Xây dựng nhà có tầng hầm ở Việt Nam

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 1
Lời nói đầu
-----------***-----------

Kể từ khi đất nước ta chuyển sang cơ chế thị trường cùng với chính sách mở cửa
làm cho nền kinh tế nước ta khởi sắc nhanh chóng và đã đạt được những thành tựu
rất to lớn, đời sống của người dân đã được cải thiện và nâng lên đáng kể, bộ mặt đất
nước đã thay đổi từng ngày. Hoà theo nhịp tiến chung của xã hội thì ngành Xây
dựng cơ bản cũng bước những bước tiến dài so với thời kỳ bao cấp. Ngày nay chúng
ta đã có khả năng thiết kế và thi công các nhà cao tầng, các cây cầu hiện đại. Đội
ngũ những người làm kỹ thuật của chúng ta được trang bị đầy đủ kiến thức và có đủ
kinh nghiệm để đảm đương những công trình lớn phức tạp. Khắp mọi miền đất nước
đã xuất hiện nhiều toà nhà cao tầng, kiến trúc hiện đại được xây dựng bằng kỹ thuật
xây dựng tiên tiến nhất. Nhiều toà nhà cao tầng được thiết kế từ 2-->4 tầng hầm
nhằm giải quyết những yêu cầu thực tế do chúng đặt ra. Số nhà cao tầng có tầng
hầm đã được xây dựng ở Việt Nam tuy chưa nhiều nhưng nó cũng đánh dấu một
bước phát triển của công nghệ thi công tầng hầm ở Việt Nam. Chúng ta ai cũng biết
việc xây dựng các công trình ngầm nói chung là phức tạp vì nó phụ thuộc rất nhiều
vào địa chất nơi công trình được xây dựng, phụ thuộc vào thiết bị, máy móc cũng
như trình độ kỹ thuật, tay nghề của đội ngũ công nhân, cán bộ kỹ thuật. Đối với
chúng ta thì công nghệ thi công tầng hầm là khá mới mẻ, đặc biệt khi công nghệ đó
là "Thi công từ trên xuống". Vấn đề này hiện nay được rất nhiều nhà thầu và các
chuyên gia xây dựng quan tâm đặc biệt vì theo xu thế phát triển của đất nước thì số
lượng nhà cao tầng có tầng hầm ở Việt Nam sẽ ngày một tăng nhanh, cũng như
chiều sâu của tầng hầm sẽ khá lớn, đòi hỏi phải có được một quy trình công nghệ
cho thi công tầng hầm. Trong luận văn này, chúng tôi cũng mạnh dạn hệ thống lại
các yêu cầu cần giải quyết trong quá trình thi công tầng hầm (theo phương pháp
truyền thống cũng như theo phương pháp "Top-down"), có đề xuất một số giải pháp
hệ chống đỡ tạm cho tầng hầm cũng như các mối nối trong hệ kết cấu của tầng hầm.
Các vấn đề chúng tôi nêu ra mới chỉ dừng lại ở mức độ lý thuyết mà chưa qua kiểm
chứng thực nghiệm vì rằng có quá ít công trình dạng này được thi công tại Việt
Nam. Hy vọng rằng đây sẽ là bước mở đầu để tiến tới lập ra được một quy trình xây
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 2
dựng hay một chỉ dẫn kỹ thuật cho công tác thi công tầng hầm theo phương pháp
"Top-down".

Vì trình độ có hạn và tài liệu rất ít ỏi nên chắc chắn rằng luận văn còn nhiều vấn
đề chưa đề cập hoặc chưa được giải quyết thoả đáng. Kính mong được sự quan tâm
góp ý của các giáo sư tiến sỹ và các chuyên gia về lĩnh vực này.

Trong quá trình làm luận văn chúng tôi được sự giúp đỡ góp ý rất quý báu của các
cán bộ giảng dạy Bộ môn công nghệ và tổ chức xây dựng đặc biệt là thầy hướng dẫn
Tiến sỹ Nguyễn Đình Thám. Chúng tôi xin cám ơn các cán bộ giảng dạy trẻ trong
Bộ môn đã nhiệt tình giúp đỡ chúng tôi hoàn thành luận văn đúng thời hạn.

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2002

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 3

chương I : tình hình xây dựng nhà có tầng hầm ở việt nam

1. Khái niệm về tầng hầm :

Trong các công trình xây dựng dân dụng nhà nhiều tầng trên thế giới, người ta quy định phần
tầng nhà là từ cao trình mặt đất tự nhiên trở lên. Nhà nhiều tầng có thể hiểu là từ 4 tầng trở lên,
khi số tầng lên đến vài chục tầng thì người ta gọi đó là nhà cao tầng. Khái niệm cao tầng hiện
nay tạm định lượng như nhà cao dưới 9 tầng gọi là nhà thấp tầng. Nhà từ 10 đến 24 tầng gọi là
nhà cao trung bình. Nhà có từ 25 tầng trở lên được gọi là nhà cao tầng.

Trong khu nhà cao tầng bao gồm tầng trệt (Tầng 1) sàn của nó nằm ngang trên mặt đất, tiếp
theo là các tầng 2,3,4... có độ cao sàn dương. Còn những tầng tiếp theo ở thấp hơn so với mặt
đất (nằm dưới tầng trệt) đều được gọi là tầng hầm.

Tầng hầm có thể nửa nổi nửa chìm hoặc nằm hoàn toàn trong lòng đất. Thường ở những toà
nhà cao tầng thì tầng hầm gồm 2 tầng trở lên, tầng hầm trên cùng có thể là nửa nổi nửa chìm
một khi ta muốn tận dụng sự thông gió, chiếu sáng tự nhiên, số lượng tầng hầm. Số lượng tầng
hầm cho nhà nhiều tầng chủ yếu phụ thuộc vào ý đồ sử dụng của chủ đầu tư, tuy nhiên nó cũng
phụ thuộc vào chiều cao của công trình và nền đất dưới công trình cũng như kỹ thuật xây dựng
tầng hầm hiện tại.

2. Xu hướng phát triển nhà có tầng hầm :

Nhà có tầng hầm đã có từ lâu trên thế giới, nó trở thành phổ biến và gần như là một thông lệ
khi xây dựng nhà nhiều tầng. ở châu Âu do đặc điểm nền đất tương đối tốt, mực nước ngầm
thấp, kỹ thuật xây dựng tiên tiến và cũng do nhu cầu sử dụng nên hầu như nhà nhiều tầng nào
cũng có tầng hầm, thậm chí các siêu thị chỉ có 2-3 tầng nhưng có tới 2-3 tầng hầm. Công nghệ
này còn được dùng để thi công các ga ngầm dưới lòng đường, đường cao tốc ngầm ở Paris.

Việc xây dựng tầng hầm trong nhà nhiều tầng là điều rất bình thường nó trở nên qua quen
thuộc mỗi khi thiết kế và thi công vì nó giải quyết được các vấn đề phát sinh do nhà nhiều tầng
đặt ra.

ở châu á nói chung có nhiều số nhà nhiều tầng có tầng hầm chưa phải là nhiều, nhưng ở một
số nước và vùng lãnh thổ như Hồng Kông, Đài Loan, Hàn Quốc... thì số lượng nhà nhiều tầng
có tầng hầm chiếm tỉ lệ khá cao, số lượng tầng hầm trong các nhà từ 1 đến 4 tầng hầm.

