CÁC GIẢI PHÁP ĐÀO MỞ VÀ CHẮN GIỮ VÁCH HỐ ĐÀO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



2.1.2. Phạm vi áp dụng

Phương pháp này thông thường được áp dụng trong trường hợp công trình thi công

có các đặc điểm sau:

− Mặt bằng rộng.

− Mực nước ngầm sâu, ít ảnh hưởng đến việc thi công hố đào sâu

− Địa chất nơi xây dựng công trình tốt.

− Chiều sâu thi công không lớn (1 – 2 tầng hầm)

2.1.3. Quy trình thi công

− Bước 1: Thi công cọc khoan nhồi

− Bước 2: Đào đất tầng hầm và móng

− Bước 3: Gia cố vách hố đào

− Bước 4: Thi công móng, tường tường hầm.

− Bước 5: Thi công các tầng hầm từ dưới lên

− Bước 6: Trong trường hợp nền đất tốt, mực nước ngầm sâu có thể đào đất đến cốt

đầu cọc trước khi khoan cọc nhồi.

2.1.4. Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

− Có thể đào mở hoàn toàn trên diện rộng, thuận lợi cho thi công

− Không phải sử dụng các biện pháp chắn giữ thành hố đào, nên chi phí giảm

− Biện pháp thi công không gây tiếng ồn, ảnh hưởng tới môi trường và các cùng lân

cận

Nhược điểm:

− Chỉ áp dụng được tại những nơi mà mặt bằng công trình rộng

− Áp dụng cho các công trình có địa chất tốt

− Chiều sâu tầng hầm không lớn

2.1.5. Một số bài toán cần quan tâm

− Bài toán 1: Bài toán đào đất tầng hầm

− Bài toán 2: Bài toán ổn định vách hố đào (trượt, lật…)

− Bài toán 3: Bài toán hạ thấp mực nước ngầm ( nếu mực nước ngầm cao)

− Bài toán 4: Bài toán gia cố vách hố đào



Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011



Trang 5



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



2.2.



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



Phương pháp đào mở có tường chắn bằng cừ thép



2.2.1. Giới thiệu chung

Tường cừ thép cho đến nay được sử dụng rộng rãi làm tường chắn tạm trong thi

công tầng hầm nhà cao tầng. Nó có thể được ép bằng phương pháp búa rung gồm một cần

trục bánh xích và cơ cấu rung ép hoặc máy ép êm thuỷ lực dùng chính ván cừ đã ép làm

đối trọng. Phương pháp này rất thích hợp khi thi công trong thành phố và trong đất dính.



Tường chắn bằng cừ thép



Các modul tường cừ thép

2.2.2. Phạm vi áp dụng

− Có thể áp dụng cho công trình có mặt bằng rộng hoặc chật hẹp, và thích hợp hơn

cho các công trình mặt bằng chật hẹp, có nhiều công trình lân cận.

− Áp dụng cho các công tình có một hoặc nhiều tầng hầm.



Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011



Trang 6



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



2.2.3. Quy trình thi công

− Bước 1: Thi công cọc khoan nhồi hoặc cọc ép trên toàn mặt bằng công trình. Đồng

thời tiến hành thi công các cọc Kingpost ( thông thường Kingpost được thả cắm sâu vào

trong cọc khoan nhồi)

− Bước 2: Thi công cừ chắn bằng phương pháp đóng hoặc ép rung

− Bước 3: Thi công đào đất tầng hầm và hố móng tới cao độ thiết kế kết hợp thi công

hệ chống hoặc neo tường cừ (nếu có)

− Bước 4: Thi công đài móng, tường tầng hầm

− Bước 5: Thi công các tầng từ dưới lên, kết hợp công tác dỡ bỏ các hệ văng chống

(nếu có)

− Bước 6: Thi công rút cừ (nếu có)

2.2.4. Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

- Ván cừ thép dễ chuyên chở, dễ dàng hạ và nhổ bằng các thiết bị thi công sẵn có

như máy ép thuỷ lực, máy ép rung.

