Bài giảng Đánh giá chất lượng móng

MỤC LỤC

Lời nói đầu 3

Mục lục 4

CHƯƠNG 1 : SỰ CỐ CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH VÀ NGUYÊN NHÂN THƯỜNG GẶP 12

1. Vấn đề chung về chất lượng, tuổi thọ và sự cố chất lượng công trình 12

1.1. Mở đầu 12

1.2. Những tác động của tự nhiên và công nghệ 12

1.3. Sự hao mòn hữu hình và vô hình 13

a. Hao mòn hữu hình 13

b. hao mòn vô hình 14

1.4. Bệnh học và tuổi thọ công trình 15

a. Về bệnh học công trình 15

b. Về phương pháp điều trị 15

c. Các tiêu chuẩn chẩn đoán phân biệt và chẩn đoán xác định 15

d. Các phương pháp điều trị 16

1.5. Chất lượng và phân loại sự cố chất lượng công trình 17

a. Chất lượng công trình 17

b. Phân loại sự cố chất lượng công trình 18

2. Các nguyên nhân về sự cố chất lượng công trình 20

3. Phương pháp đánh giá sự suy giảm và sự cố nền móng 22

3.1. Điều tra và đặc điểm xử lý 22

3.2. Phân loại và dấu hiệu đặc trưng 24

3.3. Nguyên nhân gây sự cố nền móng và trình tự xử lý 25

3.4. Nội dung điều tra và báo cáo 29

a. Nội dung điều tra 30

b. Nội dung báo cáo 32

c. Yêu cầu của báo cáo điều tra 33

4. Đánh giá, phân loại chất lượng công trình 33

4.1. Nguyên tắc chung 33

4.2. Nhiững tiêu chuẩn, trình tự đánh giá và phân loại chất lượng kỹ thuật công trình 34

4.3. Phân loại công tác kiểm tra 35

4.4. Phương pháp và trình tự kiểm tra 37

a. Trình tự kiểm tra 37

b. Kế hoặc sửa chữa 38

4.5. Phương pháp chọn lực hạng mục kiểm tra 38

4.6. Thời gian và thời điểm tiến hành kiểm tra 39

CHƯƠNG 2 : KỸ THUẬT ĐO KIỂM TRA 41

1. Đo kiểm tra cường độ thực tế và tính năng của vật liệu kết cấu 41

1.1. Đo kiểm tra cường độ bê tông tại hiện trường 41

a. Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp bật nẩy 41

b. Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp sóng siêu âm 53

c. Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp tổng hợp sóng siêu âm và bật nẩy 55

d. Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp khoan lấy lõi 58

e. Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp nhổ 60

1.2. Đo kiểm tra cường độ cốt thép và ứng suất thực tế 64

a. Đo kiểm tra cường độ cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép 64

