Những phương pháp bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi

Bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi là một bước không thể thiếu trong quá trình thi công cọc khoan nhồi, giúp đảm bảo chất lượng công trình, an toàn cho người thi công và giảm thiểu các rủi ro liên quan đến sự sụp đổ của lỗ khoan, xâm nhập nước ngầm, và các yếu tố gây ảnh hưởng khác.

Các phương pháp bảo vệ như sử dụng dung dịch sét, ống vách thép, ống bê tông cốt thép, hoặc thép lá cán sóng đều có những ưu điểm giúp ổn định lỗ khoan và đảm bảo công trình hoàn thành an toàn và chất lượng.

Tại sao phải bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi

Bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi là một bước quan trọng trong quá trình thi công cọc khoan nhồi, vì nhiều lý do liên quan đến an toàn và chất lượng công trình. Dưới đây là những lý do cụ thể tại sao việc bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi lại cần thiết:

1. Bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi nhằm ngăn ngừa sự sụp lún của thành lỗ khoan

Trong quá trình khoan cọc khoan nhồi, việc duy trì ổn định cho thành lỗ khoan là rất quan trọng. Nếu không có biện pháp bảo vệ, các lớp đất mềm hoặc đất dễ bị xói mòn có thể làm cho thành lỗ khoan bị sụp đổ, gây ảnh hưởng đến việc thi công cọc. Khi lỗ khoan bị sụp, quá trình thi công sẽ bị gián đoạn và làm giảm chất lượng của cọc khoan nhồi.

2. Bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi nhằm ngăn chặn xâm nhập của nước ngầm

Lỗ khoan có thể tiếp xúc với các tầng nước ngầm trong quá trình khoan. Nếu không được bảo vệ, nước ngầm có thể xâm nhập vào trong lỗ khoan, gây ra nhiều vấn đề như làm rửa trôi chất kết dính, làm biến dạng thành lỗ khoan, hay thậm chí làm thay đổi cấu trúc đất, ảnh hưởng đến độ vững chắc của cọc. Việc bảo vệ lỗ khoan giúp ngăn chặn sự xâm nhập của nước ngầm và bảo vệ tính toàn vẹn của công trình.

3. Bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi để đảm bảo chất lượng bê tông đổ vào lỗ khoan

Bảo vệ lỗ khoan cũng giúp đảm bảo chất lượng bê tông đổ vào trong lỗ cọc. Nếu lỗ khoan bị sụp hoặc biến dạng, quá trình đổ bê tông sẽ gặp khó khăn và có thể dẫn đến việc bê tông không được đổ đều, không đủ độ dày, hoặc không đúng vị trí. Điều này có thể ảnh hưởng đến độ bền và khả năng chịu lực của cọc khoan nhồi.

4. Bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi để giảm thiểu nguy cơ lún lốp

Trong quá trình thi công, nếu lỗ khoan không được bảo vệ tốt, có thể xảy ra hiện tượng “lún lốp” (failure of the borehole wall), làm cho các lớp đất xung quanh lỗ khoan bị lún xuống dưới tác động của lực khoan hoặc lực trọng lượng của máy móc, thiết bị thi công. Việc bảo vệ lỗ khoan sẽ giúp tránh hiện tượng này, giữ cho quá trình khoan được diễn ra suôn sẻ và đảm bảo chất lượng công trình.

5. Đảm bảo an toàn cho công trình và người thi công

Lỗ khoan không ổn định có thể gây ra nguy hiểm cho công trình và người thi công. Nếu không bảo vệ lỗ khoan đúng cách, có thể dẫn đến sự sụp đổ của thành lỗ khoan, gây nguy hiểm cho công nhân làm việc tại công trường. Do đó, việc bảo vệ lỗ khoan giúp đảm bảo an toàn cho cả công trình và người thi công.

6. Đảm bảo sự ổn định trong quá trình thi công tiếp theo

Sau khi thi công xong phần lỗ khoan, việc bảo vệ sẽ giúp đảm bảo sự ổn định của lỗ khoan trong suốt quá trình thi công các bước tiếp theo, như lắp đặt cốt thép, đổ bê tông, và các công đoạn khác. Nếu lỗ khoan không ổn định, sẽ rất khó khăn và tốn kém để tiếp tục các công việc này.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9395-2012

Tiêu chuẩn này áp dụng cho thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi bê tông cốt thép đường kính lớn hơn hoặc bằng 60 cm trừ những công trình có điều kiện địa chất đặc biệt như vùng có hang các-tơ, mái đá nghiêng.

