Công trình có tầng hầm cao 3m và giải pháp cọc nhồi BTCT, phương án thi công đất đề xuất theo trình tự sau :
- Thi công hệ thống cừ Larsen chống vách đất bao quanh chu vi công trình.
- Đào đất bằng cơ giới đến cao trình 4,9m sau đó tạo mặt phẳng đất bằng thủ công.
I.VÁCH CHỐNG ĐẤT : 1.Lựa chọn phương án :
- Theo kết quả khảo sát địa chất, lớp đất mặt của công trình là lớp đất cát san lấp dày 0, 7m và bên dưới là lớp sét xám trắng ở trạng thái dẻo mềm có chiều dày trung bình là 6m so với cao trình tự nhiên, do đó phạm vi đào phần ngầm của công trình nằm giữa hai lớp đất trên. Vì không có số liệu chỉ tiêu cơ lý của lớp đất đắp bên trên để đơn giản trong tính toán và bề dày lớp đất này không lớn lắm do đó ta coi lớp đất này như lớp đất sét.
- Một mặt do không thể áp dụng biện pháp tạo mái dốc đất tự nhiên khi đào do khống chế bởi các công trình hiện hữu bao quanh công trình. Vì vậy để đảm bảo kinh tế và hiệu quả, ta áp dụng biện pháp chống vách đất tường cừ thép Larsen theo chu vi mặt bằng đào đất.
- Ưu điểm của loại cừ Larsen :
+ Vật liệu có cường độ chịu uốn lớn.
+ Được chế tạo sẵn theo yêu cầu, có thể hàn nối trực tiếp ngay tại công trường.
+ Tính cơ động và khả năng luân chuyển cao.
+ Không yêu cầu máy thi công phức tạp và trình độ công nhân cao.
2.Chọn tường cừ thép Larsen : (Trường hợp đỉnh không sử dụng hệ giằng chống)
- Dựa vào số liệu địa chất và các lớp đất của công trình ta chọn cừ Larsen Loại II có các thông số sau :
+ Diện tích tiết diện ngang : 61,18cm2
+ Trọng lượng : 48kg m/
+ Mômen quán tính : 1240cm4
+ Mômen kháng uốn : 152cm3
+ Chiều dài : L 12m
- Chọn chiều sâu chôn cừ Larsen là 12, 9mso với cốt tự nhiên. Đoạn cừ nhô lên so với cốt tự nhiên là 0, 2m. Đoạn cừ ngàm vào đất khi đã đào đất theo thiết kế xuống cao trình 4,9mlà 8m.
3.Chọn máy thi công cừ thép Larsen :
- Chọn phương pháp thi công cừ bằng búa rung nén cừ.
- Chọn sơ bộ máy thi công cừ thép theo “Sổ tay chọn máy thi công xây dựng” của thầy Nguyễn Tiến Thu, trang 56. Chọn máy cừ ép mã hiệu VPP-2A có các thông số sau :
+ Công suất : 40kW
+ Lực rung lớn nhất : 250kN
+ Tần số rung : 1500phut 1
+ Trọng lƣợng : 2, 2T
- Trọng lƣợng của búa đóng cọc đƣợc xác định theo điều kiện :
1 0P Q 2P0
+ Trong đó : Q Qbua Qcu Qt : Trọng lƣợng búa, cọc, thiết bị treo buộc
1; 2 : Hệ số chịu tải của cọc
P0 : lực kích động của máy chấn động
2 0
P M T
g
M : Mômen cục lệch tâm M 1 AQ0
- Sử dụng bảng tra Bảng 1, Bảng 2, Bảng 3 theo “Sổ tay chọn máy thi công xây dựng” của thầy Nguyễn Tiến Thu, trang 54, trang 55. Ta xác định đƣợc :
