CHƯƠNG 1. TONG QUAN VE THỊ CÔNG MONG TREN NEN CAT DUN, CAT CHAY 1. Hign tượng x6i ngằm, cát chiy Khi xây dựng công trình ở đồng bằng, ven sông, biển có hố móng sâu (các trạm bơm. lớn, các hệ thing tiêu thoát nước, các ting him của các tồn nhà, hm đường bộ, ga tàu diện ngằm.
gặp dit nền là lớp cất hạt trung hoặc cát hạt mịn có lẫn một lượng nhỏ hạt sét phù sa và mực nước ngằm tự nhiên cao, một số trường hợp đáy móng công trinh có thé có ting nước ấp lực, trong trường hợp này khi đào móng dễ phát sinh các hiện tượng: —_ Đầy hỗ móng bị bye do ting nước áp lực ở phía dưới day lên do lớp đất ở đáy mồng quả mỏng, ké theo dit và cát vio hồ móng. = Nước ngầm chảy từ mái hé móng kéo theo dat và cát vào trong hồ móng. Khi dio mông các công trình này, mye nước ngằm lộ ra, các hạt min, hạt nhỏ cát chúa bụi sẽ bj nước ngằm kéo theo từ xung quanh mái hỗ móng và đáy hỗ móng vào hỗ mông công tình. Hiện tượng chảy của cát cổ th diễn ra một cách chim chap.
hoặc rit nhanh dư hình thức din rũ ngay sau khi đảo đến chúng, lâm cho mai hỗ móng mắt ổn định, hoặc bục đáy hồ móng. , cát cháy vào hỗ móng quá nhiễu thi có thể gây sụt lún, đỗ vỡ các công trình xây đựng đã có ở xung quanh hé móng. Tinh hình nghiên cứu. ứng dụng của phương pháp hạ mực nước ngằm khi thi công hỗ mồng.
Tiêu nước cho các hd móng xây dựng là để ngăn ngừa tác động có hại của dòng chảy nước ngằm đối ví và mái hỗ móng. Ngăn lưu lượng nước ngầm chảy vào hỗ. mồng, tiêu được nước cho đất ti các ting dio, ngăn ngũa đất mái mồng bị st và trượt 1. Hạ mực nước ngầm khi thi công hỗ móng trên thé giới.
Tai các công tường xây dựng thuỷ công của Liên ~ xô, phương pháp hạ nước ngằm duge áp dụng rộng dai trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa, phương pháp hạ dược ấp khi xây đựng các tuyén tu diện ngằm và kênh dio Matsiva ( năm 1933-1937) và chẳng bao lâu sau đó tại các công trường của cúc công trinh đầu mỗi Rurbinsski và U-elich-ski (năm 1936-1941). Nhưng tại cắc công trường đó đã sử dung các thiết bi còn chưa hiện dai: giếng không sâu lắm với các máy bơm ly tâm, máy bơm cần để hạ nước ngầm không quá 4-4,5m và chỉ sử dụng có tính chất thí nghiệm các máy bơm sâu của nước ngoài loại hiện đại để giảm mức nước ngằm tới Im Tai kênh đào Von-ga Déng mang tên V.Lénin đã sử dụng với quy mô lớn các thất bi hiện đại có hiệu quả do minh tự sản xuất: các máy bơm sâu để hạ mực nước ngằm tới 23m và các thiết bị kim lọc để hạ nước ngằm tới Sm. Tắt cả trong các hồ mồng của 22 công trình thuỷ công trên sông đào Vôn-ga Đông với tổng điện tích phải tiêu là 84 ha. Ở các nước trên thé giới cũng đã áp dụng phương pháp hạ mực nước ngằm vào các công trình thủy li, thủy điện, giao thông và xây dựng dân dung dạt hiệu quả khá tốt Hồ móng sâu phức hợp của tháp phát thanh truyền hình Thượng Hải đặt sâu 12,5m.
