Giằng I cừ C: Khi nào dùng giằng 1 lớp và 2 lớp khi đào hầm?

Trong quá trình thi công tầng hầm nhà phố, đặc biệt tại những khu vực có công trình xây dựng sát nhau, việc đảm bảo ổn định cho hố đào là vấn đề cần được quan tâm ngay từ đầu. Một trong những giải pháp phổ biến là sử dụng cừ C đào hầm kết hợp với giằng I cừ C để chống lại lực xô ngang của đất.

Nhiều người cho rằng chỉ cần đóng cừ C xung quanh khu vực đào là có thể đảm bảo an toàn. Tuy nhiên, trên thực tế, cừ C đào hầm phải chịu tác động của áp lực đất theo phương ngang. Khi chiều sâu đào tăng, lực tác động lên hệ cừ cũng tăng theo. Nếu không có hệ chống đỡ phù hợp, cừ có thể bị nghiêng, xô lệch hoặc bật chân.

Đó là lý do giằng I cừ C giữ vai trò quan trọng trong hệ thống chống đỡ hố đào.

Tùy vào chiều dài cừ, chiều sâu đào, điều kiện đất và đặc điểm công trình, có thể lựa chọn giằng 1 lớp I hoặc giằng 2 lớp I. Trong nội dung dưới đây, chúng ta sẽ tìm hiểu nguyên tắc làm việc của giằng I cừ C, trường hợp sử dụng từng loại giằng và những lưu ý quan trọng khi thi công.

Vì sao cừ C thôi là chưa đủ?

Trong thi công tầng hầm, cừ C đào hầm được sử dụng để tạo thành hệ chắn đất quanh khu vực đào. Các thanh cừ được bố trí liên tục nhằm hạn chế đất bị sạt vào hố và tạo điều kiện thi công phần móng, tầng hầm.

Tuy nhiên, khi đào đất xuống sâu, trạng thái cân bằng ban đầu của nền đất bị thay đổi. Khối đất bên ngoài hố đào tạo ra lực tác động theo phương ngang lên hệ cừ. Nếu chỉ sử dụng cừ C đào hầm mà không có giải pháp chống đỡ phù hợp, hệ cừ có thể bị chuyển vị.

Một số vấn đề có thể xảy ra gồm:

• Nhiều công trình vẫn chịu ảnh hưởng bởi lực xô ngang của đất.
• Thành hố đào có nguy cơ bị đẩy ngang.
• Nhà liền kề có thể xuất hiện nứt hoặc biến dạng nếu chuyển vị không được kiểm soát.
• Hệ cừ có thể bị nghiêng.
• Chân cừ có thể bị bật hoặc dịch chuyển.
• Đất xung quanh hố đào có nguy cơ sạt lở.

Vì vậy, giằng I cừ C được bố trí để hỗ trợ hệ cừ trong quá trình đào đất. Có thể hiểu đơn giản, cừ C đào hầm tạo thành hệ chắn đất, còn giằng I cừ C tạo ra hệ chống đỡ để hạn chế chuyển vị của cừ trước lực xô ngang. Đây là lý do khi thiết kế và thi công giằng cừ C đào hầm, không nên chỉ quan tâm đến việc đóng cừ mà phải xem xét toàn bộ hệ chống đỡ.

Nguyên tắc làm việc của giằng I cừ C

Khi đào hầm, đất xung quanh sẽ sinh ra lực xô ngang rất lớn. Lực này tác động trực tiếp lên cừ C đào hầm. Nếu hệ cừ không được chống đỡ, lực đất có thể làm cừ chuyển vị về phía hố đào. Lúc này, giằng I cừ C có nhiệm vụ tạo ra hệ liên kết và chống đỡ cho cừ.

Vai trò của giằng I cừ C gồm:

• Chống lực xô ngang của đất xung quanh.
• Giữ cho hệ cừ làm việc ổn định.
• Hạn chế cừ C bị nghiêng.
• Hạn chế hiện tượng bật chân cừ.
• Hạn chế cừ bị xô lệch vào phía hố đào.
• Hỗ trợ quá trình đào đất tầng hầm.
• Hạn chế ảnh hưởng đến các công trình lân cận.

