TÍNH TOÁN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT - Tài Liệu Text

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (50 trang)

Trang chủ

Mẫu Slide

Mẫu Slide - Template

TÍNH TOÁN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.34 MB, 50 trang )

Slide 1TÍNH TOÁN NỀN GIA CỐBẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤTTS. Trần Minh ThuậnBộ môn Kỹ thuật xây dựngSlide 2NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ•••••••GIỚI THIỆU GIA CỐ NỀN BẰNG PP XI MĂNG HÓAGIỚI THIỆU VỀ CỌC XI MĂNG ĐẤTCÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC XI MĂNG ĐẤTTHÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG VÀ HIỆN TRƯỜNGTIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CỌC XI MĂNG ĐẤT CỦA VNLÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CỌC XI MĂNG ĐẤTBÀI TẬPSlide 3Tài liệu tham khảo:•••••••TCXD VN 385:2006, Gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng.Giớ i thiệu kết quả ứng dụng công nghệ khoan phụt cao áp (jet grouting)để chống thấm cho một số công trình thuỷ lợ i. Nguyễn Quốc Dũng,Nguyễn Quốc Huy, Nguyễn Quý Anh, Viện khoa học thuỷ lợ i.Dự án mở rộng đường Quang Trung – Cái Cui, Q. Cái Răng, Tp Cần Thơ,Công ty Tư vấn và Khảo sát thiết kế xây dựng – Bộ Quốc phòng, tháng12/2009.Cement deep mixing applied to soft clay in Mekong delta, Suzuki, K; Usui,H; Sasai, T; Kojima, A; Nozu, M; Nguyen, H. T.The Application of Various Deep Mixing Methods for Excavation SupportSystems, Kenneth B. Andromalos, P.E., Eric W. Bahner, P.E.Lime Cement Dry Soil Mixing, Keller Ground Engineering, Pty Ltd,Australia, New Zealand, Pacific Islands, IndonesiaQuality Assessment and Quality Control of Deep Soil Mixing Constructionfor Stabilizing Expansive Subsoils, Raja Sekhar Madhyannapu, Anand J.Puppala, Soheil Nazarian, Deren Yuan.Slide 4GIỚI THIỆU GIA CỐ NỀN BẰNGPP XI MĂNG HÓA•Các kiểu công nghệ khoan phụt ximăng chống thấm và gia cố nền:Slide 5CÁC KIỂU KHOAN PHỤT XI MĂNG••Khoan phụ t truyền thố ng:Khoan phụt truyền thống (còn đượ c gọi là khoanphụt có nút bịt) đượ c thực hiện theo sơ đồ hình 2.Mục tiêu của phương pháp là sử dụng áp lực phụtđể ép vữa xi măng (hoặc ximăng – sét) lấp đầy cáclỗ rỗng trong các kẽ rỗng của nền đá nứt nẻ. Gầnđây, đã có những cải tiến để phụt vữa cho công trìnhđất (đập đất, thân đê, ... ).Phương pháp này sử dụng khá phổ biến trong khoanphụt nền đá nứt nẻ, quy trình thi công và kiểm tra đãkhá hoàn chỉnh. Tuy nhiên. vớ i đất cát mịn hoặc đấtbùn yếu, mực nướ c ngầm cao hoặc nướ c có áp thìkhông kiểm soát đượ c dòng vữa sẽ đi theo hướ ngnào.Slide 6…CÁC KIỂU KHOAN PHỤT XI MĂNGKhoan phụ t kiểu ép đấtKhoan phụt kiểu ép đất là biện pháp sử dụng vữa phụt có áplực, ép vữa chiếm chỗ của đất.Khoan phụ t thẩm thấuKhoan phụt thẩm thấu là biện pháp ép vữa (thường là hoá chấthoặc ximăng cực mịn) với áp lực nhỏ để vữa tự đi vào các lỗrỗng. Do vật liệu sử dụng có giá thành cao nên phương phápnày ít áp dụng.Khoan phụ t cao áp (Jet – grouting)Công nghệ trộn xi măng vớ i đất tại chỗ- dướ i sâu tạo ra cọc XiMăng Đất được gọi là công nghệ trộn sâu (Deep Mixing-DM).Hiện nay phổ biến hai công nghệ thi công cọc XMĐ là: Côngnghệ trộn khô (Dry Mixing) và Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing).Slide 7Phân loại chung các thiết bị trộn sâuPhương pháp trộnTrộn sâuQuay một trụcTrộn khôMột cần/Nhiều cần &một cánh/nhiều cánhTrộn ướtGuồng xoắnliền khốiGuồng xoắntháo rờiMột cần,một cánh/nhiều cánhNhiều cần &nhiều cánhTrộn tổ hợpQuay một trục+ thủy lựcQuay một trục+ tịnh tiếntheo tuyếnTrộn khôMột cần, cánh& phun tia ápcaoQuay trongmặt phẳng +tịnh tiến theotuyếnChỉ tịnh tiếntheo tuyếnTrộn ướtCánh cắt,xích/cam hoặcbánh lốpMột cần, cánh .Gia cố khối lớnMáy đàoSlide 8Ứng dụng trộn sâuTạm thờiTăng sức chịu tải trọng ngang cho cọcNgăn chặn nâng đáy hố đàoỔn định mái dốcTường chắnỔn định thành hố đàoTrên đất liềnĐê sôngĐường bộ, đường sắtMố cầuTường chắnNền nhà và