Chương 1: Tổng quan về đề tài nghiên cứu. - Chương 2: Điều kiện địa chất công trình Hải Phòng. - Chương 3: Lý thuyết tính toán và thi công cọc Barrette có phụt vữa thân cọc. - Chương 4: Thực tế áp dụng phương pháp cho các công trình ở Hải Phòng.
- Kết luận và kiến nghị. 5 CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.Tình hình về vấn đề sử dụng cọc Barrette. Công nghệ thi công cọc Barrette đã được nhiều nước trên thế giới sử dụng từ những năm 1970. ở châu Âu, châu Mỹ và nhiều nước trên thế giới có nhiều công trình nhà cao tầng đều được xây dựng có tầng hầm.
Một số công trình đặc biệt có thể xây dựng được nhiều tầng hầm. Tiêu biểu một số công trình trên thế giới: - Tòa nhà Đại Lỗi Tân Hàng - Trung Quốc - 70 tầng: Hai tầng hầm. - Tòa nhà Chung - Yan - Đài Loan - 19 tầng: Ba tầng hầm. - Tòa nhà Chung - Wei - Đài Loan - 20 tầng: Ba tầng hầm.
- Tòa nhà Cental Plaza - Hồng Kông - 75 tầng: Ba tầng hầm. - Tháp đôi Kuala Lumpur city Centre - Malaysia - 85 tầng: có nhiều tầng hầm. - Tòa thư viện Anh - 7 tầng: Bốn tầng hầm. - Tòa nhà Commerce Bank - 56 tầng: Ba tầng hầm.
- Tòa nhà Đại Lầu Điện Tín Thượng Hải -17 tầng: Ba tầng hầm. - Tháp đôi Kuala Lumpur city Centre-Malaysia - Cao 85 tầng: Cọc barrette, tường barrette, có 5 tầng hầm. Tháp đôi Kuala Lumpur 6 Đặc biệt ở thành phố Philadenlphia, Hoa Kỳ, sô tầng hầm bình quân trong các tòa nhà của thành phố là 7.Tình hình về vấn đề sử dụng cọc Barrette ở Việt Nam. Ở Việt Nam, từ năm 1990 đến nay đã có một số công trình nhà cao tầng có tầng hầm đã và đang được xây dựng: - Trung tâm thương mại văn phòng, 04 Láng Hạ, Hà Nội: tường Barrette có 2 tầng hầm.
- Trung tâm thông tin: TTXVN, 79 Lý Thường Kiệt, Hà Nội: tường Barrette có 2 tầng hầm. - Vietcombank Tower, 98 Trần Quang Khải, Hà Nội: tường Barrette, có hai tầng hầm. - Trung tâm thông tin Hàng hải Quốc tế, Kim Liên, Hà Nội: tường bê tông bao quanh, hai tầng hầm. - Khách sạn Hoàn Kiếm Hà Nội, phố Phan Chu Trinh, Hà Nội: hai tầng hầm.
- Nhà ở tiêu chuẩn cao kết hợp với văn phòng và dịch vụ, 25 Láng Hạ, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm. - Sunway Hotel, 19 Phạm Đình Hồ, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm. - Trung tâm thông tin: TTXVN, 79 Lý Thường Kiệt, Hà Nội: Tường Barrette có hai tầng hầm. Trung tâm thông tin: TTXVN - Hacninco - Tower, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm.
- Khách sạn Fotuna, 6B Láng Hạ, Hà nội: tường Barrette, có 1 tầng hầm. - Everfortune, 83 Lý Thường Kiệt, Hà Nội: tường Barrette, có 5 tầng hầm. - Kho bạc nhà nước Hà Nội, 32 Cát Linh, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm. Tại thành phố Hồ Chí Minh có những công trình tiêu biểu sau: - Tòa nhà công nghệ cao, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 1 tầng hầm.
- Tòa tháp đôi Vincom, 191 Bà Triệu, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm. Tòa tháp đôi Vincom - Cao ốc văn phòng Phú Mỹ Hưng, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 2 tầng hầm. - Tháp Bitexco, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 2 tầng hầm. - Harbour View Tower, 35 Nguyễn Huệ, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 2 tầng hầm.
