Ứng dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ trong thi công tầng hầm các công trình xây chen ở những thành phố lớn

Những năm gân đây tại một số đô thị lớn có rất nhiều công trình có quy mô lớn hơn 9 tầng

với từ 1 đến 2 tầng hầm. Việc xây dựng tầng hầm có thể làm cho nền đất dịch chuyển, lún,

gây hư hỏng các công trình lân cận, nhất là đối với các công trình xây chen, mặt bằng chật

hẹp. Có rất nhiều các giải pháp thi công phong phú để gia cố tầng hầm: tường cừ thép, cọc

xi măng đất, cọc bản bê tông cốt thép (BTCT), tường vây barrette Tuy nhiên với công

trình có từ 1 đến 2 tầng hầm thì việc lựa chọn được một phương án thi công hợp lý về kinh

tế và kỹ thuật không phải là một việc đơn giản. Bài báo đề cập đến một số phương pháp

gia cố tầng hầm trong thời điểm hiện tại. Qua đó phân tích lựa chọn phương án hợp lý, có

tính khoa học, kinh tế trên cơ sở đảm bảo các điều kiện kỹ thuật giúp cho công trình xây

chen giúp giảm thiểu những ảnh hưởng lên các công trình liền kề.

pdf 10 trang yennguyen 4320
Bạn đang xem tài liệu "Ứng dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ trong thi công tầng hầm các công trình xây chen ở những thành phố lớn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Ứng dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ trong thi công tầng hầm các công trình xây chen ở những thành phố lớn

Ứng dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ trong thi công tầng hầm các công trình xây chen ở những thành phố lớn
58 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG
ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ
TRONG THI CÔNG TẦNG HẦM CÁC CÔNG TRÌNH XÂY CHEN
Ở NHỮNG THÀNH PHỐ LỚN
Nguyễn Thị Kim Thịnh
Khoa Xây Dựng
Email: thinhntk@dhhp.edu.vn
Ngày nhận bài: 26/2/2019
Ngày PB đánh giá: 01/4/2019
Ngày duyệt đăng: 09/4/2019
TÓM TẮT: 
Những năm gân đây tại một số đô thị lớn có rất nhiều công trình có quy mô lớn hơn 9 tầng 
với từ 1 đến 2 tầng hầm. Việc xây dựng tầng hầm có thể làm cho nền đất dịch chuyển, lún, 
gây hư hỏng các công trình lân cận, nhất là đối với các công trình xây chen, mặt bằng chật 
hẹp. Có rất nhiều các giải pháp thi công phong phú để gia cố tầng hầm: tường cừ thép, cọc 
xi măng đất, cọc bản bê tông cốt thép (BTCT), tường vây barrette Tuy nhiên với công 
trình có từ 1 đến 2 tầng hầm thì việc lựa chọn được một phương án thi công hợp lý về kinh 
tế và kỹ thuật không phải là một việc đơn giản. Bài báo đề cập đến một số phương pháp 
gia cố tầng hầm trong thời điểm hiện tại. Qua đó phân tích lựa chọn phương án hợp lý, có 
tính khoa học, kinh tế trên cơ sở đảm bảo các điều kiện kỹ thuật giúp cho công trình xây 
chen giúp giảm thiểu những ảnh hưởng lên các công trình liền kề.
Từ khóa: cọc khoan nhồi đường kính nhỏ, thi công tầng hầm, gia cố tầng hầm, công 
trình xây chen 
APPLICATION OF SMALL DIAMETER AUGER-CAST 
PILES IN BASEMENT CONSTRUCTION OF ADJACENT 
WORKS IN LARGE CITIES
ABSTRACT
In recent years in some big cities, there have been many large-scale construction of 
more than 9 floors with from 1 to 2 basements. The construction of the basement can 
make the ground shift, causing subsidence, damage to neighboring works, especially for 
adjacent works of narrow spaces. There are abundant construction solutions to reinforce 
basements such as steel pile walls, soil cement piles, reinforced concrete sheet piles 
(barracks), barrette diaphragm walls ... However, with from 1 to 2 basement, choosing 
a reasonable, economic and technical construction resolution is not a simple task. The 
article mentions some methods of basement reinforcement in the present time, thereby, 
analyzing and selecting reasonable, scientific and economic plans on the basis of ensuring 
technical conditions to help construction works to minimize impacts on adjacent works.