công trìnhỔn định mái dốcGiảm chấn độngTrên biểnĐảo nhân tạoTường chắnNgăn nướcVĩnh cửuSlide 9Bảng 1-Thông số thi côngTrộn khôTrộn ướtSố hiệu trụ, thời gian thi côngSố hiệu trụ, thời gian thi côngÁp lực khí nénÁp lực bơm (khí nén nếu có)Hình dạng đầu trộnHình dạng đầu trộnBiểu đồ thời gian/độ sâu (vận tốc xuyên Biểu đồ thời gian/độ sâu (vận tốc xuyênxuống, rút lên)xuống, rút lên)Tốc độ quay(vòng/phút, khi xuyên xuống Tốc độ quay(vòng/phút, khi xuyên xuốngvà rút lênvà rút lênChủng loại xi măng và thành phầnChủng loại vữa xi măng và thành phầnTỷ lệ nước/ximăngKhối lượng xi măng theo mét chiều sâu (khi Khối lượng vữa xi măng theo mét chiều sâuxuyên xuống và rút lên)(khi xuyên xuống và rút lên)Sai số thi công(phương đứng,đường kính, Sai số thi công(phương đứng,đường kính,vị trí)vị trí)Cao độ đáy và đỉnhCao độ đáy và đỉnhSlide 10GIỚI THIỆU VỀ CỌC XI MĂNG ĐẤT• Cọc xi măng đất (hay còn gọi là cột xi măng đất,trụ xi măng đất) -(Deep soil mixing columns, soilmixing pile)• Cọc ximăng đất là hỗn hợp giữađất nguyên trạng nơi gia cố vàximăng được phun xuống nềnđất bằng thiết bị khoan phun.• Mũi khoan được khoan sâuxuống làm tơi đất đến khi đạt độsâu lớp đất cần gia cố thì xoayngược lại và dịch chuyển lên.• Trong quá trình dịch chuyển lên,xi măng được phun vào nền đất(bằng áp lực khí nén đối với hỗnhợp khô hoặc bằng bơm vữaKhoan cọc xi măng đất gia cố nềnđối với hỗn hợp dạng vữa ướt).đất yếu tại Sân bay Cần ThơSlide 11Nguyên lý hoạt động•••••Bước 1: Đặt máy khoan phun tại vị trítim cột đầu tiên để bắt đầu khoanxuốngBước 2: Máy khoan bắt đầu khoanxuống vị trí dự kiến cột (chưa bơmvữa)Bước 3: Máy khoan đã xuống sâuhơn và bắt đầu tiến trình vừa khoanvừa bơm vữaBước 4: Sau khi đã khoan-bơm vữatrộn đều đến độ sâu thiết kế, choquay ngược chiều mũi khoan để rútlên.Bước 5 : Kết thúc chu trình thi côngmột cột ximăng đất.( Nguồn: “Dự án Khu biệt thự cao cấp Sunrise” )Slide 12Phạm vi ứng dụngCọc xi măng đất là một trong những giải pháp xử lý nền đất yếu:Khi xây dựng các công trình có tải trọng lớn trên nền đất yếu cầnphải có các biện pháp xử lý đất nền bên dưới móng công trình,nhất là những khu vực có tầng đất yếu khá dày (như vùng NhàBè, Bình Chánh, Thanh Đa ở thành phố Hồ Chí Minh và một sốtỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long…)Cọc xi măng đất được áp dụng rộng rãi trong việc xử lý móng vànền đất yếu cho các công trình xây dựng, giao thông, thuỷ lợi, sânbay, bến cảng…như:––––––làm tường hào chống thấm cho đê đập,sửa chữa thấm mang cống và đáy cống,gia cố đất xung quanh đường hầm,ổn định tường chắn,chống trượt đất cho mái dốc,gia cố nền đường, mố cầu dẫn...Slide 13Ưu điểm của cọc xi măng đất•Thi công nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi rocao. Tiết kiệm thời gian thi công đến hơn 50% do không phải chờ đúc cọcvà đạt đủ cường độ(Ví dụ tại dự án Sunrise). Tốc độ thi công cọc rấtnhanh.•Rất thích hợp cho công tác xử lý nền, xử lý móng cho các công trình ởcác khu vực nền đất yếu như bãi bồi, ven sông, ven biển.•Thi công được trong điều kiện mặt bằng chật hẹp, mặt bằng ngập sâutrong nước. Khả năng xử lý nền đất yếu sâu (có thể đến 50m).•Thích hợp với các loại đất yếu (từ cát thô cho đến bùn yếu). Nếu địa chấtnền là cát rất phù hợp và độ tin cậy cao.•Nhiều trường hợp đã đưa lại hiệu quả kinh tế rõ rệt so với các giải phápxử lý cọc đóng. (nếu sử dụng phương pháp cọc bê tông ép hoặc cọckhoan nhồi thì rất tốn kém do tầng đất yếu bên trên dày. Với 1 trườnghợp đã áp dụng với lớp đất dày 30m, thì khi sử dụng phương pháp cọcđất xi măng tiết kiệm cho mỗi móng xi lô khoảng 600 triệu đồng. (NguồnWikia)Slide 14Tiêu chuẩn thiết kế• Tại Việt Nam, tiêu chuẩn thiết kế - thi công –nghiệm thu cọc xi măng đất là TCXDVN 385 :2006 "Phương pháp gia cố nền đất yếu bằngtrụ đất xi măng" do Viện Khoa học Công nghệXây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Vụ Khoahọc Công nghệ Xây dựng đề nghị, Bộ Xâydựng ban hành theo