đổi khí hậu và nước biển dâng, nền kinh tế và xã hội chưa phát
triển tương xứng với vị thế và tiềm năng của tỉnh.
Gần đây nhất, trong trận lũ tháng 10/2013 lũ từ thượng nguồn đổ về gây ngập lụt trên
diện rộng. Nhiều vị trí nước tràn đường quốc lộ, một số vị trí lũ đã gây ra thiệt hại
như: Xạt lở đường xá, hư hỏng mặt đường, đứt vỡ đê kè, hư hỏng đê bao nội đồng, bồi
lấp công trình thủy lợi, nước tràn vào gây ngập đồng ruộng và nhà dân, công sở... dẫn
đến thiệt hại về hoa màu, gia súc gia cầm, nuôi trồng thủy sản, hư hỏng thóc lúa và vật
tư nông nghiệp dự trữ trong kho… trong đó có thành phố Quy Nhơn, do nằm ở khu
vực trũng thấp ven đầm Thị Nại là nơi phải hứng chịu những ảnh hưởng rõ rệt nhất do
tác động của lũ lụt.
Với hiện trạng hệ thống công trình tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh như hiện
nay thì không thể đảm bảo khả năng tiêu thoát lũ cần phải cải tạo, nâng cấp hoặc xây
dựng mới thì mới đáp ứng được yêu cầu nhiệm vụ tiêu úng, thoát lũ. Trước những

phân tích nêu trên thì việc nghiên cứu phương pháp thi công tường trong đất có neo
ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố
Quy Nhơn là hết sức cần thiết và cấp bách.
Khi được đầu tư xây dựng theo phương pháp thi công tường trong đất có neo đưa vào
vận hành, công trình sẽ phát huy tối đa khả năng tiêu thoát lũ, chống lũ, do được mở
rộng lòng dẫn sau khi nạo vét giúp tiêu úng thoát lũ nhanh hơn, kết cấu tường thẳng
đứng nên chống được các mảng bám của thực vật; giúp trực tiếp giảm thiểu thiệt hại

1


hoa màu, tài sản, tính mạng của nhân dân trong khu vực; bảo vệ các cơ quan, xí
nghiệp, trường học và các công trình hạ tầng công cộng khác trong khu vực; tạo môi
trường cảnh quan xanh - sạch - đẹp. Góp phần tạo đà thúc đẩy sự phát triển chung
của các phường trong khu vực dự án nói riêng và thành phố Quy Nhơn cũng như tỉnh
Bình Định nói chung.
Trong khuôn khổ của luận văn tác giả trình bày về vấn đề: “Nghiên cứu phương pháp
thi công tường trong đất có neo ứng dụng xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát
lũ hạ lưu sông Hà Thanh, TP Quy Nhơn”.
2. Mục đích của Đề tài
Nghiên cứu phương pháp thi công bằng công nghệ tường trong đất có neo vào công
trình xây dựng kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ cho hạ lưu sông Hà Thanh, thành phố
Quy Nhơn, tỉnh Bình Định.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
a. Đối tượng nghiên cứu: Tác giả nghiên cứu về đối tượng tường trong đất có neo.
b. Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu trong phạm vi đánh giá điều kiện địa chất, thủy
văn chọn biện pháp thi công xây dựng tuyến kè chống sạt lở tiêu úng thoát lũ cho hạ
lưu sông Hà Thanh, thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:
* Cách tiếp cận:

- Trong luận văn tác giả nghiên cứu các công nghệ thi công đào hố móng, gia công lắp
đặt cốt thép đổ bê tông theo phương pháp tường trong đất;
- Khảo sát, nghiên cứu điều kiện thi công là điều kiện địa chất công trình và địa chất
thủy văn tại khu vực hạ lưu của sông Hà Thanh.
* Phương pháp nghiên cứu:
- Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết về tường trong đất, neo đất, các phương pháp thi
công tường trong đất, neo đất; kết hợp với nghiên cứu phân tích điều kiện các công
trình ngầm đã thiết kế, thi công ở Việt Nam;
- Thu thập các số liệu có liên quan (địa chất, địa hình, kinh tế xã hội, tài liệu thiết kế
…) của công trình.


5. Kết quả đạt được
Vận dụng kết quả nghiên cứu, đề xuất giải pháp kỹ thuật để thi công xây dựng công
trình kè hạ lưu Sông Hà Thanh, đồng thời là cơ sở khoa học để kiến nghị sử dụng, ứng
dụng tường trong đất có neo trong thi công xây dựng các công trình khác tại thành phố
Quy Nhơn, tỉnh Bình Định.


