(nguồn)
Publication No. FHWA-NHI-10-025
FHWA GEC 011 – Volume II
November 2009
NHI Courses No. 132042 and 132043
Design and Construction of Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes – Volume II
Thi công các hệ thống MSE và RSS tương đối đơn giản và nhanh chóng. Trình tự thi công chủ yếu gồm chuẩn bị nền (subgrade), đắp và đầm chặt đất đắp theo các lớp (lifts) bình thường, trải lớp cốt vào đúng vị trí và lắp đặt các bộ phận tường mặt (có thể cần căng lực lên cốt – tensioning of the reinforcement may also be required) hoặc các bộ phận mặt dốc ngoài đối với các dốc RSS. Thông thường không đòi hỏi kỹ năng hay thiết bị đặc biệt, có thể sử dụng nhân công sẵn có tại địa phương, tuy nhiên các tổ đội có kinh nghiệm sẽ cho năng suất thi công cao hơn. Phần lớn các nhà cung cấp vật liệu đều có chương trình đào tạo công tác thi công hệ thống của họ. Dàn ý một bảng kiểm liệt kê các yêu cầu chung để theo dõi và kiểm tra các hệ thống MSE và RSS được đưa ra trong Bảng 11-1. Cơ quan quản lý cần mở rộng bảng này để bao gồm các yêu cầu chi tiết dựa trên các quy định của cơ quan và các yêu cầu trong bản vẽ thiết kế, thuyết minh và chỉ dẫn kỹ thuật của dự án. Các ví dụ về bảng kiểm chi tiết cho những hạng mục cụ thể sẽ được trình bày ở phần sau của chương này.
Có một số vấn đề đặc biệt trong thi công mà người thiết kế, cán bộ thi công và tổ kiểm tra cần chú ý để tránh các sự cố về khả năng làm việc có thể xảy ra. Các vấn đề này liên quan đến loại hệ thống sẽ được xây dựng, các điều kiện hiện trường cụ thể, vật liệu đắp sử dụng và yêu cầu đối với mặt tường. Các mục sau đây xem xét các nội dung liên quan đến:
- Mục 11.1 – kiểm tra trước khi thi công.
- Mục 11.2 – kiểm tra vật liệu chế tạo sẵn.
- Mục 11.3 – kiểm soát thi công.
- Mục 11.4 – chương trình theo dõi khả năng làm việc.
11.1 Kiểm tra trước khi thi công
Trước khi lắp dựng kết cấu, các cán bộ chịu trách nhiệm quan sát, giám sát công tác thi công hiện trường của công trình chắn phải nắm vững các nội dung sau:
- Bản vẽ và yêu cầu kỹ thuật.
- Điều kiện hiện trường liên quan đến yêu cầu thi công.
- Yêu cầu đối với vật liệu.
- Trình tự thi công cho hệ thống cốt cụ thể được sử dụng.
Bảng 11-1. Đề cương các yêu cầu trong bảng kiểm tra hiện trường đối với hệ thống MSE/RSS.
□ 1. Đọc kỹ chỉ dẫn kỹ thuật và nắm vững:
- yêu cầu về vật liệu
- quy trình thi công
- quy trình đầm chặt đất
- dung sai về cao độ và vị trí
- tiêu chí chấp nhận / loại bỏ
□ 2. Xem xét bản vẽ thi công và nắm vững:
- trình tự thi công
- yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn
- cách bố trí đặc biệt để giảm hư hại
- các hạn chế về đầm chặt đất
- chi tiết yêu cầu về thoát nước
- chi tiết thi công các công trình tiện ích (công trình hạ tầng kỹ thuật)
- thi công phần mặt dốc
- các hồ sơ, tài liệu của nhà thầu
□ 3. Xem xét các yêu cầu về vật liệu và các hồ sơ trình duyệt xin chấp thuận.
Xem xét trình tự thi công đối với hệ thống cốt gia cường.
□ 4. Kiểm tra điều kiện hiện trường và yêu cầu về nền móng. Quan sát:
- công tác chuẩn bị nền móng
- thi công leveling pad (kiểm tra cao độ và vị trí)
- khả năng tiếp cận công trường
- giới hạn phạm vi đào đất
- công tác tiêu thoát nước trong thi công
- các công trình thoát nước; mạch nước, suối, hồ lân cận, v.v.
□ 5. Tại hiện trường, kiểm tra cốt và các cấu kiện chế tạo sẵn. Tiến hành kiểm tra các cấu kiện chế tạo sẵn (ví dụ bãi đúc) khi cần thiết. Loại bỏ các tấm mặt đúc sẵn nếu:
- cường độ nén < yêu cầu trong chỉ dẫn kỹ thuật
- có khuyết tật do khuôn (ví dụ, khuôn bị cong vênh)
- bị rỗ tổ ong
- có vết nứt nặng, sứt mẻ hoặc bong vỡ bề mặt
- màu sắc lớp hoàn thiện không đồng đều
- dung sai không được khống chế
- mối nối, liên kết bị lệch
□ 6. Kiểm tra nhãn của cốt gia cường để xác nhận chúng phù hợp với hồ sơ chứng nhận.
□ 7. Quan sát vật liệu trong từng lô cốt gia cường để bảo đảm chúng cùng loại. Quan sát cốt để phát hiện các khuyết tật và sự không đồng nhất.
□ 8. Lấy mẫu thí nghiệm từ các thanh/cấu kiện cốt được chọn ngẫu nhiên theo đúng yêu cầu trong chỉ dẫn kỹ thuật.
□ 9. Quan sát quá trình thi công để bảo đảm nhà thầu tuân thủ các yêu cầu trong chỉ dẫn kỹ thuật về lắp đặt.
□ 10. Nếu có thể, kiểm tra cốt sau khi đã thi công lớp vật liệu hạt hoặc đá hộc lát mái (riprap) để phát hiện hư hại có thể xảy ra. Việc này có thể thực hiện bằng cách xây dựng một đoạn thử, hoặc tháo một đoạn nhỏ lớp vật liệu hạt/đá hộc và quan sát tình trạng cốt sau khi đã đổ và đầm chặt lớp vật liệu đó, vào giai đoạn đầu của dự án. Nếu phát hiện hư hại, phải liên hệ với kỹ sư thiết kế.
□ 11. Kiểm tra toàn bộ cốt và các cấu kiện tường mặt chế tạo sẵn so với lô hàng đã được chấp thuận ban đầu và lấy thêm mẫu thí nghiệm.
□ 12. Theo dõi, kiểm tra độ thẳng hàng của tường mặt:
- khe nối giữa các tấm mặt kề nhau
- các tấm mặt đúc sẵn
- tường xếp khối lắp ghép (modular block walls)
- tường mặt quấn vải (wrapped face walls)
- hướng tuyến và cao độ
11.1.1 Bản vẽ và chỉ dẫn kỹ thuật
Các yêu cầu chỉ dẫn kỹ thuật đối với hệ thống MSE và RSS được trình bày trong Chương 10. Cán bộ hiện trường đại diện cho chủ đầu tư phải đọc kỹ các yêu cầu trong chỉ dẫn kỹ thuật áp dụng cho loại hệ thống sẽ xây dựng, đặc biệt chú ý đến yêu cầu về vật liệu, quy trình thi công, quy trình đầm chặt đất, dung sai về cao độ và vị trí, cũng như các tiêu chí chấp nhận/loại bỏ. Cần xem xét kỹ bản vẽ. Những chi tiết dự án phức tạp hoặc đặc biệt phải được nhận diện và, nếu có thể, trao đổi lại với người thiết kế và nhà thầu. Cần chú ý đặc biệt đến việc bốc xếp và bảo quản vật liệu, trình tự thi công, yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn đối với cốt kim loại và bảo vệ tia UV đối với vật liệu địa kỹ thuật tổng hợp, các yêu cầu bố trí đặc biệt nhằm giảm hư hại cốt trong quá trình thi công, các hạn chế về đầm chặt đất, chi tiết yêu cầu thoát nước và thi công công trình hạ tầng kỹ thuật, cũng như thi công phần mặt dốc ngoài. Cần kiểm tra hồ sơ của nhà thầu để bảo đảm rằng đang sử dụng phiên bản mới nhất của bản vẽ, chỉ dẫn kỹ thuật và các tài liệu hợp đồng đã được phê duyệt.
Bảng kiểm phục vụ việc xem xét bản vẽ kết cấu MSE được trình bày trong Bảng 11-2 (FHWA NHI-08-094 và 095). Bảng kiểm phục vụ việc xem xét chỉ dẫn kỹ thuật MSE được trình bày trong Bảng 11-3 (FHWA NHI-08-094/095).
11.1.2 Xem xét điều kiện hiện trường và yêu cầu về nền móng
Cần xem xét điều kiện hiện trường để xác định có cần áp dụng các quy trình thi công đặc biệt nào cho công tác chuẩn bị nền móng hay không, bao gồm khả năng tiếp cận công trường, đào đất để đạt được chiều dài cốt yêu cầu và công tác tiêu thoát nước trong thi công cùng các hạng mục thoát nước khác.
Công tác chuẩn bị nền móng bao gồm việc bóc bỏ các vật liệu không thích hợp trong phạm vi sẽ bố trí kết cấu chắn, bao gồm toàn bộ vật chất hữu cơ, thảm thực vật và vật liệu trượt lở (nếu có). Công việc này đặc biệt quan trọng ở khu vực mặt tường để giảm chuyển vị của hệ tường mặt và do đó giúp duy trì sự thẳng hàng của mặt tường theo suốt chiều dài kết cấu. Cán bộ hiện trường cần xem xét các lỗ khoan khảo sát địa chất để xác định phạm vi bóc bỏ dự kiến.
Khi việc thi công phần đắp gia cường (reinforced fill) đòi hỏi phải tạo mái đào dốc một bên, có thể cần một hệ thống chống đỡ đất tạm để duy trì ổn định. Phương pháp và giải pháp thiết kế của nhà thầu phải được xem xét về mức độ an toàn và ảnh hưởng của chúng đến các công trình lân cận. Cũng cần hết sức thận trọng khi đào đất để thi công các tuyến công trình hạ tầng kỹ thuật ngầm hoặc khi tháo dỡ hệ chống tạm/thanh chống hoặc ván cừ phía trước kết cấu MSE đã hoàn thành. Việc mất đất do các hoạt động này có thể gây lún và dịch chuyển ngang kết cấu chắn.
Mực nước ngầm thu được trong quá trình khảo sát hiện trường phải được xem xét cùng với mực nước của các thủy vực lân cận có thể ảnh hưởng đến yêu cầu thoát nước. Các mái dốc nơi sẽ đào cắt cần được quan sát cẩn thận, đặc biệt sau các đợt mưa, để phát hiện bất kỳ dấu hiệu rò rỉ nước nào (thường được ghi nhận trong các lỗ khoan). Cần yêu cầu thực hiện các biện pháp hạ mực nước thi công cho mọi hố đào nằm dưới mực nước để ngăn ngừa sự suy giảm sức kháng cắt do áp lực nước lỗ rỗng (áp lực nước thủy tĩnh).
Các kết cấu MSE/RSS phải được thiết kế sao cho có thể thoát được mọi dòng thấm hoặc nước ngầm bị giữ lại trong khối đất phía sau tường (retained soil). Nếu mực nước cao hơn kết cấu, rất có thể phải bố trí hệ thống thoát nước phía sau và bên dưới tường. Sự thấm nước mặt vào khối đất sau tường và khối đất có cốt phải được hạn chế bằng cách bố trí một lớp phủ chống thấm và tạo dốc đầy đủ dẫn nước về các rãnh thu nước gần đó hoặc các rãnh lát bê tông có cửa xả ra cống hoặc ra các tuyến thoát nước tự nhiên.