ở Việt Nam ta, nhà nhiều tầng có tầng hầm cũng chỉ mới xuất hiện gần đây tại nhũng công
trình liên doanh với nước ngoài hoặc các công trình vốn 100% vốn nước ngoài. Ta có thể kể đến
một số công trình có tầng hầm ở TP. Hồ Chí Minh và thử đô Hà Nội, nhưng số tầng hầm mới ở
mức từ 1 - 2 tầng hầm.

Dưới đây là bảng thống kê ví dụ về nhà cao tầng có tầng hầm ở Việt Nam và thế giới. :

tt Công trình Số tầng nổi Số tầng hầm Độ sâu đào(m)
1
2
3
4
5
Thư viện Anh Quốc
Commerce Bank - Frankfruit
Central Plaza - Hồng Kông
Chi Thong - Đài Loan
Chung Wei - Đài Loan
7
56
75
14
20
4
3
3
3
4
23
12
16
13,6
14,7
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 4
6
7
8
9
10
Tai Pao - Đài Loan
Chung Yian
Sen Jue - Đài Loan
Trung tâm sách - Hà Nội
Vietcombank - Hà Nội
Sun way Hotel - Hà Nội
27
19
17
6
22
11
4
3
3
1
2
2
16,2
16,2
12,5
4,6
11,0
11,0

Qua bảng thí dụ trên ta thấy các công trình thường có thống kê từ 1 --> 4 tầng hầm, chiều sâu
hố đào từ 5m --> 10m. Tất nhiên trong tương lai sẽ có những nhà có tầng hầm sâu hơn hiện nay
do nhu cầu và công nghệ xây dựng phát triển đủ để có thể thi công được và bảo đảm yêu cầu về
chất lượng.

Tầng hầm trong các nhà cao tầng sẽ là vấn đề quen thuộc trong ngành xây dựng trên thế giới
kể cả các nước đang phát triển, nó sẽ rất phù hợp cho các thành phố tương lai được thiết kế hiện
đại, đảm bảo được yêu cầu về môi sinh, môi trường và đáp ứng sở thích của con người như là
nhà có vườn treo, thành phố thông thoáng 3 chiều hay những căn hộ được thiết kế theo dạng
"biệt thự" trong các nhà nhiều tầng. Ta có thể nói rằng tầng hầm trong nhà nhiều tầng là một
nhu cầu khách quan vì nó có những ưu việt ta phải tận dụng.

3. Sự cần thiết của tầng hầm trong nhà nhiều tầng :

a. Do nhu cầu sử dụng :

Ngay từ lâu ở các nước công nghiệp phát triển, nhu cầu về nhà cửa tăng nhanh, các phương
tiện giao thông cũng tăng đáng kể cộng với mức sống khá cao đã kéo theo một loạt các hoạn
động dịch vụ, trong khi đó diện tích để xây dựng lại hạn hẹp vì thế việc ra đời của nhà nhiều
tầng là hiển nhiên. Một khi nhà nhiều tầng ra đời, nó đòi hỏi xã hội phải đáp ứng những nhu
cầu do bàn thân nó sinh ra. Nói một cách khác đi, đó chính là nhu cầu của cư dân sống trong
các khu nhà đó. Vì thế việc xây dựng tầng hầm đã ra đời và phát triển mạnh nhằm :
Làm kho chứa hàng hoá phục vụ sinh hoạt của cư dân trong toà nhà.
Làm tầng phục vụ sinh hoạt công cộng như bể bơi, cửa hàng, quán bar...
Làm gara ô tô, xe máy.
Làm tâng kỹ thuật để giải quyết các vấn đề điều hoà không khí, xử lý nước thải, lắp đặt
máy móc phục vụ giao thông (thang máy), cấp nhiệt...
Làm nơi cư trú tạm thời khi có sự cố xảy ra như chiến tranh.
ở các ngân hàng, kho bạc nó còn là nơi cất trữ tài liệu mật, tiền bạc, vàng, đá quý và
các tài sản có giá trị cao của quốc gia.

* ở Việt Nam : Tình hình cũng không ngoài xu hướng phát triển của thế giới, chỉ có điều là
ta luôn đi sau vài thập niên so với các nước tiên tiến. Cho mãi tới những năm chín mươi của
thế kỷ trước các toà nhà nhiều tầng mới được xây dựng tại TP. Hồ Chí Minh và Hà Nội, đi
kèm theo nó là các tầng hầm được thiết kế, thi công theo các kỹ thuật tiên tiến nhất. Ngày
nay, nhu cầu và xu thế của tầng hầm đã là quá rõ ràng đối với nhà nhiều tầng. Sự ra đời của
nó hoàn toàn nhằm đáp ứng nhu cầu vừa nêu trước.

b. Về mặt nền móng :

Ta thấy nhà nhiều tầng thường có tải trọng rất lớn ở chân cột, nó gây ra áp lực rất lớn lên
nền và móng, vì vậy khi làm tầng hầm ta đã giảm tải cho móng vì một lượng đất khá lớn trên
móng đã được lấy đi, hơn nữa khi có tầng hầm thì móng được đưa xuống khá sâu, móng có
thể đặt vào nền đất tốt, cường độ của nền tăng lên (Khi ta cho đất thời gian chịu lực). Thêm
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 5
vào đó tầng hầm sâu nếu nằm dưới mực nước ngầm, nước ngầm sẽ đẩy nổi công trình lên
theo định luật Acsimet như thế nó sẽ giảm tải cho móng công trình và đồng thời cũng giảm
lún cho công trình.

c. Về mặt kết cấu :

Đối với nhà nhiều tầng không có tầng hầm, độ sâu ngàm vào đất là nông (từ 2-3m), độ ổn
định của công trình không cao do trọng tâm của công trình ở trên cao. Khi nhà có tầng hầm,
trọng tâm của công trình sẽ được hạ thấp làm tăng tính ổn định tổng thể của công trình. Hơn
nữa, tường, cột, dầm sàn của tầng sẽ làm tăng độ ngàm của công trình vào đất, tăng khả năng
chịu lực ngang như gió, bão, lụt động đất...

d. Về an ninh quốc phòng :

Tại trụ sở các cơ quan, công sở có tầng hầm thì nó sẽ được sử dụng làm nơi cất giữ tiền bạc
kim loại quý.... Còn ở những khu định cư thì tầng hầm sẽ là nơi tránh bom đạn tốt nhất cho cư
dân mỗi khi xảy ra chiến tranh.

4. Kết luận

Qua đây ta có thể khẳng định việc thiết kế, xây dựng các công trình dân dụng có tầng hầm ở
Việt Nam là cần thiết. Chúng ta đã, đang và sẽ xây dựng nhiều toà nhà có tầng hầm để phục vụ
dân sinh. Điều này chúng ta sẽ hoàn toàn làm được vì chúng ta có đội ngũ các Kiến trúc sư, Kỹ
sư thiết kế, Kỹ sư thi công có đủ năng lực, tiếp cận và cập nhật được các kiến thức thực tế trên
thế giới cũng như máy móc thi công và công nghệ thi công tiên tiến.

