Sự thay đổi lực làm việc của neo trong thi công hố móng sâu tại Hà Nội

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 55 SỰ THAY ĐỔI LỰC LÀM VIỆC CỦA NEO TRONG THI CÔNG HỐ MÓNG SÂU TẠI HÀ NỘI LƢƠNG NGỌC TỰ*, ĐỖ TUẤN NGHĨA**, NGUYỄN THỊ THANH HUYỀN*** The changing of working forces of anchor in the process of excavating deep foudation in Hanoi Abstract: The paper presents results of investigating working force of anchor depending on location and on excavating step in the one deep foundation project in Hanoi. The investigation is carried out using Plaxis 3D Foundation

pdf9 trang | Chia sẻ: huongnhu95 | Lượt xem: 411 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Sự thay đổi lực làm việc của neo trong thi công hố móng sâu tại Hà Nội, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
. 1. GIỚI THIỆU CHUNG * Các hố đào sâu trong thi công phần ngầm của khu vực đô thị ngày nay đã và đang trở thành một phần không thể thiếu của việc tận dụng không gian ngầm cho nhiều mục đích khác nhau nhƣ bãi đỗ xe, khu mua sắm, giao thông ngầm, v.v. Để giải quyết vấn đề chuyển vị của tƣờng chắn hố đào trong quá trình thi công, giải pháp neo đƣợc coi là một trong những giải pháp chính cho hố đào có mặt bằng rộng và chiều sâu lớn, đồng thời không bị hạn chế bởi không gian xung quanh khu vực xây dựng (Finno and Roboski 2005; Orazalin et al. 2015; Dai et al. 2016; Rouainia et al. 2017). Trên thế giới, đã có rất nhiều nghiên cứu về sự thay đổi chuyển vị của tƣờng chắn theo vị trí trong mặt bằng hố đào. Nhờ tác dụng có lợi của hiệu ứng góc, chuyển vị tƣờng sẽ giảm dần tại các vị trí sát góc hố đào. Tuy nhiên, nghiên cứu về sự thay đổi của lực neo theo các vị trí trong mặt bằng hố đào chƣa đƣợc xét * Viện khoa học công nghệ xây dựng 81 Trần Cung-Cầu Giấy-Hà Nội Email: luongtuxdxf@gmail.com ** Khoa Công trình-Đại học Thủy lợi 175 Tây Sơn-Đống Đa-Hà Nội Email: dotuannghia@tlu.edu.vn *** 57CX-ĐKT-Đại học Thủy lợi 175 Tây Sơn-Đống Đa-Hà Nội Email: huyenntt53@wru.vn đến nhiều. Mục đích của nghiên cứu này là mô hình 1 công trình hố móng sâu thực tế tại khu vực đất sét Hà Nội sử dụng phần mềm PLAXIS 3D để đánh giá sự thay đổi của lực neo theo các vị trí trong mặt bằng hố đào. Toàn bộ hệ thống kết cấu chắn giữ gồm tƣờng chắn, neo, và quy trình đào sẽ đƣợc kể đến trong quá trình mô hình. 2. HỐ ĐÀO SÂU TRONG NGHIÊN CỨU Hố đào trong nghiên cứu là 1 công trình nằm tại khu vực Tây Hồ Tây. Mặt bằng công trình có kích thƣớc 210x320m nhƣ thể hiện trong Hình 1. Hình 2 trình bày mặt cắt tiêu biểu của hố đào, trong đó chiều sâu đào lớn nhất là 10.3m và đƣợc thực hiện theo 4 giai đoạn đào tƣơng ứng với cốt -2.4m, -5.1m, - 7.8m, và -10.3m. Để hạn chế chuyển vị của đất khi đào sâu, hệ tƣờng chắn FSP-IV dài 16m và 3 tầng neo lần lƣợt