Bài giảng xây dựng cầu 2 P7

Chia sẻ: Cindy Cindy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

98
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các điểm đo tim trụ trên bãi sông của cầu có chiều dài hơn 100m, cầu treo dây xiên, cầu trên đường cong hoặc cầu có trụ cao hơn 15m.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng xây dựng cầu 2 P7

• Kh«ng h¹ ®−îc èng v¸ch ®Õn cao ®é yªu cÇu hoÆc khoan kh«ng xuèng do gÆp ®¸ må c«i hoÆc c¸c vËt c¶n kh¸c. • SËp thμnh v¸ch lç khoan: ®−îc ph¸t hiÖn qua viÖc kiÓm tra ®−êng kÝnh lç khoan, hoÆc sù tråi lªn ®ét ngét cña ®¸y lç khoan; hoÆc khèi l−îng ®æ bªt«ng ®Çy cäc lín h¬n rÊt nhiÒu so víi tÝnh to¸n,... • Dung dÞch bentonite ®«ng tô nhanh vμ nhiÒu xuèng ®¸y lç khoan: ®−îc ph¸t hiÖn qua viÖc ®o kiÓm tra bÒ dμy cña líp bïn l¾ng ®äng ë ®¸y lç khoan, hoÆc tõ viÖc kiÓm tra chÊt l−îng dung dÞch,... • Líp mμng sÐt b¸m quanh v¸ch hè khoan qu¸ dμy: ®−îc ph¸t hiÖn qua viÖc thö t¶i tÜnh cña søc chÞu t¶i do søc kh¸ng h«ng rÊt thÊp,... -C¸c nguyªn nh©n: • Sù cè kh«ng h¹ ®−îc èng v¸ch ®Õn cao ®é yªu cÇu hoÆc khoan kh«ng xuèng: o Nguyªn nh©n sù cè nμy ®· nãi trªn. GÆp sù cè nμy cã thÓ dïng lo¹i gμu thÝch hîp ®Ó ph¸ vËt c¶n nμy rèi tiÕp tôc h¹ tiÕp, hoÆc dïng c¸c thiÕt bÞ khoan c¾t, trôc vít vËt c¶n lªn. o §èi víi nh÷ng tr−êng hîp ®Æc biÖt kh«ng thÓ trôc vít vËt c¶n lªn ®−îc ph¶i dÞch chuyÓn vÞ trÝ cäc khoan nhåi hoÆc ph¶i thay ®æi ph−¬ng ¸n cäc khoan nhåi b»ng lo¹i mãng cäc kh¸c.
• Sù cè sËp thμnh v¸ch lç khoan: o Khi khoan gÆp tÇng ®Êt qu¸ yÕu l¹i kh«ng cã èng v¸ch: TÇng ®Êt yÕu th−êng cã m«®un biÕn d¹ng Eo < 50kg/cm2, gãc néi ma s¸t ϕ < 10o, hÖ sè nÐn a > 0.05cm2/kg, ®é sÖt B > 0.75, søc kh¸ng xuyªn mòi qc ≤ 4kg/cm2, chØ sè xuyªn tiªu chuÈn cña ®Êt N ≤ 4. Qua kinh nghiÖm thi c«ng ë vïng cã ®Þa chÊt nªu trªn th× ®Òu ë tr¹ng th¸i dÎo ch¶y ®Õn ch¶y. V× vËy khi khoan t¹o lç sÏ g©y hiÖn t−îng sËp thμnh v¸ch nÕu kh«ng cã èng v¸ch mÆc dï cã dïng dung dÞch bentonite ®Ó gi÷ æn ®Þnh. Do vËy, trong qu¸ tr×nh khoan cÇn kiÓm tra l¹i ®Þa chÊt ®Ó ®èi chiÕu víi sè liÖu thÝ nghiÖm ®Ó cã gi¶i ph¸p xö lý kÞp thêi ch¼ng h¹n nh− ®iÒu chØnh l¹i chiÒu dμi èng v¸ch. o C¸c chØ tiªu kü thuËt cña dung dÞch bentonite kh«ng thÝch hîp víi ®Þa tÇng: Do mçi lo¹i ®Êt cã tÝnh chÊt c¬ lý hãa kh¸c nhau còng nh− sù kh¸c nhau vÒ thμnh phÇn vμ lo¹i cña dung dÞch bentonite, cÇn th−êng xuyªn kiÓm tra vμ ®iÒu chØnh c¸c chØ tiªu kü thuËt cña dung dÞch nh− tû träng, ®é nhít, hμm l−îng c¸t, tû lÖ chÊt keo,
