Báo Cáo chuyên đề nền móng-đề tài: ứng dụng công nghệ thổi rửa và bơm phụt vữa đáy cọc nhằm tăng sức chịu tả

ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THỔI RỬA VÀ BƠM PHỤT VỮA ĐÁY CỌC NHẰM TĂNG SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI


PHẦN MỞ ĐẦU - ĐẶT VẤN ĐỀ


Khả năng chịu lực dọc trục theo đất nền của cọc khoan nhồi là tổng của sức chịu tải đáy cọc và sức chịu tải thành bên của cọc. Thông thường, thành phần sức chịu lực đáy cọc chỉ được huy động ở một mức độ rất thấp. Theo một số nghiên cứu thực nghiệm thì sức chịu tải cọc thành cọc khoan nhồi có thể đạt giá trị lớn nhất tại độ lún khoảng 0,5-1% đường kính D trong khi đó sức chịu tải đáy cọc khoan nhồi chỉ được huy động hoàn toàn khi đạt độ lún từ 10-15% D. Độ lún này thường lớn hơn rất nhiều so với độ lún giới hạn khai thác cho phép. Nguyên nhân là do trong quá trình thi công đất nền vùng đáy cọc thường bị xáo trộn nên cần một độ lún lớn để huy động sức chịu tải đáy cọc. Ngoài ra việc để lại một lượng mùn lắng dày dưới đáy cọc cùng góp phần dẫn đến hiện tượng này.

Do đó, trong thiết kế người ta phải giảm đáng kể sức chịu tải đáy cọc, thậm chí là bỏ qua hoàn toàn nếu đáy lỗ cọc không được làm sạch và thiếu kiểm tra trong quá trình thi công. Đây là một sự lãng phí rất lớn vì theo các nghiên cứu của AASHTO thì sức chịu tải đáy cọc cực hạn có thể gấp đến hàng chục lần thành phần sức chịu tải thành bên.

Nhận thức được vấn đề trên, từ những năm 1960, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu nhằm huy động nhiều hơn nữa thành phần sức chịu tải đáy cọc bằng việc sử dụng công nghệ bơm vữa áp lực cao xuống dưới đáy cọc (Post-Grouting). Năm 1975, Gouvenot và Gabiax đã công bố kết quả một chương trình thí nghiệm trong đó việc bơm vữa sau cho các cọc đường kính lớn đã đem lại khả năng chịu lực tới hạn lớn hơn 3 lần trong các đất cát và sét. Nhờ đó, công nghệ bơm vữa sau đã trở thành một quá trình thi công thông thường ở nhiều nơi trên thế giới .Nguyên lý của công nghệ là gia tải trước cho nền đất bên dưới đáy cọc để huy động sức chịu tải đáy cọc trong phạm vi giới hạn lún cho phép.

Nhiều chương trình nghiên cứu đã được tiến hành trên các mô hình và kích thước thật nhằm hoàn thiện công nghệ thi công cũng phương pháp tính toán thiết kế trong các loại đất nền. Cho đến nay, đây là công nghệ chủ động xử lý đáy cọc và nâng cao sức chịu tải của cọc khoan nhồi rất có hiệu quả.

Ở Việt Nam, công nghệ này đã được áp dụng ở cầu Mỹ Thuận năm 1998. Tuy nhiên, việc thực hiện công nghệ do các Tư vấn nước ngoài đảm nhiệm và ở thời điểm đó chúng ta hầu như không tiếp cận được công nghệ này. Do đó vấn đề đặt ra ở đây là : nắm vững quy trình công nghệ, chế tạo các thiết bị phục vụ công nghệ phù hợp với điều kiện trong nước để có thể chuyển giao cho các đơn vị thi công.







PHẦN I - CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI TRUYỀN THỐNG

1. Các bước tiến hành thi công cọc nhồi:

Qui trình thi công cọc nhồi bằng máy khoan gầu tiến hành theo trình tự sau