- Khi sử dụng máy ép thuỷ lực không gây tiếng động và rung động lớn nên ít ảnh

hưởng đến các công trình lân cận.

- Sau khi thi công, ván cừ rất ít khi bị hư hỏng nên có thể sử dụng nhiều lần.

- Tường cừ được hạ xuống đúng yêu cầu kỹ thuật có khả năng cách nước tốt.

- Dễ dàng lắp đặt các cột chống đỡ trong lòng hố đào hoặc thi công neo trong đất.

Nhược điểm:

- Do điều kiện hạn chế về chuyên chở và giá thành nên ván cừ thép thông thường chỉ

sử dụng có hiệu quả khi hố đào có chiều sâu ≤ 7m.

- Nước ngầm, nước mặt dễ dàng chảy vào hố đào qua khe tiếp giáp hai tấm cừ tại

các góc hố đào là ngụyên nhân gây lún sụt đất lân cận hố đào và gây khó khăn cho quá

trình thi công tầng hầm.

- Quá trình hạ cừ gây những ảnh hưởng nhất định đến đất nền và công trình lân cận.

- Rút cừ trong điều kiện nền đất dính thường kéo theo một lượng đất đáng kể ra

ngoaì theo bụng cừ, vì vậy có thể gây chuyển dịch nền đất lân cận hố đào.

- Ván cừ thép là loại tường mềm, khi chịu lực của đất nền thường biến dạng võng và

là một trong những nguyên nhân cơ bản nhất gây nên sự cố hố đào.

2.2.5. Một số bài toán cần quan tâm

− Bài toán 1: Tính toán đào đất tầng hầm

− Bài toán 2: Tính toán bền và ổn định của cứ thép

− Bài toán 3: Tính toán bền và ổn định của hệ giằng chống hoặc neo (nếu có)

Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011



Trang 7



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



− Bài toán 4: Kiểm tra ổn định của nền đất và các công trình lân cận

− Bài tóan 5: Tính toán hạ thấp mực nước ngầm và đẩy trồi hố móng (nếu mực nước

ngầm cao)

2.3.



Phương pháp đào mở có tường chắn bằng cừ bê tông cốt thép dự ứng lực



2.3.1. Giới thiệu chung

Tường cừ bê tông cốt thép dự ứng lực cho đến nay đã bắt đầu được sử dụng làm

tường chắn kết hợp làm tường tầng hầm trong thi công tầng hầm nhà cao tầng. Loại cừ này

được thi công giống như thi công cừ thép.



Hình 2: Tường cừ BTCT dự ứng lực

2.3.2. Phạm vi áp dụng

− Có thể áp dụng cho công trình có mặt bằng rộng hoặc chật hẹp, và thích hợp hơn

cho các công trình mặt bằng chật hẹp, có nhiều công trình lân cận.

− Áp dụng cho các công tình có một hoặc nhiều tầng hầm. Thích hợp hơn cho các

công trình có chiều sâu thi công không lớn.

2.3.3. Quy trình thi công

− Bước 1: Thi công cọc khoan nhồi hoặc cọc ép trên toàn mặt bằng công trình. Đồng

thời tiến hành thi công các cọc Kingpost ( thông thường Kingpost được thả cắm sâu vào

trong cọc khoan nhồi)

Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011



Trang 8



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



− Bước 2: Thi công cừ chắn bằng phương pháp đóng hoặc ép rung

− Bước 3: Thi công đào đất tầng hầm và hố móng tới cao độ thiết kế kết hợp thi công

hệ chống hoặc neo tường cừ (nếu có)

− Bước 4: Thi công đài móng, tường tầng hầm

− Bước 5: Thi công các tầng từ dưới lên, kết hợp công tác dỡ bỏ các hệ văng chống

(nếu có)

− Bước 6: Thi công rút cừ (nếu có)

2.3.4. Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

- Ván cừ dễ chuyên chở, dễ dàng hạ và nhổ bằng các thiết bị thi công sẵn có như

máy ép thuỷ lực, máy ép rung.

