Thiết Kế Và Thi Công Hố Móng Sâu

Nhu cầu khai thác không gian dưới mặt đất trong xây dựng công trình, nhất là ở các đô thị lớn, ngày càng nhiều do cần tiết kiệm đất đai, do yêu cầu thông thưởng của thành phố hiện đại và cũng do sự cần ứng phó các tình trạng khẩn cá trong phòng về dân sự,

Những công trình hoặc một phần công trình loại này thường được đặt sâu và trong nền đất, ngoài phải chịu những tác động như những công trình đặt trên mặt đất còn phải chịu những tác động đặc biệt của môi trường đất xung quanh. Phương diện thiết kế, nhất là phương diện thi công chúng, cần có những xem xét, nghiên cứu riêng biệt.

Hiện nay ở nước ta còn thiếu nhiều tài liệu chuyên khảo viết về thiết kế và thi công loại công trình hay bộ phận ngầm nằm dưới mặt đất, sau đây để đơn giản, gọi là công trình ngầm.

Trong nhiều công việc kĩ thuật liên quan đến công trình ngầm, quyển sách này chỉ đề cập đến một vấn đề nhỏ trong quá trình xây dựng công trình ngầm. đi là “Thiết kế và thi công hố móng sâu”, vấn đề mà trong các giáo trình nền màng của các trường đại học kĩ thuật bị xem khá nhẹ. Hơn nữa sách chuyên khảo tương đối tập trung lại cùng thiếu vắng nên không ít cán bộ thiết kế và thi công hồ mỏng sâu gặp nhiều bờ ngô trong công tác thực tế của mình khi xây dựng các công trình kĩ thuật khác như các hầm ngầm chui qua đường phố. các đường ống kĩ thuật chung đặt sâu dưới đất trong thành phố hay trong khu công nghiệp hoặc gara ôtô ngầm, tổ hợp dịch vụ nằm dưới mặt đất v.v… Đô chính là đối tượng công trình mà quyển sách này muốn hưởng tới để đáp ứng.

Vì đây có thể là tài liệu chuyên khảo đầu tiên thuộc loại này ở nước ta nên người viết cố gắng trình bày tương đối tổng hợp và buộc nó phải chứa đựng rất nhiều vấn đề kĩ thuật, mà ở nước ngoài, mỗi chương như vậy đã cần một hay nhiều quyền trình bày. Vì vậy, người sử dụng có thể đọc nó theo chương mà mình quan tâm, tuy nhiên không nên bỏ qua các chương từ mở đầu đến chong 3. do đây có thể xem như phần “đầu vào” cho các chương tiếp theo.

Có thể có một số phần nói hơi sâu về cơ chế tương tác giữa đất và kết cấu chắn giữ, viết hơi kỉ về cách diễn toán v.v… do đó, để thực dụng, tác giả đều cơ trinh bay những phân tích tinh toàn cho một vài công trình thực tế, mà người đọc có thể xem như cách thực hành cho mình khi có thể bỏ qua các phần li thuyết trước đó. Tuy nhiên, một số bài toán tính kết cấu chắn giữ đã cố gắng dẫn dắt đến các ma trận tương ứng mà dựa vào đó người thiết kế có thể xây dựng phần mềm thích hợp để tính toán cho đơn vị hoặc công ty của mình. Song, với cách nhìn xa hơn và tiếp cận với tính toán hiện đại hơn, trong sách và nhất là ở phụ lục cuối sách, đã trình bày cách sử dụng phần mềm PLAXIS (Hà Lan) hiện có tính thương mại rộng rãi và tương đối hoàn thiện hơn so với các phần mềm khác để phục vụ cho việc tính toán công trình ngầm nói chung và tính toán hố móng sâu nói riêng.

Như bản thân tên sách đã tự nói, muốn giải quyết vấn đề này cần có kiến thức tương đối tốt của 3 lĩnh vực: kết cấu, nền mỏng và môi trường địa kĩ thuật. Bài toán sẽ trở nên phức tạp và có yêu cầu kĩ thuật cao hơn khi nó được thi công trong những khu vực chật hẹp của đô thị vị ở đó, hố móng dự định thí công có thể đặt gần những công trình kĩ thuật đô thị đã xây trước đó (đường ông/cống cấp thoát nước, đường cáp điện động lực hoặc điện thông tin…), cũng rất có thể ở gần những công trình lịch sử, gần bảo tàng v, v… mà việc gây ảnh hưởng xấu đến chúng (lún, chuyển vị ngang, nghiêng…) do việc đào hố móng gây ra là không cho phép. Do đó, người thiết kế và thi công phải tìm cách dự tính những chuyển vị của đất, của công trình quanh hố móng và trong nhiều trường hợp, phải thực hiện những quan trắc cần thiết để kiểm soát quá trình thi công. Trong chương 10 và chung 12 đã cố gắng trình bày vấn đề này mà với quan điểm và khái niệm của địa kỹ thuật hiện đại, gần đây trong không nhiều tài liệu nước ngoài đã bắt đầu viết về chúng.