l−îng mÊt n−íc, lùc c¾t tÜnh, tÝnh æn ®Þnh vμ ®é pH cho phï hîp víi c¸c quy ®Þnh v× chóng cã ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn viÖc gi÷ æn ®Þnh lç khoan. o ¸p lùc thñy ®éng trong tÇng c¸t, c¸t pha sÐt qu¸ lín: Khi khoan gÆp tÇng c¸t cã chøa n−íc ngÇm víi ¸p lùc lín, n−íc ngÇm cã ¸p nμy sÏ ch¶y vμo trong hè khoan mang theo ®Êt c¸t vμo v¸ch hè khoan (c¸t ch¶y) lμm cho hè khoan t¹i tÇng nμy réng ra, cã thÓ kÐo theo c¸c tÇng phÝa trªn bÞ sôp. NÕu gÆp sù cè nμy nªn ®−a èng v¸ch qua tÇng nμy, hoÆc dïng biÖn ph¸p h¹ mùc n−íc ngÇm tr−íc khi khoan. o Do chän kü thuËt, thiÕt bÞ khoan kh«ng phï hîp víi ®Êt nÒn: Do tèc ®é khoan qu¸ nhanh, v÷a bentonite ch−a kÞp hÊp thô vμo thμnh v¸ch, hoÆc viÖc n©ng h¹ gμu qu¸ nhanh g©y ra hiÖu øng pit«ng dÉn ®Õn sËp thμnh v¸ch lç khoan. §Ó tr¸nh sËp v¸ch ph¶i chän lo¹i khoan thÝch hîp víi thao t¸c khoan nhÑ nhμng, tr¸nh nh÷ng ®éng t¸c ®ét ngét. o H¹ lång thÐp va vμo thμnh v¸ch lç khoan: Khi h¹ lång thÐp nhanh cã thÓ va vμo thμnh hè khoan dÉn ®Õn sËp v¸ch. Do ®ã cÇn ph¶i h¹ lång thÐp nhÑ nhμng vμ ®óng t©m lç khoan ®Ó tr¸nh sËp v¸ch.
o Thêi gian kÐo dμi gi÷a kh©u khoan t¹o lç vμ ®æ bªt«ng. • Sù cè do dung dÞch bentonite ®«ng tô nhanh vμ nhiÒu xuèng ®¸y lç khoan: o NÕu dung dÞch bentonite chøa nhiÒu kho¸ng chÊt kaolinit th× dung dÞch sÏ ®«ng tô m¹nh. o NÕu ®é pH
-C¸c nguyªn nh©n: • Kh«ng h¹ ®−îc lång thÐp vμo lç khoan do lång thÐp bÞ biÕn d¹ng uèn cong trong qu¸ tr×nh cÈu l¾p. Do vËy khi chÕ t¹o cÇn tÝnh to¸n ®Õn biÕn d¹ng cña lång thÐp, bè trÝ mãc cÈu cho phï hîp, hoÆc n¾n l¹i lång thÐp vμ bè trÝ thªm mãc cÈu ®Ó tr¸nh biÕn d¹ng. • èng v¸ch bÞ lón do treo lång thÐp, träng l−îng lång thÐp t−¬ng ®èi nÆng lμm lón èng. Khi ®ã cã thÓ gia c−êng chèng lón cho èng v¸ch hoÆc kh«ng treo vμo èng v¸ch • Lång thÐp bÞ ngËp trong ®Êt. Theo quy ®Þnh khi lång thÐp ch¹m ®¸y th× n©ng lªn 5-10cm. §iÒu nμy khã thùc hiÖn v× kho¶ng c¸ch qu¸ nhá cho viÖc ®iÒu khiÓn têi. H¬n n÷a do lång thÐp nÆng nªn khi ch¹m ®¸y ®· lón vμo nÒn nªn khi n©ng h¹ lång thÐp trªn th× lång thÐp vÉn ngËp trong ®Êt. V× vËy cÇn tïy theo ®iÒu kiÖn cô thÓ ®Ó ®iÒu chØnh kho¶ng c¸ch nμy. 7.2.3-Trong c«ng ®o¹n ®óc cäc: -C¸c sù cè th−êng x¶y ra: • T¾c nghÏn bªt«ng trong èng. • Mùc bªt«ng bÞ h¹ xuèng khi rót èng v¸ch lªn.
