Luận văn Thi công tầng hầm theo phương pháp Top-Down

áy đào) khỏi bỡ ngỡ, khỏi vi pham nội qui công trường. Mỗi một công việc đều được ghi chép có biên bản nghiệm thu mỗi khi thay đổi biện pháp thi công đều phải được sự thoả thuận giữa bên A và bên B bằng văn bản. Tóm lại công tác an toàn lao động là hàng đầu cho mỗi công tác, hiệu quả kinh tế của một công trình xây dựng không thể tách khỏi công tác an toàn ra một bên được, nó là một chỉ tiêu để đánh giá sự thành công của một công trình. 5. Một số phương pháp làm khô hố móng : Để công tác thi công móng hoặc các tầng hầm được thuận lợi trong điều kiện mực nước ngầm cao, cần có biện pháp hạn chế thẩm thấu nước vào khu vực thi công hố đào. ở Việt Nam, đặc biệt là khu vực đồng bằng khi thi công các công trình ta thường gặp nước ngầm. Nước ngầm chảy vào hố gây lở, sụt vách hố đào, đồng thời cũng đẩy nổi đáy hố đào do đó việc thi công đáy hố đào bằng bê tông rất khó thực hiện. Tuỳ thuộc vào lưu lượng nước, độ cao lớp nước, vào thành phần hạt và tính chống thấm của đất nền mà định ra biện pháp chống thấm (hạ mực nước ngầm) cho phù hợp. Các biện pháp thường được sử dụng là bơm hút đáy bằng bơm phun dung dịch chống thấm vào đất và phương pháp điện hoá. a) Sử dụng rãnh và hố thu nước (Hình 20) Giải pháp này được dựa trên cơ sở các rãnh thu nước ở đáy hố đào tập trung nước về hố thu để bơm ra khỏi hố móng, nó thường được áp dụng cho đất cuội sỏi hoặc đá, lưu lượng nước ít, dòng chảy không mạnh, không cuốn trôi đất vào hố đào. Đôi khi người ta còn tạo lớp lọc nứoc ở sau vách chống đất để giữ cát không chảy gây sụt lở hố. Đây là phương pháp rẻ tiền. Chiều sâu hố thu nước thường lấy bằng 1,0á1,5m và cần phải chuẩn bị nhiều hố thu khi kích thước hố đào lớn. Lưu lượng nước phải bơm khỏi hố đào được tính theo công thức của Đác xy : Q=k.i.A Trong đó : Q : Lưu lượng nước (m3/phút) k : Hệ số thấm của đất (m/s) i =h/l : Gradien thuỷ lực A : Tiết diện ngang của dòng thấm Lưu lượng Q cần được dự tính trước khi thi công để chuẩn bị thiết bị và các thiết bị và phương pháp bơm nước. lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 33 Bơm Nước ngầm Hình 20 b) Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc : Xung quanh hố đào ta khoan một loạt các giếng lọc và đặt máy bơm hút nước liên tục, mực nước ngầm ở dưới đáy hố đào được hạ thấp cục bộ, nằm ở cao độ thấp hơn đáy móng khoảng 0,5á1,0m, cho phép thi công hố móng hoặc tầng hầm trên mặt bằng khô ráo. Phương pháp này có hiệu quả tốt khi đất nền là đất cát hạt nhỏ đến hạt thô, với vận tốc dòng chảy 1 á 100m3/ngày. Khi vận tốc dòng chảy < 1 m3/ngày, khối lượng nước quá nhỏ nên phương pháp này trở nên không kinh tế. Nhược điểm của phương pháp này sẽ có khả năng gây cho vùgn xung quanh lún theo, do đó phải tính toán chính xác số lượng giếng và lưu lượng bơm, thời gian bơm để sao cho ảnh hưởng đến khu vực xung quanh là ít nhất, Giếng lọc không thu hồi được nên chỉ áp dụng tại những nơi mặt bằng thi công rộng, lưu lượng lớn, điều kiện triển khahi các giếng rời rạc, thời gian sử dụng lâu nhưng không liên tục. Mỗi đợt bơm nên ngắn để đất không kịp lún. Lưu lượng nước chảy vào hố đào được tính gần đúng theo công thức : ( )31. .. 