Cọc Khoan Nhồi Thành Nam

03/06/2019

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI

1. Gia tải bằng tải trọng tĩnh:

• Ưu điểm:
- Phương pháp quen thuộc.
- Đánh giá khả năng chịu tải của cọc.
- Độ tin cậy cao

• Nhược điểm:
- Chi phí rất cao.
- Thực hiện chậm.
- Số lượng cọc thí nghiệm hạn chế.

2. Khoan lấy mẫu:

• Ưu điểm:
- Kiểm tra chất lượng bằng phương pháp trực tiếp.
- Thiết bị sẵn có.

• Nhược điểm:
- Chi phí cao do phải khoan nhiều điểm.
- Thực hiện chậm.

3. Quan sát bằng thiết bị vô tuyến:

• Ưu điểm:
- Quan sát trực tiếp, cho phép đánh giá bản chất khuyết tật.

• Nhược điểm:
- Chi phí cao.
- Thực hiện chậm do phải khoan.
- Không đánh giá cường độ bê tông.

4. Siêu âm:

• Ưu điểm:
- Phương pháp quen thuộc.
- Độ tin cậy khá cao.
- Có thể đánh giá cường độ bê tông.

• Nhược điểm:
- Chi phí cao nếu phải khoan tạo lỗ.

5. Bức xạ hạt nhân:

• Ưu điểm:
- Thiết bị gọn nhẹ, sẵn có.
- Thực hiện nhanh.

• Nhược điểm:
- Đang trong giai đoạn thử nghiệm.
- Giá thành cao và thực hiện chậm nếu phải khoan tạo lỗ.

6. Đo đường kính, độ nghiêng lỗ khoan và độ sạch đáy lỗ:

• Ưu điểm:
- Thiết bị không quá phức tạp.

• Nhược điểm:
- Giá thành cao và thực hiện chậm.

7. Rung cưỡng bức:

• Ưu điểm:
- Thiết bị gọn nhẹ.
- Thực hiện nhanh.

• Nhược điểm:
- Chưa được ứng dụng rộng rãi.
- Độ sâu thăm dò giới hạn 20D – 30D.

8. Hiệu ứng điện – Thủy lực:

• Ưu điểm:
- Thiết bị gọn nhẹ.
- Thực hiện nhanh.

• Nhược điểm:
- Đang trong giai đoạn nghiên cứu.
- Độ sâu thăm dò giới hạn ≤ 30D

9. Đo sóng ứng suất biến dạng nhỏ:

• Ưu điểm:
- Đã được thương mại hóa.
- Độ tin cậy khá cao.
- Thiết bị gọn nhẹ, thực hiện nhanh.
- Giá thành thấp.
- Có thể đánh giá cường độ bê tông.

• Nhược điểm:
- Độ sâu thăm dò giới hạn ≤ 30D
- Thiết bị và phần mềm chuyên dùng.

10. Đo sóng ứng suất biến dạng lớn:

• Ưu điểm:
- Thực hiện nhanh, độ tin cậy cao.
- Đánh giá sức chịu tải của cọc.
- Phát hiện khuyết tật, độ sâu thăm dò không hạn chế.
- Đánh giá cường độ bê tông.

• Nhược điểm:
- Búa đóng cọc phải lớn tới 15 -20t.
- Thiết bị và phần mềm chuyên dùng.
- Cần cán bộ trình độ cao.

