Bài giảng Bệnh học và sửa chữa công trình: Phần 6 - TS. Nguyễn Hoàng Giang

Phần 6
HƯ HỎNG VÀ SỬA CHỮA KẾT CẤU MÓNG

T.H. NGUYEN, NUCE


NỘI DUNG CỦA PHẦN 6

ƒ NHỮNG NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU MÓNG
ƒ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU MÓNG

ƒ MỘT SỐ BIỆN PHÁP SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG KẾT CẤU MÓNG

T.H. NGUYEN, NUCE


NHỮNG NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY HƯ HỎNG KẾT
CẤU MÓNG
- Khảo sát xây dựng không được tiến hành đầy đủ theo quy phạm
h ặ khô
hoặc
không tiến
tiế hà
hành
h khảo
khả sát
át
- Giải pháp thiết kế không hợp lý ( thường dẫn đến kết cấu móng
không đủ khả năng chịu tải)
- Quá
Q á trình

t ì h thi công
ô
có
ó saii sót
ót so với
ới quy định
đị h trong
t
hồ sơ thiết kế
- Các tác động khác : do tác động từ bên ngoài như tác động của các
công trình, hố đào ở khu vực lân cận, hạ mực nước ngầm …

T.H. NGUYEN, NUCE


NHỮNG NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY HƯ HỎNG KẾT
CẤU MÓNG
‰ Khảo sát xây dựng
- Không
ô g khảo
ảo sát địa c
chất
ất : hầu
ầu hết
ết các cô
công
g ttrình xây
ây dự
dựng
g nhà

à dân
dâ với
ớ quy
mô nhỏ được thiết kế trên cơ sở điều kiện nền đất giả định
- Quá trình khảo sát không phát hiện được hoặc phát hiện không chính xác
quy luật phân bố không gian ( theo chiều rộng và chiều sâu) của cấu tạo địa
tầng. Trường hợp này thường xảy ra khi mặt bằng xây dựng rộng, điều kiện
địa chất biến động mạnh mà mật độ khảo sát thấp
- Đánh giá không chính xác các đặc trưng của các lớp đất hoặc không cung
cấp được số liệu chính xác cho người thiết kế ( do tay nghề của thí nghiệm
viên và chất lượng của máy móc thiết bị thí nghiệm)
g điều tra,, khảo sát các công
g trình lân cận
ậ và dự
ự báo các tác động
ộ g lên
- Không
công trình do quá trình thi công xây dựng các công trình lân cận
T.H. NGUYEN, NUCE


NHỮNG NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY HƯ HỎNG KẾT
CẤU MÓNG
‰ Sai sót trong thiết kế
-G
Giải
ả p
pháp
áp móng
ó g sai

sa hoặc
oặc không
ô g hợp
ợp lý
ý dẫ
dẫn đế
đến nền,
ề , móng
ó g không
ô g đủ khả
ả
năng chịu tải hoặc lún quá mức cho phép
- Không tính toán lún hoặc sai số tính toán độ lún quá lớn
- Xác định sai tải trọng tác dụng lên móng
- Không
Khô
dự
d báo
bá độ lún
lú của
ủ công
ô trình
t ì h do
d ảnh
ả h hưởng
h ở của
ủ việc
iệ đào
đà hố móng,
ó

thi công móng của các công trình lân cận
- Không
Khô
đánh
đá h giá
iá đúng
đú
mức
ứ độ ảnh
ả h hưởng
h ở của
ủ sự thay
th đổi của
ủ điều
điề kiện
kiệ địa
đị
tầng khu vực xây dựng công trình

T.H. NGUYEN, NUCE


NHỮNG NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY HƯ HỎNG KẾT
CẤU MÓNG
‰ Sai sót trong thi công
- Chất lượng vật liệu không đạt yêu cầu
- Quy trình thi công được lập không hợp lý hoặc không tuân thủ quy trình thi
công
- Thiết bị thi công không đảm bảo
- Thi công không đúng với hồ sơ thiết kế