Keywords: small diameter bored piles, basement construction, basement reinforcement, 
construction works...
59TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 34, tháng 05 năm 2019
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khi thi công các công trình tầng hầm, 
việc chống giữ, gia cố thành hố đào là một 
vấn đề quan trọng và phức tạp. Việc lựa 
chọn phương án thi công tầng hầm cần đáp 
ứng một số nguyên tắc về độ an toàn, tính 
hợp lý về kinh tế, thuận lợi và đảm bảo thời 
gian thi công. Kết cấu chắn giữ chỉ có tính 
tạm thời, khi tầng hầm thi công xong là hết 
tác dụng như cọc ván thép, những phương 
tiện chắn giữ kiểu thủ công. Nhưng cũng có 
một số kết cấu chắn giữ được chôn lâu dài 
trong đất như cọc tấm bê tông cốt thép, cọc 
khoan nhồi, cọc đất trộn xi măng và tường 
liên tục trong đất. Tại Việt Nam cọc khoan 
nhồi đường kính nhỏ (đường kính nhỏ hơn 
600mm) đã được thị trường xây dựng và 
phát triển rất mạnh cho đến nay. Công nghệ 
xử lý nền móng bằng cọc khoan nhồi đường 
kính nhỏ đã áp dụng cho hàng ngàn công 
trình xây dựng dân dụng nhiều tầng xây 
chen trong thành phố, nơi có mặt bằng thi 
công chật hẹp, dễ ảnh hưởng đến các công 
trình lân cận. Tuy nhiên việc sử dụng loại 
cọc này chủ yếu để làm cọc chịu lực cho 
công trình. Việc ứng dụng nó trong thi công 
tầng hầm công trình mới chỉ được ứng dụng 
trong một vài năm trở lại đây. 
2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Phân tích và lựa chọn phương án hợp 
lý cho công trình xây chen có từ 1 đến 
2 tầng hầm
2.1.1. Phương án sử dụng tường cọc thép hình 
Trong xây dựng công trình dân dụng 
cọc ván thép được sử dụng phổ biến trong 
việc gia cố thành hố đào có độ sâu từ 3÷6m. 
[4] Cọc ván thép có ưu điểm là: thi công 
đơn giản, kích thước tường nhỏ nhưng khả 
năng chắn giữ tốt, khoảng cách giữa tường 
chắn đến các công trình lân cận nhỏ, thi 
công nhanh cơ giới hóa cao, mặt bằng sạch 
không lầy lội. Tuy nhiên giá thành rất cao 
do hệ thống cọc cừ thép không thể thu hồi 
rất lãng phí sẽ không phải là giải pháp hợp 
lý để thu hút sự lựa chọn của các nhà đầu tư.
Hình 1: Gia cố thành hố đào bằng cọc ván thép
2.1.2 Chắn giữ bằng cọc trộn dưới sâu 
Cọc xi măng đất là một trong những 
giải pháp xử lý nền đất yếu khá hiệu quả, được 
áp dụng rộng rãi trong việc xử lý nền và móng 
cho các công trình xây dựng, giao thông thủy 
lợi, sân bay, bến cảng để làm tường chống 
thấm cho các đê, ổn định tường chắn, chống 
trượt đất cho mái dốc, gia cố đất xung quanh 
các hố đào có độ sâu 3÷6m. [2]
Đây là giải pháp khi thi công không 
ảnh hưởng đến công trình lân cận, giá thành 
rẻ, tuy nhiên sử dụng tường cọc loại này thì 
60 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG
khả năng chắn giữ thành hố đào không cao 
vì tải trọng từ các công trình liền kề là không 
hề nhỏ sẽ rất khó đảm bảo khả năng chịu 
lực. Bên cạnh đó những thiết bị thi công đều 
có kích thước lớn không phù hợp với những 
công trình xây chen quy mô nhỏ tại những 
khu đô thị đông dân.