Thoát nước bên trong khối đất có cốt có thể đạt được bằng cách sử dụng vật liệu hạt rời có tính thoát nước tốt, không chứa hạt mịn (tỷ lệ vật liệu lọt sàng No. 200 {0.075 mm} nên nhỏ hơn 5 phần trăm). Do có hệ số thấm cao, loại vật liệu này sẽ ngăn không cho nước đọng lại lâu trong đất, miễn là bố trí được đường thoát nước. Thông thường bố trí chi tiết thoát nước đến chân tường như thể hiện trên Hình 5-6, 5-9 và 5-10, nhằm tránh nước thoát ra ở mặt tường, có thể gây xói lở và/hoặc làm bẩn mặt tường. Đương nhiên các rãnh thoát nước này phải được nối với các cửa xả thích hợp để dẫn nước thấm ra xa khỏi khối đất có cốt. Cần chú ý tránh tạo nên các mặt yếu trong kết cấu do bố trí các lớp vật liệu thoát nước.
Bảng 11-2. Danh sách kiểm tra để xem xét bản vẽ. (theo FHWA NHI-08-094/095)
| YES | NO | N/A | Nội dung kiểm tra |
|---|---|---|---|
| 1.0 HỒ SƠ TÀI LIỆU | |||
| 1.1 Bạn đã xem xét kỹ các bản vẽ thiết kế chưa? | |||
| 1.2 Có đầy đủ bộ bản vẽ của dự án tại nhà tạm công trường không? | |||
| 1.3 Nhà thầu đã nộp bản vẽ thi công chi tiết (shop drawing) chưa? | |||
| 1.4 Các bản vẽ thi công chi tiết đã được người thiết kế và/hoặc trưởng bộ phận thi công phê duyệt chưa? | |||
| 2.0 BỐ TRÍ HIỆN TRƯỜNG | |||
| 2.1 Bạn đã xác định các mốc khống chế cao độ và vị trí chưa? | |||
| 2.2 Bạn đã xác định vị trí bắt đầu và kết thúc của kết cấu MSEW/RSS chưa? | |||
| 2.3 Bạn đã xác định các vị trí công trình hạ tầng kỹ thuật hiện hữu, biển báo, cọc, đèn chiếu sáng có thể ảnh hưởng đến công trình dự kiến chưa? | |||
| 2.4 Bạn đã xác định cao độ/độ dốc tại đỉnh và chân các kết cấu MSEW/RSS chưa? | |||
| 2.5 Bạn đã xác định cao độ hiện trạng và cao độ hoàn thiện chưa? | |||
| 2.6 Bạn đã xác định ranh giới phạm vi thi công chưa? | |||
| 2.7 Bạn đã xác định lối ra vào công trường và các khu vực bố trí kho bãi vật liệu chưa? | |||
| 2.8 Có áp dụng thi công theo giai đoạn không? | |||
| 3.0 CHUẨN BỊ NỀN MÓNG | |||
| 3.1 Có yêu cầu biện pháp xử lý nền đặc biệt nào không? | |||
| 3.2 Nền móng có bố trí bậc (stepped) không? | |||
| 3.3 Bản vẽ có thể hiện leveling pad bê tông và các cao độ yêu cầu không? | |||
| 3.4 Có cần hệ chống đỡ tạm (shoring) không? | |||
| 4.0 THOÁT NƯỚC | |||
| 4.1 Bạn đã xác định các chi tiết thoát nước chưa? | |||
| 4.2 Thời điểm phải lắp đặt các hạng mục thoát nước là khi nào? | |||
| 4.3 Hệ thống thoát nước xả ra đâu và có bảo đảm thoát nước tự chảy không? | |||
| 4.4 Có yêu cầu bố trí lớp lọc vải địa kỹ thuật không? | |||
| 4.5 Dự án này có yêu cầu lớp màng chống thấm (geomembrane) cho hệ thống thoát nước không? | |||
| 5.0 TƯỜNG MẶT | |||
| 5.1 Bạn đã xác định loại tường mặt, hình dạng, kích thước và yêu cầu hoàn thiện kiến trúc chưa? | |||
| 5.2 Trên công trường có sử dụng nhiều loại, màu sắc hoặc kích thước tường mặt khác nhau không? | |||
| 5.3 Các đơn vị tường mặt được lắp ghép với nhau như thế nào? | |||
| 5.4 Bạn đã hiểu các chi tiết tại góc/tại đoạn cong của tường mặt chưa? | |||
| 5.5 Bạn đã hiểu các yêu cầu về hệ chống, tấm kê, chèn nêm và căn chỉnh chưa? | |||
| 5.6 Tường mặt có được bố trí nghiêng vào phía sau (battered) không? | |||
| 5.7 Có yêu cầu lớp lọc vải địa kỹ thuật tại các mối nối tường mặt không và việc bố trí đã được thể hiện trên bản vẽ (bao gồm chồng mí và kết thúc tại chân và đỉnh tường) chưa? | |||
| 6.0 CỐT GIA CƯỜNG | |||
| 6.1 Loại cốt gia cường nào được sử dụng trong dự án này? | |||
| 6.2 Bạn có thể xác định chiều dài, vị trí và loại cốt gia cường theo suốt chiều dài và chiều cao của tường hoặc mái dốc không? | |||
| 6.3 Bạn có hiểu cách thức cốt gia cường liên kết với tường mặt không? | |||
| 6.4 Bạn đã xác định các chi tiết để tránh chướng ngại khi lắp đặt cốt gia cường chưa? | |||
| 6.5 Các mặt cắt ngang thể hiện vị trí cốt gia cường đã có chưa? Các mặt cắt ngang có được thể hiện cho từng lý trình và từng thay đổi cao độ chính không? | |||
| 7.0 ĐẤT ĐẮP | |||
| 7.1 Có yêu cầu các loại đất đắp khác nhau tại các vị trí khác nhau trong tường không? | |||
| 8.0 CÁC HẠNG MỤC PHỤ TRỢ | |||
| 8.1 Bản vẽ có quy định coping (tấm mũ tường) không? | |||
| 8.2 Bản vẽ có quy định lan can an toàn giao thông hoặc tường chắn va (guard rail) không? | |||
| 8.3 Bạn đã xem xét các vị trí tiếp giáp với các kết cấu bê tông đổ tại chỗ (CIP) chưa? | |||
| 8.4 Bạn có hiểu các chi tiết về mối nối tại hoặc liên kết với các kết cấu bê tông đổ tại chỗ không? | |||
| 8.5 Trong dự án này có hạng mục nào sau đây không? | |||
| 8.5.1 Hố thu nước / cửa thu nước (Catch Basins/Drop Inlets)? | |||
| 8.5.2 Cống / ống (Culverts/Pipes)? | |||
| 8.5.3 Cọc / trụ khoan nhồi (Piles/Drilled Shafts)? | |||
| 8.5.4 Các tuyến hạ tầng kỹ thuật (utilities) và các chướng ngại khác? | |||
| 8.6 Bạn đã xác định và hiểu rõ các chi tiết đặc biệt cần thiết để xử lý các chướng ngại này chưa? | |||
| 8.7 Bạn có biết ai chịu trách nhiệm lắp đặt từng hạng mục phụ trợ không? | |||
| 8.8 Bản vẽ có thể hiện rãnh phân dòng, rãnh thu nước hoặc ống thoát nước mái dốc không? | |||
| 8.9 Có yêu cầu bố trí thảm chống xói tạm thời hoặc vĩnh cửu không? | |||
| 8.10 Bạn có hiểu các chi tiết kiểm soát xói mòn không? |
Bảng 11-3. Danh sách kiểm tra tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật. (theo FHWA NHI-08-094/095)
| YES | NO | N/A | Nội dung kiểm tra |
|---|---|---|---|
| 1.0 HỒ SƠ TÀI LIỆU | |||
| 1.1 Bạn đã xem xét kỹ các chỉ dẫn kỹ thuật chưa? | |||
| 1.2 Có một bộ chỉ dẫn kỹ thuật tại nhà tạm công trường không? | |||
| 1.3 Có yêu cầu các chỉ dẫn tiêu chuẩn hoặc các điều khoản đặc biệt bổ sung cho chỉ dẫn kỹ thuật của dự án không? Bạn có bản sao các tài liệu đó không? | |||
| 2.0 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUỒN VẬT LIỆU / NHÀ CUNG CẤP TRƯỚC KHI THI CÔNG | |||
| 2.1 Nhà thầu đã nộp kết quả thí nghiệm kiểm tra, đánh giá vật liệu trước khi thi công (chứng minh đáp ứng yêu cầu về thành phần hạt, dung trọng, tính chất điện hóa và các chỉ tiêu tính chất đất khác) cho các loại sau đây chưa: | |||
| 2.1.1 Đất có cốt – reinforced soil | |||
| 2.1.2 Đất sau tường chắn – retained soil | |||
| 2.1.3 Đất mặt tường – facing soil (nếu áp dụng) | |||
| 2.1.4 Vật liệu hạt thoát nước – drainage aggregate | |||
| 2.1.5 Cấp phối hạt Lớp lọc – graded granular filters (nếu áp dụng) | |||
| 2.2 Nhà thầu hoặc nhà sản xuất đã nộp kết quả thí nghiệm đánh giá trước khi thi công và/hoặc Chứng chỉ phù hợp chứng minh vật liệu mặt tường đáp ứng các điều khoản thích hợp trong chỉ dẫn kỹ thuật, bao gồm: | |||
| 2.2.1 Cấu kiện mặt tường và các mối liên kết | |||
| 2.2.2 Bearing pads tại các mối nối ngang | |||
| 2.2.3 Lớp lọc vải địa kỹ thuật tại mối nối | |||
| 2.3 Nhà thầu hoặc nhà sản xuất đã nộp kết quả thí nghiệm đánh giá trước khi thi công và/hoặc Chứng chỉ phù hợp chứng minh vật liệu cốt gia cường đáp ứng các điều khoản thích hợp trong chỉ dẫn kỹ thuật chưa? | |||
| 2.4 Nhà thầu hoặc nhà sản xuất đã nộp kết quả thí nghiệm đánh giá trước khi thi công và/hoặc Chứng chỉ phù hợp chứng minh vật liệu thoát nước đáp ứng các điều khoản thích hợp trong chỉ dẫn kỹ thuật, bao gồm: | |||
| 2.2.1 Lớp lọc vải địa kỹ thuật (ví dụ: loại, AOS, độ thấm, cường độ) | |||
| 2.2.2 Bộ thoát nước chế tạo sẵn (lõi và vỏ lọc vải địa kỹ thuật) | |||
| 2.2.3 Ống thoát nước (vật liệu, loại, ký hiệu tiêu chuẩn ASTM và cấp) | |||
| 2.4 Việc chấp thuận các nguồn đất đã được phê duyệt chính thức cho các loại sau đây chưa: | |||
| 2.4.1 Đất có cốt (reinforced soil) | |||
| 2.4.2 Đất sau tường chắn (retained soil) | |||
| 2.4.3 Đất mặt tường (facing soil) | |||
| 2.4.4 Vật liệu hạt thoát nước (drainage aggregate) | |||
| 2.5 Việc chấp thuận các nguồn vật liệu mặt tường đã được phê duyệt chính thức chưa? | |||
| 2.6 Việc chấp thuận các nguồn vật liệu cốt gia cường đã được phê duyệt chính thức chưa? | |||
| 3.0 CHUẨN BỊ NỀN MÓNG | |||
| 3.1 Hệ chống đỡ tạm (temporary shoring) đã được thiết kế và phê duyệt chưa? | |||
| 4.0 THOÁT NƯỚC | |||
| 4.1 Nhà thầu hoặc nhà sản xuất có nộp kết quả thí nghiệm kiểm soát chất lượng (QC) với tần suất quy định, chứng minh vật liệu thoát nước phù hợp với các điều khoản tương ứng trong chỉ dẫn kỹ thuật không? | |||