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG TƯỜNG
TRONG ĐẤT
1.1. Giới thiệu về tình hình xây dựng tường trong đất ở Việt Nam và trên thế
giới
Trước đây, để xây dựng các công trình ngầm, người ta thường dùng các phương pháp
xây dựng đắt tiền như đào hở, đóng cọc cừ, hạ mực nước ngầm, đóng băng đất, ... mà
chiều sâu không được lớn, làm ảnh hưởng tới các công trình lân cận khi xây dựng
trong thành phố.
Từ sau năm 1940, công nghệ thi công “tường trong đất” được bắt đầu nghiên cứu áp
dụng và vào những năm 1970 của thế kỷ XX công nghệ này được áp dụng rộng rãi
trên toàn thế giới, điều đó tạo điều kiện cho việc hoàn thiện quy trình công nghệ và

tính toán kết cấu. Đây là một trong những công nghệ thi công tiến bộ nhất để xây dựng
các công trình ngầm và là công nghệ tốt nhất để xây dựng các công trình ngầm có độ
sâu lớn trong các thành phố có mật độ xây dựng dày đặc như hiện nay. Trên thế giới,
áp dụng công nghệ thi công tường trong đất để xây dựng các công trình ngầm trong
các khu đô thị là rất phổ biến như:
- Tại thành phố Tokyo (Nhật Bản) các nhà cao tầng phải có ít nhất từ 5 đến 8 tầng
hầm.
- Tại Thượng Hải (Trung Quốc) thường thấy có 2 đến 3 tầng hầm dưới mặt đất ở các
nhà cao tầng, có nhà đã thiết kế đến 5 tầng hầm có kích thước lớn nhất đến (274 x 187)
m, kết cấu chắn giữ sâu đến 32 m.
- Tại Matxcơva (Nga) đã xây dựng garage có kích thước (156 x 54) m, sâu 27m.
- Tại Geneve (Thụy sĩ) một garage ngầm 7 tầng sâu 28 m đã được xây dựng.
- Tại Việt nam, công nghệ thi công tường trong đất cũng được áp dụng rất hiệu quả
trong việc xây dựng các công trình ngầm nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng không gian
trong lòng đất ở các thành phố đông dân cư với điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn
rất phức tạp để để giải quyết các vấn đề liên quan đến giao thông đô thị, xây dựng các
garage ô tô, nhà cao tầng trong thành phố, các khu đô thị mới, hạ tầng các khu công
nghiệp... ví dụ như:
- Toà nhà Harbour View Tower ở thành phố Hồ Chí Minh gồm 19 tầng lầu và 2 tầng


hầm, có kết cấu chắn giữ sâu 10 m, đã dùng tường trong đất sâu 42 m dày 0,6 m vây
quanh mặt bằng kết cấu chắn giữ 25x27 m.
- Trụ sở Vietcombank Hà Nội cao 22 tầng và 2 tầng hầm có kết cấu chắn giữ sâu 11 m
dùng tường trong đất sâu 18 m dày 0,8 m.
- Nhà máy Apatit Lào Cai, nhà máy xi măng Bỉm Sơn hay nhà máy nhiệt điện Phả Lại
đã có những kho, hầm tuy nen vận chuyển nguyên liệu đặt sâu trong đất từ 5 đến 20 m.
1.2. Tổng quan về các dạng kết cấu tường trong
đất
* Tường trong đất có nhiều loại được phân chia theo các tiêu chí khác nhau (ví dụ:

tường trọng lực, tường công xôn, tường cứng, tường mềm... ngoài ra cũng có các kiểu
đặc biệt như tường làm từ các hàng cọc liên tiếp hay cách quãng, tường trong đất dự
ứng lực).
* Tường trong đất để làm tầng hầm nhà cao tầng, thường là tường bê tông đổ tại chỗ,
dày 600-800 mm để chắn giữ ổn định hố móng sâu trong quá trình thi công. Tường
được làm từ các đoạn cọc barette, tiết diện chữ nhật, chiều rộng thay đổi từ 2,6 m đến
5,0 m. Các đoạn cọc barrette được liên kết chống thấm bằng gioăng cao su, thép và
làm việc đồng thời thông qua dầm đỉnh tường và dầm bo đặt áp sát tường phía bên
trong tầng hầm. Trong trường hợp 02 tầng hầm, tường trong đất thường được thiết kế
có chiều sâu 16 – 20 m tuỳ thuộc vào địa chất công trình và công nghệ thi công. Khi
tường trong đất chịu tải trọng đứng lớn thì tường được thiết kế dài hơn, có thể dài trên
40 m để chịu tải trọng như cọc khoan nhồi.
* Tường trong đất thường được sử dụng khi làm hố móng sâu trên 10 m, yêu cầu cao
về chống thấm, chống lún và chống chuyển dịch của các công trình xây dựng lân cận
hoặc khi tường là một phần của kết cấu chính của công trình hoặc khi áp dụng công
nghệ Top - down.
* Ưu điểm: Tường trong đất có các kết cấu dạng tường có tác dụng vừa chắn giữ vừa
chịu lực của phần công trình nằm dưới mặt đất. Kết cấu dạng tường trong đất có các
ưu điểm:
- Thi công được các công trình ngầm có độ sâu lớn;
- Áp dụng trong mọi điều kiện địa chất, đặc biệt trong các vùng đất yếu, mực nước
ngầm cao;


- Là biện pháp thi công duy nhất để xây dựng trong điều kiện thành phố chật hẹp, khi
điều kiện thi công hạn chế chấn động, tiếng ồn, biến dạng lún, các công trình xây dựng
và đường ống ngầm ở lân cận xung quanh;
- Giảm khối lượng thi công, tăng tốc độ thi công, hạ thấp giá thành công trình;
- Tường vừa có thể dùng làm kết cấu bao che ở độ sâu lớn lại có thể kết hợp làm kết
cấu chịu lực, làm móng cho công trình trong những điều kiện nhất định;

- Ưu điểm nổi bật là độ cứng lớn, tính chống thấm tốt, giúp cho công nghệ này được
lựa chọn sử dụng ở nhiều công trình trong những năm gần đây.
* Nhược điểm:
- Phương pháp thi công tường trong đất yêu cầu về máy móc, trang thiết bị thi công
đồng bộ cao, mỗi loại tường cần một loại thiết bị thi công phù hợp vì vậy đòi hỏi đầu
tư ban đầu lớn.
- Mỗi loại kết cấu chỉ phù hợp với một số chiều sâu hố đào và loại địa chất nhất định,
vì vậy việc lựa chọn kết cấu tường không phù hợp có thể làm ảnh hưởng rất lớn đến độ
an toàn và giá thành thi công.
- Việc sử lý thu hồi vữa bentonite không những làm tăng chi phí cho công trình mà khi
kỹ thuật phân ly vữa bentonite không chặt chẽ hoặc xử lý không đúng kỹ thuật sẽ làm
cho môi trường bị ô nhiễm.
- Do trong quá trình thi công, các lớp đất có kẹp lớp đất cát tơi xốp, mềm yếu mà tính
chất dung dịch giữ thành không thích hợp hoặc đã bị biến chất dẫn đến sạt lở thành
hào làm cho thể tích bê tông tường tăng lên đáng kể, mặt tường bị lồi lõm, kích thước
kết cấu vượt quá giới hạn cho phép.
* Phạm vi ứng dụng: Thực tế xây dựng trên thế giới và ở Việt Nam cho thấy phương
pháp thi công tường trong đất có thể áp dụng hiệu quả khi xây dựng các loại công trình
sau:
- Các công trình dân dụng có phần ngầm như: garage, trung tâm thương mại, kho
chứa, rạp chiếu phim, nhà hát; phần ngầm các nhà cao tầng như móng, các tường chắn
kết cấu chắn giữ những tòa nhà được xây dựng gần những công trình có sẵn.
- Các công trình công nghiệp như phân xưởng nghiền của nhà máy làm giàu quặng,
các phân xưởng đúc thép liên tục, các hố nhận nguyên liệu, các phễu dỡ chất tải, ...
- Các công trình thuỷ lợi: đê, kè sông, kè biển, cầu cảng, các trạm bơm, các công trình


làm sạch, ...
- Các công trình giao thông như hầm giao thông đặt nông, các móng trụ cầu, ...
- Các công trình quân sự và công trình dân sự có kết hợp phòng thủ khi có chiến tranh

