Chương 1. Tổng quan về tường trong đất có neo trong thi công xây dựng tầng hầm nhà cao tầng. Công nghệ thi công tường trong đất và neo đất. Các phương pháp tính tường trong đất có neo hiện hành.
Các mô hình tính toán và phân tích sự làm việc của neo trong xây dựng tầng hầm nhà cao tầng tại thành phố Hải Phòng. - Phần kết luận và kiến nghị. - Phần phụ lục tính toán. TỔNG QUAN VỀ TƯỜNG TRONG ĐẤT CÓ NEO TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG.
Tổng quan về tường trong đất, neo đất (neo trong đất): 1. Tổng quan tường trong đất: * Tường trong đất có nhiều loại được phân chia theo các tiêu chí khác nhau (ví dụ: tường trọng lực, tường công xôn, tường cứng, tường mềm. ngoài ra còn có kiểu đặc biệt như tường làm từ các hàng cọc liên tiếp hay cách quãng, tường trong đất có dự ứng lực). *Tường trong đất để làm tầng hầm nhà cao tầng thường là tường bê tông đổ tại chỗ, dày 600-800mm để chắn giữ ổn định hố móng sâu trong quá trình thi công.
Tường được làm từ các đoạn cọc barette, tiết diện chữ nhật, chiều rộng thay đổi từ 2. Các đoạn cọc barrette được liên kết chống thấm bằng gioăng cao su, thép và làm việc đồng thời thông qua dầm đỉnh tường và dầm bo đặt áp sát tường phía bên trong tầng hầm. Trong trường hợp 02 tầng hầm, tường trong đất thường được thiết kế có chiều sâu 16 - 20m tuỳ thuộc vào địa chất công trình và phương pháp thi công. Khi tường trong đất chịu tải trọng đứng lớn thì tường được thiết kế dài hơn, có thể dài trên 40m để chịu tải trong như cọc khoan nhồi.
*Tường trong đất bằng bê tông cốt thép quây lại thành đường khép kín với các hệ thanh neo sẽ có thể chắn đất, ngăn nước, rất thuận tiện cho việc thi công hố móng sâu. Có thể kết hợp tường trong đất làm tầng hầm cho các nhà cao tầng hoặc làm kết cấu chịu lực cho công trình. * Tường trong đất là giải pháp hữu hiệu khi xây dựng tầng hầm của công trình nhà cao tầng. Việc xây dựng tầng hầm nhằm đáp ứng các nhu cầu sử dụng cụ thể như sau: - Về mặt sử dụng: + Làm gara để xe ô tô.
7 + Làm tầng phục vụ sinh hoạt công cộng, bể bơi, quầy bar. + Làm tầng kĩ thuật đặt các thiết bị máy móc. + Làm hầm trú ẩn khi có chiến tranh, hoặc phòng vệ, phục vụ an ninh quốc phòng. -Về mặt kết cấu: Giải pháp nhà cao tầng có tầng hầm, trọng tâm của công trình hạ thấp, do đó làm tăng tính ổn định của công trình, đồng thời làm tăng khả năng chịu tải trọng ngang, tải trọng gió và chấn động địa chất, động đất, cũng như khả năng chống thấm tầng hầm cho công trình,… -Về an ninh quốc phòng: Sử dụng làm công sự chiến đấu khi có chiến tranh, chứa vũ khí, trang thiết bị, các khí tài quân sự,… nhất là chống chiến tranh oanh tạc hiện đại.
*Việc xây dựng công trình sử dụng tường trong đất là hợp lý và cần thiết. Làm các tầng hầm nhà cao tầng phải trở thành một công việc quen thuộc trong ngành xây dựng ở trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Nhà có tầng hầm đảm bảo được yêu cầu vệ sinh môi trường, hạn chế tiếng ồn, sử dụng đa chiều và giải quyết được vấn đề tiết kiệm đất xây dựng. Từ đó cho thấy việc sử dụng tường trong đất cho cỏc nhà cao tầng ở thành phố lớn là một nhu cầu thực tế và ưu việt trong ngành xây dựng.
*Tường trong đất thường được sử dụng khi làm hố móng sâu trên 10m, yêu cầu cao về chống thấm, chống lún và chống chuyển dịch của các công trình xây dựng lân cận hoặc khi tường là một phần của kết cấu chính của công trình hoặc khi áp dụng phương pháp Top - down. Ưu, nhược điểm của tường trong đất: - Ưu điểm: Tường trong đất có ưu điểm nổi bật là độ cứng lớn, tính chống thấm tốt, giúp cho phương pháp này được lựa chọn sử dụng ở nhiều công trình trong những năm gần đây. - Nhược điểm: 8 Nhược điểm của tường trong đất chủ yếu là do công nghệ thi công phức tạp, khối lượng vật liệu lớn, đòi hỏi máy móc hiện đại và đội ngũ công nhân tay có nghề cao.1 : Tường trong đất của tầng hầm nhà cao tầng [22] 1. Tổng quan về neo đất (neo trong đất): - Neo đất là loại kết cấu hoàn toàn chịu kộo nằm trong đất được sử dụng trong đất để tăng ổn định của vách hố đào, mái dốc hay giữ các kết cấu chịu lực nhổ.
