Xin chào mọi người.

Đây là Enta.

Tháng 8 đã bắt đầu rồi!
Ngay từ trước khi mùa hè chính thức bắt đầu, trời đã nóng quá mức khiến sức lực cứ như tan chảy vậy.

Thật sự năm nay cũng lại rơi vào tình trạng “địa ngục” khiến tôi kiệt sức rồi...

Thôi, quay lại chủ đề chính

Lần này, chúng ta sẽ nói về “khối đất di chuyển” và “khối đất cố định” trong công tác lắp đặt cốt thép (công tác lắp đặt bu-lông neo).

Khi tiến hành kiểm tra hoặc xác nhận các giai đoạn, thỉnh thoảng tôi được các thanh tra viên hoặc cán bộ cơ quan chức năng hỏi như thế này.

“Phần neo của thanh cốt thép này có thực sự đã ăn sâu vào nền đá chưa?”

Tôi nghĩ rằng trong số các giám sát viên của nhà thầu chính, có khá nhiều người không biết phải trả lời thế nào nên cứ đứng im như tượng.

Càng là người trung thực thì càng dễ rơi vào tình huống kiểu như: “Là nhà thầu chính thì cũng không thể nói là không biết, nhưng thực ra thì hoàn toàn không hiểu gì cả…” (cười)

Vậy, câu trả lời của chúng tôi – những người chuyên môn – sẽ ra sao nhỉ?

Câu trả lời cho câu hỏi “Có phải nó nằm trong lớp đá nền không?” là “Tôi không biết” w

Nói thẳng ra thì, câu trả lời là “Tôi không biết” (cười)

Nói một cách cơ bản, bên trong lòng đất không bao giờ được phân chia một cách rõ ràng đến mức “đến đây là khối đất di chuyển, từ đây là khối đất cố định” như vậy.

Mức độ phong hóa, các vết nứt và nước ngầm đều thay đổi liên tục, nên trên thực tế, chúng là một thể thống nhất.

Đó chỉ là do thiết kế được xây dựng dựa trên khái niệm đó mà thôi.

Hơn nữa, việc khảo sát khoan thăm dò không được thực hiện trên cùng một đường thẳng với vị trí và góc đặt cốt thép.

Thậm chí còn có những công trường quy mô nhỏ mà toàn bộ khu vực thi công thậm chí còn chưa được khảo sát chất lượng đất.

Trong bối cảnh đó, câu hỏi kiểu như “Đã gặp phải đá chưa? Đã bám chắc vào nền đá chưa?” thực sự là vô lý, và thành thật mà nói, người ta sẽ không khỏi tự hỏi: “Có phải họ không biết gì về công trình không nhỉ?” (cười)

Tuy nhiên, nếu chỉ nói “Tôi không biết” tại hiện trường thì sẽ bị chỉ trích dữ dội (cười), vì vậy mục đích chính của bài viết này là giúp chúng ta có thể giải thích được tại sao “không biết mà vẫn đúng” dựa trên lý thuyết thiết kế.

Các khối đất di chuyển và các khối đất cố định là “giả định thiết kế”

Hãy bắt đầu bằng việc xác định các thuật ngữ.

Theo định nghĩa thuật ngữ trong “Cẩm nang thiết kế và thi công phương pháp gia cố nền đất” (H25, lần in thứ 4), khối đất trượt (khối đất di chuyển) được định nghĩa là “khối đất được giả định là sẽ trượt ra phía ngoài sườn dốc trong phân tích ổn định sườn dốc (phương pháp cân bằng cực hạn)”.

Điểm mấu chốt nằm ở từ “giả định”.

“Mặt trượt” dùng để phân biệt khối đất trượt và khối đất không trượt là một đường được xác định trong phương pháp tính toán gọi là phương pháp cân bằng cực hạn, chứ không phải là đường được xác định thông qua việc đào đất để kiểm tra thực tế.

Trong chương về khảo sát của cuốn cẩm nang này, cũng có hướng dẫn rằng đối với các khu vực có độ ổn định thấp, cần ghi chú “mặt trượt giả định” vào bản vẽ.

Đây chỉ là một “giả định” mà thôi.

Hơn nữa, tại nhiều công trường, số lượng lỗ khoan dùng làm cơ sở để xác định mặt trượt chỉ có vài lỗ theo phương thẳng đứng.

Vì việc khoan lỗ để chèn cốt thép thường được thực hiện theo hướng nghiêng từ ngang xuống khoảng 5 đến 45 độ, nên vốn dĩ không có thông tin về tầng địa chất ở cùng góc nghiêng và cùng vị trí với cốt thép.