| 4.2 Vật liệu thoát nước được vận chuyển đến công trường có phù hợp với bản vẽ thi công (shop drawing) đã được phê duyệt không? | |||
| 4.3 Các nhãn nhận dạng/ký hiệu trên lớp lọc vải địa kỹ thuật và/hoặc vật liệu thoát nước chế tạo sẵn đưa đến công trường có phù hợp với các hồ sơ trình duyệt trước khi thi công và hồ sơ QC không (ngày sản xuất, số lô, số cuộn, v.v.)? | |||
| 4.4 Vật liệu thoát nước đã được kiểm tra hư hỏng do vận chuyển, bốc dỡ hoặc lưu kho chưa? | |||
| 4.5 Vật liệu thoát nước có được bảo quản đúng cách để tránh hư hỏng, tránh phơi sáng tia UV và tránh bị nhiễm bẩn không? | |||
| 4.6 Nếu phát hiện vật liệu thoát nước bị hư hỏng, chúng đã được để riêng, loại bỏ hoặc sửa chữa theo đúng chỉ dẫn kỹ thuật chưa? | |||
| 4.7 Việc lấy mẫu kiểm tra đảm bảo chất lượng (QA) cho vật liệu thoát nước đã được thực hiện với tần suất yêu cầu chưa? | |||
| 4.8 Phòng thí nghiệm QA có nắm rõ chính xác các thí nghiệm cần thực hiện và các thông số thí nghiệm yêu cầu không? | |||
| 4.9 Kết quả thí nghiệm QA đối với vật liệu thoát nước có đáp ứng các giá trị chỉ tiêu quy định không? | |||
| 5.0 MẶT TƯỜNG | |||
| 5.1 Nhà thầu hoặc nhà sản xuất có nộp kết quả thí nghiệm QC với tần suất quy định, chứng minh vật liệu tường mặt phù hợp với các điều khoản tương ứng trong chỉ dẫn kỹ thuật không? | |||
| 5.2 Các cấu kiện mặt tường được vận chuyển đến công trường có phù hợp với bản vẽ thi công đã được phê duyệt không, bao gồm: | |||
| 5.2.1 Đơn vị mặt tường (hình dạng, kích thước, các mối liên kết với cốt gia cường, tổng khối lượng)? | |||
| 5.2.2 Bearing pads tại mối nối nằm ngang (loại vật liệu, độ cứng, môđun đàn hồi)? | |||
| 5.2.3 Lớp lọc vải địa kỹ thuật tại mối nối (loại, AOS, độ thấm, cường độ) | |||
| 5.3 Các nhãn/mã nhận dạng trên các đơn vị mặt tường và cấu kiện được đưa đến công trường có phù hợp với hồ sơ trình duyệt đánh giá trước khi thi công và hồ sơ QC (ngày sản xuất, số mẻ, số lô, v.v.) không? | |||
| 5.4 Các cấu kiện mặt tường và cấu kiện đã được kiểm tra hư hỏng do vận chuyển, bốc dỡ hoặc lưu kho chưa? | |||
| 5.5 Các cấu kiện mặt tường và cấu kiện có được lưu kho đúng cách để tránh hư hỏng không? | |||
| 5.6 Nếu phát hiện các cấu kiện mặt tường và cấu kiện bị hư hỏng, chúng đã được để riêng, loại bỏ hoặc sửa chữa theo đúng chỉ dẫn kỹ thuật chưa? | |||
| 5.7 Việc lấy mẫu kiểm tra đảm bảo chất lượng (QA) cho các cấu kiện mặt tường và cấu kiện đã được thực hiện với tần suất yêu cầu chưa? | |||
| 5.8 Phòng thí nghiệm QA có nắm rõ chính xác các thí nghiệm cần thực hiện và các thông số thí nghiệm yêu cầu không? | |||
| 5.9 Kết quả thí nghiệm QA đối với các cấu kiện mặt tường và vật liệu cấu kiện có đáp ứng các giá trị chỉ tiêu quy định không? | |||
| 6.0 CỐT GIA CƯỜNG | |||
| 6.1 Nhà thầu hoặc nhà sản xuất có nộp kết quả thí nghiệm QC với tần suất quy định, chứng minh vật liệu cốt gia cường phù hợp với các điều khoản tương ứng trong chỉ dẫn kỹ thuật không? | |||
| 6.2 Vật liệu cốt gia cường được đưa đến công trường có phù hợp với bản vẽ thi công (cường độ, kích thước, tổng khối lượng) đã được phê duyệt không? | |||
| 6.3 Các nhãn/mã nhận dạng trên vật liệu cốt gia cường đưa đến công trường có phù hợp với hồ sơ trình duyệt đánh giá trước khi thi công và hồ sơ QC (ngày sản xuất, số lô, số cuộn, v.v.) không? | |||
| 6.4 Vật liệu cốt gia cường đã được kiểm tra hư hỏng do vận chuyển, bốc dỡ hoặc lưu kho chưa? | |||
| 6.5 Vật liệu cốt gia cường có được lưu kho đúng cách để tránh hư hỏng, tránh phơi sáng tia UV hoặc bị ăn mòn không? | |||
| 6.6 Nếu phát hiện vật liệu cốt gia cường bị hư hỏng, chúng đã được để riêng, loại bỏ hoặc sửa chữa theo đúng chỉ dẫn kỹ thuật chưa? | |||
| 6.7 Việc lấy mẫu kiểm tra đảm bảo chất lượng (QA) cho vật liệu cốt gia cường đã được thực hiện với tần suất yêu cầu chưa? | |||
| 6.8 Phòng thí nghiệm QA có nắm rõ chính xác các thí nghiệm cần thực hiện và các thông số thí nghiệm yêu cầu không? | |||
| 6.9 Nếu yêu cầu thí nghiệm kéo tuột hoặc cắt tại mặt tiếp xúc, phòng thí nghiệm QA có đủ lượng đất phù hợp và nắm rõ tiêu chuẩn đầm chặt áp dụng (bên cạnh vật liệu cốt gia cường) không? | |||
| 6.10 Kết quả thí nghiệm QA đối với vật liệu cốt gia cường có đáp ứng các giá trị chỉ tiêu quy định không? | |||
| 7.0 ĐẤT ĐẮP | |||
| 7.1 Nhà thầu có nộp kết quả thí nghiệm kiểm soát chất lượng (QC) với tần suất quy định cho: | |||
| 7.1.1 Đất có cốt (reinforced soil) | |||
| 7.1.2 Đất sau tường chắn (retained soil) | |||
| 7.1.3 Đất mặt tường (facing soil) | |||
| 7.2 Phòng thí nghiệm QA có nắm rõ chính xác các thí nghiệm cần thực hiện và các thông số thí nghiệm yêu cầu không? | |||
| 7.3 Kết quả thí nghiệm QA đối với các loại vật liệu khác nhau có đáp ứng các giá trị chỉ tiêu quy định không: | |||
| 7.3.1 Đất có cốt (reinforced soil) | |||
| 7.3.2 Đất sau tường (retained soil) | |||
| 7.3.3 Đất mặt tường (facing soil) | |||
| 8.0 CÁC HẠNG MỤC PHỤ TRỢ | |||
| 8.1 Các vật liệu, phụ kiện phụ trợ được đưa đến công trường có phù hợp với bản vẽ thi công đã được phê duyệt không (coping, các khối nắp và keo dán nếu cần, hố thu nước, ống, lan can an toàn, v.v.)? | |||
| 8.2 Các nhãn/mã nhận dạng trên vật liệu, phụ kiện phụ trợ đưa đến công trường có phù hợp với hồ sơ QC (ngày sản xuất, số mẻ, v.v.) không? | |||
| 8.3 Các vật liệu, phụ kiện phụ trợ đã được kiểm tra hư hỏng do vận chuyển, bốc dỡ hoặc lưu kho chưa? | |||
| 8.4 Các vật liệu, phụ kiện phụ trợ có được lưu kho đúng cách để tránh hư hại không? | |||
| 8.5 Nếu phát hiện vật liệu, phụ kiện phụ trợ bị hư hỏng, chúng đã được để riêng, loại bỏ hoặc sửa chữa theo đúng chỉ dẫn kỹ thuật chưa? | |||
| 8.6 Tất cả các yêu cầu về việc lấy mẫu/thí nghiệm bất kỳ phần nào của sản phẩm sau khi lắp ráp, lắp đặt, đầm chặt đã được đáp ứng chưa? |
11.2 Kiểm tra vật liệu chế tạo sẵn
Các cấu kiện vật liệu cần được kiểm tra tại bãi đúc (đối với các hệ có cấu kiện đúc sẵn) và tại hiện trường. Các thao tác đúc điển hình được minh họa trên Hình 11-1. Việc chấp thuận vật liệu phải dựa trên sự kết hợp giữa kết quả thí nghiệm vật liệu, chứng chỉ chất lượng và quan sát trực quan.
Khi được vận chuyển đến công trường, cán bộ kiểm tra phải kiểm tra cẩn thận tất cả các loại vật liệu (các cấu kiện mặt tường đúc sẵn, cấu kiện cốt gia cường, tấm đệm chịu lực – bearing pad, vật liệu mối nưới khối mặt tường và đất đắp sau tường – reinforced backfill). Tại hiện trường, tất cả các cấu kiện của hệ thống phải được bảo quản và bốc dỡ đúng cách để tránh hư hỏng. Hướng dẫn thi công của nhà cung cấp vật liệu sẽ cung cấp thêm thông tin về vấn đề này.
11.2.1 Cấu kiện bê tông đúc sẵn
Tại bãi đúc, cán bộ kiểm tra phải bảo đảm rằng các cấu kiện mặt tường được chế tạo phù hợp với các chỉ dẫn tiêu chuẩn của cơ quan quản lý. Ví dụ, các tấm mặt tường bê tông đúc sẵn phải được đúc trên bề mặt phẳng. Các chi tiết neo dạng vòng (clevis loop embeds), các thanh nối (tie strips) và các chi tiết liên kết khác không được chạm vào hoặc liên kết với cốt thép gia cường của mặt tường. Quá trình bảo dưỡng bê tông phải tuân thủ đúng các quy trình và yêu cầu quy định (ví dụ: nhiệt độ, lớp bảo vệ, độ ẩm, v.v.).
Các cấu kiện mặt tường khi được đưa đến công trường phải được kiểm tra trước khi lắp dựng. Các tấm phải bị loại bỏ nếu mắc một trong các khuyết tật hoặc sai sót sau:
- Cường độ nén không đủ.
- Khuyết tật do khuôn (ví dụ: khuôn bị cong vênh).
- Hiện tượng rỗ tổ ong.
- Vết nứt nghiêm trọng, sứt mẻ hoặc bong tróc.
- Màu sắc bề mặt hoàn thiện biến đổi đáng kể.
- Kích thước vượt quá dung sai cho phép.
- Các chi tiết liên kết bị lệch vị trí.
Các dung sai kích thước lớn nhất sau đây thường được quy định cho các cấu kiện mặt tường bê tông đúc sẵn:
- Kích thước tổng thể: 1/2 inch (13 mm).
- Vị trí các chi tiết liên kết: 1 inch (25 mm).
- Vị trí các chi tiết neo dạng vòng (clevis loop embeds): 1/8 inch (3 mm) theo phương ngang.
- Độ vuông góc của cấu kiện: chênh lệch giữa hai đường chéo 1/2 inch (13 mm).
- Độ phẳng bề mặt: 1/8 inch trên chiều dài 5 ft (2 mm trên 1 m) đối với bề mặt phẳng.
- Độ hoàn thiện bề mặt: 5/16 inch trên chiều dài 5 ft (5 mm trên 1 m) đối với bề mặt có gân, nhám.
Trong trường hợp có thể sửa chữa các cấu kiện mặt tường bị hư hỏng thì việc sửa chữa phải được thực hiện sao cho kỹ sư phụ trách chấp thuận.