Hình 2: Tường cọc xi măng đất 
 2.1.3 Sử dụng cọc bản BTCT 
Hình 3: Tường cọc bản bê tông cốt thép 
Cọc bản BTCT có chiều dài từ 6÷12m 
được đóng hoặc ép xuống đất tạo thành hệ 
tường chắn giữ cho thành tầng hầm. Phần 
đất tại vị trí tiếp giáp giữa hai cọc được loại 
bỏ rồi đổ bê tông bù [5]. Công nghệ này 
được ứng dụng rộng rãi trong các công trình 
như kè trục giao thông, cống mương, đê 
đập Đối với thi công tầng hầm các công 
trình xây dựng dân dụng, giải pháp này 
không nên sử dụng vì khi thi công ép hoặc 
đóng cọc dễ gây ra các sự cố hư hỏng đối 
với công trình lân cận. Trong trường hợp sử 
dụng phương pháp khoan dẫn để thi công 
cọc thì cũng sẽ làm cho giá thành phương án 
cao, thời gian thi công chậm, khoảng cách 
từ tường đến các công trình lân cận lớn, quy 
trình thi công phức tạp. 
2.1.4 Tường cọc khoan nhồi đường kính lớn 
Tường cọc khoan nhồi đã được sử 
dụng từ rất lâu trên thế giới trong gia cố 
thành các hố đào sâu. Ở nước ta việc sử 
dụng công nghệ này còn chưa được phổ 
biến, hiện tại giải pháp đã và đang được áp 
dụng cho một số công trình có quy mô lớn. 
Có thể thấy ngay đây không phải là 
phương án phù hợp trong trường hợp này vì 
chúng chỉ ứng dụng cho những công trình 
siêu cao tầng, hố đào có quy mô lớn, giá 
thành cao, chỉ thi công khi mặt bằng công 
trình rộng, thiết bị thi công phức tạp [6].
61TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 34, tháng 05 năm 2019
Hình 4: Tường chắn bằng cọc khoan nhồi 
2.1.5 Sử dụng tường liên tục trong đất 
Tường trong đất (tường vây barrette) 
là tường bê tông đổ tại chỗ có chiều dày 
60-80cm là giải pháp chống giữ phổ biến 
nhất hiện nay trong xây dựng tầng hầm các 
công trình dân dụng cũng như các công 
trình ngầm, công trình giao thông có quy 
mô lớn. Các hố đào có độ sâu lớn hơn 10m 
[3]. Biện pháp gia cố này được biết đến với 
tiến độ thi công nhanh, chống được vách 
đất với độ ổn định và an toàn cao nhất, 
chiều sâu hố đào chống giữ lớn; khả năng 
chống thấm tốt. Bên cạnh việc chống đỡ 
vách hố đào, tường vây barrette còn có thể 
được sử dụng như một phần kết cấu của 
công trình. Nhược điểm là công nghệ thi 
công phức tạp, khối lượng vật liệu lớn, đòi 
hỏi máy móc hiện đại và công nhân tay 
nghề cao, giá thành cọc rất đắt, cần mặt 
bằng thi công rộng. Xảy ra sự cố khi thi 
công rất khó khắc phục và nếu có thể khắc 
phục thì cũng hết sức tốn kém.