Trong giới hạn luận văn này, chúng tôi chỉ muốn đề cập đến lĩnh vực kỹ thuật và tổ chức thi
công nhà có tầng hầm theo các phương pháp truyền thống và đặc biệt đi sâu về phương pháp thi
công "Thi công từ trên cao xuống" còn gọi là phương pháp "TOP DOWN".
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 6
chương II : Công nghệ thi công tầng hầm trong nhà nhiều tầng

Việc thi công tầng hầm luôn đi đôi với việc thi công đất vì tầng hầm nằm dưới mặt đất. Ngày nay
với công nghệ thi công đất đã có rất nhiều tiến bộ chủ yếu nhờ vào các máy móc thiết bị thi công
hiện đại và các quá trình thi công hợp lý cho phép thi công được những công trình phức tạp, ở
nhũng địa hình khó khăn. Để tiện cho việc so sánh, ta có thể hệ thống các công nghệ thi công
chính như sau đây :

b. Xây nhà
Hình 1
a. Đào đất


1. Phương pháp đào đất trước sau đó thi công nhà từ dưới lên :

Đây là phương pháp cổ điển được áp dụng khi chiều sâu hố đào không lớn, thiết bị thi công
đơn giản. Toàn bộ hố đào được đào đến độ sâu thiết kế (Độ sâu đặt móng), có thể dùng phương
pháp đào thủ công hay đào máy phụ thuộc vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn,
vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào khối lượng đất cần đào và nó còn phụ
thuộc vào thiết bị máy móc, nhân lực của công trình. Sau khi đào xong, người ta cho tiến hành
xây nhà theo thứ tụ bình thường từ dưới lên trên, nghĩa là từ móng lên mái. Để đảm bảo cho hệ
hố đào không bị sụt lở trong quá trình thi công người ta dùng các biện pháp giữ vách đào theo
các phương pháp truyền thống nghĩa là ta có thể đào theo mái dốc tự nhiên (Theo góc của
đất). Hoặc nếu khi mặt bằng chật hẹp không cho phép mở rộng ta luy mái dốc hố đào thì ta có
thể dùng cừ để giữ tường hố đào.

Ưu điểm của phương pháp này là thi công đơn giản, độ chính xác cao, hơn nữa các giải pháp
kiến trúc và kết cấu cho tầng hầm cũng đơn giản vì nó giống phần trên mặt đất. Việc xử lý
chống thấm cho thành tầng hầm và việc lắp đặt hệ thống mạng lưới kỹ thuật cũng tương đối
thuận tiện dễ dàng. Việc làm khô hố móng cũng đơn giản hơn, ta có thể dùng bơm hút nước từ
đáy móng đi theo hố thu nước đã được tính toán sẵn.

Nhược điểm của phương pháp này là : khi chiều sâu hố đào lớn sẽ rất khó thực hiện, đặc biệt
khi lớp đất bề mặt yếu. Khi hố đào không dùng hệ cừ thì mặt bằng phải rộng đủ để mở taluy cho
hố đào. Xét về mặt an toàn cho các công trình lân cận hay cho những công trình xây chen thì
biện pháp này không khả thi, còn xét về chiều sâu hố đào khi quá lớn nếu dùng biện pháp này ta
sẽ phải cử thành nhiều đợt, nhiều bậc và độ ổn định cũng như an toàn cho thi công ta phải bàn
đến.

Qua thực tế ta có thể đưa ra các phương án giữ vách hố đào theo phương pháp thi công cổ
điển như :
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 7

- Đào đất theo độ dốc tự nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng khi hố đào không sâu, với đất
dính, góc ma sát trong lớn, mặt bằng thi công rộng rãi đủ để mở taluy mái dốc hố đào và để
thiết bị thi công cũng như chứa đất được đào lên.

- Dùng ván cừ đặt thành nhiều tầng (Không chống). Hố đào được đào thành nhiều bậc, mở
rộng phía trên áp dụng cho trường hợp khi ván cừ không đủ dài để chống một lần hoặc khi hố
đào quá sâu, thi công đào đất bằng phương pháp thủ công và khi có yêu cầu hố đào phải
thông thoáng để thi công tầng hầm.

- Dùng ván cừ có chống hoặc có neo, hố đào được đào thẳng đứng. Dùng cừ có chống khi
cột chống không ảnh hưởng đến thi công tầng hầm, còn khi có sự đòi hỏi thoáng đãng trong
hố đào để thi công tầng hầm ta phải dùng neo, neo này được neo trên mặt đất. Loại ván cừ có
chống hoặc neo dùng khi áp lực đất lớn.


b. Đào đất có cừ không chống
H : Chiều sâu hố đào
h : Chiều sâu ngàm của cừ
Hình 2
d. Ván cừ giữ vách hố đào
không chống dùng khi các cột
chống không ảnh huởng đến thi
công tầng hầm
e. Ván cừ giữ vách có neo khi
cần thông thoáng cho hố đào
khi thi công tầng hầm
c. Hố đào đào thành nhiều tầng
có cừ chắn không chống

a. Đào đất theo mái dốc
tự nhiên


Thiết bị thi công đào đất : Đối với các loại hố đào ta vừa kể trên, việc thi công đào đất có thể
được tiến hành bằng cơ giới hay thủ công. Với phương pháp thi công cơ giới ta có thể dùng các
loại máy đào một gầu. Cụ thể là khi chiều sâu hố đào H 4m, ta dùng máy đào gầu nghịch
dung tích gầu phổ biến là 0,15m
3
đến 0,5m
3
nó có ưu điểm là đứng trên đào xuống thấp nên có
thể đào những nơi có nước và việc đưa vật liệu lên ô tô là dễ dàng, nhanh gọn. Khi nước ngầm ở
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 8
thấp hơn cao trình máy đứng ta có thể dùng máy đào gầu thuận, nó có thể đào được những hố
đào khá sâu rất thích hợp khi kết hợp với đào và đổ đất lên xe vận chuyển đi. Tuy nhiên loại
máy này yêu cầu đường đi cho xe ô tô vận chuyển phải di chuyển liên tục tốn công làm đường.
Ngoài hai loại máy chính trên người ta còn có thể sử dụng máy đào gầu dây và máy đào gầu
ngoạm. Với máy đào dây thích hợp nhất khi đào móng sâu có nước, loại này năng suất thấp so
với máy đào gầu thuận và gầu nghịch. Với máy đào gầu ngoạm thì sử dụng để đào những hố
đào thẳng đứng, nó dùng để đào trong lòng giếng, đào hố sâu có thành cọc ván cừ hay tường
chắn. Nó chỉ thích hợp cho đất hạt yếu hoặc đất hạt rời. Khi đào chỗ đất rắn ta phải làm tơi đất
trước.

Với những công trình mà khối lượng đào đất không lớn, hố đào không sâu (<500m
3
) người ta
thiên về đào bằng thủ công. Dụng cụ để đào là các dụng cụ cổ truyền như cuốc, xẻng, mai, cuốc
chim, kéo cắt đất, choòng, búa. Để vận chuyển đất người ta dùng quang gánh, xe cút kít một
bánh, xe cải tiến, đường goòng.... Để thi công đạt năng suất cao người ta phải chọn dụng cụ
thích hợp đồng thời cũng phải tìm cách giảm khó khăn cho thi công như tìm cách giảm khó
khăn cho thi công cũng như làm tăng hoặc giàm độ ẩm của nền đất hoặc làm khô mặt bằng....

