TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHỐNG LÚN
CÔNG TRÌNH BẰNG CÔNG NGHỆ
BƠM VỮA POLYMER
TRƢƠNG VĂN TÀI
BƠM VỮA POLYMER
Thực hiện: Trƣơng Văn Tài BIÊN HÒA, THÁNG 5/2012
- 1 -
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Mục lục 1
Danh mục các từ viết tắt 2
Danh mục hình ảnh 3
Danh mục bảng biểu 5
Chƣơng 1: MỞ ĐẦU 7
2.4.1. Các bước của quá trình sử dụng phương pháp bơm vữa
Polymer được nêu dưới đây 50
2.4.2. Những ưu điểm của phương pháp bơm vữa Polymer so
với kỹ thuật lắp đặt tấm bêtông thông thường 51
2.4.3. Thực hiện bơm vữa Polymer 52
2.4.4. Giá thành 52
2.4.5. Kết quả sau khi xử lý vấn đề lún của đường bê tông bằng
phương pháp bơm vữa Polymer 53
2.4.6. Thiết lập phương pháp kiểm tra và đo lường 53
Chƣơng 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55
3.1. Kết luận 55
3.2. Kiến nghị 55
Danh mục tài liệu tham khảo 56 - 3 -
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
SPT – Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (Standard Penetration Test).
Hình 2.11. Gia cố đường băng sân bay 17
Hình 2.12. Gia cố bãi chứa hàng tại các bến cảng 17
Hình 2.13. Thiết bị thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT tại hiện trường 19
Hình 2.14. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT tại hiện trường 20
Hình 2.15. Thiết bị khảo sát địa chất theo phương pháp mới 35
Hình 2.16. Khảo sát địa chất theo phương pháp mới tại Khu Nhà Ở Cao Cấp
Linh Trung tại Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí
Minh. 36
Hình 2.17. Một lỗ nhỏ 16mm được khoan xuyên qua tấm bê tông. 43
- 5 -
Hình 2.18. Nhiều thành phần, cấu trúc vữa được bơm. Nó mở rộng ngay lập
tức, lấp đầy các khoảng trống và nén chặt đất nền. 43
Hình 2.19. Tiếo tục bơm vữa cho tấm bản nâng lên và được kiểm soát cao độ
bằng tia laser. 43
Hình 2.20. Sau 30 phút xử lý thì diện tích xử lý có thể hoạt động lại bình
thường 44
Hình 2.21. Hình ảnh trước và sau khi gia cố xử lý móng bằng phương pháp
bơm vữa Polymer. 44
Hình 2.22. Chống lún tại sân bay tân Sơn Nhất 45
Hình 2.23. Gia cố xử lý đường bêtông ximăng bằng phương pháp bơm vữa
Polymer. 46
Hình 2.24. Gia cố xử lý bản quá độ tại các mố cầu bằng phương pháp bơm vữa
Polymer 46
Hình 2.25. Quá trình gia cố xử lý bản quá độ tại các mố cầu 47
Hình 2.26. Khu vực đường ray hoạt động của cần cẩu đã được sửa chữa 48
Hình 2.27. Độ dốc thoát nước đã được khắc phục 48
Hình 2.28. Tấm bê tông ở khu vực bến cảng bị lún 50mm 49
Hình 2.29. Quá trình bơm vữa Polymer được kiểm tra theo dõi bằng máy đo
Lazer 49
- 7 -
CHƢƠNG 1 - MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của các đô thị, đặc biệt là ở
các thành phố lớn, việc đầu tư xây dựng các công trình dân dụng phát triển khá
nhanh. Tuy nhiên, nhiều sự cố đã xảy ra do nhà bị lún, lún lệch dẫn đến công trình
bị nghiêng hoặc sập đổ làm ảnh hưởng lớn đến an toàn công trình và các công trình
lân cận, gây thiệt hại về tài sản và gây bức xúc trong xã hội. Các công trình này bao
gồm cả công trình xây mới, hiện hữu và cải tạo.
Nguyên nhân gây lún nứt công trình.
Lún nứt có thể do hiện tượng lún không đều của nền móng hoặc do
tính toán sai kết cấu chịu lực của của các cấu kiện chịu lực của công
trình hoặc do thi công không đúng thiết kế…
Đối với các công trình sử dụng kết cấu móng nông (móng băng, móng
bè).
Hầu hết các công trình khi xây dựng có khảo sát địa chất; thiết kế kết
cấu móng theo tính toán tải trọng nhà và kết quả khảo sát địa chất và
thi công theo đúng thiết kế thì nhà sẽ chỉ lún đều vài cm, không ảnh
hưởng đến tính ổn định (không xảy ra hiện tượng nứt).
Không khảo sát địa chất nền đất xây dựng.
Có khảo sát địa chất, tính toán thiết kế kết cấu sai như không tính đủ
tải trọng của công trình (tải trọng tĩnh và tải trọng động), tính sai kết
cấu móng…
Có khảo sát địa chất đúng, thiết kế kết cấu đúng theo tiêu chuẩn,
nhưng thi công không đúng so với thiết kế, dẫn đến hiện tượng lún,
nứt.