ign tích day móng khoảng 2700m2, dùng phương pháp giếng kim để tiêu nước ngằm. Hai toà nhà của bệnh viện hữu nghị Trung Nhật, diện tích nha khoảng 7000m2, cạnh. dải lớn nhất là 91,4m, rộng 41,5m sâu -8,86m, mực nước ngằm khoảng -1,5 m, ting chứa nước là cát bột nặng, đất bột sết và cát bột, đã dùng S70 giếng kim phun tạo, thành 2 vòng tròn khép kín, hiệu quả hạ mức nước ngắm rất tố Đại lầu trung tâm Quốc mậu Vũ Hin cổ diện tích đào 5000m2, sâu -16,8m, bổ te giếng kết hợp cả bên trong và bên ngoài hỗ móng, giếng sâu 42-47m. Ap dụng phương pháp ting din sé lượng giếng kim phun nước, hiệu quả hạ mực nước ngầm rắttỗt 1.
Hạ mực nước ngầm khi thi công hỗ móng ở Việt Nam Việt Nam là nước có nền khoa học kỹ thuật phát triển muộn hơn các nước tiên tiến trên thể giới, hiện nay các công trình thủy lợi thủy điện, các công trình giao thông và ‘dan dụng dang trên đà phát triển khá mạnh, công nghệ hạ thấp mực nước ngầm cũng theo đó mà phát triển theo. "rong những năm gần đây ching ta đã áp dụng phương pháp hạ thấp mục nước ngầm để bao vệ hỗ móng khi xây dựng nhí công trình như: Hỗ móng cống Hiệp Thuận (Đập Day, Hà Tây cũ), Âu thuyền Cả Đất (Hải Dương), trạm bơm Kim Đôi, trạm bơm Phin Động, trạm bơm NI it Trai (Bắc Ninh), tram bom Như Trác, Hữu Bị II (Hà Nam), cổng Liên Mạc (Hà Tây), trạm bơm Tràm (Hai Dương). c 1g Van C thống kênh dẫn cụm công trình đầu mỗi Hát Môn - Đập Day (Ha Tay), ting him các công trình xây dựng, him đường bộ, 13. nh hưởng của việc tiêu nước mặt, tiêu nước ngằm đến ổn định hố móng công trình.
Móng của hầu hết các công trình xây dựng đòi hỏi phải có hố móng khô ráo để thi sông, trừ một số trường hợp như dip đất trong nước, dọn nén bằng tiu cube, âu hắt bùn. Thi công các công trình có hỗ móng ở vủng có mực nước ngằm cao cin thiết phải cổ giải pháp tiêu nước và bảo về mãi hỗ mỏng phủ hợp đảm bảo an toàn công trình đang thi công và các công trình lân cận, đồng thời diy nhanh được tiễn độ thi sông. Việc lựa chọn phương én tiêu nước và bảo vệ mi hỗ móng liễn quan mặt thiết đến đặc điểm kết cấu công tình và phụ thuộc vào điều kiện địa chất - dia chất thuỷ văn của khu vực xây dựng công trình Như vậy iệc tiêu nước hồ móng là biện pháp rất quan trọng dé dim bảo cho mái, đầy hồ móng 6n định và khô rio trong quá trình thi công 1-31. Ảnh hưởng của việc tiéu nước mặt, tiêu nước ngầm đến én định mái hồ móng, Đối với các công trình xây dựng ở những khu vực có mực nước ngằm cao, hỗ móng.
công trình phải tổn tại tong điều kiện phức tạp. Tại đầy hỗ mồng ứng suất giảm, áp lựe lỗ rỗng giảm theo, mái hồ mỏng chịu ảnh hưởng của dòng thắm trên mái chảy vào ‘hd móng. Khi chênh lệch mục nước ngằm so với đấy hồ móng cảng lớn, độ dốc thủy lực tăng cao d gây mắt ôn định về 3, kéo theo các hạt cát trôi vào hồ móng, mái hồ bị rồng chân nên khả năng chịu lực theo phương đứng giảm khiến đắt phia rên tụt xuống làm sat mái hồ móng. Trong trường hợp cát mịn, có hệ số thị bể thi dễ xây ra cát din chảy và cũng gây sụt I.