Đối với các khối bê tông đúc khô dạng modular (drycast modular blocks), cần đặc biệt kiểm tra cường độ nén và độ hút nước theo từng lô. Thông thường quy định các dung sai kích thước sau:
- Kích thước tổng thể: ± 1/8 inch (3,2 mm)
- Chiều cao mỗi khối: ± 1/16 inch (1,6 mm)
11.2.2 Cốt gia cường
Các cấu kiện cốt gia cường (dạng dải, lưới, tấm) khi được vận chuyển đến công trường phải được bó chặt hoặc đóng gói để tránh hư hỏng (xem Hình 11-2). Các vật liệu này có nhiều loại, nhiều dạng cấu hình và kích thước khác nhau (bề dày, chiều dài, kiểu sản phẩm), và ngay cả một kết cấu đơn giản cũng có thể dùng các loại cốt gia cường khác nhau tại những vị trí khác nhau. Cán bộ kiểm tra phải xác nhận vật liệu được nhận dạng đúng và kiểm tra ký hiệu quy định (theo tiêu chuẩn AASHTO, ASTM hoặc quy định của cơ quan quản lý). Đối với lưới cốt thép, cần kiểm tra đường kính thanh thép, chiều dài, chiều rộng, và khoảng cách giữa các thanh theo phương dọc và phương ngang. Đối với cốt dạng dải, phải kiểm tra chiều dài và bề dày.
Việc kiểm tra vật liệu đặc biệt quan trọng đối với vải địa kỹ thuật và lưới địa kỹ thuật, vì nhiều kiểu sản phẩm trông rất giống nhau nhưng tính chất lại khác nhau. Ngoài các số đo nêu trên, các mẫu lưới địa kỹ thuật hoặc vải địa kỹ thuật nên được cân ngay tại hiện trường để so sánh khối lượng trên một đơn vị diện tích với giá trị nhận dạng của nhà sản xuất. Mẫu cũng phải được gửi đến phòng thí nghiệm để thí nghiệm xác nhận. Việc đánh dấu màu ở hai đầu cuộn có thể rất hữu ích, nhất là với các cấu hình phức tạp, nhằm tránh lắp đặt sai. Khi sử dụng nhiều hơn một kiểu sản phẩm, hai đầu cuộn có thể được sơn các màu khác nhau và khi cắt cốt theo chiều dài yêu cầu, chiều dài có thể được sơn lên vật liệu như minh họa ở Hình 11-2.
Lớp mạ kẽm (chiều dày lớp mạ 2 oz/ft² {610 g/m²}), lớp phủ epoxy (chiều dày 16 mil {0,41 mm}) hoặc các loại lớp phủ khác phải được kiểm tra thông qua chứng chỉ hoặc các thí nghiệm do cơ quan quản lý thực hiện và phải được kiểm tra khuyết tật. Các vật liệu cốt địa kỹ thuật phải được đóng gói đúng cách và duy trì lớp bọc bảo vệ trong suốt quá trình vận chuyển, bốc dỡ để bảo vệ vật liệu khỏi tác động của tia UV (ví dụ ánh nắng mặt trời).
Khu vực lưu kho phải đáp ứng cả các yêu cầu trong chỉ dẫn kỹ thuật và yêu cầu lưu kho của nhà sản xuất. Vật liệu phải được kê cao khỏi mặt đất để bảo vệ cốt gia cường khỏi bùn, đất và rác bẩn. Các vật liệu cốt địa kỹ thuật không được đặt trong môi trường có nhiệt độ vượt quá 140°F (60°C) và phải tuân thủ các khuyến cáo của nhà sản xuất về bảo vệ khỏi tia UV do ánh nắng trực tiếp.
Tại thời điểm lắp đặt, cốt gia cường phải bị loại bỏ nếu có khuyết tật, lỗi, bị suy giảm chất lượng hoặc hư hỏng do quá trình sản xuất, vận chuyển hoặc lưu kho. Cốt kim loại không được có các đoạn bị uốn cong, cắt hoặc sửa chữa (ví dụ: hàn, uốn cong rồi nắn thẳng lại) nếu không có sự chấp thuận của kỹ sư thiết kế tường MSE hoặc RSS phụ trách. Vật liệu địa kỹ thuật không được có vết rách, vết cắt hoặc lỗ thủng và phải được thay thế hoặc sửa chữa theo chỉ đạo của kỹ sư thiết kế.
11.2.3 Vật liệu tại mối nối khối mặt tường
Các tấm đệm chịu lực – bearing pads (HDPE, EPDM, PVC và neoprene), vật liệu trám khe và tấm che khe (ví dụ: vải địa kỹ thuật) phải được đóng gói đúng cách để giảm thiểu hư hỏng trong quá trình bốc dỡ và vận chuyển. Ví dụ, vật liệu trám khe bằng polymer và vải địa kỹ thuật, như đã nêu trước đây, phải được che chắn tránh ánh nắng trong suốt thời gian lưu kho.
Mặc dù các vật liệu này thường được xếp vào nhóm vật liệu phụ, cán bộ kiểm tra cần nhận thức rằng việc sử dụng sai loại vật liệu hoặc lắp đặt không đúng vị trí có thể gây ra hư hại đáng kể cho kết cấu. Các đặc tính của những vật liệu này phải được kiểm tra, hoặc dựa trên kết quả thí nghiệm trong phòng thí nghiệm do nhà cung cấp nộp, hoặc dựa trên việc phê duyệt trước (ví dụ: từ danh mục sản phẩm đã được chấp thuận) để bảo đảm phù hợp với các yêu cầu trong chỉ dẫn kỹ thuật. Các mẫu phải được gửi đến phòng thí nghiệm để thí nghiệm kiểm chứng.
11.2.4 Đất đắp có cốt (Reinforced Backfill)
Đất đắp trong các kết cấu MSE/RSS là yếu tố then chốt quyết định khả năng làm việc thỏa đáng. Cả việc sử dụng đúng loại vật liệu lẫn việc bố trí, đắp và đầm đúng quy cách đều là những vấn đề quan trọng. Đất đắp có cốt thường được quy định phải đáp ứng các yêu cầu về thành phần hạt, chỉ số dẻo, độ bền, và các chỉ tiêu điện hoá. Tùy theo loại hợp đồng, các thí nghiệm kiểm tra sự phù hợp có thể do nhà thầu hoặc chủ đầu tư thực hiện. Các thí nghiệm tiến hành trước khi thi công và định kỳ trong quá trình thi công để bảo đảm chất lượng là cơ sở cho việc chấp thuận. Trong quá trình thi công, các thí nghiệm này bao gồm thí nghiệm thành phần hạt và chỉ số dẻo với tần suất theo yêu cầu trong quy định của cơ quan quản lý hoặc của dự án (ví dụ: thường là một thí nghiệm cho mỗi 2000 yd³ (1500 m³) vật liệu đắp đối với các dự án lớn) và bất cứ khi nào hình dạng bề ngoài hoặc ứng xử của đất đắp thay đổi rõ rệt.
11.3 Kiểm soát thi công
Mỗi bước trong trình tự thi công các hệ thống MSE và RSS đều phải tuân theo các yêu cầu về phương pháp và dung sai nhất định. Sổ tay thi công cho các hệ MSE bản quyền cần được lấy từ nhà thầu để làm tài liệu hướng dẫn trong quá trình theo dõi và kiểm tra thi công. Phần dưới đây trình bày chi tiết các yêu cầu thi công chung cho tường MSE, kèm theo ghi chú về những yêu cầu áp dụng cho hệ RSS.
11.3.1 Leveling Pad
Leveling pad bằng bê tông phải có kích thước tối thiểu phù hợp với bản vẽ và chỉ dẫn kỹ thuật (thông thường dày 6 inch {150 mm}, bề rộng bằng bề rộng tấm tường cộng thêm 8 inch {200 mm}). Cường độ nén của bê tông cũng phải thỏa mãn giá trị tối thiểu theo chỉ dẫn kỹ thuật. Việc bảo dưỡng các bản bê tông đổ tại chỗ phải tuân thủ các yêu cầu trong chỉ dẫn (ví dụ: thường phải đạt thời gian tối thiểu 12 đến 24 giờ trước khi lắp đặt các tấm tường mặt). Cần kiểm tra cẩn thận leveling pad để bảo đảm đúng tuyến, đúng cao độ và đúng vị trí ngang (offset). Khuyến nghị dung sai cao độ thẳng đứng là 1/8 inch (3 mm) so với cao độ thiết kế. Nếu leveling pad không đạt cao độ quy định, việc thi công tường sẽ gặp khó khăn và phải chỉnh sửa lại cao độ của leveling pad. Leveling pad đặt sai có thể dẫn đến sai lệch vị trí các tấm tường mặt phía trên, gây nứt và bong tróc. Các tấm mặt tường bê tông đúc sẵn toàn chiều cao có thể cần một bản leveling pad lớn hơn để duy trì đúng vị trí và cung cấp gối đỡ tạm thời cho nền móng. Với tường khối xếp modular dùng trong các công trình cảnh quan, có thể dùng bản đệm bằng đá dăm có kích thước phù hợp. Các dạng lắp đặt điển hình được minh họa trên Hình 11-3.
11.3.2 Dựng lắp các cấu kiện mặt tường
Các tấm mặt tường bê tông đúc sẵn được cố ý đặt với độ nghiêng nhẹ về phía khối đất có cốt (batter về phía đất có cốt) để bảo đảm sau khi đắp đất phía sau tường, tường đạt đúng phương thẳng đứng như minh họa trên Hình 11-4. Chuyển vị ra ngoài nhỏ của tường mặt do quá trình đắp và đầm đất phía sau là không thể tránh khỏi và được xem là bình thường khi có tương tác giữa cốt gia cường và khối đất đắp có cốt. Độ nghiêng ngược điển hình đối với các tấm tường mặt đúc sẵn dạng phân đoạn là 1/2 inch trên chiều cao 4 ft (tương đương 20 mm trên mỗi mét chiều cao tấm) khi dùng cốt thép. Các khối xếp modular thường được xếp chồng với độ lệch ngang 1/2 đến 1 inch để bù cho chuyển vị ngang.
Các tấm mặt tường đúc sẵn toàn chiều cao như trên Hình 11-5 dễ bị nứt trong quá trình đắp đất phía sau và khó kiểm soát sai lệch vị trí hơn so với các tấm phân đoạn. Khi sử dụng tấm toàn chiều cao, quy trình thi công phải được kiểm soát chặt chẽ để duy trì các dung sai. Có thể cần áp dụng các biện pháp thi công đặc biệt như tăng cường hệ chống đỡ và tăng độ nghiêng của tấm tường mặt.
Hàng mặt tường thứ nhất
Việc lắp đặt hàng tường mặt thứ nhất là một chi tiết then chốt như minh họa trên Hình 11-6. Thi công luôn phải bắt đầu từ vị trí tiếp giáp với công trình hiện hữu (nếu có) rồi tiến dần về phía đầu tường còn lại. Các cấu kiện mặt tường phải được đặt trực tiếp lên leveling pad bê tông. Thông thường không được phép bố trí vật liệu chèn khe ngang hoặc nêm đệm giữa hàng tấm bê tông thứ nhất và leveling pad, trừ khi chỉ dẫn kỹ thuật có quy định riêng và cung cấp các yêu cầu chi tiết (ví dụ: loại vật liệu, tính chất, chiều dày lớn nhất như 1/16-inch, 1/8-inch và các yêu cầu kích thước khác) cho các vật liệu này. Có thể dùng nêm gỗ tạm thời giữa hàng tấm bê tông thứ nhất và leveling pad để chỉnh độ nghiêng mặt tường, nhưng các nêm này phải được tháo bỏ trong các giai đoạn thi công tiếp theo. Một số chi tiết quan trọng bổ sung gồm:
- Hàng tấm phân đoạn thứ nhất phải được chống đỡ cho đến khi đắp xong vài lớp cốt ở phía dưới cùng. Các tấm kề nhau phải được kẹp chặt lại để tránh từng tấm bị dịch chuyển riêng lẻ.
- Sau khi đặt và chỉnh nghiêng xong hàng tấm thứ nhất hoặc xếp xong hàng khối modular thứ nhất, cần kiểm tra lại bằng mắt độ thẳng hàng theo phương ngang (ví dụ: bằng máy trắc đạc hoặc dây căng).
