Đánh giá trạng thái của quá trình thi công ép móng cọc

Đánh giá trạng thái của quá trình thi công ép móng cọc Móng cọc là một loại móng đang rất được sử dụng phổ biến cho các công trình có kết cấu lớn hoặc được xây dựng trên một nền đất yếu, dễ sụt lún nhằm bảo đảm an toàn và chắc chắn. Đây được xem là nền tảng thể hiện mức độ kiêng cố của công trình. Máy đánh bóng bê tông được ứng dụng nhiều trong công đoạn hoàn thiện bề mặt công trình hoặc bảo dưỡng mặt sàn bê tông xi măng. Thi công cọc ép cọc vào trong đất là một trong những khâu thi công quan trọng và đặc biệt đối với công trình mới trong các thành phố lớn. Khó khăn khi đóng cọc thi công công trình mới sẽ ảnh hưởng bất lợi đến nền móng những công trình lân cận, liền kề. Nghiên cứu này sẽ đề xuất biện pháp đánh giá trạng thái ứng xử của quá trình ép móng cọc bằng phương pháp mô phỏng số. Kết quả phân tích cho thấy sự ảnh hưởng của quá trình thi công ép cọc đến ứng suất và biến dạng nền móng của công trình trong điều kiện mặt bằng chật hẹp và đưa ra các giải pháp khắc phục để công trình nhà được xây chen hiệu quả. Việc xây dựng công trình mới gần công trình đã xây trước đó thường gặp trong một số trường hợp gây nguy hiểm sau: Biến dạng nhà do đào hố móng hoặc hào ở gần làm trôi đất ở đáy hố móng mới do đất ở đáy hố móng cũ bị trượt; Biến dạng nhà do tác động động lực của máy thi công; Biến dạng của nhà do hút nước ngầm ở hố móng công trình mới, sẽ xảy ra hiện tượng rửa trôi đất ở đáy móng cũ hoặc làm tăng áp lực của đất tự nhiên do không còn áp lực đẩy nổi của nước và dẫn đến lún thêm; Biến dạng của nhà cũ trên cọc ma sát khi xây dựng gần nhà mới trên móng bè tại vùng tiếp giáp nhà mới cọc chịu ma sát âm, nền đất bị lún và sức chịu tải của cọc bị giảm đi; Biến dạng nhà cũ do đổ vật liệu ở gần nhà hoặc san nền bằng đất đắp nhân tạo làm hỏng cấu trúc tự nhiên của đất, nhất là khi gặp đất sét yếu ở gần đáy móng. Đặc điểm của trạng thái ứng suất - biến dạng trong nền đất do thi công cọc được thể hiện như sau: Thứ nhất là sự tương tác giữa cọc và khối đất xung quanh xuất hiện khi bắt đầu thi công ép cọc cho đến khi công trình hoàn thành đưa vào sử dụng. Khi đó, khối đất hình thành các trạng thái ứng suất - biến dạng khác nhau tại các vị trí dưới mũi và xung quanh cọc. Tính chất cơ lý của đất trong đó bao gồm độ bão hoà, độ bền và tính biến dạng. Trong đó, tính biến dạng đóng vai trò quan trọng và có ảnh hưởng lên quá trình hình thành và thay đổi trạng thái ứng suất - biến dạng của khối đất trong vùng ảnh hưởng tiếp xúc với cọc. Thứ hai là sau khi thi công ép cọc, đất xuất hiện áp lực nước lỗ rỗng thặng dư, áp lực này bị tiêu tán sẽ làm trạng thái ứng suất - biến dạng của đất trong vùng ảnh hưởng thay đổi theo thời gian. Trong đất bão hoà nước, quá trình thay đổi ứng suất trong đất sẽ diễn ra cùng với quá trình cố kết thấm và tiêu tán áp lực nước trong lỗ rỗng khi đó giá trị ứng suất hữu hiệu tăng lên theo thời gian và đạt đến giá trị ổn định. Do đó để định lượng trạng thái ứng suất - biến dạng của khối đất tương tác với cọc cần xét 2 giai đoạn cơ bản là giai đoạn thi công cọc và cho cọc “nghỉ” và giai đoạn cọc làm việc dưới tác dụng của tải trọng công trình. Hai giai đoạn này sẽ ảnh hưởng lẫn nhau và đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành khả năng chịu tải của cọc. Khi cọc được ép vào đất, do có sự dồn ép đất thông qua tải trọng tác dụng lên đầu cọc, áp lực nước lỗ rỗng thặng dư xung quanh và dưới mũi cọc tăng lên. Trong thời gian thi công ép cọc, giá trị áp lực nước lỗ rỗng thặng dư lớn nhất được quan sát thấy ở phạm vi xung quanh mũi cọc. Khi áp lực nước lỗ rỗng thặng dư có giá trị lớn ở mũi cọc, ứng suất nén đẳng hướng hữu hiệu nhỏ, sức chống cắt của đất trong phạm vi mũi cọc bé, nên việc ép cọc sẽ dễ dàng hơn nếu thực hiện ép liện tục. Sau khi ép đến độ sâu thiết kế, cọc được cho nghỉ, trong khoảng thời gian này áp lực nước lỗ rỗng tiêu tán dần. Lớp đất bên dưới có hệ số thấm lớn nên áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tiêu tán gần như hoàn toàn. Vùng xung quanh cọc trong lớp đất sét yếu có hệ số thấm bé nên thời gian chấm dứt cố kết thấm lâu hơn. Tìm hiểu để lựa chọn được máy ưng ý nhất.