24m F h K mQ q F h= + (1) Trong đó : q - lưu lượng lọc của 1 m2 hố đào.(m3/m) phụ thuộc vào đất đá (cát hạt nhỏ lấy q=0,16; hạt trung q=0,24; hạt thô q=0,35) F - Diện tích hố đào (m2) hm - Lượng nước mưa trong ngày; K1 - Hệ số dự phòng = 1,1á1,3 Khi hố đào có tường cừ vây xung quanh, lưu lượng nước chảy vào hố xác định theo công thức : ( )30 . . (2)mQ q U H h h= . Trong đó q0 = 0,2á1,3 : phụ thuộc vào độ dày lớp nước ngầm (độ cao cột nước áp lực H). h - độ sâu chôn cừ. U : Chu vi hố đào. lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 34 Bơm 0,5 - 1,0m Giếng lọc Vùng hạ mực nước ngầm Bơm Bơm Bơm GWT Bơm Bơm 0,5m Bơm a. Hệ thống giếng nhiều cấp trước khi bơm hút GWT : Mực nước ngầm a. Hệ thống giếng 1 cấp Hình 21. Hạ mực nước ngầm bằng giếng sâu c) Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc : Nguyên lý hoạn động của ống kim lọc giống như giếng lọc song việc triển khai và thu hồi nhanh do kim lọc tự hạ, không cần khoan. Các kim lọc hoạt động theo 1 hệ thống nhất nên hiệu quả cao, kim có thể đặt dầy nên có thể tạo thành vành đai chặn nước ngầm chảy vào hố móng. Kim lọc áp dụng khi hố đào cần ngăn nước liên tục nhưng lưu lượng nhỏ. Hạ mực nước ngầm bằng kim lọc khi mực nước ngầm lứon thì phải chia làm nhiều cấp. Mỗi cấp bố trí một hệ thống kim. Khi hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc hay kim lọc cần phải xác định được các thông số : Hệ số lọc k, bán kính hoạt động của giếng R, chiều sâu H, chiều dầy của tầng nước ngầm S để tính toán chính xác hiệu quả hạ nước ngầm của giếng. Thông thường người ta khảo sát thí nghiệm trước khi bố trí giếng chính thức. lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 35 Đôi khi để giảm lún cho công trình bên cạnh, người ta kết hợp hạ mực nước ngầm với bơm nước lộ thiên sẽ đạt hiệu quả cao hơn, lúc đó mực nước ngầm ở ngoài vùng kim lọc không cần hạ nhiều. Ưu điểm của phương pháp hạ mực nước ngầm là làm giảm tối đa nước chảy vào hố đào; giảm áp lực lên vách chống thành hố đào, thi công thuận lợi hơn. Một trong những vấn đề rất quan trọng ở đây là làm sao chống lún cho công trình bên cạnh do ảnh hưởng của việc hạ mực nước ngầm. Người ta đưa ra lời khuyên là thời gian hút nước phải là tối thiểu. Việc hoạt động của giếng lọc chỉ chấm dứt hoạt động khi đã hàn đáy tầng hầm chống thấm tường. Cần thu hồi lại toàn bộ hệ thống ống kim lọc để sử dụng cho công trình khác. Lưu lượng nước trong hệ thống kim lọc xác định theo công thức : ( )31,36.