Sự cố nền móng công trình: Phần 2

Nối tiếp phần 1 của tài liệu "Sự cố nền móng công trình" phần 2 tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Hư hỏng công trình dưới tác dụng của tải trọng động, sự cố trong công trình móng cọc, sự cố công trình trên mái đất dốc, một số biện pháp gia cường và cải tạo nền móng, ảnh hưởng sự thay đổi mực nước ngầm và chống ẩm, thấm, ăn mòn phần ngầm công trình,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sự cố nền móng công trình: Phần 2 Chương 8 HƯ HỎNG CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG • • •8.1. Sống đàn hồi và công trình Tác động động lực lên công trình có rất nhiều dạng nhưđộng đất, bão tố, cháy nổ, thiết bị máy móc công nghệ sảnxuất, giao thông, hoặc bom đạn bắn phá trong chiến tranh...Tuy nhiên, ở đây chỉ giới hạn một số loại tải trọng độngthuờng gặp trong xây dựng và khai thác công trình như nổ,chấn động của các phương tiện vận tải, máy móc cơ giới vàcủa các phương tiện thi công cọc đến công trình cang nhưsinh hoạt của dân cư ở gần nguồn gây chấn động. Những vấnđề vừa nêu thường xảy ra khi xây dựng trong các đô thị vàgần những công trình có yêu cầu cao nhằm giảm mức chấnđộng cũng như mức độ ồn để đảm bảo môi truờng công tácvà sinh hoạt bình thường của con người. Căn cứ để giải quyếtnhững điều vừa nói phải dựa vào các tiêu chuẩn có liên quanvề mức độ chấn động và mức độ ồn cho phép đối với từngloại công trình cũng như từng đối tượng khu dân cư. Để có thể thực hiện những biện pháp kĩ thuật nhằm tránhnhững bất lợi do tác động động lực gây ra, người thiết kế vàthi công phải có những kiến thức sâu bằng những chuyênđề khác về động lực học công trình cũng như một số cách 251giảm chấn. Do đó dưới đây chỉ nêu một số khái niệm cơ bảnvà gợi ý vài biện pháp kĩ thuật thường dùng trong thi côngxây dựng công trình. Bất kì một nguồn chấn động nào tác dụng trên mặt đất tựdo hoặc trong lòng nó cũng đều sản sinh ra 3 loại sóng đànhồi (hình 8.1): Sóng nén (có khi gọi là sóng dọc, L) thườngkí hiệu là p, sóng cắt s (có khi gọi là sóng ngang T) và sóngmặt R (còn gọi là sóng Rayleigh). Nguồn dao động f Ỵ / / íi Thảnh phán ngang Sóng r H ìn h 8.1 : Các loại sóng đàn hồi trong môi trường đất Vận tốc chuyển dịch các chất điểm trong môi trường đànhồi có trị số, hướng và quỹ đạo khác nhau. Chuyển động cácchất điểm trong sóng nén p theo dạng hình cầu cùng hướngvới p ; sóng cắt s hơi chậm hơn sóng p và chất điểm chuyểnđộng theo hình trụ tròn với hướng vuông góc với s ; sóngmặt R truyền trên mặt tự do của đất, chiếm ưu thế khi ở vị trícách xa nguồn chấn động có tốc độ chậm hơn sóng s, theo252hình êlíp và giảm nhanh theo chiều sâu. Đối với công trìnhthì sóng cắt s và sóng mặt R có ý nghĩa quan trọng nhất vìchúng gây ra những biến dạng cắt trong đất, có thể làm chođất giảm sức chịu tải, mất ổn định và công trình bị hư hỏng.Trong môi trường bán không gian đàn hồi, đồng nhất vàđẳng hướng với giao động thẳng đứng ở bề mặt, tính theonăng lượng thì sóng Rayleigh (sóng mặt R) chiếm đến 67%,sóng cắt - 26% và sóng nén chỉ có 7%. Biến dạng cắt của đấtthường thay đổi trong phạm vi nhất định tùy theo các nguồnchấn động khác nhau (xem bảng 8-1). Bảng 8.1. Biến dạng cắt (%) trong đất do các nguồn gây chấn độrìg khác nhau B Ả n OÁN TĨNH NỔ XÃ DỰNG NGO Àl BIẾN GIAO THÒNG MÁY ĐẲM NỀN ĐIA CHẤN 1CT5 10 10J 10’ 10’ 1 10 Để giảm ảnh hưởng xấu đến công trình hoặc sinh hoạt củacon người phải tìm cách hạn chế tác động của chấn độngtheo đặc trưng sóng bằng các giải pháp thiết kế và thi côngnhư chọn năng lượng búa, trình tự đóng hạ cọc, thời gian gâychấn động (liên tục hay gián đoạn...). Ví dụ trên hình 8.2a làcách chọn khoảng cách và lượng thuốc nổ từ yêu cầu của vậntốc tiêu chuẩn, còn trên hình 8.2b là cách chọn khoảng cáchan toàn cho việc đón? cọc gần công trình cũ theo gia tốccực hạn. Cũng tương tự như vậy, người ta xác định khoảng 253cách đóng cọc thích hợp để đảm bảo mức độ ồn (thường biểudiễn qua áp lực âm) không vượt quá giới hạn cho phép trongcác tiêu chuẩn về môi trường (hình 8.3). a, mm/ s2 Hình 8.2 : Phương pháp thực nghiệm xác định khoảng cách an toàn khi n ổ (a) và khi đóng cọc (b)254 Hình 8.3 : Quan hệ giữa độ ồn và khoáng cách đến nguồn chấn động khi đóng cọc BTCT §500 bằng búa thủy lục N H -7 0 ịNhật) Do nền đất là môi trường phức tạp và độ nhạy với daođộng cũng như độ kiên cố khác nhau của công trình khi chịuchấn động, hơn nữa yêu cầu hạn chế mức độ ồn cho phépcũng không giống nhau đối với các khu vực khác nhau củađô thị nên việc xác định ảnh hưởng của chấn độ ...