>tham khảo chi tiết TCVN 9395-2012 tại đây

Những phương pháp bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi

Trong thi công cọc khoan nhồi, một trong những yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng công trình là việc ổn định lỗ khoan trong quá trình thi công. Để tránh tình trạng lún, sụp đổ hoặc biến dạng của lỗ khoan trong quá trình khoan sâu, người ta thường sử dụng các phương pháp ổn định lỗ cọc khoan nhồi. Dưới đây là một số phương pháp phổ biến:Dưới đây là một số phương pháp phổ biến:

1. Bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi bằng ống vách thép

Ống vách thép là một trong những phương pháp phổ biến tại Việt Nam được sử dụng để bảo vệ lỗ khoan trong quá trình thi công cọc khoan nhồi.

Đây là một hình thức sử dụng các ống thép có đường kính lớn được hạ vào trong lỗ khoan. Ống thép có tác dụng giữ cho thành lỗ khoan không bị sụp đổ hoặc biến dạng, đồng thời giúp dễ dàng tiến hành các công việc tiếp theo như đổ bê tông vào cọc khoan nhồi.

Ưu điểm của phương pháp dùng ống vách thép:

• Chống sụp lún: Ống thép giữ vững thành lỗ khoan, đặc biệt là khi khoan trong các lớp đất yếu hoặc đất có độ dẻo cao.
• Tiết kiệm thời gian: Phương pháp này giúp đẩy nhanh tiến độ thi công do không cần phải chờ đợi thời gian để đất tự ổn định lại.
• Dễ dàng thi công: Các ống thép có thể được hạ xuống dễ dàng và có thể sử dụng lại cho các công trình sau.

Nhược điểm:

• Chi phí cao: Sử dụng ống thép thường tốn kém hơn so với các phương pháp ổn định lỗ khác.
• Khó xử lý môi trường đất đặc biệt: Trong những môi trường đất quá cứng hoặc có lớp đá ngầm, việc sử dụng ống thép có thể gặp khó khăn trong việc hạ xuống hoặc tháo dỡ sau khi thi công.

>>>tham khảo quy trình kỹ thuật chi tiết của ống vách thép

2. Dùng ống bê tông cốt thép (ống buy bê tông cốt thép)

Ống bê tông cốt thép (hay còn gọi là ống buy bê tông cốt thép) là một phương pháp khác được sử dụng để ổn định lỗ khoan trong quá trình thi công cọc khoan nhồi.

Các ống bê tông này có thể được đúc sẵn và hạ xuống lỗ khoan để gia cố thành lỗ, giữ vững ổn định trong quá trình khoan và thi công cọc.

Ống vách bê tông có thể làm bằng mác C25 hoặc C30, dày 10 – 15cm, sử dụng thép (6-9) để làm cốt. Ống vách betong có thể chồng theo mép ngoài hoặc mép trong tùy yêu cầu thi công.

Ưu điểm của phương pháp dùng ống bê tông cốt thép:

• Độ bền cao: Ống bê tông cốt thép có khả năng chịu lực tốt, có thể chịu được tác động của môi trường xung quanh và sự thay đổi của lực nén trong quá trình thi công.
• Chống xói mòn tốt: Do tính chất vững chắc của bê tông cốt thép, phương pháp này giúp bảo vệ thành lỗ khoan khỏi bị sụt lún hoặc xói mòn, đặc biệt trong các khu vực có nước ngầm.
• Dễ dàng vận chuyển và thi công: Ống bê tông cốt thép được sản xuất tại các nhà máy, có thể dễ dàng vận chuyển và sử dụng.

Nhược điểm:

• Khó tháo dỡ: Sau khi thi công xong, ống bê tông cốt thép có thể khó khăn khi tháo dỡ nếu không được thiết kế phù hợp với yêu cầu công trình.
• Tốn kém chi phí: Chi phí sản xuất và vận chuyển các ống bê tông cốt thép có thể cao hơn so với các phương pháp khác, đặc biệt là đối với các công trình yêu cầu ống dài và kích thước lớn.

3. Dùng thép lá cán sóng

Phương pháp sử dụng thép lá cán sóng là một trong những phương pháp phổ biến để ổn định lỗ khoan nhồi, đặc biệt là trong trường hợp phải khoan qua các lớp đất yếu hoặc đất dễ bị sụp lún.

Thép lá cán sóng thường được chế tạo thành các tấm thép mỏng, có cấu trúc sóng hoặc vỏ sóng giúp gia tăng độ cứng, độ bền và khả năng chống sụt lún cho lỗ khoan.