- Khi dùng các tấm toàn chiều cao, việc chống đỡ ban đầu và kẹp giữ càng quan trọng hơn vì sai lệch vị trí rất khó sửa chữa khi thi công tiếp.
- Hầu hết các hệ MSE dùng nhiều kích cỡ tấm khác nhau để phù hợp với hình dạng tổng thể của tường. Các loại tấm đặc biệt hoặc các dạng khối xếp modular cũng có thể được dùng để đáp ứng yêu cầu kiến trúc (hình dạng hình học, kích thước, màu sắc, bề mặt hoàn thiện, vị trí mối nối). Cần kiểm tra loại tấm mặt để bảo đảm chúng được lắp đặt đúng như trên bản vẽ.
- Cần đặt một lớp lọc vải địa kỹ thuật phía sau vùng có các lỗ hở giữa các cấu kiện mặt tường và leveling pad. Vải địa kỹ thuật phải kéo dài tối thiểu 6 inch (150 mm) ra ngoài mép các lỗ hở. Đối với các lỗ hở lớn có bề rộng > 1 inch (25 mm) (như trường hợp leveling pad có bậc hoặc có đặt các cửa xả nước tường bên trên), các lỗ hở này hoặc phải được trám đầy bằng bê tông, hoặc đoạn tường đó phải được đắp đồng thời đất ở cả hai phía của cấu kiện mặt tường.
11.3.3 Đắp và đầm đất có cốt
Kiểm soát độ ẩm và độ chặt là yêu cầu bắt buộc khi thi công các hệ thống MSE và RSS. Ngay cả khi sử dụng vật liệu hạt rời chất lượng cao, vẫn có thể phát sinh vấn đề nếu không kiểm soát chặt chẽ công tác đầm nén. Vật liệu đất đắp tường có cốt phải được rải và đầm tại hoặc trong khoảng ±2 phần trăm so với độ ẩm tốt nhất. Nếu đất có cốt là loại thoát nước tốt, với lượng hạt mịn lọt sàng No. 200 (0.075 mm) của ASTM nhỏ hơn 5 phần trăm, thì hàm lượng nước của đất đắp có thể được kiểm soát trong khoảng ±3 phần trăm so với độ ẩm tốt nhất. Độ ẩm của đất khi rải có thể ảnh hưởng đáng kể đến tương tác giữa cốt và đất. Khi đất ẩm hơn độ ẩm tốt nhất, ngày càng khó duy trì được sự thẳng hàng cho phép của mặt tường, đặc biệt khi hàm lượng hạt mịn cao. Nếu độ ẩm quá thấp, đất có thể không đạt được độ chặt yêu cầu và dẫn đến lún đáng kể trong các giai đoạn có mưa (tức là do hiện tượng “bulking”).
(bulking)
Bulking (trong đất/cốt liệu) là hiện tượng vật liệu hạt rời “nở thể tích” tạm thời khi đang ở trạng thái tương đối khô (đặc biệt là cát có ít hạt mịn).
Bulking xảy ra như thế nào?
- Khi đất/cát hơi ẩm nhưng chưa bão hòa, một lớp màng nước mỏng bọc quanh hạt.
- Màng nước này tạo lực “giữ khoảng cách” giữa các hạt → các hạt không xếp chặt được, nên thể tích đống vật liệu tăng lên (trông “phồng” lên).
- Vì vậy, nếu bạn đổ/đắp theo thể tích (m³) hoặc nhìn “đầy” mà tưởng là đủ chặt, thực tế khối lượng khô/độ chặt đạt được lại thấp.
Vì sao nói “quá khô” → lún khi mưa (due to bulking)?
- Khi vật liệu quá khô, có thể xuất hiện trạng thái bulking → đầm khó đạt độ chặt yêu cầu (nhiều rỗng).
- Khi mưa hoặc nước thấm vào:
- màng nước thay đổi, lực giữ khoảng cách mất đi,
- các hạt tái sắp xếp chặt lại (thể tích giảm),
- → gây lún đáng kể sau thi công (settlement).
Nói ngắn gọn: bulking = “phồng giả” khi khô, làm bạn tưởng vật liệu đã “đủ đầy/đủ chặt”, nhưng khi gặp nước thì xẹp xuống → lún.
Dưới đây là bản dịch tiếng Việt (giữ đúng ý kỹ thuật và đơn vị như trong đoạn gốc):
Một độ chặt bằng 95% giá trị lớn nhất theo T-99 hoặc 90% theo T-180 thường được khuyến nghị cho tường chắn và mái dốc; còn 100% theo T-99 hoặc 95% theo T-180 thường được khuyến nghị cho mố cầu và các tường/mái dốc có nhiệm vụ đỡ móng kết cấu.
Trong trường hợp tỷ lệ vật liệu hạt thô chiếm đáng kể—thông thường 30% hoặc lớn hơn lượng vật liệu giữ lại trên sàng 3/4 in. (19 mm)—khiến không thể áp dụng các phương pháp thí nghiệm AASHTO T-99 hoặc T-180, thì ưu tiên sử dụng yêu cầu thi công theo quy trình (procedural specification). Trong tình huống này, thông thường 4 đến 5 lượt lu bằng thiết bị lu rung thông dụng là đủ để đạt độ chặt thực tế lớn nhất. Các yêu cầu cụ thể cần được xác định dựa trên đoạn thi công thử (test section) như đã thảo luận trong Chương 3, Mục 3.2.1.
Retained backfill (đất đắp gia cường) nên được đổ xuống tại vị trí lên trên hoặc song song với phần phía sau và phần giữa của các lớp cốt gia cường, rồi san gạt (bladed) theo hướng về phía và ra xa mặt trước như thể hiện ở Hình 11-7. Không được để bất kỳ thời điểm nào thiết bị thi công tiếp xúc trực tiếp với các lớp cốt gia cường vì các lớp cốt có thể bị hư hại. Các lớp đất phải được đầm chặt đến cao hơn 2 in (50 mm) so với cao trình lớp cốt phía trên, nhưng không được thấp hơn (ít nhất phải bằng) cao trình của từng cấp liên kết cốt trước khi đặt lớp phần tử gia cường ở cấp đó.
Thiết bị đầm nén (Compaction Equipment) – Ngoại trừ vùng rộng 3 ft (1 m) ngay phía sau các phần tử mặt tường hoặc mặt dốc, nên sử dụng lu rung trống trơn cỡ lớn để đạt độ đầm chặt yêu cầu như thể hiện ở Hình 11-8a. Không cho phép dùng lu chân cừu (sheepsfoot) và lu lưới (grid type) do có khả năng gây hư hại cho các lớp cốt. Khi đầm nén cát hạt trung đến mịn có cấp phối tương đối đồng đều (với hơn 60% lọt sàng No. 40), hãy dùng lu trống trơn tĩnh hoặc lu rung nhẹ (loại dùng sát tường), đặc biệt cho lượt lu cuối. Việc dùng thiết bị đầm rung cỡ lớn với loại vật liệu đất đắp này sẽ làm khó kiểm soát tuyến hình/độ thẳng hàng của tường, và thực tế còn có thể làm tơi (loosen) lớp đất ở bề mặt phía trên.
a) thiết bị cỡ lớn được phép hoạt động cách xa mặt tường; và
b) thiết bị nhẹ dùng trong phạm vi 3 ft (1 m) tính từ mặt tường.
Trong phạm vi 3 ft (1 m) tính từ mặt tường hoặc mặt dốc, sử dụng lu rung loại nhỏ trống đơn hoặc trống đôi dạng đi bộ phía sau (walk-behind), hoặc đầm bàn rung (vibratory plate compactor) như thể hiện ở Hình 11-8b. Việc đắp reinforced backfill gần mặt trước không được chậm hơn phần còn lại của kết cấu quá một lớp đắp (one lift). Việc rải đắp và đầm nén kém trong khu vực này trong một số trường hợp đã gây ra chuyển vị mặt tường và/hoặc lực kéo lê xuống (downdrag) tác dụng lên các lớp cốt, làm tăng ứng suất tại liên kết.
Trong vùng 3 ft (1 m) này, cần duy trì kiểm soát chất lượng theo yêu cầu thi công theo phương pháp (method specification), ví dụ như 4 lượt đầm/lu bằng đầm bàn rung nhẹ dạng đi bộ phía sau hoặc lu rung nhẹ dạng đi bộ phía sau. Cần thi công bãi thử (test pads) để xác định số lượt đầm/lu thực tế và bề dày lớp đắp (lift thickness) cần thiết nhằm đạt yêu cầu đầm nén với loại thiết bị dự kiến sử dụng.
Đôi khi vật liệu đắp chất lượng cao hơn được dùng trong vùng này để đạt các tính chất yêu cầu với ít công đầm hơn. Đầm quá mức hoặc dùng thiết bị quá nặng gần mặt tường có thể gây chuyển vị quá lớn của các khối/tiểu đoạn mặt tường (tấm lắp ghép phân đoạn và modular blocks) hoặc gây hư hại kết cấu (đối với tấm đúc sẵn toàn chiều cao), đồng thời làm quá tải các lớp cốt gia cường.
Đối với hệ mặt tường bằng lưới thép hàn (welded wire), cần thận trọng để các thanh chống (struts) không bị tuột/lệch khỏi vị trí trong quá trình đắp đất và đầm nén, vì điều đó có thể đe dọa tính toàn vẹn của mặt tường.
Việc đầm nén không đồng đều và đầm không đủ chặt (undercompaction) do thiếu công đầm hoặc cho phép nhà thầu “đầm” đất đắp bằng xe tải và máy ủi sẽ dẫn đến lệch hàng nghiêm trọng và các vấn đề lún, vì vậy không được phép. Việc xả/ngập nước (flooding) vào đất đắp để “hỗ trợ” đầm nén cũng không được phép.
Công tác thí nghiệm kiểm soát đầm nén đối với reinforced backfill cần được thực hiện thường xuyên trong suốt quá trình thi công. Khuyến nghị tần suất tối thiểu là: mỗi lớp đắp (per lift), thực hiện ít nhất 1 thí nghiệm trong vùng đất gia cường, cho mỗi 150 ft (45 m) chiều dài tường.
11.3.4 Lắp đặt các cấu kiện cốt gia cường
Các phần tử gia cường cho hệ MSE và RSS phải được lắp đặt tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về khoảng cách bố trí và chiều dài thể hiện trên bản vẽ. Nhìn chung, các lớp cốt gia cường nên được đặt vuông góc với mặt sau của tấm mặt tường (facing panel). Trong một số tình huống cụ thể (ví dụ mố cầu và tường cong), có thể cho phép bố trí xiên (skew) các lớp cốt so với vị trí thiết kế theo phương ngang hoặc phương đứng.
Mức độ bố trí xiên không được vượt quá các giới hạn quy định trong chỉ dẫn kỹ thuật; và các lớp cốt chồng lấn lên nhau phải được ngăn cách bởi lớp đất đắp có bề dày tối thiểu 3 in (75 mm).
Tường cong tạo ra các yêu cầu/lưu ý đặc biệt đối với chi tiết tấm mặt tường MSE và chi tiết bố trí cốt gia cường. Thông thường cần quy trình thi công bố trí khác nhau cho đường cong lồi (convex) và lõm (concave). Đối với hệ reinforced fill sử dụng tấm đúc sẵn (precast panels) hoặc modular blocks, các mạch nối (joints) sẽ có thể khép chặt hơn hoặc mở rộng hơn do các chuyển vị danh định của mặt tường vốn thường xảy ra trong quá trình thi công.
Các lưu ý đặc biệt cũng phát sinh khi thi công các kết cấu MSE/RSS xung quanh các phần tử móng sâu hoặc các công trình thoát nước. Đối với móng sâu, có thể đóng cọc trước khi thi công mặt tường, hoặc đặt ống chờ rỗng (hollow sleeves) tại các vị trí cọc dự kiến trong quá trình dựng/đắp reinforced fill. Phương án sau thường được ưu tiên. Việc khoan dẫn (predrilling) để lắp đặt cọc xuyên qua vùng đất gia cường, giữa các lớp cốt, là rủi ro và nên tránh. Việc bố trí xiên (skew) các lớp cốt để tránh chướng ngại phải nằm trong dung sai quy định trong chỉ dẫn kỹ thuật; và trong mọi trường hợp không được cắt hoặc uốn quá mức các lớp cốt.