Khai thác nước ngầm tăng mạnh.
Ngoài ra, còn một số nguyên nhân khác cũng dẫn đến việc nứt, lún như sử
dụng không đúng mục đích tính toán (dự kiến làm nhà ở nhưng lại dùng làm sàn
- 9 -
nhảy hoặc làm kho chứa hàng nặng hoặc cơi nới xây thêm tầng…), động đất, xây
dựng tiết kiệm (hệ số an toàn thấp) khi có tác động ngoài dự kiến vào công trình
cũng có thể gây nứt, lún… công trình.
1.4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Về phạm vi nghiên cứu để thực nghiệm dụng cụ khảo sát địa chất theo
phương pháp mới, chủ yếu thực hiện tại khu vực Tp. HCM.
Ứng dụng phương pháp bơm vữa Polymer là giải pháp lý tưởng nhất cho
công tác gia cố nền đất yếu và nâng sàn, nâng móng.
Biện pháp thi công cực kỳ nhanh, gọn và sạch.
Thiết bị thi công nhỏ, thi công được ở những khu vực nhỏ vừa đủ một người
ngồi.
Việc thi công không ảnh hưởng đến sinh hoạt kinh doanh, sản xuất, không
gây bụi bặm, tiếng ồn.
1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Nghiên cứu phương pháp khảo sát địa chất mới bằng thực nghiệm và so sánh
với kết quả của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (Standard Penetration Test – SPT), từ
đó rút ra thông số tính chất “tương đối” của lớp đất.
Dựa vào các thông số tính chất của lớp đất được thực thực hiện bằng dụng cụ
khảo sát địa chất theo phương pháp mới. Từ đó tính toán các thông số độ rỗng của
lớp đất, sức chịu tải của lớp đất, tính toán tổng tải trọng của công trình hiện hữu, sau
đó tính toán khối lượng vữa Polymer cần phải bơm.
Song song với việc bơm vữa thì phải bố trí các thiết bị đo để kiểm soát áp lực
của vữa tạo ra khi bơm. - 12 -
- 13 -
Mỹ, Úc, Phần Lan… họ không sử dụng các phương pháp này mà họ
sử dụng một số phương pháp mới như: Ép cọc thép, Ép các đoạn cọc
bê tông tròn và được nối với nhau bằng dây cáp, cọc MicrroPile, cọc
PowerPile, bơm vữa Polymer… Hình 2.1. Hình 2.2.
- 14 - Hình 2.3.
. Hình 2.4.
- 15 -
Với các phương pháp chống lún như: Ép cọc thép, Ép các đoạn
cọc bê tông tròn và được nối với nhau bằng dây cáp, cọc Micrropile,
bơm vữa Polymer… thì đòi hỏi phải tính toán cụ thể cho phù hợp với
điều kiện địa chất của từng vùng miền tại Việt Nam.
2.1.3. Nghiên cứu ứng dụng chống lún công trình bằng công nghệ bơm
Hình 2.9. G Hình 2.10.
. Hình 2.11. Hình 2.12.
sân bay. .
2.2. Phƣơng pháp khảo sát
Thí nghiệm hiện trường bằng phương pháp xuyên tiêu chuẩn (Standard
Penetration Test – SPT) và khảo sát địa chất theo phương pháp mới.
2.2.1. Phƣơng pháp xuyên tiêu chuẩn (Standard Penetration Test -SPT)
Thực hiện thí nghiệm trong lỗ khoan. Dùng một quả tạ có khối lượng
63.5kg cho rơi tự do ở độ cao 76cm để đưa một ống xuyên tiêu chuẩn ngập
sâu vào trong đất một đoạn là 30cm.
Ưu điểm: Phát hiện địa tầng khá chính xác, mẫu đất được giữ khá tốt
để mô tả.
Hạn chế: Không khoan được trong đá, đất rời có hòn to, hoặc cuội sỏi
rất chặc.
- 18 -
Kết quả thí nghiệm:
Thu được chỉ số SPT - N a
sâu vàà 30cm).
Mục đích :
– Xác định độ chặt tương đối và góc ma sát trong của đất cát;
– Xác định sức chịu tải cho phép của móng nông quy ước;
– Xác định môđun biến dạng E
0
Chặt vừa
Chặt
Rất chặt
0-4
4-10
10-30
30-50
>50
30
30-35
35-40
40-45
>45
20
20-40
40-120
120-200
>200
Chảy (nhão)
Dẻo chảy
Dẻo mềm
Dẻo cứng
Nữa cứng
Cứng
<2
2-4
4-8
8-16
16-30
>30
+4.880
613743.596
1201380.733
3
HK3
+4.765
613753.035
1201395.765
4
HK4
+4.329
613721.933
1201325.604
5
HK5
+4.878
613715.671
1201363.911
6
HK7
+4.864
613675.206
1201398.581
7
HK8
+4.862
613705.760
1201421.792
8
HK9