- Khi sử dụng máy ép thuỷ lực không gây tiếng động và rung động lớn nên ít ảnh

hưởng đến các công trình lân cận.

- Cừ BTCT dự ứng lực có thể sử dụng đồng thời làm tường tầng hầm

- Tường cừ được hạ xuống đúng yêu cầu kỹ thuật có khả năng cách nước tốt.

- Dễ dàng lắp đặt các cột chống đỡ trong lòng hố đào hoặc thi công neo trong đất.

Nhược điểm:

- Nước ngầm, nước mặt dễ dàng chảy vào hố đào qua khe tiếp giáp hai tấm cừ tại

các góc hố đào là ngụyên nhân gây lún sụt đất lân cận hố đào và gây khó khăn cho quá

trình thi công tầng hầm.

- Quá trình hạ cừ gây những ảnh hưởng nhất định đến đất nền và công trình lân cận.

- Cừ BTCT dự ứng lực là loại kết cấu mới được áp dụng cho thi công tầng hầm nhà

cao tầng nên kinh nghiệm thi công của các nhà thầu là chưa nhiều. Trong khi đó đây là loại

kết cấu thi công yêu cầu độ chính xác và chất lượng thi công cao, nếu không đảm bảo sẽ

dẫn tới cừ bị hư hỏng nứt vỡ trong quá trình thi công.

- Cừ BTCT dự ứng lực là loại tường mềm, khi chịu lực của đất nền thường biến

dạng võng và là một trong những nguyên nhân cơ bản nhất gây nên sự cố hố đào.

2.3.5. Một số bài toán cần quan tâm

− Bài toán 1: Tính toán đào đất tầng hầm

− Bài toán 2: Tính toán bền và ổn định của cứ thép

− Bài toán 3: Tính toán bền và ổn định của hệ giằng chống hoặc neo (nếu có)

− Bài toán 4: Kiểm tra ổn định của nền đất và các công trình lân cận

− Bài tóan 5: Tính toán hạ thấp mực nước ngầm và đẩy trồi hố móng (nếu mực nước

ngầm cao)



Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011



Trang 9



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



2.4. Phương pháp đào mở sử dụng tường chắn bằng tường liên tục trong đất (tường

vây)

2.4.1. Giới thiệu chung

Công nghệ thi công tường liên tục trong đất tức là dùng các máy đào đặc biệt để đào

móng có dung dịch giữ thành hố đào (sét bentonite...) thành những đoạn hào với độ dài

nhất định; sau đó đem lồng cốt thép đã chế tạo sẵn trên mặt đất đặt vào trong móng. Dùng

ống dẫn đổ bê tông vào từng đoạn tường, nối các đoạn tường lại với nhau bằng các đầu nối

đặc biệt (như ống nối tường, hoặc hộp đấu nối...) hình thành một bức tường liên tục trong

đất bằng bêtông cốt thép.



Hình: Tường liên tục trong đất

2.4.2. Phạm vi áp dụng

− Có thể áp dụng cho công trình có mặt bằng rộng hoặc chật hẹp, và thích hợp hơn

cho các công trình mặt bằng chật hẹp, có nhiều công trình lân cận.

− Áp dụng cho các công tình có một hoặc nhiều tầng hầm. Thích hợp hơn cho các

công trình có quy mô lớn, nhiều tầng hầm và địa chất phức tạp.