tại các cốt -1.9m, - 4.6m, và -7.3m. Các neo đƣợc bố trí cách nhau 1.6m trong mặt bằng, chiều dài bầu neo 8m, và chiều dài tự do lần lƣợt là 11.5m, 10m, và 8.5m cho neo tầng 1, 2, và 3. Lực căng neo thiết kế là 350 kN. Điều kiện địa chất của khu vực xây dựng đƣợc thể hiện trong các Hình 2 và 3. Theo đó, lớp trên cùng là đất lấp dày 1.5m (lớp 1). Bên ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 56 dƣới là lớp sét pha trạng thái dẻo mềm (lớp 3) dày 1.2m với PI = 12.8%, W = 32.9%, , , . Lớp 4 là bùn sét hữu cơ dày 1.8m với PI = 21.6%, W = 75.5%, , , , . Lớp 6 là lớp sét pha trạng thái dẻo mềm dày 6m với PI = 8.8%, W = 24.5%, , , , . Đây là lớp có ảnh hƣởng lớn tới chuyển vị tƣờng chắn hố đào. Lớp 7 là lớp cát mịn trạng thái chặt vừa dày 25m với . Bên dƣới lớp 7 là các tầng đất cứng. Mực nƣớc ngầm nằm cách mặt đất 6.9m. L=320m X Y Khu vực mô hình L/2 d A H Điểm d A L/2 B 3L/8 C L/4 D L/8 E L/16 F L/32 G L/64 H 0 Điểm khảo sát Hình 1. Mặt bằng hố đào và các điểm khảo sát EL.-2.4 Cừ FSP4 dài 16m EL+0.0 EL-6.0 EL-2.7 EL-1.5 Lớp 4, bùn sét lẫn hữu cơ Lớp 3, sét pha dẻo mềm Lớp 1, đất lấp HK15 EL-4.5 EL-10.5 Lớp 6, sét pha dẻo mềm Lớp 7, cát mịn chặt vừa EL-16.0 EL.-10.3 EL.-5.1 EL.-7.8 10m 8m 11.5m 8.5m 8m 8m MNN 350 350 350 EL.-1.9 EL.-4.6 EL.-7.3 Hình 2. Mặt cắt hố đào 0 50 100 40 30 20 10 0 Hàm lƣợng cát (%) 0 50 100 40 30 20 10 0 Hàm lƣợng mịn (%) 0 50 100 40 30 20 10 0 Hệ số rỗng 0 50 100 40 30 20 10 0 PL, W, LL (%) PL LL W HK4 HK13 HK15 HK4 HK13 HK15 HK4 HK13 HK15 C h iề u s â u ( m ) 0 -1.5 -4.5 -10.5 1 4 7 -2.7 3 6 Trụ địa chất Hình 3. Trụ địa chất 3. MÔ HÌNH PTHH Để mô phỏng ứng xử của đất, mô hình đàn hồi tuyến tính và thuần dẻo Mohr-Coulomb đƣợc sử dụng. Mô hình này có ƣu điểm là đơn giản, cần ít thông số đầu vào nhƣng kết quả tính toán vẫn khá chính xác. Cụ thể, các vật liệu không thoát nƣớc và thoát nƣớc lần lƣợt đƣợc sử dụng để mô phỏng các lớp đất loại sét (lớp 3,4, và 6) và lớp đất cát số 7. Mô hình Mohr-Coulomb yêu cầu các thông số đầu vào sau: mô đun Young (E), hệ số Poison (), góc ma sát trong (), lực dính đơn vị (c), và góc trƣơng nở của đất (y). Tổng hợp các thông số đầu vào của đất đƣợc trình bày trong Bảng 1. Bảng 1. Thông số đầu vào của đất Thôn g số Đ ơn vị Lớp 3 Lớp 4 Lớp 6 Lớp 7 Mô hình Mohr Coulomb Ứng xử Không thoát nƣớc Thoá t nƣớc unsat kN/ m3 18 14 19 20 sat kN/ 19,1 15,2 20,8 21 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 57 m3 Eref kN/ m2 2,1E4 270 0 3,6E4 5,4E4  0,31 0,35 0,32 0,3 c kN/ m2 17 6,5 17,4 0  độ 10 3,1 7,2 34 Với hệ kết cấu chắn giữ, tƣờng chắn đƣợc mô hình bằng phần tử tấm sử dụng 2 thông số độ cứng chống kéo nén (EA) và độ cứng chống uốn (EI). Trong khi đó, phần bầu neo đƣợc mô phỏng sử dụng phần tử cọc (embedded pile) và phần neo tự do (dây