Thi công cọc xi măng đất

Chia sẻ: Conglethanh Cong | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:87

Thêm vào BST

Báo xấu

441
lượt xem 168
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Công ngh coch vữa ra đời và áp dụng tại Nhật Bản khoảng 30 năm cùng với những ưu điểm những ưu điểm : thi công nhanh, tiết kiệm, ít ô nhiễm, gọn nhẹ… đặc biệt kiểm tra chất lượng hoàn toàn bằng điện toán nên có độ chính xác, chất lượng cao. Nên hiện nay công nghệ cọc vữa và chùm công nghệ cọc vữa cải tiến được áp dụng phổ biến tại Nhật Bản và các nước Đông Nam Á khác....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thi công cọc xi măng đất

Công nghệ cọc vữa ra đời và áp dụng tại Nhật Bản khoảng 30 năm, cùng với  những ưu điểm : thi công nhanh, tiết kiệm, ít ô nhiễm, g ọn nh ẹ… đ ặc biệt kiểm tra chất lượng hoàn toàn bằng điện toán nên có độ chính xác, ch ất l ượng cao. Nên hiện nay công nghệ cọc vữa và chùm công nghệ cọc vữa cải tiến được áp d ụng phổ biến tại Nhật Bản và các nước Đông Nam Á khác. Nh÷ yªu cÇu kü thuËt vÒ kh¶o s¸t - thÝ nghiÖm, thiÕt kÕ, thi c«ng vµ ng  nghiÖm thu trô ® xi m¨ng dïng ® xö lý - gia cè nÒn ® yÕu trong x© Êt Ó Êt y dùng nhµ vµ c«ng tr× cã t¶i träng nhÑ, khèi ® nh ¾p, còng nh trong æn ® Þnh m¸i dèc...theo  TCXDVN 385 : 2006 (S tab iliz atio n o f S o ft S o il b y the S o il Ce m e nt Co lum n Me tho d ) Một số Công ty đã cử nhân viên sang Nhật đào tạo công nghệ : vận hành thiết bị,  thiết kế cọc, quản lý chất lượng…CNCV đã áp dụng và thi công tại TP HCM, Hậu Giang, Nha Trang, Vũng Tàu, Đà Nẵng ….. :
Giới thiệu chung Cọc XMĐ là một trong những giải pháp xử lý nền đất yếu với khả năng  ứng dụng tương đối rộng rãi như: Làm tường hào chống thấm cho đê đập,  gia cố nền móng cho các công trình xây dựng,  sửa chữa thấm mang cống và đáy cống,  ổn định tường chắn, chống trượt mái dốc,  gia cố đất yếu xung quanh đường hầm,  gia cố nền đường, mố cầu dẫn.....  ưu điểm  khảnăng xử lý sâu (đến 50m),  thích hợp với các loại đất yếu (từ cát thô cho đến bùn y ếu),  thi công được cả trong điều kiện nền ngập sâu trong n ước  thi công điều kiện hiện trường ch ật h ẹp, =>đưa lại hiệu quả kinh tế rõ rệt so với các giải pháp xử lý khác.
Quá trình nén chặt cơ học Gia cố nền bằng cọc cát - xi măng - vôi  Dùng thiết bị chuyên dụng đưa một lượng vật liệu vào nền đất dưới dạng cọc hỗn hợp cát - xi măng - vôi. Lượng vật liệu cát, xi măng và vôi này sẽ chiếm chỗ các lỗ hổng trong đất làm cho độ lỗ rỗng giảm đi, các hạt đất sắp xếp lại, kết quả là đất nền được nén chặt. Xét một khối đất có thể tích ban đầu Vo , thể tích hạt rắn Vho , thể tích lỗ rỗng ban đầu Vro, ta có: Vo = Vho + Vro 
Quá trình nén chặt cơ học Sau khi gia cố, thể tích khối đất sẽ là V, thể tích hạt rắn là Vh, th ể tích l ỗ  rỗng Vr : V = Vh + Vr Như vậy, sự thay đổi thể tích khối đất là:  DV = Vo – V = (Vho + Vro) - (Vh + Vr) Thể tích các hạt rắn được coi như không đổi trong quá trình gia cố, nghĩa  là Vho = Vh , do đó: DV = Vro - Vr DV = DVr (4) Biểu thức (4) cho thấy:  Sự thay đổi thể tích khối đất khi gia cố chính là sự thay đổi thể tích lỗ rỗng trong khối đất.
Quá trình cố kết thấm Ngoài tác dụng nén chặt đất, cọc xi măng đất còn có  tác dụng tăng nhanh quá trình cố kết của đất n ền.  làm  Do cọc xi măng đất được đưa vào nền dưới dạng khô nên hỗn hợp cát - xi măng – vôi sẽ hút nước trong đất n ền để tạo ra vữa xi măng,  sau đó biến thành đá xi măng.  Quá trình tạo vữa xi măng làm tổn thất một l ượng n ước lớn chứa trong lỗ hổng của đất, nghĩa là làm tăng nhanh quá trình cố kết của nền đất. Quá trình này xảy ra ngay sau khi bắt đầu gia cố và kéo dài cho đến khi n ền đất được gia cố xong, toàn bộ cọc xi măng đất trở thành một loại bê tông .