Đối với các công trình quy mô nhỏ, có những trường hợp thiết kế chỉ dựa trên kết quả khảo sát khu vực lân cận và kết quả khảo sát thực địa.

Việc đường viền mặt trượt giả định được vẽ trên bản vẽ thiết kế bị lệch so với mặt đất thực tế xuất hiện sau khi khoan (hoặc không tồn tại) thực ra là điều hoàn toàn bình thường.

Nói cách khác, các khối đất di chuyển và khối đất cố định chỉ là mô hình thiết kế được tạo ra bằng cách chia nền đất thành hai phần để phục vụ việc tính toán, chứ không phải là những đường ranh giới thực sự được vạch ra trên nền đất tại hiện trường.

Đây chính là phần quan trọng nhất của câu chuyện này w

Phương pháp lắp cốt thép là “loại bám dính toàn diện” | Đây không phải là phương pháp thi công có hiệu quả trên nền đá

Trong tài liệu hướng dẫn này, vật liệu gia cố chủ yếu áp dụng “loại cố định toàn diện” – tức là cố định vật liệu lõi vào nền đất bằng vữa xi măng, v.v. – và việc thiết kế cũng được thực hiện trên cơ sở loại cố định toàn diện này.

Và cơ chế gia cố này, thay vì tạo lực dự ứng như neo đất, thì vật liệu gia cố được cố định vào nền đất dọc theo toàn bộ chiều dài,

Người ta cho rằng lực cản này được tạo ra một cách thụ động do ma sát bề mặt khi xảy ra biến dạng của nền đất.

Lực kéo cho phép Ta của vật liệu gia cố cần được xem xét trong thiết kế được xác định theo công thức sau.

Ta = min(Tsa, T1pa + Toa, T2pa)

・Tsa: Giới hạn chịu kéo cho phép của chính vật liệu lõi (cốt thép)

・T1pa＋Toa: Khả năng chịu lực kéo cho phép của bề mặt vật liệu gia cố phía khối đất di chuyển + khả năng chịu áp lực do vật liệu bề mặt tạo ra

・T2pa: Khả năng chịu lực kéo cho phép trên bề mặt vật liệu gia cố phía khối đất không di chuyển

 

Nói cách khác, thiết kế không phụ thuộc vào việc “đó có phải là nền đá hay không”, mà được xác định dựa trên giá trị tối thiểu của “khả năng chống kéo ở phía trong và phía ngoài của mặt trượt giả định”.

Đó là quan điểm cho rằng trong số 3 điểm yếu tiềm năng, điểm yếu nhất chính là giới hạn hiệu quả, phải không?

Vậy nếu phần đất nền phía khối đất bất động là đất đá thì sẽ ra sao?

Câu trả lời rất đơn giản: chỉ cần tính toán dựa trên lực cản ma sát bề mặt của đất đá, rồi đảm bảo chiều dài cần thiết tương ứng là được.

Mặc dù lý tưởng nhất là nên xác định hệ số ma sát bề mặt τ thông qua thử nghiệm kéo (thử nghiệm đánh giá tính phù hợp), nhưng hiếm khi thực hiện thử nghiệm này ở giai đoạn thiết kế; do đó, thông thường người ta sử dụng các giá trị ước tính theo loại nền đất (Bảng giải thích 5.4) hoặc,

Người ta thường sử dụng giá trị nhỏ hơn trong công thức tính τ = σ′ · tanφ + c (công thức giải thích (5.3)).

Bảng giá trị ước tính này được lập dựa trên mức giá trị thấp nhất từ dữ liệu thử nghiệm kéo thực tế đối với cát sỏi và cát; còn đối với nền đá và đất dẻo – những loại có ít dữ liệu – thì được tính bằng cách giảm 20% so với giá trị tiêu chuẩn của neo đất.

Như các bạn có thể thấy, trong thiết kế hoàn toàn không có giả định nào kiểu như “nếu không đi vào lớp đá nền thì sẽ không hiệu quả” cả (cười)

Nếu là đá nền thì thời gian thi công sẽ ngắn, còn nếu là đất đá thì sẽ lâu hơn. Chỉ đơn giản là vậy thôi.

Khi làm việc tại hiện trường, bạn sẽ thấy rằng khi sợi ngắn thì nó cứng, còn khi sợi dài thì nó mềm, phải không?

Nhân tiện, điều thú vị là cách xử lý vật liệu bề mặt.