Hình 5: Tường chắn Barrette cho một hố 
đào sâu 
2.1.6 Cọc khoan nhồi đường kính nhỏ 
Sử dụng cọc khoan nhồi đường kính 
nhỏ có rất nhiều ưu điểm là thiết bị thi công 
nhỏ gọn, cơ động có thể thi công trong ngõ 
hẹp, mặt bằng thi công chật chội (tối thiểu 
khoảng 20m2), chiều cao thi công tối thiểu 
chỉ là 2,5m. Không gây ảnh hưởng làm lún 
nứt, hư hỏng các công trình liền kề. Có thể 
thi công cọc sát tường nhà và công trình 
lân cận. Đường kính cọc có thể tùy chọn 
bất kỳ trong phạm vi 300÷600mm sao cho 
khả năng chịu tải cọc là kinh tế nhất. Khi sử 
dụng làm tường cọc thì có thể sử dụng làm 
tầng hầm cho công trình góp phần nâng cao 
hiệu quả kinh tế, đẩy nhanh tiến độ thi công 
công trình. Thi công mọi địa hình, tính an 
toàn lao động cao hơn cọc ép, có thể khoan 
xuyên tầng đất cứng, đưa tải của công trình 
xuống tầng đất chịu lực. Nhưng giá thành 
tương đương cọc ép.[5] Độ liên tục của cọc 
được bảo đảm, không mối nối. Tuy vậy cọc 
khoan nhồi BTCT đường kính nhỏ còn có 
khuyết điểm cần lưu ý đó là công nghệ phức 
tạp tốn nhiều công đoạn, mặt bằng thi công 
sình lầy do dung dịch sét, nhiều công đoạn 
thi công giám sát.
62 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG
Hình 6: Một góc tầng hầm công trình 2 tầng 
hầm “Xưởng sản xuất lắp ráp đồ gỗ gia dụng và 
sản phẩm kim loại cho nhà máy in” - Hà Nội
Với những đặc điểm nêu trên giải 
pháp gia cố thành hố đào từ 1 đến 2 tầng 
hầm cho các công trình xây chen trong 
các thành phố lớn. Sử dụng tường vây cọc 
khoan nhồi đường kính nhỏ tỏ ra là một 
giải pháp mới, hợp lý cả về mặt kinh tế và 
kỹ thuật, có khả năng ứng dụng rất hiệu 
quả trong thực tế.
2.2. Cơ sở khoa học của việc ứng dụng cọc 
khoan nhồi đường kính nhỏ trong thi 
công tầng hầm 
Căn cứ vào độ sâu hố đào và tình hình 
chịu lực của kết cấu, chắn giữ bằng cọc hàng 
có thể chia làm 3 loại sau đây:
- Kết cấu chắn giữ không có chống: 
Khi độ sâu đào hố móng không lớn và có thể 
lợi dụng được tác dụng conson để chắn giữ 
được thể đất ở phía sau tường.
- Kết cấu chắn giữ có chống đơn: Khi 
độ sâu đào hố móng lớn hơn, không dùng 
được kiểu không có chống thì có thể dùng một 
hàng cọc đơn ở trên đỉnh của kết cấu chắn giữ.
- Kết cấu chắn giữ nhiều tầng chống: 
Khi độ sâu đào hố móng là khá sâu, có thể 
đặt nhiều tầng chống, nhằm giảm bớt nội 
lực của tường chắn.
Với công trình ngầm có 1 đến 2 tầng hầm 
thì có thể chắn giữ bằng cọc hàng theo phương 
pháp cân bằng tĩnh. Chắn giữ bằng cọc hàng có 
thể dùng cọc nhồi khoan lỗ, cọc đào bằng nhân 
công, cọc bản BTCT hoặc cọc bản thép. 
2.2.1 Xác định tải trọng tác dụng lên hàng 
cọc chắn
Áp lực chủ động, bị động, áp lực nước, 
áp lực ngang do tải trọng bên trên phần đất 
xung quanh hố đào. Trong trường hợp đất 
không nằm dưới mực nước, dung trọng sử 
dụng để xác định áp lực chủ động hay bị động 
là giá trị dung trọng tự nhiên. Trong trường 
hợp đất nằm dưới mực nước ngầm, dung 
trọng đất sử dụng trong tính toán là giá trị 
đẩy nổi. Áp lực nước tác dụng lên tường chắn 
được tính riêng mà không có ảnh hưởng của 
các hệ số chủ động và bị động. Cũng tương tự 
như vậy cho áp lực ngang do tải trọng ngoài 
tác dụng. Áp lực tính toán tác dụng lên tường 
là cộng tác dụng của các áp lực trên.