Sau khi đã thi công xong phần đào đất móng, người ta tiến hành thi công nhà theo các phương
pháp thông thường như ta đã biết, nghĩa là thi công móng nhà sau đó tiến hành đến phần thân
nhà.

2. Thi công tường nhà làm tường chắn đất.

ở mục II.1 ta đã trình bày các phương pháp thi công đất truyền thống nhưng nó chỉ thích hợp
cho những tầng hầm có chiều sâu không lớn, mặt bằng thi công rộng rãi và cách xa các công
trình có sẵn còn đối với những công trình xây chen như ở thành phố Hà Nội và TP. Hồ Chí
Minh với nhũng nàh nhiều tầng có từ 1 --> 3 tầng hầm trở lên thì việc áp dụng các phương pháp
truyền thống là không khả thi và kém về hiệu quả về kinh tế, chính vì lẽ đó người ta đưa ra một
trình tự thi công như sau : Trước khi thi công đào đất người ta tiến hành thi công phần tường bao
của tầng hầm trước sau đó tiến hành đào đất trong lòng tường bao này đến đáy tầng hầm (đáy
móng). Trường hợp móng của công trình là cọc khoan nhồi thi người ta cũng tiến hành thi công
cọc cùng lúc với tường bao. Phần kết cấu chính của tầng hầm cũng như của công trình được thi
công từ dưới lên trên, từ móng đến mái (Bottom-up). Ta có thể gọi đây là phương pháp thi công
tường trong đất.

Phương pháp này có ưu điểm rất lớn là không cần dùng ván cừ để giữ vách hố đào. Trình tự
thi công công trình vẫn theo thứ tự như xưa tức là xây từ dưới xây lên. Để áp dụng được phương
pháp này thì tường bao của công trình phải được thiết kế bảo đảm chịu được tải trọng do áp lực
đất gây ra với nó đồng thời nó đủ điều kiện để thi công tường bao bằng phương pháp "cọc
barret".

Nhược điểm của nó là thời gian thi công dài và phải thi công xong tường bao, cọc (nếu có) rồi
mới đến đào đất và xây công trình. Nếu trường hợp tường bao không tự chịu áp lực thì ta phải có
biện pháp chống tường bằng các hệ chống đỡ hoặc bằng neo bê tông.

Trên hình 3 trình bày 3 giai đoạn thi công theo phương pháp tường trong đất từ dưới lên : Giai
đoạn đầu (Hình 3a) ta tiến hành thi công tường trong đất từ dưới lên, giai đoạn 2 (Hình 3b) ta
tiến hành đào đất trong lòng tường bao và giai đoạn 3 (Hình 3c) ta tiến hành thi công tầng hầm
tự dưới lên.

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 9
Đào đất
b)a)
c)


* Các phương pháp chống tường bao : Tường bao ở đây có chiều sâu khá lớn, chịu áp lực
đất cũng khá lớn nên các phương pháp chống đơn giản ở mục II.1 không áp dụng được, nếu có
thì độ tin cậy cũng không cao. Vì vậy ta phải dùng các biện pháp chống tường bao như sau :

a) Dùng hệ đào và cột chống văng giữa các tường đối diện (Hình 4a). Hệ dầm này thường
làm bằng thép hình gồm các xà ngang, dầm văng và cột chống xà ngang tỳ lên tường,
tương chịu áp lực đất (chịu uốn). Dầm văng là bộ phận chịu lực chính (chịu nén) làm
nhiệm vụ chống giữ các tường đối diện. Cột chống có nhiệm vụ giữ cho dầm văng ổn định
(giảm chiều dài tính toán).
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 10
a2. Mặt cắt A-A. Hệ giằng chống
a1. Mặt bằng hệ chống hố đào bằng hệ dầm cột
bằng thép hình
Cột chống
Hình 4.a
Tường bao
Thanh chống
Thanh giằng
Dầm đỡ
Tường bao
Cột chống
bằng thép
hình
Dầm đỡ
A
A

Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ tính toán, xung quanh rất tốn vật liệu làm
xà, dầm, cột (có thể thu hồi 100%). Tuy nhiên nhược điểm của nó là chiếm không gian
trong hố đào, khi thi công, dễ bị uốn vướng gây khó khăn cho qúa trình thi công tầng hầm.
Khi tầng hầm được thi công xong thì hệ chống đỡ này sẽ được dỡ đi và áp lực ngang sẽ
chuyển vào khung nhà (tầng hầm chịu). Khi chiều ngang công trình lớn thì hệ chống đỡ trở
nên phức tạp vì khoảng cách giữa các tường đối diện quá lớn.

b) Để khắc phục nhược điểm của phương pháp trên người ta dùng neo bê tông để giữ
tường bao (Hình 4b). Phương pháp này được áp dụng khi ta cần không gian để thi công
trong lòng hố đào. Việc đặt neo tuỳ thuộc vào lực căng mà có thể neo trên mặt đất hay neo
ngầm vào trong đất. Trường hợp neo ngầm, khi đào đến đâu người ta khoan xuyên qua
tường bao để chôn neo và cố định neo vào tường. Với phương pháp này tường giữ với ứng
lực trước nên hầu như là ổn định hoàn toàn. Khi tầng hầm đã được xây dựng xong, tường
được giữ bởi hệ kết cấu tầng hầm, lúc này neo sẽ được dỡ đi hoặc để lại tùy theo sự thoả
thuận của chủ đầu tư với các công trình bên cạnh. Nếu tường bao hở (không liên kết với kết
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 11
cấu tầng hầm) thì các neo sẽ vẫn được giữ nguyên và làm việc lâu dài, lúc này nó cần được
bảo vệ cẩn thận.
đang xây dựng
Tầng hầm
hầm
Đáy tầng
Neo
Mực nước ngầm
Dây neo
Đất tự nhiên
Hình 4b : Chống tường bao bằng hệ neo ngầm

Ta thấy cả hai trường hợp neo và chống đều thi công song song với công việc đào đất. Đào
đến đâu đặt neo hay đặt cột chống tới đó. Phương pháp này tường bao hầu như không chuyển vị
áp lực đất tác dụng lên tường là áp lực tĩnh.

So sánh giữa hai phương pháp ta có thể kết luận phương pháp dùng cột dầm để chống đỡ hố
đào dễ thực hiện song nó sẽ gây nhiều cản trở cho thi công trình tầng hầm, chỉ cần những sơ
suất nhỏ có thể xẩy ra sự cố đáng tiếc. Với phương pháp dùng neo ngầm đảm bảo một mặt bằng
thi công rộng rãi, thoáng đãng song nó đòi hỏi phải có thiết kế tính toán neo và phải có đủ thiết
bị để thi công neo như bơm bê tông, neo ứng lực trước... phương pháp này cho giá thành khá cao
chỉ nên áp dụng ở những công trình thực sự cần thiết đến hệ neo này.