• Khi rót èng v¸ch kÐo theo c¶ khèi bªt«ng vμ phÇn cäc d−íi èng v¸ch còng bÞ lång thÐp kÐo theo hoÆc t¹o thμnh vßng rçng trong bªt«ng. • Bªt«ng th©n cäc bÞ ph©n tÇng, rç vμ cã vËt l¹ nh− thÊu kÝnh bïn, ®Êt, v÷a bentonite,... ®−îc ph¸t hiÖn qua viÖc ®o chÊt l−îng cäc. -C¸c nguyªn nh©n: • T¾c nghÏn bªt«ng trong èng do hiÖn t−îng hiÖu øng vßm khi bªt«ng ®−îc gi÷ ë møc qu¸ cao trong èng v¸ch lμm cho bªt«ng kh«ng trμo lªn ®−îc g©y t¾c nghÏn. Khi ®ã cÇn ph¶i n©ng èng dÉn bªt«ng lªn nh−ng èng ph¶i ngËp trong bªt«ng Ýt nhÊt lμ 2m, quy ®Þnh lμ 2-5m. • Mùc bªt«ng bÞ h¹ xuèng khi rót èng v¸ch lªn do khi rót qua tÇng ®Êt yÕu lμm ®Êt bÞ tõ biÕn d−íi ¸p lùc cña bªt«ng t−¬i lμm t¨ng thªm thÓ tÝch cña bªt«ng, cäc sÏ bÞ ph×nh ra. • C¶ khèi bªt«ng trong èng v¸ch bÞ kÐo lªn khi rót èng v¸ch do bªt«ng ng−ng kÕt qu¸ sím sÏ b¸m chÆt vμo èng v¸ch; ngoμi ra phÇn cäc d−íi èng v¸ch còng bÞ lång thÐp kÐo theo hoÆc t¹o thμnh vßm rçng trong bªt«ng. • Bªt«ng th©n cäc bÞ ph©n tÇng, rç tæ ong vμ cã vËt l¹ do: o ThiÕt bÞ ®æ bªt«ng kh«ng thÝch hîp hoÆc t×nh tr¹ng lμm viÖc xÊu.
o ViÖc ®æ bªt«ng kh«ng liªn tôc, hoÆc do sù rót èng dÉn bªt«ng lªn qu¸ nhanh sÏ lμm lÉn bïn khoan trong bªt«ng. o Sö dông bªt«ng cã thμnh phÇn kh«ng thÝch hîp, ®é sôt kh«ng ®¹t yªu cÇu lμm bªt«ng rç hoÆc ph©n tÇng. o Sù l−u th«ng n−íc ngÇm lμm tr«i v÷a xim¨ng chØ cßn l¹i cèt liÖu. o Sù sËp thμnh v¸ch lç khoan trong lóc ®æ bªt«ng lμm lÉn ®Êt trong bªt«ng. 7.3-C¸c gi¶i ph¸p xö lý c¸c sù cè th−êng x¶y ra trong cäc khoan nhåi: 7.3.1-Gi¶i ph¸p vÒ viÖc sö dông èng v¸ch ®Ó gi÷ æn ®Þnh v¸ch lç khoan: -Chøc n¨ng èng v¸ch: • §Þnh h−íng lç khoan. • Gi÷ æn ®Þnh v¸ch hè khoan khi khoan qua c¸c ®Þa tÇng yÕu, c¸t ch¶y, cã n−íc ch¶y ngÇm. • Gi÷ dung dÞch t¹o cét ¸p lùc trong qu¸ tr×nh khoan. • Lμm v¸n khu«n ®æ bªt«ng cäc. -§−êng kÝnh trong, chiÒu dμy vμ chiÒu dμi èng v¸ch ph¶i chän sao cho ®¶m b¶o vÒ mÆt ®é bÒn, c−êng ®é; phï hîp víi ®−êng kÝnh cäc, ®−êng kÝnh ngoμi ®Çu khoan vμ ®Æc ®iÓm ®Þa h×nh, ®Þa tÇng n¬i thi c«ng.