2.2.2 Tính áp lực phân bố trước và sau tường 
cọc theo phương pháp cân bằng tĩnh
Hình 7: Tính cọc conson bằng phương pháp 
cân bằng tĩnh [1]
Áp lực đất chủ động ở mặt đáy của tầng 
thứ n đối với tường cọc là:
63TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 34, tháng 05 năm 2019
Áp lực đất bị động ở mặt đáy của tầng 
thứ n đối với tường cọc là:
Trong đó: q
n
 - tải trọng thẳng đứng 
của tải trọng trên mặt đất của tầng đất n (kN/
m2). γi - trọng lượng riêng của tầng đất thứ i 
(kN/m3). hi - độ dày của tầng đất thứ i (m). 
ϕ
n
 - góc ma sát trong của tầng đất n (0). C
n
 - 
Lực dính của tầng đất n (kN/m2)
2.2.3 Lập và giải phương trình cân bằng tĩnh, 
tìm độ sâu cắm vào trong đất của cọc.
Tính áp lực đất chủ động e
a3
 ở đáy cọc 
sau tường và áp lực đất bị động e
p3
 ở trước 
tường, sau đó cộng dồn để tìm ra điểm d có 
áp lực đất bằng không thứ nhất, cự li từ điểm 
này đến đáy hố móng là u. Tính hợp lực của 
áp lực đất Ea từ điểm d trở lên, tìm ra cự ly từ 
Ea đến d. Tính áp lực đất chủ động trước tường 
e
a1
 ở chỗ điểm d và áp lực đất sau tường e
p1
. 
Tính áp lực đất chủ động e
a2
 ở đáy cọc trước 
tường và áp lực đất bị động e
p2
 ở sau tường. 
Căn cứ vào điều kiện cân bằng của toàn bộ lực 
tác dụng lên kết cấu tường chắn và điều kiện 
mô men bằng không của tổng mô men ở đầu 
tự do xoay quanh đáy tường chắn [1] ta có:
Sau khi rút gọn ta được phương trình 
bậc 4 của t
0
.
Giải phương trình bậc 4 trên theo 
phương pháp thử đúng dần hoặc bằng đồ thị 
ta tìm được trị số t
0
 - độ sâu cọc ngàm vào đất 
từ điểm d trở xuống. Để đảm bảo an toàn, độ 
sâu thực tế ngàm vào trong đất từ mặt đáy hố 
móng trở xuống là: T = u + 1,2.t
0
.
2.3. Các dạng tường cọc khoan đường 
kính nhỏ trong thi công tầng hầm
Hình 8: Tường cọc khoan nhồi đường kính 
nhỏ trong thi công tầng hầm
Cọc khoan nhồi có thể được sử dụng 
một cách hiệu quả trong vai trò của tường chắn 
đất, biện pháp trong quá trình thi công tầng hầm 
công trình hay gia cố nền. Loại tường này được 
sử dụng nhiều trong thi công các nhà cao tầng 
có móng sâu với nhiều tầng hầm. Chúng giúp 
kiểm soát chuyển dịch của thành hố đào góp 
phần giảm thiểu ảnh hưởng đến các kết cấu bên 
cạnh như ngăn cản nước ngầm tràn vào hố đào 
trong quá trình thi công. Tường vây cọc khoan 
nhồi có thể tạo bởi một số dạng sau đây:
2.3.1 Tường cọc kiểu dãy cột 
Đây là phương án có tính phổ biến 
cao hơn ở Việt Nam, công nghệ thi công 
đơn giản. Trong phương án này cọc được 
bố trí cách nhau một khoảng từ 10÷20cm. 
Sử dụng khi đất quanh hố đào tương đối tốt, 
mực nước ngầm nằm thấp hơn đáy hố đào 
có thể tận dụng hiệu ứng vòm giữa hai cọc 
gần nhau. Chiều sâu của hố đào bị hạn chế, 
thực tế đã chỉ ra rằng nó có thể chống giữ 
các hố đào có từ 1 đến 2 tầng hầm. Đây là 
phương án kinh tế và thi công nhanh nhất.