(2 ) . lg lg H S S k mQ sFR H - = - (3) Công thức này áp dụng cho sơ đồ ống hình vòng khép kín. Đối với sơ đồ bố trí theo đường dùng công thức : ( ) 2 3( )H h lk mQ sR - = (4) Trong đó : H - Độ dày của lớp nước ngầm (m). S - Mực nước cần hạ (m) h - Độ dày lớp nước còn lại (m) k - Hệ số lọc (m/ngày) R - Bán kính hoạt động của kim lọc (m) F - Diện tích xung quanh vùng kim lọc (m2) l - Chiều dài chuỗi kim lọc (m) Bán kính hoạt động của kim xác định theo công thức của Cusakin : R = 575S.H.k (5) NN S H h R Hình 22. Bố trí ống kim lọc d) Hạ mực nước ngầm bằng phương pháp điện thấm : Khi đất nền là loại đất hạt bụi hoặc á sét (C=10-3 á 10-5 cm/s) việc sử dụng phương pháp giếng thu nước thông thường ít có hiệu quả do lưu lượng nước tập trung về giếng không lớn trong khi nước vẫn thâm vào đáy hố đào. Bằng cách sử dụng dòng điện một chiều có thể định lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 36 hướng và làm tăng lưu lượng nước tập trung về các giếng. Nguyên lý của phương pháp này được minh hoạ trên hình 21. Trong điện trường giữa các điện cực nước tự do trong đất di chuyển qua các lỗ rỗng từ dương cực sang âm cực. Biện pháp này làm thoát nước tỏng lỗ rỗng của đất, tăng cường độ của đất do đó làm tăng khả năng ổn định của thành hố đào. Theo Casagrande, hệ số điện thấm của cát, cát bụi và sét được lấy bằng KC=0,5.10cm/s khi chênh lệch điện thế bằng 1 volt/cm, nghĩa là KC = 0,5x10(cm/s)/(volt/cm). Bơm Giếng Cathode Anode BơmGS GWT Cathode Giếng Anode Hình 23. Nguyên tắc điện thấm để hạ mực nước ngầm e) Giải pháp đóng băng nhân tạo : Phương pháp đóng băng nhân tạo là phương pháp tiên tiến có thể áp dụng được trong một số trường hợp đặc biệt khó khăn. Bằng cách làm lạnh đất nền xuống nhiệt độ dưới 00C, người ta có thể tạo ra tường chắn có cường độ cao trong phần lớn đất bão hoà nước, chiều dầy của tường dễ dàng thay đổi tuỳ theo yêu cầu bằng cách tăng số trục làm lạnh. Phạm vi ứng dụng có hiệu quả của phương pháp này : ã Khi độ sâu hố đào lớn, vựơt quá giới hạn cho cọc cừ (khoảng 20m) ã Khi khó thi công cọc cừ xuyên qua những lớp đất bão hoà lớn. ã Khi việc hạ mực nước ngầm bằng các giải pháp thông thường quá đắt hoặc khi tốc độ dòng chảy của nước ngầm quá lớn (Vượt quá 2m/ngày) lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 37 A GS GWT ống làm lạnh Đá Cát thô T=-19oC ống làm lạnh A Các điểm lạnh Vách bê tông dày 1m Đất đóng băng Mực nước ngầm Hố đào Hình 24 Đóng băng nhân tạo được thi công bằng cách đưa các công thu nhiệt có đường kính 100á200mm theo chiều thẳng đứng xuyên xuống độ sâu thiết kế. Khoảng cách giữa các thường được lấy bằng 1á2,5m, tuỳ theo loại đất, nhiệt độ của đất, không khí và tốc độ làm lạnh yêu cầu. Quá trình làm lạnh tạo ra bức tường băng dày 2,5á3m. Chiều dầy của tường băng được xác định theo công thức : d m T= (6) Trong đó : m - Hệ số xác định theo lý thuyết truyền nhiệt T - Thời gian thu nhiệt 6. Chống thấm cho tầng hầm : Trong các công trình ngầm được xây dựng bằng bê tông cốt thép hay bằng gạch xây... thì việc chống thấm và chống rò rỉ cho tường của công trình là một việc làm hết sức quan trọng. lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 38 Việc chống thấm phải được thực hiện sao cho đảm bảo cho được quá trình sử