xảy ra. Thực tế những công trình xây dựng trong các điều kiện dưới đây sẽ có hiệu quả
cao nhất khi sử dụng tường trong đất: Trong điều kiện địa chất thủy văn phức tạp, mực
nước ngầm cao, nhất là gặp tầng nước ngầm có áp; khi xây dựng các công trình ngầm
và tường chắn kết cấu chắn giữ trong điều kiện xây chen trong thành phố, gần các
công trình đã có; công nghệ tường trong đất cho phép thiết kế các công trình ngầm có
hình dạng bất kỳ trên mặt bằng, giảm chiều dày tường và loại trừ được công tác hút và
hạ mực nước ngầm.
- Tường trong đất có thể sử dụng đồng thời làm móng chịu tải trọng phần trên trong
những điều kiện sau: Tường tựa trên đá cứng hoặc đất tốt, tức là khi tường có thể làm
việc như vách; tường được xây dựng gần sát liền với móng của những nhà đã có, mà
độ bền của những móng này có thể bị phá hoại khi xây dựng các móng cọc đóng.
* Tường chắn bằng cọc trộn xi măng đất:

Hình 1.1 Tường chắn bằng cọc trộn xi măng đất
- Tường chắn bằng cọc trộn xi măng - đất một công nghệ mới để gia cố nền đất yếu, nó
sử dụng xi măng, vôi, ... để làm chất đóng rắn, lợi dụng một loạt phản ứng hóa học xảy
ra giữa chất đóng rắn với đất, làm cho đất đóng rắn lại thành một thể cọc có dạng tường
ổn định và có cường độ nhất định.
- Ưu điểm của công nghệ này là kinh tế, thi công nhanh, không có chất thải, lượng
xi


măng khống chế điều chỉnh chính xác, không có độ lún thứ cấp (nếu làm nền) không
gây


dao động đến công trình lân cận, thích hợp với đất có độ ẩm cao (>75%). Kết cấu loại
này không thấm nước không phải đặt thanh chống tạo điều kiện cho đào kết cấu chắn
giữ được dễ dàng, hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên chỉ phù hợp với hố đào có chiều sâu
từ 5 –

7 m, không phù hợp với những hố đào có chiều sâu lớn
hơn.
- Công nghệ trộn dưới sâu thích hợp với các loại đất được hình thành từ các nguyên
nhân khác nhau như đất sét dẻo bão hòa, bao gồm bùn nhão, đất bùn, đất sét và đất sét
bột...
- Ngoài chức năng giữ ổn định thành hố đào, cọc trộn xi măng đất còn được sử dụng
trong các trường hợp sau: Giảm độ lún công trình; tăng khả năng chống trượt mái dốc;
tăng cường độ chịu tải của nền đất; giảm ảnh hưởng chấn động đến công trình lân cận;
tránh hiện tượng hóa lỏng của đất rời; cô lập phần đất bị ô nhiễm.
- Công nghệ này xuất hiện đầu tiên tại Mỹ sau đó được một số nước như Nhật Bản,
Trung Quốc phát triển. Tại Việt Nam đầu những năm 80 kỹ thuật này của hãng Linden
- Alimak đã được áp dụng làm cọc ximăng - vôi đất đường kính 40 cm, sâu 10 m cho
các công trình nhà 3 - 4 tầng, hiện nay Linden - Alimak và Hercules (Thụy Điển) liên
doanh làm loại cọc này sâu đến 20 m bằng hệ thống tự động từ khâu khoan, phun xi
măng và trộn tại khu công nghiệp Trà Nóc (Cần Thơ).
* Tường chắn bằng cọc
hàng:

Hình 1.2 Tường chắn bằng cọc bê tông cốt thép


- Khi thi công công trình ngầm tại những chỗ không tạo được mái dốc hoặc hiện
trường hạn chế không thể dùng cọc trộn được, khi chiều sâu công trình khoảng 6 – 10
m thì có thể chắn giữ bằng cọc hàng. Chắn giữ bằng cọc hàng có thể dùng cọc nhồi
khoan lỗ, cọc


bản BTCT hoặc cọc bản thép, ... Kết cấu chắn giữ bằng cọc hàng có thể chia làm các
loại
sau:

+ Chắn giữ bằng cọc hàng theo kiểu dãy cột: Khi đất xung quanh hố tương đối tốt,
mực nước ngầm thấp, có thể lợi dụng hiệu ứng vòm giữa hai cọc gần nhau để chắn đất.
+ Chắn giữ bằng cọc hàng liên tục: Trong đất yếu thường không thể hình thành được
vòm đất, cọc chắn giữ phải thành hàng liên tục. Cọc khoan lỗ dày liên tục có thể chồng
tiếp vào nhau hoặc cọc bản thép, cọc bản BTCT.
+ Chắn giữ bằng cọc hàng tổ hợp: Trong vùng đất yếu mà có mực nước ngầm cao có
thể dùng cọc hàng khoan nhồi tổ hợp với tường chống thấm bằng cọc xi măng đất.
- Ưu điểm của công nghệ này là chất lượng vật liệu tin cậy, tốc độ thi công nhanh, thi
công đơn giản, khả năng ngăn nước tốt. Đối với loại cọc tạm thời có thể nhổ lên dùng
lại nhiều lần, giá thành hạ. Đối với loại cọc bằng BTCT có thể được dùng như kết cấu
vĩnh viễn, độ cứng chống uốn lớn, độ dịch chuyển nhỏ ở đầu cọc.
- Nhược điểm là chiều dài hạn chế nên không thể ứng dụng cho những công trình
ngầm có độ sâu lớn. Quá trình thi công có thể ảnh hưởng đến móng hoặc các công
trình ngầm xung quanh, không dùng được trong điều kiện thành phố có xây chen.
- Căn cứ vào thực tiễn thi công ở vùng đất yếu, với độ sâu hố đào < 6 m, khi điều kiện
hiện trường có thể cho phép thì áp dụng kiểu tường chắn bằng cọc BTCT đúc sẵn hoặc
cọc bản thép. Với hố đào có độ sâu 6 – 10 m thường dùng cọc khoan lỗ φ800 – 1000
mm, phía sau có cọc trộn dưới sâu hoặc bơm vữa chống thấm, đặt 2 - 3 tầng thanh
chống, số tầng thanh chống tuỳ theo tình hình địa chất hoàn cảnh xung quanh và yêu
cầu biến dạng của kết cấu mà xác định. Kết cấu loại này đã ứng dụng thành công ở hố
đào có độ sâu tới
13 m.
* Tường liên tục trong
đất:
- Công nghệ thi công tường liên tục trong đất là dùng các máy đào đặc biệt để đào
móng có dung dịch (vữa bentonite) giữ thành những đoạn hào với độ dài nhất định; sau
đó cẩu lắp lồng cốt thép đã chế tạo sẵn trên mặt đất vào trong hào. Dùng ống dẫn đổ bê
tông trong vữa bentonite cho từng đoạn tường, nối các đoạn tường với nhau bằng các
đầu khớp nối CWS, hình thành một bức tường liên tục trong đất bằng bê tông cốt thép.

Tường liên tục trong đất quây lại thành đường khép kín, sau khi đào móng cho thêm hệ
thống thanh


chống hoặc thanh neo sẽ có thể chắn đất ngăn nước, rất tiện cho việc thi công móng
sâu. Nếu tường liên tục trong đất kết hợp làm kết cấu chịu lực của công trình xây dựng
lại càng có hiệu quả kinh tế cao hơn. Công nghệ tường liên tục trong đất có các ưu
điểm sau đây:

Hình 1.3 Chắn giữ bằng tường liên tục trong
đất
- Thân tường có độ cứng lớn, tính tổng thể tốt, do đó biến dạng của kết cấu và của
móng đều rất ít, vừa có thể dùng được trong kết cấu bao che lại có thể dùng làm kết cấu
chịu lực.
- Thích hợp trong các loại điều kiện địa chất: Trong các lớp đất cát cuội hoặc khi phải
vào tầng phong hoá thì cọc bản thép rất khó thi công, nhưng lại có thể dùng kết cấu
tường liên tục trong đất thi công bằng các máy đào móng thích hợp.
- Khi thi công chấn động ít, tiếng ồn thấp, ít ảnh hưởng các công trình xây dựng và
đường ống ngầm ở lân cận xung quanh, dễ khống chế về biến dạng lún. Đặc biệt thích
hợp trong điều kiện đô thị chật hẹp, xây chen.
- Có thể thi công theo công nghệ ngược (top - down), có lợi cho việc tăng nhanh tốc độ
thi công, hạ thấp giá thành công trình. Nhưng công nghệ thi công tường trong đất cũng
có những nhược điểm cụ thể như sau:
+ Không thể áp dụng trong đất có lẫn đá tảng kích thước lớn hoặc có hiện tượng castơ
với các lỗ trống lớn, có mạch ngầm làm vữa bentonite chảy vào trong đất. Trong bùn
lỏng và cát chảy trên bề mặt hay trong đất nước áp lực với dòng thấm tốc độ lớn.