64 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG
Hình 9: Tường cọc khoan nhồi kiểu dãy cột
2.3.2. Tường dạng hàng cọc 
Phương án này giống như tường theo 
kiểu dãy cột nhưng khoảng cách giữa các cọc 
được lấp đầy bởi hỗn hợp xi măng không có 
cốt thép có cường độ thấp khoảng 1÷10N/
mm2 [1]. Tường chắn dạng hàng cọc có khả 
năng chống nước ngầm xâm nhập vào hố đào 
và có thể sử dụng như tường chắn tạm thời 
hoặc tường chắn vĩnh cửu cho công trình.
Khả năng chống giữ cao hơn, giá thành và 
thời gian thi công lâu. Khó kiểm soát chất 
lượng do qui trình thi công phức tạp. Tường 
có thể sử dụng trong hầu hết các loại đất nền 
khác nhau với chiều sâu từ 30÷40m. Khoảng 
cách giữa các cọc được xác định: 
S = 2D - 2b
Trong đó: D - đường kính cọc; 
b - khoảng cách bằng 100÷250mm.
Hình 10: Tường cọc khoan nhồi dạng hàng cọc 
Căn cứ vào một số các chỉ tiêu nêu 
trên có thể thấy mỗi phương án tường cọc 
đều có những ưu điểm, nhược điểm nhất 
định và yếu tố quyết định đến việc lựa chọn 
phương án chính là điều kiện thủy văn, không 
gian thi công, chiều sâu hố đào, thời gian thi 
công, giá thành. Dạng tường thứ nhất có thể 
được sử dụng hiệu quả trong trường hợp mực 
nước ngầm thấp hoặc được xử lý hạ mực 
nước ngầm. Trong các trường hợp còn lại thì 
phương án tường cọc thứ hai là phù hợp hơn. 
Khi thi công các hố đào có chiều sâu lớn có 
thể kết hợp với hệ văng chóng thép hình hoặc 
neo để nâng cao khả năng chắn giữ của tường.
Từ kết quả rất khả quan trong việc 
ứng dụng công nghệ xử lý nền móng bằng 
cọc khoan nhồi đường kính nhỏ. Nhiều chủ 
đầu tư đã lựa chọn công nghệ này cho công 
trình của mình và nó đang dần trở thành phổ 
biến trên thị trường.
Bảng 1: Một số công trình đã ứng dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ 
trong thi công tầng hầm tại Hà Nội [7]
Stt Công trình Số tầng hầm Phương án cọc sử dụng
1 Tòa nhà kết hợp văn phòng 173 - Hàng Bông 01 39 cọc D500
2 Khách sạn 223 Đội Cấn 02 120 cọc D400; 28 cọc D600
3 Tòa nhà Coteccons Mỹ Đình 02 322 cọc D400
4 Trụ sở tập đoàn Tân Tạo - 100 Triệu Việt 
Vương - Hà Nội
01 43 cọc D400
5 Tòa nhà 135 - 137 Bùi Thị Xuân 02 200 cọc D400
6 Tòa nhà 39 Thợ Nhuộm 02 120 cọc vây D300
65TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 34, tháng 05 năm 2019
2.4. Giới thiệu ví dụ thiết kế biện pháp 
thi công 2 tầng hầm cho công trình: 
“Xưởng sản xuất lắp ráp đồ gỗ gia 
dụng và sản phẩm kim loại cho xây 
dụng nhà máy in và sản xuất vở học 
sinh - Hà Nội”
2.4.1. Điều kiện địa chất công trình
- Lớp 1: Đất đắp, cát san nền. Lớp đất có 
nguồn gốc nhân sinh, khả năng chịu tải trung 
bình, chiều dầy từ cao độ 0,00 ÷ -0,8 dày 0,8m.
- Lớp 2: Sét, sét pha màu xám xanh, 
xám đen, trạng thái dẻo mềm. Đây là lớp đất 
khá tốt, khả năng chịu tải trung bình, chiều dày 
từ cao độ -0,8 ÷ -8,5 dày 7,7m.
- Lớp 3: Cát pha, màu xám ghi, xám 
đen, trạng thái dẻo chiều dầy từ cao độ -8,5 
÷ -13 dày 6,5m.