+ Trị số lực cản chống cắt khi thi công bằng cừ thép loại nhẹ :
' 12(kg cm/ )
+ Biên độ dao động thích hợp : A 0,8(cm)
+ Hệ số đàn hồi của đất : 1
+ Hệ số duy trì dao động : 0,8
' i 12(70 600 220 260 30) 14160( ) 14,16( ) 1.14,16 14,16( )
T h kg T T T
0
M 1 AQ với Q0 Qbua Qcu 2, 2 0, 048.12 2, 776( )T
0
1 1
.0, 008.2, 776 0, 02776( )
M AQ 0,8 Tm
Ta có : 9,81.14,16 70, 74( 1) 0, 02776
gT s
M
Tần số rung : n 9,55 9,55.70, 74 675,55(phut 1) 2, 2 0, 048.12 0,5 3, 276( )
bua cu t
Q Q Q Q T
2 2
0
0, 02776.70, 74
14,16( ) 9,81
P M T
g
Tra bảng 1 theo “Sổ tay chọn máy thi công xây dựng” của thầy Nguyễn Tiến Thu, trang 54. Ta được : 1 0,15; 2 0,5
1 0P 0,15.14,16 2,124( );T 2 0P 0,5.14,16 7, 08( )T
- Kiểm tra : 1 0P 2,124( )T Q 3, 276( )T 2 0P 7, 08( )T Thỏa mãn.
- Vậy ta chọn máy thi công cừ mã hiệu VPP-2A là phù hợp.
II.KỸ THUẬT THI CÔNG CỪ THÉP LARSEN : 1.Chuẩn bị mặt bằng :
- Định vị các trục hàng cừ chuẩn bị đóng (cách mép ngoài đài móng của công trình 1, 5m).
- Tập kết cừ trên mặt bằng dọc theo trục ép cừ. Cừ larsen được tập kết thành 2 hàng, một hàng đặt úp, một hàng đặt ngửa. Biện pháp này nhằm làm tăng năng suất máy ép cừ. Giúp máy thao tác nhanh và gọn hơn.
- Tính toán sơ bộ số lượng cừ cần thiết :
+ Số cừ theo trục ngang công trình : 1 43800.2 219
n 400 (cây)
Chọn n1 220(cây)
+ Số cừ theo trục dọc công trình : 2 41800.2 209
n 400 (cây)
Chọn n2 210(cây)
+ Tổng số cừ cần phải ép : n n1 n2 220 210 430(cây) 2.Quy trình thi công cừ thép Larsen :
- Khi hạ cừ Larsen vào đất, tiến hành thành từng đoạn không hạ từng thanh riêng. Đối với cọc đầu tiên, do có tác dụng dẫn hướng nên cần kiểm tra kỹ
độ thẳng đứng theo 2 phương, thanh cọc này dài hơn các thanh cọc khác 3m (Loại 15m).
- Do chiều dài thanh cừ là 12m, để nhằm tận dụng tối đa hiệu suất của máy, tránh trường hợp phải di chuyển kẹp cừ xa chổ đóng, ta tiến hành xếp cừ theo từng cụm dọc 2 bên tuyến ép. Trong mỗi cụm có 2 nhóm : Nhóm 1 đặt cừ úp, Nhóm 2 đặt cừ ngửa.
- Số lượng cừ trong cụm được tính như sau :
L a n k
b
+ Trong đó :
12
L m : Chiều dài cừ
k : Hệ số phụ thuộc vào việc bố trí cừ trên mặt bằng
1
k : Khi bố trí cừ 1 bên tuyến ép
2
k : Khi bố trí cừ 2 bên tuyến ép
a : Khoảng cách giữa các nhóm cừ trong một hàng để thuận tiện cho búa rung kẹp cừ, chọn a 0, 6m
0, 4
b m : bề rộng tấm cừ Loại II - Ta có số lượng cừ trong cụm :
12 0, 6
2 16,5
0, 4 L a
n k
b (cây) Chọn
17 n (cây)
- Các cụm được bố trí dọc theo tuyến đào, cách nhau 0,5m và so le nhau khi đối chiếu qua tuyến ép cừ.