- Sài Gòn Centre, 65 Lê Lợi, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 3 tầng hầm. - Sun Way Tower, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 2 tầng hầm. - Trung tâm thương mại Quốc tế, 27 Lê Duẩn, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 2 tầng hầm. - Tại Nha Trang cũng có công trình Khách sạn Phương Đông: tường Barrette, có 3 tầng hầm.
Những sự cố thƣờng gặp khi thi công cọc Barrete. *) Sự cố sập thành hố đào: - Là dạng sự cố thường xảy ra đối với các công trình nói chung và cọc Barrete nói riêng, sập thành hố khoan do cấu tạo địa chất, địa tầng do mực nước ngầm. 9 *) Mất nước bentonite: - Hao hụt bê tông lớn do các tầng địa chất kém ổn định hoặc gặp phải hang castơ. *) Sự cố khi khoan, hạ lồng ống thép: a.
Sập thành hố khoan. Cọc ngoạm xiên do gặp phải đá mồ côi. Kẹt bộ dụng cụ ngoạm (cần ngoạm, gầu ngoạm). Sự cố lồng thép bị trồi lên: e.
Sự cố lồng thép bị nén cong vênh : *) Sự cố trong quá trính đổ bê tông: a. Tắc ống đổ, kẹt ống đổ. Nước vào trong ống dẫn. Kẹt ống casing sau khi đổ bê tông đến cao trình thiết kế.
*) Sự cố do thiết bị ngoạm: a. Đứt cáp cần ngoạm. *) Sự cố do con người: a. Không tuân thủ những quy trình kỹ thuật: có thể dẫn đến hỏng máy móc thiết bị, sai tim cọc, chất lượng cọc không đạt yêu cầu.
Quá trình thi công không liên tục: Mang lại hậu quả đào xong phải chờ quá lâu dẫn đến bentonite bị phân rã sập thành hố đào. Gián đoạn do cấp bê tông chậm dẫn đến tắc ống đổ, chất lượng bê tông không đạt. *)Các khả năng gây sự cố: - Sự cố do địa chất phức tạp sẽ gây ra hiện tượng sập thành hố đào, sẽ làm mất nước dung dịch Bentonite hoặc là dung dịch SuperMud. - Sự cố do kỹ thuật thi công: Khi thi công sập thành hố đào, kẹt bộ dụng cụ ngoạm (gầu ngoạm), lồng thép bị trồi lên hoặc rơi lồng thép.
- Sự cố khi ta đổ bê tông cọc: Quá trình thi công đổ bê tông làm tắc ống đổ, kẹt ống, hiện tượng nước vào trong ống,… 10 1. Một số khuyết tật trong cọc Barrete ở nƣớc ngoài và ở Việt Nam. Khuyết tật ở mũi cọc. Những khuyết tật ở mũi cọc thường rất hay xảy ra do bùn khoan lắng đọng ở đáy hố khoan và đất dưới mũi bị xáo động và bị dẻo nhão do bentonite hấp phụ.
Khuyết tật này rất nghiêm trọng đối với cọc được thiết kế làm việc có sự tham gia chịu lực của sức kháng mũi cọc, nhất là cọc có mở rộng chân và có thể đưa tới giảm cường độ nội tại của bê tông mũi cọc hoặc giảm khả năng chịu lực do độ lún nghiêm trọng gây ra. Những khuyết tật này có thể là: * Bê tông mũi cọc xốp ( sũng nước hoặc lẫn nhiều bùn khoan) làm giảm chất lượng bê tông tại mũi cọc. * Giảm sức kháng mũi cọc: do sự tiếp xúc của mũi cọc với đất nền chịu lực bị gián tiếp bởi lớp bùn lắng đọng ở đáy hố khoan hoặc do sự thay đổi thành phần của đất dưới mũi cọc ( bị dẻo nhão do bentonite hấp phụ vào). Khuyết tật ở thân cọc.