Mực nước ngầm cao trên mái h óng cũng là nguyên nhân gây mắt én định Tác động trọng lực lên đất tăng khi độ ẩm ướt tăng sẽ kèm theo sự giảm độ bổn (lực ma sắt trong và lực định C của đất giảm) (Hình 1. Biểu đồ biển đổi súc chống cắt của đất khi thay đổi độ âm. Áp lực thủy động đồng vai trd lớn trong một số trường hợp trượt của mái dốc. Ap lực thủy động Dtd hướng theo phương dòng thắm và xác định bằng công thức: Dạ =ly, aed Với J -Gradien thắm; ,.
Khối lượng riéng của nước “Trong thời gian đảo móng, mực nước ngầm tại mái hỗ móng sẽ giảm xuống đột ngột lâm nước từ xung quanh thắm vào hỗ móng sinh ra áp lực thủy động. Tổng thành phần trọng lực T được bỏ sung thêm áp lực thủy động Dy làm giảm hệ số ổn định F của sườn đốc, Hình 1-2, Sơ đồ lục tác dụng lên mái đc khí có áp ực hủy động Sự tăng tải rên mái dốc và các khu vực kể cận với mép mái đốc, các dao động địa chắn, các lực te động tĩnh và động, âu dõi và tạm thời bên ngoài khác, máy móc, thiết bị, người. thường làm giảm sự ôn định và làm đắt địch chuyển. Phân tích nguyên nhân trên cho phép kết luận là sự hình thành tạo trượt do tăng lực cắt, Quá trình làm giảm độ bền đắt khi ẩm ướ giảm độ chật, phong hóa, phá hoại kết sấu tự nhiên, tắc động của thủy tinh và một phần lực thuỷ động, sự biển đổi trạng thi ứng suất và nhiều nguyên nhân khác, chủ yếu gây ra sự giảm độ ban chịu cắt của đắt Ứng suit cắt lớn hơn d bn của đắt mái đắc sẽ phá hủy độ ôn định của mái đốc và two thành trượt Khi hạ mye nước ngằm, lượng nước trong đắt giảm sẽ Lim đắt trở nên khô rắo và ma sit giãn các hạt đắt tăng lên (C¿ọ, dung trong của đắt tăng) khiến mái đào loi đắt này tăng khả năng én định 132, Anh huỏng của việt tiêu nước mặt iêu nước ngằm đến bn dịnh đáy hồ móng “Trong trường hợp nền công trình là loại đất đ lưu động (như đất cát pha st, cát nhỏ hạ) thì khi hút nước lộ thiên nền đó bị hư hỏng do nước ngằm thắm vào hồ mồng “Trường hợp nước ngầm có áp thì cả nén đắt tương đối ôn định cũng có thé bị hu hại.
Khi làm khô hỗ móng thưởng hay xảy ra hai hiện tượng hư hỏng nỄn như sau: Hiện tượng xói rỗng là hiện tượng đất nén bị dong nước thắm lôi cuốn di, Hiện tượng, này chỉ xuất hiện trong những đất rời hoặc ít inh như đất cát, pha si Lúc đầu những hạt đt nhỏ bị cuốn đi và khi lưu tốc tăng thì những hạt dt lớn hơn cũng bị lỗi cuốn di, còn lại một cơ edu đất tơi xốp, Nền đất này rất dễ lún, hoặc có những đường nước thẩm tập trung, làm suy yếu tùng vùng dit. Mức độ x6i rỗng và phá hoại cơ cầu đắc nên cảng tăng, kh chiều su hé móng cảng sâu so với mực nước ngằm và cường «49 bơm nước ra khỏi hồ móng cảng lớn. Hiện tượng bục nền là hiện tượng đắt nén bị mắt mn dinh hoàn toàn, Thường xây ra cả trong đắt rời lẫn đất đính. Do nước ngầm có áp lực từ dưới đẩy lên có thể làm phá ve lớp đất mặt nén không thắm nước hoặc thẩm nước.
Nước ngằm có áp lực cũng thường hay gặp khi xây dựng các công trình thủy lợi ở miễn ven sông, ven |. ven các nguồn chứa nước, nơi mà nguồn nước cung cắp nước, ngằm cho đắt (hình 1.4), (CLE om TTT Hình 1-3, Tác dung của nước ngằm có the gây bye đây hỗ mong co Tp Hình 1-1. Nước ngầm có áp tác dụng lên lớp đắt không thắm ở đáy hỗ móng có thé gây bục đầy hồ móng.