2.4.3. Quy trình thi công

− Bước 1: Thi công cọc khoan nhồi hoặc cọc ép trên toàn mặt bằng công trình. Đồng

thời tiến hành thi công các cọc Kingpost ( thông thường Kingpost được thả cắm sâu vào

trong cọc khoan nhồi)

− Bước 2: Thi công tường trong đất

− Bước 3: Thi công đào đất tầng hầm và hố móng tới cao độ thiết kế kết hợp thi công

hệ chống hoặc neo tường cừ (nếu có)

− Bước 4: Thi công đài móng, tường tầng hầm



Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011

10



Trang



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



− Bước 5: Thi công các tầng từ dưới lên, kết hợp công tác dỡ bỏ các hệ văng chống

(nếu có)

2.4.4. Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

- Thân tường có độ cứng lớn, tính tổng thể tốt, do đó biến dạng của kết cấu của

móng đều rất ít.

- Thích hợp trong các điều kiện loại đất : Trong các lớp đá cuội hoặc khi phải tầng

nham phong hoá thì cọc bản thép rất khó thi công, nhưng lại có thể dùng tường liên tục

trong đất để thi công nếu như có các loại máy đào thích hợp.

- Có thể giảm bớt ảnh hưởng môi trường trong khi thi công công trình. Khi thi công

chấn động ít, tiếng ồn thấp, ít ảnh hưởng tới các công trình xây dựng lân cận xung quanh

và dễ khống chế về biến dạng.

- Có thể thi công theo phương pháp ngược, có thể tăng nhanh tốc độ thi công hạ thấp

giá thành xây dựng công trình.

Nhược điểm:

- Việc xử lý bùn thải không những làm tăng chi phí cho công trình khi mà kỹ thuật

phân ly bùn không hoàn hảo hoặc xử lý không thoả đáng sẽ làm cho môi trường bị ô

nhiễm.

- Vấn đề sụt lở thành hố đào. Khi mực nước ngầm dâng lên nhanh mà mặt dung dịch

giữ thành giảm mạnh, trong tầng trên có kẹp lớp đất cát tơi xốp, mềm yếu, việc quản lý thi

công không thoả đáng...đều có thể dẫn đến sụt lở thành móng, lún mặt đất xung quanh...

2.4.5. Một số bài toán cần quan tâm

− Bài toán 1: Tính toán đào đất tầng hầm

− Bài toán 2: Tính toán bền và ổn định của tường vây

− Bài toán 3: Tính toán bền và ổn định của hệ giằng chống hoặc neo (nếu có)

− Bài toán 4: Kiểm tra ổn định của nền đất và các công trình lân cận

− Bài tóan 5: Tính toán hạ thấp mực nước ngầm và đẩy trồi hố móng (nếu mực nước

ngầm cao)

2.5.



Phương pháp tường chắn bằng cọc xi măng đất trộn sâu



2.5.1. Giới thiệu chung

Cọc xi măng đất hay cọc vôi đất là phương pháp dùng máy tạo cọc để trộn cưỡng

bức xi măng, vôi với đất yếu. Ở dưới sâu, lợi dụng phản ứng hoá học - vật lý xảy ra giữa xi

mưng (vôi) với đất, làm cho đất mềm đóng rắn lại thành một thể cọc có tính tổng thể, tính

ổn định và có cường độ nhất định.

Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011

11



Trang



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



Ví dụ: Tại công trình Ocean Park (số 1 - Đào Duy Anh - Hà Nội) đã dùng tường cừ

bằng cọc xi măng đất sét. Địa hình khu đất trước khi xây dựng tương đối bằng phẳng, phần

lớn khoảng lưu không có chiều rộng trên 5m. Chiều sâu hố móng cần đào: phần giữa sâu

7.8m; phần lớn sâu 6.5m.



Giải pháp chắn giữ hố đào bằng cọc xi măng đất chộn sâu

2.5.2. Phạm vi áp dụng

− Có thể áp dụng cho công trình có mặt bằng rộng hoặc chật hẹp, và thích hợp hơn

cho các công trình mặt bằng chật hẹp.

− Áp dụng cho các công trình có một hoặc nhiều tầng hầm.