Phương pháp này hiện phổ biến ở Nhật Bản

Ưu điểm của phương pháp dùng thép lá cán sóng:

• Chi phí thấp: Thép lá cán sóng thường rẻ hơn so với các phương pháp ổn định lỗ khoan khác như ống thép hay ống bê tông cốt thép.
• Dễ dàng thi công: Việc lắp đặt thép lá cán sóng vào lỗ khoan rất đơn giản, không yêu cầu quá nhiều thiết bị phức tạp, giúp giảm thời gian thi công.
• Tính linh hoạt: Thép lá cán sóng có thể sử dụng cho nhiều loại công trình khác nhau, từ các công trình có quy mô nhỏ đến lớn.

Nhược điểm:

• Khả năng chống sụp lún hạn chế: So với ống thép hay ống bê tông cốt thép, thép lá cán sóng có khả năng chống sụp lún kém hơn trong các khu vực đất có độ mềm hoặc sụt lún cao.
• Không thể tái sử dụng: Sau khi hoàn thành công trình, thép lá cán sóng không thể tái sử dụng mà phải bỏ đi hoặc xử lý.

4. Dùng dung dịch sét Bentonite

Việc bảo vệ lỗ cọc khoan nhồi bằng dung dịch sét bentonite hoặc các loại hóa chất dẻo từ công nghiệp hóa dầu, là một phương pháp quan trọng và hiệu quả để duy trì sự ổn định của lỗ khoan trong suốt quá trình thi công.

Dung dịch sét bentonite (còn gọi là dung dịch bentonite) có khả năng ổn định cao nhờ vào các tính chất đặc biệt của nó, bao gồm khả năng bám dính tốt và tính năng tạo lớp màng bảo vệ xung quanh thành lỗ khoan.

Dung dịch này được pha chế từ sét bentonite (hoặc các loại đất sét có tính dẻo và thấm nước tốt) hòa tan trong nước, tạo thành một dung dịch có độ nhớt cao, giúp ngăn ngừa sự xâm nhập của nước ngầm và bảo vệ thành lỗ khoan khỏi bị sụp đổ.

Ưu điểm:

Dung dịch sét dễ sử dụng và chi phí không quá cao so với một số phương pháp bảo vệ khác.

Cung cấp sự ổn định cho lỗ khoan trong các điều kiện đất yếu, có nước ngầm hoặc các vùng đất không ổn định.

Dung dịch sét có thể tái sử dụng trong suốt quá trình khoan, giúp tiết kiệm chi phí.

Nhược điểm:

Dung dịch sét có thể bị loãng theo thời gian, đặc biệt là khi có sự xâm nhập của nước hoặc các chất khác, đòi hỏi phải theo dõi và điều chỉnh thường xuyên.

Nếu không được xử lý đúng cách, dung dịch sét có thể gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt khi được thải ra ngoài sau khi thi công.

Cần thiết phải có các biện pháp kiểm soát chất lượng và quản lý nguồn dung dịch để tránh gây ảnh hưởng xấu đến các công trình và môi trường xung quanh.

5. Các dung dịch khác

Ngoài dung dịch sét bentonite, một số loại hóa chất dẻo khác từ công nghiệp hóa dầu, như polymer hoặc các chất phụ gia, cũng có thể được sử dụng để ổn định lỗ khoan nhồi. Những hóa chất này có thể mang lại một số lợi ích bổ sung:

• Tăng cường khả năng bám dính: Các hóa chất polymer có khả năng bám dính tốt hơn, giúp gia cố thành lỗ khoan và ngăn ngừa sự xâm nhập của nước hoặc chất lỏng từ môi trường xung quanh.
• Khả năng làm giảm ma sát: Một số loại hóa chất giúp làm giảm ma sát giữa thành lỗ khoan và thiết bị khoan, giúp việc khoan trở nên dễ dàng hơn, giảm sự hao mòn của các thiết bị khoan.
• Chống xói mòn hiệu quả: Các loại hóa chất này có khả năng bảo vệ thành lỗ khoan khỏi bị xói mòn trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt, đặc biệt là khi khoan trong đất có nước ngầm chảy mạnh.

Lời kết

Tùy thuộc vào điều kiện đất, yêu cầu kỹ thuật và ngân sách của công trình mà các phương pháp ổn định lỗ cọc khoan nhồi sẽ có sự lựa chọn phù hợp. Phương pháp dùng dung dịch sét hay ống vách thép, ống bê tông cốt thép và thép lá cán sóng đều có ưu điểm và nhược điểm riêng. Các kỹ sư và nhà thầu sẽ căn cứ vào các yếu tố này để lựa chọn phương pháp ổn định lỗ khoan nhồi tối ưu, đảm bảo chất lượng và an toàn cho công trình.