Quyết định số38/2006/QĐ-BXD ngày 27 tháng 12 năm 2006Slide 15Quy định về việc gia cố nền bằngcọc xi măng đất (TCXDVN 385:2006)•••••••Thiết kế, thi công gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng cầntuân theo quy trình sau:Khảo sát địa chất công trình, thí nghiệm xác định hàm lượng ximăng thích hợp trong phòng thí nghiệm;Thiết kế sơ bộ nền gia cố theo điều kiện tải trọng tác dụng củakết cấu bên trên (căn cứ vào kết quả thí nghiệm mẫu trong phòngvà kinh nghiệm tích lũy);Thi công trụ thử bằng thiết bị dự kiến sử dụng;Tiến hành các thí nghiệm kiểm tra ( xuyên cánh, xuyên tĩnh, néntĩnh, lấy mẫu...);So sánh với các kết quả thí nghiệm trong phòng, đánh giá lại cácchỉ tiêu cần thiết ;Điều chỉnh thiết kế ( hàm lượng chất gia cố, chiều dài hoặckhoảng cách giữa các trụ);Thi công đại trà theo công nghệ đã đạt yêu cầu và tiến hành kiểmtra chất lượng phục vụ nghiệm thu.Slide 16Các kiểu bố trí cọc xi măng đấtHình ví dụ bố trí cọc trộn khô: 1 Dải; 2 Nhóm, 3 Lưới tam giác, 4 Lưới vuôngSlide 17Hình ví dụ bố trí cọc trộn ướt trên mặt đất:1 Kiểu tường, 2 Kiểu kẻ ô, 3 Kiểu khối,4 Kiểu diệnHình ví dụ bố trí cọc trùng nhau theo khốiSlide 18Hình ví dụ bố trí cọctrùng nhau trộn ướt,thứ tự thi côngHình ví dụ bố trícọc trộn ướt trênbiển:1 Kiểu khối ,2 Kiểu tường,3 Kiểu kẻ ô,4 Kiểu cột,5 Cột tiếp xúc,6 Tường tiếp xúc,7 Kẻ ô tiếp xúc,8 Khối tiếp xúcSlide 19Công nghệ thi côngHiện nay thế giới có hai công nghệ được áp dụng phổbiến là công nghệ của Châu Âu và công nghệ của Nhật.Hiện nay ở Việt Nam phổ biến hai công nghệ thi côngcọc xi măng đất là: Công nghệ trộn khô (Dry Jet Mixing)và Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing hay còn gọi là Jetgrouting)là công nghệ của Nhật Bản.Trộn khô là quá trình phun trộn xi măng khô với đất cóhoặc không có chất phụ gia. Dành cho đất thịt và sét cóđộ ẩm cao (>50%).-Trộn ướt là quá trình bơm trộn vữa xi măng với đất cóhoặc không có chất phụ gia.Mỗi phương pháp trộn (khô hoặc ướt) có thiết bị giâychuyền thi công kỹ thuật, thi công phun (bơm) trộn khácnhau.Cột XMĐ được đào lênSlide 23Slide 24Công nghệ trộn khôb)c)d)a)Thiết bị khoan sâu vào trong đất đến độ sâu thiết kế, xi măng được phun ratừ lỗ phun phía trên dao trộn đất. b)Thiết bị quay nhanh hơn khi rút lên để trộnxi măng đều với đất. c)Phụ tải để bó cọc và nén trước trong khi dưỡng hộ đểcọc đạt cường độ nhanh trong tuần đầu. d)Có thể chất đủ tải sau khi cọc đượcdưỡng hộ 3-4 tuần (cọc đạt 90% cường độ)..(Nguồn KELLER Ground Engineering)a)Slide 28Công nghệ trộn ướt (Jet-grouting)••••Phương pháp này dựa vào nguyên lý cắt nham thạch bằng dòng nướcáp lực.Khi thi công, trước hết dùng máy khoan để đưa ống bơm có vòi phunbằng hợp kim vào tới độ sâu phải gia cố (nước + XM) với áp lực khoảng20 MPa từ vòi bơm phun xả phá vỡ tầng đất.Với lực xung kích của dòng phun và lực li tâm, trọng lực... sẽ trộn lẫndung dịch vữa, rồi sẽ được sắp xếp lại theo một tỉ lệ có qui luật giữa đấtvà vữa theo khối lượng hạt. Sau khi vữa cứng lại sẽ thành cột XMĐ.Hiện nay trên thế giới đã phát triển ba công nghệ Jet-grouting: đầu tiên làcông nghệ S, tiếp theo là công nghệ T, và gần đây là công nghệ D:+ Công nghệ đơn pha S: Công nghệ đơn pha tạo ra các cọc xi măng đất có đường kínhvừa và nhỏ 0,4 - 0,8m. Công nghệ này chủ yếu dùng để thi công nền đất đắp, cọc...+ Công nghệ hai pha D: Công nghệ hai pha tạo ra các cọc xi măng đất có đường kính từ0,8 -1,2m. Công nghệ này chủ yếu dùng để thi công các tường chắn, cọc và hào chốngthấm.+ Công nghệ ba pha T: Phụt ba pha là phương pháp thay thế đất mà không xáo trộn đất.Công nghệ T sử dụng để làm các cọc, các tường ngăn chống thấm, có thể tạo ra cộtSoilcrete đường kính đến 3m.Slide 32Thiết bị trộn ướt 2 cần(a) Mixing blades of CI-CMC machine (Nguồn Toa Corporation,Tokyo, Japan)Slide 33Thiết bị trộn ướt 4 cần(b) CDM-Land 4 machine (Nguồn Toa Corporation, Tokyo, Japan)Slide 34Mặt cắt ngang cọc XMĐ vớiloại máy trộn 2 cần và 4 cần