Để tránh hay hạn chế những sai sót hoặc sự cố xảy ra trong lúc thiết kế và thi công hố móng sâu cần phải thoả mãn các yêu cầu chung nhất sau đây theo tổng kết kinh nghiệm của thế giới:

– Thu thập đầy đủ những sự kiện thiết kế
– Thiết kế phải do những chuyên gia thành thạo thực hiện:
– Xác lập sự liên hệ chặt chẽ giữa người khác sát, thiết kế và thi công
– Thực hiện việc kiểm tra cần thiết tại nhà máy và trên hiện trưởng;
– Công tác thi công sẽ thực hiện bởi những người đã được đào tạo;
– Những vật liệu sử dụng phải thỏa mãn những điều kiện kĩ thuật;
– Công trình sẽ được sử dụng bình thường
– Công trình sẽ được khai thác trong những điều kiện mà thiết kế đã dự kiến.

Về mặt thiết kế kết cấu chắn giữ hố móng và nền của nó phải tỉnh theo 2 nhóm trạng thái giới hạn sau đây:
Nhóm 1 cần thu màn về: – Ổn định vị trí của tưởng, chống trượt, lật, xoay
– Ổn định sức chịu tải và ổn định cục bộ của nền;
– Cường độ của các cấu kiện và mối nối;
– Sức chịu tải và độ bền của kết cấu ngo
– Ổn định và độ bền của kết cấu thanh chống
– Ổn định thẩm của nền.
Nhóm 2 cần thoả mãn về:
– Tinh theo biến dạng nền, tưởng chin và cấu kiện của nó;
– Tính các cấu kiện của kết cấu tường theo sự phát triển nét
– Ổn định của thành hố đào khi làm tưởng trong đất;
– Kể đến ảnh hưởng của hố đến công trình ở gần.
Về mặt thi công chú ý đến:
– Đặc điểm công nghệ và trình tự thi công, thao tác
– Bơm hút nước, neo đất, kết cấu thanh chống
– Khả năng thay đổi các đặc trưng cơ lí của đất có liên quan đến quá trình khoan, đóng và các tác động công nghệ khác;
– Sự cần thiết kế cấu chắn giữ chống thấm nước;
– Sự cần thiết dùng các giải pháp kết cấu để giảm áp lực lên tường chắn (cấu kiện giải toả tải trọng, vải địa kĩ thuật, đất có cốt…).

Một số hiểu biết chung nhất và trước tiên vừa nêu trên với ý là: muốn giải quyết tới vấn đề mà quyền sách này đề cập thì người sử dụng phải có kiến thức khái quát với những thông tin liên quan c in thiết, cho nên sẽ không sợ bị coi là nơi sớm do nó được nhắc ngay ở “lời tựa” này.

Việc thi công các kết cấu chắn giữ hố mỏng là rất đa dạng, vì nó phụ thuộc vào những điều kiện cụ thể và thiết bị cũng được hoàn thiện ngày càng tốt hơn. Vì vậy, sách này chỉ trình bày những yêu cầu chủ yếu cũng như trình tự công nghệ thi công chính mà người kỹ sư cần nắm vững. Ở đây cần nhấn mạnh rằng không có loại công trình xây dựng nào mà các khâu từ khảo sát, thiết kế, thi công và quan trắc lại có yêu cầu gắn bó chặt chẽ như đối với công trình chắn giữ hố móng.

Những vấn đề của sách khá rộng và rất phức tạp nhưng nhiều lí thú, một số đề tài nghiên cứu gần đây của một số viện hoặc một vài luận văn thạc sĩ hoặc tiến sĩ trong nước vừa được bảo vệ… đã thôi thúc tác giả biên soạn cuốn sách này với hi vọng nó sẽ đáp ứng một phần nhu cầu của công tác thiết kế, thi công và đào tạo ở nước ta.

Quyển sách này không thể đến tay bạn đọc được nếu nó không có sự trợ giúp của thạc sĩ kĩ thuật Nguyễn Việt Tuấn trong nhiều chương, nhất là đã biên soạn chương 10 và phụ lục; nếu nó không được liên tục cung cấp tài liệu, nhất là tài liệu Trung Quốc từ kiến trúc sư Nguyễn Hiển; và cuối cùng là nhờ sự biên tập rất cẩn thận và chu đáo trên một bản thảo còn ngổn ngang công việc của Nhà xuất bản Xây dựng.

Lòng biết ơn của chúng ta nên hướng về họ. Phần mình, chắc tác giả chỉ là người chấp bút và chắc sẽ có nhiều bổ sung, sửa đổi tốt hơn nhờ sự đóng góp của bạn đọc xa gần nếu có dịp may được tái bản.

Tác giả