b. Đo ứng suất thực tế của cốt thép trong kết cấu bê tông 68

c. Đo kiểm tra cường độ vật liệu trong kết cấu thép 70

d. Phương pháp phân tích hoá học thép 72

1.3. Phương pháp phân tích hoá học xi măng và bê tông 73

a. Đo kiểm tra hàm lượng xi măng trong bê tông, tỉ lệ vữa-cốt liệu 73

b. Kiểm nghiệm tính ổn định của xi măng 75

c. Xác định hàm lượng ion Clo trong bê tông 77

1.4. Đo kiểm tra cường độ khối xây, vữa xây và gạch 79

a. Đo kiểm tra cường độ khối xây 79

b. Đo kiểm tra cường độ chịu nén của vữa xây 81

c. Đo kiểm tra cường độ chịu nén của gạch 82

2. Đo kiểm tra chất lượng bên trong cấu kiện bê tông 82

2.1. Đo kiểm tra tính đồng đều và khuyết tật bên trong cấu kiện bê tông 82

a. Thiết bị đo và các tham số âm thanh 83

b. Đo kiểm tra tính đồng đều bên trong kết cấu bê tông 84

c. Đo kiểm tra khu vực không đặc chắc và lỗ rỗng bên trong bê tông 85

2.2. Xác định vị trí cốt thép và chiều dày lớp bê tông bảo vệ 88

a. Đo kiểm tra bằng lấy mẫu 88

b. Đo kiểm tra bằng máy xác định vị trí cốt thép 89

2.3. Đo kiểm tra mức độ ăn mòn cốt thép bên trong cấu kiện bê tông 92

a. Phương pháp quan sát vết nứt 92

b. Phương pháp lấy mẫu đo kiểm tra 93

c. Phương pháp điện thế tự nhiên 93

3. Đo kiểm tra nứt kết cấu 95

3.1. Đo kiểm tra nứt cấu kiện bê tông 95

a. Điều tra và đo kiểm tra nứt bề mặt cấu kiện bê tông 95

b. Đo kiểm tra chiều sâu vết nứt bê tông 96

3.2. Đo kiểm tra vết nứt kết cấu của khối xây 100

3.3. Đo kiểm tra vết nứt và mối hàn của kết cấu thép 100

a. Đo kiểm tra vết nứt của kết cấu 101

b. Đo kiểm tra chất lượng mối hàn kết cấu thép 101

4. Quan trắc biến dạng công trình 103

4.1. quan trắc nghiêng của công trình 103

4.2. Đo biến dạng cấu kiện kết cấu 104

4.3. Quan trắc lún công trình 104

a. Quan trắc lún lâu dài của công trình 105

b. Quan trắc lún không đều của công trình 106

5. Thí nghiệm tính năng kết cấu 107

5.1. Thí nghiệm tải trọng hiện trường 107

a. Chuẩn bị cấu kiện thí nghiệm 107

b. Máy móc và bố trí 108

c. Tải trọng thí nghiệm và phân cấp tải trọng 108

d. Phân tích kết quả thí nghiệm và đánh giá 109

6. Kỹ thuật đo thí nghiệm nguyên vị nền móng 111

6.1. Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) 111

a. Công dụng của thí nghiệm xuyên tĩnh 111

b. Thiết bị thí nghiệm xuyên tĩnh 112

c. Những điểm chính trong thao tác thí nghiệm xuyên tĩnh 112

d. Ứng dụng thành quả thí nghiệm xuyên tĩnh 113

6.2. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) 113

a. Công dụng của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 113

b. Thiết bị thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 113

c. Những điểm chính trong thao tác thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 114

d. Ứng dụng thành quả thí nghiệm xuyên ttiêu chuẩn 114

6.3. Thí nghiệm nén ngang (MPT) 116

a. Công dụng của thí nghiệm nén ngang 116

b. Thiết bị thí nghiệm nén ngang 116

c. Những điểm chính trong thao tác thí nghiệm nén ngang 116

d. Ứng dụng thành quả thí nghiệm nén ngang 117

6.4. Thí nghiệm nén tĩnh dọc trục cọc đơn 118

a. Công dụng của thí nghiệm nén tĩnh dọc trục cọc đơn 118

b. Thiết bị thí nghiệm nén tĩnh 119

c. Những điểm chính trong thao tác thí nghiệm nén tĩnh 119

6.4. Giới thiệu phương pháp đo động móng cọc 120

CHƯƠNG 3 : SỰ CỐ CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH NỀN 122

1. Đặc trưng sự cố công trình nền và hiệu ứng của nó 122

1.1. sự cố nền mất ổn định 122

1.2. Sự cố biến dạng nền 123

a. Lún không đều của nền đất yếu 123

b. Biến dạng của nền hoàng thổ có tính lún ướt 124

c. Trương nở hoặc co ngót của nền đất trương nở 127

1.3. Mái đất mất ổn định dẫn đến sự cố nền 128

a. Đặc trưng của mái đất mất ổn định 128

b. Phân loại các hiện tượng phá hoại sườn dốc 128

1.4. Sự cố nền nhân tạo 131

a. Sự cố chất lượng của lớp đệm cát đá 131

b. Sự cố chất lượng cọc đất vôi sống 131

c. Sự cố chất lượng cọc đá vôi sống 131

2. Nguyên nhân sự cố công trình nền 132

2.1. Vấn đề khảo sát địa chất 132

2.2. Phương án thiết kế và vấn đề tính toán 134

2.3. Vấn đề trong thi công 135

2.4. Vấn đề môi trường và sử dụng 137

3. Sự cố công trình trên mái dốc 138

3.1. Các dạng hư hỏng công trình trên mái dốc 138

3.2. Phòng tránh và khắc phục sự cố 139

a. Công tác điều tra, khảo sát các điểm trượt ở sườn dốc nhằm phục vụ phòng chống phá hoại nền đường 139

b. Các biện pháp phòng chống trượt sườn dócc 140

3.3. Một số ví dụ về trượt sườn dốc 144

CHƯƠNG 4 : SỰ CỐ CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH MÓNG 149