Khi sử dụng tường liên tục có độ cứng cao, chẳng hạn như tường đất gia cố ở phần đào, làm vật liệu bề mặt, người ta coi như không xảy ra hiện tượng đất trượt ra khỏi vật liệu gia cố ở phía khối đất di chuyển, do đó có thể tính toán theo công thức Ta = min(Tsa, T2pa).

Theo đó, dù là khung lưới hay lớp phun, miễn là khả năng chịu lực của vật liệu bề mặt và độ bám dính với vật liệu gia cố đủ tốt thì đều có thể xử lý như nhau.

Nói cách khác, miễn là khung pháp lý và tấm chắn đầu đủ chắc chắn, thì phía khối đất di chuyển sẽ được nâng cấp dựa trên giả định rằng nó “sẽ không trượt ra ngoài”.

Dù sao thì, trên lý thuyết, công việc thi công bề mặt không phải chỉ là để trang trí đâu (cười)

Tuy nhiên, trên thực tế thì một tấm thép kích thước 30cm × 30cm là đủ rồi...

Vì dễ bị nhầm lẫn với mỏ neo mặt đất nên vấn đề trở nên phức tạp

Nguyên nhân dẫn đến câu hỏi “Liệu nó đã bám chắc vào nền đá chưa?” có lẽ là do nhầm lẫn với neo đất.

Theo định nghĩa trong “Tiêu chuẩn thiết kế và thi công neo đất” của Hiệp hội Kỹ thuật Địa kỹ thuật, neo đất là phương pháp thi công trong đó toàn bộ neo được cấu thành từ “chiều dài thân neo + chiều dài tự do của neo”.

Phần cột tự do là đoạn chỉ có chức năng truyền lực; theo nguyên tắc, phải đảm bảo chiều dài tối thiểu là 4m, đồng thời thi công các cọc neo vào nền đất vững chắc phía sau để tạo lực căng (lực dự ứng lực), từ đó chủ động giữ chặt nền đất tự nhiên.

Vì vậy, đối với cọc neo, “việc cố định thân cọc neo vào loại nền đất nào” chính là yếu tố then chốt trong thiết kế.

Trong khi đó, phương pháp chèn cốt thép này, như đã đề cập trước đó, là loại cố định toàn bộ.

Không có khái niệm “chiều dài tự do”, mà toàn bộ chiều dài — bao gồm cả phần khối đất di chuyển — đều tiếp xúc với nền đất và phát huy tác dụng một cách thụ động.

Không phải là có một nơi đặc biệt nào đó gọi là “khu vực cố định” ở phía trong đâu.

Ngay cả trong “Hướng dẫn về công trình đất đường bộ: Công trình đào đất và ổn định mái dốc”, các công trình gia cố nền đất cũng được phân loại cùng với công trình tường chắn, công trình cọc và công trình neo đất vào nhóm “các công trình kết cấu có khả năng ngăn chặn sự trượt của khối đất”, nhưng,

Dù chỉ là sự sắp xếp giống nhau, cơ chế hoạt động lại hoàn toàn khác biệt.

Việc hỏi thợ lắp cốt thép với thái độ như người dẫn chương trình rằng “Lớp nền cố định ở đâu?” cũng giống như việc áp dụng các tiêu chí kiểm định xe đầu kéo cỡ lớn vào một chiếc xe tải nhỏ vậy (cười)

 

Vậy thì tại hiện trường, người ta chứng minh chất lượng bằng cách nào?

Dù sao thì, nếu tại buổi kiểm tra mà chỉ nói “Tôi không biết bên trong đất thế nào” rồi kết thúc thì thanh tra viên sẽ bực mình và kết thúc luôn, nên w,

Mình sẽ viết ra những điều mà đội thi có thể tự hào giới thiệu đây www

Điều kiện để công nghệ cắm cốt thép phát huy hiệu quả là “vật liệu gia cố có chiều dài đúng theo thiết kế phải được bao phủ toàn bộ bằng vữa và bám chặt vào nền đất”.

Vì vậy, điều cần chứng minh không phải là cấu trúc bên trong của lớp đất nền, mà là điều này.

・Bản ghi kết quả kiểm tra chiều dài khoan (quản lý chất lượng thi công)

・Chiều dài cốt thép đã lắp đặt (quản lý vật liệu)

・Đường kính (quản lý tiêu chuẩn)

・Quản lý công thức trộn và lượng vữa bơm (quản lý chất lượng)

・Hình ảnh (tình trạng) quá trình cố định tấm che đầu và đai ốc

Tóm lại, cần thực hiện nghiêm túc công tác quản lý thi công thông thường“Đã được đóng gói kỹ lưỡng nên không có vấn đề gì cả!”Vậy là được rồi

 

Sẽ dễ hiểu hơn nếu bạn hình dung tình huống thực tế tại hiện trường.