Có thể hình dung nguyên lý làm việc theo chuỗi: Đất xung quanh → lực xô ngang → cừ C → giằng I → hệ chống đỡ.

Do đó, giằng I cừ C không phải là một bộ phận phụ mang tính hình thức mà là thành phần quan trọng trong hệ giằng chống hố đào. Khi thiết kế giằng cừ C đào hầm, số lượng lớp giằng không giống nhau cho mọi công trình. Thông thường cần xem xét:

• Chiều dài cừ C.
• Chiều sâu đào đất.
• Chiều sâu tầng hầm.
• Đặc tính nền đất.
• Chiều sâu ngậm chân cừ.
• Khoảng cách đến công trình lân cận.
• Tải trọng tác động gần mép hố đào.

Từ những yếu tố này mới có thể xác định phương án giằng I cừ C phù hợp.

Trường hợp 1: Giằng 1 lớp I

Khi nào sử dụng giằng 1 lớp I?

Theo trường hợp minh họa, giằng 1 lớp I được áp dụng khi công trình sử dụng:

• Cừ C dài khoảng 4 – 4,5 m.
• Chiều sâu đào đất hầm khoảng 2,5 – 3 m.

Trong điều kiện này, lực xô ngang của đất chưa quá lớn và có thể sử dụng giằng I cừ C một lớp để hỗ trợ giữ ổn định hệ cừ theo phương án phù hợp. Đây là trường hợp thường gặp ở những công trình có tầng hầm tương đối nông hoặc dạng bán hầm.

Cừ C dài khoảng 4 – 4,5 m

Khi sử dụng cừ C đào hầm dài khoảng 4 – 4,5 m, một phần chiều dài cừ nằm trong đất sau khi đào đến cao độ thiết kế. Phần cừ ngậm trong đất kết hợp với giằng I cừ C tạo thành hệ chống đỡ.

Trong trường hợp đào đất khoảng 2,5 – 3 m, hệ giằng cừ C đào hầm có thể được bố trí một lớp I ở cao độ thích hợp. Giằng I giúp giữ cừ và hạn chế chuyển vị khi đất tác động theo phương ngang.

Tuy nhiên, việc sử dụng giằng 1 lớp I không có nghĩa là công trình nào có cừ 4 – 4,5 m cũng mặc nhiên chỉ cần một lớp giằng. Điều kiện địa chất và tải trọng thực tế vẫn phải được xem xét.

Đặc điểm của giằng 1 lớp I

Khi bố trí giằng I cừ C một lớp, hệ giằng được liên kết với hệ cừ và tạo thành điểm chống giữ theo phương ngang. Khi đất tác động lên cừ, lực được truyền vào hệ giằng chống hố đào, giúp hạn chế khả năng cừ bị đẩy vào trong.

Giải pháp giằng cừ C đào hầm một lớp có ưu điểm là kết cấu chống đỡ tương đối đơn giản, dễ tổ chức thi công và có thể tiết kiệm vật liệu so với phương án sử dụng nhiều lớp giằng. Đối với các công trình hầm nông, đây có thể là phương án phù hợp nếu được tính toán theo điều kiện thực tế.

Ưu điểm của giằng ƯU ĐIỂM CỦA GIẰNG 1 LỚP I

Việc sử dụng giằng I cừ C một lớp trong điều kiện phù hợp mang lại một số lợi ích:

Kinh tế

Số lượng vật tư sử dụng ít hơn so với hệ giằng nhiều lớp, từ đó có thể tối ưu chi phí chống đỡ.

Dễ thi công

Hệ giằng chống hố đào một lớp có cấu tạo tương đối đơn giản, thuận lợi cho quá trình tổ chức thi công.

Phù hợp với hầm nông

Đối với những công trình có chiều sâu đào khoảng 2,5 – 3 m theo trường hợp minh họa, giằng cừ C đào hầm một lớp là phương án đáng xem xét.

Dễ kiểm soát

Số lượng cấu kiện ít giúp quá trình lắp đặt, kiểm tra và tháo dỡ thuận tiện hơn. Tuy nhiên, ưu điểm của phương án này chỉ phát huy khi giằng I cừ C được bố trí đúng vị trí và phù hợp với điều kiện làm việc của hệ cừ.