Liên kết (Connections). Mỗi hệ MSE có chi tiết liên kết với mặt tường riêng. Một số loại liên kết được minh họa ở Hình 11-9. Các liên kết phụ thuộc theo nhà sản xuất và phải được thi công đúng theo bản vẽ đã phê duyệt. Ví dụ, đối với kết cấu Reinforced Earth, các bu lông được lắp ngược chiều giữa các dải neo (tie strips), tạo thành liên kết làm việc theo cắt (tức là cắt kép tại bộ phận liên kết). Các đai ốc được siết chặt chắc chắn bằng dụng cụ cầm tay.
Các cốt mềm như geotextile và geogrids thường cần căng trước (pretensioning) để loại bỏ mọi độ chùng trong lớp cốt và trong liên kết với khối/tấm mặt tường. Sau đó, lực căng được duy trì bằng cách đóng cọc ghim (staking) hoặc bằng cách đắp đất trong khi đang căng. Việc căng và ghim giữ sẽ làm giảm các chuyển vị ngang về sau của tấm mặt tường khi tiến hành đắp đất cho tường.
11.3.5 Lắp đặt các hàng mặt tường tiếp theo (mặt tường lắp ghép)
Trong suốt quá trình thi công tường tấm lắp ghép phân đoạn (segmental panel walls), các tấm mặt tường (facing panels) chỉ được lắp đặt đúng theo cao trình thi công hiện tại (set at grade). Không được phép đặt một tấm lên trên một tấm khác khi tấm phía dưới chưa được lấp đất (backfill) hoàn toàn.
Dung sai tuyến hình (Alignment Tolerances). Chìa khóa để sản phẩm cuối cùng đạt yêu cầu là duy trì độ thẳng hàng hợp lý theo phương ngang và phương đứng trong quá trình thi công. Nói chung, mức độ khó trong việc duy trì thẳng hàng theo phương đứng và phương ngang tăng lên khi khoảng cách đứng giữa các lớp cốt tăng. Khuyến nghị các dung sai tuyến hình sau:
- Khe mạch nối giữa các tấm mặt tường kề nhau (mọi loại cốt): 3/4 in. ± 1/4 in. (19 mm ± 6 mm)
- Tấm mặt tường đúc sẵn (precast face panel) (mọi loại cốt): 1/2 in. trên mỗi 10 ft (6 mm trên mỗi m) (theo phương ngang và phương đứng)
- Tường/mái dốc mặt bọc (wrapped face) (ví dụ: mặt bằng lưới thép hàn hoặc geosynthetic): 2 in. trên mỗi 10 ft (15 mm trên mỗi m) (theo phương ngang và phương đứng)
- Tường/mái dốc mặt bọc (wrapped face) (ví dụ: lưới thép hàn hoặc geosynthetic) – độ thẳng đứng tổng thể: 1 in. trên mỗi 10 ft (8 mm trên mỗi m)
- Tường/mái dốc mặt bọc (wrapped face) (ví dụ: lưới thép hàn hoặc geosynthetic) – độ phình (bulging): tối đa 1 đến 2 in. (25 đến 50 mm)
- Cao trình đặt cốt gia cường: ±1 in. (25 mm) so với cao trình liên kết (connection elevation)
Việc không đạt được các dung sai này mặc dù đã áp dụng các thực hành thi công được khuyến nghị cho thấy cần điều chỉnh quy trình thi công của nhà thầu. Các điều chỉnh này có thể bao gồm thay đổi cách rải đắp và đầm nén reinforced backfill, thiết bị thi công, và độ nghiêng của tấm mặt tường (facing panel batter).
Các phần tử mặt tường bị lệch tuyến không nên bị đẩy hoặc kéo để ép vào đúng vị trí vì điều này có thể làm hư hại tấm mặt tường và các lớp cốt, từ đó làm giảm khả năng làm việc của hệ. Biện pháp phù hợp để khắc phục vấn đề tuyến hình là dỡ bỏ phần reinforced fill và các phần tử gia cường, sau đó lắp đặt lại tấm mặt tường. Quyết định loại bỏ/không chấp nhận các đoạn kết cấu bị lệch tuyến cần được đưa ra nhanh chóng, vì việc lắp lại tấm và xử lý reinforced fill tốn thời gian và chi phí.
Các biến dạng “post erection” có thể là dấu hiệu của các vấn đề về móng, thoát nước (tức là xảy ra sau một trận mưa lớn), hoặc vấn đề liên quan đến retained soil, và cần được các chuyên gia địa kỹ thuật đủ năng lực đánh giá ngay lập tức.
Tất cả các nhà cung cấp vật liệu đều sử dụng bearing pads (thường dùng HDPE, EPDM, PVC hoặc neoprene) tại các mạch nối ngang giữa các tấm mặt tường phân đoạn để giữ cho mạch nối giữa các tấm luôn mở. Chiều dày của bearing pads được xác định dựa trên mức lún dự kiến trong ngắn hạn và dài hạn. bearing pads quá mỏng có thể gây nứt và sứt vỡ bề mặt (spalling) của tấm do tập trung ứng suất, còn khe mạch nối giữa các tấm quá lớn có thể dẫn đến sản phẩm hoàn thiện kém thẩm mỹ.
Các vật liệu lọc (thường là geotextiles) được dùng để ngăn xói/rửa trôi đất đắp lọt qua các mạch nối của mặt tường, đồng thời cho phép nước thoát qua. Các vật liệu này phải được lắp đặt tuân thủ nghiêm ngặt theo bản vẽ và chỉ dẫn kỹ thuật, đặc biệt đối với loại vật liệu, chiều dày bearing pads, đặc tính khe hở của geosynthetics, và số lượng. Geotextile joint covers và bearing pads được minh họa ở Hình 11-10.
Các nêm gỗ (wooden wedges) như thể hiện ở Hình 11-6, được đặt trong quá trình dựng lắp để hỗ trợ căn chỉnh tuyến hình, nên được giữ nguyên vị trí cho đến khi lắp xong lớp tấm phân đoạn thứ ba; khi đó cần tháo bỏ lớp nêm ở hàng dưới cùng. Mỗi lớp nêm tiếp theo sẽ được tháo bỏ khi lắp đặt lớp tấm phía trên tương ứng. Khi tường hoàn thành, tất cả các nêm tạm phải được tháo bỏ.
Khi kết thúc công việc mỗi ngày, nhà thầu nên san tạo dốc lớp đất đắp của tường ra xa mặt tường, và đầm nhẹ bề mặt để giảm nước mưa thấm vào. Khi bắt đầu công việc ngày hôm sau, nhà thầu nên cày xới/phá mặt (scarify) bề mặt đất đắp, đặc biệt đối với đất đắp có nhiều hạt mịn (fines), nhằm ngăn ngừa việc hình thành mặt trượt (shear planes) giữa các lớp đắp (lifts).
a) tấm che mạch nối bằng vải địa kỹ thuật, và b) tấm đệm chịu lực (bearing pads) bằng EPDM.
Bản tóm tắt một số trường hợp vượt quá dung sai và các nguyên nhân có thể có được trình bày trong Bảng 11-4.
Các kết cấu MSEW phải được thi công dựng lắp tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kết cấu và thẩm mỹ theo bản vẽ, chỉ dẫn kỹ thuật, và hồ sơ hợp đồng. Thông thường có thể đạt được kết quả mong muốn thông qua việc sử dụng vật liệu đạt chất lượng, quy trình thi công/dựng lắp đúng, và công tác kiểm tra thích hợp. Tuy nhiên, trong một số trường hợp có thể xảy ra việc vượt dung sai kích thước và/hoặc vượt các giới hạn thẩm mỹ. Khi đó cần nhanh chóng áp dụng các biện pháp khắc phục để đưa công trình trở lại trong giới hạn chấp nhận được. Dưới đây trình bày một số trạng thái không đạt dung sai (out-of-tolerance) và các nguyên nhân có thể.
Bảng 11-4. Các trường hợp vượt quá dung sai và nguyên nhân có thể có.
| CONDITION (HIỆN TRẠNG) |
POSSIBLE CAUSE (NGUYÊN NHÂN CÓ THỂ) |
|---|---|
1. Biểu hiện hư hại ở tường:
|
1.
|
| 2. Hàng tấm tường mặt thứ nhất khó (hoặc không thể) lắp đặt và/hoặc giữ đúng cao độ. |
2.
|
| 3. Tường vượt quá dung sai về thẳng đứng (không còn thẳng đứng) hoặc nghiêng ra phía ngoài. |
3.
|
| 4. Tường vượt quá dung sai về thẳng đứng hoặc nghiêng vào trong. |
4.
|
| 5. Tường vượt quá dung sai về thẳng hàng theo phương ngang hoặc bị phình bụng. |
5.
|
| 6. Các tấm tường mặt không khớp đúng vị trí thiết kế. |
6.
|
| 7. Chuyển vị của các tấm kề nhau khác nhau đáng kể. |
7.