3. Phương pháp gia cố nền trước khi thi công hố đào :

Khi công trình được thi công ở những vùng đất cát, việc đào đất sẽ gặp khó khăn vì cát sẽ lở.
Ngoài những biện pháp chống đỡ thành hố đào như đã nêu ở trên ta cũng có thể áp dụng phương
pháp gia cố nền hố đào trước khi đào đất. Nó thích hợp cho công trình co mặt bằng thi công
rộng và chiều sâu hố đào không lớn.
Nội dung của phương pháp này là trước khi thi công đào đất người ta dùng khoan và bơm cao
áp phụt vữa xi măng vào nền đất xung quanh hố đào. Khi vữa xi măng rắn chắc sẽ làm cho nền
đất có cường độ tăng lên cụ thể là tăng hệ số dính C và góc ma sát trong của nền đất. Với biện
pháp gia cố này hố đào có thể đào thẳng đứng hoặc nghiêng theo góc khá lớn.
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 12
Đào
được bơm xuống
Vữa XM-cát đã
Bơm xi măng cát
Hình 6 : Gia cố hố đào trước khi đào móng
Bơm xi măng cát


Ưu điểm của phương pháp này là thi công đơn giản, giá thành thấp, tạo mặt bằng thi công
thoáng không bị vướng bởi hố chống.

Nhược điểm:
Khó xác định chính xác các thông số của nền sau khi gia cố.
Độ tin tưởng thấp.
Đòi hỏi phải có mặt bằng xung quanh rộng để gia cố vung có nguy cơ trượt.

4. Phương pháp thi công từ trên xuống (Top-down) :

ở phần trên chúng ta đã trình bày phương pháp thi công tường chắn bằng phương pháp
"Bottom-up" nghĩa là thi công từ dưới lên theo các phương pháp truyền thống. Trong phương
pháp này để giữ cho tường chắn ổn định không bị biến dạng người ta sử dụng hệ cột dầm chống
đỡ hoặc dùng neo ngầm. Cả hai phương pháp đều bộc lộ một nhược điểm rất lớn là chi phí cho
công tác chống đỡ và neo khá cao, kéo dài thi công và đòi hỏi các thiết bị tiên tiến. Để khắc
phục nó, người ta đưa ra phương pháp thi công từ trên xuống (Top-down). Bản chất của phương
pháp này là :

Bước 1 : Thi công tường trong đất và cọc khoan nhồi trước. Cột của tầng hầm cũng được thi
công cùng cọc nhồi đến cốt mặt nền.

Bước 2 : Người ta tiến hành đổ sàn tầng trệt ngang trên mặt đất tự nhiên. Tầng trệt được tỳ lên
tường trong đất và cột tầng hầm. Người ta lợi dụng luôn các cột đỡ cầu thang máy, thang bộ,
giếng trời làm cửa đào đất và vận chuyển đất lên đồng thời cũng là cửa để thi công tiếp các tầng
dưới. Ngoài ra nó còn là của để tham gia thông gió, chiếu sáng cho việc thi công đào đất... Khi
bê tông đạt cường độ yêu cầu, người ta tiến hành đào đất qua các lỗ cầu thang giếng trời cho
đến cốt của sàn tầng thứ nhất (1C) thì dừng lại sau đó lại tiếp tục đặt cốt thép đổ bê tông sàn
tầng 1C. Cũng trong lúc đó từ mặt sàn tầng trệt người ta tiến hành thi công phần thân nghĩa là từ
dưới lên. Khi thi công đến sàn tầng dưới cùng người ta tiến hành đổ bê tông đáy nhà liền với
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 13
đầu cọc tạo thành sản phẩm dưới cùng, có cũng là phần bản của móng nhà. Bản này còn đóng
vai trò chống thấm và chịu lực đẩy nổi của lực ácimét.

Có hai phương pháp thi công sàn tầng hầm :
Dùng hệ cột chống hầm đã thi công (tỳ lên cọc nhồi) để đỡ hệ dầm và sàn tầng hầm.

Dùng cột chống tạm (thường dùng tỏng thực tế là thép hình chữ I có gia cường đặt vào
cọc nhồi, sau khi thi công cột xong thì dỡ bỏ.

Mỗi phương án trên đều bộc lộ những ưu điểm và nhược điểm của nó, để áp dụng được phải
tính toán một cách chặt chẽ vì không những nó liên quan đến thi công mà cả giải pháp kết cấu
nữa.

ưu điểm của phương pháp Top-down :
Tiến độ thi công nhanh, qua thực tế một số công trình cho thấy để có thể thi công
phần thân công trình chỉ mất 30 ngày, trong khi với giải pháp chống quen thuộc mỗi
tầng hầm (kể cả đào đất, chống hệ dầm tạm, thi công phần bê tông) mất khoảng 45
đến 60 ngày, với nhà ó 3 tầng hầm thì thời gian thi công từ 3 --> 6 tháng.
Không phải chi phí cho hệ thống chống phụ.
Chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ kết cấu công trình có độ
bền và ổn định cao.
Không tốn hệ thống giáo chống, cốppha cho kết cấu dầm sàn vì sàn thi công trên mặt
đất.

Nhược điểm của phương pháp Top-down :
Kết cấu cột tầng hầm phức tạp.
Liên kết giữa dầm sàn và cột tường khó thi công.
Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hoá.
Thi công trong tầng hầm kín ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động.
Phải lắp đặt hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo

Dưới đây ta cụ thể hoá các bước thi công Top-down bằng hình vẽ với nhà nhiều tầng có 2
tầng hầm.

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 14
e1
c1
Sàn tầng hầm
Trong đất
Tường
Cọc nhồi
Giai đoạn 2 : Đổ sàn tầng trệt
Bê tông sàn
e1
e2
c2
c1
Giai đoạn 6 : Đổ bê tông tầng đáy + đài móng
Đổ bê tông sàn tầng e2
đổ bê tông tầng e1
Giai đoạn 4 : Đổ sàn tầng ngầm c1
Tường trong đất
Cọc nhồi
Đào
Tường
Cọc nhồi
Cọc nhồi
Trong đất
Tường
Trong đất
Đổ bê tông cột tầng e2
Giai đoạn 5 : Đào đất tầng hầm c2
Giai đoạn 3 : Đào đất tầng ngầm c1
và tường trong đất
Giai đoạn 1 : Thi công cọc nhồi



lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 15
chương II : các vấn đề kỹ thuật cần được giải quyết khi thi công
tầng hầm

Chúng ta, những người xây dựng đều thừa hiểu việc xây dựng các công trình dưới lòng đất
đều rất phức tạp và khó khăn, ví dụ như thi công đường hầm, tunnel hay đường cho tàu điện
ngầm... ở đây công việc của chúng ta là thi công tầng hầm cho nhà cao tầng tất nhiên là nó
cũng không quá phức tạp thi công đường hầm nhưng nó cũng đòi hỏi phải giải quyết một số vấn
đề đặt ra tương tự như cho đường hầm cụ thể như : việc chống vách đào, hạ mực nước ngầm,
bảo vệ các công trình lân cận, chống ô nhiễm môi trường, thông gió chiếu sáng cho thi công
dưới tầng hầm... Để có thể chủ động trong xây dựng, đảm bảo cho công trình đạt được chất
lượng và đúng tiến độ với chi phí thống nhất ta phải tiến hành trước được những phức tạp do kỹ
thuật đề ra cũng như những sự cố có thể sảy ra khi thi công tầng hầm để tránh phạm những sai
lầm đáng tiếc. Tất cả những vấn đề trên cần được nghiên cứu, xem xét một cách nghiêm túc,
đầy đủ để có thể lập thành một quy trình công nghệ áp dụng cho từng trường hợp cụ thể để đạt
được hiệu quả cao nhất.

