Chương 12 — Tường cừ & Hố đào chống đỡ¶

12.1 Tường cừ¶

Tường cừ là tường liên tục gồm các tấm cừ thép (hoặc bê tông/gỗ) khóa vào nhau, đóng xuống đất. Nó được dùng cho:

chống đỡ hố đào (tạm hoặc vĩnh viễn);
công trình bờ nước và đê quây (cofferdam);
tường cắt để kiểm soát thấm.

Cừ kháng áp lực đất và nước chủ yếu bằng uốn, và ổn định nhờ độ sâu cắm dưới hố đào và, khi dùng, nhờ neo hoặc thanh chống.

12.2 Tường cừ công-xôn¶

Tường công-xôn không có gối đỡ phía trên hố đào và dựa hoàn toàn vào độ sâu cắm để ổn định. Nó chỉ kinh tế cho chiều cao giữ đất khiêm tốn (thường tới khoảng 4–6 m, và ít hơn trong đất yếu). Thiết kế xác định độ sâu cắm cần thiết và mô men uốn lớn nhất từ phân bố áp lực, áp hệ số an toàn cho sức kháng bị động và thường dùng phương pháp đơn giản hóa (ví dụ "dầm tương đương").

12.3 Tường cừ có neo¶

Với tường cao hơn, một neo tie-back hoặc một mỏ neo (deadman) gần đỉnh làm giảm mô men uốn và độ sâu cắm cần thiết. Thiết kế xét:

áp lực đất lên tường (chủ động phía sau, bị động phía trước);
lực neo và vị trí của nó;
gối tựa đất tự do (tường quay quanh neo) so với gối tựa đất cố định (tường được ngàm dưới hố đào).

12.4 Hố đào chống đỡ (có thanh chống)¶

Hố đào chống đỡ đỡ tường bằng các thanh chống (strut) bắc ngang hố đào (hoặc giằng chéo), thường có gối đỡ (wale) phân phối tải tới thanh chống. Vấn đề thiết kế và thi công then chốt:

Đường bao áp lực đất biểu kiến (ví dụ Tschebotarioff hoặc Peck) được dùng để chọn kích thước hệ chống, vì tải thanh chống thực khác lý thuyết đơn giản.
Gia tải trước (preload) thanh chống làm giảm dịch chuyển tường và lún nền.
Trình tự thi công (đào–lắp–gia tải trước) ảnh hưởng mạnh tới dịch chuyển.
Ổn định đáy — phải kiểm tra trồi (heave), sôi (boiling) và xói ngầm (piping), đặc biệt ở sét yếu và nước ngầm cao.

12.5 Dịch chuyển, lún và quan trắc¶

Hố đào chắc chắn gây một số dịch chuyển nền và lún cho công trình lân cận. Quản lý việc này cần:

hệ chống cứng và gia tải trước;
đào theo giai đoạn;
quan trắc — Thiết bị đo nghiêng trong tường và nền, cảm biến đo tải trọng trên thanh chống, điểm lún trên công trình lân cận và áp kế (xem tài liệu FHWA, Chương 9).

12.6 Các điểm then chốt cần ghi nhớ¶

Tường cừ kháng áp lực bằng uốn; ổn định nhờ độ sâu cắm, và nhờ neo hoặc thanh chống với tường cao hơn.
Tường công-xôn hợp với chiều cao khiêm tốn; tường neo/chống hợp với tường cao.
Chọn kích thước hệ chống theo đường bao áp lực đất biểu kiến; gia tải trước thanh chống để giới hạn dịch chuyển.
Kiểm tra ổn định đáy (trồi, sôi, xói ngầm).
Quan trắc dịch chuyển và lún của nền cùng công trình lân cận.