T.H. NGUYEN, NUCE


NHỮNG NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY HƯ HỎNG KẾT
CẤU MÓNG
‰ Các tác động khác
- Lún
ú nền
ề do hạ
ạ mực
ực nước
ước ngầm
gầ : các qua
quan ttrắc
ắc nhiều
ều năm
ă ở Hà
à Nội
ộ ((*)) c
cho
o
thấy tốc độ lún nền đạt tới 6,6mm/tháng ở gần nhà máy nước Pháp vân; 5,23
mm/tháng gần nhà máy nước Lương Yên và ở mức 1-2,5mm/tháng ở nhiều
khu vực khác
(*)
- Lún ảnh hưởng hoặc mất ổn định của đất xung quanh hố đào công trình lân
cận
- Tái trọng gia tăng do chất tải ở khu vực lân cận

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Tình trạng nghiêng, lún các công trình ở Hà Nội
- Hàng
g trăm nhà với q
quy
y mô từ 2 đến 6 tầng
g có độ
ộ lún vượt
ợ quá
q mức cho p
phép
p
từ 2-5 lần
- Các công trình bị nghiêng,
nghiêng lún đều sử dụng móng nông trên nền thiên nhiên
hoặc trên nền đất gia cố bằng cọc tre, đệm cát hoặc cọc cát với độ sâu gia cố
từ 2- 4m
- Rất nhiều công trình chung cư bi hư hỏng do lún. Một số công trình đã phải
dỡ bỏ như B7 Thành Công, A2 Giảng Võ

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Tình trạng nghiêng, lún các công trình ở Hà Nội

(Theo Báo cáo tình trạng nghiêng, lún của các công trình dân dụng tại Hà nội và biện pháp phòng ngừaPhạm Quyết Thắng và các tác giả, Viện KHCN XD)
T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Tình trạng nghiêng, lún các công trình ở Hà Nội

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
Các nội dung cần tiến hành để đánh giá hiện trạng hư hỏng kết cấu
móng :
- Tìm hiểu lịch sử sử dụng công trình
g
- Hồ sơ thiết kế và hoàn công
- Hoạt động xây dựng và hiện trạng các kết cấu ở khu vực lân cận
- Khảo sát địa chất công trình bổ xung
- Khảo sát hiện
ệ trạng
ạ g kết cấu móng
g
- Quan trắc lún và nghiêng của công trình

T.H. NGUYEN, NUCE

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Khảo sát địa chất công trình bổ xung
- Mục tiêu là xác định một số chỉ tiêu của nền đất mà các khảo sát trước đó
chưa thu thập đầy đủ. Khảo sát bổ xung phải được định hướng theo những
nhận định về cơ chế hư hỏng, xuống cấp của công trình
- Các phương pháp khảo sát thường được sử dụng:

+ Khoan lấy mẫu đất để thí nghiệm trong phòng (TCVN 2683:1991)
+ Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT ( theo TCXD 174:1989)
+ Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ( theo TCXD 226:1999)

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Khảo sát địa chất công trình bổ xung
- Vị trí các điểm khảo sát nên bố trí tại các vị trí sau :
+ Các khe lún, nơi có thay đổi tải trọng tác dụng lên nền móng ( thay đổi
số tầng, thay đổi công năng sử dụng ….)
+ Khu vực dự kiến có biến động của điều kiện đất nền
+ Khu vực có thay đổi độ lún , thể hiện thông qua mật độ các vết nứt ở
phần thân công trình
+ Khu vực có độ lún tuyệt đối lớn nhất và nhỏ nhất

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU

MÓNG
‰ Khảo sát hiện trạng móng
- Độ sâu chôn móng, loại móng và kích thước
- Vật liệu móng : cường độ vật liệu, mức độ suy thoái
- Cấu tạo cốt thép chịu lực và tình trạng ăn mòn cốt thép
- Các vết nứt trên kết cấu móng