neo) đƣợc mô phỏng bằng phần tử node-to-node anchor. Thông số đầu vào của các kết cấu tƣờng và neo đƣợc tổng hợp trong Bảng 2. Lƣu ý rằng các thông số trong bảng đã đƣợc đơn giản hóa so với thông số cụ thể nhập trong PLAXIS. Bảng 2. Thông số đầu vào của kết cấu chắn giữ Thông số Đơn vị Dây neo Bầu neo Tƣờng E kN/m 2 3,3E6 2,1E8 A m 2 0.02 2,4E-2 I m 4 3,9E-4 EA kN/m 2 1E5 Do tính đối xứng, một nửa hố đào đƣợc mô phỏng trong phân tích nhƣ thể hiện trong Hình 4. Trong đó, bề rộng và chiều dài của mô hình là 400m, chiều dày của mô hình là 50m. Quy trình thi công đào sâu đƣợc mô phỏng theo các giai đoạn trong Bảng 3. A H 5 0 m Hình 4. Mô hình PTHH của hố đào sâu Bảng 3. Quy trình thi công đào sâu Giai đoạn Công tác thi công 1 Thi công tƣờng 2 Đào tới -2,4m 3 Thi công lớp neo 1 4 Đào tới -5,1m 5 Thi công lớp neo 2 6 Đào tới -7,8m 7 Thi công lớp neo 3 8 Đào tới -10,3m 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Chuyển vị tƣờng Hình 5 trình bày chuyển vị ngang của tƣờng chắn theo các giai đoạn đào khác nhau. Từ hình trên ta có thể thấy rằng khi tiến hành đào sâu, ban đầu tƣờng chắn có chuyển vị dạng công xôn khi đào tới -2.4m (do chƣa có neo) sau đó chuyển sang dạng lồi với chuyển vị lớn nhất tại gần mức đào tƣơng ứng. Chuyển vị lớn nhất của tƣờng về cơ bản tăng dần theo chiều sâu đào. Hình 6 là biểu đồ chuyển vị tổng của của đất và tƣờng chắn trong giai đoạn đào cuối (-10.3m). Hình 7 là chuyển vị lớn nhất của tƣờng tại giai đoạn đào cuối (-10.3m) ở các điểm khác nhau. Các điểm khảo sát là A, B, C, D, E, F, G, H nằm cách góc hố đào lần lƣợt các khoảng cách d = L/2, 3L/8, L/4, L/8, L/16, L/32, L/64, 0 (H là điểm góc hố đào), trong đó L là chiều ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 58 dài hố. Dựa trên Hình 7, ta có thể thấy khi tỷ số d/L giảm, chuyển vị lớn nhất của tƣờng nhìn chung không đổi từ điểm A (giữa hố đào) tới điểm D (d/L =1/8). Sau đó, chuyển vị lớn nhất của tƣờng giảm dần từ điểm D tới điểm H (góc hố đào, d/L = 0). Lý do chuyển vị tƣờng giảm dần theo d/L là do hiệu ứng góc. Độ cứng chống uốn của tƣờng tại góc rất lớn giúp giảm chuyển vị tƣờng tại đây. Càng xa góc hố đào, độ cứng chống uốn của tƣờng càng giảm dẫn tới chuyển vị lớn dần. 0 1 2 3 4 5 Chuyển vị ngang của tƣờng (cm) -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 C h iề u s â u ( m ) Đào tới -2.4m Đào tới -5.1m Đào tới -7.8m Đào tới -10.3m Hình 5. Chuyển vị tường theo các giai đoạn đào tại A Hình 6. Biểu đồ chuyển vị tổng của đất và tường chắn trong giai đoạn đào cuối (-10.3m) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Khoảng cách tới điểm góc, d/L 0 1 2 3 4 5 C h u y ể n v ị lớ n n h ấ t c ủ a tƣ ờ n g ( c m ) ABCD E F G H Hình 7. Chuyển vị tường lớn nhất tại giai đoạn đào cuối tại các điểm khảo