Những khuyết tật ở thân cọc chủ yếu là tính không liên tục của thân cọc như: * Thân cọc phình ra hoặc dạng rễ cây ( làm khối lượng bê tông đúc cọc tăng rất nhiều so với khối lượng bê tông tính toán theo lý thuyết ) do sự cố sập thành vách hố đào, hoặc do từ biến của lớp đất yếu dưới tác dụng đẩy của bê tông tươi; * Thân cọc bị co thắt lại ( làm khối lượng bê tông đúc cọc giảm rất nhiều so với khối lượng bê tông tính toán theo lý thuyết) do sự đẩy ngang của đất; * Có hang hốc, rỗ tổ ong trong thân cọc (làm giảm khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu) do sự lưu thông của nước ngầm làm trôi cục bộ bê tông tươi, hoặc do bê tông không đủ độ sụt cần thiết; * Bê tông thân cọc bị đứt đoạn bởi thấu kính đất nằm ngang hoặc lẫn bùn đất, lẫn vữa bentonite trong thân cọc do có sự cố sập thành vách trong lúc đổ bê tông, hoặc do nhấc ống đổ bê tông lên quá cao; * Thân cọc tiếp xúc gián tiếp với đất vách bởi lớp áo sét nhão nhớt. Khuyết tật ở mũi cọc. Bê tông đầu cọc bị xốp do bọt tạp chất, xi măng nhẹ nổi lên trên mặt bê tông 11 1. Tình hình về vấn đề sử dụng cọc Barrette ở Hải Phòng.
- Tòa nhà SHP 28 tầng cao 105m, số 12 Lạch Tray: tường Barrette, có 2 tầng hầm. - Tòa cao ốc Vinhomes Riverside Hải Phòng 45 tầng ở Hồng Bàng: tường Barrette, có 2 tầng hầm (Chuẩn bị khởi công). Hải Phòng trong những năm trở lại đây nhờ những chính sách thu hút đầu tư nên mới bắt đầu có những nhà đầu tư xây dựng những dự án cao tầng nên việc ứng dụng cọc Barrette cho nhà cao tầng ở Hải Phòng còn rất mới mẻ, nhất là cọc Barrette có phụt vữa thân cọc để nâng cao sức chịu tải và hạ giá thành. Những vấn đề cần nghiên cứu, giải quyết.
Việc phát triển nhà cao tầng là xu hướng tất yếu của xây dựng đô thị ở Hải Phòng trong giai đoạn tới vì vậy việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu áp dụng cọc Barrette được gia cường bằng phương pháp phụt vữa thân cọc cho việc xây dựng nhà cao tầng ở T.P Hải Phòng” là hoàn toàn thiết thực và phù hợp với xu hướng phát triển của Hải Phòng. Để có thể ứng dụng hiệu quả với xu hướng phát triển Hải Phòng ta cần giải quyết những vấn đề cụ thể sau: - Nghiên cứu tài liệu về địa chất thành phố Hải Phòng. - Tham khảo thực tế và phân tích điều kiện các công trình đã được thiết kế và thi công ở Hải Phòng và Việt Nam. - Tìm hiểu về thiết bị máy thi công, công nghệ thi công công trình ngầm trong nước và thế giới.
- Tìm hiểu các biện pháp hạn chế khuyết tật, tăng sức chịu tải cọc Barrette đặc biệt là phương pháp phụt vữa thân cọc. - Những khó khăn và thuận lợi ở hiện tại và tương lai khi ứng dụng phương pháp phụt vữa thân cọc Barrette ở Hải Phòng. 12 Chương 2: ĐIỂU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH HẢI PHÒNG 2. Địa hình, địa mạo.
Hải Phòng là một thành phố ven biển, phía bắc giáp tỉnh Quảng Ninh, phía tây giáp tỉnh Hải Dương, phía nam giáp tỉnh Thái Bình, phía đông giáp Vịnh Bắc Bộ thuộc biển Đông. Hải Phòng nằm ở vị trị thuận lợi giao lưu với các tỉnh trong nước và quốc tế thông qua hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt, đường biển, đường sông và đường hàng không. Do có cảng biển, Hải Phòng giữ vai trò to lớn đối với xuất nhập khẩu của vùng bắc bộ. Tổng diện tích của thành phố Hải Phòng là 1503km2 bao gồm cả huyện đảo.
Dân số thành phố là trên 1837000 người, trong đó số dân thành thị là trên 847000 người và số dân ở nông thôn là trên 990000 người.