30/05/2019

TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH D400mm
1.CƠ SỞ TÍNH TOÁN:
+ Dựa theo kết quả báo cáo khảo sát địa chất công trình của Công ty cổ phần xây dựng Hà Nội, đất ngay dưới chân công trình là nền đất yếu ( xem báo cáo khảo sát địa chất).
+ Dựa theo kết quả nội lực và tổ hợp nội lực tại tiết diện chân cột.
+ Vị trí xây dựng công trình.
+ Phương án móng lựa chọn là phương án móng cọc khoan nhồi, cọc có tiết diện là D400, chiều sâu mũi cọc là 25m từ cốt mặt đất tự nhiên.
2.TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC:
A. TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU THEO TCXD 195 – 97
1. Sức chịu tải của cọc trong trường hợp cọc bị nén:
Cọc tiết diện D400 mm
Pvl = φ.(Rn.Fb + Ra.Fa)
Trong đó:
φ : Hệ số uốn dọc; φ = 1
Rn : Cường độ chịu nén của bê tông cọc mác 300 # ; Rn = 130kg/cm2
Fb : Diện tích tiết diện cọc. Fb = 1257cm2
Ra : Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép All. Ra = 2800kg/cm2
Fa : Diện tích tiết diện cốt thép dọc : 8Φ14, Fa = 12,31cm2
Pvl = 197832,81 (kg) = 197,83 (t)
II. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC TRONG TRƯỜNG HỢP CỌC BỊ NHỔ
Pvl = Ra.Fa
Trong đó :
Ra : Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép All. Ra = 2800kg/cm2
Fa : Diện tích tiết diện cốt thép dọc : 8Φ14, Fa = 12,31cm2
Pvl = 34480,01(kg) = 24,48(t)
B. TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN:
( Theo phương pháp diễn dịch của Giáo sư MEYERHOF)
Sức chịu tải của cọc tính theo công thức:
Qu = K1*N*Ap + K2*Ntb*As
Trong đó:
N : Chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc.
Ap : Diện tích tiết diện mũi cọc.
Ntb : Chỉ SPT trung bình dọc thân cọc trong phạm vi lớp đất rời.
As : Diện tích mặt trên cọc trong phạm vi lớp đất rời.
K1 : Hệ số bằng 120 cho cọc khoan nhồi.
K2 : Hệ số bằng 1,0 cho cọc khoan nhồi.
Hệ số an toàn áp dụng khi tính toán sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn lấy bằng 2,5 – 3,0.
• Hố khoan: K1
• Loại cọc : Cọc khoan nhồi Đường kính: D400mm
• Chu vi : 1,257m Diện tích : 0,126m2
Độ sâu
(m) Trị số
N30 Nt.bình Ma sát đơn vị
Qs(t) SCT do ma sát
Qs(t) SCT do mũi
Qp(t) SCT cho phép
Q(t)
1 0 0 0,0 0,0 Fss = Fsb = 3
2 0 0 0,0 0,0 0 0,0
2,2 6 2 0,1 0,1 30,15744 12,1
3,7 11 8,5 3,2 3,3 55,28864 23,4
4,9 7 9 2,7 6,0 35,18368 16,5
7,5 4 5,5 3,6 9,6 20,10496 11,9
9,6 7 5,5 2,9 12,5 35,18368 19,1
12,3 7 7 4,7 17,3 35,18368 21,0
15,6 16 11,5 9,5 26,8 80,41984 42,9
17,2 11 13,5 5,4 32,2 55,28864 35,0
19,2 25 18 9,0 41,3 125,656 66,8
20,2 33 29 12,4 53,7 165,86592 87,8
23,2 37 35 20,2 73,9 185,97088 103,9
24 37 35 27.3 80,9 185,97088 106,8
25 39 38 17,2 91,1 196,02336 114,8

• Hố khoan : K2

Độ sâu
(m) Trị số
N30 Nt.bình Ma sát đơn vị
Qs(t) SCT do ma sát
Qs(t) SCT do mũi
Qp(t) SCT cho phép
Q(t)
1 0 0 0,0 0,0 Fss = Fsb = 3
2,5 0 0 0,0 0,0 0 0,0
2,8 7 3,5 0,3 0,3 35,18368 14,2
4,7 14 10,5 5,0 5,3 70,36736 30,3
6,7 7 10,5 5,3 10,6 35,18368 18,3
8,9 4 5,5 3,0 13,6 20,10496 13,5
10,7 7 5,5 2,5 16,1 35,18368 20,5
12,6 15 11 5,3 21,3 75,3936 38,7
15,2 19 17 11,1 32,4 95,49856 51,2
17,2 22 20,5 10,3 42,7 110,57728 51,2
19,7 28 25 15,7 58,5 140,73472 79,7
22,2 33 30,5 19,2 77,6 165,86592 97,4
25 37 32,5 43,3 101,7 185,97088 115,1

C. KẾT LUẬN:
Sức chịu tải của cọc:
[P] = min { Pvl,Pdn} = 77.5 (t)

30/05/2019

PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG NỀN MÓNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ Φ300,Φ400, Φ500, Φ600, Φ800, Φ1000 mm