sát 4.2. Lực neo Hình 8 trình bày sự thay đổi của lực neo theo các giai đoạn đào. Lƣu ý rằng các neo lớp 1, 2, và 3 đƣợc gia tải trƣớc lần lƣợt tại cuối các giai đoạn đào tới -2.4m, -5.1m, -7.8m. Dựa vào Hình 8, ta có thể thấy rằng khi tiến hành đào sâu, lực làm việc của neo ban đầu tăng và sau đó giảm dần. Lý do là vì sau khi gia tải ứng lực trƣớc và tiến hành đào, chuyển vị tƣờng tại vị trí đầu neo phát triển làm tăng lực neo. Tuy nhiên, tại các giai đoạn đào tiếp, chuyển vị tƣờng tại vị trí neo lại giảm do tƣờng có biến dạng lồi khiến lực neo giảm đi. -2 -4 -6 -8 -10 -12 Cao độ đào (m) 300 320 340 360 380 400 N ộ i lự c c ủ a n e o ( k N ) Neo lớp 1 Neo lớp 2 Neo lớp 3 Hình 8. Sự thay đổi của lực neo theo các giai đoạn đào tại A Hình 9 mô tả sự thay đổi của lực neo tại các ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 59 lớp 1, 2, và 3 thuộc giai đoạn đào cuối (-10.3m) cho các vị trí khảo sát khác nhau. Dựa vào hình trên, ta có thể thấy rằng khi tỷ số d/L giảm, lực neo nhìn chung không đổi từ điểm A (giữa hố đào) tới điểm D (d/L =1/8). Sau đó, lực neo tăng dần với neo lớp 1 nhƣng giảm dần với neo lớp 2 và 3 từ điểm D tới điểm H (góc hố đào, d/L = 0). Sự thay đổi này hoàn toàn tƣơng thích với chuyển vị lớn nhất của tƣờng tại các điểm trên nhƣ thể hiện trong Hình 7. Lý do là vì lực neo có mối liên hệ trực tiếp tới chuyển vị của đầu neo gắn trên tƣờng chắn. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Khoảng cách tới điểm góc, d/L 300 320 340 360 380 400 N ộ i lự c c ủ a n eo ( k N ) ABCDEFGH Hình 9. Sự thay đổi của lực neo tại giai đoạn đào cuối tại các điểm khảo sát 5. KẾT LUẬN Dựa vào mô hình bài toán không gian của hố đào sâu và kết quả khảo sát các vị trí trong mặt bằng hố đào từ điểm A (giữa hố đào, d/L = 1/2) tới điểm H (góc hố đào, d/L = 0), một số kết luận có thể đƣợc rút ra nhƣ sau: i. Chuyển vị lớn nhất của tƣờng chắn ban đầu không thay đổi khi d/L giảm từ 1/2 (tại A ở giữa hố đào) tới 1/8 (tại D). Sau đó, chuyển vị lớn nhất của tƣờng giảm dần khi d/L giảm từ 1/8 tới 0 (tại H ở góc hố đào). Lý do là vì hiệu ứng góc làm tƣờng chắn có độ cứng chống uốn lớn dần từ điểm A (giữa hố đào) tới điểm H (góc hố đào) ii. Trong từng tầng neo, lực neo sau khi gia tải trƣớc sẽ tăng lên tại giai đoạn đào ngay sau đó vì chuyển vị đầu neo trên tƣờng chắn tăng. Tuy nhiên, lực neo sẽ giảm dần cho các giai đoạn đào kế tiếp vì chuyển vị đầu neo trên tƣờng giảm do tƣờng chắn có biến dạng lồi khi thi công đào sâu. iii. Trong cùng 1 giai đoạn đào, tại các điểm khảo sát, sự thay đổi của lực neo rất tƣơng thích với sự thay đổi trong chuyển vị lớn nhất của tƣờng chắn. Cụ thể, lực neo không đổi khi khi d/L giảm từ 1/2 tới 1/8 và sau đó tăng/giảm dần khi khi d/L giảm từ 1/8 tới 0. Lý do là vì chuyển vị đầu neo thay đổi tƣơng ứng với chuyển vị lớn nhất của tƣờng tại các điểm khảo sát. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Finno, R. J., and Roboski, J. F. (2005). ―Three-dimensional responses of a tied-back excavation through clay.‖ J. Geotech. Geoenviron. Eng., 131(3):273-282. 2. Dai, Z.-H., Guo, W.-D., Zheng, G.-X., Ou, Y., and Chen, Y.-J. (2016). ―Moso bamboo soil-nailed wall and its 3d nonlinear numerical analysis.‖ Int. J. Geomech., 04016012:1-14. 3. Orazalin, Z. Y., Whittle, A. J., and Olsen, M. B. (2015). ―Three-dimensional analyses of excavation support system for the stata center basement on the MIT campus.‖ J. Geotech. Geoenviron. Eng., 141(7). 4. Rouainia, M., Elia, G., Panayides, S., and Scott, P. (2017). ―Nonlinear finite-element prediction of the performance of a deep excavation in Boston blue clay.‖ J. Geotech. Geoenviron. Eng., 143(5):04017005. ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 60 Người phản biện: PGS,TS. NGUYỄN HỮU ĐẨU ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 61 NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG MỐ TRỤ CẦU THUỘC DỰ ÁN ĐƯỜNG GIAO THÔNG KHU CÔNG NGHIỆP ĐỒNG BÀNH PHẠM ĐỨC CƢỜNG, ĐỖ MINH TÍNH* The causes of damage to the abutment under bridge of the transportation project, Dong Banh industrial zone Abstract: The paper assesses the causes of damage to the abutments of the bridge of the Dong Banh industrial zone road project and provides recommendations for engineering design consultancy, geotechnical survey for the works have similar terrain. Keyword: geotechnical, damage, design. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ * Dự án đƣờng giao thông khu công nghiệp Đồng Bành nằm tại vị trí Thôn Xóm Ná, thị trấn Chi Lăng, Huyện Chi Lăng, tỉnh Lạng Sơn. Dự án có mục tiêu thúc đẩy và hình thành khu công nghiệp, thu hút các nhà đầu tƣ vào đầu tƣ, xây dựng nhà máy trong khu công nghiệp Đồng Bành. Quy mô xây dựng đƣờng giao thông của dự án theo tiêu chuẩn đƣờng đô thị, tổng chiều dài các tuyến 1647,36 m, chỉ giới đƣờng đỏ trục chính số 01 là 31,0 m, chỉ giới đƣờng đỏ đƣờng nội bộ và đƣờng trục chính số 2 là 17,5m. Kết cấu mặt đƣờng bằng bê tông xi măng M30, xây dựng hoàn chỉnh công trình thoát nƣớc, công trình phòng hộ và an toàn giao thông. Trong nội dung của dự án xây dựng trên tuyến đƣờng nội bộ số 3 có thiết kế cầu tải trọng HL93, khổ cầu 17,5m, khẩu độ một nhịp L=24 m theo tiêu chuẩn 22TCN272-05. Kết cấu phần trên của cầu là dầm bản bê tông cốt thép dự ứng lực, còn phần dƣới là mố cầu dạng chữ U bê tông cốt thép. * Bộ môn Địa kỹ thuật - khoa Xây Dựng - Đại học Kiến Trúc Hà Nội. DĐ: 0936035025 Email: phdcuong77@gmail.com, Email: dominhtinh32@gmail.com DĐ: 0988560866 Quy mô cầu gồm: - Mố cầu M1 (đầu tuyến) thiết kế