Những vấn đề hiện nay chúng ta cần quan tâm là :

1. Xác định lực tác dụng lên vách chống :
Ta biết áp lực của đất lên vách chống rất phức tạp nó phụ thuộc vào địa tầng, trạng thái của
đất nền, áp lực lên mặt đất, hình thức chống vách đất và đặc biệt là phương pháp thi công. Để
xác định được áp lực đó ta phải giả thuyết được gần đúng sơ đồ tính toán và tìm phương pháp
tính toán đơn giản và nhanh nhất. Hiện tại có rất nhiều cách xác định lực tác dụng lên vách
chống, nhiệm vụ của chúng ta là chọn phương pháp tính đơn giản đủ độ tin cậy phục vụ cho thi
công nhanh, an toàn vì sau khi thi công xong công trình ở trạng thái làm việc nó đã được người
thiết kế tính toán đầy đủ.

2. Chống vách đất :
Để cho hố đào được ổn định trong quá trình thi công, với giá thành hạ, ta phải chọn phương
án đào và chống vách đất hợp lý theo các nguyên tắc sau :
Phải giữ được vách đào ổn định, an toàn trong quá trình thi công.
Phải phù hợp với biện pháp đào đất và công nghệ thi công phần ngầm.
Thi công phải đơn giản, giá thành hạ.
Luôn chú ý đến khả năng sử dụng lại sau khi thi công trình hoàn thành.

Sau đây là một số phương án chống vách đất có thể áp dụng được :
a) Đóng cọc thưa cách nhau một khoảng từ 0,8 ữ 1,5 M đào đến đâu thì ghép ván đến đó.
Cọc đóng thường là cọc thép hình (I hay H), ván gỗ. Nó được áp dụng khi hố không
sâu, áp lực đất nhỏ, không có nước ngầm chảy mạnh. Gỗ và cọc sau khi thi công cọ thu
hồi để sử dụng lại.
b) Đóng ván cừ thép không chống làm việc dưới dạng công-xôn, áp dụng khi hố đào
nông, có nước ngầm. Ván cừ thép sẽ được thu hồi bằng máy nhổ cọc hay cần trục tháp
sau khi đã thi công xong tầng hầm.
c) Đóng cọc thép phun vữa bê tông giữ đất. Cọc thép được đóng xuống đất hết chiều sâu
thiết kế. Đào đến đâu ta tạo mặt vòm giữa các cọc luôn bằng cách phun vữa bê tông lên
vách đất tạo thành những vòm nhỏ, chân đạp vào các cọc giữ đất lở vào hố móng.
Phương án này được áp dụng khi đất rời, không có nước ngầm hay đất dẻo. Trường hợp
này giống (a) nhưng tiết kiệm được gỗ, cọc có thể thu hồi được.
d) Dùng cọc khoan nhồi, khoan liền nhau tạo thành vách đất chống sau đó tiến hành đào
đất. Biện pháp này áp dụng khi chiều sâu hố đào lớn, áp lực đất lớn. Công trình là nhà
xây chen cần bảo vệ xung quanh khỏi bị sụt lún. Vách chống có thể tham gia chịu lực
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 16
cùng móng công trình nhưng ít khi sử dụng nó làm tường bao tầng hầm kém vì khả
năng chống thấm của nó không tốt. Tuy nhiên biện pháp này thi công khá đơn giản (So
với thi công tường trong đất). Độ sâu của vách có thể thi công đến chiều sâu cần thiết
để không cần có biện pháp chống giữ vách.
e) Dùng tường trong đất. Tường được thi công theo phương pháp nhồi tạo thành vách kín
bao quanh toàn bộ công trình, sau đó tiến hành đào đất. Tường trong đất có khả năng
chống thấm tốt do đó có thể dùng làm tường ngầm tham gia chịu lực cùng móng công
trình. Khi độ sâu lớn người ta co thể dùng biện pháp chông giữ tường trong quá trình
thi công tầng hầm. Đây là phương pháp áp dụng cho công trình có tầng ngầm sâu, mực
nước ngầm lớn. Đặc biệt những tầng hầm thi công theo phương pháp "Top-down" thì
phương phương pháp này rất có hiệu quả đem lại tính khả thi cao cho công trình.
f) Khi vách cứng chống không tự đứng được ta phải áp dụng một trong những biện pháp
đã nói ở chương II.
g) Chống trực tiếp xuống đáy hố đào, thường là chống lên đầu cọc khoan nhồi hay cọc
Barette khi hố đào rộng ít ảnh hưởng đến sự thông thoáng và quá trình thi công tầng
hầm.
h) Dùng chống văng giữ các vách đối diện khi khoảng cách giữa chúng là hẹp.
i) Dùng neo bê tông neo ngầm trong lòng đất khi được phép neo (được sự đồng ý của chủ
các công trình lân cận hoặc mặt bằng thi công rộng, phần neo vẫn thuộc phần đất công
trình, khi đó sẽ cho phép tầng hầm có đủ không gian thông thoáng để thi công và lúc
đó độ dầy của tường bao sẽ giảm đi đáng kể.

Cừ gỗ tấm
Cọc thép
Cừ Rombas
Cừ Terres - Rouges
Cừ Beval
Cừ Larssen
Ván cừ thép
a. Đóng cọc thưa, đào đất đến đâu ghép ván tới đó
b. Ván cừ thép không chống làm việc dạng công xôn

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 17
f. Dùng tường trong đất thi công từng đoạn
hay thi công liên tục
1 22
e. Dùng các tấm bê tông đúc sẵn để
làm tường chắn đất tạo thành váh chống đất
d. Dùng cọc khoan nhồi liền nhau
c. Đóng cọc thép sau đó phun vữa bê tông dạng vòm để giữ vách đất
Cọc thép


3. Một số giải pháp kết cấu của tường trong đất :
Các tường trong đất sẽ tiếp nhận cả tải trong ngang và tải trong thẳng đứng, vì thế khi cấu tạo
chung cần thiết phải xét đến tất cả các lực tác dụng lên tường đất để đảm bảo độ bền và ổn định
trong quá trình xây dựng và khai thác công trình.

a) Tường trong đất bằng bê tông toàn khối có chiều dày từ 0,6 --> 1,0M :
Tường trong đất thường được cắt ra thành từng đoạn từ 4 ữ 6M rồi nối với nhau. Các mối
nối có thể theo thứ tự hay cách đốt phụ thuộc vào thiết bị sử dụng và điều kiện thi công. Để
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 18
tăng độ cứng của cũng có thể làm các sườn chiều cao của chúng được xác định từ điều kiện
đào của gầu xúc. Tuy nhiên việc dùng sườn ở đây sẽ gây khó khăn cho việc xây tường vì hình
dạng của nó phức tạp hơn.
97531
b. Cọc nối với nhau
1
1
8642
1
1
Hướng đào đất
Hướng đào đất
7652 31
a. Cọc giao nhau
4
2
1
1
c. Các đoạn hào giao nhau
* Số chẵn : lỗ khoan đợt 2
* Số lẻ : lỗ khoan đợt 1
21
1
Hướng đổ
e. Hào liên tục nhồi liên tục
Lấp đầy bê tông
Hình 8
e. Hào liên tục nhồi từng đoạn
d. Các đoạn hào nối với nhau