Trường hợp 2: Giằng 2 lớp I

Khi chiều sâu đào tăng lên, lực xô ngang của đất cũng tăng và hệ cừ phải làm việc trong điều kiện phức tạp hơn. Theo trường hợp minh họa thứ hai, công trình sử dụng:

• Cừ C dài khoảng 6 m.
• Chiều sâu đào đất hầm khoảng 4,5 m.

Trong trường hợp này, một lớp giằng I cừ C có thể không đủ để phân bố và kiểm soát lực tác động lên hệ cừ theo phương án yêu cầu. Do đó, giải pháp được minh họa là sử dụng 2 lớp giằng I.

Vì sao cừ dài 6 m cần giằng 2 lớp?

Khi cừ C đào hầm được sử dụng cho hố đào sâu hơn, phần diện tích đất tác động lên hệ cừ lớn hơn. Điều này khiến lực xô ngang tăng lên. Nếu chỉ bố trí một lớp giằng cừ C đào hầm, phần cừ phía dưới vẫn phải chịu tác động của đất trên một chiều cao lớn.

Việc bố trí giằng I cừ C thành hai lớp giúp tăng số điểm chống đỡ cho hệ cừ. Có thể hiểu:

• Giằng I lớp 1 hỗ trợ chống lực ở khu vực phía trên.
• Giằng I lớp 2 hỗ trợ hệ cừ tại cao độ thấp hơn.
• Hai lớp giằng phối hợp giúp hệ giằng chống hố đào làm việc ổn định hơn.

Đặc biệt với công trình đào khoảng 4,5 m, việc bố trí nhiều lớp chống đỡ giúp kiểm soát chuyển vị của hệ cừ tốt hơn so với việc chỉ tập trung chống tại một cao độ.

Giằng 2 lớp I khi đào hầm sâu

Đối với trường hợp hầm sâu khoảng 4,5 m, giằng I cừ C cần được bố trí theo phương án thi công cụ thể. Trong hình minh họa, hai lớp giằng được thể hiện tại hai cao độ khác nhau.

Lớp thứ nhất nằm phía trên và lớp thứ hai nằm thấp hơn, cùng phối hợp để chống lực xô ngang. Đây là điểm khác biệt quan trọng giữa giằng 1 lớp I và giằng 2 lớp I. Khi chiều sâu đào tăng, việc tăng số lớp giằng chống hố đào có thể giúp phân chia lực và hạn chế chuyển vị của hệ cừ.

Tuy nhiên, số lớp giằng cuối cùng vẫn phải được xác định dựa trên điều kiện cụ thể chứ không nên chỉ áp dụng máy móc theo chiều dài cừ.

Trường hợp hầm sâu khoảng 3,2m

Một trường hợp khác được minh họa là công trình có tầng hầm sâu khoảng 3,2 m so với cốt mặt đường trước nhà. Công trình dạng này có chiều sâu tầng hầm lớn hơn hầm nông và thường yêu cầu không gian sử dụng bên dưới nhà cao hơn.

Khi đó, việc kiểm soát lực xô ngang lên cừ C đào hầm trở nên quan trọng hơn. Phương án giằng I cừ C cần được xem xét cùng với chiều sâu đào, điều kiện đất và các công trình xung quanh.

Mục tiêu của giằng cừ C đào hầm là giúp hệ cừ duy trì ổn định trong từng giai đoạn thi công, hạn chế chuyển vị và tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công tầng hầm.

Lưu ý quan trọng: Chiều sâu ngậm chân cừ

Một nội dung không thể bỏ qua khi thi công cừ C đào hầm là chiều sâu ngậm chân cừ trong đất. Theo nội dung minh họa, nên ngậm chân cừ C trong đất tối thiểu khoảng 1 m sau khi đào đất hầm. Đặc biệt khi đào đến lớp đất yếu hoặc đất sét bùn, cần chú ý đến khả năng giữ chân cừ.

Nếu cừ không đủ độ ngậm, có thể xảy ra:

• Đẩy chân cừ.
• Cừ bị dịch chuyển.
• Hệ giằng I cừ C bị ảnh hưởng bởi chuyển vị của cừ.
• Hệ chắn giữ mất ổn định.
• Nguy cơ sạt đất tăng nhanh.