Khả năng chịu kéo được tạo nên bởi ma sát giữa khối neo và đất xung quanh. Đối với neo có sức chịu tải lớn hơn, người ta có thể điều chỉnh lại lực neo do tổn thất vỡ chuyển vị , cụ thể thay đổi lực neo trong khoảng chịu tải của neo.2 : Neo đất của tầng hầm nhà cao tầng [22] - Neo đất được sử dụng để thay thế cho hệ chống đỡ trong việc thi cụng hố đào trong thành phố, mà ở đấy cần kiểm soát giá trị chuyển vị ngang và có thể làm ảnh hưởng đến công trình lân cận. Cấu tạo neo đất: Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo neo Ghi chú: 1- Đầu neo; 2 - Dây neo; 3 - Bầu neo - Đầu neo: Đầu neo có tác dụng gắn kết dây neo với tường. Khi dây neo gồm nhiều sợi các dây neo được khoá vào đầu neo bằng chốt nêm.
Khi dây neo là thanh đơn, đầu neo được khoá dây neo bằng bulông. Chi tiết đầu neo [7] - Dây neo: Dây neo có thể là cáp nhiều sợi hoặc thép thanh, được gia công từ thép cường độ cao. - Bầu neo: Bầu neo đảm bảo truyền lực từ công trình cho đất xung quanh. Có 2 loại bầu neo cơ bản: + Bầu neo sử dụng đối với neo tạm thời (Hình 1.a): Lực từ dây neo được truyền trực tiếp lên nhân ximăng của bầu liên kết dây neo với đất xung quanh; khi làm việc bầu neo có thể xuất hiện vết nứt vuông góc với trục dây neo.
+ Bầu neo sử dụng đối với neo cố định(Hình 1.b): Lực từ dây neo được truyền lên đầu dưới của ống trụ thép nhờ vòng đệm gắn ở đầu cuối dây neo. Bên trong ống trụ, dây neo được phủ lớp chống rỉ và nố tự do di chuyển dọc ống khi tác động lực neo. Các giải pháp kết cấu bầu neo[7]: a- đối với neo tạm thời; b- đối với neo cố định. 1- lỗ khoan, 2- lớp vỏ bảo vệ, 3- dây neo, 4- nhân xi măng, 5- định tâm;6- ống trụ thép, 7- mác tít bảo vệ chống rỉ.
Ưu, nhược điểm của neo đất: - Ưu điểm: 11 Thi công hố đào gọn gàng, có thể áp dụng cho thi công những hố đào rất sâu. - Nhược điểm: Số lượng đơn vị thi công xây lắp trong nước có thiết bị này còn ít. Nếu nền đất yếu sâu thì cũng khó áp dụng. Ứng dụng neo đất: - Neo tường chắn đất khi thi công các hố đào ở các công trường.
- Tăng độ ổn định của các mặt cắt khi xây dựng con đường mới. - Ổn định mái dốc. - Chống lại áp lực đẩy nổi của nước ngầm lên kết cấu. - Ổn định và tăng khả năng làm việc của hầm.
- Ổn định kết cấu chống lại động đất. - Ổn định móng trụ cầu, cầu dây văng. Giới thiệu khái quát tình hình xây dựng tầng hầm nhà cao tầng trên thế giới, Việt Nam và thành phố Hải Phòng: 1. Xây dựng tầng hầm nhà cao tầng trên Thế giới: 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.
Tiêu biểu một số công trình trên thế giới: - Tòa nhà Chung-Wei-Đài loan-20 tầng: ba tầng hầm - Tòa nhà Chung-Yan-Đài loan-19 tầng: ba tầng hầm. - Tòa nhà Cental Plaza-Hồng Kông-75 tầng: ba 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.
- Tòa nhà Chung-hava-Đài loan-16 tầng: ba tầng hầm. Đặc biệt ở thành phố Philadenlphia, Hoa Kỳ, số tầng hầm bình quân trong các tòa nhà của thành phố là 7. Xây dựng tầng hầm nhà cao tầng ở Việt Nam: 12 Ở Việt Nam, từ năm 1990 đến nay đó có một số công trình nhà cao tầng có tầng hầm đó và đang được xây dựng: *Tại Thành phố Hà Nội cú các công trình tiêu biểu như: - Công trình Keangnam Hà Nội Landmark Tower cú 4 tầng hầm. - Trung tâm thương mại và văn phòng, 04 Lỏng Hạ, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm.
- Trung tâm thông tin: TTXVN, 79 Lý Thường Kiệt, Hà Nội: tường, có 2 tầng hầm. - Vietcombank Tower, 98 Trần Quang Khải, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm. - Trung tâm thông tin Hàng hải Quốc tế, Kim Liên, Hà Nội: tường bê tông bao quanh, 2 tầng hầm. - Tòa tháp đôi Vincom, 191 Bà Triệu, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm.
- Khách sạn Hoàn Kiếm Hà Nội, phố Phan Chu Trinh, Hà Nội: 2 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 Đônh Hồ, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm. - Hacinco-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 05 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: 13 - Tòa nhà công nghệ cao, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 1 tầng hầm.
- 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 02 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 Lờ Lợi, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 3 tầng hầm.
- Sun Way Tower, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, cú 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…… 1. Xây dựng tầng hầm nhà cao tầng thành phố Hải Phòng: - Công trình Văn phòng cho thuê Thiên Nam - Trần Hưng Đạo - Hải Phòng có 1 tầng hầm.