Đối với cốt thép của tường, người ta thường sử dụng thép gai (thép có gờ). Thường thì
chúng được buộc thành khung có chiều dài tương ứng với chiều sâu hố đào còn bề rộng thì
bằng mối đào với lớp bảo vệ từ 5 ữ 7 cm. Các cốt thép chủ theo phương thẳng đứng không
được ngăn cản sự chuyển động của bê tông từ dưới lên và sự chảy của bê tông trong khối đổ
khi đổ bằng phương pháp đổ trong nước. Khoảng cách giữa các thanh cốt chủ 170 ữ
200mm, nghĩa là 1 m chiều dài tường không đặt quá 6 thanh. Cốt thép trong vùng chịu nén
cũng dùng thép gai 20 ữ 25 @ 250 ữ 500mm.

Trong khung cốt thép phải bố trí chỗ để ống đổ bê tông, phải đặt các tai định vị khung ở
trong hào (Để dảm bảo lớp bảo vệ lớp bảo vệ của bê tông theo đúng yêu cầu từ 5 ữ 7cm). ở
bên trên có hàn các thanh ngang tựa lên tường định vị, ngoài ra còn phải hàn các chi tiết chôn
sẵn để liên kết tường với đáy tầng hầm hay với các tường ngang, dầm ngang.

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 19
mặt cắt a-a
ống đổ bê tông
Tai định vị
AA
Tai định vị
để tạo hốc
Chi tiết chôn sẵn
ống đổ bê tông
Giá đỡ cốt thép
Hình 9

Mác bê tông thường dùng không lớn hơn 300
#
. Độ lớn của cốt liệu 50mm. Bê tông phải
dẻo, độ sụt 16 ữ 20cm, thời gian ninh kết là tối đa, Bê tông được đổ theo phương pháp vữa
dâng (Đổ trong nước), phải đảm bảo đúng quy trình thi công bê tông hiện hành.

Để việc thi công được liên tục, đảm bảo thời gian ninh kết, người ta cố gắng chọn chiều dài
bước sao cho đảm bảo khối đổ trong thời gian ninh kết của bê tông

Để giảm bớt khối lượng của vữa sét phải bơm ra khỏi hào khi đổ bê tông và bơm vào hào
khi đào. Để tăng thời gian ninh kết người ta có thể sử dụng loại phụ gia đặc biệt (Retacdor).

ở hai mép của tường, người ta phải đặt các vách chắn khi đổ bê tông, tuỳ thuộc vào kết cấu
mà chọn hình dạng phù hợp. Với tường có chiều sâu từ 12 ữ 15m người ta dùng ống thép làm
vách đầu tường, nó viền làm vách chắn vừa tạo hình dạng mối nối. Phương pháp này đơn giản
nhưng không thường xuyên đảm bảo tính chống thấm vì ống thép bị sai lệch dẫn đến bê tông
bị rò rỉ làm cho bê tông tại mối nối không đảm bảo cường độ. Để khắc phục người ta dùng
cọc tròn bê tông cốt thép làm vách chắn hoặc dùng ống thép bỏ lại trong hào sau đó đổ bê
tông lấp đầy. Tuy nhiên ống thép rất đắt nên giải pháp này không kinh tế. Để làm kín phần
vách hào với ống thép, người ta hàn vào 2 bên ống một thép góc khi hạ xuống hai thép góc
này sẽ cắm sâu vào thành hào.

hình 9 (đổi lên trên)

Người ta cũng sử dụng loại mối nối đóng rung (Hình 10), nghĩa lad giữa các đốt (đoạn)
tường người ta chừa lại một khoảng trống rồi sau đó cũng đặt cốt thép và nhồi bê tông vào
theo kiểu cọc đóng rung. Loại mối này có thể bảo đảm, nó dùng cho hào sâu tới 14mữ16m

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 20
Đầm bê tông
A
ống thép
Tường bê tông
A
Đế tụt được
Khung cốt thép cọc
Hình 10. Kết cấu nối kiểu đóng rung


* Tính toán vách chắn ở hai đầu tường : Ta coi vách chắn như một dầm tựa 2 đầu. Gọi H là
chiều sâu hào, Q là cường độ cấp bê tông, v : vận tốc dâng bê tông trong hố đào; t
i
: Tốc độ
ninh kết của bê tông;
b
: Trọng lượng riêng của hỗn hợp bê tông trong vữa;
0
: Hệ số căng,
lấy bằng 1.

Ta vẽ được biểu đồ quan hệ P-V cho các chiều cao khác nhau của vách ngăn.

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 21
H
=
1
5
m
hỗn hợp bê tông lên tấm chắn
Sự thay đổi của trị số áp lực
H
=
1
0
m
v(m/h)
thuộc vào vận tốc đổ bê tông
đầu tường có bề rộng 1m phụ
H
=
2
5
m
H
=
2
0
m
MPa
Hình 11

Qua thực tế người ta thấy với chiều sâu hào từ 12ữ15m thì vận tốc đổ bê tông (vận tốc vữa
dâng trong hố đào) là từ 1ữ2m/h.

Với những trường hợp tấm chắn đầu tường sâu tới 30m người ta áp dụng đào cách đốt (xen
kẽ), các ống chắn được tỳ lên đốt chưa đào. Trước hết người ta đào các đốt lẻ, các đốt này có
chiều dài lớn hơn đốt thường để hai đầu có thể đặt ống chắn. Để truyền một phần áp lực lên
đất vách đầu hào, người ta chèn vào đó một ít sỏi cuội để ngăn cho ống chắn không bị suy
sau khi đổ bê tông và khi bê tông bắt đầu ninh kết thì bắt đầu ninh kết thì khi thi công đốt hào
chẵn ta không cần dùng ống chắn nữa.

Ngoài việc dùng ống chắn khi đổ bê tông các đốt hào, người ta còn sử dụng thép chữ I cao
720mm (tương ứng chiều rộng hào) làm vách chắn đầu đồng thời sử dụng làm cốt thép cho
tường. Giải pháp này không thật kinh tế, người ta có thể thay thép I bằng thép tấm hàn vào
khung cốt thép để đảm bảo độ cứng của vách chắn (Hình 12).

Cốt thép phân bố
Cốt thép vùng kéo
Cốt thép vùng nén
Thép góc
Liên kết cốt thép giữa các góc
Thép tấm
Thép chữ U
Hình 12 : Kết cấu mối nối giữa 2 khung cốt thép của 2 đốt hào kề nhau


Ta thấy thép tấm được tăng cường bằng 2 thép góc đầu và thép [. Thép góc nhô ra khỏi hào
2ữ3cm mỗi bên để bảo đảm không thấm qua mối nối đổ bê tông. Thép [ cũng là thép để liên
kết với khung của đốt tiếp theo. Cốt thép phân bố được hàn vào thép góc với bước là 50cm.
lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 22

Việc đưa khung lưới cốt thép vào hào tiến hành bằng cần cẩu, phía trái được đưa vào rãnh
thép [, phía phải được hỗ trợ bằng 1 khung dẫn hướng để việc lắp đặt dễ dàng, thuận lợi.