PHẦN I: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN:
Cọc khoan nhồi tuần hoàn dung dịch là một giải pháp móng có nhiều ưu điểm về mặt thiết kế. Căn cứ vào tài liệu địa chất, người ta thiết kế kiểm soát được nền đất và xác định chiều sâu cọc sao cho sức chịu tải của nền đất tương đương với sức chịu tải do vật liệu làm cọc (Pvl ≈ Pdn). Điều này đem lại hiệu quả kinh tế mà các phương pháp cọc đóng hoặc ép tĩnh không thực hiện được. Cùng với kinh nghiệm thi công, tay nghề của nhà thầu, giám sát thi công, đội ngũ công nhân thực hiện, việc thi công giám sát phải chặt chẽ, tuân thủ đầy đủ các quy trình kỹ thuật đem lại sự bền vững cho công trình.
1.2. ƯU ĐIỂM CHÍNH:
+ Giá thành rẻ hơn các loại móng cọc bằng bê tông cốt thép khác, nhờ vào khả năng chịu tải trên mỗi đầu cọc cao nên số lượng cọc trong móng giảm.Thêm vào đó phần đầu cọc nhỏ gọn góp phần giảm chi phí cho phần móng.
+ Thiết bị nhỏ gọn nên có thể thi công trong điều kiện xây dựng chật hẹp. Không ảnh hưởng đến phần móng và kết cấu các công trình kế cận.
+ Độ an toàn trong thiết kế và thi công cao. Bê tông đổ liên tục từ đáy hố khoan lên trên, tránh được tình trạng chắp nối giữa các cọc. Nhờ tháp dẫn hướng, độ lệch nghiêng của cọc đảm bảo nằm trong giới hạn cho phép.
+ Thi công nhanh gọn và được giám sát chặt chẽ.
+ Xác định được địa tầng cọc xuyên qua, từ đó xác định chính xác chiều sâu của cọc để đảm bảo an toàn cho công trình. Xác định được độ ngàm của cọc trên nền đất tốt.
1.3. HẠN CHẾ:
+ Khi kiểm tra chất lượng cọc, đòi hỏi phải có kinh nghiệm thi công.
+ Môi trường thi công sình lầy, gây ảnh hưởng đến sinh hoạt của công nhân và gia đình.
+ Chiều sâu thi công bị hạn chế trong giới hạn từ 120 – 150 lần đường kính cọc.