dạng móng nông bê tông cốt thép, đáy móng lót bê tông xi măng - 15 MPa trƣớc khi làm mố. Kích thƣớc bệ móng dài 17,5m, rộng 6,0 m, cao 2,0m dìm sâu vào đá qua cao độ đáy lòng khe 4,1m, bố trí khoan cấy thép D32 vào đá 1,5m theo hoa mai với mật độ 1,5m, đổ bê tông xung quanh bệ móng để cố định bệ móng với nền đá kích thƣớc 1,01,0 m. Mố cầu M2 (cuối tuyến) cũng thiết kế móng nông giống M1. - Trụ T1 (đầu tuyến) và T2 (cuối tuyến), mỗi trụ có 3 cột bê tông cốt thép đƣờng kính 1,5 m, chiều cao cột 7m, đƣợc thiết kế dạng móng nông bê tông cốt thép. Đáy móng trụ đặt trực tiếp lên nền đá thiên nhiên. Tại trụ T1 không dùng bê tông lót, trụ T2 dùng bê tông lót. Kích thƣớc đáy móng trụ dài 13,6 m, rộng 5,6m, cao 1,0m. Đáy móng các mố và trụ đƣợc đặt trên nền đá, theo nhƣ báo cáo khảo sát địa chất [1,2] là đá bộ kết màu xám xanh, xen kẹp, phong hóa nứt nẻ mạnh chiều dầy lớn hơn 4m và chƣa kết thúc trong hố khoan khảo sát. Lớp đá này tƣơng đối cứng xuất hiện những mạch canxit, giòn dễ tạo thành các vết nứt khi có tác dụng của tải trọng. Thế nằm nó có xu hƣớng đổ về phía sông đo đƣợc 125  65o tạo bất lợi cho công trình (xem Hình 1). ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 62 - Ð? chênh c?a các du?ng d?ng m?c li?n k? là 1m - Cao d? t?i các l? khoan là cao d? m?t dá. Hình 1. Bình đồ địa chất mặt lớp đá a. Vết nứt mố M2 b. Vết nứt trụ T1 Hình 2. Hiện trạng sự cố cầu Từ tháng 3/2016 công trình đƣợc khởi công và kết thúc vào 12/2017. Tại thời điểm tháng 11/2017 phát hiện các biến dạng của mố M1, M2 và trụ T1(hình 2). Thực tế thi công cho thấy rằng, cần phải có biện pháp xử lý kỹ thuật triệt để xự cố ở các hạng mục cầu nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của công trình. 2. DIỄN BIẾN SỰ CỐ VÀ PHƢƠNG HƢỚNG XỬ LÝ Tại mố trụ M1, sau khi lắp dầm xong hai nhịp 1 (giữa mố M1 và trụ 1) vào ngày 11/9/2017 thì đến ngày 01/11/2017 phát hiện một số vết rạn nứt. Chủ đầu tƣ đã đề nghị đơn vị Tƣ vấn kiểm định thực hiện kiểm định đánh giá chất lƣợng, kết quả không khắc phục đƣợc. Mố này đƣợc phá bỏ sau sự cố và điều chỉnh thiết kế thành móng cọc sử dụng 12 cọc khoan nhồi đƣờng kính 1m, chiều dài làm việc 8m. Hố móng của mố M2 đã đƣợc đào đến cao độ đáy móng, ngâm nƣớc trong thời gian dài. Mố M2 đƣợc thi công vào năm 2017 theo thiết kế ban đầu đƣợc phê duyệt. Sau khi đặt thiết bị quan trắc và theo dõi lún và hoàn thành việc lao lắp dầm và thử tải để làm cơ sở đối chứng cho mố M1, tại thời điểm 1/11/2017 phát hiện vết nứt dọc thân mố gồm: 9 vết nứt phía trƣớc mố (giáp dòng chảy) và 12 vết nứt phía sau mố (giáp đƣờng) (xem Hình 2,a). Sau 2 năm quan trắc mố M2 không thấy xuất hiện vết nứt mới. Đối với trụ T1, thời điểm ngày 26/5/2018, trong quá trình khảo sát bổ sung sau khi phá dỡ móng mố M1 phát hiện vết rạn