dụng công trình không bị thấm nước, không bị ẩm ướt tường. Phải luôn luôn giữ cho tường được khô, không bị mối, bị sùi, bong lớp trát ra. Như ta đã nêu ở các chương trước, tầng hầm có hai cách thi công chính. Thứ nhất là thi công theo kiểu truyền thống nghĩa là đào đất từ trên xuống hố đào không bị sụt lở, hay làm khô hố móng để dễ thi công ta cũng đã trình bày ở các mục trước, còn đối với tường của tầng hầm hay bể bơi đường hầm... thì giữ chúng không bị thấm nước là một vấn đề sống còn của công trình. Phương pháp thứ hai là thi công theo kiểu từ trên xuống "Top down" thì việc chống thấm cho tường trong đất giữ vai trò rất quan trọng vì phần lớn các công tường này tham gia làm tường công trình, việc thi công chống thấm đòi hỏi khá nhiều công sức và tiền của. a) Chống thấm cho tầng hầm thi công từ dưới lên : Đối với các công trình loại này việc thi công chống thấm sẽ dễ dàng hơn vì ta có thể áp dụng thi công chống thấm cả hai mặt của tường, điều kiện để thi công cũng dễ dàng và thuận lợi hơn nữa các loại vật liệu để chống thấm cũng khá đa dạng và chất lượng khá tốt, đặc biệt là các loại vật liệu nhập ngoại có khả năng chống thấm rất cao, bền tuy nhiên giá thành cũng không phải là hợp lý lắm. Ví dụ như ở Việt Nam hiện nay đang dùng nhiều loại vật liệu khác nhau như Sika, Kova,... Kết quả cho thấy nó đáp ứng được các yêu cầu của việc xây tầng hầm hiện nay. Việc áp dụng loại vật liệu đều phụ thuộc vào yêu cầu của người sử dụng công trình, vào mức độ chống thấm, vào loại kết cấu của công trình ví dụ như là bể bơi, bể chứa ngầm, tầng hầm, đường tàu điện ngầm... Về qui trình thi công vật liệu chống thấm cũng sẽ khác nhau theo loại vật liệu khác nhau Bể bơi Hình 25 Tầng hầm b. Tầng hầm, bể bơi của nhà thấp tầng a. Tầng hầm thi công theo phươn pháp từ dưới lên (Bottom-up) Loại vật liệu SIKA TOP 141 dùng để làm phụ gia chống thấm cho bể bơi (áp dụng cho mặt trong của bể), cho các công trình dưới nước như tầng hầm nhà, bể chứa dưới cống, trạm lọc lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 39 nước, nghĩa là tất cả những gì ở dưới đất ngập nước. Thành phố của nó gồm những bình đựng dung dịch từ bitum và một số túi đựng xi măng và phụ gia cách dùng như sau : Để sung dịch A vào một bình to, sạch, miệng rộng sau đó đổ túi xi măng và các phụ gia dạng bột vào bình trộn đều (bằng máy hoặc bằng tay) thời gian trộn từ 2á3 phút, cho đến khi hỗn hợp đều mầu, đẻ khoảng 10 phút sau ta có thể dùng được. Dùng bàn chải hoặc chổi lăn để quét lên tường, tối thiểu là 2 lớp, lớp sau cách lớp trước tối thiểu là 6 giờ trắnh nắng và gió. Trường hợp mặt tường lỗi lõm, rỗ thì phải khắc phục bằng xi măng và cát rồi mới được quét Sikatop 141 lên. Nếu nhiệt độ tại hiện trường là 200C và độ ẩm là 60% thì sau 1 tuân công trình được đưa vào sử dụng được, còn khi t=150C độ ẩm là 90% thì phải sau 15 ngày. Thời gian thi công không quá 1 giờ, nhiệt độ thấp nhất là 50C. Vật liệu chống thấm mang tên SIKA 101HD được dùng để