Tường cọc khoan tiếp tuyến

Tường cọc tiếp tuyến đại diện cho một công nghệ nền móng sâu và hỗ trợ đất đa năng trong danh mục rộng hơn của các tường đất và màn chắn cắt. Các cấu trúc này bao gồm một rào cản liên tục được hình thành bởi các cọc khoan gần nhau hoặc chồng chéo, thường được xây dựng theo cách tiếp tuyến hoặc secant, mà cùng nhau hoạt động như một hệ thống tường thống nhất. Khác với các tường vách thông thường dựa vào việc đặt bê tông tremie trong các rãnh ổn định bằng bùn, tường cọc tiếp tuyến có được tính toàn vẹn và liên tục cấu trúc từ sự sắp xếp hình học chính xác của các trục cọc riêng lẻ và, khi cần thiết, sự liên kết cơ học của chúng. Công nghệ này phục vụ hai chức năng chính: cung cấp hỗ trợ đất bên trong quá trình khai thác sâu và thiết lập một màn chắn cắt thẳng đứng để kiểm soát sự thâm nhập nước ngầm và di chuyển chất ô nhiễm trong việc khắc phục các địa điểm ô nhiễm. Tường cọc tiếp tuyến được áp dụng rộng rãi trong các dự án khai thác sâu đô thị, phát triển cơ sở hạ tầng ngầm bao gồm xây dựng metro, mở rộng tầng hầm tại các địa điểm đô thị bị hạn chế, và khắc phục môi trường yêu cầu kiểm soát nước ngầm đáng tin cậy. Chúng đặc biệt có lợi khi thiết bị tường vách thông thường không có sẵn hoặc không hiệu quả về kinh tế, khi điều kiện đất ủng hộ các giải pháp dựa trên cọc, hoặc khi hình học dự án yêu cầu các cấu trúc hỗ trợ tuyến tính. Các kịch bản triển khai phổ biến bao gồm các hệ thống giữ cho các khai thác tầng hầm và nền, các tường chắn cho bãi rác và chứa chất thải nguy hại, các rào cản dưới mặt đất trong các hoạt động khoan sâu, và các hệ thống bao quanh cho quản lý địa điểm ô nhiễm. Nguyên tắc hoạt động của tường cọc tiếp tuyến bao gồm việc khoan tuần tự các cọc kiểu caisson riêng lẻ bằng cách sử dụng các máy khoan quay hoặc rung, với các trung tâm cọc được đặt ở khoảng cách tính toán để đạt được tiếp xúc tiếp tuyến hoặc chồng chéo có kiểm soát. Trong các cấu hình tiếp tuyến, khoảng cách thường dao động từ 0,9 đến 1,0 mét từ tâm đến tâm, đảm bảo tiếp xúc lẫn nhau mà không có chồng chéo đáng kể. Các biến thể tường secant sử dụng các cọc có đường kính hoặc vật liệu khác nhau, với các cọc thứ cấp chồng chéo một phần lên các cọc chính để đạt được tính liên tục cấu trúc vượt trội và hiệu quả cắt được cải thiện. Chất lỏng khoan—nước, bùn polymer, hoặc trong các điều kiện thích hợp, không khí—duy trì sự ổn định của lỗ khoan trong quá trình khai thác. Các lồng gia cố sau đó được lắp đặt và bê tông được đặt bằng tremie hoặc trọng lực để hình thành các đoạn cọc riêng lẻ. Quy trình này nếu được thực hiện đúng sẽ dẫn đến một yếu tố tường thẳng đứng có chức năng đơn khối có khả năng chịu đựng các ứng suất bên đáng kể và cung cấp khả năng cắt nước ngầm đo được. Thông số kỹ thuật thiết bị tập trung vào khả năng của máy khoan—các máy khoan quay với các thanh kelly hoặc các mũi khoan liên tục (CFA) chiếm ưu thế, mặc dù các phương pháp rung lỗ khoan có ống ngày càng được triển khai khi điều kiện đất cho phép tiến bộ nhanh chóng. Đường kính cọc thường dao động từ 0,6 đến 1,2 mét, với độ sâu khoan thường vượt quá 40 mét trong các môi trường thủy văn phức tạp. Thiết bị hỗ trợ bao gồm hệ thống lắp ráp và lắp đặt lồng gia cố, cấu hình ống tremie, và các hệ thống kiểm soát nước ngầm tích hợp như nhà máy tách bùn và trạm thoát nước. Các tiêu chí lựa chọn bao gồm đánh giá địa chất đất và đá, hóa học nước ngầm và cần giảm tính thấm, độ sâu cắt tương đối với các lớp thấm, tải trọng bên dự kiến trong các giai đoạn khai thác, và sự phối hợp hình học với các cấu trúc liền kề. Các nhà thầu đánh giá sự sẵn có của thiết bị khoan, tiêu chuẩn năng suất của đội ngũ (thường là 3–6 cọc mỗi ngày), và hiệu quả chi phí so với các công nghệ hỗ trợ đất thay thế. Các tiêu chuẩn áp dụng bao gồm EN 1536 (thực hiện công việc địa kỹ thuật đặc biệt), loạt ISO 22475 (khảo sát và thử nghiệm), và DIN 4126 (cấu trúc hỗ trợ thẳng đứng), được bổ sung bởi các yêu cầu quy định cụ thể cho dự án về kiểm soát nước ngầm và chất ô nhiễm.