Tài liệu liên quan

Tài liệu NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC XI MĂNG - ĐẤT KẾT HỢP VỚI MÓNG BÈ CHO CÔNG TRÌNH CAO TẦNG LOẠI I ppt
- 7
- 1
- 36
Nghiên cứu ứng suất và biến dạng của nền đê, đập gia cố bằng cọc xi măng đất
- 100
- 794
- 0
Gia cố đường trên nền đất yếu vùng đồng bằng sông Cửu Long bằng cọc xi măng đất
- 62
- 801
- 1
Đồ án Thi công đường Sắt Gia cố nền đất yếu bằng cọc xi măng đất
- 47
- 563
- 0
Ban ve PP tinh toan gia co nen bang coc xi mang dat
- 4
- 502
- 6
ghiên cứu giải pháp gia cố nền đường bằng cọc xi măng đất ứng dụng xử lý nền đường sắt, lý trình KM 112 đến KM 112+ 550
- 89
- 378
- 0
TÍNH TOÁN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT
- 50
- 700
- 5
“Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý chống thấm đập nền đất ven biển Nam Trung Bộ bằng cọc xi măng đất”.
- 117
- 210
- 0
LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ TƯỜNG VÂY TẦNG HẦM GIA CƯỜNG BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT
- 166
- 98
- 0
LUAN VAN nghiên cứu ứng xử tường vây tầng hầm gia cường bằng cọc xi măng đất, võ thành hoan
- 166
- 67
- 0