- Lớp 4: Cát hạt mịn đến trung, màu 
xám, màu ghi, trạng thái chặt vừa, khả năng 
chịu tải tương đối tốt, chiều dày từ cao độ 
-13 ÷ -20 dày 7m. Dưới lớp 4 là lớp đất chịu 
tải trọng tốt, trong quá trình khoan khảo sát 
không hết lớp này.
2.4.2. Điều kiện địa chất thủy văn
Khu vực nghiên cứu vùng châu thổ 
sông Hồng, thành phần chủ yếu là sét, sét 
pha, cát và sạn sỏi. Theo kết quả khảo sát tới 
độ sâu 50.0m phát hiện tầng chứa nước bắt 
đầu từ lớp 3, lớp 4.
Bảng 2: Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất
TT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Giá trị tại các lớp đất
Lớp 1, 2 Lớp 3 Lớp 4
1 Dung trọng khô γ
dry
KN/m3 14,2 14,38 14,37
2 Dung trọng ướt γ
wet
KN/m3 18,8 18,3 19
3 Hệ số thấm ngang K
x
m/day 0,05 0,05 0,5
4 Hệ số thấm đứng K
y
m/day 0,05 0,05 0,5
5 Mô đun tổng biến dạng E KN/m2 9990 6650 12400
6 Hệ số Poisson ν 0,2 0,2 0,25
7 Lực dính đơn vị C KN/m2 17 17 15
8 Góc ma sát trong ϕ độ 15,2 15,3 30
Như vậy nội dung tính toán thiết kế 
biện pháp thi công hố đào 2 tầng hầm gồm 
những nội dung sau:
- Tính toán ổn định của hố đào khi đào 
phần giữa tới cao độ -8,55m xung quanh để 
mái dốc taluy đến cao độ -4,05m (đào đất 
đợt 1 + đợt 2)
- Tính toán ổn định của hố đào khi tiếp 
tục đào phần móng biên đến cao độ -6,75 với 
giằng chống lớp 1 (ở cao độ -3,25). Tính toán 
thiết kế giằng chống tạm bằng thép hình.
- Tính toán ổn định của hố đào khi tiếp 
tục đào phần móng biên tới cao độ -8,55m 
(chiều sâu tầng hầm là 7,8m) với 2 lớp giằng 
chống (lớp 1 ở cao độ -3,25; lớp 2 ở cao độ 
-5,75) Tính toán thiết kế giằng chống tạm 
bằng thép hình.
Lựa chọn các thông số đầu vào đặc 
trưng tính toán của cọc vây D500:
- Bê tông cọc vây mác 300.
- Mô đun đàn hồi: E = 2,9.107KN/m2.
66 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG
Sử dụng phần mềm Plaxits ver 7.2 để 
tính toán, thu được kết quả chuyển vị ngang 
cọc vây tầng hầm là 3,85cm. Việc sử dụng 
phương pháp tính toán trên khá đơn giản, độ 
an toàn cao do đó có thể áp dụng trong tính 
toán thiết kế các công trình thực tế. Trong 
quá trình thi công tầng hầm không xảy ra 
hiện tượng lún nứt công trình lân cận từ 
đó có thể thấy việc lựa chọn phương án thi 
công tầng hầm bằng tường cọc khoan nhồi 
đường kính nhỏ đáp ứng được các yêu cầu 
cần thiết về kỹ thuật. 
- Diện tích tiết diện: A= 0,1963m2.
- Mô men quán tính I = 0,00307m4.
Tải trọng ngoài: Trong điều kiện xây 
chen lấy tải trọng ngoài bằng 20KN/m2.