Do đó, một hệ giằng chống hố đào được bố trí tốt nhưng chân cừ không đủ chiều sâu ngậm vẫn có thể phát sinh rủi ro. Đây là lỗi thi công rất hay gặp nhưng đôi khi bị bỏ qua trong thực tế.

Giằng cừ I, cừ C và ảnh hưởng đến nhà lân cận

Đối với nhà phố, khoảng cách giữa các công trình thường rất nhỏ. Một số công trình có nhà liền kề ngay sát ranh đất. Khi đào tầng hầm, chuyển vị của cừ C đào hầm có thể ảnh hưởng đến đất và công trình kế bên.

Vì vậy, giằng I cừ C không chỉ có tác dụng giữ cừ mà còn góp phần kiểm soát chuyển vị của hệ chắn giữ.Việc bố trí giằng cừ C đào hầm hợp lý giúp hạn chế tình trạng cừ bị nghiêng hoặc xô lệch về phía hố đào. Tuy nhiên, hệ giằng chống hố đào chỉ là một phần của giải pháp tổng thể. Cần đồng thời quan tâm đến:

• Hiện trạng nhà lân cận.
• Nền móng nhà kế bên.
• Khoảng cách từ hố đào đến công trình.
• Điều kiện nền đất.
• Tải trọng công trình gần mép hố.
• Trình tự đào và chống đỡ.

Những lỗi thường gặp khi thi công giằng cừ C đào hầm

Chỉ đóng cừ nhưng không bố trí hệ chống

Đây là một trong những sai sót cần tránh. Cừ C đào hầm cần được xem xét cùng hệ giằng chống hố đào.

Không xác định đúng chiều sâu đào

Chiều sâu đào thực tế ảnh hưởng trực tiếp đến lực tác động lên giằng I cừ C.

Không kiểm soát chân cừ

Nếu chân cừ không được ngậm đủ sâu, hệ chống phía trên có thể không phát huy đầy đủ hiệu quả.

Đào đất quá nhanh

Trình tự đào phải phù hợp với trình tự lắp đặt giằng cừ C đào hầm. Không nên đào xuống sâu khi hệ chống đỡ chưa được hoàn thiện theo yêu cầu.

14.5. Không đánh giá nhà bên cạnh

Đối với công trình nhà phố, đây là yếu tố cần đặc biệt chú ý khi triển khai giằng I cừ C.

Lợi ích khi giằng I đúng kỹ thuật

Khi giằng I cừ C được bố trí đúng và phù hợp với điều kiện công trình, hệ chắn giữ sẽ có điều kiện làm việc ổn định hơn.

Hệ cừ làm việc ổn định

Giằng cừ C đào hầm tạo điểm chống đỡ và hỗ trợ hạn chế chuyển vị của cừ.

Chống lực xô ngang của đất

Đây là chức năng quan trọng nhất của giằng I cừ C trong quá trình đào.

Hỗ trợ đào hầm an toàn

Một hệ giằng chống hố đào được tổ chức hợp lý giúp quá trình đào đất và thi công tầng hầm thuận lợi hơn.

Hạn chế ảnh hưởng đến nhà lân cận

Kiểm soát chuyển vị của cừ C đào hầm có vai trò quan trọng đối với những công trình xây dựng sát nhau.

Tối ưu phương án thi công

Việc xác định đúng số lớp giằng I cừ C giúp tránh tình trạng bố trí thiếu hoặc sử dụng vật tư không cần thiết.

Bạn đang chuẩn bị xây nhà có tầng hầm nhưng chưa biết nên sử dụng cừ C đào hầm, giằng 1 lớp hay giằng 2 lớp? Việt Kiến Trúc cung cấp giải pháp tư vấn thiết kế và xây dựng phù hợp với đặc điểm từng công trình, từ nhà phố, biệt thự đến các công trình có tầng hầm.

Với định hướng công năng – thẩm mỹ – phong thủy kết hợp kinh nghiệm thực tế trong xây dựng, Việt Kiến Trúc đồng hành cùng chủ đầu tư từ bước tư vấn, thiết kế đến triển khai thi công. Liên hệ Việt Kiến Trúc để được tư vấn giải pháp đào hầm và hệ chống đỡ phù hợp cho công trình của bạn.