chống thấm cho tường tầng hầm, cho các kết cấu cần chống rò rỉ, các kết cấu tiếp xúc với muối. Thành phần gồm xi măng và than silíc, trọng lượng 2,1 kg/l; cường độ sau 28 ngày đạt 50á60N/mm2(chịu nén); chịu uốn 8á10N/mm2; độ bám dính vào bê tông 2á3N/mm2, độ đàn hồi 27000N/mm2. Loại này dùng thi công dễ dàng chịu được nơi đóng băng việc sửa chữa cũng dễ dàng. Trước khi áp dụng phải làm sạch bề mặt tường, các chỗ lồi chỗ lõm phải được lấp đầy bằng vữa SIKATOP 122F. Nhiệt độ thi công tối thiểu là +50C. Dụng vụ là bay phết lên tường tối thiểu 2 lớp, chiều dầy mỗi lớp tối đa là 2,5mm. Người ta cũng có thể sử dụng máy phun để phun lên tường 2 lớp theo thứ tự 1,5mm và 2,5mm mỗi lớp. Sau khi thi công phải bảo vệ chúng, tránh mưa, gió, nắng, tuyết rơi... Qua thực tế người ta khuyên nên sử dụng hàm lượng vật liệu chống thấm SIKA101HD như sau: ã Kết cấu dưới mực nước ngầm < 1m : 4á6kG/m2. ã Kết cấu dưới mực nước ngầm > 1m : 6á8kG/m2. ã Khi độ ẩm cao : 3á4kG/m2. Loại này không độc hại nên trong quá trình thi công không cần các loại dụng cụ dưỡng hộ đặc biệt. Nhìn chung vật liệu chống thấm có nhiều loại, áp dụng cho từng trường hợp cụ thể. Để sử dụng một cách có hữu hiệu ta tìm đọc sổ tay của SIKA ở đó ta sẽ tìm được vật liệu cũng như biện pháp chống thấm thích hợp. Để chống thấm, chống rò rỉ cho khối lượng tầng hầm được xây bằng gạch, bằng gạch bê tông, bằng cellulảie người ta có thể sử dụng loại IGOLATEX hoặc SIKA-FONDATION B. Hia loại này rất có hữu hiệu cho việc bảo vệ các khối xây khỏi bị rò rỉ và thấm nước. IGOLATEX chế tạo từ bitum kết hợp với các sợi tổng hợp, sợi hoá học tạo thành dung dịch bền vững chịu được lạnh và các tạp chất hoá học như acid loãng, nước thải cũng như các chất có cồn. Tuy nhiên nên tránh không cho tiếp xúc với hidrocacbon. Sử dụng rất dễ dàng, trước khi quét lớp dung dịch lên kết cấu ta phải làm sạch mặt kết cấu, các chỗ lồi lõm, rỗ phải được trát trít lại cẩn thận bằng vữa xi măng mác cao. Dùng chổi hoặc bay để miết lớp đầu tiên từ dưới lên (bằng đầu mũi bay) cho nó bám chắc vào kết cấu; lớp thứ hai phải phủ hết những chỗ sót của lớp trước. Chiều dầy của lớp bảo vệ từ 3á4mm. Việc bảo dưỡng nó cũng rất quan trọng, thời gian thi công từ 1á3 giờ, thời gian chờ vữa khô 5 ngày : tránh tiếp xúc với nước trước 24 giờ. Phải bảo vệ lớp vữa không được tiếp xúc trực tiếp với nước, sương mù. Để cho khô nhanh ta có thể dùng quạt điện. lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 40 Với vật liệu SIKA FONDATION B, việc áp dụng nó cũng tương tự; Nó được chế tạo tại nhà máy và đóng thành bao (25kg). Tại công trường ta chỉ việc hoà nó với muối theo tỉ lệ 5 lít muối cho một bao 25 kg. Việc trộn được tiến hành bằng máy hoặc bằng tay. Thời gian đông kết của vữa cũng phụ thuộc vào nhiệt độ nếu t > 300C thì vữa sẽ khô sau 5h30' nếu t < 50C thì thời gian vữa khô phải sau 15 giờ. Sau khi vữa khô, ta có thể tiến hành lấp đất được chú ý là khi t > 200C thì phải 2 ngày sau mới lấp được còn