• §−êng kÝnh trong èng v¸ch: ⎡ Dtr = Dnk + (60 ÷ 150mm) (5.1) ⎢ D = 1.1 × D ⎣ tr Trong ®ã: nk +Dnk: ®−êng kÝnh ngoμi ®Çu khoan. +60 ÷ 150mm vμ hÖ sè 1.1: môc ®Ých ®Ó ®iÒu chØnh ®é nghiªng lÖch khi cÇn thiÕt, ®Æc biÖt n¬i cã bïn x«, c¸t ch¶y vμ n¬i cã n−íc mÆt. ⎡δ t = (1 ÷ 1.5)% Dtr • ChiÒu dμy èng v¸ch: ⎢δ = 9 ÷ 16mm if D ≤ 100cm (5.2) ⎢t tr ⎢δ t = 16 ÷ 40mm if Dtr > 100cm ⎣ • ChiÒu dμi èng v¸ch: o Cao ®é miÖng èng v¸ch cao h¬n mùc n−íc thi c«ng lμ 2m. o Cao ®é ®¸y èng v¸ch n»m trong tÇng ®Êt dÝnh cã ϕ ≥ 10o, B ≤ 0.75 hoÆc søc kh¸ng xuyªn mòi qc ≥ 4kg/cm2. Víi chiÒu dμy ngμm trong tÇng nμy sao cho èng kh«ng bÞ lón th× chiÒu dμi nhá nhÊt ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: (5.3) Lt = L n + L o + 2 m Trong ®ã: +Lo: chiÒu cao tÝnh tõ MNTC ®Õn ®¸y s«ng (m).
+Ln: chiÒu dμi ngμm cña èng v¸ch (m), cã thÓ chän s¬ bé th«ng qua viÖc chän cao ®é ®¸y èng v¸ch ngμm vμo tÇng chÞu lùc kh«ng thÊm n−íc tõ 0.5-2m. o Sau khi chän ®−îc Lt, ta kiÓm tra ®iÒu kiÖn lón èng v¸ch: Pgiu ≥ Pgaylun (5.4) Pdn + u ∑ f i l i ≥ ηPt Trong ®ã: +Pt, Pdn: träng l−îng vμ lùc ®Èy næi cña èng v¸ch +u: chu vi ngoμi cña tiÕt diÖn ngang èng v¸ch. +fi, li: lùc ma s¸t ®¬n vÞ ë mÆt bªn èng v¸ch t¹i líp ®Êt thø i vμ chiÒu dμy líp ®Êt thø i mμ èng v¸ch ®i qua. +η: hÖ sè an toμn, lÊy b»ng 1.5. • Trong tr−êng hîp thi c«ng trªn c¹n vμ cã mùc n−íc ngÇm th× ®Ønh èng v¸ch cao h¬n mÆt ®Êt thi c«ng lμ 0.5m vμ cao h¬n mùc n−íc ngÇm tèi thiÓu 2m. §¸y èng v¸ch n»m c¸ch mÆt ®Êt thi c«ng tõ 2-4m ë n¬i ®Êt tèt ®Ó tr¸nh s¹t lë miÖng lç khoan do thiÕt bÞ vμ ph−¬ng tiÖn ®i l¹i gÇn hè khoan vμ kh«ng cho bïn ®Êt r¬i vμo hè khoan. Ngoμi ra ph¶i tháa m·n c«ng thøc (5.4).