Quá trình biến đổi hoá lý Đây là quá trình biến đổi hoá lý phức tạp, chia làm hai th ời kỳ:  thời kỳ ninh kết và thời kỳ rắn chắc. Trong thời kỳ ninh k ết, v ữa xi măng mất dần tính dẻo và đặc dần lại nhưng chưa có cường độ. Trong thời kỳ rắn chắc, chủ yếu xảy ra quá trình thu ỷ hoá các thành phần khoáng vật của clinke, gồm silicat tricalcit 3CaO.SiO2,  silicat bicalcit 2CaO.SiO2,  aluminat tricalcit 3CaO.Al2O3,  fero-aluminat tetracalcit 4CaO.Al2O3Fe2O3:  3CaO.SiO2 + nH2O ═> Ca(OH)2 + 2CaO.SiO2(n-1)H2O.  2CaO.SiO2 + mH2O ═> 2CaO.SiO2mH2O.  3CaO.Al2O3 + 6H2O ═> 3CaO.Al2O3.6H2O.  4CaO.Al2O3Fe2O3 + nH2O ═> 3CaO.Al2O3.6H2O +CaO.Fe2O3.mH2O 
Quá trình gia tăng cường độ của cọc gia cố và sức kháng cắt của đất nền Khi gia cố nền đất yếu bằng cọc XMĐ, sức kháng cắt của cọc xi măng  đất dưới tác dụng của tải trọng ngoài xác định theo định luật Coulomb ‫ = ﺡ‬σ tgφ, với φ là góc ma sát trong của đất. Khi trộn thêm xi măng và vôi vào cát, do hình thành liên kết xi măng - vôi trong cọc nên khả năng chịu lực nén và lực cắt của cọc gia cố tăng lên đáng kể. Lúc đó, sức kháng cắt của cọc XMĐ xác định theo biểu thức ‫ = ﺡ‬σ tgφ + Cxm , với Cxm là lực dính được tạo nên bởi liên kết xi măng - vôi. Giá trị Cxm có thể xác định được nhờ thí nghiệm cắt các mẫu chế bị ở trong phòng. Như vậy, khác với cọc XMĐ có độ bền lớn nhờ lực dính trong h ỗn h ợp tạo cọc tăng lên. Độ bền của cọc XMĐ phụ thuộc vào lực dính trong liên kết xi măng - vôi, nghĩa là phụ thuộc vào hàm lượng xi măng và vôi trong hỗn h ợp tạo cọc.
CÁC CÔNG NGHỆ KHOAN PHỤT
a. Khoan phụt truyền thống: Khoan phụt truyền thống (còn được gọi là khoan  phụt có nút bịt). Mục tiêu của phương pháp là sử dụng áp lực phụt để ép  vữa xi măng (hoặc ximăng – sét) lấp đầy các lỗ rỗng trong các kẽ rỗng của nền đá nứt nẻ. Gần đây, đã có những cải tiến để phụt vữa cho công trình đất (đập đất, thân đê, ... ). PP này sử dụng khá phổ biến trong khoan ph ụt  nền đá nứt nẻ, quy trình thi công và kiểm tra đã khá hoàn chỉnh. Với đất cát mịn hoặc đất bùn yếu, mực nước  ngầm cao hoặc nước có áp thì không kiểm soát được dòng vữa sẽ đi theo hướng nào.
Sơ đồ Khoan phụt truyền thống
b. Khoan phụt kiểu ép đất :  Khoan phụt kiểu ép đất là biện pháp sử dụng vữa phụt có áp lực, ép vữa chiếm chỗ của đất. c. Khoan phụt thẩm thấu  Khoan phụt thẩm thấu là biện pháp ép vữa (thường là hoá chất hoặc ximăng cực mịn) với áp lực nhỏ để vữa tự đi vào các lỗ rỗng. Do vật liệu sử dụng có giá thành cao nên phương pháp này ít áp dụng. d. Khoan phụt cao áp (Jet – grouting)  Công nghệ trộn xi măng với đất tại chỗ- dưới sâu tạo ra cọc XMĐ được gọi là công nghệ trộn sâu (Deep Mixing-DM).
Công nghệ thi công cọc XMĐ Hiện nay phổ biến hai công nghệ thi công cọc XMĐ là: Công nghệ trộn khô (Dry Mixing) và Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing). + Công nghệ trộn khô (Dry Mixing):  Công nghệ này sử dụng cần khoan có gắn các cánh cắt đất, chúng cắt đất sau đó trộn đất với vữa XM bơm theo tr ục khoan. + Công nghệ trộn ướt (hay còn gọi là Jet-grouting):  Phương pháp này dựa vào nguyên lý cắt nham thạch bằng dòng nước áp lực. Khi thi công, trước hết dùng máy khoan để đưa ống bơm có vòi phun bằng hợp kim vào tới độ sâu phải gia cố (nước + XM) với áp lực khoảng 20 MPa từ vòi bơm phun xả phá vỡ tầng đất. Với lực xung kích của dòng phun và lực li tâm, tr ọng lực... sẽ trộn lẫn dung dịch vữa, rồi sẽ được sắp xếp lại theo một tỉ lệ có qui luật giữa đất và vữa theo khối lượng hạt. Sau khi v ữa cứng lại sẽ thành cột XMĐ.
Máy thi công cọc XMĐ Máy đang thi công c ọc XMĐ
Cọc XMĐ dùng thay cọc khoan nhồi Đầu cọc XMĐ chuẩn bị thí nghiệm cho khách sạn tư nhân ở Nha trang
Cọc XMĐ dùng làm tường vây cho một công trình ở Vũng tàu
Cọc XMĐ dùng làm tường vây cho một công trình ở Vũng tàu