PHẦN II
QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ Φ300,Φ400, Φ500, Φ600, Φ800, Φ1000 mm
Để đảm bảo chất lượng cọc khoan nhồi, trong quá trình thi công phải đảm bảo thực hiện đầy đủ và đúng kỹ thuật các bước sau:
1.Định vị tim cọc và di chuyển thiết bị đến vị trí khoan.
2.Công tác tạo lỗ khoan, kiểm tra địa tầng, kiểm tra độ sâu.
3.Công tác lấy phôi khoan.
4. Công tác cốt thép và ống đổ.
5.Công tác vệ sinh hố khoan.
6.Công tác bê tông.
7. Quy trình đổ bê tông.
Các bước tiến hành cụ thể như sau:
2.1. CÔNG TÁC ĐỊNH VỊ TIM CỌC:
Căn cứ vào bản vẽ thiết kế để triển khai, do đặc điểm hiện trường thi công cọc rất bùn lầy ( vì phôi khoan và dung dịch trộn lẫn) rất dễ làm mất dấu định vị của các cọc, hoặc thiết bị di chuyển sẽ làm lệch, phá dấu định vị. Do vậy cách làm tiện ích nhất như sau:
+ Chọn hai trục trên bản vẽ vuông góc tạo thành hệ tọa độ khống chế, 4 mốc của hệ trục này được gửi lên chỗ an toàn nhất ( có thể ở bên ngoài khu vực xây dựng). Từ hệ tọa độ này sẽ triển khai xác định các vị trí tim cọc. Trước khi tiến hành khoan tại vị trí mỗi tim cọc phải kiểm tra lại một lần nữa.
+ Sai số định vị tim cọc sau khi thi công không được lệch quá 1/3 đường kính cọc.
2.2. CÔNG TÁC KHOAN TẠO LỖ, KIỂM TRA ĐỊA TẦNG, KIỂM TRA ĐỘ SÂU:
a. Khoan tạo lỗ:
Trước khi khoan tạo lỗ phải kiểm tra độ thẳng đứng theo dây dọi ( hoặc dựa vào mực thủy chuẩn) của tháp dẫn hướng cần khoan để đảm bảo lỗ khoan không bị xiên lệch quá độ nghiêng cho phép (1/100). Ví dụ: Với chiều sâu 10m độ lệch cho phép phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,1m.
Kiểm tra độ lệch xiên trên hiện trường tiện lợi và nhanh nhất bằng cách xem việc lắp ráp các ống đổ bê tông theo từng đoạn. Ống đổ bê tông có đầu hở để đưa bê tông xuống đáy hố, khi lỗ khoan bị lệch nghiêng thì không thể đưa ống đổ xuống đáy hố được, tự thân ống bằng kim loại sẽ xuống theo đường dây dọi do trọng lượng thân ống gây ra.
Trong quá trình khoan tạo lỗ, dung dịch khoan sẽ đi tuần hoàn từ đáy giếng khoan rồi trồi lên hố lắng và mang theo một phần mùn nhỏ lên cùng. Nếu trong quá trình khoan gặp địa tầng thấm lớn, dung dịch khoan sẽ bị thấm nhanh, phải nhanh chóng điều chỉnh tỷ trọng của dung dịch bằng cách hòa thêm vào một lượng bột sét hoặc Bentonit tương thích …
Ngoài nhiệm vụ vận chuyển mùn khoan lên hố lắng, dung dịch còn có nhiệm vụ cân bằng thủy tĩnh nhằm ổn định thành hố khoan tránh sạt lở.
b. Công tác kiểm tra địa tầng:
Trước tiên kỹ thuật viên hoặc kỹ sư giám sát phải đọc kỹ hồ sơ khảo sát địa chất để nắm rõ địa tầng mô tả khi thi công. Kỹ thuật viên phải có nhiều kinh nghiệm để nhận biết được các địa tầng thực tế có thể sai lệch nhiều hoặc gần đúng như cột địa tầng mô tả trong hồ sơ khảo sát ban đầu. Điều này phải dựa vào tốc độ khoan, màu sắc dung dịch, thành phần mùn khoan, mức độ rung, lắc của máy khoan … Kết quả địa tầng của từng cọc được ghi rõ trong “ Hồ sơ lý lịch cọc”.
Trong trường hợp địa tầng mô tả ở lý lịch quá sai biệt với hồ sơ khảo sát ban đầu, giám sát thi công phải báo cho bên tư vấn thiết kế biết để có quyết định cần thiết.
c.Kiểm tra độ sâu của hố khoan:
Dùng thước dây có treo quả dọi thả xuống hố khoan sau khi vệ sinh hố khoan hoặc đo chiều dài của từng cần khoan ( hoặc ống đổ bê tông) để xác định.
2.3. CÔNG TÁC LẤY PHÔI KHOAN:
Ta dùng mũi khoan có nắp (mũi khoan Lapel) thả xuống tấn đáy hố để kéo đất lên. Khi cần thiết phải kéo hai lần. Sau đó thả lồng sắt và các ống đổ bê tông được nối và thả xuống đáy hố.
2.4. CÔNG TÁC CỐT THÉP VÀ THẢ ỐNG ĐỔ:
Căn cứ vào bản vẽ thiết kế để kiểm tra cốt thép. Đường kính của cốt thép, đường kính của thép đai, thép dọc đều được kiểm tra bởi giám sát của hai bên trước khi đưa vào hố khoan.
Chiều dài phần sắt nối chồng giữa các cốt thép = 30d trong trường hợp nối buộc và 10d trong trường hợp hàn ( với d: Đường kính cốt thép dọc).
Kiểm tra con kê bảo vệ và định vị lồng thép đúng vị trí thiết kế.
Ống đổ phải được làm sạch bùn đất , dầu mỡ trước khi hạ xuống vị trí đổ.