Hình 11: Mô hình đào đất đợt 1, 2 Hình 12: Mô hình đào đất đợt 3
Bảng 3: Bảng số liệu về chuyển vị của cọc vây đợt 1& 2 , đợt 3 và đợt 4
Phần tử X
[m]
Y
[m]
đợt 1& 2 đợt 3 đợt 4
U
x
 [m] U
Y
 [m] U
x
 [m] U
Y
 [m] U
x
 [m] U
Y
 [m]
360 0,00 0,00 0,0362 0,0064 0,0380 0,0066 0,0385 0,0080
359 0,00 -0,4 0,0355 0,0064 0,0372 0,0066 0,0378 0,0080
358 0,00 -0,8 0,0349 0,0064 0,0365 0,0066 0,0372 0,0080
357 0,00 -1,65 0,0336 0,0064 0,0350 0,0066 0,0359 0,0080
356 0,00 -2,49 0,0323 0,0064 0,0334 0,0066 0,0346 0,0079
349 0,00 -2,9 0,0316 0,0064 0,0327 0,0065 0,0340 0,0079
350 0,00 -3,3 0,0310 0,0064 0,0319 0,0065 0,0334 0,0079
322 0,00 -4,15 0,0296 0,0064 0,0302 0,0065 0,0320 0,0079
321 0,00 -5,00 0,0281 0,0064 0,0284 0,0065 0,0305 0,0079
297 0,00 -6,41 0,0254 -0,0063 0,0253 0,0065 0,0274 0,0079
296 0,00 -7,81 0,0225 -0,0063 0,0221 0,0064 0,0235 0,0078
278 0,00 -8,16 0,0218 -0,0063 0,0214 0,0064 0,0225 0,0078
279 0,00 -8,5 0,0212 -0,0063 0,0207 0,0064 0,0215 0,0078
267 0,00 -9,63 0,0192 -0,0063 0,0187 0,0064 0,0183 0,0078
266 0,00 -10,75 0,0175 -0,0063 0,0170 0,0064 0,0158 0,0077
256 0,00 -11,88 0,0159 -0,0063 0,0155 0,0064 0,0140 0,0077
255 0,00 -13,00 0,0145 -0,0062 0,0143 0,0063 0,0128 0,0077
254 0,00 -14,88 0,0127 -0,0062 0,0125 0,0063 0,0115 0,0076
303 0,00 -16,75 0,01909 -0,0062 0,0109 0,0063 0,0115 0,0076
67TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 34, tháng 05 năm 2019
3. KẾT LUẬN
Tường cọc khoan nhồi đường kính 
nhỏ có thể thi công trong điều kiện mặt bằng 
chật hẹp, có thể làm tường tầng hầm trong thi 
công các tầng hầm trong điều kiện xây chen. 
Với ưu thế về mặt kinh tế, kỹ thuật trong thi 
công tầng hầm các công trình xây chen trong 
các khu đô thị lớn có thể sử dụng giải pháp 
tường cọc khoan nhồi đường kính nhỏ như 
một giải pháp thay thế cho các phương án 
trước đây bởi những ưu điểm của nó. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Bá Kế (2010), Thiết kế và thi công hố móng sâu, NXB Xây dựng, Hà Nội.
2. Nguyễn Viết Trung, Vũ Minh Tuấn (2010), Cọc đất xi măng phương pháp gia cố nền đất 
yếu, NXB xây dựng, Hà Nội.
3. Nguyễn Văn Quảng (2006), Nền móng nhà cao tầng, NXB Khoa học và kỹ thuật, thành 
phố Hồ Chí Minh.
4. Lê Đức Thắng, Bùi Anh Định, Phan Trường Phiệt (1989), Nền và Móng, NXB Giáo dục.
5. Phùng Thị Kim Dung (2008), Gia cố thành hố đào sâu bằng dãy cọc xi măng đất, luận 
văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường đại học Kiến Trúc Hà Nội.
6. Lê Văn Kiểm (2010), Hư hỏng, sửa chữa, gia cường nền móng, NXB Đại học Quốc gia 
Thành phố Hồ Chí Minh.
7. Công ty xử lý nền móng công trình Đất Việt (2010), Hồ sơ giới thiệu năng lực thi công 
cọc khoan nhồi đường kính nhỏ D300, D400, D500, D600.

File đính kèm:

  • pdfung_dung_coc_khoan_nhoi_duong_kinh_nho_trong_thi_cong_tang_h.pdf