Rõ ràng là mối nối kiểu này tốt và hợp lý hơn mối nối dạng ống và có thể sử dụng cho
tường hạ sâu vào trong lòng đất.

b) Tường trong đất bằng bê tông đúc sẵn.
Công việc thi công tường trong đất bằng bê tông đổ tại chỗ là khá phức tạp, chất lượng bê
tông không phải lúc nào cũng theo ý muốn, thời gian thi công lại kéo dài. Để khắc phục
người ta đưa các cấu kiện bê tông đúc sẵn vào với ý đồ là thay thế bê tông đúc tại chỗ. Hiện
nay, nhiều nước trên thế giới đã giải quyết được vấn đề này một cách khá bài bản và kết quả
khá tốt.

Việc sử dụng bê tông đúc sẵn lắp ghép vẫn còn hạn chế chủ yếu do các tấm bê tông lớn,
nặng từ 10 -->30T. đòi hỏi phải có thiết bị nâng là lắp ráp nên thế giá thành cao. Những năm
gần đây người ta dùng các kết cấu hỗn hợp tức là phần tường của tầng hầm của công trình có
chiều cao < 10m là cấu kiện lắp ghép, phần còn lại để chắn nước ngầm vào đáy hố móng là
toàn khối (Hình 13)
đáy móng
Hút nước
khi đào
Hạ mực nước ngầm
trung bình
Neo
Mực nước ngầm
Tường trong đất
đúc sẵn lắp ghép
Hình 13 : Kết cấu hỗn hợp của một tường trong đất
Tấm panel bằng bê tông

Dưới đây ta sẽ xét tới 2 dạng cơ bản của tường trong đất bằng cấu kiện lắp ghép.

Loại 1 : Cột-tấm (Hình 14) : Loại này áp dụng khi tường chịu tải trọng thẳng đứng lớn, tải
trọng này do cột có tiết diện chữ T tiếp nhận. Chiều đầy của cột bằng chiều dầy của hào.
Những cột này thường chôn sâu xuống dưới đáy hố móng và đến tầng đất chặt có khả năng
tiếp nhận tải trọng tính toán. Giữa các cọc chữ T có đặt các panen phẳng chỉ làm việc với tải
tỏng ngang do đất đẩy vào và hạn chế đáy của công trình ngầm. Trên các cột có các giằng
hoặc neo gia cố. Loại kết cấu này được ứng dụng khi đất ở độ sâu cần thiết, khi mà cọc có thể
làm việc hiệu quả như những cột.

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 23
Tường chèn
Neo
Tấm panel
Tấm panel
Cột bê tông chữ T
Vữa sẽ tách bỏ khi đào móng
Vữa trong hào
Cọc T
Đáy móng
Chèn khe bằng vữa tam hợp
Hình 14 : Kết cấu dạng cột tấm

Loại 2 : "Tấm phẳng" (Hình 15) Các panen là các tấm đặt suốt chiều sâu thiết kế. Những
tấm này tiếp nhận cả tải trọng đứng và tải trọng ngang. Chúng thường có chiều dài từ
10ữ12m, rộng 1,5ữ3m, dầy 0,2ữ0,5m. Các mối nối giữa các tấm panen thường không đảm
bảo tiếp xúc kín khít suốt chiều dài chúng.
Tường chèn
Vữa trong tường
Đất thiên nhiên
NeoNeo
Tấm panel
Neo
Đáy móng
Hình 15 : Kết cấu dạng tấm phẳng

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 24
C
B_B
C
Thép góc
Chi tiết chôn sẵn
Bản tựa
Thép I
Xe treo
AA
Panel
BB
Cắt C_C
Thép góc để treo panel vào tường ch èn
a. Mối nối giữa hai panel trong 1 hào bằng khóa đặc biệt
A_A
Hình 16 : Các loại mối nối
Thép I
Bản đế tựa
Các thanh cốt thép
Chi tiết chôn sẵn
Thép góc


Bê tông phun
Chi tiết chôn sẵn
Mối nối không chịu lực
Bản thép hàn liên kết
Chi tiết chôn sẵn
Chi tiết chôn sẵn
Mối nối chịu lực
Mối nối chịu lực
b. Mối nối hở
Bê tông phun
Bê tông phun
Vữa xi măng
Bản thép hàn liên kết
Vữa xi măng

lê đức thành - luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Luận văn đăng trên www.ketcau.com (đã xin phép tác giả) ---------------------------------------Trang 25
Khoá bằng thép góc
Thép góc
Thép T
Thép tấm hàn vào biên panel sau
Thiết bị để lắp ráp panel
Kiểu 2
Panel
Phun vữa xi măng
c. Mối nối cứng
Vữa xi măng
Thép tấm hàn vào biên
panel sau khi đào hố móng
Phun vữa xi măng


4. Công nghệ xây dựng tường trong đất :
4.1. Tường trong đất bằng bê tông đổ tại chỗ:
Công nghệ thi công bê tông cốt thép toàn khối trong đất bao gồm các giai đoạn thi công
bắt buộc như sau :
Chuẩn bị mặt bằng xây dựng.
Xây dựng các tường định vị (làm mốc) để định hướng cho máy làm đất, đảm bảo sự ổn
định cho vách hào trong phần trên của nó.
Đào tường đốt hào trong vữa sét.
Đặt vào hào các khung cốt thép và thiết bị chặn đầu của đốt hào.
Đổ bê tông tường bằng phương pháp đổ bê tông trong nước.

a) Chuẩn bị mặt bằng :
San mặt bằng dọc tuyến hào sao cho đủ để xây tường định vị ở 2 bên, các phương tiện,
thiết bị thi công đi lại được. Khi mặt bằng thấp, mực nước ngầm cao phải đắp cát, xây dựng
một lớp đệm lót để thiết bị thi công đi lại và để xây tường định vị. Phải tiến hành công tác
trắc địa dọc theo hào và tường (cắm tuyến, cao độ, vị trí...).

b) Xây tường định vị
Nếu mực nước ngầm ở thấp hơn mặt đất từ 1,0 ữ 1,5m thì tường định vị được xây trong hố
đào dọc theo trục công trình và độ sâu từ : 0,7 ữ 0,8m. Nền của hố móng phải được làm
phẳng và đầm chặt, sau đó ghép ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông tường định vị.

Khi mực nước ngầm cao, cần phải đắp cát thì ván khuôn tường định vị được đặt trên đất tự
nhiên hoặc đất đắp đã đầm chặt. Việc phân hào thành từng đốt được tiến hành ngay trên
tường định vị.

c) Đào từng đốt hào :
Việc chọn máy làm đất phụ thuộc vào loại và nhóm đất, vị trí bố trí công trình và chiều sâu
đào. Khi thi công ở thành phố thì mày đào gầu ngoạm là hợp lý hơn cả vì nó chiếm ít mặt