nứt tại thân 3 cột trụ (xem Hình 2,b). Các vết nứt xuất hiện ở khoảng 2/3 dƣới thân cột, bề rộng từ 0,5’1,0 mm. Từ tháng 5/2018 đến nay, về cơ bản trụ đã ổn định, các vết rạn nứt trên cột không phát triển thêm. Công tác kiểm định của công ty TNHH tƣ vấn và xây dựng Đại học Giao thôn vận tải Hà Nội cho thấy đơn vị thi công đã thực hiện đúng thiết kế đƣợc phê duyệt. Từ kết quả kiểm định Chủ đầu tƣ đã sơ bộ đƣa ra nguyên nhân do khảo sát địa chất móng trụ cầu đã xác định không đúng dẫn đến thiết kế không đủ cốt thép chịu lực của móng, thân mố, trụ cầu. Từ thực trạng công trình, có thể thấy rằng hiện tƣợng nứt của mố cầu theo phƣơng thẳng đứng là do mố cầu bị uốn cong trong mặt phẳng theo chiều dài 17,5m bởi áp lực đất gia tăng. Cột của trụ T1 bị nứt dọc do bị nén vƣợt quá khả năng chịu lực của bê tông cốt thép. Nguyên nhân do móng mố M1, M2 và trụ T1 cầu có xu hƣớng lún, trƣợt về lòng sông (xem hình 1). Do đó việc xác định nguyên nhân đƣợc tập trung vào nền đất đáy móng các mố, trụ. Với mục đích điều tra làm sáng tỏ điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn tại vị trí công trình xây dựng; cung cấp các số liệu địa chất cần thiết phục vụ cho việc đánh giá lại các kết quả khảo sát địa chất đã đƣợc thực hiện ở các giai đoạn trƣớc; đánh giá mức độ ảnh hƣởng của điều kiện địa chất tại khu vực xây dựng đến độ ổn định của công trình công tác kiểm định địa chất đã đƣợc thực hiện 1/2020 [3,4]. Ngoài ra, công tác khảo sát địa chất lần này còn nhằm cung cấp các số liệu địa chất phục vụ cho việc tính toán, thiết kế và thi công móng cho công trình, đồng thời đƣa ra các đánh giá về các vấn đề địa chất công trình có thể phát sinh trong quá trình thi công và sử dụng công trình. ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 63 Kết quả kiểm định địa chất cho thấy cấu trúc địa chất tại khu vực xây dựng công trình chịu ảnh hƣởng chủ yếu bởi đứt gãy sông Thƣơng hay còn gọi là đứt gãy Quốc lộ 1, phân chia khu vực ra thành 2 đới tƣớng cấu trúc. Một là đứt gãy kéo dài về hai phía theo phƣơng 40 ~ 45º và 220 ~ 225º tới gần 200km. Hai là đứt gãy cắm dốc về phía ĐN 50 - 80º. Đứt gãy sông Thƣơng là một trong các đứt gãy có quy mô và vai trò quan trọng nhất trong việc chi phối đặc điểm cấu tạo địa chất của khu vực xây dựng công trình. Móng mố trụ cầu đƣợc đặt trên dá phiến sét (tuổi T2 nk1) màu xám đen, xám lục, bị phong hóa nứt nẻ mạnh: đây là tầng đá gốc phân bố phổ biến tại khu vực xây dựng công trình. Thành phần thạch học chính của tầng đá gốc này là đá phiến sét (tuổi T2 nk1) màu xám đen, xám lục thi thoảng có xen ít cát bột kết phân lớp mỏng, đôi chỗ có chứa những ổ vật chất hữu cơ bị than hóa mạnh. Đá bị nén ép phân phiến mạnh, bề mặt hơi bóng loáng, mức độ phát triển khe nứt mạnh và biến đổi phức