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Xác định cơ chế xuống cấp, hư hỏng của kết cấu móng
- Dựa vào kết quả tính toán và kết quả khảo sát chi tiết tại hiện trường
- Các tính toán cần thực hiện phục vụ cho việc xác định cơ chế xuống cấp
gồm :
+ Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn I ( cường độ đất nền, sức chịu tải
ọ khả năng
g chịu
ị tải của kết cấu móng
g BTCT
của cọc

+ Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn II : độ lún tuyệt đối và độ lún theo
thời gian

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU

MÓNG
‰ Một số cơ chế gây xuống cấp, hư hỏng kết cấu móng

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Một số cơ chế gây xuống cấp, hư hỏng kết cấu móng

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Đánh giá mức độ xuống cấp, hư hỏng của kết cấu
Dựa vào các chỉ số công năng

- Công năng về khả năng chịu tải :
Tải trọng truyền lên móng không được vượt quá sức chịu tải cho phép của
đất
ấ nền
ề

N < Qs = Q0/FS
trong đó Qs là sức chịu tải cho phép; Q0 là sức chịu tải tới hạn và FS là hệ số an
toàn
Nếu N > Qs thì cần phải có biện pháp gia cố để tăng khả năng chịu tải

T.H. NGUYEN, NUCE

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Đánh giá mức độ xuống cấp, hư hỏng của kết cấu
- Công năng đáp ứng yêu cầu sử dụng bình thường
Đánh giá dựa trên mức độ biến dạng của công trình (qua độ lún tuyệt đối
S, độ lún lệch ΔS/L, độ nghiêng i)
S < [S]

ΔS/L < [ΔS/L]
i < [i]

T.H. NGUYEN, NUCE


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU
MÓNG
‰ Đánh giá mức độ xuống cấp, hư hỏng của kết cấu

Đối với các công trình nói ở điểm 2 và 3 có móng dạng bè thì trị giới hạn
của độ lún trung bình cho phép tăng lên 1,5 lần.

T.H. NGUYEN, NUCE


MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG
KẾT CẤU MÓNG
Phương pháp sửa chữa, gia cường kết cấu móng được xác định dựa
trên cơ sở khảo sát đánh giá hiện trạng hư hỏng kết cấu móng và cơ

chế hư hỏng
hỏng, xuống cấp
Kết cấu móng sau khi sửa chữa phải đáp ứng được các công năng
sau:
- Công năng về khả năng chịu tải
- Công năng về sử dụng công trình ( đánh giá thông qua mức độ biến
dạng của công trình : độ lún tuyệt đối,
đối độ lún lệch,
lệch độ nghiêng)

T.H. NGUYEN, NUCE


MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG
KẾT CẤU MÓNG
Một số giải pháp gia cường kết cấu móng

T.H. NGUYEN, NUCE


MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG
KẾT CẤU MÓNG
Một số giải pháp gia cường kết cấu móng

T.H. NGUYEN, NUCE


MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG
KẾT CẤU MÓNG
‰ Phương pháp mở rộng móng

Tăng diện tích móng qua đó giảm áp lực tác dụng lên đất nền tại đáy
móng.
Thường
g áp
p dụng
ụ g khi đất nền dưới đáy
y móng
g có khả năng
g chịu
ị tải cao
và trong phạm vi ảnh hưởng của tải trọng công trình không có lớp đất
yếu
Cần đặc biệt lưu ý liên kết giữa kết cấu móng cũ và mới để đảm bảo
sự làm việc đồng thời của kết cấu móng sau khi đã được gia cường

T.H. NGUYEN, NUCE


MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG
KẾT CẤU MÓNG
‰ Phương pháp mở rộng móng

Mở rộng móng với liên kết bằng BTCT

T.H. NGUYEN, NUCE