|
Bảng 11-5. Danh mục kiểm tra thi công. (theo FHWA NHI-08-094/095)
| YES | NO | N/A | Nội dung kiểm tra |
|---|---|---|---|
| 1.0 HỒ SƠ VÀ BẢN VẼ | |||
| 1.1 Nhà thầu đã cung cấp bản sao bản vẽ hoặc hướng dẫn lắp đặt do nhà cung cấp hệ MSEW/RSS cung cấp theo yêu cầu của chỉ dẫn kỹ thuật chưa? | |||
| 1.2 Các bản vẽ hoặc hướng dẫn lắp đặt đã được người thiết kế và/hoặc Trưởng bộ phận thi công phê duyệt chưa? | |||
| 1.3 Các khu vực tập kết vật liệu và bãi lắp dựng tạm đã được thảo luận và phê duyệt chưa? | |||
| 1.4 Các tuyến đường ra vào và đường vận chuyển tạm đã được thảo luận và phê duyệt chưa? | |||
| 2.0 BỐ TRÍ HIỆN TRƯỜNG | |||
| 2.1 Nhà thầu đã cắm đủ các mốc khống chế cao độ và vị trí, bao gồm cả các mốc cần cho nền móng bậc, chưa? | |||
| 2.2 Khi cắm mốc chân tường, nhà thầu đã tính đến độ nghiêng tường (batter) chưa? | |||
| 2.3 Các hạng mục thoát nước và toàn bộ công trình hạ tầng kỹ thuật đã được xác định vị trí và đánh dấu chưa? | |||
| 2.4 Các biện pháp kiểm soát xói mòn và lắng đọng đã được lắp đặt chưa? | |||
| 3.0 CHUẨN BỊ NỀN MÓNG | |||
| 3.1 Khu vực nền móng của MSEW hoặc RSS đã được đào đến đúng cao độ chưa? | |||
| 3.2 Nền tự nhiên đã được kiểm tra (ví dụ lu thử) theo yêu cầu của chỉ dẫn kỹ thuật chưa? | |||
| 3.3 Tất cả đất yếu hoặc rời đã được đầm chặt, hoặc các vật liệu không phù hợp (như đất ướt, vật liệu hữu cơ) đã được bóc bỏ và thay thế chưa? | |||
| 3.4 Khu vực bố trí leveling pad (nếu có) đã được đào và đặt đúng cao độ, đúng tuyến theo phương ngang và đứng chưa? | |||
| 3.5 Bản leveling pad (nếu có) đã được bảo dưỡng đủ thời gian quy định (thường tối thiểu 12 giờ) trước khi nhà thầu lắp đặt bất kỳ tấm tường mặt nào chưa? | |||
| 4.0 THOÁT NƯỚC | |||
| 4.1 Hệ thống thoát nước có được lắp đặt đúng vị trí không? | |||
| 4.2 Vật liệu hạt cho hệ thống thoát nước có được bảo quản không lẫn hạt mịn không? | |||
| 4.3 Tất cả các vết thủng, rách và lỗ hổng trên vải địa kỹ thuật đã được sửa chữa theo đúng chỉ dẫn kỹ thuật chưa? | |||
| 4.4 Vật liệu thoát nước dạng tổ hợp có được đặt đúng chiều, với mặt thoát nước quay về phía mặt thấm, không? | |||
| 4.5 Tất cả các ống thu nước và ống xả có độ dốc thuận chiều chảy không? | |||
| 5.0 MẶT TƯỜNG | |||
| 5.1 Hàng tấm mặt đầu tiên (khi áp dụng) đã được đặt đúng chưa? Có đúng khoảng cách, chống đỡ, độ nghiêng và có lắp nêm gỗ không? | |||
| 5.2 Nhà thầu có sử dụng đúng cấu kiện mặt (đúng kích thước, hình dạng, màu sắc) và đúng số lượng liên kết cho vị trí và cao độ tương ứng không? | |||
| 5.3 Vải địa kỹ thuật lọc (geotextile filter) có được đặt đúng cách phủ lên các mối nối trong các tấm mặt không? | |||
| 5.4 Các lớp túi vải (fabric baskets) hàng dưới (khi áp dụng) đã được đặt đúng chưa? Có lùi đúng để đạt được góc dốc thiết kế không? Các thanh chống có được bố trí đúng không? | |||
| 5.5 Các lớp cốt phụ (ví dụ: geogrid hai trục) và thảm phủ trồng cây (khi áp dụng) đã được đặt đúng chưa? Có lùi đúng để đạt được góc dốc thiết kế không? | |||
| 5.6 Cao độ theo phương đứng và tuyến theo phương ngang có được kiểm tra định kỳ và điều chỉnh khi cần không? | |||
| 5.7 Nhà thầu có tháo nêm gỗ theo yêu cầu của đặc tả kỹ thuật không? (Thông thường tháo ngay khi công tác dựng và đắp đất phía sau tấm đã hoàn thành.) | |||
| 5.8 Khoảng cách giữa các cấu kiện mặt riêng lẻ (đối với RSS và tường mặt bọc) và phần chồng lấn của cốt có phù hợp với yêu cầu kỹ thuật không? | |||
| 6.0 CỐT (REINFORCING) | |||
| 6.1 Cốt có được liên kết đúng (liên kết chặt và đã loại bỏ toàn bộ độ chùng trong các lớp cốt) không? | |||
| 6.2 Cốt có được đặt đúng hướng/đúng tuyến không? | |||
| 6.3 Cốt có đúng loại không? | |||
| 6.4 Cốt có đúng chiều dài không? | |||
| 6.5 Cốt có được đặt đúng khoảng cách và đúng vị trí không? | |||
| 6.6 Vật liệu đắp có được đắp lên đến cao hơn 2 ft (0.61 m) so với cao độ lớp cốt đất trước khi tiến hành liên kết cốt không? | |||
| 6.7 Thiết bị thi công có được giữ không vận hành trực tiếp trên lớp cốt (tức là cho đến khi có đủ lớp đất phủ lên cốt) không? | |||
| 7.0 ĐẮP ĐẤT (BACKFILL) | |||
| 7.1 Cuối mỗi ngày thi công, nhà thầu có tạo dốc bề mặt phía trên của đất đắp có cốt và đất giữ để bảo đảm nước mưa chảy tránh xa mặt tường MSEW hoặc mặt RSS, hoặc có biện pháp tích cực khác để kiểm soát dòng chảy do mưa tránh khỏi khu vực thi công không? | |||
| 7.2 Khi áp dụng, nhà thầu có đắp đất phía trước MSEW hoặc RSS không? | |||
| 7.3 Nhà thầu có đắp đất có cốt theo từng lớp (lifts) đủ mỏng để đầm chặt tốt, nhưng đủ dày để không làm hư hại cốt không? | |||
| 7.4 Nếu nhà thầu dùng nước để điều chỉnh độ ẩm của đất có cốt/đất giữ/đất mặt, việc này có đáp ứng các yêu cầu nêu trong đặc tả kỹ thuật không? | |||
| 7.5 Đất có cốt có được đắp để tránh làm hư hại cốt không? | |||
| 7.6 Các lớp đắp có được san trải để tránh lực kéo quá lớn hoặc độ chùng quá mức trong cốt không? | |||
| 7.7 Đất đắp có được đầm bằng đúng thiết bị và đúng trình tự/mô hình đầm không? | |||
| 7.8 Độ ẩm của đất có nằm trong phạm vi quy định không? | |||
| 7.9 Độ đầm chặt của đất (khối lượng riêng khô) có nằm trong phạm vi quy định không? | |||
| 7.10 Thiết bị đầm lớn có được giữ cách mặt tường ít nhất 3 ft (0.91 m) không? | |||
| 8.0 HẠNG MỤC PHỤ TRỢ VÀ SẢN PHẨM HOÀN THIỆN | |||
| 8.1 Việc lắp đặt các cấu kiện phụ trợ (ví dụ: hố thu, ống thoát nước mưa, lan can phòng hộ) có ảnh hưởng đến các cấu kiện cốt hoặc cấu kiện mặt đã lắp đặt không? | |||
| 8.2 Các hạng mục phụ trợ có được lắp đặt theo bản vẽ và đặc tả kỹ thuật không? | |||
| 8.3 Các hạng mục phụ trợ có đang được lắp đặt đúng vị trí không? | |||
| 8.4 Các mương chuyển hướng, mương thu gom, hoặc ống thoát nước sườn dốc có được lắp đặt theo bản vẽ và đặc tả kỹ thuật không? | |||
| 8.5 Thảm kiểm soát xói mòn (tạm thời hoặc lâu dài) có được lắp đặt tại các vị trí yêu cầu và theo chi tiết thể hiện trên bản vẽ không? | |||
| 8.6 Có dấu hiệu nào cho thấy MSEW hoặc RSS bị nghiêng, phình, hoặc biến dạng (võng/biến dạng) không? | |||
| 8.7 Tuyến theo phương đứng và phương ngang đã được xác nhận bằng công tác trắc đạc chưa? | |||
| 8.8 Có cần xác nhận lại tuyến theo phương đứng hoặc phương ngang ở một thời điểm sau để đánh giá liệu còn xảy ra chuyển vị tiếp hay không? | |||
| 8.9 Có dấu hiệu nào cho thấy các cấu kiện mặt bị hư hại (ví dụ: nứt gãy hoặc bong tróc các tấm bê tông, rọ lưới thép bị cong/phình, v.v.) không? |
11.4 Chương trình theo dõi hiệu suất
Vì công nghệ tường MSE và RSS đã được thiết lập và áp dụng rộng rãi, nhu cầu về các chương trình theo dõi thường chỉ giới hạn trong những trường hợp có đưa vào thiết kế các đặc điểm hoặc vật liệu mới; dự kiến có lún sau thi công đáng kể và/hoặc cần kiểm soát chặt tốc độ thi công; cần theo dõi tốc độ suy giảm/ăn mòn của cốt (ví dụ: để cho phép sử dụng đất đắp biên/marginal fills); hoặc phục vụ quản lý tài sản.
Các phương án theo dõi suy giảm/ăn mòn đã được trình bày đầy đủ trong tài liệu kèm theo Corrosion/Degradation.
11.4.1 Mục đích của chương trình theo dõi
Bước đầu tiên khi lập kế hoạch chương trình theo dõi là xác định mục đích của các phép đo. Mỗi thiết bị quan trắc trong dự án phải được lựa chọn và bố trí sao cho giúp trả lời một câu hỏi cụ thể.
Nếu không có câu hỏi, thì không nên lắp đặt thiết bị quan trắc. Cần xác định cả những câu hỏi cần được trả lời và mục đích rõ ràng của việc quan trắc nhằm trả lời các câu hỏi đó. Cần chọn các tham số quan tâm quan trọng nhất, đồng thời chú ý xác định các tham số thứ cấp cần đo nếu chúng có thể ảnh hưởng đến các tham số chính.
Các tham số quan trọng có thể xem xét bao gồm:
- Chuyển vị ngang của mặt tường (đối với kết cấu MSEW).
- Chuyển vị đứng của bề mặt toàn bộ kết cấu.
- Chuyển vị cục bộ hoặc sự xuống cấp của các cấu kiện mặt.
- Ứng xử thoát nước của đất đắp.
- Hiệu quả làm việc của bất kỳ kết cấu nào được đỡ bởi đất có cốt, như bản quá độ (approach slab) cho mố cầu hoặc móng.
- Chuyển vị ngang trong toàn bộ kết cấu.
- Chuyển vị đứng trong toàn bộ kết cấu.
- Áp lực đất ngang ở phía sau các cấu kiện mặt.
- Phân bố ứng suất đứng ở đáy kết cấu.
- Ứng suất trong cốt, chú ý đặc biệt đến trị số và vị trí ứng suất lớn nhất.
- Phân bố ứng suất trong cốt do tải trọng chất thêm (surcharge).
- Mối quan hệ giữa lún và phân bố ứng suất–biến dạng.
- Sự thư giãn ứng suất trong cốt theo thời gian.
- Quá trình lão hóa của cốt như suy giảm tiết diện kim loại do ăn mòn hoặc suy giảm của cốt polymer.
- Phản ứng áp lực nước lỗ rỗng phía dưới kết cấu.
- Nhiệt độ (thường là nguyên nhân gây thay đổi thực sự ở các tham số khác, và cũng có thể ảnh hưởng đến số đọc của thiết bị).
- Lượng mưa (thường là nguyên nhân gây thay đổi thực sự ở các tham số khác).
- Áp suất khí quyển, có thể ảnh hưởng đến số đọc của các thiết bị đo áp lực đất và áp lực nước lỗ rỗng.
Đặc trưng của vật liệu đất đắp dưới bề mặt, cốt, và các cấu kiện mặt—liên quan đến ảnh hưởng của chúng đến ứng xử của kết cấu—phải được đánh giá trước khi xây dựng chương trình quan trắc. Cần nhớ rằng lún nền móng sẽ ảnh hưởng đến phân bố ứng suất trong kết cấu. Ngoài ra, độ cứng của cốt sẽ ảnh hưởng đến điều kiện ứng suất ngang dự kiến trong khối đất giữ.
11.4.2 Chương trình theo dõi giới hạn
Các quan sát và theo dõi giới hạn nên thực hiện cho hầu như mọi công trình thường bao gồm:
- Chuyển vị ngang và đứng của mặt tường (đối với kết cấu MSEW).
- Chuyển vị đứng của bề mặt toàn bộ kết cấu.
- Chuyển vị cục bộ hoặc sự xuống cấp của các cấu kiện mặt.
- Hiệu quả làm việc của bất kỳ kết cấu nào được đỡ bởi đất có cốt, như bản quá độ cho mố cầu hoặc móng.
Chuyển vị ngang và đứng có thể được theo dõi bằng phương pháp trắc đạc, sử dụng các điểm đo phù hợp trên các cấu kiện mặt của tường đất có cốt hoặc trên mặt đường/bề mặt của đất giữ. Cần có các mốc chuẩn cố định (permanent benchmarks) để khống chế chuyển vị đứng. Đối với khống chế ngang, nên bố trí một trạm khống chế ngang tại mỗi đầu công trình.
Chuyển vị ngang lớn nhất của mặt tường trong quá trình thi công được dự kiến vào cỡ H/250 đối với cốt không giãn (inextensible) và H/75 đối với cốt giãn (extensible). Độ nghiêng do chuyển vị ngang chênh lệch từ chân lên đỉnh tường được dự kiến nhỏ hơn 1/4 in trên 5 ft (4 mm trên 1 m) chiều cao tường cho cả hai hệ. Chuyển vị ngang sau thi công được dự kiến rất nhỏ. Chuyển vị đứng sau thi công nên được ước tính từ phân tích lún nền móng, và cần đo đạc lún nền móng thực tế trong và sau thi công.