2.5. CÔNG TÁC VỆ SINH HỐ KHOAN:
Đây là công tác quan trọng nhất trong quá trình thi công cọc khoan nhồi. Trong quá trình khoan lượng phôi khoan không thể trồi lên hết. Thêm vào đó, khi ngừng khoan những phôi khoan lơ lửng trong dung dịch sẽ lắng trở lại đáy hố khoan, hoặc những phôi khoan có kích thước lớn mà dung dịch không thể đưa lên khỏi hố khoan được. Vì vậy sau khi khoan đến chiều sâu thiết kế cần tiến hành vệ sinh hố khoan. Có 2 phương pháp vệ sinh hố khoan:
a. Phương pháp dùng khí nén:
Dùng ống PVC hoặc ống kim loại có đường kính từ 60 đến 100mm ( càng lớn càng dễ bơm) đưa vào trong lòng ống đổ bê tông xuống đến đáy hố. Dùng khí nén áp suất cao, thổi ngược dung dịch từ trong lòng ống đổ ra ngoài.
Trong khi đó, phía ngoài vành xuyến ( khoảng không gian giữa thành ống đổ và thành hố khoan), dung dịch khoan được bổ cấp liên tục và di chuyển vào bên trong ống đổ để ra ngoài. Trong quá trình thổi rửa dung dịch sẽ mang các vật liệu thô còn sót lại trong giếng lên khỏi miệng giếng. Quá trình được tiến hành đến khi không còn cặn lắng, không còn vật liệu thô lẫn trong dung dịch là được.
Chú ý:
+ Trong quá trình bơm khí nén, hố khoan luôn được cấp dung dịch đủ nhằm ổn định thành giếng.
+ Trong thực tế, để kiểm tra độ sạch hố khoan cần giám sát hai bên tiến hành đổ vào giếng một ít đá 1x2, trong quá trình thổi dùng lưới hứng lại để kiểm tra. Khi lượng đá 1x2 từ đáy hố khoan thổi lên miệng hố một phần của lượng đá đỏ vào thì chấp nhận công tác vệ sinh đạt yêu cầu.
b. Phương pháp bơm ép ngược:
Đối với địa tầng có tính bở rời, dễ bị sạt lở như địa tầng cát, á cát, bùn lỏng ... ta phải dùng bơm ép ngược trong quá trình vệ sinh hố khoan.
Dùng máy Diesel bơm ép dung dịch vào trong ống đổ, luồng dung dịch này sẽ tuần hoàn trong ống đổ xuống dưới đáy và thoát ra ở miệng dưới của ống đổ và tuần hoàn lên trên trong vành xuyến giữa ống đổ và thành lỗ khoan và trào ra ngoài về hố dung dịch. Trong quá trình tuần hoàn này, dung dịch sẽ mang theo các vật liệu bở rời lên khỏi hố khoan.
Chú ý: Trong khi đang ép ngược ta phải kê máng, máy và chuẩn bị dụng cụ đổ bê tông cho đầy đủ. Khi dừng ép ngược thì phải đổ bê tông ngay, tránh tình trạng vật liệu bở rời lắng đọng.
2.6. CÔNG TÁC MÁC BÊ TÔNG
Mác bê tông được ghi trong bản vẽ thiết kế. Đây là điều kiện rất quan trọng trong thi công cọc khoan nhồi. Người thi công cũng như giám sát cần phải tuân thủ các điểm sau:
+ Cấp phối đá 1x2 phải đúng tiêu chuẩn, không lẫn lộn các loại đá cũng như tạp chất khác.
+ Cát phải đảm bảo đúng chất lượng dùng đổ bê tông, không để lẫn lộn các loại cuội hoặc tạp chất.
+ Lấy mẫu thử để kiểm tra mác bê tông khi cần thiết.
2.7. QUY TRÌNH ĐỔ BÊ TÔNG:
Trước khi đổ bê tông phải kiểm tra dung tích các công cụ đo lường cấp phối để quy ngược lại lượng bê tông tương ứng cần thiết.
Thời gian đổ bê tông cho một cọc không qua 6h ( để đảm bảo chất lượng, cường độ bê tông suốt chiều dài cọc). Nếu quá trình thi công đổ bê tông bị tắc … thì có biện pháp xử lý nhanh chóng, thời gian xử lý không được vượt quá giới hạn trên. Trong trường hợp không xử lý được thì phải ngừng thi công tốt nhất là 24h, sau đó vệ sinh hố khoan lại một lần nữa mới tiếp tục đổ bê tông.
Quy trình cắt ống đổ: Kỹ thuật viên và giám sát có thể theo dõi cao độ của mức bê tông đang lên trong hố khoan bằng cách tính sơ bộ lượng bê tông qua từng mẻ trộn và theo theo đường kính danh định của cọc. Khi nâng ống đổ lên để nhồi bê tông, chiều cao nâng không vượt quá 1,5m.
Trong thực tế, trước khi cắt ống đổ phải thả chùng Cable, nâng ống đổ để xác định độ ngập của ống đổ trong bê tông, khi đạt yêu cầu thì cho cắt ống.
Khi bê tông dâng lên miệng hố khoan, dù công tác bê tông đã được làm kỹ lưỡng nhưng lớp bê tông trên cùng cũng thường bị nhiễm dung dịch trong quá trình dâng lên. Nên cho lớp bê tông này trào ra khỏi miệng hố khoan, bỏ đi cho tới khi bằng mắt thường xác định được lớp bê tông kế tiếp đạt yêu cầu thì ngừng đổ.

29/05/2019