⇒ Gi÷ æn ®Þnh v¸ch lç khoan b»ng èng v¸ch lμ 1 trong nh÷ng gi¶i ph¸p rÊt ®¸ng tin cËy nh−ng chi phÝ l¹i cao. Do ®ã chØ sö dông nã trong nh÷ng tr−êng hîp thËt cÇn thiÕt, cã thÓ kÕt hîp èng v¸ch víi dung dÞch bentonite. 7.3.2-Gi¶i ph¸p vÒ viÖc sö dông dung dÞch bentonite ®Ó gi÷ æn ®Þnh v¸ch lç khoan: -Thμnh phÇn vμ c¸c ®Æc ®iÓm c¬ b¶n cña c¸c kho¸ng sÐt cña dung dÞch bentonite: Kho¸ng sÐt ChiÒu dμy h¹t sÐt Tæng diÖn tÝch Ho¹t tÝnh mÆt ngoμi (Ao-Amstron) mÆt ngoμi (m2/g) (kg/cm2) Montmorillonite 10-50 800 1.5-7.2 Al2O3.4SiO2.nH2O Ilit 50-100 80 0.9 Al2O3.SiO2.H2O Kaolinit 100-1000 10 0.4 Al2O3.2SiO2.2H2O → Kh¶ n¨ng ®«ng tô dung dÞch bentonite phô thuéc vμo chiÒu dμy h¹t sÐt, nã cμng lín th× cμng ®«ng tô m¹nh, kaolinit ®«ng tô m¹nh nhÊt, kÕ ®Õn Ilit vμ Ýt nhÊt lμ Monymorillonite.
-Trong c¸c ®Æc ®iÓm cña dung dÞch bentonite th× tû träng, ®é nhít vμ ®é pH kh«ng ®¹t yªu cÇu th× sÏ g©y ra sù cè cho cäc khoan nhåi nh− sËp v¸ch, gi¶m ma s¸t h«ng, gi¶m kh¶ n¨ng tÝnh dÝnh b¸m gi÷a cèt thÐp vμ bªt«ng vμ cã l¾ng ®äng ®¸y lç khoan. -X¸c ®Þnh tû trong bentonite theo ®iÒu kiÖn c©n b»ng æn ®Þnh v¸ch hè khoan: Σ¸p lùc ®Èy = Σ¸p lùc gi÷ • Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng: Trong ®ã: +Σ¸p lùc ®Èy: gåm ¸p lùc thñy tÜnh cña mùc n−íc ngÇm γn.zn, ¸p lùc chñ ®éng cña ®Êt σx. +Σ¸p lùc gi÷: gåm ¸p lùc thñy tÜnh cña cét bentonite γb.zb, lùc kh¸ng c¾t cña cÊu tróc ¸o sÐt τs. γ n z n + σ x = γ b zb + τ s (5.5) γ n zn + σ x − τ s γb = (5.6) zb Trong ®ã: +γb, zb: dung träng vμ chiÒu cao cña cét bentonite. +γn, zn: dung träng vμ chiÒu cao cña mùc n−íc ngÇm.
+σx: ®−îc x¸c ®Þnh theo lý thuyÕt c¬ häc ®Êt: ν ϕ⎞ ⎛ (5.7) σ x = ξσ z = .γ .z.tg 2 ⎜ 45 − ⎟ 1 −ν ⎝ 2⎠ víi γ, ϕ, z: dung träng, gãc ma s¸t trong vμ chiÒu cao cña cét ®Êt; ν: hÖ sè poisson. +τx: ®−îc x¸c ®Þnh theo lý thuyÕt c¬ häc ®Êt: τ x = γ dn .z b .tgϕ '+c' = (γ − 1).z b .tgϕ '+c (5.8) víi γ, γdn, ϕ’, c’: dung träng tù nhiªn, ®¶y næi, gãc ma s¸t trong vμ lùc dÝnh cña líp ¸o sÐt. §èi víi ®Êt v¸ch lμ ®Êt c¸t: c’, ϕ’ cña ¸o sÐt cã thÓ tÝnh ®æi tõ gi¸ trÞ cu, ϕ cña c¸t ban ®Çu nh− sau: +c’: cã thÓ lÊy b»ng trÞ sè trung b×nh cña lùc dÝnh ban ®Çu cu vμ lùc dÝnh cs do ®Êt nÒn hÊp thô bentonite; th«ng th−êng lÊy cs = 2cu: c' = (cu + c s ) 1 (5.9) 2 → c' = 1.5cu