11.4.3 Chương trình theo dõi toàn diện
Các nghiên cứu toàn diện bao gồm theo dõi cả ứng xử bề mặt lẫn ứng xử bên trong của khối đất có cốt. Một chương trình toàn diện có thể bao gồm việc đo gần như tất cả các tham số đã liệt kê ở trên và dự báo độ lớn của từng tham số tại các mức ứng suất làm việc khác nhau, nhằm thiết lập phạm vi độ chính xác cho từng thiết bị quan trắc.
Bất cứ khi nào các phép đo được thực hiện nhằm kiểm soát thi công hoặc phục vụ an toàn, hoặc khi dùng để hỗ trợ các thiết kế ít bảo thủ hơn, cần xác định trước các mức cảnh báo (warning levels).
Cần thiết lập một kế hoạch hành động, bao gồm việc thông báo cho các nhân sự chủ chốt và các phương án thiết kế thay thế để có thể thảo luận hoặc triển khai biện pháp khắc phục vào bất kỳ thời điểm nào.
Một chương trình toàn diện có thể bao gồm một hoặc một số mục đích chính sau:
- Theo dõi chuyển vị (deflection) để xác định hiệu suất tổng thể của kết cấu và làm chỉ dấu về vị trí và mức độ của khả năng hư hại cục bộ cần được điều tra kỹ hơn.
- Theo dõi hiệu suất kết cấu để chủ yếu xác định mức ứng suất kéo trong cốt và/hoặc trong các liên kết. Một dạng theo dõi hiệu suất kết cấu khác là đo hoặc xác định tốc độ suy giảm của cốt.
- Thí nghiệm kiểm chứng sức kháng kéo tuột (pullout resistance proof testing) để xác định mức sức kháng kéo tuột trong khối đất có cốt theo hàm của độ sâu và độ giãn dài.
Các thiết bị có thể dùng cho theo dõi được nêu trong Bảng 11-6.
11.4.4 Triển khai chương trình
Việc lựa chọn vị trí đặt thiết bị quan trắc gồm ba bước. Thứ nhất, xác định các mặt cắt có đặc điểm thiết kế đặc thù. Ví dụ: các mặt cắt có tải trọng chất thêm (surcharge) hoặc các mặt cắt có ứng suất lớn nhất. Bố trí thiết bị quan trắc phù hợp tại các mặt cắt này. Thứ hai, lựa chọn các mặt cắt mà ứng xử dự báo được xem là đại diện cho ứng xử của toàn bộ công trình. Các mặt cắt này được coi là các “mặt cắt quan trắc chính”, và thiết bị được bố trí để cung cấp dữ liệu hiệu suất toàn diện. Cần có ít nhất hai “mặt cắt quan trắc chính”. Thứ ba, vì việc chọn các vùng đại diện có thể không đại diện cho mọi điểm trong công trình, nên lắp đặt quan trắc đơn giản tại một số “mặt cắt quan trắc phụ” để làm chỉ dấu so sánh ứng xử. Ví dụ: trắc đạc mặt tường tại các mặt cắt phụ sẽ dùng để kiểm tra liệu các đo đạc trắc đạc toàn diện và đo nghiêng (inclinometer) tại các mặt cắt chính có đại diện cho ứng xử của tường hay không.
Bảng 11-6. Các thiết bị có thể dùng để theo dõi kết cấu đất có cốt.
| THAM SỐ | THIẾT BỊ CÓ THỂ SỬ DỤNG |
|---|---|
| Chuyển vị ngang của mặt tường |
Quan sát trực quan Phương pháp trắc đạc Trạm khống chế ngang Thiết bị đo nghiêng (tiltmeter) |
| Chuyển vị đứng của toàn bộ kết cấu |
Quan sát trực quan Phương pháp trắc đạc Mốc chuẩn cố định (benchmarks) Thiết bị đo nghiêng (tiltmeter) |
| Chuyển vị cục bộ hoặc sự xuống cấp của cấu kiện mặt |
Quan sát trực quan Thước đo khe nứt (crack gauges) |
| Ứng xử thoát nước của đất đắp |
Quan sát trực quan tại các điểm thoát nước Piezometer ống đứng hở (open standpipe piezometers) |
| Chuyển vị ngang trong toàn bộ kết cấu |
Phương pháp trắc đạc Trạm khống chế ngang Thiết bị đo giãn dài kiểu đầu dò (probe extensometers) Thiết bị đo giãn dài cố định trong nền đắp Ống đo nghiêng (inclinometers) Thiết bị đo nghiêng (tiltmeters) |
| Chuyển vị đứng trong toàn bộ kết cấu |
Phương pháp trắc đạc Mốc chuẩn cố định (benchmarks) Thiết bị đo giãn dài kiểu đầu dò (probe extensometers) Ống đo nghiêng nằm ngang (horizontal inclinometers) Thước đo mực chất lỏng (liquid level gauges) |
| Hiệu suất của kết cấu được đỡ bởi đất có cốt | Nhiều loại thiết bị có thể sử dụng (phụ thuộc vào chi tiết của kết cấu) |
| Áp lực đất ngang phía sau các cấu kiện mặt |
Tế bào đo áp lực đất (earth pressure cells) Cảm biến biến dạng tại liên kết (strain gauges at connections) Load cell tại liên kết (load cells at connections) |
| Phân bố ứng suất tại đáy kết cấu | Tế bào đo áp lực đất (earth pressure cells) |
| Ứng suất trong cốt |
Cảm biến biến dạng điện trở (resistance strain gauges) Cảm biến cuộn cảm ứng (induction coil gauges) Cảm biến biến dạng thủy lực (hydraulic strain gauges) Cảm biến dây rung đo biến dạng (vibrating wire strain gauges) Nhiều chỉ báo (multiple telltales) |
| Phân bố ứng suất trong cốt do tải trọng chất thêm (surcharge) |
Các thiết bị tương tự như đối với “Ứng suất trong cốt” |
|
Các thiết bị tương tự như đối với: • Chuyển vị đứng của bề mặt toàn bộ kết cấu • Chuyển vị đứng trong khối của toàn bộ kết cấu • Ứng suất trong cốt Tế bào đo áp lực đất (earth pressure cells) |
|
| Sự thư giãn ứng suất trong cốt | Các thiết bị tương tự như đối với “Ứng suất trong cốt” |
| Ứng suất tổng trong đất đắp và phía sau đoạn tường có cốt | Tế bào đo áp lực đất (earth pressure cells) |
| Phản ứng áp lực nước lỗ rỗng phía dưới kết cấu |
Piezometer ống đứng hở (open standpipe piezometers) Piezometer khí nén (pneumatic piezometers) Piezometer dây rung (vibrating wire piezometers) |
| Nhiệt độ |
Ghi chép nhiệt độ môi trường (ambient temperature record) Cặp nhiệt điện (thermocouples) Điện trở nhiệt (thermistors) Thiết bị đo nhiệt độ điện trở (RTD) Thiết bị đo băng giá (frost gauges) |
| Lượng mưa | Vũ kế (rainfall gauge) |
| Áp suất khí quyển | Đồng hồ đo áp suất khí quyển (barometric pressure gauge) |
Việc tiếp cận các vị trí đặt thiết bị quan trắc và các cân nhắc để thiết bị “sống sót” trong quá trình thi công cũng rất quan trọng. Khi có thể, nên chọn vị trí sao cho tạo được các phép kiểm tra chéo giữa các loại thiết bị. Ví dụ, khi lắp đặt thiết bị đo giãn dài nhiều điểm (multipoint extensometers / multiple telltales) trên cốt để cho biết biến dạng tổng thể (macro strains), và lắp đặt cảm biến biến dạng (strain gauges) để theo dõi biến dạng cục bộ (micro strains), thì các cảm biến biến dạng nên được đặt tại vị trí giữa hai điểm neo (attachment points) của extensometer liền kề.
Hầu hết các thiết bị đo điều kiện tại một điểm. Tuy nhiên, trong đa số trường hợp, các tham số quan tâm lại liên quan đến cả một đoạn/mặt cắt của kết cấu. Vì vậy, có thể cần một số lượng lớn các điểm đo để đánh giá các tham số như phân bố ứng suất trong cốt và mức ứng suất phía dưới kết cấu đất giữ. Ví dụ, để xác định chính xác vị trí của ứng suất lớn nhất trong khối đất có cốt sẽ cần một số lượng đáng kể các điểm đo, thường được bố trí với khoảng cách cỡ 1 ft (300 mm) trong vùng tới hạn. Việc giảm số lượng điểm đo sẽ làm cho việc diễn giải trở nên khó khăn, nếu không muốn nói là không thể, và có thể làm suy giảm các mục tiêu của chương trình.
Khi chuẩn bị kế hoạch lắp đặt, cần xem xét tính tương thích giữa tiến độ lắp đặt và tiến độ thi công. Nếu có thể, nên trao đổi với nhà thầu thi công về các chi tiết có thể ảnh hưởng đến công tác hoặc tiến độ của họ.
Các quy trình lắp đặt theo từng bước cần được chuẩn bị đầy đủ từ sớm, trước các ngày dự kiến lắp đặt tất cả thiết bị quan trắc. Hướng dẫn chi tiết về việc lựa chọn loại thiết bị, vị trí và quy trình lắp đặt được nêu trong FHWA RD 89-043 (Christopher et al., 1989) và FHWA HI-98-034 (Dunnicliff, 1998).
11.4.5 Diễn giải dữ liệu
Nhiều chương trình theo dõi đã thất bại vì dữ liệu tạo ra không bao giờ được sử dụng. Nếu mục đích của chương trình theo dõi được xác định rõ ràng, phương pháp diễn giải dữ liệu sẽ được định hướng bởi chính mục đích đó. Không có mục đích thì sẽ không có diễn giải.
Khi thu thập dữ liệu trong giai đoạn thi công, các kênh trao đổi giữa bộ phận thiết kế và nhân sự hiện trường cần luôn được duy trì thông suốt để có thể thảo luận giữa các kỹ sư thiết kế (những người lập chương trình theo dõi) và các kỹ sư hiện trường (những người cung cấp dữ liệu).
Các bước diễn giải dữ liệu ban đầu cần được thực hiện sớm, bao gồm đánh giá dữ liệu để xác định tính đúng đắn của số đọc và phát hiện các thay đổi đòi hỏi hành động tức thời. Bản chất của các bước diễn giải tiếp theo là liên hệ (tương quan) số đọc của thiết bị với các yếu tố khác (mối quan hệ nhân–quả) và nghiên cứu mức độ sai lệch của số đọc so với ứng xử dự báo.
Sau mỗi đợt dữ liệu được diễn giải, các kết luận cần được báo cáo dưới dạng báo cáo theo dõi trung gian và gửi cho các cá nhân chịu trách nhiệm triển khai hành động. Báo cáo cần bao gồm các đồ thị tóm tắt đã cập nhật, một phần nhận xét ngắn nêu bật mọi thay đổi đáng kể đã xảy ra trong các tham số đo được kể từ báo cáo trung gian trước đó, các nguyên nhân có khả năng gây ra các thay đổi này, và hành động kiến nghị.
Một báo cáo cuối cùng thường được lập để ghi nhận các khía cạnh then chốt của chương trình theo dõi và hỗ trợ mọi biện pháp khắc phục. Báo cáo này cũng tạo thành một “ngân hàng” kinh nghiệm có giá trị và nên được gửi cho chủ đầu tư và tư vấn thiết kế để mọi bài học có thể được đưa vào các thiết kế tiếp theo.
Hỗ trợ duy trì trang:
Tôi xây dựng trang này để chia sẻ các tài liệu kỹ thuật cốt lõi trong thiết kế hạ tầng giao thông.
Nếu bạn thấy nội dung hữu ích và muốn góp phần duy trì trang hoạt động bền vững, tôi rất trân trọng mọi sự ủng hộ.