1. Sai vị trí xây dựng móng 149

1.1. Phân loại và đặc điểm của sự cố sai vị trí móng 149

1.2. Nguyên nhân thường gắp của sự cố sai vị trí móng 149

1.3. Vấn đề thi công 150

a. Phóng tuyến trắc đạc sai 150

b. Công nghệ thi công không đổi 150

1.4. Các nguyên nhân khác 151

2. Sự cố biến dạng móng 151

2.1. Đặc trưng sự cố biến dạng móng bê tông cốt thép 151

2.2. Nguyên nhân sự cố biến dạng móng 151

3. Sự cố lỗ rỗng móng 153

3.1. Đặc trưng của sự cố lỗ rỗng móng 153

3.2. Nguyên nhân sự cố lỗ rỗng móng 153

3.3. Phương pháp xử lý sự cố lỗ rỗng móng 154

4. Sự cố móng giếng chìm 154

4.1. Giếng chìm nghiêng lệch 155

4.2. Giếng chìm ngừng chìm 156

4.3. Giếng chìm đột ngột 156

4.4. Giếng chìm chìm vượt hay ít chìm 156

4.5. Sự cố bịt đáy giếng chìm 157

4.6. Ví dụ công trình thực tế 157

5. Sự cố móng cọc 159

5.1. Sản xuất cọc 160

5.2. Vận chuyển và đóng cọc 162

5.3. Tiêu chuẩn dừng đóng cọc 166

5.4. Nghiệm thu công tác đóng cọc 167

5.5. Sự cố công trình trên cọc đóng 167

CHƯƠNG 5 : CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 169

1. Chất lượng móng cọc, công tác kiểm tra và đánh giá chất lượng móng cọc 169

1.1. Khái niệm về chất lượng móng cọc 169

a. Độ nguyên vện của kết cấu 169

b. Sức chịu tải của cọc 171

1.2. Quản lý chất lượng móng cọc khoan nhồi 172

a. Chết tạo lồng cốt thép và vận chuyển 173

b. Tạo lỗ cọc 173

c. Công tác đổ bê tông 174

d. Kiểm tra chất lượng thân cọc 174

e. Thi công phần bên trên đầu cọc 174

1.3. Mức độ công tác kiểm tra chất lượng 175

1.4. chuẩn đánh giá chất lượng cọc 176

2. Các sự cố và khuyết tật dễ xảy ra trong thi công cọc khoan nhồi 178

2.1. Các sự cố thường gặp khi thi công cọc khoan nhồi 178

a. Đề phòng sụt lở thành hố khi thi công 178

b. Đề phòng không rút được ống vách lên 180

c. Đề phòng thiết bị thi công rơi vào trong hố 182

d. Đề phòng khung cốt thép bị trồi lên 183

e. Đề phòng khung cốt thép bị nén cong vênh 185

f. Đề phòng sự cố khi đổ bê tông 185

g. Đề phòng có khí độc trong hố khoan 187

2.2. Các khuyết tật trong cọc khoan nhồi 188

a. Những hư hỏng ở mũi cọc 188

b. Những hư hỏng thân cọc 188

c. Những hư hỏng ở phần phía trên đầu cọc 189

2.3. Các biện pháp áp dụng khi cọc có khuyết tật 189

3. Kiểm tra hình học lỗ cọc sau khi khoan 190

3.1. Thiết bị đo trực tiếp đường kính lỗ khoan 190

3.2. Phương pháp sóng âm kiểm tra hình dạng lỗ khoan 191

3.3. Đo cặn lắng đáy lỗ khoan 193

a. Phương pháp thả cầu 193

b. Phương pháp tỷ lệ điện trở 193

c. Phương pháp điện dung 194

d. Phương pháp siêu âm 195

4. Kiểm tra chất lượng hình thành cọc 196

4.1. Đào kiểm tra 196

4.2. Phương pháp khoan lấy mẫu 196

4.3. Phương pháp soi khép kín 198

4.4. Phương pháp tia 199

a. Nguyên lý 199

b. Điều kiện áp dụng 199

c. Tiến độ thực hiện 199

d. Ưu điểm 200

e. Nhược điểm 200

4.5. Kiểm tra bằng tiếng vọng xung lượng cơ học 201

a. Nguyên lý 201

b. Ưu điểm 203

c. Nhược điểm 203

4.6. Kiểm tra bằng siêu âm 204

a. Nguyên lý cơ bản 204

b. Nguyên lý cấu tạo thiết bị và phương pháp kiểm tra 208

c. Phân tích kết quả đo 214

d. Tiến độ thực hiện 217

e. Ưu điểm 217

f. Nhược điểm 217

4.7. Kiểm tra bằng phương pháp động biến dạng nhỏ (PIT) 218

a. Nguyên lý 218

b. Thiết bị 219

c. Trình tự thực hiện thí nghiệm 222

d. Phạm vi ứng dụng 223

4.8. Kiểm tra bằng phương pháp động biến dạng lớn (PDA) 224

a. Mở đầu 224

b. Cơ học sóng tuyến tính 225

c. Phương pháp Case 236

d. Thiết bị phân tích đóng cọc PDA 237

e. Giới thiệu phần mềm CAPWAP 239

5. Ví dụ thực tế công trình cầu Thanh Trì 239

5.1. Giới thiệu về cầu Thanh Trì và sự cố cọc khoan nhồi 239

5.2. Xử lý thử nghiệm 240

5.3. Công tác xử lý sau khi thử nghiệm 242

TÀI LIỆU THAM KHẢO 245