2.5.3. Quy trình thi công

− Bước 1: Thi công cọc khoan nhồi hoặc cọc ép trên toàn mặt bằng công trình. Đồng

thời tiến hành thi công các cọc Kingpost ( thông thường Kingpost được thả cắm sâu vào

trong cọc khoan nhồi) (nếu có)

− Bước 2: Thi công cọc đất ximăng

− Bước 3: Thi công đào đất tầng hầm và hố móng tới cao độ thiết kế kết hợp thi công

hệ chống hoặc neo tường cừ (nếu có)

− Bước 4: Thi công đài móng, tường tầng hầm

− Bước 5: Thi công các tầng từ dưới lên, kết hợp công tác dỡ bỏ các hệ văng chống

(nếu có)

2.5.4. Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011

12



Trang



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



Khả năng xử lý sâu (đến 50m), thích hợp với các loại đất yếu (từ cát thô cho đến bùn

yếu), thi công được cả trong điều kiện nền ngập sâu trong nước hoặc điều kiện hiện trường

chật hẹp....

Nhược điểm:

Chất lượng của kết cấu tường chắn giữ phụ thuộc nhiều vào công nghệ thi công và

chất lượng thi công.

3.



CÁC GIẢI PHÁP GIỮ ỔN ĐỊNH CHO KẾT CẤU CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO



3.1.



Giữ ổn định bằng đào ta luy và gia cố vách hố đào



− Phương pháp này được áp dụng cho các công trình tầng hầm mà ở đó mặt bằng thi

công rộng, không chịu ảnh hưởng của các công trình lân cận.

− Theo phương pháp này toàn bộ mặt bằng công trình sẽ được đào mở, để giữ ổn định

cho thành hố đào có thể dùng phương án:

• Đào taluy vách hố đào:

+ Tùy thuộc vào địa chất, địa hình và chiều sâu hố đào và các tính toán cụ thể để

quyết định mái dốc ta luy.

+ Trong trường hợp địa chất phức tạp hoặc chiều sâu đào lớn có thể đào thành 2 mái

ta luy giật cấp có cơ.

+ Mái taluy có thể được gia cố hoặc phủ để tăng khả năng ổn định cũng như chống

lại các tác động củ môi trường.

• Dùng bê tông phun kết hợp lưới thép:

+ Theo phương án này vách đất sau khi đào sẽ được gia cố bằng lưới thép và được

phun vào đó lớp vữa xi măng ở áp lực cao tạo ra độ bám dính tốt tăng khả năng ổn định

cho vách hố đào.

+ Vách hố đào có thể được đào ta luy hoặc không

3.2.



Giữ ổn định bằng hệ giằng chống thép hình



Số lượng tầng thanh chống có thể là 1 tầng chống, 2 tầng chống hoặc nhiều hơn tuỳ

theo chiều sâu hố đào, dạng hình học của hố đào và điều kiện địa chất, thuỷ văn trong

phạm vi chiều sâu tường vây.

Với các công trình tầng hầm có bề rộng mặt bằng nhỏ có thể không cần các cột

chống tạm, với các công trình có mặt bằng rộng hệ giằng chống thông thường được liên kết

với cột chống tạm cũng là các thép hình được đặt sẵn trong các cọc khoan nhồi.



Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011

13



Trang



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA SAU ĐẠI HỌC



CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI



a. Ưu điểm: trọng lượng nhỏ, lắp dựng và tháo dỡ thuận tiện, có thể sử dụng nhiều

lần. Căn cứ vào tiến độ đào đất có thể vừa đào, vừa chống, có thể làm cho tăng chặt nếu có

hệ thống kích, tăng đơ rất có lợi cho việc hạn chế chuyển dịch ngang của tường.

b. Nhược điểm: độ cứng tổng thể nhỏ, mắt nối ghép nhiều. Nếu cấu tạo mắt nối

không hợp lý và thi công không thoả đáng và không phù hợp với yêu cầu của thiết kế, dễ

gây ra chuyển dịch ngang và mất ổn định của hố đào do mắt nối bị biến dạng.



Chuyên đề 5A - Cao học ĐKT 09/2011

14



Trang