tạp. Do thành phần của đá có chứa khoáng vật sét ƣa nƣớc nên khi ngâm trong nƣớc, cƣờng độ của đá giảm rất rõ rệt. Trong suốt chiều sâu hố khoan khảo sát (24,0m), ở độ sâu từ 0,0 ~ 20,0m chỉ số chất lƣợng khối đá RQD = 0%, ở độ sâu từ 20,0 ~ 23,0m chỉ số chất lƣợng khối đá RQD = 22 ~ 34%. Do ảnh hƣởng của cấu trúc địa chất chung trong khu vực, về cơ bản tầng đá gốc tại vị trí khu vực xây dựng có hai hƣớng cắm chính là nghiêng về hƣớng Đông Nam (đổ về hƣớng sông Thƣơng) và nghiêng về hƣớng Đông Bắc, đá bị vò nhàu uốn nếp mạnh, góc dốc thay đổi từ 40 ~ 80. Nƣớc ngầm nằm trong khe nứt của đá, tại thời điểm khảo sát là mùa khô nên mực nƣớc cách miệng hố khoan 3,8 đến 4,6m. 3. KẾT LUẬN Từ kết quả khảo sát hiện trạng công trình và địa chất khu vực xây dựng ta có thể đƣa ra các kết luận nhƣ sau: - Khu vực khảo sát nằm trong vùng địa hình đồi núi thấp, mức độ chia cắt bề mặt địa hình là tƣơng đối mạnh. Vào mùa mƣa lũ dòng chảy từ khu vực cao hơn chảy xuống có thể xảy ra hiện tƣợng sạt trƣợt qui mô nhỏ. - Cấu trúc địa chất tại khu vực là phức tạp với nhiều dạng cấu trúc địa chất xen kẹp nhau. Các đá trong khu vực bị nén ép phân phiến mạnh với góc dốc thay đổi từ 50 ~ 80. Thành phần của đá có chứa khoáng vật sét ƣa nƣớc, nên khi ngâm trong nƣớc cƣờng độ của đá giảm rõ rệt. Đây là các nguyên nhân chính có thể gây mất ổn định cho nền các công trình đƣợc xây dựng trong khu vực. - Thiết kế móng của công trình cần phải tính toán đến khả năng trƣợt vỉa của nền đá nứt nẻ. - Đối với thiết kế móng nông cần thí nghiệm nén tĩnh nền để kiểm tra độ biến dạng và độ ổn định nền trƣớc khi thi công móng. - Móng và thân mố trụ cần phải kiểm tính đến khả năng chịu uốn dọc chiều dài mố trụ bởi áp lực chủ động của đất đắp. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Báo cáo khảo sát địa chất, công trình đƣờng giao thông khu công nghiệp Đồng Bành (giai đoạn I), tỉnh Lạng Sơn do công ty cổ phần tƣ vấn xây dựng giao thông tỉnh Lạng Sơn lập tháng 12 năm 2017. 2. Báo cáo khảo sát địa chất, công trình đƣờng giao thông khu công nghiệp Đồng Bành (giai đoạn I), tỉnh Lạng Sơn do công ty cổ phần tƣ vấn xây dựng giao thông tỉnh Lạng Sơn lập tháng 5 năm 2018. 3. Báo cáo kiểm định công trình ―Cầu Đồng Bành 1‖ thuộc Dự án đƣờng giao thông Khu công nghiệp Đồng Bảnh (giai đoạn 1), tỉnh Lạng Sơn do Trung tâm Kỹ thuật Đƣờng Bộ (Tổng cục Đƣờng bộ Việt Nam) lập tháng 2 năm 2020. 4. Báo cáo kiểm định công trình ―Cầu Đồng Bành 2‖ thuộc Dự án đƣờng giao thông Khu công nghiệp Đồng Bảnh (giai đoạn 2), tỉnh Lạng Sơn do Trung tâm Kỹ thuật Đƣờng Bộ (Tổng cục Đƣờng bộ Việt Nam) lập tháng 2 năm 2020. Người phản biện: PGS,TS. NGUYỄN ĐỨC MẠNH

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfsu_thay_doi_luc_lam_viec_cua_neo_trong_thi_cong_ho_mong_sau.pdf