Giả sử đang khoan lỗ để lắp cốt thép dài 5m, thì từ khoảng 3m trở đi, lực phản hồi từ máy khoan đột ngột giảm đi và chất bùn thải ra trở nên lẫn đầy đất sét.

Lúc này, điều duy nhất chúng tôi nhận ra là “có vẻ như tính chất của nền đất đã thay đổi từ khoảng 3m trở đi”, và,

Không ai có thể khẳng định chắc chắn đó là bề mặt trượt được thiết kế hay chỉ đơn thuần là hiện tượng phong hóa không đồng đều.

Cảm giác khi khoan và màu sắc của chất nhầy là những thông tin quý giá, nhưng chỉ dựa vào đó mà khẳng định rằng “đã bám chắc vào nền đá” thì có vẻ hơi quá đáng, phải không?

Nếu qua cảm giác khi khoan hoặc chất bùn thải ra, nhận thấy nền đất rõ ràng kém hơn so với giả định trong thiết kế, thì đó không phải là vấn đề “không gặp được lớp đá nền” mà là vấn đề cần rà soát lại thiết kế.

Theo đúng quy trình, cần phải thảo luận với giám sát viên để tiến hành thử nghiệm kéo và điều chỉnh thiết kế! (Dù thực tế thì giữa chừng chẳng ai làm thế cả, haha)

Ngay cả trong sổ tay hướng dẫn cũng có ghi một nhận định mang tính kỳ vọng rằng, trong giai đoạn đầu của quá trình thi công, nên tiến hành thử nghiệm kéo trên nền đất tại hiện trường và áp dụng kết quả đó vào các công đoạn thi công tiếp theo – đó là phương pháp thi công dựa trên thông tin.

Dù vậy, khi được hỏi “Có phải đã chạm vào lớp đá nền rồi không?”, câu trả lời mẫu có lẽ sẽ như thế này chăng?

“Phương pháp cắm cốt thép là phương pháp cố định toàn diện, không phải là phương pháp cố định vào nền đá. Phương pháp này được thiết kế để tạo lực cản nhờ ma sát bề mặt với nền đất phía sâu hơn so với mặt trượt dự kiến, và chiều dài cần thiết được đảm bảo thông qua tính toán thiết kế phù hợp với loại nền đất. Trong quá trình thi công, việc khoan lỗ, cắm cốt thép và bơm vữa được quản lý chặt chẽ theo đúng chiều dài thiết kế.”

Với cách này, chắc hẳn phần lớn mọi người sẽ không hiểu gì và sẽ nói lấp lửng thôi w

Nếu vẫn không được, thì hãy cho họ xem phần trong sách hướng dẫn (bản vẽ minh họa khái niệm lực có tính đến khối đất di chuyển) nhé w

Cuối cùng thì, bên trong lòng đất là điều mà không ai có thể nhìn thấy được cả.

Cả người thiết kế, thanh tra viên lẫn chúng tôi đều như vậy.

Chính vì vậy, trong thiết kế, người ta đã nêu rõ giả định về “mặt trượt dự kiến” và áp dụng hệ số an toàn để bù đắp cho sự biến động của nền đất và quá trình thi công.

Tăng cường an toàn ngay từ giai đoạn thiết kế, và tại công trường, đảm bảo an toàn toàn diện nhờ vật liệu an toàn, thi công an toàn và quản lý an toàn!

Chắc chắn rồi!

Và để lại bằng chứng cho thấy đã tạo ra thứ đúng như giả định đó.

Nếu đã hiểu rõ sự phân công vai trò này, thì không cần phải lo lắng mỗi khi nghe câu “Đá đã xuất hiện chưa?” nữa rồi www

Hãy tự hào nói lên điều đó.“Chúng tôi không biết bên trong đất thế nào! Nhưng bên trong có những thứ đúng như thiết kế!” Rất an toàn!Thế à w

Nếu cần thì cứ nói “Đúng như thiết kế!” cũng được thôi w (Cuối cùng thì câu trả lời cũng hơi qua loa à? w)

 

Hẹn gặp lại nhé.

Thời đại thiếu hụt nhân lực! Hãy quyết định xem sẽ từ bỏ điều gì để tiếp tục sống!