khi t < 50C thời gian chỉ là 7 ngày. Vật liệu này không độc hại, vì thế không cần bảo hộ gì đặc biệt tuy nhiên phải đeo kính khi làm việc tránh bắn vào mắt. b) Chống thấm cho tường được thi công trong đất Khi xây dựng các công trình ngầm bằng phương pháp tường trong đất thì vấn đề chống thấm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Thường thì để làm lớp ngăn nước cho tường thì hay sử dụng bê tông phun hoặc vật liệu được chế tạo từ bitum. Tuy nhiên phương pháp này khả thi đối với tường hầm được xây dựng theo phương pháp từ dưới lên. Đối với trường hợp tường được thi công trong đất theo kinh nghiệm xây dựng thì cách ngăn nước tốt nhất và tin cậy nhất đó là tạo ra một lớp đất sau tường được keo hoá bằng vữa sét keo mịn. Vữa sét nằm ở trong hào thấm vào trong lỗ rỗng và khe nứt của đất, tạo nên một màng keo dầy 2á5mm. Sự tác động tương hỗ của các loại hạt sét lơ lửng trong muối với các hạt đất của xưởng đất được biểu thị một mặt bằng khả năng giữ đơn thuần về mặt cơ học các hạt lơ lửng chuyển động trong lỗ rỗng của đất có tính thấm, mặt khác là sự phát sinh trực tiếp sự liên kết về mặt lý hoá giữa các hạt này và xưởng của đất thấm nước. Sự tác động tương hỗ này được gọi là sự keo hoá. Trong quá trình xâm nhập của vữa vào đất, tốc độ chuyển động của vữa giảm dần và đến một một độ sâu nào đó thì ngừng hẳn. Khi vữa ở trạng thái tĩnh sẽ tạo nên trong lỗ rỗng của đất một cấu trúc mới là keo còn ở trên mặt của đất là một màng sét. Chiều dày của lớp đất được keo hoá phụ thuộc vào chiều sâu hào, các đặc tính cơ lý của đất và tính keo mịn của vữa. Ví dụ như ở độ sâu 3m kể từ mặt trên của vữa ở trong hào khi không có nước ngầm, chiều dầy lớp keo hoá trong cuội sỏi đạt đến 1,5m, trong cát là > 8cm. Trong cuội sỏi hệ số thấm là Kf = 10 -1cm/s; Sau khi xử ký bằng vữa bentonite hệ số thấm giảm xuống đến trị số 3,24.10-6cm/s có nghĩa là có thể xem như không thấm nước. Tính chất của keo sét và đất sau khi đã được keo hơn trước trên phụ thuộc vào tính chất keo mịn của nó. Việc tạo nên một màng chống thấm như vậy là có thể nếu ta sử dụng các vữa có chất lượng cao; khi đó các hạt sét sẽ se khuếch tán, ép chặt vào nhau và giữa chúng tạo nên sự liên kết keo bền và hoàn toàn không có nước tự do. Các lỗ rỗng của đất chịu lực sẽ được lấp đầy kín bằng keo của vữa sét và thực tế là tạo nên một lớp chống thấm từ đất đã keo hoá. Việc sử dụng vữa chất lượng thấp có trọng lượng riêng thấp là để giữ ổn định cho thành hào, còn việc tạo thành màng sét không thấm nước và sự keo hoá đất là không thể xảy ra. Từ những thực tế trên ta có thể áp dụng tính chất keo hoá của đất bằng vữa keo mịn để thi công chống thấm cho tường hầm được thi công trong đất. Như ta đã biết công nghệ thi công cọc khoan nhồi cũng sử dụng bentonite để giữ thành hố đào trong qua trình thi công đào đất. ở đây vấn đề được đặt ra là an toàn cho thành hố đào là chính vì thế loại vữa sét sử dụng chỉ cần có trọng lượng riêng lớn hơn của nước để cân bằng với áp lực nước do nước gây ra và nó có tác dụng giữ thành hố đào không bị sụt lở. Trong quá trình đào đất bị lẫn vào vữa sét gây bẩn vữa vì thế ta phải ta phải lọc thu hồi vữa và dùng lại nhưng dù sao thì vữa cũng không thể sạch trong quá trình thi công được nên sau khi đã thổi rửa sạch với mục đích tạo cho khối bê tông đổ không bị lẫn tạp chất trong dung dịch bentonite. Để chống thấm cho tường trong đất lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 41 khi đào hào xong ta dùng vữa bentonite loại chất lượng cao để tạo ra một lớp đất sau tường được keo hoá và trên bề mặt của lớp đất được phủ một lớp màng keo dày từ 2á5mm. Chính lớp đất keo hoá và lớp màng này sẽ ngăn không cho nước tiếp xúc với khối bê tông tường. Một khi ta đã sử dụng loại bentonite này thì việc thay thế vữa cừ bằng loại vữa sạch có thể là không cần thiết mà dùng ngay nước để thay thế, như vậy chất lượng bê tông của tường sẽ đạt chất lượng cao hơn và lúc này bê tông được thi công đúng theo "Đổ bê tông trong nước". Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Nga thì việc keo hoá lớp đất sau tường đạt kết quả rất khả quan, độ thấm nước giảm dần nhanh ở thời kỳ đầu và sẽ đạt trị số rất nhỏ sau một thời gian. Người ta đã dùng Bentonite có trọng lượng riêng gv=1,10g/cm 3. Để xây dựng tường bằng phương pháp "tường trong đất" ở ngoại ô Moscow. Sau đó người ta lấy mẫu đã được keo hoá để kiểm tra mẫu được lấy ở độ sâu 6,5á6,7m. Theo kết quả của phòng thí nghiệm thì lớp đất được keo hoá dày 9cm. lớp đất này là cát buik, hàm lượng cát d < 0,005mm chiếm 4,5% còn lại là cát hạt trung. Lớp màng sét tạo thành trên bề mặt đất hố đào là 3á4mm. Hệ số chông thấm của màng đạt 2.10-9cm/s. Rõ ràng là với kết quả trên thì lớp đất keo hoá và màng sét này hoàn toàn đảm bảo chống thấm cho tường trong đất. Người ta đã kiểm tra và thấy rằng tường không bị thấm. Để sử dụng tối đa khả năng của sét để chống thấm, người ta đã nghiên cứu để điều chỉnh này sẽ mang lại hiệu quả kinh tế tối cao. Có một số biện pháp để điều chỉnh vữa sét như phương pháp cơ khí, phương pháp siêu âm và phương pháp hoá học. Phương pháp cơ khí nhằm đạt tối đa sự khuếch tán của sét và làm sạch vữa khỏi các tạp chất khi đào hào. Việc xử lí bằng phương pháp cơ khí chủ yếu là làm khuếch tán pha cứng thành các hạt nhỏ nhất làm cho chúng có khả năng chống thấm cao, độ keo hoá cũng được nâng lên. Phương pháp siêu âm thực chất là tác động vào vữa các dao động đàn hồi để tạo ra các bọt khí, các bọt này sẽ tạo áp lực lớn làm tăng cường độ của các quá trình hoá lý, tạo nên các cấu trúc ổn định tối đa. Còn xử lý theo phương pháp hoá học là người ta đưa vào một số loại hoá chất. Nếu như đưa vào trước khi đào hào thì gọi là xử lý lần đầu, còn nếu như trong quá trình thi công đưa vào để giữ nguyên hoặc thay đổi tính chất của vữa thì gọi là xử lý phụ thêm (xử lý bổ xung). Ta có thể chia hoá chất làm 2 nhóm : nhóm hoá chất ổ định tạo màng (chất điện phân kiềm) và nhóm hoá chất ổn định như các hoá chất hoạt tính bề mặt, các keo bảo bệ chống thấm. Các hoá chất này hấp thụ lên bề mặt của các hạt sét, tạo nên xung quanh chúng một màng chắn cơ học ngăn cách sự xâm thực của các hạt sét. Tường trong đất thường đóng vai trò là tường của tầng hầm, vì vậy ngoài việc tạo lớp ngăn nước phía ngoài tường bằng vữa bentonite người ta còn phải xử lý phía trong tường bằng các loại vữa chống thấm. Như đã trình bày ở phần trên để chống thấm cho tường ta dùng các loại vữa khác nhau như SIKA-TOP 141, SIKA 101 HD, IGOLATEX và SIKA FONDATION B và nhiều loại khác của các hãng nước ngoài. Việc áp dụng nó được trình bày ở mục (a). c) Chống thấm cho tường trong đất được xây dựng bằng các cấu kiện lắp ghép. Tường trong đất ngoài việc sử dụng bê tông toàn khối để xây dựng, người ta còn dùng các tấm panel đúc sẵn lắp ghép thành tường. Việc thi công loại tường này cũng trải qua các giai đoạn đào hào bằng bentonite, sau đó các tấm panel được đưa xuống hào lắp ghép lại với nhau. Nói về chống thấm thì bản thân từng cấu kiện đã có khả năng chống thấm cao vì nó được chế tạo tại nàh máy theo một quy trình tiên tiến, chất lượng đảm bảo theo thiết kế vấn đề cần nói lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 42 ở đây là các mối nối. Để cho tường không bị thấm ta phải giải quyết thoả đáng các mối nối này, biện pháp thường dùng là toàn khối hoá các mối nối bằng một loại vữa tam hợp chậm đông kết. Yêu cầu vữa này phải ở trnạg thái lỏng trong vòng 1á2 ngày, tính chống thấm và độ bền của vữa đã đông cứng không được nhỏ hơn của đất quanh tường hoặc đất mà tường tựa lên. Ngoài ra vữa nằm trong khe hào giữa hoà và tường sau khi đông cứng có độ bền không quá lớn, gây khó khăn cho việc làm sạch mặt các cấu kiện lắp ghép sau khi đã đào đất để xây dựng tầng hầm. Việc nối các panel và lấp đầy khoảng trống giữa chúng với nhau, giữa chúng và đất vách hào bằng vữa tam hợp có thể thực hiện bằng 3 phương pháp : ã Phương pháp thay một phần vữa sét để đào hào bằng vữa sét xi măng cát thông dụng sau đó hạo vào trong hào các cấu kiện lắp ghép. Sau khi đã điều chỉnh và cố định các tấm panel vữa sét ximăng cát sẽ chui vào lấp đầy khe hở giữa các tấm tường với nhau và giữa chúng với vách hào. ã Phương pháp ép vữa xi măng sét cát qua ống vào các mối nối giữa các panel, giữa khe hở tường và vách hào. Những ống để ép vữa này có thể đặt sẵn vào trong tấm tường khi chế tạo hoặc đặt vào mối nối trong quá trình thi công. ã Phương pháp thứ ba là đưa vào trong vữa sét sau khi đào xong hào các phụ gia đặc biệt để chúng đông cứng lại. Như vậy vấn đề chung ở đây là làm thế nào để có được một hợp chất vữa xi măng sét cát hợp lý đảm bảo yêu cầu chống thấm cho tường và tạo điều kiện thuận lợi cho thi công tầng hầm sau này. Thông thường vữa sét xi măng cát bao gồm : xi măng, bentonite, cát, nước và các phụ gia bao tăng dẻo. Trong phòng thí nghiệm người ta chuẩn bị vữa bentonite có điều kiện ổn định tối đa và độ tách nước tối thiể